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第五章 生物的变异
一、单选题
1.(2022高二上·温州月考)家猪(2n=38)群体中发现一种染色体易位导致的变异,如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子,相关叙述错误的是()
A.上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B.易位纯合公猪的初级精母细胞中含74条染色体
C.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
D.易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子
2.(2022高二上·辽宁月考)已知某地区白化病的患病率约为1/10000,该地区一白化病男子与一表现正常的女子(其父亲患有色盲)婚配,婚后生下女儿只患白化病的概率为( )
A.1/2 B.1/100 C.1/101 D.1/202
3.(2023高一下·昭通期末) 5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物,可取代胸腺嘧啶。5-BU能产生两种互变异构体,一种是酮式,一种是烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。在含有5-BU的培养基中培养大肠杆菌,得到少数突变型大肠杆菌。下列说法错误的是( )
A.5-BU可以提高突变频率
B.DNA分子中发生碱基对的改变就会发生基因突变
C.发生突变的DNA分子中碱基A+T的比例会发生改变
D.突变型大肠杆菌DNA中的碱基数目不发生改变
4.(2021高一下·成都期末)有丝分裂和减数分裂的过程中有关变异及原因的叙述,不正确的是( )
A.基因中一对或多对碱基缺失导致基因突变
B.非同源染色体上的非等位基因自由组合导致基因重组
C.同源染色体的非姐妹染色单体间片段交换导致染色体结构变异
D.姐妹染色单体分开后移向同一极导致染色体数目变异
5.(2021高一下·东莞期末)癌细胞的发生与原癌基因、抑癌基因的变异有关,下表是原癌基因导致正常细胞成为癌细胞的三种类型。有关叙述错误的是( )
原癌基因变化 具体表现
类型一 基因突变 产生活性异常高的蛋白质
类型二 基因多拷贝 产生蛋白质的数量比正常多
类型三 基因移位到染色体的其他位置 产生蛋白质的数量比正常多
A.人体的肝脏细胞内存在原癌基因和抑癌基因
B.上表中的三种原癌基因变化均需要致癌因子的诱导
C.上表中的三种原癌基因变化均会使基因表达发生改变
D.若类型二发生在造血干细胞中,该变异一般不会遗传给后代
6.(2022高一上·龙岩开学考)普通甜椒的种子经太空漫游后播种,再经过选择、培育,得到了果型增大、产量更高的太空椒。下列分析中不正确的是( )
A.普通甜椒与太空椒之间的差异属于变异
B.太空射线引起普通甜椒的基因发生改变
C.太空椒果型的变异属于不可遗传的变异
D.太空椒的产量也会受到环境因素的影响
7.(2021高一下·凉山期末)中国首创的人造麦类新作物八倍体小黑麦,由于具有品质佳、抗逆性强和抗病害等特点,在生产上有广阔的应用前景。其培育过程如下图所示(其中A、B、D、R分别代表不同物种的一个染色体组)。有关叙述正确的是( )
A.普通小麦与黑麦杂交产生了后代,说明二者间不存在生殖隔离
B.图中秋水仙素应作用于杂种一的种子或幼苗的有丝分裂后期
C.将小黑麦的花粉粒进行花药离体培养得到的四倍体高度不育
D.小黑麦的培育过程利用了染色体变异的原理
8.(2023高一下·南溪期末)下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是的是( )
A.体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体
B.水稻、玉米等二倍体植物的单倍体常常表现为植株矮小、茎秆细弱、果实、种子比较小
C.四倍体与二倍体杂交得到的三倍体往往高度不育
D.秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制纺锤体的形成,使细胞分裂阻断在分裂期
9.(2021高一下·绥化期末)下列有关生物变异的说法,错误的是( )
A.基因重组导致杂合子Aa自交后代出现性状分离
B.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型
C.染色体上DNA中碱基对的替换、缺失、增添不一定引起基因突变
D.减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能是基因突变或交叉互换
10.(2022高三上·南京月考)乳腺癌病人通常要检查雌激素受体(ER)含量。雌激素与ER结合后被转移到细胞核内,刺激DNA指导合成新的蛋白质,促进细胞增殖,这类肿瘤称为雌激素依赖型乳腺癌。下列相关叙述正确的是( )
A.乳腺细胞因细胞内抑癌基因突变成原癌基因而形成癌细胞
B.乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分
C.乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量较高
D.通过促进质膜上的雌激素受体的合成可降低乳腺癌的发生
11.(2023高一下·邵阳期末)基因型为AA的二倍体西瓜植株经不同育种途径可获得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍体,植株乙是二倍体,植株丙是单倍体,①~⑦表示各种处理方法。下列说法正确的是( )
A.植株甲的出现意味着新物种的形成
B.过程②③体现了基因突变的定向性
C.过程⑤⑦形成植株丙的方法是单倍体育种
D.植株甲、乙、丙均存在两种基因型
12.(2023高一下·金华月考)一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病(aa)且手指正常的孩子。请问他们的后代只患一种病的可能性以及其再生一个孩子只出现并指的可能性分别是( )
A.1/2 和3/8 B.1/16和3/8
C.1/2和1/8 D.1/16和1/8
13.(2023·茂名模拟)随着生活水平的提高,人们越来越注重健康生活,下列有关说法错误的是( )
A.《中国居民膳食指南》建议每天“添加糖”摄入量不超过50g
B.吸烟会导致人体细胞内DNA甲基化水平升高,从而影响健康
C.食用含有食品添加剂的食物都是对人体健康有害
D.酗酒不利于原癌基因表达出正常细胞所需要的蛋白质
