专题02 生物的变异与人类遗传病(期中真题汇编,重庆专用)(4大高频考点)高二生物上学期
2026-09-16
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摘要:
**基本信息**
高二生物期中试题汇编,聚焦生物变异与人类遗传病4大高频考点,通过椪柑基因突变、水稻抗稻瘟病育种等真实情境,实现基础概念与科学探究能力的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|38题|基因突变类型、染色体组判断、育种原理、遗传病调查|结合幽门螺旋杆菌致癌考基因突变诱因,以低温诱导染色体变异实验考操作步骤|
|非选择题|11题|减数分裂异常、多倍体育种、遗传系谱分析|设计水稻抗稻瘟病基因频率计算、染色体平衡易位配子类型分析,突出科学思维与探究实践|
内容正文:
专题02 生物的变异与人类遗传病
考点1 基因突变和基因重组
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】A
12.【答案】D
13.【答案】C
14.【答案】D
15.【答案】(1) 不变 不定向性
(2)3´-ATCGAC-5´
(3)多
(4)14%
考点2 染色体变异
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】B
8.【答案】B
9.【答案】C
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】B
13.【答案】D
14.【答案】B
15.【答案】D
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】(1)小麦属与黑麦属个体间存在生殖隔离(自然状态下不能产生可育后代)
(2) 秋水仙素处理或低温诱导 抑制纺锤体形成,致使着丝粒分裂后的染色体不能移向两级,导致细胞不能分裂。
(3) 联会紊乱 6
(4)染色体数目变异、染色体结构变异
19.【答案】(1) 染色体数目变异 4/9
(2)不存在
(3) 21W+L 1/3
20.【答案】(1) GUC UUC
(2)减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未分离
(3) 窄叶白花 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1 宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
21.【答案】(1)碱基排列顺序不同
(2) 丙 在环境温度为25℃ 长翅果蝇:残翅果蝇=3:1 基因突变 长翅果蝇:残翅果蝇=2:1
考点3 育种
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】C
5.【答案】A
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】(1) 遗传(基因) 基因突变 有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(2) 6/六 有丝分裂中 87
(3) 0.5 未发生
9.【答案】(1) 四倍体 减数分裂时会发生染色体联会紊乱,导致无法正常产生配子/不能进行正常的减数分裂形成配子,从而不能形成种子
(2) 11 深绿︰浅绿=1:1
(3)SSR1/SSR1:SSR1/SSR2=1:2
10.【答案】 花药离体培养 结构 分生 抗旱深红棉:抗旱粉红棉:不抗旱深红棉:不抗旱粉红棉=1:1:1:1 抗旱深红棉:不抗旱深红棉=1:1 3/8
11.【答案】(1) 母本 杂交过程中不需要对母本进行去雄处理
(2)F1留种自交的后代出现性状分离,杂种优势效应减弱
(3) ②③ 雄性不育水稻植株 绿叶鞘
(4)M植株Os蛋白的表达量增加,但基因E转录量降低,花粉不能正常发育
考点4 人类遗传病
1.【答案】B
2.【答案】D
3.【答案】B
试卷第1页,共3页
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专题02 生物的变异与人类遗传病
4大高频考点
1. 基因突变和基因重组
2. 染色体变异
3. 育种
4. 人类遗传病
考点1 基因突变和基因重组
1.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)研究发现,椪柑中 CrMER3 基因的编码区单个碱基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。下列叙述正确的是( )
A.CrMER3 蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ中期
B.CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3 基因编码的短
C.CrMER3 基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果
D.突变基因 CrMER3a可遵循孟德尔遗传规律传递给子代
【答案】B
【解析】A、CrMER3蛋白的作用时期应为减数分裂Ⅰ前期,因为四分体的形成发生在同源染色体联会阶段(减数分裂Ⅰ前期),而非中期,A错误;
B、CrMER3a基因因单个碱基T缺失导致移码突变,使mRNA上的终止密码子提前出现,翻译出的多肽链比原基因编码的更短,B正确;
C、CrMER3基因突变为CrMER3a基因是基因突变,是自然发生的,不是人工选择的结果,C错误;
D、突变基因CrMER3a若位于细胞核内的染色体上,则可遵循孟德尔遗传规律传递给子代;若位于细胞质中,则不遵循孟德尔遗传规律,题干未明确其位置,D错误。
故选B。
2.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)基因突变在生物体中普遍存在,下列有关叙述正确的是( )
A.在科学家精心的诱导下可以让基因发生定向突变
B.若没有外界诱变因素的作用,生物不会发生基因突变
C.基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定引起性状的改变
D.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,一定会引起基因突变
【答案】C
【解析】A、基因突变具有不定向性,在自然状态下,基因不能发生定向突变,即使在人为诱导下(如诱变育种),基因突变也是不定向的,A错误;
B、基因突变可以自发产生,即使没有外界诱变因素的作用,生物也会发生基因突变,B错误;
C、基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换,一定会引起基因结构的改变;但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定引起性状的改变,C正确;
D、若碱基对变化发生在非基因区域,则不会引起基因突变,D错误。
故选C。
3.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)原癌基因导致细胞癌变的三种方式如下图所示。据图判断合理的是( )
A.(a)(b)变异的类型是染色体结构变异
B.(a)(c)产生的变异必然导致基因数目的改变
C.(a)发生了碱基对的替换、增添或缺失
D.三种方式均可导致基因表达的蛋白质数量增多
【答案】C
【解析】A、由图可知,引发癌变的三种方式a是基因突变,b是染色体结构变异,A错误;
B、a为基因突变,没有引起基因数目的改变,c为基因移动到一个新的DNA位置,也没有改变基因的数目,B错误;
C、(a)为基因突变,该过程中发生了碱基对的替换、增添或缺失,C正确;
D、由图可以看到a途径表达的蛋白质活性增强,但数目没有增多,D错误。
故选C。
4.(25-26高二上·重庆渝东九校·期中)基因突变和基因重组是生物变异的两大来源,对生物的进化都有着重要意义。下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是( )
A.发生在生殖细胞中的基因突变是可遗传的变异,体细胞中的基因突变不是可遗传的变异
B.基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变
C.减数分裂四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的等位基因重组
D.有性生殖过程中,受精时雌雄配子间随机结合进行基因重组,使得同一双亲的后代呈现多样性
【答案】B
【解析】A、发生在生殖细胞中的基因突变可通过配子传递给后代,属于可遗传变异;发生在体细胞中的基因突变虽一般不会遗传给后代,但可通过无性生殖(如植物扦插、组织培养)遗传给子代,也属于可遗传变异,A错误;
B、基因突变的本质是基因内部碱基序列的改变(基因结构改变),但因密码子简并性、隐性突变等情况,不一定导致生物性状改变,B正确;
C、减数分裂四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的非等位基因重组,C错误;
D、基因重组仅发生在减数分裂过程中(如交叉互换、自由组合),受精时雌雄配子的随机结合不属于基因重组,但能增加后代基因型的多样性,D错误。
故选B。
5.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)下列关于基因突变的叙述不正确的是( )
A.镰状细胞贫血发生的根本原因是在组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换
B.病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变
C.基因突变产生的新基因不一定传递给后代
D.基因突变一定会导致遗传信息的改变,但却不一定引起生物性状的改变
【答案】A
【解析】A、镰状细胞贫血发生的根本原因是血红蛋白基因发生了一个碱基对的替换,A错误;
B、基因突变具有普遍性,病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变,B正确;
C、基因突变产生的新基因不一定传递给后代,如对于有性生殖的生物发生在体细胞内的基因突变不能传递给子代,C正确;
D、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,一定会导致遗传信息的改变,但由于存在密码子简并性等原因,因此不一定引起生物性状的改变,D正确。
故选A。
6.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)化学物质吖啶橙是一种致癌物质,能够使 DNA 分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基而诱发基因突变。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是( )
A.突变基因转录产生的 mRNA 碱基序列发生改变
B.突变基因表达产生的肽链延长或者肽链缩短
C.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
D.突变基因所在细胞形态结构发生显著变化并无限增殖
【答案】C
【解析】A、基因突变导致DNA序列改变,转录生成的mRNA碱基序列必然变化,A正确;
B、移码突变会改变后续密码子,肽链合成可能提前或延后终止,导致肽链缩短或延长,B正确;
C、染色体片段增减属于染色体结构变异,而题干描述的是基因突变,C错误;
D、基因突变可能引发原癌和抑癌基因异常,导致细胞癌变并无限增殖,D正确。
故选C。
7.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb,在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。
下列叙述错误的是( )
A.若有丝分裂中发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB
B.若有丝分裂中未发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为AaBb
C.若减数分裂中发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab
D.若减数分裂中未发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab
【答案】A
【解析】A、有丝分裂过程中,若发生如图所示的交叉互换,两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab,后期着丝粒分裂可能产生AaBB(aB+AB)、Aabb(ab+Ab)的子细胞或者2个AaBb子细胞(aB+Ab和ab+AB),A错误;
B、有丝分裂中未发生交换,精原细胞进行有丝分裂,遗传物质精确复制后平均分配到两个子细胞中,该细胞产生的子细胞基因型与亲代细胞相同,为AaBb,B正确;
C、若减数分裂中发生交换,两条染色体的基因情况为aB/ab和AB/Ab,经过减数第一次分裂同源染色体分离,减数第二次分裂姐妹染色单体分离,该细胞会产生四种精细胞,基因型为AB、aB、Ab和ab,C正确;
D、若减数分裂中未发生交换,两对等位基因连锁,位于一对同源染色体上,AaBb的精原细胞产生的精细胞基因型为aB、Ab,D正确。
故选A。
8.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)转座子元件TEs是能从基因组的一个位置移动到另一个位置的一小段DNA序列。已知植物体内的G基因编码的产物能控制植物的育性。TEs插入G基因中会导致植株不育,该过程引发的变异类型为( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体数目变异 D.染色体结构变异
【答案】A
【解析】可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异,可遗传变异可为生物进化提供原材料。
转座子元件TEs是可移动的一段DNA序列,插入G基因中,会导致基因结构的改变,进而导致植株不育,属于基因突变,A正确,BCD错误。
故选A。
9.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)研究发现,一些细菌(如幽门螺旋杆菌、梭杆菌等)具有促进癌细胞产生和促进癌症发展的作用,科学家把这些细菌称为致癌细菌。研究还表明,肠道正常菌群破坏后产生的细菌因子会释放酚类、胺类等物质,这些物质会诱发组织细胞的基因突变,增加肿瘤发生概率。下列叙述正确的是( )
A.细菌因子引发的基因突变仅发生在组织细胞有丝分裂前的间期
B.致癌细菌引起原癌基因和抑癌基因突变,导致相应蛋白质活性降低,最终使细胞癌变
C.细菌因子诱发组织细胞的基因突变,一定会导致细胞中相应蛋白质的结构发生改变
D.细菌因子释放的酚类、胺类等物质诱发的基因突变,属于诱发基因突变的“化学因素”
【答案】D
【解析】A、基因突变主要发生在DNA复制时(即有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期),但基因突变具有随机性,即基因突变不一定仅发生在间期。A错误;
B、原癌基因突变通常导致其活性增强,引发细胞异常增殖;抑癌基因突变则导致其失活(如蛋白质活性丧失),无法抑制细胞癌变,B错误;
C、基因突变若发生在非编码区或内含子,或导致同义突变(密码子改变但氨基酸不变),则不会改变蛋白质结构,C错误;
D、酚类、胺类属于化学物质,其诱发的基因突变属于化学因素诱导的突变,D正确。
故选D。
