第10講生物的變異和進化（講義）-2025年高考生物二輪復習（新高考通用）-學案下載-教習網

核心整合一生物的變異
知識串聯1 可遺傳變異類型的判斷方法
1.DNA分子內的變異
一看基因種類：即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變，則為基因突變，由基因中堿基的替換、增添或缺失所致
二看基因數目：若基因的數目改變則為染色體結構變異中的重復或缺失
三看基因位置：若基因種類和基因數目未變，但染色體上的基因位置改變，應為染色體結構變異中的倒位
2.DNA分子間的變異
一看染色體數：若染色體的數目發(fā)生改變，可根據染色體的數目變化情況，確定染色體的數目是“整倍變異”還是“非整倍變異”
二看基因數目：若染色體上的基因數目不變，則為染色體分裂過程中的非姐妹染色單體片段互換的結果，屬于基因重組
三看基因位置：若染色體的數目和基因數目均未改變，但等位基因或相同基因所處的染色體為非同源染色體，則應為染色體變異中的易位
【易錯提醒】
①基因突變一定會導致基因堿基序列的改變，但不一定引起生物性狀的改變。
②真核生物DNA的非基因區(qū)發(fā)生堿基改變不屬于基因突變，突變的基因不一定都能遺傳給后代。
③自然條件下，病毒的可遺傳變異只有基因突變。
④基因重組一般發(fā)生在控制不同性狀的基因間，至少涉及兩對等位基因，如基因型為Aa的個體自交不能發(fā)生基因重組，受精過程中也不發(fā)生基因重組。
【典例1】下列有關變異的敘述正確的是（）
A．三倍體無子西瓜由于不能形成可育的配子，屬于不可遺傳變異
B．水稻單倍體一般不存在等位基因，進行誘變處理后，當代就能表現出變異性狀
C．普通小麥是異源六倍體，因遺傳物質來自不同物種，從而導致育性較差
D．四分體時期，同源染色體上的非等位基因會發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組
【答案】B
【解析】利用二倍體西瓜培育出三倍體西瓜屬于多倍體育種，遺傳物質發(fā)生改變，屬于可遺傳變異，其原理是染色體變異，A錯誤；水稻單倍體只含一個染色體組，一般不存在等位基因，進行誘變處理后，當代就能表現出變異性狀，B正確；普通小麥是異源六倍體，含有成對的同源染色體，育性正常，C錯誤；四分體時期，同源染色體非姐妹染色單體上的等位基因會發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組，D錯誤。
知識串聯2 基因突變與生物性狀改變
基因突變未引起生物性狀改變的三大原因
【典例2】下列關于基因突變的描述錯誤的是（）
A．基因突變具有普遍性，任何生物都能發(fā)生基因突變
B．基因突變的隨機性表現在可以發(fā)生在同一DNA分子的不同部位上
C．無遺傳效應的片段發(fā)生堿基對的替換不屬于基因突變，因而遺傳信息未發(fā)生改變
D．由于密碼子的簡并性，基因突變不一定會導致性狀發(fā)生改變
【答案】C
【解析】基因突變具有普遍性，無論是低等生物還是高等生物都能發(fā)生基因突變，A正確；基因突變的隨機性表現在可以發(fā)生在細胞內不同的DNA分子上，同一DNA分子的不同部位上等，B正確；無遺傳效應的片段發(fā)生堿基對的替換不屬于基因突變，而遺傳信息蘊藏在DNA的四種堿基的排列順序中，包括非基因片段，C錯誤；由于密碼子的簡并性，不同的密碼子可能翻譯出同一種氨基酸，因此基因突變不一定引起生物性狀的改變，有利于維持生物性狀的相對穩(wěn)定，D正確。
知識串聯3 “兩看法”界定二倍體、多倍體、單倍體
【易錯提醒】
含一個染色體組的單倍體不育的原因：不含同源染色體；三倍體不能產生可育配子的原因：同源染色體聯會紊亂。
【典例3】在三倍體無子西瓜的制作過程中，需用一定濃度的秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗。下列相關敘述正確的是（）
A．秋水仙素作用于有絲分裂后期，使西瓜細胞中染色體數目加倍
B．處理后得到的西瓜植株中，細胞的染色體組數可能為2、4、8
C．得到的四倍體西瓜植株進行自交，其子代肯定不出現性狀分離
D．二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于同一物種，兩者之間無生殖隔離
【答案】B
【解析】秋水仙素通過抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體數目加倍，A錯誤；經過秋水仙素處理后得到的西瓜植株中，細胞的染色體組數可能為2、4、8，2個染色體組的出現可能是未成功加倍的細胞，4個染色體組是成功加倍的細胞或者為處于有絲分裂后期的正常體細胞，含有8個染色體組的細胞是經過秋水仙素處理后成功加倍的細胞繼續(xù)分裂處于有絲分裂后期的狀態(tài)，B正確；得到的四倍體西瓜植株進行自交，其子代也可能出現性狀分離，如加倍后的四倍體植株的基因型為AAaa，其自交的結果會發(fā)生性狀分離，C錯誤；四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交形成的三倍體植物，由于聯會紊亂，很難形成可育的種子，說明四倍體西瓜與二倍體西瓜間存在生殖隔離，D錯誤。
核心整合二生物的進化
知識串聯1 兩種生物進化理論的比較
【典例1】下列有關“適應”與“選擇”的說法正確的是（）
A．自然選擇直接作用于生物的基因型對有利變異進行積累
B．適應就是指生物對環(huán)境的適應
C．根據達爾文觀點，長頸鹿由于缺乏青草，需要經常伸長頸吃高處的樹葉而形成了長頸
D．群體中出現可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應形成的必要條件
【答案】D
【解析】自然選擇直接作用于表現型，A錯誤；適應是指生物的形態(tài)結構適合于完成一定的功能或者生物的形態(tài)結構及其功能適合于該生物在一定環(huán)境中生存和繁殖；生物與環(huán)境，生物與生物之間都有適應，B錯誤；達爾文認為：長頸鹿存在著頸長和頸短、四肢長和四肢短的變異，這些變異是可以遺傳的，四肢和頸長的能夠吃到高處的樹葉，就容易生存下去，并且繁殖后代，這是一種對環(huán)境的適應，C錯誤；群體中出現可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應形成的必要條件，D正確。
知識串聯2 隔離、物種形成與進化的關系
1.兩個標志
（1）生物進化的標志:種群基因頻率的改變
（2）物種形成的標志:生殖隔離的形成
2.兩種隔離
（1）地理隔離：因地理屏障阻礙基因交流,如兩個池塘中的鯉魚
（2）生殖隔離：不同物種間不能進行天然基因交流
3.三個環(huán)節(jié)
（1）突變（基因突變和染色體變異）和基因重組產生進化的原材料
（2）自然選擇決定生物進化的方向
（3）隔離是物種形成的必要條件
4.三種關系
（1）生物發(fā)生進化,并不一定形成新物種,但是新物種的形成要經過生物進化
（2）物種的形成不一定要經過地理隔離,但必須要經過生殖隔離
（3）協同進化不僅包括不同物種之間的協同進化,還包括生物與無機環(huán)境之間的協同進化。生物多樣性是協同進化的結果。
【易錯提醒】
①自然選擇直接作用的對象是個體的表型，實質是使基因頻率發(fā)生定向改變。
②生物進化了種群基因頻率一定改變；種群基因頻率改變也一定表示生物發(fā)生了進化。
③Aa個體連續(xù)自交n次，假設無突變無淘汰等，后代基因型頻率改變，基因頻率不發(fā)生改變。
【典例2】進化論經歷了從神話到拉馬克，再到“貝格爾”號上的達爾文，直至現如今的現代生物進化理論，一直在發(fā)展和變化中，相關敘述正確的是（）
A．不同種群存在地理隔離和生殖隔離
B．適應是指生物的形態(tài)結構適合于完成一定的功能
C．可遺傳變異是隨機的和不定向的，而選擇是定向的
D．冬季來臨時植物葉中可溶性糖含量增高是為了更好地防止凍害
【答案】C
【解析】不同種群可能存在地理隔離，但不一定存在生殖隔離，只有當種群間不能進行基因交流時才存在生殖隔離，A錯誤；適應是指生物的形態(tài)結構及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖，B錯誤；
