2021年高考生物全国真题分类汇编专题09 生物的变异、育种与进化
一、单选题
1．（2021·湖北）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（ ）
A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化
B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系
C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素
D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；群落的结构；种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知， 某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株，大象和马齿苋属植物是不同种生物相互影响，不断进化和发展，属于共同进化，A正确；
B、由题意可知，大象喜爱食用马齿苋属植物嫩而多肉的叶片，二者存在捕食关系，B错误；
C、由题意可知，马齿苋属植物生长在酷热干燥的环境中，酷热干燥环境缺少水分，故水分是马齿范属植物生长的主要限制因素，C正确；
D、 由题意可知，马齿苋属植物在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，而白天会关闭气孔，则白天会利用夜晚储存起来的CO2进行光合作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、协同进化：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，这就是协同进化。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
3、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2．（2021·湖北）20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是（ ）
A． 熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B．增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C．隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D．在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
【答案】D
【知识点】物种的概念与形成；种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群数量与种群的繁殖能力及迁徙有关，由题意可知，自然保护区中无群体的迁徙，则熊猫的自然种群个体数量低与其繁殖能力有关，A正确；
B、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，只与环境有关，故建立自然保护区改善生存环境，提高环境容纳量，是保护野生大熊猫的根本措施，B正确；
C、由于地理隔离存在使熊猫不能相遇，不同种群间不发生基因交流，熊猫只能小种群内近亲繁殖，C正确；
D、在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，增加了不同种群间熊猫交流的机会，则多个熊猫种群有可能会集合到一起成为一个大种群，导致熊猫的种群数下降，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
2、最高环境容纳量（简称“环境容纳量”）是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。
3、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
3．（2021·湖北）某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象，下列叙述错误的是（ ）
A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D．两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，形成了两个不同的物种
【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、由题意可知，两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，故两者牙齿的差异属于可遗传的变异，A正确；
B、磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物，乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物，不同齿形捕食不同生物，齿形上的差异是两种丽鱼各自对环境的适应，B正确；
C、齿形上的差异是两种丽鱼各自对环境的适应及进化的结果，突变和基因重组为生物进化提供了原材料，两种丽鱼种群产生的性状分化与基因突变和重组有关，C正确；
D、物种形成的标志是生殖隔离，生殖隔离是指不同种群之间不能进行相互交配、即使交配成功也不能产生后代的现象，而两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，故二者不是两个物种，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、突变和基因重组产生进化的原材料（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
4、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
4．（2021·辽宁）被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是（ ）
A．由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的
B．由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性
C．由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性
D．由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
【答案】C
【知识点】植物细胞的全能性及应用；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由助细胞和卵细胞无融合生殖产生的植株高度不育，A正确；
B、细胞具有发育成完整个体的潜能，称为细胞全能性，B正确；
C、助细胞与卵细胞染色体组成相同，无融合生殖陈升的个体染色体数是亲本的一半，C错误；
D、珠心细胞是植物的体细胞，二倍体被子植物珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞有两个染色体组，D正确。
故答案为：C。
【分析】由配子直接发育而来，染色体数是本物种体细胞染色体数的一半的个体，叫做单倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
5．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
（2021·天津）阅读下列材料，完成下面小题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采取如下措施：
①基因策略：包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如，早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因，抗虫机制比较单一；现在经常将两种或两种以上Bt基同时转入棉花。
②田间策略：主要是为棉铃虫提供底护所。例如我国新疆棉区，在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为棉铃虫提供专门的庇护所：长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式，为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策：如实施分区种植管理等。
6．关于上述基因策略，下列叙述错误的是（ ）
A．提高Bt基因的表达量，可降低抗虫棉种植区的棉铃虫种群密度
B．转入棉花植株的两种Bt基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律
C．若两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株，则两种基因互为等位基因
D．转入多种Bt基因能提高抗虫持久性，是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
7．关于上述田间策略，下列叙述错误的是（ ）
A．转基因棉田周围种植非抗虫棉，可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B．混作提高抗虫棉的抗虫持久性，体现了物种多样性的重要价值
C．为棉铃虫提供底护所，可使敏感棉铃虫在种群中维持一定比例
D．为棉铃虫提供庇护所，可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
