2023届人教版高考生物一轮复习生物的变异和进化单元检测（不定项）含答案

这是一份2023届人教版高考生物一轮复习生物的变异和进化单元检测（不定项）含答案，共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

单元质检卷七　生物的变异和进化
(时间:75分钟　满分:100分)
一、单项选择题:本题共13小题,每小题2分,共26分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(2021辽西联合校期中)植物基因D控制某蛋白质的合成。研究发现,在基因D中插入某小段DNA序列后,该蛋白质的结构出现变化,植物的性状也发生改变。下列有关叙述正确的是(　　)
A.该变异改变了染色体中基因的数目和次序
B.DNA序列的插入未改变遗传信息的传递方向
C.基因均通过控制蛋白质的结构直接控制性状
D.该变异导致种群基因库和生物进化方向发生改变
答案:B
解析:该变异属于基因突变,染色体中基因的数目和次序未改变,基因中碱基的数目和次序发生变化,A项错误;该基因发生变异后仍能表达,遗传信息传递方向并未改变,只是控制合成的蛋白质结构发生改变,B项正确;基因可通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状,也可通过控制酶的合成间接控制生物性状,C项错误;基因突变能导致种群基因库发生改变,但不能导致生物进化的方向发生改变,D项错误。
2.(2021北京四中期中)人体载脂蛋白apo-B基因在肝、肾细胞中控制合成的蛋白质含有4 563个氨基酸,但在小肠细胞中控制合成的蛋白质仅有2 153个氨基酸,原因是小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.脱氨酶导致apo-B基因发生基因突变
B.脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列
C.UAA是终止密码子,导致翻译提前终止
D.该机制导致同一基因控制合成不同蛋白质
答案:A
解析:根据题干,脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,没有改变apo-B基因,A项错误;小肠细胞中的脱氨酶将apo-B的mRNA上的一个碱基C转变成了U,故与RNA结合的脱氨酶能识别并结合RNA的特定序列,B项正确;由于只有apo-B的mRNA上替换了一个碱基,控制合成的蛋白质氨基酸数目就减少了,故推测UAA是终止密码子,C项正确;图示机制导致人体同一基因控制合成不同蛋白质,D项正确。
3.(2022江西南昌月考)野生型大肠杆菌能利用基本培养基中的简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸,如色氨酸。但如果发生基因突变,导致生化反应的某一步骤不能进行,而致使某些必需物质不能合成,它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体,突变菌株甲~丁在无色氨酸的培养基中,仅添加A~E中一种物质,其生长情况如下表。(“+”能生长,“-”不能生长)
突变菌
A
B
C
D
E
甲
+
-
+
-
+
乙
-
-
+
-
-
丙
+
-
+
+
+
丁
-
-
+
-
+
分析实验,判断下列说法不正确的是(　　)
A.上述基因突变对大肠杆菌的生存不利
B.基因突变是不定向的
C.可以用野生型大肠杆菌获得突变体,也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌
D.大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是:B→D→A→C→E
答案:D
解析:突变的大肠杆菌不能合成自身生长所必需的氨基酸,对大肠杆菌的生存不利,A项正确;由题意知,用紫外线处理野生型大肠杆菌后,得到4种突变体,说明基因突变是不定向的,B项正确;由于基因突变具有不定向性,因此可以利用野生型大肠杆菌获得突变体,也可以利用突变体获得野生型大肠杆菌,C项正确;添加C物质后,所有的突变体都可正常生长,说明C物质在代谢途径中最靠后,添加B物质后,所有的突变体都不能正常生长,说明B物质在代谢途径中最靠前,即代谢途径中最靠后的物质将使最多数目的突变体生长,最靠前的物质使最少数目的突变体生长,因此大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是:B→D→A→E→C,D项错误。
4.(2021黑龙江哈师大附中月考)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律
D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
答案:B
