一、選擇題
1. [2023廣東,2分]下列敘述中,能支持將線粒體用于生物進(jìn)化研究的是( B )
A. 線粒體基因遺傳時遵循孟德爾定律
B. 線粒體DNA 復(fù)制時可能發(fā)生突變
C. 線粒體存在于各地質(zhì)年代生物細(xì)胞中
D. 線粒體通過有絲分裂的方式進(jìn)行增殖
[解析]孟德爾定律適用于能進(jìn)行有性生殖的真核生物細(xì)胞核基因控制的性狀的遺傳,線粒體基因?qū)儆诩?xì)胞質(zhì)基因,其遺傳不遵循孟德爾定律,A 不符合題意;線粒體DNA 在復(fù)制過程中可發(fā)生突變,若該突變能遺傳給下一代,則可以為生物進(jìn)化提供原材料,B 符合題意;真核生物出現(xiàn)前,生物細(xì)胞中不存在線粒體,C 不符合題意;有絲分裂為真核細(xì)胞的分裂方式,線粒體不能通過有絲分裂的方式增殖,D 不符合題意。
2. [2023浙江6月選考,2分]不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類蛋白質(zhì)的DNA 序列以大致恒定的速率發(fā)生變異。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA 序列比對結(jié)果如下表,表中數(shù)據(jù)表示DNA 序列比對堿基相同的百分率。
下列敘述錯誤的是( D )
A. 表中數(shù)據(jù)為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù)
B. 猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩
C. 人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D. 黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系遠(yuǎn)
[解析]同源DNA 序列的比對是在分子水平上進(jìn)行的研究,為生物進(jìn)化提供了分子水平的證據(jù),A 正確;根據(jù)題干可知,不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì),編碼該類蛋白質(zhì)的DNA 序列以大致恒定的速率發(fā)生變異,人在進(jìn)化中出現(xiàn)最晚,而猩猩的堿基和人類相同的百分率最小,說明猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩,B 正確;由題意和題表信息可知,當(dāng)今生物具有共同的祖先,C 正確;黑猩猩和大猩猩的堿基相同率是98.18% ,黑猩猩與猩猩的堿基相同率是96.58% ,因此黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系近,D 錯誤。
3. [2023湖北,2分]某二倍體動物種群有100 個個體,其常染色體上某基因有A1 、A2 、A3 三個等位基因。對這些個體的基因A1 、A2 、A3 進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,凝膠電泳及統(tǒng)計結(jié)果如圖所示。該種群中A3 的基因頻率是( B )
A. 52% B. 27% C. 26% D. 2%
[解析]分析題圖,該動物種群個體數(shù)為100,其中有2個個體的基因型為A3A3 ,15個個體的基因型為A1A3 ,35個個體的基因型為A2A3 ,則A3 的基因頻率=2×2+15+35÷100×2×100%=27% ,B 符合題意。
4. [2023浙江1月選考,2分]太平洋某島上生存著上百個蝸牛物種,但同一區(qū)域中只有少數(shù)幾個蝸牛物種共存。生活在同一區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性高,生活在不同區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性低。下列敘述正確的是( C )
A. 該島上蝸牛物種數(shù)就是該島的物種多樣性
B. 該島上所有蝸牛的全部基因組成了一個基因庫
C. 同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種具有相似的外殼是自然選擇的結(jié)果
D. 僅有少數(shù)蝸牛物種生存在同一區(qū)域是種間競爭造成生態(tài)位重疊的結(jié)果
[解析]該島上蝸牛物種數(shù)是指該島上蝸牛的物種數(shù)目,而該島的物種多樣性是指該島上物種的數(shù)目,A 錯誤。一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫作這個種群的基因庫。該島上所有蝸牛不是同一物種,它們的全部基因不能組成一個基因庫,B 錯誤。僅有少數(shù)蝸牛物種生存在同一區(qū)域是種間競爭造成生態(tài)位分化的結(jié)果,D 錯誤。
5. [2022湖南,2分]關(guān)于癌癥,下列敘述錯誤的是( C )
A. 成纖維細(xì)胞癌變后變成球形,其結(jié)構(gòu)和功能會發(fā)生相應(yīng)改變
B. 癌癥發(fā)生的頻率不是很高,大多數(shù)癌癥的發(fā)生是多個基因突變的累積效應(yīng)
C. 正常細(xì)胞生長和分裂失控變成癌細(xì)胞,原因是抑癌基因突變成原癌基因
D. 樂觀向上的心態(tài)、良好的生活習(xí)慣,可降低癌癥發(fā)生的可能性
[解析]正常細(xì)胞的生長和分裂失控變成癌細(xì)胞,原因是原癌基因或抑癌基因發(fā)生了突變,C 項錯誤。
【誤區(qū)警示】 厘清原癌基因、抑癌基因與細(xì)胞癌變的3個誤區(qū)
(1)誤區(qū)一:正常細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因沒有活性。
糾正:正常細(xì)胞的原癌基因和抑癌基因都有活性。
(2)誤區(qū)二:細(xì)胞癌變的原因是原癌基因或抑癌基因被激活。
糾正:細(xì)胞癌變的原因是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變。原癌基因和抑癌基因本身在細(xì)胞內(nèi)都有活性,環(huán)境中的致癌因子會損傷細(xì)胞中的DNA 分子,使原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變,導(dǎo)致正常細(xì)胞的生長和分裂失控而變成癌細(xì)胞。
(3)誤區(qū)三:細(xì)胞發(fā)生癌變,生物體就一定會患癌癥。
糾正:細(xì)胞發(fā)生癌變生物體不一定會患癌癥。癌變的細(xì)胞可以被免疫系統(tǒng)殺死,如果癌細(xì)胞不能及時被殺死,癌細(xì)胞會進(jìn)行惡性增殖,生物體就會患癌癥。
6. [2022廣東,4分]白車軸草中有毒物質(zhì)氫氰酸HCN 的產(chǎn)生由H 、h 和D、d 兩對等位基因決定,H 和D同時存在時,個體產(chǎn)HCN ,能抵御草食動物的采食。如圖為某地不同區(qū)域白車軸草種群中有毒個體比例,下列分析錯誤的是( D )
A. 草食動物是白車軸草種群進(jìn)化的選擇壓力
B. 城市化進(jìn)程會影響白車軸草種群的進(jìn)化
C. 與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中h 的基因頻率更高
D. 基因重組會影響種群中H 、D的基因頻率
