易錯辨析
生物可遺傳變異的類型和特點(diǎn)
基因突變一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變,但不一定會遺傳給后代。( × )
自然突變是不定向的,人工誘變是定向的。( × )
染色體上某個(gè)基因的丟失屬于基因突變。( × )
DNA分子中發(fā)生一個(gè)堿基對的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。( × )
非同源染色體某片段移接,僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。( × )
淀粉分支酶基因中插入一段外來DNA序列屬于基因突變。( √ )
二倍體生物的單倍體都是高度不育的。( × )
基因重組發(fā)生在受精作用過程中。( × )
染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化。( √ )
[解析]
由于密碼子的簡并性、隱性突變等,基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變;基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞中,一般不遺傳給后代,若發(fā)生在配子中,可以隨配子遺傳給后代。
基因突變都是不定向的。
基因突變不改變基因的數(shù)目,染色體上某個(gè)基因的丟失屬于染色體變異。
DNA分子中發(fā)生一個(gè)堿基對的缺失可能屬于基因突變,但不屬于染色體變異。
非同源染色體中某片段的移接也可以發(fā)生在有絲分裂過程中。
淀粉分支酶基因中插入一段外來DNA序列,改變了基因結(jié)構(gòu),屬于基因突變。
蜂王是二倍體,其卵細(xì)胞發(fā)育成的雄蜂是單倍體,可育。
基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。
染色體片段的倒位和易位的結(jié)果是導(dǎo)致基因排列順序的改變。
生物可遺傳的變異在育種上的應(yīng)用
單倍體育種中,常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使染色體數(shù)目加倍。( × )
用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。( × )
用秋水仙素處理大腸桿菌,可使其染色體數(shù)目加倍。( × )
抗病植株連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低。( × )
用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生定向改變,獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆屬于誘變育種。 ( × )
三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)。 ( √ )
[解析]
單倍體育種中,花藥離體培養(yǎng)形成單倍體幼苗,用秋水仙素處理的是幼苗,而不是萌發(fā)的種子。
單倍體植株不一定含一個(gè)染色體組,也可能含兩個(gè)或多個(gè)染色體組,因此用秋水仙素處理單倍體植株后得到的不一定是二倍體。
大腸桿菌屬于原核生物,無染色體。
抗病植株自交若干代,純合抗病植株的比例逐代增大。
基因突變是不定向的。
三倍體西瓜同源染色體在減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)了聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞。
生物進(jìn)化
(1)為了適應(yīng)冬季寒冷環(huán)境,植物會產(chǎn)生抗寒性變異。( × )
(2)自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向。( × )
(3)一個(gè)種群中控制一對相對性狀的基因型頻率改變,說明生物在進(jìn)化。( × )
(4)外來物種入侵可能會改變生物進(jìn)化的速度和方向。( √ )
(5)一般來說,頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。( √ )
(6)協(xié)同進(jìn)化是指生物和生物之間相互選擇協(xié)同進(jìn)化。( × )
(7)“精明的捕食者”策略體現(xiàn)了物種間的協(xié)同進(jìn)化。( √ )
(8)在進(jìn)化地位上越高等的生物,其適應(yīng)能力越強(qiáng)。( × )
[解析]
(1)變異是不定向的。
(2)自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向,但變異是不定向的。
(3)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。
(4)外來物種入侵后會與本地物種建立捕食或競爭等關(guān)系,改變本地物種生存環(huán)境,因此可能會改變生物進(jìn)化的方向和速度。
(5)自然選擇作用下,有利變異個(gè)體存活率高,并有更多機(jī)會產(chǎn)下后代,相應(yīng)的基因頻率會不斷升高,可見,一般頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。
(6)協(xié)同進(jìn)化指生物和生物之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
(7)“精明的捕食者”策略體現(xiàn)了物種間的協(xié)同進(jìn)化,有利于種群發(fā)展。
(8)進(jìn)化過程中出現(xiàn)的新物種,有些是靠開辟環(huán)境中新的生存位置來生存和繁衍的,不一定比原來物種的適應(yīng)能力強(qiáng)。
規(guī)范表述
基因突變的意義是 基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料
基因突變的特點(diǎn): 普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性
人和動物細(xì)胞中的DNA上本來就存在與癌變相關(guān)的基因: 原癌基因和抑癌基因 。一般來說,原癌基因 突變或過量表達(dá) 而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì) 活性過強(qiáng) ,或抑癌基因突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì) 活性減弱或失去活性 ,都可能引起癌變。
基因編輯指 對基因進(jìn)行定點(diǎn)修改,以改變目的基因的序列和功能 ,進(jìn)而進(jìn)行基因治療和物種改良。
單倍體是指 體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 。
三倍體植株進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí) 染色體聯(lián)會紊亂 ,無法形成正常的生殖細(xì)胞,因此不能形成種子。但并不是絕對一顆種子都沒有,其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),有可能形成正常的生殖細(xì)胞。
物種是指 能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物 。
協(xié)同進(jìn)化是指 不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展 。
盡管有抗藥性基因存在,但使用抗生素仍能治療由細(xì)菌引起的感染,原因在于細(xì)菌種群中 有抗性基因的個(gè)體占極少數(shù) 。
考點(diǎn)1 生物可遺傳變異的類型和特點(diǎn)
基因突變
(1)明確基因突變的原因及基因突變與進(jìn)化的關(guān)系
(2)有關(guān)基因突變的“一定”和“不一定”
①基因突變 一定 會引起基因結(jié)構(gòu)的改變,即基因中 堿基排列順序 的改變。
②基因突變 不一定 會引起生物性狀的改變。
③基因突變 不一定 都產(chǎn)生等位基因:真核生物染色體上的基因突變可產(chǎn)生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。
④基因突變 不一定 都能遺傳給后代:
a.基因突變?nèi)绻l(fā)生在體細(xì)胞的 有絲分裂 過程中,一般不遺傳給后代,但有些植物可通過無性生殖傳遞給后代。
b.如果發(fā)生在 減數(shù)分裂 過程中,可以通過配子傳遞給后代。
變異種類的區(qū)分
(1)關(guān)于“互換”問題
①同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換:屬于 基因重組 。
②非同源染色體之間的互換:屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的 易位 。
(2)關(guān)于“缺失”問題
①DNA分子上若干“基因”的缺失:屬于 染色體結(jié)構(gòu)變異 。
②基因內(nèi)部若干“堿基對”的缺失:屬于 基因突變 。
(3)關(guān)于變異水平的問題
①分子水平: 基因突變、基因重組 屬于分子水平的變異,在光學(xué)顯微鏡下不能直接觀察到。
②細(xì)胞水平: 染色體變異 是細(xì)胞水平的變異,一般在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。
(4)可遺傳變異對基因種類和基因數(shù)量的影響
①基因突變——改變基因的 種類 (基因結(jié)構(gòu)改變,成為新基因),不改變基因的 數(shù)量 。
②基因重組——不改變基因的種類和數(shù)量,但改變基因間的 組合方式 。
③染色體變異——改變基因的 數(shù)量 或 排列順序 。
識圖區(qū)別變異類型
(1)寫出①②③④分別代表的變異類型:
① 缺失 ;② 重復(fù) ;③ 倒位 ;④ 基因突變 。
(2)圖①②③④中可以在顯微鏡下觀察到的是 ①②③ 。
(3)填寫①②③④變異的實(shí)質(zhì):
①基因數(shù)目減少;②基因數(shù)目 增加 ;③基因排列順序的改變;④基因中 堿基對替換、增添或缺失 。
“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體
界定“三倍體”與“三體”
幾種??碱愋彤a(chǎn)生配子種類及比例
細(xì)胞癌變的原理和特征
考法1 變異類型及其特點(diǎn)
(2023?壽光市校級模擬)DNA兩條鏈中只有一條具有轉(zhuǎn)錄功能,這條具有轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做模板鏈或反義鏈,另一條無轉(zhuǎn)錄功能的鏈叫做編碼鏈或有義鏈。如圖為菜哺乳動物一個(gè)雙鏈DNA分子中控制毛色的a、b、c三個(gè)基因的分布狀況,圖中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o遺傳效應(yīng)的堿基序列。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.基因a和基因b在減數(shù)分裂過程中遵循基因的自由組合定律
B.不同基因的有義鏈并不都在同一條鏈上,但是基因a、b、c都只有一條鏈進(jìn)行轉(zhuǎn)錄
C.位置Ⅰ和Ⅱ也可能發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,但不屬于基因突變
D.基因a、b、c都有可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn)
【分析】轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。
轉(zhuǎn)錄的場所:細(xì)胞核;
轉(zhuǎn)錄的條件:模板:DNA分子的一條鏈;轉(zhuǎn)錄的原料:四種核糖核苷酸(“U”代替“T”與“A”配對,不含“T”);與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶:RNA聚合酶;能量:ATP。
轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物:mRNA、tRNA、rRNA。
【解答】解:A、基因a和基因b在一個(gè)DNA分子上,不遵循基因自由組合定律,A錯誤;
B、從圖中可以看出,基因b和基因ac有義鏈不在同一條鏈上,說明有義鏈并不都在同一條鏈上,基因a、b、c都只有一條鏈(反義鏈)為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,B正確;
C、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,位置Ⅰ和Ⅱ是沒有遺傳效應(yīng)的堿基序列,如果發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換,不屬于基因突變,C正確;
D、基因a、b、c都有可能發(fā)生基因突變,體現(xiàn)了基因突變具有隨機(jī)性的特點(diǎn),D正確。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題考查轉(zhuǎn)錄和翻譯的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
(2022?中原區(qū)校級模擬)如圖①②③④分別表示不同的變異類型,基因a、a′僅有圖③所示片段的差異,相關(guān)敘述正確的是( )
A.①②都表示同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期
