5.2 染色体变异(练习)高中生物学人教版(2019)必修2(含解析)

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名称 5.2 染色体变异(练习)高中生物学人教版(2019)必修2(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2023-03-13 12:10:47

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第五章 第2节 染色体变异
一、单选题
1.下列关于生物变异和育种的叙述,错误的是( )
A.减数分裂联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合
B.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不同物种,但能通过有性杂交产生后代
C.三倍体西瓜出现可育的种子,可能是三倍体植株减数分裂时形成了正常的卵细胞
D.有丝分裂过程中,姐妹染色单体上出现等位基因的原因是基因突变
2.在自然界中,昆虫中的雄蜂、雄蚁等是由卵细胞直接发育而来的,被称为单倍体。下列关于单倍体的叙述中,正确的是( )
A.含有奇数染色体组的生物体一定是单倍体
B.含有两个染色体组的生物体不可能是单倍体
C.由未受精的卵细胞发育成的生物体都是单倍体
D.普通六倍体小麦花药离体培养所获得的植株不是单倍体
3.下图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况,有关叙述错误的是( )
A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组
B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体
C.图c有2个染色体组,每个染色体组有3条染色体
D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来
4.某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法,不正确的是(  )
A.配子一的变异属于基因重组,发生在减数第一次分裂过程中
B.配子二发生了染色体变异,最可能发生在减数分裂Ⅱ过程中
C.配子三发生了染色体易位,原因可能是基因b转移到非同源染色体上
D.配子四的变异属于基因突变,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失
5.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株ABD经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列说法正确的是( )
A.普通小麦形成过程中涉及的生物变异类型包括染色体结构变异
B.A或B染色体组中的染色体形态、功能彼此不同
C.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
D.普通小麦的花药离体培养可以得到三倍体小麦
6.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
7.下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是
A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
8.慢性髓细胞白血病(CML)是一种恶性肿瘤。患者9号染色体上的原癌基因ABL和22号染色体上的BCR基因会组合成融合基因(BCR—ABL),如下图。该融合基因的表达能活化酪氨酸激酶,导致细胞癌变。治疗CML的靶向药物格列卫能有效抑制癌细胞增殖。下列叙述正确的是( )
A.该变异类型属于基因重组,能遗传给后代
B.患者ABL/abl和BCR/bcr基因的遗传遵循自由组合定律
C.图中所示的变异不会导致细胞中基因总数目的变化
D.“格列卫”可能通过抑制酪氨酸激酶的活性而起到靶向治疗作用
9.据研究分析,某种化合物Y可诱导细胞中DNA链断裂并阻止断链修复。为验证以化合物Y开发出的新药X对肿瘤治疗的具体效果,研究者利用肿瘤细胞进行了相关研究,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.该实验中,A组为加入适量新药X的实验组
B.该实验的自变量是不同浓度的新药X溶液
C.化合物Y对正常细胞的生命活动可能存在不利的影响
D.观察有丝分裂间期的细胞可统计发生染色体畸变的细胞数目
10. 生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的环形圈、十字形结构现象,图中字母表示染色体上的基因。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B.图甲是个别碱基对的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果
C.图乙是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D.图甲、乙所示现象常出现在减数分裂前期I ,核DNA数是染色体数的2倍
11.某女子的体细胞中一条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(如图甲所示),导致该女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。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.该变异类型可通过显微镜观察到
B.该女子与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为
C.该女子体细胞中最多有90条染色体且表现型可能正常
D.该女子与正常男子婚配仍然有生育21三体综合征患儿的风险
12.某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示,该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中,出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是( )
A.l和6属于同一变异类型,发生于减数第一次分裂后期
B.2、4、5同属于染色体结构变异,都一定发生了染色体片段断裂
C.3发生的变异一般不改变碱基序列,是生物变异的根本来源
D.以上6种异常精子的形成都与同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换有关
二、多选题
13.家蚕(2n=56))性别决定方式为ZW型。家蚕不耐热,夏季饲养死亡率高,产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热的雄蚕,由显性基因D控制,且D、d基因所在的同源染色体出现异常,相应染色体如图所示。研究发现家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活。下列叙述正确的是( )
A.家蚕的一个染色体组有28条染色体
B.图中所示家蚕的变异类型为突变
C.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌雄比例为1:2,则D基因位于Z染色体上
D.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌雄比例为1:1,则D基因位于异常染色体上
14.下列有关生物变异的叙述,正确的是( )
A.基因中碱基对的替换或顺序改变不一定导致性状的改变
B.DNA分子中少数碱基对缺失引起基因不表达的现象属于染色体变异
C.同源多倍体植物与相应的二倍体植株相比,营养器官较大,结实率增加
D.肺炎双球菌中的R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组
15.如图是人体内进行的三个连续生理过中细胞内染色体组数的变化曲线。有关叙述错误的是(  )
A.ab段和cd段,细胞中同源染色体对数不同
B.e点和f点,染色体组数目加倍的原因相同
C.g点后,核膜和核仁重现、细胞中部出现细胞板
D.I、III过程中均会发生同源染色体联会的现象
16.下表列举了不同性别的二倍体植物酸模的染色体组成。已知酸模的体细胞中有21或(21+1)条染色体,表中A指的是常染色体,酸模的X与Y不能联会配对,但不影响常染色体的联会配对,未配对的染色体在减数分裂时随机移向两极,其中雌雄同株既可自花授粉也可异花授粉。以下说法正确的有( )
植株性别 染色体组成 是否可育 X与Y的比例
雌雄同株 18A+XX+YY 可育 1:1
18A+X+Y 不可育 1:1
