2020版創(chuàng)新設(shè)計(jì)二輪專題生物復(fù)習(xí):專題五 遺傳的分子基礎(chǔ)、變異與進(jìn)化
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1、 專題五 遺傳的分子基礎(chǔ)、變異與進(jìn)化 [考綱要求] 1.人類對(duì)遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程(Ⅱ)。2.DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(Ⅱ)。3.基因的概念(Ⅱ)。4.DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)。5.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。6.基因重組及其意義(Ⅱ)。7.基因突變的特征和原因(Ⅱ)。8.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)。9.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。10.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)。 11.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成(Ⅱ)。 知識(shí)主線 思維串聯(lián) 微專題1 遺傳的分子基礎(chǔ) 1.遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程 (1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) (2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 提醒:①肺炎雙球菌的體外
2、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路相同,即設(shè)法將DNA和其他物質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)研究它們各自不同的功能。 ②HIV侵染T細(xì)胞是整個(gè)病毒進(jìn)入細(xì)胞,而T2噬菌體侵染大腸桿菌是只把DNA注入大腸桿菌體內(nèi)。 2.遺傳信息的傳遞和表達(dá) (1)DNA分子復(fù)制(以真核細(xì)胞為例) (2)轉(zhuǎn)錄:DNA→RNA (3)翻譯:mRNA→蛋白質(zhì) 提醒:①3種RNA均參與翻譯過(guò)程,且均為轉(zhuǎn)錄生成。 ②原核生物中邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯,真核生物中核基因的表達(dá)先在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄,后在細(xì)胞質(zhì)中完成翻譯過(guò)程。 ③多聚核糖體現(xiàn)象:真、原核細(xì)胞中都存在,可同時(shí)合成多條多肽鏈,但不能縮
3、短每條肽鏈的合成時(shí)間。 ④起點(diǎn)問(wèn)題:在一個(gè)細(xì)胞周期中,DNA復(fù)制一次,每個(gè)復(fù)制起點(diǎn)只起始一次;而在一個(gè)細(xì)胞周期中,基因可多次轉(zhuǎn)錄,因此轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)可多次起始。 3.基因與性狀的關(guān)系 (1)基因控制性狀的途徑 途徑一:基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀。 如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 途徑二:基因酶的合成代謝過(guò)程生物體的性狀。 如豌豆的圓粒與皺粒、白化病。 提醒:若最終合成的物質(zhì)并非蛋白質(zhì)(如植物激素),則基因?qū)ζ淇刂仆峭ㄟ^(guò)“控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程進(jìn)而控制生物性狀”這一間接途徑實(shí)現(xiàn)的。 (2)基因與性狀關(guān)系 ①基因與性狀之間并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。有的性狀是由一對(duì)基因控制的,
4、有的性狀是由多對(duì)基因共同控制的(如人的身高),有的基因可決定或影響多種性狀。 ②性狀并非完全取決于基因。生物的性狀從根本上由基因決定,同時(shí)還受環(huán)境條件的影響,因此性狀(表現(xiàn)型)是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,即表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件。 題型一 圍繞遺傳物質(zhì)的探索過(guò)程考查科學(xué)探究的能力 1.(2019·江蘇卷,3)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì),下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)中可用15N代替32P標(biāo)記DNA B.噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的 C.噬菌體DNA的合成原料來(lái)自大腸桿菌 D.實(shí)驗(yàn)證明了大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA 解析
5、蛋白質(zhì)和DNA都含有N,所以不能用15N代替32P標(biāo)記DNA,A錯(cuò)誤;噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內(nèi)控制噬菌體外殼蛋白合成的相關(guān)基因編碼的,B錯(cuò)誤;噬菌體侵染大腸桿菌后,會(huì)利用大腸桿菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成子代噬菌體DNA,C正確;該實(shí)驗(yàn)證明了T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA,D錯(cuò)誤。 答案 C 2.(2019·吉林長(zhǎng)春模擬)如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的一部分圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)該實(shí)驗(yàn)是在格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,其目的是證明“________”的化學(xué)成分。 (2)在對(duì)R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前,應(yīng)首先對(duì)S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)進(jìn)行________。 (3)
6、依據(jù)題圖所示的實(shí)驗(yàn),可以作出________的假設(shè)。 (4)提取的S型肺炎雙球菌的DNA中還含有少量的蛋白質(zhì),當(dāng)時(shí)由于技術(shù)的原因,艾弗里等人無(wú)法將DNA與蛋白質(zhì)完全分離開(kāi)來(lái),因此,人們不能排除DNA和蛋白質(zhì)共同起轉(zhuǎn)化作用的情況,有人據(jù)此設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將提取的DNA用蛋白酶處理后再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)。你贊同該設(shè)計(jì)方案嗎?請(qǐng)說(shuō)出你的理由_________________________________________________________________。 解析 (1)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)圖解分析,判斷題圖為艾弗里及其同事所做肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解。該實(shí)驗(yàn)是在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為進(jìn)
7、一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計(jì)的。(2)按照艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路可知,在對(duì)R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前,應(yīng)首先分離并提純S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)。(3)依據(jù)題圖中所示的實(shí)驗(yàn)信息,在R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA,培養(yǎng)一段時(shí)間后,培養(yǎng)基上除了R型細(xì)菌的菌落外,還出現(xiàn)了少量的S型細(xì)菌的菌落,說(shuō)明有一部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌。由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中提取出的DNA中還混雜著少量蛋白質(zhì),所以由題圖所示實(shí)驗(yàn)可以作出假設(shè):DNA是遺傳物質(zhì)。(4)因?yàn)榈鞍酌傅幕瘜W(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),所以將提取的DNA用蛋白酶處理后再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),并不能達(dá)到將蛋白質(zhì)全部除去的目的,因此仍不能排
