2022年高中生物高考备考--生物的变异与育种易错题模
专项检测
一、单选题
1.一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )
A.基因突变
B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C.染色体变异
D.非同源染色体自由组合
2.野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼,是由于某个染色体中发生了如下图所示变化,a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的( )
A.缺失 B.重复 C.易位 D.倒位
3.图中①、②和③为三个精原细跑,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
4.α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明( )
A.该变异属于基因突变
B.基因能指导蛋白质的合成
C.DNA片段的缺失导致变异
D.该变异导致终止密码子后移
5.某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病,该基因位于常染色体上。调查其家系发现,患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变,且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G];[731A/A] ?
注:测序结果只给出基一条链(编码链)的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A,其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1,根据调查结果,推断该患者相应位点的碱基应为( )
A. B.
C. D.
6.水稻等作物在即将成熟时,若经历持续的干热之后又遇大雨天气,穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用,同等条件下,种子对脱落酸越敏感,越容易休眠。研究发现,XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如下图所示。
下列分析错误的是( )
A.位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低
B.位点2突变可以是碱基对发生替换造成的
C.可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止
D.位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象
7.血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL通过与细胞表面受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变,当突变使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是( )
A.引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
B.PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平
C.引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D.编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
8.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图),在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
9.某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于
A.缺失 B.倒位 C.重复 D.易位
10.下列叙述中与染色体变异无关的是( )
A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率
B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米
C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝
D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦
11. 已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为 9:3:3:1。出现此现象的原因可能是,该染色体上其中一对基因所在的染色体片段( )
A.发生 180°颠倒 B.重复出现
C.移至非同源染色体上 D.发生丢失
二、综合题
12.水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a)、B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是________,乙的核型为__________。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有_______种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为__________。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是_________。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。_______________
13.玉米是雌雄同株异花植物,利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系,该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts,Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表现正常,乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响,进行了以下实验:
实验一:品系M(TsTs)×甲(Atsts)→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二:品系M(TsTs)×乙(Atsts)→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
(1)实验一中作为母本的是______________,实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ (填:雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株)。
(2)选取实验一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知,甲中转入的A基因与ts基因_____________ (填:是或不是)位于同一条染色体上,F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交,子代的表现型及比例为_____________。
(3)选取实验二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1,由此可知,乙中转入的A基因_____________ (填:位于或不位于)2号染色体上,理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值,说明A基因除导致植株矮小外,还对F1的繁殖造成影响,结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________,为了保存抗螟矮株雌株用于研究,种植F2抗螟矮株使其随机受粉,并仅在雌株上收获籽粒,籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
