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适用于新高考新教材浙江专版2025届高考生物一轮总复习单元检测6生物的变异与进化浙科版
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这是一份适用于新高考新教材浙江专版2025届高考生物一轮总复习单元检测6生物的变异与进化浙科版，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.21-三体综合征的病因是父母的生殖细胞在减数分裂形成配子时,21号染色体发生不分离现象所致。这种变异属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体结构变异D.染色体数目变异
2.近年来杭州湾湿地的生态环境持续改善,生态文明建设卓有成效。研究人员调查发现,该地区的近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地,共记录到水鸟16目45科163种。该调查结果体现了生物多样性中的( )
A.基因多样性和物种多样性
B.生态系统多样性和物种多样性
C.种群多样性和物种多样性
D.生态系统多样性和基因多样性
3.生物中某些核酸的进化速度恒定,可通过比较代表性基因的差异判断物种的亲缘关系。考古学家从岩土沉积物中提取古生物遗骸DNA,与现代基因库的材料比对研究物种起源及进化。下列叙述错误的是( )
A.核酸的进化不是打破种群遗传平衡的因素
B.同种基因在进化前后的差异主要体现在碱基序列上
C.研究人员可用DNA分子杂交技术来研究基因的结构差异
D.对比古生物DNA与现代DNA可证明生物界在分子水平上的统一性
4.与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到,但仅有不到7%的栽培番茄中含有此基因。从进化的角度来看,人工选育番茄( )
A.加快了新物种的形成
B.扩大了番茄的基因库
C.定向改变了番茄的进化方向
D.为番茄进化提供了原材料
5.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
阅读下列材料,回答第6、7题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才能开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后,该植株开花提前,检测基因组DNA,发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,但DNA序列未发生改变,这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
6.这种DNA甲基化水平改变引起表型改变,属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体变异D.表观遗传
7.该植物经5-azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著改变的是( )
A.基因的碱基数量
B.基因的碱基排列顺序
C.基因的复制
D.基因的转录
8.如图所示,在脊椎动物胚胎发育的早期,都有一个相当大的尾,有鳃裂,脑子很小。动物的个体发育都是按规定的途径一步一步完成的。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.为所有脊椎动物来自共同祖先提供了证据
B.说明生物界在类型上具有多样性
C.说明不同生物在分子水平上具有统一性
D.说明不同生物的DNA分子是相同的
9.如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示染色体片段),丙图左侧表示某健康人的HTT基因,右侧表示某患者的HTT基因,下列叙述正确的是( )
A.甲发生了染色体数目变异
B.乙细胞减数分裂形成的四分体正常
C.丙的变异类型是重复
D.甲、乙的变异可用显微镜观察检验
10.野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感。将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基上,绝大多数死亡,有个别存活,并能进行繁殖,如图甲。继续用同浓度的青霉素处理存活的细菌,结果如图乙、丙。下列叙述正确的是( )
A.该细菌抗药性产生是人工选择的结果
B.存活的细菌进行繁殖并将抗青霉素性状直接传递给后代
C.该细菌在接触青霉素前可能通过染色体畸变产生了变异
D.图甲→乙→丙过程中,该细菌的基因频率发生了定向改变
11.人与黑猩猩的亲缘关系较近。成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,下列叙述错误的是( )
A.人与黑猩猩具有相似的早期胚胎发育阶段
B.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
C.造成这种差异的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
D.造成这种差异的根本原因是两种血红蛋白基因的碱基序列不同
12.大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异?( )
13.生物多样性是维持生态系统稳定以及人类生存和发展的重要条件,近年来,我国的生物多样性保护成就显著,下列措施不利于保护生物多样性的是( )
A.建立自然保护区和国家公园
B.把某些保护对象迁至异地进行专门保护
C.大力引进外来物种以增加当地物种多样性
D.建立种子库等对物种的遗传资源进行长期保存
14.野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,基因突变所产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长,将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学在实验中将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现多个菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。这些菌落出现的原因不可能是( )
A.杂菌污染B.基因突变
C.染色体变异(畸变)D.基因重组
15.某种野生型水稻体内B基因突变成b基因,导致编码的多肽链第31位色氨酸替换为亮氨酸,表现为矮化的突变体水稻。用赤霉素处理这种突变体的幼苗,株高恢复正常。下列叙述正确的是( )
A.B基因与b基因中的嘌呤和嘧啶的比值不同
B.B基因突变成b基因,并不影响其基因组成的完整性
C.B基因突变成b基因,自然选择就发生作用
D.突变体水稻经赤霉素处理后产生的变异是可以遗传的
阅读下列材料,完成第16~18题。
不同个体之间可进行遗传物质的流动,称为水平基因转移(HGT)。HGT被认为是细菌耐药性传播的主要驱动因素。可移动遗传元件是耐药基因发生HGT的必要条件,如质粒、整合子等。整合子是一种可移动的DNA片段,主要包括整合酶基因(int)和可变区。可变区可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因。耐药基因在位点att之间的可逆性捕获和剪切过程如下图。整合子若定位在细菌拟核DNA上,可将携带的耐药基因“纵向”传播给子代;若定位于质粒上,则可实现耐药基因跨物种的“横向”传播。
16.从可遗传变异的类型分析,HGT属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体结构变异D.染色体数目变异
17.下列关于耐药基因水平转移的叙述,正确的是( )
A.经水平转移获得的耐药基因不能纵向传播
B.整合酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能
C.不同整合子所携带的耐药基因种类和数量相同
D.耐药基因水平转移仅发生在同种生物个体之间
18.超级细菌对多种抗生素都具有耐药性。下列叙述错误的是( )
A.抗生素对细菌的耐药性进行了选择
B.抗生素的使用可提高耐药基因的频率
C.HGT可将不同耐药基因整合到同一细菌中
D.耐药基因的“纵向”传播是产生超级细菌的根本原因
19.某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中a、b、c、d均表示姐妹染色单体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂,为次级卵母细胞
B.该细胞的染色体数和核DNA数均为体细胞的一半
C.a与b在后期分离后,a与c或d的组合是随机的
D.该细胞的形成过程中没有发生基因重组
20.天然彩棉很受大众喜爱,下图为科学家培育不同颜色棉花的过程,下列叙述正确的是( )
A.过程③需要多代自交进行纯合化处理
B.过程③产生的子代可出现三种颜色棉花
C.过程①②的培育原理分别为染色体畸变、基因突变
D.过程④要用秋水仙素处理萌发的种子,产生白色棉的概率为1/4
阅读下列材料,完成第21、22题。
甲岛上某种昆虫(性别决定为XY型)的体色是由基因B/b决定的,雌雄个体数基本相等,且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后,调查到的相关体色基因的种类及其频率。
21.下列关于不同岛上该种昆虫体色基因及相关基因型频率的叙述,错误的是( )
A.基因B1、B2均是B基因发生突变的结果
B.乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变
