1、第3讲变异、育种和进化(时间：40分钟)一、选择题1最新研究表明，虽然同卵双胞胎可能共享他们全部的DNA，但他们的基因也不完全一样，这或许能够部分解答为什么双胞胎中的一个患上癌症而另外一个能够保持健康。下列与同卵双胞胎基因差异相关的分析中，合理的是()。A父亲产生精细胞时，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换B母亲形成次级卵母细胞时，非同源染色体发生自由组合C个体发育的有丝分裂过程中，间期染色体上某一基因发生基因突变D该双胞胎是由两个卵细胞分别与精子受精形成的受精卵发育而来的解析同卵双胞胎是由同一个受精卵分裂而来的，说明是同一精细胞和同一卵细胞受精形成的，则A、B、D项错误；他们的基因不完全
2、相同的原因可能是因为个体发育的有丝分裂过程中，间期染色体上某一基因发生基因突变，C项正确。答案C2(2013杭州萧山五校联考)如图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为()。A甲：AaBb乙：AAaBbbB甲：AaaaBBbb 乙：AaBBC甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBbD甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb解析由图分析可知，甲和乙体细胞中分别含4个和3个染色体组，所以对应的基因型可表示为C选项。答案C3(2013浙江名校联盟)猫是XY型性别决定的二倍体生物，控制猫毛皮颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上，
3、当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有1条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如下图所示。下列表述正确的是()。A巴氏小体不能用来区分正常猫的性别B性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有3个巴氏小体C一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫个体的基因型为XAXaYD亲本基因型为XaXa和XAY个体杂交，产生一只XAXaY的幼体，是由于其父方在减数第二次分裂过程中形成了异常的生殖细胞解析由题干信息知只有细胞中存在两条或两条以上X染色体时才会形成巴氏小体，故雄性猫体细胞中不会出现巴氏小体，只有雌性猫体细胞中才会出现巴氏小体；性染色体组成为XXX
4、的雌猫，细胞核中可存在两个巴氏小体。亲本为XaXa和XAY的个体杂交，产生XAXaY的原因是父本减数第一次分裂时XAY未分离从而产生了XAY精子所致。答案C4(2013浙江建德模拟)某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列相关叙述正确的是()。A该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变B四倍体YYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株高度不育Ca、c过程都需要使用秋水仙素作用于萌发的种子D通过b过程获得yyRR，需要进行不断的自交来提高纯合率解析该育种过程中运用的遗传学原理是基因重组、染色体畸变等；四倍体YYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株仍为二倍体核型，能正常产生配子因而可育
5、。单倍体不产生种子。答案D5(2013绍兴质检)下列有关单倍体的叙述中，不正确的是()。未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体基因型为aaaBBBCcc的植株一定是单倍体基因型为Abcd的生物体一般是单倍体A B C D解析由配子发育而来的个体称为单倍体，细胞中含一个染色体组的个体一定为单倍体，单倍体不一定只有一个染色体组，所以选。答案B6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过程的育种方法能产生新的基因型，过程的育种方法能产生新的基因B过程的育种和过程的育种原理相同，均利用了染色体畸变
6、的原理C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：过程的育种方法是杂交育种，能产生新的基因型，过程的育种方法是诱变育种，能产生新的基因。B选项正确：过程的育种和过程的育种分别是单倍体育种和多倍体育种，均利用了染色体畸变的原理；C选项正确：过程是为了筛选符合生产要求的表现型，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D7(2013河南省豫东、豫北十所名校检测)某电池厂旁的河流淤泥中的蠕虫对镉有抵抗力。清除出河底大部分含镉的沉积物后，经过9代繁衍，
