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新教材适用2023_2024学年高中生物第5章基因突变及其他变异单元检测新人教版必修2
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第五章单元检测(时间：90分钟，总分：100分)一、选择题(共20小题，每题2.5分，共50分)1．(2023·云南昆明质检)某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，变成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换。下列叙述正确的是( C )A．基因E2突变为基因E1，但基因E1不能突变为基因E2B．基因E2突变为基因E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变C．基因E2突变为基因E1，该变化是由基因中碱基的替换导致的D．基因E2突变为基因E1时，一定会使代谢加快、细胞中含糖量增加、采摘的果实更加香甜解析： 基因突变只是发生了基因中碱基的替换、增添或缺失，该基因在染色体上的位置并不会发生改变，B错误；根据题意，基因突变导致基因E2所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，由此可知，基因E2突变为基因E1，该变化是由基因中碱基的替换导致的，C正确；基因突变具有不定向性，故基因E2突变为基因E1时，不一定会使代谢加快、细胞中含糖量增加、采摘的果实更加香甜，D错误。2．已知某哺乳动物的基因型为MMNn，该动物减数分裂形成一个基因组成为MmN的配子，如图所示。下列关于此配子形成的分析，正确的是( A )①该配子的形成过程发生了基因突变②该配子的形成与减数分裂Ⅰ时同源染色体非姐妹染色单体之间的交换有关③该配子的形成与减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离有关④该配子的形成与减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分开有关A．①③ B．②④ C．②③ D．①④解析： 分析题图可知，该哺乳动物的基因型为MMNn，产生了基因组成为MmN的配子，说明发生了基因突变，与交换无关，所以①正确、②错误；在该配子中既有M，又有m，且两条染色体来源不同，说明减数分裂Ⅰ时，M、m所在的同源染色体未发生分离，移向了细胞同一极，所以③正确、④错误，A项正确。3．某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是( B )A.1和6可能属于基因重组的结果，发生于减数分裂Ⅰ后期B．2、4、5同属于染色体结构变异的结果，都一定发生了染色体片段的断裂C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源D．以上6种异常精子的形成都与同源染色体非姐妹染色单体间的互换有关解析： 1和6精细胞形成的原因可能是减数分裂Ⅰ的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞；2的染色体片段缺失、4的染色体片段重复、5的染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异的结果，染色体结构变异过程中都会发生染色体片段的断裂；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变的实质是碱基的增添、缺失或替换，故一定存在基因中碱基序列的改变；染色体结构变异和基因突变都与同源染色体非姐妹染色单体间的互换无关。4．下列有关育种的叙述，正确的是( C )A．太空育种的原理为基因突变及基因重组B．三倍体植物不能由受精卵发育而来C．单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关D．杂交育种和诱变育种都能产生新基因解析： 太空育种的原理为基因突变，A错误；二倍体与四倍体杂交产生三倍体，B错误；诱变育种能产生新基因，但杂交育种不能产生新基因，D错误。5．玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性，该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米，F1中出现1%的绿株。F1紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。下列相关叙述正确的是( D )A．亲本中紫株的基因型为Aa，绿株的基因型为aaB．X射线照射紫株花粉后，1%的花粉发生了基因突变C．F1紫株的基因型为Aa，F1绿株的基因型为aaD．F1紫株和绿株杂交，F2有4种基因型，2种表型解析： 分析题图可知，X射线照射紫株玉米的花粉后，导致1%的雄配子第6号染色体发生了染色体片段缺失，从而丢失了紫色(A)基因，导致F1中出现1%的绿株。由于F1中含2条正常6号染色体的表型为紫株，有1条6号染色体片段缺失的表型为绿株，且绿株只占F1的1%，故亲本基因型为AA×aa，F1紫株基因型为Aa，绿株基因型为aO。F2有4种基因型(Aa、AO、aa、aO)，2种表型。6．水稻经辐射处理后，分离获得一株卷叶突变体(卷叶基因控制)。下列有关叙述错误的是( B )A．该突变体若为基因突变所致，则理论上再经诱变可能恢复正常叶形B．该突变体若为一条染色体的片段缺失所致，则该卷叶基因为显性基因C．卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则该卷叶基因编码的肽链长度可能变长D．卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则该卷叶基因编码的肽链长度可能变短解析： 该突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有不定向性，故突变体再经诱变有可能恢复正常叶形，A项正确；该突变体若为一条染色体的片段缺失所致，则由题意可知，缺失的应为显性基因，该卷叶基因应为隐性基因，B项错误；卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则可能导致基因转录的mRNA中终止密码子提前出现或推后出现，故此卷叶基因编码的肽链长度可能变短或变长，C、D两项正确。7．下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是( B )A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D．上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定会传给子代个体解析： 等位基因位于同源染色体上。基因突变是随机和不定向的。发生在体细胞中的基因突变一般不会遗传给后代。8．在自然条件下，二倍体植物(2n＝4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是( D )A．减数分裂失败可能发生在减数分裂ⅡB．二倍体植物与四倍体植物杂交的后代不可育C．图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果D．若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA序列解析： 题中减数分裂失败既可能发生在减数分裂Ⅰ，也可能发生在减数分裂Ⅱ，A项正确；二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体，三倍体不能形成可育的配子，B项正确；图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果，C项正确；测定图示四倍体植物基因组DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA序列，D项错误。9．下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是( C )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．DNA序列发生变化的基因突变，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行染色体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： 基因是控制生物性状的基本单位，基因重组使控制不同性状的基因发生了重新组合，导致生物性状变异，A项错误；基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，若发生隐性突变，在杂合状态下也不会引起生物性状变异，B项错误；单倍体植株长得弱小且高度不育，染色体加倍处理后能进行正常的有性生殖过程从而可育，可用于育种，C项正确；多倍体植株育性不同，如四倍体可育，而三倍体在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，D项错误。