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2022年高考生物總復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)
生物的變異、育種與進(jìn)化
1.閱讀以下2則材料,回答相關(guān)問(wèn)題。
材料一、2020年1月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在官網(wǎng)發(fā)布《長(zhǎng)江十年禁漁計(jì)劃》,宣布從
2020年1月1日0時(shí)起開始實(shí)施長(zhǎng)江十年禁漁計(jì)劃。
材料二、2021年5月17-30日,即將在昆明召開聯(lián)合國(guó)《生物多樣性公約》
第十五次締約方大會(huì),生物多樣性保護(hù)將是全球共同的重要議題。長(zhǎng)江是世界上
水生生物多樣性最為豐富的河流之一。有研究表明,多年來(lái)的高強(qiáng)度開發(fā)、粗放
式利用讓長(zhǎng)江不堪重負(fù),流域生態(tài)功能退化,諸多物種瀕臨滅絕,長(zhǎng)江生物完整
性指數(shù)已經(jīng)到了最差的“無(wú)魚”等級(jí)。白暨豚、白鮑、長(zhǎng)江鮑魚等物種已多年未見,
位于長(zhǎng)江食物鏈頂層的珍稀物種中華鯨、長(zhǎng)江蛹、長(zhǎng)江江豚等亦岌岌可危。實(shí)施
禁捕,讓長(zhǎng)江休養(yǎng)生息,迫在眉睫。
(1)科研人員為了監(jiān)控長(zhǎng)江中華婚、江豚的種群數(shù)量可采用
法;為進(jìn)一步恢復(fù)其種群數(shù)量,研究人員提出人工輔助繁殖中華蛹、江豚再放生
到長(zhǎng)江水域的措施。該措施可以增加長(zhǎng)江生物多樣性的多樣性。
(2)生態(tài)學(xué)家指出,《長(zhǎng)江十年禁漁計(jì)劃》對(duì)長(zhǎng)江瀕危物種江豚種群的恢復(fù)可謂
是及時(shí)雨,具有積極的意義。請(qǐng)用生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的原理闡述其中的緣由
_____________________________o(寫出[點(diǎn)即可)
(3)長(zhǎng)江苦無(wú)魚久矣,長(zhǎng)江漁業(yè)的天然捕撈量?jī)H占全國(guó)淡水水產(chǎn)品的0.15%,
對(duì)中國(guó)人“餐桌”的貢獻(xiàn)幾乎可以忽略不計(jì)。但長(zhǎng)江魚類資源的恢復(fù)對(duì)長(zhǎng)江水質(zhì)的
凈化及改善、抵御外來(lái)物種入侵、維系長(zhǎng)江生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要意義;十年
禁漁更主要的目的是為了提高長(zhǎng)江流域生物多樣性的價(jià)值。
(4)為了進(jìn)一步提升長(zhǎng)江流域生物多樣性,有人提出:可大量圍捕生長(zhǎng)在長(zhǎng)江
流域的大型本土兇猛肉食性螺魚。你認(rèn)為該方案可行嗎?請(qǐng)你對(duì)該方案作出判斷,
并用“收割理論”的主要觀點(diǎn)說(shuō)明判斷理由。
【答案】標(biāo)志重捕基因禁漁計(jì)劃,有利于長(zhǎng)江魚類資源的恢復(fù),為江豚
提供更多的食物來(lái)源,使江豚獲得更多能量;禁漁措施亦可避免被人類誤捕誤殺,
從而降低江豚的死亡率,減少能量流向人類或流向分解者間接不可行,
依據(jù)“收割理論”,鰥魚往往捕食個(gè)體數(shù)量多的魚類,這樣就會(huì)避免一種或少數(shù)
幾種魚類在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面,為其他魚類的形成騰出空間,其存在
有利于增加物種多樣性
【分析】
1、調(diào)查種群密度常用的方法有樣方法和標(biāo)志重捕法。
2、生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
3、生物多樣性的價(jià)值有直接價(jià)值、間接價(jià)值和潛在價(jià)值。
【詳解】
(1)中華將活動(dòng)能力強(qiáng),常用標(biāo)志重捕法調(diào)查其種群數(shù)量。人工輔助繁殖中華
符、江豚再放生到長(zhǎng)江水域可以增加長(zhǎng)江生物多樣性中的基因多樣性。
(2)長(zhǎng)江十年禁漁計(jì)劃,有利于長(zhǎng)江魚類資源的恢復(fù),為江豚提供更多的食物
來(lái)源,使江豚獲得更多能量;禁漁措施亦可避免被人類誤捕誤殺,從而降低江豚
的死亡率,減少能量流向人類或流向分解者,有利于江豚的數(shù)量的增加。
(3)十年禁漁計(jì)劃有利于長(zhǎng)江水質(zhì)的凈化和改善、維持長(zhǎng)江生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等
均屬于生物多樣性的間接價(jià)值。
(4)收割理論指捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量較多的物種,這樣可以避免一種或幾
種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面。依據(jù)“收割理論”,鰻魚往往捕食個(gè)體
數(shù)量多的魚類,這樣就會(huì)避免一種或少數(shù)幾種魚類在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局
面,為其他魚類的形成騰出空間,其存在有利于增加物種多樣性,故該方法不可
行。
2.小麥(染色體組成為AABBDD,6n=42)是重要的糧食作物。太谷核不育小
麥品系的雄性敗育徹底且不育性穩(wěn)定,是很有利用價(jià)值的植物雄性不育材料。
(1)太谷核不育小麥接受其它可育小麥的花粉后結(jié)實(shí),其后代不育株與可育株
的各占一半,說(shuō)明小麥的育性受控制,不育小麥基因型為(純合
子/雜合子)。
(2)已知D組染色體處于單倍體狀態(tài),在減數(shù)分裂時(shí),該組染色體大約有一半
不能被包含在新的細(xì)胞核中。讓四倍體硬粒小麥(染色體組成為AABB,4n=28)
給太谷核不育小麥?zhǔn)诜郏瑥腇i中選出與四倍體硬粒小麥雜交。雜交后代的
表現(xiàn)型及比例為,該結(jié)果表明不育基因位于D組染色體。
(3)染色體片段缺失有可能形成著絲點(diǎn)位于一端的染色體,稱為端體;一對(duì)同
源染色體均為端體的稱為雙端體。用太谷核不育小麥與D組4號(hào)染色體(簡(jiǎn)稱
