2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版 第七单元　第35课时　生物的进化含答案

2025步步高大一轮复习讲义高考生物人教版第七单元第35课时生物的进化含答案第35课时生物的进化课标要求1.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等，说明当今生物具有共同的祖先。2.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。3.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。4.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。5.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。6.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。7.阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成。考情分析1.生物有共同祖先的证据2023·江苏·T32023·浙江6月选考·T32022·北京·T62.自然选择与适应的形成2023·浙江6月选考·T92021·浙江1月选考·T143.基因频率的改变与生物进化2023·天津·T162023·海南·T102023·北京·T62022·广东·T142022·海南·T154.隔离与物种的形成2023·湖北·T172022·浙江1月选考·T162022·湖南·T125.协同进化与生物多样性2023·湖南·T42023·浙江1月选考·T132022·河北·T62022·辽宁·T3考点一生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成1．达尔文的生物进化论的主要组成(1)共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。(2)自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。2．生物有共同祖先的证据(1)地层中陈列的证据——化石(2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据3．适应的普遍性和相对性(1)适应的概念①生物的形态结构适合于完成一定的功能。②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。(2)适应的特性①普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。②相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。4．适应是自然选择的结果(1)拉马克进化学说①主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。②评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。(2)达尔文自然选择学说提醒变异在前且是不定向的，环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。(3)达尔文以后进化理论的发展①发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。②发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。归纳总结拉马克与达尔文进化学说的比较

项目拉马克的进化学说达尔文的自然选择学说区别进化原因外界环境的影响是生物进化的主要原因遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因变异方向变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向变异是生物本来就有的，是不定向的适应性变异都是适应环境的有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰进化方向由生物自身决定由自然选择决定联系都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的判断正误(1)大量化石证据揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生的进化顺序(×)提示化石是研究生物进化最直接的证据，大量化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。(2)利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征(√)(3)不同生物之间的DNA序列都有一定的差异性，说明生物不是由共同祖先进化来的(×)提示不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点，又存在差异性，其差异的大小可揭示物种的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。(4)达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和获得性遗传两大学说组成(×)提示达尔文的生物进化论主要由共同由来学说和自然选择学说组成，获得性遗传是拉马克的观点。(5)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(×)提示达尔文的自然选择学说解释了生物的多样性与适应性，但对遗传和变异的本质没有作出科学的解释。(6)达尔文认为适应的来源是不可遗传的变异，适应是环境定向选择的结果(×)提示达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。(7)生物进化论揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果(√)考向一生物有共同祖先的证据辨析1．(2023·安徽合肥一中高三期中)某博物馆内展示的“世纪曙猿”化石，距今约4500万年，已能看到高等灵长类动物的许多特征。下列相关叙述错误的是()A．“世纪曙猿”化石的发现能够说明灵长类动物与人类具有共同的祖先B．对“世纪曙猿”化石进行研究，能够分析出其体型大小和运动方式等C．从地层年龄与其对应的化石中能够总结出爬行类动物的出现早于鱼类D．化石、比较解剖学和胚胎学等证据在生物进化研究中互为补充、相互印证答案C解析生物最先生活在海洋里，故从地层年龄与其对应的化石中能够总结出鱼类的出现早于爬行类动物，C错误。2．(2023·浙江6月选考，3)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。大猩猩黑猩猩人猩猩96.61%96.58%96.70%大猩猩98.18%98.31%黑猩猩98.44%下列叙述错误的是()A．表中数据为生物进化提供了分子水平证据B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同祖先D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远答案D解析表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相似度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；表中结果显示了猩猩、大猩猩、黑猩猩与人体内编码同种蛋白质的同源DNA序列的相似度很高，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。考向二自然选择与适应的形成的关系辨析3．