专题6 保分点专攻 生物的变异与进化-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考生物复习讲义课件(冀赣) (课件PPT+word教案)
2026-04-21
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 生物的变异与育种,生物的进化 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河北省,江西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.73 MB |
| 发布时间 | 2026-04-21 |
| 更新时间 | 2026-04-21 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·大二轮专题复习 |
| 审核时间 | 2026-04-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57457796.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
生物的变异与进化
1.突破生物变异的4大问题
2.变异个体产生配子的种类及比例
假设A、a基因位于常染色体上,常染色体任意两者配对概率相等,在减数分裂Ⅰ的后期,配对的两条染色体分离,分别移向两极,另一条未配对的染色体随机移向任一极。
变异类型
个体基因型
配子种类及比例
单体
AO
A∶O=1∶1
三体
AAA
AA∶A=1∶1
aaa
aa∶a=1∶1
AAa
AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1
Aaa
Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1
[特别提醒] ①性染色体可育三体产生配子的种类很容易得出,但是由于同型性染色体配对概率明显大于异型,所以配子的比例较复杂,如:XYY可育三体产生配子的种类为X、YY、XY、Y,但比例不能确定。
②同源四倍体减数分裂时联会紊乱,不容易得到可育配子,故结实率低。
3.不同突变体是否为同一位点突变的判断
若某红花(野生型)有两种白花隐性突变品系,则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下情况,可通过杂交实验进行判断。
(1)两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
(2)两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
4.明确隔离、物种形成与进化的关系
5.关于X染色体上的基因频率计算相关技巧分析
(1)条件设定
①男女比例为1∶1;②自然人群处于遗传平衡。
(2)规律使用
规律①:男性中伴X隐性病的发病率=男性中Xn的基因频率=女性中Xn的基因频率=人群中Xn的基因频率。
规律②:男性中伴X隐性病的发病率=2×人群中男伴X隐性病的发病率;女性中伴X隐性病的发病率=2×人群中女伴X隐性病的发病率。
例如:设色盲基因Xb的频率=q,正常基因XB的频率=1-q=p,基因型频率计算结果具体如表。
群体分析
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
在男性群体中
p
q
在女性群体中
p2
2pq
q2
在整个群体中(男∶女=1∶1)
p2/2
pq
q2/2
p/2
q/2
易错辨析
1.判断下列有关生物变异的相关叙述
(1)AAAA与AA杂交产生AAA属于多倍体育种( × )
提示:AAAA与AA杂交产生AAA属于杂交育种。
(2)染色体自然加倍可能是由骤然低温影响着丝粒的分裂造成的( × )
提示:骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍,骤然低温不影响着丝粒的分裂。
(3)果大晚熟的紫娘喜荔枝与果实偏小的石硖龙眼杂交获得了果大质优的“脆蜜”,授粉实现了基因重组( × )
提示:基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,授粉(受精)过程中不会发生基因重组。
(4)利用CRISPR/Cas9系统对基因的特定碱基进行修改,原理是基因重组( × )
提示:利用CRISPR/Cas9系统对基因的特定碱基进行修改,导致基因多碱基序列发生改变,原理是基因突变。
2.判断下列有关生物进化的相关叙述
(1)控制某动物毛色和尾型的全部基因构成该种群的基因库( × )
提示:基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
(2)榕树和传粉榕小蜂的种间关系为互利共生,这是长期协同进化的结果( √ )
(3)生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,就是协同进化( × )
提示:生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,只是协同进化的一个方面。
(4)某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是物种多样性的直观表现( × )
提示:某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现。
(5)抗生素直接作用于基因型导致大肠杆菌种群基因频率改变( × )
提示:抗生素直接作用于大肠杆菌的表型导致其种群基因频率改变。
(6)骡以及二倍体加倍形成的四倍体生物都是新的物种( × )
提示:骡没有生育能力,不属于新的物种;二倍体加倍形成的四倍体,其与二倍体杂交形成的三倍体不育,故四倍体属于新的物种。
1.(2024·甘肃,6)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A.在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
答案 D
解析 在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,可能是由碱基的替换造成的,属于基因突变,表明基因突变可导致癌变,A正确;抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变,B正确;原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,属于染色体变异中的重复,表明染色体变异可导致癌变,C正确;9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明染色体变异可导致癌变,D错误。
2.(2024·黑吉辽,15)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
答案 C
解析 Gggg细胞DNA复制之后为GGgggggg,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或0个G基因,C错误;若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1-1/6×1/6=35/36,D正确。
3.(多选)(2024·河北,15)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A.未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D.不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
答案 BCD
解析 分析题图可知,父亲的位点①突变、位点②正常,而母亲的位点①正常、位点②突变,故图中位点①正常的碱基对应为C—G,位点②正常的碱基对应为A—T,A错误;患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病,说明若患该病,患者体内会同时存在①和②两个突变位点,均会使P基因功能发生改变,B正确;据题图可知,患者的其中一条染色体上的P基因相关序列中位点①异常、位点②正常,另一条同源染色体上的P基因相关序列中位点①正常、位点②异常,故患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其形成一条染色体上的P基因相关序列中位点①、位点②均正常,另一条同源染色体上的P基因相关序列中位点①、位点②均异常,据此其可产生正常的配子,C正确;不考虑其他变异,由于患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,而患者弟弟体细胞中分别具有①、②突变位点的同源染色体一条来自父方,一条来自母方,故患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上,D正确。
4.(2024·广东,11)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A.m的出现是自然选择的结果
B.m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C.m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D.MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
答案 C
解析 m是M发生一个碱基替换形成的,所以m的出现是基因突变的结果,A不合理;m与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,所以东亚人含有m,由于不同人种之间可进行基因交流产生后代,故现代非洲和欧洲人群中也可能含有m,B不合理;自然选择能够使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,所以末次盛冰期后m的频率升高是环境选择的结果,C合理;由题意可知,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,m与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,据此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升,D不合理。
5.(2024·湖北,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
答案 B
