专题八 变异与进化
[强化练习·知能提升]
1．下列关于选择的叙述，错误的是( ) A．自然选择是进化的一个重要动力和机制
B．杂交育种过程中人工选择使种群基因频率发生改变 C．向稻田喷洒杀虫剂致使害虫抗药性增加是人工选择的结果 D．在种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提
解析：选C。在一个自然种群中，只要个体之间存在着变异，而且某些变异性状影响了个体的存活和繁殖，从而使具有不同性状的个体之间在存活率和繁殖率上出现了差异，自然选择就发生作用，经过世世代代的选择，在种群中相关的有利变异被保存下来，并不断得到积累，微小变异积累成显著变异，新的类型、新的物种由此产生，故自然选择是进化的一个重要动力和机制，A项正确。人们根据自己的需要，把某些比较合乎要求的变异个体挑选出来，让它们保留后代，把其他变异个体淘汰掉，不让他们保留后代，经过连续数代的选择，人类所需要的变异被保存下来，微小变异因此积累成为显著变异，从而培育出新的品种，这就是人工选择，可知在人工选择过程中，有利变异的基因频率增加，不利变异的基因频率减小，B项正确。经过人工选择保留下来的个体的性状是人类所需要的，而向稻田喷洒杀虫剂致使害虫抗药性增加，保留下来的是抗药性强的害虫，但害虫的抗药性强这一性状并不是人类所需要的，因此不属于人工选择，而属于自然选择，C项错误。在种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提，也是生物进化的前提，D项正确。
2．(2019·广东茂名五大联盟学校联考)某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块，由此形成4个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是( )
A．这4个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响 B．个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响 C．高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化 D．自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变
解析：选D。题干中4个种群是“完全独立的”，没有基因交流，则4个种群的基因库是独立的，突变和基因重组也不会对彼此的基因频率产生影响，A错误。基因频率是种群内某基因占该基因全部等位基因的比例；如果某种群的个体数量因各种原因而改变，则必然影响种群基因库中某些基因的数量和其全部等位基因的数量，所以个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率有影响，B错误。高速公路的开通不会“诱导”生物产生变异，变异是客观存在的，且是不定向的，C错误。自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变，D正确。
3．下列关于生物变异的叙述，正确的是( )
A．若某基因的中部增添3个碱基对，则其表达的蛋白质产物增加1个氨基酸
B．某染色体的结构发生变异后，其在减数分裂过程中仍可能与其同源染色体发生联会 C．某二倍体植株经染色体加倍成为四倍体，该四倍体的花药培养成的植株为二倍体 D．变异的有害或有利主要取决于环境条件，生物会随环境改变而产生适应性的突变 解析：选B。若基因中部增添的3个碱基对转录的是一个终止密码，则其表达的蛋白质产物中氨基酸数目比原产物少，A错误；某染色体的结构发生变异后，减数分裂过程中该变异后的染色体与其原来的同源染色体仍可能发生联会，B正确；二倍体经染色体加倍成为四倍体，该四倍体的花药培养成的植株为单倍体，C错误；变异的有害或有利主要取决于环境条件，但突变是不定向的，环境对突变起选择作用，不是引起定向突变，D错误。
4．下图所示为细胞中所含的染色体或基因组成，下列叙述正确的是( )
A．图a可能是某二倍体生物体中处于有丝分裂后期的细胞，含有2个染色体组 B．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 C．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
