專題突破練11變異、育種和進(jìn)化一、選擇題1.(2017河北衡水三調(diào),2)周期性共濟(jì)失調(diào)是一種由編碼細(xì)胞膜上的鈣離子通道蛋白的基因發(fā)生突變導(dǎo)致的遺傳病,該突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的長(zhǎng)度不變,但翻譯的肽鏈縮短導(dǎo)致通道蛋白結(jié)構(gòu)異常。下列有關(guān)該病的敘述,正確的是()A.翻譯的肽鏈縮短說(shuō)明基因一定發(fā)生了堿基對(duì)的缺失B.突變導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則發(fā)生改變C.該病例說(shuō)明了基因能通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制生物的性狀D.該病可能是由堿基對(duì)的轉(zhuǎn)接而導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)答案 D解析 翻譯的肽鏈縮短也可能是基因發(fā)生了堿基對(duì)的替換或增添,導(dǎo)致mRNA中提前現(xiàn)終止密碼,A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。突變不會(huì)導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中堿基互補(bǔ)配對(duì)原則改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。細(xì)胞膜上的鈣離子通道蛋白是一種結(jié)構(gòu)蛋白,該病例說(shuō)明了基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)而直接控制生物的性狀,C項(xiàng)錯(cuò)誤。2.H2O2能將鳥嘌呤氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥嘌呤(8-oxodG),8-oxodG與腺嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。若下圖所示DNA片段中有兩個(gè)鳥嘌呤發(fā)生上述氧化損傷后,再正常復(fù)制多次形成大量的子代DNA,下列相關(guān)敘述不正確的是()TCTCGAAGAGCTA.子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變B.部分子代DNA中嘧啶堿基的比例可能會(huì)增加C.子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)可能不發(fā)生改變D.氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因的突變答案 B解析 根據(jù)題意,H2O2能將鳥嘌呤氧化損傷為8-氧-7-氫脫氧鳥嘌呤(8-oxodG),8-oxodG與腺嘌呤互補(bǔ)配對(duì)。題圖所示DNA片段中共有三個(gè)鳥嘌呤,其中有兩個(gè)鳥嘌呤被氧化損傷,若被氧化損傷的鳥嘌呤分別位于DNA分子的兩條鏈上,子代DNA分子都有可能發(fā)生堿基序列的改變,A項(xiàng)正確。由于鳥嘌呤氧化損傷為8-oxodG后,能與腺嘌呤(A)互補(bǔ)配對(duì),即腺嘌呤(A)代替了胞嘧啶 (C),所以DNA分子多次復(fù)制后形成的DNA分子中嘧啶堿基的比例可能會(huì)減少,B項(xiàng)錯(cuò)誤。若被損傷的鳥嘌呤位于一條鏈,則以未被損傷的DNA鏈為模板復(fù)制得到的子代DNA控制合成的蛋白質(zhì)不發(fā)生改變,C項(xiàng)正確。氧化損傷可能誘發(fā)原癌基因或抑癌基因突變,使細(xì)胞發(fā)生癌變,D項(xiàng)正確。3.(2017江西上饒中學(xué)月考,15)下圖1為人體細(xì)胞正常分裂時(shí)有關(guān)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)數(shù)量變化的相關(guān)曲線,圖2為某細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體變化的示意圖,下列分析正確的是()A.圖1曲線可表示有絲分裂部分時(shí)期染色單體數(shù)目的變化B.若圖1曲線表示減數(shù)分裂中每條染色體上DNA分子數(shù)目變化的部分曲線,則n=1C.若圖1曲線表示有絲分裂中染色體組數(shù)目變化的部分曲線,則n=1D.圖2所示變異屬于基因重組,相應(yīng)變化發(fā)生在圖1中的b點(diǎn)時(shí)導(dǎo)學(xué)號(hào)50074044答案 B解析 染色單體是通過(guò)染色體的復(fù)制形成的,它會(huì)因著絲點(diǎn)的分裂而消失,因此人體細(xì)胞內(nèi)染色單體的數(shù)目,在染色體復(fù)制之前為0,在染色體復(fù)制之后到著絲點(diǎn)分裂之前這段時(shí)間內(nèi)為92條,著絲點(diǎn)分裂之后又為0,A項(xiàng)錯(cuò)誤。