1、第六单元变异、育种与进化一、选择题(每小题6分,共36分)1.三位美国的遗传学家因发现了控制昼夜节律的分子机制,获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因,其昼夜节律就会被改变,这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是()A.基因突变一定引起基因结构的改变,从而可能改变生物的性状B.控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2C.没有细胞结构的病毒也可以发生基因突变D.科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化2.下列有关生物遗传和变异的说法,正确的是()A.某高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,此现象是减数分裂过程
2、中基因重组造成的B.基因突变、基因重组和染色体变异均可使某条染色体上出现不曾有过的基因C.用射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异属于基因突变D.染色体结构变异中倒位和易位不改变基因数目,对生物的性状不会产生影响3.鸡的性别决定方式为ZW型,已知某性染色体组成为ZWW的雌鸡具有生育能力,则下列说法错误的是()A.该雌鸡的产生是由发生了染色体数目变异导致的B.该雌鸡的产生是由雌性亲本减数分裂异常导致的C.该雌鸡产生异常配子的概率为1/4D.该雌鸡与产生正常配子的雄鸡交配产生性染色体组成为ZWW的雌鸡的概率为1/64.玉米(2N=20)是一种雌雄同株植物。为了提高玉米的产量,在农业生产中使
3、用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合品种,已知A、a和B、b分别位于两对同源染色体上,为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)玉米杂交种的目的,科研人员设计了如图所示的快速育种方案。下列有关说法错误的是()A.该育种方法依据的原理是染色体变异和基因重组B.处理方法A为花药离体培养,其原理是细胞的全能性C.处理方法B为用植物激素秋水仙素处理发芽的种子或幼苗D.图中方案之所以能快速育种,主要是通过单倍体育种快速得到了纯合子5.下列有关生物的遗传、变异与进化的叙述,正确的是()A.生物产生的变异个体都可以作为进化的原材料B.捕食者的存在客观上起到促进种
4、群发展的作用,但不利于增加物种多样性C.地理隔离可阻止种群间的基因交流,种群基因库的差异可使种群间产生生殖隔离D.共同进化就是指生物与生物之间在相互影响中不断进化和发展6.调查发现,与外界隔离的某岛屿上,居民白化病的致病基因频率为a,红绿色盲的致病基因频率为b,并指的致病基因频率为c。下列有关叙述错误的是()A.男性个体中患红绿色盲的个体占的比例为bB.正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a/(1+a)C.女性个体中同时患红绿色盲和并指的个体占bcD.不患并指的女性个体占全部个体的(1-c)2/2二、非选择题(共15分)7.15分如图为一对雌、雄果蝇体细胞的染色体图解,其中红眼(A)对
5、白眼(a)为显性,长翅(D)对残翅(d)为显性。如表为果蝇性染色体组成与其性别的关系,雌果蝇(XXY)产生的可育配子中性染色体有1条或2条。请据图和表回答以下问题。性染色体组成XYXXXXXXXYXOXYYYY性别雄性雌性超雌性(死亡)雌性雄性雄性超雄性(死亡)(1)正常雄果蝇的一个染色体组中包含条染色体。(2)若这一对雌、雄果蝇交配,则F1中的白眼残翅果蝇的基因型是 ;表现为红眼长翅的雌果蝇中杂合子所占的比例为 。(3)某一次的杂交实验中,产生了一只残翅白眼雌果蝇,原因可能有以下三种:环境因素改变了果蝇的表现型,遗传物质未变;亲本减数分裂过程中发生基因突变;亲本减数分裂过程中发生染色体不分离
6、的现象。请设计简单的杂交实验,探究该白眼雌果蝇产生的原因。实验步骤:选择 果蝇与该雌果蝇进行杂交; 。结果预测:若后代雌果蝇均表现为红眼,雄果蝇全表现为红眼或红眼白眼=11,则为第一种原因;若,则为第二种原因;若,则为第三种原因,且可进一步推知,减数分裂异常发生于 (填“父本”或“母本”)减数第 次分裂过程中。1.D基因突变一定引起基因结构的改变,但是由于密码子的简并性等原因,不一定导致生物性状发生改变,A正确;基因突变往往是突变为其等位基因,控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2,B正确;病毒没有细胞结构,大多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,因此病毒也可以发生
7、基因突变,C正确;基因的结构在光学显微镜下是观察不到的,D错误。2.B某高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,是亲本在减数分裂过程中等位基因分离所致,不是基因重组造成的,A错误;基因突变可产生新基因,转基因技术的原理为基因重组,可以使某条染色体上出现不曾有过的基因,发生在非同源染色体之间的易位,也可以使某条染色体上出现不曾有过的基因,B正确;用射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异,属于染色体结构变异中的缺失,C错误;染色体倒位和易位可改变染色体上基因的排列顺序,进而对生物的性状产生影响,D错误。3.C该雌鸡的性染色体组成为ZWW,其体内多了一条性染色体W,故该雌鸡发生了染色体数目变异,A正确
