浙科版高中生物必修2遗传与进化第四章生物的变异章末检测含答案

第四章　章末检测

(时间:60分钟　分值:100分)

一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题列出的四个备选项中,只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)

1.强直性肌营养不良症的特征是渐进性肌肉退化,控制其症状的基因中含有50～2 000个CAG重复碱基对,而正常人体内该区段只含有

5～30个CAG重复碱基对。强直性肌营养不良症的变异类型是(　A　)

A.基因突变           B.染色体结构变异

C.染色体数目变异     D.基因重组

解析:基因突变是指DNA分子中碱基对的插入、缺失或替换,从而引起基因结构的改变。由题意可知,与健康人的基因相比,引起强直性肌营养不良的基因中的重复序列多了,这种变异类型属于基因突变。

2.下列关于人类遗传病的叙述,正确的是(　C　)

A.单基因遗传病在出生后发病率较高,随后逐渐降低

B.人类遗传病是生殖细胞或受精卵中含致病基因引起的

C.遗传病患者或遗传性异常性状表现者及家属需进行遗传咨询

D.羊膜腔穿刺技术仅用于诊断胎儿是否患染色体异常遗传病

解析:单基因遗传病在出生后发病率迅速达到高峰,随着年龄的增长逐渐降低,青春期后略有回升;人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,因此遗传病不一定是致病基因引起的;遗传病患者或遗传性异常性状表现者及家属需进行遗传咨询;羊膜腔穿刺技术可用来诊断胎儿是否患有染色体异常及其他遗传性代谢疾病。

3.下列关于基因突变的叙述,错误的是(　C　)

A.基因突变可以发生在RNA上

B.基因突变可以发生在个体发育的任何时期

C.基因突变会改变基因的位置

D.基因突变会引起遗传信息的改变

解析:某些病毒的遗传物质是RNA,病毒可以发生变异,因此基因突变可以发生在RNA上;基因突变具有随机性,可以发生在个体发育的任何时期;基因突变会改变基因的种类,但是基因在染色体上的位置并不发生改变;遗传信息是DNA上特定的核苷酸序列,基因突变一定会引起遗传信息的改变。

4.下列关于生物变异的叙述正确的是(　A　)

A.果蝇的红眼性状突变为白眼,是形态突变,也是生化突变

B.单对基因杂交实验后代出现新的表型,是基因重组的结果

C.同一花生植株上的果实大小不同是因为基因型不同

D.果蝇的棒眼是多了一条X染色体造成的

解析:果蝇的红眼突变为白眼可以认为是基因突变类型中的生化突变,并导致形态突变;单对基因杂交实验后代出现新的表型,是基因分离的结果;同一花生植株上的果实基因型相同;果蝇的棒眼是其X染色体上含有棒眼基因造成的。

5.下列有关遗传病的说法,错误的是(　B　)

A.唐氏综合征患者细胞中多了一条21号染色体,表现为智能落后、生长发育障碍

B.猫叫综合征起因于第五号染色体长臂上片段的缺失,患儿哭声似

猫叫

C.特纳综合征患者的性染色体组成为XO,表现为女性卵巢和乳房等发育不良

D.克兰费尔特综合征为性染色体异常的男性患者,表现为睾丸发育

不全

解析:唐氏综合征患者细胞中多了一条21号染色体,表现为智能落后、生长发育障碍;猫叫综合征起因于第五号染色体短臂上部分片段的缺失,患儿哭声似猫叫;特纳综合征患者的性染色体组成为XO,表现为女性的卵巢和乳房等发育不良;克兰费尔特综合征为性染色体异常的男性患者,表现为睾丸发育不全。

6.除草剂敏感型的小麦经辐射获得了抗性突变体,敏感和抗性是一对相对性状。下列关于突变体的叙述,正确的是(　C　)

A.若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型

B.若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因一定不能编码肽链

C.若为染色体片段缺失所致,则该抗性基因一定是隐性基因

D.若为染色体易位所致,则四分体内一定发生过非姐妹染色单体片段交换

解析:基因突变具有不定向性,敏感基因可以突变成为抗性基因,抗性基因也可以突变为敏感基因;若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因可能不编码肽链,也可能编码的肽链发生改变;除草剂敏感型的小麦经辐射获得抗性突变体,突变体若为一条染色体片段缺失所致,则缺失片段中含有敏感基因,说明该抗性基因一定为隐性基因;若为染色体易位所致,则发生在非同源染色体之间,四分体时期非姐妹染色单体片段交换发生在同源染色体之间。

