知识必背13 生物的变异与进化-备战2025年高考生物一轮复习知识点框架梳理（基础+要点提升）

2.4 基因突变 基因重组 染色体变异 进化 小专题 【基因突变】 1.基因突变定义 基因突变通常是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。在RNA病毒中，RNA中有遗传效应的片段发生碱基的替换、增添或缺失，也属于基因突变。 2.基因突变和性状的关系 基因突变也可能不改变生物体的性状。例如，当基因突变发生在基因结构中的非编码区，或者基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸时，生物体的性状都没有发生改变。此外，对于完全显性性状来说，如果发生隐性突变，杂合子的性状也不发生改变。（区分显性突变和隐性突变） 3.基因突变的原因 在没有人为因素的影响下，基因发生的突变称为自发突变。例如DNA复制出现差错 在人为因素的影响下，基因发生的突变称为人工诱变。利用物理因素(如X射线、激光等)、化学因素(如亚硝酸盐、碱基类似物等)以及生物因素(如病毒、细菌等，如HPV病毒)处理生物会使生物发生突变的频率大大提高。 基因突变使生物体产生新的性状，有可能更好地适应多变的自然环境，获得新的生存空间。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。 4.基因突变的特点 （1）普遍性。所有的生物均可发生基因突变。无论是低等生物，还是高等动植物或者人类，都可能由于基因突变导致性状的改变。 （2）随机性。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，以及同一个DNA分子的不同部位。 （3）对于生物体来说，基因突变可能有利，也可能有害，还可能既无害也无益，是中性的。 （4）低频性。在自然状态下，基因突变的频率是很低的。例如，果蝇每个配子中红眼基因突变为白眼基因的频率约为4x10-5。 （5）不定向性。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。A基因可以突变为a1、a2、a3……基因。 5.癌变机理 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，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变（相当于油门）。 相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变（相当于刹车片）。 癌细胞特点： （1） 癌细胞能够无限增殖 （2） 其形态和结构通常发生显著变化。例如，成纤维细胞呈扁平梭形，变成癌细胞后就成为球形。 （3） 此外，癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，接触抑制丧失，容易在体内分散和转移，甲胎蛋白、癌胚抗原等增多。 良性肿瘤：无限增殖，不分散、不转移，逐渐生长时压迫周围组织，对人的健康危害不大。痣为人类最常见的良性皮肤肿瘤，常在2岁开始出现。 恶性肿瘤（“癌”）：无限增殖，能分散和转移，生长迅速，除了压迫以外还可以向周围浸润,可破坏周围组织、器官，威胁生命。 【基因重组】 （1）自由组合型（减数分裂Ⅰ后期） 在减数分裂形成配子的过程中，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因也自由组合，因此产生多种配子。 （2）交换（减数分裂Ⅰ前期） 在减数分裂过程中的四分体时期，位于一对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缠绕而发生互换，导致染色体上的基因重组。 （3）外源基因导入或者基因工程技术 肺炎链球菌转化型和基因工程重组型 基因重组是自然界中生物多样性的重要原因，为生物的进化提供了丰富的原材料。 发生基因重组的只有图④和⑤ 【染色体变异】 1.定义 染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。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。 2.类型 （1）染色体结构的变异 a.缺失 缺失是指染色体上某一区段及其携带的基因一起丢失，从而引起变异的现象。例如，猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。 b.重复 重复是指染色体上增加相同的某个区段而引起变异的现象。例如，果蝇的棒状眼是由X染色体的某一部分重复而引起的，该部分重复越多，棒状眼的性状越典型。 c.倒位 倒位是指染色体在两个点发生断裂后，产生三个片段，中间的区段发生180°的倒转，与另外两个区段重新接合而引起变异的现象。例如，人的9号染色体臂间倒位是一种较常见的染色体变异，本身不具有病理学意义，但该个体会产生异常配子而导致流产。 d.易位 易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象 （2）染色体数目的变异 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定。然而，在生物遗传过程中，也会出现一些染色体数目的变异。染色体数目的变异可以分为两类: 一类是细胞内个别染色体的增加或减少。例如，唐氏综合征(又称21三体综合征)患者的染色体组成比正常人多了一条21号染色体。先天性卵巢发育不全综合征患者的性染色体只有一条X染色体。 另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，例如，野生马铃薯体细胞中有24条染色体，而马铃薯有48条染色体，染色体数目增加了一倍。 3.染色体组 a.一个染色体组中每条染色体的形态和功能各不相同，没有同源染色体，也没有等位基因。 b.一个染色体组往往含有该生物发育成完整个体所需的全套遗传信息。 4.单倍体 二倍体 多倍体 通过受精作用，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。例如，人、果蝇、水稻、番茄是二倍体，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。 单倍体 体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体。单倍体植株长得弱小，而且高度不育。（雄峰比较特殊单倍体可育，假减数分裂）单倍体的体细胞中一般只含有一个染色体组，但也可能含有多个染色体组。例如，雄蜂是由二倍体的配子直接发育而成的，体细胞中只含有一个染色体组，而由普通小麦的配子直接发育而成的单倍体，体细胞中含有三个染色体组。 