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2019-2020年高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第5-7章 基因突變及其他變異 從雜交育種到基因工程單元評估檢測 新人教版必修2 一、選擇題(共11小題，每小題5分，共55分) 1.一般認(rèn)為，艾滋病病毒最可能產(chǎn)生的變異是(　　) A.環(huán)境改變　　　　　　　　 B.基因重組 C.基因突變 D.染色體變異 【解析】選C。艾滋病病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，由RNA和蛋白質(zhì)組成，其可遺傳變異的來源只有基因突變，故C正確。 2.(xx武漢模擬)人的染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變異可能導(dǎo)致遺傳病的發(fā)生。下列遺傳病中，屬于染色體數(shù)目改變而引起的是(　　) A.21三體綜合征 B.白化病 C.貓叫綜合征 D.紅綠色盲 【解析】選A。21三體綜合征是多了1條21號染色體導(dǎo)致的，屬于染色體數(shù)目變異，故A正確。白化病是單基因遺傳病，故B錯誤。貓叫綜合征是5號染色體部分缺失引起的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，故C錯誤。紅綠色盲屬于單基因遺傳病，故D錯誤。 3.下列有關(guān)遺傳變異與進(jìn)化的敘述中，正確的是(　　) A.原發(fā)性高血壓是一種多基因遺傳病，它發(fā)病率比較高 B.基因內(nèi)增加一個堿基對，只會改變肽鏈上一個氨基酸 C.每個人在生長發(fā)育的不同階段中，基因是不斷變化的 D.在一個種群中，控制某一性狀的全部基因稱為基因庫 【解析】選A。B錯誤，只增加一個堿基對有可能會導(dǎo)致突變位點(diǎn)后所有氨基酸都改變；C錯誤，在生長過程中，基因本身不改變，改變的只是基因的表達(dá)狀態(tài)；D錯誤，基因庫是一個種群全部個體所帶有的全部基因的總和。 4.雜交育種是植物育種的常規(guī)方法，其選育純合新品種的一般方法是(　　) A.根據(jù)雜種優(yōu)勢原理，從子一代中即可選出 B.從子三代中選出，因?yàn)樽尤懦霈F(xiàn)純合子 C.隱性品種可從子二代中選出，經(jīng)隔離選育后，顯性品種從子三代中選出 D.只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種 【解析】選C。根據(jù)所需，若新品種為隱性純合子，則在F2中即可找到，若新品種為顯性個體，在F2中即可出現(xiàn)該性狀的個體，但不一定為純合子，經(jīng)隔離選育后在F3中才能確定是否為純合子。 【易錯提醒】雜交育種與雜種優(yōu)勢不同 (1)雜交育種是通過有性生殖，使不同的優(yōu)良性狀組合到后代的一個個體中，從而選育出優(yōu)良品種的方法。 (2)雜種優(yōu)勢是指基因型不同的個體雜交產(chǎn)生的子一代，在適應(yīng)能力上優(yōu)于兩個親本的現(xiàn)象。 (3)兩者關(guān)系：雜種優(yōu)勢是通過雜交育種的方法獲得的。 5.下列說法正確的是(　　) A.染色體中缺失一個基因不屬于基因突變 B.產(chǎn)前診斷能確定胎兒性別進(jìn)而有效預(yù)防白化病 C.染色體變異和基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察 D.秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體倍增 【解析】選A。染色體中缺失一個基因?qū)儆谌旧w結(jié)構(gòu)變異；白化病屬于常染色體隱性遺傳病，與性別無關(guān)；基因突變是分子水平上的變化，是基因內(nèi)部的變化，在顯微鏡下無法觀察；秋水仙素會抑制紡錘體的形成，進(jìn)而使染色體數(shù)目加倍。 【易錯提醒】秋水仙素在誘導(dǎo)形成多倍體時并不能抑制著絲點(diǎn)的分裂，而是通過抑制紡錘體的形成，使著絲點(diǎn)分裂后形成的子染色體不能分配到兩個子細(xì)胞中去，從而使染色體數(shù)目加倍。 6.(xx山東高考)某家系的遺傳系譜圖及部分個體基因型如圖所示，A1、A2、A3是位于X染色體上的等位基因。