内容正文:
综合拔高练
高考真题练
考点1 基因突变、基因重组和染色体畸变
1.(2024浙江6月选考,2)野生型果蝇的复眼为椭圆形,当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时,形成棒状的复眼(棒眼),如图所示。
棒眼果蝇X染色体的这种变化属于( )
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.(2023浙江6月选考,16改编)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是 ( )
A.NER过程不会导致患者基因结构发生改变
B.填补缺口时,新链合成以5'到3'的方向进行
C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
3.(2021浙江6月选考,6)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成①,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明( )
A.该变异属于基因突变
B.基因能指导蛋白质的合成
C.DNA片段的缺失导致变异
D.该变异导致终止密码子后移
①辅助设问 为什么两种蛋白质的氨基酸数目存在差异?
4.(2024浙江1月选考,19)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( )
图甲
图乙
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
考点2 生物变异在育种中的应用
5.(2021浙江1月选考,28)水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a)、B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ,乙的核型为 。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有 种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是 。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
考点3 人类遗传病
6.(2021浙江1月选考,9)遗传病是生殖细胞或受精卵遗传物质改变引发的疾病。下列叙述正确的是( )
A.血友病是一种常染色体隐性遗传病
B.X连锁遗传病的遗传特点是“传女不传男”
C.重度免疫缺陷症不能用基因治疗方法医治
D.孩子的先天畸形发生率与母亲的生育年龄有关
7.(2022浙江1月选考,24)各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险如图。下列叙述正确的是( )
A.染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降
B.青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留
C.图示表明,早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因
D.图示表明,显性遗传病在幼年期高发,隐性遗传病在成年期高发
高考模拟练
应用实践
1.(2025浙江温州模拟)细胞对常染色体上的部分基因存在“使用偏爱”,会使成对基因中的一个基因不表达。某种显性遗传病的家系中,含有致病基因的部分个体不患病,因细胞“聪明”地选择正常基因表达。下列叙述错误的是( )
A.同源染色体相同位置上的基因是等位基因或相同基因
B.由于“使用偏爱”,不同基因型的个体表型可能相同
C.致病基因发生DNA甲基化可导致“使用偏爱”现象
D.通过基因检测可以确定胎儿是否患该遗传病
2.某二倍体植物基因型为AA,其体细胞中一个基因A突变为基因a,A基因编码含138个氨基酸的多肽,a基因使相应mRNA增加一个相连的三碱基序列,编码含有139个氨基酸的多肽。相关说法不正确的是( )
A.突变的a基因在该二倍体植物细胞中数目最多时可有2个
B.A基因与a基因可能在MⅠ后期或MⅡ后期发生分离
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.若子一代的基因型为Aa,则最早在子三代中能得到基因型为aa的纯合子
3.如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A(a)、B(b)和D(d)表示。甲病为伴性染色体遗传病,Ⅱ-7不携带乙病致病基因,正常人携带丙病致病基因的概率是1/100。不考虑家系内发生新的基因突变,下列叙述正确的是( )
