专题4 第2讲 遗传的分子基础、生物变异与进化-【金版教程】2025年高考生物大二轮专题复习冲刺方案课件PPT（创新版 单选版）

　　　　　　　　　　　　　 第一部分　专题复习 专题四　遗传与进化 第2讲　遗传的分子基础、生物变异与进化 目录 CONTENTS 01 教材回归 保障学业水平质量 03 教学侧重 实现核心素养培优 02 真题精析 领悟高考命题导向 教材回归 保障学业水平质量 01 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 4 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 5 (1)科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？ (2)为什么说DNA是主要的遗传物质？ 提示：肺炎链球菌体内转化实验，推断出加热致死的S型菌含有促使R型菌向S型菌转化的转化因子；肺炎链球菌体外转化实验，证明转化因子是DNA，得出结论：DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质；噬菌体侵染细菌实验证明DNA是噬菌体遗传物质。 提示：遗传物质除了DNA以外还有RNA。RNA病毒的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 6 (3)沃森和克里克是怎样揭示DNA的双螺旋结构的？ 提示： 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 7 (4)DNA的双螺旋结构有哪些主要特点？ (5)怎样证明DNA是半保留复制的？ 提示：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A与T配对；G与C配对。 提示：要证明DNA复制是半保留复制，就需要通过实验区分亲代与子代的DNA。运用同位素标记技术，利用含15N的DNA比含14N的DNA密度大，利用离心技术就可以区分含有不同N元素的DNA。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 8 (6)DNA的复制过程是怎样的？ (7)DNA的半保留复制对遗传信息的稳定传递有什么意义？ 提示：解旋酶在细胞提供的能量的驱动下将DNA双螺旋的两条链解开；DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。DNA复制结束后一个DNA分子变成两个完全相同的DNA分子。 提示：DNA复制将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 9 (8)基因是什么？ (9)DNA是如何携带遗传信息的？ (10)如何理解DNA的多样性和特异性？ 提示：基因通常是有遗传效应的DNA片段。对于RNA病毒来说基因是有遗传效应的RNA片段。 提示：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 提示：DNA分子碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 10 (11)基因如何指导蛋白质的合成？ (12)中心法则是如何描述遗传信息的传递规律的？ 提示：基因通过转录和翻译指导蛋白质的合成。基因通过转录合成充当信使的mRNA分子，再以mRNA为模板在核糖体中合成多肽，最终形成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。 提示：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 11 (13)基因如何控制生物体的性状？ (14)细胞分化与基因表达有什么关系？ (15)表观遗传信息是如何调控基因表达的？ 提示：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；还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 提示：细胞分化的本质就是基因的选择性表达。 提示：组蛋白的甲基化、乙酰化，DNA的甲基化，可能影响蛋白质的表达。如启动子部位的甲基化影响RNA聚合酶与基因的结合，从而抑制相应基因的表达。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 12 (16)怎样理解基因与性状关系的复杂性？ 提示：大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系：一个性状可以受到多个基因的影响；一个基因也可以影响多个性状；生物体的性状也不完全是由基因决定的，会受到环境影响。基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 13 (17)基因突变的原因是什么？ 提示：易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射损伤细胞内DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，等等。 在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 14 (18)细胞癌变的原因是什么？ (19)基因突变和基因重组有哪些重要意义？ (20)染色体数目的变异有哪些类型？ 提示：外因：致癌因子。内因：原癌基因与抑癌基因的基因突变。 提示：基因突变：是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供丰富的原材料。 基因重组：是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。 提示：细胞内个别染色体的增加或减少；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增加或成套减少。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 15 (21)什么是单倍体、二倍体和多倍体？ (22)染色体结构的变异有哪些类型？ (23)支持共同由来学说的证据有哪些？ 提示：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。 二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 提示：缺失、重复、倒位和易位。 提示：化石证据、比较解剖学、胚胎学证据、细胞和分子水平的证据。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 16 (24)怎样理解适应？ (25)如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成？ 提示：适应包含两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是指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。 适应具有普遍性和相对性。适应是普遍存在的，但又不是绝对的完全的适应。 提示：一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。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。自然界中的生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，逐渐形成了生物的多样性。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 17 (26)达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些重要影响？ (27)为什么说种群是生物进化的基本单位？ (28)种群的基因频率为什么会发生变化？ 提示：达尔文自然选择学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。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。 提示：种群是生物繁殖的基本单位，同时那些通过生存斗争而存活下来的个体的优秀基因，会通过繁殖传递给下一代，一直在种群中得以保存和延续。 提示：自然界中种群的基因频率总是在不断变化着，因为种群中的个体组成在不断发生变化更新，这会引起遗传漂变和迁移现象，导致基因频率改变，还有基因突变、染色体变异和基因重组的发生，以及自然选择均会引发基因频率的改变，所以基因频率总是不断变化的。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 18 (29)自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？ (30)什么是协同进化？怎样理解生物多样性是进化的结果？ 提示：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高，相反具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定方向不断进化。 提示：协同进化：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。 生物进化形成了不同种群的基因库，最终形成了基因的多样性；在进化中不断形成新的物种，构成了物种的多样性；由于生物的种类不断增多，不断影响着环境，生物与环境相互影响，共同进化，形成了生态系统的多样性。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 19 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 20 例1　(2024·北京朝阳高三期末)真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工过程。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。