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变异、育种与进化专题训练
一、选择题(共10小题，每小题5分，共50分)
1．(2014•江苏单科)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是( )
出发菌株――→X射线处理 挑取200个单细胞菌株――→初筛 选出50株――→复筛选出5株――→X射线处理多轮重复筛选
A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
【解析】 题图育种过程为诱变育种。因未进行酶活性检测等，故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求；X射线处理等物理因素既可以引起基因突变也可能引起染色体变异；题图筛选高产菌株是选择符合人类特定要求菌株的过程，属于人工选择，是定向的；诱变的突变率高于自发突变率，但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。
【答案】 D
2．(2014•北京理综)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出 ( )
A．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用
B．毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系
C．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降
D．蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用
【解析】 病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡，抗性较强的个体得以生存，从而起到选择的作用；兔被强毒性病毒感染后很快死亡，但病毒要寄生在活细胞中，所以病毒也不能长期存活，寄生关系难以维持；中毒性病毒比例升高，是兔抗病毒能力增强的结果；蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介，在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用。
【答案】 C
3．(2013•天津高考)家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。
家蝇种
群来源 敏感性纯
合子(%) 抗性杂
合子(%) 抗性纯
合子(%)
甲地区 78 20 2
乙地区 64 32 4
丙地区 84 15 1
下列叙述正确的是( )
A．上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果
B．甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%
C．比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高
D．丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果
【解析】 亮氨酸替换为苯丙氨酸，氨基酸数目没改变，氨基酸的改变是由碱基对替换引起的；甲地区抗性基因频率为2%＋20%÷2＝12%；乙地区抗性基因频率为4%＋32%÷2＝20%，丙地区的抗性基因频率为1%＋1 5%÷2＝8.5%，乙地区的抗性基因频率最高，但不能说明抗性基因突变率最高；丙地区抗性基因频率最低，则敏感性基因频率最高，这是自然选择的结果。
【答案】 D
4．(2013•海南高考)果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是( )
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
【答案】 B
5．(2014•厦门模拟)烟草叶片腺毛能够产生分泌物，以阻止烟粉虱的侵害，而烟粉虱则能够依靠表皮特殊结构形成的物理障碍，以减弱烟草分泌物对自身的危害。这种现象说明( )
A．烟草分泌物属于化学信息，能诱导烟粉虱产生变异
B．不同物种间能在相互影响中，不断发展，共同进化
C．两个种群都能通过突变和基因重组，定向改变基因频率
D．个体能在生存斗争中形成新性状，是进化的基本单位
【答案】 B
6．(2014•山东烟台一模)褐鼠的不同基因型对灭鼠强药物的抗性及对维生素E的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素E维持正常生命活动)的表现型如下表。若对维生素E含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠强进行处理，则该褐鼠种群中( )
基因型 TT Tt tt
对维生素E依赖性 高度 中度 无
对灭鼠强的抗性 抗性 抗性 敏感
A.基因t的频率最终下降至0
B．抗性个体TT∶Tt＝1∶1
C．Tt基因型频率会接近100%
D．基因库会发生显著变化
【解析】 维生素E含量不足环境中TT、Tt、tt三种基因型褐鼠的生活能力不同，长期连续使用灭鼠强进行处理，tt褐鼠会被大量消灭，TT个体被大量淘汰，Tt个体较多的存活下来，基因t的频率不会下降至0，A错误，B错误；Tt基因型频率会接近100%，C正确；由题干信息不能得出该种群基因库不会发生显著变化，D错误。
【答案】 C
7．(2013•北京高考)安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出( )
A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争
B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代
C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果
D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化
【答案】 B
8．右图为雄果蝇染色体图，据图能得到的结论是( )
①其配子的染色体组是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
②有丝分裂后期有4个染色体组，染色体有5种不同形态
③减数第二次分裂后期有2个染色体组，染色体有5种不同形态
④该生物进行基因测序应选择5条染色体
A．①②③④ B．①②③
C．①②④ D．②③④
【解析】 一个染色体组有同源染色体中的一条，组合为X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；有丝分裂过程中同源染色体不分离，故染色体有5种不同形态，因为X和Y虽是同源染色体但形态不同；减数第二次分裂后期无同源染色体，故染色体只有4种不同形态。
【答案】 C
9．(2014•江苏单科)某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。 下列有关叙述正确的是( )
A．孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变
B．即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌
C．新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性
D．新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成
【解析】 基因突变率很低；抗生素不能诱导细菌突变，而是对不同耐药性的细菌进行选择。细菌本身就存在耐药性与非耐药性两种类型，所以即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌；新生儿体内缺少免疫球蛋白，将会导致体内的致病菌数量增加，但不会增加致病菌的耐药性；新生儿出生时没有及时接种疫苗，未能对该类细菌产生免疫力，将导致致病菌在体内大量繁殖，但不会导致耐药菌形成。
