摘要:
**基本信息**
高中生物必修二第五章章末复习试卷,以天宫诱变、CRISPR-Cas9等新情境为载体,通过原创题考查基因突变、基因重组等核心知识,融合科学思维与探究实践,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|25/50|基因突变、染色体变异等|新情境(如第1题天宫诱变)、核心概念辨析(如第25题进化实质)|
|多选题|4/12|DNA损伤、染色体变异等|易错点辨析(如第26题基因突变与性状关系)|
|非选择题|3/38|育种实践、进化机制等|综合探究(如31题跨物种育种设计)、科学思维(如32题进化与适应分析)|
内容正文:
高中生物必修二第五章 基因突变及其他变异
章末复习
建议时长:45分钟 总分:100分
一、单选题:本题共25小题,每题 2 分,共 50 分。
1.(原创)(新情境・天宫诱变实验)中国空间站搭载的大肠杆菌经宇宙射线诱变后,筛选出一株耐辐射菌株,测序发现其 DNA 中一个碱基对发生了替换。下列相关叙述正确的是( )
A. 该碱基对的替换一定导致基因结构的改变
B. 该变异发生在大肠杆菌的有丝分裂间期
C. 宇宙射线定向诱导大肠杆菌产生了耐辐射基因
D. 该变异属于不可遗传变异,不能传递给后代
【答案】A
【详解】A、基因突变的本质是基因中碱基对的改变,因此一个碱基对的替换必然导致基因结构改变,A 正确);
B、大肠杆菌为原核生物,进行二分裂而非有丝分裂,B 错误;
C、基因突变具有不定向性,宇宙射线仅提高突变频率,C 错误;
D、DNA 碱基序列改变属于可遗传变异,可通过二分裂传递,D 错误。
故选A。
2.(原创)(新考法・基因突变与蛋白质功能)某基因编码区的一个碱基对发生替换,导致其编码的蛋白质中一个氨基酸被取代,但蛋白质功能未发生改变。下列原因最合理的是( )
A. 突变后的基因不进行转录和翻译
B. 密码子具有简并性,不同密码子编码同一种氨基酸
C. 氨基酸的改变未影响蛋白质的空间结构
D. 突变发生在基因的非编码区,不影响蛋白质合成
【答案】C
【详解】A、若基因不表达则不会产生蛋白质,A 错误;
B、题干明确说明 “一个氨基酸被取代”,因此排除密码子简并性,B 错误;
C、氨基酸种类改变但功能未变,说明空间结构得以维持,C最合理;
D、非编码区突变通常不影响氨基酸序列,D错误。
故选C。
3.(原创)科学研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因(A、B)发生突变有关,突变情况如表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,所得F2中圆眼果蝇有450只、棒眼果蝇有30只,下列说法正确的是
突变基因
A
B
碱基变化
C→T
CTT→C
蛋白质变化
有一个氨基酸与野生型果蝇不同
多肽链长度比野生型果蝇的长
A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基对的替换或增添
B.野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响
C.棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
【答案】B
【详解】A、分析表中数据可知,基因Ⅰ发生的是一个碱基被另一个碱基替换,属于碱基对的替换,基因Ⅱ发生的是3个碱基变成1个碱基,属于碱基对的缺失,A错误;
B、由F2果蝇中圆眼:棒眼=450:30=15:1,可知基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,且只有隐性纯合子才能表现为棒眼,故只有一个基因发生突变对性状无影响,B正确;
C、从表中分析可得,基因突变将导致蛋白质中氨基酸发生改变,使其控制的蛋白质结构改变,基因突变导致蛋白质中肽链变长,使其控制的蛋白质结构发生改变,但二者都无法判断这种蛋白质是不是酶的结构改变导致的,还是控制眼形的结构蛋白质直接改变导致的,C错误;
D、F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/15=1/3,D错误。
故选B。
4.虽然遗传物质能够稳定地遗传给后代,但亲代与子代、子代与子代间仍具有一定的差异。下列有关基因突变与基因重组的叙述,正确的是( )
A.基因突变不一定会使DNA的碱基排列顺序发生改变
B.基因突变的随机性表现在基因突变的方向和环境没有明确的因果关系
C.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎豌豆的原因是亲本产生配子时发生了基因重组
D.基因突变和基因重组引起的变异均为可遗传变异,都能导致新基因型的产生
【答案】D
【详解】A、基因突变是碱基对增添、缺失或替换而引起基因结构改变,基因突变一定会使DNA的碱基排列顺序发生改变,A错误;
B、基因突变具有不定向性,基因突变的方向与环境之间没有明确的因果关系;基因突变的随机性可表现在基因突变可以发生在个体发育的任何时期,B错误;
C、杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎是等位基因分离的结果,C错误;
D、基因突变能产生新基因,因此可产生新的基因型,基因重组不能产生新基因,但可将原有基因进行重组组合而产生新的基因型,D正确。
故选D。
5.为能在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,研究人员通过基因改造使原来的精氨酸密码子CGG变为酵母偏爱的密码子AGA(精氨酸密码子:CGG、CGU、CGA、CGC、AGA、AGG),由此发生的变化不包括
A.植酸酶氨基酸序列改变 B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低 D.改造后的植酸酶基因发生了结构改变
【答案】A
【详解】A. 改变后的密码子仍然对应精氨酸,氨基酸的种类和序列没有改变,A错误;
B. 由于密码子改变,因此植酸酶mRNA序列改变,B正确;
C. 由于密码子改变后C(G)比例下降,DNA热稳定性降低,C正确;
D. 通过基因改造,将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子AGA,故植酸酶基因中对应的碱基序列由GGC变为TCT,基因的碱基序列发生改变,基因结构发生了改变,D正确。
故选A。
6.用射线处理纯种小麦种子,使其体内一条染色体上的TD8基因突变成S基因,导致编码的多肽链的第18位的亮氨酸替换为赖氨酸,从而导致该纯种小麦种子发育为矮化的突变体小麦。下列叙述正确的是
A.突变产生的S基因对TD8基因为显性
B.TD8基因和S基因的脱氧核苷酸的排列顺序相同
C.TD8基因突变成S基因时基因结构没发生改变
D.TD8基因与S基因在同源染色体上的位置不同
【答案】A
【详解】A、根据一条染色体上的基因突变后使小麦种子发育为矮化的突变体,说明产生的S基因对TD8基因为显性,A正确;
B、根据分析可知,该基因突变属于碱基对的替换,所以TD8基因和S基因的脱氧核苷酸的排列顺序不相同,B错误;
C、TD8基因突变成S基因时碱基对发生了变化,即基因结构发生了改变,C错误;
D、TD8基因与S基因为等位基因,在同源染色体上的位置相同,D错误。
故选A。
7.与杂交育种,单倍体育种等育种方法相比,尽管人工诱变育种具有很大的盲目性,但是该育种方法的独特之处是
A.按照人类的意愿定向改造生物
B.能够明显缩短育种年限,后代性状稳定快
C.改变基因结构,创造前所未有的性状类型
D.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上
