专题06 生物的变异与进化- 2025年高考生物【热点·重点·难点】专练（北京专用）

专题06 生物的变异与进化 目录 1.命题趋势：明考情知方向 2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱 3.创新情境练：知情境练突破 4.限时提升练：（30min）综合能力提升 考点 三年考情分析 2025考向预测 变异 （2024.北京卷.T7）染色体数目的变异,染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 （2023.北京卷.T19）基因突变 （2022.北京卷.T4）染色体数目的变异 （2022.北京卷.T6）基因突变 考点预测：基因突变、基因重组、染色体变异 考法预测：一是辨别变异的类型。二是将变异与育种结合，考查变异在农业生产上的应用。 进化 （2024.北京卷.T16）基因频率的改变与生物进化 （2023.北京卷.T6）自然选择与适应的形成,基因频率的改变与生物进化 （2022.北京卷.T6）隔离与物种的形成,生物有共同祖先的证据 （2022.北京卷.T19）生物的进化综合 考点预测：物种的形成、生物进化 考法预测：从对生物进化证据的理解、选择对基因频率及基因型频率的影响。从进化与适应的角度解释性状形成的原因。 考点1 变异 1、 重难点 （一）基因突变 1.概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 2.基因突变的类型 类型 范围 对肽链的影响 备注 替换 小 只改变1个氨基酸的种类或不改变 替换的结果也可能使肽链合成提前终止，或延后 增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列 ①增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大； ②增添或缺失的碱基数是3的倍数，则仅影响个别氨基酸 缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列 增添或缺失3个碱基 小 增添或缺失位置增加或缺失 1个氨基酸 3.特点 （1）普遍性：在生物界是普遍存在的。 （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）低频性：自然状态下，突变频率很低。 （4）不定向性：一个基因可以发生不同突变，产生一个以上的等位基因， （5）多害少利性：突变性状大多数会给生物带来不利的影响，少数有利。 4.意义：新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料。 （二）基因重组 1.概念： （1）发生过程：真核生物有性生殖过程中。 （2）实质：控制不同性状的基因的重新组合。 2.类型 类型 发生时间 发生重组的原因 图示 特点 自由组合型 减数第一次分裂后期 同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间重组 ①只产生新的基因型,并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(有新性状组合); ②发生于真核生物有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外); ③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多 交叉互换型 减数第一次分裂四分体时期 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生互换,导致基因重组 人工重组类 外源DNA导入受体细胞 人为有目的进行的不同种生物间的基因组合 3.结果:产生新的基因型。 4.意义 (1)是生物变异的来源之一。 (2)为生物进化提供材料。 (3)是形成生物多样性的重要原因之一。 （三）染色体变异 1.染色体结构变异 （1）类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 人的5号染色体片段缺失导致猫叫综合征 重复 果蝇的棒状眼 倒位 人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 易位 人类慢性粒细胞白血病 （2）结果：可导致染色体上的基因结构或数目发生改变。 2.染色体数目的变异：个别染色体数目改变、染色体组数目改变。 3.单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 植株特点 ①植株弱小；②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮；②营养物质含量丰富 ③叶片、果实和种子较大但结实率低 体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3 形成 原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变（如低温） 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 举例 蜜蜂中的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体） 2、 高分技巧 （一）辨析基因突变、基因重组与染色体结构变异 1.辨析基因突变和染色体结构变异 （1）一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变则为基因突变，由基因中碱基的替换、增添或缺失所致 （2）二看基因位置：若基因种类和基因数日未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”或“倒位” 2.如何辨析染色体结构变异与基因重组？ 3.辨析基因突变与基因重组 (1)根据细胞分裂方式判断 ①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上的基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。 ②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同,则可能发生了基因突变或互换(基因重组),如图乙。 (2)根据变异前体细胞的基因型判断 ①如果亲代基因型为AA或aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。 ②如果亲代基因型为Aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或互换(基因重组)。 （二）显性突变和隐性突变的判断 由隐性基因突变成显性基因叫显性突变;由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变。 （1）若在当代植株中表现新性状,且突变性状由一对等位基因控制。 ①若该等位基因位于常染色体上,则为显性突变,即aa突变为Aa,直接表现新性状。 ②若该等位基因位于X染色体上,则雌性个体中为显性突变,雄性个体中可能为显性突变,也可能为隐性突变:XaXa突变为XAXa;XaY突变为XAY或者XAY突变为XaY。 ③若该等位基因位于Z染色体上,则雄性个体中为显性突变,雌性个体中可能为显性突变,也可能为隐性突变:ZaZa突变为ZAZa;ZaW突变为ZAW或者ZAW突变为ZaW。 （2）若在当代植株中未表现新性状,则为隐性突变,用当代植株进行自交,子代出现不同表现型,新出现的性状为隐性性状。 注意:一般不考虑两个基因同时发生突变,即AA不考虑其突变为aa。 考点2 生物进化 一、重难点 （一）现代生物进化理论的内容 1.适应是自然选择的结果 2.种群是生物进化的基本单位 （1）种群:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 （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:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。 3.突变和基因重组提供进化的原材料 4.自然选择决定生物进化的方向 （1）生物进化的实质:基因频率的定向改变。 5.隔离是物种形成的必要条件 （1）物种:能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。 （2）隔离：种类，地理隔离和生殖隔离 （3）物种：形成的三个环节：变异、自然选择、生殖隔离。形成标志：生殖隔离。 6.生物多样性是协同进化的结果 （1）协同进化 ①概念:不同生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。 ②协同进化实例 协同进化类型 包含类型 实例 不同物种之间 种间互助 一种蛾与兰花 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 （2）生物多样性的三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。 （二）生物进化理论在发展 1.中性学说:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。 2.生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。 二、高分技巧 （一）基因频率的计算 1.“定义法”求解基因频率 （1）某基因频率=（某基因总数/某基因和其等位基因的总数）×100% （2）若在常染色体上,某基因频率=（某基因总数/种群个体数×2）×100% （3）若在X染色体上,某基因频率=[某基因总数/2×雌性个体数+雄性个体数]×100% 2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例) A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率 a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率 3.运用遗传平衡定律求解基因频率 (1)适用条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配并产生后代;③没有迁出和迁入;④没有自然选择;⑤没有突变。 (2)计算方法 ①当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。 