【20-24年高考真题分类汇编】专题十三 现代生物进化理论 考点1 现代生物进化理论的由来及主要内容(含解析)

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名称 【20-24年高考真题分类汇编】专题十三 现代生物进化理论 考点1 现代生物进化理论的由来及主要内容(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-10-14 23:32:30

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专题十三 现代生物进化理论
考点1 现代生物进化理论的由来及主要内容
一、单选题
1.(2022·北京·高考真题)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,据此不能得出(  )
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
2.(2023·广东·高考真题)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是( )
A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
3.(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
4.(2024·吉林·高考真题)鲟类是最古老的鱼类之一,被誉为鱼类的“活化石”。我国学者新测定了中华鲟、长江鲟等的线粒体基因组,结合已有信息将鲟科分为尖吻鲟类、大西洋鲟类和太平洋鲟类三个类群。下列叙述错误的是( )
A.鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据
B.地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用
C.鲟类稳定的形态结构能更好地适应不断变化的环境
D.研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值
5.(2024·安徽·高考真题)下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果,字母代表氨基酸,“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同,相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是( )

A.不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B.位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C.分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D.五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异最大,亲缘关系最远
6.(2020·浙江·高考真题)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是( )
A.遗传漂变在大种群中更易发生 B.遗传漂变能产生新的可遗传变异
C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素 D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
7.(2022·福建·高考真题)青蒿素是治疗疟疾的主要药物。疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白,吸收利用氨基酸,血红蛋白分解的其他产物会激活青蒿素,激活的青蒿素能杀死疟原虫。研究表明,疟原虫Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,疟原虫吞食血红蛋白减少,生长变缓。同时血红蛋白的分解产物减少,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性。下列叙述错误的是( )
A.添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长
B.疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是青蒿素选择作用的结果
C.在青蒿素存在情况下,Kelch13蛋白活性降低对疟原虫是一个有利变异
D.在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白可以恢复疟原虫对青蒿素的敏感性
8.(2024·河北·高考真题)为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是( )
A.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B.随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C.距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.区域A中的蚊子可快速形成新物种
9.(2022·河北·高考真题)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是(  )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
10.(2019·天津·高考真题)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述错误的是
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
11.(2021·海南·高考真题)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是( )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
12.(2024·甘肃·高考真题)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群,进化过程中出现了花期等性状的分化,种群甲花期结束约20天后,种群乙才开始开花,研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是( )
A.花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化
B.花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异
C.地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流
D.物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程
