高考生物真题演练&模拟精选：专题11 生物的变异与进化（含答案）

专题11　生物的变异与进化
五年高考
1.(2023北京,6,2分)抗虫作物对害虫的生存产生压力,会使害虫种群抗性基因频率迅速提高,导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果,农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是(B)
A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B.大面积种植转基因抗虫棉,并施用杀虫剂
C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
2.(2022北京,6,2分)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,据此不能得出　(D)
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
3.(2022北京,4,2分)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如图。
下列判断错误的是(B)
A.果蝇红眼对白眼为显性
B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C.具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D.例外子代的出现源于母本减数分裂异常
4.(2021北京,7,2分)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(C)
A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
5.(2020北京,21,12分)遗传组成不同的两个亲本杂交所产生的杂种一代,产量等多个性状常优于双亲,这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量的重要途径。
(1)中国是最早种植水稻的国家,已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻,北方主要种植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的　选择　,进化形成的。
(2)将多个不同的籼稻、粳稻品种间进行两两杂交,获得三种类型F1(分别表示为籼-籼,籼-粳,粳-粳)。统计F1的小花数、干重等性状的平均优势(数值越大,杂种优势越明显),结果如图1。可知籼-粳具有更强的杂种优势,说明两个杂交亲本的　遗传组成(背景)　差异越大,以上性状的杂种优势越明显。
图1
(3)尽管籼-粳具有更强的杂种优势,但由于部分配子不育,使结实率低,从而制约籼-粳杂种优势的应用。研究发现,这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(A1、A2和B1、B2)有关。通常情况下,籼稻的基因型为A1A1B1B1,粳稻为A2A2B2B2。A1A2杂合子所产生的含A2的雌配子不育;B1B2杂合子所产生的含B2的雄配子不育。
①根据上述机制,补充籼稻×粳稻产生F1及F1自交获得F2的示意图,用以解释F1结实率低的原因。
答案　
P　 　籼稻A1A1B1B1×A2A2B2B2粳稻
　　　 　↓
F1　　　　　　　A1A2B1B2
　　　 ↓
F2 雌配子
A1B1 A1B2 A2B1(不育) A2B2(不育)
A1B1 A1A1B1B1 A1A1B1B2
A2B1 A1A2B1B1 A1A2B1B2
A1B2 (不育)
A2B2 (不育)
②为克服籼-粳杂种部分不育,研究者通过杂交、连续多代回交和筛选,培育出育性正常的籼-粳杂交种,过程如图2。通过图中虚线框内的连续多代回交,得到基因型A1A1B1B1的粳稻。若籼稻作为连续回交的亲本,则不能得到基因型A2A2B2B2的籼稻,原因是F1(A1A2B1B2)产生基因型为　A2B2　的配子不育。
图2
③在产量低的甲品系水稻中发现了A、B基因的等位基因A3、B3(广亲和基因),含有广亲和基因的杂合子,雌雄配子均可育。请写出利用甲品系培育出育性正常的籼-粳杂交稻的流程。(用文字或图示作答均可)
用甲品系(A3A3B3B3)与粳稻(籼稻)杂交获得F1,F1与粳稻(籼稻)连续多代回交、筛选基因型为A2A3B2B3 (A1A3B1B3)的植株,最终获得A2A3B2B3 (A1A3B1B3)粳稻(籼稻)。通过自交、筛选获得A3A3B3B3 的粳稻(籼稻),再与籼稻A1A1B1B1(粳稻A2A2B2B2)杂交,得到育性正常的籼-粳杂交种(A1A3B1B3/A2A3B2B3)。
或
甲品系(A3A3B3B3)×粳稻(籼稻)
　 　↓
　 F1　×　粳稻(籼稻)
　　　 　↓
　筛选基因型为A2A3B2B3的植株(A1A3B1B3的植株)
　　　 　↓×粳稻(籼稻)
　　　 　↓(连续多代)
　筛选基因型为A2A3B2B3的粳稻(A1A3B1B3的籼稻)
　　　 　↓
筛选基因型为A3A3B3B3的粳稻(籼稻)
×
籼稻A1A1B1B1(粳稻A2A2B2B2)
　　　　 ↓
籼-粳杂交种(A1A3B1B3/A2A3B2B3)(育性正常)
全真全练
考点1　生物的变异
1.(2023广东,2,2分)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是(C)
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
2.(2023辽宁,2,2分)葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物,将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上,可获得无子葡萄。下列叙述正确的是(A)
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
3.(2023江苏,10,2分)2022年我国科学家发布燕麦基因组,揭示了燕麦的起源与进化,燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是(C)
A.燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B.燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C.燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D.燕麦中A和D基因组同源性小,D和C同源性大
4.(2023湖北,16,2分)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列,可检测识别区间的任意片段,并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位,如图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“-”表示杂交信号),结果正确的是(B)
A B C D
5.(2022湖南,5,2分)关于癌症,下列叙述错误的是　(C)
A.成纤维细胞癌变后变成球形,其结构和功能会发生相应改变
B.癌症发生的频率不是很高,大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应
C.正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞,原因是抑癌基因突变成原癌基因
D.乐观向上的心态、良好的生活习惯,可降低癌症发生的可能性
6.(2021广东,11,2分)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(A)
A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限
C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
