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专题突破练11变异、育种和进化一、选择题1.(2017河北衡水三调,2)周期性共济失调是一种由编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病,该突变基因转录的mRNA的长度不变,但翻译的肽链缩短导致通道蛋白结构异常。下列有关该病的叙述,正确的是()A.翻译的肽链缩短说明基因一定发生了碱基对的缺失B.突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变C.该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状D.该病可能是由碱基对的转接而导致终止密码子提前出现答案 D解析 翻译的肽链缩短也可能是基因发生了碱基对的替换或增添,导致mRNA中提前现终止密码,A项错误,D项正确。突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变,B项错误。细胞膜上的钙离子通道蛋白是一种结构蛋白,该病例说明了基因通过控制蛋白质的结构而直接控制生物的性状,C项错误。2.H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG与腺嘌呤互补配对。若下图所示DNA片段中有两个鸟嘌呤发生上述氧化损伤后,再正常复制多次形成大量的子代DNA,下列相关叙述不正确的是()TCTCGAAGAGCTA.子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变B.部分子代DNA中嘧啶碱基的比例可能会增加C.子代DNA控制合成的蛋白质可能不发生改变D.氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因的突变答案 B解析 根据题意,H2O2能将鸟嘌呤氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG与腺嘌呤互补配对。题图所示DNA片段中共有三个鸟嘌呤,其中有两个鸟嘌呤被氧化损伤,若被氧化损伤的鸟嘌呤分别位于DNA分子的两条链上,子代DNA分子都有可能发生碱基序列的改变,A项正确。由于鸟嘌呤氧化损伤为8-oxodG后,能与腺嘌呤(A)互补配对,即腺嘌呤(A)代替了胞嘧啶 (C),所以DNA分子多次复制后形成的DNA分子中嘧啶碱基的比例可能会减少,B项错误。若被损伤的鸟嘌呤位于一条链,则以未被损伤的DNA链为模板复制得到的子代DNA控制合成的蛋白质不发生改变,C项正确。氧化损伤可能诱发原癌基因或抑癌基因突变,使细胞发生癌变,D项正确。3.(2017江西上饶中学月考,15)下图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图,下列分析正确的是()A.图1曲线可表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化B.若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1C.若图1曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线,则n=1D.图2所示变异属于基因重组,相应变化发生在图1中的b点时导学号50074044答案 B解析 染色单体是通过染色体的复制形成的,它会因着丝点的分裂而消失,因此人体细胞内染色单体的数目,在染色体复制之前为0,在染色体复制之后到着丝点分裂之前这段时间内为92条,着丝点分裂之后又为0,A项错误。每条染色体上DNA数为1或2,若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1,B项正确。人体细胞有丝分裂过程中,着丝点分裂后到子细胞形成前,即后期和末期,细胞中的染色体组数目最多,为4个,其余时期为2个,若图1曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线,则n=2,C项错误。图2显示一对同源染色体的两条非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,所示变异属于基因重组,发生在减数第一次分裂的前期,可能与图1中的a点相对应,D项错误。4.(2017河南洛阳期末,20)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。5.人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株,下图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是()A.无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B.图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,它们之间不存在生殖隔离D.若图中无子香蕉的基因型均为Aaa,则有子香蕉的基因型可以是AAaa答案 B解析 无子香蕉的培育属于多倍体育种,其原理主要是染色体变异,A项错误。诱导染色体加倍的方法有用低温处理和秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,两者的作用机理均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,B项正确。