内容正文:
专题14 变异、育种和进化
一、单选题
1.(2024·江苏·模拟预测)普通甜椒种子搭载我国神舟系列载人宇宙飞船进行“太空旅行”。经过太空漫游后播种,再经过选择,培育出果型大、产量高、品质好的太空椒,这种变异( )
A.属于可遗传的变异
B.属于不能遗传的变异
C.没有遗传物质的改变
D.水肥不会影响产量
2.(2024·江苏南京·二模)植物和植食性昆虫间存在复杂的防御和反防御机制。通过长期的进化,植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是( )
A.植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果
B.影响植食性昆虫对毒性化合物降解能力的基因突变具有不定向性
C.某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是物种多样性的直观表现
D.植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果
3.(2024·江苏盐城·模拟预测)下列有关变异、育种及进化的叙述错误的是( )
A.通过杂交育种获得的品种不一定都是纯合子
B.基因型为AAaa的同源四倍体产生的配子的类型及比例不一定为AA:Aa:aa=1:4:1
C.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的时间要合适,一般一个细胞周期的时长为宜
D.生物的适应性主要体现在生物对其所生活环境的主动适应
4.(2024·江苏南通·三模)以六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,相关叙述错误的是( )
A.小孢子通过组织培养形成单倍体植株体现了细胞具有全能性
B.培养基中生长素和细胞分裂素的比例影响单倍体植株的形成
C.培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定
D.单倍体细胞中含一个染色体组,隐性性状容易显现,是研究突变的理想材料
5.(2024·江苏南通·模拟预测)核型分析是对染色体数目、形态、着丝粒位置等进行分析的技术。科研人员对某玉米进行核型分析的结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.选择雌蕊或花粉进行显微观察
B.选取中期细胞显微拍照并进行相关分析
C.图中1~10号染色体组成一个染色体组
D.不同生物核型比较可用于研究生物进化关系
6.(2024·江苏徐州·模拟预测)下列有关变异和育种的叙述正确的是( )
A.诱变育种需要处理大量原材料的原因是基因突变具有不定向性
B.培育白菜-甘蓝和抗虫棉的过程打破了不同物种间的生殖隔离
C.使用秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体加倍,获得的个体都是纯合体
D.杂交育种可将两个亲本的优良性状组合在一起,在F1中一定会出现新类型
7.(2024·江苏徐州·模拟预测)在哺乳动物XX个体中,一条X染色体失活,形成巴氏小体(XY个体中没有巴氏小体),如图所示。有关叙述错误的是( )
A.来自父本和母本的X染色体都有可能失活形成巴氏小体
B.通过巴氏小体检查可以确定胎儿性别和查出性染色体异常的患者
C.红绿色盲基因携带者的所有视网膜细胞都是正常的
D.巴氏小体的形成能使X染色体上的基因在雌雄个体中有近乎相等的有效剂量的遗传效应
8.(2024·江苏南通·模拟预测)研究人员以红鲫鱼和团头鲂为亲本,利用不同方法进行人工育种获得3种后代(如下图),相关叙述错误的是( )
A.该育种的主要原理是染色体变异
B.亲本红鲫鱼减数分裂异常可导致子代1的出现
C.受精卵的第一次卵裂异常可导致子代3的出现
D.子代2的育性比子代3的育性高
9.(2024·江苏盐城·模拟预测)假肥大型肌营养不良(DMD)是一种最常见的进行性肌营养不良疾病,现报告了一例男孩患者,存在X染色体臂间倒位变异,该变异破坏了DMD基因,下图是患者家系图。下列有关叙述错误的是( )
A.X染色体臂间倒位一般可以通过对有丝分裂中期染色体组型分析确定
B.通过DNA测序技术可以精确确定染色体臂间倒位的具体位置
C.导致该假肥大型肌营养不良的原因有基因突变和染色体结构变异
D.若III3由于该病进行了人工流产,则Ⅱ3和Ⅱ4再生一个患儿的概率是1/2
10.(2024·江苏苏州·三模)某植物4号染色体上面的A基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种突变基因,已知前者不影响植酸合成,后者不能合成植酸。将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体,构成基因型为A3-A25-A的植物。下列叙述错误的是( )
A.A3-与A25-基因的产生说明了基因突变具有不定向性
B.只含A25-基因的植物其有关酶的合成受影响导致植酸无法合成
C.该植物A与A3-(A25-)基因之间的遗传遵循自由组合定律
D.该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是1/4
11.(2024·江苏扬州·模拟预测)下列关于变异与进化的说法,错误的是( )
A.基因中启动子的碱基对的替换属于基因突变
B.大量使用农药导致害虫种群抗药性产生的现象是一种协同进化
C.染色体结构变异和基因突变都可能缺失或增加一些碱基对
D.适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
12.(2024·江苏·模拟预测)“移码”是指某些病毒在宿主细胞中合成蛋白质时,核糖体向前或者向后滑动一个或两个核苷酸,导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生多种蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.核糖体“移码”可降低病毒所携带遗传信息的利用率
B.“移码”通过调控翻译过程,进而影响蛋白质的合成
C.病毒的“移码”过程出现异常,可能会导致肽链变长
D.病毒的“移码”过程出现异常,不会导致病毒基因突变
13.(2024·江苏南通·二模)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。下列叙述正确的是( )
A.高等生物中出现重叠基因的情况比病毒更多
B.重叠基因中的共同序列编码的氨基酸序列相同
C.重叠基因共同序列上发生的突变一定导致其功能改变
D.重叠基因能经济和有效地利用DNA遗传信息量
14.(2024·江苏·一模)下图中的m和n为一对同源染色体,A~E为染色体片段,联会时形成了如图所示的染色体桥,该染色体桥会在减数第一次分裂时随机断裂。下列相关叙述正确的是( )
A.m和n上的染色体片段相同,蕴含的遗传信息也相同
B.m和n在减数第一次分裂前期时,常会形成环状结构
C.染色体桥形成前,端粒酶会水解两条染色单体的端粒
D.染色体桥断裂后,子细胞中染色体数目将会出现异常
15.(2024·江苏泰州·一模)二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种,关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是( )
A.芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B.芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离,属于同一个物种
C.若用油菜与芜菁进行杂交,产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D.若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交,产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
16.(2024·江苏南通·一模)将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,可获得无子葡萄。下列叙述正确的是( )
A.爬山虎的花粉能与葡萄正常授粉,说明二者属于同一物种
B.无子葡萄的形成是因为二倍体葡萄减数分裂发生联会紊乱无法产生正常配子
C.无子葡萄的获得是因为发生了染色体变异
D.爬山虎花粉的作用是刺激葡萄子房壁膨大形成无子葡萄
17.(2024·江苏泰州·一模)下图①染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂,若只在长臂或短臂内部发生倒位为臂内倒位;若长臂和短臂各发生一次断裂,断片倒转180度发生的倒位为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中,若倒位环内的非姐妹染色单体间发生了一次单交换,其过程如图②→③→④所示。相关叙述错误的是( )
A.图②倒位环的形成是由于染色体片段DE发生了臂内倒位
B.图②倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂
C.②→③→④中,交换的产物都带有缺失或重复,不能形成有功能的配子
D.正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子
18.(2024·江苏宿迁·一模)剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A.性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B.性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C.人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D.父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
19.(2024·江苏·模拟预测)精原细胞中发生臂内倒位(如图)将导致染色体桥和断片的形成,已知有缺失或重复的染色单体产生的配子不育。下列说法不正确的是( )
A.臂内倒位发生于减数第一次分裂前期的同源染色体非姐妹染色单体间
B.断片由于不含着丝点,分裂末期将游离于主核之外
C.染色体桥断裂后只能形成一条正常染色体
D.发生该现象的精原细胞产生的配子将有一半以上不可育
20.(2024·江苏南通·一模)如图是基因型为AaBb某种高等生物的一个四分体示意图,相关叙述正确的是( )
A.图示变异类型属于染色体的易位
B.图示过程发生在减数第二次分裂的前期
C.减数第二次分裂过程会发生B、b的分离
D.该生物减数分裂产生的配子中,重组型配子占3/4
21.(23-24高三上·江苏苏州·期末)人的X染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因,只有完整的红色觉基因和相邻的那个绿色觉基因能正常表达。当红绿色觉基因之间发生片段交换形成嵌合基因时会影响色觉,机理如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.X染色体上的基因所控制的性状和性别决定密切相关
B.图示嵌合基因的形成可能发生在男性减数分裂Ⅰ四分体时
C.与红色觉基因较远的绿色觉基因不能表达可能与DNA甲基化有关
D.红色觉基因、绿色觉基因和色盲基因是复等位基因
22.(23-24高三上·江苏苏州·期末)对某患者进行染色体核型检查,发现大部分细胞核型正常,有少数细胞含47条染色体,其中6号染色体有3条,且2条成环状,染色体成环机制如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该患者核型异常最可能是其母亲减数分裂产生了异常配子导致
B.该患者出现核型异常细胞是因为发生了染色体结构与数目变异
C.染色体核型异常细胞中含有的端粒数目比正常细胞多2个
D.含环状染色体的细胞数目越多且环越大对患者危害越大
23.(2024·江苏·模拟预测)下列关于生命的起源和生物进化的叙述,不合理的是( )
A.枯叶蝶的体色和体形酷似干枯的树叶,是长期自然选择的结果
B.化石记录了生物进化的历程,是研究生物进化的唯一证据
C.生物多样性是生物长期进化的结果
D.生物进化的总体趋势:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生
24.(2024·江苏·模拟预测)向日葵原产于南美洲,16世纪末17世纪初传到我国。向日葵的花总是朝向太阳,这一现象体现的生物特征是( )
A.生物的生活需要营养
B.生物能排出身体内产生的废物
C.生物都有遗传和变异的特性
D.生物能对外界刺激作出反应
25.(2024·江苏徐州·模拟预测)长期生活在一定环境中的生物,在形态结构、生理和行为等各个方面表现出明显的适应性。有关叙述正确的是( )
A.适应是普遍存在的,是相对的、完全的,是自然选择的结果
B.耐低温的植物细胞内自由水相对含量增加,结合水相对含量减少
C.寒冷地区恒温动物身体的突出部分,如四肢、尾巴和外耳有变大变长的趋势
D.鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化,形成具有相同功能的翼和翼手
26.(2024·江苏南通·模拟预测)雄性海龙鱼承担育儿责任,其具有细长管状嘴和育雏袋等。相关叙述错误的是( )
A.突变和基因重组为海龙鱼的进化提供原材料
B.雄性海龙鱼细长管状嘴和育雏袋的出现是适应的表现
C.雄性海龙鱼承担育儿责任是雌雄个体长期协同进化的结果
D.深海环境相对稳定,海龙鱼的进化速度相对较慢
27.(2024·江苏苏州·三模)在处于遗传平衡的河豚种群(第0代)中,与繁殖有关基因a的频率为0.2。基因型aa会导致50%河豚在性成熟前“爆炸”。该河豚种群内个体雌雄个体随机交配,且不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.河豚中a基因及其等位基因构成了一个基因库
B.a基因频率较低是因为基因突变具有低频性
C.第1代河豚在性成熟前a的基因频率小于0.2
D.随着不断繁殖,a基因由于“爆炸”将会在该群体中消失
28.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列关于生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.达尔文认为生存斗争是生物与生物以及生物与无机环境之间的斗争
B.现代生物进化理论认为自然选择可使种群的基因频率定向改变
C.中性学说认为中性突变积累导致性状差异后,自然选择才会发生作用
D.化石等证据表明生物进化的方式有很多种如趋同进化、协同进化、单独进化等
29.(2024·江苏南通·三模)大量证据表明生物有共同的原始祖先,相关叙述正确的是( )
A.低等生物的化石只出现在早期地层中,说明了高等生物是由低等生物进化而来的
B.蝙蝠翼手和人上肢的结构、功能相似,说明了蝙蝠和人具有进化上的同源性
C.人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂,说明了人是由水生生物进化而来的
D.19世纪末人们发现植物、动物都是由细胞构成的,说明了植物和动物具有共同的祖先
30.(2024·江苏·模拟预测)分布于非洲等地的肺鱼是一类古老动物,在淡水中用鳃呼吸,短时间缺水时可利用鳔呼吸,具有很多适应陆地生活的特征。下列相关叙述正确的是( )
A.相较于其他陆生动物,肺鱼对陆地环境的适应能力更强
B.经常出现的干旱使古代鱼类产生了用鳔呼吸的变异类型
C.不同地区的肺鱼都具备对干旱环境的适应能力,说明适应具有普遍性
D.肺鱼能利用鳔呼吸是证明陆生动物由水生动物进化而来的最直接证据
二、多选题
31.(2024·江苏南通·三模)水稻的A基因对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡。现有基因型为Aa的水稻自交,F1中三种基因型的比例为AA:Aa:aa=2:3:1.下列叙述正确的是( )
A.A基因会使同株水稻1/2的不含A基因的花粉死亡
B.F1产生的雌、雄配子的比例为24:19
C.F1中A的基因频率约为0.58
D.随着自交代数的增加水稻进化,但不一定形成新的物种
32.(2024·江苏盐城·模拟预测)天然的浙江红山茶广泛分布于浙江南部、安徽南部、江西东北部、湖南南部和福建北部一带海拔600~1400m的山地。下列关于浙江红山茶的叙述,错误的是( )
A.分布在不同海拔,可能与其物种多样性有关
B.对不同环境的适应,是自然选择的结果
C.种子的扩散使各种群间的遗传差异变小
D.全部的天然浙江红山茶构成了进化单位
33.(2024·江苏·模拟预测)蝙蝠发出的超声波中包含年龄、性别等多种个体信息。下图为某林地三种蝙蝠的觅食活动示意图。相关叙述正确的有( )
A.蝙蝠用超声波进行“回声定位”,其信源和信宿相同
B.不同种蝙蝠可通过重叠超声波信号干扰对方的觅食等活动
C.三种蝙蝠占据相对稳定的觅食实际时间生态位,是协同进化的结果
D.研究三种蝙蝠的生态位还需考虑栖息地、天敌以及与其他物种的相互关系等
34.(2024·江苏连云港·模拟预测)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上,雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
C.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
D.染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的个体可产生4种可育配子
35.(2024·江苏盐城·模拟预测)研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图, 图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述错误的是( )
A.该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.该病的致病机理是基因中碱基对发生了替换
C.Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率为1/4
D.Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2
36.(2024·江苏·模拟预测)基因型为 CcShsh的玉米进行减数分裂时,某一个卵母细胞内第9对染色体可发生如图所示的两种单互换。相关叙述正确的有( )
A.图示变异发生在四分体时期的姐妹染色单体之间
B.Cc和Shsh两对基因间由于互换而发生基因重组
C.若交换发生在 Cc和Shsh两对基因相连区段内,则产生的是重组型配子
D.若产生ShC和shc配子各占1/2,则交换发生在 Cc和Shsh 两对基因相连区段外