13.(2022·湖北·高考真题)新冠病毒是一种RNA病毒,其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5。下列叙述正确的是(  )
A.新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变
B.ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果
C.注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别ACE2蛋白的抗体
D.新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标
14.(2022·重庆·高考真题)人的扣手行为属于常染色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是( )
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6
15.(2023·海南·高考真题)某学者按选择结果将自然选择分为三种类型,即稳定选择、定向选择和分裂选择,如图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征,纵坐标是表型频率,阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述错误的是( )

A.三种类型的选择对种群基因频率变化的影响是随机的
B.稳定选择有利于表型频率高的个体
C.定向选择的结果是使种群表型均值发生偏移
D.分裂选择对表型频率高的个体不利,使其表型频率降低
16.(2023·湖北·高考真题)某二倍体动物种群有100个个体,其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增,凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(  )

A.52% B.27% C.26% D.2%
17.(2023·广东·高考真题)下列叙述中,能支持将线粒体用于生物进化研究的是( )
A.线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B.线粒体DNA复制时可能发生突变
C.线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D.线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
18.(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
19.(2022·湖南·高考真题)稻蝗属的三个近缘物种①日本稻蝗、②中华稻蝗台湾亚种和③小翅稻蝗中,①与②、①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠。为探究它们之间的生殖隔离机制,进行了种间交配实验,结果如表所示。下列叙述错误的是(  )
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子传送率(%) 0 0 0 0 100 100
注:精子传送率是指受精囊中有精子的雌虫占确认交配雌虫的百分比
A.实验结果表明近缘物种之间也可进行交配
B.生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关
C.隔离是物种形成的必要条件
D.②和③之间可进行基因交流
二、多选题
20.(2023·河北·高考真题)某雄性果蝇(2n=8)的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换,丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1.不考虑其他突变。下列叙述正确的是( )
A.F1雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体
B.F1雌蝇产生的配子一半可育
C.F1雄蝇的细胞中一条2号染色体结构异常
D.此种变异不能为生物进化提供原材料
三、非选择题
21.(2020·北京·高考真题)遗传组成不同的两个亲本杂交所产生的杂种一代,产量等多个性状常优于双亲,这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量的重要途径。
(1)中国是最早种植水稻的国家,已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻北方主要种植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的 ,进化形成的。
(2)将多个不同的籼稻、粳稻品种间进行两两杂交,获得三种类型F1(分别表示为籼-仙,籼-粳,粳-粳)。统计F1的小花数、干重等性状的平均优势(数值越大,杂种优势越明显),结果如图1。可知籼-粳具有更强的杂种优势,说明两个杂交亲本的 差异越大,以上性状的杂种优势越明显。
(3)尽管籼-粳具有更强的杂种优势,但由部分配子不育,导致结实率低,从而制约籼-粳杂种优势的应用。研究发现,这种不育机制与位于非同源染色体上的两对基因(A1、A2和B1、B2)有关。通常情况下,籼稻的基因型为A1A1B1B1粳稻为A2A2B2B2。A1A2杂合子所产生的含A2的雌配子不育;B1B2杂合子所产生的含B2的雄配子不育。
①根据上述机制,补充籼稻×粳稻产生F1及F1自交获得F2的示意图,用以解释F1结实率低的原因 。
②为克服粗-粳杂种部分不育,研究者通过杂交、连续多代回交和筛选,培育出育性正常的籼-粳杂交种,过程如图2。通过图中虚线框内的连续多代回交,得到基因型A1A1B1B1的粳稻。若籼稻作为连续回交的亲本,则不能得到基因型A2A2B2B2的籼稻,原因是F1(A1A2B1B2)产生基因型为 的配子不育。

③在产量低的甲品系水稻中发现了A、B基因的等位基因A3、B3(广亲和基因),含有广亲和基因的杂合子,雌雄配子均可育。请写出利用甲品系培育出育性正常的籼-粳杂交稻的流程 。(用文字或图示作答均可)
22.(2021·湖北·高考真题)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·重庆·高考真题)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量 。
(2)基因b包含一段DNA单链序列TAGCTG,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为 。自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有 种。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞 。
(4)现有长穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)两种水稻种子,欲通过杂交育种方法选育长惠、抗稻瘟病的纯合水稻。请用遗传图解写出简要选育过程。
(5)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为 %(结果保留整数)。
