高考生物大二輪專題復(fù)習(xí)-專題6-生物的變異、育種和進(jìn)化

[考綱要求]1.基因重組及其意義(Ⅱ)2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)4.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)5.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)6.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)7.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成(Ⅱ)1．(2020·全國(guó)卷Ⅲ)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過(guò)程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上，人們又通過(guò)雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}：一粒小麥×斯氏麥草(AA)(BB)雜種一擬二粒小麥×滔氏麥草(AABB)(DD)雜種二普通小麥(AABBDD)(1)在普通小麥的形成過(guò)程中，雜種一是高度不育的，原因是_____________________________________________。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細(xì)胞中有________條染色體。一般來(lái)說(shuō)，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點(diǎn)是________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有_____________________(答出1點(diǎn)即可)。(3)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通小麥品種(純合體)，甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路________________________________________________________________。答案(1)無(wú)同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂42營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高；莖稈粗壯(2)秋水仙素處理(3)甲、乙兩個(gè)品種雜交，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏，且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株解析(1)雜種一是一粒小麥和斯氏麥草雜交的產(chǎn)物，細(xì)胞內(nèi)含有一粒小麥和斯氏麥草的各一個(gè)染色體組，所以細(xì)胞內(nèi)不含同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，因此高度不育；普通小麥含有6個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有7條染色體，所以體細(xì)胞有42條染色體；多倍體植株通常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。(2)人工誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體加倍可以采用秋水仙素處理。(3)為獲得穩(wěn)定遺傳的抗病抗倒伏的小麥，可以利用雜交育種，設(shè)計(jì)思路如下：將甲和乙兩品種雜交獲得F1，將F1植株進(jìn)行自交，選取F2中既抗病又抗倒伏的，且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株，即為穩(wěn)定遺傳的抗病又抗倒伏的植株。2．(2016·全國(guó)卷Ⅲ)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來(lái)源?；卮鹣铝袉栴}：(1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對(duì)的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者_(dá)_______。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以________為單位的變異。(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體，則最早在子________代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子________代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子________代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子________代中能分離得到隱性突變純合體。答案(1)少(2)染色體(3)一二三二解析(1)基因突變涉及某一基因中堿基對(duì)的增添、缺失和替換，而染色體變異往往涉及許多基因，每個(gè)基因都由多個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成，故基因突變所涉及的堿基對(duì)的數(shù)目比染色體變異少。(2)染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。(3)根據(jù)題干信息“AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體”。若AA植株發(fā)生隱性突變，F(xiàn)1(Aa)自交，子二代的基因型為AA、Aa、aa，則最早在子二代中能觀察到該隱性突變的性狀，且最早在子二代中能分離得到隱性突變的純合體。若aa植株發(fā)生顯性突變，則最早在子一代中可觀察到該顯性突變的性狀，F(xiàn)1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型為AA、Aa、aa，由于基因型為AA和Aa的個(gè)體都表現(xiàn)為顯性性狀，欲分離出顯性突變純合體，需讓F2自交，基因型為AA的個(gè)體的后代(F3)不發(fā)生性狀分離，則最早在子三代中能分離得到顯性突變的純合體。3．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)回答下列問題：(1)大自然中，獵物可通過(guò)快速奔跑來(lái)逃脫被捕食，而捕食者則通過(guò)更快速的奔跑來(lái)獲得捕食獵物的機(jī)會(huì)，獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為__________。(2)根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過(guò)程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是______________________________________________________________。(3)太陽(yáng)能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的主要過(guò)程是_______________________________________________。分解者通過(guò)__________________________________________來(lái)獲得生命活動(dòng)所需的能量。答案(1)協(xié)同進(jìn)化(或共同進(jìn)化)(2)捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的生存提供機(jī)會(huì)(3)綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中呼吸作用將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物中的有機(jī)物分解解析(1)不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間，在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化，獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為共同進(jìn)化。(2)“收割理論”是指捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面，為其他物種的形成騰出空間，有利于增加物種的多樣性。(3)太陽(yáng)能進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的主要途徑是生產(chǎn)者的光合作用，綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在有機(jī)物中。分解者通過(guò)呼吸作用將動(dòng)植物遺體和動(dòng)物排遺物中的有機(jī)物分解來(lái)獲得生命活動(dòng)所需的能量。4．(2021·湖南選擇性考試)血漿中膽固醇與載脂蛋白apoB-100結(jié)合形成低密度脂蛋白(LDL)，LDL通過(guò)與細(xì)胞表面受體結(jié)合，將膽固醇運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)，從而降低血漿中膽固醇含量。PCSK9基因可以發(fā)生多種類型的突變，當(dāng)突變使PCSK9蛋白活性增強(qiáng)時(shí)，會(huì)增加LDL受體在溶酶體中的降解，導(dǎo)致細(xì)胞表面LDL受體減少。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．引起LDL受體缺失的基因突變會(huì)導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高B．PCSK9基因的有些突變可能不影響血漿中LDL的正常水平C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突變會(huì)導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高D．編碼apoB-100的基因失活會(huì)導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高答案C解析LDL受體缺失，則LDL不能將膽固醇運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，導(dǎo)致血漿中的膽固醇含量升高，A正確；由于密碼子的簡(jiǎn)并性等原因，PCSK9基因的某些突變不改變編碼的氨基酸或編碼的氨基酸改變但蛋白質(zhì)的活性不發(fā)生改變，則不影響血漿中LDL的正常水平，B正確；引起PCSK9蛋白活性增強(qiáng)的基因突變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞表面LDL受體數(shù)量減少，使血漿中膽固醇的含量升高，C錯(cuò)誤；編碼apoB-100的基因失活，則apoB-100蛋白減少，與血漿中膽固醇結(jié)合形成LDL減少，進(jìn)而被運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的膽固醇減少，使血漿中的膽固醇含量升高，D正確。5．(2021·廣東選擇性考試)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Bc成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限C．秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株D．自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育答案A解析白菜型油菜2n＝20，表明白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，而Bc是通過(guò)卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的單倍體，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；Bc是通過(guò)卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Bc只含有一個(gè)染色體組，細(xì)胞中無(wú)同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子而高度不育，D正確。6.(2020·山東等級(jí)考)在細(xì)胞分裂過(guò)程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會(huì)連接在一起，著絲點(diǎn)分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。若某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲點(diǎn)間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，關(guān)于該細(xì)胞的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)B．其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變C．其子細(xì)胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段D．若該細(xì)胞基因型為Aa，可能會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞答案C解析由題干信息可知，著絲點(diǎn)分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，故可以在有絲分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)，A正確；出現(xiàn)“染色體橋”后，在兩個(gè)著絲點(diǎn)間任意位置發(fā)生斷裂，可形成兩條子染色體分別移向細(xì)胞兩極，其子細(xì)胞中染色體數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變，B正確；“染色體橋”現(xiàn)象使姐妹染色單體之間發(fā)生了片段的連接，不會(huì)出現(xiàn)非同源染色體片段，C錯(cuò)誤；若該細(xì)胞的基因型為Aa，出現(xiàn)“染色體橋”后著絲點(diǎn)間發(fā)生斷裂時(shí)，一條姐妹染色單體上的a轉(zhuǎn)接到了另一條姐妹染色體上，則會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞，D正確。7．(2021·湖南選擇性考試)金魚系野生鯽魚經(jīng)長(zhǎng)期人工選育而成，是中國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶?，F(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．金魚與野生鯽魚屬于同一物種B．人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生多種形態(tài)C．鯽魚進(jìn)化成金魚的過(guò)程中，有基因頻率的改變D．人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向答案B解析由題干中信息“自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代”可知，金魚與野生鯽魚屬于同一物種，A正確；人工選擇可以積累人類喜好的變異，淘汰人類不喜好的變異，只對(duì)金魚的變異類型起選擇作用，不能使金魚發(fā)生變異，而且人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向，B錯(cuò)誤，D正確；種群進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，因此，鯽魚進(jìn)化成金魚的過(guò)程中，存在基因頻率的改變，C正確?？键c(diǎn)全國(guó)Ⅰ卷5年考情分析熱度20172018201920202021變異基因突變與基因重組T6[6分]T32(1)[3分]★★染色體變異育種T32(2)[6分]★生物進(jìn)化現(xiàn)代生物進(jìn)化理論共同進(jìn)化與多樣性T29(1)(2)[6分]★每年本專題考查的分值12分9分五年均分4．2分考點(diǎn)全國(guó)Ⅱ卷5年考情分析熱度20172018201920202021變異基因突變與基因重組染色體變異T4[6分]★育種生物進(jìn)化現(xiàn)代生物進(jìn)化理論共同進(jìn)化與多樣性每年本專題考查的分值6分五年均分1．2分考點(diǎn)全國(guó)Ⅲ卷5年考情分析熱度20162017201820192020變異基因突變與基因重組T32(1)[2分]★染色體變異T32(2)[2分]★育種T32[10分]★生物進(jìn)化現(xiàn)代生物進(jìn)化理論共同進(jìn)化與多樣性每年本專題考查的分值4分10分五年均分2．8分1．雄性藍(lán)孔雀尾屏很大，使其逃避天敵的能力下降，但這一特性對(duì)雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加，并使該特性代代保留。下列相關(guān)敘述正確的是()A．孔雀開屏是在向異性傳遞物理信息，有利于種群的繁衍B．藍(lán)孔雀種群進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是突變和基因重組C．對(duì)配偶的選擇屬于種群內(nèi)部因素，不會(huì)影響種群基因頻率D．雄性藍(lán)孔雀大尾屏的有害或有利并不是絕對(duì)的答案D解析據(jù)“雄性藍(lán)孔雀尾屏很大，使其逃避天敵的能力下降，但這一特性對(duì)雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加，并使該特性代代保留”，推知雄性藍(lán)孔雀大尾屏的有害或有利并不是絕對(duì)的，D正確；孔雀開屏是在向異性傳遞行為信息，有利于種群的繁衍，A錯(cuò)誤；藍(lán)孔雀種群進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，對(duì)配偶的選擇會(huì)影響種群基因頻率，B、C錯(cuò)誤。2．果蠅的性別決定是XY型，性染色體數(shù)目異常會(huì)影響果蠅的性別特征甚至使果蠅死亡，如：性染色體組成為XO的個(gè)體為雄性，XXX、OY的個(gè)體胚胎致死。果蠅紅眼和白眼分別由基因R和r控制。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)一只異常果蠅，該果蠅左半側(cè)表現(xiàn)為白眼雄性，右半側(cè)表現(xiàn)為紅眼雌性。若產(chǎn)生該果蠅的受精卵染色體組成正常，且第一次分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞核中只有一個(gè)細(xì)胞核發(fā)生變異，則該受精卵的基因型及變異細(xì)胞核產(chǎn)生的原因可能是()A．XRXr；含基因R的X染色體丟失B．XrXr；含基因r的X染色體丟失C．XRXr；含基因r的X染色體結(jié)構(gòu)變異D．XRXR；含基因R的X染色體結(jié)構(gòu)變異答案A解析由題意可知，該果蠅一半為白眼雄性，基因型可能為XrY或XrO；另一半為紅眼雌性，基因型可能為XRXR或XRXr，而該果蠅受精卵正常，第一次分裂產(chǎn)生的一個(gè)細(xì)胞異常。若受精卵為XrY或XrO，則不會(huì)出現(xiàn)一半的紅眼雌性；受精卵為XRXR，需要一條X染色體丟失，另一條X染色體R基因丟失或突變?yōu)閞才會(huì)出現(xiàn)一半的白眼雄性；受精卵為XRXr，且第一次分裂時(shí)XR丟失，可能出現(xiàn)一半白眼雄性(XrO)，一半紅眼雌性(XRXr)。3．我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)將單倍體釀酒酵母的16條染色體融合，創(chuàng)建了僅含單條染色體的真核細(xì)胞——釀酒酵母菌株S，打開了人造生命的大門。關(guān)于釀酒酵母菌株S的敘述，不正確的是()A．融合過(guò)程屬于染色體變異B．單條染色體上沒有等位基因C．融合的DNA是單鏈結(jié)構(gòu)D．菌株S可以進(jìn)行有絲分裂答案C解析將16條天然染色體融合成為1條，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，A正確；等位基因位于同源染色體上，釀酒酵母菌株S只含一條融合的染色體，且由單倍體釀酒酵母的16條染色體融合而來(lái)，沒有等位基因，B正確；細(xì)胞中的DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；釀酒酵母菌株S是真核細(xì)胞，含染色體，可以進(jìn)行有絲分裂，D正確。4．線蟲的npr-1基因編碼一種G蛋白偶聯(lián)受體，該基因突變后(突變基因NPR-1)，其編碼的蛋白質(zhì)第215位氨基酸殘基由纈氨酸變?yōu)楸奖彼?，?dǎo)致線蟲覓食行為由“獨(dú)立覓食”變?yōu)椤熬奂捠场?。覓食行為的改變，在食物匱乏時(shí)，使線蟲活動(dòng)范圍受限，能量消耗減少，有利于交配，對(duì)線蟲生存有利。針對(duì)以上現(xiàn)象，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．npr-1基因發(fā)生的上述突變屬于堿基替換B．食物匱乏時(shí)，npr-1基因頻率會(huì)提高C．新基因的產(chǎn)生為線蟲的進(jìn)化提供了原始材料D．這兩種覓食行為的存在有利于線蟲適應(yīng)環(huán)境答案B解析該基因突變后(突變基因NPR-1)，其編碼的蛋白質(zhì)第215位氨基酸殘基由纈氨酸變?yōu)楸奖彼幔挥幸粋€(gè)氨基酸發(fā)生替換，說(shuō)明npr-1基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換，A正確；基因?yàn)閚pr-1的線蟲覓食行為是“獨(dú)立覓食”，在食物匱乏時(shí)，使線蟲活動(dòng)范圍大，能量消耗多，不利于交配，對(duì)線蟲生存有害，npr-1基因頻率會(huì)下降，B錯(cuò)誤；基因突變是生物變異的根本來(lái)源，為生物進(jìn)化提供原始材料，C正確；兩種覓食行為，有利于線蟲在不同的食物環(huán)境中更好的生存，有利于線蟲適應(yīng)環(huán)境，D正確。5．位于19號(hào)染色體上的XRCC1基因，其編碼的蛋白質(zhì)在DNA發(fā)生損傷時(shí)常與之結(jié)合，并聯(lián)合DNA聚合酶、DNA連接酶等對(duì)受損的DNA進(jìn)行修復(fù)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．突變后的XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)，可能也可以修復(fù)受損的DNAB．若XRCC1基因發(fā)生突變，則機(jī)體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞可能增多C．癌細(xì)胞中，XRCC1基因往往會(huì)過(guò)量表達(dá)D．