内容正文:
第七单元 生物的变异和进化
时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(1-12小题为单项基础题,每题2分,13-16小题为巩固提高单选题,每题4分,共40分)
1.人视网膜色素变性(RP)是一种以进行性夜盲和视野缺损为特征的遗传性眼病。研究发现,至少有90个致病基因及超过3000个突变位点与RP相关。据此分析,RP的遗传案例能体现出的基因突变具有的特点有( )
①普遍性②随机性③低频性④不定向性⑤多害少利性
A.①② B.②④ C.④⑤ D.②③
【答案】B
【详解】A、普遍性指基因突变在生物界普遍存在,但题干未强调RP在不同生物中的广泛性,仅说明同一疾病的多种突变,A不符合题意;
B、随机性指突变可发生在不同基因或同一基因的不同位点,题干中“90个致病基因”和“3000个突变位点”表明突变位点分布广泛,体现随机性;不定向性指同一基因可向不同方向突变,题干中同一疾病由不同基因的多种突变导致,说明突变方向多样,体现不定向性,B正确;
C、多害少利性指大多数突变有害,但题干未比较有害与有利突变的比例,仅说明RP由有害突变导致,C不符合题意;
D、低频性指自然状态下突变率低,但题干未涉及突变频率,D不符合题意;
故选B。
2.下列关于基因重组的叙述,错误的是( )
A.基因重组增加了配子种类的多样性
B.基因重组可发生于减数分裂Ⅰ的后期
C.基因重组能为生物进化提供丰富的原材料
D.基因重组导致杂合子Aa的自交后代的性状分离比为3:1
【答案】D
【详解】A、基因重组通过交叉互换和自由组合增加了配子种类的多样性,属于可遗传变异,A正确;
B、减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,属于基因重组的一种形式,B正确;
C、基因重组产生新的基因型,是生物变异的重要来源,为进化提供原材料,C正确;
D、Aa自交后代的性状分离(3∶1)是由等位基因的分离导致,属于基因分离定律,而非基因重组,基因重组至少涉及两对等位基因,D错误。
故选D。
3.《科技日报》报道,地球生命已历经五次由极端自然现象引起的生物多样性大规模“灭绝”事件。现今,许多专家警告说,第六次大灭绝危机正在发生,而这一次完全是由人类活动造成的。下列相关叙述错误的是( )
A.捕食者“收割理论”指捕食者往往捕食个体数量多的物种
B.协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
C.相比无性生殖,生物通过有性生殖,实现了基因重组,生物进化的速度明显加快
D.从进化的角度看,生物的多样性是生物的定向变异适应多种多样环境的结果
【答案】D
【详解】A、捕食者“收割理论”指出,捕食者倾向于捕食个体数量多的物种,避免某一物种占据绝对优势,从而促进物种多样性,A正确;
B、协同进化包括不同物种之间(如捕食者与猎物)以及生物与无机环境(如生物与气候变化)的相互影响和共同进化,B正确;
C、有性生殖通过基因重组产生更多变异类型,为自然选择提供更多材料,从而加快生物进化速度,C正确;
D、生物的变异是不定向的,自然选择对变异进行定向筛选,使适应环境的个体保留,“定向变异”违背了自然选择学说的核心观点,D错误。
故选D。
4.细胞核中的MYC基因过表达后,细胞的增殖失去了控制。下列叙述正确的是( )
A.推测MYC基因属于原癌基因
B.MYC基因过表达后,细胞表面糖蛋白增多
C.该细胞的遗传信息发生了改变
D.MYC基因的表达产物不是细胞正常生命活动所需要的
【答案】A
【详解】A、MYC基因过表达导致细胞增殖失控,说明其可能属于原癌基因,原癌基因在正常细胞中调控细胞周期,突变后(过表达)会引发癌变,A正确;
B、癌细胞的特征之一是细胞膜表面糖蛋白减少,导致细胞间黏着性下降,B错误;
C、MYC基因过表达,只是基因的转录和翻译的水平提高了,C错误;
D、原癌基因的正常表达产物是细胞增殖所必需的(如调控蛋白),过表达产物虽异常,但并非细胞不需要,D错误。
故选A。
5.某校组织学生开展了与草莓相关的生物技术体验活动。甲、乙、丙三个兴趣小组分别按如下流程开展了探究。下列叙述正确的是( )
甲组:草莓茎段→愈伤组织→胚状体→植株①
乙组:草莓新生匍匐茎尖→愈伤组织→胚状体→植株②
丙组:草莓花粉粒→愈伤组织→胚状体→植株③→植株④
A.对植株①进行诱变处理,使其发生突变以获得草莓新品种,该过程称为突变体的利用
B.植株②可称为脱毒苗,新生匍匐茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育
C.培育植株③的过程为花药离体培养,植株③属于单倍体
D.用秋水仙素处理植株③后得到的植株④一定是二倍体
【答案】C
【详解】A、突变体利用是指对植物的愈伤组织进行诱变处理,使其发生突变,再从突变体中筛选出符合要求的新品种,而不是对植株①进行诱变处理,A错误;
B、新生匍匐茎尖需经消毒处理后才能用于脱毒苗的培育,灭菌会杀死茎尖细胞,B错误;
C、培育植株③的过程是由草莓花粉粒经愈伤组织、胚状体得到植株,此过程为花药离体培养,植株③是由配子发育而来的,属于单倍体,C正确;
D、草莓可能是多倍体,植株③是单倍体,单倍体不一定只含有一个染色体组,用秋水仙素处理植株③后得到的植株④不一定是二倍体,D错误。
故选C。
6.如图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A.图①②都表示基因重组,发生在四分体时期
B.③过程发生了基因突变,对个体及群体均有利
C.图④中的变异属于染色体结构变异中的倒位
D.图中所示的变异类型在蝗虫的精巢中均可能发生
【答案】D
【详解】A、图①发生了同源染色体上非姐妹染色单体互换,发生在四分体时期,属于基因重组,②中非同源染色体上的非姐妹染色单体发生交换,属于染色体变异(易位),可发生在分裂各个时期,A错误;
B、图③的基因中碱基对发生缺失,属于基因突变,绝大多基因突变有害,B错误;
C、图④中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段,上面的一条染色体比下面的长,可能是上面的染色体重复了一段,或下面的染色体缺失了一段,并非倒位,C错误;
