2023届高考生物二轮复习生物的变异作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习生物的变异作业含答案，共38页。试卷主要包含了棉花是我国的重要经济作物等内容，欢迎下载使用。
第六单元　生物的变异与进化
专题14　生物的变异 A组
简单情境
1.巴氏小体(2022华附、省实、广雅、深中联考,15)雌性杂合玳瑁猫的毛皮上有黑色和黄色随机镶嵌的斑块,其中黄色(B)对黑色(b)为显性,B/b只在X染色体上。根据Lyon假说,该现象产生的原因是正常雌性哺乳动物在胚胎发育早期,细胞中的一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态。下列分析错误的是(　　)
A.该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平
B.推测其他生物存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表达的遗传机制
C.雄性玳瑁猫的出现可能是因为发生了染色体数目变异
D.推测性染色体组成为XXX或XXXX的雌猫中只有1个巴氏小体
答案　D　雌性杂合玳瑁猫的基因型为XBXb,根据题干“细胞中的一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态”,故该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平,A正确;若X染色体有两条或多条时,只有一条可以正常表达,所以推测其他生物存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表达的遗传机制,B正确;雄性玳瑁猫若出现,说明其基因型为XBXbY,推测雌猫减数分裂异常,发生了染色体数目变异,C正确;推测性染色体组成为XXX或XXXX的雌猫中有2个或3个巴氏小体,D错误。
知识拓展　巴氏小体是一条高度螺旋且失活的X染色体。若X染色体有两条或多条时,巴氏小体数比X染色体数少1。
复杂情境
2.染色体易位(2022广州一模,16)如图表示一对表型正常夫妇的原始生殖细胞及其患病儿子体细胞中的①和②、③和④两对染色体,父亲的染色体均为正常结构。儿子患病的原因只与这两对染色体有关。下列叙述正确的是(　　)

A.母亲的③和④两条染色体结构有所差异,可能是一对性染色体
B.儿子细胞中的①、②、③、④构成了一个染色体组
C.母亲的②和③染色体之间发生了易位
D.该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/4
答案　C　与父亲正常的染色体相比较,可看出母亲细胞中的②染色体的一段移接到了③染色体上,这发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,C正确;对比分析母亲和父亲的两对同源染色体,相似度较大,说明这两对同源染色体均为常染色体,而不是性染色体,A错误;①和②为一对同源染色体,③和④为一对同源染色体,一个染色体组中都是非同源染色体,B错误;母亲产生的卵细胞类型及比例为①③∶①④∶②③∶②④=1∶1∶1∶1,其中不携带异常染色体的概率为1/4,父亲产生的精子均正常,因此该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。
3.家蚕育种(2022汕头一模,20)中国是用桑蚕丝织绸最早的国家,自古即以“丝国”闻名于世。家蚕的性别决定方式是ZW型。与雌蚕相比,雄蚕产丝多且质量高。科学家利用诱变技术,使其孵出来的都是雄蚕,部分育种过程如下:①应用电离辐射,得到两种Z染色体上具有显性基因(A、B)的雄蚕品系P1和P2,如图1所示。②利用γ射线诱变得到雌蚕品系P3,使Z染色体的一个片段移接到W染色体上,该片段上带有a和b基因,如图2所示。③选择合适的亲本杂交。回答以下问题:

图1

图2
(1)以上育种过程涉及的变异类型有　　　　　　　。 
(2)萨顿依据基因和染色体的行为存在明显的　　　　关系,推测出　　　　　　　　　。
(3)A为红体色基因,a为体色正常基因,B为痕迹翅基因,b为正常翅基因。雄蚕受精卵中有2个显性基因会使胚胎致死,而雌蚕受精卵有1个显性基因且没有其等位基因就会使胚胎致死,其他情况均正常。
①P1和P3杂交后代中红体色的概率为　　　　　,P2与野生型雌蚕杂交后代的雌雄比为　　　　　。 
②为了选育出雄蚕,选择P2和P3杂交得F1,从F1中筛选出体色正常、痕迹翅的雌蚕与P1杂交得F2,从F2中筛选出　　　　　(基因型)的雄蚕与野生型雌蚕杂交得F3,F3全为雄蚕,雌蚕在胚胎期死亡。在大量的实验中,F3中有少数雌蚕存活下来,可能的原因是　　　　
　　　　　。 
答案　(1)基因突变、染色体变异　(2)平行关系　基因位于染色体上　(3)①1/2　1∶2　②ZaBZAb　发生了基因突变
解析　(1)P1和P2涉及的变异类型为基因突变,P3涉及的变异类型为染色体结构变异。(2)萨顿依据基因和染色体的行为存在明显的平行关系,提出基因在染色体上的假说。(3)A/a为一对等位基因,B/b为另一对等位基因,雄蚕中含有两个显性基因时胚胎致死,雌蚕中含有1个显性基因且没有其等位基因时胚胎致死,①P1(ZAbZab)和P3(ZWab)杂交后代的基因型及比例为ZAbWab∶ZAbZ∶ZabWab∶ZabZ=1∶1∶1∶1,其中红体色的概率为1/2。P2(ZaBZab)与野生型雌蚕(ZabW)杂交后代基因型及比例为ZaBZab∶ZabZab∶ZaBW∶ZabW=1∶1∶1∶1,其中ZaBW致死,因此后代的雌雄比为雌∶雄=1∶2。②P2(ZaBZab)和P3(ZWab)杂交得F1,基因型及比例为ZaBZ∶ZabZ∶ZaBWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1,其中体色正常、痕迹翅的雌蚕的基因型为ZaBWab,与P1(ZAbZab)杂交,后代的基因型及比例为ZaBZAb∶ZaBZab∶ZAbWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1,筛选出的雄蚕的基因型为ZaBZAb,与野生型雌蚕(ZabW)杂交,后代的基因型及比例为ZaBZab∶ZAbZab∶ZaBW∶ZAbW=1∶1∶1∶1,其中ZaBW和ZAbW全部致死,后代只有雄蚕。在大量的实验中,F3中有少数雌蚕存活下来,可能的原因是发生了基因突变。
复杂陌生情境
4.染色体并联(2022珠海质检,16)果蝇的性别决定与X染色体的数量有关。受精卵中含有两条X染色体才能产生足够的雌性化信号,从而发育为雌蝇,没有X染色体的受精卵无法发育。遗传学家得到一批基因型为XaXa的黄体雌果蝇(　表示两条染色体并联,并联的X染色体在减数分裂时无法分离)。将这些雌蝇与灰体雄蝇(XAY)杂交,子代中只有灰体雄蝇和黄体雌蝇,且比例为1∶1。下列分析错误的是(　　)
A.实验所用黄体雌果蝇不能产生染色体数目正常的配子
B.染色体组成为XXX的受精卵不能正常发育为个体
C.子代中的灰体雄蝇的性染色体只有一条X染色体
D.子代中雌雄果蝇交配,后代雌性中黄体的概率为1/2
答案　D　根据题意,实验所用黄体雌果蝇基因型为XaXa,并联的染色体在减数分裂时无法分离,因而不能产生染色体数目正常的配子,产生的2种异常配子中一种含有两条并联染色体,另一种不含有X染色体,A正确;基因型为XAXaXa的果蝇无法存活,说明染色体组成为XXX的受精卵不能正常发育为个体,B正确;子代中灰体雄蝇基因型为XAO,性染色体只有一条X染色体,C正确;子代中雌蝇基因型为XaXaY,雄蝇基因型为XAO,雌雄果蝇交配后代雌性基因型为XaXaO,全部表现为黄体,D错误。
名师点睛　分析题意可知,黄体雌蝇XaXa与灰体雄蝇XAY杂交,子代基因型为XAXaXa、XaXaY、XAO、YO,由于子代中只有灰体雄蝇和黄体雌蝇,且比例为1∶1,又已知基因型为YO的受精卵没有X染色体无法发育,故可推测基因型为XAXaXa的果蝇无法存活,基因型为XaXaY的果蝇为黄体雌蝇,基因型为XAO的果蝇为灰体雄蝇。
5.蜜蜂遗传(2022湛江一模,14)蜜蜂的一个蜂群包括一只蜂王、几只雄蜂和众多工蜂。蜂王和工蜂都由受精卵发育形成,雄蜂直接由卵细胞发育形成。蜂王专职产卵,雄蜂同蜂王交尾,工蜂负责采集花粉、喂养幼虫、清理蜂房等。研究人员发现工蜂有两个类群,“卫生”蜂(会开蜂房盖、能移走死蛹)和“非卫生”蜂(不会开蜂房盖、不能移走死蛹),为研究工蜂这种清理蜂房行为的遗传规律,进行如下杂交实验:

