2025屆高考生物二輪總復(fù)習大單元5遺傳的分子基礎(chǔ)變異與進化層級二關(guān)鍵突破提升練

層級二關(guān)鍵突破提升練

突破點1DNA復(fù)制與岡崎片段、端粒與端粒酶1.(2024·遼寧丹東模擬)下圖表示的是細胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。SSB代表單鏈DNA結(jié)合蛋白,能激發(fā)DNA聚合酶的活力。DNA子鏈由5'→3'延伸。下列敘述正確的是()A.X代表解旋酶,其作用是斷開氫鍵B.Y代表引物,兩條子鏈合成過程所需Y的數(shù)量不同C.復(fù)制叉的移動方向和兩條子鏈延伸的方向相同D.岡崎片段的連接需要SSB激發(fā)后的DNA聚合酶的催化答案B解析X代表DNA聚合酶,其作用是催化單個的脫氧核苷酸加到DNA片段上,A項錯誤;由題圖可知,DNA復(fù)制時,其中一條鏈的復(fù)制是連續(xù)的,只需要一個引物,另一條鏈的復(fù)制是不連續(xù)的,形成多個子鏈DNA片段,所以需要多個引物,因此兩條子鏈合成過程所需Y的數(shù)量不同,B項正確;復(fù)制叉的移動方向和其中一條子鏈延伸的方向相同,C項錯誤;岡崎片段的連接需要DNA連接酶的催化,D項錯誤。2.(2024·陜西安康模擬)線粒體DNA(mtDNA)是一種雙鏈環(huán)狀DNA分子,其復(fù)制過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.子代DNA1和子代DNA2各自的兩條鏈中新合成的鏈分別是A鏈和B鏈B.mtDNA復(fù)制時,在能量的驅(qū)動下DNA聚合酶將DNA的兩條鏈解開C.mtDNA位于線粒體基質(zhì)中,該場所中能進行基因的轉(zhuǎn)錄過程D.mtDNA復(fù)制時出現(xiàn)D-環(huán)的原因之一是兩條鏈的復(fù)制起點不在同一位置答案B解析據(jù)題圖可知,子代DNA1是以B鏈為模板合成的,DNA2則是以A鏈為模板合成的,由于DNA的A鏈和B鏈堿基互補,因此子代DNA1和子代DNA2各自的兩條鏈中新合成的鏈分別是A鏈和B鏈,A項正確;DNA聚合酶沒有催化解旋的作用,B項錯誤;線粒體基質(zhì)中含有少量DNA和RNA,可進行DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯,因此mtDNA位于線粒體基質(zhì)中,該場所中能進行基因的轉(zhuǎn)錄過程,C項正確;據(jù)題圖可知,mtDNA復(fù)制時出現(xiàn)D-環(huán)的原因之一是兩條鏈的復(fù)制起點不在同一位置,D項正確。3.(2024·重慶模擬)端粒是染色體兩端有特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體,端粒DNA序列在每次細胞分裂后都會縮短一截,在端粒DNA序列被“截”短后,端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列就會受到損傷,導致細胞衰老。端粒長度的維持與端粒酶的活性有關(guān),端粒酶能以自身RNA為模板修復(fù)端粒,使之延伸,如圖所示。下列敘述正確的是()A.端粒酶在修復(fù)端粒時需要的原料為核糖核苷酸B.端粒DNA修復(fù)過程中還會用到DNA聚合酶、DNA連接酶C.卵細胞中的端粒酶活性較高,端粒修復(fù)后可進行減數(shù)分裂D.支原體的端粒DNA序列會隨復(fù)制次數(shù)的增加逐漸縮短答案B解析端粒酶在修復(fù)端粒時需要的原料為脫氧核糖核苷酸,A項錯誤;DNA修復(fù)過程中會用到DNA聚合酶、DNA連接酶,B項正確;卵母細胞中的端粒酶活性較高,卵細胞是成熟的生殖細胞,不能進行減數(shù)分裂,C項錯誤;支原體是原核生物,不存在端粒,D項錯誤。4.(2024·山東濟寧模擬)端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,能以自身RNA為模板修復(fù)端粒,其活性在正常細胞中被抑制,在腫瘤細胞中被激活。研究芪蓮舒痞顆粒(QLSP)對胃炎模型鼠胃黏膜細胞端粒酶活性的影響,結(jié)果如圖。下列敘述正確的是()注:胃復(fù)春是一種主治胃癌前期病變的臨床用藥。A.端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶,可被RNA酶徹底降解B.隨QLSP濃度升高,實驗組端粒酶活性逐漸升高C.端粒嚴重縮短后,可能引起細胞核體積變大、染色質(zhì)收縮D.大腸桿菌端粒隨分裂次數(shù)的增加逐漸縮短,增殖能力減弱答案C解析端粒酶催化的是以RNA為模板合成DNA的過程,是一種逆轉(zhuǎn)錄酶,端粒酶由蛋白質(zhì)和RNA組成,可被蛋白質(zhì)酶和RNA酶徹底降解,用RNA酶無法將其徹底降解,A項錯誤;由題圖可知,隨QLSP濃度升高,端粒酶陽性的小鼠個體數(shù)逐漸減少,故隨QLSP濃度升高,實驗組端粒酶活性逐漸降低,B項錯誤;隨著DNA分裂次數(shù)的增加,端粒會逐漸縮短,端粒內(nèi)側(cè)正?；虻腄NA序列就會受到損失,細胞開始衰老,表現(xiàn)為細胞核體積變大、染色質(zhì)收縮,C項正確;大腸桿菌為原核生物,沒有染色體,因而沒有端粒,D項錯誤。5.(2024·上海松江二模)(10分)DNA復(fù)制時,子鏈的合成與延伸需要RNA引物引導,引物的3'端作為新合成子鏈的起始。圖1、圖2分別為真核細胞DNA復(fù)制過程及結(jié)束階段示意圖,每條鏈5'→3'的方向由箭頭指示,粗線代表母鏈(a鏈和b鏈),細線代表新生鏈(滯后鏈和前導鏈)。圖1圖2(1)圖1中,滯后鏈延伸的方向和DNA解旋酶的移動方向(填“相同”或“相反”);前導鏈的合成需要(填“一個”或“多個”)RNA引物。

