2025届高考生物二轮总复习大单元5遗传的分子基础变异与进化层级一基础夯实自测练

层级一基础夯实自测练1.(2024·安徽合肥二模)科研人员利用大肠杆菌裂解液(无生物膜和DNA)、环状DNA等构建了无细胞生物合成系统,其中,环状DNA上携带有解旋酶基因、T7RNA聚合酶基因等必需序列。不同于PCR技术,该系统无需添加引物,仅需补充能量和原料,在恒温条件下即可实现DNA的连续复制,下列关于该系统的叙述,正确的是()A.补充的原料为四种核糖核苷酸、多种氨基酸B.T7RNA聚合酶催化合成的产物包含mRNA和引物C.环状DNA还应携带DNA酶基因和复制原点序列D.解旋酶沿环状DNA的移动方向与子链延伸方向相反答案B解析合成DNA的原料是脱氧核苷酸,因此补充的原料应为四种脱氧核苷酸,A项错误;引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,是一段RNA链,因此T7RNA聚合酶催化合成的产物包含mRNA和引物,B项正确;DNA酶一般指DNA水解酶,若环状DNA携带DNA酶基因,其表达产物会水解DNA,因此环状DNA还应携带启动子、终止子和复制原点序列等,C项错误;两条子链延伸的方向都是5'端→3'端,解旋酶沿环状DNA的移动方向与一条子链的延伸方向相同,与另一条子链的延伸方向相反,D项错误。2.(2024·云南模拟)下图表示真核生物遗传信息的相关传递过程,下列有关叙述正确的是()过程Ⅰ过程ⅡA.过程Ⅰ需在RNA聚合酶的作用下以每一条母链为模板合成子链B.过程Ⅱ中合成的RNA,其碱基组成和排列顺序与非模板链相同C.酶2和酶3都可作用于磷酸二酯键,酶1可催化形成氢键D.在有丝分裂前的间期,既发生过程Ⅰ,也发生过程Ⅱ答案D解析过程Ⅰ为DNA的复制过程,需在DNA聚合酶的作用下以每一条母链为模板合成子链,A项错误;过程Ⅱ中合成的RNA,其碱基组成和排列顺序与非模板链存在差异,其差异表现在转录出的RNA中含有碱基U,而非模板链中含有的碱基是T,B项错误;酶2为解旋酶,其作用部位是氢键,酶3为RNA聚合酶,其作用部位是磷酸二酯键,酶1是DNA聚合酶,其可催化形成磷酸二酯键,C项错误;在有丝分裂前的间期,细胞中进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即此时细胞中既发生过程Ⅰ(DNA的复制),也发生过程Ⅱ(转录),D项正确。3.(2024·贵州模拟)细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质。利用DNA分子杂交技术和测定DNA的热稳定性可以判断生物亲缘关系的远近。实验思路如图所示,下列有关说法错误的是()A.DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点B.获得的杂合双链DNA分子,配对的碱基对越多,结构越稳定,变性温度越高C.T甲-甲-T甲-丙>0说明甲和丙的DNA序列不同,但甲与丙细胞色素c的结构可能相同D.由上述结果可以推测,甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系近答案D解析DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点,如DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,A项正确;获得的杂合双链DNA分子,配对的碱基对越多,形成的氢键就越多,结构越稳定,变性温度越高,B项正确;T甲-甲-T甲-丙>0说明甲和丙的DNA序列不同,由于密码子的简并,甲与丙的细胞色素c的结构可能相同,C项正确;根据实验结果可得T甲-乙<T甲-丙,说明甲与丙配对的碱基多,二者的亲缘关系近,D项错误。4.(2024·山东泰安一模)噬菌体的基因组比较小,但又必须要有编码一些维持其生命和复制所必需的基因,在选择的压力下,形成了重叠基因。重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列的不同可读框,编码不同的蛋白质。重叠基因有多种重叠方式,如大基因内包含小基因(如图)、前后两个基因首尾重叠、几个基因的重叠等。在果蝇和人体中也发现了重叠基因,如人类神经纤维病Ⅰ型基因内含子中含有3个小基因(由互补链编码)。下列说法错误的是()A.这是一种充分利用碱基资源的机制B.同一个基因中可能存在多个起始密码子C.重叠基因的转录方向可能不是一致的D.基因的重叠可能对基因表达具有调控作用答案B解析由题意可知,重叠基因里的不同基因共用了相同的序列,这样就增大了遗传信息储存的容量,因此这是一种充分利用碱基资源的机制,A项正确;起始密码子存在于mRNA中,而不是基因的编码区,B项错误;人类神经纤维病Ⅰ型基因内含子中含有3个小基因(由互补链编码),由此推测重叠基因的转录方向可能不是一致的,C项正确;重叠基因中的不同基因选择性表达,说明基因的重叠可能对基因表达具有调控作用,D项正确。5.(2024·湖南三模)海岛上有一群野兔,后因地质变迁,变为一南一北相互隔绝的两岛,野兔被随机分成两部分。野兔体色受A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制,原岛上野兔种群的基因频率为A(60%)、a(40%);十年后,南岛野兔种群的基因型频率为AA(55%)、Aa(10%)、aa(35%),北岛野兔种群的基因频率为A(8%)、a(32%)、a1(60%)。下列叙述正确的是()A.全部野兔所含有的与体色有关的全部基因是这个种群的基因库B.与原来相比,南岛和北岛的野兔种群的基因频率都发生了改变C.南岛和北岛的野兔种群因不能发生基因交流从而形成两个物种D.若a1基因由a基因突变而来,则两基因的碱基数目不一定相等答案D解析种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,A项错误。原岛上野兔种群的基因频率为A(60%)、a(40%);十年后,南岛野兔种群的基因型频率为AA(55%)、Aa(10%)、aa(35%),则基因频率为A(60%)、a(40%),基因频率不变,B项错误。南岛和北岛的野兔种群因存在地理隔离而不能发生基因交流,但不一定产生生殖隔离,C项错误。基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换,若a1基因由a基因突变而来,二者属于等位基因,碱基数目不一定相等,D项正确。6.(2024·北京东城一模)我国科学家利用红鲫鱼(2n=100,RR,字母代表染色体组)与团头鲂(2n=48,BB)进行育种,首次实现在脊椎动物中将染色体数目不同的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是()A.形成杂交多倍体的过程中发生了染色体数目变异B.杂交种1不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小C.推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子D.杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂之间不存在生殖隔离答案D解析形成杂交多倍体的过程中染色体成倍地增加,属于染色体数目变异,A项正确;由题图可知,杂交种1是三倍体,含有红鲫鱼的2个染色体组和团头鲂的1个染色体组,减数分裂时因联会紊乱而不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小,B项正确;题图中杂交种3(5n=172,RRBBB)是由杂交种2(4n=148,RRBB)和团头鲂(2n=48,BB)杂交产生的,由此推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子(4n=148,RRBB),并与团头鲂产生的正常配子(n=24,B)相结合而产生杂交种3(5n=172,RRBBB),C项正确;生殖隔离是指不同物种之间一般不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代的现象,而杂交种3(5n=172,RRBBB)含有红鲫鱼的2个染色体组和团头鲂的3个染色体组,减数分裂时因联会紊乱而不育,所以杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂之间存在生殖隔离,D项错误。7.(2024·河南郑州模拟)(12分)家蚕的性别决定类型为ZW型,虎斑纹(E)对非虎斑纹(e)为显性,基因E/e位于3号染色体上。油蚕基因os位于Z染色体上且为隐性基因,是重要的伴性遗传标记,野生型家蚕全身白色,被称为姬蚕。为培育限性虎斑纹的家蚕新品种,研究人员用射线处理虎斑纹雌蚕蛹,使带有基因E的染色体片段转移到W染色体上,通过杂交得到F1,用雌性的F1分别与非虎斑纹油蚕杂交,得到两组F2,流程如图所示。回答下列问题。(1)非虎斑纹雌蚕与纯合的虎斑纹雄蚕的成蚕杂交,得到F1。F1的雌、雄蚕相互杂交得到F2,F2的表型和比例为。

