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第9講 生物的變異與應用 專題跟蹤訓練(九) 一、單選題 1．(2018廣西省防城港市模擬)下列有關生物遺傳和變異的說法，正確的是(　　) A．所有變異都不能決定生物進化的方向，但都能提供進化的原材料 B．聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了染色體上等位基因的重新組合 C．用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是純合子 D．進行有性生殖的生物在形成配子的過程中可發(fā)生基因重組 [解析]　只有可遺傳變異才能為進化提供原材料，A錯誤；聯(lián)會時同源染色體中非姐妹染色單體間的交叉互換實現(xiàn)了非等位基因的重新組合，B錯誤；體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，叫做單倍體。單倍體為雜合子的植株經(jīng)過秋水仙素處理后，染色體加倍所得到的也是雜合子，C錯誤；進行有性生殖的生物由于可以發(fā)生同源染色體內(nèi)非姐妹染色單體的交叉互換以及非同源染色體的自由組合，所以減數(shù)分裂形成配子的過程中可發(fā)生基因重組，D正確。 [答案]　D 2．(2018衡水金卷)下列有關基因突變的敘述正確的是(　　) A．基因突變可能改變基因中密碼子的種類或順序 B．密碼子的簡并性可以減少有害突變對機體造成的危害 C．癌癥的發(fā)生是幾個正?；蛲蛔兂闪嗽┗蚝鸵职┗? D．一個基因中不同的堿基均可改變說明基因突變具有隨機性 [解析]　基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變，而密碼子位于mRNA上，因此基因突變能改變基因中的堿基數(shù)目或排列順序，A錯誤；密碼子的簡并性可以減少因基因突變而引起的生物性狀的改變，因此可以減少有害突變對機體造成的危害，B正確；癌癥的發(fā)生是一系列的原癌基因與抑癌基因的變異逐漸積累的結果，C錯誤；基因突變的隨機性表現(xiàn)在基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期，也可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位，D錯誤。 [答案]　B 3．(2018江蘇省徐州市質(zhì)檢)現(xiàn)有基因型ttrr與TTRR的水稻品種，通過不同的育種方法可以培育出不同的類型。下列敘述正確的是(　　) A．單倍體育種可獲得TTrr，其育種原理主要是基因突變 B．將ttrr人工誘變可獲得ttRr，其等位基因的產(chǎn)生來源于基因重組 C．雜交育種可獲得TTrr，其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期 D．多倍體育種獲得的TTttRRrr，其染色體數(shù)目加倍可發(fā)生在有絲分裂的后期 [解析]　親本ttrr與TTRR雜交產(chǎn)生F1，將F1的花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗再用秋水仙素處理，從中可篩選出TTrr的植株，此過程為單倍體育種，所用原理是染色體變異，A錯誤；將ttrr人工誘變可獲得ttRr屬于誘變育種，其原理是基因突變，B錯誤；雜交育種可獲得TTrr，其原理是減數(shù)第一次分裂中的基因重組，C錯誤；多倍體育種獲得的TTttRRrr的原理是染色體數(shù)目變異，其染色體數(shù)目加倍可發(fā)生在有絲分裂的后期，D正確。 [答案]　D 4．(2018吉林省白山市質(zhì)量監(jiān)測)杰弗里霍爾等人因發(fā)現(xiàn)了控制晝夜節(jié)律的分子機制，獲得了2017年諾貝爾生理學及醫(yī)學獎。研究中發(fā)現(xiàn)若改變果蠅體內(nèi)一組特定基因，其晝夜節(jié)律就會被改變，這組基因被命名為周期基因。這個發(fā)現(xiàn)向人們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。下列敘述錯誤的是(　　) A．基因突變一定引起基因結構的改變，從而可能改變生物的性狀 B．控制生物鐘的基因A可自發(fā)突變?yōu)榛騛1或基因a2 C．沒有細胞結構的病毒也可以發(fā)生基因突變 D．