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高考生物二轮复习专题3遗传、变异与进化第3讲变异、育种与进化学案含答案
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这是一份高考生物二轮复习专题3遗传、变异与进化第3讲变异、育种与进化学案含答案，共34页。
第3讲 变异、育种与进化
[考纲要求] 1.基因重组及其意义(B)。2.基因突变的特征和原因(B)。3.染色体结构变异和数目变异(B)。4.生物变异在育种上的应用(C)。5.转基因食品的安全性(A)。6.现代生物进化理论的主要内容(B)。7.生物进化与生物多样性的形成(B)。
1．可遗传变异的影响
(1)基因突变对性状的影响
①替换：除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。
②增添：插入位置前不影响，影响插入后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。
③缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。
(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响
①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。
②基因重组——不改变基因的种类和数量，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。
③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。
2．关于育种的几个知识点
(1)诱变育种：可以提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向，所以需要大量处理实验材料。
(2)单倍体育种：包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节，应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择，而不能选择花粉或单倍体，因为花药离体培养得到单倍体植株，单倍体植株弱小，高度不育，难以表现相关性状。
(3)多倍体育种：常用方法是用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使染色体数目加倍获得多倍体。
(4)“可遗传”≠“可育”；花药离体培养≠单倍体育种。
3．生物进化中的易混点辨析
(1)生物进化≠物种的形成
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件。
(3)“新物种”必须具备两个条件
①与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的。
(4)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。
1．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可能导致基因突变( )
2．染色体结构变异可为生物进化提供原材料( )
3．用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸分布所用核心技术相同( )
4．XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关( )
5．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低( )
6．某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养( )
7．植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍( )
8．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素( )
9．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( )
10．蚊子在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥了作用( )
答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√
1．白化病的成因是患者控制酪氨酸酶合成的基因发生突变，导致无法合成该酶，无法将酪氨酸转化为黑色素而表现出白化性状。
2．无子西瓜没有种子的原因是三倍体在减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生正常配子，因此不能产生种子。
3．“收割理论”的内容是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据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。
考点一 生物可遗传变异的类型及特点
1．变异类型的辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
②非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题
①分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。
2．单倍体、二倍体与多倍体的界定
考向一 生物变异的类型分析
1．如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是( )
A．该动物的性别是雄性
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2的片段交换属于基因重组，1与4的片段交换属于易位
D．乙细胞不能进行基因重组且含有4个染色体组
答案 B
解析 由甲细胞质均等分裂可知，该动物为雄性，A正确；乙为有丝分裂过程，A与a的差异只能是基因突变，不可能发生基因重组，B错误、D正确；1、2互为同源染色体，交换相应片段属于基因重组，1、4互为非同源染色体，交换片段属于易位，C正确。
2．(2019·四川攀枝花二模)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因
B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组
C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变
D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极
答案 D
解析 因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不是位于一对同源染色体，故不属于等位基因，A错误；在减数分裂四分体时期，基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此两者互换的变异类型为染色体结构变异中的易位，B错误；常染色体DNA上碱基对的替换、增添和缺失不一定导致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或者基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以进入同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别移向两极，则位于其上的基因也随之移向两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
考向二 变异后生物的遗传特点分析
3．(2019·陕西榆林二模)果蝇中一对同源染色体的同源区段同时缺失的个体叫做缺失纯合子，只有一条发生缺失的个体叫做缺失杂合子。已知缺失杂合子可育，而缺失纯合子具有致死效应。研究人员用一只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交，统计F1的性状及比例，结果是棒眼雌果蝇∶正常眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇＝1∶1∶1。在不考虑X、Y染色体同源区段的情况下，下列有关分析错误的是( )
A．亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子
B．正常眼是隐性性状，且缺失发生在X染色体的特有区段上
C．让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼∶正常眼＝2∶1
D．用光学显微镜观察，能判断F1中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段
答案 C
解析 根据题意分析可知，母本发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子，A正确；棒眼是显性性状，正常眼是隐性性状，控制该性状的基因位于X染色体特有的片段上，且该片段发生了缺失，B正确；F1雌果蝇中棒眼为杂合子，正常眼为缺失杂合子，因此其产生的棒眼基因与正常眼基因的比例为1∶2，则让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼∶正常眼＝1∶2，C错误；根据以上分析可知，F1中正常眼雌果蝇的染色体发生了缺失，属于染色体结构的变异，可以在光学显微镜下观察到，D正确。
4．(2019·河南洛阳模拟)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1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AAa)的叙述，正确的是(多选)( )
A．该植株来源于染色体变异，这种变异不会导致基因种类增加
B．该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞应为减Ⅱ后期
C．三体豌豆植株自交，产生基因型为AAa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
答案 AC
解析 依题意可知，该三体植株较正常植株多了一条1号染色体，因此该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因数目增加，不会导致基因种类增加，A正确；基因型为AAa的三体植株在分裂间期完成DNA分子复制后，细胞中的基因组成为AAAAaa，因同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，导致处于减数第二次分裂(含减Ⅱ后期)的细胞中含有AAAA或aa或AAaa或AA，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂产生的子染色体分别移向两极，使得形成的配子中的基因组成为AA或a或Aa或A，可见，该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞可能处于减Ⅱ各时期，B错误；该植株(AAa)产生的四种配子及其比例为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，自交产生基因型为AAa子代的概率为1/6a(♀配子)×1/6AA(♂配子) ＋1/6a(♂配子)×1/6AA(♀配子) ＋2/6A(♂配子)×2/6Aa(♀配子) ＋2/6A(♀配子)×2/6Aa (♂配子)＝5/18，C正确；综上分析，三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/6，D错误。
考点二 生物育种的方法
1．生物育种方法归纳
(1)“亲本新品种”为杂交育种。
(2)“亲本新品种”为单倍体育种。
(3)“种子或幼苗新品种”为诱变育种。
(4)“种子或幼苗新品种”为多倍体育种。
(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
2．育种方案的选取
(1)根据育种目标选择合适的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
培育“隐性”性状
自交或杂交，出现即可
最简捷育种
杂交育种
(2)育种方案的设计思路
设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因”“产生新性状”或产生“新的性状组合”等育种要求：
①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
④产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。
考向一 生物育种基本原理的分析
5．(2018·台州高一测试)通过单倍体育种将宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)两个烟草品种培育成宽叶抗病(AABB)新品种。下列关于育种过程的叙述正确的是( )
A．将AAbb和aaBB杂交得到AaBb的过程实现了基因重组
B．对F1的花药进行离体培养，利用了细胞的全能性
C．需要用秋水仙素处理萌发的F1种子，使染色体加倍
D．育种过程中淘汰了杂合个体，明显缩短了育种年限
答案 B
解析 将AAbb和aaBB杂交，由于AAbb和aaBB都是纯合子，所以得到AaBb的过程没有发生基因重组，A错误；对F1的花药进行离体培养，获得单倍体植株，利用了植物细胞的全能性，B正确；单倍体育种过程中，F1的花药进行离体培养获得单倍体植株，然后需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，C错误；单倍体育种过程中，获得的都是纯合子，不需要进行淘汰杂合子个体，所以明显缩短了育种年限，D错误。
6．现有基因型为aabb和AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是( )
A．将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变
B．通过多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的个体与基因型为AaBb的个体相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点
C．通过杂交育种可获得基因型为AAbb的个体，其变异发生在减数第二次分裂后期
D．通过单倍体育种可获得基因型为AAbb的个体，变异原理有基因重组和染色体变异
答案 C
解析 诱变育种的原理是基因突变，因此将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变，A正确；多倍体植株与二倍体植株相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点，B正确；杂交育种的原理为基因重组，有性生殖过程中，基因重组只发生在减数第一次分裂，若通过杂交育种获得基因型为AAbb的个体，则其变异发生在减数第一次分裂后期，C错误；利用单倍体育种方法获得基因型为AAbb的个体，首先让基因型为aabb的个体与基因型为AABB的个体杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养获得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，D正确。
考向二 生物育种流程的分析与设计
7．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请分析回答下列问题：
(1)A组由F1获得F2的方法是__________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________组，原因是______________________________________________________________________________。
(4)B组的育种方法是_________________________。B组育种过程中“处理”的具体方法是______________________________________________________________________________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。该性状出现的原因：_______________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)自交 (2)Ⅱ (3)C 基因突变发生的频率极低，且具有不定向性 (4)单倍体育种 用低温处理或一定(适宜)浓度的秋水仙素处理矮秆抗病Ⅱ的幼苗 (5)可能是由环境引起的，也可能是基因突变引起的
解析 (1)题图A组表示杂交育种的过程，其中F1获得F2的方法叫自交，F2矮秆抗病植株为ttR_，其中不能稳定遗传的占。(2)题图B组为单倍体育种，C组为诱变育种。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，Ⅱ是单倍体植株，具有高度不育性，所以最可能产生不育配子。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是诱变育种，因为基因突变具有不定向性和低频性。(4)B组育种过程中“处理”的具体方法是用低温或者一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能是由环境引起的，也可能是由基因突变引起的。
8．(2019·天津，10)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。
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)1/2n 100% (3)2
解析 (1)根据题图可知，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的过程。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。
考点三 生物进化
1．物种形成的模式
(1)渐变式：大多数物种形成方式
如上图所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于突变和基因重组以及自然选择的作用，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，形成新物种1、2、3。
(2)人工创造新物种
A细胞＋B细胞A—B杂种植株
A(二倍体)B(四倍体)
2．运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算
(1)适用条件
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。
②当aa的基因型频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1－。AA的基因型频率为(1－)2；Aa的基因型频率为2××(1－)。
考向一 现代生物进化理论的综合应用
9．(2019·南京、盐城5月模拟)下列有关生物进化和物种形成的叙述中，错误的是( )
A．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
B．物种形成通常经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个环节
C．人为因素和物种入侵都可能改变生物进化的速度和方向
D．生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果
答案 B
解析 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，A项正确；新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，突变包括基因突变和染色体变异，B项错误；人为因素和物种入侵会改变现有生物的生存状况，都可能改变生物进化的速度和方向，C项正确；生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果，D项正确。
10．(2019·吉林第三次调研)下图为非洲某地区野兔被注射药物后一年和六年的种群数量关系，下列叙述正确的是( )
A．调查野兔种群数量的方法是样方法
B．注射药物前，野兔种群中无耐药性个体数少于有耐药性个体数
C．被注射药物的野兔6年后存活个体数增多原因是药物导致部分野兔发生基因突变
D．不断给野兔注射药物，可以使野兔种群的抗药基因频率定向改变
答案 D
解析 调查野兔种群数量的方法是标志重捕法，A错误；注射药物后1年，大量个体死亡，说明注射药物前野兔种群中无耐药性个体数多于有耐药性个体数，B错误；野兔种群中本来就存在着抗药性的差异，所以6年后存活个体数增多是由于药物的选择作用，C错误；不断给野兔注射药物，药物对野兔的抗药性进行了定向选择，会使野兔种群的抗药基因频率增加，从而使野兔种群的基因频率发生定向改变，D正确。
考向二 基因频率和基因型频率的计算
11．(2019·天津，6)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子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案 B
解析 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，设杂合子频率为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，可算出杂合子频率为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区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
12．在若干年期间，研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查，结果见下表。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因依次为R、r＋和r，且R对r＋、r为显性，r＋对r为显性。下列叙述正确的是(多选)( )
项目
红花植株
白花植株
黄花植株
初次调查
64%
36%
0
二次调查
36%
25%
39%
A.基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一
B．该种植物所有个体的全部基因共同构成该种群的基因库
C．初次调查时种群中R的频率为40%，二次调查时为20%
D．r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础
