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提能专训(七) 变异、育种与进化
本测试用时60分钟，满分100分
一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分)
1．(2022·河南省质检)假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，把握两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，试验小组用不同方法进行了试验(见图)，下列说法不正确的是( )
A．过程①育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率
B．过程⑤可使用秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成
C．过程②③④育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经④后，子代中aaBB所占比例是5/6
D．过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限
答案：C
解析：经过图中的过程④，子代aaBB所占比例为3/6。
2．(2022·长春一调)依据现代生物进化理论的概念图，推断下列有关①②③④的说法正确的是( )
A．①表示新物种形成
B．桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%的缘由是②
C．③表示隔离是物种形成的必要条件
D．④内容包括基因多样性、物种多样性、种群多样性
答案：B
解析：进化的实质是①种群基因频率的转变；桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%的缘由是②突变、基因重组以及自然选择等；现代生物进化理论的核心是自然选择学说；④内容包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3．(2022·辽宁五校联考)某植物株色紫色对绿色是显性，分别由基因PL和pl把握，不含pl、PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时消灭了变异(如图所示)，下列相关叙述错误的是( )
A．该变异是由某条染色体结构缺失引起的
B．该变异是由显性基因突变引起的
C．该变异在子二代中能够表现出新的株色的表现型
D．该变异可以使用显微镜观看鉴定
答案：B
解析：题图中变异是由染色体中某一片段缺失所致，该变异可以传递到子二代，且会消灭不含pl、PL基因的个体，这种个体的表现型是不同于紫色和绿色的第三种表现型(白色)；染色体结构变异可用显微镜观看鉴定。
4．(2022·乌鲁木齐诊断)如图表示六倍体小麦(42条染色体)的两个纯种品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系由一般小麦与近缘六倍体偃麦草杂交后，经多代选育而来，图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段，让甲和乙杂交，产生的F1自交，下列相关叙述不正确的是( )
A．一般小麦与近缘偃麦草杂交获得的个体为六倍体
B．在培育乙品系过程中，由于基因重组导致了染色体Ⅰ上基因E和a的组合
C．若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙不能正常配对，F1形成的配子中最少含有20条染色体
D．若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙正常配对，F2中约1/2的个体表现为矮秆、抗条斑病
答案：B
解析：一般小麦和近缘偃麦草都是六倍体，杂交后代也属于六倍体；由题干信息可知，含有E的黑色部分是来自偃麦草的染色体片段，属于染色体结构变异；若Ⅰ甲与Ⅰ乙不能正常配对，在减数第一次分裂时，Ⅰ甲与Ⅰ乙可能分开，也可能不分开，最终形成的配子中可能含Ⅰ甲、可能含Ⅰ乙、可能都含、可能都不含，因此配子中最少含有20条染色体；若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ乙正常配对，F1产生AB、aEB两种类型的配子，随机组合后同时含有A和E的个体占总数的1/2。
5．(2022·河北衡水中学五调)某科学爱好小组偶然发觉一突变植株，其突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的[假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)把握]，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了杂交试验方案：该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交；观看记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示。
性别
野生性状
突变性状
突变性状/(野生性状＋突变性状)
雄株
M1
M2
Q＝M2/(M1＋M2)
雌株
N1
N2
P＝N2/(N1＋N2)
下列有关试验结果和结论的说法不正确的是( )
A．假如突变基因位于Y染色体上，则Q和P值分别为1、0
B．假如突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为0、1
C．若突变基因位于X染色体上且为隐性，则Q和P值分别为1、1
D．假如突变基因位于常染色体上且为显性，则Q和P值分别为1/2、1/2
答案：C
解析：突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，若突变基因位于Y染色体上，则子代的雄株都为突变性状，雌株都为野生性状，即M1和N2都为0，Q和P值分别为1、0，A正确；若突变基因位于X染色体上且为显性，则子代的雌株都为突变性状，雄株都为野生性状，即M2和N1都为0，Q和P值分别为0、1，B正确；若突变基因位于X染色体上且为隐性，则子代的雌株和雄株都为野生性状，Q和P值都为0，C错；假如突变基因位于常染色体上且为显性，亲本的突变雄株即为杂合子，亲本的野生雌株即为隐性纯合，则子代的雄株和雌株都各有1/2为突变型，1/2为野生型，即Q和P值都为1/2，D正确。
