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专题04 生物的变异和进化相关实验
实验概览
实验1 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验2 调查人群中的遗传病
实验3 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
实验4 探究抗生素对细菌的选择作用
【实验1 低温诱导植物细胞染色体数目的变化】
1.实验原理：低温能够 的形成，以致影响 ，细胞
成两个子细胞，于是植物细胞 发生变化。
2.实验步骤
（1）培养蒜或洋葱根尖：将蒜或洋葱放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下培养，
待根长至 长的不定根。
（2）低温诱导：将部分已长出根的蒜或洋葱放入冰箱的低温室内（ ℃），诱导培养 h；同时设
置常温培养的蒜或洋葱作为对照。
（3）固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约 cm，放入 中浸泡
h，以固定细胞形态，然后用体积分数为 冲洗 2 次。
（4）制作装片：包括 4 个步骤。解离使用质量分数为 的盐酸溶液和体积
分数为 的酒精溶液按 的比例混合，解离 min；用清水漂洗约
min；用改良苯酚品红染液染色 min；最后用镊子将根尖弄碎，盖上 ，用拇指轻
压，使细胞分散开来。
3.实验现象
（1）对照组：在显微镜下观察，细胞染色体数目正常，呈现出该植物细胞正常的 特征。
（2）实验组：视野中部分细胞的染色体数目比正常细胞的染色体数目 。这些细胞的染色体排列
较为整齐，数目清晰可见。
4.实验结果分析
（1）对照组正常生长的蒜或洋葱根尖细胞，在纺锤体的正常作用下，细胞能够正常进行有丝分裂，染色
体数目保持稳定，呈现出该植物细胞 的染色体数目。
1
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（2）实验组经低温处理后，低温 的形成，细胞分裂后期染色体无法被拉向
，细胞不能分裂成两个子细胞，于是细胞中的染色体 ，在显微镜下可观察到染色体数目增加一
倍的细胞。
5.注意事项
（1）低温处理时间要恰当：时间过短，细胞染色体数目可能 ；时间过长，会影响细胞的正
常生理活动，甚至导致 。
（2）固定细胞形态要及时：剪取根尖后应立即放入 中固定，防止细胞
发生改变。
（3）解离时间要适中：时间过短，细胞间 未被完全溶解，压片时细胞不易分散；时间过长，细胞解
离过度，会变得 ，无法取出根尖进行后续操作。
（4）漂洗要充分：若漂洗不充分，残留的盐酸会与碱性染料反应，影响染色效果。
（5）染色时间要适宜：时间过短，染色体染色不充分，不易观察；时间过长，染色过深，会导致视野中
一片深色，无法清晰观察染色体。
6.普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦属于哪种育种方式？原理是什么？
7.单倍体植株高度不育，采取什么方法可获得可育植株？
8.三倍体无子西瓜植株的高度不育的原因是什么？
9.单倍体是否只有一个染色体组？
10.二倍体、多倍体是不是一定由受精卵发育形成？
【实验2 调查人群中的遗传病】
1.调查原理：群体遗传学原理：通过对一定数量的人群进行调查，统计遗传病的 、遗传
等信息，运用遗传学原理和 方法，分析遗传病在人群中的 。
2.遗传系谱分析：对于某些具有 的遗传病，绘制 ，通过对系谱图中各代成
员的 进行分析，推断遗传病的 ，如常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、
伴性遗传等。
3.调查步骤
（1）准备阶段：成立调查小组，明确小组成员的分工；收集相关资料，了解常见遗传病的 、遗传
等知识；设计 ，内容包括个人基本信息、家族病史、疾病症状等；对调查人员进行培训，使
其掌握调查方法和技巧。
（2）调查实施阶段：采用 的方法，选取不同 的人群作为调查对象。调查人
员通过 访谈、 访谈等方式，向调查对象发放调查问卷，并详细解释问卷内容，确保
2
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调查对象能够准确理解并填写。对于 的家庭，进一步绘制遗传系谱图，详细记录各代成员的
发生情况。
（3）数据整理与分析阶段：对回收的调查问卷进行整理和审核，剔除 。运用统计学软件对
的数据进行统计分析，计算各种遗传病的 ，并分析发病率与
等因素的关系。对 进行分析，推断遗传病的遗传方式。
4.常见问题
（1）调查对象 ：部分调查对象对遗传病的调查存在顾虑，不愿意提供真实的信息，导致调查
数据的准确性受到影响。
（2）家族病史回忆 ：由于时间久远或家庭成员记忆模糊，部分调查对象对家族病史的回忆
不准确，影响了遗传系谱图的绘制和分析。
（3）调查问卷设计 ：部分调查问卷的问题表述不够清晰，容易引起调查对象的误解，导致
填写的信息不准确。
5.注意事项
（1）保护调查对象的 ：在调查过程中，要充分尊重调查对象的隐私权，对调查对象提供的个人
信息严格保密，避免泄露。
（2）确保调查数据的准确性：调查人员要认真负责，对调查对象提供的信息进行仔细核实，确保数据的
准确性。对于有疑问的信息，要 。
（3）合理设计调查问卷：在设计调查问卷时，要充分考虑调查对象的文化程度和理解能力，问题表述要
清晰、简洁、易懂，避免使用 。
6.调查结果分析
（1）调查时，最好选择群体中发病率 的 遗传病。调查时，要保证调查的群体
。发病率：不同类型的遗传病发病率 ，某种遗传病的发病率=（某种遗传病的
/某种遗传病的 ）×100%。
（2）遗传方式：在调查遗传病时，为确定遗传病的遗传方式，首先要根据患病家系中的患病情况绘制
，通过对 的分析，确定遗传病的类型。
7.在遗传系谱图无误的情况下，应用遗传系谱图法对某些系谱图进行分析时，有时得不到确切的结论，原
因是 ，为了确定一种单基因遗传病的
遗传方式，应该怎么做？
