专题七 变异、育种与进化-【优化探究】2025年高考生物二轮专题复习配套PPT课件（广东专版）

生物的变异与生物的多样性和适应性是进化的结果 第一部分 大概念六 专题七　变异、育种与进化 [课标范围]　1.基因突变和基因重组。　2.染色体结构变异和数目变异。　3.生物变异在生产实践中的应用。　4.现代生物进化理论的主要内容。　5.生物进化与生物多样性的形成。 所有生物 减数分裂Ⅰ的四分体时期和减数分裂Ⅰ后期 自由组合型和互换型 染色体组 基因突变 染色体变异 突变和基因重组 隔离 内容索引 NEIRONGSUOYIN 重难问题归纳突破(3)　生物变异与育种的实验设计 微专题一　生物的变异与育种 微专题二　生物的进化 专题提能练 生物的变异与育种 微专题一 核心要点整合 1.细胞癌变的原理和特征 原癌基因 抑癌基因 无限 减少 分散和转移 多个相关基因发生了突变 2.生物变异的四大问题 基因重组 基因突变 染色体变异 3.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体 单倍体 二倍体 多倍体 提醒:①单倍体并非都不育,其细胞中也并非都只有一个染色体组,且并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由含偶数个染色体组的多倍体的配子发育成的个体,形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。 ②二倍体并非一定可育,如异源二倍体。 ③“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异。 4.三体与三倍体、单体与单倍体 5.变异类型产生配子的分析方法 6.育种方式的原理、特点及目标选择 基因重组 染色体变异 杂交 育种 单倍 体育种 基因工程 诱变 杂交 诱变 多倍体育种 提醒:①单倍体育种:秋水仙素处理对象是单倍体幼苗。 ②多倍体育种:秋水仙素处理对象是萌发的种子或幼苗。 ③诱变育种:多用于植物和微生物,一般不用于动物育种。 ④杂交育种:不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选,直至不再发生性状分离;若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状即可。 7.雄性不育与生物育种 雄性不育是指花药或花粉不能正常发育的现象。一旦形成,是可遗传的。雄性不育的植株,雌蕊能正常发育。这类问题的实质在于看清背后的育性差异和遗传规律,同时结合复杂的育种过程理解操作的含义。 真题体验感悟 1.(2024·广东卷,10)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于(　　) A.基因突变　　　　　　 B.染色体变异 C.基因重组 D.表观遗传 D 解析:由题意可知,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,D正确。 2.(2021·广东卷,16)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是(　　) A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞 B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体 C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体 D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体) 答案:C 解析:有丝分裂中期是便于观察染色体的时期,而 平衡易位染色体是染色体变异导致的,可以在显 微镜下观察到,因此观察平衡易位染色体可选择 有丝分裂中期细胞,A正确;正常男性的初级精母 细胞含有46条染色体,而男性携带者的初级精母细胞中一条14号和一条21号染色体融合成一条染色体,所以只含有45条染色体,B正确;若只考虑题图中的3种染色体,由于该染色体携带者的联会复合物遵循同源染色体分离、非同源染色体自由组合的规律,因此产生的配子有只含21号染色体的、只含14号染色体的、只含14/21平衡易位染色体的、含14号染色体和21号染色体的、含14号和14/21平衡易位染色体的、含21号染色体和14/21平衡易位染色体的,共6种,其中染色体数目最多为23条,最少为22条,C错误,D正确。 3.(2024·广东卷,14)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果如图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是(　　) A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记 B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1 C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1 D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果 答案:C 解析:根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1,B错误;由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1,C正确;出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果,D错误。 【思维拓展·长句表达】 1.(判断依据类)(2023·广东卷,2C改编)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。思考: circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢吗?　 　。判断的依据是____________________________________________________________ ________________________________________。  不会 依据题意,circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌, 则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快 2.(分析说明类)(2022·广东卷,5D改编)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能,科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc+Ras,基因均大量表达),发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图),思考: 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应吗?为什么? 提示:有。据图分析,同时转入Myc和Ras的小鼠中,肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠,说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应。 3.(原因分析类)(2021·广东卷,11BD改编)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。思考回答下列问题。 (1)将Bc作为育种材料,能缩短育种年限,原因是_________ ______________ ___________________________________________________________________________________。  (2)自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育,原因是_________ __________ ________________________________________________________________________。  Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体,秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株,此种方法为单倍体育种,能缩短育种年限 自然状态下,Bc只含有一个染色体组,细胞中无同源染色体,减数分裂不能形成正常配子,因此高度不育 4.(逻辑推理类)某二倍体生物,让其显性纯合个体(AA)与隐性个体(aa)杂交,子代中偶然发现了1只表现为隐性的个体,分析该变异个体出现的原因 ________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________。  某二倍体生物,让其显性纯合个体(AA)与隐性个体(aa)杂交,子代正常情况下均为Aa,但是子代中偶然发现了1只表现为隐性的个体,该个体可能是基因型为aa,即发生了基因突变;基因型也可能是Oa,即发生了个别染色体缺失的现象,发生了染色体数目的变异,或者也可能是A所在的染色体部分片段缺失所致,即发生了染色体结构的变异现象 5.(实验设计类)有人选取豌豆的高茎与矮茎杂交得子一代,子一代全为高茎。子一代自交得子二代,子二代出现了性状分离,但分离比并不是预期的3∶1,而是出现了高茎∶矮茎=35∶1。试分析产生这一现象的可能原因,并设计一个实验方案加以证明。 提示:子一代自交后代出现高茎∶矮茎=35∶1的原因可能是染色体加倍形成了四倍体DDdd,DDdd减数分裂产生的三种配子及比例为DD∶Dd∶dd= 1∶4∶1。让子一代与矮茎豌豆测交,若后代出现高茎∶矮茎=5∶1,则说明子一代是四倍体DDdd。 命题精准预测 角度1　关注细胞癌变与基因突变的联系 1.(2024·汕头市模拟)研究发现P53基因能促进DNA损伤的修复,也能促进DNA过度损伤时的细胞发生凋亡。当P53基因发生甲基化修饰使RNA聚合酶识别启动子的能力下降,造成细胞癌变。下列叙述正确的是 (　　) A.P53基因可能是一种原癌基因 B.DNA过度损伤会诱发细胞癌变 C.发生凋亡的细胞内无基因表达 D.P53基因甲基化造成该基因突变 B 解析:甲基化并不改变基因的碱基序列,不属于基因突变,但会导致基因表达异常,可能会引起细胞癌变,P53基因属于抑癌基因,也会使细胞凋亡基因表达,导致细胞程序性死亡,A、C、D错误。 角度2　变异的类型辨析 2.(2024·深圳市调研)皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,导致淀粉分支酶出现异常,活性大大降低,进而使细胞内淀粉含量降低。这种变异方式属于(　　) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异 A 解析:由题意可知,插入的外来DNA序列使淀粉分支酶基因的碱基序列发生了改变,在一定程度上使基因的结构发生了改变,由于该变异发生在基因的内部,因此该变异属于基因突变,A正确。 3.(2024·湛江市模拟)生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会,非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①~④系列状况,a、a'基因仅有图③所示片段的差异,下列对该图的解释正确的是 (　　) A.①为易位,②为倒位 B.③是染色体结构变异中的缺失 C.④是染色体结构变异中的重复 D.②为基因突变,④为染色体结构变异 A 解析:据图分析,①发生了染色体片段的改变,且改变后的片段不属于同源染色体的部分,因此属于染色体结构变异中的易位,②染色体右侧发生了染色体上碱基序列的倒位,属于染色体结构变异,A正确;③是基因突变,B错误;④在染色体片段中间出现了折叠现象,可能是染色体结构变异中的缺失或者重复,C错误;②为染色体结构变异中的倒位,④为染色体结构变异中的缺失或者重复,D错误。 角度3　育种与雄性不育的分析判断 4.(2024·汕头市模拟)科研人员通过秋水仙素处理获得四倍体辣椒植株,与二倍体(2n=24)辣椒相比,四倍体植株的叶片、果实、花器均变大,下列叙述正确的是(　　) A.该育种方法涉及的原理是染色体结构变异 B.四倍体辣椒与二倍体辣椒属于不同的物种 C.经过秋水仙素加倍后的四倍体辣椒为纯合子 D.秋水仙素可促进染色单体分离使染色体数目加倍 B 解析:该育种方法涉及的原理是染色体数目变异,A错误;四倍体辣椒与二倍体辣椒杂交产生的三倍体辣椒不育,说明二者之间存在生殖隔离,属于不同的物种,B正确;经过秋水仙素加倍后的四倍体辣椒不一定为纯合子,如Aa经秋水仙素处理后变为AAaa,仍为杂合子,C错误;秋水仙素可抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍,D错误。 5.(2024·深圳市调研)若能利用粳稻和籼稻之间的杂种优势,可比现有杂交水稻增产15%以上,但杂交种育性下降,影响正常结籽。研究发现,在粳稻12号染色体的特殊区段RSH12-j(简写“j”)和籼稻12号染色体的特殊区段RSH12-i(简写“i”)存在控制育性的基因,如图所示。为研究其机制,我国科学家进行了系列实验。回答下列问题。 (1)科学家使用粳稻和籼稻的杂交种(ji)分别作母本和父本与粳稻(jj)进行杂交,结果如表所示。据此可知杂交种产生含有　　(填“j”或“i”)的大部分　　(填“雌”或“雄”)配子致死。  杂交类型 子代及比例 ji(♀)×jj(♂) ji(49.1%) jj(50.9%) ji(♂)×jj(♀) ji(91.2%) jj(8.8%) j 雄 解析:(1)使用粳稻和籼稻的杂交种(ji)分别作母本和父本与粳稻(jj)进行杂交,由ji(♀)×jj(♂)产生的后代为1∶1可知,杂交种作母本时产生的雌配子均正常,而由ji(♂)×jj(♀)产生的后代中ji较多、jj较少可知,杂交种作父本时,产生的雄配子j大部分是致死的,导致后代jj较少。 (2)进一步研究发现,杂交种的j或i中存在5个基因(分别表示为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ),可能与配子致死有关。将分别敲除这5个基因的杂交种自交,结果如表所示: 敲除的基因 自交后代及比例 结论 Ⅰ ji∶ii=1∶1 Ⅰ与配子致死无关 Ⅱ ji∶ii=1∶1 Ⅱ与配子致死无关 Ⅲ ? 与配子致死有关 Ⅳ 无存活植株 Ⅳ可能编码解毒剂 Ⅴ ji∶ii=1∶1 Ⅴ与配子致死无关 敲除Ⅲ,配子育性恢复,自交后代及比例为　　　　　　　 　。科学家进一步证实:Ⅲ编码的毒素会使细胞致死,并将Ⅲ命名为“DUYAO”;科学家敲除Ⅳ后所得出的结论的依据是______________________________ _____________________________________________。  jj∶ji∶ii=1∶2∶1 Ⅲ编码的毒素会杀死细胞,同时含有Ⅲ、Ⅳ的细胞能存活,而敲除Ⅳ的细胞无法存活 解析: (2)Ⅲ与配子致死有关,敲除Ⅲ,配子育性恢复,杂交种(ji)产生的雌雄配子均为1/2j、1/2i,育性均正常,因此自交后代及比例为1/4jj、1/2ji、1/4ii,即jj∶ji∶ii=1∶2∶1;Ⅲ编码的毒素会杀死细胞,同时含有Ⅲ、Ⅳ的细胞能存活,而敲除Ⅳ的细胞无法存活,说明Ⅳ可能编码解毒剂。 (3)最终,科学家确定在水稻中存在“DUYAO-JIEYAO”系统,杂交种(ji)在产生配子时,某种不含该系统的生殖细胞会致死,因此该系统存在于来自______ (填“粳稻”或“籼稻”)的12号染色体上。  