第一篇 专题七

专题七生物的变异、育种与进化[最新考纲]1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。3.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)。4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。5.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。6.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。知识主线核心串联微专题1生物的变异1.突破生物变异的4大问题(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为“等位基因”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“非等位基因”。(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。(3)涉及基因“质”与“量”的变化①基因突变——改变基因的质(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的量。②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。③染色体变异——不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。(4)关于变异的“水平”问题基因突变和基因重组是分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到；染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。2.识图判定变异类型①缺失、②重复、③倒位、④基因突变。3.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体4.关注变异中的两个“唯一”(1)唯一产生“新基因”的变异——基因突变。(2)唯一“正常发生”的变异——基因重组。1.(2022·高考课标Ⅰ，6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移解析突变体M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，说明其不能在基本培养基上生长是因为体内不能合成氨基酸甲，原因可能是突变体M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性丧失；一般来说，大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果；正常情况下，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能改变突变体N的遗传物质，也就不能使N转化为X；细菌间可以发生DNA的转移，使受体的遗传特性发生改变，并且改变是可以遗传的，因此，将两个突变体在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，可能会长出大肠杆菌(X)的菌落。答案C2.(2022·全国卷Ⅱ，6)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的解析人类猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的，A正确。答案A3.(2022·全国卷Ⅲ，32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。解析(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添或缺失，染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以与基因突变相比，后者所涉及的碱基对数目会更多。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以个别染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子一代为Aa时在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三种，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A_)；最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代，且隐性纯合子一旦出现，即可确认为纯合，从而可直接分离出来，而显性纯合子的分离，却需再令其自交一代至子三代，若不发生性状分离方可认定为纯合子，进而分离出来。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二预测1综合考查变异类型、特点及判定1.(2022·长郡中学模拟)下列有关生物变异的说法正确的是()A.