1、专题15 生物的变异与育种进化原卷版专题15生物的变异与育种、进化1大蓝蝶幼虫分泌的蜜汁是红蚁最喜欢的食物，红蚁发现大蓝蝶幼虫后会将其带回蚁巢，和同类一起分享其分泌的蜜汁，蜜汁被吃完后，大蓝蝶幼虫会散发出红蚁的气味和声音，让红蚁误认为它是自己的同类，大蓝蝶幼虫就可以在蚁巢内走动且大吃红蚁卵和幼虫，并躲避天敌。下列有关叙述错误的是（）A红蚁有助于大蓝蝶幼虫避开与其它蝴蝶幼虫的竞争B大蓝蝶幼虫和红蚁两者是相互选择的结果C大蓝蝶可以在没有红蚁的地方繁衍后代D大蓝蝶幼虫与红蚁之间存在着捕食关系2研究发现细胞中断裂的染色体片段由于在细胞分裂末期不能进入子细胞核，而形成了细胞核外的团块，称为微核。下列相关
2、描述错误的是A细胞分裂末期核膜将染色体包裹形成子细胞核B微核不能进入细胞核可能是由于无纺锤丝牵引C用光学显微镜不能观察到细胞中的微核D形成微核的细胞发生了染色体结构变异3鼠尾草的雄蕊高度专化，成为活动的杠杆系统，并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采置时，根据杠杆原理，上部的长臂向下弯曲，使顶端的花药接触到蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上。下列分析错误的是A根据上述资料分析，鼠尾草属于虫媒传粉植物B鼠尾草雄蕊的高度专化是长期自然选择的结果C雄蕊高度专化的鼠尾草将自身的遗传物质传递给后代的概率不变D鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征彼此相适应4除草剂敏感型的玉米经辐射获得了抗性突变体，敏感和
3、抗性是一对相对性状，关于突变体的叙述，正确的是（ ）A若为染色体片段缺失所致，则该抗性基因一定是显性基因B若为基因突变所致，则抗性基因与敏感基因的碱基序列一定不同C若为染色体易位所致，则四分体时一定发生了交叉互换D若为一对碱基缺失所致，则该抗性基因一定不能编码肽链5乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，然而帝王蝶幼虫不仅以乳草为食，还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119位氨基酸改变无表型效应，但能消除因
4、122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是A强心甾与钠钾泵结合后诱发钠钾泵基因突变B帝王蝶在进化历程中119、122位氨基酸的改变是同时发生的C帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果D通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组6图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是() A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常7下列关于生物变异的说法，错误的是A二倍体西瓜培育出的单倍体幼苗经秋水仙素处理，可得到二倍
5、体纯合子B将一段外来DNA序列插入豌豆的淀粉分支酶基因中，会使该基因突变C果蝇的核基因A突变为a，正常情况下A与a会出现在同一个配子中D若发生染色体结构变异，则染色体上基因的数目或排列顺序发生改变8雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是A孔雀开屏是在向异性传递物理信息，有利于种群的繁衍B蓝孔雀种群进化的实质是突变和基因重组C对配偶的选择属于种群内部因素，不会影响种群基因频率D雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是绝对的9拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常，用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥
6、，也会造成相似的花异常。下列推测正确的是A该突变体可能存在生长素的极性运输障碍B生长素与拟南芥花的发育过程无关C突变体内生长素含量明显高于野生型D生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变10在栽培二倍体水稻（2N）的过程中，有时会发现单体植株（2N-1），例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条5号染色体，称为5号单体植株。利用5号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析正确的是杂交亲本实验结果5号染色体（雌）正常二倍体（雄）子代中单体占25%，正常二倍体占75%5号染色体（雄）正常二倍体（雌）子代中单体占4%，正常二倍体占96%A5号单体植株可以由花粉粒直接发育而来B5号单体变异类型属于染色
7、体结构的变异C根据表中的数据分析，可以分析得出N-1型配子的雄配子育性较高D产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离11一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型（纯合子）变为突变型，让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌鼠中均有野生型和突变型，由此可以推断，该雌鼠的突变为（）A显性突变 B隐性突变CX染色体上的基因突变 DY染色体上的基因突变12黄曲霉素是极强的致癌物，会使 DNA 分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸的碱基丢失，导致 DNA 复制时，子链中对应位 置随机填补一个脱氧核苷酸。下列有关叙述中，不正确的是A黄曲霉素是化学致癌因子 B黄曲霉素导致碱基对缺失C随机填补可能会导致
8、基因突变 D随机填补可能不引起性状改变13我国科学家用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株，发现四倍体植株上所结的西瓜少籽。再将萘乙酸（生长素类似物）涂抹在四倍体植株花的雌蕊上，诱导子房发育得到完全无籽西瓜。下列相关叙述不正确的是A西瓜少籽可能是四倍体联会出现紊乱造成B完全无籽西瓜果肉细胞中只有2个染色体组C涂抹萘乙酸前后应设法避免雌蕊接受花粉D涂抹的萘乙酸促进了四倍体西瓜果实的发育14利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源的说法正确的是A前者不会发生变异，后者有很大的变异性B前者不会发生基因重组，后者可能发生基因重组C前者不会发生染
9、色体变异，后者可能发生染色体变异D前者不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异15在某人群中对血友病进行调査后发现，基因型为XHXH的比例为42.32%，XHXh为7.36%，XhXh为0.32%，XHY为46%，XhY为4%则在该地区XH和Xh的基因频率分别为（）A6%、8% B8%、92% C78%、92% D92%、8%16M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是（ ）AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链
10、，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与17人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是A该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B该突变引起了血红蛋白链结构的改变C在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D该病不属于染色体异常遗传病18在圣露西亚岛有两种植物靠一种蜂鸟传粉。一种植物的花蕊蜜管直而短，另一种则弯而深。雌鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜，雄鸟短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的结论不正确的是A雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内斗争B两种