雌株 18A+XX+Y 可育 2:1
雄株 18A+X+YY 可育 1:2
A.酸模的初级精母细胞内出现的四分体数可为9、10或11
B.雌株与雄株杂交,子代中雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1
C.可育的雌雄同株与雌株等比例混合种植,子代中雌雄同株:雌株=1:1
D.若某种群中可育的雌雄同株:雌株:雄株=1:1:1,则子代植株中的雌株和雄株的数量基本相等
三、填空题
17.某雌雄异株的植物有高茎(A)和矮茎(a)、叶不光滑(B)和正常叶(b)两对相对性状,且都位于X染色体上。现有X染色体部分缺失的高茎叶不光滑雌株(无矮茎基因)和矮茎正常叶雄株杂交,F1出现了矮茎叶不光滑雌株,且F1雌雄植株比为2:1;根据题意回答下列问题:
(1)上述两对相对性状_____________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的自由组合定律。X染色体缺失一个片段_____________(填“能”或“不能”)用显微镜观察到。亲本缺失片段在X染色体上_____________基因所在位置。
(2)F1雌雄植株比为2:1,原因是_____________。F1中基因B的基因频率为_____________。
(3)让F1进行自由交配,得到F2的各表现型及比例(考虑性别)_____________。F2中高茎正常叶雌株中纯合子的概率是_____________。
18.果蝇是生物科学研究中常的模式生物。已知果蝇(2N=8)的黑身基因(B)对灰身基因(b)为显性,位于常染色体上;红眼基因(D)对白眼基因(d)为显性,位于X染色体上。请回答下列相关的遗传学问题。
(1)若某个初级卵母细胞中,B基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子中染色体的数目为______________。
(2)现有一只红眼黑身果蝇与一只白眼黑身果蝇交配,F1雄果蝇中有1/8为白眼灰身。则亲本中雌果蝇的基因型为_______________。F1雌雄个体随机交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为____________。
(3)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含有1条性染色体X)的果蝇表现为雄性不育。用红眼雌果蝇(XDXD)与白眼雄果蝇(XdY)为亲本进行杂交,在F1群体中,发现一只白眼雄果蝇M。为探究M果蝇出现的原因,应选用果蝇M与____________杂交,然后观察子代果蝇的表现型及比例。
①若________________________,则M的出现是环境改变引起的。
②若________________________,则M的出现是基因突变引起的。
③若无子代产生,则M的基因组成为XdO,其形成原因是_______________________ 。
19.玉米体细胞内含有 20 条染色体,染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程,但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株玉米,其中 A、a 基因分别控制玉米的宽叶和窄叶。请回答下列问题:
(1)玉米基因组计划应测其_____条染色体上的 DNA 序列。只考虑玉米的叶形, 该株玉米自交后代的性状表现为_________。
(2)图示所示的变异类型属于染色体_____变异,下列遗传现象也属于此类变异类型的有 _____(填序号)
①果蝇的缺刻翅 ②原发性高血压 ③唐氏综合征 ④猫叫综合征
(3)若现有各种表现型的个体可供选择,为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子,请利用图示染色体缺失个体设计杂交实验加以证明,并预测实验结果。
实验思路:_____实验结果及结论:
①若当染色体缺失个体做父本时,后代_____,当染色体缺失个体做母本时,后代_____,则染色体缺失会使雄配子致死;
②若反之,则为另一种配子致死。
20.大麦是自花传粉,闭花授粉的二倍体农作物,下图表示利用大麦植株(AaBb)培育新品种的途径。
(1)图中途径1所示的种子,种皮的基因型有_______种。
(2)通过途径2获得品种B的原理是_____________,品种B和品种C不是一个物种,原因是__________________________。
(3)因杂交去雄工作很不方便,科学家培育出一种如图所示的6号染色体三体新品系,该三体植株在减数第一次分裂后期:染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性(雄性不育指m基因隐性纯合的植株不能产生花粉);椭圆粒种子(R)对长粒种子(r)为显性。
该三体新品系自交产生的F1的表现型及比例为______________________。
(4)在野生型大麦群体中由于隐性突变出现一株高产植株,为判断该突变是否发生在6号染色体上,现用雄性不育普通产量植株与纯合雄性可育高产植株杂交得到F1,F1自交得到F2,单独种植F2各植株,最后统计F2的产量。(不考虑交叉互换)。
若F2普通产量植株:高产植株 =_______________,则高产突变发生在6号染色体上;
若F2普通产量植株:高产植株 =_______________,则高产突变发生在其他染色体上。
第五章 第2节 染色体变异
一、单选题
1.下列关于生物变异和育种的叙述,错误的是( )
A.减数分裂联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合
B.二倍体西瓜和四倍体西瓜是不同物种,但能通过有性杂交产生后代
C.三倍体西瓜出现可育的种子,可能是三倍体植株减数分裂时形成了正常的卵细胞
D.有丝分裂过程中,姐妹染色单体上出现等位基因的原因是基因突变
【答案】A
【解析】
【分析】
可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合.②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】
A、减数分裂联会时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换,使得染色单体上非等位基因重新组合,A错误;
B、二倍体西瓜和四倍体西瓜进行杂交可产生三倍体西瓜,三倍体西瓜不可育,即出现生殖隔离,二倍体西瓜和四倍体西瓜是不同物种,B正确;
C、一般情况下,三倍体西瓜由于减数分裂过程中联会紊乱不能产生可育配子,不能完成受精作用,特殊情况下可形成正常配子而产生可育种子,C正确;
D、有丝分裂过程中,染色体经过复制,形成两条相同的姐妹染色单体,其所携带的全部基因应该完全相同,若出现等位基因,则是由于复制时发生了基因突变,D正确。
故选A。
【点睛】
2.在自然界中,昆虫中的雄蜂、雄蚁等是由卵细胞直接发育而来的,被称为单倍体。下列关于单倍体的叙述中,正确的是( )
A.含有奇数染色体组的生物体一定是单倍体
B.含有两个染色体组的生物体不可能是单倍体
C.由未受精的卵细胞发育成的生物体都是单倍体
D.普通六倍体小麦花药离体培养所获得的植株不是单倍体
【答案】C
【解析】
【分析】
单倍体通常是由配子直接发育而来的个体,不论含有几个染色体组的配子发育成的个体都为单倍体。由受精卵发育而成的个体,含有几个染色体组就为几倍体。
【详解】
A、体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体,但含有多个染色体组(奇数)的个体不一定是单倍体,要看是由配子还是受精卵发育而来的,A错误;
B、含有两个染色体组的生物体,由配子发育而来即为单倍体,由受精卵发育而来即为二倍体,B错误;
C、未受精的卵细胞发育成的新个体是单倍体,如雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,C正确;
D、普通六倍体小麦花药离体培养所获得的植株都是单倍体,D错误。
故选C。
3.下图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况,有关叙述错误的是( )
A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组
B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体
C.图c有2个染色体组,每个染色体组有3条染色体
D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来
【答案】A
【解析】
【分析】
1、染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组;每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因.