B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失
C.④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)
D.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②③
【分析】1、可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異:
(1)基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換,這會導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,進(jìn)而產(chǎn)生新基因。
(2)基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的非等位基因重新組合,包括兩種類型:①自由組合型:減數(shù)第一次分裂后期,隨著非同源染色體自由組合,非同源染色體上的非等位基因也自由組合。②交叉互換型:減數(shù)第一次分裂前期(四分體),基因隨著同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生重組。此外,某些細(xì)菌(如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))和在人為作用(基因工程)下也能產(chǎn)生基因重組。
(3)染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異(重復(fù)、缺失、易位、倒位)和染色體數(shù)目變異。
2、分析題圖:圖中①發(fā)生在同源染色體上的非姐妹染色單體之間,為基因重組;②發(fā)生在非同源染色體之間,為染色體結(jié)構(gòu)變異(易位);③發(fā)生堿基對的缺失,為基因突變;④為染色體結(jié)構(gòu)變異(缺失或重復(fù))。
【解答】解:A、圖①屬于同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期;圖②發(fā)生在非同源染色體間片段的互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,不一定發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,A錯誤;
B、③中的變異是基因中堿基對的缺失,屬于基因突變,B錯誤;
C、圖④中彎曲的部位表示在其同源染色體上沒有配對的片段,可能是發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的缺失或重復(fù),C正確;
D、圖中4種變異都屬于可遺傳變異,D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查生物變異,要求考生識記可遺傳變異的類型,并注意對3種可遺傳變異進(jìn)行區(qū)分,再準(zhǔn)確判斷圖中各種情況所屬的變異類型,進(jìn)而結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。
(2022?秦皇島三模)科學(xué)家在擬暗果蠅種群中確定了一條常染色體上的三種倒位形式,分別稱為ST型、AR型和CH型,其中ST型倒位形式和CH型倒位形式的頻率在一年中的變化如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.一個(gè)物種中個(gè)體的染色體數(shù)目或染色體結(jié)構(gòu)均可能會發(fā)生變化
B.推測擬暗果蠅種群中染色體倒位形式不同可能會導(dǎo)致其環(huán)境適應(yīng)性有差異
C.ST型頻率和CH型頻率相等時(shí),擬暗果蠅種群數(shù)量達(dá)到相對穩(wěn)定
D.由圖推測,3月~6月可能有利于CH型擬暗果蠅種群的生存
【分析】分析題圖:3月﹣6月CH型擬暗果蠅頻率上升,可能有利于CH型擬暗果蠅種群的生存;6月﹣10月ST型擬暗果蠅頻率上升,推測可能有利于ST型擬暗果蠅種群的生存。
【解答】解:A、一個(gè)物種中個(gè)體的染色體數(shù)目變化屬于染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)也可能會發(fā)生變化,A正確;
B、由圖知,不同月份擬暗果蠅種群中染色體倒位形式頻率不同,所以推測擬暗果蠅種群中染色體倒位形式不同可能會導(dǎo)致其環(huán)境適應(yīng)性有差異,B正確;
C、ST型頻率和CH型頻率相等時(shí),擬暗果蠅種群數(shù)量不一定達(dá)到穩(wěn)定,C錯誤;
D、3月~6月CH型擬暗果蠅頻率上升,所以可能有利于CH型擬暗果蠅種群的生存,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查變異的相關(guān)知識,意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識與觀點(diǎn),做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力。
考法2 染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的相關(guān)判斷
(2022?中原區(qū)校級模擬)下列關(guān)于染色體組與單倍體的說法,正確的是( )
A.一個(gè)染色體組應(yīng)是生物配子中的全部染色體
B.用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體
C.某生物體細(xì)胞基因型為DDDdEEee,則可斷定該生物為四倍體
D.單倍體是含有本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體,可能含有同源染色體
【分析】1、細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們在形態(tài)和功能上各不相同,但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體,叫做一個(gè)染色體組。
2、單倍體是具有體細(xì)胞染色體數(shù)為本物種配子染色體數(shù)的生物個(gè)體.凡是由配子發(fā)育而來的個(gè)體,均稱為單倍體。體細(xì)胞中可以含有1個(gè)或幾個(gè)染色體組,花藥離體培養(yǎng)得到的是單倍體,雄蜂也是單倍體,僅有一個(gè)染色體組的生物是單倍體。
3、凡是由受精卵發(fā)育而來,且體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的生物個(gè)體,均稱為二倍體。幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都屬于二倍體。
4、凡是由受精卵發(fā)育而來,且體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的生物個(gè)體,均稱為多倍體。如香蕉是三倍體,馬鈴薯是四倍體,普通小麥?zhǔn)橇扼w。
【解答】解:A、一個(gè)染色體組應(yīng)是二倍體生物配子中的全部染色體,A錯誤;
B、單倍體是配子直接發(fā)育形成,含有1個(gè)或多個(gè)染色體組,因此用秋水仙素處理單倍體植株后得到的是二倍體或多倍體,B錯誤;
C、某生物體細(xì)胞基因型為DDDdEEee,含有4個(gè)染色體組,如果是配子發(fā)育而來,則該生物為單倍體;如果是受精卵發(fā)育而來,則該生物為四倍體,C錯誤;
D、單倍體是含有本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體,可能含有同源染色體,如四倍體馬鈴薯的單倍體植株中含有同源染色體,D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查染色體組與單倍體的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力。
(2022?開封模擬)三體(2n+1)細(xì)胞中的三條同源染色體配對時(shí),存在兩種可能:一是兩條同源染色體完全配對,剩下第三條沒有配對的染色體,被稱為單價(jià)體;二是三條同源染色體聯(lián)會,形成三價(jià)體,其中每條同源染色體都有部分與其他兩條同源染色體配對。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.三體細(xì)胞中一對同源染色體之間發(fā)生的染色體片段交換屬于易位
B.存在三價(jià)體時(shí),三體細(xì)胞最終只產(chǎn)生含有三條該染色體的配子
C.存在單價(jià)體時(shí),三體細(xì)胞最終產(chǎn)生含一條或兩條該染色體的配子
D.三體含有兩個(gè)完整的染色體組,每個(gè)染色體組都有性染色體和常染色體
【分析】根據(jù)題意分析可知:三體減數(shù)分裂時(shí),若兩條同源染色體完全配對,剩下第三條沒有配對的染色體,則發(fā)生配對聯(lián)會的染色體正常分離,另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極,從而產(chǎn)生正常配子和變異配子。
【解答】解:A、三體細(xì)胞中一對同源染色體之間發(fā)生的染色體片段交換屬于基因重組,A錯誤;
B、存在三價(jià)體時(shí),三條同源染色體聯(lián)會,每條同源染色體都有部分與其他兩條同源染色體配對,但仍會發(fā)生分離,所以三體細(xì)胞最終產(chǎn)生含有一條和兩條該染色體的配子,B錯誤;
C、存在單價(jià)體時(shí),完全配對的兩條同源染色體會發(fā)生分離,另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極,所以三體細(xì)胞最終產(chǎn)生含一條或兩條該染色體的配子,C正確;
D、三體含有兩個(gè)完整的染色體組,但不一定是雌雄異體生物,所以每個(gè)染色體組不一定有性染色體和常染色體之分,D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查基因重組和染色體變異的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和理解能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力,難度適中。
考法3 細(xì)胞癌變的辨析
(2022?沙坪壩區(qū)校級模擬)人體皮膚上的黑色素細(xì)胞聚集可形成黑色素痣,進(jìn)一步惡化可形成黑色素瘤(惡性腫瘤)。在個(gè)體發(fā)育過程中,神經(jīng)嵴細(xì)胞分化產(chǎn)生黑色素母細(xì)胞,再進(jìn)一步分化為成熟的黑色素細(xì)胞,分別敲除神經(jīng)嵴細(xì)胞、黑色素母細(xì)胞、成熟黑色素細(xì)胞中的p53基因,并驅(qū)動突變后的BRAF基因的表達(dá),發(fā)現(xiàn)神經(jīng)嵴細(xì)胞和黑色素母細(xì)胞會發(fā)展成黑色素瘤,成熟黑色素細(xì)胞則形成黑色素痣。下列說法錯誤的是( )
A.黑色素母細(xì)胞比神經(jīng)嵴細(xì)胞分化程度更高
B.黑色素痣細(xì)胞間的黏著性一般比黑色素瘤細(xì)胞高
C.通過鏡檢細(xì)胞形態(tài)可初步判斷黑色素母細(xì)胞是否發(fā)生癌變
D.上述中的p53基因?qū)儆谠┗?,BRAF基因?qū)儆谝职┗?br>【分析】細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,其中原癌基因負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細(xì)胞不正常的增殖。題中涉及的p53基因被敲出,并驅(qū)動突變后的BRAF基因的表達(dá),神經(jīng)峭細(xì)胞和黑色素母細(xì)胞會發(fā)展成黑色素瘤,成熟黑色素細(xì)胞則形成黑色素痣,說明p 53基因阻止細(xì)胞進(jìn)行不正常的增殖,屬于抑癌基因,BRAF基因?qū)儆谠┗颉?br>【解答】解:A、神經(jīng)峭細(xì)胞分化產(chǎn)生黑色素母細(xì)胞,據(jù)此可知黑色素母細(xì)胞比神經(jīng)峭細(xì)胞分化程度更高,A正確;
B、腫瘤細(xì)胞細(xì)胞膜上的糖蛋白減少,粘著性降低,黑色素痣細(xì)胞間的黏著性一般比黑色素瘤細(xì)胞高,B正確;
C、癌變后的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)會發(fā)生一定的改變,因此通過鏡檢細(xì)胞形態(tài)可初步判斷黑色素母細(xì)胞是否發(fā)生癌變,C正確;
D、上述中的p53基因?qū)儆谝职┗?,BRAF基因?qū)儆谠┗颍珼錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題主要考查癌細(xì)胞的概念及主要特征的內(nèi)容,要求考生識記相關(guān)知識,并結(jié)合所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。
(2022?東營區(qū)校級模擬)人類基因組中8%的DNA由于高度螺旋化不易測序,曾被科學(xué)家認(rèn)定是“垃圾DNA”。但隨著測序手段的提升,發(fā)現(xiàn)這些片段與衰老、癌變、分化等的調(diào)控密切相關(guān)。下列敘述不正確的是( )
A.人類基因組計(jì)劃就是測定24條染色體上DNA的堿基序列
B.最初科學(xué)家認(rèn)定8%片段為“垃圾DNA”的依據(jù)是其高度螺旋化,難以轉(zhuǎn)錄
C.細(xì)胞癌變很可能是由8%片段中某些基因突變產(chǎn)生原癌基因和抑癌基因?qū)е?br>D.8%片段中存在的某些調(diào)控序列可能使不同細(xì)胞基因的表達(dá)存在差異
