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专题六 生物的变异与进化
【题型1 生物变异的四大问题】
【题型2 隔离、物种形成与进化的关系】
【题型3 关于X染色体上的基因计算】
【题型1 生物变异的四大问题】
【紧扣教材】
互换 同源染色体非姐妹染色单体间互换→基因重组
非同源染色体间互换→染色体结构变异(易位)
缺失 缺失了“基因”→染色体结构变异(可镜检)
缺失了基因中的“碱基”→基因突变
“质” 改变基因的“质”,不改变基因的“量”→基因突变
“量”
改变基因“量”或“序”→染色体变异
基因“质”与“量”均不改变，但改变基因间搭配或组合方式→基因重组(注:转基因技术可改变
受体中基因的种类和数量)
水平 分子水平⇒基因突变与基因重组
细胞水平⇒染色体变异
【题型突破】
【例1】如图1所示，当两条染色体在着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处相接合，形成
一条易位染色体，两个短臂也接合构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时丢失，这种易位就被
称为罗伯逊易位。某男性患者精原细胞为13、14号染色体的罗伯逊易位核型，进行减数分裂时相关染色体
的联会情况如图2所示，减数分裂时联会的任意两条染色体分开移向细胞的两极，另一条随机移向细胞的
一极，且这种方式产生的配子均能存活（不考虑其他变异）。下列相关叙述正确的是（ ）A．图1的变异属于染色体结构变异，体细胞中染色体数目正常
B．罗伯逊易位的出现只能发生在减数分裂过程中
C．不考虑其他染色体，理论上该男性患者可以产生3种配子
D．该男性患者与染色体组成正常的女性婚配，生育染色体正常的孩子的概率为1/6
【变式1-1】如图为某动物进化过程中细胞内染色体发生的某种变化。下列叙述正确的是（ ）
A．图示染色体变化涉及到磷酸二酯键断裂和重新形成
B．图示过程中，体细胞中染色体的数目没有发生变化
C．图示发生的染色体变化不能用光学显微镜观察
D．③④很可能是性染色体，对于果蝇来讲，红眼基因位于③上
【变式1-2】变异是生物进化和人类育种的根源，包括可遗传变异和不可遗传变异。下列关于变异的叙述，
错误的是（ ）
A．基因突变一定会引起基因中碱基序列的改变，但不一定会遗传给后代
B．若某蛋白质基因的碱基T变为G，则该蛋白质的氨基酸序列一定改变
C．同源染色体非姐妹染色单体互换及非同源染色体自由组合均属于基因重组
D．基因突变可产生新基因，是变异的根本来源，基因重组可产生新基因型
【变式1-3】两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位（图a中数字表示染色体区段）。某相
互易位的花粉母细胞杂合体分裂过程中会出现十字形图像（图b）。随着分裂过程的进行会形成环形或8
字形图，根据图b中4条染色体的位置，它们在两两分离时分为两种类型：邻近离开（图c），交互离开
（图d），且这两种类型出现的概率相等。已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育，下列说法正确的是（ ）
A．图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B．图b中存在两对同源染色体和4个DNA分子
C．该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体通过减数分裂形成的花粉粒1/2是可育的
D．该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
【题型2 隔离、物种形成与进化的关系】
【紧扣教材】
隔离、物种形成与进化的关系
两种标志 生物进化的标志 种群基因频率的改变
物种形成的标志 生殖隔离的形成
两种隔离 地理隔离 因地理屏障阻碍基因交流
生殖隔离 不同物种间一般不能相互交配，即使 交配成功，也不能产生可育的后代
三个环节 突变和基因重组产生进化的原材料
物种形成 自然选择决定生物进化的方向
隔离是物种形成的必要条件
三种关系 生物进化不一定形成新物种，新物种的形成一定发生生物进化
物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离
协同进化不仅包括不同物种之间的协同进化，还包括生物与无机环境之间的
协同进化。生物多样性是协同进化的结果
【题型突破】
【例2】灵长类动物色觉丰富的原因主要与其饮食结构和生存环境有关。在进化过程中，灵长类动物逐渐
发展出了三色视觉（能够分辨出红、绿、蓝三种基本颜色）。这在哺乳动物中是独一无二的，使得灵长类