解析 分析题干信息可知,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,所以该种群h基因的频率为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,该种群患该病的概率为(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(ZhZh)减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
6.(2024·河北,6)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子的数量,每年在距海岸线0~20 km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0~60 km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
答案 B
解析 根据题意可知,Est基因与毒素降解相关,且每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,会对蚊子起定向选择作用,使该区域该种蚊子的Est基因频率发生定向改变,该过程蚊子会发生进化,但不一定能快速形成新物种,A、D错误;距海岸线20~60 km区域内未喷洒杀虫剂,该区域内蚊子Est基因频率较小,且区域A距海岸线的距离越远,蚊子的Est基因频率越小,故随着远离海岸线,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,B正确;距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,0~20 km范围内的蚊子受到的选择压力更大,C错误。
1.为提高水稻产量,科研人员筛选出了三种单基因纯合突变体,突变体1与突变体2的籽粒显著大于野生型,突变体3的籽粒显著小于野生型。通过测序发现,突变体1为Os基因功能缺失突变体,突变体3为APO1基因功能缺失突变体。同时进行杂交实验发现:突变体1与突变体2分别与野生型杂交,F1籽粒大小均等于野生型。突变体1与突变体2杂交,F1籽粒均大于野生型。图示为细胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量测定结果。下列叙述错误的是( )
注:Actin,即“肌动蛋白”,是所有细胞的一种重要骨架蛋白,在不同种类细胞中的表达量相对稳定,在该实验中作为参照指标。
A.突变体1和突变体2的大籽粒性状是由相关基因发生隐性突变所致
B.突变体2中的突变基因与突变体1中的突变基因为非等位基因
C.正常功能的Os基因可能会促进APO1蛋白的降解,但对APO1基因的转录无影响
D.突变体1和突变体3杂交后F1自交,据F2可判断Os与APO1基因是否独立遗传
答案 B
解析 突变体1与突变体2分别与野生型杂交,F1籽粒大小均等于野生型,说明突变体1与突变体2发生隐性突变,A正确;突变体1与突变体2杂交,F1籽粒均大于野生型,与亲本相同,说明两个突变基因是同一位点发生的不同隐性突变,互为等位基因,B错误;图中可以看出野生型与突变体1内Actin量无明显差异,说明加样量基本相同,但野生型APO1蛋白量明显低于突变体1,说明正常功能的Os基因可能促进APO1蛋白的降解,而APO1 mRNA的相对含量没有明显差异,说明Os基因对APO1基因的转录无影响,C正确。
2.(2024·鹰潭高三一模)蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体,而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象:一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr,在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体,导致后代表型变化,其作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因
B.卵细胞经过受精形成的都是雌性
C.psr能从父方传给雄性和雌性子代
D.psr会在后代雄蜂中代代相传
答案 D
解析 一个染色体组中包含了雄蜂生长发育所需的全部基因,但psr仅是雄蜂体内的一种特殊的染色体,psr不能代表一个染色体组,A错误;依据图中卵细胞经过受精后形成的含有psr的受精卵和雄蜂体内psr能破坏来自同一染色体组的其他染色体,可知卵细胞经过受精后将来会发育成只有一个染色体组的雄性黄蜂,B错误;psr来自雄蜂,且经过受精后形成的含有psr的受精卵将来只能发育成雄蜂,将来也只能传递给雄蜂,C错误,D正确。
3.(多选)小麦育种专家通过培育“小麦二体异附加系”,能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。如图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”的示意图,普通小麦(6n=42)记为42W,长穗偃麦草(2n=14),记为14E。在没有同源染色体时,减数分裂过程E染色体随机进入细胞一极。下列叙述正确的是( )
A.图中F1是四倍体,高度不育
B.过程②常用一定浓度的秋水仙素处理,诱导其染色体数目加倍
C.过程④可通过自交和利用抗病性检测进行筛选而实现
D.植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W+2E)∶(42W+1E)∶42W=1∶4∶1
答案 ABC
解析 F1是普通小麦(6n=42)与长穗偃麦草(2n=14)杂交得到的,含有3+1=4个染色体组,因此F1是(异源)四倍体,表现为高度不育,A正确;②是诱导染色体数目加倍的过程,常用一定浓度的秋水仙素处理,B正确;过程④是通过单体异附加系获得所需的二体异附加系的过程,可通过自交和利用抗病性检测进行筛选而实现,C正确;丁可产生21W+0E、21W+1E两种配子,比例为1∶1。因此植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W+2E)∶(42W+1E)∶42W=1∶2∶1,D错误。
4.(多选)A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌(Sau)引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远抗药性越强
B.滤纸片b周围抑菌圈中出现菌落是染色体变异的结果
C.四种抗生素中,抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
D.在本实验条件下,Sau产生耐药性的突变对其自身而言是有利变异
答案 CD
解析 滤纸片b周围离抑菌圈越远的区域,抗生素浓度越低,菌落抗药性的大小不能确定,可能强,也可能弱,A错误;细菌无染色体,不会出现染色体变异,B错误;实验中可通过抑菌圈的大小来判断抗生素的抑菌效果,含等剂量抗生素接种到培养基上,其中抗生素A的抑菌圈最大,治疗Sau感染引起的肺炎效果最好,C正确;在本实验中,能够耐药的Sau才能生存下来,不能耐药的Sau不能生长繁殖,因此在抗生素的选择下,Sau产生耐药性的变异对Sau而言是有利变异,D正确。
5.(2024·吉林高三一模)有毒昆虫往往具有鲜艳醒目的颜色,对捕食者具有“警告”的作用,能使捕食者见后避而远之,这种现象叫作警戒色。捕食者在学会回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒昆虫,尝到苦头后才能学会回避。一些无毒的昆虫在形态和体色上会模仿有毒昆虫,这种现象叫作贝茨拟态。下列叙述错误的是( )
A.无毒昆虫的数量增多会造成警戒色的作用增强
B.警戒色和贝茨拟态都是昆虫对环境的适应现象
C.昆虫的进化过程中可能警戒色比贝茨拟态先出现
D.有毒昆虫、无毒昆虫与其天敌之间不断协同进化
答案 A
解析 根据题意可知,警戒色是有毒昆虫的特征,目的是让捕食者避免捕食有毒的昆虫,从而保护这些昆虫不被捕食,无毒昆虫模仿有毒昆虫的警戒色(贝茨拟态)是为了获得保护,但这种保护是有条件的,只有当捕食者认识到这种颜色代表危险时才有效,如果无毒昆虫的数量大量增加,捕食者可能不会对这种颜色产生警觉,从而导致警戒色保护作用减弱,A错误;警戒色和贝茨拟态都是昆虫为了适应环境中的捕食压力,进化出的适应性特征,B正确;从进化角度来看,警戒色可能首先出现,因为有毒昆虫通过其颜色直接威慑捕食者,这是一种直接的防御策略,而贝茨拟态是模仿这种已存在的警戒色,所以从逻辑上讲警戒色可能先于贝茨拟态出现,C正确。
6.某远离陆地的大型海岛上,有一个非常大的种群,假设所有雌雄个体之间能自由交配,没有自然选择,也没有基因突变。该生物的体色由一对等位基因(A/a或XA/Xa)控制,不考虑基因位于XY染色体的同源区段的情况,黑色对灰色为完全显性,若亲本中A基因或XA基因的频率为60%。下列说法不正确的是( )
A.若该对基因位于常染色体上,则F1雌雄个体中灰色的概率相等,均为16%
B.若该对基因位于常染色体上,则F1雌雄个体中纯合黑色的概率相等,均为36%
C.若该对基因位于X染色体上,则F1灰色个体中雌性多于雄性
D.若该对基因位于X染色体上,则F1雄性个体中黑色的概率为60%
答案 C
解析 根据遗传平衡定律分析,若该对基因位于常染色体上,则灰色个体的基因型频率为(1-60%)×(1-60%)=16%,纯合黑色个体的基因型频率为60%×60%=36%,杂合黑色个体的基因型频率为1-36%-16%=48%,常染色体上基因控制的性状与性别无关,因此F1雌雄个体中灰色和纯合黑色的概率相等,分别为16%和36%,A、B正确;若该对基因位于X染色体上,雌果蝇灰色个体的基因型频率为16%,雄果蝇灰色个体的基因型频率为1-60%=40%,雄果蝇黑色个体的基因型频率为60%,雌雄果蝇数量相等,因此XaXa、XaY的基因型频率分别为8%、20%,即F1灰色个体中雌性少于雄性,C错误,D正确。
专题强化练
1~3题每题4分,4~11题每题5分,共52分
1.(2023·广东,2)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
答案 C
解析 p53基因是抑癌基因,这类基因突变可能引起细胞癌变,A正确;p53基因是抑癌基因,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,B正确;依据题意“circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌”可知,circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误。
