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第3讲　变异、育种与进化 ‎(时间：45分钟，满分：100分)‎ 一、单项选择题(6×4分)‎ ‎1．(2012·合肥质检)关于基因突变的叙述正确的是 (　　)。‎ A．物理、化学、生物因素引起基因突变的机制有区别 B．基因突变不一定会引起基因所携带的遗传信息的改变 C．基因碱基对的缺失、增添、替换中对性状影响最小的一定是替换 D．基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系，为进化提供最初原材料 解析　遗传信息是指DNA上特定的核苷酸序列，基因突变必然会引起其改变，B错误；替换引发的突变其影响一般比移码突变小，但不一定最小，如发生在启动子位置将导致转录失败，C错误；基因突变具有不定向性，与环境变化无因果关系，D错误。‎ 答案　A ‎2．(河北普通高中质检)以二倍体植物甲(2N＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进 行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在第一次减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级细胞中，第二次减数分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是 (　　)。‎ A．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物 B．F1为四倍体，具有的染色体数目为N＝10，n＝10‎ C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的 D．物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体 解析　甲和乙有性杂交产生的F1是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体。‎ 答案　C ‎3．(2012·天津理综，2)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等 位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。‎ 据图分析，下列叙述错误的是 (　　)。‎ A．①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株 C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高 D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 解析　本题主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。通过杂交方法可将不同个体的优良性状的基因集中到同一个个体中；通过单倍体育种可大大缩短育种年限。分析题图可知，①、②两过程均为细胞脱分化的过程，均需要植物激素来诱导，故A正确；由于花药由花药壁(2n)和大量花粉(n)等组分组成，由花药壁培养成的再生植株可能为二倍体，故B正确；利用花粉培养成的再生植株为单倍体，再用秋水仙素处理，使其染色体数目加倍，成为可育的纯合子，大大缩短了育种年限，故C正确；由于H基因所在的染色体与G基因所在的染色体不是一对同源染色体，因此，在减数分裂过程中，二者不会发生联会现象，故D错误。‎ 答案　D ‎4．(2012·江苏三校联考)某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa 的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA∶Aa∶aa是 (　　)。‎ A．3∶2∶3 B．4∶4∶1 ‎ C．1∶1∶0 D．1∶2∶0‎ 解析　由于aa的个体无繁殖能力，因此参与种群中雌雄自由交配的个体中，AA个体占，Aa个体占。个体间自由交配的方式如下表所示。‎ ‎　♀‎ ‎♂　‎ AA Aa AA Aa 子代中AA个体所占比例＝×＋××＋××＋××＝，aa个体所占比例＝××＝，Aa个体所占比例＝1－－＝，故子代中AA∶Aa∶aa＝4∶4∶1。‎ 答案　B ‎5．(2012·烟台一模)下列关于生物遗传与进化的叙述中正确的是 (　　)。‎ A．一对相对性状中，显性性状个体数量一定比隐性性状个体多 B．X染色体上的基因控制的性状在雌性个体中易于表现 C．一对等位基因中，基因频率相等时，显性性状个体数量多 D．在一对等位基因中，基因频率大的一定是显性基因 解析　一对相对性状中，显性个体与隐性个体的数量由环境决定，适应环境的有利于生存，个体数量多。同理，一对等位基因中，基因频率大的也不一定是显性基因。雌性有两条X染色体，雄性有一条X染色体，所以位于X染色体上的显性基因控制的性状在雌性中易于表现，位于X染色体上的隐性基因控制的性状在雄性中易于表现。‎ 答案　C ‎6．(2012·湖南师大附中3月)某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)‎ 导入棉花，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定Bt基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示Bt基因的整合位点)；让这些含两个Bt基因抗虫的植株自交，后代含抗虫基因的个体的比例大小顺序是 ‎(　　)。‎ A．甲、丙、乙 B．甲、乙、丙 C．丙、乙、甲 D．乙、甲、丙 解析　甲图可以看作含Bt基因的纯合子，自交后代100%含Bt基因。乙图可以看作含Bt基因的杂合子，自交后代75%含Bt基因。丙图看作双杂合子，自交后代含Bt基因。‎ 答案　A 二、双项选择题(2×6分)‎ ‎7．(2011·广东深圳一模，25)有关突变和基因频率的说法正确的是 (　　)。‎ A．突变可以改变核苷酸序列，不能改变基因在染色体上的位置 B．