专题五 课时2 生物的变异与进化-【优化探究】2026年高考生物二轮专题复习配套课件（多选版）

遗传的分子基础、变异和进化 专题五 课时2　生物的变异与进化 遗传育种的设计与分析 重难突破2 热点情境12 重难突破1 内容索引 NEIRONGSUOYIN 生物的变异 生物的进化 生物的变异 重难突破1 核心整合 要点分析 1.生物变异的四大问题 核心整合 要点分析 2.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体 核心整合 要点分析 提醒:①单倍体并非都不育,其细胞中也并非只有一个染色体组,且并非一定没有等位基因和同源染色体。如由含偶数个染色体组的多倍体的配子发育成的个体,形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。 ②二倍体并非一定可育,如异源二倍体。 ③“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异。 核心整合 要点分析 3.几种常见的变异类型辨析 (1)不同突变基因位置关系的判断 核心整合 要点分析 核心整合 要点分析 (2)三体与三倍体、单体与单倍体 核心整合 要点分析 (3)变异类型产生配子的分析方法 核心整合 要点分析 4.基因突变和染色体变异的探究举例 真题历练 感悟考情 1.(2025·安徽卷,13)大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻,转录时共用一个启动子(P)。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体,但该突变体能合成另一种蛋白质,此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此,科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图,并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是(　　) A. 缺失碱基数目是3的整倍数 B. 缺失碱基数目是3的整倍数 C. 缺失碱基数目是3的整倍数+1 D. 缺失碱基数目是3的整倍数+2 答案:B 解析:已知突变体合成的蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致,说明转录是以Z基因起始,然后连接到Y基因进行转录的,所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是Z基因在前,Y基因在后,且共用一个启动子P。转录时,模板链的方向是3'→5',因此图示的方向应为3'-P-Z-Y-5'。由于该蛋白质氨基端有Z蛋白的部分序列,羧基端有Y蛋白的部分序列,说明缺失突变后,转录形成的mRNA依然可以编码氨基酸,没有造成移码突变(移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变)。因为一个氨基酸由mRNA上的一个密码子(3个相邻碱基)决定,所以缺失的碱基数目应该是3的整倍数。故B正确。 2.(2025·黑吉辽蒙卷,15)某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为(　　) A.3/5　　　　　　　　　 B.3/4 C.2/3 D.1/2 A 解析:该三体植株的染色体组成为2n+1,产生的雌配子类型及比例为“n”型∶“n+1”型=1∶1(卵子不受影响);“n+1”型花粉受精率仅50%,故有效雄配子的类型及比例为“n”型∶“n+1”型=2∶1。自交时,雌雄配子随机结合,由于四体(2n+2)细胞无法存活,因此存活子代类型有2n和(2n+1)两种,二倍体(2n)占比为2/5,三体(2n+1)占比为3/5,故存活子代中三体所占的比例为3/5,A正确。 【命题延伸　典题重组】 3.判正误 (1)(2021·浙江6月卷)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例能说明该变异导致终止密码子后移。(　　) (2)(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此能得出雄蜂体细胞中无同源染色体及蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同。(　　) √ √ (3)(2024·浙江6月卷)野生型果蝇的复眼为椭圆形,当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时,形成棒状的复眼(棒眼),如图所示。 棒眼果蝇X染色体的这种变化属于基因突变。(　　) × 4.练表达 (2022·湖南卷)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。 (1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG -3'变为5'-GACAG -3',导致第　　位氨基酸突变为　　 　　,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理:_________________ 　  　 。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺) 243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄 (2)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?　　　　(填“能”或“否”)。用文字说明理由: ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ 　  　 。  能 若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,子代CC2表现为绿色叶,C1C2表现为黄色叶,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(C1C)杂交,子代表型及比例应为黄色叶∶绿色叶=3∶1,与题意不符 题组递进 素能提升 题组1　变异类型的判断 1.(2025·辽宁大连预测)现有一只染色体发生如图所示变异的直翅雄果蝇(2n=7),该果蝇的1、2两条染色体上分别有控制直翅、弯翅性状的A、a基因。减数分裂时染色体的同源片段会发生联会。下列分析正确的是(　　) A.该果蝇发生了染色体互换,属于基因重组 B.该变异类型在光学显微镜下观察不到 C.该果蝇细胞中可能出现三条染色体联会的现象 D.上述变异会导致该果蝇产生 AA 基因型的配子 C 解析:该果蝇发生了易位,属于染色体变异,A错误;该变异类型为染色体变异,可在光学显微镜下观察到,B错误;减数分裂时,染色体的同源片段会发生联会,因此该果蝇细胞在减数分裂时可能会出现三条染色体联会的现象,C正确;题述变异可能会导致该果蝇产生Aa基因型的配子,AA基因型的配子出现原因为姐妹染色单体未正常分离,D错误。 2.(2025·广东珠海二模)果蝇的性别由受精卵中X染色体的数目决定,即XXY、XX为雌性,XY、XO、XYY为雄性,且XXX、OY、YY胚胎期致死。已知果蝇的长翅(R)对残翅(r)为显性,且基因位于X染色体某一片段上,若该片段缺失记为X-,XX-可育,X-X-、X-Y致死。用长翅雄蝇(XRY)与残翅雌蝇(XrXr)杂交得到F1,发现F1有一只残翅雌蝇。现将该残翅雌蝇与长翅雄蝇(XRY)杂交产生F2,可根据F2性状表现判断该残翅雌蝇产生的原因。下列说法错误的是(　　) A.若F2中长翅雌蝇∶残翅雄蝇=1∶1,则不能确定是否因亲代雄配子基因突变所致 B.若F2中雌蝇∶雄蝇=2∶1,则是由亲代雄配子含有片段缺失的X染色体所致 C.若为染色体数目变异,则是由亲代雄果蝇减数分裂过程中染色体分离异常所致 D.若F2中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%,则是由亲代雌配子染色体数目异常所致 答案:C 解析:若F2中长翅雌蝇∶残翅雄蝇=1∶1,说明残翅雌蝇的基因型可能为XrXr(父方X染色体发生基因突变,R→r)或XrXrY(母方染色体数目异常),无法区分具体原因,A正确;若由亲代雄配子含有片段缺失X染色体所致,则F1的该雌性果蝇的基因型为X-Xr,其与XRY杂交,F2的基因型有XRX-(长翅雌蝇)、X-Y(致死)、XRXr(长翅雌蝇)、XrY(残翅雄蝇),雌蝇∶雄蝇=2∶1,B正确;若由亲代雄果蝇减数分裂过程中染色体分离异常所致,长翅雄蝇(XRY)产生的异常雄配子为XRY、O、XRXR、YY,残翅雌蝇(XrXr)产生Xr一种雌配子,雌雄配子随机结合产生F1的基因型为XRXrY(长翅雌蝇)、XrO(残翅雄蝇)、XRXRXr(致死)和XrYY(残翅雄蝇),后代不会出现残翅雌 蝇,C错误;若由亲代雌配子染色体数目异常所致,该子代残翅雌果蝇的基因型可能为XrXrY,产生的配子及比例为XrXr∶Y∶XrY∶Xr=1∶1∶2∶2,与长翅雄蝇(XRY)杂交,子代基因型为1XRXrXr(胚胎致死),1XrXrY(残翅雌蝇),1XRY(长翅雄蝇),1YY(胚胎致死),2XRXrY(长翅雌蝇),2XrYY(残翅雄蝇),2XRXr(长翅雌蝇),2XrY(残翅雄蝇),即子代残翅雌蝇∶残翅雄蝇∶长翅雌蝇∶长翅雄蝇=1∶4∶4∶1,故F2中残翅雌蝇、长翅雄蝇各占10%,D正确。 题组2　生物变异的分析与实验探究 3．(多选)(2025·河北张家口二模)罗伯逊易位是染色体易位的一种特殊形式，只发生在近端着丝粒染色体(如图所示)。例如某罗伯逊易位患者的一条14号和一条21号染色体在着丝粒处断裂后形成两条衍生染色体。其中一条由两者的长臂构成，两个着丝粒融合成一个，几乎具有全部的遗传物质；而另一条衍生染色体由两者的短臂构成。