2024屆高三生物二輪鉆石卷：高考專題演練8《生物變異、育種與進化》

高考專題演練(八)生物變異、育種與進化時間：45分鐘分值：100分一、選擇題(每題4分，共56分)1．(2024·天津理綜)家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。家蠅種群來源敏感性純合子(%)抗性雜合子(%)抗性純合子(%)甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151以下表達正確的選項是()A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對缺失的結(jié)果B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%C．比較三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果解析此題考查基因突變與現(xiàn)代生物進化理論等相關(guān)知識。家蠅神經(jīng)細胞膜上通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對替換的結(jié)果；甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因的頻率＝2%＋1/2×20%＝12%；比較三地區(qū)抗性基因頻率不能推斷出抗性基因突變率的大小關(guān)系；自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，因此丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果。答案D2．(2024·安徽理綜)以下現(xiàn)象中，與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為均有關(guān)的是()①人類的47，XYY綜合征個體的形成②線粒體DNA突變會導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時出現(xiàn)少數(shù)小菌落③三倍體西瓜植株的高度不育④一對等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)31的性狀別離比⑤卵裂時個別細胞染色體異常別離，可形成人類的21三體綜合征個體A．①② B．①⑤C．③④ D．④⑤解析此題主要考查細胞減數(shù)分裂過程中染色體行為與遺傳、變異之間的關(guān)系等相關(guān)知識。XYY綜合征個體是由正常卵細胞和含有YY的異常精子結(jié)合形成的，該異常精子與減數(shù)第二次分裂兩條Y染色體未正常別離有關(guān)，與同源染色體聯(lián)會無關(guān)；線粒體的DNA突變與染色體行為無關(guān)；三倍體西瓜因減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂而高度不育；減I后期一對等位基因隨同源染色體的別離而分開，最終形成兩種配子，因此一對等位基因雜合子自交后代出現(xiàn)3：1的性狀別離比；卵裂時進行有絲分裂，有絲分裂過程中，同源染色體不發(fā)生聯(lián)會。故只有③④與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)。答案C3．(2024·福建理綜)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體別離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。以下表達正確的選項是()A．圖甲所示的變異屬于基因重組B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細胞C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代解析此題主要考查變異及減數(shù)分裂的相關(guān)知識。圖甲所示的變異為染色體變異，自然狀態(tài)下，基因重組只發(fā)生在減Ⅰ四分體時期和減Ⅰ后期；觀察異常染色體應(yīng)選擇處于細胞分裂中期的細胞；如不考慮其他染色體，理論上該男子可產(chǎn)生含14號和21號，含14號＋21號，只含14號，含21號和14號＋21號，只含21號，含14號和14號＋21號共6種精子；由于該男子可以產(chǎn)生含正常染色體的配子，所以其與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代。故D項正確。答案D4．(2024·四川理綜)大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到假設(shè)干單倍體植株，其中抗病植株占50%。以下表達正確的選項是()A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性B．單倍體植株的細胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體C．植株X連續(xù)自交假設(shè)干代，純合抗病植株的比例逐代降低D．放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向解析此題考查細胞全能性、有絲分裂、遺傳定律、基因突變等相關(guān)知識。