2024春新教材高中生物阶段验收评价四基因突变及其他变异生物的进化新人教版必修2

PAGE阶段验收评价（四）基因突变及其他变异生物的进化(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(共16小题，每小题3分，共48分)1．下列有关变异的说法，正确的是()A．染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B．染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C．同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制着丝粒的分裂解析：选C染色体由DNA和蛋白质组成，染色体中DNA的一个碱基对缺失不属于染色体结构变异，可能是基因突变，A错误；染色体的数目变异和结构变异在光学显微镜下都可观察到，基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换，不能用光学显微镜直接观察，B错误；基因重组包含非同源染色体上非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换，C正确；秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，D错误。2．某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是()A．该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的B．基因B1和B2编码的蛋白质可能相同，也可能不同C．基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D．基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中解析：选DB1与B2为等位基因，存在于同源染色体上，所以二者可以存在于同一个体细胞中。由于二倍体生物的配子中遗传物质减半，不考虑染色体变异的情况下，配子中只含有一个染色体组，不可能含有一对等位基因，因此B1、B2基因不能同时存在于同一个配子中。故选D。3．在家蚕的饲养中，人们常利用辐射的方法，诱发家蚕常染色体上的卵色基因转移到性染色体上，这样就可在未孵化时区分出雌雄，及早淘汰雌蚕，提高蚕丝的产量和质量。下列关于该方法的叙述错误的是()A．该变异可引起基因结构的改变B．该变异是染色体结构变异中的易位C．该变异发生时定会发生染色体的断裂和重新连接D．该变异类型会导致染色体上的基因座位发生改变解析：选A该变异是染色体结构变异中的易位，染色体易位不会引起基因结构的改变，A错误，B正确；易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异，发生时定会发生染色体的断裂和重新连接，C正确；染色体易位会导致染色体上的基因座位发生改变，D正确。4．下列有关图示两种生物变异的叙述，正确的是()A．图甲过程发生在减数分裂Ⅰ后期B．图甲中的变异未产生新的基因，但可以产生新的基因型C．图乙过程表示染色体数目的变异D．图乙中的变异未产生新的基因，也不改变基因的排列次序解析：选B图甲是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；图甲属于基因重组，没有产生新基因，但是可以产生新的基因型，B正确；图乙是非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异，改变了染色体上的基因排列次序，C、D错误。5．下列现象中，与减数分裂过程中同源染色体联会行为均有关的是()①人类的XYY综合征个体的形成②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落③三倍体西瓜植株的高度不育④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A．①② B．①⑤C．③④ D．④⑤解析：选C③三倍体西瓜植株的高度不育是因为其细胞内染色体组数为奇数，减数分裂联会时出现紊乱，不能形成正常配子而造成高度不育；④中出现3∶1的性状分离比的实质是位于同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中伴随同源染色体联会、分离造成的；①为染色体个别数目变异造成的人类遗传病，与减数分裂Ⅱ异常有关；⑤卵裂过程中只能进行有丝分裂，不会发生同源染色体的联会；②是细胞质基因突变的结果。故选C。6．下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述，正确的是()A．由碱基对改变引起的DNA分子结构的改变就是基因突变B．