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第七單元 生物變異、育種與進(jìn)化 階段性檢測(cè) (時(shí)間：45分鐘　滿分：90分) 一、選擇題(本題包括10小題，每小題5分，共50分) 1．(2018四川廣元模擬)基因突變和染色體變異統(tǒng)稱突變，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．基因中堿基對(duì)增添、缺失或替換都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 B．基因突變與染色體變異都會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變 C．基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都會(huì)導(dǎo)致DNA中堿基序列的改變 D．突變可使種群基因頻率發(fā)生變化，決定了生物進(jìn)化的方向 解析：選C?；蛑袎A基對(duì)增添、缺失或替換都會(huì)導(dǎo)致基因突變，A錯(cuò)誤；基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變，如AA→Aa；染色體變異會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變，B錯(cuò)誤；基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)導(dǎo)致DNA中堿基序列的改變，C正確；自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向，D錯(cuò)誤。 2．(2018合肥聯(lián)考)下圖為雌性果蠅體內(nèi)部分染色體的行為及細(xì)胞分裂圖像，其中能夠體現(xiàn)基因重組的是(　　) A．①③　　　　　　　　　 B．①④ C．②③ D．②④ 解析：選B。圖①表示四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，能夠?qū)崿F(xiàn)基因重組。圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位。圖③表示有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致兩套相同的染色體分別移向細(xì)胞兩極，在這個(gè)過(guò)程中不發(fā)生基因重組。圖④表示減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。 3．甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙雜交產(chǎn)生的 F1減數(shù)分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料 解析：選D。與圖甲相比，圖乙染色體1發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂過(guò)程中染色體1間不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常配子，A錯(cuò)誤；甲染色體1發(fā)生倒位形成乙，B錯(cuò)誤；甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列序列不完全相同，C錯(cuò)誤；染色體結(jié)構(gòu)變異屬于可遺傳變異，可為生物進(jìn)化提供原材料，D正確。 4．(2018沈陽(yáng)模擬)二倍體蘿卜和二倍體甘藍(lán)雜交得到雜種F1，F(xiàn)1幾乎不育，但偶爾結(jié)了幾粒種子，發(fā)芽后長(zhǎng)成的植株P(guān)莖稈粗，葉片、種子和果實(shí)都很大，而且是可育的。由此判斷下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．能發(fā)育成植株P(guān)的種子一定發(fā)生了基因突變 B．二倍體蘿卜和二倍體甘藍(lán)不存在生殖隔離 C．蘿卜和甘藍(lán)的染色體能進(jìn)行正常的聯(lián)會(huì) D．由F1種子發(fā)育成的植株P(guān)可能是四倍體 解析：選D。正常情況下，雜種F1含有兩個(gè)染色體組，一個(gè)來(lái)自蘿卜，一個(gè)來(lái)自甘藍(lán)，F(xiàn)1中無(wú)同源染色體，故理論上不會(huì)結(jié)出種子，偶爾結(jié)了幾粒種子，發(fā)育成的植株P(guān)的莖稈粗，葉片、種子和果實(shí)都很大，而且是可育的，說(shuō)明植株P(guān)為偶然情況下染色體加倍了的四倍體，即發(fā)生了染色體變異。二倍體蘿卜和二倍體甘藍(lán)雜交產(chǎn)生的F1幾乎不育，說(shuō)明兩者之間存在生殖隔離。蘿卜和甘藍(lán)的染色體形狀、大小和攜帶的遺傳信息各不相同，不是同源染色體，不能進(jìn)行聯(lián)會(huì)。 5．家蠅對(duì)擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。 家蠅種群來(lái)源 敏感性純合子/% 抗性雜合子/% 抗性純合子/% 甲地區(qū) 78 20 2 乙地區(qū) 64 32 4 丙地區(qū) 84 15 1 下列敘述正確的是(　　) A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果 B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22% C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高 D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果 解析：選D。