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專題四 遺傳、變異和進化 4.3 生物的變異、育種與進化測試 (本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨立形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1．(2015黃山一模)下列關(guān)于可遺傳變異的敘述，正確的是(　　) A．A基因可自發(fā)突變?yōu)閍1或a2基因，但a1基因不可回復(fù)突變?yōu)锳基因 B．有性生殖的生物，非同源染色體上的非等位基因間可以發(fā)生基因重組 C．Ti質(zhì)粒的TDNA片段整合到土壤農(nóng)桿菌的DNA上，屬于染色體變異 D．殺蟲劑作為化學(xué)因素誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生抗藥性突變，導(dǎo)致害蟲抗藥性增強 解析：　基因突變具有可逆性，存在回復(fù)突變的現(xiàn)象；轉(zhuǎn)基因?qū)儆趶V義上的基因重組；害蟲抗藥性的增強不是因為殺蟲劑的誘變作用，而是因為殺蟲劑起到選擇作用，把抗藥性差的個體殺死，而抗藥性強的個體則存活下來。 答案：　B 2．如圖是某細胞中一對同源染色體形態(tài)示意圖(a～f、a＋～f＋代表基因)。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該對染色體構(gòu)成一個四分體，含4個DNA分子 B．該細胞中染色體發(fā)生了結(jié)構(gòu)變異 C．該細胞中染色體的變化導(dǎo)致缺失部分基因 D．該細胞可能產(chǎn)生基因組成為adc＋bef的配子 解析：　本題考查染色體結(jié)構(gòu)變異的有關(guān)知識，準(zhǔn)確梳理圖解信息是解題的關(guān)鍵。如圖表示一對同源染色體聯(lián)會，其中每條染色體含有兩條姐妹染色單體。比較這對同源染色體可知基因a～f所在的染色體發(fā)生了部分片段的倒位，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，而其上的基因并未丟失。聯(lián)會時若基因c所在的染色單體片段與基因c＋所在的染色單體片段發(fā)生交叉互換，則可能會產(chǎn)生基因組成為adc＋bef的配子。 答案：　C 3．圖中A、B、C表示3個自然條件有差異的地區(qū)，地區(qū)間的黑線表示存在一定的地理隔離。A地區(qū)的某些個體由于某些機會開始分布到B、C地區(qū)，并逐漸形成兩個新物種，③中的甲、乙、丙分別表示3個種群。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．上述過程說明地理隔離是新物種形成的標(biāo)志 B．甲、乙兩個種群的基因庫存在較大差異，不能進行基因交流 C．乙、丙兩個種群存在地理隔離，但兩種群的基因頻率相同 D．甲、丙兩種群存在生殖隔離，兩個種群基因庫組成完全不同 解析：　生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志；甲、乙兩個種群的個體為不同物種，不同物種間存在生殖隔離，因此兩個種群的基因庫存在較大差異，且不能進行基因交流；乙、丙兩個種群存在地理隔離，兩種群的基因頻率不一定相同；甲、丙兩個種群存在生殖隔離，但兩個種群的部分基因庫組成可能相同。 答案：　B 4．研究人員將抗蟲基因(SCK基因)導(dǎo)入水稻，篩選出SCK基因成功整合到染色體上的抗蟲植株(假定SCK基因都能正常表達)。某些抗蟲植株體細胞含兩個SCK基因，假設(shè)這兩個基因在染色體上隨機整合，出現(xiàn)如圖所示三種情況。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．甲圖個體自交，F(xiàn)1中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為3∶1 B．乙圖個體與正常水稻進行雜交，子代中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為1∶1 C．丙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有1/2含SCK基因 D．