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叙述，错误的是()A．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B．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C．适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾D．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，不能留下后代答案D解析适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果，C正确；适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，D错误。4．非洲干旱环境下生长的金合欢，是具有长达10厘米尖刺的高大树种，尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头，柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是()A．金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现B．生物适应性的形成离不开遗传、变异与环境的相互作用C．非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代D．当环境发生改变后，长颈鹿的适应性性状有可能变得不适应答案C解析金合欢的尖刺可以减少水分散失，适应非洲干旱环境，同时尖刺的存在也可以抵御动物的啃食，能够让自己生存下来；长颈鹿的长舌头可以轻松吃到金合欢嫩叶，也是为了适应环境而生存，两者都是生物适应性的表现，A正确；适应是环境与生物相互作用、协同进化的结果，适应的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选择作用，B正确；尖刺是金合欢的一种表型，该表型是基因和环境共同作用的结果，非洲干旱环境起到选择作用，拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境，C错误。考点二现代生物进化理论1．种群基因组成的变化(1)种群和种群基因库①种群a．定义：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。b．实例：一片草地上的所有蒲公英。c．特点：种群是生物进化和繁殖的基本单位。②基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。③基因频率a．定义：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。b．计算公式基因频率＝eq\f(某种基因的数量,控制同种性状的等位基因的总数)(2)种群基因频率的变化①可遗传变异的来源：突变(基因突变和染色体变异)和基因重组。②可遗传变异的形成基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。③变异的有利和有害是相对的，是由生物的生存环境决定的。(3)自然选择对种群基因频率变化的影响提醒自然选择决定种群进化的方向的机理自然选择通过作用于个体而定向影响种群的基因频率。其直接作用对象是生物个体的变异性状(表型)。间接作用对象是与生物个体的变异性状相关的基因型。根本作用对象是与生物个体变异性状相对应的基因。(4)探究抗生素对细菌的选择作用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。2．隔离在物种形成中的作用(1)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。提醒种群≠物种①物种是自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群；种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。②种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。③判断生物是不是同一物种，如果来历不明，形态结构相似，可靠依据是看是否存在生殖隔离。若存在生殖隔离，则不是同一物种。(2)隔离提醒隔离≠生殖隔离隔离包括地理隔离和生殖隔离。隔离导致物种的形成：①只有地理隔离而没有形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。(3)新物种的形成过程(物种形成的三大模式)归纳总结物种形成与生物进化的比较比较内容物种形成生物进化标志出现生殖隔离基因频率改变变化后生物与原生物关系属于不同物种可能属于同一物种二者关系①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果3.协同进化与生物多样性的形成(1)协同进化①概念：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。提醒不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间竞争。无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定的方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。②类型类型相互关系实例不同物种之间在相互适应中共同进化原始合作海葵与寄居蟹在相互斗争中共同进化互利共生有细长吸管口器的蛾与有细长花距的兰花捕食猎豹与斑马寄生噬菌体与细菌种间竞争农作物与杂草生物与无机环境之间生物的进化与无机环境的变化是相互影响的原始大气无氧→厌氧生物→光合生物出现→大气中有氧→出现好氧生物(2)生物多样性的形成①内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。②形成原因：生物的协同进化。a．从分子水平看：DNA多样性(根本)→蛋白质多样性(直接)→生物性状多样性b．从进化角度看：物种多样性和生态系统多样性主要是生物的不定向变异与环境的定向选择在进化过程中共同作用的结果。③研究生物进化历程的主要依据：化石。④生物多样性三个层次间的关系4．生物进化理论在发展判断正误(1)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性，原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(×)提示细菌的抗药性变异是使用抗生素之前就存在的，基因突变是不定向的，抗生素对抗药性不同的个体只起到选择作用。(2)在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化(×)提示在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率也会因基因突变、迁入、迁出等原因而发生变化。(3)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(√)(4)所有变异都不能决定生物进化的方向，但都能提供进化的原材料(×)提示可遗传的变异为生物进化提供原材料，不可遗传的变异不能为生物进化提供原材料。(5)生物进化的实质是种群基因型频率的改变(×)提示生物进化的实质是种群基因频率的改变。(6)生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程(×)提示生物多样性包括三个层次：遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性。可见，新的物种不断形成的过程不能代表生物多样性的形成。1．比较达尔文的自然选择学说和现代生物进化理论，请分别运用两种理论解释桦尺蛾这一适应性特征的形成并完善以下过程。