内容正文:
作业验收评价(三十) 变异与细胞分裂的关系及生物变异的实验探究
一、选择题
1.基因型为XBXB个体与XbY的个体杂交,子代中出现XBXbY的个体,关于该变异(不考虑基因突变)个体的叙述,合理的是 ( )
A.该变异个体的形成与父本减数分裂Ⅰ异常有关
B.该变异个体的形成与父本减数分裂Ⅱ异常有关
C.该变异个体的形成与母本减数分裂Ⅰ异常有关
D.该变异个体的形成与母本减数分裂Ⅱ异常有关
2.一个初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的次级精母细胞减数分裂Ⅱ正常。另一个初级精母细胞减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体分开后移向一极。以上两个初级精母细胞均可产生染色体数目异常的精细胞,简称异常精细胞。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果是 ( )
A.两者产生的精细胞全部异常
B.两者都只产生一半异常精细胞
C.前者产生的精细胞全部异常,后者产生一半异常精细胞
D.前者产生一半异常精细胞,后者产生的精细胞全部异常
3.(2026·武汉模拟)某二倍体高等动物(2n=6,Y染色体较X染色体小)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是 ( )
A.形成该细胞过程中发生了基因突变
B.该细胞继续完成分裂会出现细胞质不均等分裂
C.该细胞每条染色体的着丝粒都连着细胞两极发出的纺锤丝
D.该细胞分裂形成的配子基因型有4种
4.为了分析某13三体综合征患儿的病因,对该患儿及其父母的13号染色体上的A基因(A1~A4)进行PCR扩增,经凝胶电泳后,结果如图所示。关于该患儿致病原因的叙述,错误的是 ( )
A.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
B.考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
C.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常
D.不考虑同源染色体互换,可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常
5.棉花的长绒和短绒由A/a基因控制,白色和红色由B/b基因控制。育种专家对长绒深红棉植株M的萌发种子进行电离辐射处理,得到了长绒浅红棉植株M1,M1自交后代出现了新型白色棉。据图分析,下列说法错误的是 ( )
A.人类猫叫综合征和M1的变异类型相同
B.电离辐射使M萌发的种子发生基因重组
C.M1突变株自交后代中长绒浅红棉植株占3/8
D.M1突变株自交后代中白色棉体细胞不含b基因
6.(2026·怀化模拟)控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上。现有三个小组均选择正常眼灰体果蝇测交,测交后代表型及比例为小组1:正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体=1∶1;小组2:正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体=1∶1∶1∶1;小组3:正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体=5∶1∶1∶5。下列有关叙述错误的是 ( )
A.小组2选择的正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异
B.小组3选择的正常眼灰体果蝇产生配子时发生了基因重组
C.若选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交,子代会出现9∶3∶3∶1的性状分离比
D.小组1选用的正常眼灰体果蝇中,正常眼基因和灰体基因位于同一条染色体上
7.果蝇某隐性致死突变基因有纯合胚胎致死效应,隐性致死突变分为完全致死突变(隐性纯合子全部死亡)和不完全致死突变(隐性纯合子不完全死亡),有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,让这只雄蝇与正常雌蝇杂交,所得F1互交,统计F2中雌雄个体数目,下列说法错误的是 ( )
A.如果F2中全为雌性个体,则X染色体上发生了完全致死突变
B.如果F2中雄蝇所占比例在1/3和1/2之间,则X染色体上发生了不完全致死突变
C.如果F2中雄蝇所占比例1/3,则X染色体上发生了完全致死突变
D.如果F2中雄蝇所占比例1/2,则X染色体上没有发生隐性致死突变
8.为了尽早地确定鸡的性别,多养雌鸡,又避免杀死雄性小鸡,科学家开发出一种经过基因编辑的雌鸡(Z*W)作为亲本进行育种。鸡蛋中的胚胎含有编辑基因(Z*)时,用蓝光照射鸡蛋几小时后胚胎就会停止发育,胚胎不含编辑基因时发育不受蓝光照射的影响。用雌鸡(Z*W)与普通雄鸡进行杂交育种实验,下列相关叙述错误的是 ( )
A.某个次级卵母细胞中含有的Z染色体的数目可能是0条、1条或2条
B.位于Z、W染色体同源区段的基因也会出现性状与性别相关联的现象
C.用蓝光照射上述杂交实验所产的鸡蛋,孵化出的小鸡均为雌鸡
D.F1相互杂交后,再用蓝光处理F1所产鸡蛋,孵化出的小鸡均为雄鸡
二、非选择题
