备战2025年高考二轮复习生物（山东版）大单元5遗传的分子基础、变异与进化层级三核心素养突破练（Word版附解析）

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A.品种①和④杂交能获得生产上可利用的杂交种
B.品种②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变
C.品种①和②杂交产生的后代会继续保持雄性不育
D.基因(P、H)和基因(D、d)的遗传遵循基因的自由组合定律
答案D
解析①(P)dd(雄性不育)作为母本和④(P)DD(雄性可育)杂交,产生的后代的基因型均为(P)Dd,表现为雄性可育,A项正确;②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)均是纯合子,自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B项正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)杂交,产生的后代的基因型为(P)dd(雄性不育),C项正确;基因(P、H)为细胞质基因,基因(D、d)为细胞核基因,它们不是非同源染色体上的非等位基因,其遗传不遵循基因的自由组合定律,D项错误。
2.(2024·甘肃平凉模拟)水稻的育性由一对存在于细胞核中的等位基因R、r控制,其中RR、Rr可产生正常的雌雄配子,rr只产生雌配子;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因,只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述错误的是( )
A.雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代
B.♀N(rr)与♂S(rr)杂交产生的后代均为雄性不育
C.不育系的发现免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤
D.水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型
答案B
解析雄性不育植株由于不能产生雄配子,因此不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,A项正确;细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本,而细胞核遗传遵循基因的分离定律,因此♀N(rr)与♂S(rr)杂交,后代细胞质基因为N,细胞核基因为rr,即产生的后代均为雄性可育,B项错误;不育系水稻本身无法产生雄配子,因此免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤,C项正确;雄性植株的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,因此只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为雄性可育,故水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,D项正确。
3.(2024·山东潍坊三模)澄江生物群是我国保存完整的寒武纪早期古生物化石群,大型肉食性奇虾类动物在该时期已经高度多样化。下列关于进化的说法,正确的是( )
A.奇虾种群基因频率定向改变即会形成新物种,进化地位越高等,其适应能力越强
B.澄江生物群多样性的形成是生物间协同进化的结果
C.达尔文的生物进化论主要包括共同由来学说和自然选择学说
D.寒武纪早期的生物DNA分子差异大小与揭示它们在进化上出现的顺序无关
答案C
解析自然选择决定了进化的方向,基因频率的定向改变是生物进化的实质,而新物种形成的标志是形成生殖隔离,自然选择下种群基因频率的定向改变不一定形成新物种,生物不论进化地位如何,都是自然选择的结果,都具有适应能力,在进化地位上越高等的生物,适应能力不一定越强,A项错误;不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,导致生物多样性的形成,B项错误;达尔文的生物进化论主要由两大学说组成:共同由来学说和自然选择学说,C项正确;寒武纪早期的生物DNA分子差异大小与揭示它们在进化上出现的顺序有关,D项错误。
4.(2024·山东二模)某蝴蝶的性别决定方式为ZW型,该蝴蝶的长口器和短口器分别由Z染色体上的一对等位基因A和a控制。现有一个可随机交配且数量很大的蝴蝶种群,该种群中雌、雄个体各占一半,没有迁移和突变,自然选择对基因A和a都不起作用。假设该种群中雄性个体的基因型都为ZAZa,雌性个体的基因型都为ZaW,此代视为F0,让其雌、雄个体随机交配得到F1,再让F1随机交配得到F2,以此类交配方式进行若干代。下列叙述正确的是( )
A.各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而逐渐减小
B.随着随机交配代数的增加,各代雌、雄群体中长口器基因频率之差在增大
C.若在某代达到遗传平衡,则该代雌性中ZaW基因型频率等于雄性中ZaZa基因型频率
D.若Fn+1雌性群体中Za基因频率与F0雌性群体中Za基因频率相等,则说明该种群在F0达到遗传平衡
答案D
解析F0雌性群体中Za和ZA基因频率分别为1和0,雄性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3,F1雌性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2,雄性群体中Za和ZA的基因频率分别为3/4和1/4,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3,F2雌性群体中Za和ZA的基因频率分别为3/4和1/4,雄性群体中Za和ZA的基因频率分别为5/8和3/8,整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3,各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而呈震荡式变化,各代雌、雄群体中长口器基因频率之差的绝对值逐渐减小,A、B两项错误;若种群在某代达到遗传平衡,则该代雄性群体中ZaZa基因型频率等于雌性中ZaW基因型频率的平方,C项错误;F1雌性群体中Za基因频率取决于起始雄性群体中Za基因频率,即二者相等,由此可知,若Fn+1雌性群体中Za基因频率等于F0雌性群体中Za基因频率,则该种群在当代就能达到遗传平衡,D项正确。
5.(2024·安徽芜湖二模)(12分)水稻(2n=24)是我国主要的粮食作物,杂交水稻具有产量上的优势。我国学者发现了水稻雄性不育株(雄蕊发育异常,简称不育株),在杂交育种中起到重要作用。
(1)育种过程中,相比两性水稻,雄性不育株作母本的优势是 。
(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部为育性正常。依据结果可知: 为隐性性状。有人推测雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因,请写出此推测的理由: 。
(3)水稻的育性是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的(细胞核基因:R—可育,r—不育;细胞质基因:N—可育,S—不育),只有核质基因均为不育时才表现为雄性不育,记为S(rr)。品系1(雄性不育)与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育,由此可大量繁殖品系1,推测品系2与育性相关的基因型为 。品系1与品系3(育性正常)杂交,收获所结的种子S(杂合子)可供农民生产种植,推测品系3与育性相关的基因型为 。
(4)研究发现,光温敏不育基因tms5的突变导致水稻无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。科研人员利用60C照射籼稻品种,选育了一种光温敏雄性不育品种。请设计一个实验探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。
实验思路: 。
预期结果和结论: 。
答案(1)避免人工去雄操作
(2)育性正常 若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因
(3)N(rr) S(RR)、N(RR)
(4)将tms5突变株和光温敏不育株分为甲、乙两组,并将两组在高温下进行培养,检测Ub40蛋白含量并进行比较 若两组Ub40蛋白含量一致,则光温敏不育株是tms5基因的突变;若两组Ub40蛋白含量不一样,则光温敏不育株是另一种新基因的突变
解析(1)水稻为两性植株,水稻花小,人工去雄不易操作,雄性不育株只能作母本,可避免人工去雄操作。(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部育性正常,可知育性正常为隐性性状。若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因。(3)品系1[S(rr)]与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育[S(rr)],品系1只能作母本,品系2为父本,所以品系2为雄性可育,要保证子代均为S(rr),所以细胞核基因为rr,细胞质基因为N,组合为N(rr)。品系1作母本,要保证后代为杂合子,所以品系3的细胞核基因为RR,符合条件的细胞质基因为S或N,组合后为S(RR)或N(RR)。(4)为了探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。自变量是不育植株类型,已知温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。所以如果光温敏不育株是tms5基因的突变结果,则产生相同含量的Ub40蛋白,则可以通过检测Ub40蛋白含量来判断。实验思路:将tms5突变株和光温敏不育株分为甲、乙两组,并将两组在高温下进行培养,通过检测Ub40蛋白含量进行比较。预期结果:若两组Ub40蛋白含量一致,则光温敏不育株是tms5基因的突变;若两组Ub40蛋白含量不一样,则光温敏不育株是另一种新基因的突变。