内容正文:
专题通关13 育种与进化的分析判断
1.C 基因突变具有不定向性,即新性状的产生是不定向的,A错误;送到太空的这批种子不一定会产生新的物种,B错误;太空育种可利用高辐射、微重力等极端环境诱导突变,能大幅度改良生物的某些性状和扩大可供选择的范围,C正确;突变具有不定向性,谷种经太空旅行后生活力不一定会大大增强,D错误。
2.C F1个体自交得到的F2中可育株∶雄性不育株=13∶3,是“9∶3∶3∶1”的变式,则F1的基因型为AaBb,说明A为不育基因,B基因会抑制不育基因的表达,F1产生4种比例相等的配子,A正确;F2出现可育株∶雄性不育株=13∶3与非同源染色体上的非等位基因自由组合有关,属于基因重组,B正确;可育株的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育株的基因型是A_bb,由题干推知甲的基因型为AAbb,乙的基因型为aaBB,可育株个体的基因型为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/13aabb,故F2可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13=7/13,C错误;F1与基因型为aabb个体杂交,后代可育株(AaBb、aaBb、aabb)∶雄性不育株(Aabb)=3∶1,D正确。
3.D 性状是由基因和环境共同作用的结果,所以水稻的早熟和高产性状受Ef-cd基因和环境共同影响,A正确;含Ef-cd基因的水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合速率均显著增强,Ef-cd基因可能通过控制酶的合成来控制水稻细胞代谢,B正确;含Ef-cd基因的水稻品种具有早熟、高产的特点,往往会被保留下来,使得种群中Ef-cd基因的数量增加,Ef-cd基因频率变大,C正确;Ef-cd基因是在水稻中发现的,欲培育小麦新品种,由于水稻和小麦不是同一物种,存在生殖隔离,不能用杂交育种的方法,宜采用转基因育种的方法,D错误。
4.A 利用低温处理尖叶蕉幼苗是为了抑制纺锤体形成,A错误;尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中含有44条染色体,若细胞进行有丝分裂,在后期细胞中含有88条染色体,尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中最多含有88条染色体,B正确;图中育种过程进行步骤①利用的遗传学原理为染色体变异,②进行杂交利用的遗传学原理为基因重组,C正确;尖叶蕉(4N=AAAA)和长梗蕉(2N=BB)进行杂交,无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB,D正确。
5.D 培育三倍体无子西瓜的过程中发生了染色体数目变异,在本题中只涉及一对等位基因,未发生基因重组,A错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,统称为多倍体,由配子发育而来的称为单倍体,B错误;秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是有丝分裂前期抑制纺锤体的形成,进而引起细胞不能分裂,C错误;获得无子西瓜的过程中两次用到花粉,第一次授粉的作用是完成受精作用,第二次授粉的作用是刺激子房发育成果实,两次使用花粉的作用不同,D正确。
6.C 由于单瓣花植株自交,F1中单瓣和重瓣花各占50%,单瓣花自交后代中出现性状分离,说明单瓣花为显性性状,其基因型为Aa,取F1的单瓣花花粉进行单倍体育种,只表现为重瓣花(aa),F1单瓣花基因型为Aa,理论上应获得植株AA∶aa=1∶1,说明亲代单瓣花中含有A基因的花粉不育,而基因a的花粉可育,A正确;由于含有A的花粉不育,所以单瓣花的基因型是Aa,雄性个体只能产生a的配子,而雌性个体可以产生A和a的配子,亲代基因型是Aa,子一代基因型是Aa∶aa=1∶1,产生的雌配子A∶a=1∶3,因此F2雌雄中基因型及比例Aa∶aa=1∶3,相应产生的雌配子为A∶a=1∶7,F3个体中Aa∶aa=1∶7,B正确;秋水仙素作用的机理是抑制纺锤体的形成进而引起染色体数目加倍,但秋水仙素不影响着丝粒的分裂,C错误;细胞全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性,花粉离体培养需经历多个阶段,最终形成了植株,体现了细胞的全能性,D正确。
