专题四第1讲生物的变异与育种专题检测高考化.doc

专题四 第1讲生物的变异与育种基础等级评价1下列关于基因突变特点的说法正确的是()A无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变B生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变C基因突变只能定向形成新的等位基因D基因突变对生物的生存往往是有利的解析：生物都有遗传物质，无论是DNA还是RNA，都可能发生基因突变。基因突变可以在任何时期发生。基因突变是不定向的，并且一般对生物体是有害的。答案：A2(原创题)观察小鼠细胞减数分裂的实验中，观察到同源染色体(M和N)的配对情况如图所示，据此判断下列说法不正确的是()A该过程发生在减数第一次分裂过程中B若M正常，则N发生了染色体缺失C若N正常，则M发生了染色体重复D用显微镜观察这种改变需用双缩脲试剂或甲基绿染液解析：同源染色体配对发生于减数第一次分裂过程中；缺失或重复都会导致同源染色体配对时出现图示现象，观察染色体应用龙胆紫或醋酸洋红染液染色。答案：D3(2010海口模拟)某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。请根据图中所示实验，分析下列哪一项叙述是错误的()A在花粉形成过程中发生了等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合B花粉通过组织培养形成的植株A为单倍体，其特点之一是具有不育性C秋水仙素的作用是：在细胞分裂时抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体数目加倍D在花粉形成过程中一定会发生基因突变，从而导致生物性状的改变解析：花粉的形成需经减数分裂，花粉经组织培养形成的植株称单倍体，其特点之一是具有不育性。秋水仙素的作用是使细胞内染色体数目加倍。基因突变虽然普遍存在，但突变率很低。答案：D4(2010江苏高考)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是()A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体解析：A项中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，使细胞中的染色体数目加倍，将发育成四倍体的个体；B项中处理之后，新个体其实由卵细胞直接发育而来，因此新个体是含一个染色体组的单倍体；C项中是利用胚胎细胞进行克隆，获得的个体依然是二倍体；D项中受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组，一个来自精子，一个是将要分配到受精后的卵细胞中的，一个是将要分配到极体中的，若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，则三个染色体组共同存在于受精卵中，由受精卵发育为三倍体的新个体，故答案为D。答案：D5下图表示培育高品质小麦的几种方法，下列叙述正确的是()A图中涉及的育种方法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种Ba过程能提高突变频率，从而明显缩短育种年限Ca、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子D要获得yyRR，b过程需要进行不断自交来提高纯合率解析：a过程属于单倍体育种，此过程因无种子，所以只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，因该过程未利用诱变因素，所以这种育种方法不能提高突变频率，但能明显缩短育种年限；b过程为杂交育种，需要进行不断自交提高纯合率；c过程为多倍体育种，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。答案：D6(2010山东高考)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：(1)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_和_染色体上(如果在性染色体上，请确定出X或Y)。判断前者的理由是_。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_和_。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是_。(2)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：_；_；_。结果预测：.如果_，则X染色体上发生了完全致死突变；.如果_，则X染色体上发生了不完全致死突变；.如果_，则X染色体上没有发生隐性致死突变。解析：(1)根据F1中刚毛形状可以判断出，控制该性状的基因位于性染色体上，又因为子代中雌果蝇的刚毛形状与亲代中的雄果蝇相同，雄果蝇的刚毛形状与亲代中的雌果蝇相同，所以可判断该基因位于X染色体上。控制翅型的基因位于常染色体上，由此可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是XDXdEe、XdYEe，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例为1/21/41/8。(2)为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多的F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，根据后代雌雄比例，做出推断。答案：(1)X常刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或：交叉遗传)XDXdEeXdYEe1/8(2)这只雄蝇与正常雌蝇杂交。F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或：统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：.F2中雄蝇占1/3(或：F2中雌雄21).F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌雄在1121之间).F2中雄蝇占1/2(或：F2中雌雄11)发展等级评价(限时40分钟，满分100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1下列有关基因重组的叙述中，正确的是()A基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组C非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组D造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组解析：基因型为Aa的个体自交，因等位基因随同源染色体的分开而分离，而产生A和a的雌、雄配子，由于配子的随机组合而导致子代性状分离；基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因突变；同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组；同卵双生姐妹是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的，因此她们的遗传物质相同，造成她们性状上差异的主要原因是环境因素的影响。