2024年高考生物二轮复习高频考点追踪与预测专题06变异与进化（讲义）

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】专题06变异与进化01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点一生物的变异考点二生物变异在育种中的应用考点三生物的进化04核心素养·微专题微专题1生物变异的实验探究eq\a\vs4\al()微专题2基因频率与基因型频率的计算05创新好题·突破练①替换、增添或缺失②普遍性、随机性、不定向性、低频性③DNA复制时期④新基因⑤减数分裂Ⅰ后期⑥四分体时期⑦转基因⑧新基因型⑨缺失、重复、倒位、易位⑩个别染色体增减⑪单倍体⑫化石⑬适应⑭种群⑮种群基因频率的改变⑯突变和基因重组⑰自然选择⑱遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性考点核心概念考查方式高考考题分布生物的变异类型3.3由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的在基因突变、基因重组和染色体变异中，染色体变异考察较多，多集中在对染色体结构变异的考察。基因突变常结合蛋白质分析基因突变所引起的蛋白质的变化及在生物性状层面的效应。基因重组的重点在染色体的互换，同时要注意细菌转化过程中的同源重组。2023山东T62022广东T62021广东T20、T162023湖北T16生物的进化4.1地球上现存的物种丰富多样，他们来自共同祖先4.2可遗传变异，使生物具有生存和繁殖优势生物的进化部分主要以选，主要以选择题形式考察变异、选择和隔离，导致新物种的形成，命题较少，同时试题的难度较低2023湖北T182021广东T8考点一生物的变异命题点一基因突变与基因重组典例01（2022·湖南·高考真题）中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占。(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，导致第位氨基酸突变为，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理。（部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺）(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳（电泳条带表示特定长度的DNA片段），其结果为图中（填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。

(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?（填“能”或“否”），用文字说明理由。【答案】(1)2/9(2)243谷氨酰胺基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄(3)Ⅲ(4)能若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符【分析】（1）基因突变具有低频性，一般同一位点的两个基因同时发生基因突变的概率较低；（2）mRNA中三个相邻碱基决定一个氨基酸，称为一个密码子。【详解】（1）突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死，说明突变型1应为杂合子，C1对C为显性，突变型1自交1代，子一代中基因型为1/3CC、2/3CC1，子二代中3/5CC、2/5CC1，F3成年植株中黄色叶植株占2/9。（2）突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5＇-GAGAG-3＇变为5＇-GACAG-3＇，突变位点前对应氨基酸数为726/3=242，则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因控制性状的角度推测，基因突变影响与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄。（3）突变型1应为杂合子，由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C酶切、电泳结果，II应为C1酶切、电泳结果，从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳，其结果为图中Ⅲ。（4）用突变型2（C2_）与突变型1（CC1）杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2（C2C）与突变型1（CC1）杂交，子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1，与题意不符。故C2是隐性突变。典例02（2022·福建·统考高考真题）某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（

）

A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞【答案】B【分析】题图分析，细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换，发生于减数第一次分裂前期。【详解】A、该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A正确；B、图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b，基因a和B发生了重组，B错误；C、由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确；D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D正确。故选B。典例03（2022·福建·统考高考真题）无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA（sup—tRNA），能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。

下列叙述正确的是（

）A．基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAGB．该sup—tRNA修复了突变的基因A，从而逆转因无义突变造成的影响C．该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常D．若A基因无义突变导致出现UGA，则此sup—tRNA无法帮助恢复读取【答案】D【分析】转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段，DNA中不含碱基U，A错误；B、由图可知，该sup-tRNA并没有修复突变的基因A，但是在sup-tRNA作用下，能在翻译过程中恢复读取，进而抵消因无义突变造成的影响，B错误；C、由图可知，该sup-tRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常，C错误；D、若A基因无义突变导致出现UGA，由于碱基互补原则，则此sup-tRNA只能帮助AUC恢复读取UAG，无法帮助UGA突变恢复读取，D正确。故选D。命题点二染色体变异典例01（2022·湖北·统考高考真题）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（）A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常【答案】D【分析】减数分裂过程：1、细胞分裂前的间期：细胞进行DNA复制；2、减一前期：同源染色体联会，形成四分体，形成染色体、纺锤体，核仁核膜消失，同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换；3、减一中期：同源染色体着丝点（粒）对称排列在赤道板两侧；4、减一后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极；5、减一末期：细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体；6、减二前期：次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7、减二中期：染色体着丝点排在赤道板上；8、减二后期：染色体着丝点（粒）分离，染色体移向两极；9、减二末期：细胞一分为二，次级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。【详解】A、如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；B、考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。D、不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。故选D。典例02（2022·湖南·高考真题）大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（）A． B．C． D．【答案】C【分析】染色体结构变异包括4种类型：缺失、重复、易位和倒位。分析选项可知，A属于缺失、B属于重复、C属于易位，D属于倒位。【详解】分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表现型，但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1:1:1:1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。故选C。典例03（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【分析】染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。【详解】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。故选B。知识点一、生物变异的类型1．可遗传变异类型的判断方法(1)DNA分子内的变异(2)DNA分子间的变异【易错归纳】①基因突变一定会导致基因碱基序列的改变，但不一定引起生物性状的改变。②真核生物DNA的非基因区发生碱基改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。③自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。④基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少涉及两对等位基因，如基因型为Aa的个体自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。2．“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体3．几种产生配子种类及比例的常考类型考点二生物变异在育种中的应用命题点生物变异在育种中的应用典例01（2022·河北·统考高考真题）蓝粒小麦是小麦（2n＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体（均带有蓝色素基因E）代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题：(1)亲本不育小麦的基因型是，F1中可育株和不育株的比例是。(2)F2与小麦（hh）杂交的目的是。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生种配子（仅考虑T/t、E基因）。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是。(4)F3蓝粒不育株体细胞中有条染色体，属于染色体变异中的变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明：；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明。符合育种要求的是（填“①”或“②”）。【答案】(1)TtHH1:1(2)获得h基因纯合（hh）的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦(3)2041/16(4)43数目(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上②【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：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染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】（1）分析题意，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(TtHh)：不育株(ttHh)=1:1。（2）F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。（3）分析题意，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体（42-1-1=40）均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极,则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F3中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。（4）由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n=42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。（5）F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表现型及比例为蓝粒不育:非蓝粒可育=1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中关于h的基因型为Hh的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T:TE:t:tE=1:1:1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表现型及比例为蓝粒可育：蓝粒不育：非蓝粒可育：非蓝粒不育=1:1:1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。知识点二、生物变异在育种中的应用1．分析生物育种的程序和原理(1)识别图中各字母表示的处理方法A：杂交，B：花药离体培养，C：低温或秋水仙素处理幼苗，D：自交，E：诱变处理，F：低温或秋水仙素处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。(2)据图判断育种方法及依据原理育种流程育种方法原理亲本eq\o(→,\s\up7(A、D))新品种杂交育种基因重组亲本eq\o(→,\s\up7(B、C))新品种单倍体育种染色体变异育种流程育种方法原理种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(E))新品种诱变育种基因突变种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(F))新品种多倍体育种染色体变异植物细胞eq\o(→,\s\up7(G、H、I、J))新品种基因工程育种基因重组2．单倍体育种与杂交育种的一般操作过程考点三生物的进化命题点生物的进化典例01（2023·江苏·统考高考真题）细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，在不同物种间具有高度保守性。下列关于细胞色素C的叙述正确的是（）A．仅由C、H、O、N四种元素组成B．是一种能催化ATP合成的蛋白质C．是由多个氨基酸通过氢键连接而成的多聚体D．不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据【答案】D【分析】蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，由氨基酸脱水缩合而成的，能构成蛋白质的氨基酸一般有氨基和羧基连接在同一个碳原子上。【详解】A、蛋白质的元素组成一般是C、H、O、N等，但细胞色素C的组成元素中含有Fe和S元素，A错误；B、细胞色素C是一种线粒体内膜蛋白，参与呼吸链中的电子传递，但催化ATP合成的蛋白质是ATP合成酶，B错误；C、细胞色素C是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚体，C错误；D、不同物种间细胞色素C氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，相似度越高，说明生物的亲缘关系越近，D正确。故选D。典例02（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A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（）