每條染色體上DNA數(shù)為1或2,若圖1曲線表示減數(shù)分裂中每條染色體上DNA分子數(shù)目變化的部分曲線,則n=1,B項(xiàng)正確。人體細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中,著絲點(diǎn)分裂后到子細(xì)胞形成前,即后期和末期,細(xì)胞中的染色體組數(shù)目最多,為4個(gè),其余時(shí)期為2個(gè),若圖1曲線表示有絲分裂中染色體組數(shù)目變化的部分曲線,則n=2,C項(xiàng)錯(cuò)誤。圖2顯示一對(duì)同源染色體的兩條非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換,所示變異屬于基因重組,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期,可能與圖1中的a點(diǎn)相對(duì)應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(2017河南洛陽(yáng)期末,20)下列關(guān)于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述,錯(cuò)誤的是()A.染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個(gè)片段增加、缺失或替換等,而基因突變則是DNA分子中堿基對(duì)的替換、增加或缺失B.原核生物和真核生物均可以發(fā)生基因突變,但只有真核生物能發(fā)生染色體變異C.基因突變一般是微小突變,其對(duì)生物體影響較小,而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異,其對(duì)生物體影響較大D.多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過(guò)顯微鏡觀察進(jìn)行鑒別,而基因突變則不能答案 C解析 基因突變是分子水平上的變異,只涉及基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)的改變,在光學(xué)顯微鏡下觀察不到,原核生物和真核生物都可以發(fā)生;染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個(gè)片段的變化,只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結(jié)構(gòu)變異都可能對(duì)生物的性狀產(chǎn)生較大影響。5.人類目前所食用的香蕉均來(lái)自三倍體香蕉植株,下圖是三倍體香蕉的培育過(guò)程。下列相關(guān)敘述正確的是()A.無(wú)子香蕉的培育過(guò)程主要運(yùn)用了基因重組的原理B.圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成C.二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體,它們之間不存在生殖隔離D.若圖中無(wú)子香蕉的基因型均為Aaa,則有子香蕉的基因型可以是AAaa答案 B解析 無(wú)子香蕉的培育屬于多倍體育種,其原理主要是染色體變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤。誘導(dǎo)染色體加倍的方法有用低溫處理和秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,兩者的作用機(jī)理均是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,B項(xiàng)正確。由于二倍體和四倍體雜交所得的是三倍體,三倍體在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂,不能形成正常的配子,因此二倍體和四倍體之間存在生殖隔離,C項(xiàng)錯(cuò)誤。若有子香蕉的基因型為AAaa,則相應(yīng)的野生芭蕉的基因型為Aa,則四倍體的AAaa與二倍體的Aa雜交,后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四種情況,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2017湖南聯(lián)考協(xié)作體期中,18)八倍體小黑麥(8N=56)是六倍體普通小麥和黑麥雜交后經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍而形成的,據(jù)此可推斷出()A.普通小麥與黑麥之間不存在生殖隔離B.秋水仙素能促進(jìn)染色單體分離使染色體數(shù)目加倍C.八倍體小黑麥的花藥離體培養(yǎng)出來(lái)的植株是四倍體D.