精做09 进化-备战2022年高考生物大题精做（解析版）

这是一份精做09 进化-备战2022年高考生物大题精做（解析版），共16页。试卷主要包含了回答下列关于遗传的问题，红鲫和鲤鱼都是二倍体淡水鱼，稻瘟病又名稻热病等内容，欢迎下载使用。
1．回答下列关于遗传的问题：
(1)1910年摩尔根发现果蝇白眼性状的遗传规律，其使用的科学研究方法是___________，假设的内容为______________________。
(2)对于摩尔根的实验结论，一些人仍持怀疑态度，认为这样的平行现象只是偶然巧合而已。布里吉斯的经典实验彻底消除了这种怀疑。他用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，在子代的2000～3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在子代的2000～3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。(注：XY、XO为雄果蝇；XX、XXY为雌果蝇；XXX、YO果蝇胚胎致死)
①已知亲本白眼雌果蝇和红眼雄果蝇中只有一方减数分裂时染色体分离异常，则发生异常的一方是___________，子代异常白眼雌果蝇的基因型是___________，异常红眼雄果蝇的基因型是___________。
②布里吉斯根据该实验现象，进一步通过显微镜观察______________________可证明白眼基因位于性染色体上。
【答案】假说—演绎法 控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因 母本 XaXaY XAO 异常后代的染色体形态和数目
【解析】
（1）摩尔根发现果蝇白眼性状的遗传规律，其使用的科学研究方法是假说-演绎法，他发现在子二代果蝇中出现了白眼的雄蝇，而没有出现白眼雌蝇，于是他提出控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因的假说。
（2）①白眼雌果蝇（XaXa）与红眼雄果蝇（XAY）交配，理论上后代雌蝇（XAXa）均为红眼，雄蝇均为白眼（XaY），但子代的2000～3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在子代的2000～3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇，结合XY、XO为雄果蝇；XX、XXY为雌果蝇；XXX、YO果蝇胚胎致死，可知白眼雌果蝇的基因型为XaXaY，红眼雄果蝇的基因型为XAO，XaXaY是由异常的卵细胞XaXa和含Y的正常精子受精后形成的，而XAO则是由不含性染色体的异常卵细胞和含XA的正常精子结合形成的，所以若亲本只有一方减数分裂时发生了异常，则发生异常的一方是母方，根据分析可知，子代异常白眼雌果蝇的基因型是XaXaY；异常红眼雄果蝇的基因型是XAO。
②上述变异是染色体数目变异，可通过显微镜观察异常后代的染色体形态和数目得以证实。
2．红鲫和鲤鱼都是二倍体淡水鱼。为培育优良的淡水鱼新品种，科研人员进行了杂交实验。请回答问题。
（1）红鲫与鲤鱼不是同一物种，自然条件下存在____________。
（2）人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时，发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼，但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是F2的雌雄个体均产生了含________个染色体组的配子，随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片时，发现其染色体由________组成，验证了上述推测。
（3）雌核二倍体是指灭活的精子激活卵细胞发育成的后代。图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活，这属于_______变异。
（4）为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤，科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂，其同源染色体________后，形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后，雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞，可能是减数第一次分裂时________的形成受到抑制，导致同源染色体未分离。
（5）改良的四倍体鲫鲤与红鲫是否属于同一物种？请说出你的观点，并加以验证____________。
【答案】生殖隔离 两 两套红鲫和两套鲤鱼的染色体 染色体结构 联会和分离 纺锤体 不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验，杂交后代产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫存在生殖隔离，不属于同一物种。
