精做08 變異與育種（新高考專用）（解析版）

精做08變異與育種1．研究人員將二倍體不抗病野生型水稻種子進(jìn)行人工誘導(dǎo)，獲得了一種抗病突變體。研究發(fā)現(xiàn)該突變體是由一個(gè)基因發(fā)生突變產(chǎn)生的，且抗病與不抗病由一對(duì)等位基因(A/a)控制。（1）基因突變是指____；它的特點(diǎn)有____（至少答出兩點(diǎn)）。（2）該抗病突變體水稻的基因型為____。（3）將該突變體的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得了抗病與野生型兩種單倍體植株，比例為1：4。為了解釋該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，有人提出了這樣的假設(shè)：抗病突變體產(chǎn)生的配子中，含有抗病基因的雄配子可能部分死亡。①若假設(shè)成立，含有抗病基因的雄配子的死亡率為____；②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)是否成立：_________。（要求：寫出簡要的實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)期結(jié)果及結(jié)論）【答案】DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變低頻性、不定向性（隨機(jī)性）、普遍性等Aa75%將該種抗病突變體種下。長大后讓其自交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例，若子代突變體：野生型=3：2，則假設(shè)成立，反之假設(shè)不成立（將該種抗病突變體種下，長大后讓其作父本與野生型雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例，若子代資變體：野生型=1：4，則假設(shè)成立，反之假設(shè)不成立）【解析】（1）基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變；它的特點(diǎn)有低頻性、不定向性（隨機(jī)性）、普遍性等。（2）根據(jù)題干中“將二倍體不抗病野生型水稻種子進(jìn)行人工誘導(dǎo)，獲得了一種抗病突變體，該突變體是由一個(gè)基因發(fā)生突變產(chǎn)生的，且抗病與不抗病由一對(duì)等位基因控制”，說明二倍體不抗病野生型水稻基因型為aa，抗病突變體基因型為Aa。（3）抗病突變體Aa產(chǎn)生的雄配子理論上抗病與野生型的比例為1：1，而實(shí)際上抗病與野生型的比例為1：4，這說明含抗病基因的雄配子可能部分死亡，死亡率為（4-1）/4×100%=75%。若想驗(yàn)證該假說，將該種抗病突變體種下，長大后讓其自交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例，若子代突變體：野生型=3：2，則假設(shè)成立，反之假設(shè)不成立；或者將該種抗病突變體種下，長大后讓其作父本與野生型雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例，若子代資變體：野生型=1：4，則假設(shè)成立，反之假設(shè)不成立2．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，遺傳學(xué)研究已進(jìn)入分子生物學(xué)階段，請(qǐng)分析回答相關(guān)問題：（1）二倍體（染色體數(shù)為2n）生物中，某一對(duì)同源染色體少一條，染色體表示為2n-1的個(gè)體稱為單體；缺失一對(duì)同源染色體，染色體表示為2n-2的個(gè)體稱為缺體。單體、缺體植株的變異類型為_____，該變異相對(duì)于基因突變來說，_____（能或不能）通過顯微鏡觀察判斷。（2）理想情況下，某單體植株（2n-1）產(chǎn)生的配子中，染色體數(shù)可表示為_____。（3）小麥的染色體數(shù)為2n=42，無芒（S）對(duì)有芒（s）是顯性?，F(xiàn)有21種無芒的單體品系，可利用雜交實(shí)驗(yàn)把S基因定位在具體染色體上?，F(xiàn)想探究S基因是否在6號(hào)染色體上，基本思路就是將正常有芒植株與純合的_____雜交，觀察并記錄后代表現(xiàn)型及比例。若_____，則表明S基因在6號(hào)染色體上。（4）分子免疫遺傳學(xué)常用_____（蛋白質(zhì)培養(yǎng)基\活雞胚\(yùn)煮熟的雞胚）培養(yǎng)禽流感病毒。如何培養(yǎng)有同位素標(biāo)記的細(xì)菌病毒？請(qǐng)說明步驟：_____?！敬鸢浮咳旧w（數(shù)目）變異能n和（n-1）無芒的6號(hào)單體品系后代無芒：有芒=1：1活雞胚制備有同位素標(biāo)記的培養(yǎng)基→培養(yǎng)細(xì)菌→有標(biāo)記的細(xì)菌→細(xì)菌病毒侵染細(xì)菌→有標(biāo)記的病毒【解析】（1）根據(jù)分析，單體(2n?1)、缺體(2n?2)植株的變異類型為染色體（數(shù)目）變異，基因突變是指堿基對(duì)的增添、缺失和替換，引起基因結(jié)構(gòu)的變化，是DNA分子水平的改變，染色體（數(shù)目）變異相對(duì)于基因突變來說，能通過顯微鏡觀察判斷。（2）理想情況下，某單體植株（2n-1），經(jīng)減數(shù)第一次分裂會(huì)產(chǎn)生含有n和（n-1）的子細(xì)胞，進(jìn)而經(jīng)減數(shù)第二次分裂著絲點(diǎn)分裂后產(chǎn)生的配子中，染色體數(shù)可表示為n和（n-1）。