多倍体育种与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。人工诱导多倍体目前最常用且最有效的方法，是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。另外，人工诱导多倍体还可以用低温处理材料。缺点：多倍体植株发育延迟，结实率低，一般只适用于植物。 单倍体育种 与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育，本身并无直接利用价值，但在育种上具有重要价值。育种工作者常常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目，最后通过选择获得优良品种。用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。优点：明显缩短育种年限，所得个体一般为纯合子。 A：杂交，B：花药离体培养，C：秋水仙素处理，D：自交，E：诱变处理，F：秋水仙素或低温处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮 【基因突变 基因重组 染色体变异易混点】 1.染色体片段交换不一定是基因重组。 如果染色体片段交换发生在同源染色体之间叫基因重组； 如果发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。 2.精子与卵细胞的随机结合是生殖细胞间随机结合，不是基因重组。 来自父方、母方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。 3.基因突变可发生在有丝分裂、减数分裂的DNA分子复制过程中，也可以发生在原核生物DNA分子复制的过程中；基因重组只发生在减数分裂过程中；染色体变异在有丝分裂、减数分裂的过程中均可发生。 【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。 【生物有共同祖先的证据】 （1）地层中陈列的证据——化石 大量的化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的；揭示释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）当今生物体上进化的印记——比较解剖学证据 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构。比较解剖学为生物进化理论提供了丰富的证据。 （3）当今生物体上进化的印记——胚胎学证据 人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。胚胎学研究表明，各类脊椎动物在胚胎发育的早期都会出现鳃裂、脊索、背神经管和肛后尾，而且水生的鱼类和部分两栖类动物终生都具有鳃裂，肛后尾是所有脊椎动物共有的特征。这说明脊椎动物之间具有一定的亲缘关系，支持人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 （4）当今生物体上进化的印记——细胞和分子水平的证据 ①细胞学：在光学显微镜水平上研究细胞的化学组成、形态、结构及功能的学科。 除病毒外，生物都由细胞及细胞产物构成。同时细胞还拥有相同的细胞器，不同细胞中细胞器的结构也非常相似。具有细胞结构的生物在细胞代谢上也相似。都需要酶的催化；都要细胞呼吸为生命活动提供能量；都具有细胞分裂、分化、衰老等共同的生命特征。 ②分子生物学：从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。 在核酸的碱基序列和蛋白质的氨基酸序列中，保留着大量的进化信息。如进行有氧呼吸的真核生物中都存在一种功能相同的蛋白质——细胞色素c。人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明这些生物都有共同的祖先。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近。 【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。 例如：拟态、警戒色、保护色等均属于适应。 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。 【进化科学史】 神创论：所有的物种都是上帝创造的 物种不变论：各种生物都是自古以来就如此，既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系! 拉马克的进化学说 ①主要观点 A.生物来源：提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。 B.生物的适应特征性特征是在进化过程中逐渐形成的。 C.进化原因：适应的形成是由于用进废退和获得性遗传（拉马克进化学说的核心）。 用进废退：器官使用越多越发达，不使用就退化。如食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。 获得性遗传：由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。如鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。 D.因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。 ②拉马克进化学说的不足 A.拉马克对适应形成的解释是肤浅的,缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。 B.过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。 C. 过分强调生物本身自我改进的力量 ③意义 A.彻底否定了物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。 B.历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家，是进化论的倡导者和先驱。 达尔文自然选择学说 在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。达尔文进化理论的中心观点 主要内容 ①过度繁殖：生物具有很强的繁殖能力，产生很多后代。（即，后代数目超过环境所能承受的能力。是自然选择的外因，为生存斗争的原因。 ②生存斗争：生物一方面过度繁殖，使数目剧增，另一方面，生存条件（食物、空间等）是有限的。