XRCC1基因突變后，嘌呤和嘧啶堿基所占比例會(huì)改變答案D解析由于密碼子具有簡(jiǎn)并性、基因突變可能發(fā)生在非編碼區(qū)等，突變后的XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)，可能沒有改變，即可能也可以修復(fù)受損的DNA，A正確；XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)在DNA發(fā)生損傷時(shí)常與XRCC1基因結(jié)合，并聯(lián)合DNA聚合酶、DNA連接酶等對(duì)受損的DNA進(jìn)行修復(fù)，若XRCC1基因發(fā)生突變，則可能編碼的蛋白質(zhì)無(wú)法對(duì)損傷的DNA進(jìn)行修復(fù)，機(jī)體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞可能增多，B正確；癌細(xì)胞中，損傷的基因增加，故需要及時(shí)修復(fù)，因此XRCC1基因往往會(huì)過(guò)量表達(dá)，C正確；不管XRCC1基因突變與否，嘌呤和嘧啶堿基所占比例均為1/2，D錯(cuò)誤。6．科研人員對(duì)貓叫綜合征患者進(jìn)行家系分析和染色體檢查，結(jié)果如圖1和2。(1)據(jù)圖2分析，Ⅲ1和Ⅲ3的5號(hào)染色體發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的________，導(dǎo)致其上的基因________________。(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5染色體異常的原因是：5號(hào)染色體DNA發(fā)生________后與8號(hào)染色體DNA錯(cuò)誤連接。(3)Ⅱ5的初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂前期，5號(hào)和8號(hào)兩對(duì)同源染色體出現(xiàn)圖3所示的________現(xiàn)象(圖中①～④為染色體編號(hào))。若減數(shù)第一次分裂后期四條染色體隨機(jī)兩兩分離(不考慮交叉互換)，Ⅱ5會(huì)形成________種類型的卵細(xì)胞，其中含有編號(hào)為________染色體的配子是正常配子。(4)若Ⅱ5和Ⅱ6想生一個(gè)健康的孩子，請(qǐng)?zhí)岢隹尚械慕ㄗh：__________________________________________________________________________________________。答案(1)缺失數(shù)目減少(2)斷裂(3)聯(lián)會(huì)6①④(4)進(jìn)行染色體篩查，對(duì)染色體異常胎兒選擇性流產(chǎn)(或通過(guò)試管嬰兒技術(shù)選擇染色體正常的胚胎進(jìn)行移植)(合理即可)解析(1)Ⅲ1和Ⅲ3為患病個(gè)體，染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2乙，觀察并對(duì)比其與正常個(gè)體染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)，可發(fā)現(xiàn)5號(hào)染色體部分缺失，導(dǎo)致部分基因缺失，5號(hào)染色體上基因數(shù)目減少。(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5為僅表現(xiàn)型正常的個(gè)體，染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)如圖2丙，觀察發(fā)現(xiàn)5號(hào)染色體部分片段與8號(hào)染色體拼接到一起，即5號(hào)染色體DNA發(fā)生斷裂后與8號(hào)染色體DNA連接。(3)減數(shù)第一次分裂前期同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象叫聯(lián)會(huì)。若減數(shù)第一次分裂后期四條染色體隨機(jī)兩兩分離則可能出現(xiàn)含有①④、②③、①②、③④、①③、②④染色體組合的配子，共6種類型，其中含有形態(tài)結(jié)構(gòu)正常的5號(hào)、8號(hào)染色體的配子為正常配子，即含①④染色體的配子。(4)Ⅱ5為僅表現(xiàn)型正常的個(gè)體，Ⅱ6為正常人，若想生一個(gè)健康的孩子，則需要Ⅱ5提供染色體結(jié)構(gòu)正常的卵細(xì)胞與正常精子受精，目前可以通過(guò)染色體篩查手段來(lái)判斷染色體是否異常，并對(duì)異常胎兒選擇性流產(chǎn)，保留正常胎兒；也可通過(guò)試管嬰兒技術(shù)，即在體外經(jīng)過(guò)檢查之后選擇染色體正常的胚胎進(jìn)行移植。7．閱讀以下材料，回答(1)～(5)題。生命的一種容錯(cuò)機(jī)制——遺傳補(bǔ)償效應(yīng)capn3a基因編碼一種蛋白酶，對(duì)肝臟大小的調(diào)節(jié)起著關(guān)鍵作用。特異性抑制capn3a基因的翻譯(基因敲低)，會(huì)導(dǎo)致斑馬魚的肝臟比正常斑馬魚小。而通過(guò)基因編輯使capn3a基因突變失活(基因敲除)后，卻發(fā)現(xiàn)斑馬魚的肝臟發(fā)育反而是正常的。斑馬魚約80%的基因都存在類似現(xiàn)象，在擬南芥、小鼠、人類等生物中也普遍存在類似現(xiàn)象。為解釋這種現(xiàn)象，科學(xué)家提出“遺傳補(bǔ)償”的概念：基因在突變失活后，可以通過(guò)上調(diào)其同源基因(由同一個(gè)基因演化而來(lái)，序列相似)的表達(dá)來(lái)彌補(bǔ)其功能。研究發(fā)現(xiàn)，并非所有的基因敲除都會(huì)激活遺傳補(bǔ)償效應(yīng)，無(wú)義突變是激活遺傳補(bǔ)償效應(yīng)的必要條件，其他類型的基因突變不能激活遺傳補(bǔ)償效應(yīng)。無(wú)義突變基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA會(huì)攜帶提前終止密碼，翻譯出來(lái)的蛋白質(zhì)往往功能減弱或喪失，甚至對(duì)細(xì)胞有負(fù)作用。真核細(xì)胞具有一種質(zhì)量監(jiān)控體系(NMD)，可識(shí)別并降解無(wú)義突變mRNA。無(wú)義突變mRNA也可以與Upf3a蛋白結(jié)合，Upf3a可招募COMPASS復(fù)合體。無(wú)義突變mRNA利用核酸序列同源性，將COMPASS帶到同源基因處，COMPASS將染色體中的組蛋白H3進(jìn)行甲基化修飾，改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu)，從而促進(jìn)同源基因的表達(dá)。遺傳補(bǔ)償效應(yīng)使突變個(gè)體得以正常發(fā)育和存活，這是生命的一種容錯(cuò)機(jī)制。遺傳補(bǔ)償效應(yīng)分子機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，不僅具有重要的理論意義，而且對(duì)于基因功能的研究以及遺傳病的治療提供了新的思路。(1)在核糖體上合成蛋白質(zhì)的模板是________。無(wú)義突變mRNA通過(guò)NMD途徑被降解，這對(duì)細(xì)胞的意義有______________________。(2)基因突變可能不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。依據(jù)上述材料和所學(xué)知識(shí)分析，可能的原因有______________________________________________________________________。(寫出兩點(diǎn))(3)研究者利用斑馬魚的capn3a基因，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了Upf3a蛋白是激活遺傳補(bǔ)償效應(yīng)的必需因子。實(shí)驗(yàn)組的處理是_________________________________，該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)是__________________________________________________________________________________。(4)某些無(wú)義突變基因編碼的蛋白質(zhì)功能減弱或喪失，但遺傳補(bǔ)償效應(yīng)使得這種突變個(gè)體也得以保留，請(qǐng)分析其對(duì)進(jìn)化的意義。(5)有些遺傳病是由于基因的堿基對(duì)替換使其編碼蛋白的某一氨基酸變成另一種氨基酸，而非無(wú)義突變所致。請(qǐng)寫出利用遺傳補(bǔ)償效應(yīng)治療此類遺傳病的思路。答案(1)mRNA減少了能量、物質(zhì)的浪費(fèi)以及可能存在的負(fù)作用(2)基因突變激活了遺傳補(bǔ)償效應(yīng)；密碼子的簡(jiǎn)并性(3)敲除capn3a基因使之發(fā)生無(wú)義突變，同時(shí)敲除Upf3a基因同時(shí)敲除capn3a基因和Upf3a基因組斑馬魚肝臟比空白對(duì)照組斑馬魚小，只敲除capn3a基因組斑馬魚肝臟與空白對(duì)照組無(wú)差異(4)遺傳補(bǔ)償效應(yīng)使無(wú)義突變得以保留，增加了基因多樣性，為自然選擇提供了原材料(無(wú)義突變基因在未來(lái)的環(huán)境中，有可能成為有利變異，從而有利于生物進(jìn)化)。(5)在突變基因中創(chuàng)建提前終止密碼來(lái)觸發(fā)遺傳補(bǔ)償效應(yīng)；引入含有提前終止密碼的基因來(lái)觸發(fā)遺傳補(bǔ)償效應(yīng)。(合理即可)考點(diǎn)1生物的變異1突破生物變異的4大問題(1)關(guān)于“互換”問題同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組——參與互換的基因?yàn)椤暗任换颉?；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位——參與互換的基因?yàn)椤胺堑任换颉薄?2)關(guān)于“缺失”問題DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異；基因內(nèi)部若干“堿基對(duì)”的缺失，屬于基因突變。(3)關(guān)于“變異”的水平①基因突變、基因重組屬于“分子”水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到。②染色體變異是“細(xì)胞”水平的變異，至少涉及染色體的某一片段的改變，這一片段可能含有若干個(gè)基因，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。③基因突變與基因重組的判斷(4)涉及基因“質(zhì)”與“量”的變化①基因突變——改變基因的質(zhì)(基因結(jié)構(gòu)改變，成為新基因)，不改變基因的量。②基因重組——不改變基因的質(zhì)，也不改變基因的量，但改變基因間組合方式即改變基因型(注：轉(zhuǎn)基因技術(shù)可改變基因的量)。③染色體變異——不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。1.基因突變對(duì)性狀的影響(1)替換：若不涉及終止密碼的改變，只改變1個(gè)氨基酸或不改變；若終止密碼提前出現(xiàn)，則氨基酸數(shù)目減少，肽鏈縮短；若終止密碼延后出現(xiàn)，則氨基酸數(shù)目增加，肽鏈延長(zhǎng)。(2)增添：不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列，以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的增添影響較小。(3)缺失：不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列，以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的缺失影響較小。2．有關(guān)可遺傳變異的易錯(cuò)點(diǎn)(1)體細(xì)胞中發(fā)生的基因突變一般不能通過(guò)有性生殖傳遞給后代，但有些植物可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳遞給后代。