10．用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG)( A )A．基因突变，相应蛋白质改变B．基因突变，相应蛋白质没有改变C．染色体结构缺失，相应蛋白质没有改变D．染色体数目改变，相应蛋白质改变解析： 对比题中该基因的部分序列可知，该基因模板链中CTA变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，相应蛋白质也发生了改变。由于细菌无染色体结构，所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。11．亚硝酸是化学诱变剂，具有氧化脱氨作用，它能使DNA中胞嘧啶(C)脱去氨基变成尿嘧啶(U)，其过程如图所示。下列说法错误的是( B )A．亚硝酸引起基因碱基序列的改变具有随机性和低频性B．突变后的基因复制3次，后代中有1/8的DNA是错误的C．突变后的基因可能不会导致新性状的出现D．基因突变不会造成染色体结构变异解析：亚硝酸引起基因碱基序列的改变具有随机性和低频性，A正确；突变后的基因复制3次，后代中有1/2的DNA是错误的，B错误；由于密码子的简并性，突变后的基因可能不会导致新性状的出现，C正确；基因突变不会造成染色体结构变异，D正确。故选B。12．(2023·浙江杭州质检)遗传病唐氏综合征(21三体综合征)是由21号染色体三体引起的(目前尚未发现21号染色体四条的个体)，是人类染色体病中最常见的一种，发病率约为eq \f(1,700)。现有一唐氏综合征患儿，其基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn。下列叙述不正确的是( D )A．患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误B．其他染色体三体综合征很少见，可能是由于胚胎无法正常发育而流产死亡C．若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代患唐氏综合征的概率为eq \f(2,3)D．若患儿的基因型为nnn，则是由于父亲在产生精子的过程中发生错误引起的解析： 该患儿的基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn，患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体分开后形成的两条性染色体移向细胞同一极，A正确；若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代正常的概率是eq \f(1,2)×eq \f(1,2)＝eq \f(1,4)，有eq \f(1,4)是21号染色体有4条(不存活)，eq \f(2,4)是21号染色体有3条，因此后代患唐氏综合征的概率为eq \f(2,4)÷eq \f(3,4)＝eq \f(2,3)，C正确；若患儿的基因型为nnn，可能是父亲在产生精子的过程中发生错误引起的，也可能是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误所致，D项错误。13．生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是( D )A．甲、乙两图中两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．甲图是个别碱基的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果C．乙图是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换的结果D．甲、乙两图所示现象常出现在减数分裂Ⅰ的前期，染色体数与核DNA数之比为1∶2解析： 甲、乙两图变异都属于染色体结构变异，A项错误；甲图中部分基因发生了重复或缺失，导致染色体上基因数目改变，B项错误；乙图中的右上角含s基因的黑色部分与左下角含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位，而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换的基因重组，C项错误；甲、乙都处于减Ⅰ的四分体时期，染色体与核DNA之比为1∶2，D正确。14．绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针)，仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是( A )A．X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列B．据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病C．妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病D．该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生解析： 根据题意可知，X染色体上DNA的一段特定序列可与DNA探针(X探针)杂交，而DNA是由两条链组成的，两条链上的碱基互补配对，则该段DNA序列的互补链与X探针的碱基序列相同，A正确；分析题图可知，妻子体细胞有三个绿色荧光亮点，所以妻子的性染色体组成为XXX，妻子患染色体异常遗传病，不是伴性遗传病，B错误；妻子患有性染色体数目异常遗传病，而其双亲可能正常，患病原因可能是双亲中的一方在减数分裂形成配子时发生异常，产生了染色体组成为XX的卵细胞或者精子，导致妻子性染色体数目异常，C错误；妻子产生的异常卵细胞与含X染色体的精子和含Y染色体的精子结合的概率相等，所以后代男女患性染色体异常疾病的概率相等，D错误。15．研究发现有时两条X可融合成一个X染色体，称为并连X(记作“X∧X”)，其形成过程如图甲所示。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交，结果如图乙所示，子代连续交配也是如此，因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是( B ) A．并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变B．并连X的雌蝇体内细胞中染色体组数是1或2或4C．在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇D．利用该保持系，可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变解析： 两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失，说明此过程中发生了染色体变异，没有基因突变，A错误；并连X的雌蝇正常体细胞的染色体组为2，配子细胞内染色体组为1，有丝分裂后期染色体组为4，所以体内细胞中染色体组数是1或2或4，B正确；一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)产生两种比值相等且分别含有X∧X和Y的卵细胞，一只正常雄蝇(XY) 产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子，二者杂交，子代中只存在染色体组成为XY、X∧XY的个体，而染色体组成为X∧XX，YY的果蝇胚胎致死，说明在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇，C错误；在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇，而且子代雌雄果蝇的数量比为1∶1，由于子代的基因型与亲代完全相同，当雄蝇X染色体上有新的突变产生时，子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同，可见，利用该保持系，可监控雄蝇X染色体上的新发突变，D错误。故选B。16．某人用白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)进行杂交，子一代中出现了一只白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交子代中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只不育的红眼雄果蝇。如表所示为果蝇性染色体组成和性别的关系。下列说法最可能正确的是( C )A.