因此，任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争。为自然选择的方式和手段，是生物进化的动力。 ③遗传和变异：为自然选择的基础,进化的内因，变异提供生物进化的原材料 特点：遗传和变异具有普遍性，变异具有不定向性。变异是否有利取决于它们的生存环境。自然选择定向且决定生物进化方向 注意：环境仅是选择因素，不是变异的诱导因素，即变异在前，自然选择在后。 ④适者生存：自然选择的结果。经过生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。 适应形成的必要条件： 自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。但是，在自然界，没有哪个个体是长生不死的，个体的表型会随着个体的死亡而消失，决定表型的基因却可以随着生殖而世代延续，并且在群体中扩散。研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。 【种群和种群的基因库】 （1）种群（物种、物种繁衍和生物进化的基本单位） 概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。 （2）基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。 （3）利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 适用条件：①种群足够大；②种群中个体间的交配是随机的；③没有迁入、迁出的发生，与其他种群之间不存在个体的基因交流；④没有突变；⑤没有自然选择。 等位基因为A、a时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。 生物进化的实质：种群基因频率的发生变化的过程。(判断生物是否进化的依据) 即只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变。 ①变异是不定向的 ②自然选择（和人工选择）是定向的， ③种群基因频率的变化是定向的， ④生物进化是定向的 【隔离在物种形成中的作用】 基因频率改变（即生物发生进化），一定形成新物种吗？ 不一定 怎么判断是否属于同一物种？ 生殖隔离 （1）物种 物种的判断方法：若可以自然交配，并且后代为可育后代，则为同一物种；若不能进行自然交配，或者交配繁殖出的后代为不可育后代，则为不同物种。 （2）隔离的种类 ①生殖隔离：不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配成功，也不能够产生可育的后代，这种现象叫生殖隔离。 根本原因是种群基因库的差异 形式：如动物求偶方式、繁殖期不同，植物因开花季节、花的形态不同造成不能交配。有些则虽可交配但不能产生可育后代。 ②地理隔离:由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间不能够发生基因交流的现象。 如：两个池塘的鲤鱼。东北虎和华南虎之间存在地理隔离，不存在生殖隔离，种群基因库有一定差异 （3）新物种形成的一般过程 物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择及隔离 ①突变和基因重组产生进化的原材料 ②自然选择决定生物进化的方向，使种群基因频率定向改变 ③隔离导致物种的形成【隔离是物种形成的必要条件】 【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。 （2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。 （3）协同进化的实例 协同进化类型 包含类型 实例 不同物种之间 种间互助 某种兰花和专门给它传粉的蛾 种间 斗争 捕食 猎豹和斑马 寄生 黏液瘤病毒和兔子 种间竞争 作物与杂草 生物与无机环境之间 生物影响环境，环境影响生物 地球早期无氧环境→厌氧生物→光合生物出现→空气中有氧气→出现好氧生物 【生物多样性】 （1）生物多样性各层次间的关系 生物多样性主要包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次， 遗传多样性（基因多样性）：生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。 物种多样性：动物、植物和微生物等生物种类的丰富性。 生态系统多样性：生物圈内生物环境、生物群落和生态过程的多样性。 生物多样性形成原因：长期自然选择、协同进化的结果 【生物进化理论在发展】 以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释： ①适应是自然选择的结果。 ②种群是生物进化的基本单位。 ③突变和基因重组提供进化的原材料 ④自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种 ⑤生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程。 ⑥生物多样性的形成是协同进化的结果。 【精明的捕食者策略】 捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。此外，捕食者一般不能将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是所谓精明的捕食者＂策略。 【收割理论】 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。 捕食者的存在有利于增加物种多样性。 【例题】 1．（2024·宁夏银川·二模）下列有关变异、育种、进化的说法正确的是（    ） A．减数第一次分裂四分体时期的交叉互换导致染色单体上的等位基因重组 B．环境引起的变异一定是不能遗传的 C．三倍体无籽西瓜的获得体现了新物种的形成不一定要经过地理隔离 D．自然条件下如果没有突变，进化就不能发生 【答案】D 【分析】自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而决定生物进化的方向；新物种形成的三个基本环节是：突变和基因重组、自然选择及隔离；突变包括基因突变和染色体变异。 【详解】A、减数第一次分裂四分体时期的交叉互换导致同源染色体上非姐妹染色单体上的非等位基因重组，A错误； B、环境引起的基因突变、染色体变异等可以遗传给后代，B错误； C、三倍体无籽西瓜不能自交产生后代，不是一个新物种，C错误； D、突变为自然选择提供原始材料，如果没有突变，选择就无法起作用，从根本上，自然条件下如果没有突变，进化就不能发生，D正确。 