阶段质量检测(四)　基因突变及其他变异（含解析）高中生物学人教版（2019）必修2

阶段质量检测(四)　基因突变及其他变异
(本检测满分100分)
一、选择题(本题共20小题,共50分。第1~15小题,每小题2分;第16~20小题,每小题4分。在每小题给出的选项中只有一项是符合题目要求的)
1.某些辐射危害很大,可能导致生物变异。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.碱基的替换、增添或缺失叫作基因突变
B.辐射可以诱导机体产生原癌基因和抑癌基因
C.可遗传变异不一定会遗传给后代
D.基因突变会使基因数目发生改变
2.下列有关细胞癌变的叙述,正确的是 (　　)
A.细胞癌变的本质是抑癌基因突变为原癌基因
B.原癌基因表达的蛋白质能抑制细胞正常的生长和增殖
C.人和动物细胞的 DNA 上都存在着原癌基因和抑癌基因
D.癌细胞能够无限增殖,是因为细胞膜上的糖蛋白减少
3.果蝇的眼形有正常眼和棒状眼。棒状眼的形成是由于一条染色体中增加了部分片段,这种变异属于 (　　)
A.基因突变 B.染色体结构变异
C.基因重组 D.染色体数目变异
4.下列有性生殖过程中的现象,属于基因重组的是 (　　)
A.非同源染色体间片段的互换
B.基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的配子
C.基因型为Aa的个体自交出现不同性状的子代
D.基因型为AB、Ab、aB、ab的雌雄配子随机结合
5.结肠癌的发生发展是一个多步骤、多阶段及多基因参与的过程。下列说法正确的是 (　　)
A.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果,与结肠癌有关的基因互为等位基因
B.长期接触结肠癌患者的人细胞癌变概率增加
C.癌变是因为人体细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变
D.抑癌基因过量表达导致相应蛋白质活性过强,可能引起细胞癌变
6.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”能促进新生血管产生异常,并使其向着肿瘤方向生长。下列相关叙述不合理的是 (　　)
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.异常新生血管向着肿瘤方向生长后其细胞中的端粒酶活性增强
7.某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养36小时后,剪取根尖制成临时装片,然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下列叙述正确的是 (　　)
A.低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B.低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
C.酒精的作用是洗去卡诺氏液和配制解离液
D.制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
8.如图表示人体细胞中某对同源染色体不正常分离的情况,如果一个类型A的精子成功地与一个正常的卵细胞受精,发育成的个体将会得的遗传病可能是 (　　)
A.镰状细胞贫血 B.苯丙酮尿症
C.唐氏综合征 D.白血病
9.下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图,下列相关叙述错误的是 (　　)
A.栽培品种香蕉因同源染色体联会紊乱而导致不育
B.栽培品种体细胞中每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多11条
C.三倍体香蕉与野生祖先种相比,茎秆粗壮,营养物质含量丰富
D.若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖,则根尖分生区细胞中最多含有4个染色体组
10.如图是某个单基因遗传病的遗传系谱图,下列相关分析正确的是 (　　)
A.该病可能是抗维生素D佝偻病
B.图中患者的基因型都相同
C.Ⅱ 5和一正常女性婚配,其子代都正常
D.Ⅲ 7与正常男性婚配生一个患病男孩的概率为1/6
