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2019年高考生物 專題輔導(dǎo)與訓(xùn)練四 第3講變異、育種與進(jìn)化 一、選擇題(共10小題,每小題5分,共50分) 1.下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變最可能是　(　　) A.①處插入堿基對(duì)G -C B.②處堿基對(duì)A-T替換為G-C C.③處缺失堿基對(duì)A-T D.④處堿基對(duì)G -C替換為A-T 2.(xx龍巖模擬)下列關(guān)于生物變異和進(jìn)化的敘述,正確的是　(　　) ①基因突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件 ②共同進(jìn)化既發(fā)生在不同物種之間,也發(fā)生在生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間 ③生物體內(nèi)的基因突變屬于可遺傳的變異 ④環(huán)境條件穩(wěn)定時(shí)種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生變化 A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 3.(xx天津高考)家蠅對(duì)擬除蟲(chóng)菊酯類殺蟲(chóng)劑產(chǎn)生抗性,原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個(gè)亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對(duì)某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。 家蠅種群來(lái)源 敏感性純合子(%) 抗性雜合子(%) 抗性純合子(%) 甲地區(qū) 78 20 2 乙地區(qū) 64 32 4 丙地區(qū) 84 15 1 下列敘述正確的是　(　　) A.上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對(duì)缺失的結(jié)果 B.甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22% C.比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高 D.丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果 4.(xx海南高考)果蠅長(zhǎng)翅(V)和殘翅(v)由一對(duì)常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20 000只果蠅,其中殘翅果蠅個(gè)體數(shù)量長(zhǎng)期維持在4%,若再向該種群中引入20 000只純合長(zhǎng)翅果蠅,在不考慮其他因素影響的前提下,關(guān)于純合長(zhǎng)翅果蠅引入后種群的敘述,錯(cuò)誤的是　(　　) A.v基因頻率降低了50% B.V基因頻率增加了50% C.雜合果蠅比例降低了50% D.殘翅果蠅比例降低了50% 5.(xx廈門(mén)模擬)煙草葉片腺毛能夠產(chǎn)生分泌物,以阻止煙粉虱的侵害,而煙粉虱則能夠依靠表皮特殊結(jié)構(gòu)形成的物理障礙,以減弱煙草分泌物對(duì)自身的危害。這種現(xiàn)象說(shuō)明　(　　) A.煙草分泌物屬于化學(xué)信息,能誘導(dǎo)煙粉虱產(chǎn)生變異 B.不同物種間能在相互影響中,不斷發(fā)展,共同進(jìn)化 C.兩個(gè)種群都能通過(guò)突變和基因重組,定向改變基因頻率 D.個(gè)體能在生存斗爭(zhēng)中形成新性狀,是進(jìn)化的基本單位 6.(xx上海高考)蝸牛的有條紋(A)對(duì)無(wú)條紋(a)為顯性。在一個(gè)地區(qū)的蝸牛種群內(nèi),有條紋(AA)個(gè)體占55%,無(wú)條紋個(gè)體占15%,若蝸牛間進(jìn)行自由交配得到F1,則A基因的頻率和F1中Aa基因型的頻率分別是　(　　) A.30%,21% B.30%,42% C.70%,21% D.70%,42% 7.(xx北京高考)安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食。其中,長(zhǎng)舌蝠的舌長(zhǎng)為體長(zhǎng)的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)的花冠筒底部取食花蜜,且為該植物的唯一傳粉者。由此無(wú)法推斷出　(　　) A.長(zhǎng)舌有助于長(zhǎng)舌蝠避開(kāi)與其他蝙蝠的競(jìng)爭(zhēng) B.