14.(2023·沈阳模拟)科学研究发现,P53基因是人体的一种抑癌基因,其表达的P53蛋白在DNA修复细胞机制方面发挥重要作用。在细胞周期中,当细胞中DNA损伤较小时,P53 基因表达增加,促使细胞自我修复,过程如下图所示:当DNA损伤严重时,细胞不能进行有效修复,则触发细胞凋亡机制,该蛋白诱导细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A.DNA修复过程需要DNA聚合酶、DNA连接酶等共同参与
B.DNA损伤较小时,P53蛋白使DNA受损细胞的细胞周期缩短
C.DNA损伤严重时,P53蛋白诱导细胞凋亡属于程序性死亡
D.P53 基因突变导致P53蛋白活性减弱或失活可能引起细胞癌变
15.(2023高一下·会泽月考)下列关于生物变异的叙述,正确的是 ( )。
A.镰状细胞贫血的根本原因是组成血红蛋白的肽链发生了氨基酸的替换
B.杂合高茎豌豆自交后代中既有高茎植株也有矮茎植株,是基因重组的结果
C.基因重组可发生在同源染色体的姐妹染色单体之间
D.肠道病毒EV71是一种RNA病毒,RNA中碱基的改变也是基因突变
(2023高一下·杭州期中) 阅读下列材料,回答以下问题。
我国大面积栽培的水稻有粳稻和籼稻。研究发现,粳稻的bZIP73基因能增强其对低温的适应性,而籼稻的bZIP73基因中一个碱基对A﹣T替换成了T﹣A,导致基因表达产物有一个氨基酸的差异,降低了对低温的适应性。
16.关于籼稻及其bZIP73基因,下列叙述错误的是( )
A.该变异改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该变异可引起相应蛋白质空间结构的改变
C.该变异不会导致染色体结构和数目的改变
D.我国北方环境下种植籼稻品种,其产量较低
17.关于水稻bZIP73基因的结构及复制过程,下列叙述错误的是( )
A.bZIP73基因的一条链上,脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接
B.在bZIP73基因中,嘌呤数=嘧啶数,A+T/G+C=1
C.该基因复制时,两条链都作为模板,遵循碱基互补配对原则
D.bZIP73基因复制时,需要DNA聚合酶催化形成子链
18.(2021高三上·汕头期末)同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体。在细胞分裂时,倒位杂合体上的非姐妹染色单体可能分别断裂,具有着丝点的残臂相互连接成双着丝粒桥。如下图所示,mn是某个精原细胞中的一对同源染色体,A-E表示相关基因。在减数第一次分裂后期,双着丝粒桥随机断裂,后续分裂进程正常进行。据此分析,下列说法错误的是( )
A.可通过光学显微镜观察到双着丝粒桥
B.细胞进行有丝分裂时可能存在双着丝粒桥
C.双着丝粒桥的出现会改变部分配子的染色体数目
D.该精原细胞最终产生1个不含异常染色体的精细胞
19.(2022高二上·营口开学考)某男孩是色盲,但他的父母、祖父母和外祖父母均正常。色盲基因在该家族中的传递顺序是( )
A.外祖父→母亲→男孩 B.祖母→父亲→男孩
C.祖父→父亲→男孩 D.外祖母→母亲→男孩
20.肿瘤细胞能释放一种叫“微泡”的结构,当“微泡”与血管上皮细胞融合时,其携带的“癌症蛋白”能促进新生血管异常产生,并使其向着肿瘤方向生长。下列与此相关的叙述不合理的是( )
A.与正常细胞相比,肿瘤细胞内多个基因发生了突变
B.与正常细胞相比,肿瘤细胞的细胞膜上糖蛋白等物质增多
C.异常新生血管向着肿瘤方向生长后上皮细胞的细胞周期会缩短
D.异常新生血管形成后能为癌细胞提供更多的营养物质
21.(2021高三上·河北月考)如图是某种变异的形成过程及变异发生后染色体的某种行为,图中字母为染色体上的相应片段。据图分析,下列说法正确的是( )
A.该变异类型为倒位,倒位的原因是同源染色体中的一条自身发生扭转、断裂后再拼接
B.变异后的染色体只改变了基因的排列顺序,未改变DNA分子中碱基对的排列顺序
C.变异后的染色体与未变异的染色体无法进行联会,导致配子形成受阻
D.图示变异类型可用光学显微镜观察,猫叫综合征属于此种变异
22.(2023高一下·江都期末)水稻(2n=24)单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体,假设单体和缺体均可育。正常籽粒的颜色为白色,下图表示带有蓝粒基因标记的单体,可用其选育能稳定遗传的可育缺体。下列说法错误的是( )
A.单体或缺体来源于染色体变异
B.理论上可分别产生12种染色体组成不同的单体和缺体
C.蓝粒单体自交可产生4种染色体组成不同的后代
D.单体水稻可用于判断隐性突变基因位于哪一条染色体上
23.(2023高三上·河南月考)“半同卵双胞胎”是指两个精子进入同一个卵母细胞而形成的双胞胎。同一个卵子结合两个精子得到的三倍体一般会夭折,但个别三倍体受精卵却能继续配对并分裂下去。如图所示,来自母亲的基因是M,来自父亲的基因是P1和P2,结合成三倍体MP1P2,通过分裂形成三种二倍体细胞:MP1、MP2和P1P2,全父系细胞的P1P2在发育过程中生长停滞死亡。下列叙述错误的是( )
A.受精作用过程能体现细胞膜具有一定的流动性
B.图中精子1和精子2所含的性染色体类型相同
C.图中双胞胎为同卵异精嵌合双胞胎,后期能正常分裂发育成两个胚胎
D.双胞胎继承的母本基因完全相同,含有的父本基因具有差异
24.(2022高一下·梅州月考)图甲表示某种遗传病的系谱图,该病由图乙所示的两对基因控制,图甲所有正常女性的基因型均如图乙所示,图乙中3号、4号代表性染色体,且B和b位于XY染色体的非同源区段上。若Ⅱ-3与Ⅱ-4的后代男孩均患病、女孩均正常。下列有关分析正确的是( )
A.控制该遗传病的两对基因均为隐性才能致病
B.Ⅱ-2和Ⅲ-2的基因型分别为AaXBY、AaXbY
C.Ⅲ-1与Ⅲ-2婚配,后代患病的概率是3/8
D.一个图乙细胞经减数分裂后可产生4种配子
25.(2022·韶关模拟)图中甲表示某种单基因控制的人类遗传病的系谱图,图乙是对家系中部分个体通过凝胶电泳等方法进行检测的结果,已知该病在人群中的发病率为1/10000。以下说法正确的是( )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.若对9号个体进行凝胶电泳,可能显示两条带
C.6号与7号个体再生一个孩子患病的概率为1/303
D.若10号与该病携带者结婚,选择生女孩能有效降低发病风险
26.(2023高一下·湛江期末)研究人员用秋水仙素诱导银腺杨花粉染色体加倍后,利用不同倍性花粉对辐射敏感性差异,克服二倍体花粉授粉后发育迟缓问题,施加60Co-γ射线处理后给毛新杨母本授粉,培育出白杨杂种三倍体新品种“北林雄株1号”和“北林雄株2号”,有效治理了我国北方毛新杨雌株飞絮,促进杨树人工林和城乡绿化品种的更新换代。下列相关叙述错误的是( )
A.“北林雄株1号”和“北林雄株2号”都不是新物种
B.培育“北林雄株1号”和“北林雄株2号”使用了多种育种方法
C.用秋水仙素溶液诱导银腺杨花粉染色体加倍的育种方法是单倍体育种
D.“北林雄株1号”和“北林雄株2号”是三倍体雄株所以不飞絮
二、综合题