家蠅神經(jīng)細(xì)胞膜上通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)替換的結(jié)果；甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因的頻率＝2%＋1/220%＝12%；比較三地區(qū)抗性基因頻率不能推斷出抗性基因突變率的大小關(guān)系；自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，因此丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果。 6. 將純種的某二倍體小麥品種甲(AA)與近緣山羊草品種乙(EE)雜交后，經(jīng)多代選育出如圖所示的新品種小麥丙(圖中的同源染色體，黑色部分是來(lái)自山羊草品種乙的染色體片段，小麥品種甲沒(méi)有此片段)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．雜交選育過(guò)程中一定發(fā)生過(guò)染色體結(jié)構(gòu)上的變異 B．雜交選育過(guò)程中一定發(fā)生過(guò)DNA上堿基對(duì)的替換 C．丙品種的產(chǎn)生為生物的進(jìn)化提供了原材料 D．丙品種自交后代中有1/2個(gè)體能夠穩(wěn)定遺傳 解析：選B。純種的二倍體小麥基因型為AA，新品種丙中的a為基因突變的結(jié)果，基因突變是堿基對(duì)的增添、缺失或替換導(dǎo)致的。圖中黑色部分即E所在染色體片段來(lái)自山羊草，經(jīng)選育移接到小麥染色體上，該過(guò)程一定發(fā)生過(guò)染色體結(jié)構(gòu)上的變異?；蛲蛔兒腿旧w變異均為可遺傳變異，故可為生物進(jìn)化提供原材料。丙品種基因型為AaEE，自交子代AAEE占1/4，aaEE占1/4，AaEE占1/2。 7．果蠅有一種缺刻翅的變異類型，這種變異是由染色體上某個(gè)基因缺失引起的，并且有純合致死效應(yīng)。已知在果蠅群體中不存在缺刻翅的雄性個(gè)體。用缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交得F1，然后讓F1中雌雄果蠅自由交配得F2。以下分析正確的是(　　) A．缺刻翅變異類型屬于基因突變 B．控制翅型的基因位于常染色體上 C．F1中雌雄果蠅比例為1∶1 D．F2中缺刻翅∶正常翅＝1∶6 解析：選D。由于這種變異是染色體上某個(gè)基因缺失引起的，說(shuō)明該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失類型；由于該變異有純合致死的效應(yīng)，且果蠅群體中不存在缺刻翅的雄性個(gè)體，說(shuō)明控制翅型的基因位于X染色體上，且表現(xiàn)為顯性性狀；F1雄果蠅中一半致死，雌雄果蠅的比例為2∶1；假設(shè)缺刻翅的基因組成為X－Xa，則缺刻翅雌性基因型為X－Xa，正常雄性為XaY，則F1個(gè)體的基因型為X－Xa(缺刻翅)、XaXa(正常翅)、XaY(正常翅)、X－Y(致死)，F(xiàn)1中雌雄果蠅自由交配，F(xiàn)2中X－Xa(缺刻翅)占1/8，X－Y(致死)占1/8，其余都為正常翅，故F2存活個(gè)體中缺刻翅∶正常翅＝1∶6。 8．經(jīng)權(quán)威遺傳機(jī)構(gòu)確認(rèn)，某地發(fā)現(xiàn)的一例染色體異常核型即“46，XY，t(6；8)”為世界首報(bào)，該例異常核型患者屬于染色體平衡易位攜帶者。染色體平衡易位是造成流產(chǎn)和畸形兒的重要因素，由于沒(méi)有遺傳物質(zhì)丟失，患者的表現(xiàn)及智力均與正常人一樣。某女性患者的第1和5號(hào)染色體易位，染色體異常核型可表示為“46，XX，t(1；5)”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．經(jīng)染色后，在光學(xué)顯微鏡下可觀察到染色體易位 B．“46，XY，t(6；8)”表示某男性患者第6和8號(hào)染色體易位 C．染色體易位會(huì)導(dǎo)致染色體數(shù)量變化 D．染色體易位不屬于基因重組，這種變異是可遺傳的 解析：選C。根據(jù)染色體異常核型“46，XX，t(1；5)”表示某女性患者第1和5號(hào)染色體易位這一題干信息，可以推測(cè)“46，XY，t(6；8)”表示的是某男性患者第6和8號(hào)染色體易位。染色體易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，不會(huì)導(dǎo)致染色體數(shù)量變化，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到。 9．某植物的三對(duì)相對(duì)性狀的控制基因及其所在染色體情況如表所示?，F(xiàn)有各種具某顯性性狀的純合子，為了培育純隱性性狀的植株，下列選用的植株及對(duì)應(yīng)育種方法中，較為簡(jiǎn)捷可行的是(　　) 紅色(紅對(duì)白為顯性) 株高(高對(duì)矮為顯性) 葉形(寬對(duì)窄為顯性) 控制基因 A—a C—c D—d 基因的位置 第3號(hào)染色體 第5號(hào)染色體 第6號(hào)染色體 A．紅花矮莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株，雜交育種 B．紅花高莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株，誘變育種 C．