新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练9生物的变异与进化

这是一份新教材2024高考生物二轮专题复习整合训练9生物的变异与进化，共8页。
1.[2023·山东济南三模]水稻(2n＝24)单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，假设单体和缺体均可育。正常籽粒的颜色为白色，下图表示带有蓝粒基因标记的单体，可用其选育能稳定遗传的可育缺体。下列说法错误的是( )
A．单体或缺体来源于染色体变异
B．理论上可分别产生12种染色体组成不同的单体和缺体
C．蓝粒单体自交可产生4种染色体组成不同的后代
D．单体水稻可用于判断隐性突变基因位于哪一条染色体上
2．[2023·山东青岛三模]黑腹果蝇的灰身和黄身是一对相对性状，其中灰身是显性性状，由位于X染色体上的B和b基因控制。若亲代果蝇的基因型为XBXB和XbY，每代果蝇随机交配，则各代雌雄果蝇中b基因频率的变化曲线如图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体，下列叙述中错误的是( )
A．图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等
B．图中雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值
C.子四代的雌性中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为3/8
D．在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率也会发生波动
3．[2023·江苏省南京师大附中高三一模]某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是( )
A．1和6属于同一变异类型，发生于减数分裂Ⅰ后期
B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂
C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源
D．只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量
4．[2023·江苏省南通市高三二调](不定项)下图甲果蝇的性染色体由1条等臂染色体(两条X染色体相连形成)及Y染色体组成，甲果蝇可正常生活，并能产生两种可育配子。利用甲果蝇进行下图所示实验以检测乙果蝇的突变类型。相关叙述正确的是( )
A．甲果蝇体细胞中染色体数目为9条或18条
B．丙为雌果蝇，Y染色体只能来自于乙果蝇
C．若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变，则F1全为雌性
D．若丁表现出突变性状，则该突变基因位于X、Y的非同源区段
重点选做题
5.[2023·北京海淀一模]下图是科研人员利用陆地棉(异源四倍体，4n＝52)与索马里棉(二倍体，2n＝26)培育栽培棉的过程示意图，图中不同字母代表来源于不同种生物的一个染色体组。下列叙述错误的是( )
A．杂交后代①体细胞中含有三个染色体组，共39条染色体
B．杂交后代②在减数第一次分裂前期可以形成39个四分体
C．用秋水仙素处理杂交后代①的种子可以获得杂交后代②
D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育的障碍，培育作物新类型
6．[2023·湖北省高三模拟]21号染色体与14号染色体间可以发生易位，称为罗伯逊易位，这种易位与一部分21三体综合征有关。罗伯逊易位携带者形成配子时，3条染色体发生联会，配对的任意两条染色体分离，另一条染色体随机移向细胞任一极。罗伯逊易位携带者通常表现正常，但其子女患21三体综合征的概率大大增加。已知21单体、14单体及14三体均在胚胎时期致死，下列说法错误的是( )
A．易位携带者细胞中存在染色体结构和数目变异
B．易位携带者形成的配子染色体组成正常的可能为1/6
C．易位携带者与正常人婚配，孩子患21三体综合征的可能为1/6
D．通过羊水检查可对胎儿是否患有21三体综合征进行筛查
7．[2023·北京石景山一模]马铃薯是世界上最重要的粮食作物之一，与大多数粮食作物不同，马铃薯主要以块茎繁殖。
(1)野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个____________。块茎繁殖易携带病原体，且四倍体的染色体高度杂合，使引入新性状的育种工作复杂化。因此，利用二倍体杂交是马铃薯育种的发展趋势。
(2)大多数二倍体马铃薯自交不亲和，其受1号染色体上复等位基因(S1，S2，S3……)控制。如下图所示，该基因在雌蕊的花柱中编码S酶，能抑制花粉管的伸长，导致精子不能与卵细胞结合；在雄蕊的花粉中则编码F蛋白，能识别降解进入花粉管的S酶，但对相同基因编码的S酶无效。
图中的两个亲本杂交，后代的基因型及比例是________________。
(3)科学家发现一种自交亲和的二倍体马铃薯RH，研究发现其自交亲和由12号染色体上的A基因决定，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶。将RH(父本，AaS1S1)与自交不亲和的二倍体PI(母本，aaS2S2)杂交，流程如图。
①F1中SC自交，F2中：AA∶Aa＝1∶1，无aa类型的个体，理由是基因型为________的精子花粉管不能伸长，无法完成受精。
②写出F1中SC自交的遗传图解。
(4)S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，对培育马铃薯自交系有重要作用。请写出利用RH培育出自交亲和的PI的流程(用文字或图示作答均可)。
