新教材2024届高考生物考前冲刺刷题第1部分专题训练专题5遗传的分子基础生物的变异与进化

专题5遗传的分子基础、生物的变异与进化一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1．下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，不正确的是()A．格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因重组的结果B．艾弗里实验运用了减法原理证明了蛋白质不是遗传物质C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质答案D解析噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外面，因此该实验只能说明DNA是遗传物质，但不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。2．(2023·济南市高考针对性训练)DNA复制时，DNA聚合酶只能催化DNA链从5′­端向3′­端延长。科学家用含有3H的脱氧胸苷掺入到噬菌体感染的大肠杆菌中，然后分离标记的DNA产物，发现短时间内首先合成的是“较小的DNA片段”，接着出现较大的DNA分子。据此判断，下列叙述正确的是()A．DNA复制时两条子链的延伸方向与解旋方向均相同B．DNA聚合酶将“较小的DNA片段”连接成较大的DNA分子C．大肠杆菌的DNA复制发生在有丝分裂前的间期D．噬菌体DNA复制3次后，含有放射性的DNA所占的比例为100%答案D解析DNA分子的两条链是反向平行的，复制时两条子链的延伸方向，一条与解旋方向相同，另一条与解旋方向相反，A错误；DNA连接酶能连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，能将“较小的DNA片段”连接成较大的DNA分子，B错误；大肠杆菌属于原核生物，以无丝分裂的方式增殖，而有丝分裂是真核生物细胞的增殖方式，C错误；噬菌体DNA复制3次后，每个DNA分子均含有具有放射性的3H的脱氧胸苷，含有放射性的比例为100%，D正确。3．(2023·海南，13)噬菌体ФX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是()A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′­GCGTAC­3′C．噬菌体ФX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同答案B解析题图中的噬菌体DNA上，D基因起始区至终止区除了含有152个氨基酸的编码序列，还包含终止密码子的编码序列，故D基因的碱基数为152×3＋3＝459(个)，A错误；据题图可知，E基因编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5′­GTACGC­3′，根据互补DNA与原DNA反向平行及碱基互补配对原则可知，其互补DNA序列是5′­GCGTAC­3′，B正确；DNA复制的原料是4种脱氧核糖核苷酸，C错误；D基因和E基因编码区重叠但密码子的读取起点不一致，所以编码的氨基酸序列不相同，D错误。4．(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是()A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glgmRNA从5′端向3′端移动C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成答案C解析启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，核糖体会沿mRNA从5′端向3′端移动以合成肽链，B正确；抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，CsrA蛋白就会更多地与glgmRNA分子结合，使glgmRNA分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glgmRNA分子结合，glgmRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。5．持家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化(将甲基从活性甲基化合物上转移到特定部位的碱基上)有关，甲基化能关闭某些基因的活性。下列叙述错误的是()A．持家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达B．持家基因表达产物是维持细胞基本生命活动必需的C．有些奢侈基因的表达产物赋予各种类型细胞特异的形态结构D．DNA的甲基化过程改变了碱基种类与数量使细胞呈现多样化答案D解析由题意可知，持家基因相对稳定，一般情况下持续表达，A正确；持家基因是所有细胞都要表达的基因，是生命活动所必需的，B正确；奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因，可赋予不同类型细胞特异的形态结构，C正确；DNA碱基的种类只有四种，分别是A、T、C、G，甲基化不能改变碱基的种类和数量，D错误。6．(2023·预测题)蝴蝶的性别决定类型为ZW型，已知基因B使触角为棒状，基因b使触角为锤状。用X射线处理雌蝴蝶，实验流程如图所示，下列叙述错误的是()A．