第四单元 专题3 生物的变异、育种与进化
2017·高考仿真练
（时间：40分钟 满分：75分）
一、选择题（每小题6分，共6小题，共36分）
1．(2016·河北衡水检测)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( ) A．这种现象是显性基因突变成隐性基因引起的 B．该变异植株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
解析 因突变性状在当代显现，可推断该突变为隐性基因突变为显性基因引起的，且突变株为杂合子，故该变异植株自交可产生“一秆双穗”的纯合子；基因突变不会导致基因所在的染色体形态发生变化，所以观察细胞有丝分裂中期的染色体，无法判断发生基因突变的位置；将该株水稻的花粉离体培养后还需诱导染色体加倍，再筛选获得稳定遗传的高产品系。 答案 B
2．控制不同性状的基因之间进行重新组合，称为基因重组。下列各选项能够体现基因重组的是（ ）
A．利用人工诱导的方法获得青霉素高产菌株 B．利用基因工程手段培育生产干扰素的大肠杆菌
C．在海棠枝条上嫁接苹果的芽，海棠与苹果之间实现基因重组 D．用一定浓度的生长素溶液涂抹未授粉的雌蕊柱头，以获得无子番茄
解析 利用人工诱导的方法获得青霉素高产菌株属于诱变育种，原理是基因突变；培育生产干扰素的大肠杆菌的育种方法是基因工程育种，原理是基因重组；在海棠枝条上嫁接苹果的芽属于无性繁殖，而基因重组一般发生在有性生殖的过程中；用一定浓度的生长素溶液涂抹未授粉的雌蕊柱头，以获得无子番茄，属于不可遗传变异，而基因重组属于可遗传变异。 答案 B
3．（2016·临沂一模）某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变
1
异。图甲中字母表示染色体片段。下列叙述错误的是（ ）
A．图示中的生物变异都属于染色体变异 B．若图乙为一性原细胞。其可能产生正常的配子 C．图丁和图丙相比较，图丁产生不利变异的可能性更大 D．图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生
解析 图甲为染色体结构变异中的重复，图乙为染色体数目变异，图丁为易位，图丙为基因重组，故丙不属于染色体变异。 答案 A
4．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65%、25%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A基因的频率约为（ ） A．45.7% C．79.6%
B．76.5% D．84%
解析 抽样调查得知，当年绿色、浅褐色和褐色个体各占65%、25%和10%，假设该种群中共有100个个体，在第一年绿色、浅褐色和褐色个体数依次为65、25和10。若绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年绿色个体数为65×（1＋10%）＝71.5、浅褐色个体数为25、褐色个体数为10×（1－10%）＝9，AA基因型频率＝71.5/（71.5＋25＋9）×100%，Aa的基因型频率＝25/（71.5＋25＋9）×100%，第二年该种群中决定翅色A基因的频率＝AA的频率十1/2Aa的频率≈79.6%。 答案 C
5．下图中A、B、C表示环境条件差异较大、存在地理障碍的三个地区，A地区某种群部分个体迁移至B、C地区（t1、t2表示不同的时期），经长期进化逐渐形成两个新物种乙、丙。下列叙述正确的是（ ）
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A．留居在A地区的甲种群基因库将保持稳定不变 B．自然界中新物种的形成必须经过地理障碍这一条件 C．同一物种的两个不同种群间的地理隔离不会阻碍其基因交流 D．通过这种方式形成的乙、丙是能适应各自环境的新物种
解析 某一地区的种群基因库将因种群内突变和基因重组等因素而发生变化；自然界新物种形成必须经过生殖隔离，但未必经历地理隔离；地理隔离会阻碍不同种群间的基因交流。 答案 D
6．(2016·四川绵阳第二次诊断)苯丙酮尿症(PKU)是人体内缺少苯丙氨酸羟化酶(酶①)导致的苯丙酮酸积累，进而对婴儿神经系统发育造成影响而出现智力低下。某人群中致病基因1频率为，A/a基因位于常染色体上。如图是PKU的发病示意图，下列说法正确的是( )
100
A．PKU是基因突变的结果，这种不利突变不能为进化提供原材料 B．父母正常而子代患PKU是两亲代致病基因发生基因重组的结果 C．PKU婴儿时期禁食含苯丙氨酸的食物可保证身体和智力正常发育 1
D．基因型Aa的个体与人群中某正常人结婚的子代患病概率为
