資源簡介

高考生物三輪專題突破
專題五　遺傳的分子基礎、變異與進化
[課標內(nèi)容]　1.親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上。2.由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的。3.地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣，它們來自共同祖先。4.適應是自然選擇的結果。
梳理核心知識
提示　深思1：不需要，RNA聚合酶有解旋功能。
深思2：不是，差速離心主要是采取逐漸提高離心速度的方法，以分離多種不同物質(zhì)或細胞器。
深思3：是遺傳物質(zhì)變化引起的性狀變異，可以遺傳(采用有性或無性方式)，但并不一定遺傳給后代，也不一定可育。
1.遺傳物質(zhì)的特點：遺傳物質(zhì)必須穩(wěn)定，要能儲存大量的遺傳信息，可以準確地復制，傳遞給下一代等。
2.在噬菌體侵染細菌的實驗中選擇35S和32P這兩種同位素分別對蛋白質(zhì)和DNA標記，而不用14C和18O同位素標記的原因：因為S僅存在于T2噬菌體的蛋白質(zhì)中，而P幾乎都存在于DNA分子中。用14C和18O同位素標記是不可行的，因為T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分子中都含有這兩種元素。
3.選用細菌或病毒作為實驗材料研究遺傳物質(zhì)的優(yōu)點：成分和結構簡單，繁殖速度快，容易分析結果。
4.艾弗里和赫爾希等人證明DNA是遺傳物質(zhì)實驗的共同思路是把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們各自的作用。
5.人類基因組計劃測定的是24條染色體（22條常染色體＋X＋Y）上DNA的堿基序列。
6.DNA分子雜交技術可以用來比較不同生物DNA分子的差異。不同生物的DNA分子互補的堿基序列結合形成雜合雙鏈區(qū)的部位越多，說明兩種生物親緣關系越近。
7.tRNA中含有堿基對并有氫鍵，另外—OH部位是結合氨基酸的部位。
8.密碼的簡并性對生物體的生存發(fā)展的意義：在一定程度上能防止由堿基改變而導致的生物性狀的改變。
9.某些RNA病毒里的RNA復制酶能對RNA進行復制；某些致癌的RNA病毒中含有逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。
10.抗生素可用于治療因細菌感染而引起的疾病的原因：核糖體、tRNA和mRNA的結合都是蛋白質(zhì)的合成所,不可缺少的。抗生素通過干擾細菌核糖體的形成，或阻止tRNA與mRNA的結合，來干擾細菌蛋白質(zhì)的合成，從而抑制細菌的生長。
11.當DNA分子復制過程中出現(xiàn)差錯時，其所攜帶的遺傳信息發(fā)生改變，但由于密碼子具有簡并性，DNA編碼的氨基酸不一定改變。
12.三倍體植株不能進行正常的減數(shù)分裂形成生殖細胞，因此，不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有，其原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的生殖細胞。
1.判斷有關DNA的結構與復制說法的正誤
(1)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(×)
(2)分別用含32P、35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體，可得到被標記的噬菌體。(×)
(3)在噬菌體侵染細菌實驗過程中，通過攪拌、離心使噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA分開。(×)
(4)在用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物中存在少量放射性可能是攪拌不充分所致。(√)
(5)同一條脫氧核苷酸鏈上相鄰的兩個堿基通過氫鍵相連。(×)
(6)DNA分子中每個脫氧核糖都連接兩個磷酸，每個堿基都連接一個脫氧核糖。(×)
(7)DNA復制合成的子代DNA一條鏈中嘌呤和嘧啶的數(shù)量相等。(×)
2.判斷有關基因表達的說法的正誤
(1)細胞核中發(fā)生的轉(zhuǎn)錄過程有RNA聚合酶的參與。(√)
(2)一種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸，一種氨基酸可能由多種tRNA轉(zhuǎn)運。(√)
(3)每種氨基酸都對應多個密碼子，每個密碼子都決定一種氨基酸。(×)
(4)存在于葉綠體和線粒體中的DNA都能進行復制、轉(zhuǎn)錄，進而翻譯出蛋白質(zhì)。(√)
(5)一個mRNA中含有多個密碼子，一個tRNA中只含有一個反密碼子。(√)
(6)核糖體與mRNA結合部位形成3個tRNA結合位點。(×)
(7)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。(×)
(8)結合在同一條mRNA上的核糖體，最終合成的肽鏈在結構上各不相同。(×)
3.判斷有關變異與育種說法的正誤
(1)基因突變一定導致生物性狀改變，但不一定遺傳給后代。(×)
(2)自然突變是不定向的，人工誘變是定向的。(×)
(3)染色體上某個基因的丟失屬于基因突變。(×)
(4)DNA分子中發(fā)生一個堿基對的缺失會導致染色體結構變異。(×)
(5)淀粉分支酶基因中插入一段外來DNA序列屬于基因突變。(√)
(6)多倍體生物的單倍體都是高度不育的。(×)
(7)基因重組發(fā)生在受精作用過程中。(×)
(8)染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化。(√)
(9)用射線照射大豆使其基因結構發(fā)生定向改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆屬于誘變育種。(×)
(10)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關。(√)
4.判斷有關生物進化說法的正誤
(1)為了適應冬季寒冷環(huán)境，植物會產(chǎn)生抗寒性變異。(×)
(2)一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應環(huán)境。(√)
(3)生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存。(×)
(4)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率。(√)
(5)生物進化時基因頻率總是變化的。(√)
(6)害蟲抗藥性增強，是因為殺蟲劑刺激害蟲產(chǎn)生抗藥性，并在后代中不斷積累。(×)
(7)捕食關系會降低物種的多樣性。(×)
(8)共同進化是指生物和生物之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。(×)
1.在噬菌體侵染細菌實驗中，攪拌和離心的目的分別是_____________________。
提示　攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體及其蛋白質(zhì)外殼與細菌脫離；離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌
2.將一個某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進行標記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個)并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是__________________________________________________。
提示　一個含有32P標記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復制后，標記的兩條單鏈只能分配到兩個噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個噬菌體中只有2個帶標記
3.一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，其意義是________________________________________________。
提示　少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)
4.原核生物的擬核基因表達速率往往比真核生物的核基因表達的速率要快很多，原因是_________________________________________________________。
提示　原核生物基因表達時轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進行，真核生物基因表達時先完成轉(zhuǎn)錄，再完成翻譯
5.囊性纖維病的發(fā)病原因說明了基因控制生物性狀的途徑之一是______________________________________________________。
提示　基因通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀
6.DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失是否一定是基因突變？原因是_____________________________________________________。
提示　不一定。基因突變是發(fā)生在基因中堿基對的替換、增添或缺失，若堿基對的替換、增添或缺失發(fā)生在沒有遺傳效應的DNA片段，則不屬于基因突變
