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(共61张PPT)
专题四　遗传、变异和进化
第1讲　遗传的分子基础　专项练习
一、选择题
1.(2021·深圳一模)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验是探索遗传物质的重要实验,该实验涉及标记、保温、搅拌、离心等操作过程,下列说法正确的是 (　　)
A.用32P对噬菌体蛋白质进行标记
B.保温过程需要尽可能避免细菌裂解
C.搅拌的目的是使细菌细胞破碎
D.离心的目的是使 DNA 与蛋白质分离
【答案】 B
【解析】用35S对蛋白质进行标记,用32P对DNA进行标记,A错误;保温过程中避免细菌破裂导致子代噬菌体释放到上清液中影响放射性,B正确;搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离,C错误;离心的目的是使噬菌体和细菌分离,D错误。
2.(2021·深圳一模)有关遗传信息传递的中心法则的叙述,正确的是 (　　)
A.a 和c过程所需要的模板相同
B.d和e过程所需要的原料相同
C.c和d 过程都会发生碱基配对
D.b和e过程都需要tRNA的参与
【答案】 C
【解析】 a为转录过程,模板是DNA的一条链,c为DNA复制过程,模板是DNA的两条链,A错误;d为逆转录,原料是脱氧核苷酸,e为RNA复制,原料是核糖核苷酸,B错误;c为DNA复制,d为逆转录,两个过程都会发生碱基配对,C正确;b为翻译,需要tRNA的参与,e为RNA复制,不需要tRNA的参与,D错误。
3.(2021·广东省一模)某蔬菜萌发的种子经诱变,导致编码淀粉分支酶的基因转录出的mRNA上提前出现终止密码子,使细胞内淀粉合成不足,引起叶的形态显著改变而成为新品种。下列叙述错误的是 (　　)
A.生成mRNA的过程需要RNA聚合酶参与
B.变异的淀粉分支酶基因转录出的mRNA翻译所得肽链比原品种的短
C.新品种与原品种使用的遗传密码相同
D.基因通过控制酶的结构直接控制生物的性状
【答案】 D
【解析】生成mRNA的过程需要进行转录,转录的时候需要RNA聚合酶参与,A正确;因为提前出现了终止密码,变异的淀粉分支酶基因转录出的mRNA翻译所得肽链比原品种的短,B正确;遗传密码是通用的,新品种与原品种使用的遗传密码相同,C正确;基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢,进而间接控制生物的性状,D错误。
4.(2021·广州一模)豌豆若带有编码淀粉分支酶的圆粒基因(R),则其淀粉含量较高而蔗糖含量较低。圆粒基因中插入一段外来碱基序列后成为皱粒基因(r)。基因r表达的异常淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失,使得豌豆种子容易失水而成为皱粒且甜度改变。下列分析不合理的是 (　　)
A.与圆粒豌豆种子相比,皱粒豌豆种子蔗糖含量较高,甜度较高
B.基因与其所控制的性状不是简单的一一对应关系
C.基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物的性状
D.与基因R相比,基因r转录生成的mRNA中终止密码延后出现
【答案】 D
【解析】圆粒豌豆种子淀粉多吸水较强,而皱粒豌豆种子蔗糖较高吸水性较弱,因此比较皱,A正确;基因控制性状两条途径,一个是通过控制酶的合成来控制代谢间接控制性状;另一条途径是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,从中可以知道并不是一一对应的关系,B正确;从题意可知基因r表达的异常淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失,C正确;缺失61个氨基酸可知基因r转录生成的mRNA中终止密码提前出现,D错误。
5.(2021·广州一模)右图是果蝇的核DNA复制模式图,箭头所指的泡状结构称为DNA复制泡,是DNA分子中正在复制的部分。下列分析错误的是 (　　)
A.复制泡处以被解开的两条母链为模板
B.形成复制泡不需要消耗能量
C.复制泡的形成与解旋酶的作用有关
D.一个核DNA分子复制时存在多个复制原点
【答案】 B
【解析】复制泡是进行DNA的复制,DNA的复制是以打开的两条母链作为模板,A正确;DNA复制,先要解旋,破坏氢键需要消耗ATP的,B错误;复制泡就是类似于DNA的解旋,解旋是需要解旋酶的作用,C正确;DNA复制是多起点复制的,D正确。
6.(2021·广州二模)下列有关DNA和基因的叙述,正确的是(　 )
A.在双链DNA分子中,腺嘌呤与尿嘧啶的数量相等
B.在脱氧核苷酸长链中,连接磷酸和脱氧核糖的是氢键
C.在骨骼肌细胞中,DNA分子数随线粒体数增加而增加
D.饥饿时,人体肝脏细胞中的胰高血糖素基因大量表达
【答案】 C
【解析】在双链DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量相等,A错误;在脱氧核苷酸长链中,连接磷酸和脱氧核糖的是磷酸二酯键,B错误;线粒体属于半自主性细胞器,线粒体基质中含有少量的DNA分子,因此骨骼肌细胞中DNA分子数随线粒体数增加而增加,C正确;胰高血糖素基因在肝脏细胞中不表达,在胰岛A细胞中表达,D错误。
7.(2021·广州二模)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程。下列叙述错误的是 (　　)
A.在格里菲思的实验中,R型菌转化为S型菌是转化因子作用的结果
