第四章 生物的变异
一、单选题
1.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B控制。突变型叶片为黄色,由基因B突变为b所致。测序结果表明,突变基因B转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3'(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;UCU丝氨酸;UGU半胱氨酸;GUC缬氨酸)。下列叙述不正确的是( )
A.与基因B相比,突变基因b中嘌呤碱基所占比例未变
B.突变基因编码的蛋白质第243位氨基酸变为半胱氨酸
C.B基因突变为b基因,是由于基因中碱基对的替换所致
D.基因突变导致无法合成与叶绿素形成有关的酶使叶片变黄
2.为检测某化学物质对人体的致癌能力,研究人员将鼠伤寒沙门氏杆菌的营养缺陷型菌株(其组氨酸生物合成途径中,一个酶的基因发生突变而使合成的酶无活性)进行培养,所用的培养基含有一定浓度的待测物质且不含有组氨酸,根据培养基上菌落的多少判断该物质的致癌能力。这种检测方法成立所依赖的条件包括( )
①鼠伤寒沙门氏杆菌的DNA与人的DNA结构类似
②人的细胞发生基因突变的频率提高,则更可能癌变
③鼠伤寒沙门氏杆菌与人的细胞都以ATP为直接能源物质
④营养突变型菌株是由于碱基对的缺失导致的
A.①② B.③④ C.①②③ D.①②③④
3.人类镰刀型细胞贫血症是由于正常基因中一个碱基对发生了替换,影响了血红蛋白的结构,最终导致红细胞变为镰刀型。以下是该病的遗传系谱图(具阴影的个体是患者),下列叙述不正确的是( )
A.该病的遗传方式属于常染色体隐性遗传
B.I-1和I-2再生一个患该病男孩的概率为1/8
C.Ⅱ-4与一个患该病的女性婚配后代患病概率为3/8
D.基因中碱基对的替换会导致遗传信息的改变
4.我国成功培育了八倍体小黑麦,其体细胞中含有的染色体组数为( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.下列人类疾病中属于遗传病的是( )
A.艾滋病 B.痢疾 C.白化病 D.流感
6.在果蝇的眼色遗传中,红眼基因可以突变成多种眼色的等位基因。这说明( )
A.基因突变是不定向的 B.基因自发突变的频率很低
C.基因突变是不可逆的 D.基因突变一定是有害的
7.镰状细胞贫血患者的红细胞低氧时容易破裂,使患者出现贫血。形成该病的根本原因是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体数目变异 D.染色体结构变异
8.与非近亲结婚相比,近亲结婚的后代患隐性遗传病的可能性( )
A.减小 B.增加 C.不变 D.无法比较
9.下列有关变异的叙述正确的是( )
A.三倍体无子西瓜由于不能形成可育的配子,属于不可遗传变异
B.水稻单倍体一般不存在等位基因,进行诱变处理后,当代就能表现出变异性状
C.普通小麦是异源六倍体,因遗传物质来自不同物种,从而导致育性较差
D.四分体时期,同源染色体上的非等位基因会发生交换,导致染色单体上的基因重组
10.下列与产前诊断有关叙述不合理的是( )
A.通过对孕妇进行B超检查,可有效筛查唇腭裂
B.通过对孕妇血液进行生化解题思路,可为21三体综合征筛查提供依据
C.通过对羊水中胎儿脱落细胞染色体进行核型解题思路,筛查青少年型糖尿病
D.通过对孕妇血浆中游离的胎儿DNA进行基因检测,筛查苯丙酮尿症
11.现代香蕉是由野生祖先种通过育种形成的。下图表示野生祖先种和栽培品种的染色体组成,下列叙述错误的是( )
A.野生祖先种能产生可育配子,栽培品种难以产生可育配子
B.栽培品种是由野生祖先种的幼苗经过秋水仙素处理获得的
C.栽培品种和野生祖先种的1个染色体组均含有11条染色体
D.栽培品种所结的香蕉比野生祖先种的更大,糖类和蛋白质更丰富
12.在自然条件下,二倍体植物(2n=4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.减数分裂失败可能发生在减数分裂Ⅱ
B.二倍体植物与四倍体植物杂交的后代不可育
C.图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果