变异不能决定进化的方向，但都能为生物进化提供原材料B.基因重组是生物变异的来源之一，可以产生新的基因组合和新的性状C.基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变可导致基因突变D.染色体结构的变异会使染色体的结构、数目或种类发生改变，从而导致性状的改变解析自然选择决定生物进化的方向，而只有可遗传的变异(基因突变、基因重组和染色体变异)才能为生物的进化提供原材料，A错误；基因重组是生物变异的重要来源，基因重组可以产生新的基因组合，但不能产生新的性状，只有基因突变才能产生新的性状，B错误；染色体结构的变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而使生物性状发生改变，D错误。答案C2.下列关于基因突变、基因重组以及染色体变异的理解，正确的是()A.所有生物都能发生这三种可遗传变异B.人体内不是每个细胞都能发生这三种变异C.这三种变异都一定能改变DNA的分子结构D.基因重组是生物变异的根本原因解析原核生物多数是无性繁殖，只有基因突变这一种变异方式，A错误；有丝分裂过程中可以发生基因突变和染色体变异，减数分裂过程中可以发生这三种可遗传变异，B正确；基因是DNA上有遗传效应的片段，基因突变可导致DNA分子结构发生改变，若是基因自由组合导致的基因重组，则不改变DNA的分子结构，若是由于交叉互换导致的基因重组，则会改变DNA的分子结构，染色体数量改变不会改变DNA分子结构，染色体结构变异会改变DNA的分子结构，C错误；基因突变是生物变异的根本原因，D错误。答案B预测2结合新情境新信息考查变异相关科学思维能力－Sachs病是一种基因病，可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列。根据题干信息，推断异常酶的mRNA不同于正常酶的mRNA的原因是()酶的种类密码子位置4567正常酶苏氨酸(ACU)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)谷氨酰胺(CAG)异常酶苏氨酸(ACU)酪氨酸(UAC)丝氨酸(UCU)缬氨酸(GUU)A.第5个密码子中插入碱基AB.第6个密码子前UCU被删除C.第7个密码子中的C被G替代D.第5个密码子前插入UAC解析分析表格：正常酶的第4、5、6和7号密码子依次为ACU、UCU、GUU、CAG，而异常酶的第4、5、6和7号密码子依次为ACU、UAC、UCU、GUU，比较正常酶和异常酶的密码子可知，最可能是第5个密码子前插入了UAC。答案D4.果蝇的正常翅与缺刻翅(纯合缺刻翅个体致死)为一对相对性状，正常眼与棒眼为一对相对性状，图甲、图乙分别表示果蝇缺刻翅与棒眼产生的原因(图中字母代表基因)。下列叙述正确的是()A.缺刻翅的变异属于基因突变，杂合子自交后代性状分离比为3∶1B.若图乙的染色体是X染色体，则棒眼的变异属于基因重组C.棒眼的变异能用显微镜观察到，缺刻翅的变异则观察不到D.缺刻翅与棒眼的突变都可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中解析缺刻翅的变异属于染色体结构变异中的缺失，染色体变异不仅会影响表现型，甚至会产生严重后果。纯合缺刻翅个体致死，故杂合子自交后代没有3∶1的性状分离比，A错误；棒眼的变异属于染色体结构变异中的重复(增添)，无论发生在常染色体上还是性染色体上，都不属于基因重组，B错误；染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜观察到，因此，缺刻翅的变异也能用显微镜观察到，C错误；染色体变异既可发生在有丝分裂过程中，也可以发生在减数分裂过程中，减数分裂过程中还能发生基因重组，D正确。答案D微专题2变异原理在育种中的应用1.据图理清“5”种生物育种(1)“亲本eq\o(→,\s\up7(A、D))新品种”为杂交育种。(2)“亲本eq\o(→,\s\up7(B、C))新品种”为单倍体育种。(3)“种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(E))新品种”为诱变育种。(4)“种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(F))新品种”为多倍体育种。(5)“植物细胞eq\o(→,\s\up7(G))新细胞eq\o(→,\s\up7(H))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(I))胚状体eq\o(→,\s\up7(J))人工种子→新品种”为基因工程育种。2.育种方法的选择当试题涉及育种方法的选择时，可从育种材料和方法特点的角度来确定：1.(2022·全国，5)下列实践活动包含基因工程技术的是()A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析A项为单倍体育种，用到植物组织培养技术；B项为传统的杂交育种；C项抗病植株的培育用到基因工程技术和植物组织培养技术；D项为诱变育种。答案C2.(2022·高考天津卷，2)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD.与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组解析愈伤组织培养过程中需在培养基中添加细胞分裂素和生长素或与其作用相同的植物生长调节剂，诱导其形成，A正确；幼苗乙、丙是通过花粉离体培养得到的，该过程需运用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化，B正确；由题意分析，芦笋雄株性染色体组成为XY，减数分裂产生的花粉的性染色体组成有含X、含Y两种，染色体加倍后植株乙、丙的性染色体组成为XX、YY，植株乙、丙杂交产生的雄株丁的性染色体组成为XY，C错误；雄株甲是通过体细胞植物组织培养产生的，属于无性生殖，而雄株丁是植株乙、丙通过有性生殖产生的，培育过程中发生了基因重组，D正确。答案C预测1结合变异原理与育种方法的判定与评价考查科学思维的能力1.下列关于生物育种的叙述，错误的是()A.杂交育种是利用已有的基因进行重组，不会产生新的基因B.基因工程能实现基因在不同种生物间的转移，可培育出生物新品种C.将二倍体植株的花粉进行离体培养，得到的是能稳定遗传的植株D.二倍体西瓜与经秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜，存在生殖隔离解析二倍体植株的花粉培养后只能得到单倍体植株，其需经人工诱导染色体加倍后，方可获得稳定遗传特性。答案C2.假设a、B为小麦的优良基因，现有基因型为AABB、aabb的两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，某实验小组用不同方法进行了实验(如图所示)，下列说法正确的是()A.过程①⑧育种方法运用的原理是基因突变，诱变后的植株具备更多的优良性状B.过程⑤可用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗C.过程②③④育种方法运用的原理是基因重组，基因型为aaB_的个体经过程④后，子代中纯合子所占比例是1/2D.过程②⑥⑦应用了单倍体育种的方法，其最大的优点是明显缩短育种年限，原因是单倍体杂交后代不发生性状分离解析过程①⑧是诱变育种，由于基因突变具有不定向性，故诱变后的植株不一定具备更多的优良性状，A错误；过程②⑤是多倍体育种，低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，都可以抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍，诱导多倍体形成，B正确；过程②③④是杂交育种，原理是基因重组，基因型为aaB_的个体中aaBB占1/3，aaBb占2/3，aaB_个体自交后，自交后代纯合子所占的比例为(1/3)×1＋(2/3)×(1/2)＝2/3，C错误；单倍体高度不育，单倍体育种能明显缩短育种年限的原因是单倍体育种获得的纯合体自交后代不发生性状分离，D错误。答案B预测2围绕育种方案及实验设计考查考生的社会责任与科学探究能力3.利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素植株。下列叙述错误的是()A.利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株B.选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株C.提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株D.抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株解析通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高产的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体，A正确；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种，B正确；利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状，C正确；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要通过秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得所需性状能稳定遗传的植株，D错误。答案D4.现有基因型为AAbb、aaBB两个高粱品种，两对基因独立遗传。请回答下列问题：(1)若培育基因型为AABB的优良品种，较为简单的方法是采用________育种的方法。此育种方法应该在第________代开始选择，然后使其连续________，经过选择淘汰掉不合要求的植株，直至不出现________为止。若想显著地缩短育种年限，请简要写出育种方案：_____________________________________________。(2)研究发现高粱的茎秆中含有一定量的蔗糖，A基因存在时茎秆中可合成较多的蔗糖，可用茎秆榨取蔗糖；B基因存在时可催化蔗糖合成淀粉，可提高高粱籽粒的产量。现用基因型为AaBb和aaBb的两个植株杂交，子一代中适于榨取蔗糖的植株占________，适于获取高粱籽粒的植株占________。