科學家用光學顯微鏡觀察了周期基因的變化 [解析]　基因突變一定引起基因結構的改變，但是由于密碼子的簡并性等原因，不一定導致生物性狀發(fā)生改變，A正確；基因突變往往是突變?yōu)槠涞任换?，因此控制生物鐘的基因A可自發(fā)突變?yōu)榛騛1或基因a2，B正確；病毒沒有細胞結構，大多數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，因此病毒也可以發(fā)生基因突變，C正確；基因的結構在光學顯微鏡下是觀察不到的，D錯誤。 [答案]　D 5．(2018湖北省穩(wěn)派教育聯(lián)考)變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異。下列關于變異的敘述，正確的是(　　) A．貓叫綜合征、雜交育種和培育轉基因植物的具體變異類型相同 B．變異都能為生物進化提供原材料，但不能決定生物進化的方向 C．若基因甲是由基因乙突變而來，則基因甲和基因乙表達的產(chǎn)物可能相同 D．培育無子果實均要用到秋水仙素，變異類型為染色體的數(shù)目變異 [解析]　貓叫綜合征的變異類型為染色體結構變異，雜交育種和培育轉基因植物的變異類型為基因重組，A項錯誤；能為生物進化提供原材料的是可遺傳的變異，B項錯誤；由于密碼子的簡并性等原因，基因乙與由基因乙突變而來的基因甲表達的產(chǎn)物可能相同，C項正確；培育無子番茄時，利用的原理是生長素可促進果實的發(fā)育，D項錯誤。 [答案]　C 6．(2018浙江省杭州模擬)下列有關育種的敘述，正確的是(　　) A．年年栽種年年制種推廣的雜交水稻一定能穩(wěn)定遺傳 B．利用誘變育種可增大突變頻率，利于獲得新基因 C．單倍體育種相對雜交育種的優(yōu)勢是更易得到隱性純合子 D．三倍體無籽西瓜培育過程產(chǎn)生的變異屬于不可遺傳的變異 [解析]　由于雜合體自交后代會出現(xiàn)性狀分離，所以年年栽種年年制種推廣的雜交水稻中含有雜合體，A錯誤；利用誘變育種可增大突變頻率，利于獲得新基因，B正確；單倍體育種相對雜交育種的優(yōu)勢在于可以明顯縮短育種年限，更易得到純合子，C錯誤；三倍體無籽西瓜培育過程產(chǎn)生的變異是染色體數(shù)目的變異，屬于可遺傳的變異，D錯誤。 [答案]　B 7．(2018湖北省華大新高考聯(lián)盟質(zhì)量測評)下列各項說法不正確的是(　　) A．秋水仙素處理正在分化的細胞，能抑制紡錘體的形成 B．高產(chǎn)青霉素菌是經(jīng)誘變育種而產(chǎn)生的，其育種原理為基因突變 C．經(jīng)雜交育種培育的高產(chǎn)矮稈水稻品種，其細胞中的染色體數(shù)不變 D．通過轉基因技術培育的抗蟲棉，其細胞染色體數(shù)目不變 [解析]　秋水仙素處理正在分裂的細胞，能抑制紡錘體的形成，A錯誤；高產(chǎn)青霉素菌是經(jīng)誘變育種產(chǎn)生，其育種原理為基因突變，B正確；雜交育種的原理是基因重組，可見，經(jīng)雜交育種培育的高產(chǎn)矮稈水稻品種，其細胞中的染色體數(shù)不變，C正確；通過轉基因技術培育的抗蟲棉，其原理是基因重組，細胞中的染色體數(shù)目不變，D正確。 [答案]　A 8．(2018湖南省、江西省十四校聯(lián)考)如圖是小麥育種的相關方式，有關說法錯誤的是(　　) A．獲得②③的育種方式中秋水仙素的作用是抑制染色體著絲點分裂，使染色體加倍 B．獲得①的育種方式，最大的缺點是育種年限長 C．獲得⑥的育種原理與抗蟲棉培育原理相同 D．獲得④⑤的育種方式稱為誘變育種，可大幅度改變生物性狀 [解析]　秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，但是不影響著絲點分裂，A錯誤；圖中獲得①的育種方式為雜交育種，由于雜交后代會發(fā)生性狀分離，需要不斷的自交、淘汰，因此其最大的缺點是育種年限長，B正確；獲得⑥的育種方法和抗蟲棉的育種方法都是轉基因技術，原理是基因重組，C正確；獲得④⑤的育種方法為誘變育種，原理是基因突變，可大幅度改變生物性狀，加快育種進程，D正確。 [答案]　A 9．