故选D。 2．（2023·云南昆明·二模）下列关于可遗传变异和生物进化的叙述正确的是（    ） A．基因突变和染色体结构变异都可改变染色体DNA的碱基序列 B．同源染色体上的非等位基因不能重新组合 C．只有基因突变能为生物进化提供原材料 D．种群没有发生可遗传的变异就不会进化 【答案】A 【分析】自然选择学说的主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。突变和基因重组产生进化的原材料，突变包括基因突变和染色体变异。 自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。 【详解】A、基因突变是DNA分子上碱基的增添、替换或缺失，会改变DNA分子上的碱基序列，染色体结构变异会使染色体上基因的数目或排列顺序发生变化，从而改变染色体DNA的碱基序列，A正确； B、同源染色体上的非等位基因也可以因为非姐妹染色单体片段的交换而重组，B错误； C、可遗传变异（基因突变、染色体变异）可为生物进化提供原材料，C错误； D、就算没有可遗传变异，种群存在迁入和迁出使基因频率改变也可能发生进化，D错误。 故选A。 3．（2024·河北沧州·二模）野生型水稻的核基因A内插入长度为654bp（碱基对）的片段形成了基因a，但基因a编码的肽链长度比基因A编码的肽链短，形成的蛋白质直接使突变体出现了类似白叶枯病的表型。下列叙述正确的是（    ） A．该实例说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 B．突变体发生了基因突变，由于肽链变短，基因a转录时所需核苷酸减少 C．基因a上终止密码子提前出现导致其编码的肽链变短 D．基因A和基因a在细胞核内完成基因的表达时需要RNA聚合酶的参与 【答案】A 【分析】基因对性状的控制有两种方式：基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状；基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。 【详解】A、基因A突变后，编码的肽链变短，直接导致水稻的性状发生变化，说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，A正确； BC、基因A中插入了某些碱基而发生了基因突变，基因a编码的肽链长度比基因A编码的肽链短，说明翻译提前终止了，但并不代表基因a转录时所需核苷酸减少，由于基因变长，基因a转录时所需核苷酸数可能增加，但转录出的mRNA中产生了新的终止密码子，B、C错误； D、表达包括转录和翻译过程，基因A和基因a在细胞核内完成转录，在细胞质中完成翻译，D错误。 故选A。 4．（2023·福建·三模）胎儿绒毛是胚胎植入子宫后，由滋养层细胞在胚胎表层形成的。胎儿绒毛检查是孕早期产前诊断的重要手段，可以判断胎儿是否存在染色体异常，对优生优育有重要的指导作用。下表是对536例停止发育的胚胎进行绒毛染色体检查的结果。 染色体数目异常(例) 染色体结构异常(例)| 染色体核型正常 (例) 三倍体 三体 单体 (45, X) 缺失 其他 236 35 223 30 8 4 下列叙述错误的是（    ） A．三倍体的产生可能是由多精入卵导致的 B．三体或单体的形成可能是亲本减数分裂异常引起的 C．染色体结构异常可能发生在早期胚胎细胞有丝分裂过程中 D．236例胚胎未检出染色体异常的原因可能是绒毛细胞已发生分化 【答案】D 【分析】染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异。染色体结构变异包括缺失、重复、易位、倒位。 【详解】A、三倍体的产生可能是由2个精与1个卵细胞结合发育成的，即多精入卵导致的，A正确； B、三体是某一亲本减数分裂同源染色体未分开形成含有同源染色体的生殖细胞与1个正常生殖细胞结合发育成的，单体是某一亲本减数分裂同源染色体未分开或姐妹染色单体分开移向一极后形成的不含某条染色体的生殖细胞与1个正常生殖细胞结合发育成的异常，B正确； C、染色体结构异常可能发生在早期胚胎细胞有丝分裂过程中，C正确。 D、题干明确告知所检测的536例均为停止发育的胚胎，但其中236例未检出染色体异常，可能是绒毛细胞分化后，某些细胞染色体正常，某些异常，但取样时恰好取到了正常细胞，D错误。 故选D。 5．（2021高三·全国·专题练习）研究发现，某金鱼种群基因库中有一对与体色有关的等位基因A、a，且A、a的基因频率均为50%，一段时间后，若a的基因频率变为95%，下列有关判断正确的是（    ） A．此时该种群中A的基因频率一定为5% B．该种群所处的环境发生了一定的变化 C．该种群基因频率发生了较大改变，一定产生了新物种 D．a的基因频率提高说明环境导致生物产生适应性变异 【答案】A 【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、1对等位基因频率的和为1，若a的基因频率变为95%，此时该种群中A的基因频率为5%，A正确； B、基因频率改变，说明生物发生进化，而导致基因频率改变的主要因素是环境，故环境可能发生变化，但其它因素也可能导致基因频率改变，B错误； C、种群基因频率发生改变，说明生物进化，但是还没有出现生殖隔离，没有形成新物种，C错误； D、a的基因频率提高，说明a基因控制的性状更适应环境，通过自然选择保留了下来，不能说明环境导致生物产生适应性变异，D错误。 故选A。 6．（2024·河北石家庄·二模）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微镜下观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（　　） A．染色体两两配对，形成24个四分体的细胞 B．着丝粒排列在赤道板上但染色体数目不同的两种细胞 C．移到两极的染色体每一极包含同源染色体和姐妹染色单体的细胞 D．移到两极的染色体每一极不含同源染色体也不含姐妹染色单体的细胞 【答案】C 【分析】减数分裂过程: （1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。 (2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换;②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合;④末期：细胞质分裂。 (3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰;③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极;④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代，子代的染色体数目为48条，最多含有24个四分体，A正确； B、减数二次分裂中期和有丝分裂中期着丝粒都排列在赤道板上，但染色体数目不同，B正确; C、在减数第一次分裂的后期、减数第二次分裂的后期，有丝分裂后期都存在染色体移到两极的现象，减数第一次分裂后期移到两极的染色体每一极不包含同源染色体包含姐妹染色单体，减数第二次分裂后期移到两极的染色体每一极都不包含同源染色体和姐妹染色单体，有丝分裂后期移到两极的染色体每一极包含同源染色体不包含姐妹染色单体，不会出现包含同源染色体和姐妹染色单体同时存在的细胞，C错误； D、在减数第一次分裂的后期、减数第二次分裂的后期，有丝分裂后期都存在染色体移到两极的现象，减数第二次分裂后期移到两极的染色体每一极不含同源染色体也不含姐妹染色单体的细胞，D正确。 故选C。 7．（2024·全国·二模）某同学观察某种ZW型性别决定的动物（2N=16）细胞时，发现一个正在分裂的细胞中有16条染色体，呈现8种不同的形态。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞此时染色体数和核DNA数不相等 B．该细胞可能处于有丝分裂前期，中心粒正在倍增 C．该细胞可能处于减数分裂Ⅰ中期，此时期会发生同源染色体联会配对现象 D．若该细胞此时存在染色单体，则该细胞一定取自该生物中的雄性个体 【答案】D 【分析】某种ZW型性别决定的生物有16条染色体，2个染色体组。观察细胞分裂时，发现一个细胞中共有16条染色体，呈现8种不同的形态，说明该生物为含有2个染色体组，可能是雄性个体处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ后期；也可能是雌性个体处于减数分裂Ⅱ后期。 【详解】A、某种 ZW型性别决定的动物体细胞有 16条染色体，2个染色体组。观察细胞分裂时,发现一个细胞中共有16条染色体，呈现8种不同的形态,可能是雄性个体处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ后期，也可能是雌性个体处于减数分裂Ⅱ后期，所以染色体数可能等于核 DNA数，A错误； B、该细胞可能处于有丝分裂前期，但中心粒倍增发生在分裂的间期，B错误； C、该细胞可能处于减数分裂Ⅰ中期，减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体联会，C错误； D、若该细胞此时存在染色单体,说明可能是处于有丝分裂前期、中期或减数分裂Ⅰ，一定取自该生物中的雄性个体，有7对常染色体和1对Z染色体，D正确。 故选D。 8．（2024·河北邯郸·二模）为了分析某爱德华综合征（18三体）患儿的病因，对该患儿及其父母的18号染色体上的A基因（A1～A4都是等位基因）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。该患儿的病因不可能是（    ）    A．若未发生染色体互换，则可能是母亲卵原细胞减数分裂I异常所致 B．若未发生染色体互换，则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ异常所致 C．若发生了染色体互换，则可能是母亲卵原细胞减数分裂I异常所致 D．若发生了染色体互换，则可能是母亲卵原细胞减数分裂Ⅱ异常所致 【答案】B 【分析】根据电泳图可知患儿从父亲继承了A4基因，从母亲继承了A2、A3基因。母亲为杂合子，说明在减数分裂过程中A2、A3所在18号染色体未正常分离。 【详解】A、不考虑染色体互换，可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ时18号染色体分离异常导致的，A正确； B、不考虑染色体互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ时18号染色体分离异常导致的，B错误； CD、本患儿含有来自母亲的 A2、A3，如果发生染色体互换，A2、A3所在的两条染色体可能是同源染色体，也可能是非同源染色体，即可能是卵原细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ时，18号染色体分离异常导致的，CD正确。 故选B。 9．（2024·安徽·二模）青少年型帕金森氏综合征（PD）是由ParKin基因突变导致的单基因遗传病，该病在人群中的发病率为 1/10000.图甲是某家族青少年型帕金森综合征的遗传系谱图，图乙是用特定限制酶酶切 PD相关基因后的凝胶电泳图。下列叙述错误的是（    ） A．Ⅲ1为患该病女孩的概率是1/4 B．PD在青少年中发病率无性别差异 C．Ⅱ1与表型正常男性结婚，生出患该病男孩的概率为1/606 D．Ⅱ1、Ⅱ4与该病有关的基因经酶切后的电泳结果可能存在差异 【答案】A 【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点： 1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：(1)男患者多于女患者；(2)隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙； 2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D佝偻病，其发病特点：（1）女患者多于男患者；(2)世代相传； 3、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病； 4、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续； 5、伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。 【详解】A、由图甲可知该病为隐性遗传病，假设由基因A/a控制，由图乙可知IⅠ1为Aa，Ⅰ2为Aa，Ⅰ3的基因型是 AA，Ⅰ4的基因型是 Aa， 所以Ⅱ₃的基因型为Aa的概率是 1/2，Ⅱ₂的基因型是 aa， 所以Ⅲ₁是一名患者且为女性的概率=1/2×1/2×1/2=1/8， A 错误； B、根据Ⅰ1和IⅠ2正常， 其儿子 Ⅱ2患病， 可知该病为隐性遗传病， 结合电泳条带分析， I3正常， IⅠ1和Ⅰ2都是致病基因携带者，可知该病是常染色体隐性遗传病，在青少年中发病率无性别差异， B正确； C、该病在人群中的发病率为 1/10000， a的基因频率为1/100， 则 A 的基因频率为 99/100， AA 的基因型频率为 99/100×99/100， Aa 的基因型频率为99/100×1/100×2， 所以一个表型正常的男性基因型为 Aa 的概率为2/101， Ⅱ1的基因型为1/3AA、2/3Aa，两人生出患该病男孩的概率为1/2×2/101×2/3×1/4=1/606， C 正确； D、Ⅱ1的基因型为1/3AA、2/3Aa， 而 Ⅱ4的基因型可能为1/2AA 或1/2Aa， Ⅱ1、Ⅱ4与该病有关的基因酶切后的电泳结果可能存在差异， D 正确。 