第21讲 生物的进化(1图4核心6易错+三层精练)(专项训练)(江苏专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-07
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摘要:
**基本信息**
以“考情-核心-易错-专练”四维架构系统整合进化理论,通过速记口诀、易错辨析构建进化与适应观,分层训练强化科学思维与探究实践。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情|5年江苏真题统计|考情定向法:高频考点情境归类|新课标要求→考题统计→备考策略|
|四大核心|4核心+速记口诀|一图串联法:进化证据→理论→物种形成→多样性|证据类型→理论发展→基因频率→隔离机制→协同进化|
|六大易错|6类易混概念|对比辨析法:进化与新物种形成等概念区分|概念内涵→逻辑关系→常见误区|
|分层专练|基础+重难+压轴题|情境分析法:抗药性、海岛隔离等真实数据解读|基础判断→图表计算→实验探究→综合应用|
内容正文:
第21 讲 生物的进化第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1
江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 四大核心·主干速记………………………………………………………………… 3
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心 01 生物进化的证据和适应性
核心 02 进化理论
核心 03 探究抗生素对细菌的选择作用
核心 04 协同进化与生物多样性
第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 8
易错 01 混淆 “生物进化” 与 “新物种形成”
易错 02 对 “突变” 范围理解错误
易错 03 变异与自然选择的方向性混淆
易错 04 地理隔离、生殖隔离逻辑关系出错
易错 05 哈迪温伯格平衡适用条件遗忘,乱用公式
易错 06 生物多样性三层内涵区分不清
第四部分 分层专练·靶向攻关 ………………………………………………………………… 9
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
江苏考情概览
新课标要求
考题统计
1. 说明现代生物进化理论的主要内容,解释种群基因频率的变化与生物进化的关系
2. 阐释隔离与物种形成的关系,说明共同进化与生物多样性的形成
3. 基于化石、比较解剖、分子生物学证据,论证生物进化的历程
4. 运用基因频率、基因型频率计算,分析自然选择、突变、迁移对种群的影响
2025・江苏・基因频率计算 + 自然选择
2024・江苏・物种形成与隔离
2023・江苏・共同进化与生物多样性
2022・江苏・生物进化的证据
2021・江苏・现代生物进化理论核心观点
高频考点情境
1. 考查频次:近 5 年江苏高考每年必考 1 道选择题(2 分),常搭配遗传大题小问考查基因频率计算,是必修 2 重难点。进化证据、物种形成、共同进化多为选择选项;基因频率计算、自然选择的作用为高频难点。
2. 考查要点:
①现代生物进化理论核心:种群是进化基本单位、突变重组提供原材料、自然选择定向改变基因频率、隔离导致物种形成;②基因频率 / 基因型频率计算;③生殖隔离、地理隔离区分,新物种形成标志;④生物进化的各类证据;⑤共同进化、生物多样性三层含义;⑥中性突变学说、达尔文自然选择学说对比辨析。
3. 命题情境:工业黑化、抗药性细菌 / 害虫、海岛物种分化、化石考古、动植物协同共生(花与传粉昆虫、捕食者与猎物)、分子序列比对,侧重结合真实科研数据、图表计算考查逻辑分析。命题突出进化观、稳态与平衡观。
备考策略
1.抓牢核心概念必背:种群、基因库、基因频率、生殖隔离、地理隔离、物种、共同进化、生物多样性、自然选择、突变(基因突变 + 染色体变异)。
2.构建知识主线网络:进化证据→达尔文自然选择学说→现代生物进化理论(四大核心)→基因频率计算→隔离与物种形成→共同进化→生物多样性。
3.区分易混概念清单: 进化≠新物种形成;地理隔离≠生殖隔离;突变≠基因突变(进化中突变含染色体变异);有利变异 / 不利变异随环境改变;生物多样性三层内涵区分。
4.专项突破计算题型:
常规基因频率计算;哈迪 - 温伯格平衡;伴性遗传基因频率特殊计算。
5.紧扣江苏命题趋势:结合抗药性、气候变迁、海岛隔离、动植物协同进化出题;侧重图表数据分析、计算类选择题;区分达尔文理论与现代进化理论的差异。
一图串联
速记口诀
种群单位突重组,自然选择定向变; 基因频率一旦改,生物进化已上演;
长期分化生隔离,生殖隔离新种现; 生物环境共进化,三层多样慢慢建。
核心梳理
核心 01 生物进化的证据和适应性
1. 生物进化的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
概念: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
作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
结论:化石证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化来的,揭示了生物由简单到复杂,由低等到高等,水生到陆生的进化顺序
(2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
项目
证据
结论
比较解剖学证据
蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似
具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据
脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾;脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段
脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的,它们之间存在着或远或近的亲缘关系;原始祖先生活在水中
细胞水平的证据
生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,不同生物细胞有共同的物质基础和结构基础
支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点,又有差异
生物有共同的祖先;生物大分子的差异大小揭示了当今物种亲缘关系的远近及进化顺序
2. 适应性的形成
(1)适应的概念:生物的形态结构适于完成一定的功能;生物的形态结构及其功能适于该生物在一定的环境中生存和繁殖
(2)特点:普遍性、相对性
(3)适应是自然选择的结果。
(4)适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
核心 02 进化理论
1.拉马克的进化学说
(1)主要观点:地球上所有生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的,生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
(2)拉马克认为的适应性特征的形成:选择在前,变异在后。
2.达尔文的自然选择学说
(1)主要内容
① 过度繁殖:生物繁殖能力远超环境容纳量;
② 生存斗争:生物与环境、种内、种间斗争,淘汰个体;
③ 遗传变异:变异普遍存在,有利变异可遗传;
④ 适者生存:具有有利变异个体存活繁殖,不利变异被淘汰。
(2)核心观点
①自然选择过程是适者生存、不适者被淘汰的过程。
②有利变异的积累和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
③自然选择过程是一个长期、缓慢和连续的过程。
(3)局限性
①对遗传和变异的本质未做出科学的解释;
②对生物进化的解释局限于个体水平
3.现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位。
种群:生活在一定区域的同种生物全个体的集合。
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因(涉及基因种类及其基因频率)。
基因频率①概念:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比例。
②根据概念,计算公式为:某基因频率=×100%
③某基因型频率=(该基因型个体数÷该种群个体总数)×100%。
指点迷津
常染色体(X、Y同源区段)上的基因:基因频率=×100%=该基因纯合子频率+1/2杂合子频率
X染色体上的基因:基因频率=×100%
(2)突变和基因重组提供进化的原材料。
突变包括基因突变和染色体变异。基因突变产生新的等位基因,使种群的基因频率发生变化。
生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于生物的生存环境。
生物的变异是不定向的,只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向。
原因:不断淘汰不利变异的基因,积累有利变异的基因。
结果:种群的基因频率发生定向改变,使生物朝着一定的方向不断进化。
生物进化的实质:在选择作用下,种群的基因频率定向改变。
(4)隔离导致物种的形成。
指点迷津
种群和物种的比较
①种群必须具备“三同”,即同一时间、同一地点、同一物种;
②不同物种之间存在生殖隔离。
③一个物种可以包括许多种群;
④同一物种的多个种群之间若存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种),进而形成多个新物种
核心 03 探究抗生素对细菌的选择作用
1.实验原理
一般情况下,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。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
2.方法步骤
(1)用记号笔将培养皿底部划分为4个区域,并编号。
(2)取少量细菌菌液(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等),用涂布器(或无菌棉签)将菌液均匀涂抹在培养基平板上(采用的牛肉膏蛋白胨固体培养基可供细菌生长)。
(3)将不含抗生素的纸片放在区域A处(作对照),将含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的纸片分别放在B、C、D处的中央,盖上皿盖。
(4)将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。
(5)观察细菌的生长状况,如是否出现抑菌圈。记录实验组抑菌圈的直径,并计算平均值。
(6)从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌(因为边缘存在耐药菌的可能性大),接种到固体培养基上培养,重复步骤(2)~(5),记录每一代抑菌圈的直径。
3.实验结果:对照组无抑菌圈,而实验组有抑菌圈,且抑菌圈的平均直径随着传代次数增加而减小。
4.实验结论:细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。抗生素的选择作用导致耐药菌的比例逐渐升高。
核心 04 协同进化与生物多样性
1.协同进化
(1)概念: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。
(2)原因:不同种生物之间的相互选择和__生物与无机环境__之间的相互影响。
(3)类型及实例
项目
类型
实例
不同
物种
之间
互利共生(种间互助)
豆科植物与根瘤菌等
__捕食__
猎豹和斑马等
__寄生__
黏液病毒和兔子等
种间竞争
作物与杂草等
生物与无机环境之间
生物影响环境,环境影响生物
地球最早是无氧环境→__厌氧__生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现__好氧__生物
2.生物多样性的形成
(3)生物多样性主要包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(3)形成原因:协同进化。
①从分子水平看
直接原因:蛋白质的多样性
根本原因:DNA的多样性
②从进化角度看:物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共 同作用的结果。(均填“定向”或“不定向”)
易错 01 基因突变发生时期与遗传混淆
错误:基因突变只发生在减数分裂;体细胞突变可遗传给子代。
辨析:DNA 复制均会突变,有丝、减 Ⅰ 前间期均可;体细胞突变仅本个体改变,不能通过有性生殖传给后代,生殖细胞突变才可遗传。
易错 02 交叉互换与易位识图混淆
错误:同源之间片段交换是染色体变异;非同源交换属于基因重组。
辨析:同源非姐妹染色单体交换 = 交叉互换(基因重组);非同源染色体交换片段 = 易位(染色体结构变异)。
易错 03 单倍体判断误区
错误:含 1 个染色体组才是单倍体;多倍体配子发育而来是多倍体。
辨析:只要由配子直接发育,无论几个染色体组都叫单倍体;受精卵发育,≥3 组才是多倍体。
易错 04 三类变异镜检区分不清
错误:基因突变、基因重组显微镜下可见。
辨析:基因突变、基因重组是分子水平,显微镜不可观察;染色体变异(结构 / 数目)细胞水平,显微镜能看见染色体形态数目变化。
易错 05 碱基替换与移码突变影响混淆
错误:碱基替换一定改变氨基酸;增添缺失只改变一个氨基酸。
辨析:替换仅改变单个密码子,简并性下氨基酸不变;增添 / 缺失造成移码,突变位点后全部氨基酸序列改变。
易错 06 基因重组产生新基因误区
错误:基因重组能产生新等位基因。
辨析:只有基因突变产生新基因;基因重组只是原有基因重新组合,仅产生新基因型。
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
亮点预览:染色体倒位季节频率变化结合 DNA 分子探针检测,依托自然种群真实数据辨析环境筛选与定向诱导变异(T1) 无毒蛇贝氏拟态野外调查情境,结合捕食者后天学习行为区分个体行为变化与种群基因频率进化本质(T4)青藏高原环形柳莺梯度分化模型,分层串联地理隔离、亚种、生殖隔离、新物种四层进化概念辨析(T7)医院抗生素使用强度与耐药菌占比表格数据,结合原核生物变异类型,用数值变化验证耐药突变先于药物选择(T14)
一、单选题
1.【染色体倒位・自然选择】(2026·湖北十堰·三模)研究人员用DNA探针检测某地区某种昆虫种群中染色体的倒位变异,发现该倒位的频率呈现明显的季节变化:冬季频率较高,夏季频率较低。进一步研究表明,该倒位区域不仅包含多个与耐寒性相关的基因,还存在与发育速率、产卵量等相关的重要基因。下列根据这一现象进行的推断中,最不合理的是( )
A.用DNA探针检测,无法区分倒位发生在同源染色体中的一条还是两条上
B.该倒位频率呈现规律的季节性变化,说明该频率的改变受自然环境的影响
C.冬季频率升高说明含倒位变异的个体低温适应性更强,这与该区域内耐寒基因有关
D.冬季倒位频率升高,说明低温环境诱导了该昆虫种群中更多个体发生了染色体倒位变异
易错提醒:
1.核心误区:混淆变异先发生,选择后筛选逻辑,误以为环境能定向诱导变异。