【实验3 探究自然选择对种群基因频率变化的影响】
1.探究原理
3
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（1）在生物进化的进程中， 扮演着关键角色，而种群 的动态变化则是揭示这
一过程的核心密码。种群的 ，即特定基因在种群中所占的比例，犹如生态系统的晴雨表，
时刻反映着环境与生物的相互作用。
（2）英国曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因S 和s 控制，黑色（S）对浅色（s）显性。
19 世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了 的地衣。后来，随着工业的发展，树皮裸露并被熏呈
。在19 世纪中叶以前，桦尺蠖几乎都是 的，该种群中S 基因的频率很低，在 以下。到了20
世纪中叶，黑色型的桦尺蠖却成了常见的类型，S 基因的频率上升到 以上。
2.提出问题：桦尺蠖种群中s 基因的频率为什么 呢？
3.做出假设：天敌在捕食桦尺蠖时，看到的是桦尺蠖的 而不是 。直接受选择的是桦
尺蠖的 ，而不是 。树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的 ，浅色个体容
易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体在交配、产卵前已被天敌捕食，导致其个体数量减少，
降低。
4.讨论探究思路：假设1870 年，桦尺蠖种群的基因型频率为SS10%，Ss20%，ss70%，S 的基因频率等于
，
5.实施探究方案：在树干变黑这一环境条件下（树干变黑不利于浅色桦尺蠖生存），使得种群中浅色个体
每年减少10%，黑色个体每年增加10%。第1872 年，该种群的基因型频率是
，基因频率是 。
若浅色个体每年减少20%，黑色个体每年增加20%，第1872 年，该种群的基因型频率是
，基因频率是 。
6.分析结果，得出结论
经过多代的模拟繁殖，实验结果清晰地呈现出：随着繁殖代数的稳步增加，在设定的自然选择压力下，基
因 的频率持续下降，而基因 的频率则不断上升。这一结果直观地表明，在不利的自然选择压力
下，带有不利变异（ 基因型）的个体逐渐被淘汰，其所携带的基因 s 在种群中的频率也随之不断降低；
而具有有利变异（ 基因型）的个体则在生存竞争中脱颖而出，获得更多的生存和繁殖机会，基因
的频率也随之升高。
7.注意事项
（1）随机取样的 ：在模拟繁殖过程中，务必确保个体的交配和配子的结合完全随机，杜绝
任何人为因素的干扰，以保证实验结果的真实性和可靠性。
（2）选择压力的 ：设定自然选择压力时，需紧密结合实际生态环境，确保选择压力的大小和
方向符合自然规律，避免出现过于极端或不合理的设定，影响实验结果的有效性。
（3）数据记录的 ：每一代的基因频率数据都要做到准确、完整记录，为后续的数据分析和对
4
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比提供全面、详实的数据基础。
【实验4 探究抗生素对细菌的选择作用】
1.探究原理
一般情况下，一定浓度的抗生素会 细菌，但变异的细菌可能 耐药性。在实验室连续培养细
菌时，如果向培养基中添加 ，耐药菌有 。当细菌群体暴露在含有 的环境
中时， 的细菌会被抑制或杀死，而具有 的细菌则能够存活下来，并通过繁殖将抗
性基因传递给后代。经过多代的选择， 在群体中的比例 ，这就是 对细菌
的 作用，其本质是自然选择在微生物层面的体现。
2.探究步骤
（1）用记号笔在培养皿的底部画2 条 的直线，将培养皿分为4 个区域，分别标记为①～④。
（2）取少量细菌的培养液，用 的涂布器均匀地涂抹在 上。
（3）用无菌的镊子先夹取1 张 的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1 张
放在②～④号区域的中央，盖上培养皿盖。
（4）将培养皿倒置于 ℃的恒温箱中培养 h。
（5）观察培养基上细菌的 。纸片附近是否出现了 ？如果有，测量和记录每个
实验组中的 直径，并取平均值。
（6）从 边缘的菌落挑取细菌，接种到已灭菌的 中培养，然后重复步骤
,。如此重复几代，记录每一代培养物 的直径。
3.探究结果及分析
（1）结果
①对照组平板：细菌生长良好，菌落分布均匀且数量较多，菌落 较为一致。
②实验组平板：随着 的增加，平板上细菌菌落的数量 。在低浓度抗生素平板
上，仍有部分细菌能够生长形成 ；而在高浓度抗生素平板上，只有极少数细菌能够存活并形成
，这些存活的细菌即为具有 的细菌。
（2）分析
对照组平板上细菌 ，说明实验所使用的 活性良好，培养基及培养条件适宜细菌
生长。在实验组平板中，随着抗生素浓度的 ，细菌菌落数量减少，这表明抗生素对细菌的生
长具有 作用。而那些能够在 的环境中存活下来的细菌，是因为它们具有对抗
生素的 ，这些 使得它们能够抵御抗生素的作用，从而在选择压力下存活并繁
殖。随着抗生素浓度的 ，只有 的细菌才能生存下来，这就导致了抗性细菌在
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群体中的比例 ，直观地体现了抗生素对细菌的 作用。
4.农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药
的个体，抗药的个体存活下来。这说明什么？
5.在自然选择过程中，直接受选择的是表型还是基因型？
6.请根据表内数据绘制A(工业污染区)、B(非工业污染区)两地区不同体色的桦尺蛾回收率的柱形图，并表
述据此得出的结论。
地区
项目
灰色桦尺蛾
黑色桦尺蛾
工业污染区A
释放数
400
500
回收数
52
150
非工业污染区
B
释放数
500
600
回收数
60
30
7.在探究抗生素对细菌的选择作用的探究活动中，衡量实验结果的指标是什么？
8.探究抗生素对细菌的选择作用的探究活动中，预期实验结果是什么？
1．（2024·北京）有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四
倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断，错误的是（ ）
A．F1体细胞中有21 条染色体
B．F1含有不成对的染色体
C．F1植株的育性低于亲本
D．两个亲本有亲缘关系
2．（2024·福建）中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、
花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是（ ）
A．用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率
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B．利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育
C．选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗
D．通过基因工程技术引入外源基因改变花色
3．（2023·江苏·高考真题）2022 年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式
如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B．燕麦是由AA 和CCDD 连续多代杂交形成的
C．燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D．燕麦中A 和D 基因组同源性小，D 和C 同源性大
4．（2022·江苏·高考真题）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。
下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是（ ）
A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片
B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞
C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞
D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4 倍，③的2 倍
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5．（2022·辽宁·高考真题）某伴X 染色体隐性遗传病的系谱图如下，基因检测发现致病基因d 有两种突变
形式，记作dA 与dB。Ⅱ1还患有先天性睾丸发育不全综合征（性染色体组成为XXY）。不考虑新的基因
突变和染色体变异，下列分析正确的是（ ）
A．Ⅱ1性染色体异常，是因为Ⅰ1减数分裂Ⅱ时X 染色体与Y 染色体不分离
B．Ⅱ2与正常女性婚配，所生子女患有该伴X 染色体隐性遗传病的概率是1/2
C．Ⅱ3与正常男性婚配，所生儿子患有该伴X 染色体隐性遗传病
D．Ⅱ4与正常男性婚配，所生子女不患该伴X 染色体隐性遗传病
6．（2024·重庆·高考真题）一种罕见遗传病的致病基因只会引起男性患病，但其遗传方式未知。结合遗传
系谱图和患者父亲基因型分析，该病遗传方式可能性最小的是（ ）
A．常染色体隐性遗传
B．常染色体显性遗传
C．伴X 染色体隐性遗传
D．伴X 染色体显性遗传
7．（2024·山东·高考真题）如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y 染色体同源区段和突变，
下列推断错误的是（ ）
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A．该致病基因不位于Y 染色体上
B．若Ⅱ-1 不携带该致病基因，则Ⅱ-2 一定为杂合子
C．若Ⅲ-5 正常，则Ⅱ-2 一定患病
D．若Ⅱ-2 正常，则据Ⅲ-2 是否患病可确定该病遗传方式
8．（2022·浙江·高考真题）各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险如图。下列叙述正确的是（
）
A．染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降
B．青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留
C．图示表明，早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因
D．图示表明，显性遗传病在幼年期高发，隐性遗传病在成年期高发
9．（2023·河北·高考真题）某单基因遗传病的系谱图如下，其中Ⅱ-3 不携带该致病基因。不考虑基因突变
和染色体变异。下列分析错误的是（ ）
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A．若该致病基因位于常染色体，Ⅲ-1 与正常女性婚配，子女患病概率相同
B．若该致病基因位于性染色体，Ⅲ-1 患病的原因是性染色体间发生了交换
C．若该致病基因位于性染色体，Ⅲ-1 与正常女性婚配，女儿的患病概率高于儿子
D．Ⅲ-3 与正常男性婚配，子代患病的概率为1/2
10．（2022·江苏·高考真题）在某生态系统中引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食。该植物种
群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa 和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa 和0.34aa。下
列相关推测合理的是（ ）
A．该植物种群中基因型aa 个体存活能力很弱，可食程度很高
