5.1 基因突变和基因重组(练习)(含答案解析)高中生物学人教版(2019)必修2

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5.1 基因突变和基因重组(练习)(含答案解析)高中生物学人教版(2019)必修2

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第五章 第1节 基因突变和基因重组
一、单选题
1.基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,下列描述不正确的是(  )
A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期
B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期
C.基因重组是生物变异的来源之一
D.基因重组有可能发生在有丝分裂的后期
2.野生型大肠杆菌能利用基本培养基中的简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸,如色氨酸。但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体,突变菌株甲~丁在无色氨酸的培养基中,仅添加A~E中一种物质,其生长情况如下表。下列说法不正确的是(  )
A B C D E
甲突变体 + - + - +
乙突变体 - - + - -
丙突变体 + - + + +
丁突变体 - - + - +
(“+”表示能生长,“-”表示不能生长)
A.基因可以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
B.基因突变是不定向的
C.大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是C→E→A→D→B
D.甲突变体因最先不能合成A物质而最终导致不能合成色氨酸
3.下列过程不涉及基因突变的是
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
4.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于
A.基因重组,基因重组
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,基因突变
D.基因突变,基因重组
5.利用一定浓度的乙基甲磺酸浸泡处理油菜种子。乙基甲磺酸能使鸟嘌呤变成O-6-烷基鸟嘌呤,而与胸腺嘧啶配对;乙基甲磺酸也能使胸腺嘧啶变成O-4-烷基胸腺嘧啶,而与鸟嘌呤配对。下列有关叙述不正确的是( )
A.O-6-烷基鸟嘌呤与胸腺嘧啶之间通过氢键连接
B.处理后的油菜种子发育成的植株,其细胞内可能会产生新型蛋白质
C.处理后的油菜种子发育成的植株,其性状会发生显著变化
D.用乙基甲磺酸处理萌发种子比处理成熟植株的诱变效果更好
6.结肠癌在我国的发病率有上升的趋势,诱发内因如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
基因种类 基因所在染色体 基因状态 结果
原癌基因K-ran 12号染色体 活化 细胞快速增殖
抑癌基因DCC 18号染色体 失活 癌细胞形变
抑癌基因P53 17号染色体 失活 肿瘤扩大
其他基因 其他染色体 异常 癌细胞转移
A.原癌基因和抑癌基因只存在癌症患者的染色体上
B.原癌基因失活和抑癌基因活化是导致癌症的内因
C.从细胞快速增殖到癌细胞转移受多种基因的共同影响
D.癌细胞易转移的根本原因是细胞膜上糖蛋白减少
7.某雄性动物(2N =6)的基因型为AaBb,如图是该个体的个初级精母细胞中部分染色体组成。下列有关分析错误的是( )
A.出现如图所示现象的原因是基因突变或基因重组
B.此时该细胞含有6条染色体,12个核DNA分子
C.若发生隐性突变,则该初级精母细胞产生配子种类为AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D.若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因重组
8.在耳聋的致病因素中,遗传因素约占60%,且遗传性耳聋具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。有关分析不合理的是( )
A.造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同
B.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有不定向性
C.图中的基因序列作为模板链,指导合成相应的 mRNA
D.与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小
9.判断下列关于基因突变特点的描述正确的是( )。
①任何生物都有可能发生基因突变 ②基因突变的方向与特定的环境有关 ③DNA的任何部位都有可能发生基因突变,体现了基因突变不定向性的特点 ④基因突变的频率很低,因此不能提供丰富的可遗传的变异
A.① B.①②③ C.②③④ D.④
10.在验血报告单上,有甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等检测项目。如果这些指标超过正常值,应做进一步检查,以确定体内是否出现了癌细胞。有关分析正确的是( )
A.AFP的合成在核糖体进行,其结构和功能与内质网、高尔基体无关
B.细胞坏死能够维持组织中细胞数目的相对恒定,可防止癌症的发生
C.细胞在癌变过程中产生AFP、CEA等物质可能是基因选择性表达发生异常导致的
D.由于癌细胞膜上的糖蛋白增多使癌细胞易转移,摘除肿瘤的患者仍有复发的可能
11.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是(  )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了基因数量改变
12.某二倍体雄性高等动物的基因型为 AABbEe,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如右。下列叙述正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循自由组合定律
B.该细胞中a基因的出现是基因突变或基因重组的结果
C.该图示细胞含有2对同源染色体,4个DNA分子
D.产生该细胞的精原细胞还可形成AbE的精子
二、多选题
