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-1-专题提升练(四)遗传、变异和进化(A卷)(45分钟,100分)一、选择题(共5小题,每小题6分,共30分)1.(2014·江苏高考)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【解题指导】关键知识:细菌个体存在着抗药性的差异,有些抗药性强,有些抗药性弱,抗生素等对细菌个体的抗药性差异进行选择,留下的个体抗药性强。【解析】选B。本题考查生物的进化和免疫。抗生素并非导致突变的因素,即突变在前选择在后,抗生素对细菌只起选择作用,故A选项错误;细菌的变异与是否接触过抗生素无关,所以即使新生儿未接触过抗生素,进入新生儿体内的细菌中也存在抗药性的类型,故B选项正确。免疫球蛋白与致病菌的耐药性无关,故C选项错误。新生儿出生时没有及时接种疫苗,将导致致病菌在体内的繁殖;而耐药菌的形成是基因突变的结果,与疫苗无关,故D选项错误。2.下列关于基因突变与染色体畸变的叙述中,正确的是()A.基因突变在显微镜下不可见,染色体畸变可以用显微镜观察到-2-B.基因突变发生在有丝分裂和减数分裂过程中,染色体畸变发生在减数分裂过程中C.基因突变是有害的,染色体畸变是有利的D.基因突变无论发生在体细胞还是生殖细胞都是可遗传的,染色体畸变若发生在体细胞一定是不可遗传的【解析】选A。基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变,是分子水平的变化,在显微镜下是不可见的,染色体畸变是细胞水平的变化,可以用显微镜观察到;基因突变和染色体畸变均可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中;基因突变和染色体畸变都是多害少利的;基因突变和染色体畸变都是可遗传的变异,无论发生在体细胞还是生殖细胞都是可遗传的。【方法技巧】变异的遗传问题(1)突变能否遗传给后代,取决于发生突变的细胞:若是性细胞发生突变,则该突变可遗传给后代,若是体细胞发生突变,则该突变一般不能遗传给后代。(2)变异是否可遗传给后代,取决于引起变异的原因:若是由遗传物质发生改变而引起的变异,则属于可遗传变异;若是由环境影响而引起的,不涉及遗传物质变化的变异,则属于不遗传的变异。(3)“基因突变能否遗传给后代”和“变异是否可遗传”是两个概念,不能混淆。3.(2014·杭州一模)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-3-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,协同进化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【解析】选B。从题干信息中看出烟草分泌物属于化学信息,能阻止烟粉虱的侵害,不能诱导产生变异;突变和基因重组为进化提供原材料,但不能定向改变基因频率,而自然选择能定向改变基因频率;种群能在生存斗争中形成新性状,是进化的基本单位。【变式训练】(2014·北京石景山一模)栽培番茄含有来自野生番茄的Mi-1抗虫基因,它使番茄产生对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱三种害虫的抗性。下列相关推论错误的是()①Mi-1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果②长期种植含Mi-1基因的番茄,土壤中根结线虫的数量会越来越少③能在含Mi-1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟粉虱种群基因频率会发生变化④三种害虫与番茄之间的寄生关系促进了它们的协同进化A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】选A。Mi-1抗虫基因的产生是野生番茄基因突变的结果,然后被选择而保留下来;长期种植含Mi-1基因的番茄,会选择土壤中具有抗性的根结线虫,导致二者协同进化,结果根结线虫的数量会越来越多;由于相互选择的原因,在含Mi-1基因的番茄植株上生长的长管蚜和烟-4-粉虱种群基因频率会发生变化。4.(2014·浙江高考)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是()A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链【解题指导】(1)题干关键词:“抗性突变体”“敏感基因与抗性基因是一对等位基因”。(2)隐含信息:基因突变的原因、染色体畸变的类型。【解析】选A。本题主要考查基因突变及染色体畸变的相关知识。A项中,由于敏感基因与抗性基因是1对等位基因,所以经诱变后,显性的敏感基因随染色体片段的缺失而消失,剩下的是隐性的抗性基因,故正确。B项中,1对同源染色体的片段都缺失属于染色体畸变,其概率极低,已经缺失的片段不可能再恢复,故错误。C项中,突变体若为基因突变所致,因突变具有不定向性,再经诱变具有恢复的可能,故错误。D项中,敏感基因中的单个碱基对发生替换,导致该基因发生突变,可能使控制的肽链提前终止或者延长,不一定是不能编码蛋白质,故D项错误。5.(能力挑战题)(2014·金华质检)某男子表现型正常,但其有异常染色-5-体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙。配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常的染色体应选择处于分裂间期的细胞C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代【解析】选D。