经过基因突变后，原有的等位基因关系可能发生改变 C．某人群的女性中正常者占99.5%，则色盲基因的频率为0.5%‎ D．自然界种群基因型频率的改变不一定引起基因频率的改变 解析　突变包括基因突变和染色体变异，基因突变可以改变核苷酸序列，而染色体变异既可以改变核苷酸序列，也可以改变基因在染色体上的位置，A错；某人群的女性中正常者占99.5%，则色盲患者的频率为0.5%，色盲基因的频率约为0.7%，C错；经过基因突变后，原有的等位基因关系可能发生改变，如由等位基因变成相同基因，B对；自然界种群基因型频率的改变不一定引起基因频率的改变，D对。‎ 答案　BD ‎8．(2012·信宜统考)下列有关生物遗传和进化的叙述中，正确的是 (　　)。‎ A．DNA只有用解旋酶才能打开DNA双链 B．在PCR技术扩增目的基因时需要使用热稳定DNA聚合酶 C．DNA分子的一个碱基改变，一定会引起子代性状的改变 D．人工选择使优良性状的基因频率由小变大，使生物进化了 解析　‎ 在体内DNA双链的解开需要解旋酶，在体外高温下也可以将双链DNA解开；PCR技术解开双链DNA利用的是高温，与这一温度相适应需要耐高温的DNA聚合酶，即Taq DNA聚合酶；DNA分子的一个碱基改变，不一定导致基因控制的蛋白质结构改变，这是因为结构改变后的DNA控制合成的mRNA上对应的密码子决定的氨基酸种类可能没有改变，密码子具有简并性，蛋白质结构不改变，则生物的性状也不会改变；人工选择使种群的基因频率发生定向改变，基因频率改变意味着生物发生了进化。‎ 答案　BD 三、非选择题(共64分)‎ ‎9．(2012·山东省实验中学)(12分)(1)图1表示对果蝇眼形的遗传研究结果，果 蝇眼形由正常眼转变为棒状眼是因为____________，该变化称为____________。‎ ‎(2)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XIBXb，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因Ⅰ，且该基因与棒眼基因B始终连在一起，如图2所示。Ⅰ在纯合(XIBXIB、XIBY)时能使胚胎致死。依据所给信息回答下列问题。‎ ‎①若将棒眼雌果蝇XIBXb与野生正常眼雄果蝇XbY杂交，后代表现型有________种，雄性占________。‎ ‎②若将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后，性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否发生新的隐性致死突变，用棒眼雌果蝇(XIBXb)与之杂交，得到的F1代有3种表现型，从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交，得到F2代。‎ 若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中，发生了新的隐性致死突变，则F2代中雌果蝇应占______________；‎ 若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中，未发生新的隐性致死突变，则F2代中雌果蝇应占____________。‎ 答案　(1)X染色体上的16A区段重复　染色体变异　(2)①3　　②1　 ‎10．(2012·河北普通高中质检)(20分)动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2n ‎－1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇(2n＝8)中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。‎ ‎(1)某果蝇体细胞染色体组成如图，则该果蝇的性别是________，从变异类型看，单体属于________。‎ ‎(2)4号染色体单体的果蝇所产生的配子中的染色体数目为________。‎ ‎(3)果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1，F1自由交配得F2，子代的表现型及比例如表所示。据表判断，显性性状为________，理由是________。‎ 短肢 正常肢 F1‎ ‎0‎ ‎85‎ F2‎ ‎79‎ ‎245‎ ‎(4)根据判断结果，可利用非单体的正常短肢果蝇与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计。‎ 实验步骤：‎ ‎①让正常的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，获得子代；‎ ‎②统计子代的性状表现，并记录。‎ 实验结果预测及结论：‎ ‎①若________________________________________________，‎ 则说明短肢基因位于4号染色体上；‎ ‎②若_______________________________________________，‎ 则说明短肢基因不位于4号染色体上。‎ ‎(5)若通过(4)确定了短肢基因位于4号染色体上，则将非单体的正常肢(纯合)果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配，后代出现正常肢4号染色体单体果蝇的概率为________。‎ ‎(6)图示果蝇与另一果蝇杂交，若出现图示果蝇的某条染色体上的所有隐性基因都在后代中表达，可能的原因是________________________(不考虑突变、非正常生殖和环境因素)；若果蝇的某一性状的遗传特点是子代的表现总与亲代中雌果蝇一致，请尝试解释最可能的原因_______________。‎ 解析　(1)由图分析可知，该果蝇含有两条异型性染色体，因此该果蝇的性别是雄性。单体是由点状染色体(4号染色体)缺失所致，因此属于染色体变异。(2)该果蝇具有8条染色体，4号染色体单体果蝇所产生的配子中染色体数目为4条或3条。(3)由题可知，亲本为短肢与正常肢个体交配，子一代全表现为正常肢，子二代正常肢与短肢数量比为3∶1，因此可确定正常肢为显性性状。