B.在艾弗里的实验中,用DNA酶处理S型菌的提取物后转化就无法完成
C.在噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物中含量高就说明DNA是遗传物质
D.在确定DNA是遗传物质的过程中,科学技术的进步为最终的发现提供了帮助
【答案】 C
【解析】格里菲思的实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌,A正确;离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物中不含完整的DNA,所以不能使R型菌转化成S型菌,B正确;T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S和32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质,其中用32P标记的一组沉淀物放射性较高,35S标记的一组上清液放射性较高,从而可推测DNA是遗传物质,只是沉淀物中含量高无法说明DNA是遗传物质,C错误;在确定DNA是遗传物质的过程中,科学技术的进步(如同位素标记技术的运用)可将DNA和蛋白质较为彻底的分开,可分别单独观察其作用,为最终的发现提供了帮助,D正确。
8.(2022·深圳二模)下图表示真核细胞遗传信息传递的有关概念图,据图分析下列说法错误的是 (　　)
注:a,b,c表示过程,①~⑦表示物质
A.①表示的DNA主要分布在细胞核,少量分布在细胞质
B.a、b和c过程可分别表示遗传信息的复制、转录和翻译
C.多细胞生物个体每个细胞中含有的②③④⑤的种类都相同
D.⑦是遗传信息表达的最终产物,它直接或间接控制生物性状
【答案】 C
【解析】 A.①表示DNA,真核细胞的DNA主要分布在细胞核中,少数分布在细胞质中的线粒体和叶绿体中,A正确;B.结合分析可知,a、b和c过程可分别表示遗传信息的复制(得到DNA)、转录(得到RNA)和翻译(得到蛋白质),B正确;C.由于基因的选择性表达,多细胞生物的个体每个细胞中含有的②③④⑤的种类不完全相同,C错误;D.⑦是蛋白质,是遗传信息表达的最终产物,它直接或间接控制生物性状,D正确。
9.(2021·汕头一模)当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段,仍然是两条游离的单链,如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A.DNA分子中G与C相对含量越多,形成的杂合双链区越多
B.杂合双链区中的嘌呤碱基总数比嘧啶碱基总数少
C.形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近
D.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
【答案】 C
【解析】 DNA分了中G与C相对含量越多,热稳定性越强,越不容易分成单链,形成的杂合双链区越少,A错误;杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,B错误;当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区,形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲缘关系越近,C正确;基因是具有遗传效的DNA片段,杂合双链区是基因片段,游离单链区也是基因片段,D错误。
10.(2021·佛山一模)新型冠状病毒(单链 RNA病毒)侵染人体细胞后,其增殖过程如下图所示:
以下说法错误的是 (　　)
A.①和④所用到的酶和原料都不同
B.①除涉及病毒RNA外还有宿主细胞RNA的参与
C.①②③④中都会发生碱基互补配对的过程
D.新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
【答案】 A
【解析】 ①和④过程均为翻译过程,所用到的酶和原料相同,只是模板区段不同而已,A错误;①除涉及病毒RNA外,还需要宿主细胞提供核糖体、tRNA、氨基酸和相关的酶等,即该过程中需要宿主细胞RNA的参与,B正确;结合分析可知,①④为翻译,②③为RNA复制,这些过程均是以RNA为模板进行的,相应的碱基互补配对发生在RNA与RNA之间,因此①②③④中都会发生碱基互补配对的过程,C正确;新冠病毒的遗传物质是RNA,为单链结构,其中的嘌呤和嘧啶的数量不一定相等,D正确。
二、非选择题
11.(2021·汕头一模)下图是甲状腺分泌甲状腺激素的调节及甲状腺激素作用的示意图,PB为甲状腺激素的血浆运载蛋白,THB为甲状腺激素受体,请回答下列问题:
(1)当寒冷刺激身体的冷觉感受器时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑就会分泌　　　　 　　　　　并运输到垂体,促使垂体分泌　　　　　　　 　　随血液运输到甲状腺,促使甲状腺增加甲状腺激素的合成和分泌,这说明甲状腺激素分泌存在　 　调节机制。机体需要通过源源不断产生激素来维持正常生命活动,原因是　 　。
促甲状腺激素释放激素(或TRH)
分级
促甲状腺激素(TSH)
激素一经靶细胞接受并起作用后,就被灭活了
(2)多聚核糖体是指一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,试分析多聚核糖体的生物学意义是 .
　 。
(3)THB与功能蛋白基因结合时,造成该基因不能转录,据图分析,甲状腺激素发挥生理功能的机制为: .
.
