内容正文:
4.(2024重庆卷)有研究者构建了 H基因条件敲除
小鼠用于相关疾病的研究,原理如图.构建过程如
下:在H 基因前后均插入LX序列突变成h基因
(仍正常表达H蛋白),获得 Hh雌性小鼠;将噬菌
体的G酶基因插入6号染色体上,获得G+G-雄鼠
(G+表示插入,G-表示未插入G酶基因)
图1
图2
(1)以上述雌雄小鼠为亲本,最快繁殖两代就可以获
得H 基因条件敲除小鼠(hhG+G- 和hhG+G+).
在该过程中,用于繁殖F1 的基因型是 .
长期采用近亲交配,会导致小鼠后代生存和生育能
力下降,诱发这种情况的遗传学原因是
.
在繁殖时,研究人员偶然发现一只G+G-不表达G
酶的小鼠,经检测发现在6号和8号染色体上含有
部分G 酶基因序列,该异常结果形成的原因是
.
(2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2,③的基因
型为 .结合图1的原理,若将图2中
所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后,检
测H蛋白水平为0的是 (填序号).
(3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍,
该病与H蛋白表达下降有关(小鼠 H蛋白与人的
功能相同).现有H基因完全敲除鼠甲和 H基因
条件敲除鼠乙用于研究缺失 H蛋白导致该病发生
的机制,更适合的小鼠是 (“甲”或
“乙”),原因是 .
解析:(1)亲本为 HhG-G-、HHG+G-,要获得 H
基因条件敲除小鼠hhG+G- 和hhG+G+,则用于
繁殖F1 的基因型是 HhG+G-.近亲繁殖会导致
隐性致病基因纯合可能性增加,会导致小鼠后代生
存和生育能力下降.6号和8号染色体上含有部
分G酶基因序列,G酶基因序列分开到两条染色体
上,异常表达,其变异为染色体片段从一条染色体
移接到另一条非同源染色体上.
(2)由图2可知,③含有基因 H、h、G,故其基因型
为HhG+G+、HhG+G-.结合图1和图2,①只含
有h基因,仍正常表达 H 蛋白,②③都含有 H 基
因,可正常表达 H蛋白,④含有h基因和G基因,
TM试剂激活G酶可剪切LX序列,使h基因异常,
无法表达H蛋白,故检测H蛋白水平为0的是④.
(3)患者在一定年龄会表现出智力障碍,该病与 H
蛋白表达下降有关,由题干和题图可知,乙的 H基
因敲除后表达受TM 试剂调控,故选择 H基因条
件敲除鼠乙.
答案:(1)HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基
因纯合可能性增加 染色体片段从一条染色体移
接到另一条非同源染色体上
(2)HhG+G+、HhG+G- ④
(3)乙 乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控
第35讲 生物的进化
对应学生P194
知识体系———定内容 核心素养———定能力
生命
观念
通过搜集生物进化理论发展的资料,探讨
生物进化观点对人们思想观念的影响
科学
思维
用科学方法讨论自然选择使种群基因频率
发生变化
科学
探究
探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系
542
第六单元 基因的本质与表达
对应学生P194
考点1 生物进化的证据、自然选择与适应的形成
[必备知识复盘]
1.达尔文的生物进化论的主要组成
(1)共同由来学说:
指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进
化来的.
(2)自然选择学说:
揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物
种形成的原因.
2.生物有共同祖先的证据
(1)地层中陈列的证据———化石
(2)当今生物体上进化的印迹———其他方面的证据
①比较解剖学证据
②胚胎学证据
③细胞和分子水平的证据
3.适应的普遍性和相对性
4.适应是自然选择的结果
(1)拉马克的进化学说
①主要观点
②意义:历史上第一个比较完整的进化学说;彻底
否定了 物 种 不 变 论,奠 定 了 科 学 生 物 进 化 论
的基础.
(2)达尔文自然选择学说
1.雌蛙对相同种群雄蛙的求偶鸣叫更敏感,支持成年
棘胸蛙存在雄蛙大、雌蛙小的两性异形现象是雌蛙
对雄蛙长期选择的结果.(2024福建卷,6B)(×)
2.“在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中,rDNA
(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是
相同的”为生物具有共同祖先提供了分子水平
证据. (2024浙江6月选考,3D)(√)
3.生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石. (√)
4.达尔文的自然选择学说不仅阐明了生物进化的原
因,还揭示了生物遗传和变异的本质. (×)
1.(必修2P103“思考讨论”改编)人与猩猩和长臂猿
的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%,人
与黑猩猩的基因组差异只有3%,这种比较数据说
明了什么?