解析:等位基因的分离发生在减数分裂Ⅰ后期,即初级精母细胞中,A项错误;由于AbD位于一条染色体上,则aBd位于另一条同源染色体上,由于染色体上B和b所在的非姐妹染色单体上发生了互换,所以最终产生的精子基因型为AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B项正确;B(b)与D(d)位于一对同源染色体上,不遵循基因自由组合定律,C项错误;同源染色体的非姐妹染色单体发生交换属于基因重组,D项错误。
5.(2021山东泰安高考适应性训练)减数分裂过程中,配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢,而是在非姐妹染色单体间的某些部位因交换形成清晰可见的交叉,下图为某细胞中交换模式图。下列叙述错误的是(　　)

A.此种变异属于基因重组,在减数分裂Ⅰ前期能观察到
B.一般情况下,染色体越长可形成的交叉数目越多
C.该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子
D.互换是基因重组的一种常见类型,为进化提供原材料
答案:C
解析:同源染色体上非姐妹染色单体发生互换会导致基因重组,该过程发生在减数分裂Ⅰ前期,染色体互换在光学显微镜下可见,A项正确;一般情况下,染色体越长,说明染色体上基因片段越长,可交叉的基因数目就越多,B项正确;题图中,同源染色体中的非姐妹染色单体交换的片段在A和B,a和b之间,故非姐妹染色单体上A与a,B与b等位基因没有发生互换,故该细胞减数分裂产生的配子只有AB和ab两种,C项错误;互换是基因重组的一种常见类型,能为生物的进化提供原材料,D项正确。
6.(2021山东济南十一校联考)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。如图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。

据图分析,下列叙述错误的是(　　)
A.①②过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化
B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株
C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高
D.F1植株的细胞进行减数分裂时,H基因所在的染色体会与G基因所在的染色体发生联会
答案:D
解析:由题意可知,①②过程均是脱分化,都需要植物激素(生长素和细胞分裂素)的诱导,A项正确;单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,因此③过程可能产生二倍体再生植株,而④过程只能产生单倍体植株,B项正确;题图三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的周期短,得到低芥酸油菜新品种(HHGG)的概率高,C项正确;减数分裂时,发生联会的染色体是同源染色体,而H基因所在的染色体与G基因所在的染色体为非同源染色体,不会发生联会,D项错误。
7.(2022江苏百校第一次联考)某女子的体细胞中一条14号染色体和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲所示),导致该女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。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意一极。下列判断不正确的是(　　)

A.该变异类型可通过显微镜观察到
B.该女子与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/3
C.该女子体细胞中最多有90条染色体且表型可能正常
D.该女子与正常男子婚配仍然有生育21三体综合征患儿的风险
答案:B
解析:由图可知,该变异类型属于染色体变异,该变异类型可通过显微镜观察到,A项正确;该女子减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号染色体和21号染色体(受精后子代染色体数目正常)、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体的6种生殖细胞,与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/6,B项错误;由图甲可知,一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失,从而使染色体数目减少,故该女子体细胞中染色体数为45条,但表型可能正常,体细胞中有丝分裂后期最多含有90条染色体,C项正确;该女子可以产生含异常染色体+21号染色体的配子,因此与正常男子婚配,有生出21三体综合征患儿的风险,D项正确。
8.(2021山东济南期中)月季花有红花、白花等多种品种,一株原本只开红花的月季植株现在却开出了一朵白花。下列与该变异相关的叙述,错误的是(　　)
A.该变异可能来源于白花植株传粉后的基因重组
B.该变异可能来源于有丝分裂过程中红花基因所在的染色体片段缺失
C.该变异可能是红花基因控制合成的酶的种类发生改变所致
