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【備考2025】高考生物二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破專題六生物的變異與進(jìn)化(課件+練習(xí)含答案)

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【備考2025】高考生物二輪復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破專題六生物的變異與進(jìn)化(課件+練習(xí)含答案)

資源簡介

 專題六
專題練
基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)測(cè)試
一、選擇題
1.(2024·甘肅卷)青藏高原隆升引起的生態(tài)地理隔離促進(jìn)了物種的形成。該地區(qū)某植物不同區(qū)域的兩個(gè)種群,進(jìn)化過程中出現(xiàn)了花期等性狀的分化,種群甲花期結(jié)束約20天后,種群乙才開始開花,研究發(fā)現(xiàn)兩者間人工授粉不能形成有活力的種子。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.花期隔離標(biāo)志著兩個(gè)種群間已出現(xiàn)了物種的分化
B.花期隔離進(jìn)一步增大了種群甲和乙的基因庫差異
C.地理隔離和花期隔離限制了兩種群間的基因交流
D.物種形成過程實(shí)質(zhì)上是種間生殖隔離建立的過程
【答案】 A
【解析】 花期隔離只是會(huì)導(dǎo)致種群間個(gè)體不能進(jìn)行交配,但不一定導(dǎo)致出現(xiàn)了生殖隔離,花期隔離不能說明兩個(gè)種群間已出現(xiàn)了物種的分化,A錯(cuò)誤;花期隔離使得2個(gè)種群間不能進(jìn)行交配,進(jìn)一步增大了種群甲和乙的基因庫差異,B正確;地理隔離和花期隔離,都能導(dǎo)致不同種群間的個(gè)體在自然條件下不能進(jìn)行交配,都限制了兩種群間的基因交流,C正確;生殖隔離是物種形成的標(biāo)志,故物種形成過程實(shí)質(zhì)上是種間生殖隔離建立的過程,D正確。故選A。
2.(2024·中山模擬)秋水仙素是一種生物堿,因最初從秋水仙中提取出來而得名,它可與細(xì)胞內(nèi)微管蛋白結(jié)合,阻止微管蛋白轉(zhuǎn)換成紡錘絲。秋水仙素的分子結(jié)構(gòu)與堿基類似,可在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的替換。下列有關(guān)敘述正確的是(  )
A.細(xì)胞骨架由微管蛋白等構(gòu)成,與細(xì)胞的分裂有關(guān),與細(xì)胞分化無關(guān)
B.秋水仙素可使洋蔥根尖細(xì)胞發(fā)生基因突變和染色體變異
C.秋水仙素通過抑制著絲粒的分裂而使染色體數(shù)目加倍,作用于細(xì)胞有絲分裂后期
D.經(jīng)秋水仙素處理后的植物自交,其后代不發(fā)生性狀分離
【答案】 B
【解析】 細(xì)胞骨架是真核細(xì)胞中由蛋白質(zhì)聚合而成的三維的纖維狀網(wǎng)架體系。細(xì)胞骨架包括微絲、微管和中間纖維,細(xì)胞骨架在細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化、細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞壁合成等許多生命活動(dòng)中都具有非常重要的作用,A錯(cuò)誤。秋水仙素處理的根尖分生區(qū)細(xì)胞,可抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體發(fā)生變異,秋水仙素的分子結(jié)構(gòu)與堿基類似,可在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的替換,可誘發(fā)基因突變,B正確。秋水仙素通過抑制紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍,作用于細(xì)胞有絲分裂前期,C錯(cuò)誤。若用其基因型是Aa的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素處理幼苗,處理后的幼苗發(fā)育成四倍體植株的基因型是AAaa,則該植株不能穩(wěn)定遺傳,自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離,D錯(cuò)誤。
3.(2024·無錫模擬)如圖是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型為BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列相關(guān)分析正確的是(  )
A.基因重組發(fā)生在圖中②過程,③過程中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時(shí)期只有前期
B.秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成
C.植株A為二倍體,其體細(xì)胞內(nèi)最多有2個(gè)染色體組;植株C屬于單倍體,其發(fā)育起點(diǎn)為配子
D.利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限,植株B純合的概率為25%
【答案】 B
【解析】 圖中②過程為經(jīng)減數(shù)分裂形成花藥的過程,會(huì)發(fā)生基因重組;③過程為有絲分裂,染色體在分裂間期復(fù)制,結(jié)果每條染色體含2條染色單體,染色單體在后期分離,故能看到染色單體的時(shí)期是前期和中期,A錯(cuò)誤;秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,B正確;植株A為二倍體,其體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,體細(xì)胞在有絲分裂后期有4個(gè)染色體組,C錯(cuò)誤;利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限,得到的植株B全部為純合子,D錯(cuò)誤。
4.(2024·淄博模擬)下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是(  )
A.基因重組只能發(fā)生在非同源染色體上的非等位基因之間
B.雜合黃色圓粒豌豆自交,隨機(jī)受精過程中發(fā)生了基因重組
C.有絲分裂中姐妹染色單體含等位基因可能是基因重組引起的
D.基因重組增加配子種類,使子代基因型和表型的種類增加
【答案】 D
【解析】 非同源染色體上的非等位基因之間的自由組合、同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換都會(huì)導(dǎo)致基因重組;基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中而非受精作用過程中;有絲分裂中姐妹染色單體含等位基因是由基因突變引起的;在有性生殖過程中,基因重組使配子種類增加,子代基因型和表型的種類增加。因此本題選D。
5.(2024·廊坊模擬)如圖為豌豆某條染色體部分基因的排布示意圖。①②③④分別代表四個(gè)基因序列,最短的序列包括2 000個(gè)堿基對(duì)。下列相關(guān)敘述正確的是(  )
A.如果①基因序列整體缺失,則最有可能發(fā)生了基因突變
B.如果在射線誘導(dǎo)下②與③發(fā)生了位置互換,則屬于基因重組
C.②基因序列中的某個(gè)堿基發(fā)生替換,但未引起性狀的改變,也屬于基因突變
D.如果③基因序列中缺失了20個(gè)堿基對(duì),則屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
【答案】 C
【解析】 如果①基因序列整體缺失,最有可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,A錯(cuò)誤;同一條染色體上的基因位置互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(倒位),B錯(cuò)誤;發(fā)生在基因內(nèi)部的堿基排列順序的改變都是基因突變,但由于密碼子的簡并,基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變,C正確;基因內(nèi)部堿基缺失屬于基因突變,D錯(cuò)誤。
6.(2024·襄樊模擬)DNA標(biāo)記是指DNA分子中某些具有穩(wěn)定性特征的堿基序列,選擇相應(yīng)的DNA標(biāo)記并在體外進(jìn)行DNA復(fù)制,根據(jù)復(fù)制產(chǎn)物的電泳圖譜就可以定位遺傳病的相關(guān)基因。如圖1為甲家族某遺傳病基因定位電泳圖譜,父親和母親的DNA標(biāo)記組成分別為S1S1和S2S2,圖2為乙家族有關(guān)該遺傳病的系譜圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.該遺傳病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳
B.甲家族中的母親可能是該遺傳病患者
C.乙家族中Ⅰ2的DNA標(biāo)記組成與甲家族中兒子的相同
D.甲家族中的兒子與乙家族中的Ⅱ1結(jié)婚,其女兒患該病的概率是1/3
【答案】 D
【解析】 由圖2可知,Ⅰ1和Ⅰ2均不患病,但有一個(gè)患病的女兒Ⅱ2,故該病為常染色體隱性遺傳病,A正確;由于甲家族中父親和母親的表型未知,所以可能是母親為該遺傳病患者,也可能是父親為該遺傳病患者,B正確;由于該病為常染色體隱性遺傳病,根據(jù)乙家族中Ⅱ2患病可知,Ⅰ2為雜合子,根據(jù)甲家族中父親和母親的DNA標(biāo)記組成分別為S1S1和S2S2可知,甲家族中的兒子為雜合子,故乙家族中Ⅰ2的DNA標(biāo)記組成與甲家族中兒子的相同,C正確;甲家族中的兒子為雜合子,乙家族中Ⅱ1為雜合子的概率為2/3,故甲家族中的兒子與乙家族中的Ⅱ1結(jié)婚,其女兒患該病的概率是2/3×1/4=1/6,D錯(cuò)誤。
7.(2024·濰坊模擬)如圖表示小麥育種的幾種方式,下列有關(guān)敘述不正確的是(  )
A.獲得①和⑥的育種原理是基因重組,②和③的育種原理是染色體變異
B.獲得④和⑤的育種方式是誘變育種,得到的變異個(gè)體不全都符合生產(chǎn)需要
C.獲得⑥的育種方式可定向改變生物體的性狀,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙
D.秋水仙素作用的時(shí)期是有絲分裂后期,結(jié)果是細(xì)胞中染色體數(shù)加倍
【答案】 D
【解析】 獲得①和⑥的育種方式分別是雜交育種和基因工程育種,其原理都是基因重組;②和③的育種方式分別是單倍體育種和多倍體育種,其原理都是染色體變異,A正確;獲得④和⑤的育種方式是誘變育種,由于基因突變是不定向的,所以得到的變異個(gè)體不全都符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,B正確;獲得⑥的育種方式是基因工程育種,可根據(jù)人們的意愿定向改變生物體的性狀,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙,C正確;秋水仙素作用的時(shí)期是有絲分裂前期,抑制細(xì)胞紡錘體的形成,結(jié)果是細(xì)胞中染色體數(shù)加倍,D錯(cuò)誤。
8.(2024·滄州模擬)自交不親和性是植物在長期進(jìn)化過程中形成的,有利于進(jìn)化和適應(yīng)環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)油菜自交不親和性與S位點(diǎn)的基因型有關(guān),機(jī)理如圖甲所示。育種專家利用自交不親和系做母本,與其他自交不親和系、自交系或正常品系進(jìn)行雜交,既避免了去雄操作,省時(shí)省工,又可以通過雜交獲得雜種優(yōu)勢(shì),圖乙表示相關(guān)雜交實(shí)驗(yàn)。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是(  )
A.具有自交不親和特性的品系進(jìn)行雜交育種時(shí)不用對(duì)母本進(jìn)行去雄處理
B.由圖甲可知,自交不親和的原因是雙親基因型相同時(shí)花粉管不能萌發(fā)
C.自交不親和的品系,有利于該物種保持遺傳的多樣性
D.F1是由AAC組成的三倍體,其中C染色體組中含有9條染色體
【答案】 B
【解析】 具有自交不親和特性的品系,自身的花粉與自身的卵細(xì)胞無法結(jié)合,故進(jìn)行雜交育種時(shí)自身的花粉不會(huì)對(duì)其造成干擾,不用對(duì)母本進(jìn)行去雄處理,A正確;圖甲中S1S2的花粉無法在S1S2、S1S3的柱頭上萌發(fā),而在S3S4的柱頭上可以萌發(fā),說明其自交不親和與花粉萌發(fā)相關(guān),雙親基因型相同(S1S2、S1S2)或不同時(shí)(S1S2、S1S3)花粉管都可能不能萌發(fā),B錯(cuò)誤;自交不親和,其自交無法產(chǎn)生后代,只能與其他個(gè)體進(jìn)行雜交,增加了不同個(gè)體間的基因交流,有利于保持遺傳的多樣性,C正確;由圖乙可知,F(xiàn)1由AA、AACC雜交而成,染色體組成為AAC,其中A染色體組染色體有20÷2=10(條),C染色體組染色體有38÷2-10=9(條),D正確。
9.(2024·日照模擬)在一個(gè)果蠅種群中,雌雄果蠅數(shù)量相等,且雌雄個(gè)體之間可以自由交配。若種群中A的基因頻率為80%,a的基因頻率為20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時(shí)間段都經(jīng)歷多次繁殖過程,定期隨機(jī)抽取計(jì)算出A和a的基因頻率變化曲線如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(  )
注:實(shí)線表示A的基因頻率變化,虛線表示a的基因頻率變化。
A.經(jīng)歷了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 時(shí)間段的多次繁殖,基因頻率發(fā)生了改變使該種群發(fā)生了進(jìn)化
B.若該基因位于常染色體上,在Ⅰ和Ⅲ的兩個(gè)時(shí)間階段中雌雄雜合子的基因型頻率都是32%
C.在第Ⅰ和第Ⅲ時(shí)間段中A和a的基因頻率不變,多次繁殖的后代基因型頻率也不變
D.若該對(duì)等位基因只位于X染色體上,經(jīng)歷三個(gè)時(shí)間段后,XaXa、XaY的基因型頻率分別為32%、80%
【答案】 D
【解析】 在三個(gè)時(shí)間段中基因頻率發(fā)生了改變,所以該種群發(fā)生了進(jìn)化,A正確;若該等位基因位于常染色體上,在Ⅰ和Ⅲ的兩個(gè)時(shí)間階段中,雌雄雜合子的基因型頻率為2×80%×20%=32%,B正確;由于在第Ⅰ和第Ⅲ時(shí)間段中,A和a的基因頻率都不變,該種群內(nèi)個(gè)體自由交配,所以后代的基因型頻率也不變,C正確;若該對(duì)等位基因只位于X染色體上,經(jīng)歷三個(gè)時(shí)段后,則雌果蠅中XaXa的基因型頻率為64%,雄果蠅中XaY的基因型頻率等于a的基因頻率為80%,因?yàn)榇菩酃墧?shù)量相等,因此XaXa、XaY的基因型頻率分別為64%×1/2=32%、80%×1/2=40%,D錯(cuò)誤。
9.(多選)(2024·浙江1月卷)痕跡器官是生物體上已經(jīng)失去用處,但仍然存在的一些器官。鯨和海牛的后肢已經(jīng)退化,但體內(nèi)仍保留著后肢骨痕跡;食草動(dòng)物的盲腸發(fā)達(dá),人類的盲腸已經(jīng)極度退化,完全失去了消化功能。據(jù)此分析,下列敘述正確的是(  )
A.后肢退化痕跡的保留說明鯨和海牛起源于陸地動(dòng)物
B.人類的盲腸退化與進(jìn)化過程中生活習(xí)性的改變有關(guān)
C.具有痕跡器官的生物是從具有這些器官的生物進(jìn)化而來的
D.蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,所以和四足動(dòng)物沒有共同祖先
【答案】 ABC
【解析】 陸地動(dòng)物具有靈活的后肢,鯨和海牛后肢退化痕跡的保留,說明了其可能起源于陸生動(dòng)物,A正確;人類的盲腸退化可能是由于生活習(xí)性的改變,不需要盲腸的消化而使其退化,B正確;具有痕跡器官的生物說明這些器官在這些生物中存在過,也說明該生物是從具有這些器官的生物進(jìn)化而來的,C正確;蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,也可能有其他痕跡器官和四足動(dòng)物類似,也可能和四足動(dòng)物類似的痕跡器官在進(jìn)化中消失,所以蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,不能說明和四足動(dòng)物沒有共同祖先,D錯(cuò)誤。故選ABC。
10.(2024·池州模擬)發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究表明,一種叫作蛭形輪蟲的生物四千萬年“守身如玉”且“人丁興旺”。科學(xué)家對(duì)化石記錄和分子信息進(jìn)行的研究表明,蛭形輪蟲在長達(dá)4 000萬年的時(shí)間里沒有經(jīng)歷有性生殖過程。下列有關(guān)敘述中,正確的是(  )
A.該輪蟲的遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律
B.突變及基因重組為蛭形輪蟲提供了適應(yīng)環(huán)境變化的變異
C.突變及基因重組的方向決定了輪蟲的進(jìn)化方向
D.在4 000萬年的時(shí)間里蛭形輪蟲沒有發(fā)生進(jìn)化
【答案】 A
【解析】 據(jù)題意,蛭形輪蟲在長達(dá)4 000萬年的時(shí)間里沒有經(jīng)歷有性生殖過程,故其遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律,A正確;基因重組發(fā)生在有性生殖過程中,其變異是不定向的,故B、C錯(cuò)誤;在4 000萬年的時(shí)間里,蛭形輪蟲可能發(fā)生基因突變,因而可能發(fā)生進(jìn)化,D錯(cuò)誤。
10.(多選)(2024·池州模擬)發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館·生物學(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究表明,一種叫作蛭形輪蟲的生物四千萬年“守身如玉”且“人丁興旺”。科學(xué)家對(duì)化石記錄和分子信息進(jìn)行的研究表明,蛭形輪蟲在長達(dá)4 000萬年的時(shí)間里沒有經(jīng)歷有性生殖過程。下列有關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是(  )
A.該輪蟲的遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律
B.突變及基因重組為蛭形輪蟲提供了適應(yīng)環(huán)境變化的變異
C.突變及基因重組的方向決定了輪蟲的進(jìn)化方向
D.在4 000萬年的時(shí)間里蛭形輪蟲沒有發(fā)生進(jìn)化
【答案】 BCD
【解析】 據(jù)題意,蛭形輪蟲在長達(dá)4 000萬年的時(shí)間里沒有經(jīng)歷有性生殖過程,故其遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律,A正確;基因重組發(fā)生在有性生殖過程中,其變異是不定向的,故B、C錯(cuò)誤;在4 000萬年的時(shí)間里,蛭形輪蟲可能發(fā)生基因突變,因而可能發(fā)生進(jìn)化,D錯(cuò)誤。
11.(2024·浙江1月卷)痕跡器官是生物體上已經(jīng)失去用處,但仍然存在的一些器官。鯨和海牛的后肢已經(jīng)退化,但體內(nèi)仍保留著后肢骨痕跡;食草動(dòng)物的盲腸發(fā)達(dá),人類的盲腸已經(jīng)極度退化,完全失去了消化功能。據(jù)此分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.后肢退化痕跡的保留說明鯨和海牛起源于陸地動(dòng)物
B.人類的盲腸退化與進(jìn)化過程中生活習(xí)性的改變有關(guān)
C.具有痕跡器官的生物是從具有這些器官的生物進(jìn)化而來的
D.蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,所以和四足動(dòng)物沒有共同祖先
【答案】 D
【解析】 陸地動(dòng)物具有靈活的后肢,鯨和海牛后肢退化痕跡的保留,說明了其可能起源于陸生動(dòng)物,A正確;人類的盲腸退化可能是由于生活習(xí)性的改變,不需要盲腸的消化而使其退化,B正確;具有痕跡器官的生物說明這些器官在這些生物中存在過,也說明該生物是從具有這些器官的生物進(jìn)化而來的,C正確;蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,也可能有其他痕跡器官和四足動(dòng)物類似,也可能和四足動(dòng)物類似的痕跡器官在進(jìn)化中消失,所以蚯蚓沒有后肢的痕跡器官,不能說明和四足動(dòng)物沒有共同祖先,D錯(cuò)誤。故選D。
11.(多選)(2024·南京模擬)某二倍體生物的基因A可編碼一條含63個(gè)氨基酸的肽鏈,在紫外線照射下,該基因內(nèi)部插入了三個(gè)連續(xù)的堿基對(duì),突變成基因a。下列有關(guān)敘述正確的是(  )
A.基因A轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上至少有64個(gè)密碼子
B.基因A突變成基因a后,基因的熱穩(wěn)定性升高
C.基因A突變成基因a后,不一定會(huì)改變生物的性狀
D.突變前后編碼的兩條肽鏈,最多有2個(gè)氨基酸不同
【答案】 ABC
