章末检测试卷(5)新人教（2019）必修2《遗传与进化》第5章　基因突变及其他变异（含解析）

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章末检测试卷(五)
新人教（2019）必修2《遗传与进化》第5章　基因突变及其他变异
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题包括25小题，每小题2分，共50分)
1．(2020·山东莱州一中期中)果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，会导致(　　)
A．染色体上基因的数量减少
B．表达的蛋白质分子结构不一定改变
C．碱基配对方式发生改变
D．染色体上所有基因碱基序列都发生改变
答案　B
2．(2019·四川广安一中期中)酵母菌细胞中一个基因发生突变后，使mRNA中段增加了连续的三个碱基AAG(终止密码子有UGA、UAG、UAA)。据此推测，下列叙述错误的是(　　)
A．突变后的基因在复制时参与复制的嘧啶脱氧核苷酸的比例不改变
B．突变后的基因编码的多肽链最多只有两个氨基酸与原多肽链不同
C．突变后的基因表达时可能会在mRNA增加AAG的位置停止翻译
D．突变前后的基因在编码多肽链过程中需要的tRNA种类可能相同
答案　B
解析　基因中嘧啶数与嘌呤数始终相同，因此基因突变后，参与基因复制的嘧啶脱氧核苷酸比例不变，仍为50%，A正确；根据题意可知，突变后使得mRNA中段增加了连续的三个碱基，若增加的三个碱基插在了一个氨基酸对应的碱基中间，则可能导致终止密码子的提前出现，其后面所有的氨基酸都将不存在了，B错误、C正确；在正常情况下，运输氨基酸的tRNA有几十种，突变前后的基因在编码多肽链过程中需要的tRNA种类可能相同，D正确。
3．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是(　　)
A．无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变
B．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变
C．基因突变只能定向形成新的等位基因
D．基因突变对生物的生存往往是有害的，不利于生物进化
答案　A
解析　基因突变具有普遍性，无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变；基因突变具有随机性，生物个体发育的任何时期都可能发生基因突变；基因突变具有不定向性，可形成新的等位基因；基因突变具有多害少利性，有利于生物的进化。
4．将易感病的水稻叶肉细胞去除细胞壁，得到的原生质体经60Co辐射处理，再进行培养获得再生植株，得到一抗病突变体，且抗病基因与感病基因是一对等位基因。下列叙述正确的是(　　)
A．若抗病突变体为1条染色体片段缺失所致，则感病基因对抗病基因为完全显性
B．若抗病突变体为1条染色体片段重复所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型
C．若抗病突变体为单个基因突变所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型
D．若抗病基因是感病基因中单个碱基缺失所致，则合成的蛋白质氨基酸数量相同
答案　A
解析　如果抗病突变体为1条染色体片段缺失所致，则缺失片段中含有感病基因，说明感病基因为显性基因，未缺失染色体上的基因为隐性基因，并且为完全显性，A正确；如果突变是由染色体片段重复所致，可通过染色体片段缺失再恢复为感病型，B错误；基因突变具有不定向性，C错误；如果发生碱基缺失，会使蛋白质的氨基酸数量改变，D错误。
5．下列与生物变异有关的叙述，错误的是(　　)
A．同源染色体的非姐妹染色单体间的互换引起的变异是基因重组
B．γ射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失引起的变异属于基因突变
C．三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异属于可遗传的变异
D．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体
答案　D
解析　同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换引起位于同源染色体上的等位基因重新组合，该变异属于基因重组；γ射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失导致基因结构发生改变而引起的变异属于基因突变；三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异是染色体数目变异，属于可遗传的变异；由受精卵发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体为二倍体，由配子直接发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体为单倍体。
6．分析下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是(　　)