可遺傳變異是隨機的和不定向的，而自然選擇是定向的，它決定了生物進化的方向，C正確；冬季來臨時植物葉中可溶性糖含量增高是長期自然選擇的結果，D錯誤。
知識串聯3 基因頻率在遺傳概率計算中的應用
1.根據定義計算基因頻率和基因型頻率
某基因頻率＝eq \f(某基因總數,某基因和其等位基因的總數)×100%
(1)若在常染色體或XY同源區(qū)段上，某基因頻率的求法為eq \f(某基因總數,種群個體數×2)×100%。
(2)若僅在X染色體上，某基因頻率的求法為eq \f(某基因總數,2×女性個體數＋男性個體數)×100%。
2.根據遺傳平衡定律計算基因頻率和基因型頻率
3.自交與自由交配中基因頻率的計算
（1）自交
雜合子自交，基因型頻率發(fā)生變化，純合子比例逐漸增大，雜合子比例逐漸下降，但基因頻率不變。
（2）自由交配
在無突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率都保持不變。
【典例3】某二倍體動物的性別決定方式為ZW型，雌性和雄性個體數比例為1:1。該動物種群處于遺傳平衡，雌性個體中有1/10患甲病（由Z染色體上h基因決定）。下列敘述正確的是（）
A．該種群有11%的個體患該病
B．只考慮該對基因，種群繁殖一代后基因型共有5種
C．若該種群基因庫中的H基因頻率發(fā)生變化，就一定會形成新物種
D．若某病毒使該種群患甲病雄性個體減少10%，H基因頻率不變
【答案】B
【解析】分析題干信息可知，某二倍體動物的性別決定方式為 ZW 型，雌性個體中有1/10患甲?。ㄓ?Z 染色體上 h 基因決定），可計算出 Zh 的基因頻率為10%，ZH的基因頻率為90%。該動物群體中雌性和雄性個體數的比例為1∶1，該種群患病概率為（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A 錯誤；只考慮該對基因，種群繁殖一代后，基因型有 ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW共5種，B正確；若該種群基因庫中的H基因頻率發(fā)生變化不一定會形成新物種，新物種的出現需要出現生殖隔離，C錯誤；若某病毒使該種群患甲病雄性個體減少10%，則種群中 h 基因頻率降低，H基因頻率應增大，D錯誤。
核心整合三生物變異類型的實驗
知識串聯1 一對基因突變和兩對基因突變的判斷
1.兩種突變來自一對基因突變(隱性突變)
2.兩種突變來自兩對基因突變(隱性突變)
【典例1】科學家研究發(fā)現突變型棒眼果蠅的出現與常染色體上的兩個基因發(fā)生突變有關，突變情況如下表所示。已知賴氨酸的密碼子為AAA、AAG，谷氨酰胺的密碼子為CAA、CAG。將突變型棒眼果蠅與野生型圓眼果蠅雜交，F1均為圓眼果蠅，F1雌雄交配，測得F2中圓眼果蠅有450只，棒眼果蠅有30只。下列敘述正確的是（）
A．突變基因Ⅰ的模板鏈中所發(fā)生的堿基變化為A→C
B．導致Ⅱ變化的原因可能是基因的終止密碼子延后出現
C．突變型棒眼果蠅發(fā)生的是隱性突變
D．F2圓眼果蠅中純合子所占的比例為3/16
【答案】C
【解析】根據題文和題表，突變基因Ⅰ的某個位點的賴氨酸替換為谷氨酰胺，說明mRNA上的密碼子中的A替換為C，根據堿基互補配對原則，推測模板鏈中所發(fā)生的堿基變化為T→G，A錯誤；導致Ⅱ中蛋白質長度變長的原因可能是突變基因Ⅱ的終止子延后出現，從而導致mRNA上的終止密碼子延后出現，B錯誤；
由F2果蠅中圓眼：棒眼=450：30=15：1，可知基因Ⅰ、Ⅱ分別位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律，且只有隱性純合子才能表現為棒眼，突變型棒眼果蠅發(fā)生的是隱性突變，其中F2圓眼果蠅中純合子所占的比例為3/15＝1/5，C正確，D錯誤。
知識串聯2 不同變異類型實驗常用的探究方法
【典例2】下列為染色體之間轉接的示意圖，可表示染色體結構變異中的（）
A．缺失B．重復C．倒位D．易位
【答案】D
【解析】分析題圖，兩對染色體為非同源染色體，一條染色體的基因片段移接到另一條非同源染色體上，屬于染色體結構變異中的易位，ABC錯誤，D正確。
題型1 基因突變和基因重組綜合
1．（2024·廣東·高考真題）研究發(fā)現，短暫地抑制果蠅幼蟲中PcG 蛋白（具有組蛋白修飾功能）的合成，會啟動原癌基因zfhl的表達，導致腫瘤形成。驅動此腫瘤形成的原因屬于（）
A．基因突變
B．染色體變異
C．基因重組
D．表觀遺傳
【答案】D
【解析】由題意可知，短暫地抑制果蠅幼蟲中PcG 蛋白（具有組蛋白修飾功能）的合成，會啟動原癌基因zfhl的表達，導致腫瘤形成，即基因型未發(fā)生變化而表現型卻發(fā)生了改變，因此驅動此腫瘤形成的原因屬于表觀遺傳，ABC錯誤、D正確。
【易錯提醒】表觀遺傳屬于可遺傳變異，但遺傳物質未發(fā)生改變。
2．（2024·河北·高考真題）核DNA受到損傷時ATM蛋白與受損部位結合，被激活后參與DNA修復，同時可誘導抗氧化酶基因H的表達。下列分析錯誤的是（）
A．細胞在修復受損的DNA時，抗氧化能力也會提高
B．ATM在細胞質合成和加工后，經核孔進入細胞核發(fā)揮作用
C．H蛋白可減緩氧化產生的自由基導致的細胞衰老
D．ATM基因表達增強的個體受輻射后更易患癌
【答案】D
【解析】依據題干信息，當核DNA受到損傷時，ATM蛋白與受損部位結合，可誘導抗氧化酶基因基因H的表達，即提高了其抗氧化能力，A正確；ATM屬于胞內蛋白，所以在細胞質合成、加工后，經核孔進入細胞核發(fā)揮作用，B正確；H蛋白是抗氧化酶基因H表達的產物，可以減緩氧化過程中所產生的自由基導致的細胞衰老，C正確；核DNA受到損傷時ATM蛋白與受損部位結合，被激活后參與DNA修復，ATM基因表達增強的個體受輻射后不易患癌，D錯誤。
3．（2024·湖北·高考真題）不同品種煙草在受到煙草花葉病毒（TMV）侵染后癥狀不同。研究者發(fā)現品種甲受TMV侵染后表現為無癥狀（非敏感型），而品種乙則表現為感病（敏感型）。甲與乙雜交，F1均為敏感型；F1與甲回交所得的子代中，敏感型與非敏感型植株之比為3∶1。對決定該性狀的N基因測序發(fā)現，甲的N基因相較于乙的缺失了2個堿基對。下列敘述正確的是（）
A．該相對性狀由一對等位基因控制
B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比為13∶3
C．發(fā)生在N基因上的2個堿基對的缺失不影響該基因表達產物的功能
D．用DNA酶處理該病毒的遺傳物質，然后導入到正常乙植株中，該植株表現為感病
【易錯提醒】DNA酶可水解DNA，RNA酶水解RNA。
【答案】D
【解析】已知品種甲受TMV侵染后表現為無癥狀（非敏感型），而品種乙則表現為感病（敏感型）。甲與乙雜交，F1均為敏感型，說明敏感型為顯性性狀，F1與甲回交相當于測交，所得的子代中，敏感型與非敏感型植株之比為3∶1，說明控制該性狀的基因至少為兩對獨立遺傳的等位基因，假設為A/a、B/b，A錯誤；根據F1與甲回交所得的子代中，敏感型與非敏感型植株之比為3∶1，可知子一代基因型為AaBb，甲的基因型為aabb，且只要含有顯性基因即表現敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16，其余均為敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比為15∶1，B錯誤；發(fā)生在N基因上的2個堿基對的缺失會導致基因的堿基序列改變，使表現敏感型的個體變?yōu)榱朔敲舾行偷膫€體，說明發(fā)生在N基因上的2個堿基對的缺失會影響該基因表達產物的功能，C錯誤；煙草花葉病毒遺傳物質為RNA，由于酶具有專一性，用DNA酶處理該病毒的遺傳物質，其RNA仍保持完整性，因此將處理后的病毒導入到正常乙植株中，該植株表現為感病，D正確。
4．（2024·廣東·高考真題）雄性不育對遺傳育種有重要價值。為獲得以莖的顏色或葉片形狀為標記的雄性不育番茄材料，研究者用基因型為 AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分結果見圖。其中，控制紫莖（A）與綠莖（a）、缺刻葉（C）與馬鈴薯葉（c）的兩對基因獨立遺傳，雄性可育（F）與雄性不育（f）為另一對相對性狀，3對性狀均為完全顯隱性關系。下列分析正確的是（）
