专题06 生物的变异与进化(北京专用)-【好题汇编】2025年高考生物二模试题分类汇编
2025-05-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 生物的变异与育种,生物的进化 |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2025-05-16 |
| 更新时间 | 2025-05-16 |
| 作者 | xkw3585424596 |
| 品牌系列 | 好题汇编·二模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-05-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52154628.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题06 生物的变异与进化
考点概览
考点01基因突变与基因重组
考点02染色体变异
考点03生物的进化
基因突变与基因重组考点01
1、(2025北京东城二模)如下图所示,细胞内存在修复DNA损伤的机制,若正在转录的基因发生损伤,来不及修复时,可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因,并去除碱基A引入损伤,将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是( )
A.DNA修复的过程中有氢键形成
B.图中终止密码子的序列为TAA
C.若检测到细菌产生荧光,能够说明细菌存在跨损伤转录机制
D.跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响
2、(2025北京海淀二模)高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖,果实糖度降低。为解决该问题,研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述,错误的是( )
A.导致番茄CN发生基因突变
B.抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合
C.促进高温条件下CN的转录
D.提高高温环境下番茄果实的糖度
3、(2025北京昌平二模)将两种突变型T4噬菌体混合后与大肠杆菌共同涂布到平板上培养,观察噬菌体感染细菌后在平板上形成的透明圆斑(噬菌斑),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.任意两种突变型噬菌体混合均能恢复感染能力
B.该实验可推断出两种突变是否发生在同一个基因内
C.只有发生基因重组的突变体,混合后才能恢复感染能力
D.噬菌斑的形成取决于突变体是否混合,与突变位点无关
4、(2025北京东城二模)癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植,科研人员研究了线粒体在其中的作用。
(1)癌细胞间的黏着性低,容易在体内分散转移,是由于细胞膜上的 等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中,发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组 ,说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。
(2)研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间,通过显微镜观察结果如图1。
实验结果说明 。
(3)Rhot1是介导线粒体转移的重要因子,向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后,发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量,并说明理由。 。
(4)位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器,能够响应异常增多的DNA。
①科研人员进行图2实验,验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为 。
②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识,除了可为细胞提供能量外,线粒体还通过转移实现在细胞间传递 的功能。
5、(2025北京西城二模)植物体各部位都能合成乙烯。叶片衰老时,乙烯合成大幅增加,导致叶片逐渐变黄。拟南芥的生命周期只有6周左右,科研人员用其探究叶片衰老过程中植物协调乙烯合成的机制。
(1)叶片是高等植物进行 的主要器官,为果实、种子等器官提供有机物。植物体内错综复杂的调控网络确保叶片衰老进程有序进行。
(2)与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成。通过基因编辑技术使R基因两个碱基对缺失,获得突变株r(甲)。
①由于突变导致 ,r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸。
②检测37天龄野生型拟南芥(WT)、甲和R基因过表达突变体(乙)的乙烯释放量和叶绿素含量,结果如图所示,据此推测 。科研人员选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量,原因是 。
(3)已知R是与蛋白质降解有关的酶,ACS是催化乙烯合成的关键酶。科研人员推测,在叶片衰老过程中,R蛋白通过降解ACS而发挥作用。
①请从WT、甲和ACS功能缺失突变体aa(丙)中选择亲本,设计简单易行的杂交实验,获得R和ACS基因双突变体(丁) 。
②检测四种拟南芥叶片相关指标,请在下表补充支持上述推测的实验结果 。
实验材料
乙烯释放量
叶绿素含量
WT
+++
+++
甲(rr)
++++
++
丙(aa)
丁
注:“+”多少代表含量高低
实验材料
乙烯释放量
叶绿素含量
WT
+++
+++
甲(rr)
++++
++
丙(aa)
++
++++
丁
++
++++
6、(2025北京顺义二模)生长因子可结合并激活癌细胞表面的EGFR受体,通过一系列信号传导最终促进ERK磷酸化,p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。用于结肠癌治疗的单抗X能与生长因子竞争受体,从上阻断胞内信号通路,但长期使用会产生耐药。
(1)获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行 ,再从脾中获取B细胞,与骨髓瘤细胞融合,并用特定培养基筛选得到 细胞。