答案：C2现代生物技术利用突变和基因重组的原理，来改变生物的遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述错误的是()A转基因技术导致基因重组，可产生定向的变异B体细胞杂交技术克服了远缘杂交的不亲和性，可培育新品种C人工诱变没有改变突变的本质，但可使生物发生定向变异D现代生物技术和人工选择的综合利用，使生物性状更符合人类需求解析：基因重组包括重组类型、交换类型和人工DNA重组技术，人工DNA重组技术可产生定向的变异；植物体细胞杂交克服了远缘杂交的不亲和性障碍，扩大了亲本的组合范围；人工诱变的原理是基因突变，基因突变具有不定向性。答案：C3右图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()解析：染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、易位、倒位；是基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。答案：C4科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉，然后给绿株授粉，734株F1幼苗中出现2株绿苗。经细胞学鉴定表明，这是由于第6染色体上载有紫色基因的长臂缺失导致的。这种变异在生物学上称为()A基因突变 B基因重组C染色体结构变异 D染色体数目变异解析：第6染色体上载有紫色基因的长臂缺失，导致该片段上的多基因缺失，属于染色体结构变异。答案：C5在患有“成视网膜细胞瘤”的儿童体内，染色体缺失的情况出现在所有细胞内，这说明染色体畸变()A在视网膜细胞中发生B首先出现在视网膜细胞，然后延伸到其他细胞C在胚胎发育的早期就出现D是从父亲或母亲遗传下来的解析：染色体缺失出现在所有的细胞而不是个别细胞，说明是细胞内的遗传物质变化导致的结果。由于受精卵中含有父母的遗传物质，所以染色体畸变是由父亲或母亲遗传下来的。答案：D6据河南日报报道，河南省新乡市原阳县推出每公斤30元的高价“太空营养米”，目前已开始在北京市场销售。据介绍，“太空营养米”是搭载卫星上过太空的优质变异大米，分析下列哪项与“太空营养米”品种培育所依据的原理相似()A人工栽培选育出矮秆抗锈病的小麦品种B用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊柱头获得无子番茄C用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强D用一定浓度的秋水仙素处理，获得八倍体小黑麦解析：太空育种的原理是基因突变。A为杂交育种，B不属于育种范畴，D是多倍体育种，C是诱变育种。答案：C7由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王)是二倍体(2n32)，由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n16)。下列相关叙述正确的是()A蜜蜂属于XY型性别决定的生物B雄蜂是单倍体，因此高度不育C由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子D雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组解析：雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来，雌蜂(蜂王)和工蜂是由受精卵发育而来，因此蜜蜂性别是由细胞中染色体的数目来决定的，而不是XY型性别决定方式；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但雄蜂可以进行假减数分裂产生精子，因此雄蜂是可育的单倍体；雄蜂中只有一个染色体组，在减数分裂过程中不能发生基因重组，一只雄蜂只可以产生一种与自身基因型相同的精子；因为雄蜂体细胞中只有一个染色体组，则在有丝分裂后期，染色体组数应为正常体细胞的两倍，即含有2个染色体组。答案：D8谷胱甘肽(GSH)是普遍存在于生物体内的一种重要化合物，下表为GSH的密码子和氨基酸序列以及控制合成GSH的DNA突变后的密码子和氨基酸序列，则下列有关突变原因的叙述，正确的是()密码子及氨基酸序列GSH序列GAA谷氨酸UGU半胱氨酸GGC甘氨酸UAA终止GCAUUGACC突变后的序列GAA谷氨酸UGG色氨酸GCU丙氨酸AAG赖氨酸CAU组氨酸UGA终止CCGA增添 B缺失C改变 D自由组合解析：对比突变前后的序列可知，突变后发生了碱基对的缺失。答案：B9如图1是果蝇体细胞示意图，图2、3是果蝇细胞中部分染色体在细胞分裂中的行为，请判断下列说法正确的是()A图1中、中的一条染色体和X、Y染色体组成一个染色体组B若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，则其余的三个精子的基因型为BCYd、BCYd、bcXDXDC图2所示的果蝇细胞中A、a基因属于等位基因，位于同源染色体上D图3中姐妹染色单体上出现基因A和a是基因突变或交叉互换的结果解析：根据染色体组的概念，可知图1中、中的一条染色体和X染色体或Y染色体组成一个染色体组。若图1果蝇一个精原细胞产生的一个精子基因组成为bcXDXD，说明在减数第二次分裂后期姐妹染色单体XD、XD没有分开，所以其余三个精子的基因型为bc、BCYd、BCYd。图2所示的果蝇细胞处于有丝分裂后期，分开的是姐妹染色单体，而不是同源染色体。图3是果蝇细胞减数第一次分裂后期，同源染色体分开，每一条染色体上含有两条姐妹染色单体，姐妹染色单体上的基因是通过复制形成的，应具有相同的基因，故图示中出现等位基因是因为发生了基因突变或交叉互换。答案：D10(2010南通二模)生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是()A甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体数与DNA数之比为12解析：分析题图，甲变异属于染色体结构变异中的缺失或增加，乙变异属于染色体结构变异中的易位。甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变；乙图中的右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组；甲、乙两图中每条染色体都含两个单体、两个DNA分子、且同源染色体相互配对。答案：D11（备用题）下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断正确的有()花粉植株A植株B过程b通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期通过过程a得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4过程a属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限A BC D解析：过程b是用秋水仙素使单倍体染色体加倍成为纯合体，作用时期是有丝分裂前期；过程a是花药离体培养，A的基因型为AB或Ab或aB或ab；过程a属于植物组织培养，该过程需要生长素和细胞分裂素刺激愈伤组织分化为根和芽。