2025浙科版高中生物学必修2强化练习题--第四章　生物的变异（含解析）

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2025浙科版高中生物学必修2
第四章　生物的变异
一、选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.下列关于基因突变的叙述,正确的是(　　)
A.基因突变能产生新的基因
B.基因突变一定会引起生物性状的改变
C.基因碱基对的缺失、插入或替换中对性状影响最小的一定是替换
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系
2.人肺囊性纤维化是基因突变造成的疾病,患者常见症状为肺部细胞纤维化,肺功能严重损害。该实例说明基因突变具有(　　)
A.有害性　　　　　　B.普遍性　　　　　　C.可逆性　　　　　　D.多方向性
3.人类镰刀形细胞贫血症是由基因内部碱基替换引起的遗传病,下列叙述正确的是(　　)
A.该突变基因通过控制酶的合成来控制性状
B.该突变属于形态突变
C.推算该遗传病后代再发风险率需先确定其遗传方式
D.该致病基因是有害基因,不能为生物进化提供原材料
4.β-珠蛋白基因替换了一个碱基对导致基因突变。与正常基因相比,该突变基因合成的蛋白质分子中不可能出现的情况是　(　　)
A.减少了3个氨基酸
B.氨基酸的排列顺序没有改变
C.有1个氨基酸与另外1个不同位置的氨基酸交换
D.有1个氨基酸替换成了另外1个不同的氨基酸
5.为探究物质P抑制癌细胞增殖的效应,研究人员使用不同浓度的物质P处理人的离体肝癌细胞,实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该实验的自变量是物质P的浓度和处理时间
B.物质P抑制癌细胞增殖的最适浓度为1.00 g/L
C.物质P抑制癌细胞增殖的机理是抑制纺锤体的形成
D.癌细胞能无限增殖的原因是细胞膜表面的粘连蛋白减少
6.以下有关基因重组的叙述,错误的是(　　)
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C.纯合体自交因基因重组导致子代出现性状分离
D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
7.如图表示细胞中所含的染色体,①②③④的基因型可以分别表示为(　　)
A.AABb、AAABBb、ABCD、A
B.Aabb、AaBbCc、AAAaBBbb、AB
C.AABB、AaBbCc、AaBbCcDd、ABCD
D.AaBb、AaaBbb、AAaaBBbb、AbCD
8.某真核生物一条染色体上a、b、c三个基因的分布状况如图所示,下列叙述错误的是(　　)
A.a中发生碱基对替换不可能形成b基因
B.b中发生碱基对的插入在光学显微镜下不可见
C.基因重组不可能导致a、b基因位置互换
D.染色体易位可能导致b、c基因位置互换
9.下列关于育种的叙述,正确的是(　　)
A.杂交育种的原理是基因突变
B.单倍体育种是操作最简捷的育种方法
C.诱变育种不容易获得优良性状
D.基因工程育种的优势是能诱导产生新基因
10.科研团队将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合,创建了仅含单条染色体的真核细胞——酿酒酵母菌株S,关于酿酒酵母菌株S的叙述,错误的是(　　)
A.融合过程属于染色体变异　　　　　　　　B.融合的DNA是单链结构
C.单条染色体上没有等位基因　　　　　　　　D.菌株S可以进行有丝分裂
11.某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了图甲、乙2种类型的变异。下列有关叙述正确的是(　　)
A.图甲、乙中都含有4条染色体
B.图甲的变异类型发生在减数第一次分裂四分体时期,在光学显微镜下一定可见
C.图乙所示的变异类型可能会产生新的基因型的后代
D.图甲、乙的变异必然导致染色体上基因的种类和数目改变
12.某严格自花授粉的二倍体植物种群中偶尔出现了一株基因型为Aaa的三体植株。该植株在减数分裂时,异常的三条染色体中的任意两条染色体配对后,正常分离移向细胞两极,另一条随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　)
A.该植株的形成是由于发生了染色体结构变异
B.该植株自交,产生AAa基因型子代的概率为1/36
