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专题能力训练八生物的变异与进化一、选择题1.下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述,正确的是()A.由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变B.减数分裂过程中,控制一对性状的基因不能发生基因重组C.淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列不属于基因突变D.小麦植株在进行有性生殖时,一对等位基因一定不会发生基因重组答案:D解析:由碱基对改变引起的DNA分子中基因结构的改变是基因突变,基因突变强调的是基因结构的改变,A项错误。若一对相对性状由两对或多对等位基因控制,则可能发生基因重组,B项错误。淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列,属于基因结构的改变,为基因突变,C项错误。有性生殖过程中,一对等位基因只能发生分离,不能发生基因重组,D项正确。2.某植物的基因M控制蛋白质的合成,在M中插入1个碱基对后,引起植物性状发生改变。该变异()A.可能改变了其他基因的转录或翻译过程B.导致该植物种群基因库和进化方向发生改变C.导致染色体上基因数目和排列顺序发生改变D.导致基因中嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值发生改变答案:A解析:该基因突变引起植物性状发生改变,可能改变了其他基因的转录或翻译过程,A项正确。由分析可知该变异属于基因突变,基因突变能导致种群基因库发生变化,但不能导致生物进化的方向发生改变,自然选择决定生物进化的方向,B项错误。基因突变产生了新的基因,不会导致染色体上基因数目和排列顺序发生改变,C项错误。基因中嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值为1,不会发生改变,D项错误。3.下列关于基因重组的叙述,正确的是()A.基因型为Aa的个体自交,基因重组导致子代性状分离B.葛莱弗德氏综合征(47,XXY)是由三条性染色体上基因重组所致C.非同源染色体的非姐妹染色单体之间的基因互换导致基因重组D.同胞兄妹间的遗传差异与基因重组有关答案:D解析:基因型为Aa的个体自交,等位基因分离导致子代性状分离,A项错误。葛莱弗德氏综合征是由于染色体数目变异所致,B项错误。同源染色体的非姐妹染色单体之间的基因互换导致基因重组,C项错误。4.下图表示在一次减数分裂过程中,某条染色体的基因序列发生的变化,该变化属于()A.染色体变异中的一小段染色体倒位B.染色体变异中的一小段染色体缺失C.基因突变中DNA分子中碱基对的倒位D.基因突变中DNA分子中碱基对的缺失答案:B解析:染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、重复、倒位或易位等改变。根据题意和图示可知:由于断裂,该染色体缺失了基因C和基因D,因此,该条染色体的基因序列发生变化的原因是一小段染色体缺失。5.下图表示三种染色体互换现象,则这三种情况()A.一般情况下都不能产生新基因B.都不能在光学显微镜下观察到C.都属于染色体结构变异D.都发生在同源染色体联会时期答案:A解析:由图可知,属于基因重组,属于易位,C项错误。一般情况下,基因重组和染色体结构变异都不能产生新基因,只有基因突变能产生新基因,A项正确。能在光学显微镜下观察到,B项错误。属于基因重组,发生在同源染色体联会时期,染色体结构变异发生在有丝分裂或减数分裂过程中,D项错误。6.将易感病的水稻叶肉细胞经纤维素酶和果胶酶处理得到的原生质体经60Co辐射处理,再进行原生质体培养获得再生植株,得到一抗病突变体,且抗病基因与感病基因是一对等位基因。下列有关叙述正确的是()A.若抗病突变体为1条染色体片段缺失所致,则感病基因对抗病基因为完全显性B.若抗病突变体为1条染色体片段重复所致,则该突变体再经诱变不可恢复为感病型C.若抗病突变体为单个基因突变所致,则该突变体再经诱变不可恢复为感病型D.若抗病基因是感病基因中单个碱基对缺失所致,则合成的蛋白质的氨基酸数量相同答案:A解析:如果抗病突变体为1条染色体片段缺失所致,说明缺失染色体上的基因为显性基因,未缺失染色体上的基因为隐性基因,并且为完全显性,A项正确。如果突变是由染色体片段重复所致,可通过缺失再恢复为感病型,B项错误。基因突变具有可逆性,C项错误。如果发生碱基对缺失,可能会使蛋白质的氨基酸数量发生改变,D项错误。7.利用两个纯合的玉米品种尝试多种育种方式,如下图所示。下列有关叙述正确的是()A.过程通常利用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗B.过程和过程所示育种方式的原理都有基因重组C.射线使a基因发生了定向突变D.个体AAbbC的产生意味着产生了新的物种答案:B解析:由于过程为花药离体培养,该过程得不到种子,只能得到单倍体幼苗,所以过程通常利用适宜浓度的秋水仙素处理幼苗,抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使细胞内的染色体数目加倍,获得纯合个体,A项错误。过程育种方式为杂交育种,其原理是基因重组,过程育种方式为单倍体育种,为杂交过程,其原理是基因重组,B项正确。基因突变是不定向的,C项错误。与AAbb比较,AAbbC只是导入了一个外源基因,并没有产生生殖隔离,故个体AAbbC的产生不能说明产生了新物种,D项错误。8.用高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)的二倍体水稻品种进行育种时,方法一是杂交得到F1,F1再自交得到F2,然后选育所需类型;方法二是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是()A.方法一所得F2中重组类型、纯合子各占3/8,1/4B.方法二所得植株中纯合子、可用于生产的类型比例分别为1/2,1/4C.方法一和方法二依据的主要原理分别是基因重组和染色体结构变异D.