专题04生物的变异和进化相关实验

专题04生物的变异和进化相关实验实验概览目录索引实验概览目录索引实验一：低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验二：调查人群中的遗传病实验三：探究自然选择对种群基因频率变化的影响实验四：探究抗生素对细菌的选择作用核心知识回顾核心知识辨析深化拓展提能题组专项训练（高考真题感知+针对训练）核心知识回顾1.实验原理有丝分裂前期形成，低温并非抑制着丝粒分裂低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。2.实验步骤培养不定根：蒜→置于装满清水的容器上方→让蒜底部接触水面诱导培养低温诱导：待蒜长出约1cm长的不定根→冰箱冷藏室→培养48~72h固定细胞形态：剪取根尖0.5～1cm→卡诺氏液浸泡0.5~1h,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次制作装片：解离→漂洗→染色→制片（实验顺序不能颠倒）观察比较：先低倍镜→再高倍镜(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。3．注意事项(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。(2)选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。4.实验中的试剂及其作用试剂作用卡诺氏液固定细胞形态体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸解离根尖细胞清水漂洗根尖、去除解离液甲紫溶液使染色体着色核心归纳(1)抑制纺锤体形成≠着丝粒不分裂。低温条件下不能形成纺锤体，但着丝粒正常分裂，结果是染色体无法移向细胞两极。(2)低温处理分生组织细胞≠低温处理任何细胞。分生组织细胞分裂旺盛，其他细胞分裂速度较慢或不分裂。(3)低温处理时间不是越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能移向细胞的两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至导致细胞死亡。(4)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后死亡。(5)看不到染色体数目加倍的细胞的常见原因分析①没有剪取分生区。②低温诱导时间不足。③解离不充分或漂洗不彻底。④染色时间控制不当，看不清染色体。⑤直接用高倍镜进行观察。核心知识辨析1．经低温处理过的植物根尖，放入卡诺氏液中浸泡以固定细胞形态，再用酒精冲洗。()【答案】√【详解】经低温处理过的植物根尖，放入卡诺氏液中浸泡0.51h，以固定细胞形态，然后用体积分数为95%用酒精冲洗2次，避免固定液对后续实验的影响，即正确。2．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极。(必修2P88)()【答案】正确【详解】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两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，这句话是正确的。3．固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的()【答案】错误【详解】固定细胞后所用的冲洗试剂是95%的酒精，解离后所用的漂洗试剂是是清水，两者所用的试剂并不相同，这句话是错误的。4．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的()【答案】正确【详解】低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的，都是抑制纺锤体的形成，进而导致染色体数目加倍，这句话是正确的。5．在低温诱导植物细胞染色体数目加倍实验中，用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍()【答案】错误【详解】低温诱导染色体数目变化的实验中，低温能抑制纺锤体的形成，使得着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用，因此不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。由于大部分细胞处于间期，因此用显微镜观察时发现只有少部分细胞实现染色体加倍，大部分细胞仍然为二倍体，故该表述错误。6．低温诱导染色体数目加倍时温度越低效果越显著()【答案】错误【详解】可以从两个角度分析：一、课本上在讲述低温诱导染色体数目加倍的实验时，指出低温是4℃，而不是随便的低温；二、温度过低（低于0℃）会使细胞内的水结冰，冻伤（死）细胞，从而影响实验结果。高考真题剖析1．（2015·山东·高考真题）下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A．叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠B．低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞C．用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D．将洋葱表皮放入0．3g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程【答案】B【详解】A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致色素不能再滤纸条上扩散，A错误；B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；C.用显微镜观察洋葱根尖装片时，细胞为死细胞，因为解离时细胞已经死亡，C错误；D.将洋葱表皮制成装片后，一侧滴入0．3g/mL蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，重复几次，观察质壁分离过程，D错误。限时训练A组(选择题为单选)1．用洋葱（2N=16）进行低温诱导植物染色体数目变化实验，有关分析正确的是（

）A．将从超市买回的洋葱放置冰箱冷藏（4℃）一周的目的是低温诱导，使细胞内染色体数目加倍B．在显微镜下可观察到染色体数目加倍的过程C．用卡诺氏液对根尖解离后需用95%酒精冲洗2次D．在高倍镜下可观察到染色体数为16、32、64个细胞【答案】D【详解】A、低温诱导染色体加倍要将蒜提前在冰箱冷藏室放置一周是因为洋葱经过一定时期的低温处理，打破了根的休眠期，从而促进了根的萌发和生长，不是使细胞内染色体数目加倍，A错误；B、在解离时细胞已经死亡，所以在显微镜下看不到染色体数目加倍的过程，B错误；C、卡诺氏液是固定细胞形态的，不是解离的，C错误；D、此时的细胞有的是正常的细胞，有的是处于二倍体有丝分裂后期的此时32条染色体，也有加倍后的中期细胞染色体为32条，也有加倍后有丝分裂后期的细胞此时有64条染色体，所以在显微镜下能观察到染色体数为16、32、64个的细胞，D正确。2．在某些真核细胞中，微管以中心体为核心组装延伸形成细胞骨架和纺锤体等结构，细胞内许多膜性细胞器和囊泡通过与微管结合从而分布在特定的空间或沿特定方向运动。微管由微管蛋白构成，秋水仙素可以抑制微管的组装。下列说法正确的是（

）A．中心体由两个中心粒构成，是合成微管蛋白的细胞器B．中心体在洋葱根尖细胞有丝分裂前期参与形成纺锤体C．若用秋水仙素处理洋葱鳞片叶表皮可能会诱导细胞染色体数目加倍D．若用秋水仙素处理动物细胞，细胞的分泌、运动、分化会出现紊乱【答案】D【详解】A、微管蛋白在核糖体上合成，A错误；B、洋葱是高等植物，不具有中心体，B错误；C、秋水仙素可以抑制微管的组装，若用秋水仙素处理洋葱鳞片叶表皮，由于细胞不能进行分裂，因此不会有影响，C错误；D、若用秋水仙素处理动物细胞，影响细胞骨架和纺锤体，细胞的分泌、运动、分化会出现紊乱，D正确。3．下列相关叙述正确的是（

）A．二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子B．二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小C．在低温诱导染色体数目变化实验中，可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．制作根尖细胞的临时装片观察染色体数目变化时，基本操作步骤是解离→漂洗→染色→制片【答案】D【详解】A、二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体基因型为AAaa，不是纯合子，A错误；B、二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，三倍体植株减数分裂时联会紊乱，难以得到籽粒，B错；C、经过解离处理后细胞死亡，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误；D、制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片，使细胞分离开，再进行观察，D正确。4．下列有关低温诱导植物染色体数目变化的实验的说法中，不正确的是（

）A．实验试剂及作用分别为：卡诺氏液→固定，改良苯酚品红→染色，体积分数为95%的酒精→洗去卡诺氏液和配制解离液B．该实验临时装片制作的程序为：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片C．如果以洋葱幼苗为实验材料，该幼苗长成植物体之后根部细胞的染色体数目都实现了加倍D．镜检时细胞已经死亡，在高倍显微镜下无法观察到细胞染色体加倍的过程【答案】C【详解】A、该实验需要用卡诺氏液进行固定，体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，用改良苯酚品红染液进行染色，体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液进行解离，使细胞分离开来，A正确；B、低温诱导染色体数目加倍实验中，需要制作临时装片，临时装片制作的过程为：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片，B正确；C、如果以洋葱幼苗为实验材料，该幼苗长成植物体之后，根部细胞的染色体数目并没有全部加倍，如不分裂的细胞，C错误；D、解离过程中细胞被杀死，所以镜检时细胞已经死亡，在高倍显微镜下无法观察到细胞染色体加倍的过程，D正确。5．低温可诱导植物减数分裂异常而获得染色体数目未减半的配子，其与正常配子结合可获得多倍体植株。下列叙述正确的是（