(2)M基因编码甲基转移酶M,酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化,影响靶基因表达。研究表明耐药结肠癌细胞中M基因表达下调。科研人员给小鼠接种对单抗X敏感的两种结肠癌细胞,并进行单抗X治疗,实验处理及结果如下图。
①上图结果显示 ,验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。
②科研人员用单抗X处理敏感癌细胞获得耐药癌细胞,从耐药组中挑选靶基因的候选基因,相比对照组,这些基因表达的程度、其对应mRNA的甲基化程度分别表现为 。
(3)进一步研究将靶基因锁定为F基因。科研人员完成以下实验,证明酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性,请补充表中实验结果。
组别
实验处理
检测指标及数据处理
实验结果
1组:对照癌细胞
在培养基中加入转录抑制剂
处理0h、2h、4h、6h、8h后检测FmRNA剩余量,推算FmRNA半衰期。
三组细胞FmRNA的半衰期由大到小的顺序为 。
2组:M基因敲低癌细胞
3组:M基因过表达癌细胞
注:半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间
(4)研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关。基于单抗X的作用机理,综合上述研究成果,概括结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质 。
染色体变异考点02
7、(2025北京东城二模)T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是( )
雌鼠甲(转基因纯合子)
雄鼠乙
雄鼠丙
转入基因的位置
常染色体
X染色体
Y染色体
转入的基因及功能
基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因
基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因
A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠
B.将甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C.将甲与丙杂交,获得F1与野生型交配,F2只有雌鼠存活
D.该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本
8、(2025北京西城二模)万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种,获得的植株自交,取若干F1植株叶片,用流式细胞仪(据细胞中DNA含量对细胞分别计数)检测,根据结果将F1分为3种类型(如图)。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂
B.甲图所示植株一定没有发生可遗传变异
C.乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高
D.实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株
9、(2025北京顺义二模)取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A.测定土壤中尿素分解菌的数量
B.研究土壤中小动物类群丰富度
C.调查人群中红绿色盲发病率
D.我国开展的七次全国人口普查
10、(2025北京昌平二模)野生牡蛎多为二倍体(2n=20),研究者通过化学方法或物理方法抑制第二极体的释放,使极体的染色体组留在受精卵内,进而培育出三倍体牡蛎。下列叙述错误的是( )
A.二倍体牡蛎产生的精子中含有一个染色体组
B.三倍体牡蛎的育性与二倍体牡蛎无显著差异
C.抑制第二极体释放可使受精卵染色体数目增至30条
D.通过四倍体牡蛎与二倍体牡蛎杂交可获得三倍体牡蛎
11、(2025北京顺义二模)杂交制种指生产具有杂种优势的种子,并供应给农民用于播种。使用机械收割,有利于实现杂交种子的规模化生产。
(1)水稻花为两性花,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的。机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株,目的是 。
(2)科研人员用诱变剂处理野生型水稻,得到能结小粒的水稻M。以M为母本与野生型杂交,M所结种子(F1)为小粒,F1自交所结种子(F2)为正常籽粒,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1。由此可知籽粒大小是由 的基因型决定的。
(3)水稻有高秆和矮秆(由隐性基因a控制)、全绿叶和斑叶(由隐性基因b控制)之分。进行下图所示杂交实验,据子代类型及数量分析,小粒基因m与a、b在染色体上的位置及距离可描述为 。
(4)为精确定位m基因,研究人员筛选突变体M和野生型DNA序列中存在单个碱基差异的5个位点。提取F2结小粒种子植株的DNA,将不同株DNA等量混合扩增,然后切成含有不同差异位点的片段并进行测序。针对每个差异位点计算比值(某位点含突变体M碱基的片段数/该位点片段数总和),得出下表数据。推测 位点最可能存在于m基因上,表中V位点的理论值应为 。
染色体
差异位点
突变体M碱基
野生型碱基
比值
3号
Ⅰ
A-T
G-C
0.80
3号
Ⅱ
G-C
C-G
0.63
3号
Ⅲ
G-C
C-G
1
5号
Ⅳ
A-T
G-C
0.52
6号
Ⅴ
A-T
G-C
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关。科研人员已根据定位信息进一步确定m基因的序列,请绘制出利用籽粒大小的差异,通过机械筛选分离获得杂交水稻TH种子的制种流程图 。(关键词:基因编辑、混种、机械筛选筛的孔径)。
生物的进化考点03
12、(2025北京顺义二模)2025年我国科学家发现了龙城热河蝎的化石。据化石分析,龙城热河蝎生活在陆地,须肢纤细,毒针较长,具有诸多海洋生物的原始特征。与该生物相关的叙述错误的是( )
A.祖先起源于海洋
B.化石是研究其进化最直接的证据
C.与现存蝎子基因差异的根本原因是基因重组
D.保留海洋生物的原始特征是自然选择的结果
13、(2025北京丰台二模)英国曼彻斯特地区的桦尺蛾体色由一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪工业革命前,浅色桦尺蛾占优势;工业污染后,S基因频率从5%上升到95%。相关叙述错误的是( )
A.工业革命前,浅色桦尺蛾的基因型频率约为90%
B.工业污染后,黑色桦尺蛾的体色为有利变异
