專題能力訓(xùn)練八生物的變異與進(jìn)化一、選擇題1.下列有關(guān)生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述,正確的是()A.由堿基對(duì)改變引起的DNA分子結(jié)構(gòu)的改變就是基因突變B.減數(shù)分裂過(guò)程中,控制一對(duì)性狀的基因不能發(fā)生基因重組C.淀粉分支酶基因中插入了一段外來(lái)DNA序列不屬于基因突變D.小麥植株在進(jìn)行有性生殖時(shí),一對(duì)等位基因一定不會(huì)發(fā)生基因重組答案:D解析:由堿基對(duì)改變引起的DNA分子中基因結(jié)構(gòu)的改變是基因突變,基因突變強(qiáng)調(diào)的是基因結(jié)構(gòu)的改變,A項(xiàng)錯(cuò)誤。若一對(duì)相對(duì)性狀由兩對(duì)或多對(duì)等位基因控制,則可能發(fā)生基因重組,B項(xiàng)錯(cuò)誤。淀粉分支酶基因中插入了一段外來(lái)DNA序列,屬于基因結(jié)構(gòu)的改變,為基因突變,C項(xiàng)錯(cuò)誤。有性生殖過(guò)程中,一對(duì)等位基因只能發(fā)生分離,不能發(fā)生基因重組,D項(xiàng)正確。2.某植物的基因M控制蛋白質(zhì)的合成,在M中插入1個(gè)堿基對(duì)后,引起植物性狀發(fā)生改變。該變異()A.可能改變了其他基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過(guò)程B.導(dǎo)致該植物種群基因庫(kù)和進(jìn)化方向發(fā)生改變C.導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變D.導(dǎo)致基因中嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值發(fā)生改變答案:A解析:該基因突變引起植物性狀發(fā)生改變,可能改變了其他基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過(guò)程,A項(xiàng)正確。由分析可知該變異屬于基因突變,基因突變能導(dǎo)致種群基因庫(kù)發(fā)生變化,但不能導(dǎo)致生物進(jìn)化的方向發(fā)生改變,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向,B項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛲蛔儺a(chǎn)生了新的基因,不會(huì)導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛑朽堰蕢A基和嘧啶堿基的比值為1,不會(huì)發(fā)生改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是()A.基因型為Aa的個(gè)體自交,基因重組導(dǎo)致子代性狀分離B.葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)是由三條性染色體上基因重組所致C.非同源染色體的非姐妹染色單體之間的基因互換導(dǎo)致基因重組D.同胞兄妹間的遺傳差異與基因重組有關(guān)答案:D解析:基因型為Aa的個(gè)體自交,等位基因分離導(dǎo)致子代性狀分離,A項(xiàng)錯(cuò)誤。葛萊弗德氏綜合征是由于染色體數(shù)目變異所致,B項(xiàng)錯(cuò)誤。同源染色體的非姐妹染色單體之間的基因互換導(dǎo)致基因重組,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下圖表示在一次減數(shù)分裂過(guò)程中,某條染色體的基因序列發(fā)生的變化,該變化屬于()A.染色體變異中的一小段染色體倒位B.染色體變異中的一小段染色體缺失C.基因突變中DNA分子中堿基對(duì)的倒位D.基因突變中DNA分子中堿基對(duì)的缺失答案:B解析:染色體結(jié)構(gòu)的變異是指細(xì)胞內(nèi)一個(gè)或幾個(gè)染色體發(fā)生片段的缺失、重復(fù)、倒位或易位等改變。根據(jù)題意和圖示可知:由于斷裂,該染色體缺失了基因C和基因D,因此,該條染色體的基因序列發(fā)生變化的原因是一小段染色體缺失。5.下圖表示三種染色體互換現(xiàn)象,則這三種情況()A.一般情況下都不能產(chǎn)生新基因B.都不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到C.都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D.都發(fā)生在同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)期答案:A解析:由圖可知,屬于基因重組,屬于易位,C項(xiàng)錯(cuò)誤。一般情況下,基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異都不能產(chǎn)生新基因,只有基因突變能產(chǎn)生新基因,A項(xiàng)正確。能在光學(xué)顯微鏡下觀察到,B項(xiàng)錯(cuò)誤。屬于基因重組,發(fā)生在同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)期,染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過(guò)程中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.將易感病的水稻葉肉細(xì)胞經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理得到的原生質(zhì)體經(jīng)60Co輻射處理,再進(jìn)行原生質(zhì)體培養(yǎng)獲得再生植株,得到一抗病突變體,且抗病基因與感病基因是一對(duì)等位基因。下列有關(guān)敘述正確的是()A.若抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,則感病基因?qū)共』驗(yàn)橥耆@性B.若抗病突變體為1條染色體片段重復(fù)所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型C.若抗病突變體為單個(gè)基因突變所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型D.