【答案】6．C
7．A
【知识点】基因频率的概念与变化；基因工程的应用；变异是自然选择的原材料；生物多样性的价值
【解析】【分析】1、种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变的类型：自发突变和人工诱变。基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
4、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
5、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
6．A、提高Bt基因表达量，抗虫蛋白含量增加，棉铃虫数量下降，种群密度降低，A正确；
B、若两种Bt基因转入同一条染色体上，则遗传不遵循自由组合定律，B正确；
C、同源染色体上相同位置控制同一性状不同形态的基因，称为等位基因，C错误；
D、棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因可以可以提高抗虫棉的抗虫持久性，D正确。
故答案为：C。
7．A、基因突变可自发发生，突变频率与环境没有直接关系，A错误；
B、混作可以提高抗性小的抗虫棉的存活，且减少棉铃虫的生存资源，提高了抗虫棉的抗虫持久性，也具有经济价值，体现了物种多样性的直接和间接价值，B正确。
C、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存可以为棉铃虫提供底护所，C正确；
D、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，且由于种内斗争，使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D正确。
故答案为：A。
8．（2021·天津）某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A] ？
注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】由题意可知， 患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点 ，由表可知母亲605G/A表现正常，父亲731A/G表现正常，且姐姐605G/G；731A/A表现正常，即第605号碱基G正常，第731号碱基A正常，则患者应该是两个基因位点都发生突变，即A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
9．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
10．（2021·浙江）α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1~138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明（ ）
A．该变异属于基因突变 B．基因能指导蛋白质的合成
C．DNA片段的缺失导致变异 D．该变异导致终止密码子后移
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A.基因中碱基对的缺失所导致的变异属于基因突变，A说法正确；
B.基因的变异导致α-珠蛋白结构的不同，所以基因能指导蛋白质的合成，B说法正确；
C.该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的，不是DNA片段的缺失，C说法错误；
D.α-珠蛋白突变体氨基酸数目增多，说明突变导致终止密码子后移，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】基因突变概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和重复而引起的基因结构的改变。基因突变是产生变异的根本途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
11．（2021·浙江）现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是 （ ）
A．自然选择 B．基因重组 C．随机交配 D．大的种群
【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】 哈迪-温伯格平衡定律是指在一定条件下，群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。该种群需符合下列条件：①种群是极大的；②种群个体间的交配是随机的；③没有突变产生；④种群之间不存在个体的迁移或基因交流；⑤没有自然选择。现代生物进化理论的观点之一是自然选择使种群的基因频率发生定向的改变，决定生物进化的方向。
故答案为：A。
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位；②生物进化的实质在于种群基因频率的改变；③突变和基因重组产生生物进化的原始材料（内因）；④自然选择使种群的基因频率发生定向的改变，决定生物进化的方向；（外因）⑤隔离是新物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志（外因）。
12．（2021·浙江）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（ ）
A．该实检模拟基因自由组合的过程
B．重复100次实验后，Bb组合约为16%
C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A.该实验模拟群体中个体随机交配产生子代的过程，A说法错误；
BC.容器放入10颗红色豆子（B）和40颗白色豆子（b），随机从甲或乙容器内取出一颗豆子是红色豆子（B）的概率为20%，是白色豆子（b）的概率是80%，将取出的豆子放在一起并记录，是Bb的概率是2×20%×80%=32%，B说法错误；显性病的概率是BB+Bb=20%×20%+2×80%×80%=36%，C说法正确；
D.乙容器中的豆子数模拟B/b的基因频率，D说法错误。
故答案为：C。
【分析】基因频率的有关计算
①已知基因型的频率求基因频率：基因频率（A）= 该基因纯合子（AA）+1/2 杂合子(Aa)
②已知基因频率求基因型频率：DD=D2 dd=d2 Dd=2×D×d
13．（2021·湖南）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（ ）
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、根据题干“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A不符合题意；
B、人工选择只对金鱼的变异起选择作用，不能使金鱼发生变异，变异的来源是突变和基因重组，B符合题意；
C、种群进化的实质是种群基因频率的改变，所以，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C不符合题意；
D、人工选择对金鱼的变异起选择作用，使人类喜好的性状得以保留，不喜好的性状被淘汰，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.生物进化的实质：种群基因频率发生变化。
2.突变和基因重组产生进化的原材料。
3.自然选择决定生物进化的方向。
14．（2021·河北）雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是（ ）
A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D．④可能由③进化而来
【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A.求偶时提供食物给雌蝇，一方面获得交配机会，另一方面有利于雌性获得更多营养物质以繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A说法正确；
B.④虽然是一种仪式化行为，但可以能求偶成功，对缝蝇繁殖也具有进化意义，B说法错误；
C.把食物裹成丝球送给雌蝇，更受雌蝇的青睐，容易获得交配机会，这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果，C说法正确；
D.④与③丝球在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】生物的求偶行为是在漫长的自然选择过程中，同环境、生物共同进化的一种适应性行为。
15．（2021·广东）近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善，研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的（ ）
A．基因多样性和物种多样性 B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性 D．基因多样性和生态系统多样性
【答案】C
【知识点】生物的多样性
【解析】【解答】生物多样性包括多个层次：基因的多样性、物种多样性和生态系统的多样性。题目里面提到港粤澳大湾区记录了146种水鸟，体现出物种多样性。而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现出生态系统多样性。结合以上分析，选项C正确。
故答案为：C。
【分析】生物多样性的层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