【解析】 63個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)63個(gè)密碼子,另外還應(yīng)有一個(gè)終止密碼子,即至少有64個(gè)密碼子,A正確;突變后,基因內(nèi)部插入了三個(gè)堿基對(duì),增加了氫鍵數(shù)量,基因的熱穩(wěn)定性提高,B正確;在基因A純合、A對(duì)a完全顯性的情況下,一個(gè)基因A突變成基因a,不會(huì)改變生物的性狀,C正確;若基因內(nèi)部插入了三個(gè)連續(xù)的堿基對(duì),致使mRNA上的終止密碼子提前出現(xiàn),則突變點(diǎn)后的氨基酸序列都消失,突變前后編碼的肽鏈可能差異顯著,D錯(cuò)誤。
12.(2024·常州模擬)抗生素X是治療中重度感染的一種藥物,2005—2010年期間,抗生素X在某醫(yī)院住院患者的人均使用量以及從患者體內(nèi)分離得到的細(xì)菌M對(duì)抗生素X的耐藥率變化如下圖所示。根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析,下列有關(guān)說法正確的是(  )
A.細(xì)菌M種群中所有的抗生素X耐性基因及其等位基因構(gòu)成了該種群的基因庫
B.增大抗生素X的使用量能增強(qiáng)細(xì)菌M分解抗生素X的酶活性
C.增大使用量使抗生素X對(duì)病菌抗藥性的定向選擇作用增強(qiáng),導(dǎo)致抗藥性基因頻率增大
D.細(xì)菌M的突變和基因重組可為其對(duì)抗生素X耐藥率的提高提供原材料
【答案】 C
【解析】 一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫作這個(gè)種群的基因庫,原核生物沒有染色體,也不存在等位基因,A錯(cuò)誤;隨住院患者抗生素X的人均使用量的增大,細(xì)菌M對(duì)抗生素X的耐藥率提高,不是因?yàn)樵龃罂股豖的使用量能增強(qiáng)細(xì)菌M分解抗生素X的酶活性,而是因?yàn)樵龃笫褂昧亢笫箍股豖對(duì)病菌M抗藥性的定向選擇作用增強(qiáng),導(dǎo)致抗藥性基因頻率增加,B錯(cuò)誤,C正確;突變包括基因突變和染色體變異,細(xì)菌是原核生物,沒有染色體,不能發(fā)生染色體變異,且細(xì)菌在自然狀態(tài)下也不能發(fā)生基因重組,D錯(cuò)誤。
12.(多選)(2024·常州模擬)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),與同時(shí)代的非洲智人相比,已滅絕的尼安德特人的線粒體DNA序列與來自同時(shí)代歐、亞兩洲智人的DNA序列更相似。下列敘述正確的有(  )
A.線粒體基因組很小,卻包含了細(xì)胞中的大部分的遺傳信息
B.線粒體DNA測(cè)序可以為研究人類的起源與進(jìn)化提供一定證據(jù)
C.基因測(cè)序可用于推測(cè)尼安德特人和智人是否發(fā)生了基因交流
D.尼安德特人和同時(shí)代的非洲智人屬于不同物種,不具有共同祖先
【答案】 BC
【解析】 線粒體是本身就含有DNA的細(xì)胞器,線粒體的基因組很小,只包含細(xì)胞中的一小部分遺傳信息,細(xì)胞中的大部分遺傳信息存在細(xì)胞核中,A錯(cuò)誤;不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,既有共同點(diǎn),又存在差異性,DNA分子具有特異性,通過對(duì)線粒體DNA測(cè)序,可以為研究人類的起源與進(jìn)化提供一定證據(jù),B正確;已滅絕的尼安德特人的線粒體DNA序列與來自同時(shí)代歐、亞兩洲智人的DNA序列相似,說明尼安德特人和智人之間存在雜交,因此發(fā)生了基因交流,C正確;尼安德特人與同時(shí)代的非洲智人,線粒體DNA序列存在相似的地方,說明尼安德特人和同時(shí)代的非洲智人具有共同祖先,D錯(cuò)誤。
二、非選擇題
13.(2024·濟(jì)南模擬)栽培的馬鈴薯為同源四倍體植物(4N=48),一般采取無性繁殖的方式種植。我國科學(xué)家用雜交種子繁殖替代薯塊繁殖并用二倍體育種替代四倍體育種,取得了顛覆性成果。回答以下問題。
(1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,無論是種子繁殖還是薯塊繁殖都需要留種,在儲(chǔ)藏種子、薯塊時(shí),往往通過________________和____________________等措施減弱種子和薯塊的呼吸作用,延長保質(zhì)期。
(2)種子具有耐貯藏,運(yùn)輸、存放簡便等優(yōu)點(diǎn)。除此之外,在育種過程中運(yùn)用雜交種子繁殖相對(duì)于薯塊繁殖,最大的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
(3)相對(duì)于二倍體雜交育種,四倍體雜交育種更難獲得純合子。如用基因組成AAaa的四倍體馬鈴薯自交,后代基因組成aaaa的比例是____________。
(4)純合的隱性有害基因可能導(dǎo)致馬鈴薯生長力衰退。在育種中發(fā)現(xiàn)有害基因d和y位于同一對(duì)染色體上,但其雜交植株(基因組成DdYy,如圖所示)通過自交得到了少量不含有害基因的植株(基因組成DDYY)。請(qǐng)繪制減數(shù)分裂中相應(yīng)染色體變化模型并對(duì)此進(jìn)行解釋。
(5)雜交育種實(shí)踐中雄性不育系的應(yīng)用能大大降低生產(chǎn)成本,科研人員發(fā)現(xiàn)F基因與馬鈴薯的育性相關(guān)(如圖所示)。如何運(yùn)用生物技術(shù)將純合親本轉(zhuǎn)化為雄性不育系?_____________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
【答案】 (1)降低溫度 降低氧氣濃度
(2)有性生殖通過基因重組可以提供大量的育種材料供選擇
(3)1/36
(4)見解析圖
(5)利用基因編輯技術(shù)敲除F基因再自交獲得雄性不育系
【解析】 (1)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,在儲(chǔ)藏種子、薯塊時(shí),通過降低溫度來抑制相關(guān)酶的活性,降低氧氣濃度來抑制呼吸作用減少有機(jī)物的消耗,延長保質(zhì)期。(2)雜交育種的原理是基因重組,可以將物種內(nèi)的兩個(gè)或者兩個(gè)以上的優(yōu)良性狀綜合到一個(gè)新的品種內(nèi),可以產(chǎn)生雜種優(yōu)勢(shì),獲得某一性狀比親本更加優(yōu)秀的品種。(3)基因組成AAaa的四倍體馬鈴薯自交,其產(chǎn)生雌雄配子及其比例均是AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,則后代aaaa的比例為1/6×1/6=1/36。(4)如圖所示,基因型為DdYy中,dY基因連鎖,Dy基因連鎖,正常情況下,其自交后代的基因型是ddYY、DDyy和DdYy,不會(huì)產(chǎn)生DDYY的后代,要讓后代出現(xiàn)少量不含有害基因的植株DDYY,則說明DdYy植株在產(chǎn)生配子的過程中發(fā)生了互換,發(fā)生的時(shí)期是減數(shù)分裂Ⅰ前期,具體可通過繪制模型進(jìn)行解釋,如圖所示:
(5)由題圖可知,F(xiàn)基因正常表達(dá)為正常植株,F(xiàn)基因不表達(dá)為雄性不育,純合的親本的基因型是FF,欲獲得雄性不育系,則需要將F基因抑制,可采用基因編輯技術(shù)敲除F基因再自交確保獲得雄性不育系ff植株。
14.(2024·濰坊模擬)綠殼雞蛋因顏色特別、蛋黃比例大、蛋白黏稠、營養(yǎng)豐富,深受消費(fèi)者歡迎。決定綠殼的基因A位于常染色體上,對(duì)其他蛋殼顏色基因?yàn)橥耆@性。矮小基因dw純合較含DW基因的正常成年雞體重輕20~30%,節(jié)糧20%左右。某地母雞的品種為產(chǎn)非綠殼蛋的矮小雞,該品種產(chǎn)蛋率很低。現(xiàn)一養(yǎng)殖場(chǎng)欲利用雜種優(yōu)勢(shì)培育高產(chǎn)矮小且產(chǎn)綠殼蛋的雞種,科研人員首先用當(dāng)?shù)啬鸽u和純合的含綠殼基因的正常公雞培育了基因型為AAZdwZdw的公雞種,育種方案如下:
(1)請(qǐng)用相關(guān)最佳基因型在“__________________”處補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)方案。
(2)在育種過程中,需要挑出F2的________(填“公雞”或“母雞”)類型進(jìn)行必要的基因型檢測(cè),理由是______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
(3)在上述育種過程中,F(xiàn)1中發(fā)現(xiàn)了一只性染色體組成為ZZW的公雞,現(xiàn)預(yù)判斷該公雞產(chǎn)生的原因,最簡便的方法是讓其與____________________進(jìn)行雜交,然后統(tǒng)計(jì)子代的性狀情況。若______________________,則原因?yàn)橛H代母雞減數(shù)分裂時(shí)ZW染色體未分開;若____________________,則原因?yàn)橛H代公雞減數(shù)分裂時(shí)ZZ染色體未分開。
(4)雞的銀羽基因位于Z染色體上,對(duì)金羽為完全顯性,現(xiàn)已知新培育的AAZdwZdw與當(dāng)?shù)氐腶aZdwW均為銀羽、金羽兩種顏色。為幫助養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)一步降低高產(chǎn)矮小且產(chǎn)綠殼蛋雞種的培育成本,請(qǐng)利用新培育的AAZdwZdw與當(dāng)?shù)氐腶aZdwW,基于雞的羽毛顏色設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化雞種的選育過程。用簡要的文字說明:_________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)AaZdwZdw AaZdwW
(2)公雞 母雞可通過所產(chǎn)蛋殼的顏色和矮小性狀直接進(jìn)行挑選,而公雞不產(chǎn)蛋,基因型Aa與aa表型一樣,需要通過基因型檢測(cè)和矮小性狀進(jìn)行挑選
(3)多只正常母雞 子代出現(xiàn)矮小雞 子代全為正常雞
(4)從新培育的AAZdwZdw中選育金羽的,讓其與當(dāng)?shù)劂y羽的aaZdwW雜交,直接挑選出子代的金羽雞進(jìn)行養(yǎng)殖即可
【解析】 (1)某地母雞的品種為產(chǎn)非綠殼蛋的矮小雞,根據(jù)題中信息可知,基因型為aaZdwW,首先用產(chǎn)非綠殼蛋的矮小雞aaZdwW和純合的含綠殼基因的正常公雞AAZDWZDW雜交得F1,取F1中的AaZDWZdw與aaZdwW回交,F(xiàn)2雄性中有AaZDWZdw、AaZdwZdw、aaZDWZdw、aaZdwZdw,雌性有AaZdwW、AaZDWW、aaZdwW、aaZDWW,F(xiàn)3中要培育AAZdwZdw,所以應(yīng)選用F2中雄性AaZdwZdw和雌性AaZdwW的個(gè)體進(jìn)行雜交。(2)母雞可通過所產(chǎn)蛋殼的顏色和矮小性狀直接進(jìn)行挑選,而公雞不產(chǎn)蛋,基因型Aa與aa表型一樣,需要通過基因型檢測(cè)和矮小性狀進(jìn)行挑選,所以需要挑出F2的公雞類型進(jìn)行必要的基因型檢測(cè)。(3)根據(jù)以上分析可知,親本是aaZdwW和AAZDWZDW,在上述育種過程中,F(xiàn)1中發(fā)現(xiàn)了一只性染色體組成為ZZW的公雞,基因型可能是ZDWZDWW,ZDWZdwW,現(xiàn)預(yù)判斷該公雞產(chǎn)生原因,最簡便的方法是讓其與多只正常母雞ZDWW進(jìn)行雜交,然后統(tǒng)計(jì)子代的性狀情況。若子代出現(xiàn)矮小雞,說明這只公雞基因型是ZDWZdwW,則原因?yàn)橛H代母雞減數(shù)分裂時(shí)ZW染色體未分開;若子代全為正常雞,說明這只公雞基因型是ZDWZDWW,則原因?yàn)橛H代公雞減數(shù)分裂時(shí)ZZ染色體未分開。(4)從新培育的AAZdwZdw中選育金羽的,讓其與當(dāng)?shù)劂y羽的aaZdwW雜交,雞的銀羽基因位于Z染色體上,對(duì)金羽為完全顯性,所以親本銀羽aaZdwW,產(chǎn)生的含顯性銀羽基因的Z染色體的配子肯定傳給后代的雄性,含W的配子傳給后代雌性,而AAZdwZdw是金羽的,Z上只含隱性基因,所以后代中所有的雄性都是銀羽的,雌性都是金羽的,所以直接挑選出子代的金羽雞進(jìn)行養(yǎng)殖即可。
15.(2023·南昌模擬)海水稻產(chǎn)業(yè)化推廣和商業(yè)化運(yùn)營在袁隆平海水稻團(tuán)隊(duì)的推進(jìn)下正式啟動(dòng),預(yù)期10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)“億畝荒灘變良田”的“禾下乘涼夢(mèng)”。我國科學(xué)家采用抗鹽堿野生稻和高產(chǎn)不抗鹽堿水稻不斷雜交,不斷擇優(yōu)的方法,培育出了一批“海水稻”,這種水稻可以用含鹽的水直接灌溉并且產(chǎn)量大幅提高。
(1)“海水稻”培育過程的原理是____________,該方法的優(yōu)點(diǎn)是__________
________________________________________________________________________________________________________________________________(答兩點(diǎn)即可)。
(2)“海水稻”的培育過程使水稻種群發(fā)生進(jìn)化,原因是__________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)通過誘變育種獲得“海水稻”需要處理大量的水稻,其原因是____________________________________________,而抗鹽堿基因的產(chǎn)生卻增加了________多樣性。
(4)“海水稻”種植在我國沿海灘涂,改善了當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件,這種現(xiàn)象叫____________。
【答案】 (1)基因重組 可以將同一物種里兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)新品種中;操作簡單
(2)水稻種群的抗鹽堿基因頻率(在含鹽水澆灌的自然選擇中)發(fā)生了定向改變
(3)基因突變頻率低且具有不定向性 遺傳
(4)協(xié)同進(jìn)化
【解析】 (1)培育“海水稻”可以采用抗鹽堿性野生稻和高產(chǎn)不抗鹽堿水稻不斷雜交,不斷擇優(yōu)的方法,該育種方法是雜交育種,其利用的原理是基因重組;雜交育種的優(yōu)點(diǎn)有可以將同一物種里兩個(gè)或多個(gè)優(yōu)良性狀集中在一個(gè)新品種中、操作簡單。(2)在雜交育種過程中,由于不斷擇優(yōu)選擇,使水稻種群基因頻率發(fā)生了改變,導(dǎo)致水稻種群發(fā)生了進(jìn)化。(3)由于基因突變具有低頻性和不定向性,所以采用誘變育種方法時(shí),需要處理大量的水稻種子并進(jìn)行篩選。而抗鹽堿基因的產(chǎn)生卻增加了遺傳多樣性。(4)協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,“海水稻”種植在我國沿海灘涂,改善了當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件,而當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件的改善又可以促進(jìn)“海水稻”的進(jìn)化,這種現(xiàn)象叫協(xié)同進(jìn)化。
能力達(dá)標(biāo)測(cè)試
一、選擇題
1.(2024·安徽卷)下圖是甲與其他四種生物β-珠蛋白前 40個(gè)氨基酸的序列比對(duì)結(jié)果,字母代表氨基酸,“·”表示該位點(diǎn)上的氨基酸與甲的相同,相同位點(diǎn)氨基酸的差異是進(jìn)化過程中β-珠蛋白基因發(fā)生突變的結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.不同生物β-珠蛋白的基因序列差異可能比氨基酸序列差異更大
B.位點(diǎn)上未發(fā)生改變的氨基酸對(duì)維持β-珠蛋白功能穩(wěn)定可能更重要
C.分子生物學(xué)證據(jù)與化石等證據(jù)結(jié)合能更準(zhǔn)確判斷物種間進(jìn)化關(guān)系
D.五種生物相互比較,甲與乙的氨基酸序列差異最大,親緣關(guān)系最遠(yuǎn)
【答案】 D
【解析】 密碼子具有簡并性,可推測(cè)不同物種的生物β-珠蛋白的基因序列差異可能比氨基酸序列差異更大,A正確;不同生物的β-珠蛋白某些位點(diǎn)上的氨基酸相同,可推測(cè)這些位點(diǎn)上未發(fā)生改變的氨基酸對(duì)維持β-珠蛋白功能穩(wěn)定可能更重要,B正確;化石是研究生物進(jìn)化的最直接證據(jù),通過比對(duì)氨基酸序列等分子生物學(xué)證據(jù)與化石等證據(jù)結(jié)合能更準(zhǔn)確判斷物種間進(jìn)化關(guān)系,C正確;相同位點(diǎn)氨基酸的差異數(shù)可反映生物的親緣關(guān)系,五種生物相互比較,甲與乙的氨基酸序列差異數(shù)為11個(gè),而乙和丙的氨基酸序列差異數(shù)為13個(gè),故甲與乙的親緣關(guān)系并非最遠(yuǎn),D錯(cuò)誤。故選D。
2.(2024·北京卷)有性雜交可培育出綜合性狀優(yōu)于雙親的后代,是植物育種的重要手段。六倍體小麥和四倍體小麥有性雜交獲得F1。F1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體的顯微照片如圖。
據(jù)圖判斷,錯(cuò)誤的是(  )
A.F1體細(xì)胞中有21條染色體
B.F1含有不成對(duì)的染色體
C.F1植株的育性低于親本
D.兩個(gè)親本有親緣關(guān)系
【答案】 A
【解析】 圖為F1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體的顯微照片,由圖中含有四分體可知,該細(xì)胞正處于減數(shù)第一次分裂,此時(shí)染色體數(shù)目應(yīng)與F1體細(xì)胞中染色體數(shù)目相同,故F1體細(xì)胞中染色體數(shù)目是35條,A錯(cuò)誤;由于六倍體小麥減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有3個(gè)染色體組,四倍體小麥減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有2個(gè)染色體組,因此受精作用后形成的F1體細(xì)胞中有5個(gè)染色體組,F(xiàn)1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),會(huì)出現(xiàn)來自六倍體小麥的染色體無法正常聯(lián)會(huì)配對(duì)形成四分體的情況,從而出現(xiàn)部分染色體以單個(gè)染色體的形式存在的情況,B正確;F1體細(xì)胞中存在異源染色體,所以同源染色體聯(lián)會(huì)配對(duì)時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂無法形成正常配子,故F1的育性低于親本,C正確;由題干信息可知,六倍體小麥和四倍體小麥能夠進(jìn)行有性雜交獲得F1,說明二者有親緣關(guān)系,D正確。故選A。
3.(2024·長沙模擬)正常的T4噬菌體侵染大腸桿菌后能使大腸桿菌裂解,當(dāng)T4噬菌體的任何一個(gè)位點(diǎn)的DNA片段發(fā)生突變,單獨(dú)侵染大腸桿菌時(shí)均喪失產(chǎn)生子代的能力,不能使大腸桿菌裂解。為了研究基因與DNA的關(guān)系,研究者做了如圖所示的實(shí)驗(yàn):利用DNA片段中僅一個(gè)位點(diǎn)突變的兩種T4噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌。據(jù)此分析,下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.若甲、乙噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌使之裂解,說明二者突變基因可能不同
B.若甲、丙噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解,說明二者突變基因一定不同
C.若甲、乙噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌能使之裂解,原因可能是突變的兩個(gè)基因之間發(fā)生了片段交換
D.綜合上述所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)基因是有一定長度的,而不是一個(gè)不能再分割的顆粒
【答案】 B
【解析】 由題意可知,當(dāng)T4噬菌體的任何一個(gè)位點(diǎn)的DNA片段發(fā)生突變,單獨(dú)侵染大腸桿菌時(shí)均不能使大腸桿菌裂解,若甲、乙噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌使之裂解,說明這兩種突變型噬菌體體內(nèi)分別含有對(duì)方所缺少的正常基因,通過片段交換產(chǎn)生了正常噬菌體,這說明二者突變基因可能不同,A、C正確;若甲、丙噬菌體同時(shí)侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解,表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補(bǔ)缺陷,故兩者的突變基因可能相同;少數(shù)能使之裂解原因是兩個(gè)突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換,使得其中一個(gè)噬菌體的DNA擁有了全部的正常基因,從而能裂解大腸桿菌,B錯(cuò)誤,D正確。
4.(2024·臨沂模擬)栽培稻由野生稻馴化而來,但馴化過程使其失去多年生能力。我國科研人員將野生稻與栽培稻雜交,培育出多年生栽培稻PR24,又通過PR24,將多年生相關(guān)基因引入栽培稻“楚粳28”,培育出多年生栽培稻新品系(如圖),降低了勞動(dòng)力投入,提高了生產(chǎn)效益。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.可利用現(xiàn)代生物技術(shù)在DNA水平上篩選含有多年生基因的植株