[解析]草食動物和白車軸草之間的種間關(guān)系為捕食,據(jù)題干信息“H 和D 同時存在時,個體產(chǎn)HCN ,能抵御草食動物的采食”可知,草食動物是白車軸草種群進(jìn)化的選擇壓力,A 正確;根據(jù)曲線圖可知,從市中心到市郊再到鄉(xiāng)村,白車軸草種群中產(chǎn)HCN 個體比例增加,說明城市化進(jìn)程會影響白車軸草種群的進(jìn)化,B 正確;與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中產(chǎn)HCN 個體比例小,即基因型為DH 的個體所占比例小,則與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中d 和h 的基因頻率更高,C 正確;基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合,基因重組不會影響種群中H 、D 的基因頻率,D 錯誤。
7. [2021湖南,2分]金魚系野生鯽魚經(jīng)長期人工選育而成,是中國古代勞動人民智慧的結(jié)晶?,F(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下,金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。下列敘述錯誤的是( B )
A. 金魚與野生鯽魚屬于同一物種
B. 人工選擇使鯽魚發(fā)生變異,產(chǎn)生多種形態(tài)
C. 鯽魚進(jìn)化成金魚的過程中,有基因頻率的改變
D. 人類的喜好影響了金魚的進(jìn)化方向
[解析]自然狀態(tài)下,金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代,表明金魚和野生鯽魚屬于同一物種,A 項正確;變異不是選擇的結(jié)果,B 項錯誤;自然選擇和人工選擇可使種群基因頻率發(fā)生定向改變,并決定生物進(jìn)化的方向,C 、D 項正確。
8. [2021江蘇,2分]下列關(guān)于生物種群敘述正確的是( B )
A. 不同種群的生物之間均存在生殖隔離
B. 種群中個體的遷入與遷出會影響種群的基因頻率
C. 大量使用農(nóng)藥導(dǎo)致害蟲種群產(chǎn)生抗藥性,是一種協(xié)同進(jìn)化的現(xiàn)象
D. 水葫蘆大量生長提高了所在水體生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性
[解析]不同種群的生物可能是同一物種,同一物種的生物之間不存在生殖隔離,A 項錯誤。害蟲種群的抗藥性在大量使用農(nóng)藥之前已經(jīng)產(chǎn)生,農(nóng)藥起的是選擇作用,C 項錯誤。水葫蘆大量生長會破壞水體生態(tài)環(huán)境,降低所在水體生態(tài)系統(tǒng)的物種多樣性,D 項錯誤。
9. [2021湖北,2分]自青霉素被發(fā)現(xiàn)以來,抗生素對疾病治療起了重要作用。目前抗生素的不合理使用已經(jīng)引起人們的關(guān)注。下列關(guān)于抗生素使用的敘述,正確的是( A )
A. 作用機(jī)制不同的抗生素同時使用,可提高對疾病的治療效果
B. 青霉素能直接殺死細(xì)菌,從而達(dá)到治療疾病的目的
C. 畜牧業(yè)中為了防止牲畜生病可大量使用抗生素
D. 定期服用抗生素可預(yù)防病菌引起的腸道疾病
[解析]同時使用作用機(jī)制不同的抗生素,可增強(qiáng)殺菌效果,提高對疾病的治療效果,A 項正確;青霉素能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁,抑制細(xì)菌增殖,其不能直接殺死細(xì)菌,B 項錯誤;畜牧業(yè)中如果大量使用抗生素,可能會出現(xiàn)對抗生素具有抗藥性的細(xì)菌,因此,在畜牧業(yè)中,應(yīng)嚴(yán)格控制抗生素的使用,C 項錯誤;定期服用抗生素可能會導(dǎo)致耐藥菌的出現(xiàn),同時也會破壞腸道內(nèi)與人共生的菌群,影響腸道的正常功能,D 項錯誤。
10. [2021福建,2分]物種甲和物種乙為二倍體植物。甲生活在陽光充足的懸崖頂,乙生活在懸崖底的林蔭里。在某些山地坡度和緩的地方,甲和乙分別沿著斜坡向下和向上擴(kuò)展,在斜坡上相遇并雜交產(chǎn)生丙。若丙不能產(chǎn)生子代,則下列敘述錯誤的是( D )
A. 甲和乙仍然存在生殖隔離
B. 甲種群基因頻率的改變說明甲發(fā)生了進(jìn)化
C. 甲、乙向斜坡的擴(kuò)展可能與環(huán)境變化有關(guān)
D. 甲、乙、丙含有的基因共同構(gòu)成一個種群的基因庫
[解析]據(jù)題意,甲、乙雜交產(chǎn)生的丙不可育,說明二者仍然存在生殖隔離,A 正確;種群基因頻率改變,說明種群發(fā)生了進(jìn)化,B 正確;一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫這個種群的基因庫,而甲、乙不是一個物種,D 錯誤。
11. [2021河北,2分]雄性縫蠅的求偶方式有:①向雌蠅提供食物;②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅;③把食物裹成絲球送給雌蠅;④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功。下列敘述錯誤的是( B )
A. 求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖,是一種適應(yīng)性行為
B. ④是一種儀式化行為,對縫蠅繁殖失去進(jìn)化意義
C. ③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果
D. ④可能由③進(jìn)化而來
[解析]求偶時提供食物給雌蠅對其繁殖后代有利,是一種適應(yīng)性行為,A 正確;僅送一個空絲球給雌蠅能求偶成功,這種行為對縫蠅繁殖有進(jìn)化意義,B 錯誤;把食物裹成絲球給雌蠅能求偶成功,這種行為是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果,C 正確;③是把食物裹成絲球送給雌蠅,④僅送一個空絲球給雌蠅,兩種方式都能求偶成功,推測④可能由③進(jìn)化而來,D 正確。
12. [2020江蘇,2分]下列敘述中與染色體變異無關(guān)的是( B )
A. 通過孕婦產(chǎn)前篩查,可降低21三體綜合征的發(fā)病率
B. 通過連續(xù)自交,可獲得純合基因品系玉米
C. 通過植物體細(xì)胞雜交,可獲得白菜—甘藍(lán)
D. 通過普通小麥和黑麥雜交,培育出了小黑麥
[解析]連續(xù)自交獲得純合基因品系玉米的過程中不涉及染色體變異,B 符合題意;21三體綜合征屬于染色體變異遺傳病,植物體細(xì)胞雜交獲得白菜—甘藍(lán)的過程中發(fā)生了染色體變異,普通小麥和黑麥雜交培育出小黑麥屬于多倍體育種,原理是染色體變異,A 、C 、D 不符合題意。
二、非選擇題
13. [2020全國Ⅰ理綜,9分]遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐?;卮鹣铝袉栴}:
(1) 生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過程中,在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下,產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條,分別是在減數(shù)分裂過程中,隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因自由組合;同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組(4分)。
[解析]互換型基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會過程中,在該過程中同源染色體的非姐妹染色單體之間進(jìn)行互換;自由組合型基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,伴隨著非同源染色體的自由組合,位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。