减数分裂过程中，控制一对性状的基因不能发生基因重组C．淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列不属于基因突变D．小麦植株在有性生殖时，一对等位基因一定不会发生基因重组解析：选D由碱基对改变引起的DNA分子中基因结构的改变是基因突变，基因突变强调的是基因结构的改变，A错误；若一对相对性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则在减数分裂过程中可能发生基因重组，B错误；淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列，属于基因结构的改变，为基因突变，C错误；有性生殖中，一对等位基因只能发生分离，不能发生基因重组，D正确。7．为指导遗传咨询，医生通过产前诊断技术从孕妇体内取出胎儿细胞，以此判断胎儿是否患病。下列叙述正确的是()A．借助B超检查技术，可以检测和预防所有先天性人类遗传病B．体外培养胎儿细胞并分析染色体，诊断胎儿是否患唐氏综合征C．用光学显微镜检查胎儿细胞，可判断胎儿是否患有青少年型糖尿病D．从胎儿细胞中提取DNA并检测相关基因，可判断胎儿是否患猫叫综合征解析：选B借助B超检查技术，可以检测和预防部分遗传病，A错误；体外培养胎儿细胞并分析染色体，根据其染色体数目是否正常，诊断胎儿是否患唐氏综合征，B正确；青少年型糖尿病属于多基因遗传病，用光学显微镜无法判断胎儿是否患有青少年型糖尿病，C错误；猫叫综合征属于染色体结构异常遗传病，从胎儿细胞中提取DNA并检测相关基因，无法判断胎儿是否患猫叫综合征，D错误。8．正常果蝇(二倍体)体细胞中含8条染色体。一只雌蝇的一个卵原细胞中X染色体、Ⅱ号染色体发生如图所示变异。下列分析错误的是()A．图示变异属于染色体数目变异B．图示变异属于染色体结构变异C．该卵原细胞可能产生正常卵细胞D．该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有6个DNA分子解析：选D分析题图可知，一条X染色体移接到一条Ⅱ号染色体上，属于染色体结构变异；变异后染色体数目减少一条，属于染色体数目变异；该卵原细胞减数分裂时，新染色体同时与X染色体、Ⅱ号染色体联会，若后期X染色体、Ⅱ号染色体进入次级卵母细胞则能够产生正常卵细胞；该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有14个DNA分子。9．研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查，结果见下表。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因依次为R、r＋和r，且R对r＋、r为显性，r＋对r为显性。下列叙述错误的是()性状红花植株白花植株黄花植株初次调查64%36%0二次调查36%25%39%A．基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一B．该种植物所有个体的全部基因共同构成该种群的基因库C．初次调查时种群中R的基因频率为40%，二次调查时为20%D．基因r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础解析：选C基因突变是该植物花色基因频率变化的原因之一，A正确；一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库，B正确；由于不知道红花植株中RR、Rr和Rr＋各基因型的具体比例，所以不能确定种群中R基因的基因频率，C错误；基因r＋的产生与遗传为该植物基因多样性的形成奠定了基础，D正确。10．玉米某条染色体上部分基因的分布如图甲所示，该条染色体经变异后部分基因的分布如图乙所示。下列说法正确的是()A．有丝分裂和减数分裂过程中才能发生该种染色体变异B．DNA的断裂、错接是形成图乙异常染色体的根本原因C．该染色体上的所有基因在玉米的所有细胞中都能表达D．甲→乙发生的变异类型为倒位，不能在显微镜下分辨解析：选B染色体变异是随机的，无论细胞是否发生分裂，均有可能发生染色体变异，A错误；甲→乙发生的染色体结构变异类型为倒位，其根本原因是DNA的断裂、错接，这种变异在显微镜下能分辨，B正确，D错误；在不同细胞中，选择性表达的基因不完全相同，因此该染色体上的所有基因在玉米的所有细胞中不一定都能表达，C错误。11．下列关于育种的叙述，正确的是()A．⑩植株体内不是所有细胞都含有2个染色体组B．经③产生④的过程，基因中碱基数量发生了改变C．经③产生⑨的过程可以发生突变，但不发生基因重组D．经③产生⑧的过程，若要获得显性纯合子则需多次测交解析：选A⑩是用秋水仙素对单倍体幼苗处理获得的，部分细胞只含有一个染色体组，A正确；经③产生④的过程，基因中碱基数量不一定发生改变，B错误；经③产生⑨的过程可以发生突变，也可以发生基因重组，C错误；经③产生⑧的过程，若要获得显性纯合子则需多次自交，D错误。