A．基因突变只能改变基因型，而基因重组能产生新基因
B．基因突变和基因重组均可导致基因的碱基序列发生改变
C．自然条件下，基因突变和基因重组均会改变一条染色体上基因的数量
D．基因突变能为生物进化提供原材料
答案　D
解析　基因突变可以产生新基因和新基因型，基因重组可以产生新的基因型，A项错误；基因重组不会引起基因碱基序列的改变，B项错误；自然条件下，基因突变和基因重组不会改变基因的个数，C项错误；基因突变是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料，D项正确。
7．下列可以认为是一个染色体组的是(　　)
A．二倍体配子中所有的染色体
B．体细胞中两两配对的染色体
C．四倍体植物配子中所有的染色体
D．三倍体植物体细胞中所有的染色体
答案　A
解析　二倍体配子中所有的染色体是一个染色体组，A正确；体细胞中两两配对的染色体是同源染色体，而一个染色体组中不含同源染色体，B错误；四倍体植物含有四个染色体组，其配子中所有的染色体为两个染色体组，C错误；三倍体植物体细胞中所有的染色体为三个染色体组，D错误。
8．大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数目是(　　)
A．7条 B．14条　C．28条 D．56条
答案　D
解析　由题意可知，四倍体大麦体细胞中的染色体数为7×4＝28(条)，有丝分裂后期细胞中的染色体数是体细胞的2倍，所以四倍体大麦的根尖细胞有丝分裂后期细胞中染色体数为28×2＝56(条)。
9．蜜蜂种群中雌蜂是二倍体，雄蜂是单倍体。如图是蜜蜂某些细胞分裂示意图(部分染色体)，下列判断正确的是(　　)
①两图所示细胞中都有2个染色体组
②两图所示细胞中的染色单体数分别是8条和4条
③如果图2所示细胞是有丝分裂，则该细胞应来自雄蜂
④基因型为AD的雄蜂可能是由图1细胞分裂后形成的卵细胞发育来的
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
答案　C
解析　两图所示的细胞中，每一形态的染色体各有2条，表明都有2个染色体组，①正确；图1、2所示细胞中的染色单体数分别是8条和0条，②错误；雄蜂是单倍体，体细胞中不含同源染色体，而图2所示细胞不含同源染色体，因此，如果图2所示细胞是有丝分裂，则该细胞应来自雄蜂，③正确；雄蜂是由卵细胞直接发育而来的，图1所示细胞呈现的特点是同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，为处于减数分裂Ⅰ后期的初级卵母细胞，该初级卵母细胞分裂后最终形成的卵细胞的基因型为ad，因此基因型为AD的雄蜂不可能是由图1细胞分裂后形成的卵细胞发育来的，④错误，故选C。
10．(2019·浙江杭州学军中学月考)遗传病唐氏综合征(21三体综合征)是由21号染色体三体引起的(目前尚未发现21号染色体四条的个体)，是人类染色体病中最常见的一种，发病率约为。现有一唐氏综合征患儿，其基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn。下列叙述不正确的是(　　)
A．患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误
B．其他染色体三体综合征很少见，可能是由于胚胎无法正常发育而流产死亡
C．若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代患唐氏综合征的概率为
D．若患儿的基因型为nnn，则是由于父亲在产生精子的过程中发生错误引起的
答案　D
解析　该患儿的基因型为NNn，其父亲的基因型为nn，母亲的基因型为Nn，患儿出现的原因是由于母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体分开后形成的两条染色体移向细胞同一极，A正确；若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代正常的概率是×＝，有是21号染色体有4条(不存活)，是21号染色体有3条，因此后代患唐氏综合征的概率为÷＝，C正确；若患儿的基因型为nnn，可能是父亲在产生精子的过程中发生错误引起的，也可能是母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ过程中发生错误所致，D项错误。
11．果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条Ⅳ号染色体的红眼果蝇交配(亲本雌果蝇为杂合子)，F1中(　　)
A．白眼雄果蝇占
B．红眼雌果蝇占
C．染色体数正常的红眼果蝇占
D．缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占
答案　C
解析　分析题意可知，F1白眼雄果蝇占，红眼雌果蝇占，A、B错误；染色体数正常的红眼果蝇占×＝，C正确；根据自由组合定律，缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占×＝，D错误。
12．细胞分裂过程中不同阶段对辐射的敏感性不同，图1中OA段是细胞分裂前的间期，D、E和F点是辐射敏感点。图2是细胞受到辐射后产生的染色体变化示意图。下列有关说法不正确的是(　　)
