优化探究2017届高考生物二轮复习第一部分专题四遗传变异与进化第三讲生物的变异与进化

第一部分专题四遗传、变异与进化第三讲生物的变异与进化

一、选择题

1．(2015·福建泉州模拟)化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化：氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种学家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。羟胺处理过的番茄不会出现( )

A．番茄种子的基因突变频率提高

B．DNA序列中C—G转换成T—A

C．DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶

D．体细胞染色体数目保持不变

解析：氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对，并没有改变DNA中嘌呤与嘧啶进行配对的规则，所以不会出现DNA分子中的嘌呤数目大于嘧啶的情况。

答案：C

2．(2015·北京十二校期末综测)为获得果实较大的四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代中有四倍体植株。下列叙述不正确的是( )

A．“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步

B．“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子

C．“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代

D．“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体

解析：“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步，A正确；“嵌合体”(4N细胞)可以产生含有38条染色体的配子，B正确；“嵌合体”不同的花(2N细胞和4N细胞)之间传粉后可以产生三倍体子代，C正确；二倍体的葡萄(2N＝38)茎段经秋水仙素溶液处理后栽培形成的植株，它的根尖细胞中的染色体应该是38条(染色体没有加倍的)或76条(染色体加倍的)，D错误。

答案：D

3．某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是( )

A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B

B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离

C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合

D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换

解析：从题中信息可知，突变植株为父本，减数分裂产生的雄配子为和，后者不育。正常情况下，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的可育花粉，而产生这种花粉最可能的原因是减Ⅰ同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，故D最符合题意。

答案：D

4．下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，则图a、图b所示的变异( )

A．均为染色体结构变异

B．基因的数目和排列顺序均发生改变

C．均使生物的性状发生改变

D．均可发生在减数分裂过程中

解析：由题图可知，图a为交叉互换属于基因重组，基因的数目和排列顺序未发生改变，性状可能没有变化；图b是染色体结构变异，基因的数目和排列顺序均发生改变，生物性状也随之改变；二者均可发生在减数分裂过程中。

答案：D

5．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是( )

A．多倍体体细胞中含有三个或三个以上的染色体组，单倍体体细胞中含有一个染色体组

B．雄蜂是单倍体，雌蜂是二倍体，二者不属于同一个物种

C．与二倍体水稻相比，单倍体水稻植株弱小、籽粒较小

D．恶劣环境中多倍体植物较多，说明多倍体植物适应恶劣环境的能力较强

解析：单倍体体细胞中可能含有一个染色体组，也可能含有多个染色体组；在自然状态下，雄蜂和雌蜂交配后可以产生可育后代，因此属于同一个物种；单倍体植株弱小、高度不育，一般不会产生种子；恶劣环境中多倍体植物多，可说明多倍体植物适应恶劣环境的能力较强。

答案：D

6．现有小麦种子资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.

高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是( )

A．利用①、③品种间杂交筛选获得a

B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b

C．c的培育不可采用诱变育种方法

D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c

解析：欲获得a，应利用①和②品种间杂交，A错误；欲获得b应对③进行诱变育种，B 错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，C错误；基因工程可定向改变生物的性状，用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c，D正确。

答案：D

7．如图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法，下列分析错误的是( )

A．①②③过程的育种方法能产生新的基因型，⑥过程的育种方法能产生新的基因

B．④⑤过程的育种和⑦过程的育种原理相同，均利用了染色体变异的原理

C．②③过程自交的目的不同，后者是筛选符合生产要求的纯合子

D．图中A、B、C、D、E、F中的染色体数相等，通过⑦过程产生的新物种的染色体数是B的两倍

解析：A选项正确，①②③过程的育种方法是杂交育种，能产生新的基因型，⑥过程的育种方法是诱变育种，能产生新的基因。B选项正确，④⑤过程的育种和⑦过程的育种分别是单倍体育种和多倍体育种，均利用了染色体变异的原理；C选项正确，②过程是为了筛选符合生产要求的表现型，③过程是为了筛选符合生产要求的纯合子；D选项错误，E中的染色体数是其他个体的一半。

答案：D

8．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：

下列关于该实验的说法，不正确的是( )