【解析】
（1）红鲫与鲤鱼不是同一物种，自然条件下，不同物种之间存在生殖隔离。
（2）人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时，发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼，但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是：F2的雌雄个体在减数分裂过程中，发生了染色体变异，均产生了含两个染色体组的配子，随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。由于有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片，可发现其染色体由两套红鲫和两套鲤鱼的染色体组成，从而验证了上述推测。
（3）图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活，这属于染色体结构变异中的缺失。
（4）为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤，科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂，其同源染色体联会和分离后，形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后，雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞，可能是减数第一次分裂时纺锤体的形成受到抑制，导致同源染色体未分离。
（5）改良的四倍体鲫鲤与红鲫不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验，杂交后代产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫鯽存在生殖隔离，不属于同一物种。
3．玉米是雌雄同株的植物，在自然状态下，既能进行自交也能进行杂交。玉米的常态叶和皱形叶是单基因控制的一对相对性状。请回答有关问题：
（1）选择玉米作遗传实验材料的优点是_________和_________。
（2）用常态叶植株甲给另一常态叶植株乙授粉，子代常态叶与皱形叶的比例为3：1，则子代个体中的常态叶植株随机交配，后代植株的性状分离比为_________。
（3）用常态叶植株丙给常态叶植株丁授粉，子代均为常态叶，_________（填“能”或“不能”）说明二者都是纯合子，理由是_______________________________________________________________。
（4）假设决定玉米抗旱和不抗旱的基因在叶绿体DNA上。现有抗旱皱形叶和不抗旱常态叶的纯合个体若干，要培育抗旱常态叶的高产新品种，请写出相应的实验步骤___________________________。
【答案】相对性状明显，易于区分 后代数目多，统计结果更准确 常态叶：皱形叶=8：1 不能 常态叶为显性，常态叶丙和常态叶丁杂交后代全是常态叶，有可能是显性纯合子和杂合子杂交获得 以抗旱皱形叶的个体做母本，不抗旱常态叶的做父本，两纯合个体杂交的获得的F1为常态叶的杂合子， F1自交得到F2代，从F2代选出抗旱常态叶个体自交，不发生性状分离的个体即为所需的纯合抗旱常态叶高产新品种
【解析】
（1）由于玉米植株的相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；既能自花传粉也能异花传粉（雌雄同株，单性花），所以常选择玉米作为遗传实验材料。
（2）用常态叶植株甲给另一常态叶植株乙授粉，子代常态叶与皱形叶的比例为3：1，说明常态叶对皱形叶为显性，植株甲和植株乙都为杂合子，假设为Aa，则子代个体中的常态叶植株基因型为1/3AA、2/3Aa，产生的配子为2/3A、1/3a，故随机交配后代植株皱形叶aa=1/3×1/3=1/9，性状分离比为常态叶：皱形叶=8：1。
（3）据上分析可知，常态叶为显性。用常态叶植株丙给常态叶植株丁授粉，子代均为常态叶，假设用A/a表示，有以下杂交组合，AA×AA、AA×Aa，故不能说明二者都是纯合子。
（4）叶绿体中的DNA随卵细胞遗传给后代，属于母系遗传，故要得到抗旱常态叶个体，需用表现型为抗旱皱形叶的个体做母本，不抗旱常态叶的做父本，两纯合个体杂交的获得的F1为常态叶的杂合子， F1自交得到F2代，从F2代选出抗旱常态叶个体自交，不发生性状分离的个体即为纯合的抗旱常态叶高产新品种。
4．研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体。研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因(A/a)控制。
（1）基因突变是指____；它的特点有____（至少答出两点）。
（2）该抗病突变体水稻的基因型为____。
