解密13 变异与育种(分层训练)-【高频考点解密】2023年高考生物二轮复习讲义+分层训练(新教材)(解析版)
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解密13 变异与育种
A组 基础练
1.(2022·浙江·模拟预测)基因型为AaBb的某高等动物,如图为其细胞分裂某时期的示意图。下列叙述正确的是( )
A.该细胞含两套遗传物质和两个染色体组
B.该细胞处于后期Ⅰ,其子细胞为次级卵母细胞
C.该细胞分裂形成卵细胞的基因型可能为AB或aB
D.形成该细胞的过程中发生了基因重组和染色体畸变
【答案】C
【分析】图示细胞细胞质不均等分裂,且细胞中含有同源染色体,是处于减数第一次分裂的初级卵母细胞;细胞中A和a所在的染色体发生了交叉互换。
【详解】A、该细胞处于后期Ⅰ,染色体已经完成复制,因此含有四套遗传物质和两个染色体组,A错误;
B、该细胞处于后期Ⅰ,其子细胞为次级卵母细胞和第一极体,B错误;
C、由图可知,分裂后的次级卵母细胞基因组成为AaBB,因此分裂形成卵细胞的基因型可能为AB或aB,C正确;
D、形成该细胞的过程中发生了基因重组,并未发生染色体畸变,D错误。
故选C。
2.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测)如图表示利用基因型为 AAbb 的二倍体西瓜甲和基因型为 aaBB 的二倍体西瓜乙培育无子西瓜的过程,有关叙述错误的是( )
A.①过程常用秋水仙素处理,秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成
B.图中三倍体西瓜植株的基因型为 AAaBbb
C.图中四倍体西瓜植株上所结的即为无籽西瓜
D.为避免每年都要制种的麻烦,可对三倍体西瓜进行无性繁殖
【答案】C
【分析】多倍体育种是指利用人工诱变或自然变异等,通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料,用以选育符合人们需要的优良品种。多倍体是指由受精卵发育而来并且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
【详解】A、①过程常用秋水仙素处理,秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,导致细胞不能分裂,而使染色体数目加倍,A正确;
B、图中四倍体的基因型为AAAAbbbb,和基因型为aaBB的二倍体西瓜乙杂交,得到三倍体西瓜植株的基因型为AAaBbb,B正确;
C、四倍体西瓜植株上所结的西瓜是四倍体和二倍体杂交的结果,因四倍体和二倍体都能产生配子,配子结合形成受精卵可发育成种子,故四倍体西瓜植株上所结的西瓜有种子,三倍体西瓜植株上所结的西瓜没有种子,C错误;
D、三倍体无子西瓜没有种子,为避免每年都要制种的麻烦,可对三倍体西瓜进行无性繁殖,D正确。
故选C。
3.(2022·浙江·模拟预测)癌症对人类的健康危害极大,手术、放疗、化疗和分子靶向药物是治疗癌症的主要手段。下列叙述错误的是( )
A.多数癌症是遗传与环境因素相互作用的结果
B.放疗可能导致染色体结构变异、DNA遭到破坏
C.变异后的癌细胞的形态结构不会发生改变
D.抑癌基因发生突变不一定导致癌细胞的形成
【答案】C
【分析】一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
【详解】A、细胞癌变的内因往往与原癌基因和抑癌基因发生改变有关,细胞癌变的外因称为致癌因子,包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子,故癌症是遗传(基因)与环境因素(致癌因子)相互作用的结果,A正确;
B、放疗是利用放射性同位素产生的α、β、γ射线等照射癌变组织杀死癌细胞的一种方法,有可能会引起染色体畸变和基因突变,B正确;
C、细胞发生癌变后,癌变细胞内一些酶的活性升高,代谢增强,细胞的形态结构会发生改变,C错误;
D、细胞癌变的发生不是单一基因突变的结果,是一种累积效应,D正确。
故选C。