10.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)某基因转录模板链的部分碱基序列及其突变后的序列如表所示。已知该基因编码的蛋白质含有100个氨基酸。下列叙述正确的是( )
碱基序列(从第10位开始)
正常
3'-AACCGAGCT-5'
突变1
3'-AACCGAACT-5'
突变2
3'-AACCGTGCT-5'
注∶精氨酸密码子有CGA,丙氨酸密码子有GCU、GCA,终止密码子有UGA。
A.突变1的产生是由于碱基对的替换,导致编码的蛋白质少1个氨基酸
B.突变2的产生是由于碱基对的增添,可能导致编码的蛋白质结构改变
C.突变1和突变2均属于可遗传变异,只能通过有性生殖遗传给后代
D.突变2的蛋白质产物可能与正常的相同,这是因为密码子具有简并性
【答案】D
【解析】A、突变1的模板链由3'-AACCGAGCT-5'变为3'-AACCGAACT-5',第7位G→A为碱基替换。转录后mRNA上对应的密码子由CGA(精氨酸)变为UGA(终止密码子),导致翻译提前终止,蛋白质长度显著缩短,而非仅少1个氨基酸,A错误;
B、突变2的模板链由3'-AACCGAGCT-5'变为3'-AACCGTGCT-5',第6位A→T为碱基替换,而非增添。转录后mRNA上对应的密码子由GCU(丙氨酸)变为GCA(丙氨酸),氨基酸未改变,B错误;
C、突变1和突变2均为基因突变,属于可遗传变异,有些植物的体细胞发生的基因突变可通过无性繁殖遗传,并非只能通过有性生殖,C错误;
D、突变2的碱基替换导致密码子GCU→GCA,但两者均编码丙氨酸(密码子简并性),蛋白质产物可能不变,D正确。
故选D。
11.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)下列关于基因重组的叙述,不正确的是( )
A.精卵细胞随机结合时发生了基因重组
B.一对等位基因不存在基因重组,但一对同源染色体存在基因重组
C.基因重组发生在减数分裂过程中,可增加配子的多样性
D.R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
【答案】A
【解析】A、精卵细胞的随机结合属于受精作用,而基因重组发生在减数分裂过程中,A错误;
B、一对等位基因(如A/a)在减数分裂时不会发生基因重组,但一对同源染色体在减数分裂四分体时期可能发生交换,进而引起基因重组,B正确;
C、基因重组发生在减数第一次分裂(同源染色体分离、非同源染色体自由组合及交叉互换),增加了配子的多样性,C正确;
D、R型细菌转化为S型细菌是由于S型细菌的DNA整合到R型细菌中,属于广义的基因重组,D正确。
故选A。
12.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)镰状细胞贫血症(SCD)病因的发现,是现代医学史上重要的事件。正常血红蛋白由H基因控制,突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述错误的是( )
A.基因H的长度与基因h一样
B.SCD的根本原因是碱基发生了替换
C.基因突变是产生新基因的途径
D.SCD的症状不能利用光学显微镜观察到
【答案】D
【解析】A、镰状细胞贫血症是由于H基因中发生碱基对的替换,属于基因突变中的替换类型,未引起基因长度的改变,因此基因H与h长度相同,A正确;
B、SCD的根本原因是控制血红蛋白合成的基因(H→h)发生碱基对替换,导致血红蛋白结构异常,B正确;
C、基因突变通过改变碱基序列产生新等位基因(如H→h),是生物变异的根本来源,C正确;
D、患者的红细胞在缺氧条件下呈镰刀状,这种形态变化可通过光学显微镜直接观察到,D错误。
故选D。
13.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A.M蛋白和F蛋白通过自由扩散进入细胞核
B.M基因属于原癌基因,F基因属于抑癌基因
C.在癌细胞中过量表达X蛋白,可能会减缓癌细胞增殖
D.在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
【答案】C
【解析】A、M蛋白和H蛋白是大分子蛋白质,无法通过自由扩散(自由扩散适用于小分子、脂溶性物质)进入细胞核,实际通过核孔复合体运输,A错误;
B、正常细胞中M蛋白促进凋亡,说明M基因属于抑癌基因(抑制细胞异常增殖);癌细胞中F蛋白促进增殖,说明F基因属于原癌基因(调控细胞增殖),B错误;
C、癌细胞中X蛋白可结合F蛋白(F蛋白促进增殖),若过量表达X蛋白,会阻止F蛋白进入细胞核,从而减缓癌细胞增殖,C正确;
D、正常细胞中X蛋白结合M蛋白(M蛋白促进凋亡),若去除X蛋白,M蛋白能进入细胞核促进凋亡,而非抑制凋亡,D错误。
故选C。
14.(25-26高二上·重庆部分区·期中)某线粒体基因因一个碱基对异常而发生突变,最终导致其编码的肽链变短。下列相关叙述正确的是( )
A.该基因一定发生了碱基对的缺失
B.肽链最后一个氨基酸对应的是终止密码子
C.突变后,该基因的遗传信息未发生改变
D.上述肽链的合成在核糖体中进行
【答案】D
【解析】A、一个碱基对异常可能导致替换、增添或缺失。若替换使某密码子变为终止密码子,肽链也会变短,因此不一定是缺失,A错误;
B、终止密码子不编码氨基酸,肽链最后一个氨基酸对应的是终止密码子前的密码子,B错误;
C、基因突变导致碱基序列改变,遗传信息必然改变,C错误;
D、线粒体基因转录的mRNA在线粒体内核糖体翻译,核糖体是肽链合成场所,D正确。
故选D。
15.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的_______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列5´-TAGCTG-3´,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为_______。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
【答案】(1) 不变 不定向性
(2)3´-ATCGAC-5´
(3)多
(4)14%
【解析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
(1)由题意可知,该基因突变是因为发生了碱基的替换,碱基发生替换后不影响组成基因的碱基的数量。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的不定向性。
(2)根据碱基互补配对原则,与5´-TAGCTG-3´配对的DNA单链序列为3´-ATCGAC-5´。
(3)由题意可知,基因b影响水稻基因P的转录,使其表现为稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因为B,无法抑制P的表达,故基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞多。
(4)假设植株的总株数为100株,已知抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗病植株为10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株为90×(1-10%)×(1-10%)=72.9株,则第二代稻瘟病植株的基因型频率为12.1/(12.1+72.9)=14%。
考点2 染色体变异
1.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)以洋葱根尖为材料进行“低温诱导染色体数目变化”实验,下列说法错误的是( )
A.低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同
B.用卡诺氏液固定洋葱根尖细胞
C.体积分数为95%的酒精可以洗去卡诺氏液和用于配制解离液
D.高倍镜下观察到所有细胞染色体数目均加倍,说明诱导成功
【答案】D
【解析】A、低温和秋水仙素均通过抑制纺锤体的形成,使染色体无法移向两极,导致染色体数目加倍,原理相同,A正确;
B、卡诺氏液用于固定细胞形态,是实验的必要步骤,B正确;
C、体积分数为95%的酒精用于洗去卡诺氏液,同时与盐酸混合配制解离液,C正确;
D、高倍镜下观察时,只有部分细胞染色体数目加倍,故不会所有细胞染色体均加倍,D错误。
故选D。
2.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)研究发现,“13三体综合征”遗传病患者的13号染色体多了一条,表现为智力远低于常人,患先天性心脏病等。下列叙述正确的是( )
A.“13三体综合征”属于单基因遗传病
B.“13三体综合征”患者体细胞内含3个染色体组
C.可通过羊水检查确定胎儿是否患“13三体综合征”
D.“13三体综合征”与“猫叫综合征”都属于染色体数目变异
【答案】C
【解析】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)。
A、“13 三体综合征” 是因为13号染色体多了一条,属于染色体数目变异引起的遗传病,并非单基因遗传病(单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病 ),A错误;
B、“13 三体综合征” 患者只13号染色体多了一条,体细胞内染色体组仍然是2个 ,B错误;
C、羊水检查可获取胎儿的细胞,通过分析细胞中的染色体形态、数目等,能够确定胎儿是否患 “13 三体综合征” ,C正确;
D、“13 三体综合征” 是染色体数目变异,而 “猫叫综合征” 是人的 5 号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异,D错误。
故选C。
3.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)用大蒜根尖进行“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验,下列说法正确的是( )
A.实验过程中使用酒精一次,即用酒精和盐酸混合配制解离液
B.染色时可用甲紫溶液或者卡诺氏液
C.大蒜水培生根前后进行两次低温处理,这两次低温处理的目的不一样
D.观察装片时,可以看到一个细胞中染色体的连续变化情况
【答案】C
【解析】A、解离液由盐酸和酒精混合配制,但实验过程中还需使用卡诺氏液(含酒精),因此酒精使用了两次,A错误;
B、染色应使用碱性染料(如甲紫溶液),卡诺氏液用于固定细胞形态,B错误;
C、大蒜水培生根前的低温处理可能用于打破休眠或促进生根,而生根后的低温处理是为了抑制纺锤体形成以诱导染色体数目变化,两次目的不同,C正确;
D、解离步骤会杀死细胞,无法观察到染色体动态变化,D错误。
故选C。
4.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)用大蒜根尖进行“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验,下列说法正确的是( )
A.实验过程中使用酒精一次,用酒精和盐酸混合配制解离液
B.染色时可用甲紫溶液或者卡诺氏液
C.大蒜水培生根前后进行两次低温处理,这两次低温处理的目的不一样
D.除低温外,秋水仙素也能抑制中期纺锤体的形成,诱导染色体数目加倍
【答案】C
【解析】A、“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验中需要使用解离液(质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液)解离细胞,然后用95%的酒精冲洗2次,由此可知实验过程中使用酒精的次数不止一次,A错误;
B、染色常用甲紫溶液(碱性染料),而卡诺氏液用于固定细胞,不用于对染色体进行染色,B错误;
C、大蒜水培生根前低温处理可能打破休眠以促进生根,生根后的低温处理用于抑制纺锤体形成以诱导染色体加倍,由此可知大蒜水培生根前后进行两次低温处理,这两次低温处理的目的不一样,C正确;
D、秋水仙素和低温均通过抑制纺锤体形成,使染色体无法分离,导致数目加倍,但是纺锤体的形成时期为前期,而非中期,D错误。
故选C。
5.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,正确的是( )
A.低温能抑制分裂前的间期纺锤体的形成
B.按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C.使用卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开来
D.若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
【答案】D
【解析】A、低温抑制纺锤体的形成发生在细胞分裂的前期,而非间期,A错误;
B、制作临时装片的正确步骤为解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验中,剪去诱导处理的根尖,放入卡诺氏液浸泡,以固定细胞的形态,C错误;
D、低温诱导大蒜根尖时间过短,不能很好地抑制纺锤体的形成,所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞,D正确。
故选D。
6.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)下列关于染色体组的说法,正确的是( )
A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体
C.染色体组中的染色体都是形态和功能不同的非同源染色体
D.八倍体小黑麦花药离体培养得到的植株含4个染色体组,叫四倍体
【答案】C
【解析】A、21三体综合征患者体细胞中第21号染色体多一条(共3条),但其他染色体正常,仍含2个染色体组,属于染色体数目变异中的个别染色体增加,并非染色体组数量变化,A错误。
B、单倍体指由配子发育成的个体,其染色体组数可能为1或多个。秋水仙素处理可抑制纺锤体形成,使染色体加倍,但所得植株染色体组数取决于原单倍体类型(如二倍体配子发育的单倍体处理后为纯合二倍体,四倍体配子发育的单倍体处理后为二倍体),B错误。
C、染色体组指细胞中一组形态、功能各异的非同源染色体,包含该生物全部遗传信息,C正确。
D、八倍体小黑麦(含8个染色体组)花药离体培养得到的是单倍体植株(含4个染色体组),根据单倍体定义(由配子发育而来),无论含几个染色体组均应称为单倍体,而非四倍体,D错误。
故选C。
7.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)下列关于“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”实验说法正确的是( )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方在冰箱冷藏室内放置一周,诱导长出1cm不定根
B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同
C.低温能够抑制纺锤体形成来影响着丝粒的分裂,导致细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
【答案】B
【解析】1、低温诱导染色体数目加倍实验的原理:低温能抑制纺锤体的形成,使子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。
2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
3、该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