由于后者没有着丝粒，在减数分裂时不能定向移动而丢失，其他三条染色体能够联会，在减数分裂Ⅰ后期其中任意两条随机移向一极，另外一条进入另一极。下列对该患者的叙述，错误的是(　　) A．该患者理论上会产生4种类型的配子 B．该患者的体细胞内含有44条染色体 C．该患者减数分裂过程中会形成21个正常的四分体 D.该患者与正常人婚配可能会生出有21三体综合征病征的后代 答案：AB 解析：由14号和21号染色体长臂构成的染色体记为14＋21，则该患者含有一条正常的14号染色体、一条正常的21号染色体、一条14＋21染色体和一条衍生染色体(不含着丝粒)。由题意可知，在减数分裂Ⅰ后期任意两条染色体随机移向一极，另外一条移向另一极，则配子中可能只有三条染色体中的一条或者两条，具体类型有(14、21)、14＋21和(14、14＋21)、21和14、(14＋21、21)6种类型，A错误；患者在减数分裂时减少一条衍生染色体，体细胞中染色体数目不变，应为46条，B错误；除14号和21号染色体不能正常联会外，患者体内会有21对正常染色体可以联会，所以会形成21个正常的四分体，C正确；患者的配子中可能有(21、14＋21)，14＋21几乎含有全部的遗传物质，相当于该 类型含有两条21号染色体，和正常人婚配有可能会生出有 21三体综合征病征的后代，D正确。 4.(2025·安徽卷,19)水稻籽粒外壳(颖壳)表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等,种植颖壳表型不同的彩色稻,既可满足国家粮食安全需要,又可形成优美画卷,用于旅游开发。回答下列问题。 (1)研究发现,水稻颖壳的紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的形成与类黄酮化合物的代谢有关。假设显性基因C、R、A控制颖壳色素的形成,且独立遗传,相应的隐性等位基因不具有该效应。色素合成代谢途径如图。 现有基因型为CcRrAa与CcRraa的两品种水稻杂交,F1中颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的比例为　　　　　　　　。F1中,颖壳颜色在后代持续保持不变的个体所占比例为　　　　。  9∶9∶6∶8 11/32 解析:据色素合成代谢途径图可知,颖壳颜色紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色对应的基因型分别是C_R_A_、C_R_aa、C_rr_ _、cc_ _ _ _,三对基因独立遗传。CcRrAa与CcRraa杂交,三对基因自由组合,故F1中颖壳表型为紫色(C_R_A_)、棕红色(C_R_aa)、黄绿色(C_rr_ _)和浅绿色(cc_ _ _ _)的比例为9∶9∶6∶8。F1中颖壳颜色在后代持续保持不变的个体基因型及比例为8cc_ _ _ _∶2CCrr_ _∶1CCRRaa,所占比例为11/(9+9+6+8)=11/32。 (2)野生稻的颖壳为黑色,经过突变和驯化,目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由一对等位基因控制,且黑色(Bh)对黄色(bh)为显性。科研小组对多个品种进行分析,发现有两个黄色颖壳突变类型(栽培稻1、2),推测两者的突变可能是来自同一个基因。设计一个杂交实验以验证该推测,并说明判断理由:___________________________________________ ______________________________________________________________  　 。  栽培稻1和栽培稻2杂交,统计子代表型。若子代颖壳全为黑色,则两者的突变不是来自同一个基因;若子代颖壳全为黄色,两者的突变可能来自同一个基因 解析:依题意,黑色对黄色为显性。若栽培稻1、2都是由Bh基因突变而来,则栽培稻1的基因型可假设为bh1bh1、栽培稻2的基因型可假设为bh2bh2,栽培稻1、2杂交,子代基因型为bh1bh2,全表现黄色。若栽培稻1、2不是由同一个基因突变而来,则可假设栽培稻1的基因型为AhAhbhbh,栽培稻2的基因型为ahahBhBh,栽培稻1、2杂交,子代基因型为AhahBhbh,全表现黑色。 (3)科研小组采用PCR技术,扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,电泳结果见图2。 与野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因发生了　　　 　　　,颖壳表现为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致,科研小组进行了DNA测序,结果见图3(图中仅显示两者含有差异的部分序列,其余序列一致;A、T、G、C表示4种碱基)。