2027届高考生物人教版一轮复习导学案考点10变异、育种与进化

该高中生物学高考复习学案系统覆盖变异、育种与进化核心考点，以基因突变、基因重组、染色体变异为基础，串联育种方法比较及现代生物进化理论，通过22道填空题自测诊断、表格对比（如三种可遗传变异辨析）和图解分析（如染色体结构变异类型），引导学生自主构建知识网络，体现考点梳理的系统性与层次性。 亮点在于自主学习支持与科学思维培养，开篇诊断题帮助学生定位薄弱环节，真题演练（含2024-2025年高考真题及模拟题）结合解题指导（如基因频率计算方法），培养学生比较归纳与逻辑推理能力。每个模块配反思总结表，助力个性化知识体系构建，教师可通过学情数据精准指导，有效提升学生自主复习效率与备考实效。

考点10  变异、育种与进化 1．患镰状细胞贫血的直接原因是 。患镰状细胞贫血的根本原因是发生了 ，血红蛋白基因中碱基对T—A被 。 2．基因突变是产生 的途径。基因突变是生物变异的 ，为生物的进化提供了丰富的原材料。 3．基因突变若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在 中，一般不能遗传给后代；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过 传递给后代。 4．癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够 ， 发生显著变化，细胞膜上的 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，等等。 5．基因重组包括：①发生在减数分裂I前期的 ；②发生在减数分裂I后期的 。另外，基因工程、肺炎链球菌的转化也属于 。 6．染色体变异：体细胞或生殖细胞内染色体 的变化。 7．染色体组：在大多数生物的体细胞中，含有 ，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。 8．用 来处理萌发的种子或幼苗，是目前人工诱导多倍体最常用且最有效的方法。 9．能产生前所未有的新基因，创造变异新类型的育种方式是： 。 10．能将两个或多个品种的优良性状集中到同一生物个体上的育种方式是： 。 11．达尔文的生物进化论主要由两大学说组成： 和 学说。前者指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；后者揭示 了 的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。 12．化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的 、 或 等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 13．蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢骨骼组成及其排列顺序都是一致的，但它们的外形及功能差别很大，其原因是 。 14．种群：生活在一定区域的 全部个体的集合。 15．基因库：一个种群 所含有的全部基因。 16．基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部 基因数的比值。 17．物种：能够在自然状态下 并且产生可育后代的一群生物。 18．协同进化：不同物种之间、 之间在相互影响中不断进化和发展。 19．自然选择直接作用的是生物个体，而且是个体的 。 20． 决定生物进化的方向。生物进化的实质是 。 21．关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”：捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免 ，为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加 多样性。 22．生物多样性主要包括三个层次的内容： 、 和 。 染色体变异的类型 【解题指导】染色体结构变异的类型及实例 类型 图解 显微观察的联会异常 举例 缺失 猫叫综合征、果蝇的缺刻翅 重复 果蝇的棒状眼 易位 人慢性粒细胞白血病、夜来香 倒位 【例1】2024·浙江·高考真题 23．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（    ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 【变1-1】2024·浙江·高考真题 24．某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是（    ） A．图甲发生了①至③区段的倒位 B．