第七章 生物的变异与进化\n考点21生物的变异\n真题分层1基础题组\n1.[2019海南·11,2分,难度★★☆☆☆]下列有关基因突变的叙述,正确的是()A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中B.基因突变必然引起个体表现型发生改变C.环境中的某些物理因素可引起基因突变D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的题组1基因突变和基因重组答案1.C【解题思路】基因突变可发生在任何细胞中,A错误;由于密码子具有简并性,基因突变不一定引起个体的表【提醒】从生物种类上看,原核生物、真核生物、病毒都能发生基因突变,从细胞种类上看,体细胞、生殖细胞都能发生基因突变现型发生改变,B错误;环境中的某些物理因素(如紫外线、X射线等)能够引起基因突变,C正确;根细胞只能进行有丝分裂,不能进行减数分裂,因此根细胞中发生的基因突变不能通过有性生殖传递,D错误。\n2.[2015海南·19,2分,难度★★☆☆☆]关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变题组1基因突变和基因重组答案2.B【解题思路】 基因突变具有不定向性,等位基因B和b都可以突变成不同的等位基因,A正确;X射线的照射会提高基因B和基因b的突变率,B错误;基因中碱基对的替换、增添或缺失都可导致基因突变,C正确、D正确。\n3.[2012上海·8,2分,难度★★☆☆☆]如图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生()A.染色体易位B.基因重组C.染色体倒位D.姐妹染色单体之间的交换题组1基因突变和基因重组答案3.B【解题思路】 图示为减数分裂联会过程形成的四分体,在四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。\n4.[2018江苏·15,2分,难度★★☆☆☆]下列过程不涉及基因突变的是()A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险题组1基因突变和基因重组答案4.C【解题思路】 紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA,A项涉及基因突变;运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基能引起基因结构的改变,B项涉及基因突变;2,4-D属于生长素类似物,其作用机理不涉及基因结构的改变,C项不涉及基因突变;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,导致抑癌基因的结构发生改变,D项涉及基因突变。\n5.[2017浙江下半年·11,2分,难度★★☆☆☆]人类的镰刀形细胞贫血症是由血红蛋白基因中一个碱基对A—T替换成了T—A,引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是()A.该变异属于致死突变B.基因突变是可逆的C.碱基对替换会导致遗传信息改变D.基因控制生物性状题组1基因突变和基因重组答案5.B【解题思路】 导致人类的镰刀形细胞贫血症的变异属于致死突变,A正确;该实例不能说明基因突变是可逆的,B错误;人类的镰刀形细胞贫血症是碱基对替换导致遗传信息改变所引起的疾病,C正确;由题干信息可知,由于基因发生突变,生物的性状也发生了相应的变化,该实例能说明基因控制生物的性状,D正确。\n6.[2020浙江1月·4,2分,难度★☆☆☆☆]某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于()A.缺失B.倒位C.重复D.易位题组2染色体变异答案6.B【解题思路】 观察题图可知,染色体片段3、4、5的位置发生了颠倒,这种染色体结构的变异属于倒位,B正确。\n7.[2020全国Ⅱ·4,6分,难度★★☆☆☆]关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是()A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同题组2染色体变异答案7.C【解题思路】 一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,B、D选项正确;二倍体植物的配子是经减数分裂产生的,配子中只含有一个染色体组,A选项正确;雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体,C选项错误。\n8.[2020江苏·8,2分,难度★★☆☆☆]下列叙述中与染色体变异无关的是()A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦题组2染色体变异答案8.B【解题思路】连续自交获得纯合基因品系玉米的过程属于杂交育种,其原理是基因重组,不涉及染色体变异,B符合题意;21三体综合征属于染色体变异遗传病,植物体细胞杂交获得白菜-甘蓝的过程中发生了染色体变异,普通小麦和黑麦杂交培育出小黑麦属于多倍体育种,原理是染色体变异,A、C、D不符合题意。\n9.[2018浙江下半年·11,2分,难度★★☆☆☆]某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是()A.染色体断片发生了颠倒B.染色体发生了断裂和重新组合C.该变异是由染色单体分离异常所致D.细胞中的遗传物质出现了重复和缺失题组2染色体变异答案9.B【解题思路】 分析图形可知,变异前两条染色体形态大小不一样,又非性染色体,属于非同源染色体,二者的染色体片段发生了交换,属于易位,染色体片段并没有颠倒,A、C错误;从图形分析,两条染色体先发生了断裂,断片交换后又重新组合,B正确;染色体的片段发生了交换,遗传物质没有重复和缺失,D错误。【提醒】细胞中的染色体发生倒位或片段交换,遗传物质均没有发生重复和缺失。\n真题分层2中档题组\n1.[2015海南·21,2分,难度★★☆☆☆]关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察答案1.C【解题思路】 染色体结构变异包括染色体某一片段的重复、缺失、易位或倒位,基因突变不会导致染色体结构变异,A错误;由于密码子的简并性,基因突变不一定导致个体表现型改变,B错误;基因突变由DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换导致碱基序列的改变,染色体结构变异中的重复、缺失、易位或倒位都会导致染色体的DNA分子中碱基序列的改变,C正确;基因突变在光学显微镜下观察不到,染色体结构变异可用光学显微镜直接观察到,D错误。【易错警示】 基因突变的对象是碱基对,基因突变的结果是改变了基因的种类,但没有改变染色体上基因的位置和数量;染色体结构变异的对象是染色体上的片段(可能涉及多个基因),染色体结构变异有可能改变染色体上基因的种类(如易位)、位置(如易位、倒位)或数量(如缺失、重复)。\n2.[2015江苏·15,2分,难度★★☆☆☆]经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是()A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异答案2.A【解题思路】 白花植株的出现可能是基因突变或染色体变异的结果,环境对生物的不同变异类型进行选择。X射线不仅能引起基因突变,也可能引起染色体变异。白花植株与原紫花品种杂交,若后代都是紫花植株,则白花植株的出现是由于隐性突变;若后代既有白花又有紫花植株,则为显性突变。白花植株的自交后代中若还出现白花植株,则是可遗传的变异;若全是紫花植株,则是不可遗传的变异。\n3.[2014上海·10,2分,难度★★☆☆☆]如图为果蝇X染色体的部分基因图,下列对此X染色体的叙述错误的是()A.若来自雄性,则经减数分裂不能产生重组型配子B.若来自雌性,则经减数分裂能产生重组型配子C.若发生交换,则发生在X和Y的非姐妹染色单体之间D.若发生交换,图所示四个基因中,f与w基因间交换频率最高答案3.C【解题思路】 很多动物如鸡、小鼠、猫、人等,连锁的基因的重组值在雌雄中大致上是一样的。但也有极少数的动物的交换值在雌雄间不同,例如雄果蝇和雌家蚕中通常不发生交换,连锁基因完全连锁,不发生重组,A、B项正确,C项错误。连锁基因之间相对位置越靠近发生交换的机会越小,相反,距离越远发生交换的可能性越大,交换频率越高,D项正确。\n4.[2019江苏·18,2分,难度★★☆☆☆]人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D.该病不属于染色体异常遗传病答案4.A【解题思路】 密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为CAC,并不影响DNA中A与T和C与G的对数,故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变,A项错误;由于血红蛋白β链中一个氨基酸发生了改变,故血红蛋白β链的结构会发生改变,B项正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状,容易破裂,C项正确;镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,D项正确。\n5.[2016江苏·14,2分,难度★★★☆☆]图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案5.B【解题思路】 个体甲发生了染色体结构变异中的缺失,基因数目减少,可能对表型有影响,A项错误;个体乙发生的是染色体结构变异中的倒位,变异后染色体联会形成的四分体异常,B项正确;若基因与性状不是一一对应的,则个体甲自交的后代性状分离比不是3∶1,C项错误;个体乙染色体上基因没有缺失,但染色体上基因的排列顺序发生了改变,也可能引起性状的改变,D项错误。\n6.[2014浙江·6,6分,难度★★★☆☆]除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是()A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链答案6.A【解题思路】 假设敏感和抗性由基因A、a控制,若突变体为1条染色体的片段缺失所致,则原敏感型大豆基因型为Aa,缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现,则抗性基因一定是隐性基因,故A对;突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则该个体没有控制这对性状的基因,再经诱变也不可能恢复为敏感型,故B错;基因突变是可逆的,再经诱变可能恢复为敏感型,故C错;抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则此情况属于基因突变,抗性基因可能编码肽链,也可能不编码肽链,故D错。\n7.[2013福建·5,6分,难度★★★☆☆]某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代\n答案7.D【解题思路】 图甲所示的变异属于染色体变异,A项错误;观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞,因为此时染色体的形态固定、数目清晰,B项错误;若不考虑其他染色体,根据“配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极”可知,理论上该男子产生的精子类型有“只含有14号染色体”、“只含有21号染色体”、“含有14号染色体和21号染色体”、“含有异常染色体和14号染色体”、“含有异常染色体和21号染色体”、“只含有异常染色体”,共计6种,C项错误;当异常染色体与14号染色体分离时,21号染色体有可能与14号染色体一起移向一极,则含有14号染色体和21号染色体的精子与正常卵子结合,可以发育为染色体组成正常的后代,D项正确。【快速解题】 本题的解题原则是“以干求项法”。首先根据图文可判断A项属于染色体变异,接着根据题干中的信息“配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极”得出理论上产生精子的类型,进而可判断D项说法的正确与否。\n8.[2012海南·24,2分,难度★★★☆☆]玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下,用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是()A.发生了染色体易位B.染色体组数目整倍增加C.基因中碱基对发生了替换D.基因中碱基对发生了增减答案8.A【解题思路】 纯合糯性甜粒与非糯性非甜粒杂交,F1的表现型为非糯性非甜粒,说明非糯性和非甜粒为显性性状。F2的表现型为9∶3∶3∶1,说明两对基因分别位于两对非同源染色体上,遵循自由组合定律。但偶然发现某一F1植株自交,产生的F2的表现型只有非糯性非甜粒和糯性甜粒两种表现型,说明可能发生了非同源染色体上的基因片段的交叉互换,属于染色体结构变异中的易位。\n9.[2016全国Ⅲ·32,12分,难度★★★☆☆]基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。\n答案9.【参考答案】(1)少(2)染色体(3)一 二 三 二【解题思路】(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换,而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变,故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)根据题干信息“AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体”可知,AA和aa植株突变后的基因型都为Aa。若AA植株发生隐性突变,F1(Aa)自交,子二代的基因型为AA、Aa、aa,则最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状,且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa植株发生显性突变,则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状,F1(Aa)自交,子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa,由于基因型为AA和Aa的个体都表现为显性性状,欲分离出显性突变纯合体,需让F2自交,基因型为AA的个体的后代(F3)不发生性状分离,则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。