(2)DNA復(fù)制結(jié)束階段,需去除引物并填補相應(yīng)缺口。由于新生鏈延伸只能沿5'→3'方向進行,導致圖2中(選填編號)處的引物去除后,缺口無法填補,造成DNA縮短。端粒位于真核生物的染色體兩端,是由若干串聯(lián)的DNA重復(fù)序列(四膜蟲:5'-TTGGGG-3';哺乳動物:5'-TTAGGG-3')和蛋白質(zhì)形成的復(fù)合體。端粒重復(fù)序列隨著細胞分裂次數(shù)的增加而不斷減少,導致端?？s短;當端粒不能再縮短時,細胞就無法繼續(xù)分裂并開始凋亡。細胞中存在的端粒酶則可以合成并延伸端粒。圖3為真核生物四膜蟲端粒合成延伸的過程。

圖3(3)四膜蟲的一個端粒重復(fù)序列所含氫鍵數(shù)(填“大于”“等于”或“小于”)人類的一個端粒重復(fù)序列所含氫鍵數(shù)。正常情況下,人類有絲分裂中期的一個細胞中,含有個端粒。

(4)端粒重復(fù)序列修復(fù)使用的原料是,端粒酶的作用與類似。(選填編號)

①脫氧核苷三磷酸②核糖核苷三磷酸③逆轉(zhuǎn)錄酶④DNA聚合酶⑤RNA聚合酶(5)下列有關(guān)端粒的敘述,錯誤的是。

A.端粒酶對維持染色體DNA的完整性起重要作用B.人類的少數(shù)細胞如造血干細胞,端粒酶活性較高C.人體大部分細胞因缺乏端粒酶基因,故不能延伸端粒D.癌細胞內(nèi)可能存在延伸端粒的機制,使其能夠無限增殖答案(1)相反一個(2)③(3)大于184(4)①③(5)C解析(1)圖1中,滯后鏈的延伸方向是向左的,DNA解旋酶的移動方向是向右的,二者方向相反;前導鏈的延伸方向和DNA解旋酶的移動方向相同,前導鏈的合成需要一個RNA引物。(2)DNA復(fù)制結(jié)束階段,需去除引物并填補相應(yīng)缺口,圖2中③處的引物需要去除,缺口無法填補,造成DNA縮短。(3)四膜蟲的一個端粒重復(fù)序列中G和C的比例較高,G和C通過3個氫鍵相連,而A和T通過2個氫鍵相連,因此四膜蟲的一個端粒重復(fù)序列所含氫鍵數(shù)大于人類的一個端粒重復(fù)序列所含氫鍵數(shù)。正常情況下,人類一個細胞中有46條染色體,在有絲分裂過程中染色體進行復(fù)制,出現(xiàn)染色單體,端粒位于真核生物染色體的兩端,因此端粒數(shù)為46×2×2=184(個)。(4)端粒重復(fù)序列修復(fù)使用的原料是①脫氧核苷三磷酸,端粒酶的作用是以RNA為模板,合成DNA鏈,因此端粒酶的作用與③逆轉(zhuǎn)錄酶類似。(5)端粒酶可以合成并延伸端粒,對維持染色體DNA的完整性起重要作用,A項正確;人類的少數(shù)細胞如造血干細胞的分裂能力旺盛,端粒酶活性較高,可維持端粒的長度,B項正確;人體內(nèi)的大部分細胞都含有端粒酶基因,但是表達的量較低,C項錯誤;癌細胞內(nèi)可能存在延伸端粒的機制,使其能夠無限增殖,D項正確。突破點2遺傳信息的表達及其調(diào)控6.(2024·河南濮陽一模)真核細胞內(nèi)某基因的表達過程如圖所示,數(shù)字表示相應(yīng)生理過程。下列敘述錯誤的是()A.過程①與過程②的堿基互補配對方式不完全相同B.圖示過程可體現(xiàn)一個基因可同時控制不同的性狀C.以前體mRNA、成熟mRNA1為模板逆轉(zhuǎn)錄所得DNA不同D.多肽鏈1與多肽鏈2空間結(jié)構(gòu)的不同與基因選擇性表達有關(guān)答案D解析過程①表示轉(zhuǎn)錄,過程②表示翻譯,二者的堿基配對方式不完全相同,A項正確;從圖中可以看出,一個基因轉(zhuǎn)錄得到的前體mRNA經(jīng)過剪切可翻譯出不同的多肽鏈,可以產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)可同時控制不同的性狀,B項正確;逆轉(zhuǎn)錄是將RNA轉(zhuǎn)化為DNA的過程,由于前體mRNA和成熟mRNA1在序列上有所不同,它們作為模板逆轉(zhuǎn)錄所得到的DNA也會不同,C項正確;基因的選擇性表達是指在不同細胞類型或不同發(fā)育階段,特定基因被激活或抑制,從而產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì),多肽鏈1與多肽鏈2是由同一基因轉(zhuǎn)錄得到的前體mRNA經(jīng)過剪切翻譯得到的,它們的空間結(jié)構(gòu)不同與基因的選擇性表達無關(guān),D項錯誤。