A．52% B．27% C．26% D．2%【答案】B【分析】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。【详解】分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。故选B。知识点三、|生物的进化1．共同由来学说和自然选择学说的证据2．现代生物进化理论的基本观点3．两种生物进化理论的比较项目达尔文生物进化论现代生物进化理论不同点①进化局限于“个体”水平；①进化的基本单位是“种群”；②自然选择源于过度繁殖和生存斗争；②生物进化的实质是种群基因频率的改变；③未对遗传和变异的本质作出科学解释，未能阐明自然选择的作用机理③突变和基因重组为生物进化提供原材料；④隔离导致新物种的形成共同点①变异是进化的原材料；②自然选择决定生物进化的方向；③解释了生物的多样性和适应性4.明确隔离、物种形成与进化的关系【易错归纳】①自然选择直接作用的对象是个体的表型，不是个体的基因型。②生物发生了进化，种群基因频率一定改变；种群基因频率改变一定表示生物发生了进化。一、生物变异的实验探究类型一探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法1.两类变异的本质区别：新性状能否遗传。2.实验设计方法(1)将变异个体置于与原来类型相同的特定环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。(2)某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离。典例01(2023·重庆诊断)研究者用X射线照射紫株玉米(AA)后，用该玉米花粉给绿株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出现少量绿苗。下列叙述错误的是()A.可通过观察少量绿苗的长势判断是否可遗传B.推测X射线照射可导致A基因突变为aC.推测X射线照射可导致带有A基因的染色体片段缺失D.可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因【答案】A【解析】若判断该种性状是否可遗传，应将绿苗自交，看是否产生绿苗后代，观察绿苗的长势，无法判断该性状是否可遗传，A错误；亲本中紫株的基因型为AA，绿株的基因型为aa，F1幼苗中出现少量绿苗，说明X射线照射可能导致A基因突变为a，B正确；带有A基因的染色体片段缺失也可能会导致后代出现绿苗，C正确；如果是染色体片段缺失，可以用光学显微镜观察到，基因突变无法用光学显微镜直接观察，因此可通过光学显微镜观察染色体的形态初步判断变异的原因，D正确。类型二基因突变的类型与判断方法显性突变和隐性突变的判断(1)类型eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(显性突变：aa→Aa（当代表现）,隐性突变：AA→Aa（当代不表现，,一旦表现即为纯合）))(2)判定方法①选取突变体与其他已知未突变纯合子杂交，据子代性状表现判断。②让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。类型三不同突变体是否为同一位点突变的判断实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据子代是否为野生型个体判断突变基因对应的位置。典例02(2023·河北衡水调研)相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是()实验一：白眼♀×樱桃色眼♂→樱桃色眼♀∶白眼♂＝1∶1实验二：白眼♀×朱红眼♂→红眼♀∶白眼♂＝1∶1A.白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变B.由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性C.控制4种眼色的基因互为等位基因D.4种眼色基因的遗传遵循基因自由组合定律【答案】A【解析】分析实验一，白眼♀×樱桃色眼♂，后代雌性性状表现与父本相同，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和樱桃色眼受X染色体上的一对等位基因控制，且樱桃色眼对白眼为显性，A正确，B错误；分析实验二，白眼♀×朱红眼♂，后代雌性都表现为野生型红眼，雄性性状表现与母本相同，说明白眼和朱红眼不是X染色体上同一位点的基因突变，C错误；根据上述分析可知，4种眼色基因均位于X染色体上，不遵循基因的自由组合定律，D错误。类型四染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，即制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组(此处注意，若基因突变引起细胞结构改变也可用显微镜判断，例如光学显微镜下观察血细胞涂片，若发现镰刀状红细胞，可判断发生了基因突变)。典例03(2023·广东珠海调研)生物学研究中会用到模式生物，它们通常具有生长繁殖周期短、遗传信息清楚、生命力顽强等特点。果蝇可作为模式生物，1933年、1946年、1995年和2011年，6位研究果蝇的科学家先后4次获得诺贝尔奖。果蝇的正常翅和缺刻翅由位于X染色体上的一对等位基因(A/a)控制，Y染色体上没有它的等位基因。某科研小组用射线照射一对正常翅果蝇产生的受精卵，由这些受精卵发育成的F1个体中出现了一只缺刻翅雌性(只考虑一种类型的变异)，将该果蝇与纯合正常翅的雄果蝇杂交产生F2。回答下列问题：(1)果蝇作为模式生物，除题干中的特点外，还包括____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若缺刻翅的出现是基因突变的结果，当F2中出现缺刻翅时，并不能确定是否发生了显性突变(基因a突变为基因A)，原因是_________________________________________________________________________________________________。若想证明缺刻翅的出现是发生显性基因突变的结果，可采取的简单做法是_____________________________________________________________________________________________________________________________________，结果为___________________________________________________________时，缺刻翅基因为A。