【易错剖析】 基因突变和染色体变异的区别:(1)在光学显微镜下可以观察到染色体变异而不能观察到基因突变;(2)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换,而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变;(3)基因突变通常只影响生物的一个性状,而染色体变异可影响生物的多个性状。\n10.[2015海南·29,10分,难度★★★☆☆]回答下列关于遗传和变异的问题:(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因会发生,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生,这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”),图乙表示的是(填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”)。(3)某植物的染色体数目为2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指。\n答案10.【参考答案】(1)自由组合 交换(2)初级精母细胞 精细胞(3)体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体【解题思路】(1)高等动物通过减数分裂产生精子或卵细胞,减数第一次分裂后期,由于非同源染色体的自由组合,位于非同源染色体上的基因会发生自由组合;在减数第一次分裂前期(四分体时期),同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换,这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。(2)根据题意,图示为二倍体生物的细胞减数分裂部分过程,图甲细胞中有同源染色体,表示初级精母细胞;图乙细胞中没有同源染色体,也无染色单体,表示减数第二次分裂产生的精细胞。(3)单倍体是由配子直接发育形成的个体,指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。\n11.[2012北京·30,16分,难度★★★☆☆]在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内的繁殖结果(如下表)。注:●纯合脱毛♀,■纯合脱毛♂,○纯合有毛♀,□纯合有毛♂,◐杂合♀,◧杂合♂(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于染色体上。(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由基因控制的,相关基因的遗传符合定律。(3)Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出的脱毛性状不是影响的结果。(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是。组合编号ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ交配组合●×◧◐×■◐×◧●×■●×□○×■产仔次数6617466子代小鼠总数(只)脱毛920291100有毛122711001340\n(5)测序结果表明,突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是(填选项前的符号)。a.由GGA变为AGAb.由CGA变为GGAc.由AGA变为UGAd.由CGA变为UGA(6)研究发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降,据此推测脱毛小鼠细胞的下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠的原因。\n答案11.【参考答案】(1)常(2)一对等位 孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变 突变基因的频率足够高(5)d(6)提前终止 代谢速率 产仔率低【解题思路】(1)因脱毛和有毛性状与性别无关,故相关基因位于常染色体上。(2)Ⅲ组子代中有毛和脱毛小鼠的比例接近3∶1,故该性状受一对等位基因控制,符合孟德尔的分离定律。(3)由Ⅴ和Ⅵ组可确定有毛为显性性状、无毛为隐性性状,第Ⅳ组的亲代为纯合脱毛小鼠(设基因型为aa),其子代也都为纯合脱毛小鼠(aa),可见脱毛性状不是环境影响的结果。(4)若此种群中同时出现了几只脱毛小鼠,则可能在该小种群中突变基因的频率足够高。(5)密码子在mRNA上,模板链中G突变为A,则mRNA中应是C突变为U,故d项正确。(6)“突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质”,其原因可能是突变引起mRNA中终止密码子提前,导致蛋白质合成提前终止。若甲状腺激素受体的功能下降,则甲状腺激素不能正常作用于靶细胞,从而引起细胞代谢速率下降。组合Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ的后代个体数目都比较少,其原因可能是雌性脱毛小鼠的细胞代谢速率降低,导致产仔率低。\n专项 细胞分裂中的可遗传变异分析\n1.[2020天津·7,4分,难度★★☆☆☆]一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是()A.基因突变B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C.染色体变异D.非同源染色体自由组合答案1.B【解题思路】 一个基因型为DdTt的精原细胞经减数分裂产生了四个精细胞,正常情况下产生两种精细胞,基因型为DT、dt(或Dt、dT),但题中产生了四种精细胞,最可能的原因是在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,故选B。【解后反思】 一个精原细胞(基因型为AaBb)产生了四个精细胞,一般情况下,精细胞种类为两种;如果产生四个精细胞,精细胞种类为四种,最可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换导致的。若发生了基因突变,由于基因突变具有低频性,则最可能会产生四个精细胞,精细胞种类为三种(只考虑一个位点发生基因突变);若发生了染色体变异,则会发现精细胞中的染色体的形态或结构发生改变。\n2.[2017江苏·19,2分,难度★★★☆☆]一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A.题图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后代会出现染色体数目变异的个体C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子答案2.B【解题思路】 图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期,A项错误;由异常联会图示可知,同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中,而另一条染色体可移到另一个细胞中,因此,减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常,自交后代会出现染色体数目变异的个体,B项正确;该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成,因此基因型可能不同,C项错误;该植株形成的配子中有的基因型为Aa,含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子,D项错误。\n3.[2017天津·4,6分,难度★★★☆☆]基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下图。叙述正确的是()A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异答案3.B【解题思路】A与a、D与d位于一对同源染色体上,这两对等位基因的分离都发生在减数第一次分裂时,即初级精母细胞中,而交叉互换后的B与b分布在一条染色体的两条姐妹染色单体上,这对基因的分离可发生在减数第二次分裂时,即次级精母细胞中,A项错误;该细胞能产生ABD、abd、AbD、aBd四种精子,B项正确;B(b)与D(d)间的基因重组是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致的,不遵循自由组合定律,C项错误;同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组,不属于染色体结构变异,D项错误。\n【方法总结】 染色体易位与交叉互换可以通过表格的形式进行区别:项目染色体易位交叉互换图解位置区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间原理属于染色体结构变异属于基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到\n4.[2018浙江4月·24,2分,难度★★★☆☆]某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述正确的是()A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子C.该细胞每条染色体的着丝粒都连有两极中心体发出的纺锤丝D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY答案4.D【解题思路】 由图可知,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有体现基因突变,A错误;图中细胞处于减数第一次分裂中期,四分体出现在减数第一次分裂前期,同时DNA除主要分布在染色体上外,细胞质中也含有,细胞中DNA分子数大于12,B错误;该细胞处于减数第一次分裂中期,每条染色体的着丝粒仅连接从一极中心体发出的纺锤丝,C错误;据图可知,该细胞分裂可形成4种配子,基因型分别为aBX、aBXA、AbY、bY,D正确。\n5.[2015天津·4,6分,难度★★★☆☆]低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是()答案5.B【解题思路】A项,根据题干信息可知,低温诱导使卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,因此同源染色体不能移向两极;B项,由于减数第一次分裂时不形成纺锤体,所以形成的次级卵母细胞中的染色体数目与体细胞相同,即次级卵母细胞在减数第二次分裂后期时含有8条染色体;C项,减数第二次分裂形成的卵细胞中染色体数目为4条;D项,染色体数目加倍的卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎,因此胚胎细胞有丝分裂中期应含有6条染色体,三个染色体组。【误区警示】 不能将题干信息与细胞分裂方式有机结合导致错解。如忽视题干中“低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体”导致错选A。没有形成纺锤体,同源染色体不能移向两极,因此减数第一次分裂形成的次级卵母细胞中含有同源染色体,形成的卵细胞中的染色体数目与体细胞相同,都是4条染色体。\n6.[2020山东·6,2分,难度★★★★☆]在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是()A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案6.C【解题思路】 着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构,A正确;进行有丝分裂时,“染色体桥”在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,不会改变其子细胞中染色体的数目,B正确;姐妹染色单体连接在一起,着丝点分裂后出现“染色体桥”结构,因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段,C错误;姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时,会在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因,产生含有2个相同基因的子细胞,若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。\n考点22变异在育种上的应用\n真题分层1基础题组\n1.[2017浙江4月·7,2分,难度★☆☆☆☆]研究人员用X射线处理野生型青霉菌,选育出了高产青霉菌新菌株。这种育种方法属于()A.杂交育种B.单倍体育种C.诱变育种D.多倍体育种题组1杂交育种与诱变育种答案1.C【解题思路】 利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程,叫诱变育种;杂交育种指通过杂交,把生物不同品种间的基因重新组合,以便将不同亲本的优良基因组合到一起,从而培育出对人类有益的新品种的过程;单倍体育种指诱导配子直接发育成植株,再用秋水仙素处理使染色体加倍,成为可育的纯合子的过程;多倍体育种多指抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体的数目加倍,故C正确。\n2.[2021湖南适应性考试·7,2分,难度★★☆☆☆]育种与农作物和家禽家畜品种改良密切相关。下列叙述正确的是()A.利用野生资源是杂交育种的重要手段B.杂交亲本间遗传差异越小,杂种优势越大C.与单倍体育种相比,杂交育种周期显著缩短D.诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因的定向突变题组1杂交育种与诱变育种答案2.A【解题思路】 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,利用野生资源进行杂交育种是改良农作物和家禽家畜品种的重要手段,A正确;杂种优势是指杂种子一代在体型、生长率、繁殖力及行为特征等方面均比亲本优越的现象,杂交亲本间遗传差异越大,杂种优势越大,B错误;与杂交育种相比,单倍体育种能明显地缩短育种年限,C错误;诱变育种依据的主要遗传学原理是基因突变,但基因突变是不定向的,D错误。\n题组1杂交育种与诱变育种【易错警示】(1)诱变育种与杂交育种相比,前者能产生新基因,创造变异新类型,后者只是实现原有基因的重新组合。(2)育种中“最简便”与“最快速”的差异。“最简便”着重于技术含量应为“易操作”,如杂交育种,虽然年限长,但操作方便。