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2019-2020年高三生物二輪復習 專題三 遺傳 變異與進化 8 生物的變異 育種和進化突破訓練 1.(xx江西贛州摸底)大豆植株的體細胞含40條染色體。用紫外線處理大豆種子后,篩選出一株抗花葉病的植株X,取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株,其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是(　D　) A.用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株,自交后代無性狀分離 B.紫外線誘發(fā)的基因突變,可以決定大豆的進化方向 C.植株X連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低 D.單倍體植株細胞在分裂過程中最多含有40條染色體 解析:用花粉離體培養(yǎng)獲得抗病植株都是單倍體,高度不育,A錯誤?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?自然選擇決定生物進化的方向,B錯誤。一株抗花葉病的植株X,取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株,其中抗病植株占50%,可判定出這株植株X是雜合子,自交若干代,純合抗病植株比例逐代提高,C錯誤。單倍體植株的細胞,在有絲分裂后期,數(shù)目最多含有40條染色體,D正確。 2.(xx甘肅一診)關于生物進化的敘述,錯誤的是(　C　) A.生物的種間競爭是一種選擇過程 B.地理隔離可阻止種群間的基因交流,種群基因庫間的差異導致種群間產(chǎn)生生殖隔離 C.人類種群中,控制一對相對性狀的各種基因型頻率的改變說明人類在不斷進化 D.共同進化的過程也是生物多樣性形成的過程 解析:種間競爭可以引起多種生物共同進化,而共同進化的基礎是生物間相互自然選擇,A正確;地理隔離可阻斷種群間的基因交流,引起種群基因庫間的差異導致種群間產(chǎn)生生殖隔離,產(chǎn)生新物種,B正確;生物進化的實質是種群基因頻率的改變,而基因型頻率的改變不一定引起基因頻率的改變,C錯誤;共同進化是指生物與生物之間、生物與環(huán)境之間的共同進化,生物多樣性的形成是共同進化的結果,D正確。 3.(xx江西贛州摸底)如圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況,圖中Ⅰ、Ⅱ為無遺傳效應的序列。有關敘述正確的是(　B　) A.a中堿基對缺失,屬于染色體結構變異 B.c中堿基對若發(fā)生變化,生物體性狀不一定會發(fā)生改變 C.在減數(shù)分裂的四分體時期,b、c之間可發(fā)生交叉互換 D.基因在染色體上呈線性排列,基因的首端存在起始密碼子 解析:a中堿基對缺失,屬于基因突變,A錯誤;c中堿基對發(fā)生變化,由于密碼子的簡并性,生物體性狀不一定會發(fā)生改變,B正確;在減數(shù)分裂中交叉互換一般發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,C錯誤;基因的首端存在啟動子,而起始密碼子位于mRNA上,D錯誤。 4.(xx廣西南寧質檢) 花生的含油量由一對基因控制,如圖為花生的含油量隨選擇世代的變化情況,據(jù)圖分析,選擇育種對高含油量花生品種的產(chǎn)生所起的作用是(　D　) A.增加了控制含油量的一對等位基因的頻率 B.改變了花生的基因庫,導致新物種的產(chǎn)生 C.定向誘導了控制含油量基因的自由組合 D.淘汰部分表現(xiàn)型,使高含油量基因的基因頻率增大 解析:控制含油量的一對等位基因的總頻率為1,是不變的,A錯誤;新物種出現(xiàn)的標志為生殖隔離,選育高含油量花生品種,如果與原花生品種不出現(xiàn)生殖隔離,就不是新物種,B錯誤;變異是不定向的,C錯誤;選擇育種是從每一代的變異個體中選出最好的類型進行繁殖培育,必然淘汰了許多含油量低的類型,進而使高含油量基因的基因頻率增大,D正確。 5.(xx廣東惠州二模)決定玉米籽粒有色(C)和無色(c)、淀粉質(Wx)和蠟質(wx)的基因位于9號染色體上,結構異常的9號染色體一端有染色體結節(jié),另一端有來自8號染色體的片段。下列有關玉米染色體特殊性的研究,說法正確的是(　B　) A.異常9號染色體的產(chǎn)生稱為基因重組 B.異常的9號染色體可為C和wx的基因重組提供細胞學標記 C.圖2中的母本在減數(shù)分裂形成配子時,這兩對基因所在的染色體不能發(fā)生聯(lián)會 D.圖2中的親本雜交時,F1出現(xiàn)了無色蠟質個體,說明親代母本在形成配子時,同源染色體的姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換 解析:9號染色體一端有來自8號染色體的片段,屬于染色體結構變異,A錯誤;可根據(jù)9號染色體一端染色體結節(jié)和另一端8號染色體的片段判斷9號染色體上的基因,B正確;圖2中的母本的2條9號染色體有相同的片段可聯(lián)會,C錯誤;F1出現(xiàn)了無色蠟質個體,說明雙親都能產(chǎn)生cwx的配子,說明母本在形成配子時,同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換,D錯誤。 