高度分化的植物細胞仍具有全能性，因為其含有發(fā)育成完整個體所需的全套遺傳物質(zhì)；單倍體植株的體細胞含有20條染色體，其有絲分裂后期共含有40條染色體；因為植株X花藥離體培養(yǎng)后得到的單倍體植株中抗病植株占50%，所以植株X是雜合子，連續(xù)自交可以使純合抗病植株的比例升高；基因突變是不定向的，不能決定生物進化的方向，自然選擇決定生物進化方向。因此A項正確。答案A5．(2024·大綱全國)以下實踐活動包含基因工程技術(shù)的是()A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析此題主要考查不同育種方式所用到的技術(shù)。A項為單倍體育種，用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)；B項為傳統(tǒng)的雜交育種；C項抗病植株的培育用到基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)；D項為誘變育種。答案C6．(2024·江蘇南京、鹽城一模)科學(xué)家以玉米為實驗材料進行遺傳實驗，實驗過程和結(jié)果如以下列圖，那么F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是()A．在產(chǎn)生配子的過程中，等位基因別離B．射線處理導(dǎo)致配子中的染色體數(shù)目減少C．射線處理導(dǎo)致配子中染色體片段缺失D．射線處理導(dǎo)致控制莖顏色的基因發(fā)生突變解析從圖示看出，F(xiàn)1中出現(xiàn)綠株的根本原因是射線處理導(dǎo)致配子中染色體片段缺失。答案C7．(2024·福建高中畢業(yè)班質(zhì)檢)為獲得果實較大的四倍體葡萄(4N＝76)，將二倍體葡萄莖段經(jīng)秋水仙素溶液處理后栽培。研究結(jié)果顯示，植株中約40%的細胞的染色體被誘導(dǎo)加倍，這種植株含有2N細胞和4N細胞，稱為“嵌合體〞，其自交后代有四倍體植株。以下表達錯誤的選項是()A．“嵌合體〞產(chǎn)生的原因之一是細胞的分裂不同時B．“嵌合體〞可以產(chǎn)生含有38條染色體的配子C．“嵌合體〞不同的花之間傳粉后可以產(chǎn)生三倍體子代D．“嵌合體〞根尖分生區(qū)的局部細胞含19條染色體解析“嵌合體〞植株含有2N細胞和4N細胞，前者染色體數(shù)目是38，后者染色體數(shù)目是76。根尖分生區(qū)細胞不進行減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生含19條染色體的細胞，D項錯誤。答案D8．(2024·安徽馬鞍山一模)如圖甲、乙表示水稻兩個品種(兩對相對性狀獨立遺傳)，①～⑧表示培育水稻新品種的過程。以下說法正確的選項是()A．如果過程②中逐代自交，那么自交代數(shù)越多純合植株的比例越高B．⑤與⑧過程的育種原理不同，③過程表示單倍體育種C．育種過程②⑤⑥中需要進行篩選，篩選不會改變?nèi)魏我粋€基因的頻率D．經(jīng)過①和⑦過程培育的品種和甲、乙品種基因型不同，但是仍然屬于同一個物種解析由圖可知，①②為雜交育種，①③④為單倍體育種，①⑧為基因工程育種，①⑦為多倍體育種，⑤⑥為誘變育種。雜合子連續(xù)自交，隨自交代數(shù)的增加，純合子的比例逐代增加；誘變育種原理是基因突變，基因工程育種的原理是基因重組；篩選過程種群基因頻率發(fā)生改變；甲、乙品種為二倍體植物，經(jīng)過①和⑦過程培育的品種為四倍體植物，二倍體植物與四倍體植物雜交后代是三倍體，由于三倍體植物不可育，因此二倍體與四倍體間存在生殖隔離，為不同的物種。答案A9．(2024·山東根本能力)世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了對現(xiàn)有抗生素都具抗藥性的“超級病菌〞，人類健康面臨新的威脅。以下說法正確的選項是()A．基因突變能夠?qū)е隆俺壊【暤漠a(chǎn)生B．殺死體內(nèi)所有細菌是防治疾病最有效的方法C．使用抗生素會導(dǎo)致抗藥性病菌數(shù)量逐漸減少D．一次性注射抗體可使人獲得終生免疫力解析此題主要考查免疫系統(tǒng)的功能和免疫應(yīng)用的知識。基因突變可導(dǎo)致“超級病菌〞的抗藥性產(chǎn)生，A項正確；人體內(nèi)含有一些對人體有利的細菌，所以不應(yīng)殺死體內(nèi)所有細菌，B項錯誤；抗生素具有選擇作用，長期使用抗生素可導(dǎo)致抗藥性病菌數(shù)量逐漸增多，C項錯誤；注射抗體屬于免疫治療，療效短，注射疫苗可使人體獲得較長久的免疫力，D項錯誤。答案A10．(2024·海南單科)果蠅長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%。假設(shè)再向該種群中引入20000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的表達，錯誤的選項是()A．v基因頻率降低了50%B．V基因頻率增加了50%C．雜合果蠅比例降低了50%D．殘翅果蠅比例降低了50%解析因該果蠅種群長期保持vv的基因型頻率為4%，由此算出v的基因頻率為0.2，V的基因頻率為0.8，進而計算出引入純合長翅果蠅前，vv基因型的果蠅有0.04×20000＝800只，Vv基因型的果蠅有2×0.2×0.8×20000＝6400只，VV基因型的果蠅有0.8×0.8×20000＝12800只。