下列分析错误的是(　　)
A.工蜂清理蜂房的行为中,“非卫生”工蜂的行为是显性性状
B.清理蜂房的行为受2对基因控制,遵循基因自由组合定律
C.测交实验应选择F1蜂王作母本与“卫生”蜂的雄蜂进行交配
D.测交后代中纯合体工蜂的表现型是不会开蜂房盖、不能移走死蛹
答案　D　亲代“非卫生”蜂的蜂王与“卫生”蜂的雄蜂杂交,F1均为“非卫生”蜂,可判断“非卫生”行为是显性性状,A正确;在测交后代中,出现4种比例相等的表现型个体,说明清理蜂房行为受2对基因控制,遵循基因自由组合定律,B正确;设控制该性状的基因用A/a和B/b表示,因为测交后代为比例相等的4种类型,测交的亲本为AaBb(“非卫生”母本)和aabb(“卫生”父本),测交后代的工蜂分别为AaBb(不会开蜂房盖、不能移走死蛹)、Aabb(不会开蜂房盖、能移走死蛹,或会开蜂房盖、不能移走死蛹)、aaBb(会开蜂房盖、不能移走死蛹,或不会开蜂房盖、能移走死蛹)和aabb(会开蜂房盖、能移走死蛹),C正确,D错误。
第六单元　变异、育种与进化
专题14　生物的变异与育种 B组
情境应用
复杂情境
1.染色体变异与新种质的培育(2022长沙雅礼中学月考七,14)(不定项)棉花是我国的重要经济作物。已知棉株的花为两性花,科学家研究发现棉花的一个染色体组含13条染色体(n=13),二倍体棉种染色体组分为A、B、C、D、E、F、G共7类,由其中三类染色体组组成的三交种异源四倍体拓宽了棉属遗传资源,为选育具有突破性状的棉花新品种提供了新种质,其培育过程如图所示,下列相关叙述中正确的是　(　　)

A.亚洲棉和野生棉杂交时需要经过去雄→套袋→人工授粉→套袋
B.亚洲棉根尖分生区中可能含有染色体组组成为AA和AAAA的细胞
C.通过秋水仙素处理异源二倍体的幼苗或萌发的种子可以得到异源四倍体
D.三交种异源四倍体植株具备茎秆粗壮、果实和种子比较大的优点
答案　ABC　棉花为两性花,一朵花中既有雄蕊又有雌蕊,进行人工杂交时,需要在花粉成熟前去掉母本的雄蕊并套袋,以防雌蕊受粉,再进行人工授粉,并套袋,防止外来花粉的干扰,A正确;亚洲棉根尖分生区细胞进行有丝分裂,细胞中可含有26条染色体,染色体组组成为AA,也可含有52条染色体,染色体组组成为AAAA,B正确;使用秋水仙素处理异源二倍体的幼苗或萌发的种子,可抑制纺缍体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,使染色体数目加倍,得到异源四倍体,C正确;三交种异源四倍体植株含有3个不同的染色体组,其在减数分裂的过程中联会紊乱,故该异源四倍体植株一般是不可育的,难以产生种子,D错误。
名师点睛　多倍体育种的原理是染色体变异。人工诱导多倍体的方法有低温处理、秋水仙素诱发等,目前常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素可作用于正在分裂的细胞,能抑制纺缍体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,使得细胞中的染色体数目加倍。
复杂陌生情境
2.平衡易位与PCR扩增(2022 T8联考二模,24)如果两条非同源染色体相互交换染色体片段,叫作相互易位,相互易位虽然引起染色体片段位置的改变,但仍保留了基因的总数,故也称为平衡易位,如图1所示:

相互易位的纯合体在减数分裂时的配对是正常的,跟原来未易位的染色体相似。在相互易位杂合体中,由于同源部分的紧密配对,出现了富有特征的十字形图像,随着分裂的进行,成为一个圆圈或8字形(如图2),这说明4个着丝粒是两两随机移向两极的。

(1)染色体结构变异往往会导致基因在染色体上的　　　　　　的改变,从而使性状改变。但一般情况下,相互易位的纯合体和杂合体表型正常,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)相互易位的纯合子能产生　　　　种配子。一个相互易位杂合体在形成配子时,一部分配子中的染色体片段有缺失和重复,可引起受精卵的不良遗传效应。一个正常人和相互易位杂合体婚配,产生表型正常的子代的概率是　　　　。 
(3)为了降低平衡易位导致的遗传病的发病率,提高产前诊断的准确性,可采取的诊断方法最好是　　　　　　。 
(4)研究人员利用PCR技术研究相互易位区段,为了提高PCR扩增的特异性,他应该适当　　　　(填“提高”或“降低”)复性温度,这样做的原因是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)数目和排列顺序　相互易位的纯合染色体和杂合染色体仍含有个体所需的全套基因,并能正常表达,维持机体正常生命活动　(2)1　1/3　(3)基因诊断(基因治疗)　(4)提高　当复性温度提高时,只有引物与模板碱基匹配程度高,才能结合到模板上,而引物与模板匹配度低的区域则不能结合,这样扩增出来的产物种类少,特异性增强
解析　(1)染色体结构的变异包括染色片段的缺失、重复、倒位和易位,往往会导致基因在染色体上的数目和排列顺序发生改变。一般情况下,相互易位的纯合体和杂合体由于仍含有个体所需的全套基因,并能正常表达,故可维持机体正常生命活动。(2)相互易位的纯合体在减数分裂时的配对是正常的,进行正常的减数分裂产生一种配子。一个相互易位杂合体在形成配子时,4个着丝粒是两两随机移向两极的,以图中十字形为例,两两随机组合,可产生组合及比例为(ABCDE+LMNO)∶(ABCNO+LMDE)∶(ABCDE+ABCNO)∶(LMDE+LMNO)∶(ABCDE+LMDE)∶(ABCNO+LMNO)=1∶1∶1∶1∶1∶1,其中正常配子占2/6=1/3,因此一个正常人和相互易位杂合体婚配,产生表现型正常的子代的概率是1/3。(3)进行产前诊断降低平衡易位导致的遗传病的发病率最有效的方法是基因诊断。(4)PCR包括变性、复性(退火)、延伸三步,当复性温度提高时,只有引物与模板碱基匹配程度高,才能结合到模板上,而引物与模板匹配度低的区域则不能结合,这样扩增出来的产物种类少,特异性增强。
名师点睛　虽然平衡易位导致的遗传病属于染色体变异遗传病,但染色体片段位置改变后基因的总数不变,故第(3)问中无法通过染色体水平的观察进行判断。