）A．低温可能影响减数分裂过程中纺锤体的形成，导致同源染色体未分离B．低温主要影响着丝粒的分裂，导致复制后的姐妹染色单体不分开而加倍C．该育种方法的原理是染色体数目变异，形成的多倍体植株均不能产生配子D．植株经短暂低温处理后获得的所有配子中均含有成对的同源染色体，染色体数目加倍【答案】A【详解】A、低温可诱导植物减数分裂异常而获得染色体数目未减半的配子，据此推测低温可能影响减数分裂过程中纺锤体的形成，导致同源染色体未分离，减数第一次分裂产生的细胞中染色体数目没有改变，而减数第二次分裂正常，则能产生染色体数目未减半的配子，A正确；B、低温主要影响纺锤体的形成，不会影响着丝粒的分裂，B错误；C、该育种方法的原理是染色体数目变异，形成的多倍体植株若染色体组为偶数，则能正常进行减数分裂产生配子，C错误；D、植株经短暂低温处理后，有些细胞发生了异常分裂，也有些细胞正常分裂，故获得的所有配子中有的含有成对的同源染色体，有的不含同源染色体，D错误。B组(选择题为不定项)1．某实验小组用一定浓度的秋水仙素溶液诱导处理某水稻发芽的种子（染色体数为y）后，获得的幼苗的染色体数变化曲线如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A．用秋水仙素处理后，部分细胞中染色体组数会加倍B．DNA在b~c段复制，秋水仙素在该时期抑制纺锤体形成C．在c~d段，每条染色体都含有2个DNA分子D．在e~f段，会出现着丝粒整齐地排列在细胞板上的现象【答案】BCD【详解】A、细胞周期分为分裂间期和分裂期，其中分裂间期时间，分裂期时间段，因此大多数染色体组不加倍，少部分细胞染色体组数加倍，A正确；B、DNA复制发生在a~b段和c~d段，DNA复制后染色体数量不会随即增加，在分裂后期染色体数量加倍。秋水仙素抑制纺锤体的形成，作用于前期，B错误；C、c~d段，DNA复制前每条染色体含有1个DNA分子，C错误；D、在e~f段染色体数目加倍，处于有丝分裂的后期，着丝粒分裂染色体数目加倍，而且着丝粒整齐地排列在赤道板上是出于分裂中期，细胞板是末期出现的，D错误。2．为探究低温、秋水仙素和二甲戊灵对植物细胞染色体加倍的影响，某小组以大蒜（2n=16）为材料设计了实验，结果如下图所示。下列相关叙述错误的有（

）A．a组实验中需要用清水洗去卡诺氏液B．b组实验中可能观察到含有32条染色体的根尖细胞C．c组实验中效果不明显的原因可能是未用卡诺氏液处理根尖D．实验结果表明秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制着丝粒的分裂引起染色体加倍【答案】AD【详解】A、用卡诺氏液处理观察材料后需用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，A错误；B、b组实验中二甲戊灵可使染色体加倍，可能观察到含有32条染色体的根尖细胞，B正确；C、未用卡诺氏液处理根尖进行固定，会导致部分细胞破裂，C正确；D、实验结果表明秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制纺锤体的形成而引起染色体加倍，D错误。3．下图是采用低温和秋水仙素处理，利用二倍体鱼培育多倍体鱼的过程图。以下说法正确的是（

）A．由图可知低温处理和秋水仙素处理都能导致染色体数目加倍B．育种过程中只能发生染色体变异这种可遗传的变异C．在“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理不同D．①和②的染色体组数目不同【答案】AD【详解】A、由题图可知，低温处理和秋水仙素处理都能导致染色体数目加倍，A正确；B、由于育种过程涉及细胞的减数分裂，可能发生染色体变异、基因重组（减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换）、基因突变等多种可遗传的变异，B错误；C、在“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，从而导致染色体数目的加倍，C错误；D、据图分析可知①是三倍体鱼，②是四倍体鱼，因此①和②的染色体组数目不同，D正确。4．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述中，错误的是（

）A．常用的实验材料有蚕豆、洋葱、大蒜等B．低温诱导至少要设三个温度组，确保实验的严密性C．低温处理材料会抑制纺锤体的形成，使着丝点无法分裂D．在用15%的盐酸解离之前，实验材料必需确保有生命活力【答案】CD【详解】A、低温诱导植物细胞染色体数目的变化选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察，常用的观察材料有蚕豆、洋葱、大蒜等，A正确；B、低温诱导至少应设置常温、低温（4°C、0°C）三种，以作对照，否则实验设计不严密。即低温诱导至少要设三个温度组，确保实验的严密性，B正确；C、低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，低温处理不影响着丝点分裂，C错误；D、低温诱导在制作装片之前，只要保证低温处理时细胞是活的即可，解离液是15%的盐酸和95%的酒精，解离之前，不必保证细胞必需有生命活力，D错误。5．秋水仙素是一种生物碱，因最初从秋水仙中提取出来而得名，它可与细胞内微管蛋白结合，阻止微管蛋白转换成纺锤丝。秋水仙素的分子结构与碱基类似，可在DNA复制时发生碱基对的替换。下列有关叙述正确的是（

）A．细胞骨架由微管蛋白等构成，与细胞的分化有关B．秋水仙素可使洋葱根尖细胞发生基因突变和染色体变异C．秋水仙素通过抑制着丝点的分裂而使染色体数目加倍D．经秋水仙素处理后的植物自交，其后代不发生性状分离【答案】AB【详解】A、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞分化、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A正确；B、秋水仙素处理的根尖分生区细胞，可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成导致染色体发生变异，秋水仙素的分子结构与碱基类似，可在DNA复制时发生碱基对的替换，可诱发基因突变，B正确；C、秋水仙素通过抑制纺锤体的形成从而使染色体加倍，C错误；D、基因型是AAaa的杂合的四倍体植株的体细胞中含有四个染色体组，若用其基因型是Aa的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理幼苗，处理后的幼苗发育成四倍体植株的基因型是AAaa，则该植株不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离，D错误。6．下列关于“①观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“②低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（