八倍體小黑麥產(chǎn)生的單倍體植株不可育答案 D解析 由題意可知,黑麥為二倍體,普通小麥?zhǔn)橇扼w,因此普通小麥與黑麥之間存在生殖隔離,A項(xiàng)錯(cuò)誤。秋水仙素能抑制細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘體的形成,導(dǎo)致著絲點(diǎn)分裂之后產(chǎn)生的子染色體不能移向細(xì)胞兩極,從而使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,B項(xiàng)錯(cuò)誤。八倍體小黑麥的花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體植株,C項(xiàng)錯(cuò)誤。八倍體小黑麥產(chǎn)生的單倍體植株細(xì)胞內(nèi)無(wú)同源染色體,減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子,表現(xiàn)為高度不育,D項(xiàng)正確。7.決定玉米籽粒有色(C)和無(wú)色(c)、淀粉質(zhì)(Wx)和蠟質(zhì)(wx)的基因位于9號(hào)染色體上,結(jié)構(gòu)異常的9號(hào)染色體一端有染色體結(jié)節(jié),另一端有來(lái)自8號(hào)染色體的片段。下列有關(guān)玉米染色體特殊性的說(shuō)法,正確的是()圖1圖2A.異常9號(hào)染色體的產(chǎn)生稱為基因重組B.異常的9號(hào)染色體可為C和wx的基因重組提供細(xì)胞學(xué)標(biāo)記C.圖2中的母本在減數(shù)分裂形成配子時(shí),這兩對(duì)基因所在的染色體不能發(fā)生聯(lián)會(huì)D.圖2中的親本雜交,F1出現(xiàn)了無(wú)色蠟質(zhì)個(gè)體,說(shuō)明親代母本在形成配子時(shí),同源染色體的姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換答案 B解析 9號(hào)染色體一端有來(lái)自8號(hào)染色體的片段,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于異常9號(hào)染色體一端有染色體結(jié)節(jié),另一端有8號(hào)染色體的片段,與正常9號(hào)染色體有明顯區(qū)別,故其可以為C和wx的基因重組提供細(xì)胞學(xué)標(biāo)記,B項(xiàng)正確。圖2中的母本的2條9號(hào)染色體有相同的片段,在減數(shù)分裂形成配子時(shí)可聯(lián)會(huì),C項(xiàng)錯(cuò)誤。圖2中的親本雜交,F1出現(xiàn)了無(wú)色蠟質(zhì)個(gè)體,說(shuō)明雙親都能產(chǎn)生基因型為cwx的配子,由此可知母本在形成配子時(shí),同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換,D項(xiàng)錯(cuò)誤。8.下圖表示培育新品種(或新物種)的不同育種方法,下列分析正確的是()A.若過(guò)程是動(dòng)物育種則可用射線處理幼年動(dòng)物B.育種過(guò)程加速農(nóng)作物進(jìn)化,但不產(chǎn)生新物種C.過(guò)程需要用秋水仙素處理單倍體種子獲得純合品種D.若過(guò)程采用低溫處理,低溫可抑制著絲點(diǎn)的分裂導(dǎo)致染色體加倍答案 B解析 動(dòng)物誘變育種一般處理生殖細(xì)胞,例如用一定劑量X射線處理精巢可獲得大量變異個(gè)體,而不是處理幼年動(dòng)物,A項(xiàng)錯(cuò)誤。為雜交育種,通過(guò)人工選擇,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,能夠加速生物進(jìn)化,但是新品種仍能和原品種交配并產(chǎn)生可育后代,屬于同一物種,B項(xiàng)正確。過(guò)程通常是用秋水仙素處理單倍體幼苗的莖尖,C項(xiàng)錯(cuò)誤。低溫能夠抑制紡錘體的形成,不能抑制著絲點(diǎn)的分裂,著絲點(diǎn)可以在某些機(jī)制下自動(dòng)分開(kāi),D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.基因流指的是遺傳物質(zhì)在種間和種內(nèi)群體間的傳遞和交換,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.種群之間的基因流被地理隔離所阻斷是形成新物種的唯一途徑B.基因流發(fā)生的時(shí)間和發(fā)生的強(qiáng)度將會(huì)顯著影響物種形成的概率C.不同物種間的基因流可以極大地豐富自然界生物多樣化的程度D.