下列推斷正確的是(　　) A.Ⅱ-2基因型為XA1XA2的概率是1/4 B.Ⅲ-1基因型為XA1Y的概率是1/4 C.Ⅲ-2基因型為XA1XA2的概率是1/8 D.Ⅳ-1基因型為XA1XA1的概率是1/8 【解題指南】(1)隱含信息：A1、A2、A3是等位基因，不需判斷三者的顯隱性關(guān)系。 (2)思維流程：由Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分別為XA1Y和XA2XA3推斷后代的基因型及概率。 【解析】選D。本題主要考查伴性遺傳和遺傳概率計算。由Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型分別為XA1Y和XA2XA3可知，Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型為XA1XA2(1/2)或XA1XA3(1/2)，A項錯誤；則Ⅲ-1的基因型為XA1Y(1/21/2+1/21/2=1/2)或XA2Y(1/21/2=1/4)或XA3Y(1/21/2=1/4)，B項錯誤；又由Ⅱ-4的基因型為XA2Y可知，Ⅲ-2的基因型為XA1XA2(1/21/2+1/21/2=1/2)或XA2XA2(1/21/2=1/4)或XA2XA3(1/21/2=1/4)，C項錯誤；Ⅳ-1的基因型為XA1XA1的前提是Ⅲ-1的基因型為XA1Y(1/2)，Ⅲ-2的基因型為XA1XA2(1/2)，此時Ⅳ-1的基因型為XA1XA1的概率為1/21/21/2=1/8，D項正確。 7.(xx哈爾濱模擬)下圖甲、乙分別代表某種植物兩不同個體細(xì)胞的部分染色體與基因組成，其中高莖(A)對矮莖(a)為顯性，卷葉(B)對直葉(b)為顯性，紅花(C)對白花(c)為顯性，已知失去圖示三種基因中的任意一種都會導(dǎo)致配子死亡，且甲、乙植物減數(shù)分裂不發(fā)生交叉互換。下列說法正確的是(　　) A.兩植株均可以產(chǎn)生四種比例相等的配子 B.若要區(qū)分甲、乙植株，可選擇矮莖直葉白花植株進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn) C.由圖判斷圖乙可能發(fā)生了染色體的易位，因此兩植株基因型不同 D.甲、乙植株自交后代中，高莖卷葉植株所占比例分別為9/16和1/4 【解析】選B。乙植株發(fā)生了染色體的易位，甲植株能產(chǎn)生AbC、ABc、abC、aBc四種比例相等的配子，但乙植株產(chǎn)生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc，因Aac和BbC分別缺失一種基因而導(dǎo)致配子死亡，因此乙植株只能產(chǎn)生兩種比例相等的配子，即AbC、aBc，A錯誤；通過測交甲植株產(chǎn)生四種比例相等的子代，而乙植株只能產(chǎn)生兩種比例相等的子代，B正確；甲、乙兩植株的基因型均為AaBbCc，C錯誤；甲植株自交后代中高莖卷葉植株占9/16，而乙植株自交后代中有1/4AAbbCC、1/2AaBbCc、1/4aaBBcc，高莖卷葉植株占1/2，D錯誤。 【知識總結(jié)】與生物變異有關(guān)的易錯點(diǎn) (1)顯微鏡下能夠觀察到的可遺傳變異只有染色體變異。 (2)基因重組指兩對或兩對以上等位基因表現(xiàn)為自由組合(減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因之間)或連鎖互換(減數(shù)第一次分裂前期同源染色體上非姐妹染色單體上基因之間)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)亦屬于基因重組。 (3)基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置，只是DNA分子上基因內(nèi)部堿基對排列順序的變化，只改變基因的結(jié)構(gòu)組成，能產(chǎn)生新的基因，但生物的性狀不一定改變。 (4)基因突變分為體細(xì)胞突變和生殖細(xì)胞突變，體細(xì)胞突變一般不遺傳給后代，生殖細(xì)胞突變?nèi)魶]有受精發(fā)育成個體，也不會遺傳給后代。基因突變又可分為顯性突變和隱性突變，如果是隱性突變，后代是雜合子，性狀不會改變；如果突變發(fā)生在基因的非編碼序列，后代獲得突變基因后性狀也不會改變。