11、植物花蕊蜜管形态的差异是因蜂鸟采蜜导致的变异C花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是长期相互选择的结果D蜂鸟的性别比例和种群密度会影响两种植物的种群密度19某种着色性干皮症的致病原因是由于相关染色体DNA发生损伤后，未能完成下图所示的修复过程。下列相关说法不正确的是（）A完成过程至少需要2种酶B酶或酶功能异常或缺失都可导致患病C该病是由于染色体结构变异所致D该修复过程的场所是在细胞核中20埃及斑蚊是传播登革热病毒的媒介之一。有一地区在密集喷洒杀虫剂后，此蚊种群量减少了99，但是一年后，该种群又恢复到原来的数量，此时再度喷洒相同量的杀虫剂后，仅杀死了40的斑蚊。下列叙述正确的是A杀虫剂导致斑蚊基因突变产
12、生抗药性基因B斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性C原来的斑蚊种群中少数个体有抗药性基因D第一年的斑蚊种群没有基因突变21山茶象甲用喙在山茶果皮上钻孔后将卵注入孔洞,只有在打通果皮的孔洞中孵出的幼虫才能取食到种子而成活。图1为日本南、北部地区的象甲。图2为日本不同纬度多个地区的象甲平均喙长和山茶平均果皮厚度。以下叙述不正确的是A南部地区的山茶果皮厚度大于北部 B图2中M区象甲繁殖后代成功率最高C图2中P区数据采集自北部地区 D山茶象甲与山茶相互影响共同进化22毒箭蛙产生的生物碱能与捕食者体内的乙酰胆碱（一种神经递质）受体结合，阻碍兴奋的传递。毒箭蛙自身突触后膜该受体中因某些氨基酸的替换，而具
13、有了对此生物碱的“抗性”。同时，毒箭蛙鲜艳的体色也警示着捕食者。下列相关叙述正确的是A毒箭蛙与捕食者的乙酰胆碱受体结构相同B该生物碱可使突触后膜产生正常动作电位C毒箭蛙产生的抗体能与生物碱特异性结合D毒箭蛙与捕食者之间实现共（协）同进化23油菜物种甲（2n20）与乙（2n16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是A秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C丙到丁发生的染色体变化，决定生物的进化方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种24下列
14、叙述中属于染色体变异的是第5号染色体部分缺失导致猫叫综合征减数分裂过程中非同源染色体的自由组合联会的同源染色体之间发生染色体交叉互换唐氏综合征患者细胞中多一条21号染色体A B C D25穿梭育种是近年来小麦育种采用的新模式。农业科学家将一个地区的品种与国内国际其他地区的品种进行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定，最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述不正确的是A自然选择方向不同使各地区的小麦基因库存在差异B穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件C穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性D穿梭育种利用的主要原理是染色体变异二、非选择题1阅读下面的
15、材料，完成（1）（4）题。在果蝇体内重现帝王蝶毒素抗性的演化路径帝王蝶是少数具有毒性的蝴蝶，它的毒性来自于食物马利筋。马利筋会分泌“强心甾”，专门和动物体内的钠钾泵结合，量大可致命。但是帝王蝶的钠钾泵发生了突变，所以能将马利筋的毒素储存在自己的身体里。研究者利用基因测序技术发现能够抵抗强心甾的昆虫的钠钾泵均有突变，且为多次独立演化。所有突变中，111、119和122 这三个位点上的突变频率最高。通过 CRISPR-Cas9 基因编辑技术，研究者构建了含有这三个位点突变的转基因果蝇。检测发现，当单独引入111突变时抗性略有增加，单独引入119突变基本不变，111+119 双突变比111单突变的抗