（3）探究S基因是否在6號(hào)染色體上，基本思路就是將正常有芒植株與純合的無芒的6號(hào)單體品系雜交，觀察并記錄后代表現(xiàn)型及比例。①正常有芒植株（ss），產(chǎn)生的配子只含有s基因。②純合的無芒的6號(hào)單體品系，若S基因是在6號(hào)染色體上，則純合的無芒的6號(hào)單體品系雜產(chǎn)生的配子中一半含有S基因，一半無S基因，與正常有芒植株（ss）雜交，則后代無芒：有芒=1：1。③若S基因不位于6號(hào)染色體上，純合的無芒的6號(hào)單體品系，產(chǎn)生的配子全都有S基因，與正常有芒植株（ss）雜交，則子代全為無芒。根據(jù)以上分析，若后代無芒：有芒=1：1，則表明S基因在6號(hào)染色體上。（4）病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，必須寄生在活細(xì)胞中。分子免疫遺傳學(xué)常用活雞胚培養(yǎng)禽流感病毒。培養(yǎng)有同位素標(biāo)記的細(xì)菌病毒的步驟是：制備有同位素標(biāo)記的培養(yǎng)基→培養(yǎng)細(xì)菌→有標(biāo)記的細(xì)菌→細(xì)菌病毒侵染細(xì)菌→有標(biāo)記的病毒。3．一對(duì)毛色正常鼠（P）交配，產(chǎn)下多只鼠（F1），其中一只雄鼠（甲）的毛色異常。已知該對(duì)親本鼠不能再繁殖后代。假定該相對(duì)性狀由常染色體上一對(duì)等位基因（A/a）控制，F(xiàn)1所有鼠能正常生長發(fā)育并具有生殖能力，后代都可成活。不考慮染色體變異和兩個(gè)親本產(chǎn)生配子時(shí)同時(shí)發(fā)生基因突變的情況。（1）親本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa和Aa、______、aa和aa。（2）為探究雄鼠甲毛色異常的原因，用雄鼠甲分別與F1多只雌鼠交配。請(qǐng)預(yù)測(cè)結(jié)果并作出分析。①如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為_______，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)沒有發(fā)生基因突變。②如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為_______，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了隱性突變。③如果F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為_______，則親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了顯性突變。【答案】AA和Aa2∶13∶11∶1【解析】（1）根據(jù)以上分析可知，親本毛色正常鼠的基因型可能有三種情況：Aa和Aa、AA和Aa、aa和aa。（2）為探究雄鼠甲毛色異常的原因，用雄鼠甲分別與F1多只雌鼠交配，觀察統(tǒng)計(jì)F2中鼠的表現(xiàn)型及其比例。結(jié)合分析可分三種情況討論：①若親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)沒有發(fā)生基因突變，則親本的基因型為Aa和Aa，F(xiàn)1毛色正常鼠的基因型及比例為1/3AA和2/3Aa，毛色異常雄鼠甲的基因型為aa。雄鼠甲（aa）與F1多只毛色正常雌鼠交配，產(chǎn)生的F2中毛色異常鼠（aa）的比例約為2/3×1/2=1/3，毛色正常鼠（A_）所占的比例為1－1/3=2/3，即毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例為2∶1。②若親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了隱性突變（A→a），則親本的基因型為AA和Aa，產(chǎn)生的F1中毛色正常鼠的基因型及比例為1/2AA和1/2Aa，毛色異常雄鼠甲的基因型為aa，雄鼠甲（aa）與F1多只毛色正常雌鼠交配，F(xiàn)2中毛色異常鼠的比例約為1/2×1/2=1/4，毛色正常鼠所占的比例為1－1/4=3/4，即毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例為3∶1。③若親本毛色正常鼠產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了顯性突變（a→A），則親本的基因型為aa和aa，F(xiàn)1的正常鼠的基因型全為aa，毛色異常雄鼠甲的基因型為Aa，雄鼠甲（Aa）與F1多只毛色正常雌鼠交配，則F2中毛色正常鼠與毛色異常鼠的比例約為1∶1。4．稻瘟病又名稻熱病。是由稻瘟病原菌引起的一種水稻病害，嚴(yán)重危害我國糧食生產(chǎn)安全。培育抗病品種，選育優(yōu)質(zhì)秧苗是解決此問題的重要方法之一。問答下列問題：（1）研究人員在對(duì)稻瘟病原菌不具有抗性的甲品種水稻種群進(jìn)行調(diào)查時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一株具有抗病水稻植株，并將這株抗病水稻與不抗病水稻進(jìn)行了雜交，其子代抗病植株約占1/2。為進(jìn)一步判斷抗病性狀的顯隱性，可采用的思路是__________________。（2）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，某一種稻瘟病原菌的抗性與多對(duì)基因有關(guān)。現(xiàn)有乙（A1A2a2a2a3a3）、丙（a1a1A2A2a3a3）、?。╝1ala2a2A3A3）三個(gè)水稻抗病品種，抗?。ˋ）對(duì)感病（a）為顯性，三對(duì)抗病基因位于不同染色體上。