第六单元　变异、育种与进化
专题十四　生物的变异与育种 C组
情境应用
简单情境
1.抗黄叶病香蕉新品种(2022北京海淀一模,5)栽培品种香蕉染色体组成为AAA(字母代表染色体组),易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB,含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选,获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述,不正确的是(　　)
A.栽培品种高度不育
B.新品种含有三个染色体组
C.新品种细胞中无同源染色体
D.栽培品种减数分裂时联会紊乱
答案　C　栽培品种香蕉染色体组成为AAA,为三倍体,减数分裂过程中联会紊乱,会产生大量不育配子,表现为高度不育,A、D正确;新品种香蕉的染色体组成为AAB,有三个染色体组,其中两个A染色体组均来自栽培品种香蕉,在减数分裂时可正常联会,B染色体组中的染色体是无法联会的,B正确,C错误。
易错警示　本题中的字母代表染色体组而并非基因,在做题时要注意区分。
陌生情境
2.拟南芥染色体的平衡易位(2022北京东城二模,7)研究人员以野生型拟南芥为材料获得了细胞中染色体互换片段的品系甲(如图)。品系甲自交后代染色体组成及个体数见下表。由于部分种类配子不育,三种染色体组成的个体比例接近1∶2∶1。下列叙述错误的是(　　)
染色体组成
个体数(株)
1122
9
11'22'
23
1'1'2'2'
8
其他类型
0
　




A.染色体1'和2'片段互换属于染色体结构变异
B.染色体1和1'在减数分裂Ⅰ后期彼此分离
C.品系甲可产生染色体组成为12和1'2'的配子,比例为1∶1
D.品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有4种
答案　D　依据题图可知,该变异为非同源染色体之间发生的片段互换和移接,为易位,属于染色体结构变异,A正确;染色体1和1'为同源染色体,其分离发生在减数第一次分裂后期,B正确;依据表格中的数据,1122、1'1'2'2'个体分别是由染色体组成为12、1'2'的雌雄配子结合形成的,而11'22'可以由染色体组成为12和1'2'的配子结合而成,据此判断品系甲可产生染色体组成为12和1'2'的配子,比例为1∶1,C正确;依据C中的描述,品系甲(11'22')与野生型(1122)杂交,子代的染色体组成有1122和11'22'两种,D错误。
复杂情境
3.提高油菜种子的含油量的育种技术(2022北京丰台二模,21)油菜种子是中国最重要的植物油来源之一。研究者以甘蓝型油菜为材料,通过多种育种技术来提高油菜种子的含油量。
(1)甘蓝型油菜是由甘蓝(2n=18)和白菜(2n=20)种间杂交,再经过　　　　　处理后形成的　　　　倍体。 
(2)种子油脂的积累包含油脂合成和降解的动态平衡过程。研究人员欲探究脂类水解酶基因Bn在油脂积累过程中的作用,用化学试剂EMS诱变野生型植株,并筛选出Bn基因的突变体1(C位点突变)和突变体2(D位点突变)。将两种突变体分别与野生型连续杂交再自交,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。从自交子代中分离得到不同单突变纯合子,种植后检测种子含油量,却发现均小于未经EMS处理的野生型。 
(3)进一步通过杂交和基因型鉴定,筛选得到了C和D双突变纯合子、C和D双位点正常纯合子,种植后测定种子含油量,结果如图1。

图1
该实验结果说明Bn基因表达后促进了种子油脂消减,依据是　　　　　　　　　　　　。由于①②的种子含油量小于③,利用突变体进行的连续杂交并未达到目的,试从诱变的特点分析可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)研究人员利用CRISPR/Cas9技术“编辑”另一活力更强的品系R的Bn基因,再自交得到Bn基因纯合突变体,测定其种子含油量和油体面积,结果如图2、图3。

图2

图3
结果表明,突变的Bn基因表达后,结合(3)(4)的实验结果分析,利用CRISPR/Cas9技术获得的Bn基因突变纯合子与诱变育种相比,除了缩短育种年限外,还具有的显著优势是　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)种子成熟末期,油脂合成和消减的动态平衡能够确保种子休眠以防过早发芽。欲将Bn基因突变纯合子用于农业生产,还需进一步调查　　　　、萌发后根长等种子活力指标。若活力指标与野生型相比　　　　,则可推广应用。 
答案　(1)染色体加倍/秋水仙素/低温(答出其中1点即可)　(异源)四　(2)保留突变基因,使其余基因(遗传背景)尽可能与野生型一致　(3)①的种子含油量大于②　诱变具有随机性,可能引起其他油脂代谢的相关基因突变　(4)会增大油体面积,提高种子含油量(顺序可变),可以实现某个基因(或Bn基因)的精准编辑,对其他基因影响小　(5)出芽率　无明显差异(甚至更高)
解析　(1)甘蓝(2n=18)和白菜(2n=20)种间杂交,F1染色体组成为2n=19,减数分裂时联会紊乱,难以产生可育配子,表现为高度不育,故可在其幼苗阶段用低温或秋水仙素进行处理,诱导染色体数目加倍,形成四倍体(4n=38)。(2)结合题干信息“将两种突变体分别与野生型连续杂交再自交”可知,该育种过程选用的是回交,即利用野生型作为回交亲本,与突变体和其杂交产生的子代再进行连续杂交并逐代筛选,最终获得引入了突变基因且其余遗传信息几乎与野生型完全相同的个体。(3)依据图1可知,C、D双突变纯合子(①)与未经EMS处理的野生型(③)相比,种子含油量略微降低,C、D双位点正常纯合子(②)的Bn基因可表达出具有正常功能的Bn蛋白,其种子含油量显著低于双突变纯合子(①),说明Bn基因表达后促进了种子油脂削减。理论上若种子含油量仅与Bn基因有关,C、D双位点正常纯合子的表型应与野生型的表型一致,但①②组含油量低于③组,说明还有其他的基因参与种子含油量的调控,可说明诱变产生的基因突变具有随机性,可能引起其他油脂代谢相关基因突变。(4)相比于EMS化学诱变处理,CRISPR/Cas9技术可通过gRNA与靶基因的碱基互补配对,实现定点突变。利用该技术获得的Bn基因纯合突变体仅Bn基因突变,依据图2可知,相较于品系R,Bn基因突变纯合子的种子含油量和油体面积显著升高,说明突变的Bn基因表达后提高了种子的含油量和油体面积。(5)虽然Bn基因突变纯合子的种子含油量和油体面积高于野生型品系R,但还需检测其种子休眠和萌发是否受到影响,若种子休眠和萌发受影响,则不可推广种植,故可通过调查Bn基因突变纯合子和品系R的出芽率、萌发后根长等活力指标,若突变型的活力指标与品系R无显著差异或高于品系R,则可推广应用。
知识拓展　CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种定点编辑基因的技术,技术核心为Cas9蛋白(核酸内切酶,作用于DNA,可水解磷酸二酯键)和gRNA(向导RNA,可与靶基因碱基互补配对),二者在细胞内形成复合物,gRNA指导Cas9蛋白对靶基因进行靶向编辑。
4.水稻抗稻瘟相关基因(2022北京海淀一模,21)稻瘟病菌侵染可导致水稻患稻瘟病,水稻细胞通过合成过氧化氢,启动“免疫”反应,抵抗稻瘟病菌。
(1)科研人员将纯合稻瘟病抗性突变体M与表型为易感病的野生型(WT)植株杂交,F1均表现为易感病,F1自交,F2的表型及比例为易感病∶抗性=3∶1。据此可初步判断,突变体M的抗性性状由　　　　性基因控制。 
(2)对WT和抗性突变体M的R基因进行测序分析,结果如图1。

