2019高考生物二轮复习第9讲《生物的变异与应用》专题跟踪训练(含解析)

第9讲 生物的变异与应用

专题跟踪训练(九)

一、单选题

1．(广西省防城港市模拟)下列有关生物遗传和变异的说法，正确的是(　　)

A．所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料

B．联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合

C．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是纯合子

D．进行有性生殖的生物在形成配子的过程中可发生基因重组

[解析]　只有可遗传变异才能为进化提供原材料，A错误；联会时同源染色体中非姐妹染色单体间的交叉互换实现了非等位基因的重新组合，B错误；体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。单倍体为杂合子的植株经过秋水仙素处理后，染色体加倍所得到的也是杂合子，C错误；进行有性生殖的生物由于可以发生同源染色体内非姐妹染色单体的交叉互换以及非同源染色体的自由组合，所以减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组，D正确。

[答案]　D

2．(衡水金卷)下列有关基因突变的叙述正确的是(　　)

A．基因突变可能改变基因中密码子的种类或顺序

B．密码子的简并性可以减少有害突变对机体造成的危害

C．癌症的发生是几个正常基因突变成了原癌基因和抑癌基因

D．一个基因中不同的碱基均可改变说明基因突变具有随机性

[解析]　基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，而密码子位于mRNA上，因此基因突变能改变基因中的碱基数目或排列顺序，A错误；密码子的简并性可以减少因基因突变而引起的生物性状的改变，因此可以减少有害突变对机体造成的危害，B正确；癌症的发生是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果，C错误；基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发生在细胞内的不同DNA分子上或同一DNA分子的不同部位，D错误。

[答案]　B

3．(江苏省徐州市质检)现有基因型ttrr与TTRR的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型。下列叙述正确的是(　　)

A．单倍体育种可获得TTrr，其育种原理主要是基因突变

B．将ttrr人工诱变可获得ttRr，其等位基因的产生来源于基因重组

C．杂交育种可获得TTrr，其变异发生在减数第二次分裂后期

D．多倍体育种获得的TTttRRrr，其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期

[解析]　亲本ttrr与TTRR杂交产生F1，将F1的花药离体培养成单倍体幼苗再用秋水仙素处理，从中可筛选出TTrr的植株，此过程为单倍体育种，所用原理是染色体变异，A错误；将ttrr人工诱变可获得ttRr属于诱变育种，其原理是基因突变，B错误；杂交育种可获得TTrr，其原理是减数第一次分裂中的基因重组，C错误；多倍体育种获得的TTttRRrr的原理是染色体数目变异，其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期，D正确。

[答案]　D

4．(吉林省白山市质量监测)杰弗里·霍尔等人因发现了控制昼夜节律的分子机制，获得了2017年诺贝尔生理学及医学奖。研究中发现若改变果蝇体内一组特定基因，其昼夜节律就会被改变，这组基因被命名为周期基因。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。下列叙述错误的是(　　)

A．基因突变一定引起基因结构的改变，从而可能改变生物的性状

B．控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2

C．没有细胞结构的病毒也可以发生基因突变

D．科学家用光学显微镜观察了周期基因的变化

[解析]　基因突变一定引起基因结构的改变，但是由于密码子的简并性等原因，不一定导致生物性状发生改变，A正确；基因突变往往是突变为其等位基因，因此控制生物钟的基因A可自发突变为基因a1或基因a2，B正确；病毒没有细胞结构，大多数病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，因此病毒也可以发生基因突变，C正确；基因的结构在光学显微镜下是观察不到的，D错误。

[答案]　D

5．(湖北省稳派教育联考)变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异。下列关于变异的叙述，正确的是(　　)

A．猫叫综合征、杂交育种和培育转基因植物的具体变异类型相同

B．变异都能为生物进化提供原材料，但不能决定生物进化的方向

C．若基因甲是由基因乙突变而来，则基因甲和基因乙表达的产物可能相同

D．培育无子果实均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异

[解析]　猫叫综合征的变异类型为染色体结构变异，杂交育种和培育转基因植物的变异类型为基因重组，A项错误；能为生物进化提供原材料的是可遗传的变异，B项错误；由于密码子的简并性等原因，基因乙与由基因乙突变而来的基因甲表达的产物可能相同，C项正确；培育无子番茄时，利用的原理是生长素可促进果实的发育，D项错误。

[答案]　C

6．(浙江省杭州模拟)下列有关育种的叙述，正确的是(　　)