37.(2024·江苏·模拟预测)免疫球蛋白(Ig)由两条重链(H链)和两条轻链(L链)组成。H链基因由V、D、J、C四组基因片段组成,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D、)J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,其中两种重排举例如图。下列叙述正确的是( )
A.重排过程发生了基因突变,重排提高了突变率,增加了多样性
B.第二次重排时上游的片段可取代第一次重排后的片段
C.重排片段的变化不会影响未重排的各基因片段作为独立单位表达
D.Ig基因重排的机制决定了Ig的多样性
38.(2024·江苏·一模)下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A.杂种胚不含同源染色体但其属于二倍体
B.上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C.上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D.与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料
39.(2024·江苏南通·一模)下图为某伴X染色体隐性遗传病的系谱,基因检测发现致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB。II1还患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY)。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列分析正确的是( )
A.正常情况下,II1体细胞中染色体数和猫叫综合征患者相同
B.致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性
C.II1性染色体异常,是因为I1减数分裂I时X染色体与Y染色体不分离
D.II3与正常男性婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2
40.(2024·江苏连云港·一模)下图为桉树叶挥发油处理后的蚕豆根尖细胞有丝分裂图像。下列相关叙述错误的有( )
A.实验过程中应先用95%的酒精冲洗,再用卡诺氏液固定,后再制作装片
B.先使用高倍物镜找到分生区,再找染色体形态较好的分裂相观察
C.培养期若用适量的秋水仙素处理,能看到更多如图所示时期的细胞
D.桉树叶挥发油处理后的根尖细胞,分裂产生的子代细胞染色体数量可能不变
三、非选择题
41.(2024·江苏扬州·模拟预测)家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表现母本基因型决定的性状);黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上;正常蚕(Os)的幼体体表不透明,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,蚕卵形状中F2的基因型是 。蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,其判断依据是 ,F3中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为 。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,则其杂交亲本的基因型最好选择 ,杂交结果为 。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白色卵雄蚕杂交,子代中 卵孵化为雄蚕。
②图3中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中,m基因和n基因为隐性致死基因,os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程 。家蚕平衡致死体系可以自稳,请用遗传图解解释其原理 (请将遗传图解写出来,只要求写出个体的基因型,基因型写法参照下例:平衡体系中的雌蚕写作aaZmNW°sA)。
42.(2024·江苏徐州·模拟预测)图1为罗伯逊易位携带者(表型正常)与正常人的14号和21号染色体组成。在形成配子时,易位染色体T(14,21)与14号和21号正常染色体联会形成三价体,配对的两条染色体分离,另一条染色体随机移向细胞的一极。14单体、21单体和14三体均胚胎期致死,造成流产。图2所示遗传系谱图,甲病为单基因遗传病(致病基因不在14号和21号染色体上),在自然人群中的发病率为1/900;I1~I4号个体中仅I3为罗伯逊易位携带者。不考虑其他变异。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为 。
(2)I3有 条染色体,精原细胞进行减数分裂时可形成 个四分体;只考虑14和21号染色体,可形成 种精子。
(3)Ⅱ7染色体组成正常且不携带甲病致病基因的可能性为 。
(4)Ⅲ9携带甲病致病基因的可能性为 ;若Ⅱ7再次怀孕,为达到优生的目的,建议进行 。
(5)参照图1,请在答题卡相应位置画出Ⅱ8的染色体组成 ;Ⅱ8的染色体组成与下图所示的标准型21三体患者的不同之处在于 。
43.(2024·江苏苏州·三模)玉米是世界上最重要的粮食作物之一,南美洲和北美洲的土著人培育出了具有各种不同颜色的玉米籽粒的品种一黄色、白色、紫色等,并且赋予每种颜色不同的审美和宗教价值。例如,一些部落认为有斑点的玉米籽粒是力量和活力的象征。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。
(1)种子中的胚乳是由两个极核与一个精子极核形成的。玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关。极核的形成过程如下:
基因型为AAbb的玉米花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉,所得到籽粒胚乳的基因型有 种。
(2)玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因,CI对C呈显性、Bz对bz呈显性,其中Bz促进糊粉层发育为紫色,bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色,但CI抑制糊粉层颜色的发生,糊粉层表现为无色。麦克林托克选择CCbzbz的母本与CICIBzBz的父本进行杂交,得到F1代。
①理论上F1代籽粒的颜色为 色。
②实际的杂交结果中,大部分籽粒的确如此,但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。麦克林托克猜想这些杂合体中,在胚乳发育的某个时期CI基因连同 一起发生了丢失,导致有些细胞群能够制造褐色色素:如果在胚乳发育早期就发生了丢失,褐色色斑的面积会 (“较大”、“较小”)。
③麦克林托克提出了关于有关基因丢失机制的解释:9号染色体还有一个重要的基因Ds,它是染色体发生断裂的位点,断裂后的CI所在染色体片段丢失的原因是 。
综上所述,CCbzbz(不含Ds)的母本与CICIBzBzDsDs的父本杂交所得F1代中,发育为褐色细胞群的基因型为 ,在此过程中细胞发生了 变异。
(3)麦克林托克随后又发现单独的Ds并不能直接诱导染色体断裂,而是需要另一个因子的帮助,即Ac。Ac位于另一条染色体上,只有在Ac存在的前体条件下,Ds才能发生断裂。更深入的研究发生,Ds不仅能诱导染色体断裂,而且能够从染色体的一个位置上切离,转移到另一个位置上。
①Ds从染色体的一个位置转移到另一个位置上,涉及 键的水解与重建。
②基因型为 精子与极核结合形成为基因型CCCBzbzbzDs的胚乳,其糊粉层发育为全褐色,可能的原因是 。
(4)麦克林托克用Ac/Ds双因子系统(转座元件)解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。在玉米中转座元件是普遍存在的,转座元件从一个位置移动到另一个位置时,它们会造成染色体结构变异或引起 ,因此这些元件有着非常重要的遗传意义。
44.(2024·江苏·三模)在高产、抗病等方面,玉米(2n=20)杂合子表现出的某些性状优于纯合亲本(纯系),其茎的高度、果穗的大小、胚乳的颜色等性状与其抗倒伏、高产、品质等密切相关,研究人员进行了如下研究。
(1)玉米茎的高度有高茎和矮茎两种类型,A控制高茎,将高茎植株与矮茎植株杂交,F1均为高茎,F1自交所得F2中高茎与矮茎的比例为3:1。在连续繁殖高茎玉米品系的过程中,偶然发现一株矮茎玉米突变体M,M自交,子代中高茎玉米植株占1/4,研究发现,M是由亲代高茎玉米植株一个A基因突变而成,基因型表示为AA+。据此分析,A+基因的产生属于 (显性、隐性)突变,以上控制茎的高度的基因位于 ;M与正常矮茎玉米植株杂交得F1,F1自由交配,后代中矮茎植株所占比例是 。
(2)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1、B2和C1、C2)共同控制,两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。若基因型为B1B2C1C2的大穗杂交种自交后代出现衰退小穗性状的概率为1/2,则说明 ;若这两对等位基因独立遗传,该品种自然状态授粉留种,子代表现大穗杂种优势性状的概率为 。
(3)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色,已知胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。
①研究人员为研究胚乳颜色形成的机制,所做杂交实验及结果如表1所示。据此分析杂交组合一、二中F1胚乳的基因型分别是 ,据此推测胚乳颜色的形成很可能与R基因的 (来源、数量、来源和数量)有关。
表1
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR(♀)×黄色rr(♂)
紫色
二
紫色RR(♂)×黄色rr(♀)
杂色
②为证实上述推测,研究人员利用突变体N(如下图)进行杂交实验,过程及结果如表2所示,据此分析:
表2
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr(♀)×突变体N Rr(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr(♂)×突变体N Rr(♀)
RRr
紫色
突变体N的形成过程中发生的变异类型是 。研究发现,N在产生配子时,10号染色体分离有时发生异常,但不影响配子的育性,则表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的异常分离发生时期为 。上述杂交组合三、四结果表明胚乳颜色的形成很可能与R基因的 有关。
45.(2024·江苏南通·三模)家蚕(2n=56)有许多相对性状,如体色、茧色、卵色等。研究人员随机获取某家蚕的120个卵细胞,对位于常染色体上的3对等位基因(A/a、B/b、D/d)和W染色体上的S基因分别进行检测和统计,结果如下表。已知该家蚕产生配子不存在致死现象,不考虑其他变异。请分析回答:
ABdS
AbDS
ABDS
aBd
AbdS
aBD
abD
abd
21
19
11
21
9
9
20
11
(1)A/a、B/b两对等位基因与B/b和D/d两对等位基因中遵循基因的自由组合定律的是 ,若利用该家蚕与基因型为bbDD的个体杂交,后代纯合子(仅考虑两对基因)所占的比例为 。
(2)S基因位于ZW染色体的 (填“同源区段或”或“非同源区段”),含S基因的雌蚕次级卵母细胞中通常含有 个S基因。
(3)已知家蚕的黄茧(A)对白茧(a)为完全显性,研究发现W染色体上的S基因移接到了A基因所在的染色体上(表示为AS),且含S基因的家蚕发育成雌蚕,含异常W染色体同时不含S基因的个体致死。上述雌蚕(ASaZW)与基因型为Aa的雄蚕杂交,子代有 种基因型,其中黄茧雄蚕所占的比例为 。
(4)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有有鳞毛和无鳞毛这对相对性状,其受一对等位基因E/e控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究E/e基因的位置,并判断显隐性:
①让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行 实验,得到F1.如结果只出现一种性状,则F1表现出的性状是 性状。
②F1只出现一种性状能否判断E/e位于常染色体? 如果能,请说出理由;如果不能,请进一步设计方案进行判断: 。
46.(2024·江苏·模拟预测)某种蟹(XY型性别决定)有三种体色:浅体色、中间体色和深体色,由一组复等位基因、、决定,另一对等位基因B/b对蟹的存活有影响,这两对等位基因均不位于Y染色体上。相关性状与基因的关系如下图。
某兴趣小组用甲(深体色雌性)、乙(中间体色雄性)、丙(浅体色雄性)为亲本进行如下杂交实验,回答下列问题。
组别
亲本
子代表型及比例
实验一
甲(深体色雌性)×乙(中间体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验二
甲(深体色雌性)×丙(浅体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验三
实验一子代深体色雌性×实验二子代深体色雄性
深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3
(1)控制螃蟹体色的三个复等位基因的形成,体现了基因突变具有 的特点,它们之间的显隐性关系是 。据上图可知,基因通过控制 ,进而螃蟹的体色。
(2)亲本甲、乙的基因型分别为 ;成年螃蟹体色的基因型共有 种。
(3)实验一中,子代随机交配后代表型及比例为 ;实验三中,子代深体色个体中纯合子占 。
(4)若有一只深体色雌性蟹,能否用测交的方法判断其基因型? ,原因是 。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群基因频率上升,其原因可能是 。
47.(2024·江苏南通·二模)籼稻(染色体组成表示为MM)和粳稻(染色体组成表示为NN)的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势,但杂交种的部分花粉败育。经检测,F1所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白。进一步研究发现,编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区,该区的基因不发生交换,如下图(注:粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。)。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1,F1自交获得F2,F2中仅有籼一粳杂交种和籼稻,且二者比例接近1:1。请回答下列问题:
(1)用显微观察F1产生的花粉中有一半出现异常(败育),则F1植株产生的染色体组成为 的花粉败育。若用F1作父本,籼稻作母本进行杂交,子代的染色体组成为 。
(2)F1杂种植株单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测编码毒素蛋白的基因是 (填“C”、“D”)。
(3)为验证以上推测,科研人员将D基因转入F1植株,获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0),检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交,仅检测12号染色体的R区,统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为 、 、 ,则支持上述推测。
(4)研究者发现在部分籼稻的一条12号染色体上有一段“DUYAO-JIEYAO系统”,其中DUYAO基因在二倍体阶段编码毒素,而JIEYAO基因仅在配子阶段编码解毒剂。DUYAO-JIEYAO两个基因位置足够近,在遗传时会留在同一条染色体上。这种籼稻产生的花粉不育的比例是 。
48.(2024·江苏南京·一模)基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定,可以借助果蝇(2n=8)杂交实验进行基因定位。请回答下列问题:
(1)摩尔根利用果蝇杂交实验,首次证明了 。
(2)现有Ⅲ号染色体的三体野生型和某隐性突变型果蝇进行杂交实验,杂交过程如图1。
①图1中三体(III)野生型个体2处于减数第二次分裂后期的性母细胞有 条染色体。
②若F2的果蝇表型及比例为 时,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上。
(3)果蝇缺刻翅是由染色体上某个基因及其上下游DNA片段缺失引起的,具有纯合致死效应,雄性个体中不存在缺刻翅个体,则缺刻翅果蝇的变异类型属于 。缺刻翅果蝇与正常翅果蝇杂交得F1,F1雌雄交配得F2,F2翅型、性别的表型及比例为 。
(4)果蝇的红眼和白眼由等位基因A,a控制,果蝇的刚毛和截毛由等位基因D,d控制。一只纯合白眼截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F1若干只,F1中雄果蝇均为白眼刚毛,雌果蝇均为红眼刚毛。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体。推测控制果蝇刚毛和截毛的基因位置为 ,考虑这两对相对性状,F2中雄果蝇的基因型为 。
(5)对同一染色体上的三个基因来说,染色体的互换主要包括单交换型和双交换型,如图2。双交换型的概率低于单交换型。
雌配子基因型
配子数目
+
+
+
1025
w
y
m
1045
w
+
m
17
+
y
+
16
+
+
m
45
w
y
+
47
w
+
+
2
+
y
m
3
已知分别控制果蝇朱红眼、黄体、残翅的3种隐性突变性状基因w、y、m均位于X染色体上。为确定基因w、y、m在X染色体上的相对位置,科学家将朱红眼黄体残翅雌果蝇和野生型(野生型基因均用“+”表示)雄果蝇杂交,得到F1。F1雌果蝇产生的配子类型及数目如表所示。
分析可知F1雌果蝇产生的重组配子有 种,其中w、y、m三种基因在X染色体上的顺序为 。如果只考虑基因y和w之间的互换情况,推测发生互换的性母细胞占比大约为 %(保留一位小数)。
49.(2024·江苏南通·二模)甘蓝(2n=18)两性花,具有很强的杂种优势。科研人员将品种A和品种B杂交,后代中一半植株长势正常,且球形美观,杂种优势明显,一半植株生长一段时间后死亡;将品种A和品种C杂交,后代生长一段时间后全部死亡,结果如表1。已知该致死现象是由独立遗传的两对等位基因G、g和H、h控制,G对g、H对h均为完全显性。品种A是通过单倍体育种培养获得的纯种,基因型为ggHH。为了检测其他品种的基因型,科研人员又进行了如表2所示的杂交实验。请回答下列问题:
表1
亲本组合
子代表型及比例
一
A×B
一半存活且性状优良,一半生长一段时间后死亡
二
A×C