7.(2021辽宁,9,2分)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同,珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述,错误的是(C)
A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的
B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性
C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性
D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
8.(2021福建,16,4分)水稻等作物在即将成熟时,若经历持续的干热之后又遇大雨天气,穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用,同等条件下,种子对脱落酸越敏感,越容易休眠。研究发现,XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如图所示。
下列分析错误的是(C)
A.位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低
B.位点2突变可以是碱基对发生替换造成的
C.可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止
D.位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象
9.(2020江苏,8,2分)下列叙述中与染色体变异无关的是(B)
A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率
B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米
C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜—甘蓝
D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦
10.(2023天津,16)植酸合成酶基因A位于水稻4号染色体,其缺失导致水稻不能合成植酸而死亡。某小组对A进行基因编辑,获得2个突变基因,一个删除了3个相邻核苷酸(A-3),不影响植酸合成;另一个删除了25个相邻核苷酸(A-25),对植株的影响未知。
(1)在获得的AA-25植株中,A与A-25互称　等位　基因。为研究A-25对植株的影响,以A-25被删除的序列设计正向引物,以其下游0.5 kb处的一段序列设计反向引物,通过PCR分析AA-25自交子代基因型,电泳发现所有样本的DNA均能扩增出目标条带,未发现无扩增条带样本的原因是　A-25纯合致死(A-25A-25植株死亡)　。在样本基因组DNA量及扩增条件一致时,目标条带的亮度有强有弱,亮度强的样本基因型是　AA　,比例为　1/3(33.3%)　。
(2)为进一步研究A-25对植株的影响,在A-3A-25愈伤组织中转入A,获得6号染色体插入一个A的植株,表示为A-3A-25A-,该植株自交子代中含有A-25A-25的比例为　3/15(1/5或20%)　。
(3)自然状态下水稻严格自交。某逆境下,A-3A-3植株的适应能力比AA及AA-3强,每代植株数增加10%。一株AA-3水稻在该逆境下自然繁殖,每代基因频率如表。请填写表格空白处(保留至小数点后一位)。
基因 子1代 子2代 ……
A 　48.8　% 46.9% ……
A-3 　51.2　% 53.1% ……
此表表明,种群基因频率发生了变化,这种变化是　自然选择　的结果。
11.(2022重庆,24,14分)科学家用基因编辑技术由野生型番茄(HH)获得突变体番茄(hh),发现突变体中DML2基因的表达发生改变,进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量(图Ⅰ、Ⅱ),导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题:
图Ⅱ
(1)图Ⅰ中,基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C(虚线框所示)后突变产生,致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸,其原因是　h基因转录出的mRNA中,终止密码子提前出现　。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为　GCC　。另有研究发现,基因H发生另一突变后,其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变,但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变,原因是　密码子具有简并性　。
(2)图Ⅱ中,t1~t2时段,突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型,推测在该时间段,H蛋白对DML2基因的作用是　促进DML2基因的转录过程　。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为:H突变为h后,由于DML2基因的作用,果实中ACS2基因　表达延迟　,导致果实成熟期　延迟　(填“提前”或“延迟”)。
(3)番茄果肉红色(R)对黄色(r)为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交,获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄,请写出杂交选育过程(用基因型表示)。　RrHH和Rrhh番茄杂交获得F1,F1中选取红色早熟个体(RRHh、RrHh)分别自交,取果肉全部为红色的番茄植株(RRHh)的后代(RRHH、RRHh、RRhh)继续自交,所结果实均为红色晚熟(RRhh)的植株即目标番茄品种。　
12.(2022河北,20,15分)蓝粒小麦是小麦(2n=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的,其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦,研究人员设计了如图所示的杂交实验。
回答下列问题:
(1)亲本不育小麦的基因型是　TtHH　,F1中可育株和不育株的比例是　1∶1　。
(2)F2与小麦(hh)杂交的目的是　获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株,诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生(交叉)互换,从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上,以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦　。
(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成　20　个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配,最终能产生　4　种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是　1/16　。
(4)F3蓝粒不育株体细胞中有　43　条染色体,属于染色体变异中的　数目　变异。
(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现:
①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1,说明　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上　;
②蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,说明　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上　。符合育种要求的是　②　(填“①”或“②”)。