7.D PAIR1基因破坏后,不能联会(减数分裂Ⅰ前期),故推测该基因的产物在减数分裂Ⅰ的前期发挥作用,A正确;同时破坏水稻细胞中的基因PAIR1、REC8和OSD1,产生配子过程相当于进行了一次有丝分裂,得到的配子与亲本体细胞染色体数目与类型相同,B正确;若某二倍体水稻植株仅发生MTL基因突变,产生的配子中只有1个染色体组且受精后雄配子中染色体消失,故该植株自交,其子代为单倍体高度不育,C正确;根据B、C分析可知,图中4个基因均突变的稳定遗传的个体自交能保持水稻杂种优势,D错误。
8.C 由本物种配子发育而成的植株是单倍体,但本物种的配子不一定只有一个染色体组,可以是两个,甚至多个,A、B正确;栽培马铃薯的每个染色体组有12条非同源染色体,C错误;野生马铃薯为二倍体而栽培马铃薯为四倍体,将它们杂交,由于它们存在生殖隔离,一般不可育,若可育,其后代是三倍体,D正确。
9.B 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,可以为生物是否有共同祖先提供证据,所以可以从比较解剖学角度证明两种狼的祖先相同,A正确;生物的变异是不定向的,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,B错误;捕食者和被捕食者之间进行着相互选择,指的是他们互相作为一种生存压力,淘汰不利个体,筛选有利个体,C正确;原始狼群由于食物来源不同,即自然选择不同,通过自然选择进化形成不同的类型,D正确。
10. C 生物进化的基本单位是种群,A正确;初始种群与原来种群存在地理隔离,B正确;生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,人工筛选会导致基因频率发生改变,所以果蝇发生了进化,C错误;实验中的人工选择决定果蝇进化的方向,D正确。
11.C 近似鸭种多而天敌少的地区,主要的种间关系是竞争,a决定素羽,不利于雌鸭的识别,因此a基因频率会降低,A基因频率会升高,A正确;近似鸭种少天敌也少的地区,在个体生存能力方面,A、a控制的性状没有明显的优势,因此基因频率比例相当,B正确;天敌和近似鸭是绿头鸭种群进化的选择压力,直接作用的是个体的表型,C错误;具有生殖隔离的物种不能交配,绿头鸭与近似鸭种错交使生殖失败的原因是不同物种存在生殖隔离,D正确。
12.C 种群个体随机交配实际上是在一个种群内部,基因通过随机组合传递给后代,这种交配方式在理想情况下(如无突变、无选择、无迁移、无遗传漂变)会保持基因频率的稳定,即不会发生基因频率的改变,A错误;种群基因频率的改变是物种形成和生物多样性的基础,但它本身并不等同于新物种的产生,新物种的形成通常需要更严格的条件,如生殖隔离的建立,生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,因此,仅仅基因频率的改变不一定产生新物种,B错误;种群基因库间的差异是物种分化的基础,当两个种群由于各种原因(如地理隔离)长期分开,它们各自独立进化,基因库之间的差异会逐渐增大,当这种差异达到一定程度时,两个种群之间就可能发生生殖隔离,从而形成新的物种,C正确;新基因的产生通常是通过基因突变来实现的,而基因突变是随机的、不定向的,与环境因素没有直接的因果关系,然而,环境的自然选择会作用于已经存在的基因和基因型,通过保留有利变异和淘汰不利变异来影响种群的基因频率和基因型频率,从而推动生物的进化,但环境的自然选择并不直接导致新基因的产生,D错误。
13.解析:(1)生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性;种群内部具有较高的个体数量和遗传多样性,这是该种群生物与其他生物、无机环境协同进化的结果。(2)种群由A到B,种群数量急剧减少是因为环境由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使多数不能适应胁迫环境的个体死亡。在胁迫环境下,B种群含有能适应胁迫环境的个体,但种群仍有可能灭绝,原因是能适应胁迫环境的个体数量少于维持种群延续的最小数量。(3)变异是不定向的,自然选择才是定向的。故相比C种群,D种群又出现了新的变异,产生新变异的过程是不定向的。
答案:(1)遗传 其他生物、无机环境 (2)由温和环境到胁迫环境,环境发生变化,自然选择发挥作用,使多数不能适应胁迫环境的个体死亡 能适应胁迫环境的个体数量少于维持种群延续的最小数量 (3)不是 因为产生新变异的过程属于突变(基因突变和染色体变异),突变具有不定向性