(2)基因重組一般發(fā)生在控制不同性狀的基因間，所以至少發(fā)生在兩對(duì)基因中。在一對(duì)等位基因的遺傳過(guò)程中，后代出現(xiàn)新類型可能來(lái)源于性狀分離或基因突變，而不會(huì)是基因重組。(3)細(xì)菌等原核生物和病毒的可遺傳變異只有基因突變；真核生物無(wú)性繁殖時(shí)的可遺傳變異有基因突變和染色體變異。(4)變異的利與害是相對(duì)的，其利、害取決于所生存的環(huán)境條件。(5)基因突變一定會(huì)導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，但不一定引起生物性狀的改變。(6)誘變可以提高突變率，但不能決定基因突變的方向。2生物變異類型的判斷(1)可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷(2)顯性突變與隱性突變的判斷①類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合子))②判斷方法a．選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)來(lái)判斷。b．讓突變體自交，觀察子代有無(wú)性狀分離來(lái)判斷。(3)染色體變異與基因突變的判斷①判斷依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。②具體操作：制作正常個(gè)體與待測(cè)變異個(gè)體的有絲分裂臨時(shí)裝片，找到中期圖進(jìn)行染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。3比較單倍體、二倍體和多倍體項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵體細(xì)胞染色體組數(shù)≥12≥3續(xù)表項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體形成過(guò)程形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)或含有多個(gè)染色體組的配子結(jié)合人工培育花藥離體培養(yǎng)低溫或秋水仙素處理單倍體幼苗低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗單倍體并非都不育，其體細(xì)胞中也并非都只有一個(gè)染色體組，也并非一定沒有等位基因和同源染色體。如由四倍體的配子發(fā)育成的個(gè)體，形成的單倍體含有同源染色體及等位基因。1．下圖是某精原細(xì)胞內(nèi)兩對(duì)同源染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化，染色體上的字母表示基因，相關(guān)敘述不正確的是()A．染色體結(jié)構(gòu)改變后，N基因和b基因的表達(dá)可能會(huì)受到影響B(tài)．圖中所示的染色體結(jié)構(gòu)改變，會(huì)涉及DNA分子的斷裂和連接C．染色體結(jié)構(gòu)改變后，B和N基因在同源染色體相同位置上，是等位基因D．染色體結(jié)構(gòu)改變后，該細(xì)胞形成精子時(shí)，等位基因N和n可不發(fā)生分離答案C解析染色體結(jié)構(gòu)改變，可能導(dǎo)致染色體上的基因的數(shù)目或排列方式發(fā)生改變，進(jìn)而影響基因的表達(dá)，A正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，DNA位于染色體上，染色體斷裂，會(huì)導(dǎo)致DNA斷裂，染色體連接，染色體上的DNA片段也會(huì)隨之與另一段染色體上的DNA片段連接，B正確；等位基因是指位于同一對(duì)同源染色體上相同位置上控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因，B、N不控制同一對(duì)相對(duì)性狀，C錯(cuò)誤；N、n位于非同源染色體上，減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，因此N、n可能會(huì)組合在一起，D正確。2．有一種變異發(fā)生在兩條非同源染色體之間，它們發(fā)生斷裂后片段相互交換，僅有位置的改變，沒有片段的增減。關(guān)于這種變異的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．這種變異使染色體結(jié)構(gòu)改變，在光學(xué)顯微鏡下可見B．該變異一定導(dǎo)致基因突變，為生物進(jìn)化提供原材料C．該變異可導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生變化D．該變異是可遺傳變異的來(lái)源，但不一定遺傳給后代答案B解析非同源染色體之間的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，在顯微鏡下可以觀察，A正確；該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，可導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生變化，但易位通常不會(huì)造成基因突變，B錯(cuò)誤，C正確；可遺傳變異包括突變(基因突變和染色體變異)和基因重組，故該變異屬于可遺傳變異，但不一定能遺傳給后代，D正確。3．(2021·北京海淀高三期末)SLC基因編碼錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。研究發(fā)現(xiàn)該基因作為轉(zhuǎn)錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CCT變?yōu)門CT，導(dǎo)致所編碼蛋白中的丙氨酸突變?yōu)樘K氨酸，使組織中錳元素嚴(yán)重缺乏，引發(fā)炎性腸病等多種疾病。下列相關(guān)分析不正確的是()A．推測(cè)患者SLC基因內(nèi)部發(fā)生了堿基對(duì)的替換B．SLC基因突變導(dǎo)致其所編碼的錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能改變C．突變的SLC基因相應(yīng)mRNA中的變化為CGU→UGUD．識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同答案C解析據(jù)題干信息“該基因作為轉(zhuǎn)錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CCT變?yōu)門CT，導(dǎo)致所編碼蛋白中的丙氨酸突變?yōu)樘K氨酸”，該過(guò)程涉及了C/G→T/A堿基對(duì)的替換，A正確；據(jù)信息可知，SLC基因編碼錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，編碼蛋白中丙氨酸突變?yōu)樘K氨酸后，組織中的錳元素嚴(yán)重缺乏，進(jìn)而引發(fā)多種疾病，說(shuō)明SLC基因突變導(dǎo)致其所編碼的錳轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的功能改變，B正確；基因與mRNA之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)，基因的堿基序列由CCT變?yōu)門CT，則相應(yīng)mRNA中的堿基序列由GGA變?yōu)锳GA，C錯(cuò)誤；tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對(duì)，因丙氨酸和蘇氨酸的mRNA不同，故識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同，D正確。4．果蠅剛毛和截毛是由X和Y染色體同源區(qū)段上的一對(duì)等位基因(B、b)控制的，剛毛對(duì)截毛為顯性。兩個(gè)剛毛果蠅親本雜交后代出現(xiàn)了一只染色體組成為XXY的截毛果蠅。下列敘述正確的是()A．親本雌果蠅的基因型是XBXb，親本雄果蠅的基因型可能是XBYb或XbYBB．XXY截毛果蠅的出現(xiàn)，會(huì)使該種群的基因庫(kù)中基因的種類和數(shù)量增多C．剛毛和截毛這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律，但不表現(xiàn)伴性遺傳的特點(diǎn)D．親本雌果蠅減數(shù)第一次分裂過(guò)程中X染色體條數(shù)與基因b個(gè)數(shù)之比為1∶1答案D解析根據(jù)題意可知，兩個(gè)剛毛果蠅親本雜交后代出現(xiàn)了一只染色體組成為XXY的截毛果蠅，該截毛果蠅的基因型一定為XbXbYb，Y染色體一定來(lái)自于親本中的雄果蠅，因此親本雌果蠅的基因型是XBXb，親本雄果蠅的基因型一定是XBYb，A錯(cuò)誤；XXY截毛果蠅的出現(xiàn)不會(huì)改變基因庫(kù)中基因的種類，B錯(cuò)誤；控制該性狀的基因位于性染色體上，因此會(huì)表現(xiàn)伴性遺傳的特點(diǎn)，C錯(cuò)誤；親本雌果蠅的基因型應(yīng)該為XBXb，減數(shù)第一次分裂過(guò)程中X染色體有2條，并且b基因復(fù)制后有2個(gè)，因此X染色體條數(shù)與基因b個(gè)數(shù)之比為1∶1，D正確。5．研究表明，遺傳性骨骼發(fā)育不良癥的發(fā)生與常染色體上M基因的突變有關(guān)。現(xiàn)有一遺傳性骨骼發(fā)育不良癥家系如下圖，科研人員對(duì)該家系各成員M基因所在的同源染色體上相應(yīng)位點(diǎn)序列進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下表。下列有關(guān)敘述正確的是()成員測(cè)序結(jié)果Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅲ－1…TCCTGCCAGTGGTTTTA…Ⅱ－2、Ⅲ－2…TCCTGCCAGTGGTTTTA…和…TCCTGCCGGTGGTTTTA…A．Ⅱ－2的致病基因來(lái)自于Ⅰ－1和Ⅰ－2B．M基因發(fā)生了G－C堿基對(duì)替換為A－T導(dǎo)致突變C．Ⅰ－1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了M基因隱性突變可能導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生D．Ⅱ－2的早期胚胎細(xì)胞中發(fā)生了M基因顯性突變可能導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生答案D解析由測(cè)序結(jié)果可知Ⅰ－1和Ⅰ－2均不含有致病基因的序列，所以Ⅱ－2的致病基因不可能來(lái)自于Ⅰ－1和Ⅰ－2，A錯(cuò)誤；對(duì)比Ⅱ－2、Ⅲ－2的測(cè)序結(jié)果和其他正常成員的序列可知，M基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換，是由A－T堿基對(duì)替換為了G－C堿基對(duì)，B錯(cuò)誤；M基因本身正常時(shí)為隱性基因，致病基因?yàn)轱@性基因，產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了M基因顯性突變可能導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生，C錯(cuò)誤；Ⅱ－2的雙親沒有為她提供致病基因，可能是Ⅱ－2早期胚胎細(xì)胞中發(fā)生了M基因顯性突變導(dǎo)致該家系遺傳病發(fā)生，D正確。