1、专题突破练专题突破练 11 变异和进化变异和进化 一、单项选择题 1.(2020 山东菏泽 4月一模)内质网对细胞损伤因素(如缺氧)极为敏感,当细胞受到损伤因素作用时,内 质网腔内出现错误折叠蛋白和未折叠蛋白聚集等现象,称为内质网应激(ERS)。肿瘤细胞的 ERS保 护机制可促进未折叠蛋白的正常折叠、加速错误蛋白降解,以维持肿瘤细胞的存活和转移。下列叙 述错误的是( ) A.内质网可对肽链进行折叠、加工、修饰等 B.肿瘤细胞的转移可能与内质网中大量蛋白合成有关 C.肿瘤细胞的 ERS机制可能使其能耐受缺氧酸中毒等环境 D.敲除与 ERS 相关的基因可能会使生物发生癌症的概率下降 2.(2020
2、 山东潍坊 4月一模)白斑综合征病毒严重危害对虾养殖业,该病毒经由吸附蛋白与细胞膜上受 体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞。科研人员通过引入 5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能 力。5-BU 能产生两种互变异构体,一种是普通的酮式,一种是较为稀有的烯醇式。酮式可与 A 互补 配对,烯醇式可与 G 互补配对。下列叙述正确的是( ) A.5-BU 处理组对虾体细胞中的碱基数目会明显减少 B.5-BU 处理组对虾体细胞 DNA 中(A+T)/(C+G)比值可能发生变化 C.5-BU 诱变剂是通过干扰吸附蛋白基因表达来阻断病毒的吸附 D.宜选用健壮的成体对虾作为实验材料进行诱变实验 3.(20
3、20 山东菏泽 4月一模)单倍体在植物育种中具有重要意义。在单倍体的培育过程中发现有些单 倍体的染色体可自然加倍,有些需要人为处理,最终形成稳定遗传的个体。下列叙述正确的是( ) A.单倍体只含有本物种一半的遗传物质,一定不含同源染色体 B.通过细胞核内遗传物质重复复制或核融合可导致染色体自然加倍 C.秋水仙素处理单倍体幼苗可抑制有丝分裂间期纺锤体形成而使染色体加倍 D.单倍体胚状体可作为转基因受体细胞且转化后直接获得可育的转基因植株 4.(2020 山东日照 3月实验班过程检测)普通栽培水稻是普通野生水稻进化而来的,下列相关叙述正确 的是( ) A.普通野生水稻受环境因素影响产生的变异都是不
4、可遗传的 B.普通野生水稻在进化过程中会导致基因多样性发生改变 C.人工选择能够改变普通栽培水稻变异的方向和基因频率改变的速度 D.普通栽培水稻与普通野生水稻细胞中所含酶的种类和数量完全不同 5.(2020 山东青岛 4月一模)查尔斯 达尔文(18091882)于 1859 年出版了物种起源,提出了进化 论的两大学说:共同由来学说和自然选择学说。达尔文的进化论学说对人类社会产生了深刻的影响, 并且随着生物科学的发展,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。下列有关阐述,不合 理的是( ) A.蓝鲸的胸鳍和金丝猴的前肢属于同源器官,说明二者具有相同的原始祖先 B.通过化石可以了解已灭绝生物
5、的形态结构特点,是研究生物进化最直接的证据 C.种群在繁衍过程中大量的近亲繁殖可提高群体中纯合子的比例 D.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累,导致生物朝一定方向进化 二、不定项选择题 6.(2020 山东日照 4月一模)基因编辑是指将外源 DNA 片段导入染色体 DNA特定位点或删除基因内 部片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传性改变的技术。下图是对某生物 B基因 进行基因编辑的过程,该过程中用 SgRNA 指引核酸内切酶 Cas9 结合到特定的靶位点。下列分析不 合理的是( ) A.图中 B基因缺失一段核苷酸序列可能导致染色体结构变异 B.图中 SgRNA1的碱基序列
