二轮专题复习整合训练·高中生物(9)生物变异、育种与进化（含解析）

二轮专题复习整合训练·高中生物(九)
生物变异、育种与进化
?全员必做题
1．以下关于生物变异和生物进化的叙述，正确的是(　　)
A．抗生素的使用使病原体产生了适应性的变异
B．生物与生物之间、生物与无机环境之间共同进化形成了生物的多样性
C．由于种群基因频率的改变，生物进化后一定会形成新的物种
D．有性生殖的出现实现了生殖隔离，明显加快了生物进化的速度
2．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成了苯丙氨酸。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 78 20 2
乙地区 64 32 4
丙地区 84 15 1
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．比较三个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
3．[2021·山西省长治市高三练考]某海岛有一种中地雀，原来没有竞争者。在记录的时间段内，1977年和2004年发生了2次旱灾；2005年具有大鸟喙的大地雀入侵，它们以大型种子为食。下图记录了中地雀鸟喙平均尺寸的变化。下列说法不正确的是(　　)
A．1973～2006年该岛上中地雀鸟喙的基因频率发生了变化
B．1977年旱灾诱发了中地雀基因发生突变，导致鸟喙变宽
C．2005年后，中地雀可能主要以大地雀不吃的小种子为食
D．大地雀入侵后与中地雀竞争，可能改变其鸟喙进化方向
4．[天津卷]枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：
枯草杆菌 核糖体S12蛋白第 55－58位的氨基酸序列 链霉素与核糖体的结合 在含链霉素培养基中的存活率(%)
野生型 …－P－－K－P－… 能 0
突变型 …－P－－K－P－… 不能 100
注P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸
下列叙述，正确的是(　　)
A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
5．[2021·江西省高三质检]有关生物育种的叙述，不正确的是(　　)
A．选择育种和杂交育种都具有育种周期长的缺点
B．诱变育种和杂交育种都能选育出具新性状的品种
C．多倍体育种和单倍体育种都有人工诱导的过程
D．诱变育种和单倍体育种都能加速育种工作进程
6．[2021·湖南省邵阳市高三第一次联考]甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝)，下图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B黑色、b灰色、B1黄色)。下列相关推测正确的是(　　)
A.若干年后，三个岛屿上的这种鸟分别属于不同的物种
B．随着时间的推移，乙岛屿上B1的基因频率一定会继续升高
C．三个岛屿中乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色更加接近
D．环境促进羽毛颜色基因型频率发生定向改变，导致生物进化
7．家蚕(核染色体组成为2N＝56)，其性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性，A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失，如图1)现象，表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性，相关基因位于Z染色体上。
请回答下列问题：
(1)若要研究家蚕的基因组，应测定________条染色体上的DNA序列。
(2)研究发现染色体缺失的卵细胞不可育，而染色体缺失的精子可育。基因型为A0aZBZB的个体，产生的可育配子的基因组成为________________；基因型为A0aZbW的个体，产生的可育配子的基因组成为______________；这两个亲本家蚕杂交，得到的F1中，有斑纹正常体壁雄性所占的比例为________。