　 。
少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
甲状腺激素与THB特异性结合,改变了THB的空间结构,解除了THB对功能蛋白基因的抑制作用,功能蛋白基因得以表达,功能蛋白发挥相应的生物效应
【详解】
(1)寒冷的刺激下,下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素作用于垂体,使垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,从而使甲状腺激素分泌增加,这体现了激素的分级调节机制。激素一经靶细胞接受并起作用后,就被灭活了,因此机体需要通过源源不断产生激素来维持正常生命活动。
(2)一个mRNA上连接多个核糖体叫作多聚核糖体,多聚核糖体形成可以使少量mRNA能迅速合成较多的蛋白质。
(3)由图可知,THB与功能蛋白基因结合,使功能基因不能转录,甲状腺激素与THB特异性结合,改变了THB的空间结构,解除了THB对功能蛋白基因的抑制作用,功能蛋白基因得以表达,功能蛋白发挥相应的生物效应。
第2讲　遗传的基本规律和伴性遗传　专项练习
一、选择题
1.(2021·广州四校联考)孟德尔运用假说—演绎法最终得出遗传学的两大定律。下列说法正确的是(　　)
A.选取豌豆作为实验材料的优点之一是可以免去人工授粉的麻烦
B.F1测交子代表现型及比例能反映出F1产生的配子的种类及比例
C.黄色圆粒(YyRr)豌豆产生Yr的卵细胞和Yr的精子的数量之比约为1∶1
D.基因的自由组合定律的实质是F1产生的雌雄配子随机结合
【答案】 B
【解析】 选取豌豆作为实验材料的优点之一是豌豆的花大,便于进行人工异花授粉操作,A错误; F1测交子代表现型及比例能反映出F1产生的配子的种类及比例,B正确;黄色圆粒(YyRr)豌豆产生Yr的卵细胞和Yr的精子的种类和比例为1∶1,此比例并非雌雄配子之间的数量比例,C错误;基因的自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合而组合,D错误。
2.(2021·汕头一模)基因型为AaBb的某植物自交,下列叙述中错误的是 (　　)
A.后代的a基因频率为0.5
B.若后代表现型比例为9∶3∶3∶1,说明两对基因遵循自由组合定律
C.若后代表现型比例不为9∶3∶3∶1,说明两对基因不遵循自由组合定律
D.若后代出现4种表现型,说明自交过程发生了基因重组
【答案】 C
【解析】基因型Aa植物自交,不考虑突变,基因频率不变仍为0.5, A正确;若AaBb的植物自交,若后代表现型比例为9∶3∶3∶1,说明两对基因遵循自由组合定律,B正确;若后代表现型比例不为9∶3∶3∶1,如表现型比例为15∶1,仍说明两对基因遵循自由组合定律,C错误;若后代出现4种表现型,说明自交过程发生了基因重组,导致表现型重组,D正确。
3.(2021·佛山一模)人类某种遗传病的遗传系谱图如下所示。已知该遗传病受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,下列分析正确的是 (　　)
A.若8号和10号个体结婚,生出的男孩一定都正常
B.该遗传病呈现出世代连续遗传的特点,可推测该病是显性遗传病
C.若致病基因只位于X染色体上,系谱图中8号个体一定是杂合子
D.若3号个体不携带致病基因,则7号个体的致病基因不可能来自2号
【答案】 D
【解析】 根据分析,不确定该遗传病为常染色体遗传还是伴X遗传,若为伴X遗传,Ⅱ-4基因型为XAXa,Ⅲ-8基因型为XAXa或XAXA, Ⅲ-10基因型为XAY,有一定的概率产生患病儿子,A错误;根据Ⅱ-3和Ⅱ-4正常生出Ⅲ-7非正常儿子,该病为隐性遗传病,B错误;若该病基因位于X染色体上,则Ⅱ-4是携带者,Ⅲ-8有1/2的概率是XAXA, C错误;若3号不携带致病基因,该病为X染色体上隐性遗传病,Ⅲ-7的致病基因来自于Ⅱ-4,Ⅱ-4基因型为XAXa,Xa由Ⅰ-1提供,D正确。
4.(2021·深圳一模)果蝇的长翅与残翅(由A和a基因控制),红眼与白眼(由B和b基因控制)是两对相对性状。一只雄果蝇与一只雌果蝇杂交,后代的表型及比例如下表。下列分析错误的是(　　)
A.亲本的雌雄果蝇都为长翅红眼
B.两对基因的遗传符合自由组合定律
C.A/a基因不一定位于常染色体上
D.后代雌果蝇中纯合子占 1/4
长翅红眼 长翅白眼 残翅红眼 残翅白眼
雌果蝇 3/8 0 1/8 0
雄果蝇 3/16 3/16 1/16 1/16
【答案】 C