為了將乙、丙、丁三個(gè)品種中的抗病基因整合，選育新的純合抗病植株，_____（填“可以”或“不可以"）用傳統(tǒng)雜交育種（即選擇親本進(jìn)行雜交，子代連續(xù)自交并不斷進(jìn)行篩選直至不發(fā)生性狀分離）的方法進(jìn)行，原因是_____________________。（3）甲品種水稻雖不抗病，但具有耐早、耐貧瘠、生長速率快和高產(chǎn)等諸多優(yōu)良性狀，為培育出既保留甲品種諸多優(yōu)良性狀，又整合了丁品種水稻抗病基因的新品種水稻（即具有丁品種抗病基因的甲品種水稻），請(qǐng)你設(shè)計(jì)出能達(dá)到此目的的雜交育種方案：______________?！敬鸢浮繉⒆哟共≈仓辏ɑ虿豢共≈仓辏┻M(jìn)行自交，觀察后代是否發(fā)生性狀分離不可以將乙和丙雜交，得F1，再將F1與丁雜交，選具有抗病植株連續(xù)自交，因后代自交不發(fā)生性狀分離的抗病植株的基因型有多種，無法確定A1A1A2A2A3A3個(gè)體將甲與丁雜交，篩選出抗病的F1，再將抗病的F1與甲品種水稻雜交，篩選出抗病的F2，種下去自交，選出不再發(fā)生性狀分離的抗病品種【解析】（1）抗病水稻與不抗病水稻進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)，其子代抗病植株約占1/2，在此基礎(chǔ)上，為判斷抗病性狀的顯隱性，可將抗病個(gè)體自交，若后代出現(xiàn)性狀分離，則抗病為顯性，若不出現(xiàn)性狀分離，說明其為隱性純合子。（2）將乙、丙、丁三個(gè)品種中的抗病基因整合，選育新的純合抗病植株，即基因型為A1A1A2A2A3A3的植株。不可以用傳統(tǒng)雜交育種的方法進(jìn)行，將乙和丙雜交，得F1，再將F1與丁雜交，選具有抗病植株連續(xù)自交，因后代自交不發(fā)生性狀分離的抗病植株的基因型有多種，無法確定A1A1A2A2A3A3個(gè)體。（3）培育出既保留甲品種諸多優(yōu)良性狀，又整合了丁品種水稻抗病基因的新品種水稻，雜交育種方案是：將甲與丁雜交，篩選出抗病的F1，F(xiàn)1再與甲品種進(jìn)行回交，篩選出抗病的F2，其中含有甲品種的優(yōu)良基因，種下去自交，選出不再發(fā)生性狀分離的抗病品種。5．人工快速創(chuàng)造的多倍體植物在科學(xué)研究和生產(chǎn)上具有重要意義，相關(guān)資料如下：①已知與形成普通小麥有關(guān)的基本種有：一粒小麥（二倍體，AA=14條染色體，下同），擬斯卑爾脫山羊草（BB=14),方穗山羊草（DD=14),三個(gè)基本種經(jīng)過長期的自然進(jìn)化，形成了染色體構(gòu)型為AABBDD的六倍體普通小麥，被人類選育種植，成為世界主糧之一。②黑麥耐寒、耐旱能力強(qiáng)，對(duì)土壤要求不嚴(yán)，栽培于我國北方山區(qū)或較寒冷地區(qū)。以鮑文奎為首的我國遺傳育種學(xué)家用普通小麥和黑麥（RR=14)雜交培育成一個(gè)新物種，即八倍體小黑麥（AABBDDRR)．③三倍體無子西瓜是用二倍體西瓜（EE=22)培育而成的：通過處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體西瓜作父本，進(jìn)行雜交，種下雜交種子，就會(huì)長出三倍體植株?；卮鹣铝袉栴}：（1）普通小麥體細(xì)胞中含有_________________條染色體，其配子的染色體構(gòu)型是_________________。推測(cè)在進(jìn)化過程中，普通小麥形成于_________________（填“有”或“沒有”）地理隔離的三個(gè)基本種的種群。（2）同小麥和黑麥相比，八倍體小黑麥具有抗逆性強(qiáng)、穗大、蛋白質(zhì)含量高、生長優(yōu)勢(shì)強(qiáng)等優(yōu)良特性，原因是__________________。（3）三倍體無子西瓜的產(chǎn)量和食用品質(zhì)都比二倍體西瓜優(yōu)越，給我們的啟示是，對(duì)于_________________為收獲目的的植物來說，利用三倍體育種是一種重要的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的途徑，如三倍體甜菜（收獲塊根）的產(chǎn)糖率提高了10%~15%,三倍體楊樹的生長速率約為二倍體楊樹的兩倍，等等。（4）生產(chǎn)上，常將三倍體無子西瓜與二倍體西瓜間種在同一塊地里，以確保結(jié)出三倍體無子果實(shí)，試分析其理由_________________?！敬鸢浮?2ABD沒有八倍體小黑麥具有普通小麥和黑麥的遺傳物質(zhì)，遺傳了雙親的優(yōu)良性狀或八倍體小黑麥比小麥和黑麥有更多的染色體（遺傳物質(zhì)），基因表達(dá)產(chǎn)物更多?；虬吮扼w小黑麥?zhǔn)嵌啵ㄋ模┓N植物的雜交種，具有更多的雜種優(yōu)勢(shì)。不以種子二倍體西瓜花粉傳給三倍體西瓜，可使三倍體西瓜的子房獲得發(fā)育成果實(shí)所需要的生長素說明：本小題未落實(shí)到生長素的答案，不能得4分。參考下面的評(píng)價(jià)賦分。二倍體西瓜花粉傳給三倍體西瓜，刺激子房發(fā)育成果實(shí)【解析】（1）普通小麥為六倍體（AA14+BB14+DD14=42），則其配子細(xì)胞中含有21條染色體，染色體構(gòu)型是A+B+D，由題干三個(gè)基本種經(jīng)過長期的自然進(jìn)化可知，普通小麥形成于沒有地理隔離的三個(gè)基本種的種群。（2）同小麥和黑麥相比，八倍體小黑麥具有抗逆性強(qiáng)、穗大、蛋白質(zhì)含量高、生長優(yōu)勢(shì)強(qiáng)等優(yōu)良特性，原因是其培育過程中采用了多倍體育種的方法，具有普通小麥和黑麥的遺傳物質(zhì)，遺傳了雙親的優(yōu)良性狀或八倍體小黑麥比小麥和黑麥有更多的染色體（遺傳物質(zhì)），基因表達(dá)產(chǎn)物更多。