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1、專題強化練(九)　生物的可遺傳變異與育種 時間:45分鐘 一、選擇題 1.(2019云南一模)下列過程中未發(fā)生基因重組的是(　　) A.表現(xiàn)型正常的雙親生下患苯丙酮尿癥的孩子 B.將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌,利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素 C.黑色家鼠和白化家鼠雜交,F1全為黑鼠,F2中黑鼠∶淡黃鼠∶白鼠=9∶3∶4 D.灰身長翅果蠅和黑身殘翅果蠅雜交,F1全為灰身長翅,F1的測交后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為42∶42∶8∶8 答案A 解析表現(xiàn)型正常的雙親生下患苯丙酮尿癥的孩子,原因是基因分離,未發(fā)生基因重組;將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌需要采用基因工程技術(shù),其原理是基因重組;黑色家鼠

2、和白化家鼠雜交,F1全為黑鼠,F2中黑鼠∶淡黃鼠∶白鼠=9∶3∶4,是“9∶3∶3∶1”的變式,說明該性狀是由兩對等位基因控制的,且這兩對等位基因的遺傳遵循基因自由組合定律,因此發(fā)生了基因重組;灰身長翅果蠅和黑身殘翅果蠅雜交,F1全為灰身長翅,F1的測交后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為42∶42∶8∶8,不符合1∶1∶1∶1,說明這兩對基因不遵循基因的自由組合定律,可知這兩對基因位于一對同源染色體上,但該過程中發(fā)生了交叉互換,因此也發(fā)生了基因重組。 2.(2019寧夏銀川興慶區(qū)二模)鐮刀型細胞貧血癥主要流行于非洲瘧疾猖狂的地區(qū),此地區(qū)具有一個鐮刀型細胞貧血癥突變基因的個體(雜合子)并不表現(xiàn)鐮刀型細

3、胞貧血癥的癥狀,但對瘧疾具有較強的抵抗力。下列關(guān)于鐮刀型細胞貧血癥的說法正確的是(　　) A.鐮刀型細胞貧血癥基因是突變產(chǎn)生的所以不表達 B.推算該遺傳病后代再發(fā)風(fēng)險率需要確定其遺傳方式 C.該病為基因突變所致,只能通過基因診斷來檢測 D.該致病基因為有害基因,不能為生物進化提供原材料 答案B 解析雜合子(Aa)能同時合成正常和異常的血紅蛋白,但是不表現(xiàn)出癥狀;推算該遺傳病后代再發(fā)風(fēng)險率需要在該病的家系中確定其遺傳方式、雙親的基因型及比例等;鐮刀型細胞貧血癥的紅細胞形態(tài)變成鐮刀型,可以通過觀察紅細胞形態(tài)來判斷是否患病;該病是由基因突變導(dǎo)致的,基因突變可為生物進化提供原材料。 3.

4、(2019山東德州一模)為探究秋水仙素誘發(fā)基因突變及染色體數(shù)目加倍的最佳濃度和作用時間,進行了相關(guān)實驗,下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.秋水仙素的濃度和作用時間屬于自變量 B.溫度屬于無關(guān)變量,會影響實驗結(jié)果 C.變異細胞類型都可以用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗 D.正式實驗前需進行預(yù)實驗,以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性 答案C 解析由于探究秋水仙素誘發(fā)基因突變及染色體數(shù)目加倍的最佳濃度和作用時間,所以秋水仙素的濃度和作用時間屬于自變量;溫度等屬于無關(guān)變量,需要嚴格控制,否則會影響實驗結(jié)果;變異細胞類型中染色體數(shù)目變化可以用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗,基因突變屬于分子水平,不能用光學(xué)顯微鏡觀察檢

5、驗;預(yù)實驗是在正式實驗之前,用標準物質(zhì)或只用少量樣品進行實驗,以便摸出最佳的實驗條件,為正式實驗打下基礎(chǔ),所以正式實驗前需進行預(yù)實驗,以檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性。 4.(2019陜西咸陽一模)酵母菌細胞中一個基因發(fā)生突變后,使mRNA中段增加了連續(xù)的三個堿基AAG(終止密碼子有UGA、UAG、UAA)。據(jù)此推測,下列敘述錯誤的是(　　) A.突變后的基因在復(fù)制時參與復(fù)制的嘧啶脫氧核苷酸的比例不改變 B.突變后的基因編碼的多肽鏈最多只有兩個氨基酸與原多肽鏈不同 C.突變后的基因表達時可能會在mRNA增加AAG的位置停止翻譯 D.突變前后的基因在編碼多肽鏈過程中需要的tRNA種類可能

