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1、第8讲生物的变异、育种与进化一、选择题1.(2019广东梅州适应考试)碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对。在含有5-Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是()A.突变体大肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变B.很多位点发生TA到CG的替换后,DNA分子中氢键数目减少C.该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高D.在此培养基上至少繁殖3代,才能实现DNA分子某位点碱基对从TA到GC的替换答案B根据题干信息,碱基类似物5-溴尿嘧啶(5-Bu)既能与碱基A配对,又可以与碱基G配对,使得碱基对发生改变,所以突变体大
2、肠杆菌体内可能发生了多个基因的突变,A正确;TA之间有2个氢键,CG之间有3个氢键,则很多位点发生TA到CG的替换后,DNA分子中氢键数目增加,B错误;根据题干可知,DNA复制时,5-溴尿嘧啶可与碱基A互补配对,也可与碱基G互补配对,所以该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高,C正确;5-溴尿嘧啶可以与A配对,又可以和G配对,TA碱基对复制一次时有A5-溴尿嘧啶配对,复制第二次时有5-溴尿嘧啶G配对,复制第三次时可出现GC配对,所以需要经过3次复制后,才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从TA到GC的替换,D正确。2.(2019广东佛山段考)在减数分裂过程中,若同源染色体上具有重复的同源
3、序列,则可能出现错配(图1)。图1细胞中染色体发生错配后,形成的四个子细胞中的两个如图2所示。以下有关叙述不正确的是()A.减数分裂过程中同源染色体两两配对出现联会现象B.图1中同源染色体的部分区段未能准确对位C.图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接D.其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、FBBD答案D联会是指同源染色体两两配对的现象,联会的结果是形成四分体,A正确;图1中同源染色体的部分区段未能准确对位,B正确;图示过程中非姐妹染色单体之间发生片段移接,一条片段的基因B移接到另一条非姐妹染色单体上,同时基因F和f互换,C正确;正常情况下,子细胞的染色体片段为FBBD、fBBd
4、,因发生错配,现在两个子细胞的基因片段为FBBD、fBD,则其余两个子细胞染色体含有的片段分别是FBBBd、fBBd,D错误。3.(2019福建南平质检)正常白眼雌果蝇和正常红眼雄果蝇杂交,产生的子一代中,出现一只基因型为XbXbY的白眼雌果蝇甲和一只基因型为OXB的红眼雄果蝇乙。下列相关叙述错误的是()A.果蝇乙的体细胞中最多含14条染色体B.理论上果蝇甲可产生数目相同的4种雌配子C.可用显微镜观察果蝇甲、乙细胞中染色体异常情况D.亲代白眼雌果蝇减数第一次分裂或减数第二次分裂异常导致产生果蝇甲答案B根据题意分析可知,果蝇体细胞内正常情况下有8条染色体,而OXB红眼雌果蝇乙的细胞中缺少一条性染
5、色体,那么其细胞内正常情况下染色体数为7条,在有丝分裂的后期染色体数目加倍,可出现14条,A正确;XbXbY白眼雌果蝇甲产生的雌配子有2Xb2XbYYXbXb,因此4种雌配子数目不相等,B错误;根据以上分析可知,甲果蝇中染色体数目多了一条,乙果蝇中染色体数目少了一条,因此二者都发生了染色体数目的变异,因此可用显微镜观察果蝇甲、乙细胞中染色体异常情况,C正确;亲代白眼雌果蝇在减数第一次分裂的后期或者在减数第二次分裂的后期异常导致了卵细胞内染色体的异常,进而产生了果蝇甲,D正确。4.(2019福建龙岩质检)某基因型为AaBb的一个精原细胞,产生了如图所示的甲、乙两个次级精母细胞。下列说法正确的是(
6、)A.该精原细胞能产生4个不同基因型的精细胞B.产生甲、乙细胞的初级精母细胞中含有4个染色体组C.该精原细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换和易位D.甲、乙产生的精细胞染色体无基因缺失,子代一定无异常答案A该精原细胞产生两个次级精母细胞,染色体组成为AbBB、Aaab,产生的精细胞为AB、Bb、Aa、ab,A正确;由图可知,该精原细胞为二倍体生物,含有两个染色体组,初级精母细胞也含有两个染色体组,B错误;由图可知,A与b所在的染色体片段发生了互换,发生在非同源染色体间,是染色体结构变异中的易位,没有发生交叉互换,C错误;甲、乙产生的精细胞Bb、Aa中缺少基因,可能会引起子代的异常,D错误。5.(
