2022年高考生物二轮复习 专题六 变异、进化与育种 习题

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专题六 变异、进化与育种1．下列叙述中不能体现基因突变具有随机性特点的是（　　）A．基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中B．基因突变可以发生在生物个体生长发育的任何时期C．基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上D．基因突变可以发生在同一DNA分子的不同部位【答案】A【解析】基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中，体现了基因突变具有普遍性的特点，A项错误；基因突变的随机性包括基因突变可以发生在生物个体生长发育的任何时期，可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可以发生在同一DNA分子的不同部位，B、C、D三项均正确。2．编码酶X的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是（　　）比较指标①②③④酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1 A.状况①一定是因为氨基酸序列没有变化B．状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C．状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化D．状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加【答案】C【解析】基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，A错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况②中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，B错误；状况③氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，C正确；tRNA的种类共有61种，基因突变不会导致tRNA种类改变，状况④氨基酸数目增加可能是终止密码后移导致的，D错误。3．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示意图如下。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）之间发生重组，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】由图可知，基因B、b所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生AbD和aBd两种精子，但由于基因B、b所在的片段发生了交叉互换，因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B（b）与D（d）位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D错误。4．某DNA分子上的K基因发生突变，导致合成的mRNA上一个碱基G突变成A。下列叙述错误的是（　　）A．突变后，K基因中的嘧啶类脱氧核苷酸比例下降B．突变后，合成的肽链中氨基酸排列顺序可能不变C．突变后，参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变D．该突变可能改变该种生物的基因频率，为进化提供原始材料【答案】A【解析】基因中碱基之间按照碱基互补配对原则进行配对，所以突变后，基因中的嘧啶类脱氧核苷酸比例与嘌呤类脱氧核苷酸比例仍然相等，A错误；已知K基因发生突变，导致合成的mRNA上一个碱基G变成A，但密码子具有简并性，所以突变后肽链中的氨基酸排列顺序可能不变，B正确；突变后形成的密码子可能与mRNA上其他的密码子相同，所以参与翻译过程的tRNA的种类数可能不变，C正确；基因突变能产生新的基因，所以该突变可能改变该种生物的基因频率，为进化提供原始材料，D正确。5．基因重组是生物变异的重要来源之一，下列有关基因重组的叙述中，正确的是（　　）A．加热杀死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内，可分离出活S型细菌的原因是R型细菌发生了基因重组B．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离C．造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组D．非同源染色体之间的片段互换可能导致基因重组【答案】A【解析】基因型为Aa的个体自交，因等位基因分离而导致子代性状分离；造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是突变、环境等因素；非同源染色体之间的片段互换导致染色体变异（易位）。6．下列有关生物变异来源图解的叙述，正确的是（　　）A．产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中④的改变B．图中⑤过程是交叉互换，发生在减数第二次分裂时期C．图中的①、②可分别表示为突变和基因重组D．③一定会造成生物性状的改变【答案】A【解析】交叉互换发生于减数第一次分裂四分体时期，B错误；图中①表示基因突变，不能直接用“突变”表示，C错误；碱基对的增添、缺失和替换未必会造成生物性状的改变，D错误。7．如图是某二倍体（AABb）动物的几个细胞分裂示意图。据图判断错误的是（　　）A．甲图表明该动物发生了基因突变B．乙图表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变C．丙图表明该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代【答案】D【解析】甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图，其基因型为AABb，由图分析可知，甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果，A正确；乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变，B正确；丙图也表示减数第二次分裂后期，基因B与b所在的染色体颜色不一致，是减数第一次分裂时发生了交叉互换造成的，C正确；甲细胞分裂后产生体细胞，其产生的变异一般不遗传给后代，D错误。8．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是（　　）A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D．图中4种变异能够遗传的是①③【答案】C【解析】图①表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图②表示易位，A错误；图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，B错误；图④中，若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复，C正确；图中4种变异都是遗传物质的改变，都能够遗传，D错误。9．下图是细胞中所含染色体，下列相关叙述错误的是（　　）A．甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C．丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D．丁代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体【答案】B【解析】甲细胞中有两个染色体组，每个染色体组中有一条染色体，代表的生物若是由受精卵发育形成的则为二倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体，A正确；乙细胞中含有三个染色体组，每个染色体组含有两条染色体，代表生物若是由受精卵发育形成的则为三倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体，B错误；丙细胞中含有两个染色体组，每个染色体组含三条染色体，代表的生物可能是二倍体，也可能是单倍体，C正确；丁细胞中四条染色体大小形态各不相同，属于一个染色体组，该细胞若是体细胞，则代表生物为单倍体，D正确。10．