27.(2022高二上·江苏开学考)下图为几种不同育种过程的示意图。请据图回答:
(1)图甲中,①②③过程所示育种方法依据的原理是 ;与该育种过程相比,①④⑤⑥过程培育新品种的最大优点是 。
(2)图甲中,过程⑤采用的方法是 ,理论上可获得 种单倍体,基因型分别是 。
(3)图乙中,黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株不育的原因是杂种植株细胞中的染色体在减数分裂时 ,导致其不能产生正常的配子。科学家为了解决这一问题,过程B常用一定浓度的 (试剂)处理杂种个体的幼苗,该试剂的主要作用机理是 ,作用时期是 。
(4)三倍体无子西瓜培育的原理是 ;无子性状这种变异 (选填“属于”或“不属于”)可遗传的变异。
28.(2021高一下·齐齐哈尔期末)如图为甲病(A、a)和乙病(B、b)的遗传系谱图,其中甲病在当地自然人群中的发病率19%。Ⅰ-2不携带乙病致病基因,请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式是 遗传病,乙病的遗传方式是 遗传病。
(2)Ⅱ-5为纯合体的概率是 ,Ⅱ-6的基因型为 ,Ⅲ-13的致病基因来自 。
(3)假如Ⅲ-10和当地的一名患者结婚,他们生出的孩子不患甲病概率为 。
29.(2021高一下·湖州期末)果蝇的灰身(B)和黑身(b)、长翅(V)和残翅(v)分别受一对等位基因控制。
(1)近百年来,果蝇应用于遗传学研究的各个方面,科学家常选果蝇作为实验材料的原因是 。
(2)果蝇的体细胞内共有4对同源染色体,含有 个染色体组。
(3)基因B和基因b的区别是 。
(4)现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇,请设计实验探究灰身和黑身、长翅和残翅这二对相对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
第一步:取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,得F1。
第二步: 。
第三步:统计后代的表型及比例。
结果预测:如果 ,则符合基因的自由组合定律。
写出符合基因的自由组合定律的遗传图解
30.(2021高一下·柳州期末)如图是具有两种遗传病的家族系谱图,家属中Ⅰ-1、Ⅱ-3和Ⅲ-9只患甲病,Ⅰ-2和Ⅲ-8只患乙病,其他成员表现正常。不考虑基因突变与染色体变异。请分析回答以下问题:
(1)人类遗传病通常是指由于 而引起的人类疾病。
(2)家族系谱图中只有男性患甲病,因此有人认为甲病的致病基因位于Y染色体上。你是否同意该观点,说出理由: 。
(3)分析由Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅲ-8构成的家庭,可判断乙病只可能是常染色体遗传病,不可能是伴X染色体遗传病,原因是 。
31.(2023高一下·泉州期末) 引发小麦白粉病的白粉的种类繁多,严重影响小麦产量。在小麦抗病育种中,现有的抗病基 因反复利用导致白粉菌抗性提高,研究人员尝试发掘和利用新的抗病基因来防治小麦白粉病害。
组别 杂交组合 杂交后代的表型
抗病/株 感病/株
1 ♂C2×台长 29♀ 28 0
2 ♀C2×台长 29♂ 36 0
3 F1 自交 289 96
表 1
图 1
品种/品系 白粉菌菌株
1 2 3 4 5 6
C2 感病 感病 感病 感病 抗病 抗病
C5 抗病 抗病 感病 抗病 抗病 感病
表 2
(1)研究者发现一小麦抗白粉病新品系 C2,利用 C2 和台长 29(感病)两品系进行了杂交实验,结果见表 1。1、2 组杂交实验称为 实验。结果说明 为显性性状。根据以上实验结果可知,该性状的遗传遵 循 定律。
(2)为探究 C2 抗病基因的位置, 研究者提取 F2 中抗病和感病各 30 株植株的 DNA,检测 2 号、 7 号等染色 体上特异的 SSR(SSR 是 DNA 中的简单重复序列,不同染色体的 SSR 长短不同,可利用电泳技术将其分开), 部分检测结果如图 1。
结果显示 F2 感病植株 2 号染色体上的 SSR 绝大多数仅有一种条带, 而 F2感病植株 7 号染色体上的 SSR 有 三种情况, 理论上比例为 。由此可确定 C2 的抗病基因位于 号染色体上。F2 代 30 株感病植株 中有一株在 2 号染色体上的 SSR 检测出两种条带,这最可能是由于 F1 减数分裂时 的结果。
(3)抗白粉病品系 C5 的抗病基因与 C2 的位于同一条染色体上,为探究两品系的抗病基因是否为同一基因, 用 6 种不同的白粉菌株对 C2 和 C5 分别进行染病检测,结果见表 2。由结果推知 C2 和 C5 的抗病基因为 (填“同一”或“不同”)抗病基因
(4)自然界中白粉菌种类繁多,请根据以上研究提出培育新型抗白粉病小麦的育种思路: 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、这种染色体变异先是通过易位,然后易位后的染色体重新结合,这个过程既有染色体结构变异,又有染色体数目变异,A正确;
B、 易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体 ,重新结合后的易位纯合公猪只有37条染色体,处于初级精母细胞中会含有37条染色体,B错误;
C、易位杂合子中没有正常的13和17号染色体,所以除了了这个两条染色体外,剩下的17条染色体都可以在减数分裂中形成的四分体,C正确;
D、易位杂合子是有可能产生染色体组正常的配子的,D正确;
故答案为:B
【分析】(1)染色体异常遗传病是由染色体变异引起的遗传病。
(2)染色体变异的类型:
①染色体结构异常:
变异类型 具体变化 结果 举例
染色体结构变异 缺失 缺失某一片段 染色体上的基因数目或排列顺序改变,从而导致性状变异 猫叫综合征
重复 增加某一片段 果蝇的棒状眼
易位 某一片段移接到另一条非同源染色体上 人慢性粒细胞白血病
倒位 某一片段位置颠倒
②染色体数目异常:
变异类型 具体变化 结果 例子
染色体数目变异 个别染色体的增添或缺失 大量基因增加或减少,性状改变幅度较大 三倍体无籽西瓜
染色体组成倍地增加或减少
2.【答案】C
【解析】【解答】设白化病相关基因为A、a,白化病的患病率约为1/10000,即aa=1/10000,则a的基因频率=1/100,A基因频率=99/100,正常人群中Aa的基因型频率为(2×1/100×99/100)/(2×1/100×99/100+99/100×99/100)=2/101,该地区一白化病男子与一表现正常的女子(其父亲患有色盲)婚配,则两者基因型为aaXBY×2/101AaXBXb,婚后生下女儿只患白化病(aaXBX-)的概率为2/101×1/2×1=1/101。
故答案为:C。
【分析】概率计算的方法
(1)用经典公式计算:
概率=(某性状或遗传因子组合数/总数)×100%。