B.應(yīng)將篩選出的植株與PR24回交,以逐步清除“楚粳28”的基因
C.連續(xù)多代自交是為了獲得多年生性狀穩(wěn)定遺傳的品系
D.保護(hù)野生稻等生物資源是維護(hù)國家生物安全的重要措施
【答案】 B
【解析】 利用PCR等現(xiàn)代生物技術(shù),可在DNA水平上篩選含有多年生基因的植株,A正確;實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^PR24,將多年生相關(guān)基因引入栽培稻“楚粳28”,故應(yīng)將篩選出的植株與“楚粳28”回交,以逐步清除PR24的無關(guān)基因,B錯(cuò)誤;連續(xù)多代自交是為了淘汰雜合子,獲得純合子,即獲得多年生性狀穩(wěn)定遺傳的品系,C正確;野生稻資源是重要的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源和遺傳多樣性資源,對(duì)于維持生物多樣性和水稻育種研究具有重要的作用,是我國重要的戰(zhàn)略資源,關(guān)系著國家的糧食安全,是維護(hù)國家生物安全的重要措施,D正確。
5.(2024·青島模擬)如圖表示NAT10蛋白介導(dǎo)的mRNA乙酰化修飾參與癌癥進(jìn)展的機(jī)制,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.過程②中的mRNA乙酰化修飾,可以提高mRNA的穩(wěn)定性
B.過程③發(fā)生在游離的核糖體上,不需要相關(guān)酶和ATP的參與
C.發(fā)生轉(zhuǎn)移的胃癌患者體內(nèi),NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均較高
D.靶向干預(yù)NAT10蛋白介導(dǎo)的mRNA乙酰化修飾,可抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散
【答案】 B
【解析】 分析題圖可知,圖中過程②中 COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA被乙酰化修飾,修飾的mRNA不易被降解,可以提高mRNA的穩(wěn)定性,A正確;由圖可知,在NAT10蛋白介導(dǎo)下被乙酰化修飾的 COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可以指導(dǎo)COL5A1蛋白的合成,而未被修飾的 COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA會(huì)被降解,而且COL5A1蛋白促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,因此發(fā)生轉(zhuǎn)移的胃癌患者體內(nèi),NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均較高,C正確;靶向干預(yù)NAT10蛋白介導(dǎo)的mRNA乙酰化修飾,將會(huì)減少COL5A1蛋白的合成,同時(shí)利于 COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的降解,可抑制癌細(xì)胞擴(kuò)散,D正確。
6.(2024·常德模擬)圖1為某種老鼠原種群被一條河流分割成甲、乙兩個(gè)種群后的進(jìn)化過程示意圖。圖2為種群乙在被河流分割后某時(shí)間段內(nèi)A基因頻率的變化情況,其中P年時(shí)種群乙AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、40%、30%,由于生存環(huán)境的變化,使得aa個(gè)體每年減少10%,AA和Aa個(gè)體每年分別增加10%。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.圖2中P點(diǎn)后的下一年中,種群乙中A的基因頻率為52.9%
B.圖1中a表示地理隔離,b表示自然選擇,c表示生殖隔離
C.過程b會(huì)定向改變兩種群的基因頻率,最終使兩種群的基因庫有較大差異
D.圖2中RT段A的基因頻率保持穩(wěn)定,在T之后種群乙不再發(fā)生進(jìn)化
【答案】 D
【解析】 根據(jù)題干“P年時(shí)種群乙AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、40%、30%,由于生存環(huán)境的變化,使得aa個(gè)體每年減少10%,AA和Aa個(gè)體每年分別增加10%”,假設(shè)P年時(shí)AA個(gè)體為30個(gè),Aa個(gè)體為40個(gè),aa個(gè)體為30個(gè),則P點(diǎn)后的下一年中,AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為33、44、27,則A的基因頻率=×100%≈52.9%,A正確;由圖1可知,過程a表示由于河流分割產(chǎn)生的地理隔離,經(jīng)過長期的過程b產(chǎn)生品系1、2,則過程b表示自然選擇,c表示物種1和物種2產(chǎn)生的生殖隔離,B正確;由于b為自然選擇,其實(shí)質(zhì)就是定向改變種群的基因頻率,最終使兩種群的基因庫有較大差異,C正確;由圖2可知,RT段A的基因頻率保持穩(wěn)定,在T之后,若出現(xiàn)生存環(huán)境的改變,種群乙仍可能會(huì)發(fā)生進(jìn)化,D錯(cuò)誤。
7.(2024·蘇州模擬)酪氨酸酶基因(A)有三種隱性突變基因(a1、a2、a3),均能使該基因失效導(dǎo)致白化病。下圖為3種突變基因在A基因編碼鏈(與轉(zhuǎn)錄模板鏈互補(bǔ))對(duì)應(yīng)的突變位點(diǎn)及堿基變化,下列敘述不正確的是(  )
A.酪氨酸酶基因突變具有不定向性,三種突變基因之間互為等位基因
B.a(chǎn)1基因與A基因的表達(dá)產(chǎn)物相比,多一個(gè)甘氨酸而其他氨基酸不變
C.a(chǎn)2和a3基因都只替換一個(gè)堿基對(duì),表達(dá)的產(chǎn)物只有一個(gè)氨基酸差異
D.對(duì)白化病患者父母(表型正常)進(jìn)行基因檢測(cè),可含其中三種基因
【答案】 C
【解析】 圖中A基因突變?yōu)閍1、a2和a3三種基因,這三種基因是控制同一性狀不同表現(xiàn)形式的基因,屬于等位基因,也可以說明基因突變具有不定向性,A正確;a1是在A基因編碼鏈的GAG的GA之間插入了GGG,編碼鏈變?yōu)镚GGGAG,相比以前多了三個(gè)堿基GGG,所以其模板鏈多了CCC,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA多了GGG,因此多了一個(gè)甘氨酸,而其他氨基酸不變,B正確;a2是CGA變?yōu)門GA,DNA分子的模板鏈?zhǔn)茿CT,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上的密碼子為UGA,是終止密碼子,所以如果發(fā)生a2突變,則編碼的蛋白質(zhì)少了多個(gè)氨基酸,C錯(cuò)誤;白化病患者父母表型正常,攜帶患病基因,可能發(fā)生在a1、a2或a3,因此進(jìn)行基因檢測(cè),可含其中三種基因,D正確。
8.(2024·菏澤模擬)雄性不育一般是指雄配子喪失生理機(jī)能的現(xiàn)象。某小麥為二倍體雌雄同株植物,雄性不育基因(ms)對(duì)雄性可育基因(Ms)為隱性,該對(duì)等位基因位于6號(hào)染色體上。若某品系植株與雄性不育植株雜交,子代均表現(xiàn)為雄性不育,則此品系為保持系。研究人員獲得了一種易位雙雜合品系,其染色體和相關(guān)基因如圖1所示。下列分析錯(cuò)誤的是(  )
注:6、9分別表示6號(hào)和9號(hào)染色體,69表示9號(hào)染色體的片段易位到6號(hào)染色體上,96表示6號(hào)染色體的片段易位到9號(hào)染色體上。
A.圖1個(gè)體經(jīng)過減數(shù)分裂會(huì)產(chǎn)生含有異常染色體的雌配子有3種
B.圖1個(gè)體作為母本與染色體正常的雜合小麥雜交,子代中出現(xiàn)圖2所示個(gè)體的比例為1/8
C.若圖2個(gè)體能作為保持系,則含有69染色體的雄配子不能完成受精作用
D.若圖2個(gè)體能作為保持系,自交子代中會(huì)有1/4仍為保持系
【答案】 D
【解析】 根據(jù)圖1中染色體的情況可知,在減數(shù)分裂Ⅰ后期會(huì)發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合的現(xiàn)象,因此該個(gè)體經(jīng)過減數(shù)分裂會(huì)產(chǎn)生含有異常染色體的雌配子,共有3種類型,A正確;圖1個(gè)體作為母本會(huì)產(chǎn)生4種配子,基因型為ms69、ms696、Ms699、Ms6996、與染色體正常的雜合小麥(Msms6699,該個(gè)體產(chǎn)生兩種比例相等的配子)雜交,子代中出現(xiàn)圖2所示個(gè)體的比例為1/4×1/2=1/8,B正確;若圖2個(gè)體能作為保持系,則含有69染色體的雄配子不能完成受精作用,因?yàn)樵撆渥訁⑴c受精的話,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生的后代表現(xiàn)為雄性可育,與題意不符,C正確;若圖2個(gè)體能作為保持系,其產(chǎn)生的雌配子(ms69、Ms699)正常,而雄配子(Ms699)不能正常授粉,則其自交子代中會(huì)有1/2仍為保持系,D錯(cuò)誤。
9.(2024·永州模擬)某種蒼蠅體內(nèi)的酶(PM)能夠分解殺蟲劑T。為探究使用殺蟲劑T后PM活性與該蒼蠅死亡率之間的關(guān)系,科學(xué)家進(jìn)行了幾組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。下列判斷正確的是(  )
注:抗性蒼蠅是指對(duì)某種殺蟲劑具有抗性。
A.蒼蠅的抗性與PM的高活性等因素?zé)o關(guān)
B.在殺蟲劑的誘導(dǎo)下,無抗性蒼蠅發(fā)生了可遺傳變異
C.長期在有殺蟲劑的環(huán)境中,該蒼蠅種群會(huì)逐漸形成適應(yīng)
D.PM抑制劑能延緩抗性蒼蠅的死亡時(shí)間
【答案】 C
【解析】 由題干信息“某種蒼蠅體內(nèi)的酶(PM)能夠分解殺蟲劑T”可知,蒼蠅抗性的產(chǎn)生與PM的高活性等因素有關(guān),A錯(cuò)誤;殺蟲劑T起選擇作用,沒有誘導(dǎo)作用,B錯(cuò)誤;長期在有殺蟲劑的環(huán)境中,殺蟲劑殺死不具有抗性的蒼蠅,而留下的是具有抗殺蟲劑能力的蒼蠅,該蒼蠅種群會(huì)逐漸形成適應(yīng),C正確;PM抑制劑能抑制PM的活性,使抗性蒼蠅不能適應(yīng)具有該種殺蟲劑的環(huán)境而死亡,D錯(cuò)誤。
10.(2024·通化模擬)甲地只有白車軸草(T)單獨(dú)分布,乙地T與黑麥草(L)共存且L占據(jù)優(yōu)勢(shì)。為研究兩物種是否會(huì)因種間競(jìng)爭(zhēng)而發(fā)生資源利用的分化,科學(xué)家劃分了六塊樣地,去除了某些物種并開展了3個(gè)移栽T實(shí)驗(yàn)和3個(gè)重栽T實(shí)驗(yàn),具體處理如圖1,移栽和重栽均遵循等量原則。一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)了不同處理下每塊樣地中T的總干重如圖2。以下結(jié)論不正確的是(  )
注:圖1中“-”代表去除,箭頭代表移栽或重栽白車軸草的情況,箭頭基部表示白車軸草的來源地,箭頭表示白車軸草所種植的地方
A.處理3、4、5為重栽實(shí)驗(yàn),目的是作為對(duì)照來排除無關(guān)變量栽種操作對(duì)植物干重的影響
B.由處理1、2可知,和重栽于乙地的白車軸草組相比,甲地的白車軸草移栽到乙地后生存能力更弱
C.是否去除黑麥草對(duì)乙地的白車軸草干重影響較小,但去除L后能促進(jìn)來自甲地的白車軸草的生長
D.種間競(jìng)爭(zhēng)使乙地白車軸草可利用的資源少于甲地,該過程伴隨著種群基因頻率的改變
【答案】 B
【解析】 分析題意可知,箭頭代表移栽或重栽白車軸草的情況,箭頭基部表示白車軸草的來源地,箭頭表示白車軸草所種植的地方,圖中3、4、5的箭頭基部和箭頭方向一致,目的是作為對(duì)照來排除無關(guān)變量栽種操作對(duì)植物干重的影響,A正確;處理1是去除乙地的白車軸草然后將甲地的白車軸草移栽到乙地,而2處理是將乙地的兩種植物去除后再移栽甲地的白車軸草,兩組對(duì)照不能說明重栽于乙地和移栽到乙地的車軸草對(duì)比生存能力更弱,B錯(cuò)誤;據(jù)圖分析,4和5組的自變量是是否去除黑麥草,兩組均重新栽植乙地的白車軸草,結(jié)果兩者的干重差別不大,而1組和2組的自變量是是否去除黑麥草,兩組均重新移栽甲地的白車軸草,結(jié)果2組的干重明顯大于1組,說明是否去除黑麥草對(duì)乙地的白車軸草干重影響較小,但去除L后能促進(jìn)來自甲地的白車軸草的生長,C正確;分析乙地可知,兩物種地點(diǎn)黑麥草占據(jù)優(yōu)勢(shì),種間競(jìng)爭(zhēng)使乙地白車軸草可利用的資源少于甲地,該過程伴隨著種群基因頻率的改變,最終導(dǎo)致生物進(jìn)化,D正確。
10.(多選)(2024·通化模擬)甲地只有白車軸草(T)單獨(dú)分布,乙地T與黑麥草(L)共存且L占據(jù)優(yōu)勢(shì)。為研究兩物種是否會(huì)因種間競(jìng)爭(zhēng)而發(fā)生資源利用的分化,科學(xué)家劃分了六塊樣地,去除了某些物種并開展了3個(gè)移栽T實(shí)驗(yàn)和3個(gè)重栽T實(shí)驗(yàn),具體處理如圖1,移栽和重栽均遵循等量原則。一段時(shí)間后統(tǒng)計(jì)了不同處理下每塊樣地中T的總干重如圖2。以下結(jié)論正確的是(  )
注:圖1中“-”代表去除,箭頭代表移栽或重栽白車軸草的情況,箭頭基部表示白車軸草的來源地,箭頭表示白車軸草所種植的地方
A.處理3、4、5為重栽實(shí)驗(yàn),目的是作為對(duì)照來排除無關(guān)變量栽種操作對(duì)植物干重的影響
B.由處理1、2可知,和重栽于乙地的白車軸草組相比,甲地的白車軸草移栽到乙地后生存能力更弱
C.是否去除黑麥草對(duì)乙地的白車軸草干重影響較小,但去除L后能促進(jìn)來自甲地的白車軸草的生長
D.種間競(jìng)爭(zhēng)使乙地白車軸草可利用的資源少于甲地,該過程伴隨著種群基因頻率的改變
【答案】 ACD
【解析】 分析題意可知,箭頭代表移栽或重栽白車軸草的情況,箭頭基部表示白車軸草的來源地,箭頭表示白車軸草所種植的地方,圖中3、4、5的箭頭基部和箭頭方向一致,目的是作為對(duì)照來排除無關(guān)變量栽種操作對(duì)植物干重的影響,A正確;處理1是去除乙地的白車軸草然后將甲地的白車軸草移栽到乙地,而2處理是將乙地的兩種植物去除后再移栽甲地的白車軸草,兩組對(duì)照不能說明重栽于乙地和移栽到乙地的車軸草對(duì)比生存能力更弱,B錯(cuò)誤;據(jù)圖分析,4和5組的自變量是是否去除黑麥草,兩組均重新栽植乙地的白車軸草,結(jié)果兩者的干重差別不大,而1組和2組的自變量是是否去除黑麥草,兩組均重新移栽甲地的白車軸草,結(jié)果2組的干重明顯大于1組,說明是否去除黑麥草對(duì)乙地的白車軸草干重影響較小,但去除L后能促進(jìn)來自甲地的白車軸草的生長,C正確;分析乙地可知,兩物種地點(diǎn)黑麥草占據(jù)優(yōu)勢(shì),種間競(jìng)爭(zhēng)使乙地白車軸草可利用的資源少于甲地,該過程伴隨著種群基因頻率的改變,最終導(dǎo)致生物進(jìn)化,D正確。
11.(2024·邯鄲模擬)Discula屬的蝸牛發(fā)源于加利那群島中的一個(gè)島,它的祖先最早是由漂浮的原木和鳥帶到這個(gè)島上的,這個(gè)屬現(xiàn)在分成兩個(gè)亞屬,如圖所示。物種C和D已被島上山脈分隔成兩種定居種。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.物種A和物種B之間存在生殖隔離,物種C和物種D之間存在地理隔離
B.物種C和物種D可能通過交配并產(chǎn)生后代,但其后代不能再生產(chǎn)下一代
C.環(huán)境資源越匱乏,物種A和B之間爭(zhēng)奪生存空間和食物的斗爭(zhēng)一定都會(huì)越激烈
D.物種A、B、C、D的形成經(jīng)歷了突變和基因重組、自然選擇和隔離三個(gè)基本過程
【答案】 C
【解析】 不同物種之間存在生殖隔離,故物種A和物種B之間存在生殖隔離,且由題干信息“物種C和D已被島上山脈分隔成兩種定居種”可知,物種C和物種D之間存在地理隔離和生殖隔離,A正確;物種C和物種D分屬于兩個(gè)物種,存在生殖隔離,即可能通過交配并產(chǎn)生后代,但其后代不能再生產(chǎn)下一代,B正確;環(huán)境資源匱乏,物種A和B的數(shù)量都將減少,對(duì)每個(gè)個(gè)體而言,生存空間變大,個(gè)體之間爭(zhēng)奪資源不會(huì)變得激烈,C錯(cuò)誤;新物種的形成要經(jīng)歷突變和基因重組、自然選擇和隔離三個(gè)基本過程,D正確。
11.(多選)(2024·山東卷)果蠅的直翅、彎翅受Ⅳ號(hào)常染色體上的等位基因A、a控制。現(xiàn)有甲、乙2只都只含7條染色體的直翅雄果蠅,產(chǎn)生原因都是Ⅳ號(hào)常染色體中的1條移接到某條非同源染色體末端,且移接的Ⅳ號(hào)常染色體著絲粒丟失。為探究Ⅳ號(hào)常染色體移接情況,進(jìn)行了如表所示的雜交實(shí)驗(yàn)。已知甲、乙在減數(shù)分裂時(shí),未移接的Ⅳ號(hào)常染色體隨機(jī)移向一極;配子和個(gè)體的存活力都正常。不考慮其他突變和染色體互換,下列推斷正確的是(  )
實(shí)驗(yàn)①:甲×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=7∶1,且雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1
實(shí)驗(yàn)②:乙×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=3∶1,且直翅和彎翅群體中的雌雄比都是1∶1
A.①中親本雌果蠅的基因型一定為Aa
B.②中親本雌果蠅的基因型一定為aa
C.甲中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端
D.乙中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端
【答案】 AC
【解析】 依題意,甲×正常雌果蠅→F1中直翅∶彎翅=7∶1,且雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,可知直翅為顯性,且翅形的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),A基因移接至X染色體上。甲果蠅表型為直翅,且A基因移接至X染色體上,其基因型可表示為O_XAY(O表示該染色體缺少相應(yīng)基因,_表示染色體上未知的基因),正常雌果蠅的基因型可表示為_ _XX。則甲與正常雌果蠅雜交可表示為O_XAY×_ _XX。兩對(duì)染色體獨(dú)立遺傳,若單獨(dú)考慮性染色體的遺傳,甲與正常雌果蠅雜交可表示XAY×XX,所得子代為1XAX∶1XY;若單獨(dú)考慮常染色體,甲與正常雌果蠅雜交可表示為O_×_ _,所得子代為1O_∶1O_∶1_ _∶1_ _。又知雄果蠅群體中的直翅∶彎翅=3∶1,結(jié)合性染色體遺傳的雄性子代基因型XY可推斷,單獨(dú)考慮的常染色體雜交O_×_ _所得的子代1O_∶1O_中,一定至少有一個(gè)是OA,即雌果蠅中一定含A基因。而其余的1O_∶1_ _∶1_ _,一定有一個(gè)基因型為Oa或aa,兩種情況中都一定有a來自雌性果蠅,所以與甲雜交的親本雌果蠅的基因型一定為Aa。綜合以上分析,①中親本雌果蠅的基因型一定為Aa,甲中含基因A的1條染色體一定移接到X染色體末端,A、C正確;假設(shè)乙的基因型為Aa,其中一個(gè)A基因位于的染色體片段移接到另一條非同源染色體上,且該染色體也是常染色體,則其基因型可表示為AOaO,再設(shè)與乙雜交的雌性果蠅的基因型為AaOO。乙×正常雌果蠅雜交時(shí),乙所產(chǎn)生的配子種類及比例為:1Aa∶1AO∶1aO∶1OO,正常雌果蠅產(chǎn)生的配子種類及比例為:1AO∶1aO。則所得子代基因型及比例可表示為:1AAaO∶1AAOO∶AaOO∶1AOOO∶1AaaO∶1AaOO∶1aaOO∶1aOOO,由上可推斷子代的表型及比例為直翅∶彎翅=3∶1。與翅型相關(guān)兩對(duì)染色體都為常染色體,直翅和彎翅群體中的雌雄比都是1∶1。假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符,假設(shè)成立。故②中親本雌果蠅的基因型可以是Aa,乙中含基因A的1條染色體可以移接到常染色體末端,B、D錯(cuò)誤。故選AC。
12.(2024·珠海模擬)龍門山洞穴溝蝦是一種新物種,它與我們常見的蝦外形差異很大,沒有扇形的尾巴和長長的觸角,身體里沒有色素,幾乎透明,甚至連眼睛也沒有,看起來宛如科幻電影里的外星生物。下列相關(guān)說法正確的是(  )
A.龍門山洞穴溝蝦的眼睛退化是自然選擇直接作用于基因?qū)е碌?br/>B.龍門山洞穴溝蝦與常見蝦交配能產(chǎn)生可育后代
C.一個(gè)龍門山洞穴溝蝦中所含有的全部基因就是該物種種群的基因庫
D.龍門山洞穴溝蝦與其生活的無機(jī)環(huán)境之間會(huì)在相互影響中協(xié)同進(jìn)化
【答案】 D
【解析】 自然選擇直接作用的是生物個(gè)體(表型),而不是基因;龍門山洞穴溝蝦是一種新物種,說明其與常見蝦之間存在生殖隔離,故它們不能交配或交配不能產(chǎn)生可育后代;一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因?yàn)樵摲N群的基因庫;不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,就是協(xié)同進(jìn)化。
12.(多選)(2024·鹽城模擬)如圖1為太平洋某部分島嶼上幾種鳥類的分布及遷徙情況,其中S鳥有黑羽(AA)、雜羽(Aa)、灰羽(aa)三種表型。圖2顯示S鳥不同種群的等位基因頻率與代數(shù)的關(guān)系,其中n代表種群的個(gè)體數(shù)。下列有關(guān)敘述正確的是(  )
