高三生物二轮专题强化训练（浙科版2019）：专题5 遗传的分子基础(含解析）

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高三生物二轮专题强化训练
专题五　遗传的分子基础、变异与进化
微专题1　遗传的分子基础
1.(2022·金丽衢一联)下列关于遗传学发展史上四个经典实验的叙述，正确的是(　　)
A.烟草花叶病毒重建实验的降解过程，需要使用蛋白酶
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验，不能证明DNA的复制方式
D.肺炎链球菌离体转化实验中形成的S型菌，与原有的S型菌遗传物质相同
答案　C
解析　烟草花叶病毒重建实验的降解过程，用的是苯酚及震荡分离，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因在染色体上，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是遗传物质，要证明DNA的复制方式，需要用同位素示踪实验，C正确；转化形成的S型菌，与原有的S型菌的遗传物质不完全相同，D错误。
2.(2022·宁波选考适应性)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如图所示(用32P标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌培养物)，有关叙述正确的是(　　)
A.若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响
B.若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性
C.若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明遗传物质是DNA
D.若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性
答案　A
解析　搅拌是否充分对该组实验结果无显著影响，A正确；合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体中只有少部分含有32P放射性，B错误；分别用被32P、35S标记的两组噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，从而证明DNA是遗传物质，C错误；噬菌体由DNA和蛋白质组成，其体内不含有RNA分子，D错误。
3.(2022·绍兴适应性考试)某细胞中基因表达过程如图所示，其中甲、乙、丙、丁分别代表不同物质，Ⅰ、Ⅱ代表碱基三联体。下列叙述正确的是(　　)
A.该图示为真核细胞核内基因的表达过程
B.图中甲既能催化磷酸二酯键的形成，也能催化双螺旋的解开
C.乙分子中碱基互补配对原则与丙、丁互补配对原则完全不同
D.图中碱基三联体Ⅰ可能有64种，而Ⅱ通常只有1种
答案　B
解析　图中转录和翻译过程在同一时间和空间进行，边转录边翻译，因此为原核生物基因表达的过程，A错误；图中甲为RNA聚合酶，具有催化磷酸二酯键形成的功能，也能催化双螺旋的解开，B正确；乙为DNA分子，丙为mRNA，丁为tRNA，DNA分子中有A－T，C－G配对，丙、丁中是A－U，C－G配对，配对方式不完全相同，C错误；碱基三联体Ⅰ在mRNA上，属于密码子，可能有64种，碱基三联体Ⅱ在tRNA上，属于反密码子，通常有61种，D错误。
4.(2022·湖丽衢质检)某同学利用不同形状的材料(分别代表五碳糖、磷酸和不同的碱基)制备核苷酸链，模拟中心法则部分过程。图示为模拟过程中的相关示意图，下列叙述正确的是(　　)
A.图中代表的核苷酸至少有6种，5和10可均代表U
B.若该图表示DNA结构示意图，①和②的排列顺序代表遗传信息
C.若模拟DNA复制过程，则应再制备两条与a、b链相同的核苷酸链
D.若模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为编码链
答案　C
解析　若该图表示双链DNA分子的结构，图中代表的核苷酸为脱氧核苷酸，共有四种，若模拟DNA转录过程，则图中代表的核苷酸至少有4种，5和10所在的核苷酸链一条是RNA链，一条是DNA链，5和10不能均代表U，A错误；若该图表示DNA结构示意图，则3～10碱基对的排列顺序代表遗传信息，B错误；DNA分子的复制具有半保留的特点，若模拟DNA复制过程，则应再制备两条与a、b链相同的核苷酸链，C正确；若模拟DNA转录过程，b链代表RNA链，则a链为模板链，与其互补的DNA链为编码链，D错误。
5.(2022·北斗星盟)新型冠状病毒(SARS－CoV－2)属于一种单链＋RNA病毒。该＋RNA既能作为mRNA翻译出蛋白质，又能作为模板合成－RNA。如图表示新型冠状病毒(SARS－CoV－2)的增殖过程，下列相关分析正确的是(　　)
A.参与①②过程的酶是RNA复制酶，由宿主细胞的DNA指导合成
B.过程③所需的rRNA、tRNA均由SARS－CoV－2病毒的＋RNA转录形成
C.过程①所需的嘧啶比例与过程②所需的嘌呤比例相同
D.理论上－RNA和＋RNA的核苷酸组成种类一定相同
答案　C
解析　过程①是以＋RNA为模板合成－RNA的过程；过程②是以－RNA为模板合成＋RNA的过程，所以参与①②过程的酶是RNA复制酶，由图可知，该酶由病毒＋RNA指导合成，A错误；SARS病毒需寄生在宿主的活细胞内才能增殖，过程③以病毒的＋RNA为模板，翻译出病毒蛋白质的过程，该过程所需要的核糖体上的rRNA与tRNA均由宿主细胞提供，B错误；根据碱基互补配对原则，过程①是以＋RNA为模板合成－RNA的过程，过程②是以－RNA为模板合成＋RNA的过程，两过程形成的产物正好碱基互补，过程①所需的嘧啶比例与过程②所需的嘌呤比例相同，C正确；该病毒＋RNA能作为模板合成－RNA，再以－RNA为模板合成子代＋RNA，但是－RNA和＋RNA的核苷酸种类不一定相同，D错误。
微专题2　可遗传变异与育种
6.(2022·十校联盟)下图是某染色体畸变示意图，下列有关叙述错误的是(　　)
A.该过程发生了染色体断裂及错误连接
B.变异后的两个B片段中的基因组成不一定相同
C.果蝇棒眼的形成是由于X染色体上发生了该类型变异，属于形态突变
D.发生该变异后的染色体在减数分裂时仍能与其正常同源染色体正常配对
答案　C
解析　图示染色体畸变过程中发生了染色体断裂及错误连接，从而使染色体中多了一个B片段，A正确；基因是有遗传效应的DNA分子片段，由于前一个B片段与A片段相连接，后一个B片段与C片段相连接，所以变异后的两个B片段中的基因组成不一定相同，B正确；果蝇棒眼的形成是因为X染色体中增加了某一片段，属于染色体结构变异中的重复，而形态突变是指基因突变影响生物的形态结构，C错误；发生该变异后的染色体在减数分裂时仍能与其正常同源染色体正常配对，D正确。
7.(2022·杭州质检)Menkes病是由于ATP7A基因(编码含1 500个氨基酸的ATP7A蛋白)突变导致铜代谢障碍的伴X染色体隐性遗传病。现有两例患者，例1缺失了19对碱基，导致ATP7A蛋白第864位氨基酸开始改变，并缩短为882个氨基酸；例2缺失了1对碱基，导致ATP7A蛋白第1 016位氨基酸开始改变，并缩短为1 017个氨基酸。结合上述信息，下列推断最合理的是(　　)
A.若例2碱基缺失位置再缺失2对碱基，该患者有可能不患病
B.由于例1缺失的碱基比例2多，故例1的症状比例2更严重
C.两例患者DNA上的遗传密码均改变，均出现提前的终止密码子
D.以上案例表明基因突变具有稀有性、多方向性、有害性和可逆性
答案　A
解析　mRNA上每3个相邻的核糖核苷酸排列成的三联体，决定一种氨基酸，为一个遗传密码子，若基因内部缺3个碱基对，则可能减少一个氨基酸，该患者可能不患病，A正确；两例患者皆由于碱基对的缺失造成的基因结构的改变，但无法从碱基对的缺失对数来推测患病严重程度，B错误；遗传密码在mRNA上，DNA上没有遗传密码，C错误；以上案例无法看出基因突变具有稀有性和可逆性，D错误。
8.(2022·Z20二联)某高等动物的一个卵原细胞(图甲)经减数分裂得到的一个细胞如图乙所示，其中1～7表示染色体，分裂过程中未发生基因突变。下列叙述正确的是(　　)
A.图甲细胞完成DNA复制后，细胞内有4个染色体组
B.5的DNA碱基序列大部分与1相同，少部分与2相同
C.6、7上的DNA是由同一个DNA分子复制形成的
D.图甲产生的卵细胞与正常精子受精，后代可能正常
答案　D
解析　图甲细胞完成DNA复制后，细胞内核DNA数量加倍，但染色体数目不变，所以仍含2个染色体组，A错误；5的DNA碱基序列可能大部分与1相同，少部分与2相同，也可能大部分与2相同，少部分与1相同，B错误；6、7上的DNA可能是由同一个DNA分子复制形成的，也可能是一对同源染色体上的两个DNA分子，C错误；若图乙是第一极体的着丝粒分裂后形成的子染色体移向同一极形成的异常第二极体，则图甲产生的卵细胞与正常精子受精，后代可能正常，D正确。
9.(2021·1月八省联考湖南卷，7)育种与农作物和家禽家畜品种改良密切相关。下列叙述正确的是(　　)
A.利用野生资源是杂交育种的重要手段
B.杂交亲本间遗传差异越小，杂种优势越大
C.与单倍体育种相比，杂交育种周期显著缩短
D.诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因的定向突变
答案　A
解析　杂交亲本间遗传差异越大，杂种优势越大，B错误；单倍体育种可明显缩短育种周期，C错误；诱变育种依据的主要原理是基因突变，基因突变是不定向的，D错误。
微专题3　生物的进化
10.(2022·Z20二联)紫花苜蓿是牧草之王，自汉使张骞出使西域，将苜蓿种子带回中国，我国紫花苜蓿品种在漫长的驯化和改良过程中形成了一个独立亚种。下列叙述错误的是(　　)
A.紫花苜蓿在不同地域可以形成不同的基因库
B.遗传漂变是导致我国紫花苜蓿种群与原产地种群基因频率差异的原因之一
C.人工选择在我国紫花苜蓿品种的驯化和改良过程起着重要作用
D.我国紫花苜蓿与原产地紫花苜蓿依旧可以相互交配，但后代可能不育
答案　D
解析　一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库，不同地域的紫花苜蓿是同一个物种，但是不是同一个种群，因此可以形成不同的基因库，A正确；遗传漂变是基因频率的随机波动，我国紫花苜蓿种群与原产地种群基因不属于同一种群，因此，不同产地的种群基因频率差异不同，B正确；通过人工选择能培育出一些紫花苜蓿优良品种，因此，人工选择起到重要作用，C正确；我国紫花苜蓿与原产地紫花苜蓿属于同一物种可以相互交配，且后代是可以生育的，D错误。
11.(2022·台州质检)在19世纪中期以前，英国的曼彻斯特地区桦尺蠖多为灰色，白天停歇在长满浅色苔藓的树干上，其天敌是鸟类。工业革命开始，树干上的苔藓被黑色的煤烟覆盖了。研究者采集到第一只黑色的桦尺蠖，随后两种桦尺蠖的数量发生了较大的变化，如图所示，a、b代表两种桦尺蠖。下列叙述正确的是(　　)
A.黑色桦尺蠖的存在丰富了物种多样性
B.a代表灰色桦尺蠖，a、b之间存在捕食关系
C.工业污染环境加快了黑色桦尺蠖变异的发生
D.反污染法实施后，基因库中灰色基因的频率逐渐增加
答案　D
解析　灰色桦尺蠖与黑色桦尺蠖没有出现生殖隔离，为同一物种，不能体现物种的多样性，A错误；工业革命开始，树干上苔藓被黑色的煤烟覆盖了，黑色桦尺蠖更容易生存下来，其数量会增多，故a代表灰色桦尺蠖，b代表黑色桦尺蠖，a、b是同一物种，两者之间不存在捕食关系，B错误；基因突变是不定向的，黑色桦尺蠖的变异类型在工业污染环境之前就出现了，C错误；反污染法实施后，灰色桦尺蠖更适合在当地环境中生存，不宜被天敌发现，所以存活下来，繁殖自己的后代，基因库中灰色基因的频率逐渐增加，D正确。
12.(2022·湖丽衢质检)生物在进化过程中，不同物种之间不仅存在因物种间的竞争被淘汰现象，也会出现物种间互助互利的现象，如不同的开花植物招引不同的传粉者，而不同的传粉者以不同的开花植物的蜜汁或花粉为食。下列叙述错误的是(　　)
A.同一区域不同种传粉者之间存在生殖隔离
B.物种间的相互作用会影响进化的速度和方向
C.不同植物朝适应其传粉者授粉方式的方向变异
D.物种间的互助互利是自然选择导致的适应性进化
答案　C
解析　同一区域不同种传粉者属于不同物种，它们之间存在生殖隔离，A正确；任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间的相互作用会影响进化的速度和方向，B正确；变异是不定向的，不同植物朝适应其传粉者授粉方式的方向进化，C错误；物种间的互助互利是长期自然选择导致的适应性进化，D正确。
13.(2022·余慈联考)基因最初转录形成的是核内不成熟的RNA(hnRNA)，其在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。甲、乙为小鼠的β－球蛋白基因(图中的实线为基因的一条链)分别与其hnRNA、mRNA的杂交结果示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.hnRNA的生成过程中需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B.hnRNA和mRNA之间杂交会出现较大比例的杂交带
C.甲、乙两图中碱基配对方式为A－U、U－A、G－C、C－G
D.β－球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
答案　D