图乙细胞中II和III发生交叉互换 C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 【变1-2】2025·广东佛山·一模 25．罗氏易位指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后，短臂丢失，染色体长臂融合为一条染色体的现象。某罗氏易位携带者（表型正常）相关染色体在联会时形成的结构如图1所示，任意两条联会的染色体分离时，另一条随机移向细胞一极。该携带者（4号）家庭系谱图如图2所示，已知3号个体患红绿色盲。相关分析正确的是（    ） A．6号若为男性，则其患红绿色盲且染色体正常的概率是1/24 B．对该家系进行调查统计分析可获得人群中红绿色盲的发病率 C．来自4号个体的所有次级卵母细胞含有22条或23条染色体 D．通过显微镜可观察到4号个体的细胞仅发生了染色体数目变异 三种可遗传变异的辨析 （1）染色体结构变异与基因突变的区别 （2）易位与交叉互换的区别 项目 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 原理 染色体结构变异 基因重组 观察 可在显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 总结：关于变异的“质”和“量”问题：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。 生物进化 【解题指导】物种形成与生物进化的比较 比较内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 基因频率改变 变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种 二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果 【例2】2025·黑吉辽蒙卷·高考真题 26．下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是（    ） A．进化的基本单位是种群 B．可遗传变异使种群基因频率定向改变，导致生物进化 C．某些物种经过地理隔离后出现生殖隔离会产生新物种 D．不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展 【变2-1】2025·河南·模拟预测 27．加拿大底鳉是一种小型鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH-B有多种等位基因，其中等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度的变化规律如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．某加拿大底鳉种群中，全部个体含有的全部LDH-B等位基因构成了该种群的基因库 B．LDH-B基因的多种等位基因之间可发生基因重组，为种群的进化提供丰富的原材料 C．冷水中突变产生基因LDH-Bb的频率比温水环境中的高，这是长期自然选择的结果 D．水温直接对加拿大底鳉的表型进行了定向选择，导致基因LDH-B频率发生定向改变 【变2-2】2025·四川德阳·一模 28．某珍稀凤蝶翅色由复等位基因A1深蓝、A2亮黄、A3墨绿控制，不同基因型对应的表型如下表所示 基因型 A1A1 A1A2 A1A3 A2____ A3A3 表型 深蓝 蓝绿 深绿 亮黄 墨绿 最初各基因型频率稳定，后因地质变动，栖息地被分隔为北部常绿林（背景色深）和南部落叶林（背景色浅黄），两地均存在捕食凤蝶的鸟类。若干年后对南北种群进行调查，下列选项最不可能发生的是（　　） A．北部种群中，A1和A3的基因频率有所上升，而A2的基因频率下降 B．南部种群中，A2的基因频率上升，种群中检测不到A3A3基因型个体 C．北部种群中，所有与深色翅相关的基因型个体比例均高于初始种群 D．南北部种群控制翅色的等位基因将完全不同，生殖隔离已经产生 对现代生物进化理论的理解 （1）变异先于选择，例如害虫抗药性的产生，是在农药使用之前，农药仅起到选择作用。 （2）自然选择是定向的，但也不是说只有一个方向。如常刮大风的海岛上昆虫就向无翅和翅异常发达两个方向进化。 （3）基本观点的比较 达尔文进化论 共同点 现代生物进化理论 ①进化局限于“个体”水平； ②自然选择源于过度繁殖和生存斗争； ③未就遗传变异本质以及自然选择的作用机理做出科学解释 ①变异是进化的原材料； ②自然选择决定生物进化的方向； ③解释生物的多样性和适应性 ①进化的基本单位是种群； ②生物进化的实质是种群基因频率的改变； ③突变和基因重组为生物进化提供原材料； ④隔离导致新物种的形成 基因突变与遗传定律的综合运用 【解题指导】①基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。 ②基因突变的类型：自发突变和人工诱变。 ③基因突变的特点：基因突变具有普遍性、低频性（个体的基因突变率低，但种群中个体数，其突变率较高）、随机性、不定向性、多害少利性。 ④基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。 （2022山东卷·T6） 【例3】2025·海南·高考真题 29．孟德尔发现豌豆果荚的颜色和形状是两对独立遗传性状，某团队解析这两对性状显隐性分子机制时，发现绿荚（G）与黄荚（g）基因序列完全相同，但基因g的上游缺失一段DNA，导致其转录产物结构异常；果荚饱满（R）和皱缩（r）的基因序列存在一个碱基对的不同，使基因r翻译提前终止。下列有关叙述错误的是（    ） A．豌豆中基因G和g序列完全相同，两者指导合成的蛋白质结构和功能也相同 B．豌豆基因组特定序列的变化导致基因g转录产物结构异常，出现黄荚性状 C．与基因R相比，基因r表达的肽链缩短，可导致果荚皱缩 D．G和g、R和r这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律 【变3】2025·重庆·高考真题 30．全色盲是由隐性基因控制的视网膜疾病。某夫妻都是全色盲患者，二人因生育去医院做遗传咨询，医生询问了两人家族病史并做了相应检查，发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致。妻子患病是G基因突变所致 (1)根据系谱图（图1）可推测全色盲的遗传方式是 。 (2)经检查发现丈夫的父母携带了由H基因突变形成的①②基因，其DNA序列如图2所示。 据此分析，导致丈夫患病的H基因是 （填编号）。丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病，表明基因的某些突变对生物的影响是 。 (3)妻子不表达G蛋白而导致患病，相关蛋白结构如图3所示。据图分析，G基因突变为g基因发生的变化是 。 (4)临床研究发现，G基因和H基因任意突变都可导致全色盲，且突变的G基因可抑制H基因的表达。可支撑该结论的检查结果是 （选填两个编号）。 ①妻子的H蛋白表达下降②丈夫的G蛋白表达上升 ③妻子的H蛋白表达正常④丈夫的G蛋白表达下降 ⑤妻子的H蛋白表达上升⑥丈夫的G蛋白表达正常 (5)不考虑基因的新突变，医生发现该夫妻有1/4的概率生育健康的孩子，则该夫妻的基因型分别是 （H、G表示显性基因，h、g表示隐性基因）。 基因突变导致原来的基因变成了它的等位基因，而且是不定向的：即一个基因可朝着不同的方向发生突变；可以是显性突变，也可以是隐性突变，但较多的是隐性突变。由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变，由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。绝大多数为隐性突变。 （1）对于性细胞： 如果是显性突变,即aa→Aa，可通过受精过程传递给后代，并立即表现出来。 如果是隐性突变，即AA→Aa，当代不表现，只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来。 （2）对于体细胞： 如果显性突变，当代表现，同原来性状并存，形成嵌合体。突变越早，范围越大，反之越小。果树上许多“芽变”就是体细胞突变引起的，一旦发现可及时扦插、嫁接或组培 加以繁殖保留。 如果是隐性突变，当代不表现。 作物育种 【解题指导】1．单倍体育种与杂交育种的关系 2．据不同育种目标选择不同育种方案 育种目标 育种方案 集中双亲优良性状 单倍体育种（明显缩短育种年限） 杂交育种（耗时较长，但简便易行） 对原品系实施“定向”改造 基因工程及植物细胞工程（植物体细胞杂交）育种 让原品系产生新性状（无中生有） 诱变育种（可提高变异频率，期望获得理想性状） 使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种 【例4】2025·江苏南通·一模 31．如图为利用甲、乙品种西瓜(2n＝22)培育无子西瓜的两种途径。下列叙述错误的是（　　） A．经过程①获得的四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离 B．试剂2为秋水仙素，通过前期阻断微管蛋白聚合抑制纺锤体的形成 C．花粉刺激的原理与生长素可促进子房发育成果实有关 D．无子西瓜a属于可遗传的变异，无子西瓜b属于不可遗传的变异 【变4-1】2025·贵州·二模 32．