(2) 在誘變育種過程中,通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳,原因是控制新性狀的基因型一般是雜合的(2分),若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳,需要采取的措施是通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代(3分)。
[解析]誘變育種過程中,突變體一般為雜合體,即控制新性狀的基因型是雜合的,不能穩(wěn)定遺傳;對于雜合體,可以采用連續(xù)自交和不斷選擇的方法,獲得純合體,即通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代。
題組二
一、選擇題
1. [2023廣東,2分]中外科學(xué)家經(jīng)多年合作研究,發(fā)現(xiàn)circDNMT1 (一種RNA 分子)通過與抑癌基因p53 表達(dá)的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌,為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯誤的是( C )
A. p53 基因突變可能引起細(xì)胞癌變
B. p53 蛋白能夠調(diào)控細(xì)胞的生長和增殖
C. circDNMT1 高表達(dá)會使乳腺癌細(xì)胞增殖變慢
D. circDNMT1 的基因編輯可用于乳腺癌的基礎(chǔ)研究
[解析]細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變,p53 基因?qū)儆谝职┗?,其發(fā)生突變可能引起細(xì)胞癌變,A 正確;抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,故p53 蛋白能夠調(diào)控細(xì)胞的生長和增殖,B 正確;由題干信息可知,circDNMT1 通過與抑癌基因p53 表達(dá)的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌,推測circDNMT1 高表達(dá)會使乳腺癌細(xì)胞增殖加快,C 錯誤;通過編輯circDNMT1 的基因可抑制其表達(dá),進(jìn)而降低乳腺癌的發(fā)生概率,D 正確。
2. [2023浙江6月選考,2分]浙江浦江縣上山村發(fā)現(xiàn)了距今1萬年的稻作遺址,證明我國先民在1萬年前就開始了野生稻馴化。經(jīng)過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產(chǎn)量不斷提高。尤其是袁隆平院士團(tuán)隊培育成的超級雜交稻品種,創(chuàng)造水稻高產(chǎn)新紀(jì)錄,為我國糧食安全作出杰出貢獻(xiàn)。下列敘述正確的是( D )
A. 自然選擇在水稻馴化過程中起主導(dǎo)作用
B. 現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫完全相同
C. 馴化形成的現(xiàn)代稻保留了野生稻的各種性狀
D. 超級雜交稻品種的培育主要利用基因重組原理
[解析]在水稻馴化過程中起主導(dǎo)作用的是人工選擇,A 錯誤;經(jīng)過長期馴化和改良后,現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫不完全相同,B 錯誤;馴化形成的現(xiàn)代稻與野生稻性狀不完全相同,如現(xiàn)代稻產(chǎn)量遠(yuǎn)高于野生稻,C 錯誤;超級雜交稻品種的培育屬于雜交育種,利用了基因重組原理,D 正確。
3. [2022北京,2分]人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進(jìn)化而來,兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β 兩種肽鏈組成,但α 鏈的相同位置上有一個氨基酸不同,據(jù)此不能得出( D )
A. 這種差異是由基因中堿基替換造成的
B. 兩者共同祖先的血紅蛋白也有α 鏈
C. 兩者的血紅蛋白都能行使正常的生理功能
D. 導(dǎo)致差別的變異發(fā)生在黑猩猩這一物種形成的過程中
[解析]由于兩個物種成體的血紅蛋白均由α 和β 兩種肽鏈組成,但α 鏈的相同位置上有一個氨基酸不同,可判斷這種差異是由基因中堿基替換造成的,A 正確;人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進(jìn)化而來,且兩個物種成體的血紅蛋白均由α 和β 兩種肽鏈組成,推測兩者共同祖先的血紅蛋白也有α 鏈,B 正確;人與黑猩猩的血紅蛋白都存在于紅細(xì)胞中,都能行使正常的生理功能,C 正確;人與黑猩猩的血紅蛋白均由α 和β 兩種肽鏈組成,但α 鏈的相同位置上有一個氨基酸不同,導(dǎo)致差別的變異發(fā)生在黑猩猩或人形成的過程中,D 錯誤。
4. [2022湖南,2分]大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1:1:1:1 。該個體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結(jié)構(gòu)變異( C )
[解析]已知大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上,而某個體測交后代的表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1:1:1:1 ,則該個體最可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,因為易位可使位于同一條染色體上的基因分開,轉(zhuǎn)移到非同源染色體上。A 項代表缺失,B 項代表重復(fù),C 項代表易位,D 項代表倒位,故C 項符合題意。
5. [2022浙江1月選考,2分]峽谷和高山的阻隔都可能導(dǎo)致新物種形成。兩個種的羚松鼠分別生活在某大峽谷的兩側(cè),它們的共同祖先生活在大峽谷形成之前;某高山兩側(cè)間存在有限的“通道”,陸地蝸牛和很多不能飛行的昆蟲可能會在“通道”處形成新物種。下列分析不合理的是( C )
A. 大峽谷分隔形成的兩個羚松鼠種群間難以進(jìn)行基因交流
B. 能輕易飛越大峽谷的鳥類物種一般不會在大峽谷兩側(cè)形成為兩個物種
C. 高山兩側(cè)的陸地蝸牛利用“通道”進(jìn)行充分的基因交流
D. 某些不能飛行的昆蟲在“通道”處形成的新種與原物種存在生殖隔離
[解析]地理隔離導(dǎo)致兩個羚松鼠種群間難以進(jìn)行基因交流,A 正確;據(jù)題干“某高山……新物種”,推測高山兩側(cè)的陸地蝸牛間不能進(jìn)行充分的基因交流,C 錯誤;新物種形成的標(biāo)志是產(chǎn)生生殖隔離,D 正確。
6. [2021海南,2分]某地區(qū)少數(shù)人的一種免疫細(xì)胞的表面受體CCR5 的編碼基因發(fā)生突變,導(dǎo)致受體CCR5 結(jié)構(gòu)改變,使得HIV?1 入侵該免疫細(xì)胞的概率下降。隨時間推移,該突變基因頻率逐漸增加。下列有關(guān)敘述錯誤的是( B )
A. 該突變基因豐富了人類種群的基因庫
B. 該突變基因的出現(xiàn)是自然選擇的結(jié)果
C. 通過藥物干擾HIV?1 與受體CCR5 的結(jié)合可抑制病毒繁殖
D. 該突變基因頻率的增加可使人群感染HIV?1 的概率下降
[解析]基因突變可以產(chǎn)生新基因,能豐富種群基因庫,A 項正確;該突變基因的出現(xiàn)是由于基因中發(fā)生了堿基的替換、增添或缺失,不是自然選擇的結(jié)果,B 項錯誤;HIV?1 能夠與一種免疫細(xì)胞的表面受體CCR5 特異性結(jié)合,以入侵該免疫細(xì)胞,若通過藥物干擾HIV?1 與受體CCR5 結(jié)合,則可抑制病毒繁殖,C 項正確。