答案 ABD
解析 初次调查该种群中不含黄花植株，可推断此时该种群中无r＋基因，基因突变的结果是形成等位基因，基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一，A正确；一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库，B正确；二次调查时，由于不知道红花植株中RR、Rr和Rr＋各基因型个体的具体比例，所以不能确定种群中R基因的频率，C错误；r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础，D正确。
1．(2019·全国Ⅰ，5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
答案 C
解析 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上，宽叶对窄叶为显性，含基因b的花粉不育，可推出不存在窄叶雌株(XbXb)，A项正确；宽叶雌株中有纯合子与杂合子，杂合宽叶雌株作母本时，子代雄株可为宽叶，也可为窄叶；纯合宽叶雌株作母本时，子代雄株全部为宽叶，B、D项正确；当窄叶雄株作父本时，由于含基因b的花粉不育，故后代只有雄性个体，C项错误。
2．(2019·天津南开区模拟)β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失；乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短。下列叙述正确的是( )
A．单基因遗传病是指等位基因中有一个突变基因即可患病的遗传病
B．甲患者β链氨基酸的缺失是基因相应位置缺失2个碱基对所致
C．乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变
D．通过染色体检查无法准确诊断该病的携带者和患者
答案 D
解析 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。若是由显性致病基因引起的遗传病，等位基因中有一个突变基因即可患病；若是由隐性致病基因引起的遗传病，等位基因中有两个突变基因才会患病，A错误；由于mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，所以甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失，是基因相应位置缺失3×2＝6个碱基对所致，B错误；乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，故基因突变位点之后的碱基序列并没有发生改变，C错误；通过染色体检查可确诊染色体异常遗传病，而β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，故通过染色体检查无法准确诊断该病的携带者和患者，D正确。
3．(2019·扬州考前调研)某地因建高速公路将一个野兔种群分隔到公路两侧，成为两个种群。用A、a表示该种野兔的一对等位基因。公路建成后，随时间推移，东、西两侧野兔种群的A基因频率变化如表所示。下列相关说法正确的是( )
时间(年)
A基因频率
分布
0
2
4
6
8
10
东侧
0.50
0.63
0.75
0.90
0.90
0.90
西侧
0.50
0.42
0.31
0.15
0.10
0.10
A.10年间公路东西两侧野兔种群基因型频率也发生了改变
B．10年后公路东西两侧野兔种群因A基因频率不同，从而形成了两个物种
C．环境通过直接作用于野兔的基因型，引起A基因频率改变
D．若10年后野兔种群A、a基因频率不再改变，东侧显性个体所占比例是西侧的9倍
答案 A
解析 从题表中可看出，10年间公路东西两侧野兔种群基因频率发生了改变，由此推断公路东西两侧野兔种群基因型频率发生了改变，A项正确；新物种形成的标志是生殖隔离，而不是种群基因频率的变化，B项错误；环境通过直接作用于野兔的表现型，引起A基因频率改变，C项错误；由题表可知，公路东侧a的基因频率为0.10，隐性个体比例为a×a＝0.10×0.10×100%＝1%，则显性个体比例为99%，同理公路西侧a的基因频率为0.90，隐性个体比例为a×a＝0.90×0.90×100%＝81%，则显性个体比例为19%，公路东侧显性个体所占比例是公路西侧的99/19倍，D项错误。
4．(2019·南京、盐城第二次模拟)如图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述错误的是(多选)( )
A．③④⑤培育新品种的过程中，戊、己的染色体数目相同
B．②过程获得的丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的7/8
C．⑤过程中可用秋水仙素处理戊萌发的种子获得己植株
D．④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上都可以采集到
答案 ACD
解析 通过①③④⑤途径培育成新品种的过程属于单倍体育种，戊、己的染色体组成不相同，己植株的细胞中染色体数目加倍，A项错误；若甲、乙两品种的基因型分别是AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)，则丙品种为AaBbDd，含三对等位基因，所以自交后代中纯合子占1/2×1/2×1/2＝1/8，因此，丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的7/8，B项正确；由于单倍体植株高度不育，不结种子，所以⑤过程中不可用秋水仙素处理戊萌发的种子，只能处理其幼苗获得己植株，C项错误；④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上不能采集到，只有在丙品种的植株上采集到，D项错误。
5．(2019·全国Ⅲ，32)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题：
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是____________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。
答案 (1)显性性状
(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
解析 (1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干，其显隐性未知，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，说明该亲本分别为杂合子和纯合子，则可验证分离定律。
6．(2019·山东日照模拟)某种多年生植物的花色有红色、黄色和白色三种。为研究该植物花色的遗传(不考虑交叉互换)，先后进行了下图所示的实验，请回答下列问题：
(1)实验一中，甲的花色为____________，F2中黄花植株的基因型有____________种。
(2)已知另外一对基因会影响花色基因的表达，实验人员在实验一的F1中发现了一株白花植株，其自交产生的F2中红花植株∶黄花植株∶白花植株＝9∶6∶49。
实验人员推测：F1中出现白花植株的最可能的原因是这对基因中有一个基因发生了突变，请从甲、乙、丙中选择实验材料，设计实验来验证上述推测是正确的(写出实验思路并预期实验结果)。
答案 (1)红色 4 (2)方案一：实验思路：将该白花植株与甲植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶白花植株的比例为1∶1。
方案二：实验思路：将该白花植株与乙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为1∶2∶5。
方案三：实验思路：将该白花植株与丙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为9∶6∶17
解析 实验一：F2中红花∶黄花∶白花＝9∶6∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明花色是由两对等位基因控制的，且遵循基因的自由组合定律，假设由A、a，B、b控制，则红花丙的基因型为AaBb，红花的基因型为A_B_，黄花的基因型为A_bb、aaB_，白花的基因型为aabb。
实验二：丙(AaBb)×乙→红花∶黄花∶白花＝1∶2∶1，即AaBb×aabb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，乙的基因型为aabb，则甲的基因型为AABB。
(1)根据分析可知，实验一中，甲的基因型为AABB，花色为红色，F2中黄花植株的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb4种。
(2)已知另外一对基因会影响花色基因的表达，假设相关基因用C、c表示，实验人员在实验一的F1中发现了一株白花植株，其自交产生的F2中红花植株∶黄花植株∶白花植株＝9∶6∶49，和为64，说明F1中发现了一株AaBbCc的白花植株，红花的基因型为A_B_cc，黄花的基因型为A_bbcc、aaB_cc，白花的基因型为aabbcc、____C_。验证F1中出现白花植株的最可能的原因是这对基因中有一个基因发生了突变。其实验思路为：方案一：实验思路：将该白花植株与甲植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶白花植株的比例为1∶1。
方案二：实验思路：将该白花植株与乙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为1∶2∶5。
方案三：实验思路：将该白花植株与丙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为9∶6∶17。
专题强化练(巩固练)
一、单项选择题
1．赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
B．搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体的DNA分开
C．如果离心前保温时间过长，会导致上清液中的放射性降低
D．该实验结果说明DNA是主要的遗传物质，能控制蛋白质的合成
答案 A
解析 由于32P只标记DNA分子，而DNA分子注入了大肠杆菌体内，所以32P主要集中在沉淀物中，但也有少量噬菌体的DNA没有注入大肠杆菌，所以上清液中也能检测到少量的放射性，A正确；在噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程中，搅拌的目的主要是使吸附于大肠杆菌表面的噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，B错误；恰当的保温(培养)时间，可保证多数噬菌体已侵染进入大肠杆菌内且大肠杆菌尚未裂解，这一操作非常关键，若离心前保温时间过长，则部分大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，会导致上清液中的放射性升高，C错误；该实验结果说明DNA是T2噬菌体的遗传物质，并能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
2．(2019·南通等七市第三次调研)下列关于人体造血干细胞中DNA复制、转录和翻译过程的叙述，正确的是( )
A．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
B．转录过程是从RNA聚合酶与起始密码结合后开始的
C．一个mRNA可指导多个核糖体同时合成一条多肽链
D．细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程
答案 D
解析 人体造血干细胞不进行减数分裂，A项错误；转录过程是从RNA聚合酶与DNA结合后开始，B项错误；一个mRNA可指导多个核糖体同时合成多条多肽链，提高翻译的效率，C项错误；细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程，D项正确。
3．埋在土里的种子萌发时，为了防止出土过程中与土壤直接接触而造成机械伤害，会形成一种“顶端弯钩”的构造。如图所示是外源激素茉莉素、乙烯对“顶端弯钩”形成的影响，MYC2和EIN3是协助基因转录的蛋白因子(其中“→”表示促进，“―→”表示抑制)。下列相关叙述错误的是( )
A．HLS1基因的表达受MYC2和EIN3的影响
B．茉莉素通过抑制EIN3的功能，从而抑制“顶端弯钩”的出现
C．MYC2可以通过促进EBF1基因的表达来促进HLS1蛋白的合成
D．茉莉素和乙烯在“顶端弯钩”形成过程中具有拮抗作用
答案 C
解析 分析题图可知，MYC2抑制HLS1基因的表达，EIN3促进HLS1基因的表达，故HLS1基因的表达受MYC2和EIN3的影响，A正确；茉莉素通过作用于协助基因转录的蛋白因子MYC2抑制EIN3的功能，从而抑制“顶端弯钩”的出现，B正确；由题图可知，协助基因转录的蛋白因子MYC2可通过促进EBF1基因的表达来促进EBF1蛋白的合成，进而抑制HLS1蛋白的合成，C错误；由题图可知，乙烯可促进HLS1基因的表达，茉莉素可抑制HLS1基因的表达，故茉莉素和乙烯在“顶端弯钩”形成过程中具有拮抗作用，D正确。
4．(2019·江西南昌一模)某15N完全标记的1个T2噬菌体(第一代)侵染未标记的大肠杆菌后，共释放出n个子代噬菌体，整个过程中共消耗a个腺嘌呤。下列叙述正确的是( )
A．子代噬菌体中含15N的个体所占比例为1/2n－1
B．可用含15N的培养液直接培养出第一代噬菌体
C．噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌
D．第一代噬菌体的DNA中含有a/(n－1)个胸腺嘧啶
答案 D
解析 1个噬菌体中含1个DNA，则被15N标记的有两条DNA单链，释放的n个子代噬菌体中共有n个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子有2个。子代噬菌体中含15N的个体所占比例为2/n，A错误；噬菌体是病毒，不能直接用含15N的培养液直接培养，B错误；噬菌体DNA复制过程需要的模板是噬菌体本身的DNA，C错误；根据题意可知，产生n个子代噬菌体共消耗了a个腺嘌呤，则每个DNA分子中腺嘌呤的个数为a/(n－1)，而DNA分子中腺嘌呤数量等于胸腺嘧啶数量，故第一代噬菌体的DNA中含有a/(n－1)个胸腺嘧啶，D正确。
5．(2019·湖南岳阳质检)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示，若基因型为YyRr的该植物个体自交，F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1，下列叙述错误的是( )
A．两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上
B．两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状
C．减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象
D．受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
答案 B
解析 由子代中Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1可知，这两对基因位于两对同源染色体上，A正确；无论两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状还是同时控制一对性状，自交后代Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr均为9∶3∶3∶1，B错误；后代Y_∶yy＝3∶1，R_∶rr＝3∶1，说明减数分裂产生的雌雄配子没有致死现象，C正确；受精过程中雌雄配子随机结合是得到9∶3∶3∶1的前提，D正确。
6．(2019·山东菏泽一模)甲病与乙病均为单基因遗传病，已知一对都只患甲病的夫妇生了一个正常的女儿和一个只患乙病的儿子(不考虑XY同源区段)，下列叙述错误的是( )
A．女儿是纯合子的概率为1/2
B．儿子的患病基因可能只来自母亲
C．近亲结婚会增加乙病的患病概率
D．该夫妇再生一个正常孩子的概率为3/16
答案 A
解析 对两种病单独进行分析：由于这对夫妇均患甲病，而女儿不患病，所以甲病是常染色体显性遗传病(相关基因用A、a表示)，这对夫妇的基因型均为Aa；由于这对夫妇均不患乙病，而儿子患乙病，所以乙病为隐性遗传病(相关基因用B、b表示)，但致病基因位于何种染色体上无法判断。若位于常染色体上，则这对夫妇的基因型均为Bb，儿子的基因型为bb；若位于X染色体上，则丈夫的基因型为XBY，妻子的基因型为XBXb，儿子的基因型为XbY；女儿正常，关于甲病的基因型为aa，对于乙病来说，如果是常染色体隐性遗传病，则是纯合子的概率为1/3，如果是伴X染色体隐性遗传病，则是纯合子的概率为1/2，A错误；儿子的患病基因可能同时来自父母双方，也可能只来自母亲，B正确；乙病是隐性遗传病，近亲结婚会增加患隐性遗传病的概率，C正确；如果乙病为常染色体隐性遗传病，该夫妇的基因型均为AaBb，再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4＝3/16；如果乙病为伴X染色体隐性遗传病，该夫妇的基因型为AaXBY和AaXBXb，再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4＝3/16，D正确。
7．(2019·湖北武汉二模)红花和白花是香豌豆的一对相对性状。两株白花植株杂交，无论正交、反交，F1中总是一半开白花，一半开红花。开白花的F1植株自交，F2全开白花；开红花的F1植株自交，F2表现为红花1809株、白花1404株。下列假设能解释该遗传现象的是( )
A．控制该性状的是一对位于X染色体上的等位基因，白花是显性性状
B．控制该性状的是一对位于常染色体上的等位基因，红花是显性性状
C．控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有两种显性基因时才表现为红花
D．控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有一种显性基因时就表现为红花
答案 C
解析 两株白花植株杂交，无论正交、反交，F1中总是一半开白花，一半开红花，这说明该性状的遗传与性别无关联，所以控制该性状的不可能是位于X染色体上的等位基因，而是位于常染色体上的等位基因，开红花的F1植株自交产生的F2中，红花∶白花＝1809∶1404≈9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，这说明控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有两种显性基因时才表现为红花，其余情况均表现为白花，故C正确，A、B、D错误。
8．下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时细胞染色体组数的变化及各阶段相关特点描述。下列说法正确的是( )
生理过程
甲
乙
丙
……
丁
染色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
？
相关描述
性激素作用
细胞膜功能体现
遗传信息不变
功能趋向专门化
A.甲和丙过程发生的突变和基因重组为生物进化提供了原材料
B．乙过程体现了细胞膜的信息交流功能，丁过程mRNA不同决定细胞功能不同
C．人类的超雄(47，XYY)综合征个体的形成与甲过程中同源染色体行为异常有关
D．丙过程的子细胞中最多有46个DNA分子来自卵原细胞
答案 B
解析 突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变是基因突变和染色体变异的统称。依题意并分析表中信息可知，甲和丙过程分别表示减数分裂和有丝分裂，减数分裂和有丝分裂过程均可发生突变，但基因重组只发生在减数分裂过程中，A错误；乙过程表示受精作用，即卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，体现了细胞膜的信息交流功能，丁过程表示细胞分化，由于基因的选择性表达，导致mRNA不同，进而决定了细胞功能不同，B正确；人类的超雄(47，XYY)综合征个体的形成是由于YY精子的产生，因此与甲过程中同源染色体行为无关，而是与甲过程中的减数第二次分裂异常有关，C错误；丙过程为受精卵形成后所进行的有丝分裂，形成的子细胞中，最多有46个核DNA来自卵原细胞，D错误。
9．性染色体形态学进化学说认为：性染色体是同形染色体部分转移至同源染色体所致(如图所示)。下列有关说法错误的是( )
A．从变异类型来看，这种变化属于染色体结构变异
B．从题干及图解信息可推测，这种变化可能会使原来的染色体上出现重复基因
C．从生物进化的角度分析，性染色体的出现可能是常染色体变异所致
D．由于变异后的染色体形态、大小差异明显，故减数分裂时不能正常联会
答案 D
解析 从假说模型来看，两条染色体经过这种变化后，形态结构出现了明显差别，但染色体数目没有发生变化，因此该变异类型属于染色体结构变异；同源染色体上可能携带完全相同的基因，经过这种变化后，一条染色体上可能出现重复基因；发生变异后，虽然染色体的形态、大小有明显差异，但它们仍是同源染色体，在减数第一次分裂前期仍能正常联会。
10．下图所示为某染色体上的若干基因。其中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段。下列有关叙述正确的是( )
A．c基因碱基对缺失，属于染色体变异
B．在减数分裂四分体时期交叉互换，可发生在a、b之间
C．Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基对的替换，属于基因突变
D．基因与性状之间并不都是一一对应关系
答案 D
解析 c基因中的碱基对缺失，属于基因突变，A错误；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而a、b属于同一条染色体上的非等位基因，如果发生互换，属于染色体结构变异，B错误；据图分析，Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，基因突变指基因序列中发生碱基对的替换、增添和缺失，C错误；基因控制生物体的性状，一个基因可控制多个性状，一个性状也可由多个基因控制，因此，基因与性状之间并不都是一一对应关系，D正确。
11．下列有关生物变异和生物进化的叙述，正确的是( )
A．所有的变异类型都可以为生物进化提供原材料
B．工业区的黑色桦尺蠖比例增多，桦尺蠖不一定在进化
C．人工诱变没有改变基因突变的本质，但可以使生物发生定向变异
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色体分离使染色体数目加倍
答案 B
