專(zhuān)題7生物的變異與進(jìn)化第1講基因突變、基因重組和染色體變異1.下列有關(guān)變異的說(shuō)法中，正確的是()A.由環(huán)境引起的變異是不能夠遺傳的B.基因中脫氧核苷酸的種類(lèi)、數(shù)量和排列順序的改變就是基因突變C.基因重組發(fā)生在受精作用的過(guò)程中D.人工誘變所引起的基因突變或染色體的變異都是有利的一、單項(xiàng)選擇題B2.(2024·遼寧月考)某研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了醫(yī)院確診的肺癌患者1303人，其中吸煙的有823人，占患者總數(shù)的63.16%；同時(shí)調(diào)查健康人作為對(duì)照，在1303名健康人中，吸煙的有509人，占39.06%。下列說(shuō)法正確的是()A.上述調(diào)查結(jié)果不能說(shuō)明吸煙與肺癌之間存在因果關(guān)系B.正常情況下，細(xì)胞中的原癌基因不會(huì)表達(dá)C.原癌基因一旦突變，導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，就會(huì)引起細(xì)胞癌變D.在生活中應(yīng)遠(yuǎn)離致癌因子，選擇健康的生活方式，這樣就可以杜絕癌癥的發(fā)生A3.(2024·內(nèi)蒙古期末)吖啶類(lèi)染料是一類(lèi)重要的誘變劑。若這類(lèi)物質(zhì)插在模板鏈上，新鏈合成時(shí)必須有一個(gè)堿基與之配對(duì)；若在合成的DNA新鏈中誘變劑取代一個(gè)堿基，在下一輪復(fù)制前該誘變劑丟失，則復(fù)制形成的DNA分子中將會(huì)減少一個(gè)堿基對(duì)，該類(lèi)誘變劑引起移碼突變的過(guò)程如圖所示。下列敘述正確的是()A.上述變化可能使基因在表達(dá)時(shí)的終止提前或延遲B.由于密碼子的簡(jiǎn)并性，上述突變一般不引起表型的改變C.上述增添或缺失堿基的突變會(huì)導(dǎo)致某一個(gè)氨基酸發(fā)生改變D.上述增添或缺失堿基的突變可能導(dǎo)致該細(xì)胞中基因數(shù)目增加或減少答案：A【解析】A題述過(guò)程基因中堿基對(duì)發(fā)生了增添或缺失，會(huì)引起氨基酸序列的改變，因此會(huì)引起表型的改變，B錯(cuò)誤；上述增添或缺失突變一般會(huì)導(dǎo)致之后部位對(duì)應(yīng)的氨基酸發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；基因突變是指基因中堿基對(duì)的增添、缺失或替換，因而不會(huì)導(dǎo)致基因的數(shù)目和位置發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。4.人類(lèi)(2n＝46)14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長(zhǎng)臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過(guò)程中，其細(xì)胞中形成復(fù)雜的聯(lián)會(huì)復(fù)合物(如下圖)。在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若該聯(lián)會(huì)復(fù)合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律(不考慮互換)，下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯(cuò)誤的是()A.觀(guān)察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞B.男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體C.女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D.女性攜帶者的卵子可能有6種類(lèi)型(只考慮圖中的3種染色體)答案：C【解析】C有絲分裂中期的染色體，形態(tài)和數(shù)目是最清晰的，因此可以選擇處于有絲分裂中期的細(xì)胞觀(guān)察平衡易位染色體，A正確；正常男性的初級(jí)精母細(xì)胞中含有46條染色體，由于一條14號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體融合為一條染色體(14/21平衡易位染色體)，故男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞中含有45條染色體，B正確；減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)復(fù)合物中的3條染色體，任意2條進(jìn)入同一個(gè)配子中，剩余1條染色體進(jìn)入另一個(gè)配子中，故女性攜帶者的卵子中最多含23種形態(tài)不同的染色體，C錯(cuò)誤；假設(shè)平衡易位染色體標(biāo)記為①，14號(hào)染色體標(biāo)記為②，21號(hào)染色體標(biāo)記為③，女性攜帶者的卵子可能有6種類(lèi)型，分別是①和②③、②和①③、③和①②，D正確。5.科學(xué)家用射線(xiàn)照射家蠶(ZW型)的雌蛹，使部分家蠶的正?；蛲蛔?yōu)橹滤阑?。致死基因?yàn)轱@性基因或隱性基因，能導(dǎo)致家蠶胚胎死亡。