13.(2021广东,20,12分)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为　伴性遗传　。
(2)图1基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配。若得到的F2没有野生型雄蝇、雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和　棒眼红眼　,此结果说明诱变产生了伴X染色体　隐性致死　基因突变。该突变的基因保存在表现型为　棒眼红眼雌　果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图2中的突变　③　(从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是　某种关键蛋白质或酶合成过程提前终止而功能异常　,使胚胎死亡。
图2
(4)图1所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇　显性　基因突变;②缺点是不能检测出果蝇　同义　基因突变。(①、②选答1项,且仅答1点即可)
考点2　生物的进化
14.(2023河北,4,2分)大量证据表明,地球上所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是(D)
A.蝙蝠和蜻蜓都有适应飞翔的器官
B.猫的前肢和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
C.人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
D.真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
15.(2023浙江6月选考,3,2分)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质,编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如表,表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
大猩猩 黑猩猩 人
猩猩 96.61% 96.58% 96.70%
大猩猩 98.18% 98.31%
黑猩猩 98.44%
下列叙述错误的是(D)
A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
16.(2023福建,6,2分)玉米由类玉米逐步驯化而来。用人工方法将玉米和类玉米进行杂交,能产生可育后代。不同玉米种群间杂交,能产生丰富的变异类型。下列相关叙述错误的是(D)
A.某玉米种群含有的全部基因构成了该种群的基因库
B.玉米驯化过程中,人工选择决定了玉米的进化方向
C.杂交产生的不同变异类型增加了玉米的遗传多样性
D.玉米驯化过程没有产生新物种,基因频率没有改变
17.(2023浙江6月选考,9,2分)浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址,证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良,现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种,创造水稻高产新记录,为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是(D)
A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
18.(2023重庆,5,3分)果蝇有翅(H)对无翅(h)为显性。在某实验室繁育的果蝇种群中,部分无翅果蝇胚胎被转入小鼠W基因后(不整合到基因组),会发育成有翅果蝇,随后被放回原种群。下列推测不合理的是(D)
A.W基因在不同物种中功能可能不同
B.H、W基因序列可能具有高度相似性
C.种群中H、h基因频率可能保持相对恒定
D.转入W基因的果蝇可能决定该种群朝有翅方向进化
19.(2023湖北,17,2分)现有甲、乙两种牵牛花,花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花,不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花,释放的挥发物质多,主要靠蛾类传粉;乙开紫花,释放的挥发物质少,主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲,其花颜色由白变紫,其他性状不变,但对蛾类的吸引下降,对蜂类的吸引增强。根据上述材料,下列叙述正确的是(A)
A.甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异,对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B.在蛾类多而蜂类少的环境下,甲有选择优势,A基因突变加快
C.将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库未发生改变
D.甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
20.(2023湖北,18,2分)某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(B)
A.52%　　B.27%　　C.26%　　D.2%
21.(2023海南,10,3分)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型,即稳定选择、定向选择和分裂选择,如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征,纵坐标是表型频率,阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是(A)
A.三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利,使其表型频率降低
22.(2022河北,6,2分)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是(C)
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共(协)同进化的结果
23.(2022江苏,10,2分)在某生态系统中引入一定数量的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是(D)
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该植物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
24.(2022湖南,12,2分)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中,①与②、①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制,进行了种间交配实验,结果如表所示。下列叙述错误的是(D)
交配 (♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率 (%) 0 8 16 2 46 18
精子传 送率(%) 0 0 0 0 100 100
注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
三年模拟
综合基础练
选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024石景山一模,6)种植神舟十六号带回地球的一批小麦种子,有可能出现高产、优质、耐盐碱、抗病能力强等表型。下列叙述不正确的是(C)
A.太空环境可提高小麦种子的突变率
B.强辐射可能改变基因的碱基序列
C.太空的微重力能够避免有害突变的产生
D.产生的新表型不一定能够稳定遗传