A．D点时受到辐射可能会引起基因突变
B．E点时受到辐射可能会形成染色体数目异常的配子
C．图2中所示变异属于染色体结构的变异
D．图2中的变异发生在F点时
答案　D
解析　由图2可看出细胞受到辐射后产生的染色体变化是染色体结构变异，在染色体结构变异前染色体还没有复制，还没有形成染色单体，而F点时存在染色单体。
13．(2020·全国Ⅱ，4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　)
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
答案　C
解析　二倍体植物的体细胞中含有两个染色体组，其配子中只含有一个染色体组，A项正确；每个染色体组中的染色体的形态、大小等均不相同，都是非同源染色体，每条染色体DNA的碱基序列均不同，B、D项正确；不含性染色体的生物，每个染色体组中都不含性染色体，如豌豆、玉米等，C项错误。
14．经权威遗传机构确认，济南发现了世界首例染色体异常核型：46，XY，t(6，8)，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者的第1和5号染色体易位，染色体异常核型可表示为46，XX，t(1，5)。下列说法错误的是(　　)
A．经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位
B．46，XY，t(6，8)表示某男性患者的第6和8号染色体易位
C．只有缺失和重复这两类染色体变异才能导致基因数量的改变
D．染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的
答案　C
解析　能导致基因数量改变的不只有染色体结构变异中的重复和缺失，还有染色体数目变异，C错误；染色体易位属于染色体结构变异，是可遗传的变异，D正确。
15．下列利用基因型为MMNN与mmnn的小麦进行育种的相关叙述，不正确的是(　　)
A．基因型为MMNN与mmnn的小麦杂交可获得基因型为MmNn的小麦，其变异发生在减数分裂Ⅱ后期
B．单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦，育种的原理有基因重组和染色体变异
C．将基因型为mmnn的小麦人工诱变可获得基因型为mmNn的小麦，则等位基因产生于基因突变
D．多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦通常比基因型为MmNn的小麦表达出更多的蛋白质
答案　A
16．二倍体植物甲(2n＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进行有性杂交，得到的F1不育。用物理撞击的方法使F1在减数分裂Ⅰ时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数分裂Ⅱ正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是(　　)
A．物理撞击和秋水仙素的作用原理相同
B．F1为四倍体，具有20条染色体
C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
D．用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
答案　C
解析　物理撞击是使F1在减数分裂Ⅰ时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，而秋水仙素是抑制纺锤体的形成，两者原理不同，A错误；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙，B错误；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的，C正确；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为异源四倍体，D错误。
17．如图表示某基因型为AaBb的二倍体动物(2n＝4)中一个正在分裂的细胞，下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞为次级精母细胞
B．该细胞中的每一极的3条染色体组成一个染色体组
C．该细胞形成过程中发生了染色体变异和基因突变
D．若该细胞分裂产生的子细胞参与受精，形成的后代为三体
答案　D
解析　该细胞可能为次级精母细胞或极体，A项错误；该生物体一个染色体组中只有2条染色体，该细胞中的每一极的3条染色体不能组成一个染色体组，B项错误；该细胞形成过程中发生了染色体变异，无法判断是否发生了基因突变，C项错误。
18．张三和他的一个孙子患有甲病，但张三的其他12位家人均表现正常。据张三的家系(　　)
A．可能推知甲病的显隐性关系
B．可能推知甲病在当地人群中的发病概率
C．可以确定甲病基因的突变频率
D．可以确定环境中影响甲病遗传的关键因素
答案　A
解析　根据题意可知，甲病为隐性遗传病，A正确；根据张三的家系只能推知其家系中的发病情况，无法推知甲病在当地人群中的发病概率，无法判断甲病基因的突变频率，无法判断环境对该病的影响，B、C、D错误。
