高考生物二轮复习限时集训：7 变异与进化（含解析）

高考生物二轮复习限时集训
7　变异与进化
[时间:20min]
1.[2023·湖北孝感模拟] 某实验室利用诱发基因突变的方法从二倍体野生型水稻中获得了一株矮生突变体,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中矮生植株占50%。下列有关叙述错误的是(　)
A.该矮生突变体的突变基因中嘧啶数与嘌呤数的比值为1
B.可采用矮生突变体自交选育的育种方法使矮生性状稳定遗传
C.获得的矮生单倍体植株弱小且所结的种子比野生型水稻少
D.花药离体培养获得单倍体植株的理论依据是细胞的全能性
2.[2023·北京朝阳区二模] ctDNA是肿瘤细胞死亡后释放到血液中的小片段核酸。研究者采集18例肺癌患者手术前的ctDNA与手术切除的肿瘤组织DNA(tDNA)样本,检测到15人的ctDNA及18人的tDNA中存在肺癌相关基因。以下说法错误的是 (　)
A.肿瘤细胞具有无限增殖、形态结构改变等特点
B.肺癌的发生与原癌基因、抑癌基因的突变有关
C.两类样本检测结果差异可能与tDNA易降解有关
D.研究结果提示ctDNA可作为肺癌筛查的参考指标
3.[2023·湖南长沙模拟] 科研人员对水稻细胞核中一个DNA片段进行研究,发现其上有三个片段:基因A、基因b和基因间的片段M,现将某外来DNA片段(m)插入该DNA片段。下列有关叙述错误的是 (　)
A.若m为有效片段(有遗传效应)且插入M片段中,则发生基因重组
B.若碱基对替换发生在基因b中,则属于基因突变
C.基因A和基因b所携带的遗传信息不可能同时得到执行
D.若m为无效片段(无遗传效应)且插入基因A中,则发生基因突变
4.[2023·福建漳州四模] 运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。科学家从化石中提取古生物DNA进行测序,揭示了现存人类与灭绝的古人类之间的基因差异。下列有关叙述错误的是 (　)
A.通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点
B.研究现存人类与灭绝的古人类DNA分子的相似度,为生物进化提供了最直接证据
C.现存人类与古人类在某些碱基序列的差异是在分子水平上揭示亲缘关系远近的证据
D.不定向变异和定向的自然选择导致现存人类和已灭绝古人类的基因存在差异
5.[2023·河北唐山二中三模] 抗病毒药物金刚烷胺对流感病毒有较好的疗效,能有效降低流感发病率。近年来发现流感病毒基因发生突变,导致对金刚烷胺的抗药性从2%增加到了90%。下列说法错误的是 (　)
A.流感病毒是影响人口数量的密度制约因素
B.流感病毒抗药性的变化说明基因发生定向突变
C.流感病毒抗药性上升是金刚烷胺对流感病毒选择的结果
D.抗金刚烷胺流感病毒的出现可能会导致人群中流感的发病率增加
6.[2023·湖南岳阳模拟] 中国科学家发现,白细胞激肽受体基因(Lkr基因)调控了蜜蜂对蔗糖的敏感程度。Lkr基因表达越活跃,蜜蜂对蔗糖越敏感,使其倾向于采集花粉为食,反之则使其倾向于采集花蜜为食。温带地区的植物开花呈现明显的季节性,而热带地区的植物常年开花,花粉充足。下列有关说法正确的是 (　)
A.与热带地区相比,温带地区的蜜蜂Lkr基因表达更活跃
B.对蔗糖敏感程度不同的蜜蜂种群,其Lkr基因频率不同
C.对蔗糖敏感程度存在显著差异的蜜蜂之间存在生殖隔离
D.若对蔗糖敏感的蜜蜂的Lkr基因甲基化,则其可能会倾向于采集花蜜
7.[2023·湖北武汉二模] 实现基因重组的方式之一是染色体互换。科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本,进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因,不考虑其他变异,下列叙述错误的是(　)
A.减数分裂Ⅰ后期也会发生基因重组
B.图示雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
C.若亲本果蝇产生配子过程中未发生染色体互换,则F1雄果蝇X染色体构型均异常
D.若F1中出现两种性状均为野生型的个体,则亲代果蝇产生配子过程中发生了染色体互换
8.[2023·天津河西区模拟] 根据下列材料回答有关生物进化和生物多样性的问题。
材料1:某种蛾易被蝙蝠捕食,千百万年之后,此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时,便会运用复杂的飞行模式,逃脱危险,其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后,产出的受精卵不具有生命力。