A.基因突變、染色體變異、環(huán)境可引起種群基因頻率的變化
B.隨著繁殖代數(shù)的增加,群體越大,種群純合子越傾向于增加
C.相對(duì)于X島,Y島上的鳥物種多樣性和遺傳多樣性可能會(huì)減小
D.新物種大都是經(jīng)過長期的地理隔離,最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的
【答案】 ACD
【解析】 基因突變、染色體變異屬于可遺傳變異,環(huán)境可以選擇生物的性狀,所以都能夠引起種群基因頻率的變化,A正確;從圖2看出,當(dāng)繁殖到25代以后,當(dāng)n=25和50時(shí),其中某個(gè)等位基因減少到0或者增加到1,說明全是純合子,而當(dāng)n=200和n=350時(shí),繁殖到25代以后,其中還存在著A和a基因,說明隨著繁殖代數(shù)的增加,群體越小,種群純合子越傾向于增加,B錯(cuò)誤;Y島種群數(shù)量較小,其中鳥物種多樣性和遺傳多樣性可能會(huì)減小,C正確;新物種大都是經(jīng)過長期的地理隔離,最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的,少部分可以不經(jīng)過地理隔離,直接形成新物種,例如多倍體,D正確。
二、非選擇題
13.(2024·鞍山質(zhì)檢)水稻種植時(shí)需要先育苗再插秧。光溫敏雄性不育系水稻被廣泛用于雜交育種,相關(guān)培育過程如圖1所示。回答下列問題。
(1)現(xiàn)有光溫敏雄性不育植株M、N,M的雄性不育起始溫度低于N,在制備雜交種子時(shí),考慮到溫度的日間波動(dòng),最好選用植株________(填字母編號(hào))來制種,得到大量光溫敏雄性不育植株的方法是______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________。
(2)圖1中,雜合子F1表現(xiàn)出優(yōu)于雙親的現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢(shì),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一般不繼續(xù)將F1自交留種,原因是____________________________________________
____________________。高溫長日照條件下,水稻光溫敏雄性不育系有超5%的自交結(jié)實(shí)率。水稻葉鞘是其葉基部擴(kuò)大包圍著莖的部分,紫葉鞘對(duì)綠葉鞘完全顯性,由一對(duì)等位基因控制,為保證插秧秧苗均能表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì),請(qǐng)從純合紫葉鞘光溫敏雄性不育株、純合綠葉鞘光溫敏雄性不育株、純合紫葉鞘光溫敏雄性可育株、純合綠葉鞘光溫敏雄性可育株中選擇合適材料進(jìn)行育種、并選苗插秧。方案為___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科學(xué)家對(duì)高溫導(dǎo)致水稻雄性不育的機(jī)制進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)M中Os基因發(fā)生了突變,Os蛋白是一種激活E基因轉(zhuǎn)錄的因子,E基因的表達(dá)產(chǎn)物促進(jìn)花粉發(fā)育。研究者檢測(cè)了M與野生型水稻P中Os蛋白的表達(dá)量及E基因的轉(zhuǎn)錄量,結(jié)果如圖2所示,據(jù)此推測(cè)Os基因突變導(dǎo)致雄性不育的原因是_________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)為了進(jìn)一步探究Os基因突變?cè)斐晒鉁孛粜坌圆挥臋C(jī)理,研究者分別檢測(cè)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)中Os蛋白量,結(jié)果如圖3、圖4所示。
①據(jù)圖3可知,低溫條件下光溫敏雄性不育植株與野生型植株相比_________
________________________________________________________________________________________________________________________________。
②綜合上述信息和圖4,推測(cè)高溫條件下M植株雄性不育的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)M 在低溫且短日照條件下,光溫敏雄性不育水稻自交
(2)F1留種自交的后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離,雜種優(yōu)勢(shì)效應(yīng)減弱 選用純合綠葉鞘光溫敏雄性不育水稻作母本,與純合紫葉鞘雄性可育水稻在高溫長日照條件下雜交,收獲雄性不育水稻種子后育苗,插秧時(shí)去除綠葉鞘秧苗
(3)M植株Os蛋白的表達(dá)量增加,但E基因的轉(zhuǎn)錄量下降,花粉不能正常發(fā)育
(4)①M(fèi)植株Os蛋白在細(xì)胞核中的分布大于細(xì)胞質(zhì)中的分布,P植株細(xì)胞質(zhì)中無Os蛋白 ②高溫導(dǎo)致Os蛋白進(jìn)入細(xì)胞核的量下降,基因E轉(zhuǎn)錄量降低,花粉不能正常發(fā)育
【解析】 (1)雄性不育的起始溫度越低,在日間溫度波動(dòng)的情況下雄性可育概率越低,所以選擇M。由圖可知,在低溫且短日照條件下,雄性可育,而在高溫且長日照條件下,雄性不育,所以欲得到大量光溫敏雄性不育植株,可在低溫且短日照條件下,光溫敏雄性不育水稻自交,留種即可。(2)雜合子不繼續(xù)留種的原因有兩個(gè),一是子代出現(xiàn)性狀分離,相當(dāng)一部分會(huì)表現(xiàn)為隱性,純合顯性也不具備雜種優(yōu)勢(shì),二是即使是雜合子雜種優(yōu)勢(shì)的力度也會(huì)減弱。紫葉鞘對(duì)綠葉鞘完全顯性,可選用純合綠葉鞘光溫敏雄性不育水稻作母本,與純合紫葉鞘雄性可育水稻在高溫長日照條件下雜交,收獲雄性不育水稻種子后育苗,插秧時(shí)去除綠葉鞘秧苗(由于水稻光溫敏雄性不育系有超5%的自交結(jié)實(shí)率,導(dǎo)致純合綠葉鞘光溫敏雄性不育水稻自交所產(chǎn)生),即可保證插秧秧苗(全為雜合子)均能表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)。(3)由圖2可知,M較P而言O(shè)s表達(dá)量相對(duì)增加,但在高溫條件下,E轉(zhuǎn)錄量明顯下降,而E基因的表達(dá)產(chǎn)物促進(jìn)花粉發(fā)育,所以導(dǎo)致M花粉不育。(4)由圖3可知,在低溫條件下,P植株在細(xì)胞核含有Os,而在細(xì)胞質(zhì)中不含Os;M在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均含有Os,在細(xì)胞核中含量稍多于細(xì)胞質(zhì)中。由圖3、4可知,高溫條件下,Os蛋白進(jìn)入細(xì)胞核受到抑制,從而使E的轉(zhuǎn)錄相對(duì)減弱,導(dǎo)致花粉不能正常發(fā)育。
14.(2024·汕頭模擬)鴿子是ZW型性別決定生物,其黃眼和沙眼受基因A、a控制,羽毛的顏色受基因B、b控制,兩對(duì)基因都不位于Z、W的同源區(qū)域。圖1是兩組雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)回答下列問題:
(1)控制羽毛顏色的基因B、b位于________染色體上。灰白色羽鴿的性別是________。
(2)實(shí)驗(yàn)一中兩個(gè)親本的基因型分別為________、________。
(3)若實(shí)驗(yàn)一F1中的黃眼銀灰色羽雌性與實(shí)驗(yàn)二F1中黃眼瓦灰色羽雄性個(gè)體雜交,后代中沙眼灰白色羽占比為________。實(shí)驗(yàn)二中F1個(gè)體間隨機(jī)交配,后代中表型有________種,其中黃眼灰白色羽雄性個(gè)體占比為________。
(4)研究人員在實(shí)驗(yàn)一F1中發(fā)現(xiàn)了一只沙眼雄鴿,其相關(guān)染色體及基因位置如圖2所示,這種變異類型屬于________________,該變異可能發(fā)生在其親本細(xì)胞的____________________(填“有絲分裂”“減數(shù)分裂”或“有絲分裂或減數(shù)分裂”)過程中。若含異常染色體的配子的存活率為50%,該鴿與實(shí)驗(yàn)二F1雌鴿交配產(chǎn)生黃眼灰白色羽鴿的概率是________。
【答案】 (1)Z 雄性
(2)AAZBZb aaZBW
(3)0 8 3/16
(4)染色體結(jié)構(gòu)變異 有絲分裂或減數(shù)分裂 1/8
【解析】 (1)結(jié)合題意分析可知,控制羽毛顏色的基因B、b位于Z染色體上。灰白色羽鴿的基因型為ZBZB,性別是雄性。(2)根據(jù)子代中的雌性羽毛顏色有兩種表型可知,親本的雄性為雜合子,再根據(jù)性狀表現(xiàn)可確定實(shí)驗(yàn)一中兩個(gè)親本的基因型分別為AAZBZb(黃眼瓦灰色羽)、aaZBW(沙眼瓦灰色羽)。(3)實(shí)驗(yàn)一F1中的黃眼銀灰色羽雌性的基因型為AaZbW,與實(shí)驗(yàn)二F1中黃眼瓦灰色羽雄性個(gè)體(AaZBZb)雜交,由于灰白色表現(xiàn)為顯性純合子,顯然后代中沙眼灰白色羽出現(xiàn)的比例為0,實(shí)驗(yàn)二中F1個(gè)體間隨機(jī)交配,后代中表型有2×4=8(種),其中黃眼灰白色羽雄性個(gè)體占比為3/4×1/4=3/16。(4)圖2中的變異類型是由于A基因所在的染色體缺失一段并且A基因隨之缺失引起的,該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,且可能發(fā)生在其親本細(xì)胞的有絲分裂或減數(shù)分裂過程中。若含異常染色體的配子的存活率為50%,由于異常染色體和B、b結(jié)合的機(jī)會(huì)是均等的,因此該個(gè)體產(chǎn)生的4種配子(設(shè)缺失染色體的基因型為O)OZB∶OZb∶aZB∶aZb=1∶1∶2∶2,因此,該鴿與實(shí)驗(yàn)二F1雌鴿(AaZBW)交配產(chǎn)生黃眼灰白色羽鴿的概率是(1/6+1/3)×1/4=1/8。
15.(2024·大連質(zhì)檢)大豆是兩性花、一年生植物(2n=40)。科研人員用放射性60Co處理大豆種子后,篩選出一株單基因突變引起的抗花葉病(簡稱抗病)植株X,其花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株中,抗病植株占50%。已知控制大豆子葉顏色的基因在1號(hào)染色體上(BB呈深綠色,Bb呈淺綠色,bb呈黃色且在幼苗階段死亡)。科研人員進(jìn)行了兩組雜交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表:
項(xiàng)目 親本 F1表型及比例
實(shí)驗(yàn)一 子葉深綠不抗病(♀)×子葉淺綠抗病(♂) 子葉深綠抗病∶子葉淺綠抗病=1∶1
實(shí)驗(yàn)二 子葉深綠不抗病(♀)×子葉淺綠抗病(♂) 子葉深綠抗病∶子葉深綠不抗病∶子葉淺綠抗病∶子葉淺綠不抗病=1∶1∶1∶1
請(qǐng)回答下列問題:
(1)大豆抗花葉病與不抗花葉病由一對(duì)等位基因R、r控制,科研人員在進(jìn)行上述兩組雜交實(shí)驗(yàn)之前就已判斷出抗花葉病基因?yàn)開_______(填“顯性”或“隱性”)基因,其理由是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________。
(2)基因R、r________(填“位于”或“不位于”)1號(hào)染色體上,判斷的依據(jù)是____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)一F1中的子葉淺綠抗病植株自交,F(xiàn)2成熟植株中子葉深綠抗病∶子葉深綠不抗病∶子葉淺綠抗病∶子葉淺綠不抗病∶子葉黃色抗病∶子葉黃色不抗病為______________________。若上述實(shí)驗(yàn)中的各代大豆均有留種,欲快速且簡便選育出純合的子葉深綠抗病品種,應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)一中的________大豆進(jìn)行自交,所得種子中,子葉深綠的即為所需品種。
(4)現(xiàn)有一株白花(dd)突變大豆,為研究D/d基因的位置,用該突變株做父本,與不同的三體(2n+1=41)紫花純合子雜交,再選擇F1中的三體與突變株回交得到F2,下表為部分研究結(jié)果。表中數(shù)據(jù)說明基因d位于________號(hào)染色體上,對(duì)D/d基因定位最多用到________種三體純系大豆。
母本 F2表型及數(shù)量
白花 紫花
9號(hào)三體 21 110
10號(hào)三體 115 120
【答案】 (1)顯性 抗病植株X經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株中抗病植株占50%,說明抗病植株X為雜合子,雜合子表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀(答出“抗病植株X經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株中抗病植株占50%”即可)
(2)不位于 實(shí)驗(yàn)二中F1的性狀分離比為1∶1∶1∶1(兩對(duì)等位基因的遺傳遵循自由組合定律)
(3)3∶1∶6∶2∶0∶0 父本
(4)9 19
【解析】 (1)抗花葉病植株X經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株中,抗花葉病植株占50%,說明抗花葉病植株X為雜合子,雜合子表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀,因此可說明抗花葉病基因?yàn)轱@性基因。(2)實(shí)驗(yàn)二中子葉深綠不抗病(♀)×子葉淺綠抗病(♂),子一代中子葉深綠∶子葉淺綠=1∶1,抗病∶不抗病=1∶1,兩對(duì)基因綜合考慮,子代中子葉深綠抗病∶子葉深綠不抗病∶子葉淺綠抗病∶子葉淺綠不抗病=(1∶1)×(1∶1)=1∶1∶1∶1,說明兩對(duì)基因遵循自由組合定律,因此兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,即基因R、r不位于1號(hào)染色體上。(3)根據(jù)上述分析可知,抗花葉病基因?yàn)轱@性基因,BB呈深綠色,Bb呈淺綠色,因此根據(jù)實(shí)驗(yàn)一子一代中子葉深綠抗病∶子葉淺綠抗病=1∶1,可知實(shí)驗(yàn)一的親本基因型分別為BBrr(♀)、BbRR(♂),F(xiàn)1中的子葉淺綠抗病植株基因型為BbRr,其自交后代中bb在幼苗階段死亡,因此子代BB∶Bb∶bb=1∶2∶0,R_∶rr=3∶1,兩對(duì)基因綜合考慮,F(xiàn)2成熟植株中子葉深綠抗病∶子葉深綠不抗病∶子葉淺綠抗病∶子葉淺綠不抗病∶子葉黃色抗病∶子葉黃色不抗病為=3∶1∶6∶2 ∶0∶0。欲快速且簡便選育出純合的子葉深綠抗病(BBRR)品種,可選擇實(shí)驗(yàn)一的父本(BbRR)自交,由于RR自交的后代不會(huì)出現(xiàn)雜合子,而Bb自交的后代中只有BB為深綠個(gè)體,因此自交后代所得種子中,子葉深綠的即為所需品種。(4)若基因d不在三體上,則該白花(dd)突變體與紫花純合子(DD)的三體雜交,子代基因型為Dd,選擇F1中的三體(Dd)與突變株(dd)回交得到F2,F(xiàn)2代Dd∶dd=1∶1,與10號(hào)三體的雜交結(jié)果相同,說明d基因不在10號(hào)染色體上;若基因d在三體上,則該白花(dd)突變體與紫花純合子(DDD)的三體雜交,子代基因型為DDd(三體植株)、Dd(正常株),選擇F1中的三體(DDd)與突變株(dd)回交得到F2,由于DDd產(chǎn)生的配子種類和比例為DD∶d∶Dd∶D=1∶1∶2∶2,后代DDd∶dd∶Ddd∶Dd=1∶1∶2∶2,紫花∶白花=5∶1,與9號(hào)三體的雜交結(jié)果相同,說明d基因在9號(hào)染色體上。根據(jù)不同的三體(2n+1=41)可知,正常植株的染色體條數(shù)為2n=40,因此三體的類型為20種,而對(duì)d基因定位19種大豆三體純系就可以,如果19種大豆三體純系雜交的后代都沒有出現(xiàn)5∶1,則D/d就位于第20種三體上,所以對(duì)D/d基因定位最多用到19種大豆三體純系。
16.(2024·泰安模擬)某多年生雌雄同株異花植物的高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性,寬葉(B)對(duì)窄葉(b)為顯性。現(xiàn)有一雙雜合植株,其某基因所在染色體發(fā)生片段缺失(缺失片段不含該基因),該植株自交,F(xiàn)1中高稈寬葉∶高稈窄葉=3∶1。已知含片段缺失染色體的一種類型配子(不確定是雄配子還是雌配子)致死,不考慮基因突變和染色體片段互換,請(qǐng)回答下列問題:
(1)控制莖稈高度和葉形的兩對(duì)等位基因在遺傳中遵循___________________
____________________。親本中的________基因所在的染色體發(fā)生片段缺失。F1中含有片段缺失染色體的植株所占比例為________。
(2)請(qǐng)利用該雙雜合植株和各種正常純合植株設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn),探究含片段缺失染色體的雄配子致死還是雌配子致死。
實(shí)驗(yàn)思路:_________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:__________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
(3)若將與該雙雜合植株情況相同的植株和其他各基因型的正常植株以相同數(shù)量種植在同一片田地,自然狀態(tài)下繁衍后代,不考慮其他因素,則數(shù)年后此田地中該植物種群是否會(huì)發(fā)生進(jìn)化?________,理由是_________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)基因的自由組合(或基因的分離和自由組合)定律 a 1/2
(2)讓該雙雜合植株與正常矮稈植株進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn),觀察后代的表型 若該雙雜合植株作母本時(shí)后代均為高稈,作父本時(shí)后代既有高稈又有矮稈,則含片段缺失染色體的雌配子致死;若該雙雜合植株作父本時(shí)后代均為高稈,作母本時(shí)后代既有高稈又有矮稈,則含片段缺失染色體的雄配子致死
(3)會(huì) 含有片段缺失染色體的某一類型配子致死,會(huì)使種群繁殖過程中a基因的頻率不斷下降,從而導(dǎo)致基因頻率發(fā)生改變
【解析】 (1)該雙雜合植株的基因型為AaBb,自交后代中只有高稈,說明a基因所在的染色體發(fā)生片段缺失。若兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,則該植株自交后代不會(huì)出現(xiàn)寬葉∶窄葉=3∶1的比例,不符合題干信息,說明兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上,故在遺傳時(shí)遵循基因的自由組合定律。只考慮A/a基因,已知含片段缺失染色體的一種類型配子致死,故該植株自交后代為1/2AA、1/2Aa-(a-表示位于片段缺失染色體上的a基因),即F1中含有片段缺失染色體的植株所占比例為1/2。(2)探究含片段缺失染色體的雌配子致死還是雄配子致死,可選擇正常矮稈植株(aa)與該雙雜合植株(Aa-)進(jìn)行正反交,觀察后代的表型。若含片段缺失染色體的雌配子致死,則該雙雜合植株作為母本的雜交實(shí)驗(yàn)的后代(Aa)均表現(xiàn)為高稈,作為父本的雜交實(shí)驗(yàn)的后代(Aa∶aa-=1∶1)表現(xiàn)為高稈∶矮稈=1∶1;若含片段缺失染色體的雄配子致死,則該雙雜合植株作為母本的雜交實(shí)驗(yàn)的后代(Aa∶aa-=1∶1)表現(xiàn)為高稈∶矮稈=1∶1,作為父本的雜交實(shí)驗(yàn)的后代(Aa)均表現(xiàn)為高稈。(3)由于含片段缺失染色體的雙雜合植株產(chǎn)生的含a基因的某一類型配子致死,隨著種群的繁衍,a基因的頻率會(huì)逐漸下降,導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生改變,因此數(shù)年后該植物種群會(huì)發(fā)生進(jìn)化。
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專題六 生物的變異與進(jìn)化
3.3 由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的
3.3.1 概述堿基的替換、增添或缺失會(huì)引發(fā)基因中堿基序列的改變
3.3.2 闡明基因中堿基序列的改變有可能導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應(yīng)的細(xì)胞功能發(fā)生變化,甚至帶來致命的后果
3.3.3 描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、射線以及病毒的作用下,基因突變概率可能提高,而某些基因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控,甚至發(fā)生癌變
3.3.4 闡明進(jìn)行有性生殖的生物在減數(shù)分裂過程中,染色體所發(fā)生的自由組合和染色體互換,會(huì)導(dǎo)致控制不同性狀的基因重組,從而使子代出現(xiàn)變異
3.3.5 舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡
4.1 地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣,它們來自共同祖先
4.1.1 嘗試通過化石記錄、比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實(shí),說明當(dāng)今生物具有共同的祖先
