1、第第 5 5 章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 25 小题，每小题 2 分，共 50 分) 1(2020 山东莱州一中期中)果蝇某染色体上的 DNA 分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，会导致( ) A染色体上基因的数量减少 B表达的蛋白质分子结构不一定改变 C碱基配对方式发生改变 D染色体上所有基因碱基序列都发生改变 答案 B 2(2019 四川广安一中期中)酵母菌细胞中一个基因发生突变后，使 mRNA 中段增加了连续的三个碱基 AAG(终止密码子有 UGA、UAG、UAA)。据此推测，下列叙述错误的是( ) A突变后的基因
2、在复制时参与复制的嘧啶脱氧核苷酸的比例不改变 B突变后的基因编码的多肽链最多只有两个氨基酸与原多肽链不同 C突变后的基因表达时可能会在 mRNA 增加 AAG 的位置停止翻译 D突变前后的基因在编码多肽链过程中需要的 tRNA 种类可能相同 答案 B 解析 基因中嘧啶数与嘌呤数始终相同，因此基因突变后，参与基因复制的嘧啶脱氧核苷酸比例不变，仍 为 50%，A 正确；根据题意可知，突变后使得 mRNA 中段增加了连续的三个碱基，若增加的三个碱基插在 了一个氨基酸对应的碱基中间，则可能导致终止密码子的提前出现，其后面所有的氨基酸都将不存在了，B 错误、C 正确；在正常情况下，运输氨基酸的 tRNA
3、 有几十种，突变前后的基因在编码多肽链过程中需要的 tRNA 种类可能相同，D 正确。 3基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是( ) A无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变 B生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变 C基因突变只能定向形成新的等位基因 D基因突变对生物的生存往往是有害的，不利于生物进化 答案 A 解析 基因突变具有普遍性，无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变；基因突变具有随机性，生物 个体发育的任何时期都可能发生基因突变；基因突变具有不定向性，可形成新的等位基因；基因突变具有 多害少利性，有利于生物的进化。 4将易感病的水稻叶肉细胞去除细
4、胞壁，得到的原生质体经 60Co 辐射处理，再进行培养获得再生植株，得 到一抗病突变体，且抗病基因与感病基因是一对等位基因。下列叙述正确的是( ) A若抗病突变体为 1 条染色体片段缺失所致，则感病基因对抗病基因为完全显性 B若抗病突变体为 1 条染色体片段重复所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型 C若抗病突变体为单个基因突变所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型 D若抗病基因是感病基因中单个碱基缺失所致，则合成的蛋白质氨基酸数量相同 答案 A 解析 如果抗病突变体为 1 条染色体片段缺失所致，则缺失片段中含有感病基因，说明感病基因为显性基 因，未缺失染色体上的基因为隐性基因，并且为完全
5、显性，A 正确；如果突变是由染色体片段重复所致， 可通过染色体片段缺失再恢复为感病型，B 错误；基因突变具有不定向性，C 错误；如果发生碱基缺失，会 使蛋白质的氨基酸数量改变，D 错误。 5下列与生物变异有关的叙述，错误的是( ) A同源染色体的非姐妹染色单体间的互换引起的变异是基因重组 B 射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失引起的变异属于基因突变 C三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异属于可遗传的变异 D体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 答案 D 解析 同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换引起位于同源染色体上的等位基因重新组合，该变异属于 基因重组； 射线处理使染色体上某基因数个碱