6、相同 答案B 解析基因是DNA分子的一個片段,根據(jù)堿基互補配對原則,雙鏈DNA中嘧啶堿基和嘌呤堿基的比例各占1/2,因此突變后的基因在復(fù)制時參與復(fù)制的嘧啶脫氧核苷酸的比例不改變;突變后的基因編碼的多肽鏈,與原多肽鏈相比,有可能剛好只多出一個氨基酸,也可能該位置的兩個氨基酸與原多肽鏈不同,其余氨基酸都相同,但是還有可能出現(xiàn)插入點以后的氨基酸序列完全發(fā)生改變甚至提前終止翻譯過程肽鏈變短等情況;若AAG剛好插入在原mRNA的堿基U后面,使UAA剛好形成一個終止密碼子,就可能使突變后的基因翻譯時在該位置終止多肽鏈;突變前后的基因在編碼多肽鏈過程中需要的氨基酸種類可能不變,因此參與搬運氨基酸的tRN

7、A種類可能相同。 5.有一玉米植株(二倍體),它的一條9號染色體有缺失,另一條9號染色體正常。該植株9號染色體上決定糊粉層顏色的基因是雜合的,缺失的染色體帶有產(chǎn)色素的顯性基因A,而正常的染色體帶有無色隱性等位基因a。已知含有缺失染色體的花粉不能成活。如果以這樣一個雜合玉米植株為父本,在測交后代中,有10%的有色籽粒出現(xiàn)。下列解釋合理的是(　　) A.減數(shù)分裂時正常染色體上的基因a突變?yōu)锳 B.減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 C.減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D.染色體組數(shù)目整倍增加 答案B 解析基因突變具有不定向性、低頻性,不會有10%的后代籽粒有色;父

8、本形成雄配子時發(fā)生同源染色體上非姐妹染單體交叉互換可以形成有活性的含基因A的配子;基因A和a都位于9號染色體上,所以在減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合也不會出現(xiàn)有色籽粒;染色體組數(shù)目整倍增加不會出現(xiàn)有色籽粒。 6.(2019河北衡水一模)下列關(guān)于變異應(yīng)用的敘述,錯誤的是(　　) A.單倍體育種目的是得到具有優(yōu)良性狀的單倍體 B.人工誘變處理可大幅度改良生物的性狀 C.通過雜交、篩選,可定向集合親本的優(yōu)良基因 D.DNA重組技術(shù)可克服物種間遠緣雜交的不親和性 答案A 解析單倍體育種目的是得到不發(fā)生性狀分離的優(yōu)良純合子;自然條件下基因突變的頻率是很低的,用紫外線、X射線誘變

9、處理能提高基因突變的頻率,大幅度改良生物的性狀;雜交育種是指通過雜交、篩選,定向集合親本的優(yōu)良基因,可將多個優(yōu)良性狀組合在同一個新品種中;DNA重組技術(shù)打破了物種之間的界限,實現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換,克服了遠緣雜交親本的不親和現(xiàn)象。 7.(2019江蘇徐州一模)某二倍體生物在細胞分裂過程中出現(xiàn)了圖甲、乙、丙、丁4種類型的變異,圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.圖示中的生物變異都是染色體變異 B.如果圖乙為精原細胞,則不能產(chǎn)生正常的配子 C.圖丁所示的變異類型可以產(chǎn)生新的基因 D.圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生 答案D 解析圖示中的生物變異

10、只有甲、乙和丁是染色體變異;若圖乙為一精原細胞,其減數(shù)分裂過程中,可能產(chǎn)生正常的配子和異常的配子;圖丁所示的變異類型屬于染色體變異,不能產(chǎn)生新基因,但可產(chǎn)生新基因型;依據(jù)以上分析:圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生。 8.(2019湖南郴州一模)小麥育種專家李振聲育成的“小麥二體異附加系”,能將長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到小麥中。普通小麥6n=42,記為42W;長穗偃麥草2n=14,記為14E。如圖為普通小麥與長穗偃麥草雜交選育“小麥二體異附加系”示意圖。根據(jù)流程示意圖,下列敘述正確的是(　　) A.普通小麥與長穗偃麥草為同一個物種,雜交產(chǎn)生的F1為四倍體 B.①過程可用

