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1、專題能力訓(xùn)練八 生物的變異與進化
一、選擇題
1.下列有關(guān)生物體內(nèi)基因重組和基因突變的敘述,正確的是( )
A.由堿基對改變引起的DNA分子結(jié)構(gòu)的改變就是基因突變
B.減數(shù)分裂過程中,控制一對性狀的基因不能發(fā)生基因重組
C.淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列不屬于基因突變
D.小麥植株在進行有性生殖時,一對等位基因一定不會發(fā)生基因重組
答案:D
解析:由堿基對改變引起的DNA分子中基因結(jié)構(gòu)的改變是基因突變,基因突變強調(diào)的是基因結(jié)構(gòu)的改變,A項錯誤。若一對相對性狀由兩對或多對等位基因控制,則可能發(fā)生基因重組,B項錯誤。淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列,屬于基因結(jié)構(gòu)
2、的改變,為基因突變,C項錯誤。有性生殖過程中,一對等位基因只能發(fā)生分離,不能發(fā)生基因重組,D項正確。
2.某植物的基因M控制蛋白質(zhì)的合成,在M中插入1個堿基對后,引起植物性狀發(fā)生改變。該變異( )
A.可能改變了其他基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程
B.導(dǎo)致該植物種群基因庫和進化方向發(fā)生改變
C.導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變
D.導(dǎo)致基因中嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值發(fā)生改變
答案:A
解析:該基因突變引起植物性狀發(fā)生改變,可能改變了其他基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯過程,A項正確。由分析可知該變異屬于基因突變,基因突變能導(dǎo)致種群基因庫發(fā)生變化,但不能導(dǎo)致生物進化的方向發(fā)生改變,自然選擇決定生物進
3、化的方向,B項錯誤?;蛲蛔儺a(chǎn)生了新的基因,不會導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變,C項錯誤?;蛑朽堰蕢A基和嘧啶堿基的比值為1,不會發(fā)生改變,D項錯誤。
3.下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是( )
A.基因型為Aa的個體自交,基因重組導(dǎo)致子代性狀分離
B.葛萊弗德氏綜合征(47,XXY)是由三條性染色體上基因重組所致
C.非同源染色體的非姐妹染色單體之間的基因互換導(dǎo)致基因重組
D.同胞兄妹間的遺傳差異與基因重組有關(guān)
答案:D
解析:基因型為Aa的個體自交,等位基因分離導(dǎo)致子代性狀分離,A項錯誤。葛萊弗德氏綜合征是由于染色體數(shù)目變異所致,B項錯誤。同源染色體的非姐妹染色單體
4、之間的基因互換導(dǎo)致基因重組,C項錯誤。
4.下圖表示在一次減數(shù)分裂過程中,某條染色體的基因序列發(fā)生的變化,該變化屬于( )
A.染色體變異中的一小段染色體倒位
B.染色體變異中的一小段染色體缺失
C.基因突變中DNA分子中堿基對的倒位
D.基因突變中DNA分子中堿基對的缺失
答案:B
解析:染色體結(jié)構(gòu)的變異是指細胞內(nèi)一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、重復(fù)、倒位或易位等改變。根據(jù)題意和圖示可知:由于斷裂,該染色體缺失了基因C和基因D,因此,該條染色體的基因序列發(fā)生變化的原因是一小段染色體缺失。
5.下圖①~③表示三種染色體互換現(xiàn)象,則這三種情況( )
A.一般情況下都
5、不能產(chǎn)生新基因
B.都不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到
C.都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
D.都發(fā)生在同源染色體聯(lián)會時期
答案:A
解析:由圖可知,①屬于基因重組,②③屬于易位,C項錯誤。一般情況下,基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異都不能產(chǎn)生新基因,只有基因突變能產(chǎn)生新基因,A項正確。②③能在光學(xué)顯微鏡下觀察到,B項錯誤。①屬于基因重組,發(fā)生在同源染色體聯(lián)會時期,染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,D項錯誤。
6.將易感病的水稻葉肉細胞經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理得到的原生質(zhì)體經(jīng)60Co輻射處理,再進行原生質(zhì)體培養(yǎng)獲得再生植株,得到一抗病突變體,且抗病基因與感病基因是一對等位基因。下列有關(guān)敘述正確的是
6、( )
A.若抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,則感病基因?qū)共』驗橥耆@性
B.若抗病突變體為1條染色體片段重復(fù)所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型
C.若抗病突變體為單個基因突變所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型
D.若抗病基因是感病基因中單個堿基對缺失所致,則合成的蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量相同
