2023届高考生物二轮复习第11讲生物的变异与进化作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习第11讲生物的变异与进化作业含答案，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2022·广东卷)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图所示)。下列叙述正确的是( D )
A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖
B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力
C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
解析:原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡。据图示可知,三组小鼠的肿瘤细胞均有无限增殖的能力。原癌基因的正常表达对于细胞正常生长和增殖是必需的,原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质。据图分析,同时转入Myc和Ras的小鼠中肿瘤小鼠的比例大于只转入Myc或Ras的小鼠中肿瘤小鼠的比例,说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应。
2.(2021·湖南卷)金鱼是野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是( B )
A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态
C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变
D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
解析:自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代,因此二者属于同一物种;鲫鱼的变异是随机的、不定向的,并不是人工选择使之发生变异;生物进化的实质是种群基因频率发生改变;人类的喜好决定了人工选择的方向,所以也影响了金鱼的进化方向。
3.穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交,然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定,最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述不正确的是( B )
A.穿梭育种有效克服了地理隔离
B.穿梭育种主要原理是染色体变异
C.不同地区的小麦基因库可能存在差异
D.穿梭育种培育充分利用环境的选择作用
解析:穿梭育种主要原理是基因重组。
4.(2022·湖南二次联考)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型是国宝大熊猫。它们的祖先是以食肉为主的动物,经过进化,如今的大熊猫主要以竹子为食。下列说法不正确的是( B )
A.大熊猫食性变化是长期自然选择的结果
B.不同保护区的大熊猫种群之间存在生殖隔离
C.对大熊猫尿液成分分析,可能检测到生长素
D.建立自然保护区是提高大熊猫种群遗传多样性的重要途径
解析:现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向,因此大熊猫食性变化是长期自然选择的结果;不同保护区的大熊猫种群之间仅存在地理隔离;大熊猫细胞中没有生长素的受体,所以食物来源中的植物生长素会作为代谢废物随尿液排出体外;随着大熊猫自然保护区的建立,使得大熊猫种群数量逐渐增加,有利于提高遗传多样性,故建立自然保护区是提高大熊猫种群遗传多样性的重要途径。
5.阿莫西林是一种常用的口服类抗生素,能有效抑制金黄色葡萄球菌增殖。但长期使用发现该菌对其抗药性显著增强,下列叙述正确的是( B )
A.阿莫西林的使用引起金黄色葡萄球菌抗性突变率提高
B.阿莫西林引起金黄色葡萄球菌种群发生了适应性进化
C.金黄色葡萄球菌抗药性个体的产生提高了物种多样性
D.金黄色葡萄球菌个体间性状的差异决定了其进化的方向
解析:阿莫西林的使用只是对金黄色葡萄球菌起到选择的作用,没有改变抗性突变率;阿莫西林引起金黄色葡萄球菌种群中抗体基因频率增大,发生了适应性进化;金黄色葡萄球菌抗药性个体与敏感性个体属于同一物种,没有提高物种多样性,提高了遗传多样性;金黄色葡萄球菌个体间性状的差异属于变异,不能决定进化的方向,自然选择决定进化方向。
6.蝗虫的性别决定属于XO型,雄蝗虫(22+X),雌蝗虫(22+XX),控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上,控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上,且基因b使精子致死。下列叙述错误的是( B )
A.蝗虫基因组测序,应测定12条染色体的DNA序列
