单元检测卷(六) 变异、育种与进化
(时间:75分钟 分值:100分)
一、选择题:每小题3分,12小题,共36分。在所给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
1.(2025·广东珠海质检)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。下列有关说法错误的是( )
该突变体的功能可能与α-珠蛋白不同
该变异属于基因突变中的碱基的缺失
终止密码子提前出现导致了该变异发生
该实例说明基因能指导蛋白质的合成
2.(2025·广西玉林质检)某女性患有乳腺癌,检测发现其体内BRCA1基因发生了突变。研究发现,该基因发生突变或其启动子发生高度甲基化而导致该基因沉默。下列说法错误的是( )
基因中的启动子高度甲基化会改变基因中的碱基序列
肝脏、肌肉细胞中也存在BRCA1基因
乳腺细胞癌变后形态会发生显著变化
紫外线、碱基类似物等因素可能增加患乳腺癌的风险
3.(2024·河南新乡一模)三叶虫是寒武纪演化动物群中最引人注目的成员之一,近期,我国在山东发现了五个三叶虫属的消化系统,时代均属寒武纪苗岭世。这些新标本保存较好,多数属种保存了头部消化系统,为了解三叶虫消化系统尤其是头部消化系统的结构提供了新信息。下列有关叙述错误的是( )
利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构等特征
三叶虫消化系统的化石的发现能为研究三叶虫的进化历程提供直接的证据
比较 DNA 分子和相关蛋白质分子的差异可揭示不同三叶虫亲缘关系的远近
比较解剖学发现三叶虫和其他软体动物形态差别大,说明它们没有共同的祖先
4.(2025·四川达州开学考)下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述,正确的是( )
某植物经X射线处理后未出现新的性状,则没有新基因产生
基因突变能改变基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置不变
减数分裂过程中,控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
花药离体培养过程中,基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生
5.(2024·广东清远一模)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只只含7条染色体的直翅雄果蝇(记为突变体甲),产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况,进行了如图所示的杂交实验。已知突变体甲在减数分裂时,未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极;配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换,下列分析与推断错误的是( )
突变体甲果蝇的变异类型为染色体变异
根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状
实验中正常雌果蝇的基因型为Aa
突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端
6.(2024·福建福州一模)普通西瓜是二倍体,研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交,从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是( )
培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成
J、M减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因
用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素,可促进子房发育成果实
三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱
7.(2024·河北衡水模拟)自然选择与进化密切相关,自然选择造成的种群进化改变可能不同,如图所示,包括①单向性选择:保留某一极端类型,淘汰另一极端和其他类型。②稳定性选择:将趋于极端的变异类型淘汰掉,保留中间类型。③分异性选择:将两个极端类型保留下来而淘汰中间类型,这种选择将造成种群内类型的分异和种群多向的进化改变,如果有其他因素起作用,最终有可能导致新亚种的形成。下列叙述正确的是( )