（3）将该突变体的花药进行离体培养，获得了抗病与野生型两种单倍体植株，比例为1：4。为了解释该现象产生的原因，有人提出了这样的假设：抗病突变体产生的配子中，含有抗病基因的雄配子可能部分死亡。
①若假设成立，含有抗病基因的雄配子的死亡率为____；
②请设计一个简单的实验验证假设是否成立： _________。（要求：写出简要的实验思路，预期结果及结论）
【答案】DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变 低频性、不定向性（随机性）、普遍性等 Aa 75% 将该种抗病突变体种下。长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立（将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立）
【解析】
（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变；它的特点有低频性、不定向性（随机性）、普遍性等。
（2）根据题干中“将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控制”，说明二倍体不抗病野生型水稻基因型为aa，抗病突变体基因型为Aa。
（3）抗病突变体Aa产生的雄配子理论上抗病与野生型的比例为1：1，而实际上抗病与野生型的比例为1：4，这说明含抗病基因的雄配子可能部分死亡，死亡率为（4-1）/4×100%=75%。若想验证该假说，将该种抗病突变体种下，长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立；或者将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立。
5．随着科学技术的发展，遗传学研究已进入分子生物学阶段，请分析回答相关问题：
（1）二倍体（染色体数为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为_____，该变异相对于基因突变来说，_____（能或不能）通过显微镜观察判断。
（2）理想情况下，某单体植株（2n-1）产生的配子中，染色体数可表示为_____。
（3）小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的_____杂交，观察并记录后代表现型及比例。若_____，则表明S基因在6号染色体上。
（4）分子免疫遗传学常用_____（蛋白质培养基\活鸡胚\煮熟的鸡胚）培养禽流感病毒。如何培养有同位素标记的细菌病毒？请说明步骤：_____。
【答案】染色体（数目）变异 能 n和（n-1） 无芒的6号单体品系 后代无芒：有芒=1：1 活鸡胚 制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒
【解析】
（1）根据分析，单体(2n−1)、缺体(2n−2)植株的变异类型为染色体（数目）变异，基因突变是指碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构的变化，是DNA分子水平的改变，染色体（数目）变异相对于基因突变来说，能通过显微镜观察判断。
（2）理想情况下，某单体植株（2n-1），经减数第一次分裂会产生含有n和（n-1）的子细胞，进而经减数第二次分裂着丝点分裂后产生的配子中，染色体数可表示为n和（n-1）。
（3）探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的无芒的6号单体品系杂交，观察并记录后代表现型及比例。
① 正常有芒植株（ss），产生的配子只含有s基因。
②纯合的无芒的6号单体品系，若S基因是在6号染色体上，则纯合的无芒的6号单体品系杂产生的配子中一半含有S基因，一半无S基因，与正常有芒植株（ss）杂交，则后代无芒：有芒=1：1。
③若S基因不位于6号染色体上，纯合的无芒的6号单体品系，产生的配子全都有S基因，与正常有芒植株（ss）杂交，则子代全为无芒。
根据以上分析，若后代无芒：有芒=1：1，则表明S基因在6号染色体上。
（4）病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中。分子免疫遗传学常用活鸡胚培养禽流感病毒。培养有同位素标记的细菌病毒的步骤是：制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒。
6．一对毛色正常鼠（P）交配，产下多只鼠（F1），其中一只雄鼠（甲）的毛色异常。已知该对亲本鼠不能再繁殖后代。假定该相对性状由常染色体上一对等位基因（A/a）控制，F1所有鼠能正常生长发育并具有生殖能力，后代都可成活。不考虑染色体变异和两个亲本产生配子时同时发生基因突变的情况。
（1）亲本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa和Aa、______、aa和aa。
（2）为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配。请预测结果并作出分析。