13.下图为正常结肠上皮细胞过度增殖逐渐演变为可转移癌细胞的示意图,据图分析正确的是( )
A.原癌基因、抑癌基因和其他基因突变可引起细胞癌变
B.中期腺瘤细胞、晚期腺瘤细胞和癌细胞均具有无限增殖的习性
C.癌细胞的转移与细胞膜上受体蛋白的减少有关
D.油炸食品、腌制咸菜中的化学物质可诱发基因突变
14.在多附肢卤虫体细胞中有一种超双胸基因(Ubx),该基因不抑制卤虫胚胎胸部附肢的发育,在果蝇中也存在Ubx基因,但在果蝇体内则强烈地抑制胚胎胸部附肢的发育。分析卤虫和果蝇Ubx蛋白的序列后发现,卤虫的Ubx蛋白C端29个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,而果蝇的Ubx蛋白C端却没有丝氨酸和苏氨酸。科学家推测果蝇的祖先很可能是由卤虫的祖先进化而来,理由是Ubx蛋白C端的丝氨酸和苏氨酸为其他氨基酸所取代。下列说法正确的是( )
A.果蝇的Ubx基因与卤虫的不同,是染色体片段缺失造成的
B.不同卤虫体内的Ubx基因的碱基序列也有可能不同
C.要验证科学家的上述推测,还需要进化上的其他证据
D.需在显微镜下观察卤虫和果蝇的基因结构,检验推测是否正确
15.线粒体在肿瘤发生发展中发挥重要作用,正常细胞主要利用线粒体提供能量,而多数肿瘤细胞无论处于有氧还是缺氧环境,都主要进行无氧呼吸。中国科学技术大学吴缅教授发现抑癌基因p53控制合成的肿癌抑制因子通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,下列叙述正确的是( )
A.p53基因只能在肿癌细胞内选择性表达
B.癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞高
C.检测p53基因的表达产物,可以进行肿瘤的早期预警
D.癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易在体内扩散和转移
16.果蝇的两条X染色体可以连在一起,成为一条并联的X染色体(细胞分裂中不会分离),带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇(品系C)表现为雌性可育,带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇以及无X染色体的果蝇均不能存活。用化学诱变剂处理野生型雄果蝇,然后让其与品系C进行杂交,下列分析错误的是(  )
A.子代雌果蝇都带有并联X染色体,子代雄果蝇X染色体来自亲代雄果蝇
B.若子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于Y染色体上
C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
D.若子代果蝇都出现了某突变性状,则该突变基因最有可能位于常染色体上
三、填空题
17.根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因,并回答下列问题:
(1)请据图填空:
①______________;②______________;③______________。
(2)患镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制______________合成的___________________,从而改变了遗传信息。
(3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上的隐性遗传病,该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为______________;正常基因在图中对应的碱基组成为______________。
(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征,说明基因突变具有______________和______________的特点。
18.下图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程,甲、乙表示物质,①、②和③表示过程。据图回答:
(1)细胞分裂过程中,过程①发生的时期是__________,该过程利用细胞中的四种__________为原料,按照__________原则合成子链。
(2)过程②是__________,发生的场所是__________;过程③需要的模板甲是__________,所需原料由__________运输。通过②、③产生物质乙的过程合称为__________。
(3)已知甲的部分序列为…CUGGCUUCU…,则合成甲时作为模板的DNA单链上相应的碱基序列是__________。核糖体在甲上的移动方向是__________(填“向左”或“向右”)。
(4)由于基因突变,甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是__________。
19.小鼠的皮毛颜色有灰色、黑色和白色三种,研究表明相关色素合成机理如下图1所示。现科研人员选用3只颜色各异的纯系亲本甲、乙、丙进行杂交实验,结果如下图2所示。请分析回答:
(1)控制小鼠皮毛颜色的两对基因在染色体上的位置关系是_______;杂交实验中,亲本乙可能的基因型是_______。
(2)实验一中,F2灰鼠中杂合子占_______,黑鼠与F1灰鼠回交,后代中白鼠占_______。
(3)若实验一F2中白鼠与实验二F2中灰鼠杂交,则后代表现型及比例是_______。
(4)研究发现,在实验一F1灰鼠群体中偶然发现一只白色可育雄鼠,为探究其变异来源,科研人员进行了如下研究:
①制作该白鼠体细胞临时装片,镜检观察处于_______期且染色体_______的细胞并作核型分析,初步判断变异来源。
②经初步判断该白鼠的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致,为此科研人员选用多只纯合黑色雌鼠与之杂交,观察并统计后代表现型及比例:
a.若杂交后代中,_______,则该白鼠亲本在产生配子时,可能基因D发生隐性突变;
b.若杂交后代中,_______,则该白鼠亲本在产生配子时,可能突变产生了一个新的基因从而抑制基因D的表达。
20.某昆虫的正常翅(B)和卷翅(b),黑身(D)和白身(d),分别位于两对常染色体上。科研人员将一个黑色素抑制基因A导入到野生型(纯合黑身正常翅)昆虫受精卵中,获得白身昆虫M,让昆虫M与野生型杂交,得到F1,F1自由交配得到F2。