图1
据图1可知,与WT中R基因序列相比,抗性突变体M的R基因发生了　　　　缺失。该突变基因控制合成的蛋白质中,氨基酸　　　　　　发生改变,导致该蛋白质空间结构改变,生理功能丧失。 
(3)WT和突变体M均无A基因。科研人员将A基因导入WT中(A基因与R基因不在同一染色体上),筛选得到纯合植株N,表现为抗稻瘟病。
①将植株N与突变体M杂交,F1均表现为抗性,F1自交,若F2的表型及比例为　　　　,则支持“A基因抑制R基因的表达”的推测。 
②利用现代生物技术可验证上述推测成立,下表为供选的材料、处理和预期结果。
水稻植株材料
a
WT
b
突变体M
c
植株N
对材料的处理
d
转入R基因
e
敲除R基因
f
转入A基因
g
敲除A基因
预期结果
h
R基因表达
i
R基因不表达

现有两个不同方案,方案一实验组为bfi,方案二实验组为cgh。请评价哪一方案更为合理,并阐述理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)研究表明,稻瘟病菌侵染WT过程中,正常R蛋白促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致植株感病。综合上述研究,完善稻瘟病菌侵染后,WT、突变体M或植株N中,细胞内发生的“免疫”反应过程图。请在三种植株中任选一种植株,从A蛋白、R基因和过氧化氢三个角度分析。
答案　(1)隐　(2)G/C碱基对　数目和排列顺序　(3)①抗病∶易感病=13∶3　②方案二更合理;方案二中植株N具有正常R基因,敲除A基因后能检测R基因表达情况,可验证A基因是否抑制R基因表达;方案一中突变体M的R基因发生突变,无法表达正常R蛋白,不适合作为实验材料　(4)(三种植株中任选一种植株作答即可)WT植株:没有A基因→R基因正常表达R蛋白→促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,故过氧化氢不积累→植株表现为感病;突变体M:没有A基因→R基因碱基对缺失,R蛋白表达异常→无法促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致过氧化氢积累→植株表现为抗病;植株N:有A基因→A基因抑制R基因,R基因不能正常表达R蛋白→无法促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致过氧化氢积累→植株表现为抗病
解析　(1)纯合稻瘟病抗性突变体M与表型为易感病的野生型(WT)植株杂交,F1均表现为易感病,F2的表型及比例为易感病∶抗性=3∶1,可知该相对性状由一对等位基因控制,抗病相对易感病为隐性。(2)依据R基因的检测结果可知,突变体M的R基因内部发生了G/C碱基对的缺失,导致其转录生成的mRNA中密码子发生重排,使其翻译形成的蛋白质中氨基酸的数目及排列顺序发生改变,最终导致蛋白质的结构和功能异常。(3)结合(2),WT植株和突变体M的基因型可写为RR、rr,WT和突变体M均无A基因,可知WT和突变体M的基因型分别为aaRR(感病)、aarr(抗病),将A基因导入WT构建转基因植株,经筛选获得的纯合植株N的基因型为AARR,表现为抗病(可知基因型为A_R_的植株表现型为抗病)。将植株N和突变体M杂交,F1基因型为AaRr,要想得到“A基因抑制R基因表达”的推论,F1自交后代表型、基因型及比例应为抗病∶感病=(A_R_、A_rr、aarr)∶aaR_=13∶3。方案一中,实验材料为突变体M,基因型为aarr,基因组成中无R基因,即使向其细胞中导入A基因,也无法得知A基因是否会抑制R基因表达,故该方案不可行。方案二中,实验材料为植株N,其基因型为AARR,表现为抗病,若敲除A基因后植株R基因表达,表现为感病,则推测成立。(4)WT(aaRR)无A基因,R基因能正常表达R蛋白,促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,“免疫”反应无法启动,植株表现为感病;突变体M(aarr)细胞内无A基因,但其R基因内部发生了碱基对缺失,其编码的蛋白无法促进过氧化氢酶催化过氧化氢分解,导致植株体内过氧化氢积累,“免疫”反应启动,表现为抗病;植株N(AARR)有A基因,R基因的表达被抑制,R蛋白含量降低,过氧化氢酶催化过氧化氢分解减少,导致植株体内过氧化氢积累,“免疫”反应启动,表现为抗病。
第六单元　生物的变异与进化
专题14　生物的变异与育种 D组
情境应用
简单情境
1.线粒体基因突变(2022潍坊二模,5)西藏夏尔巴人能适应高山缺氧的环境,研究发现其线粒体基因G3745A和T4216C发生了基因突变,使机体在能量代谢过程中提高了对氧气的利用效率,减少机体耗氧量;同时位于常染色体上的EPAS1、EGLN1等多个变异基因则通过适量增加血红蛋白浓度增强机体的携氧量。下列说法正确的是(　　)
A.基因发生突变后,其碱基序列一定发生改变
B.高山缺氧使夏尔巴人产生多种适应性变异基因
C.T4216C和EPAS1基因的遗传都遵循孟德尔的遗传定律
D.EPAS1、EGLN1等基因在人体成熟红细胞中持续表达增加血红蛋白浓度
答案　A　根据基因突变的概念可知,基因发生突变后,基因的碱基序列一定发生改变,A正确;基因突变是不定向的,高山缺氧使夏尔巴人适应缺氧环境的变异得以保留下来,B错误;基因在染色体上才能遵循孟德尔遗传定律,T4216C基因属于线粒体基因,不遵循孟德尔遗传定律,C错误;人体成熟红细胞没有细胞核及众多的细胞器,只有核糖体一种细胞器,而EPAS1、EGLN1等基因位于常染色体上,属于细胞核基因,人体成熟红细胞中不含这些基因,D错误。
名师点睛　基因突变后,基因的碱基序列一定改变,转录生成的mRNA的碱基序列一定改变,但翻译出来的蛋白质不一定改变。