①如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变。
②如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变。
③如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变。
【答案】AA和Aa 2∶1 3∶1 1∶1
【解析】
（1）根据以上分析可知，亲本毛色正常鼠的基因型可能有三种情况：Aa和Aa、AA和Aa、aa和aa。
（2）为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配，观察统计F2中鼠的表现型及其比例。结合分析可分三种情况讨论：
①若亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变，则亲本的基因型为Aa和Aa，F1毛色正常鼠的基因型及比例为1/3AA和2/3Aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为aa。雄鼠甲（aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，产生的F2中毛色异常鼠（aa）的比例约为2/3×1/2=1/3，毛色正常鼠（A_）所占的比例为1－1/3=2/3，即毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为2∶1。
②若亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变（A→a），则亲本的基因型为AA和Aa，产生的F1中毛色正常鼠的基因型及比例为1/2AA和1/2Aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为aa，雄鼠甲（aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，F2中毛色异常鼠的比例约为1/2×1/2=1/4，毛色正常鼠所占的比例为1－1/4=3/4，即毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为3∶1。
③若亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变（a→A），则亲本的基因型为aa和aa，F1的正常鼠的基因型全为aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为Aa，雄鼠甲（Aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，则F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为1∶1。
7．稻瘟病又名稻热病。是由稻瘟病原菌引起的一种水稻病害，严重危害我国粮食生产安全。培育抗病品种，选育优质秧苗是解决此问题的重要方法之一。问答下列问题：
（1）研究人员在对稻瘟病原菌不具有抗性的甲品种水稻种群进行调查时，偶然发现了一株具有抗病水稻植株，并将这株抗病水稻与不抗病水稻进行了杂交，其子代抗病植株约占1/2。为进一步判断抗病性状的显隐性，可采用的思路是__________________。
（2）经研究发现，某一种稻瘟病原菌的抗性与多对基因有关。现有乙（A1A2a2a2a3a3）、丙（a1a1A2A2a3a3）、丁（a1ala2a2 A3A3）三个水稻抗病品种，抗病（A）对感病（a）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。为了将乙、丙、丁三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，_____ （填“ 可以”或“不可以"）用传统杂交育种（即选择亲本进行杂交，子代连续自交并不断进行筛选直至不发生性状分离）的方法进行，原因是_____________________。
（3）甲品种水稻虽不抗病，但具有耐早、耐贫瘠、生长速率快和高产等诸多优良性状，为培育出既保留甲品种诸多优良性状，又整合了丁品种水稻抗病基因的新品种水稻（即具有丁品种抗病基因的甲品种水稻），请你设计出能达到此目的的杂交育种方案：______________。
【答案】将子代抗病植株（或不抗病植株）进行自交，观察后代是否发生性状分离 不可以 将乙和丙杂交，得F1，再将F1与丁杂交，选具有抗病植株连续自交，因后代自交不发生性状分离的抗病植株的基因型有多种，无法确定A1A1A2A2A3A3个体 将甲与丁杂交，筛选出抗病的F1，再将抗病的F1与甲品种水稻杂交，筛选出抗病的F2，种下去自交，选出不再发生性状分离的抗病品种
【解析】
（1）抗病水稻与不抗病水稻进行了杂交实验，其子代抗病植株约占1/2，在此基础上，为判断抗病性状的显隐性，可将抗病个体自交，若后代出现性状分离，则抗病为显性，若不出现性状分离，说明其为隐性纯合子。
