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1、第5章 基因突变及其他变异【单元测试】（6大考点） -2023-2024学年高一生物单元速记巧练（人教版2019必修2）第5章 基因突变及其他变异（考点卷）考点预览考点一 基因突变与基因重组 考点二 基因突变对后代性状的影响考点三 染色体结构变异和数目变异综合 考点四 单倍体、二倍体以及多倍体的形及其育种考点五 人类遗传病的类型及实例 考点六 遗传病的监测、预防及治疗考点一 基因突变与基因重组1下列有关基因突变和基因重组的叙述，不正确的是()ADNA分子缺失一个基因属于基因突变B人工诱导产生的基因突变多数是有害的C减数分裂过程中会发生基因重组D同源染色体之间交换部分片段属于基因重组2研究人员利
2、用CRISPR/Cas9技术敲除肺癌小鼠细胞内UTX基因，能够显著促进肺部肿瘤的发生发展。临床相关分析证实，UTX基因在人肺癌临床样本中表达程度很低。下列相关叙述正确的是()A癌细胞能持续增殖，细胞膜上糖蛋白减少，不容易扩散和转移BUTX基因最可能为原癌基因，其表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的C提高肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平可能成为治疗肺癌的一种思路D敲除UTX基因可促进肿瘤的发生，说明癌变都是由单一基因突变导致3一个雌性个体的基因型为Aabb，其基因位置关系如图甲所示，在减数分裂过程中形成了如图乙的细胞分裂图，最后产生了含ABb的卵细胞，试分析下列可能导致该现象的原因中，不
3、合理的是()A减数分裂前的间期，4号染色体上的b基因发生了基因突变(bB)B减数第一分裂时1和4号两条非同源染色体组合形成了次级卵母细胞C次级卵母细胞中4号染色体的姐妹染色单体没有分开形成了卵细胞D1、3、和4号三条染色体不可能在一个细胞中出现考点二 基因突变对后代性状的影响4镰状细胞贫血是基因突变造成的，血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG 变为GUG，导致谷氨酸被替换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A氨基酸序列改变导致血红蛋白结构改变，从而影响其功能B患者的红细胞呈弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂C该基因突变改变了基因中碱基对内的氢键数目D该基因突变后，mRNA中的碱基数目没有改变5
4、某实验小组利用诱变技术获得突变基因Y。对正常基因及Y的非转录链相关区域进行碱基测序，发现仅有一处碱基出现变化。突变结果和部分密码子与氨基酸的对应关系如图、表所示。下列分析正确的是()注：158表示蛋白质Y的第158号氨基酸。密码子氨基酸5AUU3异亮氨酸5UAA3、5UGA3终止5ACU3苏氨酸5AAU3天冬酰胺5AGU3丝氨酸A突变基因发生碱基替换，合成的肽链的变短B突变基因发生碱基替换，密码子变为终止密码子C突变基因合成的蛋白质的第160位氨基酸是苏氨酸D突变使蛋白质第162位氨基酸由丝氨酸替换为天冬酰胺6皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA0.8kb(800个碱基对)序列，研究表明，
5、r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶I)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，下列叙述正确的是()A皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列属于基因重组Br基因的mRNA提前出现了终止子C淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩DRr产生一半量的具有催化活性的SBE1酶，因此不具有完全显性考点三 染色体结构变异和数目变异综合7图染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂，如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位，如果长臂和短臂各发生一次断裂，断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中，由于倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换，交换的产物都带有缺失或重复，不能形成
6、有功能的配子，如图所示。下列叙述错误的是()A上述变异是由于染色体片段DE发生了臂内倒位导致的B图倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂C上述变异属于染色体变异，可以通过光学显微镜进行观察D正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子8下图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况，字母代表基因，数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述错误的是()A图中的各基因均可能发生基因突变B该细胞有丝分裂时，基因A与a的片段交换属于基因重组C基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变D数字序号代表的序列可能发生碱基的插入、缺失和替换，但
7、不属于基因突变考点四 单倍体、二倍体以及多倍体的形及其育种9下列与单倍体有关的叙述，错误的是()A单倍体体细胞中的染色体数等于本物种配子中的染色体数B体细胞中含有两个染色体组的个体可能是单倍体C常用花药离体培养的技术来获得单倍体植株D在自然状态下，单倍体都是高度不育的10云南西双版纳等地种植的四路糯玉米具有软糯(BB)，高产(CC)等性状，但是不抗玉米螟(dd)，三种性状独立遗传。为培育出软糯、高产、抗虫(BBCCDD)的优良品种，研究者设计了如下流程，下列叙述不正确的是()A过程的育种方法依据的遗传学原理是基因突变B过程为花药离体培养体现了植物细胞具有全能性C过程可使用秋水仙素处理单倍体幼苗