亲代白眼雌果蝇发生了基因突变，后代产生了白眼雌果蝇和红眼雄果蝇B．子代出现异常果蝇是由亲代红眼雄果蝇X染色体上的红眼基因丢失造成的C．子代出现异常果蝇是由亲代雌果蝇的卵母细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分开造成的D．不能通过显微镜观察染色体进行验证解析： 白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，在正常情况下子代不会出现白眼雌果蝇或红眼雄果蝇，若为亲代白眼雌果蝇发生了基因突变，则后代也不会有白眼雌果蝇出现，A错误；由题干信息可知，子代出现不育的红眼雄果蝇，其基因型为XAO，红眼基因来自亲代雄果蝇，可知母本没有提供X染色体，B错误；若亲代雌果蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离，移向同一极，形成的卵细胞中有两条X染色体，该卵细胞与正常精子结合后，会产生基因型为XaXaY(雌性)的白眼雌果蝇，C正确；染色体变异可通过显微镜观察到，D错误。17．(2023·山西临汾一中质检)下图为甲病和乙病两种遗传病的系谱图(两种致病基因位于非同源染色体上)。据图判断，下列说法错误的是( B )A．若2号不携带甲病基因，则甲病基因在X染色体上B．若2号不携带甲病基因，则4号是杂合子的概率为eq \f(2,3)C．若2号携带甲病基因，则4号与1号基因型相同的概率是eq \f(4,9)D．经检查，1、2号均不携带乙病基因，则5号致病基因来源于基因突变解析： 根据题图可知，甲病为隐性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病。若2号不携带甲病基因，则甲病基因在X染色体上，说明1号是甲病基因携带者，因此4号是纯合子的概率为eq \f(1,2)×eq \f(1,3)＝eq \f(1,6)，则4号是杂合子的概率为eq \f(5,6)，A正确，B错误；若2号携带甲病基因，则甲病为常染色体隐性遗传病，1号是甲病基因携带者，4号是甲病基因携带者的概率为eq \f(2,3)，同时1号也是乙病致病基因携带者，4号是乙病致病基因携带者的概率也是eq \f(2,3)，因此4号与1号基因型相同的概率为eq \f(2,3)×eq \f(2,3)＝eq \f(4,9)，C正确；若1、2号均不携带乙病基因，则5号的致病基因来自基因突变，D正确。18．(2023·河北石家庄高一月考)Fabry病是一种遗传性代谢缺陷病，由编码α-半乳糖苷酶A的基因突变所致。下图是该病的某个家系遗传系谱图，已知该家系中表现正常的男性均不携带致病基因。下列有关分析错误的是( B )A．该病属于伴X染色体隐性遗传病B．Ⅲ2一定不携带该病的致病基因C．可通过测定α-半乳糖苷酶A的含量或活性来初步诊断该病D．通过基因检测可确定胎儿是否患有此病解析： 已知该家系中表现正常的男性不携带致病基因，而Ⅱ2和Ⅱ5患病，说明Ⅱ2和Ⅱ5的致病基因只来自Ⅰ2，故该病属于伴X染色体隐性遗传病，A项正确；设正常基因用A表示，致病基因用a表示，则Ⅰ1的基因型为XAY，Ⅰ2的基因型为XAXa，Ⅱ3的基因型为XAXA或XAXa，Ⅱ4的基因型为XAY，Ⅲ2的基因型为XAXA或XAXa，可能含有致病基因，B项错误。19．(2023·山东潍坊市高一期末)吖啶类染料是一类诱变剂，若这类物质插在模板链上，新链合成时必须要有一个碱基与之配对，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会增添一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如图所示。下列说法正确的是( A )A．上述突变可能会使基因的翻译过程提前终止B．上述突变一定会使基因的数目和种类发生改变C．上述突变不一定会导致基因的碱基序列发生改变D．上述突变一定会引起生物的性状发生改变解析： 题述突变可能会使基因的翻译过程提前或延迟终止，A正确；基因突变不会使基因的数目发生改变，B错误；基因突变一定会导致基因的碱基序列发生改变，C错误；由于密码子具有简并性，题述突变不一定会引起生物的性状发生改变，D错误。20．家蚕的2号染色体(属于常染色体)分布有基因S(黑缟斑)和s(无斑)、基因Y(黄血)和y(白血)。假定减数分裂时2号染色体不发生非姐妹染色单体间的互换，用X射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异，具有该变异的家蚕交配产生的子代中黑缟斑白血∶无斑白血＝2∶1。下列相关叙述错误的是( B )A．X射线照射后发生的变异为染色体结构变异B．缺失杂合子和缺失纯合子的存活率相同C．具有甲图基因的家蚕相互交配产生的后代有3种基因型D．具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对解析： 分析图解可知，用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，A正确；由于两对基因在一对同源染色体上，该变异类型的一对家蚕交配，产生的配子基因型为S∶sy＝1∶1，配子随机结合，后代基因型及比例应为SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，根据题干后代表型之比可知，基因型为SS的个体由于缺少血色基因而死亡，即说明缺失杂合子和缺失纯合子的存活率不相同，B错误；具有甲图基因的家蚕基因型为SsYy，其产生的配子为SY∶sy＝1∶1，故该种基因型的家蚕相互交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型，C正确；含S的染色体区段与含s的染色体区段属于同源区段，因此具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对，D正确。二、非选择题(共50分)21．(8分)甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变成A/T。假设4种突变都单独发生，乙图表示基因组成为AaBbDd的个体细胞分裂某时期图像，丙图表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请回答下列问题：注：可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。(1)甲图中过程①所需的酶主要有_RNA聚合酶__。(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是_天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸__，在a突变点附近再丢失_2__个碱基对氨基酸序列的影响最小。(3)图中_b__突变对性状无影响，其意义是_有利于维持生物遗传性状的相对稳定__。(4)导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于_基因突变或基因重组__(填变异种类)。(5)诱发基因突变一般处于丙图中的_b__阶段，而基因重组发生在_d__(填图中字母)阶段。解析：(1)甲图中①为转录，所需的酶主要是RNA聚合酶。(2)a突变丢失T/A后密码子变为—GAC—UAU—GGU—AUG，翻译成多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。为了不破坏其他密码子的完整性，所以再减少2个碱基对氨基酸顺序的影响是最小的。(3)由密码子的简并可知，b突变后的密码子为GAC，仍与天冬氨酸相对应，其意义是有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)乙图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期，分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同，可能是复制时发生了基因突变，也可能是减数分裂Ⅰ四分体时期发生了交换，即基因重组。(5)基因突变大多发生于DNA复制时，即细胞分裂前的间期对应丙图中的b阶段，而基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中，对立丙图中的d阶段。22．(12分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7－乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C转换成G—T。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：(1)如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。(2)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分G—C碱基转换成G—T碱基，但性状没有发生改变，其可能的原因是什么？