【提示】 遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例) (1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。 (2)人群中男性的红绿色盲发病率即该群体Xb的基因频率。 (3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则 男性中:XBY=90%;XbY=10%  女性中:XBXB=90%x90%=81%;XBXb=2x90%x10%=18%;XbXb=10%x10%=1% 说明:若男性和女性数量相等,则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。 （建议用时：10分钟） 1．（联系生活）鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代，从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是（　　） A．进行基因组编辑的受体细胞是受精卵 B．相对F1代，F2代肌间刺缺失的个体比例上升 C．人工选择使突变的r基因频率不断升高 D．基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组 2．（实验探究）锰是机体必需的微量元素，研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子（Mn2+）对肝癌细胞增殖及凋亡的影响，用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞，结果如图。相关判断不正确的是（    ） A．基因选择性表达导致产生肝癌细胞 B．随着锰离子浓度的增加，对肝癌细胞增殖的抑制作用增强 C．锰离子通过抑制癌细胞增殖，促进癌细胞凋亡抑制肝癌 D．锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用 3．（诺奖分析）2022年诺贝尔生理学或医学奖获奖者帕博的研究团队发现：现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸。这种差异使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平。据此不能推出（    ） A．这种功能差异是由基因中碱基对替换导致的 B．TKTL基因突变为生物进化提供了原材料 C．两者的TKTL蛋白均能行使正常的生理功能 D．两者的差异发生在现代人与尼人物种形成过程中 4．（联系生活）雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”，甩动脖子和头部组成的“流星锤”，击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是（    ） A．不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长 B．取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势 C．据图推测雌性个体和雄性个体相似，也通过脖斗相互斗争 D．种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大 （建议用时：30分钟） 1、 选择题 1．（2024·北京·高考真题）有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。 据图判断，错误的是（    ） A．F1体细胞中有21条染色体 B．F1含有不成对的染色体 C．F1植株的育性低于亲本 D．两个亲本有亲缘关系 2．（2022·北京·高考真题）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 3．（2021·北京·高考真题）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　） A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 4．（2023·北京·高考真题）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（　　） 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 5．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 6．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 7．（2024·北京海淀·二模）控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A．“三体”番茄存在染色体数目变异 B．马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C．马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D．F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 8．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 9．（2024·北京房山·一模）人类8号染色体在进化过程中的变化如下图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．旧世界猴和新世界猴可能存在生殖隔离 B．从祖先进化到人的过程中发生了染色体变异 C．8号染色体上的特异性序列可作为人类起源与进化研究的参考 D．不同生长环境诱导产生的不同变异导致祖先进化方向不同 10．（2024·北京海淀·一模）60Co辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（    ） A．雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B．经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C．④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D．③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 11．（2024·北京海淀·一模）地三色堇主要依靠地昆虫传粉，在20年中，地的三色堇花朵小了，花蜜产量减少，自花授粉的比例增加了，传粉昆虫造访减少，同时期地的昆虫也在大量减少。下列叙述错误的是（    ） A．三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化 B．X地三色堇发生的变化是自然选择的结果 C．三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高 D．自花授粉有利于增加三色堇的遗传多样性 12．（2024·北京昌平·二模）科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（    ） A．根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B．利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C．建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D．采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 13．（2024·北京西城·二模）黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（    ） A．梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离 B．结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时 C．结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化 D．每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果 14．（2024·北京东城·一模）16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是（　　） A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．通过转运氨基酸参与翻译 D．可为研究生物进化提供证据 15．（2024·北京西城·一模）果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒（倒位）。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异（ST、AR、CH）个体所占的比例，结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是（    ） ST AR CH 低海拔 53% 32% 15% 中海拔 30% 48% 22% 高海拔 5% 71% 24% A．倒位不改变基因数量，对果蝇无影响 B．据表可知AR变异更适应高海拔环境 C．不同温度饲养该地果蝇可检验此推测 D．变异类型分布情况是自然选择的结果 二、非选择题 16．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 17．（2024·北京西城·二模）免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。 (1)机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。 (2)金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。 ①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为 。 ②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。 注：CpG 是可激活特异性免疫的佐剂 1组：缓冲液+照光 2组：AuNR-CpG+照光 3组：AuNR/ABs+照光 4组：AuNR-CpG/ABs+照光 5 组：AuNR-CpG/ABs (3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。    (4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路 。 18．（2024·北京朝阳·一模）水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。 (1)RDV与水稻种间关系是 ；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的 ，在生态系统营养结构中处于 。 (2)利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用 取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2。 图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是 。 (3)研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。 ①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用 。 ②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。 组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果 1 野生型 突变体甲 a a 2 带毒野生型 带毒突变体甲 3 野生型 突变体乙 a a 4 带毒野生型 带毒突变体乙 请依据图3结果，预期本实验结果 （选择字母填于表内）。 a．左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同 b．左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻 c．左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻 (4)进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间 和繁殖，这是 的结果。 19．（2024·北京丰台·一模）学习以下材料，回答（1）~（5）题 新型抗生素有望战胜超级耐药菌 耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（R菌）外膜上的脂多糖（LPS）外衣使其能抵抗多种抗生素，导致抗生素耐药。R菌能引发严重的肺炎和血液感染等，死亡率可达60%。 为解决抗生素耐药问题，研究人员从多种环肽中筛选出对R菌有杀菌活性的环肽X。经过改造，得到杀菌活性更高、特异性更强且对小鼠更安全的环肽Z。 继续研究Z的作用靶点，不断提升培养基中Z的浓度，让R菌进化出对Z的耐药性，然后通过基因测序分析突变位点，发现突变发生在编码Lpt复合物（包括LptA~LptG7种蛋白）的基因中，该复合物参与R菌细胞中LPS转运的机理如图1，箭头代表转运方向。 为确定Z是否影响LPS与LptA结合，制备含LplB2FGC复合物和LPS的脂质体（如图2），分别加入不同浓度的Z和无关环肽，再加入ATP和LptA-His融合蛋白（His是一种短肽标签，可利用His抗体检测带标签的蛋白），进行抗原-抗体杂交，结果如图3。 最后，研究者测试了Z对分离自患者不同感染部位的R菌的体外活性，发现Z对这些菌株均有极强的杀菌活性。将上述菌株接种到模式小鼠体内后，Z仍有强大的杀菌活性。目前，Z已经进入临床测试，如果试验顺利，R菌给医生带来的噩梦有望终结。 (1)细菌对抗生素产生耐药性的过程：细菌发生抗药的基因突变， 对其进行选择，抗药基因频率升高。 (2)请完善筛选环肽X的技术路线：将 溶于等量无菌水→浸润无菌圆形滤纸片→将滤纸片放在涂布R菌的培养基上→恒温箱培养→筛选周围出现 的环肽。 (3)若环肽Z对传统抗生素敏感型和对传统抗生素耐药型的两种R菌的杀菌作用 ，则其可能作用于一个未知新靶点。 (4)分析图1，下列关于R菌转运LPS的说法正确的是___ A．Lpt复合物在核糖体中合成 B．LptB、LptG、LptF、LptC分布在内膜上 C．Lpt复合物具有ATP水解酶活性 D．Lpt复合物将LPS从外膜转移到内膜 E．R菌的外膜和人体细胞膜结构一致 (5)分析图3，结果显示与无关环肽相比 。综合以上研究，环肽Z的杀菌机理是 ，导致LPS在细胞中积累，使R菌死亡。 20．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 生物的变异与进化 目录 1.命题趋势：明考情知方向 2.重难诠释：知重难、掌技巧、攻薄弱 3.创新情境练：知情境练突破 4.限时提升练：（30min）综合能力提升 考点 三年考情分析 2025考向预测 变异 （2024.北京卷.T7）染色体数目的变异,染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 （2023.北京卷.T19）基因突变 （2022.北京卷.T4）染色体数目的变异 （2022.北京卷.T6）基因突变 考点预测：基因突变、基因重组、染色体变异 考法预测：一是辨别变异的类型。二是将变异与育种结合，考查变异在农业生产上的应用。 进化 （2024.北京卷.T16）基因频率的改变与生物进化 （2023.北京卷.T6）自然选择与适应的形成,基因频率的改变与生物进化 （2022.北京卷.T6）隔离与物种的形成,生物有共同祖先的证据 （2022.北京卷.T19）生物的进化综合 考点预测：物种的形成、生物进化 考法预测：从对生物进化证据的理解、选择对基因频率及基因型频率的影响。从进化与适应的角度解释性状形成的原因。 考点1 变异 1、 重难点 （一）基因突变 1.概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 2.基因突变的类型 类型 范围 对肽链的影响 备注 替换 小 只改变1个氨基酸的种类或不改变 替换的结果也可能使肽链合成提前终止，或延后 增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列 ①增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大； ②增添或缺失的碱基数是3的倍数，则仅影响个别氨基酸 缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列 增添或缺失3个碱基 小 增添或缺失位置增加或缺失 1个氨基酸 3.特点 （1）普遍性：在生物界是普遍存在的。 （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）低频性：自然状态下，突变频率很低。 （4）不定向性：一个基因可以发生不同突变，产生一个以上的等位基因， （5）多害少利性：突变性状大多数会给生物带来不利的影响，少数有利。 4.意义：新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料。 （二）基因重组 1.概念： （1）发生过程：真核生物有性生殖过程中。 （2）实质：控制不同性状的基因的重新组合。 2.类型 类型 发生时间 发生重组的原因 图示 特点 自由组合型 减数第一次分裂后期 同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间重组 ①只产生新的基因型,并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(有新性状组合); ②发生于真核生物有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外); ③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多 交叉互换型 减数第一次分裂四分体时期 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生互换,导致基因重组 人工重组类 外源DNA导入受体细胞 人为有目的进行的不同种生物间的基因组合 3.结果:产生新的基因型。 4.意义 (1)是生物变异的来源之一。 (2)为生物进化提供材料。 (3)是形成生物多样性的重要原因之一。 （三）染色体变异 1.染色体结构变异 （1）类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 人的5号染色体片段缺失导致猫叫综合征 重复 果蝇的棒状眼 倒位 人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 易位 人类慢性粒细胞白血病 （2）结果：可导致染色体上的基因结构或数目发生改变。 2.染色体数目的变异：个别染色体数目改变、染色体组数目改变。 3.单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 植株特点 ①植株弱小；②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮；②营养物质含量丰富 ③叶片、果实和种子较大但结实率低 体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3 形成 原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变（如低温） 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 举例 蜜蜂中的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体） 2、 高分技巧 （一）辨析基因突变、基因重组与染色体结构变异 1.辨析基因突变和染色体结构变异 （1）一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变则为基因突变，由基因中碱基的替换、增添或缺失所致 （2）二看基因位置：若基因种类和基因数日未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”或“倒位” 2.如何辨析染色体结构变异与基因重组？ 3.辨析基因突变与基因重组 (1)根据细胞分裂方式判断 ①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上的基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。 ②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同,则可能发生了基因突变或互换(基因重组),如图乙。 (2)根据变异前体细胞的基因型判断 ①如果亲代基因型为AA或aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变。 ②如果亲代基因型为Aa,则引起姐妹染色单体上A与a不同的原因是基因突变或互换(基因重组)。 （二）显性突变和隐性突变的判断 由隐性基因突变成显性基因叫显性突变;由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变。 （1）若在当代植株中表现新性状,且突变性状由一对等位基因控制。 ①若该等位基因位于常染色体上,则为显性突变,即aa突变为Aa,直接表现新性状。 ②若该等位基因位于X染色体上,则雌性个体中为显性突变,雄性个体中可能为显性突变,也可能为隐性突变:XaXa突变为XAXa;XaY突变为XAY或者XAY突变为XaY。 ③若该等位基因位于Z染色体上,则雄性个体中为显性突变,雌性个体中可能为显性突变,也可能为隐性突变:ZaZa突变为ZAZa;ZaW突变为ZAW或者ZAW突变为ZaW。 （2）若在当代植株中未表现新性状,则为隐性突变,用当代植株进行自交,子代出现不同表现型,新出现的性状为隐性性状。 注意:一般不考虑两个基因同时发生突变,即AA不考虑其突变为aa。 考点2 生物进化 一、重难点 （一）现代生物进化理论的内容 1.适应是自然选择的结果 2.种群是生物进化的基本单位 （1）种群:生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。 （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:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值。 3.突变和基因重组提供进化的原材料 4.自然选择决定生物进化的方向 （1）生物进化的实质:基因频率的定向改变。 5.隔离是物种形成的必要条件 （1）物种:能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物。 （2）隔离：种类，地理隔离和生殖隔离 （3）物种：形成的三个环节：变异、自然选择、生殖隔离。形成标志：生殖隔离。 6.生物多样性是协同进化的结果 （1）协同进化 ①概念:不同生物之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。 ②协同进化实例 协同进化类型 包含类型 实例 不同物种之间 种间互助 一种蛾与兰花 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 （2）生物多样性的三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。 （二）生物进化理论在发展 1.中性学说:大量的基因突变是中性的,决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择。 2.生物进化理论不会停滞不前,而是在不断发展。 二、高分技巧 （一）基因频率的计算 1.“定义法”求解基因频率 （1）某基因频率=（某基因总数/某基因和其等位基因的总数）×100% （2）若在常染色体上,某基因频率=（某基因总数/种群个体数×2）×100% （3）若在X染色体上,某基因频率=[某基因总数/2×雌性个体数+雄性个体数]×100% 2.“公式法”求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例) A基因频率=AA基因型频率+1/2×Aa基因型频率 a基因频率=aa基因型频率+1/2×Aa基因型频率 3.运用遗传平衡定律求解基因频率 (1)适用条件:①种群非常大;②所有雌雄个体之间自由交配并产生后代;③没有迁出和迁入;④没有自然选择;⑤没有突变。 (2)计算方法 ①当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率为p2,Aa的频率为2pq,aa的频率为q2。 【提示】 遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例) (1)红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。 (2)人群中男性的红绿色盲发病率即该群体Xb的基因频率。 (3)若红绿色盲基因Xb的基因频率为10%,则 男性中:XBY=90%;XbY=10%  女性中:XBXB=90%x90%=81%;XBXb=2x90%x10%=18%;XbXb=10%x10%=1% 说明:若男性和女性数量相等,则女性携带者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分别为18%和9%。 （建议用时：10分钟） 1．（联系生活）鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代，从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是（　　） A．进行基因组编辑的受体细胞是受精卵 B．相对F1代，F2代肌间刺缺失的个体比例上升 C．人工选择使突变的r基因频率不断升高 D．基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组 【答案】D 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。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等位基因的交叉互换而发生重组。 【详解】A、根据题意，利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代，因此基因组编辑的受体细胞应该是受精卵， A 正确； B、54尾鱼中6尾鱼中出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间，相互交配产生的F1中5000尾鱼出现了316尾完全无肌间刺，说明相对F0代，F1代肌间刺缺失的个体比例上升，如果继续将这316尾完全无肌间刺的鱼进行交配，可以推测F2中肌间刺缺失个体的比例上升，B 正确； C、根据选项B，在互交以后，人工选择使突变的 r 基因频率不断升高， C正确； D、基因组编辑使武昌鱼发生了基因突变， D错误。 故选D。 2．（实验探究）锰是机体必需的微量元素，研究发现肝癌组织中的锰含量低于癌旁组织和正常组织。为探究锰离子（Mn2+）对肝癌细胞增殖及凋亡的影响，用不同浓度锰离子溶液处理肝癌细胞，结果如图。相关判断不正确的是（    ） A．基因选择性表达导致产生肝癌细胞 B．随着锰离子浓度的增加，对肝癌细胞增殖的抑制作用增强 C．锰离子通过抑制癌细胞增殖，促进癌细胞凋亡抑制肝癌 D．锰离子可能增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用 【答案】A 【分析】1、在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 2、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。 3、人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，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，可能引起细胞癌变。 4、在细胞免疫过程中，当细胞毒性T细胞活化以后，可以识别并裂解癌细胞。 【详解】A、癌细胞产生的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，A错误； B、据左侧图形可知，随着锰离子浓度的增加，细胞增殖率减小，说明在一定的浓度范围内，随着锰离子浓度的增加，对肝癌细胞增殖的抑制作用增强，B正确； C、据右侧图形可知，随着锰离子浓度的增加，细胞凋亡率增大；据左侧图形可知，随着锰离子浓度的增加，细胞增殖率在减小，说明锰离子通过抑制癌细胞增殖，促进癌细胞凋亡抑制肝癌，C正确； D、当细胞毒性T细胞活化以后，可以识别并裂解癌细胞。据右图可知，随着锰离子浓度的增加，细胞凋亡率增大，锰离子可能通过增强细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤作用，来增加细胞凋亡率，D正确。 故选A。 3．（诺奖分析）2022年诺贝尔生理学或医学奖获奖者帕博的研究团队发现：现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸。这种差异使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平。据此不能推出（    ） A．这种功能差异是由基因中碱基对替换导致的 B．TKTL基因突变为生物进化提供了原材料 C．两者的TKTL蛋白均能行使正常的生理功能 D．两者的差异发生在现代人与尼人物种形成过程中 【答案】D 【分析】根据题意信息可知，现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，由此推测基因中碱基对替换，导致317位赖氨酸突变为精氨酸。 【详解】A、根据题意可知，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，这种差异使现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平，由此可知，导致功能差异的原因可能是基因中碱基对发生了替换，A正确； B、根据题意可知，尼人TKTL蛋白的317位为赖氨酸，现代人的317位是精氨酸，这种差异是由于基因突变引起，基因突变为生物进化提供了原材料，B正确； C、根据题意可知，现代人与尼安德特人(尼人)的TKTL基因仅存在一个氨基酸的不同，两者的TKTL蛋白均能行使正常的生理功能，只不过这种差异现代人拥有更多大脑神经元，以及更高的智力水平，C正确； D、根据题意信息无法推测两者的差异发生在现代人与尼人物种形成过程中，D错误。 故选D。 4．（联系生活）雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”，甩动脖子和头部组成的“流星锤”，击打对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是（    ） A．不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长 B．取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势 C．