A.甲病和乙病为伴X染色体显性遗传病,丙病为常染色体隐性遗传病
B.推断Ⅱ-6的基因型为DDXABXab或DdXABXaB
C.Ⅲ-13患两种病的原因是Ⅱ-6在前期Ⅰ发生了交叉互换,产生了XAb配子
D.若Ⅲ-15为乙病致病基因携带者,Ⅲ-15和Ⅲ-16婚配,所生子女患一种病的概率是599/2 400
4.如图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。下列叙述错误的是( )
A.通过Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育种方法是单倍体育种;④的叶肉细胞中没有同源染色体
B.Ⅴ过程需要用秋水仙素处理,秋水仙素处理后着丝粒不能一分为二,细胞中的染色体加倍
C.由③培育出的⑥是四倍体,该个体体细胞中的染色体组最多有8个
D.图中农作物①和②两个品种培养出④⑤⑥⑦四个品种的育种方式中不包括诱变育种
5.(2025浙江嘉兴模拟)某男子患有慢性髓细胞性白血病(CML),原因是造血干细胞的9号染色体和22号染色体发生了片段移接(如图),且有A-B基因融合,该基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等。下列叙述正确的是( )
A.该患者造血干细胞的基因型发生了改变
B.与正常细胞相比,该患者造血干细胞中染色体减少1条
C.电离辐射不可能是CML的环境诱因
D.促进A-B融合基因表达是治疗CML的思路之一
6.玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图一。
图一 植株A的9号染色体示意图
图二 植株V的9号染色体示意图
(1)植株A的变异类型属于染色体结构变异中的 。
(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,若实验结果为F1表型及比例为 ,则说明T基因位于异常染色体上。
(3)以植株A为父本(T在异常染色体上)、正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株V,其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是 (填“父本”或“母本”)减数分裂过程中 未分离。
(4)若(3)中得到的植株V在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株V为父本进行测交,后代的表型及比例为 ,其中染色体异常的植株占 。
(5)近年来常用单倍体育种技术选育玉米新品种,由于单倍体玉米体细胞在减数分裂过程中会出现 ,所以需在单倍体玉米幼苗期用秋水仙素处理。
迁移创新
7.(2025浙江强基联盟联考)家蚕是二倍体生物(2n=56),性别决定方式为ZW型,以卵繁殖,卵孵化为幼虫(蚕)。雄蚕在生命力、桑叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势,为方便筛选雄性个体,研究者提出了两种方案。
方案一 家蚕常染色体上有一对控制卵色的基因(E控制黑卵、e控制白卵),利用辐射诱变技术进行处理,得到变异家蚕,再利用变异家蚕培育限性黑卵家蚕,过程如图所示(只有一个卵色基因的卵不能孵化)。
方案二 利用诱变技术使雄性家蚕Z染色体上同时出现两种隐性纯合致死基因b和d(含有一对纯合基因即致死,ZbW、ZdW也是纯合子),与正常雌性个体杂交,后代雌性家蚕全部死亡,雄性家蚕全部存活。
回答下列问题:
(1)雄性家蚕的染色体组成为 ,方案一中,用变异黑卵家蚕与普通白卵家蚕杂交得到F1,F1能正常孵化的卵色表型为 。F1雌雄个体随机交配得到F2,理论上图中所示的限性黑卵家蚕占能正常孵化的F2的比例为 。用这些限性黑卵家蚕与普通白卵家蚕杂交,应从子代中选择 (填“黑”或“白”)色卵进行孵化培养雄蚕用于生产。该方案培育限性黑卵家蚕的过程利用了 (填变异类型)原理。
(2)方案二中,正常雄性个体的基因型是ZBDZBD,诱变后同时含有b和d基因但不致死的基因型有 ,为达到筛选目的,应选择基因型为 的变异雄蚕与正常雌性个体杂交。
(3)受方案二启发,有同学提出方案三,利用诱变技术使雌性家蚕W染色体上出现致死基因,再使其与正常雄性个体杂交,后代雌性家蚕全部死亡,雄性家蚕全部存活。你认为该方案是否可行? ,理由是 。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
高考真题练
1.C 果蝇X染色体上的16A片段发生重复,这种变异属于染色体结构变异中的重复,C正确。
2.C NER过程中以正常DNA链为模板,对发生损伤的DNA链根据碱基互补配对的方式进行修复,不改变基因结构,A正确;DNA有害损伤发生后,在细胞增殖前进行修复对细胞最有利,C错误。
3.C 题干解读
