1、1小专题 7 生物的变异、育种与进化1.(2017山东德州二模)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 )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解析: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;基因中插入一个碱基对引起的变异为基因突变,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;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
2、列顺序发生改变;基因中嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值为 1,不会发生改变。2.(2017山东潍坊一模)下列有关生物变异的叙述,正确的是( A )A.染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的B.病毒基因整合到宿主细胞 DNA 上属于基因突变C.由环境诱发的变异是不能够遗传的D.三倍体植物产生的配子有 50%可育解析:染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的;病毒基因整合到宿主细胞 DNA 上属于基因重组;由环境引起的变异如果引起遗传物质的改变则是能够遗传的,如果没有引起遗传物质的改变则是不能够遗传的;三倍体植物在减数分裂过程中,联会紊乱,不能产生正常的 配子。3.(2017北京丰台区统考)缪勒在实验中
3、发现,用 X 射线处理果蝇后,短时间内即得到了几百个突变体。同样条件下,受高剂量 X 射线处理的果蝇的突变率比未处理的高 150 倍左右。下列叙述正确的是( D )A.必须选择处于繁殖期的果蝇B.果蝇的突变性状一定能够遗传C.高剂量 X 射线未明显提高突变率D.未经 X 射线处理的果蝇也发生了突变解析:基因突变具有随机性,选择的果蝇不一定是处于繁殖期;基因突变发生在体细胞中一般不遗传,发生在生殖细胞中能遗传,因此果蝇的突变性状不一定能够遗传;根据题干可知,高剂量 X 射线明显提高突变率;未经 X 射线处理的果蝇也发生了突变。4.(2017北京东城区统考)下列关于常见作物育种方法的叙述,不正确的
4、是( A )A.利用杂交育种可培育出新物种,促进生物的进化B.利用单倍体育种可获得纯合子,明显缩短育种年限C.利用多倍体育种可增加染色体的数目,获得茎秆粗壮的植株D.利用诱变育种可增大突变频率,利于获得新基因解析:杂交育种的原理是基因重组,不产生新基因,只产生新的基因型,不会改变基因频率,不能产生新物种,能促进生物进化;在单倍体育种中,用秋水仙素处理单倍体幼苗,使细胞中染色体数目加倍,可获得纯合子,明显缩短育种年限;在多倍体育种中,秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而增加细胞中染色体的数目,获得茎秆粗壮的植株;诱2变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的,所以利用诱变育
5、种可增大突变频率,利于获得新基因。5.(2017吉林长春三模)下列关于生物多样性和进化的叙述,错误的是( A )A.生物进化的基本单位是种群中的个体B.生物多样性的形成是共同进化的结果C.自然选择能定向改变种群的基因频率D.突变和基因重组为生物进化提供原材料解析:生物进化的基本单位是种群;生物多样性是共同进化的结果;自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向;突变和基因重组产生生物进化的原材料。6.(2017山东潍坊统考)某种蛾易被蝙蝠捕食,若干年之后,此种蛾的一部分会运用复杂的飞行模式,逃避蝙蝠的捕食,变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配,对该材料的下列分析错误的是( D )A.蛾进化过
6、程中种群的基因频率会发生改变B.蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响C.变化后的蛾与祖先蛾是两个物种D.蛾复杂飞行模式的形成是定向变异的结果解析:蛾进化过程中种群的基因频率会发生改变;蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响;变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配,为两个物种;变异是不定向的,蛾复杂飞行模式的形成是自然选择的结果。7.某小麦种群中,T(抗锈病)对 t(易感染)为显性,在自然情况下该小麦种群可以自由交配,据统计 TT 为 20%,Tt 为 60%,tt 为 20%,该小麦种群突然大面积感染锈病,致使易感染小麦在开花之前全部死亡。则该小麦在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因 T 的频率分别是( B )A.5