若将基因Ⅳ导入如图所示杂交种8号染色体中的一条上,则杂交种雄配子中j∶i的值是______。  籼稻 1∶2 解析: (3)杂交种产生的雄配子j大部分是致死的,而j来自粳稻,题中信息显示,某种不含“DUYAO-JIEYAO”系统的生殖细胞会致死,粳稻不含该系统,籼稻含该系统,故该系统存在于来自籼稻的12号染色体上。杂交种产生的雄配子j∶i=1∶1,而8号染色体产生的含Ⅳ解毒基因的染色体的配子的比例为1/2,因此存活的雄配子j为1/2×1/2=1/4,死去的雄配子j为1/2×1/2=1/4,雄配子i占1/2,均存活,故杂交种雄配子中j∶i=1∶2。 (4)研究“DUYAO-JIEYAO”系统,对杂交水稻育种的意义是___________ _________________________________________________________________________。 解决粳稻和籼稻杂交后代雄性不育的问题,充分利用其杂种优势,实现增产(合理即可) 生物变异与育种的实验设计 重难问题归纳突破(3) 方法串联 1.显性突变与隐性突变的判断 (1)突变类型 (2)判定方法 2.基因突变位点的判断 (1)两种突变来自一对基因突变(隐性突变) (2)两种突变来自两对基因突变(隐性突变) 3.基因突变和染色体变异的判断 现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇(注:染色体缺失的纯合子致死)。 (1)观察法:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,可能是由基因突变引起的;反之可能是由染色体缺失引起的。 (2)杂交法:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由染色体缺失造成的。 4.利用“假说—演绎法”探究变异的类型 (1)假说—演绎法的基本内容 (2)变异类型实验探究题的答题模板 提醒:①根据题目中的信息,要提出全部的假设,不能有遗漏; ②对所提出的每一个假设,都要有相应的结果和结论; ③反推——根据结论来推结果,即若结论是正确的,则必然会对应一个正确的结果,这是解题的关键。 对点演练 1.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:_______________ _____________________________________。  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 解析:(1)要通过实验判断其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是否为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___________________________________________________。  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 解析: (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不是同一对基因发生的突变所致。 (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_________________ __________________________________。 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)　 F2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: (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。 2.(2024·汕头市三模)已知果蝇中,灰身与黑身是一对相对性状(相关基因用B、b表示),直毛与分叉毛是一对相对性状(相关基因用A、a表示)。现有两只亲代果蝇杂交,子代中雌、雄蝇表型及比例如图所示。 (1)控制直毛与分叉毛的基因位于　　染色体上,判断的主要依据是_________________________________________________________ _____。  X 子代雄性个体中直毛∶分叉毛=1∶1,雌性个体中都是直毛,没有分 叉毛 解析:(1)由题干信息分析可知,子代雄性个体中直毛∶分叉毛=1∶1,雌性个体都是直毛,没有分叉毛,说明控制直毛与分叉毛的基因A、a位于X染色体上。 (2)亲本雌、雄果蝇的基因型分别为_________、________。  BbXAXa　 BbXAY 解析: (2)由题干信息分析可知,基因A、a位于X染色体上,B、b位于常染色体上,两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。由分析可知,子代雌雄果蝇中灰身∶黑身=3∶1,说明双亲的相关基因型为Bb和Bb;子代雌蝇全为直毛,雄蝇中直毛∶分叉毛=1∶1,说明双亲的相关基因型为XAXa 和XAY,故雌、雄亲本的基因型分别为BbXAXa、BbXAY。 (3)若子代中出现一只分叉毛雌果蝇,关于它产生的原因,科研人员提出了以下几种假说: 假说一:该个体发生了一条染色体丢失; 假说二:该个体发生了上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失; 假说三:该个体一条染色体上的某个基因发生了突变。 ①若假说一成立,经显微镜观察,该个体一个初级卵母细胞中四分体的个数为　 个。  ②已知可以对A、a基因进行荧光标记。若假说二成立,经显微镜观察,该个体初级卵母细胞中荧光点的数目为　 个。  ③现已确定发生原因为基因突变,则应为　　 (填“显”或“隐”)性突变。让该突变个体与直毛雄蝇杂交,后代表型及比例为____________________________。  3 2 隐 直毛雌蝇∶分叉毛雄蝇=1∶1 解析: (3)①果蝇体细胞中有8条染色体,在减数分裂时能形成4个四分体,若显微镜观察到该雌性个体减数分裂Ⅰ的前期有4个四分体,说明没有丢失染色体;如果该雌性个体丢失了一条染色体,只会观察到3个四分体,则假说一成立。 ②减数分裂前的间期,染色体进行复制,染色体上的基因也随之复制,导致染色体上的基因加倍,对A、a基因进行荧光标记,经显微镜观察,若该初级卵母细胞中荧光点的数目为4个,可证明该雌性个体没有发生上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失,可以否定假说二;若荧光点的数目为2个,则该个体发生了上述基因所在的一条染色体部分片段(含相应基因)缺失,假说二成立。 ③现已确定分叉毛雌果蝇的出现是基因发生了突变,则可能是发生了A→a的隐性突变,导致该雌性个体的基因型由XAXa (直毛)变为XaXa(分叉毛),该突变雌性果蝇XaXa与直毛雄蝇XAY杂交,后代表型及比例为直毛雌蝇∶分叉毛雄蝇=1∶1。 3.(2022·广东卷,19节选)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧。现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题。 (1)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是　　　;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,理论上可获得___ 只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。  3/64 50 解析:(1)由题意可知,家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,说明控制这三对性状的三对等位基因的遗传遵循自由组合定律。