(3)雄蚕由于吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。科学家利用已培育出的限性斑纹蚕(如图2)和无斑纹异性蚕杂交，选择其后代中表现型为________(填“有斑纹”或“无斑纹”)的个体培养，得到的都是高产的雄蚕。限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是________________________________________________________________________。
8．[2021·湖南省五市十校高三第二次联考]假设小麦的低产基因用A表示，高产基因用a表示；抗病基因用B表示，不抗病基因用b 表示，两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种，通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解，请据图回答：
(1)经过①、②、③过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为________，让②过程得到的高产抗病小麦植株自交，后代出现aaBB的概率是________。
(2)经过⑥过程的育种方法叫做________，此种方法比较难获得高产抗病小麦(aaBB)新品种，其原因是______________________________。
(3)经过④、⑤过程的育种方法称为________，⑤过程常用的试剂是________，其作用是________________________________；这种育种方法的优点是__________________________________________。
?重点选做题
9．[2021·江西省九江市高三二模]血红蛋白分子有2条β肽链，HbA基因控制合成的β肽链正常，HbS基因控制合成的β肽链上第6位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，进而导致红细胞呈镰刀型，基因型HbSHbS个体均在儿童期死亡，HbS基因携带者(HbAHbS)一对等位基因都能表达，与基因型为HbAHbA的个体相比，HbAHbS个体对疟疾病原体抵抗力较强，下列说法错误的是(　　)
A．疟疾疫区比非疫区的HbS基因频率高
B．为了调查镰刀型细胞贫血症发病率可在疟疾疫区人群中随机抽样调查
C．在疫区使用青蒿素治疗疟疾患者后，人群中基因型为HbAHbA的个体比例上升
D．携带者(HbAHbS)体内一个血红蛋白分子中最多有2条异常肽链，最少0条异常肽链
10．[2021·河南省部分学校高三联考]中国境内生存着四川大熊猫和陕西大熊猫，前者更像熊，后者更像猫。两者虽然是近亲，但它们近30万年来一直处于地理隔离状态。已知四川大熊猫的X染色体上有一对等位基因M/m。下列相关叙述错误的是(　　)
A．在陕西大熊猫的X染色体上可能也存在基因M/m或其等位基因
B．若四川雄性大熊猫中m基因频率为Q，则该大熊猫种群中m基因频率也为Q
C．四川大熊猫和陕西大熊猫的形态差异是在可遗传变异的基础上自然选择的结果
D．两地区的大熊猫由于长期的地理隔离，导致基因库差别较大，因而属于不同物种
11．[经典高考]某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述，错误的是(　　)
A．该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的
B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同
C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套密码子
D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中
12．[2021·吉林省高三二模]研究者得到B基因突变、P基因突变和B、P基因双突变小鼠，持续在一定剂量紫外线照射条件下培养上述三组小鼠，一段时间后统计小鼠皮肤上黑色素瘤(一种皮肤癌)的数目，得到如图所示结果。下列相关叙述，不正确的是(　　)
A.皮肤上的黑色素瘤细胞增殖失去了控制
B．黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致
C．仅P基因突变会导致小鼠产生大量黑色素瘤
D．多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目