解析(1)杂交育种较为简单，但年限长，从第2代开始就应该进行选择，再进行连续自交并选择，直至不再出现性状分离为止；单倍体育种能明显缩短育种年限。(2)适于榨取蔗糖的植株的基因型为A_bb，适于获取高粱籽粒的植株的基因型为A_B_。AaBb×aaBb，产生A_bb的概率为1/2×1/4＝1/8，产生A_B_的概率为1/2×3/4＝3/8。答案(1)杂交2自交性状分离将基因型为AAbb的植株和基因型为aaBB的植株杂交，取F1的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，人工诱导使其染色体数目加倍后即可筛选出符合要求的品种(2)1/83/8育种中的5个常考易错点(1)原核生物不能运用杂交育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。(2)杂交育种：不一定需要连续自交。(3)花药离体培养≠单倍体育种：花药离体培养只是单倍体育种中的一个手段，想得到可育的品种，一般还需要人工诱导染色体加倍。(4)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(5)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。微专题3生物进化1.理清生物进化脉络2.明确隔离、物种形成与进化的关系3.共同进化(1)共同进化的两个层面：(2)共同进化结果形成生物多样性“新物种”必须具备两个条件(1)与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者之间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。1.(2022·海南卷，18)为判断生活在不同地区的两个种群的鸟是否属于同一物种，下列做法合理的是()A.了解这两个种群所在地区之间的距离后作出判断B.观察这两个种群个体之间是否存在生殖隔离现象C.将两个种群置于相同环境条件下，比较其死亡率D.将两个种群置于相同环境条件下，比较其出生率解析判断这两个种群的鸟是否属于同一物种，要看它们之间是否存在生殖隔离，生殖隔离是新物种形成的标志。答案B2.(2022·高考课标Ⅰ，29)回答下列问题：(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为________。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是______________________________________________________________________________________。(3)太阳能进入生态系统的主要过程是________________________。分解者通过__________________________________________来获得生命活动所需的能量。解析(1)大自然中，猎物通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，在生态学上，此种现象称为共同进化(协同进化)。(2)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，为其他物种的生存提供机会，有利于增加物种的多样性。(3)生产者(绿色植物)的光合作用是太阳能进入生态系统的主要途径，生产者通过光合作用将光能转化为化学能，储存在有机物中。分解者通过呼吸作用分解有机物，释放能量，满足生命活动所需。答案(1)协同进化(或答共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解3.(2022·课标卷Ⅰ，32)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________，A的基因频率为________。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2∶1，则对该结果最合理的解释是________________________。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。解析(1)由题干可知种群中只有Aa一种基因型个体，因此种群中A∶a＝1∶1，产生的配子中A配子∶a配子＝1∶1，配子随机结合，后代中基因型AA频率为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)、Aa频率为2×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,2)、aa基因型频率为eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,4)。A基因频率为AA基因型频率＋eq\f(1,2)Aa基因型频率＝eq\f(1,4)＋eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,2)。