材料2:蛙是幼体生活在水中,成体可生活在水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化,使某种蛙生活的水体分开,蛙被隔离为两个种群。千百万年之后,这两个种群不能自然交配。
请根据以上材料,回答下列问题。
(1)材料1中的这种蛾已经发生了进化,原因是变化后的蛾与祖先蛾已产生　　　　　,成为一个新物种。材料1中,蛾复杂飞行模式的形成是　　　　的结果。
(2)在材料2中,若发生剧烈地质变化后,其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸,种群中个体数减少,会导致该种群全部个体所含有的全部基因即　　　　变小。
(3)如表为某基因在种群A和B中的基因型及其个体数。
基因型 A种群(个) B种群(个)
XDXD 200 0
XDXd 50 160
XdXd 100 200
XDY 180 0
XdY 170 270
①D基因在A种群中的频率为　　　　。你认为造成B种群的基因型分布的最可能原因是　　　　。
②现代生物进化理论认为:生物多样性是　　　 　的结果。就D基因而言,A种群的遗传多样性　　 　　(填“大于”“等于”或“小于”)B种群的遗传多样性,利用表中数据陈述判断依据:　　 。
9.[2023·福建龙岩模拟] 叶色突变体的研究可提高人们对叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用机制的了解。研究发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。研究者以诱变剂处理野生型水稻品系后,经筛选得到叶绿素含量较低的黄化突变体甲、乙(都能正常生长,光合产量较低)。回答下列问题:
(1)已知突变体甲是由基因C突变为C1所致,突变体乙是由基因C突变为基因C2所致。说明基因突变具
有　　　　性。
(2)研究发现C1基因纯合时幼苗期致死,可推知基因C突变成C1属于　　　　　　　　(填“显性突变”或“隐性突变”),理由是　 　 。突变体甲连续自交2代,F2成年植株中绿色叶植株占　　　　。
(3)从野生型和突变体甲叶片细胞中获取控制上述叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),结果如下,属于突变体甲的是　　　 　(填“Ⅱ”或“Ⅲ”),判断理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)某研究小组拟探究基因C2是显性突变还是隐性突变(已知C2基因不存在致死情况)的结果,将突变体甲与突变体乙进行杂交,支持隐性突变的杂交结果是　　　　　　　　　　　。
限时集训(七)
1.C　[解析] 基因中嘧啶与嘌呤配对,基因突变不会改变嘧啶数与嘌呤数的比值,突变基因中嘧啶数与嘌呤数的比值为1,A正确;该矮生突变体为杂合子,采用矮生植株自交选育的育种方法能获得矮生纯合子,使矮生性状稳定遗传,B正确;水稻为二倍体,获得的矮生单倍体植株长得弱小,高度不育,因此矮生单倍体不能结种子,C错误;花药离体培养获得单倍体植株的理论依据是配子细胞的全能性,D正确。
2.C　[解析] 肿瘤细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移等,A正确;肺癌的发生说明原癌基因和抑癌基因发生突变,B正确;检测到15人的ctDNA及18人的tDNA中存在肺癌相关基因,可能是ctDNA易降解导致的,C错误;绝大多数肺癌患者血液中都能检测到ctDNA,所以ctDNA可作为肺癌筛查的参考指标,D正确。
3.C　[解析] 基因重组的方式有同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组,若m为有效片段且插入M片段(非基因片段)中,则发生基因重组,A正确;基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换,若碱基对替换发生在基因b中,则属于基因突变,B正确;基因的选择性表达有可能使基因A和基因b所携带的遗传信息同时得到执行,C错误;若m为无效片段且插入基因A中,属于基因中碱基对的增添,则发生了基因突变,D正确。
4.B　[解析] 通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点,推测其行为特点,A正确;化石为研究生物进化提供了直接的证据,细胞和分子水平的研究给生物进化论提供了有力的支持,B错误;不同生物的 DNA 和蛋白质等生物大分子的共同点,揭示了当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,C正确;不定向变异和定向的自然选择使种群的基因频率改变,导致现存人类和已灭绝古人类的基因存在差异,D正确。