C.若体色基因位于常染色体上,则乙岛bb的基因型频率为25%
D.若体色基因位于X染色体上,则甲岛XBXb的基因型频率为16%
22.下列关于不同岛上该昆虫的进化及其原因的判断,正确的是( )
A.甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离
B.甲、乙、丙岛间环境条件的差异加速了不定向进化的发生
C.引起乙、丙二岛昆虫进化的因素可能涉及遗传漂变、基因迁移等
D.乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是不同环境条件定向突变的结果
23.某二倍体高等动物(2n=4),基因型为AaBb的卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P的培养液中完成减数分裂产生卵细胞。该卵细胞与精子(DNA被32P全部标记)完成受精作用。受精卵在含31P的培养液中进行一次分裂,分裂过程中形成的某时期的细胞如下图所示,图中①②两条染色体上的DNA仅含31P,下列叙述错误的是( )
A.受精卵产生该细胞的过程中发生了基因突变
B.图示细胞中含32P的核DNA为6个,含31P的核DNA为8个
C.图示细胞中有4对同源染色体,2个染色体组
D.若产生精子的精原细胞为纯合子,则精原细胞的基因型为AABB或aaBB
24.某雌果蝇(2n=8)甲的性染色体由一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)和一条Y染色体组成,该果蝇可产生两种可育配子。经诱变处理后的乙果蝇与甲果蝇进行杂交,过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲果蝇体细胞中的染色体最多为18条
B.若乙果蝇的X染色体上发生显性致死突变,则F1均为雌性
C.丙果蝇的性状与甲果蝇完全相同
D.若丁表现出突变性状,则突变基因位于X、Y的同源区段
25.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成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( )
平衡易位携带者的联会复合物
A.上述变异存在染色体数目变异
B.上述变异在光学显微镜下可见
C.男性携带者的次级精母细胞中含有23条染色体
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)
26.研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。下列说法正确的是( )
注:统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。
A.Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于性染色体上
B.将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是bbZWB
C.Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子,与白壳卵雌蚕杂交,可以通过卵壳颜色区分性别
D.为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体的目的,可以大规模进行记忆性基因突变
27.吖啶类染料是一类重要的诱变剂。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;若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基,在下一轮复制前该诱变剂丢失,则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对,该类诱变剂引起移码突变的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.基因中发生上述变化会使基因在表达时提前或延迟终止
B.上述增加或缺失突变属于染色体结构变异
C.上述增加或缺失突变会导致某一个氨基酸发生改变
D.上述增加或缺失突变可能会导致该细胞中基因数目增加或减少
28.2019年3月,我国科学家发现,某些患者卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间,会出现退化凋亡的现象,将该现象命名为“卵子死亡”。研究表明,该病是由常染色体上的PANX1基因突变导致的显性遗传病。下列叙述错误的是( )
A.该病患者的PANX1基因可能来自父方或母方
B.该病是常染色体遗传病,但男女患病率不相等
C.通过产前诊断可以确定胎儿是否携带致病基因
D.突变后的PANX1基因的碱基数量可能未发生改变
29.大熊猫最初是食肉动物,经过漫长的进化过程,现其主要食物是竹子。现有一遗传平衡的熊猫种群,雌、雄个体数量相当,若该种群中A基因频率为70%,a基因频率为30%,则下列有关说法正确的是( )
A.该大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
B.由于环境的变化使大熊猫控制食性相关的基因发生突变
C.将若干人工繁育的大熊猫放归该种群,导致A基因频率改变,则该种群发生了进化
D.若该对等位基因只位于X染色体上,则大熊猫群体中XaY的基因型频率为30%
30.雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活(不影响配子中X染色体的活力),雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌、雄个体随机交配产生F2。若不发生突变,下列有关叙述正确的是( )
A.F1中只发绿色荧光的个体既有雌性又有雄性
B.F1中只发红色荧光的个体其发光细胞分布情况相同
C.F1中同时发出红、绿荧光的个体所占的比例为1/2
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
二、非选择题(本大题共2小题,共40分)
31.(18分)研究人员培育了一株拟南芥(2n=10)纯合突变体,其4号染色体上冷敏型基因d突变为抗冻型基因D,5号染色体上耐高盐基因N突变为盐敏型基因n。收集该纯合突变体自交所结种子,待种子发育成植株与野生型植株杂交得F1,F1自交所得F2中耐高盐抗冻型∶耐高盐冷敏型∶盐敏抗冻型∶盐敏冷敏型=21∶15∶7∶5。回答下列问题。
(1)获得该突变体的育种方法为 。为获得满足要求的个体,往往需要大量处理实验材料,原因是基因突变具有 、多方向性等特点。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循 定律,判断的依据是 。
(3)F2群体中四种表型的比例,不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常,而雄配子部分存活率低。根据 可推测,带有D基因的配子存活率下降。请写出以F1作为父本测交的遗传图解。
(4)进一步研究发现,野生型4号染色体上与d基因相邻有一个紧密连锁的基因m,m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育;而突变体4号染色体携带m基因的片段丢失。推测:F1产生配子时,m基因最迟在 (填“MⅠ”“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响D基因花粉的成活率。
32.(22分)某二倍体植物的雌、雄花序分别由A/a和B/b两对等位基因控制,其中基因A控制生成雌花序,基因B控制生成雄花序,当基因A和B均存在时,该植物表现为雌雄同株,当该两对等位基因隐性纯合时表现为雌株。其叶片的锯形和非锯形受等位基因N/n控制,宽叶和窄叶受等位基因M/m控制,让非锯形窄叶雌株、锯形宽叶雄株杂交,F1全为非锯形宽叶雌雄同株。回答下列问题。
(1)F1自交得到F2,F2中雌雄同株有90株,雌株有40株,雄株有30株,推测出现这种现象的原因是 。
(2)F1自交得到F2,F2中非锯形宽叶有91株,非锯形窄叶有31株,锯形宽叶有29株,锯形窄叶有10株,若题述四对等位基因均位于非同源染色体上,则F2雄株的锯形宽叶植株中杂合子所占比例为 ,让F2中非锯形宽叶雌雄同株与纯合的锯形窄叶雄株杂交,后代中产生纯合的锯形窄叶雌株的概率是 。
(3)研究人员在用该植物的纯合细茎雌雄同株植株(AABBRR)和粗茎雌雄同株植株(AABBrr)杂交时,偶然得到了一株粗茎个体(植株甲)。研究人员推测植株甲出现的原因可能是发生了基因突变或发生了染色体片段缺失。请设计一个杂交实验,探究植株甲出现的原因,简要写出杂交实验思路,并写出预期实验结果和实验结论。(若不含基因R或r,则形成的种子无发芽能力)
答案：
1.D 在进行减数分裂形成配子时,21号染色体发生不分离现象会导致子代多一条或少一条染色体,其中21-三体综合征是由第21号染色体多出一条导致的,属于染色体数目变异,D项正确。
2.B 由题意可知,水鸟16目45科163种体现的是物种多样性,近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地体现了生态系统多样性。
3.A 核酸的进化是打破种群遗传平衡的因素,因为遗传信息蕴藏在DNA中,A项错误;同种基因在进化前后的差异主要体现在碱基序列上,因为遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中,B项正确;研究人员可用DNA分子杂交技术来研究基因的结构差异,因为不同的基因碱基序列不同,C项正确;对比古生物DNA与现代DNA可证明生物界在分子水平上的统一性,因为生物的遗传信息都蕴藏在碱基的排列顺序中,D项正确。
