變異與生物進化練習一、選擇題1.下列敘述中，能支持將線粒體用于生物進化研究的是()A.線粒體基因遺傳時遵循孟德爾定律B.線粒體DNA復(fù)制時可能發(fā)生突變C.線粒體存在于各地質(zhì)年代生物細胞中D.線粒體通過有絲分裂的方式進行增殖2.鐮狀細胞貧血為常染色體隱性遺傳病，因β鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，形成了異常的血紅蛋白S(HbS)，取代了正常血紅蛋白(HbA)，氧分壓下降時血紅蛋白S分子之間相互作用，成為螺旋形多聚體，使紅細胞扭曲成鐮狀細胞，即鐮變現(xiàn)象。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.控制HbA和HbS合成的基因分別為顯性基因和隱性基因B.控制HbA和HbS合成的基因所含堿基對數(shù)應(yīng)相同C.鐮狀細胞貧血發(fā)生的根本原因是基因突變D.成熟紅細胞內(nèi)含有HbS的個體對低氧環(huán)境不敏感3.目前市場上銷售的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖為某三倍體香蕉的培育過程。下列敘述正確的是()eq\x(\a\al(野生芭蕉,（2n）))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up14(秋水仙),\s\do14(素處理)))eq\x(有子香蕉（4n）)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up14(雜交)))eq\x(\a\al(無子,香蕉（3n）))eq\x(野生芭蕉（2n）)A.圖中染色體加倍的原因是有絲分裂后期著絲粒的分裂受阻B.圖中野生芭蕉、有子香蕉和無子香蕉是三個不同的物種C.若圖中野生芭蕉的基因型為Aa，則圖中無子香蕉的基因型可能有4種D.該過程說明生殖隔離的形成必須經(jīng)過長期的地理隔離4.科研人員將野生型金黃色葡萄球菌隨機均分成甲、乙兩組，甲組逐代提高培養(yǎng)基中青霉素的含量，乙組先在無青霉素的普通培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)移至0.1單位青霉素/cm3的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。結(jié)果顯示：甲組出現(xiàn)的耐藥菌能在250單位青霉素/cm3的培養(yǎng)基上生存。而乙組的野生型菌群在0.1單位青霉素/cm3的培養(yǎng)基上絕大多數(shù)會死亡。下列敘述錯誤的是()A.甲組所用的青霉素對野生型菌進行了定向選擇B.甲組的金黃色葡萄球菌進化速度比乙組的要快C.青霉素的使用導(dǎo)致野生型菌發(fā)生了耐藥性變異D.金黃色葡萄球菌不會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異5.育種專家獲得了百合(2n＝24)的W基因突變體，通過顯微鏡觀察野生型與該突變體百合減數(shù)分裂的過程，發(fā)現(xiàn)二者在減數(shù)分裂Ⅰ前期無明顯差別，但在減數(shù)分裂Ⅰ中期存在差異，如圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A.圖乙所示突變體細胞中有12個四分體B.圖甲細胞中的染色體數(shù)目少于圖乙細胞C.W基因突變導(dǎo)致染色體上DNA復(fù)制異常D.圖乙產(chǎn)生的配子會出現(xiàn)染色體數(shù)目異常6.(多選)下圖甲果蠅的性染色體由1條等臂染色體(兩條X染色體相連形成)及Y染色體組成，甲果蠅可正常生活，并能產(chǎn)生兩種可育配子。利用甲果蠅進行下圖所示實驗以檢測乙果蠅的突變類型。下列相關(guān)敘述正確的是()A.甲果蠅體細胞中染色體數(shù)目為9條或18條B.丙為雌果蠅，Y染色體只能來自乙果蠅C.若乙果蠅X染色體上發(fā)生顯性致死突變，則F1全為雌性D.若丁表現(xiàn)出突變性狀，則該突變基因位于X、Y的非同源區(qū)段7.人類(2n＝46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細胞的過程中會形成復(fù)雜的聯(lián)會復(fù)合物(如圖)，在進行減數(shù)分裂時，該聯(lián)會復(fù)合物中任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞的任意一極。下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯誤的是()A.圖中所示為染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異B.