达尔文自然选择学说：桦尺蛾在繁殖过程中产生黑色型变异，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，生存并留下后代的机会多，逐代积累，形成了适应环境的黑色型桦尺蛾。现代生物进化理论：桦尺蛾在繁殖过程中，浅色型基因s突变成黑色型基因S，产生黑色型变异，在树皮裸露并被煤烟熏成黑褐色的环境中，该变异是有利变异，其生存并留下后代的机会多，逐代积累，使该种群中黑色型基因S的频率逐渐增加。2．基因频率的计算(1)桦尺蛾的浅色和黑色这一相对性状是由一对等位基因控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。如果基因型为ss的个体占4%，基因型为Ss的个体占18%，基因型为SS的个体占78%。基因S和s的频率分别是多少？提示S的基因频率为87%，s的基因频率为13%。(2)(2023·湖北，18改编)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27%。(3)果蝇的红眼、白眼基因位于X染色体上，某果蝇种群足够大，雌雄比例为1∶1，个体间自由交配，自然选择对果蝇眼色没有影响，不发生基因突变，没有迁入和迁出；其中白眼雄果蝇(XaY)占5%，则该种群Xa基因频率是10%，可以估算该种群中白眼雌果蝇约占0.5%。若以上条件不变，该种群将不会(填“会”或“不会”)发生进化。3．研究抗生素对细菌的选择作用碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。如表为2005－2008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的耐药率的变化。据表回答下列问题：年份2005200620072008住院患者该类抗生素的人均使用量/g0.0740.120.140.19某种细菌对该类抗生素的耐药率/%2.66.1110.925.5(1)这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间是否存在关联？依据是什么？提示两者之间存在关联；表中数据表明细菌耐药率随抗生素使用量的增加而增大。(2)为研究抗生素对细菌的选择作用，研究者取大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基上，并将平板划分为三个大小一致的区域，各放入一个经抗生素处理的相同圆纸片，在适宜条件下培养2d，观察结果(如图)，统计抑菌圈的直径。①为达到研究的目的，该方案需做两个重要改进：为使实验更严密，平板需增加一个区域，在该区域放入一个不用抗生素处理的圆纸片。②挑取该平板上靠近抑菌圈(填“靠近抑菌圈”“远离抑菌圈”或“任意位置”)的菌落，配成菌液，重复上述实验，培养多代。③预期实验结果，随着培养代数的增加抑菌圈逐渐减小。4．辨析是否形成新物种某研究小组研究了某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水。每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色鱼和金黄色鱼。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出如图所示的两种假设：(1)在假说甲和假说乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？提示假说甲认为，两个湖中的红褐色鱼和金黄色鱼都是由灰色鱼进化而来的，红褐色鱼和金黄色鱼有共同的祖先；假说乙认为，由于洪水的作用，洪水将湖泊Ⅰ中的红褐色鱼，带到了湖泊Ⅱ，将湖泊Ⅱ中的金黄色鱼，带到了湖泊Ⅰ。(2)DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼与湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？提示这一证据支持假说乙。(3)假说甲是否符合当地实际情况？为什么？提示假说甲不符合当地实际情况，因为假说没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况。(4)什么证据可以帮助你确定湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼不是一个物种？提示如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种)。5．辨析协同进化和生物多样性的形成之间的关系资料：1968年，美国生态学家海尔斯顿等人提出较低营养级生物的种群结构(如多度、生物量、物种多样性等)受较高营养级生物(捕食者)的控制，即下行控制。而与之相反，由较低营养级种群的密度、生物量等(食物资源)决定较高营养级的种群结构的现象被称为上行控制。上行控制或下行控制对种群数量、分布等的影响一直是生态学界争论的一个主题。也有研究人员认为上行控制和下行控制都重要，即食物资源和捕食者都发挥着控制作用。例如，有研究发现，浮游植物的现存量既受到生长的环境条件如营养水平、光照条件的上行控制，也受到捕食者如某些浮游动物的下行控制，并且上行控制和下行控制作用的相对大小，在不同水域和季节有所不同。(1)从生物进化的角度分析，这种上下行控制说明了什么？提示不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2)根据所学知识分析，在下行控制中，捕食者为什么可以增加被捕食者的生物多样性？提示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，为其他物种的形成腾出空间。归纳总结1．种群基因频率的计算方法：(1)某基因的基因频率＝eq\f(该基因的数目,该基因的等位基因的总数)×100%(2)某基因的基因频率＝该基因纯合子频率＋1/2杂合子频率(常染色体或X、Y同源区段上的基因)(3)某基因的基因频率＝eq\r(该基因纯合子频率)(遵循遗传平衡条件)AA%＝p2，Aa%＝2pq，aa%＝q2即(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1注：遗传平衡条件：①种群足够大且雌雄比例1∶1;②所有雌雄个体之间自由交配；③没有基因突变；④没有自然选择；⑤没有迁入和迁出。2．自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响：自交：基因型频率不断变化，后代的基因频率不变；自由交配：亲子代的基因频率不变，子一代开始基因型频率不变。考向三种群基因组成的变化5．(2023·海南，10)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，使其表型频率降低答案A解析三种类型的选择都是自然选择，自然选择对种群基因频率的影响是固定的，都使种群基因频率发生定向改变，A错误。6．(2023·南京、盐城高三模拟)如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。下列相关叙述错误的是()A．图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为55%B．图1中a表示地理隔离，b表示可遗传变异和自然选择，c表示生殖隔离C．b过程会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异D．图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化答案A解析根据题干信息可知，P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%，假设原种群有100个个体，则AA、Aa、aa分别有30、40、30个个体，则P点后的下一年中AA、Aa、aa分别有33、44、27个个体，则A的基因频率为(33×2＋44)÷[(27＋33＋44)×2]×100%≈52.9%，A错误。