D.该变异的直接原因可能是花瓣细胞液中的色素发生了改变
答案:A
解析:根据题中信息可知,一株原本只开红花的月季植株现在却开出了一朵白花,花瓣细胞是经过有丝分裂形成的,其变异不涉及减数分裂,故不涉及基因重组。
9.(2021广东,16)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是(　　)

平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑上图中的3种染色体)
答案:C
解析:有丝分裂中期的染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,是观察的最佳时期,因此可以选择有丝分裂中期细胞观察平衡易位染色体,A项正确。正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,其中一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故平衡易位染色体携带者的染色体数目为45条,B项正确。减数分裂时联会复合物中的3条染色体在减数分裂Ⅰ后期随机分配到两极,任意2条染色体进入同一个配子中,剩余的1条染色体进入另一个配子中,因此女性卵子中最多含有21+2=23(种)形态不同的染色体,C项错误。女性携带者的卵子类型可能有(14)、(21和14/21)、(21)、(14和14/21)、(14/21)、(14和21)这6种类型,D项正确。
10.(2022湘豫名校联考)在一个个体数目较多且相对封闭(没有迁徙),不与外界个体发生基因交流且与周围环境高度适应的群体中,显性基因是否比隐性基因更易于传播?当该群体中各等位基因的相对频率发生变更后,试问该种群的遗传平衡如何保持?以下对于这两个问题的解释正确的是(　　)
A.显性基因比隐性基因更易于传播。因为显性基因和一些在选择中占优势的表型有关联。随机交配能使群体保持平衡
B.隐性基因比显性基因更易于传播。因为隐性基因控制的表型为纯合子,能稳定遗传不再发生性状分离。按一定比例人工干预基因型组成能使群体保持平衡
C.显性基因并不比隐性基因更易于传播。除非该显性基因和一些在选择中占优势的表型有关联才更易于传播。随机交配能使群体保持平衡
D.显性基因和隐性基因均可能易于传播。只要该基因和一些在选择中占优势的表型有关联就更易于传播。按一定比例人工干预基因型组成能使群体保持平衡
答案:C
解析:基因在传播中是否占优势与显隐性无关,取决于基因所控制的性状是否适应环境,A项错误;基因在传播中是否占优势取决于基因所控制的性状是否适应环境,因此隐性基因不比显性基因更易于传播,B项错误;若某基因控制的表型适应环境,在选择中占优势,则含有该基因的个体更易于生存下来并将基因传给后代,通过随机交配能使基因在种群中扩散概率相同,保持遗传平衡,C项正确;遗传平衡的条件之一是没有自然选择,若按一定比例人工干预基因型组成,会导致种群中不同基因扩散概率产生差异,不能保持遗传平衡,D项错误。
11.(2022湖北恩施质量监测)黑腹裂籽雀是一种非洲雀,同一种群中其喙的宽度有宽喙和窄喙两种类型,它们在处理不同种莎草种子(它们的主要食物)的效率上有差异:宽喙鸟善于处理硬种子,而窄喙鸟能更有效地处理软种子,宽喙和窄喙分别由等位基因B和b控制。现有一个较大的黑腹裂籽雀种群,雌雄数量相等,雌雄之间自由交配,种群中B基因频率为60%、b基因频率为40%,则下列有关说法错误的是(　　)
A.腹裂籽雀种群中全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库
B.黑腹裂籽雀宽喙鸟和窄喙鸟适应不同的资源环境,这是共同进化的结果
C.若这对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀概率为28.6%
D.黑腹裂籽雀宽窄喙的长期共存有利于维持基因的多样性
答案:B
解析:基因库是指种群中全部个体的全部基因,所以全部B和b的总和不能构成腹裂籽雀种群的基因库,A项正确;黑腹裂籽雀这种喙长度的差异是食物差异经过自然选择的结果,B项错误;种群中B基因频率为60%,b基因频率为40%,所以BB为36%,Bb为48%,所以显性个体中出现杂合雌黑腹裂籽雀的概率为48%÷(36%+48%)÷2=28.6%,C项正确;根据题干,宽喙和窄喙之别是由单个等位基因的差异造成的,而中等大小喙的个体的鸟存活至成年的比例要低于宽喙鸟和窄喙鸟,这说明经自然选择得到了很多的表现类型,根本上保留了多种基因,有利于维持其等位基因的多样性,D项正确。
12.(2021山东烟台一模)某地有两个习性相似的猴面花姐妹种——粉龙头(花瓣呈粉红色)和红龙头(花瓣呈红色),起源于一个粉色花的祖先种,两者分布区重叠,前者由黄蜂传粉,后者由山蜂鸟传粉。下列分析正确的是(　　)
A.粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B.两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用相同