X射线可使蝴蝶发生基因突变或染色体变异B．用丙与正常锤状触角雄蝴蝶杂交，后代为丁的概率是eq\f(1,2)C．可通过显微镜观察丙发生的变异类型D．用丁与正常锤状触角雄蝴蝶杂交，可根据子代性状区分性别答案B解析分析题图可知，X射线处理之后，与甲相比，乙发生了基因突变，丙发生了易位，A正确；假设用字母O表示缺失基因，用丙(bOZWB)与正常锤状触角雄蝴蝶(bbZZ)杂交，后代为丁(bbZWB)的概率为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)，B错误；丙发生了染色体结构变异，染色体变异在显微镜下可见，故可通过显微镜观察到丙发生的变异类型，C正确；用丁(bbZWB)与正常锤状触角雄蝴蝶(bbZZ)杂交，子代雄蝴蝶的基因型为bbZZ，触角都表现为锤状，雌蝴蝶的基因型为bbZWB，触角都表现为棒状，故可根据子代性状区分性别，D正确。7．(2023·趋势题)进化树在历史上主要是基于各种物种解剖结构的相似性和差异进行编排。新研究表明，通过比较解剖学而不是分子水平上的基因序列来确定生物进化树的做法严重误导了几个世纪以来的物种分类工作，这源于普遍存在的趋同进化。趋同进化是指源自不同祖先的生物，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变。下列有关说法正确的是()A．趋同进化就是不同物种之间的协同进化，协同进化造就了地球上的生物多样性B．达尔文的共同由来学说或自然选择学说单独就能够解释生物趋同进化的原因C．趋同进化产生新物种的过程都需要经过可遗传的变异、自然选择和隔离D．目前来看，细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据答案C解析分析题意可知，发生趋同进化的生物是生活在相似环境中，由于自然选择方向相同，不同生物朝着同一方向改变，导致不同生物具有相似的适应性，A错误；趋同进化是指源自不同祖先的生物朝着同一方向改变，可以用自然选择学说解释其原因，但共同由来学说不能单独解释该现象，B错误；化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D错误。8．(2023·湖北七市联考)碳青霉烯类抗生素是治疗细菌感染的一类药物。下表为2005～2008年，该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。有关分析错误的是()年份2005200620072008住院患者该类抗生素的人均使用量/g0.0740.120.140.19某种细菌对该类抗生素的耐药率/%2.66.1110.925.5A．某种细菌耐药率的变化与该类抗生素的使用量之间呈正相关B．频繁使用该类抗生素会导致细菌抗药基因频率上升C．人类大量使用抗生素可诱发细菌产生更多的基因突变D．细菌的耐药率不断提高，与人类滥用抗生素密切相关答案C解析分析表格数据可知，随着年份增长，该类抗生素的人均使用量和某种细菌的耐药率都在增加，所以某种细菌耐药率的变化与该类抗生素的使用量之间呈正相关，A正确；频繁使用该类抗生素，会对细菌进行选择，具有抗药基因的细菌会被保留下来，导致细菌抗药基因频率上升，B正确；基因突变可以自发产生，具有普遍性和不定向性，人类大量使用抗生素只是对细菌进行选择，不会诱发细菌产生基因突变，C错误；正是因为人类大量使用抗生素，对细菌进行选择，使具有抗药基因的细菌保留下来，细菌的耐药率不断提高，D正确。9．(2023·湖北部分重点中学第一次联考)大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物来源于竹子。在一个较大的大熊猫种群中雌雄个体数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，不考虑突变、迁移及自然选择。下列有关说法正确的是()A．大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因，叫作该种群的基因库B．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中杂合雌性大熊猫所占的比例约为28.6%D．若该对等位基因只位于X染色体上，则该种群中XbXb、XbY个体所占的比例分别为16%、40%答案C解析该动物种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变，B错误；若该对等位基因位于常染色体上，则Bb基因型频率为2×60%×40%＝48%，BB基因型频率为60%×60%＝36%，则Bb∶BB＝4∶3，显性个体中杂合雌性大熊猫所占的比例为4/7×1/2≈28.6%，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，在雌性个体中，XbXb占40%×40%＝16%，在雄性个体中，XbY占40%，又知该大熊猫种群中，雌雄个体数量相等，所以该种群中XbXb、XbY个体所占的比例分别为8%、20%，D错误。10．(2023·测评题)DNA结构具有稳定性，但也可能发生如下变化：①一个DNA分子(具有遗传效应)单链上的一个胞嘧啶脱去氨基变为尿嘧啶；②基因中某些碱基连接了甲基基团(甲基化)；③插入外来的DNA序列(不考虑染色体变异)。细胞M中只发生一次①过程。下列说法正确的是()A．①②③三种变化都属于基因突变B．①②③三种情况导致的变化都是可能遗传给后代的C．发生①变化后的DNA含五种碱基和两种五碳糖D．