C.该植株减数第二次分裂时,细胞中可能有4个a基因
D.该植株能产生四种类型的雄配子,其中a雄配子占1/4
13.美人鱼综合征是一种罕见的先天性下肢畸形疾病,病因可能是基因的某些碱基发生了改变,引起早期胚胎出现了不正常的发育,患病的新生儿出生后通常只能够存活几个小时。以下相关叙述正确的是(　　)
A.该变异不属于致死突变
B.该实例可说明基因突变的稀有性和有害性
C.碱基改变会导致遗传信息改变,生物的性状也发生改变
D.基因突变是生物变异的主要来源
14.西瓜是夏季的重要水果,病毒病是影响其品质和产量的重要原因之一。如图是某科研小组以二倍体西瓜(aa)为实验材料培育抗病毒无籽新品种的过程,以下分析正确的是(　　)
A.②⑥过程均发生了基因重组
B.③⑦过程只能使用秋水仙素才能进行抗病毒无籽新品种的培育
C.基因型为AAAA和AAAB的植株杂交,产生的子代有2种基因型
D.基因型为AAaa的植株可产生比例为1∶4∶1的3种配子
15.如图是利用玉米(2N=20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析错误的是(　　)
A.植株A、B为二倍体,发育起点不同,植株C属于单倍体,其发育起点为配子
B.基因重组发生在图中②过程,线粒体、高尔基体、核糖体等细胞器参与了③过程
C.该实验中涉及的原理包括细胞的全能性、染色体畸变、细胞增殖等
D.获得植株B的育种方式的优点是明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为25%
16.不同浓度秋水仙素对某植物(二倍体)幼苗尖端进行不同时间的处理,结果如图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞
B.正常情况下该植物性成熟后只能产生一种配子
C.本实验的自变量为秋水仙素浓度和处理时间
D.当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间越长加倍率越高
17.人类Patau综合征是一种13号染色体三体遗传病。下列相关叙述正确的是(　　)
A.Patau综合征属于染色体结构变异中的重复
B.患该病个体的体细胞中都存在该病的致病基因
C.该病患者与正常个体婚配所得后代一定患该病
D.可通过产前羊水细胞检查来诊断胎儿是否患该病
18.图甲为某生物体细胞中一对同源染色体及其部分基因分布示意图。①②是同种细胞发生变异后该对同源染色体及其部分基因分布示意图。下列叙述正确的是(　　)
A.图中所示的变异一定会遗传给后代
B.图中所示变异都发生在有性生殖的过程中
C.图①所示变异可以使后代的基因型更多样
D.图②所示变异可能导致猫叫综合征
19.半乳糖血症是一种严重的遗传病,人群中致病基因出现的概率为1/150。如图为该病的家族遗传系谱图(控制半乳糖血症的基因用B、b表示),下列相关说法错误的是(　　)
A.半乳糖血症属于常染色体隐性遗传病
B.该家系图中8号的基因型为BB或Bb
C.若11号和12号婚配,子女患该病的概率是1/22 500
D.该病可以通过羊膜腔穿刺进行产前诊断
20.如图是检验某种化学物质是否能诱发基因突变的简便易行的方法,该法选用沙门菌组氨酸缺陷型突变株。通过缺乏组氨酸培养基上生长的菌落情况衡量致癌物的诱变能力。下列说法错误的是(　　)
A.基因突变的本质是核酸分子碱基对的插入、缺失或替换而引起基因结构的改变
B.大鼠肝脏提取物可能含有将致癌物转化为诱变剂的酶
C.图示说明基因突变具有可逆性,即隐性基因突变为显性基因
D.诱发突变在育种上能短时间内有效改良生物品种
二、非选择题(本大题共5小题,共60分)
21.(12分)苯丙酮尿症(PKU)是一种严重的单基因遗传病,正常人群中每70人有1人是该致病基因的携带者(基因用A、a表示)。如图是用凝胶电泳的方法得到的该遗传病的患者家系基因带谱(提示:图中显示1号有两个条带,说明1号含有显性和隐性基因),请回答下列问题:
(1)该病是　　　染色体　　　性遗传病,该家系中显性纯合子是　　号个体。5号的基因型是　　　。3号与人群中正常男子婚配生一个表型正常孩子的概率为　　　。
(2)2号是杂合子的概率是　　　　。
(3)1号和2号再生一个正常男孩的概率是　　　　。
(4)经检测5号还是红绿色盲基因携带者,其他个体均不患红绿色盲,则5号红绿色盲基因来自　　　号个体。若5号与一位基因型与1号相同的男性婚配,则生出健康孩子的概率是　　　(需考虑两种遗传病)。
