1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题能力提升练专题8遗传变异、育种与进化(30分钟100分)一、单项选择题(共8个小题,每小题6分,共48分)1.若亲代DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基变成了5-溴尿嘧啶(BU)。诱变后的DNA分子连续进行2次复制,得到4个子代DNA分子如图所示,则BU替换的碱基可能是()A.腺嘌呤B.胸腺嘧啶C.胞嘧啶D.鸟嘌呤【解析】选C。某位点上一个正常碱基变成了5-溴尿嘧啶(BU),进行2次复制后,突变链形成的两个DNA分子中含有A-BU、A-T碱基对,而另一条正常链形成
2、的两个DNA分子中含有G-C、C-G碱基对,再根据其他碱基的排列顺序可以推知,替换部位的碱基实际情况应为C(胞嘧啶)。2.(2017济南一模)脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG/GCC重复序列,导致DNA与蛋白质结合异常,从而出现“缢沟”,染色体易于从“缢沟”处断裂。下列分析错误的是()A.脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B.脆性X染色体更易发生染色体结构的变异C.男性与女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率不同D.由于存在较多的CGG/GCC重复序列,脆性X染色体结构更稳定【解析】选D。脆性X染色体是因为基因中出现过量的CGG/GCC重复序列,这属于基因的结构发生改
3、变,为基因突变,A正确;脆性X染色体易于从“缢沟”处断裂,说明易于发生染色体结构变异,B正确;男性体细胞中只有一条X染色体,女性体细胞中有两条X染色体,女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率更大些,C正确;较多的CGG/GCC重复序列使染色体结构不稳定,D错误。【加固训练】下列是用光学显微镜观察到的几种染色体联会时的模式图,关于这些图像的叙述,正确的是()A.图中含有2条染色体,4个完全相同的DNA分子,8条脱氧核苷酸单链B.图中的四分体形态是由于发生了染色体片段的缺失C.图中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位D.图中“十”字形图像是由于染色体发生了交叉互换或者染色体片段易位【解析】选C
4、。本题主要考查染色体结构变异以及同源染色体联会图像辨析。图是正常的同源染色体联会:一个四分体包括2条染色体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸单链,由于同源染色体上的基因可能相同也可能是等位基因,甚至在DNA复制过程中还可能发生碱基对替换、缺失等,故4个DNA分子不一定完全相同,A错误。图中的四分体形态可能是由染色体片段缺失导致的,也可能是由染色体片段重复导致的,B错误。图中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位,C正确。图中“十”字形图像是由非同源染色体片段易位造成的,D错误。3.(2017海南高考)遗传学上的平衡种群是指在理想状态下,基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种
5、群中,栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是()A.多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,则说明黑色为显性B.观察该种群,若新生的栗色个体多于黑色个体,则说明栗色为显性C.若该种群栗色与黑色个体的数目相等,则说明显隐性基因频率不等D.选择1对栗色个体交配,若子代全部表现为栗色,则说明栗色为隐性【解析】选C。栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制,多对黑色个体交配,每对的子代均为黑色,无法判断显隐性,A项错误;观察该种群,新生的栗色个体多于黑色个体时,由于不知道亲本的表现型,无法判断显隐性,B项错误;该种群栗色与黑色个体的数目相等时,由于表现显性性状的个体中有杂合子