4.C 野生番茄和栽培番茄之间没有形成生殖隔离,没有形成新物种,A项错误;与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到,但仅有不到7%的栽培番茄中含有此基因,可见番茄种群的基因库没有发生改变,B项错误;人工选育可以使番茄的t基因频率发生改变,即改变了番茄的进化方向,使番茄往人类需求的方向进化,C项正确;人工选育番茄不属于突变和基因重组,没有为进化提供原料,人工选育番茄相当于自然选择的过程,D项错误。
5.A 白菜型油菜是二倍体,有两个染色体组,植株Bc是由该油菜的卵细胞发育而成的单倍体植株,故其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组,A项错误;在单倍体育种中可以用单倍体幼苗Bc作为实验材料,通过秋水仙素诱导其染色体加倍来获取纯合植株,能明显缩短育种年限,B、C两项正确;植株Bc仅含有一个染色体组,在形成配子时,由于染色体相互配对紊乱而使其配子发育异常,最终导致高度不育,D项正确。
6.D 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化。
7.D 植物经5-azaC去甲基化处理后,基因启动子区解除基因转录沉默,基因能正常转录产生mRNA。
8.A 图示几种脊椎动物胚胎发育的早期,都有一个相当大的尾,有鳃裂,脑子很小,这为所有脊椎动物来自共同祖先提供了证据。
9.D 甲发生了染色体结构变异中的缺失,A项错误;乙细胞发生了染色体结构变异中的倒位,导致减数分裂形成的四分体不正常,B项错误;丙中重复的是碱基序列,染色体结构变异中的重复指的是基因的重复,C项错误。
10.D 细菌抗药性的产生是基因突变的结果,与人工选择无关,A项错误;存活下来的个体通过繁殖产生后代的过程中可能会再次变异,故不一定都能抗青霉素,并且通过繁殖直接传递给后代的是基因,而不是性状,B项错误;金黄色葡萄球菌为原核生物,细胞中没有染色体,不能发生染色体畸变,因此,自然情况下金黄色葡萄球菌只能发生基因突变,C项错误。
11.C 人与黑猩猩的亲缘关系较近,可能有共同的祖先,故人与黑猩猩具有相似的早期胚胎发育阶段,A项正确;两者的血红蛋白都存在于红细胞中,都能行使正常的生理功能,B项正确;成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,这种变异可能是碱基替换造成的,但不能确定是发生在黑猩猩这一物种形成的过程中,C项错误;由于成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,这种变异可能是碱基替换造成的,故造成这种差异的根本原因是两种血红蛋白基因的碱基序列不同,D项正确。
12.C 由题干信息可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,这两对等位基因不能自由组合,正常情况下杂合子只能产生两种类型的配子,若发生了染色体易位,可产生四种类型的配子,如图C,相应个体测交,后代可表现出类似自由组合的比例。
13.C 建立自然保护区和国家公园属于就地保护,是保护生物多样性的最有效的措施,A项不符合题意;把某些保护对象迁至异地进行专门保护,属于迁地保护,利于保护生物多样性,B项不符合题意;大力引进外来物种可能会引起生物入侵,影响当地物种多样性,不利于保护生物多样性,C项符合题意;建立种子库等对物种的遗传资源进行长期保存,利于保护生物多样性,D项不符合题意。
14.C 若操作过程中出现杂菌污染,可能会出现能在基本培养基中单独存活的微生物,A项不符合题意;混合培养过程中,由于基因突变具有随机性、不定向性,故菌株中已突变的基因可能再次发生突变,B项不符合题意;大肠杆菌为原核生物,其细胞结构中不含染色体,因而题中菌落的出现不会是染色体变异(畸变)造成的,C项符合题意;大肠杆菌可直接吸收外源DNA片段而获得部分遗传性状,因此该现象可能是基因重组导致的,D项不符合题意。
15.B B基因与b基因都是双链DNA,嘌呤与嘧啶数目均相同,故二者的嘌呤和嘧啶的比值均为1,A项错误;B基因突变成b基因,基因的数目不变,并不影响其基因组成的完整性,B项正确;B基因突变成b基因,表型发生改变,自然选择才发生作用,C项错误;突变体水稻经赤霉素处理后遗传物质不发生改变,因此产生的变异是不可以遗传的,D项错误。
16.B 根据题意“不同个体之间可进行遗传物质的流动,称为水平基因转移(HGT)”,结合题图可知,水平基因转移(HGT)属于基因重组,B项正确。
17.B 根据题意,经水平转移获得的耐药基因若定位于细菌拟核DNA上,可以“纵向”传播,A项错误;根据题图可知,整合酶可以识别att,并将耐药基因插入或剪切,因此兼具限制酶和DNA连接酶的功能,B项正确;整合子主要包括整合酶基因(int)和可变区,由于可变区可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因,因此不同整合子所携带的耐药基因种类和数量不一定相同,C项错误;根据题意,耐药基因若定位于质粒上,则可实现耐药基因跨物种的“横向”传播,即耐药基因水平转移可以发生在不同种生物个体之间,D项错误。
18.D 使用抗生素以后,具有耐药性的细菌生存并将耐药基因遗传下来,多次选择以后产生耐药的超级细菌,因此抗生素对细菌的耐药性进行了选择,A项正确;抗生素的使用可提高耐药基因的频率,B项正确;HGT指不同个体之间可进行遗传物质的流动,因此可将不同耐药基因整合到同一细菌中,产生超级细菌,C项正确;基因突变是产生超级细菌的根本原因,D项错误。
19.C 该图表示某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程,没有同源染色体,则可能是次级卵母细胞或第一极体,A项错误;此时每条染色体上有两个DNA分子,该细胞的染色体数为体细胞的一半,核DNA数与体细胞的相同,B项错误;该细胞在分裂后期,a与b分离后移向两极,c和d分离后移向两极,a与c或d的组合是随机的,C项正确;该细胞的形成过程是减数第一次分裂,此过程发生了基因重组,D项错误。
20.B 过程③为粉红棉的自交,粉红棉的基因型为bO,自交后,子代基因型为bb、bO、OO,表型为深红棉、粉红棉、白色棉,而目标植株为白色棉,自交根据子代的表型能直接选出,无需多代自交进行纯合化处理,A项错误,B项正确;分析题图可知,过程①发生了基因突变,B基因突变为b基因,过程②发生了染色体片段的缺失(染色体结构变异),C项错误;过程④为单倍体育种,先将粉红棉含b、O(比例为1∶1)的花药经离体培养获得单倍体幼苗,单倍体通常高度不育,再用秋水仙素处理幼苗,获得染色体加倍的纯合植株,产生白色棉的概率为1/2,D项错误。
21.A 基因突变是生物变异的根本来源,即新基因是通过基因突变产生的,基因突变具有不定向性,因而不能确定基因B1、B2是B基因发生突变的结果还是b基因发生突变的结果,A项错误;结合题图可知,乙、丙岛上该昆虫的相关的基因种类发生了改变,因而可知,乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变,B项正确;若控制体色基因位于常染色体上,则乙岛bb的基因型频率为50%×50%=25%,C项正确;若体色基因位于X染色体上,则甲岛XBXb的基因型频率为80%×20%×2×1/2=16%,D项正确。
22.C 根据图示信息不能确定甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离,只能说明乙、丙两岛上的昆虫发生了进化,A项错误;自然选择决定生物进化的方向,且生物的进化是定向的,根据图中数据可知,甲、乙、丙岛间环境条件的差异使得三个种群向不同方向进化,B项错误;遗传漂变、基因迁移、自然选择、基因突变、迁入和迁出等都会引起乙、丙二岛昆虫的进化,C项正确;乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是基因突变的结果,且基因突变具有不定向性,D项错误。
23.C 由于受精卵只能进行有丝分裂,受精卵在分裂过程中发生了基因突变,A项正确;DNA全部被32P标记的卵原细胞在含31P的培养液中完成减数分裂,产生的卵细胞中含有2个核DNA,且2个核DNA分子均为一条链被32P标记,一条链被31P标记。该卵细胞与DNA全部被32P标记的精子结合形成受精卵,在含31P的培养液中进行有丝分裂过程中,由精子提供的2个核DNA经DNA复制、着丝粒分裂形成4个核DNA分子,这4个核DNA分子均为一条链被32P标记,一条链被31P标记;由卵细胞提供的2个核DNA分子经DNA复制、着丝粒分裂形成4个核DNA分子,这4个核DNA分子中,其中2个核DNA分子一条链被32P标记,一条链被31P标记,还有2个核DNA分子两条链全部被31P标记(即①②上的DNA),因此图示细胞中含32P的核DNA为6个,含31P的核DNA为8个,B项正确;该细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,含有4个染色体组,C项错误;图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变成a或a突变为A)。图中①②两条染色体只含有31P,而来源于精子的染色体均被32P标记,因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aabb),因此卵细胞的基因型为ab,由于细胞复制时发生了基因突变(A突变成a或a突变为A),可推知精子的基因型为AB或aB。若产生该精细胞的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为AABB或aaBB,D项正确。