C.天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于非密度制约因素
D.桦尺蛾体色比例的变化是种群基因频率定向改变的结果
14、(2025北京西城二模)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
同倍体杂交物种的形成
物种形成丰富了生物的多样性。传统观念认为物种形成是渐变的,但有人提出跳跃式物种形成理论,同倍体杂交物种形成(HHS)为该理论提供研究模型。
我国特有植物虎榛子属仅虎榛子、滇虎榛子和居中虎榛子三个物种,均为二倍体(2n=16),对它们调查的部分结果如表。
物种
虎榛子
滇虎榛子
居中虎榛子
分布区域
北方
西南
西南
生境土壤含铁量
低
高
高
叶表面被毛
几乎没有
较多
数量中等
科研人员将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中,第2年虎榛子出现铁中毒症状,第5年约50%死亡。三个物种叶片含铁量、花期重叠情况如图所示。
比对基因组发现,居中虎榛子是虎榛子与滇虎榛子杂交产生的,属于同倍体杂交物种。同倍体杂交能快速形成新物种的关键是什么?居中虎榛子铁耐受相关基因(FR)及花期相关基因(LHY)分别来自不同亲本,这种分别固定不同亲本不同性状等位基因的机制导致杂种与亲本间无法进行基因交流。HHS分子遗传学模型揭示了快速形成新物种的机制。
(1)生物多样性包括 和生态系统多样性,新物种形成的标志是存在 。
(2)下列可作为“居中虎榛子是新物种”的证据有______(多选)。
A.居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域
B.居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间
C.居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠
D.三者种间杂交的坐果率远低于种内杂交
(3)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据,找到 的基因,与模式生物—拟南芥已知功能的基因比对,确定候选基因并获取它们的等位基因,将其分别导入 的拟南芥,检测转基因植物的开花时间,证明LHY是与花期分化有关的关键成种基因。
(4)请以居中虎榛子为例,完善答题卡中HHS分子遗传学模型 。
位点1填FR类型,用FH和FL表示对铁耐受/敏感基因,位点2填LHY类型,用LE和LL表示早开花/晚开花基因
(5)HHS方式比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生,尤其是在人类活动频繁的当下,请阐述原因 。
试卷第1页,共3页
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专题06生物的变异与进化
考点概览
考点01基因突变与基因重组
考点02染色体变异
考点03生物的进化
基因突变与基因重组考点01
1、(2025北京东城二模)如下图所示,细胞内存在修复DNA损伤的机制,若正在转录的基因发生损伤,来不及修复时,可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因,并去除碱基A引入损伤,将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是( )
A.DNA修复的过程中有氢键形成
B.图中终止密码子的序列为TAA
C.若检测到细菌产生荧光,能够说明细菌存在跨损伤转录机制
D.跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、基因突变
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、DNA修复过程中,DNA双链需要重新配对,配对过程中会形成氢键,A正确;
B、终止密码子在mRNA上,mRNA中不含T,B错误;
C、如果细菌中存在跨损伤转录机制,即使荧光素酶基因中有损伤,细菌仍可能通过跨损伤转录产生荧光素酶,进而产生荧光。因此,检测到荧光可以说明细菌存在跨损伤转录机制,C正确;
D、跨损伤转录和DNA修复都是细胞应对DNA损伤的机制,能够减少基因突变的发生,从而降低对细菌的不利影响,D正确。
故选B。
2、(2025北京海淀二模)高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖,果实糖度降低。为解决该问题,研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述,错误的是( )
A.导致番茄CN发生基因突变
B.抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合
C.促进高温条件下CN的转录
D.提高高温环境下番茄果实的糖度
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录、基因突变、基因表达载体的构建
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,从而引起的基因碱基序列的改变。
【详解】A、将热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因(CN)的启动子中,改变了基因的结构,属于基因突变,A正确;
B、若抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合,就无法启动转录过程,而培育环境智能型作物是为了在高温下使蔗糖转化酶基因更好地表达,所以热响应元件不是抑制RNA聚合酶与启动子结合,B错误;
C、因为要解决高温下果实糖度降低的问题,将热响应元件插入启动子中,应该是促进高温条件下CN的转录,从而使蔗糖转化酶能正常合成,将蔗糖转化为单糖,C正确;
D、促进高温条件下CN的转录,蔗糖转化酶合成增加,能将运输到果实的蔗糖转化为单糖,进而提高高温环境下番茄果实的糖度,D正确。
故选B。
3、(2025北京昌平二模)将两种突变型T4噬菌体混合后与大肠杆菌共同涂布到平板上培养,观察噬菌体感染细菌后在平板上形成的透明圆斑(噬菌斑),结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.任意两种突变型噬菌体混合均能恢复感染能力
B.该实验可推断出两种突变是否发生在同一个基因内
C.只有发生基因重组的突变体,混合后才能恢复感染能力
D.噬菌斑的形成取决于突变体是否混合,与突变位点无关
【答案】B
【知识点】基因突变
【分析】基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
【详解】A、只有当两种突变型噬菌体的突变位点位于不同的基因上时,混合后通过互补作用才能恢复感染能力。如果突变发生在同一个基因内,混合后无法恢复感染能力,A错误;
