逍遥右脑 2013-11-16 13:00
2014届高考生物一轮复习必修② 第四单元 第一讲 生物的变异课时跟踪检测
(限时：30分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．关于染色体变异和基因突变的主要区别，错误的是( )
A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或改变
B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异
C．基因突变一般是微小突变，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大
D．两者都能改变生物的基因型
解析：基因突变和染色体变异都属于突变，对生物体的影响主要取决于突变发生的时间和发生突变的细胞。
答案：C
2．(2014•南通质检)由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王)是二倍体(2n＝32)，由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n＝16)。下列相关叙述正确的是( )
A．蜜蜂属于XY型性别决定的生物
B．雄蜂是单倍体，因此高度不育
C．由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子
D．雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组
解析：雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来，雌蜂(蜂王)和工蜂由受精卵发育而来，因此蜜蜂性别是由细胞中染色体的数目来决定的，而不是XY型性别决定方式；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但雄蜂可以进行假减数分裂产生精子，因此雄蜂是可育的单倍体；雄蜂中只有一个染色体组，在减数分裂过程中不能发生基因重组，一只雄蜂只产生一种与自身基因型相同的精子；雄蜂体细胞中只有一个染色体组，在有丝分裂后期，染色体组数为正常体细胞的两倍，即含有2个染色体组。
答案：D
3．(2014•滨州模拟)某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸(密码子有CCU、CCC、CCA、CCG)转变为组氨酸(密码子有CAU、CAC)。基因中发生改变的是( )
A．G≡C变为T＝A B．A＝T变为C≡G
C．鸟嘌呤变为胸腺嘧啶 D．胞嘧啶变为腺嘌呤
解析：由题中信息可知，决定脯氨酸的密码子为CCU、CCC，决定组氨酸的密码子为CAU、CAC，由此可以判断基因中发生改变的是G≡C变为T＝A。
答案：A
4．研究表明，人体细胞中存在抑癌基因(53P基因)，它能编码一种抑制肿瘤形成的蛋白质，而某些霉变食物中的黄曲霉素(AFB)能特异性诱导53P基因中碱基G?→T，从而引发肝癌，由此可见，肝癌产生的根本原因是( )
A．环境引起的变异 B．基因重组
C．基因突变 D．染色体变异
解析：肝癌产生的根本原因是53P基因中发生了碱基对的改变，导致基因突变。
答案：C
5．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻( )
A．与原来的二倍体芝麻相比，在理论上已经是一个新物种了
B．产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应
C．产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育
D．将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体
解析：四倍体产生的配子含有两个染色体组，是有同源染色体的，含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质，是有遗传效应的；单倍体是由配子发育来的个体，秋水仙素处理单倍体幼苗获得的个体，为多倍体(或二倍体)；四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的芝麻是单倍体，用花药进行离体培养长成的植物，属于单倍体。
答案：A
6．如图为某植物的体细胞中染色体数示意图，将其花粉经离体培养得到的植株的基因型最可能是( )
A．AaBb B．AB
C．ab D．AAaaBBbb
解析：通过该植物体细胞染色体的形态和数目判断，该植物属于四倍体植株，其花粉含有两个染色体组，离体培养形成的单倍体也应含有两个染色体组。
答案：A
7．(2014•崇文区模拟)下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是( )
A．图甲是染色体结构变异中的易位
B．图乙是染色体结构变异中的重复
C．图丙表示生殖过程中的基因重组
D．图丁表示的是染色体的数目变异
解析：图甲中染色体发生了倒位，图乙中染色体变异属于易位，图丙中染色体变异属于缺失。
答案：D
8．如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断不正确的是( )
花粉??→①植株A??→②植株B
A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期
B．通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4
C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
解析：过程②是用秋水仙素使单倍体染色体加倍成为纯合体，作用时期是有丝分裂前期；过程①是花药离体培养，A的基因型为AB或Ab或aB或ab；过程①属于植物组织培养，该过程需要细胞分裂素和生长素刺激愈伤组织分化为根和芽。
答案：B
9．(2014•合肥质检)5BrU(5溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换( )
A．2次 B．3次
C．4次 D．5次
解析：据题意，图解如下：
答案：B
10．如图表示人体某正常基因片段及其控制合成的多肽顺序。A～D表示4种基因突变的位点。A处丢失T/A，B处T/A变成C/G，C处T/A变为G/C，D处G/C变为A/T。假设4种突变不同时发生。下列叙述不正确的是( )
A．A处突变会引起多肽链中氨基酸种类变化
B．B处突变对结果无影响
C．C处突变会引起多肽链中氨基酸数量变化
D．D处突变会导致肽链的延长停止
解析：A处突变，多肽链的氨基酸种类变化为天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸；由于GAC也是天冬氨酸的密码子，所以B处突变对结果无影响；C处突变可使色氨酸变成甘氨酸，没有改变氨基酸的数量；D处突变后，原色氨酸的密码子变成了终止密码子，即UAG，使肽链延长停止。
答案：C
11．下图表示在不同处理时间内不同浓度的秋水仙素溶液对黑麦根尖细胞畸变率的影响。
秋水仙素浓度
注：细胞畸变率(%)＝畸变细胞数细胞总数×100%。
以下说法正确的是( )
A．秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越高
B．浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素均有致畸作用
C．黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间呈正相关
D．秋水仙素引起细胞畸变的时间为细胞分裂的间期
解析：从题图看出，浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素处理，细胞畸变率不为零，均有致畸作用。在一定范围内，秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越高，而在另一范围，秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越低。黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间有关，但不呈正相关。秋水仙素抑制纺锤体的形成，引起细胞畸变的时间为细胞分裂的前期。
答案：B
12．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是( )
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异和基因重组
B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体与DNA数之比为1∶2
解析：据图中信息可知：甲的变异类型属于染色体结构变异中的缺失或增加、乙的变异类型属于染色体结构变异中的易位；甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变；乙图中右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组；甲、乙两图中每条染色体都含两条染色单体、两个DNA分子。