D．图d中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体 解析：选B。准确判断染色体组数并掌握判断生物体属于几倍体的秘诀是解答本题的关键。判断细胞中有几个染色体组的关键是看细胞中形状、大小相同的染色体的条数或控制同一性状的基因个数(代表基因的英文字母不区分大小写)。细胞中同一种形态的染色体有几条就代表细胞中含有几个染色体组；控制同一性状的基因(用英文字母表示)出现几个，则细胞中就含有几个染色体组，可简记为“同一英文字母无论大写还是小写出现几个，就含有几个染色体组”。因此，图a、b、c、d所示细胞中分别含有4、3、2、1个染色体组。图a所示细胞中含有4个染色体组，可能是某二倍体生物体中处于有丝分裂后期的细胞，也可能是某四倍体生物体中处于减数第二次分裂后期的细胞，A错误。判断生物属于几倍体的关键是看发育起点，若发育起点是配子，不管细胞中有几个染色体组都为单倍体；若发育起点是受精卵或体细胞，则细胞中含有几个染色体组就是几倍体。如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，该细胞中有2个染色体组，因此，该生物一定是二倍体，B正确。图b所示细胞中含有3个染色体组，由于发育起点未知，因此，图b代表的生物可能是三倍体，也可能是单倍体，C错误。图d所示细胞中含有1个染色体组，代表的生物可能是由精子或卵细胞发育而成的单倍体，D错误。
5．育种工作者用某二倍体植物(2n＝14)培育出一个下图所示的三体品种(带有易位片段的染色体不能参与联会)，下列说法错误的是( )
A．如果只考虑图示基因，此三体能产生2种雌配子 B．减数分裂时可形成7个四分体 C．可用光学显微镜区分三体与正常植株 D．此三体品种培育的原理与杂交育种相同
解析：选D。由于带有易位片段的染色体不能参与联会，所以图示的三体品种经减数分裂只能产生mr和MmRr 2种雌配子，A正确。由于该二倍体植物正常体细胞中含有14条染色体，培育出的三体品种的体细胞中多了1条带有易位片段的染色体，因为带有易位片段的染色体不能参与联会，因此在减数分裂时能形成7个四分体，B正确。与正常植株相比，三体体细胞中比正常植株体细胞中的染色体多1条。由于染色体可在光学显微镜下观察到，所以利用光学显微镜观察两者处于有丝分裂中期的细胞就能区分三体与正常植株，C正确。三体品种的体细胞中多了1条染色体，染色体数目发生了变化，属于染色体数目变异，而杂交育种的原理是基因重组，D错误。
6．生物界普遍存在缺体(染色体片段缺失的个体)、单体、三体、单倍体和多倍体等生物个体，下列有关叙述正确的是( )
A．猫叫综合征患者的基因种类必然减少
B．同一生物的单体和三体产生的配子染色体数目一定不同 C．单倍体十分矮小、高度不育，不可能产生可育配子
D．与二倍体植株相比，多倍体的植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大 解析：选D。猫叫综合征患者属于缺体，缺体的某条染色体片段缺失，可导致基因数目减少和DNA序列的改变，但基因种类一般不会减少，A错误；以二倍体为例，单体(2n－1)产生的配子染色体数分别为n、n－1，同一生物的三体(2n＋1)产生的配子染色体数分别为n、
n＋1，配子的染色体数目可能相同，B错误；一般地说，二倍体植物的单倍体表现为植株弱
小、高度不育，但四倍体的单倍体是可育的，动物中雄蜂是单倍体，也能产生可育配子，C错误；与二倍体植株相比，多倍体的植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，D正确。
7．将基因型为Aa(品系甲)的玉米幼苗芽尖用秋水仙素处理，得到四倍体植株幼苗(品系乙)。将甲、乙品系间行种植，自然状态下生长、繁殖，得到子一代丙。下列相关叙述合理的是( )
A．显微镜下观察品系乙的根、茎、叶细胞，在分裂中期时三者染色体数目相等 B．品系甲自交后代出现性状分离，品系乙植株自交后代全为显性
C．品系甲作父本，品系乙作母本进行杂交，后代基因型为四种，比例为1∶5∶5∶1 D．子代丙个体中存在二倍体、三倍体、四倍体、六倍体等多种情况
解析：选C。据题干信息，用秋水仙素处理的是玉米幼苗的芽尖，品系乙的根、叶细胞中染色体数目不等，A错误；品系甲(Aa)自交，后代有AA、Aa和aa，发生性状分离，品系乙是品系甲(Aa)的玉米幼苗芽尖用秋水仙素处理获得的，自交后代基因型有AAAA、AAAa、AAaa、Aaaa、aaaa，后代有显性性状也有隐性性状，B错误；AAaa产生配子的类型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，品系甲(Aa)和品系乙(AAaa)杂交，后代的基因型及比例为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正确；甲、乙品系间行种植，存在甲自交、乙自交和甲乙杂交三种情况，甲自交后代都是二倍体、乙自交后代都是四倍体、甲乙杂交后代都是三倍体，D错误。