A．年年栽种年年制种推广的杂交水稻一定能稳定遗传

B．利用诱变育种可增大突变频率，利于获得新基因

C．单倍体育种相对杂交育种的优势是更易得到隐性纯合子

D．三倍体无籽西瓜培育过程产生的变异属于不可遗传的变异

[解析]　由于杂合体自交后代会出现性状分离，所以年年栽种年年制种推广的杂交水稻中含有杂合体，A错误；利用诱变育种可增大突变频率，利于获得新基因，B正确；单倍体育种相对杂交育种的优势在于可以明显缩短育种年限，更易得到纯合子，C错误；三倍体无籽西瓜培育过程产生的变异是染色体数目的变异，属于可遗传的变异，D错误。

[答案]　B

7．(湖北省华大新高考联盟质量测评)下列各项说法不正确的是(　　)

A．秋水仙素处理正在分化的细胞，能抑制纺锤体的形成

B．高产青霉素菌是经诱变育种而产生的，其育种原理为基因突变

C．经杂交育种培育的高产矮秆水稻品种，其细胞中的染色体数不变

D．通过转基因技术培育的抗虫棉，其细胞染色体数目不变

[解析]　秋水仙素处理正在分裂的细胞，能抑制纺锤体的形成，A错误；高产青霉素菌是经诱变育种产生，其育种原理为基因突变，B正确；杂交育种的原理是基因重组，可见，经杂交育种培育的高产矮秆水稻品种，其细胞中的染色体数不变，C正确；通过转基因技术培育的抗虫棉，其原理是基因重组，细胞中的染色体数目不变，D正确。

[答案]　A

8．(湖南省、江西省十四校联考)如图是小麦育种的相关方式，有关说法错误的是(　　)

A．获得②③的育种方式中秋水仙素的作用是抑制染色体着丝点分裂，使染色体加倍

B．获得①的育种方式，最大的缺点是育种年限长

C．获得⑥的育种原理与抗虫棉培育原理相同

D．获得④⑤的育种方式称为诱变育种，可大幅度改变生物性状

[解析]　秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不影响着丝点分裂，A错误；图中获得①的育种方式为杂交育种，由于杂交后代会发生性状分离，需要不断的自交、淘汰，因此其最大的缺点是育种年限长，B正确；获得⑥的育种方法和抗虫棉的育种方法都是转基因技术，原理是基因重组，C正确；获得④⑤的育种方法为诱变育种，原理是基因突变，可大幅度改变生物性状，加快育种进程，D正确。

[答案]　A

9．(云南省保山市统测)下列育种目的、育种方法和育种原理不相符的是(　　)

[解析]　用高产、感病水稻和低产、抗病水稻培育高产、抗病水稻新品种，可以利用杂交育种的方法，原理是基因重组，A错误；用除草剂敏感型水稻培育抗性水稻新品种的育种方法是诱变育种，原理是基因突变，B正确；用高产、晚熟水稻和低产、早熟水稻培育高产、早熟水稻新品种，可以利用单倍体育种的方法，原理是基因重组和染色体变异，C正确；用矮秆、抗病水稻培育矮秆、抗病、抗旱水稻新品种，可以利用基因工程育种的方法，原理是基因重组，D正确。

[答案]　A

10．(广东省中山市期末统考)下列是植物育种的两种方法图解，下列相关说法错误的是(　　)

A．过程①②是将2个物种通过杂交将优良性状集中在一起，再筛选和培育获得新品种

B．过程③④⑤的育种方法是单倍体育种，依据的遗传学原理是染色体变异

C．过程④体现了植物细胞的全能性，过程⑤可用一定浓度的秋水仙素处理

D．若C的基因型为AaBbdd，D植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4

[解析]　过程①②是将2个品种通过杂交将优良性状集中在一起，再筛选和培育获得新品种，两个物种之间存在生殖隔离，无法杂交，A错误；据图可知，过程③④⑤的育种方法是单倍体育种，依据的遗传学原理是染色体变异，B正确；单倍体育种中花药的离体培养运用了植物组织培养的技术，该技术的理论基础为细胞的全能性；过程⑤可用一定浓度的秋水仙素处理，使染色体加倍，C正确；若C品种的基因型为AaBbdd，C植株自交获得的D植株中能稳定遗传的个体类型有AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，其总共占总数的1/4，D正确。

[答案]　A

11．(山东省枣庄测试)某二倍体植株的花色由一对等位基因控制，有人发现一开满红花的植株上出现了一朵白花。下列叙述错误的是(　　)

