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专题14 生物的变异
班级:___________姓名:____________
(共17题,限时38分钟)
1.(2024·吉林·高考真题)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【分析】多倍体具有的特点:茎秆粗壮,叶、果实和种子较大,糖分和蛋白质等营养物质含量较多。
【详解】A、相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,所含的营养物质也更多,A正确;
B、植物可进行无性繁殖,可保持母本的优良性状,选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;
C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因,C错误;
D、若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6=35/36,D正确。
故选C。
2.(2024·北京·高考真题)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代,是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断,错误的是( )
A.F1体细胞中有21条染色体
B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本
D.两个亲本有亲缘关系
【答案】A
【分析】由题干可知,六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1的方法是杂交育种,原理是基因重组,且F1为异源五倍体,高度不育。
【详解】A、细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少,属于染色体数目变 异。通过显微照片可知,该细胞包括14 个四分体,7条单个染色体,由于每个四分体是1对同源染色体,所以14个四分体是 28条染色体,再加上7条单个染色体,该细胞共有35条染色体。图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片,由图中 含有四分体可知,该细胞正处于减数第--次分裂,此时染色体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同,故F1体细胞中染色体数目是35条,A错误;
B、由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组,四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组,因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组, F1花粉母细胞减数分裂时,会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况,从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况,B正确;
C、F1体细胞中存在异源染色体,所以同源染色体联会配对时,可能会出现联会紊乱无法形成正常配子,故F1的育性低于亲本,C正确;
D、由题干信息可知,六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1,说 明二者有亲缘关系,D正确。
故选A。
3.(2024·江苏·高考真题)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是( )
A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了基因表达
B.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录
D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制
【答案】D
【分析】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现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,影响RNA聚合酶与DNA分子的结合,抑制了基因表达,A正确;
B、细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起;根据题意“基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知,也可由染色质结构变化引起,B正确;
C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传,都能影响细胞中基因的转录,C正确;
D、原核细胞没有染色质,D错误。
故选D。
4.(2024·浙江·高考真题)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】C
【分析】染色体异常遗传病:由染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)。染色体数目异常包括:个别染色体数目的增加或减少;以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括:重复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位,因此是①到④区段发生倒位,A错误;
B、图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换,B错误;
CD、题干可知,配子中出现染色体片段缺失或重复,则不能存活,出现倒位的配子能存活,经过倒位后交叉互换,可能会形成四个配子为:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子, C正确,D错误。
故选C。
5.(2024·福建·高考真题)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因,我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子,获得大量诱变株(M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究,最终确定BRD3基因参与调控簇生表型,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有 特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇),F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息,提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