(至少写出两点)。(3)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因。答案：(1)如图所示(2)突变后的密码子对应同一种氨基酸；突变发生在基因的非编码区；该突变为隐性突变(写出两点即可)(3)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆解析：(1)根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列中的G—C变为G—T，则以—ATCCCGTAA—为模板复制的DNA分子应为 —ATCCCGTAA——TAGGGTATT—，以—TAGGGCATT—为模板复制的DNA分子应为 —ATTTTGTAA——TAGGGCATT—。(3)高秆个体发生隐性突变(如AA→Aa)，自交后代会因性状分离而出现矮秆。23．(12分)黑腹果蝇的第Ⅳ号染色体多1条(Ⅳ号三体)或者少1条(Ⅳ号单体)都可以生活，而且还能繁殖后代。科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中，偶然发现了无眼果蝇。为探究控制无眼性状的基因是否在第Ⅳ号染色体上，利用黑腹果蝇Ⅳ号单体和Ⅳ号三体进行如下实验。请根据上述实验，回答下列问题：(1)从变异类型看，无眼性状的产生来源于_基因突变__，三体和单体属于_染色体(数目的)变异__。(2)若只做甲组实验，能否依据结果确定控制无眼性状的基因是否位于第Ⅳ号染色体上，为什么？(3)科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验，进一步证实了控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上，支持该结论的实验结果是。答案： (2)不能。因为只做甲组实验，不能确定性状显隐性关系，若无眼性状为显性性状，甲组无眼为杂合子，则无论该等位基因位于第Ⅳ号染色体还是其他常染色体上，甲组杂交实验均能出现表中的结果(3)乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1；丙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝2∶1(或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1)解析：(1)通过基因突变可以产生新的基因，进而产生新的表型，因此无眼性状的产生来源于基因突变，而三体与单体的产生是由于单条染色体的增加或减少，属于染色体(数目的)变异。(2)只有先确定无眼性状的显隐性，才能判断其位于几号染色体上。(3)无眼果蝇与正常野生型果蝇杂交，后代全为野生型，说明无眼性状由隐性基因控制，而野生型性状由显性基因控制。假如控制这对性状的等位基因为A、a，则乙组亲本的杂交组合为aa(无眼)×AA(正常野生型)，F1的基因型为Aa。正常无眼果蝇与乙组的F1测交，即Aa×aa→Aa∶aa＝1∶1，则乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，丙组的杂交组合为aa(无眼)×AAA(野生型三体)，F1的基因型及比例为Aa∶AAa＝1∶1，正常无眼果蝇与丙组的F1测交，后代出现野生型∶无眼＝2∶1(或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1)，此实验结果支持控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上。24．(9分)科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和图2所示。图1图2图3(1)据图1与图2分析，Ⅲ－1，和Ⅲ－3的5号染色体发生了染色体结构变异中的_缺失__，导致其上的基因_数目减少__。(2)Ⅰ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－5染色体异常的原因是5号染色体的DNA发生_断裂__后与8号染色体的DNA错误连接。(3)Ⅱ－5的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的_联会__现象(染色体行为)。若减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑互换)，Ⅱ－5会形成_6__种类型的卵细胞，其中含有编号_①④__的染色体的配子是正常配子。(4)若Ⅱ－5和Ⅱ－6想生一个健康的孩子，请提出可行的建议：_进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植)__解析：(1)据图1与图2分析，Ⅲ－1和Ⅲ－3的5号染色体发生了染色体结构变异中的缺失，导致其上的基因数目减少。(2)Ⅰ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－5染色体异常的原因是5号染色体的DNA发生断裂后与8号染色体的DNA错误连接。(3)Ⅱ－5的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的联会现象。若减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑互换)，Ⅱ－5会形成①②、③④、①③、②④、①④、②③ 6 种类型的卵细胞，其中含有编号①④的染色体的配子是正常配子，其余均为异常配子。(4)由于Ⅱ－5是仅表型正常，但其细胞内染色体不正常，与基因突变相比染色体变异可以用显微镜直接观察到，因此，若Ⅱ－5和Ⅱ－6想生一个健康的孩子，可进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植)。25．(9分)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。(1)正常果蝇处于减数分裂Ⅰ中期的细胞内染色体组数为_2__，在减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数是_8__条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 XrY 和_Y(注：两空顺序可颠倒)__4种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_XRXr、XRXrY__。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1中雌雄个体交配，子代F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_3∶1__，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_1/18__。(4)以红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型__。结果预测：Ⅰ.若_子代出现红眼(雌)果蝇__，则M果蝇出现是因为环境改变；Ⅱ.若_子代表型全部为白眼__，则M果蝇出现是因为基因突变；Ⅲ.若_无子代产生__，则M果蝇出现是因为雌性亲本减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)果蝇是二倍体生物，在减数分裂Ⅰ中期有2个染色体组，减数分裂Ⅱ后期有2个染色体组，8条染色体。(2)基因型为XrXrY的果蝇在减数分裂时，两条性染色体移向一极，另外一条性染色体移向一极，产生的配子有XrXr、Y、XrY、Xr 4种类型，与基因型为XRY的果蝇杂交，后代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrXr(死亡)、XRXrY。(3)F1果蝇的基因型为AaXRXr、AaXrY，则F2中灰身红眼果蝇占3/4×1/2＝3/8，黑身白眼果蝇占1/4×1/2＝1/8，其比例为3∶1。F2中灰身红眼雌果蝇的基因型及其概率为2/3AaXRXr、1/3AAXRXr，灰身白眼雄果蝇的基因型及其概率为2/3AaXrY、1/3AAXrY，两者杂交，子代中黑身白眼果蝇的概率为2/3×2/3×1/4×1/2＝1/18。(4)如果是环境的改变，该果蝇的基因型为XRY，能产生XR、Y两种配子；如果是基因突变，则该果蝇的基因型为XrY，能产生Xr、Y两种配子；如果是染色体变异，则其基因型为XrO，由图示可知XO不育，不能产生子代。所以将其与正常白眼雌果蝇(XrXr)进行测交，则可判断这种变异属于何种类型：Ⅰ.若是环境改变，则子代出现红眼雌果蝇；Ⅱ.若是基因突变，则子代全部为白眼；Ⅲ.若是染色体变异，则无子代产生。 编号123456异常精子AB CDAb DAB CdaB CCDAb DCab CD性染色体组成XYXXXXXXXYXOYO果蝇性别雄性(可育)雌性(可育)雌性(死亡)雌性(可育)雄性(不育)雄性(死亡)组别亲本(P)类型F1的表型和比例甲无眼×野生型单体野生型∶无眼＝1∶1乙无眼×正常野生型野生型丙无眼×野生型三体野生型