）A．实验①在能看到约5个细胞的高倍视野中统计不同时期细胞数，以比较各时期时长B．实验②在诱导加倍成功的细胞内可见散乱排列的染色体C．实验①和实验②的装片制作流程相同D．实验①和实验②中根尖解离不充分会导致细胞重叠【答案】BCD【详解】A、实验①在能看到约50个细胞的高倍视野中统计不同时期细胞数，以比较各时期时长，A错误；B、由于低温能抑制纺锤体的形成，从而使细胞分裂停留在后期，因此，实验②在诱导加倍成功的细胞内可见散乱排列的染色体，B正确；C、实验①和实验②的装片制作流程相同，均为解离→漂洗→染色→制片，C正确；D、实验①和实验②中根尖解离不充分会导致细胞重叠，从而影响观察，D正确。7．四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度，设计了如下实验：实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、质量分数为15%的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。(1)实验步骤①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。②将培养皿分别放入－4℃、0℃、4℃、、12℃的恒温箱中培养1h。③取大蒜随机均分成5组，分别放入培养皿中诱导培养36小时。④分别取根尖0．5～1cm，放入中固定0．5～1h，然后用冲洗2次。⑤制作装片：解离→漂洗→→制片。⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。(2)实验分析①观察染色体形态和数目的最佳时期是。②除低温外，也可以诱导染色体数目加倍，原理是。【答案】(1)8℃卡诺氏液体积分数95%酒精染色(2)有丝分裂中期秋水仙素抑制纺锤体的形成【详解】（1）本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，自变量是不同的温度，依据给出的不完善的实验步骤可知：实验共设置温度梯度差值为4℃的五组实验，其它对实验结果有影响的无关变量应控制相同。完善后的实验步骤如下：②将培养皿分别放入4℃、0℃、4℃、8℃、12℃的恒温箱中1h。③取大蒜随机均分成五组，分别放入五个培养皿中诱导培养36小时。④分别取根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中固定0.5~1h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。⑤制作装片：解离→漂洗→染色→制片。⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。（2）①中期染色体形态固定，数目清晰，整齐的排列在赤道板处，是观察染色体形态和数目的最佳时期。②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两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。可见，除低温外，秋水仙素也可以诱导染色体数目加倍。核心知识回顾1．调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等。2．调查某种遗传病的发病率时，应该在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。某种遗传病的发病率＝eq\f(某种遗传病的患者数,某种遗传病的被调查人数)×100%3．调查某种遗传病的遗传方式时，应该在患者家系中调查，绘制遗传系谱图。4．调查过程5.遗传病发病率与遗传方式的调查比较项目调查对象及范围注意事项结果计算及分析遗传病发病率广大人群随机抽样考虑年龄、性别等因素，群体足够大患病人数占所调查的总人数的百分比遗传方式患者家系正常情况与患病情况分析基因的显隐性及所在的染色体类型核心知识辨析1．人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。()【答案】正确【详解】人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，分为单基因遗传病，多基因遗传病和染色体异常遗传病。2．在调查人类某种遗传病的遗传方式时，选择在人群中随机取样调查。()【答案】×【详解】调查人类某种遗传病的遗传方式时，应选择患者的家系中进行调查，故错误。3．人类遗传病的遗传方式的判断只能通过调查的方法，而其他动物和植物可以通过杂交或自交实验后统计分析的方法()【答案】正确【详解】由于伦理道德等因素的制约，人类遗传病的遗传方式的判断只能通过调查的方法，而其他动物和植物由于子代数量多等特点，可以通过杂交或自交实验后统计分析的方法进行分析判断。故说法正确。高考真题剖析1．下列关于人类遗传病的叙述正确的是（）A．禁止近亲结婚可以降低所有单基因遗传病的发病概率B．携带致病基因的个体一定会患病C．羊水检查可以预防由于基因突变引起的遗传D．调查白化病的遗传方式应该在患者家系中调查【答案】D【详解】A、禁止近亲结婚可以降低单基因隐性遗传病的发病率，A错误；B、携带遗传病基因的个体不一定会患病，如隐性基因携带者是正常的，B错误；C、羊水检查项目包括细胞培养、性染色体鉴定、染色体核型分析、羊水甲胎蛋白测定、羊水生化检查等，因此可确认胎儿的性别和有无21三体综合征，但不能预防基因突变引起的遗传病，C错误；D、调查某种遗传病的发病率，应在人群中随机调查，调查某种遗传病的遗传方式，应在患者家系中进行，故调查白化病的遗传方式应该在患者家系中调查，D正确。限时训练A组(选择题为单选)1．1896年法国儿科医生安东尼·马凡发现有一类特殊的患者，他们普遍具有高个子、长肢体的特征，但同时其体内还会存在心血管、骨骼和眼部病变，后来医学界将这种症状称为马方综合征。科学家发现该病症的致病原因是位于人的第15号染色体上的FBN1基因发生显性突变所致。当FBN1基因发生显性突变时，会导致人体内合成弹性纤维蛋白的数量减少，从而造成骨骼受到的牵制拉力减少而迅速生长，因此具有高个子、长肢体的特征等。下列说法正确的是（）A．该病例可以说明基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状B．可以通过禁止近亲结婚来降低子代患该病的概率C．杂合子男性个体和正常女性婚配，子代中男女患病概率相等D．可在患者家系中进行详细调查，来统计该病在人群中的发病率【答案】C【详解】A、FBNI基因控制的是弹性纤维蛋白的合成，说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A错误；B、禁止近亲结婚主要可以降低子代患隐性遗传病的概率，由题意可知该病是单基因显性遗传病，因此不能通过禁止近亲结婚来降低该病的患病概率，B错误；C、FBNl基因位于人15号常染色体上，则该病为常染色体遗传病，杂合子男性和正常女性婚配，子代中男女患病概率相等，C正确；D、要统计该病在人群中的发病率，应在人群中进行调查，而不应该在患者家系中调查，D错误。2．图1为某家系中某种单基因遗传病的遗传系谱图（相关基因用A/a表示），图2表示对该家系的部分成员中和该遗传病有关的正常基因和异常基因片段的电泳结果。下列说法错误的是（）A．图2中表示A基因的是条带①B．3、4号生一个患病孩子的概率是1/8C．2、7号基因型相同的概率是100%D．可在该家系中调查该遗传病的发病率【答案】D【详解】A、1号和2号均正常，生下5号患病，因此该病为隐性遗传病，若在常染色体上，则双亲杂合，但根据图2的条带，1号只有条带①，表示A基因，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确；B、该病为伴X染色体隐性遗传病，3号为XAY，1号XAY×2号XAXa，则4号为1/2XAXa、1/2XAXA，3号和4号生一个患病孩子的概率1/2XAXa×XAY，后代只有XaY患病，概率=1/2×1/4=1/8，B正确；C、结合图2可知，2号基因型是XAXa，7号个体正常，生出患病的儿子，说明7号基因型是XAXa，故2、7号基因型相同的概率是100%，C正确；D、调查遗传病的发病率应在人群中随机取样调查，D错误。3．人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病，包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。下列叙述正确的是（

）A．原发性高血压、青少年型糖尿病等遗传病在群体中发病率较高B．通过遗传咨询、产前诊断，可完全避免遗传病的发生C．调查人群中某种遗传病的遗传方式和发病率均需在患者家系中调查D．通过PCR和电泳技术进行致病基因的检测可确定胎儿是否患21三体综合征【答案】A【详解】A、原发性高血压、青少年型糖尿病等遗传病属于多基因遗传病，该类遗传病在群体中发病率较高，A正确；B、通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展，但不能避免遗传病的发生，B错误；C、调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，对遗传病的发病率进行统计时，需要在人群中随机调查，对调查某种遗传病的遗传方式需要在患者家系中调查，C错误；D、21三体综合征是染色体异常遗传病，没有致病基因，故不可通过PCR技术和电泳技术进行致病基因的检测来确定胎儿是否患该病，D错误。4．近两年各省纷纷推出了免费婚检政策，方便新婚夫妇了解双方身体健康状况，实现优生优育。新婚小张夫妇婚检时进行了遗传咨询，下列有关说法错误的是（）A．通过遗传咨询和产前诊断等，对遗传病进行检测和预防，在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生B．遗传咨询能通过系谱图推测苯丙酮尿症、冠心病、唐氏综合征等遗传病的产生C．基因检测准确性高，可用于对胎儿进行多种遗传病的诊断D．调查某单基因遗传病的遗传方式时应在患者家系中调查【答案】B【详解】A、通过遗传咨询和产前诊断等，对遗传病进行检测和预防，在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生，A正确；B、系谱图主要用来分析单基因遗传病或某些多基因遗传病，但一般不能用来分析染色体异常遗传病，苯丙酮尿症是单基因遗传病，冠心病是多基因遗传病，先天性愚型是染色体异常遗传病，B错误；C、基因检测准确性高，可通过基因诊断对胎儿进行多种遗传病的诊断，C正确；D、调查某单基因遗传病的遗传方式时应在患者家系中调查，调查发病率则要在人群中取样，D正确。5．爱美之心人皆有之，几个雀斑会让爱美女士郁郁寡欢。雀斑多数是有遗传性的，且为常染色体显性遗传，下列关于遗传性雀斑的叙述正确的是（

