2024届高考生物考前冲刺第1篇专题素能提升专题综合限时练3遗传

专题综合限时练(三)一、选择题1.(2023·广东深圳二模)下表是两种抗菌药物的作用机制,红霉素和利福平这两种药物直接影响的过程分别是(C)抗菌药物抗菌机制红霉素能与核糖体结合,抑制其功能利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性A.DNA复制和转录 B.翻译和DNA复制C.翻译和转录 D.逆转录和翻译解析:根据表格分析,红霉素能与核糖体结合,进而抑制翻译过程;利福平抑制细菌RNA聚合酶的活性,进而抑制转录过程。2.(2023·广东惠州一模)重叠基因在病毒和原核生物中较为普遍出现。所谓重叠基因就是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。以下推理错误的是(B)A.一般而言一种生物的重叠基因越多,它的适应性就越小,在进化中就趋于保守B.重叠基因的共同序列上发生的基因突变会导致所有重叠基因的功能改变C.重叠基因有利于用较少的碱基数量决定较多的基因产物D.重叠基因有利于减少DNA复制过程所需的时间和能量解析:一般而言一种生物的重叠基因越多,则控制不同性状的基因之间发生重组的机会越小,因此它的适应性就越小,在进化中就趋于保守;由于密码子具有简并性,所以重叠基因的共同序列上发生基因突变不一定导致所有重叠基因的功能改变;重叠基因使基因组的碱基数量较少,有利于用较少的碱基数量决定较多的基因产物,同时也有利于减少DNA复制过程所需的时间和能量。3.(2023·福建泉州二模)丙型肝炎病毒HCV是人类致癌病毒中唯一由C蛋白致癌的正链RNA(+RNA)病毒,此类病毒的增殖过程可用下图表示。据图分析,下列相关叙述正确的是(D)A.过程②和③所需的嘌呤比例相同B.+RNA能将遗传信息传递给DNA,-RNA不能C.7种NS蛋白为RNA复制过程提供所需的原料D.形成致癌C蛋白的过程需要蛋白酶发挥作用解析:根据碱基互补配对原则可知,过程②所需的嘌呤比例与过程③所需的嘧啶比例相同,而与过程③所需的嘌呤比例不一定相同;由图可知,+RNA和-RNA都没有将遗传信息传递给DNA;7种NS蛋白本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,而RNA复制所需原料为核糖核苷酸,因此7种NS蛋白不能为RNA复制过程提供所需的原料;由图可知,1个前体蛋白分解成7种NS蛋白、2种E蛋白和1个C蛋白,该过程中需要蛋白酶发挥作用。4.(2023·湖南岳阳模拟)黄腹三趾蜥蜴中一部分卵生,另一部分胎生,但它们是同一物种。胎生生物孕育时间长,母体易受损,腹中胎儿随之死亡几率大,但胎儿可以在腹中发育完整,无需孵化,遭遇危险时可迅速逃跑,饥饿时,也可去寻找食物。卵生生物孕育时间短,但通常一次产卵很多,产后需要很长时间在巢中孵化后代,即使后代孵化出来后也需要细致的照顾,即它们需要承担更大的风险。下列说法正确的是(D)A.在进化过程中胎生比卵生具有绝对的优势B.卵生与胎生的生物之间存在生殖隔离C.卵生生物孵化卵的行为是其基因发生定向改变导致的结果D.卵生生物进化出胎生生物的过程伴随着基因频率的改变解析:在进化过程中胎生和卵生是适应性的不同表现,都具有各自的优势;卵生和胎生的黄腹三趾蜥蜴是同一物种,同一物种不存在生殖隔离;变异是不定向的,卵生生物孵化卵的行为是自然选择导致种群基因频率发生定向改变的结果;卵生生物进化出胎生生物的过程伴随着基因频率的改变。5.(2023·黑龙江大庆一模)果蝇的卷翅和直翅受常染色体上的一对等位基因A、a控制。某研究小组以基因型为Aa的果蝇为实验对象,研究随机交配情况下子代中A基因频率的变化,得到如图所示的结果。下列分析错误的是(B)A.A基因控制的翅型更能适应该实验环境B.随着繁殖代数的增加,a基因的频率逐渐降低至0C.