（3）培育三倍體無子西瓜的過程中出現(xiàn)四倍體，即先用秋水仙素（低溫）處理二倍體西瓜的幼苗（萌發(fā)種子）到四倍體植株，然后用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本進(jìn)行雜交，得到的三倍體植株，由于三倍體植株的細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組，在減數(shù)分裂前期的聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)紊亂而無法產(chǎn)生可育配子，從而不能產(chǎn)生正常的種子，所以給我們的啟示是，對(duì)于不以種子為收獲目的的植物來說，利用三倍體育種是一種重要的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的途徑。（4）生產(chǎn)上，如果一塊地里只種植三倍體無籽西瓜，會(huì)導(dǎo)致所結(jié)的西瓜普遍不發(fā)育，原因是無籽西瓜中缺少生長素，導(dǎo)致其果實(shí)不發(fā)育。解決方法可用二倍體與三倍體間行種植，利用二倍體西瓜的花粉來刺激三倍西瓜果實(shí)發(fā)育，若果農(nóng)還是想只種植無籽西瓜，也可以在開花后及時(shí)給三倍西瓜植株噴灑一定濃度的生長素類似物溶液，以促進(jìn)三倍體無籽西瓜的發(fā)育形成。6．番茄作為一種嚴(yán)格的自花受粉的二倍體作物，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)，番茄生產(chǎn)基本上都是應(yīng)用雜交種。目前番茄的雜交育種以人工去雄授粉的方式進(jìn)行，存在勞動(dòng)量大、雜交種純度難保證等問題，因此得到雄性不育植株對(duì)育種具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。研究人員利用CRISPR／Cas9基因編輯技術(shù)對(duì)番茄品種TB0993的雄性可育基因SR進(jìn)行定向敲除，一年內(nèi)快速創(chuàng)制出TB0993背景的雄性不育系M?；卮鹣铝袉栴}：（1）研究人員用雄性不育系M與雄性可育株雜交，F(xiàn)1均表現(xiàn)為雄性可育，F(xiàn)1自交獲得的F2中雄性可育株與雄性不育株的比例為3：1。由此可知，雄性不育和雄性可育是一對(duì)__________，由位于__________（填“細(xì)胞質(zhì)”或“細(xì)胞核”）內(nèi)的基因控制。（2）研究人員將基因SR、控制葉片紫色的基因ST和花粉致死基因D三個(gè)基因緊密連鎖在一起，再利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將其整合到雄性不育系M細(xì)胞中的一條染色體的DNA上，從而獲得紫色育性恢復(fù)的保持系N。讓該保持系N自交獲得F1，則F1中紫色植株與綠色（正常）植株的比約為__________，且綠色植株的育性情況為________，因此可通過幼苗顏色挑選并用于雜交種子生產(chǎn)的個(gè)體。F1出現(xiàn)上述比例主要是雄性不育系M減數(shù)分裂產(chǎn)生雌雄配子所含基因種類及活性情況不同導(dǎo)致的，其中_________的雄配子具有活性、______的雌配子具有活性。（3）若讓（2）中的F1個(gè)體之間進(jìn)行隨機(jī)授粉，其后代中表現(xiàn)為綠色的個(gè)體所占的比例為____________________。（4）實(shí)際育種中，常利用轉(zhuǎn)基因保持系N通過單倍體育種方式快速繁育雄性不育植株，試用文字和箭頭寫出育種的大致流程：_________________?！敬鸢浮肯鄬?duì)性狀細(xì)胞核1∶1雄性不育不含基因SR、ST和D含有和不含有基因SR、ST和D3/4轉(zhuǎn)基因保持系N的花粉單倍體植株雄性不育植株【解析】（1）由于子二代雄性可育株與雄性不育株的比例為3：1，可知符合基因的分離定律，故雄性不育和雄性可育是一對(duì)相對(duì)性狀，且相應(yīng)基因應(yīng)該位于細(xì)胞核中。（2）研究人員將基因SR、控制葉片紫色的基因ST和花粉致死基因D三個(gè)基因整合到雄性不育系M細(xì)胞中的一條染色體的DNA上，所以它們不符合自由組合定律。因?yàn)樽仙蚝突ǚ壑滤阑蜻B鎖，所以保持系N產(chǎn)生的含紫色基因的雄配子致死，這樣只能產(chǎn)生含綠色基因的雄配子。保持系N產(chǎn)生的雌配子含紫色基因和綠色基因的比例是1：1，所以保持系N自交獲得F1中紫色植株與綠色（正常）植株的比約為1：1，其中綠色植株不含SR，故表現(xiàn)為雄性不育；整合后的雄性不育系M中SR、ST和D（花粉致死基因）在一條染色體上，所以不含基因SR、ST和D的雄配子才具有活性。SR和D基因?qū)Υ婆渥記]有影響，故含有和不含有基因SR、ST和D的雌配子都具有活性。（3）在子一代個(gè)體中，因?yàn)楹凶仙虻男叟渥又滤?，所以只產(chǎn)生一種雄配子，而雌配子中表現(xiàn)型為綠色的染色體占3/4，相乘后還是3/4。所以后代中表現(xiàn)為綠色的個(gè)體所占的比例為3/4。（4）因?yàn)樽先~可育的雄配子會(huì)致死，所以不需要再花藥離體培養(yǎng)完以后，去除紫葉株，直接人工誘導(dǎo)染色體加倍，即可產(chǎn)生雄不育植株。流程為：轉(zhuǎn)基因保持系N的花粉單倍體植株雄性不育植株。7．某X、Y型性別決定的動(dòng)物（2N=8），其中一個(gè)雄性個(gè)體的一條2號(hào)及一條3號(hào)染色體發(fā)生了如下圖所示的變異，其余染色體正常。