6、存在,说明显隐性基因频率不相等,C项正确;栗色个体交配,子代全部为栗色,说明栗色为显性或隐性,即无法判断显隐性,D项错误。4.(2017南昌二模)将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后,经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体,黑色部分是来自品种乙的染色体片段,品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是世纪金榜导学号73414147()A.杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异B.杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换C.丙品种的产生为生物的进化提供了原材料D.丙品种自交后代中有能稳定遗传的个体【解析】选B。据题图中染色体上基因的种类可知,在杂交育种过程中
7、一定发生了染色体结构变异;DNA分子上碱基对的替换是基因突变的原因之一,杂交选育过程中可能发生,也可能不发生;染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一,能为生物进化提供原材料;丙品种自交,后代的基因型及比例为AAEEAaEEaaEE=121,其中AAEE和aaEE能稳定遗传。5.黄瓜植株中含一对等位基因E和e,其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞,而e基因纯合的植株花粉不能正常发育,杂合子植株完全正常。现有基因型为Ee的黄瓜植株若干,下列有关叙述错误的是()世纪金榜导学号73414148A.如果每代均自由交配直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为4/9B.如果每代均自由交配直至F2,则F2植
8、株中E基因的频率为1/2C.如果每代均自交直至F2,则F2植株中正常植株所占比例为1/2D.如果每代均自交直至F2,则F2植株中e基因的频率为1/2【解析】选A。基因型为Ee的植株自由交配得到的F1中,各基因型及其比例为1/4EE、2/4Ee、1/4ee,其中作为母本的基因型是2/3Ee和1/3ee,作为父本的基因型是1/3EE和2/3Ee,则F2植株中正常植株所占比例为5/9,A错误;F2植株的基因型为2/9EE、5/9Ee和2/9ee,E基因的频率为2/9+5/91/2=1/2,B正确;如果每代均自交直至F2,则只有基因型为Ee的植株才能自交,则F2植株中正常植株所占比例为1/2,C正确;
9、如果每代均自交直至F2,则F2植株中e基因的频率为1/2,D正确。【知识总结】自交和自由交配时基因(型)频率变化不同(1)自交:种群个体自交时,子代中纯合子增多,杂合子减少,基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。(2)自由交配:在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时,处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态,自由交配不改变基因频率,但改变基因型频率。6.(2017石家庄三模)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
10、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】选D。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。7.染色体部分缺失在育种方面有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是世纪金榜导学号73414149()A.太空育种依据的原理主要是基因突变B.粉红棉M的出现是染
11、色体缺失的结果C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为1/4D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为1/4【解析】选C。太空育种的原理主要是基因突变,可以产生新的基因。由题图可知,粉红棉M是由于染色体缺失了一段形成的。若用b-表示染色体缺失的基因,则bbb-b-bb-(全部为粉红棉M);粉红棉M(bb-)自交,得白色棉N(b-b-)的概率为1/4。【加固训练】(2017宜昌二模)油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量,而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),育种过程如下图所示。有关叙述错误的是()A.过程诱发基因突变其优点
