2022届高三生物一轮复习人教版课时作业-第7单元-第20讲-人类遗传病和生物育种-.docx

课时作业（二十）
其次十讲　人类遗传病和生物育种
[名校模题]
1．(2021·马鞍山检测)钱币状掌跖角化病是一种遗传病，患者脚掌部发病一般从幼儿学会走路时开头，随年龄增长患处损伤逐步加重；手掌发病多见于手工劳动者。如图为某家族中该病的遗传系谱图，下列有关叙述中不正确的是(　　)

A．由家系图推断此病最可能属于常染色体显性遗传病
B．Ⅳ代中患者与正常人婚配生女儿可避开此病的遗传
C．家系调查与群体调查相结合可推断此病的遗传特点
D．此病的症状表现是基因与环境因素共同作用的结果
解析　由于该遗传病代代相传，所以该病最可能是显性遗传病，依据X染色体显性遗传病的遗传特点“男病母女病”可排解X染色体显性遗传病的可能，因而最可能属于常染色体显性遗传病。若为常染色体显性遗传病，则Ⅳ患者与正常人婚配生女儿也可能患此病，故选B。
答案　B
2．(2021·宁德模拟)现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯种，并且甲、乙属于两个物种)，其中甲种植株的光合作用力气高于乙种植株，但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自的优势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所接受的技术手段中不行行的是(　　)
A．利用植物体细胞融合技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株
B．将乙种植株耐盐基因导入甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株
C．两种植株杂交后，得到的F1取其花粉，进行花药离体培育获得目的植株
D．诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，幼苗用秋水仙素处理，可培育出目的植株
解析　甲、乙为不同物种，不同物种间存在生殖隔离，不能杂交或杂交产生的后代不育，所以C项不行行。A、D两项均利用了植物体细胞杂交技术。体细胞杂交技术可以克服植物体远缘杂交不亲和障碍，因此是可行的。B项是利用的基因工程技术，基因工程技术就是人为地让目的基因在受体细胞中表达，因此也是可行的。
答案　C
3．(2021·嘉兴模拟)某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，基因型为AaBbCCDd，这4对基因分别位于4对同源染色体上。下列说法错误的是(　　)

A．产生花粉的基因型有8种
B．C处是指用秋水仙素处理，则个体Ⅰ的体细胞中含有48条染色体
C．个体Ⅱ中能稳定遗传的占1/8，重组类型占37/64
D．若要尽快获得优良纯种aaBBCCdd，则应接受图中ABC过程进行育种
解析　A项中，基因型为AaBbCCDd的植物，由于4对基因位于4对同源染色体上，遵循自由组合定律，AaBbCCDd产生8种配子。B项中，ABC为单倍体育种过程，因用秋水仙素处理，所以个体Ⅰ体细胞染色体数仍为24条。C项中，AEF为自交产生后代，子代重组类型为表现型不同于亲代的类型，可将4对相对性状分开考虑，所以后代中非重组类型为A_B_CCD_，共有3/4×3/4×1×3/4＝27/64，重组类型为1－27/64＝37/64。D项中，单倍体育种可明显地缩短育种年限。
答案　B
4. (2021·马鞍山一模)下图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，①～⑧表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是(　　)

A．假如②过程中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高
B．⑤与⑧过程的育种原理不同，③过程表示单倍体育种
C．②⑤⑥过程中需要进行筛选，筛选不会转变任何一个基因的频率
D．经过①和⑦过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是照旧属于同一个物种
解析　由图可知，①②过程为杂交育种，①③④过程为单倍体育种，①⑧过程为基因工程育种；①⑦过程为多倍体育种，⑤⑥过程为诱变育种。杂合子连续自交，随自交代数的增加纯合子的比例逐代增加；诱变育种原理是基因突变，基因工程育种的原理是基因重组，③过程只表示花药离体培育；杂交育种和诱变育种中的筛选过程种群基因频率发生转变；甲、乙品种为二倍体植物，经过①和⑦过程培育的品种为四倍体植物，二倍体植物与四倍体植物杂交后代是三倍体，由于三倍体植物不行育，因此二倍体与四倍体间存在生殖隔离，为不同的物种。
答案　A

[必纠错题]
5．多倍体鱼类较正常鱼个体大、生长快速、抗逆性强。下面是接受低温存秋水仙素处理，利用二倍体鱼培育多倍体鱼的示意图。下列选项正确的是(　　)