【答案】(1) 提高突变率 随机性和不定向性
(2)弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1
(3) 在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现
(4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区,则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变。
【详解】(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是提高突变率,M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有随机性和不定向性特点。
(2)设控制簇生性状的基因用B、b表示,F1自交获得F2,F2中弱簇生稻:非簇生稻:簇生稻=2:1:1,说明弱簇生稻的基因型为Bb,非簇生稻的基因型为bb,簇生稻的基因型为BB,若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,即Bb×bb,后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻=1∶1。
(3)在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻,则BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段,BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低,导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白,使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间,导致弱簇生表型出现,因此F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1。
(4)簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同,利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为:用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种,将簇生表型引入其他品系。
6.(2024·安徽·高考真题)一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a 控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因 B/b 控制,两对基因独立遗传。
回答下列问题。
(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病 ;乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。
(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是 (答出2点即可)。
(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为 ;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择 基因作为目标,有望达到治疗目的。
【答案】(1) 常染色体显性遗传病 常染色体隐性遗传病 Aabb
(2)操作简便、准确安全、快速等
(3) 缺失 1/900 25
(4)A
【分析】据图判断,Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病,生了一个正常的女儿Ⅱ-3,所以甲病是常染色体显性遗传病,Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病,生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2,所以乙病是常染色体隐性遗传病。
【详解】(1)据图判断,Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病,生了一个正常的女儿Ⅱ-3,所以甲病是常染色体显性遗传病;Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病,生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2,所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb,Ⅱ-2两病兼患,但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病,推断Ⅱ-2的基因型是Aabb
(2)采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA,所以准确安全、快速。
(3)根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病,他的基因型是aabb,所以A/a基因扩增带的第一个条带是a,第二个条带是A;B/b基因扩增带的第一个条带是B,第二个条带是b;b条带比B短,所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb,Ⅱ-5的基因型是2/3Bb,Ⅱ-6的基因型是BB(根据电泳图判断),推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb,Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配,该正常男性是携带者的概率是1/75,后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB,据家族系谱图判断,Ⅱ-5和Ⅱ-4的基因型相同为1/3BB和2/3Bb,所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同,为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36,生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍
(4)反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的,所以在上述家系中,可以选择A基因作为目标。
7.(2024·福建福州·一模)普通西瓜是二倍体,研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交,从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是( )
A.培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成
B.J、M减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C.用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素,可促进子房发育成果实
D.三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱
【答案】B
【分析】无子西瓜的培育的具体方法:(1)用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜,得到四倍体西瓜;(2)用四倍体西瓜作母本,用二倍体西瓜作父本,杂交,得到含有三个染色体组的西瓜种子。(3)种植三倍体西瓜的种子,这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的,还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉,以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实,这样就会得到三倍体西瓜。
【详解】A、培育品种J是二倍体西瓜加倍形成的四倍体西瓜,其原理是是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成,A正确;
B、J、M子代多样性的主要原因是由于基因重组,B错误;
CD、三倍体植株体细胞有三个染色体组,减数分裂过程中,同源染色体联会发生紊乱,不能产生正常的配子,而当三倍体植株开花后用成熟的花粉刺激三倍体子房,可以刺激其产生生长素,促进子房的子房壁发育为果皮,因此子房发育为果实,产生无子西瓜,CD正确。
故选B。
8.(2024·江苏·模拟预测)目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季的育种程序如图所示。下列叙述错误的是( )
A.培育杂种香水月季的主要遗传学原理是基因重组
B.中国月季、法国蔷薇、香水玫瑰可能属于同一物种的不同品种
C.来源不同的多种亲本逐个杂交可增加遗传多样性,充分利用杂种优势
D.杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自香水月季
【答案】D
【分析】杂交育种是通过品种间杂交,通过基因重组,创造新变异类型而选育新品种的方法.将两个各具有期望的优点的纯合亲本进行杂交,F1自交能产生多种非亲本类型,再经过选育就可能获得符合需要的新品种。
【详解】A、培育杂种香水月季的方式是杂交育种,其主要遗传学原理是基因重组,A正确;
B、中国月季、香水玫瑰、法国蔷薇等杂交后产生的后代可育,说 明它们是同一物种,B正确;
C、来源不同的多个亲本逐个杂交可增加遗传多样性,使多种优良性状结合到一起,充分利用杂种优势,C正确;
D、杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自母本香水月季或杂种长春月季,D错误。
故选D。
9.(2024·广东惠州·模拟预测)成骨发育不全是一种以骨骼发育不全和骨脆性增加为主要特点的单基因遗传病,现已发现相关的致病基因有19种。某女性(Ⅱ-2)因SERPINF1基因突变导致成骨发育不全,对其家系患病情况调查如图1,同时测定部分家庭成员SERPINF1基因对应序列,结果如图2.判断以下说法错误的是( )
A.该女性SERPINF1基因突变属于常染色体隐性突变
B.该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起
C.根据测序结果及患病原理,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩不会患成骨发育不全
D.该疾病可通过B超检查和基因检测进行产前诊断与治疗
【答案】D
【分析】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。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、据图可知,图中的I代个体正常,II中有患病女性,说明该病是隐性遗传病,但女患者的父亲正常,说明该病不是伴性遗传病,是常染色体隐性遗传病,即该女性SERPINF1基因突变属于常染色体隐性突变,A正确;
B、图2显示,图中的786号碱基由正常的AAG变为AGG,说明该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起,B正确;
C、该病是常染色体隐性遗传病,设相关基因是A/a,根据测序结果及患病原理可知,II-1基因型是AA,II-2是aa,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩是Aa,不会患病,C正确;
D、该病属于基因突变引起的疾病,无法通过B超检查进行诊断,D错误。
故选D。
10.(2024·贵州遵义·一模)遗传学家曾做过这样的实验:果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫。用上述果蝇作为实验材料探究该变异出现的原因,下列表述正确的是( )
A.若翅长接近正常的果蝇在25℃下产生的后代仍是残翅果蝇,说明变异是由温度引起
B.若残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇的基因碱基序列有差异,说明变异是由表观遗传引起
C.用显微镜观察残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇细胞,可以确定变异是否由基因突变引起
D.用显微镜观察到翅长接近正常的果蝇细胞染色体联会异常,则发生了染色体数目变异
【答案】A
【分析】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现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、翅长接近正常的果蝇在25℃下产生的后代仍是残翅果蝇,这说明变异并未遗传给后代,而是受环境条件(即温度)的影响而产生的表型变化。这种因环境因素导致的表型变异,当环境恢复时,表型也会恢复,但基因本身并未发生改变。因此,这种变异可以确定为是由温度引起的,A正确;