据图推测雌性个体和雄性个体相似，也通过脖斗相互斗争 D．种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大 【答案】B 【分析】1、达尔文的自然选择学说： (1)内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。 (2)意义：科学地解释了生物进化的原因和物种多样性形成的原因。 (3)局限性：①对遗传和变异的本质不能做出科学的解释；②对生物进化的解释局限于个体水平；③强调物种形成都是自然选择的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。 2、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、基因突变具有不定向性，雄性长颈鹿个体头部不一定不断增长，A错误； B、雄性头颈部的重量随着年龄始终在增长，说明强壮的头颈在雄性中肯定具有某种优势，头颈强壮的雄性可能更容易在争夺配偶时获胜，B正确； C、结合题干信息分析，“脖斗”发生在雄性长颈鹿之间，C错误； D、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，因此长颈鹿之间不存在协同进化，D错误。 故选B。 （建议用时：30分钟） 1、 选择题 1．（2024·北京·高考真题）有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。 据图判断，错误的是（    ） A．F1体细胞中有21条染色体 B．F1含有不成对的染色体 C．F1植株的育性低于亲本 D．两个亲本有亲缘关系 【答案】A 【分析】由题干可知，六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1的方法是杂交育种，原理是基因重组，且F1为异源五倍体，高度不育。 【详解】A、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，属于染色体数目变 异。通过显微照片可知，该细胞包括14 个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是 28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中 含有四分体可知，该细胞正处于减数第--次分裂，此时染色体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误； B、由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组， F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确； C、F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确； D、由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说 明二者有亲缘关系，D正确。 故选A。 2．（2022·北京·高考真题）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 【分析】基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换增添、缺失，而引起基因结构的改变。 【详解】A、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，可能是由由基因中碱基替换造成的，A不符合题意； B、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，推测两者共同祖先的血红蛋白也有α链，B不符合题意； C、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； D、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，这属于基因突变，突变可以发生在任何生物的任何生长发育过程，D符合题意。 故选D。 3．（2021·北京·高考真题）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（　　） A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 【答案】C 【分析】1、生殖隔离是指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，即使能交配也不能产生后代或不能产生可育后代的现象。 2、植物组织培养： ①原理：植物细胞具有全能性。 ②过程：离体的植物组织、器官或细胞（外植体）经过脱分化形成愈伤组织，又经过再分化形成胚状体，最终形成植株（新植体）。 【详解】A、簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确； B、幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确； C、杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误； D、杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。 故选C。 4．（2023·北京·高考真题）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（　　） 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 【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。达尔文认为生物变异在前，选择在后，适者生存，优胜劣汰。 【详解】A 、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，则常规种子长成的普通植株能敏感性（不抗虫）个体提供生存空间，增加与抗虫个体的竞争，避免抗性基因频率升高过快，提高了抗虫棉的抗虫持久性，A不符合题意； B 、大面积种植转基因抗虫棉、施用杀虫剂，都会进一步选择并保存抗性强的个体，导致敏感性个体死亡，从而加快害虫种群抗性基因频率提高，不利于抗虫棉的抗虫持久性，B符合题意； CD 、将转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植以及转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带，作用机理相似：可以使敏感型个体存活，敏感性个体能与抗性强的棉铃虫进行竞争，不会导致抗性基因频率升高过快，提高了抗虫棉的抗虫持久性， CD 正确。 故选B。 5．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 【答案】B 【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程，这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。 【详解】A、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂，A正确； B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不会导致基因重组，B错误； C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C正确； D、若某动物基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就可能会产生EE的配子，D正确。 故选B。 6．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 【答案】C 【分析】染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。 【详解】AB、大白菜的染色体组为AA，芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB，二者杂交所产生的F1染色体组为AAB，体细胞中含有同源染色体，含有三个染色体组，AB错误； C、大白菜体细胞中有20条染色体；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，大白菜和芥菜型油菜杂交，F1中含有的染色体数为28，而依据题干信息，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条，说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离，C正确； D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，利用的是植物体细胞杂交技术，大白菜和黑芥存在生殖隔离，D错误。 故选C。 7．（2024·北京海淀·二模）控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A．“三体”番茄存在染色体数目变异 B．马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C．马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D．F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 【答案】D 【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】A、“三体”番茄含有三条6号染色体，即6号染色体多了一条，属于染色体数目变异，A正确； B、分析题意，用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型，说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状，B正确； C、马铃薯叶型是二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，形成配子时染色体组减半，配子含一个染色体组，C正确； D、F1中“三体”蕃茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6，且正常叶番茄是显性性状，设相关基因是D/d，则三体的基因型是DDd，马铃薯叶型基因型是dd，三体番茄（DDd）产生的配子为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，故与马铃薯叶的d组合，产生dd的马铃薯叶占1/6，“三体”蕃茄的配子1条或2条6号染色体，D错误。 