14.解析:(1)由图形占比可知,P植株为母本,Q植株为父本,子代四种表型且比例为1∶1∶1∶1,符合自由组合定律。(2)P植株与Q植株进行正反交,结果不同,P植株为母本,子代四种表型且比例为1∶1∶1∶1,符合自由组合定律,Q植株为母本,子代四种表型且宽叶∶狭叶=1∶1,高茎∶矮茎=1∶2,推测含B的花粉只有50%成活率,而含B的卵细胞100%成活。(3)若P植株自交,即AaB×AaB,由于含B的花粉只有50%成活率,而含B的卵细胞100%成活,故P植株产生的雌配子为AB∶A∶aB∶a=1∶1∶1∶1,产生的雄配子为AB∶A∶aB∶a=1∶2∶1∶2,即雌配子A∶a=1∶1,B∶O=1∶1,雄配子A∶a=1∶1,B∶O=1∶2,子代狭叶高茎(aaB_)个体所占比例为1/2×1/2×(1-1/2×2/3)=1/6,其中杂合子(aaB)占[1/2×1/2×(1/2×2/3+1/2×1/3)]÷1/6=3/4。(4)单倍体育种可以明显缩短育种年限,遗传图解见答案。
答案:(1)自由组合 (2)含B的花粉只有50%成活率,而含B的卵细胞100%成活 (3)1/6 3/4 (4)单倍体育种
F1植株成熟后,选择宽叶高茎个体所结的种子即为所需
15.解析:(1)已知m基因使植株表现为雄性不育,故基因型为mm的植株雄性不育,在培育无子果实前无需人工去雄,若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素可以获得无子果实。(2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代,F1中MM∶Mm∶mm=1∶2∶1,由于mm雄性不育,只能作母本,故不能自交,F1能自交的基因型及比例为MM∶Mm=1∶2,则F2中,雄性不育植株mm出现的概率为2/3×1/4=1/6,故雄性可育植株与雄性不育植株的比例为5∶1。(3)该三体品系植株(14+1)的培育用到了染色体(数目)变异的原理,根尖细胞进行有丝分裂,后期细胞中染色体数目暂时加倍,最多可观察到30条染色体。(4)该三体品系植株的基因型为Mmm,进行减数分裂时,由于较短的染色体不能正常配对,在分裂过程中随机移向细胞一极,则产生的配子基因型为m和Mm。(5)利用基因工程技术将花色素合成基因R导入到该三体品系中,其变异类型为基因重组。如果M与R在同一条染色体上,则该三体品系基因型为MmmR,产生正常的雄配子为m,产生雌配子为1/2MmR、1/2m,自交后代表型及比例为红花(MmmR)∶白花(mm)=1∶1。
答案:(1)mm 该基因型植株雄性不育,在培育无子果实前无需人工去雄 (2)5∶1 (3)染色体(数目)变异 30 (4)m和Mm (5)红花∶白花=1∶1
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专题通关13 育种与进化的分析判断
(满分:100分)
一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分)
1.(2025·山西大同统考)2023年5月30日,神舟十六号载人飞船在长征二号F运载火箭的托载下一飞冲天,将3名航天员送入太空。这次随航天员一起“飞天”的还有来自大同的“东方亮”谷子5个品种的种子,接受为期约5个月的太空辐射诱变,为后续回归后谷种新品种培育研发做前阶段的技术处理。下列有关太空育种的说法,正确的是( )
A.太空育种可利用高辐射、微重力等极端环境定向诱导新性状的产生
B.太空育种能提高突变率,缩短育种时间,诱导产生新的物种
C.太空育种能大幅度改良生物的某些性状和扩大可供选择的范围
D.谷种经太空旅行后生活力会大大增强,利于选育新品种
2.(2025·广东茂名模拟)某兴趣小组进行了下列实验:取甲(雌蕊正常,雄蕊异常,表现为雄性不育)、乙(雌蕊、雄蕊均可育)两株水稻进行相关实验,实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制,A对a为完全显性,另外B基因会抑制不育基因的表达,使之表现为可育。下列分析错误的是( )
P
F1
F1自交得F2
甲与乙杂交
全部可育
可育株∶雄性不育株=13∶3
A.A基因为不育基因,F1产生4种比例相等的配子
B.F2出现可育株∶雄性不育株=13∶3是基因重组的结果
C.甲的基因型为AAbb,F2可育株中能稳定遗传的个体占3/13
D.F1与基因型为aabb个体杂交后代可育株∶雄性不育株=3∶1
3.(2025·陕西商洛模拟)我国多个科研团队合作发现,位于水稻3号染色体上的Ef-cd基因可将水稻成熟期提早7~20天,该基因兼顾了早熟和高产两方面特征。含Ef-cd基因的水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合速率均显著增强。下列有关叙述错误的是( )
A.水稻的早熟和高产性状受Ef-cd基因和环境共同影响
B.Ef-cd基因可能通过控制酶的合成来控制水稻细胞代谢