2.(2024·鞍山高三联考)Holliday模型是同源染色体间基因重组的模型,揭示了交叉互换的分子机制。其过程是①在四分体的两个非姐妹DNA的相应位点上,分别切割每个DNA的一条链,形成四个断裂点;②不同的断裂点间交互连接,形成被称为Holliday连接体的交联体;③Holliday连接体经过一系列的变化完成互换的过程。下列分析正确的是( )
A.Holliday连接体的观察,应选减数分裂Ⅰ后期的细胞
B.可以借助光学显微镜观察染色体形态来判断互换是否完成
C.同源染色体之间互换的过程,会出现磷酸二酯键的断裂和形成
D.同源染色体非姐妹DNA间的互换,是生物变异的根本来源
答案 C
解析 同源染色体非姐妹染色单体的互换,发生在减数分裂Ⅰ前期,因此Holliday连接体出现在减数分裂Ⅰ前期,A错误;光学显微镜下可以观察到染色体,但是该过程中染色体的大小、形态和长度并未发生改变,因此无法借助光学显微镜对分子互换的结果进行观察,B错误;同源染色体之间互换的过程,会出现磷酸二酯键的断裂和形成,因为会发生片段的交换,C正确;同源染色体非姐妹DNA间的互换属于基因重组,但生物变异的根本来源是基因突变,D错误。
3.(2024·萍乡高三二模)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。如图显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.①中酶的氨基酸序列和肽键数目比值一定没有变化
B.②③属于有害突变,不能为生物进化提供原材料
C.④可能是突变导致终止密码子延后造成的
D.图示说明基因突变具有不定向性,一定会导致其性状改变
答案 C
解析 ①中酶的活性和氨基酸数目均没有发生改变,但氨基酸种类可能改变,即氨基酸序列可能发生变化,A错误;基因突变的有利和有害是相对的,突变能为生物进化提供原材料,B错误;④中酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目大于1,说明突变后酶的氨基酸数目增加,最可能的原因是突变导致mRNA上的终止密码子延后出现,C正确;基因突变后能产生多种不同的等位基因,说明基因突变具有不定向性,但生物的性状不一定改变,D错误。
4.人体α2珠蛋白基因变异会导致α-地中海贫血(常染色体遗传病),常见变异类型有基因缺失型和碱基替换突变型。现对某患者及其家系α2基因进行检测,分析得出不同成员基因型结果如表所示,已知祖父无α2基因缺失。下列叙述正确的是( )
个体
哥哥
患者
妹妹
父亲
母亲
祖母
祖父
基因型
_αX
αWαX
_αW
_ _
注:缺失型变异记录为“_”,单碱基的不同替换突变可记录为“αW”或“αX”
A.α2基因缺失型和碱基替换突变型均属于染色体结构变异
B.由表中基因检测结果可知,妹妹属于α2基因缺失型变异
C.推测父亲和祖父的基因型可分别记录为_αX和αXαX
D.哥哥与某女性(_αW)所生孩子基因型为_αW的概率为3/8
答案 D
解析 α2基因缺失型属于染色体结构变异,碱基替换突变型属于基因突变,A错误;妹妹的基因型为αWαX,妹妹不属于α2基因缺失型变异,B错误;根据患者和妹妹的基因型,推测父亲的基因型里有αX基因,祖母的基因型为_ _,因此父亲的基因型为_αX,祖父的基因型为αWαX或αXαX(祖父没有α2基因缺失),C错误;父亲基因型为_αX,母亲基因型为_αW,那么哥哥可能的基因型及比例为 _ _∶_αX∶_αW∶αWαX=1∶1∶1∶1,若与_αW的女性婚配,那么他们产生_αW的概率为1/4×1/2+1/4×1/2+1/4×1/4+1/4×1/4=3/8,D正确。
5.(2024·南昌高三检测)果蝇的红眼(B)对褐眼(b)为显性,灰体(E)对黑檀体(e)为显性。作为父本的红眼灰体雄果蝇染色体发生易位,如图所示,母本染色体正常,两者杂交获得的F1能正常发育。F1中的雄果蝇与母本杂交,F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型,且性状比为1∶1。不考虑互换,下列分析正确的是( )
A.图中父本产生的配子约有1/2不能存活
B.F1产生的带有B基因的雄配子是致死的
C.F1产生的带有E基因的雄配子是致死的
D.F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡
答案 D
解析 父本产生BE配子,母本产生be配子,F1基因型为BbEe,根据仅有的信息,无法判断父本产生的配子存活率,A错误;F1基因型为BbEe,母本只能产生be配子,两者杂交的F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型,且性状比为1∶1,说明雄配子Be、bE致死,BE、be存活,B、C错误;依据雄配子Be、bE致死,可知F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡,D正确。
6.(2024·衡水高三联考)高大树木通过修剪和塑造能长成一棵盆景矮树,但这棵盆景矮树所结的种子发育成的后代仍是高大的。这个证据可以用于反驳下列观点中的( )
A.隔离是物种形成的必要条件
B.适应的形成是由于获得性遗传
C.突变导致基因频率发生随机改变
D.定向选择是适应形成的必要条件
答案 B
解析 高大树木通过修剪和塑造能长成一棵盆景矮树,描述的是亲本的性状由于人为作用而改变,但这棵盆景矮树所结的种子发育成的后代仍是高大的,表明亲本虽然获得了新的性状,但没有遗传给后代,用于反驳适应的形成是由于获得性遗传,B符合题意。
7.(2024·安徽,13)如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( )
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
答案 D
解析 密码子具有简并性,即一种氨基酸可由一种或多种密码子决定,mRNA由基因转录而来,所以不同生物β珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大,A正确;五种生物的β珠蛋白的氨基酸序列存在差异,但是该蛋白在生物体内仍可表现出活性,说明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;化石为研究生物进化提供了直接的证据,分子生物学证据可为生物进化论提供有力的支持,所以两者结合能更准确判断物种间进化关系,C正确;分析题图可知,甲和乙相应的氨基酸序列存在11个位点差异,而乙和丙相应的氨基酸序列存在13个位点差异,所以五种生物相互比较,甲和乙的氨基酸序列差异不是最大的,亲缘关系可能不是最远的,D错误。
8.(2024·甘肃,7)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
答案 A
解析 花期隔离使得两个种群间不能进行自然交配,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会导致两种群间的个体不能进行自然交配,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,物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程,D正确。
9.(多选)染色体平衡易位是指染色体的片段发生位置改变,但遗传物质总量没有发生改变的情况。大多数染色体平衡易位携带者无临床症状。某染色体平衡易位家系(平衡易位染色体为1号、3号染色体)如图所示。染色体检测发现Ⅲ-2的一条1号染色体缺失1个片段,Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常。不考虑染色体平衡易位对同源染色体的联会与分离的影响。下列叙述错误的是( )
A.Ⅲ-2和Ⅲ-3不是平衡易位携带者
B.Ⅰ-1产生正常配子的概率为1/4
C.Ⅱ-3体细胞中含有25种形态不同的染色体
D.Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/8
答案 CD
解析 由“染色体平衡易位是指染色体的片段发生位置改变,但遗传物质总量没有发生改变的情况”可知,由于Ⅲ-2一条1号染色体缺失1个片段,Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常,可能发生染色体易位,但是不符合平衡易位,A正确;假设A代表1号正常染色体,a代表1号易位染色体,R代表3号正常染色体,r代表3号易位染色体,Ⅰ-1是男平衡易位携带者,则染色体组成可表示为AaRr,减数分裂产生正常配子AR的概率为1/2×1/2=1/4,B正确;Ⅱ-3体细胞中含有22种正常常染色体、2种异常常染色体(1号、3号平衡易位的染色体),加上性染色体XY,共26种形态不同的染色体,C错误;Ⅱ-1和Ⅱ-2已经生了一个色盲的儿子,而两者不是色盲(相关基因用B、b表示),其基因型可以表示为XBY、XBXb,再生一个色觉正常的概率为3/4,根据B项假设,Ⅱ-1的染色体组成可表示为AARR,Ⅱ-2染色体组成可表示为AaRr,两者后代平衡易位携带者AaRr的概率为1/4,所以两者再生一个色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/4×1/4=3/16,D正确。
10.(多选)适应是生物在生存斗争中为适应环境条件而形成一定性状的现象。后期适应是生物由于已经存在某些变异而得以生存后,在新的条件下发生新的有利变异从而加强了适应。下列叙述正确的是( )
A.可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形成的必要条件
B.适应具有普遍性,生物的形态结构、生理机能、行为习性等均存在适应现象
C.适应具有相对性,根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
D.后期适应中新的条件导致了新的有利变异的产生
答案 ABC
解析 后期适应中突变和基因重组引起新的有利变异的产生,D错误。
11.(多选)(2024·吉林高三质检)我国科学家在小鼠的单倍体胚胎干细胞上首次实现了4号和5号染色体的断裂和重新连接,培育得到chl4+5单倍体小鼠。用野生型小鼠与chl4+5单倍体小鼠为材料可得到chl4+5二倍体纯合子小鼠,但是成功的概率较低。下列叙述正确的是( )
A.chl4+5单倍体小鼠可表现出野生型小鼠中未表现出的一些隐性性状
B.培育chl4+5单倍体小鼠过程涉及染色体结构变异和染色体数目变异
C.融合染色体无法与正常染色体联会,因此chl4+5二倍体纯合子小鼠高度不孕
D.chl4+5单倍体小鼠可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病
答案 ABD