8．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．穿梭育种有效克服了地理隔离 B．穿梭育种利用的原理主要是染色体变异 C．不同地区的小麦基因库可能存在差异
D．穿梭育种培育新品种充分利用了环境的选择作用
解析：选B。由题干信息可知，穿梭育种是将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交，有效克服了种群之间的地理隔离，A正确，穿梭育种属于杂交育种，其原理是基因重组，B错误；不同地区的小麦属于不同的种群，不同种群的基因库可能存在差异，C正确；根据题意可知，穿梭育种利用了环境的选择作用，D正确。
9．(不定项)下图是培育三倍体无子西瓜的流程图，下列说法错误的是( )
A．四倍体西瓜在减数分裂过程中联会紊乱 B．秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成 C．上述三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异 D．三倍体植株所结的无子西瓜一定不会形成种子
解析：选AD。四倍体西瓜能进行正常的减数分裂，A错误。秋水仙素可抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，B正确。培育三倍体无子西瓜的原理是染色体数目变异，C正确。三倍体无子西瓜在形成配子过程中染色体联会紊乱，但也可能形成正常配子，其概率极低，对三倍体植株授以二倍体植株的花粉，三倍体植株所结的无子西瓜偶尔也会形成少量种子，D错误。
10．(不定项)现在栽培的香蕉是由野生芭蕉培育出的，其培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．图中两次获得多倍体的方法相同
B．野生芭蕉和四倍体有子香蕉形态相似，并能自然杂交，但它们不属于同一物种 C．无子香蕉培育的原理是染色体变异，野生芭蕉减数分裂时同源染色体彼此分离 D．用不耐寒易感病小果(AaBbDd)野生芭蕉培育耐寒抗病大果芭蕉的最简便的方法是单倍体育种
解析：选BC。图中两次获得多倍体，由二倍体野生芭蕉获得四倍体有子香蕉是通过秋水仙素诱导染色体数目加倍的方法，由四倍体有子香蕉和二倍体野生芭蕉获得的三倍体无子香蕉是通过杂交的方法，A错误；野生芭蕉和四倍体有子香蕉杂交获得的无子香蕉不育，野生芭蕉和四倍体有子香蕉之间存在生殖隔离，故它们不属于同一物种，B正确；无子香蕉培育的原理是染色体变异，野生芭蕉减数分裂过程中会发生同源染色体的分离，C正确；用不耐寒易感病小果野生芭蕉(AaBbDd)培育耐寒抗病大果芭蕉的最简便的方法是让不耐寒易感病小果野生芭蕉(AaBbDd)自交，从自交一代中即可得到目标植株，单倍体育种操作比较复杂，D错误。
11．黑麦为二倍体生物，1个染色体组中含有7条染色体，分别记为1～7号，其中任何1条染色体缺失均会造成单体，即共有7种单体。单体的性原细胞在进行减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极，产生的配子成活率相同且可以随机结合。单体与单体的杂交后代会出现二倍体、单体和缺体(即缺失一对同源染色体)三种类型。利用单体遗传可以进行基因的定位。请回答下列问题：
(1)若需区分7种不同的单体，可以利用显微镜观察____________________进行判断。 (2)每一种单体产生的配子中，含有的染色体数目为________条。
(3)已知黑麦的抗病(B)与不抗病(b)是一对相对性状，但不知控制该性状的基因位于几号染色体上。若某品种黑麦为抗病纯合子(无b基因即视为纯合子)，且为7号染色体单体。将该抗病单体与________进行杂交，通过分析子一代的表现型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。
①若子一代表现为________________，则该基因位于7号染色体上； ②若子一代表现为________________，则该基因不位于7号染色体上。
(4)若已确定抗病基因(B)位于7号染色体上，则让该抗病单体自交，子一代表现型及比例为________________________________________________________________________。
解析：(1)可以在细胞处于有丝分裂中期时观察染色体的形态、数目等，并且1个染色体组中的每条染色体的形状、大小均不同，因此若需区分7种不同的单体，可以利用显微镜
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