2.原癌基因ABL易位(2022聊城二模,4)人体细胞内9号染色体上的原癌基因ABL易位至22号染色体BCR基因所在的区域,构成了一个可被红色荧光蛋白标记的BCR-ABL融合基因,造血干细胞中该融合基因的表达会导致细胞增殖失控而形成慢性粒细胞白血病。下列说法正确的是(　　)
A.ABL所在片段易位可能发生在有丝分裂过程中
B.人体细胞中ABL与BCR基因的融合属于基因重组
C.通过红色荧光点个数可以判定增殖失控细胞分裂的时期
D.造血干细胞增殖失控的根本原因是原癌基因ABL的表达
答案　A　易位属于染色体结构变异,该过程可以发生在有丝分裂过程中,A正确,B错误;红色荧光出现是由于形成了可被红色荧光蛋白标记的BCR-ABL融合基因,通过红色荧光点个数可以判定融合基因的个数,但不能判定增殖失控细胞分裂的时期(因为复制后的基因个数在前期、中期、后期、末期数目相同),C错误;BCR-ABL融合基因的表达会使造血干细胞出现增殖失控,原癌基因ABL的表达不会导致造血干细胞增殖失控,D错误。
复杂情境
3.异种杂合胚胎干细胞(2022泰安二模,14)中国科学院动物研究所科学工作者人工创建了世界首例以稳定二倍体形式存在的含有大鼠和小鼠两个物种全套染色体的异种杂合胚胎干细胞。首先通过哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术,获得了只含有一套染色体的单倍体胚胎干细胞,包括各种细胞系。然后通过细胞融合技术将小鼠孤雄(雌)和大鼠孤雌(雄)单倍体干细胞融合,获得了异种杂合二倍体胚胎干细胞。下列说法错误的是(　　)
A.该技术创造性地突破了生殖隔离所导致的不同物种间无法获得二倍体细胞的障碍
B.孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞分别相当于有性生殖中的卵子和精子
C.该单倍体胚胎干细胞含一个染色体组,可直接培育成单倍体动物模型研究性状与基因的关系
D.该异种杂合二倍体胚胎干细胞能够分化形成各种类型的杂种体细胞
答案　C　大鼠和小鼠属于两个物种,存在生殖隔离,所以该技术创造性地突破了生殖隔离所导致的不同物种间无法获得二倍体细胞的障碍,A正确;异种杂合二倍体胚胎干细胞是由孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞融合得到的,且单倍体胚胎干细胞是由配子直接发育而来的,因此孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞分别相当于有性生殖中的卵子和精子,B正确;动物细胞的全能性受限制,该单倍体胚胎干细胞含一个染色体组,不能直接培育成单倍体动物,C错误;该异种杂合二倍体胚胎干细胞具有全能性,能够分化形成各种类型的杂种体细胞,D正确。
复杂陌生情境
4.果蝇的三体遗传(2022聊城二模,22,节选)果蝇是遗传学实验的模式生物。果蝇细胞内的Ⅳ染色体多一条(三体)可以存活并能够繁殖,但多两条(四体)时不能存活。果蝇正常眼(E)和无眼(e)是一对相对性状,基因E、e位于常染色体上。现有纯合的正常眼和无眼的Ⅳ染色体三体果蝇及正常果蝇,请完善探究E、e基因是否在Ⅳ号染色体上的实验方案并预期其结果及结论。
(1)选用　　　　　　　　　　　　作为亲本杂交得F1,选择F1三体自由交配得 F2。
(2)预期实验结果和结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)纯合正常眼三体果蝇与正常无眼果蝇(或纯合无眼三体果蝇与正常的正常眼果蝇)　(2)若正常眼∶无眼=26∶1,则E、e基因在Ⅳ号染色体上;若正常眼∶无眼=3∶1,则E、e基因不在Ⅳ号染色体上(或若正常眼∶无眼=19∶8,则E、e基因在Ⅳ号染色体上;若正常眼∶无眼=3∶1,则E、e基因不在Ⅳ号染色体上)
解析　(1)为探究E、e是否在Ⅳ染色体上,有两种方案,方案一:选择纯合正常眼三体果蝇与正常无眼果蝇杂交得F1,选择F1三体自由交配得F2。(2)若该对等位基因不在Ⅳ号染色体上,无眼个体基因型为ee、正常眼果蝇基因型为EE,杂交得到的F1基因型为Ee,相互交配,子代E_(正常眼)∶ee(无眼)=3∶1;若该对等位基因在Ⅳ号染色体上,无眼个体基因型为ee、正常眼三体果蝇基因型为EEE,杂交得到的F1基因型为EEe(正常眼)和Ee(正常眼),选择三体EEe自由交配,EEe产生的配子及比例为E∶Ee∶EE∶e=2∶2∶1∶1,用棋盘法表示结果:

2E
2Ee
1EE
1e
2E
4正常眼
4正常眼
2正常眼
2正常眼
2Ee
4正常眼
致死
致死
2正常眼
1EE
2正常眼
致死
致死
1正常眼
1e
2正常眼
2正常眼
1正常眼
1无眼

所以正常眼∶无眼=26∶1。方案二:选择纯合无眼三体果蝇与正常的正常眼果蝇杂交,其思路同方案一。
第六单元　变异、育种与进化
专题十四　生物的变异与育种 E组
情境应用
复杂情境
1.水稻的育性(2021天津和平一模,15)水稻的育性由一对等位基因M、m控制,基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子,基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子,表现为雄性不育,基因M可使雄性不育个体恢复育性。
(1)通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色荧光蛋白基因D一起,导入基因型为mm的个体中,并将其插入一条不含m基因的染色体,如图所示。基因型为mm的个体在育种过程中作为　　　　(填“父本”或“母本”), 该个体与育性正常的非转基因个体杂交,子代可能出现的基因型为　　　　。 