【答案】C
【详解】A、诱变育种的原理是基因突变,具有不定向性,不能定向改造生物,A错误;
B、明显缩短育种年限是单倍体育种的优点,不是诱变育种的优点,B错误;
C、诱变育种的原理是基因突变,能改造基因结构,创造前所未有的性状类型,C正确;
D、将不同品种的优良性状集中到一个品种上,这是杂交育种的优点,不是诱变育种的优点,D错误。
8.(原创)(新考法・基因重组类型辨析)下列过程中没有发生基因重组的是( )
A. 利用 CRISPR-Cas9 技术将抗虫基因导入棉花细胞
B. 减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换
C. 肺炎双球菌的 R 型菌转化为 S 型菌
D. 高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎
【答案】D
【详解】ABC、基因工程、交叉互换和肺炎双球菌转化均属于基因重组;
D、高茎豌豆自交后代性状分离是等位基因分离的结果,未发生基因重组。
故选D。
9.(原创)(新情境・杂交育种与基因重组)科研人员将高产基因和抗倒伏基因通过杂交育种整合到同一小麦植株中。下列相关叙述错误的是( )
A. 该育种方法的原理是基因重组
B. 该过程发生在减数分裂形成配子的过程中
C. 基因重组能定向改变小麦的基因频率
D. 该育种方法可将多个优良性状集中到同一个体上
【答案】C
【详解】A、杂交育种的原理是基因重组,A 正确;
B、基因重组发生在减数分裂过程中,B 正确;
C、基因重组本身不能定向改变基因频率,人工选择才会定向改变基因频率,C 错误;
D、杂交育种的优点是集优,D 正确。
故选C。
10.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中,不正确的是
A.基因重组发生在减数分裂过程中
B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的
C.基因型Aa的个体自交,因为基因重组而出现AA、Aa、aa的后代
D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组
【答案】C
【详解】AD、基因重组的来源有二:一是在减数第一次分裂四分体时期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换,导致染色单体上的基因重组,二是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合,A、D正确;
B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,因此同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的,B正确;
C、基因型Aa的个体自交,出现AA、Aa、aa的后代,是因为等位基因的分离以及雌雄配子的随机结合,C错误。
故选C。
11.交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是( )
A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
C.甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期
D.甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生
【答案】C
【详解】AB、据图可知,乙图中互换并不会导致A、B基因互换,故不会产生Ab配子和aB配子,AB错误;
C、甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会时,C正确;
D、甲、乙和丙的交换可以产生新的基因型,不会导致新物种的产生,D错误。
故选C。
12.基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换
B.乙图中基因a不可能来源于基因突变
C.丙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异
D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关
【答案】D
【详解】A、甲图是有丝分裂后期图像,图像中基因a出现的原因是基因突变,A错误;
B、乙图是减数分裂Ⅱ前期图像,图像中基因a出现的原因可能是染色体互换,也可能是基因突变,B错误;
C、丙细胞产生的2个子细胞中,一个多一条染色体,一个少一条染色体,属于染色体数目变异,C错误;
D、丁图是减数分裂Ⅱ后期图像,图像中基因a出现的原因可能是染色体互换,也可能是基因突变,基因突变的频率是很低的,最可能的原因是减数分裂Ⅰ前期的四分体时期发生了染色体互换,染色体互换会导致基因重组,因此基因a的出现最可能与基因重组有关,D正确。
故选D。
13.(原创)(新情境・染色体病诊断)21 三体综合征患者的体细胞中比正常人多了一条 21 号染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该患者的病因是亲本减数分裂过程中发生了染色体结构变异
B. 可通过观察患者体细胞的染色体数目确诊该病
C. 该患者体细胞中含有 3 个染色体组,属于三倍体
D. 该患者不能产生正常配子,因此无法生育后代
答案:B
详解:A、21 三体综合征属于染色体数目变异,A 错误;
B、染色体数目变异可在显微镜下观察到,B 正确;
C、患者体细胞含 2 个染色体组,仅个别染色体异常,C 错误;
D、少数患者可产生少量正常配子,D 错误。
14.(原创)(新考法・倍性判断)某二倍体植物的花药经离体培养获得的植株,其体细胞中含有 12 条染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该植株体细胞中含有 2 个染色体组
B. 该植株是单倍体,高度不育
C. 该植株的体细胞中存在同源染色体
D. 用秋水仙素处理该植株的幼苗,获得的一定是纯合子
【答案】B
【详解】A、二倍体花药发育而来的植株是单倍体,含 1 个染色体组,A 错误;
B、单倍体无同源染色体,减数分裂联会紊乱,高度不育,B 正确,
C、该植株的体细胞中不存在同源染色体,C错误;
D、若亲本为杂合子,秋水仙素处理后可能获得杂合子,D 错误。
故选B。
15.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是( )
A.单倍体不一定含一个染色体组,含一个染色体组的个体是单倍体
B.多倍体植株常常是茎秆粗壮,果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体
C.三倍体因减数分裂时出现联会紊乱,故不能形成可育的配子
D.可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体
【答案】B
【详解】A、含有四个或四个以上偶数个染色体组的多倍体物种产生的单倍体,含两个或两个以上的染色体组,含一个染色体组的个体一定是单倍体,A正确;
B、多倍体植株的茎秆粗壮,果实和种子较大,营养物质含量多,但含有奇数个染色体组的多倍体,由于联会紊乱,不能产生正常配子,故没有种子,B错误;
C、三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子,C正确;