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞C.女性攜帶者與正常男性婚配生出表現(xiàn)正常子女的概率為1/6D.男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體8.抗蟲作物對害蟲的生存產(chǎn)生壓力，會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高，導(dǎo)致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉(zhuǎn)基因抗蟲棉保持抗蟲效果，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上會采取一系列措施。以下措施不能實現(xiàn)上述目標的是()A.在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子B.大面積種植轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，并施用殺蟲劑C.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植D.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大田周圍設(shè)置常規(guī)棉隔離帶二、非選擇題9.1964年袁隆平在勝利秈(水稻品種之一)中發(fā)現(xiàn)雄性不育株，自此開啟了我國水稻雜種優(yōu)勢利用的序幕。水稻三系雜交育種體系由保持系、雄性不育系和恢復(fù)系組成。保持系和恢復(fù)系能夠通過自交進行自身品系的保持，而雄性不育系通過與保持系雜交維持雄性不育品系，雄性不育系與恢復(fù)系雜交獲得雜交種(F1)。與雄性不育有關(guān)基因見下表。細胞質(zhì)基因細胞核基因雄性不育Sr1，r2雄性可育FR1，R2注：水稻花為兩性花，一株稻穗約開200～300朵，花粉自然條件下存活時間不足5分鐘。(1)細胞核基因R1對r1、R2對r2均表現(xiàn)顯性且僅有基因型為S(r1r1r2r2)的水稻表現(xiàn)為雄性不育，則保持系基因型為________，細胞質(zhì)基因為S且能穩(wěn)定遺傳的恢復(fù)系基因型為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)雜交稻細胞質(zhì)基因遺傳自________(填“父本”或“母本”)，水稻無法通過人工去雄的方法大量生產(chǎn)雜交種的原因是_____________________________________________。(3)為了研究水稻雄性不育的遺傳規(guī)律，科研人員用基因型為S(r1r1r2r2)和F(R1R1R2R2)的親本雜交得到F1，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2統(tǒng)計結(jié)果如下表。回答下列問題：結(jié)實率(f)分布范圍00＜f＜30%30%≤f＜70%70%≤f＜90%90%≤f＜100%實測平均結(jié)實率017.1%61.2%76.6%90.5%實測株數(shù)31622142株數(shù)理論比例14641注：雄性不育株結(jié)實率為0，雄性可育株結(jié)實率大于0。①R1(r1)和R2(r2)的遺傳是否遵循自由組合定律？________(填“是”或“否”)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；②F2中30%≤f＜70%的植株基因型共有________種，其中雜合子所占比例為________。(4)兩系雜交稻的生產(chǎn)只需雄性不育系和恢復(fù)系。雄性不育系在短日照或低溫條件下可育，可通過________(填“雜交”“自交”或“測交”)繁殖；雄性不育系在長日照或高溫條件下不育，與________系雜交獲得雜種F1。10.家蠶為ZW型性別決定的二倍體生物。一對等位基因A/a(位于家蠶10號染色體上)控制蠶卵顏色的黑色和白色；另一對等位基因B/b控制家蠶體表有斑紋和無斑紋?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：(1)選取純合白卵無斑紋雄蠶和純合黑卵有斑紋雌蠶雜交，結(jié)果如下表所示。P純合白卵無斑紋(♂)×純合黑卵有斑紋(♀)F1♀黑卵無斑紋♂黑卵無斑紋F2♀黑卵無斑紋∶白卵無斑紋∶黑卵有斑紋＝2∶1∶1♂黑卵無斑紋∶白卵無斑紋∶黑卵有斑紋＝2∶1∶1根據(jù)上述雜交結(jié)果，可判斷控制有無斑紋的基因和控制卵色的基因________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律，若F2中出現(xiàn)了一只白卵有斑紋雌蠶，有可能是親本在________期發(fā)生了基因重組導(dǎo)致的。