4.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测)下列关于染色体组与单倍体的说法,正确的是( )
A.一个染色体组应是生物配子中的全部染色体
B.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
C.某生物体细胞基因型为DDDdEEee,则可断定该生物为四倍体
D.单倍体是含有本物种配子染色体数的个体,可能含有同源染色体
【答案】D
【分析】细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组
单倍体由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。
【详解】A、生物配子中的染色体不一定为一个染色体组,如六倍体小麦的配子中,含有3个染色体组,A错误;
B、单倍体可以含有1个或几个染色体组,故用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体,还可以是多倍体,B错误;
C、若该生物是由配子发育来的,则为单倍体,若是由受精卵发育来的,则为四倍体,C错误;
D、单倍体是含有本物种配子染色体数的个体,可能含有同源染色体,如四倍体生物的配子发育而来的单倍体,D正确。
故选D。
5.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校考模拟预测)下列叙述不涉及基因突变的是( )
A.用 X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株
B.用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄
C.DNA 分子中碱基对的替换引起镰刀型细胞贫血症
D.淀粉分支酶基因中插入一段外来的DNA序列导致淀粉分支酶不能合成
【答案】B
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,具有随机性、普遍性、不定向性、少利多害性和低频性。
【详解】A、用 X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株,属于基因突变,利用了人工诱变提高突变率,A正确;
B、用生长素类似物处理未授粉的番茄雌蕊,因未授粉而不形成种子,利用了生长素能促进子房发育成果实,B错误;
C、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,镰刀型贫血症根本原因是基因突变,C正确;
D、淀粉分支酶基因中插入一段外来的DNA序列,改变了基因碱基的序列,导致淀粉分支酶不能合成,性状变成了相对性状,属于基因突变,D正确。
故选B。
6.(2018·四川攀枝花·统考一模)下列有关育种和变异的叙述,正确的是( )
A.抗生素可以诱发细菌产生相应的抗性突变
B.基因工程育种能定向改变生物的性状
C.二倍体与四倍体杂交获得的三倍体可育
D.诱变育种和杂交育种均可形成新基因
【答案】B
【分析】农业生产中可以利用变异进行育种,如杂交育种的原理是基因重组,诱变育种的原理是基因突变,多倍体育种的原理是染色体数目变异。
【详解】A、变异是不定向的,抗生素不能诱发细菌产生相应的抗性突变,抗生素起到筛选的作用,A错误;
B、基因工程育种原理是基因重组,利用转基因技术等定向改变生物的性状,B正确;
C、二倍体与四倍体杂交获得的三倍体在减数分裂时出现联会紊乱不能产生可育配子,故三倍体不可育,C错误;
D、诱变育种可以产生新基因,但杂交育种不可以产生新基因,但能形成新的基因型,D错误。
故选B。
7.(2020·吉林长春·校联考模拟预测)下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,错误的是( )
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.由花粉直接发育而来的个体是单倍体
C.用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的个体是二倍体