(2)用配子的概率计算:先计算出亲本产生每种配子的概率,再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘,即可得出某一基因型个体概率;计算表型概率时,将相同表型个体的概率相加即可。
3.【答案】B
【解析】【解答】A、5-溴尿嘧啶(5-BU)是胸腺嘧啶的类似物,可取代胸腺嘧啶,引起基因突变,可以提高突变频率,A正确;
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变,B错误;
CD、由题意可知,突变型大肠杆菌中T- A碱基对被换成5-BU-A或5-BU-G,碱基数目不变,但会导致A+T的比例发生改变,CD正确。
故答案为:B。
【分析】基因突变: (1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。 (2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 (3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
4.【答案】C
【解析】【解答】A、由于部分碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变叫基因突变,A正确;
B、有性生殖过程中,基因重组的方式有两种:非同源染色体上的非等位基因自由组合;同源染色体的交叉互换,B正确;
C、同源染色体的非姐妹染色单体间片段交换属于基因重组,染色体片段的重复、缺失、倒位、易位等是染色体结构变异,C错误;
D、姐妹染色单体分开后移向同一极导致染色体数目变异,使子代细胞的染色体数目增多或减少,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、基因突变:
(1)概念:DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起基因碱基序列(基因结构)改变。
(2)特点:普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。
(3)意义:新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
2、基因重组:
(1)发生过程:可发生在有性生殖过程中。
(2)发生生物:可发生在有性生殖的真核生物。
(3)实质:控制不同性状的基因重新组合。
(4)常见类型:①自由组合型:发生在减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合。②交叉互换型:发生在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。
3、染色体结构变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、颠倒或易位等改变。染色体数目变异是指细胞内个别染色体的增加或减少,或细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套减少。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.人体的肝脏细胞内存在原癌基因和抑癌基因,A不符合题意;
B.原癌基因变化不一定需要致癌因子的诱导,也可能自发产生,B符合题意;
C.通过表格中具体表现可知,表中的三种原癌基因变化均会使基因表达发生改变,C不符合题意;
D.造血干细胞已经发生了分化,是体细胞,若类型二发生在造血干细胞中,该变异一般不会遗传给后代,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】1.细胞癌变是细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变,使细胞变成只分裂不分化的恶性增殖细胞。
2.原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有的体细胞中。
6.【答案】C
【解析】【解答】A、生物的亲代和子代之间以及子代个体之间在性状上的差异,叫作变异,普通甜椒与太空椒之间的差异属于变异 ,A正确;
B、普通甜椒的种子经过太空漫游后播种,再经过选择,培育成太空椒,是由于太空射线引起普通甜椒的基因发生改变,B正确;
C、由遗传物质决定的变异是可遗传的变异。普通甜椒的种子经太空漫游后播种,再经过选择、培育,得到了果型增大、产量更高的太空椒,这种变异是由遗传物质决定的变异,DNA的结构发生了改变,是可遗传的变异,C错误;
D、生物的性状是基因和环境共同决定的,因此太空椒的产量也会受到环境因素的影响,D正确。
故答案为:C。
【分析】变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异;可遗传变异是指遗传物质发生改变的变异;不可遗传变异是指遗传物质没有发生改变,不能传给下一代的变异;可遗传变异变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。
7.【答案】D
【解析】【解答】A、普通小麦与黑麦杂交产生的杂种为ABDR,杂种由于不存在同源染色体,减数分裂过程中不能正常的联会,无法产生正常的配子,杂种不育,则普通小麦与黑麦杂存在生殖隔离,A错误;
B、由A分析可知,杂种不育,不能产生种子,因此只能用秋水仙素作用于杂种的幼苗,而不能作用于杂种的种子,秋水仙素作用于有丝分裂的前期,B错误;
C、花粉粒进行花药离体培养得到的是单倍体,C错误;
D、小黑麦的培育过程涉及染色体组成倍的增加或减少的过程,属于染色体数目的变异,D正确。
故选D。
【分析】单倍体育种:
(1)基本原理:染色体数目变异。
(2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。
(3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、由受精卵发育成的个体,体细胞中含有两个染色体组的是二倍体;而由配子直接发育成的个体,体细胞中含有两个染色体组的仍属于单倍体,A正确;
B、玉米等高等植物的单倍体植株常常是植株弱小,由于高度不育,所以没有果实和种子, B错误;
C、三倍体是由四倍体与二倍体杂交获得的,由于在减数分裂时联会紊乱,不能产生正常的配子,所以该个体高度不育, C正确;
D、秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制纺锤体的形成,使细胞分裂阻断在分裂期,使染色体数目加倍,D正确。
故答案为:B。
【分析】由受精卵发育成的个体,体细胞中含有几个染色体组,其便是几倍体;而如果是由配子直接发育成的个体,不论体细胞中含有几个染色体组,均属于单倍体。单倍体植株往往植株矮小,高度不育。
9.【答案】A