C.两个猴面花姐妹种的生活区域重叠越多,对资源的利用就越不充分
D.因起源于同一祖先种,所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
答案:C
解析:由题干信息可知,两者分布区有重叠,由此说明粉龙头和红龙头猴面花并不是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的,A项错误;由题干信息可知,两者分布区有重叠,传粉动物不同,故两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同,B项错误;物种的生活区域在一定范围内重叠越多,对资源的利用越充分,但超过一定范围,会影响资源的再生能力,故两个猴面花姐妹种的生活区域重叠越多,对资源的利用就越不充分,C项正确;粉龙头和红龙头猴面花属于不同的物种,尽管起源于一个祖先种,但因进化最终导致它们的基因库会存在差异,D项错误。
13.(2021山东潍坊模拟)黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴,其黄刺颜色鲜艳,当遇到敌害时尾部还能够喷射出难闻的黏液,吓退敌害,这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是(　　)
A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果
C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
答案:D
解析:若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代,后代不一定可育,故不一定属于同一物种,A项错误;突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,黄刺尾守宫独特的形态特征是长期定向自然选择的结果,B项错误;生物进化的实质是种群基因频率的改变,C项错误;不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大,最终会产生生殖隔离,D项正确。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
14.(2021山东新高考质量测评联盟联考)在多附肢卤虫体细胞中有一种超双胸基因(Ubx),该基因不抑制卤虫胚胎胸部附肢的发育,在果蝇中也存在Ubx基因,但在果蝇体内则强烈地抑制胚胎胸部附肢的发育。分析卤虫和果蝇Ubx蛋白的序列后发现,卤虫的Ubx蛋白C端29个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,而果蝇的Ubx蛋白C端却没有丝氨酸和苏氨酸。科学家推测果蝇的祖先很可能是由卤虫的祖先进化而来,理由是Ubx蛋白C端的丝氨酸和苏氨酸为其他氨基酸所取代。下列说法正确的是(　　)
A.果蝇的Ubx基因与卤虫的不同,可能是基因突变造成的
B.不同卤虫体内的Ubx基因碱基序列有可能不同
C.Ubx基因在卤虫和果蝇中表达时所需氨基酸种类不同
D.与卤虫相比,果蝇Ubx基因的改变是为了适应不同的生存环境
答案:AB
解析:果蝇的Ubx基因与卤虫的不同,可能是基因突变造成的,A项正确;卤虫的Ubx蛋白C端29个氨基酸中有7个丝氨酸或苏氨酸,氨基酸不同则对应的基因碱基序列不同,故不同卤虫体内的Ubx基因碱基序列有可能不同,B项正确;组成生物体蛋白质的氨基酸大约有20种,Ubx基因在卤虫和果蝇中表达的氨基酸数量可能不同,种类不完全相同,C项错误;与卤虫相比,果蝇Ubx基因的改变是自然选择的结果,基因的改变可为生物进化提供原材料,D项错误。
15.(2021山东日照三模)小鼠(2n=30)的毛色有黑、白、黄三种,由常染色体上的一对等位基因控制,研究人员把三只不同颜色小鼠卵裂期的胚胎细胞提取出来,构建了一个“组合胚胎”,再经过胚胎移植后获得了一只三色鼠。下列分析不正确的是(　　)
A.该三色鼠含有三种基因组成的体细胞
B.该三色鼠的体细胞中含有6个染色体组
C.该三色鼠细胞有丝分裂中期含有60条染色体
D.该三色鼠进行减数分裂时同源染色体联会紊乱
答案:BCD
解析:“组合胚胎”是由黑、白、黄鼠的三种胚胎细胞组合而成的,细胞并未发生融合,“组合胚胎”经过细胞分裂和分化形成三色鼠,所以该三色鼠含有三种基因组成的体细胞,A项正确;由于并未发生细胞融合,所以该三色鼠的体细胞中仍含有2个染色体组,每个细胞中染色体数仍为30条,即该三色鼠细胞有丝分裂中期含有30条染色体,B、C两项错误;由于该三色鼠的细胞中仍含有两个染色体组,所以减数分裂时可发生同源染色体的正常联会,D项错误。
16.(2021山东聊城一模)育种工作者将长穗偃麦草(2n=14,用14M表示)3号染色体上的抗虫基因转移到普通小麦(6n=42,用42E表示)体内,培育抗虫小麦新品种,其育种过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A.普通小麦与长穗偃麦草可以杂交并产生F1,因此二者属于同一个物种