D、蝗虫的精巢中的细胞可以进行有丝分裂和减数分裂,图中发生的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异,这些变异都可能在蝗虫的精巢中发生,D正确。
故选D。
7.下列关于“低温诱导洋葱(2n=16)细胞染色体数目的变化”实验说法正确的是( )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方,于冰箱冷藏室内放置培养一周,诱导长出1cm的不定根
B.该实验临时装片制作的程序为:选材→固定→解离→染色→漂洗→制片
C.若以洋葱幼苗为实验材料,该幼苗长成植物体后只是部分细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
【答案】C
【分析】A、低温处理应在根尖生长后进行,而非在冷藏室诱导生根。冷藏温度不利于根尖生长,正确做法是室温下培养根尖至适宜长度后再低温处理,A错误;
B、实验步骤应为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片,B错误;
C、低温仅使根尖分生区正在分裂的细胞的染色体数目加倍,这些细胞发育成的组织染色体数目加倍,而植株其他部分细胞仍为正常数目,C正确;
D、正常有丝分裂后期染色体数目为32条,不能据此判断低温诱导成功,需观察处于其他时期的细胞是否加倍(如中期为32条),D错误。
故选C。
8.现代人类的阑尾体积缩小且功能弱化,但在草食性动物中,阑尾是消化纤维素的重要器官。这表明人类祖先可能以植物为主食,随着饮食结构变化,阑尾逐渐退化,该发现可以为生物进化提供( )
A.分子水平证据 B.化石证据
C.解剖学证据 D.胚胎学证据
【答案】C
【详解】A、分子水平证据指通过比较DNA、蛋白质等分子结构的相似性来推断进化关系,A错误;
B、化石证据是通过地层中的生物遗体、遗迹等直接证明进化历程,B错误;
C、解剖学证据是通过比较不同物种器官结构的同源性或痕迹器官(如人类退化的阑尾)来支持进化理论,题干中阑尾的退化现象属于器官结构的比较,C正确;
D、胚胎学证据是通过胚胎发育的相似性(如脊椎动物早期胚胎形态相近)来反映共同祖先,D错误。
故选C。
9.广东溪蟾是2023年在惠州南昆山发现的新物种,其形态特征与已知蟾蜍物种差异显著,如体型极小、鼓膜隐蔽、繁殖期雄性指端具白色婚刺(可增大摩擦力)。以下关于广东溪蟾的叙述,正确的是( )
A.鼓膜隐蔽说明其听觉已退化,适应溪流环境
B.婚刺辅助抱对,体现了自然选择的定向作用
C.与其他蟾蜍物种的差异显著,源于基因重组
D.人类未发现其药用价值,可不用保护该动物
【答案】B
【详解】A、鼓膜隐蔽并不意味着听觉已退化,这可能是其适应溪流环境的一种特殊形态结构特征,但不能直接得出听觉退化的结论,A错误;
B、在自然选择的作用下,生物会朝着适应环境的方向进化。广东溪蟾繁殖期雄性指端的婚刺辅助抱对,有利于其繁殖后代,这体现了自然选择的定向作用,B正确;
C、与其他蟾蜍物种差异显著,主要源于基因突变和长期的自然选择,基因重组虽然也能产生变异,但不是物种间差异显著的主要原因,C错误;
D、即使目前人类未发现其药用价值,每个物种都在生态系统中具有一定的地位和作用,都有其存在的价值,都需要进行保护,D错误。
故选B。
10.一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含多种抗生素的圆形滤纸片,如图所示。每次挑取可能具有抗药性的菌落重复培养几代,记录每一代培养物抑菌圈的大小,结果如表所示。下列分析正确的是( )
抗生素
无抗生素
青霉素
阿奇霉素
四环素
抑菌圈半径平均值(cm)
第一代
0
0.19
0.95
1.31
第二代
0
0
0.74
0.7
A.大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异,且对四环素的抗性最强
B.大肠杆菌的变异为进化提供原材料,同时决定进化的方向
C.培养两代后抑菌圈的半径变小说明抗生素对细菌有选择作用
D.抗生素提高了大肠杆菌的突变率,导致抗性基因的产生
【答案】C
【详解】A、大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异,其中对青霉素的抑菌圈半径最小,所以抗性最强,A错误;
B、自然选择决定进化的方向,变异不能决定进化的方向,B错误;
C、抑菌圈的直径大小表明该种抗生素的杀菌能力抑制圈的直径越大,说明抗生素杀菌能力越强。在连续培养几代后,抑菌圈的直径会变小,说明通过抗生素的选择作用,细菌中的耐药菌越来越多,C正确;
D、抗生素不会导致抗性基因的产生,抗生素只能起选择作用,D错误。
故选C。
11.同域性物种形成是指分布在同一地区内的种群间由于某些因素,出现生殖隔离而形成新物种的过程。异域性物种形成是指种群由于地理隔离,各自独立进化而产生新物种的过程。下列叙述错误的是( )
A.同域性物种形成的可能性比异域性物种形成更大
B.二倍体植物变为四倍体的过程属于同域性物种形成
C.加拉帕戈斯群岛多种地雀的形成属于异域性物种形成
D.上述两种物种形成过程中一定都伴随着种群基因频率的变化
【答案】A
【详解】A、同域性物种形成需要同一地区的种群在无地理隔离的情况下产生生殖隔离,这种情况相对少见,而异域性物种形成因地理隔离更易发生,因此同域性物种形成的可能性更小,A错误;
B、二倍体植物通过染色体数目加倍形成四倍体,四倍体与原二倍体因杂交后代不育形成生殖隔离,此过程可在同一地区完成,属于同域性物种形成,B正确;
C、加拉帕戈斯群岛的地雀因分布在不同的岛屿(地理隔离)独立进化形成新物种,属于异域性物种形成,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,种群基因频率的改变是形成新物种的前提。因此,无论同域性还是异域性物种形成,均需基因频率变化,D正确。
故选A。
