2024届高考生物考前冲刺第1篇专题素能提升专题3遗传微专题突破练3生物的变异与进化

微专题3生物的变异与进化一、选择题1.(2023·广东广州一模)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白毛的基因位于同一条染色体上。某染色体结构变异个体的测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白毛∶红眼黑毛∶红眼白毛=1∶1∶1∶1。该个体所发生的染色体结构变异类型最可能是(C)A.缺失 B.重复 C.易位 D.倒位解析:分析题意可知,大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白毛的基因位于同一条染色体上,两对等位基因连锁遗传,正常情况下,测交结果最多出现两种表型,但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白毛∶红眼黑毛∶红眼白毛=1∶1∶1∶1,推测该个体可产生四种比例相同的配子,说明控制两对性状的基因遵循自由组合定律,最可能是其中一对等位基因被易位到非同源染色体上。2.(2023·广东揭阳一模)“蓺之荏菽(大豆),荏菽旆旆(茂盛)”,数千年前,大豆就作为“五谷”之一广为种植。野生型大豆荚果小、种子小,经过驯化后,大豆荚果变大,籽粒肥大。据此分析,下列说法正确的是(A)A.驯化使大豆的种群基因频率发生了定向改变B.驯化使控制大豆种子大小的基因发生定向变异C.大豆相关性状的变化趋势体现了协同进化D.现代大豆性状更符合人类需求是获得性遗传的证据解析:驯化是对大豆进行定向选择,因此驯化使大豆的种群基因频率发生了定向改变;变异是不定向的;大豆相关性状的变化发生在大豆种群范围内,而协同进化是发生在不同物种之间、生物与无机环境之间;现代大豆性状更符合人类需求是选择的结果,不符合人类需求的性状被淘汰,符合人类需求的性状被保留,并非获得性遗传。3.人体细胞内的原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,如图是导致正常细胞成为癌细胞的三种途径,下列说法正确的是(D)A.机体清除癌细胞的过程不属于细胞凋亡B.原癌基因在人的正常细胞内一般不表达,必须在致癌因子的作用下才可表达C.由上述材料信息可知,癌细胞的出现一定是由基因突变引起的,变异的基因不再表达D.癌细胞表面会出现异常的抗原,且在某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位解析:机体通过细胞毒性T细胞清除癌细胞,该过程属于细胞凋亡;由原癌基因的功能可知,其在人的正常细胞内能正常表达;分析图示可知,癌细胞的出现可能是由基因突变引起的,变异的基因可表达出高活性蛋白;细胞癌变后,细胞内特定基因表达产生异常抗原,且癌细胞表面糖蛋白减少,容易扩散和转移,即某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位。4.(2023·湖南邵阳二模)某二倍体雌雄同株的植物,高秆对矮秆为显性(分别由基因D和d控制),现用纯合高秆和矮秆杂交,子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育高秆植株。研究人员让甲与矮秆植株杂交,让乙自交,后代高秆与矮秆的分离比均为3∶1。甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是(A)A.染色体片段易位,染色体片段重复B.个别染色体数量变异,染色体片段易位C.个别染色体数量变异,染色体片段重复D.染色体片段易位,个别染色体数量变异解析:如果是个别染色体数量变异导致的,则DDd产生D、Dd、DD、d四种配子的比例为2∶2∶1∶1,若与矮秆植株杂交,后代高秆与矮秆的比例为5∶1,若自交,后代高秆与矮秆的比例为35∶1。如果是染色体片段重复,则DDd产生DD、d两种配子的比例为1∶1,若与矮秆植株杂交,后代高秆与矮秆的比例为1∶1,若自交,后代高秆与矮秆的比例为3∶1。如果是染色体片段易位,则DDd产生D、Dd、DD、d四种配子的比例为1∶1∶1∶1,若与矮秆植株杂交,后代高秆与矮秆的比例为3∶1,若自交,后代高秆与矮秆的比例为15∶1。甲与矮秆植株dd杂交,后代高秆与矮秆的分离比为3∶1,甲植株产生过程发生的变异类型为染色体片段易位;乙自交后代高秆与矮秆的分离比为3∶1,乙植株产生过程中的变异类型为染色体片段重复。5.(2023·广东清远联考)2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者因在已灭绝古人类基因组和人类进化方面的发现而获此奖,他发现与来自非洲的当代人类的DNA序列相比,来自古尼安德特人的DNA序列与来自欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似,在具有欧洲或亚洲血统的现代人类中,1%～4%的基因组来自古尼安德特人,下列有关说法错误的是(C)A.