【解析】A、将洋葱在冰箱冷藏室内( 4℃)放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,于室温(约25℃)进行培养长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h,A错误;
B、冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同,体积分数为95%,B正确;
C、低温会抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使子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,不影响着丝粒的分裂,C错误;
D、若观察到含有32条染色体的细胞,不一定说明低温成功诱导染色体数目加倍,因为洋葱体细胞染色体数目为16条,正常有丝分裂后期着丝粒分裂染色体数目也会加倍到32条,D错误。
故选B。
8.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,错误的是( )
A.可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B.按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C.需用卡诺氏液固定细胞形态,然后用95%酒精冲洗
D.若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
【答案】B
【解析】A、甲紫为碱性染色剂,可使染色体着色,便于观察染色体数目变化,A正确;
B、正确步骤应为解离→漂洗→染色→制片,解离后需先漂洗去除解离液(盐酸和酒精),避免干扰染色,B错误;
C、“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中,剪去诱导处理的根尖,放入卡诺氏液浸泡,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次,C正确;
D、低温诱导大蒜根尖时间过短,不能很好地抑制纺锤体的形成,所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞,D正确。
故选B。
9.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
【答案】C
【解析】1、精原细胞①中有四条染色体,含有A、a、R、r四种基因,对比正常精原细胞③可知,精原细胞①发生了染色体结构变异中的易位,R基因和a基因发生了位置互换;
2、精原细胞②中含有a基因的染色体多了一条,发生了染色体数目变异。
【解析】A、①细胞中有四条染色体,为两对同源染色体,在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会,A正确;
B、②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,Aaa一定是两条到一边一条另一边,一条的配子就是正常的,配子有一半正常,B正确;
C、③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4个配子,2种基因型,为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR,C错误;
D、①发生了染色体结构变异中的易位,②发生了染色体数目变异,理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到,D正确。
故选C。
10.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示,其中ABD分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体。下列说法错误的是( )
A.拟二粒小麦是新物种,减数第一次分裂前期的细胞中有14个四分体
B.杂种一是单倍体,无同源染色体,减数分裂不能正常进行
C.杂种二为三倍体,低温处理杂种二幼苗可以得到普通小麦植株
D.将普通小麦的花药进行离体培养,产生的植株高度不育
【答案】B
【解析】A、拟二粒小麦为异源四倍体AABB,与AA和BB都存在生殖隔离,属于新物种,减数第一次分裂前期细胞中有AA7个+BB7个(14个)四分体,A正确;
B、杂种一为异源二倍体AB=14条,B错误;
C、杂种二为异源三倍体ABD,低温可以诱导染色体数目加倍,得到普通小麦植株AABBDD,C正确;
D、普通小麦(AABBDD)的花药(ABD)进行离体培养,产生的植株为单倍体(ABD),高度不育,D正确。
故选B。
11.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)图1表示已知的几种变异,英文字母代表不同基因。慢粒白血病病因是患者异常的白细胞中第9号染色体长臂上的一部分与第22号染色体长臂上的一部分进行了交换,变短的22号染色体(费城染色体)上的BCR-Ab1基因是原基因BCR基因和Ab1基因内部断裂再拼接后所形成的融合基因。下列说法正确的是( )
A.图1中四种变异均可通过光学显微镜观察
B.图1中的染色体均不能与正常染色体联会
C.图2中变长的9号染色体形成原理与图2中的②一致
D.图2费城染色体上BCR-Abl基因的表达产物与正常染色体上BCR、Abl基因的表达产物不同
【答案】D
【解析】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。
A、④为基因突变,光学显微镜看不到,A错误;
B、变异的染色体可以和正常染色体联会,B错误;
C、②是重复,图4中变长的9号染色体是易位,C错误;
D、费城染色体上BCR-Ab1基因是BCR基因和Ab1基因内部断裂再拼接后所形成的融合基因,其表达产物与正常染色体上BCR、Ab1基因的表达产物不同,D正确。
故选D。
12.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)图示为3种昆虫的染色体组,数字相同表明该结构的起源相同。下列相关叙述错误的是( )
A.甲和乙可能具有生殖隔离现象
B.数字相同的染色体上的基因表达出的蛋白质种类相同
C.与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D.染色体数量及结构变异是新物种产生的一种方式
【答案】B
【解析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。 在不同物种中,即使染色体结构相似,基因的表达也可能不同。 生殖隔离是指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,是生物进化和新物种产生的重要因素之一。
A、甲、乙物种染色体数目不同,可能存在受精后生殖隔离,A正确;
B、数字相同只是具有相同的结构起源,具体表达处哪一种蛋白质还要看基因表达的调控过程,产生的蛋白质种类可能相同也可能不同,B错误;
C、与乙相比,丙的染色体结构发生了明显变化,标号为1 的染色体形态结构不同,发生了染色体结构变异,C正确;
D、染色体变异可以为生物进化提供原材料,是新物种产生的方式之一,D正确。
故选B。
13.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)下列有关染色体组的说法,正确的是( )
A.X、Y染色体形态不同,存在于同一染色体组中
B.果蝇的体细胞中都含有两个染色体组,每组有4条染色体
C.果蝇在有丝分裂后期移向细胞同一极的染色体是一个染色体组
D.果蝇在减数第一次分裂后期移向细胞同一极的染色体是一个染色体组
【答案】D
【解析】A、X和Y染色体为异型同源染色体,而一个染色体组中的染色体均为非同源染色体,因此X、Y不能存在于同一染色体组中,A错误;
B、果蝇为二倍体,正常体细胞含两个染色体组,但在有丝分裂后期时,染色体数目加倍,此时细胞含四个染色体组,故“都含有两个”表述不准确,B错误;
C、果蝇有丝分裂后期,姐妹染色单体分离,移向同一极的染色体数目与体细胞相同(含两个染色体组),而非一个,C错误;
D、减数第一次分裂后期,同源染色体分离,移向同一极的染色体数目减半,此时移向细胞同一极的染色体是一个染色体组,D正确。
故选D。
14.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)原癌基因ABL表达的蛋白质参与细胞的正常生长和增殖过程。研究发现,BCR基因与原癌基因ABL的融合基因产生的BCR-ABL蛋白会导致白细胞异常增殖,从而引发慢性髓性白血病(CML),相关机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中融合后的两条染色体上的基因数目和基因排列顺序均可能发生了变化
B.融合基因的产生是不同染色体间互换导致的,变异类型属于基因重组
C.融合基因和BCR基因转录产物上的终止密码子可能有相同的碱基序列
D.抑制BCR-ABL蛋白的合成或活性是研发治疗CML药物的可行思路
【答案】B
【解析】A、根据图示结果可知,图中融合后的两条染色体上的基因种类和基因排列顺序均发生了变化,A正确;
B、融合基因BCR-ABL形成是由于两条非同源染色体之间互换片段而成,该变异发生在非同源染色体之间,属于易位而非交叉互换(互换),因而不属于基因重组,B错误;
C、终止密码子位于mRNA上,且终止密码子有三种,融合基因和BCR基因转录产物上的终止密码子可能有相同的碱基序列,C正确;
D、题意显示,BCR基因与原癌基因ABL的融合基因产生的BCR-ABL蛋白会导致白细胞异常增殖,从而引发慢性髓性白血病(CML),据此推测,抑制BCR-ABL蛋白的合成或活性是研发治疗CML药物的可行思路,D正确。
故选B。
15.(25-26高二上·重庆八中·期中)图甲为正常形态的5号染色体和8号染色体,图乙为女性某初级卵母细胞中这两对染色体联会的示意图。在减数分裂I后期,四条染色体随机两两分离到两极(不考虑互换)。下列叙述错误的是( )
A.该女子初级卵母细胞中5号和8号染色体发生了染色体片段移接,可在光学显微镜下观察到异常的四分体
B.图示变异使得染色体上基因的数量和位置发生改变,甚至可能导致某些基因结构破坏无法正常表达
C.若仅考虑这两对染色体,该女子减数分裂形成的卵细胞中,正常配子类型可能占1/6
D.若该女子与正常男性生下猫叫综合征患儿,参与受精的卵细胞染色体组成是②和③
【答案】D
【解析】A、由图乙可知,该女子初级卵母细胞中5号和8号染色体发生了染色体片段移接,这属于染色体结构变异,这种变异可在光学显微镜下观察到异常的四分体,A正确;
B、图示变异为染色体结构变异中的易位,易位会使得染色体上基因的数量和位置发生改变,甚至可能导致某些基因结构破坏无法正常表达,B正确;
C、若仅考虑5号染色体和8号染色体,在减数分裂时,由于这两对染色体在减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离,那么形成的卵细胞应该有6种类型,正常配子类型(含有①④染色体的配子)可能占1/6,C正确;
D、该女子与正常人结婚后生下猫叫综合征患儿,孩子的异常5号染色体由卵细胞(母亲)提供,那么卵细胞的染色体组成可能是②和④,D错误。
故选D。
16.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)染色体平衡易位是指两条非同源染色体发生断裂后的相互交换,部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响。下图为平衡易位杂合体在减数分裂Ⅰ前期出现的“+”字形“四射体”。假设“四射体”的4条染色体在减数分裂Ⅰ后期会随机组合移向两极,一边两条,不考虑突变、交换和其他变异类型。下列有关叙述错误的是( )
A.用光学显微镜可以在有丝分裂中期细胞中观察到发生过平衡易位的染色体
B.若图中四射体来自于某雄果蝇,则其体细胞中含有7种形态不同的染色体
C.若仅考虑两对同源染色体及其上基因,平衡易位杂合体理论上可产生4种配子
D.平衡易位杂合体与正常个体交配的后代可能是平衡易位杂合体,也可能完全正常
【答案】C
【解析】染色体结构变异包括缺失、增添、易位、倒位。染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。
A、在有丝分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,此时染色体高度螺旋化,光学显微镜下可以观察到染色体的形态和结构。由于染色体平衡易位会导致染色体结构发生改变,所以用光学显微镜可以在有丝分裂中期细胞中观察到发生过平衡易位的染色体,A正确;
B、果蝇体细胞中含有4对同源染色体,共5种形态,包括异型的XY染色体,若某雄性果蝇发生平衡易位,增加两种形态的染色体,则其体细胞内可能含有7种形态不同的染色体,B正确;
C、若“四射体”中的每一条染色体在减数分裂I的后期会随机移向一极,一边两条,不考虑突变、交换等其它变异类型,仅考虑发生相互易位的两对同源染色体及其上基因,易位杂合子理论上产生的配子种类数为6种,C错误;
D、染色体平衡易位个体基因总数未丢失,大部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响,其产生的配子中可能出现染色体发生了易位但基因总数正常的配子,与正常配子结合后可正常发育,D正确。
故选C。
17.(25-26高二上·重庆八中·期中)染色体平衡易位是指染色体的片段仅发生位置的改变,没有片段的增减。检测图示某染色体平衡易位家系(平衡易位染色体为1号、3号染色体)个体染色体,发现I-2的一条1号染色体缺失1个片段,ⅢI-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常。不考虑染色体平衡易位对同源染色体的联会与分离的影响。下列错误的是( )
A.I-1体细胞中共含有26种形态不同的染色体
B.染色体平衡易位携带者的基因数目没有改变
C.III-2和Ⅲ-3流产的原因不是发生了染色体平衡易位
D.II-1和II-2的后代是色觉正常的平衡易位携带者的概率为1/8
【答案】D
【解析】A、I-1体细胞中含有22种正常常染色体、2种异常常染色体,加上XY,共26种形态不同的染色体,A正确;
B、染色体平衡易位是指染色体的片段发生位置改变,没有染色体片段的增减,则染色体平衡易位携带者的基因数目未发生改变,B正确;
C、Ⅲ-2一条1号染色体缺失1个片段,Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,不符合平衡易位,C正确;
D、假设色盲相关基因为B、b,则Ⅱ-1为XBY,Ⅱ-2为XBXb,II-1和II-2的后代是色觉正常(1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY)的概率为3/4,II-1染色体正常,产生的配子染色体正常,II-2为女平衡易位携带者,根据Ⅲ-2的一条1号染色体缺失1个片段,III-3的一条3号染色体增加1个片段可知,II-2的1号染色体一条正常、一条异常,II-2的3号染色体一条正常、一条异常,故II-2产生平衡易位染色体的配子的概率为1/4(即含一条缺失一段的1号染色体和一条增加一段的3号染色体,没有片段增减),II-1和II-2的后代是平衡易位携带者概率为1/4,因此II-1和II-2的后代是色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/4×1/4=3/16,D错误。
故选D。
18.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)小麦属(4n=28,AABB)和黑麦属(2n=14,RR)的个体进行杂交,后代经处理得到六倍体小黑麦,六倍体小黑麦(6n=42,AABBRR)与普通小麦(6n=42,AABBDD)杂交,所得F1自交产生F2,筛选得到ZJL51—60和ZJL61—70两种小黑麦新类型如图所示。回答下列问题:
注:每个字母代表一个染色体组,“+”或“-”表示染色体组中染色体数目增加或减少。
(1)小麦属与黑麦属个体不属于同一物种,原因是__________。
(2)小麦属与黑麦属杂交得到的杂交种具有杂种优势,表现为长势旺盛、抗病和抗逆性强、抗寒等特性,杂交种幼苗通过__________处理可得到六倍体小黑麦,其使得染色体加倍的原理是_________。
(3)六倍体小黑麦与普通小麦杂交得到的F1,F1在产生配子时会发生__________,导致种子难以形成,即使得到种子,也易发生染色体变异。筛选出的ZJL51—60是2D(2A)代换系(指通过染色体替换形成的品系,D染色体组中的2号染色体被A染色体组中的2号染色体替换)六倍体小黑麦,含42条染色体、1个D染色体组,则推测其D染色体组含有的D染色体数为___________条。
(4)研究发现,六倍体小黑麦ZJL61—70丢失了1条染色体,细胞中还出现了染色体片段,则该小黑麦发生的具体变异类型为___________(答两点)。
【答案】(1)小麦属与黑麦属个体间存在生殖隔离(自然状态下不能产生可育后代)
(2) 秋水仙素处理或低温诱导 抑制纺锤体形成,致使着丝粒分裂后的染色体不能移向两级,导致细胞不能分裂。
(3) 联会紊乱 6
(4)染色体数目变异、染色体结构变异
【解析】1、由题可知,小麦属共28条染色体,4个染色体组,AB两个染色体组共14条染色体;黑麦属共14条染色体,2个染色体组,R一个染色体组共7条染色体;普通小麦共42条染色体,6个染色体组,AB两个染色体组共14条染色体,D染色体组共7条。
2、小麦属与黑麦属杂交获得的杂交种染色体组成为ABR。
3、六倍体小黑麦与普通小麦杂交的F1杂种的染色体组成为AABBRD。
【解析】(1)小麦属与黑麦属杂交的后代为三倍体,不可育,因此两者之间存在生殖隔离。
(2)人工诱导染色体加倍的方式有两种:秋水仙素处理或低温诱导,其原理是抑制纺锤体形成,致使着丝粒分裂后的染色体不能移向两级,导致细胞不能分裂。
(3)六倍体小黑麦(6n=42,AABBRR)与普通小麦(6n=42,AABBDD)杂交,F1杂种的染色体组成为AABBRD,其中R和D不属于同源染色体,无法联会,因此难以产生正常配子。因ZJL51—60是2D(2A)代换系,所以A染色体组多1条,D染色体组少1条,即为6条。
(4)ZJL61—70丢失一条染色体,这属于染色体数目变异,且细胞中出现染色体片段,这属于染色体结构变异。
19.(25-26高二上·重庆八中·期中)杀配子染色体是一类具有优先传递效应的外源染色体,能使含该染色体的配子正常可育,不含该染色体的配子因染色体缺失或易位等而表现出50%可育。研究人员将在柱穗山羊草中的杀配子染色体C导入普通小麦(染色体组成为42W)后得到DA1C(42W+C)品系,该品系自交后得到DA2C(42W+2C)品系。(减数分裂时不能配对的染色体随机移向细胞两极)
(1)DA1C品系小麦发生的可遗传变异类型为______。该品系自交后得到DA2C品系占______。
(2)研究发现,大赖草能够抵抗赤霉病且表现为大粒大穗,与小麦杂交后,后代连续自交可筛选出优良小麦新品种。由此判断大赖草与普通小麦______(填“存在”或“不存在”)两生殖隔离。
(3)将导入2条大赖草L染色体(含抗赤霉病基因)的DA2L品系小麦与DA2C品系做亲本进行如图所示的杂交。F1产生的配子中最易获得新变异性状的是______,F2中既具有赤霉病抗性又含有杀配子染色体的植株占________。
【答案】(1) 染色体数目变异 4/9
(2)不存在
(3) 21W+L 1/3
【解析】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。在减数分裂过程中的四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换,导致染色单体上的基因重组;减数第一次分裂后期,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合。生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。
(1)将在柱穗山羊草中的杀配子染色体C导入普通小麦(染色体组成为42W)后得到DA1C(42W+C)品系,这里C属于外源染色体,属于染色体数目变异。由于不含C染色体的配子因染色体缺失或易位等而表现出50%可育,故DA1C(42W+C)品系能产生两种类型的配子及比例为21W:21W+C=1:2,故自交后后代出现性状分离比为42W:42W+C:42W+2C=1:4:4,DA2C品系占4/9。
(2)物种是指在自然条件下可以相互交配并产生可育后代的一群生物。由于大赖草能小麦杂交且后代可育,说明大赖草与普通小麦之间不存在生殖隔离,不属于两个物种。
(3)亲本DA2L产生的配子中染色体组成为(21W+L),亲本DA2C产生的配子中染色体组成为(21W+C),两亲本杂交后F1中染色体组成为(42W+L+C)。由于减数分裂时不能配对的染色体随机移向细胞两极,C(杀配子染色体)会导致不含该染色体的配子50%可育,所以F1产生的配子类型及比例为(21W+L):(21W+C):21W:(21W+L+C)=1:2:1:2。配子(21W+L)、(21W+L+C)、(21W+C)中均含有外源染色体,由于不含染色体C的配子会发生染色体缺失或易位等,所以F1产生的配子中(21W+L)最易获得新变异性状。普通小麦(42W)的配子中染色体组成为21W,F1的配子中(21W+L+C)占1/3,F1与普通小麦杂交,子代中既具有赤霉病抗性又含有杀配子染色体的个体基因型为(42W+L+C),占比为1/3。
20.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由______变为______。
(2)缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是____________。
(3)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条2号染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)。
实验步骤:①选择表现型为______的植株与该宽叶红花突变体进行杂交。
②观察、统计后代表型及比例。
结果预测:Ⅰ.若___________,则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若____________,则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若_________,则为图丙所示的基因组成。
【答案】(1) GUC UUC
(2)减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未分离
(3) 窄叶白花 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1 宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
【解析】1、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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代;
2、自由组合定律:
(1)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;
(2)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。
【解析】(1)由起始密码子(mRNA上)为AUG可知,基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说,箭头处C突变为A,对应的mRNA上的即是G变成U,所以密码子由GUC变成UUC;
(2)缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,由于其体细胞中缺少了一条4号染色体,则其基因型可表示为HO,偶然出现一个HH型配子的原因应该是减数分裂Ⅱ后期时含H的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体未分离,而进入同一个配子细胞;
(3)实验步骤:①选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株(mOrO)与该宽叶红花突变体进行杂交;②观察、统计后代表型及比例;
结果预测:若为图甲所示的基因组成,即MMRr与mOrO杂交,后代为MmRr、MORO、Mmrr、MOrO,宽叶红花:宽叶白花=1:1;若为图乙所示的基因组成,即MMRO与mOrO杂交,后代为MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡),宽叶红花:宽叶白花=2:1;若为图丙所示的基因组成,即MORO与mOrO,后代为MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡),宽叶红花:窄叶白花=2:1。
21.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)已知基因型为DD或Dd的幼虫所处环境温度为25℃时发育为长翅;所处环境温度为37℃时发育为残翅。某生物兴趣小组在模拟一对相对性状杂交实验时,选用的亲本组合为DD×dd,在众多F1发现了一只残翅果蝇,其产生原因可能有三种:①单纯由环境温度影响导致的,②基因突变导致的,③缺少一条染色体导致的。已知缺少一对同源染色体的果蝇致死,现提供甲、乙、丙三种果蝇,欲通过一次杂交实验鉴定其产生的原因,简要写出实验思路,并预期实验结果及结论。
(1)等位基因D、d的根本区别是_________。
(2)实验思路:
①让该残翅果蝇与_______(填“甲”、“乙”、“丙”)的异性果蝇杂交。
②_______环境下生长发育,观察后代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
a.若后代的表型及比例为________,则该果蝇是单纯由环境温度影响导致的;
b.若后代的表型及比例为长翅果蝇:残翅果蝇=1:1,则该果蝇是________导致的;
c.若后代的表型及比例为_______________,则该果蝇是缺少一条染色体导致的。
【答案】(1)碱基排列顺序不同
(2) 丙 在环境温度为25℃ 长翅果蝇:残翅果蝇=3:1 基因突变 长翅果蝇:残翅果蝇=2:1
【解析】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。
(1)等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因,D、d为等位基因,它们的根本区别是碱基排列顺序不同。
(2)已知缺少一对同源染色体的果蝇致死,现提供甲、乙、丙三种果蝇,欲通过一次杂交实验鉴定该残翅果蝇产生的原因,实验思路如下:
①根据分析,三种情况可以用丙所示DO的单体(丙)与之杂交进行区分。
②为了判断是否为环境温度导致的性状改变,应让果蝇在25°C环境下发育。
预期实验结果及结论:
a.若该残翅是由培养温度37℃导致的,即与环境有关不是可遗传变异,则个体基因型为Dd,则杂交后代会产生基因型、表现型及比例为DD(长翅):Dd(长翅):DO(长翅):dO(残翅)=1:1:1:1,即长翅果蝇:残翅果蝇=3:1;
b.若该残翅是由基因突变导致的,则个体基因型为dd,则杂交后代会产生基因型、表现型及比例为Dd(长翅):dd(残翅)=1:1;
c.若该残翅是由染色体变异(缺少一条染色体)导致的,则个体基因型为dO,则杂交后代会产生基因型、表现型及比例为Dd(长翅):DO(长翅):dd(残翅):OO(致死)=1:1:1:0,即长翅果蝇:残翅果蝇=2:1。
考点3 育种
1.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新记录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是( )
A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
【答案】D
【解析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
A、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型,而人工选择选择的通常是对人类有利的类型,故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用,A错误;
B、基因库是指一个种群所有基因的总和,经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高,则可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同,B错误;
C、驯化形成的现代稻保留了野生稻的优良性状,而一些不利性状在选择中被淘汰,C错误;
D、超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种,该过程的原理主要是基因重组,D正确。
故选D。
2.(25-26高二上·重庆渝东九校·期中)如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A.②过程中基因重组导致杂合子自交后代产生AA纯合子
B.⑤过程获得新品种AAA为三倍体,是二倍体和四倍体杂交所得,即四倍体(母本)植株上所结猕猴桃为无子猕猴桃
C.③和⑥均可用秋水仙素处理二倍体猕猴桃幼苗芽尖抑制纺锤体形成,实现染色体数目加倍
D.猕猴桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为87条
【答案】C
【解析】A、②过程Aa自交产生AA纯合子,原因是等位基因分离,不是基因重组,A错误;
B、⑤过程获得新品种AAA为三倍体,是二倍体和四倍体杂交所得,四倍体(母本)植株上所结猕猴桃为有子猕猴桃,B错误;
C、③和⑥均可用秋水仙素处理二倍体猕猴桃幼苗芽尖抑制纺锤体形成,实现染色体数目加倍,C正确;
D、野生猕猴桃2n=58,则每个染色体组中有29条染色体,弥候桃品种AAA体细胞中有三个染色体组,即3n=87条染色体,处于有丝分裂后期的细胞因着丝粒分裂导致染色体数目加倍,是染色体数目最多的细胞,因此弥候桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为有丝分裂后期3n×2=87×2=174条,D错误。
故选C。
3.(25-26高二上·重庆一中·期中)澳洲野生比克氏棉(G1G1)和栽培亚洲棉(A2A2)均是二倍体植物,其中G1、A2分别代表两个物种的1个染色体组,每个染色体组均含13条染色体、二者杂交后代F1用秋水仙素处理后可得新种质亚比棉,过程如下图。下列有关叙述错误的是( )
A.野生比克氏棉的根尖细胞中最多含有52条染色体
B.因为F1体细胞中不存在同源染色体故F1为单倍体
C.栽培亚洲棉减数分裂过程中可形成13个四分体
D.亚比棉减数分裂形成的配子中含有2个染色体组
【答案】B
【解析】多倍体育种的原理是染色体变异,最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺缍丝的形成,染色体不能移向细胞两极,细胞也无法分裂,导致染色体数目加倍。
A、野生比克氏棉的根尖分生区细胞进行有丝分裂时,前期和中期染色体数目为26,后期染色体数目为52,A正确;
B、据题意可知,F1体细胞不存在同源染色体,属于异源二倍体,B错误;