生长一段时间后全部死亡
表2
亲本组合
总株数
成活株数
死亡株数
一
A×D
20
20
0
二
C×D
20
20
0
三
D×E
19
19
0
四
E×F
20
11
9
(1)正常情况下,对甘蓝进行核型分析,通常选择处于中期的根尖分生区细胞,该时期细胞中共有 种染色体形态。培育品种A先通过 获得单倍体植株,然后经 ,当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。
(2)表1实验结果说明同时含有 基因的子代表现为致死现象。B和C基因型分别为 、 。
(3)据表2分析,D的基因型为 ,E的基因型可能有 种。杂交组合一子代与杂交组合二子代相互交配,后代成活株数:死亡株数= 。
(4)品种B的商品性状优良经济价值高,育种中科研人员先将B自交、分离出与D基因型一致的个体,再与A杂交,其后代 ,符合育种要求。
50.(2024·江苏无锡·模拟预测)家蚕的性别决定方式为ZW型,W染色体除雌性决定作用外未发现其他基因。蚕卵的圆形和椭圆形由常染色体上一对等位基因控制,并且该性状的遗传存在母性效应,即子代总是表现母本基因型决定的性状。正常蚕幼虫体表不透明,由显性基因Os控制,油蚕幼虫体表透明,由隐性基因os控制。请回答问题:
(1)图1杂交实验中,的基因型有 种,对中的雌性个体进行测交实验,测交后代的表型及比例为 。图2杂交实验中,的基因型为 。
(2)雄蚕由于食桑量少、出丝率高、丝质优更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段雌雄不易区分。为了在幼蚕阶段就能区分蚕的性别,实现蚕农只饲养雄蚕的愿望,研究人员进行了系列研究。
①家蚕有斑纹和无斑纹由2号染色体上的等位基因A、a控制。研究人员利用变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕,具体过程如图3。
上述过程中发生的变异类型有 ,中染色体异常的有斑纹个体所占的比例为 。生产中可利用限性斑纹雌蚕和图中的 杂交,留下体色表现为 的子代幼蚕饲养。
②M、N是位于家蚕Z染色体上不同位点的两个基因,其突变基因m、n为致死基因,m和n纯合时均表现为胚胎期致死。研究人员利用普通无斑纹雄蚕培育出雄蚕甲,用甲与普通无斑纹雌蚕杂交,后代中只有雄蚕幼虫能存活。请在答题卡的相应位置标注出M、m、N、n基因的相对位置。 。
③研究表明,os基因能遮蔽m基因的致死效应。研究人员将基因os和基因A移接到W染色体上,培育出基因型为的有斑纹雌蚕乙,甲和乙共同组成了家蚕平衡致死体系。甲和乙杂交可以实现该体系自稳,请在答题卡的相应位置用遗传图解进行作答(写到即可)。 。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题14 变异、育种和进化
一、单选题
1.(2024·江苏·模拟预测)普通甜椒种子搭载我国神舟系列载人宇宙飞船进行“太空旅行”。经过太空漫游后播种,再经过选择,培育出果型大、产量高、品质好的太空椒,这种变异( )
A.属于可遗传的变异
B.属于不能遗传的变异
C.没有遗传物质的改变
D.水肥不会影响产量
【答案】A
【分析】变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异,由遗传物质决定的变异是可遗传的变异;由环境因素引起的变异,由于遗传物质没有发生改变,这种变异不能传给下一代,是不可遗传的变异。
【详解】ABC、普通甜椒种子搭载我国神舟系列载人宇宙飞船进行“太空旅行”是利用外太空超强的辐射诱发甜椒种子遗传物质发生改变,主要是基因突变以获得新的优良性状,属于可遗传变异,A正确,BC错误;
D、植物生长发育受多方面的影响,如土壤中含水量、土壤中无机盐含量,以及环境光照强度、二氧化碳浓度等,因此水肥会影响产量,D错误。
故选A。
2.(2024·江苏南京·二模)植物和植食性昆虫间存在复杂的防御和反防御机制。通过长期的进化,植食性昆虫已经进化出复杂的解毒酶系来应对寄主植物的毒性化合物的防御。下列叙述错误的是( )
A.植食性昆虫形成解毒酶系是植物的毒性化合物对其定向选择的结果
B.影响植食性昆虫对毒性化合物降解能力的基因突变具有不定向性
C.某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是物种多样性的直观表现
D.植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果
【答案】C
【分析】随着科学的发展,人们对生物进化的认识不断深入,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其主要内容是:适应是自然选择的结果; 种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过 程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、由于基因突变等变异,植食性昆虫中存在对植物的毒性化合物降解能力强和降解能力弱的个体,植物的毒性化合物可将降解能力强的个体选择并保存下来,故植食性昆虫进化形成复杂的解毒酶系,是植物的毒性化合物对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,自然选择是定向的,B正确;
C、某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是基因多样性的直观表现,C错误;
D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,植物和植食性昆虫防御和反防御机制的形成是协同进化的结果,D正确。
故选C。
3.(2024·江苏盐城·模拟预测)下列有关变异、育种及进化的叙述错误的是( )
A.通过杂交育种获得的品种不一定都是纯合子
B.基因型为AAaa的同源四倍体产生的配子的类型及比例不一定为AA:Aa:aa=1:4:1
C.秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的时间要合适,一般一个细胞周期的时长为宜
D.生物的适应性主要体现在生物对其所生活环境的主动适应
【答案】D
【分析】杂交育种操作简便,但耗时长,单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤,能明显缩短育种时间。
【详解】A、通过杂交育种获得的品种不一定都是纯合子,可能利用杂种优势获得杂交种,A正确;
B、基因型为AAaa的同源四倍体产生的配子的活性可能不同,则配子类型及比例不一定为AA:Aa:aa=1:4:1,B正确;
C、一个细胞周期,DNA复制一次,遗传物质加倍,所以秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的时间要合适,一般一个细胞周期的时长为宜,染色体加倍,C正确;
D、生物的适应性是自然选择的结果,不是主动的适应,D错误。
故选D。
4.(2024·江苏南通·三模)以六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,相关叙述错误的是( )
A.小孢子通过组织培养形成单倍体植株体现了细胞具有全能性
B.培养基中生长素和细胞分裂素的比例影响单倍体植株的形成
C.培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定
D.单倍体细胞中含一个染色体组,隐性性状容易显现,是研究突变的理想材料
【答案】D
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性,其过程为:离体的植物组织,器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织(高度液泡化,无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织),愈伤组织经过再分化过程形成胚状体,进一步发育成为植株。
【详解】A、小孢子通过组织培养形成单倍体植株的过程是由外植体发育为完整植株,可以体现细胞的全能性,A正确;
B、培养基中生长素和细胞分裂素的比例能够影响细胞分化方向,进而影响单倍体植株的形成,B正确;
C、植物组织培养过程需要加入一定的蔗糖,培养基中的蔗糖能为细胞提供能量并维持渗透压的相对稳定,C正确;
D、六倍体小麦的小孢子为材料通过组织培养可以获得大量单倍体,该单倍体中含有3个染色体组,D错误。
故选D。
5.(2024·江苏南通·模拟预测)核型分析是对染色体数目、形态、着丝粒位置等进行分析的技术。科研人员对某玉米进行核型分析的结果如下图,相关叙述错误的是( )
A.选择雌蕊或花粉进行显微观察
B.选取中期细胞显微拍照并进行相关分析
C.图中1~10号染色体组成一个染色体组
D.不同生物核型比较可用于研究生物进化关系
【答案】A
【分析】细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。在有丝分裂中期,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体都缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,是观察辨认染色体的最佳时期。不同物种细胞中的染色体,在数目、形态、着丝粒位置等方面的差异,可以在细胞水平上为生物进化提供证据。
【详解】A、选取中期细胞显微拍照并进行相关分析,因此不能选择花粉进行显微观察,A错误;
B、中期细胞中的每条染色体都缩短到最小的程度,形态比较稳定,数目比较清晰,最便于观察和研究,因此选取中期细胞显微拍照并进行相关分析,B正确;
C、染色体组中不含同源染色体,玉米的一个染色体组中含有10条染色体,图中1~10号染色体构成一套非同源染色体,组成一个染色体组,C正确;
D、通过核型分析,比较不同物种的染色体数目、形态、着丝粒位置等,能为为细胞遗传分类、物种间亲缘的关系以及染色体变异的研究提供重要依据,因此不同生物核型比较可用于研究生物进化关系,D正确。
故选A。
6.(2024·江苏徐州·模拟预测)下列有关变异和育种的叙述正确的是( )
A.诱变育种需要处理大量原材料的原因是基因突变具有不定向性
B.培育白菜-甘蓝和抗虫棉的过程打破了不同物种间的生殖隔离
C.使用秋水仙素处理单倍体幼苗诱导染色体加倍,获得的个体都是纯合体
D.杂交育种可将两个亲本的优良性状组合在一起,在F1中一定会出现新类型
【答案】B
【分析】1、杂交育种的原理是基因重组;其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上,且方法简单,可预见强。
2、诱变育种的原理是基因突变;方法是用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错,从而引起基因突变;其优点是可提高变异频率,出现新性状,大幅度改良某些性状,加速育种进程。
3、单倍体育种的原理是染色体变异;方法是用花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍;优点是纯合体自交后代不发生性状分离,因而能明显缩短育种年限。
4、多倍体育种的原理是染色体变异;方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
5、基因工程育种的原理是基因重组;优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。
【详解】A、诱变育种的原理是基因突变,具有低频性和不定向性,所以需要处理大量材料,A错误;
B、培育白菜-甘蓝为植物体细胞杂菌,抗虫棉为转基因技术,二者都能打破不同物种间的生殖隔离,B正确;
C、用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的植株染色体都加倍,但不一定都是纯合体,如AAaa的配子发育为植株Aa为单倍体,处理后为AAaa,仍为杂合体,C错误;
D、杂交育种可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上,但F1中不一定会出现新类型,D错误。
故选B。
7.(2024·江苏徐州·模拟预测)在哺乳动物XX个体中,一条X染色体失活,形成巴氏小体(XY个体中没有巴氏小体),如图所示。有关叙述错误的是( )
A.来自父本和母本的X染色体都有可能失活形成巴氏小体
B.通过巴氏小体检查可以确定胎儿性别和查出性染色体异常的患者
C.红绿色盲基因携带者的所有视网膜细胞都是正常的
D.巴氏小体的形成能使X染色体上的基因在雌雄个体中有近乎相等的有效剂量的遗传效应
【答案】C
【分析】由题意可知,哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体,若某基因位于X染色体上,则雌性杂合子可能表现为显性性状也可能表现为隐性性状。
【详解】A、依据题干信息,在哺乳动物XX个体中,一条X染色体失活,形成巴氏小体(XY个体中没有巴氏小体),结合图示信息,可知来自父本和母本的X染色体都有可能失活形成巴氏小体,A正确;
B、XY个体中没有巴氏小体,XX个体中有巴氏小体,所以可以通过巴氏小体检查可以确定胎儿性别和查出性染色体异常的患者,B正确;
C、红绿色盲基因携带者的所有视网膜细胞中,含有红绿色盲基因的细胞中的红绿色盲基因不能表达,C错误;
D、由于XY个体中没有巴氏小体,XX个体中有巴氏小体,基因若在X染色体上,那么据图可知在雌雄个体中有近乎相等的有效剂量的遗传效应,D正确。
故选C。
8.(2024·江苏南通·模拟预测)研究人员以红鲫鱼和团头鲂为亲本,利用不同方法进行人工育种获得3种后代(如下图),相关叙述错误的是( )
A.该育种的主要原理是染色体变异
B.亲本红鲫鱼减数分裂异常可导致子代1的出现
C.受精卵的第一次卵裂异常可导致子代3的出现
D.子代2的育性比子代3的育性高
【答案】D
【分析】染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。染色体数目变异包括以单条染色体为单位的变异和以染色体组为单位的染色体数目变异。
【详解】A、红鲫鱼与团头鲂属于不同物种,通过不同方法进行人工育种分别获得了二倍体、三倍体(染色体数目增多)和四倍体(染色体数目增多),其中子代1染色体组成与亲本雌性红鲫鱼相同,子代1可能是亲本红鲫鱼减数分裂异常,由染色体数目加倍的卵细胞直接发育而来,故人工育种获得的3种后代育种原理主要为染色体变异,A正确;
B、亲本红鲫鱼减数分裂异常,如减数第二次分裂后期着丝粒分裂但细胞不分裂,将导致卵细胞中染色体数目加倍,后经人工育种可形成子代1,B正确;
C、红鲫鱼减数分裂形成n=A的卵细胞与团头鲂减数分裂形成的n=B的精子受精形成2n=AB的受精卵,受精卵第一次卵裂过程中着丝粒分裂而细胞不分裂,可导致子代3的出现,C正确;
D、子代2中含有三个染色体组,减数分裂联会紊乱形成高度不可育的配子,而子代3中含有四个染色体组且每条染色体均能找出与之对应的同源染色体,其育性比子代2高,D错误。
故选D。
9.(2024·江苏盐城·模拟预测)假肥大型肌营养不良(DMD)是一种最常见的进行性肌营养不良疾病,现报告了一例男孩患者,存在X染色体臂间倒位变异,该变异破坏了DMD基因,下图是患者家系图。下列有关叙述错误的是( )
A.X染色体臂间倒位一般可以通过对有丝分裂中期染色体组型分析确定
B.通过DNA测序技术可以精确确定染色体臂间倒位的具体位置
C.导致该假肥大型肌营养不良的原因有基因突变和染色体结构变异
D.若III3由于该病进行了人工流产,则Ⅱ3和Ⅱ4再生一个患儿的概率是1/2
【答案】D
【分析】1、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。
2、染色体倒位:染色体的某一片段位置颠倒,会导致上面的基因排列顺序发生改变。
【详解】A、X染色体臂间倒位属于染色体结构变异,可通过对有丝分裂中期染色体组型分析确定,A正确;
B、染色体臂间倒位会导致对应的DNA序列发生改变,所以可以通过DNA测序技术精确确定染色体臂间倒位的具体位置,B正确;
C、依据家系图,由“Ⅱ3和Ⅱ4生出Ⅲ4”可初步确定该病为隐性遗传病,说明该病可由于基因突变导致;结合题干,“有一男患者是由于X染色体臂间倒位变异会破坏DMD基因”,即染色体倒位也会导致该病发生。所以导致该假肥大型肌营养不良的原因有基因突变和染色体结构变异,C正确;
D、因为该病的原因由基因突变和染色体结构变异,无法确定Ⅲ3患病的原因属于哪种,即无法确定Ⅱ3和Ⅱ4的基因型,无法推断子代患病概率,D错误。
故选D。
10.(2024·江苏苏州·三模)某植物4号染色体上面的A基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种植物会死亡。现有A3-和A25-两种突变基因,已知前者不影响植酸合成,后者不能合成植酸。将一个A基因导入基因型为A3-A25-的植物的6号染色体,构成基因型为A3-A25-A的植物。下列叙述错误的是( )
A.A3-与A25-基因的产生说明了基因突变具有不定向性
B.只含A25-基因的植物其有关酶的合成受影响导致植酸无法合成
C.该植物A与A3-(A25-)基因之间的遗传遵循自由组合定律
D.该植物自交子代中含有A25-A25-的比例是1/4
【答案】D
【分析】已知基因A3-和A25-都在4号染色体,再导入一个A基因至6号染色体,由于它们位于非同源染色体上,因此该植株在减数分裂产生配子时,遵循基因自由组合定律。
【详解】A、A3-与A25-基因是A基因的等位基因,二者的产生说明了基因突变具有不定向性,A正确;
B、A25-植株不能合成植酸,只含A25-基因的植物其有关酶的合成受影响导致植酸无法合成,B正确;
C、已知基因A3-和A25-都在4号染色体,再导入一个A基因至6号染色体,由于它们位于非同源染色体上,因此该植物A与A3-(A25-)基因之间的遗传遵循自由组合定律,C正确;
D、A3-A25-A植物在减数分裂产生配子时,遵循基因自由组合定律,产生的配子的基因型为A3-A、A25-A、A3-、A25-,比例各占1/4。该植株自交后代中基因型为A25-A25-的个体死亡,其比例为(1/4)×(1/4)=1/16,存活个体占1-(1/16)=15/16,含有A25-A25-的后代个体基因型有2种,分别是AAA25-A25-=(1/4)×(1/4)=1/16,AA25-A25-=(1/4)×(1/4)×2=2/16,二者共占3/16,因此该植株自交子代中含有A25-A25-的个体所占的比例是(3/16)÷(15/16)=1/5,D错误。
故选D。
11.(2024·江苏扬州·模拟预测)下列关于变异与进化的说法,错误的是( )
A.基因中启动子的碱基对的替换属于基因突变
B.大量使用农药导致害虫种群抗药性产生的现象是一种协同进化
C.染色体结构变异和基因突变都可能缺失或增加一些碱基对
D.适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
【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。
【详解】A、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,故基因中启动子的碱基对的替换属于基因突变,A正确;