8、或种子D过程的育种原理都是染色体数目变异11下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是()A该实验的步骤为选材解离漂洗染色制片B低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同C用卡诺氏液固定细胞形态后需用75%的酒精冲洗2次D可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变后的细胞12粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。(1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异
9、常(败育)，可判断含有 (选填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。(2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如下图。科研人员将F1杂种植株中AE基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是 。F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可 。为验证以上推
10、测，科研人员将D基因转入F1，获得转入了单拷贝D基因的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为 ，则支持上述推测。(3)研究发现，C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，这导致C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。请结合上述机制，解释基因驱动效应的形成原因 。13生物的变异在育种中有重要应用，下列是变异在水稻、小麦与果蝇的选育过程中的应用，结合题意分析作答：I.水稻(2n24)自花受粉，水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工
11、杂交水稻(如图1)经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图2)。(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基的 ，属于 (填“显性”或“隐性”)突变。(2)类型二发生的变异类型为 ，若类型二的植株M可正常产生配子，各种配子活力相同且可育，但含Y或y基因的个体才能存活，则该变异个体自交后代的表型及分离比是 。(3)类型三的植株N自交，子代无香味有香味21，对该异常分离比的出现，同学们经讨论分析提出两种假说。假说一：含两条缺失染色体的受精卵不能发育；假说二：含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为了探究假说的正确性，请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。实验方案：任选一株 植株作父
12、本和 进行杂交，统计子代表型及分离比。预期结果和结论：若 ，则假说一正确；若 ，则假说二正确。II. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如下图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。(4)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。这说明一粒小麦和斯氏麦草之间存在 。与二倍体相比，最终培育的多倍体普通小麦的优点是 (答出2点即可)。(5)杂种二培养成普通小麦的方法可用一定浓度的 处理芽尖，作用原理是 。(6)现有甲、乙两个普通小麦品系(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏
13、，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路 。(7)随着空间站技术的发展，也可采用太空育种的方法培育高产普通小麦，育种工作者往往要对“太空种子”做大量的筛选，主要原因是 。III. 几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(8)图示果蝇发生的变异类型是 。(9)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 和 四种类型的配子，该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为 。(10)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼，F2中灰
14、身红眼与黑身白眼果蝇的比例为 ，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为 。(11)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤： 。结果预测：I.若 ，则是环境改变II.若 ，则是基因突变；III.若 ，则是减数分裂时X染色体不分离。考点五 人类遗传病的类型及实例14下列有
15、关人类遗传病的说法不正确的是()A镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因中发生碱基对的替换B苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常引起的常染色体显性遗传病C囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)基因中碱基对的缺失造成的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可能也是红绿色盲15调查发现，人类的外耳道多毛症总是由父亲传给儿子，女性无此症。下列叙述正确的是()A该症属于伴X染色体遗传B外耳道多毛症基因位于常染色体上C患者的体细胞都有成对的外耳道多毛症基因D患者产生的精子中有外耳道多毛症基因的占1/2考点六 遗传病的监测、预防及治疗16下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
