第4章 生物的变异
考试时间:100分钟
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
三
总分
得分
评卷人
得 分
一.选择题(共20小题)
1.单倍体育种和诱变育种共有的优点( )
A.提高变异频率 B.改变育种方向
C.加速育种的进程 D.大幅度改变性状
2.下列属于诱变育种的是( )
A.用X射线处理野生型青霉菌,选育出了高产青霉菌新菌株
B.将抗虫基因转入普通棉的体细胞中,培育出抗虫棉
C.用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦
D.将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交,培育出新品种
3.甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤变成7﹣乙基鸟嘌呤,后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对.为获得更多的水稻变异类型,育种专家常用适宜浓度的EMS溶液浸泡种子后再进行大范围种植.下列叙述正确的是( )
A.EMS处理后,细胞中DNA分子的热稳定性会降低
B.EMS处理后,种子细胞内基因重组的频率会明显提高
C.获得的变异植株,DNA分子中的嘌呤含量低于嘧啶
D.EMS处理种子后发育成的植株,表现型都与原种不同
4.淀粉酶可通过微生物发酵生产获得,生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉,在菌落周围形成透明圈.为了提高酶的产量,研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株.下列实验步骤中不正确的是( )
A.将生产菌株分为两组,实验组用一定剂量的诱变剂处理,对照组不做处理
B.制备含水、淀粉、氮源和无机盐等成分的固体培养基,并进行灭菌处理
C.把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中,同时接种对照组,相同条件下培养
D.观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈,选出有透明圈的菌株即为所需菌株
5.育种专家常用射线处理作物种子以培育作物新品种。下列有关叙述错误的是( )
A.射线处理时,种子中基因突变的频率提高
B.种子细胞染色体数目可能发生改变
C.能在较短时间内获得更多的变异类型
D.经射线处理的种子中,DNA分子的碱基序列都发生改变
6.下列不属于可遗传变异在生产实践中应用的是( )
A.杂交水稻的培育 B.八倍体小黑麦的培育
C.生长素培育无籽番茄 D.太空育种培育太空椒
7.目前市场上食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株,如图所示为某三倍体香蕉的培育过程.下列叙述组合正确的一组是( )
①“无子香蕉”培育过程的原理主要是基因重组;
②图中染色体加倍的原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻;
③野生芭蕉和四倍体有子香蕉虽能杂交,但它们仍然存在生殖隔离;
④若图中无子香蕉3n的基因型有为Aaa,则有子香蕉4n的基因型可能为AAaa;
⑤该过程所发生的变异是生物进化的原材料之一;
⑥该育种方法的优点是明显缩短育种年限.
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑤ C.①④⑤ D.④⑥
8.已知小麦中高秆对矮秆(抗倒伏)为显性,抗病对不抗病为显性.以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本,培育矮秆抗病小麦,下列相关说法不正确的是( )
A.育种中筛选过程实质上是通过自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高
B.单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性及秋水仙素能抑制纺锤体的形成等原理
C.杂交育种过程需要不断筛选、自交,直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离
D.利用射线、亚硝酸盐等处理矮秆不抗病小麦种子可实现人工诱变,但成功率低
9.将①、②两个植株杂交,得到③,将③再作进一步处理,如图所示.下列分析错误的是( )
A.③到④因是人工诱变育种过程,故③可定向变异为④
B.由③到⑧的育种过程中,遵循的主要原理是染色体变异
C.若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的
D.由③到⑦过程可能发生突变和重组,为生物进化提供原材料
10.用纯合的二倍体水稻高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)(两对基因独立遗传)两品种进行育种时,采用如下两种育种方法:一种是杂交得到F1,F1自交得F2,连续自交,再从子代中选出用于生产的类型;另一种是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株.下列叙述正确的是( )
A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占、
B.前一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为
C.后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变
D.前一种方法的原理是基因重组,原因是非同源染色体上非等位基因自由组合
11.现有矮轩不抗病玉米种子,研究人员欲培育高秆抗病玉米.用适宜剂量的γ射线照射,后代中出现白化苗4株(甲)、矮秆抗病1株(乙)和高秆不抗病1株(丙).将乙与丙杂交,F1中出现高秆抗病、矮秆抗病、高秆不抗病和矮秆不抗病四种表现型.选取F1中高秆抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后筛选出高秆抗病植株(丁).下列相关叙述不正确的是( )
A.出现甲的原因是控制叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,该变异属于基因突变
B.丁的培育过程运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术
C.F1中高秆抗病植株产生2种配子
D.F1四种表现型的比为1:1:1:1
12.如图表示培育高品质小麦的几种方法,下列叙述错误的是( )
A.a过程可用秋水仙素处理幼苗快速获得纯合子
B.b过程需要进行不断自交来提高纯合子的比例
C.YYyyRRrr通过花药离体培养获得的植株为二倍体
D.图中的育种方法有单倍体育种、杂交育种和多倍体育种
13.下列关于生物变异、育种的叙述,正确的是( )
A.育种可以培育出新品种,也可能得到新物种
B.无子果实的获得均要用到秋水仙素,变异类型为染色体的数目变异
C.中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同
D.联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合
14.近日,《舌尖上的中国2》第二集《心传》节目导演陈磊坦言:古法榨菜籽油,油中的芥子油苷和芥酸的确对人体健康有害,芥酸会降低菜籽油的品质.油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量,下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线.已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性.