13．[2021·河北正定中学高三质量检测]猴面包树根系发达、树干粗壮高大，木质松如海绵。旱季时树叶完全脱落，雨季大量吸水，迅速长叶开花结果，花在夜间开放，吸引果蝠等动物传粉。猴面包树的果实是猴子等动物喜爱的食物，树干中的水分也可以被动物取用，使其获得“热带草原生命之树”的美誉。由此无法推断出(　　)
A．热带草原的季节性变化引起猴面包树产生有利变异
B．落叶使猴面包树的水分散失减少，有利于其度过旱季
C．猴面包树的夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果
D．猴子等动物的取食行为可以帮助猴面包树传播种子
14．[2021·湖南省常德市高三联考]下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法，下列分析错误的是(　　)
A．②③过程自交的目的不同，后者是筛选符合生产要求的纯合子
B．④⑤过程的育种和⑦过程的育种原理相同，均利用了染色体变异的原理
C．①②③过程的育种方法能产生新的基因型，⑥过程的育种方法能产生新的基因
D．图中A、B、C、D、E、F中的染色体数相等，通过⑦过程产生的新物种的染色体数是B的两倍
15．[2021·湖北省武汉市高三四月检测]为避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰，通常需要将其培育成三倍体鱼后才能投放到自然水体中饲养。有些鱼类的三倍体雌鱼完全没有产卵行为，但三倍体雄鱼精巢发育，达不到预期目的。为此，运用雌核发育、性别转变等技术大量培育三倍体雌鱼成为科学家研究的新领域。某XY型性别决定的经济鱼类，其卵子的成熟过程与哺乳动物一样，减数第二次分裂是在受精过程中完成的。科学家设计了一条获得三倍体雌鱼的技术路线，其中雌核发育环节如下图所示。回答下列问题：
(1)通常用三倍体来避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰，原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上图冷冻休克的作用是阻止甲细胞完成减数第二次分裂，使其染色体数目加倍。由于冷冻休克并不是100%成功，往往需要通过DNA含量测定的方法来鉴定成体鱼的染色体倍数。科研人员用一条基因型为Rr的雌鱼经上述技术流程得到了一批丙鱼，各取细胞若干作DNA含量测定，结果如下图所示。其中二倍体丙鱼的测量结果对应的是图________(填“a”或“b”)，其基因型为____________，性别为________。
(3)利用适宜的性激素处理，可以使二倍体鱼的遗传物质不发生改变而性别发生反转，并能行使性反转后的生理功能。现将一部分二倍体丙鱼性反转成丁鱼，欲利用丁鱼与剩余的二倍体丙鱼为材料，培育出三倍体雌鱼。参照获得丙鱼的技术路线，其培育流程为：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，测定DNA含量，选出三倍体即可。
二轮专题复习整合训练·高中生物(九)答案详解
生物变异、育种与进化
1．解析：抗生素的使用只能对病原体起到选择作用，而不能诱导其产生适应性变异，A错误；生物多样性的形成是生物与生物之间、生物与无机环境之间共同作用的结果，B正确；生物进化后出现生殖隔离才能形成新的物种，基因频率改变是进化的标志，C错误；有性生殖的出现实现了基因重组，加快了生物进化的速度，D错误。
答案：B
2．解析：分析题干信息及表格信息可知，杀虫剂抗性基因的根本来源是基因突变(碱基对替换)，A错误；甲地区家蝇种群中抗性基因频率为：×100%＝12%，B错误；三个地区普遍存在三种基因型的个体，只是概率不同，说明主要是受到遗传和各自环境的选择作用造成的，C错误，D正确。
答案：D
3．解析：由题干信息可知：在1973～2006年之间由于该岛发生了两次旱灾以及有新物种进入，因此可导致岛上中地雀的基因频率发生变化，A正确；造成鸟喙尺寸的增大的原因是旱灾的选择作用，而非旱灾诱发了基因突变，B错误；2005年后以大型种子为食具有大鸟喙的大地雀入侵，使中地雀很可能主要以大地雀不吃的小种子为食，C正确；2005年后共存于一个海岛上的两种地雀之间由于相互竞争而存在共同进化，可能改变其鸟喙进化方向，D正确。
答案：B
