专题六变异、育种和进化专题突破练一、选择题1．豌豆种子的圆粒基因R1插入一段DNA序列形成基因R2。下列叙述正确的是( )A．显微镜下可观察到R2的长度较R1长B．这种变异可能导致翻译过程提前终止C．一定会导致豌豆的种子形状发生改变D．正常情况下配子中同时含有R1和R2基因答案 B解析 基因R1插入一段DNA序列形成基因R2，属于基因突变，在显微镜下观察不到，A错误；基因突变可能导致转录形成的mRNA中提前出现终止密码子，从而导致翻译过程提前终止，B正确；由于密码子的简并性，突变后控制合成的蛋白质不一定发生改变，则豌豆种子的形状不一定发生改变，C错误；R1和R2基因为等位基因，而配子中正常情况下不会出现等位基因，D错误。2．下面为某种生物的部分染色体发生的两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，则图a、图b所示的变异( )A．均为染色体结构变异B．基因的数目和排列顺序均发生改变C．均使生物的性状发生改变D．均可发生在减数分裂过程中答案 D解析 由图可知，图a为交叉互换属于基因重组，基因的数目和排列顺序未发生改变，性状可能没有变化；图b是染色体结构变异，基因的数目和排列顺序均发生改变，性状也随之改变；二者均可发生在减数分裂过程中。3．玉米植株(2n＝20)的紫色(H)和绿色(h)是一对相对性状。用射线处理若干纯合紫株萌发的种子，待其成熟后与绿株杂交，发现某一紫株(记为M)的后代中，紫株与绿株比例为1∶1。下列说法错误的是( )A．M紫株细胞可能发生了染色体结构变异9\nB．M紫株产生配子时，可能发生了H、h的分离C．处于减数第一次分裂联会时期的玉米细胞，可能只形成9个四分体D．通过显微镜观察后代紫株根尖分生区细胞，可判断是否发生染色体变异答案 D解析 根据题意分析可知，与绿株杂交的紫株(M)应为杂合子(Hh)或者为HO(O代表原来含H基因的染色体片段缺失或者H基因所在染色体丢失)。由此分析可知，M紫株可能发生了染色体结构变异，A正确；若M紫株为杂合子(Hh)，则其减数分裂时会发生H、h的分离，B正确；若M紫株为染色体丢失，则其发生减数第一次分裂联会时期的玉米细胞，可能只形成9个四分体，C正确；后代紫株的染色体结构和数目都是正常的，所以无法通过显微镜观察其根尖分生区细胞来判断是否发生染色体变异，D错误。4．如图所示为基因型AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体动物的两个正处在分裂状态的细胞。下列说法正确的是( )A．两个细胞所属的分裂方式相同B．两个细胞中染色体组数和同源染色体对数相同C．两个细胞中A、a基因的位置异常，其原因相同D．两个细胞发生了相同类型的可遗传变异答案 D解析 图示为基因型AaBb的某种二倍体动物的两个正处在分裂状态的细胞。图甲细胞有同源染色体，呈现的特点是每条染色体排列在细胞中央赤道板上，处于有丝分裂中期，图乙细胞没有同源染色体，呈现的特点是染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂的后期，可见，两个细胞所属的分裂方式不同，A错误；两个细胞中都含有2个染色体组，图甲细胞有2对同源染色体，图乙细胞中没有同源染色体，B错误；图甲细胞中A、a基因的位置异常是由于发生了基因突变，图乙细胞中A、a基因的位置异常是由于发生了基因突变或交叉互换，C错误；已知A和a、B和b这两对基因独立遗传，即分别位于两对同源染色体上，而图示的两个细胞中却有1条染色体上同时含有a、b基因，说明这两个细胞都发生了染色体结构变异中的易位，D正确。5．下图为某二倍体生物减数分裂简图(图中只表示某一对染色体的变化情况)，据图分析下列说法正确的是( )9\nA．图甲中配子①②的产生是因为减数第二次分裂异常形成B．图甲中配子③与一个正常配子结合可能产生猫叫综合征患者C．图乙中A与a、B与b会发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合D．图乙如表示一个卵原细胞，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB答案 D解析 图甲中配子①②内的染色体属于同源染色体，由此可推知配子①②的产生是因为减数第一次分裂异常形成的(同源染色体未分离)，A项错误；猫叫综合征患者是由于第5号染色体短臂缺失所引起的染色体缺失综合征，属于染色体结构变异，而图甲中配子③内将缺少一条染色体，属于染色体数目变异，故B项错误；图乙中A与a、B与b位于同一对染色体上，所以不能发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合，C项错误；图乙如表示一个卵原细胞，且可在四分体时期非姐妹染色单体之间发生交叉互换，则形成的一个卵细胞基因型可能为AB，D项正确。6．如图为四个精细胞，下列有关分析正确的是( )A．①配子出现的原因是非姐妹染色体交叉互换所致B．A、a与B、b两对非等位基因在产生配子过程中，遵循自由组合定律C．④配子出现的原因是非同源染色体片段易位所致D．①②③④四个精细胞可能是由同一个精原细胞产生的答案 D解析 据图分析，①配子中右侧的染色体来自于非同源染色体，属于染色体结构的变异，A错误；图中A、a与B、b两对等位基因位于一对同源染色体上，遵循基因的分离定律，B错误；④配子出现的原因是同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换，C错误；①②③④四个精细胞可能是由同一个精原细胞产生的，D正确。7．育种专家利用普通小麦(6n＝42，AABBDD)与其近缘属簇毛麦(2n＝24，VV)进行相关的育种实验如下图所示，相关分析错误的是( )A．普通小麦属于多倍体，品系1和品系3属于单倍体9\nB．品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异C．技术Ⅰ表示用秋水仙素处理，品系2发生了染色体的丢失D．技术Ⅱ表示花药离体培养，体现了细胞的全能性答案 A解析 普通小麦是通过多倍体育种获得，属于六倍体，品系3通过花药离体培养获得，属于单倍体，品系1是通过杂交育种获得，属于异源四倍体，A错误；品系3中染色数目为21条，品系1中染色体数目为33条，品系2中染色体数目为49或55条等，都发生了染色体数目改变，B正确；品系1形成品系2，用了秋水仙素处理，但染色体数目少于66条，说明该过程中发生了染色体的丢失，C正确；品系3属于单倍体，技术Ⅱ表示花药离体培养，体现了细胞的全能性，D正确。8．野生猕猴桃是一种多年生富含维生素C的二倍体小野果。下图为某科研小组以基因型为aa的野生猕猴桃种子为实验材料，培育抗虫无子猕猴桃新品种的过程。下列相关分析正确的是( )A．过程①、②的原理是基因突变B．过程③、⑦可能都用到秋水仙素C．过程⑤的两个亲本不存在生殖隔离D．