長(zhǎng)筒花可以在沒(méi)有長(zhǎng)舌蝠的地方繁衍后代 C.長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)的花冠筒是自然選擇的結(jié)果 D.長(zhǎng)舌蝠和長(zhǎng)筒花相互適應(yīng),共同(協(xié)同)進(jìn)化 8.如圖為雄果蠅染色體圖,據(jù)圖能得到的結(jié)論是　(　　) ①其配子的染色體組是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ ②有絲分裂后期有4個(gè)染色體組,染色體有5種不同形態(tài) ③減數(shù)第二次分裂后期有2個(gè)染色體組,染色體有5種不同形態(tài) ④該生物進(jìn)行基因測(cè)序應(yīng)選擇5條染色體 A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④ 9.(xx江蘇高考改編)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感病;②低產(chǎn)、抗病; ③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求,育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗病;b.高產(chǎn)、早熟;c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是　(　　) A.利用①③品種間雜交篩選獲得a B.對(duì)品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C.a、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑胁荒塬@得c 10.(能力挑戰(zhàn)題)如圖甲為果蠅體細(xì)胞中染色體結(jié)構(gòu)模式圖,圖乙為該個(gè)體減數(shù)分裂形成配子時(shí)某細(xì)胞中的兩對(duì)染色體。下列說(shuō)法正確的是　(　　) A.圖乙減數(shù)分裂完成后,若形成Da的卵細(xì)胞,則同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體的基因型是Da、dA、dA B.據(jù)甲圖此果蠅理論上將產(chǎn)生8種不同基因型的卵細(xì)胞、16種不同染色體組合的卵細(xì)胞 C.圖甲含有兩個(gè)染色體組,圖乙含有四個(gè)染色體組 D.圖乙減數(shù)分裂完成后,若形成了Dda的卵細(xì)胞,其原因只是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體①和②沒(méi)有分離 二、非選擇題(共3小題,共50分) 11.(15分)下圖1顯示了某種甲蟲(chóng)的兩個(gè)種群基因庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。種群中每只甲蟲(chóng)都有相應(yīng)的基因型,A和a這對(duì)等位基因沒(méi)有顯隱性關(guān)系,共同決定甲蟲(chóng)的體色,甲蟲(chóng)體色的基因型和表現(xiàn)型如圖2所示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)控制甲蟲(chóng)體色的基因是通過(guò)控制　　　　　進(jìn)而控制生物性狀的。 (2)在種群Ⅰ中出現(xiàn)了基因型為A′A的甲蟲(chóng),A′基因最可能的來(lái)源是 　　 　　 　。該來(lái)源為生物進(jìn)化　　　　　　。A′A個(gè)體的出現(xiàn)將會(huì)使種群Ⅰ基因庫(kù)中的　　　　　　發(fā)生改變。 (3)根據(jù)圖1兩個(gè)種群中不同體色的甲蟲(chóng)分布比例,可以初步推測(cè)出處于工業(yè)污染較為嚴(yán)重的環(huán)境中的是種群　　　　　　,該環(huán)境對(duì)甲蟲(chóng)的生存起到　　　 　　　　　　　作用。 12.(20分)(xx海南高考)造成人類遺傳病的原因有多種。在不考慮基因突變的情況下,回答下列問(wèn)題： (1)21三體綜合征一般是由于第21號(hào)染色體　　　　　　　　　　異常造成的。A和a是位于第21號(hào)染色體上的一對(duì)等位基因,某患者及其父、母的基因型依次為Aaa、AA和aa,據(jù)此可推斷,該患者染色體異常是其　　　　　　　　　的原始生殖細(xì)胞減數(shù)分裂異常造成的。 (2)貓叫綜合征是第5號(hào)同源染色體中的1條發(fā)生部分缺失造成的遺傳病。