【解析】【解答】A、Aa自交后代出现性状分离并没有发生不同性状的重新组合,不属于基因重组,A错误;
B、基因重组产生新的基因型有可能会被显性性状掩盖,不一定会表达出新的表现型,B正确;
C、染色体上DNA中碱基对的替换、缺失、增添可能不会引起基因结构的改变,则不会引起基因突变,C正确;
D、姐妹染色单体上的基因应该是相同的,造成不同的原因可能是发生基因突变,或者是联会时期发生了交叉互换,D正确。
故答案为:A。
【分析】基因重组的方式有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,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生基因突变形成的,A错误;
B、细胞癌变后,形态会发生改变,故乳腺癌细胞和乳腺细胞可通过显微镜观察其形态加以区分,B正确;
C、乳腺癌细胞容易分散转移是由于质膜上的糖蛋白含量降低,黏附性降低所致,C错误;
D、雌激素为脂类物质,可通过自由扩散进入细胞,因此质膜上没有雌激素受体,其受体在细胞内,D错误。
故答案为:B。
【分析】癌细胞的特点:
(1)适宜条件下能够无限增殖。
(2)形态结构发生显著变化。
(3)细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使得细胞彼此之间的黏着性减小。
11.【答案】D
【解析】【解答】A、结合题图可知,植株甲是由四倍体和二倍体杂交得到的三倍体,由于三倍体产生配子时染色体联会紊乱,很难形成配子,所以植株甲高度不育,不算新物种,A错误;
B、基因突变具有不定向性,B错误;
C、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍两个阶段,但是图中表明植株丙是由花药离体培养获得的单倍体植株,没有经过染色体数目加倍的过程,所以过程⑤⑦形成植株丙的方法不是单倍体育种,C错误;
D、结合题图信息可知,植株甲由AAAA和Aa的杂交获得,所以甲的基因型为AAA和AAa两种;植株乙由Aa和aa的杂交获得,所以乙的基因型为Aa和aa两种;植株丙是植株Aa的花药离体培养获得,所以丙的基因型为A和a两种,D正确。
故答案为:D。
【分析】单倍体育种(1)方法:花粉(药)离体培养得到单倍体幼苗后,再用秋水仙素诱导,使其染色体加倍。(2)原理:染色体变异。(3)优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
12.【答案】A
【解析】【解答】白化病是常染色体隐性遗传病,并指是常染色体显性遗传病,一个正常的女人(A_bb)与一个并指男人(A_Bb)结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子(aabb),因此这对夫妇的基因型为Aabb、AaBb,他们的后代只患一种病的可能性为1/4×(1 1/2)+(1 1/4)×1/2=1/2;他们再生一个孩子只出现并指的可能性(1-1/4)×1/2=3/8。
故答案为:A。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
13.【答案】C
【解析】【解答】A、若摄取糖类过多而体力活动过少,就会导致体内多余的糖类转化为脂肪,导致肥胖等,故《中国居民膳食指南》建议每天“添加糖”摄入量不超过50g,A正确;
B、吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,从而影响基因的表达,B正确;
C、并非所有食品添加剂都对人体有害,如有的食品添加剂能够改善食物的品质,防止食物变坏,但需严格控制食品添加剂的含量,C错误;
D、原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,酗酒不利于原癌基因表达出正常细胞所需要的蛋白质,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、糖类与脂质的转化特点:糖类在供应充足的情况下,可以大量转化成脂肪;而脂肪只有在糖类代谢发生障碍引起供能不足时才能分解供能,且不能大量转化成糖类。
2、表观遗传:(1)概念:生物基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (2)主要原因:①DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭,甲基化被移除,基因就会被开启。②组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可影响染色体螺旋化程度,从而影响基因的表达。
3、原癌基因表达的蛋白质一般是细胞正常生长和增殖所必需的。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡。
14.【答案】B
【解析】【解答】A、DNA是脱氧核苷酸组成的大分子,DNA聚合酶能催化单个的脱氧核苷酸连接成单链DNA,DNA连接酶能使DNA片段进行连接,因此DNA修复过程需要DNA聚合酶、DNA连接酶等共同参与,A正确;
B、DNA损伤较小时,P53蛋白使DNA受损的细胞修复,修复需要时间,因此细胞周期延长,B错误;
C、DNA损伤严重时,P53蛋白诱导细胞凋亡是受基因控制的,属于程序性死亡,C正确;
D、细胞癌变的根本原因是基因的改变,P53 基因突变导致P53蛋白活性减弱或失活可能引起细胞癌变,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、分析题图可知,图中DNA发生损伤后,P53蛋白会和该DNA结合,此时细胞停止分裂,P53蛋白激活DNA修复酶,修复后的细胞再进行正常的细胞分裂。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
15.【答案】D
【解析】【解答】A、镰状细胞贫血的根本原因是编码血红蛋白的基因发生碱基对的替换,直接原因才是组成血红蛋白的肽链发生了氨基酸的替换,A错误;
B、杂合高茎豌豆自交后代中既有高茎植株也有矮茎植株,是一对等位基因分离的结果,基因重组是对于2对及其以上等位基因自由组合而言,B错误;
C、基因重组包括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,C错误;
D、肠道病毒EV71是一种RNA病毒,基因是具有遗传效应的RNA片段,RNA中碱基的改变也会引起基因突变,D正确。
故答案为:D。
【分析】生物变异的来源:
1、染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异,包括染色体数目变异或者结构变异。
2、基因突变:是指DNA分子的碱基发生替换、增添或者缺失,引起基因结构的改变。
3、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。