【分析】人類基因組計(jì)劃的目的:測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。
【解答】解:A、人類基因組計(jì)劃是測定22條常染色體、l條X染色體和l條Y染色體上的DNA堿基序列,即24條染色體上的DNA堿基序列,A正確;
B、最初科學(xué)家認(rèn)定8%片段為“垃圾DNA”的依據(jù)是其高度螺旋化,不易解旋,難以轉(zhuǎn)錄,因此不能控制生物性狀,B正確;
C、原癌基因和抑癌基因是細(xì)胞中的正?;颍皇腔蛲蛔兌鴣?,C錯誤;
D、由題干可知,8%片段與衰老、癌變、分化等的調(diào)控密切相關(guān),細(xì)胞中基因表達(dá)情況發(fā)生改變,故8%片段中存在的某些調(diào)控序列可能使不同細(xì)胞基因的表達(dá)存在差異,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查細(xì)胞癌變的原因及防治、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、人類基因組計(jì)劃的內(nèi)容,要求考生識記相關(guān)知識,并結(jié)合所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。
(2022?秦皇島三模)卡鉑可通過影響DNA的復(fù)制使癌細(xì)胞數(shù)量減少,常用作治癌藥物。卡鉑微溶于水,其水溶液在光下不穩(wěn)定,溶液中的Cl﹣也會促進(jìn)其分解?,F(xiàn)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),下表為卡鉑和DNA復(fù)制抑制劑對癌細(xì)胞數(shù)量的影響實(shí)驗(yàn)分組記錄表。下列敘述正確的是( )
(說明:“+”表示添加,“﹣”表示不添加)
A.宮頸癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比糖蛋白增加,黏著性降低,在體內(nèi)易轉(zhuǎn)移
B.本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可能是乙、丙組的癌細(xì)胞數(shù)量相當(dāng),且均小于甲組的
C.實(shí)驗(yàn)中配制卡鉑試劑需用生理鹽水以維持細(xì)胞的滲透壓
D.丙、丁兩組實(shí)驗(yàn)可說明卡鉑通過影響DNA的復(fù)制抑制細(xì)胞增殖
【分析】分析題意可知,本實(shí)驗(yàn)的目的是研究卡鉑引發(fā)癌細(xì)胞數(shù)量減少的具體機(jī)理;在實(shí)驗(yàn)思路中,用DNA復(fù)制抑制劑、卡鉑試劑添加到宮頸癌細(xì)胞懸液中,研究它單獨(dú)和共同作用下宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化,因此該實(shí)驗(yàn)的因變量是宮頸癌細(xì)胞數(shù)量變化。
【解答】解:A、宮頸癌細(xì)胞與正常細(xì)胞相比糖蛋白減少,A錯誤;
B、題干信息“卡鉑可通過影響DNA的復(fù)制使癌細(xì)胞數(shù)量減少”,DNA復(fù)制抑制劑也能使癌細(xì)胞數(shù)量減少,故本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可能是乙、丙組的癌細(xì)胞數(shù)量相當(dāng),且均小于甲組的,B正確;
C、生理鹽水中的Cl﹣會促進(jìn)卡鉑的分解,失去療效,故本實(shí)驗(yàn)不能用生理鹽水配制卡鉑試劑,C錯誤;
D、甲、丙、丁三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比,可說明卡鉑是否通過影響DNA的復(fù)制抑制細(xì)胞增殖,D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查探究性實(shí)驗(yàn)知識,意在考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則的掌握情況,要求學(xué)生通過分析題干獲取關(guān)鍵信息,并能分析影響因素和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(2022?煙臺三模)癌細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸可被單羧酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(M)運(yùn)出細(xì)胞,以防止乳酸對細(xì)胞造成毒害。細(xì)胞色素C氧化酶(CcO)參與氧氣生成水的過程,細(xì)胞中CcO單個(gè)蛋白質(zhì)亞基被破壞,可導(dǎo)致能量代謝異常,引發(fā)細(xì)胞器產(chǎn)生應(yīng)激信號,并運(yùn)到細(xì)胞核,使核中促進(jìn)癌變發(fā)展基因的表達(dá)量上升。下列敘述錯誤的是( )
A.運(yùn)用抗M抗體抑制M蛋白的功能,可能會抑制腫瘤生長
B.CcO被破壞后可能促進(jìn)某些基因表達(dá),引起細(xì)胞表面的糖蛋白增加
C.線粒體中CcO結(jié)構(gòu)異常會導(dǎo)致有氧呼吸產(chǎn)生的ATP量明顯減少
D.通過研究推知,細(xì)胞能量代謝異常是細(xì)胞癌變的誘發(fā)因素之一
【分析】細(xì)胞癌變:(1)癌細(xì)胞是指受到致癌因子的作用,細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。(2)細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。(3)癌細(xì)胞的特征:能夠無限增殖;形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變;細(xì)胞表面發(fā)生變化,細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少。
【解答】解:A、運(yùn)用抗M抗體抑制M蛋白的功能,則癌細(xì)胞產(chǎn)生的乳酸不能運(yùn)出,對癌細(xì)胞造成毒害,可能會抑制腫瘤生長,A正確;
B、CcO被破壞后可能促進(jìn)某些基因表達(dá),引起細(xì)胞癌變,而癌變細(xì)胞表面糖蛋白減少,B錯誤;
C、細(xì)胞色素C氧化酶(CcO)參與氧氣生成水的過程,即有氧呼吸的第三階段,有氧呼吸的第三階段會產(chǎn)生大量的ATP,因此線粒體中CcO結(jié)構(gòu)異常會導(dǎo)致有氧呼吸產(chǎn)生的ATP量明顯減少,C正確;
D、由題可知,能量代謝異常引發(fā)細(xì)胞器產(chǎn)生應(yīng)激信號,并運(yùn)到細(xì)胞核,使核中促進(jìn)癌變發(fā)展基因的表達(dá)量上升,進(jìn)而誘發(fā)細(xì)胞癌變,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題主要有氧呼吸過程、癌細(xì)胞的概念及主要特征、免疫學(xué)的應(yīng)用及實(shí)例分析的內(nèi)容,要求考生識記相關(guān)知識,并結(jié)合所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。
考點(diǎn)2 生物變異在育種上的應(yīng)用
育種方式及原理辨析
(1)識別各字母表示的處理方法
A: 雜交 ,D: 自交 ,B: 花藥離體培養(yǎng) ,C: 用秋水仙素處理幼苗 ,
E: 誘變處理 ,F(xiàn): 秋水仙素處理 ,G: 轉(zhuǎn)基因技術(shù) 。
(2)育種原理
準(zhǔn)確選取育種方案
(1)根據(jù)育種目標(biāo)選擇合適的育種方案
(2)育種方案的設(shè)計(jì)思路
設(shè)計(jì)育種方案時(shí),應(yīng)特別關(guān)注“最簡便”“最準(zhǔn)確”“最快”“產(chǎn)生新基因”“產(chǎn)生新性狀”或產(chǎn)生“新的性狀組合”等育種要求:
①最簡便——側(cè)重于技術(shù)操作, 雜交 育種操作最簡便。
②最快——側(cè)重于育種時(shí)間, 單倍體 育種所需時(shí)間明顯縮短。
③最準(zhǔn)確——側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度, 基因工程 技術(shù)可“定向”改變生物性狀。
④產(chǎn)生新基因(或新性狀)——側(cè)重于“新”,即原本無該性狀, 誘變 育種可產(chǎn)生新基因,進(jìn)而出現(xiàn)新性狀。
考法1 考查育種方法及原理
(2022?沙坪壩區(qū)校級模擬)市場上有許多無子果實(shí),深受人們喜愛。關(guān)于無子果實(shí)的培育,下列說法正確的是( )
A.三倍體無子葡萄果實(shí)的發(fā)育與生長素有關(guān)
B.利用種子繁殖可廣泛推廣三倍體優(yōu)質(zhì)香蕉
C.用四倍體西瓜植株作母本與二倍體植株雜交,在母本植株上結(jié)出無子西瓜
D.三倍體西瓜植株沒有同源染色體,不能通過聯(lián)會產(chǎn)生正常配子而高度不育
【分析】無子西瓜的培育原理是染色體變異,無子西瓜屬于三倍體,由于三倍體西瓜在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會紊亂,因此不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞,無法完成授粉,因此無子。
【解答】解:A、三倍體無子葡萄的培育過程中,三倍體植株與二倍體雜交,二倍體的花粉刺激子房合成大量生長素,而這些生長素能促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí),A正確;
B、三倍體香蕉在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂,不能形成正常的配子,因此不能形成種子,不能用種子繁殖可廣泛推廣三倍體優(yōu)質(zhì)香蕉,B錯誤;
C、用四倍體西瓜植株作母本與二倍體植株雜交,在母本植株上結(jié)出的西瓜中種子是三倍體,種植三倍體種子形成的個(gè)體與二倍體雜交,三倍體上結(jié)出的是無子西瓜,C錯誤;
D、三倍體西瓜植株含有3個(gè)染色體組,存在同源染色體,只是在減數(shù)分裂過程中,同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞,所以高度不育,D錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題著重考查了無子果實(shí)的相關(guān)知識,意在考查考生的識記能力和理解能力,難度適中??忌軌蜃R記并區(qū)分無子西瓜和無子番茄原理,明確其無子性狀是否可以遺傳。
(2022?蘄春縣校級一模)無融合生殖是不通過受精作用而產(chǎn)生種子的生殖方式。研究表明,參與水稻減數(shù)分裂的PAIR1、REC8和OSD1三個(gè)基因同時(shí)突變后,植株的減數(shù)分裂將轉(zhuǎn)變成類似有絲分裂的過程。我國科學(xué)家利用基因編輯技術(shù),從雜交稻春優(yōu)84中同時(shí)敲除PAIR1、REC8、OSD1和MTL四個(gè)基因,獲得了可以發(fā)生無融合生殖的水稻材料,這意味著水稻雜交種未來或可留種。下列分析錯誤的是( )
A.無融合生殖屬于無性繁殖方式,可以將水稻的雜種優(yōu)勢保留下來
B.基因突變具有低頻性,誘導(dǎo)PAIR1、REC8和OSD1基因同時(shí)突變的難度較大
C.水稻細(xì)胞中,MTL基因可能與減數(shù)分裂的正常進(jìn)行有關(guān)
D.從雜交稻春優(yōu)84中敲除基因需要用到限制酶和DNA聚合酶
【分析】1、四種育種方法的比較如下表:
2、性狀分離是指在雜種后代中,同時(shí)顯現(xiàn)出顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。
【解答】解:A、無融合生殖不通過受精作用繁殖后代,屬于無性繁殖方式,不會發(fā)生性狀分離,故可以將水稻的雜種優(yōu)勢保留下來,A正確;
B、基因突變具有低頻性,誘導(dǎo)PAIR1、REC8和OSD1基因同時(shí)突變的難度較大,故我國科學(xué)家利用基因編輯技術(shù),從雜交稻春優(yōu)84中同時(shí)敲除PAIR1、REC8、OSD1和MTL四個(gè)基因,獲得了可以發(fā)生無融合生殖的水稻材料,B正確;
C、同時(shí)敲除PAIR1、REC8、OSD1和MTL四個(gè)基因,獲得了可以發(fā)生無融合生殖的水稻材料,故水稻細(xì)胞中,MTL基因可能與減數(shù)分裂的正常進(jìn)行有關(guān),C正確;
D、從雜交稻春優(yōu)84中敲除基因需要用到限制酶,不要DNA聚合酶,D錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題以雜交水稻的無融合生殖為情景,考查基因突變、育種等相關(guān)知識,重點(diǎn)考查考生的理解能力和分析問題的能力。
(2022秋?懷化期末)海水稻是在海邊灘涂等鹽堿地生長的特殊水稻,具有抗鹽堿、耐淹等優(yōu)勢。第一株野生海水稻發(fā)現(xiàn)于1986年的湛江海邊,袁隆平團(tuán)隊(duì)通過基因測序技術(shù),篩選出天然抗鹽、抗堿、抗病基因,通過常規(guī)育種技術(shù)成功培育出高產(chǎn)的海水稻。下列說法錯誤的是( )
A.雜交育種是常規(guī)育種技術(shù)之一,其原理是基因重組
B.鹽堿地的土壤環(huán)境導(dǎo)致了抗性基因的出現(xiàn)
C.人工篩選過程使水稻朝著抗鹽、抗堿、抗病的方向進(jìn)化
D.利用野生水稻培育高產(chǎn)海水稻改變了其基因型頻率
【分析】雜交育種:
