专题15变异、育种和进化（解析版）_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_备战2024年高考生物一轮复习抢分特训（全国通用）

专题 15 变异、育种和进化 考 点 链 接 考点1 基因突变和基因重组 1．镰状细胞贫血形成的直接原因：血红蛋白分子结构的改变； 根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变。 2．基因突变的特点（1）普遍性：发生于一切生物中（原核生物、真核生物、病毒）； （2）随机性：可以发生于生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的 DNA分子上， 以及同一个DNA分子的不同部位；（3）不定向性：可以产生一个或多个等位基因 ；（4） 低频性；（5）多害少利性。 3．基因突变的时间：通常发生在有丝分裂或减数第一次分裂前的间期。 4．基因突变的结果：产生原基因的等位基因。 5．基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不能 遗传给后代，但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递给后代。 6．人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。 7．癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞 膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 8．基因突变一定会导致遗传信息、mRNA（含密码子）的改变；但生物性状不一定改变，原 因是密码子有简并性，当密码子改变，对应氨基酸不一定改变。 9．基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 10．基因重组包括①发生在减数第一次分裂前期的互换；②发生在减数第一次分裂后期的 自由组合。另外，基因工程、肺炎链球菌的转化也属于基因重组。 考点2 染色体变异 1．染色体结构的变异 （1）在普通光学显微镜下可见。 （2）结果：染色体结构的改变，使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从 而导致性状的改变。 （3）实例：猫叫综合征、果蝇缺刻翅等。 2．染色体组：是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生 物生长发育的全部遗传信息。 3．染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细 胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 4．三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能 形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。 5．与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和 蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 6．人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞 时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数 目加倍。 7．与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。但是，利用单倍体植株培育新 品种，能明显缩短育种年限。而且每对染色体上成对的基因是纯合的，自交的后代不会发 生性状分离。 8．猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。 考点3 生物有共同祖先的证据 1．达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。前者指出地 球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；后者揭示了生物进化的机制，解释了适 应的形成和物种形成的原因。 2．化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。 3．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 4．已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进 化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 （P101） 5．胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育 过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。 考点4 自然选择与适应的形成 1．枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应 （adaptation）。同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。 2．适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定 的功能，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 3．法国博物学家拉马克彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物 进化来的，提出生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 4．达尔文提出的自然选择（natural selection）学说对生物的进化和适应的形成作出了 合理的解释。他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。它揭示了生物 界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 考点5 种群基因组成的变化与物种的形成 1．种群是生物进化和繁殖的基本单位。 2．突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、 基因重组 、染色体 变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，这往往取决于生 物的生存环境。突变和重组是随机的、不定向的，只为进化提供了原材料，不能决定生物 进化的方向。 3．自然选择决定生物进化的方向。 4．生物进化的实质是种群的基因频率的改变。 5．物种概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 6．新物种的形成途径（1）渐变：长期的地理隔离→阻断基因交流 →不同的突变、基因重组和选择 →基因频率 向不同方向改变→ 种群基因库出现差异 →差异加大 →生殖隔离→新物种形成。 （2）有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。 7．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。 8．新物种形成的标志：生殖隔离的形成。 考点6 协同进化与生物多样性的形成 1．捕食者的存在是否对被捕食者有害无益？实际上，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年 老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 2．关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕 食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的 局面，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。 3．地球上最早出现的生物是异养厌氧的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了 基因的重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。 