下列有关分析正确的是(　　) A．F基因和前体RNA的基本组成单位相同 B．F基因结构改变导致转录出不同的mRNA C．促进F基因表达Fγ拟南芥将提前开花 D．开花时间受环境及RNA剪接形式的影响 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 21 解析：F基因为具有遗传效应的DNA片段，基本 组成单位为脱氧核糖核苷酸，前体RNA的基本组成单 位为核糖核苷酸，A错误；导致转录出不同的mRNA 的原因为前体RNA的剪接方式不同，F基因结构未改 变，B错误；影响拟南芥开花的因素还有温度，因此 促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花，C错误；由题可知，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，Fβ mRNA和Fγ mRNA，当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 22 例2　(2024·河南联考)基因表达过度时，会引起细胞中氨基酸不足，此时空载tRNA(不携带氨基酸的RNA)会通过抑制基因的转录和激活Gcn2P(蛋白激酶，可抑制翻译过程)的活性来减少基因的表达。当氨基酸数量正常时，基因表达恢复。下列说法错误的是(　　) A．对于真核生物来说，核基因的转录和翻译过程有着时间和空间上的差异 B．空载tRNA进入细胞核时需穿过4层磷脂分子层 C．转录和翻译过程的碱基配对方式不完全相同 D．上述调节过程体现了负反馈调节机制 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 23 解析：对真核生物来说，核基因的转录在细胞核中进行，转录生成的mRNA进入细胞质基质与核糖体结合后进行翻译，A正确；空载tRNA通过核孔进入细胞核，没有穿过磷脂分子层，B错误；基因表达过度引起细胞中氨基酸不足，会引起空载tRNA对基因转录和翻译的调控，最终减少基因的表达，是一种负反馈调节，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 24 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 25 例3　(2024·北京市东城区一模)我国科学家利用红鲫鱼(2n＝100，RR，字母代表染色体组)与团头鲂(2n＝48，BB)进行育种，首次实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是(　　) A．形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异 B．杂交种1不育，因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小 C．推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子 D．杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 26 例4　(2024·北京市专项测试)如图是高产糖化酶菌株的育种过程，下列有关叙述错误的是(　　) A．通过图中筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株 B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 C．图中筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 教材回归 保障学业水平质量 27 真题精析 领悟高考命题导向 02 1．(2024·黑吉辽，8)鲟类是最古老的鱼类之一，被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组，结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是(　　) A．鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据 B．地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用 C．鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境 D．研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值 解析：群落中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应环境的必要条件，故鲟类稳定的形态结构不能更好地适应不断变化的环境，C错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 29 2．(2024·黑吉辽，9)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(　　) A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 解析：由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 30 3．(2024·河北，4)下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是(　　) A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B．复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋 C．复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 D．DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端 解析： DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋，由于DNA双链反向平行，故不是每条链都由5′端向3′端解旋，B错误；在转录过程中，不需要解旋酶参与，C错误；DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 31 4．(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　) A．单链序列脱氧核苷酸数量相等 B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C．单链序列的碱基能够互补配对 D．自连环化后两条单链方向相同 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 32 解析：单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 33 5．(2024·安徽，11)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(　　) 注：各类rRNA均为核糖体的组成成分。 种类 细胞内定位 转录产物 RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 34 A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶 B．基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达 C．RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同 D．编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁 解析：线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体，线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶，A正确；若基因的DNA发生甲基化修饰，导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程，则会影响基因表达，B正确；分析表格可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但两种酶催化形成的rRNA种类不同，且酶具有专一性，两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质，其编码基因表达时先在细胞核内转录形成mRNA，mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译，产物最终定位在核仁，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 35 6．(2024·黑吉辽，15)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是(　　) A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 36 解析：相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状，B正确；Gggg细胞复制之后为GGgggggg，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或0个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 37 7．(2024·湖北，14)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是(　　) A．该种群有11%的个体患该病 B．