高考生物一輪總復(fù)習(xí)：第七單元 生物的變異、育種與進化

高考生物一輪總復(fù)習(xí)：第七單元生物的變異、育種與進化目錄第1講基因突變和基因重組第2講染色體變異第3講人類遺傳病第4講從雜交育種到基因工程第5講現(xiàn)代生物進化理論第1講基因突變和基因重組一、選擇題1．下圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況，圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應(yīng)的序列。有關(guān)敘述正確的是()A．在每個植物細胞中，a、b、c基因都會表達出相應(yīng)蛋白質(zhì)B．a(chǎn)、b互為非等位基因，在親子代間傳遞時可自由組合C．b中堿基對若發(fā)生了增添、缺失或替換，則發(fā)生了基因突變，但性狀不一定改變D．基因在染色體上呈線性排列，基因的首、尾端存在起始密碼子和終止密碼子解析植物細胞會進行基因選擇性表達，并不是所有的基因在同一細胞中都表達，A項錯誤；a、b位于同一條染色體上，不遵循基因自由組合定律，自由組合的條件是非同源染色體上的非等位基因，B項錯誤；b中堿基對發(fā)生改變后，mRNA中對應(yīng)位置的堿基可能改變，但密碼子具有簡并性，性狀不一定改變，C項正確；起始密碼子和終止密碼子位于mRNA上，基因的首、尾端是啟動子和終止子，D項錯誤。答案C2．經(jīng)檢測某生物發(fā)生了基因突變，但其性狀并沒有發(fā)生變化，其原因是()A．遺傳信息沒有改變B．遺傳基因沒有改變C．遺傳密碼沒有改變D．控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸序列沒有改變解析基因突變會導(dǎo)致遺傳信息改變，A項不符合題意；基因突變后遺傳基因發(fā)生改變，相應(yīng)的遺傳密碼也會發(fā)生改變，B、C項不符合題意；由于密碼子的簡并性，基因突變后，若控制合成的蛋白質(zhì)的氨基酸序列沒有改變，則其性狀不會發(fā)生改變，D項符合題意。答案D3．5－溴尿嘧啶(5－BU)是胸腺嘧啶的類似物，可取代胸腺嘧啶。5－BU能產(chǎn)生兩種互變異構(gòu)體，一種是酮式，一種是烯醇式，酮式可與A互補配對，烯醇式可與G互補配對。在含有5－BU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，得到少數(shù)突變型大腸桿菌，突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但A＋T/C＋G的堿基比例不同于原大腸桿菌。下列說法不正確的是()A．5－BU誘發(fā)突變的機制是誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類替換B．5－BU誘發(fā)突變的機制是阻止堿基配對C．培養(yǎng)過程中可導(dǎo)致A/T配對變成C/G配對D．5－BU誘發(fā)突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中解析據(jù)題可知，5－BU誘發(fā)突變的機制是誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基種類替換，A項正確；5－BU誘發(fā)突變的機制并非阻止堿基配對，而是導(dǎo)致堿基對錯配，B項錯誤；據(jù)分析可知，培養(yǎng)過程中可導(dǎo)致A/T配對變成C/G配對，C項正確；基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制的過程中，故5－BU誘發(fā)突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，D項正確。答案B4．某個精原細胞中一對同源染色體上某個基因的一條鏈發(fā)生突變，則該精原細胞分裂產(chǎn)生的4個精細胞中，含有突變基因的細胞數(shù)是()A．1個B．2個C．3個 D．4個解析某個基因的一條鏈發(fā)生突變后，由于DNA是半保留復(fù)制，形成的初級精母細胞中只有一條染色體上的一條姐妹染色單體含突變基因，最終分裂產(chǎn)生的4個精細胞中，只有1個精細胞含突變基因。答案A5．鐮刀型細胞貧血癥病因的發(fā)現(xiàn)，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)史上重要的事件。假設(shè)正常血紅蛋白由H基因控制，突變后的異常血紅蛋白由h基因控制。下列相關(guān)敘述正確是()A．鐮刀型細胞貧血癥屬于單基因遺傳病，該病的癥狀可利用顯微鏡觀察到B．造成鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是一個氨基酸發(fā)生了替換C．h基因與H基因中的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值不同D．利用光學(xué)顯微鏡可觀測到基因H的長度較基因h長解析鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞由中央微凹的圓餅狀變成了彎曲的鐮刀狀，而紅細胞呈紅色，可在顯微鏡下看到其形態(tài)，因此可用顯微鏡觀察鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞，A項正確；造成鐮刀型細胞貧血癥的根本原因是控制血紅蛋白分子中的基因的堿基序列發(fā)生了替換，從而引起所編碼的蛋白質(zhì)的改變，B項錯誤；在雙鏈DNA分子中，A＝T，C＝G，因此A＋G＝C＋T，即嘌呤與嘧啶的比值等于1，因此h基因與H基因的嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值相同，其比值均等于1，C項錯誤；基因在光學(xué)顯微鏡下是觀察不到的，D項錯誤。答案A6．下圖表示基因突變的一種情況，其中a、b是核酸鏈，c是肽鏈。下列說法正確的是()A．a(chǎn)→b→c表示基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄B．圖中由于氨基酸沒有改變，所以沒有發(fā)生基因突變C．圖中氨基酸沒有改變的原因是密碼子具有簡并性D．除圖示情況外，基因突變還包括染色體片段的缺失和增添解析由圖可知，a→b→c表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，A項錯誤；只要DNA中堿基對發(fā)生改變，該基因就發(fā)生了基因突變，B項錯誤；圖中氨基酸沒有發(fā)生改變，是由于密碼子具有簡并性，C項正確；染色體片段缺失和增添屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，D項錯誤。答案C7．一個位于常染色體上的基因，發(fā)生突變導(dǎo)致胚胎畸形且無法存活。以下敘述正確的是()A．若此突變?yōu)殡[性，則突變基因攜帶者均為雌性果蠅B．若此突變?yōu)轱@性，則在存活的個體中存在突變的純合果蠅C．若此突變?yōu)轱@性，則突變雄果蠅和野生型雌果蠅雜交子代只有雄果蠅D．若此突變?yōu)殡[性，兩個突變基因攜帶者產(chǎn)生的子代中雌性個體占一半解析若此突變?yōu)殡[性，因基因位于常染色體上，則突變基因攜帶者為雌性果蠅或雄性果蠅，A項錯誤；一個位于常染色體上的基因發(fā)生突變，若此突變?yōu)轱@性，則在存活的個體中不存在突變的純合果蠅，B項錯誤；基因發(fā)生突變導(dǎo)致胚胎畸形且無法存活，若此突變?yōu)轱@性，則突變雄果蠅為雜合子，野生型雌果蠅為隱性純合子，二者雜交，子代既有雄果蠅，也有雌果蠅，C項錯誤；若此突變?yōu)殡[性，兩個突變基因攜帶者產(chǎn)生的子代中，隱性突變純合子死亡，在存活的個體中，雌雄個體的比值為1∶1，即雌性個體占一半，D項正確。答案D8．A、a和B、b是控制兩對相對性狀的兩對等位基因，位于1號和2號這一對同源染色體上，1號染色體上有部分來自其他染色體的片段，如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A．A和a、B和b的遺傳均遵循基因的分離定律B．A、a和B、b的遺傳遵循基因的自由組合定律C．其他染色體片段移接到1號染色體上的現(xiàn)象稱為基因重組D．A和a基因的根本區(qū)別是組成它們的基本單位的種類不同解析由圖可知，A和a、B和b是位于同源染色體上的等位基因，A和a、B和b的遺傳遵循基因的分離定律，故A項正確；A、a和B、b位于一對同源染色體上，A、a和B、b的遺傳不遵循基因的自由組合定律，故B項錯誤；其他染色體片段移接到1號染色體上的現(xiàn)象為易位，屬于染色體變異，故C項錯誤；A和a是等位基因，他們的根本區(qū)別是堿基的排列順序不同，故D項錯誤。答案A9．下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是()A．將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚苗B．血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些貧血病C．一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個既白化又色盲的兒子D．目的基因被誤插入受體基因的非編碼區(qū)，使受體基因不能表達解析A項中運用染色體變異原理；B項中是由基因突變引起的；C項中是由基因重組產(chǎn)生的；D項中基因工程中受體基因不能表達的原因是原有基因受到了破壞。答案C10．鵪鶉的羽色十分豐富，控制羽色的基因多達26個，其中有4個復(fù)等位基因(A1、A2、A3、a)，A為顯性基因，a為隱性基因；A1、A2、A3之間為共顯性。據(jù)此判斷，下列說法正確的是()A．復(fù)等位基因A1、A2、A3、a的存在說明了基因可以向不同方向突變B．鵪鶉群體中存在不同的羽色體現(xiàn)了物種多樣性C．復(fù)等位基因的出現(xiàn)，主要是基因重組的結(jié)果D．