解析 根据题意可知,chl4+5单倍体小鼠,其细胞中只有一个染色体组,只要有一个基因就能表现出特定的性状,因此单倍体小鼠可能会表现出一些未知隐性基因所控制的表型,A正确;培育chl4+5单倍体小鼠过程涉及4号和5号染色体的断裂和重新连接,染色体的断裂会发生染色体结构变异,重接后形成的单倍体会发生染色体数目变异,B正确;chl4+5单倍体小鼠由于4号和5号染色体发生了融合,与正常小鼠对比,观察ch14+5单倍体小鼠与正常鼠的一些性状差异,可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病,D正确。
12.(14分)(2024·重庆,20)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)。
(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________(填“甲”或“乙”),原因是________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加 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基因是否敲除受TM试剂调控
解析 由图1可知,H基因条件敲除小鼠的H基因表达受TM试剂调控;由图2可知,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酶基因。(1)分析图1可知,H基因位于3号染色体,G酶基因插入6号染色体,则亲本雌性基因型为HhG-G-、雄性基因型为HHG+G-,则产生的F1基因型包括HhG+G-、HhG-G-、HHG+G-和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的可能性增加,降低小鼠后代生存和生育能力。若6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列,说明发生了染色体易位,即含有G酶基因的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)分析图2可知,③含有基因H、h、G酶基因,所以其基因型为HhG+G+或HhG+G-;分析图1可知,TM试剂能激活G酶,进而切割h基因两端的LX序列,导致h基因丢失,不能正常表达,分析图2可知,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酶基因,G酶激活导致h基因无法表达,综上,检测H蛋白水平为0的是④。
13.(20分)(2024·黑吉辽,24)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题:
(1)将m1与野生型杂交得到F1,表型为________(填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入________个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了________________,a2基因发生了________________,使合成的mRNA都提前出现了________,翻译出的多肽链长度变________,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中________号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1的基因型为________,m2的基因型为________。若将m1与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为______。
答案 (1)熟黄 持绿(或m1或突变型) (2)一个碱基的替换 一个碱基的增添 终止密码子 短 ① (3)a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2
解析 (3)依据题干信息,A1和A2基因位于非同源染色体上,则m1的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。m1×m2→F1:A1a1A2a2,F1F2:A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2=9∶3∶3∶1,对应的表型为野生型∶突变型=9∶7,F2中自交后代不发生性状分离的基因型为A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2,所占的比例为1/16+3/16+3/16+1/16=1/2。
14.(14分)(2024·湖北,20)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于__________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和________产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:___________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是肠道细胞表面受体蛋白的________或________发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)细胞坏死 (2)分化 在基因表达载体中加入人工构建的诱导型启动子(或强启动子)激活Bt毒蛋白基因的表达(使其表达量增多) (3)组成 空间结构 (4)减缓棉铃虫种群抗毒蛋白基因频率的增加速度
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$生物的变异与进化
保分点专攻
建网络 抓主干
DNA复制
基因
突变
来
源
碱基的①_________________
可遗传的变异
应用
主要发生时期
生物类型
碱基序列改变类型
所有生物
原因
意义
细胞癌变
②________________因素引起
是生物变异的根本来源,为生物的进化
提供了丰富的③_______
④____基因突变或过量表达
⑤____基因突变
原材料
生物的进化
替换、增添或缺失
物理、化学和生物
原材料
原癌
抑癌
2
建网络 抓主干
基因
重组
来
源
⑦__________和互换型
可遗传的变异
应用
时期
生物类型、生殖方式
主要类型
结果
真核生物的有性生殖
缺失、易位、倒位、重复
原材料
生物的进化
⑥____________________________
产生了新的基因型,没有产生新基因
染色体
变异
结构变异类型
数目变异类型
⑧________________成倍增减
个别染色体的增减
联系
联系
区分染色体组与基因组
区分染色体结构变异中缺失、重复与基因突变;
区分染色体易位与四分体时期非姐妹染色单体的互换
减数分裂Ⅰ的四分体时期和后期
自由组合型
以染色体组形式
3
比较解剖学证据
胚胎学证据
⑩_____________________
建网络 抓主干
可遗传的变异
应用
原材料
生物的进化
生物有共
同祖先的
证据
种群基
因组成
的变化
最直接、最重要的证据:⑨_____
其他方面
的证据
胚胎发育的过程
联系
细胞结构和代谢的共同点
联系
自然选择
与适应的
形成
适应的普遍性和⑪_______
拉马克的进化学说
达尔文的自然选择学说
种群和种群基因库
种群基因频率的变化
自然选择对种群基因频率变化的影响
研究生物进化为什么以种群为单位
联系
引起种群基因频率变化的因素
联系
化石
细胞和分子水平的证据
相对性
4
建网络 抓主干
可遗传的变异
应用
原材料
生物的进化
隔离在物
种形成中
的作用
物种的概念
⑫ 是物种形成的必要条件
协同进化与生物
多样性的形成
协同进化
生物多样
性的形成
捕食者增加了物种多样性和群落稳定性
联系
生物多样性的价值
联系
隔离
5
建网络 抓主干
可遗传的变异
应用
五种育种方法的优缺点
联
系
育种
原
理
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
基因工程育种
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
基因重组
人类遗传病的检测、预防
6
一 核心提炼
1.突破生物变异的4大问题
8
2.变异个体产生配子的种类及比例
假设A、a基因位于常染色体上,常染色体任意两者配对概率相等,在减数分裂Ⅰ的后期,配对的两条染色体分离,分别移向两极,另一条未配对的染色体随机移向任一极。
变异类型 个体基因型 配子种类及比例
单体 AO A∶O=1∶1
三体 AAA AA∶A=1∶1
aaa aa∶a=1∶1
AAa AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1
Aaa Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1
[特别提醒] ①性染色体可育三体产生配子的种类很容易得出,但是由于同型性染色体配对概率明显大于异型,所以配子的比例较复杂,如:XYY可育三体产生配子的种类为X、YY、XY、Y,但比例不能确定。
②同源四倍体减数分裂时联会紊乱,不容易得到可育配子,故结实率低。
3.不同突变体是否为同一位点突变的判断
若某红花(野生型)有两种白花隐性突变品系,则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下情况,可通过杂交实验进行判断。
(1)两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
(2)两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
4.明确隔离、物种形成与进化的关系
5.关于X染色体上的基因频率计算相关技巧分析
(1)条件设定
①男女比例为1∶1;②自然人群处于遗传平衡。
(2)规律使用
规律①:男性中伴X隐性病的发病率=男性中Xn的基因频率=女性中Xn的基因频率=人群中Xn的基因频率。
规律②:男性中伴X隐性病的发病率=2×人群中男伴X隐性病的发病率;女性中伴X隐性病的发病率=2×人群中女伴X隐性病的发病率。
例如:设色盲基因Xb的频率=q,正常基因XB的频率=1-q=p,基因型频率计算结果具体如表。
群体分析 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
在男性群体中 p q
在女性群体中 p2 2pq q2
在整个群体中(男∶女=1∶1) p2/2 pq q2/2 p/2 q/2
1.判断下列有关生物变异的相关叙述
(1)AAAA与AA杂交产生AAA属于多倍体育种( )
提示:AAAA与AA杂交产生AAA属于杂交育种。
×
(2)染色体自然加倍可能是由骤然低温影响着丝粒的分裂造成的( )