我国盐碱地规模大，主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的育种方案，过程①处理后筛选得到的耐盐植株经基因检测是由单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，经过程②自交一代，筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3．下列叙述正确的是（    ） A．过程①γ射线处理引起了基因的碱基排列顺序发生改变 B．经过②，第二代自交并筛选获得的耐盐植株中纯合子占2/5 C．过程③秋水仙素处理的作用是抑制细胞分裂时着丝粒的断裂 D．过程②和③获得的耐盐新品种细胞中染色体数目均不同 【变4-2】2025·甘肃武威·模拟预测 33．胡萝卜（2n=18）具有健脾和中，滋肝明目，化痰止咳，清热解毒的功效。羊角芹（2n=12）可入药，味苦、辛、性平，有祛风止痛的功效。科研人员利用胡萝卜、羊角芹进行育种，如图为部分育种流程。下列分析正确的是（　　） A．用秋水仙素处理植株①的种子或幼苗可使其染色体数目加倍 B．获得植株③的过程中必须在分裂间期用γ射线处理愈伤组织 C．获得植株④，生成芽、根的过程中由于再分化使得基因选择性表达 D．植株⑤不分裂的体细胞中含有4个染色体组，自交可育 1.诱变育种：（1）诱变育种是人为地采用物理、化学的因素，诱发有机体产生遗传性的变异，并经过人工选择、鉴定、培育新品种的途径。诱变育种的目标是改变或增加一个满意品种的某一特性，而在其他方面保持品种不变。 （2）诱变育种的特点：1）提高突变率，扩大变异范围；2）适于进行个别性状的改良；3）育种程序简单，年限短；4）变异的方向和性质不定（已有人把人工合成低聚核苷酸片段引入基因组中，以一定方式改变某一基因，进行定向诱变）。 2.杂交育种原理：基因重组（通过基因分离、自由组合或连锁交换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起）。人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。 3.四种育种方法的比较如下表: 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 方法 杂交→自交→选优 辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理 花药离体培养、秋水仙素诱导加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 原理 基因重组 基因突变 染色体变异（染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种） 染色体变异（染色体组成倍增加） 基因频率及计算 【解题指导】1.基因频率是指在一个种群的基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。 2.生物进化的实质是种群基因频率的改变，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。 3.影响基因频率改变的因素： （1）遗传漂变：在小的种群中，基因频率可因偶然的机会，而不是由于选择而发生变化，这种现象称为遗传漂变，所以越小的群体越容易发生进化。 （2）突变和基因重组：基因突变可以产生新的基因，基因频率发生改变；染色体变异可以使基因数目发生改变，基因频率发生改变；基因重组产生新的基因型，表面上不改变基因频率，实际上生物之间的个体交配是不自由的，并不是每个个体与同种群内的其他个体的交配机会相等。有些个体交配的机会很多，而另一些个体没有交配机会。比如猴群中的猴王与猴群中雌猴交配机会很多，其他雄猴的交配机会减少，所以基因重组由于交配机会不均等，会造成某种基因传下去的机会很多，而其他基因传下去的机会减少，这样就会造成种群基因频率发生改变。 （3）迁入和迁出 （4）自然选择或人工选择 （5）隔离：假如一个种群中的几个或几十个个体迁移到另一地区而定居下来，它们与原来的种群隔离开了，它们自行繁殖后代。显然，它们的基因频率与原来大种群的基因频率不一定相同，很可能有很多等位基因没有带出来。 【例5】2024·江西·高考真题 34．某水果的W基因（存在多种等位基因）影响果实甜度。研究人员收集到1000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析，这1000棵植株中W1的基因频率是（    ） 基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4 棵数 211 114 224 116 260 75 A．16.25% B．32.50% C．50.00% D．67.50% 【变5-1】2025·黑龙江齐齐哈尔·三模 35．某植物基因型为Gg，其含有的G基因可编码一种毒蛋白，该毒蛋白对雌配子没有影响，但它会杀死一定比例的不含G基因的花粉。