某對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦(丈夫的基因型為BB,妻子的基因型為bb)生出了一個(gè)患有貓叫綜合征的孩子,若這個(gè)孩子表現(xiàn)出基因b的性狀,則其發(fā)生部分缺失的染色體來(lái)自于　　　　　(填“父親”或“母親”)。 (3)原發(fā)性高血壓屬于　　　　　基因遺傳病,這類遺傳病容易受環(huán)境因素影響,在人群中發(fā)病率較高。 (4)就血友病和鐮刀型細(xì)胞貧血癥來(lái)說(shuō),如果父母表現(xiàn)型均正常,則女兒有可能患　　 　　,不可能患　　　　　　　　。這兩種病的遺傳方式都屬于單基因　　　　　　　　遺傳。 13.(15分)(xx銅陵模擬)通過(guò)雜交可將同一物種的不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中在一起,也可將不同物種的染色體集中在一起。甲乙為雜交模型,請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)無(wú)子西瓜備受青睞,結(jié)無(wú)子西瓜的植株是由父本甲　　　　　倍體西瓜與母本乙　　　　　倍體西瓜雜交得到的,培育無(wú)子西瓜的遺傳學(xué)原理是　 　　　　　　　　,用　　　　　　　　　　刺激子房發(fā)育成無(wú)子果實(shí)。 (2)馬鈴薯品種是雜合子(有一對(duì)基因雜合即可稱之為雜合子),生產(chǎn)上常用塊莖繁殖,現(xiàn)要通過(guò)雜交方式選育黃肉(Yy)、抗病(Tt)的馬鈴薯新品種,則雜交親本甲的基因型為　　　　　　　　　,乙的基因型為　　　　　　　　　　　。 (3)現(xiàn)有三個(gè)純系水稻品種：Ⅰ矮稈感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高稈感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高稈抗病無(wú)芒(AABBdd)。 ①為獲得矮稈抗病無(wú)芒純系新品種,應(yīng)選擇的雜交親本為　　　　　　,獲得F1后如讓F1自交,則F2中表現(xiàn)為矮稈抗病無(wú)芒的個(gè)體占F2總數(shù)的　 , 若要獲取矮稈抗病無(wú)芒純系新品種,需將F2中矮稈抗病無(wú)芒的個(gè)體繼續(xù)　　 　　　　,直至　 。 ②如果在①中所述F1的基礎(chǔ)上盡快獲得矮稈抗病無(wú)芒新品種,寫(xiě)出后續(xù)的育種過(guò)程。 　 。 答案解析 1.【解析】選B。根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG,可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的,那么1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG,因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG,由此可推知該基因發(fā)生的突變最可能是②處堿基對(duì)A-T被替換為G-C。 2.【解析】選A?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐?突變的有害或有利往往取決于環(huán)境條件;共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展;可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異;引起種群的基因頻率發(fā)生變化的因素有自然選擇、遷移、氣候、疾病等,環(huán)境條件穩(wěn)定時(shí),種群的基因頻率也會(huì)發(fā)生變化。 3.【解析】選D。亮氨酸替換為苯丙氨酸,氨基酸數(shù)目沒(méi)改變,氨基酸的改變是由堿基對(duì)替換引起的;甲地區(qū)抗性基因頻率為2%+20%2=12%;乙地區(qū)抗性基因頻率為4%+32%2=20%,丙地區(qū)的抗性基因頻率為1%+15%2=8.5%,乙地區(qū)的抗性基因頻率最高,但不能說(shuō)明抗性基因突變率最高;丙地區(qū)抗性基因頻率最低,則敏感性基因頻率最高,這是自然選擇的結(jié)果。 【知識(shí)總結(jié)】基因突變與生物性狀變化的歸納 (1)多數(shù)基因突變并不一定引起生物性狀的變化。 ①不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的突變不引起性狀改變。 ②由于多種密碼子決定同一種氨基酸,因此某些基因突變也不引起性狀的改變。 ③隱性突變?cè)陔s合狀態(tài)下不會(huì)引起性狀改變。 (2)少數(shù)基因突變不一定不會(huì)引起性狀改變,如人的鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 (3)基因突變對(duì)后代的影響。 ①基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂中,這種突變可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳給后代,但不會(huì)通過(guò)有性生殖傳給后代。 ②基因突變?nèi)舭l(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過(guò)程中,這種突變可以通過(guò)有性生殖傳給后代。 4.【解析】選B。本題考查基因頻率及基因型頻率的計(jì)算。因該果蠅種群vv的基因型頻率為4%,由遺傳平衡定律公式算出v=0.2,V=0.8,進(jìn)而計(jì)算出引入純種長(zhǎng)翅果蠅前,vv有0.0420 000=800只,Vv有20.20.820 000=6 400只,VV有0.80.820 000=12 800只。引入后,基因頻率v=(8002+6 400)/(40 0002)=0.1,V=1-0.1=0.9。因Vv、vv的數(shù)目不變,而該種群的總數(shù)增加一倍,所以Vv、vv的基因型頻率降低50%。 5.【解析】選B。從題干信息中看出煙草分泌物屬于化學(xué)信息,能阻止煙粉虱的侵害,不能誘導(dǎo)產(chǎn)生變異;突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料,但不能定向改變基因頻率,而自然選擇能定向改變基因頻率;種群能在生存斗爭(zhēng)中形成新性狀,是進(jìn)化的基本單位。 6.【解析】選D。根據(jù)題意可知,Aa個(gè)體占30%,蝸牛間進(jìn)行自由交配時(shí),產(chǎn)生A配子的基因頻率=55%+30%1/2=70%,a配子的基因頻率=15%+30%1/2=30%,自由交配得到F1各基因型的頻率比例為AA∶Aa∶aa=49%∶42%∶9%,統(tǒng)計(jì)得到A基因的頻率為49%+42%1/2=70%。 【方法技巧】基因頻率的計(jì)算方法 (1)定義法： 基因頻率=100%。 (2)基因位置法： ①若某基因在常染色體上,則 基因頻率=100%。 ②若某基因只出現(xiàn)在X染色體上,則 基因頻率=100%。 (3)通過(guò)基因型頻率計(jì)算： 若已知AA、Aa、aa的頻率,求A(a)的基因頻率,則A%=AA%+Aa%;a%=aa%+Aa%。 7.【解題指南】解答本題需要理解以下兩點(diǎn)： (1)生物的特殊性狀表現(xiàn)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。 (2)生物與生物之間、生物與環(huán)境之間相互選擇,共同進(jìn)化。 【解析】選B。本題考查對(duì)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論相關(guān)知識(shí)的理解和提取信息的能力。A項(xiàng),只有長(zhǎng)舌蝠才能取食長(zhǎng)筒花的花蜜,避開(kāi)了和其他蝙蝠的競(jìng)爭(zhēng);B項(xiàng),在沒(méi)有長(zhǎng)舌蝠的地方,不知道有沒(méi)有合適的生物為長(zhǎng)筒花傳粉,所以不能確定長(zhǎng)筒花是否可以在沒(méi)有長(zhǎng)舌蝠的地方繁衍后代;C項(xiàng),長(zhǎng)筒花狹長(zhǎng)的花冠筒是自然選擇的結(jié)果;D項(xiàng),由于只有長(zhǎng)舌蝠才能取食長(zhǎng)筒花的花蜜,二者相互適應(yīng),共同進(jìn)化,故正確。 8.【解析】選C。一個(gè)染色體組有同源染色體中的一條,組合為X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ;有絲分裂過(guò)程中同源染色體不分離,故染色體有5種不同形態(tài),因?yàn)閄和Y雖是同源染色體但形態(tài)不同;減數(shù)第二次分裂后期無(wú)同源染色體,故染色體只有4種不同形態(tài)。 【方法技巧】染色體組數(shù)的判斷 (1)根據(jù)染色體的形態(tài)推斷：細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體共有幾條,則該細(xì)胞中就含有幾個(gè)染色體組。 (2)根據(jù)基因型推斷：在生物體的基因型中,控制同一性狀的基因(讀音相同的大小寫(xiě)字母)出現(xiàn)幾次,則有幾個(gè)染色體組,如生物體的基因型為AaaaBBbb,任意一種基因中均有四個(gè),則該生物含有四個(gè)染色體組。 (3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)推斷： 染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù),如某生物體細(xì)胞中有8條染色體,分為4種形態(tài),則染色體組的數(shù)目為2。 