高考二轮复习生物课件（新高考新教材）专题突破练专题5遗传的分子基础变异与进化

专题五遗传的分子基础、变异与进化A组基础对点练1412345678910111213考点1

遗传的分子基础1.(2023·湖南岳阳模拟)猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播,感染后常见的症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒,之后侵染未标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌、离心,检查上清液和沉淀物中的放射性,探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述正确的是(

)A.在分别含有放射性35S和32P的完全培养液中培养以获得猴痘病毒B.搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的DNA与其蛋白质外壳分离C.采用32P标记的一组实验、保温培养时间过长时,上清液中放射性增强D.若用15N标记猴痘病毒,则在上清液和沉淀物中都能检测到较高的放射性C1234567891011121314解析

病毒只能寄生在活细胞内,所以不能用含有放射性35S和32P的完全培养液培养猴痘病毒,A项错误;搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的蛋白质外壳脱离宿主细胞,B项错误;采用32P标记的一组实验,保温培养时间过长时,子代病毒从宿主细胞内释放出来,导致上清液中放射性增强,C项正确;猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA都含有氮元素,但15N没有放射性,则在上清液和沉淀物中都不能检测到放射性,D项错误。123456789101112132.(2023·山东联考二模)DNA复制过程中,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处称为复制叉。研究发现,啤酒酵母中某种蛋白被加载到复制叉时,被招募并停滞在复制叉处的Mec1蛋白就会被激活并随复制叉向前移动,从而完成DNA的复制。下列说法错误的是(

)A.DNA一条链中的磷酸基团和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接B.DNA解旋过程中解旋酶需在ATP供能驱动下断裂两条链间的氢键C.Mec1蛋白被激活后会与RNA聚合酶结合,进而完成DNA的复制过程D.抑制细胞中Mec1基因的表达,细胞可能会被阻滞在细胞分裂间期C1412345678910111213解析

DNA一条链中的磷酸基团和脱氧核糖通过磷酸二酯键连接,A项正确;DNA复制开始时,解旋酶在ATP供能驱动下断裂DNA两条链间的氢键,将DNA双螺旋的两条链解开,B项正确;RNA聚合酶能识别并结合基因的启动子从而驱动转录,与DNA的复制过程无关,C项错误;Mec1蛋白参与DNA的复制过程,因此抑制细胞中Mec1基因的表达,DNA复制不能进行,细胞可能会被阻滞在细胞分裂间期,D项正确。14123456789101112133.(2023·浙江台州二模)唾液腺细胞合成淀粉酶的局部过程如图所示,图中①表示某种细胞器,②表示某种大分子化合物。下列叙述错误的是(

)A.图中的囊腔是内质网腔B.①识别②上的启动子,启动多肽合成C.多个①结合在②上合成同一种多肽,提高翻译效率D.图示过程需三种RNA参与,三种RNA都是基因转录产物B1412345678910111213解析

淀粉酶最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,故图中的囊腔是内质网腔,A项正确;①表示核糖体,②表示mRNA,翻译过程中,核糖体识别mRNA上的起始密码子,启动多肽合成,B项错误;一条②mRNA分子能够结合多个核糖体①,同时进行翻译过程,这样可以提高翻译的效率,C项正确;翻译过程中有三种RNA的参与(mRNA作为翻译的模板,tRNA转运氨基酸,rRNA组成核糖体),这些RNA都是基因转录而来的,D项正确。14123456789101112134.(2023·山东模拟)不同核酸类型的病毒完成遗传信息传递的具体方式不同。下图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。这类病毒携带有RNA复制酶,在该酶的作用下,-RNA作为模板复制出新的+RNA。合成的+RNA既可以翻译出病毒的蛋白质,又可以作为模板合成-RNA,最终形成“±RNA”。已知逆转录病毒的核酸为“+RNA”。下列说法正确的是(

)A.合成病毒蛋白的原料来源于宿主,酶来源于病毒本身B.与DNA的复制不同,±RNA的双链可能都是新合成的C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对D.逆转录病毒与该病毒繁殖时均有+RNA到-RNA的过程B1412345678910111213解析