现让该植物自交，F1中三种基因型个体的比例为GG：Gg：gg=4：5：1，F1随机授粉获得F2。下列相关分析错误的是（　　） A．父本产生的存活雄配子比例为G：g=2：1 B．F2中基因型为gg个体所占的比例为49/660 C．通过这种方式可使G基因有更多的机会遗传下去 D．该植物种群的g基因频率会随着自交代数的增加而下降 【变5-2】2025·河南·一模 36．某种二倍体植物的紫花对白花为显性，受一对等位基因控制。在某隔离山谷内的种群中，白花植株占16%，紫花杂合子植株占48%。后来山谷环境剧变，传粉昆虫大量减少，白花植株因自花授粉结实率更高而逐渐被保留。数百年后调查发现白花植株比例升至64%。下列叙述正确的是（　　） A．该植物的紫花基因与白花基因共同构成该种群的基因库 B．环境剧变前，该种群中白花基因频率为40% C．环境剧变后，基因发生定向突变导致白花基因频率上升 D．环境剧变后数百年，紫花植株中纯合子约占1/5 【变5-3】2023高三·全国·专题练习 37．某遗传病由一对等位基因控制，致病基因位于X染色体上。人群中该病患者在男性中约占8%。现有一男性患者，其母亲正常但是父亲患病，现在他要与一位正常女性结婚，下列叙述正确的是（　　） A．该病患者中男性显著多于女性，女性中携带者的占比为8% B．调查该遗传病的发病率时，应对多个患者家系进行调查，以获得足够大的群体调查数据 C．婚后怀孕可以通过羊水检查进行染色体分析，来确定胎儿是否患有该遗传病 D．与该男患结婚的正常女性，是携带者的概率约为14.8% 基因频率的计算方法： （1）“定义法”求解基因频率 ①某基因频率＝×100%。 ②若在常染色体上，某基因频率＝×100%。 ③若在X染色体上，则: 某基因频率＝×100%。 （2）“公式法”求解基因频率（以常染色体上一对等位基因A和a为例） A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率； a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率。 即：PA＝PAA＋1/2PAa，Pa＝Paa＋1/2PAa （3）利用遗传平衡定律计算基因型频率 a.前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有突变。 b.计算公式： ①当等位基因只有两个时（A、a），设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则： ②逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。 若Paa＝X%，则； 2025·山东·模拟预测 38．某高原地区存在牦牛（草食动物）与高原棘豆（一种植物）的生态关系：高原棘豆的叶片硬度由A基因控制（A基因频率越高，叶片越坚硬，抗啃食能力越强）；牦牛的臼齿耐磨度由B基因控制（B基因频率越高，臼齿越耐磨，啃食坚硬叶片的能力越强）。研究团队对两种群进行了16年追踪，得到了如图所示A、B基因频率的变化曲线。下列叙述正确的是（　　） A．曲线①中A基因频率上升的原因是高原棘豆为抵抗牦牛啃食，主动产生了叶片坚硬的变异 B．曲线②的变化是牦牛对高原棘豆进化的适应性响应，属于物种间的协同进化 C．第12年后基因频率稳定，说明两种群的基因频率不再可能发生改变 D．若牦牛因气候变化迁移至低海拔地区，高原棘豆的A基因频率可能会下降 2025·陕西渭南·模拟预测 39．我国科学家已成功将正常酿酒酵母细胞中的全部16条染色体融合，创建了1条人造单染色体。将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞后，细胞依然能够存活，并表现出相应的生命特性。下列关于该人造线性融合染色体的叙述错误的是（　　） A．染色体融合改变了染色体数量，但未改变酿酒酵母的物种类型 B．该人造酵母的遗传信息量（基因总数）与其天然酵母祖先基本相同 C．融合过程中需要将原有染色体的中心粒进行移除，只保留一个主着丝粒 D．染色体融合可能导致其有性生殖过程中同源染色体的配对行为发生异常 2025·山东聊城·模拟预测 40．OsCKT1基因编码的OsCKT1蛋白是一种感知细胞分裂素的受体蛋白，位于内质网膜上，在水稻整个生长发育阶段的多种组织中广泛表达。该基因缺失突变体水稻虽然生长缓慢，但在高盐胁迫下，可表现出较高的耐受性，且细胞中积累的次生代谢物、蔗糖和淀粉增多。下列叙述正确的是（　　） A．细胞分裂素主要通过促进细胞体积增大来促进水稻幼苗生长 B．与野生型水稻相比，该突变体水稻的细胞分裂素含量较低 C．该突变体水稻中与耐盐相关的基因表达量下降 D．该突变体水稻能积累较多的蔗糖和淀粉，有利于减少水分散失 2023高三·全国·专题练习 41．常染色体上M140基因突变与遗传性骨骼发育不良（SD）的发生有关。