（2）将乙、丙、丁三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，即基因型为A1A1A2A2A3A3的植株。不可以用传统杂交育种的方法进行，将乙和丙杂交，得F1，再将F1与丁杂交，选具有抗病植株连续自交，因后代自交不发生性状分离的抗病植株的基因型有多种，无法确定A1A1A2A2A3A3个体。
（3）培育出既保留甲品种诸多优良性状，又整合了丁品种水稻抗病基因的新品种水稻，杂交育种方案是：将甲与丁杂交，筛选出抗病的F1，F1再与甲品种进行回交，筛选出抗病的F2，其中含有甲品种的优良基因，种下去自交，选出不再发生性状分离的抗病品种。
8．人工快速创造的多倍体植物在科学研究和生产上具有重要意义，相关资料如下：
①已知与形成普通小麦有关的基本种有：一粒小麦（二倍体，AA=14条染色体，下同），拟斯卑尔脱山羊草（BB=14),方穗山羊草（DD=14),三个基本种经过长期的自然进化，形成了染色体构型为AABBDD的六倍体普通小麦，被人类选育种植，成为世界主粮之一。
②黑麦耐寒、耐旱能力强，对土壤要求不严，栽培于我国北方山区或较寒冷地区。以鲍文奎为首的我国遗传育种学家用普通小麦和黑麦（RR=14)杂交培育成一个新物种，即八倍体小黑麦（AABBDDRR)．
③三倍体无子西瓜是用二倍体西瓜（EE=22)培育而成的：通过处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体西瓜作父本，进行杂交，种下杂交种子，就会长出三倍体植株。
回答下列问题：
（1）普通小麦体细胞中含有_________________条染色体，其配子的染色体构型是_________________。推测在进化过程中，普通小麦形成于_________________（填“有”或“没有”）地理隔离的三个基本种的种群。
（2）同小麦和黑麦相比，八倍体小黑麦具有抗逆性强、穗大、蛋白质含量高、生长优势强等优良特性，原因是__________________。
（3）三倍体无子西瓜的产量和食用品质都比二倍体西瓜优越，给我们的启示是，对于_________________为收获目的的植物来说，利用三倍体育种是一种重要的发展经济的途径，如三倍体甜菜（收获块根）的产糖率提高了10%~15%,三倍体杨树的生长速率约为二倍体杨树的两倍，等等。
（4）生产上，常将三倍体无子西瓜与二倍体西瓜间种在同一块地里，以确保结出三倍体无子果实，试分析其理由_________________。
【答案】42 ABD 没有 八倍体小黑麦具有普通小麦和黑麦的遗传物质，遗传了双亲的优良性状或八倍体小黑麦比小麦和黑麦有更多的染色体（遗传物质），基因表达产物更多。或八倍体小黑麦是多（四）种植物的杂交种，具有更多的杂种优势。 不以种子 二倍体西瓜花粉传给三倍体西瓜，可使三倍体西瓜的子房获得发育成果实所需要的生长素说明：本小题未落实到生长素的答案，不能得4分。参考下面的评价赋分。二倍体西瓜花粉传给三倍体西瓜，刺激子房发育成果实
【解析】
（1）普通小麦为六倍体（AA14+BB14+DD14=42），则其配子细胞中含有21条染色体，染色体构型是A+B+D，由题干三个基本种经过长期的自然进化可知，普通小麦形成于没有地理隔离的三个基本种的种群。
（2）同小麦和黑麦相比，八倍体小黑麦具有抗逆性强、穗大、蛋白质含量高、生长优势强等优良特性，原因是其培育过程中采用了多倍体育种的方法，具有普通小麦和黑麦的遗传物质，遗传了双亲的优良性状或八倍体小黑麦比小麦和黑麦有更多的染色体（遗传物质），基因表达产物更多。
（3）培育三倍体无子西瓜的过程中出现四倍体，即先用秋水仙素（低温）处理二倍体西瓜的幼苗（萌发种子）到四倍体植株，然后用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本进行杂交，得到的三倍体植株，由于三倍体植株的细胞中含有三个染色体组，在减数分裂前期的联会时会出现紊乱而无法产生可育配子，从而不能产生正常的种子，所以给我们的启示是，对于不以种子为收获目的的植物来说，利用三倍体育种是一种重要的发展经济的途径。
（4）生产上，如果一块地里只种植三倍体无籽西瓜，会导致所结的西瓜普遍不发育，原因是无籽西瓜中缺少生长素，导致其果实不发育。解决方法可用二倍体与三倍体间行种植，利用二倍体西瓜的花粉来刺激三倍西瓜果实发育，若果农还是想只种植无籽西瓜，也可以在开花后及时给三倍西瓜植株喷洒一定浓度的生长素类似物溶液，以促进三倍体无籽西瓜的发育形成。
9．番茄作为一种严格的自花受粉的二倍体作物，具有明显的杂种优势，番茄生产基本上都是应用杂交种。目前番茄的杂交育种以人工去雄授粉的方式进行，存在劳动量大、杂交种纯度难保证等问题，因此得到雄性不育植株对育种具有巨大的应用价值。研究人员利用CRISPR／Cas9基因编辑技术对番茄品种TB0993的雄性可育基因SR进行定向敲除，一年内快速创制出TB0993背景的雄性不育系M。回答下列问题：
（1）研究人员用雄性不育系M与雄性可育株杂交，F1均表现为雄性可育，F1自交获得的F2中雄性可育株与雄性不育株的比例为3：1。由此可知，雄性不育和雄性可育是一对__________，由位于__________（填“细胞质”或“细胞核”）内的基因控制。
