专题六
专题练
基础达标测试
一、选择题
1．(2024·甘肃卷)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
【答案】 A
【解析】 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；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；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；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。
2．(2024·中山模拟)秋水仙素是一种生物碱，因最初从秋水仙中提取出来而得名，它可与细胞内微管蛋白结合，阻止微管蛋白转换成纺锤丝。秋水仙素的分子结构与碱基类似，可在DNA复制时发生碱基对的替换。下列有关叙述正确的是( )
A．细胞骨架由微管蛋白等构成，与细胞的分裂有关，与细胞分化无关
B．秋水仙素可使洋葱根尖细胞发生基因突变和染色体变异
C．秋水仙素通过抑制着丝粒的分裂而使染色体数目加倍，作用于细胞有丝分裂后期
D．经秋水仙素处理后的植物自交，其后代不发生性状分离
【答案】 B
【解析】 细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维，细胞骨架在细胞分裂、细胞分化、细胞物质运输、细胞壁合成等许多生命活动中都具有非常重要的作用，A错误。秋水仙素处理的根尖分生区细胞，可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体发生变异，秋水仙素的分子结构与碱基类似，可在DNA复制时发生碱基对的替换，可诱发基因突变，B正确。秋水仙素通过抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍，作用于细胞有丝分裂前期，C错误。若用其基因型是Aa的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理幼苗，处理后的幼苗发育成四倍体植株的基因型是AAaa，则该植株不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离，D错误。
3．(2024·无锡模拟)如图是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列相关分析正确的是( )
A．基因重组发生在图中②过程，③过程中能够在显微镜下看到染色单体的时期只有前期
B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成
C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有2个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子
D．利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%
【答案】 B
【解析】 图中②过程为经减数分裂形成花药的过程，会发生基因重组；③过程为有丝分裂，染色体在分裂间期复制，结果每条染色体含2条染色单体，染色单体在后期分离，故能看到染色单体的时期是前期和中期，A错误；秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，B正确；植株A为二倍体，其体细胞进行有丝分裂，体细胞在有丝分裂后期有4个染色体组，C错误；利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限，得到的植株B全部为纯合子，D错误。
4．(2024·淄博模拟)下列关于基因重组的叙述，正确的是( )
A．基因重组只能发生在非同源染色体上的非等位基因之间
B．杂合黄色圆粒豌豆自交，随机受精过程中发生了基因重组
C．有丝分裂中姐妹染色单体含等位基因可能是基因重组引起的
D．基因重组增加配子种类，使子代基因型和表型的种类增加
【答案】 D
【解析】 非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合、同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换都会导致基因重组；基因重组发生在减数分裂过程中而非受精作用过程中；有丝分裂中姐妹染色单体含等位基因是由基因突变引起的；在有性生殖过程中，基因重组使配子种类增加，子代基因型和表型的种类增加。因此本题选D。
5．(2024·廊坊模拟)如图为豌豆某条染色体部分基因的排布示意图。①②③④分别代表四个基因序列，最短的序列包括2 000个碱基对。下列相关叙述正确的是( )
A．如果①基因序列整体缺失，则最有可能发生了基因突变
B．如果在射线诱导下②与③发生了位置互换，则属于基因重组
C．②基因序列中的某个碱基发生替换，但未引起性状的改变，也属于基因突变
D．如果③基因序列中缺失了20个碱基对，则属于染色体结构变异
【答案】 C
【解析】 如果①基因序列整体缺失，最有可能发生了染色体结构变异，A错误；同一条染色体上的基因位置互换，属于染色体结构变异(倒位)，B错误；发生在基因内部的碱基排列顺序的改变都是基因突变，但由于密码子的简并，基因突变不一定会引起生物性状的改变，C正确；基因内部碱基缺失属于基因突变，D错误。
6．(2024·襄樊模拟)DNA标记是指DNA分子中某些具有稳定性特征的碱基序列，选择相应的DNA标记并在体外进行DNA复制，根据复制产物的电泳图谱就可以定位遗传病的相关基因。如图1为甲家族某遗传病基因定位电泳图谱，父亲和母亲的DNA标记组成分别为S1S1和S2S2，图2为乙家族有关该遗传病的系谱图。下列相关叙述错误的是( )
A．该遗传病的遗传方式是常染色体隐性遗传
B．甲家族中的母亲可能是该遗传病患者
C．乙家族中Ⅰ2的DNA标记组成与甲家族中儿子的相同
D．甲家族中的儿子与乙家族中的Ⅱ1结婚，其女儿患该病的概率是1/3
【答案】 D
【解析】 由图2可知，Ⅰ1和Ⅰ2均不患病，但有一个患病的女儿Ⅱ2，故该病为常染色体隐性遗传病，A正确；由于甲家族中父亲和母亲的表型未知，所以可能是母亲为该遗传病患者，也可能是父亲为该遗传病患者，B正确；由于该病为常染色体隐性遗传病，根据乙家族中Ⅱ2患病可知，Ⅰ2为杂合子，根据甲家族中父亲和母亲的DNA标记组成分别为S1S1和S2S2可知，甲家族中的儿子为杂合子，故乙家族中Ⅰ2的DNA标记组成与甲家族中儿子的相同，C正确；甲家族中的儿子为杂合子，乙家族中Ⅱ1为杂合子的概率为2/3，故甲家族中的儿子与乙家族中的Ⅱ1结婚，其女儿患该病的概率是2/3×1/4＝1/6，D错误。
7．(2024·潍坊模拟)如图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述不正确的是( )
A．获得①和⑥的育种原理是基因重组，②和③的育种原理是染色体变异
B．获得④和⑤的育种方式是诱变育种，得到的变异个体不全都符合生产需要