D.若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列,则需测4条染色体上的DNA序列
13.下列关于人类遗传病的相关叙述,正确的是( )
A.遗传病都是先天性疾病
B.多基因遗传病在群体中的发病率较高
C.某遗传病患者的双亲一定会患该遗传病
D.遗传病是由于孕妇服用了有致畸作用的药物引起的
14.图1表示番茄植株(基因型为HhRr,两对基因独立遗传)作为实验材料培育新品种的途径,基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现,与蛋白r比较,诱变后的蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示(字母代表氨基酸,数字表示氨基酸位置,箭头表示突变位点)。下列相关叙述正确的是( )
A.途径1选育基因型为hhrr的个体,需要对HhRr自交的后代进行多代筛选、自交
B.途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗,可快速获取纯合的品种B
C.途径3获得品种C的原理为染色体结构变异,品种C一般茎秆粗壮果实较大
D.途径4中r基因突变为R基因时,导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添
15.三孩政策落地以来,前往医院进行遗传咨询的高龄产妇增多。下列叙述错误的是( )
A.胎儿是否患病与孕妇的遗传物质、饮食等多种因素有关
B.与适龄产妇相比,高龄产妇所生子女的先天愚型发生率较高
C.遗传咨询和产前诊断是人类遗传病监测、预防和治疗的主要手段
D.即使检查确定胎儿不携带致病基因,该胎儿也有可能患遗传病
16.随着神舟十七号飞船的顺利返回,生物学家们也迎来了一批特殊的“太空特产”。其中包括苜蓿和燕麦等5份牧草种子材料,这些种子在中国空间站的空间辐射暴露装置上经历了11个月的舱外辐射。后续将以这批种子为对象开展地面选育实验,培育优良牧草新品种。在太空中,一定不会发生的是( )
A.种子基因结构的改变
B.种子产生新的基因、获得新的性状
C.每粒种子的品质都得到改良
D.种子染色体的断裂和错误连接
二、填空题
17. “杂交水稻之父”袁隆平先生从事杂交水稻研究已半个世纪,先后成功研发出“三系法”杂交水稻、“两系法”杂交水稻、超级杂交稻、低镉水稻、海水稻等。请回答下列有关问题:
(1)杂交水稻具有杂种优势现象,即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物,花小且密集,导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如下图所示。由于杂交种的子代会发生性状分离,种植后不再使用,需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因(N、S)和细胞核基因(R、r)共同控制,其中N和R表示可育基因,S 和r表示不育基因。只有当细胞质基因为 S且细胞核基因型为 rr[记为 S(rr)]时,水稻才表现 为雄性不育,其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题:
①利用雄性不育系进行育种的优点是_____________________________________________。
②为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系与保持系进行杂交,其杂交组合为_______。
A.S(rr)×S(rr)
B.S(rr)×N(RR)
C.S(rr)×N(Rr )
D.S(rr)×N(rr)
③恢复系是指与雄性不育系杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系,通过“三系法”培育出的杂交水稻基因型为_______________。
(2)2017年9月,袁隆平院士在国家水稻新品种与新技术展示现场观摩会上宣布了两项重大研究成果:一是耐盐碱的“海水稻”培育,二是吸镉基因被敲除的“低镉稻”最新研究进展。有关遗传解题思路见下表。
水稻品种 相关基因 基因所在位置 表现型
普通水稻 - - 高镉不耐盐
海水稻 A+ 2号染色体 高镉耐盐
低镉稻 B- 6号染色体 低镉不耐盐