6、基丢失导致基因结构发生改变而引起的变异属于基因突变； 三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异是染色体数目变异，属于可遗传的变异；由受精卵发育而来的体细 胞中含有两个染色体组的个体为二倍体，由配子直接发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体为单倍 体。 6分析下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是( ) A基因突变只能改变基因型，而基因重组能产生新基因 B基因突变和基因重组均可导致基因的碱基序列发生改变 C自然条件下，基因突变和基因重组均会改变一条染色体上基因的数量 D基因突变能为生物进化提供原材料 答案 D 解析 基因突变可以产生新基因和新基因型，基因重组可以产生新的基因型，A 项错误；基因重
7、组不会引 起基因碱基序列的改变，B 项错误；自然条件下，基因突变和基因重组不会改变基因的个数，C 项错误；基 因突变是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料，D 项正确。 7下列可以认为是一个染色体组的是( ) A二倍体配子中所有的染色体 B体细胞中两两配对的染色体 C四倍体植物配子中所有的染色体 D三倍体植物体细胞中所有的染色体 答案 A 解析 二倍体配子中所有的染色体是一个染色体组，A 正确；体细胞中两两配对的染色体是同源染色体， 而一个染色体组中不含同源染色体，B 错误；四倍体植物含有四个染色体组，其配子中所有的染色体为两 个染色体组，C 错误；三倍体植物体细胞中所有的染色体为三个染
8、色体组，D 错误。 8 大麦的一个染色体组有 7 条染色体， 在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数目是( ) A7 条 B14 条 C28 条 D56 条 答案 D 解析 由题意可知，四倍体大麦体细胞中的染色体数为 7428(条)，有丝分裂后期细胞中的染色体数是 体细胞的 2 倍，所以四倍体大麦的根尖细胞有丝分裂后期细胞中染色体数为 28256(条)。 9蜜蜂种群中雌蜂是二倍体，雄蜂是单倍体。如图是蜜蜂某些细胞分裂示意图(部分染色体)，下列判断正 确的是( ) 两图所示细胞中都有 2 个染色体组 两图所示细胞中的染色单体数分别是 8 条和 4 条 如果图 2 所示细胞是有丝分裂，
9、则该细胞应来自雄蜂 基因型为 AD 的雄蜂可能是由图 1 细胞分裂后形成的卵细胞发育来的 A B C D 答案 C 解析 两图所示的细胞中，每一形态的染色体各有 2 条，表明都有 2 个染色体组，正确；图 1、2 所示细 胞中的染色单体数分别是 8 条和 0 条，错误；雄蜂是单倍体，体细胞中不含同源染色体，而图 2 所示细 胞不含同源染色体，因此，如果图 2 所示细胞是有丝分裂，则该细胞应来自雄蜂，正确；雄蜂是由卵细 胞直接发育而来的，图 1 所示细胞呈现的特点是同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，为处于减数分裂 后期的初级卵母细胞，该初级卵母细胞分裂后最终形成的卵细胞的基因型为 ad，因此基
10、因型为 AD 的雄 蜂不可能是由图 1 细胞分裂后形成的卵细胞发育来的，错误，故选 C。 10 (2019 浙江杭州学军中学月考)遗传病唐氏综合征(21 三体综合征)是由 21 号染色体三体引起的(目前尚未 发现 21 号染色体四条的个体)， 是人类染色体病中最常见的一种， 发病率约为 1 700。 现有一唐氏综合征患儿， 其基因型为 NNn，其父亲的基因型为 nn，母亲的基因型为 Nn。下列叙述不正确的是( ) A患儿出现的原因是母亲的次级卵母细胞在减数分裂过程中发生错误 B其他染色体三体综合征很少见，可能是由于胚胎无法正常发育而流产死亡 C若患儿与另一唐氏综合征患者婚配，后代患唐氏综合征的
11、概率为2 3 D若患儿的基因型为 nnn，则是由于父亲在产生精子的过程中发生错误引起的 答案 D 解析 该患儿的基因型为 NNn，其父亲的基因型为 nn，母亲的基因型为 Nn，患儿出现的原因是由于母亲 的次级卵母细胞在减数分裂后期姐妹染色体分开后形成的两条染色体移向细胞同一极，A 正确；若患儿 与另一唐氏综合征患者婚配，后代正常的概率是1 2 1 2 1 4，有 1 4是 21 号染色体有 4 条(不存活)， 2 4是 21 号染 色体有 3 条，因此后代患唐氏综合征的概率为2 4 3 4 2 3，C 正确；若患儿的基因型为 nnn，可能是父亲在产生 精子的过程中发生错误引起的，也可能是母亲的