(1)若基因A导入到了基因D所在的染色体上(如图①所示),F2中表现为白身的基因型有__________种,其中与昆虫M基因型相同的概率为__________,白身与黑身的比例为____________________。
(2)转基因操作中,科研人员发现一只白身昆虫细胞中导入了两个A基因(如图②所示),该个体形成的配子类型及比例为____________________。
(3)科研人员在上述杂交实验的F2中发现了一只卷翅个体,欲探究卷翅的出现是由基因突变引起的还是仅仅由环境因素所引起的。利用上述实验中的个体设计实验,探究卷翅个体出现的原因。(写出实验思路、预期结果及结论)
实验思路:___________________________。
预期结果及结论:_________________________。
第五章 第1节 基因突变和基因重组
一、单选题
1.基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,下列描述不正确的是(  )
A.基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期
B.基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期
C.基因重组是生物变异的来源之一
D.基因重组有可能发生在有丝分裂的后期
【答案】D
【分析】
基因重组指在生物体的有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
【详解】A、基因重组有可能发生在减数第一次分裂的四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换,A正确;
B、基因重组可能发生在减数第一次分裂的后期,非同源染色体的自由组合,B正确;
C、基因重组是生物变异的来源之一,可以为生物进化提供原材料,C正确;
D、基因重组不可能发生在有丝分裂过程中,D错误。
故选D。
2.野生型大肠杆菌能利用基本培养基中的简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸,如色氨酸。但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体,突变菌株甲~丁在无色氨酸的培养基中,仅添加A~E中一种物质,其生长情况如下表。下列说法不正确的是(  )
A B C D E
甲突变体 + - + - +
乙突变体 - - + - -
丙突变体 + - + + +
丁突变体 - - + - +
(“+”表示能生长,“-”表示不能生长)
A.基因可以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
B.基因突变是不定向的
C.大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是C→E→A→D→B
D.甲突变体因最先不能合成A物质而最终导致不能合成色氨酸
【答案】C
【解析】
【分析】
以大肠杆菌色氨酸生成的代谢为素材,考查基因对性状的控制、基因突变的知识和对图表信息的分析和判断能力。
【详解】
A、基因可以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,A正确;
B、基因突变是不定向的,B正确;
C、代谢途径中最靠后的物质将使最多数目的突变体生长,最靠前的物质使最少数目 的突变体生长,据此判断大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是:B →D →A→ E→ C,C错误;
D、甲突变体在B、D培养基中不能生长其它培养基上可以生长,所以最先不能合成A物质而最终导致不能合成色氨酸,D正确。
故选C。
【点睛】
营养基中添加代谢途径中最靠后的物质将使最多数目的突变体生长,而越最靠前的物质使越少数目的突变体生长。
3.下列过程不涉及基因突变的是
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
【答案】C
【解析】
【分析】
基因突变指的是基因中碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变,是生物变异的根本来源;诱导基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。
【详解】
A、经紫外线照射后,酵母菌发生了基因突变,获得红色素产量更高的红酵母,A正确;
B、基因中的特定碱基被替换,导致基因结构发生了改变,属于基因突变,B正确;
C、黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量,基因结构没有发生改变,不属于基因突变,C错误;
D、香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生了替换,属于基因突变,D正确。
故选C。
【点睛】
解答本题的关键是紧扣基因突变的概念进行分析与答题,明确基因中碱基对的增添、缺失或替换都属于基因突变。
4.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于
A.基因重组,基因重组
B.基因重组,基因突变
C.基因突变,基因突变
D.基因突变,基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因突变、基因重组的相关知识。
基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起基因结构的改变。
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的重新组合。
【详解】
甲过程中的“a”基因是从“无”到“有”,属于基因突变,而乙过程中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合,故选D。
【点睛】
深刻理解基因突变和基因重组的概念是解题的关键。
5.利用一定浓度的乙基甲磺酸浸泡处理油菜种子。乙基甲磺酸能使鸟嘌呤变成O-6-烷基鸟嘌呤,而与胸腺嘧啶配对;乙基甲磺酸也能使胸腺嘧啶变成O-4-烷基胸腺嘧啶,而与鸟嘌呤配对。下列有关叙述不正确的是( )
A.O-6-烷基鸟嘌呤与胸腺嘧啶之间通过氢键连接
B.处理后的油菜种子发育成的植株,其细胞内可能会产生新型蛋白质
C.处理后的油菜种子发育成的植株,其性状会发生显著变化
D.用乙基甲磺酸处理萌发种子比处理成熟植株的诱变效果更好
【答案】C
【解析】
【分析】
1、碱基互补配对原则:腺嘌呤(A)通过两个氢键与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)通过三个氢键与胞嘧啶(C)配对。