“最快速”则未必简便,如单倍体育种可明显缩短育种年限,但其技术含量却较高。(3)“单倍体育种”≠“花药离体培养”:单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程;花药离体培养只是单倍体育种的一个环节。(4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,前者操作对象是幼苗期的单倍体植株;后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。\n3.[2014江苏·13,2分,难度★★★☆☆]如图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是()出发菌株挑取200个单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高题组1杂交育种与诱变育种答案3.D【解题思路】 题图育种过程为诱变育种。因未进行酶活性检测等,故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求;X射线处理等物理因素既可以引起基因突变也可能引起染色体变异;题图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程,属于人工选择;诱变的突变率高于自发突变率,但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。\n4.[2014新课标全国Ⅰ·32,9分,难度★★★☆☆]现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有优良性状的新品种。(2)杂交育种前,为了确定F2的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。题组1杂交育种与诱变育种答案4.【参考答案】(1)抗病矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。【解题思路】 (1)杂交育种的目的是获得同时具备两种优良性状的个体,即抗病矮秆的新品种。(2)杂交育种的原理是基因重组,若控制两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则这两对相对性状应分别受一对等位基因控制,且两对基因必须位于两对同源染色体上。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子,再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交,如果后代出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1的性状分离比,则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。\n5.[2014上海·13,2分,难度★★☆☆☆]将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是()A.能稳定遗传B.单倍体C.有杂种优势D.含四个染色体组题组2单倍体育种与多倍体育种答案5.A【解题思路】 该二倍体植株的花粉经花药离体培养获得的幼苗为含一个染色体组的单倍体植株,经秋水仙素处理后可获得纯合的二倍体。纯合子能稳定遗传,A项正确;单倍体幼苗经秋水仙素处理后不再是单倍体,而是含2个染色体组的二倍体,B、D项错误;杂种优势可在杂交育种中出现,C项错误。\n6.[2012海南·29,8分,难度★★★☆☆]无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用的方法。题组2单倍体育种与多倍体育种答案6.【参考答案】(1)雌蕊(或柱头)2233(2)减数(3)组织培养【解题思路】(1)三倍体无子西瓜是由四倍体植株作母本,二倍体植株作父本培育成的,因此培育时要将二倍体植株的花粉涂抹到四倍体植株的雌蕊柱头上,授粉后套袋,以防止外来花粉的干扰。二倍体含有22条染色体,则四倍体含有44条染色体,二倍体和四倍体产生的雄、雌配子分别含有11条、22条染色体,故结合形成的合子含有33条染色体。(2)三倍体植株是由二倍体和四倍体杂交形成的种子发育而来的,其染色体组数是奇数,在减数分裂过程中染色体联会发生紊乱,所以不能产生正常的种子。(3)组织培养技术可快速繁殖植物,因此要在短时间内得到大量的三倍体植株,理论上可采用组织培养技术。\n7.[2019北京·4,6分,难度★★★☆☆]甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是()A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体题组3基因工程育种答案7.D【解题思路】 抗甲、乙的植物新品种杂交后得到的F1仍为二倍体植物,所以F1经花粉离体培养获得的再生植株均为单倍体,D选项错误。基因工程的核心是基因表达载体的构建,基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等,A选项正确;可通过病原体接种实验对转基因植株进行个体水平的检测,B选项正确;花粉离体培养技术就是以花粉为外植体进行的组培,其培养基中需要添加生长素和细胞分裂素等植物激素,且在组培不同阶段需要调整激素的比例,C选项正确。\n真题分层2中档题组\n1.[2019江苏·4,2分,难度★★☆☆☆]下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是()A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种答案1.C【解题思路】基因重组是生物变异的来源之一,可能会导致生物性状变异,A错误;因为密码子具有简并性以及基因的显隐性等,【提醒】基因重组能产生新的基因型,但不能产生新基因;基因重组能产生新的性状组合,但不能产生新性状。所以基因突变不一定导致生物性状发生改变,B错误;弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后,其染色体数目加倍而成为可育的植株,可用于育种,C正确;多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数不变,D错误。\n2.[2013江苏·25,3分,难度★★★☆☆](多选)现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是()A.利用①、③品种间杂交筛选获得aB.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c答案2.CD【解题思路】 欲获得高产、抗病品种,应利用①和②进行品种间杂交筛选,A项错误;欲获得高产、早熟品种,则应对③进行诱变育种,B项错误;诱变育种可以产生新基因,因此a、b、c都可以通过诱变育种获得,C项正确;基因工程可定向改变生物性状,要获得高产、抗旱品种,可通过基因工程转入抗旱基因实现,D项正确。\n3.[2013浙江·32,18分,难度★★★★☆]在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米(甲)为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。请回答:(1)获得丙的过程中,运用了诱变育种和育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型为的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是。(3)采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得,将其和农杆菌的用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。\n答案3.【参考答案】(1)单倍体(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性如图抗性糯性∶非抗糯性=3∶1(4)抗虫基因(或目的基因)Ti质粒DNA连接酶\n【解题思路】(1)丙是由甲(ttGG)的花粉(tG)经EMS诱变处理并培养而成的,因此该过程运用了诱变育种和单倍体育种技术。(2)丙的表现型是非抗糯性,因此基因型为ttgg,乙的基因型为T_G_,由于乙与丙杂交所得F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体,故乙的基因型为TtGG。若要得到抗性糯性个体,可在F1中选择表现型为抗性非糯性(TtGg)的个体自交,F2抗性糯性个体所占比例是3/4×1/4=3/16。(3)F2中抗性糯性个体的基因型为TTgg或Ttgg,因此若其自交后代出现非抗糯性,说明是杂合子,否则为纯合子。(4)要使玉米获得抗虫性,需先获得抗虫基因(目的基因),将其与农杆菌中的质粒用合适的限制性核酸内切酶切割,用DNA连接酶连接形成重组DNA,再导入玉米细胞中,即可培育出转基因抗虫植株。【易错点拨】 本题中丙的表现型为非抗糯性,是由甲的花粉经EMS诱变处理并培养而成的,因此其基因型为ttgg,同时采用了诱变育种和单倍体育种两种技术。本题的关键信息是“采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体”,由此判定乙的基因型为TtGG。\n4.[2014安徽·31,16分,难度★★★★☆]香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为,导致香味物质积累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为。(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:①;②。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需的。若要获得二倍体植株,应在时期用秋水仙素进行诱导处理。\n答案4.【参考答案】(1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb、AaBb(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失(4)愈伤组织 全部遗传信息 幼苗【解题思路】(1)依题意,A基因存在则无香味物质,可能是由于A基因控制合成的酶促进了香味物质的分解,而基因a不能控制合成分解香味物质的酶。(2)依杂交结果,抗病∶感病=1∶1,无香味∶有香味=3∶1,可推知亲本的基因型为Aabb和AaBb,从而可知F1的基因型及比例为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交后代才能获得稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),其所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。(3)正常情况下AA与aa杂交,F1的基因型为Aa,是无香味的,F1中出现一株有香味的植株,原因可能是发生了基因突变(即Aa变成aa),也可能是A基因缺失。(4)离体花药经脱分化形成愈伤组织,最终形成单倍体植株,表明花粉具有发育成完整植株所需的全套遗传信息。秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗。\n5.[2015浙江·32,18分,难度★★★★☆]某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:(1)自然状态下该植物一般都是合子。(2)若采用诱变育种,在γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中抗病矮茎个体,再经连续自交等手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为。(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。\n答案5.【参考答案】(1)纯(2)多方向性、稀有性(3)选择 纯合化 年限越长 高茎∶中茎∶矮茎=1∶6∶9(4)基因重组和染色体畸变如图\n【解题思路】(1)该植物是自花且闭花传粉,所以在自然状态下,该植物一般都是纯合子。(2)由于基因突变具有稀有性、多方向性和有害性等特点,所以采用诱变育种获得优良品种时需要处理大量种子。(3)若采用杂交育种获得所需要的稳定遗传的优良品种,需要将两个亲本杂交获得F1,F1自交获得所需要的性状后再连续自交,直到不再出现性状分离,最终获得所需要的稳定遗传的品种。由此可推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,育种年限越长。只考虑茎的高度,两亲本杂交获得F1的基因型为DdEe,F1自交后代F2的基因型(表现型)为:9/16D_E_(矮茎)、3/16D_ee(中茎)、3/16ddE_(中茎)、1/16ddee(高茎),故F2的表现型及其比例为高茎∶中茎∶矮茎=1∶6∶9。(4)单倍体育种分为三步:第一步是亲本杂交得到F1,第二步是将F1的花药离体培养获得单倍体幼苗,第三步是用秋水仙素处理单倍体幼苗。单倍体育种涉及的原理有基因重组和染色体畸变。\n6.[2016天津·9,10分,难度★★★★☆]鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题:(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如图所示。据图分析,三倍体的基因型为,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是。\n答案6.【参考答案】(1)P3P3或P4P4(2)25%3(3)a1a2a3100%【解题思路】(1)纯合二倍体鲫鱼的基因型为a3a3或a4a4,体内GPI类型为P3P3或P4P4。(2)杂合二倍体鲤鱼和鲫鱼的基因型分别为a1a2和a3a4,二者杂交得到的子一代基因型及比例为a1a3∶a1a4∶a2a3∶a2a4=1∶1∶1∶1,其中基因型为a2a4的个体所占比例为1/4。由于杂交子一代均为杂合体,故任取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中都会出现3条带。(3)对三倍体子代组织进行GPI电泳分析,根据得到的条带可知多肽链有P1、P2、P3,说明三倍体同时含有a1、a2、a3,即三倍体的基因型为a1a2a3。三倍体子代中的a3基因来自四倍体鱼,四倍体鱼含有两个a3基因,还含有两个a2基因或a1基因,若四倍体鱼基因型为a1a1a3a3,二倍体鱼基因型应为a2a2,若四倍体鱼基因型为a2a2a3a3,二倍体鱼基因型应为a1a1,故亲本中的二倍体鱼为纯合子的概率为100%。\n7.