12．随着工业化的发展，环境不断恶化，英国曼彻斯特地区桦尺蛾(其幼虫称桦尺蠖)种群中，与从前浅色个体占多数相比，黑色个体所占比例逐渐增加。下列叙述正确的是()A．控制桦尺蛾体色的基因发生了定向变异B．黑色桦尺蛾是通过进化产生的新物种C．黑色桦尺蛾增多是获得性遗传的证据D．桦尺蛾体色变化趋势体现了协同进化解析：选D变异是不定向的，A错误；生殖隔离是新物种产生的标志，黑色桦尺蛾增多是进化的结果，但没有产生新物种，B错误；黑色桦尺蛾增多是自然选择的结果，达尔文提出了自然选择学说，而获得性遗传是拉马克的观点，C错误；不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。桦尺蛾体色变化趋势体现了协同进化，D正确。13.某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是()A．在Ⅰ段内A的基因频率是40%B．A基因突变为a基因导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变C．Aa基因型个体在Ⅰ、Ⅲ段数量均为40，说明种群没有发生进化D．在Ⅱ、Ⅲ段，AA基因型个体的适应能力比aa基因型个体的弱解析：选D据题意分析可知，Ⅰ段内A的基因频率是60%，a的基因频率是40%，A错误；导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变的原因是自然选择对不同表型的个体的选择作用，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ、Ⅲ段，A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，C错误；在Ⅱ、Ⅲ段，AA基因型个体的适应能力比aa基因型个体的弱，所以在自然选择的作用下，AA基因型个体逐渐被淘汰，D正确。14．下图表示生物多样性的形成过程，下列说法错误的是()A．图中P决定生物进化的方向B．生物多样性主要包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性C．图中R表示生殖隔离，它标志新物种的形成D．若两个动物交配后能产生后代，则它们一定属于同一物种解析：选D图中P使有利基因频率上升，不利基因频率下降，表示自然选择，决定生物进化的方向，A正确；生物多样性主要包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，B正确；图中R使种群1和种群2形成了物种1和物种2，则R表示生殖隔离，它是新物种形成的标志，C正确；物种是指在自然状态下可以交配，并产生可育后代的一群生物，如果该后代不可育则不是同一物种，D错误。15．(2023·湖北高考)现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是()A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素解析：选A由题可知，甲、乙两种牵牛花传粉昆虫不同，不会使甲和乙之间相互传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；在蛾类多而蜂类少的环境下，有利于甲传粉，但是A基因突变频率不会加快，B错误；甲开白花，说明甲中不存在A基因，将A基因引入甲植物种群后，其基因库会发生改变，C错误；据题干信息分析，将A基因引入甲后，甲花色由白变紫，其他性状不变，但是对蛾类的吸引下降，推测吸引蛾类传粉的决定性因素不是甲释放的挥发物，可能是植物的花色，D错误。16．许多动物在不同生活季节数量有很大差异。春季繁殖，夏季数量增加到最多；到了冬季，由于寒冷、缺少食物等原因而大量死亡。第二年春季，由残存的少量个体大量繁殖，形成一个如下图所示的瓶颈模式，图中eq\a\vs4\al(●)为抗药性个体，瓶颈部分表示动物数量减少的时期。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进化的方向B．在图中所示的三年间，该种群进化形成了新物种C．在自然越冬无杀虫剂作用时，害虫中敏感性基因频率反而升高，说明变异的有利或有害取决于环境的变化D．在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药性基因频率的增加，是因为有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了解析：选C突变和基因重组为生物进化提供原材料，不能决定生物进化的方向，A错误；在图中所示的三年间，该种群的抗药性基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化，但不能说明形成了新物种，因为生殖隔离是新物种形成的标志，B错误；分析图示可知，抗药性个体不耐寒冷，敏感性个体耐寒冷，在冬季寒冷环境的选择下，害虫中敏感性基因频率反而升高，说明变异的有利或有害取决于环境的变化，C正确；在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药基因频率的增加，说明含有杀虫剂的环境对害虫的抗药性变异进行了定向选择，D错误。