比较两者DNA碱基序列,发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生　　　　　　　 　　　,导致__________________________________________________________ 　  　 , 颖壳表现为黄色。 碱基对的缺失 碱基对替换(C—G被A—T替换) 相应的mRNA上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变 解析:据图2可知,野生稻的电泳条带比栽培稻2电泳条带距离点样口近,故野生稻的相关基因比栽培稻的相关基因长,与野生稻相比,栽培稻2是Bh基因发生碱基对的缺失造成的。据图3可知,野生稻的碱基序列是ACACTCGCTTAG,栽培稻1相应的碱基序列是ACACTCGATTAG,故栽培稻1是Bh基因中的DNA序列发生C—G碱基对被替换成了A—T碱基对,导致相应的mRNA上的密码子发生改变,其指导合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变,颖壳表现为黄色。 遗传育种的设计与分析 热点情境12 (2025·河南卷,13)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株∶雄性不育株=1∶1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是(　　) A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B.甲、乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育 D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 真题导向 D 解析:正常油菜有38条染色体,其初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个,经过间期复制,核DNA分子数有76个,着丝粒与核DNA数不相等,A正确;甲乙杂交后代中可育株∶雄性不育株=1∶1,可育株均为39条染色体,可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因,且核恢复基因位于第39条染色体,B正确;乙为可育株,含39条染色体,配子有19条和20条染色体两种,20条染色体的配子中含核恢复基因,故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育,C正确;乙的核恢复基因位于第39条染色体,经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个,次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个,故可能相等,D错误。 1.育种方式的原理、特点及目标选择 情境拓展 提醒:①单倍体育种:秋水仙素作用对象是单倍体幼苗。 ②多倍体育种:秋水仙素作用对象是萌发的种子或幼苗。 ③诱变育种:多用于植物和微生物,一般不用于动物育种。 ④杂交育种:不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选,直至不再发生性状分离;若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状即可。 2.雄性不育与生物育种 雄性不育是指花药或花粉不能正常发育的现象。雄性不育一旦形成,是可遗传的。雄性不育的植株,雌蕊能正常发育,这一现象在育种过程中经常应用。 雄性不育类型主要分为: (1)细胞核雄性不育:核基因控制的雄性不育,有显性核不育和隐性核不育,遗传方式符合孟德尔遗传定律。根据对光和温度的反应又可以分为两种: ①不受光和温度影响的核雄性不育:与光和温度影响无关。 ②光温敏核雄性不育:受光和温度影响。高温或长日照——不育;适温短日照——可育。 (2)细胞质雄性不育:表现为母体遗传、花粉败育和雌穗正常。可以被显性核恢复基因恢复育性。根据败育时期不同可分为两种: ①配子体不育:主要发生在花粉粒进行有丝分裂形成配子精细胞的过程。 ②孢子体不育:可发生在花药造孢细胞增殖至花粉母细胞进行减数分裂的整个过程。 注:注意关注雄配子低育现象。 1.(2025·湖南长沙二模)图1表示番茄植株(基因型为HhRr,两对基因独立遗传)作为实验材料培育新品种的途径,基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现,与蛋白r比较,诱变后的蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示(字母代表氨基酸,数字表示氨基酸位置,箭头表示突变位点)。下列相关叙述正确的是(　　) 对点演练 A.途径3获得品种C的原理为染色体结构变异,品种C一般茎秆粗壮、果实较大 B.