A．育種實踐中缺刻葉可以作為雄性不育材料篩選的標記
B．子代的雄性可育株中，缺刻葉與馬鈴薯葉的比例約為1：1
C．子代中紫莖雄性可育株與綠莖雄性不育株的比例約為3：1
D．出現等量綠莖可育株與紫莖不育株是基因突變的結果
【答案】C
【解析】根據綠莖株中絕大多數雄性不育，紫莖株中絕大多數雄性可育，可推測綠莖(a)和雄性不育(f)位于同一條染色體，紫莖(A)和雄性可育(F)位于同一條染色體，由子代雄性不育株中，缺刻葉：馬鈴薯葉≈3：1可知，缺刻葉(C)與馬鈴薯葉(c)位于另一對同源染色體上。因此綠莖可以作為雄性不育材料篩選的標記，A錯誤；控制缺刻葉（C）、馬鈴薯葉（c）與控制雄性可育（F）、雄性不育（f）的兩對基因位于兩對同源染色體上，因此，子代雄性可育株中，缺刻葉與馬鈴薯葉的比例也約為3：1，B錯誤；由于基因A和基因F位于同一條染色體，基因a和基因f位于同一條染色體，子代中紫莖雄性可育株與綠莖雄性不育株的比例約為3：1，C正確；出現等量綠莖可育株與紫莖不育株是減數第一次分裂前期同源染色體非姐妹染色單體互換的結果，D錯誤。
【易錯提醒】同源染色體非姐妹染色單體互換屬于基因重組
5．（2024·貴州·高考真題）如圖是某基因編碼區(qū)部分堿基序列，在體內其指導合成肽鏈的氨基酸序列為：甲硫氨酸-組氨酸-脯氨酸-賴氨酸……下列敘述正確的是（）
注：AUG（起始密碼子）：甲硫氨酸 CAU、CAC：組氨酸 CCU：脯氨酸 AAG：賴氨酸 UCC：絲氨酸 UAA（終止密碼子）
A．①鏈是轉錄的模板鏈，其左側是5'端，右側是3'端
B．若在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，合成的肽鏈變長
C．若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，合成的肽鏈不變
D．堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈不可能相同
【答案】C
【解析】轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程，由于起始密碼子是AUG，故①鏈是轉錄的模板鏈，即左側是3'端，右側是5'端，A錯誤；在①鏈5～6號堿基間插入一個堿基G，將會導致終止密碼子提前出現，故合成的肽鏈變短，B錯誤；若在①鏈1號堿基前插入一個堿基G，在起始密碼子之前加了一個堿基，不影響起始密碼子和終止密碼子之間的序列，故合成的肽鏈不變，C正確；由于mRNA是翻譯模板，但由于密碼子的簡并性，故堿基序列不同的mRNA翻譯得到的肽鏈也可能相同，D錯誤。
【易錯提醒】轉錄時模板鏈讀取的方向是3'→5'。
題型2 辨析染色體變異類型
6．（2024·天津·高考真題）某豌豆基因型為YyRr，Y/y和R/r位于非同源染色體上，在不考慮突變和染色體互換的前提下，其細胞分裂時期、基因組成、染色體組數對應關系正確的是（）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】減數分裂I后期含有姐妹染色單體，此時基因組成應為YYyyRRrr，細胞中含有2個染色體組，A錯誤；減數分裂I后期同源染色體分離，但減數分裂Ⅱ中期含有姐妹染色單體，故基因組成是YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，細胞中含1個染色體組，B錯誤；減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，基因組成是YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，細胞中含2個染色體組，C正確；有絲分裂后期著絲粒分裂，染色體和染色體組加倍，基因組成是YYyyRRr，染色體組有4個，D錯誤。
【易錯提醒】減數第一次分裂后期同源染色體分離，減數第二次分裂后期姐妹染色單體分離。
7．（2024·江蘇·高考真題）圖示果蠅細胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色質結構變化，導致細胞增殖失控形成腫瘤。下列相關敘述錯誤的是（）
A．PcG使組蛋白甲基化和染色質凝集，抑制了基因表達
B．細胞增殖失控可由基因突變引起，也可由染色質結構變化引起
C．DNA和組蛋白的甲基化修飾都能影響細胞中基因的轉錄
D．圖示染色質結構變化也是原核細胞表觀遺傳調控的一種機制
【答案】D
【解析】PcG使組蛋白甲基化和染色質凝集，影響RNA聚合酶與DNA分子的結合，抑制了基因表達，A正確；
細胞增殖失控可由基因突變（如原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變）引起；根據題意“基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色質結構變化，導致細胞增殖失控形成腫瘤”可知，也可由染色質結構變化引起，B正確；DNA和組蛋白的甲基化修飾屬于表觀遺傳，都能影響細胞中基因的轉錄，C正確；原核細胞沒有染色質，D錯誤。
8．（2024·北京·高考真題）有性雜交可培育出綜合性狀優(yōu)于雙親的后代，是植物育種的重要手段。六倍體小麥和四倍體小麥有性雜交獲得F1。F1花粉母細胞減數分裂時染色體的顯微照片如圖。
據圖判斷，錯誤的是（）
A．F1體細胞中有21條染色體
B．F1含有不成對的染色體
C．F1植株的育性低于親本
D．兩個親本有親緣關系
【答案】A
【解析】細胞內染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少，屬于染色體數目變異。通過顯微照片可知，該細胞包括14 個四分體，7條單個染色體，由于每個四分體是1對同源染色體，所以14個四分體是 28條染色體，再加上7條單個染色體，該細胞共有35條染色體。圖為F1花粉母細胞減數分裂時染色體顯微照片，由圖中含有四分體可知，該細胞正處于減數第--次分裂，此時染色體數目應與F1體細胞中染色體數目相同，故F1體細胞中染色體數目是35條，A錯誤；由于六倍體小麥減數分裂產生的配子有3個染色體組，四倍體小麥減數分裂產生的配子有2個染色體組，因此受精作用后形成的F1體細胞中有5個染色體組， F1花粉母細胞減數分裂時，會出現來自六倍體小麥的染色體無法正常聯會配對形成四分體的情況，從而出現部分染色體以單個染色體的形式存在的情況，B正確；F1體細胞中存在異源染色體，所以同源染色體聯會配對時，可能會出現聯會紊亂無法形成正常配子，故F1的育性低于親本，C正確；
由題干信息可知，六倍體小麥和四倍體小麥能夠進行有性雜交獲得F1，說明二者有親緣關系，D正確。
9．（2024·浙江·高考真題）野生型果蠅的復眼為橢圓形，當果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復時，形成棒狀的復眼（棒眼），如圖所示。
棒眼果蠅X染色體的這種變化屬于（）
A．基因突變B．基因重組
C．染色體結構變異D．染色體數目變異
【答案】C
【解析】染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型，果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復時，復眼會由正常的橢圓形變成“棒眼”，該變異屬于染色體結構變異中的重復，C正確，ABD錯誤。
【易錯提醒】染色體結構片段的變化屬于染色體結構變異。
10．（2024·甘肅·高考真題）癌癥的發(fā)生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遺傳或表觀遺傳的變化，最終導致細胞不可控的增殖。下列敘述錯誤的是（）
A．在膀胱癌患者中，發(fā)現原癌基因H-ras所編碼蛋白質的第十二位氨基酸由甘氨酸變?yōu)槔i氨酸，表明基因突變可導致癌變
B．在腎母細胞瘤患者中，發(fā)現抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表達，表明表觀遺傳變異可導致癌變