注:A+表示转入的耐盐基因,B-表示吸镉基因被敲除,普通水稻不含耐盐基因且含有吸镉基因,基因型用 A-A-B+B+表示。A+对A-显性,B+B-为中镉稻。
①与普通水稻相比,海水稻能将进入细胞内的某些盐离子集中储存于液泡,其“耐盐”的机理是____________________________________________________________________________。
②现有纯合的海水稻和低镉稻,请设计杂交育种程序,培育稳定遗传的耐盐低镉水稻。
实验思路:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
18.小麦是新石器时代的人类对其野生祖先进行驯化的产物,栽培历史已有1万年以上。请回答下列与小麦相关的生物学问题:
(1)小麦能发生的变异类型有____________。
(2)在小麦根尖细胞中,含有____________种核苷酸,DNA存在的部位有____________。
(3)用光学显微镜____________(填“能”或者“不能”)观察到小麦根尖细胞有丝分裂过程中染色体数目的变化。
(4)从无机盐的角度考虑,小麦种植过程中出现黄叶病的原因是____________。
19.人的血红蛋白HbA是由两个α珠蛋白链和两个β珠蛋白链组成的四聚体(α2β2)。人体中每条16号染色体上有两个串联的α珠蛋白基因(HBα1和Bα2),每个基因表达a珠蛋白链的结构和量均相同,每条11号染色体上有1个β珠蛋白基因。如果人体α珠蛋白链的合成不足,会导致其与β珠蛋白链的比例失衡,引起溶血性贫血,这种贫血称为地中海贫血,简称地贫。地贫分为轻度、中度及重度,轻度对健康影响较小,而中重度对患者健康影响较大。一般情况下,α地贫的严重程度与缺失α基因的个数相关,下表显示了α珠蛋白链基因缺少的个数与α地贫表型之间的关系,表中α0表示缺基因,α+表示正常基因。
家族成员 表型 基因型 α链的合成比例
重症(早期死亡) α10α20/α10α20 0%
父亲 中度贫血(致残) α1+α20/α10α20 未知
女儿 中度贫血(致残) α10α2+/α10α20 未知
儿子1 轻度贫血(标准型) α1+α2+/α10α20 未知
儿子2 静止型(无贫血症状) α1+α2+/α1+α20 75%
(1)如果在减数分裂的DNA复制过程中,β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复,在形成配子时,带有突变基因配子的比例是______。
(2)从A—D中选出导致α珠蛋白链含量减少或降为0的原因______。(多选)
A.带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失
B.基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低
C.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少
D.因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加
(3)根据表中父亲和子女的表型,判断母亲的基因型为______,母亲α链合成的比例为______。
(4)若轻度贫血的女性(若a基因的缺失发生在不同染色体上)与基因型为α1+α2+/α1+α2+男性婚配,则后代患贫血的程度为_
A.重症 B.中度贫血 C.轻度贫血 D.静止型
(5)若轻度贫血的女性(若a基因的缺失发生在同一染色体上)与基因型为α1+α2+/α1+α2+男性婚配,则后代患轻度贫血的概率为______。
20.乳腺癌是乳腺上皮细胞在多种致瘤因子的作用下,发生增殖失控的现象。根据治疗乳腺癌药物的作用机制不同,分为内分泌治疗(通过减少或阻断雌激素的作用,以阻止乳腺上皮增生)、化学药物治疗(即化疗)等。无论采用什么途径给药(口服、静脉和体腔等),药物都会随着血液循环遍布全身的器官和组织,治疗过程中引起的脱发是最明显的不良反应之一。回答下列问题。
(1)与正常上皮细胞相比,癌细胞膜上的_____________等物质减少,细胞间黏着性显著降低,易在体内分散和转移,除此之外,癌细胞还具备特征有_____________。
