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2019年高三生物二輪復習 專題4 第3講 變異、育種與生物進化 一、選擇題 1．對某校學生進行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人，820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻率約是(　　) A．4.4%　　　　　　　 B．5.1% C．6.8% D．10.2% [答案]　C [解析]　明確色盲基因位于X染色體上，在Y染色體上沒有與之對應的等位基因，是正確解答本題的關鍵。色盲為伴X染色體隱性遺傳，男性只攜帶一個相關基因。總基因數(shù)＝7802＋820＝2380，色盲基因數(shù)＝232＋52＋65＝163，則色盲基因頻率為1632380100%≈6.8%。 2．(xx福州質(zhì)檢)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是(　　) A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 [答案]　D [解析]　圖甲所示的變異屬于染色體結構變異。觀察異常染色體應選擇處于減數(shù)第一次分裂前期的細胞。由題干可知，減數(shù)分裂時，由于異常染色體可與14號、21號染色體分別聯(lián)會，在減數(shù)第一次分裂后期，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極，因此，當14號染色體與異常染色體分離，會產(chǎn)生精子的染色體組成為14號染色體＋21號染色體、異常染色體、14號染色體、異常染色體＋21號染色體；當21號染色體與異常染色體分離，會產(chǎn)生精子的染色體組成為14號染色體＋21號染色體、異常染色體、21號染色體、異常染色體＋14號染色體。綜上可知，若不考慮其他染色體，理論上該男子可產(chǎn)生的精子的類型有6種，當14號或21號染色體分別與異常染色體聯(lián)會時都有可能產(chǎn)生正常的精子，所以該男子與正常女子婚配可生育染色體組成正常的后代。 3．(xx長沙重點中學聯(lián)考)下列說法符合現(xiàn)代生物進化理論的是(　　) A．現(xiàn)代進化理論的核心是拉馬克的自然選擇學說 B．超級細菌的出現(xiàn)是因為抗生素的濫用導致細菌發(fā)生基因突變 C．人工飼養(yǎng)的斑馬與驢交配產(chǎn)下“斑驢獸”，說明斑馬和驢不存在生殖隔離 D．漫長的共同進化使地球上出現(xiàn)了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng) [答案]　D [解析]　現(xiàn)代生物進化理論是：①種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變，②突變和基因重組提供了生物進化的原材料，③自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，④隔離是新物種形成的必要條件，共同進化和生物多樣性的形成。拉馬克的進化學說是：用進廢退和獲得性遺傳是進化的原因，A錯、D正確；濫用抗生素導致對細菌抗藥基因進行定向選擇，并不是在用抗生素時發(fā)生基因突變，出現(xiàn)超級細菌，而抗藥基因是在用抗生素之前已經(jīng)存在，B錯；生殖隔離是說不能交配或者交配后不能產(chǎn)生可育后代，“斑驢獸”是不是能產(chǎn)生可育后代不知，因此不能確定是不是存在生殖隔離，C錯。 4．(xx濰坊高三質(zhì)檢)用二倍體早熟易感病茄子(aatt)和四倍體晚熟抗病茄子(AAAATTTT)為材料，培育純合的二倍體早熟抗病茄子。以下有關敘述合理的是(　　) A．取四倍體植株的花藥離體培養(yǎng)可獲得二倍體植株AATT B．基因型aatt與基因型AATT植株雜交，可以從F2中直接選出符合要求的植株 C．取B選項F1植株花藥進行離體培養(yǎng)，利用的原理是植物細胞具有全能性 D．種植C選項得到的植株，成熟后用秋水仙素處理即可選出符合要求的植株 [答案]　C [解析]　花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體，A錯誤；基因型aatt與基因型AATT植株雜交，由于抗病是顯性，不能從F2中直接選出符合要求的植株，B錯誤；取B選項F1植株花藥進行離體培養(yǎng)，利用的原理是植物細胞具有全能性，C正確；F1植株花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，后用秋水仙素處理即可選出符合要求的植株，D錯誤。 5．(xx濰坊高三期末)在用殺蟲劑防治害蟲時，敏感型個體容易被殺死，抗藥型個體易生存，但在越冬期，容易生存下來的卻是敏感型個體。下列分析錯誤的是(　　) A．抗藥基因在使用殺蟲劑前已經(jīng)存在 B．若停止使用殺蟲劑，抗藥基因頻率會逐年下降 C．該實例說明殺蟲劑和嚴寒決定了害蟲進化的方向 D．抗藥基因的出現(xiàn)，對該害蟲來說是有利的 [答案]　D [解析]　害蟲的抗藥性是本來就有的，A正確；停止使用殺蟲劑，不抗藥的個體就會繁殖增多，抗藥基因頻率會逐年下降，B正確；該實例說明殺蟲劑和嚴寒決定了害蟲進化的方向，C正確；性狀的有利和無利是相對的，在用殺蟲劑防治害蟲時，抗藥型個體易生存，但在越冬期，容易生存下來的卻是敏感型個體，D錯誤。 