B.①过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理幼苗
C.丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为0~7M
D.丁自交产生的子代中不含有长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4
答案:BCD
解析:普通小麦与长穗偃麦草杂交产生的后代F1不育,存在生殖隔离,故二者不是同一个物种,A项错误;F1联会紊乱,不可育,不能产生种子,因此①过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理幼苗,B项正确;7M是长穗偃麦草的一个染色体组中的染色体条数,分析题图可知,乙中来自长穗偃麦草的染色体组是一个,因此乙中长穗偃麦草的染色体不能联会,产生的配子的染色体数目是21+0~7M,因此丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为0~7M,C项正确;丁产生的配子中不含长穗偃麦草染色体的占1/2,故丁自交产生的子代中不含有长穗偃麦草染色体的植株戊占1/2×1/2=1/4,D项正确。
17.(2021山东济南期中)如图为某种多倍体的培育过程,相关叙述错误的是(　　)

A.种群既是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位
B.杂种植物细胞内的染色体来自不同物种,细胞中一定不含同源染色体
C.图示中多倍体的形成中既发生了染色体变异,也发生了基因重组
D.图示中杂种植物的形成说明物种a和物种b之间不存在生殖隔离
答案:BD
解析:根据生物进化理论可知,种群既是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位,A项正确;杂种植物细胞内的染色体来自不同物种,若物种a、b为近缘物种,杂种细胞中可能含同源染色体,B项错误;图示多倍体的形成过程中,物种a和物种b减数分裂形成配子的过程中发生了基因重组,同时经过对杂种植株染色体加倍处理获得多倍体,显然图中多倍体的形成过程既发生了染色体变异,也发生了基因重组,C项正确;物种a和物种b为两个不同的物种,二者之间存在生殖隔离,杂种植物的形成不能说明物种a和物种b之间不存在生殖隔离,D项错误。
18.(2021山东济南章丘四中月考)某种螳螂褐体色对绿体色为显性;在某地区释放一群人工饲养的螳螂,这群螳螂中,褐体色约占90%,而其中杂合子的比例为77%;第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色下降至80%;第三和第四年的调查结果都与上一年相似。以下分析正确的有(　　)
A.被释放的群体中,显性基因频率约55%
B.第二年褐体色比例下降的原因是原野生螳螂种群隐性基因频率很高
C.该地区绿体色较褐体色更有利于螳螂生存
D.连续两年的调查,初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定
答案:AD
解析:被释放的群体中,杂合子约为90%×77%=69.30%,显性纯合子比例为90%-69.30%=20.70%,则显性基因频率约为20.70%+69.30%/2≈55%,A项正确;第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,说明褐体色螳螂个体数的减少与种群中个体的出生、死亡有关,B项错误;第二年在该地区对该种螳螂进行调查,发现褐体色稍有下降,第三和第四年的调查结果都与上一年相似,由题意分析可知,绿体色螳螂个体比例保持基本不变,说明该地区绿体色螳螂能适应生存环境,C项错误;第三和第四年的调查结果都与上一年相似,说明褐体色和绿体色个体数目比例保持不变,则初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定,D项正确。
三、非选择题:本题共5小题,共59分。
19.(2021江西瑞昌二中月考)(10分)用甲基磺酸乙酯处理水稻宽叶粳(KYJ)纯合品系,变获得窄叶突变体zy17品系。回答下列问题。
(1)用甲基磺酸乙酯诱导水稻发生基因突变,会导致同一个体中有多个基因发生突变,由此推测人工诱变具有　　　　　　　　的特点,如:A基因突变为a、B基因突变为b、c基因突变为C……。 
(2)研究表明:宽叶和窄叶这对相对性状受一对等位基因控制,且窄叶为隐性性状。请设计一种实验方案来验证这一结论并预期实验结果。
实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
预期实验结果:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)若B、b基因与A、a基因位于不同的染色体上,诱变宽叶粳(AABB)获得两种水稻突变体,下图为两种突变体水稻减数分裂过程中的染色体行为变化。据图推测,基因A和B的突变会导致减数分裂发生的变化分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)提高突变频率　(2)将纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶粳(KYJ)杂交获得F1,F1自交获得F2　F2中宽叶和窄叶的性状分离比为3∶1　(3)A基因突变导致减数分裂Ⅱ时细胞质无法分裂　B基因突变导致减数分裂Ⅰ时同源染色体无法联会