答案:人与猩猩、长臂猿和黑猩猩这些类人猿遗传
物质非常相似,说明具有共同祖先,且人与黑猩猩
亲缘关系更近.
2.(必修2P106“思考讨论”改编)(1)雷鸟在冬季来
临前将羽毛换成白色的,这有何生物学意义? 该现
象有无局限性? 有局限性,则说明什么?
(2)请你说出适应相对性的原因.
答案:(1)雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色有利
于在白雪皑皑的环境中保护自己,这是一种适应现
象,这种现象有其局限性,例如,倘若降雪延迟,已
经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现,
这表明适应是相对的.
(2)适应性特征来自遗传,即来源于可遗传的有利
变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果,但
环境总是处于不断变化中的,遗传的稳定性与环境
不断变化之间的矛盾,是适应相对性的根本原因.
3.(情景探究)如图是同一环境中的两种蝴蝶,请思考
回答:
(1)枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么适应意义?
答案:这是一种拟态现象,使枯叶蝶不易被天敌
发现.
(2)从进化的角度,怎样解释这种适应的形成? 这
种适 应 能 否 完 全 避 免 被 捕 食? 由 此 说 明 了 什
么道理?
答案:枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个
体后,由于这种变异是可遗传的有利变异,具有这
种变异的个体生存和留下后代的机会多,久而久
642
高考总复习 生物学
之,使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征.然
而,这种适应并不能完全避免被天敌捕食,如枯叶
蝶的天敌有捕食性鸟类、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等,
这表明枯叶蝶的适应也是相对的.
(3)同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶,这与你刚才
作的解释有矛盾吗? 如果有,又怎样解释?
答案:这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾,其实,
翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性
特征,如翅上类似猛禽眼睛的眼斑等.
[关键能力提升]
◆[提升点1] 通过生物有共同祖先的证据考查综
合分析能力和科学探究能力
1.(2024浙江1月选考)痕迹器官是生物体上已经
失去用处,但仍然存在的一些器官.鲸和海牛的后
肢已经退化,但体内仍保留着后肢骨痕迹;食草动
物的盲肠发达,人类的盲肠已经极度退化,完全失
去了消化功能.据此分析,下列叙述错误的是
( )
A.后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地
动物
B.人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变
有关
C.具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物
进化而来的
D.蚯蚓没有后肢的痕迹器官,所以和四足动物没
有共同祖先
解析:D [陆地动物具有灵活的后肢,鲸和海牛后
肢退化痕迹的保留,说明了其可能起源于陆生动
物,A正确;人类的盲肠退化可能是由于生活习性
的改变,不需要盲肠的消化而使其退化,B正确;生
物具有痕迹器官说明这些器官在这些生物中存在
过,也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而
来的,C正确;蚯蚓没有后肢的痕迹器官,也可能有
其他痕迹器官和四足动物类似,也可能和四足动物
类似的痕迹器官在进化中消失,所以蚯蚓没有后肢
的痕迹器官,不能说明和四足动物没有共同祖先,
D错误.]
2.(2023浙江6月选考)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 9661% 9658% 9670%
大猩猩 9818% 9831%
黑猩猩 9844%
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
解析:D [表中数据研究的是DNA中碱基的排列
顺序,属于生物进化方面的分子水平证据,A正确;
表中 数 据 显 示,猩 猩 与 人 类 同 种 蛋 白 质 相 关 的
DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩
猩,因而推测,猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩
猩,B正确;表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩
猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比,
该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同
的祖先,C正确;表中数据显示黑猩猩和大猩猩同
种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与
猩猩,因而说明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.]