答案：D
二、非选择题(共52分)
13．(16分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
ATCCCGTAATAGGGCATT??????→EMS溶液浸泡处理后DNA复制
(2)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程。
________________________________________________________________________。
(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____________(填细胞结构名称)中。
(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd1__Sd2__的植株表现为大穗，基因型为sd1sd1Sd2__、Sd1__sd2sd2的植株均表现为中穗，而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分G—C碱基对转换成A—T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有__________________(至少答对两点)。
解析：(1)根据题意，模板链上的G不变，其合成子链时，与G配对的是T，据此写出即可。(2)纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株，说明亲本中有矮秆基因，高秆基因经处理发生了隐性突变。(3)叶绿体基因能控制叶绿体中部分蛋白质的合成，叶绿体蛋白还受细胞核中基因的控制。(4)某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗，要获得纯合子需连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种。(5)基因突变后的性状没有改变，原因有多种：突变后的密码子对应同一种氨基酸；该突变为隐性突变；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段等。ATCCCGTAATAGGGTATT
答案：(1)
(2)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆 (3)细胞核、叶绿体 (4)取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合子，选取其中的大穗个体即可) (5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸)；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达(至少答对两点)
14．(16分)科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题：
(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有_______________________________
________________________________________________________________________，
诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作，原因是__________________________________________________。
观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。
(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到下表：
倍性气孔长度/μm气孔宽度/μm气孔密度/个•mm－2
二倍体22.819.4120.5
四倍体34.729.684.3
实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株________。联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于___________________________________________________________。
解析：(1)秋水仙素能抑制纺锤体形成，从而诱导形成多倍体。
(2)从图中可看出，影响多倍体形成的因素有秋水仙素浓度和处理时间，用0.2%的秋水仙素处理1天诱导形成四倍体的效果最显著。
(3)秋水仙素处理的是幼芽，只有地上部分加倍形成四倍体，地下部分并未加倍。
(4)从表中数据可知，四倍体单位叶面积上气孔总面积比二倍体大。气孔的作用除蒸腾作用散失水分外，还可吸收CO2用于光合作用。
答案：(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 (2)秋水仙素浓度和处理时间 用0.2%的秋水仙素溶液处理1天 (3)当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍 中 (4)大 有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用
15．(20分)番茄是二倍体植物(染色体2N＝24)。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条(比正常的番茄多了一条6号染色体)。三体在减数分裂联会时，形成一个二价体和一个单价体：3条同源染色体中的任意2条随意配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他如5号染色体正常配对、分离(如图所示)。
(1)在上面的方框中绘出三体番茄减数第一次分裂后期图解。(只要画出5、6号染色体就可以，并用“5、6号”字样标明相应的染色体)
(2)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型及其比例是______________________，根尖分生区连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为__________________。
(3)从变异的角度分析，三体的形成属于______________________________________，
形成的原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD或DDD)的三体番茄为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题：
①假设D(或d)基因不在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为________。
②假设D(或d)基因在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为________。
解析：(1)因6号染色体有3条，所以在减数第一次分裂后期，同源染色体分离使细胞一极有2条6号染色体和1条5号染色体，另一极有1条5号染色体和1条6号染色体。(2)BBb中，BB到一极，b到另一极有1种情况；Bb到一极，B到另一极有两种情况，故花粉的基因型及比例为ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1；因根尖分生区细胞分裂方式为有丝分裂，故得到的子细胞的基因型仍为AABBb。(3)三体属于染色体数目变异，可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂形成的配子结合形成的受精卵发育而形成。(4)D或d不在第6号染色体上时，F1的基因型为Dd，其与dd杂交，子代基因型为Dd∶dd＝1∶1，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型∶马铃薯叶型＝1∶1。D或d在第6号染色体上时，F1三体植株的基因型为DDd，其产生的配子种类及比例为DD∶Dd∶D∶d＝1∶2∶2∶1，即d占1/6，故F1与二倍体马铃薯叶型dd杂交，其子代中马铃薯叶型占1/6，正常叶型占5/6，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型∶马铃薯叶型＝5∶1。
答案：(1)如右图
(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1 AABBb
(3)染色体(数目)变异 减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵发育而成(只写到减Ⅰ和减Ⅱ分裂异常也可)
(4)①正常叶型∶马铃薯叶型＝1∶1
②正常叶型∶马铃薯叶型＝5∶1