7.(2024·貴州貴陽一模)低溫是誘導某些植物開花所必需的條件。在這些植物生長初期,若給予一定時間的低溫處理,便可大大加快其開花進程,并可使其在當年正常結(jié)實從而得到成熟的種子。下圖表示低溫誘導植物M開花的作用機理。根據(jù)上述信息,下列推論合理的是()A.植物M開花基因甲基化水平改變引起基因堿基序列改變,這屬于表觀遺傳B.低溫處理后,植物M開花基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程會發(fā)生顯著改變C.植物開花過程受外界環(huán)境的影響較大,但根本上還是由基因控制的D.低溫處理可以提高該植物DNA的甲基化水平,從而間接促進植物開花答案C解析植物M開花基因甲基化水平改變引起表型改變,說明基因的堿基序列并沒有發(fā)生改變,只是表達水平改變引起表型改變,這屬于表觀遺傳,A項錯誤;由題圖可以看出,低溫處理后,植物M開花基因的轉(zhuǎn)錄過程會發(fā)生顯著改變,復(fù)制過程在題圖中沒有體現(xiàn),B項錯誤;由題意可知,低溫處理通過影響基因的表達來影響植物開花過程,因此植物開花過程受外界環(huán)境的影響較大,但根本上還是由基因控制的,C項正確;由題圖可知,低溫處理可以降低該植物DNA的甲基化水平,從而間接促進植物開花,D項錯誤。8.(2024·江西模擬)細胞中缺乏氨基酸時,負載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)會轉(zhuǎn)化為空載tRNA(沒有攜帶氨基酸的tRNA)參與基因表達的調(diào)控,其作用機制如下圖所示(①②③④表示過程,a、b、c、d表示合成的多肽鏈),醫(yī)學上依據(jù)該圖原理采用饑餓療法治療癌癥(阻斷腫瘤的血液供應(yīng))。下列分析正確的是()A.在癌細胞中,參與合成蛋白質(zhì)的RNA僅有mRNA和tRNAB.空載tRNA與mRNA結(jié)合后抑制過程①,從而抑制蛋白質(zhì)合成C.最早合成的多肽鏈是a,核糖體的移動方向為由左向右D.阻斷腫瘤的血液供應(yīng)可抑制蛋白質(zhì)的合成,進而抑制癌細胞分裂答案D解析DNA控制蛋白質(zhì)的合成,包括圖中的①轉(zhuǎn)錄、②翻譯兩個過程,需要mRNA(翻譯的模板)、tRNA(轉(zhuǎn)運氨基酸)、rRNA(參與構(gòu)成核糖體)三種RNA共同參與完成,A項錯誤;由題圖可知,空載tRNA通過抑制過程①(DNA的轉(zhuǎn)錄),從而減少蛋白質(zhì)的合成,B項錯誤;據(jù)題圖可知,最早合成的多肽鏈是a,其次是b、c、d,所以核糖體沿mRNA移動的方向是從右到左,C項錯誤;阻斷腫瘤的血液供應(yīng),缺少氨基酸會使負載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)轉(zhuǎn)化為空載tRNA,空載tRNA通過抑制DNA的轉(zhuǎn)錄,從而減少蛋白質(zhì)的合成,空載tRNA還可以激活蛋白激酶,抑制蛋白質(zhì)的合成,通過這種機制抑制癌細胞的分裂,D項正確。9.(15分)可變剪接是指從一個mRNA前體中通過不同的剪接方式(選擇不同的剪接位點組合)產(chǎn)生不同的mRNA剪接異構(gòu)體的過程?？勺兗艚邮钦{(diào)節(jié)基因表達和產(chǎn)生蛋白質(zhì)組多樣性的重要機制,選擇性剪接產(chǎn)生不同的RNA異構(gòu)體,控制真核生物的表型復(fù)雜性。真核生物新生的mRNA前體經(jīng)過5'戴帽、剪接、3'加尾等加工成為成熟的mRNA。在剪接反應(yīng)過程中,含有內(nèi)含子和外顯子的新生的mRNA前體,在剪接體的作用下切除內(nèi)含子,并將外顯子依次連接起來,過程如圖1所示。圖1(1)若要獲得圖1中的蛋白質(zhì)A、B、C所對應(yīng)的DNA序列,需要以為模板、為原料,還需在PCR反應(yīng)體系中加入、相關(guān)酶等成分,獲得的產(chǎn)物是。