為4D)雙端體小麥雜交得F”再用正常小麥為F1中的不育株授粉,然后篩選
出F2中的不育株進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀察,若F2,則不育基因位于4D染色體
±o
(4)為解決育種過(guò)程中篩選不育株與可育株非常困難的問(wèn)題,將太谷核不育小
麥與矮稈小麥(顯性純合)雜交,選擇子一代中的不育系進(jìn)行測(cè)交,測(cè)交結(jié)果如
下表。
可育株不育株
組別總株數(shù)
高稈矮稈高稈矮稈
測(cè)交組合一32101521690
測(cè)交組合二5216322538263214
利用測(cè)交子代中的可解決上述問(wèn)題,請(qǐng)闡明原理
【答案】一對(duì)等位基因雜合子不育株不育型:可育型二1:1不
育株均不為端體矮稈可育株矮稈基因?yàn)轱@性基因,不育基因也是顯性基
因,在矮稈不育株中,矮稈基因與不育基因連鎖程度高(不易發(fā)生交叉互換),
所以子代中的矮稈個(gè)體基本都是可育株,可以在開花前實(shí)現(xiàn)不育株的篩選
【分析】
基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì):進(jìn)行有性生殖的生物在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生
配子時(shí),位于同源染色體的等位基因隨同源染色體分離而分離,分別進(jìn)入不同的
配子中,隨配子獨(dú)立遺傳給后代,同時(shí)位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行自
由組合。
【詳解】
(1)太谷核不育小麥接受其它可育小麥的花粉后結(jié)實(shí),其后代不育株與可育株
的各占一半,即該雜交實(shí)驗(yàn)為測(cè)交,說(shuō)明小麥的育性受一對(duì)等位基因控制,不育
小麥基因型為雜合子,即控制不育的基因?yàn)轱@性。
(2)已知D組染色體處于單倍體狀態(tài),在減數(shù)分裂時(shí),該組染色體大約有一半
不能被包含在新的細(xì)胞核中(相當(dāng)于D組染色體上的基因?yàn)閱蝹€(gè)存在)。讓四倍
體硬粒小麥(染色體組成為AABB,4n=28),該小麥不含D組基因,給太谷核不
育小麥?zhǔn)诜?,若相關(guān)基因位于D組染色體上,則產(chǎn)生的后代中有一半為雄性敗育,
從E中選出不育株(雜合子)與四倍體硬粒小麥雜交,相當(dāng)于測(cè)交,此雜交后
代的表現(xiàn)型及比例為不育型:可育型=1:1,該結(jié)果表明不育基因位于D組染色
體。
(3)用太谷核不育小麥與D組4號(hào)染色體(簡(jiǎn)稱為4D)雙端體小麥雜交得F“
則E為4D端體雜合子,且表現(xiàn)為不育。根據(jù)第(1)問(wèn)可知,不育為顯性性狀,
用正常小麥(隱性)為E中的不育株授粉,然后篩選出Fz中的不育株進(jìn)行細(xì)胞
學(xué)觀察,若Fz的不育株出現(xiàn)端體雜合子,即染色體片段缺失仍表現(xiàn)為不育,則
說(shuō)明不育基因不位于4D染色體上,反推若F2的不育株均不為端體,則不育基因
位于4D染色體上。
(4)據(jù)分析可知,不育和矮稈均為顯性性狀,假設(shè)分別用A和B表示,則不育
親本和矮稈親本基因型分別可表示為AAbb和aaBB,E基因型為AaBb,進(jìn)行測(cè)交
組合一的子代只有2種表現(xiàn)型,說(shuō)明矮稈基因與不育基因連鎖,且程度高(不易
發(fā)生交叉互換),測(cè)交組合二出現(xiàn)4種表現(xiàn)型,但重組型遠(yuǎn)少于親本型,同樣說(shuō)
明矮稈基因與不育基因連鎖,且程度高。所以可以利用小麥的高矮稈性狀進(jìn)行篩
選,子代中的矮稈個(gè)體基本都是可育株,可以在開花前實(shí)現(xiàn)不育株的篩選。
3.油菜是我國(guó)重要的油料作物,培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種意義重大。油菜的雜種一
代會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)(產(chǎn)量等性狀優(yōu)于雙親),但這種優(yōu)勢(shì)無(wú)法在自交后代中保持,
雜種優(yōu)勢(shì)的利用可顯著提高油菜籽的產(chǎn)量。
(1)油菜具有兩性花,去雄是雜交的關(guān)鍵步驟,但人工去雄耗時(shí)費(fèi)力,在生產(chǎn)
上不具備可操作性。我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)了油菜雄性不育突變株(雄蕊異常,肉眼可辨),
利用該突變株進(jìn)行的雜交實(shí)驗(yàn)如下:
雜交一雜交二
P雄性不育株x品系1P雄性不育株X品系3
F】育性正常月均為雄性不育X品系3
反3肩性正常:1雄性不肓1盲性正常:口雄性不育
',X品系3
I,(連續(xù)多次):
音性正常:1雄性不育:
①由雜交一結(jié)果推測(cè),育性正常與雄性不育性狀受對(duì)等位基因控制。
在雜交二中,雄性不育為性性狀。
②雜交一與雜交二的F|表現(xiàn)型不同的原因是育性性狀由位于同源染色體相同位
置上的3個(gè)基因(Ai、A2、A3)決定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分
別為AiAi、A2A2、A3A3。根據(jù)雜交一、二的結(jié)果,判斷Ai、A?、A3之間的顯
隱性關(guān)系是o
(2)利用上述基因間的關(guān)系,可大量制備兼具品系1、3優(yōu)良性狀的油菜雜交種
子(YB),供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用,主要過(guò)程如下:
①經(jīng)過(guò)圖中虛線框內(nèi)的雜交后,可將品系3的優(yōu)良性狀與性狀整合在
同一植株上,該植株所結(jié)種子的基因型及比例為。
②將上述種子種成母本行,將基因型為的品系種成父本行,用于制備
YFio
③為制備YR,油菜剛開花時(shí)應(yīng)拔除母本行中具有某一育性性狀的植株。否則,
得到的種子給農(nóng)戶種植后,會(huì)導(dǎo)致油菜籽減產(chǎn),其原因是o
(3)上述辨別并拔除特定植株的操作只能在油菜剛開花時(shí)(散粉前)完成,供
操作的時(shí)間短,還有因辨別失誤而漏拔的可能。有人設(shè)想:“利用某一直觀的相
對(duì)性狀在油菜開花前推斷植株的育性”,請(qǐng)用控制該性狀的等位基因(E、e)及
其與A基因在染色體上的位置關(guān)系展示這一設(shè)想。
【答案】一顯A,對(duì)A?為顯性;A?對(duì)A3為顯性雄性不育A2A3:
A3A3=1:1AA所得種子中混有A3A3自交產(chǎn)生的種子、AA與A3A3雜交所產(chǎn)
生的種子,這些種子在生產(chǎn)上無(wú)雜種優(yōu)勢(shì)且部分雄性不育
雄性不育株育性正畬株
【分析】
分析遺傳圖解,雜交一中,雄性不育植株與品系1雜交,E全部育性正常,E自
交獲得的F2中育性正常和雄性不育出現(xiàn)性狀分離比為3:1,由此推測(cè)控制雄性不
育和育性正常是一對(duì)相對(duì)性狀,由一對(duì)等位基因控制。
雜交二中,親本雄性不育與品系3雜交,后代全為雄性不育,說(shuō)明雄性不育為顯
性,品系3的性狀為隱性。E雄性不育與品系3雜交,后代育性正常:雄性不
育比例為1:1,屬于測(cè)交實(shí)驗(yàn)。
【詳解】
(1)①通過(guò)分析可知,育性正常與雄性不育性狀受一對(duì)等位基因控制;雜交二
中,雄性不育為顯性性狀。
②品系1、雄性不育株、品系3的基因型分別為AA、A2A2、A3A3,通過(guò)分析可知,
雜交一A1為顯性基因,A?為隱性,雜交二A?為顯性,As為隱性,由此推斷A-A?、
A3之間的顯隱性關(guān)系是:A,>A2>A3O
(2)①通過(guò)雜交二,可將品系3(A3A3)的優(yōu)良性狀與雄性不育株(A2A2)雜交,
得到A2A3,再與A3A3雜交,得到A2A3:A3A3=1:1。
②將A2A3和A3A3種植成母本行,將基因型為AA的品系1種成父本行,制備YF1
即A,A3O
③由于母本行是AzA3(雄性不育)和A3A3(雄性可育),父本行是AA(雄性可育),
要得到Y(jié)F1(AtA3),需要在油菜剛開花時(shí)應(yīng)拔除母本行中A2A3(雄性不育,其雄
蕊異常、肉眼可辨)植株,否則,所得種子中混有A3A3自交產(chǎn)生的種子、A2A3與
A3A3雜交所產(chǎn)生的種子,這些種子在生產(chǎn)上無(wú)雜種優(yōu)勢(shì)且部分雄性不育,種植后
會(huì)導(dǎo)致減產(chǎn)。
(3)將E基因移入A2基因所在的染色體,將e基因移入A3基因所在的染色體,
則表現(xiàn)E基因性狀個(gè)體為不育,未表現(xiàn)E基因性狀個(gè)體為可育,這樣可以通過(guò)判
斷是否表現(xiàn)E基因性狀而對(duì)A2A3和A3A3進(jìn)行判斷。
4.動(dòng)物個(gè)體之間行為存在差異,比如棲息在草木旺盛、溪流邊的漏斗網(wǎng)蛛,對(duì)
落網(wǎng)獵物的反應(yīng)速度緩慢,而棲息在相鄰干旱、荒漠草原的漏斗網(wǎng)蛛,只要獵物
落網(wǎng)就會(huì)迅速跑到網(wǎng)上。假說(shuō)一,認(rèn)為這一行為差異是由個(gè)體的遺傳物質(zhì)引起;
假說(shuō)二,認(rèn)為由個(gè)體生存環(huán)境引起。據(jù)上述資料,回答下列問(wèn)題。
(1)當(dāng)獵物落在蜘蛛網(wǎng)上提供了信息,這一信息傳遞過(guò)程在生態(tài)
系統(tǒng)中的作用是。
(2)有人將這兩個(gè)地區(qū)的蜘蛛帶到了實(shí)驗(yàn)室,在相同條件下把新一代的蜘蛛飼
養(yǎng)到了成熟期。若得到實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果與假說(shuō)一相同,則觀察到的現(xiàn)象是
(3)通過(guò)在野外長(zhǎng)期觀察發(fā)現(xiàn),兩個(gè)種群對(duì)落網(wǎng)獵物的行為差異與捕食者鳥類
有關(guān),對(duì)溪流邊的漏斗網(wǎng)蛛的捕食強(qiáng)度遠(yuǎn)大于荒漠草原漏斗網(wǎng)蛛,據(jù)此解釋溪流
邊漏斗網(wǎng)蛛反應(yīng)速度慢的原因是O
【答案】物理調(diào)節(jié)種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定當(dāng)獵物落網(wǎng)時(shí),來(lái)自
溪流邊的漏斗網(wǎng)蛛,反應(yīng)速度慢;來(lái)自荒漠草原的漏斗網(wǎng)蛛,反應(yīng)速度迅速在
高捕食風(fēng)險(xiǎn)的壓力下,那些小心謹(jǐn)慎不輕易離開它的安全隱蔽場(chǎng)所而冒險(xiǎn)出擊的
漏斗網(wǎng)蛛可能比那些急于出擊的個(gè)體有更多的生存機(jī)會(huì)
【分析】
1、生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞的功能:維持生命活動(dòng)的正常進(jìn)行和生物種群的繁衍;調(diào)
節(jié)生物的種間關(guān)系,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
2、生態(tài)系統(tǒng)的信息分為物理信息、化學(xué)信息和行為信息。
【詳解】
(1)當(dāng)獵物落在蜘蛛網(wǎng)上,蜘蛛接收到蛛網(wǎng)振動(dòng)信號(hào),從而向獵物移動(dòng),振動(dòng)
是物理信息;這一信息傳遞過(guò)程涉及到種間關(guān)系,故作用為調(diào)節(jié)種間關(guān)系,維持
生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
(2)若得到實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果與假說(shuō)一相同,即認(rèn)為這一行為差異是由個(gè)體的遺傳
物質(zhì)引起,則即使環(huán)境改變,原本行為也不會(huì)改變,所以當(dāng)獵物落網(wǎng)時(shí),來(lái)自溪
流邊的漏斗網(wǎng)蛛,反應(yīng)速度慢;來(lái)自荒漠草原的漏斗網(wǎng)蛛,反應(yīng)速度迅速。
(3)捕食鳥對(duì)蜘蛛進(jìn)行了選擇,因?yàn)轼B對(duì)溪流邊的漏斗網(wǎng)蛛的捕食強(qiáng)度遠(yuǎn)大于
荒漠草原漏斗網(wǎng)蛛,若蜘蛛反應(yīng)速度快,不觀察就出巢,就容易被捕食,從而導(dǎo)
致反應(yīng)速度慢的、謹(jǐn)慎的蜘蛛有更多的生存機(jī)會(huì),比例提高。
5.作物M的B基因雜合,具有優(yōu)良性狀。Fi自交形成自交胚的過(guò)程見途徑1
(以兩對(duì)同源染色體為例)。改造Fi相關(guān)基因,獲得具有與B優(yōu)良性狀一致的N
植株,該植株在形成配子時(shí),有絲分裂替代減數(shù)分裂,其卵細(xì)胞不能受精,直接
發(fā)育成克隆胚,過(guò)程見途徑2。據(jù)圖回答:
Fl
自交胚克隆胚
途徑1途徑2