2、基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失,从而引起基因结构的改变。
【详解】
A、O-6-烷基鸟嘌呤与胸腺嘧啶之间通过氢键连接,A正确;
B、由题干可知,处理后的油菜种子改变了碱基,同时也改变了碱基对的配对方式,可能影响基因的转录进而影响蛋白质的合成,B正确;
C、处理后的油菜种子发育成的植株,其性状不一定会发生显著变化,用乙基甲磺酸能使G―C转换成A―T,也能使A―T转换成G―C,C错误;
D、用乙基甲磺酸处理萌发种子比处理成熟植株的诱变效果更好,萌发种子细胞分裂旺盛,基因突变的概率更大,D正确。
故选C。
6.结肠癌在我国的发病率有上升的趋势,诱发内因如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
基因种类 基因所在染色体 基因状态 结果
原癌基因K-ran 12号染色体 活化 细胞快速增殖
抑癌基因DCC 18号染色体 失活 癌细胞形变
抑癌基因P53 17号染色体 失活 肿瘤扩大
其他基因 其他染色体 异常 癌细胞转移
A.原癌基因和抑癌基因只存在癌症患者的染色体上
B.原癌基因失活和抑癌基因活化是导致癌症的内因
C.从细胞快速增殖到癌细胞转移受多种基因的共同影响
D.癌细胞易转移的根本原因是细胞膜上糖蛋白减少
【答案】C
【解析】
【分析】
癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其特征为:(1)能无限增殖;(2)癌细胞的形态结构发生显著改变;(3)癌细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞间黏着性降低,易于在体内扩散转移。
【详解】
A、原癌基因和抑癌基因在正常人所有完整体细胞内都有,A错误;
B、从图中信息可知,细胞从突变至易转移,是第5、12、17、18等染色体上的有关基因异常所致,尤其是原癌基因活化和抑癌基因失活,B错误;
C、从突变细胞到癌细胞转移是原癌基因活化和抑癌基因失活导致,C正确;
D、癌细胞易转移的直接原因是细胞膜上糖蛋白减少,D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查细胞癌变的相关知识,要求考生识记细胞癌变的原因,癌细胞的主要特征等知识点,能运用所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记层次的考查。
7.某雄性动物(2N =6)的基因型为AaBb,如图是该个体的个初级精母细胞中部分染色体组成。下列有关分析错误的是( )
A.出现如图所示现象的原因是基因突变或基因重组
B.此时该细胞含有6条染色体,12个核DNA分子
C.若发生隐性突变,则该初级精母细胞产生配子种类为AB、aB、ab或Ab、ab、aB
D.若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因重组
【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图:图中含有两对同源染色体,且两两配对,故该细胞处于减数第一次分裂前期。
【详解】
A、因为该雄性动物的基因型为AaBb,所以出现图示姐妹染色单体上存在等位基因(Aa)的现象,既可能是由于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(基因重组),又可能是基因突变,A正确;
B、图示细胞处于减数第一次分裂前期,由于2N=6,所以含有6条染色体,12个核DNA分子,B正确;
C、若发生隐性突变,基因未标出的那条染色体上的基因应为aa,则该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB,C正确;
D、若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换,则可使A和a之间发生基因互换,与A和a位于同一对同源染色体上的其他非等位基因才可与A和a发生基因重组,D错误。
故选D。
8.在耳聋的致病因素中,遗传因素约占60%,且遗传性耳聋具有很强的遗传异质性,即不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍,而同一个基因的不同突变可以引起不同临床表现的耳聋。科研人员确定了一种与耳聋相关的基因,并对其进行测序,结果如图所示。有关分析不合理的是( )
A.造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同
B.同一个基因可突变出不同基因,体现了基因突变具有不定向性
C.图中的基因序列作为模板链,指导合成相应的 mRNA
D.与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题意可知,耳聋受多对基因的控制,不同的基因突变可能导致相同的表现型。
【详解】
A、根据题意‘不同位点的耳聋致病基因可导致相同表型的听觉功能障碍’可知,造成相同表型听觉功能障碍的致病基因不一定相同,A正确;
B、由于基因突变的不定向性,同一个基因可能突变出不同的基因,B正确;
C、根据图中第一位氨基酸是Met可知,其对应的密码子为AUG,故模板链的碱基序列为TAC,故推测图中基因序列为非模板链,C错误;
D、根据突变的基因C的非模板链由CAA变为TAA可知,该位置对应的密码子由CAA变为UAA,UAA为终止密码子,故与基因C相比,突变的基因C控制合成的蛋白质分子量减小,D正确。
故选C。
9.判断下列关于基因突变特点的描述正确的是( )。
①任何生物都有可能发生基因突变 ②基因突变的方向与特定的环境有关 ③DNA的任何部位都有可能发生基因突变,体现了基因突变不定向性的特点 ④基因突变的频率很低,因此不能提供丰富的可遗传的变异
A.① B.①②③ C.②③④ D.④
【答案】A
【解析】
【分析】
有关基因突变,考生需要注意以下几方面:①基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。②基因突变的类型:自发突变和人工诱变。③基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性(个体的基因突变率低,但种群中个体数,其突变率较高)、随机性、不定向性、多害少利性。④基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】
①基因突变具有普遍性,所有生物都有可能发生基因突变,①正确;
②基因突变是不定向的,与环境无关,②错误;
