2020高考生物二轮复习 专题四 遗传的分子基础、变异与进化专题强化练 联系客服

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(2)该种群中海龟有多种多样的类型,其中可遗传的变异主要来源于____________,但由于变异是不定向的,因此只是产生了进化的原材料,进化的方向是由__________决定的。 (3)海龟是否发生了进化?________(填“是”或“否”),理由是___________________。 (4)基因频率的改变,能否表明该种群中产生了新的物种?________(填“能”或“不能”),理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)基因库 32% (2)基因重组 自然选择 (3)是 种群的基因频率发生了改变 (4)不能 该种群中只是基因频率发生改变,并不一定产生生殖隔离

解析 (1)种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。若干万年后,该海岛中海龟的基因频率发生变化,W的基因频率变为0.2,w的基因频率变为0.8,则WW的基因型频率=0.04,Ww的基因型频率=0.32,ww的基因型频率=0.64,所以基因频率变化后,从理论上计算,分趾海龟中杂合子(Ww)在整个种群中的比例为32%。

(2)对于有性生殖的生物,其后代具有多样性的主要原因是基因重组。在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断变化,所以进化的方向是由自然选择决定的。

(3)种群的基因频率发生改变,则种群发生进化。因为原来w和W的基因频率各为0.5,若干万年后,基因频率发生变化,W的基因频率变为0.2,w的基因频率变为0.8,由此可知,种群的基因频率发生了改变,故海龟发生了进化。

(4)种群基因频率改变并不代表产生了生殖隔离,而新物种形成的标志是产生生殖隔离,所以不能说明产生了新的物种。

15.研究人员培育了体细胞含有两个外源抗虫基因(T)的某转基因植物。这两个基因在染色体上的整合位点如图1所示(p、q表示一对同源染色体)。已知体细胞中含两个及两个以上抗虫基因的植株表现为强抗虫,含一个抗虫基因的植株表现为弱抗虫,没有抗虫基因的植株表现为不抗虫,且1/2弱抗虫幼苗和3/4不抗虫幼苗会死亡。回答下列问题:

(1)若该转基因植物雌株的一个原始生殖细胞减数分裂过程中,染色体p的一条染色单体上含有基因T的片段与染色体q上的相应同源区段发生交叉互换,则该过程发生的时期为________________________,由此产生的雌配子的基因组成为____________。(不含T基因则用T0表示,含有1个T基因则用T1表示,以此类推,下同)

(2)若一转基因植株与非转基因普通植株杂交,产生的足量子代成熟个体中,不抗虫植株∶弱抗虫植株∶强抗虫植株=1∶196∶4,则该转基因植株产生的配子的种类及比例为

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________________________________________________________________________。 (3)已知该植物红花对白花为显性(相关基因用R、r表示)。若培育的该转基因植物中,有一雄株的体细胞中相关基因与染色体的位置如图2所示,且该植株能进行正常的减数分裂。

①由一棵普通植株得到该变异植株,涉及的变异类型有________________________。 ②该变异植株的一个处于减数第二次分裂过程的细胞中,最多可以含有________个T基因。 ③取该变异植株的花粉进行离体培养,得到的成熟红花植株中,弱抗虫个体所占的比例为________。

答案 (1)减数第一次分裂前期 T0或T1或T2 (2)T0∶T1∶T2=1∶98∶1 (3)①基因重组和染色体(结构)变异 ②4 ③1/3

解析 (1)题中所述交叉互换的过程可用下图所示:

显然,该过程发生在减数第一次分裂前期(同源染色体联会时)。经过同源染色体的分离(减Ⅰ)和姐妹染色单体分开(减Ⅱ),形成的四个子细胞中相应的染色体分别为p1、p2、q1、q2,对应的基因组成分别为T0、T1、T1、T2。又由于这是一个雌株原始生殖细胞的减数分裂,所以最终产生的雌配子的基因组成为T0或T1或T2。(2)根据“子代成熟个体中,不抗虫植株∶弱抗虫植株∶强抗虫植株=1∶196∶4”和“1/2弱抗虫幼苗和3/4不抗虫幼苗会死亡”这两个信息可推知,杂交产生的受精卵的基因组成及比例为T0T0∶T1T0∶T2T0=(1×4)∶(196×2)∶4=1∶98∶1,而普通植株产生的配子的基因组成只有T0一种,所以该转基因植株产生的配子的种类及比例为T0∶T1∶T2=1∶98∶1。(3)①据图分析可知,图2中插入了两个T基因,属于基因重组,q染色体一部分片段丢失,属于染色体结构变异。②将图示细胞中R、T基因所在染色体记为m,r基因所在染色体记为n,则根据减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合的规律可知,处于减数第二次分裂过程中的细胞的染色体组合可有pm、pn、qm、qn 4种,其中含有染色体pm的细胞中含T基因数目最多,为4个。③变异植株可产生的配子的基因组成共有4种:T2R、T1r、T1R、T0r。取花粉进行离体培养,获得的单倍体成熟植株有T2R(强抗虫红花)、T1r(弱抗虫白花)、T1R(弱抗虫红花)和T0r(不抗虫白花)四种类型,结合“1/2弱抗虫幼苗和3/4不抗虫幼苗会死亡”可知其比例为4∶2∶2∶1,所以成熟红花植株中,弱抗虫个体所占的比例为1/3。

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