考點(diǎn)2生物育種方法1幾種育種方法的比較雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組常用方式①選育純種：雜交→自交→選優(yōu)→自交②選育雜種：雜交→雜交種(年年制種)物理因素(如X射線、激光等)化學(xué)因素(如亞硝酸等)花藥離體培養(yǎng)，然后再使染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目的基因?qū)肷矬w內(nèi)，培育新品種育種程序續(xù)表雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種優(yōu)點(diǎn)①使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上②操作簡(jiǎn)便可以提高變異的頻率、加速育種進(jìn)程且大幅度地改良某些性狀①明顯縮短育種年限②所得品種為純合子器官比較大，提高產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分打破物種界限，定向改變生物的性狀缺點(diǎn)①育種時(shí)間長(zhǎng)②不能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性)技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)應(yīng)用用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥高產(chǎn)青霉菌用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥三倍體無(wú)子西瓜，八倍體小黑麥轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉2育種方案的選擇(1)(2)1．為獲得果實(shí)較大、含糖量高的四倍體葡萄(4N＝76)，將二倍體葡萄莖段經(jīng)秋水仙素溶液處理后扦插栽培。研究結(jié)果顯示，植株中約40%的細(xì)胞染色體被誘導(dǎo)加倍，這種植株含有2N細(xì)胞和4N細(xì)胞，稱為“嵌合體”，其自交后代中有四倍體植株。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成B．“嵌合體”產(chǎn)生的原因是細(xì)胞的分裂不同步C．“嵌合體”產(chǎn)生配子過(guò)程中，部分細(xì)胞染色體聯(lián)會(huì)紊亂D．“嵌合體”個(gè)體自交也可產(chǎn)生二倍體、三倍體的子代答案C解析在秋水仙素處理時(shí)，只有在形成紡錘體的細(xì)胞才會(huì)出現(xiàn)染色體加倍，所以細(xì)胞的分裂不同步是“嵌合體”產(chǎn)生的原因，B正確；“嵌合體”是由二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞組成的，因此在產(chǎn)生配子過(guò)程中，細(xì)胞染色體聯(lián)會(huì)不會(huì)紊亂，C錯(cuò)誤；“嵌合體”個(gè)體既能形成含有一個(gè)染色體組的配子，也能形成含有兩個(gè)染色體組的配子，所以其自交可能產(chǎn)生二倍體、三倍體、四倍體的子代，D正確。2．如圖是某小組進(jìn)行育種的過(guò)程圖，高產(chǎn)與低產(chǎn)分別由a、A控制，抗病與易感病分別由b、B控制。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．過(guò)程Ⅵ要用到秋水仙素，也需要生長(zhǎng)素參與B．過(guò)程Ⅱ的原因與鐮刀型貧血癥的原因一致C．培育品種⑥的最簡(jiǎn)單途徑是經(jīng)Ⅰ→ⅤD．通過(guò)過(guò)程Ⅴ、Ⅵ獲得個(gè)體⑥的概率分別為1/4、1/16答案D解析過(guò)程Ⅵ要用到秋水仙素處理單倍體幼苗，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，植株生長(zhǎng)過(guò)程有生長(zhǎng)素的參與，A正確；過(guò)程Ⅱ?yàn)檎T變育種，其原因與鐮刀型貧血癥的原因一致，都是基因突變，B正確；Ⅰ→Ⅴ途徑為雜交育種，方法最簡(jiǎn)捷，操作最簡(jiǎn)便，C正確；通過(guò)過(guò)程Ⅴ、Ⅵ獲得個(gè)體⑥的概率分別為1/16和100%，D錯(cuò)誤。3．(2021·東北三省三校高三第二次聯(lián)考)農(nóng)科院為了培育玉米新品種，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：子房中未受粉的卵細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(人工誘導(dǎo)))單倍體幼苗eq\o(→,\s\up7(誘導(dǎo)))純合二倍體(1)該育種方法依據(jù)了____________原理，具有____________________、后代白化苗少、遺傳性狀穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；生產(chǎn)實(shí)踐中，還可以用__________________方法獲得單倍體玉米幼苗。(2)利用上圖育種方法還可以提高選育效率，由n對(duì)等位基因(獨(dú)立遺傳)控制的、具有相對(duì)性狀的兩個(gè)純合品系，用圖示方法獲得各優(yōu)良性狀均純合的概率為________，而雜交育種的F2中，符合要求的僅占________。(3)農(nóng)科院的另一育種計(jì)劃，請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行設(shè)計(jì)?，F(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通玉米品系(純合體)，甲的表現(xiàn)型是抗氧化(a)不降血糖(B)，乙的表現(xiàn)型是不抗氧化(A)降血糖(b)，且A/a與B/b獨(dú)立遺傳。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料，用簡(jiǎn)便快速的方法獲得既抗氧化又降血糖的純合新品種，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路__________________________________________________________________________(檢測(cè)抗氧化和血糖的方法不作要求)。答案(1)染色體數(shù)目變異明顯縮短育種年限花藥離體培養(yǎng)(2)eq\f(1,2n)eq\f(1,4n)(3)甲、乙雜交得到F1，F(xiàn)1自交，選F2中既抗氧化又降血糖的植株，即為純合新品種解析(1)圖示過(guò)程為單倍體育種，依據(jù)的原理是染色體數(shù)目變異，優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限。生產(chǎn)實(shí)踐中，還可以用花藥離體培養(yǎng)方法獲得單倍體玉米幼苗。(2)圖示方法為單倍體育種，所得后代均為純合二倍體，只考慮一對(duì)等位基因時(shí)，后代有顯性和隱性兩種，其中之一為優(yōu)良性狀占eq\f(1,2)，若由n對(duì)等位基因(獨(dú)立遺傳)控制，則獲得各優(yōu)良性狀均純合的概率為eq\f(1,2n)；而雜交育種時(shí)，一對(duì)等位基因的F2中，顯性或隱性的純合子占eq\f(1,4)，n對(duì)等位基因(獨(dú)立遺傳)控制時(shí)，符合要求的占eq\f(1,4n)。(3)根據(jù)題意，甲、乙的基因型分別為aaBB和AAbb，要簡(jiǎn)便快速獲得既抗氧化又降血糖的純合新品種，可以將甲、乙雜交得到F1(AaBb)，F(xiàn)1自交，選F2中既抗氧化又降血糖(aabb)的植株，即為純合新品種?？键c(diǎn)3生物的進(jìn)化1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)2辨清生物進(jìn)化、物種形成與隔離的關(guān)系(1)生物進(jìn)化≠物種的形成①標(biāo)志不同生物進(jìn)化的標(biāo)志：種群基因頻率的改變。物種形成的標(biāo)志：生殖隔離的形成。②生物發(fā)生進(jìn)化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經(jīng)過(guò)生物進(jìn)化，即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ)。(2)隔離與物種形成①物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)突變和基因重組(進(jìn)化的原材料)↓自然選擇(決定生物進(jìn)化的方向)↓隔離(物種形成的必要條件)②物種形成與隔離的關(guān)系：物種的形成不一定要經(jīng)過(guò)地理隔離，但必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離。(3)共同進(jìn)化與生物多樣性的形成①共同進(jìn)化并不只包括生物與生物之間的共同進(jìn)化，還包括生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間的共同進(jìn)化。②生物多樣性是共同進(jìn)化的結(jié)果。3種群基因頻率的計(jì)算方法(1)通過(guò)基因數(shù)量計(jì)算基因頻率①若某基因在常染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),種群個(gè)體數(shù)×2)×100%。②若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),雌性個(gè)體數(shù)×2＋雄性個(gè)體數(shù))×100%。(2)通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率若已知AA、Aa、aa的頻率，求A(a)的基因頻率，則A%＝AA%＋eq\f(1,2)×Aa%；a%＝aa%＋eq\f(1,2)×Aa%。(3)運(yùn)用哈代—溫伯格平衡定律，由基因頻率計(jì)算基因型頻率①內(nèi)容：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?duì)(Aa)時(shí)，設(shè)p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(純合子)基因型的頻率，2pq是Aa(雜合子)基因型的頻率，q2是aa(純合子)基因型的頻率。②適用條件：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，在符合以下五個(gè)條件的情況下，各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說(shuō)是保持著動(dòng)態(tài)平衡的。這五個(gè)條件是：種群足夠大；種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的；沒有突變的發(fā)生；沒有遷入和遷出；沒有自然選擇。1．囊鼠的體毛深色(D)對(duì)淺色(d)為顯性，若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率，檢測(cè)并計(jì)算基因頻率，結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇影響B(tài)．與淺色巖P區(qū)相比，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合體頻率低C．淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、DdD．與淺色巖Q區(qū)相比，淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體頻率高答案B解析囊鼠的毛色與環(huán)境差異的大小會(huì)影響其被天敵捕食的難易程度，通過(guò)自然選擇的作用，囊鼠的毛色與環(huán)境的顏色相互協(xié)調(diào)，最終使深色和淺色的囊鼠在不同區(qū)域中的分布情況不同，A正確；d的基因頻率＝eq\f(1,2)×Dd的基因型頻率＋dd的基因型頻率，因此，Dd的基因型頻率＝2×(d的基因頻率－dd的基因型頻率)，深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜合體頻率為[0.3－(1－0.95)]×2＝0.50，淺色巖P區(qū)囊鼠的雜合體頻率為[0.9－(1－0.18)]×2＝0.16，B錯(cuò)誤；淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合體基因型頻率為1－0.18＝0.82，淺色巖Q區(qū)囊鼠的隱性純合體基因型頻率為1－0.50＝0.50，D正確；深色為顯性性狀，所以深色囊鼠的基因型有DD和Dd兩種，C正確。