6．(2022·宜春模拟)下列有关生物变异来源的叙述，正确的是( )
A．基因突变发生于特定的DNA分子片段，肯定会产生新的等位基因，不肯定会引起生物性状的转变，电子显微镜下才能看到
B．自然条件下的基因重组一般只发生于有性生殖产生配子的减数分裂过程中。一对表现型正常的夫妇生出白化病(aa)儿子的变异来源是基因重组
C．用适宜浓度生长素类似物处理后得到的无子番茄的果肉细胞进行植物组织培育，获得的植株含两个染色体组，所以番茄的无子性状属于可遗传的变异
D．生物个体发生的染色体变异，无论是染色体结构变异，还是染色体数目变异，显微镜下都能观看到
答案：D
解析：突变肯定会产生原基因的等位基因，但不肯定会转变生物的性状，基因突变在电子显微镜下无法观看到；自然条件下基因重组一般发生在有性生殖的减数第一次分裂前期和后期，即在减数分裂过程中非同源染色体上非等位基因自由组合，一对等位基因不会发生基因重组；用适宜浓度的生长素类似物处理后得到无子番茄，用其果肉细胞进行植物组织培育，获得的植株含有两个染色体组，但番茄自身的遗传物质并未发生转变，因此其无子性状属于不行遗传的变异。
7．(2022·东北名校联考)如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)水稻和纯合矮秆(d)易染病(e)水稻快速培育优良品种纯合矮秆抗病水稻(ddEE)的示意图，下列有关叙述正确的是( )
A．①过程的主要目的是让把握不同优良性状的基因组合到一起
B．②过程中非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂前期
C．③过程获得的植株为单倍体，单倍体就是指体细胞中含有一个染色体组的个体
D．获得无子番茄所用原理与④过程相同
答案：A
解析：①过程为杂交，该过程的主要目的是让不同优良性状的基因组合到一起；②过程为减数分裂产生配子的过程，该过程中非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期；单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，不肯定只有一个染色体组；④过程用秋水仙素进行处理抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，无子番茄是在番茄雄蕊未成熟之前去雄，在雌蕊柱头上涂抹肯定浓度的生长素类似物而形成的。
8．(2022·皖南重点中学联考)下列有关利用基因型MMNN与mmnn的小麦进行育种的叙述，不正确的是( )
A．杂交育种可获得基因型为MmNn的小麦，其变异发生在减数其次次分裂后期
B．单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦，育种的原理有基因重组和染色体变异
C．将基因型为mmnn的小麦人工诱变可获得基因型为mmNn的小麦，则等位基因的产生来源于基因突变
D．多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦通常可比基因型为MmNn的小麦表达出更多的蛋白质
答案：A
解析：杂交育种的原理为基因重组，发生在减数第一次分裂后期；先通过两者杂交得到基因型为MmNn的小麦，再取其花药(Mn)离体培育及染色体加倍处理可得到基因型为MMnn的小麦，其原理有基因重组和染色体变异；基因突变可产生其等位基因；与二倍体植株相比，多倍体植株往往可表达出更多的蛋白质。
9．大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群的进化过程如图所示，相关说法正确的是( )
A．种群甲和种群乙之间存在地理隔离，品系1和品系2之间存在生殖隔离
B．b过程①②③④⑤⑥为进化供应原材料，仅表明基因突变是不定向的
C．c过程的实质就是定向转变种群的基因频率，导致品系1和品系2种群基因库消灭了差异
D．物种1和物种2在条件适宜时，仍可进行基因沟通，进一步丰富生物的多样性
答案：C
解析：A选项错误，a、b、c分别表示地理隔离，生物变异和自然选择，品系1和品系2之间未达到生殖隔离；B选项错误，生物的变异不只是基因突变；C选项正确，定向的自然选择导致种群基因频率的定向转变，品系1和品系2的基因库消灭了差异；D选项错误，物种1和物种2之间存在生殖隔离，不能进行基因沟通。
10．(2022·临川模考)下列说法错误的有( )
①单倍体生物的体细胞中都只含有一个染色体组 ②DNA分子中碱基对的增加、缺失和替换不肯定都是基因突变 ③基因突变的结果是产生新基因 ④由受精卵发育而成的生物体肯定不是单倍体 ⑤非同源染色体片段的互换属于基因重组
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
答案：C
解析：单倍体生物的体细胞中不肯定只含有一个染色体组，如小麦是六倍体，由其配子发育而来的单倍体中含有3个染色体组，①错误；DNA上还有一些不具有遗传效应的片段，当这些片段中发生碱基对的增加、缺失和替换时不引起基因突变，②正确；基因突变的结果是产生等位基因，③错误；单倍体由未受精的卵细胞或精子直接发育而来，由受精卵发育而来的生物体肯定不是单倍体，④正确；非同源染色体片段的互换是染色体变异，⑤错误。
11．(2022·江西省上饶市高三二模)调查发觉某种蜣螂提高了“生活品位”，不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫等。与一般蜣螂相比，这种蜣螂后腿较卷曲，便于捕猎，头部较窄而长，便于进食内脏。由此能得出的结论是( )
①从进化的角度看，这种蜣螂与一般蜣螂存在生殖隔离
②从生态系统成分看，这种蜣螂既是消费者又是分解者
③与一般蜣螂相比较，这种蜣螂类型的消灭是自然选择的结果 ④与一般蜣螂相比较，这种蜣螂种群的某些基因频率发生转变 ⑤达尔文认为生物进化的基本单位是种群 ⑥现代进化理论认为生物进化的实质是种群基因型频率的变化
A．①②⑥ B．③④⑤ C．②④⑥ D．②③④