19．下列关于人类遗传病的叙述中，正确的是(　　)
A．调查某单基因遗传病的遗传方式时，应在人群中随机抽样，而且调查群体要足够大
B．胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
C．如果通过基因检测确定胎儿不携带致病基因，则可判断其不患遗传病
D．人类遗传病检测和预防的主要手段是遗传咨询和产前诊断
答案　D
解析　调查某单基因遗传病的遗传方式时，调查对象应为患者家系，在人群中随机抽样是调查某遗传病的发病率的方法，A错误；并不是所有先天性疾病都可以通过产前诊断来确定，B错误；虽然胎儿不携带致病基因，但也可能患染色体异常遗传病，C错误。
20．如图为患甲病(A对a为显性)和乙病(B对b为显性)两种遗传病的家系图(两种致病基因位于非同源染色体上)，其中有一种遗传病的致病基因位于X染色体上，若Ⅱ－7不携带致病基因，下列分析不正确的是(　　)
A．甲病是伴X染色体显性遗传病，乙病是常染色体隐性遗传病
B．Ⅰ－2可产生4种类型的卵细胞，Ⅲ－9可产生4种类型的精子
C．如果Ⅲ－8是女孩，则她不可能患甲病
D．Ⅲ－10不携带甲、乙致病基因的概率是
答案　C
解析　根据Ⅰ－1和Ⅰ－2不患乙病，但他们生出了患乙病的女儿Ⅱ－4，可推断乙病为隐性遗传病，且致病基因位于常染色体上。根据Ⅰ－1和Ⅰ－2均患甲病，但他们的儿子Ⅱ－6不患甲病，可推知甲病为显性遗传病，结合题干信息“其中有一种遗传病的致病基因位于X染色体上”，可确定甲病为伴X染色体显性遗传病，A正确；Ⅰ－2的基因型为BbXAXa，可产生4种类型的卵细胞，Ⅲ－9的基因型为BbXAY，可产生4种类型的精子，B正确；Ⅱ－4两病都患，其基因型为bbXAXA或bbXAXa，Ⅱ－3表型正常，其基因型为B_XaY，他们的后代Ⅲ－8不论是不是女孩，都有可能患甲病，C错误；Ⅱ－6既不患甲病也不患乙病，其基因型为B_XaY，由题干可知，其基因型为BBXaY或BbXaY，又Ⅱ－7不携带致病基因，其基因型为BBXaXa，则Ⅲ－10不携带甲、乙病致病基因的概率为，D正确。
21．家蚕的2号染色体(属于常染色体)分布有基因S(黑缟斑)和s(无斑)、基因Y(黄血)和y(白血)。假定减数分裂时2号染色体不发生非姐妹染色单体间的互换，用X射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异，具有该变异的家蚕交配产生的子代中黑缟斑白血∶无斑白血＝2∶1。下列相关叙述错误的是(　　)
A．X射线照射后发生的变异为染色体结构变异
B．缺失杂合子和缺失纯合子的存活率相同
C．具有甲图基因的家蚕相互交配产生的后代有3种基因型
D．具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对
答案　B
解析　分析图解可知，用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，A正确；由于两对基因在一对同源染色体上，该变异类型的一对家蚕交配，产生的配子基因型为S∶sy＝1∶1，配子随机结合，后代基因型及比例应为SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，根据题干后代表型之比可知，基因型为SS的个体由于缺少血色基因而死亡，即说明缺失杂合子和缺失纯合子的存活率不相同，B错误；具有甲图基因的家蚕基因型为SsYy，其产生的配子为SY∶sy＝1∶1，故该种基因型的家蚕相互交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型，C正确；含S的染色体区段与含s的染色体区段属于同源区段，因此具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对，D正确。
22．科学研究发现突变型棒状眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因(A、B)发生突变有关，突变情况如表所示。将突变型棒状眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，所得F2中圆眼果蝇有450只、棒状眼果蝇有30只，下列说法正确的是(　　)
突变基因 A B
碱基变化 C→T CTT→C
蛋白质变化 有一个氨基酸与野生型果蝇不同 多肽链长度比野生型果蝇的长
A．棒状眼果蝇的出现是由于控制圆眼的基因发生了碱基的替换或增添
B．野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响
C．棒状眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D．F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为
答案　B
