生物的变异、育种和进化一、选择题1.下列关于基因重组的说法，不正确的是（ ）A.减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组B.受精作用过程中配子的自由组合属于基因重组C.我国科学家培育抗虫棉，利用的原理是基因重组D.将活的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合，部分R型细菌转化为S型细菌属于基因重组【答案】B【解析】A正确，基因重组分为两类，减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合；四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换。B错误，受精作用过程中配子的自由组合不属于基因重组。C正确，基因工程培育抗虫棉将抗虫基因与棉花的染色体DNA整合在一起，属于基因重组。D正确，加热杀死的S型细菌的DNA进入活的R型细菌内，使R型细菌与S型细菌的基因发生重组。2.DNA分子经过诱变，某位点上的一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G。推测“P”可能是（ ）A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶或鸟嘌呤【答案】D【解析】根据半保留复制的特点，DNA分子经过两次复制后，突变链形成的两个DNA分子中含有U-A、A-T碱基对，而另一条正常链形成的两个DNA分子中含有G-C、C-G碱基对，因此被替换的碱基“P”可能是G，也可能是C。3.人类疾病中有一种虽然数量较少但却颇有特色的阿帕特综合征，症状是尖头，指、趾呈蹼状。研究发现，引起阿帕特综合征的突变基因多存在于精子中，从而影响体内Z受体蛋白的结构。下列关于该病的说法错误的是（ ）A.该病是一种遗传病B.患病基因突变多发生在有丝分裂C.Z受体蛋白基因突变的概率与年龄有一定的关系D.患者Z受体蛋白的氨基酸序列或空间结构与正常人不同【答案】B【解析】引起阿帕特综合征的突变基因多存在于精子中，容易传给后代，因此该病是一种遗传病；精子的形成是减数分裂，因此该患病基因突变多发生在减数分裂中；基因突变的概率与年龄有关，年龄越大，越易突变；题干已强调“从而影响体内Z受体蛋白的结构”，因此患者Z受体蛋白的氨基酸序列或空间结构与正常人不同。4.现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是（ ）A.利用、品种间杂交筛选获得aB.对品种进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用单倍体育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c【答案】D【解析】利用、品种间杂交后筛选可获得a，A错误；染色体加倍并不改变原有的基因，只有通过诱变育种，可由选育出b，B错误；诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状，故C错，D对，单倍体育种不能产生新基因。5.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【答案】D【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。6.下列关于育种方法的叙述，正确的是（ ）A.用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多优良性状C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代中约有1/4为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代【答案】A【解析】诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，故B错误。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，故C错误。二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，故D错误。7.下图所示是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断不正确的是（ ） A.过程通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期B.通过过程得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4C.过程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D.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【答案】B【解析】秋水仙素的作用是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，使染色体加倍；AaBb基因型植株减数分裂产生AB、ab、Ab、aB四种比例相等的配子，经花药离体培养得到的是AB、ab、Ab、aB四种单倍体植株；花药离体培养是利用植物细胞的全能性，将离体花药培养成植物的过程，属于植物组织培养，需要生长素、细胞分裂素等植物激素；由于单倍体植株经秋水仙素诱导染色体加倍后得到的全为纯合植株，自交后代不发生性状分离，和杂交育种相比，就明显缩短了育种年限。