专题四 第五讲 生物的变异与进化
[基础等级评价]
1．(精选考题·新课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的DNA序列
C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量
解析：基因突变产生新的基因，不同的基因其碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同，故通过比较花色基因的DNA序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因。
答案：B
2．(精选考题·江苏高考)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )
A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体
B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体
C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体
D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体
解析：A项中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，使细胞中的染色体数目加倍，将发育成四倍体的个体；B项中处理之后，新个体其实由卵细胞直接发育而来，因此新个体是含一个染色体组的单倍体；C项中是利用胚胎细胞进行克隆，获得的个体依然是二倍体；D项中受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组，一个来自精子，一个是将要分配到受精后的卵细胞中的，一个是将要分配到极体中的，若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，则三个染色体组共同存在于受精卵中，由受精卵发育为三倍体的新个体，故答案为D。
答案：D
3．有一个随机交配的种群，在没有迁移等条件下，两年内该种群的基因频率的变化如下表，根据现代生物进化理论，在这两年中，与这对基因有关的推断，正确的是( )
年
AA(%)
Aa(%)
aa(%)
1
30
40
30
2
25
50
25
A.该种群将朝着Aa增多的方向进化
B．该种群没有表现出生物的进化
C．该种群的生活环境有较大的变化
D．该种群将较容易发生基因突变
解析：第一年种群的基因频率是：A＝30%＋1/2×40%＝50%，a＝50%，第二年种群的基因频率是：A＝25%＋1/2×50%＝50%，a＝50%。两年种群的基因频率没有变化，因此没有进化。
答案：B
4．在某作物育种时，将①②两个植株杂交，得到③，将③再进行如图所示的处理。下列分析错误的是( )
A．由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合
B．⑤×⑥的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异
C．若③的基因型为AaBbdd，则⑧植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．由③到⑧过程可能发生突变和基因重组
解析：由③到④过程的原理是基因突变，不存在等位基因分离、非同源染色体上非等位基因的自由组合。
答案：A
5．下图所示为种群与物种的关系图解，关于它们的叙述不正确的是( )
A．由图中可以看出，一个物种可以有很多种群，这些种群间只是因为地理隔离，阻碍了基因交流
B．若物种2是由物种1形成的，则物种1一定发生了基因频率的改变
C．物种1形成物种2的必要条件是地理隔离
D．若种群1与种群2的基因频率都发生了改变，则这两个种群都在进化
解析：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。隔离是新物种形成的必要条件，新物种的形成通常经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，但并不是所有的新物种形成都需要经过地理隔离。
答案：C
6．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：
(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是此过程中会出现________。应用此育种方式一般从________才能开始选育AAbb个体，是因为________________________________。
(2)若经过过程②产生的子代总数为1 522株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有________株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________________。
(3)过程⑤常采用________技术得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是________________________________________。
(4)过程⑦的育种方式是________，与过程⑦比较，过程④的明显优势是______________
________________________________________________________________________。
解析：根据孟德尔自由组合定律，F2中基因型为AAbb的植株占1/16，所以共97株。Aabb自交后代AAbb和aabb的比例为1∶1。⑤、⑥过程是单倍体育种，包括了花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个步骤。单倍体育种可以明显缩短育种年限。⑦是利用射线处理，属于诱变育种。过程④与⑦相比，其具有明显优势是能定向地改造生物的遗传性状。
答案：(1)杂交育种 基因重组 F2 从F2开始出现AAbb个体(或：从F2开始出现性状分离)
(2)97 1∶1
(3)花药离体培养 明显缩短了育种年限
(4)诱变育种 过程④产生的变异是定向的(或：基因工程育种转入的基因是已知的，或基因工程手段产生的变异是定向的)
[发展等级评价]
(限时30分钟，满分100分)
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．以下有关基因重组的叙述，正确的是( )
A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B．姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C．基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离