9.(10分)正常番茄(2n=24)含有丰富的胡萝卜素、维生素,是全世界普遍栽培的果蔬之一。请回答下列问题:
(1)番茄的花粉母细胞经减数分裂产生配子时,染色体数目的减半发生在 。(1分)
(2)某一对同源染色体少一条的个体称为单体(染色体表示为2n-1);某一对同源染色体多一条的个体称为三体(染色体表示为2n+1)。(9分)
①若不考虑同源染色体之间的差异,理论上番茄共有 种单体。
②若番茄的紫茎和绿茎分别受位于2号染色体上的基因B、b控制,利用纯合紫茎植株给绿茎植株传粉,F1中出现了基因型为BBb的三体植株。该三体植株的出现是发生了 (填变异类型),其产生原因可能是
。
③非整倍体测交法可以用来测定基因是否位于某条常染色体上。敲除番茄的乙烯形成酶基因可以延长番茄的储藏时间。利用乙烯形成酶基因缺失突变体与人工构建的纯合野生型5号染色体三体杂交,再利用F1中三体与缺失突变体测交,观察后代中野生型的比例。(注:三体产生的配子均可育且后代均存活)
若子代中野生型占 ,则说明乙烯形成酶基因位于5号染色体上;
若子代中野生型占 ,则说明乙烯形成酶基因不在5号染色体上。
10.(13分)(2026·洛阳模拟)野生型二倍体水稻(自花传粉)植株叶形表现为窄叶,种群中偶然出现宽叶植株甲和乙。已知宽叶水稻是基因突变的结果,为确定宽叶突变是显性突变还是隐性突变,研究小组进行了一系列的探究实验。回答下列问题:
(1)水稻的窄叶基因和宽叶基因的根本区别是 。(2分)
(2)请以野生型水稻和宽叶水稻为实验材料,设计最简便的实验,探究宽叶突变是显性突变还是隐性突变(注意:若为显性突变,只考虑单个基因突变)。
实验思路: 。
预测实验结果和结论:
。(5分)
(3)若已经确定宽叶植株甲和乙都为隐性突变,为了确定甲和乙是否发生同一基因的突变,应 ,若 ,则甲和乙为同一基因突变;若 ,则甲和乙发生不同基因的突变。(3分)
(4)若植株甲和乙发生的是不同基因的隐性突变,证明控制水稻叶形的两对基因独立遗传的实验思路是 。若 ,则控制水稻叶形的两对基因独立遗传。(3分)
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热考主题·真题集训(七) 融入生产、生活实践的生物变异题
命题分析:变异对生物的生存和发展起着至关重要的作用,为生物进化提供了原材料,运用生物变异的原理研究遗传变异现象,结合遗传规律运用变异原理解决生产、生活实践中的生物变异问题,是高考常见的命题点之一。
一、选择题
1.(2025·江西高考)某水稻品种的R基因突变为r后,会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰,且分离时滞后或分配错误。为了解该突变对水稻细胞分裂的具体影响,研究人员观察了相关表型(如表)。下列关于该突变的推测,不合理的是 ( )
基因型
株高
根系
花粉
RR
正常
正常
正常
rr
矮
短
无
A.导致了某些细胞的有丝分裂失败
B.导致了花药中发生的减数分裂全部失败
C.影响纺锤体进而干扰有丝分裂
D.在减Ⅰ前期和后期干扰减数分裂
2.(2025·贵州高考)研究发现,椪柑中CrMER3基因编码区单碱基T缺失,突变为CrMER3a基因。该突变基因转录的mRNA上终止密码子提前出现,无法编码功能性CrMER3蛋白,导致无法形成正常四分体,表现为果实无子。下列叙述错误的是 ( )
A.CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3基因编码的短
B.CrMER3蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ前期
C.CrMER3基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果
D.在生产实践中宜选用无性繁殖的方式培育无子椪柑
3.(2025·河南高考)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株=1∶1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是 ( )
A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等
B.甲、乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因
C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育
D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等
4.(2025·贵州高考)非整体倍现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。下图为人体精子形成时性染色体异常的示意图(不考虑其他突变及染色体互换)。下列叙述正确的是 ( )
A.人体中细胞①和②的染色体数相同
B.图甲细胞③中染色体组成类型有223种可能
C.图乙细胞④中所示染色体为同源染色体
D.产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径
5.(2024·北京高考)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