7.三倍體西瓜沒有種子的原因是__________________________________。
提示　三倍體在減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂，無法產(chǎn)生正常的配子
8.物種是指___________________________________________________。
提示　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
9.什么是“精明的捕食者”策略？其原因是什么？
提示　捕食者一般不會將所有的獵物都吃掉，否則自己也無法生存，這就是“精明的捕食者”策略。其基礎是捕食者和被捕食者的負反饋調(diào)節(jié)
10.共同進化是指______________________________________________________。
提示　不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展
1.(2021·全國乙卷，5)在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是(　　)
A.與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關
B.S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質(zhì)的合成
C.加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而DNA功能可能不受影響
D.將S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌
答案　D
解析　S型菌與R型菌最主要的區(qū)別是前者具有多糖類的莢膜，后者不具有多糖類的莢膜，S型細菌有毒，故推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關，A正確；加熱殺死的S型菌其蛋白質(zhì)已經(jīng)被破壞，而分離出的S型菌有毒性，即具備活性蛋白，可推出S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞中指導蛋白質(zhì)的合成，B正確；加熱可使蛋白質(zhì)變性，由實驗結果R型活細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌可知，S型菌的遺傳物質(zhì)未受影響，即加熱殺死S型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而其DNA功能可能不受影響，C正確；S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，被降解，失去活性，故與R型菌混合后，無法得到S型菌，D錯誤。
2.(2021·選擇性考試河北卷，8)關于基因表達的敘述，正確的是(　　)
A.所有生物基因表達過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼
B.DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止密碼子時停止轉(zhuǎn)錄
C.翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準確性
D.多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息
答案　C
解析　絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼，也有某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作為模板合成RNA和蛋白質(zhì)，A錯誤；RNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄過程，從啟動子開始啟動轉(zhuǎn)錄，到終止子結束，終止密碼子存在于mRNA上，B錯誤；翻譯過程中，mRNA與tRNA的堿基互補配對，從而保證遺傳信息傳遞的準確性，C正確；多肽鏈的合成過程中，核糖體讀取mRNA上的密碼子，D錯誤。
3.(2021·選擇性考試湖南卷，8)金魚系野生鯽魚經(jīng)長期人工選育而成，是中國古代勞動人民智慧的結晶。現(xiàn)有形態(tài)多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態(tài)下，金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代。下列敘述錯誤的是(　　)
A.金魚與野生鯽魚屬于同一物種
B.人工選擇使鯽魚發(fā)生變異，產(chǎn)生多種形態(tài)
C.鯽魚進化成金魚的過程中，有基因頻率的改變
D.人類的喜好影響了金魚的進化方向
答案　B
解析　金魚能與野生鯽魚雜交產(chǎn)生可育后代，因此二者屬于同一物種，A正確；鯽魚的變異是隨機的、不定向的，并不是人工選擇使之發(fā)生變異，B錯誤；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變，C正確；人類的喜好決定了人工選擇的方向，所以也影響了金魚的進化方向，D正確。
4.(2020·全國卷Ⅲ，3)細胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是(　　)
A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子
B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合
C.tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成
D.mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變
答案　C
解析　根據(jù)圖像可知，反密碼子CCI可與mRNA中的GGU、GGC、GGA互補配對，說明一種反密碼子可以識別不同的密碼子，A正確；密碼子與反密碼子的堿基互補配對，密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合，B正確；tRNA分子和mRNA分子都是單鏈結構，C錯誤；由于某些氨基酸可對應多種密碼子，故mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，D正確。
5.(2020·全國卷Ⅰ，32)遺傳學理論可用于指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。回答下列問題：
(1)生物體進行有性生殖形成配子的過程中，在不發(fā)生染色體結構變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，分別是__________________________________。
(2)在誘變育種過程中，通過誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是____________________，若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳，需要采取的措施是_______________________________________________。
答案　(1)在減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組　(2)控制新性狀的基因型是雜合的　通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代
解析　(1)交叉互換型基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會過程中，在該過程中非姐妹染色單體之間進行交叉互換；自由組合型基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，伴隨著非同源染色體的自由組合，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合。(2)誘變育種過程中，突變體一般為雜合子，即控制新性狀的基因型是雜合的，不能穩(wěn)定遺傳；對于雜合子，可以采用連續(xù)自交和不斷選擇的方法，獲得純合子，即通過自交篩選性狀能穩(wěn)定遺傳的子代。
微專題1　遺傳的分子基礎
1.遺傳物質(zhì)的探索過程
(1)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
(2)T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的誤差分析
病毒侵染宿主細胞有特異性
①32P標記DNA的T2噬菌體侵染大腸桿菌
②用35S標記蛋白質(zhì)T2的噬菌體侵染大腸桿菌
提醒：①不能用35S和32P標記同一T2噬菌體。放射性檢測時只能檢測到放射性的存在部位，不能確定是何種元素的放射性。
②不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)T2噬菌體。
③加熱殺死S型菌的過程中，其蛋白質(zhì)變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結束后隨溫度的降低又逐漸恢復活性。
2.遺傳信息的傳遞和表達
(1)DNA分子復制(以真核細胞為例)
(2)轉(zhuǎn)錄：DNA→RNA
　
(3)翻譯：mRNA→蛋白質(zhì)