(2)剪接反應(yīng)由剪接體執(zhí)行,剪接體由5個小核糖核蛋白復(fù)合體組成。剪接體作用于鏈中的,精確切除每個內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄序列并以正確次序連接外顯子對應(yīng)的RNA片段。

(3)真核細胞核內(nèi)的前體mRNA加工通過5'戴帽、剪接(移除內(nèi)含子)、3'末端切割加尾,從而形成成熟的mRNA。剪接后可通過探針鑒定(如圖2所示),組成探針的基本單位是,若結(jié)果中出現(xiàn),則表明獲得相應(yīng)長度的可變剪接片段。

圖2(4)BCAS2是一個多功能蛋白,參與前體RNA的剪接和DNA損傷修復(fù)。在精原干細胞中,BCAS2基因的缺失會導致“減數(shù)分裂促進因子”Dazl蛋白質(zhì)的不同剪接異構(gòu)體表達異常,圖3對比了普通精原干細胞和去除BCAS2基因的精原干細胞中Dazl基因的表達水平。圖3Dazl全長異構(gòu)體和Dazl缺失8號外顯子屬于同源異構(gòu)體(由一個基因的mRNA前體因可變剪接而產(chǎn)生的多種mRNA)。由圖3可知,Dazl全長異構(gòu)體的表達水平顯著(填“上調(diào)”“基本不變”或“下調(diào)”),Dazl缺失8號外顯子后的表達水平明顯(填“上調(diào)”“基本不變”或“下調(diào)”)。由此得出的結(jié)論是。