答案:A
解析:如果抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,說明缺失染色體上的基因為顯性基因,未缺失染色體上的基因為隱性基因,并且為完全顯性,A項正確。如果突變是由染色體片段重復(fù)所致,可通過缺失再恢復(fù)為感病型,B項錯誤?;蛲蛔兙哂锌赡嫘?C項錯誤。如果發(fā)生堿基對缺失,可能會使蛋
7、白質(zhì)的氨基酸數(shù)量發(fā)生改變,D項錯誤。
7.利用兩個純合的玉米品種嘗試多種育種方式,如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.過程⑥通常利用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
B.過程①②③和過程①⑤⑥所示育種方式的原理都有基因重組
C.γ射線使a基因發(fā)生了定向突變
D.個體AAbbC的產(chǎn)生意味著產(chǎn)生了新的物種
答案:B
解析:由于過程⑤為花藥離體培養(yǎng),該過程得不到種子,只能得到單倍體幼苗,所以過程⑥通常利用適宜濃度的秋水仙素處理幼苗,抑制細胞分裂時紡錘體的形成,使細胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍,獲得純合個體,A項錯誤。過程①②③育種方式為雜交育種,其原理是基因重組,過程①⑤⑥
8、育種方式為單倍體育種,①為雜交過程,其原理是基因重組,B項正確。基因突變是不定向的,C項錯誤。與AAbb比較,AAbbC只是導(dǎo)入了一個外源基因,并沒有產(chǎn)生生殖隔離,故個體AAbbC的產(chǎn)生不能說明產(chǎn)生了新物種,D項錯誤。
8.用高稈抗銹病(DDTT)和矮稈不抗銹病(ddtt)的二倍體水稻品種進行育種時,方法一是雜交得到F1,F1再自交得到F2,然后選育所需類型;方法二是用F1的花藥進行離體培養(yǎng),再用秋水仙素處理幼苗得到相應(yīng)植株。下列敘述正確的是( )
A.方法一所得F2中重組類型、純合子各占3/8,1/4
B.方法二所得植株中純合子、可用于生產(chǎn)的類型比例分別為1/2,1/4
C.方法一
9、和方法二依據(jù)的主要原理分別是基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異
D.方法二的最終目的是獲得單倍體植株,秋水仙素可提高基因突變頻率
答案:A
解析:方法一所得F2的基因型及表現(xiàn)型是D_T_(高稈抗病)∶ddT_(矮稈抗病)∶D_tt(高稈不抗病)∶ddtt(矮稈不抗病)=9∶3∶3∶1,其中重組類型占3/8,純合子是DDTT、DDtt、ddTT、ddtt,共占1/4,A項正確。單倍體育種過程中,F1產(chǎn)生的配子的基因型及比例是DT∶Dt∶dT∶dt=1∶1∶1∶1,秋水仙素處理幼苗得到的相應(yīng)植株的基因型及比例是DDTT∶DDtt∶ddTT∶ddtt=1∶1∶1∶1,可用于生產(chǎn)的類型為ddTT,比例是1
10、/4,B項錯誤。方法一依據(jù)的原理是基因重組,方法二依據(jù)的原理是基因重組和染色體數(shù)目變異,C項錯誤。方法二的最終目的是獲得二倍體植株,秋水仙素可抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,D項錯誤。
9.(2018全國Ⅰ理綜)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長。其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長,但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長,N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說法不合理的是( )
A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失
B.突變體M
11、和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的
C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到X
D.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移
答案:C
解析:由題意知,大腸桿菌M和N是由大腸桿菌X突變而來,大腸桿菌X既可以產(chǎn)生氨基酸甲,也可以產(chǎn)生氨基酸乙,而突變體M不能產(chǎn)生氨基酸甲,突變體N不能產(chǎn)生氨基酸乙。所以,將兩個突變體單獨在基本培養(yǎng)基中培養(yǎng)都不能生存。將它們在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培養(yǎng)基中培養(yǎng),兩種突變體都可以生存。然后本題的思路轉(zhuǎn)移到了證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗之一——肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,突變體M和突變體N混合培養(yǎng),兩者之間可以通過基因轉(zhuǎn)移(即基因重組)轉(zhuǎn)化成突變前的菌株X。
12、細菌中的遺傳物質(zhì)是DNA而不是RNA,即促使兩種突變體轉(zhuǎn)化成菌種X的不是RNA,而是遺傳物質(zhì)DNA。
10.下圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是( )
A.個體甲的變異對表型無影響
B.個體乙細胞減數(shù)分裂形成的四分體異常
C.個體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1