科研人员对图1所示的SD患病家系成员的M140基因进行了测序，部分结果如图2所示。下列对该家系SD的遗传，说法不合理的是（    ） A．SD的遗传方式为常染色体显性遗传 B．Ⅱ-2的致病基因来自Ⅰ-1和Ⅰ-2 C．Ⅲ-2的致病基因最可能来自Ⅱ-2 D．Ⅲ-2与正常女性婚配，生一个患病孩子的概率是1/2 2025·重庆·模拟预测 42．某家蝇Y染色体断成两段，含s基因的片段(Y’)移接到常染色体变为XY’个体，不含s基因的片段丢失。已知含s基因的家蝇(XY’或XXY’)发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇(XO)胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。控制家蝇体色的灰色基因(N)对黑色基因(n)为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F₁，F₁ 随机交配获得F₂。不考虑交换和其他突变，下列说法错误的是（    ） A．F₁ 雄性个体占2/3,雄性个体中 XY’所占比例为1/2 B．F₁ 和F₂中均无基因型为 NN的个体，也无正常的 XY 雄性 C．F₁ 和F₂ 中所有个体均可通过体色来判断性别 D．F₂中雌性个体所占的比例比F₁中更低 2025·浙江宁波·一模 43．水稻是自花授粉的二倍体作物，稻穗粒数是决定水稻产量的重要因素。研究人员利用EMS处理野生型水稻，经过筛选获得稳定遗传的大穗突变体1和大穗突变体2。为了探究两株突变体的突变性质，研究人员将突变体1和突变体2分别与野生型亲本进行杂交，结果如下表所示。 杂交组合 F1 F2 突变型 野生型 突变型 野生型 突变体1（♀）×野生型（♂） 0 11 58 175 突变体2（♀）×野生型（♂） 0 15 85 256 回答下列问题： (1)用EMS处理野生型水稻获得大穗突变体的育种方法是 。根据表中数据分析，突变体1和突变体2都是由 个基因发生 突变造成的。若F2的野生型植株自交，获得的F3表型及比例是 。 (2)为了确认上述两类突变基因的位置关系，研究人员将突变体1和突变体2互为父本和母本进行正反交。若子代均表现为野生型，说明突变体1和突变体2的突变基因在位置上属于 基因。 (3)实验中还发现另一株大穗突变体3（甲），经证实其突变基因与突变体1和突变体2的突变基因均不同。将突变体3与野生型杂交，F1均表现为野生型，已知F1产生的配子及受精卵活力均正常。利用F1和甲进行正反交实验，获得F2的表型和比例如图所示： ①为解释上述实验现象，提出假设：该大穗突变性状受 对独立遗传的基因控制；基因型为 的水稻表现为大穗性状，其余均表现为野生型；在子代中，其中来自 （填“父本”或“母本”）的一对等位基因发生 修饰不表达。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为 ，则支持上述假设。 (4)大穗水稻容易倒伏，研究人员进一步开展水稻茎秆强度抗倒伏遗传研究，利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）对影响茎秆强度的关键基因WAK10进行敲除，该技术的部分操作流程及工作原理如图所示。 ①sgRNA编码序列根据 设计，从而起向导作用，将Cas9蛋白定位到基因组DNA的特定部位。Cas9蛋白类似基因工程中常用到的 酶，但二者的作用特性存在差异，主要是 。 ②sgRNA可能会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越 。 2025·云南红河·一模 44．m6A修饰是在RNA特定碱基上添加甲基，对RNA的稳定性及翻译等起着调控作用。ACS2基因是决定黄瓜果实长短的基因，科研人员利用单碱基编辑技术，将ACS2基因第1287位碱基C转换为T，编码的氨基酸序列不变，但破坏了m6A修饰的一个识别位点，使ACS2蛋白表达量降低，果实伸长。下列叙述错误的是（    ） A．m6A修饰未改变ACS2基因的碱基排列顺序 B．ACS2基因在复制过程中不会发生m6A修饰 C．单碱基编辑技术改变了ACS2蛋白的空间结构 D．黄瓜果实伸长与单碱基编辑技术造成的突变有关 2025·四川成都·一模 45．先天性黑蒙病与RPE65基因突变相关，该基因编码视黄醛循环关键酶（RALDH）的合成，该酶功能缺陷会导致视紫红质再生障碍。对正常个体和患者的RPE65基因编码区测序，得知DNA模板链片段（）如下表所示。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 个体 DNA模板链片段（） 正常 …CAT CTT AAG TGC… 患者 …CAT ATT AAG TGC… 注：密码子对应的氨基酸，GUA（缬氨酸），GAA（谷氨酸），UUC（苯丙氨酸），ACG（苏氨酸），GCA（丙氨酸），UUA/CUU（亮氨酸），AAG（赖氨酸），AUG（甲硫氨酸），AAU（天冬酰胺），UAA（终止密码子）。 