8、除DNA和蛋白質(zhì)共同起轉(zhuǎn)化作用的情況,故不贊同該設(shè)計(jì)方案。 答案 (1)轉(zhuǎn)化因子 (2)分離并提純 (3)DNA是遺傳物質(zhì) (4)不贊同,因?yàn)榈鞍酌傅幕瘜W(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),因此沒(méi)有達(dá)到將蛋白質(zhì)全部除去的目的(答案合理即可) 題型二 圍繞遺傳信息的傳遞和表達(dá),考查科學(xué)思維能力 3.(2019·全國(guó)卷Ⅰ,2)用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU,若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,所需的材料組合是( ) ①同位素標(biāo)記的tRNA?、诘鞍踪|(zhì)合成所需的酶 ③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸 ④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸 ⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液 A.①②④ B.②③④
9、 C.③④⑤ D.①③⑤ 解析 蛋白質(zhì)合成需要mRNA模板、游離的氨基酸、核糖體、tRNA以及相關(guān)酶等。人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸可作為合成多肽鏈的模板;要獲得同位素標(biāo)記的多肽鏈,需要使用同位素標(biāo)記的氨基酸;除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液中含有核糖體、tRNA以及相關(guān)酶等,所以C符合題意。 答案 C 4.(2019·河北邯鄲市二模)在研究解旋酶在DNA復(fù)制過(guò)程中的作用機(jī)制時(shí),科研人員發(fā)現(xiàn),隨著解旋酶的移動(dòng)和雙鏈的打開(kāi),DNA鏈中的張力變小了。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ) A.原核細(xì)胞中DNA分子復(fù)制時(shí),解旋酶與DNA聚合酶能同時(shí)發(fā)揮作用 B.噬菌體遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制所需要
10、的原料和能量全部由宿主細(xì)胞提供 C.真核細(xì)胞中,DNA鏈張力變小只發(fā)生在細(xì)胞核中 D.解旋酶缺陷可能與多種人類疾病的產(chǎn)生有關(guān) 解析 細(xì)胞生物中,DNA分子復(fù)制時(shí),邊解旋邊復(fù)制,解旋時(shí)需要解旋酶,復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶,所以兩種酶能同時(shí)發(fā)揮作用,A正確;噬菌體營(yíng)寄生生活,其DNA復(fù)制的模板來(lái)自自身的DNA,原料、能量均由宿主細(xì)胞提供,B正確;由題意可知,DNA復(fù)制時(shí)DNA鏈張力會(huì)變小,DNA復(fù)制不只發(fā)生在細(xì)胞核中,真核細(xì)胞葉綠體和線粒體中也會(huì)發(fā)生DNA復(fù)制,C錯(cuò)誤;解旋酶作用于氫鍵,解旋酶缺陷時(shí)DNA雙鏈無(wú)法打開(kāi),無(wú)法進(jìn)行DNA復(fù)制,細(xì)胞的正常生理活動(dòng)會(huì)受到影響,可能使人產(chǎn)生多種疾病,D正
11、確。 答案 C 微專題2 可遺傳變異與育種 1.突破生物變異的4大問(wèn)題 提醒:①基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,但不一定引起生物性狀的改變。 ②真核生物DNA的非基因區(qū)發(fā)生堿基對(duì)改變不屬于基因突變,突變的基因不一定都能遺傳給后代。 ③自然條件下,病毒的可遺傳變異只有基因突變。 ④基因重組一般發(fā)生在控制不同性狀的基因間,至少兩對(duì)等位基因,如AABb自交不能發(fā)生基因重組,受精過(guò)程中也不發(fā)生基因重組。 2.“兩看”法界定二倍體、多倍體、單倍體 提醒:①單倍體并非都不育,其細(xì)胞中也并非都只有一個(gè)染色體組,且并非都一定沒(méi)有等位基因和同源染色體。如由多倍體的配子發(fā)育成的個(gè)體
12、,若含偶數(shù)個(gè)染色體組,則形成的單倍體含有同源染色體及等位基因。 ②二倍體并非一定可育,如異源二倍體。 ③“可遺傳”不等于可育。三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬可遺傳變異。 3.關(guān)注變異中的3個(gè)“唯一” 4.界定“三倍體”與“三體” 5.育種方法的選擇 題型一 圍繞變異的類型及特點(diǎn),考查分析判斷能力 1.(2019·海南卷,11)下列有關(guān)基因突變的敘述,正確的是( ) A.高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中 B.基因突變必然引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變 C.環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變 D.根細(xì)胞的基因突變是通過(guò)有性生殖傳
13、遞的 解析 高等生物中基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞中,A錯(cuò)誤;由于密碼子的簡(jiǎn)并性,基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型發(fā)生改變;顯性純合子中只有一個(gè)基因發(fā)生隱性突變,表現(xiàn)型也不發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;環(huán)境中的某些物理因素如射線可引起基因突變,C正確;根細(xì)胞不是生殖細(xì)胞,其基因突變只能通過(guò)無(wú)性生殖傳遞,D錯(cuò)誤。故選C。 答案 C 2.(2019·廣東佛山市質(zhì)檢)A、a和B、b是分別控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因,位于1號(hào)和2號(hào)這一對(duì)同源染色體上,1號(hào)染色體上有部分來(lái)自其他染色體的片段,如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.可以通過(guò)顯微鏡來(lái)觀察這種染色體移接現(xiàn)象 B.其他染色體片段移接
14、到1號(hào)染色體上的現(xiàn)象稱為易位 C.若1號(hào)染色體上的b基因移接到2號(hào)染色體上,則引起的變異為基因突變 D.若1號(hào)染色體上的b基因與2號(hào)染色體上的B基因互換位置,則引起的變異為基因重組 解析 據(jù)1號(hào)染色體和2號(hào)染色體是一對(duì)同源染色體,且“1號(hào)染色體上有部分來(lái)自其他染色體的片段”,可推斷發(fā)生了染色體的易位,而染色體易位是可以利用顯微鏡觀察到的,A、B正確;若1號(hào)染色體上的b基因移接到2號(hào)染色體上,則2號(hào)染色體上就多了一個(gè)基因,而1號(hào)染色體上少了一個(gè)基因,由此引起的變異應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異,C錯(cuò)誤;若1號(hào)染色體上的b基因與2號(hào)染色體上的B基因互換位置,則相當(dāng)于發(fā)生了交叉互換,引起的變異為基因重組,
15、D正確。 答案 C 題型二 圍繞生物變異應(yīng)用,考查科學(xué)思維能力 3.(2019·重慶市六校聯(lián)考)科學(xué)家利用60Co照射某自花傳粉植株或種子,使其發(fā)生變異,并利用變異個(gè)體進(jìn)行育種。回答下列問(wèn)題: (1)如圖所示的變異類型________(填“屬于”或“不屬于”)交叉互換,判斷的理由是____________________________________________________________。 (2)培育“變異植株”的過(guò)程中,除發(fā)生(1)題中變異外,還有可能導(dǎo)致基因D、d所在的一對(duì)同源染色體中的某條染色體發(fā)生缺失,且片段缺失的精細(xì)胞會(huì)失去受精活力,卵細(xì)胞無(wú)影響。經(jīng)檢測(cè)基因