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解析 基因突变能产生新基因是生物变异的根本来源，能为生物进化提供原材料，A错误；PKU是由一对等位基因控制的单基因遗传病，因此其形成的原因是基因分离，而不是基因重组，B错误；苯丙氨酸为必需氨基酸，所以PKU婴儿时期禁食含苯丙氨酸的食物会影响199Aa身体和智力的正常发育，C错误；已知a＝，则A＝，正常人群中携带者概率为
100100AA＋Aa＝
2·A·a2a2
＝＝，因此，Aa个体与人群中某正常人结婚的子代患病概率为
A·A＋2·A·aA＋2a101
121
×＝，D正确。 4101202答案 D
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二、非选择题（共4小题，共39分）
7．（9分）（2016·鄂豫晋陕冀五省联考）下图①②③是三种因相应结构发生变化而产生变异的示意图，请据图回答。
（1）过程 能在光学显微镜下观察到；图中过程①的变异类型为 。 （2）猫叫综合征的变异类型属于过程 ，图中过程③的变异类型为 。 （3）青霉素高产菌株的获得所依据的原理与过程 相同。
（4）地中海贫血症患者具有明显的区域特征，正常人（AA）易患疟疾，而携带者（Aa）既不患贫血，又抗疟疾，因此存活率明显提高，这体现了变异的利与害取决于 。在疟疾的选择下，基因
a
的频率增加，说明
___________________________________________________。
（5）地中海贫血症是基因突变造成的，为调查地中海贫血症发病率，不正确的做法是 。 a．调查群体要足够大 b．必须以家庭为单位逐个调查 c．要注意保护被调查人的隐私 d．不能在特定人群中调查，要随机调查
答案 （1）② 基因突变 （2）② 基因重组 （3）① （4）生物生存的环境 种群发生了进化 （5）b
8．(10分)在自然状态下，基因突变的频率很低，一般只有等位基因中的一个发生突变。但在射线辐射下，突变率大大提高，甚至可使等位基因同时发生突变。某育种机构用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子，相同环境下种植，不同植株分别开白色小花瓣花、红色小花瓣花和白色大花瓣花。已知花色由一对等位基因A、a控制，花瓣由一对等位基
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因B、b控制，A(a)和B(b)分别位于不同的DNA上。请回答下列问题：
(1)上述育种方法为________。控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变，说明基因突变具有________性。
(2)育种员甲选取一株诱变产生的开红花的植株进行自交，获得的105株子代均开红花，甲由此判断控制红花的基因为隐性基因a。甲的结论________(填“正确”或“不正确”)，原因是____________________________。若花色的遗传为完全显性，从105株子代中任取一株与纯合开白花植株杂交，子代的表现型为________。
(3)经研究发展，红花为隐性性状。育种员乙选取一株开白色大花瓣花的植株自交，子代表现型及比例为白色大花瓣花∶白色小花瓣花∶无花瓣花＝2∶1∶1，则乙选取的植株的基因型为________。从白色大花瓣花植株自交所得子代中取出部分植株，随机交配若干代，Fn的花瓣表现型及数量关系如图所示，则 Fn－1中B的基因频率为____。
解析 (1)根据题干信息“用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子”可知，该育种方法是诱变育种，基因突变的随机性表现为植物任何细胞中的任何基因都可以发生基因突变。(2)AA和aa自交的后代都不会发生性状分离，那么就无法根据“红花植株进行自交获得的子代均开红花”，判断出红花是显性性状还是隐性性状。因此其子代中的红花植株(AA或aa)与纯合白花(aa或AA)杂交，子代(Aa)无法判断是红花还是白花，二者都有可能。(3)当红色为隐性性状时，白色大花瓣自交，分析后代表现型，可分别判断花色和花瓣两个性状，即白花自交后代均为白花，则该植株花色性状基因型为AA。大花瓣自交后代有大花瓣∶小花瓣∶无花瓣＝2∶1∶1，可推知大花瓣是杂合子Bb。那么这株白花大花瓣植株的基因型为AABb。Bb的个体自交后代基因型比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，所以大花瓣基因型为Bb，但是小花瓣和无花瓣基因型无法确定，有两种可能：①小花瓣基因型为BB，无花瓣基因型为bb；②小花瓣基因型为bb，无花瓣基因型为BB。由于随机交配不改变基因频率，若求Fn－1中B的基因频率，可直接求Fn中B的基因频率即可。根据图2中信息，后代基因型比例有两种可能：①若BB∶Bb∶bb＝4∶4∶1，此时B基因频率是；3