6．(xx江西六校期末聯(lián)考)以下有關遺傳變異的說法正確的是(　　) A．三倍體無子西瓜不育，其變異也不能遺傳給后代 B．DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失一定會引起基因突變 C．在鏡檢某基因型為AaBb的父本細胞時，發(fā)現(xiàn)其基因型變?yōu)锳aB, 此種變異為基因突變 D．在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中，會由于非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結構變異 [答案]　D [解析]　三倍體無子西瓜是染色體變異引起的不育，但其性狀可以通過無性繁殖遺傳給后代，故A錯誤。DNA中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失如果發(fā)生在不具有遺傳效應的DNA片段中是不會引起基因突變，故B錯誤。在鏡檢基因型為AaBb的父本細胞時，發(fā)現(xiàn)其基因型變?yōu)锳aB，說明缺失了一個基因，應是染色體變異，故C錯誤。在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，因為有染色體的存在會發(fā)生非同源染色體之間交換一部分片段而發(fā)生染色體結構變異，故D正確。 7．(xx山東實驗中學二模)遺傳學檢測兩人的基因組成時，發(fā)現(xiàn)甲為AaB，乙為AABb，分析甲缺少一個基因的原因，可能是(　　) ①基因突變?、谌旧w數(shù)目變異　③染色體結構變異?、芗卓赡苁悄行? A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ [答案]　C [解析]　基因突變不可能使基因數(shù)量減少，而是產(chǎn)生有關等位基因；如果發(fā)生染色體數(shù)目變異，細胞中少了一條染色體，可導致該染色體上相關的基因丟失；如果發(fā)生了染色體結構變異中的缺失同樣可導致該染色體上的有關基因丟失；男性的性染色體是XY，X染色體上的基因在Y染色體上可能不存在。 8．(xx湖南師范大學附屬中學二模)DNA聚合酶有兩種方式保證復制的準確性，即選擇性添加正確的核苷酸和移除錯配的核苷酸。某些突變的DNA聚合酶(突變酶)比正常的DNA聚合酶精確度更高。下列有關敘述正確的是(　　) A．突變酶的組成單位是脫氧核苷酸 B．突變酶作用的底物是四種核糖核苷酸 C．突變酶減少了基因突變發(fā)生的可能 D．突變酶大大提高了DNA復制的速度 [答案]　C 9．(xx淮安二模)下列關于可遺傳變異的敘述，正確的是(　　) A．A基因可自發(fā)突變?yōu)閍1或a2基因，但a1基因不可回復突變?yōu)锳基因 B．有性生殖的生物，非同源染色體上的非等位基因間可以發(fā)生基因重組 C．Ti質(zhì)粒的T－DNA片段整合到土壤農(nóng)桿菌的DNA上，屬于染色體變異 D．殺蟲劑誘導了害蟲產(chǎn)生抗藥性突變，使害蟲抗藥性增強 [答案]　B [解析]　基因可發(fā)生回復突變；減數(shù)分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因間可以發(fā)生自由組合導致基因重組；Ti質(zhì)粒的T－DNA片段整合到土壤農(nóng)桿菌的DNA上，不涉及染色體結構和數(shù)目的變化，屬于基因重組；害蟲抗藥性突變是自發(fā)產(chǎn)生，殺蟲劑起選擇作用。 10．(xx石家莊二模)下圖為某種小鼠的進化過程，X、Y、Z表示新物種形成的基本環(huán)節(jié)。下列說法正確的是(　　) A．小鼠性狀的改變一定會引起該種群的進化 B．X表示基因突變和染色體變異，為進化提供原材料 C．Y使該種群基因頻率發(fā)生定向改變，決定了進化的方向 D．Z表示隔離，但新物種的形成可以不經(jīng)過Z [答案]　C [解析]　據(jù)圖分析，Y使該種群基因頻率發(fā)生定向改變，決定了進化的方向。 二、非選擇題 11．隨著生命科學技術的不斷發(fā)展，物種形成、生物多樣性發(fā)展機制的理論探索也在不斷的發(fā)展與完善。下圖是科學家利用果蠅所做的進化實驗，兩組實驗僅喂養(yǎng)食物不同，其他環(huán)境條件一致。 (1)第一期時，甲箱和乙箱中的全部果蠅屬于兩個________。 (2)實驗中表示環(huán)境選擇的因素主要是________。 (3)經(jīng)過八代或更長時間之后，甲箱果蠅體色變淺，乙箱果蠅體色變深。再混養(yǎng)時，果蠅的交配擇偶出現(xiàn)具有嚴重的同體色選擇偏好，以此推斷，甲、乙品系果蠅之間的差異可能體現(xiàn)的是________多樣性，判斷的理由是________。 (4)經(jīng)過八代或更長的時間后，兩箱中的果蠅體色發(fā)生了很大的變化，請用現(xiàn)代綜合進化理論解釋這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：______________________。 