B、大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是自然选择的结果,B错误;
C、染色体结构变异中的缺失和基因突变中的碱基对的缺失会缺失一些碱基对,染色体结构变异中的重复和基因突变中的碱基对的增添会增加一些碱基对,C正确;
D、生物的遗传是稳定的,而环境是不断发生变化的,二者之间存在一定的矛盾,这是适应相对性的根本原因,D正确。
故选B。
12.(2024·江苏·模拟预测)“移码”是指某些病毒在宿主细胞中合成蛋白质时,核糖体向前或者向后滑动一个或两个核苷酸,导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生多种蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.核糖体“移码”可降低病毒所携带遗传信息的利用率
B.“移码”通过调控翻译过程,进而影响蛋白质的合成
C.病毒的“移码”过程出现异常,可能会导致肽链变长
D.病毒的“移码”过程出现异常,不会导致病毒基因突变
【答案】A
【分析】翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所是在细胞质的核糖体上。翻译的本质是把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【详解】A、核糖体向前或者向后滑动一个或两个核苷酸,导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生多种蛋白质,故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率,A错误;
B、由于核糖体移动的距离有变化,从而导致肽链相应位置上的氨基酸的种类发生改变,即氨基酸的顺序发生改变,因此“移码”通过调控翻译过程,进而影响蛋白质的合成,B正确;
C、由于核糖体移动的距离有变化,则可能会导致mRNA上终止密码子延后出现,可能会导致肽链变长,C正确;
D、健康细胞无病毒感染,核糖体在mRNA上移动,因此“移码”不会影响DNA的结构,即该现象不会导致细胞中某些基因的碱基发生增添或缺失,不会导致基因突变,D正确。
故选A。
13.(2024·江苏南通·二模)重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列,或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。下列叙述正确的是( )
A.高等生物中出现重叠基因的情况比病毒更多
B.重叠基因中的共同序列编码的氨基酸序列相同
C.重叠基因共同序列上发生的突变一定导致其功能改变
D.重叠基因能经济和有效地利用DNA遗传信息量
【答案】D
【分析】不同的基因共用了相同的序列,这样就增大了遗传信息储存的容量。基因突变就是指DNA分子中发生的碱基的增添、缺失或替换,而引起的基因碱基序列的改变,基因突变后控制合成的蛋白质的分子量可能不变、可能减少、也可能增加。
【详解】A、重叠基因的目的是增大了遗传信息储存的容量,而病毒所含的核苷酸数比高等生物少得多,为了储存更多的遗传信息,重叠基因在病毒中就会较为普遍出现,所以病毒比高等生物中出现重叠基因的情况更多,A错误;
B、转录时的模板链不一定是同一条DNA单链,因此重叠基因中的共同序列编码的氨基酸序列不一定相同,B错误;
C、由于密码子具有简并性,如果重叠基因共同序列上发生了突变,对应位置编码的氨基酸不一定发生改变,因此蛋白质不一定会发生改变,其功能不一定改变,C错误;
D、不同的基因共用了相同的序列,这样就增大了遗传信息储存的容量,所以重叠基因能经济和有效地利用DNA遗传信息量,D正确。
故选D。
14.(2024·江苏·一模)下图中的m和n为一对同源染色体,A~E为染色体片段,联会时形成了如图所示的染色体桥,该染色体桥会在减数第一次分裂时随机断裂。下列相关叙述正确的是( )
A.m和n上的染色体片段相同,蕴含的遗传信息也相同
B.m和n在减数第一次分裂前期时,常会形成环状结构
C.染色体桥形成前,端粒酶会水解两条染色单体的端粒
D.染色体桥断裂后,子细胞中染色体数目将会出现异常
【答案】B
【分析】1、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。
2、根据题意和图示分析可知左图中m为正常染色体,n发生了倒位;右图中发生了互换且染色体片段缺失。
【详解】A、m和n上的染色体片段虽然相同,但位置不同,蕴含的遗传信息也不同,A错误;
B、m和n在减数第一次分裂前期时,会形成染色体桥,剩下完整单体会联会配对,会形成环状结构,B正确;
C、端粒酶是负责端粒的延长的一种酶,是基本的核蛋白逆转录酶,而不是水解酶,C错误;
D、减数第一次分裂时,染色体桥随机断裂,子细胞中染色体数目仍然不变,D错误。
故选B。
15.(2024·江苏泰州·一模)二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种,关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组,数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是( )
A.芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B.芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离,属于同一个物种
C.若用油菜与芜菁进行杂交,产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D.若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交,产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
【答案】C
【分析】1、染色体结构变异:染色体结构变异是染色体变异的其中一种,可以发生在任何一个时期,染色体发生的结构变异主要有以下四种类型:⑴缺失:染色体中某一片段的缺失;⑵重复:染色体增加了某一片段;⑶倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列;⑷易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域;
2、染色体数量变异:是染色体变异的其中一种类型。但是在某些特定的条件下,生物的染色体数量会发生变异,量染色体数量的变异往往引起相关性状的改变。染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内的个别染色体增加或减少,另一类是细胞内的染色体数量以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、芥菜的形成过程是染色体数目变异,不是染色体结构的变异,A错误;
B、芜菁、黑芥和花椰菜之间存在生殖隔离,不属于同一个物种,B错误;
C、油菜的染色体组成为AACC,芜菁的染色体组成为AA,二者杂交后产生的子代染色体组成为AAC ,细胞中存在同源染色体,C正确;
D、若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交,产生的子代(ABBC)体细胞中含4个染色体组,D错误。
故选C。
16.(2024·江苏南通·一模)将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,可获得无子葡萄。下列叙述正确的是( )
A.爬山虎的花粉能与葡萄正常授粉,说明二者属于同一物种
B.无子葡萄的形成是因为二倍体葡萄减数分裂发生联会紊乱无法产生正常配子
C.无子葡萄的获得是因为发生了染色体变异
D.爬山虎花粉的作用是刺激葡萄子房壁膨大形成无子葡萄
【答案】D
【分析】隔离是指在自然条件下生物不能自由交配,或者即使能交配也不能产生可育后代的现象,物种形成的标志是产生生殖隔离。
【详解】A、将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,获得的葡萄中没有种子,则爬山虎花粉中的精子与葡萄的卵细胞没有完成受精,所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离,不是同一物种,A错误;
B、无子葡萄的形成是因为爬山虎花粉刺激葡萄子房壁膨大形成无子葡萄,B错误;
C、无子葡萄的遗传物质没有发生变异,是花粉刺激葡萄子房壁膨大形成无子葡萄,C错误;
D、爬山虎花粉的作用是刺激葡萄子房壁膨大形成无子葡萄,D正确。
故选D。
17.(2024·江苏泰州·一模)下图①染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂,若只在长臂或短臂内部发生倒位为臂内倒位;若长臂和短臂各发生一次断裂,断片倒转180度发生的倒位为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中,若倒位环内的非姐妹染色单体间发生了一次单交换,其过程如图②→③→④所示。相关叙述错误的是( )
A.图②倒位环的形成是由于染色体片段DE发生了臂内倒位
B.图②倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂
C.②→③→④中,交换的产物都带有缺失或重复,不能形成有功能的配子
D.正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子
【答案】A
【分析】染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位和倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、由图分析可知,染色体片段DE发生了断裂,断片后再倒转180度,属于臂间倒位,A错误;
B、倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换发生在四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换,B正确;
C、②→③→④属于染色体结构变异,由图可知,②→③→④中,交换的产物都带有缺失或重复,不能形成有功能的配子,C正确;
D、精原细胞经过正常减数分裂后形成2种类型的4个精细胞,当四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换后可产生4种配子,D正确。
故选A。
18.(2024·江苏宿迁·一模)剂量补偿指的是在XY性别决定的生物中,性连锁基因在两种性别中有相等或近乎相等的有效剂量的遗传效应。剂量补偿主要有两种机制:一种是果蝇,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%;另一种是哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体。不考虑基因突变,下列说法正确的是( )
A.性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内不会形成巴氏小体
B.性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡
C.人类伴X染色体隐性遗传病致病基因为Xb,XBXB和XBXb个体表型一定相同
D.父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,可能是父亲提供了XY精子所致
【答案】B
【分析】由题意可知,哺乳动物,雌性细胞两条X染色体中,随机一条失去活性形成巴氏小体,若某基因位于X染色体上,则雌性杂合子可能表现为显性性状也可能表现为隐性性状。
【详解】A、哺乳动物细胞中有两条X染色体会随机一条失去活性形成巴氏小体,性染色体为XXY患者外形为男性,体细胞内会形成巴氏小体,A错误;
B、由题意可知,雌性细胞两条X染色体中,单条转录效率是雄性单条X染色体转录效率的50%,不存在性染色体为XXX的果蝇,可能是由于位于X性连锁基因过量表达而死亡,B正确;
C、XBXB和XBXb个体随机一条X染色体失去活性形成巴氏小体,前者表型为显性,后者表型可能为显性或者隐性,C错误;
D、父母色觉正常,生出XXY色盲孩子,父亲的X染色体一定携带正常基因,故子代的X染色体不可能来自父亲,可能是母亲提供了XX卵细胞,父亲提供了Y精子所致,D错误。
故选B。
19.(2024·江苏·模拟预测)精原细胞中发生臂内倒位(如图)将导致染色体桥和断片的形成,已知有缺失或重复的染色单体产生的配子不育。下列说法不正确的是( )
A.臂内倒位发生于减数第一次分裂前期的同源染色体非姐妹染色单体间
B.断片由于不含着丝点,分裂末期将游离于主核之外
C.染色体桥断裂后只能形成一条正常染色体
D.发生该现象的精原细胞产生的配子将有一半以上不可育
【答案】D
【分析】染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位和倒位)和染色体数目变异。
【详解】A、据图可知,白色是正常染色体,黑身是发生倒位的染色体,臂内倒位发生于联会时期,即减数第一次分裂前期的同源染色体非姐妹染色单体间发生了倒位,A正确;
B、断片由于不含着丝点,分裂末期不能排列在赤道板上,则将游离于主核之外,B正确;
C、该精原细胞经减数分裂形成4个精子,其中只有一个正常染色体(白色),其余三个均为含异常染色体的精子,C正确;
D、已知有缺失或重复的染色单体产生的配子不育,据C分析可知,形成的4个精子中,有一个正常染色体(白色)可育;还有一个黑色包括所有的染色体片段且不重复,表现可育,所以1/2的精子不育,D错误。
故选D。
20.(2024·江苏南通·一模)如图是基因型为AaBb某种高等生物的一个四分体示意图,相关叙述正确的是( )
A.图示变异类型属于染色体的易位
B.图示过程发生在减数第二次分裂的前期
C.减数第二次分裂过程会发生B、b的分离
D.该生物减数分裂产生的配子中,重组型配子占3/4
【答案】C
【分析】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,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。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。
【详解】A、图示发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,则变异类型属于基因重组,A错误;
B、同源染色体上非姐妹染色单体的互换发生在减数第一次分裂的前期,B错误;
C、由于发生了同源染色体上非姐妹染色单体的互换,B、b发生了互换,每条染色体上含有B和b基因,减数第二次分裂过程会发生B、b的分离,C正确;
D、由于发生互换的性原细胞占少数,所以该生物减数分裂产生的配子中,重组型配子小于50%,D错误。
故选C。
21.(23-24高三上·江苏苏州·期末)人的X染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因,只有完整的红色觉基因和相邻的那个绿色觉基因能正常表达。当红绿色觉基因之间发生片段交换形成嵌合基因时会影响色觉,机理如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.X染色体上的基因所控制的性状和性别决定密切相关
B.图示嵌合基因的形成可能发生在男性减数分裂Ⅰ四分体时
C.与红色觉基因较远的绿色觉基因不能表达可能与DNA甲基化有关
D.红色觉基因、绿色觉基因和色盲基因是复等位基因
【答案】C
【分析】伴X染色体隐性遗传具有患者男多女少的特点,女患者的父亲和儿子必患病。
【详解】A、X染色体上的基因所控制的性状和性别相关联,但并不都能够决定性别,例如红绿色盲基因,A错误;
B、图示嵌合基因的形成可能发生了两个X染色体的交换,发生在女性减数分裂Ⅰ四分体时,B错误;
C、甲基化不影响碱基排列顺序,但影响基因表达和性状,与红色觉基因较远的绿色觉基因不能表达可能与DNA甲基化有关,C正确;
D、等位基因是同源染色体相同位置的控制相对性状的基因,红色觉基因和绿色觉基因不属于等位基因,D错误。
故选C。
22.(23-24高三上·江苏苏州·期末)对某患者进行染色体核型检查,发现大部分细胞核型正常,有少数细胞含47条染色体,其中6号染色体有3条,且2条成环状,染色体成环机制如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该患者核型异常最可能是其母亲减数分裂产生了异常配子导致
B.该患者出现核型异常细胞是因为发生了染色体结构与数目变异
C.染色体核型异常细胞中含有的端粒数目比正常细胞多2个
D.含环状染色体的细胞数目越多且环越大对患者危害越大
【答案】B
【分析】正常人体细胞内有46条染色体,患者少数细胞含有47条染色体,属于染色体数目变异。
【详解】A、患者大部分细胞核型正常,有少数细胞含47条染色体,说明受精卵核型正常,是部分体细胞发生变异,A错误;
B、患者少数细胞含有47条染色体,属于染色体数目变异,而其中6号染色体有3条,且2条成环状,属于染色体结构变异,B正确;
C、染色体核型异常细胞虽然多1条染色体,但由于2条成环状,含有的端粒数目比正常细胞少2个,C错误;
D、含环状染色体的细胞数目越多,且环越小对患者危害越大,D错误。
故选B。
23.(2024·江苏·模拟预测)下列关于生命的起源和生物进化的叙述,不合理的是( )
A.枯叶蝶的体色和体形酷似干枯的树叶,是长期自然选择的结果
B.化石记录了生物进化的历程,是研究生物进化的唯一证据
C.生物多样性是生物长期进化的结果
D.生物进化的总体趋势:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生
【答案】B
【分析】在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越 低等,水生生物的化石也越多。在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多。因此证明生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
【详解】A、按照达尔文的解释,生物的保护色、警戒色和拟态是在长期的自然选择过程中形成的,枯叶蝶,它停息在树枝上,像一片枯树叶,枯叶蝶的祖先原是不尽相同的,有的像枯叶,有的不太像枯叶。像枯叶的个体,不易被天敌发现,不太像枯叶的个体,常被天敌吃掉,这样,经过漫长的自然选择、繁殖、变异,定向性更明显,枯叶蝶更像枯叶了。可见,枯叶蝶的体色和体形酷似干枯的树叶,是长期自然选择的结果,A正确;
B、生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等;其中化石是研究地球上生物进化的最主要、最可靠的证据,但不是唯一证据,B错误;
C、生物多样性是生物长期共同进化的结果,在进化过程中,适应者生存,不适应者被淘汰,C正确;
D、化石在地层中出现的先后顺序说明生物进化的总体趋势:由简单到复杂,由低等到高等,由水生到陆生,D正确。
故选B。
