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本章能力测评本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。第卷60分,第卷40分,共100分,考试时间90分钟。第卷(选择题共60分)一、选择题(本大题包括20小题,每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)下列有关生物变异的叙述,正确的是()A.非同源染色体之间交换片段属于染色体结构变异B.基因内增加一个碱基对,只会改变肽链上一个氨基酸C.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加D.基因突变、基因重组和染色体变异都能产生新基因下列关于基因突变的叙述,正确的是()A.基因突变后基因间的位置关系没有改变B.体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代C.DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失都会导致基因突变D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察到图N3-1表示番茄体细胞中某个基因片段发生改变的过程。以下分析不正确的是 ()图N3-1A.该变异属于基因突变 B.该体细胞可取自根尖分生区C.该细胞的子代的遗传信息不会发生改变D.若该变异发生在基因中部则可能导致翻译产物的相对分子质量变小下列变异的原理一般认为属于基因重组的是()A.将四倍体与正常的二倍体杂交,培育出不育三倍体鱼苗B.血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变,导致某些血红蛋白病C.一对表现型正常的夫妇,生下了一个既患白化病又患色盲的儿子D.青霉素高产菌株、太空椒等的培育下列变异中,属于染色体结构变异的是()A.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换B.染色体中的DNA分子上缺失了一个碱基对C.果蝇号和号染色体互换部分片段D.将人的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子进行拼接六倍体的普通小麦体细胞内含42条染色体。用紫外线处理小麦种子后,筛选出一株抗锈病的植株X,取其花药经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗锈病植株占50%。下列叙述正确的是()A.用花药离体培养获得的抗病植株,自交后代无性状分离B.单倍体植株的体细胞中有三个染色体组,最多时含有42条染色体C.在自然条件下,植株X连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低D.紫外线诱发小麦向抗病的方向定向突变下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,错误的是()A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极B.解离后的洋葱根尖应漂洗后再进行染色C.龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色D.在显微镜下可以看到大多数细胞中的染色体数目发生改变用纯合的二倍体水稻高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得到F2;另一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是()A.前一种方法所得的F2中重组类型占5/8B.后一种方法所得到的植株中矮秆抗锈病的比例为2/3C.前一种方法的原理是基因重组,具体是指非同源染色体自由组合D.后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变一个处于细胞周期中的细胞,如果一条染色体上的两条姐妹染色单体上的基因不同,如分别为A与a,则该细胞在分裂的过程中()A.最可能发生了基因突变B.最可能发生了交叉互换C.不可能发生了基因突变或交叉互换D.最可能发生了易位如图N3-2表示某高等植物细胞中的染色体组成模式图,对此分析合理的是()图N3-2A.这可能是一种三倍体植物B.每个染色体组含三条染色体C.此生物能进行正常的有性生殖D.图中细胞不可能存在染色体结构变异下列与多倍体形成有关的是()A.染色体结构的变异B.纺锤体的形成受到抑制C.个别染色体增加D.非同源染色体自由组合一对表现型正常的夫妇生了一个孩子,这个孩子既是红绿色盲患者又是XYY的患者,从根本上说,前者的病因与父母中的哪一方有关,后者的病因发生在哪一时期()A.