(1)概念:是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起,再經(jīng)過選擇和培育,獲得新品種的方法。
(2)方法:雜交→自交→選優(yōu)→自交。
(3)原理:基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型,從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。
(4)優(yōu)缺點(diǎn):方法簡單,可預(yù)見強(qiáng),但周期長。
(5)實(shí)例:水稻的育種。
【解答】解:A、雜交育種的原理是基因重組,通過連續(xù)自交,篩選出符合要求的表現(xiàn)型,淘汰不符合要求的表現(xiàn)型,直到不發(fā)生性狀分離為止,A正確;
B、抗性基因的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,鹽堿地的土壤環(huán)境選擇了有抗性基因的個(gè)體,B錯誤;
C、人工篩選過程是定向的,能使水稻朝著抗鹽、抗堿、抗病的方向進(jìn)化,C正確;
D、利用野生水稻培育高產(chǎn)海水稻,選擇了有抗性基因的個(gè)體,增加了抗鹽、抗堿、高產(chǎn)的性狀,改變了其原有的基因型頻率,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題主要考查生物進(jìn)化、育種的相關(guān)知識,要求考生識記育種的方法,生物進(jìn)化相關(guān)概念等知識,能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各項(xiàng)。
考法2 考查育種方法的選擇與育種方案的設(shè)計(jì)
通過雜交可將同一物種的不同個(gè)體上的優(yōu)良性狀集中在一起,也可將不同物種的染色體集中在一起。甲×乙為雜交模型,請回答下列問題。
(1)無子西瓜備受青睞,結(jié)無子西瓜的植株是由父本甲二倍體西瓜與母本乙 雜交得到的,該過程中可用 刺激三倍體植株的子房,使其發(fā)育成無子果實(shí),培育無子西瓜的遺傳學(xué)原理是 。
(2)現(xiàn)有三個(gè)純系水稻品種:Ⅰ矮稈感病有芒(aabbDD)、Ⅱ高稈感病有芒(AAbbDD)、Ⅲ高稈抗病無芒(AABBdd)。
①為獲得矮稈抗病無芒純系新品種,應(yīng)選擇的雜交親本為 ,獲得F1后如讓F1自交,則F2中表現(xiàn)為矮稈抗病無芒的個(gè)體占F2總數(shù)的 。若要獲得矮稈抗病無芒純系新品種,需將F2中矮稈抗病無芒的個(gè)體連續(xù) ,直至 。
②如果想在①中F1的基礎(chǔ)上盡快獲得矮稈抗病無芒純系新品種,請寫出后續(xù)的育種過程:
。
【分析】本題考查的是多倍體育種和雜交育種,三倍體無子西瓜的培育過程屬于多倍體育種,用秋水仙素二倍體西瓜幼苗,令二倍體西瓜植株細(xì)胞染色體成為四倍體,這種四倍體西瓜能正常開花結(jié)果,種子能正常萌發(fā)成長。然后用四倍體西瓜植株做母本、二倍體西瓜植株做父本進(jìn)行雜交,這樣在四倍體西瓜的植株上就能結(jié)出三倍體的植株,在開花時(shí),其雌蕊要用正常二倍體西瓜的花粉授粉,以刺激其子房發(fā)育成果實(shí)。由于胚珠不能發(fā)育為種子,而果實(shí)則正常發(fā)育,所以這種西瓜無籽。雜交育種的原理是基因重組,先雜交集中優(yōu)良性狀,再連續(xù)自交、選育,直到后代不發(fā)生性狀分離為止。
【解答】解:(1)無子西瓜的培育過程:在二倍體西瓜幼苗期用秋水仙素處理形成四倍體植株,用四倍體植株作母本、二倍體植株作父本進(jìn)行雜交,形成三倍體種子,三倍體植株在開花時(shí),用二倍體西瓜的花粉刺激其子房發(fā)育成果實(shí)。培育無子西瓜的遺傳學(xué)原理是染色體變異。
(2)①矮稈抗病無芒純系新品種的基因型為aaBBdd,應(yīng)選擇的雜交親本為I矮稈感病有芒(aabbDD)、Ⅲ高稈抗病無芒(AABBdd)。雜交后獲得的F為AaBbDd,F(xiàn)1自交,F(xiàn)2中表現(xiàn)為矮稈抗病無芒(aaB_ dd) 的個(gè)體占F2總數(shù)的比例為()×()×()=()。若要獲取矮稈抗病無芒純系新品種,需將F2中矮稈抗病無芒的個(gè)體連續(xù)自交,直至不發(fā)生性狀分離。
②若要盡快獲得矮稈抗病無芒純系新品種,縮短育種年限,可采用單倍體育種
故答案為:
(1)四倍體西瓜;二倍體西瓜的花粉;染色體變異
(2)①Ⅰ矮稈感病有芒(aabbDD)、Ⅲ高稈抗病無芒(AABBdd);;自交;后代不發(fā)生性狀分離;
②取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗,用秋水仙素處理單倍體幼苗,然后選育矮稈抗病無芒純系新品種
【點(diǎn)評】三倍體無子西瓜是通過多倍體育種得到的,原理:是染色體變異,雖然沒有種子,但是其遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,屬于可遺傳變異,而無子番茄是利用生長素處理沒有授粉的雌蕊柱頭得到的,遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變,屬于不可遺傳的變異。
二倍體植物柴油樹的種子榨出的油稍加提煉就可成為柴油。為了實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),科學(xué)家在“神舟六號”飛船上搭載了4株珍貴的試管苗。請回答下列問題。
(1)在自然條件下,基因突變頻率極低的原因是 ;同時(shí),基因突變還具有弊多利少性,其原因是
。
(2)柴油樹種子含有的“柴油”是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,與其分泌有關(guān)的細(xì)胞器是 ?!安裼汀钡暮铣勺罱K受 決定。若將培育出的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)柴油樹品種進(jìn)行推廣種植,可通過
方法實(shí)現(xiàn)快速繁殖。
(3)已知產(chǎn)油的代謝途徑如圖:
①現(xiàn)有AaBb的個(gè)體,為盡快獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)植物,選用的育種方法是 。
②若要利用枯草桿菌將“前體物質(zhì)”轉(zhuǎn)化為柴油,可應(yīng)用 技術(shù),形成重組質(zhì)粒需要的工具有 等。
【分析】1、雌雄同株異花的二倍體植物柴油樹,無性染色體,基因組與染色體組數(shù)目相同。
2、“神舟六號”飛船上作了搭載幼苗屬于誘變育種,原理是基因突變。
3、據(jù)圖分析,產(chǎn)油必需同時(shí)具備A和B基因,說明基因能控制酶的合成控制代謝過程。
【解答】解:(1)因?yàn)镈NA為雙鏈結(jié)構(gòu),具有相對穩(wěn)定性,所以基因突變頻率是很低的,具有低頻性;同時(shí),生物在長期進(jìn)化過程中,與環(huán)境條件已經(jīng)取得了高度的協(xié)調(diào)一致,一但發(fā)生突變就有可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系,對生物的生存不利,所以基因突變還具有弊多利少性。
(2)柴油樹種子含有的“柴油”是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物,其合成過程受遺傳物質(zhì)控制,且與其分泌有關(guān)的細(xì)胞器是高爾基體,若將培育出的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)柴油樹品種進(jìn)行推廣種植,可通過植物組織培養(yǎng)方法實(shí)現(xiàn)快速繁殖。
(3)①單倍體育種可以明顯縮短育種年限,所以現(xiàn)有AaBb的個(gè)體,為盡快獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)植物,選用的育種方法是單倍體育種。
②若要利用枯草桿菌將“前體物質(zhì)”轉(zhuǎn)化為柴油,可應(yīng)用基因工程(轉(zhuǎn)基因)技術(shù),基因工程中形成重組質(zhì)粒需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。
故答案是:
(1)DNA 為雙鏈結(jié)構(gòu),具有相對穩(wěn)定性
生物在長期進(jìn)化過程中,與環(huán)境條件已經(jīng)取得了高度的協(xié)調(diào)一致,一且發(fā)生突變就有可能破壞這種協(xié)調(diào)關(guān)系,對生物的生存不利
(2)高爾基體 遺傳物質(zhì)(基因) 植物組織培養(yǎng)
(3)①單倍體育種
②基因工程(轉(zhuǎn)基因) 限制性核酸內(nèi)切酶、DNA 連接酶
【點(diǎn)評】本題考查生物變異的應(yīng)用的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生的識記能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力。
考點(diǎn)3 生物進(jìn)化
比較達(dá)爾文的生物進(jìn)化論與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)分析
基因頻率的相關(guān)計(jì)算
(1)依據(jù)概念求基因頻率
基因頻率=此基因個(gè)數(shù)/(此基因個(gè)數(shù)+其等位基因個(gè)數(shù))×100%。
(2)已知基因型頻率求基因頻率
①基因頻率=此種基因純合子基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率。
②若基因只位于X染色體上:
X染色體上顯性基因頻率=(雌性顯性純合子個(gè)體數(shù)×2+ 雄性顯性個(gè)體數(shù)+雌性雜合子個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體數(shù))×100%。
注:在雄性個(gè)體中,某一基因的頻率等于該基因型的頻率,求出了相關(guān)的基因型頻率,就等于求出了基因頻率。如:男性中,XB的基因頻率=(XBY個(gè)體數(shù)×1)/(XBY個(gè)體數(shù)×1+XbY個(gè)體數(shù)×1)
XB的基因型頻率=(XBY個(gè)體數(shù))/(XBY個(gè)體數(shù)+XbY個(gè)體數(shù))
所以男性中,XB的基因頻率=XB的基因型頻率。
(3)遺傳平衡定律
①理想條件:在一個(gè)有性生殖的自然種群中,種群足夠大、自由(或隨機(jī))交配、無遷入和遷出、不發(fā)生突變、不發(fā)生選擇,基因頻率不變。
②計(jì)算公式:(p+q)2=p2+2pq+q2=1,其中p代表A的頻率,q代表a的頻率,p2代表AA的頻率,2pq代表Aa的頻率,q2代表aa的頻率。
考法1 考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)
(2022?十堰模擬)科研人員從一種溶桿菌屬的細(xì)菌中提取一種新型抗生素(LjrscinE),它能對抗常見抗生素?zé)o法對付的超級細(xì)菌—耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級細(xì)菌的形成意味著該種群發(fā)生了進(jìn)化
B.按現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋超級細(xì)菌形成的實(shí)質(zhì)是自然選擇使耐藥性變異定向積累的結(jié)果
C.耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的抗藥性變異來源于突變或基因重組
D.施用新型抗生素(LjrscinE)會使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群滅絕
【分析】達(dá)爾文把生存斗爭中,適者生存,不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。在抗生素剛被使用的時(shí)候,能夠殺死大多數(shù)類型的細(xì)菌,但少數(shù)細(xì)菌由于變異而具有抵抗抗生素的特性,不能被抗生素殺死而生存下來,并將這些特性遺傳給下一代,因此下一代就有更多的具有抗藥性的個(gè)體,經(jīng)過抗生素的長期選擇,使得有的細(xì)菌已經(jīng)不再受其影響了,超級細(xì)菌——耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的產(chǎn)生是抗生素對細(xì)菌變異進(jìn)行的定向選擇,其實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率發(fā)生了定向的改變。
【解答】解:A、進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌這一超級細(xì)菌的形成伴隨著種群基因頻率的改變,意味著該種群一定發(fā)生了進(jìn)化,A正確;
B、超級細(xì)菌形成的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,自然選擇會使細(xì)菌中具有耐藥性的個(gè)體存活下來,最終引起變異的定向積累,進(jìn)而形成超級細(xì)菌,而變異是不定向的,B錯誤;
C、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌是原核生物,細(xì)胞中沒有染色體,不進(jìn)行有性生殖,所以可遺傳變異的來源是基因突變,C錯誤;
D、耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群中存在著抗新型抗生素(LjrscinE)的個(gè)體差異,施用新型抗生素會使耐甲氧西林金黃色葡萄球菌種群的基因頻率發(fā)生改變,并不一定滅絕,D錯誤。