如果环境发生较大的改变,A基因的频率也可能会降低D.F4与亲代之间不存在生殖隔离,但已经发生了生物进化解析:结合图示可以看出,随着繁殖代数的增多,A基因的频率逐渐上升,因而能说明该基因控制的翅型更能适应该实验环境;随着繁殖代数的增加,a基因的频率逐渐下降,但由于基因型Aa的果蝇能适应实验环境,因而a基因的频率不会降低至0;如果环境发生较大的改变,A基因控制的性状可能不再适应变化的环境,进而引起基因频率降低;F4与亲代之间的基因频率发生了变化,说明发生了进化,但它们之间不存在生殖隔离。6.(2023·山东济南一模)科学研究发现,紫外线的主要作用是使同一条DNA单链上相邻胸腺嘧啶间形成共价结合的胸腺嘧啶二聚体,而在互补双链间形成该结构的机会很少,一旦形成,则会影响双链的解开。如果经紫外线照射后的微生物立即暴露于可见光下,则可明显降低其死亡率,这种现象被称为光复活作用,简要过程如下图所示。据此推测,下列叙述正确的是(B)A.图中紫外线造成的胸腺嘧啶二聚体是互补双链间形成的B.互补双链间形成胸腺嘧啶二聚体后会影响复制和转录C.图示中的二聚体解离是指两个胸腺嘧啶之间的氢键断裂D.图中显示紫外线可引起基因突变解析:图中紫外线造成的胸腺嘧啶二聚体是在同一条DNA单链中形成的;互补双链间一旦形成胸腺嘧啶二聚体,会影响双链解旋,进而影响复制和转录;互补碱基之间以氢键连接,而胸腺嘧啶二聚体的两个胸腺嘧啶之间形成的是共价键,不是氢键;图中显示紫外线引起两个脱氧核苷酸之间连接,而DNA分子中并非发生碱基的替换、增添或缺失,因此不是基因突变。7.基因组印记是指来源于父本染色体和母本染色体上的等位基因在子代中表达出现差异的一种遗传现象。DNA甲基化是基因组印记最重要的方式之一,甲基化会导致基因无法表达,且在配子形成过程中可发生印记重建。若基因型均为Aa甲(A控制野生型,a控制突变型,“a甲”表示a基因甲基化)的雌雄小鼠杂交,雌性小鼠所产生卵细胞中的基因未出现甲基化,雄性小鼠产生精子时A、a基因均被甲基化。据此推测杂交子代小鼠的野生型与突变型的比例为(C)A.3∶1 B.2∶1 C.1∶1 D.无法判断解析:由题意可知,亲代雌鼠与雄鼠杂交,雄配子中的A基因、a基因均被甲基化,雌配子中的A基因、a基因均不被甲基化,雌雄配子结合的子代有AA甲,表现为A控制的性状即野生型,A甲a表现为a控制的性状即突变型,Aa甲表现为A控制的性状即野生型,aa甲表现为a控制的性状即突变型,因此最终子代的表型及比例是野生型∶突变型=1∶1。8.(2023·辽宁朝阳二模)由小鼠胰岛素样生长因子1基因(简称A基因)控制合成的胰岛素样生长因子(IGF1)在调节胚胎生长中具有重要作用,IGF1缺乏时小鼠表现为侏儒鼠。A基因上游的P序列的甲基化对A基因表达的影响如图所示。A基因上游的P序列在精子中是非甲基化的,传给子代后能正常表达,在卵细胞中是甲基化的,传给子代不能表达。下列说法错误的是(D)A.P序列的甲基化影响了A基因的转录,导致无法合成IGF1B.减数分裂产生生殖细胞过程中存在甲基化的建立和消除过程C.若基因型为Aa的为侏儒鼠,则母本的基因型为AA或AaD.基因型为Aa的雌雄鼠交配,子代正常鼠∶侏儒鼠=2∶1解析:分析题意可知,P序列的甲基化影响了A基因与RNA聚合酶的结合(影响转录),导致无法合成IGF1;结合题干“A基因上游的P序列在精子中是非甲基化的,传给子代后能正常表达,在卵细胞中是甲基化的,传给子代不能表达”可知,减数分裂产生生殖细胞过程中存在甲基化的建立和消除过程;若基因型为Aa的为侏儒鼠,说明A发生了甲基化,由于A基因上游的P序列在精子中是非甲基化的,在卵细胞中是甲基化的,说明A来自其母本,即母本的基因型为AA或Aa;基因型为Aa的雌雄鼠交配,其中A在卵细胞中是甲基化的,无法表达,记为Ap,则子代为AAp、Aa、Apa、aa,其中Aa、AAp为正常鼠,Apa、aa为侏儒鼠,故基因型为Aa的雌雄鼠交配,子代正常鼠∶侏儒鼠=1∶1。9.(2023·广东湛江一模)研究表明,C14orf39基因突变会导致男性罹患非阻塞性无精症(NOA),女性罹患卵巢早衰(POF),进而导致不孕不育,我国正常人群中C14orf39致病基因携带者比例高达10%。图1为某家庭的NOA/POF遗传病系谱图,图2为此家系中部分成员体内单个C14orf39基因部分片段的测序结果。