6.(2024·海南高考)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物,其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组,每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条
B.F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子
C.利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可获得丘园报春
D.丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体
二、非选择题
7.(11分)(2025·海南高考)我国利用航天优势开展玉米诱变育种,获得多个雄性不育突变体和矮秆突变体。回答下列问题。
(1)研究人员将玉米种子随机分为两份,一份送到太空,另一份保存在地面种子站,其目的是 。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体,这说明基因突变具有的特点是 。
(2分)
(2)将雄性不育植株P1(aa)与可育植株P2(AA)杂交得到F1,F1自交得到F2。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR(染色体上特定DNA序列),分别获得100 bp和135 bp的产物。若同样扩增F2,则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为 。(2分)
(3)甲是太空诱变获得的雄性不育株,乙是同群体某一可育株。某团队开展以下2个实验:
实验①
甲与乙杂交
实验②
乙自交
根据实验①和②的结果,得出雄性不育性状是隐性性状的结论,支持这一结论的实验结果是 。(3分)
(4)已知玉米株高和育性这两对性状独立遗传,可育对不育为显性,但高秆和矮秆的显隐性未知。现有纯合的高秆可育、高秆不育和矮秆可育品系,合理选用这些材料,通过育种技术培育纯合矮秆不育品系的实验思路是 。(4分)
8.(12分)(2024·江西高考)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用,研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合子),其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明,突变表型是因为C基因突变为c,使棕榈酸转化为16⁃羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断),符合孟德尔遗传规律,回答下列问题:
(1)在C基因两侧设计引物,PCR扩增,电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT,纯合子)。据图判断,突变体Cer1中基因的突变类型是 。(2分)
(2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交,F1全为野生型,F1与突变体Cer1杂交,获得若干个后代,利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA,电泳检测PCR产物,可以分别得到与如图泳道 和泳道 (从1~5中选择)中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为 。(4分)
(3)进一步研究意外发现,16⁃羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变,产生了基因d1,其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是 。(2分)
(4)假设诱变过程中突变体Cer1中的D基因发生了使其丧失功能的突变,产生基因d2。CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的表型为野生型,F1自交,F2野生型与突变型的比例为 ;完善以下表格(填“有”或“无”):
(4分)
F2部分个
体基因型
棕榈酸
16⁃羟基棕
榈酸
颖壳蜡质
Ccd2d2
有
①
无
CCDd2
有
有
②
答案
作业验收评价(三十)
1.选A 分析题意,基因型为XBXB个体与XbY的个体杂交,子代中出现XBXbY的个体,该变异个体是由XbY的雄配子和XB的雌配子结合得到的合子发育而来,Xb与Y为同源染色体,所以其形成与父本减数分裂ⅠX染色体和Y染色体未分离有关。
2.选C 一个初级精母细胞在减数分裂Ⅰ时,有一对同源染色体不发生分离,所形成的2个次级精母细胞全部异常(一个次级精母细胞多一条染色体,另一个次级精母细胞少一条染色体),因此这两个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的4个精细胞也全部异常;另一个初级精母细胞减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ时,在两个次级精母细胞中,有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体分开后移向一极,则这个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞全部异常,而另一个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的两个精细胞全部正常,C正确,A、B、D错误。
