阶段检测卷(七) 生物的变异与进化
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分)
1.我国育种专家将“洛夫林”小麦和“红良”小麦杂交后代的花粉在人工培养基上离体培养成幼苗,然后用秋水仙素处理幼苗,从所得植株中培育出了“京花”小麦新品种。这种育种方法属于( )
A.杂交育种 B.诱变育种
C.单倍体育种 D.多倍体育种
2.油菜的种子可用于榨油。为实现油菜的高产,下列操作无法达到目的的是( )
A.射线辐射 B.转基因
C.花药离体培养 D.秋水仙素处理
3.控制人类ABO血型的是3个复等位基因:IA、IB、i,它们分别使红细胞膜含A凝集原、B凝集原和不含凝集原。复等位基因的出现,其根本原因是( )
A.基因重组 B.染色体结构变异
C.基因突变 D.染色体数目变异
4.产前诊断有助于发现严重缺陷的胎儿,并决定是否及时终止妊娠。下列不属于产前诊断的是( )
A.孕妇B超检查 B.发病率测算
C.羊膜腔穿刺 D.绒毛细胞检查
5.“杂交水稻之父”袁隆平院士为中国乃至世界的粮食生产做出了重大贡献。已知水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(E)对易感稻瘟病(e)为显性,育种工作者利用杂交育种的方法获得了能稳定遗传的矮秆抗病水稻新品种,该新品种的基因型是( )
A.DdEE B.ddEe C.ddEE D.DdEe
6.蜂群中蜂王和工蜂是二倍体生物,雄蜂则由卵细胞直接发育而来。下列蜜蜂细胞中含有一个染色体组的是( )
A.受精卵 B.蜂王肌肉细胞
C.工蜂神经细胞 D.雄蜂神经细胞
7.运城博物馆内展示的“世纪曙猿”化石,距今约 4 500万年,已能看到高等灵长类动物的许多特征。这一事实为生物进化提供的证据是( )
A.细胞水平证据 B.胚胎学证据
C.解剖学证据 D.化石证据
8.如图是某细胞减数分裂过程中的部分染色体,图中字母代表染色体上的基因,据此判断其发生的变异类型( )
A.易位 B.倒位
C.基因突变 D.交叉互换
阅读以下资料,回答9～10小题。
药用植物板蓝根 (2n=14)具有抗病毒及抗菌等作用。现有板蓝根的优良性状都是其祖先物种在发生变异后,经过连续数代选择积累而形成。下图是板蓝根在进化过程中染色体发生的一些变异(图中 AK5/AK6/AK8为板蓝根祖先染色体编号)。
9.研究发现,板蓝根在进化过程中发生了如上图所示的变异,过程①涉及的变异类型是( )
A.易位 B.倒位 C.缺失 D.重复
10.下列关于板蓝根的叙述,正确的是( )
A.与其祖先相比,现有板蓝根是新的物种
B.板蓝根进化过程中发生了①②的定向变异
C.若V区域中基因结构发生改变,能为板蓝根的进化提供原材料
D.与其祖先相比,板蓝根的基因数量减少,对环境的适应性降低
11.某生物正常体细胞染色体数目为8条,下列表示含有 1个染色体组的细胞是( )
12.凡是由于生殖细胞或受精卵里的遗传物质发生改变引起的疾病,都称为遗传病。下列关于人类遗传病的叙述,正确的是( )
A.红绿色盲属于多基因遗传病
B.各种遗传病在青春期的发病率很低
C.禁止近亲结婚是预防遗传病的唯一措施
D.遗传病与基因有关,不受环境因素影响
13.某同学将若干有翅和无翅的苍蝇放在有捕蝇纸的培养瓶中培养,实验装置如图所示,其余实验条件皆适宜。8天后,瓶内仅无翅的苍蝇存活,捕蝇纸上皆是有翅的死苍蝇。捕蝇纸在整个实验中起到的作用是( )
A.选择作用 B.定向诱变
C.生殖隔离 D.地理隔离
14.特纳综合征(45,XO),表现为女性卵巢和乳房等发育不良,身体矮小,智力低下。下列疾病与特纳综合征变异类型相同的是( )
A.唐氏综合征 B.猫叫综合征
C.镰刀形细胞贫血症 D.红绿色盲
15.下图是利用基因型为AaBb植株的花粉进行育种的过程,其中①②表示该过程中的两个阶段,图中的植株是二倍体。下列叙述错误的是( )
A.①阶段为花药离体培养,利用了细胞的全能性
B.②阶段可用秋水仙素处理,使细胞的染色体数加倍
C.幼苗有4种基因型,分别为A、a、B、b
D.植株全为纯合子,可进一步筛选出所需要的性状
阅读下列资料,回答16～18小题。
镰刀形细胞贫血症是一种单基因遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状,而镰刀形细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。家系调查发现,某正常男性与一个正常女性结婚,生了一个正常儿子、一个患病儿子和一个患病女儿。