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验条件和试剂使用的叙述中，不正确的一组是（　　）①低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同②酒精：与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同④改良苯酚品红染液：与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红液”的使用目的相同A．①②   B．①④C．②③   D．③④【答案】C【解析】低温和秋水仙素都可抑制纺锤体的形成，①正确；检测生物组织中的脂肪的实验中酒精的作用是洗去浮色，在低温诱导染色体数目变化的实验中，使用酒精的目的是冲洗残留的卡诺氏液及酒精与盐酸混合用于解离根尖细胞，②错误；卡诺氏液用于固定细胞的形态，在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，③错误；改良苯酚品红染液和醋酸洋红液的使用目的都是将染色体着色，④正确。故选C。11．诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术，转基因技术是育种的新技术。下列叙述错误的是（　　）A．杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理B．采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种C．上述技术中，通常仅多倍体育种会育出与原物种生殖隔离的个体D．与传统育种比较，转基因的优势是能使生物出现自然界中没有的新基因和性状【答案】D【解析】杂交育种和单倍体育种过程中都涉及杂合亲本减数分裂产生花粉的过程，该过程的原理是基因重组，A正确；不管采用哪种育种技术，都是为了获得具有所需性状的品种，B正确；上述技术中，仅多倍体育种育出的多倍体与原物种存在生殖隔离，其余育种技术育出的个体都与原亲本的染色体数相同，不会出现生殖隔离，C正确；与传统育种相比，转基因的优势是定向培育出人们所需的性状类型，其转入基因并不是自然界不存在的新基因，D错误。12．水稻的高秆、矮秆分别由基因A和a控制，抗病和不抗病分别由基因B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，下图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是（　　）A．杂交育种包括过程①③，其原理是基因突变和基因重组B．人工诱变育种为过程②，B可能来自b的基因突变C．单倍体育种包括过程①④⑤，过程⑤常用花药离体培养法D．多倍体育种包括过程①⑥⑦，原理是染色体结构和数目变异【答案】B【解析】过程①③为杂交育种，其原理是基因重组，A项错误；过程②为人工诱变育种，将aabb经人工诱变可获得aaBB，b变成B的方式为基因突变，B项正确；过程①④⑤为单倍体育种，F1产生的配子经花药离体培养（④）得到单倍体，单倍体经秋水仙素处理（⑤）使染色体数目加倍，选育得到aaBB，C项错误；过程①⑥⑦为多倍体育种，可获得多倍体aaaaBBBB，多倍体育种的原理是染色体数目变异，D项错误。13．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的分析，错误的是（　　）A．有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和制片B．视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C．用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D．染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成【答案】B【解析】解离和制片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤，A项正确；低温诱导染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成从而使染色体数目加倍，而大多数细胞处于分裂间期，因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数，B项错误、D项正确；用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态，C项正确。14．基因组成为XbXbY的色盲患者甲，其父患色盲，其母表现正常。下列分析中可能性较大的是（　　）①甲母减数第一次分裂中，2条X染色体未分开而一起进入了次级卵母细胞　②甲母减数第二次分裂中，2条X染色体未分开而一起进入了卵细胞　③甲父减数第一次分裂中，2条性染色体未分开而一起进入了次级精母细胞④甲父减数第二次分裂中，2条性染色体未分开而一起进入了精细胞A．①②  B．①③  C．②③  D．②④【答案】C【解析】据题意知，父、母的基因型分别为XbY、XBX－，甲的基因型为XbXbY，其中，Y一定来自父亲，两个Xb可能一个来自父亲，一个来自母亲，也可能2个Xb都来自母亲，故选C。15．如图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是（　　）A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种【答案】B【解析】图示是物种形成的常见模式，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，生殖隔离是物种形成的标志。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，b、d虽然有地理隔离，但是不一定形成了生殖隔离，故A项错误；由于d是由a1演变而来，c是由a2演变而来，c与d之间可能存在生殖隔离，故B项正确；即使a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但由于b和d两个种群之间有地理隔离，有可能形成了生殖隔离，故二者可能属于不同的物种，故C项错误；同理，即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d之间不存在生殖隔离，它们仍是同一物种，故D项错误。16．经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型（致死基因型）频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是（　　）A．AA的基因型频率占49/91B．Aa的基因型频率占42/100C．自然选择过程直接作用于个体的基因型D．该种群未发生进化【答案】A【解析】该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表现型；随机繁殖一代后A的基因频率为10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。17．下图是用现代生物进化理论解释新物种形成过程的示意图，下列有关说法不正确的是（　　）A．a表示突变和基因重组，为生物进化提供原材料B．b表示地理隔离，但有些物种的形成不需要经过地理隔离C．c表示生殖隔离，它是新物种形成的标志D．d表示新物种的形成，新物种的基因库与原来物种的基因库完全相同【答案】D【解析】多倍体育种产生新物种可以不经过地理隔离，B正确；新物种的基因库与原来物种的基因库有较大差异，D错误。18．遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是____________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_______________________________________________________________________________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是______________________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组（2）控制新性状的基因是杂合的　通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代【解析】（1）生物体进行有性生殖过程中要通过减数分裂产生配子，在减数分裂过程中，会发生基因突变、基因重组和染色体变异等可遗传的变异，导致产生多种多样的配子，从而使后代具有多样性。减数分裂过程中发生的基因重组类型主要有两种，第一种是减数第一次分裂过程中，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合；第二种是减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换，其上的等位基因发生交换，导致基因重组。