24.(2024·江苏·模拟预测)向日葵原产于南美洲,16世纪末17世纪初传到我国。向日葵的花总是朝向太阳,这一现象体现的生物特征是( )
A.生物的生活需要营养
B.生物能排出身体内产生的废物
C.生物都有遗传和变异的特性
D.生物能对外界刺激作出反应
【答案】D
【分析】生物的特征有:①生物的生活需要营养,②生物能进行呼吸,③生物能排出身体内产生的废物,④生物能对外界刺激作出反 应,⑤生物能生长和繁殖,⑥生物都有遗传和变异的特性,⑦除病毒以外,生物都是由细胞构成的。
【详解】向日葵的花总是朝向太阳,体现了生物能对外界(阳光)刺激作出反应的特征,ABC错误,D正确。
故选D。
25.(2024·江苏徐州·模拟预测)长期生活在一定环境中的生物,在形态结构、生理和行为等各个方面表现出明显的适应性。有关叙述正确的是( )
A.适应是普遍存在的,是相对的、完全的,是自然选择的结果
B.耐低温的植物细胞内自由水相对含量增加,结合水相对含量减少
C.寒冷地区恒温动物身体的突出部分,如四肢、尾巴和外耳有变大变长的趋势
D.鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化,形成具有相同功能的翼和翼手
【答案】D
【分析】适应的形成是定向的自然选择对不定向的变异进行选择的结果。适应具有相对性,其相对性的原因是由于多变的环境与遗传的稳定性之间的矛盾引起的。
【详解】A、适应是普遍存在的,具有相对的,是不完全的,适应的形成是自然选择的结果,A错误;
B、耐低温的植物细胞内自由水相对含量减少,结合水相对含量增多,因而抗逆性增强,B错误;
C、寒冷地区恒温动物身体的突出部分,如四肢、尾巴和外耳有变小变短的趋势,这样有利于保温,C错误;
D、鸟和蝙蝠因适应飞翔生活而趋同进化,形成具有相同功能的翼和翼手,即同功器官,D正确。
故选D。
26.(2024·江苏南通·模拟预测)雄性海龙鱼承担育儿责任,其具有细长管状嘴和育雏袋等。相关叙述错误的是( )
A.突变和基因重组为海龙鱼的进化提供原材料
B.雄性海龙鱼细长管状嘴和育雏袋的出现是适应的表现
C.雄性海龙鱼承担育儿责任是雌雄个体长期协同进化的结果
D.深海环境相对稳定,海龙鱼的进化速度相对较慢
【答案】C
【分析】1、不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化。
2、现代生物进化理论的主要内容:(1)种群是生物进化的基本单位;(2)生物进化实质是种群基因频率的定向改变;(3)突变和基因重组产生进化的原材料;(4)隔离是物种形成的必要条件;共同进化:是不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响中不断进化和发展,共同进化导致了生物多样性的产生。
【详解】A、可遗传变异为生物进化提供了原材料,可遗传变异包括突变和基因重组,A正确;
B、雄性海龙鱼细长管状嘴和育雏袋更适应环境,是自然选择的结果,它们的出现是适应的表现,B正确;
C、协同进化应为不同物种的生物与生物之间以及生物与环境之间,海龙鱼的雌雄个体属于同一物种,不属于协同进化,C错误;
D、海洋环境相对稳定,使得海洋生物在适合周围环境中的变异程度相对较小,因此海龙鱼的进化速度相对较慢,D正确。
故选C。
27.(2024·江苏苏州·三模)在处于遗传平衡的河豚种群(第0代)中,与繁殖有关基因a的频率为0.2。基因型aa会导致50%河豚在性成熟前“爆炸”。该河豚种群内个体雌雄个体随机交配,且不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.河豚中a基因及其等位基因构成了一个基因库
B.a基因频率较低是因为基因突变具有低频性
C.第1代河豚在性成熟前a的基因频率小于0.2
D.随着不断繁殖,a基因由于“爆炸”将会在该群体中消失
【答案】C
【分析】1、基因型频率是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例;基因型频率=该基因型个体数÷该种群的个体数×100%。
2、基因频率及基因型频率:
(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1;
(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+12×杂合子的频率。
【详解】A、种群基因库是指一个种群中的全部个体的所有基因,河豚中a基因及其等位基因不能构成了一个基因库,A错误;
B、由题意可知,基因型aa会导致50%河豚在性成熟前“爆炸”,这是a基因频率较低的原因,B错误;
C、在处于遗传平衡的河豚种群(第0代)中,与繁殖有关基因a的频率为0.2。基因型aa会导致50%河豚在性成熟前“爆炸”,因此第1代河豚在性成熟前a的基因频率小于0.2,C正确;
D、由于Aa个体存在,随着不断繁殖,a基因会逐渐减小,但不会在该群体中消失,D错误。
故选C。
28.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列关于生物进化理论的叙述,错误的是( )
A.达尔文认为生存斗争是生物与生物以及生物与无机环境之间的斗争
B.现代生物进化理论认为自然选择可使种群的基因频率定向改变
C.中性学说认为中性突变积累导致性状差异后,自然选择才会发生作用
D.化石等证据表明生物进化的方式有很多种如趋同进化、协同进化、单独进化等
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、达尔文认为生存斗争是生物与生物以及生物与无机环镜之间的斗争,而生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程,A正确;
B、自然选择决定生物进化的方向,导致种群基因频率的定向改变,B正确;
C、中性学说认为大量的基因突变是中性的,自然选择对这些基因突变不起作用,当这些中性突变积累导致性状差异后,自然选择才会发生作用,C正确;
D、任何一个物种都不是单独进化的,化石等证据不能表明生物进化的方式有单独进化等,D错误。
故选D。
29.(2024·江苏南通·三模)大量证据表明生物有共同的原始祖先,相关叙述正确的是( )
A.低等生物的化石只出现在早期地层中,说明了高等生物是由低等生物进化而来的
B.蝙蝠翼手和人上肢的结构、功能相似,说明了蝙蝠和人具有进化上的同源性
C.人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂,说明了人是由水生生物进化而来的
D.19世纪末人们发现植物、动物都是由细胞构成的,说明了植物和动物具有共同的祖先
【答案】D
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等。
【详解】A、低等生物的化石不仅出现在早期地层中,也可能出现在晚期地层中,故不能说明高等生物是由低等生物进化而来的,A错误;
B、蝙蝠翼手和人上肢外形差别很大,功能不同,但内部结构却基本一致,有相同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的,具有进化上的同源性,B错误;
C、人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂,说明了人的胚胎发育过程中曾出现过水生动物的特征,C错误;
D、细胞学说主要阐明了生物界的统一性,因为它揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。说明了动植物确实具有共同祖先,D正确。
故选D。
30.(2024·江苏·模拟预测)分布于非洲等地的肺鱼是一类古老动物,在淡水中用鳃呼吸,短时间缺水时可利用鳔呼吸,具有很多适应陆地生活的特征。下列相关叙述正确的是( )
A.相较于其他陆生动物,肺鱼对陆地环境的适应能力更强
B.经常出现的干旱使古代鱼类产生了用鳔呼吸的变异类型
C.不同地区的肺鱼都具备对干旱环境的适应能力,说明适应具有普遍性
D.肺鱼能利用鳔呼吸是证明陆生动物由水生动物进化而来的最直接证据
【答案】C
【分析】1、适应作为一个生物学术语,包括两方面的含义:一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能,二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。适应是普遍存在的,是自然选择的结果。
2、化石为研究生物进化提供了直接的证据,比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证,有力地支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。
【详解】A、依题意,肺鱼在淡水中用鳃呼吸,短时间缺水时可利用鳔呼吸,由此可知,相较于其他陆生动物,肺鱼对陆地环境的适应能力更弱,A错误;
B、经常出现的干旱环境选择了古代鱼类中产生了用鳔呼吸的类型生存下来,B错误;
C、适应的普遍性指现存的生物对它生存的环境都有一定的适应性,不同地区的肺鱼都具备对干旱环境的适应能力,说明适应具有普遍性,C正确;
D、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据, 肺鱼能利用鳔呼吸是证明陆生动物由水生动物进化而来的比较解剖学证据,D错误。
故选C。
二、多选题
31.(2024·江苏南通·三模)水稻的A基因对雌配子没有影响,但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡。现有基因型为Aa的水稻自交,F1中三种基因型的比例为AA:Aa:aa=2:3:1.下列叙述正确的是( )
A.A基因会使同株水稻1/2的不含A基因的花粉死亡
B.F1产生的雌、雄配子的比例为24:19
C.F1中A的基因频率约为0.58
D.随着自交代数的增加水稻进化,但不一定形成新的物种
【答案】ACD
【分析】1、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。
2、在生物体的体细胞中,控制同一种性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
【详解】A、基因型为Aa的水稻自交,F1中三种基因型 的比例为AA:Aa:aa=2:3:1,说明A基因会使同株水稻1/2的不含A基因的花粉死亡,A正确;
B、F1产生的雌雄配子数量比例无法确定,B错误;
C、F1中A的基因频率约为1/3+1/2×1/2=7/13≈0.58,C正确;
D、形成新的物种需要经历生殖隔离,随着自交代数的增加,种群基因频率会发生改变,说明水稻进化了,但不一定形成新的物种,D正确。
故选ACD。
32.(2024·江苏盐城·模拟预测)天然的浙江红山茶广泛分布于浙江南部、安徽南部、江西东北部、湖南南部和福建北部一带海拔600~1400m的山地。下列关于浙江红山茶的叙述,错误的是( )
A.分布在不同海拔,可能与其物种多样性有关
B.对不同环境的适应,是自然选择的结果
C.种子的扩散使各种群间的遗传差异变小
D.全部的天然浙江红山茶构成了进化单位
【答案】AD
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性。现代生物进化理论认为:适应是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进化的结果。
【详解】A、浙江红山茶分布在不同海拔,适应多种多样的环境,可能与其遗传多样性有关,A错误;
B、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定方向不断进化,浙江红山茶对不同环境的适应,是自然选择的结果,B正确;
C、种子扩散导致种群间相互有迁入和迁出,会引起种群间遗传差异变小,C正确;
D、种群是进化的基本单位,生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫作种群,并非全部的天然浙江红山茶,D错误。
故选AD。
33.(2024·江苏·模拟预测)蝙蝠发出的超声波中包含年龄、性别等多种个体信息。下图为某林地三种蝙蝠的觅食活动示意图。相关叙述正确的有( )
A.蝙蝠用超声波进行“回声定位”,其信源和信宿相同
B.不同种蝙蝠可通过重叠超声波信号干扰对方的觅食等活动
C.三种蝙蝠占据相对稳定的觅食实际时间生态位,是协同进化的结果
D.研究三种蝙蝠的生态位还需考虑栖息地、天敌以及与其他物种的相互关系等
【答案】BCD
【分析】生态位:(1)概念:一个物种在群落中的地位和作用,包括所处的空间位置,占用资源的情况以及与其他物种的关系等。(2)研究内容:①植物:在研究领域内的出现频率,种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物:栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。(3)特点:群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位。(4)原因:群落中物种之间以及生物与环境间协同进化的结果。(5)意义:有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】A、蝙蝠用超声波进行“回声定位”时信源和信宿不同,A错误;
B、不同种蝙蝠可通过重叠超声波信号干扰对方的觅食等活动,B正确;
C、群落中每种生物都占据相对稳定的生态位,有利于不同生物充分利用环境资源,这是群落中不同物种之间及生物与环境之间协同进化的结果,C正确;
D、研究某种动物的生态位,通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及其与其他物种的关系等,D正确。
故选BCD。
34.(2024·江苏连云港·模拟预测)家蚕(2N=56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性,A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失,如图1)现象,表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性,相关基因位于Z染色体上,雄蚕丝多、质量好,但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是( )
A.若要研究家蚕的基因组,应测定29条染色体上的DNA序列
B.利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交,后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
C.限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
D.染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的个体可产生4种可育配子
【答案】BD
【分析】家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型。图2发生的变异类型为染色体结构变异。
【详解】A、已知家蚕核染色体组成为2N=56,其性别决定方式为ZW型。若要研究家蚕的基因组,应测定27条常染色体十Z染色体+W染色体共29条染色体上的DNA序列,A正确;
B、图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA,用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育后代,选择其后代中表现型为无斑纹的个体培养,得到的都是高产的雄蚕,B错误;
C、限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异,C正确;
D、染色体缺失的卵细胞不可育,基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZ、aW,D错误。
故选BD。
35.(2024·江苏盐城·模拟预测)研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图, 图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果,下列相关叙述错误的是( )
A.该病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B.该病的致病机理是基因中碱基对发生了替换
C.Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率为1/4
D.Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2
【答案】AC
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、分析题意,Ⅰ-2的此位点两条链都是G,没有发生基因突变,Ⅱ-1的该位点一个基因模板链是G,另一个为A(发生了基因突变),Ⅱ-1是杂合子,杂合子表现出显性性状,发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状,A错误;
B、结合题图分析可知,箭头处GA表示一个基因模板链该位点为G,另一个为A,G表示此位点两条链都为G,故该病的致病根本原因是基因模板链该位点的G变为了A,碱基对发生了替换,B正确;
C、假设该基因是由A/a控制,该病是显性遗传病,Ⅱ-4正常,基因型是aa,与正常男性婚配(基因型是Aa或aa),由于正常男性的基因型概率未知,故不能判断Ⅱ-4再生一个患病孩子的概率,C错误;
D、假设该基因是由A/a控制,则I-1基因型是Aa,I-2是aa,则Ⅱ-5是1/2Aa、1/2aa,Ⅱ-5携带致病基因的概率为1/2,D正确。
故选AC。
36.(2024·江苏·模拟预测)基因型为 CcShsh的玉米进行减数分裂时,某一个卵母细胞内第9对染色体可发生如图所示的两种单互换。相关叙述正确的有( )
A.图示变异发生在四分体时期的姐妹染色单体之间
B.Cc和Shsh两对基因间由于互换而发生基因重组
C.若交换发生在 Cc和Shsh两对基因相连区段内,则产生的是重组型配子
D.若产生ShC和shc配子各占1/2,则交换发生在 Cc和Shsh 两对基因相连区段外
【答案】BD
【分析】基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程 中,控制不同性状的基因的重新组合。
【详解】A、图示发生的变异是在四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体之间,A错误;
B、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。根据图示可知,Cc和Shsh两对基因间由于互换而发生基因重组,B正确;
C、若交换发生在 Cc和Shsh两对基因相连区段内,说明C、c和Sh、sh这两对基因的位置不会改变,产生的配子情况与不发生交换的基因型细胞产生的配子相同,因此不会产生重组型配子,C错误;
