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1、- 1 -专题专题 7 7 变异、育种与进化变异、育种与进化(30(30 分钟分钟 100100 分分) )一、单项选择题(共 10 小题,每小题 6 分,共 60 分)1.(2018六安三模)图分别表示不同的变异类型,其中图中的基因 2 由基因 1 变异而来。下列有关说法正确的是 ( )A.图都表示易位,发生在减数分裂的四分体时期B.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.图中 4 种变异能够遗传的是【解题指导】解答本题的关键:(1)区分染色体结构变异中的易位和交叉互换引起的基因重组。(2)区分基因突变中碱基对的缺失与染色体结构变异中的基因的缺失
2、:DNA 分子上若干“基因”的缺失:属于染色体结构变异。基因内部若干“碱基对”的缺失:属于基因突变。【解析】选 C。图表示交叉互换(导致基因重组),发生在减数分裂的四分体时期;图的交换发生在非同源染色体间,属于染色体结构变异中的易位,A 错误;图中的碱基对发生缺失,属于基因突变,B 错误;图中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段,可能发生了染色体重复或缺失,C 正确;基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传的变异,故 4 种变异都能遗传,D 错误。2.(2018成都二模)玉米植株(2N=20)的紫色(H)和绿色(h)是一对相对性状。用射线处理若干纯合紫株萌发的种子,待其成熟后与绿株杂交
3、,发现某一紫株(记为 M)的后代中,紫株与绿株比例为11。下列说法错误的是 ( )A.M 紫株细胞可能发生了染色体结构变异B.M 紫株产生配子时,可能会发生 H、h 的分离C.处于减数第一次分裂联会时期的玉米细胞,可能只形成 9 个四分体- 2 -D.通过显微镜观察后代紫株根尖分生区细胞,可判断是否发生染色体变异【解析】选 D。与绿株杂交的紫株(M)应为杂合子(Hh)或者为 HO(O 代表原来含 H 基因的染色体片段缺失或者 H 基因所在染色体丢失所致)都可能与杂交结果符合。M 紫株细胞可能发生了染色体结构变异,A 正确;若 M 紫株为杂合子(Hh),则其减数分裂时会发生 H、h 的分离,B
4、正确;若 M 紫株为染色体丢失,则其发生减数第一次分裂联会时期的玉米细胞,可能只形成 9 个四分体,C 正确;后代紫株的染色体结构和数目都是正常的,所以无法通过显微镜观察其根尖分生区细胞来判断是否发生染色体变异,D 错误。3.(新题预测)ALL 型和 CML 型白血病都是由于 22 号和 9 号染色体断裂后形成的 BCR-ABL 融合基因所致,其机理如图所示。下列叙述正确的是 ( )A.辐射和病毒等因素可导致染色体断裂B.由 BCR、ABL 基因形成 BCR-ABL 基因的过程属于基因重组C.两种融合蛋白的氨基酸序列高度相似,功能也相同D.若这种变化发生在造血干细胞中,一般会由亲代遗传给后代【
5、解析】选 A。辐射和病毒等因素可导致染色体断裂,A 正确;由图可知,由 BCR、ABL 基因形成BCR-ABL 基因的过程属于染色体结构变异,B 错误;两种融合蛋白都能引起白血病,但其氨基酸序列并不高度相似,相差部分控制形成的氨基酸序列,C 错误;造血干细胞属于未完全分化的体细胞,发生在体细胞中的变异一般不会由亲代遗传给后代,D 错误。4.下列有关育种和进化的说法,不正确的是 ( )A.杂交除了可以选育新品种,还可获得杂种表现的优势B.基因工程可以实现基因在不同种生物之间的转移C.基因频率是指某个基因占种群中全部基因数的比率D.二倍体西瓜和四倍体西瓜之间存在生殖隔离- 3 -【解析】选 C。杂
6、交育种是利用基因重组的原理进行的新品种选育方法,通过杂交获得的大量杂合子在自然界中还可表现出杂种优势,A 正确;基因工程的实质就是将一种生物的某种基因导入另一种生物的细胞内并实现基因表达的过程,B 正确;基因频率是指某种基因占种群中该种基因的全部等位基因数的比率,C 错误;二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交不能产生可育的后代,二者存在生殖隔离,分别属于不同物种,D 正确。5.(2018烟台三模)瑞特综合征是由于 X 染色体上的 MECP2 基因突变导致的遗传病,患者神经系统异常,运动控制能力丧失。研究表明,MECP2 基因突变的小鼠神经元细胞中与运动有关的基因信息是正常的,但无法正常表达,突变小鼠表现
7、为活动能力极弱。当研究者开启了突变小鼠体内MECP2 基因的表达后,小鼠的活动能力迅速恢复正常。下列与之相关的叙述中,不正确的是( )A.瑞特综合征患者的肝脏细胞中也存在 MECP2 突变基因B.瑞特综合征患者的基因改变属于可遗传的变异C.MECP2 基因的表达产物能够调节其他基因的表达D.MECP2 基因突变小鼠的神经发育不良导致其运动能力减弱【解析】选 D。肝脏细胞和神经元细胞均来自受精卵的有丝分裂,核基因完全相同,因此都含有突变基因 MECP2,A 正确;基因突变属于可遗传的变异,B 正确;由题干信息可知,MECP2 基因的表达产物能够调节与运动有关基因的表达,C 正确;MECP2 基因