古尼安德特人与欧洲和亚洲人的亲缘关系比非洲人更近B.人类线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律C.欧洲和亚洲人的性状与古尼安德特人相同的概率是1%～4%D.现代人的基因组和古人类的基因组不同与生物的变异有关解析:与来自非洲的当代人类的DNA序列相比,来自古尼安德特人的DNA序列与来自欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似,说明古尼安德特人与欧洲和亚洲人的亲缘关系比非洲人更近;孟德尔遗传规律适用范围是有性生殖的真核生物的细胞核遗传,人类线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律;性状和基因并不是简单的一一对应的关系,虽然欧洲和亚洲人的DNA序列有1%～4%的基因组来自古尼安德特人,但欧洲和亚洲人的性状与古尼安德特人相同的概率并非是1%～4%;现代人的基因组是从古人类的基因组进化而来,它们之间的不同与生物的变异有关。6.家鸽按用途可分为传书鸽、肉用鸽和玩赏鸽3类。传书鸽具有强烈的归巢性,可供通讯,飞翔时速可达70千米。经过长时间的人工杂交和选育,家鸽的品种日渐增多。根据现代生物进化理论,下列解释错误的是(B)A.突变和基因重组为家鸽的选育提供原材料B.家鸽选育过程中基因频率不会发生定向改变C.家鸽产生的变异不能在选育过程中都保留下来D.选育出的新品种与原品种之间不存在生殖隔离解析:突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料;长时间的人工选育会使种群基因频率发生定向改变;变异有可遗传的变异和不遗传的变异,不遗传的变异不能传递给下一代,没法保留;家鸽新品种不是新物种,与原品种之间没有生殖隔离。7.某种群数量较大、所处环境适宜且稳定,其中AA个体占36%,Aa个体占48%,则该种群随机交配产生的后代中AA基因型频率、A基因频率和自交产生的后代中AA基因型频率、A基因频率的变化依次为(C)A.增大,不变;不变,不变B.不变,增大;增大,不变C.不变,不变;增大,不变D.不变,不变;不变,增大解析:种群中,AA=36%,Aa=48%,则aa=100%-48%-36%=16%,据此可计算出A的基因频率=36%+1/2×48%=60%,a的基因频率=16%+1/2×48%=40%,该种群随机交配,基因频率保持不变,AA的基因型频率=60%×60%=36%,显然随机交配情况下基因型频率也保持不变;若该种群进行自交,后代中基因型AA所占的比例为36%+48%×1/4=48%,Aa基因型频率为48%×1/2=24%,aa的基因型频率为16%+48%×1/4=28%,根据自交后代的基因型频率可推测出自交后的基因频率为A=48%+24%×1/2=60%,a=28%+24%×1/2=40%,可见,该种群自交后代中AA基因型频率、A基因频率的变化依次为增大、不变。8.(2023·福建福州一模)某海域生活着两种藤壶,其中藤壶甲生活在礁石的高处,藤壶乙生活在礁石的低处甚至浸入海水中。如果人为移走某处的藤壶乙,则藤壶甲也可继续向下扩张分布甚至浸入海水中。下列叙述错误的是(C)A.藤壶甲和藤壶乙的基因库存在差异B.二者共存的情况对双方均可视为一种自然选择C.二者共存时的分布差异说明二者存在生殖隔离D.两种藤壶的协同进化与种间竞争密切相关解析:甲、乙两种藤壶属于不同物种,因此藤壶甲和藤壶乙的基因库存在差异;分析题意可知,藤壶甲和藤壶乙存在种间竞争,二者共存的情况对双方均可视为一种自然选择;二者共存时的分布差异说明二者存在种间竞争,而不能说明二者之间存在生殖隔离;协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,两种藤壶因种间竞争关系而相互影响,因此两种藤壶的协同进化与种间竞争密切相关。9.阿莫西林是一种常用的口服类抗生素,能有效抑制金黄色葡萄球菌增殖。但长期使用发现该菌对其抗药性显著增强,下列叙述正确的是(B)A.阿莫西林的使用引起金黄色葡萄球菌抗性突变率提高B.阿莫西林引起金黄色葡萄球菌种群发生了适应性进化C.金黄色葡萄球菌抗药性个体的产生提高了物种多样性D.金黄色葡萄球菌个体间性状的差异决定了其进化的方向解析:阿莫西林的使用只是对金黄色葡萄球菌起到选择的作用,没有改变抗性突变率;阿莫西林引起金黄色葡萄球菌种群中抗性基因频率增大,发生了适应性进化;金黄色葡萄球菌抗药性个体与敏感性个体属于同一物种,没有提高物种多样性,提高了遗传多样性;金黄色葡萄球菌个体间性状的差异属于变异,不能决定进化的方向,自然选择决定生物进化的方向。10.(2023·广东广州一模)农业害虫二化螟的种群数量在不同季节有很大差异,春夏季大量繁殖,到了冬季由于寒冷原因而大量死亡,仅有少数个体能存活下来,如图所示(抗药性为隐性突变)。第二年春,二化螟的种群数量因存活的少量个体繁殖而恢复。下列叙述错误的是(B)A.突变是不定向的,因此抗药性基因在使用杀虫剂前已经存在B.