(3)若F2中正常翅∶缺刻翅＝2∶1，显微镜下观察到F1中该缺刻翅雌蝇体内有五种形态的染色体，则这种变异属于________，解释出现以上结果的原因：___________________________________________________________________。【答案】(1)易饲养、产生的后代多、有多对易于区分的相对性状(2)无论缺刻翅是显性突变还是隐性突变，后代都会出现缺刻翅统计F2中缺刻翅的性别比例雌、雄果蝇中均有缺刻翅(或缺刻翅中雌∶雄＝1∶1)(3)(X)染色体结构变异正常翅对缺刻翅为显性，射线照射引起受精卵中X染色体上A基因片段缺失，F1中缺刻翅雌蝇的基因型为XaXO，该雌蝇与正常翅的雄蝇XAY杂交，F2中XOY的胚胎(个体)致死二、基因频率与基因型频率的计算类型一根据定义计算基因频率和基因型频率某基因频率＝eq\f(某基因总数,某基因和其等位基因的总数)×100%(1)若在常染色体或XY同源区段上，某基因频率的求法为eq\f(某基因总数,种群个体数×2)×100%。(2)若仅在X染色体上，某基因频率的求法为eq\f(某基因总数,2×女性个体数＋男性个体数)×100%。典例01(2023·山东德州模拟)某小鼠群体中，A＋、A和a互为等位基因，该种群基因型及个体数如下表：基因型A＋A＋A＋AA＋aAAAaaa个体数100200300100200100下列说法错误的是()A.A＋的基因频率是35%B.A＋、A、a是基因突变的结果C.A＋和A的根本区别是碱基序列不同D.该小鼠群体所有的A＋、A、a基因，构成小鼠的基因库【答案】D【解析】由题表信息可知，该小鼠种群共有1000个个体，则该等位基因共有2000个，其中A＋基因共有100×2＋200＋300＝700(个)，所以A＋的基因频率为700÷2000×100%＝35%，A正确；A＋、A和a互为等位基因，是基因突变的结果，B正确；等位基因的根本区别是碱基的排列顺序不同，C正确；小鼠种群全部个体的所有基因才能构成小鼠的基因库，D错误。类型二根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率典例02(2022·山东潍坊模拟)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是()A.AA的基因型频率占49/91B.Aa的基因型频率占42/100C.自然选择过程直接作用于个体的基因型D.该种群未发生进化【答案】A【解析】该种群中A的基因频率为40%＋60%×1/2＝70%，a的基因频率为1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，其随机交配繁殖一代后，AA的基因型频率＝70%×70%＝49%，Aa的基因型频率＝2×70%×30%＝42%，aa的基因型频率＝30%×30%＝9%，其中aa为致死基因型，因此AA的基因型频率占49/91，Aa的基因型频率占42/91；自然选择过程直接作用于个体的表型；随机交配繁殖一代后，A的基因频率为eq\f(49,91)＋eq\f(42,91)×eq\f(1,2)＝eq\f(70,91)＝10/13，a的基因频率为3/13，基因频率发生了改变，说明该种群发生了进化。典例03(2023·山东师大附中模拟)红绿色盲是一种常见的伴X染色体隐性遗传病。假设在一个数量较大的群体中，男女比例相等，XB的基因频率为80%，Xb的基因频率为20%，下列说法正确的是()A.该群体男性中的Xb的基因频率高于20%B.一对表现正常的夫妇，不可能生出患色盲的孩子C.在这一人群中，XbXb、XbY的基因型频率依次为2%、10%D.如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率会越来越高【答案】C【解析】某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率，基因频率与性别无关，因此该群体男性中的Xb的基因频率等于20%，A错误；一对表现正常的夫妇，女性可能是携带者，仍然可能生出患色盲的孩子，B错误；按照遗传平衡定律计算，在女性中，XbXb的基因型频率为Xb的基因频率的平方，即20%×20%＝4%，但男女比例为1∶1，则XbXb的频率为4%×eq\f(1,2)＝2%，由于男性只有一条X染色体，则男性中Xb基因频率就是基因型频率，为20%，但男女比例为1∶1，则XbY的频率为20%×eq\f(1,2)＝10%，C正确；采取遗传咨询、基因诊断等措施可以降低色盲的发病率，但是如果不采取遗传咨询、基因诊断等措施，该群体中色盲的发病率不会越来越高，D错误。类型三自交与自由交配中基因频率的计算1.自交杂合子自交，基因型频率发生变化，纯合子比例逐渐增大，杂合子比例逐渐下降，但基因频率不变。2.自由交配在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率都保持不变。典例04(2023·河北衡水调研)金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因的频率为()A.eq\f(1,8) B.eq\f(1,6) C.eq\f(1,11) D.eq\f(1,14)【答案】C【解析】由题意知，一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄性金鱼21只，雌性个体∶雄性个体≈2∶1，说明金鱼的这一对等位基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XAY。F1中，雌性个体的基因型为XAXa、XAXA，产生卵细胞的基因型及比例是XA∶Xa＝3∶1，雄性个体的基因型为XAY，产生精子的基因型及比例是XA∶Y＝1∶1，因此F1金鱼自由交配所得F2的基因型及比例为XAXA∶XAXa∶XAY∶XaY＝3∶1∶3∶1，其中XaY胚胎致死，所以成活个体中XAXA∶XAXa∶XAY＝3∶1∶3；Xa的基因频率＝1÷(3×2＋1×2＋3)＝eq\f(1,11)。1．（2023·陕西西安·陕西师大附中校考二模）正常人体细胞中含有一对Rb基因，其编码的Rb蛋白分布于核内，能抑制细胞的不正常增殖。当两个Rb基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤（一种恶性肿瘤）。下列叙述正确的是（