22.(12分)玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的矮秆(A)对高秆(a)为显性,易感病(B)对抗病(b)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb),据此培育AAbb品种。回答下列问题:
图1　图2
(1)由AaBb经过e、f过程培育出AAbb的育种方式称为　　　　　;由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种AAbb,F2的矮秆抗病玉米中纯合子占　　　　　。
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表型及其比例如图2中所示,则丙的基因型为　　　　　。
(3)AABB或aabb通过过程g来培育出新品种的原理是　　　　。过程h中常用的试剂是　　　　　　　,该方式诱导染色体数目加倍的原理是　　　　　　　　　。
(4)与过程a、b、c的育种方法相比,过程a、e、f的优势是　　　　　　　　　;与过程g的育种方式相比,过程d育种的优势是　　　　　　　　　　　　。
23.(12分)研究发现水稻的7号染色体上的一对等位基因D、d与水稻的产量相关,D基因控制高产性状,d基因控制低产性状。水稻至少有一条正常的7号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常水稻(体细胞染色体如图所示),请据图分析回答下列问题。
(1)植株甲的可遗传变异类型具体为　　　　　　　　,请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法:　　　　　　　　。
(2)已知植株甲的基因型为Dd,若要确定D基因位于正常还是异常的7号染色体上,请试用最简单的方法设计实验证明D基因的位置(请写出杂交组合、预期结果及结论)。
①　　　　　　　　　　　　,将种子种植后观察子代植株的产量,统计性状分离比。
②若子代均为　　　　　　,则D基因在正常7号染色体上;若子代高产植株∶低产植株=2∶1,则D基因在异常7号染色体上。
(3)经实验确定D基因位于异常染色体上,以植株甲为父本,正常的低产植株为母本进行杂交,子代中发现了一株植株乙。若植株乙的出现是精子异常所致,则具体原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)让植株甲、乙进行杂交,假设产生配子时,三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会,然后正常分离,多出的一条随机分配到细胞的一极,则子代表型及比例为　　　　　　　。
24.(12分)酵母菌是一种单细胞真菌,可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。某实验室发现一种缺失了X基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常的单倍体孢子,这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。如图为酵母菌减数分裂过程示意图(只标注了其中一对染色体),图中左右两侧分别为野生型酵母菌、突变体酵母菌产生单倍体孢子的过程。
(1)据图分析,MⅠ过程中,突变体染色体行为变化的特征是　　　　　　　　　　　。若观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约20.2%的染色体数目异常,据此推测约　　　　%的亲代酵母细胞减数分裂发生异常。
(2)进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中,在减数第一次分裂前期同源染色体联会正常。此时,同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构,称为联会复合体(SC)。依据图中信息,在减数分裂过程中,与野生型相比,突变体SC含量变化的差异是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,导致染色体行为异常。结合上述信息,推测野生型酵母菌中X基因的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为验证上述推测,科研人员将X基因转入　　　　酵母菌中,可检测　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少写出两点)。