解析　分析表中数据可知，基因A发生的是一个碱基被另一个碱基替换，属于碱基的替换，基因B发生的是3个碱基变成1个碱基，属于碱基的缺失，A错误；由F2果蝇中圆眼∶棒状眼＝450∶30＝15∶1，可知基因A、B分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，且只有隐性纯合子才能表现为棒状眼，故只有一个基因发生突变对性状无影响，B正确；从表中分析可得，基因A突变将导致蛋白质氨基酸发生改变，使其控制的蛋白质结构改变，基因B突变导致蛋白质中肽链变长，使其控制的蛋白质结构发生改变，但二者都无法判断这种蛋白质是否是酶的结构改变导致的，还是控制眼形的结构蛋白质直接改变导致的，C错误；F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为＝，D错误。
23．(2020·河北石家庄一中高三模拟)Fabry病是一种遗传性代谢缺陷病，由编码α-半乳糖苷酶A的基因突变所致。下图是该病的某个家系遗传系谱图，已知该家系中表现正常的男性均不携带致病基因。下列有关分析错误的是(　　)
A．该病属于伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅲ2一定不携带该病的致病基因
C．可通过测定α-半乳糖苷酶A的含量或活性来初步诊断该病
D．通过基因检测可确定胎儿是否患有此病
答案　B
解析　已知该家系中表现正常的男性不携带致病基因，而Ⅱ2患病，说明Ⅱ2的致病基因只来自Ⅰ2，说明该病属于伴X染色体隐性遗传病，A项正确；正常基因用A表示，致病基因用a表示，则Ⅰ1的基因型为XAY，Ⅰ2的基因型为XAXa，Ⅱ3的基因型为XAXA或XAXa，Ⅱ4的基因型为XAY，Ⅲ2的基因型为XAXA或XAXa，可能含有致病基因，B项错误。
24．(2020·江西新余四中高三月考)由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体，不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲)，导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断不正确的是(　　)
A．该女子体细胞中只有45条染色体但表型可能正常
B．该变异类型属于染色体变异
C．不考虑其他染色体和同源染色体非姐妹染色单体间的互换，理论上该女子可产生6种不同的配子
D．该女子与正常男子婚配没有生育唐氏综合征患儿的风险
答案　D
解析　由图甲可知，一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时，不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失，从而使染色体数目减少，故该女子体细胞中染色体数为45条，但表型可能正常，A正确；由图可知，该变异类型属于染色体变异，B正确；减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体，共6种生殖细胞，C正确；该女子可以产生异常染色体＋21号染色体的配子，因此与正常男子婚配，有生出唐氏综合征患儿的风险，D错误。
25．下图为利用玉米(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是(　　)
A．T与B、b的自由组合发生在①过程
B．植株B为纯合子的概率为
C．①③过程为单倍体育种
D．⑤过程可能发生基因突变、染色体变异
答案　D
解析　自由组合发生在减数分裂过程中，即非同源染色体上的非等位基因自由组合，而据植株D只有3种基因型可判断，这两对等位基因位于同一对同源染色体上，不可能发生T与B、b的自由组合，A错误；植株B是通过单倍体育种获得的，都是纯合子，B错误；①③过程获得的是单倍体幼苗，而单倍体育种过程还包括利用秋水仙素处理获得植株B的过程，C错误；将幼苗培育成植株C的过程只存在有丝分裂，可能发生基因突变，还可能发生染色体数目或者结构的变异，即染色体变异，D正确。
二、非选择题(本题包括5小题，共50分)
26．(8分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C转换成G—T。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：
(1)如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
(2)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分G—C碱基转换成G—T碱基，但性状没有发生改变，其可能的原因有________________(至少写出两点)。
(3)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因：__________________________________________________________________________。
答案　(1)如图所示
(2)突变后的密码子对应同一种氨基酸；突变发生在基因的非编码区；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达(写出两点即可)
(3)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆
解析　(1)根据题意可知，经过EMS浸泡后，DNA序列中的G—C变为G—T，则以—ATCCCGTAA—为模板复制的DNA分子应为，以—TAGGGCATT—为模板复制的DNA分子应为。(3)高秆个体发生隐性突变(如AA→Aa)，自交后代会因性状分离而出现矮秆。
