1、6 生物的变异、育种与进化暑假训练06生物的变异、育种与进化例1（2020年山东省高考生物试卷（新高考）6）在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是（ ）A可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B其子细胞中染色体的数目不会发生改变C其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞1基因重组为动植物育种和
2、进化提供丰富的物质基础。基因重组可发生在（ ）A减数分裂形成配子的过程中B受精作用形成受精卵的过程中C有丝分裂形成子细胞的过程中D骨髓中造血干细胞分化的过程中2DNA分子中碱基上连接一个“CH3”，称为DNA甲基化。甲基化不改变基因的遗传信息，但会抑制基因的表达，进而对表型产生影响。下列叙述正确的是（）A基因甲基化引起的变异属于基因突变BDNA甲基化对生物一定有害CDNA甲基化一定会使生物的性状发生改变D癌症发生的机制可能是抑癌基因甲基化的结果3下列有关基因突变和染色体变异的叙述正确的是（）A两种变异都可以在光学显微镜下观察到B两种变异的子代也一定都是变异的个体C21三体综合征的患者产生正常配
3、子的概率是1/22D培育无籽西瓜的原理是染色体变异4现有某表型正常的女性个体，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接，减数分裂过程中2对染色体发生如下图所示的现象，下列叙述不正确的是（ ）A该个体的变异属于染色体易位B图中所示的同源染色体配对发生紊乱C若染色体两两分离（不考虑互换），该个体可能产生4种卵细胞D该个体妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查5已知果蝇的红眼和白眼分别是由X染色体上的基因R和r控制。一对红眼果蝇交配，子代出现了一只性染色体组成为XXY的白眼果蝇。在没有发生基因突变的情况下，下列关于该白眼果蝇变异原因的推断错误的是（）A是父本产生了异常精子引起的B该白眼果蝇的基因型为XrX
4、rYC其父本和母本的基因型分别为XRY和XRXrD该种变异属于染色体畸变中的非整倍体变异6绿色荧光标记的X染色体DNA探针（X探针），仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的Y染色体DNA探针（Y探针）可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是（）AX染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列B据图分析可知，妻子患伴X染色体遗传病C妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常遗传病D该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异
5、常遗传病的发生7某海岛上，因为经常有大风天气，某种昆虫中无翅的或翅特别发达的个体比翅普通（中间型）的更易生存，长此以往形成了现在的无翅或翅特别发达的昆虫类型。下列分析正确的是（）A大风导致昆虫翅发生变异并且可遗传给后代B昆虫翅的全部基因构成了该种群的基因库C大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用D无翅的和翅特别发达的昆虫将进化成两个物种8水稻(2N)中，有时会发现单体植株(2N-1)，例如缺少一条6号染色体的个体，称为6号单体植株。利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析正确的是（ ） 杂交亲本实验结果6号单体（）正常二倍体（）子代中单体占25%，正常二倍体占75%6号单体（）正常二
6、倍体（）子代中单体占4%，正常二倍体占96%A该变异类型没有形成新基因，不能作为进化的原材料B该单体植株可由水稻（2N）经花药离体培养发育而来C若缺失两条6号染色体会致死，则6号单体自交，子代中单体占2/3D由表中数据可知，染色体数目异常的雄配子有较高的致死率9玉米为雌雄同株异花植物，其6号染色体上有等位基因A（高茎）和a（矮茎）；9号染色体上有B（有色）和b（无色），D（糯质）和d（非糯质）两对等位基因，其在染色体上的位置如图甲所示。请回答下列问题：（1）三对相对性状在遗传过程中符合自由组合定律的是_。已有高茎有色糯质、高茎无色糯质和矮茎无色非糯质三个纯合品系的玉米种子供选择，请设计简单的杂
7、交实验方案，验证图甲中B（b）和D（d）位于一对同源染色体上，且在减数分裂形成配子过程中相关基因的片段不发生交叉互换。写出实验思路并预期结果_。（2）研究人员在实验过程中偶然发现形态异常的9号染色体，这条染色体的一端上带有一个染色体结，另一端附加了一段8号染色体的片段，形态如图乙所示。该变异类型属于染色体结构变异中的_，若要直观确认该变异的出现可采用的简单方法是_。将上述含有异常9号染色体的双杂合子有色糯质玉米作父本，与正常的隐性纯合个体（母本）进行测交，在后代中出现了4种表型，比例为441l（不考虑基因突变）。其中三种个体的有关染色体的组成情况如图丙所示，请参考图丙格式，画出第四种表现型个体