【答案】16.A
17.B
【解析】【分析】DNA复制时间:有丝分裂间期和减数分裂间期。
DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)。
DNA复制过程:边解旋边复制。
DNA复制特点:半保留复制。
DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA。
DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
16.A、该变异 bZIP73基因中一个碱基对A﹣T替换成了T﹣A, 没有改变DNA碱基对内的氢键数,A错误; B、该变异 导致基因表达产物有一个氨基酸的差异, 可引起相应蛋白质空间结构的改变,B正确; C、 该变异为基因突变,不会导致染色体结构和数目的改变,C正确; D、 籼稻的bZIP73基因突变,导致基因表达产物有一个氨基酸的差异,降低了对低温的适应性,因此,我国北方环境下种植籼稻品种,其产量较低,D正确。 故答案为:D。
17.A、基因是有遗传效应的DNA片段, bZIP73基因的一条链上脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,A正确;
B、 在bZIP73基因中,嘌呤数=嘧啶数,A+G/T+C=1,B错误;
C、DNA 分子复制时,两条链都作为模板,以四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,C正确;
D、DNA 分子复制时,需要解旋酶、DNA聚合酶等的催化,并消耗能量,D正确。
故答案为:B。
18.【答案】C
【解析】【解答】A、由题意可知,双着丝粒桥是由于染色体变异形成的,染色体变异可通过光学显微镜观察到,A正确;
B、同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体,在细胞分裂时,倒位杂合体上的非姐妹染色单体形成的双着丝粒桥,有丝分裂中也有同源染色体也可能存在双着丝粒桥,B正确;
C、双着丝粒桥的出现不会改变配子的染色体数目,C错误;
D、由图可知,双着丝粒桥随即断裂后进行正常的减数分裂,最终形成一个正常的精细胞,三个含异常染色体的精细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因重组
(1)概念: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。
(2)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。
(3)意义:①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
3、染色体变异
(1)染色体结构变异:缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
(2)染色体数目变异:个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
19.【答案】D
【解析】【解答】色盲是X染色体上的隐性遗传病,男孩是色盲,男孩的色盲基因来自男孩的母亲,由于男孩的外祖父正常,无色盲基因,因此男孩的色盲基因最终来自外祖母,外祖母虽然表现正常,但是色盲基因的携带者;所以色盲基因在该家族中的传递顺序是:外祖母→母亲→男孩,D正确。
故答案为:D。
【分析】伴X隐性遗传病特点:男性患者多于女性;有交叉遗传和隔代遗传现象;女患者的父亲和儿子一定患病。
20.【答案】B
【解析】【解答】肿瘤细胞发生了多个基因的突变,细胞出现无限增殖,A项正确;与正常细胞相比,肿瘤细胞的细胞膜上糖蛋白减少,B项错误;异常新生血管向着肿瘤方向生长后,上皮细胞会无限增殖,细胞周期会缩短,C项正确;癌细胞代谢旺盛,异常新生血管形成后能为癌细胞提供更多的营养物质,D项正确。
【分析】 1. 癌细胞:细胞由于受到 的作用,不能正常地完成细胞分化,而形成了不受有机体控制的、连续进行分裂的 细胞,这种细胞就是癌细胞。 细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、癌细胞的特征:
(1)能够无限增殖;
(2)癌细胞的形状发生了变化;
(3)癌细胞的表面也发生了变化,黏着性降低是癌细胞容易在有机体内分散转移的原因。
21.【答案】A
【解析】【解答】A、由图分析可知,图示变异类型应为倒位,倒位的原因是同源染色体中的一条自身发生扭转、断裂后再拼接,A正确;
B、变异后的染色体不只改变了基因的排列顺序,也改变了DNA分子上碱基对的排列顺序,B错误;
C、图中“染色体的某种行为”即为同源染色体的联会,因此,变异后的染色体与未变异的染色体可以进行联会,随后形成配子,C错误;
D、用光学显微镜可观察到图示变异类型,猫叫综合征的病因是染色体缺失,不属于此种变异,D错误;
故答案为:A。
【分析】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,包括个别染色体的增添或缺失,或以染色体组数成倍的增添或缺失。
染色体结构变异中有缺失(缺失某一片段)、重复(增加某一片段)、倒位(某一片段位置颠倒)、易位(某一片段移接到另一条非同源染色体上)。
22.【答案】C
【解析】【解答】A、单体比正常个体少一条染色体属于染色体数量的变异,A正确;
B、水稻(2n=24),单体比正常个体少一条染色体,可以少一个染色体组中任何一条染色体,故水稻共有12种单体;缺体比正常个体少一对同源染色体,可以少12对同源染色体中的任何一对,故水稻共有12种缺体 ,B正确;
C、 蓝粒单体水稻4号染色体缺少一条染色体用A表示,染色体组成可表示为22+A,由于A染色体不能配对,只考虑该染色体,可产生A和0型(不含)两种配子,故后代包括22+A、22+AA,22+0三种后代,C错误;
D、 让隐性突变个体和各种单体杂交,若某种单体的子代中出现隐性突变类型,则此基因在相应的染色体上,D正确;
故答案为:C
【分析】(1)染色体组:细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
(2)染色体变异分类
染色体结构变异:缺失、重复、易位、倒位。
染色体数目变异:个别染色体的增添或缺失;染色体组成倍地增加或减少。
23.【答案】B
【解析】【解答】A、受精作用过程涉及精子细胞膜和卵细胞膜的融合过程,能体现细胞膜具有一定的流动性,A正确;
B、根据双胞胎性别不同,说明图中精子1和精子2所含的性染色体类型不同,一个含X,一个含Y,B错误;
C、据图可知,图中双胞胎为同卵异精嵌合双胞胎,后期正常分裂成两个胚胎,C正确;
D、根据题意可知,双胞胎所含的基因为MP1和MP2,M为母本基因,所以双胞胎继承的母本基因完全相同,含有的父本基因具有差异,D正确。
故答案为:B。
【分析】受精作用:
1、概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2、过程:精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。
3、结果:受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方)另一半来自卵细胞(母方)。
4、意义:减数分裂与受精作用一起生物体前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传变异,都十分重要。
24.【答案】B
【解析】【解答】A、所有正常女性的基因型如图乙所示,即为AaXBXb。推知两对基因均为显性时,才表现为正常,其余的情况都表现为患病,A不符合题意;
B、II-1与II-2的基因型分别表示为AaXBXb和A_XBY,若II-2的基因型为AAXBY,其女儿基因型为A_XBX_,一定表现为正常,与题意不符,所以II-2的基因型只能是AaXBY。由题意可推测II-3与II-4的基因型分别是AAXbXb和aaXBY,所以III-2的基因型为AaXbY,B符合题意;
C、III-1与III-2的基因型分别为aaXBX_(1/2aaXBXB或1/2aaXBXb)和AaXbY,后代正常的概率为1/2Aa× 3/4XB_=3/8,所以后代患病的概率是5/8,C不符合题意;
D、由题意可知图乙是卵原细胞,一个卵原细胞经减数分裂后可得到一个卵细胞,仅可得一种配子,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)该遗传病由两对等位基因控制,且两对等位基因位于两对同源染色体上,其遗传符合自由组合定律,B和b位于XY染色体的非同源区段上,图中所有正常女性的基因型为AaXBXb,继而推测两对基因均为显性时,才表现为正常,其余的情况都表现为患病。
(2)II-3与II-4的后代男孩均患病,女孩均正常,可以推测II-3与II-4的基因型分别是AAXbXb和aaXBY。
25.【答案】B
【解析】【解答】A、1号和2号个体均正常,而他们有一个患病的女儿(5号) ,6号和7号个体均正常,而他们有一个患病的女儿(11号),符合“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性",说明该病是常染色体隐性遗传病,A错误;
B、由条带图可知,9号只有条带1,说明9号基因型为AA,若9号发生隐性基因突变,则对9号个体进行凝胶电泳时可能会显示两条带,B正确;
C、由条带图可知,6号与7号个体均有两条带,说明两者基因型均为Aa,两者再生一个孩子患病的概率为1/4,C错误;
D、由条带图可知,10号个体有两条带,说明其基因型为Aa,与该病携带者Aa结婚,后代患病概率为1/4,因为该病为常染色体病,因此后代发病概率与性别无关,选择生女孩不能有效降低发病风险,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、几种常见的单基因遗传病及其特点:
(1)伴X染色体隐性遗传病:如红绿色盲、血友病等,其发病特点:男患者多于女患者;隔代交叉遗传,即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X染色体显性遗传病:如抗维生素D性佝偻病,其发病特点:女患者多于男患者;世代相传。
(3)常染色体显性遗传病:如多指、并指、软骨发育不全等,其发病特点:患者多,多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病:如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等,其发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。
(5)伴Y染色体遗传:如人类外耳道多毛症,其特点是:传男不传女。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
26.【答案】C
【解析】【解答】A、由题干可知,“北林雄株1号”和“北林雄株2号”都是三倍体,由于减数分裂异常无法产生可育后代,但两者并不是新物种,A正确;
B、培育“北林雄株1号”和“北林雄株2号”过程中,使用了多倍体育种、诱变育种和杂交育种,B正确;
C、用秋水仙素溶液诱导银腺杨花粉染色体加倍,处理的虽然是花粉,但是没有利用花药离体培养方法,所以不是单倍体育种,C错误;
D、“北林雄株1号”和“北林雄株2号”是三倍体,减数分裂异常,是无法形成种子的,D正确;
故答案为:C。
【分析】减数分裂时,如果出现同源染色体联会紊乱,则无法产生正常配子。
27.【答案】(1)基因重组;明显缩短育种年限
(2)花药(花粉)离体培养;4;DE De dE de
(3)联会紊乱;秋水仙素;抑制纺锤体的形成;有丝分裂的前期
(4)染色体(数目)变异;属于
【解析】【解答】(1)①④⑤⑥过程所示育种方法为单倍体育种,依据的原理是染色体变异。①②③是杂交育种,原理是基因重组;与杂家育种相比,单倍体育种最大的优点是明显缩短育种年限,原因是单倍体育种得到的是纯合子,自交后代不发生性状分离。
(2)图甲中,过程⑤为花药离体培养,依据的生物学原理是植物细胞的全能性;F1的基因型是DdEe,减数分裂能产生DE、De、dE、de四种配子,即理论上能获得四种单倍体,基因型分别为DE、De、dE、de。
(3)黑麦和普通小麦杂交所得的杂种植株属于异源四倍体,在减数分裂过程中,由于联会紊乱,导致其不能产生正常的配子,因而不育。科学家为了解决这一问题,过程B采用的方法是用秋水仙素试剂处理杂种个体幼苗,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,时期为有丝分裂的前期,使染色体不能移向两极,染色体数目加倍。
(4)三倍体无子西瓜为多倍体育种,依据的原理是染色体变异,染色体变异属于可遗传变异。
【分析】1、杂交育种:
(1)概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
(2)方法:杂交→自交→选优→自交。
(3)原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。 (4)优缺点:方法简单,可预见强,但周期长。
2、单倍体育种:
(1)基本原理:染色体数目变异。
(2)过程:花药离体培养成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理使染色体数目加倍,得到染色体数目正常的纯合子。
(3)优缺点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体,但技术复杂。
28.【答案】(1)常染色体显性;伴X染色体隐性
(2)1/2;aaXBY;Ⅱ-8
(3)3/19