16、()A产前诊断能在一定程度上预防遗传病患儿的出生B不携带遗传病基因的个体也会患遗传病C具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病D通过羊膜穿刺技术获得羊水细胞可用来进行染色体分析和性别确定等17下列人类遗传病调查和优生的叙述错误的是()A调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病B常见的优生措施有禁止近亲结婚、提倡适龄生育和进行产前检测等C通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因，但也有可能患染色体异常遗传病D对遗传病的发病率进行统计时，只需在患者家系中进行调查18如图是人类红绿色盲遗传系谱图，请据图回答(该性状受一对等位基因B、b控制)。(1)红绿色盲是由X染色体控制得 (填“显性”
17、或“隐性”)遗传病。该病的遗传特点之一是男性患病的机会 (多于/等于/少于)女性。(2)第代3号的色盲基因最终可追溯到第代的 (填“1”或“2”)号个体。(3)2和2的基因型分别是 ，若第代4号与一位色觉正常的男性结婚，生育一个色盲男孩的概率是 。(4)为了对遗传病进行监测和预防，可通过 和产前诊断等方式来完成，请写出一种产前诊断方式： 。第5章 基因突变及其他变异（考点卷）考点预览考点一 基因突变与基因重组 考点二 基因突变对后代性状的影响考点三 染色体结构变异和数目变异综合 考点四 单倍体、二倍体以及多倍体的形及其育种考点五 人类遗传病的类型及实例 考点六 遗传病的监测、预防及治疗考点一
18、基因突变与基因重组1下列有关基因突变和基因重组的叙述，不正确的是()ADNA分子缺失一个基因属于基因突变B人工诱导产生的基因突变多数是有害的C减数分裂过程中会发生基因重组D同源染色体之间交换部分片段属于基因重组答案A解析A、基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失，而引起基因结构的改变，DNA分子缺失一个基因不属于基因突变，属于染色体结构变异，A错误；B、基因突变大多数是有害的，所以人工诱导产生的基因突变多数是有害的，B正确；CD、减数分裂过程中，在四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间交换部分片段和减数第一次分裂后期，非同源染色体的非等位基因自由组合都可能会发生基因重组，CD正
19、确。故选A。2研究人员利用CRISPR/Cas9技术敲除肺癌小鼠细胞内UTX基因，能够显著促进肺部肿瘤的发生发展。临床相关分析证实，UTX基因在人肺癌临床样本中表达程度很低。下列相关叙述正确的是()A癌细胞能持续增殖，细胞膜上糖蛋白减少，不容易扩散和转移BUTX基因最可能为原癌基因，其表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的C提高肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平可能成为治疗肺癌的一种思路D敲除UTX基因可促进肿瘤的发生，说明癌变都是由单一基因突变导致答案C解析A、细胞能持续增殖，细胞膜上糖蛋白减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移，A错误；B、根据题干信息“
20、利用CRISPR/Cas9技术敲除肺癌小鼠细胞内UTX基因，能够显著促进肺部肿瘤的发生发展”可知，UTX基因最可能为抑癌基因，其表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，B错误；C、肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平很低，根据B选项可推测UTX基因最可能为抑癌基因，因此提高肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平可能成为治疗肺癌的一种思路，C正确；D、癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是有累积效应，D错误。故选C。3一个雌性个体的基因型为Aabb，其基因位置关系如图甲所示，在减数分裂过程中形成了如图乙的细胞分裂图，最后产生了含ABb的卵细胞，试分析下列可能导致该现象的原因中，不合理的是()A减数分裂前
21、的间期，4号染色体上的b基因发生了基因突变(bB)B减数第一分裂时1和4号两条非同源染色体组合形成了次级卵母细胞C次级卵母细胞中4号染色体的姐妹染色单体没有分开形成了卵细胞D1、3、和4号三条染色体不可能在一个细胞中出现答案D解析A、题图乙表示初级卵母细胞，由题图甲可推知卵原细胞的基因型为Aabb，题图乙与题图甲相比较可知减数分裂前的间期该雌性动物的卵原细胞在进行染色体复制，形成初级卵母细胞时，4号染色体上的b基因发生了基因突变(bB)，A正确；B、在减数第一分裂的后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合，1和4号两条非同源染色体组合形成了次级卵母细胞，B正确；C、在减数第二次分裂时次级卵母细
22、胞中的4号染色体中的姐妹染色单体没有分开并移向了卵细胞的一极，从而产生了ABb的卵细胞，C正确；D、在减数第二次分裂时，次级卵母细胞中姐妹染色单体分开后含A、 B和b的染色体移向了同一极形成了卵细胞，1、3、和4号三条染色体可能在一个细胞中出现，D正确。故选D。考点二 基因突变对后代性状的影响4镰状细胞贫血是基因突变造成的，血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG 变为GUG，导致谷氨酸被替换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A氨基酸序列改变导致血红蛋白结构改变，从而影响其功能B患者的红细胞呈弯曲的镰刀状，这样的红细胞容易破裂C该基因突变改变了基因中碱基对内的氢键数目D该基因突变后，mRNA中的