2、细胞中染色体组数的判断方法:①细胞内同一形态的染色体有几条(X、Y视为同种形态染色体),则含有几个染色体组;②在生物体细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,可简记为“同一英文字母无论大写还是小写出现几次,就含有几个染色体组"。
3、由配子直接发育成的个体,体细胞中不管有几个染色体组,都叫单倍体;由受精卵发育成的个体,体细胞中有几个染色体组就叫几倍体。
【详解】
A、图a着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,含有4个染色体组,图b含有3个染色体组,A错误;
B、b中含有三个染色体组,若由受精卵发育而来,则是三倍体;若由配子直接发育而来,则是单倍体,B正确;
C、图c有2个染色体组,每个染色体组有3条染色体,C正确;
D、图d细胞只有一个染色体组,由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来,D正确。
故选A。
4.某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法,不正确的是(  )
A.配子一的变异属于基因重组,发生在减数第一次分裂过程中
B.配子二发生了染色体变异,最可能发生在减数分裂Ⅱ过程中
C.配子三发生了染色体易位,原因可能是基因b转移到非同源染色体上
D.配子四的变异属于基因突变,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失
【答案】D
【解析】
【分析】
可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】
A、据图分析,配子一形成过程中,在减数第一次分裂后期,发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合,属于基因重组,A正确;
B、据图分析,配子二形成的原因是减数第二次分裂后期,含有A基因的姐妹染色单体分开后未分离,这属于染色体变异,B正确;
C、a和b是非同源染色体上的基因,而配子三中a和b位于同一条染色体上,原因可能是基因b转移到非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位,C正确;
D、配子四的变异属于染色体变异,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失,D错误。
故选D。
5.一粒小麦(染色体组AA,2n=14)与山羊草(染色体组BB,2n=14)杂交,产生的杂种植株AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组DD,2n=14)杂交,产生的杂种植株ABD经染色体自然加倍,形成了具有AABBDD染色体组的普通小麦(6n=42)。下列说法正确的是( )
A.普通小麦形成过程中涉及的生物变异类型包括染色体结构变异
B.A或B染色体组中的染色体形态、功能彼此不同
C.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代
D.普通小麦的花药离体培养可以得到三倍体小麦
【答案】B
【解析】
【分析】
普通小麦是异源六倍体AABBDD,产生的配子是ABD,二粒小麦是异源四倍体AABB,产生的配子是AB。
【详解】
A、在普通小麦的形成过程中,发生的生物变异有染色体数目变异、基因重组,没有发生染色体结构变异,A错误;
B、A是一粒小麦的一个染色体组,B是山羊草的一个染色体组,同一染色体组中的染色体为非同源染色体,其形态和功能彼此不同,B正确;
C、二粒小麦(AABB)与普通小麦(AABBDD)可以杂交,获得的后代(AABBD)不育,C错误;
D、普通小麦的花药离体培养得到的是含有三个染色体组的单倍体小麦,D错误。
故选B。
【点睛】
6.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
【答案】B
【解析】
【分析】
染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。根据染色体断裂后断片连接方式,染色体的结构变异分为4种:缺失、重复、倒位、易位。
【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。
7.下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是
A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
【答案】C
【解析】
【分析】
生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括自由组合型和交叉互换型两种类型;染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】
基因重组是在有性生殖的过程,控制不同性状的基因的重新组合,会导致后代性状发生改变,A错误;基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定会导致生物体性状发生改变,B错误;二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕,但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍,为可育的二倍体,且肯定是纯种,C正确;多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加(如三倍体),其后代遗传会严重的不平衡,在减数分裂形成配子时,同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,因此不利于育种,D错误。
8.慢性髓细胞白血病(CML)是一种恶性肿瘤。患者9号染色体上的原癌基因ABL和22号染色体上的BCR基因会组合成融合基因(BCR—ABL),如下图。该融合基因的表达能活化酪氨酸激酶,导致细胞癌变。治疗CML的靶向药物格列卫能有效抑制癌细胞增殖。下列叙述正确的是( )
A.该变异类型属于基因重组,能遗传给后代
B.患者ABL/abl和BCR/bcr基因的遗传遵循自由组合定律
C.图中所示的变异不会导致细胞中基因总数目的变化
D.“格列卫”可能通过抑制酪氨酸激酶的活性而起到靶向治疗作用
【答案】D
【解析】
【分析】