提醒：①原核細胞中邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，真核細胞中核基因的表達先在細胞核中轉(zhuǎn)錄，后在細胞質(zhì)中完成翻譯過程。
②多聚核糖體現(xiàn)象：真、原核細胞中都存在，可同時合成多條多肽鏈，但不能縮短每條肽鏈的合成時間。
③起點問題：在一個細胞周期中，DNA復制一次，每個復制起點只起始一次；而在一個細胞周期中，基因可多次轉(zhuǎn)錄，因此轉(zhuǎn)錄起點可多次起始。
④翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而依次讀取密碼子，最終因為模板mRNA相同，合成的多個多肽的氨基酸序列完全相同。
3.基因與性狀的關系
(1)基因控制性狀的途徑
提醒：若最終合成的物質(zhì)并非蛋白質(zhì)(如植物激素)，則基因?qū)ζ淇刂仆峭ㄟ^“控制酶的合成來控制代謝過程進而控制生物性狀”這一間接途徑實現(xiàn)的。
(2)基因與性狀關系
考向1　圍繞遺傳物質(zhì)的探索過程考查科學探究的能力
1.(2021·華東師大附中質(zhì)檢)下列關于科學家探究“DNA是遺傳物質(zhì)”實驗的敘述中正確的是(　　)
A.格里菲斯的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)
B.艾弗里將S型菌的DNA與R型活菌混合培養(yǎng)，只有部分R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌
C.35S標記的是T2噬菌體的DNA，32P標記的是T2噬菌體的蛋白質(zhì)
D.噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)
答案　B
解析　格里菲斯的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗只能證明S型細菌含有能讓R型細菌轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化因子，但不能證明該轉(zhuǎn)化因子就是DNA，A錯誤；艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗中，將S型菌的DNA與R型菌混合，并不是全部的R型菌都轉(zhuǎn)化為S型菌，B正確；T2噬菌體的DNA不含S元素，T2噬菌體的蛋白質(zhì)不含P元素，C錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗只證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯誤。
2.(2021·吉林長春調(diào)研)科學家利用R型和S型肺炎雙球菌進行如圖所示實驗，試管中添加R型菌、S型菌提取物及細菌培養(yǎng)液，下列敘述正確的是(　　)
A.E組試管中可觀察到光滑型菌落，其余各組試管中只能觀察到粗糙型菌落
B.用加熱方法殺死S型菌后得到S型菌各組分用于題述實驗，實驗結論不發(fā)生改變
C.實驗結果證明S型菌的DNA能進入R型菌體內(nèi)，而蛋白質(zhì)等無法進入R型菌體內(nèi)
D.為使實驗結果更加明顯，可提高物質(zhì)分離純度
答案　D
解析　菌落的特征在固體培養(yǎng)基上才能觀察到，而圖示試管中為液體培養(yǎng)基，A錯誤；該實驗中加入的S型菌提取物不能被破壞，加熱殺死S型菌后，S型菌的蛋白質(zhì)被破壞，失去活性，無法驗證其作用，也就無法得出相應結論，因此不能使用加熱方法殺死S型菌并分離其各組分，應用分離提純技術，B錯誤；實驗結果證明S型菌DNA能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，而蛋白質(zhì)等不能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，但不能證明S型菌的各種成分是否能進入R型菌體內(nèi)，C錯誤；物質(zhì)分離純度越高，實驗結果會更加明顯，實驗也會更加具有說服力，D正確。
考向2　圍繞遺傳信息的傳遞和表達，考查科學思維能力
3.(2021·中原名校質(zhì)量考評)DNA半保留復制過程是分別以解旋的兩條鏈為模板，合成兩個子代DNA分子，在復制起始點呈現(xiàn)叉子的形式，被稱為復制叉。DNA連接酶可以將脫氧核苷酸片段連接在一起，如圖表示某DNA分子復制的過程。下列說法錯誤的是(　　)
A.在復制叉的部位結合有解旋酶、RNA聚合酶
B.DNA復制過程中需要DNA連接酶的參與
C.前導鏈和后隨鏈延伸的方向都是由5′端向3′端
D.該過程發(fā)生的場所不一定是細胞核、線粒體和葉綠體
答案　A
解析　復制叉處進行DNA解旋、合成新鏈，所以需要解旋酶和DNA聚合酶，A錯誤；后隨鏈先形成DNA單鏈的片段，之間需要DNA連接酶相連接，B正確；據(jù)圖可知，DNA兩條鏈的方向是相反的，但前導鏈和后隨鏈延伸的方向都是由5′端向3′端，C正確；DNA復制可以發(fā)生在原核細胞中，D正確。
4.(2021·山西師大附中質(zhì)檢)如圖代表人體胰島細胞中合成胰島素的某一過程(AA代表氨基酸)。下列敘述正確的是(　　)
A.所示過程的模板是DNA的一條鏈
B.圖中所示過程只有兩種RNA參與
C.該過程形成的是多肽，要經(jīng)過加工才能形成胰島素
D.運輸氨基酸的工具是rRNA，其中也含堿基對和氫鍵
答案　C
解析　圖中所示的過程是翻譯，其模板是mRNA，A錯誤；翻譯過程三種RNA都要參與，B錯誤；核糖體上合成的物質(zhì)是多肽，還需要在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上進一步加工，C正確；運輸氨基酸的工具是tRNA，D錯誤。
考向3　圍繞中心法則，考查綜合分析問題的能力
5.(2021·山東煙臺調(diào)研)2020年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎頒給了哈維·阿爾特、邁克爾·霍頓和查爾斯·賴斯這三位偉大的科學家，獎勵他們在發(fā)現(xiàn)丙型肝炎病毒上作出的貢獻。如圖為丙型肝炎病毒的增殖過程，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.該病毒和HIV的增殖過程都需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與
B.該病毒侵入宿主細胞后，③過程通常發(fā)生在④過程之前
C.③④⑤⑥過程都發(fā)生了堿基配對且配對方式完全相同
D.④⑤過程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的數(shù)目不相同
答案　A
解析　由圖可以直接看出該病毒的增殖沒有逆轉(zhuǎn)錄過程，不需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與，A錯誤；④過程為RNA復制，需要RNA復制酶的催化，而宿主細胞中不含有RNA復制酶，故③過程通常發(fā)生在④過程之前，B正確；④⑤過程發(fā)生＋RNA和－RNA之間的配對，③⑥過程發(fā)生＋RNA上的密碼子和tRNA上的反密碼子之間的配對，配對方式都是A—U、C—G，C正確；④過程合成的是－RNA，
⑤過程合成的是＋RNA，兩者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的數(shù)目不相同，D正確。
6.(2021·西安高新一中調(diào)研)如圖表示某細胞內(nèi)發(fā)生的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，X表示某種酶，下列敘述正確的是(　　)
A.X為RNA聚合酶，該酶只能在細胞核中發(fā)揮作用
B.圖中Ⅰ為轉(zhuǎn)錄過程，Ⅱ為翻譯過程，圖示過程只能在真核細胞中進行
C.圖中X移動的方向是從右向左，核糖體移動的方向是從左向右
D.a處可能有4種含氮堿基，4種核苷酸，b處可能有5種含氮堿基，8種核苷酸
答案　D
解析　圖中X為RNA聚合酶，作用是以DNA的一條鏈為模板，合成RNA，在葉綠體、線粒體都有該過程發(fā)生，A錯誤；圖示過程邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，可在原核細胞中進行，B錯誤；根據(jù)RNA鏈延伸的方向和正在合成的多肽鏈長短，可判斷RNA聚合酶與核糖體的移動方向都是從右向左，C錯誤；a處只有DNA，有4種含氮堿基，4種核苷酸，b處有DNA和RNA，有5種含氮堿基，8種核苷酸，D正確。
微專題2　可遺傳變異的類型和特點
1.突破生物變異的4大問題
提醒：①基因突變一定會導致基因結構的改變，但不一定引起生物性狀的改變。
②真核生物DNA的非基因區(qū)發(fā)生堿基對改變不屬于基因突變，突變的基因不一定都能遺傳給后代。
③自然條件下，病毒的可遺傳變異只有基因突變。
④基因重組一般發(fā)生在控制不同性狀的基因間，至少兩對等位基因，如AABb自交不能發(fā)生基因重組，受精過程中也不發(fā)生基因重組。
2.“兩看”法界定二倍體、多倍體、單倍體
提醒：①單倍體并非都不育，其細胞中也并非都只有一個染色體組，且并非都一定沒有等位基因和同源染色體。如由多倍體的配子發(fā)育成的個體，若含偶數(shù)個染色體組，則形成的單倍體含有同源染色體及等位基因。
②二倍體并非一定可育，如異源二倍體。
③“可遺傳”不等于可育。三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異。
考向1　圍繞變異的類型及特點，考查分析判斷能力
1.(2021·遼寧沈陽市聯(lián)考)下列關于生物變異的敘述，錯誤的是(　　)
A.三種可遺傳變異均可改變基因中的遺傳信息
B.基因突變一定改變遺傳信息，但不一定改變生物性狀
C.基因重組可以發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的前期或后期