11、低溫抑制染色體著絲點分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 C.乙中來自長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會,產(chǎn)生8種染色體數(shù)目的配子 D.丁自交產(chǎn)生的子代中,含有兩條長穗偃麥草染色體的植株戊占1/2 答案C 解析普通小麥與長穗偃麥草雜交產(chǎn)生的后代F1不育,存在生殖隔離,不是同一個物種;低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成,不是抑制染色體著絲點分裂;分析題圖可知,乙中來自偃麥草的染色體組是一個,因此長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會,產(chǎn)生的配子的染色體數(shù)目是21+0~7E,共8種染色體數(shù)目的配子;丁體細胞中含有一條長穗偃麥草染色體,自交后代中長穗偃麥草染色體的情況是2條∶1條∶0條=1∶2∶1,因此含有兩條長穗

12、偃麥草染色體的植株戊占1/4。 9.如圖①②③④分別表示不同的變異類型,a、a'基因僅有圖③所示片段的差異。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④ B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C.④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D.①②都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期 答案C 解析據(jù)圖可知4種變異都是由遺傳物質(zhì)改變引起的,所以都屬于可遺傳變異;①表示同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期),導(dǎo)致基因重組;②表示非同源染色體互換片段,發(fā)生的是染色體結(jié)構(gòu)變異;③表示基因突變

13、,是由堿基對的增添引起的;圖④中彎曲的部位表示在其同源染色體上沒有配對的片段,可能是發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的缺失或重復(fù)。 10.水稻是自花傳粉植物,野生稻A耐鹽能力強,栽培水稻B(純種)綜合性狀好(有多種優(yōu)良性狀)但不耐鹽,有人設(shè)計了如圖所示育種方案,最終都選育出了綜合性狀好且耐鹽能力強的水稻新品種。 下列說法錯誤的是(　　) A.兩種育種方案依據(jù)的變異原理都是基因重組 B.方案二較方案一更簡便,只要每代種植、收集種子就可以實現(xiàn)目標 C.若方案二中F1植株全部耐鹽,F2耐鹽∶不耐鹽=1∶3,則耐鹽性狀受兩對等位基因控制 D.方案二與方案一相比,最突出的優(yōu)點是使后代更快更多地積累水稻B

14、的多種優(yōu)良性狀 答案B 解析兩種育種方案均屬于雜交育種,依據(jù)的變異原理都是基因重組,A項正確;水稻是自花傳粉植物,讓水稻自交更為方便,方案二每一代均需要進行雜交,操作較為復(fù)雜,B項錯誤;若方案二中F1植株全部耐鹽,F2耐鹽∶不耐鹽=1∶3,為1∶1∶1∶1的變形,說明耐鹽性狀受兩對等位基因控制,C項正確;方案二與方案一相比,最突出的優(yōu)點是后代的遺傳物質(zhì)更多地來源于品種B,使后代更快更多地積累水稻B的多種優(yōu)良性狀,D項正確。 二、非選擇題 11. 在一個鼠(2N)的種群中,鼠的毛色有野生型黃色(A)、突變型灰色(a1)和突變型黑色(a2)三種表現(xiàn)型,基因A對a1和a2為顯性,a1對

15、a2為顯性,三種基因的形成關(guān)系如圖所示。請回答下列問題。 (1)由圖可以看出DNA分子中堿基對的　　　　　　　　　能導(dǎo)致基因突變。? (2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短,這是由于基因突變導(dǎo)致　　　　　　　　　　　,在細胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸種類是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)雜合灰色鼠精巢中的一個細胞中含有2個a2基因,原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此時該細胞可能含有　　　　　　　　個染色體組。? (4)有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點,請從可遺傳變異的角度對這一現(xiàn)象做出合理解釋:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

16、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案(1)缺失、替換　(2)翻譯提前終止　轉(zhuǎn)運RNA、信使RNA、核糖體RNA　(3)DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)　1或2或4　(4)部分細胞A基因突變成了a1,表現(xiàn)為灰色(或部分細胞帶有A基因的染色體片段缺失,使a1基因表現(xiàn)了出來) 解析(1)由圖可以看出DNA分子中堿基對的缺失、替換能導(dǎo)致基因突變。 (2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短,這是由于基因突變導(dǎo)致翻譯提前終止,在細胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸種類是轉(zhuǎn)運RNA、信使RNA、核糖體RNA。 (3)雜合灰色鼠精巢中的一個細胞中含有2個a2基因,原因最可

17、能是DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制),如果該細胞為精原細胞在有絲分裂后期,則含有4個染色體組;如果該細胞為精原細胞在有絲分裂有1個染色體組,因此此時該細胞可能含有1或2或4個染色體組。 (4)部分細胞A基因突變成了a1,表現(xiàn)為灰色,因此有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點。 12.(2019北京石景山區(qū)一模)轉(zhuǎn)座子是指一段可移動DNA片段,可在同一染色體的不同位點或不同染色體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移。雄性不育植株不能產(chǎn)生正常功能的花粉,但雌蕊發(fā)育正常。研究人員利用已知序列的Mu轉(zhuǎn)座子對雄性不育玉米植株進行了系列研究。 (1)轉(zhuǎn)座子插入可導(dǎo)致基因斷裂,發(fā)生突變,利用雄性不育玉米植株Mo17和具有Mu轉(zhuǎn)座