①基因多样性：种内基因的变化
②物种多样性：指某一特定地理区域内动物、植物及微生物种类的多样性。
③生态系统多样性：生物及其生存环境所构成的综合体。
16．（2021·广东）兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是（ ）
A．15%、85% B．25%、75% C．35%、65% D．45%、55%
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】由题意可知，兔的脂肪白色和淡黄色的控制基因是等位基因，因而成对存在。该兔种群兔子基因型为：纯合白色脂肪兔FF和淡黄色脂肪兔ff。因此F的基因频率=F/（F+f）100%=（500×2）/（500×2+1500x2）100%=25%，f的基因频率=1-25%=75%，选项B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】基因频率的计算：
17．（2021·广东）孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是（ ）
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、缺少天敌的环境中，孔雀鱼雄鱼的斑点数量逐渐增多， 斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代 ，导致种群中该类型雄鱼个体的数量增多，A正确；
B、引入天敌的环境中， 斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，导致种群中斑点数量可能会减少，B正确；
C、生物的变异是不定向的，因此天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；
D、题意涉及到，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，所以 自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊 ，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）现代生物进化理论的主要内容：
①种群是生物进化的基本单位；②突变和基因重组产生生物进化的原材料；③自然选择决定进化方向；④突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制。
（2）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
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。
18．（2021·广东）白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油），为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是（ ）
A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
【答案】A
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、白菜型油菜的2n=20，所以白菜型油菜属于二倍体生物，正常白菜体细胞中含有两个染色体组，配子里面含有一个染色体组，而Bc是通过卵细胞（配子）发育而来的，所以其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；
B和C、Bc是通过配子发育而来的单倍体，经过秋水仙素等染色体加倍法处理Bc幼苗，可以培育出纯合白菜植株，理论上至少需要两年，所以能缩短育种年限，B和C正确；
D、自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，不能产生正常配子，故而高度不育，D正确。
故答案为：A。
【分析】单倍体认识的三点提醒
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。
19．（2021·广东）人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（ ）
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
【答案】C
【知识点】配子形成过程中染色体组合的多样性；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、14/21平衡易位染色体，发生了染色体变异中的易位变异，可以观察染色体的形态结构进行判别，所以可以观察有丝分裂中期细胞，此时染色体形态和数目最为清晰，A正确；
B、由图可知，14/21平衡易位的染色体中，14号和21号两条染色体可以融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体（正常男性含有46条染色体），B正确；
C、由于发生14/21平衡易位染色体，该女性卵子中含有染色体为，1~13号染色体，14/21平衡易位染色体，15~20号染色体，22号染色体，X染色体，共22种形态不同的染色体，C错误；
D、正常卵子含有23条染色体，其中含有22条常染色体和一条X染色体。如果发生平衡易位，平衡易位可能发生在卵子或者极体里面。导致某个卵子多一条14号染色体或者一条21号染色体，同时产生的极体少一条14号染色体或者21号染色体。相反，导致某个卵子少一条14号染色体或者一条21号染色体，同时产生的极体多一条14号染色体或者21号染色体。女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）有丝分裂中期特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
（2）减数分裂中染色体和DNA变化规律：
精（卵）原细胞 初级精（卵）母细胞 次级精（卵）母细胞 精（卵）子细胞
染色体数 2N 2N N（2N） N
染色单体数 0 4N 2N（0） 0
DNA分子数 2N 4N 2N N
同源染色体（对） N N 0 0
四分体 0 N 0 0
（3）配子中染色体组合的种类（不考虑交叉互换）
①1个含有2对同源染色体的精原细胞产生4个精子，2种类型。
②1个次级精母细胞产生2个精子，1种类型。
③1个含有n对同源染色体的雄性个体产生的精子有2n种。
④1个含2对同源染色体的卵原细胞产生1个卵细胞，1种类型；有4种可能。
⑤1个次级卵母细胞产生1个卵细胞，只有1种类型。
⑥1个含n对同源染色体的雌性个体产生的卵细胞有2n种类型。
说明：若考虑交叉互换，会增加配子的种类，如1个精原细胞可产生4种配子；一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
20．（2021·浙江）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的（ ）
A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上b片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失（染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失）、重复（染色体上增加了某个相同片段）、倒位（一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒）、易位（染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上）4种类型。
21．（2021·浙江）选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是（ ）
A．同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择
B．人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种
C．自然选择保存适应环境的变异，人工选择保留人类所需的变异
D．经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、同一物种的个体差异，利于自然选择和人工选择，A错误；
B、人工选择能培育出新品种，自然选择也能形成新的类型、新的物种，B错误；
C、自然选择是自然界对生物的选择作用，使适者生存，不适者被淘汰；人工选择是人们根据自己的需要，对合乎要求的变异个体进行选择，最后选育出新品种，C正确；
D、由于同一物种不同种群所处的自然环境可能不同，故在自然选择的作用下，同一物种的不同种群的基因库可能发生不同的变化，D错误。
故答案为：C。
【分析】选择包括人工选择和自然选择。按照达尔文的研究，生物中普遍存在着变异，而且很多变异有遗传倾向，通过选择，有利变异被保存下来，并不断得到积累，微小变异累积成显著变异。新的类型、新的物种由此产生。达尔文认为，自然选择是进化的一个重要动力和机制。
二、实验探究题
22．（2021·湖北）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率（%） 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 + + + + + + +
1 0.2 + + + + + + -
2 3.8 + + + - + + -
3 5.8 + + + - - + -
4 23. 1 + + + + - - -
5 27.2 + + + + - - -
6 27.3 + + + - + - -
7 28.9 + + + - - - -