③DNA的不同部位都可以发生突变,这属于基因突变随机性的特点,③错误;
④当一个种群内有许多个体时,就有可能产生丰富的可遗传变异,④错误;
综上所述A正确。
故选A。
10.在验血报告单上,有甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等检测项目。如果这些指标超过正常值,应做进一步检查,以确定体内是否出现了癌细胞。有关分析正确的是( )
A.AFP的合成在核糖体进行,其结构和功能与内质网、高尔基体无关
B.细胞坏死能够维持组织中细胞数目的相对恒定,可防止癌症的发生
C.细胞在癌变过程中产生AFP、CEA等物质可能是基因选择性表达发生异常导致的
D.由于癌细胞膜上的糖蛋白增多使癌细胞易转移,摘除肿瘤的患者仍有复发的可能
【答案】C
【解析】
【分析】
癌细胞是由原癌基因和抑癌基因突变所致,癌细胞在适宜条件下,可以无限增殖,癌细胞的形态结构发生显著变化,癌细胞的表面发生变化,比如糖蛋白减少,导致细胞粘着性降低。
【详解】
A、甲胎蛋白位于癌细胞的细胞膜上,由附着在内质网上的核糖体合成后,先进入内质网加工,然后通过囊泡运输到高尔基体进一步加工,再通过囊泡运往细胞膜并定位于细胞膜上,A错误;
B、细胞凋亡是正常的生理过程,有利于维持内环境的稳态,而细胞坏死是机体受到不利因素的影响所导致的细胞非正常死亡,B错误;
C、癌细胞的形成是细胞异常分化的结果,癌细胞的细胞膜上产生甲胎蛋白、癌胚抗原这两种蛋白质,可能是基因选择性表达异常的结果,C正确;
D、癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少导致癌细胞之间的黏着性显著降低,从而容易扩散、转移,若手术摘除肿瘤时癌细胞已经转移,则会导致术后复发,D错误。
故选C。
11.基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。叙述正确的是(  )
A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了基因数量改变
【答案】B
【解析】
【分析】
图示表示四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,这会导致基因重组。
【详解】
A、由图可知,基因b所在的片段发生了交叉互换,因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中,而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中,A错误;
B、若不发生交叉互换,该细胞将产生AbD和aBd两种精子,但由于基因b所在的片段发生过交叉互换,因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B正确;
C、基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律,C错误;
D、同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组,基因数量没有改变,D错误。
故选B。
12.某二倍体雄性高等动物的基因型为 AABbEe,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如右。下列叙述正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循自由组合定律
B.该细胞中a基因的出现是基因突变或基因重组的结果
C.该图示细胞含有2对同源染色体,4个DNA分子
D.产生该细胞的精原细胞还可形成AbE的精子
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知,A与B在同一对染色体上,无同源染色体,着丝点分裂,该细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】
A、因A与B在同一对染色体上,遗传不遵循自由组合定律,A错误;
B、高等动物的基因型为AABbEe,细胞中a基因的出现只能是基因突变,B错误;
C、该细胞处于减数第二次分裂后期,无同源染色体,C错误;
D、产生该细胞的精原细胞还可形成AbE的精子,D正确。
故选D。
【点睛】
答题关键在于根据图片判断细胞分裂时期,掌握自由组合定律和减数分裂有关知识。
二、多选题
13.下图为正常结肠上皮细胞过度增殖逐渐演变为可转移癌细胞的示意图,据图分析正确的是( )
A.原癌基因、抑癌基因和其他基因突变可引起细胞癌变
B.中期腺瘤细胞、晚期腺瘤细胞和癌细胞均具有无限增殖的习性
C.癌细胞的转移与细胞膜上受体蛋白的减少有关
D.油炸食品、腌制咸菜中的化学物质可诱发基因突变
【答案】ABD
【解析】
【分析】
1.细胞癌变的原因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
原癌基因:原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。
抑癌基因:抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
2.癌细胞的特征:
①能够无限增殖。
②形态结构发生显著变化 。
③细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
【详解】
A、由图可知,正常结肠上皮细胞依次经过APC抑癌基因突变、K-ras原癌基因突变、DCC抑癌基因突变、p53抑癌基因突变和其他基因突变导致细胞癌变,A正确;
B、腺瘤细胞和癌细胞均具有无限增殖的习性,B正确;
C、癌细胞的转移与细胞膜上糖蛋白数量减少有关,C错误;
D、油炸食品、腌制咸菜中的化学物质可作为化学致癌因子诱发基因突变,D正确。
故选ABD。
14.在多附肢卤虫体细胞中有一种超双胸基因(Ubx),该基因不抑制卤虫胚胎胸部附肢的发育,在果蝇中也存在Ubx基因,但在果蝇体内则强烈地抑制胚胎胸部附肢的发育。分析卤虫和果蝇Ubx蛋白的序列后发现,卤虫的Ubx蛋白C端29个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,而果蝇的Ubx蛋白C端却没有丝氨酸和苏氨酸。科学家推测果蝇的祖先很可能是由卤虫的祖先进化而来,理由是Ubx蛋白C端的丝氨酸和苏氨酸为其他氨基酸所取代。下列说法正确的是( )
A.果蝇的Ubx基因与卤虫的不同,是染色体片段缺失造成的
B.不同卤虫体内的Ubx基因的碱基序列也有可能不同
C.要验证科学家的上述推测,还需要进化上的其他证据
D.需在显微镜下观察卤虫和果蝇的基因结构,检验推测是否正确