在減數(shù)分裂形成配子時，復(fù)等位基因之間遵循基因的分離和自由組合定律解析復(fù)等位基因A1、A2、A3、a的存在說明了一個基因可以向不同方向突變，A項正確；鵪鶉群體中存在不同羽色體現(xiàn)了基因多樣性，B項錯誤；復(fù)等位基因的出現(xiàn)，主要是基因突變的結(jié)果，C項錯誤；在減數(shù)分裂形成配子時，復(fù)等位基因之間遵循基因的分離定律，不遵循自由組合定律，D項錯誤。答案A二、非選擇題11．下圖表示果蠅某正?；蚱慰刂坪铣啥嚯牡倪^程，a～d表示4種基因突變。a丟失T/A，b由T/A變?yōu)镃/G，c由T/A變?yōu)镚/C，d由G/C變?yōu)锳/T。假設(shè)4種突變都單獨發(fā)生，請回答：注：可能用到的密碼子：天冬氨酸(GAU、GAC)，酪氨酸(UAU、UAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，終止密碼(UAG)。(1)a突變后合成的多肽鏈中氨基酸的順序為__________________________________________________________，在a突變點附近再丟失________個堿基對對性狀影響最小。(2)圖中________突變對性狀無影響。(3)①過程需要的酶是________。(4)在②過程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)，原因是________________________________________________________。解析(1)a突變后的DNA轉(zhuǎn)錄形成的密碼子是GACUAUGGUAUG，對應(yīng)的氨基酸順序為天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸。在a突變點附近再丟失兩個堿基對對性狀的影響最小。(2)由于GAU與GAC均對應(yīng)于天冬氨酸，所以b突變對性狀無影響。(3)轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。(4)由于一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條多肽鏈的合成，所以少量mRNA就可以合成大量的蛋白質(zhì)。答案(1)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸2(2)b(3)RNA聚合酶(4)一個mRNA分子可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條多肽鏈的合成12．回答下列關(guān)于生物變異的問題：(1)如圖甲表示鐮刀型細胞貧血癥的發(fā)病機理。圖中①②表示的遺傳信息流動過程分別是①________；②________；纈氨酸的密碼子(之一)為________。(2)圖乙為基因型AaBB的某動物進行細胞分裂的示意圖。則圖中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因可能是_____________________________________________________。(3)圖丙表示兩種類型的變異。其中屬于基因重組的是________(填序號)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是________(填序號)，從發(fā)生的染色體種類說，兩種變異的主要區(qū)別是_________________________________。解析(1)圖甲中①②表示的過程分別是DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄；由圖可知纈氨酸的密碼子之一是GUA。(2)圖乙姐妹染色單體上基因不同的原因可能是DNA復(fù)制時發(fā)生了基因突變或四分體時期發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換。(3)同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換引起的變異稱為基因重組，非同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換引起的變異稱為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。答案(1)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄GUA(2)發(fā)生了交叉互換或基因突變(3)①②①發(fā)生在同源染色體之間，②發(fā)生在非同源染色體之間13．果蠅是遺傳學(xué)研究的經(jīng)典材料，分析下列與之有關(guān)的遺傳問題：(1)果蠅的灰體和黑檀體由E和e控制，E和e的根本區(qū)別是______________________________________________________?？蒲腥藛T對E和e基因進行測序并比較，發(fā)現(xiàn)e基因的編碼序列缺失一個堿基對。據(jù)此推測，e基因在翻譯時，可能出現(xiàn)________或________。(2)視網(wǎng)膜色素變性病是一種單基因遺傳病，是影響人類健康的重要因素之一。有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某果蠅種群中也有這種單基因遺傳病，為研究人類視網(wǎng)膜色素變性病提供了實驗材料。①為判斷視網(wǎng)膜色素變性病的遺傳方式，請用該種群的果蠅進行相關(guān)實驗，并完成以下內(nèi)容：實驗材料：選擇親本表現(xiàn)型為________的果蠅作為雜交實驗材料。雜交方法：____________________________。實驗結(jié)果：子一代表現(xiàn)型均正常。結(jié)論：視網(wǎng)膜色素變性病的遺傳方式為常染色體上隱性遺傳病。②視網(wǎng)膜色素變性病也有只發(fā)生在X染色體上的隱性遺傳，若用熒光分子標(biāo)記法檢測，女性患者體細胞在有絲分裂中期應(yīng)有________個熒光點。解析(1)E和e是等位基因，二者的根本區(qū)別是脫氧核苷酸(或堿基對)的排列順序不同。e基因的編碼序列缺失一個堿基對，可能導(dǎo)致mRNA中終止密碼提前出現(xiàn)，使翻譯提前終止，也可能導(dǎo)致突變位點及以后對應(yīng)的氨基酸序列均發(fā)生改變。(2)由于視網(wǎng)膜色素變性病的顯隱性未知，判斷視網(wǎng)膜色素變性病的遺傳方式，可選擇具有相對性狀的雌雄果蠅進行正反交實驗，即選擇視網(wǎng)膜色素變性和視網(wǎng)膜色素正常的雌雄果蠅進行正反交實驗。②若視網(wǎng)膜色素變性病是只發(fā)生在X染色體上的隱性遺傳，則女性體細胞中的兩條X染色體上均含有致病基因，在有絲分裂中期每條染色體均含有兩條染色單體，共含有4個致病基因，用熒光分子標(biāo)記法檢測，應(yīng)有4個熒光點。答案(1)脫氧核苷酸(或堿基對)的排列順序不同提前終止從缺失部位以后翻譯的氨基酸序列發(fā)生變化(2)視網(wǎng)膜色素變性和視網(wǎng)膜色素正常正交、反交4第2講染色體變異一、選擇題1．下列有關(guān)水稻的敘述中，正確的是()A．二倍體水稻經(jīng)花藥離體培養(yǎng)，獲得的單倍體植株較弱小，種子也較小B．二倍體水稻經(jīng)過秋水仙素處理，可得到四倍體水稻，稻穗、米粒變大C．四倍體水稻經(jīng)花藥離體培養(yǎng)，可得到二倍體水稻，含兩個染色體組D．四倍體水稻與二倍體水稻雜交，可得到三倍體水稻，稻穗、米粒變小解析二倍體水稻的單倍體植株弱小，且高度不育，難以結(jié)種子，A項錯誤；二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理后染色體加倍，得到四倍體，其營養(yǎng)器官、果實和種子都比較大，B項正確；四倍體水稻經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體，含有兩個染色體組，C項錯誤；四倍體水稻與二倍體水稻雜交后得到三倍體水稻，細胞內(nèi)含三個染色體組，高度不育，不能結(jié)出米粒，D項錯誤。答案B2．下列關(guān)于基因突變和染色體變異的敘述，錯誤的是()A．通過大量雜交實驗，可以確定基因突變是顯性還是隱性B．X射線不僅可以引起基因突變，也可能引起染色體變異C．染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類和數(shù)目的變化D．染色體結(jié)構(gòu)變異可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，而基因突變不能解析通過大量雜交實驗，然后根據(jù)子代表現(xiàn)型可確定該基因突變是顯性突變還是隱性突變，A項正確；X射線處理既可以引起基因突變也可能引起染色體變異，B項正確；染色體片段的重復(fù)不會導(dǎo)致基因種類的變化，C項錯誤；染色體結(jié)構(gòu)變異可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，而基因突變不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到，D項正確。答案C3.番茄是一種二倍體植物。有一種三體番茄，其第6號染色體有三條。在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會時2條隨機配對，另1條不能配對(如圖所示)。設(shè)三體番茄的基因型為AABBb。下列分析中，錯誤的是()A．該三體番茄產(chǎn)生的花粉的基因型為ABB、Ab、ABb、ABB．該三體番茄與正常番茄雜交，后代中變異個體的概率為1/4C．該三體番茄的形成屬于染色體變異，用光學(xué)顯微鏡可觀察到此變異D．