苏教版（2019）高中生物必修2同步练习题：第三章 生物的变异综合拔高练（含解析）

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2024苏教版高中生物必修2同步
综合拔高练
五年高考练
考点1　染色体变异
1.(2022湖南,9)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异 (　　)
2.(2020江苏单科,8)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
3.(2020山东,6)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是(　　)
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞
考点2　基因突变
4.(2021湖南,15)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
5.(2019江苏单科,18)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D.该病不属于染色体异常遗传病
6.(2018江苏单科,15)下列过程不涉及基因突变的是 (　　)
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
7.(2022湖南,19节选)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占　　　　。
(2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'—GAGAG—3'变为5'—GACAG—3',导致第　　　　位氨基酸突变为　　　　,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变 　　(填“能”或“否”),用文字说明理由　　　　　　　　　　　　。
考点3　生物变异在育种上的应用
8.(2021广东,11)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是　 (　　)
A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限
C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
9.(2019江苏单科,4)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
10.(2020课标全国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(纯合体),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。
考点4　人类遗传病
11.(2020山东,4)人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是 (　　)
A.可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查
B.提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病
C.孕妇血液中的cffDNA可能来自脱落后破碎的胎盘细胞
D.孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
12.(2018江苏单科,12)通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查,是产前诊断的有效方法。下列情形一般不需要进行细胞检查的是　 (　　)
A.孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热
B.夫妇中有核型异常者
C.夫妇中有先天性代谢异常者
D.夫妇中有明显先天性肢体畸形者
三年模拟练
应用实践
1.(2022江苏无锡期末)下图甲~丙是减数第一次分裂出现的特殊状态,甲之后会出现乙或丙中的一种状态。图中字母表示染色体上的基因(仅显示染色体,未显示染色单体),两条相邻的染色体将随机分到细胞的同一极。下列相关叙述正确的是 (　　)
甲
　　　　乙　　　　　　　　　 丙
A.图甲中同源染色体上相同位置配对的基因都是等位基因
B.图乙状态分裂产生的子代细胞中均有基因的缺失或重复
C.图丙状态分裂产生的子代细胞中均有基因的缺失或重复
D.出现上述特殊图像的原因是同源染色体之间发生了互换
2.(2021江苏南通如皋期末)我国小麦育种专家将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到普通小麦中,培育成了小麦二体异附加系(流程如图所示)。普通小麦6n=42,记为42W;长穗偃麦草2n=14,记为14E。下列叙述错误的是 (　　)
A.甲是纯合的二倍体
B.丙染色体组成是42W+0~7E
C.丁自交后代中植株戊约占1/4
D.育种中发生了染色体变异
3.(2021江苏苏州木渎高级中学月考)某膜蛋白基因在其编码区的5'端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT,下列叙述正确的是 (　　)
A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C.若CTCTT再重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
