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1、专题突破练 1111 变异、育种和进化 一、选择题 1 1.(2017 河北衡水三调,2)周期性共济失调是一种由编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发 生突变导致的遗传病,该突变基因转录的 mRNA 的长度不变,但翻译的肽链缩短导致通道蛋白结 构异常。下列有关该病的叙述,正确的是( ) A.翻译的肽链缩短说明基因一定发生了碱基对的缺失 B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变 C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状 D.该病可能是由碱基对的转接而导致终止密码子提前出现 答案 D 解析 翻译的肽链缩短也可能是基因发生了碱基对的替换或增添,导致 mRNA中提前现终止密
2、码,A 项错误,D项正确。突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变,B项错误。细 胞膜上的钙离子通道蛋白是一种结构蛋白,该病例说明了基因通过控制蛋白质的结构而直接控 制生物的性状,C 项错误。 2 2.H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为 8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG 与腺嘌呤互补配对。 若下图所示 DNA 片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,再正常复制多次形成大量的子代 DNA,下列相关叙述不正确的是( ) TCTCGA AGAGCT A.子代 DNA分子都有可能发生碱基序列的改变 B.部分子代 DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加 C.子代 DNA控制合成的
3、蛋白质可能不发生改变 D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变 答案 B 解析 根据题意,H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为 8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG 与腺嘌呤 互补配对。题图所示 DNA片段中共有三个鸟嘌呤,其中有两个鸟嘌呤被氧化损伤,若被氧化损伤 的鸟嘌呤分别位于DNA 分子的两条链上,子代DNA 分子都有可能发生碱基序列的改变,A项正确。 由于鸟嘌呤氧化损伤为 8-oxodG后,能与腺嘌呤(A)互补配对,即腺嘌呤(A)代替了胞嘧啶 (C), 所以 DNA分子多次复制后形成的 DNA分子中嘧啶碱基的比例可能会减少,B 项错误。若被损伤 1 的鸟嘌呤位于一条链
4、,则以未被损伤的 DNA 链为模板复制得到的子代 DNA控制合成的蛋白质不 发生改变,C 项正确。氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因突变,使细胞发生癌变,D项正确。 3 3.(2017 江西上饶中学月考,15)下图 1 为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关 曲线,图 2 为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图,下列分析正确的是( ) A.图 1 曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化 B.若图 1 曲线表示减数分裂中每条染色体上 DNA分子数目变化的部分曲线,则 n=1 C.若图 1 曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线,则 n=1 D.图 2 所示变异属于基因重组,相
5、应变化发生在图 1 中的 b 点时 导学号 50074044 答案 B 解析 染色单体是通过染色体的复制形成的,它会因着丝点的分裂而消失,因此人体细胞内染色 单体的数目,在染色体复制之前为 0,在染色体复制之后到着丝点分裂之前这段时间内为 92条, 着丝点分裂之后又为 0,A项错误。每条染色体上 DNA数为 1 或 2,若图 1 曲线表示减数分裂中 每条染色体上 DNA分子数目变化的部分曲线,则 n=1,B项正确。人体细胞有丝分裂过程中,着丝 点分裂后到子细胞形成前,即后期和末期,细胞中的染色体组数目最多,为 4 个,其余时期为 2 个, 若图 1 曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线