12.用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,这就是著名的“花粉蒙导效应”。陆地棉是由非洲二倍体棉和美洲二倍体棉杂交、多倍化、驯化而来的异源四倍体。下列相关叙述正确的是( )
A.在农田中,出现花粉蒙导效应的概率较高
B.柱头处的生殖障碍是生殖隔离的一种表现
C.花粉蒙导效应有利于保持物种遗传的稳定
D.陆地棉是非洲二倍体棉进化而来的同一物种
【答案】B
【详解】A、农田中通常种植单一作物,异种花粉较少,混合授粉条件不足,花粉蒙导效应发生概率低,A错误;
B、柱头处的生殖障碍阻止异种花粉萌发或受精,属于受精前的生殖隔离机制,B正确;
C、花粉蒙导效应促进不同物种杂交,可能导致基因交流,打破物种遗传稳定性,C错误;
D、陆地棉为异源四倍体,与非洲二倍体棉杂交产生的三倍体不育,说明两者属于不同物种,D错误。
故选B。
13.有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配,然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是( )
A.雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组
B.自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的
C.推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部
D.雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库
【答案】D
【详解】A、突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料,雄鸟羽毛颜色差异属于可遗传变异,来源于突变和基因重组,A正确;
B、自然选择通过定向改变种群基因频率使生物适应环境,其方向是确定的,B正确;
C、雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配,然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉,所以雄性可能保留鲜艳胸部(吸引配偶)而背部暗淡(避免被捕食),C正确;
D、同进化发生在不同物种或生物与环境之间,雄鸟与雄鸟属于同一物种,不会协同进化,D错误。
故选D。
14.红王后假说认为以百万年计的时间尺度里,物种的灭绝率保持相对稳定,即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,因为每个物种都在不断进化以适应其他种的变化。根据这个内容,下列表述中错误的是( )
A.进化的动力之一是生态系统中种间的相互作用
B.该假说描述的过程中,环境变化是重要的影响因素
C.根据该假说,有性繁殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险
D.该假说的基础是协同进化,生物多样性是协同进化的结果
【答案】B
【详解】A、根据红王后假说的观点,物种间的关系是进化的动力,A正确;
B、该假说认为即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,说明环境变化并不是重要的影响因素,B错误;
C、有性生殖中基因组合的广泛变异能增加子代适应 自然选择的能力,因而有性生殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险,C正确;
D、协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化,根据题干“每个物种都在不断进化以适应其他种的变化”可知,该假说的基础是协同进化,D正确。
故选B。
15.白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是( )
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
【答案】D
【详解】A、分析题意可知,草食动物能采食白车轴草,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;
B、分析题中曲线可知,从市中心到市郊和乡村,白车轴草种群中产HCN个体比例增加,说明城市化进程会影响白车轴草的进化,B正确;
C、与乡村相比,市中心种群中产HCN个体比例小,即基因型为D_H_的个体所占比例小,d、h基因频率高,C正确;
D、基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,基因重组不会影响种群基因频率,D错误。
故选D。
16.小麦单倍体常通过远缘花粉刺激卵细胞的方法获得。研究人员将玉米(二倍体)和普通小麦(六倍体)进行杂交,受精卵排除玉米花粉的染色体得到小麦单倍体胚。经过人工诱导和筛选培育抗赤霉病小麦品种,育种流程如图所示,数字表示过程。下列分析正确的是( )
A.培育抗赤霉病小麦品种利用了基因重组的遗传学原理
B.过程①表示用秋水仙素溶液处理小麦的种子或幼苗
C.过程②可通过接种适量的赤霉菌筛选抗赤霉病小麦品种
D.筛选获得的抗赤霉病小麦品种与普通小麦将产生生殖隔离
【答案】C
【详解】A、过程①小麦单倍体变为六倍体小麦幼苗利用了染色体数目变异的原理,过程②人工诱导获得并筛选获得新性状(抗赤霉病)利用了基因突变的原理,A错误;
B、过程①表示用秋水仙素溶液处理小麦单倍体胚或幼苗,含三个染色体组的单倍体小麦不会产生种子,B错误;
C、过程②通过人工诱导基因突变以期获得抗赤霉病性状的基因,因基因突变具有不定向性,因此可用接种适量的赤霉素菌营造特定的环境条件,选择出抗赤霉病小麦品种,C正确;
D、筛选获得的抗赤霉病小麦品种与普通小麦品种遗传物质有差异,但还没产生生殖隔离,D错误。
故选C。
二、非选择题题(共5小题,共60分)
