专项突破10 生物变异类型的辨析-【学霸黑白题】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）

心专项突破10 生物变异类型的辨析 1.(2024·辽宁模拟预测)图中为某二倍体动物细胞分裂某时期的示意图。下列说法正确的是 A.该细胞处于有丝分裂后期，细胞中同时出现基因A与a是由基因突变导致 B.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期，细胞中同时出现基因A与a是由基因重组导致 C.该动物为雄性，且体细胞中染色体数最多有16条 D.通过光学显微镜不能观察到图中发生的变异 2.（2024·云南昆明期中)科研人员对水稻细胞核中一个DNA片段进行研究，发现其上有三个 片段：基因A、无效片段（无遗传效应）和基因B,其分布如图所示，现将某外来DNA片段() 插入位点a或b,下列叙述错误的是 （) 基因A无效片段基因B 基因A无效片段基因B 位点a位点b A.若m只含几个碱基对且插入位点a,则未发生基因突变 B.若m只含几个碱基对且插入位点b,则未发生染色体变异 C.若m为有效片段且插入位点a,则发生了基因重组 D.若m为有效片段且插入位点b,则基因B和片段m都无法正常表达 3.（2024·全国模拟预测)某基因型为MmNn的精原细胞在减数分裂时相关同源染色体的情况 如图甲所示。在某些情况下，一条染色体的姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝 粒分开后，两个环状染色体互锁在一起，两环之间可通过交换部分片段（交换的部分不一定相 等)实现分离，如图乙所示。不考虑其他基因，下列叙述正确的是 () 分离 图甲 图乙 A.图甲和图乙所示交换染色体片段所引起的变异都属于基因重组 B.该精原细胞发生图甲变化后，正常完成减数第二次分裂将产生3种精细胞 C.只考虑N、基因，该精原细胞发生图乙变化后产生的精细胞基因型有5种可能 D.该精原细胞分别发生图甲和图乙变化后，会同时产生两个基因型为MN的精细胞 进阶突破·专项练19 4.（2024·广东广州二模)单亲二体(UPD)是指正常二倍体的体细胞(2)中某对同源染色体都 来自父方或母方的现象。下图表示某种UPD的发生机制：减数分裂出现错误的二体卵子(+ 1)和正常精子(n)结合形成三体合子(2n+1),三体合子在有丝分裂过程中会失去一条染色 体，从而使染色体数目恢复正常(2)。在不考虑其他变异的情况下，叙述错误的是() 精子 丢失一条染色体 A.图中所示的二体卵子可由减数分裂I异常形成 B.图中甲、乙、丙可发育为性别相同的个体，且丙为UPD C.表型正常双亲生出UPD血友病女孩，可能是母方减数分裂I异常所致 D.即使母方的卵子中无12号染色体，仍可能形成12号染色体的UPD 5.果蝇具有易培养、繁殖快，相对性状明显等特点，是较好的遗传学材料。已知果蝇眼色由A、 和B、b两对常染色体上的等位基因控制，基因A控制色素形成，基因B决定红色，基因b决 定粉色。当基因A不存在时，果蝇眼色表现为白色。为了研究这两对等位基因的分布情况， 选取一对红眼(AaBb)雌雄个体进行交配。 (1)如果子代表型及比例为红色：粉色：白色= ,则这两对等位基因的遗传符合自 由组合定律。 (2)若符合自由组合定律，则表型为白眼的果蝇中，纯合子的基因型为 :选择子代粉 眼雌雄个体自由交配，所产生后代表型及比例为 0 (3)果蝇的直毛(G)与分叉毛(g)由X染色体上的基因控制，在用分叉毛雌果蝇与直毛雄果 蝇进行杂交实验时，后代中偶然出现一只分叉毛雌果蝇，对其产生原因，科研人员提出了 以下几种假说： 假说一：该个体少了一条染色体。 假说二：该个体发生了一条染色体部分片段（含相应基因）缺失。 假说三：该个体一条染色体上某个基因发生了突变。 ①若显微镜观察该个体的初级卵母细胞中染色体数是 条，可以否定假说一。 ②对G、g基因进行荧光标记后，若观察到该个体的初级卵母细胞中荧光点的数目为 个，可以否定假说二。 ③现已确定该个体产生的原因为基因突变，则应为 （填“显”或“隐”)性突变。 20黑白题生物|必修第二册·RJ专项突破9遗传信息的传递与表达 1.C解析：注射的mRNA通过直接参与翻译过程而发挥作用，A错误； 翻译过程中核糖体沿mRNA的5'端到3'端移动，B错误；TBX18蛋白 质发挥作用的结果是心室细胞重新编程为起搏器样细胞，该过程是 通过基因选择性表达实现的，C正确；向心室细胞注射mRNA才可合 成TBX18,只能说明心室细胞中不能发生TBX18蛋白质合成基因的 转录，并不意味着所有基因都不能转录，D错误。故选C。 2.A解析：0mpF蛋白低表达或不表达，使通道孔径缩小而减少抗菌 药的通透，有利于细菌表现耐药性，有利于生存，A错误；不同渗透压 下OmpR蛋白空间构象不同，OmpF蛋白与OmpC蛋白的基因表达情 况不同，B正确；高渗条件下OmpC基因转录增加，OmpC增多，OmpF 的合成受抑制，OmpF降低，低渗条件下优先表达OmpF蛋白，C正 确；高渗条件下OmpC蛋白含量多、OmpF蛋白含量少，通道孔径会缩 小而减少抗菌药的通透，降低细菌对抗菌药的敏感性，导致细菌表现 出耐药性，D正确。故选A。 四解题指导 分析题千信息：OmpC蛋白含量多、OmpF蛋白含量少时，通道孔 径会缩小而减少对抗菌药的通透，这是不利于杀菌的，反之则有 利于抑制细菌的繁殖。 3.A解析：翻译过程中，在mRNA的5'端存在起始密码子，在3端存在 终止密码子，而不是终止子，与mRNA结合的核糖体将由mRNA的 5端向3'端移动，A错误；据题图可知，铁过剩时，铁与RF结合，使 IRF与RE分离，失去IRF的转铁蛋白mRNA易被酶降解，B正确； RF与RE结合，可防止mRNA被酶降解，同时有利于转铁蛋白的合 成，进而使细胞内转铁蛋白的数量增多，C正确：铁与RF结合并使 IRF与RE分离，转铁蛋白mRNA易被酶降解，这可能与相应酶募集 在mRNA周围有关，D正确。故选A。 四解题指导 翻译过程中，在mRNA的5'端存在起始密码子，在3'端存在终止 密码子，与mRNA结合的核糖体将由mRNA的5'端向3'端移动： 据题图可知，铁过剩时，铁与IRF结合，使IRF与RE分离，失去 IRF的转铁蛋白mRNA易被酶降解；铁缺乏时，RF与IRE结合， 可防止RNA被酶降解，同时有利于转铁蛋白的合成，进而使细 胞内转铁蛋白的数量增多：铁过剩时，铁与IRF结合并使IRF与 RE分离，转铁蛋白mRNA易被酶降解，这可能与相应酶慕集 在mRNA周围有关。 4.A解析：并不是所有生物的遗传信息流动均有DNA的复制、转录 翻译的过程，如某些RNA病毒无DNA的复制，A错误；病毒产生 dsRNA需要以宿主细胞中的核糖核苷酸为原料，B正确；据题图椎 测，Dicr在形成siRNA的过程中水解了磷酸二酯键，即①过程有磷 酸二酯键的断裂，②过程有氢键的打开，C正确：寄生在宿主体内的 病毒通过形成sRNA实现基因沉默，其意义是使宿主细胞的基因表 达终止，而病毒基因指导的蛋白质能顺利合成，④过程通过阻断翻译 过程影响相关基因的正常表达，D正确。故选A。 5.(1)具有遗传效应的DNA片段碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序 不同(2)核糖核苷酸（或4种核糖核苷酸）翻译少量的 mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(3)核糖体乙3'端 脯氨酸(4)①抑制再分化②上升加强 解析：(1)基因通常是指具有遗传效应的DNA片段，因为绝大多数生 物的遗传物质是DNA,基因具有特异性，每个基因都具有其特定的碱 基排列顺序，即53基因和胰岛素基因的本质区别是其结构中碱基 (或脱氧核苷酸)的排列顺序不同，因而含有的遗传信息不同，进而表 现出不同的功能。