25.(12分)果蝇是研究遗传的良好材料,其体细胞内含较少的染色体和基因。研究发现,无眼基因(e)和有眼基因(E)在Ⅳ号染色体上,缺失一条Ⅳ号染色体的单体(Ⅳ)果蝇(2n-1)及增加一条Ⅳ号染色体的三体(Ⅳ)果蝇(2n+1)仍能存活和繁殖。
(1)正常果蝇体细胞中最多含　　　　个染色体组。
(2)某二倍体无眼果蝇和一单体(Ⅳ)有眼果蝇交配,后代中,单体(Ⅳ)果蝇占　　　　,有眼果蝇和无眼果蝇之比为　　　　。
(3)某三体(Ⅳ)有眼雌果蝇与二倍体无眼雄果蝇交配,F1中,有眼∶无眼=5∶1,则亲本三体(Ⅳ)有眼雌蝇的基因型为　　　　　,F1中,三体(Ⅳ)果蝇和二倍体果蝇之比为　　　　。
答案与解析
第四章　生物的变异
1.A 2.A 3.C 4.C 5.A 6.C 7.D 8.D 9.C 10.B
11.C 12.C 13.B 14.D 15.D 16.C 17.D 18.C 19.C 20.C
1.A　基因突变能产生新的基因,A正确;基因突变不一定会引起生物性状的改变,如基因突变后,密码子改变,改变的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸,则不会导致性状改变,B错误;基因碱基对的缺失、插入或替换中对性状影响最小的不一定是替换,C错误;基因突变的方向与环境变化没有明确的因果关系,D错误。
2.A　人肺囊性纤维化是基因突变造成的疾病,患者常见症状为肺部细胞纤维化,肺功能严重损害。该种突变影响了人体健康,对人类生存是不利的,故该实例说明基因突变具有有害性,A符合题意。
3.C　题述突变基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,A错误;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞容易破裂,使之患溶血性贫血,严重时会导致死亡,说明题述突变属于致死突变,B错误;该致病基因由基因突变而来,可为生物进化提供原材料,D错误。
4.C　β-珠蛋白基因替换了一个碱基对,若转录后导致mRNA上提前出现终止密码子,则可能会使合成的蛋白质分子中减少3个氨基酸,A不符合题意;β-珠蛋白基因替换了一个碱基对,若转录后形成的mRNA上相关密码子对应的仍是原来的氨基酸,则合成的蛋白质分子中氨基酸的排列顺序没有改变,B不符合题意;β-珠蛋白基因仅替换了一个碱基对,合成的蛋白质分子中不可能发生1个氨基酸与另外1个不同位置的氨基酸交换,C符合题意;β-珠蛋白基因替换了一个碱基对,若转录后形成的mRNA上相关密码子对应的不是原来的氨基酸,则合成的蛋白质分子中有1个氨基酸替换成了另外1个不同的氨基酸,D不符合题意。
5.A　题述实验的自变量是物质P的浓度和处理时间,A正确;本实验只设置了物质P的部分浓度,虽然在1.00 g/L时抑制效果较另外两组好,但不能确定该浓度为最适浓度,B错误;抑制纺锤体的形成,会使细胞中的染色体数目加倍,不会使细胞的增殖被抑制,C错误;癌细胞的细胞膜表面的粘连蛋白减少会导致癌细胞容易转移,不是癌细胞能无限增殖的原因,D错误。
6.C　在减数第一次分裂的后期,非同源染色体上的非等位基因的自由组合能导致基因重组,A正确;在减数第一次分裂的前期,同源染色体上的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组,B正确;纯合体产生配子时只能产生一种配子,不能发生基因重组,子代不会出现性状分离,C错误;生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因重新组合,进而形成同胞兄妹间的遗传差异,因此,同胞兄妹间的遗传差异与父母产生配子过程中发生的基因重组有关,D正确。
7.D　①中相同形态的染色体有两条,有2个染色体组,同理,②中有3个染色体组,③中有4个染色体组,④中只有1个染色体组,结合选项,①②③④的基因型可以分别表示为AaBb、AaaBbb、AAaaBBbb、AbCD。
8.D　a中发生碱基对替换会导致基因突变,可形成a的等位基因,不可能形成b基因,A正确;一条染色体上a、b基因位置发生互换属于染色体结构变异,基因重组不会导致a、b基因位置发生互换,C正确;染色体易位发生在非同源染色体之间,不会导致b、c基因位置互换,染色体倒位可导致b、c基因位置互换,D错误。
9.C　杂交育种的原理是基因重组,A错误;单倍体育种的缺点是操作技术较复杂,B错误;诱变育种的原理主要是基因突变,基因突变具有多方向性和多数有害性,所以不容易获得优良性状,C正确;基因工程育种的优势是可以将不同物种的基因集中在一个个体上,D错误。