(2)图示的转基因个体自交,F1的基因型及比例为　　　=　　　　,其中雄性不育植株为　　　　(填“有”或“无”)荧光植株。 
(3)雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,而育种工作者构建出的转基因植株的特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)母本　Mm、mm　(2)ADMmm∶mm　1∶1　无　(3)可以产生m的雄配子和m的雌配子,自交后代可以产生雄性不育的mm
解析　(1)基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子,故其育种过程中只能作为母本;育性正常的非转基因个体的基因型为MM或Mm,则基因型为mm的个体与育性正常的非转基因个体杂交,子代可能的基因型为Mm、mm。(2)由图可知,转基因个体产生的雄配子为m,雌配子为m、ADMm,自交后代基因型及比例为ADMmm∶mm=1∶1。转基因植株自交后,产生的雄性不育植株的基因型为mm,无蓝色荧光蛋白基因,不会出现荧光,因此,雄性不育植株为无荧光植株。(3)由题可知,ADMmm为雄性可育植株,可以产生m的雄配子和m的雌配子,自交后代可产生雄性不育的mm。
2.雄性突变体菠菜(2021天津和平二模,16)育种专家为获得菠菜(2N=12,XY型)更多的突变体,先将其种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,发现雄性菠菜植株性状与野生植株有明显差异,并且该地区从未发现过该种性状的植株。请分析回答下列问题:
(1)为确定该雄性菠菜植株突变性状的产生原因是染色体变异还是基因突变,最直接的方法是利用高倍镜 
　。 
(2)经研究确定该突变性状是由一条染色体上的某个基因突变产生的。为了进一步了解突变基因的显隐性和所在的染色体,设计了如下杂交实验方案:将该突变雄株与多株野生纯合雌株杂交,观察并记录F1雌、雄植株中野生型和突变型的数量及有关比例,如表1。

F1
野生型
突变型
突变型/(野生型+突变型)
雄株
M1
M2
Q
雌株
N1
N2
P

表1
①若突变基因位于X染色体上且为显性时,则Q和P分别为　　　　。 
②若Q和P分别为1/2、1/2时,则突变性状的遗传方式为　　　　　　　　　遗传。 
(3)现已确认,突变性状和野生性状由常染色体上一对等位基因(B、b) 控制。育种专家利用现代生物技术进一步对此基因的结构进行检测, 结果如图所示。该基因内部有限制酶X识别序列,基因两侧分别有限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ识别序列,如表2。


限制酶
识别序列和切割位点
EcoRⅠ
↓　　GAATTC
BamHⅠ
↓　 　GGATCC

表2
①由图可知该突变基因是由　　　　　　引起的基因结构的改变。已知限制酶X识别序列为CCGG ,若从某菠菜植株中分离出其中所含的各种B(b)基因部分区域,经限制酶X完全切割后,共出现170、220、290和 460对碱基四种片段,那么该菠菜植株的基因型是　　　　。 
②若利用PCR技术扩增B基因,设计引物序列的主要依据是　　　　,最好还应在两种引物的一端分别加上　　　　和　　　　序列,以便于后续的剪切和连接。 
答案　(1)观察突变雄株与野生型植株细胞中染色体的形态和数目,选择有丝分裂中期观察　(2)①0、1　②常染色体显性　(3)①碱基的替换　Bb　②B基因两端的部分核苷酸序列　EcoRⅠ　BamHⅠ
解析　(1)基因突变在显微镜下观察不到,而染色体变异可以通过显微镜观察,因此要判断该突变性状的产生原因是基因突变还是染色体变异,最直接的方法是在高倍镜下观察突变雄株与野生型植株细胞中染色体的形态和数目,选择有丝分裂中期观察。(2)①若突变基因位于X染色体上且为显性时,假设用A、a表示,亲本突变型雄株的基因型为XAY,野生型纯合雌株的基因型为XaXa ,杂交后代的基因型为XAXa、XaY,雌株都是突变型,雄株都是野生型,因此Q=0,P=1。②若Q和P分别为1/2、1/2时 ,雌雄的表型及其比例相同,说明控制性状的基因位于常染色体上,亲本是突变雄株与多株野生纯合雌株,后代表型及比例为野生型∶突变型=1∶1 ,说明突变型植株的基因型为Aa,野生型的基因型为aa,则该变异为常染色体显性突变。(3)①分析B和b基因的碱基序列,该基因突变是由碱基的替换导致的。分析题图,B基因中存在限制酶X的识别序列,该DNA分子被限制酶X切割产生290、170、 220对碱基三种片段,b基因中少了1个限制酶X的识别序列,因此b基因被切割成460、220对碱基两种片段,则出现290、170、220、460对碱基四种片段的基因型是Bb。②要扩增B基因,首先要依据B基因两端的部分核苷酸序列合成引物,然后还需在两种引物的一端分别加上限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列,以便于后续的剪切和连接。
3.染色体异常稻(2021天津杨村一中开学考,15)袁隆平团队培育的进行自花传粉的“超级稻”亩产1 365公斤,创下了我国双季稻产量新高。研究发现水稻的7号染色体上的一对等位基因D/d与水稻的产量相关,D基因控制高产性状,d基因控制低产性状。水稻至少有一条正常的7号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞染色体如植株甲所示),请据图分析回答:

(1)植株甲的可遗传变异类型具体为　　　　　　　　,请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法:　　　　　　　　　　　　　。 
(2)已知植株甲的基因型为Dd,若要确定D基因位于正常还是异常的7号染色体上,请试用最简单的方法设计实验证明D基因的位置(请写出杂交组合预期结果及结论):
①　　　　　　　　　　,将种子种植后观察子代植株的产量,统计性状分离比; 
②若　　　　　　　　　　,则D基因在7号正常染色体上;若　　　　　　　　　　,D基因在7号异常染色体上。 
(3)经实验确定D基因位于异常染色体上,以植株甲为父本,正常的低产植株为母本进行杂交,子代中发现了一株植株乙。若植株乙的出现是精子异常所致,则具体原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)染色体结构变异(染色体片段缺失)　用光学显微镜观察区分　(2)让植株甲自交产生种子　子代均为高产植株(高产∶低产=1∶0)　子代高产∶低产=2∶1　(3)减数分裂Ⅰ后期,同源染色体(7号)未分离,移向同一极
解析　(1)与正常染色体比较可知,异常染色体为染色体片段缺失,属于染色体结构变异。基因突变是染色体某一位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体变异是可以用光学显微镜直接观察到的。(2)杂交组合预期结果及结论:①让植株甲自交产生种子,种植后观察统计后代植株的产量;②如果D基因位于正常7号染色体上,则自交结果因dd无正常7号染色体不能存活,全部为高产(1DD、2Dd);如果D基因位于异常7号染色体上,则自交结果因DD无正常7号染色体不能存活,高产(Dd)∶低产(dd)=2∶1。(3)植株甲作为父本,基因型为Dd,低产植株为母本,基因型为dd,经实验确定D基因位于异常染色体上,由图植株乙可知,产生的植株乙的基因型为Ddd。若植株乙的出现是精子异常所致,则可判断异常精子的基因型为Dd,产生的原因为减数分裂Ⅰ后期,两条7号染色体没有分开,移向了细胞的同一极。