2.关键知识点:染色体倒位属于可遗传变异,变异是不定向、随机提前产生;低温只起到自然选择作用,淘汰不耐寒无倒位个体,使原有倒位变异个体存活比例上升,不会主动诱导新变异产生。
3.同类易错延伸:抗生素不会诱导细菌耐药突变、干旱不会诱导植物抗旱突变,所有环境仅做筛选,不创造定向变异。
2.【单倍体育种・变异辨析】(2026·湖南长沙·三模)生物变异是育种工作的核心原材料。下列关于变异与育种的叙述错误的是( )
A.基因突变具有不定向性,可产生新的等位基因
B.单倍体育种过程中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C.基因工程育种可定向改变生物的遗传性状,打破物种间的生殖隔离
D.多倍体育种得到的植株通常茎秆粗壮,果实、种子营养物质含量更高
3.【原生质体融合・异源多倍体】(2026·河北邢台·三模)白菜(2n=20)易感软腐病,为培育出抗软腐病白菜,某人先对抗软腐病萝卜(2n=18)的原生质体用γ射线处理,随机破坏其染色体,对白菜原生质体用碘乙酰胺处理,使其细胞质失活,再诱导二者原生质体融合,最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种,这三个新品种均含有白菜的两个完整染色体组。下列叙述合理的是( )
A.萝卜和白菜细胞融合完成的标志是细胞核的融合
B.融合的原生质体需要放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C.白菜和萝卜的原生质体能融合,证明白菜和萝卜间不存在生殖隔离
D.染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种均可能形成可育配子
4.【贝氏拟态・种群进化判断】(2026·河北邢台·三模)自然界中很多无毒生物常模仿有毒或有警戒色的生物,以减少被天敌捕食的概率。研究发现,在红带游蛇(有毒,具警戒色)高密度区,山王蛇(无毒)的体色与红带游蛇的高度相似;在无红带游蛇分布区,山王蛇的体色与红带游蛇的相似度下降。下列叙述正确的是( )
A.天敌的捕食使山王蛇出现与红带游蛇相似的体色
B.天敌捕食一条红带游蛇后学会回避的这个学习过程不属于进化
C.在无红带游蛇分布区,体色相似度下降是该区域缺乏天敌导致的
D.在红带游蛇高密度区,无毒山王蛇数量增多往往会增强警戒色的作用
5.【基因渗入・种群基因库】(2026·湖南衡阳·三模)科学家发现,把路氏沙狐改变尿浓度的基因转移到近缘物种北美狐狸基因组(该过程也称基因渗入),有利于北美狐狸适应沙漠环境。下列说法正确的是( )
A.不同狐狸物种之间基因渗入的实质是基因突变
B.自然选择作用于基因型导致北美狐狸发生进化
C.北美狐狸发生改变尿浓度的变异后增加了物种多样性
D.两种狐狸的全部基因不能构成一个种群的基因库
6.【寄生植物・叶绿体退化进化】(2026·北京大兴·三模)埃塞俄比亚柱蕊寄生花专性寄生于硬木树枝中,通过形成微小吸器,穿透宿主树皮并与木质部、韧皮部融合,建立养分运输通道。该植物叶绿体基因组极度退化,仅保留5个功能基因,是研究寄生植物基因组精简的典型材料。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体基因组大量丢失后完全丧失遗传自主性
B.该植物通过输导组织从宿主获取所有营养物质
C.保留的基因可能与叶绿体基础代谢的维持有关
D.叶绿体中基因组的缩减退化是自然选择的结果
7.【环形物种・地理 / 生殖隔离】(2026·山东济宁·三模)环绕青藏高原分布的暗绿柳莺由共同祖先进化而来,它们沿高原东西两侧分化出多个亚种,分布环区内相邻亚种个体放置在一起可交配并产生可育后代;但分布环区两端两个亚种的个体,鸣声、外形等性状差异显著,放置在一起后无法相互交配。下列叙述错误的是( )
A.高原地形引起的地理隔离导致不同亚种间不能进行基因交流
B.分布环区内相邻亚种仍属于同一物种,其基因库不存在差异
C.分布环区两端的两亚种间已形成生殖隔离,属于两个新物种
D.暗绿柳莺不同亚种的形成是可遗传变异与自然选择共同作用的结果
8.【海岛物种分化・蜜旋木雀】(2026·辽宁营口·三模)夏威夷群岛由火山陆续喷发形成,蜜旋木雀的祖先抵达后,因各岛屿不同植物的花蜜深度、种子硬度不同,演化出喙形特化的多个物种(如图)。物种A与B可人工杂交但后代不育,物种C与D因求偶舞蹈差异互不交配。下列分析正确的是( )
A.不同岛屿的环境差异是驱动新物种形成的关键因素之一
B.物种C与D因求偶行为差异产生的隔离属于地理隔离
C.所有岛屿中的蜜旋木雀仍属同一物种,因为它们源自共同祖先
D.物种A与B的喙形差异是地理隔离导致基因定向突变的结果
9.【多倍体育种・种群进化】(2026·山西大同·三模)山西清徐是著名葡萄产区。科研人员利用当地葡萄品种培育三倍体无子葡萄和抗霜霉病葡萄。下列叙述错误的是( )
A.科研人员培育三倍体无子葡萄和抗霜霉病葡萄时运用的培育原理不同
B.无子葡萄联会紊乱,无法产生可育配子,说明四倍体葡萄和二倍体葡萄是两个物种
C.抗霜霉病葡萄与不抗霜霉病葡萄杂交会改变种群基因频率,推动种群进化
D.秋水仙素处理葡萄幼苗,通过抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向两极而加倍
10.【就地保护・生物多样性】(2026·陕西渭南·三模)秦岭位于我国南北区域分界线,植物类型多样、物种丰富,栖息有大熊猫等珍稀物种。受道路、农田、人类生产活动等干扰,秦岭大熊猫被分割为多个局域种群,部分局域种群数量极小。2017年我国统筹规划启动建设秦岭国家公园,整合优化保护地体系,助力生物多样性保护。下列有关叙述错误的是( )
A.生物多样性是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果
B.生态系统多样性是生境和生物群落的多样化,不随时间、空间发生变化
C.建立大熊猫自然保护区属于就地保护,是保护生物多样性最有效的手段
D.整合优化保护地体系,连通大熊猫碎片化分布区,可促进种群间基因交流
11.【化石趋同进化・种间竞争】(2026·甘肃嘉峪关·二模)临夏发现了一具中间后裂爪蹄兔相似种的头骨化石。研究显示其头骨形态与亲缘关系甚远的长鼻类豕棱齿象和偶蹄类短足兽相似,可能像现代河马一样栖息于水域附近,以草本植物为主食。结合现代生物进化理论,下列叙述正确的是( )
A.控制中间后裂爪蹄兔相似种与长鼻类豕棱齿象相似性状的基因也相同
B.自然选择直接作用于蹄兔的基因型,使其种群的基因频率发生定向改变,从而产生对半水生环境的适应
C.中间后裂爪蹄兔相似种具有特殊臼齿表面黏合质层,这是环境因素诱导的定向变异经自然选择淘汰后保留的结果
D.中间后裂爪蹄兔相似种与同域分布的其他大型植食性哺乳动物之间可能存在生态位重叠,发生种间竞争
12.【太空诱变育种・基因突变特点】(2026·甘肃嘉峪关·二模)永靖县选送的黄芪、党参种子搭载实践十九号卫星进入太空,利用太空环境中的强辐射、微重力等条件进行诱变育种。观测发现,太空黄芪种苗较原种出芽更快、出芽率显著提升、植株高度也明显优于常规种植的同类作物。下列关于永靖“太空中药材”育种项目的叙述,正确的是( )
A.太空黄芪种苗所获得的优良性状(如出芽快、植株高),源于太空环境直接改变了植株体内蛋白质的结构,使其功能更优
B.太空环境诱导黄芪种子发生的基因突变具有不定向性,育种人员需从众多的变异类型中筛选符合育种目标的优良突变体
C.太空育种过程中,黄芪种子的遗传物质发生改变,导致太空黄芪与原种之间已形成生殖隔离,属于新物种
D.“抗旱性强、药用价值更高”这一育种目标的实现,说明太空环境诱导结果大多符合人类需求
二、多选题
13.【地理隔离・亚种基因频率】(2026·河北邢台·二模)某大型湖泊被地壳运动形成的小山所隔,形成了湖泊Ⅰ、Ⅱ,原湖泊中某种鱼M在湖泊Ⅰ、Ⅱ中分别进化为不同亚种的鱼。长期的自然选择使它们都能适应各自的生活环境,在对低温环境耐受上存在较大差异。下列相关叙述正确的是( )
A.鱼M为更好地适应低温环境而产生了相应变异
B.湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼M两个亚种体内的耐低温基因的基因频率不同
C.由于选择方向不同,湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼类的基因库可能存在差异
D.湖泊Ⅰ、Ⅱ中的鱼皆存在生殖隔离
14.【细菌耐药性・抗生素选择】(2026·江西·三模)碳青霉烯类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强的特点,是治疗严重细菌感染的重要药物,但细菌耐药性问题日益严重。研究人员调查了某医院住院患者中的人均使用量以及从患者体内分离得到的耐药菌的比例变化,部分数据如表所示。下列有关分析,正确的是( )
年份
抗生素使用强度(DDDs/100人·天)
耐药菌占比/%
第1年
2.45
10.2
第2年
2.78
12.5
第3年
3.12
18.9
第4年
3.05
17.0
注:DDDs/100人·天为抗菌药物消耗密度,数值越大表示使用强度越高
A.细菌耐药性变异的来源有基因突变和基因重组
B.细菌耐药性变异最可能产生于碳青霉烯类抗菌药物广泛使用前
C.细菌耐药率逐年提高是抗生素对细菌进行选择的结果
D.第4年耐药性降低可能是由于减少了抗生素的使用
15.【抑菌圈实验・耐药突变时机】(2026·山东日照·二模)为研究细菌耐药性突变的产生时间,某同学开展了如图所示的实验,测量抑菌圈直径并计算大、小试管的抑菌圈直径方差,结果分别为c、d,且c<d。方差可反映数据的波动程度,方差越大,数据波动越大。下列叙述错误的是( )
A.本实验采用平板划线法将细菌接种到培养基上
B.配制培养基时先高压蒸汽灭菌后调pH再倒平板
C.Ⅱ组中三个平板细菌耐药性强弱顺序为②>③>①
D.实验结果说明细菌耐药性突变发生在接触抗生素前
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
设题创新:兰花多育种技术复合情境,对比人工选择、自然选择定向改变基因频率,区分人工有利变异与自然适应变异(T1)大豆南北迁徙花期适应表观遗传通路,依托开花基因甲基化梯度变化,分析表观修饰为进化提供可遗传原材料(T2) 二倍体棉远缘杂交演化图谱搭配花粉蒙导效应,完整梳理远缘杂交不育、染色体加倍形成新物种逻辑链(T6)农田赤眼蜂寄生玉米螟生物防治情境,串联寄生协同进化、能量传递、性引诱剂种群调控综合考点(T8)
一、单选题
1.【人工育种・人工选择进化】(2026·江苏徐州·三模)我国科学家通过人工杂交、多倍体育种和辐射诱变等技术,培育出观赏价值高的兰花新品种,下列相关叙述错误的是( )
A.人工杂交和诱变育种为兰花的进化提供了新的原材料
B.秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍
C.人工选择定向改变了兰花种群的基因频率,决定了新品种的进化方向
D.兰花在人工培育过程中发生的变异都是适应自然环境的有利变异
2.【表观遗传・DNA 甲基化进化】(2026·江苏苏州·三模)我国某研究团队发现,大豆从南向北扩散的过程中表现出花期提前的适应现象。在向北扩散的群体中,开花基因GmFT5a的甲基化水平逐渐降低。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA和组蛋白可发生甲基化修饰,均能促进细胞中基因的表达
B.向北扩散的大豆群体中GmFT5a甲基化水平降低由低温环境诱发
C.该位点DNA甲基化水平降低,影响GmFT5a的复制和转录过程
D.表观遗传与遗传物质改变引起的变异共同在生物进化中发挥作用
3.【进化学说对比・同源器官证据】(2026·江苏扬州·三模)下列关于进化的叙述错误的是( )
A.拉马克认为生物通过变异适应环境,且这种变异能遗传给后代
B.达尔文的生物进化论未能解释遗传变异的本质及其在进化中的作用
C.有利变异逐渐积累使生物更好地适应多变的环境
D.蝙蝠的翼手和鲸的鳍内部结构基本一致,属于比较解剖学证据
4.【线粒体基因・分子进化证据】(2026·江苏镇江·三模)为确定不同地区银鱼亲缘关系的远近,科学家比较了3种银鱼编码线粒体COⅡ基因的部分碱基序列,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.3种银鱼COⅡ基因的差异是基因突变的结果
B.该研究成果为研究银鱼的进化提供分子水平的证据
C.据图推测,与有明银鱼亲缘关系更近的是太湖新银鱼
D.三种银鱼在活动范围等方面的差异是协同进化的结果
5.【进化原材料・基因突变根本来源】(2026·江苏常州·三模)下列有关变异和进化理论的相关叙述,错误的是 ( )
A.可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B.19 世纪末人们发现动、植物都由细胞构成,说明了植物和动物具有共同的祖先
C.达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D.突变和基因重组为生物进化提供原材料,是生物进化的根本来源
6.【异源四倍体棉花・生殖隔离突破】(2026·江苏苏州·三模)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”。图示陆地棉和海岛棉培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A.杂种植株体细胞中含有2个染色体组,减数分裂时染色体联会紊乱
B.杂种植株自然加倍形成四倍体棉花是通过秋水仙素或低温处理获得
C.利用花粉蒙导效应能突破两种二倍体棉花间的生殖隔离获得新物种
D.人工驯化育种利用基因突变的原理,定向选择符合人类需要的品种
7.【火山地理隔离・生殖隔离判新物种】(2026·陕西延安·三模)某岛屿的鼠类因火山喷发引起的地形分隔,产生了地理隔离,被分割为X、Y两个独立的种群。多年后发现X种群中等位基因D、d的频率分别为80%、20%,Y种群中D、d基因频率分别为20%、80%;且X、Y种群个体间相互交配产生的后代均无繁殖能力。下列叙述正确的是( )
A.地理隔离是新物种形成的必要条件
B.X、Y种群基因频率不同,标志着新物种形成
C.自然选择使X、Y种群的基因频率发生定向改变
D.该鼠类的突变和基因重组直接决定其生物进化的方向
易错提醒:
误区 1:错把地理隔离当成新物种形成必备条件。
纠正:生殖隔离才是新物种形成的必要条件;多倍体植物可不经地理隔离,直接通过染色体加倍一步产生新物种。
误区 2:混淆进化和新物种形成两个概念。
纠正:种群基因频率改变 = 生物发生进化;只有出现生殖隔离,才代表形成新物种,进化≠产生新物种。
8.【寄生与协同进化・生物防治】(2026·湖北十堰·三模)某地农业示范区通过投放赤眼蜂,利用赤眼蜂把卵产在玉米螟卵里,幼虫孵化后以玉米螟卵内的营养物质为食,导致玉米螟卵无法正常孵化的特性,并搭配悬挂性引诱剂等防治措施控制玉米螟数量,取得良好生态效益,下列叙述错误的是( )
A.投放赤眼蜂会使玉米螟种群基因频率定向改变,二者存在协同进化
B.与化学防治相比,该生物防治可减少污染,维持农田生物多样性和稳定性
C.玉米→玉米螟→赤眼蜂构成食物链,相邻营养级能量传递效率约为10%~20%
D.使用性引诱剂诱杀雄虫,可破坏玉米螟的性别比例,实现对玉米螟数量的有效控制
二、多选题
9.【教材进化相关实验辨析】(2026·江苏常州·三模)下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A.在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B.低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C.拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D.探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
