2025届高三生物二轮复习专练 生物的变异与进化

专题六　生物的变异与进化 1～8题每题5分，9～12题每题6分，共64分 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) 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 2．(2024·青岛高三二模)Holliday模型是同源染色体间基因重组的模型，揭示了交叉互换的分子机制。其过程是①在四分体的两个非姐妹DNA的相应位点上，分别切割每个DNA的一条链，形成四个断裂点；②不同的断裂点间交互连接，形成被称为Holliday连接体的交联体；③Holliday连接体经过一系列的变化完成互换的过程。下列分析正确的是(　　) A．Holliday连接体的观察，应选减数分裂Ⅰ后期的细胞 B．可以借助光学显微镜观察染色体形态来判断互换是否完成 C．同源染色体之间互换的过程，会出现磷酸二酯键的断裂和形成 D．同源染色体非姐妹DNA间的互换，是生物变异的根本来源 3．(2024·怀化高三三模)可从染色体的一个位点转移到另一位点的核酸序列称为转座子，果蝇的P转座子可引起子代败育。已知细胞质中的p＋基因编码的转座抑制蛋白可抑制P转座子进行转座，果蝇的P品系含P转座子，M品系不含P转座子。用M品系和P品系进行杂交，其子代表现如表。下列分析错误的是(　　) M(♀) P(♀) M(♂) 子代正常 子代正常 P(♂) 子代败育 子代正常 A.♀M×♂M的子代正常与转座抑制蛋白无关 B．p＋基因与P转座子相互作用，使P品系具有繁殖能力 C．♀M×♂P的子代败育，原因是精子不含p＋基因 D．♀P×♂M的子代含有P转座子和p＋基因 4．(2024·安阳高三三模)人体α2珠蛋白基因变异会导致α－地中海贫血(常染色体遗传病)，常见变异类型有基因缺失型和碱基替换突变型。现对某患者及其家系α2基因进行检测，分析得出不同成员基因型结果如表所示，已知祖父无α2基因缺失。下列叙述正确的是(　　) 个体 哥哥 患者 妹妹 父亲 母亲 祖母 祖父 基因型 _αX αWαX _αW _ _ 注：缺失型变异记录为“_”，单碱基的不同替换突变可记录为“αW”或“αX” A．α2基因缺失型和碱基替换突变型均属于染色体结构变异 B．由表中基因检测结果可知，妹妹属于α2基因缺失型变异 C．推测父亲和祖父的基因型可分别记录为_αX和αXαX D．哥哥与某女性(_αW)所生孩子基因型为_αW的概率为3/8 5．(2024·衡阳高三二模)某果蝇精原细胞的一对常染色体上有五对等位基因，其中一条染色体b、c、d基因所在的片段发生了染色体结构变异倒位。该精原细胞减数分裂联会时，倒位片段会扭曲与同源片段形成倒位环，且联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C(b、c)之间或基因C、D(c、d)之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间。最终该精原细胞完成减数分裂形成四个配子，整个过程如图所示。不考虑基因突变与其他突变，下列叙述正确的是(　　) A．染色体桥的出现会导致子代细胞发生染色体结构和数目的变异 B．若某精原细胞染色体发生图示过程，则其减数分裂产生的配子都含异常染色体 C．若一缺失配子基因型为a，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在a、d之间 D．若该精原细胞无穷多，不考虑其他突变，且均完成减数分裂，理论上可形成12种配子 6．(2024·青岛高三联考)研究发现，人类遗传中存在“单亲二体性”现象，即23对染色体中的某一对全部来自父亲或母亲，从而使单亲二体的个体患某种疾病，如两条16号染色体全部来自母亲的个体会患阿斯伯格综合征(属于孤独症谱系疾病，但没有明显的语言和智力障碍)。减数分裂异常导致精子或卵细胞含有两条相同的染色体，因此胚胎细胞的某染色体含有三条同源染色体，同时人类还存在着“三染色体自救”，即胚胎细胞有时会随机丢失额外的第三条染色体，从而使染色体数目正常。若某阿斯伯格综合征患者与正常男性婚配生育后代，下列分析正确的是(　　) A．该患者的父亲没有将自己的一条16号染色体传递给她 B．该患者母亲的16号染色体一定在减数分裂Ⅰ过程中未分离 C．若该患者将两条16号染色体传递给胎儿，胎儿也可能正常 D．对该夫妇的胎儿进行基因检测，可预防单亲二体性现象的产生 7．(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 8．(2024·吉林高三模拟)白菜甲(2n＝20)与甘蓝乙(2n＝18)天然杂交产生的丙经染色体自然加倍后，获得甘蓝型油菜丁，如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．物种甲与物种乙杂交可产生物种丙，说明甲与乙之间不存在生殖隔离 B．物种丙减数分裂过程中会形成19个四分体，若发生互换可增加配子种类 C．物种丁的形成可能是由于低温影响了纺锤体的形成进而导致着丝粒无法断裂 D．物种丁根尖细胞有丝分裂后期有76条染色体，丁的自交后代不发生性状分离 9．(2024·安徽，13)如图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是(　　) A．不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B．位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C．分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D．五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 10．(2024·信阳高三模拟)适应是生物在生存斗争中为适应环境条件而形成一定性状的现象。后期适应是生物由于已经存在某些变异而得以生存后，在新的条件下发生新的有利变异从而加强了适应。下列叙述错误的是(　　) A．可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形成的必要条件 B．