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1、课时冲关练(八)变异、育种与进化(45分钟,100分)一、选择题(共6小题,每小题6分,共36分)1.(2014金华二模)根据现代生物进化理论,下列说法正确的是()A.微山湖中所有的鱼具有共同的基因库B.迁入、迁出能引起种群的基因频率定向改变C.生物多样性的形成过程也就是新物种不断形成的过程D.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向【解析】选D。微山湖中所有的鱼并不是一个物种,因此不具有共同的基因库;迁入、迁出能引起种群基因频率的改变,但不是定向的;生物多样性的形成过程是共同进化的过程,不一定形成新物种;外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。【变式训练】(2014长沙一模)下列说法符合现代生
2、物进化理论的是()A.现代生物进化理论的核心是拉马克的自然选择学说B.超级细菌的出现是因为抗生素的滥用导致细菌发生基因突变C.人工饲养的斑马与驴交配产下“斑驴兽”,说明斑马和驴不存在生殖隔离D.漫长的共同进化使地球上出现了多种多样的生态系统【解析】选D。现代生物进化理论的核心是达尔文的自然选择学说;超级细菌的出现是因为滥用抗生素而导致其对细菌抗药性基因的定向选择;尽管人工饲养的斑马与驴交配产下“斑驴兽”,但“斑驴兽”是否可育不确定,因此无法确定斑马和驴是否存在生殖隔离;漫长的共同进化使地球上出现了生物的多样性,其中包括多种多样的生态系统。2.(2014四川高考)油菜物种甲(2n=20)与乙(2
3、n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A.秋水仙素通过促进着丝点(粒)分裂,使染色体数目加倍B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向D.形成戊的过程未经过地理隔离(障碍),因而戊不是新物种【解题指导】(1)题干关键词:“杂交”“离体培养”“秋水仙素处理”“自交”。(2)关键知识:秋水仙素抑制纺锤体的形成;自然选择决定生物进化的方向;生殖隔离是新物种形成的标志。【解析】选B。本题考查染色体变异和现代生物进化理论的相关知识。A项中,秋水
4、仙素不能促进着丝点(粒)分裂,而是抑制纺锤体的形成,故错误;B项中,幼苗丁细胞分裂后期:开始时着丝点(粒)未分裂,可观察到36条染色体,后期快结束时,着丝点(粒)分裂可观察到72条染色体,故正确;C项中,染色体数目变化属于染色体畸变,决定生物进化方向的是自然选择,故错误;D项中,戊的形成未经过地理障碍,但戊是四倍体,与原来的二倍体不是同一物种,因而是新物种,故D项错误。3.(2014嘉兴二模)下列关于单倍体育种的叙述,正确的是()A.单倍体育种的最终目标是获得单倍体植株B.花药离体培养是获得单倍体植株简便而有效的方法C.花药离体培养时应添加秋水仙素以诱导愈伤组织的分化D.单倍体育种相对杂交育种
5、的优势是更易得到隐性纯合子【解析】选B。单倍体育种的最终目标是产生优良性状的可育纯合子,花药离体培养时添加秋水仙素的作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍。单倍体育种相对杂交育种的优势是明显缩短育种年限。故B正确,其他三项错误。【变式训练】(2014临沂一模)袁隆平一直致力于杂交水稻的研究,极大地提高了水稻的产量,缓解了世界粮食短缺的现状,被提名为2014年诺贝尔和平奖的候选人。关于杂交育种的叙述正确的是()A.杂交水稻利用了不同亲本染色体重组的原理B.杂交能将不同物种的优良性状集中到一个个体上C.杂交后代表现出优良性状就成为优良品种D.该育种方法也可以用于家禽、家畜的育种【解
6、析】选D。杂交水稻利用了基因重组的原理;杂交能将同种不同个体的优良性状集中到一个个体上;杂交后代表现出优良性状也不一定成为优良品种,因为显性个体中有杂合子的存在;该育种方法也可以用于家禽、家畜的育种。4.(2014济南一模)下图表示生物新物种形成的基本环节,下列叙述正确的是()A.自然选择过程中,直接受选择的是个体的基因型,进而导致基因频率的改变B.同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大,但生物没有进化C.地理障碍能使种群基因库产生差别,必然导致生殖隔离D.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件【解析】选D。自然选择过程中,直接受选择的是个体的表现型,进而导致基因频率
7、的改变;同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大,生物也逐渐进化了;地理障碍能使种群基因库产生差别,但不一定导致生殖隔离;种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件。5.(2014舟山一模)某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见下图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【
8、解析】选D。根据题干可知,染色体缺失的花粉不育,则正常情况下,该植株作父本只产生含b的配子,测交后代不可能出现红色性状。既然测交后代中有部分个体表现为红色性状,说明父本产生的配子中有部分含有显性基因B。若发生基因突变,则后代只有个别个体表现为红色;若是减数第一次分裂时非姐妹染色单体发生交叉互换,因为交叉互换有一定的交换率,故父本产生的配子中可能有一部分含有显性基因B,测交后代可能会出现部分(不是个别)红色性状,D正确。基因突变具有不定向性,且突变率低,减数分裂时染色单体一旦形成,则不发生基因突变,故A错;减数第二次分裂时3与4随着丝粒的分裂而分离,形成的两个花粉由于含有缺失染色体而不育,故B错