2．海綿等足蟲棲息在海生海綿的中央腔中，雌蟲的外觀都一樣，雄蟲的形態(tài)有大、中、小三種類型，且這三種不同形態(tài)的雄蟲會(huì)采取不同的生殖對(duì)策：大雄蟲傾向于用戰(zhàn)斗來(lái)保衛(wèi)海綿中央腔中的多個(gè)雌蟲；中雄蟲會(huì)模擬雌蟲，與大雄蟲共處一室；小雄蟲回避大雄蟲并埋伏在其周圍，伺機(jī)與雌蟲交配。研究表明，大、中、小雄蟲的體型差異主要來(lái)自一個(gè)基因的三個(gè)等位基因a1、a2、a3。下列說(shuō)法正確的是()A．三種雄蟲的平均繁殖成功率一定存在顯著差異B．大、中、小雄蟲存在生殖隔離，分屬三個(gè)種群C．三種雄蟲具有不同的生殖對(duì)策是不同雄蟲間共同進(jìn)化的結(jié)果D．經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)期后，種群中a1、a2、a3的基因頻率能保持基本穩(wěn)定答案D解析三種雄蟲采取的生殖對(duì)策雖然不一樣，但均有效，都具有交配機(jī)會(huì)，因此三種雄蟲的平均繁殖成功率不一定存在顯著差異，A錯(cuò)誤；大、中、小雄蟲都能與雌蟲交配，都屬于同一種群，B錯(cuò)誤；三種雄蟲具有不同的生殖對(duì)策是自然選擇的結(jié)果，C錯(cuò)誤；大、中、小雄蟲都能與雌蟲交配和繁殖，因此經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)期后，種群中a1、a2、a3的基因頻率能保持基本穩(wěn)定，D正確。3．科研人員調(diào)查某地不同植物花冠筒的深度與昆蟲口器長(zhǎng)度之間的關(guān)系，結(jié)果如圖。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．昆蟲口器的不同長(zhǎng)度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的B．花冠筒的不同深度有利于減弱昆蟲間生存斗爭(zhēng)的強(qiáng)度C．各種昆蟲口器長(zhǎng)度差異體現(xiàn)了基因多樣性和物種多樣性D．昆蟲口器不同長(zhǎng)度、花冠筒不同深度是長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果答案A解析通過(guò)圖示可知，不同口器長(zhǎng)度的昆蟲可取食對(duì)應(yīng)花冠筒深度的植物花蜜，因此，花冠筒的不同深度有利于減弱昆蟲間生存斗爭(zhēng)的強(qiáng)度，B正確；昆蟲口器不同長(zhǎng)度、花冠筒不同深度是長(zhǎng)期相互選擇，共同進(jìn)化的結(jié)果，A錯(cuò)誤，D正確。4．2022年北京冬奧會(huì)吉祥物“冰墩墩”，大熊貓是其設(shè)計(jì)原型。大熊貓最初是食肉動(dòng)物，經(jīng)過(guò)進(jìn)化，其99%的食物都來(lái)源于竹子?，F(xiàn)在一個(gè)較大的熊貓種群中雌雄數(shù)量相等，且雌雄之間可以自由交配，若該種群中B的基因頻率為60%，b的基因頻率為40%，則下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．大熊貓由以肉為食進(jìn)化為以竹子為食的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變B．從能量流動(dòng)分析，大熊貓食性的進(jìn)化可以減少能量損失，提高能量利用率C．若該對(duì)等位基因位于常染色體上，則顯性個(gè)體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率約為57.1%D．若該對(duì)等位基因只位于X染色體上，則XbXb、XbY的基因型頻率分別為8%、20%答案C解析生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，A正確；大熊貓由最初的食肉進(jìn)化成食竹子，縮短了食物鏈，減少了能量的損失，提高了能量的利用率，B正確；若該對(duì)等位基因位于常染色體上，該種群中B的基因頻率為60%，b的基因頻率為40%，則種群中BB基因型頻率等于B基因頻率的平方為36%，Bb基因型頻率＝2×B基因頻率×b基因頻率＝48%，bb基因型頻率等于b基因頻率的平方為16%，顯性個(gè)體中出現(xiàn)雜合雌熊貓概率為1/2×48%/(36%＋48%)≈28.6%，C錯(cuò)誤；若該對(duì)等位基因只位于X染色體上，雌性個(gè)體XbXb的基因型頻率為Xb基因頻率的平方，因雌雄比例為1∶1，則XbXb基因型頻率為1/2×40%×40%＝8%，同理雄性個(gè)體XbY的基因型頻率為1/2×40%＝20%，D正確。[基礎(chǔ)測(cè)試]一、選擇題(每道題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．基因編輯技術(shù)能夠讓人類對(duì)目標(biāo)基因進(jìn)行“編輯”，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定DNA片段的敲除或加入等。將基因編輯后的體細(xì)胞輸回患者體內(nèi)成功“治愈”了白化病女孩Layla，以下敘述正確的是()A．白化病與艾滋病的預(yù)防都需要進(jìn)行遺傳咨詢B．對(duì)特定DNA片段的敲除與加入屬于基因突變C．Layla體內(nèi)的編輯基因會(huì)通過(guò)卵細(xì)胞遺傳給她的孩子D．Layla與正常男性婚配所生男孩全部患病，女孩一半患病答案B解析艾滋病是傳染病，不屬于遺傳病，其預(yù)防不需要進(jìn)行遺傳咨詢，A錯(cuò)誤；對(duì)特定DNA片段的敲除或加入改變了基因中的堿基序列，屬于基因突變，B正確；Layla體內(nèi)的編輯基因存在于體細(xì)胞，不能通過(guò)卵細(xì)胞遺傳給她的孩子，C錯(cuò)誤；基因編輯的是體細(xì)胞，Layla的卵細(xì)胞基因未變，與正常男性婚配，即aa×AA(或Aa)，后代中子女患病情況不確定，D錯(cuò)誤。2．遺傳物質(zhì)的改變是生物進(jìn)化的重要因素。下列有關(guān)變異和進(jìn)化的敘述正確的是()A．肺炎雙球菌和果蠅均能發(fā)生突變，突變的方向是由環(huán)境決定的B．單倍體育種過(guò)程中，基因突變、基因重組、染色體變異均有可能發(fā)生C．農(nóng)藥的使用誘導(dǎo)農(nóng)業(yè)害蟲產(chǎn)生抗藥性，使其抗藥基因頻率增大D．基因突變具有多害少利的特點(diǎn)，因此不足以為生物進(jìn)化提供原始材料答案B解析肺炎雙球菌和果蠅均可以發(fā)生基因突變，但突變是不定向的，A錯(cuò)誤；單倍體育種過(guò)程涉及到減數(shù)分裂和有絲分裂，因此基因突變、基因重組、染色體變異均有可能發(fā)生，B正確；農(nóng)藥的使用對(duì)農(nóng)業(yè)害蟲產(chǎn)生的不同抗藥性個(gè)體進(jìn)行了定向選擇，使其抗藥基因頻率增大，農(nóng)藥并不是農(nóng)業(yè)害蟲抗藥性產(chǎn)生的誘變因素，C錯(cuò)誤；有利突變雖然少，但是自然選擇能讓其有利突變保存下來(lái)，淘汰不利變異，為生物進(jìn)化提供原材料，D錯(cuò)誤。3．胰蛋白酶能將血紅蛋白水解出若干個(gè)多肽，比較鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者和正常人的血紅蛋白酶解產(chǎn)物，可發(fā)現(xiàn)兩者間只存在某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸為纈氨酸或谷氨酸的差異，下列分析正確的是()A．患者血紅蛋白空間結(jié)構(gòu)正常但運(yùn)輸氧氣能力下降B．胰蛋白酶能水解血紅蛋白任意兩個(gè)氨基酸間的肽鍵C．血紅蛋白經(jīng)胰蛋白酶水解的產(chǎn)物加入雙縮脲試劑仍能呈現(xiàn)紫色D．患者血紅蛋白基因發(fā)生堿基替換導(dǎo)致mRNA提前出現(xiàn)終止密碼子答案C解析與正常人的血紅蛋白酶切產(chǎn)物相比，患者血紅蛋白酶切產(chǎn)物中某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸改變，血紅蛋白空間結(jié)構(gòu)異常，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶能將血紅蛋白水解出多肽，說(shuō)明其不能水解血紅蛋白任意兩個(gè)氨基酸間的肽鍵，D錯(cuò)誤；血紅蛋白經(jīng)胰蛋白酶作用后的水解產(chǎn)物有多肽，多肽中仍含有肽鍵，加入雙縮脲試劑仍能呈現(xiàn)紫色，C正確；兩種血紅蛋白之間只存在某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸為纈氨酸或谷氨酸的差異，說(shuō)明患者血紅蛋白基因發(fā)生堿基替換并未導(dǎo)致mRNA提前出現(xiàn)終止密碼子，而是改變了特定位置上氨基酸的種類，D錯(cuò)誤。4．(2021·遼寧適應(yīng)性測(cè)試)吖啶橙是一種誘變劑，能夠使DNA分子的某一位置上增加或減少一對(duì)或幾對(duì)堿基。若使用吖啶橙誘變基因，不可能產(chǎn)生的結(jié)果是()A．突變基因表達(dá)的肽鏈延長(zhǎng)B．突變基因表達(dá)的肽鏈縮短C．突變基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基序列發(fā)生改變D．突變基因所在染色體上增加或減少了一個(gè)染色體片段答案D解析基因突變時(shí)，堿基對(duì)的增添、缺失和替換都有可能導(dǎo)致終止密碼提前或者滯后出現(xiàn)，從而導(dǎo)致肽鏈縮短或延長(zhǎng)，A、B正確；轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，突變基因堿基序列的改變會(huì)導(dǎo)致mRNA堿基序列發(fā)生改變，C正確；基因突變會(huì)產(chǎn)生新基因，但不會(huì)改變?nèi)旧w上基因的位置和數(shù)量，染色體上不會(huì)增加或減少染色體片段，D錯(cuò)誤。5．DNA的堿基或染色體片段都存在著互換現(xiàn)象，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．基因的兩條DNA鏈上相同位置的堿基互換可引起基因突變B．姐妹染色單體相同位置的片段互換可引起基因重組C．非同源染色體之間發(fā)生的互換可引起染色體結(jié)構(gòu)變異D．減數(shù)第一次分裂時(shí)染色體互換會(huì)引起配子種類的改變答案B解析基因的兩條DNA鏈上相同位置的堿基互換會(huì)使基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起基因突變，A正確；姐妹染色單體相同位置上的基因是復(fù)制而來(lái)的，通常相同，姐妹染色單體片段互換不會(huì)引起基因重組，B錯(cuò)誤；非同源染色體之間發(fā)生的互換可引起染色體結(jié)構(gòu)變異，屬于易位，C正確；減數(shù)第一次分裂時(shí)染色體互換會(huì)引起配子種類的改變，增加配子的多樣性，D正確。6．下圖表示某真核生物一條染色體上a、b、c三個(gè)基因的分布狀況，其中Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉腔蛐蛄小Ｏ铝袛⑹稣_的是()A．a(chǎn)中發(fā)生堿基對(duì)替換可形成a的等位基因B．Ⅱ中缺失一個(gè)堿基對(duì)將導(dǎo)致染色體變異C．基因重組可導(dǎo)致a、b位置發(fā)生互換D．染色體易位可導(dǎo)致b、c基因位置互換答案A解析基因中堿基對(duì)替換可導(dǎo)致基因突變，基因突變可使a突變成它的等位基因，A正確；染色體(結(jié)構(gòu))變異是染色體片段的改變，Ⅱ中缺失一個(gè)堿基對(duì)不屬于染色體變異，B錯(cuò)誤；基因重組一般分為交叉互換型和自由組合型，兩種情況都不會(huì)使a、b位置發(fā)生互換，C錯(cuò)誤；染色體易位發(fā)生在非同源染色體之間，D錯(cuò)誤。