(2)该种群随机交配后，由于后代只有Aa和aa两种基因型，说明AA基因型个体死亡，且Aa和aa两种基因型比例为2∶1，这时种群中产生的配子比例为1/3A、2/3a，依据遗传平衡定律，求得AA频率为1/9、Aa频率为4/9、aa频率为4/9，其中AA个体死亡，Aa和aa的比例为1∶1。答案(1)1∶11∶2∶1(2)A基因纯合致死1∶1预测1结合自然选择学说与现代生物进化理论考查科学思维的能力1.(2022·四川绵阳诊断)下列有关现代生物进化理论的叙述，错误的是()A.变异对生物是否有利因生物所处的具体环境不同而有所差异B.自然选择通过作用于个体而引起种群基因频率发生定向改变C.种群内基因频率发生改变的偶然性随种群数量的下降而减小D.形成新物种的过程中一定有生殖隔离而不一定经过地理隔离解析种群内基因频率发生改变的偶然性随种群数量的下降而增强。答案C2.如图为现代生物进化理论的概念图，请据图回答相关问题：(1)图中①指________，②是导致①改变的内因，包括突变和________，它为生物进化提供原材料。(2)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%。倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状类型，让其自交，则子一代所有个体中基因型为AA的个体占________，基因型为aa的个体占________，此时种群中A的基因频率为________，经这种人工选择作用，该种群是否发生了进化？________。解析(1)①生物进化的实质是种群基因频率的改变，②表示可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料。(2)某植物种群中基因型为AA的个体占20%，基因型为aa的个体占50%，则基因型为Aa的个体占30%，倘若人为舍弃隐性性状类型仅保留显性性状类型，则基因型为AA的个体占40%，基因型为Aa的个体占60%，让其自交，则子一代中基因型为AA的个体占40%＋60%×(1/4)＝55%，基因型为aa的个体占60%×(1/4)＝15%，此时种群中A的基因频率为＝55%＋(1/2)×60%×(1/2)＝70%。人工选择之前种群中A的基因频率为20%＋(1/2)×30%＝35%，所以该种群发生了进化，因为种群的基因频率发生了改变。答案(1)基因频率的改变基因重组(2)55%15%70%是预测2围绕物种形成与共同进化考查考生的生命观念3.任何一个物种都不是单独进化的，而是共同进化的，下列现象不属于共同进化的是()A.草原上狼的灭绝造成鹿的数量在一定时期内激增B.自然选择有利于斑马种群中肌肉发达、动物敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体C.有长着细长花矩的兰花，就肯定有长着同样细长吸管似的口器的昆虫D.光合生物的出现使大气成分发生了变化，这为好氧生物的出现创造了条件解析共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。A选项所述内容体现了种间关系对种群数量的影响，并没有体现二者共同进化和发展；B、C选项所述内容属于生物不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的例子；D选项所述内容属于生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的例子。答案A4.(2022·郑州一测)如图表示某生态系统中的三种植物，下列叙述中正确的是()、c、f没有地理隔离，也不会产生生殖隔离～j所含的全部基因，称为种群基因库～j在一段时间内没有产生新的基因，但该种群基因频率有可能发生变化D.该生态系统中的所有生物和周围的无机环境之和称为生态系统的多样性解析根据题中信息，可推知a、c、f应为三种植物，它们之间存在生殖隔离，A错误；分析图形，c、d为同一形态，是同一种植物；a、b、e是同一形态，为同一种植物；f、g、h、i、j为同一种植物，而每一种群中含有的全部基因称为种群的基因库，B错误；f～j虽然没有新基因产生，但是某些不适应环境的个体可能由于自然选择而死亡，因此可能存在基因频率的变化，C正确；生态系统的多样性是指多种多样的生态系统，图中生物与无机环境构成的是一个生态系统，D错误。答案C5.如图表示生物多样性的形成过程，下列说法错误的是()A.图中P决定生物进化的方向B.生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性C.图中R表示生殖隔离，它能导致新物种的形成D.若两个动物交配后能产生后代，则它们一定属于同一物种解析图中P表示自然选择，自然选择决定生物进化的方向，A正确；生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，B正确；产生生殖隔离是新物种形成的标志，C正确；马和驴属于两个物种，但它们可以交配，并产生后代——骡，D错误。答案D预测3种群基因频率与基因型频率的计算6.一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是，则()A.该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是B.