）A．上述Rb基因发生的突变属于显性突变B．Rb基因为抑癌基因，能抑制细胞癌变C．突变蛋白的产生体现了细胞分化的实质D．Rb基因突变产生的蛋白可延长细胞周期【答案】B【分析】1、基因突变的类型（1）显性突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。（2）隐性突变：如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。2、原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物的染色体上，原癌基因调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。【详解】A、由题意知，当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，才会发生视网膜母细胞瘤，由此可见该突变属于隐性突变，A错误；B、RB基因存在时，编码RB蛋白，能抑制细胞增殖，因此RB基因为抑癌基因，能抑制细胞癌变，B正确；C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而突变蛋白的产生是基因突变的结果，C错误；D、突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤，视网膜母细胞瘤连续分裂，细胞周期缩短，D错误。故选B。2．（2023·山东潍坊·校联考三模）结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，c-myc、h-ras、p53、ing¹等基因的改变能导致结肠癌的发生。研究发现，c-myc基因与细胞的生长分裂密切相关，患者的c-myc基因较健康人呈低甲基化状态；ing1基因能够抑制细胞生长促进凋亡，患者ing1基因的mRNA较健康人呈低表达量状态。下列说法错误的是（

）A．结肠癌发生的根本原因是基因突变B．细胞癌变是多个基因改变后产生累加效应的结果C．患者c-myc基因过量表达，致相应蛋白质作用过强D．患者ing1基因表达量低是由于该基因的甲基化程度低【答案】D【分析】细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。【详解】A、结肠癌发生的根本原因是多个与癌变相关的基因突变的结果，A正确；B、癌症的发生并不是单一基因突变的结果，是多个基因突变的累积效应，B正确；C、c-myc基因与细胞的生长分裂密切相关，c-myc基因过量表达，会使相应的蛋白活性过强，C正确；D、ing1基因能够抑制细胞生长促进凋亡，患者ing1基因表达量低是由于该基因的甲基化程度高，抑制表达，D错误。故选D。3．（2023·山东济南·山东省济南市莱芜第一中学校考模拟预测）二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体孢子。联会初期，两条同源染色体在联会部位形成一种临时性蛋白质结构，称作联会复合体（SC）；MI前期的晚期，SC解体消失。现发现一种突变体酵母菌，其部分个体会产生染色体数目异常的单倍体孢子（如图所示）。下列叙述错误的是（

）

A．SC存在时，酵母菌细胞内核DNA分子与染色体数量比为2：1B．SC可能与减数分裂中同源染色体的联会与分离、基因重组有关C．突变体酵母菌产生异常单倍体孢子的原因可能是SC降解慢D．若抑制SC蛋白合成，会使酵母菌细胞停留在减数第一次分裂或有丝分裂前期【答案】D【分析】1、基因重组概念：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。2、基因重组的类型：（1）在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同的配子；（2）在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的交换而发生交换，导致染色单体体上的基因重组。【详解】A、SC存在时，细胞所处时期为减数第一次分裂前期，此时细胞内核DNA分子与染色体数量比为2：1，A正确；B、题干已知，联会初期，两条同源染色体在联会部位形成一种临时性蛋白质结构，称作联会复合体（SC）；MI前期的晚期，SC解体消失。同源染色体的联会开始于减数第一次分裂前期，同源染色体的分离是在减数第一次分裂后期，基因重组发生的时期分别是减数第一次分裂前期和减数第一次分裂后期，所以SC可能与减数分裂中同源染色体的联会与分离、基因重组有关，B正确；C、突变体酵母菌的产生原因：在MI前期的晚期，SC没有解体消失，导致MI后期同源染色体没有分开，同源染色体移到同一极，所以突变体酵母菌产生异常单倍体孢子的原因可能是SC降解慢，C正确；D、题干已知，SC蛋白只在MI前期联会时形成，MI前期的晚期，SC解体消失，SC不会出现在有丝分裂的前期，D错误。故选D。4．（2023·山西运城·二模）如图是某二倍体（2n=8）雄性动物一个细胞中的两对同源染色体（数字表示染色体编号，字母表示染色体上的基因）。该细胞正进行减数分裂，不考虑发生其他类型的变异。下列相关分析正确的是（）A．基因重组只发生于同源染色体非姐妹染色单体之间片段互换的时期B．一个次级精母细胞中染色体数目是4，染色体组数是1或2与着丝粒是否分裂有关C．若一个次级精母细胞含有染色体1和3，则另一个次级精母细胞含有染色体2和4D．若一个精细胞的基因型为ABcE，则另外三个精细胞的基因型为ABCe，abCE、abce【答案】C【分析】基因重组包括两种类型：同源染色体非姐妹染色单体之间片段交换的时期（减数第一次分裂前期）以及非同源染色体自由组合的时期（减数第一次分裂后期）。【详解】A、基因重组发生于同源染色体非姐妹染色单体之间片段交换的时期（减数第一次分裂前期）以及非同源染色体自由组合的时期（减数第一次分裂后期），A错误；B、次级精母细胞的染色体数目减半，着丝粒分裂时姐妹染色单体分离，染色体数目增多，所以一个次级精母细胞的染色体数目是4或8，染色单体数目是8或0，染色体组数为1或2，B错误；C、初级精母细胞变为次级精母细胞时，发生同源染色体的分离，若一个次级精母细胞含有染色体1和3，则另一个次级精母细胞含有染色体2和4，C正确；D、该细胞进行减数分裂，若一个精细胞的基因型为ABcE，说明染色体2与3进入同一次级精母细胞，其产生的另外一个精细胞的基因型为ABCE，来源于另一个次级精母细胞的另外两个精细胞的基因型为abCe、abce，D错误。故选C。5．（2023·西藏日喀则·统考一模）有一种变异发生在两条非同源染色体之间，它们发生染色体断裂后，染色体片段相互交换，仅有位置的改变，没有片段的增减。下列关于这种变异的叙述正确的是（