16.依据上述资料分析,镰刀形细胞贫血症遗传方式是( )
A.常染色体显性遗传
B.常染色体隐性遗传
C.伴X染色体显性遗传
D.伴X染色体隐性遗传
17.这对夫妇再生一个表型正常女儿的概率为( )
A.1/2 B.1/4
C.3/8 D.2/3
18.据调查研究发现,镰刀形细胞贫血症患者若不接受治疗,大部分患者不到成年就会死亡,但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(携带者)很多,频率也很稳定。出现该现象的可能原因是( )
A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾
C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾
D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾
19.抗生素X是一种治疗中度感染的药物。下图表示在2005—2010年期间,某地区能有效控制感染的抗生素X平均用药量,以及统计到的细菌M对抗生素X的耐药率变化情况。
下列叙述正确的是( )
A.在2005年以前,细菌M中不存在对抗生素X耐药的个体
B.细菌M对抗生素X耐药性增强迫使医生增加了每次的用药量
C.接触抗生素X后,细菌M针对抗生素X产生了耐药性定向变异
D.细菌M种群中耐药基因及其等位基因构成了该种群的基因库
20.某二倍体雄性高等动物的基因型为 AABbEe,其体内某细胞处于细胞分裂时期如图所示。下列叙述正确的是( )
A.三对基因的遗传遵循自由组合定律
B.该细胞中a基因的出现是基因突变或基因重组的结果
C.该图示细胞为次级精母细胞,含有2对同源染色体
D.产生该细胞的精原细胞还可形成AbE的精子
二、非选择题(本大题共4小题,共40分)
21.(12分)镰刀形细胞贫血症是一种遗传病。正常人的红细胞是中央微凹的圆饼状,而镰刀形细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状。镰刀状的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡,其病因如下图所示。(本题可能用到的密码子:组氨酸CAU/CAC;缬氨酸GUU/GUA;谷氨酸GAA/GAG)
请回答下列问题。
(1)该病例表明基因通过控制 的结构直接控制生物体的性状,图中①过程通过碱基对的 (填改变的方式)引发基因碱基序列改变。
(2)②表示的生理过程以 (填“α”或“β”)链为模板链并需要 酶参与。
(3)γ链所编码的氨基酸为 ,参与③过程的核酸分子除了mRNA外还有 。若正常基因片段中的CTT变成CTC,则由此控制的生物性状是否发生改变 ,原因是 。
(4)用中心法则表示图中遗传信息的表达过程。
22.(8分)现有两株纯种小麦,一株小麦的性状是高秆(D)、抗锈病(T),另一株小麦的性状是矮秆(d)、不抗锈病(t),这两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方案以获得小麦新品种。请据图回答下列问题。
(1)方法Ⅰ的主要育种原理是 ;方法Ⅱ的育种名称是 。
(2)(二)过程中,D和d的分离发生在 ;(三)过程采用的方法称为 。
(3)(五)过程产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占 ;如果让F1按(五)(六)过程连续自交两代,那么⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占 。
(4)若将方法Ⅰ中获得的植株③与植株⑤杂交,再让所得到的后代自交,则自交后代的基因型及比例为 。
23.(8分)阅读资料回答问题。
Ⅰ.综合大熊猫化石及现存种类生活习性和生活环境等多方面的研究,传统的观点认为大熊猫的濒危是进化历程的必然。最新群体遗传学的研究表明,现存大熊猫并未走到进化历史的尽头,仍然具有进化潜力。
请依据现代生物进化理论的主要观点和内容及上述资料回答以下问题。
(1)现代生物进化理论认为,种群是 的基本单位。一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的 ,如果大熊猫种群仍然保持较高的遗传多样性,实际上反映了种群中基因的 。