17.(11分,除标明外,每空2分)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为 则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体2是由 杂交形成,且2n配子来自于 (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示 ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明 。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较 的差异。
【答案】(1)27(1分)
(2) 母本沃柑和父本砂糖桔 母本
(3) 三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体 不同来源的三倍体抗逆性存在差异
(4)果实品质、产量等
【详解】(1) 沃柑(2n=18),每个染色体组含有9条染色体,有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同,故在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为27则鉴定为三倍体。
(2)分析结果可知,三倍体2兼有父本和母本的染色体,故是由母本和父本杂交形成,其中有两个条带与母本完全一致,故2n配子来自于母本。
(3)分析图2,实验的自变量是植株类型,因变量是相对表达量,据图可知,三倍体沃柑的抗旱、抗冻基因表达置高于二倍体,且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明不同来源的三倍体抗逆性存在差异。
(4)沃柑属于水果,对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较果实品质、产量等。
18.(14分,除标明外,每空2分)遗传学知识可以帮助我们分析各种科学现象。请阅读下列案例,并回答问题。
(1)遗传系谱图分析可以帮助我们确定遗传病因,并制定合适的解决方案。1型瓦登伯格综合征(WS)是一种遗传性综合性耳聋,主要与PAX3基因的突变有关。患者表现出的症状不一,主要有a~d四种。图中是一个患病家系的系谱图,通过基因分析得知三个患者有PAX3的突变基因,而其余人的PAX3基因均正常。
①1型WS为 染色体 性遗传病。(不考虑XY同源区段)
②该家系的患者PAX3基因具有突变,但具体的性状不一,这说明基因与性状的关系是 。
③Ⅱ-1和Ⅱ-2个体希望能够再生育一个健康的子代,他们的一位朋友提供了两种方案,分别是产前基因检测和对Ⅱ-1进行基因治疗。请你选出一种方案做出评价,并给出你的理由。 。
(2)大熊猫作为我国的国宝,生活习性独特,其演化一直备受科学家们的关注。
①大约2000万年前,大熊猫祖先从熊科中分化出来,逐渐演化出如今的秦岭大熊猫,它与如今的亚洲黑熊、马来熊等关系相近。为得出上述进化结论,你推测科学家们使用的证据类型有 (写出一种)。
②大熊猫的手掌结构十分特殊,除了有正常的五根手指外,还有一个特殊的“伪拇指”(如图),被认为与大熊猫独特的食性有关。它由大拇指侧的一块小骨头膨大形成,即“桡侧籽骨”,是大熊猫抓握竹子的关键结构,可以提升进食的效率(大熊猫每天要吃20千克的嫩竹)。研究发现,大熊猫的PCNT基因在桡侧籽骨的发育过程中起重要作用,现存健康大熊猫均拥有PCNT基因,而大熊猫祖先种群最初不存在有功能的PCNT基因。试以PCNT基因为例,从现代生物进化理论的角度,完成下述进化过程。
在竹林生活的大熊猫祖先种群中, ,为种群进化提供了原始材料。在竹林环境中,携带PCNT基因的个体 ,而不携带该基因的个体则逐渐被淘汰。经过长期的 ,PCNT基因在种群中的 ,最终使得大熊猫祖先种群整体发生进化。
【答案】(1) 常(1分) 显(1分) 一个基因可以影响多个性状(1分) 产前检测可行。Ⅱ-1可能产生具有突变PAX3基因的配子,产前检测可筛选基因型正常的胎儿,降低患病风险。
(2) 细胞、分子水平的证据,化石证据 部分个体发生基因突变,产生具有可促进桡侧籽骨发育的功能的PCNT基因 竞争力更高,更易存活并繁衍后代(具有生存和繁殖的优势) 自然选择(1分) 基因频率持续上升(发生定向改变)
【详解】(1)①根据题干信息三个患者有PAX3的突变基因,而其余人的PAX3基因均正常,所以可以推测该病是显性病,同时Ⅱ-1父亲患病,但Ⅲ-1女儿表现正常,说明该病致病基因位于常染色体上。
②PAX3基因具有突变,但具体的性状不一,说明一个基因可以影响多个性状。
③该病是由于基因突变引起的,所以为了再生育一个健康的子代,可以进行产前诊断,因为Ⅱ-1可能产生具有突变PAX3基因的配子,产前检测可筛选基因型正常的胎儿,降低患病风险。
(2)①秦岭大熊猫与如今的亚洲黑熊、马来熊等关系相近,说明它们之间有一定的亲缘关系,可以从细胞、分子水平的证据,化石证据等得出该结论。
②根据现代进化论,部分个体发生基因突变,产生具有可促进桡侧籽骨发育的功能的PCNT基因为生物进化提供原材料,在竹林环境中,携带PCNT基因的个体竞争力更高,更易存活并繁衍后代(具有生存和繁殖的优势),而不携带该基因的个体则逐渐被淘汰。经过长期的自然选择PCNT基因在种群中基因频率增大,最终使得大熊猫祖先种群整体发生进化。
19.(12分,除标明外,每空2分)香蕉具有丰富的营养价值,在全球范围内广受欢迎,三倍体香蕉是全球栽培香蕉的主力军。下图是由野生芭蕉(2n=22)培育三倍体无子香蕉的过程,请回答下列问题:
(1)从图示过程看,培育三倍体香蕉主要运用的原理是 。与野生芭蕉相比,三倍体香蕉的优点包括 。
(2)三倍体香蕉体细胞中的染色体具有 种形态,其无子性状出现的原因是 。
(3)与野生芭蕉相比,三倍体香蕉更易遭受病害的威胁,制约其发展,试分析其原因 。
(4)目前,香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁,蕉农通过大量喷洒化学药剂灭菌,但也未能阻止真菌进一步散播,试用现代生物进化理论的观点解释其原因: 。为达到更好的杀菌效果,生产上应如何使用农药? 。
【答案】(1) 染色体变异(1分) 三倍体香蕉中糖分和蛋白质含量丰富、产量高
