專題四 遺傳的分子基礎、變異與進化專題強化練1赫爾希和蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無32P標記的大腸桿菌混合培養(yǎng)，一段時間后經(jīng)攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列敘述正確的是()A32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能檢測到少量的放射性B攪拌的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與噬菌體的DNA分開C如果離心前保溫時間過長，會導致上清液中的放射性降低D該實驗結(jié)果說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，能控制蛋白質(zhì)的合成答案A解析由于32P只標記DNA分子，而DNA分子注入了大腸桿菌體內(nèi)，所以32P主要集中在沉淀物中，但也有少量噬菌體的DNA沒有注入大腸桿菌，所以上清液中也能檢測到少量的放射性，A項正確；在噬菌體侵染大腸桿菌的實驗過程中，攪拌的目的主要是使吸附于大腸桿菌表面的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分開，而不是使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與DNA分開，B項錯誤；恰當?shù)谋?培養(yǎng))時間，可保證多數(shù)噬菌體已侵染進入大腸桿菌內(nèi)且大腸桿菌尚未裂解，這一操作非常關鍵，若離心前保溫時間過長，則部分大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，會導致上清液中的放射性升高，C項錯誤；該實驗結(jié)果說明DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，并能控制蛋白質(zhì)的合成，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D項錯誤。2核基因編碼的蛋白質(zhì)在細胞內(nèi)的運輸取決于自身氨基酸序列中是否包含了信號序列(引導蛋白質(zhì)定向轉(zhuǎn)移)及信息序列的差異。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是()A過程形成多聚核糖體，加快了多肽鏈合成的效率B過程輸出的蛋白質(zhì)中信號序列被切除屬于對蛋白質(zhì)的加工C無信號序列參與的蛋白質(zhì)留在了細胞質(zhì)基質(zhì)D蛋白質(zhì)經(jīng)過程進入相應結(jié)構(gòu)時無選擇性答案D解析一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)，A正確；題圖所示的蛋白質(zhì)中，只有所示的胞質(zhì)可溶性蛋白不具有信號序列，此蛋白質(zhì)留在了細胞質(zhì)基質(zhì)，C正確；某些蛋白質(zhì)經(jīng)過程進入線粒體具有選擇性，某些蛋白質(zhì)經(jīng)過程進入細胞核是通過核孔進入的，蛋白質(zhì)通過核孔進入細胞核也具有選擇性，D錯誤。3埋在土里的種子萌發(fā)時，為了防止出土過程中與土壤直接接觸而造成機械傷害，會形成一種“頂端彎鉤”的構(gòu)造。如圖所示是外源激素茉莉素、乙烯對“頂端彎鉤”形成的影響，MYC2和EIN3是協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子(其中“”表示促進，“ ”表示抑制)。下列相關敘述錯誤的是()AHLS1基因的表達受MYC2和EIN3的影響B(tài)茉莉素通過抑制EIN3的功能從而抑制“頂端彎鉤”的出現(xiàn)CMYC2可以通過促進EBF1基因的表達來促進HLS1蛋白的合成D茉莉素和乙烯在“頂端彎鉤”形成過程中具有拮抗作用答案C解析分析題圖可知，MYC2抑制HLS1基因的表達，EIN3促進HLS1基因的表達，故HLS1基因的表達受MYC2和EIN3的影響，A正確；茉莉素通過作用于協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子MYC2抑制EIN3的功能，從而抑制“頂端彎鉤”的出現(xiàn)，B正確；由題圖可知，協(xié)助基因轉(zhuǎn)錄的蛋白因子MYC2可通過促進EBF1基因的表達來促進EBF1蛋白的合成，進而抑制HLS1蛋白的合成，C錯誤；由題圖可知，乙烯可促進HLS1基因的表達，茉莉素可抑制HLS1基因的表達，故茉莉素和乙烯在“頂端彎鉤”形成過程中具有拮抗作用，D正確。