2020版创新设计二轮专题生物复习：专题五 遗传的分子基础、变异与进化

专题五遗传的分子基础、变异与进化考纲要求1.人类对遗传物质的探索过程()。2.DNA分子结构的主要特点()。3.基因的概念()。4.DNA分子的复制()。5.遗传信息的转录和翻译()。6.基因重组及其意义()。7.基因突变的特征和原因()。8.染色体结构变异和数目变异()。9.生物变异在育种上的应用()。10.现代生物进化理论的主要内容()。11.生物进化与生物多样性的形成()。知识主线思维串联微专题1遗传的分子基础1.遗传物质的探索过程(1)肺炎双球菌转化实验(2)噬菌体侵染细菌实验提醒：肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，即设法将DNA和其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能。HIV侵染T细胞是整个病毒进入细胞，而T2噬菌体侵染大肠杆菌是只把DNA注入大肠杆菌体内。2.遗传信息的传递和表达(1)DNA分子复制(以真核细胞为例)(2)转录：DNARNA (3)翻译：mRNA蛋白质提醒：3种RNA均参与翻译过程，且均为转录生成。原核生物中边转录边翻译，真核生物中核基因的表达先在细胞核中转录，后在细胞质中完成翻译过程。多聚核糖体现象：真、原核细胞中都存在，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制一次，每个复制起点只起始一次；而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始。3.基因与性状的关系(1)基因控制性状的途径途径一：基因蛋白质的结构生物体的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。途径二：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。如豌豆的圆粒与皱粒、白化病。提醒：若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素)，则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状”这一间接途径实现的。(2)基因与性状关系基因与性状之间并不是简单的线性关系。有的性状是由一对基因控制的，有的性状是由多对基因共同控制的(如人的身高)，有的基因可决定或影响多种性状。性状并非完全取决于基因。生物的性状从根本上由基因决定，同时还受环境条件的影响，因此性状(表现型)是基因和环境共同作用的结果，即表现型基因型环境条件。题型一围绕遗传物质的探索过程考查科学探究的能力1.(2019江苏卷，3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是()A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA解析蛋白质和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成子代噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。答案C2.(2019吉林长春模拟)如图为肺炎双球菌转化实验的一部分图解，请据图回答下列问题。(1)该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“_”的化学成分。(2)在对R型细菌进行培养之前，应首先对S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质进行_。(3)依据题图所示的实验，可以作出_的假设。(4)提取的S型肺炎双球菌的DNA中还含有少量的蛋白质，当时由于技术的原因，艾弗里等人无法将DNA与蛋白质完全分离开来，因此，人们不能排除DNA和蛋白质共同起转化作用的情况，有人据此设计了如下实验：将提取的DNA用蛋白酶处理后再与R型细菌混合培养。你赞同该设计方案吗？请说出你的理由_。解析(1)通过对实验图解分析，判断题图为艾弗里及其同事所做肺炎双球菌的转化实验的部分图解。该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(2)按照艾弗里体外转化实验的设计思路可知，在对R型细菌进行培养之前，应首先分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质。(3)依据题图中所示的实验信息，在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA，培养一段时间后，培养基上除了R型细菌的菌落外，还出现了少量的S型细菌的菌落，说明有一部分R型细菌转化成了S型细菌。由于艾弗里实验中提取出的DNA中还混杂着少量蛋白质，所以由题图所示实验可以作出假设：DNA是遗传物质。(4)因为蛋白酶的化学本质是蛋白质，所以将提取的DNA用蛋白酶处理后再与R型细菌混合培养，并不能达到将蛋白质全部除去的目的，因此仍不能排除DNA和蛋白质共同起转化作用的情况，故不赞同该设计方案。