7.下列关于遗传与变异的叙述,正确的是(　C　)

A.染色体断裂后必导致其结构变异

B.果蝇的复眼由椭圆形变成“棒眼”是基因突变的结果

C.不同个体任何细胞内均可发生基因突变,体现了其普遍性特点

D.AAaa自交出现35∶1的性状分离比,这是基因重组和配子随机结合的结果

解析:染色体断裂后不一定导致其结构变异,如同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换;果蝇X染色体上某个区段发生重复,增加了某个相同的片段,导致其复眼由正常的椭圆形变成条形的“棒眼”,这属于染色体结构变异中的重复;基因突变在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生,这说明基因突变具有普遍性;AAaa自交出现35∶1的性状分离比,这是等位基因分离和配子随机结合的

结果。

8.某昆虫由未受精的卵细胞发育而成,该个体属于(　C　)

A.一倍体   B.二倍体

C.单倍体   D.多倍体

解析:结合单倍体的概念可判断,昆虫未受精的卵细胞(配子)直接发育成的个体称为单倍体。

9.原癌基因和抑癌基因能控制细胞的生命活动,其中原癌基因可控制细胞的生长和分裂进程。癌细胞的发生与原癌基因、抑癌基因的变异有关,如表是原癌基因变异导致正常细胞成为癌细胞的三种类型。下列叙述错误的是(　B　)

A.人体的肝脏细胞内存在原癌基因和抑癌基因

B.表中的三种原癌基因变化均需要致癌因子的诱变

C.若类型二发生在造血干细胞中,则癌症一般不会遗传给后代

D.表中的三种类型均会使基因表达发生改变,从而使细胞结构发生

改变

解析:人体几乎所有的细胞内都存在原癌基因和抑癌基因;原癌基因变化不一定需要致癌因子的诱变,也可能自发产生;造血干细胞是体细胞,若类型二发生在造血干细胞中,则癌症一般不会遗传给后代;分析表格可知,表中的三种类型均会使基因表达发生改变,从而使蛋白质的活性或数量发生改变,使细胞结构发生改变。

10.如图表示将二倍体植株①和②杂交得到③,再将③做进一步处理。对此分析错误的是(　C　)

A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组

B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍

C.若③的基因型是AaBbdd,则⑨的基因型可能是aaBBdd

D.③至④的过程中,所产生的变异不一定都有利于生产

解析:由⑤得到⑥的育种方式属于杂交育种,原理是基因重组;图中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍;若③的基因型是AaBbdd,能产生4种配子,则⑨的基因型可能是aBd,也可能是ABd、Abd或abd;基因突变具有多害少利性,所以由③至④过程中产生的变异大多数不利于生产。

11.某植物的花色由一对等位基因(C/c)控制,C控制红色素合成,若只含1个C基因,红色素表现不足为粉红色。经X射线照射的红花品系,其自交后代中出现了几株开粉红花的植株和几株开白花的植株。下列叙述错误的是(　B　)

A.基因突变或染色体畸变都可能引起该植物的花色变异

B.各种类型的白花植株经X射线照射均有可能产生红花植株

C.后代粉红花植株体细胞中可能只含有C基因,不含有c基因

D.未经X射线照射的粉红花品系自交也可能产生红花后代

解析:基因突变或染色体畸变都可能引起基因型CC植株的C基因突变为c基因或缺失,从而导致花色变异;变异是不定向的,各种类型的白花植株经X射线照射不一定能产生红花植株;后代粉红花植株体细胞中只含1个C基因,不一定含有c基因;如果粉红花品系Cc自交,后代能出现基因型CC的红花植株。

12.果蝇的一个精原细胞在减数分裂过程中只发生了一次变异,产生的4个精细胞如图所示,下列叙述正确的是(　D　)

A.该精原细胞发生了染色体缺失

B.N基因最可能位于X染色体上

C.该精原细胞的基因型为MmNn

D.次级精母细胞的基因型可能为mm

解析:从图示分析,一个次级精母细胞基因型是MMNn,另一个是mm,由此不能确定该精原细胞的基因型;果蝇的X染色体比Y染色体小,N基因最可能位于Y染色体上;从精细胞基因分析,该精原细胞可能发生了基因重组,也可能发生了基因突变。