将这三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕所占的比例是3/4×1/4×1/4=3/64。若题述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,则总产卵数为8×400=3 200(枚),其中虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕占1/4×1/4×1/4=1/64,共有3 200×1/64=50(只)。 (2)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。如图为方案实施流程及得到的部分结果。 统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析: ①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于　　染色体上。  ②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是_______　　　　　　(如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。  常　 bbZWB 答案:③Ⅲ组所得黑卵壳孵化的雄蚕的B基因位于Z染色体上,基因型为bbZBZ,产生含bZB和bZ的两种配子,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,后代雌雄个体中均存在黑壳卵和白壳卵,不能根据卵壳颜色分离雌雄。 ③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由。 解析: (2)①分析题意和图示方案可知,黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达,转移情况可分为三种,即携带B基因的染色体片段转移到常染色体上、转移到Z染色体上、转移到W染色体上。辐射诱变黑壳卵(Bb),将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交,统计子代的黑壳卵孵化后雌雄家蚕的数目,结合图中的三组结果分析,Ⅰ组黑壳卵家蚕中雌雄比例接近1∶1,说明该性状与性别无关,即携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上;Ⅱ组黑壳卵家蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上;Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。 ②Ⅱ组统计的黑壳卵均为雌性(ZW),说明所得雌蚕的B基因位于W染色体上,基因型写作bbZWB,与白壳卵雄蚕(bbZZ)杂交,子代中雌蚕的基因型为bbZWB。 ③Ⅲ组统计的黑壳卵均为雄性(ZZ),基因型为bbZBZ,其与白壳卵雌蚕(bbZW)杂交,子代中黑壳卵家蚕基因型为bbZBZ、bbZBW,白壳卵家蚕基因型为bbZZ、bbZW,后代雌雄个体中均存在黑壳卵和白壳卵,不能根据卵壳颜色分离雌雄。 生物的进化 微专题二 核心要点整合 1.现代生物进化理论的基本观点 种群 隔离 基因频率改变 自然选择学说 遗传(基因) 2.隔离、物种形成与进化的关系 种群基因频率 生殖隔离 突变和基因重组 协同进化 3.基因频率相关计算 (1)通过基因型频率计算基因频率 基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率,例如: A基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率 a基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率 (2)X染色体上基因频率的计算(以红绿色盲为例,相关基因用B、b表示,假设红绿色盲在男性中的发病率为7%) (3)利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 真题体验感悟 1.(2023·广东卷,4)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是(　　) A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律 B.线粒体DNA复制时可能发生突变 C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中 D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖 B 解析:孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传,线粒体基因属于质基因,A错误;线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B正确;地球上最早出现的生物是细菌,属于原核生物,没有线粒体,C错误;有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖,D错误。 2.(2024·广东卷,6)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是(　　) A.m的出现是自然选择的结果 B.m不存在于现代非洲和欧洲人群中 C.m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果 D.MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降 C 解析:根据题意,EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m,因此m的出现是基因突变的结果,A不符合题意;根据题意,EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中,B不符合题意;自然选择导致基因频率发生定向改变,根据题意,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果,C符合题意;根据题意,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,末次盛冰期后气温逐渐升高,m基因频率升高,M基因频率降低,因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升,D不符合题意。 3.(2022·广东卷,14)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。如图所示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是(　　) A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力 B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化 C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高 D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率 D 解析:在草食动物捕食无毒白车轴草的作用下,产HCN的植株会被选择保留下来,使H、D基因频率增大,白车轴草种群发生进化,所以草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;通过曲线图可知,距离市中心越近,产HCN的个体比例越小,种群中h的基因频率越高,H基因频率越低,说明城市化进程会影响白车轴草种群的进化,B、C正确;基因重组只是原有基因进行了重新组合,不改变种群的基因频率,D错误。 