(1)與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時(shí)由于有絲分裂替代減數(shù)分裂,
不會(huì)發(fā)生由__________和導(dǎo)致的基因重組,也
不會(huì)發(fā)生染色體數(shù)目o
(2)基因雜合是保持H優(yōu)良性狀的必要條件。以n對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因?yàn)槔?/p>
理論上,自交胚與Fi基因型一致的概率是,克隆胚與N植株
基因型一致的概率是。通過(guò)途徑獲得的后代可保持B
的優(yōu)良性狀。
【答案】同源染色體非姐妹染色單體交叉互換非同源染色體自由組合減
半1/2n100%2
【分析】
本題考查可遺傳變異和育種的相關(guān)知識(shí)。由題意可知,可以通過(guò)兩條途徑獲得
F,的優(yōu)良性狀,途徑1為正常情況下E自交獲得具有優(yōu)良性狀的子代,途徑2
中先對(duì)M植株進(jìn)行基因改造,再誘導(dǎo)其進(jìn)行有絲分裂而非減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞,
導(dǎo)致其卵細(xì)胞含有與N植株體細(xì)胞一樣的遺傳信息,再使得未受精的卵細(xì)胞發(fā)育
成克隆胚,該個(gè)體與N植株的遺傳信息一致。
【詳解】
(1)途徑1是通過(guò)減數(shù)分裂形成配子,而途徑2中通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生配子,有
絲分裂過(guò)程中不發(fā)生基因重組,且子細(xì)胞中染色體數(shù)不減半,故與途徑1相比,
途徑2中N植株形成配子時(shí)不會(huì)發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換和非
同源染色體的自由組合,也不會(huì)發(fā)生染色體數(shù)目減半。
(2)由題意可知,要保持E優(yōu)良性狀需要基因雜合,一對(duì)雜合基因的個(gè)體自交
獲得雜合子的概率是1/2,若該植株有n對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因,根據(jù)自由組合
定律,雜合子自交子代中每對(duì)基因均雜合的概率為1/2,故自交胚與E基因型
(基因雜合)一致的概率為1/2”。而克隆胚的形成相當(dāng)于無(wú)性繁殖過(guò)程,子代和
N植株遺傳信息一致,故克隆胚與N植株基因型一致的概率是100%o
(3)途徑1產(chǎn)生自交胚的過(guò)程存在基因重組,E產(chǎn)生的配子具有多樣性,經(jīng)受
精作用后的子代具有多樣性,不可保持E的優(yōu)良性狀;而途徑2產(chǎn)生克隆胚的
過(guò)程不存在基因重組,子代和親本的遺傳信息一致,可以保持E的優(yōu)良性狀。
6.育種工作對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)意義重大。早在栽培植物出現(xiàn)之初人類簡(jiǎn)單地種植和采
收活動(dòng)中,就已有了作物育(選)種的萌芽?!对?shī)經(jīng)》載;“黍稷重穆,禾麻菽麥
”就有了根據(jù)作物習(xí)性早、晚播種和先、后收獲的記錄,可見中國(guó)在周代已形成
不同播期和熟期的作物品種概念。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中
不斷探索新的方法,使得育種工作進(jìn)入了一個(gè)嶄新的歷程。
(1)我國(guó)古代勞動(dòng)人民采用的育種方式是選擇育利J這種育種方式的最大缺點(diǎn)
是o
(2)假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是獨(dú)立遺傳的?,F(xiàn)有AABB、
aabb兩個(gè)品種,若要培育出優(yōu)良品種AAbb,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下方案:
AABBxaabb一耳(自交)->F2(自交)...—AAbb植株
該方法的育種原理是,最早可以從(填或“F2”)開始篩選。
這一育種方法的缺陷之一就是需要多代自交,用時(shí)長(zhǎng)。為克服這一缺陷,可以采
取另一種育種方案,簡(jiǎn)要寫出該方案的流程:o
(3)作為雜交育種重要分支的回交(兩個(gè)親本雜交獲得的子一代再和親本之一
雜交,稱作回交)育種,正越來(lái)越受到育種專家的重視,這是因?yàn)樵谟N工作中,
單純一次雜交并不能保證將某些優(yōu)良性狀整合到待推廣的品種之中。回交可將單
一優(yōu)良基因?qū)肽骋黄贩N并使之盡快純合。回交獲得的子一代記作BC1FKBC1B
自交繁殖的后代,就是BC1F2),它與用作回交的親本再次回交,獲得的子一代
就是BC2F1,依次類推。其中用作回交的原始親本為輪回親本,一般是具有許多
優(yōu)良性狀的待推廣品種;另一個(gè)雜交親本稱為非輪回親本,一般是具有輪回親本
沒(méi)有的一、二個(gè)優(yōu)良性狀。它們和后代之間的關(guān)系如圖所示。
非輪回親本甲X乙輪回親本
BqF?BC2F,
①假如非輪回親本甲的基因型AA,輪回親本乙的基因型aa,R自交的F2和回
交的BCIFi,a基因的頻率分別為—、由此可以看出,回交后代的基因頻
率向親本偏移。
②“明恢63”是雜交粒稻的一個(gè)優(yōu)良品種,具備很多優(yōu)良性狀,但對(duì)白葉枯病的
抗性很差?,F(xiàn)提供高抗白葉枯病的顯性純合基因植物(簡(jiǎn)稱“高抗”)為材料,采
用回交的方法獲得高抗白葉枯病“明恢63”品系的“BC3FL,以后采用自交和抗病
性鑒定相結(jié)合的辦法,獲得高抗白葉枯病的“明恢63”的品系。請(qǐng)參照回交育種
過(guò)程,寫出用兩種親本培育“BC3Fi”過(guò)程的圖解o
【答案】周期長(zhǎng),可選擇的范圍是有限基因重組F2AABBXaabb—ET
花藥離體培養(yǎng)T單倍體幼苗T秋水仙素處理T選擇純合AAbb1/23/4
高抗顯性純合基因植物明恢63
F,;明恢63
回交親本BC£x明恢63
BCM明恢63
BC3F1
【分析】
各種育種方法的優(yōu)缺點(diǎn):
(1)雜交育種:可綜合雙親優(yōu)良性狀,操作技術(shù)簡(jiǎn)單,但育種年限較長(zhǎng)。
(2)誘變育種:可產(chǎn)生新性狀類型,但誘變率低,且不能定向誘變,需大量處
理實(shí)驗(yàn)材料。
(3)單倍體育種:可大大縮短育種年限,但技術(shù)要求較高。
【詳解】
(1)選擇育種是利用生物的變異,通過(guò)長(zhǎng)期選擇,汰劣留良,獲得優(yōu)良品種,