13.水稻的高秆、矮秆是一对相对性状,非糯性、糯性是另一对相对性状,两对相对性状独立遗传。现有一纯种高秆糯性水稻与一纯种矮秆非糯性水稻杂交,F1全是高秆非糯性,下列叙述正确的是(　D　)

A.要培育矮秆糯性水稻,只需让F1连续自交、选优,6代后纯合子就能占95%以上

B.要培育矮秆糯性水稻,利用射线诱变矮秆非糯性水稻的原理是基因突变,而利用F1个体进行单倍体育种的原理为染色体结构变异

C.要培育高秆非糯性水稻,只需要对F1的花药离体培养,再从所得幼苗中选取所需个体即可

D.要培育高秆非糯性水稻,若将F1培育成四倍体并进行花药离体培养,得到所需品种的理论概率为1/36

解析:由于矮秆糯性水稻为隐性性状个体,只需让F1自交,F2中直接选取即可;要培育矮秆糯性水稻,利用射线诱变矮秆非糯性水稻的原理是基因突变,而利用F1个体进行单倍体育种的原理为染色数目变异;如果对F1的花药离体培养,由于水稻为二倍体植株,其单倍体高度不育,所以无法进行育种的选取;如果将F1培育成四倍体即 AaBb→AAaaBBbb,再进行花药离体培养,对每对性状单独分析,AAaa产生配子的种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,同样,BBbb产生配子的种类及比例为BB∶Bb∶bb=1∶4∶1,这样得到所需品种即AABB的理论概率为1/6×1/6=1/36。

14.如图表示细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图,下列叙述不正确的是(　D　)

A.B→C,核DNA的含量增加一倍,是DNA复制的结果

B.H→I,核DNA的含量增加一倍,是受精作用的结果

C.R→P,核DNA的含量减少一半,是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别进入到两个子细胞中的结果

D.D→E,核DNA的含量减少一半,原因与 R→P的过程相同

解析:由B→C,核DNA的含量增加一倍,是DNA复制的结果,为减数分裂前的间期;由H→I,核DNA的含量增加一倍,是精子和卵细胞结合而发生受精作用的结果;由R→P,核DNA的含量减少一半,是有丝分裂过程中,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别进入到两个子细胞中的结果;由D→E,核DNA的含量减少一半,原因是同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,和R→P过程不相同。

15.一对色觉正常的夫妇生了一个红绿色盲的男孩。男孩的外祖父、外祖母和祖母色觉都正常,祖父为色盲。该男孩的色盲基因来自(　D　)

A.祖父   B.祖母

C.外祖父   D.外祖母

解析:已知红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,设红绿色盲由b基因控制,则该红绿色盲男孩的基因型是XbY,其致病基因Xb一定来自他的妈妈(而与父亲无关),但是妈妈正常,所以妈妈的基因型是XBXb,由题干已知外祖父和外祖母色觉都正常,外祖父传给妈妈的一定是XB,则妈妈的色盲基因肯定来自外祖母(XBXb)。

16.短指由显性基因 A 控制,白化病由隐性基因 b 控制,这两种病遗传符合自由组合定律。现父亲短指,母亲表现正常,婚后生过一个手指正常患白化病儿子,不考虑变异,下列叙述错误的是(　D　)

A.父亲的基因型是 AaBb,母亲的基因型是 aaBb

B.这对夫妇再生一个与母亲基因型相同个体的概率是 1/4

C.这对夫妇再生一个既短指又白化病的女儿的概率是 1/16

D.父亲的一个精原细胞可以产生 AB、Ab、aB、ab 四种精子

解析:由题意可知,父亲的基因型为A　B　,母亲的基因型为aaB　,婚后生育一个手指正常患白化病的孩子(aabb),故父母的基因型分别为AaBb、aaBb;这对夫妇再生一个与母亲基因型相同个体(aaBb)的概率为1/2×1/2=1/4;这对夫妇再生一个既短指又白化病的女儿(基因型A　bb的女儿)概率是1/2×1/4×1/2=1/16;父亲的基因型为AaBb,正常情况下,他的一个精原细胞只能产生2种精子。 

17.西瓜是夏季的重要水果,病毒病是影响其品质和产量的重要原因之一。如图是某科研小组以二倍体西瓜(aa)为实验材料培育抗病毒无籽西瓜新品种的过程,以下分析正确的是(　D　)

