2027届高三生物人教版一轮复习专题九 生物的变异与进化（2）生物的进化（分层练）

**基本信息** 聚焦生物进化主题，通过基础计算、实例分析与实验探究的三层设计，构建从概念理解到综合应用的知识巩固路径，强化进化与适应观及科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础概念|基因频率计算|第1题直接考查基因频率公式应用，巩固核心概念| |综合应用|自然选择、物种形成、协同进化|第2-9题结合具体生物实例（如螺的基因频率变化、高原鳅物种形成），培养科学思维与分析能力| |拓展探究|实验分析与进化机制|第10题通过高原鼢鼠低氧适应实验，整合基因表达与进化理论，提升探究实践能力|

生物学 （2）生物的进化 1.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% 2.粗糙玉蜀螺是一种分布于海岸边的小海螺，其天冬氨酸转氨酶活性受一对等位基因Aat100和Aat120控制。至1987年，这对等位基因的频率在该种群世代间保持相对稳定（低潮带Aat120基因频率为0.4）。1988年，该螺分布区发生了一次有毒藻类爆发增殖，藻类分泌的藻毒素使低潮带个体大量死亡，而高潮带个体受影响较小，此后高潮带个体向低潮带扩散。1993年，种群又恢复到1987年的相对稳定状态。Aat120基因频率变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A.1987年，含Aat120基因的个体在低潮带比高潮带具有更强的适应能力 B.在自然选择作用下，1993年后低潮带Aat100基因频率将持续上升 C.1988~1993年，影响低潮带种群基因频率变化的主要因素是个体迁移 D.1993年，含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为84% 3.过渡带是两个或多个群落之间的过渡区域。大兴安岭森林与呼伦贝尔草原的过渡带中，森林和草原镶嵌分布，该区域环境较两个群落的内部核心区域更为异质多样。下列叙述错误的是（ ） A.过渡带环境复杂，通过协同进化形成了应该环境特征的物种组合 B.过渡带属于群落间的交错区域，其物种丰富度介于草原和森林之间 C.相较于森林和草原核心区域，过渡带存在明显不同的群落水平结构特征 D.过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种，影响群落结构的稳定性 4.青藏高原砾石（呈灰色）荒漠中生活着一种紫堇，每年7月开蓝花，叶片通常为绿色，但部分植株出现H基因，导致叶片呈灰色。绢蝶是紫堇的头号天敌，主要靠识别紫堇与环境的颜色差异来定位植株。绢蝶5~6月将卵产在紫堇附近的砾石上，便于孵化的幼虫就近取食。绢蝶产卵率与紫堇结实率如图。下列推断不合理的是（ ） A.灰叶紫堇具有保护色，被天敌取食的概率更低，结实率更高 B.紫堇开花时间与绢蝶产卵时间不重叠，不利于H基因的保留 C.若绢蝶种群数量锐减，绿叶紫堇在种群中所占的比例会增加 D.灰叶紫堇占比增加有助于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力 5.斑马鱼和人类基因有高度相似性，其RP2蛋白与人的RP2蛋白具有67%的序列一致性，作为模式生物的优势很突出。科研人员利用斑马鱼作为实验材料对RP2基因的生理功能进行了如下实验：敲除斑马鱼细胞中一条染色体上的RP2基因的部分序列，并通过杂交实验筛选得到突变型A和突变型B两个纯合突变品系（均为隐性突变）。对得到的突变基因测序，结果如图所示（从第348位碱基开始）。下列说法错误的是（ ） A.斑马鱼和人类的基因和蛋白质具有高度相似性，可作为共同由来学说的证据 B.该基因突变可以为斑马鱼的进化提供原材料 C.突变型B比突变型A缺少的碱基数目多，所以在性状上突变型B与野生型的差异更大 D.突变型A比突变型B更适合用于研究该基因的功能 6.修长高原鳅和蛇形高原鳅是生活在逊木措湖的两个高原鳅属鱼类物种，由同一地域同一祖先物种在无地理隔离的情况下进化而来。修长高原鳅的唇部乳突有助于其摄食昆虫幼虫及其他小型水生生物，蛇形高原鳅光滑的唇部则更适合过滤水中的浮游生物或有机碎屑。下列叙述错误的是（ ） A.上述两个物种的形成未经过地理隔离，但一定产生了生殖隔离 B.上述两个物种的形成过程中，各自积累的突变和基因重组存在差异 C.修长高原鳅唇部乳突的形成，是其主动适应摄食昆虫幼虫等需求的结果 D.观察比较唇部形态等特征，可为研究高原鳅属鱼类的进化提供比较解剖学证据 7.如图是由野生芭蕉（2n=22）培育三倍体无子香蕉的过程。