C．在神經母細胞瘤患者中，發(fā)現原癌基因N-myc發(fā)生異常擴增，基因數目增加，表明染色體變異可導致癌變
D．在慢性髓細胞性白血病患者中，發(fā)現9號和22號染色體互換片段，原癌基因abl過度表達，表明基因重組可導致癌變
【答案】D
【解析】在膀胱癌患者中，發(fā)現原癌基因H-ras所編碼蛋白質的第十二位氨基酸由甘氨酸變?yōu)槔i氨酸，可能是由于堿基的替換造成的屬于基因突變，表明基因突變可導致癌變，A正確；抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表達，表明表觀遺傳變異可導致癌變，B正確；原癌基因N-myc發(fā)生異常擴增，基因數目增加，屬于染色體變異中的重復，表明染色體變異可導致癌變，C正確；9號和22號染色體互換片段，原癌基因abl過度表達，表明染色體變異可導致癌變，D錯誤。
11．（2024·吉林·高考真題）栽培馬鈴薯為同源四倍體，育性偏低。GBSS基因（顯隱性基因分別表示為G和g）在直鏈淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能產生直鏈淀粉。不考慮突變和染色體互換，下列敘述錯誤的是（）
A．相比二倍體馬鈴薯，四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯，塊莖更大
B．選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題，并保持優(yōu)良性狀
C．Gggg個體產生的次級精母細胞中均含有1個或2個G基因
D．若同源染色體兩兩聯會，GGgg個體自交，子代中產直鏈淀粉的個體占35/36
【答案】C
【解析】相比二倍體馬鈴薯，四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯，塊莖更大，所含的營養(yǎng)物質也更多，A正確；植物可進行無性繁殖，可保持母本的優(yōu)良性狀，選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題，并保持優(yōu)良性狀，B正確；Gggg細胞復制之后為GGgggggg，減數第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，故Gggg個體產生的次級精母細胞含有2或0個G基因，C錯誤；若同源染色體兩兩聯會，GGgg個體自交，GGgg產生的配子為1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能產生直鏈淀粉，故子代中產直鏈淀粉的個體占1—1/6×1/6＝35/36，D正確。
12．（2024·浙江·高考真題）某精原細胞同源染色體中的一條發(fā)生倒位，如圖甲。減數分裂過程中，由于染色體倒位，同源染色體聯會時會形成倒位環(huán)，此時經常伴隨同源染色體的交叉互換，如圖乙。完成分裂后，若配子中出現染色體片段缺失，染色體上增加某個相同片段，則不能存活，而出現倒位的配子能存活。下列敘述正確的是（）
A．圖甲發(fā)生了①至③區(qū)段的倒位
B．圖乙細胞中II和III發(fā)生交叉互換
C．該精原細胞減數分裂時染色體有片段缺失
D．該精原細胞共產生了3種類型的可育雄配子
【答案】C
【解析】由圖甲可知是bcd 發(fā)生了倒位，因此是①到④區(qū)段發(fā)生倒位，A錯誤；圖乙可知，細胞中染色單體Ⅱ和IV發(fā)生了交叉互換，B錯誤；題干可知，配子中出現染色體片段缺失或重復，則不能存活，出現倒位的配子能存活，經過倒位后交叉互換，可能會形成四個配子為：ABCDE（正常）、adcbe（倒位但能存活）、ABcda（缺失了e，不能存活）、ebCDE（缺失了A，不能存活），因此該精原細胞共產生了2種類型的可育雄配子， C正確，D錯誤。
題型3 生物進化以及新物種的形成
13．（2024·江西·高考真題）某水果的W基因（存在多種等位基因）影響果實甜度。研究人員收集到1000棵該水果的植株，它們的基因型及對應棵數如下表。據表分析，這1000棵植株中W1的基因頻率是（）
A．16.25%B．32.50%C．50.00%D．67.50%
【答案】A
【解析】根據基因頻率計算的公式可得：W1的基因頻率=（211+114）×1/2÷1000=16.25%，A符合題意。
14．（2024·廣東·高考真題）EDAR 基因的一個堿基替換與東亞人有更多汗腺等典型體征有關。用M、m分別表示突變前后的EDAR 基因，研究發(fā)現，m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高。下列推測合理的是（）
A．m的出現是自然選擇的結果
B．m不存在于現代非洲和歐洲人群中
C．m的頻率升高是末次盛冰期后環(huán)境選擇的結果
D．MM、Mm和mm個體的汗腺密度依次下降
【答案】C
【解析】根據題意，EDAR 基因的一個堿基替換導致M突變?yōu)閙，因此m的出現是基因突變的結果，A不符合題意；根據題意，EDAR 基因的一個堿基替換與東亞人有更多汗腺等典型體征有關，因此無法判斷m是否存在于現代非洲和歐洲人群中，B不符合題意；自然選擇導致基因頻率發(fā)生定向改變，根據題意，m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高，因此m的頻率升高是末次盛冰期后環(huán)境選擇的結果，C符合題意；根據題意，m的頻率從末次盛冰期后開始明顯升高，末次盛冰期后氣溫逐漸升高，m基因頻率升高，M基因頻率降低，因此推測MM、Mm和mm個體的汗腺密度依次上升，D不符合題意。
15．（2024·湖北·高考真題）某二倍體動物的性別決定方式為ZW型，雌性和雄性個體數的比例為1∶1。該動物種群處于遺傳平衡，雌性個體中有1/10患甲?。ㄓ蒢染色體上h基因決定）。下列敘述正確的是（）
A．該種群有11%的個體患該病
B．該種群h基因的頻率是10%
C．只考慮該對基因，種群繁殖一代后基因型共有6種
D．若某病毒使該種群患甲病雄性個體減少10%，H基因頻率不變
【答案】B
【解析】分析題干信息可知，雌性個體中有1/10患甲病，且該病由Z染色體上h基因決定，所以Zh的基因頻率為10%，該種群種患該病的個體的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性個體數的比例為1∶1，該種群患病概率為（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A錯誤；分析題干信息可知，雌性個體中有1/10患甲病，且該病由Z染色體上h基因決定，所以Zh的基因頻率為10%，B正確；只考慮該對基因，種群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5種，C錯誤；若某病毒使該種群患甲病雄性個體減少10%，則種群中h基因頻率降低，H基因頻率應增大，D錯誤。
16．（2024·江蘇·高考真題）圖示甲、乙、丙3種昆蟲的染色體組，相同數字標注的結構起源相同。下列相關敘述錯誤的是（）

甲乙丙
A．相同數字標注結構上基因表達相同
B．甲和乙具有生殖隔離現象
C．與乙相比，丙發(fā)生了染色體結構變異
D．染色體變異是新物種產生的方式之一
【答案】A
【解析】相同數字標注結構上基因表達不一定相同，基因的表達受到多種因素的調控，如基因的甲基化、組蛋白修飾、轉錄因子等，A錯誤；甲和乙染色體組不同，存在較大差異，具有生殖隔離現象，B正確；
與乙相比，丙的染色體結構發(fā)生了明顯變化，標號為1 的染色體形態(tài)結構不同，發(fā)生了染色體結構變異，C正確；染色體變異可以為生物進化提供原材料，是新物種產生的方式之一，D正確。
17．（2024·甘肅·高考真題）青藏高原隆升引起的生態(tài)地理隔離促進了物種的形成。該地區(qū)某植物不同區(qū)域的兩個種群，進化過程中出現了花期等性狀的分化，種群甲花期結束約20天后，種群乙才開始開花，研究發(fā)現兩者間人工授粉不能形成有活力的種子。下列敘述錯誤的是（）
A．花期隔離標志著兩個種群間已出現了物種的分化