(2)乳腺上皮细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的两类基因,请从原癌基因及其表达的角度解题思路引起细胞癌变的原因可能是_____________。
(3)研究发现某中药成分是一种较好的内分泌治疗药物,依据题干信息解题思路,该药物的作用机制可能是_____________。
(4)化疗期间,“头皮冷却”(用冷却装置对头皮进行持续性冷敷)是预防脱发的最有效方法。从减少毛囊细胞内药物含量的角度解题思路,原因是_____________。
21.资料1:羊毛的长度和颜色是羊毛品质的重要指标。研究发现:FGF5基因是羊绒生长的关键基因,该基因敲除后,可促进羊毛生长,从而增加羊毛产量;羊体内的Tβ4基因也可促进毛生长;ASIP基因控制羊毛的颜色,该基因缺失4个碱基对,毛色有呈黑色,也有呈棕色,该基因缺失2个碱基对,毛色呈黑白斑点。
资料2:FGF5蛋白质在哺乳动物中具备多种生物学功能。人体黑色素瘤是来源于黑色素细胞的一类恶性肿瘤。研究发现:FGF5基因在人体黑色素瘤组织中大量表达,对体内黑色素瘤的生长有促进作用;FGF5蛋白质同时是人类毛发生长的重要调节因子。
回答下列问题:
(1)羊的FGF5基因和Tβ4基因的基本单位是______,FGF5基因表达的产物能______(填“促进”或“抑制”)绵羊的羊绒生长。
(2)资料1表明羊毛的生长受______基因共同调节(写出具体基因)。控制毛色的ASIP基因出现缺失4个碱基对或2个碱基对,而表现不同的毛色,表明基因突变具有______性。
(3)资料2中的黑色素瘤细胞与正常细胞相比,具有的特征是______。FGF5基因在人体中的作用表明基因与生物性状的关系是______。
参考答案
1.答案:B
解析:A、根据碱基互补配对原则可知,基因突变前后嘌呤碱基所占比例不变,仍占50%,A正确;
B、突变基因B转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′,由此可知突变位点前碱基数为726,三个相邻碱基组成一个密码子,一个密码子决定一个氨基酸,故突变位点前对应氨基酸数为726÷3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸(GAG)突变为谷氨酰胺(CAG),B错误;
C、突变基因B转录产物编码序列第727位碱基改变,由5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′,即mRNA上发生了碱基由G变为C,则根据转录时DNA的模板链与mRNA之间的碱基配对可知,基因模板链中是由碱基C变为了G,即发生了碱基替换,C正确;
D、叶片变黄是叶片中叶绿素含量变化引起的,叶绿素不是蛋白质,由此推测基因突变影响与色素形成有关酶的合成,从而导致叶片变黄,D正确。
故选B。
2.答案:A
解析:A、B、C、D、实验目的是检测化学物质的致癌能力,而实验对象是不能合成组氨酸的沙门氏突变体,在缺乏组氨酸但加了特定物质的培养基上进行实验,如果该特定物质使菌体DNA受到损伤例如发生基因突变,由缺陷型回复到野生型,在不含组氨酸的培养基上也能生长,因此可以通过该培养基上菌落的多少来判断该物质的致癌能力,而这种检测方法依赖于
①鼠伤寒沙门氏杆菌的DNA与人的DNA结构类似,都是双螺旋结构,只有这样,能使鼠伤寒沙门氏杆菌发生基因突变的物质也会使人的基因发生突变,①正确;
②由于癌变是原癌基因和抑癌基因突变引起的,因此人的细胞发生基因突变的频率提高,则更可能癌变,因此物质使基因突变的频率提高,进而使得癌变率也提高,②正确;
③鼠伤寒沙门氏杆菌与人的细胞都以ATP为直接生命能源物质,该条件与基因突变以及细胞的癌变无关,该实验不需要依赖这个条件,③错误;
④不论营养突变型菌株是不是由于碱基对的缺失导致的,都可能在该物质的作用下发生基因突变,从而能够合成组氨酸,能在该培养基上生长,④错误。
因此①②正确,③④错误。A正确,BCD错误。
故选A。
3.答案:C
解析:A、由遗传图和解题思路可知,该病属于常染色体上的隐性遗传病,A正确;
B、该病属于常染色体上的隐性遗传病,假设用A、a表示,那么Ⅱ-3的基因型为aa,I -1和I -2的基因型都为Aa,所以他们再生一个患病男孩的概率为:1/4×/2=1/8,B正确;
C、1-1和I -2的基因型都为Aa,所以Ⅱ-4的基因型为1/3AA或者2/3Aa,他与一个患病女性婚配,该患病女性的基因型为aa,则他们的后代患病的概率为2/3×1/2=1/3,C错误;