若过程中未发生基因突变,第二年夏天该二化螟种群的抗药性基因频率为0C.图示中抗药性基因的频率变化,不能说明抗药性状不利于二化螟生存D.该现象表明,在自然界中抗药性的个体的存留具有一定偶然性解析:突变是随机的、不定向的,因此抗药性基因在使用杀虫剂前已经存在,杀虫剂对抗药性起到选择作用;已知抗药性为隐性突变,冬天保留下来的无抗药性的个体可能携带抗药性基因,因此第二年夏天该二化螟种群的抗药性基因频率不一定为0;冬季二化螟大量死亡是由于寒冷环境引起的,无法判断是否与抗药性有关,因此图示中抗药性基因的频率变化,不能说明抗药性状不利于二化螟生存;图中冬天保留下来的都是无抗药性的个体,该现象表明,在自然界中抗药性的个体的存留具有一定偶然性。11.(2023·福建泉州检测)家蚕的性别决定方式为ZW型,雄蚕生长快,丝质好。控制家蚕卵色的基因B(黑色)和b(白色)位于第10号染色体上。用X射线处理基因型为BbZW的雌蚕蛹,将带有B基因的染色体片段转移到W染色体上,获得的雌蚕进一步培育出基因型为bbZWB(M)的品系。该品系与白色卵孵出的雄蚕杂交,可鉴别所产生子代的性别。下列相关叙述正确的是(A)A.W染色体上出现B基因属于染色体变异B.雌蚕M仅产生bZ和BWB两种配子C.上述子代中黑色卵发育成生产所需雄蚕D.上述子代中白色卵发育成所需雌蚕品系解析:第10号染色体与W染色体为非同源染色体,W染色体上出现B基因属于染色体结构变异中的易位;雌蚕M的基因型为bbZWB,雌蚕M能产生bZ和bWB两种配子;雌蚕(bbZWB)与白色雄蚕(bbZZ)杂交,后代雌蚕(bbZWB)全部为黑色,雄蚕(bbZZ)全部为白色,雄蚕生长快,丝质好,因此上述子代中白色卵发育成生产所需雄蚕品系。12.(2023·湖南娄底二模)单核苷酸多态性简称SNP,主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。位于人类7号染色体上的TAS2R38基因是一个苦味受体决定基因,已知在这个基因上有三个SNP,可以导致TAS2R38苦味受体的三个氨基酸出现差异,致使对西蓝花这类十字花科蔬菜中的苦味成分敏感程度不同。以下叙述正确的是(B)A.SNP造成单个碱基替换,使得DNA上基因排序发生改变B.TAS2R38基因的三个SNP是等位基因C.对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升D.密码子第三个碱基变化最可能导致氨基酸变化解析:SNP造成单个碱基替换,改变基因中的碱基序列,不改变基因在DNA上的排序;SNP是单个核苷酸改变引起的基因突变,基因突变的结果是产生等位基因,则TAS2R38基因的三个SNP是等位基因;十字花科蔬菜中的苦味成分不会对人群起到选择作用,所以无法断定对苦味最敏感的基因的频率会在人群中上升;密码子第一个碱基变化最可能导致氨基酸变化。13.(2023·河北石家庄模拟)某动物的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,这对等位基因位于常染色体上。若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。科研人员调查不同区域内该动物的深色表型频率,检测并计算了基因频率,结果如图所示。下列叙述错误的是(B)A.浅色岩Q区的深色个体的基因型为DD、DdB.与深色熔岩床区相比,浅色岩P区的杂合子频率高C.与浅色岩P区相比,浅色岩Q区的隐性纯合子频率低D.深色个体在不同区域的分布现状受自然选择的影响解析:该动物的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,由题图分析可知,浅色岩Q区的深色个体的基因型为DD、Dd;深色熔岩床区杂合子(Dd)的频率=2×0.7×0.3=0.42,而浅色岩P区杂合子(Dd)的频率=2×0.1×0.9=0.18,故与深色熔岩床区相比,浅色岩P区的杂合子频率低;浅色岩P区隐性纯合子(dd)的频率=0.9×0.9=0.81,而浅色岩Q区隐性纯合子(dd)的频率=0.7×0.7=0.49,因此,与浅色岩P区相比,浅色岩Q区的隐性纯合子频率低;毛色与环境差异大则易被天敌捕食,据图分析可知,深色个体在深色熔岩床区的表型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区的表型频率相对较低,因此,深色个体在不同区域的分布现状受自然选择的影响。二、非选择题14.某地大白菜农田蜗牛危害严重,农民起初喷洒杀虫剂R控制害虫,但几年后效果不明显,于是通过放养青蛙来控制害虫,如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题。(1)拉马克认为,生物各种适应性特征的形成都是由于和,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用(填“前”或“后”)。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性的形成是的结果。