答案(1)mRNA前體4種游離的脫氧核苷酸引物cDNA(2)mRNA磷酸二酯鍵(3)核糖核苷酸雜交帶(4)下調(diào)上調(diào)BCAS2蛋白參與小鼠精原干細胞中的可變剪接,且具體參與8號外顯子的剪接解析(1)若要獲得圖1中的蛋白質(zhì)A、B、C對應(yīng)的DNA序列,可采用逆轉(zhuǎn)錄法,以mRNA前體為模板、4種游離的脫氧核苷酸為原料進行合成;PCR是體外擴增DNA的技術(shù),PCR反應(yīng)體系除了需要模板、原料外,還需要引物、相關(guān)酶(逆轉(zhuǎn)錄酶、TaqDNA聚合酶)等;由于是以mRNA前體為模板,因此PCR產(chǎn)物為cDNA。(2)mRNA是核糖核苷酸以磷酸二酯鍵相連構(gòu)成的大分子,因此剪接體作用于mRNA鏈中的磷酸二酯鍵。(3)探針可以與mRNA結(jié)合,因此探針是一段特定的RNA,組成探針的基本單位為核糖核苷酸;探針與成熟的mRNA能夠互補配對形成雜交帶,若有相應(yīng)長度的可變剪接片段存在,則存在雜交帶,反之則無。(4)結(jié)合圖3可知,對比普通精原干細胞和去除BCAS2基因的精原干細胞中Dazl基因的表達水平,Dazl全長異構(gòu)體的表達水平顯著下調(diào);Dazl缺失8號外顯子后的表達水平明顯上調(diào)。由此證明BCAS2蛋白參與小鼠精原干細胞中的可變剪接,且具體參與8號外顯子的剪接。突破點3變異類型的判斷及相關(guān)實驗10.(2024·重慶模擬)研究人員在野生型綠葉水稻種中偶然發(fā)現(xiàn)一個能穩(wěn)定遺傳的淺綠葉突變體pgl,并用X射線處理野生型水稻得到另一個能穩(wěn)定遺傳的淺綠葉突變體y45,分別用pgl與y45進行如下雜交實驗。①將淺綠葉突變體pgl與綠葉野生型水稻分別進行正反交實驗,F1均為綠葉水稻,F2中綠葉水稻與淺綠葉水稻之比約為3∶1;②將突變體y45與突變體pgl雜交,F1均為綠葉水稻,F2中綠葉水稻為723株,淺綠葉水稻為564株。下列說法錯誤的是()A.突變體pgl與y45的出現(xiàn)說明基因突變具有隨機性B.根據(jù)實驗①可知,淺綠葉突變體pgl為隱性突變C.根據(jù)實驗②可知,y45的突變基因與pgl的突變基因為非等位基因D.將實驗②的F1與F2中淺綠葉水稻雜交,子代表型及比例為綠葉∶淺綠葉=17∶11答案D解析突變體pgl與y45是不同基因突變的結(jié)果,說明基因突變具有隨機性,A項正確;淺綠葉突變體pgl與綠葉野生型水稻分別進行正反交實驗,F1均為綠葉水稻,F1自交,F2中綠葉與淺綠葉之比約為3∶1,說明淺綠葉突變體pgl是隱性突變,由一對隱性基因控制,B項正確;突變體y45為淺綠葉,突變體pgl為淺綠葉,將突變體y45與突變體pgl雜交,F1均為綠葉水稻,則淺綠葉為隱性,有任意一對隱性基因純合時,就表現(xiàn)為淺綠葉,F2中綠葉∶淺綠葉=723∶564≈9∶7,為9∶3∶3∶1的變式,所以該葉色受兩對等位基因的控制,y45的突變基因與pgl的突變基因為非等位基因,C項正確;假設(shè)突變體y45的基因型為AAbb,突變體pgl的基因型為aaBB,F1的基因型為AaBb,F2中淺綠葉的基因型為1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb,AaBb可產(chǎn)生的配子及比例為AB∶Ab∶aB∶ab=1∶1∶1∶1,而1/7AAbb、2/7Aabb、1/7aaBB、2/7aaBb、1/7aabb產(chǎn)生的配子及比例為Ab∶aB∶ab=2∶2∶3,子代基因型為2AABb(綠葉)∶2AAbb(淺綠葉)∶2AaBb(綠葉)∶2Aabb(淺綠葉)∶2AaBB(綠葉)∶2AaBb(綠葉)∶2aaBB(淺綠葉)∶2aaBb(淺綠葉)∶3AaBb(綠葉)∶3Aabb(淺綠葉)∶3aaBb(淺綠葉)∶3aabb(淺綠葉),故子代表型及比例為綠葉∶淺綠葉=11∶17,D項錯誤。