24.(2024·北京·高考真题)花葵的花是两性花,在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上,研究者选择花葵集中分布的区域,在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现:有20种昆虫会进入花葵的花中,有3种鸟会将喙伸入花中,这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触(访花),其中鸟类访花频次明显多于昆虫;鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率(如图)。
结果说明 由此可知,鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生
(3)研究者增加了一组实验,将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用,是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势,正如达尔文在日记中写道:“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
25.(2023·天津·高考真题)植酸合成酶基因A位于水稻4号染色体,其缺失导致水稻不能合成植酸而死亡。某小组对A进行基因编辑,获得2个突变基因,一个删除了3个相邻核苷酸(A-3),不影响植酸合成,另一个删除了25个相邻核苷酸(A-25),对植株的影响未知。
(1)在获得的AA-25植株中,A与A-25互称 基因。为研究A-25对植株的影响,以A-25被删除的序列设计正向引物,以其下游0.5kb处的一段序列设计反向引物,通过PCR分析AA-25自交子代基因型,电泳发现所有样本的DNA均能扩增出目标条带,未发现无扩增条带样本的原因是 ,在样本基因组DNA量及扩增条件一致时,目标条带的亮度有强有弱,亮度强的样本基因型为 ,比例为 。
(2)为进一步研究A-25对植株的影响,在A-3A-25愈伤组织中转入A,获得6号染色体插入一个A的植株,表示为A-3A-25A,该植株自交子代中含有A-25A-25的比例为 。
(3)自然状态下水稻严格自交。某逆境下,A-3A-3植株的适应能力比AA及AA-3强,每代植株数增加10%。一株AA-3水稻在该逆境下自然繁殖,每代基因频率如下表,请填写表格空白处(保留至小数点后一位)。
基因 子一代 子二代 …
A % 46.9% …
A-3 % 53.1% …
此表表明,种群基因频率发生了变化,这种变化是 的结果。
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试卷第1页,共3页
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试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换增添、缺失,而引起基因结构的改变。
【详解】A、两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,可能是由由基因中碱基替换造成的,A不符合题意;
B、人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,推测两者共同祖先的血红蛋白也有α链,B不符合题意;
C、人与黑猩猩都能正常生存,两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能,C不符合题意;
D、两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,这属于基因突变,突变可以发生在任何生物的任何生长发育过程,D符合题意。
故选D。
2.B
【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,其内容为:(1)细胞是一个有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞的产物所构成;(2)细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;(3)新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立,魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充,A正确;
B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的;自然选择学说揭示了生物进化的机制,揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础,B错误;
C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,随着研究的不断深入,科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA(RNA的复制)以及从RNA流向DNA(逆转录),对中心法则进行了补充,C正确;
D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质,在20世纪80年代,美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能,这一发现对酶化学本质的认识进行了补充,D正确。
故选B。
3.C
【分析】1、染色体变异可分为染色体结构变异和染色体数目变异。
2、染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失 例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。
(2)重复:染色体增加了某一片段:果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列。
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
3、染色体数目变异的基本类型:
(1)细胞内的个别染色体增加或减少如:21三体综合征,患者比正常人多了一条21号染色体。
(3)细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少。
【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、根据图示,由AA和CCDD连续多代杂交后得到的是ACD,再经过染色体数目加倍后形成了AACCDD的燕麦,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。
4.C
【分析】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。
【详解】A、比较脊椎动物的器官、系统的形态结构,可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据,化石是研究生物进化最直接、最重要的证据,所以鲟类的形态结构和化石记录可为生物进化提供证据,A正确;