A．A组和B组都利用杂交的方法，目的是一致的

B．A组F2中的矮秆抗病植株Ⅰ可以直接用于生产

C．B组育种过程中，必须用到生长素、细胞分裂素、秋水仙素等物质

D．C组育种过程中，必须用γ射线处理大量的高秆抗病植株，才有可能获得矮秆抗病植株

解析：育种过程中直接用于生产的品种一般是纯合子，在杂交育种过程中F2矮秆抗病植株有两种基因型，其中纯合子只占1/3，杂合子占2/3。

答案：B

9．根据现代生物进化理论，下列说法中正确的是( )

A．在自然选择过程中，黑色与灰色桦尺蠖表现为共同进化，共同进化仅发生在生物与生物之间

B．超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变

C．持续选择条件下，决定某不良性状的基因频率将逐渐减小

D．隔离与新物种形成是达尔文自然选择学说的主要内容

解析：黑色与灰色桦尺蠖在不同环境中通过自然选择比例会发生变化，共同进化发生在生物与生物之间、生物与无机环境之间，A错误。抗生素的滥用是对抗药个体起了选择作用，从而使抗药基因频率增大，基因突变是不定向的，B错误。在不断选择作用下，不良性状对应的基因频率会越来越小，C正确。隔离与新物种形成是现代生物进化理论的主要内容，D 错误。

答案：C

10．下列说法正确的是( )

A．因为基因突变多数是有害的，所以基因突变不能为进化提供原材料

B．两个池塘中的鲤鱼分别是两个种群，但它们属于同一个物种

C．因为马和驴杂交后产生了骡子，所以马和驴这两种生物间不存在生殖隔离

D．因为隔离是物种形成的必要条件，所以物种形成必须经过地理隔离

解析：基因突变有害还是有利，取决于环境，能为进化提供原材料，A错误；两个池塘中的鲤鱼分别是两个种群，但它们仍属于一个物种，B正确；生殖隔离是指不能交配或交配后不能产生可育后代，它是新物种形成的标志，由于骡子是不可育的，所以马和驴是两个物种，这两种生物间存在生殖隔离，C错误；物种的形成必须经过生殖隔离，但新物种的形成不一定经过地理隔离，如通过多倍体育种形成新物种，D错误。

答案：B

11．如图是我国黄河两岸a、b、c、d 4个物种及其演化关系的模型，请据图分析，下列说法错误的是( )

A．a物种最终进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程

B．b迁到黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同

C．c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化

D．欲判断d与b是否为同一物种，只需看b与d能否自由交配即可

解析：由图可知，物种a经过地理隔离，最终形成不同的物种b、c，产生了生殖隔离，A项正确；b和c是不同的物种，它们的基因库有很大的差异，所以b、c不进化为同一物种，B项正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，C项正确；判断两个种群是否为同一物种，要看它们之间能否自由交配，若能自由交配，还需看它们交配后产生的子代是否可育，D项错误。

答案：D

12．假设在某一个群体中，AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等，A和a的基因频率均为50%。下图表示当环境发生改变时，自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线。下列有关叙述正确的是( )

A．有利基因的基因频率变化如曲线甲所示，该种群将进化成新物种

B．曲线甲表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线

C．自然选择直接作用的是生物个体的表现型而不是决定表现型的基因

D．图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异

解析：根据图解，开始时A、a的基因频率相等，随着繁殖代数的增加，二者基因频率发生改变，生物发生进化，但生物进化不一定形成新物种，A错误；题干为“当环境发生改变时，自然选择对A或a基因有利时其基因频率的变化曲线”，据图分析甲曲线淘汰不利基因的时间很短，应该是淘汰了显性基因，故甲曲线表示自然选择对a基因有利时隐性基因频率的变化曲线，乙曲线表示自然选择对A基因有利时显性基因频率的变化曲线，B错误；自然选择直接作用的是生物个体的表现型而不是决定表现型的基因，C正确；图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于环境对不同表现型的个体的选择作用，甲曲线是淘汰显性性状个体(AA、Aa)，所以a的基因频率很快达到1，而乙曲线表示环境淘汰的是隐性性状，在这过程中杂合子Aa还可以存在，A的基因频率达到1的时间较长，D错误。

答案：C

二、非选择题

13．遗传学上将染色体上某一区段及其携带基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中的两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，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，缺失纯合子常导致个体死亡。