D、由题干信息可知,人类镰刀型细胞贫血症是由于正常基因中一个碱基对发生了替换,影响了血红蛋白的结构,最终导致红细胞变为镰刀型故基因中碱基对的替换会导致遗传信息的改变,D正确。
故选:C。
4.答案:D
解析:
5.答案:C
解析:A、艾滋病是由于人体感染艾滋病病毒导致的,不属于人类遗传病,A错误;
B、痢疾是由痢疾杆菌引起的常见的肠道传染病不属于人类遗传病,B错误;
C、白化病属于遗传物质改变引起的遗传病,属于单基因遗传病,C正确;
D、流感是由于流感病毒侵染引起的,不属于人类遗传病,D错误。
故选C。
6.答案:A
解析:根据题意可知,野生型果蝇是红眼,而红眼基因可以突变成多种眼色的等位基因,说明野生型突变为多种不同的性状,即基因突变具有多方向性,也就是基因突变是不定向的,BCD错误,A正确。
故选A。
7.答案:A
解析:镰刀型细胞贫血症产生的根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个碱基对发生替换,属于基因突变,BCD错误,A正确。
故选A。
8.答案:B
解析:我国婚姻法已明确规定,禁止直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。原因是近亲带有相同隐性遗传致病基因的可能性较大,近亲结婚所生的孩子患有遗传病的几率大。
故选B。
9.答案:B
解析:A、利用二倍体西瓜培育出三倍体西瓜属于多倍体育种,遗传物质发生改变,属于可遗传变异,其原理是染色体变异,A错误;
B、水稻单倍体只含一个染色体组,一般不存在等位基因,进行诱变处理后,当代就能表现出变异性状,B正确;
C、普通小麦是异源六倍体,含有成对的同源染色体,育性正常,C错误;
D、四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体上的等位基因会发生交换,导致染色单体上的基因重组,D错误。
故选B。
10.答案:C
解析:A、通过对孕妇进行B超检查,可有效筛查唇腭裂,即唇腭裂可通过B超检测出来,不符合题意,A错误;
B、通过对孕妇血液进行生化解题思路,可为21三体综合征筛查提供依据,21三体综合征属于染色体异常遗传病,不符合题意,B错误;
C、通过对羊水中胎儿脱落细胞染色体进行核型解题思路,不能筛查青少年型糖尿病,因为该病是多基因遗传病,不能通过染色体核型做出判断,符合题意,C正确;
D、通过对孕妇血浆中游离的胎儿DNA进行基因检测筛查苯丙酮尿症,苯丙酮尿症属于多基因遗传病,不符合题意,D错误。
故选C。
11.答案:B
解析:A、结合图示的染色体组成解题思路,野生祖先种是二倍体生物,可以进行正常的减数分裂产生可育配子,而栽培品种含有三个染色体组,减数分裂时配对紊乱,难以产生可育的配子,A正确;
B、野生祖先种的幼苗含有两个染色体组,秋水仙素可以使染色体数目加倍,野生祖先种的幼苗经过秋水仙素处理获得的应该是四倍体,而不是三倍体的栽培品种,B错误;
C、结合图示可知,野生祖先种有两个染色体组,栽培品种有三个染色体组,每个染色体组均含有11条染色体,C正确;
D、栽培品种为三倍体,野生祖先种为二倍体,三倍体的栽培品种所结的香蕉比野生祖先种的更大,糖类和蛋白质更丰富,D正确。
故选B。
12.答案:D
解析:A、根据题意和图示解题思路可知,二倍体植株减数分裂失败形成的异常配子中含有2个染色体组,自花授粉形成的受精卵中含有4个染色体组,最后发育形成四倍体。题中减数分裂失败既可能发生在减数分裂Ⅰ,也可能发生在减数分裂Ⅱ,A正确;
B、二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体,三倍体不能形成可育的配子,B正确;
C、图示四倍体植物的形成涉及染色体组数目的变化,是染色体加倍的结果,C正确;
D、结合图示可知,测定图示四倍体植物基因组DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA序列,D错误。
故选D。
13.答案:B
解析:A、遗传病不一定是先天性疾病,A错误;
B、多基因遗传病是由多对基因控制的遗传病,在群体中的发病率较高,B正确;
C、遗传病患者的双亲不一定会患该遗传病,如常染色体隐性遗传病患者的双亲可能都是携带致病基因的正常个体,C错误;