7. [2020全國Ⅱ理綜,6分]關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述,錯誤的是( C )
A. 二倍體植物的配子只含有一個染色體組
B. 每個染色體組中的染色體均為非同源染色體
C. 每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
D. 每個染色體組中各染色體DNA 的堿基序列不同
[解析]一個染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們在形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異,B 、D 正確;二倍體植物的配子是經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的,配子中只含有一個染色體組,A 正確;雌雄同體的高等植物如水稻、豌豆等沒有性染色體,C 錯誤。
二、非選擇題
8. [2021廣東,12分]果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料。摩爾根等人選育出M?5 品系并創(chuàng)立了基于該品系的突變檢測技術(shù),可通過觀察F1 和F2 的性狀及比例,檢測出未知基因突變的類型(如顯/隱性、是否致死等),確定該突變基因與可見性狀的關(guān)系及其所在的染色體?;卮鹣铝袉栴}:
(1) 果蠅的棒眼(B)對圓眼b 為顯性、紅眼R 對杏紅眼r 為顯性,控制這2對相對性狀的基因均位于X 染色體上,其遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳(1分)。
[解析]位于性染色體上的基因的遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳。
(2) 圖1示基于M?5 品系的突變檢測技術(shù)路線,在F1 中挑出1只雌蠅,與1只M?5 雄蠅交配。若得到的F2 沒有野生型雄蠅、雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍,F(xiàn)2 中雌蠅的兩種表型分別是棒眼杏紅眼和棒眼紅眼(1分),此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X 染色體隱性致死基因突變。該突變的基因保存在表型為棒眼紅眼(雌)果蠅的細(xì)胞內(nèi)。
圖1
[解析]根據(jù)題中信息可知,F(xiàn)2 沒有野生型雄果蠅,雌果蠅的數(shù)目是雄果蠅的兩倍,且該突變發(fā)生在X 染色體上,將該未知突變基因用“?”表示,遺傳圖解如下:
據(jù)圖解可知,F(xiàn)2 中雌果蠅的表型為棒眼杏紅眼和棒眼紅眼,F(xiàn)2 中沒有野生型雄果蠅,雌果蠅數(shù)目是雄果蠅數(shù)的兩倍,說明該突變?yōu)榘閄 染色體隱性致死突變,該基因保存在棒眼紅眼雌果蠅的細(xì)胞內(nèi)。
(3) 上述突變基因可能對應(yīng)圖2中的突變③(從突變①、②、③中選一項),分析其原因可能是突變后的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,蛋白質(zhì)合成提前終止,蛋白質(zhì)失去原來的功能,使胚胎死亡。
圖2
[解析]突變①:ACU (蘇氨酸)→ACC (蘇氨酸),突變后合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)沒有改變;突變②:AAC (天冬酰胺)→AAA (賴氨酸),突變后合成的蛋白質(zhì)中1個氨基酸發(fā)生變化;突變③:UUA (亮氨酸)→UGA (終止密碼子),突變后的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,蛋白質(zhì)合成提前終止,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化最大,故突變③最可能導(dǎo)致胚胎死亡。
(4) 圖1所示的突變檢測技術(shù),具有的①優(yōu)點(diǎn)是除能檢測上述基因突變外,還能檢測出果蠅伴X 染色體顯性基因突變;②缺點(diǎn)是不能檢測出果蠅常染色體和X 、Y 染色體同源區(qū)段(選答1項)基因突變。(①、②選答1項,且僅答1點(diǎn)即可)
[解析]圖1所示的突變檢測技術(shù),具有的優(yōu)點(diǎn)是除能檢測伴X 染色體隱性致死基因突變外,還能檢測出伴X 染色體顯性基因突變,缺點(diǎn)是不能檢測出果蠅常染色體和X 、Y 染色體同源區(qū)段基因突變。
9. [2020天津,10分]小麥的面筋強(qiáng)度是影響面制品質(zhì)量的重要因素之一,如制作優(yōu)質(zhì)面包需強(qiáng)筋面粉,制作優(yōu)質(zhì)餅干需弱筋面粉等。小麥有三對等位基因A/a,B1/B2,D1/D2 分別位于三對同源染色體上,控制合成不同類型的高分子量麥谷蛋白HMW ,從而影響面筋強(qiáng)度??蒲腥藛T以兩種純合小麥品種為親本雜交得F1 ,F1 自交得F2 ,以期選育不同面筋強(qiáng)度的小麥品種。相關(guān)信息見表。
注:“+ ”表示有相應(yīng)表達(dá)產(chǎn)物;“-”表示無相應(yīng)表達(dá)產(chǎn)物
據(jù)表回答:
(1) 三對基因的表達(dá)產(chǎn)物對小麥面筋強(qiáng)度的影響體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物體的性狀。
[解析]由題干信息可知,小麥的三對等位基因A/a,B1/B2,D1/D2 可控制合成不同類型的高分子量麥谷蛋白,從而影響面筋強(qiáng)度,這體現(xiàn)了基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀。
(2) 在F1 植株上所結(jié)的F2 種子中,符合強(qiáng)筋小麥育種目標(biāo)的種子所占比例為1/16 ,符合弱筋小麥育種目標(biāo)的種子所占比例為0。
[解析]由題中信息可知,小偃6號和安農(nóng)91168的基因組成分別為AAB2B2D1D1 、AAB1B1D2D2 ,所要選育的強(qiáng)筋小麥的基因組成為AAB2B2D2D2 ,弱筋小麥的基因組成為aaB1B1D1D1 ;F1 的基因組成為AAB1B2D1D2 ,F(xiàn)1 植株上所結(jié)的F2 種子中符合強(qiáng)筋小麥育種目標(biāo)的種子(基因組成為AAB2B2D2D2 )所占比例為1×1/4×1/4=1/16 ,符合弱筋小麥育種目標(biāo)的種子(基因組成為aaB1B1D1D1 )所占比例為0。
(3) 為獲得純合弱筋小麥品種,可選擇F2 中只含甲、乙、丁產(chǎn)物的種子,采用誘變、基因工程、將其與不含甲產(chǎn)物的小麥品種進(jìn)行雜交等育種手段,選育符合弱筋小麥育種目標(biāo)的純合品種。
[解析]弱筋小麥的基因組成為aaB1B1D1D1 ,若要獲得純合弱筋小麥品種,可選擇F2 中只含甲、乙、丁產(chǎn)物的種子,采用人工誘變、基因工程等育種手段進(jìn)行選育。
題組三
一、選擇題
1. [2023湖北,2分]DNA 探針是能與目的DNA 配對的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列,可檢測識別區(qū)間的任意片段,并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅Ⅱ號染色體上特定DNA 區(qū)間。某果蠅的Ⅱ號染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位,如圖所示。用上述探針檢測細(xì)胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“-”表示雜交信號),結(jié)果正確的是( B )