答案：D
解析：本题考查变异与进化的相关学问，属于考纲识记理解层次，试题有肯定难度。从题干中找不到足够的证据说明两种蜣螂间存在着生殖隔离，①错误；由题可知，“生活品尝”提高的蜣螂消灭了与一般蜣螂不同的适于“肉食”的性状，因此该蜣螂种群的基因频率发生转变，说明生物进化了，这是自然选择的结果，③④正确；“肉食”这一特点又打算了它不只是腐食，还进行肉食，因此这种蜣螂既是分解者又是消费者，②正确；现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的转变，不是基因型频率的转变，况且题干中找不到足够的证据，⑤⑥错误。
12．(2022·安徽合肥市高三其次次教学质量检测)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发觉一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是( )
A．a基因产生的缘由可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B．该细胞肯定发生了染色体变异，肯定没有发生基因自由组合
C．该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观看
D．该细胞的变异均为可遗传变异；都可通过有性生殖传给后代
答案：B
解析：本题考查细胞分裂及生物变异的相关学问，主要考查对所学学问的分析理解力量，及综合应用力量。根尖分生区细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，所以a基因的消灭是有丝分裂过程中发生了基因突变，A选项错误；由受精卵发育而来的体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体，而Ⅱ号染色体在细胞中有三条，说明发生了染色体数目变异，同时基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，而根尖细胞中只能发生有丝分裂，不能发生减数分裂，B选项正确；基因突变在显微镜下看不见，C选项错误；可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代，D选项错误。
二、非选择题(本大题共4小题，共52分)
13．(16分)(2022·铜陵模拟)通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲×乙为杂交模型，请回答下列问题：
(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲________倍体西瓜与母本乙________倍体西瓜杂交得到的，培育无子西瓜的遗传学原理是__________________，用__________________刺激子房发育成无子果实。
(2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交方式选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为______________，乙的基因型为______________。
(3)现有三个纯系水稻品种：Ⅰ矮秆感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高秆感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高秆抗病无芒(AABBdd)。
①为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本为__________，获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的__________，若要猎取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体连续__________，直至____________。
②假如在①中所述F1的基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。____________________。
答案：(1)二 四 染色体变异 二倍体西瓜的花粉
(2)yyTt(或Yytt) Yytt(或yyTt) (3)①Ⅰ、Ⅲ 3/64 自交 不发生性状分别 ②第一步：取F1的花药进行离体培育，获得单倍体幼苗。其次步：用秋水仙素处理单倍体幼苗，然后选育矮秆抗病无芒纯系新品种
解析：(1)无子西瓜的培育过程：在二倍体西瓜幼苗期用秋水仙素处理形成四倍体植株，用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本进行杂交，形成三倍体种子，三倍体植株在开花时，用二倍体西瓜的花粉刺激其子房发育成果实。培育无子西瓜的遗传学原理是染色体变异。(2)由于马铃薯品种是杂合子，所以杂交亲本甲的基因型为yyTt(或Yytt)、乙的基因型为Yytt(或yyTt)。(3)①矮秆抗病无芒纯系新品种的基因型为aaBBdd，应选择的杂交亲本为Ⅰ、Ⅲ；获得的F1为AaBbDd，F1自交，F2中表现为矮秆抗病无芒(aaB_dd)的个体占F2总数的3/64；若要猎取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体连续自交，直至不发生性状分别。②若要尽快获得矮秆抗病无芒新品种，需用单倍体育种。
14．(10分)下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同打算甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。
图1
图2
(1)把握甲虫体色的基因是通过把握________________进而把握生物性状的。
(2)在种群Ⅰ中消灭了基因型为A′A的甲虫，A′基因最可能的来源是____________。该来源为生物进化________________。A′A个体的消灭将会使种群Ⅰ基因库中的____________发生转变。