14.玉米是我国重要的农作物,研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
(1)玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的________定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株所占比例约为________。
(2)为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础,研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中,获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因”________。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒:干瘪籽粒≈1:1 ②正常籽粒:干瘪籽粒≈3:1 ③正常籽粒:干瘪籽粒≈7:1 ④正常籽粒:干瘪籽粒≈15:1
(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA(见图1),使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为_________。
(4)为确定A基因在玉米染色体上的位置,借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒(F2)胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,如图2所示。
统计干瘪籽粒(F2)的数量,发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因________。
15.小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)分别位于三对同源染色体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1,F1自交得F2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因 基因的表达 亲本 F1 育种目标
产物(HMW) 小偃6号 安农91168 强筋小麦 弱筋小麦
A 甲 + + + + -
B1 乙 - + + - +
B2 丙 + - + + -
D1 丁 + - + - +
D2 戊 - + + + -
注:“+”表示有相应表达产物;“-”表示无相应表达产物
据表回答:
(1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制________来控制生物体的性状。
(2)在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为________,符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为________。
(3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含________________产物的种子,采用________________等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
16.水稻为二倍体雌雄同株植物,花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z,这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。回答下列问题:
(1)进行水稻杂交实验时,应首先除去__________未成熟花的全部__________,并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1自交,F2的表现型及比例为__________。
(2)为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系,育种人员进行了杂交实验,杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F1叶色
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明,W的浅绿叶基因与突变体__________的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上,育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交,观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换,预测如下两种情况将出现的结果:
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,结果为__________。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,结果为__________。
(3)叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现,突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,导致翻译出的肽链变短。据此推测,与正常基因转录出的mRNA相比,突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是__________。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产生四种精子。
故选B。
2.B
【详解】
分析图示可知,与正常眼相比,棒眼的该染色体上b片段重复了一个,超棒眼的该染色体上b片段重复了两个,因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复,即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确,ACD错误。
故选B。
3.C
【详解】
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,最终产生的配子为1/12AR、1/12Ar、1/12aar、1/12aaR、1/6AaR、1/6Aar、1/6ar、1/6aR,其中正常配子为1/12AR、1/12Ar、1/6ar、1/6aR,刚好占一半,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。
4.C
【详解】
A、该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的,故属于基因突变,A不符合题意;
B、基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变,说明基因能指导蛋白质的合成,B不符合题意;
C、分析题意可知,该变异发生了一个碱基对的缺失,而非DNA片段的缺失,C符合题意;
D、α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146 个氨基酸组成,说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多,可推测该变异导致终止密码子后移,D不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】
根据题意写出父亲和母亲生下正常女儿的同源染色体上模板链上碱基组合如下图所示:
由于女儿表现型是正常的,所以第605号正常的碱基是G,731号正常的碱基是A,结合女儿DNA上的基因,可以推测母亲同源染色体上模板链的碱基如下:
父亲同源染色体上模板链的碱基如下:
因此他们生下患病的孩子的同源染色体上的碱基是两条链上都发生了突变,即:
故选A。
6.C
【详解】
A、种子正常休眠,主要由脱落酸起作用,而位点1突变则无XM蛋白产生,休眠减少,可推测脱落酸作用减弱,即敏感性降低,A正确;
B、比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白质图示,蛋白质长度相同,只是中间有一小段氨基酸序列不同,可推测该突变可能是碱基对发生替换造成的,B正确;