（2）研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三个基因紧密连锁在一起，再利用转基因技术将其整合到雄性不育系M细胞中的一条染色体的DNA上，从而获得紫色育性恢复的保持系N。让该保持系N自交获得F1，则F1中紫色植株与绿色（正常）植株的比约为__________，且绿色植株的育性情况为________，因此可通过幼苗颜色挑选并用于杂交种子生产的个体。F1出现上述比例主要是雄性不育系M减数分裂产生雌雄配子所含基因种类及活性情况不同导致的，其中_________的雄配子具有活性、______的雌配子具有活性。
（3）若让（2）中的F1个体之间进行随机授粉，其后代中表现为绿色的个体所占的比例为____________________。
（4）实际育种中，常利用转基因保持系N通过单倍体育种方式快速繁育雄性不育植株，试用文字和箭头写出育种的大致流程：_________________。
【答案】相对性状 细胞核 1∶1 雄性不育 不含基因SR、ST和D 含有和不含有基因SR、ST和D 3/4 转基因保持系N的花粉单倍体植株雄性不育植株
【解析】
（1）由于子二代雄性可育株与雄性不育株的比例为3：1，可知符合基因的分离定律，故雄性不育和雄性可育是一对相对性状，且相应基因应该位于细胞核中。
（2）研究人员将基因SR、控制叶片紫色的基因ST和花粉致死基因D三个基因整合到雄性不育系M细胞中的一条染色体的DNA上，所以它们不符合自由组合定律。因为紫色基因和花粉致死基因连锁，所以保持系N产生的含紫色基因的雄配子致死，这样只能产生含绿色基因的雄配子。保持系N产生的雌配子含紫色基因和绿色基因的比例是1：1，所以保持系N自交获得F1中紫色植株与绿色（正常）植株的比约为1：1，其中绿色植株不含SR，故表现为雄性不育；整合后的雄性不育系M中SR、ST和D（花粉致死基因）在一条染色体上，所以不含基因SR、ST和D的雄配子才具有活性。SR和D基因对雌配子没有影响，故含有和不含有基因SR、ST和D的雌配子都具有活性。
（3）在子一代个体中，因为含有紫色基因的雄配子致死，所以只产生一种雄配子，而雌配子中表现型为绿色的染色体占3/4，相乘后还是3/4。所以后代中表现为绿色的个体所占的比例为3/4。
（4）因为紫叶可育的雄配子会致死，所以不需要再花药离体培养完以后，去除紫叶株，直接人工诱导染色体加倍，即可产生雄不育植株。流程为：转基因保持系N的花粉单倍体植株雄性不育植株。
10．某X、Y型性别决定的动物（2N=8），其中一个雄性个体的一条2号及一条3号染色体发生了如下图所示的变异，其余染色体正常。假如该个体表现型正常，且能与正常雌性交配产生后代，请回答下列问题：
（1）该个体发生的变异为__________________。该变异__________（能、不能）通过光学显微镜观察。
（2）此雄性个体在减数分裂过程中，该异常染色体与其同源染色体中的一条联会并正常分离，另一条随机移向细胞一极。则此个体产生的精子中，染色体组成正常的概率为____________。已知2号与3号染色体的单体及三体表现型均不正常，则此雄性与正常雌性交配产生的后代中，表现型正常的比例为______________。
（3）假如在该动物群体中，发现了一只性染色体组成为XYY的个体，则此个体产生的原因是其亲本在______（精子、卵细胞）的产生过程中_________________________。
【答案】染色体数目的变异、结构的变异（染色体易位、缺失） 能 1/4 1/2 精子 减数第二次分裂Y染色体的姐妹染色单体分开后移向同一极
【解析】
（1）结合分析可知，该个体发生的变异为染色体数目的变异（两条染色体变成一条）、结构的变异（染色体易位、缺失）。因为染色体变异在光学显微镜下能观察到，据此可推测该变异能通过光学显微镜观察。
（2）此雄性个体在减数分裂过程中，该异常染色体（设为2-3）与其同源染色体中的一条联会并正常分离，另一条随机移向细胞一极，因此在减数分裂产生精子的过程中2与2-3配对、3随机或2随机、3与2-3配对，共2种组合方式，又每种组合能产生4种配子，所以理论上产生的精子类型有2×4=8种，其中每一种组合方式都能产生1种同时含有2、3号染色体的精子，即两种组合方式产生的染色体正常的配子概率为2/8=1/4。已知2号与3号染色体的单体及三体表现型均不正常，而此雄性产生的染色体数目正常，即含4条染色体的配子（同时含有2号和3号染色体的正常配子+含有一条异常染色体和一条正常2号或3号染色体的异常配子）比例为1/2，因此该雄性个体与正常雌性交配产生的后代中，表现型正常的比例为1/2。
（3）异常个体的性染色体组成为XYY，显然Y染色体只能来自雄性个体，则此个体的产生是异常的精子（YY）和正常的卵细胞导致的，该异常精子产生的原因是雄性减数第二次分裂过程中Y染色体的姐妹染色单体分开后移向同一极形成的。
11．稻瘟病病菌种类繁多，是严重影响水稻产量的病虫害。现有纯合水稻品系甲和乙，甲对稻瘟病病菌X表现为抗病，对病菌Y感病；乙对稻瘟病病菌Y抗病，对病菌X感病。研究者欲培育出能对病菌x和病菌Y均抗病的新品种，设计了下列育种流程（部分），并对实验结果进行了预测。回答下列问题：
P：甲×乙→F1F2（抗两种病菌：只抗病菌X ：只抗病菌Y：感两种病菌=9 ：3 ：3：1）
（1）上述流程采用的育种方法是_____；其优点是_____。