故选D。 8．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 【答案】A 【分析】杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②，杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。 【详解】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误； B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确； C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③含有抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确； D、射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确； 故选A。 9．（2024·北京房山·一模）人类8号染色体在进化过程中的变化如下图所示，下列相关叙述错误的是（    ） A．旧世界猴和新世界猴可能存在生殖隔离 B．从祖先进化到人的过程中发生了染色体变异 C．8号染色体上的特异性序列可作为人类起源与进化研究的参考 D．不同生长环境诱导产生的不同变异导致祖先进化方向不同 【答案】D 【分析】1、生物的变异分为可遗传变异和不遗传变异，可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体畸变，其中染色体畸变，在显微镜下可见。可遗传变异是进化的原材料，进化的实质是基因频率的改变，变异具有不定向性，自然选择决定净化的方向； 2、 物种：分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体； 3、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离。 【详解】A、由图可知，旧世界猴和新世界猴染色体组成不同，可能存在生殖隔离，A正确； B、由图可知，人类的8号染色体是由原始祖先的两条染色体拼接形成的，即在共同原始祖先进化成人类的过程中发生了染色体变异，B正确； C、8号染色体上的特异性序列能够为人类起源和进化研究提供参考，C正确； D、变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，D错误。 故选D。 10．（2024·北京海淀·一模）60Co辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（    ） A．雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B．经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C．④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D．③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 【答案】D 【分析】结合图解和题意分析，将采集的雄蕊进行60Co辐射处理，目的是诱导花药母细胞内发生基因突变或染色体变异，使其产生活力极低的花粉而无法完成正常受精，用这样的花粉涂抹在雌蕊柱头，诱导其受精过程（事实因花粉活力低而无法真正完成受精），目的是促进雌蕊中卵细胞（染色体数目只有体细胞的一半：20条）发育为幼胚，取出幼胚离体培养即可得到单倍体植株。由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择。 【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱状上完成受精而影响实验的结果，A正确； B、②中有受精卵发育的个体，也有卵细胞发育的个体， ④中有染色体加倍后形成的正常倍体细胞，也有染色体未加倍的细胞，经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同，B正确； C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确； D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。 故选D。 11．（2024·北京海淀·一模）地三色堇主要依靠地昆虫传粉，在20年中，地的三色堇花朵小了，花蜜产量减少，自花授粉的比例增加了，传粉昆虫造访减少，同时期地的昆虫也在大量减少。下列叙述错误的是（    ） A．三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化 B．X地三色堇发生的变化是自然选择的结果 C．三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高 D．自花授粉有利于增加三色堇的遗传多样性 【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、三色堇花朵变小，花蜜产量随之减少，自花授粉比例上升，传粉昆虫造访减少，相应的昆虫数量减少，说明三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化，二者之间相互影响，A正确； B、自然选择指生物在生存斗争中适者生存、 不适者被淘汰的现象，A地三色堇在20年间自花授粉的比例增加了25%，传粉昆虫造访减少，其发生的变化是自然选择的结果，B正 确； C、结合题干，自花授粉的比例增加，即经过自然选择，三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高，C正确； D、自花授粉（相同基因型之间的杂交，不利于不同个体间的基因交流）不利于增加三色堇的遗传多样性，D错误。 故选D。 12．（2024·北京昌平·二模）科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（    ） A．根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B．利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C．建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D．采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 【答案】A 【分析】种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成（年龄结构），性别比例。迁入率和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成（年龄结构）是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。 【详解】A、分析题意，应根据4VA的结构设计拮抗剂，减少4VA与嗅觉受体结合，阻止飞蝗的聚集，A错误； B、4VA对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例，B正确； C、OR35基因会使无法合成嗅觉受体OR35，所以无法对4VA反应，不能聚集，建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率，C正确； D、采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量可以减少蝗虫数量，且不污染环境，D正确。 故选A。 13．（2024·北京西城·二模）黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（    ） A．梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离 B．结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时 C．结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化 D．每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果 【答案】C 【分析】生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。 【详解】A、黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种，不同物种之间存在生殖隔离，因此梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离，A正确； B、根据左图可知，黔金丝猴在上午10点相对活动强度最大，藏酋猴在上午12点相对活动强度最大，因此黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时，B正确； C、根据左图可知，黔金丝猴和藏酋猴活动时间不完全相同，根据右图可知，黔金丝猴在树上采食行为占比大于藏酋猴，而地上采食则相反，因此两种猴在觅食策略上实现了生态位分化，C错误； D、不同物种间、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，群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果，D正确。 故选C。 14．（2024·北京东城·一模）16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是（　　） A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．通过转运氨基酸参与翻译 D．可为研究生物进化提供证据 【答案】C 【分析】1、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。 2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。 