显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率C.若该种群基因库中的基因频率发生变化，就一定会形成新物种D.若该种群中A的基因频率为，A所控制性状的个体在种群中占40%解析根据题意可知，隐性个体aa的基因型频率为，则a的基因频率为，A的基因频率为，该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是2××＝，A正确、B错误；种群的基因频率变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种，C错误；若A的基因频率变为，则a的基因频率为，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为＋2××＝，即64%，D错误。答案A7.为了研究某地区红绿色盲的遗传情况，在该地随机抽样调查了2000人，调查结果如表所示，则b的基因频率为()基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY人类852965293070%%解析b的基因频率为eq\f(（52×2＋96×1＋70）,（852＋96＋52）×2＋930＋70)×100%＝9%。答案D1.通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的基因型频率，求A(a)的基因频率，则：A%＝AA%＋eq\f(1,2)×Aa%；a%＝aa%＋eq\f(1,2)×Aa%；或A%＝eq\f(AA×2＋Aa×1,所有个体×2)×100%；a%＝eq\f(aa×2＋Aa×1,所有个体×2)×100%。2.根据遗传平衡定律计算若A%＝p，a%＝q，则：AA%＝p2，aa%＝q2，Aa%＝2pq。所以，a%＝eq\r(aa%)，A%＝eq\r(AA%)。染色体上显性基因频率的计算X染色体上显性基因频率＝(雌性显性纯合子个体数×2＋雄性显性个体数＋雌性杂合子个体数)/(雌性个体数×2＋雄性个体数×1)注(1)已知人群中，伴X染色体隐性遗传病男性中患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。如色盲男性中发病率为7%，女性中发病率为(7%)2≈%。(2)正常人群中杂合子的概率：Aa＝eq\f(Aa,（AA＋Aa）)×100%，切不可错误地认为Aa＝2×A×a。(时间：35分钟满分：90分)一、选择题(共6小题，每小题6分，共36分)1.(2022·南昌调研)下列有关生物变异的叙述，正确的是()A.生物的变异不一定会引起基因频率的改变B.基因重组所产生的新基因型一定会表现为新的表现型C.三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞内无同源染色体D.基因突变的不定向性表现在其可发生在个体发育的任何时期解析生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，不可遗传的变异不会引起种群基因频率的改变，A正确；基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型，B错误；三倍体无子西瓜的体细胞中有3个染色体组，在减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，因而高度不育，C错误；基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在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，同一DNA分子的不同部位；基因突变的不定向性表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，D错误。答案A2.(2022·海南卷，24)甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是()A.甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关B.物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化C.若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物D.甲基因型频率改变可能引起乙基因频率的改变解析生物的进化同环境的变化有很大的关系，遗传物质的变异是进化的内因，环境对遗传物质的变异起到诱发与筛选的作用，生物只有适应环境，才能生存，而进化后的生物对环境又有反作用，A正确；甲与乙存在捕食关系，二者长期共存，不断发展，共同进化，B错误；若甲是动物，其捕食的乙可能是植物，也可能是动物，C正确；甲基因型频率改变可能引起捕食压力发生变化，造成乙基因型频率发生改变，进而乙基因频率发生改变，D正确。答案B3.(2022·河南八市联考)下列关于变异与作物育种的叙述，正确的是()A.植物产生的变异都能为新品种的培育提供原材料B.诱变育种过程中，诱变因素能定向改变基因的结构C.杂交育种过程中，人工筛选可定向改变种群基因频率D.