B、通过观察混合后噬菌体是否能够恢复感染能力,可以推断出两种突变是否发生在同一个基因内:如果混合后能够恢复感染能力,说明突变发生在不同的基因上;如果不能恢复,则说明突变发生在同一个基因内,B正确;
C、结合题意及题图可知,恢复感染能力的关键在于互补作用,而不是基因重组。互补作用是指两种突变型噬菌体各自携带的突变位点位于不同的基因上,混合后通过互补作用恢复感染能力,C错误;
D、噬菌斑的形成不仅取决于突变体是否混合,还取决于突变位点是否位于不同的基因上。只有当突变位点位于不同的基因上时,混合后才能恢复感染能力并形成噬菌斑,D错误。
故选B。
4、(2025北京东城二模)癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植,科研人员研究了线粒体在其中的作用。
(1)癌细胞间的黏着性低,容易在体内分散转移,是由于细胞膜上的 等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中,发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组 ,说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。
(2)研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间,通过显微镜观察结果如图1。
实验结果说明 。
(3)Rhot1是介导线粒体转移的重要因子,向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后,发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量,并说明理由。 。
(4)位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器,能够响应异常增多的DNA。
①科研人员进行图2实验,验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为 。
②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识,除了可为细胞提供能量外,线粒体还通过转移实现在细胞间传递 的功能。
【答案】(1) 糖蛋白 小
(2)骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到肺癌细胞中
(3)不支持。理由:野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠,但耗氧速率更低,说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量
(4) 转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞 信号(或信息 )
【知识点】癌细胞的概念及主要特征、细胞癌变的原因及防治、验证性实验与探究性实验
【分析】癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移。
【详解】(1)癌细胞间黏着性低是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少。将肺癌细胞注射到两组小鼠胫骨中,骨细胞消亡缩小鼠的肿瘤体积减小,这说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。
(2)观察图1右图可知,肺癌细胞中含有被绿色荧光标记的线粒体,说明骨细胞中的线粒体能够通过纳米管而转移到肺癌细胞中。
(3)该结果不支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量。理由:野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠,但耗氧速率更低,说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量。
(4)①为了验证转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应最终抑制肿瘤生长,实验的自变量为肺癌细胞中是否有骨细胞的线粒体以及cGAS蛋白的有无,故结合图2可知,图中组3处应为“转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞”。
②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识,除了可为细胞提供能量外,线粒体还通过转移实现在细胞间(题中的肺癌细胞和骨细胞之间)传递信号(免疫相关信号等)的功能。
5、(2025北京西城二模)植物体各部位都能合成乙烯。叶片衰老时,乙烯合成大幅增加,导致叶片逐渐变黄。拟南芥的生命周期只有6周左右,科研人员用其探究叶片衰老过程中植物协调乙烯合成的机制。
(1)叶片是高等植物进行 的主要器官,为果实、种子等器官提供有机物。植物体内错综复杂的调控网络确保叶片衰老进程有序进行。
(2)与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成。通过基因编辑技术使R基因两个碱基对缺失,获得突变株r(甲)。
①由于突变导致 ,r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸。
②检测37天龄野生型拟南芥(WT)、甲和R基因过表达突变体(乙)的乙烯释放量和叶绿素含量,结果如图所示,据此推测 。科研人员选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量,原因是 。
(3)已知R是与蛋白质降解有关的酶,ACS是催化乙烯合成的关键酶。科研人员推测,在叶片衰老过程中,R蛋白通过降解ACS而发挥作用。
①请从WT、甲和ACS功能缺失突变体aa(丙)中选择亲本,设计简单易行的杂交实验,获得R和ACS基因双突变体(丁) 。
②检测四种拟南芥叶片相关指标,请在下表补充支持上述推测的实验结果 。
实验材料
乙烯释放量
叶绿素含量
WT
+++
+++
甲(rr)
++++
++
丙(aa)
丁
注:“+”多少代表含量高低
【答案】(1)光合作用
(2) 转录的mRNA上提前出现终止密码子(翻译提前终止) R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片衰老 37天龄拟南芥叶片进入衰老阶段,叶绿素含量降低是衰老的指标
(3) 甲(AArr)×丙(aaRR)→F1(AaRr),F1自交,筛选出双突变体(aarr)
实验材料
乙烯释放量
叶绿素含量
WT
+++
+++
甲(rr)