C、栽培亚洲棉为二倍体植物,含有13对同源染色体,减数分裂过程中可形成13个四分体,C正确;
D、亚比棉(G1G1A2A2)为四倍体,含有4个染色体组,减数分裂过程中染色体数目减半,含有2个染色体组,D正确。
故选B。
4.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病基因用b表示,两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,以下说法正确的是( )
A.经过⑥过程一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,因为这种变异是定向的
B.⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗或者种子,原理是抑制纺锤体形成
C.经过①、②、③过程培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组
D.④过程发生了基因重组,将花粉经花药离体培养获得单倍体的过程就是单倍体育种
【答案】C
【解析】题图分析:①②③是杂交育种,其原理是基因重组;①④⑤是单倍体育种,其原理是染色体数目变异;⑥是诱变育种。其原理是基因突变。
A、X射线照射后,会使aabb植株发生基因突变,基因突变具有不定向性,所以经过⑥过程不一定能获得高产抗病小麦,(aaBB)新品种,A错误;
B、aB植株属于单倍体植株,没有种子,所以⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗,原理是抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍,B错误;
C、①②③是杂交育种,培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组,C正确;
D、④过程表示AaBb通过减数分裂形成配子aB的过程,在此过程中, 会发生同源染色体的分离,非同源染色体自由组合,即发生了基因重组,单倍体育种包括图示中的①杂交、④花药离体培养、⑤秋水仙素处理三个环节,D错误。
故选C。
5.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)下图是用高秆抗病(HHRR)和矮秆易感病(hhrr)水稻为材料培育矮抗水稻新品种的几种不同方法。下列叙述错误的是( )
A.方法Ⅰ需要用秋水仙素处理单倍体种子或幼苗
B.三倍体无子西瓜的培育过程与方法Ⅰ相比未进行花药离体培养
C.利用方法Ⅱ育种时应从F2开始选育,与其相比,方法Ⅰ的优点是育种年限明显缩短
D.方法Ⅲ虽具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,培育生物新品种
【答案】A
【解析】A、方法Ⅰ需要用秋水仙素处理单倍体幼苗,该单倍体没有种子,A错误;
B、三倍体无子西瓜为多倍体育种,与方法Ⅰ相比未进行花药离体培养,B正确;
C、方法I是单倍体育种,原理是染色体数目变异,优点是育种年限明显缩短,方法II是杂交育种,原理是基因重组,且方法II应从F2开始选育杂交育种时间更长,C正确;
D、方法Ⅲ为诱变育种,具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,创造生物新品种,D正确。
故选A。
6.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)水稻(2n=24)是我国最重要的粮食作物之一。为获得高产、优质的水稻,科研人员通过多种育种途径得到新品种。①~⑤为育种过程,具体过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.①、④育种过程的原理是基因重组
B.②过程为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
C.③过程可利用秋水仙素处理使同源染色体不分离而得到可育植株
D.⑤过程还可用化学诱变剂等方式处理
【答案】C
【解析】根据题意和图示分析可知:①④是杂交育种,①②③是单倍体育种,⑤是诱变育种。
A、①④是杂交育种,杂交育种的原理是基因重组,A正确;
B、②过程为花药离体培养,该过程利用花药细胞培育出了幼苗,体现了植物细胞具有全能性,B正确;
C、当秋水仙素作用于正在有丝分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致姐妹染色单体分离形成的两条子染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,C错误;
D、⑤是诱变育种,诱变育种可用化学诱变剂等方式处理,D正确。
故选C。
7.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)普通小麦(6n=42)是由一粒小麦、山羊草、粗山羊草三种野生植物经过远缘杂交,历经9000多年的自然选择和人工种植而形成。我国科学家鲍文奎团队利用黑麦和普通小麦杂交培育出的八倍体小黑麦具有抗旱、抗病、抗寒、高产的特点。小麦育种流程如下图所示(注:不同物种细胞中含有的染色体在减数分裂中不会相互配对)。下列叙述错误的是( )
A.杂种一的体细胞中含有14条染色体,两个染色体组
B.杂种二是高度不育的,原因是进行减数分裂时无同源染色体进行联会
C.八倍体小黑麦花药离体培养获得的植株有4个染色体组,因此是可育的
D.操作③可以使用秋水仙素或低温处理幼苗,且两种处理的原理相同
【答案】C
【解析】A、一粒小麦(2n=1)与山羊草(2n=14)杂交产生后代杂种一,杂种一的体细胞中含有14条染色体,两个染色体组(一个染色体组来自一粒小麦,一个染色体组来自山羊草),A正确;
B、杂种二是由二粒小麦(4n = 28)和粗山羊草(2n = 14)杂交得到的,体内三个染色体组(一个染色体组来自一粒小麦,一个染色体组来自山羊草,一个染色体组来自粗山羊草),其体细胞中不存在同源染色体,进行减数分裂时无同源染色体进行联会,不能产生配子,故高度不育,B正确;
C、八倍体小黑麦花药离体培养获得的植株有4个染色体组,但这4个染色体组在减数分裂时不能配对,不能产生配子,因此是不可育的,C错误;
D、秋水仙素或低温处理幼苗,均可抑制纺锤丝的形成,使染色体数目加倍,D正确。
故选C。
8.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)野生猕猴桃(2n=58)是一种多年生雌雄异株植物,品种较多,但部分野生猕猴桃存在果实总糖含量较低的特点。近年来科学家通过多种育种途径,培育出了果实总糖含量较高的猕猴桃新品种。如图是对某猕猴桃品种甲通过相关方法培育新品种的简图。回答下列问题:
(1)野生猕猴桃品种较多、种质资源丰富,这属于生物的______多样性。由某猕猴桃甲(bb)经60Co-γ射线处理幼芽获得了果实总糖含量明显增加的乙(Bb),这种育种方法依据的主要原理是______。此育种方法可在较短时间产生更多变异类型。新物种的形成是因为秋水仙素抑制细胞______。
(2)若乙与丙杂交,获得新品种丁,丁的基因型有______种;以丁根尖为材料,在显微镜下选择处于______期的细胞对染色体的形态和数目进行观察,此时染色体数目应为______条。
(3)若将新品种乙自然繁殖多年形成的一个种群,该种群中BB、Bb和bb基因型频率依次为0.3、0.4、0.3,则该种群中的B基因的频率为______。经选育后,该种群BB、Bb和bb基因型频率依次变为0.4、0.2、0.4,该种群______(填“发生”或“未发生”)进化。
【答案】(1) 遗传(基因) 基因突变 有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(2) 6/六 有丝分裂中 87
(3) 0.5 未发生
【解析】诱变育种具有的优点是可以提高突变率,缩短育种周期,以及能大幅度改良某些性状;其原理是基因突变,采用物理和化学的方法以及利用失重、宇宙射线等手段诱发生物基因突变。
(1) 野生猕猴桃品种较多、种质资源丰富,这属于生物的遗传 (基因 )多样性。由某猕猴桃品种甲(bb),经60Co-γ射线处理幼芽获得了果实总糖含量明显增加的新品种乙(Bb),这种育种方法是诱变育种,依据的原理是基因突变,诱变育种可提高突变频率,在较短时间内产生更多的变异类型。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,从而形成新种丙。
(2)若乙(2n=58)与丙(4n=58×2)杂交,获得新品种丁,丁体细胞中染色体数目为58/2+58×2/2=87;乙形成的配子由B和b两种,丙形成的配子由B、b、BB、Bb四种,则乙和丙杂交后代有BB、Bb、bb、BBB、BBb和Bbb,共六种。在显微镜下观察染色体的形态和数目,应选择有丝分裂中期染色体分散良好的细胞进行观察,该时期染色体数目不变,应为87条。
(3)该种群中BB、Bb和bb的基因型频率依次为0.3、0.4、0.3,则该种群中B基因的频率为0.3+0.4×1/2=0.5。经选育后,该种群BB、Bb和bb基因型频率依次变为0.4、0.2、0.4,此时B基因的频率为0.4+0.2×1/2=0.5,基因频率未发生改变,而生物进化的实质是种群基因频率的改变,所以该种群未发生进化。
9.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)西瓜(2n=22)是重要的经济作物。回答下列问题:
(1)下图是无籽西瓜的培育过程。发育成无籽西瓜的种子由_____(填“四倍体”“三倍体”或“二倍体”)西瓜所结,无籽西瓜表现出无籽的性状的原因是_____。
(2)西瓜果皮有深绿(G)和浅绿(g)之分。现利用单体(2n-1,缺少一条染色体)可对控制果皮颜色的基因进行定位。用纯合深绿果皮植株制备_____种单体,将浅绿品种与这些单体分别杂交,留种并单独隔离种植。结果表明,与9号单体杂交时子代出现的表型及比例为______,则果皮颜色基因可初步定位于9号染色体上。
(3)SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列。不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同,因此可作为分子标记进行基因定位。为验证(2)的结论,研究者选用9号染色体携带不同SSR分子标记的纯合亲本开展遗传实验:以深绿果皮植株(SSR1/SSR1)与浅绿果皮植株(SSR2/SSR2)进行杂交,F1自交后,测定F2植株的SSR组成。若浅色果皮植株的SSR组成为SSR2/SSR2,深绿果皮植株的SSR组成及比例为______,则进一步说明G/g可能在9号染色体上。
【答案】(1) 四倍体 减数分裂时会发生染色体联会紊乱,导致无法正常产生配子/不能进行正常的减数分裂形成配子,从而不能形成种子
(2) 11 深绿︰浅绿=1:1
(3)SSR1/SSR1:SSR1/SSR2=1:2
【解析】无籽西瓜的培育的具体方法是:(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)培养种子,就会得到三倍体西瓜;(4)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。无籽西瓜的培育是利用多倍体育种,其原理是染色体数目的变异,属于可遗传变异。
(1)无籽西瓜是用四倍体西瓜作为母本,二倍体西瓜作为父本进行杂交,杂交后,受精卵在四倍体西瓜的子房内发育成三倍体种子,这些种子即为后续种植无子西瓜的种源,所以发育成无子西瓜的种子由四倍体西瓜所结。三倍体西瓜表现出无籽的原因是减数分裂时会发生染色体联会紊乱,导致无法正常产生配子(或不能进行正常的减数分裂形成配子,从而不能形成种子)。
(2)西瓜含有11对同源染色体,用纯合深绿果皮植株制备11种单体;若单体缺少的染色体上含有相应的基因,则其基因型为GO(O表示缺少相应的基因),那么浅绿(gg)与野生型深绿单体(GO)杂交,F1的表型及比例为深绿(Gg)︰浅绿(gO)约为1:1。
(3)分析题意,利用SSR分子标记追踪9号染色体来源,判断G/g是否在9号染色体上。以深绿果皮植株(SSR1/SSR1)与浅绿果皮植株(SSR2/SSR2)进行杂交,F1自交后,若G与SSR1连锁,g与SSR2连锁,F2深绿果皮(G_)的SSR组成为SSR1/SSR1: SSR1/SSR2=1:2,则进一步说明G/g可能在9号染色体上。
10.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)棉花雌雄同株,是一种重要的经济作物。棉纤维大多为白色,棉纤维白色(B)和红色(b)是一对相对性状。回答下列问题:
(1)目前各种天然彩棉很受大众喜爱,科学家培育了其他色彩的棉花植株。首先得到深红棉(棉纤维深红色,基因型为bb),再经______________的方法处理,可得到单倍体植株,即为粉红棉(棉纤维粉红色)新品种。
(2)由于单倍体植株棉纤维少,产量低育种专家对深红棉作了如图(I和Ⅱ为染色体)所示的技术处理。图中培育新品种的处理过程发生了染色体_______变异。为确认上述处理是否成功,可以利用显微镜观察根尖______________区细胞分裂中期的染色体形态结构。
(3)为探究染色体缺失是否会导致配子不育,科学家将上图中的抗旱粉红棉新品种(图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状)与不抗旱深红棉植株杂交,观察并统计后代的表现型及比例。
①若后代的表现型及比例为____________________________,则配子可育;
②若后代的表现型及比例为____________________________,则配子不可育。
经实验验证,染色体的片段缺失不影响配子的存活,则图中的抗旱粉红棉新品种自交产生的子代中,抗旱粉红棉个体所占的比例是______________。
【答案】 花药离体培养 结构 分生 抗旱深红棉:抗旱粉红棉:不抗旱深红棉:不抗旱粉红棉=1:1:1:1 抗旱深红棉:不抗旱深红棉=1:1 3/8
【解析】分析试题:基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状,位于染色体Ⅰ上,与控制颜色的基因分别位于不同的染色体上,遵循基因的自由组合定律,如果抗旱粉红棉新品种与不抗旱深红棉植株测交,配子可育的话:抗旱粉红棉新品种产生4种配子,若染色体缺失会导致配子不育,则抗旱粉红棉新品种只能产生2种配子。
(1)由于深红棉是二倍体,可通花药离体培养的方法获得单倍体植株。
(2)根据题意和图示分析可知:经处理后粉红棉细胞Ⅱ染色体短缺,故发生了染色体结构变异。由于染色体变异可通过显微镜观察,故可通过观察根尖分生区细胞有丝分裂中期的染色体形态结构变化。
(3)①基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状,位于染色体Ⅰ上,与控制颜色的基因分别位于不同的染色体上,遵循基因的自由组合定律。故如果抗旱粉红棉新品种与不抗旱深红棉植株测交,配子可育的话:抗旱粉红棉新品种其基因型可写成Aa0b,其产生的配子有四种:A0、Ab、a0、ab,比例为1:1:1:1,不抗旱深红棉植株产生一种配子ab,测交后代就有四种表现型,比例为:抗旱深红棉:抗旱粉红棉:不抗旱深红棉:不抗旱粉红棉=1:1:1:1。
②若染色体缺失会导致配子不育,则抗旱粉红棉新品种只能产生2种配子:Ab、ab,比例为1:1,不抗旱深红棉植株产生一种配子ab,测交后代就有2种表现型,比例为抗旱深红棉:不抗旱深红棉=1:1。
经实验验证,染色体的片段缺失不影响配子的存活。则图中的抗旱粉红棉新品种Aa0b自交产生的子代中抗旱粉红棉占3/4A_×1/2 b0=3/8。
【点睛】本题考查染色体结构的变异及相关遗传概率的计算,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断的能力.