8.科学家发现一类蜣螂，不仅取食粪便，还取食包括蜈蚣在内的千足虫。与普通蜣螂相比其部分结构也发生变化：头部较窄而长，便于进食千足虫内脏；后腿较蜷曲，便于捕猎千足虫。下列有关说法错误的是（ ）A.该类蜣螂的出现是自然选择的结果B.该类蜣螂与千足虫相互选择共同进化C如果该类蜣螂能与普通蜣螂交配，说明它们之间没有生殖隔离D.该类蜣螂出现的实质是种群基因频率定向改变的结果【答案】C【解析】凡是能生存下来的生物都是对环境适应的，是自然选择的结果：蜣螂与千足虫通过捕食关系淘汰对方的弱者实现共同进化；判断生殖隔离与否的标准是通过交配能否产生可育的后代；蜣螂的出现是生物进化的结果，生物进化的实质是种群基因频率定向改变。9.某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。抽样调查得知当年绿色、浅褐色和褐色个体各占60%、30%和10%，现假设该种群中绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年该种群中决定翅色基因A的频率是（ ）A.62.9% B.78.6% C.76.8% D.77.1%【答案】D【解析】假设第一年总数目为100，则第二年绿色个体(AA)数目为60+6010%66，浅褐色个体(Aa)数目为30，褐色个体(aa)数目为10-1010%9，所以第二年该种群中决定翅色A基因的频率(662+30)/(66+30+9)2100%77.1%。10.研究发现将同种果蝇分别在淀粉培养基和麦芽糖培养基上培养多代，果蝇仍倾向与在同类培养基上生活的个体交配。对该实验的分析不正确的是（ ）A.两类培养基为果蝇提供了不同的生存环境B.这种交配偏好可视为一种选择作用C.长期选择性交配可能使种群的基因频率产生差异D.出现了选择性交配说明果蝇间已产生了生殖隔离【答案】D【解析】由“果蝇仍倾向与在同类培养基上生活的个体交配”说明两个不同培养基的果蝇还没有产生生殖隔离，故选D。11.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、缺少食物等种种原因而大量死亡。第二年春季，又由残存的少量个体繁殖增多。因此形成一个如瓶颈样的模式(如图所示，为抗药性个体)，其中瓶颈部分即为动物数量减少的时期。据图分析，正确的是（ ） A.突变和基因重组决定了该种群生物进化的方向B.在图中所示的三年间，该生物种群进化形成了新物种C.在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药性基因的频率增加，是因为有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了D.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【答案】D【解析】突变和基因重组为生物进化提供了原材料；自然选择决定生物进化的方向，A项错误；在图中所示的三年间，种群的基因频率在变化，说明生物在进化，但并没有形成新的物种，B项错误；在使用杀虫剂防治害虫时，其抗药基因的频率增加，是由于杀虫剂杀死了种群中大多数不具有抗药性基因的个体，而具有抗药性基因的个体则保留下来并不断繁殖，并不是由于具有抗药性基因的害虫繁殖能力增强了，C项错误。二、非选择题12.玉米(2n=20)是一种雌雄同株植物。下表表示5个玉米纯系的表现型、相应的基因型及基因所在的染色体。其中品系均只有一个性状属隐性，其他性状均为显性。 (1)如果研究玉米的基因组，应测定 条染色体上的DNA碱基序列。(2)若要进行自由组合定律的实验，选择品系和作亲本是否可行? ；原因是 。(3)选择品系和做亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的几率为 。(4)为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)玉米杂交种的目的，科研人员设计了以下快速育种方案。 请在括号内填写相关的基因型。处理方法A和B分别是指 、 。以上方案所依据的育种原理有 。【答案】（1)10 (2)不可行 控制粒色和节长的基因位于同一对同源染色体()上 (3)1/9 (4)答案如图 花药离体培养 秋水仙素处理 基因重组和染色体变异【解析】(1)由于玉米是雌雄同株的植物，不含性染色体，所以研究玉米基因组时测定10条染色体。(2)由于控制粒色和节长的基因在一对同源染色体上，所以选择品系和研究基因自由组合定律不可行。(3)品系和控制节长、茎高的基因型分别是eeDD和EEdd，杂交得Fl再自交得F2，则F2表现为长节高茎E_D_的植株占：3/43/4=9/16，其中纯合子的几率为1/9。(4)欲快速获得长果穗黄粒(AaBb)玉米杂交种，需选择单倍体育种的方法，选择的亲本分别是长果穗白粒和短果穗黄粒，待它们开花后取花药离体培养，并用秋水仙素处理加倍得到可育植株，然后让这两种可育植株杂交获得AaBb种子，该过程利用的原理是基因重组和染色体变异。13.某种XY型性别决定的二倍体植物。已知宽叶(A)对窄叶(a)完