誘發(fā)基因突變的因素有物理、化學(xué)和病毒等，但沒有這些因素，也可能由于DNA復(fù)制出現(xiàn)差錯而發(fā)生突變。 (5)人工誘變提高突變頻率，突變個體數(shù)增多，其中有害的仍然是多數(shù)，有利的仍然是少數(shù)，但二者的變異個體數(shù)與自然誘變相比較，都提高了。而與未突變個體數(shù)相比較，仍然是少數(shù)。 (6)基因重組發(fā)生在有性生殖過程中，包括非同源染色體上的非等位基因的自由組合和同源染色體上的非姐妹染色單體間的交叉互換，能產(chǎn)生新的基因型。 8.玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對相對性狀。一般情況下，用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時，偶然發(fā)現(xiàn)一個雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是(　　) A.發(fā)生了染色體易位 B.染色體組數(shù)目整倍增加 C.基因中堿基對發(fā)生了替換 D.基因中堿基對發(fā)生了增減 【解析】選A。由純合非糯非甜粒與糯性甜粒玉米雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1可知，玉米非糯對糯性為顯性，非甜粒對甜粒為顯性，且控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，F(xiàn)1的基因組成如圖1。在偶然發(fā)現(xiàn)的一個雜交組合中，由某一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型可知，控制這兩對相對性狀的兩對等位基因不遵循基因的自由組合定律，可能的原因是發(fā)生了染色體易位，其F1的基因組成如圖2。故A選項較為合理，而B、C、D選項均不能對該遺傳現(xiàn)象作出合理的解釋。 9.(xx大連模擬)蠶豆病是伴X染色體隱性遺傳病。下圖為蠶豆病遺傳系譜圖，相關(guān)敘述不正確的是(　　) A.在自然人群中，該病以男性患者居多 B.Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅲ6的表現(xiàn)型相同，但基因型不一定相同 C.Ⅱ3和Ⅱ4再生一個女孩，患蠶豆病的概率是1/2 D.Ⅲ6與一表現(xiàn)型正常的男性結(jié)婚，生一正常孩子的概率為7/8 【解題指南】(1)閱讀題干，了解蠶豆病的遺傳方式。 (2)分析遺傳系譜圖，根據(jù)Ⅰ1、Ⅱ4、Ⅲ6的表現(xiàn)型及他們雙親的表現(xiàn)型相同，推斷他們的基因型。 (3)根據(jù)Ⅱ3正?；蚋鶕?jù)Ⅱ3、Ⅱ4的基因型，推斷再生一個女孩患病的可能性。 (4)根據(jù)Ⅱ3、Ⅱ4的基因型確定Ⅲ6的基因型，計算生一正常孩子的概率。 【解析】選C。由于蠶豆病是伴X染色體隱性遺傳病，所以人群中該病患者以男性居多，A正確；Ⅰ1和Ⅲ6可能為純合子，也可能為雜合子，而Ⅱ4一定為雜合子，B正確；Ⅱ3和Ⅱ4的女兒不可能患蠶豆病，故所生女孩患蠶豆病的概率為0，C錯誤；Ⅲ6與一表現(xiàn)型正常的男性結(jié)婚，生一正常孩子的概率為1-1/21/4=7/8，D正確。 10.(xx南通模擬)下圖表示長期使用一種農(nóng)藥后，害蟲種群密度的變化情況。下列有關(guān)敘述中不正確的是(　　) A.種群中存在很多變異類型，是選擇的原材料 B.AB的變化通過生存斗爭實(shí)現(xiàn) C.BC是逐代積累加強(qiáng)的結(jié)果 D.農(nóng)藥對害蟲抗藥性變異的定向誘導(dǎo)使害蟲抗藥性增加 【解析】選D。種群中由于突變的存在，使種群中有許多變異類型，為生物進(jìn)化提供原材料，故A項正確；施用農(nóng)藥后，通過生存斗爭使種群的數(shù)量下降，故B項正確；農(nóng)藥對害蟲進(jìn)行了定向選擇，淘汰抗藥性弱的個體，剩下抗藥性強(qiáng)的個體并不斷積累，使種群的數(shù)量增多，故C項正確，D項錯誤。 【易錯提醒】在自然選擇過程中，變異在前選擇在后。害蟲的抗藥性逐漸增強(qiáng)是農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異逐代選擇積累的結(jié)果，而不是農(nóng)藥誘發(fā)了害蟲的抗藥性變異。 11.