該三體番茄的根尖分生區(qū)細胞分裂1次所得子細胞的基因型為AABBb解析三體在聯(lián)會時三條同源染色體隨機配對，然后同源染色體再隨機分到子細胞中，所以會產(chǎn)生ABB、Ab、ABb、AB四種基因型的花粉，A項正確；該三體番茄與正常番茄雜交，后代變異個體的概率為1/2，B項錯誤；三體番茄形成屬于單個染色體數(shù)目變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到，C項正確；根尖分生區(qū)細胞進行的是有絲分裂，所得子細胞的基因型和原細胞相同，即AABBb，D項正確。答案B4．如圖是蝗蟲細胞中同源染色體(A1和A2)的配對情況。下列判斷錯誤的是()A．若A1正常，則A2可能發(fā)生了染色體片段的缺失B．若A2正常，則A1可能發(fā)生了染色體片段的增加C．圖中的變異可以通過光學(xué)顯微鏡觀察到D．該變異不能通過有性生殖遺傳給下一代解析如果A1正常，則A2可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，A項正確；若A2正常，則A1可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，B項正確；染色體可用龍膽紫或者醋酸洋紅染色進行觀察，所以染色體變異可通過光學(xué)顯微鏡觀察，C項正確；染色體結(jié)構(gòu)變異屬于可遺傳變異，能通過有性生殖遺傳給下一代，D項錯誤。答案D5．將人體細胞置于一種培養(yǎng)液中培養(yǎng)時，色覺正?；駼與色盲基因b分別被綠色與紅色熒光標(biāo)記，與白化病有關(guān)的基因A、a分別被紫色與黃色熒光標(biāo)記。在此培養(yǎng)液中培養(yǎng)精原細胞，一段時間后觀察到一個次級精母細胞中有三種顏色的熒光點，其原因不可能是()A．白化病有關(guān)基因所在染色體發(fā)生了基因突變B．色盲有關(guān)基因所在染色體發(fā)生了基因突變C．白化病有關(guān)基因所在染色體發(fā)生了交叉互換D．色盲有關(guān)基因所在染色體發(fā)生了交叉互換解析該次級精母細胞基因型可能為AAXBXb或aaXBXb或AaXBXB或AaXbXb，若是前兩種情況，則原因不可能是交叉互換，因為相關(guān)基因位于X染色體的非同源區(qū)，不會發(fā)生交叉互換。答案D6．如圖所示為基因型AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某種二倍體動物的兩個正處在分裂狀態(tài)的細胞。下列說法正確的是()A．兩個細胞所屬的分裂方式相同B．兩個細胞中染色體組數(shù)和同源染色體對數(shù)相同C．兩個細胞中A、a基因的位置異常，其原因相同D．兩個細胞發(fā)生了相同類型的可遺傳變異解析圖示為基因型AaBb的某種二倍體動物的兩個正處在分裂狀態(tài)的細胞。圖A細胞有同源染色體，呈現(xiàn)的特點是每條染色體排列在細胞中央赤道板上，處于有絲分裂中期，圖B細胞沒有同源染色體，呈現(xiàn)的特點是染色體移向細胞兩極，處于減數(shù)第二次分裂的后期，可見，兩個細胞所屬的分裂方式不同，A項錯誤；兩個細胞中都含有2個染色體組，圖A細胞有2對同源染色體，圖B細胞中沒有同源染色體，B項錯誤；圖A細胞中A、a基因的位置異常是由于發(fā)生了基因突變，圖B細胞中A、a基因的位置異常是由于發(fā)生了基因突變或交叉互換，C項錯誤；已知A和a、B和b這兩對基因獨立遺傳，即分別位于兩對同源染色體上，而圖示的兩個細胞中卻有1條染色體上同時含有a、b基因，說明這兩個細胞都發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，D項正確。答案D7．圖1為某高等動物的一組細胞分裂圖像，A、a、B、b、C、c分別表示染色體；圖2表示該動物某種細胞分裂過程中染色體組數(shù)變化情況。下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)和B染色體上的基因可能會發(fā)生交叉互換B．若圖1中的乙細胞對應(yīng)圖2中的d時期，則m所代表的數(shù)值是1C．甲、乙、丙三個細胞中均含有2個染色體組，但只有丙中不含同源染色體D．丙細胞產(chǎn)生子細胞的過程中會發(fā)生等位基因的分離和非等位基因的自由組合解析交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，a和B染色體是非同源染色體；圖1中的乙細胞是有絲分裂中期，染色體組數(shù)為2；甲、乙、丙三個細胞中均含有2個染色體組，丙細胞處于減數(shù)第二次分裂后期，不含同源染色體；等位基因的分離和非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。答案C8．下列現(xiàn)象中，與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為均有關(guān)的是()①人類的47，XYY綜合征個體的形成②線粒體DNA突變會導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時出現(xiàn)少數(shù)小菌落③三倍體西瓜植株的高度不育④一對等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比⑤卵裂時個別細胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個體A．①② B．①⑤C．③④ D．④⑤解析①人類的47，XYY綜合征個體的形成是X的卵細胞與YY的精子結(jié)合的結(jié)果，所以YY染色體來自精子，減Ⅱ姐妹染色單體沒有分離，與同源染色體聯(lián)會行為無關(guān)；②線粒體DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合不形成染色體，和同源染色體聯(lián)會無聯(lián)系；③三倍體西瓜植株的高度不育正是由于染色體不能正常聯(lián)會的結(jié)果，所以選項中必有此小項；④一對等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比是基因分離的結(jié)果，在于聯(lián)會后的同源染色體的分離；⑤卵裂時個別細胞染色體異常分離，可形成人類的21三體綜合征個體，是指有絲分裂過程，與同源染色體聯(lián)會無關(guān)。答案C9．果蠅灰體對黃體為顯性，相關(guān)基因E、e位于X染色體上。用X射線處理一只灰體雄蠅，然后將其與黃體雌蠅雜交，數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅。檢測發(fā)現(xiàn)，這只灰體雄蠅Y染色體上多了一段帶有E基因的片段。下列判斷不正確的是()A．親代灰體雄蠅變異發(fā)生在胚胎時期B．實驗結(jié)果說明突變具有低頻性C．F1中灰體雄蠅的出現(xiàn)是染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果D．F1灰體雄蠅與黃體雌蠅交配，后代雄蠅都是灰體解析如果親代灰體雄蠅變異發(fā)生在胚胎時期(此時Y染色體上多了一段帶有E基因的片段)，則后代中的雄蠅將均為灰體，這與題中信息矛盾；數(shù)千只子代(F1)中出現(xiàn)一只灰體雄蠅，說明突變具有低頻性；Y染色體上多了一段帶有E基因的片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；由于F1灰體雄蠅的Y染色體上帶有E基因，因此，該灰體雄蠅的后代中雄性個體均為灰體。答案A10．豌豆種群中偶爾會出現(xiàn)一種三體植株(多1條2號染色體)，減數(shù)分裂時2號染色體的任意兩條移向細胞一極，剩下一條移向另一極。下列關(guān)于某三體植株(基因型AAa)的敘述，正確的是()A．該植株來源于染色體變異，這種變異會導(dǎo)致基因種類增加B．該植株在細胞分裂時，含2個A基因的細胞應(yīng)處于減Ⅱ后期C．三體豌豆植株能產(chǎn)生四種配子，其中a配子的比例為1/4D．三體豌豆植株自交，產(chǎn)生Aaa基因型子代的概率為1/9解析由題意可知，該植株發(fā)生了染色體變異，這種變異會導(dǎo)致基因數(shù)量的增加，A項錯誤；該植株在減數(shù)分裂過程中，若減數(shù)第一次分裂后期含A的兩條同源染色體分離進入不同細胞，則含2個A基因的細胞應(yīng)處于減數(shù)第二次分裂的前期、中期或后期，B項錯誤；若該三體植株(基因型AAa)基因組成中的2個A基因分別用A1、A2表示，則該三體植株在減數(shù)分裂過程產(chǎn)生配子的情況有：①A1、A2移向一極，a移向另一極，②A1、a移向一極，A2移向另一極，③A2、a移向一極，A1移向另一極，所產(chǎn)生配子的種類及比例為AA∶A∶Aa∶a＝1∶2∶2∶1，即a配子的比例為1/6，C項錯誤；結(jié)合對C選項的分析，三體豌豆植株自交，產(chǎn)生Aaa基因型子代的概率為2/6Aa(雌配子)×1/6a(雄配子)＋2/6Aa(雄配子)×1/6a(雌配子)＝1/9，D項正確。答案D11．下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述中，正確的是()A．洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內(nèi)誘導(dǎo)36h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲點分裂B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色C．體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精可用于洗滌細胞，固定過程中使用卡諾氏液D．經(jīng)過解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細胞內(nèi)的染色體數(shù)目都加倍解析低溫誘導(dǎo)不會抑制染色體著絲點的分裂，而是使子染色體不能移向細胞的兩極、細胞不能分裂成兩個子細胞；改良苯酚品紅染液的作用是染色，不能用于固定；顯微鏡下觀察，發(fā)生染色體數(shù)目加倍的只有少數(shù)細胞，多數(shù)細胞處于分裂間期，看不到染色體，還有部分細胞有染色體，但可能是正常的有絲分裂。