10.【克隆 / 有性繁殖・分子进化速率】(2026·江苏苏州·三模)木本竹子主要为克隆繁殖,其蛋白质进化速率显著高于以有性繁殖为主的草本竹子。下列相关叙述错误的有( )
A.木本竹子种群内不同个体之间的遗传差异通常比草本竹子大
B.有性生殖比克隆繁殖更可能导致有害突变在基因库中累积
C.分子进化速率不仅受到自然选择的影响,也受繁殖方式的影响
D.木本竹子蛋白质变化速度快,说明其适应环境的能力比草本植物更强
11.【遮荫实验・植物适应性进化】(2026·江苏扬州·三模)科研人员利用遮荫实验模拟了某撂荒地区林下光环境对草本群落生物量的影响。图示不同遮荫强度下草本群落生物量变化,其中L72、L55、L32表示相对光照强度为对照组(CK,全光照)的72%、55%、32%。下列叙述错误的是( )
A.随遮荫强度增加,撂荒地草本群落根冠比(根部生物量/地上部分生物量)保持不变
B.弱光使植物将有限的干物质向地下转移,以吸收更多的有机物
C.弱光下,植物通过减小根系保障叶片的扩张,以获取更多光能
D.植物在弱光下对有机物资源进行了优化分配,这是长期进化的结果
三、非选择题
12.【碱基替换・表观调控・协同进化】(2026·湖北荆州·二模)豌豆的豆荚饱满与不饱满是一对相对性状,由1号染色体上的基因A/a控制,且a是A突变的结果,具体碱基序列如图1所示。研究发现,豆荚中细胞的增殖、分化、细胞壁加厚能正常进行,则豆荚饱满,其分子机制如图2所示。除此之外,还发现了位于6号染色体上的B基因能促进豆荚细胞细胞壁加厚。回答下列问题:
(1)a基因的表达产物与A相比,长度明显变短,结合图1信息,原因是________。
(2)a相对A是隐性基因,结合图1、图2信息,解释二者显隐性关系的分子机制:_______。
(3)由于B基因参与豆荚细胞细胞壁加厚,研究人员推测B基因位于A基因下游,即B基因的表达受A基因的调控。请设计观测指标为分子水平的实验验证该推测。写出实验的设计思路(包含所选豌豆的基因型、实验的组别和观测指标。注:各种基因型豌豆都存在):________。
(4)长期自然选择后,种群中a、b基因频率极低。从协同进化角度分析,A基因与B基因在调控豆荚发育过程中_______,使豆荚饱满性状更具适应优势,因此a、b基因被逐渐淘汰。若该豌豆种群仅因A/a、B/b基因发生突变,无迁移、无自然选择,该种群________(填“会”或“不会”)发生生物进化,判断依据是________。
13.【珊瑚 - 虾虎鱼・种间关系・信息传递】(2026·北京·三模)近年鹿角珊瑚的数量日益减少,丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势,威胁生态安全。
(1)鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间,虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚,鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是___________。
(2)为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制,研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验,统计生长状况相对值(计算方式:)反映鹿角珊瑚的健康状态,结果如图1。
由此可知,丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长,而虾虎鱼能显著减弱这种抑制,依据是___________。
(3)为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制,研究人员提出假说:鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后,会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A~D生境位置采集海水,收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近,观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目,结果如图2。
①设置D组的目的是___________。
②若上述结果可以证明假说,则C组的最佳实验操作可能是___________:
a.与B组生境相同,提前20 min将珊瑚移除再取样
b.与B组生境相同,提前20 min将丝状绿藻移除再取样
c.与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样
③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节___________的作用,从而维持了珊瑚生态系统的稳态。
(4)研究发现,取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降,但取食有毒丝状绿藻后,其皮肤黏液毒性增强,天敌对其捕食频率大大降低,推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因___________。
14.【海芋 - 芋果蝇・互利共生・传粉进化】(2026·重庆沙坪坝·三模)为探究海芋的传粉策略,研究人员在某公园随机选择若干海芋的肉穗花序(结构如图1),在整个花期持续观察。一个花序的雌花先于雄花成熟,单株先后经历雌花期(2.4天)→雄花期(3.2天)→结实期。佛焰苞紧缩处在雌花期开放,使访花昆虫进入雌花区,在雄花期收缩,使花粉和访花昆虫无法进入雌花区。
(1)芋果蝇是海芋的主要传粉者。在雌花期,芋果蝇聚集在雌花区,可将携带的花粉传递至柱头;在雄花期,则聚集于雄花区取食花粉,将卵产在花序内进行幼虫孵化,同时携带花粉前往另一花序。分开后双方生存、繁殖能力会显著下降。推测海芋与芋果蝇的种间关系最可能是________。
(2)进一步探究进行如下实验:取120株肉穗花序,平均随机分为6组,分别用纸袋或不同目数的网袋进行单株套袋处理,分组及结果如下表。
组别
1
2
3
4
5
6
处理
自然传粉
同一花序人工授粉
纸袋套袋
100目套袋
20目套袋
16目套袋
结实率(%)
83.35
0.00
0.00
0.25
76.26
70.24
①对第6组结实率低于第5组原因的推测,下列合理的有________。
A.蜜蜂受限于体宽难以进入网袋进行传粉
B.露尾甲不具备传粉能力反而破坏雌花的结构
C.露尾甲将大量的花粉携带到下一个花序中
D.露尾甲幼虫和芋果蝇幼虫竞争啃食雄花不育区
②组别________用来验证海芋雌、雄花在成熟时期上的时间隔离和佛焰苞收缩机制带来的空间隔离。佛焰苞紧缩处随花期不同而开放或收缩、雌雄花先后成熟的特征造成了海芋特化的传粉策略。雌雄花先后花期差异造成了空间上和时间上的严格分离,借助昆虫实现________ (填传粉方式),增加了________多样性,为进化提供原材料。
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
设题创新:三叠纪海洋古生物化石群考古素材,依托鱼龙化石形态、胃容物证据区分趋同进化与同源进化分子基础(T1) 分岛屿差异化捕捞压力柱状图,以人为捕捞为定向选择压力,分析种群性别结构、成熟年龄演化规律(T2) 燕麦百万年基因组演化时序图,结合多轮杂交染色体加倍过程,辨析同源 / 异源多倍体进化差异(T6)CRISPR 基因驱动转基因按蚊模型,依托诱导型抗菌肽表达、同源修复机制,从进化视角预判生态种群风险( T9)
一、单选题
1.【化石证据・古生物进化】(2026·贵州·高考真题)贵州三叠纪化石群完整记录了二叠纪末生物大灭绝后海洋生态系统的重建历程,保存有鱼龙、海百合、菊石、双壳等动物化石,其中鱼龙化石显示其四肢为桨状且胃容物含有菊石。下列叙述错误的是( )
A.鱼龙与菊石可能存在捕食与被捕食的关系
B.桨状四肢是鱼龙适应海洋环境的形态特征
C.通过化石证据不能推断海百合和双壳的行为特征
D.根据放射性元素的半衰期可以测算化石的形成年代
2.【性别转换鱼类・捕捞定向选择】(2026·四川·高考真题)某种鱼在初次性成熟后均为雌性,继续生长到一定大小后转变为雄性。雄鱼之间会争夺领地,体型越大繁殖成功率越高。有人研究了3个不同生境的鱼群在不同捕获压力下,t1到t2这30年间的变化(t1及之前未受人为干扰),结果如图。下列推断不合理的是( )
A.与t1时刻相比,t2时刻乙岛和丙岛鱼群中的雌性比例均上升
B.重度商业捕捞后,丙岛鱼群世代之间的繁殖间隔缩短
C.垂钓使乙岛鱼群变性年龄提前,体现了生物对环境压力的适应
D.长期垂钓使乙岛鱼群年龄结构由增长型转变为衰退型
3.【鲸类分化・协同进化与生殖隔离】(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)鲸类祖先从陆地进入海洋后,分化出深潜水鲸类(如抹香鲸)和浅潜水鲸类(如灰鲸)等物种。下列叙述错误的是( )
A.抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动,受多基因控制
B.鲸类生态位的分化是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
C.鲸类深潜能力相关的基因频率在自然选择的作用下发生定向改变
D.抹香鲸和灰鲸在潜水相关基因上的差异,是判断它们为不同物种的依据
4.【基因缺失突变・长臂猿趋同进化】(2026·广东·高考真题)我国科学家通过对18种长臂猿的基因组进行测序,发现其长臂性状均与SHH基因中205个碱基对的缺失有关。下列分析正确的是( )
A.长臂性状的产生是环境定向诱导基因突变的结果
B.SHH基因的碱基对缺失发生在长臂猿的共同祖先中
C.SHH基因的碱基对缺失不利于长臂猿的生存
D.自然选择通过改变SHH基因的突变率来影响长臂猿的进化方向
5.【染色体组变异・生殖隔离判断】(2024·江苏·高考真题)图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组,相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A.相同数字标注结构上基因表达相同
B.甲和乙具有生殖隔离现象
C.与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D.染色体变异是新物种产生的方式之一
6.【异源多倍体燕麦・基因组进化】(2023·江苏·高考真题)2022年我国科学家发布燕麦基因组,揭示了燕麦的起源与进化,燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B.燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C.燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D.燕麦中A和D基因组同源性小,D和C同源性大
二、多选题
7.【多倍体竹子・染色体变异进化】(2025·江苏·高考真题)图示部分竹子的进化发展史,其中A~D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A.新热带木本竹与温带木本竹杂交,是六倍体
B.竹子的染色体数目变异是可遗传的
C.四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D.竹子化石为研究其进化提供直接证据
三、非选择题
8.【赤霉素基因・限制酶电泳・配子不育进化】(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能__________,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列__________(填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是________。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因_________。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为_________。
9.【转基因按蚊・基因驱动・进化风险】(2026·广东·高考真题)疟疾是由疟原虫引起、经按蚊传播的传染病,对人类健康构成严重威胁。雌蚊成虫吸血后产卵,雄蚊不吸血。研究人员成功培育出一种转抗菌肽基因(MM-CP)按蚊。该抗菌肽仅在雌蚊吸血后高表达,可有效抑制按蚊肠道内疟原虫的发育,为疟疾防控提供了新思路。回答下列问题:
(1)构建该转基因按蚊涉及的可遗传变异类型属于______________。MM-CP转录形成的mRNA在翻译过程中,tRNA上的____________与mRNA上的密码子互补配对,将氨基酸转运至核糖体参与抗菌肽合成。
(2)研究发现,抗菌肽影响按蚊自身存活。转基因雌蚊吸血后存活率显著降低,但多数个体能在死亡前完成繁殖。推测转基因按蚊中调控MM-CP表达的启动子类型为_____________。从基因传递的角度分析,选用该类启动子的原因是________________________________________________________________________。为降低抗菌肽对按蚊的不利影响,运用蛋白质工程原理提出一种改造MM-CP的设计思路。___________________________________________________________________________________________。
(3)基于CRISPR/Cas9系统的基因驱动技术,可使特定基因从亲代到子代的遗传概率显著高于50%,从而在种群中快速扩散。研究人员培育了驱动型和非驱动型转基因按蚊(如图)。与非驱动型相比,驱动型后代中携带MM-CP的个体比例显著增加,其原因是:形成配子时,Cas9切割野生型染色体,然后______________________________________,使更多配子携带MM-CP。
(4)若将该驱动型转基因按蚊大范围释放,可能引发一些潜在风险。试从生物进化角度提出一种潜在风险。_______________________________________________。
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第21 讲 生物的进化
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
C
B
A
D
C
C
B
A
D
B
C
题号
13
14
15
答案
BC
ABD
AC
(一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
B
D
A
D
C
C
B
题号
9
10
11
答案
ABD
BC
AC
12.【答案】(1)a基因相对A基因发生碱基对替换,使对应密码子变为终止密码子,翻译提前终止,因此表达产物的肽链长度明显变短
(2)A基因可表达出有活性的A肽,能激活受体,促进豆荚发育相关基因表达,使豆荚饱满;a基因表达的A肽失活,无法激活受体,不能使豆荚饱满;杂合子Aa中,A表达的有活性A肽即可完成调控,使豆荚表现饱满,a的性状无法显现,因此a是隐性基因
(3)选取基因型为AABB(甲组)和aaBB(乙组)的豌豆,在豆荚发育时期,分别提取两组豆荚细胞的总RNA,观测指标:检测并比较两组中B基因转录的mRNA含量(或提取总蛋白质,检测比较B蛋白的含量)