(2) n(1分) 三倍体香蕉在减数分裂形成配子的过程中,因同源染色体联会紊乱,不能形成可育的配子,因而表现为无子
(3)三倍体香蕉不能产生正常的配子,因而只能通过无性繁殖的方式产生后代,无性繁殖过程产生的后代容易携带有病原体;而野生香蕉产生后代的方式是有性生殖,而有性生殖的优势在于可以使后代具有更大的变异性,因而其适应环境能力更强。
(4) 化学药剂的长期使用对真菌的抗药性变异进行了定向的选择,通过逐代繁殖,真菌的抗药性越来越强,因而无法阻止真菌进一步散播。 生产上应不断更换农药的种类,减缓抗药性的产生
【详解】(1)由图可知,无子芭蕉属于三倍体,其培育过程主要运用了染色体(数目)变异的原理。三倍体芭蕉植株在减数分裂形成配子的过程中,因同源染色体联会紊乱,不能形成可育的配子,因此三倍体芭蕉无子,三倍体香蕉表现出的典型优点是其中含有的糖分和蛋白质高,且没有种子。
(2)三倍体香蕉是野生芭蕉加倍后获得的四倍体(4n)与野生芭蕉(2n)杂交获得的,其体细胞中含有3个染色体组,每个染色体组中有n个非同源染色体,因而三倍体香蕉体细胞中的染色体含有n种形态,该三倍体香蕉表现无子性状的原因是三倍体香蕉在减数分裂形成配子的过程中,因同源染色体联会紊乱,不能形成可育的配子,因而表现为无子。
(3)与野生芭蕉相比,三倍体香蕉更易遭受病害的威胁,制约其发展,这是因为三倍体香蕉不能产生正常的配子,因而只能通过无性繁殖的方式产生后代,无性繁殖过程产生的后代容易携带有病原体;而野生香蕉产生后代的方式是通过有性生殖实现的,而有性生殖的优势在于可以使后代具有更大的变异性,因而其适应环境能力更强,故三倍体香蕉更易遭受病害的威胁。
(4)目前,香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁,蕉农通过大量喷洒化学药剂灭菌,但也未能阻止真菌进一步散播,这是因为化学药剂的长期使用对真菌的抗药性变异进行了定向的选择,通过逐代繁殖,真菌的抗药性越来越强,因而无法阻止真菌进一步散播。为达到更好的杀菌效果,生产上应交替使用农药,即不断更换农药的种类,这样可以减缓抗药性的产生。
20.(10分,除标明外,每空1分)我国科研团队从青蒿中提取出了对抗疟原虫的青蒿素,使青蒿素类药物成为当下治疗疾病最有效的药物之一。野生青蒿为二倍体(2n=18),为了更有效地获得青蒿素,科学家们利用野生青蒿人工培育出四倍体青蒿。回答下列问题:
(1)四倍体青蒿体细胞中具有 个染色体组。与二倍体相比,四倍体青蒿的主要形态结构或生理特点有 (答出2点)。
(2)实验室中常采用 (答出2种)的方法处理二倍体青蒿的萌发的种子或幼苗,经培育后得到四倍体植株,这两种方法使染色体倍增的原理 (填“相同”或“不同”)。
(3)若让四倍体青蒿与二倍体青蒿杂交,则获得的子代为 倍体,一般情况下,该子代植株 (填“能”或“不能”)通过自交产生后代,原因是 。
(4)随着青蒿素的广泛使用,部分地区的疟原虫出现耐药性基因,该基因的产生是 (填变异类型)的结果。
【答案】(1) 4 茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,青蒿素等营养物质增加(2分)
(2) 秋水仙素处理、低温诱导 相同
(3) 三 不能 三倍体植株减数分裂时同源染色体联会紊乱,几乎不能产生正常可育配子(2分)
(4)基因突变
【详解】(1)四倍体青蒿体由受精卵发育而来,细胞中具有四个染色体组,与二倍体相比,四倍体青蒿具有茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,青蒿素等营养物质增加等特点。
(2)用低温或秋水仙素处理二倍体萌发的种子或幼苗,是目前最常用且最有效的人工诱导四倍体的方法。这两种方法使染色体倍增的原理相同,当秋水仙素或低温作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(3)四倍体产生的配子含两个染色体组,二倍体产生的配子含一个染色体组,让四倍体青蒿与二倍体青蒿杂交,获得的子代含三个染色体组,为三倍体。一般情况下,三倍体植株减数分裂时同源染色体联会紊乱,几乎不能产生正常可育配子,故该三倍体植株不能自交产生后代。
(4)青蒿素这种抗药性属于新的性状,与抗药性基因的产生有关,这种新基因的产生是基因突变的结果,因为只有基因突变才能产生新的基因。
21.(13分,除标明外,每空2分)科学家成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体 DNA(mtDNA),绘制了尼安德特人基因组草图,在人类进化研究方面做出了突出贡献。
(1)现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是种群。 提供进化的原材料, 自然选择导致 发生定向改变,生物多样性是 的结果。
(2)人类mtDNA是研究进化的重要参考指标,下列有关线粒体的叙述,正确的有 。
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
B.线粒体DNA的突变率高于核DNA,因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱
C.环境因素诱发的线粒体DNA突变不能遗传给子代
D.将古人类化石中的 mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较,获得人类进化的证据属于“分子生物学证据”证据
(3)一个人的 mtDNA 很可能与他们的远祖非常相似。科学家分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异,来研究他们之间的亲缘关系,得到的结果如下图所示。
依据图信息,请补充完整下面的进化关系图,下图方框内 A、B、C 依次为 (选填“①现代人、②黑猩猩、③尼安德特人”,填序号)。
(4)科学家在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现,其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体 DNA ,则两人的关系可能为 。