B.蝗虫的群体中,与体色、眼型相关的基因型最多有15种
C.褐色复眼正常雌蝗虫和黑色复眼异常雄蝗虫杂交,后代可能有4种表型
D.黑色复眼异常雄蝗虫减数分裂时,产生的次级精母细胞基因型是aa和aaXbXb
解析:由题意可知,蝗虫基因组测序应测定一组常染色体(11条)和X染色体;不考虑精子致死情况,与体色、眼型相关的基因型最多有3×5=15(种)(体色相关基因型:AA、Aa、aa;眼型相关基因型:XBO、XbO、XBXB、XBXb、XbXb),但是由于基因b使精子致死,所以不存在XbXb基因型,所以最多有3×4=12(种);褐色复眼正常雌蝗虫和黑色复眼异常雄蝗虫的基因型分别为A XBX-、aaXbO,所以后代基因型为AaXBO、 aXBO、
AaX-O、 aX-O,当不确定的基因为隐性基因时,后代就有4种表型;黑色复眼异常雄蝗虫(aaXbO),在减数分裂前的间期染色体复制,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,产生的次级精母细胞基因型是aa和aaXbXb。
7.(不定项)在某严格自花传粉的二倍体植物中,发现甲、乙两类矮生突变体(如图所示),矮化植株无A基因,且矮化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体,含b基因的花粉败育,株高正常。下列说法正确的是( BCD )
A.甲类变异属于基因突变,乙类变异为染色体的结构发生了易位
B.乙减数分裂产生2种花粉,一个四分体中最多带有4个a基因
C.乙自交得F1,F1继续自交得F2,F2植株矮化程度数量比为3∶2∶3
D.将丙与甲杂交得F1,F1自交得F2,若F2中正常∶矮化=1∶1,则基因a、b位于同源染色体上
解析:A基因与a基因属于等位基因,甲类变异属于基因突变,乙类变异发生在同源染色体之间,不属于易位,因为易位是发生在非同源染色体之间的。乙减数分裂产生不含a和含有2个a的2种花粉,且二者比例为1∶1;在减数分裂Ⅰ前期,复制后联会的一对同源染色体构成一个四分体,四分体中的一条染色体上含有2条染色单体,每条染色单体含有2个a基因,另一条染色体不含a基因,因此一个四分体最多含有4个a基因。乙减数分裂产生不含a和含有aa的2种配子,且二者比例为1∶1,雌雄配子随机结合,产生的F1基因型及比例为aaaa∶aa∶不含a个体=1∶2∶1;F1自交得F2,F2的基因型有aaaa、aa和不含a基因的个体,其矮化程度数量比为(1/4+1/2×1/4)∶1/2×1/2∶(1/4+1/2×1/4)=3∶2∶3。根据题意,甲的基因型为aaBB,减数分裂产生的配子为aB,丙的基因型为AAbb,产生的配子为Ab,二者杂交得F1基因型为AaBb;若基因a、b位于两对同源染色体上,则F1产生的配子及比例为AB∶Ab∶ab∶aB=1∶1∶1∶1,因含b基因的花粉败育,故F2的基因型及比例为AABB∶AABb∶AaBB∶AaBb∶aaBB∶aaBb=1∶1∶2∶2∶1∶1,表型及比例为正常∶矮化=3∶1;若基因a、b位于一对同源染色体上,则F1产生的配子及比例为Ab∶aB=1∶1,因含b基因的花粉败育,故F2的基因型及比例为AaBb∶aaBB=1∶1,表型及比例为正常∶矮化=1∶1。
8.(不定项)(2022·河北邯郸一模)果蝇的红眼(A)对白眼(a)为显性,且A、a基因位于X染色体上。A基因存在位置效应,某杂合红眼果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后,由于异染色质结构的高度螺旋,某些细胞中的A基因不能正常表达,在眼睛中表现出红、白两色细胞镶嵌的现象,称之为花斑型眼。如图表示花斑型眼果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法中正确的是( AD )
A.A基因转移到4号染色体的异染色质区属于易位
B.花斑型眼果蝇初级卵母细胞中,A基因和a基因所在的染色体片段不能发生互换
C.转移到4号异染色质区的基因由于翻译受阻而不能正常表达
D.4号染色体上的A基因距离异染色质区远可能容易表达
解析:分析题意,A、a基因位于X染色体上,某杂合红眼果蝇的A基因转移到4号常染色体上,该过程发生在非同源染色体之间,因此表示染色体易位;花斑型眼果蝇初级卵母细胞中,能发生类似十字形的特殊联会,故A基因和a基因所在的染色体片段仍能发生互换;转移到4号异染色质区的基因由于异染色质结构的高度螺旋,DNA无法解旋,不能正常转录而不能正常表达;由于异染色质结构的高度螺旋影响基因转录,4号染色体上的A基因距离异染色质区远可能容易表达。
二、非选择题
9.某地大白菜农田蜗牛危害严重,农民起初喷洒杀虫剂R控制害虫,但几年后效果不明显,于是通过放养青蛙来控制害虫,如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题。
(1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于 和 ,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用 (填“前”或“后”)。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性的形成是 的结果。
