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第五章达标检测-2022版生物必修第二册人教版（2019） 同步练习 （Word含解析）
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这是一份第五章达标检测-2022版生物必修第二册人教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共19页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:75分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.有关基因突变的叙述,不正确的是 ( )
A.基因突变一定会导致遗传信息改变
B.发生基因突变的生物,性状不一定改变
C.人工诱变可以控制基因突变的方向
D.红绿色盲基因的产生是由基因突变引起的
2.下列关于高等动植物体内基因重组的叙述,不正确的是 ( )
A.基因重组可发生在有性生殖细胞的形成过程中
B.基因型Aa的个体自交,因基因重组后代出现AA、Aa、aa
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组
D.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的
3.下列关于染色体数目变异的叙述,错误的是 ( )
A.多倍体作物大多具有植株纤弱和不育的缺点
B.秋水仙素处理植物可诱导多倍体的产生
C.染色体数目能以染色体组的形式成倍地增加或减少
D.花药经人工诱导产生的二倍体植株是纯合子
4.如图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况,其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。下列有关叙述正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基的替换,叫作基因突变
B.基因与性状之间都是一一对应的关系
C.若b、c基因位置互换,则发生染色体易位
D.a、b、c三个基因为非等位基因
5.某二倍体生物细胞中分别出现如图①至④系列状况,则对图的解释正确的是 ( )
A.①为基因突变,②为倒位
B.③可能是重复,④为染色体组加倍
C.①为易位,③可能是缺失
D.②为基因突变,④为染色体结构的变异
6.如图分别表示四个生物的体细胞,有关描述中正确的是 ( )
A.图中是单倍体的细胞的有三个
B.图中的丁一定是单倍体的体细胞
C.每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁
D.与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等
7.如图表示用普通小麦和黑麦杂交培育小黑麦的育种过程,下列叙述正确的是 ( )
A.图中杂种一代是可育的
B.杂种一代的染色体数是56
C.小黑麦体细胞中存在8个染色体组
D.普通小麦和黑麦杂交子代是可育二倍体
8.C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞,其染色体数分别是N、2N、2N、4N,在不考虑细胞分裂异常的情况下,下列相关叙述错误的是 ( )
A.C1、C2可能是C4的子细胞
B.C2、C3不一定是C4的子细胞
C.C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D.C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2
9.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是独立遗传的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用以下两种方法。下列相关叙述错误的是 ( )
方法一:AABB×aabb→F1(自交)→F2(自交)……→AAbb植株
方法二:AABB×aabb→F1,并将F1的花药离体培养获得植株→秋水仙素处理,获得AAbb植株
A.方法一的育种原理是基因重组,该方法操作简便
B.方法一获得AAbb植株,应从F2开始筛选
C.方法二的育种原理包括染色体变异,该方法能明显缩短育种年限
D.方法二秋水仙素处理的对象是单倍体的种子或幼苗
10.在减数分裂过程中,若同源染色体上具有重复的同源序列,则可能出现错配(图1)。图1细胞中染色体发生错配后,形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是 ( )
A.减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象
B.图1中同源染色体的部分区段未能准确对位
C.图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接
D.其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD
11.DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程,能够在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达,是一种基本的表观遗传学修饰。DNA甲基化与很多疾病的发生有关,下列相关叙述正确的是 ( )
A.若DNA甲基化发生在癌细胞中,可能会抑制癌细胞的增殖
B.只有DNA甲基化发生在DNA的基因片段中,才会使生物的性状发生改变
C.DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量和排列顺序
D.添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶,使所在DNA的稳定性增强
12.如图为某校师生对玉米(2N=20)的花粉进行离体培养和再生植株的研究示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.过程①为花药离体培养
B.过程②若正常培养,则植株B为单倍体
C.过程②若使用秋水仙素,则植株B为二倍体纯合子
D.若该过程为单倍体育种,育种原理为基因重组
13.某拟南芥(二倍体)植株发生了三个基因的突变,使得其产生的雌配子中染色体组成与体细胞完全相同,下列叙述不正确的是 ( )
A.雌配子中仍含有同源染色体
B.该拟南芥减数分裂过程异常
C.该植株授以正常花粉后产生的子代可育
D.上述基因的突变可导致子代染色体变异
14.辐射对人体危害很大,可能导致生物变异。下列相关叙述正确的是 ( )
A.碱基的替换、增添或缺失都是由辐射引起的
B.环境引起的变异可能为可遗传变异
C.辐射能导致人体遗传物质发生定向变异
D.基因突变可能造成某个基因的缺失
15.基因型为aa的感病植株中偶然出现了一株抗病植株,科研人员用秋水仙素处理该抗病植株,然后让其自交,后代出现抗病和感病。下列有关叙述正确的是 ( )
A.处理后的抗病植株自交的后代中抗病植株占15/16
B.该抗病植株是基因突变形成的,发生的频率很低
C.秋水仙素作用于细胞分裂的后期
D.处理后的抗病植株自交后出现性状分离是基因重组导致的
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小
题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.下列有关生物变异的叙述,正确的是 ( )
A.基因突变的随机性表现为一个基因能突变为多种等位基因
B.基因重组可发生在同种生物之间
C.DNA分子中碱基的增添、缺失或替换,不一定导致基因突变
D.染色体结构变异会使染色体上的基因数量或排列顺序发生改变
17.在人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质。若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤。某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),如图3所示,而其右眼视网膜细胞中13号染色体正常,如图1所示。该男孩除13号染色体外,其他染色体均正常。下列分析正确的是 ( )