A.父女 B.兄妹 C.母子 D.爷孙女
(5)另一项研究发现,高原人身体中携带的 EPAS1突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型 EPAS1 基因表达,易导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症, 而 EPAS1突变基因对低氧不敏感。已知高原人群中 EPAS1 突变基因的基因频率为 0.7,则理想状态下人群中杂合子所占的比例为 。研究发现 EPAS1 突变基因在高原人群中的基因频率远高于低海拔地区人群,请尝试做出解释:在高原缺氧环境下, 。
【答案】(1) 突变和基因重组(1分) 种群基因频率(1分) 协同进化/共同进化(1分)
(2)BD
(3)②①③或②③①
(4)ABC
(5) 0.42/42% 高原人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势(或更能适应高原环境),长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高
【详解】(1)现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致种群基因频率发生定向改变,生物多样性是协同进化(共同进化)的结果。
(2)A、孟德尔的遗传规律适用于真核生物的细胞核遗传,线粒体DNA中的基因不遵循孟德尔的遗传规律,A错误;
B、线粒体DNA的突变率高于核DNA,因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱,B正确;
C、环境因素诱发的线粒体DNA突变可随线粒体遗传给子代,C错误;
D、分子水平的证据是指不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子,既有共同点,又存在差异性,将古人类化石中的mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较属于分子生物学证据,D正确。
故选BD。
(3)据图可知,现代人与尼安德特人的DNA差异更小,说明亲缘关系更近,故方框内 A、B、C依次为②①③(或 ②③①)。
(4)分析两人的X染色体DNA,若两人含有相同的X染色体DNA,该X染色体可能均来自亲代,也可能是亲代传递给子代的,则两人的关系可能为父女或者母子 ,也可能为兄妹,ABC正确,D错误。
故选ABC。
(5)已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7,则正常基因的基因频率为0.3,则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。在高原缺氧环境下,藏族人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高;在低海拔地区,EPASI 突变基因不会使人具有生存优势,其基因频率不会由于自然选择而提高,因此EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。
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第七单元 生物的变异和进化
时间:75分钟 分值:100分
一、选择题(1-12小题为单项基础题,每题2分,13-16小题为巩固提高单选题,每题4分,共40分)
1.人视网膜色素变性(RP)是一种以进行性夜盲和视野缺损为特征的遗传性眼病。研究发现,至少有90个致病基因及超过3000个突变位点与RP相关。据此分析,RP的遗传案例能体现出的基因突变具有的特点有( )
①普遍性②随机性③低频性④不定向性⑤多害少利性
A.①② B.②④ C.④⑤ D.②③
2.下列关于基因重组的叙述,错误的是( )
A.基因重组增加了配子种类的多样性
B.基因重组可发生于减数分裂Ⅰ的后期
C.基因重组能为生物进化提供丰富的原材料
D.基因重组导致杂合子Aa的自交后代的性状分离比为3:1
3.《科技日报》报道,地球生命已历经五次由极端自然现象引起的生物多样性大规模“灭绝”事件。现今,许多专家警告说,第六次大灭绝危机正在发生,而这一次完全是由人类活动造成的。下列相关叙述错误的是( )
A.捕食者“收割理论”指捕食者往往捕食个体数量多的物种
B.协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展
C.相比无性生殖,生物通过有性生殖,实现了基因重组,生物进化的速度明显加快
D.从进化的角度看,生物的多样性是生物的定向变异适应多种多样环境的结果
4.细胞核中的MYC基因过表达后,细胞的增殖失去了控制。下列叙述正确的是( )
A.推测MYC基因属于原癌基因
B.MYC基因过表达后,细胞表面糖蛋白增多
C.该细胞的遗传信息发生了改变
D.MYC基因的表达产物不是细胞正常生命活动所需要的
5.某校组织学生开展了与草莓相关的生物技术体验活动。甲、乙、丙三个兴趣小组分别按如下流程开展了探究。下列叙述正确的是( )
甲组:草莓茎段→愈伤组织→胚状体→植株①
乙组:草莓新生匍匐茎尖→愈伤组织→胚状体→植株②
丙组:草莓花粉粒→愈伤组织→胚状体→植株③→植株④
A.对植株①进行诱变处理,使其发生突变以获得草莓新品种,该过程称为突变体的利用
B.植株②可称为脱毒苗,新生匍匐茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育
C.培育植株③的过程为花药离体培养,植株③属于单倍体
D.用秋水仙素处理植株③后得到的植株④一定是二倍体
6.如图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A.图①②都表示基因重组,发生在四分体时期
B.③过程发生了基因突变,对个体及群体均有利
C.图④中的变异属于染色体结构变异中的倒位