24.B 根据题意“甲的性染色体由一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)和一条Y染色体组成”可知,甲果蝇的染色体数目和正常果蝇(2n=8)的染色体数目应相同,为8条或16条(有丝分裂后期),A项错误;若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变,即F1中含有来自乙的X染色体的个体均死亡,由图示可知,则F1全表现为雌性(丙),B项正确;由图可知,甲果蝇为雌果蝇,丙的一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)来自甲,Y染色体只能来自乙果蝇,丙果蝇的性别与甲相同,但性状与甲果蝇不一定相同,C项错误;由图可知,丁的X染色体来自乙,Y染色体来自甲,且仅对乙进行诱变处理,故若丁表现出突变性状,则该突变基因应位于X染色体上,不能确定是否位于X、Y的同源区段上,D项错误。
25.C 根据题干信息可知,14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,通过染色体易位和连接形成,发生了染色体结构变异和染色体数目变异,该变异在光学显微镜下可见,A、B两项正确;由于发生14/21平衡易位,男性携带者的次级精母细胞在减数第二次分裂的前期和中期含有22或23条染色体,在减数第二次分裂的后期含有44或46条染色体,C项错误;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),分别是含有14、21号染色体的正常卵细胞、含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、含有14号染色体的卵细胞、含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、含有21号染色体的卵细胞,D项正确。
26.B Ⅰ组黑壳卵家蚕中雌雄比例接近1∶1,说明该性状与性别无关,即携带B基因的染色体片段转移到了其他常染色体上,A项错误;Ⅱ组黑壳卵家蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上,亲本雌蚕的基因型为bbZWB与白壳卵雄蚕bbZZ杂交,子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑壳卵),雄蚕的基因型为bbZZ(白壳卵),B项正确;Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上,亲本雌蚕的基因型为bbZBW,与白壳卵雄蚕bbZZ杂交,子代雌蚕的基因型为bbZW(白壳卵),雄蚕的基因型为bbZBZ(黑壳卵)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,子代为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW,其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过壳卵颜色区分性别,C项错误;基因突变具有不定向性,大规模基因突变不能达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体的目的,应根据遗传学原理进行杂交,D项错误。
27.A 基因中发生基因突变可能会导致终止密码子提前或延后出现,从而会使基因在表达时提前或延迟终止,A项正确;图中碱基对的增添或缺失,属于基因突变,B项错误;若上述增加或缺失突变发生在非编码区的非调控位点,那么氨基酸的种类、序列、数目一般来说没有影响,如果发生在编码区,一般会导致之后部位对应的氨基酸序列发生改变,C项错误;基因突变是指基因中碱基对的插入、缺失或替换,因而不会导致基因的数目和位置发生改变,D项错误。
28.A 已知该病是常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子会退化凋亡,其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞,因此该病患者的致病基因只能来自父方,A项错误;“卵子死亡”是卵子在体外放置一段时间或者受精后一段时间死亡的,在男性中不会发病,B项正确;该病是基因突变导致的常染色体显性遗传病,产前诊断是在胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因,C项正确;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的插入、替换或缺失,若PANX1基因是由于碱基对的替换而发生的基因突变,则突变前后碱基数量不变,D项正确。
29.C 基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,因此,大熊猫种群中全部A和a基因不能构成大熊猫种群的基因库,A项错误;变异具有不定向性,环境的变化只是起到选择的作用,故变化的环境不是使大熊猫控制食性的相关基因发生突变的原因,B项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,将若干人工繁育的大熊猫放归该种群,导致A基因频率改变,则该种群发生了进化,C项正确;若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体XaXa的基因型频率为Xa基因频率的平方,因雌雄比例1∶1,则XaXa基因型频率为1/2×30%×30%=4.5%,同理雄性个体XaY的基因型频率为1/2×30%=15%,D项错误。
30.D F1基因型:XRXG、XRX、XGY、XY,只有雄性个体XGY发绿光,A项错误。F1中只发红光的个体基因型为XRX,雌性个体中,X染色体随机失活一条,所以不同细胞中发光分布情况不同,B项错误。F1中同时发出红、绿荧光的个体基因型及比例为1/4XRXG,C项错误。F1雌性基因型为1/2XRXG、1/2XRX,雄性基因型为1/2XGY、1/2XY;F1雌、雄个体随机交配产生F2,F1雌性个体产生配子的基因型及比例为1/4XG、1/2XR、1/4X,雄性个体产生配子的基因型及比例为1/4XG、1/4X、1/2Y,则F2的基因型及比例为1/16XGXG、1/8XRXG、1/8XGX、1/8XRX、1/16XX、1/8XGY、1/4XRY、1/8XY;其中只发一种荧光的个体有1/16XGXG、1/8XGX、1/8XRX、1/8XGY、1/4XRY,总和为11/16,D项正确。
31.答案 (除标注外,每空2分)(1)诱变育种 稀有性、可逆性(3分)
(2)自由组合 控制性状的基因位于两对非同源染色体上
(3)F2中抗冻型∶冷敏型=7∶5(3分)
(遗传图解4分)
(4)MⅠ
解析 (1)获得突变体的育种方法为诱变育种,基因突变具有多方向性、可逆性、稀有性等特点,往往需要大量处理实验材料。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循自由组合定律,因为冷敏型基因d和抗冻型基因D位于4号染色体上,而耐高盐基因N和盐敏型基因n位于5号染色体上,属于非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循基因自由组合定律。
(3)F2群体中四种表型的比例不符合典型的孟德尔遗传比例(9∶3∶3∶1)。分析两对性状,耐高盐(N_)∶盐敏(nn)=3∶1,抗冻型(D_)∶冷敏型(dd)=7∶5,又据题意“研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常,而雄配子部分存活率低”可推测,带有D基因的配子存活率下降。根据分析F1的基因型为DdNn,雌配子正常,则雌配子中D∶d=1∶1,雄配子中D∶d=1∶5,才能得到F2中DD∶Dd∶dd=1∶6∶5(抗冻型∶冷敏型=7∶5)。F1作父本进行测交的遗传图解见答案。
(4)由于突变体4号染色体缺失一个片段,导致m基因丢失,所以如果m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育,则m基因最迟在MⅠ时期表达,因为MⅠ结束后,同源染色体分离形成子细胞,且染色体发生缺失,所以可能形成只有D而不含m的子细胞。
32.答案 (除标注外,每空4分)(1)基因A/a和B/b位于两对非同源染色体上,且等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合(2分)
(2)8/9 0
(3)实验思路:用植株甲与纯合的细茎植株杂交获得F1,F1随机交配产生F2,观察、统计F2植株的表型及比例。(4分)
预期结果和结论:若F2表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1,则该植株甲的成因是基因突变;(4分)若F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1,则该粗茎植株的成因是染色体片段缺失。(4分)
解析 (1)F2中雌雄同株(A_B_)有90株,雌株(aabb和A_bb)有40株,雄株(aaB_)有30株,比例为9∶4∶3,符合9∶3∶3∶1的变式,说明A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律,两对等位基因位于非同源染色体上,且等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)让亲本非锯形窄叶雌株与锯形宽叶雄株杂交,F1都是非锯形宽叶雌雄同株,说明非锯形和宽叶均为显性性状,且双亲均为纯种,推测亲本基因型为AAbbNNmm和aaBBnnMM,F1的基因型为AaBbNnMm,F1自交,F2雄株中锯形宽叶的基因型为aaB_nnM_,其中杂合的概率=1-锯形宽叶纯合(aaBBnnMM)的概率=1-1/3×1/3=8/9;F2中非锯形宽叶雌雄同株(A_B_N_M_)与纯合的锯形窄叶雄株(aaBBnnmm)杂交,后代中不会出现基因型中带有bb的个体,故产生纯合的锯形窄叶雌株的概率是0。