自然选择通过对个体基因的直接选择而改变种群的基因库
图A、B、C分别表示稳定性选择、单向性选择和分异性选择
图A中极端表型减少造成表型变异范围缩小,对进化不利
图C中极端表型的个体在自然条件下基因不能自由交流
8.(2025·河北邯郸开学考)同学甲发现某个雄果蝇(突变体Ⅰ)为触角足基因(P)突变体,研究其家系发现Ⅰ的双亲各有一个P基因发生突变,且突变位于不同的位点,调查结果见下表。其中[136C/A]表示一对同源染色体上P基因编码链的第136位碱基分别是C和A,未显示序列均正常,其他类似。则①是( )
个体 父本 母本 F1某正常个体 突变体Ⅰ
表型 正常 正常 正常 触角足
P基因编码链测序结果 [136C/A] ① [136C/C];[302T/T] [136C/A];[302T/G]
[136T/C];[302C/A] [136C/C];[302T/G]
[136C/A];[302T/G] [136T/A];[302G/C]
9.(2024·福建龙岩模拟)N6-甲基腺嘌呤(m6A)是真核生物mRNA中常见的RNA转录后化学修饰,近年的研究表明,m6A修饰在植物对抗病毒的侵染中发挥了重要作用。如图表示的是凤果花叶病毒侵染番茄时,番茄的调控机制图。以下说法错误的是( )
①和②过程所需要的模板、原料均不一样
蛋白B基因缺陷的植株抗病毒能力不变
增强蛋白A的表达可提高植株抗病毒能力
病毒会向抵抗RNA被降解的方向进化
10.(2024·江西鹰潭模拟)科学家从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献题中图1表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA特定序列的碱基对差异,图2是根据图1所得进化关系图。下列说法正确的是( )
尼安德特人与现代人的亲缘关系比尼安德特人与黑猩猩的亲缘关系近
尼安德特人基因组草图,为人类进化提供了胚胎学证据
在进化地位上越高等的生物适应能力就越强,现代人适应能力强于尼安德特人
根据图2,①②③可能分别表示黑猩猩、现代人、尼安德特人
11.(2025·湖南开学考)某地区猕猴进化出比热带祖先要厚许多的双层皮毛,有利于度过寒冷的冬天。一个较大的猕猴种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中B的基因频率为90%,b的基因频率为10%,不考虑突变、迁移及自然选择,则下列有关说法正确的是( )
猕猴种群中全部个体所含有的B、b基因,叫作该种群的基因库
猕猴进化的实质是种群基因型频率的定向改变
若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌猕猴概率约为28.5%
若该对等位基因只位于X染色体上,则XbXb、XBY的基因型频率分别为0.5%、45%
12.(2025·山西吕梁开学考)某精原细胞在减数分裂时相关基因在同源染色体上的分布情况如图甲所示。在某些情况下,一条染色体的两个姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分裂后,两个环状染色体互锁在一起,两环之间可交换部分片段(黑点表示分开后的着丝粒,交换的部分不一定相等),然后两环分离,如图乙所示。不考虑其他基因,下列叙述正确的是( )
图甲含有1个四分体,8个DNA分子,姐妹染色体单体之间发生了互换
图乙中环状染色体的交换会造成染色体的缺失、重复、倒位和易位
若仅1号染色体发生图乙的变化,可能形成基因型为MmN的精细胞
若图甲中的染色体不形成环状染色体,会产生3种基因型的精细胞
二、选择题:每小题4分,4小题,共16分。在所给出的四个选项中,有一项或多项符合题目要求。
13.(2025·湖南长沙联考)单基因隐性遗传多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者的弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
未突变P基因的位点①碱基对为A-T
①和②位点的突变均可能导致P基因功能的改变
患者同源染色体的①和②位点间发生互换,可使其产生正常配子
不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点位于同一条染色体上
14.(2024·内蒙古开学考)近年来结肠癌的发病率在我国有明显上升的趋势,科学家检测了213例结肠癌病人样品的部分基因,结果如表所示。下列叙述正确的是( )