4.(2021江苏盐城期中阶段测试改编)某水稻品种发生突变,产生了新基因SW1,其表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度。科研人员将该品种作为亲本进行杂交,获得了既高产又抗倒伏的“IR8水稻”。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.培育“IR8水稻”的原理是基因突变
B.在育种时,科研人员可让水稻产生定向突变
C.与该品种杂交的另一亲本具有抗倒伏性状
D.SW1基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状
5.(2021江苏南通海安高级中学质量检测)如图为结肠癌发病过程中细胞形态与基因的变化。有关叙述正确的是 (　　)
A.抑癌基因调节细胞周期,控制细胞生长和分裂
B.原癌基因、抑癌基因等基因突变导致细胞周期变短,细胞表面糖蛋白变少
C.与细胞增殖有关的某一基因发生突变,就会导致细胞癌变
D.通过镜检观察细胞表面糖蛋白的数量可作为判断细胞癌变的依据
6.(2021江苏盐城伍佑中学期中改编)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,最可能发生在减数第二次分裂过程中
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
7.(2021江苏扬州中学学情调研)出生缺陷即先天性畸形,是指婴儿出生前发生的身体结构、功能或代谢异常。下列关于出生缺陷和遗传病关系的叙述,正确的是 (　　)
A.21三体综合征属于出生缺陷,出生缺陷就是遗传病
B.原发性高血压是多基因遗传病,适合中学生进行遗传病发病率调查
C.利用基因诊断技术能更好地监测和预防遗传病和所有出生缺陷
D.苯丙酮尿症是由隐性基因引起的单基因遗传病
8.(2021江苏百校第二次大联考)果蝇体内两条X染色体有时可融合成一条X染色体,称为并连X(记作“X∧X”),其形成过程如图所示。一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交,子代的基因型与亲代完全相同。子代连续交配也是如此,因而称为并连X保持系。下列叙述错误的是 (　　)
A.形成X∧X的过程中发生了染色体结构变异
B.染色体组成为X∧XX、YY的果蝇胚胎致死
C.在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇
D.利用该保持系,可“监控”雄蝇X染色体上的新发突变
9.(多选)(2021新高考八省(市)1月联考,江苏卷)栽培苹果品种以二倍体为主,通过离体培养苹果成熟胚(2n),可诱导再生获得品质改良的四倍体苹果。下列叙述正确的是 (　　)
A.可通过低温或秋水仙素诱导处理获得四倍体
B.经诱导获得的再生苗都为纯合体
C.诱导获得的植株需经染色体倍性鉴定
D.二倍体植株和二倍体植株杂交可获得四倍体植株
10.(多选)(2020江苏扬州中学质量检测)下列关于生物变异和育种的叙述,正确的是 (　　)
A.诱变育种的原理是基因突变,通过诱变育种能够定向改变生物,培育新品种
B.杂交育种的原理是基因重组,能将双亲不同的优良性状集中到后代同一品种中
C.单倍体育种的原理是染色体变异,能在较短时间内获得更多的优良变异类型
D.多倍体育种的原理是染色体变异,利用人工诱导多倍体的方法已获得三倍体无子西瓜
11.(2021江苏苏州五中阶段性测试)以甲品种矮秆易感稻瘟病(ddrr)和乙品种高秆抗稻瘟病(DDRR)两种野生水稻,进行如图Ⅰ的育种。请回答下列问题:
Ⅰ
Ⅱ
(1)将甲和乙杂交,得F1,若F1连续自交至F3,纯合抗稻瘟病的比例为　　　　;若选F2中矮秆抗稻瘟病的水稻植株进行自交,其产生的子代中ddRR和ddRr的比例为　　　　。
(2)过程⑤常用的方法是　　　　　　　,得到的单倍体植株有　　　　种。过程②除了用秋水仙素处理外,还可进行　　　　　　　　　处理,该育种方法的优点是　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
(3)水稻MTL基因失活能使雄配子染色体全部丢失。MTL基因中增添3个碱基AGG(如图所示)导致功能丧失时,表达出的蛋白质可能发生 (　　)
A.氨基酸数目改变　　　
B.氨基酸排列顺序改变　　
C.空间结构改变
(4)若发现甲品种的2号染色体有三条,其组成如图Ⅱ所示,假如甲在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极,最终形成具有1条和2条染色体的配子,那么以甲为母本与一个正常植株测交,后代的基因型(只考虑图Ⅱ的基因)及比例为　　　　　　　　　　。
迁移创新
12.(2021新高考八省(市)1月联考,江苏卷)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系,该品系的一对染色体上有紧密连锁的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因为Ms和R,Ms能使植株产生正常花粉,R控制茶褐色种皮,带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一个额外染色体,成为三体,该品系的自交后代分离出两种植株,如图所示。请回答下列问题:
(1)已知大麦的体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为　　　条。
(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体在后期随机分向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。如图为三体大麦减数分裂的图片,Ms与ms都处于同一极的分裂图像有　　　　,减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为　　　。减数分裂结束后可产生的配子基因组成是　　　　和　　　　　。