7、研究人员发现蠕虫重新对镉变得脆弱敏感。下列说法正确的是()。A蠕虫对镉有抵抗力是镉定向诱导的结果B清除镉后，环境对相应抗性基因的选择作用减弱C蠕虫重新对镉变得脆弱敏感说明出现了蠕虫新物种D在清除镉后的9代繁衍中，蠕虫种群发生了退化解析蠕虫对镉有抵抗力应为自然选择的结果；对镉敏感的变异类型与对镉具抵抗力的品种间未产生生殖隔离、不可看作产生新物种；在清除镉后的9代繁衍中蠕虫种群发生了进化(因其种群基因频率发生了改变)。答案B8如图A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑线表示存在一定的地理隔离，A地区某些个体由于某些机会开始分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，中的甲、乙、丙分别表示3
8、个种群。下列有关说法正确的是()。A上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志B甲、乙两个种群的基因库存在较大差异，不能进行基因交流C.丙、乙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同D甲、丙种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同解析生殖隔离是新物种形成的标志；甲、乙两个种群为不同物种，不同物种间存在生殖隔离，因此两个种群的基因库存在较大差异且不能进行基因交流；乙、丙两个种群存在地理隔离，且两种群的基因频率不一定相同；甲、丙种群存在生殖隔离，但两个种群的部分基因库组成可能相同。答案B9(2013杭州高考仿真模拟)DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性，即选择性添加正确的核苷酸和校读(移除错
9、配的核苷酸)。某些突变的DNA聚合酶(突变酶)比正常的DNA聚合酶精确度更高。下列有关叙述正确的是()。A突变酶中的氨基酸序列没有发生改变B突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸C突变酶降低了基因突变频率不利于进化D突变酶大大提高了DNA复制的速度解析突变酶与正常酶属不同酶，其差异表现在氨基酸序列不同；突变酶作为DNA聚合酶，其作用底物仍为四种脱氧核苷酸；突变酶大大提高了DNA复制的精确度而非速度。答案C10(2013宁波期末)对某区域一个种群进行随机抽样调查，测知该种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别有若干只。假设该种群符合遗传平衡定律，由此我们可以计算出A和a的基因频率。那么，在理论上这个种群
10、中Aa这种基因型的频率(N)为()。A0N100% B0N50%C0N50% DN50%解析根据遗传平衡定律，Aa的基因型频率N应为2Aa，由于种群中Aa1，则2Aa的取值范围为0N50%(最大值为50%)。答案B11(2013试题调研押题)在细胞分裂过程中出现了甲丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()。A甲丁图都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中解析图甲属于倒位，图乙一对姐妹染色单体移向细胞同一极，属于染色体数目变
11、异，图丙表示一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，属于基因重组，图丁表示两条非同源染色体之间发生交换，属于易位，A错误；甲、乙两图中的变化可出现在有丝分裂和减数分裂过程中，C、D错误；染色体变异可用显微镜观察检验，B正确。答案B二、非选择题12(2013浙江名校联盟联考)玉米是一种雌雄同株的二倍体(2n20)植物，其顶部开雄花，下部开雌花，玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时呈红色，无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示(注：各对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性，隐性基因不能控制相应酶的合成)，并且在形成配子过程