假如該個(gè)體表現(xiàn)型正常，且能與正常雌性交配產(chǎn)生后代，請(qǐng)回答下列問題：（1）該個(gè)體發(fā)生的變異為__________________。該變異__________（能、不能）通過光學(xué)顯微鏡觀察。（2）此雄性個(gè)體在減數(shù)分裂過程中，該異常染色體與其同源染色體中的一條聯(lián)會(huì)并正常分離，另一條隨機(jī)移向細(xì)胞一極。則此個(gè)體產(chǎn)生的精子中，染色體組成正常的概率為____________。已知2號(hào)與3號(hào)染色體的單體及三體表現(xiàn)型均不正常，則此雄性與正常雌性交配產(chǎn)生的后代中，表現(xiàn)型正常的比例為______________。（3）假如在該動(dòng)物群體中，發(fā)現(xiàn)了一只性染色體組成為XYY的個(gè)體，則此個(gè)體產(chǎn)生的原因是其親本在______（精子、卵細(xì)胞）的產(chǎn)生過程中_________________________?！敬鸢浮咳旧w數(shù)目的變異、結(jié)構(gòu)的變異（染色體易位、缺失）能1/41/2精子減數(shù)第二次分裂Y染色體的姐妹染色單體分開后移向同一極【解析】（1）結(jié)合分析可知，該個(gè)體發(fā)生的變異為染色體數(shù)目的變異（兩條染色體變成一條）、結(jié)構(gòu)的變異（染色體易位、缺失）。因?yàn)槿旧w變異在光學(xué)顯微鏡下能觀察到，據(jù)此可推測(cè)該變異能通過光學(xué)顯微鏡觀察。（2）此雄性個(gè)體在減數(shù)分裂過程中，該異常染色體（設(shè)為2-3）與其同源染色體中的一條聯(lián)會(huì)并正常分離，另一條隨機(jī)移向細(xì)胞一極，因此在減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中2與2-3配對(duì)、3隨機(jī)或2隨機(jī)、3與2-3配對(duì)，共2種組合方式，又每種組合能產(chǎn)生4種配子，所以理論上產(chǎn)生的精子類型有2×4=8種，其中每一種組合方式都能產(chǎn)生1種同時(shí)含有2、3號(hào)染色體的精子，即兩種組合方式產(chǎn)生的染色體正常的配子概率為2/8=1/4。已知2號(hào)與3號(hào)染色體的單體及三體表現(xiàn)型均不正常，而此雄性產(chǎn)生的染色體數(shù)目正常，即含4條染色體的配子（同時(shí)含有2號(hào)和3號(hào)染色體的正常配子+含有一條異常染色體和一條正常2號(hào)或3號(hào)染色體的異常配子）比例為1/2，因此該雄性個(gè)體與正常雌性交配產(chǎn)生的后代中，表現(xiàn)型正常的比例為1/2。（3）異常個(gè)體的性染色體組成為XYY，顯然Y染色體只能來自雄性個(gè)體，則此個(gè)體的產(chǎn)生是異常的精子（YY）和正常的卵細(xì)胞導(dǎo)致的，該異常精子產(chǎn)生的原因是雄性減數(shù)第二次分裂過程中Y染色體的姐妹染色單體分開后移向同一極形成的。8．稻瘟病病菌種類繁多，是嚴(yán)重影響水稻產(chǎn)量的病蟲害。現(xiàn)有純合水稻品系甲和乙，甲對(duì)稻瘟病病菌X表現(xiàn)為抗病，對(duì)病菌Y感?。灰覍?duì)稻瘟病病菌Y抗病，對(duì)病菌X感病。研究者欲培育出能對(duì)病菌x和病菌Y均抗病的新品種，設(shè)計(jì)了下列育種流程（部分），并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了預(yù)測(cè)?；卮鹣铝袉栴}：P：甲×乙→F1F2（抗兩種病菌：只抗病菌X：只抗病菌Y：感兩種病菌=9：3：3：1）（1）上述流程采用的育種方法是_____；其優(yōu)點(diǎn)是_____。（2）要出現(xiàn)F2預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要滿足三個(gè)基本條件：一是水稻品系甲和乙對(duì)稻瘟病病菌X的抗病與感病受一對(duì)等位基因控制，且符合基因的分離定律；二是_____。三是_____。（3）研究者欲篩選出F2中抗兩種病菌的植株，請(qǐng)你為其提供思路：_____。（4）若滿足（2）中的條件，篩選出抗兩種病菌的植株后，為獲得能穩(wěn)定遺傳的新品種，需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是_____，再進(jìn)一步篩選?！敬鸢浮侩s交育種能集中親本的優(yōu)良性狀對(duì)稻瘟病病菌Y的抗病與感病受―對(duì)等位基因控制，且符合基因的分離定律控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上分別用病菌X和病菌Y去感染F2水稻植株，若植株均表現(xiàn)為無相應(yīng)病癥，則該植株具有抗兩種病菌的抗性讓抗兩種病菌的植株嚴(yán)格自交（或自花傳粉）【解析】（1）上述流程采用的育種方法是雜交育種，其原理是基因重組，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為能將兩個(gè)親本的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上，即表現(xiàn)為“集優(yōu)”。