（2）诱变育种的主要原理是基因突变，而基因突变是随机的、不定向的，一般来说，基因突变可以产生一个以上的等位基因，这样形成的具有新性状的个体往往是杂合子，性状不能稳定遗传；要使性状能够稳定遗传需要形成纯合子，由杂合子形成纯合子的方法一般是连续自交，直至后代不发生性状分离。19.普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是________________________________________________________________________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是___________________________________________________________________________________________________________（答出2点即可）。（2）若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有______________（答出1点即可）。（3）现有甲、乙两个普通小麦品种（纯合子），甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。【答案】（1）无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高、茎秆粗壮（2）秋水仙素处理　（3）甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株（或甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种）【解析】（1）杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普通小麦体细胞中共含有42条染色体。与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（2）人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。（3）甲（抗病易倒伏）和乙（易感病抗倒伏）具有两对相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若采用杂交育种的方法，其实验思路是将甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交得F2，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。20．二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体（Ⅳ号染色体）缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。请回答：（1）果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与野生型纯合个体交配，子代的表现型及比例如下表：项目无眼野生型F1085F279245 据此判断，显性性状为______________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________。（2）根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型（纯合）Ⅳ号染色单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。请完成以下实验设计：实验步骤：让正常无眼果蝇与野生型（纯合）Ⅳ号染色体单体果蝇交配，获得子代；统计子代的________________________________________，并记录。实验结果预测及结论：①若子代中______________________________________________________________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；②若子代中____________________________________，则说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。【答案】（1）野生型　F1全为野生型（F2中野生型∶无眼约为3∶1）　（2）表现型及比例　①出现野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1∶1　②全为野生型【解析】（1）由表中数据可知，F1全为野生型，F2中野生型∶无眼约为3∶1，所以野生型是显性性状。（2）要判断无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上，可让正常无眼果蝇与野生型（纯合）Ⅳ号染色体单体果蝇交配，假设控制无眼的基因为b，如果无眼基因位于Ⅳ号染色体上，则亲本为bb×BO（BO表示缺失一条染色体），子代中会出现bO∶Bb＝1∶1，即无眼果蝇∶野生型果蝇＝1∶1；如果无眼基因不位于Ⅳ号染色体上，则亲本为bb×BB，子代全为野生型。21．螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答下列有关问题：（1）用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数逐渐上升的原因_________________________________________________________________。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蛆蝇，但所需时间较长，其最主要的原因是______________________________________________________________________________________。（2）螺旋蛆蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑（A）对橙黄黑斑（a）是显性，且亲代基因型及比例是AA（30%）、Aa（60%）、aa（10%）。若它们随机交配，则子代的基因型频率分别是____________________________________________。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？____________________________________________________________________________________________________。（3）近年发现该种群出现了突变的白翅蝇，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？________________________________。【答案】（1）螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，在杀虫剂作用下，抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型　基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体（即雄性不育个体）的数量逐渐增多（2）AA为36%、Aa为48%、aa为16%　种群足够大，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不产生突变（3）如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小【解析】（1）用杀虫剂处理，可直接导致害虫的死亡率上升，使群体中的个体数短时间内迅速减少，但从处理后的第二代起，个体数又逐渐回升了，种群的年龄组成又变成了增长型，其原因是螺旋蛆蝇中存在着抗药性变异类型，杀虫剂起了选择作用，使抗药基因频率不断提高，逐渐形成抗药新类型；电离辐射引起的基因突变频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体（雄性不育个体）逐渐增多，所以耗时较长。（2）因为AA占30%、Aa占60%、aa占10%，可知A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，所以子代中AA的基因型频率为60%×60%＝36%、Aa的基因型频率为2×60%×40%＝48%、aa的基因型频率为40%×40%＝16%；要使后代的基因频率维持在这一理想状态，则需具备的条件有种群足够大，雌雄间可以自由交配，没有迁入、迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，不产生突变。