A.②⑥过程均发生了基因重组

B.③⑦过程只有使用秋水仙素才能实现抗病毒无籽新品种的培育

C.基因型为AAAA和AAAB的植株杂交,产生的子代有2种基因型

D.基因型为AAaa的植株可产生比例为1∶4∶1的3种配子

解析:基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合,②过程可以是自交,可通过多代培养获得可以稳定遗传的纯合子,不属于基因重组,⑥过程导入了外源基因B,为转基因技术,属于基因重组;③⑦过程可以使用秋水仙素,也可以通过细胞融合的方式获得;因⑥过程导入了1个外源基因B,因此由基因型为AAA的三倍体植株通过⑥过程形成的植株,其体细胞内含有的染色体组数不变,仍然是3个,该植株在减数分裂形成配子的过程中,因同源染色体联会紊乱,不能产生可育的配子;AAaa是四倍体,其产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。

18.果蝇卷翅(Cy)是野生型(Cy+)的显性突变基因,位于常染色体上。CyCy+雄果蝇经辐射诱变后与Cy+Cy+雌果蝇杂交获得F1,F1中卷翅雄果蝇再与野生型雌果蝇单对杂交,其中某一对果蝇的杂交子代如表。根据统计结果判断该过程中最可能发生的变异是(　A　)

A.易位     B.缺失     C.重复    D.倒位

解析:CyCy+雄果蝇经辐射诱变后与Cy+Cy+雌果蝇杂交获得F1,F1中卷翅雄果蝇与野生型雌果蝇单对杂交的后代中出现雌雄个体性状差异,说明控制翅形的基因最可能与性染色体出现关联,根据子代的表现情况可初步确定Cy基因易位到Y染色体上。

19.(2021·金华期末)决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)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。下列有关玉米染色体的说法,正确的是(　B　)

A.异常9号染色体的产生称为基因重组

B.异常的9号染色体可为C和Wx的基因重组提供细胞学标记

C.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不能发生联会

D.图2中的亲本杂交,F1出现无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换

解析:9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属于染色体结构变异;可根据9号染色体一端有染色体结节和另一端有8号染色体的片段,判断9号染色体上的基因,因此异常的9号染色体可为C和Wx的基因重组提供细胞学标记;图2中母本的2条9号染色体有相同的片段可联会;F1出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生cwx的配子,说明母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。

20.大量临床研究表明,β淀粉样蛋白代谢相关基因突变引起β淀粉样蛋白过度产生,导致家族性阿尔兹海默症的发生。β淀粉样蛋白基因位于21号染色体上,21三体综合征患者常常会出现阿尔兹海默症症状。下列有关分析错误的是(　D　)

A.21三体综合征患者可能因多出一个β淀粉样蛋白基因而易患阿尔兹海默症

B.阿尔兹海默症产生的根本原因是发生了基因突变

C.21三体综合征产生的原因是减数分裂时21号染色体未能正常

分离

D.调查阿尔兹海默症的发病率需要对多个患者家系进行调查

解析:21三体综合征患者可能因多出一个β淀粉样蛋白基因而易患阿尔兹海默症;根据题意可知,β淀粉样蛋白代谢相关基因突变引起β淀粉样蛋白过度产生,导致家族性阿尔兹海默症的发生,由此可推知阿尔兹海默症产生的根本原因是发生了基因突变;21三体综合征患者的细胞内多了一条21号染色体,产生的原因是父亲或母亲减数分裂时21号染色体未能正常分离;调查阿尔兹海默症的发病率需要在人群中进行随机调查。

二、非选择题(本大题共4小题,共40分)

21.(11分)油菜的种子可用于榨油。油菜①(2n=20)与油菜②(2n=18)杂交可产生幼苗③,对③作如图所示的处理获得植株④～⑦。已知①的染色体和②的染色体在减数分裂中不会相互配对。请回答下列问题。

(1)从③到④的育种方法称为　　　      　育种,在育种过程中要避免　                       对人体的伤害。

(2)植株⑤为　　　　倍体生物,该植株　　　　　　(填“可育”或“高度不育”)。 

(3)秋水仙素通过抑制分裂细胞中　　　　的形成,导致染色体加倍。植株⑥的体细胞中含有　　　  　对同源染色体。

(4)若抗虫基因要在植株⑦的细胞中表达,需先通过　　  　　过程合成相应的mRNA,再通过　　　        　过程合成相应的蛋白质。合成mRNA过程中需　　　　　       　酶催化,合成蛋白质过程中需借助　　　　转运氨基酸。 