這種育種方式的最大缺點(diǎn)是周期長(zhǎng),而且可選擇的范圍是有限。
(2)據(jù)圖可知,利用兩品種雜交得到的B自交,再選擇F?中符合要求的個(gè)體連
續(xù)自交,直到獲得AAbb純種,該方法為雜交育種,依據(jù)E產(chǎn)生配子時(shí)來(lái)自不同
親本的基因自由組合,即基因重組的原理,該方法最早可以從Fz開始篩選。這
一育種方法的缺陷之一就是需要多代自交,用時(shí)長(zhǎng)。為克服這一缺陷,可以采取
單倍體育種,該方案的流程為AABBXaabbTRT花藥離體培養(yǎng)T單倍體幼苗T秋
水仙素處理T選擇純合AAbb。秋水仙素處理后獲得的均為純合子,因而大大縮
短了育種年限。
(3)①假如非輪回親本甲的基因型AA,輪回親本乙的基因型aa,E自交得到的
F?基因型為1/4AA、2/4Aa、1/4aa,a基因頻率為:+gxg=g;回交的BC1F1基
因型為1/2Aa、1/2aa,a基因的頻率為11+11=3由此可以看出,回交后代
的基因頻率向輪回親本偏移。
②利用高抗白葉枯病的顯性純合基因植物(簡(jiǎn)稱“高抗”)為材料,采用回交的
方法獲得高抗白葉枯病“明恢63”品系的“BC3F1”,應(yīng)進(jìn)行了三次回交,以后
采用自交和抗病性鑒定相結(jié)合的辦法,獲得高抗白葉枯病的“明恢63”的品系。
用兩種親本培育“BC3F,”過(guò)程的圖解如下:
高抗顯性純合基因植物明恢63
耳;明恢63
BCEX明恢63
8c亂明恢63
BC3F1
7.學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組在某種株高正常的野生型水稻(2n=24)中獲得了一株矮生型突
變體(為某對(duì)基因發(fā)生突變引起)。將該植株與野生型純合子雜交后,R全為野
生型,F(xiàn)i自交,F(xiàn)2中野生型:矮生型=3:1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該矮生型突變體植株噴施赤霉素(二茶類酸物質(zhì))后株高恢復(fù)正常,可推
測(cè),野生型正常株高的基因是通過(guò)________________________________,從而控制
植株的高度。該矮生植株的形成是野生型基因發(fā)生了(填“顯性”或“隱
性“)突變的結(jié)果。
(2)當(dāng)體細(xì)胞缺失一對(duì)同源染色體中的一條染色體時(shí),稱為單體(能存活并可
育,染色體數(shù)為2n-l),這種變異屬于變異,可用于基因的染色
體定位。人工構(gòu)建該種水稻的單體系(正常株高)應(yīng)有種單體?,F(xiàn)有
純合正常株高的各種單體系,
請(qǐng)利用題干中F2植株進(jìn)一步探究矮生基因是否位于1號(hào)染色體上,寫出實(shí)驗(yàn)方
案及預(yù)期結(jié)果與結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)方案:_____________________________________________________
預(yù)期結(jié)果及其結(jié)論:____________________________________
(3)若矮生基因位于1號(hào)染色體上,讓矮生1號(hào)染色體單體與正常株高1號(hào)染
色體單體雜交,B代野生型:矮生型=2:1,出現(xiàn)這種性狀分離比的原因是
。若讓Fi自由交配,F2代表現(xiàn)型及比例為o
【答案】控制與赤霉素合成有關(guān)酶的合成來(lái)控制赤霉素的合成隱性染色
體數(shù)目變異12將Fz中矮生植株與正常株1號(hào)單體進(jìn)行雜交,觀察子代
的表現(xiàn)型及比例若子代全為正常株高,則矮生基因不位于1號(hào)染色體上若子
代為野生型:矮生型=1:1,則矮生基因位于1號(hào)染色體上不含1號(hào)染色體
的個(gè)體不能存活野生型:矮生型二5:3
【分析】
分析試題:矮生型突變體植株與野生型純合子雜交,E全為野生型,則野生型為
顯性性狀,E自交,F(xiàn)?中野生型:矮生型=3:1,說(shuō)明該性狀由一對(duì)等位基因控
制。
【詳解】
(1)該矮生型突變體植株噴施赤霉素后株高恢復(fù)正常,赤霉素化學(xué)成分為二裕
類酸物質(zhì),不是蛋白質(zhì),因此野生型正常株高的基因是通過(guò)控制與赤霉素合成有
關(guān)酶的合成來(lái)控制赤霉素的合成,從而控制植株的高度。矮生型突變體植株與野
生型純合子雜交,F(xiàn),全為野生型,說(shuō)明矮生型屬于隱性性狀,因此該矮生植株的
形成是野生型基因發(fā)生了隱性突變的結(jié)果。
(2)當(dāng)體細(xì)胞缺失一對(duì)同源染色體中的一條染色體(染色體數(shù)目減少),該變異
為染色體數(shù)目變異。當(dāng)體細(xì)胞缺失一對(duì)同源染色體中的一條染色體時(shí),稱為單體,
由2n=24可知,該水稻有12對(duì)同源染色體,因此有12種種單體。
要利用題干中F2植株進(jìn)一步探究矮生基因(隱性基因)是否位于1號(hào)染色體上,
可以利用Fz中矮生植株與正常株1號(hào)單體進(jìn)行雜交(假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a),
觀察子代的表現(xiàn)型及比例。
親本矮生型突變體植株(aa)和野生型純合子(AA)雜交,鼠全為野生型(Aa),
則F?中矮生植株的基因型為aa。
若矮生基因不位于1號(hào)染色體上,F(xiàn)2中矮生植株(aa)與正常株1號(hào)單體(AA)
進(jìn)行雜交,后代基因型為Aa,則子代全為正常株高。
若矮生基因位于1號(hào)染色體上,因此F2中矮生植株(aa)與正常株1號(hào)單體(A0)
進(jìn)行雜交,后代基因型為Aa:aO=1:1,則子代為野生型:矮生型二1:1。
(3)若矮生基因位于1號(hào)染色體上,矮生1號(hào)染色體單體的基因型為aO,正常
株高1號(hào)染色體單體的基因型為A0,兩者雜交,理論上,其后代的基因型以及
比例為AO:Aa:aO:00=1:1:1:1,但后代野生型:矮生型=2:1,說(shuō)明不含1
號(hào)染色體個(gè)體(00)不能存活。E產(chǎn)生的配子種類以及比例為A:a:0=1:1:1,
讓F,自由交配,F(xiàn)z中野生型的基因型為AA、Aa和A,矮生型的基因型為aa和a,
因此野生型:矮生型=(1/3X1/3+2X1/3X1/3+2X1/3X1/3):
(1/3X1/3+2X1/3X1/3)=5:3。
8.雜交水稻是我國(guó)對(duì)當(dāng)代世界農(nóng)業(yè)的巨大貢獻(xiàn),水稻的雄性不育植株不能產(chǎn)生