C.人工选育早熟、高产新品种的过程中Ef-cd基因频率发生了改变
D.应用Ef-cd基因培育早熟、高产小麦新品种,最简便的方法是杂交育种
4.(2025·河北邢台模拟)利用尖叶蕉(2N=22)和长梗蕉(2N=22)进行杂交,能获得三倍体无子香蕉,培育过程如图所示,其中A、B表示染色体组。下列说法错误的是( )
A.利用低温处理尖叶蕉幼苗是为了抑制着丝粒的分裂
B.尖叶蕉(4N=AAAA)的细胞中最多含有88条染色体
C.步骤①②利用的遗传学原理有染色体变异和基因重组
D.无子香蕉细胞中的染色体组成为AAB
5.(2025·河南洛阳模拟)已知普通西瓜为二倍体,西瓜果皮颜色由一对等位基因控制,果皮深绿色条纹(A)对浅绿色(a)为显性,如图表示培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的大致流程,若只研究果皮颜色,下列相关叙述正确的是( )
A.培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的过程中发生了基因重组和染色体变异
B.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,统称为多倍体
C.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是促进后期染色单体分开,形成染色体
D.获得无子西瓜的过程中两次用到花粉,两次使用花粉的作用不同
6.(2025·湖北武汉模拟)某植物的重瓣花与单瓣花是常染色体上基因A、a控制的一对相对性状。选用一株单瓣花植株自交,F1中单瓣和重瓣花各占50%。对F1单瓣花植株进行花粉离体培养后再用秋水仙素处理,获得的全为重瓣花植株。下列叙述错误的是( )
A.该植株可能是含A基因花粉不育,a基因花粉育性正常
B.以单瓣花植株为亲本每代都自由交配,F3个体中Aa∶aa=1∶7
C.秋水仙素能使纺锤丝形成,从而抑制着丝粒的分裂
D.花粉离体培养需经历多个阶段,体现了细胞的全能性
7.(2025·湖北天门模拟)杂交水稻的推广大大提高了水稻的产量,产生了巨大的社会和经济效益。研究者为固定杂种优势,研究发现了3个基因在区分水稻有丝分裂和减数分裂中的作用如图1;在图1基础上,破坏MTL基因,结果如图2。不考虑其他变异类型,下列有关说法错误的是( )
图1
图2
A.PAIR1基因的产物在减数分裂Ⅰ的前期发挥作用
B.同时破坏水稻细胞中的基因PAIR1、REC8和OSD1,得到的配子染色体数目与亲本体细胞染色体数目相同
C.若某二倍体水稻植株仅发生MTL基因突变,该植株自交,则其子代高度不育
D.图中4个基因均突变的稳定遗传的个体自交不能保持水稻杂种优势
8.(2025·安徽芜湖模拟)野生马铃薯为二倍体,体细胞染色体数为24条,栽培马铃薯为四倍体,体细胞染色体数为48条。下列相关叙述错误的是( )
A.野生马铃薯的花药发育而成的植株是单倍体
B.栽培马铃薯的花药发育而成的植株是单倍体
C.栽培马铃薯的每个染色体组有12条同源染色体
D.野生马铃薯和栽培马铃薯杂交的后代是三倍体
9.(2025·辽宁葫芦岛模拟)在北极的一个山脉中,原始的狼已经形成在体格和生活习性上不同的变种,其中一种狼的体重较轻,四肢发达而灵活,以猎鹿为主;另一种狼的体重较重,足短而力强,常常攻击羊群。下列述错误的是( )
A.可以从比较解剖学角度证明两种狼的祖先相同
B.上述现象说明自然选择在一定程度上是不定向的
C.在生存斗争中,捕食者和被捕食者之间进行着相互选择
D.原始狼群由于食物来源不同,通过自然选择进化成不同的类型
10.(2025·天津模拟)果蝇腹部的刚毛数量有个体差异。某果蝇种群原来的刚毛平均数为9.6根,研究员把占总数1/5的多刚毛个体作为研究进化的初始种群,持续90代繁殖培养,每一子代都由上一代筛选的多刚毛个体繁殖得来,到第90代时,种群的平均刚毛数为39.2根。下列相关分析不正确的是( )
A.实验说明种群是生物进化的基本单位
B.初始种群与原来种群存在地理隔离
C.实验结果不能说明果蝇发生了进化
D.实验中的人工选择决定果蝇进化的方向
11.(2025·河北衡水校考)雄绿头鸭的羽毛有美羽和素羽之分,设定一对等位基因A、a控制雄鸭的羽毛性状,A决定美羽,a决定素羽。美羽雄鸭羽毛艳丽易被天敌发现,但有利于雌鸭的识别,避免与近似鸭种错交,使生殖失败;而素羽雄鸭则有利于躲避天敌,不利于雌鸭的识别。下列叙述错误的是( )
A.经过足够长时间进化,近似鸭种多而天敌少的地区,A基因频率大于a
B.经过足够长时间进化,近似鸭种少且天敌也少的地区,两种基因频率相当
C.天敌和近似鸭是绿头鸭种群进化的选择压力,直接作用的是个体的基因型
D.绿头鸭与近似鸭种错交使生殖失败的原因是不同物种存在生殖隔离