(4) 相互协同,共同进化 会 生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因突变会改变种群的基因频率,因此种群会发生进化
13.【答案】(1)原始合作
(2)Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0,Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组),Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值)
(3) 排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的(实验结果)影响 b 生物的种间关系
(4)摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍
14.【答案】(1)互利共生
(2) BD 1、2、3 异花传粉 基因(遗传)
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
C
A
D
B
BCD
8.【答案】(1)促进细胞伸长
(2) ①④ PamC Ⅰ 3
(3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
9.【答案】(1) 基因重组 反密码子
(2) 诱导型启动子 使MM-CP仅在吸血后的雌蚊中表达,雄蚊和未吸血雌蚊不表达该基因,不会影响转基因按蚊的存活;即使吸血后雌蚊存活率降低,也可在死亡前完成繁殖,保证MM-CP基因能够传递给子代 从预期改造后抗菌肽的功能(仅抑制疟原虫发育,降低对按蚊存活的影响)出发,设计抗菌肽的空间结构,推测对应的氨基酸序列,进而改造MM-CP的基因序列,获得符合要求的抗菌肽
(3)以携带MM-CP的染色体为模板完成同源修复
(4)基因驱动会快速改变按蚊种群的基因频率,进而影响种群数量和种间关系,破坏生态平衡;也会对疟原虫起到定向选择作用,使疟原虫进化出抗性,引发新的风险
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第21 讲 生物的进化第一部分 五年考情·精准定向 ……………………………………………………………… 1
江苏考情概览 高频考点情境 高效备考策略
第二部分 四大核心·主干速记………………………………………………………………… 3
一图串联·核心梳理·速记口诀
核心 01 生物进化的证据和适应性
核心 02 进化理论
核心 03 探究抗生素对细菌的选择作用
核心 04 协同进化与生物多样性
第三部分 六大易错·逐点击破………………………………………………………………… 8
易错 01 混淆 “生物进化” 与 “新物种形成”
易错 02 对 “突变” 范围理解错误
易错 03 变异与自然选择的方向性混淆
易错 04 地理隔离、生殖隔离逻辑关系出错
易错 05 哈迪温伯格平衡适用条件遗忘,乱用公式
易错 06 生物多样性三层内涵区分不清
第四部分 分层专练·靶向攻关 ………………………………………………………………… 9
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
江苏考情概览
新课标要求
考题统计
1. 说明现代生物进化理论的主要内容,解释种群基因频率的变化与生物进化的关系
2. 阐释隔离与物种形成的关系,说明共同进化与生物多样性的形成
3. 基于化石、比较解剖、分子生物学证据,论证生物进化的历程
4. 运用基因频率、基因型频率计算,分析自然选择、突变、迁移对种群的影响
2025・江苏・基因频率计算 + 自然选择
2024・江苏・物种形成与隔离
2023・江苏・共同进化与生物多样性
2022・江苏・生物进化的证据
2021・江苏・现代生物进化理论核心观点
高频考点情境
1. 考查频次:近 5 年江苏高考每年必考 1 道选择题(2 分),常搭配遗传大题小问考查基因频率计算,是必修 2 重难点。进化证据、物种形成、共同进化多为选择选项;基因频率计算、自然选择的作用为高频难点。
2. 考查要点:
①现代生物进化理论核心:种群是进化基本单位、突变重组提供原材料、自然选择定向改变基因频率、隔离导致物种形成;②基因频率 / 基因型频率计算;③生殖隔离、地理隔离区分,新物种形成标志;④生物进化的各类证据;⑤共同进化、生物多样性三层含义;⑥中性突变学说、达尔文自然选择学说对比辨析。
3. 命题情境:工业黑化、抗药性细菌 / 害虫、海岛物种分化、化石考古、动植物协同共生(花与传粉昆虫、捕食者与猎物)、分子序列比对,侧重结合真实科研数据、图表计算考查逻辑分析。命题突出进化观、稳态与平衡观。
备考策略
1.抓牢核心概念必背:种群、基因库、基因频率、生殖隔离、地理隔离、物种、共同进化、生物多样性、自然选择、突变(基因突变 + 染色体变异)。
2.构建知识主线网络:进化证据→达尔文自然选择学说→现代生物进化理论(四大核心)→基因频率计算→隔离与物种形成→共同进化→生物多样性。
3.区分易混概念清单: 进化≠新物种形成;地理隔离≠生殖隔离;突变≠基因突变(进化中突变含染色体变异);有利变异 / 不利变异随环境改变;生物多样性三层内涵区分。
4.专项突破计算题型:
常规基因频率计算;哈迪 - 温伯格平衡;伴性遗传基因频率特殊计算。
5.紧扣江苏命题趋势:结合抗药性、气候变迁、海岛隔离、动植物协同进化出题;侧重图表数据分析、计算类选择题;区分达尔文理论与现代进化理论的差异。
一图串联
速记口诀
种群单位突重组,自然选择定向变; 基因频率一旦改,生物进化已上演;
长期分化生隔离,生殖隔离新种现; 生物环境共进化,三层多样慢慢建。
核心梳理
核心 01 生物进化的证据和适应性
1. 生物进化的证据
(1)地层中陈列的证据——化石
概念: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
作用:利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。因此
化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
结论:化石证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化来的,揭示了生物由简单到复杂,由低等到高等,水生到陆生的进化顺序
(2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据
项目
证据
结论
比较解剖学证据
蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢、人的上肢所在部位和结构组成相似
具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的
胚胎学证据
脊椎动物和鱼在发育早期都有鳃裂和尾;脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段
脊椎动物和人都是由共同的祖先进化而来的,它们之间存在着或远或近的亲缘关系;原始祖先生活在水中
细胞水平的证据
生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,不同生物细胞有共同的物质基础和结构基础
支持生物由共同的祖先进化而来
分子水平的证据
不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点,又有差异
生物有共同的祖先;生物大分子的差异大小揭示了当今物种亲缘关系的远近及进化顺序
2. 适应性的形成
(1)适应的概念:生物的形态结构适于完成一定的功能;生物的形态结构及其功能适于该生物在一定的环境中生存和繁殖
(2)特点:普遍性、相对性
(3)适应是自然选择的结果。
(4)适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
核心 02 进化理论
1.拉马克的进化学说
(1)主要观点:地球上所有生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的,生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
(2)拉马克认为的适应性特征的形成:选择在前,变异在后。
2.达尔文的自然选择学说
(1)主要内容
① 过度繁殖:生物繁殖能力远超环境容纳量;
② 生存斗争:生物与环境、种内、种间斗争,淘汰个体;
③ 遗传变异:变异普遍存在,有利变异可遗传;
④ 适者生存:具有有利变异个体存活繁殖,不利变异被淘汰。
(2)核心观点
①自然选择过程是适者生存、不适者被淘汰的过程。
②有利变异的积累和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
③自然选择过程是一个长期、缓慢和连续的过程。
(3)局限性
①对遗传和变异的本质未做出科学的解释;
②对生物进化的解释局限于个体水平
3.现代生物进化理论
(1)种群是生物进化的基本单位。
种群:生活在一定区域的同种生物全个体的集合。
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因(涉及基因种类及其基因频率)。
基因频率①概念:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比例。
②根据概念,计算公式为:某基因频率=×100%
③某基因型频率=(该基因型个体数÷该种群个体总数)×100%。
指点迷津
常染色体(X、Y同源区段)上的基因:基因频率=×100%=该基因纯合子频率+1/2杂合子频率
X染色体上的基因:基因频率=×100%
(2)突变和基因重组提供进化的原材料。
突变包括基因突变和染色体变异。基因突变产生新的等位基因,使种群的基因频率发生变化。
生物突变的有利和有害不是绝对的,往往取决于生物的生存环境。
生物的变异是不定向的,只是提供了生物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向。
原因:不断淘汰不利变异的基因,积累有利变异的基因。
结果:种群的基因频率发生定向改变,使生物朝着一定的方向不断进化。
生物进化的实质:在选择作用下,种群的基因频率定向改变。
(4)隔离导致物种的形成。
指点迷津
种群和物种的比较
①种群必须具备“三同”,即同一时间、同一地点、同一物种;
②不同物种之间存在生殖隔离。
③一个物种可以包括许多种群;
④同一物种的多个种群之间若存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种),进而形成多个新物种
核心 03 探究抗生素对细菌的选择作用
1.实验原理
一般情况下,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。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
2.方法步骤
(1)用记号笔将培养皿底部划分为4个区域,并编号。
(2)取少量细菌菌液(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等),用涂布器(或无菌棉签)将菌液均匀涂抹在培养基平板上(采用的牛肉膏蛋白胨固体培养基可供细菌生长)。
(3)将不含抗生素的纸片放在区域A处(作对照),将含有抗生素(如青霉素、卡那霉素等)的纸片分别放在B、C、D处的中央,盖上皿盖。
(4)将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h。
(5)观察细菌的生长状况,如是否出现抑菌圈。记录实验组抑菌圈的直径,并计算平均值。
(6)从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌(因为边缘存在耐药菌的可能性大),接种到固体培养基上培养,重复步骤(2)~(5),记录每一代抑菌圈的直径。
3.实验结果:对照组无抑菌圈,而实验组有抑菌圈,且抑菌圈的平均直径随着传代次数增加而减小。
4.实验结论:细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。抗生素的选择作用导致耐药菌的比例逐渐升高。
核心 04 协同进化与生物多样性
1.协同进化
(1)概念: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。
(2)原因:不同种生物之间的相互选择和__生物与无机环境__之间的相互影响。
(3)类型及实例
项目
类型
实例
不同
物种
之间
互利共生(种间互助)
豆科植物与根瘤菌等
__捕食__
猎豹和斑马等
__寄生__
黏液病毒和兔子等
种间竞争
作物与杂草等
生物与无机环境之间
生物影响环境,环境影响生物
地球最早是无氧环境→__厌氧__生物→光合生物出现→空气中有了氧气→出现__好氧__生物
2.生物多样性的形成
(3)生物多样性主要包括基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性。
(3)形成原因:协同进化。
①从分子水平看
直接原因:蛋白质的多样性
根本原因:DNA的多样性
②从进化角度看:物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共 同作用的结果。(均填“定向”或“不定向”)
易错 01 基因突变发生时期与遗传混淆
错误:基因突变只发生在减数分裂;体细胞突变可遗传给子代。
辨析:DNA 复制均会突变,有丝、减 Ⅰ 前间期均可;体细胞突变仅本个体改变,不能通过有性生殖传给后代,生殖细胞突变才可遗传。
易错 02 交叉互换与易位识图混淆
错误:同源之间片段交换是染色体变异;非同源交换属于基因重组。
辨析:同源非姐妹染色单体交换 = 交叉互换(基因重组);非同源染色体交换片段 = 易位(染色体结构变异)。
易错 03 单倍体判断误区
错误:含 1 个染色体组才是单倍体;多倍体配子发育而来是多倍体。
辨析:只要由配子直接发育,无论几个染色体组都叫单倍体;受精卵发育,≥3 组才是多倍体。
易错 04 三类变异镜检区分不清
错误:基因突变、基因重组显微镜下可见。
辨析:基因突变、基因重组是分子水平,显微镜不可观察;染色体变异(结构 / 数目)细胞水平,显微镜能看见染色体形态数目变化。
易错 05 碱基替换与移码突变影响混淆
错误:碱基替换一定改变氨基酸;增添缺失只改变一个氨基酸。
辨析:替换仅改变单个密码子,简并性下氨基酸不变;增添 / 缺失造成移码,突变位点后全部氨基酸序列改变。
易错 06 基因重组产生新基因误区
错误:基因重组能产生新等位基因。
辨析:只有基因突变产生新基因;基因重组只是原有基因重新组合,仅产生新基因型。
两年模拟·基础题(全国视野,单选+多选)
亮点预览:染色体倒位季节频率变化结合 DNA 分子探针检测,依托自然种群真实数据辨析环境筛选与定向诱导变异(T1) 无毒蛇贝氏拟态野外调查情境,结合捕食者后天学习行为区分个体行为变化与种群基因频率进化本质(T4)青藏高原环形柳莺梯度分化模型,分层串联地理隔离、亚种、生殖隔离、新物种四层进化概念辨析(T7)医院抗生素使用强度与耐药菌占比表格数据,结合原核生物变异类型,用数值变化验证耐药突变先于药物选择(T14)
一、单选题
1.【染色体倒位・自然选择】(2026·湖北十堰·三模)研究人员用DNA探针检测某地区某种昆虫种群中染色体的倒位变异,发现该倒位的频率呈现明显的季节变化:冬季频率较高,夏季频率较低。进一步研究表明,该倒位区域不仅包含多个与耐寒性相关的基因,还存在与发育速率、产卵量等相关的重要基因。下列根据这一现象进行的推断中,最不合理的是( )