细胞M多次有丝分裂产生的多个细胞中DNA脱氨基位点的碱基对有两种类型答案B解析①中的碱基变化发生在有遗传效应的DNA片段，属于基因突变，②是基因的某些碱基发生了甲基化修饰，不是基因突变，③若插入的是外源基因(不考虑染色体变异)，则是基因重组，若小的核苷酸序列插入到某基因中，则是基因突变，A错误；这三种变化若发生在生殖细胞中，则可以遗传给后代，B正确；①中C变成U，但脱氧核糖没有发生变化，发生①变化后的DNA含五种碱基和一种五碳糖，C错误；细胞M中DNA脱氨基位点的碱基对是U—G，由于DNA是半保留复制，复制一次形成的DNA在该位点上的碱基对是U—A、G—C，第二次DNA复制则产生A—T碱基对，所以有三种类型的碱基对，D错误。二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)11．(2023·趋势题)玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状DNA分子，它在玉米细胞内的复制过程如图所示。某兴趣小组利用玉米细胞和一个被15N标记的玉米条纹病毒进行实验。下列叙述正确的是()A．玉米条纹病毒的遗传物质复制时，所需的尿嘧啶核苷酸来自玉米细胞B．滚动复制n次后提取DNA进行离心，离心后试管中会出现轻、中、重3种条带C．若玉米条纹病毒的遗传物质中含有m个腺嘌呤，滚动复制3次后需要游离的腺嘌呤7m个D．若玉米条纹病毒的遗传物质嘌呤的比例为m，则互补链中嘧啶所占比例也为m答案D解析玉米条纹病毒的遗传物质为单链环状DNA分子，在进行复制时，不需要尿嘧啶核苷酸，A错误；由题图可知，滚动复制的过程为先合成一个互补链，然后以互补链为模板，依靠互补链的滚动进行病毒DNA的合成，此过程得到的子代病毒DNA不含标记，只有亲代病毒DNA含标记，故离心会出现轻带和重带2种条带，B错误；玉米条纹病毒的遗传物质滚动复制3次后得到3个DNA分子，需要3m个游离的腺嘌呤，C错误；若病毒DNA中嘌呤的比例为m，根据碱基互补配对原则，互补链中嘧啶所占的比例也为m，D正确。12．(2023·趋势题)异常的表观遗传修饰会导致肿瘤发生，在人类肿瘤细胞株中发现许多肿瘤相关基因，如抑癌基因5′端启动子区的CpG岛发生了高甲基化，进而抑制了基因的表达。在许多癌症中，也出现了细胞整体甲基化水平降低进而促进某些癌基因表达的现象。低甲基化的基因组不稳定，易突变，经甲基化修饰的胞嘧啶(C)易于转变成胸腺嘧啶(T)。下列相关叙述不正确的是()A．肿瘤细胞中的RNA聚合酶不能与抑癌基因启动子结合，抑癌基因通过发生甲基化抑制转录进而促进细胞凋亡B．肿瘤细胞中原癌基因和抑癌基因的碱基序列可能不发生改变，两者处于不同的甲基化水平C．若肿瘤细胞亲代DNA的一条链上的C甲基化后变为T，则其子代DNA中氢键数均会减少D．可开发抑制DNA甲基化的药物用于不同的癌症治疗答案ACD解析抑癌基因的作用是抑制细胞的过度生长和增殖或促进细胞凋亡，抑癌基因启动子甲基化后与RNA聚合酶的结合受到了抑制，进而抑制了抑癌基因的转录从而不能促进细胞凋亡，A错误；根据题干信息可知，癌细胞内抑癌基因高甲基化后表达受到抑制，原癌基因的作用是调控细胞正常的生长和增殖，过量表达会引起相应蛋白质活性增强进而引起癌变，推测肿瘤细胞中原癌基因可能处于低甲基化水平，DNA甲基化会影响基因的表达情况，属于表观遗传，基因的碱基序列可能保持不变，B正确；DNA复制是半保留复制，亲代DNA的一条链上的C甲基化后变为T，子代DNA分子有一半正常，氢键数不变，C错误；根据题干信息可知，癌症的发病机理复杂，有基因高甲基化和低甲基化两种类型，所以针对不同的癌症治疗选用的药物有DNA甲基化抑制剂和诱导DNA甲基化靶向药物两种类型，D错误。13．(2023·趋势题)染色体交换是细胞增殖过程中重要的染色体行为，同源染色体间有对等交换和不对等交换两种类型。某雌雄同株高等植物在细胞分裂中发生的染色体交换如图1、2所示，图1、2中的字母分别表示基因和染色体片段。实验表明交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。不考虑其他变异，下列相关叙述正确的是()A．若该植物某个细胞有丝分裂时发生图1所示交换，得到的子细胞的基因型有BbDD和Bbdd两种B．若该植物产生了一个基因组成为BDd的卵细胞，推断该卵细胞的产生是发生了图2所示的染色体交换类型即染色体结构变异C．若该植物减数分裂时一半生殖细胞发生图1所示交换，则测交后代中隐性纯合子占eq\f(3,8)D．发生图1、图2两种交换时均会破坏磷酸二酯键，导致D和d基因重组答案BC解析有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成2条子染色体，分别移向细胞两极，因此若发生图1所示交换，产生的子细胞为BbDD、Bbdd两种或BbDd一种，A错误；根据图1推断该植物的基因型为BbDd，不考虑其他变异，若该植物产生了一个基因组成为BDd的卵细胞，推断该卵细胞的产生是同源染色体间发生不对等交换，通过交换出现重复或者缺失，导致某条染色体上同时出现D和d基因，图2中字母表示染色体片段，这种变异属于染色体结构变异，B正确；若该植物减数分裂时一半生殖细胞发生图1所示交换，则减数分裂产生的配子及比例为BD∶Bd∶bD∶bd＝3∶1∶1∶3，bd所占的比例为eq\f(3,8)，则测交后代中隐性纯合子占eq\f(3,8)，C正确；发生图1、图2两种交换时均会发生染色体片段的断裂，DNA也会断裂即会破坏磷酸二酯键，但基因重组发生在非等位基因之间，D和d是一对等位基因，D错误。14．(2023·山东潍坊高三试题)某植物经化学诱变剂EMS处理后得到三个由单隐性核基因控制的雄性不育突变体(EC2－115、EC2－214和EC1－188)，突变株EC2－115、EC2－214经低温诱导可恢复育性，二者杂交所得的后代均可育。