1、基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的, 在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】
A、图示正常的22号染色体和9号染色体是两条非同源染色体,两条染色体互相交换了片段,属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、患者融合基因(BCR-ABL)基因、bcr基因位于一对同源染色体(22号)上,abl基因位于一条染色体(9号)上,不符合自由组合定律的实质,患者ABL/abl和BCR/ber基因的遗传不遵循自由组合定律,B错误;
C、由于9号染色体上的原癌基因ABL和22号染色体上的BCR基因重新组合成融合基因,所以细胞中基因数目减少了,C错误;
D、由题干信息可知,融合基因的表达使酪氨酸激酶活化,导致细胞癌变。患者服用靶向药物“格列卫”能有效控制病情,由此可以推知,“格列卫”的作用可能是含酪氨酸激酶的抗体,抑制了酪氨酸激酶活性,D正确。
故选D。
9.据研究分析,某种化合物Y可诱导细胞中DNA链断裂并阻止断链修复。为验证以化合物Y开发出的新药X对肿瘤治疗的具体效果,研究者利用肿瘤细胞进行了相关研究,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.该实验中,A组为加入适量新药X的实验组
B.该实验的自变量是不同浓度的新药X溶液
C.化合物Y对正常细胞的生命活动可能存在不利的影响
D.观察有丝分裂间期的细胞可统计发生染色体畸变的细胞数目
【答案】C
【解析】
【分析】
据图可知,加入X后,A组细胞总数相对值大于B组,B组染色体畸变率大于A组。根据某种化合物Y可诱导细胞中DNA链断裂并阻止断链修复。而新药X是以化合物Y开发出的,因此新药X可增加染色体畸变。故B组为加入药物X的实验组,A组为对照组。
【详解】
A、根据分析可知,B组为加入适量新药X的实验组,A错误;
B、该实验的自变量为是否加入新药X溶液,B错误;
C、化合物Y可诱导细胞中DNA链断裂并阻止断链修复,可增加DNA畸变,抑制细胞分裂,因此化合物Y对正常细胞的生命活动可能存在不利的影响,C正确;
D、观察染色体形态和数量最好的时期为有丝分裂中期,因此观察有丝分裂中期的细胞可统计发生染色体畸变的细胞数目,D错误。
故选C。
10. 生物的某些变异可通过细胞分裂过程中某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的环形圈、十字形结构现象,图中字母表示染色体上的基因。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B.图甲是个别碱基对的增添或缺失导致染色体上基因数目改变的结果
C.图乙是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D.图甲、乙所示现象常出现在减数分裂前期I ,核DNA数是染色体数的2倍
【答案】D
【解析】
【分析】
1、染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位,染色体结构变异会导致基因数目和排列顺序的改变,基因重组包括自由组合型和交叉互换型,自由组合型是指非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,交叉互换是同源染色体的非姐妹染色单体交换。
2、分析题图可知,甲变异可能是染色体片段的重复或缺失,乙是非同源染色体之间交换,是染色体结构变异中的易位。
【详解】
A、甲是染色体结构变异的重复或缺失,乙是染色体结构变异的易位,都是结构变异,A错误;
B、个别碱基对的增添或缺失属于基因突变,甲图中部分基因发生了增添或缺失,导致染色体上基因数目改变,B错误;
C、四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组,而乙图的易位现象,只能发生在非同源染色单体之间,C错误;
D、甲、乙两图属于减数第一次分裂的前期的联会过程,染色体数与核DNA数之比1:2,核DNA数是染色体数的2倍,D正确。
故选D。
11.某女子的体细胞中一条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(如图甲所示),导致该女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。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.该变异类型可通过显微镜观察到
B.该女子与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为
C.该女子体细胞中最多有90条染色体且表现型可能正常
D.该女子与正常男子婚配仍然有生育21三体综合征患儿的风险
【答案】B
【解析】
【分析】
正常人体细胞中含有46条染色体,23对同源染色体,染色体一般成对存在。减数分裂时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,据此可分析该女子产生的卵细胞中染色体的组成类型。
【详解】
A、由图可知,该变异类型属于染色体变异,该变异类型可通过显微镜观察到,A正确;
B、该女子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(受精后子代染色体数目正常)、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,与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/6,B错误;
C、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,但表现型可能正常,体细胞中最多的有丝分裂后期含有90条染色体,C正确;
D、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21三体综合征患儿的风险,D正确。
故选B。
12.某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示,该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中,出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是( )
A.l和6属于同一变异类型,发生于减数第一次分裂后期