下列相关叙述错误的是(C)A.该遗传病在男女中的发病率相同B.Ⅲ1既含有正常C14orf39基因也含有致病基因C.C14orf39基因中某个碱基对替换导致该遗传病发生D.Ⅳ4和妻子生育一个患NOA男孩子的概率是1/80解析:Ⅲ1和Ⅲ2正常但生育了一个患病女儿,所以该病为常染色体隐性遗传病,常染色体遗传病在男女中的发病率相同;Ⅲ1属于携带者,既有正常基因也有致病基因;Ⅳ2和Ⅳ3均为隐性纯合子,设为aa,由图2可知a的部分片段为ACAGTGAGG,Ⅲ2为Aa,其测序结果为ACATAGTGA,应为A的部分片段,对比可知,A基因因缺失中部TA两碱基,而突变为a基因,故此遗传病的变异可能是C14orf39基因内碱基对缺失导致的;Ⅳ4为携带者,其妻子是携带者的概率为10%,且患NOA孩子为男孩,所以Ⅳ4和妻子生育一个患NOA男孩子的概率=10%×1/4×1/2=1/80。10.(2023·福建漳州二检)鳃裂—耳—肾综合征属于综合性听力障碍,由常染色体上的基因控制,人群中发病率约为1/40000。EYA1基因是该病的致病基因,如图是某家族遗传系谱图。基因测序发现患者的EYA1基因所编码的蛋白质中257号谷氨酰胺所对应的密码子(CAA或CAG)突变成终止密码子(UAA或UAG),正常成员均未见该突变,以下叙述错误的是(D)A.鳃裂—耳—肾综合征是一种常染色体显性遗传病B.Ⅱ2与Ⅲ1、Ⅲ2基因型均相同C.患者的EYA1基因可能发生C—G→T—A的碱基对替换D.Ⅲ2与一患病男子婚配,理论上生下正常孩子的概率为0解析:由题可知,鳃裂—耳—肾综合征的致病基因位于常染色体上,且基因测序发现正常成员均未见该突变,可判断其为常染色体显性遗传病;由题可知,Ⅱ2、Ⅲ1和Ⅲ2均为杂合子,基因型相同;由题中“谷氨酰胺所对应的密码子(CAA或CAG)突变成终止密码子(UAA或UAG)”可知,该基因可能发生C—G→T—A的碱基对的替换;假设控制该病的相关基因为D、d,已知人群中发病率约为1/40000,则不患病(基因型为dd)的概率为39999/40000,基因d的频率约为199.997/200,据此可以推测患病人群中纯合子(DD)出现的概率极低,绝大部分患者的基因型为Dd,故Ⅲ2(Dd)与一患病男子结婚,生下正常孩子(基因型为dd)的概率更接近25%。11.(2023·广东联考)在肿瘤细胞中,许多抑癌基因通过表观遗传机制被关闭,CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达。研究人员在人结肠癌细胞系YB5中引入了绿色荧光蛋白(GFP)报告系统,如图1所示。利用小分子药物MC18处理YB5细胞系后,得到的结果如图2(DMSO为小分子药物的溶剂)。MC18对小鼠(已诱导形成肿瘤)体内肿瘤生长的影响如图3。下列说法错误的是(D)A.启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录B.MC18可能干扰了肿瘤细胞的细胞周期C.MC18可能能去除启动子上的表观遗传标记D.CDK9是打开抑癌基因的关键物质解析:根据图1,启动子CMV被甲基化,影响了绿色荧光蛋白(GFP)基因的转录,绿色荧光蛋白(GFP)无法表达,因此启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录;根据图3两组对照可知,在使用MC18后,肿瘤的增长速度减缓,可能是由于MC18干扰了肿瘤细胞周期,使肿瘤细胞的增殖速度变缓;根据图2,用小分子药物MC18处理该YB5细胞系后,绿色荧光蛋白(GFP)的表达量增大,由结果推测,MC18可能能去除CMV启动子上的甲基化标记;肿瘤细胞的抑癌基因被关闭,CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达,说明CDK9可能与抑癌基因的关闭有关。12.(2023·河北衡水中学二模)小鼠的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素有关,由位于常染色体上的两对等位基因控制,色素合成机理如图所示。