方法二的最终目的是获得单倍体植株,秋水仙素可提高基因突变频率答案:A解析:方法一所得F2的基因型及表现型是D_T_(高秆抗病)ddT_(矮秆抗病)D_tt(高秆不抗病)ddtt(矮秆不抗病)=9331,其中重组类型占3/8,纯合子是DDTT、DDtt、ddTT、ddtt,共占1/4,A项正确。单倍体育种过程中,F1产生的配子的基因型及比例是DTDtdTdt=1111,秋水仙素处理幼苗得到的相应植株的基因型及比例是DDTTDDttddTTddtt=1111,可用于生产的类型为ddTT,比例是1/4,B项错误。方法一依据的原理是基因重组,方法二依据的原理是基因重组和染色体数目变异,C项错误。方法二的最终目的是获得二倍体植株,秋水仙素可抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,D项错误。9.(2018全国理综)某大肠杆菌能在基本培养基上生长。其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移答案:C解析:由题意知,大肠杆菌M和N是由大肠杆菌X突变而来,大肠杆菌X既可以产生氨基酸甲,也可以产生氨基酸乙,而突变体M不能产生氨基酸甲,突变体N不能产生氨基酸乙。所以,将两个突变体单独在基本培养基中培养都不能生存。将它们在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培养基中培养,两种突变体都可以生存。然后本题的思路转移到了证明DNA是遗传物质的经典实验之一肺炎双球菌的转化实验中,突变体M和突变体N混合培养,两者之间可以通过基因转移(即基因重组)转化成突变前的菌株X。细菌中的遗传物质是DNA而不是RNA,即促使两种突变体转化成菌种X的不是RNA,而是遗传物质DNA。10.下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案:B解析:个体甲是染色体结构变异中的缺失,个体乙是染色体结构变异中的倒位,两种变异都可能会对表型有影响,A、D两项错误。由于个体乙染色体出现了染色体结构变异中的倒位,个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。个体甲缺失了e基因,ee基因型不出现,所以自交的后代性状分离比不是31,C项错误。11.某自由交配的种群在、时间段都经历多次繁殖过程,定期随机抽取100个个体,测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如下图所示。下列相关叙述正确的是()A.在时间段内A的基因频率是40%B.A基因突变为a基因导致基因型频率在时间段发生剧变C.Aa个体在、时间段数量均为40个,说明种群没有发生进化D.在、时间段,AA个体比aa个体的适应能力弱答案:D解析:时间段内A的基因频率是60%,a的基因频率是40%,A项错误。导致基因型频率在时间段发生剧变的是自然选择,B项错误。生物进化的实质是种群基因频率的改变,在、时间段,A和a的基因频率发生了改变,说明种群发生了进化,C项错误。由于在时间段,aa的基因型频率不断增大,AA的基因型频率不断减小,在时间段,aa的基因型频率是AA的2倍,所以AA个体比aa个体的适应能力弱,D项正确。二、非选择题12.(2019天津第一中学检测)图1所示为某地区中某种老鼠原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后的进化过程图,图2为在某段时间内,种群甲中的A基因频率的变化情况。回答下列问题。图1图2(1)图1中a过程表示,b过程的实质是,其直接作用对象是,地球新物种的形成必须经过。(2)由图1可知,物种形成过程中是不定向的,而图1中过程是定向的。(3)图2中在时间段内甲种群生物发生了进化,其中基因控制的性状更加适应环境,在T点时(填“是”“否”或“不一定”)形成新物种。(4)若时间单位为年,在某年时,甲种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%,则此时A的基因频率为。现假设甲种群所生存的环境发生了变化,使得生存能力AA=Aaaa,其中aa个体每年减少10%,而AA和Aa个体每年增加10%,则下一年时种群中的aa的基因型频率约为,该种群(填“会”或“不会”)发生进化。(5)若A和a基因位于X染色体上,在某个时间点统计甲种群中XAXA个体占42%、XAXa个体占6%、XaXa个体占2%、XAY个体占45%、XaY个体占5%,则该种群中a基因的频率为。答案:(1)地理隔离定向改变种群的基因频率生物个体的表现型C生殖隔离(2)变异b自然选择(3)QRA不一定(4)25%55.1%会(5)10%13.(2018天津理综)为获得玉米多倍体植株,采用以下技术路线。据图回答下列问题。(1)可用对图中发芽的种子进行诱导处理。(2)筛选鉴定多倍体时,剪取幼苗根尖固定后,经过解离、漂洗、染色、制片,观察区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠,原因是。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗中的甲株和幼苗中的乙株的统计结果。幼苗计数项目细胞周期间期前期中期后期末期甲株细胞数x1x2x3x4x5细胞染色体数y2y乙株细胞染色体数2y4y可以利用表中数值和,比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。(3)依表结果,绘出形成乙株的过程中,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。答案:(1)秋水仙素(或低温)(2)分生解离不充分或压片不充分x1x2+x3+x4+x5(3)解析:(1)染色体加倍常用的诱导方法有秋水仙素处理或低温处理。(2)此实验中取根尖分生区细胞进行观察,出现重叠可能是解离不充分,也可能是压片不充分所致。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期包括前、中、后、末四个时期,可以用各时期的细胞数来比较各时期长短。(3)由甲株中期染色体数为y推知,诱导前正常染色体数为y,诱导后染色体数在后期加倍,但因无纺锤体,染色体在后期加倍后,在末期不减半,然后按有丝分裂中染色体的变化曲线绘制即可。- 6 -
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