【解析】 通过分析可知,亲本果蝇的基因型分别是AaXBY和AaXBXb,故亲本的雌雄果蝇都为长翅红眼,A正确;控制翅长的基因在常染色体上,控制眼色的X染色体上,故两对基因的遗传符合自由组合定律,B正确;通过分析可知,A/a基因位于常染色体上,C错误;亲本基因型为AaXBY和AaXBXb,后代雌性中纯合子有1/4×1/2AAXBXB、1/4×1/2aaXBXB ,1/8+1/8=1/4,D正确。
5.(2021·广东省一模)已知珠蛋白是血红蛋白的重要组分之一,由其α肽链合成障碍所引起的疾病称为人类α型地中海贫血(简称α地贫),α肽链的合成由第16对染色体上的4个α珠蛋白基因共同控制(如图),α珠蛋白基因的数量与表现型及寿命如下表。下列叙述正确的是 (　　)
A.2条染色体同一位置的2个α珠蛋白基因为等位基因
B.4个α珠蛋白基因遵循基因的自由组合定律
C.一对轻型α地贫的夫妇,所生子女寿命正常的概率是3/4
D.我国实行免费婚前、孕前体检政策,B超检查是筛查地贫的手段之一
α珠蛋白基因数量/个 4 3 2 1 0
表现型 正常 轻型α地贫 中型α地贫 重型α地贫 胎儿期流产
寿命 正常 正常 比正常人短 无法活到成年 —
【答案】 C
【解析】 2条染色体同一位置的2个α珠蛋白基因为相同基因,A错误;控制α珠蛋白链的基因位于第16号染色体上,每个16号染色体上有2个基因控制α链的合成,可见有两对等位基因控制α珠蛋白合成,每对基因之间遵循基因分离定律,两对基因都位于同一对染色体上,不遵循基因自由组合定律,B错误;轻型α地贫有3个α珠蛋白基因,因此其16号染色体其中一条正常,另一条能够合成1个α珠蛋白,子女寿命正常至少的含有3个α珠蛋白基因,因此一对轻型α地贫的夫妇,所生子女寿命正常的概率是3/4,C正确;地中海贫血症不能通过B超检查,要进行羊水检测或者基因检测,D错误。
二、非选择题
6.(2021·广东省一模)长翅与残翅(由基因A、a控制)、有斑与无斑(由基因B、b控制)是某果蝇种群易于区分的两对相对性状。研究小组为探索其遗传规律,用两只未知基因型的纯种果蝇进行杂交,结果如左下图所示(F2中各表现型雌、雄果蝇的数量相当)。请回答:
(1)亲本甲和乙的基因型是　　　　 　　　　　　　　,F2长翅有斑中杂合体占　　　　。
(2)右上图表示F1中雄性果蝇的染色体组成,请在上面标出两对基因可能存在的位置。F1交配后代出现4种表现型,这种现象称为
　　　 　　。4种表现型呈特定的比例,其原因主要有:①F1雌雄果蝇产生配子时　　　　　　　　 　　　　,各产生4种比例相同的配子;②受精时,　　　　　　　 　　　　　,子代共有9种基因型。
(3)若该果蝇种群中残翅比例为1/10000,则一只残翅雌果蝇与一只长翅雄果蝇杂交,其子代为残翅的概率是　　　　　。
AABB×aabb或AAbb×aaBB
8/9
性状分离
等位基因分离,非等位基因自由组合
不同基因型的雌雄配子随机结合
1/101
【详解】
(1)根据分子可知,亲本甲和乙的基因型是AABB×aabb或AAbb×aaBB,F2长翅有斑中基因型及比例为1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb,杂合体占2/9+2/9+4/9=4/9(或1-1/9=8/9)。
(2)根据分子可知,控制长翅与残翅、有斑与无斑的两对等位基因位于两对同源染色体上,两对基因可能存在的位置如图。F1交配后代出现4种表现型,这种现象称为性状分离。4种表现型呈特定的比例,其原因主要有:①F1雌雄果蝇产生配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合,各产生4种比例相同的配子;②受精时,不同基因型的雌雄配子随机结合,子代共有9种基因型。
(3)由于某果蝇种群中残翅比例为1/10000,则残翅基因的频率为1%,长翅基因的频率为99%因此,长翅雄果蝇为杂合体的概率为(99%×1%×2)÷(99%×99%+99%×1%×2)=2/101。故一个残翅雌果蝇与一长翅雄果蝇杂交,其子代残翅的概率为2/101×1/2=1/101。
7.(2020·深圳二模)性别决定方式为XY型的某种昆虫,两对相对性状细眼与粗眼、裂翅与正常翅,分别由基因A和a、B和b控制,其中只有一对基因位于X染色体上,且存在某种配子致死现象。为研究其遗传机制,选取一对细眼裂翅雌雄个体交配,得到的F1表现型及数目见下表。请回答下列问题。
F1 细眼裂翅 细眼正常翅 粗眼裂翅 粗眼正常翅
雌性个体/只 179 0 60 0
雄性个体/只 31 29 32 31
(1)上述两对等位基因中,位于X染色体上是 .