现有一只白色雄性小鼠,与两只基因型不同的棕黄色雌鼠杂交后得到的子代情况如表所示(子代个体数足够多)。通过子代表型及比例不能得到对应结论的是(B)选项两只雌鼠的子代表型及比例可得出的结论A全为黑色黑色∶白色=1∶1亲代白色雄鼠能表达黑色素合成酶B黑色∶棕黄色=1∶1黑色∶棕黄色∶白色=1∶1∶2基因B/b、D/d位于两对同源染色体上C全为黑色黑色∶白色=1∶1子代黑色小鼠的基因型相同D黑色∶棕黄色=1∶1黑色∶棕黄色∶白色=1∶1∶2子代棕黄色小鼠一定为杂合子解析:选用两只基因型不同的棕黄色雌鼠B_dd杂交,子代小鼠表型及比例分别是全为黑色和黑色∶白色=1∶1,则说明白色雄性小鼠基因型为bbDD,所以白色雄鼠能表达黑色素合成酶;白色雄性小鼠bb__与棕黄色雌鼠B_dd杂交,子代小鼠表型及比例为黑色∶棕黄色=1∶1、黑色∶棕黄色∶白色=1∶1∶2,则说明白色雄性小鼠基因型为bbDd,雌性小鼠为B_dd,则无论B/b、D/d两对等位基因位于一对同源染色体上还是两对同源染色体上,都会有相同的结果;由于白色雄性小鼠为bb__,棕黄色雌鼠为B_dd,若两组子代小鼠表型出现黑色,可判断黑色小鼠的基因型一定为BbDd;由于白色雄性小鼠为bb__,棕黄色雌鼠为B_dd,若子代小鼠表型出现黑色∶棕黄色=1∶1,则亲本基因型为bbDd、BBdd,棕黄色子代基因型为Bbdd;若子代为黑色∶棕黄色∶白色=1∶1∶2,则亲本基因型为bbDd、Bbdd,子代棕黄色基因型为Bbdd,所以子代棕黄色小鼠一定为杂合子。13.(2023·山东泰安二模)欧洲麦粉蛾中野生型幼虫皮肤有色,成虫的复眼为褐色;突变型幼虫皮肤无色,成虫复眼为红色。研究发现,野生型麦粉蛾的细胞质中含有犬尿素,能使幼虫皮肤着色,并影响成虫复眼颜色,犬尿素的合成受基因A控制;同时欧洲麦粉蛾肤色的遗传还存在短暂的母性影响,即基因型为Aa的雌蛾形成卵细胞时,细胞质中都含有足量的犬尿素使幼虫皮肤着色,生长发育到成虫阶段时犬尿素会消耗殆尽。某实验小组做了相关实验,其实验及结果如下表所示。下列说法错误的是(B)项目亲本子代实验1野生型()×突变型(♀)幼虫皮肤有色,成虫复眼褐色实验2野生型(♀)×突变型()幼虫皮肤有色,成虫复眼褐色实验3实验1的子代()×突变型(♀)幼虫皮肤有色∶无色=1∶1,成虫复眼褐色∶红色=1∶1A.欧洲麦粉蛾成虫复眼的颜色中褐色为显性B.上述短暂的母性影响属于细胞质遗传C.欧洲麦粉蛾成虫的眼色最终会出现孟德尔分离比D.实验3的反交实验结果为幼虫皮肤有色成虫复眼褐色∶幼虫皮肤有色成虫复眼红色=1∶1解析:实验1和实验2亲本都是成虫的复眼为褐色与成虫复眼为红色杂交,它们属于正交和反交,结果子一代中成虫复眼全为褐色,因此成虫复眼的颜色中属于显性性状的是褐色;细胞质遗传一般表现为母系遗传,即子代表现出与母本相同的表型,不遵循孟德尔遗传规律,而短暂的母性影响,只能影响某动物子代的早期生长发育阶段,最终欧洲麦粉蛾成虫的眼色会出现孟德尔分离比;若实验3为正交,则实验3反交为实验1的子代(♀)×突变型(),其基因型分别为Aa(♀)和aa(),子代的基因型为Aa和aa,由于基因型为aa个体生长发育到成虫阶段时来自母本的犬尿素会消耗殆尽,但基因型Aa个体的复眼颜色则仍为野生型的表型(褐色),因此子代成虫复眼褐色(Aa)∶红色(aa)=1∶1。由于母本基因型为Aa,其产生的卵细胞中储存有大量的犬尿素,所以子代个体的基因型无论是Aa还是aa,幼虫阶段都能以卵细胞传递下来的犬尿素使皮肤着色,所以两种基因型幼虫个体皮肤都是有色的。二、非选择题14.螺旋蛆是家畜的毁灭性寄生物,在实验室里对两组个体数相同的螺旋蛆进行不同的处理:一组使用杀虫剂,另一组使用电离辐射促使雄性不育。实验结果如图所示,请回答下列有关问题。(1)用杀虫剂处理,可使群体中的个体数在短时间内迅速减少,但处理后的第二世代的个体数又逐渐回升了,其原因是螺旋蛆中存在着类型,而杀虫剂起了,选择出耐药个体,经过逐代,耐药变异特性得以逐代积累加强,就逐渐形成了耐药新品种,从而使杀虫剂失效。