6、和 SgRNA2 碱基序列相同或互补 C.Cas9可识别特定的核苷酸序列使核苷酸间的磷酸二酯键断裂 D.根据上述处理前后生物体的功能变化,可推测 B 基因的功能 7.(2020 山东滨州二模)尿黑酸尿症是 HGD 基因缺陷导致的人类遗传病。某患儿的父母表现正常,将 他们的 HGD基因测序后发现了两个突变位点,如下图所示。已知 HGD基因不在 Y 染色体上,下列说 法错误的是( ) A.该实例体现了基因突变具有随机性 B.可判断出尿黑酸尿症是常染色隐性遗传病 C.患儿的一个 HGD基因中存在两个突变位点 D.患儿的父母再生一个正常孩子,不携带致病基因的概率为 1/4 三、非选择题 8.(2020
7、 山东枣庄、临沂 6月模拟)果蝇作为经典的模式生物,常用作遗传学实验材料。某科研小组以 果蝇为材料进行了一系列的研究实验。 (1)果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状,分别由等位基因 A、a和 D、d 控制。科研人 员用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验,F1的雄性个体表现为灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛 黑身截毛=3311,雌性个体表现为灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛=5020。 分析可知,控制灰身和黑身的基因位于 染色体上。实验结果与理论分析存在不吻合的情况,原 因可能是基因型为 的受精卵不能正常发育成活。若假设成立,F1中基 因 A 的频率为 (用分数表示)。 (2)研究中发现了可用
8、于隐性突变和致死突变检测的 CIB 果蝇品系。CIB 品系果蝇具有一条正常的 X染色体(X+)和一条含 CIB 区段的 X 染色体(XCIB),其中 C表示染色体上的倒位区,可抑制 X 染色体 间交叉互换;I基因导致雄性果蝇胚胎致死;B为显性棒眼基因。 自然状态下一般不存在基因型为 XCIBXCIB的果蝇,原因 是 。 下图为研究电离辐射对正常眼果蝇 X 染色体诱变的示意图。 为了鉴定 X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变,需用正常眼雄果蝇与 F1中 果 蝇杂交,X 染色体的诱变类型能在其杂交后代 (填“雄性”或“雌性”)果蝇中直接显现出来,且能 计算出隐性突变率,合理的解释 是 。 (3)自
9、然界中偶然发现了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, 具体的性染色体组成如图。它为研究同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换的时间提供 了很好的实验材料。 已知性染色体组成为 YY、的果蝇不能存活。基因型为的雌果蝇与基因型为 XfY 的雄 果蝇连续交配多代,f基因在此过程中的遗传特点是 。 已知 X 染色体臂之间可以进行交叉互换。为探究非姐妹染色单体交叉互换是发生在染色体复制 之前还是之后,可选用基因型为的雌果蝇与基因型为 XfY 的雄果蝇杂交。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
10、染色体复制之后。 9.(2020 山东威海 4月一模)玉米籽粒的颜色由位于、四对同源染色体上的四对等位基 因(A 和 a、B和 b、C和 c、E 和 e)控制,其中基因 A和 a、B和 b 控制籽粒的有色和无色性状,且两 对基因均为显性基因时籽粒才表现为有色,其他情况均为无色。基因 C 控制籽粒黄色,基因 c控制籽 粒红色,基因 E 控制籽粒紫色,基因 e控制籽粒黑色。C和 c、E和 e 两对基因存在同时显现的特点,即 同一果穗上同时出现黄色(或红色)籽粒和紫色(或黑色)籽粒,例如:在籽粒有色的前提下,基因型为 CcEe 的玉米果穗表现为黄紫相间。 (1)同时考虑四对等位基因,无色纯合子的基因