解析:(1)由题图可知,从③到④的育种方法称为诱变育种,在育种过程中要避免诱导基因突变的物理因素和化学因素对人体的伤害。

(2)已知植株⑤是由油菜①(2n=20)与油菜②(2n=18)杂交产生的幼苗③自然生长形成的,故植株⑤为二倍体,由于油菜①与油菜②为不同物种,故该植株高度不育。

(3)秋水仙素通过抑制分裂细胞中纺锤体的形成,导致染色体加倍。油菜①含有10对同源染色体,油菜②含9对同源染色体,所以植株⑥的体细胞中含有19对同源染色体。

(4)若抗虫基因要在植株⑦的细胞中表达,基因的表达包括转录和翻译,需先通过转录过程合成相应的mRNA,再通过翻译过程合成相应的蛋白质。合成mRNA过程中需RNA聚合酶催化,合成蛋白质过程中需借助tRNA转运氨基酸。

答案:(除标注外,每空1分)

(1)诱变　诱导基因突变的物理因素和化学因素(2分)

(2)二　高度不育

(3)纺锤体　19

(4)转录　翻译　RNA聚合　tRNA

22.(11分)调查发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如图1;图2为两种遗传病基因在某人体细胞中部分染色体上的分布示意图。研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题。

(1)甲病的遗传病类型是　　　　　　                      　　,乙病的遗传方式为　　　　　　　　　　　　　　。

(2)若Ⅰ3无乙病致病基因,请回答以下问题。

①图2细胞表示的个体产生的生殖细胞中带有致病基因的基因型

有　　　　种。 

②Ⅱ5的基因型为　　　　　　　　。如果Ⅱ5与Ⅱ6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为　　　        　。 

③如果Ⅱ7与Ⅱ8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为　　　　。 

④如果Ⅱ5与h基因携带者结婚并生育一个表型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为　　                          。

(3)从优生优育的角度出发,现要检测Ⅱ6是否为致病基因的携带者,可采取的措施是　　　　　;若要调查某地区乙病的发病率,调查过程中要做到　                               。

解析:(1)由题意分析可知,甲病受一对等位基因控制,故为单基因遗传病;根据系谱图,Ⅰ1×Ⅰ2→Ⅱ1,乙病是隐性遗传病,基因可能位于常染色体或X染色体上,故乙病为常染色体隐性遗传病或伴X染色体隐性遗传病。

(2)若Ⅰ3无乙病致病基因,Ⅱ9患乙病,说明乙病属于伴X染色体隐性遗传病。

①图2细胞表示的个体的基因型为HhXTXt,产生的生殖细胞中带有致病基因的基因型有3种,分别是hXT、HXt、hXt。

②根据Ⅱ1患乙病,Ⅱ2患甲病可知,Ⅰ1和Ⅰ2的基因型分别为HhXTY、HhXTXt,故Ⅱ5的基因型为1/3HHXTY、2/3HhXTY。同理Ⅰ3和Ⅰ4的基因型分别为HhXTY、HhXTXt,故Ⅱ6两对性状的基因型分别为1/3HH、2/3Hh,

1/2XTXT、1/2XTXt。如果Ⅱ5与Ⅱ6结婚,则所生男孩患甲病(hh)的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,患乙病的概率为1/2×1/2=1/4,故该男孩同时患两种遗传病的概率为1/9×1/4=1/36。

③Ⅰ3和Ⅰ4的基因型分别为HhXTY、HhXTXt,Ⅱ7甲病的基因型为1/3HH、2/3Hh;Ⅱ8是携带者Hh的概率是10-4,Ⅱ7与Ⅱ8再生育一个女儿,则女儿患甲病(即hh)的概率为2/3×10-4×1/4=1/60 000。

④如果Ⅱ5(1/3HH、2/3Hh)与h基因携带者即Hh结婚,后代中hh的概率=2/3×1/4=1/6,HH的概率=1/3×1/2+2/3×1/4=2/6,因此Hh的概率=1-1/6-2/6=3/6,因此后代中HH∶Hh∶hh=2∶3∶1,所生表型正常的儿子的基因型为HH∶Hh=2∶3,其携带h基因(即为Hh)的概率为3/5。