B.2、4、5同属于染色体结构变异,都一定发生了染色体片段断裂
C.3发生的变异一般不改变碱基序列,是生物变异的根本来源
D.以上6种异常精子的形成都与同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换有关
【答案】B
【解析】
【分析】
1.染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失。例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名。
(2)重复:染色体增加了某一片段,果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列,如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)。
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域,如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异。
2. 基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失,导致基因结构发生的改变。基因突变可以产生新的基因,是生物变异的根本来源。
3.交叉互换是在减数第一次分裂的前期,由于同源染色体的非姐妹染色单体之间部分片段发生缠绕并交换部分片段的现象,交叉互换导致同源染色体上非等位基因之间的重组。
【详解】
A、1和6异常精子形成的原因是减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,属于基因重组,两者很可能来自同一个初级精母细胞,A错误;
B、2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位,三者都属于染色体结构变异,染色体结构变异的基础是染色体片段断裂,B正确;
C、3中d基因出现的原因一定是基因突变,基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失,故在基因中一定存在碱基顺序的改变,C错误;
D、染色体结构变异和基因突变都与同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换无关,D错误。
故选B。
二、多选题
13.家蚕(2n=56))性别决定方式为ZW型。家蚕不耐热,夏季饲养死亡率高,产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热的雄蚕,由显性基因D控制,且D、d基因所在的同源染色体出现异常,相应染色体如图所示。研究发现家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活。下列叙述正确的是( )
A.家蚕的一个染色体组有28条染色体
B.图中所示家蚕的变异类型为突变
C.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌雄比例为1:2,则D基因位于Z染色体上
D.该雄蚕与不耐热雌蚕杂交,若子代雌雄比例为1:1,则D基因位于异常染色体上
【答案】ABC
【解析】
【分析】
1、ZW型性别决定的生物,雌性个体的性染色体是ZW,雄性个体的性染色体是ZZ,雄性产生含有Z的生殖细胞,雌性性产生的生殖细胞有两种,含有Z、含有W,比例是1:1。
2、基因分离定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时,等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代;位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联,叫伴性遗传,伴性遗传也遵循分离定律。
【详解】
A、家蚕(2n=56),为二倍体生物,含有56条染色体,因此家蚕的一个染色体组有28条染色体,A正确;
B、图中所示家蚕的变异类型为突变(基因突变和染色体结构变异),B正确;
C、若D基因位于Z染色体上,且家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活,则该雄蚕基因型为ZZ(变异),不耐热雌蚕基因型为ZW,杂交后代为ZZ、Z(变异)Z、ZW、Z(变异)W,其中Z(变异)W死亡,即雌雄比为1:2,与题意相符,C正确;
D、由题知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活,所以如果耐热基因位于性染色体上,该雄蚕与不耐热雌蚕杂交会出现后代部分致死情况,即后代雌雄比例不会是1:1,因此D/d基因位于常染色体上,而位于常染色体上的D基因在正常或者异常染色体对表现型无影响,所以该结果不能判断D基因位于正常还是异常的染色体上,D错误。
故选ABC。
14.下列有关生物变异的叙述,正确的是( )
A.基因中碱基对的替换或顺序改变不一定导致性状的改变
B.DNA分子中少数碱基对缺失引起基因不表达的现象属于染色体变异
C.同源多倍体植物与相应的二倍体植株相比,营养器官较大,结实率增加
D.肺炎双球菌中的R型菌转化为S型菌的现象属于基因重组
【答案】AD
【解析】
【分析】
生物变异包括不可遗传变异和可遗传变异,前者是环境因素引起的,后者是由于遗传物质改变引起的。可遗传的变异的来源包括:
(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。
(2)基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】
A、基因突变是基因分子内部发生碱基对的增添、缺失或替换,从而引起基因结构的改变,但由于密码子的简并性等原因,基因中碱基对的替换或顺序改变不一定导致性状的改变,A正确;
B、DNA分子中少数碱基对缺失引起基因不表达的现象属于基因突变,B错误;
C、同源多倍体植物与相应的二倍体植株相比,营养官较大,结实率较低,C错误;
D、肺炎双球菌中的R型菌转化为S型菌的现象,其实是R型菌和S型菌的DNA发生了基因重组,D正确。
故选AD。
15.如图是人体内进行的三个连续生理过中细胞内染色体组数的变化曲线。有关叙述错误的是(  )
A.ab段和cd段,细胞中同源染色体对数不同
B.e点和f点,染色体组数目加倍的原因相同
C.g点后,核膜和核仁重现、细胞中部出现细胞板
D.I、III过程中均会发生同源染色体联会的现象