引入純合長翅果蠅后，v基因頻率為(800×2＋6400)/(40000×2)＝0.1，V的基因頻率為1－0.1＝0.9，A項正確、B項錯誤；因Vv、vv基因型的果蠅的數(shù)目不變，而該種群個體總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率降低50%，C、D項正確。答案B11．(2024·北京理綜)安第斯山區(qū)有數(shù)十種蝙蝠以花蜜為食。其中，長舌蝠的舌長為體長的1.5倍。只有這種蝙蝠能從長筒花狹長的花冠筒底部取食花蜜，且為該植物的唯一傳粉者。由此無法推斷出()A．長舌有助于長舌蝠避開與其他蝙蝠的競爭B．長筒花可以在沒有長舌蝠的地方繁衍后代C．長筒花狹長的花冠筒是自然選擇的結(jié)果D．長舌蝠和長筒花相互適應(yīng)，共同(協(xié)同)進化解析此題主要考查共同進化的特點和意義。由題意可知，只有長舌蝠能從長筒花中取食花蜜，因而可避開與其他蝙蝠的競爭，A項正確；長舌蝠是長筒花的唯一傳粉者，所以沒有長舌蝠的協(xié)助長筒花不能繁衍后代，B項錯誤；長筒花狹長的花冠筒和長舌蝠的長舌是長期自然選擇、共同進化的結(jié)果，C、D項正確。答案B12．(2024·全國信息優(yōu)化卷)如圖①表示某家系中某遺傳病的發(fā)病情況，圖②是對發(fā)病基因的測定，控制性狀的基因是位于人類性染色體的同源局部，那么Ⅱ4的有關(guān)基因組成應(yīng)是圖②中的()解析由Ⅱ3、Ⅱ4→Ⅲ3可知此遺傳病致病基因為顯性基因，Ⅲ3基因型為XaXa，所以Ⅱ4基因型為XaYA，如圖A所示。答案A13．(2024·全國信息優(yōu)化卷)急性早幼粒細胞白血病是最兇險的一種白血病，發(fā)病機理如以下列圖，2024年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者王振義院士創(chuàng)造的“誘導(dǎo)分化療法〞聯(lián)合應(yīng)用維甲酸和三氧化二砷治療該病。維甲酸通過修飾PML-RARa，使癌細胞重新分化“改邪歸正〞；三氧化二砷那么可以引起這種癌蛋白的降解，使癌細胞發(fā)生局局部化并最終進入凋亡。以下有關(guān)分析不正確的選項是()A．這種白血病是早幼粒細胞發(fā)生了染色體變異引起的B．這種白血病與早幼粒細胞產(chǎn)生新的遺傳物質(zhì)有關(guān)C．維甲酸和三氧化二砷均改變了癌細胞的DNA結(jié)構(gòu)D．“誘導(dǎo)分化療法〞將有效減少病人骨髓中積累的癌細胞解析由圖示知，非同源染色體間因片段交換而引起染色體結(jié)構(gòu)變異，片段交換后出現(xiàn)了新的融合基因。由題意知，通過誘導(dǎo)分化使癌細胞發(fā)生局局部化并最終進入凋亡，故“誘導(dǎo)分化療法〞將有效減少病人骨髓中積累的癌細胞；三氧化二砷未改變癌細胞DNA的分子結(jié)構(gòu)。答案C14．(2024·清苑調(diào)研)某校共有學(xué)生人數(shù)1600人，紅綠色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)，該群體中色盲基因的頻率是6.8%，780名女生中有患者23人，攜帶者52人，那么男生中色盲的人數(shù)約為()A．120 B．119C．64 D．56解析設(shè)男生中色盲的人數(shù)為x，色盲相關(guān)基因為B、b，色盲基因頻率＝Xb/(Xb＋XB)＝(23×2＋52×1＋x×1)/(780×2＋820×1)＝6.8%，求得x≈64。答案C二、非選擇題(共44分)15．(24分)(2024·山東理綜)某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性，高莖(H)對矮莖(h)為顯性，紅花(R)對白花(r)為顯性。基因M、m與基因R、r在2號染色體上，基因H、h在4號染色體上。(1)基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG。假設(shè)基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳，其對應(yīng)的密碼子將由________變?yōu)開_____。正常情況下，基因R在細胞中最多有________個，其轉(zhuǎn)錄時的模板位于______(填“a〞或“b〞)鏈中。(2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1，F(xiàn)1自交獲得F2，F(xiàn)2中自交性狀不別離植株所占的比例為________；用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交，后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為________。(3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時，出現(xiàn)了一局部處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞，最可能的原因是______________________。