与母亲有关,减数第二次分裂B.与父亲有关,减数第一次分裂C.与父母亲都有关,受精作用D.与母亲有关,减数第一次分裂下列关于遗传病的叙述,正确的是()A.调查遗传病的发病率,在患者家系中调查B.调查遗传病的遗传方式,在人群中随机抽样调查C.镰刀型细胞贫血症不能通过显微镜观察来诊断D.多基因遗传病是由两对以上等位基因控制的,在群体中发病率高预防遗传病的措施不包括() A.禁止近亲结婚B.禁止遗传病患者结婚C.进行遗传咨询D.进行产前诊断对图N3-3中14号个体进行基因检测,将含有某遗传病基因或正常基因的相关DNA片段各自用电泳法分离。正常基因显示一个条带,患病基因显示另一个不同的条带,结果如下表。下列有关分析不正确的是()图N3-3编号条带1条带2abcdA.表中的编号c对应系谱图中的4号个体B.条带2的DNA片段含有该遗传病致病基因C.8号个体的基因型与3号个体的基因型相同的概率为2/3D.9号个体与致病基因携带者结婚,孩子患病的概率为1/8下列有关育种的叙述,错误的是()A.杂交育种可集中不同品种的优良性状于一个个体上B.多倍体育种被广泛应用于动植物育种C.诱变育种可产生新基因和新基因型D.基因工程育种可定向改造生物性状已知水稻的抗病(R)对感病(r)为显性,有芒(B)对无芒(b)为显性。现有纯合的抗病有芒和感病无芒两个品种,要想选育出抗病无芒的新品种,从理论上分析,不可以选用的育种方法有()A.杂交育种 B.单倍体育种 C.诱变育种 D.多倍体育种假设a、B为玉米的优良基因,位于非同源染色体上。现有AABB、aabb两个品种,实验小组用不同方法进行了育种实验,如图N3-4所示。下列说法不正确的是()图N3-4A.属于诱变育种,优点是提高突变率,加速育种进程B.属于杂交育种,能将不同品种的优良性状集中于一个个体上C.使用的试剂一般为秋水仙素,使细胞中染色体结构发生改变D.属于单倍体育种,其原理是染色体变异,优点是明显缩短育种年限下列对基因工程的四大操作步骤的理解,错误的一项是()A.限制性核酸内切酶主要存在于原核生物体内,识别位点具有特异性B.DNA连接酶可恢复被切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键C.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等D.目的基因的检测与鉴定应在导入受体细胞之前进行利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是()A.在棉花细胞中检测到细菌的抗虫基因B.在大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.在山羊乳腺细胞中检测到人生长激素基因的碱基序列D.从酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白第卷(非选择题共40分)二、非选择题(本大题包括4小题,共40分)(10分)果蝇具有繁殖速度快、培养周期短、染色体数目少、可区分的性状多等特点,是遗传学研究的好材料。请回答下列有关问题:图N3-5(1)果蝇的体细胞有对染色体,该果蝇是性。(2)摩尔根利用X射线处理红眼果蝇,之所以能获得白眼果蝇是因为发生了。(3)图N3-5甲为果蝇的原始生殖细胞中染色体组成及染色体上部分基因分布的示意图,该果蝇的基因型是,该果蝇最多能产生种卵细胞。(4)一个如图甲所示的卵原细胞产生了一个基因组成为ADXW的极体,那么与该极体同时产生的卵细胞的基因组成为或。(5)图乙是该果蝇号染色体结构发生异常时出现的情况,该异常属于。(10分)人类白化病和苯丙酮尿症是代谢异常引起的疾病。白化病患者皮肤缺乏黑色素;苯丙酮尿症患者体内的苯丙酮酸大量从尿液中排出。图N3-6甲表示苯丙氨酸在人体内的代谢,图乙为某家族苯丙酮尿症(设相关基因为B、b)和进行性肌营养不良病(设相关基因为D、d)的遗传家系图,其中4家族中没有出现过进行性肌营养不良病。请据图回答有关问题:图N3-6(1)分析图甲可以得知,在基因水平上,白化病是基因发生突变所致,苯丙酮尿症是基因发生突变所致。(2)4的基因型是;1和3基因型相同的概率为。(3)若5的性染色体组成为XdXdY,那么产生异常生殖细胞的是其(填“父亲”或“母亲”)。(10分)野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体(2n=58)小野果。如图N3-7是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(基因型为aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程,据图回答:图N3-7(1)填育种类型: ; ;。