【详解】A、16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基，A正确； B、依据题干信息，16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，所以16SrRNA是核糖体的重要组成部分，B正确； C、16SrRNA是核糖体的重要组成部分，所以其参与翻译过程，但是不能转运氨基酸，C错误； D、16SrRNA在物种间有较大差异，所以可为研究生物进化提供证据，D正确。 故选C。 15．（2024·北京西城·一模）果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒（倒位）。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异（ST、AR、CH）个体所占的比例，结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是（    ） ST AR CH 低海拔 53% 32% 15% 中海拔 30% 48% 22% 高海拔 5% 71% 24% A．倒位不改变基因数量，对果蝇无影响 B．据表可知AR变异更适应高海拔环境 C．不同温度饲养该地果蝇可检验此推测 D．变异类型分布情况是自然选择的结果 【答案】A 【分析】染色体结构变异： 1、缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的； 2、重复：染色体增加了某一片段 ，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的； 3、倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列 ，如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)； 4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位，夜来香也经常发生这样的变异。 【详解】A、倒位不改变基因数量，但染色体的结构发生了改变，对果蝇有较大的影响，A错误； B、由表信息可知，随着海拔的升高，AR变异的个体所占的比例增加，说明AR变异更适应高海拔环境，B正确； C、海拔高度的变化会引起温度的改变，因此可以在不同温度下饲养该地果蝇可检验此推测，C正确； D、永安街不定向的，自然选择是定向的，因此变异类型分布情况是自然选择的结果，D正确。 故选A。 二、非选择题 16．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 【答案】(1)调节 (2)促进、抑制 (3)降解 (4)T蛋白与S蛋白基因的启动子结合，促进S基因的表达，而J基因抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合 (5)ABA激活T蛋白，T蛋白促进S蛋白合成，S蛋白可使抑制种子成熟的J蛋白降解，从而促进种子成熟 【分析】1、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。2、脱落酸的作用：抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。 【详解】（1）ABA是植物激素，在植物生长发育过程中起调节作用。 （2）S蛋白缺失，种子成熟程度低，因此S蛋白促进种子成熟，而J蛋白过表达植株种子成熟度低，因此J蛋白抑制种子成熟。 （3）药剂M抑制蛋白质的降解，结合图示可知，S蛋白缺失的裂解液与J蛋白融合，J蛋白的含量多于与野生型的融合，说明J蛋白会被S蛋白降解。 （4）质粒1+2组作为对照，与1+2组相比，1+3组中T基因表达T蛋白，使得LUC/REN荧光强度比值明显增大，且REN、LUC不受T蛋白的影响，说明T蛋白能与S蛋白基因启动子结合，从而使得LUC增多，而1+4组与1+3+4组均与1+2组相同，说明第四组表达的J蛋白会抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合，抑制LUC的合成。 （5）ABA激活T蛋白，T蛋白可与S蛋白的启动部位结合，启动S基因的表达，S蛋白增多，S蛋白可使J蛋白降解，而J蛋白抑制种子成熟，因此S蛋白可促进种子成熟，即ABA促进种子成熟。 17．（2024·北京西城·二模）免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。 (1)机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。 (2)金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。 ①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为 。 ②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。 注：CpG 是可激活特异性免疫的佐剂 1组：缓冲液+照光 2组：AuNR-CpG+照光 3组：AuNR/ABs+照光 4组：AuNR-CpG/ABs+照光 5 组：AuNR-CpG/ABs (3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。    (4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路 。 【答案】(1)免疫监视 (2) 缓冲液和AuNR 与AuNR相比，ABs包裹的AuNR光热性能未发生改变，但增强了吞噬细胞对其的吞噬作用 (3)TAM能将AuNR/ABs靶向带到R瘤中，光疗导致R瘤温度上升使肿瘤细胞裂解；在CpG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原有效激活机体细胞免疫，产生的活化细胞毒性T细胞经循环系统到达L瘤，对其杀伤。 (4)进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量 【分析】1、机体排除外来抗原性异物属于免疫防御功能；机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态属于免疫自稳功能；机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生属于免疫监视功能。 2、机体特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫。B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫；当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 【详解】（1）机体识别和清除突变细胞，防止肿瘤发生属于免疫系统的免疫监视功能。 （2）①本实验目的为研究AuNR/ABs的光热性能，因此需要缓冲液组做空白对照，用已知的光热材料AuNR做条件对照。 ②由图1可知，AuNR/ABs组的溶液温度与AuNR组相同，说明凋亡小体作为AuNR的载体并不会影响其光热性能；由图2可知，AuNR/ABs组细胞内荧光强度明显高于AuNR组，说明凋亡小体能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用。 （3）结合小问（2），ABs能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用，使吞噬细胞能利用其极强的“归巢”能力携带更多的AuNR/ABs靶向运输至R瘤，利用光热效应使肿瘤细胞裂解，同时该组添加了CPG，在CPG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原能有效激活机体细胞免疫，使机体产生更多活化的细胞毒性T细胞，活化的细胞毒性T细胞经循环系统运输至全身，在L瘤处因为肿瘤细胞携带相同抗原而被细胞毒性T细胞杀伤裂解。 （4）欲研究三次光疗对肿瘤复发的抑制效果，即研究通过三次光疗使肿瘤重量明显减小的前提下，当肿瘤组织再次生长后的重量变化，即思路为：进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量。 18．（2024·北京朝阳·一模）水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。 (1)RDV与水稻种间关系是 ；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的 ，在生态系统营养结构中处于 。 (2)利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用 取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2。 图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是 。 (3)研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。 ①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用 。 ②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。 组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果 1 野生型 突变体甲 a a 2 带毒野生型 带毒突变体甲 3 野生型 突变体乙 a a 4 带毒野生型 带毒突变体乙 请依据图3结果，预期本实验结果 （选择字母填于表内）。 a．左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同 b．左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻 c．左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻 (4)进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间 和繁殖，这是 的结果。 