A项,一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异,故错误。B项,处于分裂间期的细胞中染色体呈染色质状态,分裂中期染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,观察异常的染色体应选择分裂中期的细胞,故错误。C项,将图乙中的染色体从左向右编号为1、2、3,不考虑其他染色体,如下图所示。-6-在不考虑其他染色体的情况下,若1、2分离,3随机移向任一极,则精细胞染色体组成为1、3和2或2、3和1四种类型;若2、3分离,1随机移向任一极,精细胞染色体组成为1、2和3或1、3和2四种类型,因此精子类型理论上有6种,故错误。D项,根据C项的分析,该男子能够产生含有1、3(即分别含一条14号和一条21号)染色体组成的正常精子,因此可能生育正常染色体组成的后代。二、非选择题(共4小题,共70分)6.(16分)(2014·浙江高考)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-7-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。【解题指导】(1)隐含信息:对甲进行原生质体培养,细胞分裂过程发生了基因突变。(2)关键知识:一对相对性状的遗传实验、遗传图解的写法、植物细胞工程。【解析】本题以水稻种皮颜色的遗传为依托,考查一对相对性状的遗传实验、遗传图解、植物细胞工程以及基因工程等知识。(1)据题意分析可知,黑色是a基因控制的,故乙的基因型应为aa,甲与乙杂交,后代全为一种表现型,则甲的基因型为AA。水稻甲在原生质体-8-培养再生过程中发生了基因突变,基因型变为Aa。上述性状中显性性状是白色,而丙表现为种皮浅色,故显性性状表现为不完全显性。(2)遗传图解中丙基因型为Aa,其自交后代比例为种皮白色(AA)∶种皮浅色(Aa)∶种皮黑色(aa)=1∶2∶1。(3)在原生质体培养过程中,首先通过液体悬浮培养才能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新细胞壁,才能进行细胞分裂,进而分化形成植株。(4)将乙(aa)与缺少1条第7号染色体的水稻植株杂交,如控制种皮颜色的基因在第7号染色体上,则缺少第7号染色体的植株基因型可表示为AO,其产生两种比例相等的配子,即A∶O=1∶1,其杂交子代的表现型为浅色∶黑色=1∶1。(5)通过建立乙植株的基因文库,可从中获取种皮黑色的基因,转入玉米后,可得到转基因玉米。因此转基因技术可解决传统杂交中远缘亲本难以有性杂交的缺陷。答案:(1)AA不完全显性(2)种皮浅色PAaF1雌配子Aa-9-雄配子AAA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)7.(16分)(2014·启东一模)日本明蟹壳色有三种情况:灰白色、青色和花斑色。其生化反应原理如图所示,基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性,基因a纯合后,物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体50%死亡。甲物质积累表现为灰白色壳,丙物质积累表现为青色壳,丁物质积累表现为花斑色壳。请回答:(1)明蟹的青色壳是由对基因控制的。青色壳明蟹的基因型有种,分别是。(2)两只青色壳明蟹交配,后代成体只有灰白色明蟹和青色明蟹,且比-10-例为1∶6。亲本基因型组合为或。(3)基因型为AaBb的两只明蟹杂交,后代的成体表现为,其比例为。(4)从上述实验可以看出,基因通过控制来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。【解析】(1)由题意知:丙物质积累表现为青色壳,所以青色壳必须是能产生物质乙和物质丙,因此,明蟹的青色壳由两对基因控制,并且其基因组成中两种显性基因都存在,则其基因型为AABb、AABB、AaBB、AaBb四种。(2)灰白色∶青色=1∶6,由题意可知,a纯合时导致成体50%死亡,即在成体前,灰白色∶青色=2∶6=1∶3,即aa__∶A_B_=1∶3,则亲本中一对基因型组合应为Aa×Aa,即AaBB×AaBb或者AaBB×AaBB。(3)基因型为AaBb的两只明蟹杂交,后代中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,即青色∶花斑色∶灰白色=9∶3∶4,又a纯合时导致成体50%死亡,所以后代的成体表现型及比例为青色∶花斑色∶灰白色=9∶3∶2。(4)基因对性状的控制有两种方式:①通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状;②通过控制蛋白质的分子结构来直接控制性状。根据题意和图示分析可知:明蟹的壳色出现不同表现型,说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状。答案:(1)24AABb、AABB、AaBB、AaBb(2)AaBB×AaBbAaBB×AaBB-11-(3)青色、花斑色、灰白色青色∶花斑色∶灰白色=9∶3∶2(4)酶的合成8.(16分)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,培育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经方法培育而成,还可用植物细胞工程中方法进行培育。(2)杂交后代①染色体组的组成为,进行减数分裂时形成个四分体,体细胞中含有条染色