D.由受精卵发育而来的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体
【答案】C
【分析】二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。由配子发育成的个体叫单倍体。由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
【详解】A、一个染色体组中均为非同源染色体,不含同源染色体,A正确;
B、由花粉直接发育而来的个体是单倍体,B正确;
C、配子发育而来的个体,不论含有几个染色体组都为单倍体,用秋水仙素处理单倍体植株,如果该配子中含有两个染色体组,则得到的个体是四倍体,C错误;
D、由受精卵发育而来的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体,D正确。
故选C。
8.(2022·江苏泰州·统考模拟预测)雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24,为XO型性别决定方式。因染色体较大、数目较少等,雄蝗虫是观察细胞减数分裂的良好材料。图为某细胞照片的局部,下列相关叙述错误的是( )
A.活体注入适量的秋水仙素利于观察到分裂中期的细胞
B.次级精母细胞减数第二次分裂后期含染色体数为23
C.图中出现的V、X等形状说明该细胞经历了染色体复制过程
D.采用改良的苯酚品红作为染色剂便于观察染色体的存在状态
【答案】B
【分析】题意分析,蝗虫为二倍体的生物,为XO型性别决定方式。雄蝗虫的染色体数目为23条,雌蝗虫的染色体数目为24条,说明蝗虫的性别是与染色体数目有关。
【详解】A、在采集精巢前对蝗虫活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,抑制纺锤体的形成,使细胞停留在分裂中期,从而获得较多的中期分裂相,A正确;
B、雄蝗虫的染色体数目为23条,处于减数第二次分裂前中期的次级精母细胞中含有的染色体数目为12或11,此时细胞中每条染色体均含有两个染色单体,因此,减数第二次分裂后期的次级精母细胞中含染色体数为24或22,B错误;
C、图中出现的V、X等形状的染色体,说明其中 含有两个染色单体,说明该细胞经历了染色体复制过程,C正确;
D、改良的苯酚品红能使染色体着色,便于观察,因此,采用改良的苯酚品红作为染色剂便于观察染色体的存在状态,D正确。
故选B。
9.(2022·重庆·重庆八中校考模拟预测)人体皮肤上的黑色素细胞聚集可形成黑色素痣,进一步恶化可形成黑色素瘤(恶性肿瘤)。在个体发育过程中,神经嵴细胞分化产生黑色素母细胞,再进一步分化为成熟的黑色素细胞,分别敲除神经嵴细胞、黑色素母细胞、成熟黑色素细胞中的p 53基因,并驱动突变后的BRAF基因的表达,发现神经嵴细胞和黑色素母细胞会发展成黑色素瘤,成熟黑色素细胞则形成黑色素痣。下列说法错误的是( )
A.黑色素母细胞比神经嵴细胞分化程度更高
B.黑色素痣细胞间的黏着性一般比黑色素瘤细胞高
C.通过镜检细胞形态可初步判断黑色素母细胞是否发生癌变
D.上述中的p 53基因属于原癌基因,BRAF基因属于抑癌基因
【答案】D
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。题中涉及的p53基因被敲出,并驱动突变后的BRAF基因的表达,神经嵴细胞和黑色素母细胞会发展成黑色素瘤,成熟黑色素细胞则形成黑色素痣,说明p 53基因阻止细胞进行不正常的增殖,属于抑癌基因,BRAF基因属于原癌基因。
【详解】A、神经嵴细胞分化产生黑色素母细胞,据此可知黑色素母细胞比神经嵴细胞分化程度更高,A正确;
B、肿瘤细胞细胞膜上的糖蛋白减少,黏着性降低,黑色素痣细胞间的黏着性一般比黑色素瘤细胞高,B正确;
C、癌变后的细胞形态结构会发生一定的改变,因此通过镜检细胞形态可初步判断黑色素母细胞是否发生癌变,C正确;
D、上述中的p 53基因属于抑癌基因,BRAF基因属于原癌基因。
故选D。