B、地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,不同的地理环境可以对生物的变异进行选择,进而影响生物的进化,故地理隔离在不同水域分布的鲟类进化过程中起作用,B正确;
C、群落中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应环境的必要条件,故鲟类稳定的形态结构不能更好地适应不断变化的环境,C错误;
D、不同生物的DNA等生物大分子的共同点,可以揭示生物有着共同的原始祖先,其差异的大小可以揭示当今生物种类亲缘关系的远近,故研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值,D正确。
故选C。
5.D
【分析】生物进化除了免疫学证据、分子生物学证据外,还有化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。
【详解】A、密码子具有简并性,可推测不同物种的生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大,A正确;
B、不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同,可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要,B正确;
C、化石是研究生物进化的最直接证据,通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系,C正确;
D、相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系,五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异数为11个,而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个,故甲与乙的亲缘关系并非最远,D错误。
故选D。
6.D
【分析】发生在一个小群体内,每代从基因库中抽取形成下一代个体的配子时,会产生较大误差,由这种误差引起群体基因频率的偶然变化,叫做遗传漂变。遗传漂变一般发生在小群体。在一个小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,甚至使这种基因在种群中消失。但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的。
【详解】A、遗传漂变一般在发生在小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,A错误;
B、遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异,故没有产生新的可遗传变异,B错误;
C、遗传漂变是由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,使生物得到进化,自然选择会使基因频率定向改变,都是进化的因素,C错误;
D、遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡,D正确。
故选D。
7.B
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构(基因碱基序列)的改变。
【详解】A、由题意可知,“疟原虫在红细胞内生长发育过程中吞食分解血红蛋白,吸收利用氨基酸”,耐药性的产生是由于基因突变后,疟原虫吞食血红蛋白减少,同时血红蛋白的分解产物减少而不能充分激活青蒿素,故添加氨基酸可以帮助体外培养的耐药性疟原虫恢复正常生长,A正确;
B、疟原虫体内的Kelch13基因发生突变是自发产生的,而基因突变是不定向的,自然选择的作用是选择并保存适应性变异,B错误;
C、分析题意可知,在青蒿素存在情况下,Kelch13蛋白活性降低后,疟原虫能通过一系列变化对青蒿素产生耐药性,适应青蒿素的环境,对疟原虫是一个有利变异,C正确;
D、Kelch13蛋白因基因突变而活性降低时,,青蒿素无法被充分激活,疟原虫对青蒿素产生耐药性,若在耐药性疟原虫体内补充表达Kelch13蛋白,疟原虫恢复正常吞食血红蛋白,血红蛋白分解产物增加,能恢复疟原虫对青蒿素的敏感性,D正确。
故选B。
8.B
【分析】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进化。
【详解】A、据图可知,与距海岸线20km以外相比,区域A中Est基因频率较高,说明每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,对该种蚊子进行了定向选择,Est基因频率逐渐增加,即发生了定向改变,A错误;
B、随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由与邻近区域的迁入和迁出导致的,B正确;
C、距海岸线0~60 km区域内,杀虫剂的浓度不同,所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同,即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,C错误;
D、新物种形成的标志是产生生殖隔离,所以区域A中的蚊子中Est基因频率的变化,不一定导致其快速形成新物种,D错误。
故选B。
9.C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、由于基因突变等变异,乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,选择是定向的,B正确;
C、分析题意可知,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾采主动适应环境的结果,C错误;
D、共同进化是指 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,由于任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D正确。
故选C。
10.B
【分析】基因频率是种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
【详解】A、据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,A正确;
B、浅色岩P区中,D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.1,根据深色表现型频率可知,DD%+Dd%=0.18,计算可知,Dd%=0.16;深色熔岩床区中,D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.7,DD%+Dd%=0.95,计算可知,Dd%=0.5,所以与浅色岩P相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高,B错误;
C、囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C正确;