第五章单元检测(时间：90分钟，总分：100分)一、选择题(共20小题，每题2.5分，共50分)1．(2023·云南昆明质检)某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，变成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换。下列叙述正确的是( C )A．基因E2突变为基因E1，但基因E1不能突变为基因E2B．基因E2突变为基因E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变C．基因E2突变为基因E1，该变化是由基因中碱基的替换导致的D．基因E2突变为基因E1时，一定会使代谢加快、细胞中含糖量增加、采摘的果实更加香甜解析： 基因突变只是发生了基因中碱基的替换、增添或缺失，该基因在染色体上的位置并不会发生改变，B错误；根据题意，基因突变导致基因E2所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，由此可知，基因E2突变为基因E1，该变化是由基因中碱基的替换导致的，C正确；基因突变具有不定向性，故基因E2突变为基因E1时，不一定会使代谢加快、细胞中含糖量增加、采摘的果实更加香甜，D错误。2．已知某哺乳动物的基因型为MMNn，该动物减数分裂形成一个基因组成为MmN的配子，如图所示。下列关于此配子形成的分析，正确的是( A )①该配子的形成过程发生了基因突变②该配子的形成与减数分裂Ⅰ时同源染色体非姐妹染色单体之间的交换有关③该配子的形成与减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离有关④该配子的形成与减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分开有关A．①③ B．②④ C．②③ D．①④解析： 分析题图可知，该哺乳动物的基因型为MMNn，产生了基因组成为MmN的配子，说明发生了基因突变，与交换无关，所以①正确、②错误；在该配子中既有M，又有m，且两条染色体来源不同，说明减数分裂Ⅰ时，M、m所在的同源染色体未发生分离，移向了细胞同一极，所以③正确、④错误，A项正确。3．某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是( B )A.1和6可能属于基因重组的结果，发生于减数分裂Ⅰ后期B．2、4、5同属于染色体结构变异的结果，都一定发生了染色体片段的断裂C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源D．以上6种异常精子的形成都与同源染色体非姐妹染色单体间的互换有关解析： 1和6精细胞形成的原因可能是减数分裂Ⅰ的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞；2的染色体片段缺失、4的染色体片段重复、5的染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异的结果，染色体结构变异过程中都会发生染色体片段的断裂；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变的实质是碱基的增添、缺失或替换，故一定存在基因中碱基序列的改变；染色体结构变异和基因突变都与同源染色体非姐妹染色单体间的互换无关。4．下列有关育种的叙述，正确的是( C )A．太空育种的原理为基因突变及基因重组B．三倍体植物不能由受精卵发育而来C．单倍体植物的培育与细胞的全能性表达有关D．杂交育种和诱变育种都能产生新基因解析： 太空育种的原理为基因突变，A错误；二倍体与四倍体杂交产生三倍体，B错误；诱变育种能产生新基因，但杂交育种不能产生新基因，D错误。5．玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性，该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米，F1中出现1%的绿株。F1紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。下列相关叙述正确的是( D )A．亲本中紫株的基因型为Aa，绿株的基因型为aaB．X射线照射紫株花粉后，1%的花粉发生了基因突变C．F1紫株的基因型为Aa，F1绿株的基因型为aaD．F1紫株和绿株杂交，F2有4种基因型，2种表型解析： 分析题图可知，X射线照射紫株玉米的花粉后，导致1%的雄配子第6号染色体发生了染色体片段缺失，从而丢失了紫色(A)基因，导致F1中出现1%的绿株。由于F1中含2条正常6号染色体的表型为紫株，有1条6号染色体片段缺失的表型为绿株，且绿株只占F1的1%，故亲本基因型为AA×aa，F1紫株基因型为Aa，绿株基因型为aO。F2有4种基因型(Aa、AO、aa、aO)，2种表型。6．水稻经辐射处理后，分离获得一株卷叶突变体(卷叶基因控制)。下列有关叙述错误的是( B )A．该突变体若为基因突变所致，则理论上再经诱变可能恢复正常叶形B．该突变体若为一条染色体的片段缺失所致，则该卷叶基因为显性基因C．卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则该卷叶基因编码的肽链长度可能变长D．卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则该卷叶基因编码的肽链长度可能变短解析： 该突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有不定向性，故突变体再经诱变有可能恢复正常叶形，A项正确；该突变体若为一条染色体的片段缺失所致，则由题意可知，缺失的应为显性基因，该卷叶基因应为隐性基因，B项错误；卷叶基因若为正常叶形基因中的单个碱基对替换所致，则可能导致基因转录的mRNA中终止密码子提前出现或推后出现，故此卷叶基因编码的肽链长度可能变短或变长，C、D两项正确。7．下图为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是( B )A．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因B．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果C．图中染色体上的基因变化说明基因突变是随机和定向的D．上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定会传给子代个体解析： 等位基因位于同源染色体上。基因突变是随机和不定向的。发生在体细胞中的基因突变一般不会遗传给后代。8．在自然条件下，二倍体植物(2n＝4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是( D )A．减数分裂失败可能发生在减数分裂ⅡB．二倍体植物与四倍体植物杂交的后代不可育C．图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果D．若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA序列解析： 题中减数分裂失败既可能发生在减数分裂Ⅰ，也可能发生在减数分裂Ⅱ，A项正确；二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体，三倍体不能形成可育的配子，B项正确；图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果，C项正确；测定图示四倍体植物基因组DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA序列，D项错误。9．下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是( C )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．DNA序列发生变化的基因突变，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行染色体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： 基因是控制生物性状的基本单位，基因重组使控制不同性状的基因发生了重新组合，导致生物性状变异，A项错误；基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，若发生隐性突变，在杂合状态下也不会引起生物性状变异，B项错误；单倍体植株长得弱小且高度不育，染色体加倍处理后能进行正常的有性生殖过程从而可育，可用于育种，C项正确；多倍体植株育性不同，如四倍体可育，而三倍体在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，D项错误。