(4)设正常肢与短肢由一对等位基因A、a控制，正常的短肢果蝇基因型为aa，对于正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇，由于未知短肢与正常肢这对等位基因是否位于4号染色体上，因此其基因型用A_表示。正常短肢果蝇与正常肢(纯合)4号染色单体果蝇交配，若子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为1∶1，则说明短肢基因位于4号染色体上；若子代全为正常肢，则说明短肢基因不位于4号染色体上。(5)设正常肢与短肢由一对等位基因A、a基因控制，则非单体的正常肢(纯合)果蝇基因型为AA，短肢4号染色体单体果蝇的基因型为a，因此后代出现正常肢4号染色体单体果蝇的概率为。(6)图示果蝇与另一果蝇杂交，图示果蝇的某条染色体上的所有隐性基因在后代中均表达，可能是与之交配的(雌)果蝇的有关染色体的相应的(有关)基因都是隐性基因；子代的表现型总是与亲代雌果蝇一致，最可能的原因是控制该性状的基因在线粒体中。‎ 答案　(1)雄性　染色体变异　(2)4条或3条　(3)正常肢　F1全为正常肢(或F2中正常肢∶短肢＝3∶1)‎ ‎(4)①子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为1∶1‎ ‎②子代全为正常肢　(5)　(6)与之交配的(雌)果蝇的有关染色体上的相应的(有关)基因都是隐性基因　控制该性状的基因在线粒体中 ‎11．(2012·江苏单科，28)(16分)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因 转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题。‎ ‎(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。‎ ‎(2)杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。‎ ‎(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体____________________。‎ ‎(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为____________。‎ 解析　此题考查多倍体及多倍体育种相关的知识。(1)异源多倍体AABBCC是由两种植物AABB与CC远缘杂交产生的后代ABC，再经过秋水仙素诱导染色体数目加倍形成。在生产中还可由AABB细胞与CC细胞通过诱导融合产生。(2)亲本AABBCC和AABBDD杂交，杂交后代①‎ 的基因组成为AABBCD。杂交后代①体细胞中染色体数目为7×6＝42条，该个体减数分裂时，由于C、D组染色体无同源染色体配对，因此只形成7×2＝14个四分体。(3)C组染色体由于无同源染色体配对，故减数分裂时易丢失。(4)射线照射有可能引起C组携带抗病基因的染色体片段裂断，而后又重接到普通小麦的A或B组染色体上，这种变异称为易位，属于染色体结构变异。‎ 答案　(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍　植物体细胞杂交　(2)AABBCD　14　42　(3)无同源染色体配对 ‎(4)染色体结构变异 ‎12．(2012·烟台一模)(16分)图中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀 C与地雀A、B之间不能互相交配。下图1、2、3是关于地雀的进化、发展过程示意图，请分析回答下面的问题。‎ ‎(1)上述地雀之间的关系能体现基因多样性的类型是____________。能体现物种多样性的类型是________________。‎ ‎(2)若干年后，小岛上出现地雀C的进化机制是_____________________。‎ ‎(3)若图2时期，小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类和个体数如下表。‎ 甲 乙 基因型 个体数 基因型 个体数 AATT ‎20‎ AATT ‎196‎ AaTT ‎22‎ AaTT ‎168‎ aaTT ‎4‎ aaTT ‎36‎ AATt ‎20‎ AaTt ‎12‎ aaTt ‎3‎ AAtt ‎9‎ Aatt ‎8‎ aatt ‎2‎ 总数 ‎100‎ ‎400‎ ‎①种群甲和种群乙的基因库相比较，甲种群基因库________(大、小)。‎ ‎②种群甲的基因A的频率为________。种群甲与种群乙相比，基因A频率更能保持稳定的是种群________。‎ ‎③已知上表中乙种群每个个体有2×104个基因，每个基因的突变概率都是10－5，则该种群中出现突变的基因数是________。‎ 解析　(1)地雀A与地雀B可以交配且产生的后代可育，这表明地雀A与地雀B属于同一个物种，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配，表明地雀C与地雀A、B产生了生殖隔离，它们并非同一物种，因此能体现遗传多样性的类型是地雀A和B，能体现物种多样性的类型是地雀A、B与C。(2)若干年后，小岛上出现了地雀C的进化机制是地雀种群基因突变形成不同的表现型；由于地理隔离将种群分裂为二，阻断了基因交流；大陆与小岛不同环境的自然选择导致两个种群的基因频率向不同方向变化；达到一定程度时，两个种群之间产生生殖隔离，形成新种C。(3)①种群的基因库指的是某种群中全部个体所含的全部基因，甲种群的个体数少于乙种群，所以甲的基因库小于乙的基因库。②种群甲中基因A的频率＝×100%＝0.7。甲种群生活在小岛，乙种群生活于大陆，大陆的环境相对于小岛的环境更稳定，所以乙种群的基因A频率更能保持稳定。③该种群中出现突变的基因数＝400×2×104×10－5＝80。‎ 答案　(1)A和B　A(B)和C　(2)地雀种群因基因突变形成不同的表现型；由于地理隔离将种群分裂为二，阻断了基因交流；大陆与小岛不同环境的自然选择导致两个种群的基因频率向不同的方向变化；达到一定程度时，两个种群之间产生生殖隔离，形成新种C　(3)①小　②70%　乙　③80‎