(2)X射线处理使虎斑纹雌蚕发生变异,可用显微镜在有丝分裂中期观察到该变异,观察到的变异特征是。根据杂交结果可知,第一组F2的家蚕共有种基因型,其中雌蚕的表型为。

(3)雄蚕的食量少且产丝量大,在生产上更具有经济价值。在第二组的F2中根据表型挑选出雌蚕,这些雌蚕与非虎斑纹油蚕或非虎斑纹姬蚕杂交,后代均能持续分离出雄性,原因是。

(4)研究人员检测了突变基因(os)mRNA相应密码子的碱基序列,以及正常基因mRNA上相应的突变位点,结果如表所示。密码子序号1……4……19309……540部分密码子表突变①AUG……AAA……ACUUUA……UAGAAC:天冬酰胺AAA:赖氨酸ACU、ACC:苏氨酸UUA:亮氨酸UAG、UGA:终止密码子AUG:甲硫氨酸,起始密码子突变②AUG……AAC……ACCUUA……UAG突变③AUG……AAC……ACUUGA……UAG正常核苷酸序列AUG……AAC……ACUUUA……UAG基因(os)的突变类型可能是突变(填“①”“②”或“③”),原因是。

答案(1)虎斑纹∶非虎斑纹=3∶1(2)染色体结构雌蚕的W染色体较长,3号染色体较短4虎斑纹油蚕、非虎斑纹油蚕(3)F2雌蚕的W染色体上均有基因E,杂交后代中雄蚕均表现为非虎斑纹,雌蚕均表现为虎斑纹(4)①(或③)突变①使第4位的氨基酸由天冬酰胺替换为赖氨酸,蛋白质的结构和功能发生改变(或突变③使密码子变为终止密码子,翻译提前结束,蛋白质的结构和功能发生改变)解析(1)已知虎斑纹(E)对非虎斑纹(e)为显性,基因E/e位于3号染色体上,非虎斑纹雌蚕(ee)与纯合的虎斑纹雄蚕(EE)杂交,F1均表现为虎斑纹(Ee),子一代自由交配,即Ee×Ee→E_∶ee=3∶1,故F2的表型和比例为虎斑纹∶非虎斑纹=3∶1。(2)X射线处理会使带有基因E的染色体(3号染色体)片段转移到W染色体上,即在非同源染色体之间发生了片段转移,属于染色体变异中的易位。由于带有虎斑纹基因的染色体片段在3号染色体上,易位到W染色体上后,在显微镜下可看到雌蚕的W染色体较长,3号染色体较短。第一组F1雌蚕的基因型为ZWEe,可产生4种基因型的卵细胞(ZE、Ze、WE、We),与ZosZosee杂交,后代有ZosZEe、ZosZee、ZosWEe、ZosWee4种基因型,基因型是ZosWEe的为虎斑纹油蚕,基因型是ZosWee的为非虎斑纹油蚕。(3)第二组亲本基因型为ZWEe×ZosZosee,子一代雌蚕(ZosWEee、ZosWEe)与非虎斑纹油蚕(ZosZosee)杂交,F2雌蚕(ZosWEee、ZosWEe)的W染色体上均有基因E,其与非虎斑纹油蚕或非虎