解析 可遗传变异为生物进化提供原材料，不可遗传变异不能为生物进化提供原材料，A错误；工业区的黑色桦尺蠖比例增多，该种群的基因频率不一定改变，因此桦尺蠖不一定在进化，B正确；人工诱变是基因突变，其变异是不定向的，C错误；秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制有丝分裂纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞中染色体数目加倍，D错误。
12．下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．在进化地位上越高等的生物，适应能力越强
B．生态系统多样性形成的原因可以概括为共同进化
C．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性
D．最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类
答案 B
解析 不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能力不一定越强；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性；最早登陆的生物为植物，主要是蕨类植物。
二、多项选择题
13．减数分裂与生物变异具有密切的关系。下列相关叙述中不正确的是( )
A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生
B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开
C．基因重组只能发生于同源染色体之间
D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律
答案 BCD
解析 减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生，A正确；若不考虑基因突变，基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因只能是相关细胞在减数第二次分裂后期两条染色体没有分开，B错误；基因重组有两种类型，一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，另一种是非同源染色体的自由组合，C错误；无论是否发生生物变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D错误。
14．(2019·徐州考前模拟)一项关于唐氏综合征(21三体综合征)的调查结果如下表所示，以下叙述正确的是( )
母亲年龄(岁)
20～24
25～29
30～34
≥35
唐氏患儿发生率(×10－4)
1.19
2.03
2.76
9.42
A.抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性
B．减数第一次分裂后期21号染色体未分离可使子代患唐氏综合征
C．新生儿患唐氏综合征只与母亲年龄有关，与父亲年龄无关
D．应加强35岁以上高龄孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿的出生率
答案 ABD
解析 抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性，A项正确；减数第一次分裂后期21号染色体未分离导致配子中多一条染色体，使子代患唐氏综合征(21三体综合征)，B项正确；新生儿患唐氏综合征与母亲年龄有关，与父亲年龄也有关，C项错误；由题表可知，35岁以上高龄孕妇生出唐氏综合征患儿的几率较高，因此应加强35岁以上孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿的出生率，D项正确。
15．(2019·扬州考前调研)下图甲是某单基因遗传病患者所在家系的系谱图，假设该遗传病受基因A、a控制。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，致病基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。下列说法正确的是( )
A．该病为常染色体隐性遗传病
B．A基因和a基因的碱基排列顺序相同
C．10号条带表现与其父母不符，该个体发生了基因突变
D．12号个体携带致病基因的概率为2/3
答案 AC
解析 由1号和2号正常，生出3号患病女儿可知，该病为常染色体隐性遗传病，A项正确；A基因和a基因互为等位基因，其碱基排列顺序一定不同，B项错误；由于3号和4号均为AA，而10号为Aa，因此可能发生了基因突变，C项正确；由图乙可知，12号个体的基因型为Aa，故12号个体携带致病基因的概率为1，D项错误。
三、非选择题
16．(2019·南京、盐城5月模拟)在探索生命之谜的历史长河中，许多生物科学家为之奋斗、献身，以卓越的贡献扬起了生物科学“长风破浪”的风帆。回答下列与遗传有关的问题：
(1)在豌豆杂交实验中，孟德尔用纯合的黄色圆粒(YYRR)豌豆与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交得F1，F1自交得F2，选择F2中黄色皱粒豌豆自交得F3，则F3中黄色皱粒的个体占______________。
(2)研究发现皱粒基因(r)比圆粒基因(R)多了800个碱基对，但r基因编码的多肽链比R基因编码的多肽链的末端少了61个氨基酸，推测其原因可能是r基因转录的mRNA比R基因转录的mRNA提前出现了____________________________________________________________。
(3)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了________种配子。
(4)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活细菌与被加热灭活的S型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。在死亡的小鼠体内分离出了S型细菌，研究发现该S型细菌是灭活的S型细菌中的DNA进入R型细菌转化而成的，R型细菌的这种变异属于可遗传变异中的_______。
(5)赫尔希和蔡斯用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌的实验证明了___________________。
(6)沃森和克里克构建了DNA分子双螺旋结构的物理模型，该模型中_____________________体现了DNA分子的多样性。
(7)米西尔森和斯塔尔用细菌进行实验，将亲代细菌的DNA用15N完全标记后放入含14N的培养基中培养，分别在0分钟、20分钟、40分钟取样，破碎细胞提取DNA，利用密度梯度离心的方法得到的亲代DNA均为重链带，F1均为杂合链带，F2一半为杂合链带一半为轻链带，该实验说明了DNA分子的复制方式为____________。
(8)在遗传学上，把遗传信息的传递叫做信息流。信息流的方向可以用克里克提出的_________来表示：遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。
答案 (1)5/6 (2)终止密码 (3)4 (4)基因重组 (5)DNA是遗传物质 (6)碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序的多样性(千变万化) (7)半保留复制 (8)中心法则
解析 (1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，F2中黄色皱粒为1/3YYrr和2/3Yyrr，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才会产生绿色皱粒(yyrr)，因此其子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体占1/4×2/3＝1/6。所以子代黄色皱粒的个体占1－1/6＝5/6。(2)若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的多肽链比R基因编码的多肽链的末端少了61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现了终止密码。终止密码可以使翻译过程终止。(3)根据F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了4种配子。(4)可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，R型细菌转化为S型细菌是由于加热杀死的S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，这种变异属于基因重组。(5)在噬菌体侵染细菌的实验中，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。实验过程中，只有DNA分子进入细菌，所以实验证明了DNA是遗传物质。(6)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型中碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序的多样性(千变万化)解释了DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。(7)米西尔森和斯塔尔的实验说明了DNA分子的复制方式为半保留复制，即DNA在进行复制时双链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶等)的作用生成两个新的DNA分子，子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的。(8)克里克提出的中心法则可以表示信息流的方向。
17．某昆虫的性别决定方式为XY型，某实验小组选取该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛。F1测交，F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1。控制刚毛和截毛的基因用A和a表示，且无突变和致死现象发生。据此回答下列问题：
(1)刚毛基因、截毛基因的遗传遵循__________定律，显性性状是______________________。
(2)上述隐性性状的遗传方式与人红绿色盲的遗传方式__________(填“相同”或“不相同”)，理由是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上，请写出实验设计思路：____________________
_______________________________________________________________________________，预期实验结果及结论：____________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)基因的分离 刚毛 (2)不相同 该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，因此截毛的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传 (3)让F1雌、雄个体相互交配，观察子代的性状及比例 若其子代雌、雄性个体中，刚毛个体和截毛个体的数量比都为3∶1，则可判定A和a位于常染色体上；若其子代雌性个体均为刚毛，雄性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，或若其子代雄性个体均为刚毛，雌性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，则可判定A和a不位于常染色体上
解析 (1)根据题意，昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，F1测交，F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1，说明刚毛为显性性状。刚毛基因、截毛基因的遗传遵循分离定律。(2)人红绿色盲的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，而该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，故刚毛和截毛基因的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传。(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上，可选择F1中雌、雄个体相互交配，观察子代的性状及比例；预期实验结果及结论：①若其子代雌、雄性个体中，刚毛个体和截毛个体的数量比都为3∶1，则可判定A和a位于常染色体上；②若其子代雌性个体均为刚毛，雄性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，或若其子代雄性个体均为刚毛，雌性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，则可判定A和a不位于常染色体上。
18．如图1、图2是两个家庭的遗传系谱图，与甲病有关的基因是A、a，与乙病有关的基因是B、b，且乙病的遗传类型和红绿色盲的类型一样。图3表示Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5和Ⅱ10四个个体与甲病、乙病有关的基因经过电泳后形成的条带分布情况，4种基因分别对应4种条带。此外后来发现，两个家庭在孩子出生时就将两个相同性别的小孩抱错。
请根据以上信息回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是____________________________________________________________。
(2)请判断被抱错的两个小孩是____________________________________________________。
(3)Ⅱ10的基因型是____________。
(4)若Ⅰ1与Ⅰ2又生了一对同卵双胞胎男孩，则这对双胞胎都正常的概率是__________。
(5)Ⅰ1的次级卵母细胞中含有的致病基因可能有__________个。
(6)人类遗传病不仅给患者带来痛苦，而且给家庭和社会造成负担。为降低遗传病的再生风险率，可以通过__________和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防。
答案 (1)常染色体隐性遗传 (2)Ⅱ7、Ⅱ9 (3)AAXBXB
(4)3/8 (5)0、2、4 (6)遗传咨询
解析 (1)由于Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病，Ⅱ5为患甲病女性，所以甲病是常染色体隐性遗传病。(2)据题干信息结合以上分析可知乙病是伴X染色体隐性遗传病，并根据电泳结果分析，条带1、2、3、4分别代表A、a、b、B。因此图2家庭不可能生出后代患两种疾病的孩子，Ⅱ9一定是抱错的孩子，由于抱错的孩子性别相同，所以图1家庭被抱错的是Ⅱ7。(3)由上述信息及电泳条带可推知Ⅱ10的基因型是AAXBXB。(4)由题目信息可知，Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别是AaXBXb和AaXBY，同卵双胞胎男孩同时患病或正常，所以两个男孩均正常的概率是3/4×1/2＝3/8。(5)根据减数分裂的特点，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合可知，Ⅰ1的次级卵母细胞(基因型可能为AAXBXB、AAXbXb、aaXBXB、aaXbXb)可能含有的患病基因的数目是0、2、4。(6)遗传咨询和产前诊断等是监测和预防人类遗传病的手段。
专题强化练(提升练)
一、单项选择题
1．(2019·河南洛阳二模)下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是( )
A．某个体发生了基因突变，但性状未变，一定是发生了隐性突变
B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性
C．与原核生物不同的是，真核生物中构成基因的碱基总数小于DNA的碱基总数
D．核DNA复制发生在间期而不是分裂期与其载体的存在状态有关
答案 D
解析 某个体发生了基因突变，但性状未变，可能是发生了隐性突变，也可能是由于密码子具有简并性，基因突变后，密码子虽然发生改变但氨基酸种类并没有改变，因此不会引起相应性状的改变，A错误；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数，C错误；在间期和分裂期，核DNA的载体分别是染色质和染色体，染色质中DNA分子容易解旋，而染色体高度螺旋化，DNA分子不容易解旋，因此核DNA复制发生在间期而不是分裂期与其载体的存在状态有关，D正确。
2．核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身氨基酸序列中是否包含了信号序列(引导蛋白质定向转移)及信息序列的差异。据图分析下列说法错误的是( )
A．①过程形成多聚核糖体，加快了多肽链合成的效率
B．③过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工
C．无信号序列参与的蛋白质留在了细胞质基质
D．蛋白质经⑥⑦过程进入相应结构时无选择性
答案 D
解析 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，A正确；③表示高尔基体对蛋白质的加工过程，此过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工，B正确；题图所示的蛋白质中，只有⑤所示的胞质可溶性蛋白不具有信号序列，此蛋白质留在了细胞质基质，C正确；某些蛋白质经⑥过程进入线粒体具有选择性，某些蛋白质经⑦过程进入细胞核是通过核孔进入的，也具有选择性，D错误。
3．(2019·江西吉安一模)已知果蝇的直毛和非直毛是由一对等位基因控制的一对相对性状。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，以这四只果蝇为材料进行实验。下列推断正确的是( )
A．取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
B．取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
C．若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性
D．若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性
答案 C
解析 取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，若都是纯合子，子代表现型与亲本相同，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，A错误；取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，B错误；若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交；若子代所有个体的表现型与母本相同，说明母本的表现型为显性性状；若子代雌性个体的表现型与父本相同，雄性个体的表现型与母本相同，说明父本的表现型为显性性状；若子代雌雄均出现两种表现型，说明母本是杂合子，即母本的表现型为显性性状，所以若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，可根据子代的表现型判定这对相对性状的显隐性，C正确；若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性，D错误。
4．某一雌性果蝇X染色体组成如图甲所示，有一隐性致死基因g位于图甲中的α染色体上的某处，但不知其确切位置，经杂交后，统计此雌果蝇产下的1000个雄性子代，其基因型如表乙(为简单起见，只考虑一次交叉互换)。下列叙述错误的是( )
基因型
abcdef
abcdeF
abcdEF
abcDEF
ABCdef
ABcdef
Abcdef
数量(个)
750
60
20
30
70
40
30
表乙
A．根据所给数据分析，g基因位于C、D之间
B．交叉互换发生在非姐妹染色单体之间，属于染色体变异
C．图甲所示的基因中，最容易发生交叉互换的位置在C基因之后
D．在不考虑交叉互换的情况下，该雌果蝇与某雄果蝇杂交，子代雌雄比例为2∶1
答案 B
解析 据图甲可知A、B、C、D、E、F位于一条染色体上，a、b、c、d、e、f位于其同源染色体的另一条染色体上，据表乙可知，基因型为abcdef是没有发生交叉互换产生的，其他基因型是发生了交叉互换产生的，A与a发生交叉互换，AB与ab发生交叉互换，ABCD与abcd发生交叉互换，ABCDE与abcde发生交叉互换但均没有产生基因型为X－－CD－－Y的个体，所以g基因位于C、D之间，A正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B错误；据表乙可知，基因型为ABCdef较其他基因型发生了交叉互换后产生的数量多，所以最容易发生交叉互换的位置在C基因之后，C正确；因隐性致死基因g位于甲图中的α染色体上的C、D之间，在不考虑交叉互换的情况下，该雌果蝇XABCgDEFXabcGdef与某雄果蝇X－－－G－－－Y杂交，子代中XABCgDEFY隐性致死，故子代雌雄比例为2∶1，D正确。
5．(2019·哈尔滨一模)周期性共济失调是一种编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致遗传病。下列有关该病的叙述正确的是( )
A．翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失
B．突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C．该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
D．该病可能是由于碱基对的改变而导致终止密码提前出现
答案 D
解析 该突变基因相应的mRNA的长度不变，但翻译的肽链缩短可能是编码的基因发生了碱基对的替换、增添和缺失，导致mRNA中提前出现终止密码，A错误、D正确；突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变，B错误；细胞膜上钙离子通道蛋白是一种结构蛋白，该病例说明了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误。