）A．某人因常在海滩上享受日光浴出现的雀斑一定能遗传给后代B．调查人群中遗传性雀斑发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏低C．一对均为杂合的遗传性雀斑夫妇，其女儿也出现了雀斑，则女儿与正常男子婚配，生患遗传性雀斑儿子的概率为1/6D．镰刀型细胞贫血症、遗传性雀斑和21三体综合征三种遗传病中只有两种能在显微镜下观察确诊【答案】D【详解】A、某人因常在海滩上享受日光浴出现的雀斑是环境引起的，一般不能遗传给后代，A错误；B、调查人群中遗传性雀斑发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高，因为该病为显性遗传，在家族中发病率较高，B错误；C、一对均为杂合的遗传性雀斑夫妇（相关基因用A/a表示），其女儿也出现了雀斑，该女儿的基因型为1/3AA或2/3Aa，则女儿与正常男子婚配，生患遗传性雀斑儿子的概率为[1（2/3×1/2）]×1/2=1/3，C错误；D、镰刀型细胞贫血症和21三体综合征可通过显微镜确诊，前者通过观察红细胞形状确诊，后者观察染色体的数目确诊，而遗传性雀斑不能通过显微镜观察确诊，D正确。B组(选择题为不定项)1．出生缺陷即先天性畸形，是指婴儿出生前出现身体结构、功能或代谢等异常。下列关于出生缺陷和遗传病关系的叙述，正确的是（

）A．21三体综合征属于出生缺陷，也是遗传病，即先天性疾病就是人类遗传病B．在调查发病率时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如原发性高血压、红绿色盲、白化病等C．通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展D．患伴X染色体隐性遗传病的女性的父亲、儿子都是患者【答案】CD【详解】A、21三体综合征属于出生缺陷，也是遗传病，但先天性疾病并不都是遗传病，如有些先天性疾病是在胎儿发育时产生的，并非遗传病，A错误；B、原发性高血压是多基因遗传病，而进行遗传病发病率调查时一般选择单基因遗传病，B错误；C、遗传病给患者个人带来痛苦，给家庭和社会带来负担，通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展，C正确；D、患伴X染色体隐性遗传病的女性的2条X染色体上都含有致病基因，其父亲、儿子的X染色体一定带有致病基因，都是患者，D正确。2．正常人的体细胞中有23对染色体，有一种称为“13三体综合征”的遗传病，该类患者的体细胞中第13号染色体有3条，患者头小，患先天性心脏病，且智力远低于正常人。下列相关分析正确的是（

）A．该遗传病患者的体细胞中第13号染色体最多可以有6条B．该遗传病患者的父亲和母亲减数分裂Ⅰ时两条13号染色体都没有分离C．该遗传病患者的母亲可能在减数分裂Ⅱ后期两条13号染色体没有分离D．该遗传病在人群中的发病率男性明显高于女性【答案】AC【详解】A、由于该遗传病患者的第13号染色体有3条，所以在有丝分裂后期第13号染色体最多，有6条，A正确；B、如果父亲和母亲减数分裂Ⅰ后期两条13号染色体都没有分离，会形成具有2条或0条13号染色体的配子，受精后一般不会形成具有3条第13号染色体的后代，B错误；C、该遗传病形成的原因可能是父母双方中的一方，在减数分裂Ⅰ后期第13号染色体没有分离，或在减数分裂Ⅱ后期两条13号子染色体没有分离，移向细胞同一极，C正确；D、常染色体异常遗传病在人群中男性发病率和女性发病率大致相同，D错误。3．人能卷舌与不能卷舌是一对相对性状，由常染色体上一对等位基因控制。某小组的同学对能卷舌和不能卷舌的遗传情况进行调查，统计结果如下，下列叙述错误的是（

）组别家庭数父母表型能卷舌子女不能卷舌子女Ⅰ24都能卷舌285Ⅱ41只有一方能卷舌3322A．根据调查结果判断能卷舌是隐性性状B．第1组调查结果中，能卷舌∶不能卷舌的比值大于3∶1，可能的合理解释是父母中既有纯合子又有杂合子C．一对能卷舌的夫妇已经生了一个不能卷舌的孩子，他们二胎（异卵双胞胎）中只有一个人能卷舌的概率为3/4D．调查人群中某种遗传病的发病率，最好选取群体中发病率较高的多基因遗传病【答案】ACD【详解】A、实验组Ⅰ中，父母都能卷舌，出现少数不能卷舌子女，说明能卷舌为显性性状，A错误；B、Aa与Aa杂交后代为3∶1，第Ⅰ组调查结果中，能卷舌：不能卷舌的比值大于3：1，说明父母中既有纯合子又有杂合子（即AA、Aa），B正确；C、一对能卷舌的夫妇已经生了一个不能卷舌的孩子，若说明双亲的基因型为Aa，全面放开生育政策，他们二胎（异卵双胞胎）中只有一个人能卷舌的概率为3/4×1/4+1/4×3/4=3/8，C错误；D、多基因遗传病与多个基因和环境相关，调查人群中某种遗传病的发病率，最好选取群体中的单基因遗传病，D错误。4．如图为某种单基因隐性遗传病的系谱图（深色代表的个体是该遗传病患者，其余为表现型正常个体）。近亲结婚时该遗传病发病率较高，下列说法正确的是（

