专题2 微专题(7) 变异与进化(专题微讲Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2025年高考生物大二轮专题复习（单选）

微专题(七)　变异与进化 高考考点: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。 考点1　变异及其育种应用 　 1.突破生物变异的4大问题 (1)基因突变一定会导致基因碱基序列的改变，但不一定引起生物性状的改变。 (2)真核生物DNA的非基因区发生碱基改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。 (3)自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。 (4)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少涉及两对等位基因，如基因型为Aa的个体自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。 2.二倍体、多倍体和单倍体 (1)利用“两看法”界定二倍体、多倍体和单倍体。 (2)界定“三倍体”与“三体”。 (3)界定“单倍体”与“单体”。 (4)几种常考类型产生配子的种类及比例。 分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。 3.变异原理在育种中的应用 (1)诱变育种的原理及过程分析。 (2)单倍体育种与杂交育种的关系。 (3)多倍体育种的原理及过程分析。 4.准确选取育种方案 1.(2023·湖南卷，T3)酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%~50%。下列叙述错误的是(　　) A.相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高 B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物 C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状 D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒 解析　ALDH2基因突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A项正确;头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物，B项正确;ALDH2基因突变人群体内的ALDH2活性下降或丧失，对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，乙醛脱氢酶2的化学本质是蛋白质，C项正确;酶制剂会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛分解为乙酸，不能预防酒精中毒，D项错误。 答案　D 2.(2023·湖北卷，T16)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“-”表示杂交信号)，结果正确的是(　　) 解析　根据题干“DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列……并形成杂交信号”，结合题图信息可知，倒位发生在探针识别区段的中部，倒位发生后，倒位区段两端都是DNA探针可以识别的区段。故选B。 答案　B 考题纵深进阶 判断正误。 (1)视网膜色素变性患者，某基因的测序结果显示，与正常人相比，患者模板链的互补碱基序列发生了改变 (如图)，据此可推断患者模板链上发生的碱基改变是G→A。(经典高考题) (√) ……GTGGCCCCGGCCTAA…… 正常人测序结果 ……GTGGCCCTGGCCTAA…… 患者测序结果 (2)α⁃珠蛋白与α⁃珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1~138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。由上述信息可知该变异导致终止密码子后移。(2021·浙江6月选考，T6) (√) (3)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了如图所示染色体结构变异。(2022·湖南卷，T9) (√) (4)高等植物细胞中每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(2020·全国卷Ⅱ，T4) (×) 维度一　变异的类型辨析(考查科学思维) 1.科学家研究发现突变型棒状眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关，突变情况如表所示。已知赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG。将突变型棒状眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交，F1均为圆眼果蝇，F1雌雄交配，测得F2中圆眼果蝇有450只，棒状眼果蝇有30只。下列叙述正确的是(　　) 突变基因 Ⅰ Ⅱ 蛋白质 变化 某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺 多肽链长度比野生型果蝇的长 A.突变基因Ⅰ的模板链中所发生的碱基变化为A→C B.导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是突变基因Ⅱ的终止密码子延后出现 C.控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响 D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16 解析　根据题干信息和题表可知，突变基因Ⅰ造成某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺，说明mRNA上的密码子中的A替换为C，根据碱基互补配对原则，推测模板链中所发生的碱基变化为T→G，A项错误;导致Ⅱ中蛋白质变化的原因可能是mRNA上的终止密码子延后出现，B项错误;由F2果蝇中圆眼∶棒状眼=450∶30=15∶1可知，基因Ⅰ、Ⅱ分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且只有隐性纯合子才能表现为棒眼，故只有一个基因发生突变对性状无影响，C项正确;F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/15=1/5，D项错误。 答案　C 2.(2024·永州模拟)果蝇的翅型中，长翅对残翅为显性，由位于常染色体上的B/b基因控制，不含翅型基因的个体无法发育。如图为果蝇培育和杂交实验示意图，下列有关叙述正确的是(　　) A.60Co照射使得细胞发生了染色体数目变异 B.F1中有1/4的果蝇含有异常染色体 C.F1中个体必须要通过染色体的检测观察，才能筛选出含异常染色体的个体 D.F2中长翅果蝇与残翅果蝇的比例为2∶1 解析　60Co照射使乙细胞内含B基因的常染色体与X染色体之间发生了染色体易位，属于染色体结构变异，A项错误;甲产生的配子为bX，乙产生的配子种类及比例为(O代表缺失基因的染色体)BXB∶BY∶OXB∶OY=1∶1∶1∶1，则F1的基因型及比例为BbXBX∶BbXY∶bOXBX∶bOXY=1∶1∶1∶1，其中BbXBX、bOXBX和bOXY的个体染色体异常，F1中有3/4的果蝇含有异常染色体，B项错误;F1的基因型及比例为BbXBX∶BbXY∶bOXBX∶bOXY=1∶1∶1∶1，雌性全含有异常染色体，雄性中残翅含有异常染色体，故还可通过观察性别和翅型筛选出含异常染色体的个体，C项错误;F1中异常雌果蝇的基因型为BbXBX或bOXBX，产生的配子有BXB、bXB、BX、bX或OXB、bXB、OX、bX，异常雄性果蝇的基因型为bOXY，产生的配子有bX、bY、OX、OY，已知不含该翅型基因的个体无法发育，由棋盘法可知F2中长翅果蝇∶残翅果蝇=20∶(12-2)=2∶1，D项正确。 答案　D 维度二　育种原理辨析及方案设计(考查科学探究) 3.(2024·无锡模拟)某两性花二倍体植株的基因型为AaBb，A/a、B/b基因位于两对同源染色体上，其在自然条件下，既可进行自花受粉也可进行异花传粉。有少数花朵存在异常的减数分裂，可通过自花受粉形成四倍体植株，过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.图示过程中产生的异常配子的基因型一定是AaBb B.在自然条件下，该植株也可能产生三倍体子代植株 C.图示产生的四倍体植株与原二倍体植株不属于同一物种 D.若环境改变，基因型为AABB的植株更适应环境，则该种群会发生进化 解析　异常配子的染色体数和体细胞相同，都含有2个染色体组，若是减数分裂Ⅰ同源染色体未分离，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体正常分离，则产生异常配子的基因型为AaBb，若是减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离，产生的异常配子的基因型可能为AABB或aabb或AAbb或aaBB，A项错误;在自然条件下，该植株产生的异常配子可能与正常配子受精，产生三倍体子代植株，B项正确;题图所示四倍体植株与二倍体植株杂交产生的三倍体植株会因联会紊乱难以产生正常配子而高度不育，因此，该四倍体植株与原二倍体植株不属于同一物种，C项正确;生物进化的实质是种群基因频率的改变，若环境改变，基因型为AABB的植株更适应环境，则A和B的基因频率会升高，该种群会发生进化，D项正确。 答案　A 4.(2024·南京模拟)我国繁育大白菜(2n=20)有7 000多年的历史，自然界为野生型，为研究大白菜抽薹开花的调控机制，某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行实验如下: 突变体甲×野生型→F1(表型与突变体甲相同); 突变体乙×野生型→F1(表型与突变体乙相同); F1(表型与突变体甲相同)×F1(表型与突变体乙相同)→F2(新性状∶突变体甲∶突变体乙∶野生型=1∶1∶1∶1)。 (1)若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，突变体甲与突变体乙性状分别对野生型性状是_______、_______(填“显性”或“隐性”)。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上，将F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若新性状∶突变体甲∶突变体乙∶野生型=____________，说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。 (2)为探究上述大白菜早抽薹的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较，结果如图1: [注]　上面为非模板链，非模板链下面的字母代表模板链对应的氨基酸，*处无对应氨基酸(UAG、UAA、UGA为终止密码子)。 图1 ①由图1可知，大白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因中_______(填碱基对)突变，导致mRNA上的__________提前出现，_______(填过程)提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。 ②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响基因F的表达，进而影响抽薹，野生型与突变体甲的F基因表达相对水平如图2(野生型与突变体甲的F基因均为正常)。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因: ______________________________________________________。 图2 解析　(1)由于突变体甲与野生型杂交，F1表型与突变体甲相同，突变体乙与野生型杂交，F1表型与突变体乙相同，说明突变体甲与突变体乙性状对野生型都是显性。假设相关基因用A、a，B、b表示，若突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上，野生型基因型为aabb，甲基因型为AAbb，乙基因型为aaBB，说明A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条染色体上，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1(Aabb)×F1(aaBb)→F2新性状(AaBb)∶突变体甲(Aabb)∶突变体乙(aaBb)∶野生型(aabb)=1∶1∶1∶1，将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交，由于只能产生Ab和aB的配子，所以子代中新性状∶突变体甲∶突变体乙∶野生型=2∶1∶1∶0。(2)①由题图1可知，野生型W位置的其中一个G//C碱基对被A//T替换，W位置对应的非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG(终止密码子)，导致终止密码子提前出现翻译提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。②根据题图2信息推测突变体甲抽薹提前的原因:突变体甲基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，大白菜提前抽薹。 答案　(1)显性　显性　2∶1∶1∶0　(2)①G//C　终止密码子　翻译　②突变体甲基因突变导致合成的甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，大白菜提前抽薹 考点2　生物的进化 　 1.现代生物进化理论图解 2.隔离、物种形成与进化的关系 3.基因频率相关计算 (1)常染色体上基因频率的计算。 基因频率=该基因纯合子的基因型频率+杂合子的基因型频率，例如: A基因频率=AA的基因型频率+Aa的基因型频率; a基因频率=aa的基因型频率+Aa的基因型频率。 (2)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为8%)。 1.(2023·湖北卷，T17)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 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项正确;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项错误;基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群(本身不含A基因)后，甲植物种群的基因库发生改变，C项错误;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，D项错误。 