8 31.3 + + + + - - -
9 58.0 + + + - + - -
回答下列问题：
（1）连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是 。
（2）7个基因中与抗药性关联度最高的是 ，判断的依据是 。
（3）若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为 。
（4）根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议： 。
【答案】（1）通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；密码子具有简并性
（2）基因6；与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大
（3）S型（对青蒿素敏感）
（4）做好按蚊的防治工作
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，基因突变产生新基因表现新，连续培养过程中，在青蒿素对基因突变产生的新基因进行定向选择，可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，虽然碱基发生改变但氨基酸序列可能也不发生改变。
故答案为： 通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 ； 密码子具有简并性 。
（2）由表可知，对照的基因序列设为野生型"+”，不同的设为突变型”-”，与对照组相比，在有突变基因6和7的第4~9组实验中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在只有有突变基因7的1、2、3组实验中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
故答案为： 基因6 ； 与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 。
（3）由表可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6， 若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青满素敏感）。
故答案为： S型（对青蒿素敏感） 。
（4）由题意可知，疟原虫为单细胞生物并且可在按蚊和人两类宿主中繁殖，则做好按蚁的防治工作，可减少疟原虫。
故答案为： 做好按蚊的防治工作 。
【分析】1、突变和基因重组产生进化的原材料：
（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；
（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；
（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；
（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
2、自然选择决定生物进化的方向：
（1）变异是不定向的，自然选择是定向的；
（2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；
（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；
（4）自然选择的方向：适应自然环境；
（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
3、密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）密码子的简并性，一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
4、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
23．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
三、综合题
24．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
25．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题09 生物的变异、育种与进化
一、单选题
1．（2021·湖北）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（ ）
A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化
B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系
C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素
D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用
2．（2021·湖北）20世纪末，野生熊猫分布在秦岭、岷山和小相岭等6大山系。全国已建立熊猫自然保护区40余个，野生熊猫栖息地面积大幅增长。在秦岭，栖息地已被分割成5个主要活动区域；在岷山，熊猫被分割成10多个小种群；小相岭山系熊猫栖息地最为破碎，各隔离种群熊猫数量极少。下列叙述错误的是（ ）
A． 熊猫的自然种群个体数量低与其繁育能力有关
B．增大熊猫自然保护区的面积可提高环境容纳量
C．隔离阻碍了各种群间的基因交流，熊猫小种群内会产生近亲繁殖
D．在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，可以提高熊猫的种群数
3．（2021·湖北）某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼，该丽鱼种群包含两种类型的个体：一种具有磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物；另一种具有乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象，下列叙述错误的是（ ）
A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D．两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，形成了两个不同的物种
4．（2021·辽宁）被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是（ ）
A．由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的
B．由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性
C．由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性
D．由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
5．（2021·辽宁）辽河流域是辽宁省重要的生态屏障和经济地带。为恢复辽河某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择辽河流域常见的植物进行栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列有关叙述错误的是（ ）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．丙与丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．不同位置上植物种类的选择，遵循了协调与平衡原理
D．生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，抵抗力稳定性增强
（2021·天津）阅读下列材料，完成下面小题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采取如下措施：
①基因策略：包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如，早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因，抗虫机制比较单一；现在经常将两种或两种以上Bt基同时转入棉花。
②田间策略：主要是为棉铃虫提供底护所。例如我国新疆棉区，在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为棉铃虫提供专门的庇护所：长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式，为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策：如实施分区种植管理等。
6．关于上述基因策略，下列叙述错误的是（ ）
A．提高Bt基因的表达量，可降低抗虫棉种植区的棉铃虫种群密度
B．转入棉花植株的两种Bt基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律
C．若两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株，则两种基因互为等位基因
D．转入多种Bt基因能提高抗虫持久性，是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
7．关于上述田间策略，下列叙述错误的是（ ）