B．随着动物世代增多，该植物种群基因库中A 基因频率逐渐增大
C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
11．（2022·广东·高考真题）白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h 和D、d 两对等位基因决
定，H 和D 同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒
个体比例，下列分析错误的是（ ）
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
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B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h 的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D 的基因频率
12．（2022·重庆·高考真题）人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手（A）对左型扣手（a）为显性。
某地区人群中AA、Aa、aa 基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是（ ）
A．该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为3/50
B．该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为25/324
C．该群体下一代AA 基因型频率为0.16，aa 基因型频率为0.64
D．该群体下一代A 基因频率为0.4，a 基因频率为0.6
13．（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
14．（2023·湖北·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
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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
15．（2024·河北·高考真题）为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km 范围内
（区域A）喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est 基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是
（ ）
A．在区域A 中，该种蚊子的Est 基因频率发生不定向改变
B．随着远离海岸线，区域A 中该种蚊子Est 基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C．距海岸线0～60 km 区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D．区域A 中的蚊子可快速形成新物种
16．（2023·全国乙卷·高考真题）某种植物的宽叶/窄叶由等位基因A/a 控制，A 基因控制宽叶性状：高
茎/矮茎由等位基因B/b 控制，B 基因控制高茎性状。这2 对等位基因独立遗传。为研究该种植物的基因致
死情况，某研究小组进行了两个实验，实验①：宽叶矮茎植株自交，子代中宽叶矮茎∶窄叶矮茎＝2∶1；
实验②：窄叶高茎植株自交，子代中窄叶高茎∶窄叶矮茎＝2∶1。下列分析及推理中错误的是（
）
A．从实验①可判断A 基因纯合致死，从实验②可判断B 基因纯合致死
B．实验①中亲本的基因型为Aabb，子代中宽叶矮茎的基因型也为Aabb
C．若发现该种植物中的某个植株表现为宽叶高茎，则其基因型为AaBb
D．将宽叶高茎植株进行自交，所获得子代植株中纯合子所占比例为1/4
17．（2024·江苏·高考真题，多选）图示普通韭菜（2n=16）的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，
科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有（ ）
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
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B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
18．（2022·江苏·高考真题，多选）科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉
选育，后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N 表示3 个不同的染色体组。下列相关叙述正确
的有（ ）
A．两亲本和F1都为多倍体
B．F1减数第一次分裂中期形成13 个四分体
C．F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM 和MN
D．F1两个M 染色体组能稳定遗传给后代
19．（2022·辽宁·高考真题）某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与
“易感病”）由基因R/r 控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y 控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，
进行系列杂交实验，结果见下表。
组
别