A．可通过光学显微镜观察鉴别该变异是基因突变还是染色体变异

B．白花植株自交后代出现性状分离是等位基因分离的结果

C．该变异为基因突变，通过单倍体育种可快速获得能稳定遗传的白花植株

D．通过紫外线处理的白花，会使其定向恢复为红花

[解析]　通过光学显微镜可观察染色体变异，不能观察到基因突变，所以可以通过能否观察到该变异来鉴别变异类型，A正确；白花植株自交后代出现性状分离，其实质应该是白花为杂合子，减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因分离进入不同配子遗传给后代的结果，B正确；由于是在开红花的植株上仅仅发现一朵白花，所以该变异最可能为基因突变，为了使变异性状能稳定遗传，缩短育种时间，常常通过单倍体育种来快速获得能稳定遗传的白花植株，C正确；用紫外线处理白花植株，可能使其发生突变，但其突变方向是不定向的，D错误。

[答案]　D

12．(河北省唐山一中检测)番茄的抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(D)对矮秆(d)为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了如图所示的方法。据图分析，正确的是(　　)

A．若过程①的F1自交一代，产生的高秆抗病植株中纯合子占1/9

B．过程②常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子

C．过程③应用的原理是细胞增殖

D．过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因重组

[解析]　据图分析，①为杂交育种，②为单倍体育种，③为基因工程育种，④为诱变育种。过程①的F1为双杂合体，其自交一代，产生的高秆抗病植株占9/16，其中纯合子占1/9，A正确；由于单倍体植株高度不育，不结种子，所以过程②常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的幼苗而不是种子，B错误；过程③应用的原理是植物细胞的全能性，C错误；过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因突变，D错误。

[答案]　A

二、非选择题

13．(陕西省西安市质量检测)结合下列生物育种或生理过程回答问题。

(1)A过程育种的优点是____________________________，在图中与此原理相同的是________(用字母表示)。

(2)B过程常使用的试剂是____________，该育种的优点是______________________。

(3)若D过程中一个精原细胞的一条染色体上的B基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该精原细胞产生的精细胞携带该突变基因的概率是________。

(4)若某雄果蝇的性染色体组成为XY，其在形成配子时减数第一次分裂可能会出现同源染色体不分离的异常情况，让其与雌果蝇交配(进行正常减数分裂)产生后代，后代可能出现________种性染色体组成，分别是________________________。(不考虑染色体异常导致的致死现象)

[解析]　本题考查变异和育种相关知识，分析图形A代表了基因工程育种，B是单倍体育种，C是基因重组，D是减数第一次分裂过程，会发生基因重组，意在考查考生对知识点的理解和掌握及应用能力。(1)基因工程育种的优点是可以克服远缘杂交不亲和的障碍，利用的是基因重组，在图中C也是基因重组，D过程的减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期也会发生基因重组，故是CD。(2)B过程常使用的试剂是秋水仙素，可以让染色体数目加倍，单倍体育种的优点是能够明显缩短育种年限。(3)如果一个精原细胞的一条染色体上的B基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成了T，说明此时形成的姐妹染色单体上只有一个DNA分子发生了突变，一个精原细胞能形成4个精细胞，在形成的精细胞中有1/4携带该突变基因。(4)XY同源染色体不分离会形成了XY和不含性染色体的次级精母细胞细胞，最终形成了XY和不含性染色体的精细胞，与正常的雌性果蝇杂交会产生XXY和X的子代，如果该雄果蝇正常减数分裂形成了X和Y的精细胞，受精后产生XX和XY的子代，因此子代可能会出现4种染色体组成，即XXY、X、XX和XY。

[答案]　(1)克服远缘杂交不亲和的障碍　CD

(2)秋水仙素　明显缩短育种年限

(3)1/4

(4)4　XX、XY、XXY、X

14．(衡水大联考)如图为人体某一性状的产生机制。请据图分析：

(1)a过程所需的酶是____________，b过程能发生碱基互补配对的2种物质是____________。

(2)当R基因中插入一小段DNA序列后，人体便不能合成酶R，这种变异类型是____________。

(3)若酶R中有一段氨基酸序列为“丝氨酸—组氨酸—谷氨酸”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则R基因中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为______________。

(4)囊性纤维病是北美国家最常见的遗传病。正常基因位于人的第7号染色体上，决定一种定位在细胞膜上的CFTR蛋白。病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出现Cl－的转运异常，导致消化液分泌受阻，支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，患者常常在幼年时期死于感染。某地区正常人群中有1/22的人携带有致病基因，该地区正常人群中，囊性纤维病基因的频率是________。