若抗病基因是感病基因中單個(gè)堿基對(duì)缺失所致,則合成的蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量相同答案:A解析:如果抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,說(shuō)明缺失染色體上的基因?yàn)轱@性基因,未缺失染色體上的基因?yàn)殡[性基因,并且為完全顯性,A項(xiàng)正確。如果突變是由染色體片段重復(fù)所致,可通過(guò)缺失再恢復(fù)為感病型,B項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛲蛔兙哂锌赡嫘?C項(xiàng)錯(cuò)誤。如果發(fā)生堿基對(duì)缺失,可能會(huì)使蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量發(fā)生改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.利用兩個(gè)純合的玉米品種嘗試多種育種方式,如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.過(guò)程通常利用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗B.過(guò)程和過(guò)程所示育種方式的原理都有基因重組C.射線使a基因發(fā)生了定向突變D.個(gè)體AAbbC的產(chǎn)生意味著產(chǎn)生了新的物種答案:B解析:由于過(guò)程為花藥離體培養(yǎng),該過(guò)程得不到種子,只能得到單倍體幼苗,所以過(guò)程通常利用適宜濃度的秋水仙素處理幼苗,抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍,獲得純合個(gè)體,A項(xiàng)錯(cuò)誤。過(guò)程育種方式為雜交育種,其原理是基因重組,過(guò)程育種方式為單倍體育種,為雜交過(guò)程,其原理是基因重組,B項(xiàng)正確?；蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?C項(xiàng)錯(cuò)誤。與AAbb比較,AAbbC只是導(dǎo)入了一個(gè)外源基因,并沒(méi)有產(chǎn)生生殖隔離,故個(gè)體AAbbC的產(chǎn)生不能說(shuō)明產(chǎn)生了新物種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.用高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)的二倍體水稻品種進(jìn)行育種時(shí),方法一是雜交得到F1,F1再自交得到F2,然后選育所需類型;方法二是用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是()A.方法一所得F2中重組類型、純合子各占3/8,1/4B.方法二所得植株中純合子、可用于生產(chǎn)的類型比例分別為1/2,1/4C.方法一和方法二依據(jù)的主要原理分別是基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異D.方法二的最終目的是獲得單倍體植株,秋水仙素可提高基因突變頻率答案:A解析:方法一所得F2的基因型及表現(xiàn)型是D_T_(高稈抗病)ddT_(矮稈抗病)D_tt(高稈不抗病)ddtt(矮稈不抗病)=9331,其中重組類型占3/8,純合子是DDTT、DDtt、ddTT、ddtt,共占1/4,A項(xiàng)正確。單倍體育種過(guò)程中,F1產(chǎn)生的配子的基因型及比例是DTDtdTdt=1111,秋水仙素處理幼苗得到的相應(yīng)植株的基因型及比例是DDTTDDttddTTddtt=1111,可用于生產(chǎn)的類型為ddTT,比例是1/4,B項(xiàng)錯(cuò)誤。方法一依據(jù)的原理是基因重組,方法二依據(jù)的原理是基因重組和染色體數(shù)目變異,C項(xiàng)錯(cuò)誤。方法二的最終目的是獲得二倍體植株,秋水仙素可抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.(2018全國(guó)理綜)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說(shuō)法不合理的是()A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來(lái)的C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移答案:C解析:由題意知,大腸桿菌M和N是由大腸桿菌X突變而來(lái),大腸桿菌X既可以產(chǎn)生氨基酸甲,也可以產(chǎn)生氨基酸乙,而突變體M不能產(chǎn)生氨基酸甲,突變體N不能產(chǎn)生氨基酸乙。所以,將兩個(gè)突變體單獨(dú)在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)都不能生存。將它們?cè)诩群被峒子趾被嵋业呐囵B(yǎng)基中培養(yǎng),兩種突變體都可以生存。然后本題的思路轉(zhuǎn)移到了證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,突變體M和突變體N混合培養(yǎng),兩者之間可以通過(guò)基因轉(zhuǎn)移(即基因重組)轉(zhuǎn)化成突變前的菌株X。細(xì)菌中的遺傳物質(zhì)是DNA而不是RNA,即促使兩種突變體轉(zhuǎn)化成菌種X的不是RNA,而是遺傳物質(zhì)DNA。10.下圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是()A.個(gè)體甲的變異對(duì)表型無(wú)影響B(tài).個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C.個(gè)體甲自交的后代,性狀分離比為31D.個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失,表型無(wú)異常答案:B解析:個(gè)體甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,個(gè)體乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,兩種變異都可能會(huì)對(duì)表型有影響,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。