6、,则 n=2,C 项错误。图 2 显示一对同 源染色体的两条非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,所示变异属于基因重组,发生在减数第 一次分裂的前期,可能与图 1 中的 a 点相对应,D 项错误。 4 4.(2017 河南洛阳期末,20)下列关于染色体变异和基因突变的主要区别的叙述,错误的是( ) A.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等,而基因突变则是 DNA分子中碱基 对的替换、增加或缺失 B.原核生物和真核生物均可以发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异 C.基因突变一般是微小突变,其对生物体影响较小,而染色体结构变异是较大的变异,其对生物 体影响较大 D.多数染色体结构
7、变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能 答案 C 解析 基因突变是分子水平上的变异,只涉及基因中一个或几个碱基对的改变,在光学显微镜下 2 观察不到,原核生物和真核生物都可以发生;染色体结构变异是染色体的一个片段的变化,只有 真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。 5 5.人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株,下图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙 述正确的是( ) A.无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理 B.图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成 C.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,它们之间不存在生殖隔离 D.若图中无子香
8、蕉的基因型均为 Aaa,则有子香蕉的基因型可以是 AAaa 答案 B 解析 无子香蕉的培育属于多倍体育种,其原理主要是染色体变异,A 项错误。诱导染色体加倍的 方法有用低温处理和秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,两者的作用机理均是抑制有丝分裂前期 纺锤体的形成,使染色体数目加倍,B项正确。由于二倍体和四倍体杂交所得的是三倍体,三倍 体在减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,因此二倍体和四倍体之间存在生殖隔离,C 项 错误。若有子香蕉的基因型为 AAaa,则相应的野生芭蕉的基因型为 Aa,则四倍体的 AAaa与二倍 体的 Aa杂交,后代基因型有 AAA、AAa、Aaa、aaa 四种情况,D项错误。
9、 6 6.(2017 湖南联考协作体期中,18)八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经人 工诱导染色体数目加倍而形成的,据此可推断出( ) A.普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离 B.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍 C.八倍体小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体 D.八倍体小黑麦产生的单倍体植株不可育 答案 D 解析 由题意可知,黑麦为二倍体,普通小麦是六倍体,因此普通小麦与黑麦之间存在生殖隔 离,A 项错误。秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致着丝点分裂之后产生的子染 色体不能移向细胞两极,从而使细胞中染色体数目加倍,B项错误。八倍体小黑麦的花药离体培
10、 养得到的植株为单倍体植株,C 项错误。八倍体小黑麦产生的单倍体植株细胞内无同源染色体, 减数分裂时联会紊乱,不能产生正常的配子,表现为高度不育,D 项正确。 7 7.决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于 9 号染色体上,结构异 3 常的 9 号染色体一端有染色体结节,另一端有来自 8 号染色体的片段。下列有关玉米染色体特 殊性的说法,正确的是( ) 图 1 图 2 A.异常 9 号染色体的产生称为基因重组 B.异常的 9 号染色体可为 C 和 wx的基因重组提供细胞学标记 C.图 2 中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体不能发生联会 D.