考向四生物进化及物种形成7．(2022·湖南，12)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中，①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制，进行了种间交配实验，结果如表所示。下列叙述错误的是()交配(♀×♂)①×②②×①①×③③×①②×③③×②交配率(%)081624618精子传送率(%)0000100100注：精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比。A．实验结果表明近缘物种之间也可进行交配B．生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关C．隔离是物种形成的必要条件D．②和③之间可进行基因交流答案D解析由表格中交配率的结果可知，近缘物种之间也可进行交配，A正确；已知①与②、①与③的分布区域有重叠，②与③的分布区域不重叠，但从交配率和精子传送率来看，说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关，B正确；隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离是物种形成的必要条件，C正确；②和③的分布区域不重叠，故存在地理隔离；两者属于两个近缘物种，表中②与③交配，精子传送率达到100%，即使交配成功，由于两者属于不同物种，存在生殖隔离，故不能进行基因交流，D错误。8．(2021·福建，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答案D解析结合题意甲、乙杂交产生丙，但丙不能产生子代，甲、乙存在生殖隔离，A正确；进化的实质是种群基因频率的改变，B正确；甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关，比如阳光照射范围的变化，C正确；由题意可知，甲、乙是不同物种，不属于同一个种群，D错误。考向五协同进化和生物多样性的形成9．(2023·湖北，17)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答案A解析甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内全部个体所含有的全部基因，将A基因引入甲植物(本身不含A基因)种群后，甲植物种群的基因库发生改变，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变(释放的挥发物质没有改变)，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物质，D错误。10．(2023·浙江1月选考，13)太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是()A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果D．仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果答案C解析蜗牛只是该岛上的一种生物，其物种数量不能代表该岛的物种多样性，A错误；一个种群中全部个体所含有的全部基因叫作这个种群的基因库，而该岛上的蜗牛有上百个物种，B错误；同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同，具有相似的外壳，是自然选择的结果，C正确；仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果，D错误。1．种群是生物进化和繁殖的基本单位。2．突变和基因重组产生进化的原材料，可遗传的变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。突变包括基因突变和染色体变异。突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境。突变和重组是随机的、不定向的，只为进化提供原材料，不能决定生物进化的方向。3．自然选择决定生物进化的方向。生物进化的实质是种群的基因频率的改变。4．(必修2P116)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。5．新物种的形成途径：(1)渐变：长期的地理隔离→阻断基因交流→不同的突变、基因重组和选择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异→差异加大→生殖隔离→新物种形成；(2)有时不需要地理隔离：如多倍体的形成。6．物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。7．(必修2P121)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。8．(必修2P121～122)地球上最早出现的生物是异养厌氧(填新陈代谢类型)的单细胞原核生物。真核生物通过有性生殖，实现了基因重组，这就增强了生物变异的多样性，生物进化的速度明显加快。9．生物多样性主要包括三个层次的内容：遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。10．生物多样性是协同进化的结果，物种形成的必要条件是隔离。若想判断生长更快的金鲳鱼养殖品种与野生种是否为同一物种，可采用的方法是将金鲳鱼养殖品种与野生种进行杂交，如果能杂交且可以产生可育后代，则是同一物种；若不能杂交或杂交后产生的后代不可育，则不是同一物种。11．近亲繁殖导致种质退化会使该物种的遗传或基因多样性降低，从遗传的角度分析，近亲繁殖导致种质退化的原因是近亲繁殖将会增加子代中隐性致病基因变为纯合子传给后代的概率，并直接导致生殖成功率的下降和遗传多样性的降低。课时精练1．(2022·北京，6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出()A．这种差异是由基因中碱基替换造成的B．两者共同祖先的血红蛋白也有α链C．两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能D．导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中答案D解析两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，可能是由基因中碱基替换造成的，A不符合题意；由题意“两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成”推测，两者共同祖先的血红蛋白也有α链，B不符合题意；人与黑猩猩都能正常生存，两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能，C不符合题意；α链的相同位置上有一个氨基酸不同，这属于基因突变，可以发生在任何生物的任何生长发育过程中，D符合题意。2．运用证据和逻辑进行推测是研究生物进化最为有效的方法。下列有关进化证据的叙述，错误的是()A．研究不同地层的古生物化石可以推测生物进化的路线，这是最直接的证据B．不同生物的细胞色素c的氨基酸序列存在差异，这否定了生物有共同的祖先C．人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，这属于分子水平的证据D．