(3)可以通过基因诊断等手段检测Ⅱ6是否为致病基因的携带者;若要调查某地区乙病的发病率,调查过程中要做到随机取样、所取样本要足够大,以减小误差。

答案:(除标注外,每空1分)

(1)单基因遗传病　常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传(2分)

(2)①3　②HHXTY或HhXTY　1/36

③1/60 000　④3/5　(3)基因诊断　随机取样、所取样本要足够大

(2分)

23.(8分)玉米(2n=20)非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B)对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答下列问题。

(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律,应选择非糯性紫株

与　　　　　　杂交。如果用碘液处理F2所有花粉,在显微镜下观察到花粉颜色及比例为　　　　　　　　。 

(2)若要验证基因的自由组合定律,则两亲本基因型为　　  　　　。如果筛选糯性绿株品系,需在第　　       　年选择糯性籽粒留种,下一年选择　             　自交留种即可。 

(3)当用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授予非糯性绿株的个体上,发现在F1的734株玉米中有2株为绿株。经细胞学的检查表明,这是第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。

①请在图中选择恰当的基因位点标出F1绿株的基因组成。

②在做细胞学的检查之前,有人认为F1出现绿株的原因是经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1绿株产生。某同学设计了以下杂交实验,探究X射线照射花粉产生的变异类型。

实验步骤:

第一步:选F1绿色植株与亲本中的紫株杂交,得到种子(F2)。

第二步:F2植株自交,得到种子(F3)。

第三步:观察并记录F3植株颜色及比例。

结果预测及结论:

若F3植株的紫色∶绿色=　　　,说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。

若F3植株的紫色∶绿色=　　　　,说明花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。 

解析:(1)由于玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色,所以采用花粉鉴定法验证基因分离定律,只能选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。F2植株的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,则用碘液处理F2所有花粉,在显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝色∶棕色=1∶1。

(2)若要验证基因的自由组合定律,则应选择非糯性绿株和糯性紫株两个纯种品系进行杂交,其基因型为AAbb和aaBB,由于玉米是一年生植物,第二年种下去的植株的基因型是AaBb,所以要筛选糯性绿株品系需在第二年选择糯性籽粒留种,下一年选择绿株自交留种即可得到纯合的糯性绿株品系。

(3)①由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致F1出现2株绿色玉米,所以F1绿株的基因组成为bb,b基因所在位点应该是图中基因位点

。

②若要探究X射线照射花粉产生的变异类型,需要选F1绿色植株与亲本中的紫株杂交,得到种子(F2);将F2植株自交,得到种子(F3),如果F3植株的紫色∶绿色为3∶1,则说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失;如果花粉中第6号染色体载有紫色基因(B)的区段缺失,BB×bO→Bb、BO,让其分别自交,BO的后代为BB、2BO、OO(致死),Bb的后代为BB、2Bb、bb,则自交后代F3的表型及比例为紫色∶绿色为6∶1。

答案:(每空1分)

(1)糯性紫株　蓝色∶棕色=1∶1

(2)AAbb、aaBB　二　绿株

(3)①

②3∶1　6∶1

24.(10分)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现可能是因为 　　　　  　　　　,导致香味物质积累。 

(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是　　　　　　　　　。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为　　　             　。

(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:

①　                                                       。

②　                                                       。

解析:(1)隐性基因a纯合时,可能使参与香味物质代谢的某种酶缺失,香味物质不被分解而进行积累,从而使水稻表现出香味性状。

(2)据图中杂交结果分析,无香味∶有香味=3∶1,抗病∶感病=1∶1,可知亲本的基因型为Aabb(无香味感病)、AaBb(无香味抗病),则F1基因型为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb,其中只有AaBb、aaBb的植株自交才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB),有香味抗病植株所占比例为1/4×1/4×1/4+1/8×

1×1/4=3/64。

(3)由题干可知,后代本应该全为无香味植株,即基因型为Aa,而后代却出现有味植株(aa),可能的原因有无香味植株母本发生基因突变产生a基因,或某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失,与含a基因的雄配子结合产生的后代将是有香味植株。

答案:(每空2分)

(1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失

(2)Aabb、AaBb　3/64

(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因　某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失