【答案】BCD
【解析】
【分析】
分析曲线图:Ⅰ表示减少分裂,II表示受精作用,Ⅲ表示有丝分裂。
【详解】
A、ab段是减数第一次分裂,同源染色体对数和体细胞相同,cd段是减二后期,细胞中无同源染色体,A正确;
B、e点染色体组数目加倍的原因是受精作用,f点染色体组数目加倍的原因是着丝点分裂,B错误;
C、人体细胞中不会出现细胞板,C错误;
D、Ⅲ过程是有丝分裂过程,该过程不会发生同源染色体的联会现象,D错误。
故选BCD。
【点睛】
16.下表列举了不同性别的二倍体植物酸模的染色体组成。已知酸模的体细胞中有21或(21+1)条染色体,表中A指的是常染色体,酸模的X与Y不能联会配对,但不影响常染色体的联会配对,未配对的染色体在减数分裂时随机移向两极,其中雌雄同株既可自花授粉也可异花授粉。以下说法正确的有( )
植株性别 染色体组成 是否可育 X与Y的比例
雌雄同株 18A+XX+YY 可育 1:1
18A+X+Y 不可育 1:1
雌株 18A+XX+Y 可育 2:1
雄株 18A+X+YY 可育 1:2
A.酸模的初级精母细胞内出现的四分体数可为9、10或11
B.雌株与雄株杂交,子代中雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1
C.可育的雌雄同株与雌株等比例混合种植,子代中雌雄同株:雌株=1:1
D.若某种群中可育的雌雄同株:雌株:雄株=1:1:1,则子代植株中的雌株和雄株的数量基本相等
【答案】ABD
【解析】
【分析】
分析题意可知,酸模的X与Y属于性染色体但不互为同源染色体,即在减数分裂时不会联会形成四分体,因此,染色体组成为18A+XX+YY的个体在减数分裂时可形成9+1+1=1l个四分体,染色体组成为l8A+X+Y的个体在减数分裂时可形成9个四分体,染色体组成为18A+XX+Y的个体在减数分裂时可形成9+1=10个四分体,染色体组成为18A+X+YY的个体在减数分裂时可形成9+1=10个四分体。可育的雌雄同株可产生雌雄配子,雌株只能产生雌配子,雄株只能产生雄配子。
【详解】
A、由分析可知,酸模的初级精母细胞中染色体进行联会时,可能出现的四分体数为9、10或11,A正确;
B、分析题表可知,雌株产生的配子及比例为(9A+X):(9A+X+Y)=1:1,雄株产生配子种类和比例为(9A+X+Y):(9A+Y)=1:1,二者杂交后代染色体组成类型和比例为(18A+XX+YY):(18A+XX+Y):(18A+X+YY):(18A+X+Y)=1:1:1:1,根据染色体组成和性别的对应关系可知,其表现型和比例为雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1,B正确;
C、可育的雌雄同株产生的配子为(9A+X+Y),雌株产生的配子种类和比例为(9A+X+Y):(9A+Y)=1:1,由于雌雄同株可自花传粉也可异花授粉,而雌株只能异花授粉,二者等比例混合种植,子代的染色体组成类型和比例为(18A+XX+YY):(18A+X+YY)=2:1,即雌雄同株:雄株=2:1,C错误;
D、若某种群中可育的雌雄同株:雌株:雄株=1:1:1,其产生的配子及比例为雌配子为(9A+X+Y):(9A+X)=2:1,雄配子为(9A+X+Y):(9A+Y)=2:1,雌雄配子随机结合,子代染色体组成及比例为(18A+XX+YY):(18A+X+YY):(18A+XX+Y):(18A+X+Y)=4:2:2:1,雌株和雄株的数量基本相等,D正确。
故选ABD。
三、填空题
17.某雌雄异株的植物有高茎(A)和矮茎(a)、叶不光滑(B)和正常叶(b)两对相对性状,且都位于X染色体上。现有X染色体部分缺失的高茎叶不光滑雌株(无矮茎基因)和矮茎正常叶雄株杂交,F1出现了矮茎叶不光滑雌株,且F1雌雄植株比为2:1;根据题意回答下列问题:
(1)上述两对相对性状_____________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的自由组合定律。X染色体缺失一个片段_____________(填“能”或“不能”)用显微镜观察到。亲本缺失片段在X染色体上_____________基因所在位置。
(2)F1雌雄植株比为2:1,原因是_____________。F1中基因B的基因频率为_____________。
(3)让F1进行自由交配,得到F2的各表现型及比例(考虑性别)_____________。F2中高茎正常叶雌株中纯合子的概率是_____________。
【答案】(1) 不遵循 能 高茎(或者A、或者a、或者矮茎、或者高茎矮茎分)
(2) 叶不光滑的雄株不能存活(含有缺失X染色体的雄性致死,缺失A或a基因的雄性致死,基因型是XBY或XoBY的个体致死) 1/5(20%)(或3/5(60%)1/5和3/5,1/5或3/5)
(3) 高茎正常叶雌株:高茎叶不光滑雌株:高茎正常叶雄株:矮茎正常叶雄株=3:1:1:2
(高茎叶不光滑雌株:高茎叶不光滑雄株:矮茎正常叶雄株=4:1:2) 1/3(或0,写1/3和0,1/3或0)
【解析】
【分析】
根据题干”高茎(A)和矮茎(a)、叶不光滑(B)和正常叶(b)两对相对性状,且都位于X染色体上,现有X染色体部分缺失的高茎叶不光滑雌株(无矮茎基因)和矮茎正常叶雄株杂交,F1出现了矮茎叶不光滑雌株,且F1雌雄植株比为2:1”,可以推测出亲代X染色体部分缺失的高茎叶不光滑雌株(无矮茎基因)的基因型是XABX0B或者XAbX0B,亲代矮茎正常叶雄株的基因型是XabY。
(1)
根据题干信息“高茎和矮茎、叶不光滑和正常叶这两对相对性状都位于X染色体上,可以说明他们不遵循孟德尔的自由组合定律;
染色体的数目变异和结构变异都是可以通过显微镜观察到的;
由分析可知亲本雌株的基因型是XABX0B或者XAbX0B,所以亲本缺失片段在X染色体的高茎基因所在位置。
(2)
由分析得知亲代是XABX0B(或者XAbX0B)与XabY,那么子一代的基因型以及比例是X0BXab:XABXab:XABY:X0BY=1:1:1:1(或者X0BXab:XAbXab:XAbY:X0BY=1:1:1:1),由于题干说子一代的雌雄比例是2:1,所以推测基因型为X0BY的个体致死;
根据前面的分析子一代存活下来的个体基因型及其比例是X0BXab:XABXab:XABY=1:1:1(或X0BXab:XAbXab:XAbY:=1:1:1),那么B基因频率=(1+1+1)÷(2+2+1)=3/5 (或者1÷(2+2+1)=1/5。
(3)