16、D、d不在缺失片段上,為了進(jìn)一步確定基因D、d在該對(duì)同源染色體上的分布,現(xiàn)有一株基因型為Dd已經(jīng)發(fā)生該變異的某植株,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并預(yù)測(cè)結(jié)果,得出結(jié)論。____________________________ ___________________________________________________________________。 解析 (1)依據(jù)題意與圖示分析可知,“變異植株”產(chǎn)生的原因是位于染色體上的D基因易位到其非同源染色體上。而交叉互換的含義是在減數(shù)第一次分裂前期,同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí),同源染色體上的非姐妹染色單體之間相互交換一部分染色體片段。(2)檢測(cè)植物基因型常用自交的方
17、法,因?yàn)樵撝仓昶稳笔У木?xì)胞會(huì)失去受精活力,卵細(xì)胞無(wú)影響,自交得到F1,若基因D位于缺失染色體上,基因d在另一條正常染色體上,則只有d精子存活,F(xiàn)1顯性性狀與隱性性狀比例為1∶1。若基因d位于缺失染色體上,基因D在另一條正常染色體上,則只有D精子存活,F(xiàn)1全為顯性性狀。 答案 (1)不屬于 該變異發(fā)生在非同源染色體之間(或該變異屬于非同源染色體之間片段的交換) (2)將該植株進(jìn)行自交得到F1,觀察并統(tǒng)計(jì)F1表現(xiàn)型及比例。①若F1顯性性狀∶隱形性狀=1∶1,則基因D位于缺失染色體上,基因d在另一條正常染色體上;②若F1全為顯性性狀,則基因d位于缺失染色體上,基因D在另一條正常染色體上。
18、題型三 以遺傳育種的實(shí)驗(yàn)為載體考查科學(xué)探究能力 4.(2019·江蘇卷,4)下列關(guān)于生物變異與育種的敘述,正確的是( ) A.基因重組只是基因間的重新組合,不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異 B.基因突變使DNA序列發(fā)生的變化,都能引起生物性狀變異 C.弱小且高度不育的單倍體植株,進(jìn)行加倍處理后可用于育種 D.多倍體植株染色體組數(shù)加倍,產(chǎn)生的配子數(shù)加倍,有利于育種 解析 基因重組是生物變異的來(lái)源之一,可能會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異,A錯(cuò)誤;因?yàn)槊艽a子具有簡(jiǎn)并性以及基因的顯隱性等,所以基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;弱小且高度不育的單倍體植株經(jīng)加倍處理后,其染色體數(shù)目加倍而成為可育的植株,可
19、用于育種,C正確;多倍體植株染色體組數(shù)加倍,產(chǎn)生的配子數(shù)不變,D錯(cuò)誤。 答案 C 5.(2019·湖北襄陽(yáng)四中調(diào)研)水稻植株中A和a基因分別控制抗病和感病性狀,而B(niǎo)和b基因分別控制無(wú)香味和有香味性狀。 (1)用純合無(wú)香味植株作為母本與香味稻品種進(jìn)行雜交,在F1中偶然發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀,研究發(fā)現(xiàn)該植株的香味是可以遺傳的。請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋: ①________________________________________________________________; ②________________________________________________
20、________________。 (2)現(xiàn)有兩個(gè)純合的水稻品種,可以通過(guò)雜交育種獲得抗病有香味的新品種,則這兩個(gè)純合的水稻品種的基因型為_(kāi)_______。若按照孟德?tīng)栠z傳定律來(lái)預(yù)測(cè)雜交結(jié)果,需滿足三個(gè)條件:即無(wú)香味與有香味這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因的控制,且符合分離定律:____________________;____________________。 (3)雜交育種從F2起,一般還要進(jìn)行多代選擇和自交,自交的目的是____________________,選擇的作用是________________________________ _________________________
21、_________________________________________。 解析 (1)由題意可知,用純合無(wú)香味植株(BB)作為母本與香味稻品種(bb)進(jìn)行雜交,后代應(yīng)該全為無(wú)香味植株,基因型為Bb,而后代卻出現(xiàn)香味植株,可能的原因是無(wú)香味植株母本發(fā)生基因突變產(chǎn)生b基因,與含b基因的雄配子結(jié)合,產(chǎn)生香味植株(bb);也有可能是某一雌配子形成時(shí),含B基因的染色體片段缺失,這樣的雌配子與含b基因的雄配子結(jié)合,產(chǎn)生香味植株(bO)。(2)由題意可知,要獲得抗病有香味的新品種,需要把抗病和有香味這兩個(gè)優(yōu)良性狀組合到一起,所以現(xiàn)有兩個(gè)純合的水稻品種只能是抗病無(wú)香味和感病有香味,基因型為AAB
22、B和aabb。雜交育種遵循的原理是基因重組,若要兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循自由組合定律,除題中條件外,還需要滿足:抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受另一對(duì)等位基因控制,且符合基因分離定律;兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上(控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上)。(3)雜交育種從F2起,進(jìn)行多代自交的目的是獲得基因型純合的個(gè)體,還要經(jīng)過(guò)選擇才能保留所需的類型,淘汰不符合要求的類型。 答案 (1)某一雌配子形成時(shí),B基因突變?yōu)閎基因 某一雌配子形成時(shí),含B基因的染色體片段缺失 (2)AABB和aabb 抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受另一對(duì)等位基因控制,且符合分離定律 控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體
23、上 (3)獲得基因型純合的個(gè)體 保留所需要的類型 微專題3 生物的進(jìn)化 1.理清生物進(jìn)化知識(shí)脈絡(luò) 2.明確隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系 提醒:①自然選擇直接作用的對(duì)象是個(gè)體的表現(xiàn)型不是個(gè)體的基因型。 ②生物進(jìn)化了種群基因頻率一定改變;種群基因頻率改變一定表示生物進(jìn)化了。 ③Aa個(gè)體連續(xù)自交n次,假設(shè)無(wú)突變無(wú)淘汰等,后代基因型頻率改變,基因頻率不發(fā)生改變。 3.基因頻率相關(guān)計(jì)算 (1)通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率 若已知AA、Aa、aa的基因型頻率,求A(a)的基因頻率,則:A%=AA%+×Aa%;a%=aa%+×Aa%;或A%=×100%; a
24、%=×100%。 (2)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算 若A%=p,a%=q,則:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq。所以,a%=,A%=。 (3)X染色體上顯性基因頻率的計(jì)算 基因頻率=(雌性顯性純合子個(gè)體數(shù)×2+雄性顯性個(gè)體數(shù)+雌性雜合子個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體數(shù))。 題型一 圍繞生物進(jìn)化與生物的多樣性考查分析判斷能力 1.(2019·平頂山市聯(lián)考)下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述,正確的是( ) A.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存 B.二倍體西瓜與四倍體西瓜雜交所得的三倍體西瓜是一個(gè)新物種 C.共同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的 D.有性生殖
25、的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了基因的重組,從而加快了生物進(jìn)化的速度 解析 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,A錯(cuò)誤;三倍體西瓜不能通過(guò)有性生殖產(chǎn)生可育后代,不是一個(gè)新物種,B錯(cuò)誤;共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,C錯(cuò)誤;有性生殖的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了基因的重組,為生物進(jìn)化提供了原材料,從而加快了生物進(jìn)化的速度,D正確。 答案 D 2.(2019·炎德文化大聯(lián)考)現(xiàn)實(shí)生活中,人類活動(dòng)越來(lái)越多地影響到生物的進(jìn)化和生物多樣性,下列敘述正確的是( ) A.人類對(duì)瀕危動(dòng)植物進(jìn)行保護(hù),不會(huì)干擾自然界正常的自然選擇 B.家養(yǎng)動(dòng)物的變異多,但沒(méi)有形成新物種,不能增加生物多樣性 C.