7、2019陕西西安高三教学质量检测)下列关于杂交育种、诱变育种的叙述错误的是()A.杂交育种的双亲可以是纯合子也可以是杂合子B.杂交育种不同于基因工程育种的优势是可在不同种生物间进行C.杂交育种能产生新的基因型,诱变育种能产生新基因D.高产“黑农五号”大豆的培育、高产青霉菌株的选育都利用基因突变的原理答案B杂交育种的双亲可以是纯合子,也可以是杂合子,A正确。可在不同种生物间进行是基因工程育种的优势,不是杂交育种的优势,B错误。诱变育种的原理是基因突变,可产生新的基因;杂交育种没有产生新基因,只可产生新的基因型,C正确。高产“黑农五号”大豆的培育、高产青霉菌株的选育都属于诱变育种,利用了基因突变的
8、原理,D正确。6.(2019安徽滁州一模)如图表示用AAbb和aaBB两个品种的某种农作物培育出AABB品种的过程。相关叙述错误的是()A.育种过程的原理是基因重组B.经步骤(人工诱变)处理获得的品种的基因型不一定是AABBC.和所采用的方法分别是杂交和测交D.若该植物是两年生植物(第一年秋冬季播种,第二年春夏季开花、结果),则通过“”途径获得基因型为AABB的植株至少需要3年答案C育种过程为杂交育种,杂交育种的原理为基因重组,A正确;基因突变是不定向的,所以经步骤(人工诱变)处理获得的品种的基因型不一定是AABB,B正确;和所采用的方法分别是杂交和自交,C错误;若该植物是两年生植物(第一年秋
9、冬季播种,第二年春夏季开花、结果),则通过“”途径获得基因型为AABB的植株至少需要3年,即第一年秋冬季播种,第二年春夏季开花、结果,第二年秋冬季播种,第三年春夏季开花、结果,D正确。7.(2019黑龙江大庆高三得分训练)下列关于遗传变异的说法错误的是()A.三倍体无子西瓜中偶尔出现一些可育种子,原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成正常的卵细胞B.染色体结构变异和基因突变都可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变C.基因型AaBb的植物自交,若子代有三种表现型且比例为961,则子代中表现型不同于AaBb的个体所占比例为7/16D.八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后
10、经染色体加倍后选育的,其花药经离体培养得到的植株是可育的答案D三倍体西瓜由于减数分裂过程中,联会发生紊乱,不能产生正常配子,因此形成无子西瓜,而无子西瓜中偶尔出现一些可育的种子,其原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成部分正常的卵细胞,A正确;染色体结构变异和基因突变都可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变,B正确;基因型为AaBb的植物自交,且遵循自由组合规律,后代表现型及比例为A_B_(A_bb+aaB_)aabb=9(3+3)1,则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例为7/16,C正确;八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后选育的,它的花药经离
11、体培养得到的植株是单倍体,含有普通小麦的3个染色体组和黑麦的1个染色体组,此单倍体在减数分裂联会时会发生紊乱,不能产生正常的配子,因此不可育,D错误。8.(2019青海西宁期末)如图中的表示培育番茄新品种的三种育种方法。下列有关说法不正确的是()A.方法和的育种原理都是基因重组,但采用方法的变异是定向的B.方法诱导单倍体的过程中,体现了植物生殖细胞的全能性C.方法可将抗病基因直接导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合D.上述三种育种方法都没有培育出新物种答案C方法和的育种原理都是基因重组,方法的变异是按照人们意愿进行的,所以是定向的,A正确;方法诱导单倍体的过程中,要进行花药离体培养,需要