A.用DNA探针检测,无法区分倒位发生在同源染色体中的一条还是两条上
B.该倒位频率呈现规律的季节性变化,说明该频率的改变受自然环境的影响
C.冬季频率升高说明含倒位变异的个体低温适应性更强,这与该区域内耐寒基因有关
D.冬季倒位频率升高,说明低温环境诱导了该昆虫种群中更多个体发生了染色体倒位变异
【答案】D
【详解】A、DNA探针依据碱基互补配对原则,检测特定DNA序列是否存在,仅能检测样本中是否存在倒位对应的特定DNA序列,而无法区分倒位发生在同源染色体中的一条(杂合子)还是两条(纯合子)上,A正确;
B、该倒位频率冬季高、夏季低,呈现明显的季节性规律,说明冬夏不同的环境条件通过自然选择影响了倒位的频率,B正确;
C、据题分析,倒位区域包含多个与耐寒性相关的基因,冬季倒位频率升高,说明携带倒位变异的个体低温适应性更强,更易在冬季存活,C正确;
D、变异是不定向的,且染色体倒位变异本身在低温环境发挥作用前就已经存在,冬季倒位频率升高是低温自然选择淘汰了耐寒性差的非倒位个体的结果,并非低温诱导更多个体发生倒位变异,D错误。
易错提醒:
1.核心误区:混淆变异先发生,选择后筛选逻辑,误以为环境能定向诱导变异。
2.关键知识点:染色体倒位属于可遗传变异,变异是不定向、随机提前产生;低温只起到自然选择作用,淘汰不耐寒无倒位个体,使原有倒位变异个体存活比例上升,不会主动诱导新变异产生。
3.同类易错延伸:抗生素不会诱导细菌耐药突变、干旱不会诱导植物抗旱突变,所有环境仅做筛选,不创造定向变异。
2.【单倍体育种・变异辨析】(2026·湖南长沙·三模)生物变异是育种工作的核心原材料。下列关于变异与育种的叙述错误的是( )
A.基因突变具有不定向性,可产生新的等位基因
B.单倍体育种过程中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C.基因工程育种可定向改变生物的遗传性状,打破物种间的生殖隔离
D.多倍体育种得到的植株通常茎秆粗壮,果实、种子营养物质含量更高
【答案】B
【详解】A、基因突变具有不定向性,可产生新的等位基因,是生物变异的根本来源,A正确;
B、单倍体植株高度不育,无法产生种子,单倍体育种中只能用秋水仙素处理单倍体幼苗,B错误;
C、基因工程育种可按照人们的意愿定向改造生物性状,打破物种间的生殖隔离,C正确;
D、多倍体植株通常茎秆粗壮,果实、种子中营养物质含量更高,D正确。
3.【原生质体融合・异源多倍体】(2026·河北邢台·三模)白菜(2n=20)易感软腐病,为培育出抗软腐病白菜,某人先对抗软腐病萝卜(2n=18)的原生质体用γ射线处理,随机破坏其染色体,对白菜原生质体用碘乙酰胺处理,使其细胞质失活,再诱导二者原生质体融合,最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种,这三个新品种均含有白菜的两个完整染色体组。下列叙述合理的是( )
A.萝卜和白菜细胞融合完成的标志是细胞核的融合
B.融合的原生质体需要放在无菌水中培养,以防杂菌污染
C.白菜和萝卜的原生质体能融合,证明白菜和萝卜间不存在生殖隔离
D.染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种均可能形成可育配子
【答案】D
【详解】A、萝卜和白菜细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁,A错误;
B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破,应放到等渗的溶液中,保持原生质体的完整性,B错误;
C、原生质体能融合并不能证明两者间不存在生殖隔离,因为生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,C错误;
D、三个新品种中均含有白菜的两个完整染色体组,在减数分裂过程中能联会,来自萝卜的染色体随机移向两极,故三个抗软腐病新品种均可能产生可育配子,D正确。
4.【贝氏拟态・种群进化判断】(2026·河北邢台·三模)自然界中很多无毒生物常模仿有毒或有警戒色的生物,以减少被天敌捕食的概率。研究发现,在红带游蛇(有毒,具警戒色)高密度区,山王蛇(无毒)的体色与红带游蛇的高度相似;在无红带游蛇分布区,山王蛇的体色与红带游蛇的相似度下降。下列叙述正确的是( )
A.天敌的捕食使山王蛇出现与红带游蛇相似的体色
B.天敌捕食一条红带游蛇后学会回避的这个学习过程不属于进化
C.在无红带游蛇分布区,体色相似度下降是该区域缺乏天敌导致的
D.在红带游蛇高密度区,无毒山王蛇数量增多往往会增强警戒色的作用
【答案】B
【详解】A、山王蛇出现与红带游蛇相似的体色是山王蛇自身变异的结果,天敌的捕食对其进行了选择,A错误;
B、进化的标志是种群基因频率改变,天敌捕食一条红带游蛇后学会回避的这个学习过程,种群基因频率没有改变,所以不属于进化,B正确;
C、在无红带游蛇分布区,由于没有红带游蛇的存在,山王蛇具有警戒色的性状失去了防御意义,其显眼性反而可能增加被捕食的风险,因此体色相似度会显著降低,并不是因为该区域缺乏天敌,C错误;
D、在红带游蛇高密度区,无毒山王蛇往往在色斑上模拟红带游蛇,故无毒山王蛇数量增加,使得捕食者不容易识别警戒色,往往会减弱警戒色的作用,D错误。
5.【基因渗入・种群基因库】(2026·湖南衡阳·三模)科学家发现,把路氏沙狐改变尿浓度的基因转移到近缘物种北美狐狸基因组(该过程也称基因渗入),有利于北美狐狸适应沙漠环境。下列说法正确的是( )
A.不同狐狸物种之间基因渗入的实质是基因突变
B.自然选择作用于基因型导致北美狐狸发生进化
C.北美狐狸发生改变尿浓度的变异后增加了物种多样性
D.两种狐狸的全部基因不能构成一个种群的基因库
【答案】D
【详解】A、基因渗入是指不同物种间基因的转移,该过程涉及外源基因整合到受体基因组中,属于可遗传变异中的基因重组。因此,不同狐狸物种之间基因渗入的实质是基因重组,A错误;
B、自然选择直接作用于个体的表型(如生理特征、行为等),而进化是种群基因频率发生改变的结果,B错误;
C、物种多样性增加需通过新物种的形成(产生生殖隔离)来实现。北美狐狸仅获得新基因(改变尿浓度的基因),其种群未进化成新物种,故未增加物种多样性,C错误;
D、种群基因库指一个种群中全部个体所含的全部基因。路氏沙狐与北美狐狸属于不同物种,二者的基因不能共同构成一个种群基因库,D正确。
6.【寄生植物・叶绿体退化进化】(2026·北京大兴·三模)埃塞俄比亚柱蕊寄生花专性寄生于硬木树枝中,通过形成微小吸器,穿透宿主树皮并与木质部、韧皮部融合,建立养分运输通道。该植物叶绿体基因组极度退化,仅保留5个功能基因,是研究寄生植物基因组精简的典型材料。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体基因组大量丢失后完全丧失遗传自主性
B.该植物通过输导组织从宿主获取所有营养物质
C.保留的基因可能与叶绿体基础代谢的维持有关
D.叶绿体中基因组的缩减退化是自然选择的结果
【答案】A
【详解】A、该植物叶绿体仍保留了5个功能基因,说明叶绿体依旧能自主合成部分相关蛋白质,保留了一定的遗传自主性,并非完全丧失,A错误;
B、该植物叶绿体基因组极度退化,丧失了光合作用合成有机物的能力,作为专性寄生植物,可以通过吸器连接宿主的输导组织,从宿主获得自身所需的所有营养物质,B正确;
C、进化过程中无功能的基因会逐渐丢失,保留的功能基因一般承担必要功能,因此剩余的5个基因很可能与叶绿体基础代谢的维持有关,C正确;
D、该植物营专性寄生生活,无需进行光合作用,叶绿体相关基因退化丢失可减少物质能量消耗,更适应寄生环境,基因组的缩减是长期自然选择的结果,D正确。
7.【环形物种・地理 / 生殖隔离】(2026·山东济宁·三模)环绕青藏高原分布的暗绿柳莺由共同祖先进化而来,它们沿高原东西两侧分化出多个亚种,分布环区内相邻亚种个体放置在一起可交配并产生可育后代;但分布环区两端两个亚种的个体,鸣声、外形等性状差异显著,放置在一起后无法相互交配。下列叙述错误的是( )
A.高原地形引起的地理隔离导致不同亚种间不能进行基因交流
B.分布环区内相邻亚种仍属于同一物种,其基因库不存在差异
C.分布环区两端的两亚种间已形成生殖隔离,属于两个新物种
D.暗绿柳莺不同亚种的形成是可遗传变异与自然选择共同作用的结果
【答案】B
【详解】A、高原地形形成地理隔离,阻断了不同分布环区的亚种间的基因交流,符合亚种分化的前提,A正确;
B、相邻亚种可交配产生可育后代,说明未形成生殖隔离,仍属于同一物种,但不同亚种已经发生定向分化,种群的基因库存在一定差异,只是差异未达到产生生殖隔离的程度,B错误;
C、生殖隔离是新物种形成的标志,分布环两端的亚种无法相互交配,已形成生殖隔离,属于两个不同物种,C正确;
D、可遗传变异为生物进化提供原材料,自然选择决定进化的方向,暗绿柳莺不同亚种的形成是二者共同作用的结果,D正确。
8.【海岛物种分化・蜜旋木雀】(2026·辽宁营口·三模)夏威夷群岛由火山陆续喷发形成,蜜旋木雀的祖先抵达后,因各岛屿不同植物的花蜜深度、种子硬度不同,演化出喙形特化的多个物种(如图)。物种A与B可人工杂交但后代不育,物种C与D因求偶舞蹈差异互不交配。下列分析正确的是( )
A.不同岛屿的环境差异是驱动新物种形成的关键因素之一
B.物种C与D因求偶行为差异产生的隔离属于地理隔离
C.所有岛屿中的蜜旋木雀仍属同一物种,因为它们源自共同祖先
D.物种A与B的喙形差异是地理隔离导致基因定向突变的结果
【答案】A
【详解】A、不同岛屿的环境存在差异,会对不同种群的变异进行定向选择,长期的选择积累可促使种群基因库出现显著差异,最终产生生殖隔离形成新物种,因此环境差异是驱动新物种形成的关键因素之一,A正确;
B、物种C与D因求偶舞蹈差异互不交配,属于生殖隔离中的行为隔离,地理隔离是地理屏障阻碍种群间基因交流的现象,二者本质不同,B错误;
C、物种的判断依据是是否存在生殖隔离,题干中不同蜜旋木雀种群间已经出现生殖隔离,属于不同物种,是否来自共同祖先不是物种的判断标准,C错误;
D、基因突变具有不定向性,地理隔离不会诱导基因发生定向突变,物种A与B的喙形差异是不同岛屿环境定向选择的结果,D错误。
9.【多倍体育种・种群进化】(2026·山西大同·三模)山西清徐是著名葡萄产区。科研人员利用当地葡萄品种培育三倍体无子葡萄和抗霜霉病葡萄。下列叙述错误的是( )
A.科研人员培育三倍体无子葡萄和抗霜霉病葡萄时运用的培育原理不同
B.无子葡萄联会紊乱,无法产生可育配子,说明四倍体葡萄和二倍体葡萄是两个物种
C.抗霜霉病葡萄与不抗霜霉病葡萄杂交会改变种群基因频率,推动种群进化
D.秋水仙素处理葡萄幼苗,通过抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向两极而加倍
【答案】C
【详解】A、三倍体无子葡萄的培育原理是染色体变异,抗霜霉病葡萄的培育原理不是染色体变异,A正确;
B、三倍体无子葡萄联会紊乱,无法产生可育配子,说明四倍体葡萄和二倍体葡萄是两个物种,B正确;
C、杂交育种的原理是基因重组,基因重组仅改变基因型频率,不直接改变基因频率,自然选择才会使种群基因频率定向改变,推动生物进化,C错误;
D、秋水仙素处理葡萄幼苗,通过抑制纺锤体形成,导致染色体不能移向两极而加倍,D正确。
10.【就地保护・生物多样性】(2026·陕西渭南·三模)秦岭位于我国南北区域分界线,植物类型多样、物种丰富,栖息有大熊猫等珍稀物种。受道路、农田、人类生产活动等干扰,秦岭大熊猫被分割为多个局域种群,部分局域种群数量极小。2017年我国统筹规划启动建设秦岭国家公园,整合优化保护地体系,助力生物多样性保护。下列有关叙述错误的是( )
A.生物多样性是不同物种之间以及生物与无机环境之间协同进化的结果
B.生态系统多样性是生境和生物群落的多样化,不随时间、空间发生变化
C.建立大熊猫自然保护区属于就地保护,是保护生物多样性最有效的手段
D.整合优化保护地体系,连通大熊猫碎片化分布区,可促进种群间基因交流
【答案】B
【详解】A、协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,生物多样性是协同进化的结果,A正确;
B、生态系统多样性是指地球上的环境、生物群落和生态系统的多样化,由于群落演替、自然环境变化、人类活动等都会使生态系统的组成和结构随时间、空间发生改变,因此生态系统多样性会随时间、空间变化而发生变化,B错误;
C、建立自然保护区是在原地对保护对象建立保护区域,属于就地保护,是保护生物多样性最有效的手段,C正确;
D、连通碎片化分布区可以消除不同区域大熊猫种群间的地理隔离,使不同种群的个体能够相遇并交配,促进种群间的基因交流,D正确。
11.【化石趋同进化・种间竞争】(2026·甘肃嘉峪关·二模)临夏发现了一具中间后裂爪蹄兔相似种的头骨化石。研究显示其头骨形态与亲缘关系甚远的长鼻类豕棱齿象和偶蹄类短足兽相似,可能像现代河马一样栖息于水域附近,以草本植物为主食。结合现代生物进化理论,下列叙述正确的是( )
A.控制中间后裂爪蹄兔相似种与长鼻类豕棱齿象相似性状的基因也相同
B.自然选择直接作用于蹄兔的基因型,使其种群的基因频率发生定向改变,从而产生对半水生环境的适应
C.中间后裂爪蹄兔相似种具有特殊臼齿表面黏合质层,这是环境因素诱导的定向变异经自然选择淘汰后保留的结果
D.中间后裂爪蹄兔相似种与同域分布的其他大型植食性哺乳动物之间可能存在生态位重叠,发生种间竞争
【答案】D
【详解】A、中间后裂爪蹄兔相似种与长鼻类豕棱齿象亲缘关系甚远,相似性状是趋同进化的结果,控制相似性状的基因不一定相同,A错误;
B、自然选择直接作用于生物的表现型,使种群的基因频率发生定向改变,从而使生物产生对环境的适应,B错误;
C、变异是不定向的,环境不会诱导产生定向变异,特殊臼齿结构是不定向变异经自然选择定向筛选后保留的结果,C错误;
D、中间后裂爪蹄兔相似种与同域分布的其他大型植食性哺乳动物,可能会利用相同的食物、栖息空间等资源,存在生态位重叠,进而发生种间竞争,D正确。
12.【太空诱变育种・基因突变特点】(2026·甘肃嘉峪关·二模)永靖县选送的黄芪、党参种子搭载实践十九号卫星进入太空,利用太空环境中的强辐射、微重力等条件进行诱变育种。观测发现,太空黄芪种苗较原种出芽更快、出芽率显著提升、植株高度也明显优于常规种植的同类作物。下列关于永靖“太空中药材”育种项目的叙述,正确的是( )
A.太空黄芪种苗所获得的优良性状(如出芽快、植株高),源于太空环境直接改变了植株体内蛋白质的结构,使其功能更优
B.太空环境诱导黄芪种子发生的基因突变具有不定向性,育种人员需从众多的变异类型中筛选符合育种目标的优良突变体
C.太空育种过程中,黄芪种子的遗传物质发生改变,导致太空黄芪与原种之间已形成生殖隔离,属于新物种
D.“抗旱性强、药用价值更高”这一育种目标的实现,说明太空环境诱导结果大多符合人类需求
【答案】B
【详解】A、太空诱变育种的原理是基因突变,太空环境是通过诱导种子的遗传物质(基因)发生改变进而引起性状变化,并非直接改变蛋白质的结构,A错误;
B、基因突变具有不定向性,太空环境诱导产生的突变类型多样,因此育种人员需要从大量变异类型中筛选符合育种目标的优良突变体,B正确;
C、生殖隔离是新物种形成的标志,太空育种仅使黄芪的少数基因发生改变,并未导致其与原种之间产生生殖隔离,不属于新物种,C错误;
D、基因突变具有多害少利的特点,太空诱导产生的变异大多是不利的,只有少数符合人类需求,D错误。
二、多选题
13.【地理隔离・亚种基因频率】(2026·河北邢台·二模)某大型湖泊被地壳运动形成的小山所隔,形成了湖泊Ⅰ、Ⅱ,原湖泊中某种鱼M在湖泊Ⅰ、Ⅱ中分别进化为不同亚种的鱼。长期的自然选择使它们都能适应各自的生活环境,在对低温环境耐受上存在较大差异。下列相关叙述正确的是( )
A.鱼M为更好地适应低温环境而产生了相应变异