D、遗传病是由于遗传物质发生改变而引起的人类疾病,D错误。
故选B。
14.答案:B
解析:A、据图可知,途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A,途径1选育的基因型为hhrr个体是双隐个体,可以直接从HhRr自交的后代筛选出即可,A错误;
B、途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗,由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使得染色体数目加倍,从而获得纯合的二倍体植株,这种方法可以快速获取纯合的品种B,B正确;
C、途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理后获得四倍体植株,属于多倍体育种,其原理为染色体数目变异,多倍体植株一般茎秆粗壮、果实较大、营养物质含量增加,这是多倍体育种的特点,C错误;
D、据图2可知,途径4中r基因突变为R基因时,②处之后氨基酸的序列都发生了改变,导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或者缺失,D错误。
故选B。
15.答案:C
解析:A、胎儿是否患病与孕妇的遗传物质、饮食、心态等多方面有关,A正确;B、先天愚型与孕妇年龄密切相关,高龄产妇与适龄产妇相比,所生子女的先天愚型发生率较高,B正确;C、产前诊断是在胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率;遗传咨询在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展,C错误;D、通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因,但也有可能患染色体异常遗传病,D正确。故选C。
16.答案:C
解析:AB、太空环境的紫外线强、辐射高,且处于失重状态,这些因素可诱发基因突变,基因突变是新基因产生的途径,因此种子基因结构会发生改变,种子会产生新的基因、获得新的性状,AB与题意不符;CD、在太空特殊的环境条件下,除了能诱发基因突变外,还能产生染色体变异,基因突变和染色体变异都具有不定向性,不可能每粒种子的品质都得到改良,但会发生种子染色体的断裂和错误连接,C与题意相符,D与题意不符。故选C。
17.答案:(1)免去育种过程中人工去雄的繁琐操作;D;S(Rr)
(2)将盐离子储存于液泡中,增大了细胞液的浓度,避免细胞渗透失水;先让纯合的海水稻和低镉稻杂交获得F1,再让F1自交得F2,从F2中选择耐盐低镉品种连续自交,直至不发生性状分离
解析:(1)①在杂交育种时,选育雄性不育植株的优点是无需去雄,大大减轻了杂交育种的工作量。
②根据上述解题思路可知,雄性不育系基因型为S(rr),为了持续获得雄性不育系水稻,应使用雄性不育系S(rr)与N(rr)保持系进行杂交,D符合题意。
③根据上述解题思路可知,雄性可育的基因型有5种,分别是N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)。N(RR)与雄性不育S(rr)杂交后可使子代恢复雄性可育特征的品系,恢复系水稻的基因型为N(RR),故通过“三系配套法”培育出的杂交水稻基因型为N(Rr)。
(2)①与普通水稻相比,海水稻能将进入细胞内的某些盐离子集中储存于液泡,其“耐盐”的机理是将盐离子储存于液泡中,增大了细胞液的浓度,避免细胞渗透失水。
②培育稳定遗传的耐盐低镉水稻可以先让纯合的海水稻和低镉稻杂交获得F1再让F1自交得F2,从F2中选择耐盐低镉品种连续自交,直至不发生性状分离。
18.答案:(1)基因突变、基因重组、染色体变异
(2)8;细胞核、线粒体
(3)能
(4)缺Mg或缺N或同时缺Mg和N
解析:(1)小麦是真核生物,且进行有性生殖,所以小麦能发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异。
(2)在小麦根尖细胞中,含有DNA和RNA,DNA由4种脱氧核苷酸组成,RNA由4种核糖核苷酸组成,所以共8种核苷酸,根尖细胞没有叶绿体,所以细胞核和线粒体都含有DNA。