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②若BB∶Bb∶bb＝1∶4∶4，此时B基因频率是。
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答案 (1)诱变育种 随机 (2)不正确 若诱变获得的开红花植株的基因为AA，自交后12
代也均开红花(答案合理即可) 均开红花或均开白花 (3)AABb 或 33
9．（11分）某二倍体植物的花色受相关基因控制的原理如图甲所示（其中A、a，B、b和D、d三对基因分别位于5、9、10号染色体上），研究发现体细胞中的d基因数多于D基因数时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用。某突变体的基因型及其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，假定产生的各种配子均能正常存活）。分析回答下列问题：
（1）图乙中，突变体③的变异类型属于 。
（2）分析图甲可知，正常情况下，开白花植株的基因型有 种。从图甲还可以得出，基因可以通过 ，进而控制生物的性状。 （3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F1，F1自交产生的F2植株的表现型及其比例为 ，F2白花中纯合子所占的比例为 。 （4）为了确定基因型为aaBbDdd的植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验，请补充完整实验步骤和结果预测。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测：Ⅰ.若子代中黄色∶橙红色＝3∶1，则其为突变体①； Ⅱ.若子代中 ，则其为突变体②； Ⅲ.若子代中 ，则其为突变体③。
解析 （1）突变体③中染色体增加了一段，其变异类型属于染色体结构变异。（2）由图甲可知，正常情况下，开白花植株的基因型为A_ _ _ _ _和aabb_ _，共2×3×3＋3＝21种。由图甲还可得出，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
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②若BB∶Bb∶bb＝1∶4∶4，此时B基因频率是。
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答案 (1)诱变育种 随机 (2)不正确 若诱变获得的开红花植株的基因为AA，自交后12
代也均开红花(答案合理即可) 均开红花或均开白花 (3)AABb 或 33
9．（11分）某二倍体植物的花色受相关基因控制的原理如图甲所示（其中A、a，B、b和D、d三对基因分别位于5、9、10号染色体上），研究发现体细胞中的d基因数多于D基因数时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用。某突变体的基因型及其可能的染色体组成如图乙所示（其他染色体与基因均正常，假定产生的各种配子均能正常存活）。分析回答下列问题：
（1）图乙中，突变体③的变异类型属于 。
（2）分析图甲可知，正常情况下，开白花植株的基因型有 种。从图甲还可以得出，基因可以通过 ，进而控制生物的性状。 （3）基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F1，F1自交产生的F2植株的表现型及其比例为 ，F2白花中纯合子所占的比例为 。 （4）为了确定基因型为aaBbDdd的植株属于图乙中的哪一种突变体，有人设计了以下实验，请补充完整实验步骤和结果预测。
实验步骤：让该突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。
结果预测：Ⅰ.若子代中黄色∶橙红色＝3∶1，则其为突变体①； Ⅱ.若子代中 ，则其为突变体②； Ⅲ.若子代中 ，则其为突变体③。
解析 （1）突变体③中染色体增加了一段，其变异类型属于染色体结构变异。（2）由图甲可知，正常情况下，开白花植株的基因型为A_ _ _ _ _和aabb_ _，共2×3×3＋3＝21种。由图甲还可得出，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
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