亲本杂交组合
F1表型及数量
抗病非斑
点
抗病斑点
易感病非斑点
易感病斑点
1
抗病非斑点×易感病非斑点
710
240
0
0
2
抗病非斑点×易感病斑点
132
129
127
140
3
抗病斑点×易感病非斑点
72
87
90
77
4
抗病非斑点×易感病斑点
183
0
172
0
13
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(1)上表杂交组合中，第1 组亲本的基因型是 ，第4 组的结果能验证这两对相对性状中
的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第 组。
(2)将第2 组F1中的抗病非斑点植株与第3 组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非
斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为 。
(3)用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是 。现有一基因型为
YYyy 的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子类
型及比例分别为 ，其自交后代共有 种基因型。
(4)用X 射线对该花卉A 基因的显性纯合子进行诱变，当A 基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的
出现频率较二倍体更 。
20．（2024·广东·高考真题）遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病，严重影响咀嚼、语
音、美观及心理健康。2022 年，我国科学家对某一典型的HGF 家系（如图）进行了研究，发现ZNF862 基
因突变导致HGF 发生。
回答下列问题：
(1)据图分析，HGF 最可能的遗传方式是 。假设该致病基因的频率为p，根据最可能的遗传方式，
Ⅳ2生育一个患病子代的概率为 （列出算式即可）。
(2)为探究ZNF862 基因的功能，以正常人牙龈成纤维细胞为材料设计实验，简要写出设计思路： 。
为从个体水平验证ZNF862 基因突变导致HGF，可制备携带该突变的转基因小鼠，然后比较 的差异。
(3)针对HGF 这类遗传病，通过体细胞基因组编辑等技术可能达到治疗的目的。是否也可以通过对人类生
殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传病？作出判断并说明理由 。
21．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的
小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20 种昆虫会进入花葵的花中，有3 种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发
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生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取
若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如
图）。
结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争
D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。
“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一
直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势
。
22．（2024·湖北·高考真题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt 毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面
受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将
编码Bt 毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题：
(1)Bt 毒蛋白引起的细胞死亡属于 （填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）。
(2)如果转基因棉花植株中Bt 毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和 产生
新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的
改进思路： 。
(3)在Bt 毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是：肠道细胞表面受体蛋白
的 或 发生变化，导致棉铃虫对Bt 毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt 毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是
。
15
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1.下列叙述中与染色体变异无关的是( )
A.通过孕妇产前筛查，可降低21 三体综合征的发病率
B.通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米
C.通过植物体细胞杂交，可获得白菜－甘蓝
D.通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