11.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)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,具有一系两用的优点,其育种过程如图1所示,但这种不育的不稳定性也给育种工作带来困扰。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)现有水稻光温敏雄性不育植株M,在杂交过程中M只能作为_________(填“父本”或“母本”),利用雄性不育系进行杂交育种的优点为____________。
(2)图中杂合子F1表现出优于双亲的现象称为杂种优势,农业生产中一般不继续将F1自交留种,原因是:____________。
(3)高温或长日照条件下,水稻光温敏雄性不育系仍有一定的自交结实现象,水稻叶鞘是其叶基部扩大包围着茎的部分,紫叶鞘对绿叶鞘为完全显性,由一对等位基因控制,为保证插秧的秧苗均能表现杂种优势,请从下列品种中选择合适类型作为亲本进行育种,再选苗插秧:①纯合紫叶鞘光温敏雄性不育株;②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育株;③野生型纯合紫叶鞘(常规可育系);④野生型纯合绿叶鞘(常规可育系)。选用植株_________(用上述序号表示)在高温或长日照条件下杂交,收获_________所结的种子后育苗,并在插秧前去除_________秧苗,保留具有杂种优势的秧苗进行插秧。
(4)科学家进一步对高温导致水稻雄性不育的机制进行了探究,研究表明水稻的Os蛋白可激活E基因的转录,E基因的表达产物促进花粉发育,而植株M发生了Os基因突变,研究者检测了不同温度下M与野生型水稻P细胞中Os蛋白的表达量、E基因的转录量,以及两者细胞核中Os蛋白相对含量,结果如图2所示,据此推测Os基因突变导致M高温条件下雄性不育的原因是__________。
【答案】(1) 母本 杂交过程中不需要对母本进行去雄处理
(2)F1留种自交的后代出现性状分离,杂种优势效应减弱
(3) ②③ 雄性不育水稻植株 绿叶鞘
(4)M植株Os蛋白的表达量增加,但基因E转录量降低,花粉不能正常发育
【解析】杂交育种:
(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)方法:杂交→自交→选优→自交。
(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。
(4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
(1)由于水稻光温敏雄性不育植株M的花粉不能正常发育,所以不能产生正常的雄配子,杂交过程中只能作为母本。利用雄性不育进行育种,在杂交过程中不需要对母本进行去雄处理。
(2)杂合子不继续留种的原因有两个,一是子代出现性状分离,相当一部分会表现为隐性,纯合显性也不具备杂种优势,二是即使是杂合子杂种优势的力度也会减弱。
(3)紫叶鞘对绿叶鞘完全显性,可选用纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻作母本,与纯合紫叶鞘雄性可育水稻在高温长日照条件下杂交,收获雄性不育水稻种子后育苗,插秧时去除绿叶鞘秧苗(由于水稻光温敏雄性不育系有超5%的自交结实率,导致纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻自交所产生),即可保证插秧秧苗(全为杂合子)均能表现杂种优势。
(4)由图2可知,M较P而言Os表达量相对增加,但在高温条件下,E转录量明显下降,而E基因的表达产物促进花粉发育,可能是Os蛋白进入细胞核受到抑制,从而使E的转录相对减弱,所以导致M花粉不育。
考点4 人类遗传病
1.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究××病的遗传方式”为课题。下列子课题中最为简单可行且所选择的调查方法最为合理的是( )
A.研究白化病的遗传方式,在学校内随机抽样调查
B.研究红绿色盲的遗传方式,在患者家系中调查
C.研究青少年型糖尿病的遗传方式,在患者家系中调查
D.研究艾滋病的遗传方式,在全市随机抽样调查
【答案】B
【解析】A、若调查的是遗传病的遗传方式,则应以患者家庭为单位进行调查,故要调查白化病的遗传方式,应以患者家庭为单位进行调查,A错误;
B、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病(单基因遗传病),在患者家系中调查可分析代际传递规律(如交叉遗传),是确定遗传方式的有效方法,B正确;
C、青少年型糖尿病属于多基因遗传病,其遗传方式受多基因和环境共同影响,不宜作为遗传病调查对象,C错误;
D、艾滋病是获得性免疫缺陷综合征,由HIV病毒引起,属于传染病而非遗传病,无需研究遗传方式,D错误;
故选B。
2.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.人类遗传病通常是指由基因突变引起的人类疾病
B.21三体综合征患者是由染色体异常引起的三倍体
C.可通过B超检查来确定胎儿是否患有镰刀型细胞贫血症
D.原发性高血压在群体中发病率较高,且易受环境因素影响
【答案】D
【解析】A、人类遗传病是由遗传物质改变引起的人类疾病,包括单基因遗传病(多由基因突变引起)、多基因遗传病(多基因共同作用)、染色体异常遗传病(染色体结构或数目异常),并非通常仅由基因突变引起,A错误;
B、21三体综合征患者是由于21号染色体多了一条(三体),但仍为二倍体,并非三倍体,B错误;
C、镰刀型细胞贫血症由基因突变导致,需通过基因检测或显微镜观察红细胞形态确诊,B超无法检测,C错误;
D、原发性高血压属于多基因遗传病,具有发病率高且受环境因素影响的特点,D正确。
故选D。
3.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)下列关于人类遗传病的说法正确的是( )
A.携带致病基因的个体不一定患遗传病,不携带致病基因的个体一定不患遗传病
B.某遗传病的表现与性别相关联,该遗传病的相关基因不一定位于性染色体上
C.伴X隐性病在人群中的发病率等于该致病基因的基因频率
D.检测胎儿的表皮细胞基因不能判断是否患血友病
【答案】B
【解析】A、携带隐性致病基因的个体可能为携带者(如Aa)而不患病,但染色体异常遗传病(如21三体综合征)患者可能不携带致病基因,因此不携带致病基因的个体也可能患病,A错误;
B、性别相关遗传病的基因可能位于常染色体上,但受性激素影响(如秃顶),或位于性染色体上(如红绿色盲)。因此相关基因不一定在性染色体上,B正确;
C、伴X隐性病的男性发病率等于致病基因频率(男性仅需一个X隐性致病基因即患病),而女性需两个致病基因才患病,总发病率低于基因频率,C错误;
D、胎儿表皮细胞含完整核DNA,通过基因检测可判断是否携带致病基因(如男性胎儿X染色体是否含致病基因),D错误。
故选B。
试卷第1页,共3页
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专题02 生物的变异与人类遗传病
4大高频考点
1. 基因突变和基因重组
2. 染色体变异
3. 育种
4. 人类遗传病
考点1 基因突变和基因重组
1.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)研究发现,椪柑中 CrMER3 基因的编码区单个碱基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。下列叙述正确的是( )
A.CrMER3 蛋白发挥作用的时期是减数分裂Ⅰ中期
B.CrMER3a基因编码的多肽比CrMER3 基因编码的短
C.CrMER3 基因突变为CrMER3a基因是人工选择的结果
D.突变基因 CrMER3a可遵循孟德尔遗传规律传递给子代
2.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)基因突变在生物体中普遍存在,下列有关叙述正确的是( )
A.在科学家精心的诱导下可以让基因发生定向突变
B.若没有外界诱变因素的作用,生物不会发生基因突变
C.基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定引起性状的改变
D.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,一定会引起基因突变
3.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)原癌基因导致细胞癌变的三种方式如下图所示。据图判断合理的是( )
A.(a)(b)变异的类型是染色体结构变异
B.(a)(c)产生的变异必然导致基因数目的改变
C.(a)发生了碱基对的替换、增添或缺失
D.三种方式均可导致基因表达的蛋白质数量增多
4.(25-26高二上·重庆渝东九校·期中)基因突变和基因重组是生物变异的两大来源,对生物的进化都有着重要意义。下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是( )
A.发生在生殖细胞中的基因突变是可遗传的变异,体细胞中的基因突变不是可遗传的变异
B.基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变
C.减数分裂四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的等位基因重组
D.有性生殖过程中,受精时雌雄配子间随机结合进行基因重组,使得同一双亲的后代呈现多样性
5.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)下列关于基因突变的叙述不正确的是( )
A.镰状细胞贫血发生的根本原因是在组成血红蛋白分子的肽链上,发生了氨基酸的替换
B.病毒、大肠杆菌及动、植物都可发生基因突变
C.基因突变产生的新基因不一定传递给后代
D.基因突变一定会导致遗传信息的改变,但却不一定引起生物性状的改变
6.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)化学物质吖啶橙是一种致癌物质,能够使 DNA 分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基而诱发基因突变。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是( )
A.突变基因转录产生的 mRNA 碱基序列发生改变
B.突变基因表达产生的肽链延长或者肽链缩短
C.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段
D.突变基因所在细胞形态结构发生显著变化并无限增殖
7.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)某二倍体雄性动物的基因型为AaBb,在其精原细胞有丝分裂增殖或减数分裂产生精子过程中,同源染色体的非姐妹染色单体之间可在如图所示的位点发生交叉互换。
下列叙述错误的是( )
A.若有丝分裂中发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为 Aabb和AaBB
B.若有丝分裂中未发生交换,该细胞产生的子细胞基因型为AaBb
C.若减数分裂中发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为AB、aB、Ab和ab
D.若减数分裂中未发生交换,该细胞产生的精细胞基因型为aB和 Ab
8.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)转座子元件TEs是能从基因组的一个位置移动到另一个位置的一小段DNA序列。已知植物体内的G基因编码的产物能控制植物的育性。TEs插入G基因中会导致植株不育,该过程引发的变异类型为( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体数目变异 D.染色体结构变异
9.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)研究发现,一些细菌(如幽门螺旋杆菌、梭杆菌等)具有促进癌细胞产生和促进癌症发展的作用,科学家把这些细菌称为致癌细菌。研究还表明,肠道正常菌群破坏后产生的细菌因子会释放酚类、胺类等物质,这些物质会诱发组织细胞的基因突变,增加肿瘤发生概率。下列叙述正确的是( )
A.细菌因子引发的基因突变仅发生在组织细胞有丝分裂前的间期
B.致癌细菌引起原癌基因和抑癌基因突变,导致相应蛋白质活性降低,最终使细胞癌变
C.细菌因子诱发组织细胞的基因突变,一定会导致细胞中相应蛋白质的结构发生改变
D.细菌因子释放的酚类、胺类等物质诱发的基因突变,属于诱发基因突变的“化学因素”
10.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)某基因转录模板链的部分碱基序列及其突变后的序列如表所示。已知该基因编码的蛋白质含有100个氨基酸。下列叙述正确的是( )
碱基序列(从第10位开始)
正常
3'-AACCGAGCT-5'
突变1
3'-AACCGAACT-5'
突变2
3'-AACCGTGCT-5'
注∶精氨酸密码子有CGA,丙氨酸密码子有GCU、GCA,终止密码子有UGA。
A.突变1的产生是由于碱基对的替换,导致编码的蛋白质少1个氨基酸
B.突变2的产生是由于碱基对的增添,可能导致编码的蛋白质结构改变
C.突变1和突变2均属于可遗传变异,只能通过有性生殖遗传给后代
D.突变2的蛋白质产物可能与正常的相同,这是因为密码子具有简并性
11.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)下列关于基因重组的叙述,不正确的是( )
A.精卵细胞随机结合时发生了基因重组
B.一对等位基因不存在基因重组,但一对同源染色体存在基因重组
C.基因重组发生在减数分裂过程中,可增加配子的多样性
D.R型细菌转变为S型细菌的实质是基因重组