10.(2021·黑龙江哈尔滨·哈九中校考三模)玉米是我国重要的粮食产品之一。育种专家常采用杂交的方式来选育新品种。育种专家在用纯合的细茎(不抗倒伏)玉米(AA)和粗茎(抗倒伏)玉米(aa)杂交得到的后代中,发现了一株粗茎的个体,对于粗茎个体出现的原因,提出以下的假设:①环境条件引起染色体数目加倍;②发生了基因突变;③发生了染色体片段缺失;④水肥充足造成茎秆粗壮,遗传物质没有改变。回答下列问题。
(1)若是该粗茎玉米是由染色体数目加倍引起的,则引起这种变异的环境因素最可能是___________,检测该变异类型最简便的方法是_________。
(2)有人欲用杂交的方式确定假设②③的变异类型,已知玉米若出现两条同源染色体相同片段的缺失,则形成的种子无发芽能力。用该粗茎玉米与纯合的细茎玉米杂交获得F1,F1随机受粉产生F2,观察、统计F2植株的表现型及比例。
a.若F2表现型及比例为________,则该粗茎植株的成因是基因突变,并用遗传图解解释F1到F2的过程_______________。
b.若F2表现型及比例为________,则该粗茎植株的成因是染色体片段缺失。
(3)欲探究该粗茎玉米的产生是否由水肥条件影响的,写出实验设计思路:__________________。
【答案】 低温 显微镜观察处于有丝分裂中期细胞,确定其染色体数目是否加倍 细茎∶粗茎=3∶1 细茎∶粗茎=4∶1或者细茎:粗茎:不发芽种子=12:3:1 取该玉米的组织进行植物组织培养,得到幼苗,均分为甲、乙两组,甲组栽种在水肥充足的土壤中,乙组栽种在相对贫瘠的土壤中,观察茎的粗细
【分析】生物的性状由基因控制,基因有显性和隐性之分;当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
【详解】(1)低温可以引起染色体数目加倍,若是该粗茎玉米是由染色体数目加倍引起的,则引起这种变异的环境因素最可能是低温,检测该变异类型最简便的方法是显微镜观察处于有丝分裂中期细胞,确定其染色体数目是否加倍。
(2)若是发生了基因突变,用该粗茎玉米(aa)与纯合的细茎玉米(AA)杂交获得F1(Aa),F1随机受粉产生F2,则F2表现型及比例为细茎∶粗茎=3∶1,用遗传图解表示为
。若是发生了染色体片段缺失,用该粗茎玉米(a0)与纯合的细茎玉米(AA)杂交获得F1(Aa、A0),F1随机受粉产生F2,F1产生1/2A、1/4a、1/40,根据配子法可知,F2表现型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎:粗茎:不发芽种子=12:3:1。
(3)欲探究该粗茎玉米的产生是否由水肥条件影响的,取该玉米的组织进行植物组织培养,得到幼苗,均分为甲、乙两组,甲组栽种在水肥充足的土壤中,乙组栽种在相对贫瘠的土壤中,观察茎的粗细。
【点睛】本题考查几种育种方法,意在考查学生的识记能力和判断能力;重点考查变异在育种上的应用,要求学生熟练掌握诱变育种、杂交育种、单倍体育种和基因工程育种的原理、方法、优缺点和典例。
B组 提升练
1.(2022·浙江·模拟预测)如图甲是基因型为的动物体内4个处于不同减数分裂时期的细胞的核DNA、染色体和染色单体数目。图乙是图甲所示4个细胞中的一个。下列叙述错误的是( )
A.图乙细胞含有2套遗传信息,是图甲中的细胞Ⅰ
B.细胞Ⅱ所处阶段可能发生基因突变、基因重组和染色体畸变
C.分裂产生图乙细胞的同时,产生的另一细胞的基因组成可能有3种
D.细胞Ⅲ中Y染色体的数量可能是0或1或2
【答案】D
【分析】图甲中,Ⅰ细胞染色体和DNA的数目和体细胞一样,可能是未复制或MⅡ后期;Ⅱ细胞DNA复制完成,可能是G2期、有丝分裂前期、中期或MI;细胞Ⅲ有染色单体,但数目减半处于MⅡ前期或中期;细胞Ⅳ是减数分裂完成后的细胞;图乙没有同源染色体,着丝粒(点)分裂,细胞处于MⅡ后期。
【详解】A、图乙细胞处于MⅡ后期,细胞中含有2套遗传信息,是图甲中的细胞I,A正确;
B、细胞ⅡDNA复制已经完成,所处阶段可能是G2期、有丝分裂前期、中期或MI,可能发生基因突变(基因突变通常发生在S期,但诱发突变可以发生在任何时期)、基因重组和染色体畸变,B正确;