（2）題中F2預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明控制相關(guān)性狀的兩對(duì)等位基因在遺傳時(shí)遵循基因的自由組合定律，且抗病對(duì)感病為顯性，即要出現(xiàn)上述結(jié)果需要滿足以下條件：一是水稻品系甲和乙對(duì)稻瘟病病菌X的抗病與感病受一對(duì)等位基因控制，且符合基因的分離定律；二是對(duì)稻瘟病病菌Y的抗病與感病受―對(duì)等位基因控制，且符合基因的分離定律，三是控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上，即控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的等位基因?yàn)榉峭慈旧w上的非等位基因。（3）研究者欲篩選出F2中抗兩種病菌的植株，采用個(gè)體水平鑒定，即分別用病菌X和病菌Y去感染F2水稻植株，若植株均表現(xiàn)為無相應(yīng)病癥，則該植株具有抗兩種病菌的抗性。（4）若滿足（2）中的條件，即兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳符合基因的自由組合定律，則在篩選出抗兩種病菌的植株后，為獲得能穩(wěn)定遺傳的新品種，讓抗兩種病菌的植株嚴(yán)格自交（或自花傳粉），逐代淘汰不符合要求的個(gè)體，連續(xù)自交，直到不再發(fā)生性狀分離為止。9．自20世紀(jì)60年代開始，我國科學(xué)家用航天器搭載數(shù)千種生物進(jìn)行太空遨游，開啟了植物育種新模式，培育出太空椒、太空黃瓜等一系列農(nóng)作物新品種?；卮鹣铝袉栴}：（1）科學(xué)家進(jìn)行農(nóng)作物太空育種，是利用太空中的________________________________（答出兩點(diǎn)）等誘變因子誘導(dǎo)生物發(fā)生可遺傳變異，這些變異類型可能屬于________、________。（2）太空育種的優(yōu)點(diǎn)有________________（答出兩點(diǎn)）；航天器上搭載的通常是萌發(fā)的種子而不是干種子，原因是________________________________。（3）若太空育種獲得基因型為Bb的大豆植株，連續(xù)自交3代后，B的基因頻率和bb基因型頻率分別為________________。（4）青椒是二倍體植株，取青椒植株不同部位的細(xì)胞制成臨時(shí)裝片，可觀察到某時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目為________________（不考慮突變與交叉互換）。已知普通青椒的果實(shí)肉薄且不抗病，基因型為ddtt，而現(xiàn)有果實(shí)肉厚且抗病的太空椒的基因型為DdTt。若要在最短時(shí)間內(nèi)培育出純合的果實(shí)肉厚且抗病的太空椒育種思路是________________________________。【答案】微重力、X射線、高能離子輻射、宇宙磁場(chǎng)基因突變?nèi)旧w變異產(chǎn)生新基因、變異多、變異幅度大萌發(fā)的種子細(xì)胞有絲分裂旺盛，DNA復(fù)制過程中更容易誘發(fā)突變50%、43．75%1或2或4種植果實(shí)肉厚且抗病的太空椒（DdTt），取其花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得二倍體植株，挑選出果實(shí)肉厚且抗病的植株即為符合要求的純合品種【解析】（1）科學(xué)家進(jìn)行農(nóng)作物太空育種，是利用太空中的微重力、X射線、高能離子輻射、宇宙磁場(chǎng)等誘變因子誘導(dǎo)生物發(fā)生可遺傳變異，其變異類型可能屬于基因突變或染色體變異。（2）太空育種能改良性狀，具有產(chǎn)生新基因、變異多、變異幅度大的優(yōu)點(diǎn)；在細(xì)胞分裂的間期DNA復(fù)制解旋時(shí)容易發(fā)生基因突變，因此，航天器上搭載的通常是萌發(fā)的種子而不是干種子，因?yàn)槊劝l(fā)的種子細(xì)胞有絲分裂旺盛，DNA復(fù)制過程中更容易誘發(fā)突變。（3）若太空育種獲得基因型為Bb的大豆植株，連續(xù)自交3代后，則理論上該種群的第3代中Bb的基因型頻率為1/23=1/8，BB的基因型頻率=bb的基因型頻率=（1-1/8）÷2=7/16，則B的基因頻率=7/16+1/8÷2=1/2，故B的基因頻率和bb基因型頻率分別為50%、43．75%。（4）青椒是二倍體植株，取青椒植株不同部位的細(xì)胞制成臨時(shí)裝片，觀察到的細(xì)胞可能有處于減數(shù)分裂第一分裂、減數(shù)第二次分裂、有絲分裂各時(shí)期的細(xì)胞，則細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)目為1或2或4；單倍體育種能明顯縮短育種年限，因此若要在最短時(shí)間內(nèi)利用基因型DdTt的個(gè)體培育出純合的果實(shí)肉厚且抗病的太空椒DDTT，育種思路是：種植果實(shí)肉厚且抗病的太空椒（DdTt），取其花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得二倍體植株，挑選出果實(shí)肉厚且抗病的植株即為符合要求的純合品種。10．生物育種技術(shù)的進(jìn)步極大的提高了糧食產(chǎn)量，促進(jìn)了全球人口的增長。請(qǐng)回答下列相關(guān)問題：（1）自從人們?cè)耘嘧魑?，馴化野生動(dòng)物以來，就從未停止過對(duì)品種的改良。傳統(tǒng)的方法是_______________，通過汰劣留良來選擇，積累優(yōu)良基因，但這種方法的弊端是__________________（答出兩點(diǎn)）。（2）孟德爾定律提出后，雜交育種被廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物育種，這種育種方法的原理是_________。該育種方法能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀_______________，再經(jīng)選擇和培育，從而獲得新品種。