[2020北京·21,13分,难度★★★★★]遗传组成不同的两个亲本杂交所产生的杂种一代,产量等多个性状常优于双亲,这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量的重要途径。(1)中国是最早种植水稻的国家,已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻,北方主要种植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的,进化形成的。(2)将多个不同的籼稻、粳稻品种间进行两两杂交,获得三种类型F1(分别表示为籼-籼,籼-粳,粳-粳)。统计F1的小花数、干重等性状的平均优势(数值越大,杂种优势越明显),结果如图1。可知籼-粳具有更强的杂种优势,说明两个杂交亲本的差异越大,以上性状的杂种优势越明显。\n(3)尽管籼-粳具有更强的杂种优势,但由部分配子不育,导致结实率低,从而制约籼-粳杂种优势的应用。研究发现,这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(A1、A2和B1、B2)有关。通常情况下,籼稻的基因型为A1A1B1B1,粳稻为A2A2B2B2。A1A2杂合子所产生的含A2的雌配子不育;B1B2杂合子所产生的含B2的雄配子不育。①根据上述机制,补充籼稻×粳稻产生F1及F1自交获得F2的示意图,用以解释F1结实率低的原因。②为克服籼-粳杂种部分不育,研究者通过杂交、连续多代回交和筛选,培育出育性正常的籼-粳杂交种,过程如图2。通过图中虚线框内的连续多代回交,得到基因型为A1A1B1B1的粳稻。若籼稻作为连续回交的亲本,则不能得到基因型为A2A2B2B2的籼稻,原因是F1(A1A2B1B2)产生基因型为的配子不育。③在产量低的甲品系水稻中发现了A、B基因的等位基因A3、B3(广亲和基因),含有广亲和基因的杂合子,雌雄配子均可育。请写出利用甲品系培育出育性正常的籼-粳杂交稻的流程。(用文字或图示作答均可)\n答案7.【参考答案】(1)自然选择(2)基因组成(遗传组成)(3)①如图所示②A2B2③让甲品系(A3A3B3B3)与籼稻(A1A1B1B1)、甲品系(A3A3B3B3)与粳稻(A2A2B2B2)分别杂交,得到F1,让F1再杂交,即A1A3B1B3×A2A3B2B3,筛选出适合的育性正常的籼-粳杂交稻。\n【解题思路】(1)粳稻和籼稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的自然选择而形成的。(2)将多个不同的籼稻、粳稻品种间进行两两杂交,获得三种类型的F1。由图1可知,籼-粳在小花数、干重等性状上具有明显的平均优势,说明两个杂交亲本的基因组成差异越大,小花数、干重等性状的杂种优势越明显。(3)①籼稻的基因型为A1A1B1B1,粳稻的基因型为A2A2B2B2,两者杂交得到F1(基因型为A1A2B1B2),由于A1A2杂合子所产生的含有A2的雌配子不育,故F1产生的雌配子的种类为A1B1、A1B2、A2B1(不育)、A2B2(不育)。由于B1B2杂合子所产生的含有B2的雄配子不育,故F1产生的雄配子的种类为A1B1、A1B2(不育)、A2B1、A2B2(不育)。因此F1(A1A2B1B2)自交产生的子代只有四种基因型,F1结实率低。②由于F1(A1A2B1B2)产生的基因型为A2B2的雌、雄配子均不育,因此若籼稻(A1A1B1B1)作为连续回交的亲本,则不能得到基因型为A2A2B2B2的籼稻。③结合题中信息可知,含有广亲和基因(A3、B3)的杂合子,雌雄配子均可育。故欲培育出育性正常的籼-粳杂交稻,可让甲品系(A3A3B3B3)与籼稻(A1A1B1B1)、甲品系(A3A3B3B3)与粳稻(A2A2B2B2)分别杂交,得到F1,让F1再杂交,即A1A3B1B3×A2A3B2B3,筛选出适合的育性正常的籼-粳杂交稻。\n考点23生物的进化\n真题分层1基础题组\n1.[2018浙江4月·14,2分,难度★★☆☆☆]下列关于自然选择的叙述,错误的是()A.自然选择是生物进化的重要动力B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累D.自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状题组生物的进化答案1.C【解题思路】 自然选择是生物进化的重要动力和机制,A正确;自然选择可以定向改变种群的基因频率,当种群基因频率改变使得生物之间不能进行基因交流时,即产生了生殖隔离,标志着新物种的产生,B正确;个体并不是直接把性状传递给后代,传递给后代的是基因,并不是所有的性状都能得以遗传,C错误;自然选择直接作用于生物的表现型,对影响个体存活和繁殖的变异性状进行了选择,D正确。\n2.[2016浙江10月·22,2分,难度★★☆☆☆]随着除草剂使用的增加,抗除草剂杂草不断增多。下列叙述正确的是()A.种群的变异性是杂草进化的前提B.突变是杂草进化的重要动力和机制C.杂草中全部抗除草剂基因构成了基因库D.种群内的基因朝着抗除草剂增强方向突变题组生物的进化答案2.A【解题思路】 种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提,也是生物进化的前提,A正确;生物进化的重要动力和机制是自然选择而不是突变,B错误;基因库是一个种群中所有基因的总和,抗除草剂基因只是其中一部分,C错误;突变是不定向的,D错误。\n3.[2018江苏·4,2分,难度★★☆☆☆]下列关于生物进化的叙述,正确的是()A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例B.有害突变不能成为生物进化的原材料C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变题组生物的进化答案3.A【解题思路】 群体中近亲个体基因相似度高,近亲繁殖会提高纯合体的比例,A项正确;基因突变中的有害和有利突变都能为生物进化提供原材料,B项错误;新物种形成的标志是产生生殖隔离,C项错误;基因频率保持不变的一个前提是群体足够大,一个随机交配小群体的基因频率在各代不一定保持不变,D项错误。【易错项分析】 基因突变的有害和有利是相对的,是有害还是有利往往取决于生物的生存环境。\n4.[2020上海·17,2分,难度★★☆☆☆]1927年,200多只东方铃蟾被科研人员从山东地区移入北京市,经过百余年的进化,相比山东地区的蟾蜍()A.基因库相同B.都没发生基因突变C.具有地理隔离D.基因都定向改变题组生物的进化答案4.C【解题思路】 将东方铃蟾从山东地区移入北京市,经过百余年的进化,两个地区东方铃蟾的基因库可能产生了差异,A错误;基因突变具有普遍性,经过百余年的进化,东方铃蟾可能发生了基因突变,B错误;由于地理上的因素,使原本属于一个物种的东方铃蟾被分割在两个不同的地理区域,使得种群间不能发生基因交流,两个地区的东方铃蟾之间存在地理隔离,C正确;基因突变是不定向的,D错误。\n5.[2018海南·18,2分,难度★★☆☆☆]为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种,下列做法合理的是()A.了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断B.观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象C.将两个种群置于相同环境条件下,比较其死亡率D.将两个种群置于相同环境条件下,比较其出生率题组生物的进化答案5.B【解题思路】 判断这两个种群的鸟是否属于同一物种,要看它们之间是否存在生殖隔离,生殖隔离是新物种形成的标志。\n6.[2018海南·24,2分,难度★★☆☆☆]甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年,甲以乙为食。下列叙述错误的是()A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化C.若甲是动物,乙可能是植物,也可能是动物D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变题组生物的进化答案6.B【解题思路】 生物的进化与环境的变化有很大的关系,遗传物质的变异是进化的内因,环境对遗传物质的变异起诱发与选择的作用,生物只有适应环境才能生存,而进化后的生物对环境又有反作用,A正确;甲与乙存在捕食关系,二者长期共存,不断发展,共同进化,B错误;若甲是动物,其捕食的乙可能是植物,也可能是动物,C正确;甲基因型频率改变可能引起捕食压力发生变化,造成乙基因型频率发生改变,进而可引起乙基因频率发生改变,D正确。\n7.[2017上海·19,2分,难度★★☆☆☆]在野外捕获四种袖蝶,测定其染色体DNA碱基序列,比对结果如图所示,据此可判断四种袖蝶间的亲缘关系。图中所示的研究结果属于能证明生物进化的()A.胚胎学证据B.比较解剖学证据C.生物化学证据D.古生物化石证据题组生物的进化答案7.C【解题思路】 生物进化的证据主要包括胚胎学证据、比较解剖学证据、生物化学证据、古生物化石证据等。染色体DNA碱基序列的相似程度是生物进化的生物化学证据,C正确,A、B、D错误。\n8.[2013上海·22,2分,难度★★☆☆☆]某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体,其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图,第36个月时,基因a在种群中的频率为()A.0.2B.0.3C.0.4D.0.6题组生物的进化答案8.D【解题思路】 三种基因型频率之和为1,故第36个月时,Aa=0.4、AA=0.2,则aa=0.4,计算得a的基因频率为0.4+1/2×0.4=0.6。\n9.[2017江苏·7,2分,难度★★☆☆☆]下列关于生物进化的叙述,错误的是()A.某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B.虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离C.无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变D.古老地层中都是简单生物的化石,而新近地层中含有复杂生物的化石题组生物的进化答案9.A【解题思路】 种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因,A项错误;各大洲人之间并没有生殖隔离,B项正确;无论是自然选择还是人工选择作用,都可使种群基因频率发生定向改变,C项正确;越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单,在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂,说明生物是由简单到复杂进化的,D项正确。\n真题分层2中档题组\n1.[2014上海·9,2分,难度★★☆☆☆]果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中,若杂合子占所有个体的40%,那么隐性基因v在该种群内的基因频率为()A.20%B.40%C.60%D.80%答案1.C【解题思路】 长翅果蝇(VV、Vv)和残翅果蝇(vv)共1000只,其中Vv个体为40%×1000=400(只)。隐性基因v在该种群内的基因频率为(400+2×400)÷2000×100%=60%。\n2.[2017浙江4月·17,2分,难度★★☆☆☆]经调查发现,某地区菜青虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是()A.使用农药导致菜青虫发生抗药性变异B.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果C.通过选择导致菜青虫抗药性变异不断积累D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力答案2.C【解题思路】 可遗传的变异是生物进化的原始材料,抗药性的产生是基因突变的结果,农药只是起筛选作用,A错误;菜青虫抗药性的增强是自然选择的结果,B错误;经过连续数代的选择,微小变异可积累成显著变异,C正确;自然选择是造成菜青虫抗药性不断增强的动力,D错误。\n3.[2013江苏·12,2分,难度★★★☆☆]如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA相似度)。DNA碱基进化速率按1%/百万年计算,下列相关论述合理的是()A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C.人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积D.大猩猩和人类的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同答案3.C【解题思路】 图示可见,四个物种是由共同祖先经过长期的进化而形成的,进化的原材料由突变和基因重组提供,A项错误;自然选择决定生物进化的方向,B项错误;比较图示可知人类与黑猩猩DNA的差异为0.99%,DNA碱基进化速率按1%/百万年计算,则人类与黑猩猩的DNA差异经历了约99万年的累积,C项正确;比较图示中数据可知,大猩猩与人类的亲缘关系比大猩猩与非洲猴的亲缘关系要近,D项错误。\n4.[2021辽宁适应性测试·17,3分,难度★★★☆☆](多选)一个非常大的、有性生殖的自然种群,要使群体中各基因型的比例从一代到下一代维持不变,下列选项属于必要条件的是()A.种群中个体应该是雌雄异体的B.种群中个体间都能随机交配并产生后代C.种群中个体没有迁入和迁出D.自然选择对生物的性状不起作用答案4.BCD【解题思路】 要使种群数量庞大的群体内各基因型的比例从一代到下一代维持不变,首先应保证基因频率不发生改变,这就要求群体中无个体的迁入和迁出,C项正确;若要使群体中各基因型的比例从一代到下一代维持不变,则自然选择对生物的性状不起作用,D项正确;群体内的不同个体间能随机交配并产生后代保证了基因型频率的稳定,B项正确;种群中个体是雌雄异体,还是雌雄同体对基因频率没有影响,A项错误。【方法规律】 自交和自由交配对理想种群基因型频率和基因频率的影响(1)自交:基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐减小,但基因频率不变。(2)自由交配:基因型频率和基因频率都不变。\n5.[2013北京·4,6分,难度★★★☆☆]安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中,长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出()A.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D.