(2018云南省保山市統(tǒng)測)下列育種目的、育種方法和育種原理不相符的是(　　) 選項 育種目的 育種方法 育種原理 A 用高產(chǎn)、感病水稻和低產(chǎn)、抗病水稻培育高產(chǎn)、抗病水稻新品種 雜交育種 染色體變異 B 用除草劑敏感型水稻培育抗性水稻新品種 誘變育種 基因突變 C 用高產(chǎn)、晚熟水稻和低產(chǎn)、早熟水稻培育高產(chǎn)、早熟水稻新品種 單倍體 育種 基因重組和 染色體變異 D 用矮稈、抗病水稻培育矮稈、抗病、抗旱水稻新品種 基因工程 基因重組 [解析]　用高產(chǎn)、感病水稻和低產(chǎn)、抗病水稻培育高產(chǎn)、抗病水稻新品種，可以利用雜交育種的方法，原理是基因重組，A錯誤；用除草劑敏感型水稻培育抗性水稻新品種的育種方法是誘變育種，原理是基因突變，B正確；用高產(chǎn)、晚熟水稻和低產(chǎn)、早熟水稻培育高產(chǎn)、早熟水稻新品種，可以利用單倍體育種的方法，原理是基因重組和染色體變異，C正確；用矮稈、抗病水稻培育矮稈、抗病、抗旱水稻新品種，可以利用基因工程育種的方法，原理是基因重組，D正確。 [答案]　A 10．(2018廣東省中山市期末統(tǒng)考)下列是植物育種的兩種方法圖解，下列相關說法錯誤的是(　　) A．過程①②是將2個物種通過雜交將優(yōu)良性狀集中在一起，再篩選和培育獲得新品種 B．過程③④⑤的育種方法是單倍體育種，依據(jù)的遺傳學原理是染色體變異 C．過程④體現(xiàn)了植物細胞的全能性，過程⑤可用一定濃度的秋水仙素處理 D．若C的基因型為AaBbdd，D植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4 [解析]　過程①②是將2個品種通過雜交將優(yōu)良性狀集中在一起，再篩選和培育獲得新品種，兩個物種之間存在生殖隔離，無法雜交，A錯誤；據(jù)圖可知，過程③④⑤的育種方法是單倍體育種，依據(jù)的遺傳學原理是染色體變異，B正確；單倍體育種中花藥的離體培養(yǎng)運用了植物組織培養(yǎng)的技術，該技術的理論基礎為細胞的全能性；過程⑤可用一定濃度的秋水仙素處理，使染色體加倍，C正確；若C品種的基因型為AaBbdd，C植株自交獲得的D植株中能穩(wěn)定遺傳的個體類型有AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，其總共占總數(shù)的1/4，D正確。 [答案]　A 11．(2018山東省棗莊測試)某二倍體植株的花色由一對等位基因控制，有人發(fā)現(xiàn)一開滿紅花的植株上出現(xiàn)了一朵白花。下列敘述錯誤的是(　　) A．可通過光學顯微鏡觀察鑒別該變異是基因突變還是染色體變異 B．白花植株自交后代出現(xiàn)性狀分離是等位基因分離的結果 C．該變異為基因突變，通過單倍體育種可快速獲得能穩(wěn)定遺傳的白花植株 D．通過紫外線處理的白花，會使其定向恢復為紅花 [解析]　通過光學顯微鏡可觀察染色體變異，不能觀察到基因突變，所以可以通過能否觀察到該變異來鑒別變異類型，A正確；白花植株自交后代出現(xiàn)性狀分離，其實質(zhì)應該是白花為雜合子，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，位于同源染色體上的等位基因分離進入不同配子遺傳給后代的結果，B正確；由于是在開紅花的植株上僅僅發(fā)現(xiàn)一朵白花，所以該變異最可能為基因突變，為了使變異性狀能穩(wěn)定遺傳，縮短育種時間，常常通過單倍體育種來快速獲得能穩(wěn)定遺傳的白花植株，C正確；用紫外線處理白花植株，可能使其發(fā)生突變，但其突變方向是不定向的，D錯誤。 [答案]　D 12．(2018河北省唐山一中檢測)番茄的抗病(R)對感病(r)為顯性，高稈(D)對矮稈(d)為顯性，控制上述兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合高稈抗病番茄植株，研究人員采用了如圖所示的方法。據(jù)圖分析，正確的是(　　) A．若過程①的F1自交一代，產(chǎn)生的高稈抗病植株中純合子占1/9 B．過程②常用一定濃度的秋水仙素處理單倍體的種子 C．過程③應用的原理是細胞增殖 D．過程④“航天育種”方法中主要的變異類型是基因重組 [解析]　據(jù)圖分析，①為雜交育種，②為單倍體育種，③為基因工程育種，④為誘變育種。過程①的F1為雙雜合體，其自交一代，產(chǎn)生的高稈抗病植株占9/16，其中純合子占1/9，A正確；由于單倍體植株高度不育，不結種子，所以過程②常用一定濃度的秋水仙素處理單倍體的幼苗而不是種子，B錯誤；過程③應用的原理是植物細胞的全能性，C錯誤；過程④“航天育種”方法中主要的變異類型是基因突變，D錯誤。 [答案]　A 二、非選擇題 13．(2018陜西省西安市質(zhì)量檢測)結合下列生物育種或生理過程回答問題。 (1)A過程育種的優(yōu)點是____________________________，在圖中與此原理相同的是________(用字母表示)。 (2)B過程常使用的試劑是____________，該育種的優(yōu)點是______________________。 (3)若D過程中一個精原細胞的一條染色體上的B基因在復制時一條脫氧核苷酸鏈中一個A替換成T，則由該精原細胞產(chǎn)生的精細胞攜帶該突變基因的概率是________。 (4)若某雄果蠅的性染色體組成為XY，其在形成配子時減數(shù)第一次分裂可能會出現(xiàn)同源染色體不分離的異常情況，讓其與雌果蠅交配(進行正常減數(shù)分裂)產(chǎn)生后代，后代可能出現(xiàn)________種性染色體組成，分別是________________________。(不考慮染色體異常導致的致死現(xiàn)象) [解析]　本題考查變異和育種相關知識，分析圖形A代表了基因工程育種，B是單倍體育種，C是基因重組，D是減數(shù)第一次分裂過程，會發(fā)生基因重組，意在考查考生對知識點的理解和掌握及應用能力。(1)基因工程育種的優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙，利用的是基因重組，在圖中C也是基因重組，D過程的減數(shù)第一次分裂前期和減數(shù)第一次分裂后期也會發(fā)生基因重組，故是CD。(2)B過程常使用的試劑是秋水仙素，可以讓染色體數(shù)目加倍，單倍體育種的優(yōu)點是能夠明顯縮短育種年限。(3)如果一個精原細胞的一條染色體上的B基因在復制時一條脫氧核苷酸鏈中一個A替換成了T，說明此時形成的姐妹染色單體上只有一個DNA分子發(fā)生了突變，一個精原細胞能形成4個精細胞，在形成的精細胞中有1/4攜帶該突變基因。(4)XY同源染色體不分離會形成了XY和不含性染色體的次級精母細胞細胞，最終形成了XY和不含性染色體的精細胞，與正常的雌性果蠅雜交會產(chǎn)生XXY和X的子代，如果該雄果蠅正常減數(shù)分裂形成了X和Y的精細胞，受精后產(chǎn)生XX和XY的子代，因此子代可能會出現(xiàn)4種染色體組成，即XXY、X、XX和XY。 [答案]　(1)克服遠緣雜交不親和的障礙　CD (2)秋水仙素　明顯縮短育種年限 (3)1/4 (4)4　XX、XY、XXY、X 14．(2018衡水大聯(lián)考)如圖為人體某一性狀的產(chǎn)生機制。請據(jù)圖分析： (1)a過程所需的酶是____________，b過程能發(fā)生堿基互補配對的2種物質(zhì)是____________。 (2)當R基因中插入一小段DNA序列后，人體便不能合成酶R，這種變異類型是____________。 (3)若酶R中有一段氨基酸序列為“絲氨酸—組氨酸—谷氨酸”，轉運絲氨酸、組氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、GUG、CUU，則R基因中決定該氨基酸序列的模板鏈堿基序列為______________。 (4)囊性纖維病是北美國家最常見的遺傳病。正?；蛭挥谌说牡?號染色體上，決定一種定位在細胞膜上的CFTR蛋白。病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出現(xiàn)Cl－的轉運異常，導致消化液分泌受阻，支氣管中黏液增多，細菌在肺部大量生長繁殖，患者常常在幼年時期死于感染。某地區(qū)正常人群中有1/22的人攜帶有致病基因，該地區(qū)正常人群中，囊性纖維病基因的頻率是________。 [解析]　本題考查基因突變、基因的表達及種群基因頻率的計算，要求考生能利用所學知識解讀圖形，判斷出圖中a是轉錄、b是翻譯、R是蛋白質(zhì)類的酶、m是氨基酸、M是蛋白質(zhì)、N是生物性狀，能根據(jù)堿基互補配對原則推斷出基因的堿基序列，能根據(jù)群體內(nèi)不同基因型個體的比值計算出種群的基因頻率。(1)分析圖形可知，a過程為轉錄，所需的酶是RNA聚合酶；b過程是翻譯，其中能發(fā)生堿基互補配對的2種物質(zhì)是mRNA與tRNA。(2)當R基因中插入一小段DNA序列后，改變了基因R的堿基對排列順序，即改變了基因R的分子結構，人體便不能合成酶R，因此這種變異類型是基因突變。