11、型有 种。 (2)让基因型纯合且不同的结无色籽粒的甲、乙两株玉米杂交,F2中有色无色=97,由此说明甲、 乙两株玉米至少有 对基因不相同。 (3)基因型为 AABBCCEE与 aabbccee 的玉米杂交得到 F1,F1自交,F2的表现型及比例 为 ; 其中有色果穗中含紫色籽粒的占 。 (4)研究人员在实验过程中发现了一株号染色体三体的玉米植株,其染色体组成如图所示。若减数 分裂产生配子时 3条同源染色体随机移向细胞两极,最终形成含有 1 条或 2 条染色体的配子(只含缺 失染色体的配子不能参与受精)。若该三体玉米植株与一株正常玉米(基因型为 aa)杂交,则子代中染 色体变异的个体占 。 参考
12、答案 专题突破练 11 变异和进化 1.B 解析 内质网可对合成的肽链进行折叠、加工、修饰等,A项正确;肿瘤细胞的转移 是因为糖蛋白的合成减少,且合成蛋白质的场所是核糖体,B项错误;肿瘤细胞的 ERS 机 制可使蛋白质正常加工并将错误蛋白降解,可抵抗肿瘤内部缺氧以及因缺氧而导致的酸 中毒等不良的环境,C 项正确;敲除与 ERS 相关的基因,肿瘤细胞对蛋白质的处理受到影 响,降低了肿瘤细胞的数量,从而可使生物发生癌症的概率下降,D项正确。 2.B 解析 利用 5-BU 处理对虾体细胞,酮式 5-Bu 可与 A互补配对,代替 T作为原料,烯 醇式可与 G互补配对,代替 C 作为原料,因此细胞中的碱
13、基数目不变,A项错误;由于 5- BU能产生两种互变异构体,而参与比例未知,因此(A+T)/(C+G)的比值可能改变,B项正 确;5-BU诱变剂作用于对虾细胞使得对虾细胞膜上的受体蛋白结构改变,而非对病毒(吸 附蛋白)进行诱变,C 项错误;宜选用幼体对虾作为实验材料进行诱变处理,可提高变异频 率,D项错误。 3.B 解析 单倍体含有本物种一半的染色体,但多倍体植株的单倍体含有同源染色体,A 项错误;单倍体在培育过程中如果细胞内的遗传物质重复复制或者细胞分裂末期形成的 核融合,就会使染色体数加倍,B项正确;秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,C 项 错误;单倍体即使转入新的基因也是高度不育的,
14、D项错误。 4.B 解析 普通野生水稻受环境因素影响产生的变异也可能是遗传物质的改变引起的, 也可以是可遗传变异,A 项错误;普通野生水稻在进化为普通栽培稻的过程中,经过了多 次选择,许许多多的个体被淘汰,在这个过程中会有一些基因丧失,基因多样性会发生改 变,B项正确;水稻变异具有不定向性,人工选择不能改变其方向,但能改变基因频率改变 的速度,C 项错误;普通栽培水稻与普通野生水稻细胞中所含酶的种类不完全相同,D项错 误。 5.D 解析 同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系,凡是有同源器官的生物都 是由共同的原始祖先进化而来的,蓝鲸的胸鳍和金丝猴的前肢属于同源器官,说明二者具 有相同的原
15、始祖先,A项正确;研究生物进化最直接、最主要的证据是化石,B项正确;同 一个群体携带同种基因的杂合子比例高,近亲繁殖时可以提高该种群基因纯合的比例,C 项正确;自然选择获得的性状有可能是体细胞突变性状,因此不一定能通过遗传进行积 累,D项错误。 6.AB 解析 图中 B基因缺失一段核苷酸序列可能导致基因突变,A项错误;图中 SgRNA1 的碱基序列和 SgRNA2 碱基序列,结合的是不同的 DNA区段,故一般情况下二 者既不相同也不互补,B 项错误;核酸内切酶 Cas9 可识别特定的核苷酸序列,并从特定的 位点切割磷酸二酯键,C 项正确;通过破坏 B基因前后生物体的功能变化,可推测 B基因 的
16、功能,D项正确。 7.CD 解析 该实例中不同碱基位点的改变,体现了基因突变具有随机性,A 项正确;测序 结果显示,患儿的双亲均为携带者,据此可判断出尿黑酸尿症是常染色隐性遗传病,B项 正确;患儿的一个 HGD 基因中存在一个突变位点,C 项错误;患儿的父母再生一个正常孩 子,不携带致病基因的概率为 1/3,D项错误。 8.答案 (1)常 AAXDXD或 AAXDXd 7/15 (2)含基因 I的雄果蝇胚胎致死,自然状态下不会产生 XCIB雄配子 棒眼雌性 雄性 杂交后代中雄果蝇的 X?染色体来源于亲代雄果蝇,Y染色体上无对应的等位基因,且 F1 中棒眼雌蝇 XCIBX?的 X 染色体间不能发