　　　 　　,判断的依据是　
　 。
(2)亲本细眼裂翅雄性个体的基因型为　　　　　,亲代产生的　　　　　基因型配子致死。F1雄性细眼裂翅个体有　 　种基因型。
(3)请写出通过上述性状就能直接判断后代雌雄性别的杂交组合　　　　　　　　。
裂翅和正常翅(或B和b)
子代中雌性全为裂翅,而雄性既有裂翅又有正常翅
AaXBY
AY　 1
XbXb和XBY
【详解】
(1)根据分析裂翅亲本杂交子代中雌性全为裂翅,而雄性既有裂翅又有正常翅,所以控制裂翅和正常翅这对性状的基因在X染色体上。
(2)亲本的基因型为AaXBXb、AaXBY;如果不存在致死的现象,子代中雌性细眼裂翅∶粗眼裂翅=3∶1,雄性中细眼裂翅∶细眼正常翅∶粗眼裂翅∶粗眼正常翅=3∶1∶3∶1,而表格数据可知,雌性中细眼裂翅∶粗眼裂翅=3∶1,雄性中细眼裂翅∶细眼正常翅∶粗眼裂翅∶粗眼正常翅=1∶1∶1∶1,说明雄果蝇产生的含Y的配子致死,同时由于细眼∶粗眼由3∶1变成1∶1,说明含A的配子致死,故推测AY的配子致死;F1雄性细眼裂翅有基因型AaXBXb1种基因型。
(3)欲通过性状判断性别选择XbXb和XBY的杂交组合,子代雌性全为XBXb(裂翅),雄性全为XbY(正常翅)。
8.(2021·适应考)某昆虫的性别决定方式是XY型,其羽化昼夜节律受常染色体及性染色体上的2对等位基因(A/a,D/d)控制,不同基因型的个体表现型为正常节律或长节律。A、D基因编码的产物形成蛋白二聚体,是个体表现为正常节律的必要条件。回答下列问题:
(1)正常节律雄性亲本与长节律雌性亲本杂交,后代雌、雄个体分别表现为正常节律和长节律。甲同学据此推断A/a基因位于常染色体上、D/d基因位于X染色体上,你认为该同学的观点是否正确,画遗传图解支持你的观点,并据此作出结论。
【答案】不正确,A/a基因位于X染色体上、D/d基因位于常染色体上,也可以出现正常节律雄性亲本和长节律雌性杂交,后代雌雄个体分别表现为正常节律、长节律,遗传图解如下图。
(2)现用雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交,F1全部表现为正常节律,则雌、雄亲本的基因型分别为　　 　 　　、
　　　　　　　　 　。
(3)上述F1雌、雄个体相互交配,则F2雌、雄性个体中正常节律与长节律个体的比值分别为　　　　　　、　　　　　　。
aaXDXD或ddXAXA
AAXdY或DDXaY
3∶1 3∶5
【详解】
(1)不正确,A/a基因位于X染色体上、D/d基因位于常染色体上,也可以出现正常节律雄性亲本和长节律雌性杂交,后代雌雄个体分别表现为正常节律、长节律,遗传图解如上图。
(2)雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交可能的组合方式是aaXDXD ×AAXdY或ddXAXA×DDXaY,雌、雄亲本的基因型分别为aaXDXD或ddXAXA、AAXdY或DDXaY。
(3)若亲本是aaXDXD×AAXdY,则F1基因型为AaXDXd、AaXDY, F2中雌性正常节律∶长节律=3∶1,雄性正常节律∶长节律=3∶5。
9.(2021·广东省二模)摩尔根在一群红眼果蝇中偶然发现一只白眼雄果蝇,并利用其作为亲本进行遗传杂交实验(交配后死亡)。下表为实验结果,下图为果蝇XY性染色体的结构示意图。请回答:
亲本 F1 F2
白眼(♂)×红眼(♀) 红眼(♀、♂) 3/4红眼(♀、♂),1/4白眼(♂)
(1)果蝇常被选作遗传学研究的实验材料,是因为从生物学的角度看,它具有　　　　　　 　　　　　　(写出1点即可)的特点。
(2)根据上表和上图,可排除眼色基因只位于非同源区段Ⅱ1的情况,理由是 .
　　　 　　　　　。但无法确定眼色基因是位于同源区段Ⅰ还是非同源区段Ⅱ2。
(3)回交(子一代和两个亲本的任意一个进行交配)是一种常用的遗传育种方法。现要利用上表中的果蝇通过回交的方法获得纯合白眼雌果蝇,则用于杂交的最佳组合是 .