D、人工诱导获得多倍体最常用而且最有效的方法,是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,作用于正在进行分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂,将来就可能发育多倍体植株,D正确。
故选B。
16.二倍体植物甲(2n=18)和二倍体植物乙(2n=18)进行有性杂交,得到F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植株丙,丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )
A.植物甲和乙都是二倍体生物,且体细胞中都含有18条染色体,所以它们属于同一物种
B.若甲和乙杂交得到的受精卵,在发育初期来自甲的染色体全部丢失,而乙的染色体全部保留,则继续发育成的植株是单倍体
C.F1植株丙发生的染色体变化,能决定生物进化的方向
D.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍
【答案】B
【详解】A、植物甲和乙虽然能进行有性杂交,但是得到的F1不育,说明它们存在生殖隔离,它们不属于同一物种,A错误;
B、若甲和乙杂交得到的受精卵,在发育初期来自甲的染色体全部丢失,而乙的染色体全部保留,则继续发育成的植株只有一个染色体组,属于单倍体,B正确;
C、染色体变异只能提供进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,C错误;
D、秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,D错误。
故选B 。
17.蝗虫的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蝗虫2N=23,雌蝗虫2N=24。控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b会使精子致死。下列有关蝗虫的叙述,正确的是( )
A.蝗虫的群体中,不会存在复眼异常的雌雄个体
B.杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交,后代复眼正常和复眼异常的比例为1∶1
C.萨顿通过观察雌蝗虫体细胞和精子细胞的染色体数,提出了基因在染色体上的假说
D.纯合褐色复眼正常雌体和黑色复眼异常雄体杂交,后代雌雄个体都表现为褐色复眼正常
【答案】B
【详解】A、由分析可知,蝗虫的群体中,不会存在复眼异常的雌性个体,A错误;
B、杂合复眼正常雌体(XBXb)和复眼异常雄体(XbO)杂交,因含基因b会使精子致死,因此后代的基因型为XBO、XbO,全为雄性,且复眼正常和复眼异常的比例为1∶1,B正确;
C、萨顿通过观察雌蝗虫卵细胞和精子细胞的形成过程,发现孟德尔提出的遗传因子的分离与减数分裂过程中同源染色体的分离非常相似,据此提出了基因在染色体上的假说,C错误;
D、纯合褐色复眼正常雌体(AAXBXB)和黑色复眼异常雄体(aaXbO)杂交,后代只有雄性个体,且全部表现为褐色复眼正常,D错误。
故选B。
18.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中的英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( )
A.图示中的生物变异都是染色体变异
B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生
C.若图乙为一个精原细胞,则它一定不能产生正常的配子
D.图示中的变异类型都能通过光学显微镜观察到
【答案】B
【详解】A、分析图可知,图甲、图乙和图丁属于染色体变异,图丙属于基因重组,A错误;
B、题图中所示的变异类型有染色体变异和基因重组,在减数分裂过程中均可能发生,B正确;
C、若图乙为一个精原细胞,其通过减数分裂过程可能产生正常的配子和异常的配子,C错误;
D、题图中的变异类型只有属于染色体变异的图甲、图乙和图丁能用光学显微镜观察到,D错误。
故选B。
19.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用,下图是育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是( )
A.太空育种依据的原理主要是基因突变
B.粉红棉S的出现是染色体缺失的结果
C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率是
D.粉红棉S自交产生白色棉N的概率为
【答案】C
【详解】A、太空育种属于诱变育种,其依据的原理主要是基因突变,A正确;
B、粉红棉S的出现是一条染色体上的b基因缺失导致的,所以属于染色体结构变异中的缺失,B正确;
C、深红棉S与白色棉N杂交,后代都是粉红棉,产生深红棉的概率是0,C错误;
D、粉红棉S经减数分裂产生2种比例相等的配子,一个含b基因,一个不含b基因,所以自交产生白色棉N的概率为1/4,D正确。
故选C。
20.鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅显示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )
A.正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种
B.突变细胞Ⅰ发生了基因突变或基因重组
C.突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到
D.突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离不符合基因的分离定律
【答案】B
【详解】A、图中正常雌性个体产生的雌配子类型有四种,即AZ、AW、aZ、aW,A正确;
B、突变体Ⅰ中A基因变成a基因,其形成是基因突变,B错误;
C、突变体Ⅱ所发生的变异为染色体结构变异,能够通过显微镜直接观察到,C正确;
D、突变体Ⅲ中发生了染色体结构变异(易位),导致基因A和a不在一对同源染色体上,因此它们的分离不再符合基因的分离定律,D正确。
故选B。
21.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种AB经染色体自然加倍,形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种ABD经染色体加倍,形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦(6n=42)。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述,正确的是( )
A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
B.普通小麦性母细胞在减数分裂时,可观察到21个四分体
C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体,形态、功能彼此相同
D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
【答案】B
【详解】A、普通小麦是异源六倍体AABBDD,产生的配子是ABD,二粒小麦是异源四倍体AABB,产生的配子是AB,杂交后形成了染色体组成为AABBD的个体是不可育的,A错误;
B、普通小麦为六倍体小麦(6n=42),在性母细胞减数分裂时,同源染色体发生配对,42条染色体可配成21对,故可观察到21个四分体,B正确;