答案(1)转化因子(2)分离并提纯(3)DNA是遗传物质(4)不赞同，因为蛋白酶的化学本质是蛋白质，因此没有达到将蛋白质全部除去的目的(答案合理即可)题型二围绕遗传信息的传递和表达，考查科学思维能力3.(2019全国卷，2)用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是()同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 除去了DNA和mRNA的细胞裂解液A. B.C. D.解析蛋白质合成需要mRNA模板、游离的氨基酸、核糖体、tRNA以及相关酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作为合成多肽链的模板；要获得同位素标记的多肽链，需要使用同位素标记的氨基酸；除去了DNA和mRNA的细胞裂解液中含有核糖体、tRNA以及相关酶等，所以C符合题意。答案C4.(2019河北邯郸市二模)在研究解旋酶在DNA复制过程中的作用机制时，科研人员发现，随着解旋酶的移动和双链的打开，DNA链中的张力变小了。下列相关分析错误的是()A.原核细胞中DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶能同时发挥作用B.噬菌体遗传物质DNA的复制所需要的原料和能量全部由宿主细胞提供C.真核细胞中，DNA链张力变小只发生在细胞核中D.解旋酶缺陷可能与多种人类疾病的产生有关解析细胞生物中，DNA分子复制时，边解旋边复制，解旋时需要解旋酶，复制时需要DNA聚合酶，所以两种酶能同时发挥作用，A正确；噬菌体营寄生生活，其DNA复制的模板来自自身的DNA，原料、能量均由宿主细胞提供，B正确；由题意可知，DNA复制时DNA链张力会变小，DNA复制不只发生在细胞核中，真核细胞叶绿体和线粒体中也会发生DNA复制，C错误；解旋酶作用于氢键，解旋酶缺陷时DNA双链无法打开，无法进行DNA复制，细胞的正常生理活动会受到影响，可能使人产生多种疾病，D正确。答案C微专题2可遗传变异与育种1.突破生物变异的4大问题提醒：基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。真核生物DNA的非基因区发生碱基对改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对等位基因，如AABb自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。2.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体提醒：单倍体并非都不育，其细胞中也并非都只有一个染色体组，且并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。二倍体并非一定可育，如异源二倍体。“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异。3.关注变异中的3个“唯一”4.界定“三倍体”与“三体”5.育种方法的选择题型一围绕变异的类型及特点，考查分析判断能力1.(2019海南卷，11)下列有关基因突变的叙述，正确的是()A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B.基因突变必然引起个体表现型发生改变C.环境中的某些物理因素可引起基因突变D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的解析高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。故选C。答案C2.(2019广东佛山市质检)A、a和B、b是分别控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述错误的是()A.可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象B.其他染色体片段移接到1号染色体上的现象称为易位C.若1号染色体上的b基因移接到2号染色体上，则引起的变异为基因突变D.若1号染色体上的b基因与2号染色体上的B基因互换位置，则引起的变异为基因重组解析据1号染色体和2号染色体是一对同源染色体，且“1号染色体上有部分来自其他染色体的片段”，可推断发生了染色体的易位，而染色体易位是可以利用显微镜观察到的，A、B正确；若1号染色体上的b基因移接到2号染色体上，则2号染色体上就多了一个基因，而1号染色体上少了一个基因，由此引起的变异应为染色体结构变异，C错误；若1号染色体上的b基因与2号染色体上的B基因互换位置，则相当于发生了交叉互换，引起的变异为基因重组，D正确。答案C题型二围绕生物变异应用，考查科学思维能力3.(2019重庆市六校联考)科学家利用60Co照射某自花传粉植株或种子，使其发生变异，并利用变异个体进行育种。回答下列问题：(1)如图所示的变异类型_(填“属于”或“不属于”)交叉互换，判断的理由是_。(2)培育“变异植株”的过程中，除发生(1)题中变异外，还有可能导致基因D、d所在的一对同源染色体中的某条染色体发生缺失，且片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响。