10．用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG)( A )A．基因突变，相应蛋白质改变B．基因突变，相应蛋白质没有改变C．染色体结构缺失，相应蛋白质没有改变D．染色体数目改变，相应蛋白质改变解析： 对比题中该基因的部分序列可知，该基因模板链中CTA变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，相应蛋白质也发生了改变。由于细菌无染色体结构，所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。11．亚硝酸是化学诱变剂，具有氧化脱氨作用，它能使DNA中胞嘧啶(C)脱去氨基变成尿嘧啶(U)，其过程如图所示。下列说法错误的是( B )A．亚硝酸引起基因碱基序列的改变具有随机性和低频性B．突变后的基因复制3次，后代中有1/8的DNA是错误的C．突变后的基因可能不会导致新性状的出现D．基因突变不会造成染色体结构变异解析：亚硝酸引起基因碱基序列的改变具有随机性和低频性，A正确；突变后的基因复制3次，后代中有1/2的DNA是错误的，B错误；由于密码子的简并性，突变后的基因可能不会导致新性状的出现，C正确；基因突变不会造成染色体结构变异，D正确。故选B。12．(2023·浙江杭州质检)遗传病唐氏综合征(21三体综合征)是由21号染色体三体引起的(目前尚未发现21号染色体四条的个体)，是人类染色体病中最常见的一种，发病率约为eq \f(1,700)。现有一唐氏综合征患儿，其基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn。下列叙述不正确的是( D )A．患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误B．其他染色体三体综合征很少见，可能是由于胚胎无法正常发育而流产死亡C．若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代患唐氏综合征的概率为eq \f(2,3)D．若患儿的基因型为nnn，则是由于父亲在产生精子的过程中发生错误引起的解析： 该患儿的基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn，患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体分开后形成的两条性染色体移向细胞同一极，A正确；若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代正常的概率是eq \f(1,2)×eq \f(1,2)＝eq \f(1,4)，有eq \f(1,4)是21号染色体有4条(不存活)，eq \f(2,4)是21号染色体有3条，因此后代患唐氏综合征的概率为eq \f(2,4)÷eq \f(3,4)＝eq \f(2,3)，C正确；若患儿的基因型为nnn，可能是父亲在产生精子的过程中发生错误引起的，也可能是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误所致，D项错误。13．生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是( D )A．甲、乙两图中两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．甲图是个别碱基的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果C．乙图是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换的结果D．甲、乙两图所示现象常出现在减数分裂Ⅰ的前期，染色体数与核DNA数之比为1∶2解析： 甲、乙两图变异都属于染色体结构变异，A项错误；甲图中部分基因发生了重复或缺失，导致染色体上基因数目改变，B项错误；乙图中的右上角含s基因的黑色部分与左下角含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位，而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换的基因重组，C项错误；甲、乙都处于减Ⅰ的四分体时期，染色体与核DNA之比为1∶2，D正确。14．绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针)，仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是( A )A．X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列B．据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病C．妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病D．该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生解析： 根据题意可知，X染色体上DNA的一段特定序列可与DNA探针(X探针)杂交，而DNA是由两条链组成的，两条链上的碱基互补配对，则该段DNA序列的互补链与X探针的碱基序列相同，A正确；分析题图可知，妻子体细胞有三个绿色荧光亮点，所以妻子的性染色体组成为XXX，妻子患染色体异常遗传病，不是伴性遗传病，B错误；妻子患有性染色体数目异常遗传病，而其双亲可能正常，患病原因可能是双亲中的一方在减数分裂形成配子时发生异常，产生了染色体组成为XX的卵细胞或者精子，导致妻子性染色体数目异常，C错误；妻子产生的异常卵细胞与含X染色体的精子和含Y染色体的精子结合的概率相等，所以后代男女患性染色体异常疾病的概率相等，D错误。15．研究发现有时两条X可融合成一个X染色体，称为并连X(记作“X∧X”)，其形成过程如图甲所示。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交，结果如图乙所示，子代连续交配也是如此，因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是( B ) A．并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变B．并连X的雌蝇体内细胞中染色体组数是1或2或4C．在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇D．利用该保持系，可“监控”雄蝇Y染色体上的新发突变解析： 两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失，说明此过程中发生了染色体变异，没有基因突变，A错误；并连X的雌蝇正常体细胞的染色体组为2，配子细胞内染色体组为1，有丝分裂后期染色体组为4，所以体内细胞中染色体组数是1或2或4，B正确；一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)产生两种比值相等且分别含有X∧X和Y的卵细胞，一只正常雄蝇(XY) 产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子，二者杂交，子代中只存在染色体组成为XY、X∧XY的个体，而染色体组成为X∧XX，YY的果蝇胚胎致死，说明在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇，C错误；在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇，亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇，而且子代雌雄果蝇的数量比为1∶1，由于子代的基因型与亲代完全相同，当雄蝇X染色体上有新的突变产生时，子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同，可见，利用该保持系，可监控雄蝇X染色体上的新发突变，D错误。故选B。16．某人用白眼雌果蝇(XaXa)和红眼雄果蝇(XAY)进行杂交，子一代中出现了一只白眼雌果蝇。大量的观察发现，在上述杂交子代中，2 000～3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2 000～3 000只白眼雄果蝇中会出现一只不育的红眼雄果蝇。如表所示为果蝇性染色体组成和性别的关系。下列说法最可能正确的是( C )A.亲代白眼雌果蝇发生了基因突变，后代产生了白眼雌果蝇和红眼雄果蝇B．