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生物的变异、育种和进化(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(每小题6分,共72分)1.用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化:CCGCTAACGCCGCGAACG,那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子:天冬氨酸GAU、GAC;丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A.基因突变,性状改变B.基因突变,性状没有改变C.染色体结构改变,性状没有改变D.染色体数目改变,性状改变答案 A解析 由题意可知,基因模板链中CTA转变成CGA,mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU,多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此,黄色短杆菌发生了基因突变,性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变,所以不会导致染色体结构和数目的变化。2.(2018山东青岛期初调研检测)下图所示为细胞中所含的染色体,下列有关叙述正确的是()A.a含有2个染色体组,b含有3个染色体组B.如果b表示体细胞,则b代表的生物一定是三倍体C.如果c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体D.d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体答案 C解析 由题图可知,a含有4个染色体组,A项错误;b含有3个染色体组,如果b表示体细胞,则该生物可能是三倍体,也可能是单倍体,B项错误;c含有2个染色体组,如果c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体,C项正确;d含有一个染色体组,是由配子发育而来的单倍体,D项错误。3.(2018黑龙江哈尔滨二模)下列有关生物变异的说法,正确的是()A.减数第二次分裂时,非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组B.基因突变后,若碱基对增添或缺失,则基因数也增加或减少C.三倍体无子西瓜无法产生后代,这种变异属于不可遗传的变异D.基因突变、基因重组和染色体变异均可为生物的进化提供原材料答案 D解析 减数第二次分裂时,细胞中无同源染色体,非姐妹染色单体之间的交叉互换属于染色体结构变异中的易位;基因突变的结果是形成等位基因,基因数目不变;在三倍体无子西瓜形成过程中,细胞的遗传物质发生了改变,为可遗传的变异。4.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A.图甲、乙、丙、丁都发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性B.甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C.甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D.乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中答案 B解析 图甲中发生了染色体片段增加,属于染色体结构变异;图乙发生了个别染色体数目的增加,属于染色体数目变异;图丙发生了交叉互换,属于基因重组;图丁所示属于染色体结构变异中的易位。染色体变异可以用显微镜观察到,基因重组不能用显微镜观察到。染色体变异可以发生在分裂过程的任何时期,因此不会只出现在有丝分裂或减数分裂过程中,交叉互换只能发生在减数分裂的四分体时期。5.下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。下列相关说法错误的是()A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组B.图乙细胞由于进行DNA复制时解开了双螺旋,容易发生基因突变C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D.图丙细胞表示发生基因的自由组合答案 A解析 根据题干知,图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开,而且有同源染色体,是有丝分裂,造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变;基因重组通常发生在减数分裂过程中,所以图甲细胞不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体正在分开,处于减数第一次分裂;1与2的片段部分交换,是同源染色体的非姐妹染色单体间发生的交叉互换,属于基因重组;图丙细胞中同源染色体分离,非同源染色体自由组合。6.玉米株色的紫色(A)对绿色(a)为显性,该对基因位于第6号染色体上。将经X射线照射的紫株玉米的花粉授给绿株玉米,F1中出现1%的绿株。F1紫株和绿株的第6号染色体的检测结果如右图所示。相关叙述正确的是()A.