12、是提高基因突变的频率B.过程的原理是基因重组可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍C.过程与过程操作顺序互换对育种结果没有影响D.若要缩短育种年限在过程后可进行单倍体育种【解析】选C。分析题图:过程是诱发基因突变,提高基因突变的频率,A正确。过程通过基因工程导入油菜原本不存在的基因R,利用的原理是基因重组,优点是克服物种远缘杂交不亲和的障碍,B正确。过程与过程操作顺序互换,无法得到低芥酸抗病油菜新品种(GGRR),对育种结果有影响,C错误。利用单倍体育种可以明显缩短育种年限,D正确。8.(2017郑州三模)某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。抽样调查得知,当年绿色
13、、浅褐色和褐色个体各占65%、25%和10%,现假设该种群中绿色个体每年增加10%,浅褐色个体数目不变,褐色个体每年减少10%,则第二年该种群中决定翅色A基因的频率约为()A.45.7%B.76.5%C.79.6%D.84%【解析】选C。抽样调查得知,当年绿色、浅褐色和褐色个体各占65%、25%和10%,假设该种群中共有100个个体,在第一年绿色、浅褐色和褐色个体数依次为65、25和10。若绿色个体每年增加10%,浅褐色个体数目不变,褐色个体每年减少10%,则第二年绿色个体数为65(1+10%)=71.5、浅褐色个体数为25、褐色个体数为10(1-10%)=9,AA基因型频率=71.5/(71
14、.5+25+9)100%,Aa的基因型频率=25/(71.5+25+9)100%,第二年该种群中决定翅色A基因的频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率79.6%。【加固训练】(2017合肥二模)在某个非常大的果蝇种群中,个体间随机交配,无迁入和迁出,无突变,不考虑自然选择对果蝇眼睛颜色性状的作用。现在种群中雌雄果蝇个体数量比为11,且在雄性果蝇中红眼(XBY)白眼(XbY)=31。如果将该种群中的白眼雌性果蝇除去,让剩余的个体进行随机交配,则F1中白眼雌性果蝇所占的比例为()A.1/16B.1/20C.1/32D.1/40【解析】选D。根据题干可知,该种群在除去白眼雌性果蝇前符合遗传定
15、律。因为雄性果蝇中红眼(XBY)白眼(XbY)=31,故该种群中=3/4,=1/4,所以雌性群体中,=9/16,=3/8,=1/16,雄性群体中=3/4,=1/4。除去种群中的白眼雌性果蝇后,剩余群体的雌果蝇中=3/5,=2/5,随机交配后F1中白眼雌性果蝇所占的比例为2/51/41/4=1/40。二、非选择题(共3个小题,共52分)9.(16分)(2017潍坊质检)蕹菜(二倍体)披针叶(Ce)基因与心形叶(C)基因是一对等位基因;自交亲和(Es)基因与自交不亲和(E)基因是一对等位基因。Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段。相关基因
16、与染色体的位置关系及Ce基因部分结构如图所示。(1)将纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得F1。F1叶型为心形叶,表明_基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下,F1植株叶型的基因型为_。采用DNA分子杂交技术对F1中的Ce基因进行分子水平的检测,结果发现F1中有一半左右的植株中Ce基因发生改变,此变异较一般情况下发生的自然突变频率_,推测可能是_的结果。(2)从F1中选出基因型为EsE且Ce基因未发生改变的植株进行异花传粉得F2。若不考虑基因发生改变的情况,则F2中披针叶植株所占比例应为_。从F2的150株披针叶植株中检测出5株植株含E基因,推测F1植株在减数分裂时发生
17、了_。【解析】(1)F1由纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得到。只考虑叶型这一对性状:若F1叶型为心形叶,则可以判断出心形叶为显性性状,披针叶为隐性性状,则Ce基因为隐性基因,F1植株叶型的基因型为CCe。F1植株中Ce基因发生改变的概率为50%,而自然条件下,突变频率是极低的,故此变异较一般情况下发生的自然突变频率高。由题意“Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段”可推测出:Ce基因突变频率增加应该是T5转座子发生转移的结果。(2)所选F1植株叶型的基因型为CCe,F1植株进行异花传粉得F2,则F2中基因型为C