途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗,可快速获取纯合的品种B C.途径4中r基因突变为R基因时,导致②处突变的原因是发生了碱基的增添 D.途径1选育基因型为hhrr的个体,需要对HhRr自交的后代进行多代筛选、自交 答案:B 解析:途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理获得四倍体植株,属于多倍体育种,其原理为染色体数目变异,多倍体植株一般茎秆粗壮、果实较大、营养物质含量增加,A错误;途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗,由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使得染色体数目加倍,从而获得纯合的二倍体植株,这种方法可以快速获取纯合的品种B,B正确;据题图2可知,途径4中r基因突变为R基因时,②处之后氨基酸的序列都发生了改变,导致②处突变的原因是发生了碱基的增添或者缺失,C错误;途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A,途径1选育基因型为hhrr的双隐个体,可以直接从HhRr自交的后代筛选出,D错误。 2.(2025·广东卷,19)在繁育陶赛特绵羊的过程中,发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高(美臀)的个体。研究发现,美臀性状由单基因(G/g)突变导致,以常染色体显性方式遗传。此外,美臀性状仅在杂合子中,且G基因来源于父本时才会表现;母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题。 (1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交,子一代中美臀羊的理论比例为　　　　;选择子一代中的美臀羊杂交,子二代中美臀羊的理论比例为　　　　。  1/2 1/4 解析:美臀公羊(基因型为Gg,且G来自父本)和野生型正常母羊(基因型为gg)杂交,父本产生G和g两种配子,母本产生g一种配子,根据基因的分离定律,子一代的基因型及比例为Gg∶gg=1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且G基因来源于父本时才会表现,所以子一代中美臀羊(Gg且G来自父本)的理论比例为1/2。子一代中的美臀羊(Gg,G来自父本)杂交,父本产生G和g两种配子,母本也产生G和g两种配子。子二代的基因型及比例为GG∶Gg∶gg=1∶2∶1。Gg占1/2,当G来自父本时表现美臀性状,其中G来自父本的概率为1/2,所以子二代中美臀羊的理论比例为1/2×1/2=1/4。 (2)由于羊角具有一定的伤害性,育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生,如图a进行杂交,P美臀有角羊应作为　　　　(填“父本”或“母本”),便于从F1中选择亲本;若要实现F3中美臀无角个体比例最高,应在F2中选择亲本基因型为 　　 　　。  父本 GGrr和ggrr 解析:当P美臀有角羊作为父本,其产生的含G基因的配子与母本(正常无角羊)产生的配子结合,在F1中更容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本,而母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状,故若选P美臀有角羊作为母本,不易选出含有G基因的个体,所以P美臀有角羊应作为父本。当从F2中选择GGrr作父本,ggrr作母本时,F3全为美臀无角个体(Ggrr)。 (3)研究发现,美臀性状由G基因及其附近基因(图b)共同参与调控,其中D基因调控骨骼肌发育,其高表达使羊产生美臀性状;M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达,而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达,这种遗传现象属于　　　 　。GG基因型个体的体型正常,推测其原因_______________________________ 　  　 。  表观遗传 来自母本的G基因促进M基因表达, 抑制D基因的高表达 解析:来自父本和母本的相同基因(G基因)由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因型个体中,两个G基因分别来自父本和母本,来自父本的G基因使D基因高表达,但来自母本的G基因促进M基因表达,M基因的表达抑制D基因的表达,所以D基因不能持续高表达,导致GG基因型个体的体型正常。 (4)在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存　　 　,用于美臀无角羊的人工繁育。  