解析:(1)基因突变会导致同一个体中有多个基因发生突变,说明人工诱变能够提高突变频率。
(2)如果宽叶和窄叶受一对等位基因控制,则遵循基因分离定律;实验方案:将纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶梗(KYJ)杂交获得F1,F1自交获得F2;实验结果:F2中宽叶和窄叶的性状分离比为3∶1。
(3)从题图中看出aaBB(A基因发生了突变)在减数分裂Ⅰ时,同源染色体联会,但减数分裂Ⅱ时细胞质无法分裂,导致形成的配子染色体数目加倍,而AAbb突变体(B基因发生突变)是减数分裂Ⅰ时同源染色体无法联会。
20.(2021山东潍坊三模)(13分)育种工作对农业生产意义重大。早在栽培植物出现之初人类简单地种植和采收活动中,就已有了作物育(选)种的萌芽。《诗经》载:“黍稷重穋,禾麻菽麦。”可见中国在周代就有了根据作物习性早、晚播种和先、后收获的记录,已形成不同播期和熟期的作物品种概念。随着科学技术的不断发展,人们在生产实践中不断探索新的方法,使得育种工作进入了一个崭新的历程。
(1)我国古代劳动人民采用的育种方式是选择育种,这种育种方式的最大缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是独立遗传的。现有AABB、aabb两个品种,若要培育出优良品种AAbb,某同学设计了如下方案:
AABB×aabb→F1(自交)→F2(自交)……→AAbb植株
该方法的育种原理是　　　　　　　　,最早可以从　　　(填“F1”或“F2”)开始筛选。这一育种方法的缺陷之一就是需要多代自交,用时长。为克服这一缺陷,可以采取另一种育种方案,简要写出该方案的流程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)作为杂交育种重要分支的回交(两个亲本杂交获得的子一代再和亲本之一杂交,称作回交)育种,正越来越受到育种专家的重视,这是因为在育种工作中,单纯一次杂交并不能保证将某些优良性状整合到待推广的品种之中。回交可将单一优良基因导入某一品种并使之尽快纯合。回交获得的子一代记作BC1F1(BC1F1自交繁殖的后代,就是BC1F2),它与用作回交的亲本再次回交,获得的子一代就是BC2F1,依次类推。其中用作回交的原始亲本为轮回亲本,一般是具有许多优良性状的待推广品种;另一个杂交亲本称为非轮回亲本,一般是具有轮回亲本没有的一两个优良性状。它们和后代之间的关系如图所示。

①假如非轮回亲本甲的基因型为AA,轮回亲本乙的基因型aa,F1自交的F2和回交的BC1F1,a基因的频率分别为　　　　、　　　,由此可以看出,回交后代的基因频率向　　　　　亲本偏移。 
②“明恢63”是杂交籼稻的一个优良品种,具备很多优良性状,但对白叶枯病的抗性很差。现提供高抗白叶枯病的显性纯合基因植物(简称“高抗”)为材料,采用回交的方法获得高抗白叶枯病“明恢63”品系的“BC3F1”,以后采用自交和抗病性鉴定相结合的办法,获得高抗白叶枯病的“明恢63”的品系。请参照回交育种过程,写出用两种亲本培育“BC3F1”过程的图解。
答案:(1)周期长,可选择的范围是有限　(2)基因重组　F2　AABB×aabb→F1→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→选择纯合AAbb　(3)①1/2　3/4　回交
②
解析:(1)选择育种是利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良,获得优良品种,这种育种方式的最大缺点是周期长,而且可选择的范围是有限。(2)据图可知,利用两品种杂交得到的F1自交,再选择F2中符合要求的个体连续自交,直到获得AAbb纯种,该方法为杂交育种,依据F1产生配子时来自不同亲本的基因自由组合,即基因重组的原理,该方法最早可以从F2开始筛选。这一育种方法的缺陷之一就是需要多代自交,用时长。为克服这一缺陷,可以采取单倍体育种,该方案的流程为AABB×aabb→F1→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→选择纯合AAbb。秋水仙素处理后获得的均为纯合子,因而大大缩短了育种年限。(3)①假如非轮回亲本甲的基因型为AA,轮回亲本乙的基因型为aa,F1自交得到的F2基因型为1/4AA、2/4Aa、1/4aa,a基因频率为1/4+1/2×1/2=1/2;回交的BC1F1基因型为1/2Aa、1/2aa,a基因的频率为1/2+1/2×1/2=3/4,由此可以看出,回交后代的基因频率向轮回亲本偏移。②利用高抗白叶枯病的显性纯合基因植物(简称“高抗”)为材料,采用回交的方法获得高抗白叶枯病“明恢63”品系的“BC3F1”,应进行了三次回交,以后采用自交和抗病性鉴定相结合的办法,获得高抗白叶枯病的“明恢63”的品系。用两种亲本培育“BC3F1”过程的图解如下:

21.(2022江苏苏州期初调研)(13分)玉米的雄性不育株有两种类型(A、B),都是野生型玉米的突变体,表现为高温雄性不育、低温可育。
(1)在　　　　条件下,将雄性不育突变体与野生型间行种植,这样可以避免人工传粉套袋的麻烦。收获　　　　　　植株上的种子并在相同环境下种植得到F1,F1自交获得F2,后代表型见下表。 
杂交组合
亲　本
F1育性
F2　育　性
甲
A×野生型
可育
可育∶雄性不育=15∶1
乙
B×野生型
可育
可育∶雄性不育=3∶1
(2)杂交组合甲中F1全部为可育,说明　　　　为显性性状,F2可育∶雄性不育=15∶1,说明控制雄性不育性状的基因的遗传符合　　　　　　　　　　定律。 
(3)不育的类型有多种,下图为细胞质雄性不育与恢复性的分子机理。从图中可以看出,WA352基因经过　　　　和　　　　　　过程表达出的WA352蛋白在花粉母细胞期的绒毡层积累并与COX11互作,诱发　　　　　　爆发和Cytc释放到细胞浆,导致花药绒毡层细胞提前凋亡和花粉败育。　　　　　　　从mRNA水平或蛋白质水平,以不同的机制　　　　　(填“促进”或“抑制”)不育基因WA352表达而恢复育性。 

(4)下图为取F1的细胞观察到的实拍图,按减数分裂时期的先后顺序进行排序应为:②→　　　　　　(用数字和箭头表示),判断细胞所处的分裂时期主要依据是染色体　　　　　　　　　　的变化。图④中最多有　　　个COX11的基因。等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合发生在图　　　对应的时期。 

答案:(1)高温　雄性不育　(2)可育　基因的自由组合　(3)转录　翻译　ROS　RF4和RF3　抑制　(4)④→①→③　形态、数目、分布(位置)　4　①
解析:(1)由题干信息可知,A、B为玉米雄性不育的两个突变体植株,其表型均为高温雄性不育、低温可育,因此培养温度条件应该是高温条件,可排除雄性不育系植株进行相互授粉的干扰;因高温条件下雄性不育,故可收集雄性不育植株上的种子并在相同环境下种植。(2)杂交组合甲中,F1全部为可育,说明可育对不育是显性性状;F2可育∶雄性不育=15∶1,说明雄性不育性状由2对等位基因控制,两对基因的遗传符合自由组合定律,2对基因分别位于2对同源染色体上。(3)WA352蛋白为蛋白质,蛋白质的合成需要经过基因的表达,即转录和翻译过程;据图可知,WA352蛋白在花粉母细胞期的绒毡层积累并与COX11互作,诱发活性氧(ROS)和Cyt c释放到细胞浆,导致花药绒毡层细胞提前凋亡和花粉败育;据图可知,细胞核中的Rf3和Rf4基因可转录或翻译出RF4和RF3,从mRNA水平或蛋白质水平,以不同的机制抑制不育基因WA352表达而恢复育性。(4)据图分析,①中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,②染色体散乱分布,处于减数第一次分裂前期,③中染色体分为4部分,处于减数第二次分裂后期,④中染色体整齐排列,处于减数第一次分裂中期,故按减数分裂时期的先后顺序进行排序应为②→④→①→③;判断细胞所处的分裂时期主要依据是染色体的形态、数目、分布(位置);图④处于减数第一次分裂中期,此时细胞中含有同源染色体,且每条染色体都含有姐妹染色单体,故图④中最多有4个COX11的基因;等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,对应图中的①。
22.(2021北京昌平二模)(11分)染色体操作作为现代遗传育种的重要技术,在提高水产动物育种效率方面有广阔的发展前景。下图是人工诱导多倍体贝类的原理示意图,其中A组是正常发育的二倍体。请回答下列问题。

(1)多倍体育种通过增加　　　　　　　　数目的方法来改造生物的遗传基础,从而培育出符合要求的优良品种。为检测培育出来的品种是否符合要求,可借助显微镜观察处于有丝分裂　　　　期的细胞。  
(2)为抑制极体的释放,可在前期用秋水仙素处理　　　　　　　　　　　　细胞,其原理是抑制　　　　的形成。  
(3)与二倍体相比,多倍体往往具有个体大、产量高、抗病力强等优点。图中　　　　组处理培育出的　　　　倍体种苗,可避免因生殖造成的肉质退化、产后染病死亡等不良现象,除了图中的处理外,还可采用的处理方法是　　　　　　　　　　　　　。  
(4)用经紫外线照射的灭活精子与正常的卵细胞受精时,精子仅起到刺激卵细胞发育成新个体的作用,精核并不与卵核融合,A组照此处理将形成　　　倍体。要快速培育出纯合子,可采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  
答案:(1)染色体组　中　(2)初级卵母细胞或次级卵母(或卵母)　纺锤体　(3)B、C　三　先通过D处理培育出四倍体,再与正常的二倍体杂交　(4)单　用灭活的精子与B、C组(或D组)的卵细胞受精