(3)三体大麦自花授粉后,　　　种皮的个体为雄性不育,　　　　种皮的个体与亲本一样,雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是　　　　 　　　　　　　　　。
(4)三体大麦自花授粉,子代黄色种皮的种子和茶褐色种皮的种子的理论比值为　　　　,但在生产实践中发现,大多数种子为黄色种皮,这是因为　　　　　　　　　。
综合拔高练
答案全解全析
五年高考练
1.C 2.B 3.C 4.C 5.A 6.C 8.A 9.C
11.B 12.A
1.C　A为染色体缺失,B为染色体重复,C为易位,D为倒位。题述两对基因位于一对同源染色体上,正常情况只能产生两种配子,测交后代只能出现两种表现型。而该个体测交后代出现四种表现型且比例相等,推测其最可能发生了易位,使这两对基因的显性基因位于两条非同源染色体上,故选C。
2.B　21三体综合征患者的体细胞中21号染色体比正常人多了一条,属于染色体数量变异;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量均未改变,与染色体变异无关;植物体细胞杂交获得白菜-甘蓝的过程中,发生了染色体数量的变异;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,利用了染色体数量变异的原理。
3.C　由题干信息可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A正确;出现“染色体桥”后,在两着丝点间任意位置发生断裂,形成的两条子染色体分别移向细胞两极,其子细胞中染色体数目不会发生改变,B正确;形成的子细胞中的染色体不会出现非同源染色体片段,C错误;若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后两着丝点间任意位置发生断裂,断裂后形成的某一条异常染色体可能含有aa,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。
4.C　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;由于密码子的简并性,PCSK9基因的某些突变可能不影响PCSK9蛋白活性,则不影响血浆中LDL的正常水平,B正确;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;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。
5.A　造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因中碱基对T—A被替换成碱基对A—T,基因中碱基对A—T和碱基对C—G的总数目均不变,故氢键数目不变,A错误;血红蛋白基因中碱基对发生替换造成基因碱基序列的改变,从而导致血红蛋白结构发生改变,B正确;患者的红细胞呈镰状,缺氧情况下容易破裂,C正确;镰刀型细胞贫血症属于单基因隐性遗传病,不属于染色体异常遗传病,D正确。
6.C　紫外线的照射可诱导基因发生突变,从而获得红色素产量高的红酵母,A不符合题意;运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基属于基因突变,B不符合题意;黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花的机理是影响细胞的分化,不涉及基因突变,C符合题意;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,属于基因突变,D不符合题意。
7.答案　(1)2/9　(2)243　谷氨酰胺　基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄　(4)能　若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1,与题意不符
解析　(1)分析可知,若C1为隐性突变,则黄色为隐性性状,突变型1的基因型为C1C1,但基因C1纯合幼苗期致死,说明该假设错误,故C1为显性突变,突变型1的基因型为C1C(杂合子);杂合子连续自交且逐代淘汰显性纯合个体,第n代中显性性状个体占2/(2n+1),故F3成年植株中黄色叶植株占2/9。(2)由“基因C1转录产物编码序列”可知,题述序列为mRNA,mRNA的第727位碱基发生了改变,由于密码子为三个连续的碱基,而727不是3的倍数,但726是,故第727至第729位碱基对应的第243位氨基酸发生了替换,密码子由GAG变为CAG,氨基酸由谷氨酸变为谷氨酰胺。(4)理由见答案。
8.A　白菜型油菜(2n=20)属于二倍体生物,体细胞中含有两个染色体组,而Bc是由卵细胞发育而来的单倍体,其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组,A错误;Bc是由卵细胞发育而来的单倍体,秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株,此种方法为单倍体育种,能缩短育种年限,B、C正确;自然状态下,Bc只含有一个染色体组,细胞中无同源染色体,减数分裂不能形成正常配子而高度不育,D正确。
9.C　基因重组通过基因的重新组合,会使个体的生物性状发生变异,A错误;由于密码子具有简并性,DNA中碱基序列的改变不一定导致生物性状的改变,B错误;由二倍体植物的花粉发育而来的单倍体植株常常高度不育,但若用秋水仙素处理使之染色体组加倍,则可成为可育的植株从而用于育种,C正确;相比正常个体,诱导产生的多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子中染色体数目也加倍,但产生的配子数目并不一定加倍,D错误。