解析:在育种过程中,较难实现美臀无角性状稳定遗传,考虑到胚胎操作过程较繁琐,可采集并保存GGrr公羊的精液(或精子),用于美臀无角羊的人工繁育,通过人工授精的方式繁殖后代。 GGrr公羊精液(或精子) 生物的进化 重难突破2 核心整合 要点分析 1.隔离、物种形成与进化的关系 核心整合 要点分析 2.关注基因频率计算的两个难点 (1)X染色体上基因频率的计算(以红绿色盲为例,相关基因用B/b表示,假设红绿色盲在男性中的发病率为7%) 核心整合 要点分析 (2)利用遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 真题历练 感悟考情 1.(2025·河南卷,7)系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图。研究人员结合形态学和分子证据,构建了绿色植物的系统进化关系,示意简图如图所示。下列推断正确的是(　　) A.植物的系统进化关系是共同由来学 说的体现和自然选择的结果 B.基因重组增强了生物变异的多样性,但不影响进化的速度和方向 C.绿藻化石首次出现地层的年龄小于苔藓植物化石首次出现地层的年龄 D.裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系远 A 解析:系统进化树是一种表示物种间亲缘关系的树形图,而且自然选择决定进化的方向,故植物的系统进化关系是共同由来学说的体现和自然选择的结果,A正确;基因重组增强了生物变异的多样性,能为进化提供更多的原材料,会影响进化的速度和方向,B错误;绿藻的出现早于苔藓,故绿藻化石首次出现地层的年龄大于苔藓植物化石首次出现地层的年龄,C错误;据图分析可知,裸子植物与被子植物的亲缘关系比裸子植物与蕨类植物的亲缘关系近,D错误。 2.(2025·广东卷,12)果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力,也影响果蝇的交配对象选择(如图)。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是(　　) A.突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成 B.自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境 C.果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成 D.mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离 D 解析:突变产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,故突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成,A正确;在潮湿环境中,低表皮烃个体因更高的存活率和繁殖力,其基因频率在种群中逐渐上升,即自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境,B正确;果蝇种群A和种群B交配减少,导致种群间的基因交流减少,最终形成生殖隔离,加速了新物种的形成,C正确;果蝇种群A 和种群B仍有少量交配行为,说明mFAS基因突变带来 的双重效应不足以导致生殖隔离,生殖隔离需多因素 协同作用,如基因库的长期积累、地理隔离、自然选 择等,D错误。 【命题延伸　典题重组】 3.判正误 (1)(2024·北京卷)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲,依据的是DNA的空间结构。(　　) (2)(2023·重庆卷)果蝇有翅(H)对无翅(h)为显性。在某实验室繁育的果蝇种群中,部分无翅果蝇胚胎被转入小鼠W基因后(不整合到基因组),会发育成有翅果蝇,随后被放回原种群。可推测转入W基因的果蝇可能决定该种群朝有翅方向进化。(　　) (3)(2021·湖南卷)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。其中人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态。(　　) × × × 4.练表达 (2022·广东卷)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　　。  协同进化 题组递进 素能提升 题组1　生物进化观的辨析 1.(2025·陕晋青宁卷,9)专食性绢蝶幼虫以半荷包紫堇叶片为食,成体绢蝶偏好在绿叶型半荷包紫堇植株附近产卵。生长于某冰川地域的半荷包紫堇因bHLH35基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色,不易被成体绢蝶识别。冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大,则该地区(　　) A.半荷包紫堇突变的bHLH35基因频率会逐渐增加 B.半荷包紫堇bHLH35基因突变会引起绢蝶的变异 C.灰叶型半荷包紫堇的出现标志着新物种的形成 D.冰川消融导致绢蝶受到的选择压力减小 A 解析:冰川消融后,灰色叶片植株更易隐藏,避免被绢蝶产卵,生存和繁殖机会增加,故bHLH35突变基因频率会逐渐上升,A正确;半荷包紫堇bHLH35基因突变不会引起绢蝶的变异,B错误;新物种形成的标志是生殖隔离的产生,灰叶型半荷包紫堇的出现只是出现新性状,不能标志新物种的形成,C错误;生长于某冰川地域的半荷包紫堇因基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色,冰川消融后,岩石的灰色呈现,使半荷包紫堇不易被成体绢蝶识别,产卵成功率下降,生存压力增大,选择压力增强,D错误。 2.(2025·湖北卷,16)若在一个随机交配的二倍体生物种群中,偶然出现一个有利突变基因,该突变基因可能是隐性或显性,具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析,下列叙述正确的是(　　) A.图1曲线在1 200代左右时形成了新物种 B.对比图1与图2,推测图1中有利突变基因为隐性 C.随着世代数的增加,图2曲线的峰值只能接近1,无法等于1 D.图2曲线在200~400代增长慢,推测该阶段含有利基因的纯合体占比少 答案:D 解析:种群基因频率改变,说明生物进化,但新物种的形成通常需要生殖隔离的出现,仅基因频率变化不能直接证明新物种形成,A错误;图1曲线有利突变基因频率上升较快,图2曲线突变基因频率前期缓慢上升且后期上升较快,据此推测图1中有利突变基因为显性,一旦发生突变杂合子即可表现,图2相关有利突变是隐性突变,由于其更有生存和繁衍优势,显性个体被淘汰,则最终可能导致峰值等于1,B、C错误;设相关基因为A/a,图2在200~400代增长慢,可能是隐性基因的纯合体(aa)占比少,D正确。 题组2　有关基因频率的计算 3.(2024·湖北卷,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 B 解析:分析题目信息可知,雌性个体中有1/10患甲病,且该病由Z染色体上h基因决定,所以Zh的基因频率为10%,该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh,由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1,该种群患病概率为(10%+10%×10%)×1/2=5.5%,A错误,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基因频率增大,D错误。 4．(多选)(2025·江苏苏州二模)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，其中红眼是显性性状，由位于X染色体上的W基因控制。选用若干红眼雌果蝇和白眼雄果蝇作为亲代杂交，每代果蝇再随机交配，统计各代雌、雄果蝇中w基因频率的变化，曲线如图所示。若每代能繁殖出足够数量的个体，下列叙述错误的是(　　) A．亲本果蝇的基因型为XWXw和XwY B．每一代果蝇群体中w基因频率均为2/3 C．每代雌性与雄性中W基因频率之和的1/2与下一代雌性个体中W的基因频率不相等 D．子三代雌性中w基因频率为11/16，雄性中w基因的频率为5/8 BC 解析：父本白眼雄果蝇的基因型为XwY，w基因频率为1，据题图可知，母本w基因频率为1/2，则母本果蝇全为XWXw，A正确。亲本红眼雌果蝇全为XWXw，雄果蝇为XwY，但雌雄个体的数量不一定相等，则亲本群体中w基因频率不一定为2/3，B错误。假设雌配子中XW基因频率为m，则Xw基因频率为(1－m)；雄配子中XW基因频率为n，则Xw基因频率为(1－n)。下一代雌性个体中W的基因频率＝mn＋1/2n(1－m)＋1/2m(1－n)＝1/2(m＋n)，C错误。亲本红眼雌果蝇全为XWXw，雄果蝇为XwY，第一代为XWXw∶XWY∶XwXw∶XwY＝1∶1∶1∶1，随机交配产生的子二代为XWXW∶XWXw∶XwXw∶XWY∶XwY＝1∶4∶3∶2∶6，随机交配产生的子三代为XWXW∶XWXw∶XwXw∶XWY∶XwY＝3∶14∶15∶12∶20，则子 三代雌性中w基因频率为14/32×1/2＋15/32＝22/32＝11/16，雄性 中w基因的频率为20/(12＋20)＝20/32＝5/8，D正确。 三种位 置关系 野生型 白花1 白花2 F1(白花1×白花2) F1自交所得F2 互为等 位基因 均为白花 三种位置关系 野生型 白花1 白花2 F1(白花1×白花2) F1自交所得F2 同源染色 体上的非 等位基因 野生型∶ 白花=1∶1 非同源染 色体上的 非等位基因 野生型∶ 白花=9∶7 $