二、非选择题(共4小题，共52分)17．(11分)如图为现代生物进化理论的概念图，请据图回答相关问题：(1)②导致①改变的内因是生物的______和________，它为生物进化提供原材料。(2)图中③指______，③的观点没有提出隔离是物种形成的必要条件，隔离是指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，也就是物种形成必须要有______隔离。(3)④指___________________________________________________________________。(4)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状类型，令其自交，则自交一代中基因型为AA的个体占________，基因型为aa的个体占________，此时种群中A的基因频率为______。经这种人工选择作用，该种群是否发生了进化？______，原因是_________________________________________________________________________________________。解析：(1)突变和基因重组为生物进化提供原材料，是进化的内因。(2)现代生物进化理论的核心是自然选择学说。生殖隔离的形成是新物种形成的标志。(3)生物多样性包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性。(4)种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%，则基因型为Aa的个体占30%。倘若人为舍弃隐性性状类型，仅保留显性性状类型，则AA的个体占40%，Aa的个体占60%。该种群自交，AA的个体自交后代仍为AA，占40%；Aa的个体自交，后代中AA占15%，Aa占30%，aa占15%。因此自交一代中基因型为AA的个体占55%，基因型为aa的个体占15%。此时种群中A的基因频率为55%＋30%×1/2＝70%。生物进化的实质就是种群基因频率的改变。答案：(1)突变基因重组(2)自然选择学说生殖(3)基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性(4)55%15%70%是种群的基因频率发生了改变18．(14分)现有两个纯种普通小麦品种，品种①高秆抗病(TTRR)，品种②矮秆易感病(ttrr)，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。下图表示利用品种①②培育品种⑥矮秆抗病纯种的相关育种方法，其中，Ⅰ～Ⅶ代表育种过程。(1)由品种①②经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程培育出新品种⑥的育种方法是__________，其依据的原理是________________________________________________________________________。(2)过程Ⅵ常利用____________________获得单倍体幼苗，再通过Ⅶ，即用____________(填某种化学试剂名称)处理幼苗获得⑥ttRR，该化学试剂的作用机理是__________________________________。这种育种方法的显著优势是________________________________________________________________________。(3)图中________过程所利用的原理为生物的进化提供了最初的原材料，常用X射线等处理植物，处理对象常选用萌发的种子或幼苗，其原因是________________________________，发生基因突变的概率较大。解析：(1)品种①TTRR、②ttrr经过Ⅰ过程的杂交，再经过Ⅱ与Ⅲ过程的连续自交，培育出新品种⑥ttRR的育种方法是杂交育种。杂交育种的原理是基因重组。(2)品种③TtRr经过Ⅵ过程得到的④tR为单倍体，单倍体育种常用的方法为花药离体培养。④tR通过Ⅶ所示的人工诱导染色体数目加倍的过程得到的⑥ttRR为纯合子，在此过程中常用的化学试剂是秋水仙素，该化学试剂的作用机理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。综上分析：经过Ⅵ、Ⅶ过程获得⑥ttRR的育种方法为单倍体育种，其显著优势是可明显缩短育种年限。