【思维拓展·长句表达】 1.(概念表述类)(2022·广东卷,19节选)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　。  2.(判断依据类)如果没有突变,进化　　 (填“还能”或“不能”)够发生,判断的依据是__________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________。   协同进化 不能 突变和基因重组产生进化的原材料。如果没有基因突变,就不可能产生新的等位基因,基因重组也就没有意义,生物就不可能产生可遗传的变异,也就不可能进化 3.(原因分析类)人类约从1万年前开始驯化农作物,但昆虫的存在让农产品上免不了出现被啃咬的痕迹,顾客在挑选水果时往往拒绝有瑕疵的水果,这就迫使果农不得不使用农药,用不了多久害虫便进化出抗药性,昆虫产生抗药性的原因是________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________。 使用农药时,抗药性弱的昆虫被杀死,抗药性强的昆虫活下来并得以繁殖,将抗药基因遗传给子代,再经过多代上述选择过程,抗药基因频率升高,昆虫产生耐药性 命题精准预测 角度1　生物进化理论的辨析 1.(2024·汕头市模拟)研究者基于线粒体细胞色素b(Cytb)的基因序列研究城市化对侧褶蛙遗传多样性的影响,发现市中心侧褶蛙的遗传多样性明显低于郊区和乡村。下列叙述正确的是(　　) A.Cytb的基因序列为研究侧褶蛙的进化提供了直接证据 B.Cytb基因遗传时可能遵循孟德尔遗传定律 C.不同侧褶蛙的Cytb差异体现其物种多样性 D.城市化可能会阻碍侧褶蛙种群间的基因交流 D 解析:基因组测序为动物的分类提供了分子水平证据,A错误;Cytb基因属于线粒体基因,遗传时不遵循孟德尔遗传定律,B错误;不同侧褶蛙属于同一物种,不能体现物种多样性,不同侧褶蛙的Cytb差异体现其基因多样性,C错误;城市化会阻碍侧褶蛙种群间在自然条件下的基因交流,D正确。 2.(2024·韶关市高三综合测试)研究人员发现在7 000米深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼,与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比,它丢失了大量与皮肤色素相关的基因。下列与这两个狮子鱼种群有关的叙述错误的是(　　) A.两者之间存在地理隔离 B.两者的基因库之间存在差异 C.两个种群都朝着特定的方向发生了变异 D.两个种群的基因频率均发生了定向改变 C 解析:7 000米深海中的超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼之间存在地理隔离,A正确;与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比,超深渊狮子鱼丢失了大量与皮肤色素相关的基因,据此可知,两者的基因库之间存在差异,B正确;变异是不定向的,由于自然选择的作用,两个种群的基因频率都朝着特定的方向发生了改变,C错误、D正确。 角度2　基因频率的判断及相关计算 3.(2024·韶关市质检)某研究小组为研究自然选择的作用,进行了如下实验:将直毛长翅果蝇(AABB)与分叉毛残翅果蝇(aabb)杂交,A/a和B/b两对等位基因独立遗传,杂交后代作为第1代放置在塑料箱中,个体间自由交配。装有食物的培养瓶悬挂在箱盖上,使残翅个体难以进入而无法产生后代。连续培养7代,检测每一代a、b的基因频率,结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) 世代 亲本 1 2 3 4 5 6 7 分叉毛基因(a)基因频率 0.5 0.47 0.4 0.47 0.49 0.5 0.35 0.4 残翅基因(b)基因频率 0.5 0.3 0.33 0.27 0.3 0.29 0.18 0.19 A.第2代出生的果蝇的性状分离比为9∶3∶3∶1 B.种群数量越大,a基因频率的波动幅度会越大 C.连续培养7代的过程中,该果蝇种群发生进化 D.培养至某一代中无残翅个体时,b基因频率也不一定为0 答案:B 解析:已知A、a和B、b基因是自由组合的,那么这两对基因分别位于两对常染色体上,遵循分离定律和自由组合定律,亲本杂交的第一代表现型均为直毛长翅(AaBb),第二代出生的果蝇性状分离比为9∶3∶3∶1,A正确;由题意可知,只会将残翅个体淘汰,对A、a基因无影响,该等位基因比例始终约为1∶1,种群数量越大,得到的结果与理论比例越接近,基因频率的波动幅度越小,B错误;生物进化的实质是基因频率的改变,该果蝇种群连续培养7代的过程中基因频率发生了改变,故发生了进化,C正确;培养至某一代中无残翅个体时,仍有可能存在基因型为Bb的个体,b基因频率不为0,D正确。 4.(2024·广东深圳模拟)2022年北京冬奥会的吉祥物“冰墩墩”以我国的国宝大熊猫为原型设计。已知在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等,雌雄之间可自由交配,若该种群中A的基因频率为60%,a的基因频率为40%,不考虑突变、迁移及自然选择,则下列有关说法正确的是(　　) A.温度等环境因素可能使基因A、a基因频率发生定向改变 B.若因环境原因,a基因的配子有部分被淘汰无法存活,随繁殖代数的增加,基因型为aa的个体将消失 C.等位基因只位于X染色体上,则XaY的基因型频率为16% D.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合熊猫概率约为2/7 A 解析:温度等环境因素的定向选择,可能会使基因A、a基因频率发生改变,A正确;若因环境原因,a基因的配子有部分被淘汰无法存活,但由于杂合子Aa的存在,基因型为aa的个体不会消失,B错误;等位基因只位于X染色体上,在雄性个体中XaY的基因型频率等于Xa的基因频率即40%,由于雌雄个体数目相等,因此XaY的基因型频率为20%,C错误;若该对等位基因位于常染色体上,Aa=2×60%×40%=48%,AA=60%×60%=36%,则Aa∶AA=4∶3,则显性个体中出现杂合熊猫概率约为4/7,D错误。 专题提能练(七) 变异、育种与进化 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 一、选择题 1.(2024·茂名市综测)circRNA是广泛存在于真核细胞中的环状RNA分子。circRNA-0055625(简称“C”)在结肠癌细胞中表达上调,并可与某种miRNA(一种单链小分子RNA,简称“M”)结合而负向调控该miRNA的合成,从而促进结肠癌细胞增殖。下列分析合理的是(　　) A.C能抑制结肠癌细胞的增殖 B.M对结肠癌细胞增殖具有促进作用 C.C与M在结肠癌组织中的表达量呈负相关 D.C与M的结合是因为两者具有相同序列 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:C在结肠癌细胞中的表达会上调,并且负向调控miRNA的合成,从而促进结肠癌细胞增殖,说明C不能抑制结肠癌细胞的增殖,且M对结肠癌细胞增殖有抑制作用,A、B错误,C正确;C与M结合是因为这两种RNA具有互补序列,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2.(2024·韶关市高三综合测试)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。如图所示是基于M-5品系的突变检测技术路线。下列相关叙述正确的是(　　) 注:不考虑图中染色体间的交叉互换和已知性状相关基因的突变。