D.同一染色體上基因位置改變引起性狀改變屬于染色體結構變異
答案　A
解析　基因重組和染色體變異不改變基因中的遺傳信息，A錯誤；由于密碼子的簡并性等原因，基因突變不一定能改變生物的性狀，B正確；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體的自由組合及前期四分體上的非姐妹染色單體交叉互換均可導致基因重組，C正確；同一染色體上基因位置改變引起生物性狀改變屬于染色體結構變異，D正確。
2.(2021·山東青島調(diào)研)視網(wǎng)膜母細胞瘤基因(R)是一種抑癌基因，雜合子(Rr)仍具有抑癌功能。雜合子在個體發(fā)育過程中，一旦體細胞的雜合性丟失形成純合子(rr)或半合子(r)，形成的細胞就會失去抑癌功能而發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。如圖為視網(wǎng)膜母細胞瘤細胞雜合性丟失的可能機制，下列分析正確的是(　　)
A.情況1一定是含R基因的染色體組缺失而導致半合子(r)的產(chǎn)生
B.情況2一定是含R或r基因的染色體易位而導致純合子(rr)的產(chǎn)生
C.情況3一定是含R基因的染色體片段倒位而導致半合子(r)的產(chǎn)生
D.情況4一定是R基因突變成r基因而導致純合子(rr)的產(chǎn)生
答案　D
解析　情況1可能是含R基因的染色體缺失而導致半合子(r)的產(chǎn)生，不是缺乏一個染色體組，A錯誤；情況2是有絲分裂后期，含r基因的姐妹染色單體在著絲點分裂后移向細胞同一極，含R基因的姐妹染色單體在著絲點分裂后移向細胞另一極，導致純合子(rr)的產(chǎn)生，B錯誤；情況3是缺失了含R基因的染色體片段而導致半合子(r)的產(chǎn)生，C錯誤；情況4一定是R基因突變成r基因而導致純合子(rr)的產(chǎn)生，D正確。
考向2　生物變異類型的實驗探究
3.(2021·鄭州一中檢測)已知性染色體組成為XO(體細胞內(nèi)只含1條性染色體X)的果蠅，表現(xiàn)為雄性不育。用紅眼雌果蠅(XAXA)與白眼雄果蠅(XaY)為親本進行雜交，在F1群體中，發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“W”)。為探究W果蠅出現(xiàn)的原因，某學校研究性學習小組設計將W果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，再根據(jù)雜交結果，進行分析推理。下列有關實驗結果和實驗結論的敘述，正確的是(　　)
A.若子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型都為白眼，則W的出現(xiàn)由環(huán)境改變引起
B.若子代雌果蠅都是紅眼，雄果蠅都是白眼，則W的出現(xiàn)由基因突變引起
C.若無子代產(chǎn)生，則W的基因組成為XaO
D.若無子代產(chǎn)生，則W的基因組成為XaY，由基因突變引起
答案　C
解析　若W的出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的，則其基因型為XAY，XAY(白眼)×XaXa→XAXa(紅眼)、XaY(白眼)，A錯誤；若W的出現(xiàn)是由基因突變引起的，則其基因型為XaY，XaY(白眼)×XaXa→XaXa(白眼)、XaY(白眼)，有子代產(chǎn)生，B、D錯誤；若W的基因型是XaO，則其不育，無子代產(chǎn)生，C正確。
4.(2021·山東日照模擬)某研究人員在二倍體番茄(2n＝24)群體中偶然發(fā)現(xiàn)了一種三體植株，其6號染色體有3條。減數(shù)分裂時，3條6號染色體中任意2條隨機配對，另l條不配對，配對的2條染色體正常分離，不能配對的另1條染色體隨機地移向細胞的任意一極，其余的染色體均正常，形成的配子均可育。下列關于某基因型為AAa的三體番茄的敘述，錯誤的是(　　)
A.該三體番茄的形成屬于染色體數(shù)目變異
B.該三體番茄進行細胞分裂時，細胞中最多含有50條染色體
C.該三體番茄進行自交時，子代的基因型共8種，其中aa所占比例為1/16
D.該三體番茄與基因型為Aa的正常植株雜交，子代中三體植株出現(xiàn)的概率為1/2
答案　C
解析　該三體植株是6號染色體多1條所致，屬于染色體數(shù)目變異，A正確；正常二倍體植株有24條染色體，該三體番茄植株體細胞中含有25條染色體，在有絲分裂后期，細胞中含有50條染色體，B正確；基因型為AAa的三體番茄產(chǎn)生的配子及比例為AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，該三體番茄植株自交，子代的基因型有AAAA、AAAa、AAaa、AAA、AAa、Aaa、AA、Aa、aa，共9種，其中aa占1/36，C錯誤；在減數(shù)分裂過程中，這3條6號染色體的任意2條向細胞一極移動，剩余1條移向細胞的另一極，細胞中其他染色體正常分離，則該三體番茄細胞產(chǎn)生含有2條6號染色體和1條6號染色體的配子的比例均為1/2，其與基因型為Aa的正常植株雜交，子代中三體植株出現(xiàn)的概率為1/2，D正確。
　幾種常考變異類型產(chǎn)生配子種類及比例的分析方法
注　分析三體產(chǎn)生的配子類型時，為了避免混淆，可以進行標號，如AAa，可以記為A1A2a，則染色體的三種分離方式為1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各種配子的比例。
微專題3　生物的進化
1.理清生物進化知識脈絡
2.明確隔離、物種形成與進化的關系
提醒：①自然選擇直接作用的對象是個體的表現(xiàn)型，不是個體的基因型。
②生物進化了種群基因頻率一定改變；種群基因頻率改變一定表示生物進化了。
③Aa個體連續(xù)自交n次，假設無突變無淘汰等，后代基因型頻率改變，基因頻率不發(fā)生改變。
3.基因頻率相關計算
(1)通過基因型頻率計算基因頻率
基因頻率＝該基因純合子的基因型頻率＋雜合子的基因型頻率，例如：
A基因頻率＝AA的基因型頻率＋Aa的基因型頻率
a基因頻率＝aa的基因型頻率＋Aa的基因型頻率
(2)X染色體上基因頻率的計算(以色盲為例，相關基因用B、b表示，假設色盲在男性中的發(fā)病率為7%)
考向1　圍繞生物進化與生物的多樣性考查分析判斷能力
1.(2021·湖北襄陽四中調(diào)研)下列關于達爾文自然選擇學說的敘述，錯誤的是(　　)
A.生存斗爭是進化的動力，對維持物種內(nèi)個體數(shù)目的穩(wěn)定有重要作用
B.達爾文認為遺傳和變異是進化的內(nèi)因，種群基因頻率的改變導致生物不斷進化
C.達爾文的研究是個體水平的研究，但是仍能合理地解釋生物進化原因
D.殺蟲劑造成抗藥性強的一些害蟲生存下來屬于適者生存，是自然選擇的結果
答案　B
解析　生存斗爭是生物進化的動力，在生存斗爭中一些個體被淘汰，從而對維持一個物種內(nèi)個體數(shù)的穩(wěn)定有重要作用，A正確；遺傳和變異是進化的內(nèi)因，但是種群基因頻率的改變屬于現(xiàn)代生物進化論的內(nèi)容，B錯誤；達爾文對生物進化的研究是在個體水平的研究，但是其自然選擇學說能合理地解釋生物進化，C正確；殺蟲劑造成抗藥性強的一些害蟲生存下來，而抗藥性低的被淘汰屬于適者生存，是自然選擇的結果，D正確。
2.(2021·廣東佛山質(zhì)檢)生態(tài)學家研究發(fā)現(xiàn)，某島上的地雀種群中喙小的個體只適于食用小堅果，喙大的個體容易咬開大堅果，也食小堅果，但是取食速度較慢。當該島持續(xù)干旱、食物短缺時，喙小的地雀死亡率高于喙大的地雀，新出生的個體喙的平均尺寸增大4%。下列敘述錯誤的是(　　)
A.該島的地雀與其生存環(huán)境間存在著共同進化
B.環(huán)境的選擇導致地雀產(chǎn)生了進化，但不一定就產(chǎn)生新物種
C.地雀喙的適應性變化是自然選擇造成的
D.環(huán)境選擇直接作用的是地雀的基因型
答案　D
解析　生物進化受無機環(huán)境的影響，生物進化也會影響無機環(huán)境，所以生物與其生存的無機環(huán)境之間存在著共同進化，A正確；環(huán)境的選擇導致地雀種群的基因頻率發(fā)生變化，地雀發(fā)生了進化，但由題干信息并不能得出環(huán)境的選擇導致地雀產(chǎn)生了新物種這一結論，B正確；地雀喙的適應性變化是自然選擇造成的，C正確；環(huán)境選擇直接作用的是生物的個體，而且是個體的表現(xiàn)型，D錯誤。
考點2　圍繞基因頻率的改變與進化，考查科學思維能力
3.(2021·河北衡水金卷)下列有關生物進化的敘述，正確的是(　　)
A.生物進化的實質(zhì)是種群基因型頻率的改變
B.自然選擇直接作用于生物個體的表現(xiàn)型
C.新物種的形成都需要經(jīng)過長期的地理隔離形成生殖隔離
D.共同進化是指不同物種之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展的過程
答案　B
解析　生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，A錯誤；自然選擇通過直接作用于個體的表現(xiàn)型，淘汰不適應環(huán)境的個體而保留適應環(huán)境的個體，從而定向改變種群的基因頻率，B正確；自然界中大部分新物種的形成都需要經(jīng)過長期的地理隔離形成生殖隔離，但并非所有新物種形成都要經(jīng)過地理隔離，如多倍體的產(chǎn)生，C錯誤；共同進化是指不同物種之間以及生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展的過程，D錯誤。
4.(2021·湖南懷化一模)某處于遺傳平衡的動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為55%、30%和15%，另已知B/b基因僅位于X染色體上。以下分析錯誤的是(　　)
A.該種群的子一代中Aa的基因型頻率為42%