◆[提升点2] 通过自然选择与适应的形成,考查综
合分析和应用能力
3.(2024福建卷)成年棘胸蛙存在雄蛙大、雌蛙小的
两性异形现象,推测这是雌蛙对雄蛙长期选择的结
果.支持该推测的证据是 ( )
A.体型较大的雄蛙能获得更多的交配机会
B.雌蛙对相同种群雄蛙的求偶鸣叫更敏感
C.雄蛙在雌蛙产卵高峰期求偶鸣叫更积极
D.体型较大的雌蛙交配后能产出更多的卵
解析:A [体型较大的雄蛙能获得更多的交配机
会,经过长期的筛选,导致成年棘胸蛙雄蛙普遍偏
大,A正确;雌蛙对相同种群雄蛙的求偶鸣叫更敏
感,雄蛙在雌蛙产卵高峰期求偶鸣叫更积极,不影
响雄蛙大小的选择,BC错误;体型较大的雌蛙交配
后能产出更多的卵,会导致体型较大的雌蛙繁殖率
高,导致成年棘胸蛙雌蛙普遍偏大,与题干矛盾,
D错误.]
4.用达尔文自然选择学说解释狼的凶狠、善跑、狡猾、
贪婪的进化过程,下列叙述正确的是 ( )
A.在食物稀少的环境中,狼群产生与环境相适应
的变异
B.狼性的贪婪、狡猾是狼与无机环境之间竞争
的结果
C.狼群在繁衍的过程中,个体有新老交替,基因却
代代相传
D.狼群中出现可遗传的有利变异与环境的定向选
择是适应狼性形成的必要条件
解析:D [变异是不定向的,在 食 物 稀 少 的 环 境
中,环境和食物对狼起了选择作用,即选择出与环
境相适应狼群中的变异类型,A错误;狼性的贪婪、
狡猾是通过狼与种内、种间以及环境条件的生存斗
争来实现的,因而它能适应环境,B错误;狼群(种
群)在繁衍过程中,个体有新老交替,基因代代相
传,这属于现代生物进化理论的解释,C错误;适应
的形成离不开可遗传的有利变异与环境的定向选
择作用,D正确.]
742
第六单元 基因的本质与表达
考点2 现代生物进化理论
[必备知识复盘]
1.种群基因组成的变化
2.种群基因频率的变化
(1)
(2)可遗传变异提供了生物进化的原材料的原因
因环境改变形成的生物变异一般是不能
遗传的,不能为生物进化提供原材料.
3.自然选择对种群基因频率变化的影响
4.隔离在物种形成中的作用
(1)物种
(2)隔离
(3)新物种形成的一般过程
5.协同进化
6.生物多样性的形成
7.生物进化理论在发展
842
高考总复习 生物学
1.m基因的出现是自然选择的结果.
(2024广东卷,11A)(×)
2.物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程.
(2024甘肃卷,7D)(√ )
3.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的.
(×)
1.(必修2P112“知识链接”)染色体数目变异和结构的
变异都能引起种群基因频率的变化吗? 为什么?
答案:都能.染色体数目变异必然引起染色体基因
数目的变化,进而引起种群基因频率的变化,染色
体结构的变异也会引起种群基因频率的变化.
2.(必修2P117“思考讨论”)通过地雀的形成过程,
说明物种形成需要哪些环节?
答案:(1)突变和基因重组为生物的进化提供原材
料;(2)自然选择决定生物进化的方向;(3)隔离是
物种形成的必要条件.生殖隔离的出现意味着新
物种的产生.
3.(情景探究)加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组
成,这些岛屿上生活着13种形态各异的地雀,这些
地雀来自共同的祖先———南美大陆地雀.
(1)一种地雀如何形成了13种形态各异的地雀?
答案:南美大陆地雀飞到了各个岛屿上,各个岛屿
的种群可能产生了不同的突变和基因重组.各个
岛屿上的食物和栖息环境不同,自然选择对不同种
群基因频率的改变所起的作用有差别.由于地理
隔离各个种群不能进行基因交流,久而久之不同岛
屿上地雀种群的基因库就会形成明显差异,最终出
现了生殖隔离,原来同一物种的不同种群形成了不
同的物种.
(2)生物进化的单位是种群而不是个体的理由是
什么?
答案:个体的表型会随着个体的死亡而消失,而决
定个体表型的基因可以随着生殖而世代延续,并且
在种群中扩散.
(3)同种动物为争夺配偶或食物而发生了进化,是
不是发生了协同进化? 为什么?
答案:不是.协同进化发生在不同物种或生物与无
机环境之间.