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.图示育种过程中所发生的可遗传的变异有基因重组和染色体变异
B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株
C.图中三种途径中,利用花药培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高
D.①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化,不需要光照
15.经诱变、筛选得到几种基因 A 与基因 B 突变的酵母菌突变体,它们的蛋白质分泌过程异常,如图所示.正确的是( )
A.出现不同突变体说明基因突变具有随机性
B.A、B 基因双突变体蛋白质沉积在高尔基体
C.图中显示突变体 A、B 病变,主要影响了蛋白质的合成
D.A、B 基因的突变不会影响细胞膜蛋白的更新
16.某雌雄同体植物(2N=24)是遗传学研究的常用材料,决定其籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(A)和蜡质(a)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段(如图)。科学家利用该植物染色体的特殊性进行了如图所示的研究。下列说法错误的是( )
A.图中结构异常的染色体的变异来源属于染色体的结构变异
B.该植物基因组计划需要测定12条染色体上的DNA的碱基序列
C.图中所示的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在染色体可发生联会
D.若图中所示的亲本杂交,F1有四种表现型且出现了表现型为无色蜡质的个体,说明亲代初级精母细胞发生了交叉互换
17.如图中①、②分别表示不同的变异类型,下列有关说法正确的是( )
A.①:基因重组 ②:易位 B.①:易位 ②:基因重组
C.①:易位 ②:易位 D.①:基因重组 ②:基因重组
18.下列是无子西瓜培育的过程简图,有关叙述不正确的是( )
A.①过程也可进行低温诱导处理,与秋水仙素的作用原理不同
B.三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱
C.培育得到的无子西瓜与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高
D.要得到无子西瓜,需每年制种,很麻烦,所以可用无性繁殖进行快速繁殖
19.某一对夫妻中的丈夫含有2条结构异常的染色体,妻子含有1条结构异常的染色体,该夫妇生育的男孩同时含有这3条异常染色体,该男孩的精子中都含有异常染色体(减数分裂过程中染色体均正常分离,异常的染色体可以正常的发生联会).据此判断,下列分析不正确的是( )
A.丈夫的2条异常染色体在减数第一次分裂的过程中发生联会
B.该男孩的初级精母细胞在四分体时期有两条异常染色体发生联会
C.该男孩的次级精母细胞中含有1条、2条或4条异常染色体
D.该男孩生育的儿子一定含有异常染色体,孙子可能不含异常染色体
20.豌豆紫花(A)对白花(a)为显性,二倍体种群中偶尔会由现一种基因型为AAa的三体植株(多1 条2号染色体).研究发现减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞﹣极,剩下的一条移向另一极.下列有关叙述中正确的是( )
A.该种变异会导致基因种类和数目都增加
B.正常豌豆细胞分裂过程中含有染色体组数最多为6个
C.三体豌豆植株与正常植株测交产生的后代中白花占
D.三体豌植株自交,产生Aaa基因型子代的概率为
评卷人
得 分
二.填空题(共5小题)
21.小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径.
(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是 ,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至 .
(2)如想在较短时间内获得上述新品种小麦,可选图中 (填字母)途径所用的方法.其中的F环节是 .
(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该选择图中 (填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术过程主要包括: .
(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦 植株.
(5)两种亲缘关系较远的植物进行杂交,常出现杂交不亲和现象,这时可采用 技术手段进行处理.
(6)图中的遗传育种途径, (填字母)所表示的方法具有典型的不定向性.
22.某植物的黄株与绿株由1号染色体上的一对等位基因(T、t)控制.正常情况下,黄株与绿株杂交,子代均为黄株.某研究小组以黄株Ⅰ作父本,在开花后,用γ射线照射其花药,再将其花粉授粉于母本绿株的雌蕊柱头上,发现子代有黄株506株、绿株3株(绿株Ⅱ),为研究绿株Ⅱ出现的原因,让绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ杂交,F1自交得F2,观察F2的表现型及比例,并做相关分析.