(2)用电离辐射促使雄性不育的方法,在遗传学上叫,用这种方法最终能达到理想效果,但需要较长时间,其原因是基因突变具有不定向性,需要在几代中反复进行,才能使

的数量逐渐增多。

(3)实验结果表明,使用

的方法消灭螺旋蛆的效果较好。解析:(1)在自然界中,生物个体既能保持亲本的遗传性状,又会出现变异,出现有利变异的个体容易在与环境的斗争中获胜,并将这些变异遗传下去,出现不利变异的个体则容易被淘汰。经过长期的自然选择,微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异,从而产生了适应特定环境的生物新类型。(2)人工诱变能够提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,但基因突变具有不定向性,人工诱变产生的雄性不育个体往往不多,需要处理大量材料。(3)分析实验结果图可知,用电离辐射促使雄性不育组的种群个体数较低,不反弹,消灭螺旋蛆的效果较好。答案:(1)耐药变异选择作用选择(2)人工诱变雄性不育个体(3)电离辐射促使雄性不育15.(2023·福建福州一模)罗氏沼虾是一种重要的经济虾类之一,具有生长速度快、营养价值高等优点。研究者利用RNA干扰技术降低了罗氏沼虾COX2基因的表达水平,借此探索了影响罗氏沼虾生长速度的相关因素。(1)RNA干扰的基本原理是向细胞中导入一段RNA(反义RNA),它能与COX2基因转录的mRNA按照原则结合,从而阻止该基因表达过程中的过程,降低该基因表达水平。

(2)研究者给罗氏沼虾注射COX2基因的反义RNA后,检测了其有氧呼吸中催化ATP大量合成的X酶的活性,结果如图所示。①X酶主要存在于细胞中的上。

②对照组应向罗氏沼虾注射无关RNA,该无关RNA的序列和反义RNA的序列关系应为

。

③罗氏沼虾在生长发育过程中进行生命活动时需要大量的ATP提供能量,根据图中结果推测,注射COX2基因的反义RNA后,罗氏沼虾的生长速度将变,判断依据是

。

(3)结合上述研究结果,提出一条提高罗氏沼虾生长速度的思路:。

解析:(1)RNA干扰的基本原理是向细胞中导入一段RNA(反义RNA),它能与COX2基因转录的mRNA按照碱基互补配对原则结合,从而阻止该基因表达过程中的翻译过程,降低该基因表达水平。(2)①有氧呼吸过程中ATP的大量合成发生在线粒体内膜上,因而可推测X酶主要存在于细胞中的线粒体内膜上。②对照组应向罗氏沼虾注射无关RNA,该无关RNA的序列和反义RNA的序列中的碱基数目应该相同,且不能与COX2基因转录的mRNA发生碱基互补配对,因而对相关基因的表达无影响,进而形成对照。③罗氏沼虾在生长发育过程中进行生命活动时需要大量的ATP提供能量,根据图中结果推测,注射COX2基因的反义RNA后,X酶的活性下降,而X酶能催化ATP的大量合成,因而罗氏沼虾的生长速度由于ATP供应不足而变慢。(3)结合题述研究结果可推测RNA干扰技术能降低相关基因的表达,为此若要促进罗氏沼虾的生长,则需要设法提高罗氏沼虾COX2基因的表达水平,进而提高X酶的活性,促进罗氏沼虾的生长。答案:(1)碱基互补配对翻译(2)①线粒体内膜②具有相同的碱基数目,且不能与COX2基因转录的mRNA发生碱基互补配对③慢罗氏沼虾生长发育所需的大量ATP由X酶催化合成,而注射COX2基因的反义RNA后,X酶的活性降低(3)设法提高罗氏沼虾COX2基因的表达水平,进而提高X酶的活性,促进罗氏沼虾的生长16.(2023·广东广州一模)鹌鹑的羽色属伴Z染色体连锁遗传。栗羽、黄羽和白羽是由Z染色体上的两对等位基因A/a和B/b相互作用的结果,A对a、B对b均为完全显性。A和a与色素的