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.亲本中的野生型雄蝇所有体细胞均含有该突变基因 B.F1雌蝇的体细胞中最多含有1个该突变基因 C.若F2没有野生型雄蝇,则该诱变产生了显性致死突变 D.若该突变为隐性致死突变,F3雌、雄蝇的表型与F2相同 答案:D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:基因突变具有低频性,亲本中的野生型雄蝇的所有体细胞不一定均含有该突变基因,A错误;F1雌蝇的基因型为XBrXbR,该果蝇体细胞处于有丝分裂后期时最多含有2个该突变基因,B错误;若F2没有野生型雄蝇,即不存在基因型为XbRY的个体,则该诱变产生了隐性致死突变,若为显性致死突变,则F1不存在雌性个体,C错误;由图推知,若该突变为隐性致死突变,F3雌、雄蝇的表型与F2相同,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3.(2024·梅州市质检)基因组印记是指在配子或合子的发生期间,来自亲本的等位基因或染色体在发育过程中产生专一性的加工修饰(基因的碱基序列不发生改变),结果导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达方式。下列说法错误的是(　　) A.两个亲本来源的等位基因表达方式不同是由于基因突变 B.基因组印记不影响减数分裂过程中染色体的分离和组合 C.基因组印记可能导致同一基因型的雌雄个体具有不同表型 D.基因组印记属于表观遗传,是一种可遗传变异 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:两个亲本来源的等位基因的表达方式不同可能是产生了专一性的加工修饰,但基因的碱基序列不发生改变,这不属于基因突变,A错误;基因组印记使得等位基因表达方式不同,但不影响减数分裂过程中染色体的分离和组合,B正确;后代体细胞中两个亲本来源的等位基因有不同的表达方式,可能导致同一基因型的雌雄个体具有不同表型,C正确;表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化,基因组印记属于表观遗传,是一种可遗传变异,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4.(2024·广东部分重点中学高三联考)减数分裂Ⅰ时,同源染色体的非姐妹染色单体可以交换相应的片段(如图甲);某些情况下,减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起(如图乙),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,交换的部分大小不一定相等,且位置随机。某精原细胞的基因型为MmNn(基因位置如图甲),不考虑其他基因。下列相关叙述正确的是 (　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.单独发生图甲或图乙时都不会导致染色体结构变异 B.无论图甲、图乙中染色体交换情况如何,精细胞的基因型都不可能是Mm C.次级精母细胞的形成过程不会发生环状染色体随机交换片段的现象 D.只考虑N、n基因,单独发生图甲或图乙时产生的精细胞基因型都是4种可能 答案:C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:图甲中,同源染色体的非姐妹染色单体交换导致基因重组,不会造成染色体结构变异,而图乙中,若发生交换的染色体片段上基因数量不同或交换位置不同时,会发生染色体结构变异,A错误;只考虑M、m基因,图甲中,减数分裂Ⅰ时同源染色体中的非姐妹染色单体发生交换,产生了基因型为Mm的次级精母细胞,若减数分裂Ⅱ时,次级精母细胞中含M、m的姐妹染色单体随机交换一部分片段,则可能产生基因型为Mm 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 的精细胞,B错误;环状染色体随机交换片段现象发生在减数分裂Ⅱ,而减数分裂Ⅰ结束后形成次级精母细胞,故次级精母细胞的形成过程不会发生环状染色体随机交换片段的现象,C正确;只考虑N、n基因,单独发生甲时产生的精细胞的基因型是N或n,单独发生图乙时,若N、n基因不被破坏,精细胞的基因型可能为N、n、NN、nn、O(O表示没有相应的基因),有5种可能,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5.(2024·湛江市普通高考测试)果蝇眼色有红色和朱红色两种,分别由位于常染色体上的V+和V基因控制,V+对V为显性。研究发现基因型为V+VV的重复杂合体(如图所示),其眼色却是朱红色。下列有关分析错误的是 (　　) A.该实例说明眼色的表型受基因数量的影响 B.通过观察该果蝇有丝分裂中期染色体,可以验证其变异类型 C.该果蝇与染色体正常的基因型为VV的果蝇杂交,子代眼色表型比为1∶1 D.该类型的雌雄果蝇杂交,子代无致死现象,子代红眼果蝇所占比例为3/4 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:基因型为V+VV的重复杂合体,其眼色却是朱红色,该实例说明眼色的表型受基因数量的影响,A正确;有丝分裂中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,因此通过观察该果蝇有丝分裂中期染色体,可以验证其变异类型,B正确;该果蝇V+VV与染色体正常的基因型为VV的果蝇杂交,后代基因型为V+V和VVV,比例为1∶1,眼色表型比为1∶1,C正确;该类型的雌雄果蝇杂交,子代基因型为V+V+∶V+VV∶VVVV=1∶2∶1,红眼果蝇所占比例为1/4,D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6.(2024·梅州市质检)科研人员将玉米螟抗性基因Bt导入普通玉米,培育出如图所示甲、乙、丙、丁四个品系的抗虫玉米。已知携带基因Bt的花粉有一半败育。下列分析错误的是(　　) A.丙品系的抗性遗传最稳定 B.丁品系的花粉可育率为5/8 C.将乙品系的花粉人工授予普通玉米,子代中抗虫玉米占比为1/4 D.甲品系自交子代中抗虫玉米的占比为2/3 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:丙品系两个Bt基因插入到一对同源染色体上,丙品系正常产生的配子一定携带基因Bt,因此遗传最稳定,A正确;设不含Bt基因的染色体对应基因用bt表示,则丁品系产生的花粉基因型及比例为BtBt∶Btbt∶btbt=1∶2∶1,其中基因型为BtBt、Btbt的花粉各有一半败育,因此丁品系的花粉可育率为(3×1/2+1)÷4=5/8,B正确;乙品系作父本,携带基因Bt的花粉有一半败育,则乙品系产生的可育雄配子的基因型及比例为BtBtbt∶btbtbt=1∶2,普通玉米作母本,雌配子基因型均为btbt,则二者杂交子代中抗虫玉米占比为1/3,C错误;甲品系自交,雌配子育性正常,基因型及比例为Bt∶bt=1∶1,可育雄配子的基因型及比例为Bt∶bt=1∶2,因此甲品系自交后代中抗虫玉米占比为1-1/2×2/3=2/3,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7.(2024·佛山市质检)我国科研人员对水稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的融合而产生种子的一种繁殖过程)进行研究,解决了普通杂交水稻需每年制种的问题。水稻无融合生殖受两对独立遗传的基因控制:含基因E的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ时同源染色体移向同一极,使雌配子染色体数目加倍;含基因F的植株产生的雌配子不经受精直接发育成植株;雄配子的发育不受基因E、F的影响。