4．不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 5．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。 真 题 回 顾 1．（2023·天津·统考高考真题）癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低， 原因不可能是（ ） A．该酶基因突变 B．该酶基因启动子甲基化 C．该酶中一个氨基酸发生变化 D．该酶在翻译过程中肽链加工方式变化 【答案】B 【解析】基因控制蛋白质的合成，基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换和缺失而 引起基因碱基序列的改变。基因突变后可能导致蛋白质功能发生改变，进而导致酶活性降 低，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，转录出的 mRNA可作为翻译的模板翻译出蛋白质。若该酶基因启动子甲基化，可能导致该基因的转录 过程无法进行，不能合成酶，B错误；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质结构与氨基酸的 种类、数目、排列顺序以及肽链盘曲折叠的方式等有关。故若该酶中一个氨基酸发生变化 （氨基酸种类变化）或该酶在翻译过程中肽链加工方式变化，都可能导致该酶的空间结构 变化而导致功能改变，活性降低，CD正确。 2．（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶 酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把 Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶 体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ） A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输 B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除 D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强 【答案】D 【解析】Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体， 说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正 确； 溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性 降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因 Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到 及时清除，C正确；细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基 质中的水解酶可能失活，D错误。 3．（2023·湖南·统考高考真题）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙 醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO 和水。头孢类药物能抑制ALDH2 2 的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频 率不足5%，而东亚人群中高达30%。下列叙述错误的是（ ） A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高 B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物 C．ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状 D．饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒 【答案】D 【解析】ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导 致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群 相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙 醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄 人含酒精的药物或食物，B正确；ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控 制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，乙醛脱氢酶2的化学本质是蛋白质， C正确； 酶制剂会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛分解为乙酸，不能预 防酒精中毒，D错误。 4．（2023·湖北·统考高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸 序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上 特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用 上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”表示杂交信号），结果正确的 是（ ）A． B． C． D． 【答案】B 【解析】DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根 据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针 识别，故B正确。 5．（2023·浙江·统考高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞 的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的 是（ ） A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期 B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同 C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞 D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异 【答案】B 【解析】甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙 细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；甲细胞含有2 个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组 含有2个DNA分子 ，B错误；甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正 确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重 组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。 6．（2023·广东·统考高考真题）中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种 RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球 女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（ ）A．