B、残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇的基因碱基序列有差异,这直接说明了两者的基因本身存在差异,即发生了基因突变。表观遗传虽然也能导致表型变化,但其特点是基因序列不变而基因表达发生改变,B错误;
C、基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或替换,这种变化在显微镜下是无法直接观察到的。因此,用显微镜观察残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇细胞,无法确定变异是否由基因突变引起,C错误;
D、染色体联会异常通常发生在减数分裂过程中,是染色体结构变异或数目变异的一种表现,D错误。
故选A。
11.(2024·云南保山·三模)结肠癌是多发于结肠部位的一种消化道恶性肿瘤。如图表示与癌变相关的基因突变诱发结肠癌发生的简化模型。图中KRAS 基因属于原癌基因,其他基因属于抑癌基因。下列叙述错误的是( )
A.从基因的角度看,结肠癌发生的原因是相关基因发生了定向突变
B.KRAS 基因的表达产物是结肠上皮细胞正常的生长和增殖所必需的
C.结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关
D.日常生活中远离致癌因子、选择健康的生活方式可降低患癌的风险
【答案】A
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因,外因是各种致癌因子,内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生显著改变;细胞表面发生变化,细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、基因突变是不定向的,A错误;
B、KRAS基因属于原癌基因,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,B正确;
C、细胞骨架参与细胞形态的维持,结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关,C正确;
D、日常生活中远离致癌因子、选择健康的生活方式可降低患癌的风险,D正确。
故选A。
12.(2024·广东清远·一模)从染色体的一个位点转移到另一个位点的核酸序列称为转座子,果蝇的P转座子可引起子代败育。已知细胞质中的p基因编码的转座抑制蛋白可抑制P转座子进行转座,果蝇的P品系含P转座子、M品系不含P转座子。用M品系和P品系进行杂交,其子代表现如下。下面说法说错的是( )
组合一:♀M×♂M→子代正常
组合二:♀P×♂M→子代正常
组合三:♀M×♂P→子代败育
组合四:♀P×♂P→子代正常
A.组合一的子代正常与转座抑制蛋白无关
B.组合二的子代含有P转座子和p基因
C.用合三的子代败育,原因是精子不含p基因
D.p基因与P转座子相互作用,使P品系具有繁殖能力
【答案】C
【分析】P因子转座引起染色体断裂和重排,从可遗传变异的类型分析,属于染色体变异中的染色体结构变异。
【详解】A、♀M×♂M 的子代正常,因为 M 品系不含 P 转座子,所以与转座抑制蛋白无关,A正确;
B、♀P×♂M子代含有来自母本 P 品系的 P 转座子和细胞质中的 p基因,B正确;
C、♀M×♂P 的子代败育,原因是卵细胞不含 p基因(子代细胞质几乎来自于母本),而不是精子不含 p基因,C错误;
D、P 品系含 P 转座子,细胞质中的 p基因编码的转座抑制蛋白可抑制 P 转座子进行转座,从而使 P 品系具有繁殖能力,D正确。
故选C
13.(2024·青海·一模)人工培育的三倍体雌鱼无繁殖能力,但三倍体雄鱼依然具备繁殖能力。人工培育的三倍体雄鱼能与野生型鱼进行基因交流导致基因污染。我国科学家为此研究出解决方案:采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),再人工激活“伪雄鱼”的精子,利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种。野生型雌鱼的卵细胞受精后,对其持续施加适宜时间的静水压力,从而抑制受精卵中的第二极体排出,即获得全雌三倍体鱼卵。下列相关叙述错误的是( )
A.“伪雄鱼”的产生过程中发生的变异是不可遗传的
B.制备的苗种中,雌鱼:雄鱼=1:1
C.全雌三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”
D.三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞
【答案】B
【分析】1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中结构变异又包括缺失、倒位、易位和重复。染色体数目变异可以分为个别染色体的增减和细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增减。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期: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)减数第二次分裂过程: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、采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),遗传物质并没有发生变化,是不可遗传的变异,A正确;
B、利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种,制备的苗种中,全为雌鱼,B错误;
C、三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”,C正确;
D、三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞,D正确。
故选B。
14.(2024·广东清远·一模)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只只含7条染色体的直翅雄果蝇(记为突变体甲),产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如图所示的杂交实验。已知突变体甲在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列分析与推断错误的是( )
A.突变体甲果蝇的变异类型为染色体变异
B.根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状