(2)题图1中的过程a为转录，转录形成RNA,所 需的原料是核糖核苷酸（或4种核糖核苷酸）。过程a发生在细胞核 中，成熟mRNA需通过核孔运出细胞核。过程b形成了肽链（或蛋白 质)，过程b表示翻译。该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多 个核糖体，其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白 质。(3)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，更早结合 到mRNA分子上核糖体合成的肽链更长，题图1中核糖体乙上的肽 链更长，故核糖体乙更早结合到mRNA分子上。tRNA的3'端携带氨 基酸进入核糖体。题图1中正在进入核糖体甲的tRNA上的反密码 子为GCC,其对应的密码子为CCG,编码的是脯氨酸，故题图1中正在 进人核糖体甲的氨基酸是脯氨酸。（4)①由题图2可知，路径1和2能 促进胆管上皮细胞的去分化和肝前体细胞的再分化过程，53基因正 常表达时，通过抑制路径1和2，进而抑制胆管上皮细胞的去分化和 专项练参考答案 肝前体细胞的再分化过程。②53基因正常表达时，通过抑制路径1 和2，从而抑制去分化和再分化过程，进而抑制肝脏的再生，肝脏极度 受损后，Dnmt1的表达水平将上升，从而加强对p53基因表达的抑 制，促进肝脏的再生。 专项突破10生物变异类型的辨析 1.D解析：题图没有同源染色体，且着丝粒分裂、姐妹染色单体分开， 处于减数分裂Ⅱ后期：据题图中染色体的颜色可知，细胞同时出现基 因A与a是由基因突变导致，A、B错误。该细胞的细胞质均等分裂 有可能是次级精母细胞，也可能是极体（减数第一次分裂产生的），该 动物可能是雄性，也可能是雌性；该细胞处于减数第二次分裂的后 期，说明体细胞中含有8条染色体，那么该动物体细胞进行有丝分裂 时，在有丝分裂的后期染色体数目最多，为16条，C错误。基因突变 无法通过光学显微镜观察到，D正确。故选D。 四名师点睛 据题图可知，该图没有同源染色体，且着丝粒分裂、姐妹染色单 体分开，处于减数分裂Ⅱ后期。 2.D解析：若m只含几个碱基对且插入位点a,这并没有引起基因A、 基因B碱基序列改变，也就不属于基因突变，A正确；若m只含几个 碱基对且插入位点b,导致基因B的碱基序列改变，发生基因突变！ 不发生染色体变异，B正确；若m为有效片段且插人位点a,这种导入 外来基因的操作属于基因工程范畴，借助基因拼接技术或DNA重组 技术，定向改造生物的遗传性状，属于基因重组，C正确；若在位点b 插入有效片段m,会改变基因B的DNA分子结构，但插人的片段m 很可能会正常表达，D错误。故选D。 3.C解析：题图甲中，同源染色体的非姐妹染色单体交换片段导致基 因重组，题图乙中，若发生不同片段的交换，则导致染色体结构变异 若发生相应片段的交换，由于基因没有发生变化，且该过程发生在姐 妹染色单体形成的子染色体之间，所以不属于基因重组，A错误：该 精原细胞发生题图甲变化后，正常完成减数第二次分裂将产生4种 精细胞，基因型分别为MN、Mn、mN、mn,B错误；只考虑N、n基因，该 精原细胞发生题图乙变化后，精细胞的基因型可能为N、n、NN、n 0(O表示没有相应的基因)，有5种可能，C正确：该精原细胞发生题 图甲变化后，会分别产生基因型为MmNN和Mmnn的两条染色体，只 有含基因MNN的染色体再发生题图乙变化后，最终才会产生一个 基因型为MmN的精细胞，D错误。故选C。 