被检 基因 检出突变的 样品数量 突变基 因形式 突变基 因活性
A 93 AV 活性增强
B 28 BW 失去活性
细胞癌变与基因突变有关,且突变基因主要是原癌基因和抑癌基因
原癌基因和抑癌基因在正常细胞中均可表达
根据表中突变基因活性变化情况推测被检基因B可能为抑癌基因
抑癌基因表达的蛋白质均是通过抑制细胞的生长和增殖来发挥作用的
15.(2024·河北保定模拟)经多年努力,科学家培育出一种仅与一对基因有关的雄性不育系水稻(rr),命名为“光温敏不育系(PTGMS)”,恢复系(RR)与雄性不育系杂交获得的F1(Rr),全面恢复雄性可育而能自交结实。杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1在长势、繁殖率、抗逆性、产量和品质诸方面均比双亲优越的现象,通过“二系法”可持续获得具有杂种优势的杂交水稻,其构思如图所示,下列叙述正确的是( )
雄性不育系应用于水稻杂交育种,可以明显节省劳动成本
D为PTGMS,F为恢复系,E用于大田生产可结实
间行种植D、F,在高温或长日条件下,可获得供来年使用的恢复系和杂交种
间行种植D、E,在低温或短日条件下,可获得供来年使用的PTGMS和杂交种
16.(2024·吉林松原模拟)无花果隶属于桑科榕属,花很小很多,都“藏”在肉质的花序托里,其花托顶口由许多密生的苞片封住,连风都进不去,因此隐藏于榕果腔内的小花需要身体结构小巧精密的榕小蜂钻入榕果腔为其传粉,榕小蜂也甘愿历尽千辛万苦钻入果腔内,选择温暖舒适的瘿花子房,产卵孵化。下列叙述错误的是( )
隐藏于榕果腔内的小花导致榕小蜂产生了使自身身体结构变得小巧精密的变异
在无花果的选择作用下,榕小蜂的基因型频率会发生定向改变
榕小蜂种群中全部个体所含有的等位基因叫作榕小蜂的基因库
无花果与榕小蜂之间在相互影响中发生了协同进化
三、非选择题:共4小题,48分。
17.(12分)(2025·山东烟台质检)人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。
(1)(6分)科研人员利用黑鲉(沿海经济鱼种)探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富(人工设置海草、礁石等复杂环境)和社交丰富(加入竞争鱼种)。将幼鱼进行适应性培养后,选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标,结果如图1。
①结果说明 。
②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化,结果如图2。根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加,这与①中实验结果相反,请从物质与能量、进化与适应的角度解释
。
(2)(6分)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试,并记录幼鱼到达终点(有食物的人工栖息地)的时间,连续测试7天,结果如图3。
①测试结果表明,环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强,依据是
。
②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化,发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加,从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因
。
18.(8分)(2024·四川一模)来自同一个祖先,由一个基因通过基因重复而产生两个或更多的拷贝而构成的一组基因称为基因家族,它们在结构和功能上具有明显的相似性,编码相似的蛋白质产物,同一基因家族的基因可以分散在同一染色体的不同位置,或者存在于不同的染色体上,各自具有不同的表达调控模式。研究人员筛选得到了多个谷子的WAK基因,部分基因的定位、控制合成的蛋白质名称及蛋白质定位到的相应结构如表和图所示。回答下列问题:
基因 编号 染色体 定位 控制合成的蛋白质名称及定位
S1 Ⅰ 蛋白质1、高尔基体
S2 Ⅱ 蛋白质2、细胞膜
S3 Ⅲ 蛋白质3、叶绿体
(1)(3分)启动子的作用是 。研究人员在谷子的WAK基因的启动子区域检测到大量与光响应相关的序列,可推测WAK基因家族控制合成的蛋白质可能的作用是 。
(2)(3分)基因S1和S2 (填“是”或“不是”)等位基因。基因S1和S3在遗传时遵循自由组合定律,原因是