(3)若酶R中有一段氨基酸序列為“絲氨酸—組氨酸—谷氨酸”，轉運絲氨酸、組氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密碼子分別為AGA、GUG、CUU，根據(jù)翻譯過程中的堿基互補配對原則，可知mRNA中的堿基排列順序是—UCUCACGAA—；再根據(jù)轉錄時的堿基互補配對原則可知，R基因中決定該氨基酸序列的模板鏈堿基序列為—AGAGTGCTT—。(4)囊性纖維病是北美國家最常見的遺傳病。正常基因位于人的第7號染色體上，決定一種定位在細胞膜上的CFTR蛋白。病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出現(xiàn)Cl－的轉運異常，導致消化液分泌受阻，支氣管中黏液增多，細菌在肺部大量生長繁殖，患者常常在幼年時期死于感染。若某地區(qū)正常人群中有1/22的人攜帶有致病基因，即Aa/(AA＋Aa)＝1/22，即該地區(qū)正常人群中AA∶Aa＝21∶1，因此該地區(qū)正常人群中囊性纖維病基因(a)的頻率是1/(222)＝1/44。 [答案]　(1)RNA聚合酶　mRNA與tRNA (2)基因突變 (3)—AGAGTGCTT— (4)1/44 15．(2018福建省泉州市質(zhì)檢)據(jù)報道：一種可以在沿海灘涂和鹽堿地上生長的水稻新品種——“海稻86”，試驗推廣成功，平均畝產(chǎn)達到300斤以上。培育耐鹽水稻品種是提高鹽堿土地的利用率和經(jīng)濟效益、緩解世界糧食危機的有效方案之一。請回答下列有關問題： (1)現(xiàn)有高產(chǎn)高稈和低產(chǎn)矮稈兩個海水稻品種，這兩對性狀獨立遺傳，欲獲得高產(chǎn)矮稈品種，最常采用的育種方法是____________。若要縮短育種年限，則可以選用的育種方法是______________。 (2)有研究者提出假設：水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的，其抗鹽堿性和基因型的對應關系如下表。 類型 耐鹽植株 不耐鹽植株 基因型 Y_R_ yyR_、Y_rr、yyrr ①依據(jù)以上假設，耐鹽植株和不耐鹽植株作為親本進行雜交，若子代中耐鹽植株∶不耐鹽植株＝3∶5，則親本基因型組合為____________________________。 ②現(xiàn)有不耐鹽純種水稻植株若干，請簡要寫出驗證該假設的實驗思路：_________________________________________。 [解析]　本題以培育耐鹽水稻“海稻86”為媒介，考查了育種方法的選擇、基因自由組合定律的應用和驗證實驗設計的相關知識，解題的關鍵是要抓住基因自由組合定律的實質(zhì)，靈活運用；同時，會用分離定律解決自由組合問題。首先根據(jù)雜交子代的性狀分離比，將其分解成單獨考慮每對等位基因的比例的乘積，然后再根據(jù)基因分離定律逆推出親本的基因型，最后組合。關于驗證基因自由組合定律的實驗設計，需要考生識記和理解孟德爾的兩對相對性狀的雜交實驗中9∶3∶3∶1的含義，并根據(jù)題意靈活運用。(1)將兩個親本的優(yōu)良性狀集中到同一個個體，最常用的方法是雜交育種；如果要縮短育種年限則可以通過單倍體育種。(2)①耐鹽植株為Y_R_，與不耐鹽植株雜交，子代中耐鹽植株的概率為3/8＝3/41/2，根據(jù)基因自由組合定律可反向推導出親代基因型為YyRryyRr或YyRrYyrr。②欲探究假設是否成立，應先培育出基因型為YyRr的個體，然后再讓該個體進行自交實驗，檢測后代性狀分離比是否與自由組合定律的理論值相符合。具體為：讓不耐鹽的水稻植株相互授粉，選擇F1中耐鹽的水稻植株自交，鑒定并統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。F2表現(xiàn)型及比例為耐鹽植株∶不耐鹽植株＝9∶7，說明水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的。 [答案]　(1)雜交育種　單倍體育種 (2)YyRryyRr或YyRrYyrr　讓不耐鹽的水稻植株相互授粉，選擇F1中耐鹽的水稻植株自交，鑒定并統(tǒng)計F2表現(xiàn)型及比例。F2表現(xiàn)型及比例為耐鹽植株∶不耐鹽植株＝9∶7，說明水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的