将原产某地的某种一年生植物甲,分别引种到低纬度和高纬度地区种植,很多年以后移植到原产地,开花时期如图所示。请回答下列问题。
(1)将植物甲引种到低纬度与高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成 ,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明已产生了 。种群b和种群c是不是同一物种? 。
(2)在对植物乙的某一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%,在这一年中,该植物种群是否发生了进化? ,理由是 。
(3)现代生物进化理论认为: 是生物进化的基本单位, 决定生物进化的方向;可遗传变异、 和 是新物种形成的三个基本环节;任何一个物种都不是单独进化的,而是 的。
(1)地理隔离 生殖隔离 不是 (2)否 该种群的基因频率没有发生变化
(3)种群 自然选择 自然选择 隔离 共同进化
解析 (1)将植物甲引种到低纬度和高纬度地区,这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间会形成地理隔离,种群b和种群c个体之间由于花期不同,已不能正常受粉,说明已产生了生殖隔离,生殖隔离的形成是新物种产生的标志。(2)计算可知,两次调查种群中D的基因频率都为20%,d的基因频率都为80%,故尽管基因型频率发生了改变,但基因频率并没有改变,因此,没有发生进化。(3)现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,自然选择决定生物进化的方向;可遗传变异、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节;不同物种之间在相互影响中共同进化。
(2018北京丰台一模)水稻是我国主要的粮食作物之一,它是自花传粉的植物。提高水稻产量的一个重要途径是利用杂交种(F1)的杂种优势,即F1的性状优于双亲的现象。
(1)杂交种虽然具有杂种优势,却只能种植一代,其原因是 ,进而影响产量。为了获得杂交种,通常需要对 去雄,操作极为烦琐。
(2)雄性不育水稻突变体S表现为花粉败育。在制种过程中,利用不育水稻可以省略去雄操作,极大地简化了制种程序。
①将突变体S与普通水稻杂交,获得的F1表现为可育,F2中可育与不育的植株数量比约为3∶1,说明水稻不育性状为 性状。
②研究人员发现了控制水稻光敏感核不育的基因pms3,该基因并不编码蛋白质。为研究突变体S的pms3基因表达量和花粉育性的关系,得到如下结果(用花粉可染率代表花粉的可育性)。
不同光温条件下突变体S的花粉可染率(%)
短日低温 | 短日高温 | 长日低温 | 长日高温 |
41.9 | 30.2 | 5.1 | 0 |
不同光温条件下突变体S的pms3基因表达量差异
该基因的表达量指的是 的合成量。根据实验结果可知,pms3基因的表达量和花粉育性关系是 。突变体S的育性是可以转换的,在 条件下不育,在 条件下育性最高,这说明 。
(3)结合以上材料,请设计培育水稻杂交种并保存突变体S的简要流程: 。
(1)F1自交后代会发生性状分离现象
母本 (2)①1对 隐性 ②RNA 花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关(pms3基因的表达量越高,花粉育性越高) 长日高温 短日低温 表现型是基因与环境共同作用的结果 (3)在长日高温条件下,以突变体S为母本,与普通水稻杂交,收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用
解析 (1)杂交种虽然具有杂种优势,却只能种植一代,其原因是F1是杂合子,自交后代会发生性状分离现象,不能稳定遗传,进而影响产量。为了获得杂交种,通常需要对母本去雄。
(2)①将突变体S与普通水稻杂交,获得的F1表现为可育,F2中可育与不育的植株数量比约为3∶1,说明不育性状为隐性性状。
②花粉可染率代表花粉的可育性。基因的表达过程是指通过转录形成mRNA、再通过翻译形成蛋白质的过程。控制水稻光敏感核不育的基因pms3并不编码蛋白质,因此该基因的表达量指的是RNA的合成量。分析图表信息可知:花粉育性变化与pms3基因的表达量呈现正相关(pms3基因的表达量越高,花粉育性越高)。分析表中信息可知:突变体S在长日高温条件下不育,在短日低温条件下育性最高,这说明表现型是基因与环境共同作用的结果。
(3)突变体S在长日高温条件下雄性不育,据此,可在长日高温条件下,以突变体S为母本,与普通水稻杂交,收获S植株上所结的种子即为生产中所用的杂交种。突变体S在短日低温条件下育性最高,因此可在短日低温条件下,使突变体S自交,收获种子,以备来年使用。
(2018四川雅安中学月考)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为 。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 四种类型的配子。
(3)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤: 杂交,分析子代的表现型。
结果预测:
Ⅰ.若 ,则是环境改变导致的;
Ⅱ.若 ,则是基因突变导致的;
Ⅲ.若 ,则是减数分裂时X染色体不分离导致的。
(1)2 (2)XrY、Y(顺序可颠倒) (3)M果蝇与正常白眼雌果蝇 Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇 Ⅱ.子代表现型全部为白眼 Ⅲ.无子代产生
解析 (1)正常果蝇为二倍体,减数第一次分裂过程中虽然同源染色体已复制,但姐妹染色单体共用着丝点,染色体数未改变,后期仍为两个染色体组。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)产生配子的过程中,由于性染色体为三条,其中任意两条配对正常分离,而另一条随机移向一极,产生配子种类及比例为Xr∶XrY∶XrXr∶Y=2∶2∶1∶1。
(3)由题意知,M果蝇的变异来源:①如果是环境改变引起表现型变化,基因型未变,M果蝇的基因型为XRY,则测交后的子代雌果蝇是红眼;②如亲本果蝇发生基因突变引起表现型变化,M果蝇的基因型为XrY,则测交后的子代全是白眼;③亲本雌果蝇在减数分离时X染色体不分离引起表现型变化,该M雄果蝇的基因型为XrO,不育,因此没有后代产生。
(2018黑龙江双鸭山一中月考)如图是某种动物的生活区域被一条20米宽、南北向的公路和一条也是20米宽、东西向的铁路分割成大小相等的四个区域示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.该物种的遗传多样性可能会增加
B.地理隔离影响该物种个体间的基因交流
C.该物种在①②③④四个区域内的生存斗争均可能加剧
D.该物种在②④区域进化方向不同的主要原因是突变和基因重组
D
解析:某动物的生活区域被分成4个小区域后,因为生物之间存在地理隔离,影响了该物种个体之间的基因交流,所以其基因多样性可能会降低,也可能会增加,A、B两项正确。该生物在各自的区域内活动,由于活动面积减小,生存斗争可能加剧,C项正确。突变和基因重组为生物进化提供原材料,而生物的进化方向取决于自然选择,D项错误。
(2018广东湛江二模)假设甲果蝇种群中只有Aa、aa两种基因型且数量相等,乙果蝇种群中只有AA、Aa两种基因型且数量相等,现将两种群果蝇混合培养,下列叙述正确的是( )
A.混合前甲、乙种群的A基因频率相同
B.混合前甲、乙种群的Aa基因型频率不同
C.若两种群随机交配,则子一代的A基因频率为25%
D.若乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,子一代的A基因频率为50%
D
解析:混合前甲、乙种群的A基因频率分别为1/4、3/4,A项错误;混合前甲、乙种群的Aa基因型频率相同,均为1/2,B项错误;由题意,甲、乙两种群中个体数量未知,无法求出两种群果蝇混合后的各种基因型的频率,也就无法求出两种群随机交配所得子一代的A基因频率,C项错误;若乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,则子一代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,A基因频率=1/4+1/2×1/2=50%,D项正确。
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