B.該種群的子二代中A、a的基因頻率不會發(fā)生改變，aa的基因型頻率會發(fā)生改變
C.若該種群中雌雄比例為1∶1，則該種群中XbY基因型頻率等于Xb基因頻率的一半
D.若該種群中A、a控制的顯性和隱性性狀個體數(shù)目相等，則說明A、a的基因頻率不相等
答案　B
解析　該種群中與A、a有關的各基因型頻率分別為AA＝55%、Aa＝30%、aa＝15%，該種群中A的基因頻率＝AA的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝0.55＋1/2×0.3＝0.7，則a的基因頻率＝1－0.7＝0.3。根據(jù)遺傳平衡定律可知，該種群子一代中Aa的基因型頻率＝2×0.7×0.3＝0.42，即42%，A正確；由于該種群處于遺傳平衡狀態(tài)，所以該種群的子二代中A、a的基因頻率不會發(fā)生改變，aa的基因型頻率也不會發(fā)生改變，B錯誤；由于雄性只有一條X染色體，則雄性中XbY基因型頻率就是種群中Xb基因頻率，但雄性占個體總數(shù)的1/2，則該種群中XbY的基因型頻率為Xb基因頻率的一半，C正確；若該種群中A、a控制的顯性和隱性性狀個體數(shù)目相等，即aa＝50%，由遺傳平衡定律可知，a的基因頻率約為0.7，則A的基因頻率約為0.3，所以A、a的基因頻率不相等，D正確。
5.(2021·西安五校聯(lián)考)如圖為某家族的遺傳系譜圖，甲病基因用A或a表示，乙病基因用E或e表示，其中有一種病的基因位于X染色體上；男性人群中隱性基因a的頻率為1%。下列推斷正確的是(　　)
A.2號的基因型是EeXAXa
B.7號為甲病患者的概率是1/600
C.5號的基因型是aaXEXe
D.4號與2號基因型相同的概率是1/3
答案　D
解析　甲病為常染色體隱性遺傳病，乙病為伴X染色體隱性遺傳病。2號的基因型為AaXEXe，A錯誤；男性人群中隱性基因a的頻率為1%，則A的基因頻率為99%，根據(jù)遺傳平衡定律，AA的基因型頻率為99%×99%，Aa的基因型頻率為2×1%×99%，3號的基因型為Aa的概率為Aa/(AA＋Aa)＝2/101，4號的基因型為1/3AA、2/3Aa，因此7號為甲病患者的概率是1/4×2/101×2/3＝1/303，B錯誤；5號的基因型是aaXEXe或aaXEXE，C錯誤；2號的基因型為AaXEXe，4號關于甲病的基因型為1/3AA、2/3Aa，關于乙病的基因型為1/2XEXe、1/2XEXE，因此4號與2號基因型相同的概率是2/3×1/2＝1/3，D正確。
高考命題熱點聚焦4　變異在生產(chǎn)實踐中的應用
可遺傳變異在生產(chǎn)實踐中的應用是歷年高考考查的重點，從歷年真題看，主要從兩個方面考查：一是利用變異個體培育新品種，如2020年全國卷Ⅲ32，2020年北京卷21，2020年山東等級考23等；二是探究變異的根源，進行疾病的預防與治療，如2019年江蘇卷18，2018年江蘇卷15等。
材料一　水稻的雜種表現(xiàn)為生長和產(chǎn)量的優(yōu)勢，但水稻一般是自花傳粉且去雄困難，很難實施人工雜交，袁隆平等成功培育出高產(chǎn)雜交水稻的關鍵是在野生稻中找到了雄性不育植株。科學研究已證明水稻雄性是否可育是由細胞核基因(可育基因R對不育基因r為顯性)和細胞質(zhì)基因(可育基因為N，不育基因為S，細胞質(zhì)中基因都成單存在，子代的細胞質(zhì)基因全部來自母方)共同控制的。基因R能夠抑制基因S的表達，當細胞質(zhì)中有基因N時，植株都表現(xiàn)為雄性可育。如圖表示利用雄性不育植株培育雜種水稻的過程。
材料二　電影《我不是藥神》講述了一位從最初單純?yōu)榱速嶅X販賣慢粒白血病藥物，到后來深入接觸慢粒白血病病人后，低價賣藥幫助病人的老板的蛻變過程。電影中涉及的慢粒白血病簡稱“慢粒”，是一類造血干細胞異常的克隆性惡性疾病。其致病機理可能如下：
圖中BCR－ABL蛋白是一種活性加強的酪氨酸激酶，由于該酶活性的異常升高，激活了下游的信號轉(zhuǎn)導通路而造成造血干細胞增殖和凋亡的紊亂。慢粒白血病就是由造血干細胞增殖和凋亡的紊亂造成的。
1.(2021·選擇性考試廣東卷，11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產(chǎn)新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成完整植株Bc。下
列敘述錯誤的是(　　)
A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B.將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D.自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育
答案　A
解析　白菜型油菜是二倍體，有兩個染色體組，植株Bc是由該油菜的卵細胞發(fā)育而成的單倍體植株，故其成熟葉肉細胞中含有一個染色體組，A錯誤；在單倍體育種中可以用單倍體幼苗Bc作為實驗材料，通過秋水仙素誘導其染色體加倍來獲取純合植株，能明顯縮短育種年限，B、C正確；植株Bc僅含有一個染色體組，在形成配子時，由于染色體聯(lián)會紊亂而使其配子發(fā)育異常，最終導致高度不育，D正確。
2.(2020·全國卷Ⅲ，32)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。回答下列問題：
(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是_______________________________________________________。
已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有________條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點是__________________(答出2點即可)。
(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍，可采用的方法有_________________________________________________(答出1點即可)。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合子)，甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路。
答案　(1)無同源染色體，不能進行正常的減數(shù)分裂　42　營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯　(2)秋水仙素處理　(3)甲、乙兩個品種雜交，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。
解析　(1)雜種一(AB)含有一粒小麥的一個染色體組(A)和斯氏麥草的一個染色體組(B)，由于雜種一無同源染色體，不能進行正常的減數(shù)分裂，故其高度不育。普通小麥(AABBDD)有6個染色體組，結合題干信息“A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體”可知，普通小麥體細胞中有42條染色體。一般來說，與二倍體植株相比，多倍體植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量增加。(2)人工誘導多倍體的方法有：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，低溫處理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麥純種為實驗材料，獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，可通過雜交育種或單倍體育種的方法來實現(xiàn)。
方法一：P　甲(抗病易倒伏)　×　乙(易感病抗倒伏)
　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　F1
　　　　　　　　　　　↓
F2　抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏
　　　　　　　　　　　↓
篩選出抗病抗倒伏小麥植株進行連續(xù)自交，自交后代不發(fā)生性狀分離的植株即為目標植株
方法二：P　甲(抗病易倒伏)　×　乙(易感病抗倒伏)
　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　F1
　　　　　　　　　　　↓花藥離體培養(yǎng)
　　　　　　　　　單倍體幼苗
　　　　　　　　　　　↓用秋水仙素處理
F2　抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏
　　　　　　　　　　　↓
從中選擇抗病抗倒伏的小麥植株即可
1.(2021·廣東中山市調(diào)研)下圖所示植物花粉粒中有2個染色體組，染色體數(shù)為24條，基因組成為AaBb，這2對基因分別位于2對同源染色體上，過程③是用秋水仙素處理幼苗。下列說法錯誤的是(　　)
A.圖中發(fā)生基因重組的過程是①，過程③中發(fā)生了染色體變異
B.過程③中，細胞中染色體數(shù)目最多時是96條
C.圖中單倍體幼苗不含同源染色體，高度不育
D.圖中個體Ⅰ的基因型為AAaaBBbb，體細胞中含有四個染色體組
答案　C
解析　基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中，即過程①，過程③實現(xiàn)了染色體數(shù)目加倍，過程③中發(fā)生了染色體變異，A正確；過程③的處理是用秋水仙素處理幼苗，染色體數(shù)目加倍，數(shù)目達到48條，有絲分裂后期的染色體數(shù)目可達到96條，B正確；花粉粒中有2個染色體組，所以單倍體植株細胞中含有2個染色體組，存在同源染色體，不一定不可育，C錯誤；圖中個體Ⅰ是單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后得到的，其基因型為AAaaBBbb，體細胞中含有四個染色體組，D正確。