11.(2024·浙江紹興二模)慢性髓細胞性白血病是一種影響血液及骨髓的惡性腫瘤,是由造血干細胞內(nèi)BCR基因和ABL基因發(fā)生融合造成的(如圖所示)。融合基因BCR—ABL表達出的融合蛋白導致造血干細胞的增殖失控,使患者骨髓內(nèi)快速出現(xiàn)大量惡性增殖的白細胞。下列敘述錯誤的是()A.慢性髓細胞性白血病是9號染色體與22號染色體斷裂后發(fā)生錯誤連接所致B.慢性髓細胞性白血病病變無法在光學顯微鏡下觀察到C.BCR—ABL基因表達出的融合蛋白可能會導致造血干細胞的細胞周期明顯縮短D.降解BCR—ABL基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA有利于緩解病情答案B解析由題圖可知,慢性髓細胞性白血病是9號染色體與22號染色體斷裂后發(fā)生錯誤連接所致,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,A項正確;慢性髓細胞性白血病是染色體變異導致的,所以可以在光學顯微鏡下觀察到,B項錯誤;融合基因BCR—ABL表達出的融合蛋白導致造血干細胞的增殖失控,使患者骨髓內(nèi)快速出現(xiàn)大量惡性增殖的白細胞。因此可推測BCR—ABL基因表達出的融合蛋白可能會導致造血干細胞的細胞周期明顯縮短,增殖速度加快,C項正確;降解BCR—ABL基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA可抑制融合蛋白的形成,有利于緩解病情,D項正確。12.(2024·江西鷹潭二模)某二倍體雌雄同株的植物,紅花對白花為顯性(分別由基因D和d控制),現(xiàn)用純合紅花和白花雜交,子代中出現(xiàn)了甲、乙兩株基因型為DDd的可育紅花植株。研究人員讓甲與白花植株雜交,讓乙自交,后代紅花與白花的分離比均為3∶1。據(jù)此推測,甲、乙兩植株產(chǎn)生過程中所發(fā)生的變異類型分別是()A.甲為染色體片段易位,乙為個別染色體數(shù)量變異B.甲為個別染色體數(shù)量變異,乙為染色體片段重復(fù)C.甲為染色體片段易位,乙為染色體片段重復(fù)D.甲為個別染色體數(shù)量變異,乙為染色體片段易位答案C解析如果是個別染色體數(shù)量變異導致的,則DDd產(chǎn)生D、Dd、DD、d四種配子,比例為2∶2∶1∶1,若與白花植株雜交,后代紫花與白花的比例為5∶1,若自交,后代紫花與白花的比例為35∶1。如果是染色體片段重復(fù)導致的,則DDd產(chǎn)生DD、d兩種配子,比例為1∶1,若與白花植株雜交,后代紫花與白花的比例為1∶1,若自交,后代紫花與白花的比例為3∶1。如果是染色體片段易位導致的,則DDd產(chǎn)生D、Dd、DD、d四種配子,比例為1∶1∶1∶1,若與白花植株雜交,后代紫花與白花的比例為3∶1,若自交,后代紫花與白花的比例為15∶1。甲與白花植株雜交,后代紫花與白花的分離比為3∶1,甲植株產(chǎn)生過程中發(fā)生的變異類型為染色體片段易位;乙自交,后代紫花與白花的分離比為3∶1,乙植株產(chǎn)生過程中發(fā)生的變異類型為染色體片段重復(fù)。13.染色體片段缺失的雜合子生活力降低但能存活,片段缺失的純合子常因此死亡。