++++
++
丙(aa)
++
++++
丁
++
++++
【知识点】其他植物激素的产生、分布和功能
【分析】植物激素主要有生长素、乙烯、脱落酸、赤霉素、细胞分裂素等。
基因的表达包括转录和翻译两个阶段。
【详解】(1)叶片是高等植物进行光合作用的主要器官,光合作用的场所是叶绿体。
(2)①与叶片衰老有关的蛋白质R由359个氨基酸组成,而r基因编码的蛋白质只含有11个氨基酸,可能是由于基因突变导致了终止密码子提前出现。
②由图可知,与野生型相比,甲(rr)的乙烯释放量增加,叶绿素含量下降,乙(R蛋白过量表达)的乙烯释放量减少,叶绿素含量升高,说明R蛋白通过降低乙烯释放量延缓叶片衰老。由于37天龄拟南芥叶片进入衰老阶段,叶绿素含量降低是衰老的指标,所以选择37天龄拟南芥检测叶绿素含量。
(3)①要获得双突变体,应该选择R基因的突变体甲和ACS基因的突变体丙进行杂交,即甲(AArr)×丙(aaRR)→F1(AaRr),F1自交,筛选出双突变体丁(aarr)。
②甲rr的突变体不能合成R酶,但可以正常合成ASC,由于ASC不能被降解,乙烯的释放量较野生型多,乙烯会降低叶绿素的含量,故叶绿素含量较野生型的少。丙aa突变体,含有正常的R基因,可以正常表达R酶,但不能合成ACS,故乙烯释放量比野生型少,叶绿素含量比野生型多。丁(aarr)不能合成R酶,也不能合成ACS,乙烯的释放量少,叶绿素含量较多,与丙差不多,结果如图所示:
6、(2025北京顺义二模)生长因子可结合并激活癌细胞表面的EGFR受体,通过一系列信号传导最终促进ERK磷酸化,p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。用于结肠癌治疗的单抗X能与生长因子竞争受体,从上阻断胞内信号通路,但长期使用会产生耐药。
(1)获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行 ,再从脾中获取B细胞,与骨髓瘤细胞融合,并用特定培养基筛选得到 细胞。
(2)M基因编码甲基转移酶M,酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化,影响靶基因表达。研究表明耐药结肠癌细胞中M基因表达下调。科研人员给小鼠接种对单抗X敏感的两种结肠癌细胞,并进行单抗X治疗,实验处理及结果如下图。
①上图结果显示 ,验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。
②科研人员用单抗X处理敏感癌细胞获得耐药癌细胞,从耐药组中挑选靶基因的候选基因,相比对照组,这些基因表达的程度、其对应mRNA的甲基化程度分别表现为 。
(3)进一步研究将靶基因锁定为F基因。科研人员完成以下实验,证明酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性,请补充表中实验结果。
组别
实验处理
检测指标及数据处理
实验结果
1组:对照癌细胞
在培养基中加入转录抑制剂
处理0h、2h、4h、6h、8h后检测FmRNA剩余量,推算FmRNA半衰期。
三组细胞FmRNA的半衰期由大到小的顺序为 。
2组:M基因敲低癌细胞
3组:M基因过表达癌细胞
注:半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间
(4)研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关。基于单抗X的作用机理,综合上述研究成果,概括结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质 。
【答案】(1) 免疫 杂交瘤
(2) A组肿瘤体积的增长量大于B组 明显不同、低
(3)2组>1组>3组
(4)癌细胞激活EGFR通路下游信号ERK,绕过单抗X对上游靶点的抑制
【知识点】细胞癌变的原因及防治、基因表达的调控过程、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、表观遗传
【分析】单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。
【详解】(1)抗原能引起机体产生特异性免疫,因此获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行免疫,再从脾中获取B细胞,与骨髓瘤细胞融合,并用特定培养基筛选得到能大量增殖并产生抗体的杂交瘤细胞。
(2)①据图可知,A组M基因敲低,B组M基因不敲低,单抗治疗后A组肿瘤的体积大于B组,因此可验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。
②由于M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性,而M基因编码甲基转移酶M,酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化,影响靶基因表达,因此M基因表达下调会导致耐药组与对照组中的靶基因的甲基化程度不同,表达水平明显有差异,耐药组中M基因表达下调会使靶基因的甲基化水平降低。
(3)2组为M基因敲低癌细胞,M酶催化能力低于1组,3组为M基因过表达癌细胞,M酶催化能力大于1组,若酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性,则FmRNA的稳定性2组>1组>3组,半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间,稳定性越强,半衰期越长,因此实验结果为2组>1组>3组。
(4)上述研究结果可知,M基因敲低会使F基因表达增加,进而会导致癌细胞对单抗产生抗药性,研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关,且磷酸化的p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。因此可推测结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质是癌细胞激活EGFR通路下游信号ERK,绕过单抗X对上游靶点的抑制。
染色体变异考点02
7、(2025北京东城二模)T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是( )
雌鼠甲(转基因纯合子)
雄鼠乙
雄鼠丙
转入基因的位置
常染色体
X染色体
Y染色体
转入的基因及功能
基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因
基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因
A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠
B.将甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C.将甲与丙杂交,获得F1与野生型交配,F2只有雌鼠存活
D.该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本
【答案】C
【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、染色体结构的变异、将目的基因导入受体细胞
【分析】T1是小鼠胚胎存活的关键基因,T1基因被切割后会导致功能丧失。基因A:转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因。基因C:表达C蛋白,在A基因RNA的引导下,切割T1基因。则当基因A与基因C同时存在于转基因小鼠中时,小鼠会在胚胎时期死亡。
【详解】A、可利用显微注射将目的基因导入受精卵,获得转基因小鼠,A正确;
B、设插入基因A的雌鼠甲(转基因纯合子)基因型是AAXOXO(O代表无相应基因),雄鼠乙的基因型为OOXCYO,雄鼠丙的基因型为OOXOYC, 将甲与乙杂交,子代为AOXCXO,AOXOYO。AOXCXO因为基因A与基因C同时存在,基因A转录出的RNA特异性结合T1基因,引导C蛋白切割T1基因,导致AOXCXO(子代雌鼠)胚胎因T1功能缺失而未能存活,B正确;
C、将甲(AAXOXO)与丙(OOXOYC)杂交,获得F1为AOXOXO,AOXOYC,AOXOYC胚胎时期死亡,剩下AOXOXO,其与野生型(OOXOYO)交配后代雌鼠(AOXOXO)和雄鼠(AOXOYO)都能存活,C错误;
D、甲与乙杂交,子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活,甲与丙杂交,子代雄鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活,所以该技术可实现精准控制性别,节省养殖资源和人力成本,D正确。
故选C。
8、(2025北京西城二模)万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种,获得的植株自交,取若干F1植株叶片,用流式细胞仪(据细胞中DNA含量对细胞分别计数)检测,根据结果将F1分为3种类型(如图)。下列叙述正确的是( )
A.秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂
B.甲图所示植株一定没有发生可遗传变异
C.乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高
D.实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株
【答案】D
【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、染色体数目的变异
【分析】有丝分裂过程:
(1)分裂间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)分裂期(以高等植物细胞为例):①前期:染色质丝螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两极发出纺缍丝,形成纺缍体。②中期:染色体的着丝点排列在赤道板(赤道板只是一个位置,不是真实的结构,因此赤道板在显微镜下看不到)上。染色体的形态稳定,数目清晰,便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两极,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。④末期:染色体变成染色质,纺缍体消失,出现新的核膜和核仁,出现细胞板,扩展形成细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞。
【详解】A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成,不能抑制着丝粒的分裂,A错误;
B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,秋水仙素处理可能导致染色体数目变异,这些变异是可遗传的,B错误;
C、据图可知,乙图所示的细胞中DNA含量普遍高于甲图和丙图,但并不能表明乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高,有些与处理前可能相同,C错误;
D、丙图所示细胞中DNA含量的最大值高于细胞甲,此时的细胞数目多于甲,说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍,而处于分化程度较高的阶段,所以实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株,D正确。
故选D。
9、(2025北京顺义二模)取样调查法强调从总体中抽取样本调查,并根据样本数据推断总体特征。下列研究活动中,没有采用取样调查法的是( )
A.测定土壤中尿素分解菌的数量
B.研究土壤中小动物类群丰富度
C.调查人群中红绿色盲发病率
D.我国开展的七次全国人口普查
【答案】D
【知识点】调查人群中的遗传病、种群密度的调查方法及应用、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
【分析】调查种群密度常用样方法和标记重捕法。
【详解】A、测定土壤中尿素分解菌的数量,由于土壤中细菌数量庞大,难以对所有细菌进行计数,通常采用稀释涂布平板法等取样调查方法,从土壤样本中获取数据来推断总体中尿素分解菌的数量,A不符合题意;
B、研究土壤中小动物类群丰富度,因土壤中小动物种类和数量众多,不可能对所有小动物进行全面调查,一般通过取样器取样等方法获取部分样本,进而分析总体的小动物类群丰富度,B不符合题意;
C、调查人群中红绿色盲发病率,由于不可能对所有人群逐一检查,常选取一定数量的人群样本进行调查,根据样本中红绿色盲患者的比例来推断整个人群的发病率,C不符合题意;
D、我国开展的七次全国人口普查,是对全国所有人口进行全面的调查统计,并非抽取部分样本进行推断,不属于取样调查法,而是普查法,D符合题意。
故选D。
10、(2025北京昌平二模)野生牡蛎多为二倍体(2n=20),研究者通过化学方法或物理方法抑制第二极体的释放,使极体的染色体组留在受精卵内,进而培育出三倍体牡蛎。下列叙述错误的是( )
A.二倍体牡蛎产生的精子中含有一个染色体组
B.三倍体牡蛎的育性与二倍体牡蛎无显著差异
C.抑制第二极体释放可使受精卵染色体数目增至30条
D.通过四倍体牡蛎与二倍体牡蛎杂交可获得三倍体牡蛎