由前面分析可以子一代的雌株是X0BXab:XABXab各占1/2(或者X0BXab:XAbXab),那么所产生的雌配子就是1/4X0B、1/2Xab、1/4XAB(或者1/4X0B、1/2Xab、1/4XAb),子一代雄株基因型是XABY(或者XAbY),那么产生的雄配子就是1/2XAB、1/2Y(或者1/2XAb、1/2Y),子一代随机交配,雌雄配子结合所产生的子代基因型有1/8XABX0B、1/4XABXab、1/8XABXAB、1/4XabY、1/8XABY,表现型及其比例就是高茎叶不光滑雌株:高茎叶不光滑雄株:矮茎正常叶雄株=4:1:2(或者子代基因型有1/8XAbX0B、1/4XAbXab、1/8XAbXAb、1/4XabY、1/8XAbY,表现型及其比例就是高茎正常叶雌株:高茎叶不光滑雌株:高茎正常叶雄株:矮茎正常叶雄株=3:1:1:2);
F2中高茎正常叶雌株中纯合子的概率是0(或者1/3)。
【点睛】
本题考查基因自由组合和伴性遗传,意在考查考生能从材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
18.果蝇是生物科学研究中常的模式生物。已知果蝇(2N=8)的黑身基因(B)对灰身基因(b)为显性,位于常染色体上;红眼基因(D)对白眼基因(d)为显性,位于X染色体上。请回答下列相关的遗传学问题。
(1)若某个初级卵母细胞中,B基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子中染色体的数目为______________。
(2)现有一只红眼黑身果蝇与一只白眼黑身果蝇交配,F1雄果蝇中有1/8为白眼灰身。则亲本中雌果蝇的基因型为_______________。F1雌雄个体随机交配,F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为____________。
(3)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含有1条性染色体X)的果蝇表现为雄性不育。用红眼雌果蝇(XDXD)与白眼雄果蝇(XdY)为亲本进行杂交,在F1群体中,发现一只白眼雄果蝇M。为探究M果蝇出现的原因,应选用果蝇M与____________杂交,然后观察子代果蝇的表现型及比例。
①若________________________,则M的出现是环境改变引起的。
②若________________________,则M的出现是基因突变引起的。
③若无子代产生,则M的基因组成为XdO,其形成原因是_______________________ 。
【答案】(1)3或5
(2) BbXDXd 7:9
(3) 多只正常白眼雌果蝇 子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼(或子代红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1) 子代果蝇无论雌雄,均为白眼(或子代果蝇全为白眼) 含Xd的正常雄配子,与不含性染色体的异常雌配子结合
【解析】
【分析】
基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、实质(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。(2)在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
3、适用条件:(1)有性生殖的真核生物。(2)细胞核内染色体上的基因。(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。4、细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期。
(1)
果蝇体细胞含有4对染色体,若某个初级卵母细胞中,B基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,则减数第一次分裂后产生的次级卵母细胞含有3条或5条染色体,最终产生的雌配子中的色体的数目为3条或5条。
(2)
F1中雄果蝇有1/8为bbXdY,则亲本都至少含有一个b,因亲本两个为黑身,则都为Bb,Bb×Bb→1/4bb;若不考虑B、b,F1雄果蝇有1/2XdY,另1/2XDY,则亲本雌性为XDXd,即BbXDXd,则白眼黑身的就为雄性BbXdY;不考虑黑身或灰身,则F1雄个体中为1/2XDY,1/2为XdY,F1雌个体中1/2XDXd,1/2XdXd;则F1雄配子为1/4XD、1/4Xd、1/2Y;雌配子为1/4XD、3/4Xd,随机交配后F2为1/16XDXD,3/16+1/16XDXd,3/16XdXd,1/8XDY,3/8XdY,红眼:白眼=7:9。
(3)
红眼雌果蝇(XDXD)×白眼雄果蝇(XdY)→XDXd(红眼雌果蝇)、XDY(红眼雄果蝇),即正常情况下不会出现白眼雄果蝇,可能环境改变引起的(基因型为XDY),也可能基因突变引起的(基因型为XdY),也可能是含有Xd染色体的精子与一个不含X染色体的卵细胞结合产生的XdO。欲判断M果蝇出现的原因,应选用果蝇M与多只正常白眼雌果蝇(XdXd)杂交,然后观察子代果蝇的表现型及比例。
若M的出现是环境改变引起的,M的基因型为XDY,杂交后代的基因型为XDXd、XdY,则子代雌果蝇均为红眼,雄果蝇均为白眼(或子代红眼雌果蝇:白眼雄果蝇=1:1),
若M的出现是基因突变引起的,M的基因型为XdY,杂交后代的基因型为XdXd、XdY,则子代果蝇无论雌雄,均为白眼(或子代果蝇全为白眼)
若无子代产生,则M的基因组成为XdO(雄性不育),其形成原因为含Xd的正常雄配子,与不含性染色体的异常雌配子结合。
【点睛】
本题的知识点是基因自由组合定律的实质,果蝇的性别决定和伴性遗传,旨在考查学生分析题干获取信息的能力,通过子代的表现型及比例关系推测控制性状的基因的位置、遵循的遗传规律及亲本基因型,根据亲本基因型用正推法结合遗传规律解答问题。
19.玉米体细胞内含有 20 条染色体,染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程,但会引起含缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株玉米,其中 A、a 基因分别控制玉米的宽叶和窄叶。请回答下列问题:
(1)玉米基因组计划应测其_____条染色体上的 DNA 序列。只考虑玉米的叶形, 该株玉米自交后代的性状表现为_________。
(2)图示所示的变异类型属于染色体_____变异,下列遗传现象也属于此类变异类型的有 _____(填序号)