答案　A 2.(2024·河北卷，T6)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子的数量，每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是(　　) A.在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变 B.随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致 C.距海岸线0~60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同 D.区域A中的蚊子可快速形成新物种 解析　每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂，由于杀虫剂的选择作用，在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生定向改变，A项错误;某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，随着距海岸线距离的增加，杀虫剂的选择作用减弱，推测区域A中(喷洒杀虫剂)该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致，B项正确;距海岸线0~60 km区域内，杀虫剂的选择作用大小不同，蚊子受到杀虫剂的选择压力不同，C项错误;区域A中蚊子形成新物种需要漫长的时间，不能快速形成新物种，D项错误。 答案　B 考题纵深进阶 判断正误与填充。 (1)人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。(2022·辽宁卷，T3) (×) (2)如图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，Y是自然选择。(经典高考题) (√) (3)(2022·广东卷，T19)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协同进化。 维度一　生物进化的基本内容(考查生命观念) 1.瑞典生物学家斯万特·帕博获得了2022年诺贝尔生理学或医学奖。斯万特·帕博团队完成了对已经灭绝的人类亲戚尼安德特人的基因组测序，同时也通过线粒体DNA测序发现了已经灭绝的新人种。研究发现欧洲和亚洲人口中含有1%~4%的尼安德特人特有的基因组信息。下列叙述错误的是(　　) A.化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据 B.对人类基因组进行测序时需要测23条染色体 C.线粒体DNA分子上每个脱氧核糖分子连接两个磷酸基团 D.从现代人含有尼安德特人的基因信息推测其为人类原始祖先 解析　化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据，A项正确;对人类基因组进行测序时需要测22条常染色体和X、Y染色体的碱基序列，共24条染色体，B项错误;线粒体DNA分子为环状，每个脱氧核糖分子连接两个磷酸基团，C项正确;从现代人含有尼安德特人的基因信息推测其为人类原始祖先，D项正确。 答案　B 2.(2024·济南质检)月亮鱼是目前已报道的唯一“全身恒温鱼类”。月亮鱼的体温比周围海水温度高约5 ℃，能够提高其神经传导能力。基于比较基因组学研究，发现月亮鱼基因组中多个基因发生了适应性变化，这些基因的适应性变化可能共同驱动了月亮鱼恒温性状的演化，下列相关叙述错误的是(　　) A.新物种的形成经过染色体变异、选择及地理隔离三个基本环节 B.在自然选择的作用下，月亮鱼种群的基因频率会发生定向改变 C.对比月亮鱼与其他物种的基因序列，是研究它们进化关系的分子水平证据 D.“全身恒温”可能是自然选择的结果，有助于提升月亮鱼的捕食以及防御能力 解析　新物种的形成通常要经过突变和基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，A项错误;自然选择使种群的基因频率发生定向改变，并决定生物进化的方向，B项正确;对比月亮鱼与其他物种的基因序列，是研究它们进化关系的分子水平证据，C项正确;由题干信息“基于比较基因组学研究，发现……的演化”可推测，月亮鱼“全身恒温”是自然选择的结果，月亮鱼的体温比周围海水温度高约5 ℃，能够提高其神经传导能力，因此月亮鱼恒温的特点有助于提升其捕食以及防御能力，D项正确。 答案　A 维度二　通过基因频率的计算，辨析进化原理(考查科学思维) 3.在某生态系统中引入一定数量的某种动物，以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是(　　) A.该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱，可食程度很高 B.随着动物世代增多，该植物种群基因库中A基因频率逐渐增大 C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争 D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础 解析　若该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱，可食程度很高，则基因型为aa的个体会逐渐被淘汰，基因型频率减小，与题干不符，A项错误;初始状态时A基因频率为0.36×1+0.50×1/2=0.61，最终稳定状态时A基因频率为0.17×1+0.49×1/2 = 0.415，所以随着动物世代增多，该植物种群基因库中A基因频率逐渐降低，B项错误;该动物种群密度最终趋于相对稳定受捕食关系和种内竞争共同影响，C项错误。 答案　D 4.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，统计并计算基因频率，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、Dd D.与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高 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影响，A项正确;在浅色岩P区，D基因的频率为0.10，则d基因的频率为0.90，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x+0.82=0.90，可算出x=0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.70，则d基因的频率为0.30，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0.50，B项错误;已知浅色岩Q区D基因的频率为0.30，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0.30，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。 答案　B 学科网（北京）股份有限公司 $$