4下圖所示為真核細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程。相關敘述正確的是()A過程中堿基配對情況相同B過程發(fā)生的場所相同C過程所需要的酶相同D過程中核糖體的移動方向是由右向左答案D解析分析題圖可知，是DNA復制，是轉(zhuǎn)錄，兩者堿基配對情況不完全相同，A錯誤；是翻譯，場所是核糖體，過程發(fā)生的場所是細胞核、線粒體或葉綠體，B錯誤；過程所需要的酶不同，DNA復制過程需要解旋酶和DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶，C錯誤；由肽鏈的長短可判斷出，過程中核糖體的移動方向是由右向左，D正確。5性染色體形態(tài)學進化學說認為：性染色體是同形染色體部分轉(zhuǎn)移至同源染色體所致(如圖所示)。下列有關說法錯誤的是()A從變異類型來看，這種變化屬于染色體結(jié)構(gòu)變異B從題干及圖解信息可推測，這種變化可能會使原來的染色體上出現(xiàn)重復基因C從生物進化的角度分析，性染色體的出現(xiàn)可能是常染色體變異所致D由于變異后的染色體形態(tài)、大小差異明顯，故減數(shù)分裂時不能正常聯(lián)會答案D解析從假說模型來看，兩條染色體經(jīng)過這種變化后，形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯差別，但染色體數(shù)目沒有發(fā)生變化，因此該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；同源染色體上可能攜帶完全相同的基因，經(jīng)過這種變化后，一條染色體上可能出現(xiàn)重復基因；發(fā)生變異后，雖然染色體的形態(tài)、大小有明顯差異，但它們?nèi)允峭慈旧w，在減數(shù)第一次分裂前期仍能正常聯(lián)會。6正常的水稻體細胞染色體數(shù)為2n24?，F(xiàn)有一種三體水稻，細胞中7號染色體有三條。該水稻細胞及其產(chǎn)生的配子類型如圖所示(6、7為染色體標號；A為抗病基因，a為感病基因；為四種配子類型)。已知染色體數(shù)異常的配子()中雄配子不能參與受精作用，雌配子能參與受精作用。以下說法正確的是()A形成配子的次級精母細胞中染色體數(shù)為13B正常情況下，配子可由同一個初級精母細胞分裂而來C以該三體抗病水稻作母本，與感病水稻(aa)雜交，子代抗病個體中三體植株占3/5D以該三體抗病水稻作父本，與感病水稻(aa)雜交，子代中抗病感病51答案C解析正確分析出三體水稻(AAa)產(chǎn)生的配子種類及比例為AAaAaA1122是解題的關鍵，由此可推知配子的7號染色體上的基因為A。A項，形成配子的次級精母細胞，處于減數(shù)第二次分裂前、中期時染色體數(shù)為13，著絲點分裂后染色體數(shù)為26，A項錯誤；B項，配子和不可能來自同一個初級精母細胞，因為來自同一個初級精母細胞的兩個精子要么兩兩相同，要么兩兩互補，如和可來自同一個初級精母細胞，B項錯誤；C項和D項，根據(jù)題干信息，配子中雄配子不能參與受精作用，當AAa作父本時，產(chǎn)生的可參與受精作用的雄配子的種類及比例為Aa21，母本(aa)產(chǎn)生的雌配子為a，二者雜交，子代中抗病感病21。而當AAa作母本時，產(chǎn)生的雌配子的種類及比例是AAaAaA1122，父本(aa)產(chǎn)生的雄配子為a，二者雜交，子代基因型及比例為AAaaaAaaAa1122，其中感病個體占1/6，抗病個體中三體植株占3/5。綜上分析可知，C項正確、D項錯誤。7某地區(qū)男性中紅綠色盲患者占8%，若此地區(qū)紅綠色盲的遺傳符合遺傳平衡定律。下列有關敘述錯誤的是()A該地區(qū)女性患紅綠色盲的概率為0.64%B該地區(qū)女性是攜帶者的概率為14.72%C該地區(qū)男性發(fā)病率比女性低D該地區(qū)男性正常的概率為92%答案C解析紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳，對于男性而言，每個男性只有一個X染色體，含致病基因即為患者，假設控制色覺的基因用B、b表示，根據(jù)題干信息可知，某地區(qū)男性中紅綠色盲患者占8%，說明男性中b的基因頻率8%，男性中B的基因頻率18%92%，男性的X染色體來自母親，因此女性中b的基因頻率8%，B的基因頻率92%，則該地區(qū)女性患色盲(XbXb)的概率為8%8%0.64%，故該地區(qū)男性發(fā)病率比女性高，A正確，C錯誤；女性是攜帶者(XBXb)的概率為92%8%214.72%，B正確；該地區(qū)男性正常的概率為18%92%，D正確。