该种群h基因的频率是10% C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种 D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 38 解析：由于该动物种群处于遗传平衡，其性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1，雌性个体有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)，所以雌性中ZhW个体占1/10，ZHW个体占9/10，该种群各基因型所占比例见下表 该种群患病个体为ZhXh和ZhW，所占比例为5.5%，A错误；该种群h基因的频率与雌性个体中ZhW的基因型频率相同，都是10%，B正确；只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。 卵细胞 精子 1/10Zh 9/10ZH 1/20Zh 1/200ZhZh 9/200ZHZh 9/20ZH 9/200ZHZh 81/200ZHZH 1/2W 1/20ZhW 9/20ZHW 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 39 8．(2024·浙江1月选考，9)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是(　　) A．花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化 B．蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C．蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D．DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 40 解析：降低DNA甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜、花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜、花粉不能降低幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误；甲基化不利于工蜂幼虫发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，推测蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，B、C错误；甲基化不利于工蜂幼虫发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 41 9．(2023·湖南，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶 在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系 统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编 码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因 的启动子并驱动转录 B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动 C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 42 解析：启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，核糖体会沿mRNA从5′端向3′端移动以合成肽链，B正确；抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合，使glg mRNA分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合，glg mRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 43 10．(2024·黑吉辽，24)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。 (1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入___________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。 熟黄 突变型 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 44 (2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因 的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因， 序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如 图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了___ ________________，a2基因发生了______________，使合 成的mRNA都提前出现了____________，翻译出的多肽链 长度变______，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。 A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中______号株系为野生型的数据。 碱基对的替换 碱基对的增添 终止密码子 短 ① 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 45 (3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为__________，m2的基因型为__________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为__________________。 a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2(0.5或50%) 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 46 11．(2022·河北，16，改编)人染色体DNA中存在串联重复序列，对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是(　　) A．DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础 B．串联重复序列在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律 C．指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列 D．串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 47 解析：不同人的DNA序列有所差异，是DNA分子多样性和特异性的体现，DNA上的碱基序列是相对稳定且可以遗传给后代的，DNA上碱基序列的差异度大小可以作为亲子鉴定的依据，故DNA分子的多样性、特异性和稳定性是DNA鉴定技术的基础，A正确；串联重复序列存在于人染色体DNA中，故在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律，B正确；指纹图谱显示的DNA片段是一段串联重复的序列，应具有特异性，不属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列(该类序列基本无特异性)，C错误。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 48 12．(2021·河北选择性考试改编)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述不正确的是(　　) A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏 B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制 C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸 D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响 药物名称 作用机理 羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成 放线菌素D 抑制DNA的模板功能 阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 49 解析：羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA的复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 50 13．(2022·重庆，24)科学家用基因编辑技术由野生型番茄(HH)获得突变体番茄(hh)，发现突变体中DML2基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量(如图1、2)，导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题： 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 51 (1)图1中，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C(虚线框所示)后突变产生，致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸，其原因是___________________ ______________。