(1)假设一:γ射线照射黄株Ⅰ导致其发生了基因突变.如果此假设成立,则F2的基因型为 ,表现型为 ,黄株中杂合子占 .
(2)假设二:γ射线照射黄株Ⅰ导致其1号染色体断裂,含有基因T在内片段丢失(一条染色体片段的缺失不影响个体生存,两条染色体缺失相同的片段个体死亡).如果此假设成立,则F1的表现型为 ,F2存活植株的基因型有 种,表现型及比例分别为 、 .
(3)为验证黄株Ⅰ发生了哪种变异,还可选择 植株的有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察 .
(4)上述杂交实验中该植株颜色的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律.
23.基因重组可以产生新的性状. .(判断对错)
24.如果体细胞基因组成是AA和aa的亲本杂交,那么受精卵的基因组成就是 .生物的变异是普遍存在的,太空椒就是普通椒的一种变异,而且比普通椒个大,抗虫害能力更强,这种变异属于 变异.
25.控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因,这体现了基因突变的特点之一为 .
评卷人
得 分
三.解答题(共6小题)
26.紫色企鹅的常染色体上有一系列决定羽毛颜色的复等位基因:G、gch、gh、g.该基因系列在决定羽毛颜色时,表现型与基因型的关系如下表,请回答下列问题:
(1)企鹅羽毛颜色的基因型共有 种.
羽毛颜色
基因型
深紫色
G﹣
中紫色
gch﹣
浅紫色
gh﹣
白色
gg
(2)若中紫色雌雄企鹅交配后,后代出现中紫色和白色企鹅,现让子代中的中紫色个体均与浅紫色杂合体交配,请用柱状图表示后代的表现型及比例.(请在坐标图中答题)
(3)基因型Gg的个体是深紫色的,研究发现由于臭氧层“空洞”,近年来在紫外线的辐射增强的地区,某些基因型Gg个体的背部也会长出白色羽毛,产生这种变异的原因最可能是某些细胞发生 、 ,也可能是染色体 .可采用 方法对上述假设进行探究.
27.油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因.
(1)自然界中,油菜与萝卜存在 ,无法通过杂交产生可育后代.
(2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜.
①F1植株由于减数第一次分裂时染色体不能 ,因而高度不育.用秋水仙素处理使染色体 ,形成异源多倍体.
②将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交),获得BC1.BC1细胞中的染色体组成为 (用字母表示).用BC1与油菜再一次杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为 .
③获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异,其原因是不同植株获得的 不同.
(3)从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后,使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是 .
28.一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa,其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下:
血红
蛋白
部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137
138
139
140
141
142
143
144
145
HbA
ACC
苏氨酸
UCC
丝氨酸
AAA
赖氨酸
UAC
酪氨酸
CGU
精氨酸
UAA
终止
Hbwa
ACC
苏氨酸
UCA
丝氨酸
AAU
天冬
酰胺
ACC
苏氨酸
GUU
缬氨酸
AAG
赖氨酸
CCU
脯氨酸
CGU
精氨酸
UAG
终止
(1)Hbwa异常的直接原因是α链第 位的 (氨基酸)对应的密码子缺失了一个碱基,从而使合成的肽链的氨基酸顺序发生改变,缺失的碱基对是 .
(2)这种变异类型属于 ,一般发生在 (时期).这种变异与其他可遗传变异相比,最突出的特点是能产生 .
(3)如果要使该变异影响最小,在突变基因的突变点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小 .
A.置换单个碱基 B.增加3个碱基对 C.缺失3个碱基 D.缺失2个碱基对.
29.从纯合直翅果蝇种群中取一只成年雄果蝇,经辐射诱变处理后,与原种群中雌性个体杂交,F1代果蝇中有卷翅和直翅.已知控制翅形的基因位于常染色体上(翅形基因用A或a表示).请分析下列问题:
(1)辐射诱变处理后该成年雄果蝇精原细胞的基因型为 ,若F1代中出现个别卷翅果蝇可能是该成年雄果蝇 分裂中发生了基因突变.
(2)出现卷翅性状是基因表达的结果,通过酶促反应将 反映到蛋白质的分子结构.卷翅蛋白中的氨基酸种类是由 直接决定.若将卷翅基因导入酵母菌细胞内,使其整合到受体的 上,可在酵母菌细胞中检测到卷翅蛋白存在,原因是 .
(3)将F1中直翅雌果蝇和卷翅雄果蝇杂交,其中一个杂交组合,结果如下:
卷翅雄蝇
144只
直翅雌蝇
0只
卷翅雌蝇
0只
直翅雄蝇
148只
注意:无致死现象的出现
上述实验结果最可能是F1中 (父本、母本)出现变异.请用遗传图解解释上述实验结果. .