　　　　 　　。
易饲养、繁殖快、产生子代数目多
如果眼色基因只位于非同源区段Ⅱ1上,则F1和F2雄果蝇应均为白眼
F2白眼雄果蝇和F1红眼雌果蝇
(4)现提供纯合的白眼雌雄果蝇和红眼雌雄果蝇若干,拟通过一次杂交实验来确认眼色基因是位于同源区段Ⅰ还是非同源区段Ⅱ2。请选择其中两只果蝇进行探究。(要求:①画出两种情况的遗传图解;②预测实验结果并得出相应结论。)
【答案】
①遗传图解如下图
②预测结果与得出结论:若后代全为红眼,则眼色基因位于同源区段Ⅰ; 若后代雌果蝇为红眼,雄果蝇为白眼,则眼色基因位于非同源区段Ⅱ2。
10.(2021·广州二模)鸡冠中的单冠为野生型,玫瑰冠、豆冠、胡桃冠为突变型。玫瑰冠由位于7号染色体上的基因B控制,豆冠由位于1号染色体上的基因D控制,同时含有基因B、D的个体表现为胡桃冠。鸡蛋的蛋壳颜色由产蛋雌鸡的基因型决定,控制鸡蛋绿壳与非绿壳的基因(A/a)位于常染色体上。研究人员选用纯合品系的玫瑰冠绿壳雄鸡与豆冠非绿壳雌鸡为亲本进行了杂交实验,F1均表现为胡桃冠且雌鸡均产绿壳蛋。回答下列问题:
(1)有同学认为基因B、b与基因D、d遗传时遵循自由组合定律,理由是 .
　　　　　　　　　　　　 　　　。
(2)鸡蛋的绿壳由　　　　(填“显性”或“隐性”)基因控制,亲本雌鸡所生的蛋是　 　　　(填“绿壳”或“非绿壳”)。
基因B、b与基因D、d分别位于不同对的同源染色体上(两对等位基因位于非同源染色体上)
显性
非绿壳
(3)F1基因型为　　　　　,为了解绿壳基因鸡冠相关基因在染色体上的位置关系,可将F1雌雄个体随机交配得到F2。
①控制绿壳的基因既不位于7号染色体上也不位于1号染色体上,则F2雌鸡中表现型为胡桃冠产绿壳蛋的比例为　　　　　。
②控制绿壳的基因位于7号染色体上,不考虑交叉互换,则F2雌鸡中表现型为胡桃冠产绿壳蛋的比例为9/16。
③控制绿壳的基因位于1号染色体上,不考虑交叉互换,则F2雌鸡中表现型为胡桃冠产绿壳蛋的比例为　　　　　。
AaBbDd
27/64
3/8
【详解】
(1)根据题干信息,基因B、b位于7号染色体上,基因D、d位于1号染色体上,1号和7号为两对同源染色体,故基因B、b与基因D、d分别位于不同对的同源染色体上,遵循基因的自由组合定律。
(2)根据题干信息,绿壳雄鸡与非绿壳雌鸡杂交,F1雌鸡均产绿壳蛋,故鸡蛋的绿壳由显性基因控制,为显性性状;由“鸡蛋的蛋壳颜色由产蛋雌鸡的基因型决定”可知,亲本非绿壳雌鸡所生的蛋为非绿壳。
(3)根据分析可知,纯合品系的玫瑰冠绿壳雄鸡的基因型为AABBdd,豆冠非绿壳雌鸡亲本的基因型为aabbDD,两者杂交获得的F1均表现为胡桃冠且雌鸡均产绿壳蛋,则F1的基因型为AaBbDd。①如果控制绿壳的基因既不位手7号染色体上也不位于1号染色体上,由于三对等位基因分别位于三对同源染色体上,则F2雌鸡中表现为胡桃冠产绿壳蛋(A_B_D_)的比例为3/4×3/4×3/4=27/64。②若控制绿壳的基因位于1号染色体上,即A/a、D/d位于一对同源染色体上,AaDd可以产生Ad、aD两种配子,则AaDd×AaDd产生的后代可以为1/4AAdd、1/2AaDd、1/4aaDD;Bb×Bb产生的子代为3/4B_、1/4bb,F2表现为胡桃冠产绿壳蛋(A_B_D_)的比例为1/2×3/4=3/8。
第3讲　变异、育种和进化　专项练习
一、选择题
1.(2021·广州一模)下列关于遗传与人类健康的叙述,错误的是 (　　)
A.高龄产妇生育的子女患某些遗传病的概率更大
B.红绿色盲女患者的父母通常都含有致病基因
C.人类基因组计划只需测定23条染色体的DNA序列
D.先天性愚型是一种染色体异常遗传病
【答案】 C
【解析】 随着女性年龄的增长,卵子的质量下降,由于卵细胞的老化,染色体畸变几率会明显升高,胎宝宝发生染色体异常的几率就比常人高,A正确;红绿色盲女患者基因型是XaXa,一条Xa来自于父亲,一条Xa来自于母亲,父母都含有致病基因,B正确;人类基因组计划需测定24条染色体,22条+X+Y,C错误;先天性愚型是21号染色体多了一条,也叫21三体综合征,属于染色体异常遗传病,D正确。
2.(2021·深圳二模)慢性髓细胞性白血病患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段引起部分基因位置发生改变所致。该变异属于 (　　)
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
【答案】 C
【解析】根据题意分析可知:人慢性髓细胞性白血病,是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致的,发生在非同源染色体之间,说明发生了染色体结构变异中的易位。
3.(2021·深圳一模)某男孩的18号染色体中一条染色体变成环状,环状染色体的形成如右图所示。不考虑其他变异,下列说法错误的是 (　　)
A.该环状染色体可用显微镜进行观察
B.该男孩的染色体数目与正常人相同
C.染色体环状化必定伴随着基因突变
D.环状染色体可能由父方染色体形成