(2)现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是
。
从 点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。
(3)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的,研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计,得到的数据如表所示。
在这1 000只蜗牛中,aa的基因型频率为 。如果Aa的基因型频率为32%,则a的基因频率为 。由表中数据可推断,经多个世代后,该种群中 (填“有条纹”或“无条纹”)基因的频率将会增大。
解析:(1)拉马克的进化学说的观点是用进废退和获得性遗传,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用后。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性是在杀虫剂使用之前已经产生,其形成是自然选择的结果。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率的改变。蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是从A点到B点杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变。从C点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。
(3)由题意可知,无条纹是隐性性状,基因型为aa。由表格信息可知,aa的基因型频率是(490÷1 000)×100%=49%。如果Aa=32%,则a的基因频率为49%+1/2×32%=65%。由表格中的信息可知,有条纹的蜗牛空壳的相对数量更多,因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食,控制有条纹性状的基因A的频率会逐渐降低,控制无条纹性状的基因a的频率会逐渐升高。
答案:(1)用进废退 获得性遗传 后 自然选择
(2)从A点到B点杀虫剂R的使用使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变 C
(3)49% 65% 无条纹
10.红鲫和鲤鱼都是二倍体淡水鱼。为培育优良的淡水鱼新品种,科研人员进行了杂交实验。请回答下列问题。
(1)红鲫与鲤鱼不是同一物种,自然条件下存在 。
(2)人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时,发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼,但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是F2的雌雄个体均产生了含 个染色体组的配子,随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片时,发现其染色体由 组成,验证了上述推测。
(3)雌核二倍体是指灭活的精子激活卵细胞发育成的后代。图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活,这属于 变异。
(4)为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤,科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂,其同源染色体 后,形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后,雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞,可能是减数分裂Ⅰ时 的形成受到抑制,导致同源染色体未分离。
(5)改良的四倍体鲫鲤与红鲫是否属于同一物种?请说出你的观点,并加以验证。
解析:(1)红鲫与鲤鱼不是同一物种,自然条件下,不同物种之间存在生殖隔离。
(2)人工培育红鲫与鲤鱼进行远缘杂交时,发现F1和偶然得到的F2都是二倍体杂交鱼,但在F3中出现了四倍体鲫鲤。推测其原因可能是F2的雌雄个体在减数分裂过程中,发生了染色体变异,均产生了含两个染色体组的配子,随机结合后产生的F3中便出现了四倍体鲫鲤。由于有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,所以研究人员观察四倍体鲫鲤有丝分裂中期的装片,可发现其染色体由两套红鲫和两套鲤鱼的染色体组成,从而验证了上述推测。
(3)图中经辐射处理的精子中染色体断裂失活,这属于染色体结构
变异。
(4)为培育出具有生长速度快、抗逆性强等优点的改良四倍体鲫鲤,科研人员诱导F3的四倍体鲫鲤进行减数分裂,其同源染色体联会和分离后,形成了含有两个染色体组的配子。诱导形成雌核二倍体后,雌核二倍体仍能形成含有两个染色体组的卵细胞,可能是减数分裂Ⅰ时纺锤体的形成受到抑制,导致同源染色体未分离。