30.番茄是二倍体植物(染色体2N=24).有一种三体番茄,其第6号染色体的同源染色体有3条(比正常番茄多了1条6号染色体).三号在减数分裂联会时,3条同源染色体中任意2条随机地配对联会,另1条染色体不能配对(如图);减数第一次分裂后期,联会的2条同源染色体正常分离,另1条染色体随机地移向细胞任意一极.
(1)设三体番茄的基因型为AABBb,则花粉的基因型为 ;根尖分生区细胞连续分裂2次所得子细胞的基因型为 .
(2)从变异角度分析,三体形成属于 ,三倍体番茄 (是/不是)可遗传变异,理由是 .
31.如图l是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图,图2表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程,如表为部分氨基酸的密码子表.据图回答:
表:
第一个字母
第二个字母
第三个
字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
灭冬酰胺
灭冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
(1)图1中细胞的名称为 ,此细胞形成过程中出现的变异方式可能是 或 .
(2)图2中的Ⅱ过程可以发生在真核生物细胞的 、 或 中(填写细胞结构的名称).
(3)若图2中发生的碱基改变将导致赖氨酸被另一种氨基酸X所替代.则据图分析,X是表中
(填氨基酸名称)的可能性最小,原因是 .
图2所示变异,除碱基对被替换外,此种变化还可能由碱基对的 导致.
(4)A与a基因的根本区别在于基因中 不同.
参考答案
一.选择题(共20小题)
1.【解答】解:A、单倍体育种不能提高变异频率,A错误;
B、单倍体育种不能改变育种方向,B错误;
C、单倍体育种和诱变育种都能加速育种的进程,C正确;
D、单倍体育种不能大幅度改变性状,D错误。
答案:C。
2.【解答】解:A、青霉素高产菌株是用射线人工诱变青霉菌,导致其基因突变,属于诱变育种,A正确;
B、将抗虫基因转入普通棉的体细胞中,培育出抗虫棉属于基因工程,利用的原理是基因重组,B错误;
C、异源八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种,利用的原理是染色体数目变异,C错误;
D、将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交,培育出新品种属于杂交育种,利用的原理是基因重组,D错误。
答案:A。
3.【解答】解:A、根据题意分析可知经过EMS处理后A﹣T对增多,使氢键数目减少,DNA分子的热稳定性降低,A正确;
B、自然状态下,基因突变具有低频性,人工使用EMS浸泡种子能使鸟嘌呤变成7﹣乙基鸟嘌呤,DNA序列中的G﹣C转换成A﹣T,所以EMS处理后,种子细胞内基因突变的频率会升高,B错误;
C、水稻的DNA严格遵循碱基互补配对原则,嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,二者含量相等,C错误;
D、使用EMS浸泡种子会导致基因突变,产生新基因,进而形成新的基因型,基因型改变以后表现型不一定改变,D错误。
答案:A。
4.【解答】解:A、利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株的实验中,需要设置对照组,不做任何处理,而实验组用一定剂量的诱变剂处理,A正确;
B、根据生产菌株能分解淀粉的特点,培养基需要加入水、淀粉、氮源和无机盐等成分。欲观察菌落周围形成透明圈,则培养基应该是固态的。为了防止杂菌污染,需要进行灭菌处理,B正确;
C、实验应该遵循单一变量原则和对照性原则,把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中,同时接种对照组,相同条件下培养,C正确;
D、观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈,选出有透明圈范围最大、最明显的菌株即为所需菌株,D错误。
答案:D。
5.【解答】解:A、诱变育种能提高变异的频率,所以射线处理时,种子中基因突变的频率提高,A正确;
B、射线处理时,种子细胞中基因结构、染色体数目都可能发生改变,B正确;
C、诱变育种能提高变异的频率,且基因突变具有不定向性,所以能在较短时间内获得更多的变异类型,C正确;
D、基因突变具有低频性,经射线处理的种子中,只有少数DNA分子的碱基序列可能会发生改变,D错误。
答案:D。
6.【解答】解:A、杂交水稻利用的是杂交育种,利用的是基因重组,属于可遗传变异,A正确;
B、八倍体小麦的培育利用的是多倍体育种,原理是染色体变异,B正确;
C、生长素培育无籽番茄利用的是生长素促进果实发育的功能,没有改变番茄的遗传物质,C错误;
D、太空育种培育太空椒利用的是诱变育种,原理是基因突变,D正确。
答案:C。
7.【解答】解:①该“无子香蕉”培育的方法为多倍体育种,其原理是染色体变异,错误;