18、子活性(有相應(yīng)的轉(zhuǎn)移酶,使轉(zhuǎn)座子能移動)的玉米植株進行了系列雜交實驗,最終獲得育性恢復(fù)突變體(無轉(zhuǎn)移酶,轉(zhuǎn)座子不能移動),用H表示Mu插入的染色體。突變體植株通過　　　　　　　　產(chǎn)生2種類型的花粉;含h染色體的花粉敗育,含H染色體的花粉育性恢復(fù)。將該育性恢復(fù)突變體植株自交,子代的育性表現(xiàn)為:　　　　　　。進一步觀察發(fā)現(xiàn),授粉16天后,果穗上出現(xiàn)了種子致死現(xiàn)象且比例為50%,則致死種子細胞中的染色體組成是　　　　。? (2)提取育性恢復(fù)突變體與　　　　　　　　　　　的DNA進行比對,僅突變體植株含有的特異片段即為　　　　　　　　　,再將其兩端的堿基序列與玉米全基因組比對,最終確定了導(dǎo)致雄性不育

19、的基因rp16。? (3)進一步研究發(fā)現(xiàn),rp16基因決定育性的機理如圖所示,圖中①表示　　　　,②發(fā)生的場所是　　　　　　。由此可見,花粉的育性是由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　控制的。據(jù)圖推測Mu插入導(dǎo)致育性恢復(fù)的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)顯微觀察發(fā)現(xiàn),正常發(fā)育的種子可清晰地觀察到2~3層BETL細胞(向籽粒輸送營養(yǎng)物質(zhì)的通道),致死種子BETL細胞數(shù)量明顯減少。據(jù)此推測(1)中的種子致死的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

20、　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)將上述育性恢復(fù)突變體與另一育性恢復(fù)突變體雜交,發(fā)現(xiàn)無種子致死現(xiàn)象,說明兩種突變體導(dǎo)致育性恢復(fù)的基因是　　　　　　基因。? 答案(1)減數(shù)分裂　均可育　HH　(2)不育株Mo17　Mu轉(zhuǎn)座子　(3)轉(zhuǎn)錄　核糖體　細胞核基因和細胞質(zhì)基因　Mu插入引起rp16基因突變,不能合成rp16蛋白,從而抑制不育蛋白的合成,使花粉的育性得以恢復(fù)　(4)可育基因純合導(dǎo)致BETL細胞層不能正常形成,從而中斷營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒運輸,種子得不到足夠的養(yǎng)分而死亡　(5)非等位 解析(1)花粉粒含有雄配子,植物產(chǎn)生花粉粒是通過減數(shù)分裂過程;恢復(fù)育性突變體的基因型是Hh,由于

21、h花粉敗育,因此自交后代基因型是HH、Hh,都表現(xiàn)為可育;授粉16天后,果穗上出現(xiàn)了種子致死現(xiàn)象且比例為50%,則致死種子細胞中的染色體組成是HH。(2)育性恢復(fù)突變體的染色體組型Hh(H含有轉(zhuǎn)座子),不育株Mo17hh(h不含有轉(zhuǎn)座子),二者的DNA對比,特異性片段為轉(zhuǎn)座子。(3)由題圖可知,①是以基因為模板形成mRNA,是轉(zhuǎn)錄過程,②是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì),是翻譯過程,發(fā)生在核糖體上;由題圖可知,花粉的育性是由細胞核基因和線粒體基因共同決定;Mu插入引起rp16基因突變,不能合成rp16蛋白,從而抑制不育蛋白的合成,使花粉的育性得以恢復(fù)。(4)如果與正常種子相比,致死種子BETL細胞數(shù)量明顯減少,由于BETL細胞是向籽粒輸送營養(yǎng)物質(zhì)的通道,因此可育基因純合導(dǎo)致BETL細胞層不能正常形成,從而中斷營養(yǎng)物質(zhì)向籽粒運輸,種子得不到足夠的養(yǎng)分而死亡。(5)育性恢復(fù)突變體與另一育性恢復(fù)突變體雜交,如果兩種突變體是由等位基因控制,則雜交后代可育∶不育=3∶1,若是無種子致死現(xiàn)象,說明兩種突變體導(dǎo)致育性恢復(fù)的基因是非等位基因。 9