1、(六)变异、育种和进化1慢粒白血病简称“慢粒”，是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病。据不完全了解，其致病机理可能如下：BCRABL蛋白是一种活性加强的酪氨酸激酶，由于该酶活性的异常升高，激活了下游的信号转导通路而造成造血干细胞增殖和凋亡的紊乱。(1)由上图可知患“慢粒”的根本原因是_。该变异_(填“能”或“不能”)遗传。(2)“慢粒”致病机理体现了基因控制性状的途径为_。(3)上图过程涉及到的核酸具体有_。(4)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可竞争性结合BCRABL蛋白上的ATP结合位点，而成为“慢粒”治疗的主要药物。但是近年来发现TKI对部分“慢粒”患者治疗效果减弱，分析出现此现象最可能的原因
2、是_。答案(1)染色体结构变异能(2)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状(3)发生改变的22号染色体的DNA、mRNA、tRNA、rRNA(4)部分患者发生基因突变，导致对TKI产生了耐药性(或TKI对“慢粒”患者产生抗药性突变进行了选择)解析(1)由题图可知，“慢粒”是由于9号染色体、22号染色体之间部分片段交换引起，9号染色体和22号染色体属于非同源染色体，因此是染色体结构变异中的易位，该变异属于可遗传变异。(2)由题意知，BCRABL蛋白是一种活性加强的酪氨酸激酶，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(3)过程是蛋白质的合成，基因控制蛋白
3、质的合成包括转录和翻译过程，涉及的核酸包括发生改变的22号染色体的DNA、mRNA、tRNA、rRNA。(4)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可竞争性结合BCRABL蛋白上的ATP结合位点，而成为“慢粒”治疗的主要药物。但是近年来发现TKI对部分“慢粒”患者治疗效果减弱，可能的原因是部分患者发生基因突变，导致对TKI产生了耐药性或TKI对“慢粒”患者产生抗药性突变进行了选择。2玉米为一年生植物。某农场用种植的优良玉米品种(基因型为aa)自交，在F1中发现了少数植株株高较正常植株明显矮小。研究者对上述变异有三种假设：假设1：环境因素影响所致；假设2：一个基因发生了突变所致；假设3：含a基因的染色体片段
4、丢失所致(细胞中两条染色体缺失不能成活)。请设计实验探究证实株高明显矮小的可能原因。(1)实验思路：_。(2)预期结果与结论：若F2中_，则说明株高明显矮小是环境因素影响所致；若F2中_，则说明株高明显矮小是一个基因发生了突变所致；若F2中_，则说明株高明显矮小是含a基因的染色体片段丢失所致。答案(1)让F1中矮小玉米植株在适宜条件下自交，统计F2的表现型及比例(2)全部表现为高茎高茎矮茎13高茎矮茎12解析假设是环境因素影响所致，让F1中矮小玉米植株在适宜条件下自交，则F2基因型是aa，全部表现为高茎；假设是一个基因发生了突变所致，即aa突变为Aa，则自交后代F2中AAAaaa121，高茎矮
5、茎13；假设是含a基因的染色体片段丢失所致(细胞中两条染色体缺失不能成活)，则该矮茎玉米基因型为ao，自交后代F2中ooaoaa121，其中oo不能成活，高茎矮茎12。所以，实验思路：让F1中矮小玉米植株在适宜条件下自交，统计F2的表现型及比例。若F2中全部表现为高茎，则说明株高明显矮小是环境因素影响所致；若F2中高茎矮茎13，则说明株高明显矮小是一个基因发生了突变所致；若F2中高茎矮茎12，则说明株高明显矮小是含a基因的染色体片段丢失所致。3普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
6、请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是_。(4)通过矮秆抗病获得矮秆抗病新品种的常用方法是用_。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占_。答案(1)自交(2)矮秆抗病(3)C基因突变频率低，且具有不定向性(4)秋水仙素诱导染色体加倍100%解析(1)A组为杂交育种，由F1获得F2的方法为自交，F2中矮秆抗病植株(ttR_)中不能稳定遗传的占。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病，因其为单倍体植株，
7、往往表现为高度不育。(3)由于基因突变频率低且具有不定向性，故诱变育种最不容易获得矮秆抗病新品种。(4)矮秆抗病需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子。4螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答有关问题：(1)用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因：_。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，其最主要的原因是_。(2)螺旋蛆蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑
8、斑(a)为显性，且亲代基因型频率是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，则子代的基因型频率是_。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？_。(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝇，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？_。答案(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，在杀虫剂作用下，抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多(2)AA为36%、Aa为48%、aa为16%雌雄间可以自由交配，没有迁入和迁出，自然选择
9、对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不发生突变(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小解析(1)用杀虫剂处理，可直接导致害虫种群的死亡率上升，使群体中的个体数短时间内迅速减少，但从处理后的第二代起，个体数又逐渐回升了，种群的年龄组成又变成了增长型，其原因是螺旋蛆蝇中存在着抗药性基因突变，杀虫剂起了选择作用，使抗药基因频率不断提高，逐渐形成了抗药的新类型；电离辐射导致基因突变频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多，所以耗时较长。(2)因为AA占30%、Aa占60%、aa占10%，由棋盘法可知A的基因频率为60%，
10、a的基因频率为40%，所以子代中AA的基因型频率为60%60%36%、Aa的基因型频率为260%40%48%、aa的基因型频率为40%40%16%；影响基因频率的因素有很多种，比如雌雄间可以自由交配，没有迁入迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，不发生突变。(3)若突变性状适应环境，则基因频率会增大；若突变性状不适应环境，则基因频率会减小。5淀粉酶可以通过微生物的发酵生产。为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。实验材料：某种能产生淀粉酶的菌株若干，适宜强度的诱变剂，含淀粉的固体培养基(菌株在其上生长时，可释放淀粉酶分解淀粉，从而在菌落周围形成透明圈)等(1)请写出主要的实验步骤(注：诱变剂的剂量不作探究要求)。_。(2)结合基因突变的特点，写出预期的实验结果。_