【解析】【解答】 (1)根据试题分析,甲病的遗传方式为常染色体显性遗传病;乙病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传病。
(2)Ⅱ5不患甲病,基因型为aa;Ⅱ7有乙病,所以其母亲Ⅰ1携带乙病基因,基因型为XBXb,故Ⅱ5的基因型及概率为1/2aaXBXb、1/2aaXBXB,可见其为纯合体的概率是1/2;Ⅱ6是不患病的男子,因甲病为常染色体显性遗传病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,故其基因型为aaXBY;Ⅲ13只患乙病,乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅲ13的致病基因来自于Ⅱ8。
(3)Ⅱ3和Ⅱ4生出Ⅲ9和Ⅲ11不患甲病,推出Ⅱ3和Ⅱ4的基因型为Aa,Ⅲ10基因型为1/3AA或者2/3Aa;甲病在当地自然人群中的发病率19%,则不发病率(aa)为81%,推出a的基因频率=9/10,A=1/10,一名患者基因型为Aa的概率=(1/10×9/10×2)/(1/10×9/10×2+1/10×1/10)=18/19,AA的概率=(1/10×1/10)/(1/10×9/10×2+1/10×1/10)=1/19;他们生出的孩子不患甲病(aa)概率=2/3×18/19×1/4=3/19。
【分析】遗传系谱图判断遗传的方式:
(1)父病子全病——伴Y遗传。
(2)判断显隐性:无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。
(3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐性。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
29.【答案】(1)繁殖快;易饲养;生育能力强;相对性状多
(2)2
(3)碱基(对)或脱氧核苷酸(对)的排列顺序不同
(4)让F1与黑身残翅果蝇交配(或“F1果蝇相互交配”);后代出现4种表型,比例为1:1:1:1(或“后代出现4种表型,比例为9:3:3:1);
【解析】【解答】(1)果蝇个体小,易饲养,且生育能力强,繁殖快,具有易区分的相对性状,所以常被选做遗传学实验的材料。
(2)染色体组是细胞中的一组非同源染色体,形态大小各不相同,果蝇的体细胞内共有4对同源染色体,含有2个染色体组。
(3)基因B和基因b是通过基因突变产生的,二者的区别是碱基排列顺序的不同。
(4)探究灰身和黑身、长翅和残翅这二对相对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律,目标是后代是否出现1:1:1:1或9:3:3:1。可取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交,得F1,让F1与黑身残翅果蝇交配(或“F1果蝇相互交配”),统计后代的表型及比例。
结果预测:如果后代出现4种表型,比例为1:1:1:1(或“后代出现4种表型,比例为9:3:3:1),则说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。画遗传图解时,应注意标出亲代、子代的基因型和表现型以及交配符号和连接线。写出符合基因的自由组合定律的遗传图解如下
。
【分析】果蝇的灰身(B)和黑身(b)、长翅(V)和残翅(v)为两对相对性状,其遗传分别遵循基因的分离定律,两对基因可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上。如果两对基因位于一对同源染色体上,则不符合基因的自由组合定律,只有这两对基因位于两对同源染色体上,才符合基因的自由组合定律。
30.【答案】(1)遗传物质
(2)不同意,若甲病的致病基因位于Y染色体上,则Ⅱ-6也应患甲病
(3)若为伴X染色体遗传病,则Ⅱ-3也应患乙病
【解析】【解答】(1)人类遗传病是指由于遗传物质发生改变而引起的人类疾病。
(2)虽然家族中表现出只有男性患甲病,但依然不能认为甲病的致病基因位于Y染色体上,因而若为伴Y遗传,则Ⅱ-6也应该患甲病,而图中Ⅱ-6正常,所以甲病的致病基因不位于Y染色体上。
(3)Ⅱ-3和Ⅱ-4不患乙病,但生出了患乙病的Ⅲ-8,乙病一定为常染色体隐性遗传,不可能是伴X染色体隐性遗传,因为若为伴X染色体隐性遗传,则Ⅱ-3也应患乙病,与系谱图不符,所以只能是常染色体隐性遗传。
【分析】遗传系谱图判断遗传的方式:
(1)父病子全病——伴Y遗传。
(2)判断显隐性:无中生有为隐形,隐性遗传看女病,父子皆病为伴X,父子无病为常显。有中生无为显性,显性遗传看男病,母女皆病为伴X,母女无病为常显。
(3)不可判断显隐性:若连续遗传可能为显性。隔代遗传可能为隐形。若男女患者比例相当可能为常染色体遗传,患者男多于女或女多于男可能为伴性遗传。
31.【答案】(1)正反交;抗病;基因的分离
(2)1:2:1;2;非姐妹染色单体间交换相应片段(染色体互换)
(3)不同
(4)将具有不同抗病基因的小麦品系进行杂交, 选育出可以抗多种白粉菌的小麦品系
【解析】【解答】(1)由表可知,1、2组中C2和台长29分别作为父本和母本进行杂交实验,该杂交实验称为正反交实验,通过正反交实验得到的后代中全部表现为抗病,则说明抗病为显性性状,子一代自交后代中抗病:感病约为3:1,说明该性状的遗传遵循基因的分离定律。
(2)由电泳图分析可知,子二代2号染色体中检测到C2的SSR,则表现为抗病,没有检测到即为感病,而即使检测到C2 7号染色体上的SSR,也会表现为感病,说明 C2 的抗病基因位于2号染色体上,设2号染色体上抗病相关的基因用A/a表示,7号染色体上相关基因用B/b表示,则后代感病植株基因型为aaB_或aabb,根据图谱分析可知,若仅考虑7号染色体上的SSR,则子一代的基因型为Bb,则感病植株中BB:Bb:bb=1:2:1,理论上感病植株的2号染色体均来自台长29,若检测到两种条带,则说明子一代在减数分裂过程中,非姐妹染色单体间交换相应片段(染色体互换),使台长29 2号染色体上带有C2 2号染色体的SSR片段。
(3)由表可知,在用同一种白粉菌菌株侵染C2和C5植株时,会出现一方表现为抗病,一方表现为感病的现象,则说明 C2 和 C5 的抗病基因为不同的抗病基因。
(4)根据表2可知,C2和C5品系植株对不同白粉菌菌株的抗性会出现互补现象,所以可以将具有不同抗病基因的小麦品系进行杂交, 选育出可以抗多种白粉菌的小麦品系,该实验的原理是基因重组。
【分析】1、基因的分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
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。
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