丙圖個體自交，F(xiàn)1中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為9∶1 解析：　圖甲所示基因型可看作AA，而非轉(zhuǎn)基因水稻基因型可看作aa，圖乙所示基因型可看作Aa(因兩個SCK基因都在一條染色體上)，圖丙所示基因型可看作AaBb(A、B任一都抗蟲)。則甲圖個體自交，F(xiàn)1中所有的個體都抗蟲，A錯誤；乙圖個體(Aa)與正常水稻(aa)進行雜交，子代中抗蟲植株與非抗蟲植株的比例為1∶1，B正確；丙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有3/4含SCK基因，C錯誤；丙圖個體自交，F(xiàn)1中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為15∶1，D錯誤。 答案：　B 5．下列關(guān)于染色體變異的說法，正確的是(　　) A．染色體DNA中某個堿基的丟失引起的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B．21三體綜合征患者21號染色體增加了1條，會對個體性狀產(chǎn)生很大影響 C．染色體以染色體組的形式成倍增加，一定會導(dǎo)致基因種類的增加 D．利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗可人工誘導(dǎo)產(chǎn)生所需的多倍體，說明變異是定向的 解析：　DNA中某個堿基的丟失引起的變異屬于基因突變，不是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；染色體數(shù)目變異會導(dǎo)致生物個體的性狀發(fā)生變化，且一般會對個體造成較大影響，B正確；染色體數(shù)目成倍增加，一般只會增加基因的數(shù)目，不會增加基因的種類，C錯誤；利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗屬于多倍體育種，所有的變異都是不定向的，D錯誤。 答案：　B 6．在某一個群體中，AA、Aa、aa三種基因型的個體數(shù)量相等，A和a的基因頻率均為50%。當(dāng)自然選擇對隱性基因或顯性基因不利時，對應(yīng)的有利基因的基因頻率就會上升，但其上升的幅度不同，如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．甲為自然選擇對顯性基因不利時的曲線 B．自然選擇作用于表現(xiàn)型而不是基因型 C．該種群將因基因頻率的改變而進化為新的物種 D．生物體內(nèi)有害的顯性基因一般少于隱性基因 解析：　當(dāng)自然選擇對隱性基因不利時，其僅對隱性純合子起作用，對雜合子不起作用，但當(dāng)自然選擇對顯性基因不利時，其對顯性純合子和雜合子均起作用，則甲、乙分別為自然選擇對顯性基因不利時和對隱性基因不利時的曲線，A正確；生物對環(huán)境是否適應(yīng)是一種性狀表現(xiàn)，自然選擇作用于表現(xiàn)型而不是基因型，B正確；生物體內(nèi)有害的顯性基因一般少于隱性基因，D正確；生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生改變，而新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離，C錯誤。 答案：　C 7．如圖表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．經(jīng)過Ⅲ培育形成④的原理是基因重組 B．過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理④的幼苗，并需要植物組織培養(yǎng) C．由品種①直接形成⑤的過程須經(jīng)過基因突變 D．由品種①和②培育能穩(wěn)定遺傳的品種⑥的最快途徑是Ⅰ→V 解析：　經(jīng)過Ⅲ培育形成④的過程是單倍體育種，原理是染色體變異；過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理④的幼苗，處理的幼苗在自然狀態(tài)下就可以長成純合植株，不需要進行植物組織培養(yǎng)；培育成能穩(wěn)定遺傳的品種⑥通過常規(guī)的雜交育種需要很多年，通過單倍體育種只需兩年，大大縮短了育種年限。 