A．由a、b分别受精后发育成的①和②所含染色体组数目相同
B．育种过程中可发生三种可遗传的变异
C．秋水仙素阻挡染色单体分别导致染色体加倍
D．①中雌雄个体杂交产生的后代基因型可能不同
易错提示　①是由含有两个染色体组的a与精子结合形成的，为三倍体；②是由含一个染色体组的b与精子结合后用秋水仙素使染色体数目加倍形成的，为四倍体。
解析　图中①是由含有两个染色体组的卵细胞和一个染色体组的精子结合而成的，含有3个染色体组，②是由二倍体的受精卵在有丝分裂过程中经秋水仙素处理发育而成，含4个染色体组；在减数第一次分裂间期、有丝分裂间期可能发生基因突变，产生配子的过程中可以发生基因重组，低温存秋水仙素处理导致染色体数目加倍为染色体变异；秋水仙素抑制纺锤体形成从而导致染色体数目加倍；个体①为三倍体，不能进行有性生殖。
答案　B

[高考真题]
6．(2021·安徽卷)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是
①人类的47，XYY综合征个体的形成　②线粒体DNA突变会导致在培育大菌落酵母菌时毁灭少数小菌落　③三倍体西瓜植株的高度不育　④一对等位基因杂合子的自交后代毁灭3∶1的性状分别比　⑤卵裂时个别细胞染色体特殊分别，可形成人类的21三体综合征个体
A．①②　　　　　　　　　　　　 B．①⑤
C．③④ D．④⑤
解析　①人类的47，XYY综合征个体的形成是减数其次次分裂特殊有关，卵细胞不行能供应Y染色体，所以YY染色体来自于精子，减II姐妹染色单体没有分别，与同源染色体联会行为无关；②线粒体DNA不与蛋白质结合不形成染色体，和同源染色体联会无联系。③三倍体西瓜植株的高度不育正是由于同源染色体不能正常联会的结果，所以选项中必有此小项。故选C。④一对等位基因杂合子的自交后代毁灭3∶1的性状分别比是基因分别定律的本质，在于联会后的同源染色体的分别。⑤卵裂时个别细胞染色体特殊分别，可形成人类的21－三体综合征个体，是指有丝分裂过程，与同源染色体联会无关。
答案　C
7．(2022·课标Ⅰ卷， 5)下图为某种单基因常染色体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高，假定图中第Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48，那么，得出此概率值需要的限定条件是(　　)

A．Ⅰ－2和Ⅰ－4必需是纯合子
B．Ⅱ－1、Ⅲ－1和Ⅲ－4必需是纯合子
C．Ⅱ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－2和Ⅲ－3必需是杂合子
D．Ⅱ－4、Ⅱ－5、Ⅳ－1和Ⅳ－2必需是杂合子
解析　该遗传病为常染色体隐性，无论I－2和I－4是否纯合，II－2、II－3、II－4、II－5的基因型均为Aa，A项错误。若II－1、Ⅲ－1纯合，则Ⅲ－2为1/2Aa、Ⅳ－1为1/4Aa；Ⅲ－3为2/3Aa，若Ⅲ－4纯合，则Ⅳ－2为2/3×1/2＝1/3Aa；故Ⅳ的两个个体婚配，子代患病的概率是1/4×1/3×1/4＝1/48，与题意相符，B项正确。若Ⅲ－2和Ⅲ－3确定是杂合子，则无论Ⅲ－1和4是同时AA或同时Aa或一个是AA另一个是Aa，后代患病概率都不行能是1/48，C项错误。Ⅳ的两个个体婚配，子代患病概率与II－5的基因型无关；若Ⅳ的两个个体都是杂合子，则子代患病的概率是1/4，D项错误。
答案　B
8．(2021·四川卷，5)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培育得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是(　　)
A．用花粉离体培育获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
B．单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体
C．植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低
D．放射性60Co诱发的基因突变，可以打算大豆的进化方向
解析　植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体无关，只需要其细胞具有该生物体的全套遗传信息即可，A正确；有丝后期着丝点断裂，细胞内染色体加倍，应为40条染色体，B选项错；由题可知该突变植株为杂合子，但是表现抗病，所以该突变为显性突变，那么连续自交后，纯合抗病植株比例会逐代上升，显性纯合子所占比例无限趋近于50%，故选项C错误；打算进化方向的不是变异本身，而是自然选择，选项D错。
答案　A
9．(2022·课标Ⅰ卷， 32)现有两个纯合的某作物品种：抗病高杆(易倒伏)和感病矮杆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高杆对矮杆为显性，但对于把握这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。
(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确的猜想杂交结果。若依据孟德尔遗传定律来猜想杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因把握，且符合分别定律；其余两个条件是_______________________________________
________________________________________________________________________ 。
(3)为了确定把握上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交试验来进行检验。请简要写出该测交试验的过程________________________________________________________________________ 。
解析　(1)杂交育种的目的是获得多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮杆(抗倒伏)为优良性状。
(2)孟德尔遗传定律争辩的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故把握相对性状的等位基因应位于细胞核。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。
(3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交试验。
答案　(1)抗病矮杆　(2)高杆与矮杆这对相对性状受一对等位基因把握，且符合分别定律；把握这两对相对性状基因位于非同源染色体上　(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交