）A．若要调查该病的遗传方式，则应该在广大人群中随机调查B．该病可能为Y染色体遗传病C．若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ1是杂合子，则Ⅲ2是杂合子的概率是2/3D．若该病是伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ1为杂合子，则Ⅳ1为杂合子的概率为1/2【答案】CD【详解】A、若要调查该病的遗传方式，则应该在患者家系中调查，A错误；B、图示为某种单基因隐性遗传病的系谱图，I3患病，Ⅱ4不患病，故不可能是Y染色体遗传病，该病可能为常染色体隐性遗传病，也可能为伴X染色体隐性遗传病，B错误；C、若该病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ1是杂合子，因为Ⅱ2也是杂合子，所以后代中正常个体中纯合子：杂合子=1：2，又因为Ⅲ2表现型正常，所以Ⅲ2是杂合子的概率是2/3，C正确；D、若该病是伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ1为杂合子，设相关基因为A、a，则Ⅲ1的基因型为XAXa，Ⅲ2的基因型为XAY，XAXa×XAY→XAXa、XAXA、XAY、XaY，且由图可知，Ⅳ1为正常女性，则Ⅳ1为杂合子的概率为1/2，D正确。5．我国有20%25%的人患有遗传病，遗传病不但给患者个人带来痛苦，而且给家庭和社会造成了负担。对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病。(1)人类遗传病通常是指而引起的人类疾病；例如，原发性高血压、冠心病属于遗传病，唐氏综合征属于遗传病，(2)猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病；若甲的父亲基因型为BB、其母亲基因型为bb（基因B对b完全显性），甲患猫叫综合征并表现出基因b控制的性状；在不考虑发生基因突变的情况下，甲表现出基因b控制的性状，最合理解释是。(3)若要调查某种遗传病的发病率，最好选取群体中发病率较高的遗传病进行调查。遗传性高度近视就属于上述遗传病，在某地区人群中的该病发病率为4%，一视力正常女性的父母视力都正常，但她有一个患该病的妹妹。若该视力正常的女性与本地视力正常的男性结婚，则理论上婚后生育一个患遗传性高度近视男孩的概率是。(4)为有效预防遗传病的产生和发展，你有哪些优生建议?（至少答出2点）。【答案】(1)由遗传物质改变而引起的人类疾病多基因遗传病染色体异常遗传病(2)B/b基因位于5号染色体上，5号染色体缺失导致甲B基因缺失(3)单基因1/36(4)遗传咨询、产前诊断、禁止近亲结婚【详解】（1）人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病，包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病；原发性高血压和冠心病都属于多基因遗传病，而唐氏综合征是由于染色体数目改变引起的遗传病，属于染色体异常遗传病。（2）正常情况下甲的基因型为Bb，若患猫叫综合征且没有发生基因突变，说明B基因和5号染色体部分缺失同时发生，即5号染色体缺失导致B基因缺失，使得甲即表现出了猫叫综合征，又表现出b控制的性状。（3）调查遗传病最好调查群体发病率较高的单基因遗传病；视力正常女性的父母视力都正常，但她有一个患该病的妹妹，说明该病的基因位于常染色体上，设该病基因为a，则其父母基因型都为Aa，该女性的基因型为2/3的Aa或1/3的AA，人群中发病率为4%，说明aa=4%，a=1/5，A=4/5，则人群中，AA占16/25，Aa占8/25，aa占1/25，由于该男性不患病，不会是aa，则其是Aa的概率为8/24=1/3，AA的概率为2/3，二者的后代患病男孩的概率是2/3×1/3×1/4×1/2=1/36。（4）为了优生优育，应该进行遗传咨询和产前诊断，禁止近亲结婚等。6．人类遗传病在不同程度上危害人体的健康，因而在生育过程中能否生育健康后代是人们最为关注的问题。结合所学知识，回答下列问题：(1)先天性夜盲症为常见的伴X染色体隐性遗传病，某家庭中夫妇表型都正常，但妻子的姐姐患该病。从优生的角度考虑，该家庭最好选择生育（填“男孩”或“女孩”）。(2)若要调查某种遗传病的发病率，一般要在中随机调查。下表是某兴趣小组调查的某地区抗维生素D佝偻病的患病情况，该地区抗维生素D佝偻病的发病率为。样本甲乙丙丁调查人数1000100010001000患病人数2521(3)研究表明，多数唐氏综合征都源于高龄母亲卵子形成过程中的异常，异常卵子形成的原因可能是（答出1点）。(4)哺乳动物Y染色体上的SRY基因为雄性的性别决定基因。研究人员取胎儿细胞，利用基因探针（进行荧光标记的能与SRY基因进行杂交的DNA片段）进行胎儿性别的鉴定，若出现一条有荧光一条无荧光的杂合双链区，则说明胎儿为男性。此方法鉴定原理是基因探针与SRY基因之间进行了。(5)为进行遗传病的预防，你有哪些优生建议？（答出1点）。【答案】(1)女孩(2)人群0．25%(3)减数分裂I后期两条21号染色体未分离/减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条21号染色体未分离(4)碱基互补配对(5)提倡适龄生育（或进行遗传咨询和产前诊断）【详解】（1）先天性夜盲症为常见的伴X染色体隐性遗传病，其特点是“女病父子病”，即女患者的父亲和儿子肯定患病。某家庭中夫妇表型都正常，但妻子的姐姐患该病，则妻子是先天性夜盲症的携带者，他们的女儿均正常，儿子可能患病，所以该家庭应选择生育女孩。（2）若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。该地区抗维生素D佝偻病的发病率为（2+5+2+1）÷（1000+1000+1000+1000）=0．25%。（3）多数唐氏综合征都源于高龄母亲卵子形成过程中的异常，即形成的配子中含有两条X染色体，异常卵子（XX）可能是由于减数分裂I后期两条21号染色体未分离，减数分裂II；也有可能减数分裂I正常，但减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条21号染色体未分离。（4）哺乳动物Y染色体上的SRY基因为雄性的性别决定基因，基因探针是能与SRY基因进行杂交的DNA片段，若基因探针与SRY基因之间进行了碱基互补配对，说明胎儿为男性，否则为女性。（5）为了减少新生儿遗传病的发生，可进行①产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。②遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。③禁止近亲婚配、提倡适龄生育。核心知识回顾实验目的本实验主要运用数学方法，通过对数据计算和分析，探究自然选择对种群基因频率变化的影响。实验步骤阅读教材“探究.实践”关于桦尺蛾的资料。引导学生依据教材提出的问题，基于已有知识作出假设。学生在探究时，可以针对教材提出的问题进行分组讨论、分析计算，填写教材中的表格。提出问题：若种群中浅色个体每年减少20%，种群的基因频率和基因型频率又会有什么变化？将这一步的计算结果与之前的计算结果进行分析和比较，看是否支持假设，最终得出结论。利用讨论题引发学生深入思考，加深学生的理解。注意事项在教学过程中，教师多注意留出时间让学生进行充分的讨论和交流，并阐述自己的观点。核心知识辨析1．在一个种群基因库中，某个基因占全部基因数的比值，叫作基因频率。(必修2P111)()【答案】错误【详解】在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫做基因频率，本说法错误。2．自然选择直接作用于个体基因型影响种群的基因频率。()【答案】×【详解】自然选择直接作用于个体的表现型而影响种群的基因频率，故错误。3．害虫会产生抗药性是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变之故。()【答案】×【详解】基因突变具有普遍性，不是农药诱导产生的，农药只是起到自然选择的作用。4．环境能使生物产生适应环境的定向变异。()【答案】×【详解】生物的变异是不定向的，故错误。高考真题剖析1．自然选择主要包括分裂性选择、定向性选择和稳定性选择三种类型（如图所示）。分裂性选择：把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间类型个体；定向性选择：种群趋于保存某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体；稳定性选择：种群中极端变异个体被淘汰，保留中间类型个体。下列有关说法错误的是（

）A．由题意可知，图乙为定向性选择B．图甲代表的选择类型多见于环境相对稳定的群体中C．定向性选择多见于环境条件逐渐发生变化的群体，如桦尺蛾黑化D．丙图中的自然选择是不定向的，最容易形成新物种【答案】D【详解】A、由题意可知，甲为稳定性选择，乙为定向性选择，丙为分裂性选择，A正确；B、稳定性选择前后变化最小，因此生存环境环境相对稳定，B正确；C、桦尺蛾黑化过程中浅色个体被逐渐淘汰，仅保留黑色个体，属于定向性选择，C正确；D、分裂性选择主要朝两个方向进行选择，选择方向仍然是定向的，D错误。限时训练A组(选择题为单选)1．在19世纪工业革命之前，曼彻斯特地区的灰色桦尺蛾占绝对优势，工业污染后黑色桦尺蛾占绝对优势。下列分析正确的是（）A．自然选择是黑色桦尺蛾逐渐占优势的动力B．工业污染使桦尺蛾从灰色基因朝着黑色基因的方向变异C．该地区所有桦尺蛾控制灰色和黑色的基因总和构成其基因库D．该地区的黑色桦尺蛾占绝对优势时已进化成了一个新物种【答案】A【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，使得黑色桦尺蠖个体数量增多，是黑色桦尺蠖逐渐占优势的动力，A正确；B、变异是不定向的，黑色变异本来就存在，环境起了选择的作用，使得黑色个体数量增多，B错误；C、基因库是由种群中所有个体的全部基因组成的，所以该地区所有桦尺蠖控制灰色和黑色的基因总和不能构成其基因库，C错误；D、物种形成的标志是形成生殖隔离，经过长期的自然选择，若该地区的桦尺蠖没有产生生殖隔离，则仍然是同一个物种，D错误。2．桦尺蛾的体色受到常染色体上一对等位基因S和s的控制，黑色（S）对浅色（s）为显性。在某个自由交配且数量足够多的桦尺蛾种群中，浅色个体长期维持在16%左右。下列有关分析正确的是（