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为________。另有研究发现，基因H发生另一突变后，其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变，原因是__________________。 (2)图2中，t1～t2时段，突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型，推测在该时间段，H蛋白对DML2基因的作用是________________________。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为：H突变为h后，由于DML2基因的作用，果实中ACS2基因__________________________，导致果实成熟期________(填“提前”或“延迟”)。 翻译的过程中提前遇见终止密码子 GCC 密码子具有简并性 促进DML2基因的转录过程 表达量下降，乙烯合成减少 延迟 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 52 (3)番茄果肉红色(R)对黄色(r)为显性。现用基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交，获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄，请写出杂交选育过程(用基因型表示)。 答案：让基因型为RrHH和Rrhh的番茄杂交，获得的F1的基因型为RRHh、RrHh、rrHh，然后让RRHh、RrHh分别自交，基因型为RRHh的个体自交，获得RRhh和RRH_，从中选出RRhh(红色果肉且成熟期晚)；RrHh自交，淘汰黄色果肉个体(rr__)、红色果肉且成熟期为野生型的个体(R_H_)，选择红色果肉且成熟期为突变体的个体，让其自交，单株收获种子再单独种植，选择后代只有红色果肉的突变体的个体。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 53 解析：(1)由图可知，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生，插入一个C后导致基因的碱基排列顺序发生改变，在翻译时，核糖体沿着mRNA移动，提前遇见终止密码子，导致翻译过程提前终止，致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸。mRNA上3个相邻的碱基为一个密码子，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C后突变产生，插入的一个C位于第147位，所以基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为GCC。由于密码子具有简并性，当基因H发生另一突变后，其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量可能不变。 (2)由图可知，t1～t2时段，野生型番茄(HH)中DML2基因转录的mRNA相对量较高，突变体番茄(hh)中DML2基因转录的mRNA相对量较低，说明H蛋白促进DML2基因的转录过程。H突变为h后，由于DML2基因的作用，果实中ACS2基因表达量下降，乙烯合成减少，导致果实成熟期延迟。 学习目标 自主检测 　 XUE XI MU BIAO　ZI ZHU JIAN CE 真题精析 领悟高考命题导向 54 教学侧重 实现核心素养培优 03 (1)DNA是主要遗传物质 例1　(2024·北京顺义区高三质检)M13噬菌体是一种丝状噬菌体，内有一个环状单链DNA分子，它只侵染某些特定的大肠杆菌，且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，下列有关叙述正确的是(　　) A．M13噬菌体的遗传物质中含有一个游离的磷酸基团 B．M13噬菌体的遗传物质热稳定性与C和G碱基含量呈正相关 C．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液的放射性与搅拌是否充分关系不大 D．若该噬菌体DNA分子含有100个碱基，在大肠杆菌中增殖n代，需要C＋T的数量为50(2n－1) 概念3.1　亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 教学侧重 实现核心素养培优 56 解析：M13噬菌体中含有一个环状单链DNA分子，环状DNA分子不含游离的磷酸基团，单链DNA分子间不存在C－G等碱基对，因此M13噬菌体的遗传物质的热稳定性与C和G碱基含量无关，A、B错误；32P标记的是噬菌体的DNA，其上清液主要是蛋白质外壳和未侵染大肠杆菌的噬菌体，上清液的放射性高低与保温时间长短有关，保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放出来进入上清液，而与搅拌是否充分关系不大，C正确；该噬菌体DNA分子含有100个碱基，由于其DNA为单链DNA，因此无法获知其四种碱基各自的数量，也无法计算该噬菌体的DNA分子复制所需要的C＋T的数量，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 57 (2)DNA结构与复制 例2　(2024·焦作模拟)eccDNA是指在真核生物中发现的、染色体外的、非线粒体、非叶绿体环状DNA。研究表明，eccDNA随机来源于染色体基因组DNA，但不能随细胞分裂平均分配到子细胞中，eccDNA是凋亡DNA片段的环化产物，具有超强的刺激人体先天性免疫反应的能力。eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，下列相关叙述正确的是(　　) A．凋亡DNA片段形成eccDNA的过程只需要DNA聚合酶 B．eccDNA能通过激活B细胞等刺激先天性免疫反应 C．eccDNA分子中的每个磷酸基团都与两个脱氧核糖连接 D．eccDNA分子应该具有明显的位置或序列的特异性 教学侧重 实现核心素养培优 58 解析：eccDNA是环状DNA，DNA片段环化形成eccDNA的过程需要DNA连接酶，A错误；通过激活B细胞等引发的免疫反应属于后天性免疫反应，即特异性免疫，B错误；由题意可知，eccDNA是环状DNA，其中的每个磷酸基团都与两个脱氧核糖连接，C正确；由题意可知，eccDNA随机来源于染色体基因组DNA，因此不具有明显的位置或序列的特异性，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 59 例3　(2024·广东深圳外国语学校高三月考)如图为环状DNA分子的复制方式，被称为滚环复制。滚环复制是先打开环状双链其中一条单链a的一个磷酸二酯键，使a成为一长链，再分别以a、b为模板形成两个新质粒。其中b始终成环状，而a在复制结束后通过首尾连接形成磷酸二酯键，下列叙述错误的是(　　) A．该过程中有DNA连接酶的参与 B．滚环复制的方式不是半保留复制 C．真核生物细胞中也会进行滚环复制 D．两条子链的延伸方向都是5′到3′ 教学侧重 实现核心素养培优 60 解析：据图可知，滚环复制过程中产生的两个子代DNA分子，一个为环状、一个为链状，而链状DNA分子需要在DNA连接酶的作用下形成环状，A正确；滚环复制产生的子代DNA分子中均包含亲代DNA分子的一条链，因此为半保留复制，B错误；真核生物细胞的线粒体和叶绿体中的DNA分子为环状，因此也会进行滚环复制，C正确；两条子链的延伸方向都是5′到3′，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 61 (3)DNA的转录和翻译 例4　(2024·北京东城区高三质检)下图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关叙述正确的是(　　) A．图中①②过程中的碱基互补配对方式相同 B．核糖体在mRNA上移动方向由b到a C．图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关 D．图中③④最终合成的物质结构相同 教学侧重 实现核心素养培优 62 解析：①为DNA分子复制过程，②为转录过程，①和②过程中碱基配对的方式不完全相同，A错误；因为b端的肽链较长，所以核糖体在mRNA上是从a到b进行移动的，B错误；题图中表示的是原核生物细胞中遗传信息的传递和表达过程，而原核生物没有核仁，C错误；图中③④翻译的模板是同一条mRNA，所以最终形成的蛋白质结构也是相同的，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 63 (4)表观遗传 例5　(2024·北京十一学校教学诊断)小鼠毛色受一对等位基因Avy和A控制，Avy基因的前端有一段特殊碱基序列，其甲基化程度决定着该基因的表达水平，甲基化程度越高，Avy基因的表达受抑制越明显，这种甲基化不能影响基因的碱基序列和DNA复制，并且可以遗传。下列相关叙述正确的是(　　) A．Avy基因甲基化引起的毛色颜色变化可以遗传给后代 B．Avy基因的甲基化阻止了DNA聚合酶与Avy基因的结合 C．Avy基因的甲基化会导致基因的碱基之间发生错配 D．Avy基因的甲基化程度不受小鼠生活环境的影响 教学侧重 实现核心素养培优 64 解析：小鼠的甲基化修饰引起的毛色颜色变化可以遗传给后代，表现出表观遗传，A正确；题干提到这种甲基化不能影响基因的碱基序列和DNA复制，因此Avy基因的甲基化不影响基因的碱基序列，也不影响复制时DNA聚合酶与Avy基因的结合，B、C错误；表观遗传修饰易受到环境因素的影响而最终影响基因的表达，Avy基因的甲基化程度受小鼠生活环境的影响，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 65 (1)模型构建 例6　(2022·浙江6月，13)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料下列叙述正确的是(　　) A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连 C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和 D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧 解析：在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 66 (2)同位素标记法 例7　(2024·北京石景山区一模)噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是(　　) A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 C．