【答案】 C
【解析】通过碱性染料染色可观察到呈环状的染色体,A正确;变异未造成染色体数目变化,B正确;染色体环化不一定有基因突变, C错误;环状染色体可能由来自父方或母方的染色体形成,D正确。
4.(2021·汕头一模)下列有关人类遗传病的说法,正确的是( 　)
A.镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白基因中发生碱基对的缺失
B.人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的
C.囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因中碱基对的替换造成的
D.红绿色盲是位于X染色体的隐性基因引起的,一个红绿色盲患者的儿子一定是红绿色盲
【答案】 B
【解析】镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白基因中发生碱基对的替换,A错误;人的白化症状是由于控制酪氨酸酶的基因异常而引起的,进而不能合成酪氨酸酶,B正确;囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因中碱基对的缺失引起的, C错误;红绿色盲是位于X染色体的隐性基因引起的,男性红绿色盲患者的儿子不一定是红绿色盲,D错误。
5.(2021·广东省一模)为获得果实较大、含糖量较高的四倍体葡萄(4N=76),常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽,然后将茎段扦插栽培成新植株。结果显示:新植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍。这种植株同时含有2N细胞和4N细胞,称为“嵌合体”。下列关于“嵌合体”的叙述错误的是(　　)
A.秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体形成
B.在生命活动中,4N细胞内染色体组数目最多时有8个
C.产生配子的过程中部分细胞染色体联会紊乱
D.若该个体自交,后代中可出现三倍体
【答案】 C
【解析】秋水仙素可以通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍,A正确;有丝分裂后期,染色体数目和染色体组数最多,此时4N细胞内染色体组数目有8个,所以在生命活动中,4N细胞内染色体组数目最多时有8个,B正确;“嵌合体”植株中,同时含有2N细胞和4N细胞,都可以进行减数分裂,C错误;“嵌合体”植株自交可能产生二倍体、三倍体、四倍体的子代,D正确。
6.(2021·汕头一模)近年来,人们发现现有的大多数抗生素对“超级细菌”不起作用。从进化的角度分析,“超级细菌”产生的主要原因是 (　　)
A.抗生素的药效下降
B.使用抗生素的剂量不够
C.超级细菌变异为病毒
D.抗生素的选择作用导致细菌抗药性增强
【答案】 D
【解析】滥用抗生素是出现超级细菌的原因,在抗生素刚被使用的时候,能够杀死大多数类型的细菌;但少数细菌由于变异而具有抵抗抗生素的特性,不能被抗生素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代,因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过抗生素的长期选择,使得有的细菌已不再受其影响了,就出现了现在所谓的“超级细菌”,D正确,A、B、C错误。
7.(2021·佛山一模)下列关于生物育种的叙述,正确的是(　　)
A.单倍体育种就是指花药离体培养形成单倍体的过程
B.杂交育种的原理是基因重组,通过杂交育种能获得杂种优势性状
C.多倍体育种能明显缩短育种年限,果实大,茎秆粗壮,有机物含量高
D.诱变育种具有很大的盲目性,应及时舍弃掉没有出现所需性状的个体
【答案】 B
【解析】单倍体育种利用花药离体培养得到单倍体再用秋水仙素处理幼苗最终获得纯合的二倍体,A错误;杂交育种原理是基因重组获得更多的基因型组合,通过杂交育种能获得具有杂种优势的性状,B正确;单倍体育种能明显缩短育种年限,多倍体的果实大,茎秆粗壮,有机物含量高,C错误;因为基因突变的不定向性,诱变育种具有盲目性,没有出现所需性状有可能是出现了隐性突变,应再自交培养一代而不是马上舍弃,D错误。
8.(2021·佛山一模)下列关于物种的叙述,错误的是 (　　)
A.新物种的形成大都要经过长期的地理隔离
B.一个物种的形成或灭绝,会影响到若干其他物种的进化
C.物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
D.两个种群的生殖隔离一旦形成,这两个种群就属于两个物种
【答案】 C
【解析】虽然自然界存在骤变式的物种形成,但大部分物种形成需要长期地理隔离,A正确;因为生物与生物之间存在共同进化,一个物种的形成或灭绝,会影响到若干其他物种的生活,进而影响进化,B正确;物种之间的共同进化是指彼此相互影响,不只有生存斗争,也可能是互助的,C错误;生殖隔离是物种形成的标志,两个种群的生殖隔离一旦形成,这两个种群就属于两个物种,D正确。