）A．纯合黑色个体大约占84%B．杂合黑色个体大约占48%C．S基因的频率为96%，s基因的频率为4%D．亲代S基因的频率大于子代S基因的频率【答案】B【详解】ABC、分析题意可知，浅色个体ss长期维持在16%左右，则s的基因频率=40%，S的基因频率=60%，纯合黑色个体SS=60%×60%=36%，杂合黑色个体=2×60%×40%=48%，AC错误，B正确；D、该种群中自由交配且数量足够多，没有淘汰某类个体，则亲子代的S基因频率不变，D错误。3．某自然生长条件下随机授粉的XY型性别决定植物，X染色体非同源区上有一对等位基因N和n，N基因控制叶片宽阔，n基因控制叶片狭长。该植物的某个处于遗传平衡的种群，雌雄植株各占50%，且狭长叶个体占12%，则有关该种群叙述正确的是（）A．形成花粉过程中，有等位基因N和n的分离现象B．该种群中n基因频率为0.2C．该种群中雌雄个体随机交配一代后，基因频率不变，基因型频率改变D．阔叶雌株中，能稳定遗传的占1/3【答案】B【详解】A、由题意可知，基因N和n仅位于X染色体上，Y染色体上无对应的等位基因，雄性个体的基因型为XNY或XnY，所以形成花粉过程中，没有等位基因N和n的分离现象，A错误；B、据题意可知，该植物种群处于遗传平衡，且雌雄植株各占50%，那么雌雄中某基因频率与种群中该基因频率相等，假定种群中n基因频率为x，雌性个体中狭长叶个体占为x2，雄性个体中狭长叶个体占比为x，因为种群中狭长叶个体占12%，因此可得等式x2/2+x/2=12%，解得x=1/5，即n基因频率为1/5，B正确；C、该植物种群处于遗传平衡，随机授粉一代，后代的基因型频率不发生改变，C错误；D、阔叶雌株中（XNXN：XNXn=2∶1），能稳定遗传的占2/3，D错误。4．同种动物的三个种群，初始个体数依次为26、260和2600，并存在地理隔离。A、a是等位基因，下图①②③分别表示以上三个种群A基因频率的变化，下列分析正确的是（）A．三个种群的DNA序列可以为生物进化提供分子生物学证据，也是研究进化的最直接证据B．基因突变、自然选择和迁移都会影响A基因频率，且种群越小，影响越大C．②在75代和125代时aa个体所占比例相同D．②③两个种群在第25代时所拥有的基因库相同【答案】B【详解】A、三个种群的DNA序列可以为生物进化提供分子生物学证据，研究进化的最直接证据是化石，A错误；B、分析题图可知，①代表的种群A基因频率变化最大，基因突变、自然选择和迁移都会影响A基因频率，且种群越小，影响越大，B正确；C、虽然②在75代和125代时A基因频率相同，但由于基因突变具有不定向性，在种群中可能存在除A、a外的其他等位基因，故②在75代和125代时aa个体所占比例不一定相同，C错误；D、基因库指一个种群中全部个体所含有的全部基因，②③两个种群在第25代时A基因频率相同，但基因库不一定相同，D错误。5．在自然界中，导致基因频率改变的因素有很多，如小种群中含有某突变基因的个体死亡、猴群中因猴王与雌猴交配机会多而造成某基因传下去的机会多、因环境改变导致一些个体的迁出、人工选择等。下列相关叙述中错误的是（

）A．某动物发生了基因突变，一定产生新的等位基因，原基因所占比例下降B．过度繁殖会使种群数量增加，因物种不同，基因频率改变情况也不同C．种群数量越少越易发生进化，种群基因频率的改变可能不因选择而改变D．个体的迁出、人工选择可能导致某个种群中一些基因的频率下降为0【答案】A【详解】A、发生基因突变，不一定产生新的等位基因，由于密码子的简并性，突变基因和原基因可能控制同一表型，A错误；B、过度繁殖会使种群数量增加，物种不同，交配情况也存在差别，如果随机交配，基因的频率不会改变，如果存在优势个体的交配机会多，则会影响种群的基因频率，B正确；C、种群数量越少，含有某突变基因的个体死亡、迁出或因交配导致基因频率改变的概率越大，因此越容易进化；除选择外，种群基因频率的改变个体的死亡或没有交配产生后代而改变，C正确；D、若一个种群中仅有一个个体携带新的突变基因，若该个体迁出或者人工选择被淘汰，新的突变基因在该种群的的基因频率则下降为0，D正确。6．适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因）与环境（外因）的相互作用。下列与适应及其形成相关的表述中不正确的是（

）A．适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应B．具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡，不能留下后代C．群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件D．适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾【答案】B【详解】A、适应包括两个方面的含义，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功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁衍，A正确；B、具有有利变异的个体，在一定的环境的选择作用下，可遗传变异会赋予某些生物个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，并非都能生存和繁衍；具有不利变异的个体，不能适应环境，会过早死亡，但也可能会有后代产生，B错误；C、在一定的环境的选择作用下，可遗传变异会赋予某些生物个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。因此群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，C正确；D、适应性特征来自遗传，既来源于可遗传的变异的逐代积累，是对之前环境相适应的结果。由于环境是处于不断变化中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因，D正确。B组(选择题为不定项)1．物种的研究者对能表达黄色荧光蛋白的大肠杆菌进行了定向的演化培养，并在不同的演化压力下对其加以筛选。其中，S表示的是强自然选择，W表示的是弱自然选择，而N则是不做自然选择。黄色荧光蛋白频率与演化压力的关系如图所示。下列相关叙述错误的是（

）A．对照组是N组，该实验的自变量为演化压力B．实验组黄色荧光蛋白频率大小不同是自然选择的结果C．强自然选择的条件下对黄色荧光蛋白基因频率的影响更小D．自然选择的直接对象是基因型，进而改变生物的基因频率【答案】CD【详解】A、对照组是N组，该实验的自变量为演化压力（自然选择强度），A正确；B、实验组黄色荧光蛋白频率大小不同是自然选择的结果，B正确；C、据图分析可知，与对照组相比，强自然选择的条件下对黄色荧光蛋白基因频率的影响更大，C错误；D、自然选择的直接对象是表型，D错误。2．在实验室内一个随机交配的某蝴蝶种群，共有蝴蝶10000只，且群体达到了遗传平衡，9%的蝴蝶体色为白色，该性状由常染色体上的隐性基因e决定；91%为花斑色，由基因E决定。向该种群引入与原种群数量相同的白色蝴蝶，下列相关分析正确的是（