8．[2023·江苏省南京市、盐城市高三二模]造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合，表达的BCR­ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质(CP)磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病(CML)，其主要机理如图1所示。急性粒细胞白血病(AML)患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常，下图2为部分生理过程(图中数字表示过程，字母表示物质，甲、乙、丙表示细胞)。请回答下列问题：
(1)据图1分析，CML患者造血干细胞内变异的类型属于______________________。药物S能与ATP竞争性结合BCR­ABL蛋白，据图推测，该药物的作用机理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图2中表示RUNX1基因转录过程的是________。AML患者致病的根本原因是RUNX1基因中发生了碱基对______(填“缺失”“插入”或“替换”)，此改变往往发生在图2的过程________中。
(3)图2中细胞甲、乙、丙的差异产生的根本原因是________________________________________________________________________。
(4)急性粒细胞白血病还与GPX3基因(编码抗氧化酶)异常表达有关。若要继续探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，研究者设计了以下实验来验证上述推测，请完善实验过程并分析讨论：
①实验原理：
DNA甲基化可________(填“促进”或“抑制”)基因的转录；组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，可________(填“促进”或“抑制”)GPX3基因转录。因此，可通过____________技术检测细胞内GPX3基因转录形成的mRNA进行验证。
②实验思路：
第一步：分别用____________药物(A药)和组蛋白乙酰化酶抑制剂(B药)处理患者的粒细胞：
第二步：检测GPX3基因的相对表达量，并做统计分析。
③实验结果：如图3所示(其中“”代表不添加任何药物)。
④实验结论：据图3推测，GPX3基因表达的调控机制是____________。
整合训练（九）
1．解析：单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体数目变异，A正确；缺体比正常个体少一对同源染色体，水稻含有24条染色体，即有12对同源染色体，单体比正常个体少一条染色体，可以少一个染色体组中任何一条染色体，故水稻共有12种单体；缺体比正常个体少一对同源染色体，可以少12对同源染色体中的任何一对，故水稻共有12种缺体，B正确；蓝粒单体水稻4号染色体缺少一条染色体，染色体组成可表示为22W＋E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和0型（不含）两种配子，故后代包括22W＋E、22W＋EE，22W三种后代，C错误；让隐性突变个体和各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上，D正确。
答案：C
2．解析：雄性b基因来自上一代的雌性，则图中雄性b基因的频率总与上代雌性个体b基因的频率相等，A正确；据图可知，雌性个体b基因来自上一代的雄性，故雌性个体b基因的频率总是等于上代雌性与雄性b基因频率的平均值，B正确；据题分析，亲代是XBXB和XbY，雌性个体b基因的频率为0；雄性b基因频率＝1，群体中b基因频率是1/3；子一代基因型为XBXb和XBY，雌性个体b基因的频率＝1/2，雄性b基因频率＝0，群体中b基因频率＝1/3；子二代为XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY＝1∶1∶1∶1，雌性个体b基因的频率＝1/4，雄性b基因频率＝1/2，群体中b基因频率＝1/3；子三代基因型为，XBXB∶XBXb∶XbXb∶XBY∶XbY＝3∶4∶1∶6∶2，则子三代雌性中b基因的频率为6/16＝3/8，雄性中b基因的频率为2/8，群体中b基因频率＝1/3；子四代中b基因的频率为5/16，雄性中b基因的频率为3/8，群体的b基因频率＝1/3，C正确；据图可知，在随机交配产生的各代群体中b基因和B基因的频率不变，D错误。
答案：D
3．解析：1和6异常精子形成的原因是减数分裂Ⅰ的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞，A错误；2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，B正确；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失，故在基因中一定存在碱基顺序的改变，C错误；3基因突变的过程中碱基的数量也可能发生改变，D错误。
答案：B
4．解析：根据题意“甲果蝇的性染色体由1条等臂染色体（两条X染色体相连形成）及Y染色体组成”可知，甲果蝇的染色体数目和正常果蝇（2n＝8）的染色体数目应相同，为8条或16条（有丝分裂后期），A错误；由图可知，甲果蝇为雌果蝇，丙与甲的性染色体组成相同，故丙也为雌果蝇；其中等臂染色体来自于甲，而Y染色体只能来自于乙果蝇，B正确；若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变，即F1中含有来自乙的X染色体的个体均死亡，由图示可知，则F1全表现为雌性（丙），C正确；由图可知，丁的X染色体来自于乙，Y染色体来自于甲，且仅对乙进行诱变处理，故若丁表现出突变性状，则该突变基因应位于X染色体上，D错误。