D、浅色岩Q区中,隐性纯合体的频率=1-0.5=0.5;浅色岩P区中,隐性纯合体频率=1-0.18=0.82,因此,与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高,D正确。
故选B。
11.B
【分析】基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生;基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库;自然选择能导致种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库,A正确;
B、基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生,B错误;
C、受体CCR5能够与HIV-1特异性结合,通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖,C正确;
D、编码受体CCR5的突变基因频率的增加可使HIV-1与受体CCR5结合的几率下降,D正确。
故选B。
12.A
【分析】突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是产生生殖隔离。
【详解】A、花期隔离只是会导致种群间个体不能进行交配,但不一定导致出现了生殖隔离,花期隔离不能说明两个种群间已出现了物种的分化,A错误;
B、花期隔离使得2个种群间不能进行交配,进一步增大了种群甲和乙的基因库差异,B正确;
C、地理隔离和花期隔离,都能导致不同种群间的个体在自然条件下不能进行交配,都限制了两种群间的基因交流,C正确;
D、生殖隔离是物种形成的标志,故物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程,D正确。
故选A。
13.D
【分析】 体液免疫:一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号;一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取;抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面,然后传递给辅助性T细胞;辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号;辅助性T细胞开始分裂、繁殖快,并分泌细胞因子;B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化,大部分分化为浆细胞,小部分分化为记忆B细胞,细胞因子能促进B细胞的分裂、分化;浆细胞产生和分泌大量抗体,抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合;抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
进化:在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多机会产生后代,种群中相应的基因频率会不断提高,相反,具有不利变异的个体留下后代的机会少,种群中相应的基因频率会不断降低。
【详解】A、病毒的突变是随机的、不定向的,A错误;
B、人类本身含有ACE2蛋白,并非是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果,B错误;
C、注射新冠病毒疫苗后,人体可产生识别新冠病毒的抗体,C错误;
D、在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA,指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶,新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标,D正确。
故选D。
14.B
【分析】根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25,可知人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50。
【详解】A、该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配,后代左型扣手的概率为1,A错误;
B、根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25,可知人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50,该群体中两个右型扣手的人婚配,人群中右型扣手的杂合子所占概率为1/5÷(4/25+1/5)=5/9 ,二者后代左型扣手(基因型为aa)的概率为5/9×5/9×1/4=25/324 ,B正确;
C、由B选项分析可知,人群中A的基因频率=13/50 ,a的基因频率37/50 ,根据遗传平衡定律,下一代AA基因型频率为(13/50)2=169/2500=0.0676 ,aa基因型频率为(37/50)2=0.5476 ,C错误;
D、根据遗传平衡定律,每一代的基因频率都不变,下一代A基因频率为(0.16+0.20×1/2)=0.26 ,a的基因频率为1-0.26=0.74 ,D错误。
故选B。
15.A
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变,变异是不定项的,为进化提供原材料,而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同,变异的类型不同,自然选择的结果不同,但被选择的个体都是适应环境的个体。
【详解】A、三种类型的选择都是自然选择,自然选择对种群基因频率的影响是固定的,都使种群基因频率发生定向的改变,A错误;
B、根据图示信息,稳定选择淘汰了表型频率低的个体,有利于表型频率高的个体,B正确;
C、根据图示信息,定向选择是在一个方向上改变了种群某些表现性特征的频率曲线,使个体偏离平均值,C正确;
D、分裂选择淘汰了表型频率高的个体,使其频率下降,D正确。
故选A。
16.B
【分析】分析题意可知,A1、A2、A3为复等位基因,每个个体的基因都是成对存在的,故电泳结果上,只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。
【详解】分析电泳图,含A3基因的个体有2个A3A3,15个A1A3,35个A2A3,所以A3的基因频率是:(2×2+15+35)÷(100×2)×100%=27%,B正确。
故选B。
17.B
【分析】线粒体属于真核细胞的细胞器,有外膜和内膜,内膜向内折叠形成嵴。线粒体中含有DNA和RNA,能合成部分蛋白质,属于半自主细胞器。
【详解】A、孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传,线粒体基因属于质基因,A错误;
B、线粒体DNA复制时可能发生突变,为生物进化提供原材料,B正确;
C、地球上最早的生物是细菌,属于原核生物,没有线粒体,C错误;