16、性要强，122单突变使抗毒性大幅增强，但还是111+119+122这三个突变同时存在抗毒能力最强，增加了几乎1000倍，和帝王蝶的抗毒水平持平，俨然成了“帝王蝇”。研究者还对转基因果蝇进行了 “癫痫-瘫痪” 测试，将果蝇置于瓶内剧烈晃动，并记录其恢复站立所需时间，用以反映神经系统应对突发机械刺激的能力。野生型果蝇会在震动后立即重新站起，但122突变的果蝇90秒后才能重新站立，111突变的果蝇花费约50秒，而119突变的果蝇和野生型并无二致。111+119双突变和111+119+122三突变的果蝇组内差异较大，但平均值接近正常野生型果蝇。研究者同时检测了纯合果蝇与杂合果蝇，结果显示在杂合果蝇中，
17、突变钠钾泵和正常钠钾泵在表达量上并无差异；突变钠钾泵的抗性显著增加，纯合的抗性高于杂合；“癫痫-瘫痪” 测试中纯合却比杂合需要更漫长的恢复时间。在此之前，演化学家通常将目光集中在现存的生物当中，但这项“真的重现了演化历史”的研究使人们知道可以通过基因编辑对突变之间的相互作用进行研究，一步一步复原最有可能的演化轨迹。（1）帝王蝶通过突变产生_，从而获得抗毒性状。其他种类的昆虫也存在通过相同的突变获得抗毒能力的现象，这从_水平揭示了趋同演化的遗传基础。（2）基因与性状并不都是简单的一一对应的关系，请从文中选择材料填写下表。一个基因可以影响多个性状_ 多个基因可以影响一个性状_（3）结合实验结果并联
18、系生物的演化历程，研究者推测这三个基因突变的顺序可能是_。A111119122 B122119111C D （4）基因编辑可以使研究者用人工选择代替自然选择在实验室中用较短的时间重现几亿年的演化过程，但技术是把双刃剑，有人担心滥用基因编辑技术改造人类自身的遗传信息会使人类加速毁灭。请谈一下对基因编辑技术应用的看法，打消这些人的顾虑_。(字数在150字以内)2四膜虫是单细胞真核生物，营养成分不足时，进行接合生殖，过程如图1所示。科研人员用高浓度的DDT处理不耐药的野生型四膜虫，经筛选获得了纯合的耐药四膜虫。为研究四膜虫耐药的机理，进行了相关实验。（1）高浓度DDT处理四膜虫可获得耐药个体，原因是
19、DDT对四膜虫具有_作用，使耐药的个体被保留。（2）为研究耐药性的遗传，科研人员将四膜虫分为80组进行实验，每一组两只四膜虫，一只是纯合的耐药四膜虫，另一只是野生型四膜虫。每一组的一对四膜虫接合生殖后得到的四膜虫均耐药。若每一组接合后的四膜虫再次相互接合，在80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为_组，则表明耐药性受一对等位基因控制，并且耐药为_性；若80组实验结果中，出现耐药四膜虫的组数约为_组，则表明耐药性受两对等位基因控制，并且这两对基因独立分配。（3）为研究基因A与四膜虫的耐药性是否有关，科研人员提取耐药个体的DNA，选用图2所示的引物，先后进行PCR，以最终获得A基因失活突变的四膜
20、虫。请分析每次PCR体系中除必要的原材料、酶、缓冲液外，还需加入的模板、引物是哪些？得到的产物是什么？填写以下表格。模板引物产物PCR1A基因_大量的A1-xPCR2A基因_PCR3N基因和_不添加A1-N-A3PCR4_大量的A1-N-A3回收的PCR4扩增产物通过基因工程方法转入耐药四膜虫细胞中，并用加入_的培养液筛选，获得的四膜虫在高浓度DDT处理下生长速率明显下降，表明A基因是_基因。（4）从进化角度分析，营养成分不足时四膜虫进行接合生殖的优势是_。3将水稻宽叶粳（KYJ）品系，用甲基磺酸乙酯诱变获得窄叶突变体zy17。（1）用甲基磺酸乙酯诱导水稻发生基因突变，会导致同一个体中有多个基
21、因发生突变，体现了基因突变的_特点，如：A基因突变为a、B基因突变为b、c基因突变为C（2）纯合窄叶突变体zy17与纯合宽叶粳（KYJ）杂交获得F1，F1自交获得F2。若F2中出现_现象，可判断此对相对性状受一对等位基因控制，且窄叶为隐性性状。将控制窄叶性状的基因记为a基因。若B、b基因与A、a基因位于不同的染色体上。上述突变体zy17（aabb）与纯合宽叶粳（AABB）杂交，得F1。F1经过_分裂过程形成配子时，非同源染色体发生_。F1自交获得的F2中，窄叶群体的B基因频率_（填写“大于”、“等于”或“小于”）b基因频率。（3）为确定控制窄叶性状的基因a在基因组中的位置，进行如下实验。不同的
22、染色体上有若干不同的特定DNA序列。提取F2群体中若干窄叶植株的DNA，不同株的DNA等量混合，得到DNA混合物。从DNA混合物中扩增某一特定DNA序列，以宽叶粳（KYJ）品系的相应特定DNA序列做为标准，统计扩增出的DNA片段中发生突变的核苷酸序列所占的比例。其他特定DNA序列也按上述方法扩增并进行统计。下图表示其中的两个结果。若序列比对结果为_（填写“结果1”或“结果2”），则此序列可能位于窄叶基因a中。经统计发现有6个序列符合上述结果。6个突变序列中有4个被认为与窄叶突变体表型改变没有因果关系，请从突变序列在DNA上位置的角度说出做出这一判断的理由是_。另外2个突变序列分别位于基因甲、乙