[关键能力提升]
◆[提升点1] 通过生物进化与物种的形成,考查科
学思维能力
1.(2022湖南卷)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻
蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中,①与②、
①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重
叠.为探究它们之间的生殖隔离机制,进行了种间
交配实验,结果如表所示.下列叙述错误的是
( )
交配
(♀×♂ )
①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率
(%)
0 8 16 2 46 18
精子传
送率(%)
0 0 0 0 100 100
注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认
交配雌虫的百分比
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
解析:D [表格中交配率的结果表明近缘物种之
间也可进行交配,A正确;已知①与②、①与③的分
布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠,但从交
配率和精子传送率来看,说明生殖隔离与物种的分
布区域是否重叠无关,B正确;隔离包括地理隔离
和生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,C正确;
②与③的分布区域不重叠,故存在地理隔离;两者
属于两个近缘物种,表中②×③交配精子传送率
100%,即使交配成功,由于存在生殖隔离,也不能
进行基因交流,D错误.]
2.(2024河北卷)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊
子数量,每年在距海岸线0~20km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0~60km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:B [每年在距海岸线0~20km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正确;距海岸
线0~60km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错误.]
942
第六单元 基因的本质与表达
物种形成与生物进化的比较
◆[提升点2] 通过协同进化和生物多样性的形成,
考查关注社会能力
3.(2025广东梅州质检)雄性蓝孔雀尾屏很大,使其
逃避天敌的能力下降.但这一特性对雌孔雀具有
吸引力,使大尾屏雄性个体的交配机会增加,并使
该特性代代保留.下列相关叙述正确的是 ( )
A.雌孔雀与雄孔雀彼此相互影响,两者协同进化
B.异性孔雀间传递的行为信息有利于种群的繁衍
C.雌孔雀的选择使雄性蓝孔雀产生了相应的变异
D.生物进化过程的实质在于保存对环境更适应的
性状
解析:B [协同进化是不同物种之间、生物与无机
环境之间在相互影响中不断进化和发展,雌孔雀与
雄孔雀属于同一个物种,彼此相互影响、相互选择,
不属于协同进化,A错误;异性孔雀间传递的行为
信息有利于种群的繁衍,说明种群的繁衍离不开信
息的传递,B正确;雌孔雀对雄孔雀的选择影响种
群基因频率的变化,但并不能诱导雄性蓝孔雀产生
相应的变异,因为变异是不定向的,C错误;生物进
化的实质是种群基因频率的改变,D错误.]
4.(2025山东日照模拟)中国境内生存着四川大熊
猫和陕西大熊猫两个亚种,前者更像熊,后者更像
猫.两者虽然是近亲,但它们近30万年来一直处
于地理隔离状态.下列叙述错误的是 ( )
A.两地区大熊猫在形态方面的适应性特征是环境
选择下有利变异逐代积累形成的
B.两地区大熊猫的形态差异是长期自然选择作用
下种群基因频率定向改变的结果
C.两地区大熊猫的形态差异是长期种群内个体间、
生物与环境间协同进化的结果
D.加快同一区域内大熊猫碎片化小种群间的基因
交流有助于减少遗传衰退的问题
解析:C [协同进化发生在不同物种之间以及生物
与无机环境之间,而不是发生在种群内个体间,四
川大熊猫和陕西大熊猫是两个亚种,属于同一物
种,二者形态的不同是长期处于不同的环境下自然
选择的结果,C错误;加快同一区域内大熊猫碎片
化小种群之间的基因交流,这有助于减少近亲繁殖
和遗传衰退问题,D正确.]
生物多样性三个层次之间的关系
对应学生P198
[真题研析]———浸润素养
[例] (2024黑吉辽卷)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
[关键信息点]
① 鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为“活化石”
②
鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋
鲟类
解析:C [比较脊椎动物的器官、系统的形态结构,
可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据,化石是
研究生物进化最直接、最重要的证据,所以鲟类的
形态结构和化石记录可为生物进化提供证据,A正
确;地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而
分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的
现象,不同的地理环境可以对生物的变异进行选
择,进而影响生物的进化,故地理隔离在不同水域
分布的鲟类进化过程中起作用,B正确;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;不同生物的DNA等
生物大分子的共同点,可以揭示生物有着共同的原
始祖先,其差异的大小可以揭示当今生物种类亲缘
关系的远近,故研究鲟类进化关系时线粒体基因组
数据有重要价值,D正确.]