如图为部分水稻品系杂交的示意图。下列叙述错误的是(　　) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 A.普通杂交水稻自交后会出现性状分离 B.图中?表示的基因型为eeff C.子代中Ⅱ号个体自交后代的基因型有3种 D.子代中Ⅳ号个体的杂种优势可稳定遗传 答案:C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:普通杂交水稻是杂合子,其自交后会出现 性状分离,A正确;亲代无融合生殖品系雄性个 体基因型为EeFf,雄配子的发育不受基因E、F 的影响,因此基因型为EeFf的个体产生的雄配 子基因型和比例为EF∶Ef∶eF∶ef=1∶1∶1∶1,根据子代基因型为eeff、eeFf、EeFf、Eeff可知,亲代某品系的雌株基因型为eeff,B正确;子代Ⅱ号的基因型为eeFf,其基因型中含有F基因,含基因F的植株产生的雌配子不经受精直接发育成植株,其产生的雌配子的基因型为eF和ef,则后代的基因型均为eF和ef,C错误;子代中Ⅳ号个体的基因型为EeFf,其产生的后代基因型仍为EeFf,其杂种优势可稳定遗传,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 8.(2024·佛山市质检)适应性演化是指物种在特定环境的选择下,进化出有利于提高其适应性的表型。如相比低海拔地区的动物,高海拔地区的动物一般有着更厚的脂肪层和更高的心脏与体重比。下列叙述错误的是 (　　) A.更厚的脂肪层可提供更多的能量和保暖,有利于适应低温环境 B.更高的心脏与体重比可以加强供血能力,有利于适应低氧环境 C.适应性演化为“用进废退”和“获得性遗传”提供证据 D.生物适应性演化的结果可扩大其生存空间 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:脂肪可以储存较多的能量,具有保温作用,更厚的脂肪层可提供更多的能量和保暖,有利于适应低温环境,A正确;高海拔地区氧气含量较低,更高的心脏与体重比可以加强供血能力,提高运输氧气的能力,有利于适应低氧环境,B正确;适应性演化是指物种在特定环境的选择下,进化出有利于提高其适应性的表型,并未体现“用进废退”,C错误;生物适应性演化使生物能适应不利于生存的特定环境,扩大了其生存空间,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 9.(2024·广东部分重点中学高三联考)某农场长期使用灭鼠药X进行灭鼠,导致该农场内褐家鼠种群中抗药性个体比例显著上升。下列相关叙述错误的是(　　) A.由于长期使用灭鼠药X,导致褐家鼠种群内抗药性个体出现并增多 B.该农场内褐家鼠种群中抗药性个体的产生可能与突变有关 C.更换灭鼠药的种类后,短时间内农场中褐家鼠种群的基因库可能会变小 D.灭鼠药X使得褐家鼠种群的抗药性基因频率定向改变,导致种群进化 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:抗药性个体的出现不是药物作用的结果,A错误;褐家鼠种群中抗药性个体的产生可能与突变有关,B正确;更换灭鼠药种类后,短时间内会使得褐家鼠种群的死亡率升高,导致种群基因库变小,C正确;灭鼠药对褐家鼠种群是一种定向选择,使得种群基因频率定向改变,导致种群发生进化,D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10.(2024·惠州市模拟)2023年7月,某科研团队在南昆山自然保护区发现新物种——广东溪蟾。该物种体型小巧,与哀牢溪蟾并列蟾蜍属,为该属已知最小物种,是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系,与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远。以下说法错误的是(　　) A.该发现丰富了南昆山的生物多样性 B.人工选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用 C.该物种的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究 D.广东溪蟾与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:新物种广东溪蟾的发现,丰富了南昆山的生物多样性,A正确;广东溪蟾生活在野外,自然选择在广东溪蟾形成过程中起主导作用,B错误;广东溪蟾与哀牢溪蟾并列蟾蜍属,为该属已知最小物种,是蟾蜍属内单系群中一支独立的谱系,与所有已知蟾蜍亲缘关系相距甚远,广东溪蟾的发现丰富了蟾蜍进化谱系研究,可推测广东溪蟾与哀牢溪蟾之间存在生殖隔离,C、D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 二、非选择题 11.(2024·佛山市质检) “满箔春蚕得茧丝,家家机杼换新衣。”引入现代生物技术进行蚕桑育种能显著提高出丝率与蚕丝的品质。家蚕的性别决定为ZW型,雄蚕较雌蚕食桑少、出丝率高、茧丝品质优,专养雄蚕有重要的经济意义。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)蚕卵(受精卵)壳的颜色受sch基因控制,单个sch基因突变后,雄蚕卵壳仍为黑色,而雌蚕卵壳变为巧克力色且遇高温不能孵化而死亡。 ①sch基因位于　 染色体上,且该突变为　__ (填“显性”或“隐性”)突变。  ②野生型雄蚕(黑壳卵)与常温下孵化的sch基因突变雌蚕(巧克力色壳卵)杂交得到F1,F1随机交配得到F2,若F2在高温条件下孵化,所得个体的表型及比例为:　　______________________________　　　　　　　　　。  Z 隐性 黑壳卵雄蚕∶黑壳卵雌蚕=2∶1(表型及比例对应即可) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ③进一步研究表明,酪氨酸羟化酶是合成黑色素的关键酶,且具有高温应激功能(高温刺激下能使相关基因表达量增加,从而降低高温对机体的影响)。请推测sch基因突变后,雌蚕卵色变化及遇高温不能孵化的原因是_______________________________________________________ _________________。  sch基因突变,无法合成酪氨酸羟化酶,从而使黑色素合成减少,高温应激功能下降 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:(1)①单个sch基因突变后,雄蚕卵壳仍为黑色,而雌蚕卵壳变为巧克力色,说明sch基因位于Z染色体上,且该突变为隐性突变。 ②假设黑壳卵基因为E,则巧克力色壳卵基因为e,则野生型雄蚕(基因型为ZEZE)与sch基因突变雌蚕(基因型为ZeW)杂交得到F1:ZEZe、ZEW,F1随机交配得到F2:ZEZE、ZEZe、ZEW、ZeW,雌蚕的巧克力色壳卵遇高温不能孵化而死亡,则孵化所得个体的表型及比例为黑壳卵雄蚕∶黑壳卵雌蚕=2∶1。 ③酪氨酸羟化酶是合成黑色素的关键酶,且具有高温应激功能(高温刺激下能使相关基因表达量增加,从而降低高温对机体的影响)。雌蚕卵壳变为巧克力色且遇高温不能孵化,可能是因为sch基因突变,无法合成酪氨酸羟化酶,从而使黑色素合成减少,高温应激功能下降。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)基因a和b为Z染色体上的隐性致死基因。现将基因型为ZAbZAB的雄蚕与野生型雌蚕(ZABW)杂交,F1中出现致死基因型的概率为____%。在图中用“●”标出相关致死基因,并在“(　　)”中用“×”标出死亡个体。  