23、碱基数目没有改变答案C解析A、镰状细胞贫血是基因突变造成的，该突变导致编码的谷氨酸被替换为缬氨酸，使得氨基酸序列改变导致血红蛋白结构改变，从而影响其功能，A正确；B、镰状细胞贫血的患者，红细胞呈弯曲的镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，B正确；C、镰状细胞贫血是基因突变造成的，由基因中的一个A/T被T/A替换，因此，基因中碱基对内的氢键数目没有改变，C错误；D、镰状细胞贫血是由基因中的一个A/T被T/A替换造成的，因此转录形成的mRNA中的碱基数目没有改变，D正确。故选C。5某实验小组利用诱变技术获得突变基因Y。对正常基因及Y的非转录链相关区域进行碱基测序，发现仅有一处碱基出
24、现变化。突变结果和部分密码子与氨基酸的对应关系如图、表所示。下列分析正确的是()注：158表示蛋白质Y的第158号氨基酸。密码子氨基酸5AUU3异亮氨酸5UAA3、5UGA3终止5ACU3苏氨酸5AAU3天冬酰胺5AGU3丝氨酸A突变基因发生碱基替换，合成的肽链的变短B突变基因发生碱基替换，密码子变为终止密码子C突变基因合成的蛋白质的第160位氨基酸是苏氨酸D突变使蛋白质第162位氨基酸由丝氨酸替换为天冬酰胺答案C解析A、据图所示，突变后在160位氨基酸的密码子处发生了碱基替换，合成的肽链长度不变，A错误；BCD、根据密码子表，正常基因第160位氨基酸的密码子是5AUU3，决定异亮氨酸；突变基
25、因第160位氨基酸的密码子是5ACU3，决定苏氨酸，C正确，BD错误。故选C。6皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA0.8kb(800个碱基对)序列，研究表明，r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶I)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，下列叙述正确的是()A皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列属于基因重组Br基因的mRNA提前出现了终止子C淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩DRr产生一半量的具有催化活性的SBE1酶，因此不具有完全显性答案C解析A、皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列，该DNA序列不是一个基因，且结果是表现出了相对性状，故属于基因突变，A错误；B
26、、mRNA提前出现了终止密码子，终止子位于DNA上，B错误；C、淀粉具有较强的吸水能力，淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩，C正确；D、Rr产生一半量的具有催化活性的SBE1酶，表现的是共显性，D错误。故选C。考点三 染色体结构变异和数目变异综合7图染色体着丝粒两端的染色体臂称为长臂和短臂，如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位，如果长臂和短臂各发生一次断裂，断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。在发生倒位的杂合体中，由于倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换，交换的产物都带有缺失或重复，不能形成有功能的配子，如图所示。下列叙述错误的是()A上述变异是由于染色体片段DE发生了臂内倒位导致
27、的B图倒位环内的非姐妹染色单体间交换发生于减数第一次分裂C上述变异属于染色体变异，可以通过光学显微镜进行观察D正常同源染色体的非姐妹染色单体间一次单交换后也可产生4种配子答案A解析A、由图分析可知，染色体片段DE发生了断裂，断片后再倒转180度，属于臂间倒位，A错误；B、倒位环内非姐妹染色单体间发生了一次单交换发生在四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换，B正确；C、属于染色体结构变异，可以通过用碱性染料染色后用显微镜观察，C正确；D、精原细胞经过正常减数分裂后形成2种类型的4个精细胞，当四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体发生片段互换后可产生4种配子，D正确。故选A。8下图为某植物
28、根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况，字母代表基因，数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述错误的是()A图中的各基因均可能发生基因突变B该细胞有丝分裂时，基因A与a的片段交换属于基因重组C基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变D数字序号代表的序列可能发生碱基的插入、缺失和替换，但不属于基因突变答案B解析A、基因突变具有随机性，故图中的各基因均可能发生基因突变，A正确；B、基因A与a的片段互换发生在减数第一次分裂前期(四分体时期)，不会发生在有丝分裂过程中，B错误；C、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变，染色体结构
29、变异是指以染色体片段为单位发生的染色体片段缺失、片段增加、片段移接或片段位置颠倒，因此二者都会导致DNA分子中碱基序列的改变，C正确；D、数字代表的序列为非基因片段，由于基因突变具有随机性，故也能发生的碱基对增添、缺失和替换，但不会导致基因结构改变，故不属于基因突变，D正确。故选B。考点四 单倍体、二倍体以及多倍体的形及其育种9下列与单倍体有关的叙述，错误的是()A单倍体体细胞中的染色体数等于本物种配子中的染色体数B体细胞中含有两个染色体组的个体可能是单倍体C常用花药离体培养的技术来获得单倍体植株D在自然状态下，单倍体都是高度不育的答案D 解析A、由配子发育而来的个体都属于单倍体，单倍体体细胞