【答案】BC
【解析】
【分析】
分析卤虫和果蝇 Ubx蛋白的序列后发现,卤虫的 Ubx 蛋白 C端 29 个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,而果蝇的 Ubx 蛋白C端却没有丝氨酸和苏氨酸,说明果蝇Ubx 基因中可能发生了碱基对的缺失或碱基对的替换等,即发生了基因突变。
【详解】
A、由分析可知,果蝇的 Ubx 基因与卤虫的不同,可能是基因突变造成的,A错误;
B、卤虫的 Ubx 蛋白 C端 29 个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,氨基酸不同则对应的基因碱基序列不同,故不同卤虫体内的 Ubx 基因碱基序列有可能不同,B正确;
C、科学家推测果蝇的祖先很可能是由卤虫的祖先进化而来,理由是Ubx蛋白C端的丝氨酸和苏氨酸为其他氨基酸所取代。要验证科学家的上述推测,还需要进化上的其他证据,C正确;
D、基因突变在显微镜下是不可见的,不能用显微镜观察,D错误。
故选BC。
15.线粒体在肿瘤发生发展中发挥重要作用,正常细胞主要利用线粒体提供能量,而多数肿瘤细胞无论处于有氧还是缺氧环境,都主要进行无氧呼吸。中国科学技术大学吴缅教授发现抑癌基因p53控制合成的肿癌抑制因子通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,下列叙述正确的是( )
A.p53基因只能在肿癌细胞内选择性表达
B.癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞高
C.检测p53基因的表达产物,可以进行肿瘤的早期预警
D.癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少,导致癌细胞容易在体内扩散和转移
【答案】CD
【解析】
【分析】
1、癌细胞的主要特征:(1)无限增殖;(2)形态结构发生显著改变;(3)细胞表面发生变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,易转移。
2、细胞癌变的原因:(1)外因:主要是三类致癌因子,即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)内因:原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
3、分析题干信息,正常细胞主要利用线粒体(有氧呼吸)提供能量,而多数肿瘤细胞无论处于有氧还是缺氧环境,都主要进行无氧呼吸,有氧呼吸可以把有机物彻底氧化分解产生更多的ATP;抑癌基因p53的表达产物(即肿癌抑制因子)通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞。
【详解】
A、由题干信息可知,p53基因属于抑癌基因,抑癌基因在人体的正常细胞中能表达,原癌基因和抑癌基因发生突变,会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞,正常细胞中原癌基因和抑癌基因都能表达,A错误;
B、由分析可知,正常细胞通过有氧呼吸把葡萄糖彻底的氧化分解,产生大量的ATP,癌细胞主要是通过无氧呼吸把葡萄糖不彻底的氧化分解,产生少量的ATP,因此癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,B错误;
C、抑癌基因p53控制合成的肿癌抑制因子通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,可以通过检测p53基因的表达产物,进行肿瘤的早期预警,C正确。
抑癌基因p53失活导致肿瘤扩大,说明癌细胞中抑癌基因p53无法正常表达
D、癌细胞细胞膜上糖蛋白和细胞间的粘着性比正常细胞低,导致癌细胞容易在体内扩散和转移,D正确。
故选CD。
16.果蝇的两条X染色体可以连在一起,成为一条并联的X染色体(细胞分裂中不会分离),带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇(品系C)表现为雌性可育,带有一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇以及无X染色体的果蝇均不能存活。用化学诱变剂处理野生型雄果蝇,然后让其与品系C进行杂交,下列分析错误的是(  )
A.子代雌果蝇都带有并联X染色体,子代雄果蝇X染色体来自亲代雄果蝇
B.若子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有,则该突变基因位于Y染色体上
C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有,则该突变基因位于X染色体上
D.若子代果蝇都出现了某突变性状,则该突变基因最有可能位于常染色体上
【答案】BC
【解析】
【分析】
亲本雄果蝇的性染色体为XY,品系C雌果蝇的性染色体为XXY,其中两条X染色体并联。后代果蝇的性染色体组成为:XXX(一条并联X染色体和一条正常X染色体的果蝇致死)、XY(雄果蝇)、XXY(一条并联X染色体和一条Y染色体的雌果蝇)、YY(没有X染色体的果蝇也是致死)。用化学诱变剂诱导正常的野生型雄果蝇,基因突变有可能发生在X、Y染色体上或常染色体上。
【详解】
A、由分析可知,子代雌果蝇(XXY)都带有并联X染色体,子代雄果蝇(XY)的X染色体来自亲代雄果蝇,Y染色体来自亲代雌果蝇,A正确;
B、若子代雄果蝇(XY)有某突变性状,而雌果蝇(XXY)没有,则该突变基因可能位于X染色体上,B错误;
C、若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有,则该突变基因位于Y染色体上,C错误;
D、若子代果蝇都出现了某突变性状,则该突变基因控制的形状与性别无关,最有可能位于常染色体上,D正确。
故选BC。
三、填空题
17.根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因,并回答下列问题:
(1)请据图填空:
①______________;②______________;③______________。
(2)患镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制______________合成的___________________,从而改变了遗传信息。