C、由图乙细胞可知,产生该细胞的初级精母细胞可能发生了交叉互换,也可能发生了基因突变,若发生交叉互换,则另一细胞的基因组成是AaYY;若发生显性突变,则另一细胞的基因组成是AAYY;若发生隐性突变,另一细胞的基因组成是aaYY,C正确;
D、细胞Ⅲ存在染色单体,但数目减半,可能处于MⅡ前期或中期,故细胞Ⅲ中Y染色体数目可能为0或1,不可能为2,MⅡ后期或末期的细胞中才可能出现2个Y染色体,D错误。
故选D。
2.(2022·浙江·模拟预测)某生物兴趣小组观察某二倍体成熟哺乳动物体内某一器官的几种细胞,测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目,测定结果绘制如图,下列分析正确的是( )
A.细胞a可能是卵细胞或精细胞或第二极体
B.细胞g中有4个染色体组,8套遗传物质
C.细胞c和g都含有同源染色体和非同源染色体
D.细胞d、e的染色体结构的稳定性强,不易发生基因突变
【答案】A
【分析】染色体数/核DNA数=1,说明1条染色体上有1个DNA,染色体数/核DNA数=1/2 ,说明1条染色体上有2个DNA,染色体数与核DNA数比值在1/2 ~1之间说明核DNA正在复制。
【详解】A、题目中没有涉及该生物的性别,细胞a中染色体数=核DNA数=n,说明是已完成减数分裂的子细胞,可能是卵细胞或精细胞或第二极体,A正确;
B、细胞g处于有丝分裂后期,细胞中含有4个染色体组,4套遗传物质,B错误;
C、若细胞c处于MⅡ后期,此时细胞中无同源染色体,若细胞g处于有丝分裂后期,含有同源染色体和非同源染色体,C错误;
D、d、e细胞的染色体数目为2n,但核DNA数目介于2n~4n之间,说明处于间期的S期,此时发生DNA解旋并复制,染色体结构稳定性较差,容易发生基因突变,D错误。
故选A。
3.(2022·陕西安康·统考一模)由于外界环境或内部因素的影响,减数分裂过程中发生的变异直接导致生物性状的改变,如图表示精原细胞(基因型为AaBb)产生的4个精细胞中染色体以及基因的分布情况,图中字母表示相关基因。下列相关叙述错误的是( )
A.甲形成过程中基因重组发生在减数第一次分裂后期
B.乙产生的原因是减数第二次分裂间期基因A完成了复制
C.丙的产生是染色体发生了易位,导致非等位基因组合
D.丁的产生可能是减数第一次分裂前的间期发生了基因突变
【答案】B
【分析】可遗传变异的类型:基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。
【详解】A、甲为正常的精细胞,形成过程中发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合,属于基因重组,发生在减数第一次分裂的后期,A正确;
B、乙中多了一条含A的染色体,可能是减数第二次分裂后期着丝粒分裂后,染色单体形成的染色体未分离造成的,减数第二次分裂间期不会发生基因复制,B错误;
C、丙细胞中含a的染色体上出现了非等位基因b,而b基因一开始位于非同源染色体上的,说明发生了染色体的易位,导致非等位基因组合,C正确;
D、丁细胞中在a的相同位置出现了新的等位基因a1,是基因突变的结果,可能在减数第一次分裂前的间期发生基因突变,D正确。
故选B。
4.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶从而与腺嘌呤配对。一个精原细胞在进行DNA复制时,一个DNA分子中有两个胞嘧啶发生了羟化。下列叙述错误的是( )
A.该细胞进行两次有丝分裂后,有一个或两个子细胞中含有羟化胞嘧啶
B.该细胞产生的初级精母细胞中四条姐妹染色单体含有羟化胞嘧啶
C.不能通过光学显微镜检测突变位点的位置
D.胞嘧啶发生羟化的DNA分子中,嘌呤与嘧啶的含量相等
【答案】B
【分析】1、DNA分子复制方式为半保留复制。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一个DNA分子中有两个胞嘧啶发生羟化,若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的一条链上,则进行两次有丝分裂后,只有一个子细胞中含有羟化胞嘧啶,若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的两条链上,则进行两次有丝分裂后,有两个子细胞中含有羟化胞嘧啶,A正确;