A.该男孩视网膜瘤的出现是R基因发生突变的结果
B.R基因最可能位于人13号染色体的13q14片段上
C.R基因可能是一种抑癌基因,其表达的蛋白质能抑制某些肿瘤细胞的分裂
D.与由图1变为图2相比,通常情况下由图1变为图3的概率高
18.豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多一条1号染色体),减数分裂时1号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株(基因型为AAa)的叙述,不正确的是 ( )
A.该植株来源于染色体变异,这种变异会导致基因种类增加
B.该植株在减数分裂时,含两个A基因的细胞应处于减数分裂Ⅱ后期
C.三体豌豆植株自交,产生基因型为AAa的子代的概率为5/18
D.三体豌豆植株能产生四种配子,其中a配子的比例为1/4
19.迟发性成骨不全症(瓷娃娃)是一种单基因遗传病。如图为某医院对该病患者家系进行调查的结果。已知Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因,下列相关说法正确的是 ( )
A.调查瓷娃娃的发病率时,应在患者的家系中进行
B.该遗传病的产前诊断措施是对胎儿进行染色体检查
C.据系谱图分析,该病的遗传方式为常染色体显性遗传
D.Ⅲ1与Ⅲ2再生一个孩子是杂合子的概率为2/3
20.人群中甲病(基因A/a控制)和乙病(基因B/b控制)均为单基因遗传病,其中有一种病为伴性遗传病。已知人群中每100人中有一个甲病患者,如图为某家族的系谱图,Ⅱ3无甲病致病基因。关于甲、乙两病的叙述,正确的是 ( )
A.甲病和乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ5与Ⅱ6再生一个与Ⅲ8基因型相同个体的概率为15/44
C.Ⅲ7和Ⅲ8生一个两病兼患的孩子的概率为1/48
D.Ⅱ4产生同时含甲、乙两病致病基因配子的概率大于Ⅱ5
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(共11分)如图甲是基因型为AaBB的生物某时期细胞分裂示意图,图乙表示由DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程,丙为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题:
第一个
碱基
第二个碱基
第三个
碱基
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
丙
(1)据图甲推测,此种细胞分裂过程中,出现的变异方式可能是 。
(2)在真核生物细胞中图乙Ⅱ过程发生的场所是 。
(3)表格丙提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙发生的碱基改变为碱基替换,则X是表格丙氨基酸中 的可能性最小,原因是 。图乙所示变异,除由碱基替换导致外,还可由碱基 导致。
(4)A与a基因的根本区别在于基因中 不同。
22.(共10分)决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(B)和蜡质(b)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段(见图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答下列问题:
(1)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为 。
(2)图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体 (填“能”或“不能”)发生联会。
(3)图2中的亲本杂交时,F1出现了四种表型,其中表型为无色蜡质的个体的出现,最可能是因为亲代 细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了 ,产生了基因型为 的重组型配子。
(4)由于异常的9号染色体上有 作为C和b的细胞学标记,所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表型为无色蜡质的个体的组织细胞制成临时装片观察,选取处于 的细胞,观察到 的染色体,可作为基因重组的细胞学证据。
23.(共10分)表皮松解性掌跖角化症(EPPK)是一种单基因(KRT9基因)遗传病。患者表现为掌跖的整个表皮有弥漫性的角质增厚,手掌和脚掌易皲裂,产生疼痛感,症状加剧时,手指活动困难,严重影响生活质量。患者出生数周到数月即有表征,持续终生,临床上尚无有效的治疗措施。图1为EPPK的一个家系图,已知Ⅰ-2个体没有该病的致病基因。
图1
图2
请回答问题:
(1)据图1及题干信息判断,EPPK为 染色体 性遗传病。
(2)对家系成员的KRT9基因进行检测,通过测序峰图读取该基因的碱基序列,图2为部分序列。由图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是 ,转录出的mRNA分子上的 发生改变,KRT9蛋白中的氨基酸由 变为 (可能用到的密码子:GCC—丙氨酸;CGG—精氨酸;UGG—色氨酸;ACC—苏氨酸),导致KRT9蛋白的 和功能异常而患EPPK。
(3)Ⅱ-3已经怀孕,预测Ⅲ-1患病概率为 。在医生建议下,患者及家属签署知情同意书,产前诊断时采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行 ,结果如图3。
图3
医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。医生得出这一结论的依据是 。Ⅲ-1出生后13个月龄时随访,婴儿健康,没有出现EPPK的任何相关临床特征。
24.(共14分)黏多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)是一种严重致残、致死性遗传病,此病至今无法有效根治,做好预防工作尤为重要。以下为该病一患者家系系谱图,已知Ⅲ1不带有致病基因,请分析回答:
(1)由系谱图分析,该病为 染色体 性遗传病。
(2)系谱图中患者的父母,再生育患病孩子的概率为 。
(3)患黏多糖贮积症Ⅱ型的根本原因在于IDS基因发生了突变,目前已知的突变类型有372种,说明基因突变具有 性。
(4)就本家系的实际情况来说,Ⅲ、Ⅳ中肯定为携带者的是 ,可能为携带者的是 。为了避免悲剧再度重演,建议以上人群在生育前应做好 工作。
25.(共10分)三系杂交稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成。不育系(代号A)的花粉不育,这种雄性不育由细胞质基因(ms)控制,自然界中水稻除极少数外,不存在修复这种不育性的核基因。保持系(代号B)能保持不育系的细胞质雄性不育性,其细胞质基因(Ms)正常可育,能够自交结实。恢复系(代号R)含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因——恢复基因(Rf),与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即A×R→F1,因为F2的育性、农艺性状等会发生分离,所以F1种植后不再使用,需每年利用不育系育种。
(1)三系杂交中不育系的基因型可表示为ms(rfrf),保持系的基因型为 ,恢复系的基因型为 。在农田种植中,不育系与保持系间行种植并单行收获的原因是 。
(2)选取基因型为 的亲本组合杂交,能够使雄性不育系产生的子代全部恢复育性。
(3)在三系杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现了几株性状优良且纯度高的水稻植株(代号D),但不能直接作为恢复系。研究者想用一定的方法将恢复基因Rf导入不同的D中获得理想的恢复系。请完善下列实验:
实验思路:将恢复基因Rf导入不同的D中,然后分别与多株不育系植株混合种植并收获不育系种子,再种植统计育性恢复情况。