可育花粉,但能產(chǎn)生正常雌配子。
(1)雜交水稻自交后代會(huì)產(chǎn)生性狀分離,其原因是雜交水稻在減數(shù)分裂過(guò)程中
發(fā)生了的分離,導(dǎo)致其品質(zhì)下降,不可直接留種。水稻是自花授粉,雜交
育種時(shí)雄性不育植株的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需進(jìn)行,減輕了雜交操作的工作量。
(2)科研人員通過(guò)輻射誘變,獲得雄性不育個(gè)體ptcl-2.ptcl-2基因是由位于9
號(hào)染色體上的ptcl基因缺失265個(gè)堿基對(duì)后形成的。Ptcl-2突變體與野生型
雜交所獲得的Fi植株自交后,對(duì)F2群體進(jìn)行電泳,條帶結(jié)果如圖1.正?;ǚ?/p>
形狀規(guī)則,如圓球形或橢球形,并積累淀粉較多;發(fā)育不良花粉呈畸形,往往不
含淀粉?;ǚ劢?jīng)碘液染色后在顯微鏡下觀察結(jié)果如圖2。
圖1圖2
①雄性不育性狀是由_____性基因控制的,判斷的依據(jù)
②根據(jù)科研人員的研究結(jié)果,分析圖1、圖2,推測(cè)雄性不育的機(jī)制是。
(3)科研人員將緊密連鎖不發(fā)生互換的3個(gè)基因有正常PtcKK基因、穎殼
褐色基因Bh4(穎殼顏色褐色B對(duì)黃色b為顯性)與Ti質(zhì)粒相連,通過(guò)
法導(dǎo)入到Ptcl-2突變體中,獲得P品系(如圖3)。P品系自交得到子代性狀
分離比是。經(jīng)穎殼分離選出穎殼_____色即為雄性不育植株。Ptcl-2突
變體不能通過(guò)自交將雄性不育的特性傳遞給子代,科研人員構(gòu)建的P品系的優(yōu)
點(diǎn)是o
圖3
【答案】等位基因去雄隱可育植株含有ptcl-1和ptc1-2,為雜合
子雄性不育個(gè)體不含有ptd基因,不能合成淀粉合成所需栗的酶,導(dǎo)致花
粉不含淀粉,使花粉缺少萌發(fā)時(shí)所需要的物質(zhì)和能量農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法穎殼
褐色:黃色=3:1黃色可通過(guò)自交獲得雄性不育植株
【分析】
ptd-2基因是由位于9號(hào)染色體上的ptc1基因缺失265個(gè)堿基對(duì)后形成的,
據(jù)圖1判斷,ptc1-2植株只含有長(zhǎng)度為546bp的片段,均為純合子,可育植株
為雜合子。
【詳解】
(1)性狀分離的原因是雜交水稻在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了等位基因的分離,導(dǎo)
致后代出現(xiàn)不同于親本優(yōu)良性狀的個(gè)體,不可直接留種。水稻是自花授粉,雜交
育種時(shí)雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉,但能產(chǎn)生正常雌配子,因此可做母本,
且無(wú)需進(jìn)行去雄,減輕了雜交操作的工作量。
(2)①根據(jù)分析可知,可育植株為雜合子,則雄性不育性狀是由隱性基因控制
的。
②正?;ǚ坌螤钜?guī)則,如圓球形或橢球形,并積累淀粉較多;發(fā)育不良花粉呈畸
形,往往不含淀粉,結(jié)合圖1、圖2,推測(cè)ptd基因可通過(guò)控制酶的合成促進(jìn)
淀粉的合成,雄性不育個(gè)體不含有ptd基因,不能合成淀粉合成所需要的酶,
導(dǎo)致花粉不含淀粉,使花粉缺少萌發(fā)時(shí)所需要的物質(zhì)和能量。
(3)培育轉(zhuǎn)基因植物常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。P品系可產(chǎn)生含PKB和pb的兩種配子,
且二者比例為1:1,雌雄配子隨機(jī)結(jié)合,則自交得到子代性狀分離比是穎殼褐
色:黃色=3:10經(jīng)穎殼分離選出穎殼黃色即為雄性不育植株。Ptc1-2突變體不
能通過(guò)自交將雄性不育的特性傳遞給子代,科研人員構(gòu)建的P品系的優(yōu)點(diǎn)是可
通過(guò)自交獲得雄性不育植株,從而避免雜交育種過(guò)程中去雄的麻煬。
9.擬南芥(染色體組成為2n=10)是典型的自交繁殖植物,自然狀態(tài)下一般都
是純合子。由于擬南芥植株小、結(jié)實(shí)多、生長(zhǎng)周期短、遺傳操作簡(jiǎn)便,所以它是
全球應(yīng)用最廣的模式植物,被譽(yù)為“植物中的果蠅”。種植過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一株提前開
花(花早熟)的突變體并對(duì)其進(jìn)行研究,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將花早熟突變體和野生型(正常開花)植株在相同條件下種植,為確定花
早熟突變體的出現(xiàn)是基因突變還是染色體變異造成的,請(qǐng)從取材、操作、觀察3
個(gè)角度簡(jiǎn)要闡述探究過(guò)程o
(2)若花早熟突變體是由常染色體上的基因突變引起的,為確定該性狀是顯性
突變還是隱性突變?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①收獲花早熟突變體植株的種子并種植,若子代,則一定為顯性突變。
②用花早熟突變體植株與正常植株正反交,若子代―,則是顯性突變;若子代
,則是隱性突變。
(3)最終研究發(fā)現(xiàn)提前開花是由顯性基因B控制的,但該基因會(huì)受另一非同源
染色體上的M基因抑制,將基因型BbMm植株自然種植,子代中純合且提前開
花的植株占
【答案】選根尖分生區(qū)作為實(shí)驗(yàn)材料,經(jīng)龍膽紫染色等一系列操作后,觀察處于
有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體數(shù)目和形態(tài),若染色體數(shù)目和形態(tài)與野生型相同,
則未發(fā)生染色體變異,而是發(fā)生了基因突變。發(fā)生性狀分離全部提前開
花或提前開花:正常開花=1:1全部正常開花1/16
【分析】
(1)生物的性狀是由一對(duì)基因控制的,當(dāng)控制某種性狀的一對(duì)基因都是顯性或
一個(gè)是顯性、一個(gè)是隱性時(shí),生物體表現(xiàn)出顯性基因控制的性狀;當(dāng)控制某種性
狀的基因都是隱性時(shí),隱性基因控制的性狀才會(huì)表現(xiàn)出來(lái)。
(2)在一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳過(guò)程中,子代個(gè)體中出現(xiàn)了親代沒(méi)有的性狀,新出