(2)现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是

。

从点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。

(3)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的,研究人员调查了某地区的1000只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计,得到的数据如表所示。项目有条纹(显性)无条纹(隐性)合计存活个体数178211389空壳数332279611合计5104901000在这1000只蜗牛中,aa的基因型频率为。如果Aa的基因型频率为32%,则a的基因频率为。由表中数据可推断,经多个世代后,该种群中(填“有条纹”或“无条纹”)基因的频率将会增大。

解析:(1)拉马克的进化学说的观点是用进废退和获得性遗传,若用其观点分析蜗牛抗药性的出现,则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用后。若用达尔文的观点分析,蜗牛抗药性是在杀虫剂使用之前已经产生,其形成是自然选择的结果。(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率的改变。蜗牛从A点到B点发生了进化,其原因是从A点到B点杀虫剂R的使用使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变。从C点开始,农民开始放养青蛙控制害虫。(3)由题意可知,无条纹是隐性性状,基因型为aa。由表格信息可知,aa的基因型频率是(490÷1000)×100%=49%。如果Aa=32%,则a的基因频率为49%+1/2×32%=65%。由表格中的信息可知,有条纹的蜗牛空壳的相对数量更多,因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食,控制有条纹性状的基因A的频率会逐渐降低,控制无条纹性状的基因a的频率会逐渐升高。答案:(1)用进废退获得性遗传后自然选择(2)从A点到B点杀虫剂R的使用使蜗牛种群中抗药性基因频率上升,种群基因频率发生改变C(3)49%65%无条纹15.(2021·广东卷)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题。(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为。