(3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上的隐性遗传病,该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为______________;正常基因在图中对应的碱基组成为______________。
(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征,说明基因突变具有______________和______________的特点。
【答案】 基因突变 CAT GUA 血红蛋白 DNA碱基序列发生了改变 突变率低 多害少利性
【解析】
【分析】
1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
2、基因突变的类型:自发突变和人工诱变。
3、基因突变的特点:基因突变具有普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性。
4、基因突变的原因:内因:生物内部因素;外因:物理因素、化学因素和生物因素。
【详解】
(1)由图可知,①表示DNA复制过程中发生的基因突变;人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成基因中发生了碱基对的替换,根据碱基互补配对原则,②代表发生基因突变后的碱基序列CAT;从图中得到正常血红蛋白的过程中可以看出,在基因表达过程中转录的是CTT所在的脱氧核苷酸链,则③表示发生基因突变后的基因转录出来的对应的mRNA上的碱基序列应为GUA。
(2)镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成的DNA碱基序列(基因)发生了改变,就是发生了基因突变,由 突变成 。
(3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病,该隐性致病基因在图中对应处的碱基组成为 ,正常基因在图中对应的组成为。
(4)由于镰刀型细胞贫血症是基因突变的结果,并且发病率很低,说明基因突变具有突变频率低和多害少利性的特点。
【点睛】
本题以人类镰刀型细胞贫血症为信息主要考查基因突变的相关知识,解题关键是能理解基因突变知识的要点,把握知识间的内在联系,能从题目所给的图形中获取有效信息。
18.下图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程,甲、乙表示物质,①、②和③表示过程。据图回答:
(1)细胞分裂过程中,过程①发生的时期是__________,该过程利用细胞中的四种__________为原料,按照__________原则合成子链。
(2)过程②是__________,发生的场所是__________;过程③需要的模板甲是__________,所需原料由__________运输。通过②、③产生物质乙的过程合称为__________。
(3)已知甲的部分序列为…CUGGCUUCU…,则合成甲时作为模板的DNA单链上相应的碱基序列是__________。核糖体在甲上的移动方向是__________(填“向左”或“向右”)。
(4)由于基因突变,甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是__________。
【答案】 分裂间期 脱氧核苷酸 碱基互补配对 转录 细胞核 mRNA tRNA 基因的表达 …GACCGAAGA… 向右 遗传密码的简并性
【解析】
【分析】
基因是一段有功能的核酸,在大多数生物中是一段DNA,在少数生物(RNA病毒)中是一段RNA。DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程,从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质。基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译过程是以信使RNA(mRNA)为模板,指导合成蛋白质的过程。mRNA是编码一种或多种蛋白质合成的遗传信息的载体。 每个mRNA携带由遗传密码编码的蛋白质合成信息即三联体。编码区的每个核苷酸三联体称为密码子,并且对应于与转运RNA中的反密码子三联体互补的结合位点。多种密码子可能对应同一种氨基酸,称为密码子的简并性。
【详解】
(1)过程①为DNA复制,发生的时期是分裂间期。该过程利用细胞中的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则合成子链。
(2)过程②以DNA为模板,产物为RNA,是转录,发生的场所是细胞核;过程③为翻译,需要的模板甲是mRNA,所需原料由tRNA 运输。通过②、③产生物质乙的过程合称为基因的表达。
(3)模板的DNA单链与甲上的碱基互补配对,依据碱基互补配对原则,DNA模板链上相应的碱基序列是…GACCGAAGA…。从图中可以看到左边的tRNA上没有携带氨基酸,而右边的tRNA上携带氨基酸,再根据图中的碱基互补配对,则核糖体在甲上的移动方向是向右。
(4)由于基因突变,甲中的一个碱基A变为G,而乙并未发生变化,其原因最可能是多种密码子对应的是同一种氨基酸即遗传密码的简并性。
【点睛】
基因的复制和表达是常见的考点也是难点,解答时应注意结合图形信息,熟悉DNA复制和基因表达的过程。易错点是转录方向和翻译方向的判断。
19.小鼠的皮毛颜色有灰色、黑色和白色三种,研究表明相关色素合成机理如下图1所示。现科研人员选用3只颜色各异的纯系亲本甲、乙、丙进行杂交实验,结果如下图2所示。请分析回答:
(1)控制小鼠皮毛颜色的两对基因在染色体上的位置关系是_______;杂交实验中,亲本乙可能的基因型是_______。
(2)实验一中,F2灰鼠中杂合子占_______,黑鼠与F1灰鼠回交,后代中白鼠占_______。
(3)若实验一F2中白鼠与实验二F2中灰鼠杂交,则后代表现型及比例是_______。
(4)研究发现,在实验一F1灰鼠群体中偶然发现一只白色可育雄鼠,为探究其变异来源,科研人员进行了如下研究:
①制作该白鼠体细胞临时装片,镜检观察处于_______期且染色体_______的细胞并作核型分析,初步判断变异来源。
②经初步判断该白鼠的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致,为此科研人员选用多只纯合黑色雌鼠与之杂交,观察并统计后代表现型及比例:
a.若杂交后代中,_______,则该白鼠亲本在产生配子时,可能基因D发生隐性突变;
b.若杂交后代中,_______,则该白鼠亲本在产生配子时,可能突变产生了一个新的基因从而抑制基因D的表达。
【答案】(1) 位于两对同源染色体上(或位于非同源染色体上) DDee或DDEE