B.湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼M两个亚种体内的耐低温基因的基因频率不同
C.由于选择方向不同,湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼类的基因库可能存在差异
D.湖泊Ⅰ、Ⅱ中的鱼皆存在生殖隔离
【答案】BC
【详解】A、鱼M产生的变异是随机的、不定向的,低温环境对有利的变异进行定向选择,以便更好地适应低温环境,A错误;
B、湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼M两个亚种在对低温环境耐受上存在较大差异,说明这两个亚种体内的耐低温基因的基因频率不同,B正确;
C、湖泊Ⅰ、Ⅱ是各自独立的,二者的水体环境存在差异,导致选择的方向不同,因此湖泊Ⅰ、Ⅱ中鱼类的基因库可能存在差异,C正确;
D、原湖泊中某种鱼M在湖泊Ⅰ、Ⅱ中分别进化为不同亚种的鱼,而不同亚种的鱼属于同一个物种,不存在生殖隔离,且两个湖泊中可能还存在其他同种类的鱼,D错误。
14.【细菌耐药性・抗生素选择】(2026·江西·三模)碳青霉烯类抗生素具有抗菌谱广、抗菌活性强的特点,是治疗严重细菌感染的重要药物,但细菌耐药性问题日益严重。研究人员调查了某医院住院患者中的人均使用量以及从患者体内分离得到的耐药菌的比例变化,部分数据如表所示。下列有关分析,正确的是( )
年份
抗生素使用强度(DDDs/100人·天)
耐药菌占比/%
第1年
2.45
10.2
第2年
2.78
12.5
第3年
3.12
18.9
第4年
3.05
17.0
注:DDDs/100人·天为抗菌药物消耗密度,数值越大表示使用强度越高
A.细菌耐药性变异的来源有基因突变和基因重组
B.细菌耐药性变异最可能产生于碳青霉烯类抗菌药物广泛使用前
C.细菌耐药率逐年提高是抗生素对细菌进行选择的结果
D.第4年耐药性降低可能是由于减少了抗生素的使用
【答案】BCD
【详解】A、细菌属于原核生物,其细胞中没有染色体,不会发生染色体变异;细菌的繁殖方式主要是二分裂,自然状态下一般不会进行基因重组,所以细菌耐药性变异的来源主要是基因突变,A错误;
B、变异是不定向的,在碳青霉烯类抗菌药物广泛使用前,细菌种群中就可能由于基因突变产生耐药性变异的个体,之后药物对细菌起选择作用,使耐药菌比例发生变化,B正确;
C、抗生素的使用对细菌起到了选择作用,具有耐药性的细菌能够存活并繁殖后代,不具有耐药性的细菌被淘汰,经过逐代选择,细菌耐药率逐年提高,其实质是种群基因频率发生了改变,C正确;
D、从表格数据可知,第4年抗生素使用强度(3.05)相较于第3年(3.12)有所下降,同时耐药菌占比(17.0%)相较于第3年(18.9%)也降低了,所以第4年耐药性降低可能是由于减少了抗生素的使用,D正确。
15.【抑菌圈实验・耐药突变时机】(2026·山东日照·二模)为研究细菌耐药性突变的产生时间,某同学开展了如图所示的实验,测量抑菌圈直径并计算大、小试管的抑菌圈直径方差,结果分别为c、d,且c<d。方差可反映数据的波动程度,方差越大,数据波动越大。下列叙述错误的是( )
A.本实验采用平板划线法将细菌接种到培养基上
B.配制培养基时先高压蒸汽灭菌后调pH再倒平板
C.Ⅱ组中三个平板细菌耐药性强弱顺序为②>③>①
D.实验结果说明细菌耐药性突变发生在接触抗生素前
【答案】ABC
【详解】A、实验要求细菌在培养基上均匀分布以形成菌苔(由无数菌落生长、连接、融合形成的一片连续、均匀的密集型细菌群落或菌体层)并测量抑菌圈,应采用稀释涂布平板法。平板划线法用于分离单菌落,不适用于本实验,A错误;
B、根据微生物培养基的制备流程,应先计算、称量、溶解,然后调节pH,再进行高压蒸汽灭菌,最后倒平板。如果先灭菌后调pH,可能会引入杂菌污染,B错误;
C、抑菌圈直径越小,说明细菌对抗生素耐受能力越强。 Ⅱ组中:①抑菌圈<③抑菌圈<②抑菌圈,故耐药性强弱为:① > ③ > ②,C错误;
D、分析可知,Ⅰ组(大试管)数据波动小 , 细菌群体耐药性较一致; Ⅱ组(多小试管)数据波动大 ,各试管内细菌耐药性差异显著。 说明在接触抗生素前,各小试管中的细菌已独立发生不同频率或程度的耐药突变,D正确。
一年重难·情境题(侧重江苏,辐射全国,单选+多选+非选择题)
设题创新:兰花多育种技术复合情境,对比人工选择、自然选择定向改变基因频率,区分人工有利变异与自然适应变异(T1)大豆南北迁徙花期适应表观遗传通路,依托开花基因甲基化梯度变化,分析表观修饰为进化提供可遗传原材料(T2) 二倍体棉远缘杂交演化图谱搭配花粉蒙导效应,完整梳理远缘杂交不育、染色体加倍形成新物种逻辑链(T6)农田赤眼蜂寄生玉米螟生物防治情境,串联寄生协同进化、能量传递、性引诱剂种群调控综合考点(T8)
一、单选题
1.【人工育种・人工选择进化】(2026·江苏徐州·三模)我国科学家通过人工杂交、多倍体育种和辐射诱变等技术,培育出观赏价值高的兰花新品种,下列相关叙述错误的是( )
A.人工杂交和诱变育种为兰花的进化提供了新的原材料
B.秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍
C.人工选择定向改变了兰花种群的基因频率,决定了新品种的进化方向
D.兰花在人工培育过程中发生的变异都是适应自然环境的有利变异
【答案】D
【详解】A、人工杂交的原理是基因重组,诱变育种的原理是基因突变或染色体变异,二者产生的可遗传变异能为生物进化提供原材料,A正确;
B、秋水仙素诱导多倍体的原理是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,导致复制后的染色体无法移向细胞两极,细胞不能完成分裂,最终使细胞内染色体数目加倍,B正确;
C、人工选择是定向的,会定向淘汰不符合人类需求的个体,定向改变兰花种群的基因频率,而生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,因此人工选择决定了兰花新品种的进化方向,C正确;
D、变异是不定向的,且具有多害少利的特点,兰花在人工培育过程中发生的变异只有少数符合人类需求,这些变异是适应人工培育环境的,不一定适应自然环境,更不都是适应自然环境的有利变异,D错误;
2.【表观遗传・DNA 甲基化进化】(2026·江苏苏州·三模)我国某研究团队发现,大豆从南向北扩散的过程中表现出花期提前的适应现象。在向北扩散的群体中,开花基因GmFT5a的甲基化水平逐渐降低。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA和组蛋白可发生甲基化修饰,均能促进细胞中基因的表达
B.向北扩散的大豆群体中GmFT5a甲基化水平降低由低温环境诱发
C.该位点DNA甲基化水平降低,影响GmFT5a的复制和转录过程
D.表观遗传与遗传物质改变引起的变异共同在生物进化中发挥作用
【答案】D
【详解】A、DNA和组蛋白的甲基化修饰不一定促进基因表达,通常基因启动子区域的DNA甲基化会抑制RNA聚合酶与启动子结合,抑制基因的表达,A错误;
B、变异是不定向的,低温环境仅对大豆群体中已存在的GmFT5a甲基化水平不同的个体起选择作用,不能定向诱发甲基化水平降低,B错误;
C、DNA甲基化不改变DNA的碱基序列,不会影响DNA的复制过程,仅会影响GmFT5a的转录过程,进而影响基因表达,C错误;
D、表观遗传导致的性状改变可以遗传,能为生物进化提供原材料,与遗传物质改变引起的可遗传变异共同在生物进化中发挥作用,D正确。
3.【进化学说对比・同源器官证据】(2026·江苏扬州·三模)下列关于进化的叙述错误的是( )
A.拉马克认为生物通过变异适应环境,且这种变异能遗传给后代
B.达尔文的生物进化论未能解释遗传变异的本质及其在进化中的作用
C.有利变异逐渐积累使生物更好地适应多变的环境
D.蝙蝠的翼手和鲸的鳍内部结构基本一致,属于比较解剖学证据
【答案】C
【详解】A、拉马克进化学说的核心观点包括用进废退和获得性遗传,认为生物为适应环境产生的变异可以遗传给后代,A正确;
B、达尔文提出自然选择学说时,遗传学研究尚未成熟,无法科学解释遗传变异的本质以及其在进化中的作用,B正确;
C、有利变异具有相对性,仅对应某一特定环境才是有利的,有利变异逐代积累只能使生物适应当前的特定环境,无法适应多变的环境,C错误;
D、蝙蝠的翼手和鲸的鳍属于同源器官,二者起源相同、内部结构基本一致,是生物进化的比较解剖学证据,D正确。
4.【线粒体基因・分子进化证据】(2026·江苏镇江·三模)为确定不同地区银鱼亲缘关系的远近,科学家比较了3种银鱼编码线粒体COⅡ基因的部分碱基序列,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.3种银鱼COⅡ基因的差异是基因突变的结果
B.该研究成果为研究银鱼的进化提供分子水平的证据
C.据图推测,与有明银鱼亲缘关系更近的是太湖新银鱼
D.三种银鱼在活动范围等方面的差异是协同进化的结果
【答案】C
【详解】A、基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变,三种银鱼COⅡ基因的碱基序列差异本质是基因突变的结果,A正确;
B、基因碱基序列的比较属于分子水平的研究,该成果可以为银鱼的进化提供分子水平的证据,B正确;
C、生物的亲缘关系越近,同源基因的碱基序列相似度越高,对比双链序列可知,有明银鱼与小齿日本银鱼的碱基序列相同位点更多,相似度更高,因此二者亲缘关系更近,C错误;
D、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,三种银鱼活动范围等方面的差异是各自适应不同生存环境的结果,属于协同进化,D正确。
5.【进化原材料・基因突变根本来源】(2026·江苏常州·三模)下列有关变异和进化理论的相关叙述,错误的是 ( )
A.可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
B.19 世纪末人们发现动、植物都由细胞构成,说明了植物和动物具有共同的祖先
C.达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
D.突变和基因重组为生物进化提供原材料,是生物进化的根本来源
【答案】D
【详解】A、适应的形成首先需要存在可遗传的有利变异,再经环境的定向选择将有利变异逐代积累,二者是适应形成的必要条件,A正确;
B、细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,揭示了动物和植物的统一性,说明二者具有共同的祖先,B正确;
C、达尔文的自然选择学说认为,可遗传的变异是适应的来源,适应是自然选择的结果,C正确;
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料,但生物进化的根本来源是基因突变,只有基因突变能产生新的等位基因,是生物变异的根本来源,D错误。
6.【异源四倍体棉花・生殖隔离突破】(2026·江苏苏州·三模)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”。图示陆地棉和海岛棉培育过程。下列相关叙述正确的是( )
A.杂种植株体细胞中含有2个染色体组,减数分裂时染色体联会紊乱
B.杂种植株自然加倍形成四倍体棉花是通过秋水仙素或低温处理获得
C.利用花粉蒙导效应能突破两种二倍体棉花间的生殖隔离获得新物种
D.人工驯化育种利用基因突变的原理,定向选择符合人类需要的品种
【答案】A
【详解】A、杂种植株体细胞染色体组成为AD,共2个染色体组,因A、D染色体组来自不同物种,不存在同源染色体,减数分裂时无法正常联会,出现联会紊乱,A正确;
B、秋水仙素是人工诱导染色体数目加倍的手段,自然条件下低温可通过抑制纺锤体的形成,诱导异源二倍体加倍成四倍体,B错误;
C、花粉蒙导效应仅能突破柱头处的授粉障碍,得到的杂种植株不可育,不属于新物种,只有杂种植株染色体加倍后得到的可育四倍体才是新物种,C错误;
D、四倍体棉花(AADD)本身在繁殖过程中,可能产生基因突变、基因重组、染色体变异等各种可遗传的变异;人工驯化的过程,本质上是通过人工选择,让控制优良性状的基因频率上升,从而实现品种的改良,D错误。
7.【火山地理隔离・生殖隔离判新物种】(2026·陕西延安·三模)某岛屿的鼠类因火山喷发引起的地形分隔,产生了地理隔离,被分割为X、Y两个独立的种群。多年后发现X种群中等位基因D、d的频率分别为80%、20%,Y种群中D、d基因频率分别为20%、80%;且X、Y种群个体间相互交配产生的后代均无繁殖能力。下列叙述正确的是( )
A.地理隔离是新物种形成的必要条件
B.X、Y种群基因频率不同,标志着新物种形成
C.自然选择使X、Y种群的基因频率发生定向改变
D.该鼠类的突变和基因重组直接决定其生物进化的方向
【答案】C
【详解】A、生殖隔离是新物种形成的必要条件,A错误;
B、种群基因频率改变仅标志生物发生进化,出现生殖隔离才是新物种形成的标志,B错误;
C、自然选择决定生物进化的方向,会使种群的基因频率发生定向改变,C正确;
D、突变和基因重组只为进化提供原材料,自然选择才决定进化方向,D错误。
易错提醒:
误区 1:错把地理隔离当成新物种形成必备条件。
纠正:生殖隔离才是新物种形成的必要条件;多倍体植物可不经地理隔离,直接通过染色体加倍一步产生新物种。
误区 2:混淆进化和新物种形成两个概念。
纠正:种群基因频率改变 = 生物发生进化;只有出现生殖隔离,才代表形成新物种,进化≠产生新物种。
8.【寄生与协同进化・生物防治】(2026·湖北十堰·三模)某地农业示范区通过投放赤眼蜂,利用赤眼蜂把卵产在玉米螟卵里,幼虫孵化后以玉米螟卵内的营养物质为食,导致玉米螟卵无法正常孵化的特性,并搭配悬挂性引诱剂等防治措施控制玉米螟数量,取得良好生态效益,下列叙述错误的是( )
A.投放赤眼蜂会使玉米螟种群基因频率定向改变,二者存在协同进化
B.与化学防治相比,该生物防治可减少污染,维持农田生物多样性和稳定性
C.玉米→玉米螟→赤眼蜂构成食物链,相邻营养级能量传递效率约为10%~20%
D.使用性引诱剂诱杀雄虫,可破坏玉米螟的性别比例,实现对玉米螟数量的有效控制
【答案】C
【详解】A、投放赤眼蜂对玉米螟起到定向选择的作用,会使玉米螟种群的基因频率发生定向改变,二者相互影响、共同发展,存在协同进化,A正确;
B、该措施属于生物防治,与使用农药的化学防治相比,可减少农药带来的环境污染,避免误杀其他生物,有利于维持农田生物多样性和生态系统稳定性,B正确;
C、赤眼蜂将卵产在玉米螟卵内,二者为寄生关系,而非捕食关系,捕食食物链仅由捕食关系的生物构成,因此玉米→玉米螟→赤眼蜂不能构成捕食食物链,且10%~20%的能量传递效率仅适用于捕食食物链的相邻营养级,C错误;
D、性引诱剂诱杀雄虫会破坏玉米螟种群正常的性别比例,导致种群出生率下降,进而降低种群密度,可实现对玉米螟数量的有效控制,D正确。
二、多选题
9.【教材进化相关实验辨析】(2026·江苏常州·三模)下列有关教材实验的叙述,错误的是 ( )
A.在研究分泌蛋白质的合成和运输实验中,选用人的口腔上皮细胞为材料
B.低温处理的根尖直接制片,未发现染色体数目改变的细胞,原因可能是未经卡诺氏液固定处理
C.拜尔实验中将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照
D.探究抗生素对细菌的选择作用时,选取菌落均要随机
【答案】ABD
【详解】A、人的口腔上皮细胞不向外分泌蛋白质,不能作为研究分泌蛋白质的合成和运输实验的材料,可选用人唾液腺细胞,A错误;
B、低温诱导染色体数目加倍实验中,卡诺氏液是固定细胞形态,增强染色体染色效果,是否经卡诺氏液固定,不会影响低温诱导的结果,也不会影响细胞中的染色体数目,B错误;
C、拜尔实验中,将胚芽鞘尖端分别放在去掉尖端的胚芽鞘左、右两侧,二者之间可形成相互对照,证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的,C正确;