人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，这属于胚胎学证据答案B解析化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，化石是研究生物进化最直接的证据，A正确；亲缘关系越近，细胞色素c中氨基酸序列的差异越小，因此比较不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小，可以推测生物之间的亲缘关系，B错误；不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点，又存在差异性，这是分子水平的证据，故人和黑猩猩的基因组序列差异只有3%，属于分子水平的证据，C正确；胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科，比较发现人和鱼的胚胎发育早期都出现鳃裂和尾，属于胚胎学证据，D正确。3．(2021·河北，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是()A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D．④可能由③进化而来答案B解析求偶时提供食物给雌蝇，一方面为了获得交配机会，另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A正确；根据题意，四种方式都能求偶成功，④虽然是一种仪式化行为，但对缝蝇繁殖也具有进化意义，B错误；④仅送一个空丝球给雌蝇，不需要食物也能求偶成功，④与③在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D正确。4．(2021·广东，10)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答案C解析缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；引入天敌的环境中，斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，数量减少，而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会，导致群体中斑点数量可能会减少，B正确；生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；由题干信息可知，“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”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊，D正确。5．(2023·北京，6)抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是()A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带答案B解析在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，非转基因作物的存在不会对害虫生存产生压力，A不符合题意；大面积种植转基因作物并施用杀虫剂会导致害虫大量死亡，抗性基因频率会越来越高，因为能生存的大多数都具有抗性基因，B符合题意；转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植会减少转基因作物的数量，减少对害虫的杀伤力，C不符合题意；转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来，不至于抗性基因频率越来越高，D不符合题意。6．(2021·广东，8)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是()A．15%、85% B．25%、75%C．35%、65% D．45%、55%答案B解析由题意可知，该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff)组成，故F的基因频率＝F/(F＋f)×100%＝(500×2)/(2000×2)×100%＝25%，f的基因频率＝1－25%＝75%，B正确。7．囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是()A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高答案B解析在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表型频率为0.18，则浅色表型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么eq\f(1,2)x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表型频率为0.95，则浅色表型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.5，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。8．(2024·南通高三期中)人类MN血型由一对等位基因LM和LN决定，M型和N型是纯合子，MN型是杂合子。现调查某地区1800人中，500人为M型，700人为MN型，600人为N型。下列相关叙述正确的是()A．LM的基因频率为0.53，LN的基因频率为0.47B．一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会有所减少C．人的迁入、迁出以及基因突变都可能导致种群基因频率的改变D．人的其他基因的改变不可能影响LM和LN基因频率的改变答案C解析LM的基因频率为[(500×2＋700)÷(1800×2)]×100%≈0.47，LN的基因频率为[(600×2＋700)÷(1800×2)]×100%≈0.53，A错误；若在调查期间，某地区的人群处于遗传平衡状态，则一段时间后，理论上人群中MN型个体占比会保持相对稳定，B错误；人的其他基因的改变可能会影响不同个体的生存能力，进而影响LM和LN基因频率的改变，D错误。9.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。如图表示某地区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列有关分析错误的是()A．产HCN植株可以由不产HCN的两纯种植株杂交获得B．与乡村相比，市中心种群中h、d的基因频率更高C．草食动物的捕食及城市化进程会影响白车轴草种群的进化D．基因重组会影响种群中H、D基因的基因频率答案D解析不产HCN的两纯种植株的基因型为HHdd、hhDD，二者杂交能产生基因型为HhDd的植株，基因型为HhDd的植株中能产生HCN，A正确；乡村环境下产HCN个体比例更高，市中心产HCN个体比例更低，而H和D同时存在的个体才能产HCN，可知乡村环境下H、D的基因频率比市中心高，所以市中心种群中的h、d的基因频率比乡村更高，B正确；草食动物间接淘汰了不含HCN的白车轴草，故草食动物会影响白车轴草种群的进化；从曲线图可知，从市中心到乡村产HCN个体比例(基因型为H_D_)逐渐增大，种群基因频率发生定向改变，说明白车轴草朝着产HCN的方向进化，所以城市化进程影响了白车轴草种群的进化，C正确；基因重组只会增加基因型种类，不会影响基因频率，D错误。10．下列有关生物变异和进化的叙述，正确的是()A．无论是自交还是随机交配都会对种群的基因频率产生影响B．生物的进化必须要经过长期的地理隔离，然后再发生生殖隔离C．三倍体植物能够由受精卵发育而来，也可由无性繁殖获得D．基因突变一定产生新的等位基因，一定会使种群的基因频率发生变化答案C解析在无突变、各种基因型的个体生活力相同时，随机交配不改变种群的基因频率，自交不改变基因频率，但基因型频率发生变化，A错误；新物种的形成不一定要经过很长时间的地理隔离，如多倍体的形成，B错误；基因突变产生新的等位基因，发生在体细胞内的基因突变不会遗传给后代，对后代基因频率没有影响，因此基因突变不一定会使种群的基因频率发生变化，D错误。11．