18、eCe的披针叶植株所占比例为1/4。Es基因与Ce基因在同一条染色体上,理论上披针叶植株不可能含E基因,现在150株中有5株含E基因,推测应是F1植株在减数分裂时发生了基因重组(交叉互换)。答案:(1)CeCCe高T5转座子发生转移(2)1/4基因重组(交叉互换)【加固训练】在自然状态下,基因突变的频率很低,一般只有等位基因中的一个发生突变。但在射线辐射下,突变率大大提高,甚至可使等位基因同时发生突变。某育种机构用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子,相同环境下种植,不同植株分别开白色小花瓣花、红色小花瓣花和白色大花瓣花。已知花色由一对等位基因A、a控制,花瓣由一对等位基因B、b控制,A(
19、a)和B(b)分别位于不同的染色体上。请回答下列问题:(1)上述育种方法为_。控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变,说明基因突变具有_性。(2)育种员甲选取一株诱变产生的开红花的植株进行自交,获得的105株子代均开红花,甲由此判断控制红花的基因为隐性基因a。甲的结论_(填“正确”或“不正确”),原因是_。若花色的遗传为完全显性,从105株子代中任取一株与纯合开白花植株杂交,子代的表现型为_。(3)经研究发现,红花为隐性性状。育种员乙选取一株开白色大花瓣花的植株自交,子代表现型及比例为白色大花瓣花白色小花瓣花无花瓣花=211,则乙选取的植株的基因型为_。从白色大花瓣花植株自交所得子代中取出部分
20、植株,随机交配若干代,Fn的花瓣表现型及数量关系如图所示,则Fn-1中B的基因频率为_。【解析】(1)根据题干信息“用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子”可知,该育种方法是诱变育种,基因突变的随机性表现为植物任何细胞中的任何基因都可以发生基因突变。(2)AA和aa自交的后代都不会发生性状分离,那么就无法根据“红花植株进行自交获得的子代均开红花”,判断出红花是显性性状还是隐性性状。因此其子代中的红花植株(AA或aa)与纯合白花(aa或AA)杂交,子代(Aa)可能是红花也可能是白花。(3)当红花为隐性性状时,白色大花瓣自交,分析后代表现型,可分别判断花色和花瓣两个性状,即白花自交后代均为白花
21、,则该植株花色性状基因型为AA。大花瓣自交后代大花瓣小花瓣无花瓣=211,可推知大花瓣是杂合子Bb。那么这株白花大花瓣植株的基因型为AABb。Bb的个体自交后代基因型比例为BBBbbb=121,大花瓣基因型为Bb,但是小花瓣和无花瓣基因型无法确定,有两种可能:小花瓣基因型为BB,无花瓣基因型为bb;小花瓣基因型为bb,无花瓣基因型为BB。由于随机交配不改变基因频率,若求Fn-1中B的基因频率,直接求Fn中B的基因频率即可。根据图中信息,后代基因型比例有两种可能:若BBBbbb=441,此时B基因频率是2/3;若BBBbbb=144,此时B基因频率是1/3。答案:(1)诱变育种随机(2)不正确若
22、诱变获得的开红花植株的基因型为AA,自交后代也均开红花(答案合理即可)均开红花或均开白花(3)AABb1/3或2/310.(18分)(新题预测)女娄菜(2n=24)的性别决定方式为XY型,正常植株呈绿色,金黄色植株仅存在于雄株中(控制该相对性状的基因为B、b),下表是三组杂交实验及结果:世纪金榜导学号73414150实验组别母本父本子一代表现型及比例绿色金黄色全为绿色雄株绿色金黄色绿色雄株金黄色雄株=11绿色绿色绿色雌株绿色雄株金黄色雄株=211(1)女娄菜种群中关于植株颜色的显性性状为_,关于植株颜色的基因型共有_种。(2)第组实验中亲本的基因型为_,若第组实验中的子一代植株随机交配,则子二
23、代植株中金黄色个体所占的比例为_。(3)女娄菜控制植株高茎(A)和矮茎(a)的基因位于常染色体上。现将矮茎绿叶雌株(甲)和高茎绿叶雄株(乙)杂交,F1的表现型及比例为高茎绿叶雌株高茎绿叶雄株高茎金黄色雄株=211。若把F1中的高茎绿叶雌株和F1中的高茎金黄色雄株进行杂交,则F2中矮茎绿色植株所占的比例为_。(4)重复题(3)中甲乙杂交实验1 000次,在F1中偶然收获到了一株矮茎绿叶雄株(丙)。则丙植株的出现应是由于亲本中的_产生配子时发生了变异所致。请完善下列对此异常结果进行的分析:丙植株有丝分裂中期染色体数目(条)丙植株有丝分裂中期细胞基因组成异常现象24aaXBXB染色体丢失了基因A所在
24、的片段23aaXBXB24aaaaXBXB【解析】(1)根据第组实验可知,绿色对金黄色为显性,且相关基因位于X染色体上。由于没有金黄色雌株,种群中植株颜色的基因型共有XBXB、XBXb、XBY、XbY 4种。(2)根据第组子一代的表现型及比例,可推知亲代基因型为XBXb、XBY,子一代中绿色雌株的基因型为1/2 XBXB和1/2 XBXb,产生的配子种类及比例为3XB1Xb,雄株的基因型为1/2 XBY、1/2 XbY,产生的配子种类及比例为1XB2Y,第组的子一代植株随机交配,子二代中基因型及比例为3 XBXB、1 XBXb、6 XBY、2 XbY,其中金黄色个体所占的比例为2/(3+1+6