(3)若是发生了基因突变,用植株甲(rr)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr),F1随机交配产生的F2的表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1。若是发生了染色体片段缺失,用植株甲(rO,O表示相应基因缺失)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr、RO),F1产生的配子为1/2R、1/4r、1/4O,根据题干信息和配子法可知,F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1。
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.21-三体综合征的病因是父母的生殖细胞在减数分裂形成配子时,21号染色体发生不分离现象所致。这种变异属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体结构变异D.染色体数目变异
2.近年来杭州湾湿地的生态环境持续改善,生态文明建设卓有成效。研究人员调查发现,该地区的近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地,共记录到水鸟16目45科163种。该调查结果体现了生物多样性中的( )
A.基因多样性和物种多样性
B.生态系统多样性和物种多样性
C.种群多样性和物种多样性
D.生态系统多样性和基因多样性
3.生物中某些核酸的进化速度恒定,可通过比较代表性基因的差异判断物种的亲缘关系。考古学家从岩土沉积物中提取古生物遗骸DNA,与现代基因库的材料比对研究物种起源及进化。下列叙述错误的是( )
A.核酸的进化不是打破种群遗传平衡的因素
B.同种基因在进化前后的差异主要体现在碱基序列上
C.研究人员可用DNA分子杂交技术来研究基因的结构差异
D.对比古生物DNA与现代DNA可证明生物界在分子水平上的统一性
4.与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到,但仅有不到7%的栽培番茄中含有此基因。从进化的角度来看,人工选育番茄( )
A.加快了新物种的形成
B.扩大了番茄的基因库
C.定向改变了番茄的进化方向
D.为番茄进化提供了原材料
5.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
阅读下列材料,回答第6、7题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才能开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后,该植株开花提前,检测基因组DNA,发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低,但DNA序列未发生改变,这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
6.这种DNA甲基化水平改变引起表型改变,属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体变异D.表观遗传
7.该植物经5-azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著改变的是( )
A.基因的碱基数量
B.基因的碱基排列顺序
C.基因的复制
D.基因的转录
8.如图所示,在脊椎动物胚胎发育的早期,都有一个相当大的尾,有鳃裂,脑子很小。动物的个体发育都是按规定的途径一步一步完成的。据此分析,下列叙述正确的是( )
A.为所有脊椎动物来自共同祖先提供了证据
B.说明生物界在类型上具有多样性
C.说明不同生物在分子水平上具有统一性
D.说明不同生物的DNA分子是相同的
9.如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示染色体片段),丙图左侧表示某健康人的HTT基因,右侧表示某患者的HTT基因,下列叙述正确的是( )
A.甲发生了染色体数目变异
B.乙细胞减数分裂形成的四分体正常
C.丙的变异类型是重复
D.甲、乙的变异可用显微镜观察检验
10.野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感。将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基上,绝大多数死亡,有个别存活,并能进行繁殖,如图甲。继续用同浓度的青霉素处理存活的细菌,结果如图乙、丙。下列叙述正确的是( )
A.该细菌抗药性产生是人工选择的结果
B.存活的细菌进行繁殖并将抗青霉素性状直接传递给后代
C.该细菌在接触青霉素前可能通过染色体畸变产生了变异
D.图甲→乙→丙过程中,该细菌的基因频率发生了定向改变
11.人与黑猩猩的亲缘关系较近。成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,下列叙述错误的是( )
A.人与黑猩猩具有相似的早期胚胎发育阶段
B.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
C.造成这种差异的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
D.造成这种差异的根本原因是两种血红蛋白基因的碱基序列不同
12.大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异?( )
13.生物多样性是维持生态系统稳定以及人类生存和发展的重要条件,近年来,我国的生物多样性保护成就显著,下列措施不利于保护生物多样性的是( )
A.建立自然保护区和国家公园
B.把某些保护对象迁至异地进行专门保护
C.大力引进外来物种以增加当地物种多样性
D.建立种子库等对物种的遗传资源进行长期保存
14.野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长,基因突变所产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长,将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学在实验中将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现多个菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。这些菌落出现的原因不可能是( )
A.杂菌污染B.基因突变
C.染色体变异(畸变)D.基因重组
15.某种野生型水稻体内B基因突变成b基因,导致编码的多肽链第31位色氨酸替换为亮氨酸,表现为矮化的突变体水稻。用赤霉素处理这种突变体的幼苗,株高恢复正常。下列叙述正确的是( )
A.B基因与b基因中的嘌呤和嘧啶的比值不同
B.B基因突变成b基因,并不影响其基因组成的完整性
C.B基因突变成b基因,自然选择就发生作用
D.突变体水稻经赤霉素处理后产生的变异是可以遗传的
阅读下列材料,完成第16~18题。
不同个体之间可进行遗传物质的流动,称为水平基因转移(HGT)。HGT被认为是细菌耐药性传播的主要驱动因素。可移动遗传元件是耐药基因发生HGT的必要条件,如质粒、整合子等。整合子是一种可移动的DNA片段,主要包括整合酶基因(int)和可变区。可变区可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因。耐药基因在位点att之间的可逆性捕获和剪切过程如下图。整合子若定位在细菌拟核DNA上,可将携带的耐药基因“纵向”传播给子代;若定位于质粒上,则可实现耐药基因跨物种的“横向”传播。
16.从可遗传变异的类型分析,HGT属于( )
A.基因突变B.基因重组
C.染色体结构变异D.染色体数目变异
17.下列关于耐药基因水平转移的叙述,正确的是( )
A.经水平转移获得的耐药基因不能纵向传播
B.整合酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能
C.不同整合子所携带的耐药基因种类和数量相同
D.耐药基因水平转移仅发生在同种生物个体之间
18.超级细菌对多种抗生素都具有耐药性。下列叙述错误的是( )
A.抗生素对细菌的耐药性进行了选择
B.抗生素的使用可提高耐药基因的频率
C.HGT可将不同耐药基因整合到同一细菌中
D.耐药基因的“纵向”传播是产生超级细菌的根本原因
19.某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程中,某时期的细胞如图所示,其中a、b、c、d均表示姐妹染色单体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞处于减数第二次分裂,为次级卵母细胞
B.该细胞的染色体数和核DNA数均为体细胞的一半
C.a与b在后期分离后,a与c或d的组合是随机的
D.该细胞的形成过程中没有发生基因重组
20.天然彩棉很受大众喜爱,下图为科学家培育不同颜色棉花的过程,下列叙述正确的是( )
A.过程③需要多代自交进行纯合化处理
B.过程③产生的子代可出现三种颜色棉花
C.过程①②的培育原理分别为染色体畸变、基因突变
D.过程④要用秋水仙素处理萌发的种子,产生白色棉的概率为1/4
阅读下列材料,完成第21、22题。
甲岛上某种昆虫(性别决定为XY型)的体色是由基因B/b决定的,雌雄个体数基本相等,且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后,调查到的相关体色基因的种类及其频率。