A．转基因棉田周围种植非抗虫棉，可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B．混作提高抗虫棉的抗虫持久性，体现了物种多样性的重要价值
C．为棉铃虫提供底护所，可使敏感棉铃虫在种群中维持一定比例
D．为棉铃虫提供庇护所，可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
8．（2021·天津）某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体 母亲 父亲 姐姐 患者
表现型 正常 正常 正常 患病
SC基因测序结果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A] ？
注：测序结果只给出基一条链（编码链）的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A，其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基应为（ ）
A．
B．
C．
D．
9．（2021·北京）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
10．（2021·浙江）α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1~138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明（ ）
A．该变异属于基因突变 B．基因能指导蛋白质的合成
C．DNA片段的缺失导致变异 D．该变异导致终止密码子后移
11．（2021·浙江）现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是 （ ）
A．自然选择 B．基因重组 C．随机交配 D．大的种群
12．（2021·浙江）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（ ）
A．该实检模拟基因自由组合的过程
B．重复100次实验后，Bb组合约为16%
C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
13．（2021·湖南）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（ ）
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
14．（2021·河北）雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是（ ）
A．求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为
B．④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义
C．③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D．④可能由③进化而来
15．（2021·广东）近年来我国生态文明建设卓有成效，粤港澳大湾区的生态环境也持续改善，研究人员对该地区的水鸟进行研究，记录到146种水鸟，隶属9目21科，其中有国家级保护鸟类14种，近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的（ ）
A．基因多样性和物种多样性 B．种群多样性和物种多样性
C．物种多样性和生态系统多样性 D．基因多样性和生态系统多样性
16．（2021·广东）兔的脂肪白色（F）对淡黄色（f）为显性，由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成，F、f的基因频率分别是（ ）
A．15%、85% B．25%、75% C．35%、65% D．45%、55%
17．（2021·广东）孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测错误的是（ ）
A．缺少天敌，斑点数量可能会增多
B．引入天敌，斑点数量可能会减少
C．天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向
D．自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊
18．（2021·广东）白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油），为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是（ ）
A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
19．（2021·广东）人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（ ）
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D．女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
20．（2021·浙江）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的（ ）
A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
21．（2021·浙江）选择是生物进化的重要动力。下列叙述正确的是（ ）
A．同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择
B．人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种
C．自然选择保存适应环境的变异，人工选择保留人类所需的变异
D．经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化
二、实验探究题
22．（2021·湖北）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率（%） 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 + + + + + + +
1 0.2 + + + + + + -
2 3.8 + + + - + + -
3 5.8 + + + - - + -
4 23. 1 + + + + - - -
5 27.2 + + + + - - -
6 27.3 + + + - + - -
7 28.9 + + + - - - -
8 31.3 + + + + - - -
9 58.0 + + + - + - -
回答下列问题：
（1）连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是 。
（2）7个基因中与抗药性关联度最高的是 ，判断的依据是 。
（3）若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为 。
（4）根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议： 。
23．（2021·北京）玉米是我国重要的农作物，研究种子发育的机理对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。
（1）玉米果穗上的每一个籽粒都是受精后发育而来。我国科学家发现了甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的 定律。上述果穗上的正常籽粒均发育为植株，自交后，有些植株果穗上有约1/4干瘪籽粒，这些植株所占比例约为 。
（2）为阐明籽粒干瘪性状的遗传基础，研究者克隆出候选基因A/a。将A基因导入到甲品系中，获得了转入单个A基因的转基因玉米。假定转入的A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，请从下表中选择一种实验方案及对应的预期结果以证实“A基因突变是导致籽粒干瘪的原因” 。
实验方案 预期结果
I.转基因玉米×野生型玉米 II.转基因玉米×甲品系 III.转基因玉米自交 IV.野生型玉米×甲品系 ①正常籽粒：干瘪籽粒≈1：1 ②正常籽粒：干瘪籽粒≈3：1 ③正常籽粒：干瘪籽粒≈7：1 ④正常籽粒：干瘪籽粒≈15：1
（3）现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA（见图1），使A基因功能丧失。甲品系果穗上的正常籽粒发芽后，取其植株叶片，用图1中的引物1、2进行PCR扩增，若出现目标扩增条带则可知相应植株的基因型为 。
（4）为确定A基因在玉米染色体上的位置，借助位置已知的M/m基因进行分析。用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图2所示。
统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因。
三、综合题
24．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
25．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；群落的结构；种间关系
【解析】【解答】A、由题意可知， 某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株，大象和马齿苋属植物是不同种生物相互影响，不断进化和发展，属于共同进化，A正确；