提示:骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍,骤然低温不影响着丝粒的分裂。
×
易错辨析
(3)果大晚熟的紫娘喜荔枝与果实偏小的石硖龙眼杂交获得了果大质优的“脆蜜”,授粉实现了基因重组( )
提示:基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,授粉(受精)过程中不会发生基因重组。
×
(4)利用CRISPR/Cas9系统对基因的特定碱基进行修改,原理是基因重组( )
提示:利用CRISPR/Cas9系统对基因的特定碱基进行修改,导致基因多碱基序列发生改变,原理是基因突变。
×
易错辨析
2.判断下列有关生物进化的相关叙述
(1)控制某动物毛色和尾型的全部基因构成该种群的基因库( )
提示:基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
×
(2)榕树和传粉榕小蜂的种间关系为互利共生,这是长期协同进化的结果( )
√
易错辨析
(3)生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,就是协同进化
( )
提示:生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,只是协同进化的一个方面。
×
(4)某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是物种多样性的直观表现
( )
提示:某植食性昆虫不同个体间解毒酶的差异是遗传多样性的直观表现。
×
易错辨析
(5)抗生素直接作用于基因型导致大肠杆菌种群基因频率改变( )
提示:抗生素直接作用于大肠杆菌的表型导致其种群基因频率改变。
×
(6)骡以及二倍体加倍形成的四倍体生物都是新的物种( )
提示:骡没有生育能力,不属于新的物种;二倍体加倍形成的四倍体,其与二倍体杂交形成的三倍体不育,故四倍体属于新的物种。
×
易错辨析
二 真题演练
1.(2024·甘肃,6)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是
A.在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基
酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的
表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数
目增加,表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌
基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
√
在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,可能是由碱基的替换造成的,属于基因突变,表明基因突变可导致癌变,A正确;
抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变,B正确;
原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,属于染色体变异中的重复,表明染色体变异可导致癌变,C正确;
9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明染色体变异可导致癌变,D错误。
2.(2024·黑吉辽,15)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占
35/36
√
Gggg细胞DNA复制之后为GGgggggg,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或0个G基因,C错误;
若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1-1/6×1/6=35/36,D正确。
3.(多选)(2024·河北,15)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是
A.未突变P基因的位点①碱基对为A-T
B.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,
可使其产生正常配子
D.不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条
染色体上
√
√
√
分析题图可知,父亲的位点①突变、位
点②正常,而母亲的位点①正常、位点
②突变,故图中位点①正常的碱基对应
为C—G,位点②正常的碱基对应为A—T,
A错误;
患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病,说明若患该病,患者体内会同时存在①和②两个突变位点,均会使P基因功能发生改变,B正确;
据题图可知,患者的其中一条染色体上
的P基因相关序列中位点①异常、位点②
正常,另一条同源染色体上的P基因相关
序列中位点①正常、位点②异常,故患者
同源染色体的①和②位点间发生交换,可
使其形成一条染色体上的P基因相关序列中位点①、位点②均正常,另一条同源染色体上的P基因相关序列中位点①、位点②均异常,据此其可产生正常的配子,C正确;
不考虑其他变异,由于患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,而患者弟弟体细胞中分别具有①、②突变位点的同源染色体一条来自父方,一条来自母方,故患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上,D正确。
4.(2024·广东,11)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因,研究发现,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是
A.m的出现是自然选择的结果
B.m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C.m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D.MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
√
m是M发生一个碱基替换形成的,所以m的出现是基因突变的结果,A不合理;
m与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,所以东亚人含有m,由于不同人种之间可进行基因交流产生后代,故现代非洲和欧洲人群中也可能含有m,B不合理;
自然选择能够使种群的基因频率发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,所以末次盛冰期后m的频率升高是环境选择的结果,C合理;
由题意可知,m的频率从末次盛冰期后开始明显升高,m与东亚人有更多汗腺等典型体征有关,据此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升,D不合理。
5.(2024·湖北,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
√
分析题干信息可知,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,所以该种群h基因的频率为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,该种群患该病的概率为(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(ZhZh)减少10%,则种群中h基因频率降低,H基因频率应增大,D错误。
6.(2024·河北,6)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子的数量,每年在距海岸线0~20 km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0~60 km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
√
根据题意可知,Est基因与毒素降解相关,且每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,会对蚊子起定向选择作用,使该区域该种蚊子的Est基因频率发生定向改变,该过程蚊子会发生过
程蚊子会发生进化,但不一定能快速形成新物种,A、D错误;
距海岸线20~60 km区域内未喷洒杀虫剂,该区域内蚊子Est基因频率较小,且区域A距海岸线的距离越远,蚊子的Est基因频率越小,故随着远离海岸线,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,B正确;
距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,0~20 km范围内的蚊子受到的选择压力更大,C错误。
三 模拟预测
1.为提高水稻产量,科研人员筛选出了三种单基因纯合突变体,突变体1与突变体2的籽粒显著大于野生型,突变体3的籽粒显著小于野生型。通过测序发现,突变体1为Os基因功能缺失突变体,突变体3为APO1基因功能缺失突变体。同时进行杂交实验发现:突变体1与突变体2分别与野生型杂交,F1籽粒大小均等于野生型。突变体1与突变体2杂交,F1籽粒均大于野生型。图示为细胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量测定结果。
注:Actin,即“肌动蛋白”,是所有
细胞的一种重要骨架蛋白,在不同种
类细胞中的表达量相对稳定,在该实
验中作为参照指标。
下列叙述错误的是
A.突变体1和突变体2的大籽粒性状是
由相关基因发生隐性突变所致
B.突变体2中的突变基因与突变体1中
的突变基因为非等位基因
C.正常功能的Os基因可能会促进APO1
蛋白的降解,但对APO1基因的转录无影响
D.突变体1和突变体3杂交后F1自交,据F2可判断Os与APO1基因是否独立
遗传
√
突变体1与突变体2分别与野生型杂
交,F1籽粒大小均等于野生型,说
明突变体1与突变体2发生隐性突变,
A正确;
突变体1与突变体2杂交,F1籽粒均
大于野生型,与亲本相同,说明两
个突变基因是同一位点发生的不同隐性突变,互为等位基因,B错误;
图中可以看出野生型与突变体1内
Actin量无明显差异,说明加样量
基本相同,但野生型APO1蛋白量
明显低于突变体1,说明正常功能
的Os基因可能促进APO1蛋白的降