6．(2019·河南洛阳二模)某种XY型雌雄异株的植物，等位基因B(阔叶)和b(细叶)是伴X遗传的，且带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株杂交得到F1，再让F1相互杂交得到F2。下列判断不正确的是( )
A．理论上，该植物群体中不存在细叶雌株
B．理论上，F2中，雄株数∶雌株数＝2∶1
C．理论上，F2雌株中，B基因频率∶b基因频率＝3∶1
D．理论上，F2雄株中，阔叶∶细叶＝3∶1
答案 C
解析 细叶为隐性性状，由位于X染色体上的基因b控制，故细叶雌株的基因型为XbXb，由题意知带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死，故理论上，该植物群体中不存在细叶雌株，A正确；阔叶雄株(XBY)与杂合阔叶雌株(XBXb)杂交，F1的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，F1雄性个体中XBY占1/2，XbY占1/2，又由于带Xb的精子与卵细胞结合后受精卵致死，所以雄性个体产生的能与卵细胞结合形成正常个体的精子中含XB的占1/3，含Y的占2/3。F2中，雄株数∶雌株数＝2∶1，B正确；由于F1中雌性个体1/2XBXB、1/2XBXb，产生的雌配子中含XB的占3/4，含Xb的占1/4，所以F2雌株中，B基因频率∶b基因频率＝7∶1，F2雄株中，阔叶∶细叶＝3∶1，C错误、D正确。
7．正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为感病基因；①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是( )
A．形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13
B．正常情况下，配子②④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C．以该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
D．以该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1
答案 C
解析 正确分析出三体水稻(AAa)产生的配子种类及比例为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2是解题的关键，由此可推知配子④的7号染色体上的基因为A。形成配子①的次级精母细胞，处于减数第二次分裂前、中期时染色体数为13，着丝点分裂后染色体数为26，A错误；配子②和④不可能来自同一个初级精母细胞，因为来自同一个初级精母细胞的两个精子两两相同或两两互补，如②和①可来自同一个初级精母细胞，B错误；根据题干信息可知，配子①③中雄配子不能参与受精作用，当该三体抗病水稻(AAa)作父本时，产生的可参与受精作用的雄配子的种类及比例为A∶a＝2∶1，母本(aa)产生的雌配子为a，二者杂交，子代中抗病∶感病＝2∶1；而当该三体抗病水稻(AAa)作母本时，产生的雌配子的种类及比例是AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，父本(aa)产生的雄配子为a，二者杂交，子代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa＝1∶1∶2∶2，其中感病个体占1/6，抗病个体中三体植株占3/5，C正确、D错误。
8．基因流指的是遗传物质在种间和种内群体间的传递和交换，下列相关叙述错误的是( )
A．种群之间的基因流被地理隔离所阻断是形成新物种的唯一途径
B．基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率
C．不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度
D．由于地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成
答案 A
解析 有些新物种形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离，如植物由于高山气候而形成的多倍体，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，故基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率，B正确；不同物种间的基因流可以增加生物多样性，C正确；长时间的地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成，进而形成新物种，D正确。
9．(2019·河南开封模拟)下图为常染色体上某基因结构及变化示意图(该基因突变导致遗传病)。下列相关叙述错误的是( )
A．图中①②③过程都可以发生在细胞分裂间期的细胞核内
B．②过程导致新基因中(A＋T)/(G＋C)值减小，而(A＋G)/(T＋C)值不变
C．①过程中1链和2链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息相同
D．调查该遗传病的发病率和遗传方式，选择调查对象的要求相同
答案 D
解析 根据题意可知，图示为常染色体上的基因结构，染色体存在于真核细胞的细胞核内，①DNA复制可发生在细胞分裂间期的细胞核内，②基因突变一般发生在DNA复制时，故②过程也可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，③过程为基因突变后转录形成RNA，该过程也可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，故图中①②③过程都可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，A正确；由图可知，②过程发生了基因突变，A—T碱基对被G—C碱基对替换，使基因结构中G—C碱基对增多，故②过程导致新基因中(A＋T)/(G＋C)值减小，而DNA双链结构中A与T配对，G与C配对，所以新基因中(A＋G)/(T＋C)的值不变，仍为1，B正确；①过程为DNA复制，其中1链和2链均为模板，由于DNA复制为半保留复制，故复制后形成的两个基因中遗传信息相同，C正确；调查该遗传病的发病率应在人群中随机调查，而调查该病的遗传方式，应在患者家系中调查，D错误。
10．(2019·广东珠海一模)果蝇有眼(B)对无眼(b)为显性。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体(单体果蝇)仍能生存和繁殖，缺失2条则致死。缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇和缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇杂交得F1。以下分析不合理的是( )
A．单体果蝇可能是亲代减数分裂时染色体没有正常分离导致的
B．缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇减数分裂无法产生正常配子
C．若有眼基因在Ⅳ号染色体上，F1果蝇中有眼∶无眼约为2∶1
D．若有眼基因在X染色体上，Fl果蝇中有眼∶无眼约为1∶1
答案 B
解析 单体果蝇缺失1条Ⅳ号染色体，可能是亲代减数分裂时染色体没有正常分离导致的，A正确；由于缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇仍能生存和繁殖，所以减数分裂仍能产生正常配子，B错误；若有眼基因在Ⅳ号染色体上，则缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇为BO，缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇为bO，由于缺失1条Ⅳ号染色体(单体果蝇)仍能生存和繁殖，缺失2条则致死，所以杂交后所得F1果蝇中有眼(Bb、BO)∶无眼(bO)约为2∶1，C正确；若有眼基因在X染色体上，则有眼雄果蝇为XBY，无眼雌果蝇为XbXb，杂交后所得Fl果蝇中有眼(XBXb)∶无眼(XbY)约为1∶1，D正确。
11．(2019·山东济南模拟)下列有关生物进化的叙述，正确的是( )
A．一个随机交配小群体的基因频率在各代均保持不变
B．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
C．发挥自然选择作用的因素是天敌的种类和数量
D．共同进化是指不同物种在相互影响中不断进化
答案 B
解析 如果一个种群符合下列条件：种群是极大的、种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的；没有突变产生；种群之间不存在个体的迁入、迁出或基因交流；没有自然选择，那么这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变，保持平衡，所以一个随机交配小群体的基因频率不能保证在各代均保持不变，A错误；通过自然选择，具有不利变异的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保留，从而使基因频率发生改变，B正确；发挥自然选择作用的因素有生存的空间和食物、天敌的种类和数量、气候条件等，C错误；共同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。
12．(2019·南通等七市第三次调研)科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系，结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A．昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B．花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C．各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性
D．昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果
答案 A
解析 昆虫口器的不同长度是与花冠筒植物共同进化的结果，A项错误；通过图示可知，花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度，B项正确；各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性，C项正确；昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择，共同进化的结果，D项正确。
二、多项选择题
13．(2019·陕西宝鸡4月联考)假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法不正确的是( )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等
B．淘汰前，随着交配代数增加，羊群中纯合子的比例增加
C．随着淘汰代数的增加，羊群中基因B和基因型Bb的频率均逐渐增加
D．随着淘汰代数的增加，b基因频率持续下降
答案 ABC
解析 淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量不相等，A错误；淘汰前，由于种群的基因频率不变，不管交配代数是多少代，羊群中纯合子的比例均不变，B错误；淘汰前，B和b的基因频率均为1/2，BB的基因型频率为1/4，Bb的基因型频率为1/2，白色个体(bb)的基因型频率为1/4。淘汰白色个体后，BB的基因型频率为1/3，Bb的基因型频率为2/3，此时种群中B的基因频率为1/3＋2/3÷2＝2/3，b的基因频率为1－2/3＝1/3。黑色个体随机交配，下一代个体中Bb的基因型频率为2×1/3×2/3＝4/9，bb(白色个体)的基因型频率为1/3×1/3＝1/9，BB的基因型频率为2/3×2/3＝4/9。再次淘汰白色个体后，Bb的基因型频率为4/9÷(1－1/9)＝1/2, BB的基因型频率为1－1/2＝1/2，种群中B的基因频率为1/2＋1/2÷2＝3/4，b的基因频率为1－3/4＝1/4。由此可推测随着淘汰代数的増加，种群中b的基因频率持续下降，B的基因频率持续增大，Bb的基因型频率不是逐代增加，C错误、D正确。
14．某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A．该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链
B．若该DNA连续复制3次，则第三次共需要鸟嘌呤4900个
C．复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制
D．该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中
答案 ABD
解析 双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1000个碱基，两者碱基数目相同，A项错误；根据碱基互补配对原则(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟嘌呤700×4＝2800(个)，B项错误；根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制，C项正确；酵母菌是真核细胞，D项错误。
15．(2019·扬州考前调研)下面为某植物育种流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．子代植株Ⅰ与原种植株保持相同的遗传稳定性
B．子代植株Ⅱ和Ⅲ选育的原理为基因重组
C．子代植株Ⅲ的选育过程一定要自交选育多代
D．子代植株Ⅴ的选育过程只发生基因突变
答案 AB
解析 子代植株Ⅰ是体细胞组织培养，利用的原理是植物细胞的全能性，属于无性繁殖，所以与原种植株保持相同的遗传稳定性，A项正确；子代植株Ⅱ为基因工程育种、子代植株Ⅲ为杂交育种，选育的原理都为基因重组，B项正确；子代植株Ⅲ的选育过程为杂交育种，如果需要显性纯合子，则一定要自交选育多代；如果需要隐性纯合子，则不需要自交选育多代，C项错误；子代植株Ⅴ的选育过程需要用物理因素、化学因素等来处理生物，所以可能发生基因突变和染色体变异，D项错误。
三、非选择题
16．某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状，受位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制，其中银色对金色为显性。请回答下列问题：
(1)根据题干信息，设计一组实验方案能够根据毛色直接判断F1鸡的性别(写出实验组合和结论，并写出遗传图解)。
(2)理论上肉鸡自然种群中，s基因频率在公鸡与母鸡中的大小关系是__________________。
(3)羽毛生长的快慢受另一对等位基因(A、a)控制，慢羽对快羽为显性，下图甲、乙、丙是某银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)可能的三种位置关系。
①请将图丙补充完整。
②请设计一组最简单的实验判断该银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)的位置关系(假设各种基因型雌雄肉鸡均有，不考虑基因突变与交叉互换，写出预期结果及结论)。
答案 (1)选择金色公鸡与银色母鸡杂交，F1中金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡
(2)相等的
(3)①如图所示
②让该只公鸡与多只金色快羽母鸡杂交，观察F1的性状及分离比。若银色慢羽公鸡∶银色慢羽母鸡∶金色快羽公鸡∶金色快羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如甲情况所示位置；若银色快羽公鸡∶银色快羽母鸡∶金色慢羽公鸡∶金色慢羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如乙情况所示位置；若雌雄个体中均有金色快羽、银色快羽、金色慢羽、银色慢羽4种性状，则等位基因(A、a)与等位基因(S、s)位于两对同源染色体上，如丙情况所示位置。
解析 (1)选择金色公鸡与银色母鸡杂交，F1中金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡，从而可以根据子代的毛色判断出性别，遗传图解见答案。(2)理论上肉鸡自然种群中，在公鸡与母鸡中s基因频率是相等的。(3)①甲、乙两种情况说明等位基因(A、a)与等位基因(S、s)是位于一对同源染色体上，还有一种可能是两对基因位于两对同源染色体上，位置关系见答案。②让该只公鸡与多只金色快羽母鸡杂交，观察F1的性状及分离比。若银色慢羽公鸡∶银色慢羽母鸡∶金色快羽公鸡∶金色快羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如甲情况所示位置；若银色快羽公鸡∶银色快羽母鸡∶金色慢羽公鸡∶金色慢羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如乙情况所示位置；若雌雄个体中均有金色快羽、银色快羽、金色慢羽、银色慢羽4种性状，则等位基因(A、a)与等位基因(S、s)位于两对同源染色体上，如丙情况所示位置。
17．杂交育种是通过品种间杂交创造新类型的育种方法。请回答相关问题：
(1)玉米是单性花、雌雄同株的作物。在杂交过程中，玉米相对于豌豆减少了去雄环节，在开花前直接给雌、雄花序进行______________处理即可。
(2)两个具有某些所需性状的不同纯系亲本进行杂交，得到的杂种子代往往表现出比双亲优良的性状，这一现象称为杂种优势。但杂种子一代再相互交配，这种优势将减弱，这一现象叫衰退。玉米某杂种优势性状由一对等位基因控制，对杂种子一代(F1)分别进行自然状态受粉和人工控制自交授粉，所有种子均正常发育，则收获的F2中杂种优势的衰退率分别是______________和______________。若玉米某杂种优势性状由独立遗传的n对基因控制，且亲本n对基因都杂合，则种植一年后表现衰退(n对基因都纯合时才表现为衰退)的概率随等位基因对数的增加而______________(填“升高”或“下降”)。
(3)杂交育种的优点很明显，但实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足之处：_______________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)套袋 (2)1/2 3/4 下降 (3)杂交育种只能利用已有的基因重新组合，不能创造新基因；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢等
解析 (1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，而玉米是单性花、雌雄同株的作物，因此在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化环节，在开花前直接给雌、雄花序套袋处理即可。(2)根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。假设玉米的某杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制，甲组实验中自然状态受粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为：1/4A1A1，1/2A1A2，1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2。乙组人工控制自交授粉，则收获的F2基因型的比例为：3/8A1A1，1/4A1A2，3/8A2A2，则乙组杂种优势衰退率为3/4。如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传，该品种自然状态受粉留种，先考虑一对等位基因，A1A2自交后代有1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率为1/2，亲本n对基因都杂合，种植一年后所有等位基因均纯合才表现为衰退，因此第二年种植时(F2)n对基因都纯合的概率为1/2n，即表现衰退的概率为1/2n，推断种植一年后杂种优势衰退的概率随等位基因对数的增加而下降。(3)杂交育种是改良作物品质和提高产量的常规方法，杂交育种依据的原理是基因重组，只是原有基因的重新组合，不能创造新基因，不会产生新的性状；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢。
18．在某XY型二倍体植物(核型2n)中，控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对常染色体上。
(1)两株植物杂交，F1中抗病矮茎出现的概率为，则两个亲本的基因型为________________。
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1随机交配，若含a基因的花粉有一半死亡，则F2中抗病植株的比例为________。与F1相比，F2中B基因的基因频率________(填“变大”“变小”或“不变”)，该种群是否发生了进化？________(填“是”或“否”)。
(3)为判定(2)中F2中某一抗病矮茎植株的基因型，请在不用其他植株，不用基因测序的情况下，设计实验研究。请以杂合子为例，用遗传图解配以文字说明判定过程。
(4)由X射线照射纯种高茎个体的花粉后，人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上，在不改变种植环境的条件下，得到F1共1812株，其中出现了一株矮茎个体，这说明人工诱变可以提高___________________________________________。推测该矮茎个体出现的原因可能有_______________________________________________________________________________。
答案 (1)AaBb和Aabb
(2) 不变 是
(3)遗传图解如下：
说明：可用单倍体育种方法检测，若后代出现易感病矮茎植株，则基因型为Aabb，反之，则为AAbb。
(4)突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率) 高茎基因B突变为矮茎基因b或含高茎基因B的染色体片段缺失