【答案】(1) 寄生 物质和能量 第二营养级 (2) （相同数量的）不带毒叶蝉 （不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻；（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻 (3) E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用 组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果 1 野生型 突变体甲 a a 2 带毒野生型 带毒突变体甲 b a 3 野生型 突变体乙 a a 4 带毒野生型 带毒突变体乙 a c (4) 传播 进化（自然选择） 【分析】群落的种间关系中有捕食、种间竞争、寄生和互利共生等，寄生，即两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生。 【详解】（1）RDV寄生在水稻的活细胞中才能生长繁殖，故RDV与水稻种间关系是寄生；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的物质和能量，属于初级消费者，在生态系统营养结构中处于第二营养级。 （2）分析题意可知，该实验的自变量是叶蝉是否带毒，故应用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。分析图2，实验组中含有不带毒叶蝉的数量多于对照组，实验组中含有带毒叶蝉的数量少于对照组，由此可知，图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻、（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻。 （3）①分析图3，不带毒叶蝉在靠近物质E区域聚集，带毒叶蝉在远离物质H区域聚集，由此可知，E、H对叶蝉的作用：E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。 ②组别2带毒野生型可以合成物质E和物质H，突变体甲无法合成E，左侧水稻为带毒野生型会吸引不带毒叶蝉，右侧水稻不会吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果为b左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻；左侧水稻和右侧水稻都会对带毒叶蝉有趋避作用，故带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同。组别4带毒野生型可以合成物质E和物质H，突变体乙无法合成H，左侧水稻和右侧水稻都会吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果为a左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同；左侧水稻对带毒叶蝉有趋避作用，右侧水稻对带毒叶蝉没有趋避作用，故带毒叶蝉的实验结果为c左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻。具体如表： 组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果 1 野生型 突变体甲 a a 2 带毒野生型 带毒突变体甲 b a 3 野生型 突变体乙 a a 4 带毒野生型 带毒突变体乙 a c （4）进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间传播和繁殖，这是进化（自然选择）的结果。 19．（2024·北京丰台·一模）学习以下材料，回答（1）~（5）题 新型抗生素有望战胜超级耐药菌 耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（R菌）外膜上的脂多糖（LPS）外衣使其能抵抗多种抗生素，导致抗生素耐药。R菌能引发严重的肺炎和血液感染等，死亡率可达60%。 为解决抗生素耐药问题，研究人员从多种环肽中筛选出对R菌有杀菌活性的环肽X。经过改造，得到杀菌活性更高、特异性更强且对小鼠更安全的环肽Z。 继续研究Z的作用靶点，不断提升培养基中Z的浓度，让R菌进化出对Z的耐药性，然后通过基因测序分析突变位点，发现突变发生在编码Lpt复合物（包括LptA~LptG7种蛋白）的基因中，该复合物参与R菌细胞中LPS转运的机理如图1，箭头代表转运方向。 为确定Z是否影响LPS与LptA结合，制备含LplB2FGC复合物和LPS的脂质体（如图2），分别加入不同浓度的Z和无关环肽，再加入ATP和LptA-His融合蛋白（His是一种短肽标签，可利用His抗体检测带标签的蛋白），进行抗原-抗体杂交，结果如图3。 最后，研究者测试了Z对分离自患者不同感染部位的R菌的体外活性，发现Z对这些菌株均有极强的杀菌活性。将上述菌株接种到模式小鼠体内后，Z仍有强大的杀菌活性。目前，Z已经进入临床测试，如果试验顺利，R菌给医生带来的噩梦有望终结。 (1)细菌对抗生素产生耐药性的过程：细菌发生抗药的基因突变， 对其进行选择，抗药基因频率升高。 (2)请完善筛选环肽X的技术路线：将 溶于等量无菌水→浸润无菌圆形滤纸片→将滤纸片放在涂布R菌的培养基上→恒温箱培养→筛选周围出现 的环肽。 (3)若环肽Z对传统抗生素敏感型和对传统抗生素耐药型的两种R菌的杀菌作用 ，则其可能作用于一个未知新靶点。 (4)分析图1，下列关于R菌转运LPS的说法正确的是___ A．Lpt复合物在核糖体中合成 B．LptB、LptG、LptF、LptC分布在内膜上 C．Lpt复合物具有ATP水解酶活性 D．Lpt复合物将LPS从外膜转移到内膜 E．R菌的外膜和人体细胞膜结构一致 (5)分析图3，结果显示与无关环肽相比 。综合以上研究，环肽Z的杀菌机理是 ，导致LPS在细胞中积累，使R菌死亡。 【答案】(1)抗生素 (2) 等量不同种类的环肽 抑菌圈 (3)相似 (4)ABC (5) 随Z浓度增加，LPS-LptA复合物含量越来越低 环肽Z抑制了LPS与LptA的结合，阻断了LPS的转运 【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。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】（1）细菌对抗生素产生耐药性的过程：细菌发生抗药的基因突变，抗生素对其进行选择，抗药基因频率升高。 （2）由题意可知，要从多种环肽中筛选出对R需要菌有杀菌活性的环肽，将等量不同种类的环肽溶于等量无菌水→浸润无菌圆形滤纸片→将滤纸片放在涂布R菌的培养基上→恒温箱培养→筛选周围出现抑菌圈的环肽； （3）如果环肽Z对传统抗生素敏感型和对传统抗生素耐药型的两种R菌的杀菌作用相似，则其可能作用于一个未知新靶点； （4）A、由题意可知，Lpt复合物是一种蛋白质，蛋白质在核糖体中合成的，A正确； B、由图1 可以看出，LptB、LptG、LptF、LptC是将LPS转运至细胞外膜，因此LptB、LptG、LptF、LptC分布在内膜上，B正确； C、Lpt复合物在转运LPS的同时促进ATP的水解，为LPS转运提供能量，因此Lpt复合物具有ATP水解酶活性，C正确； D、由图可知Lpt复合物将LPS从内膜转移到细胞外膜，D错误； E、R菌的外膜和人体细胞膜结构不一致，E错误。 故选ABC。 （5）由图3可知，结果显示与无关环肽相比随Z浓度增加，LPS-LptA复合物含量越来越低，由此可知环肽Z的杀菌机理是环肽Z抑制了LPS与LptA的结合，阻断了LPS的转运，导致LPS在细胞中积累，使R菌死亡。 20．（2024·北京·高考真题）花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 (1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。 (2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。 结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。 A．原始合作           B．互利共生            C．种间竞争            D．寄生 (3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。 (4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。 【答案】(1)生态系统 (2) 鸟类可帮助花葵传粉 A (3)无昆虫和鸟类传粉，花葵能否完成自花传粉，及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高 (4)狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流；小岛的自然环境与陆地不同，对生物的选择作用不同，生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 生态系统 生态系统是指一定空间内，生物群落与它所在的非生物环境相互作用形成的统一整体 小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统 种间关系 包括原始合作、互利共生、种间竞争、寄生等 屏蔽鸟类后，其不能参与授粉，屏蔽后鸟类和花都能完成正常生活，说明二者为原始合作关系 （2）逻辑推理与论证 【详解】（1）生态系统属于生命系统结构层次，即在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体，故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。 （2）自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类可帮助花葵传粉。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。 （3）将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉，因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时，花葵能否完成自花传粉，并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。 （4）与陆地相比，小岛的自然环境不同，狭小空间和天然地理隔离，使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流，这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一；此外，岛屿环境资源有限，不同物种之间竞争激烈，生物为了更好地适应环境，进化速度更快。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$