(2)雄蠶比雌蠶食桑量低，但產(chǎn)絲率高且絲質(zhì)好?？蒲腥藛T用γ射線處理雜合的黑卵雌蠶，經(jīng)篩選得到了下圖所示的兩種新品系，新品系是發(fā)生了________(填變異類型)的結(jié)果。將常染色體上的基因轉(zhuǎn)移到性染色體上，目的是為了________________；選擇卵色基因進行新品種的培育，是因為_________________________________________________________________________________________________________________________________。若將品系1、品系2分別與白卵雄蠶(aa)雜交，產(chǎn)生的黑卵家蠶的基因型分別為________、________。答案：1.B解析孟德爾遺傳定律適用于真核生物核基因的遺傳，線粒體基因?qū)儆诩毎|(zhì)基因，其遺傳不遵循孟德爾定律，A錯誤；線粒體DNA復(fù)制時可能發(fā)生突變，為生物進化提供原材料，B正確；地球上最早出現(xiàn)的生物是古細菌，屬于原核生物，沒有線粒體，C錯誤；有絲分裂是真核細胞的分裂方式之一，線粒體不能通過有絲分裂的方式增殖，D錯誤。2.D解析鐮狀細胞貧血為常染色體隱性遺傳病，控制HbA和HbS合成的基因分別為顯性基因和隱性基因，A正確；鐮狀細胞貧血發(fā)生的根本原因是基因突變，且是基因突變中堿基的替換，因此控制HbA和HbS合成的基因所含堿基對數(shù)應(yīng)相同，B、C正確；血紅蛋白的功能是運輸氧氣，成熟紅細胞內(nèi)含有HbS的個體患有鐮狀細胞貧血，其運輸O2的能力下降，因此成熟紅細胞內(nèi)含有HbS的個體對低氧環(huán)境較敏感，D錯誤。3.C解析分析題圖，圖中利用秋水仙素處理野生芭蕉，導(dǎo)致其細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍而成為4n，其染色體加倍的原因是秋水仙素抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，而不是著絲粒分裂受阻，A錯誤；二倍體野生芭蕉和四倍體有子香蕉都是可育的，但它們的雜交后代三倍體無子香蕉是高度不育的，因二者存在生殖隔離，屬于兩個不同的物種，而三倍體無子香蕉也不是一個新物種，B錯誤；若圖中野生芭蕉的基因型為Aa，則有子香蕉的基因型是AAaa，二者的雜交后代無子香蕉的基因型可能有AAA、AAa、Aaa和aaa，共4種，C正確；該過程說明生殖隔離的形成可以不經(jīng)過長期的地理隔離，D錯誤。4.C解析生物在進化的過程中，自然選擇是定向的，青霉素對野生型菌起選擇作用，A正確；甲組的金黃色葡萄球菌進化過程中存在較強的選擇因素，進化速度比乙組的要快，B正確；青霉素的使用只是對野生型菌中的耐藥性菌進行了選擇，使用青霉素前，野生型菌中就有少量個體具有耐藥性，C錯誤；金黃色葡萄球菌是原核生物，其細胞內(nèi)沒有染色體，不會發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，D正確。5.D解析由圖乙可知，突變體在減數(shù)分裂Ⅰ中期同源染色體沒有整齊地排列在赤道板上，即突變體細胞中的同源染色體沒有兩兩配對形成四分體，故其細胞中不含四分體，A錯誤；圖甲和圖乙細胞中的染色體數(shù)目都是24條，B錯誤；W基因突變導(dǎo)致染色體行為出現(xiàn)異常，C錯誤；由圖乙可知，突變體在減數(shù)分裂Ⅰ中期同源染色體沒有整齊地排列在赤道板上，因此在減數(shù)分裂Ⅰ后期同源染色體的分離不會同步，故會出現(xiàn)染色體不能均勻分配到兩個子細胞中，進而出現(xiàn)產(chǎn)生的配子中染色體數(shù)目異常的現(xiàn)象，D正確。6.BC解析結(jié)合題干信息“甲果蠅的性染色體由1條等臂染色體(兩條X染色體相連形成)及Y染色體組成”分析題圖可知，兩條X染色體相連后成為一條染色體，故甲果蠅的染色體數(shù)目與正常果蠅(2n＝8)的染色體數(shù)目相同，為8條或16條(有絲分裂后期)，A錯誤；由題圖可知，丙與甲的性染色體組成相同，判斷丙也為雌果蠅，其中的等臂染色體來自甲，而Y染色體只能來自乙果蠅，B正確；若乙果蠅X染色體上發(fā)生顯性致死突變，即F1中含有來自乙的X染色體的個體均死亡，圖中能成活的只有丙，表現(xiàn)為雌性，C正確；由圖可知，丁的X染色體來自乙，Y染色體來自甲，依題干信息知僅對乙進行誘變處理，故若丁表現(xiàn)出突變性狀，則該突變基因應(yīng)位于X染色體上，D錯誤。