4.1.2 嘗試通過細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)等知識(shí),說明當(dāng)今生物在新陳代謝、DNA的結(jié)構(gòu)與功能等方面具有許多共同特征
4.2 適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果
4.2.1 舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個(gè)體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢(shì)
4.2.2 闡明具有優(yōu)勢(shì)性狀的個(gè)體在種群中所占比例將會(huì)增加
4.2.3 說明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境
4.2.4 概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心,為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋
4.2.5 闡述變異、選擇和隔離可導(dǎo)致新物種形成
1.基因突變一定導(dǎo)致基因堿基序列的改變,但不一定發(fā)生性狀的改變。 (  )
提示:√
2.積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代。 (  )
提示:× 人體細(xì)胞中的基因突變不能遺傳給子代。
3.原癌基因的主要功能是阻止細(xì)胞發(fā)生異常增殖。 (  )
提示:× 原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞的正常生長和增殖所必需的;抑癌基因則可抑制細(xì)胞的生長和增殖,或促進(jìn)細(xì)胞的凋亡。
4.基因重組可能發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ的前期和后期以及受精作用過程中。 (  )
提示:× 有性生殖中的基因重組發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ的前期和后期,受精作用中的精子和卵子的隨機(jī)結(jié)合不屬于基因重組。
5.基因重組只能產(chǎn)生新基因型和重組性狀,不能產(chǎn)生新基因和新性狀。(  )
提示:√
6.有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合,導(dǎo)致基因重組。 (  )
提示:× 非同源染色體之間的自由組合導(dǎo)致的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期。
7.多倍體、二倍體、單倍體的體細(xì)胞中分別含有多個(gè)、兩個(gè)、一個(gè)染色體組。 (  )
提示:× 單倍體的體細(xì)胞中含有原物種染色體組數(shù)目的一半,不一定只含有一個(gè)染色體組。如馬鈴薯(四倍體)的單倍體體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組。
8.單倍體育種過程中常用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。 (  )
提示:× 單倍體大多高度不育,不能結(jié)出種子。因此常用適宜濃度的秋水仙素處理單倍體的幼苗,使其恢復(fù)為純合的二倍體,以縮短育種周期。
9.秋水仙素通過促進(jìn)著絲粒分裂,使染色體數(shù)目加倍。 (  )
提示:× 秋水仙素抑制紡錘體的形成,不影響著絲粒分裂,從而造成著絲粒分裂染色體加倍后不能分向兩極,使染色體數(shù)目最終加倍。
10.高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中。 (  )
提示:× 基因突變具有隨機(jī)性,可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,發(fā)生在不同的DNA分子上,以及同一個(gè)DNA分子的不同部位。體細(xì)胞與生殖細(xì)胞均可發(fā)生。
11.用X射線處理導(dǎo)致白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果,有利于香豌豆的生存。 (  )
提示:× 用X射線處理導(dǎo)致白花植株的出現(xiàn)是隨機(jī)的不定向的基因突變所致,并不是生物對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果。
12.某物種僅存一個(gè)種群,該種群中每個(gè)個(gè)體均含有這個(gè)物種的全部基因。 (  )
提示:× 控制同一性狀的基因往往有多種類型,在一個(gè)個(gè)體內(nèi)很難同時(shí)含有;Y染色體上的基因一般不會(huì)出現(xiàn)在雌性體內(nèi)。
14.細(xì)胞具有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),這說明生物有共同的祖先。 (  )
提示:√
15.突變和基因重組為所有生物進(jìn)化提供原材料,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。 (  )
提示:× 突變包括基因突變和染色體變異,基因突變具有普遍性,但是并非所有生物都能發(fā)生染色體變異和基因重組。
16.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變。 (  )
提示:× 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。
17.自然選擇直接作用的對(duì)象是個(gè)體的表型,不是個(gè)體的基因型。 (  )
提示:√
18.基因型為Aa的個(gè)體連續(xù)自交n次,假設(shè)無突變無淘汰等,后代基因型頻率改變,生物發(fā)生進(jìn)化。 (  )
提示:× 后代基因型頻率改變,但是基因頻率不變,生物未發(fā)生進(jìn)化。
19.不同的生物之間的相互影響形成了生物的多樣性。 (  )
提示:× 不同的生物之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響、協(xié)同進(jìn)化是形成生物多樣性的原因。
20.生物登陸改變著陸地環(huán)境,陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物進(jìn)化提供了更廣闊的舞臺(tái)。 (  )
提示:√
1.DNA中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失是否一定是基因突變?_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2.通常選擇植物萌發(fā)種子進(jìn)行人工誘變的原因:_______________
______________________________________________________________________。
不一定。基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變,若堿基的替換、增添或缺失沒有引起基因堿基序列的改變,則不屬于基因突變
萌發(fā)種子細(xì)胞分裂旺盛,DNA復(fù)制時(shí)穩(wěn)定性降低,更易發(fā)生基因突變,人工誘變成功率高
3.基因重組發(fā)生在生物體的有性生殖過程中,包括_____________
__________________________________________________________________,是雜交育種的理論基礎(chǔ)。
4.如果用低溫誘導(dǎo)處于細(xì)胞周期的莖尖分生區(qū)細(xì)胞,多倍體細(xì)胞形成的比例達(dá)不到100%的原因:_________________________________
_________________________________________________________________________。
非同源染色體上非等位基因的自由組合、同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)非姐妹染色單體間的
互換
莖尖分生區(qū)細(xì)胞分別處于細(xì)胞周期的不同時(shí)期,而低溫只能抑制處于分裂前期細(xì)胞的紡錘體的形成,從而形成多倍體
5.人和其他生物的細(xì)胞中普遍含有細(xì)胞色素c,說明____________
_____________。細(xì)胞色素c的氨基酸序列差異的大小揭示了__________
________________________________________________。
6.自然選擇直接作用的是生物個(gè)體的表型,但研究生物的進(jìn)化不能只研究______,還必須研究____________________________________
______________。
這些生物具有
共同的祖先
不同生物
之間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,差異越小,表明親緣關(guān)系越近
表型
個(gè)體表型是否與環(huán)境相適應(yīng)、群體的基
因組成的變化
7.______________________________________________________________,這就是協(xié)同進(jìn)化,它是生物多樣性形成的原因。
8.DNA分子雜交技術(shù)可鑒定生物間親緣關(guān)系,依據(jù)不同生物的DNA形成游離的單鏈區(qū)數(shù)目可判斷生物之間的親緣關(guān)系的理由在于______________________________________________________________________________________。
不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和
發(fā)展
游離的單鏈區(qū)數(shù)目越少(越多),DNA中相同的堿基序列越多(越少),生物的親緣關(guān)系越近(越遠(yuǎn))
核心考點(diǎn)一
生物變異的類型及特點(diǎn)
1.判斷可遺傳的變異和不可遺傳的變異的方法
(1)兩類變異的本質(zhì)區(qū)別是遺傳物質(zhì)是否改變。遺傳物質(zhì)改變產(chǎn)生的變異可以遺傳,但是否遺傳給后代,關(guān)鍵要看遺傳物質(zhì)的改變是否發(fā)生在生殖細(xì)胞中。由環(huán)境引起的性狀改變,由于遺傳物質(zhì)并未改變,故不能遺傳。
(2)將變異個(gè)體置于與原來類型相同的環(huán)境下種植或培育,觀察變異性狀是否消失。若不消失,則是可遺傳的變異;反之,則為不遺傳的變異。
2.判斷可遺傳變異的類型
(1)染色體內(nèi)的變異
(2)染色體間的變異
3.辨析基因突變與基因重組
(1)分裂圖像辨析
(2)根據(jù)變異個(gè)體的數(shù)量分析
4.抓住“本質(zhì)、鏡檢、適用范圍”三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)分三種可遺傳變異。
(1)本質(zhì):
①基因突變以堿基對(duì)為單位發(fā)生改變,改變發(fā)生在某基因的內(nèi)部,產(chǎn)生新基因;②基因重組以基因?yàn)閱挝话l(fā)生重組,產(chǎn)生新的基因型;③染色體結(jié)構(gòu)變異以染色體片段為單位,是若干基因的數(shù)量或排列順序的變化。
(2)鏡檢結(jié)果:染色體變異能夠在顯微鏡下看到,而基因突變和基因重組不能。
(3)適用范圍:基因突變適用于所有生物(是病毒和原核生物的唯一變異方式),基因重組適用于真核生物有性生殖的減數(shù)分裂過程中,染色體變異適用于真核生物。
常考題型一 基因突變和細(xì)胞癌變
1. (2024·河北卷)單基因隱性遺傳性多囊腎病是P基因突變所致。圖中所示為某患者及其父母同源染色體上P基因的相關(guān)序列檢測(cè)結(jié)果(每個(gè)基因序列僅列出一條鏈,其他未顯示序列均正常)。患者的父親、母親分別具有①、②突變位點(diǎn),但均未患病。患者弟弟具有①和②突變位點(diǎn)。下列分析錯(cuò)誤的是(  )
A.未突變P基因的位點(diǎn)①堿基對(duì)為A—T
B.①和②位點(diǎn)的突變均會(huì)導(dǎo)致P基因功能的改變
C.患者同源染色體的①和②位點(diǎn)間發(fā)生交換,可使其產(chǎn)生正常配子
D.不考慮其他變異,患者弟弟體細(xì)胞的①和②突變位點(diǎn)不會(huì)位于同一條染色體上
【答案】 A
【解析】 結(jié)合圖示可知,患者獲得父親的下面一條鏈和母親的下面一條鏈,均為突變的鏈,說明未突變P基因的位點(diǎn)①堿基對(duì)為C—G,A錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)決定功能,①和②位點(diǎn)的突變均導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,且①和②位點(diǎn)的突變同時(shí)傳給孩子后,孩子患病,說明這兩處突變均會(huì)導(dǎo)致P基因功能的改變,B正確;由圖可知,患者同源染色體的①和②位點(diǎn)間發(fā)生交換,可得到①、②位點(diǎn)均正常的染色單體,可使其產(chǎn)生正常配子,C正確;由父母的染色體可知,父母突變的①、②位點(diǎn)不在一條染色體上,所以不考慮其他變異,患者弟弟體細(xì)胞的①和②突變位點(diǎn)不會(huì)位于同一條染色體上,D正確。故選A。
2. (2023·浙江6月卷)紫外線引發(fā)的DNA損傷,可通過“核苷酸切除修復(fù)(NER)”方式修復(fù),機(jī)制如圖所示。著色性干皮癥(XP)患者的NER酶系統(tǒng)存在缺陷,受陽光照射后,皮膚出現(xiàn)炎癥等癥狀。患者幼年發(fā)病,20歲后開始發(fā)展成皮膚癌。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.修復(fù)過程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填補(bǔ)缺口時(shí),新鏈合成以5′到3′的方向進(jìn)行
C.DNA有害損傷發(fā)生后,在細(xì)胞增殖后進(jìn)行修復(fù),對(duì)細(xì)胞最有利
D.隨年齡增長,XP患者幾乎都會(huì)發(fā)生皮膚癌的原因,可用突變累積解釋
【答案】 C
【解析】 由圖可知,修復(fù)過程中需要將損傷部位的序列切斷,因此需要限制酶的參與;同時(shí)修復(fù)過程中,單個(gè)的脫氧核苷酸需要依次連接,要借助DNA聚合酶,A正確;填補(bǔ)缺口時(shí),新鏈即子鏈的延伸方向?yàn)?′到3′的方向進(jìn)行,B正確;DNA有害損傷發(fā)生后,在細(xì)胞增殖中進(jìn)行修復(fù),保證DNA復(fù)制的正確進(jìn)行,對(duì)細(xì)胞最有利,C錯(cuò)誤;癌癥的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果,隨年齡增長,XP患者幾乎都會(huì)發(fā)生皮膚癌的原因,可用突變累積解釋,D正確。故選C。
3. (2024·甘肅卷)癌癥的發(fā)生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遺傳或表觀遺傳的變化,最終導(dǎo)致細(xì)胞不可控的增殖。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.在膀胱癌患者中,發(fā)現(xiàn)原癌基因H-ras所編碼蛋白質(zhì)的第十二位氨基酸由甘氨酸變?yōu)槔i氨酸,表明基因突變可導(dǎo)致癌變
B.在腎母細(xì)胞瘤患者中,發(fā)現(xiàn)抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表達(dá),表明表觀遺傳變異可導(dǎo)致癌變
C.在神經(jīng)母細(xì)胞瘤患者中,發(fā)現(xiàn)原癌基因N-myc發(fā)生異常擴(kuò)增,基因數(shù)目增加,表明染色體變異可導(dǎo)致癌變
D.在慢性髓細(xì)胞性白血病患者中,發(fā)現(xiàn)9號(hào)和22號(hào)染色體互換片段,原癌基因abl過度表達(dá),表明基因重組可導(dǎo)致癌變
【答案】 D
【解析】 在膀胱癌患者中,發(fā)現(xiàn)原癌基因H-ras所編碼蛋白質(zhì)的第十二位氨基酸由甘氨酸變?yōu)槔i氨酸,可能是由于堿基的替換造成的屬于基因突變,表明基因突變可導(dǎo)致癌變,A正確;抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表達(dá),表明表觀遺傳變異可導(dǎo)致癌變,B正確;原癌基因N-myc發(fā)生異常擴(kuò)增,基因數(shù)目增加,屬于染色體變異中的重復(fù),表明染色體變異可導(dǎo)致癌變,C正確;9號(hào)和22號(hào)染色體互換片段,原癌基因abl過度表達(dá),表明染色體變異可導(dǎo)致癌變,D錯(cuò)誤。故選D。
4. (2022·湖南卷)中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國,有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優(yōu)良品種的過程中,發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制。回答下列問題:
(1)突變型1葉片為黃色,由基因C突變?yōu)镃1所致,基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)自交3代,F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占________。
(2)測(cè)序結(jié)果表明,突變基因C1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變,由5′-GAGAG-3′變?yōu)?′-GACAG-3′,導(dǎo)致第________位氨基酸突變?yōu)開___________,從基因控制性狀的角度解釋突變體葉片變黃的機(jī)理______________________。
(部分密碼子及對(duì)應(yīng)氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA蘇氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突變?yōu)镃1產(chǎn)生了一個(gè)限制酶酶切位點(diǎn)。從突變型1葉片細(xì)胞中獲取控制葉片顏色的基因片段,用限制酶處理后進(jìn)行電泳(電泳條帶表示特定長度的DNA片段),其結(jié)果為圖中________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突變型2葉片為黃色,由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變?________(填“能”或“否”),用文字說明理由________________________。
【答案】 (1)2/9
(2)243 谷氨酰胺 C基因發(fā)生基因突變形成C1,C1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA發(fā)生改變,從而導(dǎo)致翻譯形成的與葉綠素合成相關(guān)的酶發(fā)生改變
(3)Ⅲ
(4)能 若C2是隱性突變,則突變型2為純合子,則子代CC2表現(xiàn)為綠色,C1C2表現(xiàn)為黃色,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若突變型2為顯性突變,突變型2(C2C)與突變型1(C1C)雜交,子代表型及比例應(yīng)為黃∶綠=3∶1,與題意不符
【解析】 (1)突變型1葉片為黃色,由基因C突變?yōu)镃1所致,基因C1純合幼苗期致死,說明突變型1應(yīng)為雜合子,C1對(duì)C為顯性,突變型1自交,子一代中基因型為1/3CC、2/3C1C,子二代中3/5CC、2/5C1C,F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占2/9。(2)突變基因C1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變,由5′-GAGAG-3′變?yōu)?′-GACAG-3′,突變位點(diǎn)前對(duì)應(yīng)氨基酸數(shù)為726/3=242,則會(huì)導(dǎo)致第243位氨基酸由谷氨酸突變?yōu)楣劝滨0贰H~片變黃是葉綠體中色素含量變化的結(jié)果,而色素不是蛋白質(zhì),從基因控制性狀的角度推測(cè)突變體葉片變黃的機(jī)理是C基因發(fā)生基因突變形成C1,C1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA發(fā)生改變,從而導(dǎo)致翻譯
形成的與葉綠素合成相關(guān)的酶發(fā)生改變。(3)突變型1應(yīng)為雜合子,由C突變?yōu)镃1產(chǎn)生了一個(gè)限制酶酶切位點(diǎn)。Ⅰ應(yīng)為C酶切電泳結(jié)果,Ⅱ應(yīng)為C1酶切電泳結(jié)果,從突變型1葉片細(xì)胞中獲取控制葉片顏色的基因片段,用限制酶處理后進(jìn)行電泳,其結(jié)果為圖中Ⅲ。(4)用突變型2(C2_)與突變型1(C1C)雜交,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若C2是隱性突變,則突變型2為純合子,則子代CC2表現(xiàn)為綠色,C1C2表現(xiàn)為黃色,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若突變型2為顯性突變,突變型2(C2C)與突變型1(C1C)雜交,子代表型及比例應(yīng)為黃∶綠=3∶1,與題意不符。故C2是隱性突變。
1.基因突變對(duì)基因表達(dá)的影響
類型 影響范圍 對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響 對(duì)蛋白質(zhì)功能的影響
堿基替換 小 無或小 無,或小,或大