11.人类遗传病通常是指由遗传物质的改变引起的人类疾病,下列叙述错误的是 (　　)
A.鸟面综合征(常染色体显性遗传),男女发病率基本相当
B.爱德华综合征(18三体综合征),患者携带该病的少量致病基因
C.血友病(伴X染色体隐性遗传病),女患者少于男患者
D.调查某种人类遗传病的发病率,要在人群中随机抽样调查
12.在动物中,存在一种十分常见的RNA编辑现象,在ADAR酶(一种蛋白质)的作用下,mRNA分子上会出现腺苷(A)转化成肌苷(I)的碱基替换现象,由于肌苷(I)与鸟苷(G)遵循相同的配对原则,从而可导致基因表达的产物发生改变。下列叙述正确的是 (　　)
A.ADAR酶会使基因发生改变
B.RNA编辑是转录过程中的基因表达调控
C.RNA编辑可以实现一个基因表达出多种蛋白质
D.RNA编辑替换碱基后导致表达产物中亮氨酸(密码子为UUA/UUG)发生改变
13.图中①②为两个精原细胞,①为异常细胞(基因型为AaaRr),②为正常细胞(基因型为AaRr)。①减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是 (　　)
A.①中染色体多了一条的异常现象可以通过光学显微镜观察到
B.①经减数分裂形成的配子有一半正常
C.②减数分裂Ⅰ前期同源染色体发生联会
D.②减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型的配子
14.长穗偃麦草是小麦遗传改良的重要基因资源,科学家以长穗偃麦草(2n=14,记14E)和普通小麦(6n=42,记42W)为实验材料选育抗病高产小麦新品系,具体过程如图所示,育种过程中未配对的染色体会随机分配。下列判断错误的是 (　　)
A.丙的染色体组成可能为42W+7E
B.F1为不可育单倍体植株
C.②过程表示丁植株自交和筛选
D.该育种过程原理涉及基因重组和染色体变异
15.鹦鹉常染色体上的复等位基因B、b1、b2(显隐性关系为B>b1>b2)分别控制鹦鹉的黄毛、红毛、绿毛。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.复等位基因的出现是基因突变的结果,在遗传上遵循基因的分离定律
B.让黄毛雄鹦鹉与多只绿毛雌鹦鹉杂交可以判断该雄鹦鹉的基因型
C.基因型分别为Bb2、b1b2的两只鹦鹉杂交产生的多只后代中共有两种表型
D.若基因B纯合致死,则任意黄毛雌雄鹦鹉杂交后代中黄毛鹦鹉理论上都占2/3
16.唐氏综合征是一种常见的先天性智力发育不全疾病,由21号染色体异常引起。根据异常核型组的不同,唐氏综合征可以分为3种类型:①标准型,有3条独立的21号染色体;②嵌合型,是由受精卵在卵裂期部分细胞某次分裂时21号染色体未分离导致;③易位型,如14/21 罗伯逊易位(14号染色体和21号染色体融合为一条染色体)。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.若要调查唐氏综合征的发病率,应随机抽样调查,并保证调查的群体足够大
B.通过显微镜观察患者染色体的数目和结构可以判断该患者是否为易位型
C.父方减数分裂Ⅱ时21号染色体的姐妹染色单体形成的两条子染色体移向同一极,导致子代成为标准型患者
D.若一对夫妇都不是唐氏综合征患者,则妻子在怀孕期间不需要做唐氏筛查
17.血红蛋白α链编码第138位氨基酸的基因序列发生变化,缺失了一个碱基对,导致正常基因E突变成致病基因e,部分示意图如下(UAA、UAG为终止密码子),其他序列相同。下列叙述错误的是 (　　)
A.①②过程需要的模板和原料均存在差异
B.正常基因E突变为基因e后使形成的肽链变长
C.与基因e同位置发生碱基替换相比,碱基缺失对蛋白质结构影响更大
D.可以通过基因治疗和移植造血干细胞治疗该病,同时能纠正病变的基因
18.玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性,该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F1中出现1%的绿株。F1紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.亲本中紫株的基因型为AA,绿株的基因型为aa
B.X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了基因突变
C.F1紫株的基因型为Aa,F1绿株的基因型为a(aO,O表示缺失A基因)