不同基因型的褐鼠對滅鼠靈藥物的抗性及對維生素K的依賴性(即需要從外界環(huán)境中獲取維生素K才能維持正常的生命活動)的表現(xiàn)型如下表。若對維生素K含量不足的環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠靈進(jìn)行處理，則褐鼠種群中 (　　) 基因型 rr Rr RR 滅鼠靈 敏感 抗性 抗性 維生素K依賴性 無 中度 高度 A.基因R的頻率最終下降至0 B.抗性個體RR∶Rr=1∶1 C.RR個體數(shù)量增加，rr個體數(shù)量減少 D.絕大多數(shù)抗性個體的基因型為Rr 【解析】選D。從表中提供的信息可知，對滅鼠靈藥物有抗性的褐鼠對維生素K有不同程度的依賴性，維生素K含量不足的環(huán)境中，基因型為RR的個體難以生存，被淘汰的概率較高，若對該褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠靈，則種群中基因型為rr的個體被淘汰的概率也較高，基因型為Rr的個體生存的概率較大，導(dǎo)致最終種群中絕大多數(shù)抗性個體的基因型為Rr。 二、非選擇題(共3小題，共45分) 12.(16分)(xx無錫模擬)遺傳性胰腺炎是一種人類常染色體顯性遺傳病，某重癥聯(lián)合免疫缺陷病是伴X染色體隱性遺傳病，下圖是某家族患遺傳性胰腺炎和某重癥聯(lián)合免疫缺陷病的遺傳系譜圖。 (1)如果遺傳性胰腺炎致病基因用A表示，某重癥聯(lián)合免疫缺陷病致病基因用b表示，Ⅲ-1基因型為　　　　　　。 (2)Ⅲ-2與Ⅲ-3婚配后，準(zhǔn)備生育后代。 ①如果胎兒是男孩，則他同時患兩種病的幾率為　　　　；進(jìn)一步確定此男孩攜帶哪種致病基因，可采用　　　　　　方法。 ②Ⅲ-3產(chǎn)前檢查時，對從羊水分離到胎兒脫落的細(xì)胞進(jìn)行系列分析，確定胎兒的基因型為aaXbXbY。胎兒性染色體多了一條的原因是　　　　　　(填“父親”或“母親”)的生殖細(xì)胞形成過程發(fā)生了什么變化？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)如果Ⅲ-1與Ⅲ-4婚配，建議他們生　　　　　(填“男孩”或“女孩”)，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)確定遺傳性胰腺炎的遺傳方式應(yīng)采用的方法是　　　　　　　　　　　(填下列序號)，研究發(fā)病率應(yīng)采用的方法是　　　　　　　　(填下列序號)。 ①在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查并計算發(fā)病率 ②在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查研究遺傳方式 ③在患者家系中調(diào)查并計算發(fā)病率 ④在患者家系中調(diào)查研究遺傳方式 【解析】(1)由于Ⅲ-1表現(xiàn)正常，因此基因型為aaXBY。 (2)①由于Ⅲ-2患有遺傳性胰腺炎，其母親正常，故其基因型為AaXBY，Ⅲ-3表現(xiàn)型正常，由于其外祖父患有某重癥聯(lián)合免疫缺陷病，因此其母親一定是攜帶者，故Ⅲ-3的基因型為aaXBXB或者aaXBXb，概率各為1/2，若生了一個男孩，該男孩患有遺傳性胰腺炎的概率為1/2，患有某重癥聯(lián)合免疫缺陷病的概率為1/21/2=1/4，因此同時患有兩種病的概率為1/21/4=1/8；欲進(jìn)一步確定基因型，對于單基因遺傳病，可以采取基因診斷的方法。②由于胎兒的基因型為aaXbXbY，而其父親的基因型為AaXBY，其母親的基因型只能為aaXBXb，因此多出的染色體只能來自其母親，應(yīng)該是減數(shù)第二次分裂時，次級卵母細(xì)胞中攜帶b基因的X染色體形成的子染色體移向同一極造成的。 (3)由于Ⅲ-1基因型為aaXBY，Ⅲ-4基因型為1/2aaXBXB或者1/2aaXBXb，建議他們生女孩，因?yàn)樯⒉换寄持匕Y聯(lián)合免疫缺陷病。 (4)要確定遺傳性胰腺炎的遺傳方式應(yīng)該在患者家系中進(jìn)行調(diào)查，故④正確；要研究某種遺傳病發(fā)病率應(yīng)該在人群中隨機(jī)調(diào)查并計算發(fā)病率，故①正確。 答案：(1)aaXBY (2)①1/8　基因診斷 ②母親　減數(shù)第二次分裂時，次級卵母細(xì)胞中攜帶b基因的X染色體形成的子染色體移向同一極 (3)女孩　生女孩不患某重癥聯(lián)合免疫缺陷病或患病的幾率非常低 (4)④?