由于二倍体和四倍体杂交所得的是三倍体,三倍体在减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,因此二倍体和四倍体之间存在生殖隔离,C项错误。若有子香蕉的基因型为AAaa,则相应的野生芭蕉的基因型为Aa,则四倍体的AAaa与二倍体的Aa杂交,后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四种情况,D项错误。6.(2017湖南联考协作体期中,18)八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经人工诱导染色体数目加倍而形成的,据此可推断出()A.普通小麦与黑麦之间不存在生殖隔离B.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍C.八倍体小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体D.八倍体小黑麦产生的单倍体植株不可育答案 D解析 由题意可知,黑麦为二倍体,普通小麦是六倍体,因此普通小麦与黑麦之间存在生殖隔离,A项错误。秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致着丝点分裂之后产生的子染色体不能移向细胞两极,从而使细胞中染色体数目加倍,B项错误。八倍体小黑麦的花药离体培养得到的植株为单倍体植株,C项错误。八倍体小黑麦产生的单倍体植株细胞内无同源染色体,减数分裂时联会紊乱,不能产生正常的配子,表现为高度不育,D项正确。7.决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的说法,正确的是()图1图2A.异常9号染色体的产生称为基因重组B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记C.图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体不能发生联会D.图2中的亲本杂交,F1出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换答案 B解析 9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属于染色体结构变异中的易位,A项错误。由于异常9号染色体一端有染色体结节,另一端有8号染色体的片段,与正常9号染色体有明显区别,故其可以为C和wx的基因重组提供细胞学标记,B项正确。图2中的母本的2条9号染色体有相同的片段,在减数分裂形成配子时可联会,C项错误。图2中的亲本杂交,F1出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生基因型为cwx的配子,由此可知母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,D项错误。8.下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法,下列分析正确的是()A.若过程是动物育种则可用射线处理幼年动物B.育种过程加速农作物进化,但不产生新物种C.过程需要用秋水仙素处理单倍体种子获得纯合品种D.若过程采用低温处理,低温可抑制着丝点的分裂导致染色体加倍答案 B解析 动物诱变育种一般处理生殖细胞,例如用一定剂量X射线处理精巢可获得大量变异个体,而不是处理幼年动物,A项错误。为杂交育种,通过人工选择,种群的基因频率会发生定向改变,能够加速生物进化,但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代,属于同一物种,B项正确。过程通常是用秋水仙素处理单倍体幼苗的茎尖,C项错误。低温能够抑制纺锤体的形成,不能抑制着丝点的分裂,着丝点可以在某些机制下自动分开,D项错误。9.基因流指的是遗传物质在种间和种内群体间的传递和交换,下列相关叙述错误的是()A.种群之间的基因流被地理隔离所阻断是形成新物种的唯一途径B.基因流发生的时间和发生的强度将会显著影响物种形成的概率C.不同物种间的基因流可以极大地丰富自然界生物多样化的程度D.由于地理隔离阻止种内群体基因流,可以导致生殖隔离逐渐形成答案 A解析 有些新物种形成可以不经过地理隔离,A项错误。基因流指的是遗传物质在种间和种内群体间的传递和交换,基因流发生的时间和发生的强度会影响种群基因频率的改变,从而影响物种形成的概率,B项正确。不同物种间的基因流可以增加生物多样性,C项正确。地理隔离可以阻止种内群体基因流,导致种群基因库的差异越来越大,导致生殖隔离逐渐形成,D项正确。10.啮齿类动物如兔、鼠等主要以植物为食,下图表示某草原上啮齿类动物密度与植物种类数的关系,据图判断下列叙述错误的是()A.啮齿类的存在可能会引起部分植物种群密度增大B.啮齿类的存在可定向改变某些植物种群的基因频率C.啮齿类动物的适度有利于提高草原上植物的多样性D.随着啮齿类密度的增加,植物种群密度呈现出先升后降趋势答案 D解析 由于啮齿类取食的偏好等,啮齿类不爱取食的植物种群密度会增大,A项正确。同样由于啮齿类取食的偏好等使得同一种植物的被取食带有一定的倾向性,其结果可能定向改变某些植物种群的基因频率,B项正确。在一定的范围内,随着啮齿类密度的增加,植物的种类也随之增加,C项正确。随着啮齿类密度的增加,一部分植物类群是从无到有,故该部分植物的种群密度在相应的时间和范围内有所增大;同时,部分原来处于优势的植物的种群密度将下降,D项错误。