D．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
解析：基因重组只能发生于减Ⅰ的前期(联会的同源染色体邻近的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组)和后期(非同源染色体自由组合导致基因重组)、基因工程、细菌的转化等过程中。性状分离只能在杂合体自交时才会出现，纯合体自交的后代依然是纯合体，无性状分离发生。同卵双生是指由一个受精卵经有丝分裂发育成两个个体， 这两个个体的遗传信息相同，其差异可能来自于基因突变等，但不可能是来自基因重组。
答案：A
2．某基因转录的mRNA中的一个片段为“……CGUUUUCUUACGCCU……”，若在该基因中某一位置添加一个碱基对，则在表达时可能发生( )
①肽链提前中断 ②肽链延长 ③没有变化 ④能表达出肽链 ⑤肽链中氨基酸序列全部改变
A．①②③④⑤ B．①②③④
C．①③⑤ D．③④⑤
解析：增添的一个碱基的位置可在该基因编码蛋白质序列的最前端、中间和最后，若在该序列的最前端，可能发生肽链中氨基酸序列全部改变或不表达出肽链。若在该序列的中间，或提前出现转录终止密码子的序列，则肽链提前中断；或使转录终止密码子的序列滞后出现，则肽链延长。若在该序列的最后，可能不影响表达。
答案：A
3．下列细胞在其生命活动过程中既有可能发生基因重组现象，又有可能发生基因突变现象的是( )
A．心肌细胞 B．成熟的红细胞
C．根毛细胞 D．精原细胞
解析：精原细胞能够进行减数分裂，在减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期能够进行基因重组。精原细胞进行减数分裂的间期DNA复制时可能发生基因突变。心肌细胞不能再分裂，成熟的红细胞没有细胞核，不能进行细胞的分裂。根毛细胞是成熟细胞，也不再进行分裂。
答案：D
4．下列关于染色体变异和基因突变的主要区别，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分子碱基对的增加、减少或改变
B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而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，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大
D．两者都能改变生物的基因型
解析：基因突变和染色体变异都属于突变，对生物体的影响主要取决于突变发生的时间和突变发生的细胞。
答案：C
5．(精选考题·铜仁调研)右图表示某生物细胞中两条染色体及
其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体
结构变异的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
解析：①是缺失；②是易位；③是正常染色体，与其同源染色体上有等位基因或相同基因；④是颠倒。
答案：C
6．下列情况中，没有染色体变异过程发生的是( )
A．第5号染色体的短臂缺失
B．非同源染色体之间互相交换染色体片段
C．染色体上DNA碱基对的增添、缺失
D．用花药培养出的单倍体植株
解析：染色体上DNA碱基对的增添、缺失属于基因突变。
答案：C
7．下列有关单倍体的叙述中，正确的是( )
A．未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体
B．含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体
C．生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
D．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
解析：单倍体指含有本物种配子中染色体数目的个体。对二倍体而言，形成的单倍体只含一个染色体组，而多倍体形成的单倍体，其细胞内就不止一个染色体组。单倍体指的是生物，而非细胞，故B、C项是错误的。含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体，有可能是异源多倍体，故D项错误。
答案：A
8．遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成，发现甲为AaB，乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析，错误的是( )
A．染色体结构变异 B．染色体数目变异
C．基因突变 D．可能是男性
解析：缺少一个基因可能是该基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的基因或等位基因，也可能是染色体的缺失，还有一种可能是该细胞中缺少了一条染色体。基因突变只能改变基因的类型而不能改变基因的数目。
答案：C
9．分析下列所示的细胞图，它们所含有染色体组的情况是( )
A．细胞中含有1个染色体组的是D、G、H图
B．细胞中含有2个染色体组的是C、F图
C．细胞中含有3个染色体组的是A、B图
D．细胞中含有4个染色体组的是E图
解析：根据图形判断染色体组数有如下规律：(1)在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图E，每种形态相同的染色体有4条，所以含四个染色体组。(2)在细胞内，同音字母有几个，就含有几个染色体组，如D图中，每个同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此可知：A、B图含有三个染色体组；C、H图含有两个染色体组；E、F图含有四个染色体组；D、G图含有一个染色体组。
答案：C
10．下图示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )
A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养
B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗
C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变
D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ
解析：品种①的基因型为AABB，品种②的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的品种⑥最快的途径应为单倍体育种，所以应为途径Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ，而Ⅰ→Ⅴ途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体，还需要不断地连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥。
答案：D
11．(精选考题·全国卷Ⅰ)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是( )
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
解析：本题考查了生物进化过程中基因频率变化的相关知识，意在考查对生物进化实质的把握和理解。A中两种等位基因的频率可以相等；B中基因频率的变化与自身的遗传变异也有关；C中频率高的基因控制的性状更能适应环境；D中在持续选择条件下，可淘汰掉某种基因。
答案：B
12．(精选考题·山东高考)下列符合现代生物进化理论的叙述是( )
A．物种的形成可以不经过隔离
B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
解析：隔离是物种形成的必备环节；生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变；自然选择决定生物进化的方向。
答案：D
二、非选择题(共40分)
13．(14分)(精选考题·达州二测)喷瓜的性别类型由aD、a＋、ad三种基因决定，请根据有关信息回答下列问题：
(1)aD、a＋、ad三种基因的关系如图所示，由该图可知基因突变具有_______的特点，这三种基因在结构上的本质区别在于______________。
(2)喷瓜的性别类型与基因关系如下表所示：
性别类型
基因型
雄性植株
aDa＋、aDad
两性植株(雌雄同株)
a＋a＋、a＋ad
雌性植株
adad
请回答：
①由表中的信息可知喷瓜是________倍体植物；且只要存在________基因，个体就表现为雄性植株。
②自然界没有雄性纯合植株的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
③某雄性植株与雌性植株杂交，后代中雄性植株∶两性植株＝1∶1，则亲代雄性植株的基因型为________________。
④请设计一个操作最简便的实验，以确定某两性植株的基因型，预测实验结果并得出结论。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)由图解可知，基因突变具有不定向的特点，基因中遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序之中，因此，这三种基因在结构上的本质区别在于碱基对的排列顺序不同。
(2)①由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体，由表中的信息可知，喷瓜是二倍体植物；只要存在aD基因，个体就表现为雄性植株。②由于雌性植株的基因型是adad，不能产生aD的卵细胞，故自然界中没有雄性纯合植株。③某雄性植株与雌性植株杂交，后代中雄性植株∶两性植株＝1∶1，雌性植株基因型是adad，雄性植株基因型只可能是aDa＋，否则后代中会出现雌性植株。④因为杂合子会发生性状分离，纯合子可以稳定遗传，所以，可以用自交方法检验显性性状个体的基因型。
答案：(1)不定向 碱基对排列顺序不同
(2)①二 aD ②无基因型为aD的卵细胞 ③aDa＋ ④让两性植株自交，观察其后代的性别类型 如果其后代都是雌雄同株，则亲本的基因型是a＋a＋；如果后代中两性植株∶雌性植株＝3∶1，则亲本的基因型是a＋ad
14．(16分)果蝇是非常好的遗传实验材料，请结合相关知识分析回答：
(1)图A和图B表示果蝇甲和果蝇乙某染色体上的部分基因(注：果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系)。请据图回答：
①图A中的朱红眼基因与深红眼基因是________关系。
②与图A相比，图B发生了________。
(2)遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子(雄性个体X染色体片段缺失也视为缺失纯合子)常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
①方法一：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
①方法二：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
解析：图A中的朱红眼基因与深红眼基因是位于一对同源染色体上的非等位基因。图B中基因的种类与图A中的相同，但基因的排列顺序发生了改变，可能是图B中的染色体发生了结构变异。
答案：(1)①非等位基因 ②染色体结构的变异
(2)①取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的 ②选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的
15．(10分)(精选考题·海高高考)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足四个基本条件，即种群________、不发生________、不发生________、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假定该动物种群满足上述四个基本条件，但不发生随机交配，只在相同基因型之间进行交配，则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为________、________和________，如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
解析：(1)由AA、Aa、aa基因型频率分别为0.3、0.4、0.3可求出a＝＝0.5。
(2)若种群足够大、无突变发生，也无自然选择及迁入迁出，而且种群中个体随机交配则种群基因频率不变，即a仍为0.5，故子一代中aa＝0.52＝0.25；若该种群再随机交配，则后代中aa基因型频率仍不变。
(3)若该种群不发生随机交配，而是在相同基因型间交配(自交)则该种群基因型频率计算如下：AA＝×1＋×＝0.4，Aa＝×＝0.2，aa＝×1＋×＝0.4，若子一代也在相同基因型间交配，则三种基因型的频率仍会发生改变。
答案：(1)0.5
(2)足够大 基因突变(或突变) 选择 0.25 不会
(3)0.4 0.2 0.4 会
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