7、0%和 40% B.50%和 62.5%C.50 和 80% D.62.5%和 50%解析:感染锈病之前,小麦种群中 TT 为 20%,Tt 为 60%,tt 为 20%,所以 T 的基因频率为20%+1/260%=50%。感染锈病后易感染小麦在开花之前全部死亡,所以感染锈病且开花之后TT、Tt 的基因型频率分别为 1/4、3/4,T 的基因频率是 1/4+1/23/4=62.5%。8.(2017北京石景山区统考)某昆虫的长翅(B)对残翅(b)、黑体(E)对灰体(e)为显性,这两对性状独立遗传。环境导致 bbE 基因型和 B ee 基因型的胚胎致死。若纯合的雄虫(BBEE)与雌虫(bbee)交
8、配,则 F2群体中 E 的基因频率是( B ) A.50% B.60% C.40% D.100%解析:P:BBEEbbeeF 1BbEe;F1BbEe F29B E +3B ee+3bbE +1bbee,根据“环境导致bbE 基因型和 B ee 基因型的胚胎致死”,则 F2中 EEEeee=361,即EE=3/10,Ee=6/10,ee=1/10。根据利用基因型频率求解基因频率的方法:种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2杂合体频率,F 2群体中 E 的基因频率=EE+1/2Ee=3/10+1/26/10=6/10=60%。 9.(2017北京丰台区统考)根据现代生物进化理论,下
9、列叙述不正确的是( C )A.田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果B.狼和鹿都能迅速奔跑,两者相互选择共同进化C.狗的牙齿坚硬锋利,是长期磨炼出来的结果D.有一种猫头鹰因视力弱捉不到田鼠而被淘汰解析:“田鼠的打洞和夜间活动”是长期自然选择的结果。鹿和狼之间存在着捕食关系,在长期的自然选择过程中鹿与狼之间在进行捕食与反捕食的生存斗争,两者进行相互选择;3“狗的牙齿坚硬锋利,是长期磨炼出来的结果”,强调环境的变化是物种产生变化的原因,生活在特定环境中的生物为了适应环境,某些器官由于经常使用而发达,并且传递给下一代,这是拉马克的“用进废退”观点;视力差的猫头鹰在自然选择的过程中由于得不到食物而被淘汰。
10、10.(2017北京东城区质检)澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物,研究认为在 200 万年前,它们的共同祖先迁移到该岛时,一部分生活在 pH 较高的石灰岩上,开花较早;另一部分生活在 pH 较低的火山灰上,开花较晚。由于花期不同,不能相互受粉,经过长期演变,最终形成两个不同的物种。下列有关叙述正确的是( C )A.这两个物种的形成是定向变异的结果B.最初迁移到该岛时,两个种群的基因库差别较大C.花期不同阻碍了基因交流,最终形成了生殖隔离D.若将这两种植物种植在相同环境中,它们能杂交产生可育后代解析:变异是不定向的;最初迁移到该岛时,两个种群的基因库差别不大;花期不同阻碍了基因交流,最终形成了生
11、殖隔离,形成两个不同的物种;不同的物种由于存在生殖隔离,因此不能杂交,即使杂交也不能产生可育后代。11.图 1 表示果蝇体细胞的染色体组成,图 2 表示果蝇性染色体 X 和 Y 的非同源区段和同源区段。已知控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段。请回答下列问题。(1)基因 B 和 b 的根本区别是 , 它们所控制性状的遗传遵循 定律。若只考虑这对基因,截毛雄果蝇的基因型可表示为 。 (2)研究人员发现,果蝇群体中偶尔会出现 三体(号染色体多一条)的个体。从变异类型分析,此变异属于 。已知 三体的个体均能正常生活,且可以繁殖后代,则该三体雄果蝇减数分裂过程中,次级
12、精母细胞中号染色体的数目可能有 条(写出全部可能的数目)。从染色体组成的角度分析,此种三体雄果蝇经减数分裂可产生 种配子,与正常雌果蝇杂交,子一代中正常个体和三体的比例为 。 (3)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活,但在黑腹果蝇中,点状染色体(号染色体)缺失一条可以存活,而且能够繁殖后代。果蝇群体中存在无眼个体,无眼基因位于常染色体上,将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配,子代的表现型及比例如下表:无眼 野生型F1 0 85F2 79 245据此判断,显性性状为 ,理由是 。 根据上述判断结果,可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,探究无眼基因是否位于号染色体上
13、。4请完成以下实验设计:实验步骤:让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,获得子代;统计子代的 ,并记录。 实验结果预测及结论:.若子代中出现 , 则说明无眼基因位于号染色体上;.若子代全为 ,说明无眼基因不位于号染色体上。 解析:(1)等位基因的本质区别在于脱氧核苷酸(或碱基)序列的不同;一对等位基因的遗传遵循基因分离定律;由题可知,控制果蝇刚毛(B)和截毛(b)的等位基因位于 X、Y 染色体的同源区段,截毛雄果蝇的基因型可表示为 XbYb。(2)染色体变异有结构变异和数目变异两种,号染色体多一条属于染色体数目变异, 三体雄果蝇减数分裂过程中,次级精母细胞中号染色体的数目可能有 1 条、