经检测基因D、d不在缺失片段上，为了进一步确定基因D、d在该对同源染色体上的分布，现有一株基因型为Dd已经发生该变异的某植株，请设计实验并预测结果，得出结论。_。解析(1)依据题意与图示分析可知，“变异植株”产生的原因是位于染色体上的D基因易位到其非同源染色体上。而交叉互换的含义是在减数第一次分裂前期，同源染色体联会时，同源染色体上的非姐妹染色单体之间相互交换一部分染色体片段。(2)检测植物基因型常用自交的方法，因为该植株片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响，自交得到F1，若基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上，则只有d精子存活，F1显性性状与隐性性状比例为11。若基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上，则只有D精子存活，F1全为显性性状。答案(1)不属于该变异发生在非同源染色体之间(或该变异属于非同源染色体之间片段的交换)(2)将该植株进行自交得到F1，观察并统计F1表现型及比例。若F1显性性状隐形性状11，则基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上；若F1全为显性性状，则基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上。题型三以遗传育种的实验为载体考查科学探究能力4.(2019江苏卷，4)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是()A.基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B.基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异C.弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D.多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种解析基因重组是生物变异的来源之一，可能会导致生物性状变异，A错误；因为密码子具有简并性以及基因的显隐性等，所以基因突变不一定导致生物性状发生改变，B错误；弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后，其染色体数目加倍而成为可育的植株，可用于育种，C正确；多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数不变，D错误。答案C5.(2019湖北襄阳四中调研)水稻植株中A和a基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制无香味和有香味性状。(1)用纯合无香味植株作为母本与香味稻品种进行杂交，在F1中偶然发现某一植株具有香味性状，研究发现该植株的香味是可以遗传的。请对此现象给出两种合理的解释：_；_。(2)现有两个纯合的水稻品种，可以通过杂交育种获得抗病有香味的新品种，则这两个纯合的水稻品种的基因型为_。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需满足三个条件：即无香味与有香味这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离定律：_；_。(3)杂交育种从F2起，一般还要进行多代选择和自交，自交的目的是_，选择的作用是_。解析(1)由题意可知，用纯合无香味植株(BB)作为母本与香味稻品种(bb)进行杂交，后代应该全为无香味植株，基因型为Bb，而后代却出现香味植株，可能的原因是无香味植株母本发生基因突变产生b基因，与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bb)；也有可能是某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失，这样的雌配子与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bO)。(2)由题意可知，要获得抗病有香味的新品种，需要把抗病和有香味这两个优良性状组合到一起，所以现有两个纯合的水稻品种只能是抗病无香味和感病有香味，基因型为AABB和aabb。杂交育种遵循的原理是基因重组，若要两对相对性状的遗传遵循自由组合定律，除题中条件外，还需要满足：抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，且符合基因分离定律；两对等位基因位于两对同源染色体上(控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上)。(3)杂交育种从F2起，进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体，还要经过选择才能保留所需的类型，淘汰不符合要求的类型。