（3）能提高突變率，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類型的育種方是________________，提高突變率的方法是利用_________________處理生物，使其發(fā)生基因突變。（4）八倍體小黑麥的獲得是通過_________________(填育種方法名稱)獲得的，其培育過程常用秋水仙素處理_______________?！敬鸢浮窟x擇育種育種周期長，可選擇范圍有限基因重組通過交配集中在一起誘變育種物理因素或化學(xué)因素多倍體育種萌發(fā)的種子或幼苗【解析】（1）歷史上，古人很早就意識(shí)到種植農(nóng)作物要汰劣留良，從而培育了一些作物，這種育種方法是選擇育種，選擇育種不僅周期長，而且可選擇的范圍是有限的。（2）孟德爾定律提出后，雜交育種被廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物育種，這種育種方法的原理是基因重組。雜交育種方法能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)選擇和培育，從而獲得新品種。（3）能提高突變率，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類型的育種方是誘變育種，利用物理因素或化學(xué)因素處理生物，使其發(fā)生基因突變，從而提高突變率。（4）培育八倍體小黑麥通過多倍體育種，其培育過程常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而使染色體數(shù)目加倍。11．普通小麥中有高稈抗?。═TRR）和矮稈易感?。╰trr）兩個(gè)品種，控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。下圖為某實(shí)驗(yàn)小組利用不同的方法進(jìn)行的三組實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}。

（1）A組育種方法是__________，F(xiàn)2所得矮稈抗病植株的基因型為__________。（2）B組所運(yùn)用的育種方法涉及的遺傳學(xué)原理有____________________，F(xiàn)2中能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病植株所占的比例為__________。（3）C組是最不容易獲得矮稈抗病植株的一組，理由是______________、______________?！敬鸢浮侩s交育種ttRR、ttRr基因重組、染色體變異0基因突變具有低頻性基因突變具有不定向性；基因突變具有多害少利性（寫出兩點(diǎn)）【解析】（1）A組育種方法是雜交育種，F(xiàn)2所得矮稈抗病植株的基因型有ttRR、ttRr。（2）B組所運(yùn)用的育種方法為單倍體育種，涉及的遺傳學(xué)原理有基因重組、染色體變異。F1的基因型為TtRr，產(chǎn)生TR、Tr、tR、tr四種配子，由于花藥離體培養(yǎng)獲得的是單倍體，瘦弱、高度不育，所以不可能獲得能穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病植株。（3）C組育種方法是誘變育種，是最不容易獲得矮稈抗病植株的一組，理由是基因突變具有低頻性、基因突變具有不定向性；基因突變具有多害少利性等特征。12．為獲得二倍體純合高蔓抗病番茄植株（兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳），科學(xué)家采用了如圖所示的方法。

（1）單倍體植株和轉(zhuǎn)基因植株的獲得一般都要通過____________________技術(shù)。盡管花藥細(xì)胞中僅有一個(gè)染色體組，其仍具有____________________性，可以發(fā)育成完整植株。（2）從花藥到單倍體植株和從葉肉細(xì)胞到轉(zhuǎn)基因植株的培養(yǎng)過程中，需要經(jīng)歷____________________和____________________兩個(gè)重要的過程，通過調(diào)整培養(yǎng)基中的____________________可以誘導(dǎo)這兩個(gè)過程的發(fā)生。（3）過程②特選取的花藥中，理論上有____________________比例的花藥適宜作培養(yǎng)材料。（4）④的篩選過程從進(jìn)化角度看，會(huì)使種群基因庫中____________________發(fā)生改變?！敬鸢浮恐参锝M織培養(yǎng)全能脫分化再分化植物激素的種類和比例1/4高蔓抗病基因頻率【解析】（1）單倍體植株和轉(zhuǎn)基因植株的獲得一般都要通過植物組織培養(yǎng)，經(jīng)脫分化、再分化形成。盡管花藥細(xì)胞中僅有一個(gè)染色體組，但因含有全套的遺傳信息，故仍具有全能性。（2）從花藥到單倍體植株和從葉肉細(xì)胞到轉(zhuǎn)基因植株的培養(yǎng)過程中，首先細(xì)胞經(jīng)脫分化，脫去原有的分化狀態(tài)，形成愈傷組織，然后經(jīng)過再分化，形成具有根、芽、莖的胚狀體。通過調(diào)整培養(yǎng)基中的植物激素的種類和比例可以誘導(dǎo)這兩個(gè)過程的發(fā)生。（3）根據(jù)題圖可知子一代是雙雜合子，故能產(chǎn)生4種比例相同的配子，理論上有1/4比例的花藥適宜作培養(yǎng)材料。（4）④人工篩選的是純合高蔓抗病番茄植株，這樣會(huì)使基因庫中高蔓抗病基因頻率發(fā)生改變。13．