2011年高考生物原创预测题：专题五 变异与进化（新课标）

专题五：变异与进化（新课标）
一、选择题
1．近日，加拿大科学家将特定的外源DNA片段嵌入到细菌基因组的特定区域，这些片段便可作为一种免疫因子，抵抗DNA酶入侵。这种技术所依据的原理是 （ ）
．基因突变 ．基因重组 ．染色体变异 ．DNA分子杂交
2．下列科技成果中，实践与原理相符的是 （ ）
．太空椒的培育——染色体变异 ．抗疯牛病转基因体细胞克隆牛——基因突变
．无子番茄的培育——染色体变异 ．高产抗病玉米的培育——基因重组
3．下表描述一个控制A酶的基因，当其碱基序列中的某一个碱基被另外一个碱基取代后蛋白质产物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性，据表分析下列说法中不正确的是 （ ）
相对于A酶的催化活性 相对于A酶的氨基酸数目
甲 100％ 不变
乙 50％ 不变
丙 0% 减少
丁 150％ 不变
．无法判断蛋白质丁的氨基酸序列是否有改变 ．蛋白质乙的氨基酸序列一定有改变
．单一碱基取代现象可以解释蛋白质丙的产生 ．蛋白质甲的氨基酸序列不一定改变
4．以下是由于基因中碱基对缺失造成的基因突变，其中对蛋白质分子结构影响最小的极可能是（ ）
5．下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因l变异而来。有关说法正确的是
( )
．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期
．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复
．图中4种变异能够遗传的是①③
6．以二倍体植物甲(2N=l0)和二倍体植物乙(2n=10)进行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配至同一个配子中，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述中正确的是 ( )
．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物
．F1为四倍体，具有的染色体数为N=10、n=10
．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
．物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
7．如图是某同学绘制的一个遗传病的系谱图(3号和4号为双胞胎)。下列与此相关的说法中正确的是 （ ）
．3号和5号细胞中的遗传物质完全相同
．由1号、2号和3号或1号、2号和4号均可判断该病为常染
色体隐性遗传病
．5号和1号的基因型相同的可能性为l／3
．3号和5号基因型相同的可能性为5／9
8．美国科学家2011年1月9日宣称，他们的研究结果表明玉米的茎叶夹角性状是由细胞核基因突变所产生的多个微小效应累加所决定。下列说法错误的是 （ ）
．决定玉米茎叶夹角性状的基因的突变在光学显微镜下是看不到的
．茎叶夹角大的玉米品种应密植
．决定玉米茎叶夹角性状的基因突变越多，越有利于选择优良性状
．若突变基因独立遗传且累加效应相同，则基因型为Aabb和aaBb的植株茎叶夹角可能相同
9．生物界各个物种和类群的进化，是通过不同方式进行的，对现代进化理论的观点描述正确的是（ ）
．生物进化过程的实质在于有利变异的保存，从而决定进化的方向
．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
．种群基因频率发生改变就意味着形成了新物种
．物种间是否存在差异的标志是能否自由交配并产生后代
10．某小岛上果蝇中有残翅(vv)和长翅(VV、Vv)两种类型；开始时，残翅(v)和长翅(V)的基因频率分别为0.4和0.6。由于岛上经常刮大风，残翅的果蝇不易被大风吹到海中去。若干万年后，基因频率变化成V为0.2，v为0.8。下列有关说法正确的是 （ ）
．果蝇基因频率的改变，是因为环境使之产生了定向变异
．果蝇受环境影响而产生的变异都是不能遗传的
．果蝇基因频率的改变，说明果蝇在自然选择的作用下发生了定向的进化
．果蝇基因频率已发生了很大变化，说明果蝇已经进化形成一个新的物种
二、非选择题
11．如图是有关生物变异来源的概念图，请据图回答：
（1）图中③的含义包括 ；④的含义是 ，此过程发生在 时期。
（2）将①的原理应用在育种中，常利用物理因素如 或化学因素如
来处理生物（各举一例）。
（3）番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内。玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米新品种的这种变异的来源是图中[ ] 。传统的育种方法一般只能在同一种生物中进行。基因工程的出现使人类有可能 。
12．图一曲线表示三类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险；图二是某一小组同学对一个乳光牙女性患者的家庭成员的情况进行调查后的记录表（空格中“√”代表乳光牙患者，“○”代表牙齿正常）。请分析回答：
（1）图一中多基因遗传病的显著特点是___________________________________。