21.下列关于不同岛上该种昆虫体色基因及相关基因型频率的叙述,错误的是( )
A.基因B1、B2均是B基因发生突变的结果
B.乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变
C.若体色基因位于常染色体上,则乙岛bb的基因型频率为25%
D.若体色基因位于X染色体上,则甲岛XBXb的基因型频率为16%
22.下列关于不同岛上该昆虫的进化及其原因的判断,正确的是( )
A.甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离
B.甲、乙、丙岛间环境条件的差异加速了不定向进化的发生
C.引起乙、丙二岛昆虫进化的因素可能涉及遗传漂变、基因迁移等
D.乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是不同环境条件定向突变的结果
23.某二倍体高等动物(2n=4),基因型为AaBb的卵原细胞(DNA被32P全部标记)在含31P的培养液中完成减数分裂产生卵细胞。该卵细胞与精子(DNA被32P全部标记)完成受精作用。受精卵在含31P的培养液中进行一次分裂,分裂过程中形成的某时期的细胞如下图所示,图中①②两条染色体上的DNA仅含31P,下列叙述错误的是( )
A.受精卵产生该细胞的过程中发生了基因突变
B.图示细胞中含32P的核DNA为6个,含31P的核DNA为8个
C.图示细胞中有4对同源染色体,2个染色体组
D.若产生精子的精原细胞为纯合子,则精原细胞的基因型为AABB或aaBB
24.某雌果蝇(2n=8)甲的性染色体由一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)和一条Y染色体组成,该果蝇可产生两种可育配子。经诱变处理后的乙果蝇与甲果蝇进行杂交,过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲果蝇体细胞中的染色体最多为18条
B.若乙果蝇的X染色体上发生显性致死突变,则F1均为雌性
C.丙果蝇的性状与甲果蝇完全相同
D.若丁表现出突变性状,则突变基因位于X、Y的同源区段
25.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成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( )
平衡易位携带者的联会复合物
A.上述变异存在染色体数目变异
B.上述变异在光学显微镜下可见
C.男性携带者的次级精母细胞中含有23条染色体
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)
26.研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。下列说法正确的是( )
注:统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。
A.Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于性染色体上
B.将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是bbZWB
C.Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子,与白壳卵雌蚕杂交,可以通过卵壳颜色区分性别
D.为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体的目的,可以大规模进行记忆性基因突变
27.吖啶类染料是一类重要的诱变剂。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;若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基,在下一轮复制前该诱变剂丢失,则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对,该类诱变剂引起移码突变的过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.基因中发生上述变化会使基因在表达时提前或延迟终止
B.上述增加或缺失突变属于染色体结构变异
C.上述增加或缺失突变会导致某一个氨基酸发生改变
D.上述增加或缺失突变可能会导致该细胞中基因数目增加或减少
28.2019年3月,我国科学家发现,某些患者卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间,会出现退化凋亡的现象,将该现象命名为“卵子死亡”。研究表明,该病是由常染色体上的PANX1基因突变导致的显性遗传病。下列叙述错误的是( )
A.该病患者的PANX1基因可能来自父方或母方
B.该病是常染色体遗传病,但男女患病率不相等
C.通过产前诊断可以确定胎儿是否携带致病基因
D.突变后的PANX1基因的碱基数量可能未发生改变
29.大熊猫最初是食肉动物,经过漫长的进化过程,现其主要食物是竹子。现有一遗传平衡的熊猫种群,雌、雄个体数量相当,若该种群中A基因频率为70%,a基因频率为30%,则下列有关说法正确的是( )
A.该大熊猫种群中的全部A和a基因构成其基因库
B.由于环境的变化使大熊猫控制食性相关的基因发生突变
C.将若干人工繁育的大熊猫放归该种群,导致A基因频率改变,则该种群发生了进化
D.若该对等位基因只位于X染色体上,则大熊猫群体中XaY的基因型频率为30%
30.雌性小鼠在胚胎发育至4~6天时,细胞中两条X染色体会有一条随机失活(不影响配子中X染色体的活力),雄性小鼠不存在X染色体失活现象。现有两只转荧光蛋白基因的小鼠,甲为发红色荧光的雄鼠(基因型为XRY),乙为发绿色荧光的雌鼠(基因型为XGX)。甲、乙杂交产生F1,F1雌、雄个体随机交配产生F2。若不发生突变,下列有关叙述正确的是( )
A.F1中只发绿色荧光的个体既有雌性又有雄性
B.F1中只发红色荧光的个体其发光细胞分布情况相同
C.F1中同时发出红、绿荧光的个体所占的比例为1/2
D.F2中只发一种荧光的个体出现的概率是11/16
二、非选择题(本大题共2小题,共40分)
31.(18分)研究人员培育了一株拟南芥(2n=10)纯合突变体,其4号染色体上冷敏型基因d突变为抗冻型基因D,5号染色体上耐高盐基因N突变为盐敏型基因n。收集该纯合突变体自交所结种子,待种子发育成植株与野生型植株杂交得F1,F1自交所得F2中耐高盐抗冻型∶耐高盐冷敏型∶盐敏抗冻型∶盐敏冷敏型=21∶15∶7∶5。回答下列问题。
(1)获得该突变体的育种方法为 。为获得满足要求的个体,往往需要大量处理实验材料,原因是基因突变具有 、多方向性等特点。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循 定律,判断的依据是 。
(3)F2群体中四种表型的比例,不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常,而雄配子部分存活率低。根据 可推测,带有D基因的配子存活率下降。请写出以F1作为父本测交的遗传图解。
(4)进一步研究发现,野生型4号染色体上与d基因相邻有一个紧密连锁的基因m,m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育;而突变体4号染色体携带m基因的片段丢失。推测:F1产生配子时,m基因最迟在 (填“MⅠ”“MⅡ”或“精子”)时期表达才会影响D基因花粉的成活率。
32.(22分)某二倍体植物的雌、雄花序分别由A/a和B/b两对等位基因控制,其中基因A控制生成雌花序,基因B控制生成雄花序,当基因A和B均存在时,该植物表现为雌雄同株,当该两对等位基因隐性纯合时表现为雌株。其叶片的锯形和非锯形受等位基因N/n控制,宽叶和窄叶受等位基因M/m控制,让非锯形窄叶雌株、锯形宽叶雄株杂交,F1全为非锯形宽叶雌雄同株。回答下列问题。
(1)F1自交得到F2,F2中雌雄同株有90株,雌株有40株,雄株有30株,推测出现这种现象的原因是 。
(2)F1自交得到F2,F2中非锯形宽叶有91株,非锯形窄叶有31株,锯形宽叶有29株,锯形窄叶有10株,若题述四对等位基因均位于非同源染色体上,则F2雄株的锯形宽叶植株中杂合子所占比例为 ,让F2中非锯形宽叶雌雄同株与纯合的锯形窄叶雄株杂交,后代中产生纯合的锯形窄叶雌株的概率是 。
(3)研究人员在用该植物的纯合细茎雌雄同株植株(AABBRR)和粗茎雌雄同株植株(AABBrr)杂交时,偶然得到了一株粗茎个体(植株甲)。研究人员推测植株甲出现的原因可能是发生了基因突变或发生了染色体片段缺失。请设计一个杂交实验,探究植株甲出现的原因,简要写出杂交实验思路,并写出预期实验结果和实验结论。(若不含基因R或r,则形成的种子无发芽能力)
答案：
1.D 在进行减数分裂形成配子时,21号染色体发生不分离现象会导致子代多一条或少一条染色体,其中21-三体综合征是由第21号染色体多出一条导致的,属于染色体数目变异,D项正确。
2.B 由题意可知,水鸟16目45科163种体现的是物种多样性,近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地体现了生态系统多样性。
3.A 核酸的进化是打破种群遗传平衡的因素,因为遗传信息蕴藏在DNA中,A项错误;同种基因在进化前后的差异主要体现在碱基序列上,因为遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中,B项正确;研究人员可用DNA分子杂交技术来研究基因的结构差异,因为不同的基因碱基序列不同,C项正确;对比古生物DNA与现代DNA可证明生物界在分子水平上的统一性,因为生物的遗传信息都蕴藏在碱基的排列顺序中,D项正确。