B、由题意可知，大象喜爱食用马齿苋属植物嫩而多肉的叶片，二者存在捕食关系，B错误；
C、由题意可知，马齿苋属植物生长在酷热干燥的环境中，酷热干燥环境缺少水分，故水分是马齿范属植物生长的主要限制因素，C正确；
D、 由题意可知，马齿苋属植物在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，而白天会关闭气孔，则白天会利用夜晚储存起来的CO2进行光合作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、协同进化：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，这就是协同进化。
2、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
3、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2．【答案】D
【知识点】物种的概念与形成；种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、种群数量与种群的繁殖能力及迁徙有关，由题意可知，自然保护区中无群体的迁徙，则熊猫的自然种群个体数量低与其繁殖能力有关，A正确；
B、环境容纳量是指特定环境所能容许的种群数量的最大值，只与环境有关，故建立自然保护区改善生存环境，提高环境容纳量，是保护野生大熊猫的根本措施，B正确；
C、由于地理隔离存在使熊猫不能相遇，不同种群间不发生基因交流，熊猫只能小种群内近亲繁殖，C正确；
D、在不同活动区域的熊猫种群间建立走廊，增加了不同种群间熊猫交流的机会，则多个熊猫种群有可能会集合到一起成为一个大种群，导致熊猫的种群数下降，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
2、最高环境容纳量（简称“环境容纳量”）是指特定环境所能容许的种群数量的最大值。环境容纳量是环境制约作用的具体体现，有限的环境只能为有限生物的生存提供所需的资源。环境容纳量的实质是有限环境中的有限增长。
3、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
3．【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、由题意可知，两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，故两者牙齿的差异属于可遗传的变异，A正确；
B、磨盘状齿形，专食蜗牛和贝壳类软体动物，乳突状齿形，专食昆虫和其他软体动物，不同齿形捕食不同生物，齿形上的差异是两种丽鱼各自对环境的适应，B正确；
C、齿形上的差异是两种丽鱼各自对环境的适应及进化的结果，突变和基因重组为生物进化提供了原材料，两种丽鱼种群产生的性状分化与基因突变和重组有关，C正确；
D、物种形成的标志是生殖隔离，生殖隔离是指不同种群之间不能进行相互交配、即使交配成功也不能产生后代的现象，而两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代，故二者不是两个物种，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、突变和基因重组产生进化的原材料（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
4、隔离在物种形成中的作用：
（1）地理隔离：不同种群出现不同的突变和基因重组；不同种群间不发生基因交流；不同种群的基因频率发生不同的变化。
（2）自然选择：食物和栖息条件互不相同；自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同。
（3）生殖隔离：基因库形成明显差异，并逐渐出现生殖隔离，从而形成不同物种。
4．【答案】C
【知识点】植物细胞的全能性及应用；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、由助细胞和卵细胞无融合生殖产生的植株高度不育，A正确；
B、细胞具有发育成完整个体的潜能，称为细胞全能性，B正确；
C、助细胞与卵细胞染色体组成相同，无融合生殖陈升的个体染色体数是亲本的一半，C错误；
D、珠心细胞是植物的体细胞，二倍体被子植物珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞有两个染色体组，D正确。
故答案为：C。
【分析】由配子直接发育而来，染色体数是本物种体细胞染色体数的一半的个体，叫做单倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
5．【答案】A
【知识点】群落的结构；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程；自然选择与适应
【解析】【解答】A、丙与丁是不同地段分布的不同的种群，属于群落的水平结构，A错误；
B、四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，这种结构与所生活的环境适应，B正确；
C、不同位置上根据环境选择不同的植物，遵循了协调与平衡原理，C正确；
D、生态恢复工程使该生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力更强，抵抗力稳定性增强，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
2、生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。生活在雪地的老鼠毛色为白色，是一种保护色，不易被其他动物发现，这对它躲避天敌动物的捕食十分有利，这是对环境的一种适应现象。如果降雪推迟，白色鼠反而易被天敌发现而遭捕食，体现了生物对环境的适应具有相对性。
3、生态工程原理：物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
4、生态恢复工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
【答案】6．C
7．A
【知识点】基因频率的概念与变化；基因工程的应用；变异是自然选择的原材料；生物多样性的价值
【解析】【分析】1、种群密度：种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，种群密度是种群最基本的数量特征。
2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变的类型：自发突变和人工诱变。基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
4、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
5、自然选择决定生物进化的方向（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
6．A、提高Bt基因表达量，抗虫蛋白含量增加，棉铃虫数量下降，种群密度降低，A正确；
B、若两种Bt基因转入同一条染色体上，则遗传不遵循自由组合定律，B正确；
C、同源染色体上相同位置控制同一性状不同形态的基因，称为等位基因，C错误；
D、棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因可以可以提高抗虫棉的抗虫持久性，D正确。
故答案为：C。
7．A、基因突变可自发发生，突变频率与环境没有直接关系，A错误；
B、混作可以提高抗性小的抗虫棉的存活，且减少棉铃虫的生存资源，提高了抗虫棉的抗虫持久性，也具有经济价值，体现了物种多样性的直接和间接价值，B正确。
C、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存可以为棉铃虫提供底护所，C正确；
D、抗虫棉田中敏感棉铃虫在种群中维持一定比例，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，且由于种内斗争，使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D正确。
故答案为：A。
8．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】由题意可知， 患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点 ，由表可知母亲605G/A表现正常，父亲731A/G表现正常，且姐姐605G/G；731A/A表现正常，即第605号碱基G正常，第731号碱基A正常，则患者应该是两个基因位点都发生突变，即A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
9．【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；现代生物进化理论的主要内容；植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、簇毛麦与小麦杂交产生的后代不可育，故二者存在生殖隔离，A正确；
B、植物组织培养需对离体组织进行脱分化和再分化，B正确；
C、杂种植株含有28条染色体为异源多配体，联会紊乱不能产生正常配子，不可育，C错误；
D、杂交植株经染色体加倍后，可正常进行减数分裂产生配子，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
2、生殖隔离指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。
3、植物组织培养技术运用植物细胞全能性，经过对离题组织进行脱分化、再分化处理，最终得到完整植株。