【答案】 B
10．(能力挑战题)如图甲为果蝇体细胞中染色体结构模式图，图乙为该个体减数分裂形成配子时某细胞中的两对染色体。下列说法正确的是( )
A．图乙减数分裂完成后，若形成Da的卵细胞，则同时产生的三个极体的基因型是Da、dA、dA
B．据甲图此果蝇理论上将产生8种不同基因型的卵细胞、16种不同染色体组合的卵细胞
C．图甲含有两个染色体组，图乙含有四个染色体组
D．图乙减数分裂完成后，若形成了Dda的卵细胞，其原因只是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离
【解析】 若形成Da的卵细胞，由图乙知发生①与④，②与③的重组，因此产生的三个极体应该为da、dA、dA；由甲图知此果蝇基因型为DdAaXWXw，则其可能产生8种不同基因型的卵细胞、16种不同染色体组合的卵细胞；图甲和图乙均含有两个染色体组；若图乙形成了Dda的卵细胞，原因可能是减数第一次分裂后期同源染色体①和②未分离，也可能是减数第二次分裂后期着丝点分裂后，染色体①形成的两条子染色体移向了同一极。
【答案】 B
二、非选择题(共3小题，共50分)
11．(15分)下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，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，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。
(1)控制甲虫体色的基因是通过控制________________进而控制生物性状的。
(2)在种群Ⅰ中出现了基因型为A′A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Ⅰ基因库中的________发生改变。
(3)根据图1两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________作用。
【解析】 (1)不同基因控制合成的酶不同，即基因通过控制酶的合成来控制性状。(2)基因突变会产生等位基因，为生物进化提供原材料，同时也会使种群的基因频率发生改变。(3)根据两种群中甲虫体色的比例可知，种群Ⅰ所处环境受到的污染更严重，该环境对甲虫的生存起选择作用，体色深的个体更适于在这种环境中生存。
【答案】 (1)酶的合成来控制代谢
(2)基因突变 提供原材料 基因频率
(3)Ⅰ 选择
12．(20分)(2013•海南高考)造成人类遗传病的原因有多种。在不考虑基因突变的情况下，回答下列问题：
(1)21三体综合征一般是由于第21号染色体________异常造成的。A和a是位于第21号染色体上的一对等位基因，某患者及其父、母的基因型依次为Aaa、AA和aa，据此可推断，该患者染色体异常是其________的原始生殖细胞减数分裂异常造成的。
(2)猫叫综合征是第5号同源染色体中的1条发生部分缺失造成的遗传病。某对表现型正常的夫妇(丈夫的基因型为BB，妻子的基因型为bb)生出了一个患有猫叫综合征的孩子，若这个孩子表现出基因b的性状，则其发生部分缺失的染色体来自于________(填“父亲”或“母亲”)。
(3)原发性高血压属于________基因遗传病，这类遗传病容易受环境因素影响，在人群中发病率较高。
(4)就血友病和镰刀型细胞贫血症来说，如果父母表现型均正常，则女儿有可能患________，不可能患____________。这两种病的遗传方式都属于单基因________遗传。
【解析】 本题考查不同变异类型产生的原因及常见的人类遗传病。
(1)21三体综合征是减数分裂异常形成的精子或卵细胞(21号染色体多一条)，与正常生殖细胞受精后发育成的个体。父亲没有a基因，所以患者两个a都来自母亲。
(2)猫叫综合征是人的第5号染色体上缺失片段，造成其片段中的基因缺失。正常情况下，BB和bb的后代基因型为Bb，不可能呈现b的性状，但是现在出现了这样的后代，只能说明后代中B所在的片段缺失，从而使b基因得到表达，故只能是父亲的染色体缺失。
(3)原发性高血压属于多基因遗传病。
(4)血友病为伴X染色体隐性遗传，特点是父亲正常，女儿一定正常，所以女儿不可能患伴X染色体隐性遗传病；镰刀型细胞贫血症为常染色体隐性遗传，所以正常双亲有可能为该基因的携带者，所以后代中的女儿可能患常染色体隐性遗传病。
【答案】 (1)数目 母亲 (2)父亲
(3)多
(4)镰刀型细胞贫血症 血友病 隐性
13．(15分)(2014•北京理综)拟南芥的A基因位于1号染色体上，影响减数分裂时染色体交换频率，a基因无此功能；B基因位于5号染色体上，使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离，b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验，在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)花粉母细胞减数分裂时，联会形成的________经 染色体分离、姐妹染色单体分开，最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。
(2)a基因是通过将T－DNA插入到A基因中获得的，用PCR法确定T－DNA插入位置时，应从图1中选择的引物组合是________。
图1
(3)就上述两对等位基因而言，F1中有________种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为________。
(4)杂交前，乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后，丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
图2
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的________在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时，若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换，则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是________。
③本实验选用b基因纯合突变体是因为：利用花粉粒不分离的性状，便于判断染色体在C和R基因位点间________，进而计算出交换频率。通过比较丙和________的交换频率，可确定A基因的功能。
【解析】 (1)减数分裂过程中会形成四分体，发生同源染色体的分离。(2)确定T－DNA“插入”位置，需要扩增T－DNA两侧的A基因片段，由于DNA复制时，子链延伸方向为5′端→3′端，故选择Ⅱ和Ⅲ片段作为引物。(3)亲本甲(AaBB)和乙(AAbb)杂交，F1基因型为AABb、1/2AaBb。则F2中，出现花粉粒不分离植株(bb)的概率为25%。(4)①亲本乙中C、R基因与A基因位于1号染色体上。由于丙的双亲 在减数第一次分裂四分体时期，染色体发生了交叉互换，造成C、R基因在F2中与a基因位于同一条染色体上。②丙的花粉母细胞在减数分裂时发生交叉互换，造成一条染色单体上同时含有C、R基因，一条染色单体上没有C、R基因，其余两条正常，所以四个花粉粒颜色分别为蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色。③本实验利用花粉粒不分离的性状，判断染色体在C、R基因间是否发生交换和交换次数，通过对丙(aa)和乙(AA)个体进行对比，可确定A基因对交换频率的影响。
【答案】 (1)四分体 同源 (2)Ⅱ和Ⅲ (3)2 25% (4)①父本和母本 ②蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色 ③交换与否和交换次数 乙