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1遗传、变异和进化一、选择题1.(2014·安徽蚌埠高三检测)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，上图中W表示野生型，①②③分别表示三种缺失不同基因的突变体。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是()A．基因aB．基因bC．基因cD．基因d解析：理解基因突变的概念是解题的关键。仅在野生型和突变体①中该酶有活性，说明只有在野生型和突变体①中存在该基因，即基因b。答案：B2．(2014·安徽八校联考)我国在神舟系列飞船中均搭载有植物种子，目的是通过基因突变来进行太空育种。下列有关太空育种的说法中不正确的是()A．太空中微重力、强辐射等环境条件能大大提高基因的突变频率B．太空育种可以缩短育种的年限C．为防止种子霉变，一般搭载的都是干种子D．即使太空中的条件也不能改变基因突变不定向性、多数有害性的特点解析：理解基因突变的机理是解题的关键。太空育种是借助太空中微重力、强辐射等环境条件来诱发基因突变的，该育种方式仅能提高突变频率，并不能改变基因突变所具有的不定向性、多数有害性的特点。萌发的种子和幼苗的细胞分裂较旺盛，易于诱发基因突变，故不能用处于休眠状态的干种子。答案：C3．(2014·江西抚州模考)下列说法错误的有()①单倍体生物的体细胞中都只含有一个染色体组②DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变③基因突变的结果是产生新基因④由受精卵发育而成的生物体一定不是单倍体⑤非同源染色体片段的互换属于基因重组A．一项B．两项C．三项D．四项解析：理解染色体变异的类型是解题关键。单倍体生物的体细施中不一定只含有一个染色体组，如小麦是六倍体，由其配子发育而来的单倍体中含有3个染色体组，①错误；DNA上还有一些不具有遗传效应的片段，当这些片段中发生碱基对的增添、缺失和替换时不引起基因突变，②正确；基因突变的结果是产生等位基因，③错误；单倍体由未受精的卵细胞或精子直接发育而来，由受精卵发育而来的生物体一定不是单倍体，④正确；非同源染色体片段的互换是染色体变异，⑤错误。答案：C4．(2014·江苏扬州调研)选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是()2A．该实验的自变量有两个B．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C．秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍D．实验表明：用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率最高解析：理解实验过程和染色体加倍机理是解题关键。A选项正确：该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；B选项正确：二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成28，有丝分裂后期染色体数目为56；C选项错误：秋水仙素不能对染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成；D选项正确：0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率在处理的组别中最高。答案：C5．(2014·广东揭阳一模)下列有关育种的叙述正确的是()A．诱变育种可以定向地改变生物的性状B．通过杂交育种所获得的新品种均需要从F3开始选取C．多倍体育种中，低温处理与秋水仙素诱导的作用机理相似D．花药离体培养所获得的新个体即为纯合子解析：理解育种的方式和原理是解题的关键。诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，A错误；如果杂交育种所需要的优良性状为隐性性状，则可以从F2开始选取新品种，B错误；花药离体培养所获得的是单倍体植株，单倍体植株不一定就是纯合子，D错误。答案：C6．(2014·天津河东高三模拟)将①、②两个植株杂交得到③，将③再作进一步处理，如图所示，下列叙述错误的是()A．由③到⑨过程中可能出现突变体，经过筛选进而培育成新品种B．由③到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体数目变异C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D．由③到④过程中体现了幼苗体细胞的全能性3解析：理解并区别各种育种方式及其原理是解题的关键。由③到④是用射线诱导基因突变，所以育种过程依据的主要原理是基因突变。答案：D7．(2014·广东珠海统考)从起源上看，狗是人类在1万多年前，将捕到的狼长期驯化培育得到的。2013年1月，瑞典进化遗传学家ErikAxelsson和同事将狗的DNA与狼的DNA进行了对比，发现狗体内消化淀粉的基因比狼体内的相同基因活跃28倍。有关该现象的说法不正确的是()A．在长期驯化过程中，狗与人类以及人类的饮食协同进化B．在长期驯化过程中，狗的消化淀粉的基因发生了定向变异C．在狗的驯化过程中，消化淀粉的基因起到了非常重要的作用D．该现象说明了狗与狼的饮食结构有很大的不同解析：理解现代生物进化理论是解题关键。狼为肉食性动物，经人类长期驯化得到的狗为杂食性动物，由于人类食物以淀粉类为主，导致人喂给狗的食物也以淀粉类食物为主。经长期的选择过程，不适应这种饮食结构的被淘汰，逐渐适应的被保留下来。可见，在驯化过程中，发生的是定向的选择而不是定向的变异。答案：B8．(2014·山东济宁期末)隔离在物种的形成过程中起着非常重要的作用，下列叙述不正确的是()A．隔离阻止了种群间的基因交流B．物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C．遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因D．隔离是物种形成的必要条件解析：理解现代生物进化理论中物种形成的过程是解题关键。并不是所有物种的形成都需要经过长期的地理隔离，如多倍体的形成。答案：B9．(2014·浙江宁波期末)对某区域一个种群进行随机抽样调查，测知该种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别有若干只。假设该种群符合遗传平衡定律，由此我们可以计算出A和a的基因频率。那么，在理论上这个种群中Aa这种基因型的频率(N)为()A．0≤N≤100%B．0N≤50%C．0≤N50%D．N50%解析：理解基因频率和进化的关系及计算是解题的关键。