通过单倍体育种获得的新品种是单倍体，能稳定遗传解析植物产生的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，只有可遗传的变异能为新品种的培育提供原材料，A错误；诱变育种过程中，基因突变是不定向的，诱变因素不能定向改变基因的结构，B错误；通过单倍体育种获得的新品种是二倍体或多倍体，不一定能稳定遗传，D错误。答案C4.果蝇灰体(E)对黄体(e)为显性，该对基因位于X染色体上。辐射处理一只灰体雄果蝇，再将其与黄体雌果蝇杂交，数千只F1中有一只灰体雄果蝇，检查发现该雄果蝇Y染色体上多了一段带有E基因的片段。下列有关叙述错误的是()A.实验结果表明突变具有低频性灰体雄果蝇的出现是基因突变的结果灰体雄果蝇的精巢中可能存在含两个E基因的细胞中的灰体雄果蝇与某灰体雌果蝇杂交，后代可能出现黄体雌果蝇解析突变包括基因突变和染色体变异，数千只F1中有一只灰体雄果蝇，表明突变具有低频性，A正确；Y染色体上多一段带有E基因的片段，说明X染色体上的非同源区段与Y染色体发生了染色体易位，B错误；F1中该灰体雄果蝇的基因型为XeYE，其初级精母细胞、含有Y染色体的次级精母细胞、处在有丝分裂分裂期的精原细胞等都含有两个E基因，C正确；F1中的灰体雄果蝇(XeYE)与灰体雌果蝇(XEXe)杂交，可获得基因型为XeXe的黄体雌果蝇，D正确。答案B5.为研究番茄的抗冷性，将美国不同纬度和不同种的番茄幼苗培养在相同温室中，然后将所有幼苗经历7天的冷处理(0℃)，再转移至温室，培养7天。统计其存活率，结果如图所示，相关叙述不合理的是()A.生长在高低纬度的番茄之间存在地理隔离B.高纬度地区的番茄更容易产生抗冷性突变C.高低纬度番茄之间抗冷性的差异是长期自然选择的结果D.高低纬度番茄种群之间基因频率有差异解析生长在高低纬度的番茄之间由于地理位置的不同而存在地理隔离，A正确；变异是不定向的，在实验之前已经出现了抗冷性突变，自然选择使高纬度地区的番茄抗冷性较强，故冷处理后高纬度地区的种子存活率高，B错误；高低纬度番茄之间抗冷性的差异是长期自然选择的结果，C正确；由于自然选择不同，高低纬度番茄种群之间基因频率有差异，D正确。答案B6.如图所示为某种群迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是()～1980年该种群始终没有发生进化年该生物已经进化成了两个物种年该种群Aa基因型的频率为48%D.变异是有利还是有害取决于生物生存的环境解析分析图形可知，1950～1980年，A基因的频率先减小后增大，a基因的频率先增大后减小，种群的基因频率发生了变化，说明该种群发生了进化，A错误；到1990年，该种群中A基因的频率增大到90%，a基因的频率减小到10%，说明该种群发生了进化，但这些数据不能说明是否产生了生殖隔离，因此不能说明该生物已经进化成了两个物种，B错误；如果该种群的个体之间能自由交配，则1960年时种群基因频率为A＝40%，a＝60%，根据遗传平衡公式，Aa基因型的频率＝2×40%×60%＝48%，但如果个体间不能自由交配，则该种群Aa基因型的频率不一定为48%，C错误；1930～1970年，A基因的频率逐渐减小，说明A基因控制的性状不利于生物适应当时的环境；1970～1990年，A基因的频率逐渐增大，说明A基因控制的性状有利于生物适应当时的环境，所以变异是有利还是有害取决于生物生存的环境，D正确。答案D二、非选择题(共5小题，共54分)7.水稻植株体细胞染色体数为2n＝24，A和a基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制宽叶和窄叶性状，两对基因独立遗传。某品种水稻自交，所得子一代表现型及比例是抗病宽叶∶感病宽叶∶抗病窄叶∶感病窄叶＝5∶3∶3∶1。(1)亲本的表现型为________，子一代出现该比例的原因可能是亲本产生的基因型为________的花粉不育，子一代抗病宽叶植株中双杂合个体所占的比例为________。(2)现有一种三体抗病水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条(联会时，任意两条联会，另一条单独存在)。图示Ⅰ～Ⅳ为其产生配子类型示意图，请回答：①处于减数第一次分裂联会时期的细胞中有________个四分体，三体抗病水稻产生的配子基因型及比例是________，该三体抗病水稻(AAa)与感病水稻(aa)杂交，后代的表现型及比例是________。②如果三体水稻产生的染色体数目异常的雄配子不能参与受精作用，则三体抗病水稻(AAa)自交(不考虑基因突变和交叉互换)，F1中抗病水稻∶感病水稻＝________。解析(1)5∶3∶3∶1是9(5＋4)∶3∶3∶1的变式，则亲本的基因型为AaBb，表现型为抗病宽叶，子一代的双显性个体实际占比(5份)比理论占比(9份)少了4份，推测原因可能是基因型为AB的花粉不育，利用棋盘法可得子一代抗病宽叶植株中双杂合个体所占的比例为3/5。(2)①水稻植株体细胞中有12对同源染色体，所以处于减数第一次分裂联会时期的细胞中有12个四分体，三体抗病水稻(AAa)产生配子AA、Aa、A、a的比例为1∶2∶2∶1，其中有1/6不含有A，故该三体水稻(AAa)与感病水稻(aa)杂交，后代中抗病∶感病＝5∶1。