將突變家蠶與未用射線(xiàn)照射的野生型家蠶雜交。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.若子代無(wú)雌性個(gè)體，則致死基因在W染色體上B.若子代雌、雄個(gè)體數(shù)量相當(dāng)，則致死基因在Z染色體上且為隱性突變C.若子代無(wú)雄性個(gè)體，則致死基因在Z染色體上且為顯性突變D.致死突變可以發(fā)生在不同的染色體上，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性B【解析】B若子代無(wú)雌性個(gè)體，說(shuō)明致死性狀與性別有關(guān)，位于性染色體上，由于雌家蠶為ZW，雄家蠶為ZZ，致死基因只有在W染色體上，后代中雌性(ZW)個(gè)體才能獲得親代W上致死基因而胚胎死亡，A正確；若子代雌、雄個(gè)體數(shù)量相當(dāng)，說(shuō)明致死性狀與性別無(wú)關(guān)，位于常染色體上，B錯(cuò)誤；若子代無(wú)雄性個(gè)體，說(shuō)明致死性狀與性別有關(guān)，位于性染色體上，由于雌家蠶為ZW，雄家蠶為ZZ，致死基因只有在Z染色體上，后代中雄性(ZZ)個(gè)體才能獲得親代Z上致死基因而胚胎死亡，且該致死基因?yàn)轱@性突變(A)，才能保證后代雄性(ZAZ－)個(gè)體只要獲得致死基因就能表達(dá)出來(lái)，導(dǎo)致死亡，C正確；由以上分析可知，致死突變可以發(fā)生在不同的染色體(Z、W或常染色體)上，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性，D正確。6.以洋蔥不定根為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.低溫處理應(yīng)選擇在根尖細(xì)胞分裂旺盛時(shí)進(jìn)行B.卡諾氏液的作用是固定經(jīng)誘導(dǎo)處理的根尖細(xì)胞的形態(tài)C.延長(zhǎng)冷藏時(shí)間可使分生區(qū)大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍D.解離是讓細(xì)胞相互分離，漂洗是為了防止解離過(guò)度而破壞細(xì)胞C【解析】C染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞數(shù)的多少，是由在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中即將進(jìn)行分裂的細(xì)胞數(shù)決定的，C錯(cuò)誤。7.我國(guó)小麥育種專(zhuān)家李振聲將長(zhǎng)穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中，培育成了小麥二體異附加系(流程如下圖所示)。普通小麥6n＝42，記為42W；長(zhǎng)穗偃麥草2n＝14，記為14E。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.甲是純合的二倍體B.丙染色體組成是42W＋0～7EC.丁自交后代中植株戊約占1/4D.育種中發(fā)生了基因重組和染色體變異答案：A【解析】A普通小麥與長(zhǎng)穗偃麥草雜交，F(xiàn)1為異源四倍體，則甲為異源八倍體，A錯(cuò)誤。分析題圖可知，乙中來(lái)自長(zhǎng)穗偃麥草的染色體組是一個(gè)，因此長(zhǎng)穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會(huì)，產(chǎn)生的配子的染色體組成是21W＋0～7E，則丙的染色體組成是42W＋0～7E，B正確。丁體細(xì)胞中含有一條長(zhǎng)穗偃麥草染色體，自交后代中長(zhǎng)穗偃麥草染色體的情況是2條∶1條∶0條＝1∶2∶1，因此含有兩條長(zhǎng)穗偃麥草染色體的植株戊占1/4，C正確。圖中雜交過(guò)程均發(fā)生了基因重組；圖中①過(guò)程發(fā)生了染色體變異，D正確。二、不定項(xiàng)選擇題8.油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。研究人員擬利用高芥酸油菜品種(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種(GGRR)，育種過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.過(guò)程①誘發(fā)基因突變，其優(yōu)點(diǎn)是提高基因突變的頻率B.過(guò)程②的原理是基因重組，可以克服物種遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙C.過(guò)程①與過(guò)程②操作順序互換，對(duì)育種結(jié)果沒(méi)有影響D.若要縮短育種年限，在過(guò)程②后可進(jìn)行單倍體育種答案：ABD【解析】ABD若先導(dǎo)入基因R再人工誘變，這樣可能會(huì)導(dǎo)致基因R發(fā)生突變，進(jìn)而影響育種結(jié)果，造成篩選困難，C錯(cuò)誤。9.(2024·吉林階段考試)生物的某些變異可通過(guò)細(xì)胞分裂某一時(shí)期染色體的行為來(lái)識(shí)別。圖甲、圖乙分別表示細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。