8、的染色体组成图_，出现上述现象的原因是_。若将含有异常9号染色体的双杂合子有色糯质玉米作母本进行测交实验，后代中出现2种表型，比例为11，那么若让上述含有异常9号染色体的杂合子有色糯质玉米自交，在发生同样的上述变异情况下，后代中有色糯质个体的比例为_。10遗传病是威胁人类生命健康极其重要的因素。我国实行二孩政策后，有不少新生儿降生，因此宣传遗传病的知识，采取有效措施对遗传病进行检测和预防是非常必要的。回答下列问题：（1）苯丙酮尿症是常见的单基因遗传病。该病是由于肝脏细胞中缺乏苯丙氨酸羟化酶后，体内积累过多的苯丙酮酸所致。上页图为苯丙氨酸在体内的代谢过程，则控制苯丙氨酸羟化酶合成的基因是图中的_
9、。据上页图可知，苯丙氨酸经正常代谢后可形成黑色素，但一般苯丙酮尿症患者并不表现为明显的肤色变浅等白化现象，其原因是_。对于筛查出的新生儿需要及时治疗，目前有效的治疗方法是通过控制患儿饮食中_的含量，使体内苯丙酮酸含量处于正常水平，治疗后体内苯丙氨酸羟化酶含量_（填“正常”“过多”或“缺乏”）。（2）唇裂、原发性高血压等属于多基因遗传病，是涉及许多个_和许多种_的人类遗传病，其发病率随_而快速上升。（3）近亲结婚会提高遗传病发病风险，主要原因是什么？_答案与解析例1【答案】C【解析】由题干信息可知，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；
10、出现“染色体桥”后，在两个着丝粒间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接，不会出现非同源染色体片段，C错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。1【答案】A【解析】在减数分裂形成配子时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，发生了基因重组，A正确；受精作用形成受精卵时，精子和卵细胞随机组合，未发生基因重组，B错误；有丝分裂过程中是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，并未发生
11、基因重组，C错误；骨髓中造血干细胞的分化是基因的选择性表达，与基因重组无关，D错误。2【答案】D【解析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。DNA分子中碱基上连接一个“CH3”，称为DNA甲基化，甲基化不改变基因的遗传信息，所以基因甲基化引起的变异不属于基因突变，A错误；变异的有利和有害取决于生物的生存环境，基因甲基化可能属于不利于生物的变异，也可能属于利于生物的变异，B错误；DNA甲基化不一定会使生物的性状发生改变，C错误；原癌基因负责调节细胞周期控制细胞生长和分裂，抑癌基因阻止细胞不正常的分裂，原癌基因和抑癌基因甲基化后基因无法转录发挥作用，会导致细胞不正常的分裂不受控
12、制，最终发生细胞癌变，D正确。3【答案】D【解析】基因突变属于分子水平的变异，不能在光学显微镜下观察到，A错误；基因突变和染色体变异都属于可遗传变异，但若发生在动物细胞的体细胞内，则不能遗传给子代，故两种变异的子代不一定都是变异的个体，B错误；21三体综合征的患者是21号染色体多了1条，正常情况下，21三体综合征患者产生的配子一半正常（23条），一半异常（24条），C错误；无籽西瓜的培育方法是多倍体育种，依据的原理是染色体变异，D正确。4【答案】B【解析】其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接，属于非同源染色体之间的易位，该个体的变异属于染色体易位，A错误；图中所示的四条染色体发生了异常联会，
13、但图中所示的同源染色体配对未发生紊乱，B错误；若将正常染色体标记为+，异常染色体标记为-，则减后期四条染色体随机两两分离（不考虑交叉互换），则该个体可形成4种类型的卵细胞（5+、8+；5、8；5+、8和5、8+4类），C正确；该病症属于染色体变异，在显微镜下可见，故该个体妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查，需要通过遗传咨询和染色体筛查（产前诊断）等手段对遗传病进行监测和预防，D正确。5【答案】A【解析】在没有发生突变的情况下，一对红眼果蝇XRXXRY杂交，子代出现白眼雄果蝇，则该白眼雌蝇的基因型应为XrXrY，且可推知亲代红眼雌果蝇的基因型应为XRXr，红眼雄果蝇的基因型是XRY，该变异来源可
14、能是母本在减数分裂过程中分裂异常所致（XrXr在减数第二次分裂后期未分离），A错误，BC正确；该变异为母本减数第二次分裂后期Xr所在染色体未分离，属于染色体畸变中的非整倍体变异，D正确。6【答案】A【解析】X探针能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，而DNA双链之间碱基互补配对，说明X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列，A正确；据图分析，妻子具有3条X染色体，属于染色体数目异常，说明患遗传病的个体不一定携带致病基因，B错误；该妻子性染色体组成为XXX，其产生的原因可能是父亲在减数分裂时产生了XX的精子和正常的卵细胞参与了受精作用，也可能是母亲在减数分裂时产生了XX的卵细胞和