2.某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，
消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分，织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是协同进化的结果
3.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食。
关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是( )
A.缺少天敌，斑点数量可能会增多
B.引入天敌，斑点数量可能会减少
C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D.自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
4.某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5 的编码基因发生突变，导致受体CCR5 结构改变，使得
HIV－1 病毒入侵该免疫细胞的概率下降。随时间推移，该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的
是( )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV－1 与受体CCR5 的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV－1 的概率下降
5.物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡
度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，
则下列叙述错误的是( )
A.甲和乙仍然存在生殖隔离
B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
6.由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙
物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A 组 基础练
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A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流
7.果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X 染色体上。现有一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇交配，
F1果蝇中约有1/4 为白眼。下列叙述错误的是( )
A.亲本雌雄果蝇的基因型为XRXr和XRY
B.子代中白眼果蝇只有雄性
C.白眼雌果蝇的子代中，雄性个体均为白眼
D.果蝇决定红眼和白眼性状的基因与性别决定有关
8.歌舞伎综合征(KS)是一种以智力障碍、骨骼异常、独特面部表情为特征的神经发育障碍疾病。研究发现
该病由KMT2D 或KDM6A 基因突变所致，KDM6A 的突变形式表示为UTX 和UTY。甲、乙两个家庭父母均
为KS，甲家庭的女儿患病，儿子正常，其致病基因位于12 号染色体；乙家庭的两个女儿均正常，但儿子
有病，儿子的致病基因如图所示，致病基因UTX 和UTY 的显隐性效应相同。下列叙述错误的是( )
A.UTY 和UTX 基因是等位基因，碱基序列不同
B.甲和乙家庭中KS 的致病基因均为显性基因
C.甲家庭的女儿和正常人婚配，可通过基因检测确定胎儿是否患该病
D.乙家庭的儿子和正常人婚配，孩子正常的概率是1/3
9.研究人员在小鼠群体中筛选到一个脊柱弯曲的突变体，且该突变只出现在雌鼠中。将任意一只脊柱弯曲
的雌鼠与脊柱正常的野生型雄鼠杂交，所得后代表型及比例均为1/3 脊柱弯曲的雌鼠、1/3 脊柱正常的雌鼠
和1/3 脊柱正常的雄鼠。以下推测正确的是( )
A.脊柱弯曲性状是由隐性基因控制的
B.导致脊柱弯曲的基因位于常染色体上
C.脊柱弯曲的雌鼠均为杂合子
D.导致脊柱弯曲的基因位于Y 染色体上
10.黄刺尾守宫是主要分布在非洲西北部的一种蜥蜴，其黄刺颜色鲜艳，当遇到敌害时尾部还能够喷射出难
闻的黏液，吓退敌害，这些特征都利于它们很好地适应当地环境。下列叙述正确的是( )
A.若黄刺尾守宫能与普通蜥蜴交配且产生后代，说明它和普通蜥蜴属于同一物种
B.黄刺尾守宫独特的形态特征是长期不定向自然选择的结果
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C.黄刺尾守宫种群基因型频率发生改变就意味着该种群发生了进化
D.不同蜥蜴种群间基因库的差异越来越大最终会导致生殖隔离
11.黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠，它们能够通过人工杂交产生可育的后代；但在自
然界中，它们的传粉者大小明显不同，黄花杓兰由丽蝇和熊蜂工蜂传粉，而西藏杓兰由体形较大的熊蜂蜂
王传粉，由于传粉者不同，二者在自然界中不能杂交。下列说法错误的是( )
A.黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离
B.黄花杓兰与西藏杓兰传粉者大小不同，据此推测它们花的形态结构可能存在差异
C.自然状态下黄花杓兰与西藏杓兰不能杂交，是二者与传粉者协同进化的结果
D.据上述信息可判断，黄花杓兰与西藏杓兰人工杂交的后代只能由熊蜂蜂王传粉
12.科研人员从一种溶杆菌属的细菌中提取到一种新型抗生素(LysocinE)，它能杀灭常见抗生素无法对付的
超级细菌——耐甲氧西林金黄色葡萄球菌。下列相关叙述正确的是( )