长舌蝠和长筒花相互适应,共同(协同)进化答案5.B【解题思路】 长舌蝠与其他蝙蝠都以花蜜为食,它们之间是竞争关系,其长舌能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,从而可以避开与其他蝙蝠的竞争,A项正确;在没有长舌蝠的地方,长筒花不能完成传粉受精的过程,故不能繁衍后代,B项错误;长舌蝠和长筒花之间相互适应,共同进化,D项正确。\n6.[2020海南·17,3分,难度★★★☆☆]金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍,种质退化现象较严重,人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是()A.生长更快的金鲳鱼养殖品种,是人工选择的结果B.野生种群和人工种群的基因库不同C.近亲繁殖会使隐性致病基因纯合的个体增加D.如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,将增加野生种群的遗传多样性答案6.D【解题思路】 由题中信息为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,可知生长更快的金鲳鱼养殖品种的获得是人工选择的结果,A正确;人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群的,两种群的基因库不同,B正确;近亲繁殖会使隐性致病基因纯合的个体增加,C正确;人工种群个体持续大量地逃逸到野外,野生种群的遗传多样性不一定增加,D错误。\n7.[2021河北·6,2分,难度★★★☆☆]雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是()A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D.④可能由③进化而来答案7.B【解题思路】 求偶时提供食物给雌蝇对其繁殖后代有利,是一种适应性行为,A正确;仅送一个空丝球给雌蝇能求偶成功,这种行为对缝蝇繁殖有进化意义,B错误;把食物裹成丝球给雌蝇能求偶成功,这种行为是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,C正确;③是把食物裹成丝球送给雌蝇,④仅送一个空丝球给雌蝇,两种方式都能求偶成功,推测④可能由③进化而来,D正确。\n8.[2017海南·20,2分,难度★★★☆☆]遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是()A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性答案8.C【解题思路】 若黑色为隐性,黑色个体交配后代均为黑色,A项错误;若种群数目有限,则实际分离比例可能偏离理论值,新生个体多的体色也可能是隐性,B项错误;若显隐性基因频率相等,则隐性性状的基因型频率为0.5×0.5=0.25,其他为具有显性性状的个体,故显隐性性状个体的数目不相等,C项正确;若这对栗色个体为显性纯合子,子代也全部为栗色,D项错误。【知识储备】相对性状显隐性的判断(1)根据定义直接判断:具有一对相对性状的两纯合亲本杂交,若后代只表现出一种性状,则该性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。(2)依据杂合子自交后代的性状分离来判断:若两亲本的性状相同,后代中出现了不同的性状,那么新出现的性状就是隐性性状,而亲本的性状为显性性状。这可简记成“无中生有”,其中的“有”指的就是隐性性状。\n9.[2016北京·3,6分,难度★★★☆☆]豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的()A.豹种群遗传(基因)多样性增加B.豹后代的性别比例明显改变C.物种丰(富)度出现大幅度下降D.豹种群的致病基因频率不变答案9.A【解题思路】T区和F区的豹存在地理隔离,两种群的基因库有差异,将T区的豹引入F区,增加了F区豹的遗传多样性,A项正确;豹后代的性别比例主要由遗传因素决定,不会因引入雌豹而明显改变,B项错误;群落中物种数目的多少称为丰富度,豹种群数量的改变不影响其所在群落的物种丰富度,C项错误;F区豹出现诸多疾病,T区雌豹的引入使F区种群数量增加,会使F区豹致病基因频率改变,D项错误。【解后反思】 本题侧重在新情境下考查考生对核心概念的理解和辨析,包括基因多样性、基因频率和性别比例的影响因素、物种丰富度的辨析等,考生对其中任何一个概念的理解出现偏差都可能导致误选。\n10.[2014北京·4,6分,难度★★★☆☆]为控制野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高,兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出()A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用答案10.C【解题思路】 病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡,抗性较强的个体得以生存,从而起到选择的作用,A选项正确;兔被强毒性病毒感染后很快死亡,但病毒要寄生在活细胞中,所以病毒也不能长期存活,寄生关系难以维持,B选项正确;中毒性病毒比例升高,是兔抗病毒能力增强的结果,C选项错误;蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介,在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用,D选项正确。\n11.[2018全国Ⅰ·29,10分,难度★★★☆☆]回答下列问题:(1)大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性增加的方式是。(3)太阳能进入生态系统的主要过程是。分解者通过来获得生命活动所需的能量。答案11.【参考答案】(1)协同进化(或答共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解【解题思路】(1)大自然中,猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,在生态学上,此种现象称为共同进化(协同进化)。(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的生存提供机会,有利于增加物种的多样性。(3)生产者(绿色植物)的光合作用是能量进入生态系统的主要途径,生产者通过光合作用将光能转化为化学能,储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解有机物,释放能量,满足生命活动所需。\n12.[2016上海·二(一),9分,难度★★★★☆]回答下列有关生物进化与多样性的问题。图1显示太平洋某部分岛屿上几种鸟类的分布及迁移情况,图2显示其中的S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系,其中n代表种群的个体数。(1)图1显示,相对于X岛,Y岛上鸟的多样性减小。(2)S鸟有黑羽(AA)、杂羽(Aa)、灰羽(aa)三种表现型,当S鸟迁至Y岛后,在随机交配产生的后代中统计发现灰羽个体只占1%,Y岛S鸟种群中A基因的频率为。估算Y岛S鸟密度的调查方法一般采用。(3)经过多个阶段的迁移,在各岛上发现源于S鸟的14种鸟,此类现象称为。(4)据图2判断,随着繁殖代数的增加,下列表述正确的是(多选)。A.群体越小,某些基因消失的概率越大B.群体越小,种群基因越偏离原始种群C.群体越大,种群遗传多样性越易消失D.群体越大,种群纯合子越倾向于增加(5)除自然因素外,影响鸟类群体数量的人为因素有(多选)。A.栖息地开发B.烈性病毒的出现C.栖息地污染D.栖息地因地震被岛屿化\n答案12.【参考答案】(1)物种多样性和遗传(2)0.9标记重捕法(3)适应辐射(4)AB(5)AC【解题思路】(1)图1显示,相对于X岛,Y岛上鸟的种类及同一种鸟的不同类型均减少,即物种多样性和遗传多样性减小。(2)由题可知,Y岛S鸟种群中灰羽个体占1%,即aa的基因型频率为1%,可知a的基因频率为0.1,故A的基因频率为0.9。鸟的活动能力强,活动范围大,一般采用标记重捕法调查Y岛S鸟的密度。(3)由题可知,经过多个阶段的迁移,在各岛上发现源于S鸟的14种鸟,此类现象称为适应辐射。(4)分析图2可知,当n=25时,随着繁殖代数的增加,a的基因频率逐渐上升为1.0,相应地,其等位基因的频率降为0;当n=50时,随着繁殖代数的增加,a的基因频率降为0;当n=200和n=350时,随着繁殖代数的增加,种群基因频率相对稳定,说明随着繁殖代数的增加,群体越小,种群基因越偏离原始种群,某些基因消失的概率越大。故选AB。(5)栖息地开发和栖息地污染属于人为因素;烈性病毒的出现是基因突变后自然选择的结果,非人为因素;栖息地因地震被岛屿化属于自然因素。故选AC。\n易错疑难集训\n1.[2018海南·14,2分,难度★★☆☆☆]杂合体雌果蝇在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换,导致新的配子类型出现,其原因是在配子形成过程中发生了()A.基因重组B.染色体重复C.染色体易位D.染色体倒位易错点1变异类型的判断与分析答案1.A【解题思路】 在减数分裂过程中,同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的交换导致基因重组;在减数第一次分裂的后期,非同源染色体的自由组合也能导致基因重组,A正确。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。\n2.[2016上海·23,2分,难度★★☆☆☆]导致遗传物质变化的原因有很多,图中字母代表不同基因,其中变异类型①和②依次是()A.突变和倒位B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和倒位易错点1变异类型的判断与分析答案2.D【解题思路】 由图分析可知,变异类型①为a、b基因被J基因替换,这属于染色体结构变异中的易位;变异类型②为c基因所在的染色体片段与d、e基因所在的染色体片段发生了颠倒,这属于染色体结构变异中的倒位,故本题答案为D。\n3.[2015上海·27,2分,难度★★★☆☆]如图显示一对表型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况),造成儿子异常的根本原因是()A.父亲染色体上的基因发生突变B.母亲染色体上的基因发生突变C.母亲染色体发生缺失D.母亲染色体发生易位易错点1变异类型的判断与分析答案3.D【解题思路】 图示可见,儿子异常是由母亲的2和3两条非同源染色体(如图:)之间发生了易位引起的。\n4.[2018全国Ⅰ·6,6分,难度★★★★☆]某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移易错点1变异类型的判断与分析答案4.C【解题思路】 突变体M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,说明其不能在基本培养基上生长是因为体内不能合成氨基酸甲,原因可能是突变体M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性丧失,A不符合题意;一般来说,大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果,B不符合题意;正常情况下,突变体M的RNA与突变体N混合培养不能改变突变体N的遗传物质,也就不能使N转化为X,C符合题意;细菌间可以发生DNA的转移,使受体的遗传特性发生改变,并且改变是可以遗传的,因此,将两个突变体在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,可能会长出大肠杆菌(X)的菌落,D不符合题意。\n5.[2016江苏·12,2分,难度★★★☆☆]如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是()A.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B.基因pen的自然突变是定向的C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离易错点2生物进化与新物种形成的判断答案5.C【解题思路】 杀虫剂与靶位点结合不会导致抗药靶位点的形成,A项错误;基因突变是不定向的,B项错误;突变(基因突变和染色体变异)和基因重组能为生物进化提供原材料,C项正确;基因突变使种群的基因频率发生改变,但没有形成新物种,故野生型昆虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离,D项错误。\n6.[2021湖南适应性考试·8,2分,难度★★★☆☆]中美洲东海岸与西海岸分布着两种形态差异明显的海龟。经DNA检测,发现它们曾经是同一物种;火山爆发导致中美洲形成,它们被分隔成两个地区的不同种群,现已进化成两个不同物种。下列叙述错误的是()A.种群是生物进化的基本单位B.地理隔离是物种形成的必要条件C.两种海龟的基因库存在明显差异D.东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向易错点2生物进化与新物种形成的判断答案6.B【解题思路】 种群是同一时间生活在一定区域的同种生物的全部个体,是生物进化的基本单位,A正确;隔离是不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象,包括地理隔离和生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,B错误;被分隔成两个地区的不同海龟种群可能会出现不同的突变和基因重组,而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响,由于东海岸和西海岸的食物、栖息条件等可能不相同,自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用有差别,久而久之,东海岸和西海岸海龟种群的基因库会形成明显的差异,C正确;在东海岸和西海岸不同环境的选择作用下,种群的基因频率会发生改变,导致生物朝着不同的方向发生进化,即东西海岸的不同环境影响海龟进化的方向,D正确。\n易错点2生物进化与新物种形成的判断【知识归纳】地理隔离与生殖隔离的比较项目地理隔离生殖隔离概念同一种生物由于地理上的障碍,使不同的种群不能进行基因交流的现象不同物种之间一般是不能够相互交配的,即使交配成功,也不能够产生可育的后代特点自然条件下不进行基因交流种群间不进行基因交流联系①地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段;②一般经过长期的地理隔离,然后形成生殖隔离,也可能不经过地理隔离直接形成生殖隔离,如多倍体的产生;③地理隔离不一定形成生殖隔离,但可能产生亚种,如东北虎和华南虎;④生殖隔离是物种形成的标志,是物种间的真正界限\n7.