A. B.
C. D.
[解析]由圖可知,倒位區(qū)段將探針識別區(qū)段一分為二,因此發(fā)生倒位的染色體在間期進(jìn)行DNA 復(fù)制后,兩條姐妹染色單體上探針識別的區(qū)段都位于著絲粒的兩側(cè),而不發(fā)生倒位的另一條染色體的姐妹染色單體上探針識別的區(qū)段都位于著絲粒同一側(cè),B 符合題意。
2. [2022海南,3分]匍匐雞是一種矮型雞,匍匐性狀基因(A)對野生性狀基因a 為顯性,這對基因位于常染色體上,且A基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡。某雞群中野生型個體占20% ,匍匐型個體占80% ,隨機(jī)交配得到F1 ,F(xiàn)1 雌、雄個體隨機(jī)交配得到F2 。下列有關(guān)敘述正確的是( D )
A. F1 中匍匐型個體的比例為12/25 B. 與F1 相比,F(xiàn)2 中A基因頻率較高
C. F2 中野生型個體的比例為25/49 D. F2 中a 基因頻率為7/9
【高分必備】 在一個進(jìn)行有性生殖的自然種群(處于遺傳平衡狀態(tài))中,假設(shè)有一對等位基因A、a ,A基因的頻率用p 表示,a 基因的頻率用q 表示,則遺傳平衡公式為:
[解析]據(jù)題意可知,A 基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,基因型為Aa 的個體表現(xiàn)為匍匐性狀,基因型為aa 的個體表現(xiàn)為野生性狀。由于某雞群中野生型個體aa 占20% ,則匍匐型個體Aa 占80% ,A 基因頻率為40% 、a 基因頻率為60% ,隨機(jī)交配得到F1 ,理論上,F1 中AA 個體占16% 、Aa 個體占2×40%×60%=48% 、aa 個體占60%2=36% ,由于A 基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,則F1 中存活的匍匐型個體Aa 的比例為4/7 ,野生型個體aa 的比例為3/7 ,A 錯誤;F1 中A 基因頻率=2/7 ,a 基因頻率=5/7 ,F(xiàn)1 雌、雄個體隨機(jī)交配得到F2 ,理論上,F2 中AA 個體占2/72=4/49 ,Aa 個體占2×2/7×5/7=20/49 ,aa 個體占5/72=25/49 ,由于A 基因純合時會導(dǎo)致胚胎死亡,則F2 中存活的匍匐型個體Aa 的比例為4/9 ,野生型個體aa 的比例為5/9 ,計算可知F2 中A 基因頻率=2/9 ,a 基因頻率=7/9 ,故與F1 相比,F2 中A 基因頻率較低,B 、C 錯誤,D 正確。
二、非選擇題
3. [2022廣東,12分]《詩經(jīng)》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧,現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產(chǎn)業(yè)增添了新的活力?;卮鹣铝袉栴}:
(1) 自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為協(xié)同進(jìn)化(1分)。
[解析]不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是協(xié)同進(jìn)化。
(2) 家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳?,F(xiàn)有上述三對基因均雜合的親本雜交,F(xiàn)1 中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/64 ;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,理論上可獲得50只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。
[解析]由題意可知,家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨(dú)立遺傳,說明控制這三對性狀的三對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。將這三對基因均雜合的親本雜交,運(yùn)用分解組合法,可得F1 中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶所占的比例是3/4×1/4×1/4=3/64 。若題述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產(chǎn)卵400枚,則總產(chǎn)卵數(shù)為8×400=3200 (枚),其中虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶占1/4×1/4×1/4=1/64 ,共有3200×1/64=50 (只)。
(3) 研究小組了解到:①雄蠶產(chǎn)絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW 型;③卵殼的黑色(B)和白色b 由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達(dá)。為達(dá)到基于卵殼顏色實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,滿足大規(guī)模生產(chǎn)對雄蠶需求的目的,該小組設(shè)計了一個誘變育種的方案。如圖為方案實(shí)施流程及得到的部分結(jié)果。
統(tǒng)計多組實(shí)驗結(jié)果后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進(jìn)行分析:
① Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于常染色體上。
[解析]分析題意和圖示方案可知,黑殼卵經(jīng)射線照射后攜帶B 基因的染色體片段可轉(zhuǎn)移到其他染色體上且能正常表達(dá),轉(zhuǎn)移情況可分為三種,即攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到常染色體上、轉(zhuǎn)移到Z 染色體上、轉(zhuǎn)移到W 染色體上。輻射誘變黑殼卵Bb ,將誘變孵化后挑選的雌蠶作為親本與雄蠶bb 雜交,統(tǒng)計子代的黑殼卵孵化后雌雄家蠶的數(shù)目,結(jié)合圖中的三組結(jié)果分析,Ⅰ組黑殼卵家蠶中雌雄比例接近1:1 ,說明該性狀與性別無關(guān),即攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了常染色體上;Ⅱ組黑殼卵家蠶全為雌性,說明攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W 染色體上;Ⅲ組黑殼卵家蠶全為雄性,說明攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z 染色體上。
② 將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶bb 雜交,子代中雌蠶的基因型是ZbWB (如存在基因缺失,亦用b 表示)。這種雜交模式可持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中,其優(yōu)勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達(dá)到分離雌雄的目的。
[解析]Ⅱ組攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了W 染色體上,親本雌蠶的基因型為ZbWB ,其與白殼卵雄蠶ZbZb 雜交,子代中雌蠶的基因型為ZbWB (黑殼卵),雄蠶的基因型為ZbZb (白殼卵),可以在卵期通過卵殼顏色區(qū)分性別。
③ 盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶,但其后代仍無法實(shí)現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,不能滿足生產(chǎn)需求,請簡要說明理由。
[答案]Ⅲ組所得黑殼卵雄蠶為雜合子( 基因型為ZBZb) ,與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別。(3分)