答案(1)某一雌配子形成时，B基因突变为b基因某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失(2)AABB和aabb抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，且符合分离定律控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)获得基因型纯合的个体保留所需要的类型微专题3生物的进化1.理清生物进化知识脉络2.明确隔离、物种形成与进化的关系提醒：自然选择直接作用的对象是个体的表现型不是个体的基因型。生物进化了种群基因频率一定改变；种群基因频率改变一定表示生物进化了。Aa个体连续自交n次，假设无突变无淘汰等，后代基因型频率改变，基因频率不发生改变。3.基因频率相关计算(1)通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的基因型频率，求A(a)的基因频率，则：A%AA%Aa%；a%aa%Aa%；或A%100%；a%100%。(2)根据遗传平衡定律计算若A%p，a%q，则：AA%p2，aa%q2，Aa%2pq。所以，a%，A%。(3)X染色体上显性基因频率的计算基因频率(雌性显性纯合子个体数2雄性显性个体数雌性杂合子个体数)/(雌性个体数2雄性个体数)。题型一围绕生物进化与生物的多样性考查分析判断能力1.(2019平顶山市联考)下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是()A.生物进化过程的实质在于有利变异的保存B.二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种C.共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的D.有性生殖的出现实现了基因的重组，从而加快了生物进化的速度解析生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；三倍体西瓜不能通过有性生殖产生可育后代，不是一个新物种，B错误；共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，C错误；有性生殖的出现实现了基因的重组，为生物进化提供了原材料，从而加快了生物进化的速度，D正确。答案D2.(2019炎德文化大联考)现实生活中，人类活动越来越多地影响到生物的进化和生物多样性，下列叙述正确的是()A.人类对濒危动植物进行保护，不会干扰自然界正常的自然选择B.家养动物的变异多，但没有形成新物种，不能增加生物多样性C.人类活动将野生生物栖息地“片段化”可以加快生物进化，增加生物多样性D.农业害虫的抗药性增强属于共同进化解析人类对濒危物种的保护，可能会按照人类的意愿进行，不一定符合自然选择的方向，所以有可能会干扰自然界正常的自然选择，A错误；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，家养动物因人类干扰大，变异多，会增加基因多样性，所以增加了生物多样性，B错误；人类活动将野生生物栖息地“片段化”，会使其种群数量变小，有可能导致种群消亡，减少物种多样性，“片段化”也会影响生态系统，会使生态系统多样性减少，C错误；人类喷洒农药，环境中的农药与害虫相互作用，对害虫进行选择，因此，害虫抗药性增强属于共同进化，D正确。答案D题型二围绕基因频率的改变与进化，考查科学思维能力3.(2019天津卷，6)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是()A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B.与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD.与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高解析在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合体频率为x，那么x0.820.9，可算出x0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合体频率为0.50，B错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为10.500.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D正确。答案B4.(2019广东茂名五大联盟学校联考)某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块，由此形成4个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是()A.这4个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响B.个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响C.