p53基因突变可能引起细胞癌变 B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖 C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢 D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究 【答案】C 【解析】p53基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确；p53基因是抑癌 基因，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确；依据 题意，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则circDNMT1高表达会 使乳腺癌细胞增殖变快，C错误；circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。 7．（2023·北京·统考高考真题）抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基 因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业 生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标（ ） A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子 B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂 C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植 D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带 【答案】B 【解析】在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，非转基因作物的存在不会对害虫生存 产生压力，A不符合题意；大面积种植转基因作物并使用杀虫剂会导致害虫大量死亡，抗 性基因频率会越来越高，因为能生存的大多数都具有抗性基因，B符合题意；转基因抗虫 棉与小面积的常规棉间隔种植也会减少转基因作物的数量，减少对害虫的杀伤力，C不符 合题意； 转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来，不 至于抗性基因越来越高，D不符合题意。 8．（2023·海南·高考真题）某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、 定向选择和分裂选择，如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表 型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是（ ） A．三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的B．稳定选择有利于表型频率高的个体 C．定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移 D．分裂选择对表型频率高的个体不利，使其表型频率降低 【答案】A 【解析】三种类型的选择都是自然选择，自然选择对种群基因频率的影响是固定的，都使 种群基因频率发生定向的改变，A错误；根据图示信息，稳定选择淘汰了表型频率低的个 体，有利于表型频率高的个体，B正确；根据图示信息，定向选择是在一个方向上改变了 种群某些表现性特征的频率曲线，使个体偏离平均值，C正确；分裂选择淘汰了表型频率 高的个体，使其频率下降，D正确。 9．（2023·湖北·统考高考真题）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因 有A、A、A 三个等位基因。对这些个体的基因A、A、A 进行PCR扩增，凝胶电泳及统计 1 2 3 1 2 3 结果如图所示。该种群中A 的基因频率是（ ） 3 A．52% B．27% C．26% D．2% 【答案】B 【解析】分析电泳图，含A 基因的个体有2个AA，15个AA，35个AA，所以A 的基因 3 3 3 1 3 2 3 3 频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。 10．（2023·湖北·统考高考真题）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。 含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多， 主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲， 其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述 材料，下列叙述正确的是（ ） A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用 B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快 C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变 D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素 【答案】A 【解析】甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物 种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲 有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的 全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改 变 ，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没 有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传 粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。11．（2023·浙江·统考高考真题）浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址，证 明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高。 尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种，创造水稻高产新记录，为我国粮食安全 作出杰出贡献。下列叙述正确的是（ ） A．自然选择在水稻驯化过程中起主导作用 B．现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同 C．驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状 D．超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理 【答案】D 【解析】自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择选择的通常是对人类 有利的类型，故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用，A错误；基因库是指一个种群所 有基因的总和，经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高，则可推测现代稻与野生稻的 基因库不完全相同，B错误；驯化形成的现代稻保留了野生稻的优良性状，而一些不利性 状在选择中被淘汰，C错误；超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种，该过程的原理主要 是基因重组，D正确。 12．（2023·浙江·统考高考真题）不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋 白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋 白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。