）A．这种变异属于基因重组，发生在减数第一次分裂前期B．该种变异是可遗传变异的根本来源，为生物进化提供原材料C．该种变异与三倍体无子西瓜的形成有关D．该种变异并没有改变染色体上基因的数量并且在光学显微镜下可观察到【答案】D【分析】根据题意分析：两条非同源染色体之间，发生断裂后片段相互交换，仅有位置的改变，没有片段的增减，属于染色体结构变异中的易位。该变异使得染色体上碱基的排列顺序发生改变；染色体经过碱性染料染色后，在显微镜下可以观察。【详解】A、两条非同源染色体之间的互换为染色体结构变异中的易位，不是基因重组，A错误；B、基因突变是可遗传变异的根本来源，为生物进化提供原材料，本题所指的变异为染色体结构变异，B错误；C、三倍体无子西瓜是染色体数目变异的结果，题中变异是染色体结构变异，C错误；D、该种变异为易位，仅有位置的改变，没有片段的增减。因此并没有改变染色体上基因的数量并且在光学显微镜下可观察到，D正确。故选D。6．（2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测）利用生物的变异可以培育出许多优良品种。下列关于变异和育种的叙述，正确的是（

）A．诱变育种可定向改变突变方向，提高突变频率，缩短育种年限B．二倍体水稻与四倍体水稻杂交可产生后代，两者不存在生殖隔离C．单倍体育种能明显缩短育种年限，是因为单倍体的杂交后代不发生性状分离D．通过杂交育种、诱变育种可定向改变水稻的基因频率【答案】D【分析】1、单倍体育种的过程：将花粉通过花药离体培养的方法来获得单倍体，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，得到正常的植株，再从中选择出我们所需要的类型；单倍体育种的特点是：明显缩短育种年限。2、多倍体育种最常用最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3、杂交育种是指将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。4、诱变育种是指利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。【详解】A、诱变育种可提高突变频率，缩短育种年限，但突变的方向仍然是不定向的，A错误；B、二倍体水稻与四倍体水稻杂交产生的后代不可育，二者之间存在生殖隔离，B错误；C、单倍体育种能明显缩短育种年限，育种过程中形成的单倍体植株高度不育，不会有杂交后代，能稳定遗传的具有优良性状的个体是用秋水仙素处理单倍体植株幼苗使其染色体数目加倍所致，C错误；D、杂交育种、诱变育种过程中因为有人工选择过程，故可定向改变水稻的基因频率，D正确。故选D。7．（2023·江西赣州·统考二模）小麦植株的高茎（D）对矮茎（d）为显性，用X射线处理若干基因型为Dd的小麦种子，将这些种子种植后，出现少量矮茎变异植株。下列相关叙述错误的是（

）A．可能是基因D发生隐性突变为基因d，导致矮茎变异植株出现B．可能是含基因D的染色体片段缺失，导致矮茎变异植株出现C．可能是仅由环境影响造成的变异，其自交子代会出现性状分离D．矮茎变异植株与正常矮茎植株杂交，可以确定该植株变异的类型【答案】D【分析】由题干“用X射线处理若干基因型为Dd的豌豆种子，将这些种子种植后，出现了一株矮茎植株”，判断可能有两种情况，一是环境因素导致的不可遗传性变异，二是由基因突变或染色体变异导致的可遗传性变异。【详解】A、可能是基因D突变为基因d，使Dd突变为dd导致矮茎植株出现，A正确；B、可能是基因D所在的染色体片段缺失，使Dd突变为Od（O表示D所在的染色体片段缺失），导致矮茎植株出现，B正确；C、可能是仅由环境影响造成的变异，基因型还是Dd，其自交后代个体出现高茎：矮茎=3：1，即出现性状分离现象，C正确；D、不能用该矮茎植株与正常矮茎植株杂交来确定该植株可遗传变异的类型，因为A、B所描述的变异与正常矮茎植株杂交的结果都是矮茎的，无法判断，D错误。故选D。8．（2023·浙江·统考模拟预测）进化树可用来表示物种之间的进化关系。科学家比对了人类与黑猩猩、大猩猩、猩猩的相应DNA序列（数字表示与人类相比，二者DNA的相似度），得出四种生物之间的进化树，如图所示。下列叙述正确的是（）

A．相应DNA序列相似度越高，亲缘关系越远B．与人类相比，黑猩猩与大猩猩的亲缘关系更近C．比对上述生物特定蛋白质的结构，可作为亲缘关系的判断依据D．化石是研究生物进化的直接证据，比研究DNA序列更可靠【答案】C【分析】现代生物进化主要内容①种群是生物进化的基本单位：生物进化的实质在于种群基因频率的改变。②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节：通过它们的综合作用：种群产生分化：并最终导致新物种的形成。③突变和基因重组产生生物进化的原材料。④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。⑤隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、DNA是有细胞结构生物的遗传物质，相应DNA序列相似度越高，亲缘关系越近，A错误；B、数字表示与人类相比，无法看出黑猩猩与大猩猩的亲缘关系，B错误；C、蛋白质是生命活动的承担者和体现者，比对上述生物特定蛋白质的结构，可作为亲缘关系的判断依据，C正确；D、DNA作为物种的遗传物质，能最直接地比对生物之间的关系，D错误。故选C。9．（2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学统考三模）进化起点相似时，自然选择有三种类型，①单向选择：在种群中保存趋于某一极端变异个体，淘汰另一极端变异个体；②分裂选择：把种群中极端变异个体按照不同方向保留，淘汰中间个体；③稳定选择：把种群中极端变异个体淘汰，保留中间类型。下列相关说法错误的是（）A．三种自然选择类型建模分别对应图中丙、乙、甲B．三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生定向改变C．对研究生物进化而言，基因组序列是比化石更直接的证据D．某些古生物的灭绝可能是因为其不适应变化的环境【答案】C【分析】据题意可知，甲为稳定选择，乙为分裂选择，丙为单向选择。【详解】A、据题意可知，甲为稳定选择，乙为分裂选择，丙为单向选择，A正确；B、自然选择可以使基因频率发生定向改变，因此三种自然选择类型都会导致种群基因频率发生改变，B正确；C、化石是研究生物进化最直接的证据，C错误；D、某些古生物的灭绝可能是因为其不适应变化的环境，在自然选择过程被淘汰，D正确。故选C。10．（2023·贵州·校联考模拟预测）北京自然博物馆是中国依靠自己的力量筹建的第一座大型自然历史博物馆，管内陈列有古生物、动物、植物和人类学等领域的化石标本，为研究生物进化提供了最直接、最有效的证据。下列有关叙述正确的是（