30、中的染色体数等于本物种配子中的染色体数，A正确；B、体细胞含有两个染色体组的个体可能由配子发育而来，可能是单倍体，B正确；C、凡是由配子发育而来的个体，均属于单倍体，故花药离体培养获得的植株是单倍体，C正确；D、自然状态下也有可育的单倍体，如雄蜂，D错误。故选D。10云南西双版纳等地种植的四路糯玉米具有软糯(BB)，高产(CC)等性状，但是不抗玉米螟(dd)，三种性状独立遗传。为培育出软糯、高产、抗虫(BBCCDD)的优良品种，研究者设计了如下流程，下列叙述不正确的是()A过程的育种方法依据的遗传学原理是基因突变B过程为花药离体培养体现了植物细胞具有全能性C过程可使用秋水仙素处理单倍体幼苗或种
31、子D过程的育种原理都是染色体数目变异答案C解析A、过程通过紫外线照射可诱发基因突变，种方法依据的遗传学原理是基因突变，A正确；B、过程为花药离体培养，该过程利用花药细胞培育出了幼苗，体现了植物细胞具有全能性，B正确；C、单倍体高度不育，不会产生种子，所以过程需要使用秋水仙素处理单倍体幼苗，C错误；D、过程的育种原理都是染色体变异中的染色体数目变异，D正确。故选C。11下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，错误的是()A该实验的步骤为选材解离漂洗染色制片B低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同C用卡诺氏液固定细胞形态后需用75%的酒精冲洗2次D可以在显微镜下观察到正常的细
32、胞和染色体数目发生改变后的细胞答案C解析A、该实验的步骤为选材解离漂洗染色制片，A正确；B、低温处理与多倍体育种中秋水仙素的作用机理相同，都是抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，B正确；C、用卡诺氏液固定细胞形态后需用95%的酒精冲洗2次，C错误；D、装片制作完成后，可以在显微镜下观察到正常的细胞和染色体数目发生改变的细胞，D正确。故选C。12粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。(1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常
33、，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常(败育)，可判断含有 (选填“粳稻”或“籼稻”)染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。(2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区(区域内的基因不发生交换)。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如下图。科研人员将F1杂种植株中AE基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是 。F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害
34、作用，D基因编码的蛋白可 。为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1，获得转入了单拷贝D基因的转基因植株(T0)。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为 ，则支持上述推测。(3)研究发现，C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，这导致C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。请结合上述机制，解释基因驱动效应的形成原因 。答案(1)粳稻(2) 敲除 C 基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常 中和或抑制 C 基因编码的蛋白的毒害作用 1：4(3)C基
35、因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，使花粉不育；D基因编码的蛋白可中和或抑制C 基因编码的蛋白的毒害作用。因此，在含有C基因但不含D基因的个体中，花粉不育，导致这些个体的基因无法传递给后代，从而使C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。解析(1)据题意推断，设纯合粳稻基因型为 AA，纯合籼稻基因型为aa，则F1为Aa，正常情况下 ，F1自交子代AA:Aa:aa=1:2:1，而F2中粳-籼杂交种:籼稻=1:1，推测杂合子花粉不育，即含粳稻 A染色体的花粉败育。(2) 将F1杂种植株中AE基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植
36、株的花粉粒形态，若敲除 C 基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的 是C基因，而D基因可中和或抑制 C 基因编码的蛋白的毒害作用。F1植株的基因型为Aa，导入D基因后进行自交，即使D未在12号染色体上，仍可发挥作用。与梗稻R区相同的个体比例为1:2, 与灿稻R区相同的个体比例为1:4，与粳灿杂交种R区相同的个体比例为1:4。故子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为为2:8=1:4 。(3)花粉粒中线粒体中的细胞色素氧化酶被破坏，导致花