对EC1－188进行基因定位发现，该突变体中AtMYB103基因发生了点突变，转录的mRNA中某位点由原来的CAA变为了UAA。下列说法不正确的是()A．突变株EC2－214经低温诱导后恢复育性说明生物体的表型取决于环境B．突变株EC2－115与EC2－214的突变基因可能位于两对同源染色体上C．突变株EC1－188中的基因发生了碱基对的替换，由T/A碱基对替换为C/G碱基对D．室温下三种突变体分别与可育品系进行正反交，可验证突变基因位于细胞核内答案ACD解析突变株EC2－214经低温诱导后恢复育性说明生物体的表型不完全是由基因型决定的，环境对表型也有影响，A错误；由题干“突变株EC2－115、EC2－214经低温诱导可恢复育性，二者杂交所得的后代均可育”推测，突变株EC2－115与EC2－214的突变基因可能位于两对同源染色体上，B正确；突变株EC1－188中的基因发生了碱基对的替换，由C/G碱基对替换为T/A碱基对，C错误；三种突变体都是雄性不育突变体，在室温下，三种突变体无法与可育品系进行正反交，D错误。三、非选择题15．HCV可引起猪瘟，猪是该病毒唯一的自然宿主。回答下列问题。(1)实验室中为了获得大量HCV，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是将病毒接种到含猪细胞的培养液中，其原因是______________________________________________。(2)若用化学分析的方法确定HCV遗传物质的种类，可以通过分析________或________的种类作出判断；若含有________，则为RNA病毒。欲探究HCV的遗传物质是单链结构还是双链结构，还需进行________比例的分析。(3)若用同位素标记技术研究HCV的遗传物质是RNA还是蛋白质，得到RNA是遗传物质的关键设计思路是______________________________________________________________。(4)现已证明HCV的遗传物质为单链RNA，其遗传信息的传递过程中存在RNA复制酶的作用，则其遗传信息的传递过程为____________________。答案(1)病毒的生命活动离不开细胞，且猪是HCV唯一的自然宿主(2)五碳糖碱基(两空顺序可颠倒)核糖或尿嘧啶碱基(3)设法将HCV的蛋白质和RNA分开，单独、直接地去观察它们各自的作用(4)解析(2)用化学分析的方法对该病毒遗传物质的种类进行研究，分析其五碳糖或碱基的种类均可作出判断；若五碳糖是脱氧核糖或含碱基T，则为DNA病毒；若五碳糖是核糖或含碱基U，则为RNA病毒。若为双链，互补碱基数相等，若为单链，互补碱基数一般不相等，所以通过分析碱基比例，可以初步推测HCV的遗传物质是单链结构还是双链结构。(4)HCV为单链RNA，且存在RNA复制酶的作用，因此为RNA复制病毒，其遗传信息的传递过程见答案。16．芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刁柏，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。请回答下列问题：(1)仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有________种，比例为________。(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刁柏出现的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刁柏与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图？________________________________________________________________。若杂交实验结果出现____________________，养殖户的心愿可以实现。答案(1)21∶1(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体加倍的结果，否则为基因突变(3)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上后代雌株都为阔叶，雄株都为窄叶解析(1)由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY。减数分裂产生的精子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。(3)选用多株野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。故该技术人员做此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。17．(2023·恩施州高三教学质量监测)水稻是我国重要的粮食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。Ⅰ.水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活，研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞染色体如图所示)，请据图分析回答：(1)植株甲的可遗传变异类型具体为________。(2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置(写出杂交组合预期结果及结论)。①________________，将种子种植后观察子代植株的产量