[解析]Ⅲ組攜帶B 基因的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Z 染色體上,親本雌蠶的基因型為ZBWb ,其與白殼卵雄蠶ZbZb 雜交,子代中雌蠶的基因型為ZbWb (白殼卵),雄蠶的基因型為ZBZb (黑殼卵)。再將黑殼卵雄蠶ZBZb 與白殼卵雌蠶ZbWb 雜交,子代的基因型為ZBZb 、ZbZb 、ZBWb 、ZbWb ,即子代黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法在卵期通過卵殼顏色區(qū)分性別,不能滿足生產(chǎn)需求。
4. [2021湖北,15分]瘧疾是一種由瘧原蟲引起的疾病。瘧原蟲為單細(xì)胞生物,可在按蚊和人兩類宿主中繁殖。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了治療瘧疾的青蒿素。隨著青蒿素類藥物廣泛應(yīng)用,逐漸出現(xiàn)了對青蒿素具有抗藥性的瘧原蟲。
為了研究瘧原蟲對青蒿素的抗藥性機(jī)制,將一種青蒿素敏感(S 型) 的瘧原蟲品種分成兩組:一組逐漸增加青蒿素的濃度,連續(xù)培養(yǎng)若干代,獲得具有抗藥性(R 型) 的甲群體,另一組為乙群體(對照組)。對甲和乙兩群體進(jìn)行基因組測序,發(fā)現(xiàn)在甲群體中發(fā)生的9個堿基突變在乙群體中均未發(fā)生,這些突變發(fā)生在9個基因的編碼序列上,其中7個基因編碼的氨基酸序列發(fā)生了改變。
為確定7個突變基因與青蒿素抗藥性的關(guān)聯(lián)性,現(xiàn)從不同病人身上獲取若干瘧原蟲樣本,檢測瘧原蟲對青蒿素的抗藥性(與存活率正相關(guān))并測序,以S 型瘧原蟲為對照,與對照的基因序列相同的設(shè)為野生型“+ ”,不同的設(shè)為突變型“-”。部分樣本的結(jié)果如表。
回答下列問題:
(1) 連續(xù)培養(yǎng)后瘧原蟲獲得抗藥性的原因是通過基因突變可產(chǎn)生抗青蒿素的個體,連續(xù)培養(yǎng)過程中,在青蒿素的定向選擇作用下,瘧原蟲種群中抗青蒿素的相關(guān)基因的頻率升高,抗藥性個體數(shù)增多(3分),
堿基突變但氨基酸序列不發(fā)生改變的原因是密碼子具有簡并性(或堿基突變前后,相應(yīng)的密碼子決定的氨基酸種類不變)(2分)。
[解析]在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。通過基因突變可產(chǎn)生抗青蒿素的個體,連續(xù)培養(yǎng)過程中,在青蒿素的定向選擇作用下,瘧原蟲種群中抗青蒿素的相關(guān)基因的頻率會升高,抗藥性個體數(shù)增多。堿基突變但氨基酸序列不發(fā)生改變的原因是堿基突變前后,相應(yīng)的密碼子決定的氨基酸種類不變,即密碼子具有簡并性。
(2) 7個基因中與抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的是基因6(2分),判斷的依據(jù)是與對照組相比,在有突變基因6和7的4~9 組中,瘧原蟲的存活率都大幅提高,但在有突變基因7的1、2、3組中,瘧原蟲的存活率提高的幅度不大(合理即可,3分)。
[解析]分析樣本結(jié)果可知,與對照組相比,在4~9 組中,瘧原蟲的存活率都大幅提高,它們都有突變基因6和7,但有突變基因7的1、2、3組中,瘧原蟲的存活率提高的幅度不大,因此推測,7個基因中與抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的是基因6。
(3) 若青蒿素抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的基因突變是導(dǎo)致瘧原蟲抗青蒿素的直接原因,利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段,將該突變基因恢復(fù)為野生型,而不改變基因組中其他堿基序列。經(jīng)這種基因改造后的瘧原蟲對青蒿素的抗藥性表現(xiàn)為S 型(對青蒿素敏感)(2分)。
[解析]將突變基因恢復(fù)為野生型且不改變基因組中其他堿基序列,改造后的瘧原蟲對青蒿素敏感。
(4) 根據(jù)生物學(xué)知識提出一條防控瘧疾的合理化建議:做好按蚊的防治工作(3分)。
[解析]瘧原蟲可在按蚊和人兩類宿主中繁殖,為有效控制瘧疾,需要做好按蚊的防治工作,以阻斷傳播途徑,減少瘧疾的發(fā)生。
5. [2020全國Ⅲ理綜,10分]普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上,人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。回答下列問題:
(1) 在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是無同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂(2分)。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細(xì)胞中有42(2分)條染色體。一般來說,與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點(diǎn)是營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯(2分)(答出2點(diǎn)即可)。
[解析]雜種一AB 含有一粒小麥的一個染色體組A 和斯氏麥草的一個染色體組B ,由于雜種一無同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,故其高度不育。普通小麥AABBDD 有6個染色體組,結(jié)合題干信息“A 、B 、D 分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體”可知,普通小麥體細(xì)胞中有42條染色體。一般來說,與二倍體植株相比,多倍體植株莖稈粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量增加。
(2) 若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍,可采用的方法有秋水仙素處理(2分)(答出1點(diǎn)即可)。
[解析]人工誘導(dǎo)多倍體的方法有:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,低溫處理等。
(3) 現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合體),甲的表型是抗病易倒伏,乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗材料設(shè)計實(shí)驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種,請簡要寫出實(shí)驗思路。
[答案]甲、乙兩個品種雜交,F(xiàn)1 自交,選取F2 中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。(合理即可,2分)
[解析]若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麥純種為實(shí)驗材料,獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種,可通過雜交育種或單倍體育種的方法來實(shí)現(xiàn)。
題組四
一、選擇題
1. [2023湖北,2分]現(xiàn)有甲、乙兩種牽?;ǎü诘念伾苫駻、a 控制。含A基因的牽?;ㄩ_紫花,不含A基因的牽?;ㄩ_白花。甲開白花,釋放的揮發(fā)物質(zhì)多,主要靠蛾類傳粉;乙開紫花,釋放的揮發(fā)物質(zhì)少,主要靠蜂類傳粉。若將A基因轉(zhuǎn)入甲,其花顏色由白變紫,其他性狀不變,但對蛾類的吸引下降,對蜂類的吸引增強(qiáng)。根據(jù)上述材料,下列敘述正確的是( A )
A. 甲、乙兩種牽牛花傳粉昆蟲的差異,對維持兩物種生殖隔離具有重要作用
B. 在蛾類多而蜂類少的環(huán)境下,甲有選擇優(yōu)勢,A基因突變加快
C. 將A基因引入甲植物種群后,甲植物種群的基因庫未發(fā)生改變
D. 甲釋放的揮發(fā)物是吸引蛾類傳粉的決定性因素