26、人類活動(dòng)將野生生物棲息地“片段化”可以加快生物進(jìn)化,增加生物多樣性 D.農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的抗藥性增強(qiáng)屬于共同進(jìn)化 解析 人類對(duì)瀕危物種的保護(hù),可能會(huì)按照人類的意愿進(jìn)行,不一定符合自然選擇的方向,所以有可能會(huì)干擾自然界正常的自然選擇,A錯(cuò)誤;生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性,家養(yǎng)動(dòng)物因人類干擾大,變異多,會(huì)增加基因多樣性,所以增加了生物多樣性,B錯(cuò)誤;人類活動(dòng)將野生生物棲息地“片段化”,會(huì)使其種群數(shù)量變小,有可能導(dǎo)致種群消亡,減少物種多樣性,“片段化”也會(huì)影響生態(tài)系統(tǒng),會(huì)使生態(tài)系統(tǒng)多樣性減少,C錯(cuò)誤;人類噴灑農(nóng)藥,環(huán)境中的農(nóng)藥與害蟲(chóng)相互作用,對(duì)害蟲(chóng)進(jìn)行選擇,因此,害蟲(chóng)抗藥性增強(qiáng)屬
27、于共同進(jìn)化,D正確。 答案 D 題型二 圍繞基因頻率的改變與進(jìn)化,考查科學(xué)思維能力 3.(2019·天津卷,6)囊鼠的體毛深色(D)對(duì)淺色(d)為顯性,若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率,檢測(cè)并計(jì)算基因頻率,結(jié)果如圖。 下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響 B.與淺色巖P區(qū)相比,深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合體頻率低 C.淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd D.與淺色巖Q區(qū)相比,淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高 解析 在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化,
28、深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇的影響,A正確;在淺色巖P區(qū),D基因的頻率為0.1,則d基因的頻率為0.9,深色表現(xiàn)型頻率為0.18,則淺色表現(xiàn)型頻率為0.82,設(shè)雜合體頻率為x,那么x+0.82=0.9,可算出x=0.16,同理,在深色熔巖床區(qū),D基因的頻率為0.7,則d基因的頻率為0.3,深色表現(xiàn)型頻率為0.95,則淺色表現(xiàn)型頻率為0.05,可算出雜合體頻率為0.50,B錯(cuò)誤;已知淺色巖Q區(qū)D基因的頻率為0.3,若該區(qū)深色囊鼠的基因型均為Dd,則D基因的頻率為0.25,不足0.3,故淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd,C正確;淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率為0.82,
29、淺色巖Q區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率為1-0.50=0.50,即與淺色巖Q區(qū)相比,淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高,D正確。 答案 B 4.(2019·廣東茂名五大聯(lián)盟學(xué)校聯(lián)考)某一野生動(dòng)物種群的棲息場(chǎng)所被兩條交叉的高速公路分割成4塊,由此形成4個(gè)完全獨(dú)立的種群。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.這4個(gè)種群的突變和基因重組對(duì)彼此的基因頻率有影響 B.個(gè)體的遷入和遷出、出生和死亡對(duì)該種群的基因頻率沒(méi)有影響 C.高速公路的開(kāi)通會(huì)誘導(dǎo)4個(gè)種群發(fā)生不同的變異及進(jìn)化 D.自然選擇通過(guò)作用于個(gè)體的表現(xiàn)型從而引起種群基因頻率的改變 解析 題干中4個(gè)種群是“完全獨(dú)立的”,沒(méi)有基因交流,則4個(gè)種群的基因
30、庫(kù)是獨(dú)立的,突變和基因重組也不會(huì)對(duì)彼此的基因頻率產(chǎn)生影響,A錯(cuò)誤;基因頻率是種群內(nèi)某基因占該基因全部等位基因的比例,如果某種群的個(gè)體數(shù)量因各種原因而改變,則必然影響種群基因庫(kù)中某些基因的個(gè)數(shù)和其全部等位基因的個(gè)數(shù),所以個(gè)體的遷入和遷出、出生和死亡對(duì)該種群的基因頻率有影響,B錯(cuò)誤;高速公路的開(kāi)通不會(huì)“誘導(dǎo)”生物產(chǎn)生變異,變異是客觀存在的,且是不定向的,C錯(cuò)誤;自然選擇通過(guò)作用于個(gè)體的表現(xiàn)型從而引起種群基因頻率的改變,D正確。 答案 D 長(zhǎng)句應(yīng)答·滿分突破(五) 角度一 變異類型及確認(rèn) 1.[2013·全國(guó)卷Ⅰ,31(2)]一對(duì)相對(duì)性狀可受多對(duì)等位基因控制,如某種植物花的紫色(顯性)和
31、白色(隱性)。這對(duì)相對(duì)性狀就受多對(duì)等位基因控制??茖W(xué)家已從該種植物的一個(gè)紫花品系中選育出了5個(gè)基因型不同的白花品系,且①這5個(gè)白花品系與該紫花品系都只有一對(duì)等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時(shí), ②偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株,將其自交,后代均表現(xiàn)為白花。 回答下列問(wèn)題: (2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對(duì)等位基因存在差異,若要通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)確定③該白花植株是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻?,還是屬于上述5個(gè)白花品系中的一個(gè),則: ①該實(shí)驗(yàn)的思路_________________________________________________。 ②預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論_______
32、__________________________________ _________________________________________________________________。 答案 (2)①用該白花植株的后代分別與5個(gè)白花品系雜交,觀察子代花色 ②在5個(gè)雜交組合中,如果子代全為紫花,說(shuō)明該白花植株是新等位基因突變形成的;在5個(gè)雜交組合中,如果4個(gè)組合的子代為紫花,1個(gè)組合的子代為白花,說(shuō)明該白花植株屬于這5個(gè)白花品系之一 角度二 生物進(jìn)化 2.[2018·全國(guó)卷Ⅰ,29(1)、(2)]回答下列問(wèn)題: (1)大自然中,獵物可通過(guò)快速奔跑來(lái)逃脫被捕食,而捕食
