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1第8讲变异、育种和进化一、选择题1．编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因，判断正确的是()比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1A.状况①的出现一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②的出现一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③的出现可能是因为突变导致终止密码位置发生了变化D．状况④的出现可能是因为突变导致tRNA的种类增加解析：C[本题考查了学科核心素养的生命观念与科学思维，难度适中。基因突变引起氨基酸种类改变后，蛋白质的功能不一定发生变化，A项错误；蛋白质的功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B项错误；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C项正确；基因突变不会导致tRNA种类改变，D项错误。]2．野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色(y)为显性。Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图所示。SGRY蛋白能促使叶绿素降解使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是()(注：序列中的字母是氨基酸缩写，序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置，①②③表示发生突变的位点)A．位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失2B．位点③的突变导致了该蛋白的功能减弱C．黑暗条件下突变型豌豆子叶的叶绿素含量维持不变D．Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生缺失解析：B[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。①②处是碱基对的替换，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的突变没影响该蛋白的功能，A项错误；SGRy和SGRY都能进入叶绿体，由③处变异引起的突变型的SGRy蛋白的功能改变，该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶维持“常绿”，B项正确；叶绿素的合成需要光照，C项错误；Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生增添，D错误。]3．研究人员用抗病黄果肉番茄与易感病红果肉番茄为亲本，通过杂交、选择和纯合化等手段培育出能稳定遗传的抗病红果肉优良品种。这种育种方法为()A．单倍体育种B．杂交育种C．多倍体育种D．诱变育种解析：B[本题考查了学科核心素养的生命观念，难度不大。单倍体育种需要先用花药离体培养法，然后再用秋水仙素进行染色体数目加倍处理，A项错误；通过杂交、选择和纯合化的手段最终培育出能稳定遗传的所需品种，属于杂交育种，B项正确；多倍体育种需用低温或秋水仙素进行处理，C项错误；诱变育种利用物理因素、化学因素引起基因突变得到新性状，D项错误。]4．将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体中黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是()A．杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异B．杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换C．丙品种的产生为生物的进化提供了原材料D．丙品种自交后代中有能稳定遗传的个体解析：B[本题考查了学科核心素养的科学思维和科学探究，偏难。据题图中染色体上基因的种类可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异；DNA分子上碱基对的替换3是基因突变的原因之一，也可能发生碱基对的增添或缺换；染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一，能为生物进化提供原材料；丙品种自交，后代的基因型及比例为AAEE∶AaEE∶aaEE＝1∶2∶1，其中AAEE和aaEE能稳定遗传。]5．下列有关生物遗传变异的叙述，正确的是()A．三倍体无子西瓜高度不育，但其无子性状可遗传B．单倍体的体细胞中不存在同源染色体，其植株个体比正常植株弱小C．转基因技术通过直接导入外源基因，使转基因生物获得新性状D．家庭中仅一代人出现过的疾病不是遗传病，几代人中都出现过的疾病才是遗传病解析：A[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。三倍体西瓜通过染色体变异原理培育而成，其无子性状通过无性繁殖可以遗传给后代；有些单倍体细胞中存在同源染色体，如同源四倍体产生的配子培育而成的单倍体细胞中存在同源染色体；转基因技术需要将目的基因与运载体结合构成重组质粒，才能导入受体细胞内，不能直接导入；家庭中仅一代人出现过的疾病也可能是遗传病，几代人中都出现过的疾病也不一定是遗传病，如感冒。]6．玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：实验①：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆苗1株(乙)和不抗病高秆苗1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。实验②：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高秆。下列叙述，不正确．．．的是()A．实验②可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系B．实验①F1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子C．该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术D．