2.(2021·江西九江調(diào)研)如圖為13三體綜合征的發(fā)生原理和父母生育風險模式圖，已知圖中父方的13號染色體與21號染色體發(fā)生異常連接而成為一條染色體，圖中僅表示出父親產(chǎn)生部分精子的染色體情況。下列相關敘述正確的是(　　)
13三體綜合征的發(fā)生原理和父母生育風險模式圖
A.理論上父方減數(shù)分裂產(chǎn)生與圖相關染色體的精子有四種
B.子代中無癥狀攜帶者發(fā)生的概率為1/4
C.圖中親代的子代中不會出現(xiàn)21三體綜合征的患者
D.圖中13三體患者體細胞中染色體數(shù)最多有47條
答案　B
解析　父本能夠形成六種精子，A錯誤；子代存活的只有4種，因此攜帶者概率為1/4，B正確；當精細胞中有異常染色體和正常21號染色體時，能夠形成21三體綜合征患者，C錯誤；13三體患者體細胞中最多有94條染色體，D錯誤。
3.(2021·1月八省聯(lián)考江蘇卷，25)大麥是高度自交植物，配制雜種相當困難。育種工作者采用染色體誘變的方法培育獲得三體品系，該品系的一對染色體上有緊密連鎖的兩個基因，一個是雄性不育基因 (ms)，使植株不能產(chǎn)生花粉，另一個是黃色基因(r)，控制種皮的顏色。這兩個基因的顯性等位基因Ms能形成正常花粉，R控制茶褐色種皮，帶有這兩個顯性基因的染色體片段易位連接到另一染色體片段上，形成一個額外染色體，成為三體，該品系的自交后代分離出兩種植株，如下圖所示。請回答下列問題：
(1)已知大麥的體細胞染色體是7對，育成的新品系三體大麥體細胞染色體為__________條。
(2)三體大麥減數(shù)分裂時，若其他染色體都能正常配對，唯有這條額外的染色體，在后期隨機分向一極，其中花粉中有額外染色體的配子無受粉能力。三體大麥減數(shù)分裂Ⅰ細胞兩極染色體數(shù)之比為______________。減數(shù)分裂結束后可產(chǎn)生的配子基因組成是________和__________。
(3)三體大麥自花受粉后，____________種皮的個體為雄性不育，____________種皮的個體與親本一樣， 雄性可育。由于種皮顏色不同，可采用機選方式分開，方便實用，在生產(chǎn)中采用不育系配制雜種的目的是___________________________。
(4)三體大麥自花授粉，子代黃色種皮的種子和茶褐色種皮的種子的理論比值為____________，但在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)種子為黃色種皮，這是因為____________________________________________________________。
答案　(1)15　(2)7∶8　msr　MsmsRr　(3)黃色　茶褐色　對母本不用去雄處理，方便雜交 (4)1∶1　可能雌配子MsmsRr與雄配子msr受精時能力較低，可能受精后生長發(fā)育受影響
解析　 (1)大麥體細胞染色體有7對，再加上一條額外染色體即2×7＋1＝15(條)。(2)減數(shù)分裂Ⅰ細胞兩極染色體數(shù)應一極為7條，一極為8條，則兩極染色體數(shù)為7∶8；由于msr兩極均有而MsR僅一極有，所以配子基因型為MsmsRr和msr。(4)茶褐色基因與雄性可育相連，黃色與雄性不育相連，三體產(chǎn)生雌配子MsmsRr與msr，且比例為1∶1，故子代黃色種皮與茶褐色種皮種子理論比值為1∶1；大多數(shù)為黃色種皮可能是因為雌配子MsmsRr受精時能力比較低，或者含額外染色體的受精卵不能正常生長發(fā)育。
專題強化練
(時間：40分鐘　滿分：90分)
一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)
1.(2021·廣東惠州調(diào)研)赫爾希和蔡斯精妙的實驗設計使得T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗更具有說服力。下列相關敘述正確的是(　　)
A.該實驗和艾弗里的細菌轉(zhuǎn)化實驗的設計思路不同
B.因為DNA和蛋白質(zhì)都含有O元素，所以也可以用18O替代35S或32P
C.如果保溫時間太久，則用35S標記的一組實驗沉淀物中的放射性更強
D.該實驗只能證明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
答案　D
解析　兩個實驗的思路都是設法將蛋白質(zhì)和DNA分開，單獨觀察它們的作用，A錯誤；如果用18O替代35S或32P標記噬菌體，則無法單獨研究蛋白質(zhì)和DNA的作用，B錯誤；35S標記的是蛋白質(zhì)，保溫時間太久，沉淀物中的放射性也不會增強，C錯誤；噬菌體侵染細菌的實驗可以證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D正確。
2.(2021·1月八省聯(lián)考河北卷，11)生物大分子之間的相互結合在生物體的生命活動中發(fā)揮重要作用。下列敘述正確的是(　　)
A.蛋白質(zhì)與DNA結合后都能調(diào)控基因表達
B.RNA聚合酶與起始密碼子結合啟動轉(zhuǎn)錄的起始
C.RNA與蛋白質(zhì)的結合在細胞生物中普遍存在
D.DNA與RNA的結合可發(fā)生在HIV中
答案　C
解析　某些蛋白質(zhì)與DNA 結合不能調(diào)控基因的表達，如限制酶，A錯誤；RNA聚合酶與基因的啟動子結合啟動轉(zhuǎn)錄的起始，B錯誤；RNA與蛋白質(zhì)的結合在細胞生物中普遍存在，如核糖體，C正確；HIV復制增殖時DNA與RNA的結合出現(xiàn)在宿主細胞內(nèi)，D錯誤。
3.(2021·河南頂級名校聯(lián)考)基因最初轉(zhuǎn)錄形成的是hnRNA，其在細胞核內(nèi)經(jīng)加工成為成熟的mRNA。甲、乙為小鼠的β－球蛋白基因(圖中的實線為基因)分別與其hnRNA、mRNA的雜交結果。下列敘述正確的是(　　)
A.圖甲中的RNA可以直接作為翻譯的模板
B.hnRNA和mRNA之間雜交會出現(xiàn)雜交帶
C.hnRNA加工成mRNA的過程需要解旋酶和RNA水解酶參與
D.hnRNA形成過程進行的堿基互補配對方式與翻譯過程不同
答案　D
解析　圖甲中的RNA是hnRNA，不能直接作為翻譯的模板，A錯誤；mRNA是由hnRNA加工形成的，二者不能雜交，B錯誤；hnRNA加工成mRNA的過程不需要解旋酶，C錯誤；β－球蛋白基因的hnRNA形成過程是轉(zhuǎn)錄過程，模板是DNA的一條鏈，產(chǎn)物是RNA，而翻譯過程進行的堿基互補配對是發(fā)生在mRNA上密碼子和tRNA上反密碼子之間，所以兩個過程的堿基互補配對方式不同，D正確。
4.(2021·武漢市調(diào)研)研究人員利用60Co－γ，射線處理某品種花生，獲得了高油酸花生突變體。研究發(fā)現(xiàn)，該突變與花生細胞中的M基因有關，含有MA基因的花生油酸含量與原花生品種無顯著差異，含有MB基因的花生油酸含量較高，從而獲得了高油酸型突變體，如下圖所示。下列分析錯誤的是(　　)
A.利用60Co－γ射線處理花生的方法屬于人工誘變，具有可在短時間內(nèi)提高突變率等優(yōu)點
B.MA基因和MB基因都是通過基因突變形成的，兩基因中的嘧啶堿基所占比例相同
C.若直接在M基因的第442位插入一個“A—T”堿基對，則也可獲得高油酸型突變體
D.MB基因中“A—T”堿基對的插入使基因結構發(fā)生改變，可能導致具有活性的某種蛋白質(zhì)無法合成
答案　C
解析　60Co－γ射線處理花生的方法屬于人工誘變，人工誘變具有可在短時間內(nèi)提高突變率等優(yōu)點，A正確；根據(jù)題意可知，MA基因和MB基因都是通過基因突變形成的，雙鏈DNA分子中，嘧啶堿基和嘌呤堿基互補配對，都是各占一半，B正確；根據(jù)題干信息，無法判斷第448位的堿基對在MA堿基中起什么作用，故不能推斷出直接在M基因的第442位插入一個“A—T”堿基對，是否可以獲得高油酸型突變體，C錯誤；由于MB基因中的堿基對發(fā)生了增添，基因結構發(fā)生改變，可能會導致某蛋白質(zhì)不能合成、合成的某蛋白質(zhì)沒有生物活性或活性改變等情況發(fā)生，進而獲得高油酸型突變體，D正確。
5.(2021·西安五校聯(lián)考)科學家以大腸桿菌為實驗材料，運用同位素標記技術，巧妙地設計實驗證實了DNA的半保留復制方式。下列實驗方法組合正確的是(　　)
①先用含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液連續(xù)培養(yǎng)大腸桿菌
②先用含有14N的NH4Cl標記大腸桿菌DNA
③將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)液中，在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA
④加入解旋酶、DNA聚合酶以及一定量的脫氧核苷酸
⑤親代和子代DNA經(jīng)密度梯度離心后，記錄并比較不同密度條帶的DNA
A.①③④ B.①③⑤
C.②④⑤ D.③④⑤
答案　B
解析　科學家用含有15N標記的NH4Cl培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含有14N的普通培養(yǎng)液中，然后在不同時刻收集大腸桿菌并提取DNA，再將提取的DNA進行密度梯度離心，記錄離心后試管中DNA的位置。DNA在大腸桿菌細胞內(nèi)進行復制，無須提供酶和原料。正確的實驗方法組合為①③⑤，B正確。
6.(2021·選擇性考試廣東卷，10)孔雀魚雄魚的魚身具有艷麗的斑點，斑點數(shù)量多的雄魚有更多機會繁殖后代，但也容易受到天敵的捕食。關于種群中雄魚的平均斑點數(shù)量，下列推測錯誤的是(　　)