与野生芭蕉相比，三倍体香蕉更易遭到由某真菌引起的香蕉枯萎病的威胁，蕉农常通过大量喷洒化学药剂治理，但随喷洒次数增多效果明显下降。下列有关叙述正确的是（ ） A.无子香蕉的成功培育说明新物种的形成不一定需要经过地理隔离 B.无子香蕉易染病的原因之一是一般通过无性繁殖的方式产生后代 C.多次喷洒化学药剂后效果下降的原因是化学药剂诱导真菌发生了不定向变异 D.与野生芭蕉相比，无子香蕉中糖分和蛋白质含量较低、果实较小 8.研究发现，讨厌香菜的人11号染色体上的OR6A2嗅觉受体基因中出现了单个核苷酸的变异，当这类人接近香菜时，香菜所散发出来的醛类物质会让他们感受到肥皂味。统计发现，东亚人讨厌香菜的比例最多，占21%，而拉丁裔和中东地区讨厌香菜的比例最低，分别占4%和3%。下列叙述正确的是（ ） A.香菜在零下低温、无氧、潮湿的环境中，可延长保鲜时间 B.一个地区的饮食习惯可使OR6A2嗅觉受体基因发生定向变异 C.人口流动可能导致某区域的OR6A2嗅觉受体基因频率发生改变 D.OR6A2嗅觉受体基因的差异说明不同人群间存在生殖隔离，是自然选择的结果 9.某小岛上有两种蜥蜴，一种脚趾是分趾性状（游泳能力弱），由显性基因W表示；另一种脚趾是联趾性状（游泳能力强），由隐性基因w控制。下图显示了自然选择导致蜥蜴基因库变化的过程，对该过程的叙述正确的是（ ） A.基因频率的改变标志着新物种的产生 B.当蜥蜴数量增加，超过小岛环境容纳量时，将会发生图示基因库的改变 C.当基因库中W下降到10%时，两种蜥蜴将会发生生殖隔离，形成两个新物种 D.蜥蜴中所有基因W与基因w共同构成了蜥蜴的基因库 10.高原鼢鼠是生活在青藏高原等地的地下鼠，其地下通道严重缺氧。一般来说，低氧会促进细胞凋亡。现已知Bax为凋亡促进基因，Bcl-2为凋亡抑制基因。为了探讨高原鼢鼠适应低氧环境的分子机制，研究人员以SD大鼠为对照，研究了细胞凋亡相关基因在不同海拔环境条件下的表达模式，研究结果如图所示，请据图回答下列问题： （1）Bax、Bcl-2基因的基本组成单位是_____。判断高原鼢鼠与SD大鼠是否为同一物种的主要依据是两者是否存在_______。 （2）据图分析，实验操作过程中可通过检测高原鼢鼠和SD大鼠肺组织中________的含量了解Bax、Bcl-2的表达水平。高原鼢鼠在低氧环境中主要通过____________（填“上调”或“下调”）Bax的表达水平，_______（填“上调”或“下调”）Bcl-2的表达水平，从而抑制细胞在低氧环境的凋亡。 （3）高原鼢鼠的肝细胞中_______（填“存在”或“不存在”）Bax、Bcl-2基因。图示结果表明____（填“高原鼢鼠”或“SD大鼠”）对低氧环境不敏感。 （4）根据现代生物进化理论，高原鼢鼠进化的基本单位是_____，其进化的实质是__________。 答案以及解析 1.答案：A 解析：根据基因频率计算的公式可得：W1的基因频率=（211+114）×1/2÷1000=16.25%，A符合题意。 故选A。 2.答案：D 解析：1993年，Aat120基因频率为0.4，含Aat100基因的个体在低潮带种群中所占比例为1-0.4×0.4=84%，D正确。根据题图信息可推知含Aat120基因的个体在高潮带比低潮带具有更强的适应能力，A错误。1993年，种群又恢复到1987年的相对稳定状态，在自然选择作用下，理论上Aat120基因频率不会持续上升，B错误。根据题意可知，1988~1993年，有毒藻类爆发增殖，藻类分泌的藻毒素使低潮带个体大量死亡，而高潮带个体受影响小，高潮带个体迁入低潮带，导致低潮带种群基因频率发生变化，C错误。 . 3.答案：B 解析：A、过渡带环境复杂，适合更多不同生态类型植物生长，通过生物与生物之间、生物与环境之间的协同进化形成了适应该环境特征的物种组合，A正确；  B.过渡带属于群落间的交错区域，在过渡带区域，生物的种类和种群密度都明显高于两侧的生物群落，B错误； C.相较于森林和草原核心区域，过渡带环境复杂，存在明显不同的群落水平结构特征，C正确； D.过渡带物种丰富度较高，可能有更多可抵抗不良环境波动的物种，影响群落结构的稳定性，D正确。 故选B。 4.答案：B 解析：A（合理）青藏高原砾石呈灰色，灰叶紫堇叶片呈灰色，与环境颜色相近，具有保护色，由题图可知，绢蝶在灰叶紫堇附近的砾石上产卵的概率低，灰叶紫堇结实率高，说明灰叶紫堇被绢蝶幼虫取食的概率低。B（不合理）紫堇7月开花，绢蝶5~6月产卵，开花与产卵时间不重叠，但含H基因的紫堇叶片呈灰色，绢蝶在其附近的砾石上产卵的概率低，进而导致灰叶紫堇的结实率高，有利于H基因的保留。C（合理）分析题图可知，绿叶紫堇附近的砾石上绢蝶产卵率高，绿叶紫堇被绢蝶幼虫取食的概率高，若绢蝶种群数量锐减，则绿叶紫堇被取食的概率降低，其在种群中所占比例会上升。