D、有丝分裂是真核细胞的分裂方式,线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖,D错误。
故选B。
18.A
【分析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。 在不同物种中,即使染色体结构相似,基因的表达也可能不同。 生殖隔离是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。 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,是生物进化和新物种产生的重要因素之一。
【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。
19.D
【分析】1、物种是指能够在自然状态下相互交配丙产生可育后代的一群生物。
2、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,也不能产生可育后代的现象。
【详解】A、由表格中的交配率的结果可知,表明近缘物种之间也可进行交配,A正确;
B、已知①与②、①与③的分布区域有重叠,②与③的分布区域不重叠,但从交配率和精子传送率来看,说明生殖隔离与物种的分布区域是否重叠无关,B正确;
C、隔离包括地理隔离和生殖隔离,隔离是物种形成的必要条件,C正确;
D、②和③之间②与③的分布区域不重叠,故存在地理隔离;两者属于两个近缘物种,表中②×③交配精子传送率100%,即使交配成功,也不能确定后代是否可育,也不能进行基因交流,D错误。
故选D。
20.AB
【分析】设发生互换的染色体分别为2'和X',由题意可知,丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育,则该雄果蝇可产生可育配子2'X',2Y。
【详解】A、设发生互换的染色体分别为2'和X',由题意可知,丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育,则该雄果蝇可产生可育配子2'X',2Y,其与正常雌蝇杂交获得F1,为22'XX',22XY,其中雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体,即1号和3号染色体能形成正常的四分体,A正确;
B、F1雌蝇22'XX'产生的配子2X和2'X'可育,2'X和2X'不可育,即F1雌蝇产生的配子一半可育,B正确;
C、F1雄蝇22XY的细胞中两条2号染色体结构均正常,C错误;
D、题干所述变异为染色体结构变异中的易位,突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供了原材料,D错误。
故选AB。
21. 自然选择 亲缘关系
A2B2 让甲品系(A3A3B3B3)×籼稻(A1A1B1B1)以及甲品系(A3A3B3B3)×粳稻(A2A2B2B2)分别为亲本,得到的F1再杂交A1A3B1B3×A2A3B2B3,筛选出适合的育性正常的籼-粳杂交稻。
【分析】现代进化理论的基本内容是:①进化是以种群为基本单位,进化的实质是种群的基因频率的改变。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。④隔离导致物种形成。
【详解】(1)籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的自然选择,进化形成的。
(2)籼-粳具有更强的杂种优势,说明两个杂交亲本的亲缘关系差异越大,以上性状的杂种优势越明显。
(3)①F1产生的雌雄配子只有一半可育,因此结实率低,如图 。
②由题可知,不能得到基因型A2A2B2B2的籼稻,原因是F1(A1A2B1B2)产生基因型为A2B2的配子不育。
③让甲品系(A3A3B3B3)×籼稻(A1A1B1B1)以及甲品系(A3A3B3B3)×粳稻(A2A2B2B2)分别为亲本,得到的F1再杂交A1A3B1B3×A2A3B2B3,筛选出适合的育性正常的籼-粳杂交稻。
【点睛】本题结合图示,考查育种的相关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论
22.(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
【分析】结合题意分析:青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的,经过青蒿素的不断选择,可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大。
【详解】(1)基因突变可以产生新基因,进而可能产生新性状,在疟原虫的种群中,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;由于密码子具有简并性,即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应,故碱基突变但氨基酸序列可能也不发生改变。
(2)结合题意,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不同的设为突变型“-”,分析表格数据: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,故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
(3)结合(3)可知,7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6,若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因,则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后,其抗药性性状也随之消失,故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(对青蒿素敏感)。
(4)据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”,故为减少疟原虫的数量,可做好按蚊的防治工作,令宿主的数量减少从而减少疟原虫。
【点睛】本题结合青蒿素对于疟原虫的防治实验考查自然选择与适应等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
23.(1)不变
(2) ATCGAC 64
(3)多
(4)
(5)14%
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
【详解】(1)由题意可知,该基因突变是因为发生了碱基的替换,碱基发生替换后不影响组成基因的碱基的数量。
(2)根据碱基互补配对原则,与TAGCTG配对的DNA单链序列为ATCGAC,该单链序列共6个碱基,自然界中DNA分子为双链,每条链是3个碱基,而碱基的种类是4种,所以自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有43=64种。
(3)由题意可知,基因b影响水稻基因P的转录,使其表现为稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因为B,无法抑制P的表达,故基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞多。