12、次级卵母细胞在减数分裂过程中发生错误所致，D 项错 误。 11果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于 X 染色体上。果蝇缺失 1 条号染色体仍能正常生 存和繁殖， 缺失 2 条则致死。 一对都缺失 1 条号染色体的红眼果蝇交配(亲本雌果蝇为杂合子)， F1中( ) A白眼雄果蝇占1 2 B红眼雌果蝇占1 4 C染色体数正常的红眼果蝇占1 4 D缺失 1 条号染色体的白眼果蝇占1 4 答案 C 解析 分析题意可知，F1白眼雄果蝇占1 4，红眼雌果蝇占 1 2，A、B 错误；染色体数正常的红眼果蝇占 1 3 3 4 1 4，C 正确；根据自由组合定律，缺失 1 条号染色体的白眼果蝇占 1 4
13、 2 3 1 6，D 错误。 12细胞分裂过程中不同阶段对辐射的敏感性不同，图 1 中 OA 段是细胞分裂前的间期，D、E 和 F 点是辐 射敏感点。图 2 是细胞受到辐射后产生的染色体变化示意图。下列有关说法不正确的是( ) AD 点时受到辐射可能会引起基因突变 BE 点时受到辐射可能会形成染色体数目异常的配子 C图 2 中所示变异属于染色体结构的变异 D图 2 中的变异发生在 F 点时 答案 D 解析 由图 2 可看出细胞受到辐射后产生的染色体变化是染色体结构变异，在染色体结构变异前染色体还 没有复制，还没有形成染色单体，而 F 点时存在染色单体。 13(2020 全国，4)关于高等植物细
14、胞中染色体组的叙述，错误的是( ) A二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D每个染色体组中各染色体 DNA 的碱基序列不同 答案 C 解析 二倍体植物的体细胞中含有两个染色体组，其配子中只含有一个染色体组，A 项正确；每个染色体 组中的染色体的形态、大小等均不相同，都是非同源染色体，每条染色体 DNA 的碱基序列均不同，B、D 项正确；不含性染色体的生物，每个染色体组中都不含性染色体，如豌豆、玉米等，C 项错误。 14经权威遗传机构确认，济南发现了世界首例染色体异常核型：46，XY，t(6，8)，该例异常核型属
15、于染 色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表 现及智力均与正常人一样。某女性患者的第 1 和 5 号染色体易位，染色体异常核型可表示为 46，XX，t(1， 5)。下列说法错误的是( ) A经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位 B46，XY，t(6，8)表示某男性患者的第 6 和 8 号染色体易位 C只有缺失和重复这两类染色体变异才能导致基因数量的改变 D染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的 答案 C 解析 能导致基因数量改变的不只有染色体结构变异中的重复和缺失，还有染色体数目变异，C 错误；染 色体易位属于染色体结构变异，是
16、可遗传的变异，D 正确。 15下列利用基因型为 MMNN 与 mmnn 的小麦进行育种的相关叙述，不正确的是( ) A基因型为 MMNN 与 mmnn 的小麦杂交可获得基因型为 MmNn 的小麦，其变异发生在减数分裂后期 B单倍体育种可获得基因型为 MMnn 的小麦，育种的原理有基因重组和染色体变异 C将基因型为 mmnn 的小麦人工诱变可获得基因型为 mmNn 的小麦，则等位基因产生于基因突变 D多倍体育种获得的基因型为 MMmmNNnn 的小麦通常比基因型为 MmNn 的小麦表达出更多的蛋白质 答案 A 16二倍体植物甲(2n10)和二倍体植物乙(2n10)进行有性杂交，得到的 F1不育。
17、用物理撞击的方法使 F1在减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数分裂正常，再让这样的雌雄配子 结合，产生 F2。下列有关叙述正确的是( ) A物理撞击和秋水仙素的作用原理相同 BF1为四倍体，具有 20 条染色体 C若用适宜浓度的秋水仙素处理 F1幼苗，则长成的植株是可育的 D用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的 F2为二倍体 答案 C 解析 物理撞击是使 F1在减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，而秋水仙素是抑 制纺锤体的形成，两者原理不同，A 错误；F1含有 2 个染色体组，共 10 条染色体，其中 5 条来自甲，5 条 来自乙，B 错误