子代出现异常果蝇是由亲代红眼雄果蝇X染色体上的红眼基因丢失造成的C．子代出现异常果蝇是由亲代雌果蝇的卵母细胞减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分开造成的D．不能通过显微镜观察染色体进行验证解析： 白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，在正常情况下子代不会出现白眼雌果蝇或红眼雄果蝇，若为亲代白眼雌果蝇发生了基因突变，则后代也不会有白眼雌果蝇出现，A错误；由题干信息可知，子代出现不育的红眼雄果蝇，其基因型为XAO，红眼基因来自亲代雄果蝇，可知母本没有提供X染色体，B错误；若亲代雌果蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离，移向同一极，形成的卵细胞中有两条X染色体，该卵细胞与正常精子结合后，会产生基因型为XaXaY(雌性)的白眼雌果蝇，C正确；染色体变异可通过显微镜观察到，D错误。17．(2023·山西临汾一中质检)下图为甲病和乙病两种遗传病的系谱图(两种致病基因位于非同源染色体上)。据图判断，下列说法错误的是( B )A．若2号不携带甲病基因，则甲病基因在X染色体上B．若2号不携带甲病基因，则4号是杂合子的概率为eq \f(2,3)C．若2号携带甲病基因，则4号与1号基因型相同的概率是eq \f(4,9)D．经检查，1、2号均不携带乙病基因，则5号致病基因来源于基因突变解析： 根据题图可知，甲病为隐性遗传病，乙病为常染色体隐性遗传病。若2号不携带甲病基因，则甲病基因在X染色体上，说明1号是甲病基因携带者，因此4号是纯合子的概率为eq \f(1,2)×eq \f(1,3)＝eq \f(1,6)，则4号是杂合子的概率为eq \f(5,6)，A正确，B错误；若2号携带甲病基因，则甲病为常染色体隐性遗传病，1号是甲病基因携带者，4号是甲病基因携带者的概率为eq \f(2,3)，同时1号也是乙病致病基因携带者，4号是乙病致病基因携带者的概率也是eq \f(2,3)，因此4号与1号基因型相同的概率为eq \f(2,3)×eq \f(2,3)＝eq \f(4,9)，C正确；若1、2号均不携带乙病基因，则5号的致病基因来自基因突变，D正确。18．(2023·河北石家庄高一月考)Fabry病是一种遗传性代谢缺陷病，由编码α-半乳糖苷酶A的基因突变所致。下图是该病的某个家系遗传系谱图，已知该家系中表现正常的男性均不携带致病基因。下列有关分析错误的是( B )A．该病属于伴X染色体隐性遗传病B．Ⅲ2一定不携带该病的致病基因C．可通过测定α-半乳糖苷酶A的含量或活性来初步诊断该病D．通过基因检测可确定胎儿是否患有此病解析： 已知该家系中表现正常的男性不携带致病基因，而Ⅱ2和Ⅱ5患病，说明Ⅱ2和Ⅱ5的致病基因只来自Ⅰ2，故该病属于伴X染色体隐性遗传病，A项正确；设正常基因用A表示，致病基因用a表示，则Ⅰ1的基因型为XAY，Ⅰ2的基因型为XAXa，Ⅱ3的基因型为XAXA或XAXa，Ⅱ4的基因型为XAY，Ⅲ2的基因型为XAXA或XAXa，可能含有致病基因，B项错误。19．(2023·山东潍坊市高一期末)吖啶类染料是一类诱变剂，若这类物质插在模板链上，新链合成时必须要有一个碱基与之配对，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会增添一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如图所示。下列说法正确的是( A )A．上述突变可能会使基因的翻译过程提前终止B．上述突变一定会使基因的数目和种类发生改变C．上述突变不一定会导致基因的碱基序列发生改变D．上述突变一定会引起生物的性状发生改变解析： 题述突变可能会使基因的翻译过程提前或延迟终止，A正确；基因突变不会使基因的数目发生改变，B错误；基因突变一定会导致基因的碱基序列发生改变，C错误；由于密码子具有简并性，题述突变不一定会引起生物的性状发生改变，D错误。20．家蚕的2号染色体(属于常染色体)分布有基因S(黑缟斑)和s(无斑)、基因Y(黄血)和y(白血)。假定减数分裂时2号染色体不发生非姐妹染色单体间的互换，用X射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异，具有该变异的家蚕交配产生的子代中黑缟斑白血∶无斑白血＝2∶1。下列相关叙述错误的是( B )A．X射线照射后发生的变异为染色体结构变异B．缺失杂合子和缺失纯合子的存活率相同C．具有甲图基因的家蚕相互交配产生的后代有3种基因型D．具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对解析： 分析图解可知，用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，A正确；由于两对基因在一对同源染色体上，该变异类型的一对家蚕交配，产生的配子基因型为S∶sy＝1∶1，配子随机结合，后代基因型及比例应为SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，根据题干后代表型之比可知，基因型为SS的个体由于缺少血色基因而死亡，即说明缺失杂合子和缺失纯合子的存活率不相同，B错误；具有甲图基因的家蚕基因型为SsYy，其产生的配子为SY∶sy＝1∶1，故该种基因型的家蚕相互交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型，C正确；含S的染色体区段与含s的染色体区段属于同源区段，因此具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对，D正确。二、非选择题(共50分)21．(8分)甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变成A/T。假设4种突变都单独发生，乙图表示基因组成为AaBbDd的个体细胞分裂某时期图像，丙图表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请回答下列问题：注：可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。(1)甲图中过程①所需的酶主要有_RNA聚合酶__。(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是_天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸__，在a突变点附近再丢失_2__个碱基对氨基酸序列的影响最小。(3)图中_b__突变对性状无影响，其意义是_有利于维持生物遗传性状的相对稳定__。(4)导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于_基因突变或基因重组__(填变异种类)。(5)诱发基因突变一般处于丙图中的_b__阶段，而基因重组发生在_d__(填图中字母)阶段。解析：(1)甲图中①为转录，所需的酶主要是RNA聚合酶。(2)a突变丢失T/A后密码子变为—GAC—UAU—GGU—AUG，翻译成多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。为了不破坏其他密码子的完整性，所以再减少2个碱基对氨基酸顺序的影响是最小的。(3)由密码子的简并可知，b突变后的密码子为GAC，仍与天冬氨酸相对应，其意义是有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)乙图中细胞处于减数分裂Ⅱ后期，分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同，可能是复制时发生了基因突变，也可能是减数分裂Ⅰ四分体时期发生了交换，即基因重组。(5)基因突变大多发生于DNA复制时，即细胞分裂前的间期对应丙图中的b阶段，而基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中，对立丙图中的d阶段。22．(12分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7－乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C转换成G—T。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：(1)如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。(2)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分G—C碱基转换成G—T碱基，但性状没有发生改变，其可能的原因是什么？(至少写出两点)。(3)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因。