（2）图一中，染色体异常遗传病发病风险在出生后明显低于胎儿期，这是因为___________
___________________________________。
（3）遗传性乳光牙是一种单基因遗传病，从遗传方式上看，该病属于_________遗传病，致病基因位于__________染色体上。
（4）同学们进一步查阅相关资料得知，遗传性乳光牙是由于正常基因中第45位决定谷氨酰胺的一对碱基发生改变，引起该基因编码的蛋白质合成终止而导致的，已知谷氨酰胺的密码子（CAA、CAG），终止密码子（UAA、UAG、UGA）。那么，该基因突变发生的碱基对变化是_________________________，与正常基因控制合成的蛋白质相比，乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量_____________（增大／减小／不变），进而使该蛋白质的功能丧失。
（5）请根据图二表中统计情况绘制遗传系谱图（利用下边提供的图例绘制）。
13．如图为某植物 (雌雄同花) 种群中甲植株的A基因(扁茎)和乙植株的B基因(缺刻叶)发生突变的过程。已知A基因和B基因是独立遗传的，请分析该过程，回答下列问题：
(1)简述上述两个基因发生突变的过程：____________ _______。
(2)突变产生的a基因与基因的关系是________，a基因与B基因的关系是_______。
(3)若a基因和b基因分别控制圆茎和圆叶，则突变后的甲、乙两植株的基因型分别为______、______，表现型分别为__________、____ ___。
(4)请你利用突变后的甲、乙两植株作为实验材料，设计杂交实验程序，培育出具有圆茎圆叶的观赏植物品种。
①
②
③
14．如图l显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，请据图回答下列问题。
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的 多样性。
(2)在种群l中出现了基因型为′的甲虫， A′基因最可能的来源是 ，该来源为生物进化 。A′A个体的出现将会使种群l基因库中的 发生改变。
(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行 。由此可知，种群l和种群2之间不存在 。
(4)根据图l两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群 ，该环境对甲虫的生存起到了 作用。
15．下图表示以番茄植株（HhRr）作为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答：
（1）通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是 。
（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用途径 ，该过程中秋水仙素的作用机理是 。
（3）品种与途径3中幼苗基因型相同的概率为 ，品种的基因型是 。
（4） 品种与品种B是否为同一个物种 ，原因是 。
（5）途径4依据的原理是 ，此途径与杂交育种相比，最突出的优点是 。
答案解析（专题五）
1．选。该技术是利用外源基因与细菌基因组进行重组，属于人工控制的基因重组，故正确。
2．选。太空育种的原理是基因突变，故错误；培育转基因牛的原理是基因重组，故错误；无子番茄的培育利用了生长素能促进子房发育成果实的原理，其中没有遗传物质的改变，故错误；高产抗病玉米的培育是利用杂交技术，原理是基因重组，故正确。
3．选。基因碱基序列中的某一个碱基被另外一个碱基取代，说明发生了基因突变。由于丁蛋白质的催化活性提高了，因此其蛋白质的氨基酸序列一定有改变，故错误；由于蛋白质乙催化活性降低，因此氨基酸序列也一定有改变，故正确；单一碱基取代也可能导致其变成与终止密码子对应的碱基序列，因此可以解释蛋白质丙的出现，故正确；由于甲蛋白质催化活性没有改变，因此无法推断甲的序列是否改变，故正确。
4．选。在DN碱基序列中插入或删除一个或多个非3的整倍数的碱基，都将打乱原来的密码子，不能按密码子的原来顺序依次读码，结果转录和翻译都必然发生异常，引起缺失点（或插入点）后蛋白质分子中氨基酸序列的全部改变，故项中的缺失对蛋白质分子结构的影响最小。
5．选。①表示基因重组中的交叉互换，②表示易位，③表示基因突变中碱基对的缺失，④表示重复或缺失。4种变异都是可遗传的变异，故正确。
6．选。甲和乙有性杂交产生的Fl是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种，故项错误；Fl含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙，故项错误；Fl幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的，故项正确；利用物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体，故项错误。
7．选。分析系谱图可知，3号和5号虽然性别相同，但由于基因重组，其遗传物质不一定完全相同，故项错；由图中的l号、2号和4号可确定该病为常染色隐性遗传病，但不能由l号、2号和3号确定，故项错误；假设正常用表示，患病用a表示，则1号和2号的基因型均为Aa，5号的基因型可能为AA或Aa，为Aa的可能性为2／3，故项错误；3号和5号的基因型可能均为AA，也可能均为Aa，所以相同的可能性为l／3×l／3 + 2／3×2／3=5／9，故项正确。