C、普通小麦中A、B、D染色体组分别来自于一粒小麦、山羊草和节节麦,所以A、B、D染色体组中的染色体,形态、功能彼此不同,C错误;
D、在普通小麦的形成过程中,发生的生物变异有染色体加倍(数目变异)、基因重组,没有发生染色体结构变异,D错误。
故选B。
22.(原创)(新情境・天宫育种综合)科研人员将天宫诱变获得的矮秆小麦杂合子(Dd)通过单倍体育种培育成纯合矮秆品种。下列相关叙述正确的是( )
A. 该育种过程只涉及染色体数目变异
B. 花药离体培养获得的单倍体植株可直接用于生产
C. 秋水仙素可抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
D. 该育种方法的优点是能产生新的基因和新的性状
【答案】C
【详解】A、诱变阶段涉及基因突变,A 错误;
B、单倍体高度不育,需秋水仙素处理后才能用于生产,B 错误;
C、秋水仙素抑制纺锤体形成,导致染色体不能分离,C 正确;
D、单倍体育种不能产生新基因,D 错误。
23.下图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①是花药离体培养
B.过程②若正常培养,则植株B是单倍体
C.过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍,则植株B是二倍体纯合子
D.若该过程为单倍体育种,则育种原理是基因重组
【答案】D
【详解】A、图中所示为单倍体育种,过程①为花药离体培养,A正确;
B、过程②若正常培养,则植株B为单倍体植株,B正确;
C、过程②若使用秋水仙素处理使其染色体加倍,则植株B为二倍体纯合子,C正确;
D、若该过程为单倍体育种,则育种原理为染色体数目变异,D错误。
故选D。
24.(原创)(新情境)中国空间站筛选出的耐辐射奇球菌,经过多代在轨培养后,抗辐射能力显著增强。下列相关叙述正确的是( )
A. 太空辐射使奇球菌产生了定向的抗辐射变异
B. 抗辐射基因频率的提高是自然选择的结果
C. 该奇球菌与普通奇球菌之间一定存在生殖隔离
D. 进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
【答案】B
【详解】A、变异是不定向的,A 错误;
B、自然选择决定进化方向,使有利基因频率提高,B 正确;
C、抗辐射能力增强不一定形成生殖隔离,C 错误;
D、进化的实质是种群基因频率的定向改变,D 错误。
故选B。
25.(原创)(核心概念辨析)下列关于生物进化和物种形成的叙述,错误的是( )
A. 生物进化的实质是种群基因频率的改变
B. 地理隔离是物种形成的必要条件
C. 突变和基因重组为生物进化提供了原材料
D. 生殖隔离是新物种形成的标志
答案:B
A、生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变,A正确;
B、隔离才是物种形成的必要条件,生殖隔离不经过地理隔离也能产生,比如多倍体的形成,所以地理隔离不是物种形成的必要条件,B错误;
C、突变包括基因突变和染色体变异,突变和基因重组都是可遗传变异,都能为生物进化提供原材料,C正确;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,一旦产生生殖隔离就标志着新物种形成,D正确。
故选B。
二、多选题:本题共4小题,每题 3 分,漏选得 1 分,错选、多选不得分,共 12 分。
26.(原创)(易错辨析・DNA 损伤与突变)下列关于基因突变的叙述,正确的有( )
A. 紫外线可导致 DNA 分子中形成嘧啶二聚体,引发基因突变
B. 基因突变一定会导致生物性状的改变
C. 基因突变可发生在生物个体发育的任何时期
D. 细胞的 DNA 损伤修复机制能完全避免基因突变的发生
【答案】AC
【详解】A、紫外线使相邻嘧啶碱基形成二聚体,导致 DNA 复制错误,A 正确;
B、由于密码子简并性、隐性突变等原因,基因突变不一定改变性状,B 错误;
C、基因突变具有随机性,可发生在个体发育的任何时期,C 正确;
D、DNA 修复机制只能降低突变频率,不能完全避免,D 错误。
27.(原创)(核心概念辨析)下列关于基因重组的叙述,正确的有( )
A. 基因重组能产生新的基因型,不能产生新的基因
B. 纯合子自交不会发生基因重组,后代也不会出现性状分离
C. 基因重组是生物变异的根本来源
D. 同源染色体上的非等位基因可通过交叉互换发生基因重组
【答案】ABD
【详解】A、基因重组是现有基因的重新组合,只能产生新基因型,不能产生新基因,A 正确;
B、纯合子无等位基因,自交不会发生基因重组和性状分离,B 正确;
C、基因突变才是变异的根本来源,C 错误;
D、交叉互换可导致同源染色体上的非等位基因重组,D 正确。
28.家蚕(2N=56)为ZW型性别决定,生产实践中发现雄蚕具有食量低、结茧率高的特点。为了能够通过蚕卵颜色辨别蚕的性别,科研人员利用辐射诱变技术处理常染色体上控制卵色的基因(A控制黑卵,a控制白卵),得到变异家蚕,进而培育限性黑卵家蚕,过程如图。已知基因A位置改变后仍能正常表达,下列说法错误的是( )
A.上述培育限性黑卵家蚕过程中发生的可遗传变异只有染色体变异
B.若受精卵中无基因A或a会导致胚胎致死,则F2中限性黑卵雌蚕所占比例为1/8
C.若想在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕,应将限性黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交
D.若对家蚕进行基因组测序,应对其28条染色体上的DNA碱基序列进行检测
【答案】ABD
【详解】A、上述培育限性黑卵家蚕过程中发生的可遗传变异有染色体变异和基因重组,A错误;
B、变异黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交,F1中基因型为AaZWA、AaZZ、aZZ、aZWA,F1相互杂交,可利用分离定律解决,雌性产生A配子概率为1/4,a=1/2,0=1/4,雄性产生配子种类及比例与雌性相同,子代00=1/16,aa=1/4,已知若受精卵中无基因A或a会导致胚胎致死,00与ZZ组合会致死,所以致死个体占1/16×
1/2=1/32,F2中限性黑卵雌蚕aaZWA所占比例为(1/4×1/2)/(1-1/32)=4/31,B错误;
C、将图中限性黑卵家蚕aaZWA与正常白卵家蚕aaZZ杂交,子代基因型为aaZZ和aaZWA,表型为黑卵的家蚕只有雌蚕,表型为白卵的家蚕只有雄蚕,因此在子代中可通过卵的颜色筛选出雄蚕,C正确;
D、若对家蚕进行基因组测序,应检测27+Z+W即29条染色体上DNA的碱基序列,D错误。
故选ABD。
29.(原创)下列关于染色体变异的叙述,正确的有( )
A. 染色体片段的缺失和重复都会导致基因数量的改变
B. 染色体易位发生在非同源染色体之间,属于基因重组
C. 多倍体植株通常具有茎秆粗壮、果实和种子较大的特点
D. 单倍体植株的体细胞中一定只含有一个染色体组
【答案】AC
【详解】A、缺失减少基因数量,重复增加基因数量,A 正确;
B、易位属于染色体结构变异,不是基因重组,B 错误;
C、多倍体具有营养器官发达的特点,C 正确;
D、单倍体染色体组数取决于配子,如四倍体的单倍体含 2 个染色体组,D 错误。
二、非选择题(本题共3小题,每空2分,共38分)
30.(14分)阅读下列材料,探究猕猴桃性别演化的奥秘并完成下面小题。
猕猴桃属于雌雄异株(同一植株上只有雄花或雌花)植物,其性别决定方式为型。猕猴桃的祖先是两性花(一朵花既有雄蕊又有雌蕊)植物,没有常染色体和性染色体之分,其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么?
猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因()在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育。有意思的是,在常染色体上发现了一个与基因序列高度相似的基因A,A在花器官各部分都不表达,却只在幼嫩叶片中高表达。系统发育分析推测,可能起源于2000万年前A的一次复制事件,原始的Y染色体因获得A而诞生。虽然与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同,但由于二者在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化,导致其表达部位完全不同,基因的功能也产生了分化。
继之后,研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据,发现了基因在雄蕊的花药中特异性表达,推测本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中,其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生。为此,利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中的同源基因敲除,发现其雄性不育,表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究,科研人员提出“和双突变模型”,用以解释猕猴桃性别演化机制。该研究有助于加深对植物性别演化的认识,还可用于调控作物的性别,具有重要的理论和实践应用价值。
(1)基因和A启动子序列的差异,使得不同组织中__________酶与其结合的情况不同。
(2)决定性别涉及到的变异来源有_______。
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
(3)某同学根据上述信息,概括出了和在花芽发育为雄花过程中的作用_______。但是,该同学在构建完善猕猴桃性别演化“和双突变模型”假说模式图时,出现了错误,请你帮助他(或她)指出模式图中A、B、C、D内容错误的是___________。
A.S B.S C.F D.
(4)下列实验结果支持“双突变模型”的有__________。
A.性染色体上的和常染色体上的A起源相同
B.性染色体上的和在雄花中特异性表达
C.敲除猕猴桃雄株性染色体上的可获得两性花
D.转入的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代
(5)写出植物性别决定机制的研究在实践生产上的两项应用。_________________。_________________。
【答案】(1)RNA聚合
(2)AC
(3)SyGl抑制雌蕊的发育,FrBy促进雄蕊的发育 A
(4)BCD
(5)提高雌花比例,多结果实和种子,增加农作物产量;通过转基因技术或基因编辑技术,获得雄性不育植株,方便实现杂交育种
【详解】(1)启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列,它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列,多数位于结构基因转录起始点的上游,启动子本身不被转录。基因 SyGl 和A启动子序列的差异,使得不同组织中RNA聚合酶与其结合的情况不同。
(2)根据题干信息“SyGl可能起源于200万年前A的一次复制事件,原始的Y染色体因获得A而诞生”原本A是在常染色体上,常染色体和Y染色体是非同源染色体,这里是发生了染色体结构变异。又根据“FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生”推测发生了基因突变。
故选AC。
(3)分析题干信息“猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因(SyGl)在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育”,说明SyGl会抑制雌蕊的发育;根据“发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达,推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生”,说明FrBy促进雄蕊的发育。模式图中A处为祖先种染色体,未发生变异时所含基因应该是FrBy基因。
(4)双突变模型是指SyGl相关基因发生了染色体结构变异和FrBy发生基因突变。
A、性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同并不支持双突变模型,SyGI可能与A起源相同,A错误;
B、性染色体上的SyGI和FrBy在雄花中特异性表达,从而抑制雌蕊的发育,促进雄蕊的发育,支持双突变模型,B正确;
C、敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGl,就不能抑制雌蕊的发育,可获得两性花,C正确;
D、转入FrBy (FrBy促进雄蕊的发育)的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代,意味着其成为两性花,D正确。
故选BCD。
(5)可以应用到农业上:提高雌花比例,可多结果实和种子,增加农作物产量;还可以通过转基因技术或基因编辑技术,获得雄性不育植株,方便实现杂交育种。
31.(12分)(原创)(综合探究・跨物种育种)科研人员欲利用普通小麦(六倍体,6n=42)培育抗白粉病的高产小麦新品种,现有材料:普通高产小麦、抗白粉病的野生二粒小麦(四倍体,4n=28)。请回答下列问题:
(1) 若采用杂交育种,需将普通高产小麦与野生二粒小麦杂交,获得 F₁,F₁体细胞中含有 个染色体组,减数分裂时联会紊乱,高度不育,需用 处理 F₁幼苗,获得可育的八倍体小麦。
(2) 若要快速获得纯合的抗白粉病高产小麦品种,可在杂交获得 F₁后,采用 育种方法,其主要流程是: 。
(3) 与杂交育种相比,基因工程育种的突出优点是 。若采用基因工程育种将抗白粉病基因导入普通小麦细胞,常用的方法是 。
答案:
(1) 5;秋水仙素
(2) 单倍体;取 F₁的花药进行离体培养获得单倍体幼苗,用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体数目加倍,筛选出抗白粉病高产的纯合植株
(3) 定向改变生物的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍;农杆菌转化法
32.(12分)(原创)(探究题) 某海岛因火山喷发形成了高温高盐的极端环境,经过数千年的进化,岛上形成了独特的耐盐耐旱野生番茄种群。请回答下列问题:
(1) 火山喷发前,番茄种群中就存在耐盐耐旱的变异个体,这说明变异是 的,这些变异为番茄的进化提供了 。
(2) 火山喷发后,海岛的高温高盐环境对番茄种群进行了 ,使种群中 的基因频率逐渐提高,导致番茄朝着耐盐耐旱的方向进化。
(3) 若该海岛野生番茄与大陆普通番茄杂交,后代高度不育,说明二者之间已经形成了 ,判断依据是 。
答案:
(1) 不定向;原材料
(2) 自然选择;耐盐耐旱
(3) 生殖隔离;二者杂交后代高度不育,不能产生可育后代
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高中生物必修二第五章 基因突变及其他变异
章末复习
建议时长:45分钟 总分:100分