A．患者的RPE65基因发生了碱基对缺失，最终导致RALDH的空间结构改变 B．基因突变使RPE65不能与RNA聚合酶结合，从而使该基因转录水平下降 C．突变后mRNA对应位置密码子由GAA变为UAA，从而导致翻译提前终止 D．正常个体该基因片段编码的氨基酸序列为：丙氨酸—亮氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸 2025·山东·模拟预测 46．某二倍体植物的卷叶（E）对直叶（e）为完全显性，抗病（F）对易感病（f）为完全显性。现有纯合卷叶抗病和纯合直叶易感病的两种亲本杂交，所得F1自交，多次重复实验，统计F2结果为卷叶抗病97株，卷叶易感病11株，直叶抗病11株，直叶易感病25株。下列有关说法错误的是（　　） A．E/e和F/f位于一对同源染色体上，不遵守自由组合定律 B．利用F1的花粉进行单倍体育种可获得纯合直叶抗病植株 C．F1通过减数分裂产生的雌（或雄）配子的种类及比例是EF：Ef：eF：ef=5：1：1：5 D．F1可以产生四种配子是非同源染色体发生互换的结果 2025·四川成都·一模 47．现代栽培的草莓是由弗州草莓（EE）和智利草莓（GG）杂交形成的，E、G分别代表不同物种的一个染色体组。根据染色体来源，将草莓育种材料分为EE、GG、EEGG、EEEEGG、EEEEGGGG等多种类型。下列推断正确的是（    ） A．EE与GG型草莓杂交，所得的子代均能产生可育配子 B．EEGG与EE型草莓杂交，子代植株上的果实都有种子 C．EEEEGG型与GG型草莓杂交，可获得EEGG型草莓 D．EEEEGGGG型的花药离体培养所得植株均为高度不育 2025·四川德阳·一模 48．野生甜瓜具有极强的抗旱能力，这与其线粒体内的nad基因密切相关，而栽培黄瓜的抗旱能力极弱。用经过α射线处理过的野生甜瓜细胞（MM，M表示染色体组）和栽培黄瓜（NN，N表示染色体组）融合，可获得抗旱黄瓜（NN）。下列说法错误的是（　　） A．甜瓜细胞和黄瓜细胞在融合前需要去除两者的细胞壁 B．用α射线处理的方法可以促进甜瓜细胞与黄瓜细胞融合 C．融合后的抗旱黄瓜（NN）获得了野生甜瓜的细胞质基因 D．抗旱黄瓜的培育离不开植物体细胞杂交和植物组织培养技术 2025·重庆·模拟预测 49．红鲫鱼和团头鲂属于鲤科不同种，均为我国重要的食用鱼类。为培育食用新品种，我国科研人员以红鲫鱼和团头鲂为亲本进行人工育种获得3种后代(如下图)，相关叙述错误的是（    ） A．该育种的主要原理是染色体变异 B．子代1、2、3的出现与动物远缘杂交不亲和有关 C．受精卵的第一次卵裂异常可导致子代3的出现 D．子代2的育性比子代3的育性高 2025·贵州·二模 50．如图所示的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ前期时，一对同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换（仅考虑一次交换）。关于该精原细胞所产生的精细胞，下列叙述正确的是（    ） A．该过程中发生的互换属于染色体结构变异 B．该过程产生的配子AB、ab比例多于Ab、aB C．该过程中等位基因的分离仅发生在减数分裂Ⅰ D．该过程发生的变异能为该种生物进化提供原材料 2025·河北沧州·一模 51．研究人员基于对大肠杆菌乳糖代谢进化的实验研究提出了物种进化的偏向性概念，即生物通常朝某一特定方向适应进化，而非朝其他可能的方向适应进化。下列叙述错误的是（    ） A．协同进化是指同一物种之间在相互影响中不断进化和发展 B．自然选择可使种群基因频率发生改变，导致生物种群发生进化 C．新物种的形成过程可以不经过地理隔离，但必须经过生殖隔离 D．仙人掌刺的进化和大肠杆菌乳糖代谢的进化都属于进化的偏向性 2025·广东广州·模拟预测 52．我国特有物种都支杜鹃受栖息地破碎化及人为干扰威胁，曾一度濒危。实施有效保护后，现存的5个主要自然种群呈现较高的遗传多样性。下列叙述错误的是（    ） A．栖息地破碎化阻碍了都支杜鹃种群间基因交流 B．都支杜鹃的不同自然种群的基因库存在差异 C．遗传多样性增加有助于其更好地适应环境变化 D．对都支杜鹃最有效的保护措施是建立种子库 2025·陕西渭南·模拟预测 53．EPASI是参与低氧应答的基因。我国研究人员对青藏高原的藏羚羊、高原鼠兔等哺乳动物进行了基因组学分析，发现这些动物的EPASI的多个位点发生了特异性突变。这些突变有助于提高血红蛋白的携氧能力，适应高原低氧环境。进一步比较发现，这些突变在低海拔近缘物种中频率极低。下列相关叙述正确的是（　　） A．EPASI基因的特异性突变是为了适应高原低氧环境而定向产生的 B．种群基因频率发生改变并不能说明藏羚羊种群发生了进化 C．高原鼠兔与低海拔鼠兔种群基因库的差异是自然选择的结果 D．