②图中染色体加倍的原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻,正确;
③野生芭蕉和四倍体有子香蕉虽能杂交,但它们的后代为三倍体,不育,所以仍然存在生殖隔离,正确;
④若图中无子香蕉3n的基因型有为Aaa,则有子香蕉4n的基因型可能为AAaa,正确;
⑤该过程所发生的变异是染色体变异,是生物进化的原材料之一,正确;
⑥该“无子香蕉”培育的方法为多倍体育种,而明显缩短育种年限是单倍体育种的优点,错误。
答案:B。
8.【解答】解:A、育种中筛选过程实质上是通过人工选择而不是自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高,A错误;
B、培育抗病抗倒伏小麦可通过单倍体育种,利用花粉细胞具有全能性进行花药离体培养,由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成,再用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体数目加倍,从而获得纯合体,B正确;
C、杂交育种可以将不同亲本的优良性状重组到一个个体上,因此可通过杂交育种过程需要不断筛选、自交,直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离为止,C正确;
D、培育矮秆抗病小麦也可以通过诱变育种的方法,利用射线、亚硝酸盐等处理矮秆不抗病小麦种子可实现抗病的突变,但成功率低,D正确。
答案:A。
9.【解答】解:A、③→④是诱变育种,原理是基因突变,基因突变具有不定向性,A错误;
B、由③到⑧的育种过程为多倍体育种,原理是染色体变异,B正确;
C、若③的基因型为AaBbdd,说明含有两对等位基因和一对纯合基因,因此其自然生长后自交的后代⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的=,C正确;
D、由③到⑦过程为花药离体培养,要进行减数分裂,所以可能发生的基因突变、染色体畸变和基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
答案:A。
10.【解答】解:A、前一种DDTT×ddtt→F1:DdTt自交→F2:D_T_:D_tt:ddT_:ddtt=9:3:3:1,其中重组类型占,纯合子,A错误;
B、前一种方法所得到的矮秆抗锈病植株有两种基因型,即ddTT或ddTt,其中可用于生产的类型(ddTT)所占的比例为,B错误;
C、后一种方法是单倍体育种,原理是染色体变异,是由于染色体数目发生改变,C错误;
D、前一种是杂交育种,原理是基因重组,是因为在减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,D正确。
答案:D。
11.【解答】解:A、根据题意可知,白化苗是由于叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常表达,无法合成叶绿素,而基因中碱基对的缺失属于基因突变,A正确;
B、根据题意可知上述培育抗病高秆玉米的实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术,B正确;
C、已知乙与丙的基因型是Aabb和aaBb,所以F1中高秆抗病植株的基因型是AaBb,可以产生4种配子,C错误;
D、已知乙与丙的基因型是Aabb和aaBb,所以F1的基因型有AaBb、Aabb、aaBb和aabb,表现型及比例为:高秆抗病:矮秆抗病:高秆不抗病:矮秆不抗病=1:1:1:1,D正确。
答案:C。
12.【解答】解:A、a过程可用秋水仙素处理幼苗快速获得纯合子,A正确;
B、b过程需要进行不断自交来提高纯合子的比例,B正确;
C、YYyyRRrr通过花药离体培养获得的植株为单倍体,C错误;
D、图中的育种方法有单倍体育种、杂交育种和多倍体育种,D正确。
答案:C。
13.【解答】解:A、杂交育种和基因工程育种都可以培育新品种,多倍体育种可以培育新物种,A正确;
B、无子果实的培育有两种方法,①是由适宜浓度生长素处理未授粉的雌蕊柱头,这种方法没有改变细胞的遗传物质,②是用秋水仙素处理二倍体幼苗,达到四倍体植株,然后让二倍体和四倍体杂交,获得三倍体种子,种下去得到三倍体植株,因为三倍体联会紊乱,不能结子,授二倍体花粉(在二倍体的花粉产生的生长素的作用下)得到无子果实,变异类型为染色体的数目变异。B错误;
C、中国荷斯坦牛和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同,都是基因重组,青霉素高产菌株的培育为基因突变,C错误;
D、联会时的交叉互换实现了染色体上非等位基因的重新组合,D错误。
答案:A。
14.【解答】解:A、杂交育种利用了基因重组,单倍体育种利用了染色体变异的原理,A正确;
B、单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,因此花药离体培养可能产生二倍体再生植株,而④过程只能产生单倍体植株,B正确;