37、粉不育。C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，使花粉不育；D基因编码的蛋白可中和或抑制C 基因编码的蛋白的毒害作用。因此，在含有C基因但不含D基因的个体中，花粉不育，导致这些个体的基因无法传递给后代，从而使C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。13生物的变异在育种中有重要应用，下列是变异在水稻、小麦与果蝇的选育过程中的应用，结合题意分析作答：I.水稻(2n24)自花受粉，水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工杂交水稻(如图1)经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图2)。(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基的 ，属于 (填“显性”或“隐
38、性”)突变。(2)类型二发生的变异类型为 ，若类型二的植株M可正常产生配子，各种配子活力相同且可育，但含Y或y基因的个体才能存活，则该变异个体自交后代的表型及分离比是 。(3)类型三的植株N自交，子代无香味有香味21，对该异常分离比的出现，同学们经讨论分析提出两种假说。假说一：含两条缺失染色体的受精卵不能发育；假说二：含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为了探究假说的正确性，请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。实验方案：任选一株 植株作父本和 进行杂交，统计子代表型及分离比。预期结果和结论：若 ，则假说一正确；若 ，则假说二正确。II. 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作
39、物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如下图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。(4)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。这说明一粒小麦和斯氏麦草之间存在 。与二倍体相比，最终培育的多倍体普通小麦的优点是 (答出2点即可)。(5)杂种二培养成普通小麦的方法可用一定浓度的 处理芽尖，作用原理是 。(6)现有甲、乙两个普通小麦品系(纯合体)，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、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路 。(7)随着空间站技术的发展，
40、也可采用太空育种的方法培育高产普通小麦，育种工作者往往要对“太空种子”做大量的筛选，主要原因是 。III. 几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(8)图示果蝇发生的变异类型是 。(9)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 和 四种类型的配子，该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为 。(10)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼，F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为 ，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为 。(11)用红眼雌
41、果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤： 。结果预测：I.若 ，则是环境改变II.若 ，则是基因突变；III.若 ，则是减数分裂时X染色体不分离。答案(1) 增添、缺失或替换 显性(2) 易位 无香味有香味41(3) 无香味 多株有香味植株 无香味有香味11 全部为无香味或无香味有香味12(4) 无同源染色体，不能进行正常的
42、减数分裂 生殖隔离 营养物质含量高、茎秆粗壮(5) 秋水仙素 抑制纺锤体形成，诱导染色体数目加倍(6)甲、乙两个品系杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株。(7)太空育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性、低频性(8)染色体数目变异(9) XrY Y XRXr、XRXrY(10) 31 1/18(11) M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型 子代出现红眼(雌)果蝇(或子代雌果蝇全部为红眼、雄果蝇全部为白眼) 子代全部是白眼 无子代产生解析(1)分析题意和题图可知，无香味人工杂交水稻基因型是Yy，图中类型一的基因型是YY，说明图中类型一的产生是由于基因y
43、突变为Y所致，即发生了显性突变。基因突变是由于基因内发生了碱基对的增添、缺失或替换导致的。(2)类型二中发生了非同源染色体之间的片段交换，属于染色体结构变异中的易位。若类型二的植株M可正常产生配子，各种配子活力相同且可育，但含Y或y基因的个体才能存活，则该过程类似于非同源染色体上的两对非等位基因的自由组合，由于含Y或y基因的个体才能存活，雌雄配子随机结合的16种组合方式中，有一种组合方式形成的受精卵不含Y和y基因，由该受精卵发育成的个体死亡，据此可推知：该变异个体自交后代的表型及分离比是无香味有香味12341。(3)类型三的植株Y所在染色体有缺失(可记为Y-)。若类型三的植株N自交结果出现21的分离比是因为假说一(含两条缺失染色体的受精卵不能发育)导致的，则自交后代的无香味植株基因型为Y-y；若植株N自交结果出现21的分离比是因为假说二(含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2)导致的，则自交后代的无香味植株基因型为Y-y和Y-Y-。可见，为了探究假说的正确性，利用植株N的自交子代完成的实验设计方案是：任选一株子代的无香味植株作父本和多株有香味植株作母本进行杂交，统计子代表型及分离比。若假说一正确，则亲代为Y-yyy，子代中Y-yyy11，表现为无香味有香味11；若假说二正确，则亲代为Y-Y-yy或Y-yyy，由于含缺失染色体的雄配子受精能力为正