地理隔离是高原哺乳动物进化过程中必须经过的环节 2025·广西·二模 54．某科研团队在研究一种X染色体显性单基因遗传病时，发现该病患者的相关基因发生了如图1所示的结构变化，从而使编码蛋白质功能异常，引发疾病。回答下列问题： (1)上述基因突变的具体类型是 。若一名男性患该病，则理论上该男性的 （填“父亲”或“母亲”）也患该病。 (2)为研究该突变基因，科研团队计划利用相关技术对其进行构建并扩增，构建过程如图2所示。请据图写出引物1的全部碱基序列： （按照由5'端到3'端的顺序，需结合图中序列推导，此处按格式要求呈现）。至少经过 轮PCR才能得到突变的基因。 (3)科学家尝试运用CRISPR/Cas9（由向导RNA和Cas9蛋白构成，其中向导RNA能靶向识别目标基因，Cas9蛋白可发挥酶的作用，使相关键断裂）技术对突变基因进行修复。基本思路是人工编码正确的碱基序列，并将其和突变基因一起导入细胞，然后运用CRISPR/Cas9技术，通过同源重组修复（碱基序列高度相似的两条DNA链互相交换相应遗传片段）来精确修正突变。由题意可知，Cas9蛋白可使 键断裂。若人工编码的碱基序列错误，导致突变位点在被修复的同时，修复位点下游不远处的一个碱基被替换，这会导致修复后的该基因编码的蛋白质的活性几乎全部丧失，原因可能是 。 2025·山东聊城·模拟预测 55．岛屿生物平衡理论认为岛屿上的物种数量由物种的迁入率和灭绝率决定，而迁入率和灭绝率与岛屿面积、距离大陆的远近有关，其关系如图所示，S1、S2、S3、S4表示不同条件的岛屿的平衡物种数。回答下列问题： (1)面积相同时，岛屿与大陆的距离越近，平衡物种数 ，原因主要是 。 (2)岛屿面积增大时，物种的灭绝率 。从生物与环境、生物与生物间的关系分析，其原因是 。 (3)生境碎片化是指原本连续的栖息地被分割成多个孤立的小区域。生境碎片化容易造成种群退化，导致物种灭绝，其原因主要是 （答出2点）。对处于生境碎片化威胁下的种群进行保护，合理的措施有 （答出2点）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《考点10 变异、育种与进化》参考答案： 1． 血红蛋白异常，血红蛋白中谷氨酸被缬氨酸替换 基因突变 A—T替换 2． 新基因 根本来源3． 配子 体细胞 无性繁殖 4． 无限增殖 形态结构 糖蛋白 5． 互换 自由组合 基因重组 6．数目或结构7．两套非同源染色体8．秋水仙素9．诱变育种10．杂交育种 11． 共同由来学说 自然选择 生物进化 12． 遗体 遗物 生活痕迹 13．这些生物具有共同的原始祖先，由于它们生活的环境不同，为适应不同的生活环境，这些器官在进化过程中，逐渐出现了形态和功能上的不同 14．同种生物15．全部个体16．等位17．相互交配18．生物与无机环境 19．表型20． 自然选择 种群基因频率的改变 21． 出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面 物种 22． 基因多样性 物种多样性 生态系统多样性 23．C24．C25．A26．B27．D28．D29．A 30．(1)常染色体隐性 (2) ① 无益也无害##中性 (3)碱基的缺失 (4)①⑥ (5)Gghh、ggHh 31．D32．A33．D34．A35．AB36．B37．D38．BD39．C40．D41．B42．D 43．(1) 诱变育种 单 隐性 大穗（突变型）：野生型=1：5 (2)非等位 (3) 两 隐性纯合子 父本 甲基化（表观遗传） 野生型：大穗（突变型）=7：1 (4) 目标基因的部分碱基序列 限制酶（限制性内切核酸酶） 限制酶具有专一性识别、切割特定核苷酸序列的特性，Cas9蛋白没有 高 44．C45．D46．D47．C48．B49．D50．D51．A52．D53．C 54．(1) 碱基对缺失 母亲 (2) 5'-ACGGCTTTTGTA-3' 3 (3) 磷酸二酯 碱基替换导致密码子改变，使蛋白质的氨基酸序列发生改变（或提前出现终止密码子），进而影响蛋白质结构与功能 55．(1) 越多 岛屿与大陆距离越近，迁入率越高 (2) 降低 岛屿面积越大，其可提供的生境和食物资源就越丰富，可容纳更多的物种；岛屿面积越大，物种之间所建立的食物网（或种间关系）就越复杂，生态系统的稳定性越高 (3) 生境碎片化降低了种群的环境容纳量，种内竞争加剧；生境碎片化限制不同种群之间的基因交流，种群进行近亲繁殖，患隐性遗传病的风险增加；生境碎片化会导致基因多样性（或遗传多样性）降低，物种抵抗各种风险的能力降低，容易灭绝（答出2点且合理即可） 建立生态廊道扩大栖息地面积；对被保护物种进行种群补充；建立自然保护区，恢复栖息地生态环境；对相应物种进行易地保护（答出2点且合理即可） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $