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专题五 遗传的分子基础、变异与进化
训练 5 遗传的分子基础、变异与进化
一、选择题
1．(2022·湖南高三模拟)正常的T 噬菌体侵染大肠杆菌后能使大肠杆菌裂解，当T 噬菌体的
4 4
任何一个位点的DNA片段发生突变，单独侵染大肠杆菌时均丧失产生子代的能力，不能使
大肠杆菌裂解。为了研究基因与DNA的关系，研究者做了如图所示的实验：利用DNA片
段中仅一个位点突变的两种T 噬菌体同时侵染大肠杆菌。据此分析，下列叙述错误的是(
4
)
A．若甲、乙噬菌体同时侵染大肠杆菌使之裂解，说明二者突变基因可能不同
B．若甲、丙噬菌体同时侵染大肠杆菌大多数不能使之裂解，说明二者突变基因一定不同
C．若甲、乙噬菌体同时侵染大肠杆菌能使之裂解，原因可能是突变的两个基因之间发生了
片段交换
D．综合上述，所有实验结果推测基因是有一定长度的，而不是一个不能再分割的颗粒
2．(2021·山东，5)利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入到水稻细胞M
的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为
U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A．N的每一个细胞中都含有T－DNA
B．N自交，子一代中含T－DNA的植株占3/4
C．M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为A－U的细胞占1/2n
D．M经3次有丝分裂后，含T－DNA且脱氨基位点为A－T的细胞占1/2
3．如图为真核细胞内细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改
变)。下列叙述错误的是( )A．基因1链中相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
B．基因突变导致新基因中的值减少而的值增大
C．RNA聚合酶进入细胞核参加转录过程，能催化核糖核苷酸形成mRNA
D．基因复制过程中1链和2链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息相同
4．(2021·河北，16改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下
表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是( )
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
5．(2022·厦门高三模拟)1966年，科学家提出了DNA半不连续复制假说：DNA复制形成互
补子链时，一条子链连续形成，另一条子链不连续，即先形成短片段后再进行连接(如图
1)，为验证该假说，进行如下实验；用3H标记T 噬菌体，在培养噬菌体的不同时刻，分离
4
出噬菌体DNA并加热使其变性，再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片
段大小，并检测相应位置DNA单链片段的放射性，结果如图2。下列相关叙述错误的是(
)
A．与60秒相比，120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段
B．DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制
C．该实验可用32P标记的脱氧核苷酸代替3H标记的脱氧核苷酸标记DNA
D．若以DNA连接缺陷的T 噬菌体为材料，则图2中的曲线峰值将右移
4
6．(2022·河南高三模拟)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合
成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相
关叙述错误的是( )
A．过程①表示转录，所需原料为4种核糖核苷酸
B．过程②表示翻译，需要mRNA、rRNA和tRNA的参与
C．启动子是RNA聚合酶的结合位点
D．终止子一般有UAA、UAG、UGA三种
7．(2021·广东，16)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成 14/21
平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞
中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的
染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(
)
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
8．(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品
种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是( )
A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
9．已知二倍体番茄的高蔓对矮蔓为显性，抗病对感病为显性，这两对相对性状独立遗传。为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了如图所示的方法。据图分析，下列说法错误的是(
)
A．过程①连续自交多代后，纯合高蔓抗病植株的比例接近1/2
B．经过程②获得的植株X的体细胞中可能含有两个染色体组
C．过程③的原理是植物细胞的全能性，应用的技术是植物组织培养
D．图中筛选过程会改变抗病基因的频率
10．(2022·甘肃高三模拟)穿梭育种是近年来水稻、小麦等禾本科植物育种采用的新模式。农
业科学家将一个地区的品种与国内外其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断
地反复交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出多种具有抗病高产等优良特征的新品种。下
列说法正确的是( )
A．自然选择的方向不同使各地区的基因频率存在差异，为作物的进化提供了原材料
B．穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件，这是基因突变和自然选择的结果
C．穿梭育种充分地利用了禾本科植物的生物多样性，体现了生物多样性的直接价值
D．穿梭育种克服了地理隔离，使不同地区的水稻和小麦的基因库组成完全相同
二、非选择题
11．(2022·济南高三模拟)研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA(携带氨基酸的
tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基
酸时，tRNA调控基因表达的相关过程，图中的①②③④表示过程，a、b、c、d表示合成的
多肽链。利用该图作用的机理分析饥饿疗法治疗癌症的方法和原理(饥饿疗法是指通过微导
管向肿瘤供血动脉内注入栓塞剂，阻断肿瘤的血液供应，使肿瘤细胞缺血、缺氧死亡)。请
回答下列相关问题：
(1)癌细胞被称为不死细胞，能够进行无限增殖，在增殖过程中需要不断合成需要的蛋白质，
DNA控制合成蛋白质的过程包括___________(填序号)，参与此过程的RNA有___________。
(2)根据图中多肽合成的过程，判断核糖体的移动方向为____________，判断a、b、c、d合
成的先后顺序为______________________。从图中可知合成蛋白质的速度非常快的原因是
________________________________________________________________________。(3)结合饥饿疗法治疗癌症的方法，利用上图展示的调控过程，从两个方面说明如何通过抑
制 蛋 白 质 的 合 成 ， 来 控 制 癌 细 胞 的 分 裂 ：
_____________________________________________。
12．miRNA是一类由基因编码的，长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫细胞中，Lin-
4基因的转录产物经加工后形成miRNAmiRNA*双链，其中miRNA与Lin14 mRNA部分配
对，使其翻译受阻(这是RNA干扰的一种机制)，进而调控幼虫的正常发育模式。Lin4
miRNA的形成过程及其对Lin14基因的表达调控如下图所示。回答下列问题：
(1)在真核细胞中，miRNA和mRNA合成的场所主要是____________________，Lin4基因转
录产物加工为miRNA的场所是_________________________________。图中过程①需要的
酶是____________________。miRNA 的转录模板区段的碱基序列与 miRNA*的碱基序列
________(填“相同”或“不同”)。
(2)据图判断，Lin4 基因转录产物调控 Lin14 基因选择性表达的结果是 Lin14 基因
____________________水平降低。Lin4 基因和 mRNA 在基本组成单位上的不同表现在
______________________两个方面。
(3)RNA 干扰是一种在转录后通过小分子 RNA 调控基因表达的现象，另一种干扰
RNA(siRNA)通常与核酸酶等蛋白结合成诱导沉默复合体，复合体活化后与靶mRNA结合，
沉 默 复 合 体 产 生 RNA 干 扰 的 可 能 机 制 是
_____________________________________________________。
13．玉米(2n＝20)是重要的粮食作物之一，请分析回答下列有关遗传学问题：
(1)某玉米品种2号染色体上的基因S、s控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制
最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示，已知起始密码子为AUG或GUG。
①如果进行玉米的基因组测序，需要检测______条染色体的DNA序列。②基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的______链；若基因S的b链中箭头所指碱基
对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为______。
(2)玉米的高秆易倒伏(H)对矮秆抗倒伏(h)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，两对基因分
别位于两对同源染色体上。上图2表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ～
Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
①利用方法Ⅰ培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为____________________，这种植
株由于______________________，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践。图2所示的三
种方法(Ⅰ～Ⅲ)中，最难获得优良品种(hhRR)的是方法________，其原因是
_______________
_______________________________________________________________________________
。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代(F )，F 植株中自交
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会发生性状分离的基因型共有________种，这些植株在全部F 中的比例为________。若将
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F 的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用 F 矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中
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纯合矮秆抗病植株占______。
14．图1为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图，
图2为在某段时间内，种群甲中的A基因频率的变化情况。请回答下列问题：
(1)图1中a是由于河流产生__________将原种群分为甲、乙两个种群，经过长期的过程b产
生品系1和品系2，过程b的实质是_____________________________，物种1和物种2形成
的标志c是__________。
(2)假设图2中种群无基因突变，个体间自由交配，则该种群在__________时间段内发生了
进化，在 Y ～Y 时间段内该种群中 Aa的基因型频率为________，在 Y 时________(填
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“是”“否”或“不一定”)形成新物种。
(3)若时间单位为年，在某年时，甲种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和
60%，则此时基因A的基因频率为__________。现假设甲种群所生存的环境发生了一种新的
变化，使得生存能力AA＝Aa>aa，其中基因型为aa的个体每年减少10%，而基因型为AA
和Aa的个体每年均增加10%，则下一年时种群中aa的基因型频率约为________。