）A．自然选择直接作用于化石生物的基因型B．环境的改变使化石生物发生定向变异以适应新的环境C．某化石生物种群基因频率的改变是变异和环境共同作用的结果D．化石生物进化的实质是种群的基因型频率发生了改变【答案】C【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、自然选择直接作用于化石生物的表型，A错误；B、环境改变会产生变异（基因突变），生物变异的方向是不定向的，B错误；C、突变和基因重组产生了生物进化的原材料，自然选择会引起种群基因频率的定向改变，因此，某化石生物种群基因频率的改变是变异和环境共同作用的结果，C正确；D、生物进化的实质在于种群基因频率的改变，故化石生物进化的实质是种群的基因频率发生了改变，D错误。故选C。11．（2023·广东东莞·东莞实验中学校考模拟预测）已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如图所示（乙和丙种群处于遗传平衡状态）。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是（

）A．染色体结构变异会导致种群基因频率发生定向改变B．物种乙和物种丙的g基因频率可能相同C．物种乙和物种丙存在生殖隔离，故二者不能交配D．若只考虑E/e基因，显性性状和隐性性状数量相当，则E和e的基因频率相等【答案】B【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变；突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成；在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、染色体结构变异会导致种群基因频率发生改变，自然选择决定生物进化的方向，故染色体结构变异不会导致种群基因频率发生定向改变，A错误；B、图中物种乙和物种丙分别在BC两个不同的地区，数量上可能有差异，但基因型频率可能相同，根据遗传平衡，二者的g基因频率可能相同，B正确；C、乙和丙属于不同的物种存在生殖隔离，二者有可能可以交配，但是无法产生可育后代，C错误；D、若种群中E和e的基因频率相等，则E基因频率=50%，根据遗传平衡，则EE的基因型频率=0.5×0.5=25%，Ee=0.5×0.5×2=50%，ee=25%，显性性状个体数量是隐性性状的3倍，D错误。故选B。12．（2023·广东·模拟预测）番茄受到烟粉虱侵害时会产生有毒物质酚糖进行防御，烟粉虱在进化过程中“窃取”了番茄的酚糖丙二酰基转移酶基因用以“解毒”。这种不依赖亲缘关系获得基因的过程被称为水平基因转移（HGT）。下列叙述错误的是（

）A．干扰烟粉虱体内酚糖丙二酰基转移酶基因转录产生的mRNA，可使其对番茄的有毒物质敏感B．番茄中的酚糖丙二酰基转移酶基因能在烟粉虱中表达，说明不同物种中密码子是通用的C．HGT会对烟粉虱种群的基因频率和基因库产生影响D．具有酚糖丙二酰基转移酶基因的烟粉虱与普通烟粉虱之间存在生殖隔离【答案】D【分析】烟粉虱在进化过程中“窃取”了番茄的酚糖丙二酰基转移酶基因用以“解毒”，属于跨物种的基因转移和表达，说明两者的密码子是通用的。【详解】A、干扰烟粉虱酚糖丙二酰基转移酶基因转录产生的mRNA，可能会抑制该基因的翻译过程，降低该基因的表达水平，使烟粉虱对番茄的有毒物质敏感，A正确；B、番茄中的酚糖丙二酰基转移酶基因能在烟粉虱中表达，说明不同物种中密码子是通用的，B正确。C、烟粉虱获得番茄的酚糖丙二酰基转移酶基因后，基因数量增加，因此HCT对烟粉虱种群的基因频率和基因库有影响，C正确；D、根据题干信息，无法判断具有酚糖丙二酰基转移酶基因的烟粉虱与普通烟粉虱是否存在生殖隔离，D错误。故选D。13．（2023·山东烟台·统考模拟预测）广义的协同进化可以发生在不同的生物学水平，协同进化是物种平衡与多样性的关键。下列叙述错误的是（