[2021广东适应性测试·6,2分,难度★★★☆☆]从19世纪中叶到20世纪中叶,随着工业化发展,环境不断恶化,英国曼彻斯特地区桦尺蛾(其幼虫称桦尺蠖)种群中,与从前浅色个体占多数相比,黑色个体所占比例逐渐增加。下列叙述正确的是()A.控制桦尺蠖体色的基因发生了定向变异B.黑色桦尺蠖是通过进化产生的新物种C.黑色桦尺蠖增多是获得性遗传的证据D.桦尺蠖体色变化趋势体现了共同进化易错点2生物进化与新物种形成的判断答案7.D【解题思路】 变异是不定向的,自然选择是定向的,经过长期的自然选择,种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向进化,A错误;黑色桦尺蠖与浅色桦尺蠖为同一个物种,B错误;黑色桦尺蠖增多是自然选择的结果,获得性遗传是拉马克的观点,黑色桦尺蠖增多不是获得性遗传的证据,C错误;共同进化指不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,桦尺蠖体色变化体现了生物与环境相互影响共同进化,D正确。【知识归纳】 现代生物进化理论的基本内容:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。\n1.[2012上海·29,2分,难度★★☆☆☆]蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到F1,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是()A.30%,21%B.30%,42%C.70%,21%D.70%,42%疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案1.D【解题思路】 该种群中AA占55%、aa占15%,则Aa占30%。故A基因频率是55%+1/2×30%=70%、a基因频率是15%+1/2×30%=30%。自由交配种群的基因频率不变,基因型频率可用遗传平衡公式计算,即Aa的频率=2×70%×30%=42%。\n2.[2018浙江下半年·17,2分,难度★★★☆☆]研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是()A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料D.种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案2.D【解题思路】 金鱼草的基因库应包括金鱼草种群的全部基因,A错误;不同花色金鱼草数量的差异是由环境对花色进行选择造成的,而不是由适应环境的变异造成的,B错误;粉红花的产生不是由基因重组引起的,而是由减数分裂过程中基因的分离引起的,C错误;C的基因频率=(35×2+40)/(35×2+40×2+25×2)×100%=55%,Cc的基因型频率=40/(35+40+25)×100%=40%,D正确。\n3.[2013天津·4,6分,难度★★★☆☆]家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是()A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C.比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D.丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果疑难点基因频率、基因型频率的相关计算家蝇种群来源敏感性纯合子(%)抗性杂合子(%)抗性纯合子(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151答案3.D【解题思路】 根据题干信息,该基因突变导致氨基酸发生了替换,数目没有发生改变,因此该基因突变是碱基对替换的结果,A项错误;甲地区抗性基因的基因频率=2%+1/2×20%=12%,B项错误;三个地区抗性基因的基因频率不同是自然选择的结果,C项错误。\n4.[2013海南·15,2分,难度★★★☆☆]果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇,其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%,若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇,在不考虑其他因素影响的前提下,关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述,错误的是()A.v基因频率降低了50%B.V基因频率增加了50%C.杂合果蝇比例降低了50%D.残翅果蝇比例降低了50%疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案4.B【解题思路】 引入前种群中V的基因频率为8/10、v的基因频率为2/10,基因型为VV、Vv、vv的个体数量分别是12800只、6400只和800只。引入后,总数为40000只,基因型为VV、Vv、vv的个体数量分别是32800只、6400只和800只,计算得VV、Vv、vv的基因型频率分别是82%、16%和2%,V、v的基因频率分别为9/10、1/10,与引入前相比,可知V基因频率增加了12.5%。\n5.[2019天津·6,6分,难度★★★★☆]囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。下列叙述错误的是()A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高疑难点基因频率、基因型频率的相关计算\n疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案5.B【解题思路】 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响,A项正确;在浅色岩P区,D基因的频率为0.1,则d基因的频率为0.9,深色表现型频率为0.18,则浅色表现型频率为0.82,设杂合体频率为x,那么x+0.82=0.9,可算出x=0.16,同理,在深色熔岩床区,D基因的频率为0.7,则d基因的频率为0.3,深色表现型频率为0.95,则浅色表现型频率为0.05,可算出杂合体频率为0.50,B项错误;已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3,若该区深色囊鼠的基因型均为Dd,则D基因的频率为0.25,不足0.3,故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C项正确;浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82,浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为1-0.50=0.50,即与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高,D项正确。\n6.[2012安徽·4,6分,难度★★★☆☆]假设某植物种群非常大,可以随机交配,没有迁入和迁出,基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占,抗病植株RR和Rr各占,抗病植株可以正常开花和结实,而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占()A.B.C.D.疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案【易错点拨】 本题中基因型频率与基因频率的相互换算易出错。6.B【解题思路】 依题意,rr个体开花前全部死亡,说明其不具有繁殖能力。在有繁殖能力的个体中,RR∶Rr==1∶1,可求出r的基因频率为,故后代感病植株rr占。\n7.[2015山东·6,5分,难度★★★★☆]玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体,在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是()A.0<p<1时,亲代群体都可能只含有纯合体B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合体C.p=a时,显性纯合体在F1中所占的比例为D.p=c时,F1自交一代,子代中纯合体比例为疑难点基因频率、基因型频率的相关计算答案7.D【解题思路】 根据题意,各种群处于遗传平衡状态,即各种群基因频率不再发生改变,可根据遗传平衡定律进行计算。H基因频率为p,设h基因频率为q,则各种群中基因型频率分别为:HH—p2,Hh—2pq,hh—q2,且p+q=1(①),2pq=2p×(1-p)=-2p2+2p。当0<p<1时,F1中有三种基因型,则亲代中可能只含有纯合体HH、hh,A项正确;当亲代只含有杂合体时,p=q=1/2,F1中Hh的基因型频率为1/2,B项正确;当p=Z时,2pq=q2(②),由①②式可知,p=1/3,q=2/3,则F1中HH基因型频率p2=1/9,C项正确;当p=c时,2pq=p2(③),由①③式可知,p=2/3,q=1/3,则F1中HH、Hh和hh的基因型频率分别为4/9、4/9、1/9,F1自交一代,后代中纯合子比例为4/9+4/9×1/2+1/9=7/9,D项错误。\n素养题型专练\n1.[2020浙江1月·9,2分,难度★★★☆☆](生命观念)某海岛上,因为经常有大风天气,昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通(中间型)的更易生存,长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析错误的是()A.昆虫翅的变异是多方向且可遗传的B.昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库C.大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用D.自然选择使有利变异得到保留并逐渐积累答案1.B【解题思路】 据题干可知,昆虫翅的变异有几种类型且可遗传给后代,A正确;昆虫种群的全部基因构成了该种群的基因库,B错误;大风在昆虫翅的进化过程中起到的是选择作用,使适应环境的有利变异得到保留并逐渐积累,C、D正确。\n2.[2013上海·17,2分,难度★★★☆☆](科学思维)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。如表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况,对这四种状况出现的原因判断正确的是()A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B.状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C.状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D.状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加答案2.C【解题思路】 状况①中可能由于密码子的简并性,基因突变并未引起氨基酸序列的改变;状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同,故其肽键数不会减少;状况③中酶Y比酶X的氨基酸数目少,可能是因为突变导致了终止密码提前;状况④中酶Y比酶X的氨基酸数目多,可能是因为突变导致了终止密码延后。比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1\n3.[2015广东·5,4分,难度★★★☆☆](科学探究)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织,从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预实验结果如表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是()A.0、2、3、4、5、6B.0、4、5、6、7、8C.0、6、7、8、9、10D.0、3、6、9、12、15秋水仙素浓度(g/L)再生植株(棵)四倍体植株(棵)0480244443786281181851092答案3.B【解题思路】 预实验的目的是探索实验的条件,检验实验设计的科学性和可行性,根据预实验的结果,当秋水仙素的浓度为6g/L时,效果最好,当秋水仙素的浓度为4g/L和8g/L时效果次之,故在正式实验时秋水仙素浓度应设计在4g/L~8g/L,B项正确。\n4.[2020全国Ⅰ·32,9分,难度★★★☆☆](社会责任)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是。(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是。答案4.【参考答案】(1)在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组(2)控制新性状的基因型是杂合的 通过自交筛选性状能稳定遗传的子代【解题思路】(1)交叉互换型基因重组发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会过程中,在该过程中非姐妹染色单体之间进行交叉互换;自由组合型基因重组发生在减数第一次分裂后期,伴随着非同源染色体的自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)诱变育种过程中,突变体一般为杂合体,即控制新性状的基因型是杂合的,不能稳定遗传;对于杂合体,可以采用连续自交和不断选择的方法,获得纯合体,即通过自交筛选性状能稳定遗传的子代。\n1.[2012广东·6,4分,难度★★★☆☆](以利用人工合成的染色体片段得到的重组酵母菌为情境设题)科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述,错误的是()A.还可能发生变异B.表现型仍受环境的影响C.增加了酵母菌的遗传多样性D.改变了酵母菌的进化方向1.D【解题思路】 选项A,生物的变异包括可遗传的变异(基因突变、基因重组和染色体变异)和不可遗传的变异,该重组酵母菌在生长繁殖的过程中,随着DNA的复制可能会发生基因突变;选项B,生物的表现型是由基因型和环境条件共同决定的,环境可以影响生物的表现型;选项C,人工合成的染色体片段成功替换第6号和第9号染色体部分片段后,导致酵母菌具有原本没有的遗传物质,增加了遗传多样性;选项D,自然选择决定生物进化的方向,变异提供进化的原材料。答案\n2.[2017浙江4月·23,2分,难度★★★☆☆](生物变异与细胞分裂相结合)二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中,不同时期细胞的核DNA相对含量和染色体数目如图所示。