D.F1紫株和绿株杂交,F2有4种基因型,2种表型
19.科研人员用具有下图所示性染色体组成的雌雄果蝇作亲本进行了杂交实验。图示基因均不在Y染色体上,且异常染色体不影响雌雄配子活性,下列叙述错误的是 (　　)
A.亲本雌果蝇发生了染色体结构变异,含D、b的染色体可能来自其父方或母方
B.正常情况下,F1雄果蝇产生的配子中有一半性染色体构型正常
C.若F1出现了淡红眼、眼型野生型的果蝇,一定是基因重组所致
D.亲本雌果蝇性染色体上可能含有三个完全相同的基因
20.某单基因遗传病由等位基因A、a1、a2控制。某人(6号)在产前进行遗传咨询时,医生绘制出其家族的系谱图(图1),并对她及其部分家人和腹中胎儿(8号)进行基因检测,检测结果用电泳图表示(图2,其中8号的电泳图未画出,但其已确定患病)。已知图2中4号样本丢失,下列叙述正确的是 (　　)
A.条带①和条带③是致病基因条带
B.4号的条带与3号相同的概率是1/2
C.8号的基因型可能是Aa1或Aa2
D.该病在人群中女性的发病率和男性相等
二、非选择题(本大题共50分)
21.(12分)某植物正常花色为白色。现有一株花色为红色的该植物,研究人员对其基因进行检测,结果如图所示。部分氨基酸对应密码子为甲硫氨酸(Met)—AUG;亮氨酸(Leu)—CUG、CUA;谷氨酰胺(Gln)—CAA、CAG;异亮氨酸(Ile)—AUU、AUC;终止密码子—UAA。回答下列问题:
(1)异常基因是由于碱基的　　　　导致的,图中“ ”对应的是　　　　　　。
(2)该工作人员在检测其他白花基因时发现图示正常基因中的第12个碱基突变为“A”,该白花性状没有发生变化的原因是 　。
(3)已知该植株高茎(E)对矮茎(e)为显性,现有纯合的白花高茎与红花矮茎杂交得F1,F1测交后代表型为白花高茎∶红花矮茎=1∶1,则两对基因位于　　　　　　　　。
(4)若让白花植株互相传粉,F1中有白花∶红花=3∶1,则F1中含有红花基因的植株占　　　　　,让F1中白花植株自交,后代表型及比例为　　　　　　　。
22.(14分)病毒不同突变型之间的基因重组首先是在T2噬菌体中发现的。现有h+r-和h-r+两种类型的T2噬菌体,其中r-类型能快速溶菌,形成大噬菌斑,r+类型能缓慢溶菌,形成小噬菌斑。h-能感染大肠杆菌品系A、B,h+只能感染品系B,感染相应品系后均形成透明噬菌斑;h+感染大肠杆菌品系A和品系B的混合培养物时,会出现半透明的噬菌斑。请回答下列问题:
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,采用　　　　　　法,证明了噬菌体的遗传物质是DNA。要想得到带标记的噬菌体,具体操作是_________________________________________________________。
(2)基因重组是一种可遗传变异,可由减数分裂四分体时期,位于　　　　　　上的等位基因随　　　　　　之间的互换所致。
(3)为检验h+r-和h-r+之间是否发生基因重组,某同学进行如下实验。
步骤 操作
1 用h+r-和h-r+同时侵染大肠杆菌品系　　　　的培养物
2 将其子代噬菌体再去侵染大肠杆菌品系A和B的混合培养物
3 观察噬菌斑的类型
实验结论:若观察到4种噬菌斑,且出现　　　　　　和　　　　　　的噬菌斑,则说明h+r-和h-r+之间发生基因重组。
23.(12分)某二倍体作物有高产易感病甲(DDtt)和低产抗病乙(ddTT)两个纯合品种,利用甲、乙品种进行如图所示的作物育种。请分析回答下列问题:
(1)太空育种是利用太空中的特殊环境,使生物发生变异,进而培育作物新品种的育种技术,太空育种的主要原理是　　　　　。
(2)过程①②的育种方法为　　　　　,该育种方法利用的主要原理是　　　　　。
(3)过程④可采用的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,让植株戊和植株己杂交,发现子代高度不育,原因是 　 　。
(4)过程①⑤⑥的育种方法为　　　　　　,过程⑤表示　　　　　　,利用该方法培育二倍体作物新品种的优点是 　。
24.(12分)黑腹果蝇的Ⅳ号染色体多1条(Ⅳ号三体)或者少1条(Ⅳ号单体)都可以生活,而且还能繁殖后代。科学家在一群野生型黑腹果蝇品系中,偶然发现了无眼果蝇。为探究控制无眼性状的基因是否在Ⅳ号染色体上,利用黑腹果蝇Ⅳ号单体和Ⅳ号三体进行如下实验。
组别 亲本(P)类型 F1的表型和比例
甲 无眼×野生型Ⅳ号单体 野生型∶无眼=1∶1
乙 无眼×正常野生型 野生型
丙 无眼×野生型Ⅳ号三体 野生型
请根据上述实验,回答下列问题:
(1)从变异类型看,无眼性状的产生来源于　　　　　　,三体和单体属于　　　　　　　　。
(2)若只做甲组实验,能否依据结果确定控制无眼性状的基因是否位于Ⅳ号染色体上,为什么
____________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科学家利用正常无眼果蝇对乙、丙两组的F1分别进行测交实验,进一步证实了控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上,支持该结论的实验结果是 　。
阶段质量检测(四)
1.选C　DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变叫作基因突变,该过程不改变基因数目,A、D错误;人和动物细胞的DNA上本来就存在着与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因,B错误;遗传物质发生改变的变异叫可遗传变异,可遗传变异不一定会遗传给后代,C正确。
2.选C　细胞癌变的本质是原癌基因和抑癌基因发生突变,A错误;抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,B错误;原癌基因和抑癌基因在人体和动物正常细胞中普遍存在,共同维持细胞的正常生长和增殖,C正确;癌细胞能够无限增殖,是因为癌细胞遗传物质中的原癌基因和抑癌基因发生突变,D错误。
3.选B　果蝇棒状眼的形成是由于发生了染色体中增加某一片段引起的变异,该变异类型属于染色体结构变异。
4.选B　非同源染色体间片段的互换属于染色体结构变异中的易位,A错误;减数分裂过程中,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,从而产生不同类型的配子,属于基因重组,故基因型为AaBb的个体产生基因型为AB、Ab、aB、ab的配子属于基因重组,B正确;基因型为Aa的个体自交出现不同性状的子代是等位基因分离导致的结果,C错误;基因型为AB、Ab、aB、ab的雌雄配子随机结合为受精作用,不属于基因重组的范畴,D错误。
5.选C　结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果,与结肠癌有关的基因(原癌基因和抑癌基因)为非等位基因,A错误;癌症不是传染病,故长期接触癌症患者的人细胞癌变的概率不会增加,B错误;细胞癌变的根本原因是细胞中的原癌基因和抑癌基因发生突变,C正确;原癌基因表达的蛋白质负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,原癌基因突变或过量表达导致相应蛋白质活性增强,可能引起细胞癌变,D错误。
6.选B　肿瘤的发生是多个基因突变累积的结果,与正常细胞相比,肿瘤细胞内多个基因发生了突变,A正确;与正常细胞相比,肿瘤细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少,B错误;癌细胞具有无限增殖的特点,故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、端粒酶活性会增强,C、D正确。
7.选C　低温处理能抑制洋葱根尖细胞中纺锤体的形成,A错误;分裂间期时间更长,低温作用于分裂前期,故视野中大多数细胞染色体数未发生改变,B错误;该实验中要用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液,用质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液1∶1混合来配制解离液,C正确;用卡诺氏液固定后细胞已经死亡,D错误。
8.选C　一个类型A的精子与正常卵细胞结合,受精卵多了一条染色体,发育成的个体会患染色体(数目)异常遗传病,而唐氏综合征患者体内21号染色体比正常人多一条,属于染色体数目异常遗传病。
9.选B　栽培品种香蕉的体细胞中含三个染色体组,在减数分裂过程中表现为联会紊乱,因而不能产生正常的配子,而表现为不育,A正确;栽培品种的体细胞中含三个染色体组,野生祖先种体细胞中含两个染色体组,两者每个染色体组都含11条染色体,栽培品种体细胞中的染色体数目比野生祖先种多11条,B错误;三倍体香蕉属于多倍体,其与野生祖先种相比,具有茎秆粗壮,营养物质含量丰富等优点,C正确;若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖,其根尖分生区细胞染色体不加倍,在有丝分裂后期最多含有4个染色体组,D正确。