33、者則通過(guò)更快速的奔跑來(lái)獲得捕食獵物的機(jī)會(huì),④獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變,這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為_(kāi)_______。 (2)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”,食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性,在這個(gè)過(guò)程中,⑤捕食者使物種多樣性增加的方式是________________________________________________________________ _________________________________________________________________。 答案 (1)協(xié)同進(jìn)化(或答共同進(jìn)化) (2)捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物
34、種,為其他物種的生存提供機(jī)會(huì) (2019·吉林調(diào)研)已知玉米高莖對(duì)矮莖為顯性。某小組為了探究純合高莖玉米植株所結(jié)果穗的所有子粒是全為純合子,還是全為雜合子,還是既有純合子又有雜合子,他們選取了該玉米果穗上的兩粒種子作為親本,單獨(dú)隔離種植,結(jié)果發(fā)現(xiàn)子代植株全為高莖。由此他們判斷該玉米果穗所有子粒均為純合子。 (1)老師認(rèn)為該結(jié)論不科學(xué),原因是_______________________________ _______________________________________________________________。 (2)請(qǐng)寫(xiě)出你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)
35、思路:________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 預(yù)測(cè)三種可能結(jié)果及結(jié)論:_________________________________________。 解析 (1)該小組只選取了該玉米果穗上的兩粒種子作為親本,單獨(dú)隔離種植,由于選擇樣本太少,實(shí)驗(yàn)存在一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型。(2)實(shí)驗(yàn)思路:用高莖玉米果穗上的全部子粒作親本,單獨(dú)隔離種植(或自交),分別觀察記錄子
36、代植株的高矮情況。結(jié)果預(yù)測(cè):①如果所有子粒的后代全為高莖,說(shuō)明該玉米穗上的子粒全為純合子。②如果所有子粒的后代均既有高莖又有矮莖,說(shuō)明該玉米穗上的子粒全為雜合子。③如果部分子粒的后代全為高莖,另一部分子粒的后代既有高莖又有矮莖,說(shuō)明該玉米穗上的子粒既有純合子也有雜合子。 答案 (1)選擇樣本太少,實(shí)驗(yàn)有一定的偶然性,不能代表全部子粒的基因型 (2)實(shí)驗(yàn)思路:用高莖玉米果穗上的全部子粒作親本,單獨(dú)隔離種植(或自交),分別觀察記錄子代植株的高矮情況。 預(yù)測(cè)三種可能結(jié)果及結(jié)論:①如果所有子粒的后代全為高莖,說(shuō)明該玉米穗上的子粒全為純合子。②如果所有子粒的后代既有高莖又有矮莖,說(shuō)明該玉米穗上的子
37、粒全為雜合子。③如果部分子粒的后代全為高莖,另一部分子粒的后代既有高莖又有矮莖,說(shuō)明該玉米穗上的子粒既有純合子也有雜合子。 ——獲取信息,找依據(jù) ①由此可推測(cè)紫花品系只能是全顯。 ②該白花品系是基因突變?cè)斐傻摹? ——深入分析,得出結(jié)論 ③分兩種情況做假設(shè) 解答本題的關(guān)鍵是明確假若該白花品系是一個(gè)新等位基因突變?cè)斐傻模瑒t其中應(yīng)有一對(duì)基因?yàn)殡[性純合子,其與5個(gè)白花品系雜交應(yīng)存在2對(duì)等位基因,表現(xiàn)全為紫花;若該白花品系為5個(gè)白花品系中的一個(gè)時(shí),其與5個(gè)白花品系中相同品系雜交時(shí),基因型應(yīng)不變,子代全為白花。 ④考查生物與生物的共同進(jìn)化。 ⑤此為教材必修2 P123小字內(nèi)容,重視教
38、材邊角知識(shí)的挖潛,是備考重要環(huán)節(jié)。更多內(nèi)容請(qǐng)看第二篇考前必拾教材隱性知識(shí)。 請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出解題思路 ——獲取信息,找依據(jù) ——依據(jù)原理,得答案 專題強(qiáng)化練(6+4+1)) (時(shí)間:40分鐘 分?jǐn)?shù):90分) 一、
39、選擇題(每小題6分,6小題,共36分) 1.(2019·天津卷,1)用3H標(biāo)記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸,注入真核細(xì)胞,可用于研究( ) A.DNA復(fù)制的場(chǎng)所 B.mRNA與核糖體的結(jié)合 C.分泌蛋白的運(yùn)輸 D.細(xì)胞膜脂質(zhì)的流動(dòng) 解析 脫氧核苷酸是合成DNA的原料,用3H標(biāo)記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸,然后注入真核細(xì)胞,可用于研究DNA復(fù)制的場(chǎng)所,A符合題意。 答案 A 2.(2019·博雅聞道聯(lián)考)如圖為真核細(xì)胞內(nèi)的某一生理過(guò)程,下列敘述正確的是( ) A.該過(guò)程為DNA復(fù)制,X酶為解旋酶 B.圖中新鏈的延伸方向應(yīng)為3′→5′ C.圖示過(guò)程可發(fā)生在細(xì)胞核、線粒體
40、和葉綠體中 D.圖中所圈部分可表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸 解析 由題圖可知,該過(guò)程為DNA復(fù)制,其中X酶催化新鏈的合成,應(yīng)為DNA聚合酶,A錯(cuò)誤;構(gòu)成DNA的兩條鏈反向平行,題圖中模板鏈方向?yàn)?′→5′,則新鏈的延伸方向應(yīng)為5′→3′,B錯(cuò)誤;DNA復(fù)制過(guò)程可發(fā)生在細(xì)胞核、葉綠體和線粒體中,C正確;題圖中所圈部分磷酸不屬于該脫氧核糖核苷酸,故不能表示腺嘌呤脫氧核糖核苷酸,D錯(cuò)誤。 答案 C 3.(2019·漢中市統(tǒng)考)下列有關(guān)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( ) A.加熱殺死后的S型細(xì)菌的DNA已經(jīng)全部斷裂,失去活性 B.在艾弗里的實(shí)驗(yàn)中,用DNA酶將S型細(xì)菌的DNA處理后,再和
41、R型細(xì)菌共培養(yǎng),在培養(yǎng)基上觀察不到S型菌落 C.格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì) D.S型細(xì)菌的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果 解析 S型細(xì)菌和R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是加熱殺死的S型細(xì)菌,其蛋白質(zhì)變性失活,DNA在加熱過(guò)程中,雙螺旋解開(kāi),氫鍵斷裂,但緩慢冷卻時(shí),其結(jié)構(gòu)可恢復(fù),恢復(fù)后的S型細(xì)菌的DNA片段整合到了R型細(xì)菌的DNA中,即實(shí)現(xiàn)了基因重組,A、D錯(cuò)誤;DNA酶能將DNA水解,因此不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,B正確;通過(guò)格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),可推測(cè)S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”,C錯(cuò)誤。 答案 B 4.(2019·豫南九校聯(lián)考)圖中①②③分別表示相應(yīng)的結(jié)構(gòu)或物質(zhì),Asn、Ser、
42、Gly為三種氨基酸,分別是天冬酰胺(C4H8O3N2)、絲氨酸(C3H7O3N)、甘氨酸(C2H5O2N),已知UAG為終止密碼子。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.結(jié)構(gòu)①中可發(fā)生氨基酸的脫水縮合 B.決定圖中天冬酰胺的密碼子是AAC C.結(jié)構(gòu)②沿著結(jié)構(gòu)③移動(dòng),讀取密碼子 D.天冬酰胺R基C、H、O個(gè)數(shù)比為2∶4∶1 解析 結(jié)構(gòu)①表示核糖體,氨基酸之間的脫水縮合發(fā)生在核糖體上,A正確;題圖中信使RNA中每三個(gè)相鄰堿基(一個(gè)密碼子)決定一個(gè)氨基酸,根據(jù)題干信息可判斷出核糖體的移動(dòng)方向?yàn)閺淖蟮接?,因此天冬酰胺?duì)應(yīng)的密碼子為AAC,B正確;結(jié)構(gòu)②表示轉(zhuǎn)運(yùn)RNA,結(jié)構(gòu)③表示信使RNA,核糖體
43、沿著信使RNA移動(dòng),讀取密碼子,C錯(cuò)誤;天冬酰胺分子式為C4H8O3N2,根據(jù)氨基酸的分子通式知其R基為C2H4ON,D正確。 答案 C 5.(2019·江蘇卷,18)人鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變?cè)斐傻?,血紅蛋白β鏈第6個(gè)氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG,導(dǎo)致編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A.該突變改變了DNA堿基對(duì)內(nèi)的氫鍵數(shù) B.該突變引起了血紅蛋白β鏈結(jié)構(gòu)的改變 C.在缺氧情況下患者的紅細(xì)胞易破裂 D.該病不屬于染色體異常遺傳病 解析 密碼子由GAG變?yōu)镚UG,則模板鏈對(duì)應(yīng)的堿基由CTC變?yōu)镃AC,并不影響DNA中A與T和C與G的對(duì)數(shù),故DNA堿基
44、對(duì)內(nèi)的氫鍵數(shù)不會(huì)發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;由于血紅蛋白β鏈中一個(gè)氨基酸發(fā)生了改變,故血紅蛋白β鏈的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,B正確;鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞在缺氧狀態(tài)下呈鐮刀狀,容易破裂,C正確;鐮刀型細(xì)胞貧血癥屬于單基因遺傳病,D正確。 答案 A 6.(2019·菏澤市模擬)在用某種殺蟲(chóng)劑防治害蟲(chóng)時(shí),抗藥性強(qiáng)弱是一對(duì)相對(duì)性狀,但抗藥性強(qiáng)的個(gè)體卻不易安全度過(guò)寒冷環(huán)境。下列分析不正確的是( ) A.該實(shí)例說(shuō)明殺蟲(chóng)劑和寒冷都能定向改變種群的基因頻率 B.控制抗藥性強(qiáng)弱的一對(duì)等位基因的堿基對(duì)數(shù)可能不同 C.從種群基因頻率看,一年中的進(jìn)化方向不發(fā)生變化 D.自然選擇能保留生物的有利變異,但不決定生物新
45、基因的產(chǎn)生 解析 殺蟲(chóng)劑和寒冷對(duì)害蟲(chóng)個(gè)體的選擇作用,都能定向改變種群的基因頻率,A正確;基因突變包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換,突變形成等位基因,B正確;殺蟲(chóng)劑和寒冷環(huán)境共同對(duì)害蟲(chóng)種群進(jìn)行自然選擇,殺蟲(chóng)劑選擇抗藥性強(qiáng)的個(gè)體,冬季寒冷環(huán)境卻有利于不抗藥個(gè)體生存,故一年中的進(jìn)化方向會(huì)發(fā)生變化,C錯(cuò)誤;自然選擇能保留生物的有利變異,但不決定生物新基因的產(chǎn)生,D正確。 答案 C 二、非選擇題(5小題,共54分) 7.(2019·河北衡水金卷)(11分)回答下列與DNA復(fù)制、基因表達(dá)相關(guān)的問(wèn)題: (1)1958年科學(xué)家用15N標(biāo)記大腸桿菌DNA,放到含14N的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)兩代后,14N/14
46、N DNA∶14N/15N DNA=1∶1,若再繼續(xù)培養(yǎng),得到的14N/14N DNA分子增多。當(dāng)把14N/15N DNA分子加熱時(shí),它們分開(kāi)成14N單鏈DNA和15N單鏈DNA。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:DNA的________保證了DNA在遺傳上的穩(wěn)定性,經(jīng)過(guò)多代復(fù)制,DNA多核苷酸鏈仍可完整地存在于后代中,從而保持了 _________________________________________________________________。 (2)科學(xué)家馬默在侵染枯草桿菌的噬菌體實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),DNA分子兩條鏈中只有一條鏈具有轉(zhuǎn)錄功能,具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫作反義鏈,另一條無(wú)轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫作有義
47、鏈。事實(shí)上在一條包含有多個(gè)基因的DNA分子中,各個(gè)基因的反義鏈會(huì)有所不同。如圖所示,已知起始密碼子為AUG或GUG,基因B的反義鏈?zhǔn)莀_______(填“a”或“b”)鏈。 (3)EV71為單鏈RNA(標(biāo)記+RNA)病毒,在宿主腸道細(xì)胞內(nèi)增殖,當(dāng)EV71侵入腸道細(xì)胞后,+RNA指導(dǎo)衣殼蛋白和相關(guān)酶的合成,在相關(guān)酶的催化下合成 -RNA和+RNA,然后+RNA與衣殼蛋白裝配成病毒顆粒。據(jù)此可知,+RNA的功能有__________________________________________________________ ______________________________
48、___________________(答出三點(diǎn)即可)。 解析 (1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制;DNA半保留復(fù)制保證了DNA在遺傳上的穩(wěn)定性,DNA分子通過(guò)復(fù)制,將遺傳信息從親代傳給子代,保證了遺傳信息的連續(xù)性和穩(wěn)定性。(2)根據(jù)題干信息,具有轉(zhuǎn)錄功能的模板鏈叫作反義鏈,轉(zhuǎn)錄出的RNA的堿基序列與非模板鏈相同,將U換成T即可,RNA合成的方向從5′→3′,所以基因B轉(zhuǎn)錄出的RNA堿基序列為—AUGUGGAAUUCA—,其中5′端必須含有起始密碼子,故基因B的反義鏈(模板鏈)是a鏈。(3)根據(jù)題干信息,可知+RNA的功能有翻譯的模板、RNA復(fù)制的模板、病毒的組成成分、儲(chǔ)存