D、探究抗生素对细菌的选择作用,需要通过比较特定菌落的形态、数量进行观察,即不能随机选取,D错误。
10.【克隆 / 有性繁殖・分子进化速率】(2026·江苏苏州·三模)木本竹子主要为克隆繁殖,其蛋白质进化速率显著高于以有性繁殖为主的草本竹子。下列相关叙述错误的有( )
A.木本竹子种群内不同个体之间的遗传差异通常比草本竹子大
B.有性生殖比克隆繁殖更可能导致有害突变在基因库中累积
C.分子进化速率不仅受到自然选择的影响,也受繁殖方式的影响
D.木本竹子蛋白质变化速度快,说明其适应环境的能力比草本植物更强
【答案】ABD
【详解】A、木本竹子为克隆繁殖(无性繁殖),子代遗传物质基本与亲代一致,种群内不同个体遗传差异远小于进行有性生殖(会发生基因重组,增加遗传多样性)的草本竹子,A错误;
B、克隆繁殖为完整传递亲本基因组,有害突变会随繁殖逐代累积;而有性生殖可通过基因重组、自然选择将有害突变淘汰,因此克隆繁殖更易累积有害突变,B错误;
C、自然选择是影响分子进化速率的主要因素,题干中克隆繁殖的木本竹子蛋白质进化速率显著高于有性繁殖的草本竹子,直接说明繁殖方式也会影响分子进化速率,C正确;
D、蛋白质进化速率快仅代表蛋白质序列改变更快,不代表生物适应环境的能力更强,适应能力取决于生物性状与环境的匹配程度,和进化速率无直接对应关系,D错误。
11.【遮荫实验・植物适应性进化】(2026·江苏扬州·三模)科研人员利用遮荫实验模拟了某撂荒地区林下光环境对草本群落生物量的影响。图示不同遮荫强度下草本群落生物量变化,其中L72、L55、L32表示相对光照强度为对照组(CK,全光照)的72%、55%、32%。下列叙述错误的是( )
A.随遮荫强度增加,撂荒地草本群落根冠比(根部生物量/地上部分生物量)保持不变
B.弱光使植物将有限的干物质向地下转移,以吸收更多的有机物
C.弱光下,植物通过减小根系保障叶片的扩张,以获取更多光能
D.植物在弱光下对有机物资源进行了优化分配,这是长期进化的结果
【答案】ABC
【详解】A、随遮荫强度增加,根部生物量变化很小,地上部分生物量显著降低,根据根冠比=根部生物量/地上部分生物量,可知根冠比逐渐升高,A错误;
B、植物根部的功能是吸收水分和无机盐,不能吸收有机物,B错误;
C、与CK相比,弱光下,植物根部生物量的比例在增大,植物会增加根部生物量的分配来获取更多养分,同时地上部分(叶片)的生物量比例也会调整来获取更多光能,C错误;
D、植物在弱光下调整有机物的分配比例,是长期自然选择形成的适应性特征,是长期进化的结果,D正确。
三、非选择题
12.【碱基替换・表观调控・协同进化】(2026·湖北荆州·二模)豌豆的豆荚饱满与不饱满是一对相对性状,由1号染色体上的基因A/a控制,且a是A突变的结果,具体碱基序列如图1所示。研究发现,豆荚中细胞的增殖、分化、细胞壁加厚能正常进行,则豆荚饱满,其分子机制如图2所示。除此之外,还发现了位于6号染色体上的B基因能促进豆荚细胞细胞壁加厚。回答下列问题:
(1)a基因的表达产物与A相比,长度明显变短,结合图1信息,原因是________。
(2)a相对A是隐性基因,结合图1、图2信息,解释二者显隐性关系的分子机制:_______。
(3)由于B基因参与豆荚细胞细胞壁加厚,研究人员推测B基因位于A基因下游,即B基因的表达受A基因的调控。请设计观测指标为分子水平的实验验证该推测。写出实验的设计思路(包含所选豌豆的基因型、实验的组别和观测指标。注:各种基因型豌豆都存在):________。
(4)长期自然选择后,种群中a、b基因频率极低。从协同进化角度分析,A基因与B基因在调控豆荚发育过程中_______,使豆荚饱满性状更具适应优势,因此a、b基因被逐渐淘汰。若该豌豆种群仅因A/a、B/b基因发生突变,无迁移、无自然选择,该种群________(填“会”或“不会”)发生生物进化,判断依据是________。
【答案】(1)a基因相对A基因发生碱基对替换,使对应密码子变为终止密码子,翻译提前终止,因此表达产物的肽链长度明显变短
(2)A基因可表达出有活性的A肽,能激活受体,促进豆荚发育相关基因表达,使豆荚饱满;a基因表达的A肽失活,无法激活受体,不能使豆荚饱满;杂合子Aa中,A表达的有活性A肽即可完成调控,使豆荚表现饱满,a的性状无法显现,因此a是隐性基因
(3)选取基因型为AABB(甲组)和aaBB(乙组)的豌豆,在豆荚发育时期,分别提取两组豆荚细胞的总RNA,观测指标:检测并比较两组中B基因转录的mRNA含量(或提取总蛋白质,检测比较B蛋白的含量)
(4) 相互协同,共同进化 会 生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因突变会改变种群的基因频率,因此种群会发生进化
【详解】(1)根据图1信息,A基因该位点密码子为编码氨基酸的AGA,a基因发生碱基替换后,对应密码子变为终止密码子UGA,导致翻译提前终止,肽链缩短。
(2)显隐性的本质是杂合子中显性基因的性状能显现,隐性基因的性状被掩盖。显隐性关系的分子机制为A基因可表达出有活性的A肽,能激活受体,促进豆荚发育相关基因表达,使豆荚饱满;a基因表达的A肽失活,无法激活受体,不能使豆荚饱满;杂合子Aa中,A表达的有活性A肽即可完成调控,使豆荚表现饱满,a的性状无法显现,因此a是隐性基因。
(3)验证“B基因表达受A基因调控”,实验自变量为A基因的有无,控制无关变量B基因型一致,分子水平的观测指标就是检测B基因的转录产物(mRNA)或翻译产物(蛋白质)的含量,符合实验设计的对照原则。
(4)从协同进化角度,A和B功能相互配合,共同调控有利性状,协同进化,因此不适应的a、b被淘汰;生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因突变会产生新基因,改变种群的基因频率,因此即使无迁移、无自然选择,种群也会发生进化。
13.【珊瑚 - 虾虎鱼・种间关系・信息传递】(2026·北京·三模)近年鹿角珊瑚的数量日益减少,丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势,威胁生态安全。
(1)鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间,虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚,鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是___________。
(2)为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制,研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验,统计生长状况相对值(计算方式:)反映鹿角珊瑚的健康状态,结果如图1。
由此可知,丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长,而虾虎鱼能显著减弱这种抑制,依据是___________。
(3)为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制,研究人员提出假说:鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后,会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A~D生境位置采集海水,收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近,观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目,结果如图2。
①设置D组的目的是___________。
②若上述结果可以证明假说,则C组的最佳实验操作可能是___________:
a.与B组生境相同,提前20 min将珊瑚移除再取样
b.与B组生境相同,提前20 min将丝状绿藻移除再取样
c.与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样
③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节___________的作用,从而维持了珊瑚生态系统的稳态。
(4)研究发现,取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降,但取食有毒丝状绿藻后,其皮肤黏液毒性增强,天敌对其捕食频率大大降低,推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因___________。
【答案】(1)原始合作
(2)Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0,Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组),Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值)
(3) 排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的(实验结果)影响 b 生物的种间关系
(4)摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍
【详解】(1)鹿角珊瑚为虾虎鱼提供栖息空间,虾虎鱼清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚,二者生活在一起时,双方都受益,但两者分开后也能存活,符合原始合作的种间关系特征。
(2)拟态物模拟了丝状绿藻的物理形态,若仅靠直接物理接触就能抑制生长,两组生长抑制程度应接近,实验结果说明抑制不是物理接触导致;对比有无虾虎鱼的实验组可看出,虾虎鱼能显著缓解丝状绿藻对鹿角珊瑚的抑制。 依据图1柱形图信息,Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0,Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组(或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组),Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组(Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值)。
(3)① 本实验假说为受损伤的鹿角珊瑚释放化学物质招募虾虎鱼,D组是丝状绿藻单独生长的海水,可对照验证丝状绿藻本身是否会释放的物质吸引虾虎鱼。
②要证明假说,需要验证吸引虾虎鱼的化学物质来自被丝状绿藻损伤的珊瑚。选项b的操作:与B组生境相同,提前将丝状绿藻移除再取样,若C组响应的虾虎鱼数量仍和B组接近(与图2结果一致),说明即使移除丝状绿藻,被损伤的珊瑚仍持续释放招募物质,证明假说成立。
③生态系统的信息传递可以调节生物种间关系,进而维持生态系统的稳态,该案例正是信息传递调节种间关系的体现。
(4)性状在进化中能否保留取决于该性状对生物生存繁殖的整体有利性:虾虎鱼摄食毒藻习性虽小幅降低生长速率,但抵御天敌的能力提高,大幅提升了虾虎鱼的存活率,整体更有利于虾虎鱼种群的生存繁殖,因此在自然选择中被保留。
14.【海芋 - 芋果蝇・互利共生・传粉进化】(2026·重庆沙坪坝·三模)为探究海芋的传粉策略,研究人员在某公园随机选择若干海芋的肉穗花序(结构如图1),在整个花期持续观察。一个花序的雌花先于雄花成熟,单株先后经历雌花期(2.4天)→雄花期(3.2天)→结实期。佛焰苞紧缩处在雌花期开放,使访花昆虫进入雌花区,在雄花期收缩,使花粉和访花昆虫无法进入雌花区。
(1)芋果蝇是海芋的主要传粉者。在雌花期,芋果蝇聚集在雌花区,可将携带的花粉传递至柱头;在雄花期,则聚集于雄花区取食花粉,将卵产在花序内进行幼虫孵化,同时携带花粉前往另一花序。分开后双方生存、繁殖能力会显著下降。推测海芋与芋果蝇的种间关系最可能是________。
(2)进一步探究进行如下实验:取120株肉穗花序,平均随机分为6组,分别用纸袋或不同目数的网袋进行单株套袋处理,分组及结果如下表。
组别
1
2
3
4
5
6
处理
自然传粉
同一花序人工授粉
纸袋套袋
100目套袋
20目套袋
16目套袋
结实率(%)
83.35
0.00
0.00
0.25
76.26
70.24
①对第6组结实率低于第5组原因的推测,下列合理的有________。
A.蜜蜂受限于体宽难以进入网袋进行传粉
B.露尾甲不具备传粉能力反而破坏雌花的结构
C.露尾甲将大量的花粉携带到下一个花序中
D.露尾甲幼虫和芋果蝇幼虫竞争啃食雄花不育区
②组别________用来验证海芋雌、雄花在成熟时期上的时间隔离和佛焰苞收缩机制带来的空间隔离。佛焰苞紧缩处随花期不同而开放或收缩、雌雄花先后成熟的特征造成了海芋特化的传粉策略。雌雄花先后花期差异造成了空间上和时间上的严格分离,借助昆虫实现________ (填传粉方式),增加了________多样性,为进化提供原材料。
【答案】(1)互利共生
(2) BD 1、2、3 异花传粉 基因(遗传)
【详解】(1)海芋为芋果蝇提供取食花粉的场所、产卵繁殖的位点,芋果蝇为海芋传粉;分开后双方生存繁殖能力都显著下降,二者相互依存、彼此有利,因此种间关系为互利共生。
(2)①A、蜜蜂体宽大于16目孔径,本就无法进入第5组和第6组,不是第6组结实率更低的原因,A错误;
B、露尾甲仅能进入第6组,若露尾甲无传粉能力还破坏雌花结构,会导致第6组结实率下降,B正确;
C、露尾甲带走花粉不影响本花序雌花获得花粉,不会降低本花序结实率,C错误;
D、露尾甲仅存在于第6组,其幼虫与芋果蝇幼虫竞争,会导致有效传粉的芋果蝇数量减少,传粉效率下降,结实率降低,D正确。
②组别1、2研究自然传粉和同一花序人工授粉,是研究雌、雄花在时间上的隔离,组3套上纸袋,用来研究海芋雌、雄花在空间上的隔离。雌雄花先后花期差异造成了空间上和时间上的严格分离,避免了自交,借助昆虫实现异花传粉,增加了遗传多样性,为自然选择提供原材料。
三年真题·压轴题(侧重江苏,辐射全国,单选题)
设题创新:三叠纪海洋古生物化石群考古素材,依托鱼龙化石形态、胃容物证据区分趋同进化与同源进化分子基础(T1) 分岛屿差异化捕捞压力柱状图,以人为捕捞为定向选择压力,分析种群性别结构、成熟年龄演化规律(T2) 燕麦百万年基因组演化时序图,结合多轮杂交染色体加倍过程,辨析同源 / 异源多倍体进化差异(T6)CRISPR 基因驱动转基因按蚊模型,依托诱导型抗菌肽表达、同源修复机制,从进化视角预判生态种群风险( T9)
一、单选题
1.【化石证据・古生物进化】(2026·贵州·高考真题)贵州三叠纪化石群完整记录了二叠纪末生物大灭绝后海洋生态系统的重建历程,保存有鱼龙、海百合、菊石、双壳等动物化石,其中鱼龙化石显示其四肢为桨状且胃容物含有菊石。下列叙述错误的是( )
A.鱼龙与菊石可能存在捕食与被捕食的关系
B.桨状四肢是鱼龙适应海洋环境的形态特征
C.通过化石证据不能推断海百合和双壳的行为特征
D.根据放射性元素的半衰期可以测算化石的形成年代
【答案】C
【详解】A、题干明确说明鱼龙胃容物含有菊石,可推测鱼龙捕食菊石,二者存在捕食与被捕食的关系,A正确;
B、桨状四肢适合在海洋中划水运动,是鱼龙长期适应海洋环境形成的形态特征,体现了结构与功能相适应、生物与环境相适应的特点,B正确;
C、化石是研究生物进化的直接证据,通过化石的形态结构、留存的痕迹(如胃容物、足迹等)可以推断生物的食性、运动方式等行为特征,因此可以推断海百合和双壳的行为特征,C错误;