(2021·湖南，8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是()A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向答案B解析由题干信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。12．(2022·河北，6)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答案C解析由于基因突变等变异，乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体，降解能力强的个体被选择并保留下来，故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，A正确；基因突变是不定向的，选择是定向的，B正确；分析题意可知，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强，织叶蛾能将叶片卷起，取食内部叶片，该行为是香豆素对其进行选择的结果，而非织叶蛾主动适应环境的结果，C错误；协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，由于任何一个物种都不是单独进化的，因此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，D正确。13．(2024·天津和平区高三质检)某实验小组利用果蝇进行如图所示的实验，下列说法正确的是()A．最初甲箱和乙箱的全部果蝇构成一个种群B．甲箱果蝇发生了进化，乙箱果蝇未发生进化C．食物淀粉刺激使甲箱果蝇体色发生定向变异D．繁殖八代后，甲、乙箱的果蝇可能存在生殖隔离答案D解析最初甲箱和乙箱的全部果蝇由于存在地理隔离不能相互交配，因此属于两个不同的种群，A错误；甲箱的果蝇体色变深，其基因频率发生了变化，因此发生了进化；乙箱果蝇虽然体色不变，但是不能确定其基因频率无变化，因此不能判定其未发生进化，B错误；生物的变异具有不定向性，食物刺激只起选择的作用，C错误；繁殖若干代后，甲箱和乙箱混合培养，果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配，说明两品系果蝇之间可能出现了生殖隔离，D正确。14.等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上，该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中，a基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。以下叙述正确的是()A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、Aa、aa的频率B．能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、随机交配、迁入和迁出等C．a基因控制的性状表现类型更适应环境D．A基因的频率为0.25时，Aa的基因型频率为0.75答案C解析Ⅰ代表AA的频率，Ⅱ代表aa的频率，Ⅲ代表Aa的频率，A错误；能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等，随机交配不改变种群基因频率，B错误；A基因频率为0.25时，a基因频率为0.75，Aa的基因型频率为2×0.25×0.75＝0.375，D错误。15．(2024·北京丰台区高三质检)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，错误的是()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C解析自然选择决定生物进化的方向，能定向改变种群的基因频率，A正确；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；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；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。专题突破9聚焦变异热点题型课标要求1.概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变。2.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。3.举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。考情分析1.变异类型的判定2023·湖南·T92022·湖南·T192021·广东·T202.基因定位问题2021·辽宁·T25题型一探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法基本模型典例突破1．某种鱼因其颜色艳丽而成为重要的观赏鱼品种。研究发现该种鱼某品系的体色由鳞片颜色和皮肤底色共同作用形成，其中鳞片有土耳其绿鳞、皇室蓝鳞、铁锈蓝鳞，由基因B/b控制。皮肤有黄皮和红皮，由基因R/r控制。研究人员现用一批不同体色的纯合雌鱼和雄鱼进行杂交获得F1，F1雌雄个体随机交配获得F2，实验结果如下表所示(不考虑X、Y染色体的同源区段)。请回答以下问题：项目亲本F1体色F2体色及分离比实验一铁锈蓝鳞黄皮♀×土耳其绿鳞红皮♂皇室蓝鳞红皮铁锈蓝鳞红皮∶土耳其绿鳞红皮∶皇室蓝鳞红皮∶铁锈蓝鳞黄皮∶土耳其绿鳞黄皮∶皇室蓝鳞黄皮＝3∶3∶6∶1∶1∶2实验二铁锈蓝鳞黄皮♂×土耳其绿鳞红皮♀皇室蓝鳞红皮铁锈蓝鳞红皮∶土耳其绿鳞红皮∶皇室蓝鳞红皮∶铁锈蓝鳞黄皮∶土耳其绿鳞黄皮∶皇室蓝鳞黄皮＝3∶3∶6∶1∶1∶2某同学在重复上述实验时，在F1中发现了一尾皇室蓝鳞黄皮雄鱼。该鱼黄皮性状的出现，推测可能发生了基因突变，也可能仅仅是由于环境引起的表型改变。请利用亲本中已有个体设计杂交实验，通过一次杂交对上述原因进行探究。(请写出实验思路及实验结果)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________答案实验思路：让该黄皮雄鱼与黄皮雌鱼杂交，观察并统计子代表型。预期结果和结论：若子代全为黄皮，则是由基因突变引起的；若子代红皮∶黄皮＝1∶1，则仅仅由环境因素引起。解析由题意可知，该鱼黄皮性状若是由基因突变引起的，则该雄鱼的基因型为rr；若是由环境改变引起的，且基因型未变，则该雄鱼的基因型为Rr，通过测交实验可确定该雄鱼的基因型。题型二基因突变的类型与判断方法基本模型1．类型eq\b\lc\{\rc\(\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．判断方法：选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。(1)若后代全表现野生型性状，则突变体由隐性突变产生。(2)若后代全表现突变型性状，则突变体由显性突变产生。(3)若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由显性突变产生。典例突破2．(2024·大连高三模拟)叶色突变体的研究可提高人们对叶绿素代谢、叶绿体发育和光合作用机制的了解。研究发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。研究者以诱变剂处理野生型水稻品系后，经筛选得到叶绿素含量较低的黄化突变体甲、乙(都能正常生长，光合产量较低)。回答下列问题：(1)研究发现C1基因纯合时幼苗期致死，可推知基因C突变成C1属于______________(填“显性突变”或“隐性突变”)，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。突变体甲连续自交2代，F2成年植株中绿色叶植株占__________。