答案C12．下列關(guān)于生物變異的說法，錯誤的是()A．用一定濃度的秋水仙素處理二倍體的單倍體幼苗，可得到純合的二倍體B．豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外來的DNA序列屬于基因突變C．果蠅的某個核基因Q1突變?yōu)镼2后，正常情況下Q1與Q2會出現(xiàn)在同一個配子中D．基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細胞中，則不能通過有性生殖遺傳給后代解析二倍體的單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理可得到純合二倍體，A項正確；基因中插入一段DNA序列屬于基因結(jié)構(gòu)的改變，為基因突變，B項正確；基因突變產(chǎn)生的新基因與原基因互為等位基因，正常情況下，等位基因會在減數(shù)分裂形成配子的過程中分離，進入不同的配子中，C項錯誤；體細胞是不能進行減數(shù)分裂的，所以發(fā)生在體細胞中的基因突變不能通過有性生殖遺傳給后代，D項正確。答案C二、非選擇題13．某男性表現(xiàn)型正常，其一條13號染色體和一條21號染色體發(fā)生了下圖1所示變化。該男性與某染色體組成正常的女性婚配，所生的三個子女染色體組成如圖2所示。據(jù)圖回答：(1)圖1所示的染色體變異類型有________，該變異可發(fā)生在________分裂過程，觀察該變異最好選擇處于________(時期)的胚胎細胞。(2)若不考慮其他染色體，在減數(shù)分裂時，圖2中男性的三條染色體中，任意兩條聯(lián)會并正常分離，另一條隨機移向細胞任一極，則其理論上產(chǎn)生的精子類型有________種，該夫婦生出正常染色體組成的孩子的概率為________。參照4號個體的染色體組成情況，畫出3號個體的染色體組成。解析(1)根據(jù)圖1可知，13號染色體與21號染色體結(jié)合形成了1條染色體，且發(fā)生了染色體片段的丟失，因此染色體變異類型有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。該變異過程既可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，也可發(fā)生在有絲分裂過程中。由于有絲分裂中期的細胞中染色體形態(tài)比較固定，數(shù)目比較清晰，因此最好選擇處于有絲分裂中期的胚胎細胞觀察該變異。(2)若圖2中男性的三條染色體中，任意兩條聯(lián)會并正常分離，另一條隨機移向任一極，則理論上產(chǎn)生的精子類型有13號染色體和21號染色體、易位染色體、21號染色體和易位染色體、13號染色體、13號染色體和易位染色體、21號染色體共6種；該夫婦生出正常染色體(即13號和21號染色體組成正常)孩子的概率為1/6。根據(jù)4號個體的染色體組成情況，3號(13三體)的染色體組成為2條13號染色體、1條易位染色體和1條21號染色體。答案(1)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異有絲分裂和減數(shù)有絲分裂中期(2)61/614．二倍體觀賞植物藍鈴花的花色(紫色、藍色、白色)由三對常染色體上的等位基因(A、a，E、e，F(xiàn)、f)控制，下圖為基因控制物質(zhì)合成的途徑。請分析回答下列問題：(1)研究發(fā)現(xiàn)有A基因存在時花色為白色，則基因A對基因E的表達有________作用。(2)選取純合的白花與紫花植株進行雜交，F(xiàn)1全為紫色，F(xiàn)2中白花、藍花、紫花植株的比例為4∶3∶9，請推斷圖中有色物質(zhì)Ⅱ代表________(填“藍色”或“紫色”)物質(zhì)，親本白花植株的基因型是________，將F2中的紫花植株自交，F(xiàn)3中藍花植株所占的比例是________。(3)基因型為AAeeff的植株和純合的藍花植株雜交，F(xiàn)2植株的表現(xiàn)型與比例為________。(4)已知體細胞中f基因數(shù)多于F基因時，F(xiàn)基因不能表達。下圖是基因型為aaEeFf的兩種突變體類型與其可能的染色體組成(其他染色體與基因均正常，產(chǎn)生的各種配子正常存活)。①圖中甲所示的變異類型是________，基因型為aaEeFff的突變體花色為________。②現(xiàn)有純合的紫花和藍花植株，欲通過一代雜交確定aaEeFff植株屬于圖中的哪一種突變體類型，請完善實驗步驟及結(jié)果預(yù)測。實驗步驟：讓該突變體與________植株雜交，觀察并統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型與比例。結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.若子代中藍∶紫＝3∶1，則其為突變體________。Ⅱ.若子代中________，則其為突變體________。解析(1)根據(jù)題圖分析可知E控制有色物質(zhì)Ⅰ，F(xiàn)控制有色物質(zhì)Ⅱ，但是當(dāng)A基因存在時花色為白色，說明A基因?qū)的表達有抑制作用。(2)選取純合的白花與紫花植株進行雜交，F(xiàn)1全為紫花，F(xiàn)2中白花、藍花、紫花植株的比例為4∶3∶9，說明F1紫花為雙雜合子aaEeFf，則有色物質(zhì)Ⅱ是紫色，有色物質(zhì)Ⅰ是藍色。同時也說明親本白花的基因型是aaeeff，紫花的基因型是aaEEFF，F(xiàn)2中的紫花植株的基因型有aaEEFF(1/9)、aaEEFf(2/9)、aaEeFF(2/9)、aaEeFf(4/9)，它們自交后代藍花(aaE_ff)的比例為2/9×1/4＋4/9×3/4×1/4＝5/36。(3)基因型為AAeeff的植株和純合的藍花植株aaEEff雜交，F(xiàn)2植株的基因型及比例為A_E_ff(白花)∶A_eeff(白花)∶aaE_ff(藍花)∶aaeeff(白花)＝9∶3∶3∶1，即表現(xiàn)型與比例為白花∶藍花＝13∶3。(4)①甲細胞在非同源染色體上多了一個f，為染色體結(jié)構(gòu)變異(或易位)；由于體細胞中f基因數(shù)多于F基因時，F(xiàn)基因不能表達，因此基因型為aaEeFff的突變體花色為藍色。②讓突變體aaEeFff與基因型為aaEEff(藍花)的植株雜交，若子代中藍∶紫＝3∶1，則其為突變體甲；若子代中藍∶紫＝1∶1，則其為突變體乙。答案(1)抑制(2)紫色aaeeff5/36(3)白花∶藍花＝13∶3(4)①染色體結(jié)構(gòu)變異(或易位)藍色②實驗步驟：藍花結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.甲Ⅱ.藍∶紫＝1∶1乙第3講人類遺傳病一、選擇題1．下列有關(guān)人類遺傳病的敘述，正確的是()A．遺傳病一定是自親代遺傳而來，但不一定遺傳給后代B．應(yīng)在人群中隨機抽樣調(diào)查以研究單基因遺傳病的遺傳方式C．多基因遺傳病與環(huán)境因素有一定的關(guān)系，在群體中發(fā)病率較高D．從理論上分析，遺傳病無法根治解析人類遺傳病是因遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。遺傳病不一定自親代遺傳而來，可由基因突變或染色體變異而在當(dāng)代個體中產(chǎn)生，也不一定遺傳給后代，如雜合子患者有可能把正常基因傳給后代；調(diào)查遺傳病的遺傳方式時，應(yīng)該在患者的家系中進行研究，在人群中能開展的是統(tǒng)計發(fā)病率的工作；從理論上分析，只要能修復(fù)病變基因即可根治遺傳病，如基因治療為根治遺傳病開辟了新途徑。答案C2．戈謝病是患者缺乏β－葡糖苷酶－葡糖腦苷脂酶，從而引起不正常的葡糖腦苷脂在細胞內(nèi)積聚所致，患者肝、脾腫大。如圖是用凝膠電泳的方法得到的某患者家系相關(guān)DNA凝膠電泳結(jié)果。據(jù)圖分析，下列推斷錯誤的是()A．該病為常染色體隱性遺傳病B．2號為該病致病基因的攜帶者，5號為雜合子的概率是2/3C．1號和2號再生一個正常男孩的概率是3/8D．該病可通過測羊水中酶的活性和B超檢查來進行產(chǎn)前診斷解析根據(jù)系譜圖中“無中生有”的特點可判斷該病是隱性遺傳病，根據(jù)個體的表現(xiàn)型及電泳結(jié)果可知，3號為顯性純合子，4號為隱性純合子，1號和5號均為雜合子。若該病為伴X染色體隱性遺傳病，則1號不可能為雜合子，故該病為常染色體隱性遺傳病，A項正確；1號和2號均為該病致病基因的攜帶者，5號一定為雜合子，B項錯誤；1號和2號均為該病致病基因攜帶者，二者再生一個正常男孩的概率是(3/4)×(1/2)＝3/8，C項正確；根據(jù)題意可知，該病患者缺乏β－葡糖苷酶－葡糖腦苷脂酶，肝、脾腫大，因此可通過測羊水中酶的活性和B超檢查來進行產(chǎn)前診斷，D項正確。答案B3．下列與遺傳病有關(guān)的敘述，正確的是()A．遺傳病患者生育的后代個體一定帶致病基因B．抗維生素D佝僂病、哮喘和貓叫綜合征三種遺傳病遺傳時都符合孟德爾遺傳定律C．各種遺傳病的發(fā)病率在中老年群體中隨著年齡增加而增加D．在患者后代中多基因遺傳病的發(fā)病率高于單基因遺傳病解析常染色體顯性遺傳病患者Aa的后代可能是aa，不含致病基因，A項錯誤；符合孟德爾遺傳定律的只有單基因遺傳病，抗維生素D佝僂病屬于單基因遺傳病，貓叫綜合征屬于染色體異常遺傳病，B項錯誤；染色體異常遺傳病不會隨中老年個體的年齡增長而改變，C項錯誤；在患者后代中，多基因遺傳病的發(fā)病率遠高于單基因遺傳病，D項正確。答案D4．下列關(guān)于人類遺傳病及其實例的分析中，不正確的是()A．多指、苯丙酮尿癥、原發(fā)性高血壓是單基因遺傳病B．21三體綜合征、貓叫綜合征都是染色體異常引起的C．多基因遺傳病易受環(huán)境因素的影響、在群體中發(fā)病率比較高D．