(2)突变和基因重组、 和 是生物进化和物种形成的机制。
Ⅱ.科学家做了下面的实验:把家蝇分成多组,每组再分为A、B两部分,用杀虫剂R处理每组的A部分,B部分不接触杀虫剂R。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖,再把后代分成许多组,每组分成A、B两部分,重复上述实验。这样一代一代选择下去,就可以从B部分选出强抗药性的家蝇。
该实验说明:
(3)对于强抗药性的家蝇的出现,杀虫剂R起 作用。
(4)在实验中发现家蝇种群中不同个体对杀虫剂R反应不同,这说明 是多方向的。
24.(12分)某雌雄同株异花植物的籽粒颜色受两对基因A(a)和 B(b) 控制,这两对基因与籽粒颜色的关系如图所示。籽粒非甜味与甜味则受基因D(d)控制。上述三对基因独立遗传。现有红色甜味纯合子和白色非甜味(aaBBdd)的种子,欲培育纯合紫色甜味品种。
回答下列问题。
(1)基因A的载体是 ,基因具有 遗传信息的双重功能。
(2)就籽粒颜色分析,白色籽粒杂合子的基因型是 。
(3)若采用杂交育种,该植株的优势是 ,培育时要从F2中获取紫色甜味品种连续自交的原因是 ,F2紫色甜味品种中杂合子概率是 。
(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有 。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表型)。
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1.C 根据题意,将“洛夫林”小麦和“红良”小麦杂交后代的花粉在人工培养基上离体培养成幼苗,然后用秋水仙素处理幼苗,从所得植株中培育出了“京花”小麦新品种。该过程中主要运用了花药离体培养获得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理幼苗,诱导染色体数目加倍,获得纯合子,因此该方法为单倍体育种。
2.C 诱变育种是指利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物,提高突变率使生物发生突变,再通过选育获得新品种的育种方法。诱变育种可能得到高产油菜,A不符合题意;基因工程育种具有目的性强、育种周期短和能有效地打破物种间的生殖隔离界限,克服远缘杂交的障碍的优点,可能得到转基因高产油菜,B不符合题意;取花药离体培养得到单倍体幼苗,单倍体植株一般长得弱小,高度不育,不能得到高产油菜,C符合题意;秋水仙素处理后得到多倍体植物,多倍体植物的优点是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量丰富,可能得到高产油菜,D不符合题意。
3.C 复等位基因出现的根本原因是基因突变。
4.B 产前诊断是在胎儿时期,医生用专门的检测手段来确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病,产前诊断有助于发现严重缺陷的胎儿,并决定是否及时终止妊娠。孕妇B超检查、羊膜腔穿刺、 绒毛细胞检查均属于产前诊断的检测手段,发病率测算不属于产前诊断。
5.C 已知水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(E)对易感稻瘟病(e)为显性,育种工作者利用杂交育种的方法获得了能稳定遗传的矮秆抗病水稻新品种,矮秆水稻基因型为dd,抗病水稻只有纯合子EE才能稳定遗传,故该新品种的基因型是ddEE。
6.D 由于蜂王和工蜂是二倍体生物,且受精卵是由精子和卵细胞受精作用产生,故含有2个染色体组,A错误;蜂王由受精卵发育而来,是二倍体生物,蜂王肌肉细胞含有2个染色体组,B错误;工蜂由受精卵发育而来,是二倍体生物,工蜂神经细胞含有2个染色体组,C错误;雄蜂由卵细胞直接发育而来,是单倍体,雄蜂神经细胞含有一个染色体组,D正确。
7.D 博物馆内展示的“世纪曙猿”化石,距今约4 500万年,已能看到高等灵长类动物的许多特征,所以这一事实可以为生物进化提供化石证据。
8.A 题图中两对同源染色体间A与b或a与B发生互换,发生在非同源染色体之间片段的互换属于易位。
9.A 如题图所示,非同源染色体AK6和AK8上的Q基因和W基因发生了交换,属于易位。