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時，偶然出現(xiàn)了一個HH型配子，最可能的原因是____________________________________________________________________________________________________________________。(4)現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測其體細胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正?！，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請設(shè)計一步雜交實驗，確定該突變體的基因組成是哪一種。(注：各型配子活力相同；控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡)①實驗步驟：____________________________________；②觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.假設(shè)________________，那么為圖甲所示的基因組成；Ⅱ.假設(shè)________________，那么為圖乙所示的基因組成；Ⅲ.假設(shè)________________，那么為圖丙所示的基因組成。解析此題綜合考查基因的功能、基因與染色體的關(guān)系以及基因的遺傳規(guī)律等相關(guān)知識。(1)由題意分析可知：基因M是以b鏈為模板從左向右進行轉(zhuǎn)錄，基因R那么以a鏈為模板從右向左進行轉(zhuǎn)錄。(2)F1的基因型為MmHh，那么F2中自交性狀不別離的為純合子，所占比例為1/4；用隱性親本與F2中寬葉高莖(M_H_)植株進行測交，后代中寬葉窄葉＝21，高莖矮莖＝21，所以寬葉高莖窄葉矮莖＝41。(3)Hh植株處于減數(shù)第二次分裂中期的基因型應(yīng)為HH或hh，出現(xiàn)了一局部基因型為Hh的細胞(根據(jù)基因突變的低頻性可排除基因突變)，最可能的原因是減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生了交叉互換；缺失一條4號染色體的高莖植株產(chǎn)生的配子基因型應(yīng)有含H和不含H兩種，假設(shè)出現(xiàn)HH的配子，最可能的原因是減數(shù)第二次分裂后期兩條4號染色體未別離。(4)據(jù)題意分析可知，推斷該突變體基因組成的最好方法是測交法，即用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株(mr)雜交。分析可知：該窄葉白花植株可產(chǎn)生mr和O(不含mr)的配子，假設(shè)該突變體的基因組成為圖甲所示，其可產(chǎn)生MR和Mr兩種配子，雜交后代為MmRr:Mmrr:MR:Mr＝1:1:1:1，表現(xiàn)型為寬葉紅花寬葉白花＝1:1；假設(shè)為圖乙所示，其可產(chǎn)生MR和M兩種配子，雜交后代為MmRr:Mmr:MR:M(幼胚致死)＝1:1:1:1，表現(xiàn)型為寬葉紅花寬葉白花＝2:1；假設(shè)為圖丙所示，其可產(chǎn)生MR和O兩種配子，雜交后代為MmRr:mr:MR:OO(幼胚致死)＝1:1:1:1，表現(xiàn)型為寬葉紅花:窄葉白花＝2:1。另外，也可讓該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株(mR)雜交，根據(jù)子代表現(xiàn)型及比例也可判斷該突變體的類型。答案(1)GUCUUC4a(2)1/44:1(3)(減數(shù)第一次分裂時)交叉互換減數(shù)第二次分裂時染色體未別離(4)答案一：①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交Ⅰ寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為1:1Ⅱ?qū)捜~紅花與寬葉白花植株的比例為2:1Ⅲ寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為2:1答案二：①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交Ⅰ寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為3:1Ⅱ后代全部為寬葉紅花植株Ⅲ寬葉紅花與窄葉紅花植株的比例為2:116．(20分)(2024·江蘇揚州模擬)螺旋蛆蠅是家畜的消滅性寄生物種。在實驗室里對兩組數(shù)量相同的螺旋蛆蠅進行不同的處理：一組使用殺蟲劑；另一組使用電離輻射，促使雄性不育。實驗結(jié)果如以下列圖，請答復(fù)：(1)用現(xiàn)代生物進化理論解釋圖甲中殺蟲劑處理后個體數(shù)量逐漸上升的原因：螺旋蛆蠅中存在________，在殺蟲劑作用下，______________________________________________________________________。(2)在電離輻射后，會產(chǎn)生圖乙所示的基因突變。闡述你從圖乙獲得的基因突變的有關(guān)信息：①____