[解析]　本题考查基因突变、基因的表达及种群基因频率的计算，要求考生能利用所学知识解读图形，判断出图中a是转录、b是翻译、R是蛋白质类的酶、m是氨基酸、M是蛋白质、N是生物性状，能根据碱基互补配对原则推断出基因的碱基序列，能根据群体内不同基因型个体的比值计算出种群的基因频率。(1)分析图形可知，a过程为转录，所需的酶是RNA聚合酶；b过程是翻译，其中能发生碱基互补配对的2种物质是mRNA与tRNA。(2)当R基因中插入一小段DNA序列后，改变了基因R的碱基对排列顺序，即改变了基因R的分子结构，人体便不能合成酶R，因此这种变异类型是基因突变。(3)若酶R中有一段氨基酸序列为“丝氨酸—组氨酸—谷氨酸”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，根据翻译过程中的碱基互补配对原则，可知mRNA中的碱基排列顺序是—UCUCACGAA—；再根据转录时的碱基互补配对原则可知，R基因中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为—AGAGTGCTT—。(4)囊性纤维病是北美国家最常见的遗传病。正常基因位于人的第7号染色体上，决定一种定位在细胞膜上的CFTR蛋白。病人的CFTR蛋白因缺少第508位氨基酸而出现Cl－的转运异常，导致消化液分泌受阻，支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，患者常常在幼年时期死于感染。若某地区正常人群中有1/22的人携带有致病基因，即Aa/(AA＋Aa)＝1/22，即该地区正常人群中AA∶Aa＝21∶1，因此该地区正常人群中囊性纤维病基因(a)的频率是1/(22×2)＝1/44。

[答案]　(1)RNA聚合酶　mRNA与tRNA

(2)基因突变

(3)—AGAGTGCTT—

(4)1/44

15．(福建省泉州市质检)据报道：一种可以在沿海滩涂和盐碱地上生长的水稻新品种——“海稻86”，试验推广成功，平均亩产达到300斤以上。培育耐盐水稻品种是提高盐碱土地的利用率和经济效益、缓解世界粮食危机的有效方案之一。请回答下列有关问题：

(1)现有高产高秆和低产矮秆两个海水稻品种，这两对性状独立遗传，欲获得高产矮秆品种，最常采用的育种方法是____________。若要缩短育种年限，则可以选用的育种方法是______________。

(2)有研究者提出假设：水稻植株的耐盐性是由位于非同源染色体上的两对基因控制的，其抗盐碱性和基因型的对应关系如下表。

①依据以上假设，耐盐植株和不耐盐植株作为亲本进行杂交，若子代中耐盐植株∶不耐盐植株＝3∶5，则亲本基因型组合为____________________________。

②现有不耐盐纯种水稻植株若干，请简要写出验证该假设的实验思路：_________________________________________。

[解析]　本题以培育耐盐水稻“海稻86”为媒介，考查了育种方法的选择、基因自由组合定律的应用和验证实验设计的相关知识，解题的关键是要抓住基因自由组合定律的实质，灵活运用；同时，会用分离定律解决自由组合问题。首先根据杂交子代的性状分离比，将其分解成单独考虑每对等位基因的比例的乘积，然后再根据基因分离定律逆推出亲本的基因型，最后组合。关于验证基因自由组合定律的实验设计，需要考生识记和理解孟德尔的两对相对性状的杂交实验中9∶3∶3∶1的含义，并根据题意灵活运用。(1)将两个亲本的优良性状集中到同一个个体，最常用的方法是杂交育种；如果要缩短育种年限则可以通过单倍体育种。(2)①耐盐植株为Y_R_，与不耐盐植株杂交，子代中耐盐植株的概率为3/8＝3/4×1/2，根据基因自由组合定律可反向推导出亲代基因型为YyRr×yyRr或YyRr×Yyrr。②欲探究假设是否成立，应先培育出基因型为YyRr的个体，然后再让该个体进行自交实验，检测后代性状分离比是否与自由组合定律的理论值相符合。具体为：让不耐盐的水稻植株相互授粉，选择F1中耐盐的水稻植株自交，鉴定并统计F2表现型及比例。F2表现型及比例为耐盐植株∶不耐盐植株＝9∶7，说明水稻植株的耐盐性是由位于非同源染色体上的两对基因控制的。

[答案]　(1)杂交育种　单倍体育种

(2)YyRr×yyRr或YyRr×Yyrr　让不耐盐的水稻植株相互授粉，选择F1中耐盐的水稻植株自交，鉴定并统计F2表现型及比例。F2表现型及比例为耐盐植株∶不耐盐植株＝9∶7，说明水稻植株的耐盐性是由位于非同源染色体上的两对基因控制的