）A．引入蝴蝶前杂合花斑蝴蝶有4200只B．引入蝴蝶后e基因的频率升高为50%C．引入蝴蝶后E基因的频率保持不变D．引入蝴蝶会促进该蝴蝶种群发生进化【答案】AD【详解】A、该蝴蝶种群是理想种群且处于遗传平衡，9%的蝴蝶体色为白色，该性状由常染色体上的隐性基因e决定，ee基因型频率=9%，e基因频率=0.3，E基因频率=0.7，Ee基因频率=2×0.3×0.7=0.42，引入蝴蝶前杂合花斑蝴蝶有0.42×10000=4200只，A正确；B、引入10000只白蝴蝶后，ee基因型的个体数=10000+0.09×10000=10900，Ee个体数有4200，所以e基因频率=（10900×2+4200）÷40000=0.65，引入前e基因频率为0.3，引入后e基因的频率升高为35%，B错误；C、引入前EE基因型频率为0.7×0.7=0.49，个体数为4900，Ee个体数为4200，引入蝴蝶后E基因频率=（4900×2+4200）÷40000=35%，C错误；D、引入蝴蝶后该蝴蝶种群的基因频率发生了改变，种群发生了进化，D正确。3．动物食性的转变一般需要漫长的岁月，但意大利壁蜥从肉食到素食的转变仅用了40年。在一个较大的意大利壁蜥种群中，雌雄数目相等且自由交配，等位基因A、a中A的基因频率为60%。下列说法正确的是（

）A．意大利壁蜥食性的转变是自然选择的结果B．a基因占该种群全部基因数的40%C．若该等位基因只位于X染色体上，则XaXa的基因型频率为8%D．若没有突变、迁入、迁出和自然选择，该种群的基因频率将维持不变【答案】ACD【详解】A、环境中食物中的肉食减少，素食的意大利壁蜥的出现是对环境的适应，适应是自然选择的结果，故意大利壁蜥从肉食到素食的转变是自然选择的结果，A正确；B、等位基因A、a中A的基因频率为60%，a基因占“A/a”这对等位基因的160%=40%，而不是全部基因数的40%，B错误；C、若该等位基因只位于X染色体上，A的基因频率为60%，a的基因频率为40%，在雌性中则XaXa的基因型频率为16%，XAXA的基因型频率为36%，XAXa的基因型频率为48%，而雄性中XAY的基因型频率为60%，XaY的基因型频率为40%，则XaXa所占的概率为16%÷（16%+36%+48%+60%+40%）=8%，C正确；D、若一个种群数量足够大，种群的雌雄个体的交配是随机的，没有突变、迁移、自然选择等，将保持遗传平衡，该种群的基因频率不会发生改变，D正确。4．生物进化存在两种动力：自然选择和遗传漂变。遗传漂变是基因频率的随机变化，漂变的发生是由于偶然性对基因从亲代向下一代传递时的影响；不是所有个体都交配，也不是所有个体产生的配子都能贡献于繁殖，从而导致亲子代之间基因频率出现变化。下列关于自然选择和遗传漂变的叙述正确的是（）A．自然选择引起种群的基因频率朝一定的方向变化B．遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性C．遗传漂变对基因频率的影响与种群的大小无关D．自然选择通过选择相关的表型进而选择相关的基因【答案】ABD【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，能引起种群的基因频率朝一定的方向变化，A正确；B、遗传漂变可导致种群基因频率发生改变，但遗传漂变对种群基因频率的影响没有方向性，B正确；C、遗传漂变是基因频率的随机变化，种群越大，遗传漂变对基因频率改变的影响越小；种群越小，特殊因素对种群影响越大，遗传漂变越强，C错误；D、自然选择的作用对象是表型，是通过直接选择相关的表型进而选择相关的基因，D正确。5．英国曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。桦尺蠖的黑色基因对浅色基因为显性，已知桦尺蛾种群的基因型频率如下，BB占20%，Bb占40%，bb占40%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色（隐性）桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色各基因型个体每年增加10%。下列说法正确的是（

）A．桦尺蠖种群第二年相比第一年发生了进化B．第一年该种群中B和b的基因频率分别是40%和60%C．桦尺蠖种群中所有个体的体色基因构成了它的基因库D．第二年该种群的BB和bb的基因型频率分别是21．6%和35．3%【答案】ABD【详解】ABD、桦尺蠖的黑色基因对浅色基因为显性，第一年BB占20%，Bb占40%，bb占40%，假设该种群中一共有100个个体，B的基因频率为40%，b的基因频率为60%，树干变黑不利于浅色（隐性）桦尺蠖的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色各基因型个体每年增加10%，故第二年BB的数量为22，Bb的数量为44，bb的数量为36，第二年B的基因频率为43.1%，b的基因频率为56.9%，种群的基因频率发生改变，故种群发生了进化，第二年该种群的BB的基因型频率为22÷（22+44+36）×100%=21．6%，bb的基因型频率是36÷（22+44+36）×100%=35．3%，ABD正确；C、种群中所有个体的全部基因构成了基因库，C错误。6．杂交实验表明，桦尺蠖体色受一对等位基因S和s控制，黑色S对浅色s为显性。在曼彻斯特地区，19世纪中叶以前，种群中S的基因频率很低，在5%以下，到20世纪则上升到95%以上。请分析回答下列问题：(1)从遗传的角度分析，最初的S基因是通过出现的，它为生物进化提供。S基因频率升高的遗传学基础是。(2)试用现代生物进化理论分析这一变化的原因：①19世纪，桦尺蠖的栖息地(树干)上长满了地衣，在此环境下，种群s基因频率高的原因是。②随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生长，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，种群S基因频率升高的原因是。(3)上述事实说明，种群中产生的变异是的，经过长期的，其中不利变异不断，有利的变异则逐渐，从而使种群的发生定向的改变，导致生物朝着一定方向缓慢地变化。因此生物进化的方向是由决定的。【答案】(1)基因突变原材料等位基因进行分离和雌雄配子的随机结合(2)浅色桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所捕食黑色个体容易生存下来(3)不定向自然选择被淘汰积累基因频率自然选择【详解】（1）最初的S基因是通过基因突变出现的，它为生物进化提供原材料。S基因频率升高的遗传学基础是等位基因进行分离和雌雄配子的随机结合。（2）①19世纪，桦尺蛾的栖息地（树干）上长满了地衣，在此环境下，浅色桦尺蠖与环境色彩一致，不易被鸟类所食，体色浅的桦尺蛾更易适应环境，故种群浅色基因s的基因频率变化趋势是增加（或上升）。②随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生长，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐色，在此环境条件下，浅色个体容易被鸟类所食，桦尺蛾体色深的更易适应环境，故种群深色基因S基因频率的变化趋势是增加（或上升）。（3）上述事例说明，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利的变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进化。因此生物进化的方向是由自然选择决定的。核心知识回顾1．实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。2．方法步骤第1步：用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①~④第2步：取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上第3步：用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央，盖上皿盖第4步：将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16h第5步：观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值第6步：从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤2~5。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径3．注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。核心归纳1．教材P115“探究·实践”实验现象的分析和实验结论(1)实验现象与区域①相比，区域②③④纸片周围会出现抑菌圈；区域②③④抑菌圈的平均直径逐代变小。(2)实验结论①细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。②抗生素选择作用导致耐药菌比例逐代升高。2．要点归纳(1)抗生素不是诱变因子，因此细菌耐药性变异的产生与抗生素无关。(2)细菌产生耐药性变异的过程属于基因突变，而基因突变具有不定向性。(3)滤纸片上的抗生素杀死了其周围的细菌，使其不能形成菌落而出现抑菌圈。核心知识辨析1．变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向。()【答案】√【详解】根据达尔文的自然选择学说，生物的变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向，故正确。2．达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。()【答案】正确【详解】达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果，适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应，适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果，故正确。3．从以种群为单位，发展到以生物个体为基本单位，形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。(必修2P109)()【答案】错误【详解】现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，本说法错误。高考真题剖析1．（2022·福建·统考高考真题）青蒿素是治疗疟疾的主要药物。疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白，吸收利用氨基酸，血红蛋白分解的其他产物会激活青蒿素，激活的青蒿素能杀死疟原虫。研究表明，疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时，疟原虫吞食血红蛋白减少，生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少，青蒿素无法被充分激活，疟原虫对青蒿素产生耐药性。下列叙述错误的是（