解析 (1)两株植物杂交，F1中抗病矮茎出现的概率为，即×，所以两个亲本的基因型为AaBb和Aabb。(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1自交时，产生AB、Ab、aB、ab4种比例相等的雌雄配子。若含a基因的花粉有一半死亡，则雄配子的比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1。因此，F2的表现型及其比例是抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎＝15∶5∶3∶1。与F1相比，F2中B基因的基因频率不变，但由于A、a基因的频率发生了改变，所以该种群发生了进化。(3)可用单倍体育种的方法来判定某一抗病矮茎植株的基因型。(4)得到F1共1812株，其中出现了一株矮茎个体，这说明人工诱变可以提高基因的突变频率。该矮茎个体出现的原因可能有高茎基因B突变为矮茎基因b、含高茎基因B的染色体片段缺失。
第3讲 变异、育种与进化
[考纲要求] 1.基因重组及其意义(B)。2.基因突变的特征和原因(B)。3.染色体结构变异和数目变异(B)。4.生物变异在育种上的应用(C)。5.转基因食品的安全性(A)。6.现代生物进化理论的主要内容(B)。7.生物进化与生物多样性的形成(B)。
1．可遗传变异的影响
(1)基因突变对性状的影响
①替换：除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。
②增添：插入位置前不影响，影响插入后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。
③缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。
(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响
①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。
②基因重组——不改变基因的种类和数量，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。
③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。
2．关于育种的几个知识点
(1)诱变育种：可以提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向，所以需要大量处理实验材料。
(2)单倍体育种：包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节，应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择，而不能选择花粉或单倍体，因为花药离体培养得到单倍体植株，单倍体植株弱小，高度不育，难以表现相关性状。
(3)多倍体育种：常用方法是用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使染色体数目加倍获得多倍体。
(4)“可遗传”≠“可育”；花药离体培养≠单倍体育种。
3．生物进化中的易混点辨析
(1)生物进化≠物种的形成
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件。
(3)“新物种”必须具备两个条件
①与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。
②物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的。
(4)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。
1．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可能导致基因突变( )
2．染色体结构变异可为生物进化提供原材料( )
3．用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸分布所用核心技术相同( )
4．XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关( )
5．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低( )
6．某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养( )
7．植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍( )
8．生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素( )
9．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( )
10．蚊子在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥了作用( )
答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√
1．白化病的成因是患者控制酪氨酸酶合成的基因发生突变，导致无法合成该酶，无法将酪氨酸转化为黑色素而表现出白化性状。
2．无子西瓜没有种子的原因是三倍体在减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生正常配子，因此不能产生种子。
3．“收割理论”的内容是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据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。
考点一 生物可遗传变异的类型及特点
1．变异类型的辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
②非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题
①分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。
2．单倍体、二倍体与多倍体的界定
考向一 生物变异的类型分析
1．如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是( )
A．该动物的性别是雄性
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2的片段交换属于基因重组，1与4的片段交换属于易位
D．乙细胞不能进行基因重组且含有4个染色体组
答案 B
解析 由甲细胞质均等分裂可知，该动物为雄性，A正确；乙为有丝分裂过程，A与a的差异只能是基因突变，不可能发生基因重组，B错误、D正确；1、2互为同源染色体，交换相应片段属于基因重组，1、4互为非同源染色体，交换片段属于易位，C正确。
2．(2019·四川攀枝花二模)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因
B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组
C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变
D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极
答案 D
解析 因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不是位于一对同源染色体，故不属于等位基因，A错误；在减数分裂四分体时期，基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此两者互换的变异类型为染色体结构变异中的易位，B错误；常染色体DNA上碱基对的替换、增添和缺失不一定导致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或者基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以进入同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别移向两极，则位于其上的基因也随之移向两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
考向二 变异后生物的遗传特点分析
3．(2019·陕西榆林二模)果蝇中一对同源染色体的同源区段同时缺失的个体叫做缺失纯合子，只有一条发生缺失的个体叫做缺失杂合子。已知缺失杂合子可育，而缺失纯合子具有致死效应。研究人员用一只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交，统计F1的性状及比例，结果是棒眼雌果蝇∶正常眼雌果蝇∶棒眼雄果蝇＝1∶1∶1。在不考虑X、Y染色体同源区段的情况下，下列有关分析错误的是( )
A．亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子
B．正常眼是隐性性状，且缺失发生在X染色体的特有区段上
C．让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼∶正常眼＝2∶1
D．用光学显微镜观察，能判断F1中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段
答案 C
解析 根据题意分析可知，母本发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子，A正确；棒眼是显性性状，正常眼是隐性性状，控制该性状的基因位于X染色体特有的片段上，且该片段发生了缺失，B正确；F1雌果蝇中棒眼为杂合子，正常眼为缺失杂合子，因此其产生的棒眼基因与正常眼基因的比例为1∶2，则让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼∶正常眼＝1∶2，C错误；根据以上分析可知，F1中正常眼雌果蝇的染色体发生了缺失，属于染色体结构的变异，可以在光学显微镜下观察到，D正确。
4．(2019·河南洛阳模拟)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1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AAa)的叙述，正确的是(多选)( )
A．该植株来源于染色体变异，这种变异不会导致基因种类增加
B．该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞应为减Ⅱ后期
C．三体豌豆植株自交，产生基因型为AAa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
答案 AC
解析 依题意可知，该三体植株较正常植株多了一条1号染色体，因此该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因数目增加，不会导致基因种类增加，A正确；基因型为AAa的三体植株在分裂间期完成DNA分子复制后，细胞中的基因组成为AAAAaa，因同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，导致处于减数第二次分裂(含减Ⅱ后期)的细胞中含有AAAA或aa或AAaa或AA，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂产生的子染色体分别移向两极，使得形成的配子中的基因组成为AA或a或Aa或A，可见，该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞可能处于减Ⅱ各时期，B错误；该植株(AAa)产生的四种配子及其比例为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，自交产生基因型为AAa子代的概率为1/6a(♀配子)×1/6AA(♂配子) ＋1/6a(♂配子)×1/6AA(♀配子) ＋2/6A(♂配子)×2/6Aa(♀配子) ＋2/6A(♀配子)×2/6Aa (♂配子)＝5/18，C正确；综上分析，三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/6，D错误。
考点二 生物育种的方法
1．生物育种方法归纳
(1)“亲本新品种”为杂交育种。
(2)“亲本新品种”为单倍体育种。
(3)“种子或幼苗新品种”为诱变育种。
(4)“种子或幼苗新品种”为多倍体育种。
(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子―→新品种”为基因工程育种。
2．育种方案的选取
(1)根据育种目标选择合适的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
培育“隐性”性状
自交或杂交，出现即可
最简捷育种
杂交育种
(2)育种方案的设计思路
设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因”“产生新性状”或产生“新的性状组合”等育种要求：
①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
④产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。
考向一 生物育种基本原理的分析
5．(2018·台州高一测试)通过单倍体育种将宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)两个烟草品种培育成宽叶抗病(AABB)新品种。下列关于育种过程的叙述正确的是( )
A．将AAbb和aaBB杂交得到AaBb的过程实现了基因重组
B．对F1的花药进行离体培养，利用了细胞的全能性
C．需要用秋水仙素处理萌发的F1种子，使染色体加倍
D．育种过程中淘汰了杂合个体，明显缩短了育种年限
答案 B
解析 将AAbb和aaBB杂交，由于AAbb和aaBB都是纯合子，所以得到AaBb的过程没有发生基因重组，A错误；对F1的花药进行离体培养，获得单倍体植株，利用了植物细胞的全能性，B正确；单倍体育种过程中，F1的花药进行离体培养获得单倍体植株，然后需要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体加倍，C错误；单倍体育种过程中，获得的都是纯合子，不需要进行淘汰杂合子个体，所以明显缩短了育种年限，D错误。
6．现有基因型为aabb和AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是( )
A．将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变
B．通过多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的个体与基因型为AaBb的个体相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点
C．通过杂交育种可获得基因型为AAbb的个体，其变异发生在减数第二次分裂后期
D．通过单倍体育种可获得基因型为AAbb的个体，变异原理有基因重组和染色体变异
答案 C
解析 诱变育种的原理是基因突变，因此将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变，A正确；多倍体植株与二倍体植株相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点，B正确；杂交育种的原理为基因重组，有性生殖过程中，基因重组只发生在减数第一次分裂，若通过杂交育种获得基因型为AAbb的个体，则其变异发生在减数第一次分裂后期，C错误；利用单倍体育种方法获得基因型为AAbb的个体，首先让基因型为aabb的个体与基因型为AABB的个体杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养获得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，D正确。
考向二 生物育种流程的分析与设计
7．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请分析回答下列问题：
(1)A组由F1获得F2的方法是__________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是________组，原因是______________________________________________________________________________。
(4)B组的育种方法是_________________________。B组育种过程中“处理”的具体方法是______________________________________________________________________________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。该性状出现的原因：_______________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)自交 (2)Ⅱ (3)C 基因突变发生的频率极低，且具有不定向性 (4)单倍体育种 用低温处理或一定(适宜)浓度的秋水仙素处理矮秆抗病Ⅱ的幼苗 (5)可能是由环境引起的，也可能是基因突变引起的
解析 (1)题图A组表示杂交育种的过程，其中F1获得F2的方法叫自交，F2矮秆抗病植株为ttR_，其中不能稳定遗传的占。(2)题图B组为单倍体育种，C组为诱变育种。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，Ⅱ是单倍体植株，具有高度不育性，所以最可能产生不育配子。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是诱变育种，因为基因突变具有不定向性和低频性。(4)B组育种过程中“处理”的具体方法是用低温或者一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能是由环境引起的，也可能是由基因突变引起的。
8．(2019·天津，10)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。
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)1/2n 100% (3)2
解析 (1)根据题图可知，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的过程。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。
考点三 生物进化
1．物种形成的模式
(1)渐变式：大多数物种形成方式
如上图所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于突变和基因重组以及自然选择的作用，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，形成新物种1、2、3。
(2)人工创造新物种
A细胞＋B细胞A—B杂种植株
A(二倍体)B(四倍体)
2．运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算
(1)适用条件
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。
②当aa的基因型频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1－。AA的基因型频率为(1－)2；Aa的基因型频率为2××(1－)。
考向一 现代生物进化理论的综合应用
9．(2019·南京、盐城5月模拟)下列有关生物进化和物种形成的叙述中，错误的是( )
A．自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
B．物种形成通常经过基因突变和基因重组、自然选择及隔离三个环节
C．人为因素和物种入侵都可能改变生物进化的速度和方向
D．生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果
答案 B
解析 自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，A项正确；新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，突变包括基因突变和染色体变异，B项错误；人为因素和物种入侵会改变现有生物的生存状况，都可能改变生物进化的速度和方向，C项正确；生活在草原的野兔与狼都能迅速奔跑，是长期共同进化的结果，D项正确。
10．(2019·吉林第三次调研)下图为非洲某地区野兔被注射药物后一年和六年的种群数量关系，下列叙述正确的是( )
A．调查野兔种群数量的方法是样方法
B．注射药物前，野兔种群中无耐药性个体数少于有耐药性个体数
C．被注射药物的野兔6年后存活个体数增多原因是药物导致部分野兔发生基因突变
D．不断给野兔注射药物，可以使野兔种群的抗药基因频率定向改变
答案 D
解析 调查野兔种群数量的方法是标志重捕法，A错误；注射药物后1年，大量个体死亡，说明注射药物前野兔种群中无耐药性个体数多于有耐药性个体数，B错误；野兔种群中本来就存在着抗药性的差异，所以6年后存活个体数增多是由于药物的选择作用，C错误；不断给野兔注射药物，药物对野兔的抗药性进行了定向选择，会使野兔种群的抗药基因频率增加，从而使野兔种群的基因频率发生定向改变，D正确。
考向二 基因频率和基因型频率的计算
11．(2019·天津，6)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子频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案 B
解析 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，设杂合子频率为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，可算出杂合子频率为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区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
12．在若干年期间，研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查，结果见下表。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因依次为R、r＋和r，且R对r＋、r为显性，r＋对r为显性。下列叙述正确的是(多选)( )
项目
红花植株
白花植株
黄花植株
初次调查
64%
36%
0
二次调查
36%
25%
39%
A.基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一
B．该种植物所有个体的全部基因共同构成该种群的基因库
C．初次调查时种群中R的频率为40%，二次调查时为20%
D．r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础