堿基增添 大 突變位點(diǎn)前不受影響,突變位點(diǎn)后都受影響:突變位點(diǎn)越靠近基因首端,影響越大 一般較大
堿基缺失 大 一般較大
2.基因突變后生物性狀不變的原因
基因突變發(fā)生在基因中不編碼氨基酸的序列里;基因突變后,其轉(zhuǎn)錄的mRNA上的密碼子編碼的氨基酸不變,即密碼子的簡并;顯性純合子突變?yōu)殡s合子;基因突變后,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)雖然發(fā)生改變,但是蛋白質(zhì)的功能未受影響,未引起性狀的變化。
3.顯性突變與隱性突變的判斷
顯性突變即aa→Aa(當(dāng)代表現(xiàn)),隱性突變即AA→Aa(當(dāng)代不表現(xiàn),一旦表現(xiàn)即出現(xiàn)純合子);判斷方法:①選取突變體與其他已知未突變體雜交,據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷;②讓突變體自交,通過觀察子代有無性狀分離來判斷。
4.細(xì)胞癌變的原理和特征
5. (2024·山東卷)某二倍體生物通過無性繁殖獲得二倍體子代的機(jī)制有3種:①配子中染色體復(fù)制1次;②減數(shù)分裂Ⅰ正常,減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體分離但細(xì)胞不分裂;③減數(shù)分裂Ⅰ細(xì)胞不分裂,減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)每個(gè)四分體形成的4條染色體中任意2條進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞。某個(gè)體的1號(hào)染色體所含全部基因如圖所示,其中A1、A2為顯性基因,a1、a2為隱性基因。該個(gè)體通過無性繁殖獲得了某個(gè)二倍體子代,該子代體細(xì)胞中所有1號(hào)染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等。已知發(fā)育為該子代的細(xì)胞在四分體時(shí),1號(hào)染色體僅2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組。不考慮突變,獲得該子
代的所有可能機(jī)制為(  )
A.①②
B.①③
C.②③
D.①②③
【答案】 B
【解析】 1號(hào)染色體2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組,則可產(chǎn)生含一顯性基因和一隱性基因的配子(如A1a2、A2a1等),若配子中染色體復(fù)制1次即可獲得所有1號(hào)染色體上的顯性基因數(shù)與隱性基因數(shù)相等的二倍體細(xì)胞,①符合;1號(hào)染色體2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組,則減數(shù)分裂Ⅰ正常完成后產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞,其中一個(gè)含三個(gè)顯性基因和一個(gè)隱性基因,另一個(gè)含三個(gè)隱性基因和一個(gè)顯性基因,減數(shù)分裂Ⅱ姐妹染色單體分離但細(xì)胞不分裂后,產(chǎn)生的兩個(gè)細(xì)胞中顯性基因和隱性基因數(shù)目均不相等,②錯(cuò)誤;1號(hào)染色體2條非姐妹染色單體發(fā)生了1次互換并引起了基因重組,則
減數(shù)分裂Ⅰ不分裂,減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)每個(gè)四分體形成的4條染色體分別為含兩個(gè)顯性基因的一條、含兩個(gè)隱性基因的一條、含一顯性基因一隱性基因的兩條,任意2條進(jìn)入1個(gè)子細(xì)胞時(shí),可組合成含兩個(gè)顯性基因和兩個(gè)隱形基因的組合,③符合。故選B。
6. (2023·湖北卷)人的某條染色體上A、B、C三個(gè)基因緊密排列,不發(fā)生互換。這三個(gè)基因各有上百個(gè)等位基因(例如:A1~An均為A的等位基因)。父母及孩子的基因組成如下表。下列敘述正確的是(  )
父親 母親 兒子 女兒
基因組成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9
A.基因A、B、C的遺傳方式是伴X染色體遺傳
B.母親的其中一條染色體上基因組成是A3B44C9
C.基因A與基因B的遺傳符合基因的自由組合定律
D.若此夫妻第3個(gè)孩子的A基因組成為A23A24,則其C基因組成為C4C5
【答案】 B
【解析】 兒子的A、B、C基因中,每對(duì)基因各有一個(gè)來自于父親和母親,如果基因位于X染色體上,則兒子不會(huì)獲得父親的X染色體,因而不會(huì)獲得父親的A、B、C基因,A錯(cuò)誤;三個(gè)基因位于一條染色體上,不發(fā)生互換,由于兒子的基因型是A24A25B7B8C4C5,其中A24B8C5來自于母親,而母親的基因型為A3A24B8B44C5C9,說明母親的其中一條染色體上基因組成是A3B44C9,B正確;根據(jù)題目信息,A、B、C三個(gè)基因位于同一條染色體上,C錯(cuò)誤;根據(jù)兒子的基因型A24A25B7B8C4C5推測(cè),母親的兩條染色體上的基因組成分別是A24B8C5和A3B44C9;父親的兩條染色體上基因組成分別是A25B7C4和A23B35C2,基因連鎖遺傳,若此夫妻第3個(gè)孩子的A基因組成為A23A24,則其C基因組成為C2C5,D錯(cuò)誤。故選B。
7. (2024·廣東卷)雄性不育對(duì)遺傳育種有重要價(jià)值。為獲得以莖的顏色或葉片形狀為標(biāo)記的雄性不育番茄材料,研究者用基因型為 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分結(jié)果見圖。其中,控制紫莖(A)與綠莖(a)、缺刻葉(C)與馬鈴薯葉(c)的兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,雄性可育(F)與雄性不育(f)為另一對(duì)相對(duì)性狀,3對(duì)性狀均為完全顯隱性關(guān)系。下列分析正確的是(  )
A.育種實(shí)踐中缺刻葉可以作為雄性不育材料篩選的標(biāo)記
B.子代的雄性可育株中,缺刻葉與馬鈴薯葉的比例約為1∶1
C.子代中紫莖雄性可育株與綠莖雄性不育株的比例約為3∶1
D.出現(xiàn)等量綠莖可育株與紫莖不育株是基因突變的結(jié)果
【答案】 C
【解析】 根據(jù)綠莖株中絕大多數(shù)雄性不育,紫莖株中絕大多數(shù)雄性可育,可推測(cè)綠莖(a)和雄性不育(f)位于同一條染色體,紫莖(A)和雄性可育(F)位于同一條染色體,由子代雄性不育株中,缺刻葉:馬鈴薯葉≈3:1可知,缺刻葉(C)與馬鈴薯葉(c)位于另一對(duì)同源染色體上。因此綠莖可以作為雄性不育材料篩選的標(biāo)記,A錯(cuò)誤;控制缺刻葉(C)、馬鈴薯葉(c)與控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,因此,子代雄性可育株中,缺刻葉與馬鈴薯葉的比例也約為3∶1,B錯(cuò)誤;由于基因A和基因F位于同一條染色體,基因a和基因f位于同一條染色體,子代中紫莖雄性可育株與綠莖雄性不育株的比例約為3∶1,C正確;出現(xiàn)等量綠莖可育株與紫莖不育株是減數(shù)第一次分裂前期同源染色體非姐妹染色單體互換的結(jié)果,D錯(cuò)誤。故選C。
8. (2022·江蘇卷)大蠟螟是一種重要的實(shí)驗(yàn)用昆蟲,為了研究大蠟螟幼蟲體色遺傳規(guī)律。科研人員用深黃、灰黑、白黃3種體色的品系進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表(反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與正交一致)。請(qǐng)回答下列問題。
表1 深黃色與灰黑色品系雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
雜交組合 子代體色
深黃 灰黑
深黃(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0
深黃(F1)♀×深黃(F1)♂ 1 526 498
深黃(F1)♂×深黃(P)♀ 2 314 0
深黃(F1)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128
(1)由表1可推斷大蠟螟幼蟲的深黃體色遺傳屬于________染色體上________性遺傳。
(2)深黃、灰黑、白黃基因分別用Y、G、W表示,表1中深黃的親本和F1個(gè)體基因型分別是____________,表2、表3中F1基因型分別是____________。群體中Y、G、W三個(gè)基因位于一對(duì)同源染色體。
(3)若從表2中選取黃色(YW)雌、雄個(gè)體各50只和表3中選取黃色(GW)雌、雄個(gè)體各50只,進(jìn)行隨機(jī)雜交,后代中黃色個(gè)體占比理論上為________。
表2 深黃色與白黃色品系雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
雜交組合 子代體色
深黃 黃 白黃
深黃(P)♀×白黃(P)♂ 0 2 357 0
黃(F1)♀×黃(F1)♂ 514 1 104 568
黃(F1)♂×深黃(P)♀ 1 327 1 293 0
黃(F1)♀×白黃(P)♂ 0 917 864
表3 灰黑色與白黃色品系雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
雜交組合 子代體色
灰黑 黃 白黃
灰黑(P)♀×白黃(P)♂ 0 1 237 0
黃(F1)♀×黃(F1)♂ 754 1 467 812
黃(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1 342 0
黃(F1)♀×白黃(P)♂ 0 1 124 1 217
(4)若表1、表2、表3中深黃(YY♀、YG♀♂)和黃色(YW♀♂、GW♀♂)個(gè)體隨機(jī)雜交,后代會(huì)出現(xiàn)________種表現(xiàn)型和________種基因型。
【答案】 (1)常 顯 (2)YY、YG YW、GW (3)1/2 (4)4 6 (5)3∶1 1/2
【解析】 (1)一對(duì)表現(xiàn)為相對(duì)性狀的親本雜交,子一代表現(xiàn)的性狀為顯性性狀,深黃(P)♀×灰黑(P)♂,F(xiàn)1表現(xiàn)為深黃色,所以深黃色為顯性性狀。深黃(F1)♀×深黃(F1)♂,后代深黃∶灰黑≈3∶1,根據(jù)題意,反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與該正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同,說明大蠟螟幼蟲的深黃體色遺傳屬于常染色體上顯性遺傳。(2)根據(jù)表1深黃(P)♀×灰黑(P)♂,F(xiàn)1表現(xiàn)為深黃色,可知親本深黃為顯性純合子,基因型為YY,親本灰黑的
基因型為GG,則F1個(gè)體的基因型為YG,表2中深黃(P)♀×白黃(P)♂,子代只有黃色,可知深黃的基因型為YY,白黃的基因型為WW,子一代基因型為YW,表現(xiàn)為黃色。表3中灰黑(P)♀×白黃(P)♂,子代只有黃色,則灰黑的基因型為GG,白黃的基因型為WW,故子一代基因型為GW。表1、表2、表3的雜合子F1自交后代都出現(xiàn)3∶1或1∶2∶1的性狀分離比,故Y、G、W三個(gè)基因位于一對(duì)同源染色體上。(3)表2中黃色個(gè)體的基因型為YW,表3中黃色個(gè)體的基因型為GW,若從表2中選取黃色雌、雄個(gè)體各50只和表3中選取黃色雌、雄個(gè)體各50只進(jìn)行隨機(jī)雜交,則該大蠟螟群體中YW、GW基因型的個(gè)體各占1/2,可推知Y配子
占1/4,W配子占1/2,G配子占1/4,用棋盤法進(jìn)行計(jì)算,基因型為YW的個(gè)體占1/2×1/4×2=1/4,基因型為GW的個(gè)體占1/2×1/4×2=1/4,故黃色個(gè)體(YW+GW)占1/4+1/4=1/2。(4)表1深黃色基因型為YY和YG,表2中黃色個(gè)體的基因型為YW,表3中黃色的基因型為GW,表1、表2、表3中深黃和黃色個(gè)體隨機(jī)雜交,即YY、YG、YW和GW隨機(jī)雜交,則該群體產(chǎn)生的配子類型為Y、G、W,子代YY、YG表現(xiàn)為深黃色,YW、GW表現(xiàn)為黃色,GG表現(xiàn)為灰黑色,WW表現(xiàn)為白黃色,故后代會(huì)出現(xiàn)4種表型和6種基因型。(5)表1的子一代基因型為YG,
有關(guān)基因重組的重要提醒
1.自然條件下,基因重組發(fā)生的時(shí)間是減Ⅰ后期和四分體時(shí)期,而不是發(fā)生在受精作用發(fā)生時(shí)。
2.自然條件下,基因重組只發(fā)生在真核生物中,病毒和原核生物中不發(fā)生基因重組。
常考題型三 染色體變異
9. (2024·浙江1月卷)某精原細(xì)胞同源染色體中的一條發(fā)生倒位,如圖甲。減數(shù)分裂過程中,由于染色體倒位,同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)形成倒位環(huán),此時(shí)經(jīng)常伴隨同源染色體的交叉互換,如圖乙。完成分裂后,若配子中出現(xiàn)染色體片段缺失,染色體上增加某個(gè)相同片段,則不能存活,而出現(xiàn)倒位的配子能存活。
下列敘述正確的是(  )
A.圖甲發(fā)生了①至③區(qū)段的倒位         
B.圖乙細(xì)胞中Ⅱ和Ⅲ發(fā)生交叉互換
C.該精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體有片段缺失         
D.該精原細(xì)胞共產(chǎn)生了3種類型的可育雄配子
【答案】 C
【解析】 由圖甲可知是bcd 發(fā)生了倒位,因此是①到④區(qū)段發(fā)生倒位,A錯(cuò)誤;圖乙可知,細(xì)胞中染色單體Ⅱ和Ⅳ發(fā)生了交叉互換,B錯(cuò)誤;題干可知,配子中出現(xiàn)染色體片段缺失或重復(fù),則不能存活,出現(xiàn)倒位的配子能存活,經(jīng)過倒位后交叉互換,可能會(huì)形成四個(gè)配子為:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此該精原細(xì)胞共產(chǎn)生了2種類型的可育雄配子, C正確,D錯(cuò)誤。故選C。
10. (2024·廣東卷)克氏綜合征是一種性染色體異常疾病。某克氏綜合征患兒及其父母的性染色體組成見圖。Xg1和Xg2為X染色體上的等位基因。導(dǎo)致該患兒染色體異常最可能的原因是(  )
A.精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ性染色體不分離
B.精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ性染色體不分
C.卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ性染色體不分離
D.卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ性染色體不分離
【答案】 A
【解析】 根據(jù)題圖可知,父親的基因型是XXg1Y,母親的基因型是XXg2XXg2,患者的基因型是XXg1XXg2Y,故父親產(chǎn)生的異常精子的基因型是XXg1Y,原因是同源染色體在減數(shù)分裂Ⅰ后期沒有分離,A正確。故選A。
11. (2023·湖北卷)DNA探針是能與目的DNA配對(duì)的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列,可檢測(cè)識(shí)別區(qū)間的任意片段,并形成雜交信號(hào)。某探針可以檢測(cè)果蠅Ⅱ號(hào)染色體上特定DNA區(qū)間。某果蠅的Ⅱ號(hào)染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位,如下圖所示。用上述探針檢測(cè)細(xì)胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“—”表示雜交信號(hào)),結(jié)果正確的是(  )
【答案】 B
【解析】 DNA探針是能與目的DNA配對(duì)的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列并形成雜交信號(hào),根據(jù)圖示信息,倒位發(fā)生在著絲粒附近,倒位發(fā)生后,基因位置顛倒,但DNA探針依然可以識(shí)別,故B正確。故選B。
12. (2024·浙江6月卷)野生型果蠅的復(fù)眼為橢圓形,當(dāng)果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復(fù)時(shí),形成棒狀的復(fù)眼(棒眼),如圖所示。
棒眼果蠅X染色體的這種變化屬于(  )
A.基因突變 B.基因重組
C.染色體結(jié)構(gòu)變異 D.染色體數(shù)目變異
【答案】 C
【解析】 染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型,果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復(fù)時(shí),復(fù)眼會(huì)由正常的橢圓形變成“棒眼”,該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù),C正確,A、B、D錯(cuò)誤。故選C。
染色體變異類型的判斷方法
1.最簡便方法:利用顯微鏡鏡檢判斷。
2.最常用方法:利用遺傳實(shí)驗(yàn)探究。
(1)答題模板
(2)解題關(guān)鍵:能正確分析以下變異產(chǎn)生配子的情況。(“O”表示不含有該基因)
3.界定二倍體、多倍體、單倍體
4.界定“三倍體”與“三體”
核心考點(diǎn)二
變異原理在育種中的應(yīng)用
1.誘變育種原理
2.單倍體育種與雜交育種的關(guān)系
3.多倍體育種的原理分析
4.準(zhǔn)確選取育種方案
(1)關(guān)注“三最”定方向
①最簡便——側(cè)重于技術(shù)操作,雜交育種操作最簡便。
②最快——側(cè)重于育種時(shí)間,單倍體育種可明顯縮短育種年限。
③最準(zhǔn)確——側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度,基因工程育種可“定向”改變生物性狀。
(2)依據(jù)目標(biāo)選方案
育種目標(biāo) 育種方案
集中雙親優(yōu)良性狀 單倍體育種(明顯縮短育種年限)
雜交育種(耗時(shí)較長,但簡便易行)
對(duì)原品系實(shí)施“定向”改變 基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交)育種
讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有) 誘變育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀)
使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)” 多倍體育種
突破生殖隔離,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)緣雜交 植物體細(xì)胞雜交
1. (2024·遼寧卷)栽培馬鈴薯為同源四倍體,育性偏低。GBSS基因(顯隱性基因分別表示為G和g)在直鏈淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能產(chǎn)生直鏈淀粉。不考慮突變和染色體互換,下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.相比二倍體馬鈴薯,四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯,塊莖更大
B.選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題,并保持優(yōu)良性狀
C.Gggg個(gè)體產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中均含有1個(gè)或2個(gè)G基因
D.若同源染色體兩兩聯(lián)會(huì),GGgg個(gè)體自交,子代中產(chǎn)直鏈淀粉的個(gè)體占35/36
【答案】 C
【解析】 相比二倍體馬鈴薯,四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯,塊莖更大,所含的營養(yǎng)物質(zhì)也更多,A正確;植物可進(jìn)行無性繁殖,可保持母本的優(yōu)良性狀,選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題,并保持優(yōu)良性狀,B正確;Gggg細(xì)胞復(fù)制之后為GGgggggg,減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故Gggg個(gè)體產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞含有2或0個(gè)G基因,C錯(cuò)誤;若同源染色體兩兩聯(lián)會(huì),GGgg個(gè)體自交,GGgg產(chǎn)生的配子為1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能產(chǎn)生直鏈淀粉,故子代中產(chǎn)直鏈淀粉的個(gè)體占1-1/6×1/6=35/36,D正確。故選C。
2. (2024·安徽卷)甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品種水稻抗稻瘟病(RR)。育種工作者欲將甲培育成抗稻瘟病并保留自身優(yōu)良性狀的純合新品種,設(shè)計(jì)了下列育種方案,合理的是(  )
①將甲與乙雜交,再自交多代,每代均選取抗稻瘟病植株
②將甲與乙雜交,F(xiàn)1與甲回交,選F2中的抗稻瘟病植株與甲再次回交,依次重復(fù)多代;再將選取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均選取抗稻瘟病植株