(2)从野生型和突变体甲叶片细胞中获取控制上述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)，结果如图，属于突变体甲的是__________(填“Ⅱ”或“Ⅲ”)，判断理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某研究小组拟探究基因C2是显性突变还是隐性突变(已知C2基因不存在致死情况)，将突变体甲与突变体乙进行杂交，支持隐性突变的杂交结果是____________________________。答案(1)显性突变基因C1纯合时幼苗期致死，说明突变体甲都是杂合子，这种杂合子表现出突变性状，说明控制突变性状的基因C1为显性基因3/5(2)Ⅲ突变体甲为杂合子，同时具有C和C1两个基因(3)黄化∶绿色＝1∶1解析(1)突变体甲是由基因C突变为C1所致，基因C1纯合时幼苗期致死，说明突变体甲都是杂合体，这种杂合子表现出突变性状，说明控制突变性状的基因C1为显性基因。突变体甲的基因型是CC1，由于C1C1致死，甲自交一次后CC1∶CC＝2∶1，自交两次后，CC1∶CC＝2∶3，即成年植株中绿色叶植株占3/5。(2)野生型只含有一种条带，说明1000bp的条带是C基因的条带，750bp和250bp的条带是C1基因的条带，突变体甲全为杂合子，除含有突变基因C1外还含有一个正常基因C，所以Ⅲ是突变体甲。(3)突变体乙不存在致死情况，将突变体甲与突变体乙进行杂交，若是隐性突变，则突变体乙为纯合子，甲是CC1，乙是C2C2，二者杂交后代C1C2∶CC2＝1∶1，即黄化∶绿色＝1∶1。题型三不同突变体是否为同一位点突变的判断基本模型若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。项目野生型白花1白花2互为等位基因AAa1a1a2a2非同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。典例突破3．某野生型二倍体植物(雌雄同株)花的花瓣数目均为4瓣，研究人员用一定剂量的某种化学试剂处理该植物的种子后，播种得到了两个不同突变型的植株(突变型1和突变型2)，均表现为花瓣数目明显多于4瓣。回答下列问题：(1)若上述两个突变型植株均为基因突变所致，请设计一个简便的实验判断其发生的基因突变属于显性突变还是隐性突变：__________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若已证实上述两个突变型植株均发生的是隐性突变，但不知道突变型1和突变型2是否是由同一对基因发生的突变所致。为此，某同学将突变型1与突变型2进行杂交得到F1，发现F1均表现为野生型。由此可推测_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若上述推测成立，为进一步确定突变型1和突变型2发生突变的基因是否位于一对同源染色体上，该同学将F1继续进行自交得到F2。请预期实验结果并得出相应结论：①若F2的表型及比例为野生型∶突变型＝9∶7，则_________________________________；②若__________________________________，则___________________________________。答案(1)分别用突变型1、突变型2进行自交，观察并统计子代的表型(2)突变型1和突变型2所对应的不是同一对基因发生的突变(3)①突变型1和突变型2所对应的基因不位于一对同源染色体上(或位于两对同源染色体上或位于非同源染色体上)②F2的表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1突变型1和突变型2所对应的基因位于一对同源染色体上解析(1)要通过实验判断发生的基因突变属于显性突变还是隐性突变，对于雌雄同株的植物而言最简便的方式就是自交，因此实验思路为：分别用突变型1、突变型2进行自交，观察并统计子代的表型，若自交后代既有正常植株又有突变型植株，说明发生的基因突变是显性突变，若自交后代只有突变型植株，说明发生的基因突变是隐性突变。(2)若两个突变型植株均发生的是隐性突变，将突变型1与突变型2进行杂交得到F1，若F1均表现为野生型，说明突变型1和突变型2不是由同一对基因发生的突变所致。(3)假设控制突变型1的基因为a，控制突变型2的基因为b。根据F2的表型及比例为野生型∶突变型＝9∶7，说明F1的基因型为AaBb，并且这两对等位基因位于两对同源染色体上，符合基因的自由组合定律。若这两对等位基因位于同一对同源染色体上，即突变型1和突变型2所对应的基因是连锁遗传的，则将F1继续进行自交得到F2的表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1。题型四染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断基本模型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间接用显微镜判断，例如，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)。典例突破4．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)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。(2)若F2中正常翅∶缺刻翅＝2∶1，显微镜下观察到F1中该缺刻翅雌果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)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)(2)(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中缺刻翅雌果蝇的基因型为XaXO(O表示缺失)，该雌果蝇与正常翅的雄果蝇XAY杂交，F2中XOY的胚胎(个体)致死题型五利用单体、三体或缺体判断特定基因是否位于特定染色体上基本模型1．利用单体定位2．利用三体定位3．利用染色体片段缺失定位典例突破5．(2023·南京高三模拟)某植物突变株表现为黄叶(aa)，用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是()A．分析突变株与5号单体的杂交后代F1，可确定A、a是否位于5号染色体上B．若突变株与5号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则A、a基因位于5号染色体上C．若A、a基因不位于5号染色体，则突变株与5号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3D．若突变株与5号三体杂交得到的F2中绿叶∶黄叶＝31∶5，则A、a基因位于5号染色体上答案B解析若A、a位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO(O代表缺失基因)，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶。若A、a不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶，A正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而单体绿叶纯合植株的基因型为AO，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，F1中Aa自交后代A_＝1/2×3/4＝3/8，aa＝1/2×1/4＝1/8，aO自交后代为aa＝1/2×1/4＝1/8、aO＝1/2×1/2＝1/4，由于一对同源染色体均缺失的个体致死，所以致死个体为1/2×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，B错误；若A、a基因不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶。F1自交，F2基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，黄叶∶绿叶＝1∶3，C正确；若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AAA，AAA产生的配子为1/2AA、1/2A，因此二者杂交后代为1/2AAa、1/2Aa，均为绿叶，AAa产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，AAa自交后代黄叶aa的比例＝1/2×1/6×1/6＝1/72，Aa自交产生的后代中黄叶aa的比例＝1/2×1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝10/72＝5/36，绿叶占31/36，即绿叶∶黄叶＝31∶5，D正确。课时精练1．观察发现某闭花受粉的二倍体植物(2n)，野生型开红花，突变型开白花。为了确定花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位，研究人员进行实验如下。请分析回答下列问题：(1)在甲种群中，该植物出现一株白花突变株A。将该白花突变株A与野生型杂交，子一代为红花植株，子二代红花植株和白花植株比为3∶1，据此可推测：该红花和白花受____________等位基因控制，且基因完全显性。(2)在乙种群中，该植物也出现了一株白花突变株B，且与白花突变株A同为隐性突变。为确定白花突变株A、B是否由相同的等位基因控制，可将____________杂交，当子一代表现为____________时，可确定两株白花突变体是由不同的等位基因控制；若子一代自然繁殖获得的子二代中表型及比例为____________时，可确定白花突变由独立遗传的两对等位基因控制。(3)缺体(2n－1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的缺体系(红花)应有________种缺体。将白花突变株A与该种植物缺体系中的全部缺体分别杂交，留种并单独种植，当子二代出现表型及比例为____________________时，可将白花突变基因定位于____________染色体上。(4)三体(2n＋1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制，将白花突变植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交，留种并单独种植，当子二代出现表型及比例为______________________时，可对此白花突变基因进行定位。答案(1)一对(2)白花突变株A、B红花红花∶白花＝9∶7(3)n红花∶白花＝1∶1该缺体所缺少的(4)红花∶白花＝31∶5解析(1)白花植株与野生型杂交，子一代全为红花，子二代红花∶白花＝3∶1，说明遵循基因的分离定律，红花和白花受一对等位基因控制，且基因完全显性。(2)已知甲、乙两种群的白花突变均为隐性突变，要确定甲、乙两种群的白花突变是否由相同的等位基因控制，可将白花突变株A、B杂交。若白花突变由不同的等位基因控制(设相关基因用A/a、B/b表示)，则两株突变体基因型为AAbb和aaBB，两者杂交，子一代基因型均为AaBb，表现为红花；子一代自交，子二代表型及比例为红花(A_B_)∶白花(A_bb＋aaB_＋aabb)＝9∶7。(3)该严格自花传粉的二倍体植物有2n条染色体，n对同源染色体，每次只需缺一对同源染色体中的任意一条，共需构建n种缺体；白花由一对隐性突变基因控制，若相关的基因用A和a表示，则该白花的基因型为aa，若该红花缺体缺少的染色体上含有相应的基因，则其基因型为AO(O表示缺少相应的基因)，那么白花(aa)与红花缺体(AO)杂交，子一代的表型及比例为红花(Aa)∶白花(aO)＝1∶1。(4)假设相关的基因用A和a表示。依题意可知，白花的基因型为aa，三体红花纯合植株的基因型为AAA(产生的配子基因型及比例为A∶AA＝1∶1)，F1的基因型为1/2Aa、1/2AAa；1/2Aa自交所得F2中白花(aa)占1/2×1/4＝1/8；AAa产生的配子及比例为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A，所以1/2AAa自交所得F2中白花(aa)占1/2×1/6×1/6＝1/72；综上分析：在F2中，白花植株占1/8＋1/72＝5/36，红花植株占1－5/36＝31/36，即F2的表型及比例为红花∶白花＝31∶5。2．野生型红眼果蝇群体中出现了朱红眼(基因a)、亮红眼(基因b)和朱砂眼(基因d)三种单基因隐性突变果蝇。现有朱红眼、亮红眼、朱砂眼三个纯合品系，各品系果蝇不含其他品系的突变基因。让朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，让F1的雌果蝇和朱砂眼品系的雄果蝇杂交，F2也均为野生型。实验小组准备了若干支试管，从F2中随机选择雌雄果蝇各1只放入每支试管并用纱布密封，让各试管的果蝇继续繁殖一代产生F3，发现F3的各试管中突变型果蝇所占比例不同，其中突变型果蝇所占比例最大的试管中，雌性群体中野生型∶突变型＝9∶7，雄性群体中野生型∶突变型＝9∶23。回答下列问题：(1)分析题意可知，a、b、d基因位于________对同源染色体上。某同学认为这3个基因中仅有一个基因位于X染色体上，你认为位于X染色体上的基因是__________，判断的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)根据题意分析，突变型果蝇所占比例最大的试管中，最初加入的雌雄果蝇的基因型分别为________________________；各试管中突变型果蝇所占比例最小的试管中，突变型果蝇所占比例为________，且均为________(填“雌性”或“雄性”)。(3)某实验小组在亮红眼品系果蝇群体中偶然发现了一只猩红眼雄果蝇，经检测该猩红眼突变体是野生型红眼果蝇单基因隐性突变产生b1的结果，请你设计一次杂交实验判断b1和b基因是否为等位基因，写出杂交实验方案及实验结果和结论：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)3d朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，因此a和b基因均位于常染色体上，而F3的雌雄群体中突变型果蝇所占的比例不同，因此必然有一对基因位于X染色体上，即d基因位于X染色体上(答案合理即可)(2)AaBbXDXd、AaBbXDY1/4雄性(3)让该猩红眼雄果蝇与若干只亮红眼雌果蝇杂交，若杂交后代为猩红眼或亮红眼，则b1和b基因是等位基因，若杂交后代全部为野生型，则b1和b基因不是等位基因(答案合理即可)解析(1)根据题意可知，F3的各试管中突变型果蝇所占比例不同，突变型果蝇所占比例最大的试管中亲本的雌雄果蝇均含3对等位基因，杂交后代雌性群体中野生型占9/16，雄性群体中野生型占9/32，由于雌雄个体各占一半，因此整体中野生型所占比例为1/2×9/16＋1/2×9/32＝27/64＝(3/4)3，因此3对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即3对基因位于3对同源染色体上。由于朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇正反交，F1均为野生型，因此a和b基因均位于常染色体上，而F3的雌雄群体中突变型所占比例不同，因此必然有一对基因位于X染色体上，即d基因位于X染色体上。(2)根据题意，让朱红眼品系果蝇和亮红眼品系果蝇进行正反交，F1均为野生型，F1雌果蝇的基因型为AaBbXDXD，朱砂眼品系的雄果蝇的基因型为AABBXdY，杂交后代的基因型为A_B_XDXd和A_B_XDY，其中杂交后代中突变型果蝇所占比例最大的试管中，亲本的基因型组合为AaBbXDXd、AaBbXDY；突变型果蝇所占比例最小的试管中，亲本的基因型组合为AABBXDXd、AABBXDY，杂交后代的突变型全部为朱砂眼，其基因型为