下表是甲、乙兩箱中果蠅部分等位基因[A－a、T(T1、T2)－t、E－e]的顯性基因頻率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)： 世代 甲箱 乙箱 果蠅數(shù) A T1 E 果蠅數(shù) A T2 E 第一代 20 100% 0 64% 20 100% 0 65% 第四代 350 89% 15% 64.8% 285 97% 8% 65.5% 第七代 500 67% 52% 65.2% 420 96% 66% 65.8% 第十代 560 61% 89% 65% 430 95% 93% 65% (5)甲、乙兩箱果蠅的基因庫較大的是________；T1、T2、t基因為________基因。 (6)兩箱中，頻率基本穩(wěn)定的基因是________，第十代時，甲箱中果蠅的該等位基因雜合體出現(xiàn)的頻率是________%。 [答案]　(1)種群　(2)食物 (3)物種(或遺傳); 由于交配的同體色偏好，造成兩品系果蠅之間發(fā)生生殖隔離現(xiàn)象(或遺傳；雖然交配選擇上有體色偏好，但可能依然不影響兩者交配的行為與后代的可育性。) (4)兩箱分養(yǎng)造成地理隔離而不能進行基因交流，當兩箱中果蠅發(fā)生基因突變后，由于食物的差異與選擇，導致各箱中的基因頻率向不同方向積累，形成體色的很大差異，進而導致果蠅之間交配選擇發(fā)生偏好，形成生殖隔離 (5) 甲箱　復等位基因　(6) E　45.5 % 12．(xx山東，28)果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性；短剛毛和長剛毛是一對相對性狀，由一對等位基因(B，b)控制。這兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。用甲、乙、丙三只果蠅進行雜交實驗，雜交組合、F1表現(xiàn)型及比例如下： (1)根據(jù)實驗一和實驗二的雜交結果，推斷乙果蠅的基因型可能為________或________。若實驗一的雜交結果能驗證兩對基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律，則丙果蠅的基因型應為________。 (2)實驗二的F1中與親本果蠅基因型不同的個體所占的比例為________。 (3)在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1，F(xiàn)1中灰體果蠅8400只，黑檀體果蠅1600只。F1中e的基因頻率為________，Ee的基因型頻率為________。親代群體中灰體果蠅的百分比為________。 (4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅。出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。現(xiàn)有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因。(注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同) 實驗步驟： ①用該黑檀體果蠅與基因型為______________的果蠅雜交，獲得F1； ②F1自由交配，觀察、統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。 結果預測：Ⅰ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________，則為基因突變； Ⅱ.如果F2表現(xiàn)型及比例為________，則為染色體片段缺失。 [答案]　(1)EeBb　eeBb(注：兩空可顛倒)　eeBb (2)1/2 (3)40%　48%　60% (4)答案一：①EE ②Ⅰ.灰體黑檀體＝31 Ⅱ.灰體黑檀體＝41 答案二：①Ee ②Ⅰ.灰體黑檀體＝79 Ⅱ.灰體黑檀體＝78 [解析]　本題考查孟德爾遺傳規(guī)律，伴性遺傳和相關探究遺傳規(guī)律的實驗設計。根據(jù)實驗一中灰體黑檀體＝11，短剛毛長剛毛＝11，得知甲乙的基因型可能為EeBbeebb或者eeBbEebb。同理，由實驗二的雜交結果，推斷乙和丙的基因型應為eeBbEeBb，所以乙果蠅的基因型可能為EeBb或eeBb。若實驗一的雜交結果能驗證兩對基因E、e和B、b的遺傳遵循自由組合定律，則甲乙的基因型可能為EeBbeebb，乙的基因型為EeBb，則丙果蠅的基因型應為eeBb。 (2)實驗二親本基因型為eeBbEeBb，F(xiàn)1中與親本果蠅基因型相同的個體所占的比例為1/21/2＋1/21/2＝1/2，所以基因型不同的個體所占的比例為1/2。 (3)一個由純合果蠅組成的大種群中，如果aa基因型頻率為n，則AA的基因型頻率為1－n，則其產(chǎn)生雌雄配子中A和a的比例為n(1－n)，自由交配得到F1中黑檀體果蠅基因型比例1600/(1600＋8400)，故n＝40%。在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，每一代中e的基因頻率是不變的，所以為40%，F(xiàn)1中Ee的基因型頻率為2n(1－n)＝48%，親代群體中灰體果蠅的百分比為60%。 (4)灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現(xiàn)了一只黑檀體果蠅，若出現(xiàn)該黑檀體果蠅的原因如果是親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變，則此黑檀體果蠅的基因型為ee；如果是染色體片段缺失，黑檀體果蠅的基因型為e。選用EE基因型果蠅雜交關系如下圖。 選用Ee基因型果蠅雜交關系如下圖。