高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化D.自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变解析题干中4个种群是“完全独立的”，没有基因交流，则4个种群的基因库是独立的，突变和基因重组也不会对彼此的基因频率产生影响，A错误；基因频率是种群内某基因占该基因全部等位基因的比例，如果某种群的个体数量因各种原因而改变，则必然影响种群基因库中某些基因的个数和其全部等位基因的个数，所以个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率有影响，B错误；高速公路的开通不会“诱导”生物产生变异，变异是客观存在的，且是不定向的，C错误；自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变，D正确。答案D长句应答满分突破(五)角度一变异类型及确认1.2013全国卷，31(2)一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路_。预期的实验结果及结论_。答案(2)用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交，观察子代花色在5个杂交组合中，如果子代全为紫花，说明该白花植株是新等位基因突变形成的；在5个杂交组合中，如果4个组合的子代为紫花，1个组合的子代为白花，说明该白花植株属于这5个白花品系之一角度二生物进化2.2018全国卷，29(1)、(2)回答下列问题：(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为_。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_。答案(1)协同进化(或答共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会(2019吉林调研)已知玉米高茎对矮茎为显性。某小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有子粒是全为纯合子，还是全为杂合子，还是既有纯合子又有杂合子，他们选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，结果发现子代植株全为高茎。由此他们判断该玉米果穗所有子粒均为纯合子。(1)老师认为该结论不科学，原因是_。(2)请写出你的实验设计思路并预测实验结果。实验思路：_。预测三种可能结果及结论：_。解析(1)该小组只选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本，单独隔离种植，由于选择样本太少，实验存在一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型。(2)实验思路：用高茎玉米果穗上的全部子粒作亲本，单独隔离种植(或自交)，分别观察记录子代植株的高矮情况。结果预测：如果所有子粒的后代全为高茎，说明该玉米穗上的子粒全为纯合子。如果所有子粒的后代均既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒全为杂合子。如果部分子粒的后代全为高茎，另一部分子粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒既有纯合子也有杂合子。答案(1)选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型(2)实验思路：用高茎玉米果穗上的全部子粒作亲本，单独隔离种植(或自交)，分别观察记录子代植株的高矮情况。预测三种可能结果及结论：如果所有子粒的后代全为高茎，说明该玉米穗上的子粒全为纯合子。如果所有子粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒全为杂合子。如果部分子粒的后代全为高茎，另一部分子粒的后代既有高茎又有矮茎，说明该玉米穗上的子粒既有纯合子也有杂合子。获取信息，找依据由此可推测紫花品系只能是全显。该白花品系是基因突变造成的。深入分析，得出结论分两种情况做假设解答本题的关键是明确假若该白花品系是一个新等位基因突变造成的，则其中应有一对基因为隐性纯合子，其与5个白花品系杂交应存在2对等位基因，表现全为紫花；若该白花品系为5个白花品系中的一个时，其与5个白花品系中相同品系杂交时，基因型应不变，子代全为白花。 考查生物与生物的共同进化。此为教材必修2 P123小字内容，重视教材边角知识的挖潜，是备考重要环节。更多内容请看第二篇考前必拾教材隐性知识。请同学们写出解题思路获取信息，找依据依据原理，得答案专题强化练(641)(时间：40分钟分数：90分)一、选择题(每小题6分，6小题，共36分)1.(2019天津卷，1)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()A.DNA复制的场所 B.mRNA与核糖体的结合C.分泌蛋白的运输 D.细胞膜脂质的流动解析脱氧核苷酸是合成DNA的原料，用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，然后注入真核细胞，可用于研究DNA复制的场所，A符合题意。