(1)缺失导致染色体上基因的________发生改变。

(2)现有一红眼雄果蝇X A Y与一白眼雌果蝇X a X a杂交，子代中有一只白眼雌果蝇。为探究这只白眼雌果蝇的产生是缺失造成的，还是由基因突变引起的，两个生物小组用不同的方法进行了判断。

①甲小组取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在显微镜下观察有丝分裂________期细胞的________，与红眼果蝇对照，若出现异常，是缺失造成的；反之则是基因突变引起的。

②乙小组选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中________，则这只白眼雌果蝇的出现是基因突变引起的；若杂交子代中________，则这只白眼雌果蝇的出现是缺失造成的。

(3)若已确定(2)中的变异是由缺失引起的，则选取乙组方案中的杂交组合产生的杂交子代让其随机交配，产生的后代中致死的概率为________。

解析：(1)染色体上某一区段及其携带基因一起丢失的现象叫缺失，所以缺失能导致染色体上基因的数目发生改变。(2)为探究白眼雌果蝇的产生是缺失造成的，还是由基因突变引起的，可采用不同的方法进行判断。方法一：染色体缺失可以通过显微镜观察到，但基因突变不能，所以取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察中期细胞的染色体结构，与红眼雌果蝇对比，若染色体结构正常，则这只白眼雌果蝇的出现可能是由基因突变引起的；反之，可能是由缺失引起的。方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(X A Y)杂交，若是基因突变引起的，则该白眼雌果蝇基因型为X a X a，杂交子代中红眼雌果蝇与白眼雄果蝇比例为1∶1；若这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的，则其基因型为X a X－，杂交后代中基因型为X－Y的个体致死，故红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1。(3)若已确定(2)中的变异是由缺失引起的，则乙组方案中杂交组合产生的子代成活个体的基因型为X A X a、X A X－、X a Y，让其随机交配，产生的后代中致死(X－Y)的概率为1/2×1/4＝1/8。

答案：(1)数目(2)①中染色体结构②红眼雌∶白眼雄＝1∶1红眼雌∶白眼雄＝2∶1(3)1/8

14．(2016·广东佛山质检)某男性表现型正常，其一条13号染色体和一条21号染色体发生了如图1所示变化。该男性与某染色体组成正常的女性婚配，所生的三个子女染色体组成如图2所示。据图回答：

(1)图1所示的染色体变异类型有________________________，该变异可发生在________分裂过程，观察该变异最好选择处于________的胚胎细胞。

(2)若不考虑其他染色体，在减数分裂时，图2中男性的三条染色体中，任意两条联会并正常分离，另一条随机移向细胞任一极，则其理论上产生的精子类型有________种，该夫妇生出正常染色体组成的孩子的概率为______。参照4号个体的染色体组成情况，画出3号个体的染色体组成。

(3)为避免生出有遗传缺陷的小孩，1号个体在妊娠期间应进行________。为便于筛除异常胚胎，医生建议这对夫妇选择“试管婴儿”技术，该技术涉及的两个主要环节是________。

解析：(1)根据图1可知，13号染色体与21号染色体结合形成了1条染色体，且发生了染色体片段的丢失，因此染色体变异类型有染色体结构和数目变异。该变异过程既可发生在减数分裂过程中，也可发生在有丝分裂过程中。由于有丝分裂中期的细胞中染色体形态比较固定，数目比较清晰，因此最好选择处于有丝分裂中期的胚胎细胞观察该变异。(2)若图2中男性的三条染色体中，任意两条联会并正常分离，另一条随机移向任一极，则理论上产生的精子类型有13号染色体和21号染色体、易位染色体、21号染色体和易位染色体、13号染色体、13号染色体和易位染色体、21号染色体共6种；该夫妇生出正常染色体(即13号和21号染色体组成正常)孩子的概率为1/6。根据4号个体的染色体组成情况，3号(13三体)的染色体组成为2条13号染色体、1条易位染色体和一条21号染色体。(3)为避免生出有遗传缺陷的小孩，母亲在妊娠期间应进行产前诊断。“试管婴儿”技术涉及的两个主要环节是体外受精和胚胎移植。

答案：(1)染色体结构和数目变异有丝分裂和减数有丝分裂中期

(2)6 1/6

(3)产前诊断(羊水检查) 体外受精、胚胎移植

15．西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中果皮深绿(G)对浅绿(g)为显性，红瓤(R)对黄瓤(r)为显性，已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下列几种育种方法的流程图回答有关问题。