[拓展新题]
10．科学家目前已经确定可以导致天生没有指纹的基因，这种天生无指纹的状况被称作皮纹病或者入境延期病，患有这种疾病的人天生手指肚上没有指纹。特拉维夫高校的科学家将存在这种状况的人的基因与没有这种状况的人的基因进行对比，发觉SMARCAD1基因突变影响指纹的形成。下列叙述正确的是(　　)
A．可制作皮纹病患者的组织切片，用光学显微镜来观看SMARCAD1基因
B．入境延期病是一种可遗传的变异，可在患者家庭中调查该病的发病率
C．无指纹患者和21三体综合征患者体内均含有致病基因
D．无指纹是一种表现型，而表现型是基因型和环境共同作用的结果
解析　在光学显微镜下观看不到基因；该病的发病率应在人群中随机调查；21三体综合征的患者第21号染色体多了一条，不愿定存在致病基因。
答案　D
11．下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　)
A．目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原有生物活性
D．运载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞
解析　因原核生物无内质网、高尔基体，不能对蛋白质进行加工和修饰，人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原没有生物活性。
答案　C
12．(2021·江苏卷，25多选)现有小麦种质资源包括： ①高产、感病； ②低产、抗病； ③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(　　)
A．利用①、③品种间杂交筛选获得a
B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C．a、b和c的培育均可接受诱变育种方法
D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
解析　欲获得a，应利用和品种间进行杂交筛选，A错误；染色体加倍后坚固率降低，欲获得b应对③进行诱变育种，B错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，C正确；基因工程可定向改造生物的性状， 获得c可通过基因工程实现，D正确。
答案　CD
13．下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是(　　)
A．人工诱变育种能够转变基因结构，且明显缩短育种年限
B．一般小麦花粉中有三个染色体组，由其发育形成的个体是三倍体
C．三倍体西瓜不能形成正常的配子，这是由于秋水仙素抑制了纺锤体的形成
D．大多数染色体结构变异对生物体不利，但在育种上仍有确定价值
解析　诱变育种不能缩短育种年限；由花粉直接发育形成的个体是单倍体；三倍体西瓜不能形成正常配子，是由于减数分裂时联会紊乱所导致的。
答案　D
14. (2021·成都模拟)已知某植物的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(T)对感病(t)为显性，两对基因独立遗传。为获得矮秆抗病的新品种，科研人员设计了育种方案，部分过程如图所示。请分析并回答：

(1)据图分析，F1植株的基因型和表现型分别是_______
(2)理论上说，F1植株上所结种子长出的植株构成的每个株系中，表现型有________种，其中能稳定遗传的矮秆抗病植株占________。每个株系中高秆和矮秆的表现型之比为________。
(3)争辩人员发觉，全部株系中有一株系(甲)种植后全部表现为高秆，据此推断F1植株中有纯合高秆。分析可能有两种缘由：一是由于人工杂交过程中去雄不彻底而造成母本自交；二是由于父本减数分裂过程中，一个矮秆基因发生了突变。争辩人员现通过分析甲株系的抗病性状来探究缘由。首先对甲株系进行__________________处理，之后观看植株是否有抗性。若甲株系的表现型为________，推想其基因型是__可能缘由是母本自交；若甲株系表现型为________，其基因型是________，则可能缘由是父本的矮秆基因发生了突变。
解析　纯种的高秆抗病和矮秆感病植株作亲本，得到的F1基因型为DdTt，表现为高秆抗病。理论上说，F1植株上所结种子长出的植株构成的每个株系，就是F1自交得到的F2，表现型有4种，其中能稳定遗传的矮秆抗病植株占1/16。每个株系中高秆和矮秆的表现型之比为3∶1。
答案　(1)DdTt、高秆抗病　(2)4　1/16　3∶1　(3)接种相应的病原体　全部抗病　TT(或DDTT)　抗病和感病　TT、Tt、tt(或DDTT、DDTt、DDtt)
15．下图一为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲病由一对等位基因(A、a)把握，乙病由另一对等位基因(B、b)把握，两对基因位于两对同源染色体上。经DNA分子结构分析，发觉乙病致病基因与其相对应的正常基因相比，乙病致病基因缺失了某限制酶的切点。图二为甲、乙、丙3人的乙病致病基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果示意图。据图回答：(概率以分数表示)