解析　RNA聚合酶不光有聚合核糖核苷酸的作用，还具有解旋作用，故hnRNA的生成过程即转录过程不需要解旋酶参与，A错误；成熟的mRNA是由hnRNA加工而成，故大部分序列是相同而不是互补的，不能形成较大比例的杂交带，B错误；甲、乙两图中是基因的一条链与RNA链配对，故碱基配对方式为A－U、T－A、C－G、G－C，C错误；β－球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列，如非编码区及编码区的内含子等，D正确。
14.(2022·十校联盟)研究表明，在人类肿瘤细胞中发现大量存在于染色体外的环状DNA(ecDNA)，ecDNA没有着丝粒。下图为ecDNA的形成过程，下列叙述错误的是(　　)
注：增强子能增强基因的表达，绝缘子能阻断某些基因增强子的作用。
A.环状结构加强了ecDNA上致癌基因的表达
B.ecDNA可能存在于细胞核中，但不符合孟德尔遗传定律
C.ecDNA中的每个脱氧核糖都与1个或2个磷酸基团相连
D.同一个肿瘤细胞群体中，不同细胞携带ecDNA的数量可能不同
答案　C
解析　由题可知，绝缘子能阻断某些基因增强子的作用，癌细胞中的大量环状DNA(ecDNA)的出现，改变了增强子与致癌基因的位置，导致原本不能发挥作用的较远距离的增强子能发挥作用，从而增强致癌基因的表达，即环状结构加强了ecDNA上致癌基因的表达，A正确；ecDNA存在于染色体外且没有着丝粒，因此在减数分裂过程中不会随染色体发生分离和自由组合，其遗传不符合孟德尔遗传规律，ecDNA可能存在于细胞核中，B正确；因为ecDNA是环状DNA，因此ecDNA中的每个脱氧核糖都与2个磷酸基团相连，C错误；因为肿瘤细胞分裂时，ecDNA是随机分配的，所以同一个肿瘤细胞群体中，不同细胞携带ecDNA的数量可能不同，D正确。
15.(2022·诸暨诊断)目前已发现T2噬菌体有多种突变型，这些突变来自同一个基因或者不同基因的突变。科学家利用T2噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验(突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异)，以下叙述正确的是(　　)
实验1：用突变型A侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验2：用突变型B侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验3：突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌，噬菌体增殖(噬菌体不发生新的突变和基因重组)
A.用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果
B.突变型A和突变型B的突变一定发生在相同的基因内
C.噬菌体的增殖一定由突变型A与突变型B的突变基因共同决定
D.子代噬菌体的DNA全部来自于亲代，蛋白质全部来自于大肠杆菌
答案　C
解析　T2噬菌体是专一的侵染大肠杆菌，不能用乳酸菌代替大肠杆菌进行实验，A错误；若他们是同一个基因突变，那么混合AB后，它们突变的基因仍然不能合成它们增殖所需的蛋白质，因此不能增殖，与题中信息不符。但若是不同基因突变，A不能合成的蛋白质B可以合成，而B不能合成的A可以，这样互补，就可以产生所需的所有蛋白质，于是可以增殖，B错误；由实验可知，突变型A与突变型B的突变基因功能丧失，二者就不能增殖，可知噬菌体的增殖是由二者的突变基因共同决定的，C正确；子代噬菌体的DNA模板来自亲代，原料来自大肠杆菌，蛋白质全部来自于大肠杆菌，D错误。
16.(2022·诸暨诊断)研究发现，如果环境中缺乏色氨酸，细菌需要自己合成；如果环境中有充足的色氨酸，细菌会减少或停止色氨酸的合成。该过程中色氨酸合成相关酶的基因表达调控过程如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.色氨酸的含量会影响阻遏物二聚体的结构
B.转录时，色氨酸结合到RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录
C.翻译时，一个核糖体上可以同时结合多个mRNA
D.翻译结束后，参与翻译过程的RNA均会及时水解
答案　A
解析　由图示可知，色氨酸的含量会影响阻遏物二聚体的结构，最终影响其与RNA聚合酶争夺结合位点，A正确；分析题图可知，当环境中色氨酸充足时，色氨酸会结合到阻遏物二聚体，然后该复合物占据了RNA聚合酶结合位点以阻止基因转录，B错误；翻译时，一条mRNA上可同时结合多个核糖体，同时进行多条肽链的翻译，提高了翻译的效率，C错误；参与翻译过程的RNA有rRNA、tRNA以及mRNA，翻译结束后，tRNA和rRNA不会被水解，D错误。