6.(xx廣東深圳二模)實驗表明,某些“21三體綜合征”患者體內超氧化物歧化酶(簡稱SOD)的活性為正常人的1.5倍。該事實支持了下列哪一觀點(　B　) A.正常人不含有控制SOD的基因 B.SOD合成基因位于第21號染色體 C.SOD的活性與其基因數(shù)量無關 D.控制SOD合成的基因位于線粒體 解析:21三體綜合征患者比正常人多了一條21號染色體,其SOD的活性為正常人的1.5倍,說明正常人體內也含有控制SOD的基因,SOD合成基因位于第21號染色體,且SOD的活性與其基因數(shù)量有關,基因數(shù)量越多,SOD活性越高,A、C、D三項均錯誤,B項正確。 7.(xx福建泉州聯(lián)考)假設A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的。現(xiàn)有AABB、aabb兩個品種,為培育出優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如圖所示,有關敘述不正確的是(　D　) A.由品種AABB、aabb經(jīng)過①②③過程培育出新品種的育種方式的優(yōu)點在于可以將多種優(yōu)良性狀集中在一個生物體上 B.與①②③過程的育種方法相比,⑤⑥過程的優(yōu)勢是明顯縮短了育種年限 C.圖中A　bb的類型經(jīng)過③過程,子代中AAbb與aabb的數(shù)量比是 3∶1 D.④過程在完成目的基因和運載體的結合時,必須用到的工具酶是限制性核酸內切酶 解析:④過程在完成目的基因和運載體的結合時,必須用到的工具酶除了限制性核酸內切酶外還需DNA連接酶,D錯誤。 8.(xx山東煙臺一模)編碼酶X的基因中某個堿基被替換時,表達產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了與酶X相比,酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況,對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是(　C　) 比較指標 ① ② ③ ④ 酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150% 酶Y氨基酸數(shù)目/ 酶X氨基酸數(shù)目 1 1 小于1 大于1 A.狀況①一定是因為氨基酸序列沒有變化 B.狀況②一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50% C.狀況③可能是因為突變導致了終止密碼位置變化 D.狀況④可能是因為突變導致tRNA的種類增加 解析:基因突變引起氨基酸種類替換后,蛋白質的功能不一定發(fā)生變化,A錯誤;蛋白質功能取決于氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序及蛋白質的空間結構,狀況②中酶Y與酶X的氨基酸數(shù)目相同,所以肽鍵數(shù)不變,B錯誤;狀況③氨基酸數(shù)目減少,最可能的原因是突變導致了終止密碼位置提前,C正確;基因突變不會導致tRNA種類改變,D錯誤。 9.(xx廣東深圳一模)某科研小組利用植物染色體雜交技術,將攜帶R(抗倒伏基因)和A(抗蟲基因)的豌豆染色質片段直接導入玉米體細胞,兩種染色質片段可隨機與玉米染色質融合形成雜交細胞,將雜交細胞篩選分化培育成既抗蟲又抗倒伏性狀的可育植株(F1),過程如圖。據(jù)圖回答。 (1)豌豆基因在玉米細胞中翻譯的場所是　　　　　,雜交細胞發(fā)生的可遺傳變異類型是　　　　　　　。 (2)雜交細胞在第一次有絲分裂中期時含有　　個A基因(不考慮變異),A基因復制的模板是　　　　　　　,雜交細胞能夠培育成F1植株的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若雜交植物同源染色體正常分離,則雜交植物在　　　(代)首次出現(xiàn)性狀分離,其中既抗蟲又抗倒伏個體所占比例為　　　　　。 (4)植物染色體雜交育種的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　　　　。(要求寫兩點) 解析:(1)翻譯的場所在核糖體上,將豌豆細胞的染色體片段導入玉米細胞,使玉米細胞中染色體多了一段染色體片段,引起的變異是染色體結構變異(易位)。(2)雜交細胞中導入1個基因A,在有絲分裂中期,已完成復制,所以含有2個A基因;DNA復制的模板是DNA的兩條單鏈;由于植物細胞具有全能性,所以能培育成植株。(3)雜交植物自交即可發(fā)生性狀分離,即F2植株中首先出現(xiàn),其中既抗蟲又抗病的基因型為A　R　,概率為3/43/4=9/16。