052
高考总复习 生物学
[真题品悟]———厚积素养
[考向1] 生物的进化
1.(2024浙江卷)在酵母菌、植物、昆虫等不同生物
类群中,rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基
序列大部分是相同的.这一事实为“这些不同生物
类群具有共同祖先”的观点提供了 ( )
A.化石证据 B.比较解剖学证据
C.胚胎学证据 D.分子水平证据
解析:D [不同生物的DNA和蛋白质等生物大分
子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖
先,其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关
系的 远 近,以 及 它 们 在 进 化 史 上 出 现 的 顺 序.
rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部
分是相同的,属于分子水平的证据,D符合题意.]
2.(2024安徽卷)下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 ( )
甲MVHLTPEEKSAVTALWGKVNVDEVGGEALGRLLVVYPWTQ
乙WAQLIGACAAI
丙DAASGA
丁AAGFKA
戊DAALGAAA
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
解析:D [密码子具有简并性,可推测不同物种的
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;不同生物的β-珠蛋白某些位点
上的氨基酸相同,可推测这些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;化石是研究生物进化的最直接证据,通过
比对氨基酸序列等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,C正确;相同
位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系,五种
生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异数为11
个,而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个,故甲与
乙的亲缘关系并非最远,D错误.]
3.(2024江西卷)某水果的 W 基因(存在多种等位
基因)影响果实甜度.研究人员收集到1000棵该
水果的植株,它们的基因型及对应棵数如下表.据
表分析,这1000棵植株中 W1 的基因频率是
( )
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
A.1625% B.3250%
C.5000% D.6750%
解析:A [根据基因频率计算的公式可得:W1 的
基因频率=(211+114)×1/2÷1000=1625%,
A符合题意.]
[考向2] 物种的形成
4.(2024甘肃卷)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
解析:A [花期隔离只是会导致种群间个体不能
进行交配,但不一定导致出现了生殖隔离,花期隔
离不能说明两个种群间已出现了物种的分化,A错
误;花期隔离使得两个种群间不能进行交配,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,都能导致不同种群间的个体在自
然条件下不能进行交配,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,故物种
形 成 过 程 实 质 上 是 种 间 生 殖 隔 离 建 立 的 过 程,
D正确.]
[考向3] 协同进化和生物多样性
5.(2024湖南卷)我国科学家成功用噬菌体治疗方
法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染.下
列叙述错误的是 ( )
A.运用噬菌体治疗时,噬菌体特异性侵染病原菌
B.宿主菌经噬菌体侵染后,基因定向突变的几率变大
C.噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同
进化
D.噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
解析:B [噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒,
运用 噬 菌 体 治 疗 时,噬 菌 体 特 异 性 侵 染 病 原 菌,
A正确;基因突变具有不定向性,B错误;噬菌体和
细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化,C正
确;噬菌体作为病毒,侵染细菌后利用宿主细胞的
核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动,
D正确.]
152
第六单元 基因的本质与表达
科学思维4:基因频率和基因型频率的计算
对应学生P199
[素养必备]
◆[类型一] 根据定义计算基因频率和基因型频率
某基因频率=
某基因总数
某基因和其等位基因的总数×100%
(1)若 在 常 染 色 体 上,某 基 因 频 率 的 求 法 为
某基因总数
种群个体数×2×100%
.
某等位基因的频率=该等位基因纯合子
的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率.
(2)若 仅 在 X 染 色 体 上,某 基 因 频 率 的 求 法 为
某基因总数
2×女性个体数+男性个体数×100%
.
[典例1] (2021广东卷)兔的脂肪白色(F)对淡黄
色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制.
某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色
脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是 ( )
A.15%、85% B.25%、75%
C.35%、65% D.45%、55%
解析:B [由题意可知,该兔种群由500只纯合白
色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff)组成,
故F的基因频率=F/(F+f)=(500×2)/(2000×
2)= 25%,f 的 基 因 频 率 = 1 - 25% =
75%,B正确.]
[典例2] (2025河北衡水金卷)某生物兴趣小组
抽样调查的500人中,各种基因型和人数情况如表
所示,则这500人中,Xb 的基因频率为 ( )
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人数 278 14 8 170 30
A.52% B.6% C.75% D.20%
解析:C [Xb 基因的总数=14+8×2+30=60,
(XB+Xb)基因的总数=(278+14+8)×2+170+
30=800,Xb 的 基 因 频 率= X
b 基因的总数
(XB+Xb)基因的总数
×100%=60800×100%=75%
.]