49、遺傳信息。 答案 (1)半保留復(fù)制 遺傳信息的連續(xù)性 (2)a (3)翻譯的模板、RNA復(fù)制的模板、病毒的組成成分、儲(chǔ)存遺傳信息(答出三點(diǎn)即可) 8.(2019·江西金太陽(yáng)全國(guó)大聯(lián)考)(11分)某植物種群的植株花色有白色、紅色、紫色和深紅色,受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的(復(fù))等位基因(分別為R、r和I1、I2、i)控制,其花色控制途徑如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 圖1 (1)研究者提取了I1和I2基因轉(zhuǎn)錄的mRNA進(jìn)行測(cè)序?qū)Ρ?,其結(jié)果如圖2所示: I1基因的mRNA:…ACGUACGAUAGUGGCUGA I2基因的mRNA:…ACGUAGGAUAGUGGGUGA 圖2 I1與I2
50、基因差別的根本原因是____________________________,對(duì)I1與I2基因的mRNA進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)其末端序列存在如圖2所示差異,二者編碼的氨基酸在數(shù)量上不一致(起始密碼子位置相同,UAA、UAG與UGA為終止密碼子)的直接原因是_____________________________________________________________ _________________________________________________________________。 (2)分析圖1可知,正常情況下,白花植株的基因型有________種。紅花植株與紫花植株雜
51、交,后代表現(xiàn)型及比例為白花植株∶紅花植株∶紫花植株∶深紅花植株=7∶3∶3∶3,則兩親本植株的基因型分別為_(kāi)___________________________,后代白花植株中純合子所占的比例是____________________。 (3)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)植株體細(xì)胞中其他基因數(shù)量與染色體均正常時(shí),基因型為RRI1i的紅花植株,偶然變異為粉花植株。研究表明該植株呈現(xiàn)粉花與i基因的數(shù)量有關(guān),當(dāng)i基因的數(shù)量大于1時(shí),導(dǎo)致所合成的色素減淡而形成粉花植株突變體,其基因與染色體的組成可能出現(xiàn)圖3所示的4種情況: 圖3 突變體A、B、C、D的變異稱為_(kāi)_______。若不考慮基因突變和交叉互換,
52、突變體D產(chǎn)生Ri配子的概率為_(kāi)_______;用突變體C植株進(jìn)行自交,其后代的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______________。 解析 (1)I1與I2是等位基因,它們的根本區(qū)別是基因內(nèi)部的堿基排列順序不同。與I1相比,I2基因轉(zhuǎn)錄的mRNA中的UAC變成了UAG,則I2的該密碼子變成了終止密碼,提前終止了轉(zhuǎn)錄。(2)正常情況下,純合白花植株的基因型有RRii、rrI1I1、rrI2I2、rrii 4種,雜合植株基因型有Rrii、rrI1I2、rrI1i、rrI2i 4種,共8種。紅色植株(R_I1_)與紫色植株(R_I2_)雜交,后代的表現(xiàn)型及比例為白花植株∶紅花植株∶紫花植株∶深紅花植株=
53、7∶3∶3∶3,而7+3+3+3=16,說(shuō)明雙親均為雙雜合子,各產(chǎn)生4種比例相等的配子,所以兩親本植株的基因型分別為RrI1i和RrI2i。后代白花植株中純合子所占的比例是(1/4RR×1/4ii+1/4rr×1/4ii)÷(3/4R_×1/4ii+1/4rr_ _)=2/7。(3)由圖可知,突變體A、B、C、D的變異都屬于染色體變異。突變體D產(chǎn)生4種配子,種類及其比例為RI1∶Rii∶RI1i∶Ri=1∶1∶2∶2,因此不考慮基因突變和交叉互換,突變體D產(chǎn)生Ri配子的概率為2/6即1/3。根據(jù)題干信息,RRI1_,i基因小于或等于1為紅花,i大于1為粉花,沒(méi)有I1基因則為白花,突變體C產(chǎn)生R
54、I1、RI1i、Ri、Rii 4種概率相等的配子,自交后代紅花(RRI1I1、RRI1I1i、RRI1i)∶粉花(RRI1ii、RRI1iii、RRI1I1ii)∶白花(RRii、RRiii、RRiiii)=5∶7∶4。 答案 (1)基因內(nèi)部的堿基(或脫氧核苷酸)排列順序不同 I2基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的終止密碼子提前出現(xiàn)(或終止密碼子的位置發(fā)生改變) (2)8 RrI1i和RrI2i 2/7 (3)染色體變異 1/3 紅花∶粉花∶白花=5∶7∶4 9.(2018·湖北重點(diǎn)中學(xué)模擬)(9分)如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑。請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題: (1)根據(jù)已學(xué)知識(shí)及示意圖判斷,體
55、內(nèi)缺乏酶________(填序號(hào))可使人患上苯丙酮尿癥,此病診斷的方法是檢測(cè)患者的尿液中是否含有過(guò)多的________________________________________________________________。 (2)根據(jù)該圖,有人認(rèn)為體內(nèi)缺少酶①時(shí),一定會(huì)患白化病。你認(rèn)為他的說(shuō)法________(填“正確”或“不正確”),說(shuō)明理由 _________________________________________________________________。 (3)由上述實(shí)例可以看出基因通過(guò)控制________,進(jìn)而
56、控制生物的性狀。 (4)若控制酶①合成的基因發(fā)生變異,會(huì)引起多個(gè)性狀改變;尿黑酸癥(尿黑酸在人體內(nèi)積累使人尿液中含有尿黑酸)與圖中幾個(gè)基因都有代謝聯(lián)系。這說(shuō)明 __________________________________________________________________。 解析 (1)引起苯丙酮尿癥的原因是患者體細(xì)胞中缺少一種酶(酶①),致使體內(nèi)的苯丙氨酸不能沿正常途徑轉(zhuǎn)變成酪氨酸,只能轉(zhuǎn)變成苯丙酮酸,患者尿液中會(huì)含有過(guò)多的苯丙酮酸。(2)如果體內(nèi)缺失酶①,苯丙氨酸不能合成酪氨酸,但人體中的酪氨酸還可以從食物中獲取等,所以如果酶①缺少,但飲食中注意攝入適量的酪氨酸,