(2)若过程是自交,在产生的子代植株中AA的概率为。(3)过程用到的药剂是,原理是。经过程产生的AAaa植株是(填“纯合子”或“杂合子”)。(4)若过程是自交,则产生AAAA的概率是。(5)若过程是杂交,产生的AAA植株的体细胞所含染色体数目是条;AA植株和AAAA植株不是一个物种的原因是。(10分)玉米是雌雄同株异花的植物,具有多对易于区分的相对性状,是遗传实验常用的材料。某学校研究性学习小组的同学分别针对玉米的不同性状进行了实验探究。请分析回答:(1)已知玉米的非糯性(B)花粉遇碘液变蓝色,糯性(b)花粉遇碘液变棕色。若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉,则显微镜下观察到的花粉颜色及比例为。(2)玉米籽粒的黄色(F)对白色(f)为显性,已知基因F、f位于9号染色体上,且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Ff的植株甲,其细胞中9号染色体如图N3-8所示。为了确定植株甲的F基因在哪条染色体上,可采取自交产生F1的方法。若F1的表现型及比例为,则证明F基因位于异常染色体上。图N3-8(3)为了提高玉米的产量,在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(H)白粒(f)和短果穗(h)黄粒(F)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育长果穗黄粒(HhFf)玉米杂交种的目的,科研人员设计了如图N3-9所示的快速育种方案。图N3-9其中的处理方法A和B分别是指。以上方案所依据的育种原理有(填两个)。(4)已知玉米的高茎对矮茎为显性。丙小组为了探究纯合高茎玉米植株所结果穗的所有籽粒全为纯合、全为杂合还是既有纯合又有杂合,他们选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本,单独隔离种植,结果发现子代植株全为高茎,由此他们判断该玉米果穗所有籽粒为纯种。可老师认为他们的结论不科学,原因是。本章能力测评(三)1.A解析 非同源染色体之间交换片段属于染色体结构变异,A项正确。碱基对的增加若发生在非编码区,则不会引起氨基酸的改变,若发生在编码区,则影响是多样的,B项错误。染色体组整倍性变化,基因种类可能减少,也可能不变,C项错误。基因突变、基因重组和染色体变异中只有基因突变能产生新基因,基因重组和染色体变异都不能产生新基因,D项错误。2.A解析 基因突变是DNA分子中发生碱基对的缺失、增添或替换而引起的基因结构的改变,基因突变后基因间的位置关系没有改变,A项正确。体细胞发生的基因突变,不会通过有性生殖遗传给后代,但可以通过无性生殖遗传给后代,B项错误。DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失的位置若是非基因片段,则不会使基因结构改变,不属于基因突变,C项错误。用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异和结构变异,但是不能观察到基因突变,D项错误。3.C解析 由图可知,该基因复制过程中出现了碱基对(CG)的缺失,即发生了基因突变;DNA复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,根尖分生区细胞能够连续分裂,因此该细胞可以取自根尖分生区;该DNA复制所产生的子代DNA的遗传信息发生了改变,子代DNA会遗传给子代细胞,所以子代细胞的遗传信息发生了改变;若碱基对的缺失发生在基因中部,则可能导致终止密码子提前出现,从而导致翻译提前终止,进而导致肽链变短,相对分子质量变小。4.C解析 A、B、C、D四项的原理依次是染色体数目变异、基因突变、基因重组、基因突变。5.C解析 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组,A项错误。染色体中的DNA分子上缺失一个碱基对,可能属于基因突变,B项错误。果蝇号染色体与号染色体互换部分片段,是非同源染色体之间相互交换片段,属于染色体结构变异中的易位,C项正确。将人的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子进行拼接属于基因重组,D项错误。6.B解析 六倍体小麦的花药离体培养获得的抗病植株都是单倍体,其内含三个染色体组,高度不育,A项错误。由题意可知,六倍体的普通小麦体细胞含42条染色体,单倍体植株体细胞中染色体数目是植株X体细胞染色体数目的一半,共含有3个染色体组,21条染色体,在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目短暂加倍,共含有42条染色体,B项正确。