10．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A.基因中碱基对的缺失所导致的变异属于基因突变，A说法正确；
B.基因的变异导致α-珠蛋白结构的不同，所以基因能指导蛋白质的合成，B说法正确；
C.该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的，不是DNA片段的缺失，C说法错误；
D.α-珠蛋白突变体氨基酸数目增多，说明突变导致终止密码子后移，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】基因突变概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和重复而引起的基因结构的改变。基因突变是产生变异的根本途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
11．【答案】A
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】 哈迪-温伯格平衡定律是指在一定条件下，群体的基因频率和基因型频率在一代一代繁殖传代中保持不变。该种群需符合下列条件：①种群是极大的；②种群个体间的交配是随机的；③没有突变产生；④种群之间不存在个体的迁移或基因交流；⑤没有自然选择。现代生物进化理论的观点之一是自然选择使种群的基因频率发生定向的改变，决定生物进化的方向。
故答案为：A。
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位；②生物进化的实质在于种群基因频率的改变；③突变和基因重组产生生物进化的原始材料（内因）；④自然选择使种群的基因频率发生定向的改变，决定生物进化的方向；（外因）⑤隔离是新物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志（外因）。
12．【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A.该实验模拟群体中个体随机交配产生子代的过程，A说法错误；
BC.容器放入10颗红色豆子（B）和40颗白色豆子（b），随机从甲或乙容器内取出一颗豆子是红色豆子（B）的概率为20%，是白色豆子（b）的概率是80%，将取出的豆子放在一起并记录，是Bb的概率是2×20%×80%=32%，B说法错误；显性病的概率是BB+Bb=20%×20%+2×80%×80%=36%，C说法正确；
D.乙容器中的豆子数模拟B/b的基因频率，D说法错误。
故答案为：C。
【分析】基因频率的有关计算
①已知基因型的频率求基因频率：基因频率（A）= 该基因纯合子（AA）+1/2 杂合子(Aa)
②已知基因频率求基因型频率：DD=D2 dd=d2 Dd=2×D×d
13．【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、根据题干“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A不符合题意；
B、人工选择只对金鱼的变异起选择作用，不能使金鱼发生变异，变异的来源是突变和基因重组，B符合题意；
C、种群进化的实质是种群基因频率的改变，所以，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C不符合题意；
D、人工选择对金鱼的变异起选择作用，使人类喜好的性状得以保留，不喜好的性状被淘汰，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】1.生物进化的实质：种群基因频率发生变化。
2.突变和基因重组产生进化的原材料。
3.自然选择决定生物进化的方向。
14．【答案】B
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A.求偶时提供食物给雌蝇，一方面获得交配机会，另一方面有利于雌性获得更多营养物质以繁殖后代，这是一种长期形成的适应性行为，A说法正确；
B.④虽然是一种仪式化行为，但可以能求偶成功，对缝蝇繁殖也具有进化意义，B说法错误；
C.把食物裹成丝球送给雌蝇，更受雌蝇的青睐，容易获得交配机会，这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果，C说法正确；
D.④与③丝球在外观上具有相似性，可推测④可能由③进化而来，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】生物的求偶行为是在漫长的自然选择过程中，同环境、生物共同进化的一种适应性行为。
15．【答案】C
【知识点】生物的多样性
【解析】【解答】生物多样性包括多个层次：基因的多样性、物种多样性和生态系统的多样性。题目里面提到港粤澳大湾区记录了146种水鸟，体现出物种多样性。而近海与海岸带湿地、城市水域等生态系统，体现出生态系统多样性。结合以上分析，选项C正确。
故答案为：C。
【分析】生物多样性的层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
①基因多样性：种内基因的变化
②物种多样性：指某一特定地理区域内动物、植物及微生物种类的多样性。
③生态系统多样性：生物及其生存环境所构成的综合体。
16．【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化
【解析】【解答】由题意可知，兔的脂肪白色和淡黄色的控制基因是等位基因，因而成对存在。该兔种群兔子基因型为：纯合白色脂肪兔FF和淡黄色脂肪兔ff。因此F的基因频率=F/（F+f）100%=（500×2）/（500×2+1500x2）100%=25%，f的基因频率=1-25%=75%，选项B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】基因频率的计算：
17．【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、缺少天敌的环境中，孔雀鱼雄鱼的斑点数量逐渐增多， 斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代 ，导致种群中该类型雄鱼个体的数量增多，A正确；
B、引入天敌的环境中， 斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食，导致种群中斑点数量可能会减少，B正确；
C、生物的变异是不定向的，因此天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；
D、题意涉及到，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，所以 自然环境中，斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊 ，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）现代生物进化理论的主要内容：
①种群是生物进化的基本单位；②突变和基因重组产生生物进化的原材料；③自然选择决定进化方向；④突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制。
（2）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
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。
18．【答案】A
【知识点】单倍体育种
【解析】【解答】A、白菜型油菜的2n=20，所以白菜型油菜属于二倍体生物，正常白菜体细胞中含有两个染色体组，配子里面含有一个染色体组，而Bc是通过卵细胞（配子）发育而来的，所以其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；
B和C、Bc是通过配子发育而来的单倍体，经过秋水仙素等染色体加倍法处理Bc幼苗，可以培育出纯合白菜植株，理论上至少需要两年，所以能缩短育种年限，B和C正确；
D、自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，不能产生正常配子，故而高度不育，D正确。
故答案为：A。
【分析】单倍体认识的三点提醒
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。
19．【答案】C
【知识点】配子形成过程中染色体组合的多样性；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、14/21平衡易位染色体，发生了染色体变异中的易位变异，可以观察染色体的形态结构进行判别，所以可以观察有丝分裂中期细胞，此时染色体形态和数目最为清晰，A正确；
B、由图可知，14/21平衡易位的染色体中，14号和21号两条染色体可以融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体（正常男性含有46条染色体），B正确；
C、由于发生14/21平衡易位染色体，该女性卵子中含有染色体为，1~13号染色体，14/21平衡易位染色体，15~20号染色体，22号染色体，X染色体，共22种形态不同的染色体，C错误；
D、正常卵子含有23条染色体，其中含有22条常染色体和一条X染色体。如果发生平衡易位，平衡易位可能发生在卵子或者极体里面。导致某个卵子多一条14号染色体或者一条21号染色体，同时产生的极体少一条14号染色体或者21号染色体。相反，导致某个卵子少一条14号染色体或者一条21号染色体，同时产生的极体多一条14号染色体或者21号染色体。女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）有丝分裂中期特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