B．花期隔離進一步增大了種群甲和乙的基因庫差異
C．地理隔離和花期隔離限制了兩種群間的基因交流
D．物種形成過程實質上是種間生殖隔離建立的過程
【答案】A
【解析】花期隔離只是會導致種群間個體不能進行交配，但不一定導致出現了生殖隔離，花期隔離不能說明兩個種群間已出現了物種的分化，A錯誤；花期隔離使得2個種群間不能進行交配，進一步增大了種群甲和乙的基因庫差異，B正確；地理隔離和花期隔離，都能導致不同種群間的個體在自然條件下不能進行交配，都限制了兩種群間的基因交流，C正確；生殖隔離是物種形成的標志，故物種形成過程實質上是種間生殖隔離建立的過程，D正確。
【易錯提醒】新物種形成的標志是生殖隔離的出現。
18．（2024·河北·高考真題）為控制地中海沿岸某陸地區(qū)域蚊子的數量，每年在距海岸線0～20 km范圍內（區(qū)域A）噴灑殺蟲劑。某種蚊子的Est基因與毒素降解相關，其基因頻率如圖所示。下列分析正確的是（）
A．在區(qū)域A中，該種蚊子的Est基因頻率發(fā)生不定向改變
B．隨著遠離海岸線，區(qū)域A中該種蚊子Est基因頻率的下降主要由遷入和遷出導致
C．距海岸線0～60 km區(qū)域內，蚊子受到殺蟲劑的選擇壓力相同
D．區(qū)域A中的蚊子可快速形成新物種
【答案】B
【解析】據圖可知，與距海岸線20km以外相比，區(qū)域A中Est基因頻率較高，說明每年在距海岸線0～20 km范圍內（區(qū)域A）噴灑殺蟲劑，對該種蚊子進行了定向選擇，Est基因頻率逐漸增加，即發(fā)生了定向改變，A錯誤；隨著遠離海岸線，區(qū)域A中該種蚊子Est基因頻率的下降主要由與鄰近區(qū)域的遷入和遷出導致的，B正確；距海岸線0～60 km區(qū)域內，殺蟲劑的濃度不同，所以殺蟲劑對蚊子的選擇作用不同，即蚊子受到殺蟲劑的選擇壓力不同，C錯誤；新物種形成的標志是產生生殖隔離，所以區(qū)域A中的蚊子中Est基因頻率的變化，不一定導致其快速形成新物種，D錯誤。

預測1 借助變異類型的判斷考查科學思維
1．基因突變和基因重組是兩類重要的可遺傳變異。下列相關敘述錯誤的是（）
A．基因突變可以產生新基因，是生物變異的根本來源
B．同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組所造成
C．基因突變在光學顯微鏡下不可見，也不改變基因的數量和位置
D．基因型為Aa的個體自交，因基因重組而導致子代性狀分離
【答案】D
【解析】基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變?；蛲蛔兛梢援a生新基因，是生物變異的根本來源，A正確；基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組所造成，B正確；基因突變屬于分子水平上的變異，在光學顯微鏡下不可見?；蛲蛔冎皇腔蛑械膲A基變化，不會改變基因的數量和位置，C正確；基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，基因型為Aa的個體自交，出現基因型為AA、Aa、aa的后代，是因為等位基因的分離以及雌、雄配子的隨機結合，沒有發(fā)生基因重組，D錯誤。
2．基因A控制合成小鼠正常發(fā)育所需的蛋白質IGF。研究發(fā)現，基因A發(fā)生下圖①或②變化均會導致小鼠個體矮小。下列敘述錯誤的是（）
A．①發(fā)生基因突變，可能改變IGF結構
B．①可產生等位基因，增加基因多樣性
C．②影響基因轉錄水平，導致小鼠個體矮小
D．①是可遺傳變異，②是不可遺傳變異
【答案】D
【解析】圖中①過程CG對變?yōu)镚C對，發(fā)生了堿基對的替換，這屬于基因突變，可能導致編碼的蛋白質IGF結構發(fā)生改變，A正確；①是基因突變，可能會產生新的等位基因，增加基因多樣性，B正確；②是DNA分子中發(fā)生了堿基對的甲基化，影響了基因的表達，所以是影響了轉錄水平導致小鼠個體矮小，C正確；①和②都屬于可遺傳的變異，D錯誤。
3．若某二倍體高等動物（2n=4），一個基因型為AaBbCc的精原細胞（DNA被32P全部標記）在不含32P的培養(yǎng)液中經一次有絲分裂后，再減數分裂形成如圖所示的1個細胞，圖中僅標明部分基因。不考慮圖示以外的其它變異，下列敘述正確的是（）
A．該細胞形成的過程發(fā)生的變異類型為基因重組
B．該細胞的核DNA分子含32P的有4個或5個
C．該細胞的核DNA分子數為4個，含2套核遺傳信息
D．該細胞分裂形成的精子基因型為2種：Aac、BbC
【答案】B
【解析】該細胞中同源染色體分離，說明處于減數第一次分裂后期，根據同源染色體的形態(tài)和基因位置可判斷，細胞中的兩條非同源染色體之間發(fā)生了交換，屬于染色體變異中的易位，A錯誤；細胞中的DNA被32P全部標記，在不含32P的培養(yǎng)液中經一次有絲分裂后，細胞中的DNA都是一條鏈被標記，經減數第一次分裂間期復制后，該細胞的每條染色體中有一個染色單體的核DNA分子中含有32P標記，共4個；圖中細胞發(fā)生了易位，易位的兩條非同源染色體的染色單體中，一條為32P標記的，一條未被標記，則易位后，兩條染色單體都被32P標記，故該細胞的核DNA分子中含32P的有4個或5個，B正確；該細胞中有4條染色體，處于減數第一次分裂后期，有8個核DNA分子，C錯誤；減數第一次分裂結束后，產生了兩個次級精母細胞基因型為AAccab和abCCBB，再經過減數第二次分裂，產生的精子基因型為Aca、Acb、aCB、bCB，D錯誤。
4．下圖表示減數分裂過程中的染色體的部分行為變化。下列說法錯誤的是（）
A．圖示的變異類型為基因重組
B．甲圖中的姐妹染色單體完成了片段的交換
C．發(fā)生圖示的變化后，等位基因的分離可發(fā)生在減數第一、二次分裂后期
D．乙圖表示產生的重組型配子是aB、Ab
【答案】B
【解析】根據試題分析，甲圖同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段交換，變異類型為基因重組，A正確；甲圖中的非姐妹染色單體發(fā)生互換，而不是姐妹染色體單體之間發(fā)生交換，B錯誤；甲圖發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，互換后兩條染色體的基因組成分別為AABb、aaBb，A和a等位基因的分離可發(fā)生在減數第一次分裂后期，B和b等位基因的分離可發(fā)生在減數第二次分裂后期，C正確；原本的配子種類為AB、ab，乙圖產生的重組型配子是aB、Ab，D正確。
5．下圖中乙、丙為某二倍體生物甲細胞分裂過程中出現變異的細胞，每個細胞只發(fā)生一種類型的變異。下列相關敘述正確的是（）
A．圖乙細胞正在進行有絲分裂，不可能發(fā)生基因突變和基因重組
B．乙細胞有4個染色體組，該過程中可能發(fā)生等位基因的分離
C．丙細胞中同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了易位
D．圖丙細胞減數分裂結束后能產生2種基因型的子細胞
【答案】B
【解析】乙細胞處于有絲分裂后期，可以發(fā)生基因突變和染色體變異，A錯誤；乙細胞含有4個染色體組，若該細胞發(fā)生了基因突變，導致姐妹染色單體上出現了等位基因，則在有絲分裂后期會出現等位基因分離的現象，B正確；丙細胞發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組，C錯誤；圖丙細胞由于發(fā)生了交叉互換，減數分裂結束后能產生4種基因型的子細胞，D錯誤。
預測2 利用基因頻率在遺傳概率計算中的應用考查科學思維
6．圖1表示圖2中甲種病遺傳?、?、Ⅰ2和Ⅱ3的相關基因電泳圖譜，圖2表示某家族中兩種遺傳病的患病情況，已知甲病在人群中的發(fā)病率為1/100，下列相關敘述錯誤的是（）
A．甲病為常染色體隱性遺傳病，乙病不是顯性遺傳病
B．Ⅱ2與Ⅱ3甲病相關基因型一致的概率為100%
C．若Ⅲ4不攜帶乙病的致病基因，Ⅳ3染色體組成為XXY，則Ⅲ3在減數分裂Ⅱ后期出錯
D．若Ⅱ3與不患甲病的女子婚配，子代患甲病的概率是3/22
【答案】D