8(2018江蘇，15)下列過程不涉及基因突變的是()A經(jīng)紫外線照射后，獲得紅色素產(chǎn)量更高的紅酵母B運用CRISPR/Cas9技術替換某個基因中的特定堿基C黃瓜開花階段用2,4D誘導產(chǎn)生更多雌花，提高產(chǎn)量D香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，增加患癌風險答案C解析基因突變是指由DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞內(nèi)的DNA，從而引起基因突變，A錯誤；運用CRISPR/Cas9技術替換某個基因中的特定堿基能引起基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于基因突變，B錯誤；2,4D屬于生長素類似物，其促進黃瓜產(chǎn)生更多雌花不涉及基因突變，C正確；香煙中的苯并芘使抑癌基因中的堿基發(fā)生替換，導致抑癌基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，屬于基因突變，D錯誤。9如圖為太平洋島嶼鳥類的分布情況，甲島分布著S、L兩種鳥，乙島的鳥類是S鳥的遷移后代。下列相關敘述錯誤的是()A甲島所有的鳥類稱為一個種群B可遺傳變異為乙島鳥類進化提供了可能C乙島的鳥類與S鳥可能具有生殖隔離D甲、乙島的自然條件決定了鳥類的進化方向答案A解析種群是指在一定自然區(qū)域內(nèi)同種生物的全部個體，甲島分布著S、L兩種鳥，甲島所有的鳥類不能稱為一個種群，A錯誤；可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，可為生物進化提供原材料，B正確；乙島的鳥類是S鳥的遷移后代，由于兩個島的環(huán)境不同，乙島的鳥類可能與甲島的S鳥產(chǎn)生生殖隔離，C正確；自然選擇決定生物進化的方向，D正確。10(2018洛陽第一次質(zhì)量檢測)下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)中的三種植物，下列敘述中正確的是()Aa、c、f沒有地理隔離，也不會產(chǎn)生生殖隔離Baj所含的全部基因，稱為種群基因庫Cfj在一段時間內(nèi)沒有產(chǎn)生新的基因，但該種群基因頻率有可能發(fā)生變化D該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物和周圍的無機環(huán)境之和稱為生態(tài)系統(tǒng)的多樣性答案C解析a、c、f生活在同一個區(qū)域內(nèi)，沒有地理隔離，但它們屬于三種植物，所以存在生殖隔離，A錯誤；基因庫是一個種群中所有個體所含的全部基因，而圖中aj不是一個種群，B錯誤；fj在一段時期內(nèi)沒有產(chǎn)生新的基因，但也有可能因為自然選擇，種群的基因頻率發(fā)生變化，C正確；該生態(tài)系統(tǒng)中的所有生物和周圍的無機環(huán)境之和稱為生態(tài)系統(tǒng)，D錯誤。11閱讀下列材料，回答相關問題：材料一HPV(人乳頭瘤病毒)是小型DNA病毒，據(jù)2015年不完全統(tǒng)計，其亞型超過100種，其中至少13種亞型可引起癌變(又稱高風險類型)，而16型和18型引起的宮頸癌和宮頸癌癌前病變占全部的70%；宮頸癌是中國女性第二高發(fā)婦科癌癥，其在我國人群中的發(fā)病率逐年上升；僅2015年我國宮頸癌患者新增約98 900例，死亡約30 500例。材料二2006年，全世界第一支HPV疫苗正式獲準上市，可幫適齡女性避免罹患宮頸癌；2017年7月31日，“二價”宮頸癌疫苗在中國內(nèi)地上市，接種對象為925歲女孩，“二價”疫苗主要針對HPV中的16型和18型，需要接種3次，三次接種時間間隔為0、2、6個月。(1)HPV具有100多種亞型是_的結(jié)果。HPV是引發(fā)宮頸癌的_(填致癌因子類型)，人體宮頸細胞感染HPV后發(fā)生癌變而惡性增殖，原因是_。(2)在該病毒核酸類型未知時，科研人員欲通過同位素示蹤法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，檢測HPV的核酸類型(假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換)。請寫出實驗思路并預測結(jié)果及結(jié)論。實驗思路：_。預測結(jié)果及結(jié)論：_。(3)人體參與防衛(wèi)HPV的免疫活性物質(zhì)主要有_和_；從免疫學角度來說“二價”疫苗屬于_，接種“二價”疫苗可以預防宮頸癌發(fā)生的原因是_。(4)HPV只有侵染宮頸細胞后才能繁殖子代，繁殖時親代HPV僅提供_，其余均來自宿主細胞；在HPV增殖過程中遺傳信息傳遞過程為_。