A.新型抗生素在溶杆菌属细菌中被发现并临床应用，体现了生物多样性的潜在价值
B.“耐甲氧西林金黄色葡萄球菌”这一超级细菌的形成意味着该种群一定发生了进化
C.现代生物进化理论认为，自然选择是使超级细菌产生耐药性变异的根本原因
D.在新型抗生素作用下，超级细菌会突变出抗新型抗生素的能力，体现了协同进化
13.物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡
度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，
则下列叙述错误的是( )
A.甲和乙仍然存在生殖隔离
B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
14.由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙
物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库
B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种
C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果
D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流
15.东非的坦葛尼喀湖和马拉维湖中长期生活着多种丽鱼，其中坦葛尼喀湖有200 多种，马拉维湖有300～
500 种。它们由一个或几个共同祖先进化而来。由于具有相似的生活环境，两湖具有形态结构相似的丽鱼
(如图)，但坦葛尼喀湖中所有丽鱼间的亲缘关系，都比它们与马拉维湖中任何丽鱼的亲缘关系近，反之亦
然。下列叙述正确的是 ( )
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A.两湖中的丽鱼不存在生殖隔离
B.两湖中丽鱼种数的差异属于遗传多样性
C.A′与B′鱼的遗传物质的相似度比与A 鱼相似度高
D.达尔文的自然选择学说能科学解释两湖丽鱼种数众多的根本原因
16.萤火虫一次可以产大量的卵，萤火虫发光可警告捕食者。萤火虫发光还与其交配有关，它们的光源有点
像“摩斯密码”，不同种的萤火虫闪烁的频率各不相同。不过一种被称作“Photuris”的雌性萤火虫可以破
解其他萤火虫的“摩斯密码”，然后模仿这些闪烁频率来吸引其他雄性萤火虫并抓住吃掉。下列说法错误
的是( )
A.萤火虫发光可警告捕食者，类似于自然界那些有毒的生物往往都有很鲜艳的颜色
B.“Photuris”萤火虫发出“摩斯密码”吸引猎物，从而减少某地区雄性萤火虫的数量
C.某地区全部的萤火虫可构成进化的基本单位
D.萤火虫具有过度繁殖的倾向，这是达尔文自然选择学说的基本观点之一
17.桦尺蠖的体色有黑色、灰色两种，由B、b 基因控制，科研人员为研究环境与桦尺蠖体色的关系，对不
同区域桦尺蠖的体色表型频率和基因频率进行分析、统计，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.据图分析，基因B 控制的是黑色性状，基因b 控制的是灰色性状
B.只考虑基因B/b，丙区杂合桦尺蠖的基因型频率为0.49
C.不同体色桦尺蠖在不同区域的分布状况，是自然选择的结果
D.甲区的黑色桦尺蠖和丙区的灰色桦尺蠖可能不存在生殖隔离
B 组 提升练
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18.用质量分数为 2% 的秋水仙素处理植物分生组织 5～6h，能够诱导细胞内染色体加倍。某生物小组为
了探究用一定时间的低温 (如 4℃) 处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验
设计。下列关于该实验的叙述中，错误的是 ( )
A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍
B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目
C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片
D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程
19.将洋葱 (2n＝16) 放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约 1cm 左右的不定根
时，再将整个装置放入 4℃环境下继续培养 36h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此
相关的叙述中，正确的是 ( )
A．卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来
B．显微镜视野中可以观察到 16、32 或 64 条染色体的细胞
C．显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象
D．4℃的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍
20.某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r 基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不
同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以
下叙述错误的是( )
母体
F2表型及数量
黄叶
绿叶
9三体
21
110
10三体
115
120
A.F1中三体的概率是1/2
B.可用显微观察法初步鉴定三体
C.突变株基因r 位于10 号染色体上
D.三体绿叶纯合体的基因型为RRR 或RR
