2012高考生物二轮复习专题质量检测 专题十 生物的变异与育种 一、选择题 1．相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难产生新的基因(　　) A．叶肉　　　　　　　　　　 B．根分生区 C．茎尖 D．花药 解析：新基因是通过基因突变产生的，而基因突变往往发生在DNA分子复制过程中，只有分裂的细胞才进行DNA分子复制，故细胞分裂频率高的组织易产生新基因。不分裂的细胞产生新基因的难度最大。 答案：A 2．超级病菌是一种耐药性细菌，它最可能由普通细菌通过哪种变异形成(　　) A．基因重组 B．染色体结构变异 C．基因突变 D．染色体数目变异 解析：细菌是原核生物，没有染色体，所以没有染色体结构变异和数目变异；细菌也不进行减数分裂，一般情况下又没有外源基因的导入，所以没有基因重组，因此其变异只能是基因突变。 答案：C 3．(2011·温州十校联考)下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是(　　)
A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症 B．②过程是以α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的 C．运转缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代 解析：控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换不一定会引起贫血症；②过程是以α链作模板，但合成的是mRNA，所以原料用的是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子GUA，可知对应的tRNA上的反密码子上碱基为CAU；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。 答案：C 4．下列有关基因重组的说法中，正确的是(　　) A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因 B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形状大小一定相同的染色体 C．基因重组仅发生在真核生物细胞减数分裂过程中 D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换 解析：基因突变可产生新的基因；同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中配对的两条染色体，它们形态大小不一定相同，如性染色体X、Y；基因重组狭义上指涉及DNA分子内断裂—复合的基因交流。广义上指任何造成基因型变化的基因交流过程，都叫做基因重组，自然条件下的基因重组发生在减数分裂过程中，人工实验条件下的DNA重组也属于基因重组。 答案：D 5．(2011·海南高考)关于植物染色体变异的叙述，正确的是(　　) A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 解析：染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。 答案：D 6．(2011·兖州摸底)下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是(　　) A．一个染色体组不含同源染色体 B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组 D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 解析：染色体组不含有同源染色体；判断单倍体不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温、秋水仙素等。 答案：D 7．某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它们转变为以下基因型的生物：①AABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。则下列排列正确的是(　　) A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合 B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术 解析：某生物的基因型为AaBB，可通过杂交育种获得基因型为AABB的生物；通过花药离体培养可获得基因型为aB的生物；通过转基因技术可获得基因型为AaBBC的生物；通过多倍体育种可获得基因型为AAaaBBBB的生物。 答案：B 8．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是(　　)
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体 B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体 C．③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体 D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体 解析：①所示的细胞为2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体；②所示的细胞为3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表三倍体；③所示的细胞为4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表四倍体；④所示的细胞为1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，可能代表单倍体。 答案：B 9．(2011·合肥质检)急性早幼粒细胞白血病是最凶险的一种白血病，发病机理如下图所示，2010年度国家最高科学技术奖获得者王振义院士发明的“诱导分化疗法”联合应用维甲酸和三氧化二砷治疗该病。维甲酸通过修饰PML-RARa，使癌细胞重新分化“改邪归正”；三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡。下列有关分析不正确的是(　　)
A．这种白血病是早幼粒细胞发生了染色体变异引起的 B．这种白血病与早幼粒细胞产生新的遗传物质有关 C．维甲酸和三氧化二砷均改变了癌细胞的DNA结构 D．“诱导分化疗法”将有效减少病人骨髓中积累的癌细胞 解析：由图示知：非同源染色体间因片段交换而引起染色体结构变异，片段交换后出现了新的融合基因。由题意知，通过诱导分化使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡，故“诱导分化法”将有效减少病人骨髓中积累的癌细胞；三氧化二砷未改变癌细胞DNA的分子结构。 答案：C 10．某农科所通过下图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是(　　)
A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组 B．b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限 C．a过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子 D．b过程需要通过自交来提高纯合率 解析：分析题图可知，a为单倍体育种过程，其遗传学原理是染色体变异；b过程为杂交育种过程，不是诱变育种，不能提高突变率，缩短育种年限；a过程需要使用秋水仙素，但其作用对象不是萌发的种子，而是花药离体培养形成的单倍体幼苗；杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例。 答案：D 二、非选择题 11．(2011·潍坊二模)由于日本福岛核电站发生核物质泄漏，我国政府从3月24日起，禁止从日本12个都县进口食品、食用农产品及饲料。请回答下列有关问题： (1)核电站泄漏的高浓度放射性物质可能导致高等生物产生的变异类型是________________，这些变异会通过________________遗传给后代。 (2)核泄漏发生后，放射性物质在生物体之间传递的途径主要是________________，由于生态系统的________________，所以，在世界各地几乎都检测到了微量的放射性物质。 (3)某研究小组对生活在核电站周边的小鼠进行了遗传研究。小鼠尾长的长尾与短尾(由基因A、a控制)，尾形的弯曲与正常(由基因B、b控制)各为一对相对性状。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得F1的表现型及其比例如图一所示，请分析回答：