③將甲與乙雜交,取F1的花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,再誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍為二倍體,從中選取抗稻瘟病植株
④向甲轉(zhuǎn)入抗稻瘟病基因,篩選轉(zhuǎn)入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均選取抗稻瘟病植株
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
【答案】 C
【解析】 ①甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品種水稻抗稻瘟病(RR),兩者雜交,子代為優(yōu)良性狀的雜合子,以及抗稻瘟病(Rr),若讓其不斷自交,每代均選取抗稻瘟病植株,則得到的子代為抗稻瘟病植株,但其他性狀不一定是優(yōu)良性狀的純合子,①錯(cuò)誤;②將甲與乙雜交,F(xiàn)1與甲回交,F(xiàn)2中的抗稻瘟病植株與甲再次回交,依次重復(fù)多代,可得到其他許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻,但抗稻瘟病植株可能為純合子或雜合子,再將選取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均選取抗稻瘟病植株,可得到抗稻瘟病并保留自身優(yōu)良性狀的純合新品種,②正確;③將甲與乙雜交,取F1的花藥離體培養(yǎng)獲得
單倍體,再誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍為純合二倍體,從中選取抗稻瘟病且其他許多優(yōu)良性狀的純合植物,為所需新品種,只選取抗稻瘟病植株,不能保證其他性狀優(yōu)良純合,③錯(cuò)誤;④甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻,向甲轉(zhuǎn)入抗稻瘟病基因,則抗稻瘟病性狀相當(dāng)于雜合,對(duì)轉(zhuǎn)入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均選取抗稻瘟病植株,可獲得所需新品種,④正確。綜上所述,故選C。
3. (2024·河北卷)西瓜瓜形(長形、橢圓形和圓形)和瓜皮顏色(深綠、綠條紋和淺綠)均為重要育種性狀。為研究兩類性狀的遺傳規(guī)律,選用純合體P1(長形深綠)、P2(圓形淺綠)和P3(圓形綠條紋)進(jìn)行雜交。為方便統(tǒng)計(jì),長形和橢圓形統(tǒng)一記作非圓,結(jié)果見表。
實(shí)驗(yàn) 雜交組合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圓深綠 非圓深綠∶非圓淺綠∶圓形深綠∶圓形淺綠=9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圓深綠 非圓深綠∶非圓綠條紋∶圓形深綠∶圓形綠條紋=9∶3∶3∶1
回答下列問題:
(1)由實(shí)驗(yàn)①結(jié)果推測(cè),瓜皮顏色遺傳遵循________定律,其中隱性性狀為________。
(2)由實(shí)驗(yàn)①和②結(jié)果不能判斷控制綠條紋和淺綠性狀基因之間的關(guān)系。若要進(jìn)行判斷,還需從實(shí)驗(yàn)①和②的親本中選用________進(jìn)行雜交。若F1瓜皮顏色為________,則推測(cè)兩基因?yàn)榉堑任换颉?br/>(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)①和②的F1非圓形瓜進(jìn)行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)均為橢圓形,則F2中橢圓深綠瓜植株的占比應(yīng)為__________。若實(shí)驗(yàn)①的F2植株自交,子代中圓形深綠瓜植株的占比為________。
(4)SSR是分布于各染色體上的DNA序列,不同染色體具有各自的特異SSR。SSR1和SSR2分別位于西瓜的9號(hào)和1號(hào)染色體。在P1和P2中SSR1長度不同,SSR2長度也不同。為了對(duì)控制瓜皮顏色的基因進(jìn)行染色體定位,電泳檢測(cè)實(shí)驗(yàn)①F2中淺綠瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的擴(kuò)增產(chǎn)物,結(jié)果如圖。據(jù)圖推測(cè)控制瓜皮顏色的基因位于________染色體。檢測(cè)結(jié)果表明,15號(hào)植株同時(shí)含有兩親本的SSR1和SSR2序列,同時(shí)具有SSR1的根本原因是______________________,同時(shí)具有SSR2的根本原因是____________________________________________________
_______________________________。
(5)為快速獲得穩(wěn)定遺傳的圓形深綠瓜株系,對(duì)實(shí)驗(yàn)①F2中圓形深綠瓜植株控制瓜皮顏色的基因所在染色體上的SSR進(jìn)行擴(kuò)增、電泳檢測(cè)。選擇檢測(cè)結(jié)果為_____________________________的植株,不考慮交換,其自交后代即為目的株系。
【答案】 (1)分離 淺綠 (2) P2、P3 深綠 (3)3/8 15/64
(4) 9號(hào) F1在減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生染色體片段互換,產(chǎn)生了同時(shí)含P1、P2的SSR1的配子  F1產(chǎn)生的具有來自P11號(hào)染色體的配子與具有來自P21號(hào)染色體的配子受精
(5)SSR1的擴(kuò)增產(chǎn)物條帶與P1親本相同
【解析】 (1)由實(shí)驗(yàn)①結(jié)果可知,只考慮瓜皮顏色,F(xiàn)1為深綠,F(xiàn)2中深綠:淺綠=3∶1,說明該性狀遵循基因的分離定律,且淺綠為隱性。(2)由實(shí)驗(yàn)②可知,F(xiàn)2中深綠:綠條紋=3∶1,也遵循基因的分離定律,結(jié)合①,不能判斷控制綠條紋和淺綠性狀基因之間的關(guān)系。若兩基因?yàn)榉堑任换颍杉僭O(shè)P1為AABB,P2為aaBB,符合實(shí)驗(yàn)①的結(jié)果,則P3為AAbb,則還需從實(shí)驗(yàn)①和②的親本中選用P2(aaBB)×P3(AAbb),則F1為AaBb表現(xiàn)為深綠。(3)調(diào)查實(shí)驗(yàn)①和②的F1發(fā)現(xiàn)全為橢圓形瓜,親本長形和圓形均為純合子,說明橢圓形為雜合子,則F2非圓瓜中有1/3為長形,2/3為橢圓形,故橢圓深綠瓜植株占比
為9/16×2/3=3/8。由題意可設(shè)瓜形基因?yàn)镃/c,則P1基因型為AABBCC,P2基因型為aaBBcc,F(xiàn)1為AaBBCc,由實(shí)驗(yàn)①F2的表型和比例可知,圓形深綠瓜的基因型為A_B_cc。實(shí)驗(yàn)①中植株F2自交子代能產(chǎn)生圓形深綠瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc,其子代中圓形深綠瓜植株的占比為1/8×1/4+1/4×3/16+1/16×1+1/8×3/4=15/64。(4)電泳檢測(cè)實(shí)驗(yàn)①F2中淺綠瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的擴(kuò)增產(chǎn)物,由電泳圖譜可知,F(xiàn)2淺綠瓜植株中都含有P2親本的SSR1,而SSR1和SSR2分別位于西瓜的9號(hào)和1號(hào)染色體上,故推測(cè)控制瓜皮顏色的基因位于9號(hào)染色體上。由電泳圖譜
可知,F(xiàn)2淺綠瓜植株中只有15號(hào)植株含有親本P1的SSR1,推測(cè)根本原因是F1在減數(shù)分裂Ⅰ前期發(fā)生染色體片段互換,產(chǎn)生了同時(shí)含P1、P2的SSR1的配子,而包括15號(hào)植株在內(nèi)的半數(shù)植株同時(shí)含有兩親本的SSR2,根本原因是F1減數(shù)分裂時(shí)同源染色體分離,非同源染色體自由組合,隨后F1產(chǎn)生的具有來自P11號(hào)染色體的配子與具有來自P21號(hào)染色體的配子受精。(5)為快速獲得穩(wěn)定遺傳的深綠瓜株系,對(duì)實(shí)驗(yàn)①F2中深綠瓜植株控制瓜皮顏色的基因所在染色體上的SSR進(jìn)行擴(kuò)增、電泳檢測(cè)。穩(wěn)定遺傳的深綠瓜株系應(yīng)是純合子,其深綠基因最終來源于親本P1,故應(yīng)選擇SSR1的擴(kuò)增產(chǎn)物條帶與P1親本相同的植株。
4. (2022·江蘇卷)玉米是我國重要的糧食作物。玉米通常是雌雄同株異花植物(頂端長雄花序,葉腋長雌花序),但也有的是雌雄異株植物。玉米的性別受兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因控制,雌花花序由顯性基因B控制,雄花花序由顯性基因T控制,基因型bbtt個(gè)體為雌株。現(xiàn)有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4種純合體玉米植株。回答下列問題。
(1)若以甲為母本、丁為父本進(jìn)行雜交育種,需進(jìn)行人工傳粉,具體做法是________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________。
(2)乙和丁雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為雌雄同株;F1自交,F(xiàn)2中雌株所占比例為__________,F(xiàn)2中雄株的基因型是____________;在F2的雌株中,與丙基因型相同的植株所占比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀。為了確定這對(duì)相對(duì)性狀的顯隱性,某研究人員將糯玉米純合體與非糯玉米純合體(兩種玉米均為雌雄同株)間行種植進(jìn)行實(shí)驗(yàn),果穗成熟后依據(jù)果穗上籽粒的性狀,可判斷糯與非糯的顯隱性。若糯是顯性,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____________________________________________________________
__________________________________;若非糯是顯性,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)對(duì)母本甲的雌花花序進(jìn)行套袋,待雌蕊成熟時(shí),采集丁的成熟花粉,撒在甲的雌蕊柱頭上,再套上紙袋
(2)1/4 bbTT、bbTt 1/4
(3)糯性植株上全為糯性籽粒,非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】 (1)雜交育種的原理是基因重組,若甲為母本,丁為父本雜交,因?yàn)榧诪榇菩弁戤惢ㄖ参铮栽诨ǚ畚闯墒鞎r(shí)需對(duì)甲植株雌花花序套袋處理,等丁的花粉成熟后再通過人工授粉把丁的花粉授以甲的雌蕊柱頭后,再套袋。(2)根據(jù)題干信息“乙和丁雜交,F(xiàn)1全部表現(xiàn)為雌雄同株”,可知乙基因型為BBtt,丁的基因型為bbTT,F(xiàn)1基因型為BbTt,F(xiàn)1自交F2基因型及比例為9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株),故F2中雌株所占比例為1/4,雄株的基因型為bbTT、bbTt,雌株中與丙基因型相同的比例為1/4。(3)假設(shè)糯和非糯這對(duì)相對(duì)性狀受A/a基因控制,因?yàn)閮煞N玉米均為雌雄同株植物,
間行種植時(shí),既有自交又有雜交。若糯性為顯性,基因型為AA,非糯基因型為aa,則糯性植株無論自交還是雜交,糯性植株上全為糯性籽粒,非糯植株雜交子代為糯性籽粒,自交子代為非糯籽粒,所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理,非糯為顯性時(shí),非糯性植株上只有非糯籽粒,糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
5. (2022·廣東卷)《詩經(jīng)》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動(dòng)畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動(dòng)人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧,現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力。回答下列問題:
(1)自然條件下蠶采食桑葉時(shí),桑葉會(huì)合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為____________________________________________
____________________________。
(2)家蠶的虎斑對(duì)非虎斑、黃繭對(duì)白繭、敏感對(duì)抗軟化病為顯性,三對(duì)性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有上述三對(duì)基因均雜合的親本雜交,F(xiàn)1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是______;若上述雜交親本有8對(duì),每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,理論上可獲得________只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。
(3)研究小組了解到:①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對(duì)基因控制;④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達(dá)。為達(dá)到基于卵殼顏色實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,滿足大規(guī)模生產(chǎn)對(duì)雄蠶需求的目的,該小組設(shè)計(jì)了一個(gè)誘變育種的方案。下圖為方案實(shí)施流程及得到的部分結(jié)果。Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子(基因型為ZBZb),與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別。
統(tǒng)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)結(jié)果后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進(jìn)行分析:
①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于________染色體上。
②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是__________(如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中,其優(yōu)勢(shì)是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達(dá)到分離雌雄的目的。
③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶,但其后代仍無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,不能滿足生產(chǎn)需求,請(qǐng)簡要說明理由____________________
_____________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)協(xié)同進(jìn)化(共同進(jìn)化) (2)3/64 50
(3)常 bbZWB Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子,與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別
【解析】 (1)不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。(2)由題意可知,三對(duì)性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳,即符合自由組合定律,將三對(duì)基因均雜合的親本雜交,可先將三對(duì)基因分別按照分離定律計(jì)算,再將結(jié)果相乘,即F1各對(duì)性狀中,虎斑個(gè)體占3/4,白繭個(gè)體占1/4,抗軟化病個(gè)體占1/4,相乘后F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/4×1/4×1/4=3/64。若上述雜交親本有8對(duì),每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,總產(chǎn)卵數(shù)為8×400=3 200枚,其中虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶占1/4×1/4×1/4=1/64,即3 200×1/64=50只。(3)黑殼卵經(jīng)射線照射后,
攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到其他染色體上,轉(zhuǎn)移情況可分為三種,即攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到常染色體上、轉(zhuǎn)移到Z染色體上或轉(zhuǎn)移到W染色體上。將誘變孵化后挑選的雌蠶作為親本與雄蠶(bb)雜交,統(tǒng)計(jì)子代的黑殼卵孵化后雌雄家蠶的數(shù)目。Ⅰ組黑殼卵家蠶中雌雄比例接近1∶1,說明該性狀與性別無關(guān),即攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上;Ⅱ組黑殼卵家蠶全為雌性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上;Ⅲ組黑殼卵家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上。①由以上分析可知,Ⅰ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上,即所得雌蠶的B基因位于常染色體
上。②由以上分析可知,Ⅱ組攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W染色體上,親本雌蠶的基因型為ZWB,與白殼卵雄蠶bb雜交,子代雌蠶的基因型為bbZWB(黑殼卵),雄蠶的基因型為bbZZ(白殼卵),可以通過卵殼顏色區(qū)分子代性別。將子代黑殼卵雌蠶繼續(xù)雜交,后代類型保持不變,故這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。③Ⅲ組黑殼卵家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z染色體上,親本雌蠶的基因型為bbZBW,與白卵殼雄蠶bbZZ雜交,子代雌蠶的基因型為bbZW(白殼卵),雄蠶的基因型為bbZBZ(黑殼卵)。再將黑殼卵雄蠶(bbZBZ)與白殼卵雌蠶(bbZbW)雜交,子代為bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW,其后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別,故不能滿足生產(chǎn)需求。
6. (2024·全國甲卷)袁隆平研究雜交水稻,對(duì)糧食生產(chǎn)具有突出貢獻(xiàn)。回答下列問題。
(1)用性狀優(yōu)良的水稻純合體(甲)給某雄性不育水稻植株授粉,雜交子一代均表現(xiàn)雄性不育;雜交子一代與甲回交(回交是雜交后代與兩個(gè)親本之一再次交配),子代均表現(xiàn)雄性不育;連續(xù)回交獲得性狀優(yōu)良的雄性不育品系(乙)。由此推測(cè)控制雄性不育的基因(A)位于____________(填“細(xì)胞質(zhì)”或“細(xì)胞核”)。
(2)將另一性狀優(yōu)良的水稻純合體(丙)與乙雜交,F(xiàn)1均表現(xiàn)雄性可育,且長勢(shì)與產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)明顯,F(xiàn)1即為優(yōu)良的雜交水稻。丙的細(xì)胞核基因R的表達(dá)產(chǎn)物能夠抑制基因A的表達(dá)。基因R表達(dá)過程中,以mRNA為模板翻譯產(chǎn)生多肽鏈的細(xì)胞器是________。F1自交子代中雄性可育株與雄性不育株的數(shù)量比為________。
(3)以丙為父本與甲雜交(正交)得F1,F(xiàn)1自交得F2,則F2中與育性有關(guān)的表現(xiàn)型有________種。反交結(jié)果與正交結(jié)果不同,反交的F2中與育性有關(guān)的基因型有________種。
【答案】 (1)細(xì)胞質(zhì) (2)核糖體 3∶1 (3)1 3
【解析】 (1)由題意可知,雄性不育株在雜交過程中作母本,在與甲的多次雜交過程中,子代始終表現(xiàn)為雄性不育,即與母本表型相同,說明雄性不育為母系遺傳,即控制雄性不育的基因(A)位于細(xì)胞質(zhì)中。(2)以mRNA為模板翻譯產(chǎn)生多肽鏈即合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所為核糖體。控制雄性不育的基因(A)位于細(xì)胞質(zhì)中,基因R位于細(xì)胞核中,核基因R的表達(dá)產(chǎn)物能夠抑制基因A的表達(dá),則丙的基因型為A(RR)或a(RR),雄性不育乙的基因型為A(rr),子代細(xì)胞質(zhì)來自母本,因此F1的基因型為A(Rr),核基因R的表達(dá)產(chǎn)物能夠抑制基因A的表達(dá),因此F1表現(xiàn)為雄性