9.【解題指南】解答本題時(shí),需要注意以下兩點(diǎn)： (1)明確雜交育種要求雙方必須具有相應(yīng)的優(yōu)良性狀。 (2)多倍體育種不能產(chǎn)生新的基因。 【解析】選C。本題考查育種的相關(guān)知識(shí)。A項(xiàng)中,①③不具有抗病基因,二者雜交不能獲得a;B項(xiàng)中,③是高產(chǎn)、晚熟品種,染色體加倍之后,不能獲得早熟性狀;C項(xiàng)中,誘變育種具有不定向性,能獲得大量變異性狀,a、b和c的培育均可采用誘變育種方法;D項(xiàng)中,轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以定向改變生物的性狀,將外源抗旱基因?qū)擘壑心塬@得c。 10.【解析】選B。若形成Da的卵細(xì)胞,由圖乙知發(fā)生①與④,②與③的重組,因此產(chǎn)生的三個(gè)極體應(yīng)該為da、dA、dA;由甲圖知此果蠅基因型為DdAaXWXw,則其可能產(chǎn)生8種不同基因型的卵細(xì)胞、16種不同染色體組合的卵細(xì)胞;圖甲和圖乙均含有兩個(gè)染色體組;若圖乙形成了Dda的卵細(xì)胞,原因可能是減數(shù)第一次分裂后期同源染色體①和②未分離,也可能是減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂后,染色體①形成的兩條子染色體移向了同一極。 11.【解析】(1)不同基因控制合成的酶不同,即基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制性狀。(2)基因突變會(huì)產(chǎn)生等位基因,為生物進(jìn)化提供原材料,同時(shí)也會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生改變。(3)根據(jù)兩種群中甲蟲(chóng)體色的比例可知,種群Ⅰ所處環(huán)境受到的污染更嚴(yán)重,該環(huán)境對(duì)甲蟲(chóng)的生存起選擇作用,體色深的個(gè)體更適于在這種環(huán)境中生存。 答案：(1)酶的合成來(lái)控制代謝 (2)基因突變　提供原材料　基因頻率 (3)Ⅰ　選擇 12.【解析】本題考查不同變異類型產(chǎn)生的原因及常見(jiàn)的人類遺傳病。 (1)21三體綜合征是減數(shù)分裂異常形成的精子或卵細(xì)胞(21號(hào)染色體多一條),與正常生殖細(xì)胞受精后發(fā)育成的個(gè)體。父親沒(méi)有a基因,所以患者兩個(gè)a都來(lái)自母親。 (2)貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體上缺失片段,造成其片段中的基因缺失。正常情況下,BB和bb的后代基因型為Bb,不可能呈現(xiàn)b的性狀,但是現(xiàn)在出現(xiàn)了這樣的后代,只能說(shuō)明后代中B所在的片段缺失,從而使b基因得到表達(dá),故只能是父親的染色體缺失。 (3)原發(fā)性高血壓屬于多基因遺傳病。 (4)血友病為伴X染色體隱性遺傳,特點(diǎn)是父親正常,女兒一定正常,所以女兒不可能患伴X染色體隱性遺傳病;鐮刀型細(xì)胞貧血癥為常染色體隱性遺傳,所以正常雙親有可能為該基因的攜帶者,所以后代中的女兒可能患常染色體隱性遺傳病。 答案：(1)數(shù)目　母親　(2)父親　(3)多 (4)鐮刀型細(xì)胞貧血癥　血友病　隱性 13.【解析】(1)無(wú)子西瓜的培育過(guò)程：在二倍體西瓜幼苗期用秋水仙素處理形成四倍體植株,用四倍體植株作母本、二倍體植株作父本進(jìn)行雜交,形成三倍體種子,三倍體植株在開(kāi)花時(shí),用二倍體西瓜的花粉刺激其子房發(fā)育成果實(shí)。培育無(wú)子西瓜的遺傳學(xué)原理是染色體變異。 (2)由于馬鈴薯品種是雜合子,所以雜交親本甲的基因型為yyTt(或Yytt)、乙的基因型為Yytt(或yyTt)。 (3)①矮稈抗病無(wú)芒純系新品種的基因型為aaBBdd,應(yīng)選擇的雜交親本為Ⅰ、Ⅲ;獲得的F1為AaBbDd,F1自交,F2中表現(xiàn)為矮稈抗病無(wú)芒(aaB_dd)的個(gè)體占F2總數(shù)的3/64;若要獲取矮稈抗病無(wú)芒純系新品種,需將F2中矮稈抗病無(wú)芒的個(gè)體繼續(xù)自交,直至不發(fā)生性狀分離。②若要盡快獲得矮稈抗病無(wú)芒新品種,需用單倍體育種。 答案：(1)二　四　染色體變異　二倍體西瓜的花粉 (2)yyTt(或Yytt)　Yytt(或yyTt) (3)①Ⅰ、Ⅲ　3/64　自交　不發(fā)生性狀分離 ②第一步：取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗。第二步：用秋水仙素處理單倍體幼苗,然后選育矮稈抗病無(wú)芒純系新品種