(3)依据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推想出处于工业污染较为严峻的环境中的是种群__________，该环境对甲虫的生存起到____________作用。
答案：(1)酶的合成来把握代谢 (2)基因突变 供应原材料 基因频率 (3)Ⅰ 选择
解析：(1)不同基因把握合成的酶不同，即基因通过把握酶的合成来把握性状。(2)基因突变会产生等位基因，为生物进化供应原材料，同时也会使种群的基因频率发生转变。(3)依据两种群中甲虫体色的比例可知，种群Ⅰ所处环境受到的污染更严峻，该环境对甲虫的生存起选择作用，体色深的个体更适于在这种环境中生存。
15．(12分)(2022·江西六校联考)神舟九号飞船首次搭载活体蝴蝶(卵和蛹)升空。此外，中国空间技术争辩院神舟天辰公司搭载的农作物种子和微生物菌种及随“天宫一号”游览太空的珙桐、普陀鹅耳枥、望天树、大树杜鹃等四种濒危植物种子也一同带回地面。请回答下列相关问题：
(1)利用神舟飞船搭载农作物种子和微生物菌种的目的就是通过强辐射、微重力和高真空等太空综合环境因素诱发这些种子发生__________(填变异类型)，再返回地面选育新种子、新材料，培育出新品种，这种育种方式就是太空育种，也称空间____________育种。
(2)与太空育种相比，杂交育种的优点是_____________。
(3)将珙桐的一个细胞放入15N标记的脱氧核苷酸培育液中，在其次次细胞分裂的中期，发觉一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链含15N，则其姐妹染色单体有____________条链含有15N。
(4)已知蝴蝶的体色中，雄蝶黄色(Y)对白色(y)为显性，而雌蝶不管是什么基因型都表现为白色；若该等位基因位于常染色体上，则能够从其子代表现型推断出性别的亲本杂交组合是__________。
答案：(1)基因突变 诱变 (2)可使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体上 (3)2 (4)yy×YY或Y_×YY
解析：(1)太空育种就是空间诱变育种，就是利用太空强辐射、微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子发生基因突变来选育新种子的技术，其依据的原理是基因突变。(2)杂交育种的优点是使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体上。(3)DNA复制为半保留复制，第一次分裂的中期，每条染色单体中都只有一条脱氧核苷酸链含有15N，其次次分裂的中期，一条染色体上的两个DNA分子中，假如其中一个DNA分子只有一条脱氧核苷酸链含15N，则另一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链都含有15N。(4)依据题意：雄性个体中YY或Yy表现为黄色，而yy表现为白色；对于雌性个体来说Y_和yy均表现为白色。因此要想依据子代的表现型推断性别，就要使子代的基因型为Y_，假如子代的表现型为黄色，则为雄性个体，假如子代的表现型为白色，则为雌性个体。
16．(14分)(2022·北京海淀区高三模拟)打算玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上，结构特别的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段(见左图)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了如图所示的争辩。请回答问题：
(1)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为______。
(2)右图中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体________(填“能”或“不能”)发生联会。
(3)上图中的亲本杂交时，F1消灭了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的消灭，说明亲代________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了________，产生了基因型为________的重组型配子。
(4)由于特别的9号染色体上有________作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观看染色体来争辩两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观看，观看到________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。
答案：(1)易位(或“移接”) (2)能 (3)初级卵母 交叉互换 cwx(多答“CWx”也可得分) (4)结节和片段 有片段无结节
解析：考查基因自由组合定律及应用、染色体变异等相关学问，重点考查基因自由组合定律及应用。(1)一条染色体的一部分片段转移到另外一条染色体上被称为染色体变异，并且这是染色体结构变异中的易位。题图中的母本染色体上含有两对等位基因，只在两端略微有所区分，在减数分裂形成配子的过程中这两对等位基因会发生配对，所以这两对等位基因所在的部分染色体能发生联会。正常状况下，题图表示的类型杂交，由于母本有结构特别片段的存在，只能产生cWx的配子，后代不会消灭表现型为无色蜡质个体，但是假如消灭的话，说明母本产生了cwx的配子，要产生这种配子，需要经过染色体的交叉互换。(4)特别的9号染色体上有结节和片段，与正常的9号染色体有明显的区分，可以作为C和wx的细胞学标记，可在显微镜下通过观看染色体来争辩两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观看，假如观看到有片段无结节的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。
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