答案：(1)如图所示(2)突变后的密码子对应同一种氨基酸；突变发生在基因的非编码区；该突变为隐性突变(写出两点即可)(3)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆解析：(1)根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列中的G—C变为G—T，则以—ATCCCGTAA—为模板复制的DNA分子应为 —ATCCCGTAA——TAGGGTATT—，以—TAGGGCATT—为模板复制的DNA分子应为 —ATTTTGTAA——TAGGGCATT—。(3)高秆个体发生隐性突变(如AA→Aa)，自交后代会因性状分离而出现矮秆。23．(12分)黑腹果蝇的第Ⅳ号染色体多1条(Ⅳ号三体)或者少1条(Ⅳ号单体)都可以生活，而且还能繁殖后代。科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中，偶然发现了无眼果蝇。为探究控制无眼性状的基因是否在第Ⅳ号染色体上，利用黑腹果蝇Ⅳ号单体和Ⅳ号三体进行如下实验。请根据上述实验，回答下列问题：(1)从变异类型看，无眼性状的产生来源于_基因突变__，三体和单体属于_染色体(数目的)变异__。(2)若只做甲组实验，能否依据结果确定控制无眼性状的基因是否位于第Ⅳ号染色体上，为什么？(3)科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验，进一步证实了控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上，支持该结论的实验结果是。答案： (2)不能。因为只做甲组实验，不能确定性状显隐性关系，若无眼性状为显性性状，甲组无眼为杂合子，则无论该等位基因位于第Ⅳ号染色体还是其他常染色体上，甲组杂交实验均能出现表中的结果(3)乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1；丙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝2∶1(或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1)解析：(1)通过基因突变可以产生新的基因，进而产生新的表型，因此无眼性状的产生来源于基因突变，而三体与单体的产生是由于单条染色体的增加或减少，属于染色体(数目的)变异。(2)只有先确定无眼性状的显隐性，才能判断其位于几号染色体上。(3)无眼果蝇与正常野生型果蝇杂交，后代全为野生型，说明无眼性状由隐性基因控制，而野生型性状由显性基因控制。假如控制这对性状的等位基因为A、a，则乙组亲本的杂交组合为aa(无眼)×AA(正常野生型)，F1的基因型为Aa。正常无眼果蝇与乙组的F1测交，即Aa×aa→Aa∶aa＝1∶1，则乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，丙组的杂交组合为aa(无眼)×AAA(野生型三体)，F1的基因型及比例为Aa∶AAa＝1∶1，正常无眼果蝇与丙组的F1测交，后代出现野生型∶无眼＝2∶1(或丙组一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝1∶1，一半F1的测交子代出现野生型∶无眼＝5∶1)，此实验结果支持控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上。24．(9分)科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和图2所示。图1图2图3(1)据图1与图2分析，Ⅲ－1，和Ⅲ－3的5号染色体发生了染色体结构变异中的_缺失__，导致其上的基因_数目减少__。(2)Ⅰ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－5染色体异常的原因是5号染色体的DNA发生_断裂__后与8号染色体的DNA错误连接。(3)Ⅱ－5的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的_联会__现象(染色体行为)。若减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑互换)，Ⅱ－5会形成_6__种类型的卵细胞，其中含有编号_①④__的染色体的配子是正常配子。(4)若Ⅱ－5和Ⅱ－6想生一个健康的孩子，请提出可行的建议：_进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植)__解析：(1)据图1与图2分析，Ⅲ－1和Ⅲ－3的5号染色体发生了染色体结构变异中的缺失，导致其上的基因数目减少。(2)Ⅰ－1、Ⅱ－2、Ⅱ－5染色体异常的原因是5号染色体的DNA发生断裂后与8号染色体的DNA错误连接。(3)Ⅱ－5的初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的联会现象。若减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑互换)，Ⅱ－5会形成①②、③④、①③、②④、①④、②③ 6 种类型的卵细胞，其中含有编号①④的染色体的配子是正常配子，其余均为异常配子。(4)由于Ⅱ－5是仅表型正常，但其细胞内染色体不正常，与基因突变相比染色体变异可以用显微镜直接观察到，因此，若Ⅱ－5和Ⅱ－6想生一个健康的孩子，可进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植)。25．(9分)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。(1)正常果蝇处于减数分裂Ⅰ中期的细胞内染色体组数为_2__，在减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体数是_8__条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 XrY 和_Y(注：两空顺序可颠倒)__4种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_XRXr、XRXrY__。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1中雌雄个体交配，子代F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_3∶1__，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_1/18__。(4)以红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型__。结果预测：Ⅰ.若_子代出现红眼(雌)果蝇__，则M果蝇出现是因为环境改变；Ⅱ.若_子代表型全部为白眼__，则M果蝇出现是因为基因突变；Ⅲ.若_无子代产生__，则M果蝇出现是因为雌性亲本减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)果蝇是二倍体生物，在减数分裂Ⅰ中期有2个染色体组，减数分裂Ⅱ后期有2个染色体组，8条染色体。(2)基因型为XrXrY的果蝇在减数分裂时，两条性染色体移向一极，另外一条性染色体移向一极，产生的配子有XrXr、Y、XrY、Xr 4种类型，与基因型为XRY的果蝇杂交，后代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrXr(死亡)、XRXrY。(3)F1果蝇的基因型为AaXRXr、AaXrY，则F2中灰身红眼果蝇占3/4×1/2＝3/8，黑身白眼果蝇占1/4×1/2＝1/8，其比例为3∶1。F2中灰身红眼雌果蝇的基因型及其概率为2/3AaXRXr、1/3AAXRXr，灰身白眼雄果蝇的基因型及其概率为2/3AaXrY、1/3AAXrY，两者杂交，子代中黑身白眼果蝇的概率为2/3×2/3×1/4×1/2＝1/18。(4)如果是环境的改变，该果蝇的基因型为XRY，能产生XR、Y两种配子；如果是基因突变，则该果蝇的基因型为XrY，能产生Xr、Y两种配子；如果是染色体变异，则其基因型为XrO，由图示可知XO不育，不能产生子代。所以将其与正常白眼雌果蝇(XrXr)进行测交，则可判断这种变异属于何种类型：Ⅰ.若是环境改变，则子代出现红眼雌果蝇；Ⅱ.若是基因突变，则子代全部为白眼；Ⅲ.若是染色体变异，则无子代产生。 编号123456异常精子AB CDAb DAB CdaB CCDAb DCab CD性染色体组成XYXXXXXXXYXOYO果蝇性别雄性(可育)雌性(可育)雌性(死亡)雌性(可育)雄性(不育)雄性(死亡)组别亲本(P)类型F1的表型和比例甲无眼×野生型单体野生型∶无眼＝1∶1乙无眼×正常野生型野生型丙无眼×野生型三体野生型
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