A.缺少天敵，斑點數(shù)量可能會增多
B.引入天敵，斑點數(shù)量可能會減少
C.天敵存在與否決定斑點數(shù)量相關基因的變異方向
D.自然環(huán)境中，斑點數(shù)量增減對雄魚既有利也有弊
答案　C
解析　由題意可知，孔雀魚雄魚的斑點數(shù)量越多，越利于繁殖后代，但易被天敵捕食，故自然環(huán)境中，斑點數(shù)量的增減對孔雀魚雄魚既有利也有弊，在缺少天敵時，孔雀魚雄魚的斑點數(shù)量可能會增多，A、D推測正確；引入天敵后，斑點數(shù)量多的孔雀魚雄魚易被天敵捕食逐漸被淘汰，而斑點少的孔雀魚雄魚更易長期生存下去，孔雀魚雄魚的平均斑點數(shù)量可能會減少，B推測正確；變異具有不定向性，因此孔雀魚雄魚的斑點數(shù)量相關基因的變異方向與天敵存在與否無關，C推測錯誤。
二、非選擇題(本題共5小題，共54分)
7.(2021·東北師大附中調(diào)研)(12分)回答下列有關生物遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)歷程的問題：
(1)早期人們認為蛋白質(zhì)和核酸都可能作為遺傳物質(zhì)，請從構成蛋白質(zhì)和核酸的角度，說出你的理由：___________________________________________________。
(2)艾滋病病毒的遺傳信息蘊藏在________的排列順序中；RNA結構不穩(wěn)定，容易受到環(huán)境影響而發(fā)生突變；RNA還能發(fā)生自身催化的水解反應，不易產(chǎn)生更長的多核苷酸鏈，攜帶的遺傳信息量有限；所以，RNA作為遺傳物質(zhì)的功能逐漸被DNA代替，請寫出兩個DNA能替代RNA作為大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)的優(yōu)點：①____________________________________________________________；
②___________________________________________________________。
(3)艾弗里通過肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗最終得出的結論是：______________________________________________________________。
(4)與肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相比，噬菌體侵染細菌實驗更具有說服力，請說出理由：________________________________________________________________。
答案　(1)單體的排列順序是構成其多樣性主要原因(答出“排列順序”“多樣性”即可)
(2)堿基(核糖核苷酸)　堿基數(shù)目多；結構相對穩(wěn)定　復制的準確性高(答出任意兩點且答案合理即可)
(3)DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)
(4)用同位素標記法將蛋白質(zhì)和DNA徹底分開，只有DNA進入細菌細胞(答案合理即可)
解析　(1)組成蛋白質(zhì)和核酸的單體分別是氨基酸和核苷酸；種類數(shù)量有限的氨基酸和核苷酸通過不同的排列分別形成了多種多樣的蛋白質(zhì)和核酸。(2)艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其中的核糖核苷酸的排列順序代表了遺傳信息。DNA分子的結構與RNA相比更復雜，而且DNA具有雙螺旋結構，含有更多的核苷酸能夠儲存大量的遺傳信息；DNA的雙螺旋結構比RNA的單鏈結構相對穩(wěn)定，這是DNA作為遺傳物質(zhì)的原因之一；DNA復制的準確性更高，更適合作為遺傳物質(zhì)。
(3)艾弗里將S型菌的各種成分分離，分別進行肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗，加入S型菌的蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)，無法轉(zhuǎn)化出S型菌；而加入S型菌的DNA，可以轉(zhuǎn)化S型菌。(4)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗分離DNA時，其中還混有少量的蛋白質(zhì)(大約混有0.02%的蛋白質(zhì))；當時的物質(zhì)分離和提純技術還有一定的困難，所以認為不能完全排除蛋白質(zhì)的作用。而噬菌體侵染細菌的實驗，利用同位素標記法，進入細菌細胞的只有DNA，證實了DNA是遺傳物質(zhì)。
8.(2021·河南九師聯(lián)盟)(14分)研究發(fā)現(xiàn)，當細胞中缺乏氨基酸時，負載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)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。下圖是缺乏氨基酸時，tRNA調(diào)控基因表達的相關過程。圖中的①②③④表示過程，a、b、c、d表示合成的多肽鏈。利用該圖的作用機理，分析“饑餓療法”治療癌癥的方法和原理(“饑餓療法”是指通過微導管向腫瘤供血動脈內(nèi)注入栓塞劑，阻斷腫瘤的血液供應，使腫瘤細胞缺血、缺氧死亡)，回答相關問題：
(1)癌細胞被稱為“不死細胞”，能夠進行無限增殖，在增殖過程中需要不斷合成需要的蛋白質(zhì)，DNA控制合成蛋白質(zhì)的過程包括________(填序號)，參與此過程的RNA有____________________。
(2)根據(jù)圖中多肽合成的過程，判斷核糖體的移動方向為________，判斷a、b、c、d合成的先后順序為________。從圖中可知合成蛋白質(zhì)的速度非常快的原因是__________________________________________________________。
(3)結合“饑餓療法”治療癌癥的方法，利用上圖展示的調(diào)控過程，從兩個方面說明如何通過抑制蛋白質(zhì)的合成來控制癌細胞的分裂：___________________________________________________________。
答案　(1)①②　mRNA、tRNA、rRNA
(2)由右向左　a、b、c、d　一個mRNA可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)
(3)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)錄和激活蛋白激酶抑制蛋白質(zhì)合成，減少蛋白質(zhì)的含量，影響癌細胞的分裂
解析　(1)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、tRNA、rRNA三種RNA共同參與完成。(2)依據(jù)圖可知，最早合成的多肽是a，其次是b、c、d，所以核糖體沿mRNA移動的方向是從右到左；因為一個mRNA可以相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。(3)由圖可知，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)錄減少蛋白質(zhì)的合成，空載tRNA還可以激活蛋白激酶抑制多肽的合成，減少蛋白質(zhì)合成，從而影響癌細胞的分裂。
9.(2021·成都七中調(diào)研)(8分)如圖為一對雌雄果蠅體細胞的染色體圖解，其中紅眼(A)對白眼(a)為顯性，長翅(D)對殘翅(d)為顯性。如表為果蠅性染色體組成與其性別的關系，雌果蠅(XXY)產(chǎn)生的可育配子中性染色體有1條或2條。請分析圖和表回答以下問題：
性染色體組成 XY XX XXX XXY XO XYY YY
性別 雄性 雌性 超雌性(死亡) 雌性 雄性 雄性 超雄性(死亡)
(1)正常雄果蠅的一個染色體組中包含________條染色體。
(2)若這一對雌雄果蠅交配，則F1中的白眼殘翅果蠅的基因型是____________；表現(xiàn)為紅眼長翅的雌果蠅中雜合子所占的比例為____________。
(3)在這對雌雄果蠅的某次雜交實驗中，產(chǎn)生了一只白眼雌果蠅，原因可能有以下三種：一、環(huán)境因素改變了果蠅的表現(xiàn)型，遺傳物質(zhì)未變；二、親本減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)基因突變；三、親本減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)染色體不分離的現(xiàn)象。請設計簡單的雜交實驗，探究該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因。
實驗步驟：
①選擇________果蠅與該雌果蠅進行雜交；
②_________________________________________________。
結果預測：
①若后代中雌果蠅均表現(xiàn)為紅眼，雄果蠅全表現(xiàn)為紅眼或紅眼∶白眼＝1∶1，則為第一種原因；
②若_______________________________________________；則為第二種原因；
③若_________________________________________________。
則為第三種原因，且可進一步推知，減數(shù)分裂異常發(fā)生于________(填“父本”或“母本”)減數(shù)第________次分裂過程中。
答案　(1)4　(2)ddXaY　5/6