C.实验中正常雌果蝇的基因型为Aa
D.突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端
【答案】D
【分析】1、基因的分离定律的实质是: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;
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;
3、决定性状的基因位于性染色体上,在遗传上总是和性别相关联,这种现象叫作伴性遗传。
【详解】A、由题意可知,突变体甲只含 7 条染色体,是由于Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失引起的,这种变异类型为染色体结构变异,A正确;
B、从杂交实验结果来看,子代出现了直翅和弯翅两种性状,且直翅的比例较大,所以可以确定果蝇的直翅为显性性状,B正确;
CD、依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O-XAY(O表示该染色体缺少相应基因,-表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为--XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-XAY×--XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX:1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-×--,所得子代为1O-:1O -:1--:1--。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O-×--所得的子代1O-:1O-中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O -:1--:1--,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,C正确、D 错误。
故选D。
15.(24-25高三上·河南·阶段练习)水稻光/温敏雄性不育系是研究杂种优势的重要材料,这类植株是环境诱导引起的不育,即在一定条件下花粉可育,在另一种特定条件下花粉不育,具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示。但水稻光/温敏雄性不育系育性的不稳定性也给育种工作带来相当大的困扰。某实验小组为了促进对水稻杂种优势的利用,对其遗传规律进行了研究,回答下列问题:
(1)水稻光/温敏雄性不育植株的花粉不能正常发育,因此在杂交过程中只能作为 ,利用雄性不育系进行育种的优点体现在 。
(2)杂种优势指的是杂合子F1表现出优于双亲的生长状况,雄性不育系有利于培育具有杂种优势的水稻,但在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系仍然存在一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色对绿色为显性,请你利用水稻的这对相对性状,设计一代杂交实验解决上述的育种问题: 。
(3)水稻的叶舌也有紫色和绿色两种类型,受两对等位基因控制。某实验小组为了研究叶舌和叶鞘颜色的遗传规律,让某亲本均为纯合的紫叶鞘绿叶舌雄性不育株与绿叶鞘绿叶舌正常植株杂交产生F1,F1自交后代的表型及比例为紫叶鞘紫叶舌:紫叶鞘绿叶舌:绿叶鞘紫叶舌:绿叶鞘绿叶舌=27:21:9:7。
①根据杂交实验结果可知,控制叶鞘颜色的基因A/a (填“参与”或“不参与”)对叶舌颜色的控制,理由是 。
②控制叶舌颜色的两对等位基因位于 对同源染色体上,F2的紫叶鞘绿叶舌植株中,纯合子所占的比例为 。
【答案】(1) 母本 杂交过程中不需要对母本进行去雄处理
(2)选择绿色叶鞘光/温敏雄性不育系作为母本,纯合的紫色叶鞘正常株为父本在长日照条件下进行杂交,选择子代表型为紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株
(3) 不参与 F1自交后代中叶鞘颜色及比例为紫色:绿色=3:1,叶舌颜色及比例为紫色:绿色=9:7,且紫叶鞘和绿叶鞘中均为紫叶舌:绿叶舌=9:7,即控制叶舌颜色和叶鞘颜色两对性状的基因能自由组合 两 1/7
【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)水稻光/温敏雄性不育植株由于花粉不能正常发育,因此在杂交育种过程中不能作为父本,只能作为母本接受外来花粉,利用雄性不育系进行育种的优点体现在杂交过程中不需要对母本进行去雄处理。
(2)根据题意可知,光/温敏雄性不育植株可能进行自交或者杂交,因此要求通过叶鞘的颜色性状区别自交和杂交过程,可以选择基因型为aa的植株作母本,基因型为AA的植株作父本,则自交亲本为aa×aa,杂交亲本为AA×aa,两种交配方式子代表型不相同。因此可以选择绿色叶鞘光/温敏雄性不育系作为母本,纯合的紫色叶鞘正常株为父本在长日照条件下进行杂交,选择子代表型为紫色叶鞘的植株留种,淘汰绿色叶鞘植株,即可获得杂交种。
(3)①根据F1自交后代的表型及比例为紫叶鞘紫叶舌:紫叶鞘绿叶舌:绿叶鞘紫叶舌:绿叶鞘绿叶舌=27:21:9:7,可知子代叶鞘颜色为紫色:绿色=3:1,叶舌颜色为紫色:绿色=9:7,因此控制两对性状的基因是可以自由组合的,控制叶鞘颜色的基因A/a不参与对叶舌颜色的控制。
②根据子代9:7的性状分离比可知,控制叶舌颜色的两对等位基因位于两对同源染色体上,F2的紫叶鞘绿叶舌植株中,纯合子所占的比例为(1/3)×(3/7)=1/7。
16.(23-24高三上·陕西渭南·阶段练习)某雌雄同花的植物有雄性可育和雄性不育两种类型,雄性不育的花粉没有受精能力,但雌蕊发育正常。基因A、a分别控制雄性不育和雄性可育,基因A 的表达受基因M或m的影响。为了解该植物雄蕊育性的遗传机制,实验小组进行了杂交实验,实验及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)在杂交育种操作的过程中,雄性不育植株具有的优势是 。分析杂交实验可知,基因 (填“M”或“m”)能影响不育基因A的表达,使其表现为可育。
(2)F₁ 中,雄性不育株的基因型为 。若F₂ 的雄性不育株与亲本雄性可育株(P₂)杂交,则子代植株的性状及比例为 。
(3)该植物某植株的基因型为 AaMm,其体内某细胞的分裂情况如图 2(仅显示部分染色体)所示。该细胞所处的分裂时期是 。若细胞一极的染色体上出现了基因A和a,则可能是发生了 所致。
【答案】(1) 不用进行去雄操作 M
(2) Aamm 雄性可育与雄性不育植株数量比接近1∶1或3:1
(3) 减数第一次分裂后期 交叉互换或基因突变