◆[类型二] 根据遗传平衡定律计算基因频率和基
因型频率
1.前提条件
种群非常大;所有雌雄个体之间能自由交配并产生
后代;没有迁入和迁出;没有自然选择;没有突变.
2.计算公式
(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AA的基因型频
率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频
率=q2.
(2)逆推计算:已知隐性纯合子的概率,求种群的基因
频率和基因型频率.
若aa=x%→ a= x%
A=1- x%{ →
AA=(1- x%)2
Aa=2 x%(1- x%){
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为该群体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%×90%=81%
XBXb=2×90%×10%=18%
XbXb=10%×10%=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%.
[典例3] (2022海南卷)匍匐鸡是一种矮型鸡,匍
匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对
基因位于常染色体上,且 A基因纯合时会导致胚
胎死亡.某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个
体占80%,随机交配得到F1,F1 雌、雄个体随机交
配得到F2.下列有关叙述正确的是 ( )
A.F1 中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1 相比,F2 中A基因频率较高
C.F2 中野生型个体的比例为25/49
D.F2 中A基因频率为2/9
解析:D [根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死
亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占
20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,
子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%
×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基
因纯合时会导致 胚 胎 死 亡,所 以 子 一 代 中 Aa占
48%÷(48%+36%)=4/7,A错误;由于 A基因
纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使 A的
基因频率减小,故与F1 相比,F2 中 A基因频率较
低,B错误;子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配
子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=
5/7×5/7=25/49,由于 AA=2/7×2/7=4/49致
死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,
C错误;子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此 A的基
因频率为4/9×1/2=2/9,D正确.]
[典例4] (2022重庆卷)人的扣手行为属于常染
色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性.
某地区 人 群 中 AA、Aa、aa基 因 型 频 率 分 别 为
016、020、064.下列叙述正确的是 ( )
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣
手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手
的概率为25/324
252
高考总复习 生物学
C.该群体下一代 AA基因型频率为016,aa基因
型频率为064
D.该群体下一代 A基因频率为04,a基因频率
为06
解析:B [该群体中两个左型扣手的人(基因型均
为aa)婚配,后代左型扣手的概率为1,A错误;根
据AA、Aa、aa基 因 型 频 率 分 别 为 016、020、
064,即4/25、1/5、16/25可知,人群中A的基因频
率=016+020×1/2=13/50,则a的基因频率=
1-13/50=37/50,该群体中两个右型扣手的人婚
配,人 群 中 右 型 扣 手 杂 合 子 所 占 概 率 为1/5÷
(4/25+1/5)=5/9,二者后代左型扣手(基因型为
aa)的概率为5/9×5/9×1/4=25/324,B正确;由
B选项分析可知,人群中A的基因频率=13/50,
a的基因频率=37/50,根据遗传平衡定律,下一代
AA基因型频率为(13/50)2=169/2500=00676,
aa基因型频率为(37/50)2=05476,C错误;根据
遗传平衡定律,每一代的基因频率都不变,下一代
A基因频率为(016+020×1/2)=026,a的基
因频率为1-026=074,D错误.]
◆[类型三] 自交与自由交配中基因频率的计算
交配方式 基因频率 基因型频率
自交 不改变
改变,且纯合子增
多,杂合子减少
自由
交配
处于遗传平衡 不改变 不改变
不处于遗传平衡 不改变 改变
[典例5] (不定项)(2025山东临沂模拟)某动物
种群中 AA、Aa和aa的基因型频率分别为03、
04和03,且种群数量足够大、不发生基因突变、
自然选择不起作用、没有迁入迁出,则下列分析错
误的是 ( )
A.如果种群中个体间随机交配,该种群的子一代
中aa的基因型频率为025
B.如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa
的基因型频率会发生改变
C.如果该种群个体只在相同基因型之间进行交配,
其子一代中AA的基因型频率为04
D.如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交
配,AA的基因型频率不会发生改变
解析:BD [由题干可知,该动物种群中 A的基因
频率为03+1/2×04=05,a的基因频率为1-
05=05.如果种群中个体间随机交配,该种群的
子一代 中aa的 基 因 型 频 率 为05×05=025,
A正确;由题意知,该种群数量足够大、不发生基因
突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出,可以认为
遵循遗传平衡定律,根据遗传平衡定律可知,该种
群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频
率不会发生改变,B错误;如果该种群只在相同基
因型之间进行交配,即发生自交,其子一代中 AA
的基因型频率为03+04×1/4=04,C正确;如
果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,
AA的基因型频率会发生改变,D错误.]