预期结果:若不育系后代的育性均未恢复,则说明D中 ;若不育系后代的育性 ,则说明D中成功导入了一个Rf;若不育系后代的育性 ,则说明D中成功导入了一对Rf。子代育性完全恢复的D植株即为理想的恢复系。
答案全解全析
本章达标检测
1.C
2.B
3.A
4.D
5.C
6.B
7.C
8.A
9.D
10.D
11.A
12.D
13.C
14.B
15.B
16.BCD
17.BC
18.ABD
19.C
20.ABC
1.C 基因突变的实质是基因中碱基的增添、缺失或替换,所以基因突变必然会导致基因中遗传信息的改变,A正确;基因发生突变后,合成的蛋白质与原蛋白质相比,如果没有改变,则该生物的性状不改变,B正确;基因突变具有不定向性,人工诱变能提高突变频率,但不能控制基因突变的方向,C错误;红绿色盲是由X染色体上的基因突变产生的遗传病,D正确。
2.B 有性生殖细胞的形成过程中发生的交叉互换和自由组合都属于基因重组,A正确;2对及2对以上的等位基因才能发生基因重组,Aa自交遵循基因的分离定律,不属于基因重组,B错误;同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组,C正确;同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的,D正确。
3.A 单倍体植株往往具有植株纤弱和不育的缺点,多倍体植株往往茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,营养丰富,但是多倍体植株往往生长缓慢、周期长。
4.D 据图分析,Ⅰ、Ⅱ为非基因序列,基因中发生碱基的替换、增添或缺失为基因突变,A错误;控制毛色的基因有3个,说明基因与性状之间并不都是一一对应的关系,B错误;b、c基因位置互换,则发生染色体结构变异中的倒位,染色体易位发生在非同源染色体之间,C错误;等位基因位于同源染色体的相同位置,a、b、c三个基因在一条染色体上,为非等位基因,D正确。
5.C 由题图可知,①染色体上d、F所示的片段被K、L所示的片段代替,为染色体结构变异中的易位;②染色体上e、G所在的片段位置颠倒,属于染色体结构变异中的倒位;③中“环形圈”的出现,是由一对同源染色体中的一条染色体多了一段或一条染色体少了一段导致的,属于染色体结构变异中的重复或缺失;④中有一对同源染色体多了一条染色体,属于染色体数目的变异。故C正确。
6.B 在细胞中,形态相同的染色体有几条,就有几个染色体组,所以甲、乙、丙、丁中分别含有3、3、2、1个染色体组,其中丁一定是单倍体的体细胞,而甲、乙、丙则可能分别是三倍体、三倍体、二倍体的体细胞,也可能都是单倍体的体细胞,A错误,B正确。每个染色体组中含三条染色体的是乙、丙、丁,C错误。乙细胞中含有3个染色体组,故与乙相对应的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd等,而基因型是abc的个体体细胞中只含一个染色体组,基因型为aabbcc的个体体细胞中含两个染色体组,D错误。
7.C 图中杂种一代的细胞内含有来自普通小麦的3个染色体组和来自黑麦的1个染色体组,减数分裂时不能正常联会,故杂种一代是不育的,A错误;杂种一代是普通小麦产生的配子与黑麦产生的配子受精后发育形成的个体,细胞中的染色体数是21+7=28,B错误;普通小麦是六倍体,含有6个染色体组,黑麦是二倍体,含有2个染色体组,所以杂种一代含有4个染色体组,经过染色体加倍处理后形成的小黑麦体细胞中存在8个染色体组,C正确;普通小麦和黑麦杂交产生的子代是不可育的异源四倍体,D错误。
8.A C2可能是C4的子细胞,C1可处于减数第二次分裂或是生殖细胞,而C4处于有丝分裂后期或末期,因此C1不可能是C4的子细胞,A错误;C2和C3可能是体细胞,也可能处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期和末期,而C4处于有丝分裂后期或末期,因此C2、C3不一定是C4的子细胞,B正确;根据C1、C2、C3、C4中染色体数目可知该动物有些细胞进行有丝分裂,有些细胞进行减数分裂,可能存在于同一个器官——睾丸或卵巢,C正确;C1可能处于减数第二次分裂前期、C3可能处于有丝分裂前期、C4可能处于有丝分裂后期,因此三者的核DNA分子比值可以是1∶2∶2,D正确。
9.D 方法一的育种方法为杂交育种,其原理是基因重组,由于从F2开始出现AAbb个体,因此此育种方式一般从F2开始选育AAbb个体,A、B正确;方法二是单倍体育种,其原理是基因重组和染色体变异,优点是明显缩短育种年限,C正确;由于二倍体的单倍体植株高度不育,不结种子,所以方法二常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的幼苗而不是种子,D错误。
10.D 联会是指同源染色体两两配对的现象,联会的结果是形成四分体,发生在减数第一次分裂前期,A正确;图1细胞中染色体发生错配,故同源染色体的部分区段未能准确对位,B正确;图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接,C正确;正常情况下,子细胞的染色体片段为FBBD、fBBd,现在两个子细胞染色体含有的片段为FBBD、fBD,其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、fBBd,D错误。
11.A 原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,因此若DNA甲基化发生在癌细胞中,可能导致原癌基因不能正常表达,则会抑制癌细胞的增殖,A正确;根据题干信息:DNA甲基化不会改变DNA序列,因此DNA甲基化不一定会使生物的性状发生改变,也不会改变DNA中碱基的数量和排列顺序,B、C错误;DNA分子中A只能与T配对,C只能与G配对,因此添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶,胸腺嘧啶不能与鸟嘌呤配对,会使所在DNA的稳定性会降低,D错误。
12.D 题图中过程①为花药离体培养,获得的幼苗为单倍体,A正确;过程②单倍体幼苗若正常培养,则植株B为单倍体,B正确;过程②若用秋水仙素处理单倍体幼苗(只有1个染色体组),则植株B为二倍体纯合子,C正确;若该过程为单倍体育种,育种原理为基因重组和染色体变异,D错误。
13.C 结合题干信息:雌配子中染色体组成与体细胞完全相同可知,雌配子中含有两个染色体组,含有同源染色体,A正确;该拟南芥减数分裂过程异常,同源染色体或姐妹染色单体没有分离,产生了染色体数目异常的雌配子,B正确;该植株产生的雌配子含有两个染色体组,授以正常花粉后产生的子代是三倍体,不可育,C错误;题述三个基因的突变最终导致子代染色体数目变异,D正确。
14.B 引起碱基的替换、增添或缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素,并不都是由辐射引起的,A错误;环境所引发的变异如果导致遗传物质也发生了改变,则为可遗传变异,B正确;由于生物的变异是不定向的,所以辐射不能导致人体遗传物质发生定向变异,C错误;基因突变可能造成某个基因中的碱基的缺失,但不会造成某个基因的缺失,D错误。
15.B AAaa产生的配子中有2个A(a)基因,其配子类型和比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,让基因型为AAaa的抗病植株自交,后代中感病植株aaaa的概率为1/6×1/6=1/36,因此抗病植株占1-1/36=35/36,A错误;基因型为aa的感病植株中偶然出现了一株抗病植株,则该抗病植株是经基因突变产生的,且基因突变具有低频性,B正确;秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,因此其作用时期是细胞分裂的前期,C错误;基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,A和a属于等位基因(控制同一性状),不能发生基因重组,因此处理后的抗病植株自交后出现性状分离不是基因重组的结果,D错误。
16.BCD 基因突变的不定向性表现为一个基因能突变为多种等位基因,A错误;基因重组可发生在同种生物之间,B正确;DNA分子中碱基的变化发生在基因内部则导致基因突变,若发生在非基因片段则不导致基因突变,C正确;染色体结构变异包括缺失、倒位、易位和重复,会使染色体上的基因数量或排列顺序发生改变,D正确。
17.BC 根据题干信息:某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),说明R基因最可能位于13号染色体的13q14片段上,也说明该男孩出现视网膜瘤是13号染色体缺失13q14片段导致的,也就是染色体结构变异中的缺失,A错误,B正确;根据题干信息:人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质,表明R基因是一种调控细胞分裂的基因,可能是一种抑癌基因,C正确;图1中的2条13号染色体均正常,其1条染色体缺失13q14后变为图2,2条染色体同时缺失13q14后变为图3,则图1变为图3的概率低于图1变为图2的概率,D错误。
18.ABD 三体豌豆植株的形成属于染色体数目变异,这种变异会导致基因数目的增多,不会导致基因种类增加,A错误;三体豌豆植株减数分裂过程中,有2个A基因的细胞可处于减数分裂Ⅱ各时期,B错误;三体豌豆植株产生的配子的基因型及比例为AA∶Aa∶a∶A=1∶2∶1∶2,因此三体豌豆植株自交,产生AAa基因型的子代的概率为1/6×1/6×2+2/6×2/6×2=5/18,C正确;三体豌豆植株能产生四种类型的配子,即AA∶Aa∶a∶A=1∶2∶1∶2,其中a配子的比例为1/6,D错误。
19.C 调查瓷娃娃的发病率时,应在人群中随机抽样调查,A错误;该遗传病是一种单基因遗传病,其产前诊断措施是对胎儿进行基因检测,B错误;已知Ⅱ3无该病的致病基因,而Ⅲ2为该病患者,且Ⅲ4不患该病,说明该病的遗传方式为常染色体显性遗传,C正确;该病为常染色体显性遗传病,Ⅲ1为隐性纯合子,患者Ⅲ2为杂合子,因此二者再生一个孩子是杂合子的概率为1/2,D错误。
20.ABC Ⅰ1和Ⅰ2生下Ⅱ5可知甲病为常染色体隐性遗传病,则乙病的遗传方式为伴性遗传,又因为Ⅰ1和Ⅰ2生下Ⅱ4,可知乙病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;Ⅱ5的基因型为aaXBX_(1/2XBXB、1/2XBXb),Ⅲ8的基因型为AaXBY,Ⅱ6的基因型为A_XBY(9/11AA、2/11Aa),提供A配子的概率为10/11,因此Ⅱ5和Ⅱ6所生后代为AaXBY的概率为10/11×3/4×1/2=15/44,B正确;Ⅲ7的基因型为A_XBXb,仅看甲病,Ⅱ4的基因型为A_(1/3AA、2/3Aa),Ⅱ3无甲病致病基因,基因型为AA,则Ⅲ7的基因型为2/3AA、1/3Aa,因此Ⅲ7和Ⅲ8(AaXBY)生一个两病兼患的孩子的概率为1/3×1/4×1/4=1/48,C正确;Ⅱ4的基因型为A_XbY(1/3AA、2/3Aa),Ⅱ4产生aXb的配子的概率为1/3×1/2=1/6,Ⅱ5的基因型为aaXBX_(1/2XBXB、1/2XBXb),产生aXb的配子的概率为1/4,故Ⅱ4产生同时含甲、乙两病致病基因配子的概率小于Ⅱ5,D错误。
21.答案 (除标注外,每空2分)(1)基因突变或基因重组 (2)细胞核、线粒体、叶绿体 (3)丝氨酸 需同时替换两个碱基 增添或缺失 (4)碱基序列(或脱氧核苷酸序列)(1分)
解析 (1)题图甲细胞处于减数第二次分裂中期,其左侧染色体的两条染色单体上的基因分别为A、a,则其来源可能是基因突变,也可能是减数分裂Ⅰ前期A、a所在的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。(2)题图乙Ⅱ过程为转录,在真核生物细胞中其发生场所为细胞核、线粒体、叶绿体。(3)由题表丙可知,与赖氨酸密码子相比,丝氨酸密码子与之相差两个碱基,而其他氨基酸密码子最少与之相差一个碱基。在基因突变时,要使赖氨酸变为丝氨酸需要同时替换两个碱基,故X是丝氨酸的可能性最小。图乙所示变异可由碱基的替换、增添或缺失导致。(4)A与a基因的根本区别在于基因中碱基序列(或脱氧核苷酸序列)不同。
22.答案 (除标注外,每空1分)(1)易位(染色体结构变异) (2)能 (3)初级卵母 互换 bc(2分) (4)结节和片段 有丝分裂中期 有片段无结节(2分)
解析 (1)一条染色体的一部分片段转移到另外一条非同源染色体上引起的变异是染色体结构变异中的易位。(2)题图2中的母本两条染色体上含有两对等位基因,在减数分裂形成配子的过程中,这两对等位基因所在的染色体能发生联会。(3)正常情况下,题图2表示的亲本杂交,母本只能产生Bc、bC的配子,故后代不会出现表型为无色蜡质的个体,但是如果这样的个体出现,说明母本产生了bc的配子,要产生bc这种配子,需要初级卵母细胞中的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换。(4)从题图1中可以看出异常的9号染色体上有结节和片段,与正常的9号染色体有明显的区别,可以作为C和b的细胞学标记,可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象;将F1表型为无色蜡质的个体的组织细胞制成临时装片,观察处于有丝分裂中期的细胞,如果观察到有片段无结节的染色体,可作为基因重组的细胞学证据。
23.答案 (每空1分)(1)常 显 (2)C→T 密码子 精氨酸 色氨酸 结构 (3)1/2 基因检测 Ⅲ-1不含致病基因片段
解析 (1)图1中有女患者,所以该遗传病不可能是伴Y遗传;Ⅰ-1男患者的女儿Ⅱ-1正常,所以该病也不可能是伴X染色体显性遗传病;又因为Ⅰ-2个体没有该病的致病基因,故该病为常染色体显性遗传病。(2)据图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是C→T;密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,则该基因转录出的mRNA分子上的密码子会发生改变;分析图2,非模板链上CGG→TGG,则模板链上GCC→ACC,mRNA上密码子CGG→UGG,编码的氨基酸由精氨酸→色氨酸,即KRT9蛋白中的氨基酸由精氨酸变为色氨酸,导致KRT9蛋白的结构和功能异常而患EPPK。(3)设相关基因为A、a,因该病为常染色体显性遗传病,则Ⅰ-1的基因型为Aa,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-3的基因型为Aa,因Ⅱ-2不患病,基因型为aa,则Ⅲ-1患病概率为1/2(Aa);为确定是否患有遗传病,可采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行基因检测;Ⅱ-3和Ⅱ-4均患病,据图3可知,致病基因片段为589 bp,Ⅲ-1不含有致病基因片段,故医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。
24.答案 (每空2分)(1)X 隐 (2)1/4 (3)不定向 (4)Ⅲ2、Ⅲ3 Ⅲ5、Ⅳ2、Ⅳ4、Ⅳ6 产前诊断(或基因检测)
解析 (1)患者的父母都是正常的,说明该病是隐性遗传病,又因为Ⅲ1不带有致病基因,则Ⅳ1的致病基因只来自母亲Ⅲ2,可推断该病为伴X染色体隐性遗传病。(2)系谱图中患者的母亲为携带者,父亲正常,则他们再生一个患病的孩子的概率是1/4。(3)患黏多糖贮积症Ⅱ型的根本原因是基因突变,目前已知的突变类型有372种,说明基因突变具有不定向性。(4)患者的母亲都是携带者,患者的姐妹可能是携带者,因此Ⅲ、Ⅳ中肯定为携带者的是Ⅲ2、Ⅲ3,可能是携带者的是Ⅲ5、Ⅳ2、Ⅳ4、Ⅳ6,为了避免该遗传病的发生,在生育前应做好产前诊断(或基因检测)工作。
25.答案 (除标注外,每空1分)(1)Ms(rfrf) ms(RfRf)或Ms(RfRf)(2分) 间行种植易于不育系与保持系杂交,单行收获可以分别获得不育系和保持系,以达到繁殖的目的(2分) (2)ms(rfrf)、Ms(RfRf)或ms(rfrf)、ms(RfRf)(2分) (3)未成功导入Rf 部分恢复 完全恢复