10.C 具有生殖隔离才有新物种的诞生,板蓝根与其祖先之间不存在生殖隔离,A错误;染色体变异的方向是随机的,B错误;突变和基因重组为生物进化提供了原材料,突变包括基因突变和染色体变异,C正确;由题可知,与其祖先相比,板蓝根的基因数量增多,对环境的适应性增强,D错误。
11.D A、B项细胞中含有4条染色体,分为2种形态,则含有2个染色体组,A、B不符合题意;C项细胞中含有 8条染色体,4种形态,则含有2个染色体组,每个染色体组内4条染色体,C不符合题意;D项生物正常体细胞的染色体数目为8条,则一个染色体组中含有4条染色体,图中所示染色体是一组非同源染色体且为4条,故含有1个染色体组,D符合题意。
12.B 红绿色盲属于单基因遗传病,属于伴X染色体隐性遗传病,A错误;各类遗传病在青春期发病风险都很低,B正确;禁止近亲结婚可预防隐性遗传病,不能预防所有的遗传病,且禁止近亲结婚也不是预防遗传病的唯一措施,C错误;遗传病与基因有关,同时受环境因素的影响,D错误。
13.A 生物的变异是不定向的,自然选择是定向的,因而捕蝇纸对果蝇具有选择作用。
14.A 特纳综合征(45,XO)患者比正常个体少一条性染色体,属于染色体异常遗传病,唐氏综合征患者比正常个体多一条21号染色体,属于染色体异常遗传病,二者均属于染色体数目异常引起的遗传病,A正确;猫叫综合征属于5号染色体片段缺失引起的,属于染色体结构变异引起的遗传病,特纳综合征属于染色体数目异常引起的遗传病,B错误;镰刀形细胞贫血症和红绿色盲都属于单基因遗传病,特纳综合征属于染色体数目异常引起的遗传病,C、D错误。
15.C ①阶段是花药离体培养形成单倍体幼苗,利用了细胞的全能性,A正确;②阶段可用秋水仙素处理,使细胞的染色体数加倍,获得二倍体纯合子,B正确;由于亲本基因型为AaBb,所以单倍体植株有AB、Ab、aB、ab共 4种基因型,C错误;植株为秋水仙素处理单倍体获得的二倍体,基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb,均为纯合子,D正确。
16.B 根据题意中显示的某正常男性与一个正常女性结婚,生了一个患病女儿,即正常双亲生出患病的女儿,则一定为常染色体隐性遗传病,B正确。
17.C 某正常男性与一个正常女性结婚,生了一个患病女儿,说明该正常夫妇的基因型均为Aa,他们再生一个表型正常女儿的概率为3/4×1/2=3/8,C正确。
18.A 若杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾,则会导致该地区表现为带有这一突变基因的人(携带者)很多,频率也很稳定,A正确;若杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾,则会导致显性纯合子的概率增大,不会引起携带者很多,且稳定的现象,B错误;杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾,则会导致显性基因频率上升,隐性基因频率下降,与事实不符,C错误;杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾,则会导致隐性基因频率上升,与事实不符,D错误。
19.B 生物在选择发生之前就已经存在各种变异类型,包括对抗生素X耐药的类型,即在2005年以前,细菌M中已经存在对抗生素X耐药的个体,A错误;随着细菌M对抗生素X的耐药率提高,当前剂量的抗生素X将无法消除细菌M引起的感染,迫使医生增加了每次的用药量以有效清除细菌M,B正确;变异是不定向的,故接触抗生素X后,细菌M不能定向产生耐药性变异,C错误;一个种群中全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库,原核生物没有染色体,也不存在等位基因,D错误。
20.D 因A与B在同一对染色体上,遗传不遵循自由组合定律,A错误;高等动物的基因型为AABbEe,由于基因重组不产生新基因,细胞中a基因的出现只能是基因突变,B错误;该细胞处于减数第二次分裂后期,无同源染色体,C错误;因动物的基因型为AABbEe,故产生该细胞的精原细胞还可形成AbE的精子,D正确。