二、非选择题11.(2017湖南重点高中联考协作体期中,44)科学家发现一类“杀配子染色体”,这种染色体是一类具有优先传递效应的外源染色体,它通过诱导普通六倍体小麦(6n=42)发生染色体结构变异,以实现优先遗传,其作用机理如下图所示。 (1)导入杀配子染色体后小麦发生的变异属于(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异,理由是这种变异。(2)图中可育配子与正常小麦(未导入杀配子染色体)的配子受精后,发育成的个体正常。其减数分裂产生的配子中,理论上至少有一半是正常可育的,这是因为这些配子中。另有一部分配子会致死(不育)或者虽然可育但是往往会发生染色体的变异。(3)科学家利用杀配子染色体导致小麦某些特定染色体缺失,(填“能”或“不能”)研究分析小麦的某些基因是否在缺失染色体上。科学家为了进一步确定半致死可育配子与可育配子在染色体数量与结构上有什么不同,首先要用培养基对这两类配子进行离体培养,选择其处于期的愈伤组织细胞染色并用显微镜对比观察。答案 (1)可遗传导致染色体数目增加(或遗传物质发生了改变)(2)含有杀配子染色体(或含有1A染色体)结构(或缺失、易位)(3)能有丝分裂中解析 (1)正常六倍体小麦有42条染色体,而导入杀配子染色体后小麦染色体数目为43条,即遗传物质发生了改变,因此发生的变异属于可遗传的变异。(2)图中可育配子的染色体组成为21W+1A,正常小麦产生的配子染色体组成为21W,因此可育配子与正常小麦的配子受精后,发育成的个体染色体组成为42W+1A。其减数分裂时同源染色体分离,A染色体将随机分配到细胞的一极,则产生的配子中有一半含有A染色体,是正常可育的;不含A染色体的配子,有一部分会致死(不育)或者虽然可育但是往往会发生染色体的结构(或缺失、易位)变异。因此可育配子与正常小麦的配子受精后发育成的个体产生的配子中理论上至少有一半是正常可育的。(3)由题意可知,科学家利用杀配子染色体导致小麦某些特定染色体缺失,能研究分析小麦的某些基因是否在缺失染色体上。在有丝分裂中期时,染色体形态固定、数目清晰,因此科学家为了进一步确定半致死可育配子与可育配子在染色体数量与结构上有什么不同,可以选择处于有丝分裂中期的愈伤组织细胞染色并用显微镜对比观察。12.(2017福建四地六校联考,33)大豆的高产(A)和低产(a)、抗病(B)和不抗病(b)是两对独立遗传的相对性状。科研人员欲以低产不抗病大豆(甲)为材料,培育稳定遗传的高产抗病大豆。现进行如下实验。过程一将甲种子经紫外线照射后种植,在后代中获得高产不抗病植株(乙)和低产抗病植株(丙)。过程二将乙与丙杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病四种植株。过程三选取子一代中高产抗病植株的花药进行离体培养获得幼苗,用秋水仙素处理后筛选出纯合的高产抗病大豆植株。(1)过程一依据的原理是,该技术的优点是。(2)过程二的育种方式为,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病植株的比例为。(3)过程三中秋水仙素的作用是。答案 (1)基因突变 提高突变率,缩短育种进程(2)杂交育种1111(3)抑制纺锤体的形成,使染色体加倍解析 (1)紫外线照射属于诱变育种,诱变育种的优点是提高突变率,缩短育种进程。(2)过程二的育种方式为杂交育种。由题意可知,紫外线照射后获得的高产不抗病植株的基因型为Aabb,低产抗病植株的基因型为aaBb,二者杂交,子一代中出现高产抗病、高产不抗病、低产抗病、低产不抗病植株的比例为1111。(3)秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使染色体加倍。13.(2017陕西西安长安一中期末,30)下图为现代生物进化理论的概念图,请据图回答相关问题。(1)图中指,是导致改变的内因,包括生物的突变和,它为生物进化提供原材料。(2)图中指,的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,物种形成必须要有隔离。(3)某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状的基因型,令其自交,则自交子一代所有个体中基因型AA的个体占,aa基因型的个体占,此时种群中A的基因频率为,经这种人工选择作用,该种群是否发生了进化?。导学号50074045答案 (1)基因频率基因重组(2)自然选择学说生殖(3)55%15%70%是解析 (1)生物进化的实质是种群基因频率的改变,表示可遗传的变异,包括基因突变、基因重组和染色体变异,为生物进化提供原材料。(2)生物进化理论的核心内容是自然选择学说,自然选择学说没有提出隔离是物种形成的必要条件,隔离是指不同种群的个体在自然条件下基因不能自由交流的现象,物种形成必须要有生殖隔离。(3)某植物种群中基因型AA的个体占20%,基因型aa的个体占50%,则Aa的个体占30%,倘若人为舍弃隐性性状类型保留显性性状的基因型,则AA占40%,Aa占60%,令其自交,则子一代中基因型为AA的个体占40%+60%1/4=55%,基因型为aa的个体占60%1/4=15%,基因型为Aa的个体占60%1/2=30%,此种群中A的基因频率为55%+1/230%=70%。没有经过人工选择之前种群中A的基因频率为20%+1/230%=35%,该种群的基因频率发生了改变,所以该种群发生了进化。
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