8．选。基因突变也叫点突变，在光学显微镜下是看不到的，故正确；若茎叶夹角大，则上下部位的叶子相互遮盖，影响光合作用的进行，所以不应密植，故错误；由于茎叶夹角性状是通过基因突变所产生的多个微小效应累加所决定的，因此决定玉米茎叶夹角性状的基因突变越多，越有利于选择茎叶夹角小的植株，故正确；若“茎叶夹角小”为显性性状，由、共同决定，二者独立遗传且累加效应相同，则基因型为Aabb和aaBb的植株由于都只含有一个显性基因，因此茎叶夹角相同，故正确。
9．选。生物进化的实质在于种群基因频率的改变，自然选择决定生物进化的方向，故错误；农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的个体，因此抗药性强的个体生存下来并繁殖产生子代的机会大大增加，故正确；新物种形成的标志是生殖隔离，故错误；生殖隔离表现为不同物种间不能交配或交配后不能产生后代或产生的后代是不可育的，故错误。
10．选。本题以果蝇翅的性状为背景，考查基因频率等相关知识。变异是不定向的，故项错误；受环境影响而导致遗传物质发生改变，这样的变异也可遗传，如核辐射引起的变异，故项错误；进化的实质是基因频率的改变，因此果蝇基因频率的改变，说明果蝇在自然选择的作用下发生了定向的进化，故项正确；果蝇基因频率尽管已发生了很大变化，但还没有形成生殖隔离，因此果蝇还没有进化形成一个新的物种，故项错误。
11．解析： 可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异；基因重组又分为非同源染色体上非等位基因的自由组合、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换、NA重组技术几种形式。
答案：（1）替换、增添、缺失 交叉互换 减数第一次分裂的四分体
（2）X射线（或r射线、紫外线、激光等） 亚硝酸（或碱基类似物等）
（3）【②】 基因重组 克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的性状
12．解析：（1）图一中多基因遗传病的显著特点是成年人发病率高。（2）染色体异常遗传病发病风险在出生后明显低于胎儿期是因为染色体异常遗传病大多是致死的。（3）从图2可以看出遗传性乳光牙在每代中都有患病的，属于显性遗传病。根据图二中女患者的双亲均为患者，且其姐姐为正常，可知乳光牙为常染色体显性遗传病。（4）基因编码的蛋白质合成终止导致蛋白质中氨基酸序列减少，相对分子质量也就减小。（5）根据记录表中信息绘制遗传图谱为
答案：（1）成年人发病风险显著增加
（2）大多数染色体异常遗传病患病胎儿在出生前就死亡了
（3）显性 常 （4）G-C突变成A-T 减小
（5）见下图
13．解析：本题“巧”在实验材料不是常规的纯合子，所以要利用所给材料来获得AaBb，再进一步获得所需品种，即该题还是没有走出常规育种题的路子，所以解题时要先理解题意，确定育种思路，然后再将思路细化，做到由“粗”到“细”，并且最好借助于遗传图解解题。
遗传图解如下：
答案：(1)DNA复制的过程中一个碱基被另一个碱基取代，导致基因的碱基序列发生了改变
(2)等位基因 非等位基因
(3)AaBB AABb 扁茎缺刻叶 扁茎缺刻叶
(4)①将甲、乙两植株分别自交；②选取甲子代中表现型为圆茎缺刻叶(aaBB)与乙子代中表现型为扁茎圆叶(AAbb)的植株进行杂交，获得扁茎缺刻叶(AaBb)植株；③将得到的扁茎缺刻叶植株自交，从子代中选择圆茎圆叶植株即为所需(也可用遗传图解表示)。
14．解析：(1)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，不同体色的甲虫体现了生物多样性中的基因多样性。(2)A′基因最可能的来源是基因突变，该来源为生物进化提供原材料。A′A个体的出现将会使种群l基因库中的基因频率发生改变。(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行基因交流，从而也说明种群l和种群2之间不存在地理(生殖)隔离。(4)两个种群中的种群l中基因型为AA的黑色个体明显较多，说明该种群所处的环境工业污染较为严重，这样的环境对甲虫起了选择的作用。
答案：(1)基因 (2)基因突变 提供原材料 基因频率 (3)基因交流 地理(生殖)隔离 (4)l 选择
15.解析：本题考查高中生物中的不同育种知识。（1）植物组织培养技术依据的生物学原理是细胞的全能性。（2）要尽快获得稳定遗传的优良品种应采用单倍体育种，图中途径2是单倍体育种，该过程中秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时形成纺锤体。（3）途径3中幼苗的基因型为HhRr，品种A由植株（HhRr）自花传粉得来，其基因型为HhRr的概率为1/4，因此二者基因型相同的概率为1/4。品种由HhRr染色体加倍得来，因此其基因型为HHhhRRrr。（4） 品种与品种不是同一物种，原因是二者杂交后代高度不育，说明已经存在生殖隔离。（5）途径4是诱变育种，依据的原理是基因突变。与杂交育种相比，诱变育种最突出的优点是能够产生新基因。
答案：（1）细胞的全能性 （2）2 抑制细胞分裂时形成纺锤体
（3）1／4 HHhhRRrr （4）否 存在生殖隔离 （5）基因突变 能够产生新基因