25、+2)=1/6。(3)将矮茎绿叶雌株和高茎绿叶雄株杂交,F1的表现型及比例为高茎绿叶雌株高茎绿叶雄株高茎金黄色雄株=211,可推知亲本的基因型为aaXBXb、AAXBY,F1中高茎绿叶雌株基因型为1/2 AaXBXB、1/2 AaXBXb,高茎金黄色雄株基因型为AaXbY,二者杂交,F2中高茎与矮茎所占比例分别为3/4、1/4,金黄色植株所占的比例为1/21/2=1/4,绿色植株所占比例为1-1/4=3/4,则矮茎绿色植株所占的比例为1/43/4=3/16。(4)aaXBXb和AAXBY多次杂交,在F1中偶然收获到一株矮茎绿叶雄株(丙)_aXBY。可能的原因是父方(乙)产生配子时发生了基因突变
26、或染色体缺失。若丙植株有丝分裂中期染色体数目为23条,基因组成为aaXBXB,说明缺少基因A所在的染色体;若丙植株有丝分裂中期染色体数目为24条,基因组成为aaaaXBXB,说明基因A突变为基因a。答案:(1)绿色4(2)XBXb、XBY1/6(3)3/16(4)乙缺少基因A所在的染色体基因A突变为基因a11.(18分)(能力挑战题)(2017北京高考)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。世纪金榜导学号73414151(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为_,因此在_分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的_。(2)研究者发现一种
27、玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由_发育而来。玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫白=35,出现性状分离的原因是_。推测白粒亲本的基因型是_。将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下P普通玉米突变体S(白粒,aarr)(紫粒,AARR)F
28、1 二倍体籽粒,单倍体籽粒请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)中的育种材料与方法,育种流程应为:_;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。【解析】(1)单倍体玉米是由配子发育形成的,故染色体数目与正常体细胞相比减半,存在10条染色体。单倍体植株只存在1个染色体组,因此在减数分裂过程中无法正常联会,染色体分离异常,导致配子中没有一套完整的染色体组。(2)由电泳图分析知,F1单倍体胚的基因和普通玉米(母本)相同,与突变体S(
29、父本)不同,可以推测单倍体胚是由普通玉米的卵细胞发育而来的。性状分离的原因是减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分离,非等位基因随非同源染色体自由组合。基因型A_R_为紫色籽粒,其他基因型为白色籽粒,结出的籽粒中紫白=35,可以分解为3/8=3/41/2,由此可推出一个亲本的基因型为AaRr,另一个亲本的基因型为aaRr或Aarr,即白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr。单倍体籽粒的胚是由母本卵细胞发育而来,所以基因型为ar,颜色为白色;二倍体籽粒的胚是由受精卵发育而来,所以基因型为AaRr,颜色为紫色。(3)根据题意可知,实验目的是培育高产抗病抗旱抗倒伏的品种。已有高产抗病白粒玉米纯合子
30、G和抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子H,根据杂交育种的特点,先使G和H杂交得到F1杂合子,根据(2)可知,用突变体S花粉给普通玉米授粉,子代中白色籽粒为单倍体,所以用F1作为母本,和突变体S(紫粒,AARR)杂交,F2中白色籽粒即为单倍体籽粒,使用秋水仙素或者低温处理,使染色体加倍得到白色具有优良性状的纯合子植株。答案:(1)10减数染色体组(2)普通玉米母本卵细胞亲本为紫色杂合子,等位基因随同源染色体分离,非等位基因随非同源染色体自由组合进入不同配子中Aarr或aaRr二倍体籽粒紫色AaRr、单倍体籽粒白色ar(3)G和H杂交,产生的F1作为母本,突变体S作为父本,继续杂交,选F2中的单倍体白色籽粒关闭Word文档返回原板块
