高考生物大题精做09 进化（新高考专用）（解析版）

精做09变异与育种1．回答下列关于遗传的问题：(1)1910年摩尔根发现果蝇白眼性状的遗传规律，其使用的科学研究方法是___________，假设的内容为______________________。(2)对于摩尔根的实验结论，一些人仍持怀疑态度，认为这样的平行现象只是偶然巧合而已。布里吉斯的经典实验彻底消除了这种怀疑。他用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，在子代的2000～3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在子代的2000～3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。(注：XY、XO为雄果蝇；XX、XXY为雌果蝇；XXX、YO果蝇胚胎致死)①已知亲本白眼雌果蝇和红眼雄果蝇中只有一方减数分裂时染色体分离异常，则发生异常的一方是___________，子代异常白眼雌果蝇的基因型是___________，异常红眼雄果蝇的基因型是___________。②布里吉斯根据该实验现象，进一步通过显微镜观察______________________可证明白眼基因位于性染色体上。【答案】假说—演绎法控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因母本XaXaYXAO异常后代的染色体形态和数目【解析】（1）摩尔根发现果蝇白眼性状的遗传规律，其使用的科学研究方法是假说-演绎法，他发现在子二代果蝇中出现了白眼的雄蝇，而没有出现白眼雌蝇，于是他提出控制白眼的基因在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因的假说。（2）①白眼雌果蝇（XaXa）与红眼雄果蝇（XAY）交配，理论上后代雌蝇（XAXa）均为红眼，雄蝇均为白眼（XaY），但子代的2000～3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在子代的2000～3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇，结合XY、XO为雄果蝇；XX、XXY为雌果蝇；XXX、YO果蝇胚胎致死，可知白眼雌果蝇的基因型为XaXaY，红眼雄果蝇的基因型为XAO，XaXaY是由异常的卵细胞XaXa和含Y的正常精子受精后形成的，而XAO则是由不含性染色体的异常卵细胞和含XA的正常精子结合形成的，所以若亲本只有一方减数分裂时发生了异常，则发生异常的一方是母方，根据分析可知，子代异常白眼雌果蝇的基因型是XaXaY；异常红眼雄果蝇的基因型是XAO。②上述变异是染色体数目变异，可通过显微镜观察异常后代的染色体形态和数目得以证实。2．红鲫和鲤鱼都是二倍体淡水鱼。为培育优良的淡水鱼新品种，科研人员进行了杂交实验。请回答问题。（1）红鲫与鲤鱼不是同一物种，自然条件下存在____________。（2）人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时，发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼，但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是F2的雌雄个体均产生了含________个染色体组的配子，随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片时，发现其染色体由________组成，验证了上述推测。（3）雌核二倍体是指灭活的精子激活卵细胞发育成的后代。图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活，这属于_______变异。（4）为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤，科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂，其同源染色体________后，形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后，雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞，可能是减数第一次分裂时________的形成受到抑制，导致同源染色体未分离。（5）改良的四倍体鲫鲤与红鲫是否属于同一物种？请说出你的观点，并加以验证____________。【答案】生殖隔离两两套红鲫和两套鲤鱼的染色体染色体结构联会和分离纺锤体不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验，杂交后代产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫存在生殖隔离，不属于同一物种。【解析】（1）红鲫与鲤鱼不是同一物种，自然条件下，不同物种之间存在生殖隔离。（2）人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时，发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼，但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是：F2的雌雄个体在减数分裂过程中，发生了染色体变异，均产生了含两个染色体组的配子，随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。由于有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片，可发现其染色体由两套红鲫和两套鲤鱼的染色体组成，从而验证了上述推测。（3）图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活，这属于染色体结构变异中的缺失。（4）为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤，科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂，其同源染色体联会和分离后，形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后，雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞，可能是减数第一次分裂时纺锤体的形成受到抑制，导致同源染色体未分离。（5）改良的四倍体鲫鲤与红鲫不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验，杂交后代产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫鯽存在生殖隔离，不属于同一物种。3．玉米是雌雄同株的植物，在自然状态下，既能进行自交也能进行杂交。玉米的常态叶和皱形叶是单基因控制的一对相对性状。请回答有关问题：（1）选择玉米作遗传实验材料的优点是_________和_________。（2）用常态叶植株甲给另一常态叶植株乙授粉，子代常态叶与皱形叶的比例为3：1，则子代个体中的常态叶植株随机交配，后代植株的性状分离比为_________。（3）用常态叶植株丙给常态叶植株丁授粉，子代均为常态叶，_________（填“能”或“不能”）说明二者都是纯合子，理由是_______________________________________________________________。（4）假设决定玉米抗旱和不抗旱的基因在叶绿体DNA上。现有抗旱皱形叶和不抗旱常态叶的纯合个体若干，要培育抗旱常态叶的高产新品种，请写出相应的实验步骤___________________________。【答案】相对性状明显，易于区分后代数目多，统计结果更准确常态叶：皱形叶=8：1不能常态叶为显性，常态叶丙和常态叶丁杂交后代全是常态叶，有可能是显性纯合子和杂合子杂交获得以抗旱皱形叶的个体做母本，不抗旱常态叶的做父本，两纯合个体杂交的获得的F1为常态叶的杂合子，F1自交得到F2代，从F2代选出抗旱常态叶个体自交，不发生性状分离的个体即为所需的纯合抗旱常态叶高产新品种【解析】（1）由于玉米植株的相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；既能自花传粉也能异花传粉（雌雄同株，单性花），所以常选择玉米作为遗传实验材料。（2）用常态叶植株甲给另一常态叶植株乙授粉，子代常态叶与皱形叶的比例为3：1，说明常态叶对皱形叶为显性，植株甲和植株乙都为杂合子，假设为Aa，则子代个体中的常态叶植株基因型为1/3AA、2/3Aa，产生的配子为2/3A、1/3a，故随机交配后代植株皱形叶aa=1/3×1/3=1/9，性状分离比为常态叶：皱形叶=8：1。（3）据上分析可知，常态叶为显性。用常态叶植株丙给常态叶植株丁授粉，子代均为常态叶，假设用A/a表示，有以下杂交组合，AA×AA、AA×Aa，故不能说明二者都是纯合子。（4）叶绿体中的DNA随卵细胞遗传给后代，属于母系遗传，故要得到抗旱常态叶个体，需用表现型为抗旱皱形叶的个体做母本，不抗旱常态叶的做父本，两纯合个体杂交的获得的F1为常态叶的杂合子，F1自交得到F2代，从F2代选出抗旱常态叶个体自交，不发生性状分离的个体即为纯合的抗旱常态叶高产新品种。4．研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体。研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因(A/a)控制。（1）基因突变是指____；它的特点有____（至少答出两点）。（2）该抗病突变体水稻的基因型为____。（3）将该突变体的花药进行离体培养，获得了抗病与野生型两种单倍体植株，比例为1：4。为了解释该现象产生的原因，有人提出了这样的假设：抗病突变体产生的配子中，含有抗病基因的雄配子可能部分死亡。①若假设成立，含有抗病基因的雄配子的死亡率为____；②请设计一个简单的实验验证假设是否成立：_________。（要求：写出简要的实验思路，预期结果及结论）【答案】DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变低频性、不定向性（随机性）、普遍性等Aa75%将该种抗病突变体种下。长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立（将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立）【解析】（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变；它的特点有低频性、不定向性（随机性）、普遍性等。（2）根据题干中“将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控制”，说明二倍体不抗病野生型水稻基因型为aa，抗病突变体基因型为Aa。（3）抗病突变体Aa产生的雄配子理论上抗病与野生型的比例为1：1，而实际上抗病与野生型的比例为1：4，这说明含抗病基因的雄配子可能部分死亡，死亡率为（4-1）/4×100%=75%。若想验证该假说，将该种抗病突变体种下，长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立；或者将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立。5．随着科学技术的发展，遗传学研究已进入分子生物学阶段，请分析回答相关问题：（1）二倍体（染色体数为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为_____，该变异相对于基因突变来说，_____（能或不能）通过显微镜观察判断。（2）理想情况下，某单体植株（2n-1）产生的配子中，染色体数可表示为_____。（3）小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的_____杂交，观察并记录后代表现型及比例。若_____，则表明S基因在6号染色体上。（4）分子免疫遗传学常用_____（蛋白质培养基\活鸡胚\煮熟的鸡胚）培养禽流感病毒。如何培养有同位素标记的细菌病毒？请说明步骤：_____。【答案】染色体（数目）变异能n和（n-1）无芒的6号单体品系后代无芒：有芒=1：1活鸡胚制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒【解析】（1）根据分析，单体(2n−1)、缺体(2n−2)植株的变异类型为染色体（数目）变异，基因突变是指碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构的变化，是DNA分子水平的改变，染色体（数目）变异相对于基因突变来说，能通过显微镜观察判断。（2）理想情况下，某单体植株（2n-1），经减数第一次分裂会产生含有n和（n-1）的子细胞，进而经减数第二次分裂着丝点分裂后产生的配子中，染色体数可表示为n和（n-1）。（3）探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的无芒的6号单体品系杂交，观察并记录后代表现型及比例。①正常有芒植株（ss），产生的配子只含有s基因。②纯合的无芒的6号单体品系，若S基因是在6号染色体上，则纯合的无芒的6号单体品系杂产生的配子中一半含有S基因，一半无S基因，与正常有芒植株（ss）杂交，则后代无芒：有芒=1：1。③若S基因不位于6号染色体上，纯合的无芒的6号单体品系，产生的