与α-珠蛋白相比,α-珠蛋白突变体含有的氨基酸数目增加,说明发生的变异使翻译过程延长,从而使组成蛋白质的氨基酸增多;这两种蛋白质的第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同,说明该变异影响了α-珠蛋白第139位及以后的氨基酸序列。
该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的,基因的结构发生了改变,属于基因突变,A不符合题意;基因结构发生改变后,相应的蛋白质也发生了改变,表明基因能指导蛋白质的合成,B不符合题意;该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的,而DNA中有基因序列和非基因序列,DNA片段的缺失不一定导致变异,C符合题意;该变异导致mRNA上终止密码子后移,使最终合成的蛋白质多了5个氨基酸,D不符合题意。
4.C 由图甲可知,b、c、d片段发生了倒位,因此是①至④区段发生倒位,A错误;由图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换,B错误;由图乙可知,该精原细胞经减数分裂形成的4个精细胞中的染色分别为:ABCDE(正常)、ABcda(有重复和缺失,不能存活)、adcbe(倒位,能存活)、ebCDE(有重复和缺失,不能存活),C正确,D错误。
5.答案 (1)果胶酶 2n-1=23 (2)2 1/8 (3)乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2中选取矮秆抗病植株
(4)
解析 (1)该水稻核型为2n=24,其染色体可分为12组,每组含有2条染色体,分析题图可知,乙的11号染色体DNA相对含量减少一半,推测其11号染色体缺失了一条,故乙的核型为2n-1=23。(2)分析题干信息可知,甲基因型为AABB,乙缺失一条11号染色体,且表现为矮秆不抗病,故其基因型为aaBO,则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交,F1基因型及比例为1/2AaBB、1/2AaBO。F1中AaBB自交,子代核型均为2n=24;AaBO自交,子代核型为2n-2=22的植株(即缺失两条11号染色体的植株)所占比例为1/4,占全部F2的1/8。(3)若想利用乙(aaBO)与丙(AAbb)通过杂交育种培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可杂交后再自交。(4)甲植株基因型为AABB,丙植株基因型为AAbb,两者杂交,F1基因型为AABb,F1自交获得F2的遗传图解见答案。
6.D 血友病是一种伴X染色体隐性遗传病,A错误;X连锁遗传病在男女中都可能出现,B错误;重度免疫缺陷症可以用基因治疗的方法医治,C错误。
7.B 一般来说,患染色体病的胎儿会因自发流产而不出生,而出生后的婴儿染色体病发病风险较低,A错误;青春期发病风险低,容易使带有致病基因的个体存活至成年并将基因遗传给后代,B正确;据图可知,早期胎儿多基因遗传病的发病风险低,从胎儿期至出生,多基因遗传病的发病率有所上升,故部分早期胎儿含相关致病基因,C错误;图中信息不能表明显性遗传病和隐性遗传病在各时期的发病风险,D错误。
高考模拟练
1.D 由于“使用偏爱”,不同基因型的个体表型可能相同,如基因型为Aa的个体可能A基因不表达,a基因表达,使其表型与隐性纯合子(aa)相同,B正确。致病基因甲基化可导致其不表达,细胞选择正常基因表达,出现“使用偏爱”现象,C正确。由题可知,题述显性遗传病的家系中,存在“使用偏爱”现象,从而使含有致病基因的部分个体不患病,基因检测可确定胎儿是否携带致病基因,但无法判断致病基因是否表达,故不能确定胎儿是否患该遗传病,D错误。
2.D 与A基因相对,a基因使相应mRNA增加一个相连的三碱基序列,突变前后编码的两条肽链最多有2个氨基酸不同,C正确;如果得到了基因型为Aa的子一代,则最早在子二代中能分离得到基因型为aa的纯合子,D错误。
3.C 题图解读
已知甲病是伴性染色体遗传病,Ⅱ-6患甲病,Ⅲ-12不患甲病,则甲病为伴X染色体显性遗传病。
Ⅱ-6和Ⅱ-7都不患乙病,但他们有患乙病的儿子,说明乙病是隐性遗传病,又已知Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,因此乙病为伴X染色体隐性遗传病。
Ⅱ-10和Ⅱ-11都不患丙病,但他们有一个患丙病的女儿,说明丙病是常染色体隐性遗传病。