病毒无细胞结构,该病毒是双链±RNA病毒,合成病毒所需的原料都来源于宿主,有部分酶来自宿主,A项错误;DNA分子是半保留复制,即新合成的DNA中都有一条链来自母链,据图可知,与DNA的复制不同,±RNA的双链可能都是新合成的,B项正确;该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间,不存在A—T的配对关系,逆转录病毒存在RNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白质之间的关系,存在A—T、A—U的配对,C项错误;逆转录病毒不存在+RNA到-RNA的过程,D项错误。14123456789101112135.DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构,进而阻遏基因转录,引起基因沉默。科研人员将甲基化和非甲基化的肌动蛋白基因和质粒重组后,分别导入培养的肌细胞,实验结果显示二者转录水平相同。下列推测不合理的是(

)A.DNA高度甲基化会影响DNA结构,也改变了基因中碱基对的排列顺序B.DNA高度甲基化可能会影响RNA聚合酶与基因的结合,导致基因沉默C.实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录,说明基因甲基化的过程是可逆的D.实验中甲基化的肌动蛋白基因能正常转录,可能是去甲基化的酶发挥了作用A1412345678910111213解析

根据题意,DNA甲基化只是特定碱基添加了甲基,没有改变基因中碱基对的排列顺序,A项错误;DNA高度甲基化可能会影响基因的特定序列与RNA聚合酶结合,进而阻遏基因的转录,使其沉默,B项正确;根据题意,实验中肌动蛋白基因的甲基化并没有影响其转录水平,可能的原因是肌细胞中存在去甲基化的酶,将肌动蛋白基因的甲基去除,说明甲基化是可逆的,C、D两项正确。141234567891011121314ACD1234567891011121314解析

真实回复和第二位点回复都能重新恢复蛋白质活性,即蛋白质功能相同,但结构不一定相同,A项错误;两种回复突变的突变位置不同,体现了基因突变的不定向性和随机性,B项正确;分化程度越高的细胞,DNA复制的可能性越小,则越不容易发生回复突变,C项错误;由于基因会发生正向突变及回复突变逆转,则性状相同的纯合子,其相关基因的碱基排列顺序不一定相同,D项错误。123456789101112137.(2023·浙江绍兴一模)研究人员发现肝癌细胞(HG2)和正常肝细胞中的P基因存在差异,如图所示,下列叙述正确的是(

)A.肝癌细胞中P基因的碱基序列发生了改变B.P基因启动子的甲基化导致DNA聚合酶无法结合,抑制基因表达C.P基因的表达能抑制细胞的异常增殖D.癌细胞的遗传物质与正常细胞相同,只是基因的选择性表达不同C1412345678910111213解析

肝癌细胞中P基因启动子序列发生了甲基化,碱基序列没有发生改变,A项错误;P基因启动子的甲基化导致RNA聚合酶无法结合,抑制基因表达,B项错误;P基因不能正常表达,细胞发生了癌变,说明P基因的表达能抑制细胞的异常增殖,C项正确;癌细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变,遗传物质与正常细胞不相同,D项错误。1412345678910111213148.(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异?(

)C1234567891011121314解析

由题干信息可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,这两对等位基因不能自由组合,正常情况下杂合子只能产生两种类型的配子,若发生了染色体易位,可产生四种类型的配子,如图C,相应个体测交,后代可表现出类似自由组合的比例。123456789101112139.(不定项)(2023·河北模拟)普通小麦(6n=42)的染色体组成记为42W,长穗偃麦草(2n=14)的染色体组成记为14E。长穗偃麦草具有抗病、高产等性状。如图表示通过杂交方法使长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中获得抗病、高产小麦新品种的过程。下列叙述正确的是(

)A.图示育种方法依据的变异原理主要是基因重组B.①过程常用秋水仙素处理获得的F1幼苗C.乙减数分裂过程会形成21个四分体,产生8种染色体数目不同的配子D.图示方法得到的戊与普通小麦之间存在生殖隔离,故其是一个新物种BC1412345678910111213解析