【解析】圖2中III2患甲病，雙親不患甲病，說明甲病為隱性病。又根據甲家族的電泳圖譜兒子II3有兩種基因即雜合子，若為伴X遺傳，男性不會出現雜合子，故甲病為常染色體隱性遺傳病，III3與III4均不患乙病，但后代患乙病，故乙病不是顯性遺傳病，A正確；甲病為常染色體隱性遺傳，則患病母親I1為隱性純合子，父親I2為顯性純合子，則后代II2與II3甲病相關基因型一致的概率為100%，B正確；若III4不攜帶乙病的致病基因，則乙病為伴X染色體隱性遺傳，IV3染色體組成為XXY，因其生病，則基因型為XbXbY，其父母為XBXb和XBY，其生病原因為母親III3在減數第二次分裂后期含Xb的姐妹染色單體未分離，C正確；設控制甲病的基因為A/a，已知甲病在人群中的發(fā)病率為1/100，即aa頻率為1/100，a頻率為1/10，A頻率為9/10，Aa頻率為2×1/10×9/10=18/100，AA頻率為9/10×9/10=81/100，因此不患甲病的女子基因型為2/11Aa、9/11AA，II3基因型為Aa，因此后代患甲病的概率是2/11×1/4=1/22，D錯誤。
7．某校的一個生物興趣小組在研究性學習活動中，開展了色盲普查活動，他們先從學校的1800名學生中隨機抽取了180名學生（男女生各一半）作為首批調查對象，結果有女性色盲患者3人、男性色盲患者8人，女性色盲基因攜帶者13人.則在該校全體學生中色盲基因的頻率是（）。
A．10%B．20%C．80%D．90%
【答案】A
【解析】色盲是伴X隱性遺傳，假定色盲基因是Xb，其等位基因是XB，根據基因頻率的概念可知，Xb=Xb÷（XB+Xb）×100%；又由題干可知：XbXb=3人，XBXb=13人，XBXB=90-3-13=74人，XbY=8人，XBY=90-8=82人，代入基因頻率的計算公式Xb=Xb÷（XB+Xb）×100%=（3×2+13+8）÷（3×2+13+8+74×2+13+82）×100%=10%。
8．果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，其中紅眼是顯性性狀，由位于X染色體上的B基因控制。選用若干雜合的紅眼雌果蠅和白眼雄果蠅作為親代雜交，每代果蠅再隨機交配，統計各代雌、雄果蠅中b基因頻率的變化，曲線如圖所示。若每代能繁殖出足夠數量的個體且雌雄各占一半，下列敘述錯誤的是（）
A．子一代雌性中b基因頻率與子二代雄性個體中b的基因頻率相等
B．子二代雌性中b基因頻率為5/8，雄性中b基因的頻率為3/5
C．每代雌性與雄性中B基因頻率之和的1/2與下一代雌性個體中B的基因頻率相等
D．此種群持續(xù)隨機交配下去，b基因頻率在雌性和雄性中的差值遞減
【答案】B
【解析】親本果蠅基因型為XBXb和XbY，子一代基因型及比例為XBXb：XbXb：XBY：XbY=1：1：1：1，雌性中b基因頻率為3/4，子一代隨機交配，產生雌配子1/4XB和3/4Xb，產生雄配子1/4XB、1/4Xb、2/4Y，雌雄配子隨機結合，子二代基因型及比例為XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=1：4：3：2：6，子二代雄性中b基因的頻率為3/4，雌性中b基因頻率為5/8，A正確，B錯誤；由于每代雌性個體中的B基因來自上一代的雌性與雄性親本的B基因，因此每代雌性與雄性中B基因頻率之和的1/2與下一代雌性個體中B的基因頻率相等，C正確；由圖可知，代表雄性中b基因頻率的曲線和代表雌性中b基因頻率的曲線之間的差值逐漸減少，D正確。
9．家蠶是ZW型性別決定生物，1975年科學家斯特魯尼科夫利用性連鎖平衡致死原理育成幾乎只產雄蠶的家蠶品系，l? 和l?是Z染色體上的致死基因，W染色體上沒有其等位基因，現用正常雌蛾 Z（++）W與平衡致死系雄蛾雜交，結果如圖。下列說法錯誤的是（）
A．l?和l?屬于隱性致死基因
B．基因l? 與l?屬于等位基因，來源于基因突變
C．若沒有人為干涉，群體中l(wèi)? 和l?的基因頻率會不斷下降
D．若上述親本雜交后代中出現少數雌性家蠶，則可能是父本減數分裂時發(fā)生了基因重組
【答案】B
【解析】已知l? 和l?是Z染色體上的致死基因，由圖可知：存活的親本雄蠶的一條Z染色體上存在連鎖的基因l? 和＋，另一條Z染色體上存在連鎖的基因＋和l2，說明l1和l2屬于隱性致死基因，A正確；基因l1與l2位于一對同源染色體的不同位置上，屬于非等位基因，B錯誤；l1和l2是致死基因，若沒有人為干涉，群體中l(wèi)1和l2的基因頻率會不斷下降，C正確；若上述親本雜交后代中出現少數雌性家蠶，則可能是父本在減數分裂Ⅰ的四分體時期發(fā)生了同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，產生Z++的精子，屬于基因重組，D正確。
10．假設某地區(qū)有一個雌雄數量相等、遺傳平衡的獼猴種群，若該種群中B的基因頻率為90%，b的基因頻率為10%，下列敘述正確的是（）
A．獼猴進化的實質是種群基因型頻率的定向改變
B．獼猴種群中全部個體所含有的全部B、b基因是該種群的基因庫
C．若該對等位基因只位于X染色體上，則XbXb的基因型頻率為1%
D．若該對等位基因位于常染色體上，則顯性個體中出現雜合雌獼猴概率約為9.1%
【答案】D
【解析】生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，A錯誤；基因庫是一個群體中所有個體的全部基因的總和，因此，獼猴種群中全部個體所含有的全部B、b基因不是該種群的基因庫，B錯誤；若該對等位基因只位于X染色體上，在雌性個體中，XbXb基因型頻率為10%×10%=1%，雌雄數量相等，所以該種群中XbX的基因型頻率分別為0.5%，C錯誤；若該對等位基因位于常染色體上，該種群中B的基因頻率為90%，b的基因頻率為10%，則種群中BB基因型頻率等于B基因頻率的平方，為81%，Bb基因型頻率為2×B基因頻率×b基因頻率=18%，bb基因型頻率等于b基因頻率的平方，為1%，則顯性個體中出現雜合雌獼猴概率約為18%÷(81%+18%)×1/2=9.1%，D正確。
預測3 通過變異與進化的關系考查科學探究
11．下列有關生物進化的敘述，錯誤的是（）
A．無論是自然選擇還是人工選擇，都能使生物發(fā)生進化
B．種群基因型頻率發(fā)生改變，基因頻率一定會發(fā)生改變
C．古老地層中沒有復雜生物的化石，而新近地層中可能有簡單生物的化石
D．新物種的形成可以不經過地理隔離，但必須經過生殖隔離
【答案】B
【解析】無論是自然選擇還是人工選擇作用，都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變，A正確；種群基因型頻率的改變不一定會導致基因頻率發(fā)生改變，如植物的自交，B錯誤；古老地層中沒有復雜生物的化石，而新近地層中可能有簡單生物的化石，C正確；隔離導致了物種的形成，新物種形成可不經過地理隔離，如三倍體的產生，但必須經過生殖隔離，D正確。
12．對深圳擬蘭基因組的測序和功能分析，解釋了蘭花的多樣性來源于多種基因的擴張（突變）或收縮（丟失）。研究表明，深圳擬蘭的合蕊柱與B-AP3類基因部分收縮有關。其花粉呈現粉末狀是由P、S兩種subclades基因調控，P-subclade基因丟失導致花粉粘合不易隨風飄散；其地下根與AGL12基因有關，缺乏該基因則會長出有利于附著在巖石表面生長的氣生根。下列說法正確的是（）
A．B-AP3、subclades、AGL12基因共同構成了深圳擬蘭的基因庫
B．B-AP3類基因擴張會導致基因頻率改變，是形成新物種的標志
C．P-subclade缺失可增加自交比例，該變異屬于基因突變
D．海邊巖石多而土壤淺，AGL12的缺失有利于深圳擬蘭擴大生活區(qū)域
【答案】D
【解析】基因庫是指一個種群中全部個體所含有的全部基因，B- AP3、subclades、AGL12基因只是深圳擬蘭眾多基因中的一部分，不能共同構成其基因庫，A錯誤；基因頻率改變是生物進化的標志，新物種形成的標志是生殖隔離的產生，B錯誤；P-subclade缺失屬于染色體結構變異中的缺失，不屬于基因突變，C錯誤；
海邊巖石多而土壤淺，AGL12基因的缺失會長出有利于附著在巖石表面生長的氣生根，這有利于深圳擬蘭在海邊巖石環(huán)境中生長，有利于擴大生活區(qū)域，D正確。