实验①中白化苗不能合成叶绿素，不久就会死亡，这类变异属于不可遗传的变异解析：D[本题考查了学科核心素养的科学探究与科学思维，偏难。实验②是不抗病矮秆植株(甲)与纯合抗病高秆植株(丁)杂交，后代全表现为抗病高秆，这说明抗病对不抗病是显性性状，高秆对矮秆是显性性状，A项正确；假设控制性状的基因为A(抗病)、a(不抗病)、B(高秆)、b(矮秆)，实验①中乙(抗病矮秆)的基因型为A_bb，丙(不抗病高秆)的基因型为aaB_，则F1中抗病高秆的基因型为AaBb，该个体可以产生AB、Ab、aB、ab四种类型的雌、4雄配子，B项正确；用合适剂量的γ射线照射甲后种植，该过程运用的是诱变育种的方法，用花药进行离体培养获得单倍体后，再用秋水仙素处理获得能稳定遗传的纯合子，为单倍体育种，C项正确；实验①中的白化苗是因物理射线处理导致遗传物质发生改变而形成的，这种变异是可遗传变异，D项错误。]7．某生物基因(a)由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成，研究表明，世界不同地区的群体之间，杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。下列说法不符合．．．现代生物进化理论的是()A．基因a的产生改变了种群的基因频率B．不同的环境条件下，选择作用会有所不同C．不同地区基因突变频率因环境的差异而不同D．不同地区的群体有着共同的进化方向解析：D[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。基因突变可以改变种群的基因频率；杂合子(Aa)的频率在世界不同地区存在着明显的差异，不同环境条件下，选择作用会有所不同；不同地区基因突变频率因环境的差异而不同；不同地区的群体进化方向不一定相同。]8．有些动物在不同季节中数量差异很大：春季残存的少量个体繁殖，夏季数量增加，到了冬季，由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡，如此周期性的变化形成一个如瓶颈样的模式(•为抗药性个体)。据图分析，下列叙述正确的是()A．突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向B．在图中所示的三年间，该生物种群进化形成了新物种C．用农药防治害虫时，其抗药性基因频率增加是因抗药性害虫繁殖能力增强D．害虫的敏感性基因频率逐年升高，说明变异的有利或有害取决于环境变化解析：D[本题考查了学科核心素养的科学思维，偏难。生物进化的方向是由自然选择决定的；出现生殖隔离是形成新物种的标志，图中基因频率发生变化，但不一定出现生殖隔离，因此不一定形成新物种；在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药的基因频率增加，是环境对害虫进行了选择作用的结果；由图可知，不抗药基因的个体耐寒冷，具有抗药基因的个体不5耐寒冷，这说明变异的有利或有害取决于环境的不同。]9．如图表示用现代生物进化理论解释了新物种形成的过程，下列有关说法正确的是()A．图中甲表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料B．种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C．图中乙表示地理隔离，短时间内会导致生殖隔离D．图中丙表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代解析：B[本题考查了学科核心素养的生命观念和科学思维，难度适中。图中甲表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异，变异为生物进化提供原材料；种群基因频率的定向改变可以扩大基因库的差异，是形成新物种的前提；图中乙表示地理隔离，长期的地理隔离可能导致生殖隔离；图中丙表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代或产生的后代不育]10．如图是某物种迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是()A．1950～1980年间该种群始终没有发生进化B．1990年该生物已经进化成了两个物种C．1960年该种群Aa的基因型频率为48%D．变异的有利还是有害取决于生物生存的环境6解析：D[本题考查了学科核心素养的科学思维，偏难。进化的实质是基因频率的改变，1950～1980年间该种群的基因频率发生改变，说明发生了进化，A项错误；形成新物种的标志是产生生殖隔离，由题图不能确定1990年该生物已进化成两个物种，B项错误；由1960年A、a的基因频率不能计算出该种群Aa的基因型频率，C项错误；生物生存的环境对变异进行选择，D项正确。]二、非选择题11．遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失。若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的，还是由基因突变引起的。方法一：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法二：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由题意知，子代白眼雌果蝇产生的原因，若是基因突变，即XAY→XaY⇒XaY×XaXa→XaXa，若是染色体缺失，即XAY→XY⇒XY×XaXa→XXa，又由于染色体缺失可直接显微镜观察，也可让其与显性雄性个体杂交观察子代即可。而基因突变只能用该个体与显性雄性个体杂交，观察子代表现型。答案：方法一：取该白眼雌果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之，可能是染色体缺失造成的方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。12．已知小麦的抗旱性和多颗粒均属于显性遗传，且两对控制基因独立遗传。现有纯合的旱敏多颗粒、纯合的抗旱少颗粒、杂合抗旱少颗粒(Rrdd)和旱敏多颗粒(rrDd)小麦品种。请回答下列问题：(1)现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r(旱敏基因)。R、r7的部分核苷酸序列如下：r：ATAAGCATGACATTA；R：ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是____________________________。