自然条件下,不抗病的植株逐渐被淘汰,所以不抗病基因的频率逐渐降低,抗病基因的频率逐渐升高,C项错误。生物的变异是不定向的,紫外线诱发的基因突变是不定向的,D项错误。7.D解析 题中实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极,A项正确。题中实验的步骤是解离漂洗染色制片观察,B项正确。染色体易被碱性染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液)染成深色,C项正确。由于只有少数细胞完成染色体复制,故低温诱导染色体数目加倍时只是少数细胞染色体数目加倍,D项错误。8.C解析 分析题意可知,前一种育种方法是杂交育种,所得的F2中重组类型占3/8,A项错误。后一种育种方法是单倍体育种,所得到的植株中矮秆抗锈病的比例为1/4,B项错误。杂交育种的原理是基因重组,其具体是指非同源染色体自由组合,C项正确。单倍体育种的原理是染色体变异,是由于染色体数目发生改变,D项错误。9.A解析 该细胞在分裂的过程中最可能发生了基因突变,A项正确,C项错误。该细胞进行的是有丝分裂,不可能发生交叉互换,B项错误。易位发生在非同源染色体之间,会引起基因排列顺序的改变,而基因本身的结构不变,D项错误。10.A解析 若题中高等植物是由受精卵发育而来的,则该植物是一种三倍体植物,A项正确。图中细胞中每个染色体组含四条染色体,B项错误。题中生物在减数分裂过程中,因同源染色体联会紊乱而不能产生正常的生殖细胞,因此不能进行正常的有性生殖,C项错误。图中细胞可能存在染色体结构变异,D项错误。11.B解析 多倍体形成的原理是染色体数目的变异,与染色体结构的变异无关,A项错误。多倍体的形成可以采用秋水仙素或低温处理,原理是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,B项正确。多倍体形成是染色体数目以染色体组的形式成倍地增加,个别染色体增加与多倍体形成无关,C项错误。多倍体形成的原理是染色体数目的变异,与非同源染色体自由组合无关,D项错误。12.A解析 设色盲基因为a,根据题干信息,一对正常的夫妇,生了一个红绿色盲的患者(基因型为XaYY),推断该夫妇的基因型为XAXa、XAY。因此,患红绿色盲小孩的色盲基因来自其母亲,Y、Y染色体来自父亲。由于减数第一次分裂过程中同源染色体分离,两条Y染色体的出现只能是在减数第二次分裂过程中,Y染色体的染色单体分离后形成的两条子染色体未分离而进入同一极所致。13.D解析 调查遗传病的发病率,应该在人群中随机抽样调查,A项错误。调查遗传病的遗传方式,应该在患者家系中调查,B项错误。镰刀型细胞贫血症形成的原因是基因突变,基因突变在显微镜下观察不到,但可通过显微镜观察红细胞的形态来诊断此病,C项错误。多基因遗传病是由两对以上等位基因控制的,在群体中发病率高,D项正确。14.B解析 预防遗传病的措施包括禁止近亲结婚、进行遗传咨询、进行产前诊断等,不包括禁止遗传病患者结婚。15.D解析 由遗传系谱图可知,不患病的1号和2号生了患病的女儿4号,故该病为常染色体隐性遗传病,4号为隐性纯合子,所以表中c为4号个体,而且条带2表示的是致病基因的条带。1号、2号、3号均有一条致病基因条带,所以均为杂合子。5号和6号生育了一个患病的女儿,故5号和6号均为杂合子,所以8号个体为杂合子的概率为2/3。9号个体为杂合子的概率为2/3,其与该遗传病致病基因携带者结婚,生育患病孩子的概率为2/31/4=1/6。16.B解析 杂交育种可将不同品种的优良性状集中在同一个个体上,A项正确。多倍体育种被广泛应用于植物育种,B项错误。诱变育种的原理是基因突变,可产生新基因和新基因型,C项正确。基因工程育种就是将某种生物的基因通过基因工程技术导入另一种生物体内,并使该基因得到表达,可定向改造生物性状,D项正确。17.D解析 多倍体育种需要经过染色体数目加倍处理获得多倍体,而多倍体的茎秆粗壮,叶片、果实、种子都较大,营养物质含量增高,但结实率低,故一般不选用此育种方式。18.C解析 图示用射线处理,表示诱变育种,该育种方法的优点是提高突变率,加速育种进程,A项正确。是典型的杂交育种,原理是基因重组,该育种方法能将不同品种的优良性状集中于一个个体上,B项正确。使用的试剂一般为秋水仙素,使细胞中染色体数目发生改变,但染色体结构没有改变,C项错误。属于单倍体育种,其原理是染色体变异,其优点是明显缩短育种年限,D项正确。19.D解析 限制性核酸内切酶主要存在于原核生物体内,识别位点具有特异性,A项正确。DNA连接酶可恢复被切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,B项正确。目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等,C项正确。目的基因的检测与鉴定应在导入受体细胞之后进行,D项错误。