4．解析：根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是S12蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，故A正确；翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B错误；野生型和突变型的S12蛋白中只有一个氨基酸(56位氨基酸)有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换所致，C错误；根据题意可知，枯草杆菌对链霉素的抗性突变早已存在，不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起到选择作用，D错误。
答案：A
5．解析：选择育种和杂交育种共有的缺点是育种周期长，A正确；杂交育种时无新基因产生，不产生新性状，B错误；多倍体育种和单倍体育种都有人工诱导染色体加倍的过程，C正确；诱变育种和单倍体育种都能缩短育种周期，都能加速育种工作进程，D正确。
答案：B
6．解析：分析题图可知，甲岛的鸟迁到乙、丙两岛后，存在地理隔离，但是不一定存在生殖隔离，因此不一定属于不同的物种，A错误；随着时间的推移，乙岛屿上B1的基因频率不一定会继续升高，关键看B1控制的个体是否能更好地适应当地的环境，B错误；乙、丙b的基因频率相接近，推测三个岛屿中乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色更加接近，C正确；环境促进羽毛颜色基因频率发生定向改变，导致生物进化，D错误。
答案：C
7．解析：(1)家蚕(核染色体组成为2N＝56)，其性别决定方式为ZW型。若要研究家蚕的基因组，应测定27条常染色体＋Z染色体＋W染色体共29条染色体上的DNA序列。(2)染色体缺失的精子可育，因此基因型为A0aZBZB的雄蚕的精原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为A0ZB、aZB。染色体缺失的卵细胞不可育，基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZb、aW。基因型为A0aZBZB的雄蚕与基因型为A0aZbW的雌蚕杂交，得到的F1的基因型为A0aZBZb(有斑纹正常体壁雄蚕)、aaZBZb(无斑纹正常体壁雄蚕)、A0aZBW(有斑纹正常体壁雌蚕)、aaZBW(无斑纹正常体壁雌蚕)，因此有斑纹正常体壁雄性所占的比例为1/4。(3)分析题图可知，图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA。在生产中，可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培养出能根据有无斑纹辨别幼蚕性别的后代。用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育后代的遗传图解如下：
选择其后代中表现型为无斑纹的个体培养，得到的都是高产的雄蚕。限性斑纹蚕的产生是由于Ⅱ号染色体上的一个片段(含A基因)移接到W染色体上，因此属于染色体结构变异中的易位。
答案：(1)29　(2)A0ZB、aZB　aZb、aW　1/4　(3)无斑纹　染色体变异(或易位或染色体结构变异)
8．解析：分析题图：①②③是杂交育种，①④⑤是单倍体育种，⑥是诱变育种。(1)杂交育种的一般过程是先杂交，再自交，然后选择所需表现型，再连续自交纯化得到纯合子，其原理是基因重组。经过①、②、③过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为杂交育种，让②过程得到的高产抗病小麦植株(1/3aaBB、2/3aaBb)自交，后代出现aaBB的概率是1/3＋2/3×1/4＝1/2。(2)⑥过程使用射线照射，属于诱变育种，其原理是基因突变；基因突变具有低频性、不定向性，因此利用这种方法不一定能获得高产抗病小麦(aaBB)新品种。(3)④、⑤过程涉及花药离体培养，属于单倍体育种；单倍体育种过程中需要使用秋水仙素，其能抑制纺锤体形成，使染色体数加倍；单倍体育种最大的优点是明显缩短育种年限。
答案：(1)杂交育种　1/2　(2)诱变育种　基因突变具有低频性、不定向性　(3)单倍体育种　秋水仙素　抑制纺锤体的形成　明显缩短育种年限
9．解析：由于HbAHbS个体较HbAHbA个体抗疟疾能力强，所以受到自然选择HbAHbA个体得疟疾死亡概率较高，故疟疾疫区要比非疫区的基因HbS频率高，A正确；调查某种疾病的发病率，应在普通人群中调查，由于疟疾疫区的HbS基因频率高，所以其患镰刀型细胞贫血症的概率也高，是高发病率区域，不适合作为调查地区，B错误；在疫区使用青蒿素治疗疟疾后，HbAHbS个体的抗疟疾能力就不再有优势，而HbAHbA个体存活率大大提升，但HbSHbS个体会死亡使HbS基因频率降低，这些会使HbAHbA个体比例上升，C正确；血红蛋白分子有两条β链，而HbAHbS中两个基因都能表达。若HbA基因表达产生的两条正常链参与血红蛋白合成，则该血红蛋白中无异常肽链；若HbS基因表达产生的两条正常链参与血红蛋白合成，则该血红蛋白中有两条异常肽链；若由HbA和HbS基因各表达产生的肽链参与血红蛋白合成，则该血红蛋白中有一条正常肽链，另有一条异常肽链，D正确。