13．加拉帕戈斯群島由13個主要島嶼組成，居住著13種地雀。達爾文發(fā)現，它們在體型、喙等形態(tài)上存在巨大差異，不同種之間存在生殖隔離。這13種地雀是在150萬年間由同一個祖先演化而來的，被稱為“達爾文雀”。以下說法不正確的是（）
A．不同種地雀形態(tài)特征差異體現了對不同地理環(huán)境的適應
B．突變和基因重組使“達爾文雀”出現了豐富的表型
C．各島嶼上的地雀種群之間由于地理隔離逐漸形成生殖隔離
D．自然選擇導致種群基因頻率的改變，標志著新物種的形成
【答案】D
【解析】不同的地理環(huán)境會對生物進行選擇，使得生物向著適應環(huán)境的方向進化，不同種地雀形態(tài)特征差異體現了對不同地理環(huán)境的適應，A正確；突變和基因重組為生物進化提供原材料，使“達爾文雀”出現了豐富的表型，B正確；各島嶼上的地雀種群之間由于地理隔離，不能進行基因交流，逐漸形成生殖隔離，C正確；自然選擇導致種群基因頻率的改變，標志著生物發(fā)生了進化，生殖隔離的形成標志著新物種的形成，D錯誤。
14．小麥單倍體常通過遠緣花粉刺激卵細胞的方法獲得。研究人員將玉米（二倍體）和普通小麥（六倍體）進行雜交，受精卵排除玉米花粉的染色體得到小麥單倍體胚。經過人工誘導和篩選培育抗赤霉病小麥品種，育種流程如圖所示，數字表示過程。下列分析正確的是（）
A．培育抗赤霉病小麥品種利用了基因重組的遺傳學原理
B．因小麥和玉米存在生殖隔離，若雜交后對子房鑒定，其內應有胚乳
C．過程②可通過接種適量的赤霉菌篩選抗赤霉病小麥品種
D．篩選獲得的抗赤霉病小麥品種與普通小麥將產生生殖隔離
【答案】C
【解析】過程①小麥單倍體變?yōu)榱扼w小麥幼苗利用了染色體數目變異的原理，過程②人工誘導獲得并篩選獲得新性狀（抗赤霉?。├昧嘶蛲蛔兊脑?，A錯誤；精子和2個極核結合會發(fā)育形成受精極核，受精極核會發(fā)育形成胚乳，因小麥和玉米存在生殖隔離，無法形成受精極核，因此無法形成胚乳，B錯誤；
過程②通過人工誘導基因突變以期獲得抗赤霉病性狀的基因，因基因突變具有不定向性，因此可用接種適量的赤霉素菌營造特定的環(huán)境條件，選擇出抗赤霉病小麥品種，C正確；篩選獲得的抗赤霉病小麥品種與普通小麥品種遺傳物質有差異，但還沒產生生殖隔離，D錯誤。
15．脫落酸會抑制種子萌發(fā)，水稻等作物的XM基因所控制的蛋白質決定了種子對脫落酸的敏感性?？茖W家期望修改水稻中的XM基因，以培養(yǎng)休眠期長的水稻。下列相關敘述正確的是（）
A．射線處理使XM基因突變后，其控制合成的蛋白質的結構就會改變
B．用外源突變XM基因替換水稻中的XM基因利用了基因突變的原理
C．導入外源突變XM基因的水稻經過人工選擇后進化成了新物種
D．通過比較兩種不同植物的XM基因序列，其結果可作為它們起源相同的分子生物學證據
【答案】D
【解析】由于密碼子的簡并性，基因突變后其控制合成的蛋白質結構不一定發(fā)生變化，A錯誤；用外源突變XM基因替換水稻中的XM基因利用了基因重組的原理，B錯誤；導入外源突變XM基因的水稻經過人工選擇后，不一定進化成新物種，如果它還能與原水稻進行自然雜交并產生可育后代，則說明其不是一個新物種，C錯誤；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，屬于生物大分子，從分子水平看，不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的共同點，提示人們當今生物有著共同的原始祖先，即通過比較兩種不同植物的XM基因序列，其結果可作為它們起源相同的分子生物學證據，D正確。
預測4 借助育種方案考查科學思維和社會責任
16．研究人員以紅鯽魚和團頭魴為親本，利用不同方法進行人工育種獲得3種后代，如圖所示，其中A、B表示染色體組。下列有關敘述正確的是（）
A．自然條件下，紅鯽魚和團頭魴不存在生殖隔離
B．子代2的體細胞比子代1的體細胞多一條染色體
C．培育子代3的過程中發(fā)生了染色體數目變異
D．子代2和子代3都可以通過有性生殖來繁殖后代
【答案】C
【解析】自然條件下，紅鯽魚和團頭魴存在生殖隔離，因為它們屬于不同的物種，A錯誤；子代2的體細胞比子代1的體細胞多一條套色體組，即多了B24條染色體，B錯誤；親代含有的染色體數目分別為100和48，而培育的子代3中含有的染色體數目為148，說明培育子代3的過程中發(fā)生了染色體數目變異，C正確；
子代2中含有三個染色體組，減數分裂聯會紊亂形成高度不可育的配子，因而不能產生后代；而子代3中含有四個染色體組且每條染色體均能找出與之對應的同源染色體，能產生可育的配子，因而可通過有性生殖產生后代，D錯誤。
17．2022年，我國宇航員在問天實驗艙中進行航天育種培育太空稻，完成了國際上首次在軌太空環(huán)境下水稻全生命周期培養(yǎng)實驗獲得水稻種子。還首次成功嘗試空間再生稻技術，在水稻剪株后利用稻樁上存活的休眠芽，精心培育并最終收獲了再生稻的種子，開辟出高產太空稻的技術路線。下列敘述錯誤的是（）
A．在軌太空環(huán)境下獲得水稻種子的培育方法是雜交育種
B．空間再生稻技術利用了太空微重加重離子、多種宇宙射線等因素
C．航天育種可以提高變異率，還可短時間內有效地改良某些性狀
D．空間再生稻技術是利用了芽在分裂過程中容易發(fā)生變異的原理
【答案】A
【解析】在軌太空環(huán)境下獲得水稻種子的培育方法是誘變育種，原理是基因突變，A錯誤；空間再生稻技術利用了太空微重加重離子、多種宇宙射線等因素使水稻發(fā)生基因突變，B正確；航天育種利用了基因突變的原理，基因突變可以產生新基因，因此，航天育種可以提高變異率，還可短時間內有效地改良某些性狀，C正確；基因突變主要發(fā)生在分裂間期，空間再生稻技術是利用了芽在分裂過程中容易發(fā)生變異的原理，D正確。
18．袁隆平被譽為“雜交水稻之父”，雜交水稻指選用兩個在遺傳上有一定差異，同時它們的優(yōu)良性狀又能互補的水稻品種進行雜交，生產具有雜種優(yōu)勢的第一代雜交種，就是雜交水稻。一般雜交水稻僅指由兩個遺傳背景相同的不育系和恢復系雜交后形成的第一代雜交種。大面積推廣的雜交水稻主要是利用水稻雄性不育系作為遺傳工具。中國是世界上第一個成功研發(fā)和推廣雜交水稻的國家。雜交水稻具有個體高度雜合性，雜種后代出現性狀分離，故需年年制種，下列說法正確的是（）
A．性狀分離是指生物體由于變異導致后代出現新的性狀的現象
B．雜交水稻的育種原理是基因重組，與黑農五號大豆的育種原理一致
C．水稻的雄性不育系與恢復系是兩個物種，因為雄性不育系存在著生殖隔離
D．具有雜種優(yōu)勢的第一代雜交種種植于貧瘠的農田中，其生長會遭受嚴重影響，說明環(huán)境也可以影響到生物體性狀的表現
【答案】D
【解析】性狀分離是指雜種后代同時出現顯性性狀和隱性性狀的現象，A錯誤；雜交水稻的育種原理是基因重組，而黑農五號大豆的育種原理是基因突變，B錯誤；水稻的雄性不育系可作為母本，與恢復系雜交，產生可育的后代，因此雄性不育系與恢復系不是兩個物種，不存在著生殖隔離，C錯誤；生物的表型是基因型和環(huán)境共同作用的結果，因此具有雜種優(yōu)勢的第一代雜交種種植于貧瘠的農田中，其生長會遭受嚴重影響，說明環(huán)境也可以影響到生物體性狀的表現，D正確。
19．我國科學家利用紅鯽魚（2N=100）與團頭魴（2N=48）進行育種，雜交種1（3N=124）和雜交種2（4N=148）（5N=172）。關于上述雜交育種過程，下列說法正確的是（）
A．雜交種1不育的原因是減數分裂時同源染色體不能聯會
B．雜交種2產生的配子中一定含有兩個染色體組
C．得到雜交種3說明雜交種2與團頭魴不存在生殖隔離
D．形成雜交多倍體過程中發(fā)生了染色體變異和基因重組
【答案】D
【解析】雜交種1是含有3個染色體組的三倍體，其中2個染色體組來自紅鯽魚，1個染色體組來自團頭魴，屬于異源三倍體，來自團頭魴的1個染色體組不能正常分配，導致其不育，A錯誤；雜交種2含有4個染色體組，各有2個染色體組來自紅鯽魚和團頭魴，正常情況下其產生的配子中含有兩個染色體組（分布來自紅鯽魚和團頭魴）；又根據題意，雜交種2和團頭魴雜交得到雜交種3（5N=172），說明雜交種2還可能產生與體細胞染色體數相同的配子，因此雜交種2產生的配子中不一定含有2個染色體組，還可能含有4個染色體組，B錯誤；雜交種3染色體數為5N=172，得到雜交種3說明雜交種2與團頭魴存在生殖隔離，C錯誤；上述雜交育種過程中，形成了不同的雜交多倍體，發(fā)生了染色體變異和基因重組，D正確。