适应具有普遍性，生物的形态结构、生理机能、行为习性等均存在适应现象 C．适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾 D．后期适应中新的条件导致了新的有利变异的产生 11．(2024·甘肃，7)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群，进化过程中出现了花期等性状的分化，种群甲花期结束约20天后，种群乙才开始开花，研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是(　　) A．花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化 B．花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异 C．地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流 D．物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程 12．(2024·山东省实验高三二模)某蝴蝶的性别决定方式为ZW型，该蝴蝶的长口器和短口器分别由Z染色体上的一对等位基因A和a控制。现有一个可随机交配且数量很大的蝴蝶种群，该种群中雌、雄个体各占一半，没有迁移和突变，自然选择对基因A和a都不起作用。假设该种群中雄性个体的基因型都为ZAZa，雌性个体的基因型都为ZaW，此代视为F0，让其雌、雄个体随机交配得到F1，再让F1随机交配得到F2，以此类交配方式进行若干代。下列叙述正确的是(　　) A．各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而逐渐减小 B．随着随机交配代数的增加，各代雌、雄群体中长口器基因频率之差在增大 C．若在某代达到遗传平衡，则该代雌性中ZaW基因型频率等于雄性中ZaZa基因型频率 D．若Fn＋1雌性群体中Za基因频率与Fn雌性群体中Za基因频率相等，则说明该种群在Fn达到遗传平衡 13．(20分)(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al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。 (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。 (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______。 14．(16分)(2024·湖北，20)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题： (1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于__________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。 (2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和________产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路：_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是肠道细胞表面受体蛋白的________或________发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。 (4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案精析 1．C　[转录是以DNA的一条链为模板，通过RNA聚合酶，按照碱基互补配对原则合成RNA，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3′→5′，即左侧是3′端，右侧是5′端，A错误；在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，则①链转录出的mRNA序列为5′－AUGCACUCCUAA(终止密码子)G…－3′，会导致终止密码子提前出现，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，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；密码子具有简并性，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。] 2．C　[同源染色体非姐妹染色单体的互换，发生在减数分裂Ⅰ前期，因此Holliday连接体出现在减数分裂Ⅰ前期，A错误；光学显微镜下可以观察到染色体，但是该过程中染色体的大小、形态和长度并未发生改变，因此无法借助光学显微镜对分子互换的结果进行观察，B错误；同源染色体之间互换的过程，会出现磷酸二酯键的断裂和形成，因为会发生片段的交换，C正确；同源染色体非姐妹DNA间的互换属于基因重组，但生物变异的根本来源是基因突变，D错误。] 3．C　[♀M×♂M的子代正常，因为M品系不含P转座子，与转座抑制蛋白无关，A正确；P品系含P转座子，细胞质中的p＋基因编码的转座抑制蛋白可抑制P转座子进行转座，从而使P品系具有繁殖能力，B正确；♀M×♂P的子代败育，原因是卵细胞不含p＋基因，而不是精子不含p＋基因，C错误；♀P×♂M的子代含有来自母本P品系的P转座子和细胞质中的p＋基因，D正确。] 4．D　[α2基因缺失型属于染色体结构变异，碱基替换突变型属于基因突变，A错误；妹妹的基因型为αWαX，妹妹不属于α2基因缺失型变异，B错误；根据患者和妹妹的基因型，推测父亲的基因型里有αX基因，祖母的基因型为_ _，因此父亲的基因型为_αX，祖父的基因型为αWαX或αXαX(祖父没有α2基因缺失)，C错误；父亲基因型为_αX，母亲基因型为_αW，那么哥哥可能的基因型及比例为 _ _∶_αX∶_αW∶αWαX＝1∶1∶1∶1，若与_αW的女性婚配，那么他们产生_αW的概率为1/4×1/2＋1/4×1/2＋1/4×1/4＋1/4×1/4＝3/8，D正确。] 