故選:A。
【點(diǎn)評】本題主要考查生物進(jìn)化的內(nèi)容,要求考生識記相關(guān)知識,并結(jié)合所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。
(2022?石家莊三模)番茄細(xì)胞中富含的酚糖對其天敵煙粉虱具有毒害作用。煙粉虱可通過某種方式獲取番茄的酚糖?;D(zhuǎn)移酶(BtPMAT1)基因,并可通過產(chǎn)生BtPMAT1來分解酚糖,從而克服番茄中的酚糖對自身的毒害。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.煙粉虱獲取的BtPMAT1基因與自身DNA整合,有利于該基因穩(wěn)定存在
B.具有BtPMAT1基因的煙粉虱與普通煙粉虱存在生殖隔離
C.煙粉虱中存在EBUPMAT1基因是與番茄共同進(jìn)化的結(jié)果
D.若阻斷煙粉虱中BtPMAT1基因的表達(dá),可達(dá)到生物防治的效果
【分析】分析題意可知,酚糖?;D(zhuǎn)移酶(BtPMAT1)基因是番茄基因,可通過某種方式轉(zhuǎn)移到煙粉虱體內(nèi),煙粉虱可通過產(chǎn)生BtPMAT1來分解酚糖,從而克服番茄中的酚糖對自身的毒害。
【解答】解:A、煙粉虱從番茄細(xì)胞中獲取的BtPMAT1基因與自身DNA整合,有利于該基因在煙粉虱體內(nèi)穩(wěn)定存在,A正確;
B、具有BtPMAT1基因的煙粉虱與普通煙粉虱仍是同一物種,不存在生殖隔離,B錯誤;
C、番茄細(xì)胞中富含的酚糖對其天敵煙粉虱具有毒害作用,而煙粉虱煙可通過產(chǎn)生BtPMAT1來分解酚糖,故粉虱中存在EBUPMAT1基因是與番茄共同進(jìn)化的結(jié)果,C正確;
D、煙粉虱可通過產(chǎn)生BtPMAT1來分解酚糖,從而克服番茄中的酚糖對自身的毒害,故若阻斷煙粉虱中BtPMAT1基因的表達(dá),可達(dá)到生物防治的效果,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查生物進(jìn)化與生物多樣性的相關(guān)知識,意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn),把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).
(2022?湖北模擬)某高速公路將一盆地分隔成南北兩區(qū)域,高速公路兩側(cè)間存在有限的通道,原為同一種群的羚羊分隔成南北兩個(gè)種群;陸地蝸牛因不能通過“通道”,被分隔成兩個(gè)獨(dú)立的種群。下列分析不合理的是( )
A.分布在高速公路兩側(cè)的羚羊種群可能出現(xiàn)不同的突變和基因重組
B.高速公路的間隔將使兩個(gè)羚羊種群基因庫的差異將逐漸增大
C.高速公路兩側(cè)的陸地蝸牛因不能進(jìn)行基因交流,而產(chǎn)生生殖隔離
D.能輕易飛越高速公路的鳥類物種一般不會在兩側(cè)形成為兩個(gè)物種
【分析】同種生物由于地理障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象,叫做地理隔離。隔離包括地理隔離和生殖隔離。隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:A、分布在高速公路兩側(cè)的羚羊種群發(fā)生的可遺傳變異是隨機(jī)的,可能相同也可能不同,A正確;
B、兩側(cè)間存在有限的“通道”,基因交流受阻,由于南北兩側(cè)的食物和氣候條件互不相同,自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起作用就有差別,久而久之,這些種群基因庫的差距越來越大,B正確;
C、高速公路兩側(cè)的陸地蝸牛因不能通過“通道“而產(chǎn)生地理隔離,但不一定會形成生殖隔離,C錯誤;
D、能輕易飛越高速公路的鳥類物種沒有產(chǎn)生地理隔離,一般不會被高速公路間隔在兩側(cè)形成為兩個(gè)物種,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查隔離與物種的形成的內(nèi)容,要求考生識記相關(guān)知識,并結(jié)合所學(xué)知識準(zhǔn)確答題。
考法2 基因頻率及基因型頻率的計(jì)算
(2022?荊州模擬)囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性,毛色與環(huán)境差異大的個(gè)體易被天敵捕食。調(diào)查發(fā)現(xiàn)某區(qū)域囊鼠表現(xiàn)為深色的基因型頻率為95%,深色基因頻率為 70%,則該區(qū)域的深色雜合子基因型頻率為( )
A.21%B.42%C.50%D.70%
【分析】1、基因型頻率是指某種特定基因型的個(gè)體占群體內(nèi)全部個(gè)體的比例;基因型頻率=該基因型個(gè)體數(shù)÷該種群的個(gè)體數(shù)×100%。
2、基因頻率及基因型頻率:
(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1;
(2)一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+雜合子的頻率.
【解答】解:D基因頻率為0.7,則d基因頻率為0.3。表現(xiàn)型為深色的個(gè)體(D_)基因型頻率為0.95,表現(xiàn)型為淺色的個(gè)體(dd)基因型頻率為0.05。而由于d的基因頻率等于dd基因型頻率加上雜合子基因型頻率的一半,即d=dd+1/2Dd,所以Dd基因型頻率為(0.3﹣0.05)×2=0.5。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查基因頻率的相關(guān)知識,要求考生掌握基因頻率和基因型頻率的計(jì)算方法,再結(jié)合所學(xué)知識正確答題。
(2022?山東模擬)蝗蟲的體色有灰黃色和綠色兩種,體色受一對等位基因A、a控制。在青草叢中的蝗蟲體色多呈綠色,生活在枯草叢中的蝗蟲體色多呈灰黃色。某科研小組分別在夏季和秋季對同一區(qū)域的蝗蟲進(jìn)行下調(diào)查取樣,發(fā)現(xiàn)夏季蝗蟲中綠色:灰黃色=90:10,其中綠色蝗蟲中AA占40%,Aa占60%。秋季調(diào)查的數(shù)據(jù)中綠色:灰黃色=10:90,綠色中兩種基因型的比例不變(不考慮蟲卵)。下列說法正確的是( )
A.不同季節(jié)的草叢中,蝗蟲體色的不同是蝗蟲適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果
B.夏季草叢的蝗蟲中,A基因的頻率為63.6%,a基因的頻率為36.4%
C.秋季草叢中蝗蟲的A基因頻率不同于夏季
D.自然界的種群中基因型頻率的變化一定會導(dǎo)致基因頻率的改變
【分析】基因頻率及基因型頻率:
(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1;
(2)一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+雜合子的頻率。
【解答】解:A、不同季節(jié)的草叢中,蝗蟲體色的不同是由于自然選擇的結(jié)果,在夏季灰黃色蝗蟲容易被捕食,在秋季綠色蝗蟲容易被捕食,A錯誤;
B、夏季蝗蟲中綠色:灰黃色=90:10,其中綠色蝗蟲中AA占40%,Aa占60%,整個(gè)種群中AA占90%×40%=36%,Aa占90%×60%=54%,aa占10%,A基因的頻率為90%×40%+×90%×60%=63%,a基因的頻率為10%+×90%×60%=30%,B錯誤;
C、秋季調(diào)查的數(shù)據(jù)中綠色:灰黃色=10:90,綠色中兩種基因型的比例不變,秋季草叢中蝗蟲的A基因頻率為10%×40%+×10%×60%=13%,不同于夏季,C正確;
D、自然界的種群中基因型頻率的變化不一定會導(dǎo)致基因頻率的改變,D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題考查了基因頻率的計(jì)算的有關(guān)問題,要求考生能夠掌握基因型頻率和基因頻率之間的換算關(guān)系,能夠利用相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。
(2022?保定一模)某種植物的紅花和白花由一對等位基因D/d控制,在某一種群數(shù)量足夠大且自由交配的該植物種群中,DD占20%、Dd占40%、dd占40%,若將此種群中的個(gè)體隨機(jī)分為兩個(gè)完全相同的種群甲和乙,之后兩個(gè)種群均無突變和遷入、遷出。甲由于環(huán)境條件改變,dd個(gè)體全部被淘汰,經(jīng)過一代后,甲,乙中D基因的頻率分別為( )
A.75%和40%B.66.7%和63.3%
C.66.7%和60%D.43.7%和40%
【分析】本題是根據(jù)種群的基因型頻率計(jì)算群體隨機(jī)交配后代某種基因型頻率.先根據(jù)題意計(jì)算出基因頻率,然后根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算出某種基因型的基因型頻率。
【解答】解:根據(jù)題意分析可知:該種群中DD個(gè)體占20%,Dd占40%,dd占40%,乙種群符合遺傳平衡定律,D基因的基因頻率為20%+40%×=40%;甲種群中基因型為dd個(gè)體全部被淘汰,因此甲種群的基因型及比例是DD:Dd=20%:40%=1:2,則親本d基因頻率為,D基因頻率為,則子代中Dd個(gè)體=,DD個(gè)體=,dd個(gè)體=,淘汰dd個(gè)體,故D基因頻率為75%,d基因頻率為25%,
故選:A。
【點(diǎn)評】本題是根據(jù)種群基因型頻率計(jì)算隨機(jī)交配后代的某種基因型頻率,本題還可以先分析出幾種自由交配的方式,然后按分離定律進(jìn)行計(jì)算再綜合起來,這種方式容易理解,但很容易漏掉某種交配方式而出現(xiàn)錯誤。
(2022?河北)某植物葉片含有對昆蟲有毒的香豆素,經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強(qiáng)。烏鳳蝶可以將香豆素降解,消除其毒性。織葉蛾能將葉片卷起,取食內(nèi)部葉片,不會受到毒害。下列敘述錯誤的是( )
A.烏鳳蝶進(jìn)化形成香豆素降解體系,是香豆素對其定向選擇的結(jié)果
B.影響烏鳳蝶對香豆素降解能力的基因突變具有不定向性
C.為防止取食含有強(qiáng)毒素的部分,織葉蛾采用卷起葉片再攝食的策略
D.植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略是共同進(jìn)化的結(jié)果
【分析】1、共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
2、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變,突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。其中突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:A、香豆素對昆蟲有毒,有毒的香豆素對烏鳳蝶的不定向變異起到了定向選擇的作用,A正確;
B、烏鳳蝶對香豆素降解能力的基因通過突變可能產(chǎn)生多種等位基因,這體現(xiàn)了基因突變的不定向性,B正確;
C、分析題意可知,經(jīng)紫外線照射后香豆素毒性顯著增強(qiáng),織葉蛾能將葉片卷起可減少紫外線引起的香豆素含量增加,該行為是香豆素對其進(jìn)行選擇的結(jié)果,而非織葉蛾采主動適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果,C錯誤;
D、共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,植物的香豆素防御體系和昆蟲的避免被毒殺策略屬于共同進(jìn)化,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查基因突變和共同進(jìn)化的相關(guān)內(nèi)容,要求學(xué)生有一定的理解分析能力,能夠結(jié)合題干信息和所學(xué)知識進(jìn)行分析應(yīng)用。
(2021?重慶)有研究表明,人體細(xì)胞中DNA發(fā)生損傷時(shí),P53蛋白能使細(xì)胞停止在細(xì)胞周期的間期并激活DNA的修復(fù),修復(fù)后的細(xì)胞能夠繼續(xù)完成細(xì)胞周期的其余過程。據(jù)此分析,下列敘述錯誤的是( )
A.P53基因失活,細(xì)胞癌變的風(fēng)險(xiǎn)提高
B.P53蛋白參與修復(fù)的細(xì)胞,與同種正常細(xì)胞相比,細(xì)胞周期時(shí)間變長
C.DNA損傷修復(fù)后的細(xì)胞,與正常細(xì)胞相比,染色體數(shù)目發(fā)生改變
D.若組織內(nèi)處于修復(fù)中的細(xì)胞增多,則分裂期的細(xì)胞比例降低
【分析】基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,其發(fā)生時(shí)間在DNA分子復(fù)制時(shí),細(xì)胞周期的間期。
【解答】解:A、由題意可知,P53蛋白能使細(xì)胞停止在細(xì)胞周期的間期并激活DNA的修復(fù),當(dāng)P53基因失活,DNA分子產(chǎn)生錯誤無法修復(fù),容易癌變,所以細(xì)胞癌變的風(fēng)險(xiǎn)提高,A正確;
B、DNA分子復(fù)制如出現(xiàn)受損,P53蛋白會參與修復(fù),需要相應(yīng)的時(shí)間,使間期延長,所以與同種正常細(xì)胞相比,細(xì)胞周期時(shí)間變長,B正確;
C、DNA損傷修復(fù)是發(fā)生在堿基對中,與染色體無關(guān),C錯誤;
D、若組織內(nèi)處于修復(fù)中的細(xì)胞增多,則位于間期的細(xì)胞較多,則分裂期的細(xì)胞比例降低,D正確。