14、2 条或 4 条,此三体雄果蝇在减数分裂形成的配子中,含 1 条号染色体与含 2 条号染色体的数目相等,所以它与正常雌果蝇杂交,子一代中正常个体和三体的比例为 11。(3)由表中数据可知 F1全为野生型,F 2中野生型无眼约为 31,所以野生型是显性性状。要判断无眼基因是否在号染色体上,让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配,假设控制无眼的基因为 b,如果无眼基因位于号染色体上,则亲本为bb BO(BO 表示缺失一条染色体),子代中会出现 bOBb=11,即野生型果蝇和无眼果蝇且比例为 11。如果无眼基因不在号染色体上,则亲本为 bbBB,子代全为野生型。答案:(1)脱氧核苷酸(或碱基)序
15、列不同 基因分离 X bYb(2)染色体数目变异 1、2、4 4 11(3)野生型 F 1全为野生型(F 2中野生型无眼为 31)性状表现 野生型果蝇和无眼果蝇且比例为 11 野生型12.油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。回答下列问题:(1)自然界中,油菜与萝卜存在 ,无法通过杂交,产生可育后代。 (2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。注:方框中每个大写英文字母表示一个染色体组F 1植株由于减数第一次分裂时染色体不能 ,因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体 ,形成异源多倍体。 将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交),获得 BC1。BC 1细胞中
16、的染色体组成为 (用字母表示)。用 BC1与油菜再一次杂交,得到的 BC2植株群体的染色体数目为 。 获得的 BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异,其原因是不同植株获得的 不同。 (3)从 BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后,使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是 。 解析:(1)油菜与萝卜是两个物种,存在生殖隔离。(2)F 1植株细胞中一半染色体来自油菜,一半来自萝卜,不是同源染色体,在减数分裂中无法进行联会,因此不能进行减数分裂产生配子。用秋水仙素处理后,染色体数目加倍。异5源多倍体产生的配子为 ACR,油菜的配子为 AC,则 BC1的染色体组成为 AA
17、CCR。BC 1(AACCR,染色体条数为 38+9),油菜(AACC,染色体条数为 38),二者杂交,前者产生的配子染色体条数最少为 19,最多为 19+9,后者配子染色体条数为 19,因此二者后代的染色体条数为 3847。根据题干信息,萝卜(RR)不易被胞囊线虫侵染,BC 2植株个体间存在胞囊线虫抗性的差异,与获得的萝卜的 R 染色体不同有关系。(3)尽快排除萝卜染色体需将个体与油菜多次回交,使萝卜的染色体在子代中所占的比例下降。答案:(1)生殖隔离 (2)联会 (数目)加倍 AACCR 3847 R(基因组)的染色体 (3)与油菜多代杂交(回交)13.(2017宁夏银川九中模拟)如图表示
18、水稻育种的一些途径。请回答下列问题:(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得 F1,F1自交产生 F2,F2中不能稳定遗传的占 ,选 F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交,若发生性状分离,则所有子代中的 ddRR 和 ddRr 的比是 。 (2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,可选图中 (填数字)途径所用的方法。其中途径的常用方法是 。 (3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中 (填数字)表示的途径最为合理可行。 (4)图中 (填数字)所表示的育种途径具有典型的不定向性。 解析:(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(
19、DDRR)水稻为亲本进行杂交,得 F1。F 1自交产生 F2,F2中能稳定遗传的有 DDRR, ddrr, DDrr, ddRR,总共 ,不能稳定遗传的占 1- = 。选 F2中的矮秆抗病( ddRR、 ddRr)的水稻植株进行自交,若发生性状分离,则所有子代中的 ddRR 占 ,ddRr 占 ,ddRR 和 ddRr 的比是 32。(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,可选图中单倍体育种,其中途径的常用方法是秋水仙素处理萌发的幼苗(因为单倍体高度不育,一般不结籽)。(3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中基因工程育种。(4)图中诱变育种所表示的育种途径具有典型的不定向性。答案:(1) 32(2) 秋水仙素处理萌发的幼苗 (3) (4)