（2）要出现F2预期的实验结果，需要满足三个基本条件：一是水稻品系甲和乙对稻瘟病病菌X的抗病与感病受一对等位基因控制，且符合基因的分离定律；二是_____。
三是_____。
（3）研究者欲筛选出F2中抗两种病菌的植株，请你为其提供思路：_____。
（4）若满足（2）中的条件，筛选出抗两种病菌的植株后，为获得能稳定遗传的新品种，需要继续进行的操作是_____，再进一步筛选。
【答案】杂交育种 能集中亲本的优良性状 对稻瘟病病菌Y的抗病与感病受―对等位基因控制，且符合基因的分离定律 控制这两对相对性状的等位基因分别位于两对同源染色体上 分别用病菌X和病菌Y去感染F2水稻植株，若植株均表现为无相应病症，则该植株具有抗两种病菌的抗性 让抗两种病菌的植株严格自交（或自花传粉）
【解析】
（1）上述流程采用的育种方法是杂交育种，其原理是基因重组，其优点表现为能将两个亲本的优良性状集中到一个个体上，即表现为“集优”。
（2）题中F2预期的实验结果表明控制相关性状的两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，且抗病对感病为显性，即要出现上述结果需要满足以下条件：一是水稻品系甲和乙对稻瘟病病菌X的抗病与感病受一对等位基因控制，且符合基因的分离定律；二是对稻瘟病病菌Y的抗病与感病受―对等位基因控制，且符合基因的分离定律，三是控制这两对相对性状的等位基因分别位于两对同源染色体上，即控制这两对相对性状的等位基因为非同源染色体上的非等位基因。
（3）研究者欲筛选出F2中抗两种病菌的植株，采用个体水平鉴定，即分别用病菌X和病菌Y去感染F2水稻植株，若植株均表现为无相应病症，则该植株具有抗两种病菌的抗性。
（4）若满足（2）中的条件，即两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律，则在筛选出抗两种病菌的植株后，为获得能稳定遗传的新品种，让抗两种病菌的植株严格自交（或自花传粉），逐代淘汰不符合要求的个体，连续自交，直到不再发生性状分离为止。
12．自20世纪60年代开始，我国科学家用航天器搭载数千种生物进行太空遨游，开启了植物育种新模式，培育出太空椒、太空黄瓜等一系列农作物新品种。回答下列问题：
（1）科学家进行农作物太空育种，是利用太空中的________________________________（答出两点）等诱变因子诱导生物发生可遗传变异，这些变异类型可能属于________、________。
（2）太空育种的优点有________________（答出两点）；航天器上搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，原因是________________________________。
（3）若太空育种获得基因型为Bb的大豆植株，连续自交3代后，B的基因频率和bb基因型频率分别为________________。
（4）青椒是二倍体植株，取青椒植株不同部位的细胞制成临时装片，可观察到某时期细胞内染色体组数目为________________（不考虑突变与交叉互换）。已知普通青椒的果实肉薄且不抗病，基因型为ddtt，而现有果实肉厚且抗病的太空椒的基因型为DdTt。若要在最短时间内培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒育种思路是________________________________。
【答案】微重力、X射线、高能离子辐射、宇宙磁场 基因突变 染色体变异 产生新基因、变异多、变异幅度大 萌发的种子细胞有丝分裂旺盛，DNA复制过程中更容易诱发突变 50%、43．75% 1或2或4 种植果实肉厚且抗病的太空椒（DdTt），取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种
【解析】
（1）科学家进行农作物太空育种，是利用太空中的微重力、X射线、高能离子辐射、宇宙磁场等诱变因子诱导生物发生可遗传变异，其变异类型可能属于基因突变或染色体变异。
（2）太空育种能改良性状，具有产生新基因、变异多、变异幅度大的优点；在细胞分裂的间期DNA复制解旋时容易发生基因突变，因此，航天器上搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，因为萌发的种子细胞有丝分裂旺盛，DNA复制过程中更容易诱发突变。
（3）若太空育种获得基因型为Bb的大豆植株，连续自交3代后，则理论上该种群的第3代中Bb的基因型频率为1/23=1/8，BB的基因型频率=bb的基因型频率=（1-1/8）÷2=7/16，则B的基因频率=7/16+1/8÷2=1/2，故B的基因频率和bb基因型频率分别为50%、43．75%。
（4）青椒是二倍体植株，取青椒植株不同部位的细胞制成临时装片，观察到的细胞可能有处于减数分裂第一分裂、减数第二次分裂、有丝分裂各时期的细胞，则细胞内染色体组数目为1或2或4；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要在最短时间内利用基因型DdTt的个体培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒DDTT，育种思路是：种植果实肉厚且抗病的太空椒（DdTt），取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种。