控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上,且紅眼對白眼為顯性,現(xiàn)有一紅眼雄蠅(甲)與一白眼雌蠅(乙)雜交,子代中出現(xiàn)一例染色體數(shù)目正常的白眼雌蠅(丙)。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.正常情況下,甲與乙雜交,后代中只有紅眼雌蠅和白眼雄蠅B.丙的出現(xiàn)可能是甲的精子產(chǎn)生了基因突變或X染色體片段缺失C.丙與正常紅眼雄蠅雜交,統(tǒng)計后代雌雄個體的比例可確定其變異類型D.基因突變和X染色體片段缺失兩種變異均可通過顯微鏡觀察到答案D解析果蠅的紅眼對白眼為顯性,若用A、a基因分別表示果蠅的紅眼與白眼,則紅眼雄蠅(甲)的基因型為XAY,白眼雌蠅(乙)的基因型為XaXa,正常情況下,甲與乙雜交,后代的基因型及表型為XAXa(紅眼雌蠅)、XaY(白眼雄蠅),A項正確。結(jié)合A選項的分析,甲的基因型為XAY,乙的基因型為XaXa,雜交后子代中出現(xiàn)一例染色體數(shù)目正常的白眼雌蠅(丙),丙的基因型可能為XaXa(甲的精子產(chǎn)生了基因突變導致)或XOXa(O表示甲的精子X染色體片段缺失,剛好丟失了含A基因的片段),B項正確。結(jié)合B選項的分析,丙的基因型可能為XaXa或XOXa,丙與正常紅眼雄蠅(XAY)雜交,若為基因突變(XaXa)所致,則子代雌蠅均為紅眼,雄蠅均為白眼,且雌雄果蠅數(shù)目之比為1∶1;若為染色體片段的缺失(XOXa)所致,則雜交子代中雌蠅數(shù)目與雄蠅數(shù)目之比為2∶1(雄果蠅中片段缺失的純合子個體死亡),故丙與正常紅眼雄蠅雜交,統(tǒng)計后代雌雄個體的比例可確定其變異類型,C項正確。染色體片段的缺失在光學顯微鏡下可以觀察到,但基因突變在顯微鏡下觀察不到,D項錯誤。14.(2024·江西新余二模)科研人員將野生型個體(YSn/YSn)與焦剛毛黃體(ysn/ysn)雜交,其子代基因型為YSn/ysn,正常情況下,應(yīng)只表現(xiàn)出野生型的正常剛毛灰體,但在實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)有的子代個體身上出現(xiàn)了部分黃體組織,并且這部分黃體組織的剛毛為焦剛毛,更為巧合的是二者出現(xiàn)的范圍、大小都一致。這種情況的出現(xiàn)可能是有絲分裂過程中染色體互換造成的,如圖所示。下列分析錯誤的是()A.雜合子(YSn/ysn)有絲分裂產(chǎn)生的兩個子細胞的基因型可能不同B.圖中染色體發(fā)生“體細胞聯(lián)會交換”時,其他染色體也同時在聯(lián)會C.這種現(xiàn)象屬于基因重組,會偶然發(fā)生在雜合子有絲分裂過程中D.這種身體部分出現(xiàn)黃體焦剛毛的個體后代不一定會出現(xiàn)這種性狀答案B解析有絲分裂過程中如果發(fā)生染色體互換,則產(chǎn)生的兩個子細胞的基因型可能不同,A項正確;有絲分裂過程中不存在同源染色體的普遍聯(lián)會,B項錯誤;基因重組是指控制不同性狀的基因重新組合,有絲分裂過程中染色體互換會導致基因重組,C項正確;有絲分裂過程中染色體互換是隨機發(fā)生的,這種身體部分出現(xiàn)黃體焦剛毛的個體后代不一定會出現(xiàn)這種性狀,D項正確。15.(10分)玉米非糯性基因(A)對糯性基因(a)為顯性,植株紫色基因(B)對植株綠色基因(b)為顯性,這兩對等位基因分別位于第9號和第6號染色體上。現(xiàn)有非糯性紫株、非糯性綠株和糯性紫株三個純種品系供實驗選擇。(1)若要驗證基因的自由組合定律,應(yīng)選擇的雜交組合是。