(3)實驗步驟：①正常紅眼雄　②統(tǒng)計后代的表現(xiàn)型和比例　結果預測：②后代中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼　③后代雌果蠅中紅眼∶白眼＝4∶1，雄果蠅中紅眼∶白眼＝1∶4　母本　二
解析　(1)由題圖可知，果蠅含有4對同源染色體，正常果蠅的一個染色體組中包含4條染色體。(2)圖中雌果蠅的基因型是DdXAXa，雄果蠅的基因型是DdXAY，DdXAXa與DdXAY雜交，產(chǎn)生的F1中白眼殘翅果蠅的基因型是ddXaY；紅眼長翅雌果蠅的基因型是D_XAX_，其中純合子的基因型是DDXAXA，所占的比例是1/3×1/2＝1/6，則紅眼長翅雌果蠅中雜合子所占的比例是1－1/6＝5/6。(3)DdXAXa與DdXAY雜交，只考慮眼色，則產(chǎn)生的子代雌果蠅的基因型為XAXA、XAXa。若在DdXAXa與DdXAY雜交的后代中出現(xiàn)了白眼雌果蠅，根據(jù)題意可知，該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因可能是：一、環(huán)境因素改變了果蠅的表現(xiàn)型，遺傳物質(zhì)未變；二、親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因突變；三、親本減數(shù)分裂過程中發(fā)生染色體不分離的現(xiàn)象。探究該白眼雌果蠅產(chǎn)生的原因的實驗步驟如下：①選擇正常紅眼雄果蠅(XAY)與該白眼雌果蠅進行雜交；②統(tǒng)計后代的表現(xiàn)型和比例。結果預測：①若是第一種原因，則待測白眼雌果蠅的基因型是XAXA或XAXa，由于雄果蠅的基因型為XAY，則二者交配，產(chǎn)生的后代中雌果蠅均表現(xiàn)為紅眼，雄果蠅全表現(xiàn)為紅眼或紅眼∶白眼＝1∶1；②若是第二種原因，則待測白眼雌果蠅的基因型是XaXa，由于雄果蠅的基因型為XAY，則二者交配，產(chǎn)生的后代中雌果蠅均表現(xiàn)為紅眼，雄果蠅均表現(xiàn)為白眼；③若是第三種原因，則待測白眼雌果蠅的基因型是XaXaY，XaXaY產(chǎn)生的雌配子的類型及比例為XaXa∶Y∶Xa∶XaY＝1∶1∶2∶2，由于雄果蠅的基因型為XAY，則其產(chǎn)生的雄配子的類型及比例為XA∶Y＝1∶1。XaXaY產(chǎn)生的雌配子與XA精子結合，所得后代的基因型及比例是XAXaXa(死亡)∶XAY(紅眼雄性)∶XAXa(紅眼雌性)∶XAXaY(紅眼雌性)＝1∶1∶2∶2；XaXaY產(chǎn)生的雌配子與Y精子結合，所得后代的基因型及比例是XaXaY(白眼雌性)∶YY(死亡)∶XaY(白眼雄性)∶XaYY(白眼雄性)＝1∶1∶2∶2，綜上可知，雜交后代雌果蠅中紅眼∶白眼為4∶1，雄果蠅中紅眼∶白眼為1∶4。基因型為XaXaY的個體是由于母本在減數(shù)第二次分裂時，含有Xa的染色體沒有分離，產(chǎn)生基因型為XaXa的卵細胞，該卵細胞與Y精子結合形成的。
10.(2021·方原市五中質(zhì)檢)(8分)科學家斯特恩用果蠅雜交實驗證明了在減數(shù)分裂時由于染色體片段的交換導致了遺傳重組，請回答下列問題：
(1)選擇上圖所示的兩個果蠅作為親本，雌果蠅的一條染色體上帶有隱性突變基因c－粉色和顯性突變基因B－棒眼，此條X染色體上缺失了一個片段，另一條X染色體上相應的________都是野生型的，但染色體帶有Y染色體的片段，這種變異類型屬于________；雄果蠅的表現(xiàn)型為粉色正常眼，雌果蠅的表現(xiàn)型為________。
(2)雜交子代中雄果蠅有四種表現(xiàn)型，紅色正常眼、粉色棒眼、紅色棒眼和粉色正常眼，這說明母本產(chǎn)生了四種配子，________、________、________和________，產(chǎn)生四種配子的原因是__________________________________________。
(3)在顯微鏡下觀察子代雄果蠅新類型的組織細胞裝片，如果觀察到染色體________________________，則證明了基因重組的發(fā)生父本產(chǎn)生2種配子，請寫出子代雌果蠅的表現(xiàn)型________________________。
答案　(1)等位基因　染色體結構變異(易位)　紅色棒眼
(2)Cb　cB　cb　CB 同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換
(3)有缺失和Y片段，或正常染色體的形態(tài)
紅色正常眼、粉色棒眼、紅色棒眼、粉色正常眼
解析　(1)位于一對同源染色體相同位置上控制同一性狀不同形態(tài)的基因是等位基因，X染色體上帶有Y染色體片段屬于染色體結構變異的易位。雌果蠅的基因型是XBcXbC是紅色棒眼。(2)雄果蠅有四種表現(xiàn)型，紅色正常眼、粉色棒眼、紅色棒眼和粉色正常眼，基因型是XbCY、XBcY、XBCY、XbcY，所以母本產(chǎn)生了四種配子XbC、XBc、XBC、Xbc，母本基因型是XBbXbC，產(chǎn)生配子是XBb和XbC，由于同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，產(chǎn)生了XbC、XBc、XBC、Xbc四種配子。(3)母體染色體其中一條有缺失，另一條有Y染色體片段，如果觀察到一條染色體上有缺失和Y片段，另一條為正常染色體的形態(tài)，則證明發(fā)生了基因重組，母本產(chǎn)生了四種基因XbC、XBc、XBC、Xbc，父本產(chǎn)生2種配子Xbc、Y。雌性果蠅基因型是XbCXbc、XBcXbc、XBCXbc、XbcXbc，表現(xiàn)型是紅色正常眼、粉色棒眼、紅色棒眼、粉色正常眼。
11.(科學探究)(2021·湖南永州模擬)(12分)已知玉米子粒有色(B)對無色(b)為顯性，飽滿(R)對凹陷(r)為顯性。為研究這兩對相對性狀的遺傳特點，某興趣小組用純合有色飽滿玉米與無色凹陷玉米雜交，所得F1自交，統(tǒng)計F2的表現(xiàn)型及比例為有色飽滿∶有色凹陷∶無色飽滿∶無色凹陷＝281∶19∶19∶81。回答下列問題：
(1)上述雜交實驗中兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)自由組合定律，依據(jù)是___________________________________________。
(2)F1減數(shù)分裂形成的雌配子的基因型及比例是__________________。
(3)某同學在用純合有色玉米與無色玉米進行雜交實驗時，在后代群體中偶然發(fā)現(xiàn)了一粒無色玉米(甲)。出現(xiàn)該無色玉米(甲)的原因可能是親本玉米在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。現(xiàn)有正常純合有色玉米(乙)與無色玉米(丙)可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因(注：一對同源染色體都缺失相同片段時受精卵致死，各類型配子活力相同)。
實驗步驟：①用甲與________雜交，獲得F1；②F1隨機交配，觀察、統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。
結果預測：
如果F2表現(xiàn)型及比例為_______________________________，則原因為基因突變；
如果F2表現(xiàn)型及比例為_________________________，則原因為染色體片段缺失。
答案　(1)不遵循　F2中每對相對性狀表現(xiàn)型的分離比都符合3∶1，而兩對相對性狀表現(xiàn)型的分離比不符合9∶3∶3∶1或其變式
(2)BR∶Br∶bR∶br＝9∶1∶1∶9
(3)乙　有色∶無色＝3∶1　有色∶無色＝4∶1
解析　突破點：“281∶19∶19∶81”是不常見的比例，可先分析一下是否與9∶3∶3∶1接近，然后可對性狀進行逐對分析，發(fā)現(xiàn)有色∶無色＝(281＋19)∶(19＋81)＝3∶1，飽滿∶凹陷＝(281＋19)∶(19＋81)＝3∶1。(1)由上述分析可知，每對基因都符合分離定律，但子代的表現(xiàn)型及比例并不符合9∶3∶3∶1或其變式，說明兩對等位基因的遺傳不遵循自由組合定律。(2)F1個體的基因型是BbRr，F(xiàn)1產(chǎn)生的雌雄配子的基因型及比例相同。根據(jù)F2中無色凹陷(bbrr)個體占81/400，可知F1產(chǎn)生的雌配子中基因型為br的占9/20，F(xiàn)2中無色飽滿個體(bbRR、bbRr)占19/400，設F1產(chǎn)生的雌配子中基因型為bR的所占比例為a，則a2＋2×(9/20)×a＝19/400，解得a＝1/20，同理可得F1產(chǎn)生的雌配子中基因型為Br的配子也占1/20，則F1產(chǎn)生的雌配子中基因型為BR的占1－9/20－1/20－1/20＝9/20，故F1減數(shù)分裂形成的雌配子種類和比例是BR∶Br∶bR∶br＝9∶1∶1∶9。(3)若甲為親本減數(shù)分裂時發(fā)生了基因突變形成的，則甲的基因型為bb，甲與乙(BB)雜交，F(xiàn)1基因型為Bb，F(xiàn)1自由交配的后代為有色∶無色＝3∶1；若甲為親本減數(shù)分裂時發(fā)生了染色體片段缺失形成的，則甲的基因型為bO(O表示缺失片段的染色體)。其與正常純合有色玉米乙(BB)雜交，F(xiàn)1的基因型及比例為Bb∶BO＝1∶1，F(xiàn)1產(chǎn)生的配子類型及比例為B∶b∶O＝2∶1∶1，F(xiàn)1自由交配，理論上F2中一對同源染色體都缺失相同片段的個體占(1/4)×(1/4)＝1/16(致死)，無色個體(bb、bO)占(1/4)×(1/4)＋2×(1/4)×(1/4)＝3/16，其余均表現(xiàn)為有色性狀，占1－1/16－3/16＝12/16，所以F2中有色∶無色＝12∶3＝4∶1。

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