故選:C。
【點(diǎn)評】本題主要考查基因突變中DNA分子自發(fā)突變的相關(guān)內(nèi)容,考生需掌握相關(guān)知識,才能準(zhǔn)確答題。
(2021?湖北)某地區(qū)的小溪和池塘中生活著一種麗魚,該麗魚種群包含兩種類型的個(gè)體:一種具有磨盤狀齒形,專食蝸牛和貝殼類軟體動物;另一種具有乳突狀齒形,專食昆蟲和其他軟體動物。兩種齒形的麗魚均能穩(wěn)定遺傳并能相互交配產(chǎn)生可育后代。針對上述現(xiàn)象,下列敘述錯誤的是( )
A.麗魚種群牙齒的差異屬于可遺傳的變異
B.兩者在齒形上的差異有利于麗魚對環(huán)境的適應(yīng)
C.麗魚種群產(chǎn)生的性狀分化可能與基因突變和重組有關(guān)
D.兩種不同齒形麗魚的基因庫差異明顯,形成了兩個(gè)不同的物種
【分析】1、可遺傳的變異是由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異;不可遺傳的變異是由環(huán)境引起的,遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化??蛇z傳的變異的來源主要有3個(gè):基因重組、基因突變和染色體變異。
2、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變,突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程中的三個(gè)基本環(huán)節(jié),在這個(gè)過程中,突變和基因重組是產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,自然選擇下群體基因庫中基因頻率的改變,并不意味著新物種的形成,因?yàn)榛蚪涣鞑⑽粗袛啵后w分化并未超出種的界限。只有通過隔離才能最終出現(xiàn)新種,隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:A、據(jù)題意可知,兩種齒形的麗魚均能穩(wěn)定遺傳并能相互交配產(chǎn)生可育后代,說明麗魚種群牙齒的差異屬于遺傳物質(zhì)發(fā)生變化的變異,屬于可遺傳的變異,A正確;
B、兩種齒形的麗魚的食物類型不同,兩者在齒形上的差異有利于麗魚對環(huán)境的適應(yīng),B正確;
C、突變和基因重組是產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,因此麗魚種群產(chǎn)生的性狀分化可能與基因突變和重組有關(guān),C正確;
D、物種之間的界限是生殖隔離,兩種不同齒形麗魚的基因庫差異明顯,但題干已說明能相互交配,產(chǎn)生可育后代,是一個(gè)物種,D錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題考查可遺傳的變異和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的有關(guān)問題,意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn),把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系并形成知識網(wǎng)絡(luò),對該題進(jìn)行準(zhǔn)確作答。
(2022?重慶)人的扣手行為屬于常染色體遺傳,右型扣手(A)對左型扣手(a)為顯性。某地區(qū)人群中AA、Aa、aa基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64。下列敘述正確的是( )
A.該群體中兩個(gè)左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為
B.該群體中兩個(gè)右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為
C.該群體下一代AA基因型頻率為0.16,aa基因型頻率為0.64
D.該群體下一代A基因頻率為0.4,a基因頻率為0.6
【分析】根據(jù)AA、Aa、aa基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64,分別是、、,可知人群中A的基因頻率=0.16+0.20×=,則a的基因頻率=1﹣=。
【解答】解:A、該群體中兩個(gè)左型扣手的人(基因型均為aa)婚配,后代左型扣手的概率為1,A錯誤;
B、該群體中兩個(gè)右型扣手的人婚配,人群中右型扣手的雜合子所占概率為÷(+)=,二者后代左型扣手(基因型為aa)的概率為××=,B正確;
C、由分析可知,人群中A的基因頻率=,a的基因頻率=,根據(jù)遺傳平衡定律,下一代AA基因型頻率為()2==0.0676,aa基因型頻率為()2=0.5476,C錯誤;
D、根據(jù)遺傳平衡定律,每一代的基因頻率都不變,下一代A基因頻率為(0.16+0.20×)=0.26,a的基因頻率為1﹣0.26=0.74,D錯誤。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題結(jié)合基因頻率考查人類遺傳病,旨在考查考生對所學(xué)知識之間的綜合分析、計(jì)算能力。
(2021?湖北)20世紀(jì)末,野生熊貓分布在秦嶺、岷山和小相嶺等6大山系。全國已建立熊貓自然保護(hù)區(qū)40余個(gè),野生熊貓棲息地面積大幅增長。在秦嶺,棲息地已被分割成5個(gè)主要活動區(qū)域;在岷山,熊貓被分割成10多個(gè)小種群;小相嶺山系熊貓棲息地最為破碎,各隔離種群熊貓數(shù)量極少。下列敘述錯誤的是( )
A.熊貓的自然種群個(gè)體數(shù)量低與其繁育能力有關(guān)
B.增大熊貓自然保護(hù)區(qū)的面積可提高環(huán)境容納量
C.隔離阻礙了各種群間的基因交流,熊貓小種群內(nèi)會產(chǎn)生近親繁殖
D.在不同活動區(qū)域的熊貓種群間建立走廊,可以提高熊貓的種群數(shù)
【分析】最高環(huán)境容納量(簡稱'環(huán)境容納量“)是指特定環(huán)境所能容許的種群數(shù)量的最大值。環(huán)境容納量是環(huán)境制約作用的具體體現(xiàn),有限的環(huán)境只能為有限生物的生存提供所需的資源。環(huán)境容納量的實(shí)質(zhì)是有限環(huán)境中的有限增長。
【解答】解:A、動物的繁育能力可影響種群的出生率,進(jìn)而影響種群數(shù)量,故熊貓的自然種群個(gè)體數(shù)量低與其繁育能力有關(guān),A正確;
B、建立自然保護(hù)區(qū)可改善生存環(huán)境,進(jìn)而提高環(huán)境容納量,是保護(hù)野生大熊貓的根本措施,B正確;
C、隔離(地理隔離等)導(dǎo)致熊貓不能相遇,阻礙了各種群間的基因交流,熊貓小種群內(nèi)會產(chǎn)生近親繁殖,C正確;
D、由于地理阻隔導(dǎo)致大熊貓不能相遇,熊貓種群數(shù)量增多,在不同活動區(qū)域的熊貓種群間建立走廊,可以使熊貓匯集,多個(gè)種群集合成為一個(gè),熊貓的種群數(shù)下降,D錯誤。
故選:D。
【點(diǎn)評】本題綜合考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的相關(guān)知識,突出理解、分析和推理能力的培養(yǎng).
(2021?河北)雄性縫蠅的求偶方式有:①向雌蠅提供食物;②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅;③把食物裹成絲球送給雌蠅;④僅送一個(gè)空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功。下列敘述錯誤的是( )
A.求偶時(shí)提供食物給雌蠅有利于其繁殖,是一種適應(yīng)性行為
B.④是一種儀式化行為,對縫蠅繁殖失去進(jìn)化意義
C.③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果
D.④可能由③進(jìn)化而來
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論:種群是生物進(jìn)化的基本單位;生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變;突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié);突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:A、求偶時(shí)提供食物給雌蠅有利于其繁殖,是一種適應(yīng)性行為,A正確;
B、④方式能求偶成功,說明對縫蠅繁殖具有進(jìn)化意義,B錯誤;
C、③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結(jié)果,C正確;
D、④可能由③進(jìn)化而來,D正確。
故選:B。
【點(diǎn)評】本題考查生物進(jìn)化的相關(guān)知識,考查了學(xué)生獲取信息的能力和分析理解能力,難度不大。
(2021?重慶)2017年,我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)水稻抗稻瘟病的隱性突變基因b(基因中的一個(gè)堿基A變成G),為水稻抗病育種提供了新的基因資源。請回答以下問題:
(1)基因B突變?yōu)閎后,組成基因的堿基數(shù)量 。
(2)基因b包含一段DNA單鏈序列TAGCTG,能與其進(jìn)行分子雜交的DNA單鏈序列為 。自然界中與該序列堿基數(shù)量相同的DNA片段最多有 種。
(3)基因b影響水稻基因P的轉(zhuǎn)錄,使得酶P減少,從而表現(xiàn)出稻瘟病抗性。據(jù)此推測,不抗稻瘟病水
稻細(xì)胞中基因P轉(zhuǎn)錄的mRNA量比抗稻瘟病水稻細(xì)胞 。
(4)現(xiàn)有長穗、不抗稻瘟?。℉HBB)和短穗、抗稻瘟?。╤hbb)兩種水稻種子,欲通過雜交育種方法選育長穗、抗稻瘟病的純合水稻。請用遺傳圖解寫出簡要選育過程。
(5)某水稻群體中抗稻瘟病植株的基因型頻率為10%,假如該群體每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株減少10%,則第二代中,抗稻瘟病植株的基因型頻率為 %(結(jié)果保留整數(shù))。
【分析】基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)改變.基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代;若發(fā)生在體細(xì)胞中則不能遺傳。
【解答】解:(1)由題意可知,該基因突變是因?yàn)榘l(fā)生了堿基的替換,但不影響組成基因的堿基的數(shù)量。
(2)根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,與TAGCTG配對的DNA單鏈序列為ATCGAC,該單鏈序列共6個(gè)堿基,自然界中DNA分子為雙鏈,每條鏈?zhǔn)?個(gè)堿基,而堿基的種類是4種,所以自然界中與該序列堿基數(shù)量相同的DNA片段最多有43=64種。
(3)由題意可知,基因b影響水稻基因P的轉(zhuǎn)錄,使其表現(xiàn)為稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因?yàn)锽,無法抑制P的表達(dá),故基因P轉(zhuǎn)錄的mRNA量比抗稻瘟病水稻細(xì)胞多。
(4)見圖解。
(5)假設(shè)植株的總株數(shù)為100株,已知抗稻瘟病植株的基因型頻率為10%,假如該群體每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株減少10%,則第二代中,抗病植株為10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株為90×(1﹣10%)×(1﹣10%)=72.9株,則第二代稻瘟病植株的占比為14%,抗稻瘟病植株的基因型頻率為14%。
故答案為:
(1)不變
(2)ATCGAC 64
(3)多
(4)
(5)14%
【點(diǎn)評】本題主要考查基因突變與基因頻率的計(jì)算相關(guān)內(nèi)容,考生需掌握相關(guān)知識,才能準(zhǔn)確答題。
(2021?湖北)瘧疾是一種由瘧原蟲引起的疾病。瘧原蟲為單細(xì)胞生物可在按蚊和人兩類宿主中繁殖。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了治療瘧疾的青蒿素。隨著青蒿素類藥物廣泛應(yīng)用逐漸出現(xiàn)了對青蒿素具有抗藥性的瘧原蟲。
為了研究瘧原蟲對青蒿素的抗藥性機(jī)制,將一種青蒿素敏感(S型)的瘧原蟲品種分成兩組:一組逐漸增加青蒿素的濃度,連續(xù)培養(yǎng)若干代,獲得具有抗藥性(R型)的甲群體,另一組為乙群體(對照組)。對甲和乙兩群體進(jìn)行基因組測序,發(fā)現(xiàn)在甲群體中發(fā)生的9個(gè)堿基突變在乙群體中均未發(fā)生,這些突變發(fā)生在9個(gè)基因的編碼序列上,其中7個(gè)基因編碼的氨基酸序列發(fā)生了改變。
為確定7個(gè)突變基因與青蒿素抗藥性的關(guān)聯(lián)性,現(xiàn)從不同病身上獲取若干瘧原蟲樣本,檢測瘧原蟲對青蒿素的抗藥性(與存活率正相關(guān))并測序,以S型瘧原蟲為對照,與對照的基因序列相同的設(shè)為野生型“+”,不同的設(shè)為突變型“﹣”。部分樣本的結(jié)果如表。
回答下列問題:
(1)連續(xù)培養(yǎng)后瘧原蟲獲得抗藥性的原因是
,堿基突變但氨基酸序列不發(fā)生改變的原因是 。
(2)7個(gè)基因中與抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的是 ,判斷的依據(jù)是