答案 ABD
解析 初次调查该种群中不含黄花植株，可推断此时该种群中无r＋基因，基因突变的结果是形成等位基因，基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一，A正确；一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库，B正确；二次调查时，由于不知道红花植株中RR、Rr和Rr＋各基因型个体的具体比例，所以不能确定种群中R基因的频率，C错误；r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础，D正确。
1．(2019·全国Ⅰ，5)某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( )
A．窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B．宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C．宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D．若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
答案 C
解析 控制宽叶和窄叶的基因位于X染色体上，宽叶对窄叶为显性，含基因b的花粉不育，可推出不存在窄叶雌株(XbXb)，A项正确；宽叶雌株中有纯合子与杂合子，杂合宽叶雌株作母本时，子代雄株可为宽叶，也可为窄叶；纯合宽叶雌株作母本时，子代雄株全部为宽叶，B、D项正确；当窄叶雄株作父本时，由于含基因b的花粉不育，故后代只有雄性个体，C项错误。
2．(2019·天津南开区模拟)β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失；乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短。下列叙述正确的是( )
A．单基因遗传病是指等位基因中有一个突变基因即可患病的遗传病
B．甲患者β链氨基酸的缺失是基因相应位置缺失2个碱基对所致
C．乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变
D．通过染色体检查无法准确诊断该病的携带者和患者
答案 D
解析 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。若是由显性致病基因引起的遗传病，等位基因中有一个突变基因即可患病；若是由隐性致病基因引起的遗传病，等位基因中有两个突变基因才会患病，A错误；由于mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，所以甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失，是基因相应位置缺失3×2＝6个碱基对所致，B错误；乙患者β-珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，故基因突变位点之后的碱基序列并没有发生改变，C错误；通过染色体检查可确诊染色体异常遗传病，而β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，故通过染色体检查无法准确诊断该病的携带者和患者，D正确。
3．(2019·扬州考前调研)某地因建高速公路将一个野兔种群分隔到公路两侧，成为两个种群。用A、a表示该种野兔的一对等位基因。公路建成后，随时间推移，东、西两侧野兔种群的A基因频率变化如表所示。下列相关说法正确的是( )
时间(年)
A基因频率
分布
0
2
4
6
8
10
东侧
0.50
0.63
0.75
0.90
0.90
0.90
西侧
0.50
0.42
0.31
0.15
0.10
0.10
A.10年间公路东西两侧野兔种群基因型频率也发生了改变
B．10年后公路东西两侧野兔种群因A基因频率不同，从而形成了两个物种
C．环境通过直接作用于野兔的基因型，引起A基因频率改变
D．若10年后野兔种群A、a基因频率不再改变，东侧显性个体所占比例是西侧的9倍
答案 A
解析 从题表中可看出，10年间公路东西两侧野兔种群基因频率发生了改变，由此推断公路东西两侧野兔种群基因型频率发生了改变，A项正确；新物种形成的标志是生殖隔离，而不是种群基因频率的变化，B项错误；环境通过直接作用于野兔的表现型，引起A基因频率改变，C项错误；由题表可知，公路东侧a的基因频率为0.10，隐性个体比例为a×a＝0.10×0.10×100%＝1%，则显性个体比例为99%，同理公路西侧a的基因频率为0.90，隐性个体比例为a×a＝0.90×0.90×100%＝81%，则显性个体比例为19%，公路东侧显性个体所占比例是公路西侧的99/19倍，D项错误。
4．(2019·南京、盐城第二次模拟)如图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述错误的是(多选)( )
A．③④⑤培育新品种的过程中，戊、己的染色体数目相同
B．②过程获得的丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的7/8
C．⑤过程中可用秋水仙素处理戊萌发的种子获得己植株
D．④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上都可以采集到
答案 ACD
解析 通过①③④⑤途径培育成新品种的过程属于单倍体育种，戊、己的染色体组成不相同，己植株的细胞中染色体数目加倍，A项错误；若甲、乙两品种的基因型分别是AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)，则丙品种为AaBbDd，含三对等位基因，所以自交后代中纯合子占1/2×1/2×1/2＝1/8，因此，丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的7/8，B项正确；由于单倍体植株高度不育，不结种子，所以⑤过程中不可用秋水仙素处理戊萌发的种子，只能处理其幼苗获得己植株，C项错误；④过程使用的花药在甲、乙两个品种的植株上不能采集到，只有在丙品种的植株上采集到，D项错误。
5．(2019·全国Ⅲ，32)玉米是一种二倍体异花传粉作物，可作为研究遗传规律的实验材料。玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状，受一对等位基因控制。回答下列问题：
(1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现的性状是____________。
(2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，写出两种验证思路及预期结果。
答案 (1)显性性状
(2)思路及预期结果
①两种玉米分别自交，若某些玉米自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
②两种玉米分别自交，在子代中选择两种纯合子进行杂交，F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
③让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1都表现一种性状，则用F1自交，得到F2，若F2中出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
④让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交，如果F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，则可验证分离定律。
解析 (1)在一对等位基因控制的相对性状中，杂合子通常表现为显性性状。(2)欲验证基因的分离定律，可采用自交法和测交法。根据题意，现有在自然条件下获得的具有一对相对性状的玉米子粒若干，其显隐性未知，若要用这两种玉米子粒为材料验证分离定律，可让两种性状的玉米分别自交，若某些亲本自交后，子代出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若子代没有出现3∶1的性状分离比，说明亲本均为纯合子，在子代中选择两种性状的玉米杂交得F1，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；也可让两种性状的玉米杂交，若F1只表现一种性状，说明亲本均为纯合子，F1自交得F2，若F2出现3∶1的性状分离比，则可验证分离定律；若F1表现两种性状，且表现为1∶1的性状分离比，说明该亲本分别为杂合子和纯合子，则可验证分离定律。
6．(2019·山东日照模拟)某种多年生植物的花色有红色、黄色和白色三种。为研究该植物花色的遗传(不考虑交叉互换)，先后进行了下图所示的实验，请回答下列问题：
(1)实验一中，甲的花色为____________，F2中黄花植株的基因型有____________种。
(2)已知另外一对基因会影响花色基因的表达，实验人员在实验一的F1中发现了一株白花植株，其自交产生的F2中红花植株∶黄花植株∶白花植株＝9∶6∶49。
实验人员推测：F1中出现白花植株的最可能的原因是这对基因中有一个基因发生了突变，请从甲、乙、丙中选择实验材料，设计实验来验证上述推测是正确的(写出实验思路并预期实验结果)。
答案 (1)红色 4 (2)方案一：实验思路：将该白花植株与甲植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶白花植株的比例为1∶1。
方案二：实验思路：将该白花植株与乙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为1∶2∶5。
方案三：实验思路：将该白花植株与丙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为9∶6∶17
解析 实验一：F2中红花∶黄花∶白花＝9∶6∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明花色是由两对等位基因控制的，且遵循基因的自由组合定律，假设由A、a，B、b控制，则红花丙的基因型为AaBb，红花的基因型为A_B_，黄花的基因型为A_bb、aaB_，白花的基因型为aabb。
实验二：丙(AaBb)×乙→红花∶黄花∶白花＝1∶2∶1，即AaBb×aabb→AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb＝1∶1∶1∶1，乙的基因型为aabb，则甲的基因型为AABB。
(1)根据分析可知，实验一中，甲的基因型为AABB，花色为红色，F2中黄花植株的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb4种。
(2)已知另外一对基因会影响花色基因的表达，假设相关基因用C、c表示，实验人员在实验一的F1中发现了一株白花植株，其自交产生的F2中红花植株∶黄花植株∶白花植株＝9∶6∶49，和为64，说明F1中发现了一株AaBbCc的白花植株，红花的基因型为A_B_cc，黄花的基因型为A_bbcc、aaB_cc，白花的基因型为aabbcc、____C_。验证F1中出现白花植株的最可能的原因是这对基因中有一个基因发生了突变。其实验思路为：方案一：实验思路：将该白花植株与甲植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶白花植株的比例为1∶1。
方案二：实验思路：将该白花植株与乙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为1∶2∶5。
方案三：实验思路：将该白花植株与丙植株杂交，观察后代的表现型及比例。预期结果：后代红花植株∶黄花植株∶白花植株的比例为9∶6∶17。
专题强化练(巩固练)
一、单项选择题
1．赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
B．搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体的DNA分开
C．如果离心前保温时间过长，会导致上清液中的放射性降低
D．该实验结果说明DNA是主要的遗传物质，能控制蛋白质的合成
答案 A
解析 由于32P只标记DNA分子，而DNA分子注入了大肠杆菌体内，所以32P主要集中在沉淀物中，但也有少量噬菌体的DNA没有注入大肠杆菌，所以上清液中也能检测到少量的放射性，A正确；在噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程中，搅拌的目的主要是使吸附于大肠杆菌表面的噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，B错误；恰当的保温(培养)时间，可保证多数噬菌体已侵染进入大肠杆菌内且大肠杆菌尚未裂解，这一操作非常关键，若离心前保温时间过长，则部分大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，会导致上清液中的放射性升高，C错误；该实验结果说明DNA是T2噬菌体的遗传物质，并能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
2．(2019·南通等七市第三次调研)下列关于人体造血干细胞中DNA复制、转录和翻译过程的叙述，正确的是( )
A．DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
B．转录过程是从RNA聚合酶与起始密码结合后开始的
C．一个mRNA可指导多个核糖体同时合成一条多肽链
D．细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程
答案 D
解析 人体造血干细胞不进行减数分裂，A项错误；转录过程是从RNA聚合酶与DNA结合后开始，B项错误；一个mRNA可指导多个核糖体同时合成多条多肽链，提高翻译的效率，C项错误；细胞内线粒体中可发生DNA复制、转录及翻译过程，D项正确。
3．埋在土里的种子萌发时，为了防止出土过程中与土壤直接接触而造成机械伤害，会形成一种“顶端弯钩”的构造。如图所示是外源激素茉莉素、乙烯对“顶端弯钩”形成的影响，MYC2和EIN3是协助基因转录的蛋白因子(其中“→”表示促进，“―→”表示抑制)。下列相关叙述错误的是( )
A．HLS1基因的表达受MYC2和EIN3的影响
B．茉莉素通过抑制EIN3的功能，从而抑制“顶端弯钩”的出现
C．MYC2可以通过促进EBF1基因的表达来促进HLS1蛋白的合成
D．茉莉素和乙烯在“顶端弯钩”形成过程中具有拮抗作用
答案 C
解析 分析题图可知，MYC2抑制HLS1基因的表达，EIN3促进HLS1基因的表达，故HLS1基因的表达受MYC2和EIN3的影响，A正确；茉莉素通过作用于协助基因转录的蛋白因子MYC2抑制EIN3的功能，从而抑制“顶端弯钩”的出现，B正确；由题图可知，协助基因转录的蛋白因子MYC2可通过促进EBF1基因的表达来促进EBF1蛋白的合成，进而抑制HLS1蛋白的合成，C错误；由题图可知，乙烯可促进HLS1基因的表达，茉莉素可抑制HLS1基因的表达，故茉莉素和乙烯在“顶端弯钩”形成过程中具有拮抗作用，D正确。
4．(2019·江西南昌一模)某15N完全标记的1个T2噬菌体(第一代)侵染未标记的大肠杆菌后，共释放出n个子代噬菌体，整个过程中共消耗a个腺嘌呤。下列叙述正确的是( )
A．子代噬菌体中含15N的个体所占比例为1/2n－1
B．可用含15N的培养液直接培养出第一代噬菌体
C．噬菌体DNA复制过程需要的模板、酶、ATP和原料都来自大肠杆菌
D．第一代噬菌体的DNA中含有a/(n－1)个胸腺嘧啶
答案 D
解析 1个噬菌体中含1个DNA，则被15N标记的有两条DNA单链，释放的n个子代噬菌体中共有n个DNA分子，其中含有15N标记的DNA分子有2个。子代噬菌体中含15N的个体所占比例为2/n，A错误；噬菌体是病毒，不能直接用含15N的培养液直接培养，B错误；噬菌体DNA复制过程需要的模板是噬菌体本身的DNA，C错误；根据题意可知，产生n个子代噬菌体共消耗了a个腺嘌呤，则每个DNA分子中腺嘌呤的个数为a/(n－1)，而DNA分子中腺嘌呤数量等于胸腺嘧啶数量，故第一代噬菌体的DNA中含有a/(n－1)个胸腺嘧啶，D正确。
5．(2019·湖南岳阳质检)某植物的两对等位基因分别用Y、y和R、r表示，若基因型为YyRr的该植物个体自交，F1的基因型及比例为Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1，下列叙述错误的是( )
A．两对等位基因Y、y和R、r位于非同源染色体上
B．两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状
C．减数分裂产生的雌雄配子不存在差别性致死现象
D．受精过程中各种基因型的雌雄配子的结合是随机的
答案 B
解析 由子代中Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr＝9∶3∶3∶1可知，这两对基因位于两对同源染色体上，A正确；无论两对等位基因Y、y和R、r各控制一对相对性状还是同时控制一对性状，自交后代Y_R_∶Y_rr∶yyR_∶yyrr均为9∶3∶3∶1，B错误；后代Y_∶yy＝3∶1，R_∶rr＝3∶1，说明减数分裂产生的雌雄配子没有致死现象，C正确；受精过程中雌雄配子随机结合是得到9∶3∶3∶1的前提，D正确。
6．(2019·山东菏泽一模)甲病与乙病均为单基因遗传病，已知一对都只患甲病的夫妇生了一个正常的女儿和一个只患乙病的儿子(不考虑XY同源区段)，下列叙述错误的是( )
A．女儿是纯合子的概率为1/2
B．儿子的患病基因可能只来自母亲
C．近亲结婚会增加乙病的患病概率
D．该夫妇再生一个正常孩子的概率为3/16
答案 A
解析 对两种病单独进行分析：由于这对夫妇均患甲病，而女儿不患病，所以甲病是常染色体显性遗传病(相关基因用A、a表示)，这对夫妇的基因型均为Aa；由于这对夫妇均不患乙病，而儿子患乙病，所以乙病为隐性遗传病(相关基因用B、b表示)，但致病基因位于何种染色体上无法判断。若位于常染色体上，则这对夫妇的基因型均为Bb，儿子的基因型为bb；若位于X染色体上，则丈夫的基因型为XBY，妻子的基因型为XBXb，儿子的基因型为XbY；女儿正常，关于甲病的基因型为aa，对于乙病来说，如果是常染色体隐性遗传病，则是纯合子的概率为1/3，如果是伴X染色体隐性遗传病，则是纯合子的概率为1/2，A错误；儿子的患病基因可能同时来自父母双方，也可能只来自母亲，B正确；乙病是隐性遗传病，近亲结婚会增加患隐性遗传病的概率，C正确；如果乙病为常染色体隐性遗传病，该夫妇的基因型均为AaBb，再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4＝3/16；如果乙病为伴X染色体隐性遗传病，该夫妇的基因型为AaXBY和AaXBXb，再生一个正常孩子的概率为1/4×3/4＝3/16，D正确。
7．(2019·湖北武汉二模)红花和白花是香豌豆的一对相对性状。两株白花植株杂交，无论正交、反交，F1中总是一半开白花，一半开红花。开白花的F1植株自交，F2全开白花；开红花的F1植株自交，F2表现为红花1809株、白花1404株。下列假设能解释该遗传现象的是( )
A．控制该性状的是一对位于X染色体上的等位基因，白花是显性性状
B．控制该性状的是一对位于常染色体上的等位基因，红花是显性性状
C．控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有两种显性基因时才表现为红花
D．控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有一种显性基因时就表现为红花
答案 C
解析 两株白花植株杂交，无论正交、反交，F1中总是一半开白花，一半开红花，这说明该性状的遗传与性别无关联，所以控制该性状的不可能是位于X染色体上的等位基因，而是位于常染色体上的等位基因，开红花的F1植株自交产生的F2中，红花∶白花＝1809∶1404≈9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，这说明控制该性状的是两对独立遗传的等位基因，有两种显性基因时才表现为红花，其余情况均表现为白花，故C正确，A、B、D错误。
8．下表为人体从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时细胞染色体组数的变化及各阶段相关特点描述。下列说法正确的是( )
生理过程
甲
乙
丙
……
丁
染色体组数
2→1→2→1
1→2
2→4→2
？
相关描述
性激素作用
细胞膜功能体现
遗传信息不变
功能趋向专门化
A.甲和丙过程发生的突变和基因重组为生物进化提供了原材料
B．乙过程体现了细胞膜的信息交流功能，丁过程mRNA不同决定细胞功能不同
C．人类的超雄(47，XYY)综合征个体的形成与甲过程中同源染色体行为异常有关
D．丙过程的子细胞中最多有46个DNA分子来自卵原细胞
答案 B
解析 突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变是基因突变和染色体变异的统称。依题意并分析表中信息可知，甲和丙过程分别表示减数分裂和有丝分裂，减数分裂和有丝分裂过程均可发生突变，但基因重组只发生在减数分裂过程中，A错误；乙过程表示受精作用，即卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，体现了细胞膜的信息交流功能，丁过程表示细胞分化，由于基因的选择性表达，导致mRNA不同，进而决定了细胞功能不同，B正确；人类的超雄(47，XYY)综合征个体的形成是由于YY精子的产生，因此与甲过程中同源染色体行为无关，而是与甲过程中的减数第二次分裂异常有关，C错误；丙过程为受精卵形成后所进行的有丝分裂，形成的子细胞中，最多有46个核DNA来自卵原细胞，D错误。
9．性染色体形态学进化学说认为：性染色体是同形染色体部分转移至同源染色体所致(如图所示)。下列有关说法错误的是( )
A．从变异类型来看，这种变化属于染色体结构变异
B．从题干及图解信息可推测，这种变化可能会使原来的染色体上出现重复基因
C．从生物进化的角度分析，性染色体的出现可能是常染色体变异所致
D．由于变异后的染色体形态、大小差异明显，故减数分裂时不能正常联会
答案 D
解析 从假说模型来看，两条染色体经过这种变化后，形态结构出现了明显差别，但染色体数目没有发生变化，因此该变异类型属于染色体结构变异；同源染色体上可能携带完全相同的基因，经过这种变化后，一条染色体上可能出现重复基因；发生变异后，虽然染色体的形态、大小有明显差异，但它们仍是同源染色体，在减数第一次分裂前期仍能正常联会。
10．下图所示为某染色体上的若干基因。其中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段。下列有关叙述正确的是( )
A．c基因碱基对缺失，属于染色体变异
B．在减数分裂四分体时期交叉互换，可发生在a、b之间
C．Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基对的替换，属于基因突变