5．C　[染色体桥的出现会导致子代细胞发生染色体结构的变异，但染色体数目不变，A错误；若某精原细胞染色体发生图示过程，则其减数分裂产生的配子不是都含有异常染色体，B错误；若一缺失配子基因型为a，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在a、d之间，C正确；若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，则可形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和倒位配子adcbe、在基因B、C(b、c)之间发生交换后得到双着丝粒染色体桥基因型为adcBA，无着丝粒片段ebCDE，双着丝粒桥分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D(c、d)之间发生交换后得到双着丝粒染色体桥基因型为adCBA，无着丝粒片段ebcDE，双着丝粒桥分别在不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，D错误。] 6．C　[该患者的父亲正常进行减数分裂，并将自己的一半染色体传递给女儿，但胚胎细胞将16号染色体丢失，A错误；该患者母亲的16号染色体可能在减数分裂Ⅰ过程中未分离，也可能在减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂后形成的两条染色体未分离，且在胎儿期未丢失，导致其患病，B错误；若该患者将两条16号染色体传递给胎儿，可能通过“三染色体自救”丢失其中的一条，胎儿表现正常，C正确；对该夫妇的胎儿进行基因检测，可确定其是否有“单亲二体性”现象以及分析原因(来自父母哪方及哪条染色体)，但不能预防该现象的产生，D错误。] 7．C　[Gggg细胞DNA复制之后为GGgggggg，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，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。] 8．D　[白菜甲与甘蓝乙天然杂交产生丙，丙中有19条染色体，两个染色体组，表现为不育，说明甲与乙之间存在生殖隔离，A错误；丙是远缘杂交获得的异源二倍体，不含同源染色体，因而减数分裂过程中不会形成19个四分体，B错误；物种丁的形成可能是由于低温影响了纺锤体的形成而导致着丝粒断裂后染色体无法移到细胞两极进而导致染色体数目加倍，C错误；物种丁是丙经过加倍后形成的，因而其正常的体细胞中含有的染色体数目为38，则其根尖细胞有丝分裂后期有76条染色体，由于丁是异源四倍体，且是由染色体数目加倍形成的，因而其中同源染色体上的基因是相同的，表现为自交后代不发生性状分离，D正确。] 9．D　[密码子具有简并性，即一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，mRNA由基因转录而来，所以不同生物β­珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大，A正确；五种生物的β­珠蛋白的氨基酸序列存在差异，但是该蛋白在生物体内仍可表现出活性，说明位点上未发生改变的氨基酸对维持β­珠蛋白功能稳定可能更重要，B正确；化石为研究生物进化提供了直接的证据，分子生物学证据可为生物进化论提供有力的支持，所以两者结合能更准确判断物种间进化关系，C正确；分析题图可知，甲和乙相应的氨基酸序列存在11个位点差异，而乙和丙相应的氨基酸序列存在13个位点差异，所以五种生物相互比较，甲和乙的氨基酸序列差异不是最大的，亲缘关系可能不是最远的，D错误。] 10．D　[后期适应中突变和基因重组引起新的有利变异的产生，D错误。] 11．A　[花期隔离使得两个种群间不能进行自然交配，进一步增大了种群甲和乙的基因库差异，B正确；地理隔离和花期隔离都会导致两种群间的个体不能进行自然交配，都限制了两种群间的基因交流，C正确；生殖隔离是物种形成的标志，物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程，D正确。] 12．D　[F0雌性群体中Za和ZA基因频率分别为1和0，雄性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2，整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3。F1雌性群体中Za和ZA的基因频率都等于1/2，雄性群体中Za和ZA 的基因频率分别为3/4和1/4，整个群体中Za和ZA的基因频率分别为2/3和1/3。F2雌性群体中Za和ZA的基因频率分别为3/4和1/4，雄性群体中Za和ZA 的基因频率分别为5/8和3/8，整个群体中Za和ZA 的基因频率分别为2/3和1/3。各代雌性群体中短口器基因频率随着随机交配代数的增加而呈震荡式变化，各代雌、雄群体中长口器基因频率之差的绝对值逐渐减小接近0，A、B错误；若种群在某代达到遗传平衡，则该代雄性群体中ZaZa基因型频率等于雌性中ZaW基因型频率的平方，C错误。] 13．(1)熟黄　持绿(或m1或突变型)　(2)一个碱基的替换　一个碱基的增添　终止密码子　短　①　(3)a1a1A2A2　A1A1a2a2　1/2 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，F1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，F2中自交后代不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。 14．(1)细胞坏死　(2)分化　在基因表达载体中加入人工构建的诱导型启动子(或强启动子)激活Bt毒蛋白基因的表达(使其表达量增多)　(3)组成　空间结构　(4)减缓棉铃虫种群抗毒蛋白基因频率的增加速度 学科网（北京）股份有限公司 $$