【分析】判断两对基因符合自由组合定律的依据:两对基因独立遗传;两对基因位于两对同源染色体上;子代出现9∶3∶3∶1的比例或其变式。根据实验二中雄性可育∶雄性不育=13∶3,是9∶3∶3∶1的变式,可知两对基因符合自由组合定律。
【详解】(1)雄性不育系植株不能产生具有正常功能的花粉,因此在杂交育种中不用进行去雄操作;根据实验二后代雄性可育∶雄性不育=13∶3,可知,雄性可育中包含A-M-类型,即基因M能抑制不育基因A的表达,因此雄性不育个体的基因型为A-mm;
(2)实验一的后代雄性可育∶雄性不育=1∶1,且实验一的子一代中雄性可育基因型为AaMm(自交后代为13∶3),因此亲本基因型为AAmm 、aaMm,F₁ 中,雄性不育株的基因型为Aamm;综合①②,实验二的雄性不育植株的基因型为AAmm或Aamm,实验一的亲本雄性可育株(P₂)基因型为aaMm,让二者杂交,若实验二的雄性不育植株的基因型为AAmm,则与aaMm杂交后代为AaMm∶Aamm=1∶1,即雄性可育与雄性不育植株数量比接近1∶1;若实验二的雄性不育植株的基因型为Aamm,则与aaMm杂交后代为AaMm:Aamm:aaMm:aamm=1:1:1:1,雄性可育与雄性不育植株数量比接近3∶1;
(3)该植物某植株的基因型为 AaMm,根据图二所示,有姐妹染色单体,同源染色体分离,该细胞所处的分裂时期是减数第一次分裂后期;若细胞一极的染色体上出现了基因A和a,则可能是发生了同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或基因突变所致。
17.(2024·湖南郴州·一模)西瓜植株上可以有不同类型的花:雌花、雄花和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上同时存在雄花和完全花称为雄花完全花同株,同一植株上同时存在雌花和雄花称为雌雄异花同株。为了探究性别决定机理,进行了以下杂交实验,杂交过程及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)根据的表型推测西瓜雄花完全花同株为 (填“显性”或“隐性”)性状;的数据表明,西瓜雄花雌花完全花的遗传至少受 对等位基因控制,遵循的遗传规律是 。
(2)若将与品系A杂交,所得子代的表型及比例为 。
(3)为了确定控制西瓜雄花完全花同株的基因,根据其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列制成引物,提取品系A、X及子代的进行,电泳结果如图2所示。(图中的、分别为品系A和品系X)
结果表明A/a基因参与了雄花雌花完全花的遗传,理由是 。
(4)进一步研究发现,AA植株的酶(乙烯合成的限速酶)的活性以及乙烯的释放量显著高于aa植株,由此说明发生基因突变后,改变了 ,从而引起性状的改变;也说明了乙烯能促进 分化。
【答案】(1) 隐性 两 基因的自由组合定律
(2)雌雄异花同株:雄花完全花同株=1:1(雌雄异花同株:雄花完全花同株:雌花完全花同株=1:1:2)
(3)在子代中,雄花完全花同株个体的A基因条带与品系A相同,雌雄异花同株个体的A基因条带与品系X相同
(4) ACS酶的活性 雌花
【分析】F2中雌雄异花同株:雌花、雄花和完全花同株:雌花、完全花同株的比例为9:3:4,符合9:3:3:1的变式,说明性别类型的遗传遵循自由组合规律,且同时开雌花、雄花异花同株为双显性,F1的基因型为双杂合。
【详解】(1)由题意可知,品系A(雄花完全花同株)与品系X(雌雄异花同株)杂交,F1表现为雌雄异花同株,所以西瓜雄花完全花同株为隐性性状,雌雄异花同株显性;F2中雌雄异花同株242株,雄花雌花完全花同株81株,雄花完全花同株107株,比例接近9:3:4,是9:3:3:1的变形,所以西瓜雄花雌花完全花的遗传至少受两对等位基因控制,遵循基因的自由组合定律;
(2)假设西瓜雄花雌花完全花的遗传受两对等位基因A、a和B、b控制,品系A(雄花完全花同株)基因型为aabb,品系X(雌雄异花同株)基因型为AABB,F1基因型为AaBb。F1与品系A 杂交,子代基因型及比例为 AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表型及比例为雌雄异花同株:雄花完全花同株:雌花完全花同株=1:1:2;
(3)在图2的电泳结果中,品系A(AKKZW)有特定的条带,品系X(XHB)有其对应的条带,而子代F1、F2-1到F2-14等个体的条带呈现出与亲本相关的特征。如果A/a基因不参与雄花雌花完全花的遗传,那么在子代中就不会出现与亲本A和X在该基因相关条带上的联系。但是从电泳结果可以看出,子代中雄花完全花同株个体的A基因条带与品系A相同,雌雄异花同株个体的A基因条带与品系X相同,这表明A/a基因在雄花雌花完全花的遗传过程中起到了作用,通过亲代到子代的传递影响了雄花雌花完全花的性状;
(4)AA植株的ACS酶(乙烯合成的限速酶)的活性以及乙烯的释放量显著高于aa植株,这表明发生基因突变后,改变了ACS酶(乙烯合成的限速酶)的活性,从而引起性状的改变;因为AA植株乙烯释放量高,表现出特定性状,所以也说明了乙烯能促进雌花的分化。
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专题14 生物的变异
班级:___________姓名:____________
(共17题,限时38分钟)
1.(2024·吉林·高考真题)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
2.(2024·北京·高考真题)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代,是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断,错误的是( )
A.F1体细胞中有21条染色体
B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本
D.两个亲本有亲缘关系
3.(2024·江苏·高考真题)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是( )
A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了基因表达
B.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起
C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录
D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制
4.(2024·浙江·高考真题)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中II和III发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
