1、生物变异、育种与进化时间：45分钟 分值：100分一、选择题(每题4分，共56分)1(2013天津理综)家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源敏感性纯合子(%)抗性杂合子(%)抗性纯合子(%)甲地区78202乙地区64324丙地区84151下列叙述正确的是()A上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果解析本题考查基因突变与现代
2、生物进化理论等相关知识。家蝇神经细胞膜上通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对替换的结果；甲地区家蝇种群中抗性基因的频率2%1/220%12%；比较三地区抗性基因频率不能推断出抗性基因突变率的大小关系；自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果。答案D2(2013安徽理综)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是()人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A BC D解析本
3、题主要考查细胞减数分裂过程中染色体行为与遗传、变异之间的关系等相关知识。XYY综合征个体是由正常卵细胞和含有YY的异常精子结合形成的，该异常精子与减数第二次分裂两条Y染色体未正常分离有关，与同源染色体联会无关；线粒体的DNA突变与染色体行为无关；三倍体西瓜因减数分裂时联会紊乱而高度不育；减I后期一对等位基因随同源染色体的分离而分开，最终形成两种配子，因此一对等位基因杂合子自交后代出现3：1的性状分离比；卵裂时进行有丝分裂，有丝分裂过程中，同源染色体不发生联会。故只有与减数分裂同源染色体联会行为有关。答案C3(2013福建理综)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异
4、常染色体如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A图甲所示的变异属于基因重组B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代解析本题主要考查变异及减数分裂的相关知识。图甲所示的变异为染色体变异，自然状态下，基因重组只发生在减四分体时期和减后期；观察异常染色体应选择处于细胞分裂中期的细胞；如不考虑其他染色体，理论上该男子可产生含14号和21号，含14号21号，只含14号，含21号和14号21号，只含21
5、号，含14号和14号21号共6种精子；由于该男子可以产生含正常染色体的配子，所以其与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代。故D项正确。答案D4(2013四川理综)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体C植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向解析本题考查细胞全能性、有丝分裂、遗传定律、基因突变等相关
6、知识。高度分化的植物细胞仍具有全能性，因为其含有发育成完整个体所需的全套遗传物质；单倍体植株的体细胞含有20条染色体，其有丝分裂后期共含有40条染色体；因为植株X花药离体培养后得到的单倍体植株中抗病植株占50%，所以植株X是杂合子，连续自交可以使纯合抗病植株的比例升高；基因突变是不定向的，不能决定生物进化的方向，自然选择决定生物进化方向。因此A项正确。答案A5(2013大纲全国)下列实践活动包含基因工程技术的是()A水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D用射线照射
7、大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析本题主要考查不同育种方式所用到的技术。A项为单倍体育种，用到植物组织培养技术；B项为传统的杂交育种；C项抗病植株的培育用到基因工程技术和植物组织培养技术；D项为诱变育种。答案C6(2013江苏南京、盐城一模)科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是()A在产生配子的过程中，等位基因分离B射线处理导致配子中的染色体数目减少C射线处理导致配子中染色体片段缺失D射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变解析从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体片段缺失。答案C7(2013福建高中
8、毕业班质检)为获得果实较大的四倍体葡萄(4N76)，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”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述错误的是()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”植株含有2N细胞和4N细胞，前者染色体数目是38，后者染色体数目是76。根尖分生区细胞不进行减数分裂，不能产生含19条染色体的细胞，D项错误。答案D8(2013安徽马