D.個體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常
答案:B
解析:個體甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,個體乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,兩種變異都可能會對表型有影響,A、D兩項錯誤。由于個體乙染色體出現(xiàn)了染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,個體乙細胞減數(shù)分裂形成的四分體異常,B項正確。個體甲
13、缺失了e基因,ee基因型不出現(xiàn),所以自交的后代性狀分離比不是3∶1,C項錯誤。
11.某自由交配的種群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時間段都經(jīng)歷多次繁殖過程,定期隨機抽取100個個體,測得基因型為AA、aa的個體數(shù)量變化曲線如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.在Ⅰ時間段內(nèi)A的基因頻率是40%
B.A基因突變?yōu)閍基因?qū)е禄蛐皖l率在Ⅱ時間段發(fā)生劇變
C.Aa個體在Ⅰ、Ⅲ時間段數(shù)量均為40個,說明種群沒有發(fā)生進化
D.在Ⅱ、Ⅲ時間段,AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱
答案:D
解析:Ⅰ時間段內(nèi)A的基因頻率是60%,a的基因頻率是40%,A項錯誤。導(dǎo)致基因型頻率在Ⅱ時間段發(fā)生劇變的是自然選擇
14、,B項錯誤。生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,在Ⅰ、Ⅲ時間段,A和a的基因頻率發(fā)生了改變,說明種群發(fā)生了進化,C項錯誤。由于在Ⅱ時間段,aa的基因型頻率不斷增大,AA的基因型頻率不斷減小,在Ⅲ時間段,aa的基因型頻率是AA的2倍,所以AA個體比aa個體的適應(yīng)能力弱,D項正確。
二、非選擇題
12.(2019天津第一中學(xué)檢測)圖1所示為某地區(qū)中某種老鼠原種群被一條河分割成甲、乙兩個種群后的進化過程圖,圖2為在某段時間內(nèi),種群甲中的A基因頻率的變化情況?;卮鹣铝袉栴}。
圖1
圖2
(1)圖1中a過程表示 ,b過程的實質(zhì)是 ,其直接作用對象是
15、 ,地球新物種的形成必須經(jīng)過[ ] 。?
(2)由圖1可知,物種形成過程中 是不定向的,而圖1中過程[ ] 是定向的。?
(3)圖2中在 時間段內(nèi)甲種群生物發(fā)生了進化,其中 基因控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境,在T點時 (填“是”“否”或“不一定”)形成新物種。?
(4)若時間單位為年,在某年時,甲種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為10%、30%和60%,則此時A的基因頻率為 ?,F(xiàn)假設(shè)甲種群所生存的環(huán)境發(fā)生了變化,使得生存能力AA=Aa>aa,其中aa個體每年減少10%,而AA和Aa個體每年增加
16、10%,則下一年時種群中的aa的基因型頻率約為 ,該種群 (填“會”或“不會”)發(fā)生進化。?
(5)若A和a基因位于X染色體上,在某個時間點統(tǒng)計甲種群中XAXA個體占42%、XAXa個體占6%、XaXa個體占2%、XAY個體占45%、XaY個體占5%,則該種群中a基因的頻率為 。?
答案:(1)地理隔離 定向改變種群的基因頻率 生物個體的表現(xiàn)型 C 生殖隔離
(2)變異 b 自然選擇
(3)QR A 不一定
(4)25% 55.1% 會
(5)10%
13.(2018天津理綜)為獲得玉米多倍體植株,采用以下技術(shù)路線。據(jù)圖回答下列問題。
(1)可用
17、 對圖中發(fā)芽的種子進行誘導(dǎo)處理。?
(2)篩選鑒定多倍體時,剪取幼苗根尖固定后,經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片,觀察 區(qū)的細胞。若裝片中的細胞均多層重疊,原因是 。統(tǒng)計細胞周期各時期的細胞數(shù)和細胞染色體數(shù)。下表分別為幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的統(tǒng)計結(jié)果。?
幼苗
計數(shù)項目
細胞周期
間期
前期
中期
后期
末期
甲株
細胞數(shù)
x1
x2
x3
x4
x5
細胞染色體數(shù)
—
—
y
2y
—
乙株
細胞染色體數(shù)
—
—
2y
4y
—
可以利用表中數(shù)值 和 ,比較甲株細胞周期中的間期與
18、分裂期的時間長短。
(3)依表結(jié)果,繪出形成乙株的過程中,誘導(dǎo)處理使染色體數(shù)加倍的細胞周期及下一個細胞周期的染色體數(shù)變化曲線。
答案:(1)秋水仙素(或低溫)
(2)分生 解離不充分或壓片不充分 x1 x2+x3+x4+x5
(3)
解析:(1)染色體加倍常用的誘導(dǎo)方法有秋水仙素處理或低溫處理。(2)此實驗中取根尖分生區(qū)細胞進行觀察,出現(xiàn)重疊可能是解離不充分,也可能是壓片不充分所致。一個細胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂期包括前、中、后、末四個時期,可以用各時期的細胞數(shù)來比較各時期長短。(3)由甲株中期染色體數(shù)為y推知,誘導(dǎo)前正常染色體數(shù)為y,誘導(dǎo)后染色體數(shù)在后期加倍,但因無紡錘體,染色體在后期加倍后,在末期不減半,然后按有絲分裂中染色體的變化曲線繪制即可。
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