解析 (1)由题可知,三系杂交中不育系的基因型可表示为ms(rfrf),保持系的基因型为Ms(rfrf),恢复系的基因型为ms(RfRf)或Ms(RfRf)。在农田种植中,不育系与保持系间行种植并单行收获的原因是间行种植易于不育系与保持系杂交,单行收获可以分别获得不育系和保持系,以达到繁殖的目的。(2)由题可知,核基因Rf能够恢复不育系的育性,因此选取基因型为ms(rfrf)、Ms(RfRf)或ms(rfrf)、ms(RfRf)的亲本组合杂交,能够使雄性不育系产生的子代全部恢复育性。(3)由题可知,D不能恢复不育系的育性,说明其不含有Rf基因,将恢复基因Rf导入不同的D中,然后分别与多株不育系植株混合种植并收获不育系种子,再种植统计育性恢复情况。若不育系后代的育性均未恢复,则说明D中未成功导入Rf;若不育系后代的育性部分恢复,则说明D中成功导入了一个Rf;若不育系后代的育性完全恢复,则说明D中成功导入了一对Rf。子代育性完全恢复的D植株即为理想的恢复系。
本章达标检测
(满分:100分;时间:75分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.有关基因突变的叙述,不正确的是 ( )
A.基因突变一定会导致遗传信息改变
B.发生基因突变的生物,性状不一定改变
C.人工诱变可以控制基因突变的方向
D.红绿色盲基因的产生是由基因突变引起的
2.下列关于高等动植物体内基因重组的叙述,不正确的是 ( )
A.基因重组可发生在有性生殖细胞的形成过程中
B.基因型Aa的个体自交,因基因重组后代出现AA、Aa、aa
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组
D.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的
3.下列关于染色体数目变异的叙述,错误的是 ( )
A.多倍体作物大多具有植株纤弱和不育的缺点
B.秋水仙素处理植物可诱导多倍体的产生
C.染色体数目能以染色体组的形式成倍地增加或减少
D.花药经人工诱导产生的二倍体植株是纯合子
4.如图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况,其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。下列有关叙述正确的是 ( )
A.Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基的替换,叫作基因突变
B.基因与性状之间都是一一对应的关系
C.若b、c基因位置互换,则发生染色体易位
D.a、b、c三个基因为非等位基因
5.某二倍体生物细胞中分别出现如图①至④系列状况,则对图的解释正确的是 ( )
A.①为基因突变,②为倒位
B.③可能是重复,④为染色体组加倍
C.①为易位,③可能是缺失
D.②为基因突变,④为染色体结构的变异
6.如图分别表示四个生物的体细胞,有关描述中正确的是 ( )
A.图中是单倍体的细胞的有三个
B.图中的丁一定是单倍体的体细胞
C.每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁
D.与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等
7.如图表示用普通小麦和黑麦杂交培育小黑麦的育种过程,下列叙述正确的是 ( )
A.图中杂种一代是可育的
B.杂种一代的染色体数是56
C.小黑麦体细胞中存在8个染色体组
D.普通小麦和黑麦杂交子代是可育二倍体
8.C1、C2、C3、C4是某动物的4个细胞,其染色体数分别是N、2N、2N、4N,在不考虑细胞分裂异常的情况下,下列相关叙述错误的是 ( )
A.C1、C2可能是C4的子细胞
B.C2、C3不一定是C4的子细胞
C.C1、C2、C3、C4可能存在于一个器官中
D.C1、C3、C4的核DNA分子比例可以是1∶2∶2
9.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是独立遗传的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用以下两种方法。下列相关叙述错误的是 ( )
方法一:AABB×aabb→F1(自交)→F2(自交)……→AAbb植株
方法二:AABB×aabb→F1,并将F1的花药离体培养获得植株→秋水仙素处理,获得AAbb植株
A.方法一的育种原理是基因重组,该方法操作简便
B.方法一获得AAbb植株,应从F2开始筛选
C.方法二的育种原理包括染色体变异,该方法能明显缩短育种年限
D.方法二秋水仙素处理的对象是单倍体的种子或幼苗
10.在减数分裂过程中,若同源染色体上具有重复的同源序列,则可能出现错配(图1)。图1细胞中染色体发生错配后,形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是 ( )
A.减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象
B.图1中同源染色体的部分区段未能准确对位
C.图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接
D.其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD
11.DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上的过程,能够在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达,是一种基本的表观遗传学修饰。DNA甲基化与很多疾病的发生有关,下列相关叙述正确的是 ( )
A.若DNA甲基化发生在癌细胞中,可能会抑制癌细胞的增殖
B.只有DNA甲基化发生在DNA的基因片段中,才会使生物的性状发生改变
C.DNA甲基化会改变DNA中碱基的数量和排列顺序
D.添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶,使所在DNA的稳定性增强
12.如图为某校师生对玉米(2N=20)的花粉进行离体培养和再生植株的研究示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.过程①为花药离体培养
B.过程②若正常培养,则植株B为单倍体
C.过程②若使用秋水仙素,则植株B为二倍体纯合子
D.若该过程为单倍体育种,育种原理为基因重组
13.某拟南芥(二倍体)植株发生了三个基因的突变,使得其产生的雌配子中染色体组成与体细胞完全相同,下列叙述不正确的是 ( )
A.雌配子中仍含有同源染色体
B.该拟南芥减数分裂过程异常
C.该植株授以正常花粉后产生的子代可育
D.上述基因的突变可导致子代染色体变异
14.辐射对人体危害很大,可能导致生物变异。下列相关叙述正确的是 ( )
A.碱基的替换、增添或缺失都是由辐射引起的
B.环境引起的变异可能为可遗传变异
C.辐射能导致人体遗传物质发生定向变异
D.基因突变可能造成某个基因的缺失
15.基因型为aa的感病植株中偶然出现了一株抗病植株,科研人员用秋水仙素处理该抗病植株,然后让其自交,后代出现抗病和感病。下列有关叙述正确的是 ( )
A.处理后的抗病植株自交的后代中抗病植株占15/16
B.该抗病植株是基因突变形成的,发生的频率很低
C.秋水仙素作用于细胞分裂的后期
D.处理后的抗病植株自交后出现性状分离是基因重组导致的
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小
题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.下列有关生物变异的叙述,正确的是 ( )
A.基因突变的随机性表现为一个基因能突变为多种等位基因
B.基因重组可发生在同种生物之间
C.DNA分子中碱基的增添、缺失或替换,不一定导致基因突变
D.染色体结构变异会使染色体上的基因数量或排列顺序发生改变
17.在人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质。若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤。某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),如图3所示,而其右眼视网膜细胞中13号染色体正常,如图1所示。该男孩除13号染色体外,其他染色体均正常。下列分析正确的是 ( )