、? 13.(8分)科學(xué)家乘坐“里亞斯特”號深海潛水器下潛至近萬米的馬里亞納海溝海底進(jìn)行科考時，驚奇地發(fā)現(xiàn)有比目魚和小紅蝦在游動。 (1)馬里亞納海溝中所有的比目魚組成了一個　　　　　　。 (2)幾百萬年前的海溝下與海溝上的比目魚還屬于同一物種，但由于馬里亞納海溝中的比目魚群體長期與較淺海域的比目魚缺乏基因交流，最終會產(chǎn)生　　　 　　　隔離。造成這種現(xiàn)象的兩個外部因素是　　　　　　和　　　　　　。 (3)從變異的來源看，比目魚的種類具有多樣性的根本原因是　　　　　　。 (4)由于地質(zhì)巨變，最終人類只搶救了一對馬里亞納海溝中的比目魚，通過人工繁殖，最終產(chǎn)生一個新的比目魚種群，則此種群的基因庫中的基因數(shù)量與原種群相比要　　　　　　。 【解析】(1)馬里亞納海溝中所有的比目魚組成了一個種群。 (2)幾百萬年前的海溝下與海溝上的比目魚還屬于同一物種，但由于馬里亞納海溝中的比目魚群體長期與較淺海域的比目魚缺乏基因交流，長期的地理隔離和自然選擇，最終會產(chǎn)生生殖隔離。 (3)從變異的來源看，比目魚的種類具有多樣性的根本原因是基因突變。 (4)由于人類只搶救了一對馬里亞納海溝中的比目魚，通過人工繁殖，最終產(chǎn)生一個新的比目魚種群，所以此種群的基因庫中的基因數(shù)量與原種群相比要少。 答案：(1)種群 (2)生殖　自然選擇　地理隔離 (3)基因突變　(4)少 14.(21分)豌豆高莖(D)和矮莖(d)的基因，圓粒(R)和皺粒(r)的基因位于不同對染色體上。現(xiàn)有高莖圓粒和矮莖皺粒兩個純合豌豆品種，欲培育出高莖皺粒豌豆新品種。請將以下簡單的計劃補(bǔ)充完整并進(jìn)行相關(guān)的分析。 Ⅰ.育種計劃： (1)第一年：①將上述兩品種的豌豆種子分別種植在不同地塊上，獲得親本植株。 ②若以高莖圓粒豌豆為母本，則需在　　　　　　以前對母本進(jìn)行人工去雄和套袋操作。 ③在適宜時期取矮莖皺粒豌豆的花粉對母本進(jìn)行人工授粉。 ④收獲F1種子。 (2)第二年：①種植F1種子，獲得F1植株。任其自交，獲得F2種子。 ②選出F2種子中的　　　　　　，這樣的種子約占F2種子總數(shù)的　　　　　　。 (3)第三年：①種植第二年選出的F2種子，獲得F2植株。 ②只保留F2植株中的　　　　　　，這樣的植株約占本年植株總數(shù)的　　　　　　。 ③任其自交，產(chǎn)生F3種子單獨(dú)收獲，分別種植在不同地塊上，獲得多份F3種子。 (4)第四年：將多份F3種子分別種植在不同地塊上，獲得F3植株；從　　　　　 　　　　　　　　獲得所需純種。 Ⅱ.相關(guān)分析： (1)雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是　　　　　　　　　。 (2)在此育種計劃中，F(xiàn)2種子將出現(xiàn)　　種基因型，F(xiàn)3種子將出現(xiàn)　　種基因型。 (3)利用上述親本，若想快速培育，可采用　　　　　的方法，其原理是　　　　　　　　　　　　　。 【解析】Ⅰ.第一年：豌豆是嚴(yán)格的自花傳粉植物，為避免其自花傳粉，需在自花傳粉之前對高莖的母本進(jìn)行人工去雄和套袋處理。 第二年：由于F1(DdRr)自交獲得的F2中皺粒種子的基因型為1/16DDrr、1/8Ddrr、1/16ddrr，因此皺粒種子占1/4。 第三年：由于第二年中保留的是皺粒種子，皺粒種子中DDrr∶Ddrr∶ddrr=1∶2∶1，因此對于F2植株，可以觀察出其植株的高矮，淘汰矮莖植株，保留高莖植株，這樣的植株(1DDrr、2Ddrr)占當(dāng)年植株總數(shù)的3/4。 第四年：種植F3種子后長出的植株中肯定有發(fā)生性狀分離的，即Ddrr自交獲得的后代，而DDrr自交獲得的后代不發(fā)生性狀分離，獲得所需的純種。 Ⅱ.(1)雜交育種的原理是基因重組。 (2)F1(DdRr)自交獲得的F2種子的基因型共有33=9種；F3種子將會出現(xiàn)DDrr、Ddrr、ddrr 3種基因型。 (3)單倍體育種可以明顯縮短育種年限，原理是染色體變異。 答案：Ⅰ.(1)②自花傳粉(開花) (2)②皺粒種子　1/4　(3)②高莖植株　3/4 (4)全是高莖植株的地塊上 Ⅱ.(1)基因重組　(2)9　3 (3)單倍體育種　染色體變異