C、图中的三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高,C错误;
D、①、②两过程均是脱分化过程,都需要植物激素(生长素和细胞分裂素)来诱导,不需要光的诱导,D正确。
答案:C。
15.【解答】解:A、出现不同突变体说明基因突变具有随机性,A正确;
B、分泌蛋白的形成过程中,需要内质网先进行加工,再经过高尔基体的加工才能分泌到细胞外,因此A基因突变体蛋白沉积在内质网,B基因突变体蛋白沉积在高尔基体,因此A、B基因双突变体蛋白质沉积在内质网,B错误;
C、图中显示突变体 A、B 病变,主要影响了蛋白质的加工,C错误;
D、A基因突变体蛋白沉积在内质网,B基因突变体蛋白沉积在高尔基体,这样会影响细胞膜蛋白的更新,D错误。
答案:A。
16.【解答】解:A、9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属染色体结构变异,A正确;
B、该雌雄同体植物不含性染色体,则该植物基因组计划需要测定12条染色体上的DNA的碱基序列,B正确;
C、图中母本的2条9号染色体有相同的片段可联会,所以在减数分裂形成配子时,这两对基因所在染色体可发生联会,C正确;
D、F1出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生Ca的配子,说明母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,D错误。
答案:D。
17.【解答】解:图①的交叉互换发生在同源染色体间,发生在减数分裂四分体时期,属于基因重组;图②的交换发生在非同源染色体间,属于染色体结构变异中的易位。
答案:A。
18.【解答】解:A、①过程可用秋水仙素处理,也可用低温诱导,它们的作用原理相同,都是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,A错误;
B、三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中联会发生紊乱,不能形成正常的配子,B正确;
C、培育得到的无子西瓜为多倍体,其与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高,C正确;
D、无子西瓜不育,因此要得到无子西瓜,需每年制种,很麻烦,但可用无性繁殖进行快速繁殖,如采用植物组织培养技术进行快繁,D正确。
答案:A。
19.【解答】解:A、由于减数分裂过程中染色体均正常分离,因此丈夫的2条异常染色体不是同源染色体,所以在减数第一次分裂的过程中不会发生联会,A错误;
B、该男孩的3条异常染色体中有一对是同源染色体,所以其初级精母细胞在四分体时期有两条异常染色体发生联会,B正确;
C、该男孩的次级精母细胞中,前期细胞中至少含有1条异常染色体,所以后期细胞中含有2条或4条异常染色体,C正确;
D、该男孩生育的儿子一定含有异常染色体,但可能只有1条,所以孙子可能不含异常染色体,D正确。
答案:A。
20.【解答】解:A、根据题意可知,该生物发生了染色体变异,染色体变异不能增加基因的种类,基因突变能产生新的基因,增加基因种类,A错误;
B、该豌豆为二倍体,正常豌豆细胞分裂过程中含有染色体组数最多为有丝分裂后期,4个,B错误;
C、若基因型(AAa)中的A分别用A1、A2表示,则三体(A1A2a)在减数分裂过程中产生的配子如下:A1A2移向同一极,另一极为a;若A1a移向一极,则另一极为A2;若A2a移向同一极,则另一极为A1.因此三体能产生4种配子比例为:AA:A:Aa:a=1:2:2:1,即a配子的概率为,三体豌豆植株与正常植株测交产生的后代中白花占,C错误;
D、由于三体能产生如下四种配子,比例是:AA:A:Aa:a=1:2:2:1,雄配子Aa和雌配子a结合,还有雌配子Aa和雄配子a结合,所以故三体自交后产生Aaa的概率为××2=,D正确。
答案:D。
二.填空题(共5小题)
21.【解答】解:(1)以矮秆易感锈病(ddrr)和高秆抗锈病(DDRR)小麦为亲本进行杂交来培育矮秆抗锈病小麦品种,在由F1(DdRr)自交产生的F2中,矮秆抗锈病类型(ddRR、ddRr)出现的比例是.由于F2中的矮秆抗锈病类型有杂合体,所以要获得矮秆抗锈病小麦新品种,就需要将F2中的矮秆抗锈病类型连续自交、筛选,直至不再出现性状分离.
(2)由于单倍体育种能明显缩短育种年限,所以想在较短时间内获得矮秆抗锈病小麦新品种,可按图中E、F、G所用的方法.其中的F步骤最常用的方法是花药离体培养.
(3)基因工程育种可以根据人们的意愿,定向改变生物的性状,所以科学工作者欲使小麦获得燕麦的抗旱性状,应选择图中C、D表示的技术手段最为合理可行,该育种方法的优点是能克服物种间的生殖隔离,定向改造生物的遗传性状.基因工程主要包括:提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测盒表达.
(4)由于受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失,只有小麦配子的染色体,所以从染色体组的组成和数目看,得到的是小麦的单倍体植株.