动物在觅食过程中能够更准确地识别出成熟果实的颜色。下列相关叙述，错误的是（ ）
A．群体中出现相关的可遗传变异是灵长类动物三色视觉形成的原因之一
B．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
C．灵长类种群中具有三色视觉的个体在觅食时更具优势，繁殖后代的机会也更多D．色觉丰富的特征会通过基因逐代传递，并保持相关基因频率在种群中稳定不变
【变式2-1】芋螺是在沿海珊瑚礁、沙滩上生活的螺类。所有芋螺都有毒，毒液是芋螺进化出来的一种非
常特别的捕食工具。食性不同的芋螺其毒性强弱也不同，其中毒性最强的是食鱼的地纹芋螺。下列相关叙
述正确的是（ ）
A．进化的实质是种群基因型频率的定向改变
B．环境的改变导致了芋螺毒液的产生
C．基因重组不能为进化提供原材料
D．不遗传的变异对生物进化没有意义
【变式2-2】加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀，其分布岛屿、形态和食物的差异如下表所示。下列推测
正确的是（ ）
分类 种类 分布岛屿 形态差异 主要食物
地栖 6 大多数岛屿 喙的形态和大小 地面植物种子
树栖 6 大多数岛屿 身体和喙的大小 树上的昆虫
鸣叫型 1 1个孤立岛屿 形态类似于莺类 灌木丛的昆虫
A．分布在不同岛屿的树栖地雀属于同一种群
B．不同地栖地雀所食用的植物种子大小相同
C．鸣叫型地雀的基因库与其他地雀的差异较大
D．若某岛屿上小型地雀缺失，中型地雀的喙会更大
【变式2-3】研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇，实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个
体数上升的原因是（ ）
A．杀虫剂处理导致螺旋蝇产生抗药性基因突变
B．在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变
C．杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成
D．杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累【题型3 关于X染色体上的基因计算】
【紧扣教材】
1.条件设定
①男女比例为1:1;②自然人群处于遗传平衡。
2.规律使用
规律①:男性中伴X隐性病的发病率=男性中 Xn的基因频率=女性中Xn的基因频率=人群中Xn的基因频率。
规律②:男性中伴X隐性病的发病率=2x人群中男伴X隐性病的发病率;女性中伴X隐性病的发病率=2x人群
中女伴X隐性病的发病率。
例如:设色盲基因Xb的频率q,正常基因X的频率=1—q=p,基因型频率计算结果具体如表。
群体分析 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
在男性群体中 p q
在女性群体中 P2 2pq q2
在整个群体中 P2/2 pq q2/2 p/2 q/2
（男：女=1：1）
【题型突破】
【例3】某性别决定方式为XY型的二倍体动物，雌性和雄性个体数的比例为1：1。该动物种群处于遗传
平衡，雄性个体中有1/7患甲病（由X染色体上b基因决定）。下列叙述错误的是（ ）
A．该种群雌性中患病个体大约占1/49
B．该种群B基因的频率约为85.7%
C．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少5%，B基因频率增加
D．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有3种
【变式3-1】杂种优势是指杂合子在环境中的生存适应性更强，而纯合子的部分个体会因自然选择被淘汰。
某植物存在AA、Aa、aa三种基因型，后代中AA有 死亡，aa有 死亡，而Aa全部存活。现有一
个只由基因型为AA和aa的个体组成的种群，且二者比例为 ，让种群个体间进行随机受粉，得到子代
个体。下列说法正确的是（ ）
A．种群中所有A和a基因构成了该种群的基因库
B．自然选择是对该植物三种基因型的直接选择
C．F 存活个体中基因型为Aa的个体占比为8/23
1
D．该种群基因型频率的改变说明种群发生了进化
【变式3-2】某二倍体动物种群有600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
1 2 3
个体的基因A、A、A 进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A 的基因频率是（