下列叙述错误的是()A.乙时期细胞和丙时期细胞均含两个染色体组B.甲→乙过程中DNA复制前需合成RNA聚合酶C.乙→丙过程中可发生基因重组和基因突变D.丙→丁过程中着丝粒分裂、姐妹染色单体分离\n2.D【解题思路】 分析可知,甲图可表示精原细胞核DNA相对含量和染色体数目,乙图可表示初级精母细胞核DNA相对含量和染色体数目,丙图可表示次级精母细胞在后期的核DNA相对含量和染色体数目,丁图可表示精细胞核DNA相对含量和染色体数目。减数第一次分裂的前、中、后期以及减数第二次分裂后期的细胞均含有两个染色体组,A正确;DNA复制发生于S期,S期之前的G1期进行的主要是合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生,需要合成RNA聚合酶,B正确;减数第一次分裂到减数第二次分裂后期过程中,减数第一次分裂前期可发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换,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,二者均属基因重组,基因突变可发生在细胞分裂的任何时期,C正确;丙中的着丝粒已经分裂、姐妹染色单体已经分离,所以丙→丁过程中着丝粒不再分裂、也没有姐妹染色单体可以分离,D错误。答案\n3.[2020全国Ⅲ·32,10分,难度★★★★☆](以小麦优良品种的培育为情境)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。\n3.【参考答案】(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高、茎秆粗壮(2)秋水仙素处理(3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。(合理即可)【解题思路】(1)杂种一(AB)含有一粒小麦的一个染色体组(A)和斯氏麦草的一个染色体组(B),由于杂种一无同源染色体,不能进行正常的减数分裂,故其高度不育。普通小麦(AABBDD)有6个染色体组,结合题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体”可知,普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说,与二倍体植株相比,多倍体植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。(2)人工诱导多倍体的方法有:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,低温处理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麦纯种为实验材料,获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,可通过杂交育种或单倍体育种的方法来实现。答案\n\n4.[2017江苏·27,8分,难度★★★★☆](以不同育种方法培育早熟柑橘新品种为背景)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不等、生活力很低的,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备,成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。\n4.【参考答案】(1)遗传(2)纯合 花药 单倍体(3)染色体分离 配子 组培苗(4)重组【解题思路】(1)生物的可遗传性状是由基因控制的,培育得到的新品种,与原种控制相关性状的遗传物质(基因)可能有所差异,因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2)连续自交过程中早熟基因逐渐纯合,培育成新品种1。可先通过花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得高度纯合的后代,这种方法属于单倍体育种。(3)若是染色体组数目改变引起的变异,则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱,不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子,只有极少数配子正常,故只得到极少量的种子。育种方法③需首先经植物组织培养获得柑橘苗,而植物组织培养技术操作复杂,成本较高。(4)育种方法①需连续自交,每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组,产生多种基因型,经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂,无基因重组发生。答案\n5.[2017北京·30,18分,难度★★★★☆](以一种单倍体育种技术选育玉米新品种为情境)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为,因此在分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由发育而来。②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是,推测白粒亲本的基因型是。\n③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。\n5.【参考答案】(1)10减数 染色体组(2)①卵细胞②紫粒亲本是杂合子Aarr/aaRr③单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr。(3)G与H杂交,将所得F1为母本与S杂交,根据籽粒颜色挑出单倍体【解题思路】(1)单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半,即10条染色体。由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体,所以在减数第一次分裂前期,无法联会;减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中,最终导致产生的配子中没有完整的染色体组。(2)①从图2能够看出,3和2的结果相同,说明F1单倍体胚来源于普通玉米,由母本产生的卵细胞发育而来。②因为子代籽粒中紫∶白=3∶5,说明子代中紫粒占3/8,又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律,3/8=1/2×3/4,其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例,“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例,因此可推出白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr,紫粒亲本的基因型为AaRr。③单倍体籽粒胚是由卵细胞发育而来的,基因型为ar,表型为白色;二倍体籽粒胚的基因型是AaRr,表型为紫色;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr。(3)欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种,首先用两个纯合子(G和H)杂交,将得到的F1作为母本和突变体S杂交,挑选出表型为白色的单倍体籽粒;然后对单倍体进行染色体加倍以获得纯合子,最后筛选出具有优良性状的个体。答案\n全章综合训练\n1.[2021辽宁适应性测试·8,2分,难度★★☆☆☆]吖啶橙是一种诱变剂,能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基。若使用吖啶橙诱变基因,不可能产生的结果是()A.突变基因表达的肽链延长B.突变基因表达的肽链缩短C.突变基因转录产生的mRNA碱基序列发生改变D.突变基因所在染色体上增加或减少了一个染色体片段答案1.D【解题思路】 吖啶橙能够使DNA分子的某一位置上增加或减少一对或几对碱基,导致基因突变,突变基因转录出来的mRNA碱基序列将会发生改变,C项正确;DNA分子的某一位置增加或减少一对或几对碱基可使mRNA上的碱基序列发生改变,可能使终止密码子提前或滞后出现,进而导致该基因表达的肽链缩短或延长,A、B项正确;基因突变不会引起染色体片段的增加或减少,D项错误。\n2.[2015江苏·10,2分,难度★★☆☆☆]甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是()A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料答案2.D【解题思路】 甲、乙杂交产生的F1减数分裂过程中两条1号染色体联会时异常;甲的1号染色体发生倒位形成了乙;染色体中某一片段发生倒位会改变基因的排列顺序;可遗传的变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。\n3.[2014四川·5,6分,难度★★★☆☆]油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种答案3.B【解题思路】 秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,A项错误;幼苗丙的顶芽经秋水仙素处理获得幼苗丁,幼苗丁的未处理部分细胞中染色体为18条,分裂后期染色体为36条,幼苗丁顶芽部分细胞中染色体为36条,分裂后期染色体为72条,B项正确;自然选择决定生物进化的方向,C项错误;新物种形成不一定需要地理隔离,戊与甲、乙间存在生殖隔离,因此戊是新物种,D项错误。\n4.[2016天津·5,6分,难度★★★☆☆]枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变\n答案4.A【解题思路】 由表格可知,突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%,说明S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性,A项正确;链霉素通过与核糖体结合,可以抑制其翻译功能,B项错误;野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同,故突变型的产生是碱基对替换的结果,C项错误;本题中链霉素只是起到鉴别作用,能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性,并不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变,D项错误。【解后反思】 本题以能力立意,读题时要沉着冷静,抓住题目中给出的信息:如野生型与突变型的氨基酸序列只有一个氨基酸不同,突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%,而野生型在含链霉素的培养基中不能存活等,再结合已有知识,此题便可迎刃而解。\n5.[2013四川·5,6分,难度★★★☆☆]大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后,筛选出一株抗花叶病的植株X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有20条染色体C.植株X连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性60Co诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向答案5.A【解题思路】 用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有发育成完整植株的潜能,A项正确。大豆植株体细胞含40条染色体,其单倍体植株的体细胞中含有20条染色体;单倍体植株的体细胞在有丝分裂后期,染色体数目加倍为40条,B项错误。杂合体连续自交后代中纯合抗病植株的比例应该逐代增大,C项错误。自然选择决定生物进化的方向,D项错误。\n6.[2014广东·3,4分,难度★★★☆☆]某种兰花有细长的花矩(如图),花矩顶端贮存着花蜜,这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是()A.蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B.花矩变长是兰花新种形成的必要条件C.口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D.蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长答案6.C【解题思路】 变异是不定向的,A项错误;新物种形成的必要条件是隔离,B项错误;两种生物之间的种间互助是共同进化的结果,C项正确;蛾的口器变长是自然选择的结果,D项错误。【易错点拨】 生物进化的方向是由自然选择决定的,变异是不定向的;隔离是新物种形成的必要条件;生物多样性的形成是共同进化的结果。\n7.[2021湖北模拟演练·8,2分,难度★★★☆☆]线虫的npr-1基因编码一种G蛋白偶联受体,该基因突变后(突变基因NPR-1),其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。觅食行为的改变,在食物匮乏时,聚集觅食使线虫活动范围受限,能量消耗减少,对线虫生存有利。针对以上现象,下列叙述错误的是()A.npr-1基因发生的上述突变属于碱基替换B.食物匮乏时,npr-1基因频率会提高C.新基因的产生为线虫的进化提供了原材料D.这两种觅食行为的存在有利于线虫适应环境答案7.B【解题思路】 由题意可知,线虫的npr-1基因突变后,其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸,由此可推测该基因发生的突变类型是碱基替换,A正确;在食物匮乏时,聚集觅食使线虫活动范围受限,能量消耗减少,利于线虫存活,故食物匮乏时,NPR-1基因频率会提高,npr-1基因频率会降低,B错误;基因突变是生物变异的根本来源,可为生物进化提供原材料,C正确;这两种觅食行为的存在,丰富了线虫的觅食方式,有利于线虫适应环境,D正确。【情境启示】 本题以线虫的npr-1基因突变导致线虫的觅食行为发生改变为情境,考查基因突变、生物进化等知识,设题角度别致,意在考查考生的获取信息能力、理解能力和分析判断能力,考生在解题时,要注意挖掘题干信息,并认真分析。\n8.[2021湖北模拟演练·6,2分,难度★★★☆☆]某些动物依靠嗅觉发现食物、识别领地和感受危险。动物基因组中含有大量嗅觉受体基因。据资料报道,人类基因组中有388个编码嗅觉受体的基因和414个假基因(无功能基因)。