5.B　[解析] 一些生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的,这些因素称为密度制约因素,流感病毒是影响人口数量的密度制约因素,A正确;基因突变是不定向的,B错误;金刚烷胺具有选择作用,可选择并保存抗药性强的病毒,故流感病毒抗药性上升是金刚烷胺对流感病毒选择的结果,C正确;抗金刚烷胺流感病毒出现后,金刚烷胺使用效果下降,流感病毒传播的概率加大,可能会导致人群中流感的发病率增加,D正确。
6.D　[解析] 温带地区的植物开花呈现明显的季节性,花粉相对不足,蜜蜂主要以采集花蜜为食,因此对蔗糖不敏感,即Lkr基因表达不活跃,A错误;根据题意,蜜蜂对蔗糖敏感程度的差异与Lkr基因表达水平有关,B错误;对蔗糖敏感程度存在显著差异的蜜蜂属于同一物种,不存在生殖隔离,C错误;若对蔗糖敏感的蜜蜂的Lkr基因甲基化,则基因转录可能被抑制,蜜蜂对蔗糖的敏感程度降低,从而促使蜜蜂采集花蜜,D正确。
7.D　[解析] 减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,这个过程有基因重组,减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换,这个过程也发生基因重组,A正确;图示雌果蝇X染色体一条存在片段缺失,另一条存在来自Y染色体的附加臂,均发生了染色体结构变异,B正确;亲本雄果蝇X、Y染色体均正常,雌果蝇两条X染色体均异常,F1雄果蝇的X染色体来自亲本雌果蝇,故其X染色体构型均异常,C正确;亲本雌性基因型为XBdXbD,雄性为XbdY,若亲本果蝇产生配子过程中不发生染色体互换,后代基因型及表型为XBdXbd(棒状眼淡红眼雌)、XBdY(棒状眼淡红眼雄)、XbDXbd(野生型野生型雌)、XbDY(野生型野生型雄),其中XbDXbd、XbDY两种性状均为野生型,D错误。
8.(1)生殖隔离　自然选择
(2)基因库
(3)60%　XDY胚胎致死或D基因纯合致死(合理即可)　协同进化　大于　A种群的基因型种类数多于B种群的基因型种类数(或A种群的基因型有5种,B种群的基因型只有3种)
[解析] (1)材料1中“变化后的蛾与祖先蛾交配后,产出的受精卵不具有生命力”说明,变化后的蛾与祖先蛾已产生生殖隔离,成为一个新物种,“蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时,便会运用复杂的飞行模式,逃脱危险,其身体也发生了一些其他改变”,这说明蛾复杂飞行模式的形成是自然选择(适者生存)的结果。(2)基因库是一个种群中全部个体所含有的所有基因,在材料2中,种群中个体数减少,这会导致该种群的基因库变小。(3)①D基因在A种群中的频率=(200×2+50+180)/(200×2+50×2+100×2+180+170)=60%;由表可知,B种群中基因型为XDXD和XDY的个体不能存活,XDXd、XdXd和XdY的个体存活,对比可知原因是XDY胚胎致死或D基因纯合致死。②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,这就是协同进化,生物多样性的形成是协同进化的结果。据图可知,就D基因而言,A种群的基因型为5种,B种群的基因型为3种,因此A种群的遗传多样性高于B种群。
9.(1)不定向
(2)显性突变　基因C1纯合时幼苗期致死,说明突变体甲都是杂合体,这种杂合体表现出突变性状,说明控制突变性状的基因C1为显性基因　3/5
(3)Ⅲ　 突变体甲为杂合子,同时具有C和C1两个基因
(4)黄化∶绿色=1∶1
[解析] (1)C基因可以突变为C1,也可以突变为C2,说明基因突变具有不定向性。(2)突变体甲是由基因C突变为C1所致,基因C1纯合时幼苗期致死,说明突变体甲都是杂合体,这种杂合体表现出突变性状,说明控制突变性状的基因C1为显性基因。突变体甲的基因型是C1C,由于C1C1致死,自交一代后子代中C1C∶CC=2∶1,自交两代后,子代中C1C∶CC=2∶3,即成年植株中绿色叶植株占3/5。(3)野生型只含有一种条带,说明1000 bp的条带是C基因的条带,750 bp和250 bp对应的条带是C1基因对应的条带,突变体甲全为杂合体,除含有突变基因C1外还含有一个正常基因C,所以Ⅲ是突变体甲。(4)突变体乙不存在致死情况,将突变体甲与突变体乙进行杂交,若是隐性突变,则突变体乙为纯合体,甲是C1C,乙是C2C2,二者杂交后代中C1C2∶CC2=1∶1,即黄化∶绿色=1∶1。