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变;染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、正常情况下二倍体小牡蛎产生的精子和卵细胞中均含一个染色体组,A正确;
B、三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时会出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子,所以三倍体牡蛎不可育与二倍体牡蛎无显著差异,B错误;
C、根据二倍体牡蛎(2n=20),当精卵结合后,所释放出的第二极体含有10条染色体,若抑制第二极体释放可使受精卵染色体数目增至30条,C正确;
D、通过二倍体与四倍体杂交,可获得三倍体牡蛎,与染色体数目变异有关,D正确。
故选B。
11、(2025北京顺义二模)杂交制种指生产具有杂种优势的种子,并供应给农民用于播种。使用机械收割,有利于实现杂交种子的规模化生产。
(1)水稻花为两性花,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的。机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株,目的是 。
(2)科研人员用诱变剂处理野生型水稻,得到能结小粒的水稻M。以M为母本与野生型杂交,M所结种子(F1)为小粒,F1自交所结种子(F2)为正常籽粒,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1。由此可知籽粒大小是由 的基因型决定的。
(3)水稻有高秆和矮秆(由隐性基因a控制)、全绿叶和斑叶(由隐性基因b控制)之分。进行下图所示杂交实验,据子代类型及数量分析,小粒基因m与a、b在染色体上的位置及距离可描述为 。
(4)为精确定位m基因,研究人员筛选突变体M和野生型DNA序列中存在单个碱基差异的5个位点。提取F2结小粒种子植株的DNA,将不同株DNA等量混合扩增,然后切成含有不同差异位点的片段并进行测序。针对每个差异位点计算比值(某位点含突变体M碱基的片段数/该位点片段数总和),得出下表数据。推测 位点最可能存在于m基因上,表中V位点的理论值应为 。
染色体
差异位点
突变体M碱基
野生型碱基
比值
3号
Ⅰ
A-T
G-C
0.80
3号
Ⅱ
G-C
C-G
0.63
3号
Ⅲ
G-C
C-G
1
5号
Ⅳ
A-T
G-C
0.52
6号
Ⅴ
A-T
G-C
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关。科研人员已根据定位信息进一步确定m基因的序列,请绘制出利用籽粒大小的差异,通过机械筛选分离获得杂交水稻TH种子的制种流程图 。(关键词:基因编辑、混种、机械筛选筛的孔径)。
【答案】(1)防止恢复系自交种子混入杂交种子中
(2)母本
(3)在同一条染色体上,m位于a、b之间,且距a更近
(4) III 0.5
(5)
【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因突变、杂交育种
【分析】基因的分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】(1)水稻花为两性花,既可以自花传粉,也可以异花传粉,育性正常的恢复系会自交,杂交水稻TH是雄性不育系T与育性正常的恢复系H杂交获得的,要想获得杂交水稻种子需要防止恢复系自交种子混入杂交种子中,因此机械收割前,需人工提前拔除大田中的恢复系植株。
(2)据题意可知,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1,可能该对性状由一对等位基因控制,正常籽粒对小粒为显性,假定用A/a表示控制该对性状基因,亲代小粒的水稻M(♀aa)与野生型(AA)杂交,M所结种子(F1)应该为Aa,按照孟德尔遗传规律,它应该是正常籽粒,但实际它为小粒,与母本基因型对应的表型一样,推测籽粒大小是由母本的基因型决定的,按照这一推测,F1基因型为Aa,自交后代性状由母本基因型决定,表型为正常籽粒,基因型为AA:Aa:aa=1:2:1,F2自交所结种子(F3)中正常籽粒:小粒≈3:1,符合题意,说明籽粒大小是由母本的基因型决定的推测是正确的。
(3)据题意可知,F1与小粒矮秆斑叶杂交相当于测交,根据图中的测交结果,并不是(1:1)3,不符合自由组合定律,因此这三对等位基因位于一对同源染色体上,且子代+++和mab数量较多,说明m与a、b在同一条染色体上,根据重组率可以判断基因之间距离的远近,基因之间距离越近,越不容易重组,表格中++b和ma+(这两种代表m与b的交换)的数量多于m+b和+a+(这两种代表m与a的交换),它们两者都多余于m++和+ab(这两种代表m于ab的交换)的数量,说明m位于a、b之间,且距a更近。
(4)Ⅲ号位点的比值为1,表明所有F2小粒植株的DNA中,该位点均携带突变体M的碱基(G-C),这说明Ⅲ号位点与m基因完全连锁,未发生重组,因此该位点极可能位于m基因内部或与其紧密相邻的区域。若m基因位于3号染色体(Ⅲ号位点),则6号染色体上的Ⅴ号位点与m基因遵循自由组合定律,F2小粒植株(mm)中,Ⅴ号位点的等位基因应随机来自父本或母本,理论上突变型(M碱基)与野生型碱基的比例为1:1,即比值应为0.5。
(5)一般情况下,籽粒大小与籽粒数量呈负相关,需要筛选得到小籽粒的杂交水稻,题中给出关键词基因编辑(首先通过基因编辑技术获得m基因纯合的结小粒不育系T)、混种(将结小粒不育系T与结大粒恢复系H进行混种,产生子代)、机械筛选筛的孔径(利用机械筛选设备,根据籽粒大小的差异,设计合适的筛孔径,筛选分离出小籽粒),因此流程图为:
生物的进化考点03
12、(2025北京顺义二模)2025年我国科学家发现了龙城热河蝎的化石。据化石分析,龙城热河蝎生活在陆地,须肢纤细,毒针较长,具有诸多海洋生物的原始特征。与该生物相关的叙述错误的是( )
A.祖先起源于海洋
B.化石是研究其进化最直接的证据
C.与现存蝎子基因差异的根本原因是基因重组
D.保留海洋生物的原始特征是自然选择的结果
【答案】C
【知识点】生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成
【分析】在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,化石在地层中出现的先后顺序说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。
【详解】A、龙城热河蝎具有海洋生物的原始特征,表明其祖先可能起源于海洋,逐步适应陆地环境,A正确;
B、化石是研究生物进化最直接的证据,可直接反映古生物的形态及演化关系,B正确;
C、基因差异的根本原因是基因突变(产生新等位基因),而基因重组仅在有性生殖中导致个体间差异。现存蝎子与龙城热河蝎的基因差异是长期积累的突变、自然选择及隔离的结果,而非基因重组,C错误;