(5)由于种属间存在着种种隔离机制,致使远缘杂交常表现不亲和或获得的远缘后代表现不育.当出现子代不可育现象时可用植物体细胞杂交(秋水仙素)进行处理,以克服所选定的两种亲本之间的不亲和性,这个方法称为媒介法.
(6)由于基因突变具有不定向性,所以图中的遗传育种途径中,A、B所表示的育种途径具有典型的不定向性.
答案:(1) 不在发生性状分离 (2)E、F、G 花药离体培养
(3)C、D 提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达(4)单倍体 (5)植物细胞杂交 (6)A、B
22.【解答】解:(1)假设一是基因突变,基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等,其实质是基因结构的改变.黄株Ⅰ用γ射线照射其花药后与绿株(tt)杂交,后代有绿株Ⅱ(3株)出现,说明黄株Ⅰ用γ射线照射其花药出现了t配子,绿株Ⅱ的基因型为tt.绿株Ⅱ(tt)与正常纯合的黄株Ⅲ(TT)杂交,F1的基因型为Tt;F1自交得到F2,F2的基因型是1TT、2Tt、1tt,表现型为黄株和绿株,在黄株中杂合子所占的比例应为.
(2)假设二是染色体变异,即绿株Ⅱ的一条染色体缺失含有基因T的片段,因此其能产生2种配子,一种配子含有基因t,另一种配子6号染色体断裂缺失含T的片段.绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ(TT)杂交,F1有两种基因型(比例相等):Tt和T﹣,均表现为黄株;Tt自交得到的F2有TT:Tt:tt,=1:2:1,黄株占,绿珠占,T﹣自交,由于两条染色体缺失相同的片段的个体死亡,所以F2中TT:T﹣=1:2,全为黄株,F2中黄株所占比例应为,绿珠所占比例应为.所以黄株:绿珠=6:1.
(3)基因突变是点突变,在显微镜下无法观察到,而染色体变异可在显微镜下观察到,所以为验证黄株Ⅰ发生了哪种变异,可以通过细胞学的方法来验证,即在显微镜下观察绿株Ⅱ细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体.如果观察减数分裂时的细胞,可以观察联会的6号染色体是否相同;如果观察有丝分裂时的细胞,应选择中期的细胞进行观察,因为此时染色体的形态和数目最清晰,然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同.
(4)根据上述杂交实验中该植株颜色的性状分离即比例可知其遗传遵循孟德尔遗传定律.
答案:(1)TT、Tt、tt 黄株和绿株
(2)黄株 4 黄株、绿株 6:1
(3)绿株Ⅱ减数分裂四分体时期或有丝分裂中期染色体的形态
(4)遵循
23.【解答】解:基因重组可以产生新的基因型,从而产生新的性状组合,但不能产生新的性状.
答案:错
24.【解答】解:体细胞基因组成分别为AA的亲本只能产生一种生殖细胞A,体细胞基因组成为aa亲本,也只能产生一种生殖细胞a,因此体细胞基因组成分别为AA和aa的亲本进行杂交,其受精卵的基因组成为Aa.
太空椒体积大、维生素C含量高、早熟、抗病虫害的能力强及风味优良,这些特点使太空椒更适应环境,有利于太空椒的生存,属于有利变异.
答案:Aa 有利
25.【解答】解:控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因,即基因可以朝不同的方向突变,因此该实例体现基因突变具有不定向性.
答案:不定向性
三.解答题(共6小题)
26.【解答】解:(1)根据以上分析可知,企鹅羽毛颜色的基因型共有4+3+2+1=10种.
(2)若中紫色雌雄企鹅交配(gch_×gch_),后代出现中紫色(gch_)和白色(gg)企鹅,说明亲代中紫色企鹅的基因型均为gchg,它们所生后代的基因型及比例为gchgch(中紫色):gchg(中紫色):gg(紫色)=1:2:1.后代中紫色企鹅中,两种基因型及比例为gchgch、gchg,它们与群体中的浅紫色杂合体(ghg)交配,其中gchgch交配后代均为中紫色,gchg交配后代为(中紫色、浅紫色、白色),因此后代的表现型及比例是中紫:浅紫:白﹦(+×):×:×=4:1:1,图解如下:
(3)在紫外线的辐射增强的地区,某些基因型Gg个体的背部也会长出白色羽毛,说明G基因突变为g基因或G基因因染色体结构发生变异而缺失了.可以采用显微观察方法对上述假设进行探究.
答案:(1)10
(2)(3)基因突变 结构变异 显微观察(DNA分子杂交)
27.【解答】解:(1)自然界中油菜与萝卜是两个物种,存在生殖隔离,无法通过杂交产生可育后代.