(3)若青蒿素抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的基因突變是導(dǎo)致瘧原蟲抗青蒿素的直接原因,利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段,將該突變基因恢復(fù)為野生型,而不改變基因組中其他堿基序。經(jīng)這種基因改造后的瘧原蟲對青蒿素的抗藥性表現(xiàn)為 。
(4)根據(jù)生物學(xué)知識提出一條防控瘧疾的合理化建議: 。
【分析】結(jié)合題意分析:青蒿素“抗藥性“的產(chǎn)生是瘧原蟲基因突變導(dǎo)致的,經(jīng)過青蒿素的不斷選擇,可以導(dǎo)致瘧原蟲種群中抗藥性基因的頻率增大。
【解答】解:(1)基因突變可以產(chǎn)生新基因,進(jìn)而可能產(chǎn)生新性狀,在瘧原蟲的種群中,通過基因突變可產(chǎn)生抗青蒿素的個(gè)體,連續(xù)培養(yǎng)過程中,在青蒿素的定向選擇作用下,瘧原蟲種群中抗青蒿素的相關(guān)基因的頻率升高,抗藥性個(gè)體數(shù)增多;由于密碼子具有簡并性,即一種氨基酸可能由一個(gè)或多個(gè)密碼子對應(yīng),故堿基突變但氨基酸序列可能也不發(fā)生改變。
(2)結(jié)合題意,與對照的基因序列相同的設(shè)為野生型“+“,不同的設(shè)為突變型“﹣”,分析表格數(shù)據(jù):與對照組相比,在有突變基因6和7的4~9組中,瘧原蟲的存活率都大幅提高,但在有突變基因7的1、2、3組中,瘧原蟲的存活率提高的幅度不大,故推測7個(gè)基因中與抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的是基因6。
(3)結(jié)合( 3 )可知,7個(gè)基因中與抗藥性關(guān)聯(lián)度最高的是基因6,若基因6的基因突變是導(dǎo)致瘧原蟲抗青蒿素的直接原因,則采用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段將其恢復(fù)為野生型后,其抗藥性性狀也隨之消失,故經(jīng)這種基因改造后的瘧原蟲對青蒿素的抗藥性表現(xiàn)為S型(對青蒿素敏感)。
(4)據(jù)題干信息“瘧原蟲為單細(xì)胞生物可在按蚊和人兩類宿主中繁殖“,故為減少瘧原蟲的數(shù)量,可做好按蚊的防治工作,令宿主的數(shù)量減少從而減少瘧原蟲。
故答案為:
(1)通過基因突變可產(chǎn)生抗青蒿素的個(gè)體,連續(xù)培養(yǎng)過程中,在青蒿素的定向選擇作用下,瘧原蟲種群中抗青蒿素的相關(guān)基因的頻率升高,抗藥性個(gè)體數(shù)增多 密碼子具有簡并性
(2)基因6 與對照組相比,在有突變基因6和7的4~9組中,瘧原蟲的存活率都大幅提高,但在有突變基因7的1、2、3組中,瘧原蟲的存活率提高的幅度不大
(3)S型(對青蒿素敏感)
(4)做好按蚊的防治工作
【點(diǎn)評】本題結(jié)合青蒿素對于瘧原蟲的防治實(shí)驗(yàn)考查自然選擇與適應(yīng)等相關(guān)知識,意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn),把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系、理論聯(lián)系實(shí)際,綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的一些生物學(xué)問題的能力。
相關(guān)基因
原癌 基因:細(xì)胞正常生長和增殖所必需的
抑癌 基因:抑制細(xì)胞的生長和增殖,或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡
根本原因
原癌基因 突變 或 過量表達(dá) 而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng),就可能引起細(xì)胞癌變;
抑癌基因突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì) 活性減弱或失去活性 ,也可能引起細(xì)胞癌變
特點(diǎn)
能夠 無限增殖 ;形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化,細(xì)胞膜上的 糖蛋白 等物質(zhì)減少,細(xì)胞之間的黏著性顯著 降低 ,容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移等
實(shí)例
結(jié)腸癌發(fā)生的原因是多個(gè)相關(guān)基因發(fā)生了突變
組別
宮頸癌細(xì)胞懸液
動物細(xì)胞培養(yǎng)液
卡鉑試劑
DNA復(fù)制抑制劑
甲組
+
+