D（合理）绢蝶主要靠识别紫堇与环境的颜色差异来定位植株，若灰叶紫堇占比增加，绢蝶定位难度增大，可能有利于绢蝶演化出更敏锐的视觉定位能力。 5.答案：C 解析：A（√）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，故斑马鱼和人类的基因和蛋白质具有高度相似性，可作为共同由来学说的证据；B（√）突变和基因重组均可为生物进化提供原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，所以该基因突变可以为斑马鱼的进化提供原材料；C（×）、D（√）分析题图可知，突变型A的基因中缺失了5个碱基对（非3的倍数），对应的密码子序列从缺失碱基之后可能都会发生改变，对蛋白质的影响较大，而突变型B的基因中缺失了12个碱基对（3的倍数），对应的密码子刚好缺失4个，则碱基缺失之后的片段对应的密码子序列不变，仅造成蛋白质中4个氨基酸缺失，对蛋白质影响较小，故突变型A的突变性状与野生型差异更大，更适合用于研究该基因的功能。 6.答案：C 解析：A（√）题干明确两种高原鳅是由同一地域同一祖先在无地理隔离的情况下进化形成的两个物种，物种形成的标志是生殖隔离，故该过程虽无地理隔离，但必然产生生殖隔离；B（√）题述两个物种的形成过程中，各自积累的突变和基因重组存在差异，并逐渐出现生殖隔离，最终形成两个物种；C（×）唇部形态差异是自然选择的结果，环境对变异进行定向选择使其适应不同食性；D（√）观察比较唇部形态等特征，可为研究高原鳅属鱼类的进化提供比较解剖学证据。 7.答案：B 解析：A（×）无子香蕉的形成不需要经过地理隔离，但一个物种是指能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物，三倍体无子香蕉不能产生后代，且无人工干预也无法在野外进行稳定的无性生殖以维持长久生存，不能算是新物种；B（√）无子香蕉不可育，不能通过有性生殖繁殖后代，一般通过无性繁殖的方式产生后代，无性繁殖过程产生的后代容易携带病原体；C（×）变异是不定向的，真菌出现抗药性这种变异不是化学药剂诱导的，多次喷洒化学药剂后效果下降的原因是化学药剂对真菌进行了定向选择；D（×）野生芭蕉是二倍体，无子香蕉是三倍体，与野生芭蕉相比，无子香蕉中糖分和蛋白质含量较高、果实较大。 8.答案：C 解析：A、蔬菜的保鲜一般选择零上低温、低氧、一定湿度的环境，A错误； B、基因突变的特点是不定向的，B错误； C、人口流动可能导致某区域的OR6A2嗅觉受体基因频率发生改变，C正确； D、生殖隔离指的是不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代，基因的差异不能说明不同人群间存在生殖隔离，D错误。 故选C。 9.答案：B 解析：A、生物进化的标志是种群基因频率发生定向改变；新物种产生的标志是种群间出现生殖隔离，仅基因频率改变不能代表产生新物种，A错误； B、小岛环境容纳量有限，蜥蜴数量超过K值后，生存资源不足，联趾个体游泳能力强、获取食物优势更大，w基因个体存活繁殖概率更高，W基因个体生存劣势凸显，种群W基因频率持续下降、w基因频率上升，与题图基因库变化趋势一致，B正确； C、仅W基因频率下降至10%，仅代表种群基因库发生改变，属于种群进化，基因频率改变不代表出现生殖隔离，生殖隔离需要长期地理隔离、基因库巨大差异才会形成，C错误； D、一个种群全部个体所含有的全部基因，构成该种群的基因库；蜥蜴种群基因库包含W、w以及其他所有基因，不只有W和w两种基因，D错误。 故选B。 10.答案：（1）脱氧核苷酸；生殖隔离 （2）相应mRNA；下调；上调 （3）存在；SD大鼠 （4）种群；种群基因频率改变 解析：（1）Bax、Bcl-2基因是高原鼢鼠遗传物质的一部分，高原鼢鼠的遗传物质是DNA，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸。判断高原鼢鼠与SD大鼠是否为同一物种的主要依据是两者是否存在生殖隔离。 （2）结合题图可知，实验操作过程中可通过检测高原鼢鼠和SD大鼠肺组织中相应mRNA的含量了解Bax、Bcl-2的表达水平。高原鼢鼠在低氧环境中主要通过下调Bax的表达水平，上调Bcl-2的表达水平，从而抑制细胞在低氧环境的凋亡。 （3）肝细胞属于体细胞，起源于受精卵，故在高原鼢鼠的肝细胞中存在Bax、Bcl-2基因。图示结果表明SD大鼠对低氧环境不敏感。 （4）根据现代生物进化理论可知，高原鼢鼠进化的基本单位是种群，其进化的实质是种群基因频率改变。 学科网（北京）股份有限公司 $