答案A2.(2019博雅闻道联考)如图为真核细胞内的某一生理过程，下列叙述正确的是()A.该过程为DNA复制，X酶为解旋酶B.图中新链的延伸方向应为35C.图示过程可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中D.图中所圈部分可表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸解析由题图可知，该过程为DNA复制，其中X酶催化新链的合成，应为DNA聚合酶，A错误；构成DNA的两条链反向平行，题图中模板链方向为35，则新链的延伸方向应为53，B错误；DNA复制过程可发生在细胞核、叶绿体和线粒体中，C正确；题图中所圈部分磷酸不属于该脱氧核糖核苷酸，故不能表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，D错误。答案C3.(2019汉中市统考)下列有关肺炎双球菌转化实验的叙述正确的是()A.加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂，失去活性B.在艾弗里的实验中，用DNA酶将S型细菌的DNA处理后，再和R型细菌共培养，在培养基上观察不到S型菌落C.格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质D.S型细菌的产生是基因突变的结果解析S型细菌和R型细菌转化的实质是加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复，恢复后的S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组，A、D错误；DNA酶能将DNA水解，因此不能使R型细菌转化为S型细菌，B正确；通过格里菲思的体内转化实验，可推测S型细菌中含有“转化因子”，C错误。答案B4.(2019豫南九校联考)图中分别表示相应的结构或物质，Asn、Ser、Gly为三种氨基酸，分别是天冬酰胺(C4H8O3N2)、丝氨酸(C3H7O3N)、甘氨酸(C2H5O2N)，已知UAG为终止密码子。以下说法错误的是()A.结构中可发生氨基酸的脱水缩合B.决定图中天冬酰胺的密码子是AACC.结构沿着结构移动，读取密码子D.天冬酰胺R基C、H、O个数比为241解析结构表示核糖体，氨基酸之间的脱水缩合发生在核糖体上，A正确；题图中信使RNA中每三个相邻碱基(一个密码子)决定一个氨基酸，根据题干信息可判断出核糖体的移动方向为从左到右，因此天冬酰胺对应的密码子为AAC，B正确；结构表示转运RNA，结构表示信使RNA，核糖体沿着信使RNA移动，读取密码子，C错误；天冬酰胺分子式为C4H8O3N2，根据氨基酸的分子通式知其R基为C2H4ON，D正确。答案C5.(2019江苏卷，18)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B.该突变引起了血红蛋白链结构的改变C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D.该病不属于染色体异常遗传病解析密码子由GAG变为GUG，则模板链对应的碱基由CTC变为CAC，并不影响DNA中A与T和C与G的对数，故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A错误；由于血红蛋白链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白链的结构会发生改变，B正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状，容易破裂，C正确；镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，D正确。答案A6.(2019菏泽市模拟)在用某种杀虫剂防治害虫时，抗药性强弱是一对相对性状，但抗药性强的个体却不易安全度过寒冷环境。下列分析不正确的是()A.该实例说明杀虫剂和寒冷都能定向改变种群的基因频率B.控制抗药性强弱的一对等位基因的碱基对数可能不同C.从种群基因频率看，一年中的进化方向不发生变化D.自然选择能保留生物的有利变异，但不决定生物新基因的产生解析杀虫剂和寒冷对害虫个体的选择作用，都能定向改变种群的基因频率，A正确；基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换，突变形成等位基因，B正确；杀虫剂和寒冷环境共同对害虫种群进行自然选择，杀虫剂选择抗药性强的个体，冬季寒冷环境却有利于不抗药个体生存，故一年中的进化方向会发生变化，C错误；自然选择能保留生物的有利变异，但不决定生物新基因的产生，D正确。答案C二、非选择题(5小题，共54分)7.(2019河北衡水金卷)(11分)回答下列与DNA复制、基因表达相关的问题：(1)1958年科学家用15N标记大肠杆菌DNA，放到含14N的普通培养基中培养两代后，14N/14N DNA14N/15N DNA11，若再继续培养，得到的14N/14N DNA分子增多。