解析:(1)多倍体育种通过增加染色体组数目的方法来改造生物的遗传基础。因中期时染色体形态、数目较清晰,故可选择处于有丝分裂中期的细胞进行观察,看是否符合要求。(2)在前期用秋水仙素处理初级卵母细胞或次级卵母细胞,抑制纺锤体的形成,从而抑制极体的释放。(3)题图中B、C组处理培育出的三倍体种苗,可避免因生殖造成的肉质退化、产后染病死亡等不良现象,除了图中的处理外,还可采用的处理方法是先通过D处理培育出四倍体,再与正常的二倍体杂交。(4)灭活精子起到刺激卵细胞发育成新个体的作用,精核并不与卵核融合,A组照此处理将形成单倍体。第二极体是减数分裂Ⅱ形成的,C组是抑制第二极体释放的结果,D组是抑制卵裂的结果,故要快速培育出纯合子,可用灭活的精子与B、C组(或D组)的卵细胞受精。
23.(2021山东泰安测试)(12分)1万多年前,内华达州比现在湿润得多,气候也较为寒冷,许多湖泊(A、B、C、D)通过纵横交错的小溪流连接起来,湖中有不少鳉鱼。后来,气候逐渐干旱,小溪流渐渐消失,形成了若干个独立的湖泊,各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显(分别称为a、b、c、d鳉鱼)。下图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。回答下列问题。

(1)1万多年后,D湖中的　　　　　　　　　　　　　　　　称为鳉鱼种群的基因库;现代生物进化理论认为　　　　　　　　　为生物进化提供原材料。 
(2)有人将4个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖,结果发现A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,则a、b鳉鱼之间存在　　　　　　　　,它们属于两个　　　　　　;来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,且子代之间存在一定的性状差异,这体现了生物多样性中的　　　　　　　　(填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”)。 
(3)在5 000年前,A湖泊的浅水滩生活着甲水草(二倍体),如今科学家发现了另一些植株较大的乙水草,经基因组分析,甲、乙两水草完全相同;经染色体组分析,甲水草含有18对同源染色体,乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色,且为一对相对性状,黑色对浅灰色为显性,控制该对相对性状的基因用A、a表示,A的基因频率为50%。环境变化后,鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在1年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则1年后A的基因频率为　　　　(保留一位小数),该种群　　　　(填“有”或“没有”)进化成一个新物种。 
答案:(1)所有鳉鱼所含有的全部基因　突变和基因重组　(2)生殖隔离　物种　遗传多样性　(3)低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体的形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加,形成四倍体乙水草　(4)52.4%　没有
解析:(1)一个种群中的全部个体所含有的全部基因是这个种群的基因库,故D湖中的所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。现代生物进化理论认为突变和基因重组为生物进化提供原材料,其中突变包括基因突变和染色体变异。(2)虽然A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代,但其后代高度不育,所以A、B两湖的鳉鱼产生了生殖隔离,它们属于两个物种。来自C、D两湖的鳉鱼(c和d)交配,能生育具有正常生殖能力的子代,说明C、D两湖的鳉鱼还是同一个物种,没有产生生殖隔离,且子代之间存在一定的性状差异,因此体现的是遗传多样性。(3)甲、乙两水草的基因组完全相同,乙水草的染色体组数是甲水草的2倍,且乙水草的植株较大,说明乙水草是由甲水草经过染色体加倍形成的多倍体,即乙水草是四倍体,形成的原因可能是低温导致甲水草幼苗或萌发的种子有丝分裂过程中纺锤体的形成受到抑制,进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草。(4)根据A的基因频率为50%可知,群体中AA个体占25%,Aa个体占50%,aa个体占25%,假设开始时鳉鱼的种群数量为200个(AA为50个、Aa为100个、aa为50个),环境变化后,基因型为AA、Aa的个体数量在1年后各增加10%,基因型为aa的个体数量减少10%,则1年后AA的数量为55个,Aa的数量为110个,aa的数量为45个,所以1年后A的基因频率为[(110+55×2)/(55×2+110×2+45×2)]×100%≈52.4%。基因频率改变,只能说明生物发生了进化,由于具有各种基因型的个体仍然可以进行基因交流,所以该种群没有进化成新物种。