由“题图解读”可知,A错误。Ⅰ-1只患甲病,故其基因型为D_XABY,Ⅰ-1的XAB染色体传递给Ⅱ-6,Ⅲ-12为只患乙病的男孩,其基因型为D_XabY,而Ⅲ-12的X染色体来自Ⅱ-6,因此Ⅱ-6的基因型为DDXABXab或DdXABXab,B错误。关于甲病和乙病,Ⅱ-6的基因型为XABXab,Ⅱ-7的基因型为XaBY,Ⅲ-13患甲和乙两种遗传病,其基因型为XAbY,因此,Ⅲ-13患两种遗传病的原因是Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,产生了含XAb的配子,C正确。若Ⅲ-15为乙病致病基因携带者,其携带丙病致病基因的概率为1/100,则Ⅲ-15(携带丙病致病基因)的基因型为1/100DdXaBXab,Ⅲ-16的基因型为1/3DDXaBY、2/3DdXaBY,单独计算三种遗传病,他们的后代不会患甲病,患丙病的概率为1/100×2/3×1/4=1/600,正常的概率为1-1/600=599/600;后代患乙病的概率为1/2×1/2=1/4,正常的概率为3/4;因此,只患一种病的概率为599/600×1/4+1/600×3/4=301/1 200,D错误。
4.B Ⅲ过程是花药离体培养,Ⅴ过程常用秋水仙素处理使染色体数目加倍,培育出⑤的育种方法是单倍体育种,④是二倍体产生的单倍体,所以其叶肉细胞中没有同源染色体,A正确;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,而不是抑制着丝粒的分裂,B错误;③是二倍体,⑥是四倍体,⑥的体细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍,所以最多含有8个染色体组,C正确。
5.A 由题可知,该患者造血干细胞的9号染色体与22号染色体发生了片段移接,且有A-B基因融合,所以该患者造血干细胞的基因型发生了改变,但并没有导致染色体的数目减少,A正确,B错误。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等,电离辐射可能是CML的环境诱因,C错误。A-B基因融合后编码的一种酶导致白细胞增殖失控,从而引发慢性髓细胞性白血病(CML),那么抑制A-B融合基因表达,使其不能编码导致白细胞增殖失控的酶,才可能是治疗CML的思路之一,D错误。
6.答案 (1)缺失 (2)黄色∶白色=1∶1 (3)父本 同源染色体 (4)黄色∶白色=2∶3 3/5 (5)染色体联会紊乱
解析 (2)为了确定植株A(Tt)的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,若T基因位于异常染色体上,则F1表型及比例为黄色∶白色=1∶1。(3)以植株A为父本(基因型为Tt,其中T在异常染色体上)、正常的白色籽粒植株(tt)为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株V(Ttt,T在异常染色体上),由于母本不产生含T的配子,父本产生的无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,故形成该植株的雄配子的基因型为Tt,则该植株出现的原因是父本减数分裂过程中同源染色体未分离。(4)若(3)中得到的植株Ⅴ在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株V为父本进行测交(Ttt×tt),雄配子基因型及比例为Tt∶t∶tt∶T=2∶2∶1∶1,其中只含T的雄配子不参与受精作用,故后代的表型及比例为黄色∶白色=2∶3,其中染色体异常植株占3/5。
7.答案 (1)54条常染色体+ZZ 黑卵 1/7 白 染色体畸变和基因重组 (2)ZBDZbd、ZBdZbD ZBdZbD (3)不可行 W染色体上的致死基因会使雌性个体死亡,无法产生子代
解析 (1)变异黑卵家蚕(EOZWE)与普通白卵家蚕(eeZZ)杂交得到F1,F1的基因型为EeZZ、EeZWE、eOZWE、eOZZ,其中,基因型为eOZZ的卵不能孵化(只有一个卵色基因),其他基因型中都含有E基因,故F1能正常孵化的全为黑卵。正常孵化的F1中,雌性的基因型及比例为1/2EeZWE、1/2eOZWE,产生的雌配子及比例为EZ∶eZ∶EWE∶eWE∶WE∶Z=1∶2∶1∶2∶1∶1;雄性个体的基因型全为EeZZ,产生的雄配子及比例为EZ∶eZ=1∶1,雌雄个体随机交配,不含卵色基因的雌配子(1/8Z)与雄配子结合后形成的卵不能孵化,基因型为eWE的雌配子(占2/8)与基因型为eZ的雄配子(占1/2)结合可得到限性黑卵家蚕,故限性黑卵家蚕占能正常孵化的F2的比例为2/8×1/2÷(1-1/8)=1/7。用限性黑卵家蚕(eeZWE)与普通白卵家蚕(eeZZ)杂交,子代的雄蚕均为白色卵。(2)方案二中,正常雄性个体的基因型是ZBDZBD,诱变后同时含有b和d基因但不致死的基因型有ZBDZbd、ZBdZbD,但只有基因型为ZBdZbD的雄蚕与正常雌蚕(ZBDW)杂交能使后代雌性家蚕全部死亡,雄性家蚕全部存活。
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