(1)甲病的遗传方式不行能是________，已知对Ⅲ5进行核酸分子杂交诊断后，其电泳结果与图二中甲相同，则乙病的遗传方式是________。
(2)假如通过遗传学检测发觉，Ⅲ5带有甲病的致病基因，则Ⅱ3的基因型有________种，Ⅲ3与Ⅱ3基因型相同的概率是________。Ⅲ4与Ⅲ5再生一个患病孩子的概率是________。通过社会调查，发觉甲病在人群中的发病率为1%，乙病的致病基因在人群中的基因频率为5%，则Ⅲ9与一个正常女人结婚，生出正常孩子的概率是________。
(3)Ⅳ1的乙病基因最终来自________。
A．Ⅰ1 B．Ⅰ2
C．Ⅱ1 D．Ⅱ2
(4)若对图一中的________和________进行核酸分子杂交诊断，其结果会与图二中的乙相同。若对Ⅲ8进行核酸分子杂交诊断，其结果与图二中丙相同，则Ⅲ8与Ⅲ2结婚，生出男孩患乙病的概率是________。
解析：　(1)由图一中Ⅱ1患病而Ⅰ1不患病可知，甲病不行能是伴X染色体显性遗传病。由图一中Ⅱ1患病而Ⅲ1正常可知，甲病不行能是伴Y染色体遗传病。题干中已明确Ⅲ5核酸分子杂交后电泳结果与图二中甲(含两条较小的电泳带，全部为正常基因)相同，即Ⅲ5不携带乙病的致病基因，则Ⅳ1的乙病致病基因只能来自Ⅲ4，而Ⅲ4表现正常，因此，乙病是伴X染色体隐性遗传病。(2)假如通过遗传学检测发觉，Ⅲ5带有甲病的致病基因，而遗传系谱图中Ⅲ5又显示未患甲病，说明甲病也是隐性遗传病，且致病基因不在X染色体上。对甲病来说，Ⅰ2是患者，其基因型确定是aa，而Ⅱ3表现正常，基因型确定是Aa。对乙病来说，Ⅱ4患病，则说明Ⅰ1的基因型是XBXb，Ⅱ3的基因型就有XBXb和XBXB两种可能且各占1/2。同理，Ⅲ3的基因型也有AaXBXb、AaXBXB两种可能，各占1/2。因此，Ⅲ3与Ⅱ3基因型相同的概率是(1/2)×(1/2)＋(1/2)×(1/2)＝1/2。从题图中看，Ⅳ1患两种病，即其基因型是aaXbY。所以，Ⅲ4的基因型是aaXBXb，Ⅲ5的基因型是AaXBY，生出患病孩子的基因型有：aaXbY、aaXBY、aaXBXb、aaXBXB、AaXbY，其概率各为1/8，因此，患病孩子的概率是5/8。由图示可知：Ⅲ9的基因型是aaXBY，依据题意，甲病在人群中的发病率为1%，则人群中A、a的基因频率分别为90%和10%，AA的基因型频率是81%，Aa的基因型频率是18%。单独从甲病看，Ⅲ9与一个正常女人结婚，生出患病孩子的概率是(1/2)×(18/99)＝1/11，则生出正常孩子的概率就是10/11。依据乙病的致病基因在人群中的基因频率为5%，同理可知，这个正常女人的基因型是XBXB或XBXb，其毁灭的频率分别是361/400和38/400。单独从乙病看，Ⅲ9与一个正常女人结婚，生出患病孩子的概率是(1/4)×(38/400)＝19/800，则生出正常孩子的概率为781/800。所以，综合起来看，Ⅲ9与一个正常女人结婚，生出正常孩子的概率是(10/11)×(781/800)＝71/80。(3)Ⅳ1的乙病基因Xb只能来自其母亲Ⅲ4，Ⅲ4的Xb只能来自Ⅱ2。(4)从图二中乙的核酸分子杂交诊断结果来看，乙的核酸分子只有隐性基因，图一中Ⅱ4和Ⅳ1的基因型是XbY，应与乙的结果相同。对Ⅲ8进行核酸分子杂交诊断，其结果与丙相同，说明Ⅲ8的基因型是XBXb，其与Ⅲ2结婚生出的男孩患乙病的概率为1/2。
答案　(1)伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传　伴X染色体隐性遗传　(2)2　1/2　5/8　71/80　(3)D　(4)Ⅱ4　Ⅳ1　1/2