(2)如图1所示为基于M5品系的突变检测技术路线,在F1中挑出1只雌蝇,与1只M5雄蝇交配。若得到的F2没有野生型雄蝇、雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2中雌蝇的两种表型分别是棒眼杏红眼和,此结果说明诱变产生了伴X染色体基因突变。该突变的基因保存在表型为果蝇的细胞内。

图1(3)上述突变基因可能对应下图2中的突变(从突变①②③中选一项),分析其原因可能是

,使胚胎死亡。(4)图1所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇基因突变;②缺点是不能检测出果蝇基因突变。(①②选答1项,且仅答1点即可)

解析:(1)位于X染色体上的基因所控制的性状总是和性别相关联,这种现象称为伴性遗传。(2)由题图可知,F1所选择的雌蝇的表型是棒眼红眼(基因型是XBrXbR,其中XbR上同时存在新突变基因),它与M5雄蝇(XBrY)杂交,F2的雌蝇数量是雄蝇的两倍,说明F2的雄蝇存在致死现象,分析遗传实验结果可知,F2的雌蝇的基因型是XBrXBr(棒眼杏红眼)、XBrXbR(XbR上同时存在新突变基因,表现为棒眼红眼),由题意可知,F2中没有野生型雄蝇,故雄蝇的基因型只有XBrY,雌蝇(XBrXbR)存活,这说明XbR所在染色体上的突变基因是隐性致死基因,所以该突变的基因保存在表型为棒眼红眼雌果蝇体内。(3)由题图可知,突变③是正常基因编码的第20位正常氨基酸密码子UUA突变为UGA,前者编码亮氨酸,后者为终止密码子,因此突变后该蛋白质由539个氨基酸缩短为19个氨基酸,相应的蛋白质功能异常,使得胚胎死亡。(4)题图所示的突变检测技术优点是除能检测题述伴X染色体隐性完全致死基因突变外,还能检测出果蝇X染色体上的可见突变(或X染色体上显性突变);该技术检测的结果需要通过性别进行区分,不能检测出果蝇常染色体上的基因突变,包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。答案:(1)伴性遗传(2)棒眼红眼隐性致死棒眼红眼雌(3)③突变基因编码的第20位氨基酸密码子由正常的亮氨酸变成终止密码子,使得翻译提前终止,相应的蛋白质功能异常(4)X染色体上可见(或X染色体上显性)常染色体16.绿壳鸡蛋因颜色特别、蛋黄比例大、蛋白黏稠、营养丰富,深受消费者欢迎。决定绿壳的基因A位于常染色体上,对其他蛋壳颜色基因为完全显性。矮小基因dw纯合较含DW基因的正常成年鸡体重轻20%～30%,节粮20%左右。某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡,该品种产蛋率很低。现一养殖场欲利用杂种优势培育高产矮小且产绿壳蛋的鸡种,科研人员首先用当地母鸡和纯合的含绿壳基因的正常公鸡培育了基因型为AAZdwZdw的公鸡种,育种方案如下:(1)F2中应选取的个体的基因型为。

(2)在育种过程中,需要挑出F2的(填“公鸡”或“母鸡”)类型进行必要的基因型检测,理由是。

(3)在上述育种过程中,F1中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡,现欲判断该公鸡产生的原因,最简便的方法是让其与进行杂交,然后统计子代的性状情况。若,则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开;若,则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。

(4)鸡的银羽基因位于Z染色体上,对金羽为完全显性,现已知新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW均为银羽、金羽两种颜色。为帮助养殖场进一步降低高产矮小且产绿壳蛋鸡种的培育成本,请利用新培育的AAZdwZdw与当地的aaZd