当把14N/15N DNA分子加热时，它们分开成14N单链DNA和15N单链DNA。实验结果表明：DNA的_保证了DNA在遗传上的稳定性，经过多代复制，DNA多核苷酸链仍可完整地存在于后代中，从而保持了_。(2)科学家马默在侵染枯草杆菌的噬菌体实验中发现，DNA分子两条链中只有一条链具有转录功能，具有转录功能的链叫作反义链，另一条无转录功能的链叫作有义链。事实上在一条包含有多个基因的DNA分子中，各个基因的反义链会有所不同。如图所示，已知起始密码子为AUG或GUG，基因B的反义链是_(填“a”或“b”)链。(3)EV71为单链RNA(标记RNA)病毒，在宿主肠道细胞内增殖，当EV71侵入肠道细胞后，RNA指导衣壳蛋白和相关酶的合成，在相关酶的催化下合成RNA和RNA，然后RNA与衣壳蛋白装配成病毒颗粒。据此可知，RNA的功能有_(答出三点即可)。解析(1)根据实验结果可知，DNA复制的方式是半保留复制；DNA半保留复制保证了DNA在遗传上的稳定性，DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性和稳定性。(2)根据题干信息，具有转录功能的模板链叫作反义链，转录出的RNA的碱基序列与非模板链相同，将U换成T即可，RNA合成的方向从53，所以基因B转录出的RNA碱基序列为AUGUGGAAUUCA，其中5端必须含有起始密码子，故基因B的反义链(模板链)是a链。(3)根据题干信息，可知RNA的功能有翻译的模板、RNA复制的模板、病毒的组成成分、储存遗传信息。答案(1)半保留复制遗传信息的连续性(2)a (3)翻译的模板、RNA复制的模板、病毒的组成成分、储存遗传信息(答出三点即可)8.(2019江西金太阳全国大联考)(11分)某植物种群的植株花色有白色、红色、紫色和深红色，受两对独立遗传的(复)等位基因(分别为R、r和I1、I2、i)控制，其花色控制途径如图1所示。请回答下列问题：图1(1)研究者提取了I1和I2基因转录的mRNA进行测序对比，其结果如图2所示：I1基因的mRNA：ACGUACGAUAGUGGCUGAI2基因的mRNA：ACGUAGGAUAGUGGGUGA图2I1与I2基因差别的根本原因是_，对I1与I2基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在如图2所示差异，二者编码的氨基酸在数量上不一致(起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子)的直接原因是_。(2)分析图1可知，正常情况下，白花植株的基因型有_种。红花植株与紫花植株杂交，后代表现型及比例为白花植株红花植株紫花植株深红花植株7333，则两亲本植株的基因型分别为_，后代白花植株中纯合子所占的比例是_。(3)研究发现，当植株体细胞中其他基因数量与染色体均正常时，基因型为RRI1i的红花植株，偶然变异为粉花植株。研究表明该植株呈现粉花与i基因的数量有关，当i基因的数量大于1时，导致所合成的色素减淡而形成粉花植株突变体，其基因与染色体的组成可能出现图3所示的4种情况：图3突变体A、B、C、D的变异称为_。若不考虑基因突变和交叉互换，突变体D产生Ri配子的概率为_；用突变体C植株进行自交，其后代的表现型及比例为_。解析(1)I1与I2是等位基因，它们的根本区别是基因内部的碱基排列顺序不同。与I1相比，I2基因转录的mRNA中的UAC变成了UAG，则I2的该密码子变成了终止密码，提前终止了转录。(2)正常情况下，纯合白花植株的基因型有RRii、rrI1I1、rrI2I2、rrii 4种，杂合植株基因型有Rrii、rrI1I2、rrI1i、rrI2i 4种，共8种。红色植株(R_I1_)与紫色植株(R_I2_)杂交，后代的表现型及比例为白花植株红花植株紫花植株深红花植株7333，而733316，说明双亲均为双杂合子，各产生4种比例相等的配子，所以两亲本植株的基因型分别为RrI1i和RrI2i。后代白花植株中纯合子所占的比例是(1/4RR1/4ii1/4rr1/4ii)(3/4R_1/4ii1/4rr_ _)2/7。(3)由图可知，突变体A、B、C、D的变异都属于染色体变异。突变体D产生4种配子，种类及其比例为RI1RiiRI1iRi1122，因此不考虑基因突变和交叉互换，突变体D产生Ri配子的概率为2/6即1/3。根据题干信息，RRI1_，i基因小于或等于1为红花，i大于1为粉花，没有I1基因则为白花，突变体C产生RI1、RI1i、Ri、Rii 4种概率相等的配子，自交后代红花(RRI1I1、RRI1I1i、RRI1i)粉花(RRI1ii、RRI1iii、RRI1I1ii)白花(RRii、RRiii、RRiiii)574。答案(1)基因内部的碱基(或脱氧核苷酸)排列顺序不同I2基因转录的mRNA的终止密码子提前出现(或终止密码子的位置发生改变)(2)8RrI1i和RrI2i2/7(3)染色体变异1/3红花粉花白花5749.(2018湖北重点中学模拟)(9分)如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题：(1)根据已学知识及示意图判断，体内缺乏酶_(填序号)可使人患上苯丙酮尿症，此病诊断的方法是检测患者的尿液中是否含有过多的_。(2)根据该图，有人认为体内缺少酶时，一定会患白化病。