18、；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的，C 正确；利用物理撞 击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的 F2为异源四倍体，D 错误。 17如图表示某基因型为 AaBb 的二倍体动物(2n4)中一个正在分裂的细胞，下列叙述正确的是( ) A该细胞为次级精母细胞 B该细胞中的每一极的 3 条染色体组成一个染色体组 C该细胞形成过程中发生了染色体变异和基因突变 D若该细胞分裂产生的子细胞参与受精，形成的后代为三体 答案 D 解析 该细胞可能为次级精母细胞或极体，A 项错误；该生物体一个染色体组中只有 2 条染色体，该细胞 中的每一极的 3 条染色体不能组成一个染色体组，B 项错
19、误；该细胞形成过程中发生了染色体变异，无法 判断是否发生了基因突变，C 项错误。 18张三和他的一个孙子患有甲病，但张三的其他 12 位家人均表现正常。据张三的家系( ) A可能推知甲病的显隐性关系 B可能推知甲病在当地人群中的发病概率 C可以确定甲病基因的突变频率 D可以确定环境中影响甲病遗传的关键因素 答案 A 解析 根据题意可知，甲病为隐性遗传病，A 正确；根据张三的家系只能推知其家系中的发病情况，无法 推知甲病在当地人群中的发病概率，无法判断甲病基因的突变频率，无法判断环境对该病的影响，B、C、 D 错误。 19下列关于人类遗传病的叙述中，正确的是( ) A调查某单基因遗传病的遗传方式
20、时，应在人群中随机抽样，而且调查群体要足够大 B胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定 C如果通过基因检测确定胎儿不携带致病基因，则可判断其不患遗传病 D人类遗传病检测和预防的主要手段是遗传咨询和产前诊断 答案 D 解析 调查某单基因遗传病的遗传方式时，调查对象应为患者家系，在人群中随机抽样是调查某遗传病的 发病率的方法，A 错误；并不是所有先天性疾病都可以通过产前诊断来确定，B 错误；虽然胎儿不携带致病 基因，但也可能患染色体异常遗传病，C 错误。 20如图为患甲病(A 对 a 为显性)和乙病(B 对 b 为显性)两种遗传病的家系图(两种致病基因位于非同源染色 体上)， 其中有一种遗传病的
21、致病基因位于 X 染色体上， 若7 不携带致病基因， 下列分析不正确的是( ) A甲病是伴 X 染色体显性遗传病，乙病是常染色体隐性遗传病 B2 可产生 4 种类型的卵细胞，9 可产生 4 种类型的精子 C如果8 是女孩，则她不可能患甲病 D10 不携带甲、乙致病基因的概率是2 3 答案 C 解析 根据1 和2 不患乙病，但他们生出了患乙病的女儿4，可推断乙病为隐性遗传病，且致 病基因位于常染色体上。根据1 和2 均患甲病，但他们的儿子6 不患甲病，可推知甲病为显性 遗传病，结合题干信息“其中有一种遗传病的致病基因位于 X 染色体上”，可确定甲病为伴 X 染色体显性 遗传病，A 正确；2 的基
22、因型为 BbXAXa，可产生 4 种类型的卵细胞，9 的基因型为 BbXAY，可产 生 4 种类型的精子，B 正确；4 两病都患，其基因型为 bbXAXA或 bbXAXa，3 表型正常，其基因型 为 B_XaY，他们的后代8 不论是不是女孩，都有可能患甲病，C 错误；6 既不患甲病也不患乙病， 其基因型为 B_XaY，由题干可知，其基因型为1 3BBX aY 或2 3BbX aY，又7 不携带致病基因，其基因型为 BBXaXa，则10 不携带甲、乙病致病基因的概率为2 3，D 正确。 21家蚕的 2 号染色体(属于常染色体)分布有基因 S(黑缟斑)和 s(无斑)、基因 Y(黄血)和 y(白血)
23、。假定减数 分裂时 2 号染色体不发生非姐妹染色单体间的互换，用 X 射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异，具有该 变异的家蚕交配产生的子代中黑缟斑白血无斑白血21。下列相关叙述错误的是( ) AX 射线照射后发生的变异为染色体结构变异 B缺失杂合子和缺失纯合子的存活率相同 C具有甲图基因的家蚕相互交配产生的后代有 3 种基因型 D具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含 S 的染色体区段与含 s 的染色体区段正常发生联会配对 答案 B 解析 分析图解可知，用 X 射线处理蚕卵后，Y 基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异 中的缺失，A 正确；由于两对基因在一对同源染色体上，该变异类型的一对
24、家蚕交配，产生的配子基因型 为 Ssy11，配子随机结合，后代基因型及比例应为 SSSsyssyy121，根据题干后代表型之比 可知，基因型为 SS 的个体由于缺少血色基因而死亡，即说明缺失杂合子和缺失纯合子的存活率不相同，B 错误；具有甲图基因的家蚕基因型为 SsYy，其产生的配子为 SYsy11，故该种基因型的家蚕相互交配 产生的后代有 SSYY、SsYy、ssyy 三种基因型，C 正确；含 S 的染色体区段与含 s 的染色体区段属于同源区 段，因此具有乙图基因的家蚕减数分裂时，含 S 的染色体区段与含 s 的染色体区段正常发生联会配对，D 正确。 22科学研究发现突变型棒状眼果蝇的出现与