25 答案: 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: (2)现将基因型为ZAbZAB的雄蚕与基因型为ZABW的野生型雌蚕杂交,F1基因型及比例为1/4ZAbW、1/4ZAbZAB、1/4ZABZAB、1/4ZABW,其中基因型为ZAbW的个体死亡,则F1中出现致死基因型的概率为25%。标图见答案。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)根据以上信息,请写出一种能实现专养雄蚕的方案: ______________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。  选择基因型为ZAbZaB的雄蚕与基因型为ZABW的野生型雌蚕杂交或选择巧克力色壳卵的雄蚕与野生型雌蚕(黑壳卵雌蚕)杂交,并在高温下孵化(写出其中一种即可) 解析: (3)专养雄蚕方案见答案。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 12.(2024·广东六校联考)慢性粒细胞白血病(CML)是一种影响血液及骨髓的恶性肿瘤,其特点是产生大量不成熟的白细胞,这些白细胞在骨髓内聚集,抑制骨髓的正常造血功能。慢性粒细胞白血病的形成可能与费城染色体的出现有关,图1为费城染色体形成的机理,图2为CML形成及药物格列卫治疗CML的机制。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)患CML的根本原因是　　　　　　变异,其使　　　　　　　　发生改变,导致性状的变异。  染色体结构 基因的排列顺序 解析:(1) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)由图2可知,ABL/BCR融合蛋白可以催化ATP分子(A-Pα~Pβ~Pγ)的____　　(填“α”“β”或“γ”)磷酸基团发生转移,使异常增殖蛋白发生　　　　,并使粒细胞发生一系列变化,最终导致CML。结合图2乙分析,格列卫治疗CML的机制是_______________________________________________ _____________________________________。  γ 磷酸化 通过与ATP竞争融合蛋白的相关结合位点,阻止异常增殖蛋白磷酸化,进而起到治疗CML的作用 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: (2) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)研究人员从抑制ABL/BCR融合基因表达的角度进行药物研发,发现地黄多糖(RPS)对ABL/BCR融合基因mRNA的合成有影响。现欲进一步探究不同浓度的RPS处理对癌细胞中ABL/BCR融合基因mRNA合成的影响。请写出实验思路: _______________________________________ ____________________________________________________________ __ ___________________________________________________________________。 (RPS可溶于生理盐水,培养液的成分、mRNA的含量测定方法等不作要求) 将等量一系列浓度梯度的RPS分别加入生理状态相同的癌细胞的培养液中,对照组用等量的生理盐水培养,其他培养条件相同且适宜,培养相同时间后检测各组mRNA的含量,对比分析得出结论 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: (3) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13.(2024·梅州市质检)梅州是广东省最大的沙田柚产区,曾获“中国金柚之乡”称号。因为沙田柚成熟时颜色呈金黄色,连片的沙田柚基地就像金山一样,所以又把沙田柚称为“金柚”。沙田柚是雌雄同株植物,无核是其优良性状之一,利于鲜食和加工。育种专家以多种方式进行沙田柚无核育种,并建立了完整的无核培育体系。线粒体中的雄性不育基因(CMS)可导致沙田柚果实无核,显性的细胞核基因R可使其育性恢复,基因r则无此功能。部分沙田柚品种的雄性不育相关基因组成如表所示。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 品种 ① ② ③ ④ 细胞质 CMS CMS - - 细胞核 RR/Rr rr RR/ Rr rr 注:“-”表示无CMS基因。 (1)结合上表分析,若上述4个沙田柚品种在自然状态下进行严格自花传粉,则其后代无核的品种是　　(填序号),原因是___________________ __________________________________________________。  ② 线粒体中含有雄性不 育基因CMS,且细胞核基因型为rr时,植株表现为雄性不育 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析:(1)因为品种②线粒体中含有雄性不育基因CMS,且细胞核中只有r基因时植株表现为雄性不育,所以品种②的后代无核。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)若用表中纯合沙田柚作亲本培育新的无核品种,选择品种②作_____ (填“父本”或“母本”)与另一亲本___ (填序号)杂交。若仅考虑有性生殖,用品种②和杂合的品种③杂交得F1,F1自交得F2,理论上F2中雄性可育与雄性不育的比例为______。  母本 ④ 3∶1 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: (2)若要培育无核品种,子代不能含有R基因,且线粒体含有CMS雄性不育基因。由于子代个体细胞中的细胞质仅来自母本,因此选择细胞核基因型为rr、细胞质含CMS基因的个体②作为母本,细胞核基因型为rr、细胞质不含CMS基因的个体④作为父本,二者杂交便可培育出无核品种。品种②的细胞质中含有CMS雄性不育基因,且细胞核基因型为rr,因此其表现为雄性不育,只能作母本,杂合的品种③(细胞核基因型为Rr)作父本,杂交得到的F1个体的细胞质中全部都含有CMS雄性不育基因, 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 细胞核基因型为1/2Rr和1/2rr。细胞核基因型为rr,且细胞质含有CMS雄性不育基因的F1个体表现为雄性不育,不能进行自交,只有细胞核基因型为Rr、细胞质含有CMS雄性不育基因的F1个体可以自交,自交后产生的F2个体的细胞质中全部都含有CMS雄性不育基因,细胞核中的基因型比例为R_∶rr=3∶1,其中基因型为R_的个体育性可以恢复,表现为可育,基因型为rr的个体育性不能恢复,表现为不育,因此F2中雄性不育与雄性可育的比例为=1∶3。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)培育三倍体是获得无核品种的另一条有效途径,科研工作者以二倍体沙田柚为母本,培育了57株三倍体。 ①用分子标记技术对亲本及子代群体进行PCR扩增及凝胶电泳,结果如图所示,可推测父本的基因型是________。  ②获得多倍体最常用最有效的方法是____________________________ _________________。  A1A2aa 用秋水仙素处理二倍体沙田柚 萌发的种子或幼苗 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析: (3)由电泳条带可知,四倍体父本含有A1、A2和a基因,因此其基因型为A1A2a_,二倍体母本基因型为aa,二者杂交后代全为三倍体。F13号个体只含有a基因,因此子代3号个体基因型为aaa,即四倍体父本可以产生基因型为aa的配子,因此推出父本基因型为A1A2aa。获得多倍体最常用最有效的方法是用秋水仙素处理二倍体沙田柚萌发的种子或幼苗。 $$