。
(3)(2分)若S2和S3的位置发生互换,该种变异属于 。
19.(14分)(2024·湖南永州一模)某农作物具有杂种优势现象,但花较小,在杂交过程中去雄困难。研究发现该农作物的雄性育性与细胞核基因(R、r)和细胞质基因(N、S)相关,其中R对r为显性,细胞质中只含N或S,而雌性育性与此无关,现有该农作物的4个纯合品种,其基因组成及育性如下表,科研人员利用这些品种进行杂交实验,成功获得了生产上可利用的杂交种。回答下列有关问题:
品种 基因组成 育性
1 (N)RR 雄性可育
2 (S)RR 雄性可育
3 (N)rr 雄性可育
4 (S)rr 雄性不育
(1)(4分)在基因R、r、N、S中,能决定该农作物雄性可育的基因是 ,它们在控制雄性可育性状时需满足的条件是
。
(2)(6分)品种1具有多个优良性状,为了利用该农作物的杂种优势,欲将品种1培育成雄性不育系。科研人员以品种1与品种4为亲本杂交,杂交子代F1自交得F2,F2中雄性不育的个体占 。从F2中筛选出的雄性不育植株只具有品种1的部分优良性状,为了获得除基因 所在的染色体来源于品种4外,其余染色体尽可能来源于品种1的雄性不育系,请从F2、品种1和品种4中选择材料,设计出一种育种方案(写出主要育种思路)
。
(3)(4分)SSR是DNA中的简单重复序列,在非同源染色体及不同品种的同源染色体上都具有不同的SSR。科研人员以SSR为遗传标记对该农作物细胞核中雄性不育基因可能存在的染色体进行定位,分别提取若干株品种1、品种4、F1、F2中雄性可育和雄性不育个体的DNA,形成5份DNA样本A、B、C、D、E,通过PCR扩增不同样本的SSR遗传标记,电泳结果如下图。若不考虑染色体互换,根据电泳结果可以推断雄性不育基因位于 号染色体上,依据是
。
20.(14分)(2025·湖南开学考)果蝇Ⅱ号染色体上的基因A(卷翅)对基因a(正常翅)为显性,基因F(星状眼)对基因f(正常眼)为显性,都存在显性纯合致死效应。果蝇品系M全部为卷翅星状眼,且该品系内的果蝇相互杂交后代也均为卷翅星状眼。不考虑减数分裂中的交换,回答下列问题:
(1)(6分)果蝇品系M的基因型为 ,其与正常翅正常眼果蝇杂交,后代表型及比例是 。果蝇品系M的雌雄个体自由交配,不考虑基因突变和互换,则与亲代相比,子代f基因的频率 (填“上升”“下降”或“不变”)。
(2)(2分)果蝇的细眼(B)和粗眼(b)为一对相对性状。欲探究基因B、b是位于X、Y染色体同源区段还是常染色体上,用纯合粗眼雌果蝇和纯合细眼雄果蝇进行杂交,获得F1,F1雌雄果蝇自由交配,观察并统计后代的表型。若B、b是位于X、Y染色体同源区段,则实验结果是
。
(3)(6分)经诱变处理后的一只正常眼正常翅雄果蝇X可能发生的基因突变位点如图所示。现有一该品系M的果蝇与经诱变处理后的一只正常眼正常翅雄果蝇X交配,从F1中挑选一只卷翅雄蝇与品系M的雌蝇杂交,在F2中选取卷翅正常眼的雌雄个体相互交配,统计F3中的表型及比例。
可能情况①:F3全部是卷翅果蝇,则果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了 ;
可能情况②:F3中有 的个体为新突变型,则果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了隐性突变;
可能情况③: 。 单元检测卷(六) 变异、育种与进化
1.C [α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同,所以该突变体的功能可能与α-珠蛋白不同,A正确;由题干可知,该变异是由正常基因中碱基对缺失导致的,因此属于基因突变,B正确;由题干可知,α-珠蛋白突变体含有146个氨基酸,而α-珠蛋白只含有141个氨基酸,说明发生突变后,该变异基因转录出的mRNA上的终止密码子后移,导致合成的多肽链中氨基酸增多,C错误;由题干可知,α-珠蛋白基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的突变基因,仍然能够表达出α-珠蛋白突变体这种蛋白质,说明该变异基因能指导蛋白质的合成,D正确。]
2.A [BRCA1基因启动子发生高度甲基化的现象,但基因中的碱基序列不变,A错误;据题干信息可知,BRCA1基因可能是原癌基因或抑癌基因,除乳腺细胞,其他细胞中也存在该基因,B正确;正常细胞癌变后会发生形态上的改变,C正确;紫外线、碱基类似物属于易诱发基因突变的因素,可能增加基因突变的概率从而增加患乳腺癌的风险,D正确。]