4.C 野生番茄和栽培番茄之间没有形成生殖隔离,没有形成新物种,A项错误;与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到,但仅有不到7%的栽培番茄中含有此基因,可见番茄种群的基因库没有发生改变,B项错误;人工选育可以使番茄的t基因频率发生改变,即改变了番茄的进化方向,使番茄往人类需求的方向进化,C项正确;人工选育番茄不属于突变和基因重组,没有为进化提供原料,人工选育番茄相当于自然选择的过程,D项错误。
5.A 白菜型油菜是二倍体,有两个染色体组,植株Bc是由该油菜的卵细胞发育而成的单倍体植株,故其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组,A项错误;在单倍体育种中可以用单倍体幼苗Bc作为实验材料,通过秋水仙素诱导其染色体加倍来获取纯合植株,能明显缩短育种年限,B、C两项正确;植株Bc仅含有一个染色体组,在形成配子时,由于染色体相互配对紊乱而使其配子发育异常,最终导致高度不育,D项正确。
6.D 表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化。
7.D 植物经5-azaC去甲基化处理后,基因启动子区解除基因转录沉默,基因能正常转录产生mRNA。
8.A 图示几种脊椎动物胚胎发育的早期,都有一个相当大的尾,有鳃裂,脑子很小,这为所有脊椎动物来自共同祖先提供了证据。
9.D 甲发生了染色体结构变异中的缺失,A项错误;乙细胞发生了染色体结构变异中的倒位,导致减数分裂形成的四分体不正常,B项错误;丙中重复的是碱基序列,染色体结构变异中的重复指的是基因的重复,C项错误。
10.D 细菌抗药性的产生是基因突变的结果,与人工选择无关,A项错误;存活下来的个体通过繁殖产生后代的过程中可能会再次变异,故不一定都能抗青霉素,并且通过繁殖直接传递给后代的是基因,而不是性状,B项错误;金黄色葡萄球菌为原核生物,细胞中没有染色体,不能发生染色体畸变,因此,自然情况下金黄色葡萄球菌只能发生基因突变,C项错误。
11.C 人与黑猩猩的亲缘关系较近,可能有共同的祖先,故人与黑猩猩具有相似的早期胚胎发育阶段,A项正确;两者的血红蛋白都存在于红细胞中,都能行使正常的生理功能,B项正确;成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,这种变异可能是碱基替换造成的,但不能确定是发生在黑猩猩这一物种形成的过程中,C项错误;由于成人与黑猩猩的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的某一位置上有一个氨基酸不同,这种变异可能是碱基替换造成的,故造成这种差异的根本原因是两种血红蛋白基因的碱基序列不同,D项正确。
12.C 由题干信息可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,这两对等位基因不能自由组合,正常情况下杂合子只能产生两种类型的配子,若发生了染色体易位,可产生四种类型的配子,如图C,相应个体测交,后代可表现出类似自由组合的比例。
13.C 建立自然保护区和国家公园属于就地保护,是保护生物多样性的最有效的措施,A项不符合题意;把某些保护对象迁至异地进行专门保护,属于迁地保护,利于保护生物多样性,B项不符合题意;大力引进外来物种可能会引起生物入侵,影响当地物种多样性,不利于保护生物多样性,C项符合题意;建立种子库等对物种的遗传资源进行长期保存,利于保护生物多样性,D项不符合题意。
14.C 若操作过程中出现杂菌污染,可能会出现能在基本培养基中单独存活的微生物,A项不符合题意;混合培养过程中,由于基因突变具有随机性、不定向性,故菌株中已突变的基因可能再次发生突变,B项不符合题意;大肠杆菌为原核生物,其细胞结构中不含染色体,因而题中菌落的出现不会是染色体变异(畸变)造成的,C项符合题意;大肠杆菌可直接吸收外源DNA片段而获得部分遗传性状,因此该现象可能是基因重组导致的,D项不符合题意。
15.B B基因与b基因都是双链DNA,嘌呤与嘧啶数目均相同,故二者的嘌呤和嘧啶的比值均为1,A项错误;B基因突变成b基因,基因的数目不变,并不影响其基因组成的完整性,B项正确;B基因突变成b基因,表型发生改变,自然选择才发生作用,C项错误;突变体水稻经赤霉素处理后遗传物质不发生改变,因此产生的变异是不可以遗传的,D项错误。
16.B 根据题意“不同个体之间可进行遗传物质的流动,称为水平基因转移(HGT)”,结合题图可知,水平基因转移(HGT)属于基因重组,B项正确。
17.B 根据题意,经水平转移获得的耐药基因若定位于细菌拟核DNA上,可以“纵向”传播,A项错误;根据题图可知,整合酶可以识别att,并将耐药基因插入或剪切,因此兼具限制酶和DNA连接酶的功能,B项正确;整合子主要包括整合酶基因(int)和可变区,由于可变区可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因,因此不同整合子所携带的耐药基因种类和数量不一定相同,C项错误;根据题意,耐药基因若定位于质粒上,则可实现耐药基因跨物种的“横向”传播,即耐药基因水平转移可以发生在不同种生物个体之间,D项错误。
18.D 使用抗生素以后,具有耐药性的细菌生存并将耐药基因遗传下来,多次选择以后产生耐药的超级细菌,因此抗生素对细菌的耐药性进行了选择,A项正确;抗生素的使用可提高耐药基因的频率,B项正确;HGT指不同个体之间可进行遗传物质的流动,因此可将不同耐药基因整合到同一细菌中,产生超级细菌,C项正确;基因突变是产生超级细菌的根本原因,D项错误。
19.C 该图表示某二倍体高等动物卵原细胞形成卵细胞的过程,没有同源染色体,则可能是次级卵母细胞或第一极体,A项错误;此时每条染色体上有两个DNA分子,该细胞的染色体数为体细胞的一半,核DNA数与体细胞的相同,B项错误;该细胞在分裂后期,a与b分离后移向两极,c和d分离后移向两极,a与c或d的组合是随机的,C项正确;该细胞的形成过程是减数第一次分裂,此过程发生了基因重组,D项错误。
20.B 过程③为粉红棉的自交,粉红棉的基因型为bO,自交后,子代基因型为bb、bO、OO,表型为深红棉、粉红棉、白色棉,而目标植株为白色棉,自交根据子代的表型能直接选出,无需多代自交进行纯合化处理,A项错误,B项正确;分析题图可知,过程①发生了基因突变,B基因突变为b基因,过程②发生了染色体片段的缺失(染色体结构变异),C项错误;过程④为单倍体育种,先将粉红棉含b、O(比例为1∶1)的花药经离体培养获得单倍体幼苗,单倍体通常高度不育,再用秋水仙素处理幼苗,获得染色体加倍的纯合植株,产生白色棉的概率为1/2,D项错误。
21.A 基因突变是生物变异的根本来源,即新基因是通过基因突变产生的,基因突变具有不定向性,因而不能确定基因B1、B2是B基因发生突变的结果还是b基因发生突变的结果,A项错误;结合题图可知,乙、丙岛上该昆虫的相关的基因种类发生了改变,因而可知,乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变,B项正确;若控制体色基因位于常染色体上,则乙岛bb的基因型频率为50%×50%=25%,C项正确;若体色基因位于X染色体上,则甲岛XBXb的基因型频率为80%×20%×2×1/2=16%,D项正确。
22.C 根据图示信息不能确定甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离,只能说明乙、丙两岛上的昆虫发生了进化,A项错误;自然选择决定生物进化的方向,且生物的进化是定向的,根据图中数据可知,甲、乙、丙岛间环境条件的差异使得三个种群向不同方向进化,B项错误;遗传漂变、基因迁移、自然选择、基因突变、迁入和迁出等都会引起乙、丙二岛昆虫的进化,C项正确;乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是基因突变的结果,且基因突变具有不定向性,D项错误。
23.C 由于受精卵只能进行有丝分裂,受精卵在分裂过程中发生了基因突变,A项正确;DNA全部被32P标记的卵原细胞在含31P的培养液中完成减数分裂,产生的卵细胞中含有2个核DNA,且2个核DNA分子均为一条链被32P标记,一条链被31P标记。该卵细胞与DNA全部被32P标记的精子结合形成受精卵,在含31P的培养液中进行有丝分裂过程中,由精子提供的2个核DNA经DNA复制、着丝粒分裂形成4个核DNA分子,这4个核DNA分子均为一条链被32P标记,一条链被31P标记;由卵细胞提供的2个核DNA分子经DNA复制、着丝粒分裂形成4个核DNA分子,这4个核DNA分子中,其中2个核DNA分子一条链被32P标记,一条链被31P标记,还有2个核DNA分子两条链全部被31P标记(即①②上的DNA),因此图示细胞中含32P的核DNA为6个,含31P的核DNA为8个,B项正确;该细胞处于有丝分裂后期,染色体数目加倍,含有4个染色体组,C项错误;图示细胞处于有丝分裂后期,基因型为AaaaBBbb,可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb,在间期发生基因突变(A突变成a或a突变为A)。图中①②两条染色体只含有31P,而来源于精子的染色体均被32P标记,因此①②来自卵细胞(染色体上的基因为aabb),因此卵细胞的基因型为ab,由于细胞复制时发生了基因突变(A突变成a或a突变为A),可推知精子的基因型为AB或aB。若产生该精细胞的精原细胞是纯合子,则精原细胞的基因型为AABB或aaBB,D项正确。