答案：　C 8．(2015山東日照一模)紫羅蘭單瓣花(A)對重單瓣花(a)顯性。圖示一變異品系，A基因所在的染色體缺失了一片段(如圖所示)，該變異不影響A基因功能。發(fā)生變異的個體中，含缺失染色體的雄配子不育，但含缺失染色體的雌配子可育?，F(xiàn)將該個體自交，子代單瓣花與重單瓣花分離比為(　　) A．1∶1　　　　　　　　　　 B．1∶0 C．2∶1 D．3∶1 解析：　根據(jù)分析可知，雌雄配子以及后代的基因型： 雌配子A 雌配子a 雄配子a Aa(單瓣花) aa(重單瓣花) 所以該個體自交，子代單瓣花與重單瓣花分離比為1∶1。 答案：　A 9．圖甲表示某動物精原細胞中一對同源染色體，圖乙表示該精原細胞形成的精細胞中的一條染色體，若只考慮圖中字母所表示的基因，下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該動物的基因型為AaDdEe，能產(chǎn)生8種比例相同的精子 B．圖乙所示的精細胞形成的最可能原因是在減數(shù)分裂間期發(fā)生了基因突變 C．與乙同時產(chǎn)生的另外三個精細胞的基因型最可能為AdE、aDe、aDe D．該精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂最可能共產(chǎn)生了四種不同基因型的精細胞 解析：　該動物的基因型為AaDdEe，但由于這些基因在一對同源染色體上，不符合自由組合定律，但考慮到交叉互換，能產(chǎn)生8種不同類型的精子，但比例卻不相同，A錯誤。圖乙所示的精細胞形成的最可能原因是在減數(shù)分裂前期同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，B錯誤。如果發(fā)生交叉互換，則與乙同時產(chǎn)生的另外三個精細胞的基因型為ADE、ade、aDe，C錯誤、D正確。 答案：　D 10．將純種的某二倍體植物品種甲(AA)與近緣純種乙(EE)雜交后，經(jīng)多代選育出如右圖所示的新品種丙(圖中的同源染色體，黑色部分是來自品種乙的染色體片段，品種甲沒有此片段)。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．該育種過程中發(fā)生過染色體結(jié)構(gòu)上的變異 B．該育種過程中發(fā)生過DNA上堿基對的替換、增添或缺失 C．該育種過程中可能發(fā)生了交叉互換 D．丙品種自交后代中有1/2個體能穩(wěn)定遺傳 解析：　根據(jù)題意和題圖可知，在雜交育種過程中一定發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異。根據(jù)圖中染色體上基因的種類(A、a)可知，DNA分子上發(fā)生過基因突變。根據(jù)親本的基因組成判斷，該育種過程中不可能發(fā)生交叉互換。丙品種自交，后代的基因型及比例為AAEE∶AaEE∶aaEE＝1∶2∶1，其中AAEE和aaEE能穩(wěn)定遺傳，占1/2。 答案：　C 11．將基因型為AAbbcc、aaBBcc植株雜交得到幼苗，將幼苗分別作如圖所示處理，下列敘述不正確的是(　　) A．獲得具有新的理想性狀的①植株需要經(jīng)過多次選育 B．②植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4 C．③植株能夠提供9種類型的雄配子 D．④到⑤過程中，基因A、a所在的染色體會移向細胞同一極 解析：　獲得①植株的過程屬于誘變育種，由于基因突變具有不定向性，所以獲得具有新的理想性狀的①植株需要經(jīng)過多次選育，A正確。幼苗的基因型為AaBbcc，自交后代中，能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4，B正確。③植株的基因型為AAaaBBbbcccc，AAaa能產(chǎn)生AA、Aa、aa三種配子，BBbb能產(chǎn)生BB、Bb、bb三種配子，cccc能產(chǎn)生cc一種配子，故③植株能產(chǎn)生331＝9種配子，C正確。④植株通過秋水仙素處理后得到的⑤全部為純合子，故不會出現(xiàn)A、a所在染色體移向細胞同一極這種情況，D錯誤。 答案：　D 二、非選擇題 12．