过程⑥得到的个体中没有同源染色体答案 B解析 据图可知，过程①为诱变育种，其原理是基因突变，而过程②表示杂交育种，其原理是基因重组，A项错误；过程③、⑦为多倍体育种，可用秋水仙素诱导使其染色体数目加倍，B项正确；过程⑤表示AA植株和AAAA植株杂交，其后代为三倍体AAA，高度不育，所以AA植株和AAAA植株这两个亲本存在生殖隔离，不是同一个物种，C错误；⑥为基因工程育种，将目的基因B导入三倍体AAA细胞中，并培育成转基因植株AAAB，该个体中含有同源染色体，D项错误。9．许多年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群。两个种群所发生的变化如下图所示，①～⑥表示不同的变异结果，a～d表示进化的不同环节。下列叙述错误的是( )9\nA．a表示地理隔离，经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离B．b过程表示基因突变和基因重组，为生物进化提供原材料C．c过程可以定向改变种群的基因频率，导致生物定向进化D．渐变式和爆发式形成新物种，都需要d环节答案 B解析 由题意“某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成甲、乙两个种群”并分析图示可知，a表示地理隔离，地理隔离可阻止种群间的基因交流，使同一物种不同种群间的基因库出现差异，当种群间的基因库出现显著差异时，最终可导致种群间产生生殖隔离，因此经过长期的地理隔离可能出现生殖隔离，A正确；b过程表示突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组，可为生物进化提供原材料，B错误；c过程表示自然选择，可以定向改变种群的基因频率，导致生物定向进化，C正确；d表示生殖隔离，是新物种产生的标志，因此渐变式和爆发式形成新物种，都需要d环节，D正确。10．人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽的值都进行了测量，这一长/宽的值用S表示。在图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况，下列说法错误的是( )A．在a、b、c三个群体中，最可能出现新物种的是c，理由是变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型而形成新物种B．在发现该动物的三个地区中，环境最可能保持不变的是a，理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似C．S值的变化实质反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向D．要形成新的物种必须经过基因突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节答案 D解析 据图分析可知，c种群的曲线出现了两个峰值，说明由于环境变化，变异类型增多，S值较大和S值较小的类型具有更大的优势而得到保留，进化的结果很可能会形成有明显差异的两个新物种，A正确；a种群中曲线的峰值所对应的S值与p曲线的峰值所对应的S值是一致的，且a种群与p种群差异最小，说明a种群生活的环境稳定，与其祖先生活的环境最相似，B正确；S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向，C正确；新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节，有些新物种形成可以不经过这三个基本环节，如秋水仙素诱导的多倍体的形成，D错误。9\n11．红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法正确的是( )A．该群体男性中的Xb的基因频率高于20%B．—对表现正常的夫妇，不可能生出患色盲的孩子C．在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%D．如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率会越来越高答案 C解析 某个基因占全部等位基因的比率，叫做基因频率，基因频率与性别无关，因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%，A错误；一对表现正常的夫妇，女性可能是携带者，可能生出患色盲的孩子，B错误；按照遗传平衡定律计算，雌性果蝇XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方，即20%×20%＝4%，但雌雄性比例为1∶1，则XbXb的基因型频率为4%×1/2＝2%。由于雄性果蝇只有一条X性染色体，则雄果蝇的X基因频率就是基因型频率，为20%，但雌雄性比例为1∶1，则XbY的基因型频率为20%×1/2＝10%，C正确；采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率，但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率不会越来越高，D错误。二、非选择题12．已知果蝇的红眼(W)和白眼(w)是一对相对性状，控制基因位于X染色体上。从真实遗传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的单对交配中，获得如下后代：670只红眼雌果蝇，658只白眼雄果蝇，1只白眼雌果蝇。回答下列相关问题(注：性染色体组成异常的果蝇中，有1条X染色体的果蝇为雄性，有2条X染色体的果蝇为雌性)：(1)请写出题干中果蝇杂交的遗传图解(不考虑这只白眼子代雌果蝇)。(2)对于该例白眼雌果蝇的存在，请给予三种可能的可遗传变异类型及其详细解释。①变异类型：______________，解释：_________________________________________________________________________________________________________________。②变异类型：______________，解释：__________________________________________________________________________________________________________________。