解,而APO1 mRNA的相对含量没
有明显差异,说明Os基因对APO1基因的转录无影响,C正确。
2.(2024·鹰潭高三一模)蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体,而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象:一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr,在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体,导致后代表型变化,其作用机制如图所示。下列相关叙述正确的是
A.psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因
B.卵细胞经过受精形成的都是雌性
C.psr能从父方传给雄性和雌性子代
D.psr会在后代雄蜂中代代相传
√
一个染色体组中包含了雄蜂生长发育
所需的全部基因,但psr仅是雄蜂体内
的一种特殊的染色体,psr不能代表一
个染色体组,A错误;
依据图中卵细胞经过受精后形成的含
有psr的受精卵和雄蜂体内psr能破坏来自同一染色体组的其他染色体,可知卵细胞经过受精后将来会发育成只有一个染色体组的雄性黄蜂,B错误;
psr来自雄蜂,且经过受精后形成的含有psr的受精卵将来只能发育成雄蜂,将来也只能传递给雄蜂,C错误,D正确。
3.(多选)小麦育种专家通过培育“小麦二体异附加系”,能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。如图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”的示意图,普通小麦(6n=42)记为42W,长穗偃麦草(2n=14),记为14E。在没有同源染色体时,减数分裂过程E染色体随机进入细胞一极。
下列叙述正确的是
A.图中F1是四倍体,高度不育
B.过程②常用一定浓度的秋水
仙素处理,诱导其染色体数
目加倍
C.过程④可通过自交和利用抗
病性检测进行筛选而实现
D.植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W+2E)∶(42W+
1E)∶42W=1∶4∶1
√
√
√
F1是普通小麦(6n=42)与长穗
偃麦草(2n=14)杂交得到的,
含有3+1=4个染色体组,因
此F1是(异源)四倍体,表现为
高度不育,A正确;
②是诱导染色体数目加倍的过程,常用一定浓度的秋水仙素处理,B正确;
过程④是通过单体异附加系获得所需的二体异附加系的过程,可通过自交和利用抗病性检测进行筛选而实现,C正确;
丁可产生21W+0E、21W+1E两种配子,比例为1∶1。因此植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W+2E)∶(42W+1E)∶ 42W=1∶2∶1,D错误。
4.(多选)A、B、C、D四种抗生素均可治疗金黄色葡萄球菌(Sau)引起的肺炎,为选出最佳疗效的抗生素,研究者分别将含等剂量抗生素的四张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的平板培养基上,在适宜条件下培养48 h,结果如图。下列叙述正确的是
A.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌落,离抑菌圈越远抗
药性越强
B.滤纸片b周围抑菌圈中出现菌落是染色体变异的结果
C.四种抗生素中,抗生素A治疗Sau感染引起的肺炎效果最好
D.在本实验条件下,Sau产生耐药性的突变对其自身而言是有利变异
√
√
滤纸片b周围离抑菌圈越远的区域,抗生素浓度越
低,菌落抗药性的大小不能确定,可能强,也可能
弱,A错误;
细菌无染色体,不会出现染色体变异,B错误;
实验中可通过抑菌圈的大小来判断抗生素的抑菌效
果,含等剂量抗生素接种到培养基上,其中抗生素A的抑菌圈最大,治疗Sau感染引起的肺炎效果最好,C正确;
在本实验中,能够耐药的Sau才能生存下来,不能耐药的Sau不能生长繁殖,因此在抗生素的选择下,Sau产生耐药性的变异对Sau而言是有利变异,D正确。
5.(2024·吉林高三一模)有毒昆虫往往具有鲜艳醒目的颜色,对捕食者具有“警告”的作用,能使捕食者见后避而远之,这种现象叫作警戒色。捕食者在学会回避警戒色以前,至少得捕食一只具有警戒色的有毒昆虫,尝到苦头后才能学会回避。一些无毒的昆虫在形态和体色上会模仿有毒昆虫,这种现象叫作贝茨拟态。下列叙述错误的是
A.无毒昆虫的数量增多会造成警戒色的作用增强
B.警戒色和贝茨拟态都是昆虫对环境的适应现象
C.昆虫的进化过程中可能警戒色比贝茨拟态先出现
D.有毒昆虫、无毒昆虫与其天敌之间不断协同进化
√
根据题意可知,警戒色是有毒昆虫的特征,目的是让捕食者避免捕食有毒的昆虫,从而保护这些昆虫不被捕食,无毒昆虫模仿有毒昆虫的警戒色(贝茨拟态)是为了获得保护,但这种保护是有条件的,只有当捕食者认识到这种颜色代表危险时才有效,如果无毒昆虫的数量大量增加,捕食者可能不会对这种颜色产生警觉,从而导致警戒色保护作用减弱,A错误;
警戒色和贝茨拟态都是昆虫为了适应环境中的捕食压力,进化出的适应性特征,B正确;
从进化角度来看,警戒色可能首先出现,因为有毒昆虫通过其颜色直接威慑捕食者,这是一种直接的防御策略,而贝茨拟态是模仿这种已存在的警戒色,所以从逻辑上讲警戒色可能先于贝茨拟态出现,C正确。
6.某远离陆地的大型海岛上,有一个非常大的种群,假设所有雌雄个体之间能自由交配,没有自然选择,也没有基因突变。该生物的体色由一对等位基因(A/a或XA/Xa)控制,不考虑基因位于XY染色体的同源区段的情况,黑色对灰色为完全显性,若亲本中A基因或XA基因的频率为60%。下列说法不正确的是
A.若该对基因位于常染色体上,则F1雌雄个体中灰色的概率相等,均为16%
B.若该对基因位于常染色体上,则F1雌雄个体中纯合黑色的概率相等,
均为36%
C.若该对基因位于X染色体上,则F1灰色个体中雌性多于雄性
D.若该对基因位于X染色体上,则F1雄性个体中黑色的概率为60%
√
根据遗传平衡定律分析,若该对基因位于常染色体上,则灰色个体的基因型频率为(1-60%)×(1-60%)=16%,纯合黑色个体的基因型频率为60%×60%=36%,杂合黑色个体的基因型频率为1-36%-16%=48%,常染色体上基因控制的性状与性别无关,因此F1雌雄个体中灰色和纯合黑色的概率相等,分别为16%和36%,A、B正确;
若该对基因位于X染色体上,雌果蝇灰色个体的基因型频率为16%,雄果蝇灰色个体的基因型频率为1-60%=40%,雄果蝇黑色个体的基因型频率为60%,雌雄果蝇数量相等,因此XaXa、XaY的基因型频率分别为8%、20%,即F1灰色个体中雌性少于雄性,C错误,D正确。
四 专题强化练
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答案
对一对
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C C D D B D A
题号 9 10 11
答案 CD ABC ABD
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对一对
题号 12
答案 (1)HhG+G- 近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加 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基因是否敲除受TM试剂调控
题号 13
答案 (1)熟黄 持绿(或m1或突变型) (2)一个碱基的替换 一个碱基的增添 终止密码子 短 ① (3)a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2
题号 14
答案 (1)细胞坏死 (2)分化 在基因表达载体中加入人工构建的诱导型启动子(或强启动子)激活Bt毒蛋白基因的表达(使其表达量增多) (3)组成 空间结构 (4)减缓棉铃虫种群抗毒蛋白基因频率的增加速度
答案
1.(2023·广东,2)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
√
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答案
p53基因是抑癌基因,这类基因突变可能引起细胞癌变,A正确;
p53基因是抑癌基因,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,B正确;
依据题意“circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌”可知,circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误。
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答案
2.(2024·鞍山高三联考)Holliday模型是同源染色体间基因重组的模型,揭示了交叉互换的分子机制。其过程是①在四分体的两个非姐妹DNA的相应位点上,分别切割每个DNA的一条链,形成四个断裂点;②不同的断裂点间交互连接,形成被称为Holliday连接体的交联体;③Holliday连接体经过一系列的变化完成互换的过程。下列分析正确的是
A.Holliday连接体的观察,应选减数分裂Ⅰ后期的细胞
B.可以借助光学显微镜观察染色体形态来判断互换是否完成
C.同源染色体之间互换的过程,会出现磷酸二酯键的断裂和形成
D.同源染色体非姐妹DNA间的互换,是生物变异的根本来源
√
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答案
同源染色体非姐妹染色单体的互换,发生在减数分裂Ⅰ前期,因此Holliday连接体出现在减数分裂Ⅰ前期,A错误;
光学显微镜下可以观察到染色体,但是该过程中染色体的大小、形态和长度并未发生改变,因此无法借助光学显微镜对分子互换的结果进行观察,B错误;
同源染色体之间互换的过程,会出现磷酸二酯键的断裂和形成,因为会发生片段的交换,C正确;
同源染色体非姐妹DNA间的互换属于基因重组,但生物变异的根本来源是基因突变,D错误。
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答案
3.(2024·萍乡高三二模)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。如图显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况。据图分析,下列叙述正确的是
A.①中酶的氨基酸序列和肽键数