B、由于DNA分子具有半保留复制的特点,若一个精原细胞在进行DNA复制时,一个DNA分子中有两个胞嘧啶发生羟化,则形成的初级精母细胞中可能有一条或两条姐妹染色单体含有羟化胞嘧啶,不可能四条姐妹染色单体含有羟化胞嘧啶,B错误;
C、基因突变在光学显微镜下观察不到,C正确;
D、由于羟化胞嘧啶依然是与嘌呤配对,因此胞嘧啶发生羟化的DNA分子中嘌呤与嘧啶的含量相等,D正确。
故选B。
5.(2022·湖北·一模)新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸,导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象叙述不正确的是( )
A.核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率
B.若“移码”发生在正常人体细胞中,则可能导致其性状改变
C.核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子位置发生改变
D.新冠病毒的“移码”的机制,不会导致基因突变
【答案】C
【分析】1、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸,这样的3个碱基叫作一个密码子。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
3、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作基因突变。
4、基因控制性状的两种方式:
(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;
(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、根据题意,核糖体“移码”导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质,故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率,A正确;
B、基因可以通过两种方式控制生物体的性状,若“移码”发生在正常人体细胞中,会导致细胞合成新的蛋白质,则可能导致其性状改变,B正确;
C、核糖体“移码”只是影响翻译过程中碱基序列的读取,不会改变RNA上起始密码子的位置,C错误;
D、新冠病毒的“移码”的机制不会改变基因的碱基序列,所以不会导致基因突变,D正确。
故选C。
6.(2022·内蒙古鄂尔多斯·校考模拟预测)二倍体观赏辣椒,既可食用,又可观赏,具有良好的开发应用前景。辣椒的叶形是决定其观赏价值的重要性状,研究发现其由两对等位基因控制。若以卵圆形叶纯合品系(P1)与披针形叶纯合品系(P2)为材料,杂交获得F1,F1自交得F2,叶形实验结果如下图所示,下列说法错误的是( )
A.控制观赏辣椒叶形的两对等位基因位于非同源染色体上
B.在三种表现型的群体中,基因型种类最多的是长卵圆形叶植株
C.在三种表现型的群体中,纯合子比例最大的是卵圆形叶植株
D.为获得稳定遗传的长卵圆形叶品种,可以F1为材料进行单倍体育种后再进行筛选
【答案】C
【分析】据遗传图解分析,子二代中表型比例为9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明观赏辣椒的叶形由位于非同源染色体上的两对等位基因控制,遵循基因自由组合定律。
【详解】A、据遗传图解分析,子二代中表型比例为9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明观赏辣椒的叶形由位于非同源染色体上的两对等位基因控制,遵循基因自由组合定律,A正确;
B、子二代中表型比例为9:3:4,其中基因型种类最多的是长卵圆形叶,有4种基因型,分别是AABB、AaBB、AABb、AaBb,B正确;