一、单选题:本题共25小题,每题 2 分,共 50 分。
1.(原创)(新情境・天宫诱变实验)中国空间站搭载的大肠杆菌经宇宙射线诱变后,筛选出一株耐辐射菌株,测序发现其 DNA 中一个碱基对发生了替换。下列相关叙述正确的是( )
A. 该碱基对的替换一定导致基因结构的改变
B. 该变异发生在大肠杆菌的有丝分裂间期
C. 宇宙射线定向诱导大肠杆菌产生了耐辐射基因
D. 该变异属于不可遗传变异,不能传递给后代
2.(原创)(新考法・基因突变与蛋白质功能)某基因编码区的一个碱基对发生替换,导致其编码的蛋白质中一个氨基酸被取代,但蛋白质功能未发生改变。下列原因最合理的是( )
A. 突变后的基因不进行转录和翻译
B. 密码子具有简并性,不同密码子编码同一种氨基酸
C. 氨基酸的改变未影响蛋白质的空间结构
D. 突变发生在基因的非编码区,不影响蛋白质合成
3.(原创)科学研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因(A、B)发生突变有关,突变情况如表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,所得F2中圆眼果蝇有450只、棒眼果蝇有30只,下列说法正确的是
突变基因
A
B
碱基变化
C→T
CTT→C
蛋白质变化
有一个氨基酸与野生型果蝇不同
多肽链长度比野生型果蝇的长
A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基对的替换或增添
B.野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响
C.棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
4.虽然遗传物质能够稳定地遗传给后代,但亲代与子代、子代与子代间仍具有一定的差异。下列有关基因突变与基因重组的叙述,正确的是( )
A.基因突变不一定会使DNA的碱基排列顺序发生改变
B.基因突变的随机性表现在基因突变的方向和环境没有明确的因果关系
C.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎豌豆的原因是亲本产生配子时发生了基因重组
D.基因突变和基因重组引起的变异均为可遗传变异,都能导致新基因型的产生
5.为能在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,研究人员通过基因改造使原来的精氨酸密码子CGG变为酵母偏爱的密码子AGA(精氨酸密码子:CGG、CGU、CGA、CGC、AGA、AGG),由此发生的变化不包括
A.植酸酶氨基酸序列改变 B.植酸酶mRNA序列改变
C.编码植酸酶的DNA热稳定性降低 D.改造后的植酸酶基因发生了结构改变
6.用射线处理纯种小麦种子,使其体内一条染色体上的TD8基因突变成S基因,导致编码的多肽链的第18位的亮氨酸替换为赖氨酸,从而导致该纯种小麦种子发育为矮化的突变体小麦。下列叙述正确的是
A.突变产生的S基因对TD8基因为显性
B.TD8基因和S基因的脱氧核苷酸的排列顺序相同
C.TD8基因突变成S基因时基因结构没发生改变
D.TD8基因与S基因在同源染色体上的位置不同
7.与杂交育种,单倍体育种等育种方法相比,尽管人工诱变育种具有很大的盲目性,但是该育种方法的独特之处是
A.按照人类的意愿定向改造生物
B.能够明显缩短育种年限,后代性状稳定快
C.改变基因结构,创造前所未有的性状类型
D.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上
8.(原创)(新考法・基因重组类型辨析)下列过程中没有发生基因重组的是( )
A. 利用 CRISPR-Cas9 技术将抗虫基因导入棉花细胞
B. 减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换
C. 肺炎双球菌的 R 型菌转化为 S 型菌
D. 高茎豌豆自交后代出现高茎和矮茎
9.(原创)(新情境・杂交育种与基因重组)科研人员将高产基因和抗倒伏基因通过杂交育种整合到同一小麦植株中。下列相关叙述错误的是( )
A. 该育种方法的原理是基因重组
B. 该过程发生在减数分裂形成配子的过程中
C. 基因重组能定向改变小麦的基因频率
D. 该育种方法可将多个优良性状集中到同一个体上
10.下列关于高等动、植物体内基因重组的叙述中,不正确的是
A.基因重组发生在减数分裂过程中
B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的
C.基因型Aa的个体自交,因为基因重组而出现AA、Aa、aa的后代
D.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组
11.交换是基因重组的基础,A、B两基因交换的3种模式图如下。下列相关叙述正确的是( )
A.甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
C.甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂前期
D.甲、乙和丙的交换都能导致新物种的产生
12.基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法正确的是( )
A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换
B.乙图中基因a不可能来源于基因突变
C.丙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异
D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关
13.(原创)(新情境・染色体病诊断)21 三体综合征患者的体细胞中比正常人多了一条 21 号染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该患者的病因是亲本减数分裂过程中发生了染色体结构变异
B. 可通过观察患者体细胞的染色体数目确诊该病
C. 该患者体细胞中含有 3 个染色体组,属于三倍体
D. 该患者不能产生正常配子,因此无法生育后代
14.(原创)(新考法・倍性判断)某二倍体植物的花药经离体培养获得的植株,其体细胞中含有 12 条染色体。下列相关叙述正确的是( )
A. 该植株体细胞中含有 2 个染色体组
B. 该植株是单倍体,高度不育
C. 该植株的体细胞中存在同源染色体
D. 用秋水仙素处理该植株的幼苗,获得的一定是纯合子
15.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是( )
A.单倍体不一定含一个染色体组,含一个染色体组的个体是单倍体
B.多倍体植株常常是茎秆粗壮,果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体
C.三倍体因减数分裂时出现联会紊乱,故不能形成可育的配子
D.可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体
16.二倍体植物甲(2n=18)和二倍体植物乙(2n=18)进行有性杂交,得到F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植株丙,丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )
A.植物甲和乙都是二倍体生物,且体细胞中都含有18条染色体,所以它们属于同一物种
B.若甲和乙杂交得到的受精卵,在发育初期来自甲的染色体全部丢失,而乙的染色体全部保留,则继续发育成的植株是单倍体