27．(10分)(2019·四川南充高三诊断)果蝇是遗传学研究的经典材料，分析并回答下列与之有关的遗传问题：
(1)果蝇的灰体和黑体由E和e控制，E和e的根本区别是___________________________。科研人员对E和e基因进行测序并比较，发现e基因的编码序列缺失一个碱基。据此推测，e基因在翻译时，可能出现______________________或____________________________。
(2)视网膜色素变性病是一种单基因遗传病，是影响人类健康的重要因素之一。有科学家发现，某果蝇种群中也有这种单基因遗传病，为研究人类视网膜色素变性病提供了实验材料。
①为判断视网膜色素变性病的遗传方式，请用该种群的果蝇进行相关实验，并完成以下内容。
实验材料：选择亲本表型为_____________________________的果蝇作为杂交实验材料。
杂交方法：________________。
实验结果：子一代均正常表现。
结论：视网膜色素变性病的遗传方式为常染色体上隐性遗传。
②若视网膜色素变性病是伴X染色体隐性遗传病，用荧光分子标记法检测，某女性患者体细胞在有丝分裂中期应有________个荧光点。
答案　(1)脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序不同　提前终止　从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化　(2)①视网膜色素变性和视网膜色素正常　正交和反交　②4
解析　(1)E和e是等位基因，二者的根本区别是脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序不同。e基因的编码序列缺失一个碱基，可能导致mRNA中终止密码子提前出现，使翻译提前终止，也可能导致突变位点及以后对应的氨基酸序列均发生改变。(2)①由于视网膜色素变性病的显隐性未知，判断视网膜色素变性病的遗传方式，可选择具有相对性状的雌雄果蝇进行正反交实验，即选择视网膜色素变性和视网膜色素正常的雌雄果蝇进行正反交实验。②若视网膜色素变性病是伴X染色体隐性遗传病，则某女性患者体细胞中的两条X染色体上均含有致病基因，在有丝分裂中期每条染色体均含有两条染色单体，共含有4个致病基因，此时期用荧光分子标记法检测，应有4个荧光点。
28．(10分)(2020·全国Ⅲ，32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是__________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_______________________(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有_________(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。
答案　(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高、茎秆粗壮
(2)秋水仙素处理
(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
解析　(1)杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普通小麦体细胞中共含有42条染色体。与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。(3)甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有两对相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若采用杂交育种的方法，其实验思路是将甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交得F2，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。
29．(12分)某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因(用I、i，A、a，B、b表示)控制。基因控制花瓣色素合成的途径如图所示。请分析并回答下列问题：
(1)正常情况下，红花植株的基因型有___________种，某基因型为IiaaBb的红花植株中有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了____________，也可能是因某条染色体发生缺失，出现了基因型为________的花芽细胞。
(2)研究人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异(重复)或者数目变异，出现了基因型为IIaaBbb的开粉红花的植株，这是因为花芽细胞中b基因数多于B基因数时，B基因的表达减弱而形成粉红花突变体。请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型。