4.C解析：题图中二体卵子的染色体为同源染色体，说明二体卵子的 产生是减数分裂I后期，同源染色体未分离所致，A正确；由题图可 知，精子中染色体形态与卵子中染色体形态相同，则其为常染色体或 X染色体，若为常染色体，则甲、乙、丙中所含性染色体组成可能都为 XX或都为XY,若为性染色体，则甲、乙、丙中性染色体组成均为XX 三者性别可能相同，丙中两条颜色不同的同源染色体均来源于卵细 胞，即为UPD,B正确；血友病为伴X染色体隐性遗传，若用a代表其 致病基因，UPD血友病女孩基因型为X“Xa,其双亲正常，母亲基因型 为XAX,则可能是母方减数分裂Ⅱ后期形成的两条X“染色体移向 同一极产生XX的卵子所致，C错误：即使母方产生了没有12号染 色体的卵子，但可能与父方产生的含两条12号染色体的精子结合形 成受精卵，染色体组成正常，体细胞(2)中12号同源染色体都来自 父方，符合UPD的定义，D正确。故选C。 5.(1)9:3:4(2)aaBB、aabb粉眼：白眼=8：1(3)①8②4 ③隐 解析：(1)一对红眼(ABh)雌雄个体进行交配，若两对等位基因的遗 传符合自由组合定律，则子代表型及比例为红色(A_B_)：粉色 (A_bb)：白色(aa _)=9:3:4,该比例为9：3：3：1的变式。 (2)若两对等位基因的遗传符合自由组合定律，则表型为白眼的果蝇 的基因型为aaBB、aaBb、aabb,其中纯合子的基因型为aaBB、aabb。若 选择子代粉眼(Abb)雌雄个体自由交配，F2中粉眼的基因型可表示 为1/3AAbb、2/3Aabb,该群体产生的配子类型及比例为2/3Ab、 1/3b,则该群体自由交配情况下产生的后代有粉眼(4/9AAbb 4/9Aabb):白眼(1/9aabb)=8:1。(3)①在用分叉毛雌果蝇 (X8X8)与直毛雄果蝇(XGY)进行杂交实验时，正常情况下产生的后 代的基因型为XGX8和XY,现出现一只分叉毛雌果蝇，科研人员提 出了几种假说：若为假说一，即该个体少了一条染色体，则显微观察 该个体的初级卵母细胞中染色体数应是7条，若观察到还是8条，则 假设一错误：②若假说二成立，该个体发生了一条染色体部分片段 (含相应基因)缺失，则分叉毛雕果蝇为XX,对G、g基因进行荧光标 记后，该个体初级卵母细胞中荧光点的数目应为2个(g复制而来)， 黑白题39 若观察到4个荧光标记点，说明G还在，假说二错误：③若为基因突 变，则可能是发生了Gg的隐性突变，导致该雌性个体的基因型由 XX(直毛)变为XX(分叉毛)，即为隐性突变。 专项突破11生物有共同祖先的证据 1.D解析：线粒体分裂的分子机制在真核生物的演化中具有高度的保 守性，体现了线粒体的分裂的相似性，该事实支持共同由来学说， A正确：比对不同生物的发动蛋白基因序列可为生物进化提供分子 生物学证据，B正确；真核生物发动蛋白基因的突变，丰富了生物进 化的原材料，因为基因突变能为生物基因提供最初的原材料，C正 确：原核细胞不具有线粒体，D错误。故选D。 2.C解析：对“世纪曙猿”化石的研究发现灵长类动物的形态、结构等 与人类相似，说明两者具有共同的祖先，A正确；化石是指通过自然 作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等，对“世纪 曙猿”化石进行研究，能够分析出其体型大小和运动方式等，B正确： 生物最先生活在海洋，故从地层年龄与其对应的化石中能够总结出 鱼类的出现早于爬行类动物，C错误：化石、比较解剖学和胚胎学等 证据在生物进化研究中互为补充、相互印证，D正确。故选C。 3.D解析：化石为生物进化提供了最直接的证据，因此奇异罗平龙化 石的发现为生物的进化提供了最直接的证据，A正确：奇异罗平龙的 吻端更长，牙齿数量更多，这有利于提高它们抓捕猎物的效率，B正 确：奇异罗平龙的指节骨较多，可能增加了其四肢运动的灵活性， C正确：由于14C衰变为12C的半衰期为5730年，238U衰变为206Pb 的半衰期为45亿年，而奇异罗平龙约生活在2.44亿年前，因而测定 奇异罗平龙中的238U/206Pb比测定4C/2C能更准确测算其形成年 代，D错误。故选D。 