故选A。 10．（2024·广东湛江·二模）西瓜（2n=22）为二倍体生物，现利用稳定遗传的红（R）小籽（e）西瓜品种甲与黄（r）大籽（E）西瓜品种乙进行育种，流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①过程中的试剂可以用低温处理代替，通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee B．③过程所用的试剂为细胞分裂素，主要由根尖合成，能促进细胞分裂和芽的分化 C．杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子 D．图中F1相互授粉所得F₂的基因型可能有9种或3 种 【答案】B 【分析】1、由题意知，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee； 2、图中①②过程是多倍体育种方法获得无子果实，③植物生长调节剂获得无子西瓜，⑤过程是杂交育种，④是细胞融合技术，四倍体西瓜与二倍体西瓜融合形成的杂交细胞含有6个染色体组，由该杂交细胞发育成的植株进行花药离体培养获得的单倍体含有3个染色体组。 【详解】A、①过程中的试剂为秋水仙素，可以用低温处理代替，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee，A正确； B、生长素或生长素类似物能促进果实发育，故③过程所用的试剂为生长素或生长素类似物，作用为促进果实发育，B错误； C、单倍体幼苗的基因型可能是杂合子，经秋水仙素处理获得的新品种就不是纯合子，C正确； D、甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F₂的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F₂的基因型有9种，D正确。 故选B。 11．（2023·辽宁·一模）下列关于遗传变异的说法，错误的是（    ） A．染色体易位和基因突变都可导致DNA中碱基对的排列顺序发生改变 B．三倍体无子西瓜中偶尔会出现种子，可能是三倍体产生了少数正常生殖细胞 C．六倍体普通小麦的花粉经离体培养后即可得到三倍体小麦 D．四分体中非姐妹染色单体片段互换会导致同源染色体上的基因重组 【答案】C 【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型: ①自由组合型:减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。 ②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体)，基因随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。 【详解】A、染色体易位会导致基因的排列顺序发生改变，基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失或替换，它们都可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变，A正确; B、三倍体无子西瓜联会紊乱，很难形成正常配子，偶尔出现种子，是由于双亲产生了少数正常的生殖细胞，形成正常受精卵，B正确; C、六倍体普通小麦的花粉经离体培养后得到是单倍体，三倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的生物，C错误； D、四分体中非姐妹染色单体片段互换会导致同源染色体上的基因重组，D正确。 故选C。 12．（22-23高一下·全国·单元测试）下图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因l变异而来。下列有关说法中正确的是（　　）    A．图①表示同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，图②表示易位，都是在减数分裂中发生 B．图③一定导致基因结构和生物性状发生改变，是生物变异的根本来源 C．图中4种变异均能在光学显微镜下观察到 D．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 【答案】D 【分析】 可遗传变异包括基因重组、基因突变、染色体变异，由环境因素引起的、遗传物质没有发生改变的属于不可遗传变异。 【详解】A、①是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，是基因重组的一种类型，发生在减数分裂过程中，图②的变异发生在非同源染色体之间，是易位，可能发生在减数分裂或有丝分裂过程中，A错误； B、图③中碱基对缺失属于基因突变，导致基因结构改变，是生物变异的根本来源，但不一定导致生物性状发生改变，B错误； C、只有染色体变异能在显微镜下观察到，故只有②和④能在显微镜下观察到，C错误； D、由于图④中不知哪条染色体是变异的染色体，故有可能是染色体结构变异中的缺失，也可能是重复，D正确。 故选D。 13．（2024·陕西西安·三模）蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵细胞发育形成，而蜂王和工蜂都由受精卵发育形成。下图是处于分裂后期的细胞模式图（显示部分染色体），下列分析错误的是（    ）    A．蜂王和工蜂都是二倍体，雄蜂是单倍体，甲图所示细胞不会出现在蜂王生殖腺内 B．乙图所示细胞中有两个染色体组，无同源染色体 C．丙图所示细胞可能存在于雄蜂生殖腺内 D．丁图所示细胞在三种蜜蜂体内都可出现 【答案】D 【分析】题干分析，蜂王和工蜂都由受精卵发育形成，为二倍体，含有两个染色体组，雄蜂是由卵细胞直接发育而来，含有一个染色体组。 【详解】A、蜂王和工蜂都由受精卵发育形成，为二倍体，雄蜂是由卵细胞直接发育而来，是单倍体，图甲为二倍体生物处于减数第一次分裂后期的细胞图像，存在于蜂王生殖腺内的处于分裂后期的初级卵母细胞应该一端大一端小，因此图甲所示细胞不会出现在蜂王生殖腺内，A正确； B、图乙细胞不含同源染色体且正在发生着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，细胞中有两个染色体组，B正确； C、图丙表示雄蜂减数第一次分裂后期特殊的分裂形式，图丙所示细胞可能存在于雄蜂生殖腺内，C正确； D、题图丁为二倍体生物处于有丝分裂后期的细胞图像，所示细胞仅存在于蜂王和工蜂体内，D错误。 