C、F1长卵圆形叶的基因型为AaBb,F2中长卵圆形叶的基因型为A_B_,纯合子占1/9,卵圆形叶的基因型为A_bb或aaB_,纯合子占1/3,披针形叶的基因型为aaB_和aabb或A_bb和aabb,纯合子占1/2,占的比例最大,C错误;
D、为获得稳定遗传的长卵圆形叶品种,可以F1为材料进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,再经秋水仙素处理后,获得二倍体纯种,最终筛选获得所需类型,D正确。
故选C。
7.(2022·山西忻州·统考模拟预测)下列关于生物可遗传变异的叙述,正确的是( )
A.取二倍体豌豆的花药进行离体培养,得到的植株为二倍体
B.豌豆淀粉分支酶基因中插入外来DNA片段而引起的变异属于基因重组
C.杂合高茎(Dd)豌豆自交,子代中出现矮茎豌豆是基因重组的结果
D.正常情况下,杂合圆粒(Rr)豌豆的一个配子中不可能同时出现R和r
【答案】D
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、二倍体豌豆的花药进行离体培养,得到的植株大多数为单倍体,A错误;
B、豌豆淀粉分支酶基因中插入外来DNA片段而引起的变异属于基因突变,B错误;
C、有性生殖过程中,基因重组指的是非等位基因间的重新组合,杂合高茎(Dd)豌豆中D与d是等位基因,C错误;
D、正常情况下﹐杂合圆粒(Rr)豌豆的R,r随同源染色体分离,进入不同配子中,D正确。
故选D。
8.(2022·四川雅安·统考模拟预测)一基因型为AaBb的卵原细胞经细胞分裂产生了一个基因组成为ab的卵细胞,同时产生了基因型分别为AB,aB和ab的三个极体。产生这种现象的原因是( )
A.在减数第一次分裂的四分体时期发生了交叉互换
B.Aa、Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上
C.第一极体分裂过程中A基因所在的染色体片段缺失
D.在初级卵母细胞形成过程中有一个A基因发生突变
【答案】D
【分析】卵细胞的形成过程:卵原细胞(基因AaBb)经过减数第一次分裂前的间期形成了初级卵母细胞(基因型为AAaaBBbb),经减数第一次分裂形成次级卵母细胞(基因型为AABB)+第一极体(基因型为aabb),再经减数第二次分裂形成了 1个卵细胞(基因型为AB)+3个极体(基因型为AB、ab、ab)。
【详解】ACD、AaBb的卵原细胞产生ab的卵细胞同时,产生了基因型分别为:AB、aB和ab的三个极体,子代细胞有基因A一个、B两个、a三个、b两个,产生这种现象的原因是一个A基因突变为a基因,不是发生交叉互换和染色体片段缺失,AC错误,D正确;
B、Aa、Bb这两对基因位于一对同源染色体上,且A和B在一条染色体上,a和b位于一条染色体上时,突变后(一个A基因突变为a基因),也会出现上述结果,B错误。
故选D。
9.(2022·辽宁鞍山·鞍山一中校考二模)锦鲤因其观赏价值体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上,雌性鱼类更具有性状优势。科学家用人工诱导雌核发育技术来培养纯合的二倍体锦鲤。人工诱导雌核发育的方法有卵裂抑制法(方法①)和抑制极体放出法(方法②)。下图所示精子已用强紫外线或强X光照射破坏染色体,但保留受精能力。下列说法错误的是( )
A.精子失去遗传能力但细胞膜表面的信息分子仍有活性
B.方法①②中细胞松弛素的作用效果类似秋水仙素
C.不用精子也能直接将卵子用方法①处理成纯合二倍体
D.若方法①中处理卵子的细胞松弛素浓度过低,则可能形成单倍体
【答案】C
【分析】题图分析:图示为人工诱导雌核发育的的两种方法,用不含染色体的精子诱导卵母细胞的分裂过程,而后用细胞松弛素处理抑制第一次卵裂的发生,从而获得二倍体;第二种方法是设法抑制受精作用发生后,次级卵母细胞第二次分裂过程中第二极体的放出,进而获得二倍体。
【详解】A、结合题意可知,精子因为紫外线或X光照射使其染色体被破坏,但细胞膜表面的信息分子仍有活性,因而能诱导次级卵母细胞的分裂过程,A正确;