7．我國(guó)科學(xué)家以某種紅鯉(2N＝100)為母本、草魚(2N＝48)為父本進(jìn)行雜交，雜種子一代染色體自動(dòng)加倍發(fā)育為異源四倍體魚。雜種子一代與草魚進(jìn)行正反交，子代均為三倍體。據(jù)此分析細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目及組成，下列說(shuō)法不正確的是()A．某種紅鯉的初級(jí)卵母細(xì)胞可有200條染色單體B．雜種子一代產(chǎn)生的卵細(xì)胞、精子均含有74條染色體C．三倍體魚的三個(gè)染色體組兩個(gè)來(lái)自草魚、一個(gè)來(lái)自鯉魚D．三倍體魚產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞均含有49條染色體答案D解析某種紅鯉的染色體數(shù)目為100，因此初級(jí)卵母細(xì)胞可有200條染色單體，A正確；異源四倍體魚的染色體數(shù)為148，因此產(chǎn)生的卵細(xì)胞、精子均含有74條染色體，B正確；異源四倍體魚的染色體組可以表示為AABB，草魚的染色體組可以表示為BB，因此雜交產(chǎn)生的三倍體魚(ABB)的三個(gè)染色體組兩個(gè)來(lái)自草魚，一個(gè)來(lái)自紅鯉，C正確；三倍體魚由于聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的精子和卵細(xì)胞，D錯(cuò)誤。8．下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是()A．單倍體生物體的體細(xì)胞中都沒有同源染色體B．21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組C．人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因D．用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的細(xì)胞中都含有4個(gè)染色體組答案C解析例如同源四倍體的單倍體的體細(xì)胞中就含有同源染色體，A錯(cuò)誤；21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，只是第21號(hào)染色體含有3條，B錯(cuò)誤；在減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，常常發(fā)生同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換，人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因，C正確；用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的部分細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，D錯(cuò)誤。9．(2021·江蘇新高考適應(yīng)性考試)栽培蘋果品種以二倍體為主，通過(guò)離體培養(yǎng)蘋果成熟胚(2n)，可誘導(dǎo)再生獲得品質(zhì)改良的四倍體蘋果。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．可通過(guò)低溫或秋水仙素誘導(dǎo)處理獲得四倍體B．經(jīng)誘導(dǎo)獲得的再生苗都為純合體C．誘導(dǎo)獲得的植株需經(jīng)染色體倍性鑒定D．通過(guò)二倍體的體細(xì)胞雜交方法也可獲得四倍體植株答案B解析可通過(guò)低溫或秋水仙素誘導(dǎo)從而抑制紡錘體的形成使得染色體加倍，進(jìn)而獲得四倍體，A正確；若原二倍體植株為雜合子，則經(jīng)誘導(dǎo)獲得的再生苗也是雜合子，B錯(cuò)誤；誘導(dǎo)獲得的植株不一定都能成為四倍體，所以需經(jīng)染色體倍性鑒定，C正確。10．西瓜是夏季的重要水果，病毒病是影響其品質(zhì)和產(chǎn)量的重要原因之一。下圖是某科研小組以二倍體西瓜(aa)為實(shí)驗(yàn)材料培育抗病毒無(wú)子新品種的過(guò)程，以下分析正確的是()A．②⑥過(guò)程均發(fā)生了基因重組B．③⑦過(guò)程必須使用秋水仙素才能實(shí)現(xiàn)四倍體的培育C．基因型為AAAA和AAAB的植株雜交，產(chǎn)生的子代有2種基因型D．基因型為AAaa的植株可產(chǎn)生比例為1∶4∶1的3種配子答案D解析②為自交，由于只涉及一對(duì)等位基因，所以沒有發(fā)生基因重組，A錯(cuò)誤；③⑦過(guò)程可以使用秋水仙素，也可以采用低溫處理的方法獲得四倍體，B錯(cuò)誤；基因型為AAAA和AAAB的植株雜交，雖然其中AAAA產(chǎn)生AA一種配子，而AAAB是三倍體不能產(chǎn)生配子，因此兩植株不能雜交，C錯(cuò)誤；基因型為AAaa的植株可產(chǎn)生AA、Aa、aa三種配子，比例為1∶4∶1，D正確。11．(2021·湖南適應(yīng)性考試)中美洲東海岸與西海岸分布著兩種形態(tài)差異明顯的海龜。經(jīng)DNA檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)它們?cè)?jīng)是同一物種：因火山爆發(fā)導(dǎo)致中美洲形成，它們被分隔成兩個(gè)地區(qū)的不同種群，現(xiàn)已進(jìn)化成兩個(gè)不同物種。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．種群是生物進(jìn)化的基本單位B．地理隔離是物種形成的必要條件C．兩種海龜?shù)幕驇?kù)存在明顯差異D．東西海岸的不同環(huán)境影響海龜進(jìn)化的方向答案B解析隔離是物種形成的必要條件，有的物種形成不需要地理隔離，如多倍體的形成，B錯(cuò)誤；兩種海龜現(xiàn)已進(jìn)化成兩個(gè)不同物種，故其基因庫(kù)存在明顯差異，C正確；東西海岸的不同環(huán)境影響海龜進(jìn)化的方向，即自然選擇決定進(jìn)化方向，D正確。二、非選擇題12．細(xì)胞中核基因的表達(dá)過(guò)程嚴(yán)格并且準(zhǔn)確，若偶爾出現(xiàn)差錯(cuò)，也會(huì)有一定的補(bǔ)救措施，如圖1；圖2表示基因控制合成多肽的過(guò)程，其中a～d表示4種基因突變。a為丟失T/A，b為由T/A變?yōu)镃/G，c為由T/A變?yōu)镚/C，d為由G/C變?yōu)锳/T(假設(shè)4種突變都單獨(dú)發(fā)生)。請(qǐng)回答下列問題?？赡苡玫降拿艽a子：天冬氨酸(GAC、GAU)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，色氨酸(UGG)，終止密碼(UAG)。(1)圖1中所示的①過(guò)程所需要的酶是____________；異常mRNA的出現(xiàn)是________________出現(xiàn)異常造成的。(2)若圖1中細(xì)胞檢測(cè)失誤，導(dǎo)致異常mRNA翻譯成了蛋白質(zhì)，表達(dá)出的異常蛋白質(zhì)使生物體性狀改變了，這種變異________(填“可遺傳”或“不可遺傳”)，理由是__________________________________________。(3)若圖2中按照a方式突變，則合成多肽鏈時(shí)所用的tRNA(用其反密碼子表示)依次是________________；圖2所示突變中，________(填小寫字母)突變對(duì)生物體產(chǎn)生的影響最小，原因是___________________________________________________________________________________________________，其意義是___________________________________________。d方式突變?cè)斐傻挠绊懯莀____________________________________________________________。答案(1)RNA聚合酶對(duì)RNA前體剪切(2)不可遺傳遺傳物質(zhì)(或基因序列)沒有發(fā)生改變(3)CUG—AUA—CCA—UACb突變前的密碼子GAU與突變后的密碼子GAC編碼的都是天冬氨酸，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能不變有利于維持生物遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定提前出現(xiàn)終止密碼(UAG)，蛋白質(zhì)合成提前終止解析(1)圖1中所示的①為轉(zhuǎn)錄，所以①過(guò)程所需要的酶是RNA聚合酶。異常mRNA的出現(xiàn)是因?yàn)閷?duì)RNA前體剪切出現(xiàn)異常造成的。(3)據(jù)題意可以知道，a為丟失T/A，mRNA上丟失相應(yīng)堿基U，tRNA與mRNA上的堿基互補(bǔ)配對(duì)，則合成多肽鏈時(shí)所用的tRNA(用其反密碼子表示)依次是CUG—AUA—CCA—UAC。由密碼子的簡(jiǎn)并性可知，b突變后的密碼子仍與天冬氨酸相對(duì)應(yīng)，其意義是有利于維持生物遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。13．果蠅是遺傳學(xué)研究的模式生物。果蠅有眼(B)對(duì)無(wú)眼(b)為顯性。二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱為單體。果蠅中的Ⅳ號(hào)染色體只缺失一條可以存活，而且能夠繁殖后代；缺失兩條致死。據(jù)圖回答下列問題：(1)形成單體的變異類型是______________。Ⅳ號(hào)染色體單體的果蠅所產(chǎn)生的每個(gè)配子中的染色體數(shù)目為________條。(2)科學(xué)家將缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的有眼雄果蠅和缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的無(wú)眼雌果蠅雜交得F1，如果有眼基因在Ⅳ號(hào)染色體上，那么F1果蠅的表現(xiàn)型及比例是__________________；如果有眼基因在X染色體上，那么F1果蠅中染色體不正常的有眼果蠅所占比例是________。(3)經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，有眼基因在Ⅳ號(hào)染色體上，Ⅳ號(hào)染色體單體有眼果蠅減數(shù)分裂中偶然出現(xiàn)了一個(gè)BB型配子，最可能的原因是______________________________________。答案(1)染色體(數(shù)目)變異3或4(2)有眼∶無(wú)眼為2∶11/3(3)減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同一極解析(1)單體中缺失一條染色體，變異類型是染色體數(shù)目變異。減數(shù)分裂時(shí)同源染色體彼此分開，Ⅳ號(hào)染色體單體的果蠅所產(chǎn)生的每個(gè)配子中的染色體數(shù)目為3或4條。(2)若有眼基因在Ⅳ號(hào)染色體上，則缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的有眼雄果蠅為BO，缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的無(wú)眼雌果蠅為bO，由于缺失1條Ⅳ號(hào)染色體(單體果蠅)仍能生存和繁殖，缺失2條則致死，因此交配后所得F1果蠅中有眼(Bb、BO)∶無(wú)眼(bO)為2∶1；若有眼基因在X染色體上，則有眼雄果蠅為XBY，無(wú)眼雌果蠅為XbXb，交配后所得F1果蠅中有眼果蠅占1/2，染色體不正常的果蠅占2/3，所以染色體不正常且為有眼的果蠅占2/3×1/2＝1/3。