5.(2024·福建·高考真题)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因,我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子,获得大量诱变株(M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究,最终确定BRD3基因参与调控簇生表型,部分流程如图所示。
回答下列问题:
(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是 。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系,说明基因突变具有 特点。
(2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交,获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇),F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交,后代的表型及比例是 。
(3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中,BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段,非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是 。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1,而不是3∶1的原因是 。
(4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多,但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息,提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路 。
6.(2024·安徽·高考真题)一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a 控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因 B/b 控制,两对基因独立遗传。
回答下列问题。
(1)据图可知,两种遗传病的遗传方式为:甲病 ;乙病 。推测Ⅱ-2的基因型是 。
(2)我国科学家研究发现,怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA,提取母亲血液中的DNA,采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况,进行遗传病诊断。该技术的优点是 (答出2点即可)。
(3)科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增,部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析,乙病是由于正常基因发生了碱基 所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75,若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为 ;若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配,生育患病孩子的概率是前一种婚配的 倍。因此,避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
(4)近年来,反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA,递送到细胞中,能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链,影响蛋白质翻译,最终达到治疗目的。上述家系中,选择 基因作为目标,有望达到治疗目的。
7.(2024·福建福州·一模)普通西瓜是二倍体,研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交,从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是( )
A.培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成
B.J、M减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
C.用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素,可促进子房发育成果实
D.三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱
8.(2024·江苏·模拟预测)目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季的育种程序如图所示。下列叙述错误的是( )
A.培育杂种香水月季的主要遗传学原理是基因重组
B.中国月季、法国蔷薇、香水玫瑰可能属于同一物种的不同品种
C.来源不同的多种亲本逐个杂交可增加遗传多样性,充分利用杂种优势
D.杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自香水月季
9.(2024·广东惠州·模拟预测)成骨发育不全是一种以骨骼发育不全和骨脆性增加为主要特点的单基因遗传病,现已发现相关的致病基因有19种。某女性(Ⅱ-2)因SERPINF1基因突变导致成骨发育不全,对其家系患病情况调查如图1,同时测定部分家庭成员SERPINF1基因对应序列,结果如图2.判断以下说法错误的是( )
A.该女性SERPINF1基因突变属于常染色体隐性突变
B.该变异是由于正常基因发生碱基对的替换,造成多肽链氨基酸改变所引起
C.根据测序结果及患病原理,Ⅱ-1与Ⅱ-2所生小孩不会患成骨发育不全
D.该疾病可通过B超检查和基因检测进行产前诊断与治疗
10.(2024·贵州遵义·一模)遗传学家曾做过这样的实验:果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31℃的环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫。用上述果蝇作为实验材料探究该变异出现的原因,下列表述正确的是( )
A.若翅长接近正常的果蝇在25℃下产生的后代仍是残翅果蝇,说明变异是由温度引起