21.二倍体植株甲(2n＝18)和二倍体植物乙(2n＝18)进行有性杂交，得到F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗
的顶芽形成植物丙，丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )
A.植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18 条染色体，所以它们属于同一物种
B.若植物甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自植物甲的染色体全部丢失，而植物乙的染色体全部保
留，则继续发育成的植物是单倍体
C.植物丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向
D.秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍
22.栽培种马铃薯是四倍体，通过种子繁殖难以获得优良性状纯合子，生产上常用块茎繁殖。利用二倍体马
20
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铃薯进行种子繁殖，有助于加快马铃薯的育种改良。下列有关叙述，错误的是( )
A.与二倍体马铃薯相比，栽培种马铃薯淀粉含量有所增加
B.与块茎繁殖相比，种子繁殖不易感染病毒且易于存储和运输
C.二倍体马铃薯可以通过连续自交使有害基因纯合而被环境淘汰
D.栽培种马铃薯同源染色体无法联会，难以通过种子获得优良性状纯合子
23.（多选）果蝇控制A 性状和B 性状的基因均位于果蝇的Y 染色体上且位置相同，在减数分裂过程中，
染色体组成为XXY 的细胞，其三条性染色体中的任意两条染色体可移向细胞一极，另一条移向另一极；
染色体组成为XXY 的个体为可育雌性，染色体组成为XYY 的个体为可育雄性，染色体组成为XXX 和YY
的个体胚胎致死。为确定果蝇A 性状和B 性状的相对显隐性，研究者将正常的具有A 性状的雄果蝇与染色
体组成为XXY 的具有B 性状的雌果蝇进行杂交，获得数量众多的F1。下列说法正确的是( )
A.F1的雌雄比例为1∶1
B.A 性状和B 性状在F1的雌雄果蝇中都可能出现
C.若雄性后代表现为A 性状∶B 性状＝4∶1，则A 性状是显性
D.若雄性后代表现为A 性状∶B 性状＝4∶1，则B 性状是显性
24.草本植物报春花多数为二型花柱，少数为同型花柱。二型花柱报春花的花中，花药的位置明显低于柱头
的为长柱型花，柱头位置明显低于花药的为短柱型花；同型花柱报春花的花中，花药与柱头高度相近。研
究发现随着海拔高度增加，高山上环境温度降低，传粉昆虫减少，同型花柱报春花的比例增大。为研究上
述现象产生的原因，科研人员进行了相关的模拟实验，结果如图所示。下列分析正确的是( )
A.套袋处理可以防止外来花粉的干扰，模拟了高山上传粉昆虫减少的条件
B.同型花柱的花部分依赖于自花传粉，长柱型花多数依赖于异花传粉
C.二型花柱可以有效避免自花传粉，有利于增加报春花的物种多样性
D.不同类型报春花的垂直分布与传粉昆虫多少的关系体现了协同进化
25.(不定项)(2022·山东日照期末)碳青霉烯类抗生素是治愈重度感染的一类药物。下表为2015～2018 年，该
类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量，以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素耐药率的
变化。下列相关说法错误的是( )
年份
2015
2016
2017
2018
住院患者该类抗生素的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/%
2.66
6.11
10.9
25.5
A.细菌耐药性的产生是细菌与抗生素之间协同进化的结果
21
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B.不同种类抗生素的使用导致细菌向着不同方向发生变异
C.更换新抗生素后，该细菌对原抗生素的耐药率会维持在原有水平
D.耐药率的升高是该细菌种群中耐药性基因的基因频率上升的结果
26.云南大学人类遗传学研究中心，建成了中国最大的少数民族基因库，其中采集男性血液样本建立白细胞
基因血库，是一种科学、简便、效果较好的方法。为了得到高纯度的少数民族DNA 样本，科研人员都是
选在边远的大山深处的少数民族主要聚居区采集，将样本存放在基因库里。请回答有关问题：
(1)
选
择
采
集
男
性
血
液
样
本
建
立
白
细
胞
基
因
血
库
的
原
因
是
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)采样地点选在边远的大山深处的少数民族主要聚居区，主要原因是________隔离，使不同民族之间的通
婚概率变小，从而阻止了各民族之间的________。
(3)基因库是指______________________________________________________；
基因库将为少数民族的基因多样性提供最原始的研究材料，它和物种多样性、________________共同组成
生物多样性。
(4)现发现某种遗传病的遗传方式符合如下家系图，假设该遗传病在人群中的发病率为1%。研究发现，十
年
后
，
该
人
群
中
致
病
基
因
频
率
为
1/10
，
则
该
病
的
遗
传
方
式
为
______________________________________________________________。
请问在这十年中这个种群有没有发生进化？(假设其他基因频率不变)________。为什么？
_________________________________________________________________。
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