1 2 3 1）
A．55% B．32% C．27.5% D．9%
【变式3-2】某养鸡场饲养的芦花鸡，雌性和雄性个体数的比例为1∶1，处于遗传平衡。研究发现患甲病的
个体易被鸡瘟感染，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。下列叙述正确的是（ ）
A．该种群h基因的频率是5%
B．该种群有5.5%的个体患甲病
C．若随机交配，纯合子基因型频率会增加
D．若鸡瘟使雄性个体减少10%，H基因频率不变
1．将某油菜品种的大量种子置于太空环境中，返回地面后筛选出突变体Ch1，突变体Chl油菜籽产量提高
了约3.6%。检测发现，该突变体内与油菜籽有关的酶基因Ch1发生了基因突变，导致蛋白Chl第34位氨
基酸发生变化，其他氨基酸序列未发生改变，Chl蛋白酶的活性因此增强，从而促进了油菜籽产量的提高。
下列分析合理的是（ ）
A．上述育种过程利用了物理因素来处理油菜种子，使油菜种子发生基因突变
B．基因Chl发生了碱基对的增添、缺失或替换，该类变异类型是生物进化的根本来源
C．需要处理大量种子才可能得到产量提高的突变体，仅体现基因突变有不定向性
D．经太空环境处理的种子发育成突变体Chl植株体现了植物体细胞的全能性
2．我国科学家研究发现，单基因突变导致卵母细胞死亡是女性不育原因之一，为探索其致病机制进行相
关研究，图1为某不育女性家族系谱图，图2为家族成员致病基因的测序图。下列表述错误的是（ ）A．由图2可知，Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ代的1
B．Ⅱ-1卵母细胞死亡的根本原因是基因的碱基发生了替换
C．若突变基因记为W，正常基因记为W，则Ⅱ-1的基因组成是WW
1 1
D．据图分析，卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
3．研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期，造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌
的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成，该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性，降低突变的概率。下列叙述错误的是（ ）
A．造血干细胞与胎儿的早期胚胎细胞分化程度相同
B．胎儿发育早期，胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞
C．哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua 基因
D．Fetua 基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大
4．研究发现，BSN和APBA1基因发生蛋白截断（肽链缩短）突变后，对身体质量指数的影响远大于已知
肥胖相关基因，这种影响直到成年后才会显现。下列分析错误的是（ ）
A．儿童期的肥胖可能与BSN和APBAI基因的突变无关
B．BSN和APBAI基因突变后，可能到成年后才开始表达
C．BSN基因内可能引入了终止密码子或发生移码突变
D．蛋白截断突变可严重影响蛋白编码基因的完整性和功能
5．适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种，从而适应不同的环境。通常适
应辐射可以分为3种基本类型：I.环境性适应，指物种能够在不断变化的环境中生存，并分化出不同物种；
II.普遍性适应，指物种建立了一种全新的特性或能力来适应新环境；III.群岛化适应，指生物类群迁入到一
系列相互隔离的生态系统中（如岛屿和山地），进而发生快速的适应性进化。下列叙述错误的是（
）
A．达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种不同地雀属于群岛化适应
B．高纬度高海拔地区的植物体型普遍矮小、叶表面密布绒毛属于适应辐射
C．环境性适应辐射类型下的物种在不断变化的环境中最终可能产生生殖隔离
D．适应辐射是自然选择的结果，可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
6．猕猴桃属植物的自然分布以中国为中心，南起赤道，北至寒温带的亚洲东部地区，倍性复杂，拥有从
二倍体到八倍体的广泛变异，甚至发现十倍体野生种。一研究团队近期发现，野生六倍体猕猴桃的形成经