8、;该雌鸡的性染色体组成为ZWW,其中两条W染色体来自其雌性亲本,故该雌鸡的产生是由其雌性亲本(性染色体组成为ZW)在减数第二次分裂时含有W染色体的次级卵母细胞中的两条W染色体没有分离导致的,B正确;该雌鸡产生的配子类型及比例为Z:W:ZW:WW=1:2:2:1,出现异常配子(ZW和WW)的概率为1/2,C错误;由于该雌鸡产生的配子类型及比例为Z:W:ZW:WW=1:2:2:1(其中WW占1/6),故该雌鸡与产生正常配子的雄鸡交配,产生性染色体组成为ZWW的雌鸡的概率为1/6,D正确。4.C该育种方案为单倍体育种与杂交育种相结合,单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个重要的过程。单倍体育种
9、的原理是染色体变异,杂交育种的原理是基因重组,A正确。由题意可知玉米都是杂合子,要得到AaBb的植株,则可由AAbb和aaBB杂交得到。根据科研人员的设计,要快速育种,需依次经过A和B两种处理办法,由Aabb得到AAbb,由aaBb得到aaBB, 则处理方法A为花药离体培养,其原理是植物细胞的全能性,B正确。处理方法B为用适宜浓度的秋水仙素处理,由于单倍体高度不育,因此处理方法B应该为用秋水仙素处理单倍体幼苗,另外秋水仙素不属于植物激素,C错误。本方案中可通过花药离体培养得到单倍体植株,再用秋水仙素处理单倍体幼苗快速得到纯合子,再经杂交迅速得到符合生产要求的种子,D正确。5.C本题考查生物的遗
10、传、变异与进化,意在考查考生的理解能力和识记能力。生物产生的可遗传变异能够为生物进化提供原材料,A错误;捕食者所吃掉的大多数是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到了促进种群发展的作用,有利于增加物种多样性,B错误;地理隔离可阻止种群间的基因交流,使同一物种不同种群间的基因库出现差异,当种群间的基因库出现显著差异时可使种群间产生生殖隔离,C正确;共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,D错误。6.C红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男性个体中红绿色盲个体所占比例即红绿色盲的致病基因频率b,A正确;白化病为常染色体隐性遗传病,白化病的致病基因频率为a,则正常基
11、因的基因频率为1-a,正常个体中显性纯合基因型的频率为(1-a)2,正常个体中杂合子的基因型频率为2a(1-a),故正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a(1-a)/(1-a)2+2a(1-a)= 2a/(1+a),B正确;并指为常染色体显性遗传病,女性个体中患并指的个体占c2+2c(1-c)=2c-c2,女性个体中同时患红绿色盲和并指的个体占b2(2c-c2),C错误;理论上男女比例相等,不患并指的女性个体占全部个体的比例为(1-c)2/2,D正确。7.(除标明外,每空2分)(1)4(1分)(2)ddXaY5/6(3)实验步骤:正常红眼雄统计后代的性状表现和比例结果预测:后代雌果蝇均
12、为红眼,雄果蝇均为白眼后代中雌果蝇红眼:白眼=4:1,雄果蝇红眼:白眼=14母本(1分)二(1分)【解析】(1)分析题图可知,果蝇为二倍体生物,其体细胞中共有8条染色体,因此正常雄果蝇的一个染色体组中有4条染色体。(2)同时考虑眼色和翅形时,该对雌、雄果蝇的基因型分别为DdXAXa和DdXAY,二者杂交后代中白眼残翅果蝇的基因型为ddXaY;红眼长翅雌果蝇的基因型为,其中纯合子(DDXAXA)所占比例为(1/3)(1/2)=1/6,因此杂合子所占比例为1-1/6=5/6。(3)该果蝇为白眼雌果蝇,结合结果预测中的信息可知,不宜选择白眼雄果蝇,可选择正常红眼雄果蝇与该白眼雌果蝇杂交。仅考虑眼色时
13、,亲本雌、雄果蝇的基因型分别是XAXa、XAY,正常情况下后代雌果蝇的基因型为XAXa或XAXA。如果亲本在减数分裂时发生了基因突变,则该子代白眼雌果蝇的基因型为XaXa,它与红眼雄果蝇(XAY)杂交,后代中雌果蝇均表现为红眼,雄果蝇均表现为白眼。如果该白眼雌果蝇是亲本减数分裂过程中发生染色体不分离所致,则该果蝇的基因型为XaXaY,结合亲本的基因型可知,该果蝇是亲本雌果蝇在减数第二次分裂后期两个含Xa的染色体未分离,形成含XaXa的卵细胞,此卵细胞与含Y的精子结合发育而来的,该果蝇产生的配子的类型及比例为XaXa:XaY:Xa:Y=1:2:2:1,则该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)交配,后代的基因型及比例为:配子1XaXa2XaY2Xa1YXA1XAXaXa(死亡)2XAXaY(红眼雌)2XAXa(红眼雌)1XAY(红眼雄)Y1XaXaY(白眼雌)2XaYY(白眼雄)2XaY(白眼雄)1YY(死亡)因此后代雌果蝇中红眼:白眼=4:1,雄果蝇中红眼:白眼=1:4。