3.选D 据图分析,图中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段转移到非同源染色体上,属于染色体结构变异,而非基因突变,A错误;根据题意可知,该细胞为雄性个体的细胞,因此该细胞继续完成分裂会出现细胞质均等分裂,B错误;该细胞为动物细胞,每条染色体上的着丝粒都连着细胞一极的中心体发出的星射线,C错误;据图分析可知,该细胞分裂产生的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY,共4种,D正确。
4.选D 据题图分析,父亲的基因型是A2A3,母亲的基因型是A1A4,患儿的A2、A3基因均来自父亲。如果考虑同源染色体互换,则父亲13号同源染色体上分布有A2、A3基因,两条姐妹染色单体上也可能分布有A2、A3基因。精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常或减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体均可进入同一精子。不考虑同源染色体互换,则A2、A3基因只分布在同源染色体上,姐妹染色单体上为相同的基因,所以可能是精原细胞减数分裂Ⅰ13号染色体分离异常,A2、A3所在的染色体进入到同一个次级精母细胞所致,不可能是精原细胞减数分裂Ⅱ13号染色体分离异常所致。故A、B、C正确,D错误。
5.选B 据图可知,电离辐射使植株M形成植株M1,属于染色体结构变异中的缺失,与人类猫叫综合征的变异类型相同,A正确;萌发的种子进行有丝分裂,电离辐射处理M萌发的种子不会发生基因重组,B错误;M1的基因型为AabO(O表示片段缺失的染色体),其自交后代中长绒浅红棉植株(A_bO)占3/4×1/2=3/8,C正确;M1自交后代产生的新型白色棉(A_OO或aaOO)体细胞中不含b基因,D正确。
6.选C 小组2选择正常眼灰体果蝇测交,子代为正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体=1∶1∶1∶1,说明正常眼灰体果蝇产生了四种数量相等的配子,根据题意可知,控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上,则可推测正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异,使两对基因位于两对同源染色体上,A正确;小组3选择正常眼灰体果蝇测交,子代为正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体=5∶1∶1∶5,子代出现了“两多两少”的数量比,即正常眼灰体果蝇产生了四种配子,且两多两少,可推测正常眼灰体果蝇产生配子时发生了互换(基因重组),B正确;由于控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上,小组3中正常眼灰体果蝇发生了互换型的基因重组,产生了“两多两少”的配子,因此选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交,子代不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比,C错误;小组1选择正常眼灰体果蝇测交,子代为正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体=1∶1,说明正常眼基因和灰体基因位于同一条染色体上,表现为完全连锁,D正确。
7.选A 由题意可知,该突变基因位于X染色体上,设该隐性基因用a表示,则亲代基因型为XaY、XAXA,F1基因型为XAXa、XAY,F2基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY=1∶1∶1∶1。据此分析,若没有发生隐性致死突变,则F2中雌雄比例为1∶1;若发生完全致死突变,则F2中雌∶雄=2∶1;若发生不完全致死突变,则F2中雌∶雄在1∶1~2∶1。
8.选D 雌鸡的性染色体组成为ZW,初级卵母细胞经过减数分裂ⅠZ和W染色体分开,因此次级卵母细胞中含有的Z染色体的数目可能是0条、1条或2条(减数分裂Ⅱ后期),A正确;位于Z、W染色体同源区段的基因也会出现性状与性别相关联的现象,B正确;鸡蛋中的胚胎含有编辑基因(Z*)时,用蓝光照射鸡蛋几小时后胚胎就会停止发育,胚胎不含编辑基因时发育不受蓝光照射的影响,经过基因编辑的雌鸡(Z*W)与普通雄鸡(ZZ)进行杂交育种,子代的基因型是ZW和Z*Z,使用蓝光照射后,Z*Z停止发育,因此孵化出的小鸡均为雌鸡,C正确;F1(Z*Z、ZW)相互杂交后,F2的基因型是ZZ、Z*Z、Z*W、ZW,使用蓝光处理后,孵化出的小鸡有雌鸡(ZW)和雄鸡(ZZ),D错误。
9.解析:(1)番茄的花粉母细胞在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离,使产生的次级精母细胞染色体数目减半。