9、;自由组合发生在减数第一次分裂后期,故C错误。【知识总结】基因突变、基因重组和染色体畸变的相关问题辨析(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体畸变;DNA分子上若干碱基对的缺失属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体畸变属于细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。(4)不同生物可遗传变异的类型分析。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变;细菌等原核生物不含染色体,所以不存在染色体畸变。6
10、.(能力挑战题)(2013山东高考)用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体,根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线的Fn中纯合体(子)的比例比上一代增加(1/2)n+1D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等【解题指导】解答本题时,需要注意以下两点:(1)明确自交和随机交配不改变基因频率。(2)注意每代淘汰aa个体后,每代的基因型仅两种:Aa和AA。【解析】选C。本题考查基因频率和基因型频率。根据题意,这四种交配方案对应的曲线
11、依次是、。连续自交和随机交配的F1的Aa的基因型频率都是1/2,所以和符合,但是连续自交的结果是纯合子所占的比例越来越大,杂合子所占的比例越来越小,所以是随机交配的结果,是连续自交的结果。曲线和在F1杂合子Aa所占的比例相同,这是由于自交和随机交配的结果是一样的,都是Aa交配的结果,后代为1/4AA+1/2Aa+1/4aa,淘汰掉aa,则结果为1/3AA+2/3Aa。如果自交,则F2是1/3AA+2/3Aa(1/4AA+1/2Aa+1/4aa),淘汰掉aa以后,得到的结果为3/5AA+2/5Aa。如果随机交配,根据遗传平衡定律(2/3A+1/3a)2,则F2是4/9AA+4/9Aa+1/9aa
12、,淘汰掉aa,结果为1/2AA+1/2Aa,图中曲线在F2时Aa基因型频率是1/2,所以可以看出曲线是随机交配并淘汰aa的曲线,曲线是连续自交并淘汰aa的曲线。A项中,由上述分析可知,曲线是随机交配并淘汰隐性个体的曲线,F2是1/2AA+1/2Aa,经过随机交配,F3是9/16AA+6/16Aa+1/16aa,淘汰掉aa后,Aa基因型频率为0.4,故A项正确。B项中,由上述分析可知,曲线是连续自交并淘汰隐性个体的曲线,F2淘汰掉aa后,结果是3/5AA+2/5Aa,所以Aa基因型频率是0.4,故B项正确。C项中,曲线是连续自交的结果,在Fn中纯合子的比例是1-(1/2)n,则比上一代Fn-1增
13、加的数值是1-(1/2)n-=(1/2)n,故C项错误。D项中,连续自交和随机交配,A和a的基因频率都不会改变,所以不会发生进化,故D项正确。二、非选择题(共3小题,共64分)7.(18分)(2014温州一模)德国小蠊(二倍体)是广东常见的室内昆虫,由于长期使用杀虫剂,其抗药性增强。请回答:(1)长期使用杀虫剂,发现灭虫效果越来越差,现代生物进化理论的解释是。(2)德国小蠊的性别决定为XO型,雌性的性染色体组成为XX,雄性的性染色体组成为XO。某正常德国小蠊体细胞中有23条染色体,则该个体的性别是,其减数分裂后产生配子的染色体组成是;下图是该个体减数分裂过程示意图(表示部分染色体,含性染色体)
14、,则符合该个体分裂过程的选项是,请在方框内画出该细胞减数第二次分裂后期图。(3)随机取样的德国小蠊个体中,ss个体数为6,SS个体数为26,Ss个体数为18。则抗性基因频率为。【解析】(1)长期使用杀虫剂,发现灭虫效果越来越差,现代生物进化理论的解释是,在自然(杀虫剂)选择作用下,抗药性个体有更多的机会产生后代,种群中抗药性基因频率升高。(2)由于雌性的性染色体组成为XX,雄性的性染色体组成为XO,因此某正常德国小蠊体细胞中有23条染色体,则该个体的性染色体组成是XO,是雄性,其减数分裂后产生配子的染色体组成是11+X或11;因此符合该个体分裂过程的选项是图B。(3)由题干分析知抗药性基因为s
15、,因此随机取样的德国小蠊个体中,抗性基因频率为(62+181)/(6+26+18)2100%=30%。答案:(1)经自然(杀虫剂)选择作用,抗药性个体有更多的机会产生后代,种群中抗药性基因频率升高(其他答案合理即可)(2)雄性11+X和11B见图(要求:细胞质均等分裂,染色体的形态、数目、颜色,染色体序号均要正确)(3)30%(或0.3)8.(20分)(2014湖州一模)科研人员利用化学诱变剂EMS诱导水稻D11基因突变,选育出一种纯合矮秆水稻突变植株(甲)。将该矮秆水稻与正常水稻杂交,F2表现型及比例为正常植株矮秆植株=31。D11基因的作用如下图所示。请回答:(1)BR与BR受体(D61基因控制合成)结合后,可促进水稻细胞伸长,这体现了细胞膜的功能。(2)EMS诱导D11基因发生(显性/隐性)突变,从而(促进/抑制)CYP724B1酶的合成,水稻植株内BR含量,导致产生矮秆性状。(3)研究发现,EMS也会诱导D61基因发生突变,使BR受体合成受阻。EMS的诱变作用表明基因突变具有特点。(4)科研人员利用EMS又