(4)见答案图解
(5)假设植株的总株数为100株,已知抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗病植株为10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株为90×(1-10%)×(1-10%)=72.9株,则第二代稻瘟病植株的基因型频率为。
【点睛】本题主要考查基因突变、DNA分子中碱基的计算、杂交育种、基因频率的计算等相关内容,考生需掌握相关知识,根据题目情境合理作答。
24.(1)生态系统
(2) 鸟类参与花葵的传粉,其作用与昆虫相当 A
(3)无昆虫和鸟类传粉,花葵能否完成自花传粉,及花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高
(4)狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流;小岛的自然环境与陆地不同,对生物的选择作用不同,生物能够进化出与陆地生物不同的物种特征;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快
【分析】原始合作指两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活,如海葵与寄居蟹。
互利共生指两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,如豆科植物和根瘤菌。
【详解】(1)生态系统属于生命系统结构层次,即在一定空间内,由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体,故小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。
(2)自然状态下,昆虫和鸟类都可以访花,图中的结果表明,疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比,相对传粉率显著降低,这说明用疏网屏蔽鸟类访花后,鸟类无法对花葵进行传粉,花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉,减少了花葵与花葵之间的传粉过程,导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低,即鸟类也可以参与花葵的传粉过程并发挥重要作用。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉,花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物,鸟和花葵分开后,各自也能独立生活,不影响生存,所以两者是原始合作关系,故选A。
(3)将花葵花蕾进行套袋处理后花葵无法进行异花传粉,因此该实验的目的是探究没有昆虫和鸟类传粉时,花葵能否完成自花传粉,并通过计算自花传粉的传粉率来比较花葵自花传粉与异花传粉哪个传粉效率更高。
(4)与陆地相比,小岛的自然环境不同,狭小空间和天然地理隔离,使小岛上的有限种群几乎不与其他种群发生基因交流,这是“小岛”在进化研究中的主要优势之一;此外,岛屿环境资源有限,不同物种之间竞争激烈,生物为了更好地适应环境,进化速度更快。
25.(1) 等位 A25-纯合致死(A-25A-25植株死亡) AA 1/3(33.3%)
(2)3/15(1/5或20%)
(3) 48.8% 51.2% 自然选择
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。基因分离定律的实质: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;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着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。基因自由组合定律实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的, 在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向。
【详解】(1)由题干可知,A-25基因是由A基因缺失25个碱基对产生的基因,即A基因通过基因突变产生A-25基因,因此二者属于等位基因。基因型为AA-25的植物自交后代的基因型及其比例为AA:AA-25:A-25-A-25=1:2:1。当对这些后代进行PCR时,正向引物与A-25缺失的碱基配对,反向引物在其下游0.5kb处,可推知缺失这25个碱基对的A-25基因无法与正向引物配对从而不能扩增,因此只含有A-25基因的个体(即A-25-A-25)不具有条带;含有这25个碱基对的A基因才能与正向引物和反向引物都进行碱基互补配对从而扩增出条带,因此基因型为AA、AA-25的个体均具有条带,且A基因个数越多,扩增产物越多,条带越明亮,因此基因型为AA的个体具有较明亮的条带,基因型为AA-25的个体具有较暗的条带。由题干可知,该植物的全部后代都具有明亮条带,说明基因型为A-25A-25的个体无法存活,只有基因型为AA和AA-25的个体能够存活下来,并进行了PCR扩增产生了条带,因此较明亮条带代表基因型为AA,占比为1/3。
(2)已知基因A-3和A-25都在4号染色体上,再导入一个A基因至6号染色体上,由于它们位于不同对染色体上,故该植物在减数分裂产生配子时,遵循基因自由组合定律,产生配子的基因型为A-3A、A-25A、A-3、A-25,比例各自占1/4;该植物自交后代中基因型为A-25A-25=1/4×1/4=1/16的个体死亡,存活个体占1-1/16=15/16,含有A-25A-25的后代个体基因型有2种,分别是AAA-25A-25-=1/4×1/4=1/16,AA-25-A-25-=1/4×1/4×2=2/16,二者共占3/16,因此该植物自交子代中含有A-25A-25的比例是3/16÷15/16=1/5。
(3)基因型为A-3A的植物自交产生子一代的基因型及比例为AA=1/4,A-3A=1/2,A-3A-3=1/4,由题干可知,基因型为A-3A-3的植物每代数量增加10%,则子一代中A-3A-3=1/4+1/4×10%=11/40,因此子一代中AA:A-3A:A-3A-3=1/4:1/2:11/40=10:20:11,可计算出三者的基因型频率分别是AA=10÷(10+20+11)=10/41,A-3A=20÷(10+20+11)=20/41,A-3A-3=11÷(10+20+11)=11/41,可进一步计算出子一代中A基因频率=10/41+1/2×20/41=48.8%,A-3基因频率=11/41+1/2×20/41=51.2%。自然选择导致具有有利变异的个体存活并由更大几率产生更多后代,导致后代中决定有利变异的基因频率增大,而具有不利变异的个体则会被自然选择淘汰,因此决定不利变异的基因频率减小,因此基因频率的改变是自然选择的结果。
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