(2)當用X射線照射純合糯性紫株玉米花粉后,將其授于純合糯性綠株的個體上,發(fā)現(xiàn)在F1的734株中有2株為綠色。關(guān)于這2株綠色植株產(chǎn)生的原因,有兩種推測。推測一:少數(shù)花粉中紫色基因(B)突變?yōu)榫G色基因(b),導致F1中少數(shù)綠株的產(chǎn)生。推測二:6號染色體載有紫色基因(B)的區(qū)段缺失導致的。已知第6號染色體區(qū)段缺失的雌、雄配子可育,而缺失純合子(兩條同源染色體均缺失相同片段)致死。某同學設(shè)計了以下雜交實驗,以探究X射線照射花粉后產(chǎn)生的變異類型。實驗步驟第一步:選上述綠色植株與純種品系雜交,得到F2;

第二步:讓F2植株自交,得到F3;第三步:觀察并記錄F3。

結(jié)果預(yù)測及結(jié)論①若F3中,說明推測一成立;

②若F3中,說明推測二成立。

答案(1)非糯性綠株和糯性紫株(2)非糯性紫株(或糯性紫株)植株的顏色及比例①紫株∶綠株=3∶1②紫株∶綠株=6∶1解析(1)若要驗證基因的自由組合定律,雜交獲得的F1的基因型應(yīng)該是AaBb,因此選擇的親本是非糯性綠株(AAbb)和糯性紫株(aaBB)。(2)純合糯性紫株玉米的基因型是aaBB,產(chǎn)生的精子基因型是aB,純合糯性綠株的基因型是aabb,產(chǎn)生的卵細胞基因型是ab,正常情況下,雜交后代的基因型是aaBb,都是紫株。如果用X射線照射純合糯性紫株玉米花粉后,將其授于純合糯性綠株的個體上,發(fā)現(xiàn)在F1的734株中有2株為綠色,綠株出現(xiàn)的可能原因是精子中的B基因突變形成b,或者精子中B基因所在的染色體片段缺失。僅考慮與植株顏色有關(guān)的基因,如果是基因突變引起的,該突變綠株的基因型是bb,與紫株純合品系雜交,F2的基因型是Bb,F2自交,得到F3的基因型及比例是BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,表型及比例為紫株∶綠株=3∶1;如果是染色體片段缺失引起的,則突變綠株的基因型用B-b表示,與紫株純合品系雜交,F2的基因型是Bb、BB-,比例是1∶1,Bb自交后代的基因型及比例是BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,BB-自交后代的基因型及比例是BB∶BB-∶B-B-=1∶2∶1,其中B-B-致死,因此F2自交得到的F3的表型及比例是紫株∶綠株=6∶1。16.(2024·安徽銅陵模擬)(9分)科研工作者利用某二倍體植物(2n=20)進行實驗。該植物的紅花和白花由5號染色體上的一對等位基因(D、d)控制。正常情況下純合紅花植株與白花植株雜交,子代均為紅花植株。育種工作者用X射線照射紅花植株A后,再使其與白花植株雜交,發(fā)現(xiàn)子代有紅花植株932株,白花植株1株(白花植株B)。請分析回答下列問題。(1)若對該植物基因組進行測序,發(fā)現(xiàn)一個DNA分子