11、图 2 中的亲本杂交,F1出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹 染色单体间发生了交叉互换 答案 B 解析 9 号染色体一端有来自 8 号染色体的片段,属于染色体结构变异中的易位,A项错误。由于 异常 9 号染色体一端有染色体结节,另一端有 8 号染色体的片段,与正常 9 号染色体有明显区别, 故其可以为 C 和 wx的基因重组提供细胞学标记,B项正确。图 2 中的母本的 2 条 9 号染色体有 相同的片段,在减数分裂形成配子时可联会,C项错误。图 2 中的亲本杂交,F1出现了无色蜡质 个体,说明双亲都能产生基因型为 cwx 的配子,由此可知母本在形成配子时,同源染色体
12、的非姐 妹染色单体间发生了交叉互换,D 项错误。 8 8.下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法,下列分析正确的是( ) 4 A.若过程是动物育种则可用射线处理幼年动物 B.育种过程加速农作物进化,但不产生新物种 C.过程需要用秋水仙素处理单倍体种子获得纯合品种 D.若过程采用低温处理,低温可抑制着丝点的分裂导致染色体加倍 答案 B 解析 动物诱变育种一般处理生殖细胞,例如用一定剂量 X 射线处理精巢可获得大量变异个体, 而不是处理幼年动物,A 项错误。为杂交育种,通过人工选择,种群的基因频率会发生定 向改变,能够加速生物进化,但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代,属于同一物种,B项
13、 正确。过程通常是用秋水仙素处理单倍体幼苗的茎尖,C 项错误。低温能够抑制纺锤体的形 成,不能抑制着丝点的分裂,着丝点可以在某些机制下自动分开,D 项错误。 9 9.基因流指的是遗传物质在种间和种内群体间的传递和交换,下列相关叙述错误的是( ) A.种群之间的基因流被地理隔离所阻断是形成新物种的唯一途径 B.基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率 C.不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度 D.由于地理隔离阻止种内群体基因流,可以导致生殖隔离逐渐形成 答案 A 解析 有些新物种形成可以不经过地理隔离,A项错误。基因流指的是遗传物质在种间和种内群 体间的传递和交换
14、,基因流发生的时间和发生的强度会影响种群基因频率的改变,从而影响物 种形成的概率,B 项正确。不同物种间的基因流可以增加生物多样性,C 项正确。地理隔离可以 阻止种内群体基因流,导致种群基因库的差异越来越大,导致生殖隔离逐渐形成,D 项正确。 1010.啮齿类动物如兔、鼠等主要以植物为食,下图表示某草原上啮齿类动物密度与植物种类数的 关系,据图判断下列叙述错误的是 ( ) A.啮齿类的存在可能会引起部分植物种群密度增大 B.啮齿类的存在可定向改变某些植物种群的基因频率 C.啮齿类动物的适度有利于提高草原上植物的多样性 D.随着啮齿类密度的增加,植物种群密度呈现出先升后降趋势 5 答案 D 解析
15、 由于啮齿类取食的偏好等,啮齿类不爱取食的植物种群密度会增大,A 项正确。同样由于啮 齿类取食的偏好等使得同一种植物的被取食带有一定的倾向性,其结果可能定向改变某些植物 种群的基因频率,B 项正确。在一定的范围内,随着啮齿类密度的增加,植物的种类也随之增加,C 项正确。随着啮齿类密度的增加,一部分植物类群是从无到有,故该部分植物的种群密度在相应 的时间和范围内有所增大;同时,部分原来处于优势的植物的种群密度将下降,D 项错误。 二、非选择题 1111.(2017 湖南重点高中联考协作体期中,44)“科学家发现一类 杀配子染色体”,这种染色体是 一类具有优先传递效应的外源染色体,它通过诱导普通六
16、倍体小麦(6n=42)发生染色体结构变 异,以实现优先遗传,其作用机理如下图所示。 (1)导入杀配子染色体后小麦发生的变异属于 (填“可遗传”或“不可遗传”) 的变异,理由是这种变异 。 (2)图中可育配子与正常小麦(未导入杀配子染色体)的配子受精后,发育成的个体正常。其减 数 分 裂 产 生 的 配 子 中 , 理 论 上 至 少 有 一 半 是 正 常 可 育 的 , 这 是 因 为 这 些 配 子 中 。另有一部分配子会致死(不育)或者虽然可育但是往 往会发生染色体的 变异。 (3)科学家利用杀配子染色体导致小麦某些特定染色体缺失, (填“能”或“不能”)研究 分析小麦的某些基因是否在缺
17、失染色体上。科学家为了进一步确定半致死可育配子与可育配 子在染色体数量与结构上有什么不同,首先要用培养基对这两类配子进行离体培养,选择其 处于 期的愈伤组织细胞染色并用显微镜对比观察。 答案 (1)可遗传 导致染色体数目增加(或遗传物质发生了改变) (2)含有杀配子染色体(或含有 1A染色体) 结构(或缺失、易位) (3)能 有丝分裂中 解析 (1)正常六倍体小麦有 42条染色体,而导入杀配子染色体后小麦染色体数目为 43条,即遗 传物质发生了改变,因此发生的变异属于可遗传的变异。 (2)图中可育配子的染色体组成为 21W+1A,正常小麦产生的配子染色体组成为 21W,因此 可育配子与正常小麦