C、比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白质图示,蛋白质长度变短,可推测模板mRNA上的终止密码提前,翻译提前终止,C错误;
D、位点4突变是XM蛋白的表达倍增,使得种子对脱落酸的敏感性增强,雨后穗上的种子不易解除休眠而萌发,D正确。
故选C。
7.C
【详解】
A、LDL受体缺失,则LDL不能将胆固醇运进细胞,导致血浆中的胆固醇含量升高,A正确;
B、由于密码子的简并性,PCSK9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变,则不影响血浆中LDL的正常水平,B正确;
C、引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少,使血浆中胆固醇的含量增加,C错误;
D、编码apoB-100的基因失活,则apoB-100蛋白减少,与血浆中胆固醇结合形成LDL减少,进而被运进细胞的胆固醇减少,使血浆中的胆固醇含量升高,D正确。
故选C。
8.C
【详解】
A、14/21平衡易位染色体,是通过染色体易位形成,属于染色体变异,可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体,而有丝分裂中期染色体形态固定,故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞,A正确;
B、题干信息可知,14/21平衡易位染色体,由14号和21号两条染色体融合成一条染色体,故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体,B正确;
C、由于发生14/21平衡易位染色体,该女性卵母细胞中含有45条染色体,经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体,C错误;
D、女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图6中的3种染色体)分别是:①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞,D正确。
故选C。
9.B
【详解】
分析图示可知,原来排列为123456的染色体,经过断裂后,重新连接为125436的排列顺序,可知其中的345片段发生了180 的颠倒,此类染色体结构变异为倒位。
故选B。
10.B
【详解】
A、21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异,A错误;
B、连续自交可获得纯合基因品系玉米,原理为基因重组,子代染色体结构和数目均未改变,与染色体变异无关,B正确;
C、植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异,C错误;
D、普通小麦与黑麦杂交后,需用秋水仙素处理使染色体数目加倍,才能培育出稳定遗传的小黑麦,利用了染色体数目的变异原理,D错误;
故选B。
11.C
【详解】
根据以上分析可知,两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为 9:3:3:1,符合自由组合定律F1自交的结果,说明控制这两对性状的基因分布在了两对同源染色体上,而根据题意可知,控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上,那么说明在上述过程中发生了染色体易位的现象,且原来染色体上其中一对基因所在的染色体片段易位到了非同源染色体上,因此符合自由组合定律的结果。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故选C。
12. 果胶酶 2n-1=23 2 1/8 乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株
【详解】
(1)植物细胞有细胞壁,胞间层有果胶,这将导致压出的片子没有效果,应经过酶解处理,除去细胞之间的果胶层,故酶解处理时所用酶为果胶酶;该水稻核型为2n=24,则染色体可分为12组,每组含有2条,分析题图可知,乙的11号染色体减少一半,推测其11号染色体少了一条,故乙的核型为2n-1=23。
(2)结合分析可知:甲基因型为AABB,基因B(b)位于11号染色体上,乙缺失一条11号染色体,且表现为矮秆不抗病植株,故其基因型为aaBO,则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交,F1为AaBB:AaBO=1:1,共2种;F1自交,其中AaBB自交,子代核型均为2n=24;其中AaBO(产生配子为AB、AO、aB、aO),自交子代2n-2=22的植株(即缺失两条染色体的植株)所占比例为1/2×1/4(4/16)=1/8。
(3)若想让乙aaBO(矮秆不抗病植株)与丙AAbb(高秆抗病植株)通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可通过以下步骤实现:乙和丙杂交获得F1(AaBb),取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2代中选取矮秆抗病植株(aabb),即为所选育类型。
(4)甲植株基因型为AABB,丙植株基因型为AAbb,两者杂交,F1基因型为AABb,F1自交获得F2的遗传图解如下:。
13. 甲 雌雄同株 是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1 不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【详解】
(1)根据题意和实验结果可知,实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs,为雌雄同株,而甲品系的基因型为tsts,为雌株,只能做母本,根据以上分析可知,实验二中F1的非抗螟植株基因型为OOTsts,因此为雌雄同株。
(2)根据以上分析可知,实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交,后代F2为1AAtsts抗螟雌株:2AOTsts抗螟雌雄同株:1OOTsTs非抗螟雌雄同株,符合基因分离定律的结果,说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上,后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts,将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交,AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats,AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子,即Ats、OTs,则后代为AAtsts抗螟雌株:AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
(3)根据以上分析可知,实验二中选取F1AOTsts抗螟矮株雌雄同株自交,后代中出现抗螟雌雄同株:抗螟雌株:非抗螟雌雄同株:非抗螟雌株=3:1:3:1,其中雌雄同株:雌株=3:1,抗螟:非抗螟=1:1,说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象,故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上,且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,说明A基因除导致植株矮小外,还影响了F1的繁殖,根据实验结果可知,在实验二的F1中,后代AOTsts抗螟矮株雌雄同株:OOTsts非抗螟正常株高雌雄同株=1:1,则说明含A基因的卵细胞发育正常,而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值,故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种,才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知,实验二的F2中雌雄同株:雌株=3:1,故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变,仍然为1/2;根据以上分析可知,F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts,雌株基因型为AOtsts,由于F1含基因A的雄配子不育,则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots,AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots,故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