历了四次全基因组加倍事件，在这个过程中，一些适应环境变化（如抗冷基因）的基因发生了扩张，是多
倍体猕猴桃形成的基础，也是多倍体植物适应全球气候变化的基础。下列相关叙述正确的是（ ）
A．多倍体植株往往植株高大、茎秆粗壮且高度不育
B．分布于热带地区和寒温带地区的猕猴桃属于不同物种
C．野生六倍体猕猴桃的体细胞中均含六个染色体组
D．基因扩张为多倍体的形成提供了快速通道，推动了生物进化
7．在安徽省人字洞遗址发现了多种古生物化石，其中包括76种脊椎动物化石。下列有关叙述错误的是（
）
A．比较不同生物的细胞色素C的差异，可以为生物进化提供分子水平的证据B．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
C．利用化石可确定古生物的形态、结构等特征，为生物进化提供了间接的证据
D．人字洞遗址的化石记录了部分生物进化的历程，为生物进化提供了重要依据
8．甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛（三个岛屿相互隔绝），下图为刚迁入时和多年后决
定羽毛颜色的相关基因的调查结果（B—黑色、b—灰色、B —黄色）。下列相关推测错误的是（
1
）
A．羽毛颜色B 基因的出现是由于基因突变
1
B．随着时间的推移，乙岛屿上B 的基因频率一定会继续升高
1
C．三个岛屿中，乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色较接近
D．若干年后，三个岛屿上的鸟发生了进化
9．科学家研究了不同狐狸物种对沙漠的适应机制，发现近缘物种路氏沙狐的改变尿浓度的基因转移到北
美狐狸基因组中 (该过程也称基因渗入)，促进其适应在沙漠中生存。下列叙述正确的是（ ）
A．基因渗入可使种群的基因频率发生改变
B．路氏沙狐和北美狐的全部基因构成一个基因库
C．自然选择直接作用于基因导致进化
D．种群的定向变异是形成适应的前提
10．2021年5月31日国家放开三胎政策，优生优育关系千家万户，其中垂体侏儒症受一对等位基因D/d控
制，在人群中的患病率为1/6400，科研人员提取了图1家系中四名女性的DNA，用PCR扩增了与此基因
相关的片段，并对产物酶切后进行电泳（正常基因含有一个限制酶切位点，突变一个位置后突变基因增加
了一个酶切位点），结果如图2.相关叙述不正确的是（ ）
A．与正常基因相比，突变基因可能发生了碱基的增添B．Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/162
C．该突变基因新增的酶切位点位于310bp的DNA片段中
D．垂体侏儒症常表现为男女患病概率相等、隔代遗传等特征
11．水稻中籼稻和粳稻性状是受一对等位基因（i和j）控制。科研人员利用传统杂交育种方式将纯合籼稻
（基因型为ii）和纯合粳稻（基因型为jj）杂交后，获得F 的表型为籼粳杂交种（基因型为ij，两种基因都
1
发挥作用）。研究发现籼粳杂交种具有抗逆性强、产量高的优势。根据所学内容，回答下列问题：
(1)科学家将基因M（含M基因的花粉会致死）导入到F 的受精卵中获得植株甲，导入位置如下图所示。
1
若不考虑染色体互换，则用植株甲进行自交，后代的表型及比例为 。
(2)和传统杂交育种相比，利用甲自交获得籼粳杂交种的方法具有的优势是： （至少答出1点）。
(3)已知水稻的无香味、有香味受一对等位基因（D、d）控制，且其香味性状受隐性基因d控制。为证明基
因i和j与基因D和d是否位于同一对同源染色体上。用纯合籼稻无香味和纯合粳稻有香味进行杂交，则F
1
的表型全为 。再以F 作为母本，植株甲（有香味）作为父本杂交，若 ，则证明基因i和j与
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基因D和d是位于同一对同源染色体上；若 ，则证明基因i和j与基因D和d不位于同一对同源染色
体上。
12．桦尺蛾的体色有黑色和灰白色，它们夜间活动，白天栖息在树干上。鸟类更易于在白天发现体色与环
境差异较大的个体，并捕食它们。科研人员对某地区桦尺蛾体色的变化进行研究。请回答问题：
(1)桦尺蛾体色的差异来源于 ，为进化提供了原材料。
(2)对该地A、B、C三个区域桦尺蛾进行调查，结果如图1。鸟类的捕食对不同体色的桦尺蛾起定向的
作用，推测1975年以后 色桦尺蛾的存活率更高。(3)为验证上述推测，在与A、B、C环境相似的另一区域投放了等量的黑色和灰白色桦尺蛾，一段时间后
统计不同体色桦尺蛾的存活率，结果如图2。若曲线Ⅰ为 色桦尺蛾的存活率，则说明上述推测正确。
(4)不同体色桦尺蛾比例的变化，是由于种群中决定 发生定向改变。