你认为他的说法_(填“正确”或“不正确”)，说明理由 _。(3)由上述实例可以看出基因通过控制_，进而控制生物的性状。(4)若控制酶合成的基因发生变异，会引起多个性状改变；尿黑酸症(尿黑酸在人体内积累使人尿液中含有尿黑酸)与图中几个基因都有代谢联系。这说明_。解析(1)引起苯丙酮尿症的原因是患者体细胞中缺少一种酶(酶)，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸，只能转变成苯丙酮酸，患者尿液中会含有过多的苯丙酮酸。(2)如果体内缺失酶，苯丙氨酸不能合成酪氨酸，但人体中的酪氨酸还可以从食物中获取等，所以如果酶缺少，但饮食中注意摄入适量的酪氨酸，则不一定会患白化病。(3)由图示可知，生物的性状如苯丙酮尿症、白化病、尿黑酸症等与酶有直接关系，所以可以看出基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制生物性状。(4)由“基因发生变异，会引起多个性状改变”可知，一个基因可以影响多个性状；由“尿黑酸症与图中几个基因都有代谢联系”可知，一种性状可由多个基因控制。答案(1)苯丙酮酸(2)不正确体内缺乏酶时，虽然不能有苯丙氨酸酪氨酸途径，但是酪氨酸仍可以从食物中获取或由其他途径转化而来，在酶的作用下转变为黑色素，因此人体内缺乏酶不一定会患白化病(3)酶的合成来控制代谢(4)一个基因可影响多个性状，一种性状也可由多个基因控制10.(2019洛阳市统考)(8分)如下为包含不同染色体的细胞图及不同育种技术的流程图，据图回答问题：(1)若图中所示A、B、C、D细胞均为植物的体细胞，则这四个细胞中一定取自单倍体的是_，可能取自三倍体的是_。(2)育种技术流程图中，过程代表_。过程指的是_。(3)单倍体育种的过程指的是_，其中_过程需要使用秋水仙素。(填写图中罗马数字)(4)育种流程图中，获得AAbb最快速的方法的优点是_。解析(1)图中A一定取自单倍体，B、C、D可能取自单倍体，也可能分别取自二倍体、三倍体、二倍体。(2)在育种技术流程图中，过程代表杂交，过程指的是逐代自交。(3)单倍体育种的过程包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理使染色体加倍，即、过程，其中过程需要使用秋水仙素。(4)育种流程图中，获得AAbb最快速的方法是单倍体育种，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，后代均为纯合子。答案(1)AC(2)杂交逐代自交(3)、(4)明显缩短育种年限，后代均为纯合子11.(实验探究)(15分)研究人员通过人工诱变技术获得了一株含油量增大的大豆植株，并进行了如下实验：让这株大豆自交，自交后代均表现为含油量增大；将这株大豆自交的后代与野生型正常大豆杂交，F1均为正常植株，再将F1自交，所得F2中正常植株与含油量增大植株的比值为81。请回答下列问题：(1)以上研究表明，该突变基因为_(填“显性”或“隐性”)基因，判断的依据是_。(2)实验F2中正常植株与含油量增大植株的比值为81，原因是_。请以上述植株为材料，设计实验对你的解释进行验证。(要求写出实验思路、预期实验结果，写出结论)_。(3)研究人员在上述诱变育种过程中意外地获得了一株叶绿素减少的大豆植株，已知该性状是由基因突变引起的。请设计实验鉴定控制该性状基因的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。(要求写出实验思路、预期实验结果，写出结论)_。解析(1)在孟德尔遗传规律的解释中，孟德尔将两个具有相对性状的纯合子的杂交后代表现出来的性状定义为显性性状，而杂交后代没有表现出来的亲本的另一性状为隐性性状，控制隐性性状的基因为隐性基因。由实验结果可知，突变植株为纯合子，再根据实验中两个具有相对性状的纯合子杂交，子代表现出来的为显性性状可得出，突变后的基因为隐性基因。(2)正常情况下，杂合子自交后代中，显性个体和隐性个体数量之比应为31，而题中比例为81，说明杂合子在产生两种配子时，含显性基因的配子与含隐性基因的配子的比例不是11。又由于F2个体中突变植株占，说明F1产生的含隐性基因的配子应占全体配子的，所以推断含有隐性基因(突变基因)的配子存活率为50%。对以上推断的验证应该用测交，即用F1与具有突变性状的植株杂交，统计子代性状分离比，若测交后代中正常植株与突变植株的比例为21，则证明假说正确。(3)判断某基因属于细胞核基因还是细胞质基因用正反交实验：将叶绿素减少的植株与正常植株进行正反交，若正交、反交结果相同，则控制该性状的基因的遗传属于细胞核遗传；若正反交结果不一致，且每次子代性状均与母本相同，则控制该性状的基因的遗传属于细胞质遗传。答案(1)隐性由实验结果可知，突变植株为纯合子，再根据实验中两个具有相对性状的纯合子杂交，子代表现出来的为显性性状可得出，突变后的基因为隐性基因(2)含有隐性基因(突变基因)的配子存活率为50%用F1与突变性状的植株杂交，统计子代性状分离比，若测交后代中正常植株与突变植株的比例为21，则证明假说正确。(3)将叶绿素减少的植株与正常植株进行正反交，若正交、反交结果相同，则控制该性状的基因的遗传属于细胞核遗传；若正、反交结果不一致，且每次子代性状均与母本相同，则控制该性状的基因的遗传属于细胞质遗传。