3.D [化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征,A正确;三叶虫消化系统的化石的发现能为研究三叶虫的进化历程提供直接的证据,因为化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,B正确;不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近,亲缘关系越近,则DNA序列和蛋白质中氨基酸序列相似度越高,C正确;三叶虫和其他软体动物形态差别大,但有的结构和功能相似,这说明它们可能是由共同的祖先进化来的,D错误。]
4.B [某植物经X射线处理后未出现新的性状,也有可能产生了新的基因,但该基因控制的性状未体现出来,A错误;基因突变会引起基因结构的改变,突变的结果是产生了新的基因,即改变了基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置没有改变,B正确;一对相对性状可能由多对等位基因控制,因此减数分裂过程中,控制一对相对性状的基因可能会发生基因重组,C错误;花药离体培养过程中只涉及有丝分裂,基因突变和染色体变异均有可能发生,而基因重组发生在减数分裂过程中,D错误。]
5.D [由题可知,突变体甲只含7条染色体,是由于Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端,且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失引起的,这种变异类型为染色体结构变异,A正确;从杂交实验结果来看,子代出现了直翅和弯翅两种性状,且直翅的比例较大,所以可以确定果蝇的直翅为显性性状,B正确;依题意,甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1,且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,可知直翅为显性,且翅形的遗传与性别相关联,A基因移接至X染色体上(F1中雌性全为直翅)。甲果蝇表型为直翅,且A基因移接至X染色体上,其基因型可表示为O-XAY(O表示该染色体缺少相应基因,_表示染色体上未知的基因),正常雌果蝇的基因型可表示为--XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-XAY×--XX。两对染色体独立遗传,若单独考虑性染色体的遗传,甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX,所得子代为1XAX∶1XY;若单独考虑常染色体,甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-×--,所得子代为1O-∶1O-∶1--∶1--。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1,结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断,单独考虑的常染色体杂交O-×--所得的子代1O-∶1O-中,一定至少有一个是OA,即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O-∶1--∶1--,一定有一个基因型为Oa或aa,两种情况中都一定有a来自雌性果蝇,所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析,①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa,甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端,C正确,D错误。]
6.B [培育品种J是二倍体西瓜加倍形成的四倍体西瓜,其原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成,A正确;J、M子代多样性的主要原因是基因重组,B错误;三倍体植株体细胞有三个染色体组,减数分裂过程中,同源染色体联会发生紊乱,不能产生正常的配子,而当三倍体植株开花后用成熟的花粉刺激三倍体子房,可以刺激其产生生长素,促进子房发育为果实,C、D正确。]
7.B [自然选择通过对个体表型的直接选择而改变种群的基因库,A错误;分析题意,稳定性选择把种群中趋于极端的变异类型淘汰,保留中间类型,符合图A;单向性选择在群体中保留某一极端类型,淘汰另一极端和其他类型,符合图B;分异性选择把种群中两个极端类型保留下来而淘汰中间类型,符合图C,B正确;图A中极端表型减少造成表型变异范围缩小,使生物性状更趋于稳定,有利于进化,C错误;图C中极端表型的个体仍是同一物种,在自然条件下能进行交配,基因可以自由交流,D错误。]