[解析]由題可知,甲、乙兩種牽牛花傳粉昆蟲不同,不會使甲和乙之間相互傳粉,對維持兩物種生殖隔離具有重要作用,A 正確;蛾類多蜂類少,有利于甲傳粉,但是A 基因突變頻率不會加快,B 錯誤;甲開白花,說明甲中不存在A 基因,將A 基因引入甲植物種群后,其基因庫會發(fā)生改變,C 錯誤;據(jù)題干信息分析,將A 基因引入甲后,甲花色由白變紫,其他性狀不變,但是對蛾類的吸引下降,推測吸引蛾類傳粉的決定性因素不是甲釋放的揮發(fā)物,可能是植物的花色,D 錯誤。
2. [2022重慶,2分]人的扣手行為屬于常染色體遺傳,右型扣手(A)對左型扣手a 為顯性。某地區(qū)人群中AA 、Aa 、aa 基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64。下列敘述正確的是( B )
A. 該群體中兩個左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為3/50
B. 該群體中兩個右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為25/324
C. 該群體下一代AA 基因型頻率為0.16 ,aa 基因型頻率為0.64
D. 該群體下一代A基因頻率為0.4 ,a 基因頻率為0.6
[解析]根據(jù)人群中AA 、Aa 、aa 基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64可知,人群中A 基因的頻率為0.16+0.20×1/2=13/50 ,則a 基因的頻率為1?13/50=37/50 。該群體中兩個左型扣手的人( 基因型均為aa) 婚配,后代左型扣手aa 的概率為1,A 錯誤;該群體中兩個右型扣手的人婚配,右型扣手的個體中基因型為Aa 的個體占0.20÷0.16+0.20=5/9 ,后代左型扣手aa 的概率為5/9×5/9×1/4=25/324 ,B 正確;由分析可知,人群中A 基因的頻率為13/50 ,a 基因的頻率為37/50 ,該群體下一代AA 基因型頻率為13/502=0.0676 ,aa 基因型頻率為37/502=0.5476 ,C 錯誤;該群體下一代A 基因的頻率為0.16+0.20×1/2=0.26 ,a 基因的頻率為1?0.26=0.74 ,D 錯誤。
3. [2022湖北,2分]為了分析某21三體綜合征患兒的病因,對該患兒及其父母的21號染色體上的A基因A1~A4 進(jìn)行PCR 擴(kuò)增,經(jīng)凝膠電泳后,結(jié)果如圖所示。關(guān)于該患兒致病的原因敘述錯誤的是( D )
A. 考慮同源染色體互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂21號染色體分離異常
B. 考慮同源染色體互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂21號染色體分離異常
C. 不考慮同源染色體互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第一次分裂21號染色體分離異常
D. 不考慮同源染色體互換,可能是卵原細(xì)胞減數(shù)第二次分裂21號染色體分離異常
[解析]由圖可知,父親的兩條21號染色體所含的基因分別為A1 和A4 、母親的兩條21號染色體所含的基因分別為A2 和A3 、患兒的三條21號染色體所含的基因分別是A2 、A3 和A4 。根據(jù)患兒21號染色體上的A 基因組成可知,該患兒是由一個含有A4 基因的精子與一個異常的卵細(xì)胞(含有2條21號染色體,含A2 、A3 兩種基因)結(jié)合后發(fā)育而來的,異常卵細(xì)胞的形成原因可能是減數(shù)第一次分裂異?;蛘邷p數(shù)第二次分裂異常。如果考慮同源染色體互換,則異常卵細(xì)胞形成的原因可能是卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期兩條21號染色體沒有分離且減數(shù)第二次分裂正常,也可能是卵原細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期,發(fā)生互換后的21號染色體的兩條姐妹染色單體未正常分離,A 、B 項正確。如果不考慮同源染色體互換,則異常卵細(xì)胞形成的原因只能是卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期兩條21號染色體未正常分離,C 項正確、D 項錯誤。
4. [2022湖南,2分]稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中,①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊,②與③的分布區(qū)域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機(jī)制,進(jìn)行了種間交配實(shí)驗,結(jié)果如表所示。下列敘述錯誤的是( D )
注:精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認(rèn)交配雌蟲的百分比
A. 實(shí)驗結(jié)果表明近緣物種之間也可進(jìn)行交配
B. 生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān)
C. 隔離是物種形成的必要條件
D. ②和③之間可進(jìn)行基因交流
[解析]由題表可知,①日本稻蝗與③小翅稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種與③小翅稻蝗之間的交配率不為0,說明近緣物種之間也可進(jìn)行交配,A 正確。三種生物為三個物種,它們之間存在生殖隔離,①與②、①與③的分布區(qū)域有重疊,②與③的分布區(qū)域不重疊,說明生殖隔離與物種的分布區(qū)域是否重疊無關(guān),B 正確。生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志,隔離是物種形成的必要條件,C 正確。②與③雖然可以交配并完成精子傳送,但由于②與③的分布區(qū)域不重疊,導(dǎo)致自然條件下無法進(jìn)行基因交流,D 錯誤。
5. [2022山東,2分]野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣,研究影響其葉片形狀的基因時,發(fā)現(xiàn)了6個不同的隱性突變,每個隱性突變只涉及1個基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現(xiàn)為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培育成6個不同純合突變體①~⑥,每個突變體只有1種隱性突變。不考慮其他突變,根據(jù)表中的雜交實(shí)驗結(jié)果,下列推斷錯誤的是( C )
A. ②和③雜交,子代葉片邊緣為光滑形B. ③和④雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀
C. ②和⑤雜交,子代葉片邊緣為光滑形D. ④和⑥雜交,子代葉片邊緣為光滑形
[解析]①×③ 、①×④ 的子代全為鋸齒狀,說明①、③、④應(yīng)是同一基因突變而來的,①×② 、①×⑤ 的子代全為光滑形,說明①與②、⑤由不同基因發(fā)生隱性突變而來,因此②和③雜交,子代葉片邊緣為光滑形,③和④雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀,A 、B 正確;②與⑤可能是同一基因突變形成的,也可能是不同基因突變形成的,若為前者,則②和⑤雜交,子代葉片邊緣為鋸齒狀,若為后者,子代葉片邊緣為光滑形,C 錯誤;①與②由不同基因發(fā)生隱性突變而來,①與④由同一基因突變而來,②×⑥ 的子代全為鋸齒狀,說明②、⑥是同一基因突變形成的,則④與⑥是不同基因突變形成的,④和⑥雜交,子代葉片邊緣為光滑形,D 正確。
6. [2021湖南,4分](不定項)血漿中膽固醇與載脂蛋白apB?100 結(jié)合形成低密度脂蛋白LDL ,LDL 通過與細(xì)胞表面受體結(jié)合,將膽固醇運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi),從而降低血漿中膽固醇含量。PCSK 9 基因可以發(fā)生多種類型的突變,當(dāng)突變使PCSK9 蛋白活性增強(qiáng)時,會增加LDL 受體在溶酶體中的降解,導(dǎo)致細(xì)胞表面LDL 受體減少。下列敘述錯誤的是( C )
A. 引起LDL 受體缺失的基因突變會導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高
B. PCSK 9基因的有些突變可能不影響血漿中LDL 的正常水平