13．生物育种技术的进步极大的提高了粮食产量，促进了全球人口的增长。请回答下列相关问题：
（1）自从人们栽培作物，驯化野生动物以来，就从未停止过对品种的改良。传统的方法是_______________，通过汰劣留良来选择，积累优良基因，但这种方法的弊端是__________________（答出两点）。
（2）孟德尔定律提出后，杂交育种被广泛应用于动植物育种，这种育种方法的原理是_________。该育种方法能将两个或多个品种的优良性状_______________，再经选择和培育，从而获得新品种。
（3）能提高突变率，在短时间内获得更多优良变异类型的育种方是________________，提高突变率的方法是利用_________________处理生物，使其发生基因突变。
（4）八倍体小黑麦的获得是通过_________________(填育种方法名称)获得的，其培育过程常用秋水仙素处理_______________。
【答案】选择育种 育种周期长，可选择范围有限 基因重组 通过交配集中在一起 诱变育种 物理因素或化学因素 多倍体育种 萌发的种子或幼苗
【解析】
（1）历史上，古人很早就意识到种植农作物要汰劣留良，从而培育了一些作物，这种育种方法是选择育种，选择育种不仅周期长，而且可选择的范围是有限的。
（2）孟德尔定律提出后，杂交育种被广泛应用于动植物育种，这种育种方法的原理是基因重组。杂交育种方法能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经选择和培育，从而获得新品种。
（3）能提高突变率，在短时间内获得更多优良变异类型的育种方是诱变育种，利用物理因素或化学因素处理生物，使其发生基因突变，从而提高突变率。
（4）培育八倍体小黑麦通过多倍体育种，其培育过程常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使染色体数目加倍。
14．普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。下图为某实验小组利用不同的方法进行的三组实验。回答下列问题。
（1）A组育种方法是__________，F2所得矮秆抗病植株的基因型为__________。
（2）B组所运用的育种方法涉及的遗传学原理有____________________，F2中能稳定遗传的矮秆抗病植株所占的比例为__________。
（3）C组是最不容易获得矮秆抗病植株的一组，理由是______________、______________。
【答案】杂交育种 ttRR、ttRr 基因重组、染色体变异 0 基因突变具有低频性 基因突变具有不定向性；基因突变具有多害少利性（写出两点）
【解析】
（1）A组育种方法是杂交育种，F2所得矮秆抗病植株的基因型有ttRR、ttRr。
（2）B组所运用的育种方法为单倍体育种，涉及的遗传学原理有基因重组、染色体变异。F1的基因型为TtRr，产生TR、Tr、tR、tr四种配子，由于花药离体培养获得的是单倍体，瘦弱、高度不育，所以不可能获得能稳定遗传的矮杆抗病植株。
（3）C组育种方法是诱变育种，是最不容易获得矮秆抗病植株的一组，理由是基因突变具有低频性、基因突变具有不定向性；基因突变具有多害少利性等特征。
15．为获得二倍体纯合高蔓抗病番茄植株（两对相对性状独立遗传），科学家采用了如图所示的方法。
（1）单倍体植株和转基因植株的获得一般都要通过____________________技术。尽管花药细胞中仅有一个染色体组，其仍具有____________________性，可以发育成完整植株。
（2）从花药到单倍体植株和从叶肉细胞到转基因植株的培养过程中，需要经历____________________和____________________两个重要的过程，通过调整培养基中的____________________可以诱导这两个过程的发生。
（3）过程②特选取的花药中，理论上有____________________比例的花药适宜作培养材料。
（4）④的筛选过程从进化角度看，会使种群基因库中____________________发生改变。
【答案】植物组织培养 全能 脱分化 再分化 植物激素的种类和比例 1/4 高蔓抗病基因频率
【解析】
（1）单倍体植株和转基因植株的获得一般都要通过植物组织培养，经脱分化、再分化形成。尽管花药细胞中仅有一个染色体组，但因含有全套的遗传信息，故仍具有全能性。
（2）从花药到单倍体植株和从叶肉细胞到转基因植株的培养过程中，首先细胞经脱分化，脱去原有的分化状态，形成愈伤组织，然后经过再分化，形成具有根、芽、茎的胚状体。通过调整培养基中的植物激素的种类和比例可以诱导这两个过程的发生。
（3）根据题图可知子一代是双杂合子，故能产生4种比例相同的配子，理论上有1/4比例的花药适宜作培养材料。
（4）④人工筛选的是纯合高蔓抗病番茄植株，这样会使基因库中高蔓抗病基因频率发生改变。