10.B　将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合成为1条,发生了染色体结构和数目的变异,A正确;将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合,创建了仅含单条染色体的真核细胞,融合的DNA是双链结构,B错误;等位基因位于同源染色体上,酿酒酵母菌株S只含一条融合的染色体,且该条染色体由单倍体酿酒酵母的16条染色体融合而成,故单条染色体上没有等位基因,C正确;酿酒酵母菌株S是真核细胞,含染色体,可以进行有丝分裂,D正确。
11.C　图甲和图乙中都含有2个着丝粒,共2条染色体,A错误;图甲的变异为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致的基因重组,发生在减数第一次分裂四分体时期,但由于是同源染色体之间的片段互换,互换的结果不能在光学显微镜下看见,B错误;图甲的变异不会导致染色体上基因的种类和数目改变,D错误。
12.C　该植株的形成是由于发生了染色体数目变异,A错误;该植株形成的配子种类及比例为Aa∶a∶aa∶A=2∶2∶1∶1,该植株自交,产生AAa基因型子代的概率为2/6×1/6+1/6×2/6=1/9,B错误;若该植株减数第一次分裂时,含a基因的两条染色体移向同一极,则该细胞分裂形成的一个子细胞中可含有含a基因的两条染色体,由于染色体已完成复制,则该子细胞中含有4个a基因,故细胞在减数第二次分裂中可能有4个a基因,C正确;该植株能产生四种类型的雄配子,配子种类及比例为Aa∶a∶aa∶A=2∶2∶1∶1,其中a雄配子的比例为1/3,D错误。
13.B　由题意知,美人鱼综合征可能是由基因的某些碱基发生改变引起的,这种变异属于基因突变,该突变引起早期胚胎出现了不正常的发育,患病的新生儿出生后通常只能够存活几个小时,说明该突变属于致死突变,A错误;美人鱼综合征是一种罕见的先天性下肢畸形疾病,且会引起新生儿死亡,说明基因突变具有稀有性和有害性,B正确;基因中碱基的改变会导致遗传信息改变,但生物的性状不一定发生改变,C错误;基因突变是生物变异的根本来源,D错误。
14.D　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重新组合,②过程可以是自交,可通过多代培养获得可以稳定遗传的纯合子,且只涉及一对等位基因,不属于基因重组,⑥过程导入了外源基因B,发生了基因重组,A错误;③⑦过程除使用秋水仙素外,还可使用其他方法使染色体数目加倍,如低温诱导,B错误;⑥过程导入了1个外源基因B,因此由基因型为AAA的三倍体植株通过⑥过程形成的植株,其体细胞内含有的染色体组数不变,仍然是3个,该植株在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体联会紊乱,高度不育,C错误;基因型为AAaa的植株是四倍体,其产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,D正确。
15.D　植株A、B发育起点不同,植物A发育的起点是芽尖细胞,为二倍体;植株B发育的起点是花药中的配子,先形成单倍体,再用秋水仙素处理,形成二倍体;植株C属于单倍体,其发育起点为配子,A正确。基因重组发生在减数分裂过程中,即图中②过程,③表示根尖细胞的有丝分裂,核糖体(合成蛋白质)、高尔基体(形成细胞壁)、线粒体(提供能量)等细胞器参与了③过程,B正确。植物组织培养的原理是细胞的全能性,形成植株B的育种方式为单倍体育种,原理为染色体畸变,而细胞数量的增加通过细胞增殖实现,C正确。获得植株B的育种方式为单倍体育种,其优点是能明显缩短育种年限,植株B纯合的概率为100%,D错误。
16.C　根尖处分生区细胞能够进行有丝分裂,用秋水仙素处理后染色体数目能够加倍,其他不能进行有丝分裂的细胞(如成熟区细胞)的染色体数目不能加倍,A错误;正常情况下该植物性成熟后能产生2n种配子,n表示同源染色体的对数,B错误;当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间为2 d和6 d的加倍率相等,处理时间为2 d的加倍率大于处理时间为4 d的加倍率,D错误。
