2025届高考生物二轮总复习大单元5遗传的分子基础变异与进化层级三核心素养突破练

层级三核心素养突破练1.(2024·广西二模)某两性花作物的雄性育性与细胞质基因(P、H)、细胞核基因(D、d)相关。现有该作物的4个纯合品种:①(P)dd(雄性不育)、②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育),科研人员利用上述品种进行杂交实验,成功获得生产上可利用的可育杂交种。下列相关叙述错误的是()A.品种①和④杂交能获得生产上可利用的杂交种B.品种②③④自交后代均为雄性可育,且基因型不变C.品种①和②杂交产生的后代会继续保持雄性不育D.基因(P、H)和基因(D、d)的遗传遵循基因的自由组合定律答案D解析①(P)dd(雄性不育)作为母本和④(P)DD(雄性可育)杂交,产生的后代的基因型均为(P)Dd,表现为雄性可育,A项正确;②(H)dd(雄性可育)、③(H)DD(雄性可育)、④(P)DD(雄性可育)均是纯合子,自交后代均为雄性可育,且基因型不变,即表现为稳定遗传,B项正确;①(P)dd(雄性不育)作为母本和②(H)dd(雄性可育)杂交,产生的后代的基因型为(P)dd(雄性不育),C项正确;基因(P、H)为细胞质基因,基因(D、d)为细胞核基因,它们不是非同源染色体上的非等位基因,其遗传不遵循基因的自由组合定律,D项错误。2.(2024·甘肃平凉模拟)水稻的育性由一对存在于细胞核中的等位基因R、r控制,其中RR、Rr可产生正常的雌雄配子,rr只产生雌配子;N(雄性可育)与S(雄性不育)是存在于细胞质中的基因,只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。下列有关叙述错误的是()A.雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代B.♀N(rr)与♂S(rr)杂交产生的后代均为雄性不育C.不育系的发现免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤D.水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型答案B解析雄性不育植株由于不能产生雄配子,因此不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代,A项正确;细胞质遗传的特点是所产生的后代细胞质基因均来自母本,而细胞核遗传遵循基因的分离定律,因此♀N(rr)与♂S(rr)杂交,后代细胞质基因为N,细胞核基因为rr,即产生的后代均为雄性可育,B项错误;不育系水稻本身无法产生雄配子,因此免去了水稻杂交实验中去雄的实验步骤,C项正确;雄性植株的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,基因型包括N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育,因此只有S(rr)表现为雄性不育,其他均为雄性可育,故水稻种群中雄性可育植株共有5种基因型,D项正确。3.(2024·黑龙江大庆三模)密林熊蜂可直接在角蒿花的花筒上打洞,盗取其中的花蜜(盗蜜),花筒上虽留下小孔,被盗蜜的花仍会开花,但影响结实率。密林熊蜂偏爱从较大、较高的花中盗蜜,但其身体不会接触到花的柱头。下列分析错误的是()A.密林熊蜂与角蒿之间可能存在协同进化B.密林熊蜂中雄性个体体细胞中通常含有1个染色体组C.密林熊蜂盗蜜行为会对角蒿的基因库产生影响D.密林熊蜂的打洞行为是为了更好地适应环境而产生的答案D解析由题意可知,密林熊蜂影响角蒿花的结实率,进而影响被盗蜜的某基因型植株子代数量,改变了角蒿种群中某基因型个体的占比,进而影响基因频率,所以角蒿会发生进化,因此两者之间可能存在协同进化,A项正确;密林熊蜂中的雄性个体由卵细胞发育而来,因此体细胞中通常含有1个染色体组,B项正确;由于被盗蜜的花仍会开花,但影响结实率,影响基因的传播,因此密林熊蜂盗蜜行为会对角蒿的基因库产生影响,C项正确;变异是随机的、不定向的,自然环境选择并保存适应性强的个体,密林熊蜂的打洞行为不是为了更好地适应环境而产生的,D项错误。4.(2024·山东潍坊模拟)为研究基因频率的变化过程,科研人员利用基因型为AaXBXB和aaXbY的果蝇杂交,得到F1后逐代自由交配。两对基因对果蝇的生存能力均无影响,下列说法错误的是()A.实验中两对基因的基因频率均不发生改变B.随着自由交配的进行,雌、雄果蝇中Xb的基因频率趋于相等C.若从F2开始逐代淘汰基因型为aa的个体,则AA个体占比逐渐升高D.若从F1开始每代加入使Xb纯合胚胎致死的药物,则F3雌果蝇中XBXB占比为1/2答案D解析自由交配不改变基因频率,致死、突变、迁入、迁出等影响基因频率,A项正确;自由交配导致雌性中存在b基因,雌、雄果蝇中Xb的基因频率趋于相等,B项正确;淘汰基因型为aa的个体,将导致a的基因频率下降,A的基因频率增大,AA个体占比逐渐升高,C项正确;F1的基因型为XBXb和XBY,从F1开始每代加入使Xb纯合胚胎致死的药物,F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY,雌配子XB占3/4,后代是雌果蝇,雄配子一定提供XB,则F3雌果蝇中XBXB占比为3/4,D项错误。5.(2024·安徽芜湖二模)(12分)水稻(2n=24)是我国主要的粮食作物,杂交水稻具有产量上的优势。我国学者发现了水稻雄性不育株(雄蕊发育异常,简称不育株),在杂交育种中起到重要作用。(1)育种过程中,相比两性水稻,雄性不育株作母本的优势是。

(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部为育性正常。依据结果可知:为隐性性状。有人推测雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因,请写出此推测的理由:。

(3)水稻的育性是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的(细胞核基因:R—可育,r—不育;细胞质基因:N—可育,S—不育),只有核质基因均为不育时才表现为雄性不育,记为S(rr)。品系1(雄性不育)与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育,由此可大量繁殖品系1,推测品系2与育性相关的基因型为。品系1与品系3(育性正常)杂交,收获所结的种子S(杂合子)可供农民生产种植,推测品系3与育性相关的基因型为。

(4)研究发现,光温敏不育基因tms5的突变导致水稻无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。科研人员利用60Co照射籼稻品种,选育了一种光温敏雄性不育品种。请设计一个实验探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。实验思路:。

预期结果和结论:。

答案(1)避免人工去雄操作(2)育性正常若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因(3)N(rr)S(RR)、N(RR)(4)将tms5突变株和光温敏不育株分为甲、乙两组,并将两组在高温下进行培养,检测Ub40蛋白含量并进行比较若两组Ub40蛋白含量一致,则光温敏不育株是tms5基因的突变;若两组Ub40蛋白含量不一样,则光温敏不育株是另一种新基因的突变解析(1)水稻为两性植株,水稻花小,人工去雄不易操作,雄性不育株只能作母本,可避免人工去雄操作。(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部育性正常,可知育性正常为隐性性状。若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因。(3)品系1[S(rr)]与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育[S(rr)],品系1只能作母本,品系2为父本,所以品系2为雄性可育,要保证子代均为S(rr),所以细胞核基因为rr,细胞质基因为N,组合为N(rr)。品系1作母本,要保证后代为杂合子,所以品系3的细胞核基因为RR,符合条件的细胞质基因为S或N,组合后为S(RR)或N(RR)。(4)为了探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。自变量是不育植株类型,已知温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。所