目比值一定没有变化
B.②③属于有害突变,不能为生
物进化提供原材料
C.④可能是突变导致终止密码子延后造成的
D.图示说明基因突变具有不定向性,一定会导致其性状改变
√
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答案
①中酶的活性和氨基酸数目
均没有发生改变,但氨基酸
种类可能改变,即氨基酸序
列可能发生变化,A错误;
基因突变的有利和有害是相对的,突变能为生物进化提供原材料,B错误;
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答案
④中酶Y氨基酸数目/酶X氨
基酸数目大于1,说明突变
后酶的氨基酸数目增加,最
可能的原因是突变导致mRNA
上的终止密码子延后出现,C正确;
基因突变后能产生多种不同的等位基因,说明基因突变具有不定向性,但生物的性状不一定改变,D错误。
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答案
4.人体α2珠蛋白基因变异会导致α-地中海贫血(常染色体遗传病),常见变异类型有基因缺失型和碱基替换突变型。现对某患者及其家系α2基因进行检测,分析得出不同成员基因型结果如表所示,已知祖父无α2基因缺失。
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答案
个体 哥哥 患者 妹妹 父亲 母亲 祖母 祖父
基因型 _αX αWαX _αW _ _
注:缺失型变异记录为“_”,单碱基的不同替换突变可记录为“αW”或“αX”
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答案
个体 哥哥 患者 妹妹 父亲 母亲 祖母 祖父
基因型 _αX αWαX _αW _ _
下列叙述正确的是
A.α2基因缺失型和碱基替换突变型均属于染色体结构变异
B.由表中基因检测结果可知,妹妹属于α2基因缺失型变异
C.推测父亲和祖父的基因型可分别记录为_αX和αXαX
D.哥哥与某女性(_αW)所生孩子基因型为_αW的概率为3/8
√
α2基因缺失型属于染色体结构变异,碱基替换突变型属于基因突变,A错误;
妹妹的基因型为αWαX,妹妹不属于α2基因缺失型变异,B错误;
根据患者和妹妹的基因型,推测父亲的基因型里有αX基因,祖母的基因型为_ _,因此父亲的基因型为_αX,祖父的基因型为αWαX或αXαX(祖父没有α2基因缺失),C错误;
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答案
父亲基因型为_αX,母亲基因型为_αW,那么哥哥可能的基因型及比例为 _ _∶_αX∶_αW∶αWαX=1∶1∶1∶1,若与_αW的女性婚配,那么他们产生_αW的概率为1/4×1/2+1/4×1/2+1/4×1/4+1/4×1/4=3/8,D正确。
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答案
5.(2024·南昌高三检测)果蝇的红眼(B)对褐眼(b)为显性,灰体(E)对黑檀体(e)为显性。作为父本的红眼灰体雄果蝇染色体发生易位,如图所示,母本染色体正常,两者杂交获得的F1能正常发育。F1中的雄果蝇与母本杂交,F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型,且性状比为1∶1。不考虑互换,下列分析正确的是
A.图中父本产生的配子约有1/2不能存活
B.F1产生的带有B基因的雄配子是致死的
C.F1产生的带有E基因的雄配子是致死的
D.F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡
√
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答案
父本产生BE配子,母本产生be配子,
F1基因型为BbEe,根据仅有的信息,
无法判断父本产生的配子存活率,
A错误;
F1基因型为BbEe,母本只能产生be配子,两者杂交的F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型,且性状比为1∶1,说明雄配子Be、bE致死,BE、be存活,B、C错误;
依据雄配子Be、bE致死,可知F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡,D正确。
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答案
6.(2024·衡水高三联考)高大树木通过修剪和塑造能长成一棵盆景矮树,但这棵盆景矮树所结的种子发育成的后代仍是高大的。这个证据可以用于反驳下列观点中的
A.隔离是物种形成的必要条件
B.适应的形成是由于获得性遗传
C.突变导致基因频率发生随机改变
D.定向选择是适应形成的必要条件
√
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答案
高大树木通过修剪和塑造能长成一棵盆景矮树,描述的是亲本的性状由于人为作用而改变,但这棵盆景矮树所结的种子发育成的后代仍是高大的,表明亲本虽然获得了新的性状,但没有遗传给后代,用于反驳适应的形成是由于获得性遗传,B符合题意。
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答案
7.(2024·安徽,13)如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
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
√
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答案
密码子具有简并性,即一种氨基酸可由一种或多种密码子决定,mRNA由基因转录而来,所以不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大,A正确;
五种生物的β-珠蛋白的氨基酸序列存在差异,但是该蛋白在生物体内仍可表现出活性,说明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;
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答案
化石为研究生物进化提供了直接的证据,分子生物学证据可为生物进化论提供有力的支持,所以两者结合能更准确判断物种间进化关系,C正确;
分析题图可知,甲和乙相应的氨基酸序列存在11个位点差异,而乙和丙相应的氨基酸序列存在13个位点差异,所以五种生物相互比较,甲和乙的氨基酸序列差异不是最大的,亲缘关系可能不是最远的,D错误。
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答案
8.(2024·甘肃,7)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
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答案
花期隔离使得两个种群间不能进行自然交配,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会导致两种群间的个体不能进行自然交配,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,物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程,D正确。
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答案
9.(多选)染色体平衡易位是指染色体的片段发生位置改变,但遗传物质总量没有发生改变的情况。大多数染色体平衡易位携带者无临床症状。某染色体平衡易位家系(平衡易位染色体为1号、3号染色体)如图所示。染色体检测发现Ⅲ-2的一条1号染色体缺失1个片段,Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,其余染色体均正常。不考虑染色体平衡易位对同源染色体的联会与分离的影响。下列叙述错误的是
A.Ⅲ-2和Ⅲ-3不是平衡易位携带者
B.Ⅰ-1产生正常配子的概率为1/4
C.Ⅱ-3体细胞中含有25种形态不同的染色体
D.Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/8
√
√
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答案
由“染色体平衡易位是指染色体的
片段发生位置改变,但遗传物质总
量没有发生改变的情况”可知,由
于Ⅲ-2一条1号染色体缺失1个片段,
Ⅲ-3的一条3号染色体增加1个片段,
其余染色体均正常,可能发生染色体易位,但是不符合平衡易位,A正确;
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答案
假设A代表1号正常染色体,a代表
1号易位染色体,R代表3号正常染
色体,r代表3号易位染色体,Ⅰ-1
是男平衡易位携带者,则染色体组
成可表示为AaRr,减数分裂产生正常配子AR的概率为1/2×1/2=1/4,B正确;
Ⅱ-3体细胞中含有22种正常常染色体、2种异常常染色体(1号、3号平衡易位的染色体),加上性染色体XY,共26种形态不同的染色体,C错误;
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答案
Ⅱ-1和Ⅱ-2已经生了一个色盲的
儿子,而两者不是色盲(相关基因用
B、b表示),其基因型可以表示为
XBY、XBXb,再生一个色觉正常的
概率为3/4,根据B项假设,Ⅱ-1的染色体组成可表示为AARR,Ⅱ-2染色体组成可表示为AaRr,两者后代平衡易位携带者AaRr的概率为1/4,所以两者再生一个色觉正常的平衡易位携带者的概率为3/4×1/4=3/16,D错误。
10.(多选)适应是生物在生存斗争中为适应环境条件而形成一定性状的现象。后期适应是生物由于已经存在某些变异而得以生存后,在新的条件下发生新的有利变异从而加强了适应。下列叙述正确的是
A.可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形
成的必要条件
B.适应具有普遍性,生物的形态结构、生理机能、行为习性等均存在适
应现象
C.适应具有相对性,根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
D.后期适应中新的条件导致了新的有利变异的产生
√
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答案