8.B [由题表可知突变体1的P基因编码链测序结果,由于F1某正常个体的A基因编码区测序结果是[136C/C];[302T/T],可知A基因第136号正常碱基是C,第302号正常碱基是T,又知Ⅰ的双亲各有一个P基因发生突变,结合该正常个体DNA上的基因,可以推测父本和母本同源染色体上模板链的碱基分别是[136C/A]和[302T/T]、[136C/C]和[302T/G],B正确。]
9.B [图中①过程是转录,是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程,②过程是翻译,是以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程,因此①和②过程所需要的模板、原料均不一样,A正确;由图可知,蛋白B有助于使病毒的RNA降解,因此蛋白B基因缺陷的植株抗病毒能力降低,B错误;增强蛋白A的表达可促进m6A对RNA转录后的化学修饰,有利于病毒降解,从而提高植株抗病毒能力,C正确;通过自然选择,使病毒会向抵抗RNA被降解的方向进化,D正确。]
10.D [从图中只能判断现代人与黑猩猩、现代人与尼安德特人的亲缘关系的远近,不能判断尼安德特人与现代人和黑猩猩之间的亲缘关系的远近,A错误;尼安德特人基因组草图,为人类进化提供了分子学证据,B错误;生物的适应能力是针对特定环境而言的,因此某种生物的进化地位越高,适应性不一定更强,C错误;根据现代人与黑猩猩、现代人与尼安德特人的线粒体DNA特定序列的碱基对差异大小,推测①②③可能分别表示黑猩猩、现代人、尼安德特人,D正确。]
11.D [基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因,而不是全部个体所含有的B、b基因,A错误;生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,而不是基因型频率的定向改变,B错误;若该对等位基因位于常染色体上,B的基因频率为90%,b的基因频率为10%,则BB的基因型频率为90%×90%=81%,bb的基因型频率为10%×10%=1%,Bb的基因型频率为2×90%×10%=18%。显性个体(BB+Bb)中杂合子(Bb)的概率为18%÷(81%+18%)×100%≈18%÷99%×100%≈18.18%,显性个体中出现杂合雌猕猴的概率约为18.18%×=9.09%,C错误;若该对等位基因只位于X染色体上,雌性个体中配子的频率等于基因频率,则Xb配子的概率为10%,雄性个体的基因型及比例为XbY∶XBY=10%∶90%,则雄性产生Xb配子的概率为10%×=5%,则XbXb的频率为10%×5%=0.5%;猕猴种群中雌雄数量相等,则XBY的基因型频率分别为90%×=45%,D正确。]
12.C [图甲含有4个DNA分子,非姐妹染色体单体之间发生了互换,A错误;两环之间可交换部分片段,交换的部分不一定相等,因此图乙中环状染色体的交换会造成染色体的缺失、重复,易位发生于非同源染色体之间,B错误;若仅1号染色体发生图乙的变化,M和N可能会交换到同一条染色单体上,可能形成基因型为MmN的精细胞,C正确;若图甲中的染色体不形成环状染色体,会产生MN、mN、Mn、mn 4种基因型的精细胞,D错误。]
13.BC [患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,即患者的父亲和母亲分别具有②、①未突变位点,说明未突变P基因的位点①碱基对为C—G,A错误;结构决定功能,①和②位点的突变均导致基因结构发生改变,均可能会导致P基因功能的改变,B正确;由图可知,若患者同源染色体的①和②位点间发生互换,可得到①、②位点均正常的染色单体,可使其产生正常配子,C正确;患者弟弟的两个突变位点分别来自父母双方,正常情况下不会位于同一条染色体,D错误。]
14.ABC [细胞癌变的根本原因是原癌基因突变或过量表达和抑癌基因突变造成的,A正确;原癌基因和抑癌基因在正常细胞内也表达,当原癌基因突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强,或抑癌基因突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性时,可能引起细胞癌变,B正确;由题表可知,A基因突变为AV基因后,基因活性增强,因此A基因是原癌基因;B基因突变为BW基因后,基因失去活性,判断B基因是抑癌基因,C正确;抑癌基因的作用是抑制细胞不正常的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,D错误。]