20．穿梭育種是近年來小麥育種采用的新模式。農業(yè)科學家將一個地區(qū)的品種與國內國際其他地區(qū)的品種進行雜交，然后通過在兩個地區(qū)間不斷地反復交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出多種抗病高產的小麥新品種。下列關于穿梭育種的敘述不正確的是（）
A．自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異
B．穿梭育種培育的新品種可適應兩個地區(qū)的環(huán)境條件
C．穿梭育種充分地利用了小麥的遺傳多樣性
D．穿梭育種利用的主要原理是染色體變異
【答案】D
【解析】兩個地區(qū)的環(huán)境不同，導致自然選擇的方向不同，使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異，A正確；由題意可知，穿梭育種是將小麥在兩個地區(qū)反復交替種植，然后進行選擇和鑒定，最終選育出小麥新品種，所以，穿梭育種培育的新品種可適應兩個地區(qū)的環(huán)境條件，B正確；由題意可知，穿梭育種是將一個地區(qū)的品種與國內國際其他地區(qū)的品種進行雜交，然后將小麥在兩個地區(qū)反復交替種植，然后進行選擇和鑒定，最終選育出小麥新品種，利用的育種原理是基因重組，充分地利用了小麥的遺傳多樣性，C正確，D錯誤。
情境1：雄性不育與“兩系法”雜交水稻
植物的雄性不育(花粉敗育，但雌性器官仍然發(fā)育正常)一般分為核不育和質核互作不育兩大類。
類型一：核不育
核不育是由細胞核內基因決定的雄性不育類型。根據核不育的原因又可分為基因控制的核不育和環(huán)境誘導的核不育兩種。
環(huán)境誘導的核不育是指花粉是否可育由細胞核基因在特定環(huán)境下的表達產物控制。同一植株，在一定條件下花粉可育，在另一特定條件下花粉不育。
類型二：質核互作的雄性不育
這種類型的雄性不育受到細胞質不育基因和對應的細胞核基因的共同控制，當細胞質不育基因SA存在時，核內必須有相對應的隱性不育基因aa，即個體基因型為SA(aa)時才表現為雄性不育。根據控制雄性不育質核基因的對數可以分為主基因不育和多基因不育兩種。主基因不育是指一對或兩對核基因與對應的不育細胞質基因決定的不育性，在這種情況下，顯性的核基因能使對應細胞質的不育基因恢復正常。假定某水稻品種為主基因不育型，其花粉是否可育受細胞質基因S、N和細胞核基因A、B共同控制，植株中出現SA(aa)或SB(bb)均表現為雄性不育，其余的都可育。
典例賞析：(1)類型一中的基因控制的核不育，即花粉是否可育由細胞核基因的顯隱性控制，與細胞質基因沒有關系。假定某植物開單性花，其雄性不育由基因R控制，取一雜合雄性不育植株與另一可育植株雜交得到F1，將F1進行自由交配，預測F2雄性不育植株與雄性可育植株的比例為__________。
根據圖1回答下列有關問題
①假定有溫敏雄性不育植株M、N，且M的雄性不育起始溫度低于N的，在制備雜交種子時，考慮到溫度的日間波動，最好選用植株________填字母編號)來制種。
②圖1中，雜合子F1表現出優(yōu)于雙親的生長狀況，也叫雜種優(yōu)勢，但我們一般不繼續(xù)將F1自交留種，原因是_____________________________________________________。
【答案】(1)1∶3 (2)①M ②F1留種自交的后代會出現性狀分離，且雜種優(yōu)勢效應會減弱
情境2：雄性不育與“三系法”雜交水稻
“三系法”雜交水稻是我國研究應用最早的雜交水稻，由不育系、保持系、恢復系三種水稻培育而成，如圖3所示。
不育系A的花粉不育，這種雄性不育性狀由細胞質基因cms控制，細胞核含有雄性不育基因rf(只有當細胞質和細胞核都只有不育基因時，才表現為雄性不育)。保持系B能保持不育系的細胞質雄性不育性，其細胞質基因Cms正?？捎?，能夠自交結實?；謴拖礡含有恢復雄性可育的核基因Rf，與不育系雜交產生的三系雜交稻正常可育且具有雜種優(yōu)勢，即A×R→F1，因為F1的子代的育性、農藝性狀等會發(fā)生分離，所以F1種植后不再使用，需每年利用不育系育種。
典例賞析：(1)在培育雜交水稻時，選育雄性不育植株的目的是________________________________。
(2)繁殖不育系時，不育系A只能作________(填“父本”或“母本”)。
(3)由材料圖可知，若三系雜交稻中不育系的基因型表示為cms(rfrf)，則保持系的基因型為______，恢復系的基因型為______________________。
(4)在三系法雜交育種中，選育恢復系非常關鍵。研究人員發(fā)現幾株性狀優(yōu)良、純度高但不含Rf基因的水稻植株(D)，現利用基因工程技術將兩個Rf基因導入不同的植株D中來培育恢復系，為確定Rf基因導入的結果，研究人員的思路是將植株D作為親本與不育系混合種植，單株收獲不育系植株所結種子后，再種植并統計后代的育性情況及其數量比例，請依據上述思路完善結果分析：
①若后代雄性不育植株∶雄性可育植株＝____，則說明兩個Rf導入到保持系D的一條染色體上。
②若后代雄性不育植株∶雄性可育植株＝____，則說明兩個Rf導入到保持系D的一對同源染色體上。
③若后代雄性不育植株∶雄性可育植株＝____，則說明兩個Rf導入到保持系D的非同源染色體上。
【答案】(1)省去人工去雄(降低人工成本)，提高種子質量 (2)母本 (3)Cms(rfrf) Cms(RfRf)或cms(RfRf) (4)①1∶1 ②0∶1 ③1∶3核心考點
考試頻次
考題統計
考情分析
基因突變與基因重組
3年32次
（2024 福建卷）遺傳定律與基因突變
（2024 貴州卷）變異對基因表達的影響
（2024 廣東卷）細胞癌變的原因與防治
本部分以選擇題形式考查變異類型的判斷，基因頻率計算等知識點，也會以非選擇題形式考查變異與細胞增殖以及育種的關系。
2025年預計會考查基因突變所引起的蛋白質的變化及在生物性狀層面的效應。還可能考查變異、選擇和隔離，導致新物種的形成等。
染色體變異
3年14次
（2024 天津卷）染色體組與減數分裂
（2024 江蘇卷）染色體結構變異
（2024 北京卷）染色體數目變異
（2024 浙江卷）染色體結構變異
自然選擇與適應的形成
3年5次
（2024 福建卷）自然選擇與適應的形成
（2023 浙江卷）雜交育種與自然選擇
種群基因頻率改變與新物種形成
3年19次
（2024 江蘇卷）隔離與物種的形成
（2024 江西卷）基因頻率改變與生物進化
（2024 甘肅卷）基因頻率改變與生物進化
情境設計
借助雄性不育系和二系、三系雜交水稻，考查雜交水稻的培育過程，體現了科學思維和社會責任的核心素養(yǎng)。
備考要點
基因突變和基因重組綜合
辨析染色體變異類型
生物進化以及新物種的形成
項目
達爾文生物進化論
現代生物進化理論
不同點
①進化局限于個體水平；
②自然選擇源于過度繁殖和生存斗爭；
③未對遺傳和變異的本質作出科學解釋，未能闡明自然選擇的作用機理
①進化的基本單位是種群；
②生物進化的實質是種群基因頻率的改變；
③突變和基因重組為生物進化提供原材料；
④隔離導致新物種的形成
共同點
①變異是進化的原材料；
②自然選擇決定生物進化的方向；
③解釋了生物的多樣性和適應性
突變基因
Ⅰ
Ⅱ
蛋白質變化
某個位點的賴氨酸替換為谷氨酰胺
多肽鏈長度比野生型果蠅的長
選項
分裂時期
基因組成
染色體組數
A
減數分裂Ⅰ后期
YyRr
2
B
減數分裂Ⅱ中期
YR或yr或Yr或yR
1
C
減數分裂Ⅱ后期
YYRR或yyrr或YYrr或yyRR
2
D
有絲分裂后期
YYyyRRrr
2
基因型
W1W2
W1W3
W2W2
W2W3
W3W4
W4W4
棵數
211
114
224
116
260
75

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