回答下列關(guān)于遺傳的問題：(1)1910年摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅白眼性狀的遺傳規(guī)律，其使用的科學(xué)研究方法是___________，假設(shè)的內(nèi)容為______________________。(2)對(duì)于摩爾根的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，一些人仍持懷疑態(tài)度，認(rèn)為這樣的平行現(xiàn)象只是偶然巧合而已。布里吉斯的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)徹底消除了這種懷疑。他用白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，在子代的2000～3000只紅眼雌果蠅中會(huì)出現(xiàn)一只白眼雌果蠅，同樣在子代的2000～3000只白眼雄果蠅中會(huì)出現(xiàn)一只紅眼雄果蠅。(注：XY、XO為雄果蠅；XX、XXY為雌果蠅；XXX、YO果蠅胚胎致死)①已知親本白眼雌果蠅和紅眼雄果蠅中只有一方減數(shù)分裂時(shí)染色體分離異常，則發(fā)生異常的一方是___________，子代異常白眼雌果蠅的基因型是___________，異常紅眼雄果蠅的基因型是___________。②布里吉斯根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)一步通過顯微鏡觀察______________________可證明白眼基因位于性染色體上?！敬鸢浮考僬f—演繹法控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因母本XaXaYXAO異常后代的染色體形態(tài)和數(shù)目【解析】（1）摩爾根發(fā)現(xiàn)果蠅白眼性狀的遺傳規(guī)律，其使用的科學(xué)研究方法是假說-演繹法，他發(fā)現(xiàn)在子二代果蠅中出現(xiàn)了白眼的雄蠅，而沒有出現(xiàn)白眼雌蠅，于是他提出控制白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因的假說。（2）①白眼雌果蠅（XaXa）與紅眼雄果蠅（XAY）交配，理論上后代雌蠅（XAXa）均為紅眼，雄蠅均為白眼（XaY），但子代的2000～3000只紅眼雌果蠅中會(huì)出現(xiàn)一只白眼雌果蠅，同樣在子代的2000～3000只白眼雄果蠅中會(huì)出現(xiàn)一只紅眼雄果蠅，結(jié)合XY、XO為雄果蠅；XX、XXY為雌果蠅；XXX、YO果蠅胚胎致死，可知白眼雌果蠅的基因型為XaXaY，紅眼雄果蠅的基因型為XAO，XaXaY是由異常的卵細(xì)胞XaXa和含Y的正常精子受精后形成的，而XAO則是由不含性染色體的異常卵細(xì)胞和含XA的正常精子結(jié)合形成的，所以若親本只有一方減數(shù)分裂時(shí)發(fā)生了異常，則發(fā)生異常的一方是母方，根據(jù)分析可知，子代異常白眼雌果蠅的基因型是XaXaY；異常紅眼雄果蠅的基因型是XAO。②上述變異是染色體數(shù)目變異，可通過顯微鏡觀察異常后代的染色體形態(tài)和數(shù)目得以證實(shí)。14．紅鯽和鯉魚都是二倍體淡水魚。為培育優(yōu)良的淡水魚新品種，科研人員進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答問題。（1）紅鯽與鯉魚不是同一物種，自然條件下存在____________。（2）人工培育紅鯽與鯉魚進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交時(shí)，發(fā)現(xiàn)F1和偶然得到的F2都是二倍體雜交魚，但在F3中出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。推測(cè)其原因可能是F2的雌雄個(gè)體均產(chǎn)生了含________個(gè)染色體組的配子，隨機(jī)結(jié)合后產(chǎn)生的F3中便出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。研究人員觀察四倍體鯽鯉有絲分裂中期的裝片時(shí)，發(fā)現(xiàn)其染色體由________組成，驗(yàn)證了上述推測(cè)。（3）雌核二倍體是指滅活的精子激活卵細(xì)胞發(fā)育成的后代。圖中經(jīng)輻射處理的精子中染色體斷裂失活，這屬于_______變異。（4）為培育出具有生長速度快、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)的改良四倍體鯽鯉，科研人員誘導(dǎo)F3的四倍體鯽鯉進(jìn)行減數(shù)分裂，其同源染色體________后，形成了含有兩個(gè)染色體組的配子。誘導(dǎo)形成雌核二倍體后，雌核二倍體仍能形成含有兩個(gè)染色體組的卵細(xì)胞，可能是減數(shù)第一次分裂時(shí)________的形成受到抑制，導(dǎo)致同源染色體未分離。（5）改良的四倍體鯽鯉與紅鯽是否屬于同一物種？請(qǐng)說出你的觀點(diǎn)，并加以驗(yàn)證____________?！敬鸢浮可掣綦x兩兩套紅鯽和兩套鯉魚的染色體染色體結(jié)構(gòu)聯(lián)會(huì)和分離紡錘體不屬于同一物種。人工誘導(dǎo)改良的四倍體鯽鯉與紅鯽進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，雜交后代產(chǎn)生的三倍體由于減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)紊亂而不育。因此改良的四倍體鯽鯉與紅鯽存在生殖隔離，不屬于同一物種。【解析】（1）紅鯽與鯉魚不是同一物種，自然