(3)Ⅳ、Ⅴ过程的育种途径为诱变育种，其原理是基因突变，可为生物的进化提供最初的原材料。由于萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛，发生基因突变的概率较大，所以在进行人工诱变育种时，处理对象常选用萌发的种子或幼苗。答案：(1)杂交育种基因重组(2)花药(粉)离体培养秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍可明显缩短育种年限(3)Ⅳ、Ⅴ萌发的种子或幼苗细胞分裂旺盛19．(11分)人类的遗传病有常染色体显性或隐性遗传病、伴性遗传病和染色体异常遗传病。回答以下问题：(1)如图所示的五个家庭，所患遗传病类型各不相同，且致病基因均位于性染色体上。①1号家庭所患遗传病和5号家庭所患遗传病，在自然人群中男性与女性的患病率大小关系分别为___________________________________________________________________。②2号家庭的女儿与一位正常男性婚配，所生子女患该遗传病的概率为________。③如控制3号家庭的遗传病的等位基因为A、a，则患该遗传病的男性的基因型为__________。④4号家庭的患病儿子结婚后，从优生角度考虑，他们应生_____(填“男孩”或“女孩”)。(2)克氏综合征属于染色体异常遗传病，患者性染色体为XXY。对一位克氏综合征个体的染色体进行检查时得知其两条X染色体分别来自外祖父和外祖母，说明形成该克氏综合征个体的原因是________________________________________________________________。解析：(1)因1～5号家庭患5种不同的伴性遗传病(设等位基因用A、a表示)，综合分析系谱图可知，1～5号家庭所患遗传病类型分别是伴X染色体隐性遗传(XAY×XAXa→XaY)、性染色体同源区段显性遗传(XaYA×XAXa→XaXa)、性染色体同源区段隐性遗传(XaYA×XAXa→XaXa)、伴Y染色体遗传、伴X染色体显性遗传(XAY×XaXa→XAXa)。①1号家庭所患遗传病在自然人群中男性发病率大于女性发病率，5号家庭所患遗传病在自然人群中，女性发病率大于男性发病率。②2号家庭患性染色体同源区段显性遗传病，其女儿与一正常男性婚配，子女应均正常。③3号家庭患性染色体同源区段隐性遗传病，男性患者的相关基因型为XaYa。④4号家庭患伴Y染色体遗传病，女性皆正常，而男性患病，且男性患者的后代中男性皆患病，故他们应考虑生女孩。(2)该克氏综合征患者的两条X染色体分别来自外祖父和外祖母，即两条X染色体均来自其母亲，也就是说不可能是母亲卵细胞形成过程中减数分裂Ⅱ时两条X染色体未分离，而是在卵细胞形成过程中的减数分裂Ⅰ时两条X染色体未分离。答案：(1)①男性发病率大于女性发病率、男性发病率小于女性发病率②0③XaYa④女孩(2)形成卵细胞过程中的减数分裂Ⅰ时两条X染色体未分离20．(16分)某二倍体植物的花色受三对独立遗传的基因(B、b，D、d，R、r)控制。研究发现，当体细胞中r基因数多于R基因数时，R基因的表达会减弱而形成粉红花突变体。图甲表示基因控制花色色素合成的途径，图乙表示粉红花突变体①、粉红花突变体②、粉红花突变体③的体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)。请分析回答下列问题：(1)图甲体现基因对性状控制的方式是__________________________，进而控制生物的性状。(2)突变体①②③的花色相同，这说明花色色素的合成量与体细胞内______________有关。(3)基因型为bbDDr和bbDDR的突变体自交所形成的受精卵中都约有1/4不能发育，推测其最可能的原因是__________________________________________________________。(4)欲确定基因型为bbDdRrr的植株属于图乙中的哪种突变体，设计实验如下。假设：图乙所示的染色体上不携带B与b、D与d基因；实验过程中不存在基因突变与互换；各基因型配子活力相同。实验步骤：让该突变体植株与基因型为bbDDrr的植株杂交，观察并统计子代表型及比例。预测结果：Ⅰ.若子代表型及比例为____________________________，则该突变体植株属于突变体①类型；Ⅱ.若子代表型及比例为____________________________，则该突变体植株属于突变体②类型；Ⅲ.若子代表型及比例为____________________________，则该突变体植株属于突变体③类型。解析：(1)由图甲可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，这是基因控制生物性状的间接途径。(2)已知当体细胞中r基因数多于R基因数时，R基因的表达会减弱而形成粉红花突变体。突变体①②③