9.(2021·广州二模)一般情况下,低氧条件会促进细胞凋亡。高原鼢鼠是青藏高原特有的地下鼠,其生活的地下洞道严重缺氧。与平原大鼠相比,高原鼢鼠所携带与细胞凋亡相关的基因的结构发生了变化,从而抑制细胞凋亡。下列叙述不合理的是 (　　)
A.高原鼢鼠所携带与细胞凋亡相关的基因发生了突变,为进化提供了原材料
B.缺氧环境导致高原鼢鼠发生了定向突变,使其适应地下的低氧洞道生境
C.高原酚鼠与平原大鼠基因库存在的区别可能使它们无法进行基因交流
D.高原鼢鼠对低氧环境适应性的形成,是缺氧环境对其进行自然选择的结果
【答案】 B
【解析】突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组可为生物进化提供原材料,故高原鼢鼠所携带与细胞凋亡相关的基因发生了突变,为进化提供了原材料,A正确;突变是不定向的,缺氧环境无法诱导高原鼢鼠发生定向突变,B错误;种群基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因,高原鼢鼠与平原大鼠基因库存在的区别,可能使它们无法进行基因交流,C正确;自然选择决定生物进化的方向,高原鼢鼠对低氧环境适应性的形成,是缺氧环境对其进行自然选择的结果,在该过程中适应环境的个体存活并能产生更多后代,不适应环境的个体被淘汰,D正确。
二、非选择题
10.(2021·汕头一模)科学家在某品种的水稻中发现含基因A的植株形成的雌配子与体细胞的基因型相同,含基因B的植株产生的雌配子都不经过受精作用,直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A和B的影响。科学家设计了如下杂交方案。
(1)基因A可能使减数第　 　 　次分裂中　　 　　(填“同源”、“非同源”或“姐妹”)染色体未发生分离,导致形成的雌配子染色体数目加倍。
(2)F1自交后获得的种子均能发育成个体,Ⅱ的自交后代含有
　　　个染色体组,Ⅲ的自交后代的基因型为　　　　　。
(3)F1中的Ⅰ作为母本时,子代的基因型为　　　　　,原因是
.
　 。
一　 同源
3　 aB、ab
AaBb
含A的母本保证产生的雌配子的基因型均为AaBb,含B的雌配子保证雌配子(AaBb)不经过受精作用,直接发育成个体
【详解】
(1)由题干信息“含基因A的植株形成的配子与体细胞的基因型相同”可知,应为减数第一次分裂中同源染色体未发生分离,等位基因全部进入同一极,导致配子染色体数目加倍。
(2)Ⅱ的基因型为Aabb,因其含基因A,产生的雌配子为 Aabb,雄配子为Ab、ab,子代的基因型为AAabbb、Aaabbb,均有三个染色体组;Ⅲ的基因型为aaBb,其产生的雌配子为aB和ab,由题干信息“含基因B的植株产生的雌配子不经过受精作用,直接发育成个体”,植株Ⅲ的自交后代基因型为aB和ab。
(3)植株Ⅰ的基因型为AaBb,因其含基因A,所以它产生的雌配子为AaBb,因其含有基因B,因此雌配子不经受精作用直接发育成个体,所以子代的基因型为AaBb。
11.(2021·深圳一模)基因A和a存在于X染色体上。在一个遗传平衡群体中,雌性个体数量和雄性个体数量相当。
(1)自然界中,X 染色体上的A/a这对基因共组成　 　　种基因型。在一个遗传平衡群体中,若雌性群体中A基因频率为p,自由交配的下一代中,XaXa个体占的比例为　　　 　　。
(2)果蝇灰体和黄体是X染色体上的基因(H/h)控制,现有灰体和黄体雌雄果蝇,雌性都为纯合子,某同学欲判断灰体和黄体的显隐性,选用双亲中的这些相对性状进行杂交实验。
①如果F1群体只有一种表现型,则　　 　　　为显性性状,亲本组合是　　　 　　(基因型)。
②如果F1群体中,雌性全部表现黄体,雄性全部表现灰体,则
　　　　为显性性状。F1黄体与灰体果蝇的比例为　　　　。
5
(1-p)2/2
F1表现出的性状
XHXH×XhY
黄体　 1∶1
【详解】
(1)位于X染色体上,雌性基因型:XAXA、XAXa、XaXa,雄性基因型:XAY、XaY,共5种基因型,在一个遗传平衡群体中,若雌性群体中A基因频率为p,则a的基因频率为1-p,自由交配的下一代中,雌性群体中出现XaXa的机会为(1-p)2,雌雄子代出现机会相同,所以雌性个体占子代总数的一半,XaXa个体占的比例为(1-p)2/2。
(2)由题意知,控制灰体和黄体的基因H/h位于X染色体上,且雌性全为纯合子,雌性个体的基因型为XHXH或XhXh,雄性个体的基因型为XHY或XhY;①具有相对性状的亲本杂交,如果F1只有一种表现型,则F1表现出的性状为显性性状,亲本组合为XHXH×XhY;②如果F1群体中,雌性全部表现黄体,雄性表现灰体,则亲本组合为XhXh×XHY,所以黄体为显性性状,F1黄体与灰体果蝇的比例为1∶1。

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