既患血友病又患白化病的孩子的父母可能均表現(xiàn)正常解析單基因遺傳病是指受一對等位基因控制的遺傳病，多指、苯丙酮尿癥是單基因遺傳病，原發(fā)性高血壓屬于多基因遺傳病，A項錯誤；21三體綜合征、貓叫綜合征都是染色體異常引起的，B項正確；多基因遺傳病易受環(huán)境因素的影響、在群體中發(fā)病率比較高，C項正確；血友病和白化病都是隱性遺傳病，因此既患血友病又患白化病的孩子的父母可能均表現(xiàn)正常，D項正確。答案A5．有關(guān)資料表明，我國人群中高度近視的發(fā)病率為1%。某家庭母親、兒子高度近視，父親正常。下列判斷或敘述中最合理的是()A．高度近視發(fā)病率很低，因此為單基因遺傳病B．高度近視發(fā)病率很低，因此為隱性遺傳病C．判斷該遺傳病顯隱性的方法是讓高度近視的男女婚配，若后代中出現(xiàn)正常子女，該病為伴X顯性遺傳病D．根據(jù)母子患病父親正常，還不能判斷該病的致病基因是否位于X染色體上答案D6．下列關(guān)于21三體綜合征和貓叫綜合征的相關(guān)說法中，正確的是()A．都屬于人類遺傳病，由染色體結(jié)構(gòu)變異造成的疾病B．都可通過繪制患者家族遺傳系譜圖研究遺傳規(guī)律C．都可通過顯微鏡觀察羊水中胎兒細胞染色體進行產(chǎn)前診斷D．兩種病與哮喘病、青少年型糖尿病致病原理相同解析21三體綜合征和貓叫綜合征都屬于人類遺傳病，但是21三體綜合征是染色體數(shù)目變異的結(jié)果，A項錯誤；21三體綜合征和貓叫綜合征沒有一定的遺傳規(guī)律，不能通過繪制患者家族遺傳系譜圖研究其遺傳規(guī)律，B項錯誤；染色體變異可通過顯微鏡觀察羊水中胎兒細胞染色體進行產(chǎn)前診斷，C項正確；哮喘病、青少年型糖尿病是多基因遺傳病，與21三體綜合征和貓叫綜合征的致病原理不同，D項錯誤。答案C7．一對夫婦生了個基因型為XBXbY的孩子，已知父親正常，母親為色盲攜帶者。下列分析中正確的是()A．問題可能來自父親，在減數(shù)第一次分裂過程中出現(xiàn)了差錯B．問題可能來自父親，在減數(shù)第二次分裂過程中出現(xiàn)了差錯C．問題一定來自母親，在減數(shù)第一次分裂過程中出現(xiàn)了差錯D．問題一定來自母親，在減數(shù)第二次分裂過程中出現(xiàn)了差錯解析根據(jù)題意分析可知：父親正常，則基因型為XBY；母親為色盲攜帶者，則基因型為XBXb。該夫婦生了個基因型為XBXbY的孩子，可能是XBXb＋Y的受精卵發(fā)育而來，也可能是XBY＋Xb的受精卵發(fā)育而來。若問題來自父親，則孩子是由XBY＋Xb的受精卵發(fā)育而來，XY染色體沒有分離，說明在減數(shù)第一次分裂過程中出現(xiàn)了問題，A項正確，B項錯誤；若問題來自母親，則孩子是由XBXb＋Y的受精卵發(fā)育而來，XB與Xb沒有分離，說明在減數(shù)第一次分裂過程中出現(xiàn)了問題，C、D兩項錯誤。答案A8．下列有關(guān)人類遺傳病的敘述，正確的是()A．21三體綜合征是受一對等位基因控制的遺傳病B．男性血友病患者的女兒結(jié)婚應(yīng)盡量選擇生育男孩C．原發(fā)性高血壓屬于人類遺傳病中的多基因遺傳病D．調(diào)查遺傳病的發(fā)病率需對多個患者家系進行調(diào)查解析人類遺傳病包括多基因遺傳病、單基因遺傳病和染色體異常遺傳病，21三體綜合征屬于染色體異常遺傳病，A項錯誤；血友病是伴X染色體隱性遺傳病，男性血友病患者的女兒可能是攜帶者也可能是患者，若為攜帶著，其與正常男性結(jié)婚，后代女孩全部正常，而男孩有一半患病，若為患者，其與正常男性結(jié)婚，后代女孩全部正常，男孩全部患病，故男性血友病患者的女兒結(jié)婚應(yīng)盡量選擇生女孩，B項錯誤；原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等屬于人類遺傳病中的多基因遺傳病，C項正確；調(diào)查遺傳病的發(fā)病率時，需要在人群中隨機調(diào)查，且要保證調(diào)查的群體足夠大，D項錯誤。答案C9．下表是四種人類遺傳病的親本組合及優(yōu)生指導(dǎo)，不正確的是()選項遺傳病遺傳方式夫妻基因型優(yōu)生指導(dǎo)A地中海貧血病常染色體隱性遺傳Aa×Aa產(chǎn)前診斷B血友病伴X染色體隱性遺傳XhXh×XHY選擇生女孩C白化病常染色體隱性遺傳Bb×Bb選擇生男孩D抗維生素D佝僂病伴X染色體顯性遺傳XdXd×XDY選擇生男孩解析白化病是常染色體遺傳病，男女患病概率相同。答案C10．下列關(guān)于優(yōu)生措施的相關(guān)說法錯誤的是()A．遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等對預(yù)防遺傳病有重要意義B．羊水檢測可檢查出染色體異常遺傳病和多基因遺傳病C．基因診斷出不含致病基因的胎兒也可能患先天性疾病D．經(jīng)B超檢查無缺陷的胎兒也可能患遺傳病解析遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等措施，能夠有效降低遺傳病的發(fā)病率，對預(yù)防遺傳病有重要意義，A項正確；羊水檢測可檢查出染色體異常遺傳病，一般查不出多基因遺傳病，B項錯誤；人類遺傳病主要分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類，基因診斷出不含致病基因的胎兒也有可能患先天性疾病，如染色體異常遺傳病，C項正確；B超檢查只能檢查出胎兒是否患有先天性畸形，不能檢查出是否患有遺傳病，所以經(jīng)B超檢查無缺陷的胎兒也可能患遺傳病，D項正確。答案B11．人類基因組計劃(HGP)對于人類遺傳病的診治和預(yù)防具有重要意義，下列說法正確的是()A．正常人體細胞都含有23對同源染色體，HGP就是測定23條染色體上DNA的堿基序列B．鐮刀型細胞貧血癥，21三體綜合征都可以在顯微鏡下觀察確診C．人類遺傳病可通過遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷完全杜絕D．HGP是一項有著深遠影響的工程，這項工程是沒有負(fù)面影響且有利于人類發(fā)展的解析人類基因組計劃(HGP)需要測定包括22條常染色體和X、Y兩條性染色體在內(nèi)共24條染色體上的DNA序列，A項錯誤；鐮刀型細胞貧血癥患者的紅細胞異常，可以在顯微鏡下觀察到，21三體綜合征患者的細胞中多了一條21號染色體，也可以在顯微鏡下觀察到，B項正確；遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷可以在一定程度上預(yù)防人類遺傳病，C項錯誤；HGP是一項有著深遠影響的工程，有利于人類的發(fā)展，但是也有一定的負(fù)面影響，D項錯誤。答案B二、非選擇題12．圖甲曲線表示各類遺傳病在人體不同發(fā)育階段的發(fā)病風(fēng)險，圖乙是患甲病(顯性基因為A，隱性基因為a)和乙病(顯性基因為B，隱性基因為b)兩種遺傳病的系譜圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)據(jù)圖甲分析：①多基因遺傳病的顯著特點是_______________________________。②染色體異常遺傳病風(fēng)險在出生后明顯低于胎兒期，這是因為__________________________________________________________。③克萊費爾特癥患者的性染色體組成為XXY。父親色覺正常(XBY)，母親患紅綠色盲(XbXb)，生了一個色覺正常的克萊費爾特癥患者，請運用有關(guān)知識進行解釋。_______________________________________________________。(2)圖乙中甲病為________遺傳病。假設(shè)Ⅱ3不是乙病基因的攜帶者，則乙病為________遺傳病，若Ⅲ9與Ⅲ12結(jié)婚，生育的子女患病的概率為________。(3)人類基因組計劃需要對人類的________條染色體進行測序；選樣時通常選擇采集男性血液樣本建立白細胞基因血庫，原因是_________________________________________________________。解析(1)①圖甲中實線代表多基因遺傳病，明顯看出成年人發(fā)病風(fēng)險顯著增加。②大多數(shù)染色體異常遺傳病是致死的，患病胎兒在出生前就死亡了，因此染色體異常遺傳病風(fēng)險在出生后明顯低于胎兒期。③克萊費爾特癥患者的性染色體組成為XXY。父親色覺正常(XBY)，母親患紅綠色盲(XbXb)，生育一個色覺正常的克萊費爾特癥患者，則母親減數(shù)分裂正常，形成Xb卵細胞；父親減數(shù)第一次分裂時，X、Y染色體未正常分離，形成XBY精子；XBY精子與Xb卵細胞結(jié)合形成XBXbY的受精卵，才會生出色覺正常的克萊費爾特癥患者。(2)確定遺傳病類型：由Ⅱ7、Ⅱ8生出無病的Ⅲ11，可知甲病為顯性遺傳病，由Ⅱ7患病、Ⅲ11正常，可知甲病不是伴X染色體顯性遺傳病，而是常染色體顯性遺傳?。挥散?、Ⅱ4生有患病的Ⅲ10，可知乙病為隱性遺傳病，再根據(jù)Ⅱ3不是乙病基因的攜帶者，可知乙病是伴X染色體隱性遺傳。確定Ⅲ9與Ⅲ12的基因型：由Ⅲ9、Ⅲ10、Ⅱ3、Ⅱ4關(guān)于乙病的表現(xiàn)型可推出Ⅱ3、Ⅱ4關(guān)于乙病的基因型分別為XBY、XBXb，所以Ⅲ9的基因型為1/2aaXBXb或1/2aaXBXB，由Ⅲ11知Ⅱ7、Ⅱ8關(guān)于甲病的基因型分別為Aa、Aa，所以Ⅲ12的基因型為1/3AAXBY或2/3AaXBY。最后計算概率：先分析每對基因，分別算出患甲病和乙病的概率，患甲病的概率為1/3＋2/3×1/2＝2/3，患乙病的概率為1/2×1/4＝1/8，則生育的子女中不患病的概率為(1－2/3)×(1－1/8)＝7/24，所以患病的概率＝1－7/24＝17/24。(3)人類細胞中含有23對染色體，但由于男性的性染色體不同，因此人類基因組計劃需要對人類的24條染色體(22條常染色體＋X＋Y)進行測序；男性白細胞攜帶人類的全套遺傳物質(zhì)(遺傳信息)，并且采樣非常方便，因此選樣時通常選擇采集男性血液樣本建立白細胞基因血庫。