圖丙是細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體在某一時(shí)期所呈現(xiàn)的形態(tài)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.甲、乙兩種變異的形成原因均可出現(xiàn)在有絲分裂與減數(shù)分裂的過(guò)程中B.圖甲是個(gè)別堿基對(duì)的增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變的結(jié)果C.圖丙是四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結(jié)果D.甲、乙、丙三圖均為染色體結(jié)構(gòu)變異答案：AC【解析】AC根據(jù)圖示可知，甲發(fā)生的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異的重復(fù)或缺失，乙發(fā)生的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異的易位，兩種染色體變異可發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中也可能發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，A正確。圖甲中“環(huán)形圈”的出現(xiàn)是上面一條染色體重復(fù)了一段，或下面一條染色體缺失了一段，因此該種變異應(yīng)屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，B錯(cuò)誤。丙中同源染色體的非姐妹染色單體之間進(jìn)行了互換，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時(shí)期)，C正確。甲為染色體結(jié)構(gòu)的變異；乙中，非同源染色體上出現(xiàn)了同源區(qū)段，進(jìn)而發(fā)生了聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，該種變異應(yīng)屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；丙屬于基因重組，D錯(cuò)誤。10.在亞洲百合品種花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中，經(jīng)?？梢杂^(guān)察到1條或幾條滯后染色體甚至觀(guān)察到染色體片段，如圖1、圖2。減數(shù)分裂末期時(shí)滯后染色體隨機(jī)分布或丟失或游離于主核之外，形成微核，如圖3有3個(gè)微核，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)改變，影響花粉母細(xì)胞的正常發(fā)育，產(chǎn)生不育配子。下列分析錯(cuò)誤的是()A.圖1為減數(shù)分裂Ⅰ后期，同源染色體滯后可能導(dǎo)致形成的配子異常B.圖2為減數(shù)分裂Ⅱ后期，染色體滯后導(dǎo)致形成的配子一半或全部異常C.圖示減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)變異，導(dǎo)致不能形成正常花粉D.百合在繁殖過(guò)程中常采用鱗莖繁殖，可避免減數(shù)分裂異常導(dǎo)致后代數(shù)量少的現(xiàn)象答案：C【解析】C若是整條染色體滯后則是發(fā)生了染色體數(shù)目變異，若是染色體片段滯后，說(shuō)明有染色體的斷裂，為染色體結(jié)構(gòu)變異，形成的子細(xì)胞并不是全部異常，若次級(jí)精母細(xì)胞中有一個(gè)出現(xiàn)染色體滯后，則可能有正常配子形成，C錯(cuò)誤。三、非選擇題11.(2024·湖南月考)成人型多囊腎病具有明顯的家族聚集性，一般在35歲以后逐漸發(fā)病，α－珠蛋白－3′HVR探針是該病早期診斷的常用方法。研究人員利用α－珠蛋白－3′HVR探針及電泳等相關(guān)技術(shù)對(duì)某患者家族(圖1)的1～7號(hào)成員進(jìn)行DNA檢測(cè)，結(jié)果如圖2所示(kbp是DNA的一個(gè)長(zhǎng)度單位，指某段DNA分子中含有一千個(gè)堿基對(duì))。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)研究發(fā)現(xiàn)該家族的成人型多囊腎病由顯性基因控制，據(jù)圖1分析，該病的致病基因位于______(填“常”“X”或“Y”)染色體上。(2)人的16號(hào)染色體上α－珠蛋白基因的3′端容易發(fā)生突變，α－珠蛋白－3′HVR探針能夠檢測(cè)該區(qū)突變片段的差異，綜合圖1、圖2結(jié)果分析，患者都具有的α－珠蛋白基因片段是______kbp。常7.0(3)被檢測(cè)的α－珠蛋白基因與成人型多囊腎病基因高度連鎖，可以推斷：多囊腎病基因與α－珠蛋白基因的位置關(guān)系是_________________________________，從而極少因?yàn)樽杂山M合或染色體互換發(fā)生重組。據(jù)此推測(cè)，若用3′HVR探針檢測(cè)8號(hào)個(gè)體，可能出現(xiàn)的條帶一條是6.8kbp或2.6kbp，另一條是______kbp。(4)假如3號(hào)個(gè)體患有該病，一般來(lái)說(shuō)，家族中1、2、4、5、6、7六人中與其3′HVR探針檢測(cè)條帶相同的人數(shù)是______人，主要依據(jù)是無(wú)親緣關(guān)系的個(gè)體間珠蛋白基因3′端高突變區(qū)DNA序列相同的概率很低。