(3)Ⅳ號(hào)染色體單體有眼果蠅(BO)減數(shù)分裂中偶然出現(xiàn)了一個(gè)BB型配子，最可能的原因是減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體分開后移向細(xì)胞同一極。[能力提升]一、選擇題(每道題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1．RB基因與某種惡性腫瘤的發(fā)病有關(guān)。RB基因編碼的蛋白質(zhì)稱為RB蛋白，能抑制細(xì)胞增殖。正常人體細(xì)胞中含有一對(duì)RB基因，當(dāng)兩個(gè)RB基因同時(shí)突變產(chǎn)生突變蛋白時(shí)，會(huì)發(fā)生視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤。下列敘述正確的是()A．上述RB基因發(fā)生突變屬于顯性突變B．突變蛋白可以延長(zhǎng)細(xì)胞周期C．突變蛋白的產(chǎn)生體現(xiàn)了細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)D．RB基因可能為抑癌基因，能抑制細(xì)胞癌變答案D解析“當(dāng)兩個(gè)RB基因同時(shí)突變產(chǎn)生突變蛋白時(shí)，會(huì)發(fā)生視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤”，這說(shuō)明RB基因發(fā)生的突變屬于隱性突變，A錯(cuò)誤；基因突變產(chǎn)生突變蛋白時(shí)，會(huì)發(fā)生視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤連續(xù)分裂，細(xì)胞周期縮短，B錯(cuò)誤；突變蛋白的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果，不能體現(xiàn)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，C錯(cuò)誤；“RB基因編碼的蛋白質(zhì)稱為RB蛋白，能抑制細(xì)胞增殖”，這說(shuō)明RB基因可能為抑癌基因，能抑制細(xì)胞癌變，D正確。2．(2021·江蘇新高考適應(yīng)性考試)交換是基因重組的基礎(chǔ)，A、B兩基因交換的3種模式圖如下。下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲和乙的交換都會(huì)產(chǎn)生新的重組類型配子AbB．乙和丙的交換都會(huì)產(chǎn)生新的重組類型配子aBC．甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期D．甲、乙和丙的交換都能導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生答案C解析據(jù)圖可知，乙圖互換不會(huì)導(dǎo)致A、B基因互換，不會(huì)產(chǎn)生Ab配子和aB配子，A、B錯(cuò)誤；甲、乙和丙的交換都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，C正確；甲、丙的交換可以產(chǎn)生新的基因型，乙不產(chǎn)生新的基因型，他們都不出現(xiàn)生殖隔離，不會(huì)導(dǎo)致新物種的產(chǎn)生，D錯(cuò)誤。3．猴面包樹根系發(fā)達(dá)、樹干粗壯高大，木質(zhì)松如海綿。旱季時(shí)樹葉完全脫落，雨季大量吸水，迅速長(zhǎng)葉開花結(jié)果，花在夜間開放，吸引果蝠等動(dòng)物傳粉。猴面包樹的果實(shí)是猴子等動(dòng)物喜愛的食物，樹干中的水分也可以被動(dòng)物取用，使其獲得“熱帶草原生命之樹”的美譽(yù)。由此無(wú)法推斷出()A．熱帶草原的季節(jié)性變化引起猴面包樹產(chǎn)生有利變異B．落葉使猴面包樹的水分散失減少，有利于其度過(guò)旱季C．猴面包樹的夜間開花是與果蝠等傳粉動(dòng)物共同進(jìn)化的結(jié)果D．猴子等動(dòng)物的取食行為可以幫助猴面包樹傳播種子答案A解析猴面包樹本來(lái)就存在不同的變異，熱帶草原的季節(jié)性變化對(duì)猴面包樹的變異起著選擇作用，A錯(cuò)誤；落葉使猴面包樹的蒸騰作用降低，水分散失減少，有利于其度過(guò)旱季，B正確；猴面包樹的夜間開花是與果蝠等傳粉動(dòng)物共同進(jìn)化的結(jié)果，C正確；猴子等消費(fèi)者的取食行為可以幫助猴面包樹傳播種子，D正確。4．乳草產(chǎn)生的毒素“強(qiáng)心甾”能夠結(jié)合并破壞動(dòng)物細(xì)胞鈉鉀泵的功能，然而帝王蝶幼蟲不僅以乳草為食，還能將強(qiáng)心甾儲(chǔ)存在體內(nèi)以防御捕食者。研究人員發(fā)現(xiàn)帝王蝶鈉鉀泵的119和122位氨基酸與其他昆蟲不同。利用基因編輯技術(shù)修改果蠅鈉鉀泵基因，發(fā)現(xiàn)122位氨基酸改變使果蠅獲得抗強(qiáng)心甾能力的同時(shí)導(dǎo)致果蠅“癱瘓”，119位氨基酸改變無(wú)表現(xiàn)型效應(yīng)，但能消除因122位氨基酸改變導(dǎo)致的“癱瘓”作用。根據(jù)以上信息可做出的判斷是()A．強(qiáng)心甾與鈉鉀泵結(jié)合后誘發(fā)鈉鉀泵基因突變B．帝王蝶在進(jìn)化歷程中119、122位氨基酸的改變是同時(shí)發(fā)生的C．帝王蝶鈉鉀泵突變基因的基因頻率不斷升高是乳草選擇作用的結(jié)果D．通過(guò)基因編輯技術(shù)研究果蠅鈉鉀泵基因功能時(shí)設(shè)置了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組答案C解析強(qiáng)心甾與鈉鉀泵結(jié)合后僅破壞動(dòng)物細(xì)胞鈉鉀泵的功能，不能誘發(fā)鈉鉀泵基因突變，A錯(cuò)誤；根據(jù)題目信息無(wú)法得知帝王蝶在進(jìn)化歷程中119、122位氨基酸的改變是否是同時(shí)發(fā)生的，B錯(cuò)誤；帝王蝶鈉鉀泵突變基因的基因頻率不斷升高是乳草選擇作用的結(jié)果，C正確；通過(guò)基因編輯技術(shù)研究果蠅鈉鉀泵基因功能時(shí)需要設(shè)置3個(gè)實(shí)驗(yàn)組：只改變122位氨基酸的組，只改變119位氨基酸的組，同時(shí)改變119位和122位氨基酸的組，D錯(cuò)誤。5．大豆植株的體細(xì)胞中含有40條染色體，用放射性60Co處理大豆種子后播種，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干植株統(tǒng)稱Y，其中抗病植株占50%，下列敘述正確的是()A．植株Y的體細(xì)胞中染色體數(shù)最多有40條B．獲得植株Y的過(guò)程稱為單倍體育種C．植株X自交，其下一代抗病植株所占比例小于植株Y的50%D．放射性60Co可以誘發(fā)定向的基因突變答案A解析花粉是經(jīng)減數(shù)分裂得到的，花粉細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半，單倍體植株Y的細(xì)胞在有絲分裂后期，由于著絲點(diǎn)的分裂，染色體數(shù)目加倍，所以此時(shí)細(xì)胞內(nèi)共含有40條染色體，A正確；獲得植株Y的過(guò)程稱為花藥離體培養(yǎng)，得到單倍體植株，單倍體育種除花藥離體培養(yǎng)之外，還應(yīng)有秋水仙素處理環(huán)節(jié)，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知植株X是雜合體且抗病，因此自交產(chǎn)生的后代中抗病的個(gè)體所占比例是75%，大于植株Y的50%，C錯(cuò)誤；生物的變異是不定向的，D錯(cuò)誤。6．一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子出現(xiàn)了以下情況，下列對(duì)相應(yīng)情況的分析，正確的是()精子的種類及比例對(duì)相應(yīng)情況的分析①AB∶ab＝2∶2兩對(duì)等位基因一定位于同一對(duì)同源染色體上②AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1一定發(fā)生等位基因分離，非等位基因自由組合③AaB∶b＝2∶2一定發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異④AB∶aB∶ab＝1∶1∶2一定有一個(gè)A基因突變成了a基因A．①B．②C．③D．④答案D解析一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞，產(chǎn)生的4個(gè)精子若出現(xiàn)AB∶ab＝2∶2，既可能是這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，也可能是這兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上，A錯(cuò)誤；若出現(xiàn)AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，可能是這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，不會(huì)出現(xiàn)兩對(duì)等位基因自由組合，B錯(cuò)誤；一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的精子為AaB∶b＝2∶2，其原因是減數(shù)第一次分裂后期，含有基因A和a的同源染色體沒有分離所致，屬于染色體數(shù)目變異，C錯(cuò)誤；有一個(gè)A基因突變成了a基因，則一個(gè)基因型為AaBb的精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成的精子可能為AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，D正確。7.(2021·安徽安慶二模)某植物控制花粉育性的片段M、Q位于一對(duì)同源染色體上，如右圖所示。品種MM、QQ的花粉100%可育，兩者雜交得到的新品系MQ表現(xiàn)為花粉50%可育，新品系自交獲得的子代MQ∶MM＝1∶1。下列相關(guān)分析正確的是()A．新品系產(chǎn)生含片段Q或M的花粉都有一半不育B．MQ產(chǎn)生花粉時(shí)，片段M與不育花粉的形成有關(guān)C．若MQ(♀)與QQ()雜交，將無(wú)法獲得后代D．M片段缺失引起的變異屬于基因突變答案B解析由新品系MQ表現(xiàn)為花粉50%可育，新品系自交獲得的子代為MQ∶MM＝1∶1，可推導(dǎo)出新品系產(chǎn)生的含片段Q的花粉是不育的，含M的花粉可育，總體花粉50%可育，A錯(cuò)誤；由于QQ的花粉100%可育，而新品系MQ的Q花粉不育，推測(cè)片段M與不育花粉的形成有關(guān)，如片段M上存在抑制含片段Q花粉育性的基因等，B正確；MQ(♀)能產(chǎn)生含片段M或Q的雌配子，QQ()能產(chǎn)生含片段Q的可育雄配子，則后代有MQ和QQ，C錯(cuò)誤；M本身為染色體片段，不是一個(gè)基因，其片段缺失引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D錯(cuò)誤。8．一項(xiàng)關(guān)于唐氏綜合征(21三體)的調(diào)查結(jié)果如下表，以下敘述錯(cuò)誤的是()母親年齡(歲)20～2425～2930～34≥35唐氏患兒發(fā)生率(×10－4)1.192.032.769.42A．抽樣調(diào)查時(shí)應(yīng)兼顧地區(qū)差異等因素，以增大取樣的隨機(jī)性B．減數(shù)第一次分裂后期21號(hào)染色體未分離可使子代患唐氏綜合征C．新生兒患唐氏綜合征只與母親年齡有關(guān)，與父親年齡無(wú)關(guān)D．應(yīng)加強(qiáng)35歲以上孕婦的產(chǎn)前診斷以降低唐氏綜合征患兒出生率答案C解析減數(shù)第一次分裂后期21號(hào)染色體未分離，產(chǎn)生了含有2條21號(hào)染色體的配子，可使子代患唐氏綜合征，B正確；新生兒患唐氏綜合征除了與母親年齡有關(guān)，與父親年齡也有關(guān)，也可能是