B.若残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇的基因碱基序列有差异,说明变异是由表观遗传引起
C.用显微镜观察残翅果蝇和翅长接近正常的果蝇细胞,可以确定变异是否由基因突变引起
D.用显微镜观察到翅长接近正常的果蝇细胞染色体联会异常,则发生了染色体数目变异
11.(2024·云南保山·三模)结肠癌是多发于结肠部位的一种消化道恶性肿瘤。如图表示与癌变相关的基因突变诱发结肠癌发生的简化模型。图中KRAS 基因属于原癌基因,其他基因属于抑癌基因。下列叙述错误的是( )
A.从基因的角度看,结肠癌发生的原因是相关基因发生了定向突变
B.KRAS 基因的表达产物是结肠上皮细胞正常的生长和增殖所必需的
C.结肠癌细胞的形态改变可能与细胞内的细胞骨架发生变化相关
D.日常生活中远离致癌因子、选择健康的生活方式可降低患癌的风险
12.(2024·广东清远·一模)从染色体的一个位点转移到另一个位点的核酸序列称为转座子,果蝇的P转座子可引起子代败育。已知细胞质中的p基因编码的转座抑制蛋白可抑制P转座子进行转座,果蝇的P品系含P转座子、M品系不含P转座子。用M品系和P品系进行杂交,其子代表现如下。下面说法说错的是( )
组合一:♀M×♂M→子代正常
组合二:♀P×♂M→子代正常
组合三:♀M×♂P→子代败育
组合四:♀P×♂P→子代正常
A.组合一的子代正常与转座抑制蛋白无关
B.组合二的子代含有P转座子和p基因
C.用合三的子代败育,原因是精子不含p基因
D.p基因与P转座子相互作用,使P品系具有繁殖能力
13.(2024·青海·一模)人工培育的三倍体雌鱼无繁殖能力,但三倍体雄鱼依然具备繁殖能力。人工培育的三倍体雄鱼能与野生型鱼进行基因交流导致基因污染。我国科学家为此研究出解决方案:采用外源激素诱导雌鱼发生性反转得到“伪雄鱼”(性染色体组成为XX),再人工激活“伪雄鱼”的精子,利用激活处理后的“伪雄鱼”与野生型雌鱼制备苗种。野生型雌鱼的卵细胞受精后,对其持续施加适宜时间的静水压力,从而抑制受精卵中的第二极体排出,即获得全雌三倍体鱼卵。下列相关叙述错误的是( )
A.“伪雄鱼”的产生过程中发生的变异是不可遗传的
B.制备的苗种中,雌鱼:雄鱼=1:1
C.全雌三倍体鱼的性染色体组成为XXX,其中两条X来自野生型雌鱼,一条X来自“伪雄鱼”
D.三倍体雌鱼不具备繁殖能力的原因是其减数分裂过程中会发生联会紊乱,几乎不能形成可育卵细胞
14.(2024·广东清远·一模)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只只含7条染色体的直翅雄果蝇(记为突变体甲),产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如图所示的杂交实验。已知突变体甲在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列分析与推断错误的是( )
A.突变体甲果蝇的变异类型为染色体变异
B.根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状
C.实验中正常雌果蝇的基因型为Aa
D.突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端
15.(24-25高三上·河南·阶段练习)水稻光/温敏雄性不育系是研究杂种优势的重要材料,这类植株是环境诱导引起的不育,即在一定条件下花粉可育,在另一种特定条件下花粉不育,具有一系两用的突出优点,其育种过程如图所示。但水稻光/温敏雄性不育系育性的不稳定性也给育种工作带来相当大的困扰。某实验小组为了促进对水稻杂种优势的利用,对其遗传规律进行了研究,回答下列问题:
(1)水稻光/温敏雄性不育植株的花粉不能正常发育,因此在杂交过程中只能作为 ,利用雄性不育系进行育种的优点体现在 。
(2)杂种优势指的是杂合子F1表现出优于双亲的生长状况,雄性不育系有利于培育具有杂种优势的水稻,但在长日照条件下,水稻的光/温敏雄性不育系仍然存在一定比例的自交结实率,严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制,紫色对绿色为显性,请你利用水稻的这对相对性状,设计一代杂交实验解决上述的育种问题: 。
(3)水稻的叶舌也有紫色和绿色两种类型,受两对等位基因控制。某实验小组为了研究叶舌和叶鞘颜色的遗传规律,让某亲本均为纯合的紫叶鞘绿叶舌雄性不育株与绿叶鞘绿叶舌正常植株杂交产生F1,F1自交后代的表型及比例为紫叶鞘紫叶舌:紫叶鞘绿叶舌:绿叶鞘紫叶舌:绿叶鞘绿叶舌=27:21:9:7。
①根据杂交实验结果可知,控制叶鞘颜色的基因A/a (填“参与”或“不参与”)对叶舌颜色的控制,理由是 。
②控制叶舌颜色的两对等位基因位于 对同源染色体上,F2的紫叶鞘绿叶舌植株中,纯合子所占的比例为 。
16.(23-24高三上·陕西渭南·阶段练习)某雌雄同花的植物有雄性可育和雄性不育两种类型,雄性不育的花粉没有受精能力,但雌蕊发育正常。基因A、a分别控制雄性不育和雄性可育,基因A 的表达受基因M或m的影响。为了解该植物雄蕊育性的遗传机制,实验小组进行了杂交实验,实验及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)在杂交育种操作的过程中,雄性不育植株具有的优势是 。分析杂交实验可知,基因 (填“M”或“m”)能影响不育基因A的表达,使其表现为可育。
(2)F₁ 中,雄性不育株的基因型为 。若F₂ 的雄性不育株与亲本雄性可育株(P₂)杂交,则子代植株的性状及比例为 。
(3)该植物某植株的基因型为 AaMm,其体内某细胞的分裂情况如图 2(仅显示部分染色体)所示。该细胞所处的分裂时期是 。若细胞一极的染色体上出现了基因A和a,则可能是发生了 所致。
17.(2024·湖南郴州·一模)西瓜植株上可以有不同类型的花:雌花、雄花和完全花(同时具备雌蕊和雄蕊)。同一植株上同时存在雄花和完全花称为雄花完全花同株,同一植株上同时存在雌花和雄花称为雌雄异花同株。为了探究性别决定机理,进行了以下杂交实验,杂交过程及结果如图1所示。回答下列问题:
(1)根据的表型推测西瓜雄花完全花同株为 (填“显性”或“隐性”)性状;的数据表明,西瓜雄花雌花完全花的遗传至少受 对等位基因控制,遵循的遗传规律是 。
(2)若将与品系A杂交,所得子代的表型及比例为 。
(3)为了确定控制西瓜雄花完全花同株的基因,根据其他同科植物与性别决定有关的A(a)基因序列制成引物,提取品系A、X及子代的进行,电泳结果如图2所示。(图中的、分别为品系A和品系X)
结果表明A/a基因参与了雄花雌花完全花的遗传,理由是 。
(4)进一步研究发现,AA植株的酶(乙烯合成的限速酶)的活性以及乙烯的释放量显著高于aa植株,由此说明发生基因突变后,改变了 ,从而引起性状的改变;也说明了乙烯能促进 分化。
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