注：甲为深绿皮黄瓤小子，乙为浅绿皮红瓤大子，且甲、乙都能稳定遗传。

(1)通过①过程获得无子西瓜A时用到的试剂1是________________________。

(2)②过程常用的试剂2是________；通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A，从产生变异的来源来看，其区别是___________________________________。

(3)若甲、乙为亲本，通过杂交获得F1，F1相互受粉得到F2，进而获得所需品种。该过程的育种方式为________。

(4)通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是________。

(5)若将四倍体西瓜(gggg)和二倍体西瓜(GG)间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体。那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明。

解析：(1)用适宜浓度的生长素处理雌蕊，可以获得无子果实，通过①过程直接获得无子西瓜A(2n＝22)并未使用染色体加倍技术，所用到的试剂应是生长素，它可以促进子房的发育。(2)品种甲通过②过程成为四倍体，常用的方法是用秋水仙素处理品种甲的植物幼苗。通过③过程获得的无子西瓜B为三倍体，细胞中的染色体数目发生了变化，属于可遗传变异。而通过植物生长素处理即①过程获得的无子西瓜A，并未改变植物的遗传物质，属于不可遗传的变异，这是二者的本质区别。(3)通过亲本杂交、自交和筛选等过程的育种方式为杂交育种，其原理为基因重组。(4)乙与四倍体进行体细胞杂交后染色体数目为66，再经⑧过程获得的植株为单倍体，所以染色体数目为33。(5)间行种植说明既能进行杂交也能进行自交，观察四倍体西瓜植株上所结的种子播种后的情况，可发现四倍体应作为母本，再结合四倍体西瓜和二倍体西瓜基因型的区别，可知四倍体西瓜(gggg)自交后代均为浅绿(gggg)，而与二倍体西瓜(GG)杂交后性状表现为果皮深绿(Ggg)，由此可得出答案。

答案：(1)适宜浓度的生长素(2)秋水仙素通过③过程获得的无子西瓜B属于可遗传变异中的染色体变异，通过①过程获得的无子西瓜A属于不可遗传变异(3)杂交育种(4)33 (5)如图所示

简要说明：若四倍体西瓜(gggg)自交，子代的基因型为gggg，所结西瓜果皮为浅绿色；若四倍体西瓜(gggg)为母本，二倍体西瓜(GG)为父本，杂交子代的基因型为Ggg，所结西瓜果皮为深绿色，所以四倍体植株上收获的种子发育成植株，所结西瓜的果皮为深绿色的是三倍体，果皮为浅绿色的是四倍体。

16．科研人员以果蝇为实验材料进行遗传与进化方面的研究，请回答问题：

(1)果蝇作为实验材料所具备的优点有________(多选，填字母)。

a．比较常见，具有危害性

b．生长速度快，繁殖周期短

c．身体较小，所需培养空间小

d．具有易于区分的相对性状

e．子代数目多，有利于获得客观的实验结果

(2)研究中选择的果蝇起始种群腹部刚毛数目分布如图1，从果蝇起始种群开始分别进行了多代选择：在每一代，研究者从种群中选出刚毛数目最少的20%个体进行繁殖，多代选择后形成如图2的少刚毛种群；在每一代，选择刚毛数目最多的20%个体进行繁殖，多代选择后形成如图2的多刚毛种群。

①据图2可知，经多代选择后，两个种群个体的刚毛数目平均值存在________。

②从生物进化实质的角度分析，上述变化是果蝇种群________改变的结果。

③这一实验结果支持了现代生物进化理论中________的生物学观点。

解析：(1)由于果蝇具有生长速度快、繁殖周期短，身体较小、所需培养空间小，具有易于区分的相对性状，子代数目多、有利于获得客观的实验结果等优点，果蝇常用做生物科学研究的实验材料。(2)①由题图曲线可知，经过多代人工选择后，两个种群个体的刚毛数目平均值存在显著差异。②由于人工选择作用，少刚毛果蝇种群的少刚毛基因频率逐渐增大，多刚毛基因的基因频率逐渐减小；多刚毛种群的基因频率正好相反。③由①②分析可知，实验结果说明了生物进化的方向是自然选择决定的。

答案：(1)bcde (2)①显著差异(不同) ②基因频率③选择决定进化的方向