25、常染色体上的两个基因(A、B)发生突变有关，突变情况如表 所示。将突变型棒状眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，所得 F2中圆眼果蝇有 450 只、棒状眼果蝇有 30 只，下列说法正确的是( ) 突变基因 A B 碱基变化 CT CTTC 蛋白质变化 有一个氨基酸与野生型果蝇不同 多肽链长度比野生型果蝇的长 A棒状眼果蝇的出现是由于控制圆眼的基因发生了碱基的替换或增添 B野生型果蝇控制眼形的基因中只有一个发生突变对性状无影响 C棒状眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 DF2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为 3 16 答案 B 解析 分析表中数据可知
26、，基因 A 发生的是一个碱基被另一个碱基替换，属于碱基的替换，基因 B 发生的 是 3 个碱基变成 1 个碱基，属于碱基的缺失，A 错误；由 F2果蝇中圆眼棒状眼45030151，可知 基因 A、B 分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，且只有隐性纯合子才能表现为棒状眼，故只有 一个基因发生突变对性状无影响，B 正确；从表中分析可得，基因 A 突变将导致蛋白质氨基酸发生改变， 使其控制的蛋白质结构改变，基因 B 突变导致蛋白质中肽链变长，使其控制的蛋白质结构发生改变，但二 者都无法判断这种蛋白质是否是酶的结构改变导致的，还是控制眼形的结构蛋白质直接改变导致的，C 错 误；F2圆眼果蝇中纯
27、合子所占的比例为 3 15 1 5，D 错误。 23(2020 河北石家庄一中高三模拟)Fabry 病是一种遗传性代谢缺陷病，由编码 -半乳糖苷酶 A 的基因突 变所致。下图是该病的某个家系遗传系谱图，已知该家系中表现正常的男性均不携带致病基因。下列有关 分析错误的是( ) A该病属于伴 X 染色体隐性遗传病 B2一定不携带该病的致病基因 C可通过测定 -半乳糖苷酶 A 的含量或活性来初步诊断该病 D通过基因检测可确定胎儿是否患有此病 答案 B 解析 已知该家系中表现正常的男性不携带致病基因，而2患病，说明2的致病基因只来自2，说明该 病属于伴 X 染色体隐性遗传病， A 项正确； 正常基因用
28、 A 表示， 致病基因用 a 表示， 则1的基因型为 XAY， 2的基因型为 XAXa， 3的基因型为 XAXA或 XAXa， 4的基因型为 XAY， 2的基因型为 XAXA或 XAXa， 可能含有致病基因，B 项错误。 24(2020 江西新余四中高三月考)由于细胞中一条 14 号和一条 21 号染色体连接形成一条异常染色体，不 含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲)， 导致某女子的 14 号和 21 号染色体在减数分裂时发生异常 联会(如图乙)。 配对的三条染色体中， 任意配对的两条染色体分离时， 另一条染色体随机移向细胞任意一极。 下列判断不正确的是( ) A该女子体细胞中只有 4
29、5 条染色体但表型可能正常 B该变异类型属于染色体变异 C不考虑其他染色体和同源染色体非姐妹染色单体间的互换，理论上该女子可产生 6 种不同的配子 D该女子与正常男子婚配没有生育唐氏综合征患儿的风险 答案 D 解析 由图甲可知，一条 14 号染色体和一条 21 号染色体相互连接时，不含重要基因的短片段在细胞分裂 中丢失，从而使染色体数目减少，故该女子体细胞中染色体数为 45 条，但表型可能正常，A 正确；由图可 知，该变异类型属于染色体变异，B 正确；减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，应 该产生仅具有异常染色体、同时具有 14 号和 21 号染色体、同时具有异常染色体和 14
30、 号染色体、仅具有 21 号染色体、同时具有异常染色体和 21 号染色体、仅具有 14 号染色体，共 6 种生殖细胞，C 正确；该女子 可以产生异常染色体21 号染色体的配子， 因此与正常男子婚配， 有生出唐氏综合征患儿的风险， D 错误。 25下图为利用玉米(基因型为 BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是( ) AT 与 B、b 的自由组合发生在过程 B植株 B 为纯合子的概率为1 4 C过程为单倍体育种 D过程可能发生基因突变、染色体变异 答案 D 解析 自由组合发生在减数分裂过程中，即非同源染色体上的非等位基因自由组合，而据植株 D 只有 3 种 基因型可判断，这两对等位基因