A.该男孩视网膜瘤的出现是R基因发生突变的结果
B.R基因最可能位于人13号染色体的13q14片段上
C.R基因可能是一种抑癌基因,其表达的蛋白质能抑制某些肿瘤细胞的分裂
D.与由图1变为图2相比,通常情况下由图1变为图3的概率高
18.豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多一条1号染色体),减数分裂时1号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株(基因型为AAa)的叙述,不正确的是 ( )
A.该植株来源于染色体变异,这种变异会导致基因种类增加
B.该植株在减数分裂时,含两个A基因的细胞应处于减数分裂Ⅱ后期
C.三体豌豆植株自交,产生基因型为AAa的子代的概率为5/18
D.三体豌豆植株能产生四种配子,其中a配子的比例为1/4
19.迟发性成骨不全症(瓷娃娃)是一种单基因遗传病。如图为某医院对该病患者家系进行调查的结果。已知Ⅱ3、Ⅲ1均无该病的致病基因,下列相关说法正确的是 ( )
A.调查瓷娃娃的发病率时,应在患者的家系中进行
B.该遗传病的产前诊断措施是对胎儿进行染色体检查
C.据系谱图分析,该病的遗传方式为常染色体显性遗传
D.Ⅲ1与Ⅲ2再生一个孩子是杂合子的概率为2/3
20.人群中甲病(基因A/a控制)和乙病(基因B/b控制)均为单基因遗传病,其中有一种病为伴性遗传病。已知人群中每100人中有一个甲病患者,如图为某家族的系谱图,Ⅱ3无甲病致病基因。关于甲、乙两病的叙述,正确的是 ( )
A.甲病和乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ5与Ⅱ6再生一个与Ⅲ8基因型相同个体的概率为15/44
C.Ⅲ7和Ⅲ8生一个两病兼患的孩子的概率为1/48
D.Ⅱ4产生同时含甲、乙两病致病基因配子的概率大于Ⅱ5
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(共11分)如图甲是基因型为AaBB的生物某时期细胞分裂示意图,图乙表示由DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程,丙为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题:
第一个
碱基
第二个碱基
第三个
碱基
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
丙
(1)据图甲推测,此种细胞分裂过程中,出现的变异方式可能是 。
(2)在真核生物细胞中图乙Ⅱ过程发生的场所是 。
(3)表格丙提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙发生的碱基改变为碱基替换,则X是表格丙氨基酸中 的可能性最小,原因是 。图乙所示变异,除由碱基替换导致外,还可由碱基 导致。
(4)A与a基因的根本区别在于基因中 不同。
22.(共10分)决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(B)和蜡质(b)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段(见图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答下列问题:
(1)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为 。
(2)图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体 (填“能”或“不能”)发生联会。
(3)图2中的亲本杂交时,F1出现了四种表型,其中表型为无色蜡质的个体的出现,最可能是因为亲代 细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了 ,产生了基因型为 的重组型配子。
(4)由于异常的9号染色体上有 作为C和b的细胞学标记,所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表型为无色蜡质的个体的组织细胞制成临时装片观察,选取处于 的细胞,观察到 的染色体,可作为基因重组的细胞学证据。
23.(共10分)表皮松解性掌跖角化症(EPPK)是一种单基因(KRT9基因)遗传病。患者表现为掌跖的整个表皮有弥漫性的角质增厚,手掌和脚掌易皲裂,产生疼痛感,症状加剧时,手指活动困难,严重影响生活质量。患者出生数周到数月即有表征,持续终生,临床上尚无有效的治疗措施。图1为EPPK的一个家系图,已知Ⅰ-2个体没有该病的致病基因。
图1
图2
请回答问题:
(1)据图1及题干信息判断,EPPK为 染色体 性遗传病。
(2)对家系成员的KRT9基因进行检测,通过测序峰图读取该基因的碱基序列,图2为部分序列。由图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是 ,转录出的mRNA分子上的 发生改变,KRT9蛋白中的氨基酸由 变为 (可能用到的密码子:GCC—丙氨酸;CGG—精氨酸;UGG—色氨酸;ACC—苏氨酸),导致KRT9蛋白的 和功能异常而患EPPK。
(3)Ⅱ-3已经怀孕,预测Ⅲ-1患病概率为 。在医生建议下,患者及家属签署知情同意书,产前诊断时采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行 ,结果如图3。
图3
医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。医生得出这一结论的依据是 。Ⅲ-1出生后13个月龄时随访,婴儿健康,没有出现EPPK的任何相关临床特征。
24.(共14分)黏多糖贮积症Ⅱ型(MPSⅡ)是一种严重致残、致死性遗传病,此病至今无法有效根治,做好预防工作尤为重要。以下为该病一患者家系系谱图,已知Ⅲ1不带有致病基因,请分析回答:
(1)由系谱图分析,该病为 染色体 性遗传病。
(2)系谱图中患者的父母,再生育患病孩子的概率为 。
(3)患黏多糖贮积症Ⅱ型的根本原因在于IDS基因发生了突变,目前已知的突变类型有372种,说明基因突变具有 性。
(4)就本家系的实际情况来说,Ⅲ、Ⅳ中肯定为携带者的是 ,可能为携带者的是 。为了避免悲剧再度重演,建议以上人群在生育前应做好 工作。
25.(共10分)三系杂交稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成。不育系(代号A)的花粉不育,这种雄性不育由细胞质基因(ms)控制,自然界中水稻除极少数外,不存在修复这种不育性的核基因。保持系(代号B)能保持不育系的细胞质雄性不育性,其细胞质基因(Ms)正常可育,能够自交结实。恢复系(代号R)含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因——恢复基因(Rf),与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即A×R→F1,因为F2的育性、农艺性状等会发生分离,所以F1种植后不再使用,需每年利用不育系育种。
(1)三系杂交中不育系的基因型可表示为ms(rfrf),保持系的基因型为 ,恢复系的基因型为 。在农田种植中,不育系与保持系间行种植并单行收获的原因是 。
(2)选取基因型为 的亲本组合杂交,能够使雄性不育系产生的子代全部恢复育性。
(3)在三系杂交育种中,选育恢复系非常关键。研究人员发现了几株性状优良且纯度高的水稻植株(代号D),但不能直接作为恢复系。研究者想用一定的方法将恢复基因Rf导入不同的D中获得理想的恢复系。请完善下列实验:
实验思路:将恢复基因Rf导入不同的D中,然后分别与多株不育系植株混合种植并收获不育系种子,再种植统计育性恢复情况。
预期结果:若不育系后代的育性均未恢复,则说明D中 ;若不育系后代的育性 ,则说明D中成功导入了一个Rf;若不育系后代的育性 ,则说明D中成功导入了一对Rf。子代育性完全恢复的D植株即为理想的恢复系。
答案全解全析
本章达标检测
1.C
2.B
3.A
4.D
5.C
6.B