8、突变小鼠的神经系统异常,对运动控制能力丧失,而小鼠的运动能力并没有减弱,D 错误。6.下列有关变异、育种与进化的叙述,正确的是 ( )A.基因重组可发生在同源染色体上的非等位基因之间B.三倍体无子西瓜植株不可能由受精卵发育而来C.单倍体育种的流程是:筛选 F1花粉花药离体培养秋水仙素处理D.突变和基因重组决定生物变异和进化的方向【解析】选 A。同源染色体上非姐妹染色单体间交叉互换可导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组,A 正确;三倍体无子西瓜可由受精卵发育而来,也可由植物组织培养获得,B 错误;单倍体育种过程中,先进行花药离体培养,后经秋水仙素处理,最后对植株进行筛选,C 错误;生物的变异
9、是不定向的,自然选择决定生物进化的方向,D 错误。【知识总结】单倍体育种的一般流程- 4 -7.一粒小麦(2N=14)与一种山羊草(2N=14)杂交得到幼苗甲,用秋水仙素处理甲的顶芽形成幼苗乙,待乙开花后自交获得后代丙若干。下列有关叙述不正确的是( )A.幼苗甲是二倍体并且是可育的B.植株乙减数分裂过程可形成 14 个四分体C.植株丙的细胞分裂后期,可观察到 28 或 56 条染色体D.形成乙的过程虽未经过地理隔离,但乙属于新物种【解析】选 A。一粒小麦和山羊草都是二倍体,但属于不同物种,两者杂交得到的幼苗甲是二倍体,不可育,A 错误;幼苗乙为可育的四倍体,含 14 对同源染色体,减数分裂过程
10、可形成 14 个四分体,B正确;植株丙(28 条染色体)在有丝分裂后期含 56 条染色体,在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期含 28 条染色体,C 正确;二倍体经诱导加倍得到的四倍体是新物种,其形成不经过地理隔离就达到了生殖隔离。8.(2018大连二模)下列有关变异和育种的叙述,正确的是 ( )A.基因重组发生在减数分裂和受精作用的过程中B.A 基因可突变成 a1、a2基因反映了基因突变的随机性C.三倍体西瓜因减数分裂过程异常而不能正常结子D.单倍体育种中常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子【解析】选 C。基因重组发生在减数分裂过程中,A 错误;A 基因可突变成 a1、a2基因反映了基因
11、突变的不定向性,B 错误;三倍体西瓜因减数分裂联会紊乱不能产生正常的生殖细胞,故不能正常结子,C 正确;单倍体育种中常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗,D 错误。- 5 -9.(2018衡水二模)如图为太平洋岛屿上鸟类的分布情况,甲岛分布着 S、L 两种鸟,乙岛上的鸟类是 S 鸟的迁移后代,下列相关叙述错误的是 ( )A.甲岛上所有的鸟类称为一个种群B.可遗传变异为乙岛鸟类进化提供了可能C.乙岛上的鸟类与 S 鸟可能存在生殖隔离D.甲、乙岛上的自然条件决定了鸟类的进化方向【解析】选 A。根据题干信息可知,甲岛上分布着 S、L 两种鸟,因此甲岛上所有的鸟类不是一个种群,A 错误;可遗传的变异为
12、生物进化提供原材料,B 正确;乙岛上的鸟类是 S 鸟的迁移后代,由于两个岛上的环境不同,乙岛上的鸟类可能由于长期的地理隔离导致与甲岛上的 S 鸟产生生殖隔离,C 正确;自然选择决定生物进化的方向,D 正确。【加固训练】如图 A、B、C 代表不同的种群,已知 A 和 B 原本属于同一物种,都以物种 C 作为食物来源,由于地理隔离,且经过若干年的进化,现在不知 A 和 B 是否还属于同一物种,下列有关说法正确的是 ( )A.若 A 和 B 在一起还能进行自由交配,则它们就一定不存在生殖隔离B.A 和 B 的关系一定为竞争C.若 A 和 B 仍然为同一物种,则它们具有共同的基因库D.A 和 B 种群
13、基因频率的定向改变,导致它们朝着一定方向进化【解析】选 D。- 6 -10.(2018合肥二模)下列关于进化与生物多样性的叙述中正确的是 ( )A.浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖同时存在体现了基因多样性B.种群是生物进化的基本单位,也是自然选择的对象C.严格自花传粉的植物种群内个体之间存在生殖隔离D.生物多样性的形成是不同物种之间共同进化的结果【解析】选 A。浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖是同一种昆虫,浅色与黑色是不同的,体现了基因多样性,A正确;种群是生物进化的基本单位,但自然选择的对象是个体的表现型,B 错误;严格自花传粉的植物种群内个体属于同种生物,它们之间不存在生殖隔离,C 错误;共同进化发生在不同物
14、种之间以及生物与无机环境之间,D 错误。二、非选择题(共 2 小题,共 40 分)11.(20 分)(2018宝鸡二模)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理:一组使用杀虫剂,另一组使用电离辐射,促使雄性不育。实验结果如图一所示,请回答:(1)用现代生物进化理论解释图一中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因:螺旋蛆蝇中存在_,杀虫剂起到了选择作用,通过选择使_增大,逐渐形成了抗药的新类型。 (2)在电离辐射后,会产生图二所示的基因突变。请阐述你从图二获得的基因突变的有关信息:_。- 7 -(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇
15、,但所需时间较长,原因是_,所以需要处理较长时间后才能达到目的。 (4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中,发现基因型为 AA 和 aa 的个体所占的比例分别为 10%和 70%(各种基因型个体生存能力相同),第二年对同一种群进行的调查中,发现基因型为 AA 和 aa的个体所占的比例分别为 4%和 64%,在这一年中,该种群_(填“发生了”或“没发生”)进化,理由是_。 【解析】(1)螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变,图一中杀虫剂处理后,具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大,抗药性基因频率升高,逐渐形成抗药性新类型,因此群体中的个体数逐渐上升。(2)由图二可知,A 可突变成 a1、a2、a3
16、,说明突变具有不定向性;A 与 a1、a2、a3互为等位基因,它们为复等位基因;A 可突变成 a1,a1也可突变成 A,说明突变具有可逆性等。(3)由于基因突变的频率较低,需要在几代中反复进行,才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多,所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇,所需时间较长。(4)根据题意分析,第一年中AA、Aa、aa 分别占 10%、20%、70%,则 A 的基因频率=10%+1/220%=20%,a 的基因频率为 80%;第二年中 AA、Aa、aa 分别占 4%、32%、64%,则 A 的基因频率=4%+1/232%=20%,a 的基因频率为 80%。因种群的基
17、因频率没有发生改变,则生物没发生进化。答案:(1)抗药性基因突变 抗药性基因频率(2)基因突变是不定向的、基因突变产生等位基因、基因突变是可逆的、基因突变可产生复等位基因(3)基因突变具有低频性(基因突变的频率较低)(4)没发生 基因频率没有发生改变【知识总结】物种形成与生物进化的关系物种形成生物进化标志生殖隔离出现基因频率改变变化后生物和原来生物的关系新物种形成,生殖隔离,质变,属于不同的物种生物进化,基因频率改变,量变,仍可属于同一个物种联系生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成- 8 -新物种一旦形成,则说明生物发生
18、了进化12.(20 分)(能力挑战题)某科研小组利用基因型为 Aa 的普通二倍体玉米(2N=20),人工诱导得到了同源四倍体玉米(植株 A),从收获的同源四倍体玉米穗中随机抽取 10 个穗子,统计完全成熟的粒数并求其结实率如表所示,为进一步研究同源四倍体玉米的遗传特性,该小组对植株 A 进行了如图甲所示的系列实验。请回答下列问题:同源四倍体玉米结实率统计表序号项目 12345678910平均应结实数567656514350400384322240480320423.3实际结实数642885206453432151434.3结实率%11.34.316.55.71.511.710.613.33.1
19、4.48.24(1)获得同源四倍体玉米的育种方式为_,据上表数据分析可知该育种方式的局限性为_。 (2)基因重组能够发生在图甲所示过程_(填序号)中。 (3)为观察同源四倍体玉米细胞中染色体的情况,可取植株 A 中部分组织,进行_、制片后进行镜检。若发现染色体出现如图乙所示的异常情况,推测该过程发生在_期。在过程中,最多能观察到的染色体数目为_ _,可观察到四分体_个。 - 9 -(4)假设四倍体玉米所有花粉母细胞的染色体都能两两配对成功并平均分配,则植株 B 中杂合子所占比例为_。 【解析】(1)同源四倍体玉米的获得是多倍体育种;因经多倍体育种获得的同源四倍体玉米的平均结实率只有 8.24%
20、,说明该育种方式获得的后代结实率降低。(2)正常情况下,基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中(花药中含雄配子)。(3)要观察细胞中染色体的情况,可解离漂洗染色制片镜检;图乙所示的异常情况为染色体结构变异,根据变异前图中有四分体推测该过程发生在减数第一次分裂前期;四倍体玉米体细胞染色体数目为 2N=40,过程表示有丝分裂,有丝分裂后期细胞中染色体数目最多为 80 条,有丝分裂过程中不出现四分体。(4)同源四倍体的基因型为 AAaa,假设四倍体玉米所有花粉母细胞的染色体都能两两配对成功并平均分配,则该同源四倍体产生的精子基因型及比例为 AAAaaa=141,则植株 B 可能的基因型及比例为AAAAAAaaaaaa=141,其中杂合子(AAaa)所占比例为 2/3。答案:(1)多倍体育种 结实率降低(2)(3)解离、漂洗、染色 减数第一次分裂前 80 0 (4)2/3