2.(2024朝阳期末,5)人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体,人却只有46条染色体。研究表明,人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体,这种现象叫作染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是(A)
A.不属于染色体结构变异
B.属于可遗传变异
C.可能导致基因表达改变
D.可为进化提供原材料
3.(2024朝阳二模,7)我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中,获得97例青藏高原古代人类个体的基因组,追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3 000年中,EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是(C)
A.青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B.EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C.高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D.该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
4.(2024海淀期末,5)用拟南芥C株系与野生型杂交,可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失,子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验,统计杂交子代染色体组成,结果如图,下列叙述不正确的是(B)
A.该方法与获得单倍体的传统途径不同
B.此方法获得的子代绝大部分为单倍体
C.单倍体细胞内的染色体为非同源染色体
D.25 ℃比22 ℃更利于获得单倍体
5.(2024西城一模,6)果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒(倒位)。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异(ST、AR、CH)个体所占的比例,结果如表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是(A)
ST AR CH
低海拔 53% 32% 15%
中海拔 30% 48% 22%
高海拔 5% 71% 24%
A.倒位不改变基因数量,对果蝇无影响
B.据表可知AR变异更适应高海拔环境
C.不同温度饲养该地果蝇可检验此推测
D.变异类型分布情况是自然选择的结果
6.(2024朝阳一模,6)水稻害虫稻飞虱可分为灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱,它们是起源于同一祖先的三个物种,进化过程中其分布区域有重叠,传播不同的植物病毒。下列叙述错误的是(B)
A.源于同一祖先的三种稻飞虱种群基因库不相同
B.长期地理隔离导致原始稻飞虱进化为不同的物种
C.不同稻飞虱传播不同的病毒是协同进化的结果
D.灰飞虱、褐飞虱、白背飞虱的生态位不完全相同
综合拔高练1
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024海淀二模,6)控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体,其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交,F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交,后代马铃薯叶植株占1/6。下列相关分析,不正确的是(D)
A.“三体”番茄存在染色体数目变异
B.马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状
C.马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组
D.F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体
2.(2024朝阳一模,4)我国科学家将小鼠(2N=40)的一条5号和一条4号染色体首尾连接,成功得到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常,连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该染色体连接小鼠,分析正确的是(D)
A.体细胞中含有20对染色体
B.不能产生功能正常的配子
C.基因数量和排序发生改变
D.发生了染色体结构的变异
3.(2024东城一模,7)我国科学家利用红鲫鱼(2n=100,RR,字母代表染色体组)与团头鲂(2n=48,BB)进行育种,实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是(D)
A.形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异
B.杂交种1不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小
C.推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子
D.杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
4.(2024丰台二模,6)鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑,构建了武昌鱼突变体F0。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失,缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1,从5 000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是(D)
A.进行基因组编辑的受体细胞是受精卵
B.相对F1,F2肌间刺缺失的个体比例上升
C.人工选择使突变的r基因频率不断升高
D.基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组
5.(2024西城期末,6)热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装,并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代,并统计眼睛表型的变异频率,结果如图。相关分析错误的是(D)
A.某些变异表型可被HSP90的功能隐藏
B.对照品系为HSP90表达水平正常果蝇
C.对照组突变基因类型可能多于该品系
D.HSP90的功能不利于保留基因多样性
二、非选择题
6.(2024东城期末,19)玉米是我国重要的粮食作物,研究其雄性不育性状对玉米育种有重要意义。
(1)已知玉米籽粒颜色由一对等位基因控制,紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交,子代籽粒均为紫色,籽粒颜色中显性性状为　紫色　。在子代中获得一株表现为雄性不育的突变株,利用该突变株进行如图1所示杂交实验,结果说明控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因的关系是　位于一对同源染色体上　。用杂交得到的雄性不育株建立品系甲。
(2)绒毡层是雄蕊花粉囊最内侧的细胞层,与花粉发育密切相关。已知M基因在绒毡层特异性表达,M蛋白依赖前端的信号序列S引导进入内质网中完成合成和加工,S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用。研究发现,品系甲的M基因发生突变,导致所表达蛋白的S序列最后一位氨基酸发生改变。对两种M蛋白进行研究,结果分别如图2、图3所示。