4.D解析：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地动物，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逐渐被淘汰，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，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。故选D。 5.B解析：结合基因组数据和化石时间数据进行分析，研究人员可推 断出灵长类动物各主要类群的演化时间，A正确；基因测序属于分子 水平的研究，故对灵长类物种大脑内CENPI基因进行测序，为研究 大脑的进化提供了分子生物学证据，B错误；由题意和图可知，与非 人灵长类比，CENPJ基因在人类大脑中的甲基化水平低，这种低甲基 化水平可以遗传给后代，C正确：CENPJ基因的表达增强，CENPJ蛋白 的含量增加，有利于神经干细胞的增殖和分化，使神经元种类和数量 增加，从而促进大脑容量的增大和认知能力的提升，D正确。故选B。 四解题指导 题图比较了4个灵长类代表物种大脑内CEPJ基因中启动子区 域CPG序列甲基化模式的差异，CENPJ基因在人类大脑中的甲 基化水平最低。 6.D解析：从题图中只能判断现代人与黑猩猩、现代人与尼安德特人 的碱基对差异大小，不能判断尼安德特人与现代人和尼安德特人与 黑猩猩之间的碱基对差异大小，A错误；尼安德特人基因组草图，为 人类进化提供了分子生物学证据，B错误：生物在进化过程中的地位 是依靠生物的结构和功能划分的，进化地位越高，不一定适应性更 强，C错误：根据现代人与黑猩猩、现代人与尼安德特人的碱基对差 异大小，根据题图2，可判断①②③可分别表示黑猩猩、现代人、尼安 德特人，D正确。故选D。 专项突破12种群基因频率的变化与 相关计算 1.C解析：根据题意可知，Aa占30%，AA占50%，则aa占20%，故a 基因频率为1/2×30%+20%=35%，种群中BB占64%，Bb占32%，则 bb基因型频率为4%，b基因频率为4%+1/2×32%=20%，A错误；基 因a或基因b纯合的植株均表现为白花，该种群中白花植株基因型 为aa-、-bb,约占20%(aa)+4%(__bb)-20%×4%(aabb)= 23.2%,B错误：基因a、b频率不同可能是由于b基因还控制其他性 状，且该性状不利于个体的生存和繁殖，C正确：种群进化的实质是 必修第二册·RJ 基因频率发生改变，而非基因型频率发生改变，D错误。故选C。 2.B解析：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0.16、 0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25，可知人群中A的基因频率= 0.16+0.20×1/2=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，已知人群中右型扣手的杂合子所占比例 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=0.0676，aa基因型频率为 (37/50)2=0.5476,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0.16+0.20×1/2=0.26，a的基因频率为 1-0.26=0.74,D错误。故选B。 四名师点睛 根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64，分别是4/25、 1/5、16/25,可知人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50， 则a的基因频率=1-13/50=37/50。 