二、非选择题(50分)
21.(10分)(2015·浙江，32)某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答：
(1)自然状态下该植物一般都是________合子。
(2)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______________和有害性这三个特点。
(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为________。
(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有________。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
[答案] (1)纯 (2)多方向性、稀有性
(3)选择 纯合化 年限越长
高茎中茎矮茎=16∶9
(4)基因重组和染色体畸变
[解析] (1)由于该植物自花且闭花授粉，所以自然状态下一般都是纯合子。(2)由于基因突变具有多方向性、稀有性和有害性这三个特点，所以在进行诱变育种时需要处理大量种子。(3)杂交育种的大致过程如图：
将两个具有不同优良性状的亲本杂交后从F2中选择符合育种要求的个体再连续自交提高品种的纯合化程度，最后获得能稳定遗传的品种。一般情况下，控制优良性状的基因越多，得到能稳定遗传的优良品种所需要的年限越长。只考虑茎的高度，P为DDEE×ddee，得到的F1(DdEe)自交，F2出现9(D_E_)矮茎：{3(D_ee)+3(ddE_)}中茎：1(ddee)高茎。(4)单倍体育种过程(见答案图解)中进行了两亲本杂交(依据的原理是基因重组)、花药离体培养(依据的原理是染色体畸变)等过程。
22.(10分)(2015·新课标Ⅰ，32)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：
(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A基因频率为________。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21。则对该结果最合理的解释是________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
[答案] (1)11 12∶1 50%
(2)AA显性纯合致死 11
[解析] (1)若不考虑引起基因频率改变的诸多因素，由于该果蝇种群中只有Aa一种基因型的个体，所以A基因频率与a基因频率相等都是50%，两者的比为11。理论上该果蝇种群随机交配(在此相当于自交)，如图产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为12∶1，A基因频率不变，仍为50%。
(2)参照上图可知：若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则对该结果最合理的解释是AA显性纯合致死。根据这一解释，第一代(雌雄配子中都是A=1/3、a=2/3)再随机交配得到的第二代在未致死时AA的概率为1/3×1/3=1/9，Aa的概率为1/3×2/3×2=4/9, aa的概率为2/3×2/3=4/9，致死后Aa和aa基因型个体数量的比例为11。
23.(10分)(2015·天津和平一模)德国小蠊(二倍体)是广东常见的室内昆虫，由于长期使用杀虫剂，其抗药性增强。请回答：
(1)长期使用杀虫剂，发现灭虫效果越来越差，现代生物进化理论的解释是__________。
(2)分子生物学研究表明抗药性主要是由基因S突变成抗性基因s导致的，科学家检测德国小蠊是否有s抗性基因，先用________技术将其扩增，再用________________技术进行检测。
(3)德国小蠊的性别决定为XO型，雌性的性染色体组成为XX，雄性的性染色体组成为XO。某正常德国小蠊，体细胞中有23条染色体，则该个体的性别是________，其减数分裂后产生配子的染色体组成是__________________________：
下图示该个体减数分裂过程示意图(表示部分染色体，含性染色体)，则符合该个体分裂过程的选项是________，请画出该细胞减数第二次分裂后期图。
(4)随机取样的德国小蠊个体中，ss个体数为6，SS个体数为26，Ss个体数为18。则抗药性基因频率为__________。
[答案] (1)经自然(杀虫剂)选择作用，种群中抗药性基因频率升高
(2)PCR DNA分子杂交
(3)雄性 11+X和11 B
(细胞质均等分裂，染色体的形态、数目、颜色及染色体序号均正确才得分)
(4)30%(或0.3)
[解析] (1)在杀虫剂的选择作用下，有抗药基因的昆虫生存下来，没有抗药基因的昆虫被淘汰。长期使用杀虫剂的结果就是留下有抗药基因的昆虫，从而造成杀虫剂的杀虫效果下降。(2)基因是DNA片段，用PCR技术扩增，对目标基因检测可以用DNA分子杂交技术。
(3)体细胞中有23条染色体的正常德国小蠊，缺一条X染色体，为雄性。其经减数分裂产生的配子含X染色体的染色体组成是11+X，不含X染色体的染色体组成是11。(4)抗药性基因频率为(6×2+18×1)÷[(6+26+18)×2]×100%=30%。