15、正常的精子参与了受精，其父母不一定患有性染色体数目异常疾病，C错误；妻子产生通过减数分裂产生卵细胞，同源染色体分离，会产生含XX异常的卵细胞和X的正常卵细胞的概率各占1/2，正常情况下该丈夫产生正常的精子，该夫妇产生性染色体数目异常受精卵的概率为1/2，男孩和女孩患病的概率相同为1/2，D错误。7【答案】C【解析】变异是不定向的，大风只是起到选择作用，不能导致昆虫发生变异，A错误；昆虫全部个体的全部基因构成了该种群的基因库，B错误；大风在昆虫翅的进化过程中起选择作用，决定生物进化的方向，C正确；无翅昆虫与翅特别发达的昆虫间不存在生殖隔离，属于同一个物种，D错误。8【答案】D【解析】该单体变异类
16、型属于可遗传变异中染色体数目变异，虽然没有产生新基因，但仍可为进化提供原材料，A错误；将水稻（2N）的花药进行离体培养获得的幼苗是单倍体植株（N），不是水稻单体植株(2N-1)，B错误；6号单体自交，子代染色体组成为2N（N-1）、NN、（N-1）（N-1），由于缺失两条6号染色体会致死，N-1型的雄配子育性很低，故子代中单体比例不可能占2/3，C错误；在杂交亲本6号单体（）正常二倍体（）的后代中，子代中单体占4%，正常二倍体占96%，说明N-1型的雄配子育性很低，可能有较高的致死率，D正确。9【答案】（1）高茎矮茎与有色无色，高茎矮茎与糯质非糯质 选择高茎有色糯质和矮茎无色非糯质亲本杂交，F
17、1随机交配，统计F2中有色糯质与无色非糯质的比例为31 （2） 易位 制作临时装片用显微镜观察染色体形态图 杂合子父本位于9号染色体上的含有B（b）与D（d）基因的片段，在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 7/10 【解析】（1）只有位于非同源染色体上的非等位基因在遗传过程中符合基因的自由组合定律，因此高茎、矮茎与有色、无色，高茎、矮茎与糯质、非糯质都符合自由组合定律；若想证明基因B（b）和D（d）位于一对同源染色体上，最简单的杂交实验方案是选择纯合高茎有色糯质AABBDD和纯合品系矮茎无色非糯质aabbdd亲本杂交，F1的基因型为AaBbDd，F1随机
18、交配，统计F2中有色糯质与无色非糯质的比例。若基因B（b）和D（d）位于一对同源染色体上，不考虑A与a这对基因，F1产生的雌配子或雄配子的种类以及比例都是BDbd=11，因此F2中基因型以及比例为BBDDBbDdbbdd=121，因此F2中有色糯质与无色非糯质的比例为31。（2）根据图乙可以看出，9号染色体上移接了8号染色体的部分片段，因此属于染色体结构变异中的易位，染色体结构变异可以通过制作临时装片用显微镜直接观察进行检测，因此要直观确认该变异的出现可采用的简单方法为制作临时装片用显微镜观察染色体形态图；双杂合子父本（BbDd）的两对等位基因位于一对同源染色体上，与正常的隐性纯合个体（母本、
19、bbdd）进行测交，后代中出现了4种表型且两多两少，说明父本在减数分裂形成雄配子的过程中发生了交叉互换，产生了四种配子，且BDbdBdbD=4411，后代四种表现型的基因型分别为BbDd、bbdd、Bbdd、bbDd。根据对图丙三种子代的染色体组成的对比，可以发现未绘出的第四种表现型的染色体组成如图：。形成上述结果的原因是双杂合子父本位于9号染色体上的含有B（b）与D（d）基因的片段在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，形成了BD、bd两种亲本型配子和Bd、bD两种重组型配子；若将含有异常9号染色体的双杂合子有色糯质玉米（BbDd）作母本进行测交实验，后代
20、中出现2种表型，比例为11，可以得知基因型BbDd的母本杂合子在形成雌配子的过程中不发生交叉互换，因此基因型BbDd杂合子自交过程中产生的雄配子的比例为BDBdbDbd=4114，雌配子的比例为BDbd=11，子代中有色糯质（B_D_）的表型比例=4/101+1/101/2+1/101/2+4/101/2=7/10。10【答案】（1）基因甲 酪氨酸可以来自食物（或来自体内蛋白质的水解） 苯丙氨酸 缺乏 （2）基因 环境因素 年龄增加 （3）近亲具有相同隐性致病基因的可能性很大，从而提高了该种遗传病的发病概率【解析】（1）由图可知控制苯丙氨酸羟化酶合成的基因是图中的基因甲。一般苯丙酮尿症患者并不表现为明显的肤色变浅等白化现象，其原因是当缺乏酶甲时，体内虽然不能由苯丙氨酸转化成酪氨酸，但酪氨酸仍可以从食物中获取或蛋白质水解转化来，因此，缺乏酶甲不会导致白化病。治疗苯丙酮尿症要控制患者饮食中的苯丙氨酸的含量，使体内苯丙酮酸含量处于正常水平，但由于其基因并未改变，此时其体内仍然缺乏苯丙氨酸羟化酶。（2）唇裂、原发性高血压等属于多基因遗传病，其受两对或两对以上等位基因控制的疾病，其易受环境影响，发病率较高，其发病率随年龄增加而快速上升。（3）近亲结婚会提高遗传病发病风险，原因是近亲具有相同隐性致病基因的可能性很大，从而提高了该种遗传病的发病概率。