現(xiàn)的性狀一定是隱性性狀,親代的基因組成是雜合體。
(3)基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或
自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體上的等位基因被此分離
的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【詳解】
(1)基因突變?cè)陲@微鏡下無(wú)法觀察,而染色體變異在顯微鏡下可觀察到,因此,
為確定花早熟突變體的出現(xiàn)是基因突變還是染色體變異造成的,可在顯微鏡下進(jìn)
行觀察,而有絲分裂中期的細(xì)胞是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期,因此需要
合理選材找到有絲分裂中期的細(xì)胞,即需要選擇根尖分生區(qū)作為實(shí)驗(yàn)材料,經(jīng)解
離、漂洗、染色和制片等一系列操作后,觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體
數(shù)目和形態(tài),若染色體數(shù)目和形態(tài)與野生型相同,則未發(fā)生染色體變異,而是發(fā)
生了基因突變。
(2)若花早熟突變體是由常染色體上的基因突變引起的,為確定該性狀是顯性
突變還是隱性突變?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),根據(jù)擬南芥自然狀態(tài)下是純種,且為自花傳
粉植物(假設(shè)相關(guān)基因?yàn)锳和a)。
①因此為了確定該突變性狀的顯隱關(guān)系,可收獲花早熟突變體植株的種子并種植,
若子代發(fā)生性狀分離,說(shuō)明該突變個(gè)體為雜合子,且為顯性突變。若子代不發(fā)生
性狀分離,則該突變個(gè)體為顯性純合子或隱性純合子,且為顯性突變或隱性突變。
因此若子代發(fā)生性狀分離,則一定為顯性突變。
②也可用花早熟突變體植株(純合子、雜合子不確定)與正常植株正、反交,若
是顯性突變,則早熟突變體植株基因型為AA或Aa,正常植株為aa,子代基因型
為Aa或Aa:aa=1:1,則
子代全部提前開花或提前開花:正常開花=1:1;若是隱性突變,則早熟突變體
植株基因型為aa正常植株為aa,子代基因型為Aa,則子代全部正常開花。
(3)最終研究發(fā)現(xiàn)提前開花是由顯性基因B控制的,但該基因會(huì)受另一非同源
染色體上的M基因抑制,據(jù)此可知,B_mm表現(xiàn)為提前開花,B_M_和bb_都表現(xiàn)
為正常開花,將基因型BbMm(表現(xiàn)為正常開花)植株自然種植,由于擬南芥是
自花傳粉植物,且相關(guān)的兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上,根據(jù)自由組合定
律可知,基因型BbMm植株自交產(chǎn)生的后代的基因型和表現(xiàn)型的比例為9B_M_(正
常開花)、(3+1)bb_(正常開花)、3B_mm(提前開花),即正常開花:提前開花
二13:3,顯然子代中純合且提前開花的植株的基因型只有BBmm,占比為1/16。
10.遺傳組成不同的兩個(gè)親本雜交所產(chǎn)生的雜種一代,產(chǎn)量等多個(gè)性狀常優(yōu)于雙
親,這種現(xiàn)象稱為雜種優(yōu)勢(shì)。獲得具有雜種優(yōu)勢(shì)的雜合種子是提高水稻產(chǎn)量的重
要途徑。
(1)中國(guó)是最早種植水稻的國(guó)家,已有七千年以上歷史。我國(guó)南方主要種植構(gòu)
稻北方主要種植粳稻。釉稻和粳稻是由共同的祖先在不同生態(tài)環(huán)境中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期
的,進(jìn)化形成的。
(2)將多個(gè)不同的釉稻、粳稻品種間進(jìn)行兩兩雜交,獲得三種類型B(分別表
示為釉-仙,相-粳,粳-粳)。統(tǒng)計(jì)P的小花數(shù)、干重等性狀的平均優(yōu)勢(shì)(數(shù)值越
大,雜種優(yōu)勢(shì)越明顯),結(jié)果如圖1??芍?粳具有更強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì),說(shuō)明兩個(gè)
雜交親本的__________差異越大,以上性狀的雜種優(yōu)勢(shì)越明顯。
每穗60
小花
數(shù)的4°
均優(yōu)
平均100'
勢(shì)
優(yōu)勢(shì)。
2(%)2,0
(%)
袖-袖袖-粳
(3)盡管釉-粳具有更強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì),但由部分配子不育,導(dǎo)致結(jié)實(shí)率低,從而
制約釉-粳雜種優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn),這種不育機(jī)制與位于非同源染色體上的
兩對(duì)基因(Ai、A2和Bi、B2)有關(guān)。通常情況下,釉稻的基因型為AIAIBIBI
粳稻為A2A2B2B2。A1A2雜合子所產(chǎn)生的含A2的雌配子不育;B|B2雜合子所產(chǎn)
生的含B2的雄配子不育。
①根據(jù)上述機(jī)制,補(bǔ)充釉稻x粳稻產(chǎn)生B及B自交獲得F2的示意圖,用以解釋
F結(jié)實(shí)率低的原因____________。
②為克服粗-粳雜種部分不育,研究者通過(guò)雜交、連續(xù)多代回交和篩選,培育出
育性正常的釉-粳雜交種,過(guò)程如圖2。通過(guò)圖中虛線框內(nèi)的連續(xù)多代回交,得到
基因型AIAIBIBI的粳稻。若釉稻作為連續(xù)回交的親本,則不能得到基因型
A2A2B2B2的釉稻,原因是Fi(A1A2B1B2)產(chǎn)生基因型為的配子不育。
軸稻x梗稻
FiX梗稻
I
篩選基因型為AiA:BiB:的植株
.X粳稻
,(連續(xù)多代)
篩選基因型為AiA:BiB:的梭稻
篩選基因型為AiAiBiBi的粳稻X軸稻AiAiBiBi
袖-梗雜交種
圖2(育性正常)
③在產(chǎn)量低的甲品系水稻中發(fā)現(xiàn)了A、B基因的等位基因A3、B3(廣親和基因),
含有廣親和基因的雜合子,雌雄配子均可育。請(qǐng)寫出利用甲品系培育出育性正常
的釉-粳雜交稻的流程-(用文字或圖示作答均可)
親本釉稻A向BMX粳稻A2A2B2B2
▼
F,釉-粳稻雜交種A1A2B1B2
雌
子
配
【答案】自然選擇親緣關(guān)系雄
育
可
耳中雌雄配?