12.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)镰状细胞贫血症(SCD)病因的发现,是现代医学史上重要的事件。正常血红蛋白由H基因控制,突变后的异常血红蛋白由h基因控制。下列相关叙述错误的是( )
A.基因H的长度与基因h一样
B.SCD的根本原因是碱基发生了替换
C.基因突变是产生新基因的途径
D.SCD的症状不能利用光学显微镜观察到
13.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A.M蛋白和F蛋白通过自由扩散进入细胞核
B.M基因属于原癌基因,F基因属于抑癌基因
C.在癌细胞中过量表达X蛋白,可能会减缓癌细胞增殖
D.在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
14.(25-26高二上·重庆部分区·期中)某线粒体基因因一个碱基对异常而发生突变,最终导致其编码的肽链变短。下列相关叙述正确的是( )
A.该基因一定发生了碱基对的缺失
B.肽链最后一个氨基酸对应的是终止密码子
C.突变后,该基因的遗传信息未发生改变
D.上述肽链的合成在核糖体中进行
15.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。科学家经过检测,还发现了另一个突变基因b1,这体现了基因突变的_______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列5´-TAGCTG-3´,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为_______。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻瘟病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
考点2 染色体变异
1.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)以洋葱根尖为材料进行“低温诱导染色体数目变化”实验,下列说法错误的是( )
A.低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同
B.用卡诺氏液固定洋葱根尖细胞
C.体积分数为95%的酒精可以洗去卡诺氏液和用于配制解离液
D.高倍镜下观察到所有细胞染色体数目均加倍,说明诱导成功
2.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)研究发现,“13三体综合征”遗传病患者的13号染色体多了一条,表现为智力远低于常人,患先天性心脏病等。下列叙述正确的是( )
A.“13三体综合征”属于单基因遗传病
B.“13三体综合征”患者体细胞内含3个染色体组
C.可通过羊水检查确定胎儿是否患“13三体综合征”
D.“13三体综合征”与“猫叫综合征”都属于染色体数目变异
3.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)用大蒜根尖进行“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验,下列说法正确的是( )
A.实验过程中使用酒精一次,即用酒精和盐酸混合配制解离液
B.染色时可用甲紫溶液或者卡诺氏液
C.大蒜水培生根前后进行两次低温处理,这两次低温处理的目的不一样
D.观察装片时,可以看到一个细胞中染色体的连续变化情况
4.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)用大蒜根尖进行“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的实验,下列说法正确的是( )
A.实验过程中使用酒精一次,用酒精和盐酸混合配制解离液
B.染色时可用甲紫溶液或者卡诺氏液
C.大蒜水培生根前后进行两次低温处理,这两次低温处理的目的不一样
D.除低温外,秋水仙素也能抑制中期纺锤体的形成,诱导染色体数目加倍
5.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,正确的是( )
A.低温能抑制分裂前的间期纺锤体的形成
B.按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C.使用卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开来
D.若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
6.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)下列关于染色体组的说法,正确的是( )
A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体
C.染色体组中的染色体都是形态和功能不同的非同源染色体
D.八倍体小黑麦花药离体培养得到的植株含4个染色体组,叫四倍体
7.(25-26高二上·重庆彭水中学·期中)下列关于“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”实验说法正确的是( )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方在冰箱冷藏室内放置一周,诱导长出1cm不定根
B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同
C.低温能够抑制纺锤体形成来影响着丝粒的分裂,导致细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
8.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目变化”实验的操作,错误的是( )
A.可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B.按照解离、染色、漂洗、制片的步骤制作临时装片
C.需用卡诺氏液固定细胞形态,然后用95%酒精冲洗
D.若低温诱导时间过短,可能难以观察到染色体加倍
9.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是( )
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
10.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示,其中ABD分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体。下列说法错误的是( )
A.拟二粒小麦是新物种,减数第一次分裂前期的细胞中有14个四分体
B.杂种一是单倍体,无同源染色体,减数分裂不能正常进行
C.杂种二为三倍体,低温处理杂种二幼苗可以得到普通小麦植株
D.将普通小麦的花药进行离体培养,产生的植株高度不育
11.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)图1表示已知的几种变异,英文字母代表不同基因。慢粒白血病病因是患者异常的白细胞中第9号染色体长臂上的一部分与第22号染色体长臂上的一部分进行了交换,变短的22号染色体(费城染色体)上的BCR-Ab1基因是原基因BCR基因和Ab1基因内部断裂再拼接后所形成的融合基因。下列说法正确的是( )
A.图1中四种变异均可通过光学显微镜观察
B.图1中的染色体均不能与正常染色体联会
C.图2中变长的9号染色体形成原理与图2中的②一致
D.图2费城染色体上BCR-Abl基因的表达产物与正常染色体上BCR、Abl基因的表达产物不同
12.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)图示为3种昆虫的染色体组,数字相同表明该结构的起源相同。下列相关叙述错误的是( )
A.甲和乙可能具有生殖隔离现象
B.数字相同的染色体上的基因表达出的蛋白质种类相同
C.与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D.染色体数量及结构变异是新物种产生的一种方式
13.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)下列有关染色体组的说法,正确的是( )
A.X、Y染色体形态不同,存在于同一染色体组中
B.果蝇的体细胞中都含有两个染色体组,每组有4条染色体
C.果蝇在有丝分裂后期移向细胞同一极的染色体是一个染色体组
D.果蝇在减数第一次分裂后期移向细胞同一极的染色体是一个染色体组
14.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)原癌基因ABL表达的蛋白质参与细胞的正常生长和增殖过程。研究发现,BCR基因与原癌基因ABL的融合基因产生的BCR-ABL蛋白会导致白细胞异常增殖,从而引发慢性髓性白血病(CML),相关机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中融合后的两条染色体上的基因数目和基因排列顺序均可能发生了变化
B.融合基因的产生是不同染色体间互换导致的,变异类型属于基因重组
C.融合基因和BCR基因转录产物上的终止密码子可能有相同的碱基序列
D.抑制BCR-ABL蛋白的合成或活性是研发治疗CML药物的可行思路
15.(25-26高二上·重庆八中·期中)图甲为正常形态的5号染色体和8号染色体,图乙为女性某初级卵母细胞中这两对染色体联会的示意图。在减数分裂I后期,四条染色体随机两两分离到两极(不考虑互换)。下列叙述错误的是( )
A.该女子初级卵母细胞中5号和8号染色体发生了染色体片段移接,可在光学显微镜下观察到异常的四分体
B.图示变异使得染色体上基因的数量和位置发生改变,甚至可能导致某些基因结构破坏无法正常表达
C.若仅考虑这两对染色体,该女子减数分裂形成的卵细胞中,正常配子类型可能占1/6
D.若该女子与正常男性生下猫叫综合征患儿,参与受精的卵细胞染色体组成是②和③
16.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)染色体平衡易位是指两条非同源染色体发生断裂后的相互交换,部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响。下图为平衡易位杂合体在减数分裂Ⅰ前期出现的“+”字形“四射体”。假设“四射体”的4条染色体在减数分裂Ⅰ后期会随机组合移向两极,一边两条,不考虑突变、交换和其他变异类型。下列有关叙述错误的是( )
A.用光学显微镜可以在有丝分裂中期细胞中观察到发生过平衡易位的染色体
B.若图中四射体来自于某雄果蝇,则其体细胞中含有7种形态不同的染色体
C.若仅考虑两对同源染色体及其上基因,平衡易位杂合体理论上可产生4种配子
D.平衡易位杂合体与正常个体交配的后代可能是平衡易位杂合体,也可能完全正常
17.(25-26高二上·重庆八中·期中)染色体平衡易位是指染色体的片段仅发生位置的改变,没有片段的增减。检测图示某染色体平衡易位家系(平衡易位染色体为1号、3号染色体)个体染色体,发现I-2的一条1号染色体缺失1个片段,ⅢI-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常。不考虑染色体平衡易位对同源染色体的联会与分离的影响。下列错误的是( )
A.I-1体细胞中共含有26种形态不同的染色体
B.染色体平衡易位携带者的基因数目没有改变
C.III-2和Ⅲ-3流产的原因不是发生了染色体平衡易位
D.II-1和II-2的后代是色觉正常的平衡易位携带者的概率为1/8
18.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)小麦属(4n=28,AABB)和黑麦属(2n=14,RR)的个体进行杂交,后代经处理得到六倍体小黑麦,六倍体小黑麦(6n=42,AABBRR)与普通小麦(6n=42,AABBDD)杂交,所得F1自交产生F2,筛选得到ZJL51—60和ZJL61—70两种小黑麦新类型如图所示。回答下列问题:
注:每个字母代表一个染色体组,“+”或“-”表示染色体组中染色体数目增加或减少。
(1)小麦属与黑麦属个体不属于同一物种,原因是__________。
(2)小麦属与黑麦属杂交得到的杂交种具有杂种优势,表现为长势旺盛、抗病和抗逆性强、抗寒等特性,杂交种幼苗通过__________处理可得到六倍体小黑麦,其使得染色体加倍的原理是_________。
(3)六倍体小黑麦与普通小麦杂交得到的F1,F1在产生配子时会发生__________,导致种子难以形成,即使得到种子,也易发生染色体变异。筛选出的ZJL51—60是2D(2A)代换系(指通过染色体替换形成的品系,D染色体组中的2号染色体被A染色体组中的2号染色体替换)六倍体小黑麦,含42条染色体、1个D染色体组,则推测其D染色体组含有的D染色体数为___________条。
(4)研究发现,六倍体小黑麦ZJL61—70丢失了1条染色体,细胞中还出现了染色体片段,则该小黑麦发生的具体变异类型为___________(答两点)。
19.(25-26高二上·重庆八中·期中)杀配子染色体是一类具有优先传递效应的外源染色体,能使含该染色体的配子正常可育,不含该染色体的配子因染色体缺失或易位等而表现出50%可育。研究人员将在柱穗山羊草中的杀配子染色体C导入普通小麦(染色体组成为42W)后得到DA1C(42W+C)品系,该品系自交后得到DA2C(42W+2C)品系。(减数分裂时不能配对的染色体随机移向细胞两极)
(1)DA1C品系小麦发生的可遗传变异类型为______。该品系自交后得到DA2C品系占______。
(2)研究发现,大赖草能够抵抗赤霉病且表现为大粒大穗,与小麦杂交后,后代连续自交可筛选出优良小麦新品种。由此判断大赖草与普通小麦______(填“存在”或“不存在”)两生殖隔离。