D、保留原始特征可能是某些性状未被自然选择淘汰(如无显著劣势),或对适应环境仍有作用,属于自然选择的结果,D正确。
故选C。
13、(2025北京丰台二模)英国曼彻斯特地区的桦尺蛾体色由一对等位基因S和s控制,黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪工业革命前,浅色桦尺蛾占优势;工业污染后,S基因频率从5%上升到95%。相关叙述错误的是( )
A.工业革命前,浅色桦尺蛾的基因型频率约为90%
B.工业污染后,黑色桦尺蛾的体色为有利变异
C.天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于非密度制约因素
D.桦尺蛾体色比例的变化是种群基因频率定向改变的结果
【答案】C
【知识点】自然选择与适应的形成、基因频率的改变与生物进化、影响种群数量变化的因素
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组是生物进化的原材料;自然选择决定了生物进化的方向;隔离导致了物种的形成,突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。
【详解】A、工业革命开始前,S的基因型频率为5%,s的基因频率为95%,则浅色桦尺蛾的基因型ss的基因型频率为95%95%90%,A正确;
B、工业污染后,由于生活环境的变化,黑色桦尺蛾的体色为有利变异,B正确;
C、天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于密度制约因素,C错误;
D、桦尺蛾体色比例的变化是种群基因频率定向改变的结果,即自然选择的结果,D正确。
故选C。
14、(2025北京西城二模)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
同倍体杂交物种的形成
物种形成丰富了生物的多样性。传统观念认为物种形成是渐变的,但有人提出跳跃式物种形成理论,同倍体杂交物种形成(HHS)为该理论提供研究模型。
我国特有植物虎榛子属仅虎榛子、滇虎榛子和居中虎榛子三个物种,均为二倍体(2n=16),对它们调查的部分结果如表。
物种
虎榛子
滇虎榛子
居中虎榛子
分布区域
北方
西南
西南
生境土壤含铁量
低
高
高
叶表面被毛
几乎没有
较多
数量中等
科研人员将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中,第2年虎榛子出现铁中毒症状,第5年约50%死亡。三个物种叶片含铁量、花期重叠情况如图所示。
比对基因组发现,居中虎榛子是虎榛子与滇虎榛子杂交产生的,属于同倍体杂交物种。同倍体杂交能快速形成新物种的关键是什么?居中虎榛子铁耐受相关基因(FR)及花期相关基因(LHY)分别来自不同亲本,这种分别固定不同亲本不同性状等位基因的机制导致杂种与亲本间无法进行基因交流。HHS分子遗传学模型揭示了快速形成新物种的机制。
(1)生物多样性包括 和生态系统多样性,新物种形成的标志是存在 。
(2)下列可作为“居中虎榛子是新物种”的证据有______(多选)。
A.居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域
B.居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间
C.居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠
D.三者种间杂交的坐果率远低于种内杂交
(3)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据,找到 的基因,与模式生物—拟南芥已知功能的基因比对,确定候选基因并获取它们的等位基因,将其分别导入 的拟南芥,检测转基因植物的开花时间,证明LHY是与花期分化有关的关键成种基因。
(4)请以居中虎榛子为例,完善答题卡中HHS分子遗传学模型 。
位点1填FR类型,用FH和FL表示对铁耐受/敏感基因,位点2填LHY类型,用LE和LL表示早开花/晚开花基因
(5)HHS方式比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生,尤其是在人类活动频繁的当下,请阐述原因 。
【答案】(1) 遗传(基因)多样性、物种多样性 生殖隔离
(2)CD
(3) 差异较大 敲除相应基因
(4)
(5)同倍体杂交物种形成最少涉及两对基因重组,概率远高于因长期自然选择导致基因库积累多种差异而出现的生殖隔离,且人类活动的引入导致不同物种间的地理隔离消失,种间杂交概率增加
【知识点】自然选择与适应的形成、隔离与物种的形成、协同进化与生物多样性、群落中生物的种间关系
【分析】种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】(1)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。新物种形成的标志是存在生殖隔离;
(2)物种是指在自然状态下能够相互交配并产生可育后代的一群生物。
A、居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域,不能直接说明居中虎榛子是新物种,因为地理隔离不一定导致生殖隔离,A不符合题意;
B、居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间,这只是形态上的特征,不能作为新物种的有力证据,B不符合题意;
C、居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重合,说明二者在自然状态下很难进行交配,可能存在生殖隔离,可以作为新物种的证据,C符合题意;
D、三者种间杂交结实率远低于种内杂交,说明种间存在生殖隔离,可以作为新物种的证据,D符合题意。
故选CD;
(3)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据,找到差异较大的基因,与模式生物一些已知功能的基因比对,确定候选基因并获取它们的等位基因,将其分别导入敲除相应基因,检测转基因植物的开花时间,证明LHY是与花期分化有关的关键物种基因;
(4)同倍体杂交物种形成(HHS)的研究模型可能是:
;
(5)HHS方式(同倍体杂交物种形成)比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生,尤其是在人类活动频繁的当下。原因是:同倍体杂交物种形成最少涉及两对基因重组,概率远高于因长期自然选择导致基因库积累多种差异而出现的生殖隔离,且人类活动(如动植物的引种、栽培等)的引入导致不同物种间的地理隔离消失,种间杂交概率增加。
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