9、鞍山一模)如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是()A如果过程中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高B与过程的育种原理不同，过程表示单倍体育种C育种过程中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率D经过和过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种解析由图可知，为杂交育种，为单倍体育种，为基因工程育种，为多倍体育种，为诱变育种。杂合子连续自交，随自交代数的增加，纯合子的比例逐代增加；诱变育种原理是基因突变，基因工程育种的原理是基因重组；筛选过程种群基因频率发生改变；甲、乙品种为二倍体植物，经过和过程培育的品种为四
10、倍体植物，二倍体植物与四倍体植物杂交后代是三倍体，由于三倍体植物不可育，因此二倍体与四倍体间存在生殖隔离，为不同的物种。答案A9(2013山东基本能力)世界上已经发现了对现有抗生素都具抗药性的“超级病菌”，人类健康面临新的威胁。下列说法正确的是()A基因突变能够导致“超级病菌”的产生B杀死体内所有细菌是防治疾病最有效的办法C使用抗生素会导致抗药性病菌数量逐渐减少D一次性注射抗体可使人获得终生免疫力解析本题主要考查免疫系统的功能和免疫应用的知识。基因突变可导致“超级病菌”的抗药性产生，A项正确；人体内含有一些对人体有利的细菌，所以不应杀死体内所有细菌，B项错误；抗生素具有选择作用，长期使用抗生素
11、可导致抗药性病菌数量逐渐增多，C项错误；注射抗体属于免疫治疗，疗效短，注射疫苗可使人体获得较长久的免疫力，D项错误。答案A10(2013海南单科)果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是()Av基因频率降低了50%BV基因频率增加了50%C杂合果蝇比例降低了50%D残翅果蝇比例降低了50%解析因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，由此算出v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进
12、而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.0420 000800只，Vv基因型的果蝇有20.20.820 0006 400只，VV基因型的果蝇有0.80.820 00012 800只。引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为(80026 400)/(40 0002)0.1，V的基因频率为10.10.9，A项正确、B项错误；因Vv、vv基因型的果蝇的数目不变，而该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D项正确。答案B11(2013北京理综)安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯
13、一传粉者。由此无法推断出()A长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化解析本题主要考查共同进化的特点和意义。由题意可知，只有长舌蝠能从长筒花中取食花蜜，因而可避开与其他蝙蝠的竞争，A项正确；长舌蝠是长筒花的唯一传粉者，所以没有长舌蝠的协助长筒花不能繁衍后代，B项错误；长筒花狭长的花冠筒和长舌蝠的长舌是长期自然选择、共同进化的结果，C、D项正确。答案B12(2013全国信息优化卷)如图表示某家系中某遗传病的发病情况，图是对发病基因的测定，已知控制性状的基因是位于人类性染色体的同源部分，
14、则4的有关基因组成应是图中的()解析由3、43可知此遗传病致病基因为显性基因，3基因型为XaXa，所以4基因型为XaYA，如图A所示。答案A13(2013全国信息优化卷)急性早幼粒细胞白血病是最凶险的一种白血病，发病机理如图所示，2010年度国家最高科学技术奖获得者王振义院士发明的“诱导分化疗法”联合应用维甲酸和三氧化二砷治疗该病。维甲酸通过修饰PMLRARa，使癌细胞重新分化“改邪归正”；三氧化二砷则可以引起这种癌蛋白的降解，使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡。下列有关分析不正确的是()A这种白血病是早幼粒细胞发生了染色体变异引起的B这种白血病与早幼粒细胞产生新的遗传物质有关C维甲酸和三氧化
15、二砷均改变了癌细胞的DNA结构D“诱导分化疗法”将有效减少病人骨髓中积累的癌细胞解析由图示知，非同源染色体间因片段交换而引起染色体结构变异，片段交换后出现了新的融合基因。由题意知，通过诱导分化使癌细胞发生部分分化并最终进入凋亡，故“诱导分化疗法”将有效减少病人骨髓中积累的癌细胞；三氧化二砷未改变癌细胞DNA的分子结构。答案C14(2013清苑调研)某校共有学生人数1 600人，红绿色盲遗传病调查研究后发现，该群体中色盲基因的频率是6.8%，780名女生中有患者23人，携带者52人，则男生中色盲的人数约为()A120 B119C64 D56解析设男生中色盲的人数为x，色盲相关基因为B、b，色盲基
16、因频率Xb/(XbXB)(232521x1)/(78028201)6.8%，求得x64。答案C二、非选择题(共44分)15(24分)(2013山东理综)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由_变为_。正常情况下，基因R在细胞中最多有_个，其转录时的模板位于_(填“a”或“b”)链中。(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂
17、交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为_；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为_。(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是_。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现了一个HH型配子，最可能的原因是_。(4)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼
18、胚死亡)实验步骤：_；观察、统计后代表现型及比例。结果预测：.若_，则为图甲所示的基因组成；.若_，则为图乙所示的基因组成；.若_，则为图丙所示的基因组成。解析本题综合考查基因的功能、基因与染色体的关系以及基因的遗传规律等相关知识。(1)由题意分析可知：基因M是以b链为模板从左向右进行转录，基因R则以a链为模板从右向左进行转录。(2)F1的基因型为MmHh，则F2中自交性状不分离的为纯合子，所占比例为1/4；用隐性亲本与F2中宽叶高茎(M_H_)植株进行测交，后代中宽叶窄叶21，高茎矮茎21，所以宽叶高茎窄叶矮茎41。(3)Hh植株处于减数第二次分裂中期的基因型应为HH或hh，出现了一部分基因
19、型为Hh的细胞(根据基因突变的低频性可排除基因突变)，最可能的原因是减数第一次分裂前期发生了交叉互换；缺失一条4号染色体的高茎植株产生的配子基因型应有含H和不含H两种，若出现HH的配子，最可能的原因是减数第二次分裂后期两条4号染色体未分离。(4)据题意分析可知，推断该突变体基因组成的最好方法是测交法，即用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株(mr)杂交。分析可知：该窄叶白花植株可产生mr和O(不含mr)的配子，若该突变体的基因组成为图甲所示，其可产生MR和Mr两种配子，杂交后代为MmRr:Mmrr:MR:Mr1:1:1:1，表现型为宽叶红花宽叶白花1:1；若为图乙所示，其可产生MR和M两
20、种配子，杂交后代为MmRr:Mmr:MR:M(幼胚致死)1:1:1:1，表现型为宽叶红花宽叶白花2:1；若为图丙所示，其可产生MR和O两种配子，杂交后代为MmRr:mr:MR:OO(幼胚致死)1:1:1:1，表现型为宽叶红花:窄叶白花2:1。另外，也可让该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株(mR)杂交，根据子代表现型及比例也可判断该突变体的类型。答案(1)GUCUUC4a(2)1/4 4:1(3)(减数第一次分裂时)交叉互换减数第二次分裂时染色体未分离(4)答案一：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1:1宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2:1宽叶
21、红花与窄叶白花植株的比例为2:1答案二：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3:1后代全部为宽叶红花植株宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2:116(20分)(2013江苏扬州模拟)螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答：(1)用现代生物进化理论解释图甲中杀虫剂处理后个体数量逐渐上升的原因：螺旋蛆蝇中存在_，在杀虫剂作用下，_。(2)在电离辐射后，会产生图乙所示的基因突变。阐述你从图乙获得的基因突变的有关信息：_；_；_；_。(3)用电离辐
22、射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，除题(2)中所述的原因以外，还有一重要原因是_。(4)比较不同蝇的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。下图为编码甲、乙、丙三种蝇呼吸酶的部分相对应的基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。如果让c链和b链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系最近的蝇是_，上述研究为生物进化提供了_(方面)的证据。解析(1)杀虫剂只是起选择作用，原来数量迅速下降，说明抗药性基因频率非常低。因大多数没有抗性，迅速死亡而使总数量迅速下降。后来有抗性的个体迅速繁殖，抗性基因频率迅速上升，总数量也迅速上升。(2)由A突变成a1、a2、a3可知基因突变是随机、不定向的，可产生多个等位基因，即复等位基因。由逆转回来的箭头可知，基因突变可产生回复突变(是可逆的)。(3)比较不同蝇，它们的DNA序列越接近，可以确定它们之间的亲缘关系越近。答案(1)抗药性突变基因抗药性基因频率增大(2)基因突变是不定向的基因突变产生等位基因基因突变可产生回复突变(是可逆的)基因突变可产生复等位基因(内容正确即可)(3)基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多(4)丙分子水平上(或分子生物学)