图示育种方法依据的变异原理主要是染色体数目变异,A项错误;①过程染色体数目加倍,常用秋水仙素处理获得的F1幼苗,B项正确;从题图可看出,乙中来自长穗偃麦草的染色体组仅有一个,因此长穗偃麦草的染色体不能联会,故其减数分裂过程会形成21个四分体,产生配子染色体数目是21W+0~7E,因此共8种染色体数目不同的配子(即21、21+1E、21+2E、21+3E、21+4E、21+5E、21+6E、21+7E),C项正确;图示方法得到的戊与普通小麦杂交后代的染色体组成与丁相同,据题图分析,丁是能够产生后代的,故戊与普通小麦之间不存在生殖隔离,二者是同一个物种,D项错误。14123456789101112131410.(不定项)(2023·湖南二模)某女性一条4号染色体和一条20号染色体发生了平衡易位,如图所示,下列说法正确的是(

)A.图示为染色体结构变异B.观察平衡易位染色体可以选择有丝分裂中期细胞C.该女性细胞中最多可以有23种形态不同的染色体D.怀孕期间可以通过基因检测诊断是否为平衡易位携带者AB1234567891011121314解析

由图可知,该女性4号染色体和20号非同源染色体之间发生了易位,属于染色体结构变异,A项正确;染色体结构变异可以选择处于有丝分裂中期的细胞进行观察,B项正确;该女性细胞中有22种正常的常染色体,2种(20号和4号)异常的常染色体和1种性染色体,故染色体形态最多有25种,C项错误;平衡易位为染色体异常疾病,故无法通过基因检测诊断,D项错误。1234567891011121314考点3

生物的进化11.(2023·湖南模拟)大熊猫在分类上属于食肉目,具有典型的食肉动物的消化系统,但在长期的进化过程中却特化为以各种竹子为食。一个较大的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,若种群中B基因频率为40%,b基因频率为60%,下列说法错误的是(

)A.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.大熊猫以竹子为食的原因是肠道中可能含有能消化纤维素的微生物C.若等位基因只位于X染色体上,则XbXb、XbY的基因型频率分别为18%、30%D.我国分布着大熊猫、小熊猫以及不同种的熊猫,体现了生物的遗传多样性D1234567891011121314解析

生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,A项正确;竹子的主要成分是纤维素,大熊猫以竹子为食的原因是肠道内可能含有能消化纤维素的微生物,B项正确;若等位基因只位于X染色体上,则XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方,因雌雄个体数量相等,则XbXb在整个群体中的基因型频率为1/2×60%×60%=18%,同理,雄性个体XbY的基因型频率为1/2×60%=30%,C项正确;大熊猫、小熊猫以及不同种的熊猫属于不同的物种,体现的是物种多样性,D项错误。123456789101112131412.(2023·黑龙江大庆三模)2022年诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·帕博,表彰他对已灭绝人类基因组和人类进化发现方面的贡献。斯万特·帕博先后从化石中提取到了尼安德特人(约100万年前走出非洲的一种已灭绝的古人类)的线粒体DNA和核DNA进行测序,最后绘制了尼安德特人的基因组草图。研究发现,生活在非洲之外的现代人体内都有1%~4%的尼安德特人基因。下列相关叙述错误的是(

)A.从化石中提取尼安德特人的DNA时要排除来自微生物或操作者的DNA的干扰B.线粒体DNA只来自母亲且比核DNA小得多,更容易进行测序分析C.生活在非洲的现代人不具有尼安德特人基因,说明二者没有共同的祖先D.生活在非洲之外的现代人的直系祖先曾经和尼安德特人发生过基因交流C1234567891011121314解析

绘制尼安德特人的基因组草图时,为了减少误差,提取尼安德特人的DNA时要排除来自微生物或操作者的DNA的干扰,A项正确;线粒体DNA比核DNA小得多,且只来自母亲,因此更容易进行测序分析,B项正确;生活在非洲的现代人和尼安德特人都是由直立人演化而来的,二者有共同的祖先,C项错误;“生活在非洲之外的现代人体内都有1%~4%的尼安德特人基因”,说明生活在非洲之外的现代人的直系祖先曾经和尼安德特人发生过基因交流,D项正确。1234567891011121314123456789101112131413.(2023·湖南娄底二模)单核苷酸多态性简称SNP,是DNA序列中单个核苷酸变化。位于人类7号染色体上的TAS2R38基因是一个苦味受体决定基因,已知在这个基因上有三个SNP,可以导致TAS2R38苦味受体的三个氨基酸出现差异,致使对西蓝花这类十字花科蔬菜中的苦味成分敏感程度不同。以下叙述正确的是(