12、中不发生交叉互换，请回答有关问题。色素丁丙乙甲酶1酶2酶3酶控制酶合成的基因ABD相应的等位基因abd基因所在的染色体9号10号10号(1)现有纯合红色玉米粒，请在下图中画出基因在染色体上可能的位置关系(注：方框内只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因符号)。(2)若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交，所结籽粒的性状分离比为紫红白031，则该植株的基因型为_，并用一个遗传图解解释。遗传图解(3)若某一基因型为AaBbDd的玉米植株自交，所结籽粒的性状及分离比为_。(4)四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米，低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞
13、会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是_。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种？_，为什么？_。解析(1)由表中信息知与酶2、酶3相关的基因(B、d)均位于10号染色体上，而与酶1相关的基因(A)位于9号染色体上。纯合红色玉米粒基因型应为AABBdd(无甲、有乙)。(2)若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交，所结籽粒的性状分离比为紫红白031，则该玉米籽粒的胚的基因型(A_B_dd)中应含有一对杂合子基因，其余为纯合子，即AaBBdd或AABbdd。(3)基因型为AaBbDd的玉米自交(无互换发生)；当BD位于同一条染色体，bd位于另一条染
14、色体上时，自交子代性状及分离比为紫白97；当Bd位于同一条染色体，bD位于另一条染色体上时，自交子代性状及分离比为紫红白637。(4)低温可抑制纺锤体产生，故可诱导多倍体形成，四倍体与野生型二倍体植株杂交子代为三倍体，不育，因而二者已形成生殖隔离，应属不同物种。答案(1)见下图(2)AaBBdd或AABbdd(3)紫色红色白色637或紫色白色97(4)低温抑制纺锤体的产生否两者之间存在生殖隔离13(2013绍兴二次模拟)果蝇的繁殖能力强、相对性状明显，是常用的遗传实验材料。.下图一表示红眼(A)、正常刚毛(B)和灰体色(D)的正常果蝇经过人工诱变后产生的突变个体的X染色体和常染色体及其上的相关
15、基因。(1)A基因的表达需要在_内先形成成熟的mRNA，进而合成催化红色色素形成的酶。(2)上述果蝇的眼色、体色、刚毛长短这三对性状中遵循自由组合定律的是_。(3)若只研究眼色，不考虑其他性状，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇相互交配得到的F2代中A的基因频率为_。请用遗传图解的形式表示F1相互交配得到F2的过程。(4)某科研小组用一对表现型都是灰身刚毛的雌雄果蝇进行杂交实验，发现其结果与理论分析不吻合，随后又用这对果蝇进行多次实验，结果都如上图二所示。据图分析，该实验结果与理论分析不吻合的原因是基因型为_或_的个体不能正常发育成活。.某生物兴趣小组饲养了一批纯合的长翅红眼果蝇幼虫，分
16、装在10支试管中，准备放在25培养箱中培养(果蝇生长的最适温度)，由于疏忽，其中有2支试管未放入培养箱，当时气温高达37，十天后观察发现，培养箱中的果蝇全为残翘，而未放入培养箱中的果蝇出现残翅。(1)你认为出现残翅的可能的原因有：_。_。(2)请设计实验证明你的推测。简要写出实验步骤，预期结果并得出结论。(提示：选择果蝇杂交的方法进行实验)实验步骤：a._。b_。c_。(3)预期结果与结论：_。_。解析.(1)红眼基因的转录场所为细胞核。(2)只有位于非同源染色体上的基因(眼色和体色或刚毛长短与体色)才遵循基因自由组合定律。(3)只研究眼色时，白眼雌果蝇XaXa与红眼雄果蝇(XAY)杂交，F1
17、为XAXa、XaY，F2为XAXaXaXaXAYXaY1111，则XA的基因频率为XA。(4)由柱形图数据知，子代雌果蝇只有灰身刚毛与黑身刚毛(52)，而子代雄果蝇则为四种类型比例为3311，由此可见雌果蝇中灰身刚毛类型由“6”变为“5”，则基因型为DDXBXB或DDXBXb的个体不能成活。.欲确认该残翅类型出现的原因是否发生了遗传物质改变，可让该批残翅果蝇相互交配，并在正常温度下培养其受精卵，通过观察子代果蝇的性状是否有残翅，确认是否发生了遗传物质的改变。答案.(1)细胞核(2)眼色和体色或刚毛长短和体色(3)遗传图解如下图(4)DDXBXBDDXBXb.(1)残翅是单纯温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生改变。残翅的形成是遗传物质改变造成的(2)实验步骤：a利用高温下发育的雌雄残翅果蝇交配产卵b将卵放在25 条件下培养c观察子代果蝇翅的性状表现(3)子代全为长翅，说明残翅是由温度引起的不可遗传变异，遗传物质没有改变子代全为残翅或出现部分残翅，说明残翅是可遗传的变异，温度变化引起了遗传物质改变