答案(1)基因突變病毒致癌因子該致癌因子能導致原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變(2)分別用含有放射性標記的尿嘧啶的宿主細胞(甲組)和含有放射性標記的胸腺嘧啶的宿主細胞(乙組)培養(yǎng)HPV，一段時間后收集并檢測HPV病毒的放射性若甲組收集到的病毒具有放射性，乙組無放射性，則HPV的核酸為RNA；若乙組收集到的病毒具有放射性，甲組無放射性，則HPV的核酸為DNA(3)淋巴因子抗體抗原疫苗刺激人體產(chǎn)生抗體和記憶細胞(4)DNA作為模板(或DNA)解析宮頸癌疫苗在中國內(nèi)地上市是惠及適齡女性的熱點新聞，無論是從人體健康角度還是從高考命題的角度來看，其相關內(nèi)容都是值得考生關注的好素材。本題以宮頸癌疫苗為媒介考查考生對病毒的遺傳物質(zhì)組成、病毒的變異、病毒致癌機理、人體免疫和中心法則等相關知識的理解和應用，考查的知識跨度大，內(nèi)容綜合性高。本題第(1)小題側(cè)重考查基因突變，前者考查HPV自身的基因突變，后者考查HPV作為致癌因子時的致癌機理，同時考查了考生對教材的熟悉程度。第(2)小題以實驗設計的形式出現(xiàn)，其考查方式與2017年課標全國卷的第29題高度吻合，可以較好地訓練考生對此類情境試題的應對能力。12回答下列有關真核細胞中遺傳信息及其表達的問題：(1)將同位素標記的胸苷(胸腺嘧啶和脫氧核糖的結(jié)合物)加入動物細胞培養(yǎng)液中，在多數(shù)細胞處于有絲分裂_期時，可檢測到培養(yǎng)液中胸苷含量變化明顯。將同位素標記的尿苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)加入動物細胞培養(yǎng)液中，不久在細胞核中可發(fā)現(xiàn)被標記的物質(zhì)是_。(2)將從細胞A中提取的核酸，通過一定技術轉(zhuǎn)移到另一種細胞B中。當轉(zhuǎn)入_時，其遺傳信息可能在細胞B中得到表達并能夠復制傳給下一代。當轉(zhuǎn)入_時，在細胞B中雖可能合成相應的蛋白質(zhì)，但性狀不會遺傳。(3)某成熟多肽(經(jīng)加工后形成的一條含a個氨基酸殘基的肽鏈)的起始端氨基酸序列為“脯氨酸谷氨酸谷氨酸賴氨酸”。編碼該多肽的基因中對應上述氨基酸序列的堿基排列如圖所示。翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的_(填“”或“”)鏈轉(zhuǎn)錄而來的，該mRNA相應起始密碼子與終止密碼子之間(含起始密碼子，但不含終止密碼子)的堿基數(shù)目_(填下列選項)。注：起始密碼子(甲硫氨酸)為AUG；起始密碼子(纈氨酸)為GUG；脯氨酸的密碼子為CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密碼子為GAA、GAG；賴氨酸的密碼子為AAA、AAGA大于3a B等于3a C小于3a答案(1)間RNA(2)DNARNA(3)A解析(1)胸苷(胸腺嘧啶和脫氧核糖的結(jié)合物)是合成DNA的物質(zhì)，而有絲分裂間期進行DNA分子的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，故多數(shù)細胞處于有絲分裂間期時，培養(yǎng)液中胸苷含量變化明顯。尿苷(尿嘧啶和核糖的結(jié)合物)是合成RNA的物質(zhì)，因此將同位素標記的尿苷加入動物細胞培養(yǎng)液中，不久在細胞核中可發(fā)現(xiàn)被標記的物質(zhì)是RNA。(2)從細胞A中提取的核酸分為兩類，DNA和RNA，轉(zhuǎn)入的核酸能表達并能復制傳給下一代的是DNA，只能指導相應的蛋白質(zhì)合成的是RNA。(3)鏈中的GGA對應的密碼子為CCU，對應的氨基酸是脯氨酸，接下來的密碼子是GAA、GAG、AAG，對應的氨基酸分別是谷氨酸、谷氨酸和賴氨酸，所以上述多肽的mRNA是由該基因的鏈轉(zhuǎn)錄來的。因為該mRNA起始密碼子對應的氨基酸為甲硫氨酸或纈氨酸，而轉(zhuǎn)錄的多肽起始端氨基酸為脯氨酸，說明轉(zhuǎn)錄后經(jīng)過加工去掉了部分氨基酸殘基形成了含有a個氨基酸殘基的肽鏈，mRNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，稱為密碼子，所以該mRNA相應起始密碼子與終止密碼子之間的堿基數(shù)目大于3a。13在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用被32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上，上清液幾乎不含放射性，下層沉淀物具有很高的放射性；而實際的實驗最終結(jié)果顯示：離心后上清液也具有一定的放射性，而下層沉淀物的放射性比理論值略低。