根据上述研究结果推测,导致品系甲雄性不育的原因是M基因突变　引起M蛋白氨基酸序列改变,在加工过程中信号序列S无法被正常切除,M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外,影响花粉的正常发育　。
(3)研究发现,雄性不育玉米的花粉败育使更多物质被用于果穗生长,有利于提高产量。研究人员对品系甲(突变基因记为M+)进行改造,获得具有一对M+基因,且在M+基因所在染色体的非同源染色体上插入单个N片段的品系乙。N片段含3个紧密连锁不发生重组的序列:能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因和籽粒特异表达的红色荧光蛋白基因。根据图4流程继续进行育种。
种子A用于继续繁殖品系乙,种子B用于培育不含转基因成分的子代,这两种籽粒在果穗上的比例约为　1∶1　,筛选出种子B的方法是　选择无荧光的种子　。在生产种植上,与种子C相比,种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株,既操作方便,又可保证传粉效率,原因是　种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本,也有50%基因型为MM的可育株作为父本　。
综合拔高练2
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024门头沟一模,6)痕迹器官是生物体上已经失去用处,但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化,但体内仍保留着后肢骨痕迹;食草动物的盲肠发达,人类的盲肠已经极度退化,完全失去了消化功能。据此分析,下列叙述错误的是(D)
A.后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B.人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C.具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D.蚯蚓没有后肢的痕迹器官,所以和四足动物没有共同祖先
2.(2024海淀一模,6)60Co辐射可使部分花粉活力降低,通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理,通过如图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是(D)
A.雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B.经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C.④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D.③幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
3.(2024海淀一模,7)A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在20年中,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少20%,自花受粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列相关叙述不正确的是(D)
A.三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化
B.A地三色堇发生的变化是自然选择的结果
C.三色堇中与自花受粉有关基因的频率升高
D.自花受粉有利于增加三色堇的遗传多样性
二、非选择题
4.(2024东城二模,20)水稻是人类重要的粮食作物之一,种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳,通常糊粉层为单层活细胞,主要累积蛋白质、维生素等营养物质;淀粉胚乳为死细胞,主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗,结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数　增多　的即为糊粉层加厚的种子,将其对应的含胚部分用培养基培养,筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体ta1、ta2等,这说明基因突变具有　不定向性　的特点。
(2)突变体ta1与野生型杂交,继续自交得到F2种子,观察到野生型∶突变型=3∶1,说明该性状的遗传遵循基因　分离　定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后,将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于　M83　附近,对目标区域进行测序比对,发现了突变基因。
(3)由ta1建立稳定品系t,检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型,但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中,培育稳定遗传的高营养新品种。
①补充完成图3育种方案。
答案　
如图所示:
②运用KASP技术对植物进行检测,在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR,加入野生型序列和突变型序列的相应引物,两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点,完成扩增后检测产物的荧光信号(红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光)。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测,请选择其中一个阶段,预期检测结果并从中选出应保留的植株。
阶段1:检测结果出现红色和绿色荧光,保留出现绿色荧光信号的植株;阶段2:检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光,保留出现蓝色荧光信号的植株。
③将KASP技术应用于图3育种过程,优点是　在幼苗期即可测定基因型,准确保留目标植株,加快育种进程(合理即可)　。
5.(2024西城期末,21)杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种子一代,在生长、繁殖、抗逆等性状上比其双亲优越的现象。我国研究者用两品系的野生型(WT)和C、D基因突变体(c和d)拟南芥进行杂交实验,用P菌感染亲本和F1后,检测叶片P菌数量相对值,结果如表。
父本(品系1) 母本(品系2) F1
WT 9.0 9.0 8.0
突变体c 8.8 9.0 9.1
突变体d 12.0 11.9 11.9
(1)WT杂交结果显示　F1叶片P菌数量相对值显著低于亲本　,表明拟南芥在抗P菌的能力上具有杂种优势。研究者将WT的F1自交,得到的F2中抗P菌个体比例很低,由此推测该杂种优势现象受　多　(填“一”或“多”)对等位基因的影响。
(2)突变体c、d的杂交实验结果说明　C、D基因参与拟南芥抗P菌杂种优势的形成　。研究者用不同品系突变体c和d杂交,F1表现出杂种优势。据此推测C、D基因为非等位基因,理由是　若C、D为等位基因,则F1不会出现杂种优势　。
(3)为进一步确定C、D基因的关系,研究者检测了WT和突变体c的D基因表达水平,结果如图1。据结果推测,C基因　促进　D基因的表达。
(4)水杨酸(SA)参与多种植物抗逆性的调节。进一步研究发现,D基因能促进SA的合成,而C基因会抑制光合作用。研究者检测了一天中WT双亲及F1植株C基因的表达情况,结果如图2。由结果得出,C基因表达具有　昼夜节律(夜晚表达水平高,白天表达水平低)　特点,而F1表现比双亲更显著。请阐释C基因如何平衡植物抗病菌与生长之间的矛盾。
C基因夜晚表达水平高,促进D基因表达,从而使SA积累,提高抗P菌能力;白天C基因表达水平低,解除对光合作用的抑制利于生长,从而平衡了植物抗病菌与生长之间的矛盾。
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