15.ABC [使用雄性不育系育种,在杂交时不需要对母本进行去雄,既可以节省劳动力,又易保证杂交种的纯度,A正确;由图可知,D为光敏不育系自交后代,依然为PTGMS,F为恢复系,E是杂交种,用于大田生产可结实,B正确;间行种植D、F,在高温或长日条件下,D只能作母本,F既可以作母本又可以作父本,在D上可获得杂交种,F上的可获得恢复系,C正确;间行种植D、E,在低温或短日条件下,在D植株上可获得杂交种和PTGMS,E上的可获得杂交种和PTGMS,杂交种和PTGMS无法分开,D错误。]
16.AC [变异是不定向的,榕小蜂本来就存在多种变异类型,在无花果的选择作用下,榕小蜂的基因频率会发生定向改变,从而使身体结构小巧精密的榕小蜂更多生存下来,A错误;在无花果的选择作用下,榕小蜂的基因频率会发生定向改变,从而使基因型频率会发生定向改变,B正确;榕小蜂种群中全部个体所含有的全部基因叫作榕小蜂的基因库,C错误。]
17.(1)形态和生理状况一致 ①环境丰富会抑制幼鱼生长 ②环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加,获得的物质和能量较少,消耗能量增加,因此体重增加缓慢;幼鱼的促生长因子增多,抑生长因子减少,能更好的适应复杂环境 (2)①环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短,并随测试天数的增加,S+H+组所需时间减少最多 ②认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接,利于幼鱼的学习和记忆,从而增强认知和学习能力
解析 (1)①将幼鱼进行适应性培养后,选择形态和生理状况一致(保证无关变量相同适宜)的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标,图1中数据显示环境丰富条件下鱼的相对生长速率和体重增加值反而较小,因而说明环境丰富会抑制幼鱼生长。②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化,根据图2中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加,这与①中实验结果相反,其原因可能是环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加,获得的物质和能量较少,消耗能量增加,因此体重增加缓慢;幼鱼的促生长因子增多,抑生长因子减少,能更好的适应复杂环境,即环境丰富条件下有利于提高幼鱼的适应能力。(2)①测试结果表明,环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短,并随测试天数的增加,S+H+组所需时间减少最多,因而可说明环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强。②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化,发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加,据此可推测,认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接,利于幼鱼的学习和记忆,从而增强认知和学习能力。
18.(1)RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录 作为结构蛋白,保证启动子的正常功能 (2)不是 因S1和S3是位于非同源染色体上的非等位基因 (3)染色体结构变异(易位)
解析 (1)启动子是一段特殊的DNA序列,是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录;在谷子的WAK基因的启动子区域检测到大量与光响应相关的序列,可推测WAK基因家族控制合成的蛋白质可能的作用是作为结构蛋白,保证启动子的正常功能。(2)等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因,图示基因S1和S2不是等位基因;据图可知,基因S1和S3分别位于Ⅰ和Ⅲ号染色体上,是非同源染色体上的非等位基因,在遗传时遵循自由组合定律。(3)若S2和S3的位置发生互换,由于发生在非同源染色体之间,故属于染色体结构变异中的易位。