答案：C12（备用题）将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻()A与原来的二倍体芝麻相比，在理论上已经是一个新物种了B产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应C产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育D将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体解析：四倍体产生的配子含有两个染色体组，是有同源染色体的，含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质，是有遗传效应的；单倍体是由配子发育来的个体，秋水仙素处理单倍体幼苗获得的个体，为多倍体(或二倍体)；四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的芝麻是单倍体。答案：A二、非选择题(共52分)13(18分)(2010泉州模拟)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中的GC对转换成AT对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。(2)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程：_。(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于_(填细胞结构名称)中。(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd1_Sd2_的植株表现为大穗，基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗，而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是_。(5)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分GC碱基对转换成AT碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有_(至少写出两点)。解析：(1)经过EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该水稻细胞中的DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，因此原DNA分子的两条链在作为模板进行DNA复制时，与原链上G配对的是子链上的T，其他碱基配对方式不变，这样就很容易写出新形成的两个子代DNA分子的碱基组成。(2)某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株，说明该高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后带有了决定矮秆的隐性基因，也就是说高秆基因经处理发生(隐性)突变。(3)光反应酶分布在叶绿体中，叶绿体中的蛋白质一方面受叶绿体中的基因控制，另一方面也受细胞核基因控制，因此在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于叶绿体和细胞核中。(4)某小穗水稻种子经EMS溶液处理后，表现为大穗，则该大穗水稻可能为杂合体，因此可通过杂交育种来获得纯合的大穗水稻，即取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种；或通过单倍体育种来获得纯合的大穗水稻，即取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合体，选取其中的大穗个体即可。(5)详见答案。答案：(1)(2)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆(3)细胞核、叶绿体(4)取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合体，选取其中的大穗个体即可)(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸)；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达(答出任意两点即可)14(16分)番茄是二倍体植物(染色体2N24)。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条(比正常的番茄多了一条6号染色体)。三体在减数分裂联会时，形成一个二价体和一个单价体：3条同源染色体中的任意2条随意配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他如5号染色体正常配对、分离(如图所示)。(1)在方框中绘出三体番茄减数第一次分裂后期图解。(只要画出5、6号染色体就可以，并用“5、6号”字样标明相应的染色体)(2)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型及其比例是_。则根尖分生区连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为_。(3)从变异的角度分析，三体的形成属于_，形成的原因是_。(4)以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD或DDD)的三体番茄为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题：假设D(或d)基因不在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为_。假设D(或d)基因在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为_。解析：(1)因6号染色体有3条，所以在减数第一次分裂后期，同源染色体分离使细胞一极有2条6号染色体和1条5号染色体，另一极有1条5号染色体和1条6号染色体。(2)BBb中，BB到一极，b到另一极有1种情况；Bb到一极，B到另一极有两种情况，故花粉的基因型及比例为ABBABbABAb1221，因根尖分生区细胞分裂方式为有丝分裂，故得到的子细胞的基因型仍为AABBb。(3)三体属于染色体数目变异，可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂形成的配子结合形成的受精卵发育而形成。(4)D或d不在第6号染色体上时，F1的基因型为Dd，其与dd杂交，子代基因型为Dddd11，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型马铃薯叶型11。D或d在第6号染色体上时，F1三体植株的基因型为D