(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，采用的實驗方法是_。(2)理論上，上清液放射性應該幾乎為0，其原因是_。(3)實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間會有一定的差異，因此實驗過程常常需要進行誤差分析，請回答下列問題：在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機離心，這一段時間如果過長，會使上清液的放射性升高，其原因是_。在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，將_(填“是”或“不是”)誤差的來源，理由是_。(4)噬菌體侵染細菌的實驗證明了_。(5)上述實驗中，_(填“能”或“不能”)用15N來標記噬菌體的DNA，理由是_。答案(1)同位素標記法(或同位素示蹤法)(2)理論上講，所有噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)，上清液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼(3)噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后，大腸桿菌裂解，釋放出子代噬菌體，經(jīng)離心后分布于上清液中是沒有侵入大腸桿菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液具有放射性(4)DNA是遺傳物質(zhì)(5)不能DNA和蛋白質(zhì)中都含有N解析(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗中，用32P、35S分別標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼并侵染細菌，采用了同位素標記法(或同位素示蹤法)。(2)因為在T2噬菌體的化學組成中，P幾乎都存在于DNA分子中，故32P標記的是噬菌體的DNA，理論上講，如果操作得當，所有噬菌體都會將含32P的DNA全部注入到大腸桿菌中，而將蛋白質(zhì)外殼留在外面，因此離心后，含有32P標記的大腸桿菌沉在底部，而噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中，所以理論上，上清液放射性應該幾乎為0。(3)在實驗中，從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)，到用離心機離心，這一段時間如果過長，產(chǎn)生的子代噬菌體會從大腸桿菌中被釋放出來，離心后出現(xiàn)在上清液中，使上清液的放射性升高。在實驗中，如果保溫時間過短，會有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性。(4)噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)。(5)因為DNA和蛋白質(zhì)中均有N，所以不能用15N來標記噬菌體的DNA。14在一個海島上，一種海龜中有的腳趾是連趾(ww)，有的腳趾是分趾(Ww、WW)，連生的腳趾便于劃水，游泳能力強，分趾的游泳能力弱。開始時，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當島上食物不足時，連趾的海龜更容易從海中得到食物。若干萬年后，基因頻率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8。(1)該種群中所有海龜所含有的全部基因稱為該種群的_，基因頻率發(fā)生變化后，從理論上計算，分趾海龜中雜合子在整個種群中的比例為_。(2)該種群中海龜有多種多樣的類型，其中可遺傳的變異主要來源于_，但由于變異是不定向的，因此只是產(chǎn)生了進化的原材料，進化的方向是由_決定的。(3)海龜是否發(fā)生了進化？_(填“是”或“否”)，理由是_。(4)基因頻率的改變，能否表明該種群中產(chǎn)生了新的物種？_(填“能”或“不能”)，理由是_。答案(1)基因庫32%(2)基因重組自然選擇(3)是種群的基因頻率發(fā)生了改變(4)不能該種群中只是基因頻率發(fā)生改變，并不一定產(chǎn)生生殖隔離解析(1)種群基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因。