（2）减数分裂中染色体和DNA变化规律：
精（卵）原细胞 初级精（卵）母细胞 次级精（卵）母细胞 精（卵）子细胞
染色体数 2N 2N N（2N） N
染色单体数 0 4N 2N（0） 0
DNA分子数 2N 4N 2N N
同源染色体（对） N N 0 0
四分体 0 N 0 0
（3）配子中染色体组合的种类（不考虑交叉互换）
①1个含有2对同源染色体的精原细胞产生4个精子，2种类型。
②1个次级精母细胞产生2个精子，1种类型。
③1个含有n对同源染色体的雄性个体产生的精子有2n种。
④1个含2对同源染色体的卵原细胞产生1个卵细胞，1种类型；有4种可能。
⑤1个次级卵母细胞产生1个卵细胞，只有1种类型。
⑥1个含n对同源染色体的雌性个体产生的卵细胞有2n种类型。
说明：若考虑交叉互换，会增加配子的种类，如1个精原细胞可产生4种配子；一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
20．【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上b片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确，ACD错误。
故答案为：B。
【分析】染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失（染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失）、重复（染色体上增加了某个相同片段）、倒位（一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒）、易位（染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上）4种类型。
21．【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容
【解析】【解答】A、同一物种的个体差异，利于自然选择和人工选择，A错误；
B、人工选择能培育出新品种，自然选择也能形成新的类型、新的物种，B错误；
C、自然选择是自然界对生物的选择作用，使适者生存，不适者被淘汰；人工选择是人们根据自己的需要，对合乎要求的变异个体进行选择，最后选育出新品种，C正确；
D、由于同一物种不同种群所处的自然环境可能不同，故在自然选择的作用下，同一物种的不同种群的基因库可能发生不同的变化，D错误。
故答案为：C。
【分析】选择包括人工选择和自然选择。按照达尔文的研究，生物中普遍存在着变异，而且很多变异有遗传倾向，通过选择，有利变异被保存下来，并不断得到积累，微小变异累积成显著变异。新的类型、新的物种由此产生。达尔文认为，自然选择是进化的一个重要动力和机制。
22．【答案】（1）通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；密码子具有简并性
（2）基因6；与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大
（3）S型（对青蒿素敏感）
（4）做好按蚊的防治工作
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，基因突变产生新基因表现新，连续培养过程中，在青蒿素对基因突变产生的新基因进行定向选择，可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，虽然碱基发生改变但氨基酸序列可能也不发生改变。
故答案为： 通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 ； 密码子具有简并性 。
（2）由表可知，对照的基因序列设为野生型"+”，不同的设为突变型”-”，与对照组相比，在有突变基因6和7的第4~9组实验中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在只有有突变基因7的1、2、3组实验中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
故答案为： 基因6 ； 与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 。
（3）由表可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6， 若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青满素敏感）。
故答案为： S型（对青蒿素敏感） 。
（4）由题意可知，疟原虫为单细胞生物并且可在按蚊和人两类宿主中繁殖，则做好按蚁的防治工作，可减少疟原虫。
故答案为： 做好按蚊的防治工作 。
【分析】1、突变和基因重组产生进化的原材料：
（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；
（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；
（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；
（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
2、自然选择决定生物进化的方向：
（1）变异是不定向的，自然选择是定向的；
（2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；
（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；
（4）自然选择的方向：适应自然环境；
（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
3、密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）密码子的简并性，一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
4、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
23．【答案】（1）分离；2/3
（2）III ④/II ③
（3）Aa
（4）基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】（1）由题意可知， 甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4，即甲品系自交后代出现性状分离，且分离比为3：1，则籽粒正常和干意这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。由孟德尔分离定律可知，甲品系后代中正常籽粒中2/3为杂合子，自交后代会出现性状分离。
故答案为： 分离 ； 2/3 。
（2）由题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的单个A基因已插入a基因所在染色体的非同源染色体上，则插入基因A与原有Aa基因的遗传遵循自由组合定律，则甲品系玉米基因型为--Aa（未转基因），野生型玉米的基因型为AA（未转基因），转基因甲品系玉米的基因型为A-Aa，要验证A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，可选择方案III转基因玉米自交，由自由组合定律可知子代表型及比例为正常籽粒③（9A-A-、3A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（1--aa）=15：1；也可选择方案II转基因玉米A-Aa和甲品系--Aa杂交，子代表型及比例为④正常籽粒（3A-A-、1A-aa、3--A-）：干瘪籽粒（--aa）=7：1。
故答案为： III ④/II ③ 。
（3）由题意可知，已知A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，甲品系表现正常籽粒含有A基因，由于引物1在插入片段（a）中，若用图1中的引物1、2进行PCR扩增，出现目标扩增条带则可知相应植株中含有a基因，即其基因型为Aa。
故答案为： Aa 。
（4）由题意可知，P的基因型为AAmm，与基因型为MM的甲品系（即基因型为AaMM）杂交得F1，则F1基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因遵循自由组合定律，类型3的数量应该与类型1的数量同样多，实验发现 类型1最多、类型2较少、类型3极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干意籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。
故答案为： 基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）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。
3、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
24．【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
25．【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
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