(2)
(3)灰鼠∶黑鼠=5∶1
(4) 中 分散良好 灰鼠∶黑鼠=1∶1 白鼠∶灰鼠∶黑鼠=2∶1∶1
【解析】
【分析】
根据图2实验一子二代的分离比为9:3:4,是“9:3:3:1”的变形,因此可知这两对等位基因位于非同源染色体上,且子一代为灰鼠基因型为DdEe,子二代中,灰鼠为D _E_ 、黑鼠为D_ ee、白鼠为ddE_ 、_ddee。根据图2实验二子二代分离比为3:1可知只涉及到一对等位基因,因此子二代中灰鼠为DDE_,黑鼠为DDee,因此子一代为DDEe,根据图2中,两个子一代的基因型以及题意“3只颜色各异的纯系亲本甲、乙、丙进行杂交实验”可知,乙丙可能一个为DDEE,一个为DDee,当乙为DDEE时,甲为ddee,当乙为DDee时,甲为ddEE。所以乙可能的基因型为DDEE或DDee。
(1)
根据图2试验一子二代的分离比为9:3:4,是“9:3:3:1”的变形,因此可知这两对等位基因位于非同源染色体上,且子一代为灰鼠基因型为DdEe;根据图2实验二子二代分离比为3:1可知只涉及到一对等位基因,因此子二代中灰鼠为DDE_,黑鼠为DDee,因此子一代为DDEe,根据图2中,两个子一代的基因型以及题意“3只颜色各异的纯系亲本甲、乙、丙进行杂交实验”可知,乙丙可能一个为DDEE,一个为DDee,当乙为DDEE时,甲为ddee,当乙为DDee时, 甲为ddEE。所以乙可能的基因型为DDEE或DDee。
(2)
实验一中,子二代中灰鼠为D _E_ ,纯合子为DDEE, 占1/16,所以杂合子占9/16-1/16=8/16,因此子二代灰鼠中杂合子占8/9。子二代黑鼠中,DDee:Ddee=1:2,与F1灰鼠(DdEe)回交,后代中白鼠比例,即出现dd的比例为:2/3×1/4= 1/6。
(3)
实验一 F2白鼠为ddEE:ddEe:ddee=1:2:1,实验二F2灰鼠为DDEE:DDEe=1:2,两者杂交,后代表现型及比例为灰鼠:黑鼠:白鼠=(1/3+2/3×1/4×1+2/3×2/4×3/4+2/3×1/4×1/2):(2/3×2/4×1/4+2/3×1/4×1/2):(0),即后代中无白鼠,因此后代表现型及比例是灰鼠:黑鼠=5:1。
(4)
①有丝分裂中期细胞中,染色体形态稳定,数目清晰,所以制作该白鼠体细胞临时装片,镜检观察处于中期且染色体分散良好的细胞并作核型分析,初步判断变异来源。
②由题意可知,a.若该白鼠亲本在产生配子时,基因D发生隐性突变,那么 F1中白鼠为ddee,与纯合黑鼠(DDee)杂交,杂交后代为Dd(Ee:ee)=1:1,即表现型及比例为灰鼠∶黑鼠=1∶1。b.若该白鼠亲本在产生配子时,突变产生了一个新的基因从而抑制基因D的表达,那么F1中白鼠为DdE1e或DdEE1,与纯合黑鼠(DDee)杂交,后代表现型及比例为白鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1。
【点睛】
解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律及其实质,能够根据实验一子二代的性状分离比判断两对等位基因遵循的遗传规律以及图中各个物质和基因代表的含义,并能够根据实验分析各个亲本的基因型。
20.某昆虫的正常翅(B)和卷翅(b),黑身(D)和白身(d),分别位于两对常染色体上。科研人员将一个黑色素抑制基因A导入到野生型(纯合黑身正常翅)昆虫受精卵中,获得白身昆虫M,让昆虫M与野生型杂交,得到F1,F1自由交配得到F2。
(1)若基因A导入到了基因D所在的染色体上(如图①所示),F2中表现为白身的基因型有__________种,其中与昆虫M基因型相同的概率为__________,白身与黑身的比例为____________________。
(2)转基因操作中,科研人员发现一只白身昆虫细胞中导入了两个A基因(如图②所示),该个体形成的配子类型及比例为____________________。
(3)科研人员在上述杂交实验的F2中发现了一只卷翅个体,欲探究卷翅的出现是由基因突变引起的还是仅仅由环境因素所引起的。利用上述实验中的个体设计实验,探究卷翅个体出现的原因。(写出实验思路、预期结果及结论)
实验思路:___________________________。
预期结果及结论:_________________________。
【答案】(1) 2 6/7 7:9
(2)AABD:ABD:BD=1:2:1
(3) 实验思路:让该卷翅个体与野生型个体杂交,F1随机交配得到F2,观察并统计F2中正常翅与卷翅的比例 预期结果和结论:若F2中正常翅∶卷翅=3∶1,则卷翅的出现是由基因突变引起的。若F2中全是正常翅,则卷翅的出现仅仅是由环境因素所引起的。
【解析】
【分析】
已知某昆虫的正常翅和卷翅分别由常染色体上的基因B、b控制,黑身和白身分别由常染色体上的基因D、d控制。则纯合黑身正常翅个体的基因型为BBDD,科研人员将一个黑色素抑制基因A导入到野生型(纯合黑身正常翅)昆虫受精卵中,获得白身昆虫M,相应位置不含A用a表示,则M的基因型可记为AaBBDD。
(1)
若基因A导入到了基因D所在的染色体上,只研究体色,则M基因型为AaDD,与野生型(aaDD)杂交,子一代基因型及比例为AaDD : aDD=1: 1,图示A与D位于一对同源染色体上,则1/2AaDD产生的配子为1/2×1/2=1/4AD、1/2x1/2-1/4aD,1/2aaDD产生的配子为1/2aD,因此F1产生的配子为1/4AD、3/4aD,F2中表现为白身的基因型有AADD、AaDD,共2种;其中与昆虫M(AaDD)基因型相同的概率为6/7;由于A基因为黑色素抑制基因,因此F2 中黑色个体的基因型为aaD-,所占比例为3/4×3/4=9/16,白色个体所占比例为1-9/16=7/16,即白身与黑身的比例为9:7。
(2)
转基因操作中,科研人员发现一只白身昆虫细胞中导入了两个A基因,图②所示A分别与D和B连锁,由于减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则该个体产生的配子种类及比例为AABD:ABD:BD=1:2:1。
(3)
欲探究卷翅个体出现的原因,可让该卷翅个体与野生型个体杂交,F1随机交配得到F2,观察并统计F2中正常翅与卷翅的比例:
若卷翅的出现是由基因突变引起,则突变个体基因型为bb,与野生型杂交,F1基因型为Bb,F1随机交配得到F2,则常翅∶卷翅=3∶1;
若卷翅是环境因素引起的,则其基因型仍为BB,F2中全是正常翅。
【点睛】
本题考查基因自由组合定律的应用以及实验分析能力,意在考查学生的分析和理解能力,解题的关键是根据信息分析。

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