31、位于同一对同源染色体上，不可能发生 T 与 B、b 的自由组合，A 错误；植 株 B 是通过单倍体育种获得的，都是纯合子，B 错误；过程获得的是单倍体幼苗，而单倍体育种过程 还包括利用秋水仙素处理获得植株 B 的过程，C 错误；将幼苗培育成植株 C 的过程只存在有丝分裂，可能 发生基因突变，还可能发生染色体数目或者结构的变异，即染色体变异，D 正确。 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 50 分) 26 (8 分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的 N 位置上带有乙基而成为 7-乙基鸟嘌呤， 这种鸟嘌呤不与胞嘧 啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使 DNA 序列中 GC 转换成 G
32、T。育种专家为获得更多的变异水稻 亲本类型，常先将水稻种子用 EMS 溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变 异的多种植株。请回答下列问题： (1)如图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用 EMS 溶液浸泡处理水稻种子后，该 DNA 序列中所有 鸟嘌呤(G)的 N 位置上均带有了乙基而成为 7-乙基鸟嘌呤。 请绘出经过一次 DNA 复制后所形成的两个 DNA 分子(片段)的碱基序列。 (2)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA 序列中部分 GC 碱基转换成 GT 碱基， 但性状没有发生改变，其可能的原因有_(至少写出两点)。 (3)水稻矮秆是一
33、种优良性状。某纯种高秆水稻种子经 EMS 溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其 自 交 后 代 中 出 现 了 一 定 数 量 的 矮 秆 植 株 。 请 简 述 该 矮 秆 植 株 形 成 的 原 因 ： _。 答案 (1)如图所示 (2)突变后的密码子对应同一种氨基酸；突变发生在基因的非编码区；该突变为隐性突变；突变后的基因在 环境中不能表达(写出两点即可) (3)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或 F1)因性状分离出现矮秆 解析 (1)根据题意可知，经过 EMS 浸泡后，DNA 序列中的 GC 变为 GT，则以ATCCCGTAA为模 板复制的 DNA 分子应为 ATCCC
34、GTAA TAGGGTATT ，以TAGGGCATT为模板复制的 DNA 分子应为 ATTTTGTAA TAGGGCATT。(3)高秆个体发生隐性突变(如 AAAa)，自交后代会因性状分离而出现矮秆。 27 (10 分)(2019 四川南充高三诊断)果蝇是遗传学研究的经典材料， 分析并回答下列与之有关的遗传问题： (1)果蝇的灰体和黑体由 E 和 e 控制，E 和 e 的根本区别是_。科研人员对 E 和 e 基因进行测序并比较，发现 e 基因的编码序列缺失一个碱基。据此推测，e 基因在翻译时，可能出现 _或_。 (2)视网膜色素变性病是一种单基因遗传病，是影响人类健康的重要因素之一。有科学家发
35、现，某果蝇种群 中也有这种单基因遗传病，为研究人类视网膜色素变性病提供了实验材料。 为判断视网膜色素变性病的遗传方式，请用该种群的果蝇进行相关实验，并完成以下内容。 实验材料：选择亲本表型为_的果蝇作为杂交实验材料。 杂交方法：_。 实验结果：子一代均正常表现。 结论：视网膜色素变性病的遗传方式为常染色体上隐性遗传。 若视网膜色素变性病是伴 X 染色体隐性遗传病，用荧光分子标记法检测，某女性患者体细胞在有丝分裂 中期应有_个荧光点。 答案 (1)脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序不同 提前终止 从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化 (2)视网膜色素变性和视网膜色素正常 正交和反交 4 解析 (1