)A.SNP造成单个碱基替换,使得DNA上基因排序发生改变B.TAS2R38基因的三个SNP是等位基因C.对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升D.密码子第三个碱基变化最可能导致氨基酸变化B解析

SNP造成单个碱基替换,改变某基因中碱基的排序,不改变基因在染色体上的排序,A项错误;SNP是单核苷酸改变引起的基因突变,基因突变的结果是产生等位基因,则TAS2R38基因的三个SNP是等位基因,B项正确;十字花科蔬菜中的苦味成分不会对人群起到筛选作用,所以无法断定对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升,C项错误;密码子第一个碱基变化最可能导致氨基酸变化,D项错误。1234567891011121314123456789101112131414.(2023·福建百校联考)兔子的一对等位基因F/f位于常染色体上。据调查,某个人工饲喂兔种群中雌兔基因型频率分别为FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%),雄兔基因型频率分别为FF(40%)、Ff(40%)、ff(20%)。假设该种群中雌雄兔随机交配一代,下列叙述正确的是(

)A.调查结果表明F基因控制的性状更能适应环境B.子代FF基因型频率雌兔为36%、雄兔为16%C.子代中F、f的基因频率与亲代的相等D.子代基因型频率改变,该兔群发生了进化C解析

雌兔中F基因频率是60%、f基因频率是40%,雄兔中F基因频率是60%、f基因频率是40%,F基因频率大于f基因频率,F基因控制的性状比例更大,由于是人工饲喂的种群,不能确定F基因控制的性状更能适应环境,A项错误;该种群中雌雄兔随机交配一代,则子代雌兔和雄兔FF基因型频率相同,都是60%×60%=36%,B项错误;由于没有选择作用,子代中F、f的基因频率与亲代的相等,C项正确;随机交配后,子代基因频率不改变,该兔群没有发生进化,D项错误。1234567891011121314B组能力提升练123451.(2023·湖南二模)1958年科学家通过开创性的实验揭示了DNA的复制机理。该实验用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代,然后再转移至含有14NH4Cl的培养液中继续培养,结果如图所示,F0~F3表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中分布的位置。下列说法错误的是(

)A.F0结果显示大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养,其条带表示全为重带B.离心结果显示F2只有轻带和中带,并对得到结论起到了关键作用C.F3为F2的子代,相同条件下继续培养n代,密度带的位置和数量发生变化,轻带变宽D.实验结果可以说明DNA的复制方式为半保留复制C12345解析

由图可知,F0结果全为重带,故大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养得到的,A项正确;分析题图可知,F0为亲代,F1~F3依次为其子代,其中F1全为中带,F2只有轻带和中带,对得到结论起到了关键作用,通过对比说明了DNA以半保留的方式进行复制,B项正确;F3为F2的子代,相同条件下继续培养n代,密度带的位置和数量不会发生变化,只有轻带和中带,轻带比例增加,逐渐变宽,C项错误;实验结果可以说明DNA的复制方式是半保留复制,D项正确。12345B12345解析

启动子位于基因内的非编码区,而顺式调控元件是位于基因上游的一段DNA序列,反式调控因子与顺式调控元件特异性结合后会激活下游基因的转录过程,所以顺式调控元件不是启动子,A项错误;由题可知,含有基因D、C、T的个体发育正常,所以基因型为CcDdTt的个体发育正常,B项正确;由题意可知,肢体畸形小鼠的三对基因中至少有一对是隐性纯合的,而小鼠甲和乙杂交,F1小鼠的基因型均为C_D_T_,所以不会产生肢体畸形小鼠,C、D两项错误。123453.(2023·山东菏泽二模)m6A是真核生物RNA中的一种表观遗传修饰方式,我国科学家阐明了m6A修饰在鱼类先天免疫过程中的分子调控机制。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修饰,进而避免m6A识别蛋白对NOD1mRNA的识别和降解。下列相关说法正确的是(

)A.DNA甲基化、RNA甲基化等表观遗传遵循孟德尔遗传定律B.m6A修饰未改变基因的碱基序列,因此这种修饰不能遗传给后代C.m6A修饰能够影响mRNA的稳定性,进而影响NOD1基因的转录D.抑制去甲基化酶FTO的活性会导致鱼的免疫能力和抗病能力下降D解析