10.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)一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)通过杂交得到了杂种一,杂种一细胞中含有A、B两个染色体组,而A、B两个染色体组来自不同的物种,所以杂种一细胞中不含同源染色体,在减数分裂形成生殖细胞时,染色体不能联会,减数分裂异常,不能产生可育的配子,所以杂种一高度不育。由图可知,普通小麦的染色体组组成为AABBDD,每个染色体组均含7条染色体,所以普通小麦体细胞中有42条染色体。与二倍体相比,多倍体的植株常常茎秆粗壮,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)常常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使植物细胞内染色体数目加倍。(3)以甲、乙为实验材料获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,可以通过杂交育种的方法获得。实验思路:让甲、乙两个普通小麦品种进行杂交获得F1,F1再进行自交,从F2中选择抗病抗倒伏的小麦个体,让其自交,后代未出现性状分离的个体即为抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。
11.B　据题可知,人体血液中存在来源于正常或异常细胞的DNA,该DNA称为cfDNA,因此可通过测定cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查,A正确;基因治疗是把正常基因导入人体靶细胞,通过其正常表达来治疗相应疾病的治疗方法,而不是对游离在血液中的基因进行修改,B错误;据题可知,胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA,故孕妇血液中的cffDNA可能来自脱落后破碎的胎盘细胞,C正确;cffDNA是胚胎细胞的DNA,可用于某些遗传病的产前诊断,D正确。
12.A　孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热属于传染病而不属于遗传病,无需对胎儿进行细胞检查,A符合题意;若夫妇中有核型异常者,则胎儿核型有可能异常,需要取胎儿细胞进行核型分析,B不符合题意;先天性代谢异常或明显先天性肢体畸形可能由遗传因素引起,夫妇中若有患者,需要取胎儿细胞进行染色体和基因检查,D不符合题意。
三年模拟练
1.B 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 7.D 8.C
9.AC 10.BD
1.B　据甲图可知,同源染色体上相同位置配对的基因都是相同基因,A错误;据乙图可知,分裂产生的子代细胞基因型为AABBCCDENO和LLMMDENO,因此均有基因的缺失或重复,B正确;据丙图可知,分裂产生的子代细胞基因型为ABCDEONML和ABCNOEDML,不存在基因的缺失或重复,C错误;据甲图可知,应该是两条非同源染色体上发生染色体的互换(DE基因所在染色体片段与NO基因所在染色体片段互换)导致的,属于染色体结构变异中的易位,D错误。
2.A　普通小麦与长穗偃麦草杂交,F1为异源四倍体,则甲为异源八倍体,A错误。分析题图可知,乙中来自长穗偃麦草的染色体组是一个,因此长穗偃麦草的染色体不能联会,产生的配子的染色体组成是21W+0~7E,则丙的染色体组成是42W+0~7E,B正确。丁体细胞中含有一条长穗偃麦草染色体,自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条=1∶2∶1,因此含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4,C正确。图中①过程导致染色体数目加倍,发生了染色体变异,D正确。
3.C　基因内部碱基对的增添、缺失或替换都会导致基因结构改变,引起基因突变,A错误;双链DNA分子中,A=T,C=G,嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,B错误;CTCTT再重复6次,即增加30个碱基对,由于基因中碱基对数目与蛋白质中氨基酸数目的比例关系为3∶1(不考虑非编码区等),则正好增加了10个氨基酸,所以重复序列之后编码的氨基酸序列不变,C正确;重复序列过多可能影响该基因的表达,编码的蛋白质相对分子质量不一定变大,D错误。
4.D　将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,这属于杂交育种,其原理是基因重组,A错误;在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,原因是基因突变具有不定向性,B错误;与该品种杂交的另一亲本具有高产性状,不具有抗倒伏性状,C错误;根据题干信息,基因SW1表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度,说明SW1基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状,D正确。