D、放射性元素的衰变速率不受外界环境影响,具有固定的半衰期,因此可以根据化石中放射性元素的衰变程度测算化石的形成年代,D正确。
2.【性别转换鱼类・捕捞定向选择】(2026·四川·高考真题)某种鱼在初次性成熟后均为雌性,继续生长到一定大小后转变为雄性。雄鱼之间会争夺领地,体型越大繁殖成功率越高。有人研究了3个不同生境的鱼群在不同捕获压力下,t1到t2这30年间的变化(t1及之前未受人为干扰),结果如图。下列推断不合理的是( )
A.与t1时刻相比,t2时刻乙岛和丙岛鱼群中的雌性比例均上升
B.重度商业捕捞后,丙岛鱼群世代之间的繁殖间隔缩短
C.垂钓使乙岛鱼群变性年龄提前,体现了生物对环境压力的适应
D.长期垂钓使乙岛鱼群年龄结构由增长型转变为衰退型
【答案】D
【详解】A、某种鱼在初次性成熟后均为雌性,继续生长到一定大小后转变为雄性。乙岛垂钓大型个体、丙岛重度捕捞都会使个体大的雄性个体减少,所以雌性比例会上升,A正确;
B、丙岛重度商业捕捞后,为了维系种族的生存和发展,鱼会更早性成熟繁殖,所以图中丙岛在t2时与t1时相比,性成熟提前,且雌性转为雄性都提前,世代之间的繁殖间隔会缩短,B正确;
C、乙岛垂钓只钓大型个体(大多是雄性),鱼群为了繁殖,会提前变性成为雄性,所以图中乙岛在t2时与t1时相比,雄性的平均年龄下降,部分雌性提前转为雄性以维持繁殖,这是对环境压力的适应,C正确;
D、从图中可以看出,长期垂钓并未使乙岛鱼群的未成熟个体数量减少,年龄结构仍为增长型,不会转变为衰退型,D错误。
3.【鲸类分化・协同进化与生殖隔离】(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)鲸类祖先从陆地进入海洋后,分化出深潜水鲸类(如抹香鲸)和浅潜水鲸类(如灰鲸)等物种。下列叙述错误的是( )
A.抹香鲸深潜能力涉及多器官、系统的协调活动,受多基因控制
B.鲸类生态位的分化是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果
C.鲸类深潜能力相关的基因频率在自然选择的作用下发生定向改变
D.抹香鲸和灰鲸在潜水相关基因上的差异,是判断它们为不同物种的依据
【答案】D
【详解】A、生物的复杂性状(如深潜能力)需要多器官、系统协调配合才能实现,这类性状通常受多基因共同控制,A正确;
B、协同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的相互影响、共同进化,鲸类生态位的分化是协同进化的结果,B正确;
C、自然选择决定生物进化的方向,会使种群的基因频率发生定向改变,深潜能力相关的有利基因频率会在自然选择作用下逐渐升高,C正确;
D、判断不同物种的根本依据是生殖隔离,而非基因序列的差异,即使两种生物存在部分基因差异,若未产生生殖隔离仍属于同一物种,D错误。
4.【基因缺失突变・长臂猿趋同进化】(2026·广东·高考真题)我国科学家通过对18种长臂猿的基因组进行测序,发现其长臂性状均与SHH基因中205个碱基对的缺失有关。下列分析正确的是( )
A.长臂性状的产生是环境定向诱导基因突变的结果
B.SHH基因的碱基对缺失发生在长臂猿的共同祖先中
C.SHH基因的碱基对缺失不利于长臂猿的生存
D.自然选择通过改变SHH基因的突变率来影响长臂猿的进化方向
【答案】B
【详解】A、基因突变具有不定向性,环境只能对突变产生的性状进行定向选择,无法定向诱导基因突变产生特定性状,A错误;
B、18种长臂猿的长臂性状均由SHH基因相同的碱基对缺失导致,说明该变异发生在所有长臂猿的共同祖先中,之后随遗传保留在各类群中,B正确;
C、现存的18种长臂猿均保留该碱基对缺失对应的长臂性状,说明该性状适应长臂猿的生存环境,属于有利变异,有利于其生存,C错误;
D、自然选择通过定向改变种群的基因频率决定生物进化的方向,不会改变基因的突变率,D错误。
5.【染色体组变异・生殖隔离判断】(2024·江苏·高考真题)图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组,相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A.相同数字标注结构上基因表达相同
B.甲和乙具有生殖隔离现象
C.与乙相比,丙发生了染色体结构变异
D.染色体变异是新物种产生的方式之一
【答案】A
【详解】A、相同数字标注结构上基因表达不一定相同,基因的表达受到多种因素的调控,如基因的甲基化、组蛋白修饰、转录因子等,A错误;
B、甲和乙染色体组不同,存在较大差异,具有生殖隔离现象,B正确;
C、与乙相比,丙的染色体结构发生了明显变化,标号为1 的染色体形态结构不同,发生了染色体结构变异,C正确;
D、染色体变异可以为生物进化提供原材料,是新物种产生的方式之一,D正确。
故选A。
6.【异源多倍体燕麦・基因组进化】(2023·江苏·高考真题)2022年我国科学家发布燕麦基因组,揭示了燕麦的起源与进化,燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B.燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C.燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D.燕麦中A和D基因组同源性小,D和C同源性大
【答案】C
【详解】A、根据图示,燕麦是起源于燕麦属,分别进化产生A/D基因组的祖先和C基因组的不同燕麦属生物,进而经过杂交和染色体加倍形成,是异源六倍体,A错误;
B、AA与CCDD杂交的子代为ACD,为异源三倍体,高度不育,不可能进行多代杂交。因此AA与CCDD杂交一代后,子代ACD的染色体由于寒冷气候(低温)发生了染色体加倍,形成了燕麦AACCDD,B错误;
C、燕麦多倍化过程中,染色体数量的变异都在进化中保留了下来,染色体数量的变异是可遗传的,C正确;
D、根据图示,燕麦中A和D基因组由同一种祖先即A/D基因组祖先进化而来,因此A和D基因组同源性大,D和C同源性小,D错误。
故选C。
二、多选题
7.【多倍体竹子・染色体变异进化】(2025·江苏·高考真题)图示部分竹子的进化发展史,其中A~D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A.新热带木本竹与温带木本竹杂交,是六倍体
B.竹子的染色体数目变异是可遗传的
C.四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D.竹子化石为研究其进化提供直接证据
【答案】BD
【详解】A、新热带木本竹(BBCC)为四倍体,温带木本竹(CCDD)为四倍体,它们杂交,新热带木本竹产生的配子含 2 个染色体组(BC),温带木本竹产生的配子含 2 个染色体组(CD),则F1的染色体组成为 BCCD,是四倍体,A错误;
B、染色体数目变异属于可遗传变异,因为这种变异是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代,B正确;
C、进化的基本单位是种群,而四种类群的竹子不是一个种群,C错误;
D、化石是研究生物进化的直接证据,竹子化石能直观地展现竹子在不同地质时期的形态、结构等特征,为研究其进化提供直接证据,D正确。
故选BD。
三、非选择题
8.【赤霉素基因・限制酶电泳・配子不育进化】(2026·四川·高考真题)矮秆水稻具有较强抗倒伏能力,有人开展了矮秆高产水稻相关研究(相关基因均独立遗传)。回答下列问题。
(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素能__________,使水稻植株增高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列__________(填序号)相同的碱基序列作为引物进行PCR,选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交,F1全为高秆,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:
表型
高秆
矮秆
正常产量
低产
高产
正常产量
低产
高产
相对数量
18
6
3
6
2
1
①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析,A/a基因不会影响配子育性,判断依据是________。
②进一步研究发现,水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例,解释F1水稻出现空壳的原因_________。
③应用分子生物学技术分析发现,F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,则F2矮秆高产植株的基因型为_________。
【答案】(1)促进细胞伸长
(2) ①④ PamC Ⅰ 3
(3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG
【详解】(1)水稻的株高与赤霉素有关,赤霉素作为植物激素具有调节作用,赤霉素能通过促进细胞伸长进而促进植株长高。
(2)对高秆水稻诱变处理后,控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变,形成等位基因(用A/a表示)。PCR过程中子链的延伸在引物的3’端,且引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的,引物与模板链之间反向平行,且其上的碱基互补配对,因此,为选出杂合高秆水稻,提取水稻的DNA后,选择与序列①④相同的碱基序列作为引物进行PCR,突变后的基因中出现了限制酶PamC Ⅰ的识别序列,因此选取限制酶PamC Ⅰ剪切扩增产物后电泳,杂合子应出现3条电泳条带(正常基因出现一个条带1000bp,突变后出现两个条带600bp和400bp)。将杂合子(高秆)自交,获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。
(3)①另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲(矮秆正常产量)杂交,说明亲本乙的基因型为AAdd,亲本甲为aaDD,F1全为高秆,基因型为AaDd,但稻穗出现部分空壳,导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表:表中显示F2高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1,说明 A、a 的雌雄配子育性完全一致,不存在配子不育。
② 已知水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达,从而影响配子育性,且根据题①可知高产占比远远偏离正常比例,说明d配子育性下降,据此可推测,G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,不育配子无法完成受精,导致稻穗出现空壳。
③ F2群体中G的基因频率大于g的基因频率,又知G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育,综合分析可知,F1产生的配子中dg由于不育,可育的d配子都携带G,因此高产(dd)植株的两个d配子都携带G,结合矮秆为aa隐性,可知矮秆高产基因型为aaddGG。
9.【转基因按蚊・基因驱动・进化风险】(2026·广东·高考真题)疟疾是由疟原虫引起、经按蚊传播的传染病,对人类健康构成严重威胁。雌蚊成虫吸血后产卵,雄蚊不吸血。研究人员成功培育出一种转抗菌肽基因(MM-CP)按蚊。该抗菌肽仅在雌蚊吸血后高表达,可有效抑制按蚊肠道内疟原虫的发育,为疟疾防控提供了新思路。回答下列问题:
(1)构建该转基因按蚊涉及的可遗传变异类型属于______________。MM-CP转录形成的mRNA在翻译过程中,tRNA上的____________与mRNA上的密码子互补配对,将氨基酸转运至核糖体参与抗菌肽合成。
(2)研究发现,抗菌肽影响按蚊自身存活。转基因雌蚊吸血后存活率显著降低,但多数个体能在死亡前完成繁殖。推测转基因按蚊中调控MM-CP表达的启动子类型为_____________。从基因传递的角度分析,选用该类启动子的原因是________________________________________________________________________。为降低抗菌肽对按蚊的不利影响,运用蛋白质工程原理提出一种改造MM-CP的设计思路。___________________________________________________________________________________________。
(3)基于CRISPR/Cas9系统的基因驱动技术,可使特定基因从亲代到子代的遗传概率显著高于50%,从而在种群中快速扩散。研究人员培育了驱动型和非驱动型转基因按蚊(如图)。与非驱动型相比,驱动型后代中携带MM-CP的个体比例显著增加,其原因是:形成配子时,Cas9切割野生型染色体,然后______________________________________,使更多配子携带MM-CP。
(4)若将该驱动型转基因按蚊大范围释放,可能引发一些潜在风险。试从生物进化角度提出一种潜在风险。_______________________________________________。
【答案】(1) 基因重组 反密码子
(2) 诱导型启动子 使MM-CP仅在吸血后的雌蚊中表达,雄蚊和未吸血雌蚊不表达该基因,不会影响转基因按蚊的存活;即使吸血后雌蚊存活率降低,也可在死亡前完成繁殖,保证MM-CP基因能够传递给子代 从预期改造后抗菌肽的功能(仅抑制疟原虫发育,降低对按蚊存活的影响)出发,设计抗菌肽的空间结构,推测对应的氨基酸序列,进而改造MM-CP的基因序列,获得符合要求的抗菌肽
(3)以携带MM-CP的染色体为模板完成同源修复
(4)基因驱动会快速改变按蚊种群的基因频率,进而影响种群数量和种间关系,破坏生态平衡;也会对疟原虫起到定向选择作用,使疟原虫进化出抗性,引发新的风险
【详解】(1)构建转基因按蚊属于基因工程,属于基因重组;翻译过程中,tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子配对。
(2)抗菌肽基因仅在雌蚊吸血后高表达,可有效抑制按蚊肠道内疟原虫的发育,所以推测转基因按蚊中调控MM-CP表达的启动子类型为诱导型启动子。该启动子使MM-CP仅在吸血后的雌蚊中表达,雄蚊和未吸血雌蚊不表达该基因,不会影响转基因按蚊的存活;即使吸血后雌蚊存活率降低,也可在死亡前完成繁殖,保证MM-CP基因能够传递给子代。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求,所以设计思路:从预期改造后抗菌肽的功能(仅抑制疟原虫发育,降低对按蚊存活的影响)出发,设计抗菌肽的空间结构,推测对应的氨基酸序列,进而改造MM-CP的基因序列,获得符合要求的抗菌肽。
(3)结合图示可知,Cas9切割野生型染色体后,会以携带MM-CP的染色体为模板完成同源修复,让原本的野生型染色体也变成携带MM-CP的染色体,最终体细胞两条同源染色体均带MM-CP,减数分裂产生的配子几乎都携带该基因,因此后代携带MM-CP的比例显著升高。
(4)从生物进化角度,基因驱动会快速改变按蚊种群的基因频率,进而影响种群数量和种间关系,破坏生态平衡;也会对疟原虫起到定向选择作用,使疟原虫进化出抗性,引发新的风险。
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