D、根据图示可知,基因型为 CcShsh的玉米进行减数分裂时,不发生交换时产生的配子基因型为ShC和shc,图中左侧单交换没有改变 Cc和Shsh这两对基因的位置,因此产生的配子与不发生交换的基因型个体产生的配子相同,配子基因型有ShC和shc两种;而右侧单交换改变了C、c这对基因的位置,说明交换发生在C、c这对基因所在的区段。若产生ShC和shc配子各占1/2,说明该交换方式不会改变基因的位置,则交换发生在 Cc和Shsh 两对基因相连区段外,D正确。
故选BD。
37.(2024·江苏·模拟预测)免疫球蛋白(Ig)由两条重链(H链)和两条轻链(L链)组成。H链基因由V、D、J、C四组基因片段组成,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D、)J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,其中两种重排举例如图。下列叙述正确的是( )
A.重排过程发生了基因突变,重排提高了突变率,增加了多样性
B.第二次重排时上游的片段可取代第一次重排后的片段
C.重排片段的变化不会影响未重排的各基因片段作为独立单位表达
D.Ig基因重排的机制决定了Ig的多样性
【答案】BD
【分析】1、所有Ig的基本单位都是四条肽链的对称结构。两条重链(H)和两条轻链(L)。每条重链和轻链分为氨基端和羧基端。Ig基因结构非常复杂,分为4个不连续的基因节段,从着丝点5'末端起依次为:可变区(V)基因、多样性区(D)基因、接合区(J)基因和稳定区(C)基因。
2、Ig基因,无论是重链基因还是轻链基因,都不能作为一个独立的单位进行表达,只有经过重排以后才能成为具有表达功能的基因。在成熟Ig基因的产生过程中,Ig基因的重排需遵循一定的顺序,先由V-J连接或V-D-J连接,然后由VJ或VDJ与C区基因连接。在重链,还可以发生类转换。如题图表示了两种重排。
3、Ig基因的表达及Ig分子的分泌Ig的合成过程与一般蛋白质合成相似。在细胞内有表达功能的V-J或V-D-J基因单位重组完成后,与C基因簇一起被转录成初级RNA,经过加工剪接,去除内含子,生成mRNA,最后分别翻译成各种肽链,装配成Ig分子,分泌出体外。
4、一个机体何以能产生多达106~108种具有不同抗体特异性的Ig分子,其机制至今虽未完全清楚,但从基因的结构组成及重排中可找到一些答案。众多V区基因和一个或少数几个C区基因不连续地排列在染色体上,它们在DNA水平随机地结合是Ig分子多样性的基础,而体细胞突变又可增大V区的库容。
【详解】A、题图重排过程属于染色体结构变异,不属于基因突变,A错误;
B、由题图可知第二次重排时上游的V1片段取代了第一次重排后的V2片段,B正确;
C、Ig基因无论是重链基因还是轻链基因,都不能作为一个独立的单位进行表达,只有经过重排以后才能成为具有表达功能的基因,根据题干信息,L链基因由V、J、C三组基因片段组成,只有经V、(D)、J基因片段重排连接在一起,才具有转录功能,故未重排的各基因片段间被插入了序列分隔,不能作为独立单位表达,C错误;
D、Ig众多V区基因和一个或少数几个C区基因不连续地排列在染色体上,它们在DNA水平随机地结合是Ig分子多样性的基础,而体细胞突变又可增大V区的库容,另外在V-J、V-D-J连接过程中发生的碱基缺失和插入又扩大了多样性的程度。故Ig的基因结构和基因重排的机制决定了Ig的多样性,D正确。
故选BD。
38.(2024·江苏·一模)下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A.杂种胚不含同源染色体但其属于二倍体
B.上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C.上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D.与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料
【答案】AD
【分析】杂交育种的遗传学原理是基因重组,多倍体育种的遗传学原理为染色体变异。诱变育种是指在人为的条件下,利用物理、化学等因素,诱发生物体产生突变,从中选择,培育成动植物和微生物的新品种的育种方法。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,导致染色体数量加倍。
【详解】A、杂种胚中含有普通大麦的一个染色体组和球茎大麦的一个染色体组,故无同源染色体,又由于是由受精卵发育而来,属于异源二倍体,A正确;
B、上述过程的原理属于基因重组和染色体数目变异,B错误;
C、上述培育单倍体大麦的过程中无需使用花药离体培养技术,C错误;
D、单倍体大麦高度不育,染色体数目少,与二倍体相比单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料,D正确。
故选AD。
39.(2024·江苏南通·一模)下图为某伴X染色体隐性遗传病的系谱,基因检测发现致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB。II1还患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY)。不考虑新的基因突变和染色体变异,下列分析正确的是( )
A.正常情况下,II1体细胞中染色体数和猫叫综合征患者相同
B.致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性
C.II1性染色体异常,是因为I1减数分裂I时X染色体与Y染色体不分离
D.II3与正常男性婚配,所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2
【答案】BCD
【分析】由题意分析可知,该病为伴X染色体隐性遗传病,其致病基因d有两种突变形式,记作dA与dB,则患病女性基因型为XdAXdA、XdAXdB、XdBXdB,患病男性基因型为XdAY、XdBY。
【详解】A、由题意可知,Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成为XXY),Ⅱ1性染色体异常,是因为Ⅰ1减数分裂Ⅰ时同源染色体X与Y不分离,形成了XdAY的精子,与基因型为XdB的卵细胞形成了基因型为XdAXdBY的受精卵导致的,而猫叫综合征患者是由于第五号染色体部分缺失引起的,A错误;
B、致病基因d有两种突变形式dA与dB,说明基因突变具有不定向性,B正确;
C、Ⅱ1性染色体异常,且患有该遗传病,根据题意和系谱图可知,Ⅱ1的基因型XdAXdBY,Ⅰ1与Ⅰ2分别携带dA和dB基因,故Ⅱ1染色体数目异常是因为其父亲减数分裂Ⅰ时X染色体与Y染色体未分离,形成了XY型的配子,与正常卵细胞结合,形成XXY个体,C正确;
D、Ⅰ1的基因型为XdAY,Ⅰ2的基因型为XDXdB,则Ⅱ3的基因型为XdAXdB,与正常男性XDY婚配,所生儿子基因型为XdAY或XdBY,均为该伴X染色体隐性遗传病患者,女儿基因型为XDXdA和XDXdB,故所生子女患有该伴X染色体隐性遗传病的概率是1/2,D正确。
故选BCD。
40.(2024·江苏连云港·一模)下图为桉树叶挥发油处理后的蚕豆根尖细胞有丝分裂图像。下列相关叙述错误的有( )
A.实验过程中应先用95%的酒精冲洗,再用卡诺氏液固定,后再制作装片
B.先使用高倍物镜找到分生区,再找染色体形态较好的分裂相观察
C.培养期若用适量的秋水仙素处理,能看到更多如图所示时期的细胞
D.桉树叶挥发油处理后的根尖细胞,分裂产生的子代细胞染色体数量可能不变
【答案】AB
【分析】用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成 两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
剪取诱导处理的根尖 0.5~1 cm, 放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。 制作装片,包括:解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与观察植 物细胞有丝分裂的实验相同。 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
【详解】A、实验过程中应先用卡诺氏液固定,再用95%的酒精冲洗,后再制作装片,A错误;
B、先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察,B错误;
C、秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,培养期若用适量的秋水仙素处理,能看到更多如图所示时期的细胞(中期的细胞),C正确;
D、桉树叶挥发油处理后的根尖细胞,既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞,因此分裂产生的子代细胞染色体数量可能不变,D正确。
故选AB。
三、非选择题
41.(2024·江苏扬州·模拟预测)家蚕(2n=28)为ZW型性别决定。其蚕卵有圆形和椭圆形,受常染色体上的等位基因B、b控制,并且存有假母系遗传现象(子代总是表现母本基因型决定的性状);黑色卵(A)对白色卵(a)为显性,位于10号染色体上;正常蚕(Os)的幼体体表不透明,油蚕(os)的体表透明。回答下列问题。
(1)图1杂交实验中,蚕卵形状中F2的基因型是 。蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,其判断依据是 ,F3中的个体自由交配,后代圆形个体中纯合子所占的比例为 。
(2)研究表明,os基因位于家蚕的Z染色体上,W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,则其杂交亲本的基因型最好选择 ,杂交结果为 。
(3)雄蚕食桑少,蚕丝质量高,蚕农希望只养雄蚕,避免雌雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
①图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白色卵雄蚕杂交,子代中 卵孵化为雄蚕。
②图3中利用W2构建的家蚕平衡致死体系中,m基因和n基因为隐性致死基因,os基因能遮蔽m基因的致死作用(不考虑Z染色体上的Os/os基因)。普通蚕无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),请说明利用家蚕平衡致死体系只繁育雄蚕的过程 。家蚕平衡致死体系可以自稳,请用遗传图解解释其原理 (请将遗传图解写出来,只要求写出个体的基因型,基因型写法参照下例:平衡体系中的雌蚕写作aaZmNW°sA)。
【答案】(1) BB、Bb、bb F3出现3:1的分离比 1/3
(2) Z°sZ°s与Z°sW 子代雌性为油蚕,雄性为正常蚕
(3) 染色体结构变异 白色 让家蚕平衡体系中的雄蚕(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交,子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW),存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn)
【分析】基因自由组合定律的实质:位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时,位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】(1)存有假母系遗传现象(子代总是表达母本基因型决定的性状),根据F2圆形卵相互交配,后代F3圆形:椭圆形=3:1,符合一对等位基因的性状分离比,则说明圆形卵是显性性状,且蚕卵形状的遗传符合基因分离定律,F2的基因型为BB、Bb、bb。F2中的个体自由交配后F3基因型及比例为BB:Bb:bb=1:2:1,则可知F3后代中圆形个体中纯合子所占的比例为1/3。
(2)要证明某基因位于性染色体上,常用的组合为:两条性染色体同型的隐性个体×两条性染色体不同型的显性个体(纯合子),这样就可以得到具有相对性状的雌雄性个体,将其区分开,而若是位于常染色体上,雌雄后代的表现型均一致。故若要通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上,杂交方案为:让雄性油蚕(ZosZos)与雌性正常蚕(ZOsW)杂交;杂交结果为:子代雌性为油蚕(ZosW),雄性为正常蚕(ZOsZos)。
(3)①图2中经γ射线处理后,10号常染色体的带有A基因的片段转移到W性染色体上,这种发生在非同源染色体之间的染色体片段的转移变异类型为染色体结构变异中的易位;研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为aaZW1A的种蚕,该种蚕与白卵雄蚕杂交,白卵雄蚕基因型为aaZZ,则得到的后代基因型及表现型为:aaZZ(白卵雄蚕)、aaZW1A(黑卵雌蚕),即子代中白卵孵化为雄蚕。
②普通蚕中无m、n隐性致死基因(基因型为aaZMNZMN、aaZMNW),利用家蚕平衡致死体系(aaZmNZMn)获得雄蚕,将家蚕平衡致死体系(aaZmNZMn)与普通蚕的雌蚕(aaZMNW)杂交进行杂交,会出现:子代中雌蚕(aaZmNW、aaZMnW)致死,存活的全为雄蚕(aaZMNZmN、aaZMNZMn),从而繁育雄蚕。家蚕平衡致死体系可以自稳,其杂交遗传图解为:
42.(2024·江苏徐州·模拟预测)图1为罗伯逊易位携带者(表型正常)与正常人的14号和21号染色体组成。在形成配子时,易位染色体T(14,21)与14号和21号正常染色体联会形成三价体,配对的两条染色体分离,另一条染色体随机移向细胞的一极。14单体、21单体和14三体均胚胎期致死,造成流产。图2所示遗传系谱图,甲病为单基因遗传病(致病基因不在14号和21号染色体上),在自然人群中的发病率为1/900;I1~I4号个体中仅I3为罗伯逊易位携带者。不考虑其他变异。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为 。
(2)I3有 条染色体,精原细胞进行减数分裂时可形成 个四分体;只考虑14和21号染色体,可形成 种精子。
(3)Ⅱ7染色体组成正常且不携带甲病致病基因的可能性为 。
(4)Ⅲ9携带甲病致病基因的可能性为 ;若Ⅱ7再次怀孕,为达到优生的目的,建议进行 。
(5)参照图1,请在答题卡相应位置画出Ⅱ8的染色体组成 ;Ⅱ8的染色体组成与下图所示的标准型21三体患者的不同之处在于 。
【答案】(1)常染色体隐性遗传
(2) 45 21 6
(3)15/32
(4) 33/95 产前诊断(检测染色体的结构和数目)
(5) Ⅱ-8有46条染色体(而标准型21-三体患者有47条染色体);Ⅱ-8的性染色体组成为XY(图示个体的性染色体组成为XX)
【分析】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。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】(1)I1、I2不患病,生育患甲病的女性个体Ⅱ5号,由此可知,甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传。
(2)I1~I4号个体中仅I3为罗伯逊易位携带者(14号和21号染色体连接在一起),由此可知,I3有46-1=45条染色体,罗伯逊易位携带者含有21对正常的染色体,2对异常的染色体,因此其精原细胞进行减数分裂时可形成21个四分体,只考虑14和21号染色体,可形成6种精子,分别为(14/21、14)和(21)两种配子、(14/21、21)和(14)两种配子、(14/21)和(21、14)两种配子。
(3)甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传,在自然人群中甲病的发病率(aa)为1/900,a的基因频率为1/30,A的基因频率为29/30,图中的I-3和-4均是29/31AA、2/31Aa,两者产生的配子及比例是30/31A、1/31a,故图中的II7(表现正常)是AA的概率是30/32=15/16,又由于14单体、21单体和14三体均胚胎期致死,造成流产,即Ⅱ7染色体组成正常(21、14)的概率为1/2,因此Ⅱ7染色体组成正常且不携带甲病致病(AA)基因的可能性为15/16×1/2=15/32。
(4)II7(表现正常)基因型及概率是15/16AA、1/16Aa,配子及概率是31/32A、1/32a,II6(表现正常)基因型及概率是1/3AA、2/3Aa,配子及概率是2/3A、1/3a,两者婚配,子代中aa=1/96,Aa=33/96,AA=62/96,Ⅲ9是正常个体,携带甲病致病基因的可能性为33/95;若Ⅱ7再次怀孕,为达到优生的目的,建议进行产前诊断,检测染色体的结构和数目。
(5)Ⅱ8是21三体患者,染色体组成应是T、14、 21、 21类型,故可表示为;Ⅱ8的染色体组成与下图所示的标准型21三体患者的不同之处在于Ⅱ-8有46条染色体(而标准型21-三体患者有47条染色体);Ⅱ-8的性染色体组成为XY(图示个体的性染色体组成为XX)。
43.(2024·江苏苏州·三模)玉米是世界上最重要的粮食作物之一,南美洲和北美洲的土著人培育出了具有各种不同颜色的玉米籽粒的品种一黄色、白色、紫色等,并且赋予每种颜色不同的审美和宗教价值。例如,一些部落认为有斑点的玉米籽粒是力量和活力的象征。玉米籽粒的颜色如褐色、斑点等的遗传是不稳定的。
(1)种子中的胚乳是由两个极核与一个精子极核形成的。玉米籽粒的颜色与胚乳最外层糊粉层的颜色有关。极核的形成过程如下:
基因型为AAbb的玉米花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉,所得到籽粒胚乳的基因型有 种。
(2)玉米的第9号染色体上有两对与糊粉层颜色有关的等位基因,CI对C呈显性、Bz对bz呈显性,其中Bz促进糊粉层发育为紫色,bzbz纯合子则促进糊粉层发育为褐色,但CI抑制糊粉层颜色的发生,糊粉层表现为无色。麦克林托克选择CCbzbz的母本与CICIBzBz的父本进行杂交,得到F1代。
①理论上F1代籽粒的颜色为 色。
②实际的杂交结果中,大部分籽粒的确如此,但同时还发现有一些籽粒在此颜色的背景上出现了褐色斑点。麦克林托克猜想这些杂合体中,在胚乳发育的某个时期CI基因连同 一起发生了丢失,导致有些细胞群能够制造褐色色素:如果在胚乳发育早期就发生了丢失,褐色色斑的面积会 (“较大”、“较小”)。
③麦克林托克提出了关于有关基因丢失机制的解释:9号染色体还有一个重要的基因Ds,它是染色体发生断裂的位点,断裂后的CI所在染色体片段丢失的原因是 。
综上所述,CCbzbz(不含Ds)的母本与CICIBzBzDsDs的父本杂交所得F1代中,发育为褐色细胞群的基因型为 ,在此过程中细胞发生了 变异。
(3)麦克林托克随后又发现单独的Ds并不能直接诱导染色体断裂,而是需要另一个因子的帮助,即Ac。Ac位于另一条染色体上,只有在Ac存在的前体条件下,Ds才能发生断裂。更深入的研究发生,Ds不仅能诱导染色体断裂,而且能够从染色体的一个位置上切离,转移到另一个位置上。
①Ds从染色体的一个位置转移到另一个位置上,涉及 键的水解与重建。