第六单元　变异、育种与进化
专题14　生物的变异和育种 F组
情境应用
简单情境
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.耐寒番茄品种的培育(2022安徽合肥一模,13)番茄营养丰富但不耐寒(不具有抗冻蛋白基因),为了使番茄在寒冷的环境条件下良好地生长,需开发耐寒的番茄。研究者发现,鱼体内有抗冻蛋白基因。以下对于耐寒番茄品种的获得方法,理论上可行的是(　　)
A.对番茄花粉进行诱变处理后经单倍体育种可能获得抗性品种
B.用秋水仙素处理番茄幼苗后可能筛选出符合要求的目标品种
C.把鱼的抗冻蛋白基因DNA片段直接导入番茄植株后进行筛选
D.不同品种的番茄杂交后,在杂交后代中可能筛选出目标品种
答案　A　诱变处理后可能得到抗冻蛋白基因,再经单倍体育种可获得抗性纯合体,A可行;秋水仙素处理幼苗得到多倍体,没有抗冻蛋白基因产生,B不可行;抗冻蛋白基因导入受体细胞前应先构建基因表达载体,不能直接将目的基因导入受体细胞,C不可行;杂交育种只能集中不同亲本的优良性状,无法产生抗冻蛋白基因,D不可行。
2.酪氨酸酶基因的突变(2022福建福州三模,15)酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3),均能使该基因失效导致白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化,下列叙述不正确的是(　　)

部分密码子表:UUG亮氨酸、GGG甘氨酸、UGA终止密码子
A.酪氨酸酶基因突变具有不定向性,三种突变基因之间互为等位基因
B.a1基因与A基因的表达产物相比,多一个甘氨酸而其他氨基酸不变
C.a2和a3基因都只替换一个碱基对,表达的产物只有一个氨基酸差异
D.对白化病患者父母(表型正常)进行基因检测,可能含其中三种基因
答案　C　酪氨酸酶基因A有三种隐性突变类型a1、a2、a3,它们互为等位基因,也说明基因突变具有不定向性,A正确;a1基因是在A基因编码链的GAG的GA之间插入了GGG,编码链变为GGGGAG,这样转录形成的mRNA多了GGG(甘氨酸密码子),B正确;a2基因中CGA变为TGA,转录形成的mRNA变为UGA(终止密码子),故突变后编码的蛋白质多个氨基酸缺失,C错误;白化病患者父母表型正常,父母都含正常基因A和三种隐性突变基因的其中一种,共计最多3种,D正确。
易错警示　编码链与模板链不同,双链DNA中可被转录出mRNA的链为模板链,与转录模板链互补的链为编码链。
复杂情境
3.结肠癌的发生与治疗(2022福建莆田二模,12)结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤。c-myc、p16等基因的异常改变会导致结肠癌的发生。其中,c-myc基因控制细胞生长和分裂,其过度表达可引起细胞癌变;p16基因阻止细胞不正常的增殖。下列分析错误的是(　　)
A.c-myc基因、p16基因的碱基序列改变会导致基因突变
B.推测c-myc基因是原癌基因,p16基因是抑癌基因
C.c-myc基因和p16基因在健康人的基因组中也存在
D.推测结肠癌患者体内的c-myc基因呈低表达状态
答案　D　原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,据此可推断c-myc基因是原癌基因,p16基因是抑癌基因,B正确;健康人的基因组中也可存在原癌基因和抑癌基因,C正确;原癌基因突变或过量表达会导致癌变,结肠癌患者体内的c-myc基因应为过量表达状态,D错误。
4.抗癌药物的作用机理(2022福建漳州一模,10)BCR-ABL蛋白是异常激活的酪氨酸激酶,会导致细胞恶性增殖,进而导致慢性髓系白血病(CML)的发生。如图表示抗癌药物“格列卫”在抑制慢性髓系白血病时的作用机理。下列相关分析错误的是(　　)

A.BCR-ABL蛋白可催化ATP的磷酸基团转移到底物上
B.异常激活的酪氨酸激酶可能会促进细胞凋亡,导致CML的发生
C.还可开发能与底物竞争酶结合位点的药物来治疗慢性髓系白血病
D.药物“格列卫”是通过与ATP竞争该激酶的结合位点抑制酶的活性的
答案　B　图中,BCR-ABL蛋白可与ATP、底物同时结合,使底物磷酸化(磷酸基团来自ATP),并经系列调节形成CML,A正确;异常激活的酪氨酸激酶会导致细胞恶性增殖,进而导致CML的发生,B错误;开发与底物竞争酶结合位点的药物,不会发生底物磷酸化及系列调节形成CML,从而治疗慢性髓系白血病,C正确;药物“格列卫”是通过与ATP竞争该激酶的结合位点,从而抑制酶的活性的,D正确。
5.易位的遗传效应(2022河北邯郸一模,16)(多选)果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,且A、a基因位于X染色体上。A基因存在位置效应,某杂合红眼果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后,由于异染色质结构的高度螺旋,某些细胞中的A基因不能正常表达,在眼睛中表现出红、白两色细胞镶嵌的现象,称之为花斑型眼,如图表示花斑型眼果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法中正确的是(　　)

A.A基因转移到4号染色体的异染色质区属于易位
B.花斑型眼果蝇初级卵母细胞中,A基因和a基因所在的染色体片段不能发生交叉互换
C.转移到4号异染色质区的基因由于翻译受阻而不能正常表达
D.4号染色体上的A基因距离异染色质区远可能容易表达
答案　AD　X染色体上的A基因转移到4号染色体的异染色质区,属于染色体结构变异中的易位,A正确;花斑型眼果蝇初级卵母细胞中,能发生类似十字形的特殊联会,基因A与a所在的染色体片段仍能发生交叉互换,B错误;转移到4号异染色质区的基因由于异染色质结构的高度螺旋,DNA无法解旋,不能正常转录,故不能正常表达,C错误;异染色质结构的高度螺旋会影响基因转录,4号染色体上的A基因距离异染色质区远可能容易表达,D正确。
6.(2022辽宁丹东期末,17)(不定项)棉花是我国的重要经济作物。已知棉花为两性花,科学家研究发现棉花的一个染色体组含13条染色体(n=13),二倍体棉种染色体组分为A、B、C、D、E、F、G共7类,由其中三类染色体组组成的三交种异源四倍体拓宽了棉属遗传资源,为选育具有突破性状的棉花新品种提供了新种质,其培育过程如图所示,下列相关叙述中正确的是(　　)

A.亚洲棉和野生棉杂交时需要经过去雄→套袋→人工授粉→套袋处理
B.亚洲棉根尖分生区中可能含有染色体组组成为AA和AAAA的细胞
C.通过秋水仙素处理异源二倍体的幼苗或萌发的种子可以得到异源四倍体
D.三交种异源四倍体植株具备茎秆粗壮、果实和种子比较大的优点
答案　AB　亚洲棉和野生棉杂交时,需要去雄→套袋→人工授粉→套袋处理,A正确;亚洲棉根尖分生区细胞有丝分裂前、中期含有26条染色体,染色体组组成为AA,有丝分裂后、末期细胞有52条染色体,染色体组组成为AAAA,B正确;秋水仙素处理异源二倍体的幼苗,可以得到异源四倍体,异源二倍体难以产生种子,C错误;三交种异源四倍体植株含有3种不同的染色体组,减数分裂时联会紊乱,难以产生种子,D错误。
复杂陌生情境
7.平衡易位的遗传分析(2022辽宁沈阳二模,6)两条非同源染色体各自断裂后发生了互相移接,但未改变细胞中的基因总数,这种变异属于染色体平衡易位,平衡易位携带者通常不会有异常表型。如图所示,某女性为一条4号染色体与一条20号染色体的平衡易位携带者,下列叙述正确的是(　　)