12、采用植物组织培养技术,体现了植物生殖细胞的全能性,B正确;方法必须先将抗病基因与质粒结合形成重组DNA分子,然后导入叶肉细胞,使其与细胞中的DNA分子整合,C错误;上述三种育种方法得到的仍是二倍体番茄,都没有培育出新物种,D正确。9.(2019广东七校联考)下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是()A.因色盲患者中男性多于女性,所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体中色盲的基因频率B.一个种群中,控制一对相对性状的基因型频率改变说明物种在进化C.基因型为Aa的个体逐代自交,后代所形成的种群中,A基因的频率大于a基因的频率D.可遗传变异为进化提供原材料,突变是生物发生进化的重要
13、原因之一答案D色盲患者中男性数量多于女性,是因为男性只要X染色体带色盲基因就会患病,而女性要两个X染色体都带色盲基因才患病,因此色盲患者中男性数量多于女性,并不意味着男性群体中色盲的基因频率大于女性群体中色盲的基因频率,A错误;生物进化的实质在于种群基因频率的改变,而不是基因型频率的改变,B错误;基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中,在不考虑自然选择的情况下,AA、Aa、aa的个体均能存活,故群体中A的基因的频率等于a基因的频率,C错误;可遗传变异为生物进化提供原材料,突变(包括基因突变和染色体变异)是生物发生进化的重要原因之一,D正确。10.(2019甘肃华亭一模)20世纪70年代晚期,
14、加拉帕戈斯群岛干旱,大幅度降低了种子(两种雀的食物)的产量,在这个过程中习惯以小而软的种子为食的小地雀选择食用更小一些的种子,而习惯以大而硬的种子为食的大嘴地雀选择去食用更大一些的种子,多年以后两种地雀喙的长度统计如下。下列说法不正确的是()三种岛屿喙平均长度(mm)小地雀大嘴地雀小地雀单独生存岛屿A8大嘴地雀单独生存岛屿B9二者共同生存岛屿C77.510.511A.干旱导致三个岛屿中的两种地雀发生了进化B.岛屿A与岛屿C中的小地雀种群基因库不完全相同C.干旱改变了地雀取食习惯,但没有改变其营养级D.干旱导致岛屿C中两种地雀的竞争关系持续性增强答案D根据题干信息,“它们喙的形态(平均长度)发生
15、了改变”,说明干旱导致发生了自然选择,导致三个岛屿中的两种地雀发生了进化,A正确;基因库是指一个种群中所有基因的总和,由题意可知,岛屿A与岛屿C中的小地雀喙的平均长度不同,说明两个岛屿中小地雀的进化方向不同,生物进化的实质是种群基因频率的改变,故两个岛屿中种群基因库不完全相同,B正确;根据题干信息可知,干旱后两种地雀的取食习惯发生了变化,但仍然取食种子,故仍然属于第二营养级,即干旱改变了地雀取食习惯,但没有改变其营养级,C正确;根据题干信息可知,干旱使小地雀选择食用更小一些的种子,大嘴地雀选择食用更大一些的种子,说明二者的竞争强度逐渐减弱,D错误。二、非选择题11.(2019湖北武汉第三次考试
16、)一部现实题材的电影我不是药神引起了广大影迷的关注。该影片讲述了一位贩卖慢粒白血病药物的老板从最初单纯为了赚钱,到后来深入接触慢粒白血病病人后低价卖药帮助病人的蜕变过程。慢粒白血病简称“慢粒”,是一类造血干细胞异常的克隆性恶性疾病。据不完全了解,其致病机理可能如下:BCR-ABL蛋白是一种活性加强的酪氨酸激酶,由于该酶活性的异常升高,激活了下游的信号转导通路而造成造血干细胞增殖和凋亡的紊乱。(1)由上图可知患“慢粒”的根本原因是。(2)“慢粒”致病机理体现了基因控制性状的途径为 。(3)上图过程涉及的核酸具体有。(4)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可竞争性结合BCR-ABL蛋白上的ATP结合位点,
17、而成为“慢粒”治疗的主要药物。但是近年来发现TKI对部分“慢粒”患者治疗效果减弱,分析出现此现象最可能的原因是。答案(1)染色体结构变异(或易位)(2)通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状(3)发生改变的22号染色体的DNA以及mRNA、tRNA和rRNA(4)部分慢粒患者产生基因突变,导致对TKI产生了耐药性解析(1)由图可知患“慢粒”的根本原因是染色体结构变异(或易位)。(2)综合题图,“慢粒”致病是基因控制合成的酪氨酸激酶活性的异常升高,造成造血干细胞增殖和凋亡的紊乱,体现基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状。(3)图中过程涉及的核酸具体有发生改变的22号染色体的DNA以