10.选C　根据患病的Ⅰ 1、Ⅰ 2生出不患病的Ⅱ 5可判断该病为显性,Ⅱ 4有病但Ⅲ 8正常,说明基因位于常染色体上,而抗维生素D佝偻病属于伴X染色体显性遗传病,A错误;假设该病由一对等位基因A、a控制,正常个体的后代或正常个体的亲本应至少含有一个a基因,故Ⅰ 1、Ⅰ 2、Ⅱ 4、Ⅲ 7的基因型均为Aa,Ⅱ 6的基因型可能为AA或Aa,B错误;Ⅱ 5(aa)和一正常女性(aa)婚配,其子代(aa)都正常,C正确;Ⅲ 7(Aa)与正常男性(aa)婚配生一个患病男孩的概率为1/2×1/2=1/4,D错误。
11.选B　鸟面综合征是常染色体显性遗传病,该类型的遗传病男女发病率基本相当,A正确;爱德华综合征(18三体综合征)为染色体异常遗传病,该病通常没有特定的致病基因,故患者不携带该病的致病基因,B错误;X染色体隐性遗传病中,男性只要含有致病基因就会患病,而女性需要两个致病基因才会患病,故女患者少于男患者,C正确;调查某种人类遗传病的发病率,要在人群中随机抽样调查,D正确。
12.选C　ADAR酶会导致mRNA上的碱基发生替换,因此不会使基因发生改变,A错误;RNA编辑是发生在转录形成mRNA之后,因此不属于转录过程中的基因表达调控,B错误;RNA编辑通过改变mRNA的序列,可以实现一个基因表达出多种蛋白质,C正确;若原本编码亮氨酸的mRNA上的密码子为UUA,由于RNA编辑可能会使密码子变成UUI,而肌苷(I)与鸟苷(G)遵循相同的配对原则,表达的仍可以是亮氨酸,D错误。
13.选D　①中多了一条含a的染色体,该细胞中发生了染色体数目变异,该异常现象在光学显微镜下可以观察到,A正确;①细胞中,a基因所在的染色体多了一条,减数分裂Ⅰ过程中同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,会形成一个正常的次级精母细胞和一个异常的次级精母细胞,继续进行减数分裂Ⅱ,形成的配子有一半正常,B正确;同源染色体在减数分裂Ⅰ前期会配对,C正确;不考虑其他变异,一个精原细胞经减数分裂产生四个子细胞,四个子细胞染色体组成两两相同,所以图②精原细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,最终产生2种基因型的配子,D错误。
14.选B　乙的染色体中7E没有同源染色体,在减数分裂Ⅰ时,可能全部移向细胞同一极,因此乙产生的配子可能为21W+7E,普通小麦产生的配子为21W,则丙的染色体组成可能为42W+7E,A正确;F1由受精卵发育而来,不是单倍体植株,B错误;②过程丁植株可以产生21W+1E或21W配子,自交筛选后可获得42W+2E戊个体,C正确;该育种过程涉及配子形成过程中的同源染色体分离、非同源染色体自由组合(基因重组)以及染色体数目变异,D正确。
15.选C　鹦鹉的毛色由复等位基因控制,复等位基因B、b1、b2的出现是基因突变的结果,遗传上遵循基因的分离定律,A正确;让黄毛雄鹦鹉(BB、Bb1、Bb2)与多只绿毛雌鹦鹉(b2b2)杂交(BB与b2b2杂交后代全为黄毛,Bb1与b2b2杂交后代黄毛∶红毛=1∶1,Bb2与b2b2杂交后代黄毛∶绿毛=1∶1),观察并统计后代的毛色,可以判断黄毛雄鹦鹉的基因型,B正确;基因型分别为Bb2、b1b2的两只鹦鹉杂交,后代可能会出现黄毛(B_)、红毛(b1b2)和绿毛(b2b2)三种表型,C错误;若基因B纯合致死,黄毛鹦鹉的基因型为杂合子,如Bb1或Bb2,其杂交后代中黄毛鹦鹉理论上都占2/3,D正确。
16.选D　调查某一遗传病的发病率,要在广大人群中随机抽样调查,并保证调查的群体足够大,A正确;易位型患者体内染色体数目减少一条,结构发生变化,故通过显微镜观察患者染色体的数目和结构可以判断该患者是否为易位型,B正确;父方减数分裂Ⅱ时21号染色体的两条姐妹染色单体形成的子染色体移向同一极,父亲提供的含两条21号染色体异常精子和母亲提供的正常卵细胞受精,即可产生标准型患儿,C正确;若一对夫妇都不是唐氏综合征患者,妻子在孕期仍需要做唐氏筛查,这是由于在产生精子或卵细胞的过程中夫妻都有可能因减数分裂异常而产生含2条21号染色体的精子或卵细胞,这样的精子或卵细胞再与正常的卵细胞或精子受精,则产生的子代就会患唐氏综合征,D错误。