均位于16號(hào)染色體上，且距離很近3.60(5)大量臨床檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該方法存在一定誤差，有6%～8%結(jié)果顯示珠蛋白基因與成人型多囊腎病基因的遺傳符合自由組合定律，對(duì)這種現(xiàn)象的解釋是____________________________________________________。為更準(zhǔn)確地進(jìn)行早期診斷，你認(rèn)為合理的思路可能是______________________________________________________________。這些人的成人型多囊腎病的致病基因不位于16號(hào)染色體上

分析該致病基因特有的DNA序列，制成探針，進(jìn)行基因診斷和定位【解析】(1)成人型多囊腎病由顯性基因控制，圖1中4號(hào)男性和7號(hào)男性患病，而他們的母親表現(xiàn)正常，說(shuō)明致病基因不在X染色體上，5號(hào)女性也是患者，說(shuō)明致病基因不在Y染色體上，應(yīng)該位于常染色體上。(2)α－珠蛋白－3′HVR探針能與待測(cè)DNA分子按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成雜交帶；圖1中的2、4、5、7都是患者，他們?cè)趫D2中共同的DNA片段是7.0kbp。(3)α－珠蛋白基因在人的16號(hào)染色體上，若成人型多囊腎病基因與α－珠蛋白基因高度連鎖，則成人型多囊腎病基因也在16號(hào)染色體上，據(jù)圖2中α－珠蛋白－3′HVR探針的電泳結(jié)果可知，α珠蛋白基因和成人型多囊腎病基因都在7.0kbp片段，說(shuō)明成人型多囊腎病基因在染色體的位置上距離α－珠蛋白基因比較近；據(jù)圖1可知8號(hào)為表現(xiàn)正常個(gè)體，不含致病基因，他的16號(hào)染色體一條來(lái)自3號(hào)(電泳帶是6.8kbp或2.6kbp)，1條來(lái)自4號(hào)，電泳帶是3.6kbp。(4)由于無(wú)親緣關(guān)系的個(gè)體間珠蛋白基因3′端高突變區(qū)DNA序列相同的概率很低，假如3號(hào)個(gè)體患有該病，一般來(lái)說(shuō)，其3′HVR探針檢測(cè)條帶與家族中1、2、4、5、6、7個(gè)體中的任何一個(gè)都不相同。(5)控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因如果遵循基因的自由組合定律，說(shuō)明非等位基因位于非同源染色體上，6%～8%結(jié)果顯示珠蛋白基因與成人型多囊腎病基因的遺傳符合自由組合定律，即這些人的成人型多囊腎病的致病基因不位于16號(hào)染色體上。為更準(zhǔn)確地進(jìn)行早期診斷，可通過(guò)分析該致病基因特有的DNA序列，制成探針，進(jìn)行基因診斷和定位。12.某二倍體植物寬葉(M)對(duì)窄葉(m)為顯性，紅花(R)對(duì)白花(r)為顯性?；騇、m與基因R、r在2號(hào)染色體上，基因H、h在4號(hào)染色體上?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基因M、m與基因H、h的遺傳遵循____________________________定律。(2)若某植物基因型為MMRrHh，不考慮基因的交叉互換，可產(chǎn)生的配子的類(lèi)型和比例為_(kāi)_____________________________________。自由組合(分離和自由組合)MRH∶MrH∶MRh∶Mrh＝1∶1∶1∶1(3)已知該植物的野生型群體中有一寬葉紅花突變體，推測(cè)其體細(xì)胞內(nèi)與該表型相對(duì)應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種(其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單的雜交實(shí)驗(yàn)，以確定該突變體的基因組成?？晒┻x擇的親本為缺失一條染色體的各種表型的植株。(注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時(shí)，幼胚死亡。)實(shí)驗(yàn)步驟：①將該突變體與缺失一條2號(hào)染色體的________________________________雜交；②收集并種植種子，長(zhǎng)成植株，觀(guān)察、統(tǒng)計(jì)表型及比例。結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ.若____________________________________________________________________________，則為圖甲所示的基因組成；Ⅱ.若____________________________________________________________，則為圖乙所示的基因組成；Ⅲ.若______________________________________________________________________________，則為圖丙所示的基因組成。窄葉白花植株(方案二：窄葉紅花植株)

寬葉紅花與寬葉白花植株的比為1∶1(