乙組
+
+
+

丙組
+
+

+
丁組
+
+
+
+
育種流程
育種方法
原理
親本新品種
雜交 育種
基因重組
親本新品種
單倍體 育種
染色體變異
種子或幼苗新品種
誘變 育種
基因突變
種子或幼苗新品種
多倍體 育種
染色體變異
植物細(xì)胞新品種
基因工程育種
基因重組
育種目標(biāo)
育種方案
集中雙親優(yōu)良性狀
單倍體 育種(明顯縮短育種年限)
雜交 育種(耗時(shí)較長,但簡便易行)
對原品系實(shí)施“定向”改造
基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交)育種
讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)
誘變 育種(可提高變異頻率,期望獲得理想性狀)
使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)”
多倍體 育種
雜交育種
誘變育種
單倍體育種
多倍體育種
方法
雜交→自交→選優(yōu)
輻射誘變、激光誘變、化學(xué)藥劑處理
花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍
秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
原理
基因重組
基因突變
染色體變異(染色體組先成倍減少,再加倍,得到純種)
染色體變異(染色體組成倍增加)
達(dá)爾文生物進(jìn)化論
現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
不同點(diǎn)
局限與個(gè)體水平
未就遺傳和變異的本質(zhì)作出科學(xué)解釋
進(jìn)化的基本單位是 種群
生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 種群基因頻率的改變
突變和基因重組 為生物進(jìn)化提供原材料
隔離 導(dǎo)致物種的形成
協(xié)同進(jìn)化 導(dǎo)致生物多樣性的形成
相同點(diǎn)
變異是進(jìn)化的原材料
自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性
兩種標(biāo)志
生物進(jìn)化的標(biāo)志:種群基因頻率的改變
新物種形成的標(biāo)志: 生殖隔離 的形成
兩種隔離
地理 隔離:因地理屏障阻礙基因交流,如兩個(gè)池塘中的魚
生殖 隔離:兩個(gè)物種之間不能進(jìn)行天然的基因交流
物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié)
突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
自然選擇 決定生物進(jìn)化的方向
隔離 是新物種形成的必然條件
物種形成的三種模式
漸變式:經(jīng)長期地理隔離,逐漸形成生殖隔離,形成新物種
驟變式:不經(jīng)歷地理隔離直接形成新物種,如多倍體植物的形成
人工創(chuàng)造新物種:如四倍體西瓜
瘧原蟲
存活率(%)
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
對照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+

2
3.8
+
+
+

+
+

3
5.8
+
+
+


+

4
23.1
+
+
+
+



5
27.2
+
+
+
+



6
27.3
+
+
+

+


7
28.9
+
+
+




8
31.3
+
+
+
+



9
58.0
+
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