答案：BC
5．解析：杂交后代①由陆地棉与索马里棉杂交而来，陆地棉含有4个染色体组，52条染色体，索马里棉含有2个染色体组，26条染色体，杂交后代①的体细胞含有3个染色体组，（52＋26）/2＝39条染色体，A正确；杂交后代②的染色体组成为AADDEE，共含有78条染色体，在减数分裂Ⅰ前期可以形成39个四分体，B正确；由杂交后代①得到杂交后代②是染色体数目加倍，方法是用秋水仙素处理杂交后代①的幼苗，C错误；分析题图，通过诱导多倍体的方法克服了远缘杂交不育的障碍，培育作物新类型（栽培棉），D正确。
答案：C
6．解析：该携带者含有一条正常的21号染色体、一条正常的14号染色体和一条染色体结构变异（易位）的染色体，染色体数比正常细胞少一条，A正确；易位携带者在减数分裂Ⅰ后期，配对的任意两条染色体分离，另一条染色体随机移向细胞任一极，有三种可能的情况：①14号移向一极，异常染色体和21号同时移向一极；②异常染色体移向一极，14号和21号同时移向另一极；③21号移向一极，异常染色体和14号同时移向另一极。结果共产生6种配子，各占1/6，其中正常染色体组成的占1/6，B正确；已知21单体、14单体及14三体均在胚胎时期致死，6种配子中，只含14号染色体、只含21号染色体、含易位染色体和14号染色体的雄配子（雌配子）与正常染色体组成（含1条14号和1条21号染色体）的雌配子（雄配子）结合的个体不能成活，而含易位染色体和21号染色体的雄配子（雌配子）与正常染色体组成（含1条14号和1条21号染色体）的雌配子（雄配子）结合的个体为21三体，故易位携带者与正常人婚配，生出的孩子为21三体的可能为1/3，C错误；通过羊水检查可对胎儿是否患有21三体综合征进行产前诊断，D正确。
答案：C
7．解析：（1）野生马铃薯为二倍体，而商业化的马铃薯栽培品种为四倍体，即体细胞中有4个染色体组。（2）由于花粉所含有的S基因与母本的任何一个配子S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精，因此将基因型为S2S3的花粉授予基因型为S1S2的雌蕊柱头，S2的雄配子不能受精，能参与受精的只有S3的雄配子，则子代的基因型为S1S3∶S2S3＝1∶1。（3）①若基因A、a位于12号染色体上，A蛋白能识别绝大多数类型的S酶，现用两株基因型为RH（父本，AaS1S1）与自交不亲和的二倍体PI（母本，aaS2S2）杂交，则F1中的SC的基因型是AaS1S2，自交得到的F2中AA∶Aa＝1∶1，无aa类型的个体，推测可能是a基因的花粉管不能伸长，无法完成受精。②利用配子棋盘法书写遗传图解如下：
（4）根据题意：RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，从而打破自交不亲和性，我们可以考虑利用基因工程的方式改造植株，即PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物组培技术获得自交亲和的PI植株。另一方面由于S酶是雌蕊阻断花粉管萌发的“锁”，而RH中的A蛋白则表现出“万能钥匙”的作用，我们可以采取回交的方式育种，即
答案：（1）染色体组
（2）S1S3∶S2S3＝1∶1
（3）①a ②见解析
（4）方案1：回交
方案2：PCR获取A基因，构建含A基因的表达载体导入PI细胞，通过植物组培技术获得自交亲和的PI植株
8．解析：（1）从图中可以看出，9号染色体上的BCR基因转移至22号染色体上，与ABL基因发生融合，这是染色体变异中的易位；据图可知，ATP与BCR－ABL蛋白结合后，导致与细胞异常增殖有关的蛋白质（CP）磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，如果药物S能与ATP竞争性结合BCR­ABL蛋白，抑制ATP的磷酸基团转移到CP上，就能抑制白细胞的异常增殖。（2）转录是以DNA为模板合成RNA的过程，是图2中的②过程；根据题干信息“RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常”，如果是增添或者缺失，会导致多个氨基酸种类发生改变，而该过程只导致1个氨基酸改变，所以是基因突变中的替换；基因突变往往发生在分裂间期DNA复制过程中，即①过程。（3）图2中由同一个细胞形成了甲、乙、丙三种细胞，这是细胞分化的过程，根本原因是基因的选择性表达。（4）①DNA发生甲基化，可抑制基因的转录，组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，使RNA聚合酶可以更容易的与DNA结合，促进转录过程；检验基因转录形成的mRNA，可以根据碱基互补配对的原则，用分子杂交技术进行检验；②实验的目的是探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，如果GPX3基因的异常表达与“DNA甲基化”有关，那么使用去甲基化药物（A药）处理患者的粒细胞后，GPX3基因的表达量就会增加；如果GPX3基因的异常表达与“组蛋白修饰”有关，那么使用组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞，GPX3基因的表达量就会增加；所以可以用去甲基化药物（A药）和组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞；④由图2所示，当使用A药之后，GPX3基因的表达量增加，使用B药之后，GPX3基因的表达量不变，故可推测GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”。
答案：（1）染色体结构变异 抑制ATP的磷酸基团转移到CP上
（2）② 替换 ①
（3）基因的选择性表达
（4）①抑制 促进 分子杂交 ②去甲基化
④DNA甲基化