[素养专练]
1.(2025山东青岛模拟)某地区人群男女比例为
1∶1,其中女性群体中的色盲和携带者比例分别
为1%和15%,男性群体中的色盲率为7%,则该
人群中色盲基因的频率为 ( )
A.006 B.008 C.095 D.014
解析:B [女性色盲基因的携带者为15%,患者为
1%,男性色盲率为7%.设色盲基因是b,女性共
100%,男 性 共 100%,则 XbXb=1%,XBXb=
15%,XBXB=84%,XbY=7%,XBY=93%,由基
因频率的概念可知,Xb 的基因频率是(2%+15%
+7%)÷300%=8%.]
2.(2025安徽六校素质测试)某地草地贪夜蛾(二倍
体)幼虫大量啃食植物的茎和叶,严重危害农作物.
使用有机磷杀虫剂对其防治一段时间后,其抗药性
快速增强.研究发现其常染色体上抗性相关基因a
可突变为a1、a2.对该地草地贪夜蛾的基因型及比
例进行调查,结果如表.下列叙述错误的是( )
基因型 aa aa1 aa2 a1a1 a1a2 a2a2
比例/% 20 18 24 1 15 22
A.该 种 群 中 a1、a2 基 因 频 率 分 别 为 219%
和519%
B.a1、a2 的产生体现了基因突变的不定向性,为草
地贪夜蛾的进化提供了原材料
C.不同基因型草地贪夜蛾之间可以杂交形成可育
种群,说明它们属于同一物种
D.草地贪夜蛾会与其被捕食者植物以及无机环境
等协同进化
解析:A [a1 基 因 频 率=(18+1×2+15)÷
(100×2)×100%=175%,a2 基因频率=(24+15+
22×2)÷(100×2)×100%=415%,A错误;a经
过基因突变产生了a1、a2,体现了基因突变的不定
向性,为草地贪夜蛾的进化提供了原材料,B正确;
不同基因型草地贪夜蛾之间可以杂交形成可育种
群,说明它们之间没有产生生殖隔离,属于同一物
种,C正确;根据协同进化的概念可知,草地贪夜蛾
与其被捕食者植物以及无机环境之间存在着协同
进化,D正确.]
3.(2025湖北黄冈模拟)玉米的高秆(H)对矮秆(h)
为显性.现有若干 H 基因频率不同的玉米群体,
在群体足够大且没有其他因素干扰时,每个群体内
随机交配一代后获得F1.F1 中基因型频率与 H
基因频率(p)的关系如图.下列分析错误的是
( )
352
第六单元 基因的本质与表达
A.0<p<1时,亲代群体都可能只含有纯合子
B.只有p=b时,亲代群体才可能只含有杂合子
C.p=a时,显性纯合子在F1 中所占的比例为1/9
D.p=c时,F1 自交一代,子代中纯合子比例为5/9
解析:D [若亲代群体只含有纯合子HH和hh,由
于基因型频率不确定,则基因频率也不确定(0<p
<1),因 此 随 机 交 配 后 均 可 出 现 如 图 所 示 现 象,
A正确;若亲代群体只含有杂合子,基因型是 Hh,
F1 基因型及比例为HH∶Hh∶hh=1∶2∶1,p=
b时符合该比例关系,B正确;H的基因频率为p,
设h的基因频率为q,则F1 中 HH、Hh、hh的基因
型频率分别为p2、2pq、q2,p=a时,hh和 Hh的基
因型频率相等,即2pq=q2,且p+q=1,可得p=
1/3,所以F1 中HH的比例为p2=1/9,C正确;同
理p=c时,p、q分别为2/3、1/3,HH、Hh和hh基
因型频率分别为4/9、4/9、1/9,F1 自交一代,子代
中纯 合 子 比 例 为4/9+4/9×1/2+1/9=7/9,
D错误.]