A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较低 D．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 教学侧重 实现核心素养培优 67 解析：噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A错误；噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由大肠杆菌提供，噬菌体提供模板，B错误；32P标记的DNA进入了宿主细胞内，经多次半保留复制，A组试管Ⅲ中的沉淀中少量DNA含有32P，C正确；用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，培养时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 68 例8　(2024·浙江1月，10)大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，3H－脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H－脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是(　　) A．深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 教学侧重 实现核心素养培优 69 解析：大肠杆菌在含有3H－脱氧核苷培养液中培养，DNA 的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生 的子代DNA的两条链一条被3H标记，另一条未被标记，大肠杆 菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H标记，另一条未 被标记的DNA分子为模板，结合题干标记情况，DNA双链区段 ①一条链含有3H，一条链不含3H显浅色，②中两条链均含有3H 显深色，③中一条链含有3H，一条链不含3H显浅色，A、C、D错误，B正确。 教学侧重 实现核心素养培优 70 (3)离心法 例9　某DNA分子双链均为14N，含有3000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N标记的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图1所示结果；若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图2所示结果。下列分析正确的是(　　) A．X层全部是仅含14N的DNA分子 B．Y层中含有的氢键数是X层的3倍 C．W层中含15N标记的胞嘧啶有6300个 D．Z层与W层的核苷酸数之比是1∶4 教学侧重 实现核心素养培优 71 解析：由于DNA分子的复制方式为半保留复制，所以X层全部是含14N和15N的DNA分子，A错误；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条。又因在含有3000个碱基的DNA分子中，腺嘌呤占35%，所以胞嘧啶占15%，共450个，W层中含15N标记的胞嘧啶为450×14÷2＝3150(个)，C错误；在DNA分子中，碱基对之间通过氢键相连，DNA分子复制了3次，产生的8个DNA分子中，2个DNA分子含14N和15N，6个DNA分子只含15N，所以Y层中含有的氢键数是X层的3倍，B正确；由于DNA分子复制了3次，产生了8个DNA分子，含16条脱氧核苷酸链，其中含15N标记的有14条，所以W层与Z层的核苷酸数之比为14∶2＝7∶1，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 72 例10　(2024·漳州模拟)天使综合征(简称AS)是与15号染色体上的UBE3A和SNRPN基因有关的表观遗传现象，某AS患儿从父亲获得的UBE3A基因DNA序列正常，但邻近的SNRPN基因产生了一段RNA(UBE3A－ATS)，干扰了父源UBE3A基因合成蛋白质，下列分析错误的是(　　) A．SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同 B．反义RNA会抑制UBE3A基因的翻译 C．双链RNA会被细胞内聚合酶识别后降解 D．开发可抑制SNRPN基因表达药物可治疗AS 教学侧重 实现核心素养培优 73 解析：据题意“邻近的SNRPN基因产生了一段 RNA(UBE3A－ATS)，干扰了父源UBE3A基因合成 蛋白质”，并结合题图可知，SNRPN基因转录形成的 mRNA(反义RNA，即UBE3A－ATS)能与UBE3A基 因转录形成的mRNA部分碱基互补配对，使UBE3A基因的翻译受阻，故SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同，A、B正确；由图可知，由SNRPN基因转录形成的反义RNA与UBE3A基因的mRNA互补结合形成的双链RNA，能被细胞内RNA酶识别后降解，从而使UBE3A基因无法表达，因此，开发可抑制SNRPN基因表达的药物有望治疗AS，C错误，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 74 例11　(2024·山东菏泽模拟)m6A是真核生物RNA中的一种表观遗传修饰方式，我国科学家阐明了m6A修饰在鱼类先天免疫过程中的分子调控机制。NOD1是鱼类体内一种重要的免疫受体，去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修饰，进而避免m6A识别蛋白质对NOD1mRNA的识别和降解。下列相关说法正确的是(　　) A．DNA甲基化、RNA甲基化等表观遗传遵循孟德尔遗传定律 B．m6A修饰未改变基因的碱基序列，因此这种修饰不能遗传给后代 C．m6A修饰能够影响mRNA的稳定性，进而影响NOD1基因的转录 D．抑制去甲基化酶FTO的活性会导致鱼的免疫能力和抗病能力下降 教学侧重 实现核心素养培优 75 解析：表观遗传与环境变化密切相关，所以不遵循孟德尔遗传定律，A错误；m6A修饰是一种表观遗传修饰方式，并未改变基因的碱基序列，但这种修饰可以遗传给后代，B错误；mRNA作为翻译的模板，m6A修饰能够影响mRNA的稳定性，进而影响NOD1基因的翻译过程，C错误；抑制去甲基化酶FTO的活性导致NOD1mRNA被识别和降解，NOD1蛋白含量减少，鱼的免疫能力和抗病能力下降，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 76 (1)基因突变 例1　(2024·贵州，7)如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为甲硫氨酸—组氨酸—脯氨酸—赖氨酸……。下列叙述正确的是(　　) 注：AUG(起始密码子)：甲硫氨酸，CAU、CAC：组氨酸，CCU：脯氨酸，AAG：赖氨酸，UCC：丝氨酸，UAA(终止密码子)。 概念3.3　由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的 教学侧重 实现核心素养培优 77 A．①链是转录的模板链，其左侧是5′端，右侧是3′端 B．若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长 C．若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变 D．碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同 教学侧重 实现核心素养培优 78 解析：mRNA链碱基排列顺序和编码链一致(只是将编码链中的T替换为U)，与模板链碱基互补配对，且方向相反，核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动，再结合氨基酸的序列可推知，mRNA碱基序列为5′－AUGCAUCCUAAG－3′，故①链是转录的模板链，其左侧是3′端，右侧是5′端，A错误；若在①链5～6号碱基间插入碱基G，则mRNA的5～6号碱基间插入一个C，变为5′－AUGCACUCCUAAG－3′，第4个密码子为终止密码子UAA，使合成的肽链变短，B错误；若在①链1号碱基前插入一个碱基G，肽链的合成仍从起始密码子AUG开始，合成的肽链不变，C正确；由于密码子的简并性，碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 79 (2)染色体变异 例2　(2024·云南省月考)某二倍体生物含有正常细胞及突变细胞，不同细胞中的一对2号染色体和性染色体如图所示，下列分析正确的是(　　) A．图中正常细胞一定是精原细胞 B．三种突变细胞的形成都是因为发生了染色体变异 C．突变细胞Ⅱ、Ⅲ所发生的变异都能够通过显微镜观察到 D．突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离遵循基因的分离定律 教学侧重 实现核心素养培优 80 解析：分析题图：与正常细胞相比可知，突变细胞Ⅰ中A基因变成a基因，属于基因突变；突变细胞Ⅱ中一条2号染色体缺失了一端，属于染色体结构变异(缺失)；突变细胞Ⅲ中一条2号染色体的片段移到Y染色体上，属于染色体结构变异(易位)。