24.B 根据题意“甲的性染色体由一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)和一条Y染色体组成”可知,甲果蝇的染色体数目和正常果蝇(2n=8)的染色体数目应相同,为8条或16条(有丝分裂后期),A项错误;若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变,即F1中含有来自乙的X染色体的个体均死亡,由图示可知,则F1全表现为雌性(丙),B项正确;由图可知,甲果蝇为雌果蝇,丙的一条等臂染色体(两条X染色体相连形成)来自甲,Y染色体只能来自乙果蝇,丙果蝇的性别与甲相同,但性状与甲果蝇不一定相同,C项错误;由图可知,丁的X染色体来自乙,Y染色体来自甲,且仅对乙进行诱变处理,故若丁表现出突变性状,则该突变基因应位于X染色体上,不能确定是否位于X、Y的同源区段上,D项错误。
25.C 根据题干信息可知,14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,通过染色体易位和连接形成,发生了染色体结构变异和染色体数目变异,该变异在光学显微镜下可见,A、B两项正确;由于发生14/21平衡易位,男性携带者的次级精母细胞在减数第二次分裂的前期和中期含有22或23条染色体,在减数第二次分裂的后期含有44或46条染色体,C项错误;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),分别是含有14、21号染色体的正常卵细胞、含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、含有14号染色体的卵细胞、含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、含有21号染色体的卵细胞,D项正确。
26.B Ⅰ组黑壳卵家蚕中雌雄比例接近1∶1,说明该性状与性别无关,即携带B基因的染色体片段转移到了其他常染色体上,A项错误;Ⅱ组黑壳卵家蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上,亲本雌蚕的基因型为bbZWB与白壳卵雄蚕bbZZ杂交,子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑壳卵),雄蚕的基因型为bbZZ(白壳卵),B项正确;Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上,亲本雌蚕的基因型为bbZBW,与白壳卵雄蚕bbZZ杂交,子代雌蚕的基因型为bbZW(白壳卵),雄蚕的基因型为bbZBZ(黑壳卵)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,子代为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW,其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过壳卵颜色区分性别,C项错误;基因突变具有不定向性,大规模基因突变不能达到基于卵壳颜色实现持续分离雌、雄个体的目的,应根据遗传学原理进行杂交,D项错误。
27.A 基因中发生基因突变可能会导致终止密码子提前或延后出现,从而会使基因在表达时提前或延迟终止,A项正确;图中碱基对的增添或缺失,属于基因突变,B项错误;若上述增加或缺失突变发生在非编码区的非调控位点,那么氨基酸的种类、序列、数目一般来说没有影响,如果发生在编码区,一般会导致之后部位对应的氨基酸序列发生改变,C项错误;基因突变是指基因中碱基对的插入、缺失或替换,因而不会导致基因的数目和位置发生改变,D项错误。
28.A 已知该病是常染色体显性遗传病,含致病基因的卵子会退化凋亡,其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞,因此该病患者的致病基因只能来自父方,A项错误;“卵子死亡”是卵子在体外放置一段时间或者受精后一段时间死亡的,在男性中不会发病,B项正确;该病是基因突变导致的常染色体显性遗传病,产前诊断是在胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因,C项正确;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的插入、替换或缺失,若PANX1基因是由于碱基对的替换而发生的基因突变,则突变前后碱基数量不变,D项正确。
29.C 基因库是一个群体中所有个体的全部基因的总和,因此,大熊猫种群中全部A和a基因不能构成大熊猫种群的基因库,A项错误;变异具有不定向性,环境的变化只是起到选择的作用,故变化的环境不是使大熊猫控制食性的相关基因发生突变的原因,B项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,将若干人工繁育的大熊猫放归该种群,导致A基因频率改变,则该种群发生了进化,C项正确;若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体XaXa的基因型频率为Xa基因频率的平方,因雌雄比例1∶1,则XaXa基因型频率为1/2×30%×30%=4.5%,同理雄性个体XaY的基因型频率为1/2×30%=15%,D项错误。
30.D F1基因型:XRXG、XRX、XGY、XY,只有雄性个体XGY发绿光,A项错误。F1中只发红光的个体基因型为XRX,雌性个体中,X染色体随机失活一条,所以不同细胞中发光分布情况不同,B项错误。F1中同时发出红、绿荧光的个体基因型及比例为1/4XRXG,C项错误。F1雌性基因型为1/2XRXG、1/2XRX,雄性基因型为1/2XGY、1/2XY;F1雌、雄个体随机交配产生F2,F1雌性个体产生配子的基因型及比例为1/4XG、1/2XR、1/4X,雄性个体产生配子的基因型及比例为1/4XG、1/4X、1/2Y,则F2的基因型及比例为1/16XGXG、1/8XRXG、1/8XGX、1/8XRX、1/16XX、1/8XGY、1/4XRY、1/8XY;其中只发一种荧光的个体有1/16XGXG、1/8XGX、1/8XRX、1/8XGY、1/4XRY,总和为11/16,D项正确。
31.答案 (除标注外,每空2分)(1)诱变育种 稀有性、可逆性(3分)
(2)自由组合 控制性状的基因位于两对非同源染色体上
(3)F2中抗冻型∶冷敏型=7∶5(3分)
(遗传图解4分)
(4)MⅠ
解析 (1)获得突变体的育种方法为诱变育种,基因突变具有多方向性、可逆性、稀有性等特点,往往需要大量处理实验材料。
(2)拟南芥耐盐和抗冻性状的遗传遵循自由组合定律,因为冷敏型基因d和抗冻型基因D位于4号染色体上,而耐高盐基因N和盐敏型基因n位于5号染色体上,属于非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循基因自由组合定律。
(3)F2群体中四种表型的比例不符合典型的孟德尔遗传比例(9∶3∶3∶1)。分析两对性状,耐高盐(N_)∶盐敏(nn)=3∶1,抗冻型(D_)∶冷敏型(dd)=7∶5,又据题意“研究人员通过实验证实F1产生的雌配子正常,而雄配子部分存活率低”可推测,带有D基因的配子存活率下降。根据分析F1的基因型为DdNn,雌配子正常,则雌配子中D∶d=1∶1,雄配子中D∶d=1∶5,才能得到F2中DD∶Dd∶dd=1∶6∶5(抗冻型∶冷敏型=7∶5)。F1作父本进行测交的遗传图解见答案。
(4)由于突变体4号染色体缺失一个片段,导致m基因丢失,所以如果m基因编码的毒性蛋白抑制D基因花粉发育,则m基因最迟在MⅠ时期表达,因为MⅠ结束后,同源染色体分离形成子细胞,且染色体发生缺失,所以可能形成只有D而不含m的子细胞。
32.答案 (除标注外,每空4分)(1)基因A/a和B/b位于两对非同源染色体上,且等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合(2分)
(2)8/9 0
(3)实验思路:用植株甲与纯合的细茎植株杂交获得F1,F1随机交配产生F2,观察、统计F2植株的表型及比例。(4分)
预期结果和结论:若F2表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1,则该植株甲的成因是基因突变;(4分)若F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1,则该粗茎植株的成因是染色体片段缺失。(4分)
解析 (1)F2中雌雄同株(A_B_)有90株,雌株(aabb和A_bb)有40株,雄株(aaB_)有30株,比例为9∶4∶3,符合9∶3∶3∶1的变式,说明A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循自由组合定律,两对等位基因位于非同源染色体上,且等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
(2)让亲本非锯形窄叶雌株与锯形宽叶雄株杂交,F1都是非锯形宽叶雌雄同株,说明非锯形和宽叶均为显性性状,且双亲均为纯种,推测亲本基因型为AAbbNNmm和aaBBnnMM,F1的基因型为AaBbNnMm,F1自交,F2雄株中锯形宽叶的基因型为aaB_nnM_,其中杂合的概率=1-锯形宽叶纯合(aaBBnnMM)的概率=1-1/3×1/3=8/9;F2中非锯形宽叶雌雄同株(A_B_N_M_)与纯合的锯形窄叶雄株(aaBBnnmm)杂交,后代中不会出现基因型中带有bb的个体,故产生纯合的锯形窄叶雌株的概率是0。
(3)若是发生了基因突变,用植株甲(rr)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr),F1随机交配产生的F2的表型及比例为细茎∶粗茎=3∶1。若是发生了染色体片段缺失,用植株甲(rO,O表示相应基因缺失)与纯合的细茎植株(RR)杂交获得F1(Rr、RO),F1产生的配子为1/2R、1/4r、1/4O,根据题干信息和配子法可知,F2表型及比例为细茎∶粗茎=4∶1或者细茎∶粗茎∶不发芽种子=12∶3∶1。
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