答案(1)①成年人發(fā)病風(fēng)險顯著增加(或隨著年齡增加發(fā)病人數(shù)急劇上升)②大多數(shù)染色體異常遺傳病是致死的，患病胎兒在出生前就死亡了③母親減數(shù)分裂正常，形成Xb卵細胞；父親減數(shù)第一次分裂時，X、Y染色體未正常分離，最終形成XBY精子；XBY精子與Xb卵細胞結(jié)合形成XBXbY的受精卵(2)常染色體顯性伴X染色體隱性17/24(3)24男性白細胞攜帶人類的全套遺傳物質(zhì)(遺傳信息)，并且采樣非常方便13．在開展高中生物研究性學(xué)習(xí)時，某校部分學(xué)生對高度近視的家系進行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下表。雙親性狀調(diào)查的家庭個數(shù)子女總?cè)藬?shù)子女高度近視人數(shù)男女雙親均正常711972624母方高度近視父方正常51435父方高度近視母方正常41233雙親高度近視41147總計842344647若控制高度近視的基因為D和d，請據(jù)表回答下列問題：(1)請據(jù)表分析高度近視的遺傳方式是________。(2)在調(diào)查過程中，該研究小組同學(xué)對一患高度近視的女生進行家系調(diào)查，該女生的父母視力正常，且有一視力正常的哥哥。①已知在正常視力人群中，雜合子的概率為1/100，該女生的哥哥與一視力正常的女性結(jié)婚，所生子女患高度近視的概率是________。②已知抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，該女生的父母表現(xiàn)正常，則該女生患抗維生素D佝僂病的概率為________。(3)人類遺傳病均可經(jīng)“基因檢測”確診嗎？________(填“是”或“不一定”)。解析(1)根據(jù)雙親正常子女高度近視，且男女比例相當(dāng)可判斷高度近視為常染色體隱性遺傳病。(2)根據(jù)題意所述結(jié)合遺傳系譜圖的繪制要求可繪出遺傳系譜圖，從圖中可知該女生的哥哥基因型為DD或Dd，且DD占1/3，Dd占2/3，他與正常女性結(jié)婚，該正常女性為雜合子Dd的概率為1/100，則他們所生子女高度近視的概率＝2/3×1/100×1/4＝1/600，由于抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，該女生的父母正常，基因型為XaY、XaXa，他們不可能生出患抗維生素D佝僂病的孩子，人類遺傳病有三種，染色體異常遺傳病不能通過基因檢測確診。答案(1)常染色體隱性遺傳(2)①1/600②0(3)不一定解析(1)該植物為自花且閉花受粉植物，故一般情況下，其植株大多為純合子。(2)誘變育種時用γ射線處理利用的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性、低頻性以及多害少利性三個特點，故需要處理大量種子以獲得所需品種。(3)如采用雜交育種的方式，將上述兩個親本雜交，即DDEErr×ddeeRR→F1∶DdEeRr，在F1自交所得的F2中選擇抗病矮莖個體(D_E_R_)，再通過連續(xù)自交及逐代淘汰等純合化的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種(DDEERR)。一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種，育種時間相對較長。若只考慮莖的高度，F(xiàn)1(DdEe)在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)2中表現(xiàn)型及比例為9矮莖(9D_E_)∶6中莖(3D_ee、3ddE_)、1高莖(1ddee)。答案(1)純(2)不定向性、低頻性(3)選擇純合化年限越長矮莖∶中莖∶高莖＝9∶6∶1(4)基因重組和染色體變異遺傳圖解如下：3．水稻是我國最重要的糧食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害，嚴(yán)重危害我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和經(jīng)濟的措施。(1)水稻對Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對相對________。為判斷某抗病水稻是否為純合子，可通過觀察自交子代________來確定。(2)研究發(fā)現(xiàn)，水稻的抗病表現(xiàn)不僅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)編碼的蛋白，也需要Mp基因(A1、A2、A3等)編碼的蛋白。只有R蛋白與相應(yīng)的A蛋白結(jié)合，抗病反應(yīng)才能被激活。若基因型為R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推測這兩種水稻的抗病性表現(xiàn)依次為________。(3)研究人員每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接種水稻品種甲(R1R1r2r2r3r3)，幾年后甲品種喪失了抗病性，檢測水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異。推測甲品種抗病性喪失的原因是____________________________________________________。(4)水稻種植區(qū)的Mp是由不同基因型組成的群體。大面積連續(xù)種植某個含單一抗病基因的水稻品種，將會引起Mp種群______________________________，使該品種抗病性逐漸減弱直至喪失，無法在生產(chǎn)中繼續(xù)使用。(5)根據(jù)本題所述水稻與Mp的關(guān)系，為避免水稻品種抗病性喪失過快，請從種植和育種兩個方面給出建議：________________________________________________________。解析(1)水稻的抗病與感病符合同一種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)型，是一對相對性狀；通過觀察自交子代是否發(fā)生性狀分離來確定純合子、雜合子的情況。(2)基因型為R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，因只有R蛋白與相應(yīng)的A蛋白結(jié)合，抗病反應(yīng)才能被激活，基因型為R1R1r2r2R3R3的水稻沒有R2蛋白與Mp的A2蛋白結(jié)合，抗病反應(yīng)不能被激活；基因型為r1r1R2R2R3R3的水稻中有與A2蛋白結(jié)合的相應(yīng)的R2蛋白，抗病反應(yīng)能被激活，因此這兩種水稻的抗病性表現(xiàn)依次為感病、抗病。(3)每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接種水稻品種甲(R1R1r2r2r3r3)，幾年后甲品種喪失了抗病性，由于水稻的基因沒有變異，只能是Mp(A1A1a2a2a3a3)的A1基因發(fā)生突變，使甲品種R1蛋白沒有與之結(jié)合的A1蛋白，抗病反應(yīng)不能被激活，喪失抗性。(4)由于Mp有多種不同基因型的個體，而單一抗病類型的水稻只對其中一種Mp有抗性，長期種植這一種類型將會引起Mp種群中其他類型的個體大量繁殖，其A基因頻率升高，該品種不能對其他類型的Mp有抗性，導(dǎo)致其抗病性逐漸減弱直至喪失，無法再生產(chǎn)中繼續(xù)使用。(5)為避免單一抗病類型的水稻品種抗病性喪失過快，可以將不同水稻抗病品種(甲、乙、丙)混種；育種時培養(yǎng)同時含有多對抗性基因的純合子品種(如R1R1R2R2R3R3)。答案(1)性狀性狀是否分離(2)感病、抗病(3)Mp的A1基因發(fā)生了突變(4)(A類)基因(型)頻率改變(5)將含有不同抗病基因的品種輪換/間隔種植；將多個不同抗病基因通過雜交整合到一個品種中第4講從雜交育種到基因工程一、選擇題1．下列有關(guān)育種和進化的說法，不正確的是()A．雜交除了可以選育新品種，還可獲得雜種表現(xiàn)的優(yōu)勢B．基因工程可以實現(xiàn)基因在不同種生物之間的轉(zhuǎn)移C．基因頻率是指某個基因占種群中全部基因數(shù)的比率D．二倍體西瓜和四倍體西瓜之間存在生殖隔離解析雜交育種是利用基因重組的原理進行的新品種選育方法，通過雜交獲得的大量雜合子在自然界中還可表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢，A項正確；基因工程的實質(zhì)就是讓一種生物的某種基因?qū)肓硪环N生物的細胞內(nèi)實現(xiàn)基因表達的過程，B項正確；基因頻率是指某種基因占種群中該種基因的全部等位基因數(shù)的比率，C項錯誤；二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交后代為三倍體，不可育，所以二者分屬不同物種，D項正確。答案C2．有人在一大片柑橘林中偶然發(fā)現(xiàn)一株罕見的具有明顯早熟特征的植株，經(jīng)檢測，該變異是由基因突變引起的。研究人員決定利用該植株培育早熟柑橘新品種，下列敘述正確的是()A．該柑橘變異植株的早熟性狀一定是隱性性狀B．用顯微鏡觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可確定基因突變的位置C．用秋水仙素處理變異植株的幼苗就能得到純合早熟品系D．選育早熟品系過程中柑橘種群基因頻率會發(fā)生定向改變解析由于早熟性狀是有人偶然發(fā)現(xiàn)的罕見性狀，故該基因突變最可能是顯性突變，即早熟性狀很可能是顯性性狀，A項錯誤；基因突變在顯微鏡下是觀察不到的，B項錯誤；用秋水仙素處理植株幼苗可使染色體加倍，但如果幼苗是雜合子，則得到的也是雜合子，C項錯誤；人工選擇是定向的，淘汰不需要的個體會使種群基因頻率發(fā)生定向改變，D項正確。答案D3．科研人員發(fā)現(xiàn)某水稻品種發(fā)生突變，產(chǎn)生了新基因SW1，其表達產(chǎn)物能使植株體內(nèi)赤霉素含量下降，從而降低植株高度。將該品種作為親本進行雜交，獲得了后代“IR8水稻”，既高產(chǎn)又抗倒伏。下列敘述正確的是()A．SW1基因通過控制酶的合成，間接控制了生物的性狀B．