23、中。基因甲，编码一种蛋白质。甲中的某一位点的碱基序列“GAT”在突变体中变为“AAT”，改变前后均不对应终止密码子。这种变异属于基因突变中的碱基（对）的_，若此突变导致_，则可以认为此突变与表型的改变有关，需要针对此基因进一步研究。基因乙的碱基序列丢失两个碱基，使得其编码的蛋白质的分子量与宽叶粳（KYJ）中的此蛋白质相比明显变小，推测其原因是_。结合其它研究结果，确定基因乙是决定“窄叶”的基因a。（4）综合上述研究，请提出关于窄叶基因乙（a）的进一步研究的方向。_（5）在实际生产中窄叶突变体的产量并不高，保留此类型的水稻的意义是_。4果蝇是遗传学研究中常用的模式生物，正常雌果蝇的性染色体如图1
24、。科学家发现了在自然界能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体，组成如图2。（1）正常雄果蝇的性染色体组成为_。在进行减数分裂时，这两条染色体会在_期分开，最终进入到不同的配子中。（2）科学家将图2品系雌果蝇与正常雄果蝇交配，发现子代的性染色体组成只有2种，说明性染色体组成为_的果蝇不能存活。（3）基因型为的雌果蝇与基因型为XbY的雄果蝇连续交配多代，b基因在此过程中的遗传特点是_。（4）减数分裂过程中_之间可发生由于DNA 分子_后重接导致的交叉互换。然而在研究历史上的很长一段时间，没有实验能够证明交叉互换是发生在染色体复制之后，直到某实验室利用图3品系雌果蝇进行了
25、研究。有研究表明X染色体臂之间可以进行“交叉互换”。当图3果蝇与正常雄果蝇杂交，若后代雌性个体的基因型为_，说明交叉互换发生在染色体复制之前：若后代雌性个体的基因型为_，说明交叉互换发生在染色体复制之后。5阅读下面的材料，完成（1）（4）题茄科植物是经济价值最大的植物类群之一，常见的有番茄、茄子、辣椒，还有酸浆属植物如毛酸浆（俗称姑娘果）等。茄科的花萼在受精后一般不落，成为果实的附属结构。酸浆属植物的果萼会显著膨大，甚至形成完美的“中国灯笼”状结构，这种权为罕见的进化现象称为形态创新。研究发现，酸浆属“中国灯笼”的进化发育受激素和遗传双重调控，其起源与雄性育性偶联。首先，“中国灯笼”仅在受精后
26、才能形成，表明其发育受到受精信号的调控。其次，“中国灯笼”的起源有其遗传调控基础，“中国灯笼”的起源与M2基因在花器官中的异位表达密切相关。进一步研究发现“中国灯笼”的发育还与M3基因有关。在毛酸浆中，M3基因只表达在花器官中，它编码M3蛋白，可以和M2基因的启动子结合。而在番茄等茄属植物中，M2的同源基因S6在花中表达极低，这可能是由于M3蛋白结合了S6基因启动子上的G-BOX元件，抑制了该基因的表达，没有形成“中国灯笼”。在毛酸浆中，M3蛋白与MAS蛋白互作形成二聚体，结合在M2基因启动子中变异了的G-BOX元件，所以对M2基因表达的抑制显著降低，使得M2基因异位表达到花部器官，从而形成“
27、中国灯笼”。这些与“中国灯笼”形成和发育有关的基因，还调控雄性育性。敲降M2基因后，“中国灯笼”变小，花粉数目显著降低，甚至无花粉，无“中国灯笼”形成；过量表达M2的同源基因使得马薯和拟南芥均产生膨大的花莩。敲降M3基因，花粉中的淀粉积累受阻，花萼增大；同时M2基因的表达在花萼和雄蕊中显著升高。M2和M3双基因敲降后，可以产生形态正常的花，成熟花粉的比例提高，但仍有约30%的花粉不能成熟。请回答下列问题（1）酸浆属植物具有明显区别于其他茄科植物的“中国灯笼”状结构，这一性状的形成是长期_的结果，其原因是M2基因发生了_，形成_特定环境的新类型。（2）M2基因在酸浆属花的发育中具有两个重要作用：“中国灯笼”的形成和_。（3）根掲“中国灯笼”的遗传机制，用衛头、+（表示促进）和（表示抑制）和必要的文字说明番茄等茄属植物没有形成“中国灯笼”的原因：M3基因-_ - “中国灯笼（4）由于“中国灯笼”的起源与雄性育性相偶联，一种观点认为这一结构的形成只是生物育性改变的进化过程中的副产品，是“搭车效应”的结果；另一种观点认为“中国灯笼”确实对果实的保护起到微环境的作用，属于有利变异才得以保留。你认为哪种观点正确？请说明你的理由。_