36、)E 和 e 是等位基因，二者的根本区别是脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序不同。e 基因的编码序列缺 失一个碱基，可能导致 mRNA 中终止密码子提前出现，使翻译提前终止，也可能导致突变位点及以后对应 的氨基酸序列均发生改变。 (2)由于视网膜色素变性病的显隐性未知， 判断视网膜色素变性病的遗传方式， 可选择具有相对性状的雌雄果蝇进行正反交实验，即选择视网膜色素变性和视网膜色素正常的雌雄果蝇进 行正反交实验。若视网膜色素变性病是伴 X 染色体隐性遗传病，则某女性患者体细胞中的两条 X 染色体 上均含有致病基因，在有丝分裂中期每条染色体均含有两条染色单体，共含有 4 个致病基因，此时期用荧 光分子
37、标记法检测，应有 4 个荧光点。 28(10 分)(2020 全国，32)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，如图所示(其中 A、B、D 分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均 含 7 条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题： (1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_。已知普通小麦 是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有_条染色体。一般来说，与二倍体相比， 多倍体的优点是_(答出 2 点即可)。 (2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有_(答出 1
38、点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。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。 答案 (1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交，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 解析 (1)杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过 减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含 3 个染色体组，经其染色体加倍形成的 普通小麦中含
39、有 6 个染色体组，每个染色体组均含 7 条染色体，故普通小麦体细胞中共含有 42 条染色体。 与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物 质的含量都有所增加。(2)人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常 用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。(3)甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有两对 相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若 采用杂交育种的方法， 其实验思路是将甲、 乙两个品种杂交得 F1， F1自交得 F2， 选取 F2中既抗病又抗倒伏
40、、 且自交后代不发生性状分离的植株。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得 F1，将 F1的花 药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗 传的新品种。 29(12 分)某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因(用 I、i，A、a，B、b 表示)控制。 基因控制花瓣色素合成的途径如图所示。请分析并回答下列问题： (1)正常情况下， 红花植株的基因型有_种， 某基因型为 IiaaBb 的红花植株中有少部分枝条开出了 白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了_，也可能是因某条染色体发生缺 失，出现了基因型为_的花芽