图中正常细胞可能是体细胞也可能是精原细胞，A错误；突变细胞Ⅰ发生了基因突变，突变细胞Ⅱ、Ⅲ发生了染色体结构变异，B错误；染色体缺失或易位都能够被显微镜观察到，C正确；基因分离定律是指同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离，而突变细胞Ⅲ中A基因在Y染色体上，a基因在常染色体上，所以二者的分离不遵循基因分离定律，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 81 (1)可遗传变异还是不可遗传变异的判断 环境改变可能导致某性状变异，将获得的变异个体继续培养(自交)，若该变异性状不能遗传给后代，则为环境改变引起的不可遗传的变异。 例3　(2024·河北衡水金卷)几种性染色体异常的果蝇的性别、育性等如图所示。回答下列相关问题： 教学侧重 实现核心素养培优 82 (1)图示果蝇发生的变异类型是______________________。 (2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为__________________。 (3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1雌雄果蝇杂交，F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。 染色体数目变异 XrY Y XRXr、XRXrY 3∶1 1/18 教学侧重 实现核心素养培优 83 (4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为M)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时，X染色体未分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤：_______________________________________________。 结果预测： Ⅰ.若______________________________________，则是环境改变引起表型变化； Ⅱ.若______________________，则是亲本果蝇发生基因突变； Ⅲ.若______________，则是亲本雌果蝇在减数分裂时，X染色体未分离。 M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型 子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼 子代表型全部为白眼 无子代产生 教学侧重 实现核心素养培优 84 解析：(1)正常果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组，图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。 (2)基因型为XrXrY的白眼雌果蝇最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子，该果蝇与基因型为XRY的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)产生的精子有XR、Y两种，雌雄配子随机结合，后代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。 (3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1的基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A_)×1/2(XRXr、XRY)＝3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)×1/2(XrXr、XrY)＝1/8，故两者的比例为3∶1。 教学侧重 实现核心素养培优 85 从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只进行杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)×2/3(Aa)×1/4＝1/9，出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2＝1/18。 (4)由题干信息可知，三种可能原因下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种原因下，基因型为XRY与XrXr的果蝇杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种原因下，基因型为XrY与XrXr的果蝇杂交，子代全部为白眼；第三种原因下，由题图可知，基因型为XrO的个体不育，因此其与基因型为XrXr的果蝇杂交，没有子代产生。 教学侧重 实现核心素养培优 86 (2)显隐性突变的判断以及两种突变是一对基因突变还是两对基因突变的判断 突变体自交，后代若发生性状分离，则为显性突变；若不发生性状分离，则为隐性突变 两种突变来自一对基因突变(隐性突变) 两种突变来自两对基因突变(隐性突变) 教学侧重 实现核心素养培优 87 例4　(2024·广东中山市调研)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。______________________________ ____________________________(简要写出实验思路即可)。 (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________________________ _________________________________。 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 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 教学侧重 实现核心素养培优 88 (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发生突变的基因不位于一对同源染色体上(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发生突变的基因位于一对同源染色体上 教学侧重 实现核心素养培优 89 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，若自交后代既有野生型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)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，若F1均表现为突变型，说明突变型1和突变型2是同一对基因发生的突变所致。 教学侧重 实现核心素养培优 90 (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非同源染色体上，符合自由组合定律。若这两对等位基因位于一对同源染色体上，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进行自交得到F2的表型及比例为野生型∶突变型＝1∶1。 教学侧重 实现核心素养培优 91 例5　(2024·湖南模拟预测)某动物(2n＝42)群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，则称为重接杂合子，同时含有两条则称为重接纯合子。下列说法错误的是(　　) A．上述变异属于染色体变异，细胞中的染色体数目和基因数目发生改变 B．重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子 C．重接纯合子减数分裂Ⅱ中期时，每个次级精母细胞中含有20条染色体 D．重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代有一半的个体染色体正常 教学侧重 实现核心素养培优 92 解析：图中的13号染色体和17号染色体连 接成1条染色体，并丢失了部分残片，所以细胞 中的染色体数目和基因数目均会发生改变，A正 确；题中某动物正常情况下在减数分裂过程中会 形成21个四分体，重接杂合子含有一条重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，且有两对同源染色体不能正常配对，因此，重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子，B正确；重接纯合子中，由于两条13、17号染色体分别进行了重接，故细胞中含有40条染色体，经过重接染色体的正常分离，减数分裂Ⅱ中期时，每个次级精母细胞中含有20条染色体，C正确；重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 93 例6　(2024·福建百校联考)如果果蝇体内“乌木基因”有缺陷，黑色色素就会堆积在全身表现为黑身性状。已知果蝇体色灰身和黑身分别由A和a基因控制。不考虑X、Y同源区段，回答下列问题： (1)果蝇的灰身与黑身是果蝇体色的不同表现类型，属于__________。推测“乌木基因”的缺陷可能与灰身基因发生了碱基的____________________有关，进而引起基因中碱基序列改变。 相对性状 替换、增添或缺失 教学侧重 实现核心素养培优 94 (2)研究人员偶然发现了一只基因型为Aa的雄果蝇，其体色基因所在同源染色体的某条染色体发生了片段缺失，但不会导致基因缺失，含有片段缺失染色体的配子会失去活性。为确定A和a基因在同源染色体上的分布情况，将该果蝇与黑身雌果蝇进行交配，观察并统计子代的表型及比例。请预期实验结果，并得出实验结论(用“若……，则……”的形式表示)：____________________________________ __________________________________；____________________________________ ________________________________________。 