由于地理隔離阻止種內(nèi)群體基因流,可以導(dǎo)致生殖隔離逐漸形成答案 A解析 有些新物種形成可以不經(jīng)過(guò)地理隔離,A項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛄髦傅氖沁z傳物質(zhì)在種間和種內(nèi)群體間的傳遞和交換,基因流發(fā)生的時(shí)間和發(fā)生的強(qiáng)度會(huì)影響種群基因頻率的改變,從而影響物種形成的概率,B項(xiàng)正確。不同物種間的基因流可以增加生物多樣性,C項(xiàng)正確。地理隔離可以阻止種內(nèi)群體基因流,導(dǎo)致種群基因庫(kù)的差異越來(lái)越大,導(dǎo)致生殖隔離逐漸形成,D項(xiàng)正確。10.嚙齒類動(dòng)物如兔、鼠等主要以植物為食,下圖表示某草原上嚙齒類動(dòng)物密度與植物種類數(shù)的關(guān)系,據(jù)圖判斷下列敘述錯(cuò)誤的是()A.嚙齒類的存在可能會(huì)引起部分植物種群密度增大B.嚙齒類的存在可定向改變某些植物種群的基因頻率C.嚙齒類動(dòng)物的適度有利于提高草原上植物的多樣性D.隨著嚙齒類密度的增加,植物種群密度呈現(xiàn)出先升后降趨勢(shì)答案 D解析 由于嚙齒類取食的偏好等,嚙齒類不愛(ài)取食的植物種群密度會(huì)增大,A項(xiàng)正確。同樣由于嚙齒類取食的偏好等使得同一種植物的被取食帶有一定的傾向性,其結(jié)果可能定向改變某些植物種群的基因頻率,B項(xiàng)正確。在一定的范圍內(nèi),隨著嚙齒類密度的增加,植物的種類也隨之增加,C項(xiàng)正確。隨著嚙齒類密度的增加,一部分植物類群是從無(wú)到有,故該部分植物的種群密度在相應(yīng)的時(shí)間和范圍內(nèi)有所增大;同時(shí),部分原來(lái)處于優(yōu)勢(shì)的植物的種群密度將下降,D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題11.(2017湖南重點(diǎn)高中聯(lián)考協(xié)作體期中,44)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一類“殺配子染色體”,這種染色體是一類具有優(yōu)先傳遞效應(yīng)的外源染色體,它通過(guò)誘導(dǎo)普通六倍體小麥(6n=42)發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先遺傳,其作用機(jī)理如下圖所示。 (1)導(dǎo)入殺配子染色體后小麥發(fā)生的變異屬于(填“可遺傳”或“不可遺傳”)的變異,理由是這種變異。 (2)圖中可育配子與正常小麥(未導(dǎo)入殺配子染色體)的配子受精后,發(fā)育成的個(gè)體正常。其減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中,理論上至少有一半是正?？捎?這是因?yàn)檫@些配子中。另有一部分配子會(huì)致死(不育)或者雖然可育但是往往會(huì)發(fā)生染色體的變異。 (3)科學(xué)家利用殺配子染色體導(dǎo)致小麥某些特定染色體缺失,(填“能”或“不能”)研究分析小麥的某些基因是否在缺失染色體上。科學(xué)家為了進(jìn)一步確定半致死可育配子與可育配子在染色體數(shù)量與結(jié)構(gòu)上有什么不同,首先要用培養(yǎng)基對(duì)這兩類配子進(jìn)行離體培養(yǎng),選擇其處于期的愈傷組織細(xì)胞染色并用顯微鏡對(duì)比觀察。 答案 (1)可遺傳導(dǎo)致染色體數(shù)目增加(或遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變)(2)含有殺配子染色體(或含有1A染色體)結(jié)構(gòu)(或缺失、易位)(3)能有絲分裂中解析 (1)正常六倍體小麥有42條染色體,而導(dǎo)入殺配子染色體后小麥染色體數(shù)目為43條,即遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,因此發(fā)生的變異屬于可遺傳的變異。(2)圖中可育配子的染色體組成為21W+1A,正常小麥產(chǎn)生的配子染色體組成為21W,因此可育配子與正常小麥的配子受精后,發(fā)育成的個(gè)體染色體組成為42W+1A。其減數(shù)分裂時(shí)同源染色體分離,A染色體將隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極,則產(chǎn)生的配子中有一半含有A染色體,是正?？捎?不含A染色體的配子,有一部分會(huì)致死(不育)或者雖然可育但是往往會(huì)發(fā)生染色體的結(jié)構(gòu)(或缺失、易位)變異。因此可育配子與正常小麥的配子受精后發(fā)育成的個(gè)體產(chǎn)生的配子中理論上至少有一半是正?？捎?。(3)由題意可知,科學(xué)家利用殺配子染色體導(dǎo)致小麥某些特定染色體缺失,能研究分析小麥的某些基因是否在缺失染色體上。