(4)植物染色體雜交育種的優(yōu)點是克服遠緣雜交的障礙;縮短了育種時間;能同時導入多個目的基因;目的 性強。 答案:(1)核糖體　染色體變異(易位、染色體結構變異) (2)2　A基因(DNA)的兩條單鏈　植物細胞具有全能性 (3)F2　9/16 (4)克服遠緣雜交的障礙;縮短育種時間;可同時導入多個目的基因;目的性強 10.(xx鄂爾多斯一模)控制果蠅眼色的基因僅位于X染色體上,紅眼(R)對白眼(r)為顯性。研究發(fā)現(xiàn),眼色基因會因染色體片段缺失而丟失(記為X0);若果蠅兩條性染色體上都無眼色基因則其無法存活。在一次用純合紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)的雜交實驗中,子代出現(xiàn)了一只白眼雌果蠅。根據(jù)上述資料回答下列問題。 (1)基因型為XRXr的雌果蠅,減數(shù)第二次分裂后期出現(xiàn)部分基因型為XRXr的次級卵母細胞,最可能原因是　　　　　　　　　　,此時期細胞中含有　　　個染色體組。 (2)欲用一次雜交實驗判斷子代白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因。請簡要寫出實驗方案的主要思路: 　。 實驗結果預測和結論: ①若子代果蠅 　　　　　　,則是環(huán)境條件改變導致的不可遺傳的變異。 ②若子代果蠅　 , 則是基因突變導致的。 ③若子代果蠅　 , 則是染色體片段缺失導致的。 解析:(1)基因型為XRXr的個體,減Ⅰ后期XR與Xr應分開,題中已知減Ⅱ后期出現(xiàn)了XRXr的次級卵母細胞,最可能的原因是在減Ⅰ時發(fā)生了交叉互換,此時細胞含2個染色體組。(2)XRXR與XrY的個體雜交,后代雌果蠅基因型應為XRXr,表現(xiàn)為紅眼,出現(xiàn)了一只白眼雌果蠅,可能是環(huán)境條件影響,或基因突變所致(基因型為XrXr),或染色體片段缺失(基因型為XrO)所致。方案一:可用該個體與紅眼雄果蠅(XRY)雜交。若為環(huán)境影響,XRXrXRY,后代中雌性全為紅眼(XRXR,XRXr),雄性中紅眼(XRY)∶白眼(XrY)=1∶1。若為突變所致,XrXrXRY后代中,雌性全為紅眼(XRXr),雄性全為白眼(XrY)。若為缺失,XrOXRY,后代中,雌性全為紅眼(XRXr,XRO),雄性OY不存活,XrY為白眼,雌雄比例為2∶1。 方案二:可用該個體與白眼雄果蠅(XrY)雜交。若為環(huán)境影響,XRXrXrY后代中雌(XRXr,XrXr)雄(XRY,XrY)均有紅眼、白眼個體存在。若為突變,XrXrXrY后代雌雄全為白眼,且雌雄比例為1∶1。若為染色體缺失,XrOXrY,后代雌雄全為白眼,且雌雄比例為2∶1。 答案:(1)交叉互換　2 (2)方案一:用這只白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅進行雜交,對后代表現(xiàn)型及雌雄比例進行分析得出結論 ①雌性全紅眼,雄性紅眼∶白眼=1∶1(或雄性既有紅眼也有白眼) ②雌性全紅眼,雄性全白眼　雌∶雄=1∶1 ③雌性全紅眼,雄性全白眼　雌∶雄=2∶1 方案二:用這只白眼雌果蠅與白眼雄果蠅進行雜交,對后代表現(xiàn)型及雌雄比例進行分析得出結論 ①雌性紅眼:白眼=1∶1　雄性紅眼∶白眼=1∶1 ②雌雄全白眼　雌∶雄=1∶1 ③雌雄全白眼　雌∶雄=2∶1 11.(xx江蘇宿遷一模)回答下列有關生物進化與生物多樣性的 問題: 隨著生命科學技術的不斷發(fā)展,物種形成、生物多樣性發(fā)展機制的理論探索也在不斷地發(fā)展與完善。下圖是科學家利用果蠅所做的進化實驗,兩組實驗僅喂養(yǎng)食物不同,其他環(huán)境條件一致。 (1)第一期時,甲箱和乙箱中的全部果蠅屬于兩個　　　　。 (2)經(jīng)過八代或更長時間之后,甲箱果蠅體色變淺,乙箱果蠅體色變深。再混養(yǎng)時,果蠅的交配擇偶出現(xiàn)嚴重的同體色選擇偏好,以此推斷,甲、乙品系果蠅之間的差異可能體現(xiàn)的是　　　　多樣性,判斷的理由是　 　。 (3)經(jīng)過八代或更長的時間后,兩箱中的果蠅體色發(fā)生了很大的變化,請用現(xiàn)代綜合進化理論解釋這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:兩箱分養(yǎng)造成　　　　　　　　　　　　　　　　　,當兩箱中果蠅發(fā)生變異后,由于　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　不同,導致　　　　　　　　　　　　　　　　　　　變化,形成兩個群體體色的很大差異。 (4)下表是甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A—a、T(T1、T2)—t、E—e]的顯性基因頻率統(tǒng)計的數(shù)據(jù): 世代 甲箱 乙箱 果蠅數(shù) A T1 E 果蠅數(shù) A T2 E 第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65% 第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5% 第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8% 第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65% 甲、乙兩箱果蠅的基因庫變化較大的是　　　　,頻率基本穩(wěn)定的基因是　　　　,第十代時,甲箱中果蠅的該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是　　　　。 解析:(1)一定地域,同種生物的所有個體構成種群。(2)長期的地理隔離,使種群的基因庫出現(xiàn)差異,當使兩個種群的基因庫的變化很大,達到生殖隔離后,原來同種生物就進化成兩個不同的物種,增加了物種的多樣性。(3)兩個種群由于箱子的存在,使它們之間存在地理隔離;同時由于兩個種群所處的環(huán)境不同(喂養(yǎng)的食物不同),使兩個種群的基因頻率按照不同的方向發(fā)生改變,最終形成兩個物種。(4)根據(jù)表格可知,甲箱中,A和T1基因的變化加大,乙箱中,只有T2基因的基因頻率變化大,說明甲箱中的基因庫變化大;根據(jù)表格的數(shù)據(jù)可知,兩個箱子中E基因的基因頻率基本不變;由于E的基因頻率為65%,所以e的基因頻率為35%,故Ee的基因型頻率為265%35%=45.5%。 答案:(1)種群 (2)物種　由于交配的同體色偏好,造成兩品系果蠅之間發(fā)生生殖隔離現(xiàn)象(或遺傳　雖然交配選擇上有體色偏好,但可能依然不影響兩者交配的行為與后代的可育性) (3)地理隔離而不能進行基因交流　食物的差異與選擇　 基因頻率向不同方向積累 (4)甲　E　45.5% 12.(xx安徽合肥聯(lián)考)蘆筍的幼苗是一種名貴蔬菜,又名石刀板,為XY型性別決定。在某野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉蘆筍幼苗,雌雄株都有。 (1)僅從染色體分析,雄性蘆筍幼苗產(chǎn)生的精子類型將有　　　　種,比例為　　　　　　　。 (2)有人對闊葉蘆筍幼苗的出現(xiàn)進行分析,認為可能有兩種原因:一是因為基因突變,二可能是染色體加倍成為多倍體。 請設計一個簡單的實驗鑒定闊葉石刀板出現(xiàn)的原因。 (3)現(xiàn)已證實闊葉為基因突變的結果,為確定是顯性突變還是隱性突變,選用多株闊葉雌雄株進行交配,并統(tǒng)計后代表現(xiàn)型。 若　　　　　　　　,則為　 。 若　　　　　　　　,則為　 。 (4)已經(jīng)知道闊葉是顯性突變所致,由于雄株蘆筍幼苗產(chǎn)量高于雌株,養(yǎng)殖戶希望在幼苗期就能區(qū)分雌雄,為了探求可行性,求助于科研工作者。技術人員先用多株野生型雌石刀板與闊葉雄株雜交,你能否推斷該技術人員做此實驗的意圖。　 。 若雜交實驗結果出現(xiàn)　　　　　　　　　　　　　　　,養(yǎng)殖戶的心愿可以實現(xiàn)。 解析:(1)由于蘆筍為XY型性別決定,雄性植株的性染色體組成為XY,減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型為2種,即X∶Y=1∶1。 (2)染色體變異在顯微鏡下可觀察到,基因突變在顯微鏡下觀察不到。因此,區(qū)分染色體變異與基因突變的最簡單的方法是取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片,用顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞內染色體數(shù)目,若觀察到闊葉植株的染色體加倍,則說明是染色體組加倍的結果,否則為基因突變。 (3)選用多株闊葉突變型石刀板雌雄株相交,若雜交后代出現(xiàn)了野生型,則闊葉植株的出現(xiàn)為顯性突變所致;若雜交后代僅出現(xiàn)突變型,則闊葉植株的出現(xiàn)為隱性突變所致。 (4)選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄株,突變型全為雌株,則這對基因位于X染色體上;若雜交后代,野生型和突變型雌、雄均有,則這對基因位于常染色體上。故該技術人員做此實驗的意圖是通過該雜交實驗判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上。 答案:(1)2　1∶1　(2)取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片,用顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞內的染色體數(shù)目,若觀察到闊葉植株的染色體加倍,則說明是染色體組加倍的結果,否則為基因 突變。 (3)后代出現(xiàn)窄葉　顯性突變　后代都為闊葉　隱性突變 (4)通過該雜交實驗判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上　后代雌株都為闊葉,雄株都為窄葉