B、方法①②中细胞松弛素的作用效果类似秋水仙素,通过抑制纺锤体的形成而实现,B正确;
C、方法①为卵裂阻止法,该过程中需要用精子刺激次级卵母细胞的进行第二次分裂过程释放第二极体,而后才能进行后续的抑制卵裂的步骤,因此该方法中需要用精子处理,C错误;
D、若方法①中处理卵子的细胞松弛素浓度过低,则可能达不到抑制纺锤体形成的作用,因而使得卵裂过程正常进行,而后继续分裂、分化可形成单倍体,D正确。
故选C。
10.(2022·广东茂名·统考一模)拟南芥(2N=10)是一年生草本、十字花科植物,自花传粉。株高20cm左右,从发芽到开花约40天,果实为角果,每个果荚可生50~60粒种子,富有多对相对性状。因广泛用于研究种子的萌发、植物光周期等遗传分子机制,被称为“植物界的果蝇”,回答下列问题:
(1)拟南芥作为良好的遗传学材料的优点有______(列举2项),对拟南芥进行人工杂交实验时,对母本进行的操作为________。
(2)为研究影响拟南芥种子萌发的分子机制,研究人员以品系甲(DD)为材料,经诱变获得了D功能缺失的结合突变体1,利用二者进行了以下实验:
杂交组合
亲本类型
子代种子萌发率(%)
杂交①
品系甲×品系甲
70
杂交②
突变体1×突变体1
10
杂交③
品系甲♀×突变体1♂
70
杂交④
突变体1♀×品系甲♂
10
杂交①②的实验结果表明,D基因的功能是_______。由杂交③④的实验结果可推测子代种子萌发率降低的原因可能为_______。以此推测,杂交③的子代自交,所结种子中,高萌发率和低萌发率的种子数量比为______。
(3)为阐明拟南芥花色的遗传分子机制,研究人员诱变出紫花杂合子突变体2和白花纯合子突变体3,突变体2与突变体3杂交,F1表现为紫花:红花:白花=1:6:1,挑选出F1中的紫花自交,F2表现为紫花:红花:白花=27:36:1,由此分析,拟南芥花色性状至少涉及独立遗传的______对等位基因,上述F1中的红花基因型有_____种,F2红花中纯合子比例为____。
(4)以上三种突变体的产生体现了基因突变具有______ 特点。
【答案】(1) 染色体数目少、易培养、生长周期短、子代数量多、有多对相对性状等 去雄—套袋—人工授粉—套袋
(2) 促进种子萌发 来自父本的D基因的表达受抑制 1:1
(3) 3 6 1/6
(4)随机性
【分析】自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
【详解】(1)拟南芥具有染色体数目比较少、易培养、生长周期短、后代数目多等特点,可以作为遗传学的研究材料;杂交时,需要对母本进行的步骤是去雄—套袋—人工授粉—套袋。
(2)杂交实验①的子代种子萌发率70%,杂交实验②的子代种子萌发率10%,表明D基因的功能是促进种子萌发;杂交③和杂交④互为正反交实验,品系甲作母本时种子萌发率显著高于品系甲作父本时种子萌发率,推测,子代种子萌发率降低的原因可能为来自父本的D基因的表达受抑制;杂交③亲本为品系甲♀与突变体1♂,则子一代基因型为Dd,令其自交,自交时母本可产生D:d=1:1的配子,父本产生D:d=1:1的配子,且来自父本的D基因表达受抑制,因此子代表现为高萌发率:低萌发率=1:1。
(3)F1自交产生后代,F2表现为紫花:红花:白花=27:36:1,子代和为64,判断F1产生8种配子,说明判断拟南芥花色性状至少涉及独立遗传的3对等位基因;假设用A/a、B/b、C/c表示三对基因,A_B_C_表现为紫花,aab-bcc表现为白花,其余基因型表现为红花。F1表现为紫花:红花:白花=1:6:1,判断突变体2与突变体3杂交为测交,则红花有6种基因型;F2红花中纯合子包括1/36AABBcc、1/36AAbbcc、1/36AAbbCC、1/36aaBBCC、1/36aaBBcc、1/36aabbCC,因此F2红花中纯合子比例为1/6。
(4)三种突变体的产生表现为基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上,使得不同基因发生突变,体现出基因突变具有随机性。
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