表观遗传与遗传物质无关,与环境变化密切相关,所以不遵循孟德尔遗传定律,A项错误;m6A修饰是一种表观遗传修饰方式,并未改变基因的碱基序列,但这种修饰可以遗传给后代,B项错误;m6A修饰能够影响mRNA的稳定性,mRNA作为翻译的模板,进而影响NOD1基因的翻译过程,C项错误;抑制去甲基化酶FTO的活性会导致NOD1

mRNA被识别和降解,NOD1蛋白含量减少,鱼的免疫能力和抗病能力下降,D项正确。12345123454.(2023·山东日照二模)研究表明,细胞中的OTUD1蛋白可以直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2(IREB2)的泛素化,从而抑制IREB2蛋白的降解,激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多,导致铁离子大量进入细胞,引起自由基增多,细胞死亡,即铁死亡(如图)。下列说法错误的是(

)A.基因OTUD1可能属于原癌基因,其过量表达会促进细胞的铁死亡B.IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达C.铁离子借助TFRC以协助扩散方式大量进入细胞,引起细胞凋亡D.提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长A12345解析

分析题意可知,OTUD1蛋白能抑制IREB2的泛素化,激活TFRC基因的表达,TFRC的合成增多,会引起细胞死亡,故基因OTUD1过量表达会促进细胞的铁死亡,该基因可能属于凋亡基因,A项错误;启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录,IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达,B项正确;据图可知,铁离子进入细胞是顺浓度梯度进行的,且该过程需要TFRC协助,故方式是协助扩散,C项正确;据题分析可知,TFRC的合成增多,会导致铁离子大量进入细胞,引起自由基增多,细胞死亡,故提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长,D项正确。123455.水稻是世界上最重要的粮食作物。为提高水稻产量,科研人员通过突变育种的方式筛选出了单基因纯合突变体1和突变体2、AP01基因隐性纯合突变体3(AP01基因功能缺失)、AP01基因显性纯合突变体4(AP01基因功能增强)四种水稻品种。通过测序发现,突变体1为0s基因功能缺失突变体,该基因位于12号染色体上。(1)科研人员观察发现突变体1和突变体2水稻穗子显著大于野生型。分别将其与野生型水稻杂交,获得的F1的穗子

(填“大于”“等于”或“小于”)野生型,说明大穗为隐性性状。将突变体1与突变体2杂交,若

,没有出现新的表型,说明两种突变体突变基因为同一位点的基因。

等于子代穗子大于野生型12345(2)研究表明,位于水稻6号染色体上的AP01基因与水稻穗子大小有关,突变体3表现为穗子显著小于野生型,突变体4表现为穗子显著大于野生型。研究人员将等量的AP01基因分别导入野生型和突变体1的植株中,测定细胞中AP01mRNA的含量和AP01蛋白含量,结果见下图。注:Actin,即“肌动蛋白”,是所有细胞的一种重要骨架蛋白,在不同种类细胞中的表达量相对稳定,在该实验中作为参照指标。12345上述实验结果说明__________________________________________________________________________________________。为了进一步确定0s基因与AP01基因是否相互作用,共同调控水稻穗子的大小,请设计最佳的杂交实验方案,并写出预期杂交结果。0s基因对AP01基因的转录无影响,通过促进AP01蛋白的降解(或抑制翻译过程),降低细胞中AP01含量突变体1和突变体3杂交后F1自交,观察子代性状分离比。预期杂交结果:野生型∶大穗∶小穗=9∶3∶412345(3)用化学诱变剂EMS处理野生型水稻,获得了一株雄性不育植株,该植株生长势、花的形态均正常。为了批量生产雄性不育植株,育种工作者通过转基因技术,将正常育性基因M、α-淀粉酶基因S(S阻断淀粉储存使花粉失去活性)和珊瑚中的红色荧光蛋白基因R(不含R的种子呈现白色)串联,然后导入雄性不育突变株的一条染色体的雄性不育突变基因位置上,该转基因植株自交,F1中非转基因的雄性不育种子与转基因的雄性可育种子的比例为