C. 引起PCSK9 蛋白活性降低的基因突變會導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高
D. 編碼apB?100 的基因失活會導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高
[解析]據(jù)題意分析,引起LDL 受體缺失的基因突變會使LDL 與LDL 受體的結(jié)合受阻,從而影響膽固醇運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi),導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高,A 正確;若PCSK 9基因的有些突變沒有使PCSK9 蛋白活性發(fā)生改變,則不會影響細(xì)胞表面LDL 受體的數(shù)量,從而不影響血漿中LDL 的正常水平,B 正確;據(jù)題意可知,當(dāng)突變使PCSK9 蛋白活性增強(qiáng)時,會增加LDL 受體在溶酶體中的降解,導(dǎo)致細(xì)胞表面LDL 受體減少,從而引起血漿中膽固醇含量升高,C 錯誤;編碼apB?100 的基因失活會使膽固醇與apB?100 的結(jié)合受阻,從而影響膽固醇向細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)輸,導(dǎo)致血漿中膽固醇含量升高,D 正確。
7. [2021福建,4分]水稻等作物在即將成熟時,若經(jīng)歷持續(xù)的干熱之后又遇大雨天氣,穗上的種子就容易解除休眠而萌發(fā)。脫落酸有促進(jìn)種子休眠的作用,同等條件下,種子對脫落酸越敏感,越容易休眠。研究發(fā)現(xiàn),XM 基因表達(dá)的蛋白發(fā)生變化會影響種子對脫落酸的敏感性。XM 基因上不同位置的突變影響其蛋白表達(dá)的情況和產(chǎn)生的種子休眠效應(yīng)如圖所示。
下列分析錯誤的是( C )
A. 位點(diǎn)1突變會使種子對脫落酸的敏感性降低
B. 位點(diǎn)2突變可以是堿基對發(fā)生替換造成的
C. 可判斷位點(diǎn)3突變使XM 基因的轉(zhuǎn)錄過程提前終止
D. 位點(diǎn)4突變的植株較少發(fā)生雨后穗上發(fā)芽的現(xiàn)象
[解析]種子對脫落酸越敏感,越容易休眠,位點(diǎn)1突變后種子休眠減少,說明位點(diǎn)1突變會使種子對脫落酸的敏感性降低,A 正確;位點(diǎn)2突變后形成的變異蛋白與正常蛋白長度相同,但存在微小變化,可能是堿基對發(fā)生替換造成的,B 正確;位點(diǎn)3突變后形成的蛋白質(zhì)變短,可能是終止密碼子提前出現(xiàn),使翻譯過程提前終止,C 錯誤;位點(diǎn)4突變的植株中含有大量的XM 蛋白,休眠增加,故位點(diǎn)4突變的植株較少發(fā)生雨后穗上發(fā)芽的現(xiàn)象,D 正確。
二、非選擇題
8. [2022湖南,13分]中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國,有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優(yōu)良品種的過程中,發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制。回答下列問題:
(1) 突變型1葉片為黃色,由基因C突變?yōu)镃1 所致,基因C1 純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)自交3代,F(xiàn)3 成年植株中黃色葉植株占2/9 。
[解析]由題意可知,該突變型1植株的基因型為C1C ,C1 對C 為顯性。突變型1連續(xù)自交3代,F(xiàn)1 成年植株中C1C 占2/3 ,CC 占1/3 ;F2 成年植株中C1C 占2/5 ,CC 占3/5 ;F3 成年植株中C1C (黃色葉植株)占2/9 ,CC 占7/9 。
(2) 測序結(jié)果表明,突變基因C1 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變,由5′—GAGAG—3′ 變?yōu)?′—GACAG—3′ ,導(dǎo)致第243位氨基酸突變?yōu)楣劝滨0?,從基因控制性狀的角度解釋突變體葉片變黃的機(jī)理:基因通過控制合成色素的酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。(部分密碼子及對應(yīng)氨基酸:GAG 谷氨酸;AGA 精氨酸;GAC 天冬氨酸;ACA 蘇氨酸;CAG 谷氨酰胺)
[解析]基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列指的是mRNA 的堿基序列。第727位堿基改變,表示突變堿基前面有242個密碼子,第727位堿基是第243個密碼子的第一個堿基,CAG 對應(yīng)的是谷氨酰胺。突變體葉片變黃的直接原因是色素的改變,從基因控制性狀的角度分析,突變體中控制葉片顏色的基因發(fā)生了突變導(dǎo)致控制色素合成的酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而引起性狀發(fā)生改變。
(3) 由C突變?yōu)镃1 產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點(diǎn)。從突變型1葉片細(xì)胞中獲取控制葉片顏色的基因片段,用限制酶處理后進(jìn)行電泳(電泳條帶表示特定長度的DNA 片段),其結(jié)果為圖中Ⅲ(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
[解析]突變型1的基因型為C1C ,由C 突變?yōu)镃1 產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點(diǎn),則用限制酶處理突變型1的葉片顏色基因,C1 將被切斷,形成兩個DNA 片段,而C 仍保持完整,進(jìn)行電泳后,應(yīng)有三個DNA 片段,即其結(jié)果為圖中Ⅲ。
(4) 突變型2葉片為黃色,由基因C的另一突變基因C2 所致。用突變型2與突變型1雜交,子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50% 。能否確定C2 是顯性突變還是隱性突變?能(1分)(填“能”或“否”),用文字說明理由:突變型2與突變型1雜交,若C2 為隱性突變,則子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50% ;若C2 為顯性突變,則子代中黃色葉植株與綠色葉植株的比例為3:1 ,或全為黃色葉。
[解析]若C2 為隱性突變,則C2C2×C1C→ 黃色葉C1C2: 綠色葉CC2=1:1 ;若C2 為顯性突變且突變體2的基因型為C2C ,則C2C×C1C→ 黃色葉C1C2+C1C+C2C: 綠色葉CC=3:1 ;若C2 為顯性突變且突變體2的基因型為C2C2 ,則C2C2×C1C→ 全為黃色葉C1C2+C2C 。大猩猩
黑猩猩

猩猩
96.61%
96.58%
96.70%
大猩猩
98.18%
98.31%
黑猩猩
98.44%
基因
基因的表達(dá)產(chǎn)物HMW
親本
F1
育種目標(biāo)
小偃6號
安農(nóng)91168
強(qiáng)筋小麥
弱筋小麥
A

+
+
+
+
-
B1

-
+
+
-
+
B2

+
-
+
+
-
D1

+
-
+
-
+
D2

-
+
+
+
-
瘧原蟲
存活率%
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
對照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+
-
2
3.8
+
+
+
-
+
+
-
3
5.8
+
+
+
-
-
+
-
4
23.1
+
+
+
+
-
-
-
5
27.2
+
+
+
+
-
-
-
6
27.3
+
+
+
-
+
-
-
7
28.9
+
+
+
-
-
-
-
8
31.3
+
+
+
+
-
-
-
9
58.0
+
+
+
-
+
-
-
交配(♀×♂)
①×②
②×①
①×③
③×①
②×③
③×②
交配率%
0
8
16
2
46
18
精子傳送率%
0
0
0
0
100
100
雜交組合
子代葉片邊緣
①×②
光滑形
①×③
鋸齒狀
①×④
鋸齒狀
①×⑤
光滑形
②×⑥
鋸齒狀

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