A.该女性体细胞中含有24种形态不同的染色体
B.该女性婚后,不可能生出表型正常的孩子
C.该女性产生生殖细胞过程中会出现两对同源染色体异常联会现象
D.该女性怀孕期间可通过B超检测胎儿是否为平衡易位携带者
答案　C　题中女性一条4号和一条20号染色体发生平衡易位产生了与原来4号、20号染色体不同形态的2条异常染色体,则该女性体细胞中含有22种正常的常染色体、2种异常的常染色体和1种性染色体,共25种,A错误;平衡易位携带者女性可以产生染色体正常的卵子和含平衡易位染色体的卵子,与正常男性婚配,孩子染色体正常或为平衡易位携带者,两者表型通常都正常,B错误;两条平衡易位染色体和两条正常染色体部分区段同源,会出现4号与20号两对同源染色体之间的异常联会现象,C正确;平衡易位携带者表型正常,不可用B超检测,应使用染色体分析的方法检测胎儿是否为平衡易位携带者,D错误。
8.变异类型的判断与探究(2022安徽江南十校一模,32)水稻(2n=24)可自花受粉,水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工杂交水稻经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图)。请回答下列问题:

(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基的　　　　　　　　,属于　　　　(填“显性”或“隐性”)突变。 
(2)若类型二的植株M可正常产生配子,各种配子活力相同且可育,但含Y或y基因的个体才能存活,则该变异个体自交后代的表现型及比例是　　　　　　　　。 
(3)类型三的植株N自交,子代无香味∶有香味=2∶1,对该异常分离比的出现,同学们经讨论分析提出两种假说。
假说一:含两条缺失染色体的受精卵不能发育。假说二:含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。
为初步探究假说的正确性,请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。
实验方案:任选一株　　　　　植株作父本和　　　　　　　　　　　　进行杂交,统计子代表现型及分离比。 
预期结果和结论:
①若　　　　　　　　　　,则假说一正确; 
②若　　　　　　　　　　,则假说二正确。 
答案　(1)增添、缺失或替换　显性　(2)无香味∶有香味=4∶1　(3)无香味　所有有香味植株作母本　①无香味∶有香味=1∶1　②全部为无香味或无香味∶有香味=1∶2
解析　(1)基因突变是由基因内碱基的增添、缺失或替换造成的,y突变为Y为显性突变。(2)Y所在染色体有缺失记为YO,未移接y的染色体记为yO,类型二的基因型可以表示YYOyyO,YYOyyO自交后代为9Y_y_(无香味)、3Y_yOyO(无香味)、3YOYOy_(有香味)和1YOYOyOyO(死),所以无香味∶有香味=4∶1。(3)Y所在染色体有缺失(记为Y-),若假设一正确,植株N(Y-y)自交后代为2Y-y(无香味)、1yy(有香味);若假设二正确,植株N(Y-y)自交后代为1Y-Y-(无香味)、3Y-y(无香味)、2yy(有香味)。取子代的无香味植株作父本,将子代全部有香味植株(yy)作母本;在假设一的情况下,Y-y与yy杂交,子代Y-y(无香味)∶yy(有香味)=1∶1;在假设二的情况下,任选一株无香味父本,基因型为Y-Y-或Y-y,则与yy杂交,子代全无香味(父本为Y-Y-时)或子代Y-y(无香味)∶yy(有香味)=1∶2(父本为Y-y,产生的雄配子比为Y∶y=1∶2)。


第六单元　变异、育种与进化
专题14　生物的变异与育种 G组
情境应用
简单情境
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.细胞癌变(2022浙江湖丽衢二模,6)下列关于癌细胞的叙述,错误的是(　　)
A.培养时不发生接触抑制
B.有无限增殖能力
C.由正常细胞转化而来
D.蛋白质合成能力减弱
答案　D　癌细胞由正常细胞转化而来,发生了基因突变,具有无限增殖能力,癌细胞失去了接触抑制特征,其表面的粘连蛋白很少或缺失而容易在组织间转移,但癌细胞的总体代谢比较强,蛋白质的合成能力并未减弱,D错误。
2.染色体异常配对(2022浙江宁波二模,6)染色体结构发生变化后,导致减数第一次分裂过程中染色体出现如图所示的现象(黑圈表示着丝粒)。该变异类型属于(　　)

A.缺失 B.易位
C.倒位 D.重复
答案　B　染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上,使得非同源染色体之间存在同源区段,从而在减数第一次分裂前期出现异常的配对现象,该变异类型属于染色体结构变异中的易位,B正确。
复杂情境
3.培育少籽(子)果实(2022浙南名校联考,9)在水果的栽培中,果实少籽(子)的品种更受欢迎。少籽品种的类型根据其培育原理可分为激素少籽、多倍体少籽和易位少籽。下列叙述错误的是(　　)
A.大棚种植环境下昆虫少,不利于番茄授(受)粉,通常使用生长素促进果实发育
B.三倍体西瓜虽然在减数分裂时同源染色体联会紊乱,但仍有可能产生正常配子
C.通过人工诱导,在染色体断裂处发生非同源片段的错误连接获得易位少籽个体
D.三种少籽品种均可通过有性繁殖获得子代,实现了较高的经济效益
答案　D　大棚种植环境下昆虫少,不利于番茄授(受)粉,利用生长素可促进子房发育,获得无籽(子)或少籽番茄,A正确;三倍体西瓜含有三个染色体组,在减数分裂产生配子时同源染色体联会紊乱,产生正常配子的概率较低,B正确;人工诱导可引起基因突变或染色体畸变(变异),因此处理后可获得易位少籽个体,C正确;三种少籽品种中,像三倍体西瓜这样的多倍体少籽品种高度不育,不能通过有性繁殖正常获得子代,D错误。
易错提醒　利用生长素处理得到的激素少籽番茄,若通过有性繁殖获得子代,则又会长出普通有籽果实。
4.变异与遗传病(2022浙江杭州二模,21)Menkes病是由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,因此例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.以上病例表明基因突变具有稀有(低频)性、多方向(不定向)性、多数有害性和可逆性
答案　A　 例2缺失了1对碱基,若在该位置再缺失2对碱基,影响了一个氨基酸的组成,可能导致引起的ATP7A蛋白的改变较小,该患者有可能不患病,A正确;例1缺失的碱基比例2多,导致ATP7A蛋白的氨基酸减少量也比例2多,但其所造成的影响不一定比例2大,B错误;遗传密码位于mRNA上,C错误;题述病例不能体现基因突变的稀有(低频)性和可逆性,D错误。