亲本中紫株的基因型为Aa,绿株的基因型为aaB.X射线照射紫株花粉后,1%的花粉发生了基因突变C.F1紫株的基因型为Aa,F1绿株的基因型为aaD.F1紫株和绿株杂交,F2有4种基因型,2种表现型答案 D解析 由图可知,X射线照射紫株玉米的花粉后,导致1%的雄配子第6号染色体发生了染色体片段缺失,从而丢失了部分基因,导致F1中出现1%的绿株。由于F1中含2条正常6号染色体的表现为紫株,有1条6号染色体片段缺失的表现为绿株,且绿株只占F1的1%,故亲本紫株的基因型为AA,绿株的基因型为aa,F1紫株的基因型为Aa,绿株的基因型为aO。F1紫株和绿株杂交,即AaaO,F2有4种基因型(Aa、AO、aa、aO),2种表现型(紫株、绿株)。7.下列关于染色体变异和基因突变的主要区别的叙述,错误的是()A.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等,而基因突变则是DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失B.原核生物和真核生物均可以发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异C.基因突变一般是微小突变,其对生物体影响较小,而染色体结构变异是较大的变异,其对生物体影响较大D.多数染色体结构变异可通过光学显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能答案 C解析 基因突变是分子水平上的变异,只涉及基因中一个或几个碱基对的改变,在光学显微镜下观察不到,原核生物和真核生物都可以发生;染色体结构变异是染色体的一个片段的变化,只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。8.(2018广东广州模拟)下图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育水稻新品种的过程。下列有关说法错误的是()A.过程简便,但培育周期长B.和的变异都发生于有丝分裂间期C.过程常用的方法是花药离体培养D.与过程的育种原理不相同答案 B解析 过程表示杂交育种,该育种方法简便,但培育周期长,A项正确。的变异属于基因重组,发生在减数分裂过程中;的变异属于染色体数目变异,有丝分裂前期纺锤体的形成受到抑制,有丝分裂后期染色体不能被纺锤丝拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,B项错误。过程常用的方法是花药离体培养,C项正确。是诱变育种,原理是基因突变,是基因工程育种,原理是基因重组,两个过程的育种原理不相同,D项正确。9.下图展示了普通小麦(六倍体)的培育过程。据图判断下列说法正确的是()A.普通小麦的一个染色体组中含有14条染色体B.杂种F1和杂种F2同属一个新的物种C.二粒小麦和普通小麦通过自交都能产生种子,因此都是可育的D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子来实现答案 C解析 普通小麦是六倍体,体细胞内含有42条染色体,每个染色体组中有7条不同的染色体,A项错误;杂种F1和杂种F2的遗传物质来自不同的物种,不属于同一个新的物种,B项错误;图中染色体加倍除可通过秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外,也可以通过低温处理幼苗来实现,D项错误。10.一万年前,科罗拉多大峡谷中的松鼠(原种群中黑毛基因A的基因频率为50%)被一条河流分隔成两个种群,两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出,经过长期演化两个种群可能形成两个物种,下列说法错误的是()A.物种的形成必须通过a才能最终达到cB.为生物进化提供原材料C.b表示自然选择过程D.若环境变化后,原种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加20%,基因型为aa的个体数量减少20%,则一年后a的基因频率为5/11答案 A解析 图中a表示地理隔离,c表示生殖隔离,地球上新物种的形成往往要先经历地理隔离,最终达到生殖隔离,但不一定都是这样,A项错误;表示物种形成过程中变异的不定向性,为生物进化提供原材料,B项正确;b表示自然选择,C项正确;据题意,假设原种群中有100个个体,则AA个体有25个,Aa个体有50个,aa个体有25个,若环境变化后,种群中基因型为AA、Aa、aa的个体数量依次为30个、60个和20个,因此一年后a的基因频率为(601+202)/(1102)=5/11,D项正确。11.鼠尾草的雄蕊高度专化,成为活动的杠杆系统,并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时,根据杠杆原理,上部的长臂向下弯曲,使顶端的花药接触到蜜蜂背部,花粉便散落在蜜蜂背上。由此无法推断出()A.在鼠尾草进化的过程中,雄蕊专化的基因频率升高B.鼠尾草和蜜蜂间存在捕食和寄生两种种间关系C.鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果D.鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征相适应,属于共同进化答案 B解析 蜜蜂采食花蜜是为了获取食物并酿蜜,同时蜜蜂在采食花蜜时对花起到了传粉作用,有利于花之间的传粉,体现了生物之间的种间互助关系。12.某高秆玉米(基因型为Aa)3号染色体如右图所示。