14.(1) 分离 2/3
(2)III ④/II ③
(3)Aa
(4)基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
(1)
分析题干信息:“甲品系玉米,其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒,这种异常籽粒约占1/4”,即甲品系籽粒正常,其自交后代出现性状分离,且籽粒正常∶干瘪=3∶1,可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制,则甲品系基因型为Aa。上述果穗上的正常籽粒基因型为1/3AA或2/3Aa,均发育为植株,自交后,有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒,这些植株基因型为Aa,所占比例约为2/3。
(2)
分析题意可知,假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上,则甲品系玉米基因型为Aa,野生型玉米的基因型为00AA(0表示没有相关基因),转基因甲品系玉米的基因型为A0Aa,且导入的A基因与细胞内原有的A/a基因之间遗传遵循自由组合定律,要证实该假设正确,应可选择方案III转基因玉米自交,依据自由组合定律可知,子代为④正常籽粒(9A-A-、3A-aa、300A-):干瘪籽粒(100aa)≈15:1;或选择方案II转基因玉米A0Aa×甲品系00Aa杂交,子代为③正常籽粒(3A0A-、1A0aa、300A-):干瘪籽粒(00aa)≈7:1。
(3)
已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因,序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA,使A基因功能丧失,甲品系果穗上的正常籽粒发芽后,取其植株叶片,用图1中的引物1、2进行PCR扩增,若出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因,即其基因型为Aa。
(4)
用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P(基因型为AAmm)与基因型为MM的甲品系(基因型为AaMM)杂交得F1,基因型为1/2AAMm、1/2AaMm,F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物,对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增,扩增结果有1、2、3三种类型,基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上,则类型3的数量应该与类型1的数量同样多,而实际上类型3数量极少,原因可能是:由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上(且距离近),其中a和M在同一条染色体上;在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换,导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少;类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此,类型3干瘪籽粒数量极少。
15.(1)蛋白质的结构
(2) 1/16 0
(3) 甲、乙、丁 诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
(1)
由题干信息可知,小麦的三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)可控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白,从而影响面筋强度,这体现了基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状。
(2)
由题中信息可知,小偃6号和安农91168的基因组成分别为AAB2B2D1D1、AAB1B1D2D2,所要选育的强筋小麦的基因组成为AAB2B2D2D2,弱筋小麦的基因组成为aaB1B1D1D1;F1的基因组成为AAB1B2D1D2,F1植株上所结的F2种子中符合强筋小麦育种目标的种子(基因组成为AAB2B2D2D2)所占比例为1×1/4×1/4=1/16,符合弱筋小麦育种目标的种子(基因组成为aaB1B1D1D1)所占比例为0。
(3)
弱筋小麦的基因组成为aaB1B1D1D1,若要获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含甲、乙、丁(基因型AAB1B1D1D1)产物的种子,由于其没有a基因,故采用采用人工诱变、基因工程等育种手段进行选育,或将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交。
16.(1) 母本
雄蕊
绿叶:浅绿叶=3:1
(2) Y、Z 三组均为绿叶:浅绿叶=1:1 第4组绿叶:浅绿叶=1:1;第5组和第6组绿叶:浅绿叶=9:7
(3)终止密码提前出现
(1)
水稻为雌雄同株两性花,利用水稻进行杂交时,应先除去母本未成熟花的全部雄蕊(防止自花受粉),并套袋,防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W(隐性纯合)与野生型纯合绿叶水稻杂交,F1为杂合子,自交后代F2的表现型及比例为绿叶:浅绿叶=3:1。
(2)
分析表格:W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体,第1组W、X杂交,F1仍为浅绿叶,说明W和X为相同隐性基因控制;第2组W、Y杂交,第3组W、Z杂交,F1均表现绿叶,说明W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因,即属于非等位基因。设W(X)的浅绿叶基因为a,Y的浅绿叶基因为b,Z的浅绿叶基因为c,当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上,则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC),F1基因型为AaBbCC,F1产生的配子为aBC、AbC,自交后代F2为1aaBBCC(浅绿叶)、1AAbbCC(浅绿叶)、2AaBbCC(绿叶),即绿叶:浅绿叶=1:1;同理第5组和第6组的结果也是绿叶:浅绿叶=1:1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上,Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上,则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC),结果与上一小问X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上时相同,即绿叶:浅绿叶=1:1;第5组为X(aaBBCC)×Z(AABBcc),F1基因型为AaBBCc,F1产生配子时,A、a和C、c可以进行自由组合,产生4种配子,自交后代F2符合9:3:3:1,由于何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶,则F2的表现型为绿叶:浅绿叶=9:7;第6组为Y(AAbbCC)×Z(AABBcc),F1基因型为AABbCc,F1产生配子时,B、b和C、c可以进行自由组合,F2结果与第5组相同,即绿叶:浅绿叶=9:7。
(3)
分析题意可知,OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换,造成mRNA上对应位点碱基发生改变,有可能使终止密码提前出现,导致翻译出的肽链变短。
答案第1页,共2页