√
√
后期适应中突变和基因重组引起新的有利变异的产生,D错误。
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答案
11.(多选)(2024·吉林高三质检)我国科学家在小鼠的单倍体胚胎干细胞上首次实现了4号和5号染色体的断裂和重新连接,培育得到chl4+5单倍体小鼠。用野生型小鼠与chl4+5单倍体小鼠为材料可得到chl4+5二倍体纯合子小鼠,但是成功的概率较低。下列叙述正确的是
A.chl4+5单倍体小鼠可表现出野生型小鼠中未表现出的一些隐性性状
B.培育chl4+5单倍体小鼠过程涉及染色体结构变异和染色体数目变异
C.融合染色体无法与正常染色体联会,因此chl4+5二倍体纯合子小鼠高
度不孕
D.chl4+5单倍体小鼠可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病
√
√
√
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答案
根据题意可知,chl4+5单倍体小鼠,其细胞中只有一个染色体组,只要有一个基因就能表现出特定的性状,因此单倍体小鼠可能会表现出一些未知隐性基因所控制的表型,A正确;
培育chl4+5单倍体小鼠过程涉及4号和5号染色体的断裂和重新连接,染色体的断裂会发生染色体结构变异,重接后形成的单倍体会发生染色体数目变异,B正确;
chl4+5单倍体小鼠由于4号和5号染色体发生了融合,与正常小鼠对比,观察ch14+5单倍体小鼠与正常鼠的一些性状差异,可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病,D正确。
12.(2024·重庆,20)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)。
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答案
(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_________________
_________________________________。
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答案
HhG+G-
近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加
染色体片段从一条
染色体移接到另一条非同源染色体上
由图1可知,H基因条件敲除
小鼠的H基因表达受TM试剂
调控;由图2可知,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酶基因。分析图1可知,H基因位于3号染色体,G酶基因插入6号染色体,则亲本雌性基因型为HhG-G-、雄性基因型为HHG+G-,则产生的F1基因型包括HhG+G-、HhG-G-、
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答案
HHG+G-和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的可能性增加,降低小鼠后代生存和生育能力。若6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列,说明发生了染色体易位,即含有G酶基因的染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。
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答案
(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)。
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答案
HhG+G+、HhG+G-
④
分析图2可知,③含有基因H、h、G酶基因,
所以其基因型为HhG+G+或HhG+G-;分析
图1可知,TM试剂能激活G酶,进而切割h基
因两端的LX序列,导致h基因丢失,不能正
常表达,分析图2可知,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酶基因,G酶激活导致h基因无法表达,综上,检测H蛋白水平为0的是④。
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答案
(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
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答案
病发生的机制,更适合的小鼠是_____(填“甲”或“乙”),原因是_______________________________。
乙
乙的H基因是否敲除受TM试剂调控
13.(2024·黑吉辽,24)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题:
(1)将m1与野生型杂交得到F1,表型为_____(填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入___________________个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。
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答案
熟黄
持绿(或m1或突变型)
(2)突变体m2与m1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了________________,a2基因
发生了________________,使合
成的mRNA都提前出现了______
_______,翻译出的多肽链长度变
_____,导致蛋白质的空间结构改
变,活性丧失。
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答案
一个碱基的替换
一个碱基的增添
终止
密码子
短
A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中_____号株系为野生型的数据。
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答案
①
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1的基因型为_________,m2的基因型为_________。若将m1与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为______。
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答案
a1a1A2A2
A1A1a2a2
1/2
依据题干信息,A1和A2基因位于非同源染色体上,则m1的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。m1×m2→F1:A1a1A2a2,F1
F2:A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2=9∶3∶3∶1,对应的表型为野生型∶突变型=9∶7,F2中自交后代不发生性状分离的基因型为A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2,所占的比例为1/16+3/16+3/16+1/16=1/2。
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答案
14.(2024·湖北,20)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白,被棉铃虫吞食后活化,再与肠道细胞表面受体结合,形成复合体插入细胞膜中,直接导致细胞膜穿孔,细胞内含物流出,直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株,获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题:
(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于__________(填“细胞坏死”或“细胞凋亡”)。
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答案
细胞坏死
(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低,取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和______产生新的肠道细胞,修复损伤的肠道,由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路:___________________________________________________________
__________________________________。
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答案
分化
在基因表达载体中加入人工构建的诱导型启动子(或强启动子)激活Bt毒蛋白基因的表达(使其表达量增多)
(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下,种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是肠道细胞表面受体蛋白的_____或_________发生变化,导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。
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答案
组成
空间结构
(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种,可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性,原因是_________________________________________。
减缓棉铃虫种群抗毒蛋白基因频率的增加速度
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