（ ） 大猩猩 黑猩猩 人 猩猩 96.61% 96.58% 96.70% 大猩猩 98.18% 98.31% 黑猩猩 98.44% 下列叙述错误的是（ ） A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据 B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩 C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先 D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远 【答案】D 【解析】表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A 正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大 猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示 的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比，该结果说明人类、 黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白 质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩 猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。 13．（2023·广东·统考高考真题）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（ ） A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正 B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正 C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充 D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充 【答案】B 【解析】细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞” 是对细胞学说的修正和补充，A正确；共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的 共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成 的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误；中心法则最初的内容是遗传 信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入， 科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA的复制）以及从RNA流向 DNA（逆转录），对中心法则进行了补充，C正确；最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋 白质，在20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这 一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。 14．（2023·广东·统考高考真题）下列叙述中，能支持将线粒体用于生物进化研究的是 （ ） A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B．线粒体DNA复制时可能发生突变 C．线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D．线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 【答案】B 【解析】孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传，线粒体基因属于质基因，A错误； 线粒体DNA复制时可能发生突变，为生物进化提供原材料，B正确；地球上最早的生物是 细菌，属于原核生物，没有线粒体，C错误；有丝分裂是真核细胞的分裂方式，线粒体不 能通过有丝分裂的方式增殖，D错误。 15．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的 PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可 通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥 的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生 型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生 型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。(1)该实验的自变量为 。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有 （答出2个因素即可）。 (2)根据本实验， （填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ 活性强弱，理由是 。 (3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量 （填 “多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是 。 【答案】(1) 光、H蛋白 CO 浓度、温度 2 (2) 不能 突变体PS11系统光损伤小但不能修复，野生型光PS11系统损伤大但能修 复 (3) 少 突变体PNQ高，PS11系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PS11活性高，光反应产物多 【解析】（1）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中 强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋 白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO 浓度、温度、水分等。 2 （2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光 对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能 确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。 （3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使 流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用 大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的 NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。 （2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。 基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能 开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5－azaC处理后，该植株开花提前， 检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低 DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。 16．这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于（ ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传 17．该植物经5－azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是（ ） A．基因的碱基数 B．基因的碱基排列顺序 C．基因的复制D．基因的转录 【答案】16．D 17．D 【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。 DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制 基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。 16．表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型 未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。 故选D。17．甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行 翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。植物经5－azaC去甲基化处理后，基因 启动子正常解除基因转录沉默，基因能正常转录产生mRNA。 新 题 尝 鲜 1．（2023届湖南省娄底市普通高中学业水平合格性考试仿真（专家版三）生物试题）下 列现象没有发生基因重组的是（ ） A．高茎（Dd）豌豆自交后代出现矮茎豌豆 B．黄色圆粒（YyRr）自交后代出现黄色皱粒和绿色圆粒豌豆 C．同一对猫所生的多只猫的毛色各不相同 D．同胞兄弟姐妹的外貌、性格等方面有差异 【答案】A 【解析】高茎（Dd）豌豆自交，子代出现矮茎豌豆是减数分裂形成配子时基因分离的结果， 没有发生基因重组，A错误；黄色圆粒（YyRr）自交后代出现黄色皱粒和绿色圆粒豌豆是 减数分裂形成配子时基因自由组合的结果，发生了基因重组，B正确；同一对猫所生的多 只猫属于有性生殖，有性生殖过程需要亲本经过减数分裂产生有性生殖细胞，在减数分裂 过程中会发生基因重组，从而产生多种类型的生殖细胞，这样导致后代具有较大的变异性， C正确； 同胞兄弟姐妹的亲本经过减数分裂产生有性生殖细胞，在减数分裂过程中会发生基因重组， 从而产生多种类型的生殖细胞，这样导致后代的外貌、性格等方面有差异，D正确。 2．（2022届海南省海口市等4地乐东黎族自治县乐东中学等2校高三模拟考试（三）生物 试题）镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，由一对等位基因HbS和HbA控制，HbS基因 指导合成的血红蛋白结构异常，进而导致红细胞形态和功能异常，患者大多于幼年期死亡。 调查发现，具有一个HbS基因的个体（杂合子）能同时合成正常和异常的血红蛋白，不表 现镰刀型细胞贫血症的症状，且对疟疾具有较强的抵抗力。下列相关叙述错误的是（ ） A．基因HbS与HbA之间的本质区别在于碱基的排列顺序不同 B．镰刀型细胞贫血症为基因突变所致，只能通过基因诊断检测该病 C．与其他地区相比，在疟疾猖獗的非洲地区，HbS基因频率相对较高 D．调查镰刀型细胞贫血症的遗传方式时，应在患者家系中调查 【答案】B 【解析】基因HbS与HbA为等位基因，两者之间的本质区别在于碱基的排列顺序不同，A正 确；镰刀型细胞贫血症的致病基因来源于基因突变，患者的红细胞呈弯曲的镰刀状，也可 以用显微镜检测，B错误；与其他地区相比，在疟疾猖獗的非洲地区，HbS基因频率相对较 高，这样对疟疾有较强的抵抗力，C正确；调查镰刀型细胞贫血症的遗传方式时，应在患 者家系中调查，D正确。 3．（2023春·湖南衡阳·高二衡阳市八中校考阶段练习）老年人和白化病患者都会出现白发，但原因有所不同。图1是某白化病患者的家族系谱图，其中部分成员Ⅰ 、Ⅰ 、Ⅱ 和Ⅱ 1 2 1 2 的DNA经限制酶Msp Ⅰ酶切，产生不同的片段，经电泳后得出的结果如图2所示。下列 说法错误的是（ ） A．老年人出现白发的原因是老年人由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸 酶活性降低，黑色素合成减少 B．假设白化病受一对等位基因A、a控制，则基因A为19kb的DNA片段 C．若Ⅱ 与白化病女性婚配，则后代不患白化病的概率为2/3 4 D．正常情况下，Ⅱ 的生殖细胞中有1个白化病基因 3 【答案】B 【解析】老年人由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合 成减少，导致出现白发，A正确；分析图1，Ⅰ 、Ⅰ 都正常，但其女儿Ⅱ 却患白化病， 1 2 3 所以该病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ 的基因型为aa，Ⅰ 和Ⅰ 的基因型都为Aa，由图2 3 1 2 可知，Ⅱ 的基因带谱与Ⅰ 、Ⅰ 相同，故其基因型为Aa，Ⅱ 表现正常，且从酶切结果 1 1 2 2 看，Ⅱ 与Ⅱ 基因型（Aa）不同，所以Ⅱ 的基因型为AA，由此可以推知，23kb条带对应 2 1 2 正常显性基因A，19kb条带对应隐性基因a，B错误；由图1可知，Ⅱ 的基因型及比例为 4 2/3Aa、1/3AA，其与白化病女性（aa）婚配，后代不患白化病的概率为（2/3）×（1/2）＋ 1/3＝2/3，C正确； Ⅱ 的基因型为aa，经减数分裂，正常情况下，她的卵细胞中只有1个白化病基因，D正确。 3 4．（2023春·高一课时练习）研究小组对校园某植物种群进行调查时，发现基因型为AA和 aa的植株所占比例分别为15%和75%，假定各种基因型个体的生存能力相同。第二年再对 该种群进行调查，发现基因型为AA和aa的植株所占比例分别为5%和65%。下列相关叙述 错误的是（ ） A．第二年调查时该种群中基因a的频率为80% B．该种群中全部个体所含有的全部基因构成该种群的基因库 C．该种群前后两年AA和aa的频率发生了变化，说明该种群进化了 D．生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程 【答案】C 【解析】第二年基因型为AA和aa的植株所占比例分别为5%和65%，则Aa占30%，一个 等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率，则a的基因频率=65%+1/230%=80%，A的基因频率=1-80%=20%，A正确；种群基因库是指一个种群中所有个体的全 部基因，则该种群中全部个体所含有的全部基因构成该种群的基因库，B正确； 第一年基因型为AA和aa的植株所占比例分别为15%和75%，则Aa占10%，占a的基因频 率=75%+1/2 10%=80%，Aa的基因频率=1-80%=20%，第二年a的基因频率为80%，A的基 因频率为20%，这两年基因频率没有变化，故说明该种群没有发生进化，C错误；生物进 化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境之间在相互选择中不断进化和发展的过程， D正确。 5．（2023秋·四川南充·高二四川省南充高级中学校考期末）下列关于生物进化理论的发现 及相关内容的叙述，正确的是（ ） A．达尔文的自然选择学说正确地解释了生物具有多样性和适应性的原因 B．雌虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象 C．达尔文的自然选择学说认为突变和基因重组为生物进化提供了原材料 D．生物多样性形成就是指新的物种不断形成的过程 【答案】A 【解析】达尔文自然选择学说内容包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存，能正 确地解释生物的多样性、适应性，A正确；狮虎兽不具有生殖能力，雌虎和雄师交配产下 了“狮虎兽”，说明不同物种间存在生殖隔离现象，B错误；现代生物进化理论认为突变 和基因重组为生物进化提供原材料，C错误；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和 生态系统的多样性，新物种的形成只是生物多样性的一个方面，D错误。 6．（2023春·高一课时练习）旅美大熊猫丫丫回国，食物主要是竹子，与其名字相似的小 熊猫食物有竹子、野果还有小鸟及鸟卵等。小熊猫与浣熊等动物拥有共同起源，大熊猫与 熊科动物关系更近。下列有关说法不正确的是（ ） A．熊猫的不同种类构成生物多样性，属于群落多样性 B．自然选择会让小熊猫基因频率发生定向改变 C．从食物类型来看，小熊猫的存在更利于增加物种多样性 D．若大熊猫和小熊猫存在生殖隔离，则不是同一物种 【答案】A 【解析】大熊猫与小熊猫属于不同的物种，熊猫的不同种类构成生物多样性，属于物种多 样性，A错误；自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，B正确；由题意可知：大熊猫 的食物来源比较单一，小熊猫属于杂食性动物，其食物来源较大熊猫广，因此从食物类型 来看，小熊猫的存在更利于增加物种多样性，C正确；若大熊猫和小熊猫存在生殖隔离， 则不是同一物种，D正确。 7．