(2)①依题意,某一对同源染色体少一条的个体称为单体,正常番茄染色体数为2n=24,因此,若不考虑同源染色体之间的差异,理论上番茄共有12种单体。②依题意,某一对同源染色体多一条的个体称为三体。三体的形成是细胞中个别染色体数目增加导致的,属于染色体数目变异。利用纯合紫茎植株(BB)给绿茎植株(bb)传粉,F1中出现了基因型为BBb的三体植株,产生原因可能是紫茎植株在形成花粉的过程中B所在的染色体减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,或B所在的染色体减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极。③若乙烯形成酶基因(用H表示)位于5号染色体上,乙烯形成酶基因缺失突变体(缺失染色体用O表示)与人工构建的纯合野生型5号染色体三体(HHH)杂交,F1三体的基因型为HHO,F1产生的配子类型及比例为HH∶HO∶H∶O=1∶2∶2∶1,与缺失突变体(OO)测交,测交子代基因型及比例为HHO∶HOO∶HO∶OO=1∶2∶2∶1,后代中野生型占5/6;若乙烯形成酶基因不在5号染色体上,乙烯形成酶基因缺失突变体(OO)与人工构建的纯合野生型5号染色体三体(HH)杂交,F1三体表示为HO。F1三体产生的配子类型为H∶O=1∶1。F1三体(HO)与缺失突变体(OO)测交,测交子代基因型及比例为HO∶OO=1∶1,子代中野生型占1/2。
答案:(1)减数分裂Ⅰ (2)①12 ②染色体数目变异 紫茎植株在形成花粉的过程中B所在的染色体减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,或B所在的染色体减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极 ③5/6 1/2
10.解析:(1)水稻的窄叶基因和宽叶基因的根本区别是脱氧核苷酸(或碱基)的序列不同。
(2)由于水稻在自然情况下进行自花传粉,因此最简便的实验思路是让宽叶水稻自交,观察并统计子代的表型及比例。若子代出现宽叶∶窄叶=3∶1,则说明宽叶突变是显性突变;若子代全为宽叶,则说明宽叶突变是隐性突变。
(3)已经确定宽叶植株甲和乙都为隐性突变,若甲和乙为同一基因突变,设野生型水稻的基因型为AA,甲的基因型为a1a1,乙的基因型为a2a2,则让甲和乙杂交,F1的基因型为a1a2,全为宽叶植株;若甲和乙发生不同基因的突变,设野生型水稻的基因型为AABB,甲的基因型为aaBB,乙的基因型为AAbb,则让甲和乙杂交,F1的基因型为AaBb,F1全为窄叶植株。
(4)由(3)分析可知,若植株甲和乙发生的是不同基因的突变,则实验思路是让甲和乙杂交得F1,让F1(AaBb)自交,观察F2的表型及比例。若F2中窄叶∶宽叶=9∶7,则控制水稻叶形的两对基因独立遗传。
答案:(1)脱氧核苷酸(或碱基)的序列不同 (2)让宽叶水稻自交,观察并统计子代的表型及比例 若子代出现宽叶∶窄叶=3∶1,则说明宽叶突变是显性突变;若子代全为宽叶,则说明宽叶突变是隐性突变 (3)让甲和乙杂交 F1全为宽叶植株 F1全为窄叶植株 (4)让甲和乙杂交得F1,让F1自交,观察F2的表型及比例 F2中窄叶∶宽叶=9∶7
热考主题·真题集训(七)
1.选D 植物茎尖和根尖都有分生组织,通过有丝分裂产生新细胞并最终影响株高和根系长短,突变体中株高变矮,根系变短,可推测分生组织中部分细胞有丝分裂失败,A合理;突变体中花粉全部败育,表明花药中发生的减数分裂均失败,B合理;细胞分裂时染色体的排列和分配均在纺锤体的控制下完成,而突变会造成细胞分裂时染色体在赤道板上的排列受到干扰,推测突变影响纺锤体进而干扰有丝分裂,C合理;减Ⅰ前期纺锤体还未参与染色体的排列,此时不会干扰减数分裂,D不合理。
2.选C CrMER3a基因因单碱基缺失导致终止密码子提前出现,翻译出的多肽链长度缩短,A正确;CrMER3蛋白参与四分体形成,而四分体出现在减数分裂Ⅰ前期,B正确;基因突变是自发或诱变的结果,人工选择是对变异的筛选,而非直接导致突变,C错误;无子性状因减数分裂异常无法形成正常配子,无性繁殖可保留该性状,D正确。
3.选D 正常油菜有38条染色体,其初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个,经过减数分裂前间期的复制,核DNA分子数为76,故正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不相等,A正确;甲为雄性不育株,乙为可育株,则甲与乙杂交过程中甲作母本,乙作父本,甲、乙杂交后代中可育株∶雄性不育株=1∶1,可育株均为39条染色体,可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因,B正确;乙为可育株,含39条染色体,其形成的配子有两种:含19条染色体和含20条染色体,含20条染色体的配子中含核恢复基因,故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育,C正确;由题意可知,核恢复基因所在的染色体没有同源染色体,经减数分裂前间期的复制,初级精母细胞中的核恢复基因有2个,次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个,故乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目可能相等,D错误。