小鼠基因组中有1037个编码嗅觉受体的基因和354个假基因。基因组比对结果显示,人类和小鼠嗅觉受体基因数目的差异是由于二者发生进化分支后,人类出现大量的假基因,而小鼠的嗅觉受体基因明显增加。下列叙述错误的是()A.基因突变是产生嗅觉受体基因多样性的原因之一B.嗅觉受体基因的突变频率与嗅觉受体蛋白的氨基酸改变频率相同C.嗅觉受体基因的多样性是群体中不同个体间嗅觉能力差异的遗传基础D.小鼠敏锐嗅觉的形成是长期进化过程中定向选择的结果答案8.B【解题思路】 基因突变可以产生新基因,是产生嗅觉受体基因多样性的原因之一,A正确;嗅觉受体基因发生突变,其所编码的氨基酸不一定发生改变,B错误;嗅觉受体基因决定嗅觉受体类型,嗅觉受体基因的多样性导致群体中不同个体间嗅觉能力出现差异,C正确;小鼠敏锐嗅觉的形成是长期进化过程中定向选择的结果,在长期的自然选择作用下,嗅觉不敏锐的个体会被淘汰,使得嗅觉敏锐的小鼠逐渐增多,最终使小鼠敏锐嗅觉形成,D正确。\n9.[2019天津·10,10分,难度★★★☆☆]作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由和导致的基因重组,也不会发生染色体数目。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是,克隆胚与N植株基因型一致的概率是。(3)通过途径获得的后代可保持F1的优良性状。\n答案9.【参考答案】(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半(2)1/2n100%(3)2【解题思路】(1)根据图示可知,途径1表示作物M的F1产生的精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵,受精卵发育成自交胚。途径2表示改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,以有丝分裂代替减数分裂,其精子和卵细胞的基因型与N植株相同,其卵细胞未受精可以直接发育成克隆胚。由于途径2中N植株在形成配子时不进行减数分裂,因此,不会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合而导致的基因重组,卵细胞的染色体数目与N植株相同,也不会发生染色体数目的减半。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。作物M的F1基因杂合,若以n对独立遗传的等位基因为例,自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n。克隆胚是由N植株有丝分裂替代减数分裂产生的卵细胞未受精获得的,其基因型与N植株相同。(3)由于途径2获得的克隆胚的基因型与N植株相同,不会发生性状分离,所以通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状。\n10.[2012江苏·28,8分,难度★★★☆☆]科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经方法培育而成,还可用植物细胞工程中方法进行培育。(2)杂交后代①染色体组的组成为,进行减数分裂时形成个四分体,体细胞中含有条染色体。(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体。(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为。\n答案10.【参考答案】(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交(2)AABBCD1442(3)无同源染色体配对(4)染色体结构变异【解题思路】(1)植物AABB和CC远缘杂交得到的F1植株ABC【拓展】远缘杂交指不同物种之间的杂交。基因工程和植物体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍。是高度不育的,需经秋水仙素处理诱导其染色体数目加倍,得到AABBCC的异源多倍体可育植株;另外也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术,将AABB和CC的细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到可育植株AABBCC。(2)杂交后代①是AABBCC和AABBDD有性杂交得到的,其染色体组的组成为AABBCD,因每个染色体组中含7条染色体,故进行减数分裂时AA和BB能分别形成7个四分体,而C和D不能形成四分体;AABBCD6个染色体组共含42条染色体。(3)在减数分裂中不能正常进行联会(同源染色体配对)的染色体很容易丢失。(4)抗病基因存在于C组的染色体上,而普通小麦的染色体中不含C组染色体,故含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上是非同源染色体之间的移接,属于染色体结构变异中的易位。\n11.[2012重庆·31,16分,难度★★★★☆]青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有种基因型;若F1中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为,该F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为。(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿。低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为。(3)从青蒿中分离了cyp基因(下图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)=。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无(填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,则该基因突变发生的区段是(填字母)。\n答案11.【参考答案】(1)9AaBb×aaBb、AaBb×Aabb1/8(2)低温抑制纺锤体形成27(3)①3/2②K和M③L【解题思路】(1)因这两对性状独立遗传,故该生物个体的基因型最多有9种;F1“双显”的比例为(1/2×3/4),所以亲本的基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,则F1“双隐”的比例为1/8。(2)低温诱导多倍体形成的原因是低温抑制了纺锤体的形成;二倍体青蒿的体细胞中有18条染色体,其一个染色体组中含9条染色体,故三倍体青蒿体细胞中含27条染色体。(3)双链DNA分子中不互补碱基之和的比例在两条链之间互为倒数;图示K、M区段表示内含子,大肠杆菌基因的编码区是连续的、不间断的,没有内含子;mRNA上3个相邻的碱基对应一个氨基酸,第50位上的氨基酸对应mRNA上第148~150位的碱基,即对应于图示基因结构中的L区段。\n12.[2012山东·27,14分,难度★★★★☆]几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、和四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为。\n(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤:。结果预测:Ⅰ.若,则是环境改变;Ⅱ.若,则是基因突变;Ⅲ.若,则是减数分裂时X染色体不分离。\n答案12.【参考答案】(1)28(2)XrYY(注:两空顺序可颠倒)XRXr、XRXrY(3)3∶11/18(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇Ⅱ.子代表现型全部为白眼Ⅲ.无子代产生【解题思路】(1)果蝇体细胞中染色体数为8条,有2个染色体组;果蝇减数第一次分裂中期细胞内的染色体数与体细胞中的相同;减数第二次分裂中期细胞中的染色体数与体细胞相比减少了一半,但到了减数第二次分裂后期染色体数会加倍。(2)基因型为XrXrY的个体最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交,红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子,该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合,后代的基因型为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY,其中XRXr为雌性个体,XRY为雄性个体,根据图示可知,XRXrY为雌性个体,XRXrXr死亡,因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,子一代的基因型为AaXRXr、AaXrY,子二代中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A_)×1/2(XRXr、XRY)=3/8,黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)×1/2(XrXr、XrY)=1/8,故两者的比例为3∶1。从子二代灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)×2/3(Aa)×1/4=1/9;出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY),因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18。\n【易错点拨】(1)对减数分裂过程中染色体的数量变化不熟悉而误认为减数第二次分裂后期染色体数目减半,导致对染色体数目的判断出错;(2)对后代红眼雌果蝇基因型进行判定时没注意图中所示的性染色体组成为XXY的个体为雌性个体;(4)实验设计中的关键是杂交亲本的选择,杂交亲本选择出错,整个题目也就不得分,需选用正常白眼雌果蝇进行杂交。(4)由题干信息可知,三种可能情况下,M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此,本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇(XrXr)杂交,统计子代果蝇的眼色。第一种情况下,XRY与XrXr杂交,子代雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼;第二种情况下,XrY与XrXr杂交,子代全部是白眼;第三种情况下,由题干所给图示可知,XrO不育,因此其与XrXr杂交,没有子代产生。\n13.[2018北京·30,17分,难度★★★★★]水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代来确定。(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。①甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(如图)推测可抗病的植株有。\n②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是。a.甲×乙,得到F1b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为。(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是。(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议。\n答案13.【参考答案】(1)性状 性状是否分离(2)①1和3②a、c、d、b(3)感病、抗病(4)Mp的A1基因发生了突变(5)(A类)基因(型)频率改变(6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中【解题思路】(1)相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对性状。纯合子自交后代不会发生性状分离,而杂合子自交后代会发生性状分离,因此可通过观察自交子代是否发生性状分离来判断某抗病水稻是否为纯合子。(2)①植株1和植株2的扩增结果只有一种DNA片段,说明两者为纯合子,由于R1比r1片段短,可推断植株1为抗病纯合子;而植株3的扩增结果有2种DNA片段,说明其为杂合子。因此,从扩增结果推测可抗病的植株有植株1和植株3。②为了在较短时间内将甲、乙和丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,可采用的方法如下:甲与乙杂交,得到F1,其基因型为R1r1R2r2r3r3→R1r1R2r2r3r3植株与丙杂交,得到不同基因型的子代→用PCR方法筛选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代→用PCR方法筛选出符合育种要求的纯合植株(R1R1R2R2R3R3)。\n(3)根据题干信息“水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因编码的蛋白,也需要Mp基因编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活”可推测,若基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,由于R蛋白不能与A蛋白结合,抗病反应不能被激活,故基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染后表现为感病;若基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,由于R2蛋白能与相应的A2蛋白结合,抗病反应能被激活,故基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染后表现为抗病。(4)根据试题信息“水稻的基因未发现变异”并结合上题中的信息“R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活”可知,甲品种抗病性丧失的原因是Mp的A1基因发生了突变,使水稻品种甲的抗病反应不能被激活。(5)若大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群A类基因频率改变,使该品种的抗病性逐渐减弱直至丧失,无法继续在生产中使用。(6)根据水稻与Mp的关系可知,为避免水稻品种抗病性丧失过快,可采用将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中等措施。