①小鼠的尾长和尾形这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律？请简述判断的理由。 ②母本通过减数分裂产生卵细胞的基因型为________。 ③让F1中全部长尾弯曲尾雌鼠与短尾正常尾雄鼠杂交，F2中短尾正常尾雌鼠所占的比例为________。 ④小鼠毛色的黄与灰是一对相对性状(黄对灰为显性)，由位于常染色体上的基因D、d控制，且基因D纯合使胚胎致死。若亲本基因型为DdXBXb和DdXBY，请参照图一格式在图二中表示出子代的表现型及比例。 解析：(1)放射性物质能够诱导基因突变和染色体变异，并通过有性生殖(减数分裂和受精作用)传递给后代。(2)物质循环在生物群落中，途径主要是食物链和食物网，由于生态系统的物质循环是全球性的(生物地化循环)，所以，在世界各地几乎都检测到了微量的放射性物质。(3)①分析图示可知：杂交后代的四种表现型比例为9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律的分离比，也可把两对性状分别统计，然后综合考虑。②根据图示表现型及比例可以推断亲代基因型为AaXBXb×AaXBY，母本(AaXBXb)通过减数分裂产生卵细胞的基因型为：AXB、AXb、aXB、aXb。③F1中长尾弯曲尾雌鼠的基因型有四种，短尾正常尾雄鼠基因型为aaXbY，分别杂交，F2中短尾正常尾雌鼠所占的比例为1/24。本题也可把两对基因分别计算，然后综合考虑。④先根据亲本基因型写出子代的表现型及比例，然后参照图一格式在图二中画图，注意考虑DD胚胎致死和致死后的基因型频率转换。 答案：(1)基因突变、染色体变异　减数分裂和受精作用 (2)食物链和食物网　物质循环是全球性的 (3)①符合。控制尾长和尾形的基因分别位于常染色体和X染色体上，两对基因独立遗传(或：杂交后代的四种表现型比例为9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律的分离比)　②AXB、AXb、aXB、aXb　③1/24 ④见图
12．下图为几种生物细胞内染色体示意图，请回答：
(1)甲图为科研机构对某人染色体进行的分析结果。请指出该人的性别________，从染色体组成看，该人是否患病？________。如果患病，则患_____________________。 (2)普通小麦的染色体组成可表示为AABBDD(如乙图所示)，则一个染色体组的染色体数为________条。若丙图表示四倍体水稻的染色体数，则由其生殖细胞直接发育成的个体叫________。 (3)丁为人工培育的八倍体小黑麦染色体图，其培育方法是用普通小麦和黑麦(2n＝14)杂交，然后用________处理得到的；与二倍体植物相比，多倍体的显著特点是 ________________________________________________________________________。 (4)若将乙、丙、丁的花药离体培养成幼苗，能产生正常后代的是________。 (5)马和驴杂交产生的骡子，不能繁殖后代的原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)甲图由于性染色体是XX，所以性别女性，从图中不难看出21号染色体有3条，说明该人患21三体综合征(先天性愚型)。(2)普通小麦的染色体组成可表示为AABBDD，是六倍体小麦，染色体数目/6＝42/6＝7，则普通小麦每个染色体组的染色体数为7条；根据单倍体的概念可知由生殖细胞发育而成的个体不管含有多少个染色体组都只能叫单倍体。(3)丁为人工培育的八倍体小黑麦染色体图，其培育方法是用普通小麦和黑麦(2n＝14)杂交得到四倍体小麦，再用秋水仙素处理得到八倍体小黑麦；与二倍体植物相比，多倍体的显著特点是茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，糖类、蛋白质等营养物质含量增加。(4)乙、丙、丁的花药离体培养成幼苗，能产生正常后代的是丙，乙、丁的花药离体培养成幼苗由于细胞染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，从而不能产生正常的后代。(5)马和驴杂交产生的骡子，不能繁殖后代的原因是细胞中无同源染色体；联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞(或不同物种间存在生殖隔离)。 答案：(1)女　患病　21三体综合征(先天性愚型)　(2)7　单倍体　(3)秋水仙素　茎秆粗壮；叶片、果实、种子都比较大；糖类、蛋白质等营养物质含量增加(答出2条即可)　(4)丙　(5)细胞中无同源染色体；联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞(或不同物种间存在生殖隔离) 13．端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片段，功能是完成染色体末端的复制，防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短，除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白质，其含有引物特异识别位点，能以自身RNA为模板，合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，从而延长细胞的寿命甚至使其永生化。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。 (1)染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的________，结果使染色体上基因的________发生改变。 (2)端粒酶中，蛋白质成分的功能类似于________酶。体外培养正常成纤维细胞，细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈________(正相关、负相关)的关系。 (3)研究人员将小鼠体内一条常染色体上控制端粒酶的基因B敲除，培育出一只基因型为B＋B－的雄性小鼠(B＋表示具有B基因，B－表示敲除了B基因)，欲利用这只雄性小鼠选育B－B－雌性小鼠，用来与B＋B－小鼠交配的亲本是________________，杂交子代的基因型是________________，让F1代中雌雄小鼠随机交配，子代中符合题意要求的个体的概率是________。 解析：(1)染色体发生错误融合导致非同源染色体间的结构发生改变，属于染色体结构变异中的易位。染色体结构变异使染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，而导致生物性状的改变。(2)由题意可知，端粒本身具有以RNA为模板合成DNA的功能，因此其功能类似于逆转录酶，它的存在与否决定了染色体端粒的长短，从而决定了细胞增殖的次数。(3)由于原雌性小鼠中的基因型只有B＋B＋，欲利用B＋B－的雄性小鼠获得B－B－的雌性小鼠，方法为：B＋B－(♂)×B＋B＋(♀)→F1(B＋B－和B＋B＋)→F1中雌雄小鼠随机交配获得的F2中有B－B－雌性小鼠。F1的雌雄性小鼠的基因型均为B＋B－、B＋B＋，且比例相等，因此F1随机交配产生的F2中B－B－雌性小鼠的比例＝1/2×1/2×1/4×1/2＝1/32。 答案：(1)易位　数量、顺序 (2)逆转录　正相关 (3)B＋B＋雌性小鼠　B＋B＋、B＋B－　1/32

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