(3)小麦根尖细胞可进行有丝分裂,所以用光学显微镜能观察到小麦根尖细胞有丝分裂过程中染色体数目的变化。
(4)组成叶绿素的元素由C、H、O、N、Mg,其中N、Mg是无机盐,所以小麦种植过程中出现黄叶病的原因是缺Mg或缺N或同时缺Mg和N。
19.答案:(1)1/4
(2)ABC
(3)α1+α2+/α10α2+;75%
(4)D
(5)1/2
解析:(1)如果在减数分裂的DNA复制过程中,β珠蛋白基因上的一条DNA单链发生了碱基改变而未修复,在形成配子时,减数分裂I后期同源染色体分离,在减数分裂II后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成4个配子,但只有其中一个配子中含有突变基因,比例为1/4。
(2)A、带有α珠蛋白链基因的染色体片段缺失,会导致α珠蛋白基因缺失,进而引起α珠蛋白链含量减少或降为0,A正确;
B、基因的碱基替换导致α珠蛋白链稳定性降低,α珠蛋白链容易被破坏,进而导致α珠蛋白链含量减少或降为0,B正确;
C、因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数减少,导致α珠蛋白基因数量减少,会导致α珠蛋白链含量减少或为0,C正确;
D、而因异常重组导致α珠蛋白基因片段拷贝数增加,会导致α珠蛋白链含量增加,D错误。
故选ABC。
(3)其女儿的基因型为α10α2+/α10α2+,说明其母亲16号染色体其中一条染色体上的基因是α10α2+,其儿子的基因型为α1+α2+/α10α20,父亲的基因型为α10α2+/α10α2+,由此判断母亲16号染色体中另外一条染色体上的基因是α1+α2+,所以母亲的基因型为α1+α2+/α10α2+;母亲的基因型与其儿子2的基因型相似,缺失的α基因的个数相同,所以母亲α链合成的比例为75%。
(4)轻度贫血的女性(若a基因的缺失发生在不同染色体上)的基因型α1 α2 /α1 α2+和基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配,则后代的基因型为α1 α2 /α1 α2 或者α1 α2 /α10α2+患贫血的程度静止型,D正确,ABC错误。
故选D。
(5)若轻度贫血的女性(若a基因的缺失发生在同一染色体上)基因型为α1 α2 /α1 α2 与基因型为α1+a2+/α1+a2+男性婚配,则后代基因型为α1 α2 /α1+a2+,α1 α2 /α1 α2 轻度贫血的概率为1/2。
20.答案:(1)糖蛋白无限增殖、形态结构发生显著改变
(2)基因突变或过量表达而导致相应蛋白活性过强
(3)作用于卵巢减少雌激素的合成或作用于乳腺上皮细胞的雌激素受体,阻断雌激素与之结合。
(4)①使毛囊细胞附近的血管急速收缩减少血流量,降低化疗药物被毛囊吸收的程度;②低温下,细胞膜的流动性下降,降低药物进入细胞的速度。
解析:(1)与正常上皮细胞相比,癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞间黏着性显著降低,易在体内分散和转移,癌细胞还能够无限增殖、形态结构发生显著改变。
(2)引起细胞癌变的原因可能是基因突变或过量表达而导致相应蛋白活性过强。
(3)内分泌治疗是通过减少或阻断雌激素的作用,以阻止乳腺上皮增生,可知该药物可能作用于卵巢减少雌激素的合成或作用于乳腺上皮细胞的雌激素受体,阻断雌激素与之结合。
(4)“头皮冷却”预防脱发的原因:①使毛囊细胞附近的血管急速收缩减少血流量,降低化疗药物被毛囊吸收的程度;②低温下,细胞膜的流动性下降,降低药物进入细胞的速度。
21.答案:(1)脱氧核苷酸(或脱氧核糖核苷酸);抑制
(2)FGF5、Tβ4;不定向
(3)能够无限增殖、形态结构发生显著变化、(细胞膜上的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性显著降低)易在体内分散和转移一个基因可以影响多个性状
解析:(1)DNA的基本单位为脱氧核苷酸,FGF5基因敲除后,可促进羊毛生长,说明起到抑制作用
(2)依题意可判断FGF5基因抑制羊毛生长,T4基因也可促进毛生长,控制毛色的ASIP基因突变,可产生不同的毛色,说明基因突变具有不定向性。
(3)考查癌细胞的特征,FGF5基因在人体内大量表达,既会促进黑色素瘤的生长,又会抑制毛发生长,说明一个基因可以影响多种性状。