7.C
8.A
9.D
10.D
11.A
12.D
13.C
14.B
15.B
16.BCD
17.BC
18.ABD
19.C
20.ABC
1.C 基因突变的实质是基因中碱基的增添、缺失或替换,所以基因突变必然会导致基因中遗传信息的改变,A正确;基因发生突变后,合成的蛋白质与原蛋白质相比,如果没有改变,则该生物的性状不改变,B正确;基因突变具有不定向性,人工诱变能提高突变频率,但不能控制基因突变的方向,C错误;红绿色盲是由X染色体上的基因突变产生的遗传病,D正确。
2.B 有性生殖细胞的形成过程中发生的交叉互换和自由组合都属于基因重组,A正确;2对及2对以上的等位基因才能发生基因重组,Aa自交遵循基因的分离定律,不属于基因重组,B错误;同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组,C正确;同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因重组造成的,D正确。
3.A 单倍体植株往往具有植株纤弱和不育的缺点,多倍体植株往往茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,营养丰富,但是多倍体植株往往生长缓慢、周期长。
4.D 据图分析,Ⅰ、Ⅱ为非基因序列,基因中发生碱基的替换、增添或缺失为基因突变,A错误;控制毛色的基因有3个,说明基因与性状之间并不都是一一对应的关系,B错误;b、c基因位置互换,则发生染色体结构变异中的倒位,染色体易位发生在非同源染色体之间,C错误;等位基因位于同源染色体的相同位置,a、b、c三个基因在一条染色体上,为非等位基因,D正确。
5.C 由题图可知,①染色体上d、F所示的片段被K、L所示的片段代替,为染色体结构变异中的易位;②染色体上e、G所在的片段位置颠倒,属于染色体结构变异中的倒位;③中“环形圈”的出现,是由一对同源染色体中的一条染色体多了一段或一条染色体少了一段导致的,属于染色体结构变异中的重复或缺失;④中有一对同源染色体多了一条染色体,属于染色体数目的变异。故C正确。
6.B 在细胞中,形态相同的染色体有几条,就有几个染色体组,所以甲、乙、丙、丁中分别含有3、3、2、1个染色体组,其中丁一定是单倍体的体细胞,而甲、乙、丙则可能分别是三倍体、三倍体、二倍体的体细胞,也可能都是单倍体的体细胞,A错误,B正确。每个染色体组中含三条染色体的是乙、丙、丁,C错误。乙细胞中含有3个染色体组,故与乙相对应的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd等,而基因型是abc的个体体细胞中只含一个染色体组,基因型为aabbcc的个体体细胞中含两个染色体组,D错误。
7.C 图中杂种一代的细胞内含有来自普通小麦的3个染色体组和来自黑麦的1个染色体组,减数分裂时不能正常联会,故杂种一代是不育的,A错误;杂种一代是普通小麦产生的配子与黑麦产生的配子受精后发育形成的个体,细胞中的染色体数是21+7=28,B错误;普通小麦是六倍体,含有6个染色体组,黑麦是二倍体,含有2个染色体组,所以杂种一代含有4个染色体组,经过染色体加倍处理后形成的小黑麦体细胞中存在8个染色体组,C正确;普通小麦和黑麦杂交产生的子代是不可育的异源四倍体,D错误。
8.A C2可能是C4的子细胞,C1可处于减数第二次分裂或是生殖细胞,而C4处于有丝分裂后期或末期,因此C1不可能是C4的子细胞,A错误;C2和C3可能是体细胞,也可能处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂后期和末期,而C4处于有丝分裂后期或末期,因此C2、C3不一定是C4的子细胞,B正确;根据C1、C2、C3、C4中染色体数目可知该动物有些细胞进行有丝分裂,有些细胞进行减数分裂,可能存在于同一个器官——睾丸或卵巢,C正确;C1可能处于减数第二次分裂前期、C3可能处于有丝分裂前期、C4可能处于有丝分裂后期,因此三者的核DNA分子比值可以是1∶2∶2,D正确。
9.D 方法一的育种方法为杂交育种,其原理是基因重组,由于从F2开始出现AAbb个体,因此此育种方式一般从F2开始选育AAbb个体,A、B正确;方法二是单倍体育种,其原理是基因重组和染色体变异,优点是明显缩短育种年限,C正确;由于二倍体的单倍体植株高度不育,不结种子,所以方法二常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的幼苗而不是种子,D错误。
10.D 联会是指同源染色体两两配对的现象,联会的结果是形成四分体,发生在减数第一次分裂前期,A正确;图1细胞中染色体发生错配,故同源染色体的部分区段未能准确对位,B正确;图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接,C正确;正常情况下,子细胞的染色体片段为FBBD、fBBd,现在两个子细胞染色体含有的片段为FBBD、fBD,其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、fBBd,D错误。
11.A 原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,因此若DNA甲基化发生在癌细胞中,可能导致原癌基因不能正常表达,则会抑制癌细胞的增殖,A正确;根据题干信息:DNA甲基化不会改变DNA序列,因此DNA甲基化不一定会使生物的性状发生改变,也不会改变DNA中碱基的数量和排列顺序,B、C错误;DNA分子中A只能与T配对,C只能与G配对,因此添加甲基并脱氨基后的胞嘧啶会转化为胸腺嘧啶,胸腺嘧啶不能与鸟嘌呤配对,会使所在DNA的稳定性会降低,D错误。
12.D 题图中过程①为花药离体培养,获得的幼苗为单倍体,A正确;过程②单倍体幼苗若正常培养,则植株B为单倍体,B正确;过程②若用秋水仙素处理单倍体幼苗(只有1个染色体组),则植株B为二倍体纯合子,C正确;若该过程为单倍体育种,育种原理为基因重组和染色体变异,D错误。
13.C 结合题干信息:雌配子中染色体组成与体细胞完全相同可知,雌配子中含有两个染色体组,含有同源染色体,A正确;该拟南芥减数分裂过程异常,同源染色体或姐妹染色单体没有分离,产生了染色体数目异常的雌配子,B正确;该植株产生的雌配子含有两个染色体组,授以正常花粉后产生的子代是三倍体,不可育,C错误;题述三个基因的突变最终导致子代染色体数目变异,D正确。
14.B 引起碱基的替换、增添或缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素,并不都是由辐射引起的,A错误;环境所引发的变异如果导致遗传物质也发生了改变,则为可遗传变异,B正确;由于生物的变异是不定向的,所以辐射不能导致人体遗传物质发生定向变异,C错误;基因突变可能造成某个基因中的碱基的缺失,但不会造成某个基因的缺失,D错误。
15.B AAaa产生的配子中有2个A(a)基因,其配子类型和比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,让基因型为AAaa的抗病植株自交,后代中感病植株aaaa的概率为1/6×1/6=1/36,因此抗病植株占1-1/36=35/36,A错误;基因型为aa的感病植株中偶然出现了一株抗病植株,则该抗病植株是经基因突变产生的,且基因突变具有低频性,B正确;秋水仙素能够抑制纺锤体的形成,因此其作用时期是细胞分裂的前期,C错误;基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,A和a属于等位基因(控制同一性状),不能发生基因重组,因此处理后的抗病植株自交后出现性状分离不是基因重组的结果,D错误。
16.BCD 基因突变的不定向性表现为一个基因能突变为多种等位基因,A错误;基因重组可发生在同种生物之间,B正确;DNA分子中碱基的变化发生在基因内部则导致基因突变,若发生在非基因片段则不导致基因突变,C正确;染色体结构变异包括缺失、倒位、易位和重复,会使染色体上的基因数量或排列顺序发生改变,D正确。