故选D。 14．（2024·黑龙江·模拟预测）下列有关进化的叙述，正确的是（    ） A．抗生素的使用诱发细菌发生基因突变，耐药性增强 B．物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争及寄生等实现 C．在环境条件保持稳定时，种群的基因频率也保持稳定不变 D．适应具有普遍性、绝对性和完全性，适应是自然选择的结果 【答案】B 【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、细菌本身就能产生抗药性突变，抗生素对突变的细菌进行了选择，抗药的基因频率提高， 耐药性增强，A错误； B、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，物种之间的协同进化可以通过捕食、(种间)竞争以及寄生等实现，B正确； C、在环境条件保 持稳定的前提下，种群的基因频率会因突变、个体迁移和自然选择等因素而发生变化，C错误； D、适应 具有普遍性、相对性和局限性，适应是自然选择的结果，D错误。 故选B。 15．（22-23高三上·湖南·阶段练习）2022年诺贝尔生理学或医学奖授予瑞典科学家斯万特·帕博以表彰他对已灭绝人种的基因组和人类进化的发现。现代进化生物学将物种以上分类群漫长的进化称为宏进化。下列有关进化的叙述错误的是（    ） A．通过测定已灭绝古人类基因组及比较其与当代人类的遗传差异，推动了对人类祖先的分支、演化以及人类起源的探索和研究 B．化石是研究宏进化最直接也是最重要的证据 C．可以通过个体水平的杂交实验来探究宏进化的机制和规律 D．利用形态解剖学的办法可以通过对两个物种形态结构特征的比较来分析亲缘关系的远近 【答案】C 【分析】漫长的宏进化的研究，人们主要是依靠化石纪录、经典的形态解剖学方面的比较和DNA等生物大分子的比较来进行的。 【详解】A、通过基因组测序可以推断人类进化过程，A正确； B、化石是研究进化的最直接也是最有力的证据，B正确； C、种群是进化的基本单位，C错误； D、形态解剖学的办法可以对形态结构特征的比较来分析亲缘关系的远近，D正确。 故选C。 16．（2024·湖北·三模）一万多年前，某地区有许多湖泊，湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来，湖中生活着非洲慈鲷。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了四个独立的湖泊，湖中的非洲慈鲷形态差异也变得明显。下列叙述正确的是（    ） A．同一湖泊中的非洲慈鲷个体间形态、大小有差异，体现的是物种多样性 B．不同湖泊中的非洲慈鲷种群发生不同的可遗传变异，自然选择的方向也不同 C．四个湖泊中非洲慈鲷的形态特征差异显著，说明已经进化成四个新的物种 D．地理隔离是新物种形成的必要条件 【答案】B 【分析】现代生物进化理论认为：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的进程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、同一湖泊中的非洲慈鲷个体间形态、大小有差异，体现的是基因多样性，A错误； B、不同湖泊中的非洲慈鲷种群发生不同的可遗传变异，自然选择的方向也不同，B正确； C、四个湖泊中非洲慈鲷的形态特征差异显著不能说明已经进化成了四个新的物种，C错误； D、隔离是新物种形成的必要条件，而不是地理隔离，D错误。 故选B。 17．（23-24高一下·江苏无锡·阶段练习）水稻是兴化主要的粮食作物，改善水稻的遗传性状是育种工作者不断努力的目标，如图表示水稻育种的一些途径，请回答下列问题。 (1)通过⑤⑥过程的育种方式是 ，育种原理是 。以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到F1，F1自交产生F2，F2中的矮秆抗病水稻植株中能稳定遗传的水稻比例是 。 (2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可选图中 （用数字和箭头填空）途径所用的方法。其中⑦途径的常用方法是 ，该育种方法的优点是 。⑧过程常用试剂是 ，作用原理是 (3)图中 （用数字和箭头填空）所表示的育种途径可以创造人类需要的生物新品种，如生产含油量高的大豆。这种育种方法是利用 或 处理生物。 (4)三倍体无子西瓜育种方法和图中 （用数字和箭头填空）所表示的育种途径相同。 【答案】(1) 杂交育种 基因重组 1/3 (2) ⑤→⑦→⑧ 花药（花粉）离体培养 明显缩短育种年限 秋水仙素 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 (3) ①→② 物理因素 化学因素 (4)⑨→⑩ 【分析】根据题意和图示分析可知：①②为诱变育种，③④为基因工程，⑤⑥为杂交育种，⑤⑦⑧为单倍体育种，⑨⑩为多倍体育种，⑪⑫为远源杂交。 【详解】（1）据图可知，⑤⑥为杂交育种，杂交育种的原理是基因重组；以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）水稻为亲本进行杂交，得到F1（DdRr），F1自交产生F2，F2中的矮秆抗病水稻植株基因型是ddR-，比例是3/16，其中能稳定遗传的水稻是ddRR，比例是1/3。 （2）若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可选用单倍体育种，对应图中的⑤→⑦→⑧；图中⑦是F1是培养单倍体植株的过程，常用方法是花药（花粉）离体培养；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。⑧过程是让染色体数目加倍，常用试剂是秋水仙素，秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 （3）创造人类需要的生物新品种可用诱变育种，对应图中的①→②；诱变育种的原理是基因突变，该方法可利用物理因素或化学因素处理生物，使其发生基因突变。 （4）三倍体无子西瓜育种方法属于多倍体育种，对应图中的⑨→⑩。 18．（2024·天津红桥·三模）小熊猫和大熊猫是两个不同的物种，小熊猫跟北美浣熊等浣熊科动物拥有共同起源，大熊猫则跟亚洲黑熊等熊科动物关系更近。大熊猫99%的食物都是竹子，小熊猫喜食箭竹的竹笋、嫩枝和竹叶，各种野果、树叶、苔藓、以及捕食小鸟或鸟卵和其它小动物、昆虫等，尤其喜食带有甜味的食物。