紅花矮莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株，基因工程育種 D．紅花高莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株，單倍體育種 解析：選A。若選用“紅花矮莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株”，利用雜交育種的方法，第二代即可出現(xiàn)目的植株，易于篩選，操作也較為簡(jiǎn)單，A正確；誘變育種的原理是基因突變，而基因突變具有不定向性、低頻性、多害少利性等特點(diǎn)，得到目的植株可能需要大量的篩選工作，B錯(cuò)誤；基因工程育種操作要求高，不是獲取該目的植株的最簡(jiǎn)捷方法，C錯(cuò)誤；選用“紅花高莖窄葉植株、白花高莖窄葉植株”，兩親本都是高莖性狀的純合植株，利用單倍體育種不可能得到目的植株，D錯(cuò)誤。 10．(2018河北衡水質(zhì)檢)如表所示為某物種遷入新環(huán)境后，某對(duì)等位基因的基因頻率變化情況，由這些數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是(　　) 時(shí)間 1947 1957 1967 1977 1987 1997 2007 2017 基因A的頻率 0.99 0.81 0.64 0.49 0.36 0.25 0.16 0.10 基因a的頻率 0.01 0.19 0.36 0.51 0.64 0.75 0.84 0.90 A．由于種群基因頻率改變，該生物發(fā)生了進(jìn)化 B．a(chǎn)基因控制的性狀可能更適應(yīng)新環(huán)境 C．2017年，該種群中Aa的基因型頻率一定為18% D．基因頻率的改變是通過(guò)環(huán)境對(duì)生物個(gè)體的選擇實(shí)現(xiàn)的 解析：選C。由表格中的數(shù)據(jù)可知，A的基因頻率不斷減小，a的基因頻率不斷增加，由于種群基因頻率發(fā)生改變，可判斷該生物發(fā)生了進(jìn)化；由于a基因頻率不斷增加，則a基因控制的隱性性狀可能更適應(yīng)新環(huán)境；由于該種群不符合遺傳平衡定律的條件，故2017年該種群中Aa的基因型頻率不一定為18%；基因頻率的改變是通過(guò)環(huán)境對(duì)生物個(gè)體性狀的選擇實(shí)現(xiàn)的。 二、非選擇題(本題包括3小題，共40分) 11．(12分)假設(shè)某種一年生植物的種群足夠大，隨機(jī)交配，不考慮遷入、遷出和突變，連續(xù)三年在幼苗期統(tǒng)計(jì)種群關(guān)于R(r)基因各種基因型所占比例。第二年統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表所示。 RR Rr rr 4/9 4/9 1/9 (1)若基因R(r)對(duì)植物生活力無(wú)影響，三年間R基因頻率的變化趨勢(shì)是________；與第一年相比，第三年基因型為RR個(gè)體所占比例________(填“增加”“減少”或“不變”)。 (2)若基因型為rr的個(gè)體在花蕾期死亡，基因型為RR和Rr的個(gè)體正常開花結(jié)實(shí)。第一年基因型為RR和Rr個(gè)體的比例為________。第三年純合子所占比例為________。R基因頻率的變化趨勢(shì)是________(填“增加”“減少”或“不變”)，原因是______________________。 解析：(1)題干中提出“種群足夠大，隨機(jī)交配，不考慮遷入、遷出和突變”，并且基因R(r)對(duì)植物生活力無(wú)影響，因此三年間R基因頻率不變。由于三年間該種群的R基因頻率不變，并且隨機(jī)交配的群體中，RR基因型頻率＝R基因頻率的平方，則第一年和第三年基因型為RR個(gè)體所占的比例不變。(2)若基因型為rr的個(gè)體在花蕾期死亡，RR和Rr正常開花結(jié)實(shí)，則第二年產(chǎn)生的三種基因型的后代是由RR和Rr自由交配而來(lái)，根據(jù)第二年基因型為rr的個(gè)體占1/9可知，第一年產(chǎn)生的r配子比例為1/3，則R配子比例為2/3，只有第一年基因型為RR和Rr個(gè)體的比例為1∶2時(shí)，才能產(chǎn)生這種比例的配子。第二年產(chǎn)生的個(gè)體中，只有基因型為RR和Rr的個(gè)體具有繁殖后代的能力，且比例為1∶1，則產(chǎn)生的R配子比例為3/4，r配子比例為1/4，則第三年純合子(RR＋rr)個(gè)體所占比例＝(3/43/4)＋(1/41/4)＝5/8。由于rr沒(méi)有繁殖能力，在自然選擇的作用下，R基因頻率將不斷增加。 答案：(1)不變　不變　(2)1∶2　5/8　增加　自然選擇(合理即可) 12．(14分)請(qǐng)分析回答下列有關(guān)玉米遺傳學(xué)的問(wèn)題： (1)某玉米品種2號(hào)染色體上的基因?qū)、s和M、m各控制一對(duì)相對(duì)性狀，基因S在編碼蛋白質(zhì)時(shí)，控制最前端幾個(gè)氨基酸的DNA序列如圖1所示。已知起始密碼子為AUG或GUG。 基因S發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí)，作為模板鏈的是圖1中的________鏈。若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G/C缺失，則該處對(duì)應(yīng)的密碼子將改變?yōu)開_______。某基因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，在此過(guò)程中出現(xiàn)的變異的類型屬于________，其原因是在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了________。 (2)玉米的高稈易倒伏(H)對(duì)矮稈抗倒伏(h)為顯性，抗病(R)對(duì)易感病(r)為顯性，兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。如圖2表示利用品種甲(HHRR)和乙(hhrr)通過(guò)三種育種方法(Ⅰ～Ⅲ)培育優(yōu)良品種(hhRR)的過(guò)程。 ①利用方法Ⅰ培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為__________________，這種植株由于________，須經(jīng)誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后才能用于生產(chǎn)實(shí)踐。圖2所示的三種方法(Ⅰ～Ⅲ)中，最難獲得優(yōu)良品種(hhRR)的是方法Ⅲ，其原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用方法Ⅱ培育優(yōu)良品種時(shí)，先將基因型為HhRr的F1植株自交獲得子代(F2)，若將F2的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F2矮稈抗病植株的花粉隨機(jī)授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株占________。 解析：(1)根據(jù)起始密碼子是AUG或GUG以及DNA兩條鏈的堿基排列順序可知b鏈為模板鏈。若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì)G/C缺失，則DNA模板鏈的三個(gè)堿基變?yōu)镃AA，所以該處對(duì)應(yīng)的密碼子將變?yōu)镚UU。已知S、s和M、m位于同一對(duì)同源染色體上，所以SsMm的植株自花傳粉，理論上應(yīng)該有兩種(S、M連鎖)或三種(S、m連鎖)表現(xiàn)型的后代，但是后代出現(xiàn)了4種表現(xiàn)型，這是同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換的結(jié)果，屬于基因重組。(2)①hR屬于單倍體植株，長(zhǎng)勢(shì)弱小而且高度不育，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株。方法Ⅲ是誘變育種，具有不定向性，且基因突變頻率很低，很難獲得優(yōu)良品種hhRR。②若將F2的全部高稈抗病植株(H_R_，產(chǎn)生hR配子的概率為1/32/3＝2/9)去除雄蕊，用F2矮稈抗病植株(hhR_，產(chǎn)生hR配子的概率為2/3)的花粉隨機(jī)授粉，則雜交所得子代中的純合矮稈抗病植株(hhRR)＝hRhR＝2/92/3＝4/27。 答案：(1)b　GUU　基因重組　交叉互換 (2)①花藥離體培養(yǎng)　高度不育　基因突變具有不定向性、低頻性　②4/27 13．(14分)(2018河南洛陽(yáng)模擬)遺傳學(xué)是一門探索生命起源和進(jìn)化歷程的學(xué)科，興起于20世紀(jì)，發(fā)展異常迅速。請(qǐng)分析回答： (1)最早證明基因位于染色體上的科學(xué)家是________(填“孟德爾”“薩頓”或“摩爾根”)，他發(fā)現(xiàn)了控制果蠅紅白眼色的基因位于________染色體上。 (2)在遺傳學(xué)研究中，經(jīng)常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定某基因位于哪一條常染色體。對(duì)于植物核基因的定位常用到下列方法(三體和單體產(chǎn)生的配子均為可育配子，且后代均存活)，例如： ①讓常染色體隱性突變型和野生型三體(2號(hào)染色體多一條)品系雜交，子一代中的三體個(gè)體再與隱性親本回交，如果在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1而不是________，則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2號(hào)染色體上。 ②也可讓常染色體隱性突變型和野生型單體(2號(hào)染色體缺少一條)品系雜交，如果子一代中野生型和突變型之比是________而不是________________，則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2號(hào)染色體上。 解析：(1)摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用假說(shuō)—演繹法，將控制紅眼與白眼的基因與X染色體聯(lián)系起來(lái)，證明了基因位于染色體上。(2)設(shè)相關(guān)基因用A、a表示。①若突變基因在2號(hào)染色體上，常染色體隱性突變型(aa)和野生型三體(AAA)雜交獲得的三體果蠅為AAa，AAa產(chǎn)生的配子類型及比例為A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，故AAa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型＝5∶1。若突變基因不在2號(hào)染色體上，野生型三體果蠅基因型為AA，它與常染色體隱性突變型(aa)雜交獲得的果蠅為Aa，Aa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型＝1∶1。②若突變基因在2號(hào)染色體上，常染色體隱性突變型(aa)和野生型單體(AO)雜交，子一代中野生型和突變型之比為Aa∶aO＝1∶1；若該突變基因不在2號(hào)染色體上，野生型單體果蠅基因型為AA，它與常染色體隱性突變型(aa)雜交，子一代全為野生型。 答案：(1)摩爾根　X　(2)①1∶1?、?∶1　1∶0