若干萬年后，該海島中海龜?shù)幕蝾l率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8，則WW的基因型頻率0.04，Ww的基因型頻率0.32，ww的基因型頻率0.64，所以基因頻率變化后，從理論上計算，分趾海龜中雜合子(Ww)在整個種群中的比例為32%。(2)對于有性生殖的生物，其后代具有多樣性的主要原因是基因重組。在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷變化，所以進化的方向是由自然選擇決定的。(3)種群的基因頻率發(fā)生改變，則種群發(fā)生進化。因為原來w和W的基因頻率各為0.5，若干萬年后，基因頻率發(fā)生變化，W的基因頻率變?yōu)?.2，w的基因頻率變?yōu)?.8，由此可知，種群的基因頻率發(fā)生了改變，故海龜發(fā)生了進化。(4)種群基因頻率改變并不代表產(chǎn)生了生殖隔離，而新物種形成的標志是產(chǎn)生生殖隔離，所以不能說明產(chǎn)生了新的物種。15研究人員培育了體細胞含有兩個外源抗蟲基因(T)的某轉(zhuǎn)基因植物。這兩個基因在染色體上的整合位點如圖1所示(p、q表示一對同源染色體)。已知體細胞中含兩個及兩個以上抗蟲基因的植株表現(xiàn)為強抗蟲，含一個抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的植株表現(xiàn)為不抗蟲，且1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡?；卮鹣铝袉栴}：(1)若該轉(zhuǎn)基因植物雌株的一個原始生殖細胞減數(shù)分裂過程中，染色體p的一條染色單體上含有基因T的片段與染色體q上的相應同源區(qū)段發(fā)生交叉互換，則該過程發(fā)生的時期為_，由此產(chǎn)生的雌配子的基因組成為_。(不含T基因則用T0表示，含有1個T基因則用T1表示，以此類推，下同)(2)若一轉(zhuǎn)基因植株與非轉(zhuǎn)基因普通植株雜交，產(chǎn)生的足量子代成熟個體中，不抗蟲植株弱抗蟲植株強抗蟲植株11964，則該轉(zhuǎn)基因植株產(chǎn)生的配子的種類及比例為_。(3)已知該植物紅花對白花為顯性(相關基因用R、r表示)。若培育的該轉(zhuǎn)基因植物中，有一雄株的體細胞中相關基因與染色體的位置如圖2所示，且該植株能進行正常的減數(shù)分裂。由一棵普通植株得到該變異植株，涉及的變異類型有_。該變異植株的一個處于減數(shù)第二次分裂過程的細胞中，最多可以含有_個T基因。取該變異植株的花粉進行離體培養(yǎng)，得到的成熟紅花植株中，弱抗蟲個體所占的比例為_。答案(1)減數(shù)第一次分裂前期T0或T1或T2 (2)T0T1T21981(3)基因重組和染色體(結(jié)構(gòu))變異41/3解析(1)題中所述交叉互換的過程可用下圖所示：顯然，該過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期(同源染色體聯(lián)會時)。經(jīng)過同源染色體的分離(減)和姐妹染色單體分開(減)，形成的四個子細胞中相應的染色體分別為p1、p2、q1、q2，對應的基因組成分別為T0、T1、T1、T2。又由于這是一個雌株原始生殖細胞的減數(shù)分裂，所以最終產(chǎn)生的雌配子的基因組成為T0或T1或T2。(2)根據(jù)“子代成熟個體中，不抗蟲植株弱抗蟲植株強抗蟲植株11964”和“1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡”這兩個信息可推知，雜交產(chǎn)生的受精卵的基因組成及比例為T0T0T1T0T2T0(14)(1962)41981，而普通植株產(chǎn)生的配子的基因組成只有T0一種，所以該轉(zhuǎn)基因植株產(chǎn)生的配子的種類及比例為T0T1T21981。(3)據(jù)圖分析可知，圖2中插入了兩個T基因，屬于基因重組，q染色體一部分片段丟失，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。將圖示細胞中R、T基因所在染色體記為m，r基因所在染色體記為n，則根據(jù)減數(shù)分裂過程中同源染色體分離、非同源染色體自由組合的規(guī)律可知，處于減數(shù)第二次分裂過程中的細胞的染色體組合可有pm、pn、qm、qn 4種，其中含有染色體pm的細胞中含T基因數(shù)目最多，為4個。變異植株可產(chǎn)生的配子的基因組成共有4種：T2R、T1r、T1R、T0r。取花粉進行離體培養(yǎng)，獲得的單倍體成熟植株有T2R(強抗蟲紅花)、T1r(弱抗蟲白花)、T1R(弱抗蟲紅花)和T0r(不抗蟲白花)四種類型，結(jié)合“1/2弱抗蟲幼苗和3/4不抗蟲幼苗會死亡”可知其比例為4221，所以成熟紅花植株中，弱抗蟲個體所占的比例為1/3。