①果蝇的缺刻翅 ②原发性高血压 ③唐氏综合征 ④猫叫综合征
(3)若现有各种表现型的个体可供选择,为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子,请利用图示染色体缺失个体设计杂交实验加以证明,并预测实验结果。
实验思路:_____实验结果及结论:
①若当染色体缺失个体做父本时,后代_____,当染色体缺失个体做母本时,后代_____,则染色体缺失会使雄配子致死;
②若反之,则为另一种配子致死。
【答案】(1) 10 宽叶
(2) 结构 ①④##④①
(3) 选择染色体缺失个体与窄叶个体进行正、反交,观察并统计后代的表现型及其比例 全为宽叶 宽叶:窄叶=1:1##窄叶:宽叶=1:1
【解析】
【分析】
可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:
(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型;②交叉互换型;此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
(1)
玉米是雌性同株,没有性染色体,雌株与雄株中染色体组成均相同,基因组测序应测一半即10条染色体上脱氧核苷酸的序列。只考虑玉米的叶形, 由于该玉米含有A基因,故该株玉米自交后代的性状表现为宽叶。
(2)
图示所示的玉米出现了染色体片段的缺失,其变异类型属于染色体的结构变异。
①果蝇的缺刻翅即由染色体部分缺失导致,属于染色体的结构变异,①正确;
②原发性高血压属于多基因遗传病,属于基因突变导致,②错误;
③唐氏综合征是患者21号染色体多了一条引起,属于染色体数目变异类型,③错误;
④猫叫综合征是是5号染色体的部分缺失导致,属于染色体的结构变异,④正确,故①④和题目所示的变异类型相符。
故选①④。
(3)
实验思路:选择染色体缺失个体与窄叶个体进行正、反交,观察并统计后代的表现型及其比例。
若染色体缺失会使雄配子致死,若当染色体缺失个体做父本时,即杂交组合为AO♂×aa♀,则产生的正常雄配子只有A,则后代全为宽叶;当染色体缺失个体做母本时,即杂交组合为AO♀×aa♂,则产生的雄配子有A和O,且不会致死,则后代的表现型为宽叶:窄叶=1:1。
若反之,则为另一种配子致死。
【点睛】
本题考查染色体变异、遗传定律的应用等相关知识,意在考查考生理解所学知识要点的能力和分析、运用、计算能力。
20.大麦是自花传粉,闭花授粉的二倍体农作物,下图表示利用大麦植株(AaBb)培育新品种的途径。
(1)图中途径1所示的种子,种皮的基因型有_______种。
(2)通过途径2获得品种B的原理是_____________,品种B和品种C不是一个物种,原因是__________________________。
(3)因杂交去雄工作很不方便,科学家培育出一种如图所示的6号染色体三体新品系,该三体植株在减数第一次分裂后期:染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性(雄性不育指m基因隐性纯合的植株不能产生花粉);椭圆粒种子(R)对长粒种子(r)为显性。
该三体新品系自交产生的F1的表现型及比例为______________________。
(4)在野生型大麦群体中由于隐性突变出现一株高产植株,为判断该突变是否发生在6号染色体上,现用雄性不育普通产量植株与纯合雄性可育高产植株杂交得到F1,F1自交得到F2,单独种植F2各植株,最后统计F2的产量。(不考虑交叉互换)。
若F2普通产量植株:高产植株 =_______________,则高产突变发生在6号染色体上;
若F2普通产量植株:高产植株 =_______________,则高产突变发生在其他染色体上。
【答案】 1 染色体数目变异 品种B与品种C杂交的后代是三倍体,不可育 雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1 2∶1 3∶1
【解析】
【分析】
此题考查育种相关知识、基因在染色体上位置判断及实验探究相关知识,人们利用三种可遗传的变异发明了五种育种方法,分别是杂交育种(基因重组)、诱变育种(基因突变)、单倍体和多倍体育种(染色体数目变异)、基因工程育种(基因重组)。
【详解】
(1)据图分析,途径1为该植株自花传粉的杂交育种,种皮是由珠被发育而来的,属于该植株的体细胞,基因型和亲本植株一致,为AaBb,只有1种;
(2)据图分析,途径2为单倍体育种,获得品种B的原理是染色体数目变异,品种B染色体数目和亲本一致,是二倍体,品种C是由多倍体育种获得的,为四倍体,品种B和品种C杂交,得到的子代为三倍体,是不育的,品种B和品种C之间存在生殖隔离,所以品种B和品种C不是一个物种;
(3)由题可知,染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊随机分配,亲本产生雌雄配子都是MmRr∶mr=1∶1,雌雄配子随机结合,得到子代MMmmRRrr∶MmmRrr∶mmrr=1∶2∶1,表现型为雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1;
(4)设控制高产的基因为a,则突变体高产的基因型为aa,则雄性不育普通产量植株基因型为AAmm,纯合雄性可育高产植株基因型为aaMM,二者杂交得F1基因型为AaMm,若高产突变发生在6号染色体上,则F1产生的雌雄配子均为Am∶aM=1∶1,雌雄配子随机结合,F2基因型为AAmm∶AaMm∶aaMM=1∶2∶1,单独种植F 2各植株,最后统计F 2的产量,因为AAmm雄性不育,单独种植时不能产生后代,故F2普通产量植株(AaMm)∶高产植株(aaMM)=2∶1;若高产突变发生在其他染色体上,符合自由组合定律,两对基因独立遗传,只需要考虑控制产量的基因,F 1(Aa)产生的雌雄配子均为A:a=1:1,雌雄配子随机结合,F 2的基因型为AA:Aa:aa=1∶2∶1,F 2植株表现为普通产量植株:高产植株=3:1。
【点睛】
解决育种类题目,需要牢记各种育种方法的步骤,对比不同育种方法的差异,找到做题的突破口;在解决基因位置关系类题型时,需要把握做题思路,设计杂交实验,假设基因在相应的位置上,得出结果,然后比较基因在不同位置上时结果的差异,得出结论;此外,解决第(4)题时,注意解题的关键点,就是“单独种植F2各植株,最后统计F2的产量”,当控制产量的基因在6号染色体上时,和雄性不育基因连锁遗传,所以F2中会出现一组雄性不育,无法产生后代,当控制产量基因不在6号染色体上时,则符合自由组合定律,子代比例将不受雄性不育基因的影响。