57、則不一定會(huì)患白化病。(3)由圖示可知,生物的性狀如苯丙酮尿癥、白化病、尿黑酸癥等與酶有直接關(guān)系,所以可以看出基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝進(jìn)而控制生物性狀。(4)由“基因發(fā)生變異,會(huì)引起多個(gè)性狀改變”可知,一個(gè)基因可以影響多個(gè)性狀;由“尿黑酸癥與圖中幾個(gè)基因都有代謝聯(lián)系”可知,一種性狀可由多個(gè)基因控制。 答案 (1)① 苯丙酮酸 (2)不正確 體內(nèi)缺乏酶①時(shí),雖然不能有苯丙氨酸→酪氨酸途徑,但是酪氨酸仍可以從食物中獲取或由其他途徑轉(zhuǎn)化而來(lái),在酶⑤的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏兀虼巳梭w內(nèi)缺乏酶①不一定會(huì)患白化病 (3)酶的合成來(lái)控制代謝 (4)一個(gè)基因可影響多個(gè)性狀,一種性狀也可由多個(gè)基因控制
58、 10.(2019·洛陽(yáng)市統(tǒng)考)(8分)如下為包含不同染色體的細(xì)胞圖及不同育種技術(shù)的流程圖,據(jù)圖回答問(wèn)題: (1)若圖中所示A、B、C、D細(xì)胞均為植物的體細(xì)胞,則這四個(gè)細(xì)胞中一定取自單倍體的是________,可能取自三倍體的是________。 (2)育種技術(shù)流程圖中,過(guò)程Ⅰ代表________。過(guò)程Ⅱ指的是________。 (3)單倍體育種的過(guò)程指的是________,其中________過(guò)程需要使用秋水仙素。(填寫(xiě)圖中羅馬數(shù)字) (4)育種流程圖中,獲得AAbb最快速的方法的優(yōu)點(diǎn)是 ____________________________________________
59、____________________。 解析 (1)圖中A一定取自單倍體,B、C、D可能取自單倍體,也可能分別取自二倍體、三倍體、二倍體。(2)在育種技術(shù)流程圖中,過(guò)程Ⅰ代表雜交,過(guò)程Ⅱ指的是逐代自交。(3)單倍體育種的過(guò)程包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理使染色體加倍,即Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ過(guò)程,其中Ⅴ過(guò)程需要使用秋水仙素。(4)育種流程圖中,獲得AAbb最快速的方法是單倍體育種,單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限,后代均為純合子。 答案 (1)A C (2)雜交 逐代自交 (3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ?、? (4)明顯縮短育種年限,后代均為純合子 11.(實(shí)驗(yàn)探究)(15分)研究人員通過(guò)人工誘變
60、技術(shù)獲得了一株含油量增大的大豆植株,并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): ①讓這株大豆自交,自交后代均表現(xiàn)為含油量增大; ②將這株大豆自交的后代與野生型正常大豆雜交,F(xiàn)1均為正常植株,再將F1自交,所得F2中正常植株與含油量增大植株的比值為8∶1。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)以上研究表明,該突變基因?yàn)開(kāi)_______(填“顯性”或“隱性”)基因,判斷的依據(jù)是___________________________________________________________ _________________________________________________________________
61、。 (2)實(shí)驗(yàn)②F2中正常植株與含油量增大植株的比值為8∶1,原因是________________________。請(qǐng)以上述植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)你的解釋進(jìn)行驗(yàn)證。(要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)出結(jié)論)_______________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (3)研究人員在上述誘變育種過(guò)程中意外地獲得了一株葉綠素減少的大豆植株,已知該性狀是由基因突變引起的。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒定控制
62、該性狀基因的遺傳是細(xì)胞質(zhì)遺傳還是細(xì)胞核遺傳。(要求寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果,寫(xiě)出結(jié)論)_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析 (1)在孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的解釋中,孟德?tīng)枌蓚€(gè)具有相對(duì)性狀的純合子的雜交后代表現(xiàn)出來(lái)的性狀定義為顯性性狀,而雜交后代沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)的親本的另一性狀為隱性性狀,控制隱性性狀的基因?yàn)殡[性基因。由實(shí)驗(yàn)①結(jié)果可知,突變植株為純合子,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)②中兩
63、個(gè)具有相對(duì)性狀的純合子雜交,子代表現(xiàn)出來(lái)的為顯性性狀可得出,突變后的基因?yàn)殡[性基因。(2)正常情況下,雜合子自交后代中,顯性個(gè)體和隱性個(gè)體數(shù)量之比應(yīng)為3∶1,而題中比例為8∶1,說(shuō)明雜合子在產(chǎn)生兩種配子時(shí),含顯性基因的配子與含隱性基因的配子的比例不是1∶1。又由于F2個(gè)體中突變植株占,說(shuō)明F1產(chǎn)生的含隱性基因的配子應(yīng)占全體配子的,所以推斷含有隱性基因(突變基因)的配子存活率為50%。對(duì)以上推斷的驗(yàn)證應(yīng)該用測(cè)交,即用F1與具有突變性狀的植株雜交,統(tǒng)計(jì)子代性狀分離比,若測(cè)交后代中正常植株與突變植株的比例為2∶1,則證明假說(shuō)正確。(3)判斷某基因?qū)儆诩?xì)胞核基因還是細(xì)胞質(zhì)基因用正反交實(shí)驗(yàn):將葉綠素減少
64、的植株與正常植株進(jìn)行正反交,若正交、反交結(jié)果相同,則控制該性狀的基因的遺傳屬于細(xì)胞核遺傳;若正反交結(jié)果不一致,且每次子代性狀均與母本相同,則控制該性狀的基因的遺傳屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。 答案 (1)隱性 由實(shí)驗(yàn)①結(jié)果可知,突變植株為純合子,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)②中兩個(gè)具有相對(duì)性狀的純合子雜交,子代表現(xiàn)出來(lái)的為顯性性狀可得出,突變后的基因?yàn)殡[性基因 (2)含有隱性基因(突變基因)的配子存活率為50% 用F1與突變性狀的植株雜交,統(tǒng)計(jì)子代性狀分離比,若測(cè)交后代中正常植株與突變植株的比例為2∶1,則證明假說(shuō)正確。 (3)將葉綠素減少的植株與正常植株進(jìn)行正反交,若正交、反交結(jié)果相同,則控制該性狀的基因的遺傳屬于細(xì)胞核遺傳;若正、反交結(jié)果不一致,且每次子代性狀均與母本相同,則控制該性狀的基因的遺傳屬于細(xì)胞質(zhì)遺傳。
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