（2023秋·辽宁丹东·高三丹东市第二中学校联考期末）英国曼彻斯特地区有一种桦尺蛾 （其幼虫称桦尺蠖），体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性的。 从19世纪中叶到20世纪中叶，随着工业化发展，环境不断恶化，浅色个体越来越少，黑 色个体却越来越多。下列叙述正确的是（ ）A．桦尺蛾各种变异均可为进化提供原材料 B．树干变黑会影响浅色个体的出生率 C．达尔文认为基因频率的改变会导致生物进化 D．自然选择过程中，黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖之间表现为协同进化 【答案】B 【解析】可遗传变异才能为生物的进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供 原材料，A错误；环境污染后，树干变黑，栖息在树干的浅色个体更容易被天敌捕获，使 浅色个体减少，从而影响出生率，B正确；现代生物进化理论认为基因频率的改变会导致 生物进化，达尔文没有提出基因频率的改变会导致生物进化，C错误；协同进化发生在不 同物种之间以及生物和无机环境之间，黑色与灰色桦尺蠖为同一物种，不是协同进化，D 错误。 8．（2023秋·辽宁朝阳·高三统考期末）在一湖泊中生活的某种鱼有深色和浅色两种体色， 分别受基因A、a控制。环境变化前，浅色个体的比例是64%，深色纯合子的比例是4%， 环境变化后，浅色个体的数量减少至36%。下列相关叙述错误的是（ ） A．环境变化前，深色个体的比例是36%，A的基因频率是20% B．环境变化后，a的基因频率是60%，杂合子的比例是48% C．环境变化前后该种鱼的基因频率发生改变，说明形成了新的物种 D．若环境不发生变化，该种鱼控制体色的基因频率也可能发生改变 【答案】C 【解析】环境变化前，浅色个体（aa）占64%，则a的基因频率为80%，深色个体的比例 是1-64%=36%，A的基因频率是1-80%=20%，A正确；环境变化后，浅色个体（aa）的比例 为36%，a的基因频率是60%，A的基因频率为1-60%=40%，杂合子的比例是 2×60%×40%=48%，B正确；环境变化前后该种鱼的基因频率发生改变，说明生物发生了进 化，不一定形成新物种，C错误；即使环境不发生变化，该种鱼控制体色的基因频率也可 能发生改变，因为在DNA复制过程中会发生自发突变，D正确。 9．（2023·辽宁沈阳·沈阳市第一中学校考模拟预测）水稻（二倍体，2n=24）是我国重要 的粮食作物。现全球气温升高使水稻减产，研究人员预通过诱变育种获得耐高温水稻。 (1)将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型 （WT）水稻杂交得F ，已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F 进行随 1 1 机杂交，F 中耐高温水稻的出现概率是 。 2 (2)为确定突变体乙突变基因的突变位点，研究者进行了系列实验，如下图所示。图1中F 产生配子时，3号染色体会由于染色体互换而发生基因重组，进而产生多种花粉， 1 经单倍体育种技术可获得F 纯合重组植株R ～R ，对WT、突变体乙和R ～R 进行分子标记 2 1 5 1 5 及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于 （填分子标记）之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R ～R 结果的原因是 1 5 。 (3)当该植物体细胞同源染色体中缺失一条染色体时，称为单体（染色体数为2n-1），可用 于基因定位。现有一耐高温单基因隐性突变体丙，为定位其耐高温基因的位置，以纯合野 生型水稻为材料，需人工构建的 种单体水稻，用一代杂交实验定位突变体丙 的耐高温基因位置，具体杂交方案：（请写出实验思路和预期实验结果） ①实验思路： ； ②预期实验结果： 。 【答案】(1)8/15 (2) caps4-caps5 F 在减数分裂过程中，3号染色体因存在不同部位的染色体互换 1 而产生多种重组类型 (3) 12/十二 用构建的12种单体分别与耐高温单基因隐性突变体丙杂交，观察子 代性状及比例 其中有一个单体与丙杂交子代会出现野生型：耐高温=1：1，其余单体 与丙杂交，子代全为野生型 【解析】（1）设水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型（WT）基因型为 AO，则与aa杂交F 为Aa：aO=1：1，产生的配子为A：a：O=1：2：1，则随机交配F 中 1 2 1/16OO的不含该性状基因的个体不发育，则存活个体为15/16，其中耐高温个体为1/4aa 和1/4aO，则F 中耐高温水稻的出现概率是（1/4+1/4）÷15/16=8/15。 2 （2）对R ～R 进行分子标记及耐高温性检测，如图2、图3，即植株R 和R 之间的差别是 1 5 1 2 caps4-caps5，但是R 耐高温，R 不耐高温，所以在分子标记caps4-caps5之间发生了基因突 2 1 变。F 在减数分裂过程中，3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型， 1 从而形成了R ～R 结果。 1 5 （3）当体细胞缺失一对同源染色体中的一条染色体时，称为单体，由2n=24可知，该水稻 有12对同源染色体，因此需构建12种单体。欲确定耐高温基因的位置，可用构建的12种单体分别与耐高温单基因隐性突变体丙杂交，观察子代性状及比例，设丙为aa，对应的单 体为AO，则其他单体为AA。 预期结果：其中有一个单体AO与丙aa杂交子代会出现Aa野生型：aO耐高温=1：1，即突 变基因在该单体缺失染色体上。其余单体AA与丙aa杂交，子代全为Aa野生型。 10．（2023春·高一课时练习）一万多年前，北美洲某地比现在湿润得多，气候也较为寒冷， 许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。以后气候逐 渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得 明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。下图为该地1万多年以来湖泊地质的变化示意图。 (1)一万多年后，D湖中的 称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为 为生物的进化提供原材料。 (2)现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b） 能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在 ，它们属 于两个 （填“物种”或“种群”）；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能 生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中 的 （填“基因多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。 (3)在5000年前，A湖的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较 硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18 对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是 。 (4)如果C湖泊中鳍鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为 50%，则浅灰色基因a的基因频率为 ，aa个体约占 。环境变化后， 鳞鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减 少10%，则一年后A的基因频率为 （保留一位小数），该种群 （填 “是”或“否”）发生了进化。 【答案】(1) 所有鳉鱼所含有的全部基因 突变和基因重组 (2) 生殖隔离 物种 基因多样性 (3)低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成 倍增加形成四倍体水草乙 (4) 50% 25% 52.4% 是 【解析】（1）基因库是指种群中所有个体所含的全部基因，因此D湖中的所有鳉鱼所含的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组为生物 进化提供原材料。 （2）生殖隔离是指不同种群之间在自然条件下不能交配，或者即使能交配也不能产生后代 或不能产生可育性后代，故A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且产生后代，但其后代 高度不育，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于2个物种。C、D两湖的鳉鱼（c和d） 交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明它们属于同一个物种，子代之间存在一定的 性状差异，这体现了生物多样性中的基因多样性。 （3）水草乙的染色体组数是水草甲的2倍，属于多倍体，自然条件下多倍体产生的原因可 能是低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组 成倍增加形成四倍体水草乙。 （4）如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，黑色基因A的基因频率为50%，则a的基因 频率=1-50%=50%，浅灰色鳉鱼aa=50%×50%=25%，黑色鳉鱼AA占25%，Aa占50%。 环境 变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，则AA、Aa为原种 群的27.5%、55%，aa的个体数量减少10%，为原来的22.5%，此时AA：Aa：aa=11：22： 9，A的基因频率为（11/42+22/42×1/2）×100%≈52.4%。 A种群基因频率由50%变为 52.4%，说明该种群发生了进化。 过 关 检 测 一、选择题 1．（2023秋·云南·高三校联考开学考试）下列有关生物体基因重组和基因突变的叙述， 正确的是（ ） A．减数分裂过程中，两对基因可能会发生基因重组 B．豌豆在产生配子时，一对等位基因会发生基因重组 C．由碱基改变引起的DNA分子碱基序列的改变就是基因突变 D．基因突变中碱基的增添或缺失会改变基因的种类和数量 【答案】A 【解析】减数分裂过程中，两对基因会因自由组合或染色体交叉互换发生基因重组，A正 确； 一对等位基因不能发生基因重组，B错误；DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引 起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变，即若该改变的碱基不在基因中，则引起的DNA 的改变不能称为基因突变，C错误；基因突变中碱基的增添或缺失不会改变基因的数量，D 错误。 2．（2023秋·江苏连云港·高三校考阶段练习）生物学是一门建立在实验基础上的自然 科学。下表对实验的相关表述，最合理的是（ ）实验目的 实验材料 实验现象（或观测指标） 探究pH对酶活性的 A 蛋白酶等 与双缩脲试剂是否产生紫色反应 影响 观察叶绿体和细胞 藓类小叶或菠菜叶稍带叶肉 B 叶绿体的形态、分布和运动 质的流动 的上表皮 调查某遗传病的发 某校患青少年型糖尿病学生 该校患青少年型糖尿病学生 C 病率 和正常学生 数/该校学生总数 观察植物细胞的吸 中央液泡大小、原生质层的位 D 新鲜红杜鹃花的花瓣 水和失水 置、细胞大小 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】蛋白酶的化学本质为蛋白质，加入双缩脲试剂后会发生紫色反应。故“探究pH对 酶活性的影响”的实验中不能使用双缩脲试剂鉴定的结果作为观测指标，A错误；“观察 叶绿体和细胞质的流动”实验中，可使用藓类小叶或菠菜叶稍带叶肉的下表皮（下表皮附 近的叶肉细胞中叶绿体数目少、体积大）作为实验材料，以观察叶绿体的形态、分布和运 动，B错误；“调查某遗传病的发病率”，应选用人群中发病率较高的单基因遗传病进行 调查，青少年型糖尿病属于多基因遗传病，且其受环境因素的影响较大，C错误；“观察 植物细胞的吸水和失水”的实验，可选用新鲜红杜鹃花的花瓣（活的、具有有色大液泡的 成熟的植物细胞）作为实验材料，在显微镜下观察中央液泡大小、原生质层的位置、细胞 大小，D正确。 3．（2023秋·湖北·高三武汉市育才高级中学校联考开学考试）如图表示某基因型为 AaBb的雄性二倍体动物（2n=4）一个正在分裂的细胞。下列叙述正确的是（ ） A．该细胞为有丝分裂后期的精原细胞或体细胞 B．该细胞中每一极的3条染色体组成一个染色体组 C．该细胞形成过程中一定发生了染色体畸变和基因突变 D．若该细胞分裂形成的子细胞参与受精，形成的后代为三体 【答案】D 【解析】该细胞中没有同源染色体，着丝粒发生分裂，是减数第二次分裂后期，该细胞为次级精母细胞，A错误：该动物2n=4，一个染色体组应该有2条染色体，该细胞中每一极 的3条染色体不是一个染色体组，B错误；该细胞为次级精母细胞，分裂后期应该有4条染 色体，现在有6条，说明发生了染色体畸变，该动物基因型为AaBb，细胞中还有B和b， 有可能是减数第一次分裂时发生了交叉互换，不一定是基因突变，C错误；若该细胞分裂 形成的子细胞参与受精，只是精子多了一条染色体，形成的后代为三体，D正确。 4．（2023秋·贵州·高三清华中学校联考开学考试）研究人员对珍珠贝（2N=28）有丝分 裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析，图甲为其细胞分裂一个时 期的示意图（仅示部分染色体）。图乙中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核 DNA分子数的数量关系而划分的。下列说法正确的是（ ） A．珍珠贝若按图乙的方式进行细胞分裂，可以形成28个四分体 B．若某细胞属于类型b，则来自卵巢，该细胞由细胞两极发出纺锤丝 C．图乙中b、c细胞中所含有染色体组数相同 D．图甲和图乙均有可能出现染色体变异和基因重组 【答案】C 【解析】若图乙进行的是减数分裂，可形成14个四分体，A错误；细胞 b 内染色体数等 于体细胞，而 DNA 数等于体细胞的2倍，说明细胞已经完成 DNA 复制，细胞处于有丝分 裂前期、中期或者处于减数第一次分裂过程；该细胞由中心体发出星射线形成纺锤体，B 错误；图乙中b、c细胞中所含有染色体数都是2N，则都含有两个染色体组，C正确；图甲 是有丝分裂，不会发生基因重组；若图乙进行的是减数分裂，可能出现染色体变异和基因 重组，D错误。 5．（2023秋·辽宁丹东·高三丹东市第二中学校联考期末）下图是野生祖先种和栽培品 种香蕉的染色体核型图，下列相关叙述错误的是（ ） A．由于栽培品种和野生祖先种香蕉存在生殖隔离从而使栽培品种成为新物种 B．栽培品种体细胞中每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多11条 C．三倍体香蕉与野生祖先种相比，茎秆粗壮，早熟，营养物质含量丰富 D．若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖，则根尖分生区细胞中最多含有4个染色 体组【答案】B 【解析】栽培品种和野生祖先种不能杂交产生后代，存在生殖隔离，属于不同的物种，栽 培品种是新物种，A正确；栽培品种的体细胞中含三个染色体组，野生祖先种体细胞中含 两个染色体组，两者每个染色体组都含11条染色体，栽培品种体细胞中的染色体数目比野 生祖先种多11条，B错误；三倍体香蕉与野生祖先种相比，茎秆粗壮，晚熟，营养物质含 量丰富，C正确；若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖，则根尖分生区细胞染色体不 加倍，在有丝分裂后期最多含有4个染色体组，D正确。 6．（2023春·河南·高三福建省永春第一中学校联考开学考试）安舟拉兔的体色受位于 常染色体上的一对等位基因B（黑色）和b（白色）控制，一个遗传平衡的安哥拉兔种群中 B和b基因频率相等，基因型为Bb的个体占1/2。现进行人工选择，淘汰白兔。下列说法 错误的是（ ） A．选择前，兔群随机交配，纯合子的比例不变 B．经过两代选择后，黑兔中纯合子约占2/3 C．选择前，安哥拉兔与其生活的环境协同进化 D．经过多代选择后，B基因的频率逐渐增大 【答案】B 【解析】选择前，兔群随机交配，随机交配多代的种群中，B和b的基因频率各占一半， 则种群中BB为1/4，Bb为1/2，bb为1/4，纯合子的比例不变，A正确；淘汰一次bb后， BB：Bb=1：2，此时B的基因频率为2/3，b为1/3；再自由交配一次，则BB：Bb：bb=4： 4：1，淘汰掉bb，BB：Bb=1：1，即黑兔中纯合子占1/2，B错误；人工选择前，安哥拉兔 受自然环境的选择，安哥拉兔与其生活的环境协同进化，C正确；经过多代选择后，b基因 逐渐淘汰，B基因的频率逐渐增大，D正确。 7．（2023春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）遗传平衡是指在理想状态下，各 等位基因的频率在遗传中稳定不变，适用于常染色体或性染色体上的基因。