该高秆玉米自交后代高秆矮秆=11,出现该结果的可能原因是()A.A、a不位于3号染色体上,3号缺失染色体纯合致死B.A、a不位于3号染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育C.A位于3号正常染色体上,3号缺失染色体纯合致死D.a位于3号正常染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育答案 D解析 A、a基因如果不在3号染色体上,高秆玉米自交后代为高秆矮秆=31,而题干中高秆玉米自交后代高秆矮秆=11,说明A、a基因位于3号染色体上。若A基因位于正常染色体上,3号缺失染色体纯合致死,则该高秆玉米自交后代全为高秆;若a位于3号正常染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育,则该高秆玉米自交后代高秆矮秆=11。二、非选择题(共28分)13.(12分)回答下列关于生物变异的问题。(1)太空育种是利用太空条件使相关种子发生了(填变异类型),进而选育出品优或量高的新品种。但实际培育过程中,会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡,绝大多数的产量和品质下降等情况,这说明了。在其中也发现了极少数品质好、产量高的个体,这说明了变异是。(2)下图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理,该病发病的根本原因是,其中转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是。(3)某动物的基因型为AABb,该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙,则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是。(4)图丙表示两种类型的变异,其中属于基因重组的是(填序号),属于染色体结构变异的是(填序号),从发生的染色体种类来看,两种变异的主要区别是。答案 (1)基因突变基因突变对大多数个体来说是有害的不定向的(2)DNA复制时,其中的一个碱基对(AT)被另一个碱基对(TA)所替换CAU(3)发生了基因突变(4)发生在同源染色体之间,发生在非同源染色体之间解析 (2)镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA在复制时,其中的一个碱基对被另一个碱基对所替换。题图中异常的转录模板链上的三个碱基是CAT,所以转录后对应的密码子是GUA,则反密码子是CAU。(3)体细胞在进行有丝分裂时不能进行联会,所以不能发生同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换,因此,该细胞中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因只能是基因突变。(4)从图丙中可以看出,为同源染色体间的交叉互换,所以属于基因重组;为非同源染色体间的互换,属于染色体结构变异。14.(16分)某时期,在一条大河南岸的大块农田中发生某种甲虫的虫害,承包土地的农民起初在农田里喷洒某种杀虫剂R,取得较好的效果,但几年后又不得不以放养青蛙来代替喷洒农药。下图为在此时期内这种甲虫种群密度变化示意图,据图回答下列问题。(1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,害虫种群密度都急剧下降,但仍有极少数个体得以生存,原因是。(2)从B点到C点曲线回升的原因是这种抗药性的变异是可以的,通过一代代的积累,使害虫种群的抗药性增强了,在这个过程中,农药对害虫起作用,这是通过农药与害虫之间的实现的,农药对害虫所起作用的实质就是定向地改变害虫种群中的,使之向抗药性的方向演化。(3)如果A到D都为农药防治期,这说明在C点时,农民在使用农药时可能采取了某种措施,这种措施最可能是。(4)若在这条大河的北岸也发现了与南岸的甲虫外形很相似的甲虫种群,将两岸甲虫放在一起饲养,发现这两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫,但小甲虫不育,这说明两个种群之间存在。(5)大河南岸的马铃薯地和玉米地里都有这种甲虫种群,经检测发现它们的基因型共有5种,这反映了生物多样性中的多样性。(6)某种群中EE、Ee、ee的基因型频率如下图所示,图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经多代选择后三种基因型频率最可能是。答案 (1)种群中有少数个体对杀虫剂具有抗性(2)遗传选择生存斗争基因频率(3)更换杀虫剂的种类(4)生殖隔离(5)基因(6)C解析 (1)从A点到B点,在施用杀虫剂的初期,由于变异是不定向的,某些害虫具有抗药性变异,故害虫种群密度虽急剧下降,但仍有极少数个体得以生存。(2)由于这种抗药性变异是可以遗传的,害虫种群的抗药性增加,种群数量增多,因此从B点到C点曲线回升。在这个过程中,农药对害虫起选择作用,自然选择是定向的,是通过农药与害虫之间的生存斗争实现的。而生物进化的实质是种群基因频率的改变。(3)如果A到D为农药防治期,这说明在C点时,农民最可能采取的措施是改用了其他种类的农药,部分害虫由于不具有该种农药的抗药性而被淘汰。(4)两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫,但小甲虫不育,说明了两种甲虫之间存在生殖隔离。(5)甲虫种群基因型共有5种,反映了生物种群的基因多样性。(6)根据题意和图示分析可知,EE的个体繁殖成功率最低,其次是Ee,说明在选择过程中,EE和Ee的个体会越来越少,而ee的个体会越来越多。7
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