若后代全为黑身，则基因A位于片段缺失染色体上，基因a位于正常染色体上 若后代全为灰身，则基因a位于片段缺失染色体上，基因A位于正常染色体上 教学侧重 实现核心素养培优 95 (3)用纯合红眼雌果蝇与纯合白眼雄果蝇进行杂交，子代果蝇均为红眼，反交子代雌性为红眼，雄性为白眼，则______为显性性状，且眼色与体色这两对相对性状的遗传遵循_______________定律，原因是_________________________________ ______________________________________________________________________________________________。 (4)根据以上信息，正常纯合黑身白眼雌果蝇与正常纯合灰身红眼雄果蝇杂交，其F1随机交配，F1雄果蝇的一个次级精母细胞中含有________个白眼基因，F2中出现灰身白眼果蝇的概率为________。 红眼 (基因)自由组合 控制体色的基因位于常染色体上，而控制眼色的基因位于X染色体上(或控制体色和眼色的基因为非同源染色体上的非等位基因) 0或2 3/8 教学侧重 实现核心素养培优 96 解析：(1)同种生物同一性状的不同表现类型，称为相对性状。A基因发生碱基的替换、增添或缺失而变成a基因，使得“乌木基因”缺陷，出现黑身性状。 (2)将该果蝇Aa与黑身雌果蝇aa进行测交，若基因A位于片段缺失染色体上，基因a位于正常染色体上，含有片段缺失染色体的配子会失去活性，则后代全为黑身；若基因a位于片段缺失染色体上，基因A位于正常染色体上，含有a的配子全部致死，则后代全为灰身。 (3)用纯合红眼雌果蝇与纯合白眼雄果蝇进行杂交，子代果蝇眼色均为红眼，反交子代雌性为红眼，雄性为白眼，正反交结果不一致，说明控制眼色的基因位于X染色体上，且红眼为显性性状，又控制体色的基因位于常染色体上， 教学侧重 实现核心素养培优 97 说明控制眼色与体色的基因为非同源染色体上的非等位基因，这两对相对性状的遗传遵循基因自由组合定律。 (4)设眼色相关基因为B、b，正常纯合黑身白眼雌果蝇aaXbXb与正常纯合灰身红眼雄果蝇AAXBY杂交，F1雄果蝇的基因型为AaXbY，则F1雄果蝇的一个次级精母细胞中，因Xb和Y这对同源染色体已经分离，故含有0个或者2个白眼基因。F1中AaXBXb与AaXbY随机交配，则F2中出现灰身白眼果蝇(A_XbXb、A_XbY)的概率＝3/4×1/2＝3/8。 教学侧重 实现核心素养培优 98 例7　(2024·山东省淄博市高三一模)睡眠状态提前综合征(FASPS)是一种罕见的由神经系统病变引起的单基因遗传病，患者与绝大多数人的睡眠清醒节律不同，表现为早睡(下午4～5点)早起(凌晨1～2点)。研究人员对该病进行了系列研究。 (1)对患有FASPS的某家族进行调查，结果如图。研究人员认为该病最可能为显性病。该病不太可能为隐性病的理由是____________________________________ _____________________________________________________________________________________。 若为隐性病，则2、4、6个体均携带致病基因(为杂合子)，又因该病为罕见病，2、4、6等家族外成员不太可能同时携带致病基因 教学侧重 实现核心素养培优 99 (2)正常基因(a)的表达产物为dbt(酶)，与dbt相比，致病基因(A)表达产物的第44位氨基酸由苏氨酸(密码子为ACU、ACC、ACA、ACG)变为异亮氨酸(密码子为AUU、AUC、AUA)，导致dbt的活性下降。a突变为A时碱基对的变化为_______________________________，dbt活性下降的直接原因是________________ ________________________________________________。 G—C→A—T(或C—G→T—A) 异亮氨酸替代苏氨酸后，dbt的空间结构(或构象)发生改变 教学侧重 实现核心素养培优 100 (3)GAL4/UAS系统可实现基因在果蝇特定类型的组织或细胞中表达，该系统由GAL4纯合果蝇品系和“UAS－待表达基因”纯合果蝇品系组成，可用于睡眠清醒节律的研究。GAL4基因由转GAL4果蝇品系携带，编码转录激活因子。UAS是上游激活序列，其下游连接待表达的基因，“UAS－待表达基因”由另一果蝇品系携带。GAL4的表达产物可激活UAS进而表达其下游基因，GAL4/UAS系统的工作原理如图。 教学侧重 实现核心素养培优 101 ①构建GAL4纯合果蝇品系时，在一雌果蝇和一雄果蝇的常染色体上分别导入一个GAL4，该雌、雄果蝇交配后，子代果蝇中有______(比例)符合要求。若子代果蝇全不符合要求，原因是___________________________________________ _______________________。为不影响其他细胞的生理功能，GAL4应在果蝇的________细胞中特异性表达。 1/4 GAL4导入到了雌、雄果蝇的非同源染色体上(或不同编号的染色体上) 神经 教学侧重 实现核心素养培优 102 ②研究人员构建了GAL4、UAS－A、UAS－a三个果蝇品系并进行实验，通过检测果蝇的睡眠清醒节律是否发生变化，证明了A基因是引起睡眠清醒节律失调的基因。 实验过程：_________________________________________________________　______________________________________________________________________。 实验现象：_________________________________________________________ __________________。 结论：A基因引起睡眠清醒节律失调，是FASPS的致病基因。 甲组将GAL4品系果蝇与UAS－a品系果蝇杂交，乙组将GAL4品系果蝇与UAS－A品系果蝇杂交，检测甲、乙两组子代果蝇睡眠清醒节律的变化 甲组子代果蝇的睡眠清醒节律无变化，乙组子代果蝇的睡眠清醒节律发生改变 教学侧重 实现核心素养培优 103 解析：(2)苏氨酸(密码子为ACU、ACC、ACA、ACG)变为异亮氨酸(密码子为AUU、AUC、AUA)，可以看出mRNA中C→U，正常基因(a)相应位置中的碱基为C—G，突变后基因(A)中应为T—A，即由碱基对C—G→T—A或G—C→A—T；dbt的活性下降的直接原因是蛋白质的结构发生了改变，即苏氨酸变为异亮氨酸后使dbt的空间结构发生改变，因而dbt的活性下降。 (3)①构建GAL4纯合果蝇品系时，在一雌果蝇和一雄果蝇的常染色体上分别导入一个GAL4，如果插入一对同源染色体上时，相当于雌雄果蝇均为杂合子，该雌、雄果蝇交配后，子代果蝇中含有两个该基因的个体(看作是纯合子)占子代的1/4；如果子代果蝇全不符合要求，最可能的原因是这两个GAL4分别插入雌、 教学侧重 实现核心素养培优 104 雄果蝇的非同源染色体上了；为不影响其他细胞的生理功能，GAL4应在果蝇的神经细胞中特异性表达，从而去研究该基因在睡眠清醒节律中的作用。②为了验证A基因是引起睡眠清醒节律失调的基因，则该基因的有无就是实验的自变量，可将GAL4果蝇分为两组，分别与UAS－a(甲组)、UAS－A(乙组)果蝇品系杂交，检测子代的睡眠清醒节律的变化，从而得出结论；如果A基因是引起睡眠清醒节律失调的基因，则乙组子代果蝇的睡眠清醒节律发生改变，而甲组子代果蝇的睡眠清醒节律不发生改变。 教学侧重 实现核心素养培优 105 生物有共同祖先的证据 例1　(2024·河北一模)细胞被认为都是一个共同祖先细胞的后裔。在进化中这个祖先细胞的根本性质是保守不变的，下列哪项可作为推测此观点的证据(　　) A．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的 B．通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点 C．人和鱼的胚胎发育都经历了腮裂及有尾的阶段 D．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA 概念4.1　地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先 教学侧重 实现核心素养培优 106 根据DNA序列，判断亲缘关系 例2　(2023·浙江6月，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序列比对结果如下表，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% 教学侧重 实现核心素养培优 107 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的证据 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的祖先 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 教学侧重 实现核心素养培优 108 解析：同源DNA序列的比对是在分子水平上进行的研究，为生物进化提供了分子水平的证据，A正确；根据题干可知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，人在进化中出现是最晚的，而猩猩的碱基和人类相同的百分率是最小的，说明猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；多重证据表明，当今生物具有共同的祖先，C正确；黑猩猩和大猩猩的碱基相同率是98.18%，黑猩猩与猩猩的碱基相同率是96.58%，因此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。 教学侧重 实现核心素养培优 109 例3　(2024·贵州模拟预测)细胞色素C是细胞 中普遍含有的一种蛋白质。利用DNA分子杂交技 术和测定DNA的热稳定性可以判断生物亲缘关系 的远近。实验思路如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A．DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点 B．获得的杂合双链DNA分子，配对的碱基对越多，结构越稳定，变性温度越高 C．T甲－甲－T甲－丙大于0说明甲和丙的DNA序列不同，但甲与丙细胞色素C的结构可能相同 D．