可育,F(xiàn)1自交,子代的基因型及比例為A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,因此子代中雄性可育株與雄性不育株的數(shù)量比為3∶1。(3)丙為雄性可育基因型為A(RR)或a(RR),甲也為雄性可育基因型為a(rr),以丙為父本與甲雜交(正交)得F1,F(xiàn)1基因型為a(Rr)雄性可育,F(xiàn)1自交的后代F2可育,即F2中與育性有關(guān)的表現(xiàn)型有1種。反交結(jié)果與正交結(jié)果不同,則可說明丙的基因型為A(RR),甲的基因型為a(rr),反交時(shí),丙為母本,F(xiàn)1的基因型為A(Rr),F(xiàn)2中的基因型及比例為A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)=1∶2∶1,即F2中與育性有關(guān)的基因型有3種。
生物育種中應(yīng)注意的問題
1.育種原理和育種方法分辨不清,出現(xiàn)答非所問的情況。
原理是育種的理論依據(jù),如多倍體育種和單倍體育種的原理都是染色體變異。
2.澄清“可遺傳”與“可育”
(1)三倍體無子西瓜、騾子、單倍體玉米等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體,則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。
(2)無子番茄“無子”的原因是植株未受粉,生長素促進(jìn)了果實(shí)的發(fā)育,這種“無子”性狀是不可保留到子代的,將無子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí),若能正常受粉,則可結(jié)“有子果實(shí)”。
3.有關(guān)育種方式的四點(diǎn)提醒
(1)單倍體育種:操作對(duì)象是單倍體幼苗。
(2)多倍體育種:操作對(duì)象是萌發(fā)的種子或幼苗。
(3)誘變育種:多用于植物和微生物,一般不用于動(dòng)物育種。
(4)雜交育種:不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種,需要連續(xù)自交篩選,直至性狀不再發(fā)生分離;若選育隱性優(yōu)良純種,則只要出現(xiàn)該性狀即可。
核心考點(diǎn)三
生物的進(jìn)化
1.共同由來學(xué)說和自然選擇學(xué)說的證據(jù)
2.比較達(dá)爾文的生物進(jìn)化論與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
3.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)分析
(1)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。適應(yīng)的含義一是指生物形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能;二是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。
(2)理清生物進(jìn)化脈絡(luò)
4.運(yùn)用遺傳平衡定律,進(jìn)行基因頻率和基因型頻率的推算
(1)適用條件
①種群非常大;②所有雌雄個(gè)體之間自由交配并產(chǎn)生后代;③沒有遷入和遷出;④沒有自然選擇;⑤沒有基因突變。
(2)計(jì)算公式
①當(dāng)?shù)任换蛑挥袃蓚€(gè)(A、a)時(shí),設(shè)p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則AA基因型的頻率為p2,Aa基因型的頻率為2pq,aa基因型的頻率為q2。
常考題型一 自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
1. (2024·遼寧卷)鱘類是最古老的魚類之一,被譽(yù)為魚類的“活化石”。我國學(xué)者新測(cè)定了中華鱘、長江鱘等的線粒體基因組,結(jié)合已有信息將鱘科分為尖吻鱘類、大西洋鱘類和太平洋鱘類三個(gè)類群。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.鱘類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化石記錄可為生物進(jìn)化提供證據(jù)
B.地理隔離在不同水域分布的鱘類進(jìn)化過程中起作用
C.鱘類穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)能更好地適應(yīng)不斷變化的環(huán)境
D.研究鱘類進(jìn)化關(guān)系時(shí)線粒體基因組數(shù)據(jù)有重要價(jià)值
【答案】 C
【解析】 比較脊椎動(dòng)物的器官、系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu),可以為這些生物是否有共同祖先尋找證據(jù),化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù),所以鱘類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和化石記錄可為生物進(jìn)化提供證據(jù),A正確;地理隔離是指同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象,不同的地理環(huán)境可以對(duì)生物的變異進(jìn)行選擇,進(jìn)而影響生物的進(jìn)化,故地理隔離在不同水域分布的鱘類進(jìn)化過程中起作用,B正確;群落中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)環(huán)境的必要條件,故鱘類穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)不能更好地適應(yīng)不斷變化的環(huán)境,C錯(cuò)誤;不同生物的DNA等生物大分子的共同點(diǎn),可以揭示生物有著共同的原始祖先,其差異的大小可以揭示當(dāng)今生物種類親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,故研究鱘類進(jìn)化關(guān)系時(shí)線粒體基因組數(shù)據(jù)有重要價(jià)值,D正確。故選C。
2. (2024·湖北卷)研究發(fā)現(xiàn),某種蘆鹀分布在不同地區(qū)的三個(gè)種群,因棲息地環(huán)境的差異導(dǎo)致聲音信號(hào)發(fā)生分歧。不同蘆鹀種群的兩個(gè)和求偶有關(guān)的鳴唱特征,相較于其他鳴唱特征有明顯分歧。因此推測(cè)和求偶有關(guān)的鳴唱特征,在蘆鹀的早期物種形成過程中有重要作用。下列敘述錯(cuò)誤的是(  )
A.蘆鹀的鳴唱聲屬于物理信息
B.求偶的鳴唱特征是蘆鹀與棲息環(huán)境之間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果
C.蘆鹀之間通過鳴唱形成信息流,蘆鹀既是信息源又是信息受體
D.和求偶有關(guān)的鳴唱特征的差異,表明這三個(gè)蘆鹀種群存在生殖隔離
【答案】 D
【解析】 物理信息是指通過物理過程傳遞的信息,蘆鹀的鳴唱聲屬于物理信息,A正確;某種蘆鹀分布在不同地區(qū)的三個(gè)種群,因棲息地環(huán)境的差異導(dǎo)致聲音信號(hào)發(fā)生分歧,由此可知,求偶的鳴唱特征是蘆鹀與棲息環(huán)境之間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果,B正確;完整信息傳遞過程包括了信息源、信道和信息受體,蘆鹀之間通過鳴唱形成信息流,蘆鹀既是信息源又是信息受體,C正確;判斷兩個(gè)種群是否為同一物種,主要依據(jù)是它們是否存在生殖隔離,即二者的雜交子代是否可育,由和求偶有關(guān)的鳴唱特征的差異,無法表明這三個(gè)蘆鹀種群是否存在生殖隔離,D錯(cuò)誤。故選D。
3. (2024·浙江6月卷)在酵母菌、植物、昆蟲等不同生物類群中,rDNA(編碼核糖體RNA的基因)的堿基序列大部分是相同的。這一事實(shí)為“這些不同生物類群具有共同祖先”的觀點(diǎn)提供了(  )
A.化石證據(jù)     B.比較解剖學(xué)證據(jù)    
C.胚胎學(xué)證據(jù)     D.分子水平證據(jù)
【答案】 D
【解析】 不同生物的DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子的共同點(diǎn),提示人們當(dāng)今生物有著共同的原始祖先,其差異的大小則揭示了當(dāng)今生物種類的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,以及它們?cè)谶M(jìn)化史上出現(xiàn)的順序。rDNA(編碼核糖體RNA的基因)的堿基序列大部分是相同的,屬于分子水平的證據(jù),D符合題意。故選D。
4. (2024·北京卷)花葵的花是兩性花,在大陸上觀察到只有昆蟲為它傳粉。在某個(gè)遠(yuǎn)離大陸的小島上,研究者選擇花葵集中分布的區(qū)域,在整個(gè)花期進(jìn)行持續(xù)觀察。
(1)小島上的生物與非生物環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)____________________
__________________________________________。
(2)觀察發(fā)現(xiàn):有20種昆蟲會(huì)進(jìn)入花葵的花中,有3種鳥會(huì)將喙伸入花中,這些昆蟲和鳥都與雌、雄蕊發(fā)生了接觸(訪花),其中鳥類訪花頻次明顯多于昆蟲;鳥類以花粉或花蜜作為補(bǔ)充食物。研究者隨機(jī)選取若干健康生長的花葵花蕾分為兩組,一組保持自然狀態(tài),一組用疏網(wǎng)屏蔽鳥類訪花,統(tǒng)計(jì)相對(duì)傳粉率(如圖)。
結(jié)果說明__________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。由此可知,鳥和花葵的種間關(guān)系最可能是________。
A.原始合作      B.互利共生      
C.種間競(jìng)爭(zhēng)       D.寄生
(3)研究者增加了一組實(shí)驗(yàn),將花葵花蕾進(jìn)行套袋處理并統(tǒng)計(jì)傳粉率。該實(shí)驗(yàn)的目的是探究________________________________________
______________________________________________________________________________________________________。
(4)該研究之所以能夠揭示一些不常見的種間相互作用,是因?yàn)椤靶u”在生態(tài)學(xué)研究中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。“小島”在進(jìn)化研究中也有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),正如達(dá)爾文在日記中寫道:“……加拉帕戈斯群島上物種的特征一直深深地觸動(dòng)影響著我。這些事實(shí)勾起了我所有的想法。”請(qǐng)寫出“小島”在進(jìn)化研究中的主要優(yōu)勢(shì)____________________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)生態(tài)系統(tǒng)
(2) 疏網(wǎng)屏蔽鳥類訪花組與自然狀態(tài)組相比,缺少鳥類參與傳粉,只依賴?yán)ハx傳粉,減少了花葵與花葵之間的傳粉過程,導(dǎo)致相對(duì)傳粉率與自然狀態(tài)組相比顯著降低,即鳥類也可以參與花葵的傳粉并發(fā)揮重要作用 A
(3)無昆蟲和鳥類傳粉,花葵能否完成自花傳粉,及花葵自花傳粉與異花傳粉哪個(gè)傳粉效率更高
(4)小島的自然環(huán)境與陸地不同,對(duì)生物的選擇作用不同,生物能夠進(jìn)化出與陸地生物不同的物種特征;島嶼環(huán)境資源有限,物種之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,為了更好地適應(yīng)環(huán)境,生物的進(jìn)化速度更快
【解析】 (1)生態(tài)系統(tǒng)屬于生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次,即在一定空間內(nèi),由生物群落與它的非生物環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體,故小島上的生物與非生物環(huán)境共同構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。(2)自然狀態(tài)下,昆蟲和鳥類都可以訪花,圖中的結(jié)果表明,疏網(wǎng)屏蔽鳥類訪花組與自然狀態(tài)組相比,相對(duì)傳粉率顯著降低,這說明用疏網(wǎng)屏蔽鳥類訪花后,鳥類無法對(duì)花葵進(jìn)行傳粉,花葵只能依賴能通過網(wǎng)孔的昆蟲進(jìn)行傳粉,減少了花葵與花葵之間的傳粉過程,導(dǎo)致相對(duì)傳粉率與自然狀態(tài)組相比顯著降低,即鳥類也可以參與花葵的傳粉過程并發(fā)揮重要作用。本題中的鳥類可以幫助花葵傳粉,花葵能為鳥類提供花粉或花蜜作為補(bǔ)充食物,鳥和花葵
分開后,各自也能獨(dú)立生活,不影響生存,所以兩者是原始合作關(guān)系,故選A。(3)將花葵花蕾進(jìn)行套袋處理后花葵無法進(jìn)行異花傳粉,因此該實(shí)驗(yàn)的目的是探究沒有昆蟲和鳥類傳粉時(shí),花葵能否完成自花傳粉,并通過計(jì)算自花傳粉的傳粉率來比較花葵自花傳粉與異花傳粉哪個(gè)傳粉效率更高。(4)與陸地相比,小島的自然環(huán)境不同,則對(duì)生物的選擇作用不同,生物能夠進(jìn)化出與陸地生物不同的物種特征,這是“小島”在進(jìn)化研究中的主要優(yōu)勢(shì)之一;此外,島嶼環(huán)境資源有限,不同物種之間競(jìng)爭(zhēng)激烈,生物為了更好地適應(yīng)環(huán)境,進(jìn)化速度更快。
1.有關(guān)隔離、物種形成與進(jìn)化關(guān)系的易錯(cuò)易混點(diǎn)
(1)物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離,如采用人工誘導(dǎo)的方法獲得的多倍體。
(2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致物種的形成:①生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變,這種變化可大可小,不一定會(huì)突破物種的界限,引發(fā)生殖隔離,即生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成;②新物種一旦形成,則說明生物肯定進(jìn)化了。
(3)物種形成與隔離的關(guān)系:物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離,但必須要經(jīng)過生殖隔離。
2.有關(guān)“新物種”的易錯(cuò)易混點(diǎn)
(1)與原物種間已形成生殖隔離(兩者不能相互交配或能交配但后代不育)。
(2)物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱為“物種”,因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡模谋扼w西瓜相對(duì)于二倍體西瓜則是“新物種”,因它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育,意味著二者間已產(chǎn)生生殖隔離。
常考題型二 基因頻率與基因型頻率
5. (2024·湖北卷)某二倍體動(dòng)物的性別決定方式為ZW型,雌性和雄性個(gè)體數(shù)的比例為1∶1。該動(dòng)物種群處于遺傳平衡,雌性個(gè)體中有1/10患甲病(由Z染色體上h基因決定)。下列敘述正確的是(  )
A.該種群有11%的個(gè)體患該病
B.該種群h基因的頻率是10%
C.只考慮該對(duì)基因,種群繁殖一代后基因型共有6種
D.若某病毒使該種群患甲病雄性個(gè)體減少10%,H基因頻率不變
【答案】 B
【解析】 分析題干信息可知,雌性個(gè)體中有1/10患甲病,且該病由Z染色體上h基因決定,所以Zh的基因頻率為10%,該種群中患該病的個(gè)體的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性個(gè)體數(shù)的比例為1∶1,該種群患病概率為(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A錯(cuò)誤;分析題干信息可知,雌性個(gè)體中有1/10患甲病,且該病由Z染色體上h基因決定,所以Zh的基因頻率為10%,B正確;只考慮該對(duì)基因,種群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW,共5種,C錯(cuò)誤;若某病毒使該種群患甲病雄性個(gè)體減少10%,則種群中h基因頻率降低,H基因頻率應(yīng)增大,D錯(cuò)誤。故選B。
6. (2024·河北卷)為控制地中海蚊子的數(shù)量,每年在距海岸線0~20 km范圍內(nèi)(區(qū)域A)噴灑殺蟲劑。某種蚊子的Est基因與毒素降解相關(guān),其基因頻率如圖所示。下列分析正確的是(  )
A.在區(qū)域A中,該種蚊子的Est基因頻率發(fā)生不定向改變
B.隨著遠(yuǎn)離海岸線,區(qū)域A中該種蚊子Est基因頻率的下降主要由遷入和遷出導(dǎo)致
C.距海岸線0~60 km區(qū)域內(nèi),蚊子受到殺蟲劑的選擇壓力相同
D.區(qū)域A中的蚊子可快速形成新物種
【答案】 B
【解析】 據(jù)圖可知,在殺蟲劑的選擇作用下,區(qū)域A中Est基因頻率明顯高于其他區(qū)域,說明該種蚊子的Est基因頻率發(fā)生了定向改變,A錯(cuò)誤;區(qū)域A中每年噴灑殺蟲劑,但區(qū)域A中的基因頻率并不相同,隨著遠(yuǎn)離海岸線,Est基因頻率逐漸下降,說明這主要由遷入和遷出導(dǎo)致,B正確;距海岸線0~60 km區(qū)域內(nèi),殺蟲劑的濃度不同,所以殺蟲劑對(duì)蚊子的選擇作用不同,即蚊子受到殺蟲劑的選擇壓力不同,C錯(cuò)誤;新物種形成的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離,所以區(qū)域A中的蚊子中Est基因頻率的變化,不一定導(dǎo)致其快速形成新物種,D錯(cuò)誤。故選B。
7. (2024·廣東卷)EDAR基因的一個(gè)堿基替換與東亞人有更多汗腺等典型體征有關(guān)。用M、m分別表示突變前后的EDAR基因,研究發(fā)現(xiàn),m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高。下列推測(cè)合理的是(  )
A.m的出現(xiàn)是自然選擇的結(jié)果
B.m不存在于現(xiàn)代非洲和歐洲人群中
C.m的頻率升高是末次盛冰期后環(huán)境選擇的結(jié)果
D.MM、Mm和mm個(gè)體的汗腺密度依次下降
【答案】 C
【解析】 根據(jù)題意,EDAR基因的一個(gè)堿基替換導(dǎo)致M突變?yōu)閙,因此m的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,A不符合題意;根據(jù)題意,EDAR基因的一個(gè)堿基替換與東亞人有更多汗腺等典型體征有關(guān),因此無法判斷m是否存在于現(xiàn)代非洲和歐洲人群中,B不符合題意;自然選擇導(dǎo)致基因頻率發(fā)生定向改變,根據(jù)題意,m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高,因此m的頻率升高是末次盛冰期后環(huán)境選擇的結(jié)果,C符合題意;根據(jù)題意,m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高,末次盛冰期后氣溫逐漸升高,m基因頻率升高,M基因頻率降低,因此推測(cè)MM、Mm和mm個(gè)體的汗腺密度依次上升,D不符合題意。故選C。
8. (2022·廣東卷)白車軸草中有毒物質(zhì)氫氰酸(HCN)的產(chǎn)生由H、h和D、d兩對(duì)等位基因決定,H和D同時(shí)存在時(shí),個(gè)體產(chǎn)HCN,能抵御草食動(dòng)物的采食。如圖示某地不同區(qū)域白車軸草種群中有毒個(gè)體比例,下列分析錯(cuò)誤的是(  )
A.草食動(dòng)物是白車軸草種群進(jìn)化的選擇壓力
B.城市化進(jìn)程會(huì)影響白車軸草種群的進(jìn)化
C.與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中h的基因頻率更高
D.基因重組會(huì)影響種群中H、D的基因頻率
【答案】 D
【解析】 分析題意可知,草食動(dòng)物能采食白車軸草,故草食動(dòng)物是白車軸草種群進(jìn)化的選擇壓力,A正確;分析題中曲線可知,從市中心到市郊和鄉(xiāng)村,白車軸草種群中產(chǎn)HCN個(gè)體比例增加,說明城市化進(jìn)程會(huì)影響白車軸草的進(jìn)化,B正確;與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中產(chǎn)HCN個(gè)體比例小,即基因型為D_H_的個(gè)體所占比例小,d、h基因頻率高,C正確;基因重組是控制不同性狀的基因的重新組合,基因重組不會(huì)影響種群基因頻率,D錯(cuò)誤。故選D。
X染色體上基因頻率的計(jì)算
X染色體上基因頻率的計(jì)算(以色盲為例,相關(guān)基因用B、b表示,假設(shè)色盲在男性中的發(fā)病率為7%)

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