17.选D　题图中①是转录过程,模板是DNA分子的一条链,原料是核糖核苷酸;②是翻译过程,模板是mRNA,原料是氨基酸,A正确;由题意可知,正常基因E突变为基因e后,终止密码子由142位变为了145位,形成的肽链长度变长,B正确;缺失一个碱基会导致缺失位点以后的碱基序列均可能发生改变,而替换一个碱基只影响替换位点对应的一个氨基酸,故碱基缺失通常对蛋白质的影响更为严重,C正确;可以通过基因治疗和移植造血干细胞治疗该病,但移植造血干细胞不能纠正病变的基因,D错误。
18.选B　分析题图可知,X射线照射紫株玉米的花粉后,导致部分雄配子第6号染色体发生了染色体片段缺失,从而丢失了紫色(A)基因,导致F1中出现1%的绿株,B错误。由于F1中含2条正常6号染色体的表型为紫株,有1条6号染色体片段缺失的表型为绿株,且绿株只占F1的1%,故亲本的基因型为AA×aa,F1紫株基因型为Aa,绿株基因型为a,F2有4种基因型(Aa、A、aa、a),2种表型,A、C、D正确。
19.选C　分析题图可知,雌果蝇右侧的X染色体移接了来自Y染色体的附加臂,左侧的X染色体存在片段缺失,均发生了染色体结构变异;含D、b的染色体最初是在雄性体内产生的,但该雄性个体不一定是题图雌果蝇的父方,可能是其“外祖父”,所以亲本雌果蝇含D、b的染色体来自其父方或母方,A正确。据图可知,由于雌果蝇两条性染色体都发生了结构变异,产生的配子都异常,故正常情况下F1雄果蝇中X染色体异常,Y染色体正常,故正常情况下,F1雄果蝇产生的配子中有一半性染色体构型正常,B正确。F1出现了淡红眼、眼型野生型的果蝇,原因可能是亲代雌性果蝇发生了基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体之间互换了部分片段,C错误。亲本雌果蝇D基因所在的染色体增加了一段来自Y染色体的附加臂,该片段可能是X、Y染色体的同源区段,可能含有与X染色体上相同的基因,故亲本雌果蝇性染色体上可能含有三个完全相同的基因,D正确。
20.选D　由题图可知,5号患病,其相关基因电泳结果是具有条带①和条带②,表明其基因型是a1a2,条带①和条带②代表基因a1和基因a2,但无法判断具体对应关系,条带③为正常基因(A)条带,A错误。1号和2号正常,生育了患病的女儿5号,说明该病是隐性遗传病。若该病为伴X染色体隐性遗传病,则1号没有致病基因,5号只能具有基因a1或基因a2,电泳结果只有一个条带,这与其电泳结果相矛盾,因此该遗传病是常染色体隐性遗传病;根据电泳图可知3号的基因型是AA,4号基因型可能是AA或Aa1或Aa2,概率均为1/3,其条带与3号相同的概率是1/3,B错误。根据电泳图,可知6号的基因型是Aa1或Aa2,7号的基因型是a1a2,若6号的基因型是Aa1,则8号的基因型是a1a1或a1a2;若6号的基因型是Aa2,则8号的基因型是a1a2或a2a2,C错误。该病是常染色体隐性遗传病,因而其在人群中男女的发病率相等,D正确。
21.解析:(1)由正常基因和异常基因的基因序列对比可以看出,异常基因是由于碱基的替换导致的。甲硫氨酸(Met)的密码子是AUG,基因中模板链上对应的碱基应为TAC,TAC与图中基因序列相应位置中的互补,说明图中的基因序列为转录时的非模板链,进而推知:异常基因与图中“ ”对应的模板链的碱基序列是ATT,转录形成的mRNA中的相应碱基序列是UAA,UAA是终止密码子。
(2)正常基因中的第12个碱基G突变为A,该碱基所在的密码子由CUG变为CUA,CUG和CUA编码的氨基酸都是亮氨酸,该白花性状没发生变化的原因是密码子的简并性,即一种氨基酸对应多种密码子。
(3)该植株高茎(E)对矮茎(e)为显性,白花(D)对红花(d)为显性。纯合的白花高茎(DDEE)与红花矮茎(ddee)杂交所得F1的基因型为DdEe,F1与基因型为ddee的个体进行测交,后代表型为白花高茎∶红花矮茎=1∶1,说明F1产生基因型为DE和de两种比值相等的配子,进而推知两对基因位于一对同源染色体上。
(4)若让白花植株(D_)互相传粉,F1中有白花∶红花=3∶1,则白花植株的基因型为Dd,F1的基因型及其比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,F1中含有红花基因(d)的植株占3/4。F1中白花植株的基因型为1/3DD、2/3Dd,让F1中白花植株自交,后代红花植株(dd)占2/3×1/4=1/6,白花植株占1-1/6=5/6,所以表型及比例为白花∶红花=5∶1。