答案：B
10．解析：四川大熊猫与陕西大熊猫有共同的祖先，故在陕西大熊猫的X染色体上也可能存在基因M/m及其等位基因，A正确；位于X染色体上的基因，雄性中该基因的基因频率等于雌性中的该基因的基因频率，也等于整个种群中相应基因频率，B正确；可遗传变异为生物进化提供原材料，四川大熊猫更像熊，陕西大熊猫更像猫，这是在可遗传变异的基础上自然选择的结果，C正确；题干信息并未表明四川大熊猫与陕西大熊猫已产生生殖隔离，故无法判断两者是否属于不同物种，D错误。
答案：D
11．解析：新基因的产生来自基因突变，基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失；B1和B2基因的碱基排列顺序不同，其转录的mRNA碱基序列不同，但由于密码子的简并性，其翻译合成的蛋白质可能相同也可能不同；生物指导蛋白质合成的过程中，使用同一套密码子；B1和B2为等位基因，存在于一对同源染色体上，故而可以存在于同一个体细胞中。但是二倍体生物的配子中的遗传物质减半，不考虑染色体变异的情况下，配子中只含有一个染色体组，不可能同时含有一对等位基因，故B1和B2基因不可以存在于同一个配子中。
答案：D
12．解析：皮肤上的黑色素瘤细胞是一种皮肤癌细胞，则癌细胞具有无限增殖能力，与正常细胞相比细胞增殖失去了控制，A正确；该实验持续在一定剂量紫外线照射条件下培养的结果，因此黑色素瘤的发生可能是紫外线损伤DNA所致，B正确；由图可知，当B、P基因双突变时，导致小鼠产生大量的黑色素瘤，C错误；据图分析，B、P基因双突变时，导致小鼠产生大量的黑色素瘤，因此多基因突变效应叠加会增加黑色素瘤产生的数目，D正确。
答案：C
13．解析：热带草原的季节性变化对猴面包树具有一个选择作用，变异发生在选择之前，A错误；落叶使猴面包树的水分散失减少，有利于其度过旱季，B正确；猴面包树的夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果，C正确；猴子等消费者的取食行为可以帮助猴面包树传播种子，D正确。
答案：A
14．解析：②③过程自交的目的不同，前者是产生符合要求的性状，后者是筛选符合生产要求的性状的纯合子，A正确；④⑤过程为单倍体育种，⑦过程是多倍体育种，它们育种原理相同，均利用了染色体变异的原理，B正确；①②③过程的育种方法为杂交育种，能产生新的基因型，⑥过程是诱变育种，原理是基因突变，能产生新的基因，C正确；图中E幼苗是由花药发育而来，为单倍体植株，染色体数目减半，即E中染色体数目是A、B、C、D、F中的染色体数目的一半，D错误。
答案：D
15．解析：(1)三倍体生物细胞内含有3个染色体组，在进行减数分裂时，染色体发生联会紊乱，几乎不能形成正常的生殖细胞，因此一般不能产生后代，故通常用三倍体来避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰。(2)根据题意可知，冷冻休克的作用是阻止甲细胞完成减数第二次分裂，使其染色体数目加倍。由于冷冻休克并不是100%成功，往往需要通过DNA含量测定的方法来鉴定成体鱼的染色体倍数。由分析可知，DNA含量峰值为100的图b是染色体数目加倍的细胞，故二倍体丙鱼的测量结果对应的是图b。由于丙鱼是姐妹染色单体分离后留在一个细胞内，导致细胞染色体数目加倍成为二倍体细胞，故细胞的基因型为纯合子；由于甲细胞的基因型为Rr，故丙细胞的基因型为RR或rr，丙鱼是由雌核发育而来，故其性别为雌性。(3)根据题意，该实验的目的是：利用丁鱼与剩余的二倍体丙鱼为材料，培育出三倍体雌鱼，且要求利用获得丙鱼的技术路线。则培育流程为：将丙鱼与丁鱼杂交，取受精卵进行冷冻休克处理，即阻止卵子完成减数第二次分裂，使得卵细胞内染色体数目加倍；再用染色体数目加倍的卵细胞与精子完成受精作用，得到细胞内含3个染色体组的受精卵，再将其培养发育为成体鱼，测定DNA含量，选出三倍体即可。
答案：(1)三倍体鱼在进行减数分裂时，染色体联会紊乱，几乎不能形成正常的生殖细胞　(2)b　RR或rr　雌性　(3)将丙鱼与丁鱼杂交，取受精卵进行冷冻休克处理，再将其培养发育为成体鱼