(2015河南鄭州一模)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱性農(nóng)作物能通過細胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細胞液的滲透壓，此代謝產(chǎn)物在葉肉細胞和莖部細胞中卻很難找到。 (1)該代謝產(chǎn)物能夠使細胞液的滲透壓________(填“增大”或“減小”)。 (2)這種代謝產(chǎn)物在莖部和葉肉細胞中很難找到，而在根部細胞中卻能產(chǎn)生的根本原因是________________________________________________________________________。 (3)現(xiàn)有一抗旱植物，其體細胞內(nèi)有一個抗旱基因R，其等位基因為r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列為r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA?？购祷蛲蛔?yōu)楹得艋虻母驹蚴莀_____________________。研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，該抗旱基因控制抗旱性狀是通過________________________________________________________________________ 實現(xiàn)的。 (4)已知抗旱性和多顆粒屬顯性，各由一對等位基因控制，且分別位于兩對同源染色體上。純合的旱敏多顆粒植株與純合的抗旱少顆粒植株雜交，F(xiàn)1自交： ①F2抗旱多顆粒植株中雙雜合子占的比例是________。 ②若拔掉F2中所有的旱敏型植株后，剩余植株自交。從理論上講F3中旱敏型植株的比例是________。 ③若某人用一植株和一旱敏型多顆粒的植株做親本進行雜交，發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種類型，性狀的統(tǒng)計結(jié)果顯示：抗旱∶旱敏＝1∶1，多顆粒∶少顆粒＝3∶1。若只讓F1中抗旱多顆粒植株相互授粉，F(xiàn)2的性狀分離比是________。 (5)請設(shè)計一個快速育種方案，利用抗旱少顆粒(Rrdd)和旱敏多顆粒(rrDd)兩植物品種做親本，通過一次雜交，使后代個體全部都是抗旱多顆粒雜交種(RrDd)，用文字簡要說明。 答案：　(1)增大　(2)基因選擇性表達　(3)堿基對替換　基因控制酶的合成來控制生物的新陳代謝過程　(4)①4/9 ②1/6?、?4∶8∶3∶1　(5)先用(Rrdd)和(rrDd)通過單倍體育種得到(RRdd)和(rrDD)，然后讓它們雜交得雜交種(RrDd)。 13．果蠅的眼色由兩對基因(A/a和R/r)控制，已知A和R同時存在時果蠅表現(xiàn)為紅眼，其余情況為白眼，且其中R/r僅位于X染色體上。 實驗：一只純合白眼雌果蠅與一只白眼雄果蠅雜交，正常F1全為紅眼(偶見一只雌果蠅為XXY，記為“M”；還有一只白眼雄果蠅，記為“N”)。 (1)由題可知A/a位于常染色體上，且親本白眼雄果蠅基因型為________，其不可能與R/r一樣位于X染色體上的理由是： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ __________________。請用遺傳圖解表示出以上實驗過程(產(chǎn)生正常F1果蠅)。 (2)M果蠅能正常產(chǎn)生配子，其最多能產(chǎn)生X、Y、XY和________四種類型的配子，其對應(yīng)比例為____________。 (3)N果蠅出現(xiàn)的可能原因是：①是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；②是親本雄果蠅發(fā)生某個基因突變；③是親本雌果蠅發(fā)生某個基因突變；④是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離而產(chǎn)生XO型果蠅(XO為缺一條性染色體的不育雄性)，請利用現(xiàn)有材料設(shè)計簡便的雜交實驗，確定N果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。 實驗步驟：________________________________________________________________________，然后觀察 子代雌果蠅的性狀及比例。 