12.(2025·广东揭阳模拟)物种形成通常伴随着生殖隔离的建立,基因频率的改变是物种形成和生物多样性的基础。下列叙述正确的是( )
A.种群个体随机交配会导致基因频率的改变
B.种群基因频率的改变意味着新物种的产生
C.种群基因库间的差异可能导致生殖隔离
D.新基因的产生与环境的自然选择有关
选 择 题 答 题 栏
题号
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答案
二、非选择题(本题共3小题,共52分)
13.(17分)(2025·湖南长沙模拟)生物种群面临致死环境胁迫时能够通过适应性进化摆脱灭绝的命运,这一过程称为进化拯救。如图为某一种群由温和环境到胁迫环境下种群大小的数量变化曲线,其中方框内点的不同形状表示不同的表型(点越多代表该种群数量越多)。请回答下列问题:
(1)在温和环境中,种群具有较多的个体数量和较高的__________(填“遗传”“物种”或“生态系统”)多样性,这是该种群生物与_________________协同进化的结果。
(2)种群由A到B,种群数量急剧减少的原因是____________________ ______________________________________________________。在胁迫环境下,B种群含有能适应胁迫环境的个体,但种群仍有可能灭绝,原因是____________________________________________________________________。
(3)相比C种群,D种群又出现了新的变异,产生新变异的过程是定向的吗?________。为什么?________________________________________________。
14.(17分)某一年生雌雄同株植物有两种叶形,宽叶(A)对狭叶(a)显性,育种人员向宽叶杂合子导入长节基因B(会影响配子成活率)后,得到宽叶高茎植株P。将P植株与一株狭叶矮茎植株Q相互受粉,收获两植株所结种子,分别种植后均出现了宽叶高茎∶宽叶矮茎∶狭叶高茎∶狭叶矮茎四种表型,比例如下:
(1)该植物体内控制叶形和节长的基因遗传时遵循____________定律。
(2)相互受粉后,P与Q植株种子种植获得的植株四种表型的比例不同,推测原因是___________________________________________________。
(3)若P植株自交,子代狭叶高茎个体所占比例为______,其中杂合子占______。
(4)从Q植株所结种子种植获得的植株中选择个体,运用______________(育种方法),可以快速获得符合生产要求的宽叶高茎种子。请写出培育的遗传图解,并对筛选的过程用文字简要说明。
15.(18分)某二倍体植物(2n=14)是雌雄同花、闭花受粉的植物,培育杂种非常困难。为简化育种流程,人们采用染色体诱变的方法培育获得三体新品系,其相关染色体及相关基因分布情况如图所示。该植株雄蕊的发育受一对等位基因M/m控制,M基因控制雄蕊的发育与成熟,使植株表现为雄性可育,m基因无此功能,使植株表现为雄性不育。请分析回答问题(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换):
(1)若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素以获得无子果实,需选用基因型为______个体作为材料,原因是_____________________________________。
(2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代,则F2中,雄性可育植株与雄性不育植株的比例为______________。
(3)该三体新品系的培育利用了____________的原理,若用显微镜观察该植株根尖细胞中的染色体形态和数目,最多可观察到____________条染色体。
(4)该三体品系植株减数分裂时,较短的染色体不能正常配对,随机移向细胞一极,并且含有较短染色体的雄配子无受粉能力。减数分裂后可产生的配子基因型是____________。
(5)为在开花前区分雄性可育与雄性不育植株,人们利用转基因技术将花色素合成基因R导入该三体品系,但不确定R基因整合到哪条染色体上。为确定R基因与M、m基因的位置关系,将该转基因植株自交,若子代中出现__________________________的现象,则说明M与R在同一条染色体上(注:R基因控制红色,无R基因表现为白色)。
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