实验步骤：
让该突变体植株与基因型为IIaabb的植株杂交，观察并统计子代的表型及比例。
①预测结果：
若子代表型及比例为____________________________________________________________，则属于染色体数目变异。
若子代表型及比例为____________________________________________________________，则属于染色体结构变异。
②请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。
答案　(1)4　基因突变　Iiaab　(2)①红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶3　红花∶白花＝1∶1　②遗传图解如下
解析　(1)根据基因控制花瓣色素合成的途径可知，红花植株的基因型应为I_aaB_，共有4种基因型；某基因型为IiaaBb的红花植株有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中基因B突变为b，也可能是因为基因B所在染色体发生缺失，出现了基因型为Iiaab的花芽细胞。(2)基因型为IIaaBbb的开粉红花的植株，其形成若属于染色体数目变异，则减数分裂时产生的配子为1/6IaB、1/3IaBb、1/6Iabb、1/3Iab，与基因型为IIaabb的植株杂交，后代将出现红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶3；其形成若属于染色体片段重复，则减数分裂时产生的配子为1/2IaB和1/2Iabb，与基因型为IIaabb的植株杂交，后代将出现红花∶白花＝1∶1。
30．(10分)果蝇是遗传学研究的经典实验材料。果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，且刚毛(B)对截毛(b)为显性；控制果蝇红眼的基因(R)只存在于X染色体上，如图所示。请回答下列问题：
(1)上述两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律，原因是______________________。
(2)若只考虑刚毛和截毛这对相对性状，则果蝇种群中刚毛雄果蝇的基因组成除图示外，还有________种。现将两只刚毛果蝇交配，子代雌果蝇全为刚毛，雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，则亲代中雌果蝇的基因型是________。
(3)科研人员发现，果蝇的灰身(H)对黑身(h)为显性，H、h位于常染色体上，纯合灰身果蝇与黑身果蝇杂交，后代中出现一只黑身果蝇(甲)，甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。研究人员利用基因型为HH的果蝇(乙)进行相关实验，弄清了原因。试对实验结果进行预测(假定一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，各基因型配子活力相同)。
实验步骤：
①将甲和乙杂交，获得F1；
②F1自由交配，观察并统计F2的表型及比例。
结果预测：
①若F2表型及比例为________________，则甲的出现是基因突变导致的；
②若F2表型及比例为________________，则甲的出现是染色体片段缺失导致的。
答案　(1)控制这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上(或控制这两对相对性状的两对等位基因都在性染色体上)　(2)2　XBXb　(3)①灰身∶黑身＝3∶1　②灰身∶黑身＝4∶1
解析　(2)由于果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，则刚毛雄果蝇的基因型为XBYB、XbYB、XBYb，故基因组成除图示外，还有2种。由于子代雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，说明其雄果蝇中Y染色体上应该为b基因，亲代雌果蝇基因型为XBXb，雄果蝇基因型为XBYb。(3)由于果蝇的灰身(H)对黑身(h)为显性，H、h位于常染色体上，纯合灰身果蝇(HH)与黑身果蝇(hh)杂交，后代为灰身果蝇(Hh)，但后代中出现一只黑身果蝇(甲)，甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变，则甲的基因型为hh，将甲(hh)和乙(HH)杂交，获得F1(Hh)；F1(Hh)自由交配，因此F2的表型及比例为灰身∶黑身＝3∶1；若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了染色体片段缺失，则甲的基因型为hO，将甲(hO)和乙(HH)杂交，获得F1(Hh、HO)；F1自由交配，由于一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，因此F2的灰身果蝇(H_)的概率为(HH)＋(Hh)＋(HO)＝，黑身果蝇(h_)的概率为(hh)＋(hO)＝，即F2的表型及比例为灰身∶黑身＝4∶1。