(3)将导入2条大赖草L染色体(含抗赤霉病基因)的DA2L品系小麦与DA2C品系做亲本进行如图所示的杂交。F1产生的配子中最易获得新变异性状的是______,F2中既具有赤霉病抗性又含有杀配子染色体的植株占________。
20.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,高茎(H)对矮茎(h)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子由______变为______。
(2)缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是____________。
(3)现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条2号染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种(注:各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)。
实验步骤:①选择表现型为______的植株与该宽叶红花突变体进行杂交。
②观察、统计后代表型及比例。
结果预测:Ⅰ.若___________,则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若____________,则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若_________,则为图丙所示的基因组成。
21.(25-26高二上·重庆名校联盟·期中)已知基因型为DD或Dd的幼虫所处环境温度为25℃时发育为长翅;所处环境温度为37℃时发育为残翅。某生物兴趣小组在模拟一对相对性状杂交实验时,选用的亲本组合为DD×dd,在众多F1发现了一只残翅果蝇,其产生原因可能有三种:①单纯由环境温度影响导致的,②基因突变导致的,③缺少一条染色体导致的。已知缺少一对同源染色体的果蝇致死,现提供甲、乙、丙三种果蝇,欲通过一次杂交实验鉴定其产生的原因,简要写出实验思路,并预期实验结果及结论。
(1)等位基因D、d的根本区别是_________。
(2)实验思路:
①让该残翅果蝇与_______(填“甲”、“乙”、“丙”)的异性果蝇杂交。
②_______环境下生长发育,观察后代的表型及比例。
预期实验结果及结论:
a.若后代的表型及比例为________,则该果蝇是单纯由环境温度影响导致的;
b.若后代的表型及比例为长翅果蝇:残翅果蝇=1:1,则该果蝇是________导致的;
c.若后代的表型及比例为_______________,则该果蝇是缺少一条染色体导致的。
考点3 育种
1.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新记录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是( )
A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
2.(25-26高二上·重庆渝东九校·期中)如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述正确的是( )
A.②过程中基因重组导致杂合子自交后代产生AA纯合子
B.⑤过程获得新品种AAA为三倍体,是二倍体和四倍体杂交所得,即四倍体(母本)植株上所结猕猴桃为无子猕猴桃
C.③和⑥均可用秋水仙素处理二倍体猕猴桃幼苗芽尖抑制纺锤体形成,实现染色体数目加倍
D.猕猴桃品种AAA体细胞中染色体数目最多为87条
3.(25-26高二上·重庆一中·期中)澳洲野生比克氏棉(G1G1)和栽培亚洲棉(A2A2)均是二倍体植物,其中G1、A2分别代表两个物种的1个染色体组,每个染色体组均含13条染色体、二者杂交后代F1用秋水仙素处理后可得新种质亚比棉,过程如下图。下列有关叙述错误的是( )
A.野生比克氏棉的根尖细胞中最多含有52条染色体
B.因为F1体细胞中不存在同源染色体故F1为单倍体
C.栽培亚洲棉减数分裂过程中可形成13个四分体
D.亚比棉减数分裂形成的配子中含有2个染色体组
4.(25-26高二上·重庆复旦中学教共体·期中)假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病基因用b表示,两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,以下说法正确的是( )
A.经过⑥过程一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,因为这种变异是定向的
B.⑤过程可以用秋水仙素处理幼苗或者种子,原理是抑制纺锤体形成
C.经过①、②、③过程培育出高产抗病水麦(aaBB)新品种的育种原理是基因重组
D.④过程发生了基因重组,将花粉经花药离体培养获得单倍体的过程就是单倍体育种
5.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)下图是用高秆抗病(HHRR)和矮秆易感病(hhrr)水稻为材料培育矮抗水稻新品种的几种不同方法。下列叙述错误的是( )
A.方法Ⅰ需要用秋水仙素处理单倍体种子或幼苗
B.三倍体无子西瓜的培育过程与方法Ⅰ相比未进行花药离体培养
C.利用方法Ⅱ育种时应从F2开始选育,与其相比,方法Ⅰ的优点是育种年限明显缩短
D.方法Ⅲ虽具有盲目性,但可以大幅改造生物性状,培育生物新品种
6.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)水稻(2n=24)是我国最重要的粮食作物之一。为获得高产、优质的水稻,科研人员通过多种育种途径得到新品种。①~⑤为育种过程,具体过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.①、④育种过程的原理是基因重组
B.②过程为花药离体培养,体现了植物细胞的全能性
C.③过程可利用秋水仙素处理使同源染色体不分离而得到可育植株
D.⑤过程还可用化学诱变剂等方式处理
7.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)普通小麦(6n=42)是由一粒小麦、山羊草、粗山羊草三种野生植物经过远缘杂交,历经9000多年的自然选择和人工种植而形成。我国科学家鲍文奎团队利用黑麦和普通小麦杂交培育出的八倍体小黑麦具有抗旱、抗病、抗寒、高产的特点。小麦育种流程如下图所示(注:不同物种细胞中含有的染色体在减数分裂中不会相互配对)。下列叙述错误的是( )
A.杂种一的体细胞中含有14条染色体,两个染色体组
B.杂种二是高度不育的,原因是进行减数分裂时无同源染色体进行联会
C.八倍体小黑麦花药离体培养获得的植株有4个染色体组,因此是可育的
D.操作③可以使用秋水仙素或低温处理幼苗,且两种处理的原理相同
8.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)野生猕猴桃(2n=58)是一种多年生雌雄异株植物,品种较多,但部分野生猕猴桃存在果实总糖含量较低的特点。近年来科学家通过多种育种途径,培育出了果实总糖含量较高的猕猴桃新品种。如图是对某猕猴桃品种甲通过相关方法培育新品种的简图。回答下列问题:
(1)野生猕猴桃品种较多、种质资源丰富,这属于生物的______多样性。由某猕猴桃甲(bb)经60Co-γ射线处理幼芽获得了果实总糖含量明显增加的乙(Bb),这种育种方法依据的主要原理是______。此育种方法可在较短时间产生更多变异类型。新物种的形成是因为秋水仙素抑制细胞______。
(2)若乙与丙杂交,获得新品种丁,丁的基因型有______种;以丁根尖为材料,在显微镜下选择处于______期的细胞对染色体的形态和数目进行观察,此时染色体数目应为______条。
(3)若将新品种乙自然繁殖多年形成的一个种群,该种群中BB、Bb和bb基因型频率依次为0.3、0.4、0.3,则该种群中的B基因的频率为______。经选育后,该种群BB、Bb和bb基因型频率依次变为0.4、0.2、0.4,该种群______(填“发生”或“未发生”)进化。
9.(25-26高二上·重庆万州第二高级中学·期中)西瓜(2n=22)是重要的经济作物。回答下列问题:
(1)下图是无籽西瓜的培育过程。发育成无籽西瓜的种子由_____(填“四倍体”“三倍体”或“二倍体”)西瓜所结,无籽西瓜表现出无籽的性状的原因是_____。
(2)西瓜果皮有深绿(G)和浅绿(g)之分。现利用单体(2n-1,缺少一条染色体)可对控制果皮颜色的基因进行定位。用纯合深绿果皮植株制备_____种单体,将浅绿品种与这些单体分别杂交,留种并单独隔离种植。结果表明,与9号单体杂交时子代出现的表型及比例为______,则果皮颜色基因可初步定位于9号染色体上。
(3)SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列。不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同,因此可作为分子标记进行基因定位。为验证(2)的结论,研究者选用9号染色体携带不同SSR分子标记的纯合亲本开展遗传实验:以深绿果皮植株(SSR1/SSR1)与浅绿果皮植株(SSR2/SSR2)进行杂交,F1自交后,测定F2植株的SSR组成。若浅色果皮植株的SSR组成为SSR2/SSR2,深绿果皮植株的SSR组成及比例为______,则进一步说明G/g可能在9号染色体上。
10.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)棉花雌雄同株,是一种重要的经济作物。棉纤维大多为白色,棉纤维白色(B)和红色(b)是一对相对性状。回答下列问题:
(1)目前各种天然彩棉很受大众喜爱,科学家培育了其他色彩的棉花植株。首先得到深红棉(棉纤维深红色,基因型为bb),再经______________的方法处理,可得到单倍体植株,即为粉红棉(棉纤维粉红色)新品种。
(2)由于单倍体植株棉纤维少,产量低育种专家对深红棉作了如图(I和Ⅱ为染色体)所示的技术处理。图中培育新品种的处理过程发生了染色体_______变异。为确认上述处理是否成功,可以利用显微镜观察根尖______________区细胞分裂中期的染色体形态结构。
(3)为探究染色体缺失是否会导致配子不育,科学家将上图中的抗旱粉红棉新品种(图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状)与不抗旱深红棉植株杂交,观察并统计后代的表现型及比例。
①若后代的表现型及比例为____________________________,则配子可育;
②若后代的表现型及比例为____________________________,则配子不可育。
经实验验证,染色体的片段缺失不影响配子的存活,则图中的抗旱粉红棉新品种自交产生的子代中,抗旱粉红棉个体所占的比例是______________。
11.(25-26高二上·重庆南开中学校·期中)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,具有一系两用的优点,其育种过程如图1所示,但这种不育的不稳定性也给育种工作带来困扰。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)现有水稻光温敏雄性不育植株M,在杂交过程中M只能作为_________(填“父本”或“母本”),利用雄性不育系进行杂交育种的优点为____________。
(2)图中杂合子F1表现出优于双亲的现象称为杂种优势,农业生产中一般不继续将F1自交留种,原因是:____________。
(3)高温或长日照条件下,水稻光温敏雄性不育系仍有一定的自交结实现象,水稻叶鞘是其叶基部扩大包围着茎的部分,紫叶鞘对绿叶鞘为完全显性,由一对等位基因控制,为保证插秧的秧苗均能表现杂种优势,请从下列品种中选择合适类型作为亲本进行育种,再选苗插秧:①纯合紫叶鞘光温敏雄性不育株;②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育株;③野生型纯合紫叶鞘(常规可育系);④野生型纯合绿叶鞘(常规可育系)。选用植株_________(用上述序号表示)在高温或长日照条件下杂交,收获_________所结的种子后育苗,并在插秧前去除_________秧苗,保留具有杂种优势的秧苗进行插秧。
(4)科学家进一步对高温导致水稻雄性不育的机制进行了探究,研究表明水稻的Os蛋白可激活E基因的转录,E基因的表达产物促进花粉发育,而植株M发生了Os基因突变,研究者检测了不同温度下M与野生型水稻P细胞中Os蛋白的表达量、E基因的转录量,以及两者细胞核中Os蛋白相对含量,结果如图2所示,据此推测Os基因突变导致M高温条件下雄性不育的原因是__________。
考点4 人类遗传病
1.(25-26高二上·重庆九校联盟·期中)某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时,以“研究××病的遗传方式”为课题。下列子课题中最为简单可行且所选择的调查方法最为合理的是( )
A.研究白化病的遗传方式,在学校内随机抽样调查
B.研究红绿色盲的遗传方式,在患者家系中调查
C.研究青少年型糖尿病的遗传方式,在患者家系中调查
D.研究艾滋病的遗传方式,在全市随机抽样调查
2.(25-26高二上·重庆育才中学校·期中)下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.人类遗传病通常是指由基因突变引起的人类疾病
B.21三体综合征患者是由染色体异常引起的三倍体
C.可通过B超检查来确定胎儿是否患有镰刀型细胞贫血症
D.原发性高血压在群体中发病率较高,且易受环境因素影响
3.(25-26高二上·重庆南坪中学校·期中)下列关于人类遗传病的说法正确的是( )
A.携带致病基因的个体不一定患遗传病,不携带致病基因的个体一定不患遗传病
B.某遗传病的表现与性别相关联,该遗传病的相关基因不一定位于性染色体上
C.伴X隐性病在人群中的发病率等于该致病基因的基因频率
D.检测胎儿的表皮细胞基因不能判断是否患血友病
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