。若要后代表型均为雄性不育,从而得到非转基因雄性不育系,可让F1中

与

进行杂交。

1∶1红色种子(MmS0R0)作为父本白色种子(mm0000)作为母本12345解析

(1)将穗子显著大于野生型的突变体与野生型杂交,若F1穗子与野生型相等,说明野生型是显性性状,大穗为隐性性状;突变体1和2都是纯合子,且都为隐性性状,若将突变体1与突变体2杂交,子代穗子大于野生型,没有出现新的表型,说明两种突变体突变基因的位置关系为同一位点的基因(等位基因)。12345(2)由图可知,野生型与突变体1的AP01

mRNA含量差不多,但是AP01蛋白只有突变体1的一半,0s基因对AP01基因的转录无影响,通过促进AP01蛋白的降解(或抑制翻译过程),降低细胞中AP01含量;结合题干信息可知,纯合突变体1的基因型为AP01AP01_

_,隐性纯合突变体3

AP01基因功能缺失,因此,突变体3的基因型可表示为_

_0s0s,将突变体1和突变体3杂交后F1为AP01_0s_,让F1自交,子代性状分离比为野生型(9AP01_0s_)∶大穗(3AP01_

_

_)∶小穗(4_

_0s0s)=9∶3∶4,则说明0s基因与AP01基因在同一通路发挥作用,共同影响穗子的大小。(3)串联基因导入后,该水稻基因型可记为MmS0R0,产生配子MSR(只有雌配子),m00(雌雄均有),F1中MmS0R0(转基因的雄性可育种子)∶mm0000(非转基因的雄性不育种子)=1∶1;用F1中红色种子(MmS0R0)作父本,只能产生m00配子,白色种子(mm0000)作母本,可产生m00配子,其子代全为mm0000(非转基因雄性不育)。C组专项命题培优练123451.[表观遗传与遗传印记](不定项)遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象,DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的,在下一代配子形成时印记重建。鼠的灰色(A)对褐色(a)是一对相对性状,下图为遗传印记对亲代小鼠等位基因表达和传递的影响示意图,被甲基化修饰的基因不能表达。下列相关说法错误的是(

)A.图示过程是由于基因突变导致配子发生改变B.图示亲代雌鼠的A基因来自其父方C.亲代雌鼠与雄鼠的关于体色的基因型相同而表型不同D.子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色=1∶1ABC12345解析

图示过程不是基因突变,而是甲基化修饰(不改变碱基序列)导致基因不能表达,A项错误;由图中配子形成过程中印记发生的机制可知,雄配子中印记重建为基因甲基化,雌配子中印记重建为基因去甲基化,亲代雌鼠的A基因未甲基化,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其母方,B项错误;据图可知,亲本关于体色的基因型均为Aa,发生甲基化的基因均为a基因,因此亲代雌鼠与雄鼠的表型也相同,都是灰色,C项错误;雌鼠产生的雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表达,而雄鼠产生的雄配子中A基因、a基因都发生了甲基化,都不能表达,因此该雌鼠与雄鼠杂交,子代小鼠的表型比例为灰色∶褐色=1∶1,D项正确。12345C12345解析

细胞缺乏氨基酸时,空载RNA与核糖体结合后引起ppGpp含量增加,进而提高甲类基因或降低乙类基因的转录水平,以缓解氨基酸缺乏造成的影响,这种调节机制属于负反馈调节,A项正确。空载RNA能与核糖体结合,可说明空载RNA为tRNA,tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子结合,即其在翻译过程中能识别密码子,B项正确。细胞缺乏氨基酸时可利用氨基酸合成酶自我合成氨基酸,因此氨基酸合成酶基因的表达增强,属于甲类基因;此时tRNA已出现空载情况,为了维持tRNA与氨基酸数量的平衡,应减少tRNA基因的表达,因此tRNA基因属于乙类基因,C项错误。转录需要RNA聚合酶与其结合位点识别并结合后才能启动,因此ppGpp可能与RNA聚合酶结合调控甲类基因启动子的开启以促进其转录,D项正确。123453.[基因结构与基因表达的调控]可变剪接是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式(选择不同的剪接位点组合)产生不同的mRNA剪接异构体的过程。可变剪接是调节基因表达和产生蛋白质组多样性的重要机制,选择性剪接产生不同的RNA异构体,控制真核生物的表型复杂性。真核生物新生的mRNA前体经过5'戴帽、剪接、3'加尾等加工成为成熟的mRNA。在剪接反应过程中,含有内含子和外显子的新生的mRNA前体,在剪接体作用下切除内含子,并将外显子依次连接起来,过程如下图所示。12345(1)若要获得图中的蛋白质A、B、C所对应的DNA序列,需要以