现有一对等位 基因A、a位于X染色体上，设雄性群体中XA的基因频率为m，雌性群体中XA的基因频率为 n（m不等于n），让初始种群的雌雄个体随机交配，产生F 代，继续随机交配至F 代，下 1 n 列有关说法错误的是（ ） A．若A、a位于常染色体，则只需随机交配一代就能达到遗传平衡 B．F 雄性群体和雌性群体中XA的基因频率分别为n和（m+n）/2 1 C．F 雌雄个体中XA基因频率的差值的绝对值比F 中的差值绝对值大 2 1 D．A和a的初始频率差异越大，达到遗传平衡所需时间越长 【答案】C 【解析】若A、a位于常染色体，雄性群体中基因频率为：A=m，a=1-m，雌性群体中基因频 率为：A=n，a=1-n，初始种群随机交配，则F 中雌性和雄性的基因型频率均为AA=mn， 1 Aa=m（1−n）+n（1−m）=m+n−2mn，aa=（1−m）（1−n）=1−m−n+mn，雌性和雄性的基因频率 均为A=mn+（m+n−2mn）×1/2=（m+n）/2，a=1-（m+n）/2，按照该计算方法可继续计算出 F2的基因频率仍为A=（m+n）/2，a=1-（m+n）/2，因此当A、a位于常染色体时，只需随 机交配一代就能达到遗传平衡，A正确；根据题意，雄性群体中基因频率为：XA=m， Xa=1−m，Y=1；雌性群体中基因频率为：XA=n，Xa=1−n。初始种群随机交配，则F 1 中雌性的基因型频率为：XAXA=mn，XAXa=m（1−n）+n（1−m）=m+n−2mn，XaXa=（1−m）（1−n） =1−m−n+mn。其中雌性群体的基因频率为：XA=（m+n）/2；雄性的基因型频率XAY=n、 XaY=1−n，雄性群体的基因频率为：XA=n，B正确；由上面分析继续计算可得，F 1 中雌性和 雄性中XA基因频率的差值的绝对值为 = ，按照上面的计算方法可 继续计算出，F 中雌性和雄性XA基因频率的差值的绝对值为 ，因此F 雌雄个体 2 2 中XA基因频率的差值的绝对值比F 中的差值绝对值小，C错误；由上面计算结果可以推知， 1 种群中每随机交配一代，雌性和雄性XA基因频率的差值的绝对值减少一半，因此A和a的 初始基因频率差值越大，达到平衡所需时间就越长，D正确。 8．（2023春·海南省直辖县级单位·高三校联考开学考试）下列关于生物进化的叙述， 正确的是（ ） A．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向 B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存 C．自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累 D．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种 【答案】A 【解析】外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向，可能会破坏原有生态系统的稳定性 或生态平衡，A正确；生物进化过程的实质在于种群基因频率的改变，B错误；自然选择获 得的性状，若为可遗传变异的范畴，则可以通过遗传进行积累，C错误；有新基因产生并 稳定遗传后，该种群的基因频率变了，说明生物进化了，但不能说明形成了新物种，D错 误。 二、非选择题 9．（2024·全国·高三专题练习）下图表示生物多样性的形成过程，P和R表示物种形成 过程中的部分环节。回答下列有关问题： (1)图中种群1和种群2由于地理隔离而形成了不同的基因库，基因库是指 。同一物 种的不同种群基因库存在差异的内因是 。图中P和R分别表示物种形成过程中的 和 。 (2)化石是研究生物进化 、最重要的证据， 学、 学以及细胞和分子 水平的研究，都给生物进化提供了有力的支持。细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白 质，人与猴和马在细胞色素c的氨基酸组成上比较接近，而与小麦和酵母菌差别较远，说明这些生物由共同的祖先演化而来，其差异大小揭示 以及它们在生物进化史上出现的 顺序。 (3)生物多样性主要包括 ；在我国四川将大熊猫分布区连接起来，可以促进大熊 猫种群之间的基因交流，有利于保护大熊猫的 多样性，有利于物种的延续。 【答案】(1) 一个种群中全部个体所含有的全部基因 突变和基因重组 自然 选择 生殖隔离 (2) 最直接 比较解剖 胚胎 不同生物种类亲缘关系的远近 (3) 遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性 遗传（基因） 【解析】（1）基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。突变和基因重组产生生 物进化的原材料，使得同一物种的不同种群基因库存在差异。由图可知：P使种群的基因 频率发生定向改变，说明P表示自然选择；R能够导致新物种的形成，说明R表示生殖隔离。 （2）化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，比较解剖学、胚胎学以及细胞和分子水 平的研究，都给生物进化提供了有力的支持。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列存在 差异，说明这些生物由共同的祖先演化而来，其差异大小揭示不同生物种类亲缘关系的远 近，以及它们在生物进化史上出现的顺序。 （3）生物多样性主要包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性。在 我国四川将大熊猫分布区连接起来，可以促进大熊猫种群之间的基因交流，这是在有遗传 多样性（基因多样性）的层次上所采取的保护大熊猫的措施。 10．（2023秋·湖北·高三武汉市育才高级中学校联考开学考试）水稻是二倍体雌雄同株 植物。袁隆平院士及其团队研发的三系杂交水稻，让“亩产千斤”“禾下乘凉”都已不是 梦。三系杂交涉及细胞核中的可育基因（R）、不育基因（r），细胞质中的可育基因 （N）、不育基因（S），只有基因型为S（rr）的植株表现为花粉不育（雄性不育），其 余基因型的植株的花粉均可育（雄性可育）。请回答下列问题。 (1)水稻细胞中与育性相关的基因型有 种。基因型为S（rr）的雄性不育系水稻 与基因型为N（RR）的水稻杂交产生F1，F1自交后代花粉可育与花粉不育的比例是 。 科研人员发现S（rr）这种雄性不育性状个体在特定的环境条件下又是雄性可育的，由此 说明 。 (2)采用雄性不育系进行杂交育种可省却对母本去雄的繁琐工序。由于雄性不育系不能通过 自交来延续，现欲从与育性有关的三个品系水稻N（RR），S（RR），N（rr）中选取一个 品系，通过和S（rr）杂交制备雄性不育系，则应该选择的父本和母本分别是 。 (3)科研人员将三个基因M、P和H（M、P是与花粉育性有关的基因，H为红色荧光蛋白基 因）与Ti质粒连接，共同转入雄性不育水稻植株细胞中同一染色体上（不考虑互换），获 得转基因植株（见下图），该转基因植株自交后代中红色荧光植株占一半，据此推测M、P 基因在育种过程中的功能为 。【答案】(1) 6 3：1 表型是由基因和环境共同作用的结果 (2)父本选择N（rr），母本选择S（rr） (3)M、P基因可使r品系雄性恢复可育，但含M、P基因的花粉不育。 【解析】（1）三系杂交涉及细胞核中的可育基因（R）、不育基因（r），细胞质中的可育 基因（N）、不育基因（S），则水稻细胞中与育性相关的基因型有3×2=6种，即N （RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr）。基因型为S（rr）的雄性不育 系水稻与基因型为N（RR）的水稻杂交产生F，基因型为S（rr）的植株表现为花粉不育， 1 只能作母本，所以细胞只基因来自基因型为S（rr）的植株，则F 的基因为S（Rr），F 自 1 1 交，F 的基因型及比例为S（RR）：S（Rr）：S（rr）=1：2：1，所以F 自交后代花粉可 2 1 育与花粉不育的比例是3：1。表型由基因和环境共同作用，这种雄性不育性状个体在特定 的环境条件下又是雄性可育的，由此说明表型是由基因和环境共同作用的结果。 （2）若要通过杂交获得雄性不育系，应该选择父本提供r基因且自身雄性可育，母本提供 S和r基因，所以父本可选N（rr），母本选择S（rr）。 （3）科研人员将连锁的三个基因M、P和H（P是与花粉育性有关的基因，H为红色荧光蛋 白基因）与Ti质粒连接，转入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株，自交后代中红 色荧光植株占一半，说明转基因植株是雄性可育，且后代含有H基因的个体占一半，据此 推测，转来的基因是rr品系恢复育性，含有M、P、H基因的花粉不育。所以推测，M、P基 因在育种过程中的功能为：M、P基因可使r品系雄性恢复可育，但含M、P基因的花粉不育。