②因为染色体数目异常的雄配子不能参与受精作用，故基因型为A和a的精子分别占2/3和1/3，雌配子基因型及比例仍然为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，则F1中aa(感病)个体所占比例为(1/3)×(1/6)，即1/18，显性(抗病)个体所占比例为17/18。答案(1)抗病宽叶AB3/5(2)①12AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1抗病∶感病＝5∶1②17∶18.(2022·安徽六校联考)豌豆高茎对矮茎为显性，圆粒对皱粒为显性，控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。高茎豌豆产量更高，皱粒豌豆味道更甜美。现有高茎圆粒和矮茎皱粒两个纯合豌豆品种，某实验基地欲通过传统杂交育种方法培育出高茎皱粒新品种。以下是该实验基地设计的育种计划，请将该计划补充完整：(1)第一年：a.将两个纯合品种的豌豆种子分别种植在不同地块上，获得亲本植株；b.以高茎圆粒豌豆为母本，在自花传粉前对母本进行________和套袋，在适宜时期取矮茎皱粒豌豆花粉对母本进行人工授粉；c.收获F1种子。(2)第二年：a.种植F1种子，获得F1植株。任其自交，收获F2种子；b.保留F2种子中的________。(3)第三年：a.种植上年选出的F2种子，获得F2植株；b.保留F2植株中的________，该植株占当年植株总数的________。c.任其自交，单独收获每株F2上的F3种子，获得多份F3种子。这些F3种子共有________种基因型。(4)第四年：，获得F3植株；b.任其自交产生F4种子，从不发生性状分离的地块的植株上获得所需纯种。答案(1)人工去雄(或去雄)(2)皱粒种子(答“高茎皱粒种子”错)(3)高茎植株3/43(4)在不同地块上单独种植每株F2上的F3种子9.玉米的长果穗(A)与短果穗(a)为一对相对性状，黄粒(B)和白粒(b)是一对相对性状，两对性状独立遗传。现有两株玉米杂交得F1，F1自交得F2，F2的表现型及比例是长果穗黄粒∶短果穗黄粒∶长果穗白粒∶短果穗白粒＝13∶14∶14∶31。请回答下列相关问题：(1)两株玉米进行杂交，对母本进行的处理是________________(用文字和箭头表示)。(2)亲本玉米的基因型为________________。理论上F1全部个体产生的配子种类及比例为________。(3)请从F1中选择材料，选择适当的育种方法在最短的时间内培育出长果穗黄粒纯种，用遗传图解表示育种过程。(4)若纯合黄粒玉米和白粒玉米间行种植，请简述两种玉米后代的表现型：_____________________________________________________________________。解析玉米为单性花，杂交时只需要对母本、父本进行套袋，人工授粉后还需要对母本套袋，以免外来花粉干扰，造成杂交失败。(2)根据F2的表现型及比例，对两对性状分开分析，F2中长果穗∶短果穗＝3∶5，即长果穗占3/8(由3/4×1/2得到)，短果穗占5/8(由1/8＋1/2得到)，可逆推出F1中Aa占1/2，aa占1/2，再逆推出亲本杂交组合为Aa×aa；同理，F2中黄粒∶白粒＝3∶5，可逆推F1中Bb占1/2，bb占1/2，再逆推出亲本杂交组合为Bb×bb，因此亲本的基因型可能是AaBb、aabb或Aabb、aaBb。F1的基因型为1/4AaBb、1/4Aabb、1/4aaBb、1/4aabb，所以F1产生基因型为AB配子的概率为1/4×1/4＝1/16，产生基因型为Ab或aB配子的概率为1/4×1/4＋1/4×1/2＝3/16，产生基因型为ab配子的概率为1－1/16－3/16－3/16＝9/16。(3)可选择F1中基因型为AaBb的长果穗黄粒杂合子为材料，利用单倍体育种的方法来达到短时间内培育出长果穗黄粒纯种的目的。单倍体育种过程包括花药离体培养和秋水仙素诱导，在用遗传图解表示时，要有相关文字标注，具体见答案。(4)玉米间行种植存在自交和随机交配。纯合黄粒玉米自交，后代的基因型为BB；纯合黄粒玉米和白粒玉米杂交，后代的基因型为Bb，因此其后代都是黄粒。白粒玉米自交，后代的基因型为bb，表现为白粒；白粒玉米与纯合黄粒玉米杂交，后代的基因型为Bb.表现为黄粒。答案(1)套袋→授粉→套袋(2)AaBb、aabb或Aabb、aaBbAB∶Ab∶aB∶ab＝1∶3∶3∶9(3)如图(4)黄粒玉米的后代全部表现为黄粒，白粒玉米的后代既有黄粒也有白粒10.阅读以下材料，并回答下面问题：材料一科学家做了下面的实验：把甲虫分成多组，每组再分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分不接触DDT。处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖，再把后代分成许多组，每组分成A、B两部分，重复上述实验。这样一代一代选择下去，就可以从B部分选出强抗药性的甲虫。材料二镰刀型细胞贫血症患者在幼年时期会夭折，但在疟疾流行的地区，镰刀型细胞贫血症基因的携带者对疟疾的感染率比正常人低得多。现对A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。回答下列问题：(1)材料一的实验说明：抗药性差异甲虫的存在体现了生物多样性中的________多样性。DDT环境对甲虫的生存起到了选择作用，并决定了生物进化的方向，其直接作用