D.图中所示的变异类型在蝗虫的精巢中均可能发生
7.下列关于“低温诱导洋葱(2n=16)细胞染色体数目的变化”实验说法正确的是( )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方,于冰箱冷藏室内放置培养一周,诱导长出1cm的不定根
B.该实验临时装片制作的程序为:选材→固定→解离→染色→漂洗→制片
C.若以洋葱幼苗为实验材料,该幼苗长成植物体后只是部分细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
8.现代人类的阑尾体积缩小且功能弱化,但在草食性动物中,阑尾是消化纤维素的重要器官。这表明人类祖先可能以植物为主食,随着饮食结构变化,阑尾逐渐退化,该发现可以为生物进化提供( )
A.分子水平证据 B.化石证据
C.解剖学证据 D.胚胎学证据
9.广东溪蟾是2023年在惠州南昆山发现的新物种,其形态特征与已知蟾蜍物种差异显著,如体型极小、鼓膜隐蔽、繁殖期雄性指端具白色婚刺(可增大摩擦力)。以下关于广东溪蟾的叙述,正确的是( )
A.鼓膜隐蔽说明其听觉已退化,适应溪流环境
B.婚刺辅助抱对,体现了自然选择的定向作用
C.与其他蟾蜍物种的差异显著,源于基因重组
D.人类未发现其药用价值,可不用保护该动物
10.一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。某生物兴趣小组在接种大肠杆菌的培养基中放置含多种抗生素的圆形滤纸片,如图所示。每次挑取可能具有抗药性的菌落重复培养几代,记录每一代培养物抑菌圈的大小,结果如表所示。下列分析正确的是( )
抗生素
无抗生素
青霉素
阿奇霉素
四环素
抑菌圈半径平均值(cm)
第一代
0
0.19
0.95
1.31
第二代
0
0
0.74
0.7
A.大肠杆菌对不同抗生素的抗性能力有差异,且对四环素的抗性最强
B.大肠杆菌的变异为进化提供原材料,同时决定进化的方向
C.培养两代后抑菌圈的半径变小说明抗生素对细菌有选择作用
D.抗生素提高了大肠杆菌的突变率,导致抗性基因的产生
11.同域性物种形成是指分布在同一地区内的种群间由于某些因素,出现生殖隔离而形成新物种的过程。异域性物种形成是指种群由于地理隔离,各自独立进化而产生新物种的过程。下列叙述错误的是( )
A.同域性物种形成的可能性比异域性物种形成更大
B.二倍体植物变为四倍体的过程属于同域性物种形成
C.加拉帕戈斯群岛多种地雀的形成属于异域性物种形成
D.上述两种物种形成过程中一定都伴随着种群基因频率的变化
12.用同种花粉与异种花粉进行混合授粉,可帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍,促进不同种植物之间的远缘杂交,这就是著名的“花粉蒙导效应”。陆地棉是由非洲二倍体棉和美洲二倍体棉杂交、多倍化、驯化而来的异源四倍体。下列相关叙述正确的是( )
A.在农田中,出现花粉蒙导效应的概率较高
B.柱头处的生殖障碍是生殖隔离的一种表现
C.花粉蒙导效应有利于保持物种遗传的稳定
D.陆地棉是非洲二倍体棉进化而来的同一物种
13.有一种鸟的雌性偏好选择与色彩鲜艳的雄性交配,然而背部色彩鲜艳的雄性更容易被猛禽捕捉。下列叙述错误的是( )
A.雄鸟羽毛颜色差异的产生来自突变和基因重组
B.自然对该鸟类种群基因频率的选择是定向的
C.推测该种鸟类雄性具有鲜艳的胸部和暗淡的背部
D.雄鸟与雄鸟通过协同进化丰富了种群基因库
14.红王后假说认为以百万年计的时间尺度里,物种的灭绝率保持相对稳定,即使在保持不变的物理环境中,进化也会无限的进行,因为每个物种都在不断进化以适应其他种的变化。根据这个内容,下列表述中错误的是( )
A.进化的动力之一是生态系统中种间的相互作用
B.该假说描述的过程中,环境变化是重要的影响因素
C.根据该假说,有性繁殖可以有效减少有害寄生物侵染的风险
D.该假说的基础是协同进化,生物多样性是协同进化的结果
15.白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例,下列分析错误的是( )
A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高
D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率
16.小麦单倍体常通过远缘花粉刺激卵细胞的方法获得。研究人员将玉米(二倍体)和普通小麦(六倍体)进行杂交,受精卵排除玉米花粉的染色体得到小麦单倍体胚。经过人工诱导和筛选培育抗赤霉病小麦品种,育种流程如图所示,数字表示过程。下列分析正确的是( )
A.培育抗赤霉病小麦品种利用了基因重组的遗传学原理
B.过程①表示用秋水仙素溶液处理小麦的种子或幼苗
C.过程②可通过接种适量的赤霉菌筛选抗赤霉病小麦品种
D.筛选获得的抗赤霉病小麦品种与普通小麦将产生生殖隔离
二、非选择题题(共5小题,共60分)
17.(11分,除标明外,每空2分)沃柑(2n=18)深受消费者欢迎,但果实多籽影响其商品性,培育无籽沃柑是品种改良的一个重要方向。某农科院在果园里栽培有可相互传粉的沃柑、砂糖桔、红江橙、白心橙等,它们属于同一物种下的不同品种,现欲从收集的沃柑种子中发掘天然三倍体并进行遗传鉴定。回答下列问题:
(1)对足量的沃柑种子促萌发后,将初筛得到的疑似三倍体进行根尖染色体计数鉴定:剪取3mm根尖,制作装片,在显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞,若细胞中染色体数为 则鉴定为三倍体。
(2)为研究天然三倍体的染色体来源,用特定的引物对个体基因组进行PCR,扩增产物的电泳结果见图1。分析结果可知:三倍体2是由 杂交形成,且2n配子来自于 (填“母本”或“父本”)。
(3)进一步评估沃柑二倍体、三倍体的抗逆性差异,测定相关植株抗旱、抗冻基因的表达量见图2,结果显示 ,表明基因的加倍增强了沃柑的抗逆能力;而且三倍体2中相关基因表达的增加量多于三倍体1,表明 。
(4)对所获得沃柑三倍体的应用潜力进行全面评价,还应在个体水平上比较 的差异。