育
可
子均有一半7^神
育
不育,造成不
7>科
育VB
不Af2B
A2B2讓甲品系(A3A3B3B3)X粘稻(AABB)以及甲品系(A3A3B3B3)X粳
稻(A2A2B2B2)分別為親本,得到的E再雜交AABB3XA2A3B2B3,篩選出適合的育性
正常的粕-粳雜交稻。
【分析】
現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是:①進(jìn)化是以種群為基本單位,進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的
基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。③自然選擇決定生物進(jìn)
化的方向。④隔離導(dǎo)致物種形成。
【詳解】
(1)粘稻和粳稻是由共同的祖先在不同生態(tài)環(huán)境中,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇,進(jìn)
化形成的。
(2)知-粳具有更強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì),說(shuō)明兩個(gè)雜交親本的親緣關(guān)系差異越大,以上
性狀的雜種優(yōu)勢(shì)越明顯。
(3)①E產(chǎn)生的雌雄配子只有一半可育,因此結(jié)實(shí)率低,如圖
親本釉稻A肉B|B|X粳稻A2A汨聲2
▼
F,袖-粳稻雜交種AIAZBIB?
堆
雌
艇F
育
育ii
可
可B/
F1中雌雄配n1B1
育
字均有一半育
不
可B
2B2
A1
育
育
可
不B
不育,造成1A.B1
育
育
不
B2不A2B
A22
②由題可知,不能得到基因型A2A2B2B2的粘稻,原因是E(A1A2BI2)產(chǎn)生基因型
為A2B2的配子不育。
③讓甲品系(A3A3B3B3)義物稻(AABB)以及甲品系(A3A3B3B3)X粳稻(A2A2B2B2)
分別為親本,得到的F1再雜交A1A3BB3XA2A3B2B3,篩選出適合的育性正常的物-
粳雜交稻。
11.黑腹果蠅有P品系和M品系兩大類,不同品系之間的雜交后代育性表現(xiàn)如
下表所示:
性親本
雄性親底M品系P品系
M品系可肓可育
P品系不盲可育
(1)從雜交結(jié)果看,同品系之間的雜交子代是可育的,雄性P品系和雌性M品
系的雜交子代是不育的,但____________是可育的。
(2)研究發(fā)現(xiàn)P品系的黑腹果蠅核DNA中有許多能夠轉(zhuǎn)移的片段,稱為轉(zhuǎn)座
子,由于其大量存在于P品系中,因此P品系的轉(zhuǎn)座子也稱為P因子,P因子的
結(jié)構(gòu)如下圖:
P因子兩端的末端重復(fù)序列是P因子轉(zhuǎn)移所必需的,中間的編碼區(qū)可以編碼轉(zhuǎn)座
酶,轉(zhuǎn)座酶能切割下P因子,然后將其插入其他DNA分子中,造成基因結(jié)構(gòu)的
,甚至是的斷裂,從而引起細(xì)胞的生活力下降。轉(zhuǎn)座酶的存
在是P因子轉(zhuǎn)移必需的。
(3)M品系中不存在P因子,P品系和M品系的正反交結(jié)果不同,推測(cè)原因是
(4)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),不育子代的體細(xì)胞正常發(fā)育,生殖細(xì)胞發(fā)育不正常。
而體細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有P因子的轉(zhuǎn)移,表達(dá)的轉(zhuǎn)座酶分子量為66000,生殖細(xì)胞中表達(dá)
的轉(zhuǎn)座酶分子量是87000。對(duì)兩種細(xì)胞中轉(zhuǎn)座酶的分析可知,體細(xì)
胞中的內(nèi)含子3轉(zhuǎn)錄后未被剪切,其轉(zhuǎn)錄出的使翻譯提前終止。
(5)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的P品系果蠅和標(biāo)準(zhǔn)的M品系果蠅,要測(cè)定北京地區(qū)的黑腹果蠅
X是哪種類型,應(yīng)該采取的雜交方式是,若,則可判
定X是P品系,而不是M品系。
(6)您認(rèn)為P品系和M品系是同一物種嗎?說(shuō)出你的理由_____________o
【答案】反交子代改變?nèi)旧w(DNA)M品系的卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中有
一種能激活P因子轉(zhuǎn)座的物質(zhì),而P品系的卵細(xì)胞中不存在這種物質(zhì)mRNA
終止密碼雄性P和雌性X雜交,雌性M和雄性X雜交雄性P和雌性X
雜交子代可育,雌性M和雄性X雜交子代不育是,因?yàn)镻品系和M品系能
產(chǎn)生可育后代
【分析】
1、分析表中雜交結(jié)果,同品系之間的雜交子代是可育的,雄性P品系和雌性M
品系的雜交子代是不育的,而雌性P品系和雄性M品系的雜交子代是可育的。
2、能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱之為一個(gè)物種。
【詳解】
(1)由分析可知,雄性P品系和雌性M品系的雜交子代是不育的,而反交則可
育。
(2)P因子為核DNA片段,將其切下后插入其他DNA分子中,會(huì)造成基因結(jié)構(gòu)
的改變,甚至是DNA的斷裂。
(3)由題干可知,M品系中不存在P因子,P品系作母本可育,而作父本不育,
說(shuō)明P品系中存在P
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