答案:(1)替换　终止密码子　(2)该基因突变后,因为密码子具有简并性,使其编码的氨基酸序列未发生改变,故性状无变化　(3)一对同源染色体上　(4)3/4　白花∶红花=5∶1
22.解析:(1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验采用放射性同位素标记法,证明了噬菌体的遗传物质是DNA;噬菌体是病毒,只能在活细胞中进行增殖,因此应先用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。
(2)互换型基因重组发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(3)由于h+只能感染品系B,所以要使两种噬菌体混合培养时能正常繁殖,应用h+r-和h-r+同时侵染大肠杆菌品系B(或A和B)的培养物;若发生基因重组,侵染品系A和B的混合培养物后,会出现4种噬菌斑,其中有亲本型:大而半透明(h+r-)、小而透明(h-r+);还有重组型:小而半透明(h+r+)、大而透明(h-r-)。
答案:(1)(放射性)同位素标记　用含有放射性同位素的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体　(2)同源染色体　非姐妹染色单体　(3)B(或A和B)　小而半透明　大而透明
23.解析:(1)太空育种的主要原理是基因突变。
(2)由题图分析可知,过程①②的育种方法为杂交育种,其原理是基因重组。
(3)过程③④属于多倍体育种,过程④可采用的方法有秋水仙素处理或低温诱导,其目的是诱导细胞染色体数目加倍。植株戊是二倍体,植株己是四倍体,它们的杂交子代为三倍体,三倍体在减数分裂时联会紊乱,不能产生可育配子,因而高度不育。
(4)过程①⑤⑥属于单倍体育种,⑤表示花药(或花粉)离体培养,利用单倍体育种培育二倍体作物的新品种,能明显缩短育种年限,且得到的植株不但能正常生殖,而且每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交的后代不会发生性状分离。
答案:(1)基因突变　(2)杂交育种　基因重组　(3)秋水仙素处理或低温诱导　植株戊是二倍体,植株己是四倍体,其杂交子代为三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能产生可育配子　(4)单倍体育种　花药(或花粉)离体培养　能明显缩短育种年限,得到的个体自交后代不发生性状分离
24.解析:(1)通过基因突变可以产生新的基因,进而产生新的表型,因此无眼性状的产生来源于基因突变,而三体与单体的产生是由于单条染色体的增加或减少,属于染色体数目变异。
(2)只做甲组实验,不能依据其结果确定控制无眼性状的基因是否位于Ⅳ号染色体上,因为只做该组实验,不能确定性状的显隐性关系,若无眼性状为显性,且甲组无眼果蝇为杂合子,则无论该等位基因位于Ⅳ号染色体上还是其他常染色体上,甲组杂交实验均能出现表中的结果,只有先确定无眼性状的显隐性,才能判断其位于几号染色体上。
(3)无眼果蝇与正常野生型果蝇杂交,后代全为野生型,说明无眼性状由隐性基因控制,而野生型性状由显性基因控制。假如控制这对性状的等位基因为A、a且位于Ⅳ号染色体上,则乙组亲本的杂交组合为aa(无眼)×AA(正常野生型),F1的基因型为Aa。正常无眼果蝇与乙组的F1测交,即Aa×aa→Aa∶aa=1∶1,则乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼=1∶1;丙组的杂交组合为aa(无眼)×AAA(野生型Ⅳ号三体),F1的基因型及比例为Aa∶AAa=1∶1,产生的配子基因型及比例为A∶Aa∶AA∶a=5∶2∶1∶4,正常无眼果蝇(aa)与丙组的F1测交,后代出现野生型∶无眼=2∶1,此实验结果支持控制该相对性状的基因位于Ⅳ号染色体上。
答案:(1)基因突变　染色体(数目)变异　(2)不能。因为只做甲组实验,不能确定性状显隐性关系,若无眼性状为显性,甲组无眼为杂合子,则无论该等位基因位于Ⅳ号染色体还是其他常染色体上,甲组杂交实验均能出现表中的结果　(3)乙组F1的测交子代出现野生型∶无眼=1∶1;丙组F1的测交子代出现野生型∶无眼=2∶1
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