小熊猫虽常年生活在树权上，但金钱豹也同样擅长爬树，是其首要天敌。请依据现代生物进化理论的主要观点和内容，以及上述资料回答以下问题： (1)根据现代生物进化理论，科学家认为小熊猫和大熊猫是两个不同的物种的原因是 。 (2)大熊猫属于哺乳纲中的食肉动物，可其食物中99%都是竹子，这与它发达的臼齿有关，科学家是可以通过 证据判断大熊猫进化过程中臼齿出现的时期。小熊猫和大熊猫在食性等方面存在较大差别，体现了生物的多样性，这种多样性的形成主要是生物与环境之间 的结果。 (3)金钱豹的存在，在客观上对小熊猫种群的发展起到了促进作用，理由是 。 (4)某调查团队对四川一个野生大熊猫种群随机抽样调查，测知该种群中有基因型为DD和dd的大熊猫所占的比例分别为10%和70%(各种基因型个体生存能力相同)，第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的大熊猫所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该大熊猫野生种群是否发生了进化? ，理由是 。 【答案】(1)小熊猫和大熊猫之间存在着生殖隔离 (2) 化石 协同进化 (3)金钱豹吃掉的大多是小熊猫种群中年老、病弱或年幼的个体，客观上有利于小熊猫种群的发展 (4) 否 该种群的基因频率没有发生变化 【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】（1）隔离是新物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，科学家认为小熊猫和大熊猫是两个不同的物种的原因是二者之间存在着生殖隔离。 （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。因此科学家是可以通过化石证据判断大熊猫进化过程中臼齿出现的时期。生物多样性是协同进化的结果，小熊猫和大熊猫在食性等方面存在较大差别，体现了生物的多样性，这种多样性的形成主要是生物与环境之间协同进化的结果。 （3）金钱豹与小熊猫属于捕食关系。金钱豹的存在，在客观上对小熊猫种群的发展起到了促进作用，理由是金钱豹吃掉的大多是小熊猫种群中年老、病弱或年幼的个体，客观上有利于小熊猫种群的发展。 （4）该大熊猫种群第一年基因型为DD和dd的个体所占的比例分别为10%和70%，则Dd所占的比例为1-10%-70%=20%，由此可以计算出D的基因频率为10%+20%×1/2=30%，d的基因频率为1-30%=70%；第二年，基因型为DD和dd的个体所占的比例分别为4%和64%，则Dd所占的基因频率为1-4%-64%=32%，D的基因频率为4%+32%×1/2=30%，d的基因频率为1-30%=70%，由于这一年中该种群的基因频率没有发生改变，说明该大熊猫野生种群没有发生进化。 19．（2024·陕西西安·三模）由于日本福岛排放核废水，日本近来发现了一些“放射鼠”。经研究发现，这些老鼠有的不能繁殖后代，有的不仅体型巨大，且带有的放射性，可能也会使人类处于危险之中。请根据以下不同情况，回答下列有关变异与生物进化的问题： (1)若不能繁殖后代的“放射鼠”属于染色体变异，那么它们可能是 变异（可遗传/不可遗传）从观察或对性状影响的角度考虑，染色体变异不同于基因突变之处有 。 (2)若某“放射鼠”种群中，基因型为AA、Aa和aa的个体依次占30%、60%和10%。若该种群中基因型为aa的个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代中AA：Aa：aa= 。这是否意味着该种群发生了进化? （是/否），理由是 。 (3)若某只“放射鼠”的显性基因A突变为a，这属于 突变（答“显性”或“隐性”），这是由于DNA中的碱基对发生了 。 (4)假设某“放射鼠”种群中雌雄个体数目相等，且种群中只有Aa一种基因型。若该“放射鼠”种群随机交配的实验结果是子一代中有AA和Aa两种基因型，且比例为1：2，则对该结果最合理的解释是 。根据这一解释，子一代再随机交配，第二代中所有个体的基因型及比例应为 。 【答案】(1) 不可遗传 染色体变异在显微镜下可以观察到，而基因突变不能 (2) 4：4：1 是 种群基因频率发生的改变 (3) 隐性 增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变 (4) 隐性纯合致死效应（或a基因纯合致死或aa致死） AA：Aa=1：1 【分析】1、基因突变是基因中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变；染色体变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位的染色体结构变异和染色体数目变异，染色体数目变异又分为染色体以染色体组倍数的增加或减少及个别染色体增加或减少。 2、基因突变包括显性突变和隐性突变，隐性纯合子发生显性突变，一旦出现显性基因就会出现显性性状；显性纯合子发生隐性突变，突变形成的杂合子仍然是显性性状，只有杂合子自交后代才出现隐性性状。 【详解】（1）可遗传变异包括突变和基因重组，突变分为基因突变和染色体变异，若不能繁殖后代，那么它们可能是不可遗传变异，从观察或对性状影响的角度考虑，染色体变异不同于基因突变之处有染色体变异在显微镜下可以观察到，而基因突变不能。 （2）AA、Aa和aa基因型的个体依次占30%、60%和10%。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，AA占1/3 ，Aa占2/3 ，因此A的基因频率为1/3 +2/3×1/2 =2/3 ，a的基因频率为1/3 ，据遗传平衡定律，其他个体间可以随机交配，后代中AA的频率2/3 ×2/3 ，Aa为2×1/3 ×2/3 ，aa为1/3 ×1/3 ，下一代中AA：Aa：aa=4：4：1，A的基因频率为3/4，a的基因频率为1/4，种群基因频率发生的改变，意味着该种群发生了进化。 （3）若某只“放射鼠”的显性基因A突变为a，这属于隐性突变，这是由于DNA中的碱基对发生了增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。 （4）假设某“放射鼠”种群中雌雄个体数目相等，且种群中只有Aa一种基因型，若该种群随机交配的实验结果是子一代中只有AA和Aa两种基因型，且比例为1：2，说明存在隐性纯合致死效应（或a基因纯合致死或aa致死）。根据这一解释，第一代中产生的配子的基因型及比例关系是A：a=2：1，第一代再随机交配，第二代中AA的概率为2/3×2/3=4/9，Aa的概率为2×1/3×2/3=4/9 ，所以第二代中所有个体的基因型及比例应为AA：Aa=1：1。 19 学科网（北京）股份有限公司 $$