5.B　在正常情况下,原癌基因编码产生的蛋白质能调控细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因编码产生的蛋白质可抑制细胞异常增殖,从而潜在抑制细胞癌变,A错误;原癌基因、抑癌基因等基因突变会导致细胞癌变,癌细胞可以无限增殖,分裂速度加快,其细胞周期变短,癌细胞的细胞质膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易扩散,B正确;细胞癌变是原癌基因和抑癌基因多次突变累积的结果,而不是某一基因发生突变引起的,C错误;由于细胞癌变后形态发生明显改变,可通过镜检观察细胞的形态,判断细胞是否发生癌变,镜检观察不到细胞表面糖蛋白的数量,D错误。
6.D　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;配子二形成的原因是减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未分离,这属于染色体变异,B正确;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;配子四的变异属于染色体变异,D错误。
7.D　21三体综合征属于出生缺陷,但出生缺陷并不一定就是遗传病,A错误;原发性高血压是多基因遗传病,而进行遗传病发病率调查时一般选择单基因遗传病,B错误;利用基因诊断技术能更好地监测和预防遗传病,但不能监测和预防所有出生缺陷,C错误;苯丙酮尿症是由隐性基因引起的单基因遗传病,D正确。
8.C　一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)可产生两种比值相等且分别含有X∧X和Y的卵细胞,一只正常雄蝇(XY)产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子,二者杂交,子代的基因型与亲代完全相同(即X∧XY和XY),子代连续交配也是如此,说明子代中只存在染色体组成为XY、X∧XY的个体,而染色体组成为X∧XX、YY的果蝇胚胎致死,B正确;在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,C错误;子代雌雄果蝇的数量比为1∶1,由于子代的基因型与亲代完全相同,当雄蝇X染色体上有新的突变产生时,子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同,可见,利用该保持系可“监控”雄蝇X染色体上的新发突变,D正确。
9.AC　将二倍体苹果成熟胚离体培养,可通过低温诱导、秋水仙素处理来获得四倍体,A正确;经诱导获得的再生苗是否为纯合体由原二倍体的基因组成决定,若原二倍体是杂合体,则再生苗也为杂合体,B错误;可通过再生苗染色体倍性鉴定判断其染色体是否加倍,C正确;二倍体植株和二倍体植株杂交得到的仍然是二倍体,D错误。
10.BD　由于突变是不定向的,故诱变育种不能定向改变生物,A错误;单倍体育种能较快获得所需要的纯合优良植株,明显缩短育种年限,但不能短时间内获得更多的优良变异类型,C错误。
11.答案　(1)3/8　3∶2　(2)花药离体培养　4　低温　茎秆粗壮、果实种子较大,营养物质丰富等　(3)ABC　(4)Dd∶ddd∶Ddd∶dd=1∶1∶2∶2
解析　(1)对于抗病性状来说,甲、乙的基因型是rr、RR,子一代基因型是Rr,连续自交2次,得到子三代,Rr=(1/2)2=1/4,纯合易感稻瘟病的比例=纯合抗稻瘟病的比例=(1-1/4)÷2=3/8;子一代基因型是DdRr,自交得到子二代矮秆抗稻瘟病的水稻植株的基因型及比例是ddRR∶ddRr=1∶2,其自交后代ddRR=1/3+2/3×1/4=1/2,ddRr=2/3×1/2=1/3,即ddRR和ddRr的比例为(1/2)∶(1/3)=3∶2。(2)过程⑤是培育单倍体植株,常用的方法是花药离体培养;由于F1基因型为DdRr,因此得到的单倍体植株有4种(DR、Dr、dR、dr)。(3)MTL基因中增添3个碱基AGG导致功能丧失属于基因突变,表达出的蛋白质有可能氨基酸数目改变或氨基酸排列顺序改变或空间结构改变。(4)由于图Ⅱ基因型为Ddd,假如甲在减数分裂过程时3条2号染色体随机移向两极,最终形成具有1条和2条染色体的配子,配子种类和比例为D∶Dd∶dd∶d=1∶2∶1∶2,那么以甲为母本与一个正常植株测交,即Ddd×dd,只考虑图Ⅱ的基因,后代的基因型及比例为Dd∶Ddd∶ddd∶dd=1∶2∶1∶2。
12.答案　(1)15　(2)丙、丁　7∶8　MsmsRr　msr　(3)黄色　茶褐色　不用进行去雄环节,降低劳动成本　(4)1∶1　可能雌配子MsmsRr与雄配子msr受精能力较低,可能受精后的生长发育受影响
解析　该植株的基因型为MsmsmsRrr,减数分裂时,其他染色体都能正常配对,多余的这条染色体在分裂过程中随机移向细胞一极,产生的配子为msr和MsmsRr,由(2)题意可知,花粉中有额外染色体的配子无授粉能力,因此msr的雄配子是正常的,MsmsRr的雄配子是异常的,不能和雌配子结合;该植株产生雌配子的种类为msr和MsmsRr,则受精卵为msmsrr和MsmsmsRrr,发育成的个体表型为黄色雄性不育和茶褐色雄性可育。(1)已知大麦的体细胞染色体是7对,即14条,三体大麦体细胞染色体为14+1=15(条)。(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体在后期随机分向一极,则一极染色体有7条,另一极染色体有8条。Ms与ms都处于同一极的分裂图像有丙、丁,减数第一次分裂细胞两极染色体数之比为7∶8。形成的配子基因组成为msr和MsmsRr。(3)根据分析可知,该三体大麦自花授粉后,msmsrr表型为黄色雄性不育,MsmsmsRrr表型为茶褐色雄性可育。由于种皮颜色不同,可采用机选方式分开,方便实用,在生产中采用不育系配制杂种的目的是不用进行去雄环节,降低劳动成本。(4)根据分析可知,子代黄色种皮(msmsrr)的种子和茶褐色种皮(MsmsmsRrr)的种子的理论比值为=1∶1。
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