由上述结果可以推测，甲与乙的亲缘关系比甲与丙的亲缘关系近 教学侧重 实现核心素养培优 110 解析：DNA的提取利用了DNA与蛋白质等物质在物理和化学性质方面存在差异的特点，如DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，A正确；获得的杂合双链DNA分子，配对的碱基对越多，形成的氢键就越多，结构越稳定，变性温度越高，B正确；T甲－甲－T甲－丙大于0说明甲和丙的DNA序列不同，由于密码子的简并性，甲与丙细胞色素C的结构可能相同，C正确；根据实验结果可得T甲－乙＜T甲－丙，说明甲与丙配对的碱基更多，二者亲缘关系更近，故甲与乙的亲缘关系更远，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 111 例4　(2024·安徽江淮十校第二次联考)与脊椎动物的核基因组相比，线粒体DNA的进化速率快约10倍，约为6×10－8替换/(位点年)。近年，科学家通过线粒体DNA成功地建立了同种或者近亲种生物间的进化关系。下列判断错误的是(　　) A．DNA序列属于生物进化的分子生物学证据，也是研究进化最直接的证据 B．细胞核基因和线粒体基因发生的突变均可为生物进化提供原材料 C．不同生物的DNA等生物大分子的共同点揭示了当今生物具有共同的原始祖先 D．相较于进化速率慢的分子，进化速率快的分子更适合用来分析亲缘关系非常近的物种间的进化关系 教学侧重 实现核心素养培优 112 自然选择与适应的形成、种群基因组成的变化与物种的形成 例1　(2024·北京海淀模拟)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．月亮鱼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 概念4.2　适应是自然选择的结果 教学侧重 实现核心素养培优 113 解析：作为一个物种的月亮鱼，其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正确；对比月亮鱼与其他物种的基因序列，是寻找月亮鱼与其他物种之间在进化过程中分子水平的证据，C正确；“全身恒温”是月亮鱼与无机环境协同进化的结果，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正确。 教学侧重 实现核心素养培优 114 例2　(2024·武汉高三模拟)甲岛上某种鸟类的羽毛颜色 由B/b基因决定，且雌雄个体自由交配。下图为该岛上鸟类 迁至乙、丙两海岛后相关基因的调查结果。下列叙述错误的 是(　　) A．若B/b基因位于常染色体上，甲岛雌鸟和雄鸟中bb个体占比均为4% B．若B/b基因位于X染色体上，甲岛XbXb、XbY的基因型频率为4%、20% C．乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料 D．乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变 教学侧重 实现核心素养培优 115 解析：雌雄个体自由交配，若B/b基因位于常染色体 上，B＝80%、b＝20%，则bb个体所占比例为20%×20% ＝4%，A正确。雌雄个体自由交配，若B/b基因位于X染色 体上，甲岛XbXb基因型频率在雌性中的比例为20%×20% ＝4%，占所有个体的比例为2%；XbY的基因型频率在雄性 个体中的比例＝基因频率＝20%，占所有个体的比例为10%，B错误。基因突变为进化提供了原材料，所以乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现为该鸟类的进化提供了原材料，C正确。生物的进化方向是由自然选择决定的，自然选择是定向的，所以乙、丙两海岛环境的差异导致该鸟种群的基因频率朝不同方向定向改变，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 116 (1)调查法 例3　(2024·天津市模拟题)在果蝇群体中发现乙醇脱氢酶基因(Adh)位点有三种基因型，对1000只果蝇的样品统计结果如表(Adh等位基因的名称是根据其蛋白产物的电泳行为命名的，F指Fast，S指Slow)。下列相关表述错误的是(　　) A．该果蝇群体中F的基因频率是0.6，S的基因频率是0.4 B．该果蝇群体随机交配一代，基因频率和基因型频率均发生改变 C．该果蝇群体随机交配一代后，该群体未发生进化 D．组成F基因和S基因的碱基对数量可能不同 基因型 FF FS SS 总数 个体数 480 240 280 1000 教学侧重 实现核心素养培优 117 解析：由表可知，该果蝇群体中F的基因频率＝FF%＋1/2FS%＝480/1000＋120/1000＝0.6，S的基因频率＝SS%＋1/2FS%＝280/1000＋120/1000＝0.4，A正确；亲代随机交配，亲代的基因频率F∶S＝6∶4＝3∶2，随机交配之后得到的子一代基因型及比例是FF∶FS∶SS＝36∶48∶16，基因型频率发生改变，随机交配基因频率不发生改变，B错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，该果蝇群体随机交配一代后，基因频率并未改变，故该群体未发生进化，C正确；F基因和S基因属于等位基因，是基因突变的结果，两者的碱基对数量可能不同，也可能相同，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 118 (2)遗传平衡 利用遗传平衡定律计算人类遗传病的患病概率的解题模板 教学侧重 实现核心素养培优 119 例4　某藏羚羊种群非常大，雌雄个体数量相等且随机交配。已知该种群中B基因频率为60%，b基因频率为40%。在60年时间内无迁入和迁出，经历多次繁殖，不同个体生存和繁殖的机会均等，第一个20年B、b基因频率保持不变，第二个20年B基因频率由60%降为40%，第三个20年B基因频率保持40%不变。不考虑基因B、b突变，下列叙述错误的是(　　) A．在第二个20年内，b基因占据进化的优势 B．仅考虑该等位基因，在第三个20年内藏羚羊未发生进化 C．若B、b仅位于X染色体上，60年后该种群中XbXb的基因型频率为36% D．若B、b位于常染色体上，在第一个20年内该种群中Bb的基因型频率约为48% 教学侧重 实现核心素养培优 120 解析：由题可知，第二个20年B基因频率为40%，b基因频率为60%，b的基因频率大于B的，即b基因控制的生物性状更适应环境，更占优势，A正确；第三个20年B和b基因频率没有发生改变，生物没有发生进化，B正确；若B、b仅位于X染色体上，60年后该种群中XbXb的基因型频率为60%×60%×50%＝18%，C错误；若B、b位于常染色体上，在第一个20年内该种群中Bb的基因型频率为2×40%×60%＝48%，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 121 例5　(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 教学侧重 实现核心素养培优 122 解析：由题可知，甲、乙两种牵牛花传粉昆虫不同，不会使甲和乙之间相互传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；蛾类多蜂类少，有利于甲传粉，但是A基因突变频率不会加快，B错误；甲开白花，说明甲中不存在A基因，将A基因引入甲植物种群后，其基因库会发生改变，C错误；据题干信息分析，将A基因引入甲后，甲花色由白变紫，其他性状不变，但是对蛾类的吸引下降，推测吸引蛾类传粉的决定性因素不是甲释放的挥发物，可能是植物的花色，D错误。 教学侧重 实现核心素养培优 123 例6　在一个果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且 雌雄个体之间可以自由交配。果蝇在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段 经历多次繁殖过程，定期随机抽取计算出A和a的基因频 率变化曲线如图所示(实线表示A的基因频率变化，虚线 表示a的基因频率变化)。下列叙述错误的是(　　) A．若该基因位于常染色体上，在Ⅰ和Ⅲ阶段杂合子的基因型频率是32% B．若该基因只位于X染色体上，在Ⅲ阶段，XAY在群体中的基因型频率为20% C．在Ⅰ、Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变，多次繁殖的后代基因型频率也不变 D．经历了三个时间段的多次繁殖，基因频率的改变使该种群发生了进化 教学侧重 实现核心素养培优 124 解析：若该等位基因位于常染色体上，在Ⅰ和Ⅲ两个阶段中，雌雄杂合子的基因型频率都是2×80%×20%＝32%，A正确；若该对等位基因只位于X染色体上，在Ⅲ阶段，由题图可知XA的基因频率是20%，则XAY在雄果蝇中的基因型频率为20%，在群体中的基因型频率为10%，B错误；由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中，A和a的基因频率都不变，个体自由交配，所以后代的基因型频率也不变，C正确；进化的标志是种群基因频率的改变，经历了三个时间段的多次繁殖，A的基因频率由80%变为20%，说明该种群的基因频率发生了改变，该种群发生了进化，D正确。 教学侧重 实现核心素养培优 125 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：(3)依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则m1的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。m1×m2→F1：A1a1A2a2，F1eq \o(――→,\s\up17(自交))F2：A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2＝9∶3∶3∶1，对应的表型为野生型∶突变型＝9∶7，后代中不会发生性状分离的基因型为A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2，所占的比例为1/16＋3/16＋3/16＋1/16＝1/2。 $$