進行“IR8水稻”的育種時，應(yīng)用的原理是基因突變C．在育種時，科研人員無法讓水稻產(chǎn)生定向突變，這體現(xiàn)了基因突變的低頻性D．“IR8水稻”擁有抗倒伏的性狀，根本原因是體內(nèi)赤霉素含量較低影響植株的生長解析SW1基因表達產(chǎn)物能使植株體內(nèi)赤霉素含量下降，從而降低植株高度，說明基因通過控制酶的合成，間接控制了生物的性狀，A項正確；將該品種作為親本進行雜交，獲得了后代“IR8水稻”，這屬于雜交育種，其原理是基因重組，B項錯誤；在育種時，科研人員無法讓水稻產(chǎn)生定向突變，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，C項錯誤；“IR8水稻”擁有抗倒伏的性狀，直接原因是體內(nèi)赤霉素含量較低影響植株的生長，根本原因是發(fā)生了基因突變，D項錯誤。答案A4．通過一定的手段或方法使生物產(chǎn)生可遺傳的變異，在育種上已有廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于育種的說法，正確的是()A．秋水仙素在多倍體育種和單倍體育種中都有使用，作用原理相同B．X射線可能改變基因的結(jié)構(gòu)，能夠定向獲得優(yōu)良的變異類型C．雜交育種實現(xiàn)了不同親本間性狀的組合，其原理是基因重組，體現(xiàn)在兩親本的受精作用中D．可以使生物產(chǎn)生新基因的育種方法有雜交育種和誘變育種解析多倍體育種中需要使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，單倍體育種在獲得單倍體植物后，需要使用秋水仙素處理其幼苗，使其染色體組加倍，獲得純合子，在這兩種育種方法中秋水仙素都能抑制有絲分裂中紡錘體的形成，A項正確；X射線可能改變基因的結(jié)構(gòu)，誘發(fā)基因突變，基因突變是不定向的，B項錯誤；基因重組體現(xiàn)在親本通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，C項錯誤；可以使生物產(chǎn)生新基因的育種方法是誘變育種，雜交育種不產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合，D項錯誤。答案A5．下列有關(guān)三倍體無子西瓜的敘述，正確的是()A．三倍體無子西瓜是用生長素處理單倍體西瓜幼苗獲得的B．三倍體無子西瓜因其不存在同源染色體而無法產(chǎn)生種子C．秋水仙素可以促進三倍體無子西瓜果實的發(fā)育D．利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可獲得大量三倍體無子西瓜幼苗解析三倍體無子西瓜是用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，得到的種子種下去是三倍體植株，A項錯誤；三倍體無子西瓜因同源染色體有3條，聯(lián)會時出現(xiàn)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子而無法產(chǎn)生種子，B項錯誤；秋水仙素處理可使細胞中染色體數(shù)加倍，生長素能促進三倍體無子西瓜果實的發(fā)育，C項錯誤；利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)三倍體無籽西瓜的細胞，可獲得大量幼苗，D項正確。答案D6．小麥育種專家李振聲育成的“小麥二體異附加系”，能將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到小麥中。普通小麥6n＝42，記為42W；長穗偃麥草2n＝14，記為14E。下圖為普通小麥與長穗偃麥草雜交選育“小麥二體異附加系”示意圖。根據(jù)流程示意圖，下列敘述正確的是()A．普通小麥與長穗偃麥草為同一個物種，雜交產(chǎn)生的F1為四倍體B．①過程可用低溫抑制染色體著絲點分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍C．乙中長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會，產(chǎn)生8種染色體數(shù)目的配子D．丁自交產(chǎn)生的子代中，含有兩條長穗偃麥草染色體的植株戊占1/2解析長穗偃麥草與普通小麥?zhǔn)莾蓚€物種，A項錯誤；①過程可用低溫抑制紡錘體的形成而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，B項錯誤；乙中長穗偃麥草(42W＋7E)的染色體不能聯(lián)會，會產(chǎn)生8種染色體數(shù)目的配子(21W＋0E、21W＋1E、21W＋2E、21W＋3E、21W＋4E、21W＋5E、21W＋6E、21W＋7E)，C項正確；丁產(chǎn)生的配子是21W＋0E和21W＋1E，所以丁自交產(chǎn)生的子代中，含有兩條長穗偃麥草染色體的植株戊占1/4，D項錯誤。答案C7．如圖表示新品種(或新物種)的不同育種方法，下列分析錯誤的是()A．①②③過程的育種方法能產(chǎn)生新的基因型，⑥過程的育種方法能產(chǎn)生新的基因B．④⑤過程的育種和⑦過程的育種原理相同，均利用了染色體變異的原理C．②③過程自交的目的不同，后者是篩選符合生產(chǎn)要求的純合子D．圖中A、B、C、D、E、F體細胞中的染色體數(shù)相等，通過⑦過程產(chǎn)生的新物種的染色體數(shù)是B的兩倍解析①②③過程的育種方法為雜交育種，能產(chǎn)生新的基因型，⑥過程是誘變育種，原理是基因突變，能產(chǎn)生新的基因，A項正確；④⑤過程為單倍體育種，⑦過程是多倍體育種，它們的育種原理相同，均利用了染色體變異的原理，B項正確；②③過程自交的目的不同，前者是產(chǎn)生符合生產(chǎn)要求的性狀，后者是篩選符合生產(chǎn)要求的純合子，C項正確；圖中E幼苗是由花藥發(fā)育而來的，為單倍體植株，體細胞中染色體數(shù)目是C品種的一半，D項錯誤。答案D8．下列有關(guān)生物變異和育種的敘述，正確的是()A．單倍體育種的目的是獲得莖稈粗壯、營養(yǎng)豐富的植株B．雜交育種可將優(yōu)良性狀從一個物種轉(zhuǎn)移到另一個物種C．誘變育種能定向改變生物的性狀，獲得人們所需的品種D．秋水仙素在單倍體育種和多倍體育種過程中的作用相同解析一般來講，單倍體育種的目的是獲得能夠穩(wěn)定遺傳的純合子，A項錯誤；雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法，B項錯誤；誘變育種的原理是基因突變，而基因突變具有不定向性，C項錯誤；秋水仙素在單倍體育種和多倍體育種過程中的作用相同，都是抑制紡錘體的形成，D項正確。答案D9．下圖所示是育種專家利用染色體部分缺失原理，對棉花品種的培育過程。相關(guān)敘述正確的是()A．圖中涉及的變異只有染色體結(jié)構(gòu)的變異B．粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體缺失的結(jié)果C．白色棉N自交后代會發(fā)生性狀分離，不能穩(wěn)定遺傳D．深紅棉S與白色棉N雜交，產(chǎn)生深紅棉的概率為1/4解析太空育種涉及基因突變，粉紅棉M的產(chǎn)生過程中有染色體結(jié)構(gòu)變異；從粉紅棉M及深紅棉S的染色體及基因組成可以看出，粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體缺失的結(jié)果；白色棉N相當(dāng)于純合子，自交后代不會發(fā)生性狀分離，能穩(wěn)定遺傳；深紅棉S與白色棉N雜交，產(chǎn)生深紅棉的概率為0。答案B10．欲獲得能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，某生物育種小組用基因型為Dd的玉米通過兩種方法進行育種實驗，第一種育種方法為連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體，第二種育種方法為隨機交配并逐代淘汰隱性個體。下列說法正確的是()A．上述兩種育種方法所遵循的原理為基因重組B．上述兩種育種過程中，子代的基因頻率始終不變C．通過上述兩種育種方法所得的F2中Dd的頻率相等D．第一種育種方法比第二種育種方法的育種效率更高解析因只涉及一對基因，不存在基因重組，A項錯誤；因為逐代淘汰隱性個體，因此d基因頻率下降，B項錯誤；兩種方法得到的F1都是1/3DD和2/3Dd，自交并逐代淘汰隱性個體時，F(xiàn)2為2/5Dd和3/5DD；隨機交配并逐代淘汰隱性個體，F(xiàn)2為1/2DD和1/2Dd，C項錯誤；第一種育種方法比第二種育種方法的育種效率更高，D項正確。答案D11．果蠅的體色中灰身對黑身為顯性，由位于常染色體上的B、b基因控制，只含有其中一個基因的個體致死。如圖為果蠅培育和雜交實驗的示意圖。下列敘述錯誤的是()A．乙屬于誘變得到的染色體變異個體B．通過②篩選時，含異常染色體的個體均為雌性C．F1中有1/2果蠅的細胞中含有異常染色體D．F1中雌性個體的體色理論上均為灰色解析據(jù)圖分析，在60Co照射下，乙的B基因片段移接到X染色體上，因此乙屬于誘變得到的染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位的變異個體。甲配子F1基因型乙配子BXBBYOXBOYbXBbXBX(灰身雌性)BbXY(灰身雄性)bOXBX(灰身雌性)bOXY(死亡)注：表中XB表示易位后的基因，O表示配子中缺失該基因。由上表可知，通過②篩選含異常染色體的個體基因型為BbXBX、bOXBX，均為雌性；F1中有2/3果蠅的細胞中含有異常染色體；理論上，F(xiàn)1中雌性個體均為灰色。答案C二、非選擇題12.已知小麥高產(chǎn)(H)對低產(chǎn)(h)為顯性，抗病(R)對不抗病(r)為顯性，兩對基因自由組合，體細胞染色體數(shù)為42?，F(xiàn)用基因型為HHrr、hhRR的小麥品系，通過單倍體育種選育能穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)、抗病小麥新品種。