17.D　人类Patau综合征患者的体细胞中较正常人多了一条13号染色体,属于染色体数目变异,该病无致病基因,A、B错误;该病患者产生的配子可能含有1条13号染色体(正常),也可能含有2条13号染色体(异常),所以该病患者与正常个体婚配所得后代不一定患该病,C错误。
18.C　题图中甲为一对同源染色体,甲→①发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;甲→②过程中,着丝粒分裂后,其中一条染色体分离形成的2条子染色体移向了细胞的同一极,属于染色体数目变异。图中所示的变异都属于可遗传变异,但是不一定会遗传给后代,A错误;图②所示的染色体数目变异发生在有丝分裂过程中,而有性生殖过程中发生的是减数分裂,B错误;图①所示变异属于基因重组,可以使后代的基因型更多样,C正确;图②所示变异为染色体数目变异,而猫叫综合征属于染色体结构变异引起的疾病,D错误。
19.C　图中9号是患半乳糖血症的女性,而其父母都正常,由此可判断半乳糖血症的遗传方式是常染色体隐性遗传,A正确;由于3号、4号正常而生出的9号患半乳糖血症,因此3、4号的基因型均为Bb,则8号的基因型为BB或Bb,B正确;10号患半乳糖血症,所以11号基因型是1/3BB或2/3Bb,由于1号和9号患半乳糖血症,因此7号的基因型为Bb,8号的基因型为1/3BB或2/3Bb,则12号的基因型为Bb的概率是3/5,11号和12号婚配,子女患该病的概率是2/3×3/5×1/4=1/10,C错误;该病为单基因遗传病,可通过羊膜腔穿刺进行产前诊断,D正确。
20.C　图中组氨酸依赖型细菌和可疑致癌物、大鼠肝脏提取物混合培养后,在缺乏组氨酸的培养基中长出菌落,说明组氨酸依赖型细菌具有了自己能够合成组氨酸的能力,因此推测大鼠肝脏提取物可能含有将致癌物转化为诱变剂的酶,诱发组氨酸依赖型细菌发生了基因突变,B正确;图示不能说明是隐性基因突变为显性基因,还是显性基因突变为隐性基因,C错误;诱发突变在育种上能大幅度改良生物某一性状,在短时间内有效改良生物品种,D正确。
21.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)常　隐　3　Aa　100%(或1)　(2)100%(或1)(2分)　(3)3/8(2分)　(4)2　9/16(2分)
解析　正常的1号与2号生有一个患病的儿子(4号),则该病为隐性遗传病,再结合基因带谱可知,该病为常染色体隐性遗传病,1号和5号基因型均为Aa,3号基因型为AA,4号基因型为aa,则2号基因型为Aa。(1)根据以上分析可知,该病为常染色体隐性遗传病,该家系中为显性纯合子AA的是3号个体,5号的基因型是Aa;已知3号的基因型为AA,人群中正常男子的基因型为AA或Aa,则他们婚配生一个表型正常孩子的概率是100%。(2)根据以上分析可知,2号的基因型为Aa,肯定为杂合子。(3)根据以上分析可知,1号和2号的基因型都为Aa,他们再生一个正常男孩的概率是3/4×1/2=3/8。(4)根据题意分析,图中5号是红绿色盲基因携带者,其父母都正常,而红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,则其红绿色盲基因应该来自她的母亲2号(红绿色盲基因携带者),设红绿色盲相关基因用B、b表示,则5号的基因型是AaXBXb,若5号与一位基因型与1号(AaXBY)相同的男性婚配,则生出健康孩子的概率为3/4×3/4=9/16。
22.答案　(除特别注明外,每空1分)(1)单倍体育种　1/3(2分)　(2)aaBb　(3)基因突变　秋水仙素　抑制纺锤体的形成(2分)　(4)明显缩短育种年限(2分)　定向地改造生物的性状(2分)
解析　(1)由AaBb经过e、f过程培育出AAbb的育种方式称为单倍体育种;由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种AAbb的育种方式称为杂交育种,F1(AaBb)自交,F2中矮秆抗病玉米基因型及比例为1/16AAbb、2/16Aabb,则F2矮秆玉米中纯合子所占比例为1/3。(2)图2所示高秆∶矮秆=1∶1,易感病∶抗病=3∶1,又因F1的基因型为AaBb,所以丙的基因型为aaBb。(3)图1中过程g是诱变育种,题图中通过过程g培育出新品种的原理是基因突变。过程h常通过采用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或者幼苗来获得多倍体,原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成。(4)过程f用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,得到的都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以过程a、e、f能明显缩短育种年限;过程g的育种原理是基因突变,基因突变具有多方向性,而过程d是利用转基因技术,能够定向改造生物性状。