4.(2025山东潍坊素养测评)为研究基因频率的变
化过 程,科 研 人 员 利 用 基 因 型 为 AaXBXB 和
aaXbY的果蝇杂交,得到F1 后逐代自由交配.两
对基因对果蝇的生存能力均无影响,下列说法错
误的是 ( )
A.实验中两对基因的基因频率均不发生改变
B.随着自由交配的进行,雌、雄果蝇中Xb 的基因
频率趋于相等
C.若从F2 开始逐代淘汰aa的个体,则 AA个体
占比逐渐升高
D.若从F1 开始每代加入使Xb 纯合胚胎致死的药
物,则F3 雌果蝇中XBXB 占比为1/2
解析:D [科 研 人 员 利 用 基 因 型 为 AaXBXB 和
aaXbY的果蝇杂交,得到F1 后逐代自由交配,自
由交配不改变基因频率,A正确;单独分析性染色
体,F1 为XBXb、XBY,其随着自由交配的进行,使
雌、雄果蝇中b的基因频率趋于相等,B正确;若
从F2 开始逐代淘汰aa的个体,会导致a的基因频
率下降,A的基因频率增大,AA个体占比逐渐升
高,C正确;两对基因独立遗传,仅考虑B/b基因,
F1 的基因型为XBXb 和XBY,从F1 开始每代加入
使Xb 纯合 胚 胎 致 死 的 药 物,则 F2 的 基 因 型 为
XBXB、XBXb、XBY,F2 的雌性个体产生的雌配子中
XB 占3/4,考虑F3 中的雌果蝇,则F2 产生的雄配
子一定提供 XB,所以F3 雌果蝇中 XBXB 占比为
3/4,D错误.]
5.(2025山东滨州期末)假设一个二倍体生物种群
中有M 个个体,等位基因A、a中,基因a的初始频
率为q.在每一代个体中,A突变为a的突变率为
u,a回复突变为 A 的突变率为v,下列说法错误
的是 ( )
A.亲代中有2M(1-q)u个A基因突变为a基因
B.若(1-q)u<qv,亲代个体突变后 A 基因频
率增大
C.若(1-q)u>qv,自由交配的子一代aa基因型频
率小于q2
D.若(1-q)u=qv,自由交配的子三代 Aa基因型
频率为2q-2q2
解析:C [基因a的初始频率为q,基因A的初始
频率为(1-q),A突变为a的突变率为u,该生物种
群中有 M 个个体,共有A基因2M(1-q)个,所以
亲代中有2M(1-q)u 个 A基因突变为a基因,
A正确;在每一代个体中,A突变为a的突变率为
u,a回复突变为A的突变率为v,每代中有qv概率
的a基因回复突变为A,有(1-q)u概率的A基因
突变为a,若(1-q)u<qv,亲代个体突变后A基因
频率增大,B正确;若(1-q)u>qv,则a的基因频
率增加,自由交配的子一代aa基因型频率大于q2,
C错误;若(1-q)u=qv,则A与a的基因频率保持
不变,自由交配的子三代Aa基因型频率为2q(1-
q)=2q-2q2,D正确]
6.(不定项)(2025江苏连云港模拟)等位基因F+、F
控制某食草昆虫的长翅和短翅,原种群中F+ 基因
频率为80%,随机分布到三座孤岛上后因风力较
大,阻碍了孤岛间个体基因交流.下列说法错误
的是 ( )
A.该昆 虫 原 种 群 中 杂 合 长 翅 个 体 所 占 比 例 约
为16%
B.孤岛上该昆虫种群中F基因频率可能会升高
C.新出现的无翅个体是大风环境造成的基因突变
且突变率与风力大小呈正相关
D.孤岛间个体基因不能交流是在地理隔离基础上
产生了生殖隔离
解析:ACD [F+ 基因控制长翅,其基因频率约为
80%,则该昆虫原种群中,杂合长翅个体的比例约
为80%×20%×2=32%,A错误;孤岛上风力大,
可能会使长翅昆虫不易成活,而短翅食草昆虫的生
存机会增大,从而导致孤岛上该昆虫种群中F的基
因频率可能会升高,B正确;基因突变是不定向的,
大风不能使该昆虫产生无翅突变体,仅起选择作
用,C错误;三座孤岛上的该食草昆虫之间产生了
地理隔离,不发生基因交流,但无法判断是否存在
生殖隔离,D错误.]
452
高考总复习 生物学