(1)首先利用題中提供的兩個小麥品系進行雜交實驗，得F1，F(xiàn)1基因型為________，再對F1的花藥進行離體培養(yǎng)。(2)在離體培養(yǎng)過程中，單倍體有一部分能自然加倍成為二倍體植株，該二倍體植株的花粉表現(xiàn)為________(填“可育”或“不育”)，花粉細胞中染色體數(shù)為________。(3)在離體培養(yǎng)過程中，一部分花藥壁細胞能發(fā)育成植株，該植株________(填“可結(jié)實”或“不結(jié)實”)。(4)自然加倍植株和花藥壁植株中存在高產(chǎn)、抗病的表現(xiàn)型。為獲得能穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)、抗病新品種，本實驗應(yīng)選以上兩種植株中的________植株，因為_____________________________________。(5)鑒別上述自然加倍植株與花藥壁植株的方法是_____________________________________________________。解析(1)單倍體育種的第一步是雜交，題中兩品種雜交產(chǎn)生F1(HhRr)，取F1的花藥進行離體培養(yǎng)。(2)單倍體自然加倍和人工加倍結(jié)果都相同，可以得到正常二倍體植株，可以進行正常的減數(shù)分裂，得到正常的配子，所以花粉表現(xiàn)為可育，其細胞中染色體數(shù)為正常體細胞的一半(21條)。(3)因為花藥壁細胞為體細胞，含有兩個染色體組，所以該植株可以結(jié)實。(4)單倍體植株的染色體加倍后得到的是純合子，高產(chǎn)、抗病性狀可以穩(wěn)定遺傳，而花藥壁植株為雜合子，后代會出現(xiàn)性狀分離，所以育種應(yīng)選自然加倍的植株。(5)鑒別自然加倍植株與花藥壁植株的實質(zhì)是鑒別其基因型，植物基因型鑒別的最佳方法是自交，如果后代只有一種表現(xiàn)型，則為自然加倍的植株，如果后代有性狀分離，則為花藥壁植株。答案(1)HhRr(2)可育21(3)可結(jié)實(4)自然加倍自然加倍植株的基因型是純合的，花藥壁植株的基因型是雜合的(5)讓兩種植株分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株，子代發(fā)生性狀分離的是花藥壁植株13.水稻的雜種表現(xiàn)為生長和產(chǎn)量的優(yōu)勢，但水稻一般是自花傳粉且去雄困難，很難實施人工雜交，袁隆平等成功培育出高產(chǎn)雜交水稻的關(guān)鍵是在野生稻中找到了雄性不育植株。科學(xué)研究已證明水稻雄性是否可育是由細胞核基因(可育基因R對不育基因r為顯性)和細胞質(zhì)基因(可育基因為N，不育基因為S，細胞質(zhì)中基因都成單存在，子代的細胞質(zhì)基因全部來自母方)共同控制的。基因R能夠抑制基因S的表達，當(dāng)細胞質(zhì)中有基因N時，植株都表現(xiàn)為雄性可育。如圖表示利用雄性不育植株培育雜種水稻的過程，請回答下列問題：P♂N(RR)或S(RR)×♀S(rr)↓?↓F1N(RR)或S(RR)S(Rr)大田生產(chǎn)中用于播種(1)根據(jù)上述信息推測水稻雄性可育植株的基因型共有________種，利用雄性不育植株進行雜交共有________種雜交組合。(2)上圖中雜交獲得的種子播種后，發(fā)育成的植株恢復(fù)雄性可育的原因是________________________________________________________。(3)雜交水稻需年年育種，但上述育種過程不能保留雄性不育植株，請參照題圖中的遺傳圖解模式，寫出長期穩(wěn)定獲得雄性不育植株的育種方案。解析(1)根據(jù)題干信息可知，只有S(rr)表現(xiàn)雄性不育，N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)均表現(xiàn)為雄性可育，共5種。利用雄性不育作為母本，與雄性可育個體(5種基因型)進行雜交，一共有5種雜交組合。(2)由雄性不育個體作為母本，其產(chǎn)生的卵細胞為S(r)，父本產(chǎn)生的精子中含有R基因，會導(dǎo)致該種子播種后，發(fā)育成的植株恢復(fù)雄性可育。(3)雜交水稻需年年育種，但上述育種過程不能保留雄性不育植株，若要長期穩(wěn)定獲得雄性不育植株，可以讓N(rr)不斷自交獲得雄性可育個體，讓N(rr)與S(rr)雜交獲得S(rr)，遺傳圖解見答案。答案(1)55(2)來自父本的R基因使后代恢復(fù)雄性可育(3)如圖14．研究人員培育出了體細胞中含有兩個外源抗蟲基因(T)的某轉(zhuǎn)基因雌雄異株植物。這兩個基因在染色體上的整合位點如圖1所示(p、q表示一對同源染色體)。已知體細胞中含有兩個抗蟲基因的植株表現(xiàn)為強抗蟲，含有一個抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的植株不抗蟲，且1/2的弱抗蟲幼苗和3/4的不抗蟲幼苗會死亡。請回答下列問題：(1)若該轉(zhuǎn)基因植物雌株的一個原始生殖細胞在減數(shù)分裂過程中，染色體p的一條染色單體上含有基因T的片段與染色體q上的相應(yīng)同源區(qū)域發(fā)生交叉互換，則此過程發(fā)生的時期是________，由此產(chǎn)生的雌配子的基因組成是________(不含T基因用T0表示，含有1個T基因用T1表示，以此類推)。如果讓該轉(zhuǎn)基因植物雌株與________雜交，子代出現(xiàn)的表現(xiàn)型為________，則可以證明在雌配子形成過程中未發(fā)生上述情況的交叉互換。(2)已知該植物紅花對白花為顯性(相關(guān)基因用R、r表示)。若培育的該轉(zhuǎn)基因植物中，有一雄株體細胞中相關(guān)基因與染色體的位置如圖2所示，且該植株能進行正常的減數(shù)分裂。請問：①由一棵普通植株得到該變異植株，涉及的變異類型有________和________。②取該變異植株的花粉進行離體培養(yǎng)，得到的成熟紅花植株中，強抗蟲個體所占的比例為________。解析(1)根據(jù)減數(shù)分裂的過程分析，同源染色體交叉互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期；由于染色體p的一條染色單體上含有基因T的片段與染色體q上的相應(yīng)同源區(qū)域發(fā)生交叉互換，則形成的配子可能含有0、1或2個T基因，因此產(chǎn)生的雌配子的基因組成為T0或T1或T2；如果在雌配子形成過程中未發(fā)生上述情況的交叉互換，則讓該轉(zhuǎn)基因植物雌株與非轉(zhuǎn)基因普通雄性植株雜交，子代全部表現(xiàn)為弱抗蟲。(2)①據(jù)圖分析，圖2中插入了兩個T基因，屬于基因重組；q染色體一部分片段易位到含R的染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異。②取該變異植株的花粉進行離體培養(yǎng)，得到的成熟紅花植株中，RTT∶RT＝1∶1，由于RT有一半會死亡，因此強抗蟲個體所占的比例為2/3。答案(1)四分體時期T0或T1或T2非轉(zhuǎn)基因普通雄性植株全為弱抗蟲(2)①基因重組染色體結(jié)構(gòu)變異②2/3第5講現(xiàn)代生物進化理論一、選擇題1．英國椒花蛾身體和翅有淺灰色斑點。隨著工業(yè)發(fā)展，煤煙等污染使該蟲棲息的樹干變成黑色。到十九世紀(jì)末，英國各工業(yè)區(qū)發(fā)現(xiàn)了越來越多的黑色椒花蛾，這種變化說明()A．自然選擇決定生物進化的方向B．生物突變都是有害的C．生物自發(fā)突變的頻率很低D．基因突變和重組是定向的解析自然選擇決定生物進化的方向；突變的有害和有利取決于是否適合當(dāng)前的環(huán)境；題干中敘述的現(xiàn)象不能說明自發(fā)突變頻率很低；變異是不定向的。答案A2．達爾文明確指出人類可能與黑猩猩具有共同的原始祖先，但從染色體數(shù)目看，人類23對、黑猩猩24對，讓人們對達爾文的學(xué)說產(chǎn)生懷疑。生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)黑猩猩的兩條染色體(2A和2B)經(jīng)拼接與人類2號染色體相似，據(jù)此提出融合假說。下列分析錯誤的是()A．若融合假說成立，在共同原始祖先進化成人類的過程中發(fā)生了染色體變異B．人和黑猩猩的生存環(huán)境差異較大是長期自然選擇的結(jié)果C．融合假說說明染色體變化是新物種形成的直接原因D．DNA分子雜交能為融合假說提供證據(jù)解析根據(jù)題意分析，若融合假說成立，則在進化過程中，黑猩猩的兩條染色體(2A和2B)經(jīng)拼接和人類2號染色體相似，說明發(fā)生了染色體變異，A項正確；達爾文明確指出人類可能與黑猩猩具有共同的原始祖先，則兩者的生存環(huán)境差異較大是長期自然選擇的結(jié)果，B項正確；新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離，是長期自然選擇的結(jié)果，C項錯誤；黑猩猩的兩條染色體(2A和2B)經(jīng)拼接和人類2號染色體相似，因此DNA分子雜交能為融合假說提供證據(jù)，D項正確。答案C3．下列說法符合現(xiàn)代生物進化理論的是()A．種群基因庫的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因B．如果沒有突變，只有自然選擇，生物仍能進化C．隔離是新物種形成的必要條件，也是生物進化的必要條件D．自然選擇是對種群的有利基因進行選擇，且決定了新基因的產(chǎn)生解析產(chǎn)生生殖隔離是形成新物種的標(biāo)志，不同的物種，種群的基因庫一定有很大差異，基因庫的不同是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因，A項正確；突變和基因重組為生物進化提供原材料，沒有突變，就沒有新的等位基因產(chǎn)生，自然選擇則失去了原材料，生物不可能發(fā)生進化，B項錯誤；隔離不是生物進化的