23.答案　(每空2分)(1)染色体结构变异　用光学显微镜观察区分　(2)①让植株甲自交产生种子　②高产植株　(3)减数第一次分裂后期,同源染色体未分离,移向细胞同一极　(4)高产∶低产=8∶3
解析　(1)植株甲中的异常染色体与正常染色体比较可知,异常染色体为染色体片段缺失,属于染色体结构变异。基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体畸变是可以用光学显微镜直接观察到的。(2)让植株甲自交产生种子,将种子种植后观察统计子代植株的产量,如果D基因位于正常7号染色体上,则自交后代中基因型为dd的低产植株无正常7号染色体不能存活,故子代全部为高产植株(1DD、2Dd);如果D基因位于异常7号染色体上,则自交后代中基因型为DD的高产植株无正常7号染色体不能存活,故子代高产植株(Dd)∶低产植株(dd)=2∶1。(3)由题意可知,D基因位于异常染色体上,植株甲为父本,基因型为Dd,正常的低产植株为母本,基因型为dd,植株乙的基因型为Ddd,若植株乙的出现是精子异常所致,则可判断异常精子的基因型为Dd,产生的原因为减数第一次分裂后期,两条7号染色体没有分开,移向了细胞的同一极。(4)植株甲、乙进行杂交,子代表型及基因型见表:
乙的配子
1/6D 1/6dd 2/6d 2/6Dd
甲的 配子 1/2D 1/12DD(不存活) 1/12Ddd(高产) 2/12Dd(高产) 2/12DDd(高产)
1/2d 1/12Dd(高产) 1/12ddd(低产) 2/12dd(低产) 2/12Ddd(高产)
由表可知,子代表型及比例为高产∶低产=8∶3。
24.答案　(每空2分)(1)同源染色体未分离　20.2　(2)在减数第一次分裂时期SC降解慢(或未完全降解)　促进SC降解,促进同源染色体联会后分离　(3)突变体　单倍体孢子中染色体的数目、孢子的活力
解析　(1)据题图分析可知,突变体在MⅠ过程中同源染色体未分离,产生的4个单倍体孢子均异常,所以若观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约20.2%的染色体数目异常,可推测约20.2%的亲代酵母细胞减数分裂发生异常。(2)进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中,在减数第一次分裂前期同源染色体联会正常,此时,同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构,称为联会复合体(SC)。依据图中信息,突变体在减数第一次分裂过程中同源染色体未分离,说明与野生型相比,突变体SC在减数第一次分裂时期降解慢(或未完全降解),导致染色体行为异常;结合上述信息,推测野生型酵母菌中X基因的功能是促进SC降解,促进同源染色体联会后分离。(3)为验证上述推测,科研人员将X基因转入突变体酵母菌中,可检测单倍体孢子中染色体的数目和孢子的活力,以证明上述推测是否正确,如果产生的单倍体孢子中染色体数目正常,孢子的活力也正常,说明推测正确,反之则不正确。
25.答案　(除特别注明外,每空2分)(1)4　(2)1/2　1∶1　(3)EEe(3分)　1∶1(3分)
解析　(1)正常果蝇是二倍体,在有丝分裂后期染色体数目加倍,所以正常果蝇体细胞中最多含有4个染色体组。(2)二倍体无眼果蝇的基因型是ee,只能产生含e的配子,而单体(Ⅳ)有眼果蝇的基因型是EO,可以产生两种配子:E和O(不含Ⅳ号染色体),二者杂交,子代基因型及比例为eO∶Ee=1∶1,则子代中单体(Ⅳ)果蝇占1/2,有眼果蝇和无眼果蝇之比为1∶1。(3)三体(Ⅳ)有眼雌果蝇基因型是E__,二倍体无眼雄果蝇的基因型为ee,只能产生含e的配子,二者杂交,F1中有眼∶无眼=5∶1,则亲本三体(Ⅳ)有眼雌蝇的基因型为EEe,产生的配子的基因型及比例为E∶Ee∶EE∶e=2∶2∶1∶1;F1中,Ee∶Eee∶EEe∶ee=2∶2∶1∶1,因此,F1中三体(Ⅳ)果蝇和二倍体果蝇之比为1∶1。
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