C.F1植株丙发生的染色体变化,能决定生物进化的方向
D.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍
17.蝗虫的性别决定属于XO型,O代表缺少一条性染色体,雄蝗虫2N=23,雌蝗虫2N=24。控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且含基因b会使精子致死。下列有关蝗虫的叙述,正确的是( )
A.蝗虫的群体中,不会存在复眼异常的雌雄个体
B.杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交,后代复眼正常和复眼异常的比例为1∶1
C.萨顿通过观察雌蝗虫体细胞和精子细胞的染色体数,提出了基因在染色体上的假说
D.纯合褐色复眼正常雌体和黑色复眼异常雄体杂交,后代雌雄个体都表现为褐色复眼正常
18.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中的英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( )
A.图示中的生物变异都是染色体变异
B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生
C.若图乙为一个精原细胞,则它一定不能产生正常的配子
D.图示中的变异类型都能通过光学显微镜观察到
19.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用,下图是育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是( )
A.太空育种依据的原理主要是基因突变
B.粉红棉S的出现是染色体缺失的结果
C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率是
D.粉红棉S自交产生白色棉N的概率为
20.鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅显示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )
A.正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种
B.突变细胞Ⅰ发生了基因突变或基因重组
C.突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到
D.突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离不符合基因的分离定律
21.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种AB经染色体自然加倍,形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种ABD经染色体加倍,形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦(6n=42)。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述,正确的是( )
A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
B.普通小麦性母细胞在减数分裂时,可观察到21个四分体
C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体,形态、功能彼此相同
D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异
22.(原创)(新情境・天宫育种综合)科研人员将天宫诱变获得的矮秆小麦杂合子(Dd)通过单倍体育种培育成纯合矮秆品种。下列相关叙述正确的是( )
A. 该育种过程只涉及染色体数目变异
B. 花药离体培养获得的单倍体植株可直接用于生产
C. 秋水仙素可抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
D. 该育种方法的优点是能产生新的基因和新的性状
23.下图为二倍体玉米花粉培育成植株的过程。下列有关叙述错误的是( )
A.过程①是花药离体培养
B.过程②若正常培养,则植株B是单倍体
C.过程②若使用秋水仙素处理幼苗使其染色体加倍,则植株B是二倍体纯合子
D.若该过程为单倍体育种,则育种原理是基因重组
24.(原创)(新情境)中国空间站筛选出的耐辐射奇球菌,经过多代在轨培养后,抗辐射能力显著增强。下列相关叙述正确的是( )
A. 太空辐射使奇球菌产生了定向的抗辐射变异
B. 抗辐射基因频率的提高是自然选择的结果
C. 该奇球菌与普通奇球菌之间一定存在生殖隔离
D. 进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
25.(原创)(核心概念辨析)下列关于生物进化和物种形成的叙述,错误的是( )
A. 生物进化的实质是种群基因频率的改变
B. 地理隔离是物种形成的必要条件
C. 突变和基因重组为生物进化提供了原材料
D. 生殖隔离是新物种形成的标志
二、多选题:本题共4小题,每题 3 分,漏选得 1 分,错选、多选不得分,共 12 分。
26.(原创)(易错辨析・DNA 损伤与突变)下列关于基因突变的叙述,正确的有( )
A. 紫外线可导致 DNA 分子中形成嘧啶二聚体,引发基因突变
B. 基因突变一定会导致生物性状的改变
C. 基因突变可发生在生物个体发育的任何时期
D. 细胞的 DNA 损伤修复机制能完全避免基因突变的发生
27.(原创)(核心概念辨析)下列关于基因重组的叙述,正确的有( )
A. 基因重组能产生新的基因型,不能产生新的基因
B. 纯合子自交不会发生基因重组,后代也不会出现性状分离
C. 基因重组是生物变异的根本来源
D. 同源染色体上的非等位基因可通过交叉互换发生基因重组
28.家蚕(2N=56)为ZW型性别决定,生产实践中发现雄蚕具有食量低、结茧率高的特点。为了能够通过蚕卵颜色辨别蚕的性别,科研人员利用辐射诱变技术处理常染色体上控制卵色的基因(A控制黑卵,a控制白卵),得到变异家蚕,进而培育限性黑卵家蚕,过程如图。已知基因A位置改变后仍能正常表达,下列说法错误的是( )
A.上述培育限性黑卵家蚕过程中发生的可遗传变异只有染色体变异
B.若受精卵中无基因A或a会导致胚胎致死,则F2中限性黑卵雌蚕所占比例为1/8
C.若想在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕,应将限性黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交
D.若对家蚕进行基因组测序,应对其28条染色体上的DNA碱基序列进行检测
29.(原创)下列关于染色体变异的叙述,正确的有( )
A. 染色体片段的缺失和重复都会导致基因数量的改变
B. 染色体易位发生在非同源染色体之间,属于基因重组
C. 多倍体植株通常具有茎秆粗壮、果实和种子较大的特点
D. 单倍体植株的体细胞中一定只含有一个染色体组
二、非选择题(本题共3小题,每空2分,共38分)
30.(14分)阅读下列材料,探究猕猴桃性别演化的奥秘并完成下面小题。
猕猴桃属于雌雄异株(同一植株上只有雄花或雌花)植物,其性别决定方式为型。猕猴桃的祖先是两性花(一朵花既有雄蕊又有雌蕊)植物,没有常染色体和性染色体之分,其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么?
猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因()在发育着的雄花中特异性表达,通过减弱细胞分裂素的信号,进而抑制雄花中的心皮(本应发育为雌蕊的结构)的发育。有意思的是,在常染色体上发现了一个与基因序列高度相似的基因A,A在花器官各部分都不表达,却只在幼嫩叶片中高表达。系统发育分析推测,可能起源于2000万年前A的一次复制事件,原始的Y染色体因获得A而诞生。虽然与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同,但由于二者在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化,导致其表达部位完全不同,基因的功能也产生了分化。
继之后,研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据,发现了基因在雄蕊的花药中特异性表达,推测本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中,其功能缺失突变(失活)导致了X染色体的产生。为此,利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中的同源基因敲除,发现其雄性不育,表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究,科研人员提出“和双突变模型”,用以解释猕猴桃性别演化机制。该研究有助于加深对植物性别演化的认识,还可用于调控作物的性别,具有重要的理论和实践应用价值。
(1)基因和A启动子序列的差异,使得不同组织中__________酶与其结合的情况不同。
(2)决定性别涉及到的变异来源有_______。
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
(3)某同学根据上述信息,概括出了和在花芽发育为雄花过程中的作用_______。但是,该同学在构建完善猕猴桃性别演化“和双突变模型”假说模式图时,出现了错误,请你帮助他(或她)指出模式图中A、B、C、D内容错误的是___________。
A.S B.S C.F D.
(4)下列实验结果支持“双突变模型”的有__________。
A.性染色体上的和常染色体上的A起源相同
B.性染色体上的和在雄花中特异性表达
C.敲除猕猴桃雄株性染色体上的可获得两性花
D.转入的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代
(5)写出植物性别决定机制的研究在实践生产上的两项应用。_________________。_________________。
31.(12分)(原创)(综合探究・跨物种育种)科研人员欲利用普通小麦(六倍体,6n=42)培育抗白粉病的高产小麦新品种,现有材料:普通高产小麦、抗白粉病的野生二粒小麦(四倍体,4n=28)。请回答下列问题:
(1) 若采用杂交育种,需将普通高产小麦与野生二粒小麦杂交,获得 F₁,F₁体细胞中含有 个染色体组,减数分裂时联会紊乱,高度不育,需用 处理 F₁幼苗,获得可育的八倍体小麦。
(2) 若要快速获得纯合的抗白粉病高产小麦品种,可在杂交获得 F₁后,采用 育种方法,其主要流程是: 。
(3) 与杂交育种相比,基因工程育种的突出优点是 。若采用基因工程育种将抗白粉病基因导入普通小麦细胞,常用的方法是 。
32.(12分)(原创)(探究题) 某海岛因火山喷发形成了高温高盐的极端环境,经过数千年的进化,岛上形成了独特的耐盐耐旱野生番茄种群。请回答下列问题:
(1) 火山喷发前,番茄种群中就存在耐盐耐旱的变异个体,这说明变异是 的,这些变异为番茄的进化提供了 。
(2) 火山喷发后,海岛的高温高盐环境对番茄种群进行了 ,使种群中 的基因频率逐渐提高,导致番茄朝着耐盐耐旱的方向进化。
(3) 若该海岛野生番茄与大陆普通番茄杂交,后代高度不育,说明二者之间已经形成了 ,判断依据是 。
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题号 题型 分值 考查知识点 难度系数 特色标注
1 单选 2 基因突变本质、碱基替换、原核生物分裂方式、诱变特点 0.85 原创、新情境・天宫诱变实验
2 单选 2 基因突变、碱基替换、蛋白质功能、空间结构 0.7 原创、新考法・基因突变与蛋白质功能
3 单选 2 基因突变类型、自由组合定律、基因对性状的控制 0.5 原创
4 单选 2 基因突变、基因重组本质辨析 0.7
5 单选 2 基因突变、密码子、DNA 热稳定性 0.7
6 单选 2 基因突变、等位基因、显隐性关系 0.7
7 单选 2 诱变育种原理、优缺点 0.85
8 单选 2 基因重组类型(基因工程、交叉互换、性状分离) 0.85 原创、新考法・基因重组类型辨析
9 单选 2 基因重组、杂交育种、基因频率变化 0.7 原创、新情境・杂交育种与基因重组
10 单选 2 基因重组概念辨析 0.7
11 单选 2 交叉互换、减数分裂时期、配子类型 0.7
12 单选 2 细胞分裂、基因突变、基因重组、染色体变异 0.5
13 单选 2 染色体数目变异、21 三体综合征、染色体组、确诊方法 0.85 原创、新情境・染色体病诊断
14 单选 2 单倍体、倍性判断、育性、秋水仙素作用 0.7 原创、新考法・倍性判断
15 单选 2 单倍体、二倍体、多倍体特点、育性 0.7
16 单选 2 染色体变异、物种判断、秋水仙素、进化方向 0.5
17 单选 2 染色体变异、伴性遗传、配子致死、假说 - 演绎法 0.5
18 单选 2 染色体变异、基因重组、减数分裂、显微观察 0.7
19 单选 2 染色体缺失、育种应用、概率计算 0.7
20 单选 2 染色体结构变异、基因突变、分离定律 0.7
21 单选 2 多倍体形成、染色体组、四分体、物种形成 0.5
22 单选 2 诱变育种、单倍体育种、秋水仙素、育种优缺点 0.7 原创、新情境・天宫育种综合
23 单选 2 单倍体育种流程、花药离体培养、育种原理 0.7
24 单选 2 进化实质、变异、自然选择、基因频率、生殖隔离 0.7 原创、新情境
25 单选 2 进化、物种形成、隔离、进化实质 0.7 原创、核心概念辨析
26 多选 3 基因突变特征、DNA 损伤与修复 0.7 原创、易错辨析・DNA 损伤与突变
27 多选 3 基因重组、基因型、基因、性状分离 0.7 原创、核心概念辨析
28 多选 3 染色体变异、基因重组、基因组测序、育种应用 0.5
29 多选 3 染色体变异、单倍体、多倍体、易位辨析 0.7 原创
30 非选择 14 变异类型、基因工程、植物性别演化、科学探究 0.5 探究题
31 非选择 12 杂交育种、单倍体育种、基因工程、跨物种育种 0.7 原创、综合探究・跨物种育种
32 非选择 12 变异特点、自然选择、生殖隔离、进化机制 0.7 原创、探究题
合计 / 100 / / /
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