41、细胞。 (2)研究人员在研究中发现，由于染色体发生了结构变异(重复)或者数目变异，出现了基因型为 IIaaBbb 的开 粉红花的植株，这是因为花芽细胞中 b 基因数多于 B 基因数时，B 基因的表达减弱而形成粉红花突变体。 请设计杂交实验，确定该突变植株属于哪种变异类型。 实验步骤： 让该突变体植株与基因型为 IIaabb 的植株杂交，观察并统计子代的表型及比例。 预测结果： 若子代表型及比例为_，则属于染色体 数目变异。 若子代表型及比例为_，则属于染色体 结构变异。 请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。 答案 (1)4 基因突变 Iiaab (2)红花粉红花白花123 红花白花
42、11 遗传图解如下 解析 (1)根据基因控制花瓣色素合成的途径可知，红花植株的基因型应为 I_aaB_，共有 4 种基因型；某基 因型为 IiaaBb 的红花植株有少部分枝条开出了白花，推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中基因 B 突变为 b， 也可能是因为基因 B 所在染色体发生缺失， 出现了基因型为 Iiaab 的花芽细胞。 (2)基因型为 IIaaBbb 的开粉红花的植株， 其形成若属于染色体数目变异， 则减数分裂时产生的配子为 1/6IaB、 1/3IaBb、 1/6Iabb、 1/3Iab，与基因型为 IIaabb 的植株杂交，后代将出现红花粉红花白花123；其形成若属于染色体
43、片段重复， 则减数分裂时产生的配子为 1/2IaB 和 1/2Iabb， 与基因型为 IIaabb 的植株杂交， 后代将出现红花 白花11。 30(10 分)果蝇是遗传学研究的经典实验材料。果蝇刚毛和截毛这对相对性状由 X 和 Y 染色体上的一对等 位基因控制，且刚毛(B)对截毛(b)为显性；控制果蝇红眼的基因(R)只存在于 X 染色体上，如图所示。请回 答下列问题： (1)上述两对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律，原因是_。 (2)若只考虑刚毛和截毛这对相对性状，则果蝇种群中刚毛雄果蝇的基因组成除图示外，还有_种。 现将两只刚毛果蝇交配，子代雌果蝇全为刚毛，雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，则亲
44、代中雌果蝇的基因型 是_。 (3)科研人员发现，果蝇的灰身(H)对黑身(h)为显性， H、 h 位于常染色体上，纯合灰身果蝇与黑身果蝇杂交， 后代中出现一只黑身果蝇(甲)， 甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段 缺失。研究人员利用基因型为 HH 的果蝇(乙)进行相关实验，弄清了原因。试对实验结果进行预测(假定一 对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，各基因型配子活力相同)。 实验步骤： 将甲和乙杂交，获得 F1； F1自由交配，观察并统计 F2的表型及比例。 结果预测： 若 F2表型及比例为_，则甲的出现是基因突变导致的； 若 F2表型及比例为_，则甲的出现是染色体
45、片段缺失导致的。 答案 (1)控制这两对相对性状的两对等位基因位于一对同源染色体上(或控制这两对相对性状的两对等位 基因都在性染色体上) (2)2 XBXb (3)灰身黑身31 灰身黑身41 解析 (2)由于果蝇刚毛和截毛这对相对性状由 X 和 Y 染色体上的一对等位基因控制， 则刚毛雄果蝇的基因 型为 XBYB、XbYB、XBYb，故基因组成除图示外，还有 2 种。由于子代雄果蝇中既有刚毛，又有截毛，说 明其雄果蝇中 Y 染色体上应该为 b 基因，亲代雌果蝇基因型为 XBXb，雄果蝇基因型为 XBYb。(3)由于果蝇 的灰身(H)对黑身(h)为显性，H、h 位于常染色体上，纯合灰身果蝇(HH
46、)与黑身果蝇(hh)杂交，后代为灰身果 蝇(Hh)，但后代中出现一只黑身果蝇(甲)，甲的出现可能是亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变或 染色体片段缺失。 若亲本果蝇在产生配子的过程中发生了基因突变， 则甲的基因型为 hh， 将甲(hh)和乙(HH) 杂交，获得 F1(Hh)；F1(Hh)自由交配，因此 F2的表型及比例为灰身 1 4HH、 2 4Hh 黑身 1 4hh 31；若亲 本果蝇在产生配子的过程中发生了染色体片段缺失，则甲的基因型为 hO，将甲(hO)和乙(HH)杂交，获得 F1(Hh、HO)；F1 1 2Hh、 1 2HO 自由交配，由于一对同源染色体缺失相同片段时胚胎致死，因此 F2 的灰身果 蝇(H_)的概率为1 4(HH) 1 4(Hh) 1 4(HO) 3 4，黑身果蝇(h_)的概率为 1 16(hh) 1 8(hO) 3 16，即 F2 的表型及比例 为灰身黑身41。