20.D解析 基因工程操作可分为四个步骤:第一,获取目的基因;第二,目的基因与运载体相结合;第三,将目的基因导入受体细胞;第四,目的基因的检测和鉴定。只有目的基因在受体细胞中进行了表达,才能证明转基因成功了。在检测时,倘若在受体细胞中只检测到目的基因,不能说明转基因成功了,同理,在受体细胞中检测到mRNA,或检测到目的基因的碱基序列,都不能说明转基因成功。只有在受体细胞中检测到由目的基因控制合成的蛋白质,才能说明转基因成功了。21.(1)4雌(2)基因突变(3)AaDDXWXw4(4)ADXWaDXw(5)易位(或染色体结构变异)解析 (1)果蝇的体细胞有4对染色体,该果蝇的性染色体组成为XX,故该果蝇属于雌性。(2)用X射线处理红眼果蝇从而获得了白眼果蝇,这是由于发生了基因突变。(3)结合题图分析,该果蝇是雌果蝇,其基因型为AaDDXWXw。由于三对基因分别位于三对同源染色体上,故该果蝇最多能产生的卵细胞有212=4(种)。(4)卵原细胞产生了一个基因组成为ADXW的极体,如果该极体是由次级卵母细胞产生的,与该极体同时产生的卵细胞的基因组成为ADXW,如果该极体是由第一极体经过减数第二次分裂产生的,卵细胞的基因组成则为aDXw。(5)从图中可以看出,该染色体异常属于一条染色体上的片段移接到另一条非同源染色体上,这种变异叫易位(或染色体结构变异)。22.(1)32(2)BbXDXd或BbXDXD100%(3)母亲解析 (1)由图甲可知,在基因水平上,白化病是基因3发生突变所致,苯丙酮尿症是基因2发生突变所致。(2)根据图谱可知,1和2有患苯丙酮尿症的女儿,则该病为常染色体隐性遗传病;3和4有一个患进行性肌营养不良病的儿子,而且4家族中没有出现过进行性肌营养不良病,说明该病属于伴X染色体隐性遗传病。3表现型正常,则其基因型为B_XDX-,4患苯丙酮尿症,则基因型为bbXDY,他们的女儿3患苯丙酮尿症,儿子5患进行性肌营养不良病,则3的基因型为BbXDXd,采用逐对分析法:BbbbBb、bb,XDXdXDYXDXD、XDXd、XDY、XdY,4是表现型正常的女儿,其基因型为BbXDXd或BbXDXD;1表现型正常,基因型为B_XDX-,其女儿一个患苯丙酮尿症,一个患进行性肌营养不良病,则其基因型为BbXDXd,故1和3基因型相同的概率为100%。(3)5(XdXdY)有病,而其父(XDY)正常,5的两条含有致病基因的X染色体只能都来自母亲。23.(1)诱变育种多倍体育种基因工程育种(2)1/4(3)秋水仙素抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍杂合子(4)1/36(5)87杂交后代不可育解析 (1)由题图可知,为诱变育种,为多倍体育种,为基因工程育种。(2)若过程是自交,子代植株为AAAaaa=121,故在产生的子代植株中AA的概率为1/4。(3)为多倍体育种,可用秋水仙素诱导,其原理是秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。AAaa植株是杂合子。(4)AAaa是四倍体,其产生的配子类型及比例为AAaaAa=114,所以AA=1/6,则产生AAAA的概率是1/61/6=1/36。(5)AA为二倍体,产生的配子含29条染色体,AAAA为四倍体,产生的配子含58条染色体,所以二者杂交产生的AAA植株的体细胞所含染色体数目是87条。AA植株和AAAA植株杂交后代为AAA,不可育,所以AA植株和AAAA植株不是一个物种。24.(1)蓝色棕色=11(2)黄色白色=11(3)花药离体培养、秋水仙素处理基因重组、染色体变异(4)选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的基因型解析 (1)由于杂合的非糯性植株可产生含B和b的两种花粉,比例为11,所以用碘液处理后,显微镜下观察到的花粉颜色及比例为蓝色棕色=11。(2)若F基因位于异常染色体上,让植株甲进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即Ff个体产生的配子中,无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,而卵细胞可以,所以F1表现型及比例为黄色(Ff)白色(ff)=11。(3)由于单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体,所以图中所示的快速育种方案为单倍体育种。其中的处理方法A和B分别是指花药离体培养和秋水仙素处理单倍体幼苗。图中依据的育种原理有基因重组和染色体数目变异。(4)丙小组只选取了该玉米果穗上的两粒种子作为亲本,单独隔离种植,选择样本太少,实验有一定的偶然性,不能代表全部籽粒的基因型。
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