(5)改良的四倍体鲫鲤与红鲫不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验,杂交后产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫存在生殖隔离,不属于同一物种。
答案:(1)生殖隔离 (2)两 两套红鲫和两套鲤鱼的染色体 (3)染色体结构 (4)联会和分离 纺锤体 (5)不属于同一物种。人工诱导改良的四倍体鲫鲤与红鲫进行杂交实验,杂交后产生的三倍体由于减数分裂联会紊乱而不育。因此改良的四倍体鲫鲤与红鲫存在生殖隔离,不属于同一物种。
11.(2022·山东临沂一模)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,雌雄同株异花传粉,顶生的花是雄花,侧生的穗是雌花。位于非同源染色体上的基因R/r和T/t可以改变玉米植株的性别,使雌雄同株转变为雌雄异株。利用杂种优势可提高玉米产量,雄性不育系在玉米杂交种生产中发挥着重要作用。
(1)玉米雌雄同株的基因型一般为RRTT。当rr纯合时,rrT 表现为雄株无雌花,rrtt使玉米植株雄花转变为雌花表现为雌株,可产生卵细胞受精结出种子,如图所示。据此分析可知,基因 (填“R/r”或“T/t”)所在的染色体可视为“性染色体”,让基因型为 的两种亲本杂交,后代中雄株和雌株比例是1∶1。
(2)玉米的部分染色体易发生断裂和丢失。玉米9号染色体短臂上三对与籽粒糊粉层颜色产生有关的等位基因位置关系如图。其中G抑制颜色发生,g促进颜色发生;B促进发育成紫色,b促进发育成褐色;D为染色体断裂位点基因。9号染色体短臂的断裂丢失可以用玉米籽粒胚乳[3n=30,两个极核(n+n)和一个精子(n)结合发育形成]的最外层——糊粉层的颜色进行判断。
将ggbbdd的母本与GGBBDD的父本进行杂交,得到F1玉米籽粒的胚乳细胞基因型为 ,糊粉层颜色为 。若杂交得到F1糊粉层颜色为 ,则F1部分胚乳细胞在D处发生了断裂和丢失,表现为该性状的原因是 。
(3)现有玉米雄性不育系甲与普通玉米杂交,获得F1表现为可育,F1自交后代中可育与不育植株的比例约为3∶1,据此判断,该雄性不育性状由 对等位基因控制。在F1自交后代中很难通过种子的性状筛选出雄性不育系,需要在种植后根据雄蕊发育情况进行判断筛选,但在田间拔除可育植株工作量很大。为解决这个问题,研究人员将育性恢复基因(M)、花粉致死基因(e)和荧光蛋白基因(F)连锁作为目的基因,与质粒构建成基因表达载体。利用农杆菌转化法将目的基因导入甲中,经筛选获得仅在1条染色体上含有目的基因的杂合子乙,如图中能表示乙体细胞中相关基因位置的是 。
①若将乙植株自交,获得种子中有约50%发出荧光,50%不发荧光,尝试解释原因。
②请利用乙植株和某优良品系,设计用于生产玉米杂交种的育种流程图,并从生物安全性角度说明该育种方式的优势。
解析:(1)分析题意可知,玉米雌雄同株基因型为RRTT,雄株为rrT ,雌株为rrtt。基因T对t为显性,所以当rr纯合时,rrTT、rrTt表现为雄性无雌花;当rr纯合时,玉米的性别由T/t这对基因决定,故基因T/t所在染色体可视为性染色体;后代出现雄株(rrT )∶雌株(rrtt)=1∶1,则亲本为rrTt和rrtt。
(2)玉米的胚乳(3n=30)由两个极核(n+n)和一个精子(n)结合发育形成,ggbbdd的母本与GGBBDD的父本进行杂交,得到F1玉米籽粒的胚乳细胞基因型为GggBbbDdd。由于G抑制颜色发生,故F1糊粉层颜色为无色;若F1部分胚乳细胞在D处发生了断裂和丢失,该部分胚乳细胞也丢失了基因G和B,则其基因型变为ggbbdd,g促进颜色发生,b促进糊粉层发育为褐色,故无色的玉米籽粒上出现褐色斑点或条纹。
(3)F1自交后代中可育与不育植株的比例约为3∶1,符合基因的分离定律,故该雄性不育性状由一对等位基因控制。因为筛选获得仅在一条染色体上含有目的基因的杂合子乙,观察图中基因在染色体上的情况可知,图C满足要求。
①乙可以产生的花粉有2种,50%含有花粉致死基因,花粉致死;50%不含有花粉致死基因,花粉具有活性,只有具有活性的花粉才能参与受精;产生两种卵细胞,50%含有荧光蛋白基因,50%不含有荧光蛋白基因,均具有活性。受精后,产生2种种子,50%发出荧光,50%不发荧光。
②利用乙和优良纯种品系,设计可用于生产的玉米杂交种,将乙自交获得的不育系和优良品系杂交可以获得杂交种,如图所示:
由于导入MeF恢复了植物育性,但由于e基因存在,不能产生含MeF的花粉,避免了基因污染。
答案:(1)T/t rrTt×rrtt
(2)GggBbbDdd 无色 褐色斑点或条纹 该部分胚乳细胞丢失了基因G和B,g促进颜色发生,b促进糊粉层发育为褐色,无色的玉米籽粒上出现褐色斑点或条纹
(3)一 C
①乙植株产生的两种花粉中一种因含有花粉致死基因而致死,另一种因不含花粉致死基因而具有活性;产生的两种卵细胞均具有活性,50%含有荧光蛋白基因,50%不含荧光蛋白基因。因此自交后可产生两种种子,约50%发出荧光、50%不发荧光或图解为
②育种流程如图所示:
导入MeF恢复了植物育性,但由于e基因存在,不能产生含MeF的花粉,避免了基因污染。
项目
有条纹
(显性)
无条纹
(隐性)
合计
存活个体数
178
211
389
空壳数
332
279
611
合计
510
490
1 000
配子
♀配子
MeFm
m
MeFm死亡
—
—
m
MeFmm
荧光(50%)
mm
不发荧光(50%)