17、生交叉互换 (3)在世代雄果蝇间连续遗传 (或父传子、子传孙) 、 解析 (1)根据分析在子代的雄性中灰身和黑身的比例是 31,雌性中比例为 52存在致 死现象,说明控制灰身和黑身的基因位于常染色体上,亲代果蝇的基因型 AaXDXd和 AaXDY,F1基因型及比例用表格表示如下: 1XDXD 1XDXd 1XDY 1XdY 1AA 雌性灰 身刚毛 雌性灰 身刚毛 雄性灰 身刚毛 雄性灰 身截毛 2Aa 雌性灰 身刚毛 雌性灰 身刚毛 雄性灰 身刚毛 雄性灰 身截毛 1aa 雌性黑 身刚毛 雌性黑 身刚毛 雄性黑 身刚毛 雄性黑 身截毛 所以可能是 AAXDXD或 AAXDXd的受精卵致死。假设
18、成立则子代中 AAAaaa=3 84,所以 A的频率=(3 2+8)/(15 2)=7/15。(2)含有 XCIB染色体的果蝇中由于 I基因 导致雄性果蝇胚胎致死,所以不存在 XCIB雄配子。为了鉴定 X染色体上是否发生了 隐性突变,可用正常眼雄蝇和 F1中的 CIB雌果蝇杂交;由于杂交后代中雄果蝇的 X?染色 体来源于亲代雄果蝇,Y 染色体上无对应的等位基因,且 F1中棒眼雌蝇 XCIBX?的 X染色 体间不能发生交叉互换,所以诱变类型能够在杂交后代的雄性个体中直接体现出来,计算 出隐性突变率。(3)基因型为的雌果蝇与基因型为 XfY的雄果蝇连续交配多代, 能产生和 Y的配子,XfY可以产生
19、 Xf和 Y的配子,所以随机结合后生成的果蝇 的基因型(致死)、XfY和 YY(致死),子代依然只有和 XfY的果蝇,所以,f 基因在杂交过程中的特点是在世代雄果蝇间连续遗传(或父传子、子传孙)。如果交 叉互换发生在染色体复制之前,则只能产生两种配子和 Y,当其和 XfY 的雄果蝇杂交, 子代雌果蝇基因型;如果交叉互换发生在染色体复制之后,则可以产生、 和 Y的配子,所以当其和 XfY的雄果蝇杂交,子代雌果蝇的基因型有、 。 9.答案 (1)12 (2)2 (3)无色黄紫相间黄黑相间红紫相间红黑相间=11281 27279 3/4 (4)3/5 解析 由题意可知,有色籽粒的基因型为 A_B_
20、_ _ _ _,黄紫相间为 A_B_C_E_,黄黑相间为 A_B_C_ee,红紫相间为 A_B_ccE_,红黑相间为 A_B_ccee,无色籽粒的基因型为 A_bb_ _ _ _、aaB_ _ _ _ _ 、aabb_ _ _ _。(1)A_bb_ _ _ _中纯合子的种类为 2 2=4(种),aaB_ _ _ _ _中纯合子的种类为 2 2=4(种),aabb_ _ _ _中纯合子的种类为 2 2=4(种),故无色纯合子 的基因型有 4+4+4=12(种)。(2)让基因型纯合且不同的结无色籽粒的甲、乙两株玉米杂 交,F2中有色无色=97,即为 9331的变式,说明 F1的基因型为 AaBb_
21、 _ _ _,故 甲、乙两株玉米至少有 2对基因不相同。(3)基因型为 AABBCCEE 与 aabbccee的玉米 杂交得到 F1,F1的基因型为 AaBbCcEe,F2中黄紫相间 A_B_C_E_的比例为 3/4 3/4 3/4 3/4=81/256,黄黑相间 A_B_C_ee的比例为 3/4 3/4 3/4 1/4=27/256,红紫相 间 A_B_ccE_的比例为 3/4 3/4 1/4 3/4=27/256,红黑相间 A_B_ccee的比例为 3/4 3/4 1/4 1/4=9/256,有色籽粒 A_B_的比例为 9/16,无色籽粒的比例为 1- 9/16=7/16=112/256,故无色黄紫相间黄黑相间红紫相间红黑相间=1128127 279;其中有色果穗 A_B_中含紫色籽粒即含 E_的占 3/4。(4)该三体中 A所在的染色 体部分片段缺失,故该三体能产生的配子为 A(不能受精)aaAaa=1122,该三 体玉米植株与一株正常玉米(基因型为 aa)杂交,子代中染色体变异的个体为 aaa和 Aaa, 共占 3/5。