）A．细胞中的线粒体基因组的形成可能源于胞内共生菌的协同进化B．物种之间的协同进化过程中，种群的基因频率会发生改变C．捕食者的存在有利于增加物种多样性，一些物种的灭绝为其他生物腾出了空间D．营养级越高的种群和进化过程中形成越晚的物种，对环境的适应能力越强【答案】D【分析】1、捕食者往往捕食数量多的物种，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，因此捕食者的存在有利于增加物种的多样性。2、协同进化：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。【详解】A、线粒体是半自主型细胞器，其内部的DNA呈环状裸露，和细菌的遗传物质类似，所以线粒体基因组的形成可能源于胞内共生菌的协同进化，A正确；B、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展是协同进化，进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；C、食者往往捕食数量多的物种，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，因此捕食者的存在有利于增加物种的多样性，C正确；D、营养级越高的种群和进化过程中形成越晚的物种，对环境的适应能力不一定越强，D错误。故选D。14．（2023·辽宁沈阳·沈阳二十中校考三模）苯丙酮尿症（PKU）患者体内，因产生过多的苯丙酮酸、导致神经系统受到伤害。PHA基因控制合成苯丙氨酸羟化酶，对某家系成员的PHA相关基因进行扩增，用Rsa1酶切后并电泳，结果如图所示。推测下列说法错误的是（）A．导致PKU的根本原因是PHA基因碱基对发生了替换B．PHA基因是位于常染色体上的隐性基因C．双亲再生一个含条带①②孩子的概率为1/4D．低苯丙氨酸饮食可减轻PKU患者的症状【答案】C【分析】人类的苯内酮尿症是种单基因遗传病，患病的原因之一是患者体内苯丙氨酸羟化酶基因发生了改变，患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶，不能使苯丙氨酸在体内转化为酪氨酸。【详解】A、156kb等于被切割另外两个片段的加和，故导致PKU的根本原因是PHA基因碱基对发生了替换，A正确；B、父亲和母亲的两个PIIA基因，其中一个被RsaI酶切成两个片段36k和120kb另一个没被切的PHA基因的长度为156kb，所以父亲和母亲是表现正常的携带者，他们的女儿是PKU患者，有两个致病基因，所以PKU由常染色体上的隐性基因控制，B正确；C、父亲和母亲是表现正常的携带者，双亲再生一个含条带①②孩子（隐性纯合子和杂合子）的概率为3/4，C错误；D、苯丙酮尿症（PKU）患者体内缺乏苯丙氨酸羟化酶，不能使苯丙氨酸在体内转化为酪氨酸，苯丙氨酸代谢产生的苯丙酮酸对神经系统造成伤害。所以饮食上减少苯丙氨酸的摄入，可减轻PKU患者的症状，D正确。故选C。15．（2023·辽宁鞍山·鞍山市鞍钢高级中学校考模拟预测）果蝇（2n=8）体细胞中染色体及部分基因组成如图甲所示，图乙和图丙表示其处于不同的分裂时期。下列叙述正确的是（）A．甲细胞中含有4个染色体组、2条性染色体B．正常情况下乙细胞“？”处的基因应为DC．丙细胞是次级卵母细胞，不含同源染色体D．丙细胞中出现A可能是发生了互换【答案】C【分析】题图分析，图中①过程进行的是有丝分裂；②过程进行的减数分裂，乙细胞处于有丝分裂后期；丙细胞处于减数第二次分裂后期，由于该细胞表现为不均等分裂，因此代表的是次级卵母细胞，即图示的细胞取自雌果蝇。【详解】A、根据丙细胞表现为细胞质不均等分裂可推测该个体为雌果蝇，因此甲细胞可代表卵母细胞，其中含有2个染色体组、2条性染色体，A错误；B、乙图代表的是有丝分裂后期，细胞中每一极均包含该细胞中所有的染色体，因此，正常情况下乙细胞“？”处的基因应为d，B错误；C、丙细胞表现为不均等分裂，且着丝粒分裂，因此代表的是次级卵母细胞，其中不含同源染色体，C正确；D、由图甲可知，该生物细胞中没有A基因，故丙细胞中出现A的原因是基因突变，不可能是互换，因为该个体的基因型为aaBbXDXd，D错误。故选C。16．（2023上·山西·高三校联考阶段练习）某二倍体植物叶绿素的合成受等位基因B、b控制，同时也需要光照。B基因存在时植物能合成叶绿素，有两个B基因叶片为深绿色、有一个B基因叶片为浅绿色。现有一浅绿色突变体成熟植株，其B/b基因所在的染色体有一条发生片段缺失，并缺失该基因，含片段缺失染色体的花粉无法受精，不含B或b基因的卵细胞会死亡。下列相关叙述错误的是（

）A．无光照条件下基因型为BB、Bb的植株叶片呈黄色B．该植株自交后代可能出现浅绿色：黄色=1：1的结果C．以该植株作父本进行测交，光照条件下后代植株叶片均呈浅绿色D．叶绿素的合成需要光照说明基因的表达可能与环境因素有关【答案】B【分析】基因对性状的控制：基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用精细地控制着生物的性状。【详解】A、植物叶绿素的合成受等位基因B、b控制，同时也需要光照，因此无光照条件下，基因型为BB、Bb的植株叶片呈黄色，A正确；B、有一个B基因叶片为浅绿色，现有一浅绿色突变体成熟植株，其B/b基因所在的染色体有一条发生片段缺失，并缺失该基因，即b基因所在染色体片段发生缺失，其自交产生的雄配子只有B，雌配子也只有B，则自交后代全为深绿色，B错误；C、以该植株作父本进行测交，父本产生B的配子，母本提供b的配子，再光照条件下后代植株叶片均为Bb，呈浅绿色，C正确；D、叶绿素的合成不仅受基因控制，也受光照影响，即使有B基因在无光条件下也成黄色，由此说明基因的表达可能与环境因素有关，D正确。故选B。17．（2023·四川成都·棠湖中学校考一模）玉米为雌雄同株植物，可自花传粉也可异花传粉，玉米的果穗有长有短，长（H）对短（h）为显性。某研究员不小心将100粒结长果穗的杂合种子和50粒结短果穗的纯合种子混合种植在一起，随机交配（种子均能正常生长且繁殖能力相同），收获了F1，下列相关分析正确的是（