18.(14分,除标明外,每空2分)遗传学知识可以帮助我们分析各种科学现象。请阅读下列案例,并回答问题。
(1)遗传系谱图分析可以帮助我们确定遗传病因,并制定合适的解决方案。1型瓦登伯格综合征(WS)是一种遗传性综合性耳聋,主要与PAX3基因的突变有关。患者表现出的症状不一,主要有a~d四种。图中是一个患病家系的系谱图,通过基因分析得知三个患者有PAX3的突变基因,而其余人的PAX3基因均正常。
①1型WS为 染色体 性遗传病。(不考虑XY同源区段)
②该家系的患者PAX3基因具有突变,但具体的性状不一,这说明基因与性状的关系是 。
③Ⅱ-1和Ⅱ-2个体希望能够再生育一个健康的子代,他们的一位朋友提供了两种方案,分别是产前基因检测和对Ⅱ-1进行基因治疗。请你选出一种方案做出评价,并给出你的理由。 。
(2)大熊猫作为我国的国宝,生活习性独特,其演化一直备受科学家们的关注。
①大约2000万年前,大熊猫祖先从熊科中分化出来,逐渐演化出如今的秦岭大熊猫,它与如今的亚洲黑熊、马来熊等关系相近。为得出上述进化结论,你推测科学家们使用的证据类型有 (写出一种)。
②大熊猫的手掌结构十分特殊,除了有正常的五根手指外,还有一个特殊的“伪拇指”(如图),被认为与大熊猫独特的食性有关。它由大拇指侧的一块小骨头膨大形成,即“桡侧籽骨”,是大熊猫抓握竹子的关键结构,可以提升进食的效率(大熊猫每天要吃20千克的嫩竹)。研究发现,大熊猫的PCNT基因在桡侧籽骨的发育过程中起重要作用,现存健康大熊猫均拥有PCNT基因,而大熊猫祖先种群最初不存在有功能的PCNT基因。试以PCNT基因为例,从现代生物进化理论的角度,完成下述进化过程。
在竹林生活的大熊猫祖先种群中, ,为种群进化提供了原始材料。在竹林环境中,携带PCNT基因的个体 ,而不携带该基因的个体则逐渐被淘汰。经过长期的 ,PCNT基因在种群中的 ,最终使得大熊猫祖先种群整体发生进化。
19.(12分,除标明外,每空2分)香蕉具有丰富的营养价值,在全球范围内广受欢迎,三倍体香蕉是全球栽培香蕉的主力军。下图是由野生芭蕉(2n=22)培育三倍体无子香蕉的过程,请回答下列问题:
(1)从图示过程看,培育三倍体香蕉主要运用的原理是 。与野生芭蕉相比,三倍体香蕉的优点包括 。
(2)三倍体香蕉体细胞中的染色体具有 种形态,其无子性状出现的原因是 。
(3)与野生芭蕉相比,三倍体香蕉更易遭受病害的威胁,制约其发展,试分析其原因 。
(4)目前,香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁,蕉农通过大量喷洒化学药剂灭菌,但也未能阻止真菌进一步散播,试用现代生物进化理论的观点解释其原因: 。为达到更好的杀菌效果,生产上应如何使用农药? 。
20.(10分,除标明外,每空1分)我国科研团队从青蒿中提取出了对抗疟原虫的青蒿素,使青蒿素类药物成为当下治疗疾病最有效的药物之一。野生青蒿为二倍体(2n=18),为了更有效地获得青蒿素,科学家们利用野生青蒿人工培育出四倍体青蒿。回答下列问题:
(1)四倍体青蒿体细胞中具有 个染色体组。与二倍体相比,四倍体青蒿的主要形态结构或生理特点有 (答出2点)。
(2)实验室中常采用 (答出2种)的方法处理二倍体青蒿的萌发的种子或幼苗,经培育后得到四倍体植株,这两种方法使染色体倍增的原理 (填“相同”或“不同”)。
(3)若让四倍体青蒿与二倍体青蒿杂交,则获得的子代为 倍体,一般情况下,该子代植株 (填“能”或“不能”)通过自交产生后代,原因是 。
(4)随着青蒿素的广泛使用,部分地区的疟原虫出现耐药性基因,该基因的产生是 (填变异类型)的结果。
21.(13分,除标明外,每空2分)科学家成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体 DNA(mtDNA),绘制了尼安德特人基因组草图,在人类进化研究方面做出了突出贡献。
(1)现代生物进化理论认为,生物进化的基本单位是种群。 提供进化的原材料, 自然选择导致 发生定向改变,生物多样性是 的结果。
(2)人类mtDNA是研究进化的重要参考指标,下列有关线粒体的叙述,正确的有 。
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
B.线粒体DNA的突变率高于核DNA,因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱
C.环境因素诱发的线粒体DNA突变不能遗传给子代
D.将古人类化石中的 mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较,获得人类进化的证据属于“分子生物学证据”证据
(3)一个人的 mtDNA 很可能与他们的远祖非常相似。科学家分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异,来研究他们之间的亲缘关系,得到的结果如下图所示。
依据图信息,请补充完整下面的进化关系图,下图方框内 A、B、C 依次为 (选填“①现代人、②黑猩猩、③尼安德特人”,填序号)。
(4)科学家在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现,其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体 DNA ,则两人的关系可能为 。
A.父女 B.兄妹 C.母子 D.爷孙女
(5)另一项研究发现,高原人身体中携带的 EPAS1突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型 EPAS1 基因表达,易导致红细胞过度增多,诱发高原红细胞增多症, 而 EPAS1突变基因对低氧不敏感。已知高原人群中 EPAS1 突变基因的基因频率为 0.7,则理想状态下人群中杂合子所占的比例为 。研究发现 EPAS1 突变基因在高原人群中的基因频率远高于低海拔地区人群,请尝试做出解释:在高原缺氧环境下, 。
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