②基因型为 精子与极核结合形成为基因型CCCBzbzbzDs的胚乳,其糊粉层发育为全褐色,可能的原因是 。
(4)麦克林托克用Ac/Ds双因子系统(转座元件)解释了玉米9号染色体的遗传不稳定性。在玉米中转座元件是普遍存在的,转座元件从一个位置移动到另一个位置时,它们会造成染色体结构变异或引起 ,因此这些元件有着非常重要的遗传意义。
【答案】(1)2
(2) 无 Bz基因 较大 CI与Bz基因所在片段无着丝粒,有丝分裂过程中无纺锤丝牵引移向细胞两极 CCbzbzDs 染色体结构
(3) 磷酸二酯键 CBzDs 胚乳刚开始发育时,细胞中含有Ac,Ac帮助Ds诱导染色体断裂,导致细胞中Bz基因丢失
(4)基因突变
【分析】玉米第9号染色体上的Bz/bz基因与CI/C基因与性状的关系为:其中基因CI对C显性,且基因CI抑制糊粉层细胞中色素的合成,基因Bz对bz显性,且基因Bz控制紫色色素合成,基因bz控制褐色色素合成,则紫色的基因型为CCBz_,无色基因型为CI_Bz_、CI_bzbz,褐色基因型为C_bzbz。
【详解】(1)胚乳由两个极核与一个精子极核形成,基因型为aaBb的雌穗经减数分裂可产生aB、ab的大孢子,再经三次有丝分裂可产生基因型为aB、ab的极核,由图可知,参与形成胚乳细胞的两个极核是经同一个大孢子经三次有丝分裂形成的极核,这两个极核的基因型是相同的,用基因型为AAbb的花粉给基因型为aaBb的雌穗授粉,参与融合的两个极核与一个精子基因型可能是(aB+aB+Ab)或(ab+ab+Ab),可以得到基因型为AaaBBb、Aaabbb两种基因型的胚乳细胞。
(2)①CCbzbz的母本产生基因型为Cbz的极核,CICIBzBz的父本产生基因型为CIBz的精子极核,子代胚乳基因型为CICCBzbzbz,细胞中存在CI基因,会抑制糊粉层颜色的发生,因此F1代籽粒颜色理论上为无色。
②一些籽粒在无色的背景上出现了褐色斑点,说明没有了CI基因的抑制作用,也没有了Bz基因对bz基因的显性作用,而表现出了bz基因指导的褐色,根据题意,应是胚乳发育的某个时期CI基因连同Bz基因一起发生了丢失;胚乳组织由受精极核经有丝分裂细胞分化发育而成,CI和Bz基因丢失得越早,胚乳组织中就有更多的细胞不含这两类基因而表现为褐色,因此,如果在胚乳发育早期就发生了丢失,褐色色斑的面积会较大。
③在细胞分裂过程中,着丝粒分裂后,由纺锤丝牵引着着丝粒向细胞两极移动,根据题图可知,染色体在基因Ds处断裂后,CI和Bz基因所在片段没有着丝粒,导致该片段因没有纺锤丝牵引而容易丢失;CCbzbz的母本将产生基因型为Cbz的极核,CICIBzBzDsDs的父本将产生CIBzDs的精子极核,二者杂交后代胚乳细胞中基因型为CICCBzbzbzDs,该基因型理论上表现为无色,但某些细胞实际上表现为了褐色,说明这些细胞中在Ds位点发生了染色体断裂且CI、Bz基因所在片段丢失了,细胞中基因型为CCbzbzDs,过程中发生了染色体结构变异。
(3)①Ds宋染色体上的一个位置转移到另一个位置,涉及到DNA分子的断裂与重新连接,因此过程中涉及到磷酸二酯键的水解与断裂。
②基因型CCCBzbzbzDs的胚乳细胞中,因参与形成胚乳细胞的两个极核基因型是相同的,所以参与形成胚乳细胞的两个极核基因型应为CCbzbz,则形成该胚乳细胞的精子极核基因型应为CBzDs,基因型CCCBzbzbzDs的胚乳细胞理论上应表现为Bz决定的紫色,但其糊粉层全表现为褐色,说明经有丝分裂而成的所有细胞中均无Bz基因表达产物,根据题意,Ds发生断裂需要Ac因子的帮助,所有可能原因是在胚胎发育初期,细胞中因存在AC因子,在Ac因子的帮助下,Ds发生断裂,导致Bz基因所在片段丢失,经有丝分裂产生的子代细胞中均无Bz基因而全表现为褐色。
(4)转座元件从一个位置移动到另一个位置时,插入另一个位置的位点是随机的,当转座子插入某个基因中时往往导致该基因的碱基序列改变,即引起基因突变。
44.(2024·江苏·三模)在高产、抗病等方面,玉米(2n=20)杂合子表现出的某些性状优于纯合亲本(纯系),其茎的高度、果穗的大小、胚乳的颜色等性状与其抗倒伏、高产、品质等密切相关,研究人员进行了如下研究。
(1)玉米茎的高度有高茎和矮茎两种类型,A控制高茎,将高茎植株与矮茎植株杂交,F1均为高茎,F1自交所得F2中高茎与矮茎的比例为3:1。在连续繁殖高茎玉米品系的过程中,偶然发现一株矮茎玉米突变体M,M自交,子代中高茎玉米植株占1/4,研究发现,M是由亲代高茎玉米植株一个A基因突变而成,基因型表示为AA+。据此分析,A+基因的产生属于 (显性、隐性)突变,以上控制茎的高度的基因位于 ;M与正常矮茎玉米植株杂交得F1,F1自由交配,后代中矮茎植株所占比例是 。
(2)玉米的大穗杂种优势性状由两对等位基因(B1、B2和C1、C2)共同控制,两对等位基因都纯合时表现为衰退的小穗性状。若基因型为B1B2C1C2的大穗杂交种自交后代出现衰退小穗性状的概率为1/2,则说明 ;若这两对等位基因独立遗传,该品种自然状态授粉留种,子代表现大穗杂种优势性状的概率为 。
(3)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色,已知胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。
①研究人员为研究胚乳颜色形成的机制,所做杂交实验及结果如表1所示。据此分析杂交组合一、二中F1胚乳的基因型分别是 ,据此推测胚乳颜色的形成很可能与R基因的 (来源、数量、来源和数量)有关。
表1
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR(♀)×黄色rr(♂)
紫色
二
紫色RR(♂)×黄色rr(♀)
杂色
②为证实上述推测,研究人员利用突变体N(如下图)进行杂交实验,过程及结果如表2所示,据此分析:
表2
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr(♀)×突变体N Rr(♂)
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr(♂)×突变体N Rr(♀)
RRr
紫色
突变体N的形成过程中发生的变异类型是 。研究发现,N在产生配子时,10号染色体分离有时发生异常,但不影响配子的育性,则表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的异常分离发生时期为 。上述杂交组合三、四结果表明胚乳颜色的形成很可能与R基因的 有关。
【答案】(1) 显性 一对同源染色体上 11/16
(2) 这两对等位基因位于同一对染色体上,且不发生互换 3/4
(3) RRr、Rrr 来源、数量 染色体结构变异中的易位 减数第二次分裂后期 来源
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)突变体M基因型表示为AA+,矮茎玉米突变体M,M自交,子代中高茎玉米植株占1/4,说明矮茎:高茎=3:1,A+基因的产生属于显性突变,以上控制茎的高度的基因位于一对同源染色体上。突变体M植株(AA+)与正常矮茎玉米植株(aa)杂交得F1,F1的基因型是Aa:A+a=1:1,产生配子的类型及比例是A:A+:a=1:1:2,自由交配的后代中,矮茎植株所占比例是1/4×1/4×2(AA+)+1/4×1/4(A+A+)+1/4×1/2×2(A+a)+1/2×1/2(aa)=11/16。
(2)如果两对基因位于两对同源染色体上,则会遵循基因的自由组合定律,在后代中就会出现1/4的衰退率,而大穗杂交种(B1B2C1C2)自交,后代出现衰退的小穗性状的概率为1/2,则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上,且不发生互换。若这两对等位基因独立遗传,该品种自然状态授粉留种,子代表现大穗杂种优势性状的概率为1-1/4=3/4。
(3)①已知胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成,每个极核的染色体组成均与卵细胞一致,故杂交组合一中F1胚乳的基因型分别是RRr(紫色);杂交组合二中F1胚乳的基因型分别是Rrr(杂色)。有此推测胚乳颜色的形成很可能与R基因的来源、数量有关。
②染色体结构变异中的易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域,突变体N的形成过程中发生的变异类型是染色体结构变异中的易位。组合三是野生型rr(♀)×突变体N Rr(♂),极核的基因型是r,F1出现少量基因型为RRrr的胚乳,则甲产生的雄配子的基因型是RR,则可知突变体N产生配子时,减数第二次分裂后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开,导致产生RR型精子,与两个r型极核结合,产生了RRrr型胚乳。据表2可知,杂交组合三、四基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同,但来源不同,表型不一致,分别为紫色和杂色,说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关。
45.(2024·江苏南通·三模)家蚕(2n=56)有许多相对性状,如体色、茧色、卵色等。研究人员随机获取某家蚕的120个卵细胞,对位于常染色体上的3对等位基因(A/a、B/b、D/d)和W染色体上的S基因分别进行检测和统计,结果如下表。已知该家蚕产生配子不存在致死现象,不考虑其他变异。请分析回答:
ABdS
AbDS
ABDS
aBd
AbdS
aBD
abD
abd
21
19
11
21
9
9
20
11
(1)A/a、B/b两对等位基因与B/b和D/d两对等位基因中遵循基因的自由组合定律的是 ,若利用该家蚕与基因型为bbDD的个体杂交,后代纯合子(仅考虑两对基因)所占的比例为 。
(2)S基因位于ZW染色体的 (填“同源区段或”或“非同源区段”),含S基因的雌蚕次级卵母细胞中通常含有 个S基因。
(3)已知家蚕的黄茧(A)对白茧(a)为完全显性,研究发现W染色体上的S基因移接到了A基因所在的染色体上(表示为AS),且含S基因的家蚕发育成雌蚕,含异常W染色体同时不含S基因的个体致死。上述雌蚕(ASaZW)与基因型为Aa的雄蚕杂交,子代有 种基因型,其中黄茧雄蚕所占的比例为 。
(4)家蚕的成虫称为家蚕蛾,已知家蚕蛾有有鳞毛和无鳞毛这对相对性状,其受一对等位基因E/e控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只,设计实验探究E/e基因的位置,并判断显隐性:
①让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行 实验,得到F1.如结果只出现一种性状,则F1表现出的性状是 性状。
②F1只出现一种性状能否判断E/e位于常染色体? 如果能,请说出理由;如果不能,请进一步设计方案进行判断: 。
【答案】(1) A/a、B/b 1/3
(2) 非同源区段 0或2
(3) 6/六 1/6
(4) 正反交 显性 不能 让F1雌雄个体相互交配,若F2不同性状之间没有性别差异,则E/e位于常染色体;若F2不同性状之间存在性别差异,则E/e位于ZW染色体的同源区段
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)由表可知,卵细胞的基因种类及比例为AB:Ab:aB:ab=1:1:1:1,说明该家蚕在形成配子时等位基因A与a分离、B与b分离,非等位基因自由组合;由表中信息可知,卵细胞的基因种类及比例约为Bd:BD:bd:bD=2:1:1:2,这表明等位基因B/b和D/d位于一对同源染色体上,且该家蚕在形成配子时发生了染色体(交叉)互换,若利用该家蚕BbDd与基因型为bbDD的个体杂交,后代纯合子(仅考虑两对基因)所占的比例为,由于该家蚕的基因种类及比例约为Bd:BD:bd:bD=2:1:1:2,bbDD的个体只产生bD一种配子,则子代中纯合子bbDD的比例=2/6=1/3。
(2)由表可知,S基因与A基因是同时存在的,且已知S基因位于W染色体上,故S基因位于ZW染色体的非同源区段;上述家蚕的基因型是AaZWS,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,Z和W分离,则含S基因的雌蚕次级卵母细胞中通常含有0或2个S基因。
(3)上述雌蚕(ASaZW)与基因型为Aa的雄蚕(AaZZ)杂交,由于雌蚕W染色体上的S基因移接到了A基因所在的染色体上,为了区别,可记作ASaZWO,与AaZZ杂交,逐对考虑,则常染色体的后代后ASA、ASa、Aa、aa,性染色体有ZZ、ZWO,共4×2-=8种,由于含异常W染色体同时不含S基因的个体致死,即AaZWO、aaZWO类型致死,子代有8-2=6种;其中黄茧雄蚕(A-ZZ)所占的比例为1/3×1/2=1/6。
(4)①分析题意,本实验需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上(不考虑Z、W同源区段),但由于不知道显隐关系,可以利用正反交实验来探究,实验思路:让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验,得到F1,观察并统计F1个体的表现型及比例(相关基因为E/e),若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上,正反交分别为EE×ee、ee×EE,其子一代基因型都为Ee,只出现一种性状,且子一代表现出来的性状为显性性状。
②除了上述位于常染色体的情况外,若位于同源区段,即XEXE×XeYe,F1基因型是XEXe、XeYE,液只出现一种性状,故不能判断E/e位于常染色体;可进一步设计方案进行判断:让F1雌雄个体相互交配,若F2不同性状之间没有性别差异,则E/e位于常染色体(即Ee×Ee);若F2不同性状之间存在性别差异,则E/e位于ZW染色体的同源区段(即XEXe×XeYE)。
46.(2024·江苏·模拟预测)某种蟹(XY型性别决定)有三种体色:浅体色、中间体色和深体色,由一组复等位基因、、决定,另一对等位基因B/b对蟹的存活有影响,这两对等位基因均不位于Y染色体上。相关性状与基因的关系如下图。
某兴趣小组用甲(深体色雌性)、乙(中间体色雄性)、丙(浅体色雄性)为亲本进行如下杂交实验,回答下列问题。
组别
亲本
子代表型及比例
实验一
甲(深体色雌性)×乙(中间体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验二
甲(深体色雌性)×丙(浅体色雄性)
深体色雌性∶深体色雄性=2∶1
实验三
实验一子代深体色雌性×实验二子代深体色雄性
深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3
(1)控制螃蟹体色的三个复等位基因的形成,体现了基因突变具有 的特点,它们之间的显隐性关系是 。据上图可知,基因通过控制 ,进而螃蟹的体色。
(2)亲本甲、乙的基因型分别为 ;成年螃蟹体色的基因型共有 种。
(3)实验一中,子代随机交配后代表型及比例为 ;实验三中,子代深体色个体中纯合子占 。
(4)若有一只深体色雌性蟹,能否用测交的方法判断其基因型? ,原因是 。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群基因频率上升,其原因可能是 。
【答案】(1) 不定向性 对和为显性,对为显性 酶的合成来控制代谢过程
(2) 、 18
(3) 深体色雌性∶中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3 2/7
(4) 不能 不存在基因型为的雄性个体
(5)中间体色螃蟹最不容易被天敌发现,存活率和繁殖率较高
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】(1)控制螃蟹的体色的三个基因TS、TZ和TQ称为复等位基因,这体现了基因突变具有不定向性的特点,组别一深体色雌性与中间体色雄性杂交,成年子代均为深体色,深体色对中间特色为显性T S > T Z,且雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组二深体色与浅体色杂交,成年子代均为深体色,深体色对浅体色为显性即TS>TQ,且雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组三组一F1深体色雌性×组二F1深体色雄性,后代只出现深色体与中间体色,没有出现浅色,故中间体色对浅色为显性,即TZ>TQ,故它们之间的显隐性关系为TS>TZ>TQ,根据基因对此螃蟹体色的控制可以体现出,基因控制性状的方式之一是基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状。
(2)组别一深体色雌性与中间体色雄性杂交,成年子代均为深体色,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;组二深体色与浅体色杂交,成年子代均为深体色,雌性比雄性比为2:1,雄性一半个体在幼年时期死亡,根据题图b基因导致物质己积累,幼年死亡;故B/b基因位于X染色体上,组三用组一F1深体色雌性与组二F1深体色雄性杂交,雌性中深色体:中间体色=3:1,雄性中深色体:中间体色=3:1,故TS、TZ、TQ位于常染色体上,故B、b与TS、TZ、TQ的遗传遵循自由组合定律,原因是B/b位于X染色体, TS / TZ / TQ 位于常染色体或两对等位基因位于两对同源染色体上或两对等位基因位于非同源染色体上。TS / TZ / TQ(TS>TZ>TQ)位于常染色体,组一中成年子代全为深体色且雌雄比为2:1,故甲的基因型为TSTSXBXb,乙中间体色的基因型为TZTZXBY;组二中成年子代全为深体色且雌性比为2:1,故丙的基因型为TQTQXBY,TS / TZ / TQ可以组成的基因型有TSTS、TSTZ、TSTQ、TZTZ、TZTQ、TQTQ一共6种,B/b可以组成XBXB、XBXb、XB3种,故成年螃蟹体色的基因型共有6×3=18种。
(3)根据(2)中分析可知,甲的基因型为TSTSXBXb,乙中间体色的基因型为TZTZXBY;实验一子代的基因型占比为1/2TSTZXBXB、1/2TSTZXBXb和TSTZXBY,可知雌配子种类及占比为:3/8TSXB、3/8TZXB、1/8TSXb、1/8TZXb,雄配子种类及占比为:1/4TSXB、1/4TZXB、1/4TSY、1/4TZY,随机交配后代表型及占比:深体色雌性(TS-XBX-)=3/4×1/2=3/8=12/32,中间体色雌性(TZTZXBX-)=1/4×1/2=1/8=4/32,深体色雄雄(TS-XBXY)=1/4×3/4+1/4×3/8=9/32,中间体色雄性(TZTZXBY)=3/8×1/4=3/32,因此深体色雌性∶中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3。实验三中,实验一子代深体色雌性的基因型占比为1/2TSTZXBXB、1/2TSTZXBXb,实验二子代深体色雄性基因型为TSTQXBY,深体色雌性:中间体色雌性∶深体色雄性∶中间体色雄性=12∶4∶9∶3,可知在深体色雌性中纯合子占3份,深体色雄性中占3份,因此子代深体色个体中纯合子占(3+3)/(12+9)=2/7.