結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.若____________，則是環(huán)境改變； Ⅱ.若____________，則是親本雄果蠅基因突變； Ⅲ.若____________，則是親本雌果蠅基因突變； Ⅳ.若____________，則是減數(shù)分裂時X染色體不分離。 解析：　(1)由題意知，A和R同時存在時果蠅表現(xiàn)為紅眼，則F1全為紅眼時，親代純合白眼雌果蠅與白眼雄果蠅的基因型應(yīng)分別為：aaXRXR、AAXrY。(2)XXY產(chǎn)生的配子類型為X、XY、Y及XX四種類型，其比例為X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。(3)欲確認(rèn)N果蠅(白眼雄性)出現(xiàn)的原因，可將N果蠅與F1紅眼雌果蠅雜交，觀察子代雌果蠅的性狀及比例。若由環(huán)境改變引起，則N果蠅基因型為AaXRY，它與AaXRXr雜交子代基因型為3/4A_XRX－、1/4aaXRX－，即紅眼∶白眼＝3∶1；若是親本雄果蠅基因突變，則N果蠅基因型為aaXRY，N與F1紅眼雌果蠅雜交子代雌果蠅表現(xiàn)型應(yīng)為紅眼∶白眼＝1∶1；若是親本雌果蠅基因突變，則N果蠅基因型為AaXrY，它與F1紅眼雌果蠅雜交子代雌果蠅中3/8紅眼、5/8白眼。若是減數(shù)分裂時X染色體不分離，則N果蠅為XO型不育雄性，它與F1紅眼雌果蠅雜交將無子代產(chǎn)生。 答案：　(1)AAXrY　若A/a與R/r都在X上，則純合白眼雌果蠅的雄性子代也只能是白眼 P　　　白眼雌果蠅　　　　白眼雄果蠅 aaXRXR　　　　AAXrY F1　　　AaXRXr　　　　　AaXRY 紅眼雌果蠅　　　　紅眼雄果蠅 比例：　　　　1　　　∶　　　　1 (2)XX　2∶1∶2∶1 (3)將果蠅N與F1紅眼雌果蠅交配 Ⅰ.紅眼∶白眼＝3∶1 Ⅱ.紅眼∶白眼＝1∶1 Ⅲ.紅眼∶白眼＝3∶5 Ⅳ.無子代 14．(2015濰坊一模)正常的水稻體細胞染色體數(shù)為2n＝24條?，F(xiàn)有一種三體水稻，細胞中7號染色體的同源染色體有3條，即染色體數(shù)為2n＋1＝25條。下圖為該三體水稻細胞及其產(chǎn)生的配子類型和比例示意圖(6、7為染色體標(biāo)號；A為抗病基因，a為非抗病基因；①～④為四種類型配子)。已知染色體數(shù)異常的配子(如①③)中雄配子不能參與受精作用，其他配子均能參與受精作用。請回答： (1)若減數(shù)分裂過程沒有發(fā)生基因突變和染色體交叉互換，且產(chǎn)生的配子均有正常活性，則配子②和③________(填“可能”或“不可能”)來自一個初級精母細胞，配子④的7號染色體上的基因為________。 (2)某同學(xué)取該三體的幼嫩花藥觀察減數(shù)分裂過程，欲觀察7號染色體的配對狀況，應(yīng)選擇處于____________期的細胞，若某次級精母細胞形成配子①，則該次級精母細胞中染色體數(shù)為________條。 (3)現(xiàn)用非抗病水稻(aa)和該三體抗病水稻(AAa)雜交，已測得正交實驗的F1水稻抗病∶非抗病＝2∶1。 請預(yù)測反交實驗的F1中，非抗病水稻所占比例為________，抗病水稻中三體所占比例為________。 (4)香稻的香味由隱性基因(b)控制，普通稻的無香無味由顯性基因(B)控制，等位基因B、b可能位于6號染色體上，也可能位于7號染色體上。現(xiàn)有正常的香稻和普通稻，7號染色體三體的香稻和普通稻四種純合子種子供選用，請你設(shè)計雜交實驗并預(yù)測實驗結(jié)果，從而定位等位基因B、b在染色體上的位置。 實驗步驟： a．選擇正常的________稻為父本和三體的____________稻為母本雜交得F1。 b．用正常的香稻為母本與F1中三體的普通稻為父本雜交。 c．統(tǒng)計子代中的香稻和普通稻的性狀分離比。 實驗結(jié)果： d．若子代中的香稻和普通稻的性狀分離比為________，則等位基因(B、b)位于7號染色體上。 e．若子代中的香稻和普通稻的性狀分離比為________，則等位基因(B、b)位于6號染色體上。 答案：　(1)不可能　A　(2)減數(shù)第一次分裂前　13或26　(3)1/6　3/5　(4)a.香　普通D．1∶2　e．1∶1(或a.普通　香 D．2∶1　e．1∶1)