17.BC 根据题干信息:某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),说明R基因最可能位于13号染色体的13q14片段上,也说明该男孩出现视网膜瘤是13号染色体缺失13q14片段导致的,也就是染色体结构变异中的缺失,A错误,B正确;根据题干信息:人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质,表明R基因是一种调控细胞分裂的基因,可能是一种抑癌基因,C正确;图1中的2条13号染色体均正常,其1条染色体缺失13q14后变为图2,2条染色体同时缺失13q14后变为图3,则图1变为图3的概率低于图1变为图2的概率,D错误。
18.ABD 三体豌豆植株的形成属于染色体数目变异,这种变异会导致基因数目的增多,不会导致基因种类增加,A错误;三体豌豆植株减数分裂过程中,有2个A基因的细胞可处于减数分裂Ⅱ各时期,B错误;三体豌豆植株产生的配子的基因型及比例为AA∶Aa∶a∶A=1∶2∶1∶2,因此三体豌豆植株自交,产生AAa基因型的子代的概率为1/6×1/6×2+2/6×2/6×2=5/18,C正确;三体豌豆植株能产生四种类型的配子,即AA∶Aa∶a∶A=1∶2∶1∶2,其中a配子的比例为1/6,D错误。
19.C 调查瓷娃娃的发病率时,应在人群中随机抽样调查,A错误;该遗传病是一种单基因遗传病,其产前诊断措施是对胎儿进行基因检测,B错误;已知Ⅱ3无该病的致病基因,而Ⅲ2为该病患者,且Ⅲ4不患该病,说明该病的遗传方式为常染色体显性遗传,C正确;该病为常染色体显性遗传病,Ⅲ1为隐性纯合子,患者Ⅲ2为杂合子,因此二者再生一个孩子是杂合子的概率为1/2,D错误。
20.ABC Ⅰ1和Ⅰ2生下Ⅱ5可知甲病为常染色体隐性遗传病,则乙病的遗传方式为伴性遗传,又因为Ⅰ1和Ⅰ2生下Ⅱ4,可知乙病为伴X染色体隐性遗传病,A正确;Ⅱ5的基因型为aaXBX_(1/2XBXB、1/2XBXb),Ⅲ8的基因型为AaXBY,Ⅱ6的基因型为A_XBY(9/11AA、2/11Aa),提供A配子的概率为10/11,因此Ⅱ5和Ⅱ6所生后代为AaXBY的概率为10/11×3/4×1/2=15/44,B正确;Ⅲ7的基因型为A_XBXb,仅看甲病,Ⅱ4的基因型为A_(1/3AA、2/3Aa),Ⅱ3无甲病致病基因,基因型为AA,则Ⅲ7的基因型为2/3AA、1/3Aa,因此Ⅲ7和Ⅲ8(AaXBY)生一个两病兼患的孩子的概率为1/3×1/4×1/4=1/48,C正确;Ⅱ4的基因型为A_XbY(1/3AA、2/3Aa),Ⅱ4产生aXb的配子的概率为1/3×1/2=1/6,Ⅱ5的基因型为aaXBX_(1/2XBXB、1/2XBXb),产生aXb的配子的概率为1/4,故Ⅱ4产生同时含甲、乙两病致病基因配子的概率小于Ⅱ5,D错误。
21.答案 (除标注外,每空2分)(1)基因突变或基因重组 (2)细胞核、线粒体、叶绿体 (3)丝氨酸 需同时替换两个碱基 增添或缺失 (4)碱基序列(或脱氧核苷酸序列)(1分)
解析 (1)题图甲细胞处于减数第二次分裂中期,其左侧染色体的两条染色单体上的基因分别为A、a,则其来源可能是基因突变,也可能是减数分裂Ⅰ前期A、a所在的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。(2)题图乙Ⅱ过程为转录,在真核生物细胞中其发生场所为细胞核、线粒体、叶绿体。(3)由题表丙可知,与赖氨酸密码子相比,丝氨酸密码子与之相差两个碱基,而其他氨基酸密码子最少与之相差一个碱基。在基因突变时,要使赖氨酸变为丝氨酸需要同时替换两个碱基,故X是丝氨酸的可能性最小。图乙所示变异可由碱基的替换、增添或缺失导致。(4)A与a基因的根本区别在于基因中碱基序列(或脱氧核苷酸序列)不同。
22.答案 (除标注外,每空1分)(1)易位(染色体结构变异) (2)能 (3)初级卵母 互换 bc(2分) (4)结节和片段 有丝分裂中期 有片段无结节(2分)
解析 (1)一条染色体的一部分片段转移到另外一条非同源染色体上引起的变异是染色体结构变异中的易位。(2)题图2中的母本两条染色体上含有两对等位基因,在减数分裂形成配子的过程中,这两对等位基因所在的染色体能发生联会。(3)正常情况下,题图2表示的亲本杂交,母本只能产生Bc、bC的配子,故后代不会出现表型为无色蜡质的个体,但是如果这样的个体出现,说明母本产生了bc的配子,要产生bc这种配子,需要初级卵母细胞中的同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换。(4)从题图1中可以看出异常的9号染色体上有结节和片段,与正常的9号染色体有明显的区别,可以作为C和b的细胞学标记,可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象;将F1表型为无色蜡质的个体的组织细胞制成临时装片,观察处于有丝分裂中期的细胞,如果观察到有片段无结节的染色体,可作为基因重组的细胞学证据。
23.答案 (每空1分)(1)常 显 (2)C→T 密码子 精氨酸 色氨酸 结构 (3)1/2 基因检测 Ⅲ-1不含致病基因片段
解析 (1)图1中有女患者,所以该遗传病不可能是伴Y遗传;Ⅰ-1男患者的女儿Ⅱ-1正常,所以该病也不可能是伴X染色体显性遗传病;又因为Ⅰ-2个体没有该病的致病基因,故该病为常染色体显性遗传病。(2)据图2可知,与健康人相比,患者KRT9基因中碱基发生的变化是C→T;密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基,则该基因转录出的mRNA分子上的密码子会发生改变;分析图2,非模板链上CGG→TGG,则模板链上GCC→ACC,mRNA上密码子CGG→UGG,编码的氨基酸由精氨酸→色氨酸,即KRT9蛋白中的氨基酸由精氨酸变为色氨酸,导致KRT9蛋白的结构和功能异常而患EPPK。(3)设相关基因为A、a,因该病为常染色体显性遗传病,则Ⅰ-1的基因型为Aa,Ⅰ-2的基因型为aa,Ⅱ-3的基因型为Aa,因Ⅱ-2不患病,基因型为aa,则Ⅲ-1患病概率为1/2(Aa);为确定是否患有遗传病,可采用羊膜穿刺术获得胎儿基因组DNA样本,对胎儿进行基因检测;Ⅱ-3和Ⅱ-4均患病,据图3可知,致病基因片段为589 bp,Ⅲ-1不含有致病基因片段,故医生的结论是Ⅲ-1没有致病基因,Ⅱ-3可以继续安心妊娠。
24.答案 (每空2分)(1)X 隐 (2)1/4 (3)不定向 (4)Ⅲ2、Ⅲ3 Ⅲ5、Ⅳ2、Ⅳ4、Ⅳ6 产前诊断(或基因检测)
解析 (1)患者的父母都是正常的,说明该病是隐性遗传病,又因为Ⅲ1不带有致病基因,则Ⅳ1的致病基因只来自母亲Ⅲ2,可推断该病为伴X染色体隐性遗传病。(2)系谱图中患者的母亲为携带者,父亲正常,则他们再生一个患病的孩子的概率是1/4。(3)患黏多糖贮积症Ⅱ型的根本原因是基因突变,目前已知的突变类型有372种,说明基因突变具有不定向性。(4)患者的母亲都是携带者,患者的姐妹可能是携带者,因此Ⅲ、Ⅳ中肯定为携带者的是Ⅲ2、Ⅲ3,可能是携带者的是Ⅲ5、Ⅳ2、Ⅳ4、Ⅳ6,为了避免该遗传病的发生,在生育前应做好产前诊断(或基因检测)工作。
25.答案 (除标注外,每空1分)(1)Ms(rfrf) ms(RfRf)或Ms(RfRf)(2分) 间行种植易于不育系与保持系杂交,单行收获可以分别获得不育系和保持系,以达到繁殖的目的(2分) (2)ms(rfrf)、Ms(RfRf)或ms(rfrf)、ms(RfRf)(2分) (3)未成功导入Rf 部分恢复 完全恢复
解析 (1)由题可知,三系杂交中不育系的基因型可表示为ms(rfrf),保持系的基因型为Ms(rfrf),恢复系的基因型为ms(RfRf)或Ms(RfRf)。在农田种植中,不育系与保持系间行种植并单行收获的原因是间行种植易于不育系与保持系杂交,单行收获可以分别获得不育系和保持系,以达到繁殖的目的。(2)由题可知,核基因Rf能够恢复不育系的育性,因此选取基因型为ms(rfrf)、Ms(RfRf)或ms(rfrf)、ms(RfRf)的亲本组合杂交,能够使雄性不育系产生的子代全部恢复育性。(3)由题可知,D不能恢复不育系的育性,说明其不含有Rf基因,将恢复基因Rf导入不同的D中,然后分别与多株不育系植株混合种植并收获不育系种子,再种植统计育性恢复情况。若不育系后代的育性均未恢复,则说明D中未成功导入Rf;若不育系后代的育性部分恢复,则说明D中成功导入了一个Rf;若不育系后代的育性完全恢复,则说明D中成功导入了一对Rf。子代育性完全恢复的D植株即为理想的恢复系。
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