由于個(gè)體乙染色體出現(xiàn)了染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常,B項(xiàng)正確。個(gè)體甲缺失了e基因,ee基因型不出現(xiàn),所以自交的后代性狀分離比不是31,C項(xiàng)錯(cuò)誤。11.某自由交配的種群在、時(shí)間段都經(jīng)歷多次繁殖過(guò)程,定期隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為AA、aa的個(gè)體數(shù)量變化曲線如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A.在時(shí)間段內(nèi)A的基因頻率是40%B.A基因突變?yōu)閍基因?qū)е禄蛐皖l率在時(shí)間段發(fā)生劇變C.Aa個(gè)體在、時(shí)間段數(shù)量均為40個(gè),說(shuō)明種群沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化D.在、時(shí)間段,AA個(gè)體比aa個(gè)體的適應(yīng)能力弱答案:D解析:時(shí)間段內(nèi)A的基因頻率是60%,a的基因頻率是40%,A項(xiàng)錯(cuò)誤。導(dǎo)致基因型頻率在時(shí)間段發(fā)生劇變的是自然選擇,B項(xiàng)錯(cuò)誤。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,在、時(shí)間段,A和a的基因頻率發(fā)生了改變,說(shuō)明種群發(fā)生了進(jìn)化,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由于在時(shí)間段,aa的基因型頻率不斷增大,AA的基因型頻率不斷減小,在時(shí)間段,aa的基因型頻率是AA的2倍,所以AA個(gè)體比aa個(gè)體的適應(yīng)能力弱,D項(xiàng)正確。二、非選擇題12.(2019天津第一中學(xué)檢測(cè))圖1所示為某地區(qū)中某種老鼠原種群被一條河分割成甲、乙兩個(gè)種群后的進(jìn)化過(guò)程圖,圖2為在某段時(shí)間內(nèi),種群甲中的A基因頻率的變化情況?；卮鹣铝袉?wèn)題。圖1圖2(1)圖1中a過(guò)程表示,b過(guò)程的實(shí)質(zhì)是,其直接作用對(duì)象是,地球新物種的形成必須經(jīng)過(guò)。 (2)由圖1可知,物種形成過(guò)程中是不定向的,而圖1中過(guò)程是定向的。 (3)圖2中在時(shí)間段內(nèi)甲種群生物發(fā)生了進(jìn)化,其中基因控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境,在T點(diǎn)時(shí)(填“是”“否”或“不一定”)形成新物種。 (4)若時(shí)間單位為年,在某年時(shí),甲種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為10%、30%和60%,則此時(shí)A的基因頻率為?，F(xiàn)假設(shè)甲種群所生存的環(huán)境發(fā)生了變化,使得生存能力AA=Aa>aa,其中aa個(gè)體每年減少10%,而AA和Aa個(gè)體每年增加10%,則下一年時(shí)種群中的aa的基因型頻率約為,該種群(填“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生進(jìn)化。 (5)若A和a基因位于X染色體上,在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)統(tǒng)計(jì)甲種群中XAXA個(gè)體占42%、XAXa個(gè)體占6%、XaXa個(gè)體占2%、XAY個(gè)體占45%、XaY個(gè)體占5%,則該種群中a基因的頻率為。 答案:(1)地理隔離定向改變種群的基因頻率生物個(gè)體的表現(xiàn)型C生殖隔離(2)變異b自然選擇(3)QRA不一定(4)25%55.1%會(huì)(5)10%13.(2018天津理綜)為獲得玉米多倍體植株,采用以下技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)可用對(duì)圖中發(fā)芽的種子進(jìn)行誘導(dǎo)處理。 (2)篩選鑒定多倍體時(shí),剪取幼苗根尖固定后,經(jīng)過(guò)解離、漂洗、染色、制片,觀察區(qū)的細(xì)胞。若裝片中的細(xì)胞均多層重疊,原因是。統(tǒng)計(jì)細(xì)胞周期各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞染色體數(shù)。下表分別為幼苗中的甲株和幼苗中的乙株的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 幼苗計(jì)數(shù)項(xiàng)目細(xì)胞周期間期前期中期后期末期甲株細(xì)胞數(shù)x1x2x3x4x5細(xì)胞染色體數(shù)y2y乙株細(xì)胞染色體數(shù)2y4y可以利用表中數(shù)值和,比較甲株細(xì)胞周期中的間期與分裂期的時(shí)間長(zhǎng)短。(3)依表結(jié)果,繪出形成乙株的過(guò)程中,誘導(dǎo)處理使染色體數(shù)加倍的細(xì)胞周期及下一個(gè)細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線。答案:(1)秋水仙素(或低溫)(2)分生解離不充分或壓片不充分x1x2+x3+x4+x5(3)解析:(1)染色體加倍常用的誘導(dǎo)方法有秋水仙素處理或低溫處理。(2)此實(shí)驗(yàn)中取根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行觀察,出現(xiàn)重疊可能是解離不充分,也可能是壓片不充分所致。一個(gè)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂期包括前、中、后、末四個(gè)時(shí)期,可以用各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)來(lái)比較各時(shí)期長(zhǎng)短。(3)由甲株中期染色體數(shù)為y推知,誘導(dǎo)前正常染色體數(shù)為y,誘導(dǎo)后染色體數(shù)在后期加倍,但因無(wú)紡錘體,染色體在后期加倍后,在末期不減半,然后按有絲分裂中染色體的變化曲線繪制即可。- 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