18、及mRNA、tRNA和rRNA。(4)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可竞争性结合BCR-ABL蛋白上的ATP结合位点,而成为治疗“慢粒”的主要药物,但是近年来发现TKI对部分“慢粒”患者治疗效果减弱,最可能的原因是部分“慢粒”患者产生基因突变,对TKI产生了耐药性。12.(2019江西宜春模拟)如图表示水稻育种的一些途径。请回答下列问题:(1)若要获得矮秆抗稻瘟病的纯合子,以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,从F2开始选取符合要求的个体,再自交,直至不发生性状分离,这时,新品种一定为。(2)图中途径的常用方法是。过程常用试剂是,其作用原理是。该种育种方法主要优
19、点是。(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,选择图中(填数字)表示的途径最为合理可行,该技术手段依据的基本原理是。答案(1)纯合子(2)花药离体培养秋水仙素抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍明显缩短育种年限(3)基因重组解析(1)纯合子自交后代不发生性状分离。以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,F1的基因型为DdRr。让F1自交,从F2开始选取符合要求的矮秆抗稻瘟病(ddR_)个体,再自交,直至不发生性状分离,这时,新品种一定为纯合子。(2)图中途径得到的是单倍体植株,获得单倍体常用的方法是花药离体培养。过程为人工诱导染色体数目加倍,常用的试剂是
20、秋水仙素。秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍。通过途径获得新品种的育种方法属于单倍体育种,其主要优点是明显缩短育种年限。(3)欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该采用基因工程育种,即选择图中的表示的途径,该技术手段依据的基本原理是基因重组。13.(2019四川南充第二次适应性考试)科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1与种2)的进化过程时发现,在百万年之前,北美大陆只有一种果蝇,其基因型为aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(如图);当基因A与B同时出现个体中会发生胚胎早亡;同样,基因C与D或E与F同时出现也有胚胎期早亡现象。(1)甲地所有的果蝇构成
21、一个。北美大陆不同区域在阶段出现了基因的差异,这种变化说明基因突变的性。(2)果蝇最多只能飞越邻近两地的距离。对历史阶段而言,甲地与乙地果蝇之间的差异可能属于多样性,判断的理由是;甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于多样性。(3)甲地与戊地果蝇最终进化成两个物种,运用现代生物进化理论解释,其主要原因是 ,最终导致生殖隔离。若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15 000个基因,甲地共有果蝇50 000只;戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因,戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小: 。答案(1)种群不定向(2)物种甲、乙两地果蝇交配后代不能存活或基因不能交流(或生
22、殖隔离)遗传(3)两地距离遥远,超越果蝇飞行距离,基因不能发生交流;两地环境不同,环境对变异的选择不同,基因频率发生不同的改变甲地大于戊地解析(1)在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为一个种群,故甲地所有的果蝇构成一个种群。北美大陆不同区域出现了基因的差异,说明基因突变具有不定向性的特点。(2)由题意可知甲、乙两地果蝇之间交配后会发生胚胎早亡,说明甲、乙两地果蝇间存在生殖隔离,他们之间的差异属于物种多样性,物种内基因和基因型的多样性叫做遗传多样性。(3)由于环境对变异的影响,加上两物种间不能进行基因交流,最终导致甲地与戊地果蝇的生殖隔离。种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因,所以甲地果蝇种群基因库较大。