D．基因与性状之间并不都是一一对应关系
答案 D
解析 c基因中的碱基对缺失，属于基因突变，A错误；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而a、b属于同一条染色体上的非等位基因，如果发生互换，属于染色体结构变异，B错误；据图分析，Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，基因突变指基因序列中发生碱基对的替换、增添和缺失，C错误；基因控制生物体的性状，一个基因可控制多个性状，一个性状也可由多个基因控制，因此，基因与性状之间并不都是一一对应关系，D正确。
11．下列有关生物变异和生物进化的叙述，正确的是( )
A．所有的变异类型都可以为生物进化提供原材料
B．工业区的黑色桦尺蠖比例增多，桦尺蠖不一定在进化
C．人工诱变没有改变基因突变的本质，但可以使生物发生定向变异
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色体分离使染色体数目加倍
答案 B
解析 可遗传变异为生物进化提供原材料，不可遗传变异不能为生物进化提供原材料，A错误；工业区的黑色桦尺蠖比例增多，该种群的基因频率不一定改变，因此桦尺蠖不一定在进化，B正确；人工诱变是基因突变，其变异是不定向的，C错误；秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制有丝分裂纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞中染色体数目加倍，D错误。
12．下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．在进化地位上越高等的生物，适应能力越强
B．生态系统多样性形成的原因可以概括为共同进化
C．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性
D．最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类
答案 B
解析 不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能力不一定越强；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性；最早登陆的生物为植物，主要是蕨类植物。
二、多项选择题
13．减数分裂与生物变异具有密切的关系。下列相关叙述中不正确的是( )
A．减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生
B．如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开
C．基因重组只能发生于同源染色体之间
D．发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律
答案 BCD
解析 减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生，A正确；若不考虑基因突变，基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因只能是相关细胞在减数第二次分裂后期两条染色体没有分开，B错误；基因重组有两种类型，一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，另一种是非同源染色体的自由组合，C错误；无论是否发生生物变异，细胞核中的基因都遵循遗传规律，D错误。
14．(2019·徐州考前模拟)一项关于唐氏综合征(21三体综合征)的调查结果如下表所示，以下叙述正确的是( )
母亲年龄(岁)
20～24
25～29
30～34
≥35
唐氏患儿发生率(×10－4)
1.19
2.03
2.76
9.42
A.抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性
B．减数第一次分裂后期21号染色体未分离可使子代患唐氏综合征
C．新生儿患唐氏综合征只与母亲年龄有关，与父亲年龄无关
D．应加强35岁以上高龄孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿的出生率
答案 ABD
解析 抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性，A项正确；减数第一次分裂后期21号染色体未分离导致配子中多一条染色体，使子代患唐氏综合征(21三体综合征)，B项正确；新生儿患唐氏综合征与母亲年龄有关，与父亲年龄也有关，C项错误；由题表可知，35岁以上高龄孕妇生出唐氏综合征患儿的几率较高，因此应加强35岁以上孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿的出生率，D项正确。
15．(2019·扬州考前调研)下图甲是某单基因遗传病患者所在家系的系谱图，假设该遗传病受基因A、a控制。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，致病基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。下列说法正确的是( )
A．该病为常染色体隐性遗传病
B．A基因和a基因的碱基排列顺序相同
C．10号条带表现与其父母不符，该个体发生了基因突变
D．12号个体携带致病基因的概率为2/3
答案 AC
解析 由1号和2号正常，生出3号患病女儿可知，该病为常染色体隐性遗传病，A项正确；A基因和a基因互为等位基因，其碱基排列顺序一定不同，B项错误；由于3号和4号均为AA，而10号为Aa，因此可能发生了基因突变，C项正确；由图乙可知，12号个体的基因型为Aa，故12号个体携带致病基因的概率为1，D项错误。
三、非选择题
16．(2019·南京、盐城5月模拟)在探索生命之谜的历史长河中，许多生物科学家为之奋斗、献身，以卓越的贡献扬起了生物科学“长风破浪”的风帆。回答下列与遗传有关的问题：
(1)在豌豆杂交实验中，孟德尔用纯合的黄色圆粒(YYRR)豌豆与绿色皱粒(yyrr)豌豆杂交得F1，F1自交得F2，选择F2中黄色皱粒豌豆自交得F3，则F3中黄色皱粒的个体占______________。
(2)研究发现皱粒基因(r)比圆粒基因(R)多了800个碱基对，但r基因编码的多肽链比R基因编码的多肽链的末端少了61个氨基酸，推测其原因可能是r基因转录的mRNA比R基因转录的mRNA提前出现了____________________________________________________________。
(3)摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交，将F1中雌果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了________种配子。
(4)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活细菌与被加热灭活的S型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡。在死亡的小鼠体内分离出了S型细菌，研究发现该S型细菌是灭活的S型细菌中的DNA进入R型细菌转化而成的，R型细菌的这种变异属于可遗传变异中的_______。
(5)赫尔希和蔡斯用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌的实验证明了___________________。
(6)沃森和克里克构建了DNA分子双螺旋结构的物理模型，该模型中_____________________体现了DNA分子的多样性。
(7)米西尔森和斯塔尔用细菌进行实验，将亲代细菌的DNA用15N完全标记后放入含14N的培养基中培养，分别在0分钟、20分钟、40分钟取样，破碎细胞提取DNA，利用密度梯度离心的方法得到的亲代DNA均为重链带，F1均为杂合链带，F2一半为杂合链带一半为轻链带，该实验说明了DNA分子的复制方式为____________。
(8)在遗传学上，把遗传信息的传递叫做信息流。信息流的方向可以用克里克提出的_________来表示：遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质。
答案 (1)5/6 (2)终止密码 (3)4 (4)基因重组 (5)DNA是遗传物质 (6)碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序的多样性(千变万化) (7)半保留复制 (8)中心法则
解析 (1)纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交，F2中黄色皱粒为1/3YYrr和2/3Yyrr，若将F2中黄色皱粒豌豆自交，只有2/3Yyrr自交才会产生绿色皱粒(yyrr)，因此其子代中表现型为绿色皱粒(yyrr)的个体占1/4×2/3＝1/6。所以子代黄色皱粒的个体占1－1/6＝5/6。(2)若r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对，但r基因编码的多肽链比R基因编码的多肽链的末端少了61个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现了终止密码。终止密码可以使翻译过程终止。(3)根据F1中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行测交，子代出现四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，说明F1中雌果蝇产生了4种配子。(4)可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，R型细菌转化为S型细菌是由于加热杀死的S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，这种变异属于基因重组。(5)在噬菌体侵染细菌的实验中，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。实验过程中，只有DNA分子进入细菌，所以实验证明了DNA是遗传物质。(6)沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，该模型中碱基对(脱氧核苷酸)排列顺序的多样性(千变万化)解释了DNA分子的多样性，此外，碱基互补配对高度精确性保证了DNA遗传信息稳定传递。(7)米西尔森和斯塔尔的实验说明了DNA分子的复制方式为半保留复制，即DNA在进行复制时双链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶等)的作用生成两个新的DNA分子，子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的。(8)克里克提出的中心法则可以表示信息流的方向。
17．某昆虫的性别决定方式为XY型，某实验小组选取该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛。F1测交，F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1。控制刚毛和截毛的基因用A和a表示，且无突变和致死现象发生。据此回答下列问题：
(1)刚毛基因、截毛基因的遗传遵循__________定律，显性性状是______________________。
(2)上述隐性性状的遗传方式与人红绿色盲的遗传方式__________(填“相同”或“不相同”)，理由是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上，请写出实验设计思路：____________________
_______________________________________________________________________________，预期实验结果及结论：____________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)基因的分离 刚毛 (2)不相同 该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，因此截毛的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传 (3)让F1雌、雄个体相互交配，观察子代的性状及比例 若其子代雌、雄性个体中，刚毛个体和截毛个体的数量比都为3∶1，则可判定A和a位于常染色体上；若其子代雌性个体均为刚毛，雄性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，或若其子代雄性个体均为刚毛，雌性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，则可判定A和a不位于常染色体上
解析 (1)根据题意，昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，F1测交，F2中刚毛个体和截毛个体数量比为1∶1，说明刚毛为显性性状。刚毛基因、截毛基因的遗传遵循分离定律。(2)人红绿色盲的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，而该昆虫的刚毛和截毛品系分别进行正、反交，结果F1均表现为刚毛，故刚毛和截毛基因的遗传方式不是伴X染色体隐性遗传。(3)若要进一步判定A和a是否位于常染色体上，可选择F1中雌、雄个体相互交配，观察子代的性状及比例；预期实验结果及结论：①若其子代雌、雄性个体中，刚毛个体和截毛个体的数量比都为3∶1，则可判定A和a位于常染色体上；②若其子代雌性个体均为刚毛，雄性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，或若其子代雄性个体均为刚毛，雌性个体中，刚毛个体与截毛个体数量比为1∶1，则可判定A和a不位于常染色体上。
18．如图1、图2是两个家庭的遗传系谱图，与甲病有关的基因是A、a，与乙病有关的基因是B、b，且乙病的遗传类型和红绿色盲的类型一样。图3表示Ⅰ3、Ⅰ4、Ⅱ5和Ⅱ10四个个体与甲病、乙病有关的基因经过电泳后形成的条带分布情况，4种基因分别对应4种条带。此外后来发现，两个家庭在孩子出生时就将两个相同性别的小孩抱错。
请根据以上信息回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是____________________________________________________________。
(2)请判断被抱错的两个小孩是____________________________________________________。
(3)Ⅱ10的基因型是____________。
(4)若Ⅰ1与Ⅰ2又生了一对同卵双胞胎男孩，则这对双胞胎都正常的概率是__________。
(5)Ⅰ1的次级卵母细胞中含有的致病基因可能有__________个。
(6)人类遗传病不仅给患者带来痛苦，而且给家庭和社会造成负担。为降低遗传病的再生风险率，可以通过__________和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防。
答案 (1)常染色体隐性遗传 (2)Ⅱ7、Ⅱ9 (3)AAXBXB
(4)3/8 (5)0、2、4 (6)遗传咨询
解析 (1)由于Ⅰ1、Ⅰ2不患甲病，Ⅱ5为患甲病女性，所以甲病是常染色体隐性遗传病。(2)据题干信息结合以上分析可知乙病是伴X染色体隐性遗传病，并根据电泳结果分析，条带1、2、3、4分别代表A、a、b、B。因此图2家庭不可能生出后代患两种疾病的孩子，Ⅱ9一定是抱错的孩子，由于抱错的孩子性别相同，所以图1家庭被抱错的是Ⅱ7。(3)由上述信息及电泳条带可推知Ⅱ10的基因型是AAXBXB。(4)由题目信息可知，Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别是AaXBXb和AaXBY，同卵双胞胎男孩同时患病或正常，所以两个男孩均正常的概率是3/4×1/2＝3/8。(5)根据减数分裂的特点，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合可知，Ⅰ1的次级卵母细胞(基因型可能为AAXBXB、AAXbXb、aaXBXB、aaXbXb)可能含有的患病基因的数目是0、2、4。(6)遗传咨询和产前诊断等是监测和预防人类遗传病的手段。
专题强化练(提升练)
一、单项选择题
1．(2019·河南洛阳二模)下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述，正确的是( )
A．某个体发生了基因突变，但性状未变，一定是发生了隐性突变
B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性和特异性
C．与原核生物不同的是，真核生物中构成基因的碱基总数小于DNA的碱基总数
D．核DNA复制发生在间期而不是分裂期与其载体的存在状态有关
答案 D
解析 某个体发生了基因突变，但性状未变，可能是发生了隐性突变，也可能是由于密码子具有简并性，基因突变后，密码子虽然发生改变但氨基酸种类并没有改变，因此不会引起相应性状的改变，A错误；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性，B错误；基因是有遗传效应的DNA片段，因此不管是原核生物还是真核生物，体内所有基因的碱基总数均小于DNA分子的碱基总数，C错误；在间期和分裂期，核DNA的载体分别是染色质和染色体，染色质中DNA分子容易解旋，而染色体高度螺旋化，DNA分子不容易解旋，因此核DNA复制发生在间期而不是分裂期与其载体的存在状态有关，D正确。
2．核基因编码的蛋白质在细胞内的运输取决于自身氨基酸序列中是否包含了信号序列(引导蛋白质定向转移)及信息序列的差异。据图分析下列说法错误的是( )
A．①过程形成多聚核糖体，加快了多肽链合成的效率
B．③过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工
C．无信号序列参与的蛋白质留在了细胞质基质
D．蛋白质经⑥⑦过程进入相应结构时无选择性
答案 D
解析 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，A正确；③表示高尔基体对蛋白质的加工过程，此过程输出的蛋白质中信号序列被切除属于对蛋白质的加工，B正确；题图所示的蛋白质中，只有⑤所示的胞质可溶性蛋白不具有信号序列，此蛋白质留在了细胞质基质，C正确；某些蛋白质经⑥过程进入线粒体具有选择性，某些蛋白质经⑦过程进入细胞核是通过核孔进入的，也具有选择性，D错误。
3．(2019·江西吉安一模)已知果蝇的直毛和非直毛是由一对等位基因控制的一对相对性状。但实验室只有从自然界捕获的、有繁殖能力的直毛雌、雄果蝇各一只和非直毛雌、雄果蝇各一只，以这四只果蝇为材料进行实验。下列推断正确的是( )
A．取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
B．取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置
C．若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性
D．若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，根据子代的表现型可判定这对相对性状的显隐性
答案 C
解析 取两只相同性状的雌雄果蝇进行杂交，若都是纯合子，子代表现型与亲本相同，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，A错误；取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性及基因在染色体上的位置，B错误；若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交；若子代所有个体的表现型与母本相同，说明母本的表现型为显性性状；若子代雌性个体的表现型与父本相同，雄性个体的表现型与母本相同，说明父本的表现型为显性性状；若子代雌雄均出现两种表现型，说明母本是杂合子，即母本的表现型为显性性状，所以若基因仅位于X染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，可根据子代的表现型判定这对相对性状的显隐性，C正确；若基因位于常染色体上，任取两只不同性状的雌雄果蝇进行杂交，若亲本为一杂合子和一隐性纯合子，根据子代的表现型不能判定这对相对性状的显隐性，D错误。
4．某一雌性果蝇X染色体组成如图甲所示，有一隐性致死基因g位于图甲中的α染色体上的某处，但不知其确切位置，经杂交后，统计此雌果蝇产下的1000个雄性子代，其基因型如表乙(为简单起见，只考虑一次交叉互换)。下列叙述错误的是( )
基因型
abcdef
abcdeF
abcdEF
abcDEF
ABCdef
ABcdef
Abcdef
数量(个)
750
60
20
30
70
40
30
表乙
A．根据所给数据分析，g基因位于C、D之间
B．交叉互换发生在非姐妹染色单体之间，属于染色体变异
C．图甲所示的基因中，最容易发生交叉互换的位置在C基因之后
D．在不考虑交叉互换的情况下，该雌果蝇与某雄果蝇杂交，子代雌雄比例为2∶1
答案 B
解析 据图甲可知A、B、C、D、E、F位于一条染色体上，a、b、c、d、e、f位于其同源染色体的另一条染色体上，据表乙可知，基因型为abcdef是没有发生交叉互换产生的，其他基因型是发生了交叉互换产生的，A与a发生交叉互换，AB与ab发生交叉互换，ABCD与abcd发生交叉互换，ABCDE与abcde发生交叉互换但均没有产生基因型为X－－CD－－Y的个体，所以g基因位于C、D之间，A正确；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B错误；据表乙可知，基因型为ABCdef较其他基因型发生了交叉互换后产生的数量多，所以最容易发生交叉互换的位置在C基因之后，C正确；因隐性致死基因g位于甲图中的α染色体上的C、D之间，在不考虑交叉互换的情况下，该雌果蝇XABCgDEFXabcGdef与某雄果蝇X－－－G－－－Y杂交，子代中XABCgDEFY隐性致死，故子代雌雄比例为2∶1，D正确。
5．(2019·哈尔滨一模)周期性共济失调是一种编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致遗传病。下列有关该病的叙述正确的是( )
A．翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失
B．突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变
C．该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
D．该病可能是由于碱基对的改变而导致终止密码提前出现
答案 D