(2)①科研人员以F1植株属于萝卜和油菜为亲本的各自花药的细胞融合,由于减数第一次分裂时染色体不能 联会,因而高度不育.用秋水仙素处理使染色体 (数目)加倍,形成异源多倍体.
②将异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交(回交),获得BC1.基因型为AACCR,2n=28+19=47由于BC1细胞中的染色体组成为AACCR.用BC12n=47 与油菜2n=38再一次杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为38~47.
③由于基因决定性状,素以获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异,其原因是不同植株获得的R(基因组)的染色体不同.
(3)从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后,使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交(回交).
答案:(1)生殖隔离
(2)①联会(数目)加倍②AACCR 38~47 ③R(基因组)的染色体
(3)与油菜多代杂交(回交)
28.【解答】解:(1)比较Hbwa和HbA137位以后的氨基酸序列及对应的密码子可知,Hbwa异常的直接原因是α链第138位的丝氨酸对应的密码子缺失了一个碱基,从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变.根据表格可知,异常血红蛋白形成的直接原因是mRNA上缺失一个碱基C,该变化形成的根本原因控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对(C≡G)缺失.
(2)这种变异类型属于基因突变,一般发生的时期是在细胞分裂间期,DNA分子复制时;与基因突变和染色体变异相比,基因突变最突出的特点是能产生新基因.
(3)在突变基因的突变点的附近,再增加1个碱基对或缺失2个碱基对,这样只会导致其控制合成的蛋白质中一个氨基酸发生改变或缺失,使该变异影响最小.
答案:(1)139 丝氨酸 G∥C(2)基因突变 细胞分裂间期 新基因(3)D
29.【解答】解:(1)纯合直翅果蝇的基因型为AA或aa,经辐射诱变处理后,基因型为Aa,与原种群中雌性个体杂交,F1代果蝇中有卷翅和直翅,说明原纯合直翅果蝇的基因型为aa.经辐射诱变处理,该成年雄果蝇并不是所有的精原细胞中都会发生基因突变,因此辐射诱变处理后该成年雄果蝇精原细胞的基因型为Aa或aa.若F1代中出现个别卷翅果蝇可能是该成年雄果蝇减数分裂分裂中发生了基因突变.
(2)出现卷翅性状是基因表达的结果,通过酶促反应将遗传信息反映到蛋白质的分子结构.卷翅蛋白中的氨基酸种类是由mRNA上的遗传密码直接决定.若将卷翅基因导入酵母菌细胞内,使其整合到受体的染色体上,可在酵母菌细胞中检测到卷翅蛋白存在,原因是生物界共用一套密码子.
(3)上述实验结果最可能是F1中父本出现变异,在减数分裂过程中只产生含Y染色体的精子,导致后代只有雄果蝇.遗传图解如下图.
答案:(1)Aa或aa 减数分裂 (2)遗传信息 mRNA上的遗传密码 染色体 生物界共用一套密码子(3)父本
遗传图解:
说明:必须注明性染色体
30.【解答】解:(1)由以上分析可知,该三体产生的花粉的基因型为AB、Ab、ABB、ABb.根尖分生区细胞只进行有丝分裂,所以连续分裂两次所得到的子细胞的基因型不变,仍为AABBb.
(2)三体比正常个体多了一条染色体,属于染色体数目变异;三倍体番茄形成的原因是发生了染色体变异,这导致遗传物质发生改变,因此三倍体番茄是可遗传的变异.
答案:(1)ABB、Ab、ABb、AB AABBb
(2)染色体变异(或染色体数目变异) 是 由遗传物质改变引起的
31.【解答】解:(1)图1细胞中不含同源染色体,着丝点没有分裂,处于减数第二次分裂前期,所以该细胞的名称为次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体.由于生物的基因型为AaBB,所以图1细胞中的变异方式有两种可能,即分裂间期DNA复制时发生了基因突变,或减数第一次分裂前期非同源染色体之间交叉互换而发生基因重组.
(2)图中Ⅱ过程表示转录,所以含DNA分子的结构中都能发生.在真核生物细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中含有DNA分子.
(3)在基因突变时,碱基对替换一般一次只能替换一个,而要使氨基酸变为丝氨酸需要同时替换2个碱基,所以可能性很小.图2所示变异,除由碱基对替换外,还可由碱基对增添或缺失导致.
(4)A与a基因属于等位基因,其根本区别在于基因中碱基对排列顺序不同.
答案:(1)次级精母细胞或次级卵母细胞或第一极体 基因突变 基因重组
(2)细胞核 线粒体 叶绿体
(3)丝氨酸 需同时替换两个碱基对 增添或缺失
(4)碱基对的排列顺序(脱氧核苷酸排列顺序)