）A．添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长B．疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是青蒿素选择作用的结果C．在青蒿素存在情况下，Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异D．在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性【答案】B【详解】A、由题意可知，“疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白，吸收利用氨基酸”，耐药性的产生是由于基因突变后，疟原虫吞食血红蛋白减少，同时血红蛋白的分解产物减少而不能充分激活青蒿素，故添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长，A正确；B、疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是自发产生的，而基因突变是不定向的，自然选择的作用是选择并保存适应性变异，B错误；C、分析题意可知，在青蒿素存在情况下，Kelch13蛋白活性降低后，疟原虫能通过一系列变化对青蒿素产生耐药性，适应青蒿素的环境，对疟原虫是一个有利变异，C正确；D、Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时，，青蒿素无法被充分激活，疟原虫对青蒿素产生耐药性，若在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白，疟原虫恢复正常吞食血红蛋白，血红蛋白分解产物增加，能恢复疟原虫对青蒿素的敏感性，D正确。限时训练A组(选择题为单选)1．抗生素可以通过干扰细菌的代谢过程而影响其结构和生理功能，从而达到抑制和杀灭细菌的目的。测试某细菌对不同抗生素敏感性的实验方法如下：在涂有该细菌的琼脂平板培养基上按照一定要求贴浸有不同种类抗生素的纸片，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈，结果如图所示。下列叙述错误的是（

）A．该实验的自变量是抗生素的种类B．该细菌对抗生素IV的敏感程度大于抗生素I、II和IIIC．抗生素II形成的抑菌圈较小的原因可能与该抗生素扩散速度太慢有关D．在本实验条件下，该细菌产生耐药性的变异对该细菌而言是有害变异【答案】D【详解】A、在涂有该细菌的琼脂平板培养基上按照一定要求贴浸有不同种类抗生素的纸片，则该实验的自变量是抗生素的种类，A正确；B、抑菌圈的大小可以反映测试菌对药物的敏感程度，由此推测形成的抑菌圈越小，说明细菌对该种抗生素抗性越强，对抗生素越不敏感，该细菌对抗生素IV的敏感程度大于抗生素I、II和III，B正确；C、纸片所含的药物吸取平板中的水分溶解后便不断向纸片周围区域扩散，扩散快的抗生素形成的透明圈更大，所以不同抗生素在平板上的扩散速度不同会对实验结果造成影响，C正确；D、在本实验中，能够耐药的细菌生存下来，不能耐药的细菌不能生长繁殖，因此在抗生素的选择下，细菌产生耐药性的变异对细菌而言是有利变异，D错误。2．耐药鲍曼不动杆菌已成为医院内主要流行病原菌，这种细菌在全球范围内对包括碳青霉烯类等在内的多种抗生素具有广谱耐药性，将可能进化成“超级细菌”，对其引起的疾病的针对性治疗变得日益困难。下列相关叙述正确的是（

）A．耐药鲍曼不动杆菌的遗传物质主要是DNAB．耐药鲍曼不动杆菌引起的疾病的治疗困难因为其易发生基因重组C．抗生素在该过程中发挥了自然选择的作用D．抗生素能诱使耐药鲍曼不动杆菌产生新的抗药变异【答案】C【详解】A、耐药性鲍曼不动杆菌的遗传物质是DNA，A错误；B、耐药性鲍曼不动杆菌是原核生物，没有染色体，其可遗传变异类型只能是基因突变，B错误；C、抗生素在该过程中发挥了自然选择的作用，淘汰不耐药的个体，使得耐药性个体所占比例逐渐增大，从而可能进化为“超级细菌”，C正确；D、在使用抗生素之前之前，耐药鲍曼不动杆菌中存在很多种变异类型，这种变异是不定向的，D错误。3．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因，如图是细菌抗药性形成示意图，有关叙述不正确的是（

）A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组C．长期使用某种抗生素，就会通过人工选择产生耐该抗生素的菌群D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调【答案】C【详解】A、易感菌属于原核生物，遗传物质是DNA，没有染色体，因此抗药性变异的来源不是基因重组和染色变异，只能是基因突变，A正确；B、抗药性基因传递给其他细菌，是通过质粒实现的，质粒将抗药基因在菌株间、菌种间传递，使抗药基因由一个质粒转移到另一个质粒，故属于基因重组，B正确；C、细菌耐药性的形成是经过抗生素的长期自然选择，出现了抗药性较强的菌株，且逐渐增强。抗生素在杀死有害菌的同时将体内的有益菌也杀死，所以会引起菌群失调，C错误；D、长期使用抗生素，对细菌的抗药性进行选择，所以会导致耐药菌群的出现，D正确。4．耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是超级细菌中最著名的，由医院获得感染或社区获得感染，现在极其常见，可引起皮肤、肺部、血液和关节的感染。对于超级细菌的说法正确的是（）A．超级细菌的出现是由于抗生素导致定向突变而产生的B．超级细菌可以通过逆转录的方式形成DNA分子C．超级细菌是由于等位基因突变产生耐药性的性状D．超级细菌可以在进行转录的同时进行翻译过程【答案】D【详解】A、基因突变具有不定向性，超级细菌的出现是基因突变的结果，不是抗生素诱变的结果，A错误；B、超级细菌不能通过逆转录的方式形成DNA分子，逆转录是某些病毒的遗传物质的复制方式，B错误；C、等位基因是同源染色体上相同位置，细菌为原核生物，不含染色体，C错误；D、原核细胞中有遗传物质DNA，由于没有核膜的阻挡，能进行转录、翻译过程能同时进行，没有时间和空间的限制，D正确。5．铜绿假单胞菌已成为重症监护室病人感染的最常见致病菌之一。近年来，治疗恶性肿瘤住院患者发生铜绿假单胞菌感染的效果一直不佳。为了调查恶性肿瘤患者体内铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性，研究者对8种抗生素进行了药敏试验，记录各种抗生素在2015~2018年间的耐药性变化，结果如表所示。下列相关叙述错误的是（

）铜绿假单胞菌对6大类8种抗菌药物的耐药性（%）抗菌药物2015年（72株）2016年（83株）2017年（92株）2018年（121株）头孢菌素类头孢唑肟13.914.416.322.0阿奇霉素88.089.089.090.0大环内脂类庆大霉素19.925.329.932.6氨基糖苷类妥布霉素10.613.616.619.9环丙沙星12.616.722.622.5喹诺酮类左氧氟沙星17.422.123.325.8β内酰胺抗生素哌拉西林25.625.929.930.8青霉素类阿洛西林27.128.330.033.2A．基因突变是细菌群体产生耐药性的根本原因B．抗生素