③变异类型：______________，解释：______________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)如图所示9\n(2)①基因突变 亲本雄果蝇在减数分裂过程中XW突变成Xw，雄配子Xw与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇②染色体数目变异 亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离，产生了含有XwXw的卵细胞，该配子与含Y的精子结合并发育成白眼雌果蝇③染色体结构变异 X染色体上缺失W基因的精子与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇解析 (1)依题意可知，白眼雌果蝇的基因型为XwXw,红眼雄果蝇的基因型为XWY。在书写二者交配产生后代的遗传图解时，要注意写清楚亲代、子代的基因型和表现型及子代的性状比，亲代产生的配子的种类，相关的过程需用箭头连接。图解见答案。(2)理论上，白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)交配，后代雌果蝇均为红眼(XWXw)，若出现了1只白眼雌果蝇，则该只白眼雌果蝇出现的原因可能为：①基因突变，即亲本雄果蝇在减数分裂过程中XW突变成Xw，雄配子Xw与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇。②染色体数目变异，即亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离，产生含有XwXw的卵细胞，该卵细胞与含Y的精子结合并发育成白眼雌果蝇。③染色体结构变异，即X染色体上缺失W基因的精子与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇。13．(2022·聊城二模)利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种实验。请回答下列问题：(1)自然状态下该植物一般都是________合子。若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有______________、______________和多害性等特点。(2)生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。答案 (1)纯 频率很低(或低频性) 不定向性(2)①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。②分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种。③其余另一部分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。9\n解析 (1)闭花受粉的植物相当于自交，自然状态下一般都是纯合子；诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有随机性、低频性、不定向性、少利多害性等特点。(2)快速育种常用单倍体育种方法：第一步：选育亲本纯合子：由于现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知，先分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种；第二步：培育穗大黄粒(AaBb)的杂合子：分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种；第三步：保留纯合子：种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株分别自交，分别留种，以实现长期培育杂合子的目的。14．螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两种数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图一所示，请回答下列问题：(1)用现代生物进化理论解释图一中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐增加的原因：螺旋蛆蝇中存在________________，杀虫剂起到了选择作用，通过选择使________________增大，逐渐形成了抗药的新类型。(2)在电离辐射后，会产生图二所示的基因突变。请阐述你从图二获得的基因突变的有关信息：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用电离辐射促使螺旋蛆蝇雄性不育的方法最终能消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，除题(2)中所述的原因外，还有一重要原因是______________________________，所以需要诱变处理较长时间后才能达到目的。(4)在对螺旋蛆蝇某一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa的个体所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为AA和aa个体所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该种群是否发生了进化？______，理由是________________________________________________________________________。9\n答案 (1)抗药性突变基因 抗药性基因频率 (2)基因突变是不定向的、基因突变产生等位基因、基因突变是可逆的、基因突变可产生复等位基因 (3)基因突变具有低频性(基因突变的频率较低) (4)没有 基因频率没有发生改变解析 (1)螺旋蛆蝇中存在抗药性突变基因，图一中杀虫剂处理后，具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大，抗药性基因频率升高，逐渐形成抗药的新类型，因此群体中的个体数逐渐上升。(2)由图二可知，A可突变成a1、a2、a3，说明突变具有不定向性；A与a1、a2、a3互为等位基因，它们为复等位基因；A可突变成a1，a1也可突变成A，说明突变具有可逆性等。(3)由于基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即雄性不育个体)的数量逐渐增多，所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，所需时间较长。(4)根据题意分析，第一年，AA、Aa、aa分别占10%、20%、70%，则A的基因频率＝10%＋1/2×20%＝20%，a的基因频率为80%；第二年，AA、Aa、aa分别占4%、32%、64%，则A的基因频率＝4%＋1/2×32%＝20%，a的基因频率为80%。可见种群的基因频率没有发生改变，说明生物没有进化。9