）A．F1中，h的基因频率约为4/9B．F1中，结长果穗的概率约为8/9C．若让F1自由交配，则理论上F2中H与h的基因频率与F1的相同D．若让F1自由交配，则理论上F2中的三个基因型频率与F1的不同【答案】C【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】AB、将100粒结长果穗的杂合种子（Hh）和50粒结短果穗的纯合种子（hh）混合种植在一起，随机交配（种子均能正常生长且繁殖能力相同），即2/3Hh、1/3hh随机交配，配子类型及比例为1/3H、2/3h，F1中HH=1/9，Hh=4/9，hh=4/9，即结长果穗H-的概率约为5/9，F1中h的基因频率为4/9×1/2＋4/9=2/3，AB错误；CD、结合B选项可知，F1中h的基因频率为2/3，H=1/3，若让F1自由交配，则理论上F2中HH=1/9，Hh=4/9，hh=4/9，H的基因频率=4/9×1/2＋1/9=1/3，h=2/3，即H与h的基因频率与F1的相同，F2中的三个基因型频率与F1的也相同，C正确，D错误。故选C。18．（2023·安徽·校联考模拟预测）与脊椎动物的核基因组相比，线粒体DNA的进化速率快约10倍，约为6×10-8替换/（位点年）。近年，科学家通过线粒体DNA成功地建立了同种或者近亲种生物间的进化关系。下列判断错误的是（）A．DNA序列属于生物进化的分子生物学证据，也是研究进化最直接的证据B．细胞核基因和线粒体基因发生的突变均可为生物进化提供原材料C．不同生物的DNA等生物大分子的共同点揭示了当今生物具有共同的原始祖先D．相较于进化速率慢的分子，进化速率快的分子更适合用来分析亲缘关系非常近的物种间的进化关系【答案】A【分析】生物进化除得到免疫学证据、分子生物学证据外，还得到了化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。【详解】A、DNA序列属于生物进化的分子生物学证据，化石是研究进化最直接的证据，A错误；B、细胞核基因和线粒体基因发生的突变（可产生新的表现）可为生物进化提供原材料，B正确；C、不同生物的DNA等生物大分子的共同点（分子生物学证据）揭示了当今生物具有共同的原始祖先，C正确；D、进化速率慢的分子在亲缘关系非常近的物种间差异太小甚至没有差异，不利于分析它们之间的进化关系，相较于进化速率慢的分子，进化速率快的分子差异更明显，更适合用来分析亲缘关系非常近的物种间的进化关系，D正确。故选A。19．（2023上·广东·高三广州大学附属中学校联考阶段练习）云南省正建设勐海至孟连高速公路，该公路沿线分布有一个野生亚洲象小型种群，亚洲象是国家一级保护野生动物。某科研团队对该亚洲象群及周围植物及农作物进行了调查，给出了设计建议。相关叙述正确的是（）A．高速公路的开通会提高象群的突变频率B．公路建设会阻碍象群的进化C．象群作为捕食者会阻碍公路沿线野生植物的进化D．沿线经济作物的改变可能引起象群基因频率的定向改变【答案】D【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、高速公路的开通与否不是诱导种群发生变异的因素，不会改变种群的突变频率，A错误；BC、象群会与其他生物和环境可以发生协同进化，BC错误；D、沿线经济作物的改变对象群而言，其作为自然因素对象群进行选择可能引起象群基因频率的定向改变，D正确。故选D。20．（2023·河南·襄城高中校联考一模）研究人员利用CRISPR/Cas9技术敲除肺癌小鼠细胞内UTX基因，能够显著促进肺部肿瘤的发生发展。临床相关分析证实，UTX基因在人肺癌临床样本中表达程度很低。下列相关叙述正确的是（

）A．癌细胞能持续增殖，细胞膜上糖蛋白减少，不会被免疫细胞攻击凋亡B．UTX基因最可能为抑癌基因，其表达后的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖C．降低肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平可能成为治疗肺癌的一种思路D．敲除UTX基因可促进肿瘤的发生，说明癌变都是由单一基因突变导致【答案】B【分析】癌细胞的特点：能够无限增殖；形态结构发生显著变化；由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在有机体内分散和转移。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。【详解】A、癌细胞属于抗原，会被免疫细胞攻击凋亡，A错误；B、根据题干信息“利用CRISPR/Cas9技术敲除肺癌小鼠细胞内UTX基因，能够显著促进肺部肿瘤的发生发展”可知，UTX基因最可能为抑癌基因，其表达后的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，B正确；C、肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平很低，根据B选项可推测UTX基因最可能为抑癌基因，因此提高肺癌患者细胞中UTX基因的表达水平可能成为治疗肺癌的一种思路，C错误；D、癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是有累积效应，D错误。故选B。21．（2023·云南曲靖·一模）抑癌基因B位于常染色体上，b基因是B基因的失活突变（表达的蛋白质失去活性）。统计表明，正常女性乳腺癌的发病率为12%，而携带b基因的女性乳腺癌的发病率为60%。回答下列问题。(1)就抑癌基因而言，失活突变对于细胞来说是隐性的，理由是杂合子细胞的表型与基因型为的纯合子细胞相同，即均能细胞异常增殖。(2)某女性是b基因携带者，她的丈夫基因型为BB，这对夫妇所生女儿将来患乳腺癌的风险为。(3)携带b基因的女性具有患乳腺癌的倾向，可能的原因之一是基因型为Bb的体细胞在有丝分裂的分裂期偶尔发生了如下异常行为：，产生了基因型为bb的子细胞。【答案】(1)BB阻止(2)36％(3)b基因所在的染色体的着丝粒分裂后形成的两条含b的染色体移向细胞同一极，并且含B的染色体随机丢失或含B的染色体片段缺失【分析】基因分离定律的内容是：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。有丝分裂后期特点：细胞分裂的后期，每一个着丝粒分裂成两个。原来连接在同一个着丝粒上的两条姐妹染色单体也随着分离开来，成为两条子染色体。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均的分配到了细胞的两极，使细胞的两极各有一套染色体。【详解】（1）根据孟德尔对显性性状的定义，杂种的表型即为显性。基因型为Bb和BB的细胞均能阻止异常增殖，所以正常为显性，bb的细胞为隐性，即不能阻止异常增殖。（2）该女性的基因型为Bb，她的丈夫基因型为BB，所以这对夫妇所生的女儿的基因型有一半的可能为BB，一半的可能为Bb，理论上将来患乳腺癌的风险为0.5×60%+0.5×12%=36%。（3）题中强调是体细胞在有丝分裂的分裂期发生异常行为，所以不必考虑基因突变和基因重组。体细胞有丝分裂后期b基因所在的染色体的着丝粒分裂后形成的两条含b的染色体移向细胞同一极，并且含B的染色体随机丢失或含B的染色体片段缺失，导致形成基因型为bb的子细胞。22．（2022·湖北武汉·统考模拟预测）水稻发生黄绿叶突变是造成大幅减产的重要原因。研究水稻黄绿叶表型的成因，对于应对水稻黄绿叶突变、守护粮食安全具有重要战略意义。我国科学家发现了一株黄绿叶突变体，研究表明，该突变体的叶绿体内编码核黄素（即维生素B2）合成酶的基因Y突变成了y，导致植株体内核黄素含量下降，进而影响其他性状。回答下列问题：(1)研究人员将该突变体与野生型水稻在不同温度条件下分别进行了种植，并测定了两个株系的光合色素含量，结果如图所示。据图分析，该突变体是一种（填“高温敏感型”或“低温敏感型”）叶色突变体。该突变体导致水稻减产的原因可能是。(2)核黄素可以消除植