7.C解析根據(jù)題干信息可知，14/21平衡易位染色體是由14號和21號兩條染色體融合成一條染色體，通過染色體易位和連接形成，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，A正確；可通過顯微鏡觀察染色體形態(tài)，觀察14/21平衡易位染色體，而有絲分裂中期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞，B正確；女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)分別是：①含有14、21號染色體的正常卵細胞、②含有14/21平衡易位染色體的卵細胞、③含有14/21平衡易位染色體和21號染色體的卵細胞、④含有14號染色體的卵細胞、⑤含有14/21平衡易位染色體和14號染色體的卵細胞、⑥含有21號染色體的卵細胞，故女性攜帶者與正常男性婚配，當女性攜帶者的①②兩種類型的卵細胞與精子受精后，子女表現(xiàn)均正常，即生出表現(xiàn)正常子女的概率為1/3，C錯誤；根據(jù)題干信息可知，14/21平衡易位染色體是由14號和21號兩條染色體融合成一條染色體，正常人是46條，故男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體，D正確。8.B解析在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子，則常規(guī)種子長成的普通植株能為敏感型個體提供生存空間，增加與抗性個體的競爭，避免抗性基因頻率升高過快，提高了抗蟲棉的抗蟲持久性，非轉(zhuǎn)基因作物的存在不會對害蟲生存產(chǎn)生壓力，A不符合題意；大面積種植轉(zhuǎn)基因作物并使用殺蟲劑會導(dǎo)致害蟲大量死亡，抗性基因頻率會越來越高，因為能生存的大多數(shù)都具有抗性基因，B符合題意；轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植以及轉(zhuǎn)基因抗蟲棉大田周圍設(shè)置常規(guī)棉隔離作用機理相似：都可以使敏感型個體存活，不會導(dǎo)致抗性基因頻率升高過快，提高了抗蟲棉的抗蟲持久性，C、D不符合題意。9.(1)F(r1r1r2r2)S(R1R1R2R2)、S(R1R1r2r2)、S(r1r1R2R2)(2)母本花多且小、花粉存活時間短(3)①是1∶4∶6∶4∶1符合9∶3∶3∶1的變式②3(或三)2/3(4)自交恢復(fù)解析(1)根據(jù)題干信息“雄性不育系通過與保持系雜交維持雄性不育品系”“僅有基因型為S(r1r1r2r2)的水稻表現(xiàn)為雄性不育”分析可知，雄性不育系的基因型一定是S(r1r1r2r2)，只能作為母本，由于受精時受精卵中的細胞質(zhì)主要由卵細胞提供，在雜交中雄性不育系為子代提供細胞質(zhì)基因S，而細胞核中的基因來自父母本雙方，為了得到子代也是雄性不育品系S(r1r1r2r2)，保持系基因型應(yīng)為F(r1r1r2r2)。依據(jù)題干中“保持系和恢復(fù)系能夠通過自交進行自身品系的保持”說明保持系和恢復(fù)系均為純合子，細胞質(zhì)基因為S且能穩(wěn)定遺傳的恢復(fù)系基因型應(yīng)有：S(R1R1R2R2)、S(R1R1r2r2)、S(r1r1R2R2)。(2)雜交水稻的受精卵中的細胞質(zhì)主要由卵細胞提供，故雜交稻細胞質(zhì)基因遺傳自母方。水稻花小且多再加上表格下方的注釋“花粉自然條件下存活時間不足5分鐘”可知，水稻無法通過人工去雄的方法大量生產(chǎn)雜交種。(3)①用基因型為S(r1r1r2r2)和F(R1R1R2R2)的親本雜交得到F1為S(R1r1R2r2)，F(xiàn)1自交得到F2，根據(jù)表中F2株數(shù)理論比例為“1∶4∶6∶4∶1”可知，其為9∶3∶3∶1的變式，由此判斷R1(r1)和R2(r2)的遺傳遵循自由組合定律。②根據(jù)表格下方的注釋“雄性不育株結(jié)實率為0，雄性可育株結(jié)實率大于0”，可知表中結(jié)實率為0的一組代表雄性不育株S(r1r1r2r2)，其他組均為雄性可育株。由此分析表格中F2株數(shù)理論比例為“1∶4∶6∶4∶1”的比例可知，是由顯性基因的累加作用導(dǎo)致的，即“1∶4∶6∶4∶1”可以展開為1(1R1R1R2R2)∶4(2R1r1R2R2、2R1R1R2r2)∶6(4R1r1R2r2、1R1R1r2r2、1r1r1R2R2)∶4(2R1r1r2r2、2r1r1R2r2)∶1(1r1r1r2r2)；再與表中結(jié)實率(f)分布范圍相對應(yīng)分析可知，F(xiàn)2中30%≤f＜70%的植株(對應(yīng)理論比例為6)基因型共有S(R1r1R2r2)、S(R1R1r2r2)、S(r1r1R2R2)三種；據(jù)此分析6(4R1r1R2r2、1R1R1r2r2、1r1r1R2R