19.(1)R、N 细胞核中含有R基因,或细胞质中含有N基因或两个基因均含有 (2)1/4(或25%) S 将F2中雄性不育植株与品种1杂交,得到F3;从F3中筛选出雄性不育植株,再与品种1杂交,得到F4;从F4中筛选出雄性不育植株,即为所需的雄性不育系 (3)3 F2中雄性可育个体的DNA样本D在3号染色体的SSR标记位点与品种1相同,而雄性不育个体的DNA样本E在3号染色体的SSR标记位点与品种4相同,说明雄性不育基因与品种4的3号染色体上的SSR标记位点连锁,因此可以推断雄性不育基因位于3号染色体上
解析 (1)题意显示,该农作物的雄性育性与细胞核基因(R、r)和细胞质基因(N、S)相关,其中R对r为显性,细胞质中只含N或S,而雌性育性与此无关,(S)rr表现为雄性不育,因此,在基因R、r、N、S中,能决定该农作物雄性可育的基因是R、N。它们在控制雄性可育性状时需满足的条件是细胞核中含有R基因或细胞质中含有N基因或两个基因均含有。(2)品种1具有多个优良性状,为了利用该农作物的杂种优势,欲将品种1培育成雄性不育系。科研人员以品种1与品种4为亲本杂交,品种4只能作母本,则杂交子代F1的基因型为(S)Rr,此时表现为雄性可育,其自交得F2,其基因型和比例为1(S)RR、2(S)Rr、2(S)rr,可见F2中雄性不育(S)rr的个体占1/4。从F2中筛选出的雄性不育植株只具有品种1的部分优良性状,为了获得除基因S所在的染色体来源于品种11外,其余染色体尽可能来源于品种1的雄性不育系,则需要与品种1不断进行回交,因此实验方案为:将F2中雄性不育植株与品种1杂交,得到F3;从F3中筛选出雄性不育植株,再与品种1杂交,得到F4;从F4中筛选出雄性不育植株,即为所需的雄性不育系。(3)由电泳结果可知,F2中雄性可育个体的DNA样本D在3号染色体的SSR标记位点与品种1相同,而雄性不育个体的DNA样本E在3号染色体的SSR标记位点与品种4相同,说明雄性不育基因与品种4的3号染色体上的SSR标记位点连锁,因此可以推断雄性不育基因位于3号染色体上。
20.(1)AaFf 卷翅正常眼∶正常翅星状眼=1∶1 不变
(2)细眼雌∶粗眼雌∶细眼雄=1∶1∶2 (3)①纯合致死突变 ②1/3 ③F3中全部为新突变型,则果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了显性突变
解析 (1)基因A和基因F均属于纯合致死基因,果蝇品系M全部为卷翅星状眼(AaFf),且该品系内的果蝇相互杂交后代也均为卷翅星状眼(AaFf),可推出果蝇品系M中基因A与f位于同一条染色体,a与F位于同一条染色体。卷翅星状眼减数分裂产生两种配子,即Af∶aF=1∶1,其与正常翅正常眼果蝇(aaff)杂交,后代中卷翅正常眼∶正常翅星状眼=1∶1。果蝇品系M(AaFf)的雌雄个体自由交配,不考虑基因突变和互换,则后代的基因型为AAff∶aaFF∶AaFf=1∶1∶2,但由于基因A和基因F均属于纯合致死基因,故后代只有AaFf,所以基因f的频率不变。(2)如果基因位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上,亲本基因组成为bb×BB或XbXb×XBYB,则F1中无论雌雄全为细眼。如果进一步探究B、b是位于X、Y染色体同源区段还是常染色体上,可选F1雄果蝇和雌果蝇杂交,如果B、b位于X、Y染色体同源区段,则F1中雄果蝇基因型为XbYB与雌果蝇(XBXb)自由交配,F2果蝇基因型及比例是XBXb(细眼雌)∶XbXb(粗眼雌)∶XBYB(细眼雄)∶XbYB(细眼雄),即细眼雌∶粗眼雌∶细眼雄=1∶1∶2。(3)正常眼正常翅雄果蝇X的基因型为aaff,与品系M交配得到的F1为卷翅正常眼(Aaff)和正常翅星状眼(aaFf),F1中挑选一只卷翅雄蝇(Aaff)与品系M的雌蝇杂交,F2为卷翅正常眼(Aaff)∶卷翅星状眼(AaFf)∶正常翅星状眼(aaFf)=1∶1∶1,F2中选取卷翅正常眼(Aaff)的雌雄个体相互交配,F3中理论上应为卷翅正常眼(Aaff)∶正常翅正常眼(aaff)=2∶1。遗传图解如下图所示:
若F3全部是卷翅果蝇,说明正常翅正常眼(aaff)致死,则果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了纯合致死突变;结合遗传图解,若F3中有1/3的个体为新突变型,即正常翅正常眼(aaff)个体为新突变型,则果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了隐性突变;结合遗传图解,若果蝇X的Ⅱ号染色体上发生了显性突变,则F3中全部为新突变型。