为模板、

为原料,还需在PCR反应体系中加入

、相关酶等成分,获得的产物是

。

(2)剪接反应由剪接体执行,剪接体由5个小核糖核蛋白复合体组成。剪接体作用于

链中的

,以精确切除每个内含子转录序列并以正确次序连接外显子对应的RNA片段。

mRNA前体4种游离的脱氧核苷酸引物cDNAmRNA磷酸二酯键12345(3)真核细胞核内前体mRNA加工通过5'加帽、剪接(移除内含子)、3'末端切割加尾,从而形成成熟的mRNA。剪接后可通过探针鉴定(如下图所示),组成探针的基本单位是

,若结果中出现

,则表明获得相应长度的可变剪接片段。

核糖核苷酸杂交带12345(4)BCAS2是一个多功能蛋白,参与前体RNA的剪接和DNA损伤修复。在精原干细胞中,BCAS2基因的缺失会导致“减数分裂促进因子”Dazl蛋白质的不同剪接异构体表达异常,下图对比了普通精原干细胞和去除BCAS2基因的精原干细胞中Dazl基因的表达水平。Dazl全长异构体和Dazl缺失8号外显子属于同源异构体(由一个基因的mRNA前体因可变剪接而产生的多种mRNA)。由图可知,Dazl全长异构体的表达水平显著性

(填“上调”“基本不变”或“下调”),Dazl缺失8号外显子后的表达水平明显

(填“上调”“基本不变”或“下调”)。由此得出的结论是

。下调上调BCAS2参与小鼠精原干细胞中的可变剪接,且具体参与8号外显子的剪切

12345解析

(1)若要获得蛋白质A、B、C对应的DNA序列,可采用逆转录法,选用mRNA前体为模板、4种游离的脱氧核苷酸为原料进行合成;PCR是体外扩增DNA的技术,PCR反应体系除了需要模板、原料外,还需要引物、相关酶(逆转录酶、Taq

DNA聚合酶)等;由于是以mRNA前体为模板,因此PCR产物为cDNA。(2)mRNA是核糖核苷酸以磷酸二酯键相连构成的大分子,因此剪接体作用于mRNA链中的磷酸二酯键。(3)探针可以与mRNA结合,因此探针可以是一段特定的RNA,基本单位为核糖核苷酸;探针与成熟的mRNA能够互补配对形成杂交带,若有相应长度的可变剪接片段存在,则存在杂交带,反之则无。(4)结合图示可知,对比普通精原干细胞和去除BCAS2基因的精原干细胞中Dazl基因的表达水平,Dazl全长异构体的表达水平显著性下调;Dazl缺失8号外显子后的表达水平明显上调;由此证明BCAS2参与小鼠精原干细胞中的可变剪接,且具体参与8号外显子的剪切。123454.[雄性不育与生物育种](不定项)(2023·山东崂山月考)水稻是我国主要的粮食作物之一,提高水稻产量的一个重要途径是杂交育种,但是水稻的花非常小,人工去雄困难。研究发现水稻花粉是否可育由质基因(S、N)和核基因R(R1、R2)共同控制。S、N分别表示不育基因和可育基因,R1、R2表示细胞核中可恢复育性的基因,其等位基因r1、r2无此功能。通常基因型可表示“细胞质基因(细胞核基因型)”。只有当细胞质中含有S基因、细胞核中r1、r2基因都纯合时,植株才表现出雄性不育性状。12345AD1234512345组合序号杂交组合类型后代的表型及比例一野生型×突变体甲全为雄性可育(杂种1)二野生型×突变体乙全为雄性可育(杂种2)三杂种1×杂种2全为雄性可育12345(1)根据杂交组合一和二可知,雄性可育性状是由

性基因控制的。根据杂交组合三,推测控制两个突变体的相关基因为

(填“等位基因”或“非等位基因”)。

(2)以上两突变体的产生体现了基因突变具有

的特点。(3)水稻雄性不育系在遗传学研究中有非常重要的作用,已知两突变