18、的配子受精后,发育成的个体染色体组成为 42W+1A。其减数分裂时同源 染色体分离,A 染色体将随机分配到细胞的一极,则产生的配子中有一半含有 A 染色体,是正常 6 可育的;不含 A 染色体的配子,有一部分会致死(不育)或者虽然可育但是往往会发生染色体的结 构(或缺失、易位)变异。因此可育配子与正常小麦的配子受精后发育成的个体产生的配子中 理论上至少有一半是正常可育的。 (3)由题意可知,科学家利用杀配子染色体导致小麦某些特定染色体缺失,能研究分析小麦 的某些基因是否在缺失染色体上。在有丝分裂中期时,染色体形态固定、数目清晰,因此科学家 为了进一步确定半致死可育配子与可育配子在染色体数量与结
19、构上有什么不同,可以选择 处于有丝分裂中期的愈伤组织细胞染色并用显微镜对比观察。 1212.(2017 福建四地六校联考,33)大豆的高产(A)和低产(a)、抗病(B)和不抗病(b)是两对独立 遗传的相对性状。科研人员欲以低产不抗病大豆(甲)为材料,培育稳定遗传的高产抗病大豆。 现进行如下实验。 过程一 将甲种子经紫外线照射后种植,在后代中获得高产不抗病植株(乙)和低产抗病植株 (丙)。 过程二 将乙与丙杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病四种植 株。 过程三 选取子一代中高产抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗,用秋水仙素处理后筛选出 纯合的高产抗病大豆植株。 (1)
20、过 程 一 依 据 的 原 理 是 , 该 技 术 的 优 点 是 。 (2)过程二的育种方式为 ,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、 低产不抗病植株的比例为 。 (3)过程三中秋水仙素的作用是 。 答案 (1)基因突变 提高突变率,缩短育种进程 (2)杂交育种 1111 (3)抑制纺锤体的形成,使染色体加倍 解析 (1)紫外线照射属于诱变育种,诱变育种的优点是提高突变率,缩短育种进程。 (2)过程二的育种方式为杂交育种。由题意可知,紫外线照射后获得的高产不抗病植株的基 因型为 Aabb,低产抗病植株的基因型为 aaBb,二者杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、 低产抗病、低产不
21、抗病植株的比例为 1111。 (3)秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体加倍。 1313.(2017 陕西西安长安一中期末,30)下图为现代生物进化理论的概念图,请据图回答相关问题。 7 (1)图中指 ,是导致改变的内因,包括生物的突变和 , 它为生物进化提供原材料。 (2)图中指 , 的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是 指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,物种形成必须要有 隔离。 (3)某植物种群中基因型 AA 的个体占 20%,基因型 aa的个体占 50%。倘若人为舍弃隐性性状类 型仅保留显性性状的基因型, 令其自交, 则自交子一代所有个体中基因型 AA
22、的个体 占 ,aa 基因型的个体占 ,此时种群中 A 的基因频率为 ,经这种人工选 择作用,该种群是否发生了进化? 。 导学号 50074045 答案 (1)基因频率 基因重组 (2)自然选择学说 生殖 (3)55% 15% 70% 是 解析 (1) 生物进化的实质是种群基因频率的改变, 表示可遗传的变异,包括基因突变、基因 重组和染色体变异,为生物进化提供原材料。 (2)生物进化理论的核心内容是自然选择学说,自然选择学说没有提出隔离是物种形成的 必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,物种形成必须要 有生殖隔离。 (3)某植物种群中基因型 AA 的个体占 20%,基因型 aa 的个体占 50%,则 Aa 的个体占 30%,倘 若人为舍弃隐性性状类型保留显性性状的基因型,则 AA 占 40%,Aa占 60%,令其自交,则子一代 中基因型为 AA的个体占 40%+60%1/4=55%,基因型为 aa 的个体占 60%1/4=15%,基因型为 Aa 的个体占 60%1/2=30%,此种群中 A 的基因频率为 55%+1/230%=70%。没有经过人工选择之前 种群中 A 的基因频率为 20%+1/230%=35%,该种群的基因频率发生了改变,所以该种群发生了 进化。 8 8