解析 该突变基因相应的mRNA的长度不变，但翻译的肽链缩短可能是编码的基因发生了碱基对的替换、增添和缺失，导致mRNA中提前出现终止密码，A错误、D正确；突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变，B错误；细胞膜上钙离子通道蛋白是一种结构蛋白，该病例说明了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误。
6．(2019·河南洛阳二模)某种XY型雌雄异株的植物，等位基因B(阔叶)和b(细叶)是伴X遗传的，且带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株杂交得到F1，再让F1相互杂交得到F2。下列判断不正确的是( )
A．理论上，该植物群体中不存在细叶雌株
B．理论上，F2中，雄株数∶雌株数＝2∶1
C．理论上，F2雌株中，B基因频率∶b基因频率＝3∶1
D．理论上，F2雄株中，阔叶∶细叶＝3∶1
答案 C
解析 细叶为隐性性状，由位于X染色体上的基因b控制，故细叶雌株的基因型为XbXb，由题意知带有Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死，故理论上，该植物群体中不存在细叶雌株，A正确；阔叶雄株(XBY)与杂合阔叶雌株(XBXb)杂交，F1的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，F1雄性个体中XBY占1/2，XbY占1/2，又由于带Xb的精子与卵细胞结合后受精卵致死，所以雄性个体产生的能与卵细胞结合形成正常个体的精子中含XB的占1/3，含Y的占2/3。F2中，雄株数∶雌株数＝2∶1，B正确；由于F1中雌性个体1/2XBXB、1/2XBXb，产生的雌配子中含XB的占3/4，含Xb的占1/4，所以F2雌株中，B基因频率∶b基因频率＝7∶1，F2雄株中，阔叶∶细叶＝3∶1，C错误、D正确。
7．正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为感病基因；①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是( )
A．形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13
B．正常情况下，配子②④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C．以该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
D．以该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1
答案 C
解析 正确分析出三体水稻(AAa)产生的配子种类及比例为AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2是解题的关键，由此可推知配子④的7号染色体上的基因为A。形成配子①的次级精母细胞，处于减数第二次分裂前、中期时染色体数为13，着丝点分裂后染色体数为26，A错误；配子②和④不可能来自同一个初级精母细胞，因为来自同一个初级精母细胞的两个精子两两相同或两两互补，如②和①可来自同一个初级精母细胞，B错误；根据题干信息可知，配子①③中雄配子不能参与受精作用，当该三体抗病水稻(AAa)作父本时，产生的可参与受精作用的雄配子的种类及比例为A∶a＝2∶1，母本(aa)产生的雌配子为a，二者杂交，子代中抗病∶感病＝2∶1；而当该三体抗病水稻(AAa)作母本时，产生的雌配子的种类及比例是AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，父本(aa)产生的雄配子为a，二者杂交，子代基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa＝1∶1∶2∶2，其中感病个体占1/6，抗病个体中三体植株占3/5，C正确、D错误。
8．基因流指的是遗传物质在种间和种内群体间的传递和交换，下列相关叙述错误的是( )
A．种群之间的基因流被地理隔离所阻断是形成新物种的唯一途径
B．基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率
C．不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度
D．由于地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成
答案 A
解析 有些新物种形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离，如植物由于高山气候而形成的多倍体，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，故基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率，B正确；不同物种间的基因流可以增加生物多样性，C正确；长时间的地理隔离阻止种内群体基因流可以导致生殖隔离逐渐形成，进而形成新物种，D正确。
9．(2019·河南开封模拟)下图为常染色体上某基因结构及变化示意图(该基因突变导致遗传病)。下列相关叙述错误的是( )
A．图中①②③过程都可以发生在细胞分裂间期的细胞核内
B．②过程导致新基因中(A＋T)/(G＋C)值减小，而(A＋G)/(T＋C)值不变
C．①过程中1链和2链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息相同
D．调查该遗传病的发病率和遗传方式，选择调查对象的要求相同
答案 D
解析 根据题意可知，图示为常染色体上的基因结构，染色体存在于真核细胞的细胞核内，①DNA复制可发生在细胞分裂间期的细胞核内，②基因突变一般发生在DNA复制时，故②过程也可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，③过程为基因突变后转录形成RNA，该过程也可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，故图中①②③过程都可以发生在细胞分裂间期的细胞核内，A正确；由图可知，②过程发生了基因突变，A—T碱基对被G—C碱基对替换，使基因结构中G—C碱基对增多，故②过程导致新基因中(A＋T)/(G＋C)值减小，而DNA双链结构中A与T配对，G与C配对，所以新基因中(A＋G)/(T＋C)的值不变，仍为1，B正确；①过程为DNA复制，其中1链和2链均为模板，由于DNA复制为半保留复制，故复制后形成的两个基因中遗传信息相同，C正确；调查该遗传病的发病率应在人群中随机调查，而调查该病的遗传方式，应在患者家系中调查，D错误。
10．(2019·广东珠海一模)果蝇有眼(B)对无眼(b)为显性。果蝇缺失1条Ⅳ号染色体(单体果蝇)仍能生存和繁殖，缺失2条则致死。缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇和缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇杂交得F1。以下分析不合理的是( )
A．单体果蝇可能是亲代减数分裂时染色体没有正常分离导致的
B．缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇减数分裂无法产生正常配子
C．若有眼基因在Ⅳ号染色体上，F1果蝇中有眼∶无眼约为2∶1
D．若有眼基因在X染色体上，Fl果蝇中有眼∶无眼约为1∶1
答案 B
解析 单体果蝇缺失1条Ⅳ号染色体，可能是亲代减数分裂时染色体没有正常分离导致的，A正确；由于缺失1条Ⅳ号染色体的果蝇仍能生存和繁殖，所以减数分裂仍能产生正常配子，B错误；若有眼基因在Ⅳ号染色体上，则缺失1条Ⅳ号染色体的有眼雄果蝇为BO，缺失1条Ⅳ号染色体的无眼雌果蝇为bO，由于缺失1条Ⅳ号染色体(单体果蝇)仍能生存和繁殖，缺失2条则致死，所以杂交后所得F1果蝇中有眼(Bb、BO)∶无眼(bO)约为2∶1，C正确；若有眼基因在X染色体上，则有眼雄果蝇为XBY，无眼雌果蝇为XbXb，杂交后所得Fl果蝇中有眼(XBXb)∶无眼(XbY)约为1∶1，D正确。
11．(2019·山东济南模拟)下列有关生物进化的叙述，正确的是( )
A．一个随机交配小群体的基因频率在各代均保持不变
B．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
C．发挥自然选择作用的因素是天敌的种类和数量
D．共同进化是指不同物种在相互影响中不断进化
答案 B
解析 如果一个种群符合下列条件：种群是极大的、种群个体间的交配是随机的，也就是说种群中每一个个体与种群中其他个体的交配机会是相等的；没有突变产生；种群之间不存在个体的迁入、迁出或基因交流；没有自然选择，那么这个种群的基因频率(包括基因型频率)就可以一代代稳定不变，保持平衡，所以一个随机交配小群体的基因频率不能保证在各代均保持不变，A错误；通过自然选择，具有不利变异的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保留，从而使基因频率发生改变，B正确；发挥自然选择作用的因素有生存的空间和食物、天敌的种类和数量、气候条件等，C错误；共同进化是指不同物种之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。
12．(2019·南通等七市第三次调研)科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系，结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A．昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B．花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C．各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性
D．昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果
答案 A
解析 昆虫口器的不同长度是与花冠筒植物共同进化的结果，A项错误；通过图示可知，花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度，B项正确；各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性，C项正确；昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择，共同进化的结果，D项正确。
二、多项选择题
13．(2019·陕西宝鸡4月联考)假设羊的毛色遗传由一对基因控制，黑色(B)对白色(b)为显性。一个随机交配多代的羊群中，白毛和黑毛的基因频率各占一半，现需对羊群进行人工选择，逐代淘汰白色个体。下列说法不正确的是( )
A．淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量相等
B．淘汰前，随着交配代数增加，羊群中纯合子的比例增加
C．随着淘汰代数的增加，羊群中基因B和基因型Bb的频率均逐渐增加
D．随着淘汰代数的增加，b基因频率持续下降
答案 ABC
解析 淘汰前，该羊群中黑色个体数量与白色个体数量不相等，A错误；淘汰前，由于种群的基因频率不变，不管交配代数是多少代，羊群中纯合子的比例均不变，B错误；淘汰前，B和b的基因频率均为1/2，BB的基因型频率为1/4，Bb的基因型频率为1/2，白色个体(bb)的基因型频率为1/4。淘汰白色个体后，BB的基因型频率为1/3，Bb的基因型频率为2/3，此时种群中B的基因频率为1/3＋2/3÷2＝2/3，b的基因频率为1－2/3＝1/3。黑色个体随机交配，下一代个体中Bb的基因型频率为2×1/3×2/3＝4/9，bb(白色个体)的基因型频率为1/3×1/3＝1/9，BB的基因型频率为2/3×2/3＝4/9。再次淘汰白色个体后，Bb的基因型频率为4/9÷(1－1/9)＝1/2, BB的基因型频率为1－1/2＝1/2，种群中B的基因频率为1/2＋1/2÷2＝3/4，b的基因频率为1－3/4＝1/4。由此可推测随着淘汰代数的増加，种群中b的基因频率持续下降，B的基因频率持续增大，Bb的基因型频率不是逐代增加，C错误、D正确。
14．某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个，该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端口，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A．该过程是从两个起点同时进行的，1链中的碱基数目多于2链
B．若该DNA连续复制3次，则第三次共需要鸟嘌呤4900个
C．复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制
D．该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中
答案 ABD
解析 双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的，所以1链和2链均含1000个碱基，两者碱基数目相同，A项错误；根据碱基互补配对原则(A－T、G－C)，DNA分子含腺嘌呤300个，所以胸腺嘧啶也为300个，则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个，在第三次复制过程中，DNA分子数由4个增加到8个，即第三次新合成4个DNA分子，故共需鸟嘌呤700×4＝2800(个)，B项错误；根据题意可知，复制过程中两条链分别作模板，边解旋边复制，C项正确；酵母菌是真核细胞，D项错误。
15．(2019·扬州考前调研)下面为某植物育种流程图，下列相关叙述正确的是( )
A．子代植株Ⅰ与原种植株保持相同的遗传稳定性
B．子代植株Ⅱ和Ⅲ选育的原理为基因重组
C．子代植株Ⅲ的选育过程一定要自交选育多代
D．子代植株Ⅴ的选育过程只发生基因突变
答案 AB
解析 子代植株Ⅰ是体细胞组织培养，利用的原理是植物细胞的全能性，属于无性繁殖，所以与原种植株保持相同的遗传稳定性，A项正确；子代植株Ⅱ为基因工程育种、子代植株Ⅲ为杂交育种，选育的原理都为基因重组，B项正确；子代植株Ⅲ的选育过程为杂交育种，如果需要显性纯合子，则一定要自交选育多代；如果需要隐性纯合子，则不需要自交选育多代，C项错误；子代植株Ⅴ的选育过程需要用物理因素、化学因素等来处理生物，所以可能发生基因突变和染色体变异，D项错误。
三、非选择题
16．某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一对相对性状，受位于Z染色体上的等位基因(S、s)控制，其中银色对金色为显性。请回答下列问题：
(1)根据题干信息，设计一组实验方案能够根据毛色直接判断F1鸡的性别(写出实验组合和结论，并写出遗传图解)。
(2)理论上肉鸡自然种群中，s基因频率在公鸡与母鸡中的大小关系是__________________。
(3)羽毛生长的快慢受另一对等位基因(A、a)控制，慢羽对快羽为显性，下图甲、乙、丙是某银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)可能的三种位置关系。
①请将图丙补充完整。
②请设计一组最简单的实验判断该银色慢羽公鸡中等位基因(A、a)与等位基因(S、s)的位置关系(假设各种基因型雌雄肉鸡均有，不考虑基因突变与交叉互换，写出预期结果及结论)。
答案 (1)选择金色公鸡与银色母鸡杂交，F1中金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡
(2)相等的
(3)①如图所示
②让该只公鸡与多只金色快羽母鸡杂交，观察F1的性状及分离比。若银色慢羽公鸡∶银色慢羽母鸡∶金色快羽公鸡∶金色快羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如甲情况所示位置；若银色快羽公鸡∶银色快羽母鸡∶金色慢羽公鸡∶金色慢羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如乙情况所示位置；若雌雄个体中均有金色快羽、银色快羽、金色慢羽、银色慢羽4种性状，则等位基因(A、a)与等位基因(S、s)位于两对同源染色体上，如丙情况所示位置。
解析 (1)选择金色公鸡与银色母鸡杂交，F1中金色鸡均为母鸡，银色鸡均为公鸡，从而可以根据子代的毛色判断出性别，遗传图解见答案。(2)理论上肉鸡自然种群中，在公鸡与母鸡中s基因频率是相等的。(3)①甲、乙两种情况说明等位基因(A、a)与等位基因(S、s)是位于一对同源染色体上，还有一种可能是两对基因位于两对同源染色体上，位置关系见答案。②让该只公鸡与多只金色快羽母鸡杂交，观察F1的性状及分离比。若银色慢羽公鸡∶银色慢羽母鸡∶金色快羽公鸡∶金色快羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如甲情况所示位置；若银色快羽公鸡∶银色快羽母鸡∶金色慢羽公鸡∶金色慢羽母鸡＝1∶1∶1∶1，则如乙情况所示位置；若雌雄个体中均有金色快羽、银色快羽、金色慢羽、银色慢羽4种性状，则等位基因(A、a)与等位基因(S、s)位于两对同源染色体上，如丙情况所示位置。
17．杂交育种是通过品种间杂交创造新类型的育种方法。请回答相关问题：
(1)玉米是单性花、雌雄同株的作物。在杂交过程中，玉米相对于豌豆减少了去雄环节，在开花前直接给雌、雄花序进行______________处理即可。
(2)两个具有某些所需性状的不同纯系亲本进行杂交，得到的杂种子代往往表现出比双亲优良的性状，这一现象称为杂种优势。但杂种子一代再相互交配，这种优势将减弱，这一现象叫衰退。玉米某杂种优势性状由一对等位基因控制，对杂种子一代(F1)分别进行自然状态受粉和人工控制自交授粉，所有种子均正常发育，则收获的F2中杂种优势的衰退率分别是______________和______________。若玉米某杂种优势性状由独立遗传的n对基因控制，且亲本n对基因都杂合，则种植一年后表现衰退(n对基因都纯合时才表现为衰退)的概率随等位基因对数的增加而______________(填“升高”或“下降”)。
(3)杂交育种的优点很明显，但实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足之处：_______________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)套袋 (2)1/2 3/4 下降 (3)杂交育种只能利用已有的基因重新组合，不能创造新基因；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢等
解析 (1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，而玉米是单性花、雌雄同株的作物，因此在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化环节，在开花前直接给雌、雄花序套袋处理即可。(2)根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。假设玉米的某杂种优势性状由一对等位基因(A1、A2)控制，甲组实验中自然状态受粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为：1/4A1A1，1/2A1A2，1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2。乙组人工控制自交授粉，则收获的F2基因型的比例为：3/8A1A1，1/4A1A2，3/8A2A2，则乙组杂种优势衰退率为3/4。如果玉米的某杂种优势性状由n对等位基因控制，且每对等位基因都独立遗传，该品种自然状态受粉留种，先考虑一对等位基因，A1A2自交后代有1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，即衰退率为1/2，亲本n对基因都杂合，种植一年后所有等位基因均纯合才表现为衰退，因此第二年种植时(F2)n对基因都纯合的概率为1/2n，即表现衰退的概率为1/2n，推断种植一年后杂种优势衰退的概率随等位基因对数的增加而下降。(3)杂交育种是改良作物品质和提高产量的常规方法，杂交育种依据的原理是基因重组，只是原有基因的重新组合，不能创造新基因，不会产生新的性状；杂交过程会出现性状分离现象；育种进程缓慢。
18．在某XY型二倍体植物(核型2n)中，控制抗病(A)与易感病(a)、高茎(B)与矮茎(b)的基因分别位于两对常染色体上。
(1)两株植物杂交，F1中抗病矮茎出现的概率为，则两个亲本的基因型为________________。
(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1随机交配，若含a基因的花粉有一半死亡，则F2中抗病植株的比例为________。与F1相比，F2中B基因的基因频率________(填“变大”“变小”或“不变”)，该种群是否发生了进化？________(填“是”或“否”)。
(3)为判定(2)中F2中某一抗病矮茎植株的基因型，请在不用其他植株，不用基因测序的情况下，设计实验研究。请以杂合子为例，用遗传图解配以文字说明判定过程。
(4)由X射线照射纯种高茎个体的花粉后，人工传粉至多株纯种矮茎个体的雌蕊柱头上，在不改变种植环境的条件下，得到F1共1812株，其中出现了一株矮茎个体，这说明人工诱变可以提高___________________________________________。推测该矮茎个体出现的原因可能有_______________________________________________________________________________。
答案 (1)AaBb和Aabb
(2) 不变 是
(3)遗传图解如下：
说明：可用单倍体育种方法检测，若后代出现易感病矮茎植株，则基因型为Aabb，反之，则为AAbb。
(4)突变频率(或基因的突变率和染色体的畸变率) 高茎基因B突变为矮茎基因b或含高茎基因B的染色体片段缺失
解析 (1)两株植物杂交，F1中抗病矮茎出现的概率为，即×，所以两个亲本的基因型为AaBb和Aabb。(2)让纯种抗病高茎植株与纯种易感病矮茎植株杂交得F1，F1自交时，产生AB、Ab、aB、ab4种比例相等的雌雄配子。若含a基因的花粉有一半死亡，则雄配子的比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1。因此，F2的表现型及其比例是抗病高茎∶抗病矮茎∶易感病高茎∶易感病矮茎＝15∶5∶3∶1。与F1相比，F2中B基因的基因频率不变，但由于A、a基因的频率发生了改变，所以该种群发生了进化。(3)可用单倍体育种的方法来判定某一抗病矮茎植株的基因型。(4)得到F1共1812株，其中出现了一株矮茎个体，这说明人工诱变可以提高基因的突变频率。该矮茎个体出现的原因可能有高茎基因B突变为矮茎基因b、含高茎基因B的染色体片段缺失。
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