4.选D 细胞①为初级精母细胞,染色体数为46条;细胞②为次级精母细胞,X、Y染色体均进入细胞②,常染色体数减半,细胞②中染色体数为24条,所以人体中细胞①和②的染色体数不相同,A错误;图甲中,细胞①(初级精母细胞)在减数分裂Ⅰ时,性染色体没有分离(X和Y不分离),且不考虑其他突变及染色体互换,细胞③(不含X和Y)为次级精母细胞,其染色体组成类型有222种可能,B错误;图乙细胞④中所示染色体为两条相同的性染色体,而不是同源染色体,C错误;产生XYY个体的异常配子是含有YY的精子,这种情况是由于减数分裂Ⅱ时,Y染色体的着丝粒分裂后,两条Y染色体移向同一极,对应图乙途径,D正确。
5.选A 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。题图为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,该细胞正处于减数分裂Ⅰ,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;F1花粉母细胞减数分裂时,在同源染色体联会形成四分体时,出现部分染色体以单个染色体的形式存在,说明F1含有不成对的染色体,B正确;六倍体小麦产生的配子中含有3个染色体组,四倍体小麦产生的配子中含2个染色体组,则F1体细胞含5个染色体组,所以F1进行减数分裂产生配子时,在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;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。
6.选B 多花报春(AA)芽尖细胞有9×2=18(条)染色体,有丝分裂后期有18×2=36(条)染色体,A正确。F1植株中含有9对异源染色体,故其不能产生正常配子,B错误。利用秋水仙素或低温处理F1幼苗,均可使其染色体数目加倍,获得丘园报春,C正确。丘园报春(AABB)减数分裂过程中能形成18个四分体,D正确。
7.解析:(1)将种子分为太空组和地面组,目的是设置对照(排除其他因素干扰,验证太空诱变的效果)。太空诱变可导致一个基因发生不同的突变获得相关突变体,这说明基因突变具有不定向性的特点。
(2)F1基因型为Aa,自交后F2基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。利用PCR技术分别扩增植株P1和P2的SSR(染色体上特定DNA序列),分别获得100 bp(对应a基因所在染色体)和135 bp(对应A基因所在染色体)的产物。若同样扩增F2,则F2中同时获得100 bp和135 bp的植株比例为1/2。
(3)若雄性不育是隐性性状,则甲为隐性纯合子,则乙可育株为显性性状,其可为杂合子,也可为纯合子,若乙为杂合子,则实验①甲与乙杂交(测交)的后代为雄性可育∶雄性不育=1∶1,实验②乙自交(杂合子自交)的后代为雄性可育∶雄性不育=3∶1;若乙为纯合子,实验①甲与乙杂交(纯合子杂交)和实验②乙自交(纯合子自交)后代都为雄性可育。
(4)欲获得纯合矮秆不育品系,可将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交,若F1表现为高秆可育,说明高秆为显性,矮秆为隐性,则将F1自交得到F2,F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系;若F1表型为矮秆可育,说明矮秆为显性,高秆为隐性,为培育纯合矮秆不育品系,不能将F1自交得到F2,因为F2中出现的矮秆不育植株可能为杂合子,所以利用F1进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍,出现的矮秆不育植株即为目标品系。
答案:(1)设置对照实验 不定向性 (2)1/2 (3)实验①和实验②后代都为雄性可育;或实验①后代为雄性可育∶雄性不育=1∶1,实验②后代为雄性可育∶雄性不育=3∶1 (4)将纯合的高秆不育和矮秆可育植株杂交,若F1表现为高秆可育,则将F1自交得到F2,F2中出现的矮秆不育植株即为目标品系;若F1表型为矮秆可育,则将进行花药离体培养,获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素或低温处理幼苗使染色体数目加倍,出现的矮秆不育植株即为目标品系
8.解析:(1)由题意可知,泳道1是突变体Cer1,则扩增c基因时两引物间的长度为1 100 bp,泳道2是野生型(WT,纯合子),则扩增C基因时两引物间的长度为1 960 bp,说明c基因比C基因的长度短,是碱基的缺失引起的突变。
(2)突变体Cer1的基因型为cc,纯合野生型的基因型为CC,则F1的基因型为Cc,F1与突变体Cer1杂交后代中Cc∶cc=1∶1,电泳检测PCR产物,可以分别得到与题图泳道3和泳道1中相同的带型,两种类型的电泳带型比例为1∶1。
(3)编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T,但氨基酸序列没有发生变化,原因是密码子具有简并性。
(4)由题意可知,C/c、D/d2遵循基因的自由组合定律,因此CCDD与ccd2d2个体杂交,F1的基因型为CcDd2,表型为野生型,F1(CcDd2)自交,F2野生型与突变型的比例为C-D-∶(ccD-+C-d2d2+ccd2d2)=9∶7;Ccd2d2含有C基因无D基因,有16-羟基棕榈酸,因为16-羟基棕榈酸合成蜡质过程中必须有D基因,故无颖壳蜡质;CCDd2含有C基因和D基因,有16-羟基棕榈酸,也有颖壳蜡质。
答案:(1)碱基的缺失 (2)3 1 1∶1 (3)密码子具有简并性 (4)9∶7 有 有
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