3.D解析：基因库是一个种群中所有个体的全部基因的总和，该大熊 猫种群内所有个体含有的全部D、d基因没有包括全部基因，不能构 成该种群的基因库，A错误：若等位基因D/d位于常染色体上，根据 遗传平衡定律可知，该大熊猫种群中Dd个体占20%×80%×2=32%， B错误：生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，据此可推测大 熊猫在进化过程中食性发生了很大变化与基因频率发生定向改变有 关，但变异是不定向的，C错误；若等位基因D/d位于X染色体上，则 雄性中XY占的比例等于d基因的频率，为20%，D正确。故选D。 4.D解析：一个种群的基因库是指该种群中全部个体所含的全部基 因，A错误；F的基因频率为36%+1/2×60%=66%，则f的基因频率 为34%，该免群自由交配，下一代F℉基因型频率=66%×66%= 43.56%,ff基因型频率=34%×34%=11.56%，B错误；该兔群自由交 配，下一代中F、f的基因频率与亲本相同，因此F基因频率为66%， 「基因频率为34%，C错误；该兔群中白色脂肪兔基因型可能为 FF(占3/8)、Ff(占5/8)，两只白色脂肪兔交配，产f配子的概率为 5/16,则后代为淡黄色(f)的概率为5/16×5/16=25/256，D正确。故 选D。 5.B解析：遗传漂变并没有产生基因突变和染色体变异等，因此没有 产生可遗传的变异，A错误：从题图中可以看出，N=25的群体更容易 发生遗传漂变，且对种群基因频率的影响更大，B正确；基因重组是 指在生物体进行有性生殖过程当中控制不同性状的基因重新组合， 不会影响题图中A基因的频率，C错误；分析题图可知，第125代时， V为250的群体中，A的基因频率约为75%，则a的基因频率约为 25%,Aa基因型频率约2×75%×25%=37.5%：第125代时，N为2500 的群体中，A的基因频率为50%，a的基因频率为50%，Aa基因型频 率2×50%×50%=50%。综上分析，若群体随机交配，第125代 时，N=250的群体中Aa基因型频率比N=2500的群体中的小，D错 误。故选B。 6.(1)某个基因占全部等位基因数的比值相对于小群体，大群体不容 易发生遗传漂变N1(2)1/2或1/4或0由于随机留种，后代的 基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变(3)如果白翅性状适应 环境，则该基因频率会增大：如果白翅性状不适应环境，则该基因频 率会减小 解析：(1)基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位 基因数的比值。结合题意，分析题图可知：在N1=70的群体中，子代 中基因A的频率分布更广，而在N2=8000的群体中，子代中基因A 的频率分布相对比较集中，比较稳定，说明N,=70的群体更容易发 生遗传漂变，更容易发生进化，所以相对于小群体，大群体不容易发 生遗传漂变。(2)有一只杂合灰翅个体(Aa)和一只黑翅个体(aa)杂 交，子一代有Aa、aa,所以随机保留雌雄各一只个体有以下三种情况： Aa与Aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa:AA:aa=2:1:1, A的基因频率为1/2×1/2+1/4=1/2；Aa与aa杂交产生的F2足够多 的情况下，Aa:aa=1:1,A的基因频率为1/2×1/2=1/4；aa与aa杂 交产生的F2足够多的情况下，后代全为aa,A的基因频率为0。根据 上述数据分析，每世代随机保留雌雄各一只个体，后代的基因频率可 能完全不同，从而造成遗传漂变。(3)种群中出现了突变型的白翅个 体，若该白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，若该白翅性状不 适应环境，则该基因频率会减小。 黑白题40