根据遗传平衡定律，Aa的基因型频率N应为2×A×a，由于种群中A＋a＝1，则2×A×a的取值范围为0N≤50%(最大值为50%)。答案：B10．(2014·山东威海统考)一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群，连续自交n代，获得的子代中，Aa的频率为(1/2)n，AA和aa的频率均为(1/2)[1－(1/2)n]。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中()A．没有发生基因型频率的改变B．没有发生生物进化C．发生了隔离D．发生了自然选择解析：理解生物进化的实质是解题的关键。生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群的基因频率没有发生改变，说明生物没有进化。答案：B二、非选择题11．(2014·浙江理综)利用种皮白色水稻甲(核型2n)进行原生质体培养获得再生植株，通过再生植株4连续自交，分离得到种皮黑色性状稳定的后代乙(核型2n)。甲与乙杂交得到丙，丙全部为种皮浅色(黑色变浅)。设种皮颜色由1对等位基因A和a控制，且基因a控制种皮黑色。请回答：(1)甲的基因型是__________。上述显性现象的表现形式是__________。(2)请用遗传图解表示丙为亲本自交得到子一代的过程。(3)在原生质体培养过程中，首先对种子胚进行脱分化得到愈伤组织，通过__________培养获得分散均一的细胞。然后利用酶处理细胞获得原生质体，原生质体经培养再生出__________，才能进行分裂，进而分化形成植株。(4)将乙与缺少1条第7号染色体的水稻植株(核型2n－1，种皮白色)杂交获得子一代，若子一代的表现型及其比例为____________________，则可将种皮黑色基因定位于第7号染色体上。(5)通过建立乙植株的__________，从中获取种皮黑色基因，并转入玉米等作物，可得到转基因作物。因此，转基因技术可解决传统杂交育种中__________亲本难以有性杂交的缺陷。解析：本题考查了不完全显性、遗传图解的写法以及基因工程和细胞工程的相关内容。(1)由“甲(种皮白色)×乙(种皮黑色)→丙(种皮浅色)”可推知该显性现象的表现形式是不完全显性。进一步推出甲、乙、丙的基因型分别为AA、aa、Aa。(2)遗传图解应写出亲本的表现型、基因型，雌、雄配子的基因型，子一代的基因型、表现型。(3)将含有愈伤组织培养物的试管放在摇床上，通过液体悬浮培养可以获得分散均一的细胞。原生质体再生出细胞壁是其分裂、分化的前提条件。(4)乙的基因型为aa，假设种皮黑色基因位于第7号染色体上，则可设其基因型为A，由题意得：P：aa×A(黑色)(白色)↓F1Aa×a(浅色)(黑色)1:1(5)可从基因文库中获取所需基因。基因工程的优势在于可以实现不同物种间的基因交流与重组，克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：(1)AA不完全显性(2)P种皮浅色Aa⊗F1雄配子雌配子AaAAA种皮白色Aa种皮浅色aAa种皮浅色aa种皮黑色种皮白色∶种皮浅色∶种皮黑色＝1∶2∶1(3)液体悬浮细胞壁(4)种皮浅色∶种皮黑色＝1∶1(5)基因文库种间(或远缘)12．(2014·黑龙江哈三中三次验收)吉林玉米带被称为“世界三大黄金玉米带”。但其栽培的玉米品种抗旱、抗倒伏能力差。假设A、b代表玉米的抗旱、抗倒伏优良基因，这两种基因是自由组合的。现有5AABB、aabb两个品种，为培育优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请回答相关问题：(1)经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为________，其原理为________。(2)方法④还能够从其他物种获取目的基因转入玉米，该方法的优点是________，需要用到的工具酶有________。(3)⑦过程除采用图示射线方法外，还可采用其他手段，如：________。(4)⑥过程在实验室最常用试剂的作用机理是______________________________________。解析：(1)经①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为杂交育种，利用了基因重组的原理。(2)方法④的优点是可以定向改造生物性状，用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(3)⑦过程是诱变育种，采用射线照射、亚硝酸处理等也可实现。(4)⑥过程是诱导染色体数目加倍，常用试剂是秋水仙素，其能够抑制纺锤体形成，影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而使染色体数目加倍。答案：(1)杂交育种基因重组(2)定向改造生物性状限制酶和DNA连接酶(3)激光照射、亚硝酸处理等(一个合理答案即可)(4)抑制纺锤体形成13．(2014·湖北孝感二模)科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1与种2)的进化过程时发现：①在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff，随后不同区域的果蝇出现了不同的基因型(见下图)。②当基因A与B同时出现在个体中会发生胚胎早亡；同样，基因C与D或E与F同时出现也发生胚胎早亡。(1)甲地所有的果蝇可被称为________。6(2)北美大陆不同区域果蝇在阶段Ⅰ出现了基因结构的差异，这种变化说明基因突变具有________的特点。(3)果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段I而言，甲地与乙地果蝇之间差异的最高级别属于________(物种、个体、基因)之间的差异。判断的理由是____________________________________。(4)北美大陆在阶段Ⅱ时，一些地区的果蝇类型消失，其消失的原因可能有________。A．某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境B．环境导致果蝇基因定向突变C．突变产生了新的致胚胎早死基因D．某些果蝇类型的天敌大规模增加(5)若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15000个基因，甲地共有果蝇50000只；戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38000只。那么，两地果蝇种群基因库的大小状态是：________。解析：(1)某一区域同种生物的所有个体构成种群。(2)北美大陆不同区域果蝇在阶段Ⅰ出现基因结构的差异，这种变化说明