21.解析:(1)基因控制性状的两条途径,基因通过控制酶的合成来控制生物体内的生物化学反应,从而间接控制生物体的性状;基因通过控制蛋白质(分子)的结构来直接控制性状,图中该病例表明基因通过控制蛋白质(分子)的结构直接控制生物体的性状。由图可知,图中①过程通过碱基对的替换(T/A替换成了A/T)引发基因碱基序列改变。
(2)根据碱基互补配对可知,mRNA的GAA和DNA的α链上的CTT互补配对,说明②表示的生理过程(转录)以α链为模板链。②转录过程需要RNA聚合酶的参与。
(3)根据碱基互补配对原则,γ链上的密码子为GUA,由题干可知,GUA所编码的氨基酸为缬氨酸。参与③过程(翻译)的核酸分子除了mRNA外还有tRNA(识别并转运氨基酸)、rRNA(核糖体的组成成分之一)。若图中正常基因片段中CTT突变为CTC,则mRNA上的密码子由GAA突变为GAG,GAA和GAG都编码谷氨酸,即密码子改变后与原密码子编码的是同一种氨基酸,则翻译形成的氨基酸没有改变,所以由此控制的生物体性状不变。
(4)题图中遗传信息的表达过程包括转录和翻译,用中心法则表示如下:
血红蛋白基因mRNA血红蛋白。
答案:(1)蛋白质(分子) 替换
(2)α RNA聚合
(3)缬氨酸 tRNA、rRNA 不会 密码子改变后与原密码子编码的是同一种氨基酸
(4)血红蛋白基因mRNA血红蛋白
22.解析:图中方法Ⅰ为单倍体育种,包括(一)杂交、(三)花药离体培养、(四)秋水仙素处理三个关键步骤;方法Ⅱ为杂交育种,包括(一)杂交、(五)自交、(六)自交等步骤。
(1)方法Ⅰ为单倍体育种,依据的主要育种原理是染色体数目变异(染色体畸变);方法Ⅱ为杂交育种,依据的原理是基因重组。
(2)(二)过程为F1通过减数分裂产生花粉的过程,D和d这一对等位基因的分离发生在后期Ⅰ;(三)过程一般采用花药离体培养的方法获得单倍体。
(3)(五)过程产生的矮秆抗锈病植株基因型为ddTT、ddTt,其中的纯合子占1/3;如果让F1按(五)(六)过程连续自交两代,那么⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占1/3+2/3×1/4=
1/2。
(4)若将方法Ⅰ中获得的植株③DDtt与植株⑤ddtt杂交,再让所得到的后代Ddtt自交,则自交后代的基因型及比例为DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1。
答案:(1)染色体畸变(染色体数目变异) 杂交育种
(2)后期Ⅰ 花药离体培养
(3)1/3 1/2
(4)DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1
23.解析:(1)现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位。一个大熊猫种群的全部个体所含的全部基因,是这个种群的基因库。遗传多样性体现了基因具有多样性。
(2)可遗传的变异为生物的进化提供了原材料,自然选择决定了生物进化的方向,隔离是物种形成的条件,因此突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。
(3)由于每组中的B部分以及重复多次实验后的B部分自始至终没有接触过杀虫剂R,而其中有较多的抗药性个体,说明抗药性的出现不是来自杀虫剂R的诱导,而是来自基因突变,杀虫剂R对其只具有选择作用。
(4)由于基因突变具有多方向性,因此实验中发现家蝇种群中不同个体对杀虫剂R的反应
不同。
答案:(1)生物进化 基因库 多样性
(2)自然选择 隔离
(3)选择
(4)基因突变
24.解析:(1)从题干信息可知,基因A的载体是染色体,基因是具有遗传效应的DNA片段,具有携带和表达遗传信息的双重功能。
(2)从图示分析籽粒颜色的情况,可知白色籽粒杂合子的基因型是aaBb。
(3)该植株为雌雄同株异花植物,若采用杂交育种,优势是母本无需去雄,培育时要从F2中获取纯合紫色甜味品种连续自交的原因是F2出现性状分离,需经过多代筛选才能得到稳定遗传的纯合子植株,F2紫色甜味品种中A B D 杂合子概率是1-1/3×1/3×1/3=26/27。
(4)单倍体育种是利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法,涉及的原理有基因重组和染色体畸变。遗传图解见答案。
答案:(1)染色体 携带和表达
(2)aaBb
(3)母本无需去雄 F2出现性状分离 26/27
(4)基因重组和染色体畸变 遗传图解如图