在有絲分裂中期時(shí),染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰,因此科學(xué)家為了進(jìn)一步確定半致死可育配子與可育配子在染色體數(shù)量與結(jié)構(gòu)上有什么不同,可以選擇處于有絲分裂中期的愈傷組織細(xì)胞染色并用顯微鏡對(duì)比觀察。12.(2017福建四地六校聯(lián)考,33)大豆的高產(chǎn)(A)和低產(chǎn)(a)、抗病(B)和不抗病(b)是兩對(duì)獨(dú)立遺傳的相對(duì)性狀?？蒲腥藛T欲以低產(chǎn)不抗病大豆(甲)為材料,培育穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)抗病大豆?，F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。過(guò)程一將甲種子經(jīng)紫外線照射后種植,在后代中獲得高產(chǎn)不抗病植株(乙)和低產(chǎn)抗病植株(丙)。過(guò)程二將乙與丙雜交,子一代中出現(xiàn)高產(chǎn)抗病、高產(chǎn)不抗病、低產(chǎn)抗病、低產(chǎn)不抗病四種植株。過(guò)程三選取子一代中高產(chǎn)抗病植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗,用秋水仙素處理后篩選出純合的高產(chǎn)抗病大豆植株。(1)過(guò)程一依據(jù)的原理是,該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是。 (2)過(guò)程二的育種方式為,子一代中出現(xiàn)高產(chǎn)抗病、高產(chǎn)不抗病、低產(chǎn)抗病、低產(chǎn)不抗病植株的比例為。 (3)過(guò)程三中秋水仙素的作用是。 答案 (1)基因突變 提高突變率,縮短育種進(jìn)程(2)雜交育種1111(3)抑制紡錘體的形成,使染色體加倍解析 (1)紫外線照射屬于誘變育種,誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是提高突變率,縮短育種進(jìn)程。(2)過(guò)程二的育種方式為雜交育種。由題意可知,紫外線照射后獲得的高產(chǎn)不抗病植株的基因型為Aabb,低產(chǎn)抗病植株的基因型為aaBb,二者雜交,子一代中出現(xiàn)高產(chǎn)抗病、高產(chǎn)不抗病、低產(chǎn)抗病、低產(chǎn)不抗病植株的比例為1111。(3)秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成,使染色體加倍。13.(2017陜西西安長(zhǎng)安一中期末,30)下圖為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖,請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題。(1)圖中指,是導(dǎo)致改變的內(nèi)因,包括生物的突變和,它為生物進(jìn)化提供原材料。 (2)圖中指,的觀點(diǎn)沒(méi)有提出隔離是物種形成的必要條件,隔離是指不同種群的個(gè)體在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象,物種形成必須要有隔離。 (3)某植物種群中基因型AA的個(gè)體占20%,基因型aa的個(gè)體占50%。倘若人為舍棄隱性性狀類型僅保留顯性性狀的基因型,令其自交,則自交子一代所有個(gè)體中基因型AA的個(gè)體占,aa基因型的個(gè)體占,此時(shí)種群中A的基因頻率為,經(jīng)這種人工選擇作用,該種群是否發(fā)生了進(jìn)化?。導(dǎo)學(xué)號(hào)50074045 答案 (1)基因頻率基因重組(2)自然選擇學(xué)說(shuō)生殖(3)55%15%70%是解析 (1)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,表示可遺傳的變異,包括基因突變、基因重組和染色體變異,為生物進(jìn)化提供原材料。(2)生物進(jìn)化理論的核心內(nèi)容是自然選擇學(xué)說(shuō),自然選擇學(xué)說(shuō)沒(méi)有提出隔離是物種形成的必要條件,隔離是指不同種群的個(gè)體在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象,物種形成必須要有生殖隔離。(3)某植物種群中基因型AA的個(gè)體占20%,基因型aa的個(gè)體占50%,則Aa的個(gè)體占30%,倘若人為舍棄隱性性狀類型保留顯性性狀的基因型,則AA占40%,Aa占60%,令其自交,則子一代中基因型為AA的個(gè)體占40%+60%×1/4=55%,基因型為aa的個(gè)體占60%×1/4=15%,基因型為Aa的個(gè)體占60%×1/2=30%,此種群中A的基因頻率為55%+1/2×30%=70%。沒(méi)有經(jīng)過(guò)人工選擇之前種群中A的基因頻率為20%+1/2×30%=35%,該種群的基因頻率發(fā)生了改變,所以該種群發(fā)生了進(jìn)化。