(4)分析题图可知b基因的合成的酶作用下合成物质己,物质己积累导致个体幼年时死亡,故不会出现Xb、和XbXb的个体。若有一只深体色雌性蟹,不能用测交的方法判断其基因型,因为不存在基因型为 T Q T Q Xb Y的雄性个体。
(5)通过调查发现,在有天敌的水体中该螃蟹种群TZ基因频率上升,其原因可能是TZ基因控制中间体色,中间体色螃蟹最不容易被天敌发现,存活率和繁殖率较高,导致TZ基因频率升高。
47.(2024·江苏南通·二模)籼稻(染色体组成表示为MM)和粳稻(染色体组成表示为NN)的杂交种具有抗逆性强、产量高的优势,但杂交种的部分花粉败育。经检测,F1所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白。进一步研究发现,编码这两种蛋白的基因均为位于籼稻12号染色体上的R区,该区的基因不发生交换,如下图(注:粳稻12号染色体上无B、C、D的等位基因。)。科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1,F1自交获得F2,F2中仅有籼一粳杂交种和籼稻,且二者比例接近1:1。请回答下列问题:
(1)用显微观察F1产生的花粉中有一半出现异常(败育),则F1植株产生的染色体组成为 的花粉败育。若用F1作父本,籼稻作母本进行杂交,子代的染色体组成为 。
(2)F1杂种植株单独敲除D基因,其花粉均不育,C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测编码毒素蛋白的基因是 (填“C”、“D”)。
(3)为验证以上推测,科研人员将D基因转入F1植株,获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0),检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交,仅检测12号染色体的R区,统计子代中分别与粳稻、粳—籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例依次为 、 、 ,则支持上述推测。
(4)研究者发现在部分籼稻的一条12号染色体上有一段“DUYAO-JIEYAO系统”,其中DUYAO基因在二倍体阶段编码毒素,而JIEYAO基因仅在配子阶段编码解毒剂。DUYAO-JIEYAO两个基因位置足够近,在遗传时会留在同一条染色体上。这种籼稻产生的花粉不育的比例是 。
【答案】(1) N MM
(2)C
(3) 1/6 1/2 1/3
(4)1/2
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)分析题意,籼稻(染色体组成表示为MM),粳稻(染色体组成表示为NN),科研人员将纯合籼稻和纯合粳稻杂交,获得F1,染色体组成是MN,F1自交获得F2,F2中仅有籼一粳杂交种(MN)和籼稻(MM),没有NN个体,说明F1植株产生的染色体组成为N的花粉败育;若用F1作父本,籼稻(MM)做母本,由于N花粉不育,只能产生M一种类型雄配子,与籼稻产生的M雌配子结合,后代染色体组成是MM。
(2)F1所有花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白,但只有育性正常的花粉中存在一种对应的解毒蛋白,F1杂种植株单独敲除D基因,其花粉均不育,说明D基因不编码毒蛋白,而C、D基因双敲除植株花粉均可育,说明敲除C后正常,即编码毒素蛋白的基因是C。
(3)为将D基因转入F1植株(MN),获得转入了单拷贝D基因(一个D基因)的转基因植株(T0),检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上F1植株的染色体组成是为MN,导入D基因后进行自交,即使D未在12号染色体上,仍可发挥作用。不含D的N配子败育,则花粉中N∶M=1∶2,雌配子M∶N=1∶1,与粳稻R区相同的个体NN比例为1/3×1/2=1/6,与籼稻R区相同的个体MM比例为2/3×1/2=1/3,与粳籼杂交种R区相同的个体比例为1-1/6-1/3=1/2。
(4)分析题意,研究者发现在部分籼稻的一条12号染色体上有一段“DUYAO-JIEYAO系统”,其中DUYAO基因在二倍体阶段编码毒素,JIEYAO基因仅在配子阶段编码解毒剂,且DUYAO-JIEYAO两个基因位置足够近,在遗传时会留在同一条染色体上,即两种基因连锁,则这种籼稻相当于杂合子,产生的花粉不育的比例是1/2。
48.(2024·江苏南京·一模)基因定位是指基因所属的染色体以及基因在染色体上的位置关系测定,可以借助果蝇(2n=8)杂交实验进行基因定位。请回答下列问题:
(1)摩尔根利用果蝇杂交实验,首次证明了 。
(2)现有Ⅲ号染色体的三体野生型和某隐性突变型果蝇进行杂交实验,杂交过程如图1。
①图1中三体(III)野生型个体2处于减数第二次分裂后期的性母细胞有 条染色体。
②若F2的果蝇表型及比例为 时,能够确定该隐性突变的基因位于Ⅲ号染色体上。
(3)果蝇缺刻翅是由染色体上某个基因及其上下游DNA片段缺失引起的,具有纯合致死效应,雄性个体中不存在缺刻翅个体,则缺刻翅果蝇的变异类型属于 。缺刻翅果蝇与正常翅果蝇杂交得F1,F1雌雄交配得F2,F2翅型、性别的表型及比例为 。
(4)果蝇的红眼和白眼由等位基因A,a控制,果蝇的刚毛和截毛由等位基因D,d控制。一只纯合白眼截毛雌果蝇与一只纯合红眼刚毛雄果蝇杂交产生F1若干只,F1中雄果蝇均为白眼刚毛,雌果蝇均为红眼刚毛。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体。推测控制果蝇刚毛和截毛的基因位置为 ,考虑这两对相对性状,F2中雄果蝇的基因型为 。
(5)对同一染色体上的三个基因来说,染色体的互换主要包括单交换型和双交换型,如图2。双交换型的概率低于单交换型。
雌配子基因型
配子数目
+
+
+
1025
w
y
m
1045
w
+
m
17
+
y
+
16
+
+
m
45
w
y
+
47
w
+
+
2
+
y
m
3
已知分别控制果蝇朱红眼、黄体、残翅的3种隐性突变性状基因w、y、m均位于X染色体上。为确定基因w、y、m在X染色体上的相对位置,科学家将朱红眼黄体残翅雌果蝇和野生型(野生型基因均用“+”表示)雄果蝇杂交,得到F1。F1雌果蝇产生的配子类型及数目如表所示。
分析可知F1雌果蝇产生的重组配子有 种,其中w、y、m三种基因在X染色体上的顺序为 。如果只考虑基因y和w之间的互换情况,推测发生互换的性母细胞占比大约为 %(保留一位小数)。
【答案】(1)基因在染色体上
(2) 8或10 野生型:隐性突变型=5:1
(3) 染色体(结构)变异 缺刻翅雌蝇:正常翅雌蝇:正常翅雄蝇=1:3:3
(4) X、Y染色体的同源区段 XADYD和XadYD
(5) 6/六 y-w-m(或m-w-y) 3.5
【分析】三体是某一对同源染色体比正常细胞多一条,其它同源染色体数正常,减数分裂时三条同源染色体中的两条分向一极,剩余的另一条分向另一极,因此形成的配子中一半是多一条染色体的异常配子。
【详解】(1)摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上,从而证明基因位于染色体上。
(2)①图1中三体(III)野生型个体2含有9条染色体,减数第一次分裂形成的细胞中,一个细胞含有4条染色体(含姐妹染色单体),另一个细胞含有5条染色体(含姐妹染色单体),减数第二次分裂后期由于着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,因此一个细胞内含有8条染色体,一个细胞内含有10条染色体。故图1中三体(III)野生型个体2处于减数第二次分裂后期的性母细胞有8或10条染色体。
②若该隐性基因(设为a)在Ⅲ号染色体上,则亲本隐性突变体1的基因型为aa,三体野生型的基因型为AAA,子一代三体野生型基因型为AAa,与隐性突变体1(aa)杂交,由于AAa产生的配子类型和比例为AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,因此子二代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2,表型及比例为野生型∶隐性突变型=5∶1。
(3)果蝇缺刻翅是由染色体上某个基因及其上下游DNA片段缺失引起的,由于缺失的片段导致基因数量减少,因此该变异属于染色体结构变异。根据雄性个体中不存在缺刻翅个体,说明缺失片段的遗传与性别相关,故推测缺失片段应位于X染色体上,由于DNA片段缺失具有纯合致死效应,则缺刻翅果蝇的基因型可表示为X0X和正常翅果蝇XY,杂交得F1,F1中雌、雄果蝇的基因型可表示为X0X、XX、XY,比例为1∶1∶1,产生的雌配子为X0∶X=1∶3,产生的雄配子为X∶Y=1∶1,故F1个体自由交配得F2,则F2的基因型及表型和比例为缺刻翅雌(X0X)∶正常翅雌(XX)∶正常翅雄(XY)∶X0Y(致死)=1∶3∶3。
(4)单独分析果蝇的刚毛和截毛:亲本为一只纯合截毛雌果蝇与一只纯合刚毛雄果蝇杂交产生F1若干只,F1中雄、雌果蝇均为刚毛,说明刚毛为显性性状。F1雌雄交配得到F2,F2中雄果蝇均为刚毛,雌果蝇中存在一定数量的刚毛个体和截毛个体,说明该性状的遗传与性别有关,又根据亲本雄果蝇为刚毛,子一代和子二代的雄性均为刚毛,说明亲本雄果蝇的Y染色体上含有刚毛基因,又因为子代雌性也存在刚毛和截毛这一性状,因此可判断控制果蝇刚毛和截毛的基因位于X和Y的同源区段上。单独分析眼色:亲本为白眼雌和红眼雄,子一代雄果蝇均为白眼,雌果蝇均为红眼,可判断控制眼色的基因位于X染色体上,且红眼为显性性状。则亲本基因型为XadXad、XADYD,子一代基因型为XADXad、XadYD,子一代自由交配,子二代雄果蝇的基因型为XADYD和XadYD。
(5)已知分别控制果蝇朱红眼、黄体、残翅的3种隐性突变性状基因w、y、m均位于X染色体上。则将朱红眼黄体残翅雌果蝇(XwymXwym)和野生型(野生型基因均用“+”表示,即X+++Y)雄果蝇杂交,得到F1。则子一代雌性个体基因型为XwymX+++,若减数分裂时不发生互换,则产生两种雌配子,即Xwym、X+++,根据表格中配子类型可知,F1雌果蝇产生的重组配子有8-2=6种,根据双交换型的概率低于单交换型,且双交换型只是将中间的一个基因进行交换,因此结合表格中最下面两种配子数量最少可知,其属于双交换得到的配子,且交换的基因为w和+,因此可知w位于y和m之间,故中w、y、m三种基因在X染色体上的顺序为y-w-m(或m-w-y)。互换率=重组型配子÷总配子数×2×100%,若只考虑基因y和w之间的互换情况,则互换型的配子数为17+16+2+3=38,总配子数为1025+1045+17+16+45+47+2+3=2200,则互换率=38÷2200×2×100%≈3.5%,即只考虑基因y和w之间的互换情况,推测发生互换的性母细胞占比大约为3.5%。
49.(2024·江苏南通·二模)甘蓝(2n=18)两性花,具有很强的杂种优势。科研人员将品种A和品种B杂交,后代中一半植株长势正常,且球形美观,杂种优势明显,一半植株生长一段时间后死亡;将品种A和品种C杂交,后代生长一段时间后全部死亡,结果如表1。已知该致死现象是由独立遗传的两对等位基因G、g和H、h控制,G对g、H对h均为完全显性。品种A是通过单倍体育种培养获得的纯种,基因型为ggHH。为了检测其他品种的基因型,科研人员又进行了如表2所示的杂交实验。请回答下列问题:
表1
亲本组合
子代表型及比例
一
A×B
一半存活且性状优良,一半生长一段时间后死亡
二
A×C
生长一段时间后全部死亡
表2
亲本组合
总株数
成活株数
死亡株数
一
A×D
20
20
0
二
C×D
20
20
0
三
D×E
19
19
0
四
E×F
20
11
9
(1)正常情况下,对甘蓝进行核型分析,通常选择处于中期的根尖分生区细胞,该时期细胞中共有 种染色体形态。培育品种A先通过 获得单倍体植株,然后经 ,当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株。
(2)表1实验结果说明同时含有 基因的子代表现为致死现象。B和C基因型分别为 、 。
(3)据表2分析,D的基因型为 ,E的基因型可能有 种。杂交组合一子代与杂交组合二子代相互交配,后代成活株数:死亡株数= 。
(4)品种B的商品性状优良经济价值高,育种中科研人员先将B自交、分离出与D基因型一致的个体,再与A杂交,其后代 ,符合育种要求。
【答案】(1) 9 花药离体培养 染色体加倍(秋水仙素处理、低温处理)
(2) G、H Gghh GGhh
(3) gghh 4 3:1
(4)商品性状优良,杂种优势明显,同时全部存活
【分析】根据题目信息可知,甘蓝染色体数目为2n=18,即有9对同源染色体,观察处于中期的根尖分生区细胞时,可观察到9种形态的染色体;
单倍体育种的过程为先花药离体培养获得单倍体植株,再通过秋水仙素处理或低温处理诱导染色体加倍,即可获得遗传性状稳定的纯合二倍体。
【详解】(1)①根据题目信息可知,甘蓝染色体数目为2n=18,即有9对同源染色体,观察处于中期的根尖分生区细胞时,可观察到9种形态的染色体;
②获得单倍体植株需要进行花药离体培养;
③单倍体植株需要通过秋水仙素处理或低温处理诱导染色体加倍,即可获得遗传性状稳定的纯合二倍体。
(2)根据题目信息已知品种A的基因型为ggHH,根据表1中组合一的子代表现及比例可判断品种B关于G、g这组等位基因的基因型为Gg杂合,这样子代基因型及比例可出现GgH_:ggH_=1:1,表现比例为一半存活,一般死亡,根据品种A的基因型,可判断当基因G、H同时存在时,个体致死;由此确定品种B的基因型为Gghh,品种C的基因型为GGhh。
(3)结合(2)分析结果与表2亲本组合二的数据可知,C(GGhh)×D杂交子代全部存活,可确定品种D关于基因H、h这组等位基因的基因型为hh,结合表2亲本组合一的数据可知,A(ggHH)×D杂交子代也全部存活,可确定品种D关于G、g这组等位基因的基因型为gg,综上,品种D的基因型为gghh;杂交组合一子代基因型为ggHh,杂交组合二子代基因型为Gghh,两组子代相互交配,后代基因型及比例为GgHh:ggHh:Gghh:gghh=1:1:1:1,其中基因型为GgHh个体死亡,因此后代成活株数:死亡株数=3:1。
(4)先将B自交、分离即可获得商品性状优良、经济价值高的gghh个体,再与A杂交,其后代关于致死基因的基因型为ggHh,全部可存活的同时,又具备商品性状优良、杂种优势明显的特点。
50.(2024·江苏无锡·模拟预测)家蚕的性别决定方式为ZW型,W染色体除雌性决定作用外未发现其他基因。蚕卵的圆形和椭圆形由常染色体上一对等位基因控制,并且该性状的遗传存在母性效应,即子代总是表现母本基因型决定的性状。正常蚕幼虫体表不透明,由显性基因Os控制,油蚕幼虫体表透明,由隐性基因os控制。请回答问题:
(1)图1杂交实验中,的基因型有 种,对中的雌性个体进行测交实验,测交后代的表型及比例为 。图2杂交实验中,的基因型为 。
(2)雄蚕由于食桑量少、出丝率高、丝质优更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段雌雄不易区分。为了在幼蚕阶段就能区分蚕的性别,实现蚕农只饲养雄蚕的愿望,研究人员进行了系列研究。
①家蚕有斑纹和无斑纹由2号染色体上的等位基因A、a控制。研究人员利用变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕,具体过程如图3。
上述过程中发生的变异类型有 ,中染色体异常的有斑纹个体所占的比例为 。生产中可利用限性斑纹雌蚕和图中的 杂交,留下体色表现为 的子代幼蚕饲养。
②M、N是位于家蚕Z染色体上不同位点的两个基因,其突变基因m、n为致死基因,m和n纯合时均表现为胚胎期致死。研究人员利用普通无斑纹雄蚕培育出雄蚕甲,用甲与普通无斑纹雌蚕杂交,后代中只有雄蚕幼虫能存活。请在答题卡的相应位置标注出M、m、N、n基因的相对位置。 。
③研究表明,os基因能遮蔽m基因的致死效应。研究人员将基因os和基因A移接到W染色体上,培育出基因型为的有斑纹雌蚕乙,甲和乙共同组成了家蚕平衡致死体系。甲和乙杂交可以实现该体系自稳,请在答题卡的相应位置用遗传图解进行作答(写到即可)。 。
【答案】(1) 3 圆形:椭圆形=3:1 ZOsZos、ZosW
(2) 易位、基因重组 1/2 普通无斑纹的雄蚕 无斑纹
【分析】1、发生在非同源染色体之间的染色体的交叉互换属于染色体结构变异,发生在同源染色体之间的染色体的交叉互换属于基因重组;
2、染色体组是细胞中的一组非同源染色体,大小、形态、功能各不相同,但相互协调,共同控制生物的生长发育、遗传和变异,这样的一组染色体叫一个染色体组;
3、杂交育种是通过杂交,将生物的不同优良性状集中到一个个体上,并通过选育进一步培育新品种的方法。
【详解】(1)根据图示1杂交实验可知,亲代圆形雌性与椭圆形雄性的后代均为圆形,且圆形和椭圆形由常染色体上一对等位基因控制,并且该性状的遗传存在母性效应。由此推测亲代为纯和亲本,F1均为杂合体,F1相互交配,其F2基因型有三种。由于母性效应,子代总是表现母本基因型决定的性状,对F2中的雌性个体进行测交实验,测交后代的表型及比例为圆形:椭圆形=3:1。根据图2杂交实验分析可知,F1的基因型为亲代雌性为正常蚕,雄性为油蚕,F1油蚕均为雌性,正常蚕均为雄性,由此可知亲代为ZosZos、ZOsW,F1的基因型为ZOsZos、ZosW。
(2)①分析题图可知,变异家蚕是由于常染色体上的一个片段移接到W染色体上,因此属于染色体结构变异中的易位,有性生殖过程中还存在基因重组。变异家蚕和普通家蚕杂交获得的F1中染色体异常的有斑纹个体基因型及比例为1/4AaZWA、1/4aOZWA,占1/2。限性斑纹雌蚕(aaZWA )和无斑纹雄蚕(aaZZ)培育后代,后代中有斑纹的均为雌蚕,无斑纹的为雄蚕。
②根据题干信息可知,M、N是位于家蚕Z染色体上不同位点的两个基因,其突变基因m、n为致死基因,m和n纯合时均表现为胚胎期致死。研究人员利用普通无斑纹雄蚕培育出雄蚕甲,用甲与普通无斑纹雌蚕杂交,后代中只有雄蚕幼虫能存活,由此可知在雄蚕甲中mn两个突变基因不能在同一条染色体中。M、m、N、n基因的相对位置如图所示:
③根据题意可知,os基因能遮蔽m基因的致死效应。研究人员将基因os和基因A移接到W染色体上,培育出基因型为aaZmNWosA的有斑纹雌蚕乙,甲和乙共同组成了家蚕平衡致死体系。由此遗传图解为:
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$