C．获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍
D．秋水仙素作用的时期是有丝分裂后期，结果是细胞中染色体数加倍
【答案】 D
【解析】 获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种，其原理都是基因重组；②和③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种，其原理都是染色体变异，A正确；获得④和⑤的育种方式是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以得到的变异个体不全都符合农业生产需要，B正确；获得⑥的育种方式是基因工程育种，可根据人们的意愿定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍，C正确；秋水仙素作用的时期是有丝分裂前期，抑制细胞纺锤体的形成，结果是细胞中染色体数加倍，D错误。
8．(2024·沧州模拟)自交不亲和性是植物在长期进化过程中形成的，有利于进化和适应环境。研究发现油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图甲所示。育种专家利用自交不亲和系做母本，与其他自交不亲和系、自交系或正常品系进行杂交，既避免了去雄操作，省时省工，又可以通过杂交获得杂种优势，图乙表示相关杂交实验。下列相关说法错误的是( )
A．具有自交不亲和特性的品系进行杂交育种时不用对母本进行去雄处理
B．由图甲可知，自交不亲和的原因是双亲基因型相同时花粉管不能萌发
C．自交不亲和的品系，有利于该物种保持遗传的多样性
D．F1是由AAC组成的三倍体，其中C染色体组中含有9条染色体
【答案】 B
【解析】 具有自交不亲和特性的品系，自身的花粉与自身的卵细胞无法结合，故进行杂交育种时自身的花粉不会对其造成干扰，不用对母本进行去雄处理，A正确；图甲中S1S2的花粉无法在S1S2、S1S3的柱头上萌发，而在S3S4的柱头上可以萌发，说明其自交不亲和与花粉萌发相关，双亲基因型相同(S1S2、S1S2)或不同时(S1S2、S1S3)花粉管都可能不能萌发，B错误；自交不亲和，其自交无法产生后代，只能与其他个体进行杂交，增加了不同个体间的基因交流，有利于保持遗传的多样性，C正确；由图乙可知，F1由AA、AACC杂交而成，染色体组成为AAC，其中A染色体组染色体有20÷2＝10(条)，C染色体组染色体有38÷2－10＝9(条)，D正确。
9．(2024·日照模拟)在一个果蝇种群中，雌雄果蝇数量相等，且雌雄个体之间可以自由交配。若种群中A的基因频率为80%，a的基因频率为20%。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取计算出A和a的基因频率变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
注：实线表示A的基因频率变化，虚线表示a的基因频率变化。
A．经历了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 时间段的多次繁殖，基因频率发生了改变使该种群发生了进化
B．若该基因位于常染色体上，在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中雌雄杂合子的基因型频率都是32%
C．在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中A和a的基因频率不变，多次繁殖的后代基因型频率也不变
D．若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时间段后，XaXa、XaY的基因型频率分别为32%、80%
【答案】 D
【解析】 在三个时间段中基因频率发生了改变，所以该种群发生了进化，A正确；若该等位基因位于常染色体上，在Ⅰ和Ⅲ的两个时间阶段中，雌雄杂合子的基因型频率为2×80%×20%＝32%，B正确；由于在第Ⅰ和第Ⅲ时间段中，A和a的基因频率都不变，该种群内个体自由交配，所以后代的基因型频率也不变，C正确；若该对等位基因只位于X染色体上，经历三个时段后，则雌果蝇中XaXa的基因型频率为64%，雄果蝇中XaY的基因型频率等于a的基因频率为80%，因为雌雄果蝇数量相等，因此XaXa、XaY的基因型频率分别为64%×1/2＝32%、80%×1/2＝40%，D错误。
9．(多选)(2024·浙江1月卷)痕迹器官是生物体上已经失去用处，但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化，但体内仍保留着后肢骨痕迹；食草动物的盲肠发达，人类的盲肠已经极度退化，完全失去了消化功能。据此分析，下列叙述正确的是( )
A．后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B．人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C．具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D．蚯蚓没有后肢的痕迹器官，所以和四足动物没有共同祖先
【答案】 ABC
【解析】 陆地动物具有灵活的后肢，鲸和海牛后肢退化痕迹的保留，说明了其可能起源于陆生动物，A正确；人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变，不需要盲肠的消化而使其退化，B正确；具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过，也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的，C正确；蚯蚓没有后肢的痕迹器官，也可能有其他痕迹器官和四足动物类似，也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失，所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官，不能说明和四足动物没有共同祖先，D错误。故选ABC。
10．(2024·池州模拟)发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的一项研究表明，一种叫作蛭形轮虫的生物四千万年“守身如玉”且“人丁兴旺”。科学家对化石记录和分子信息进行的研究表明，蛭形轮虫在长达4 000万年的时间里没有经历有性生殖过程。下列有关叙述中，正确的是( )
A．该轮虫的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B．突变及基因重组为蛭形轮虫提供了适应环境变化的变异
C．突变及基因重组的方向决定了轮虫的进化方向
D．在4 000万年的时间里蛭形轮虫没有发生进化
【答案】 A
【解析】 据题意，蛭形轮虫在长达4 000万年的时间里没有经历有性生殖过程，故其遗传不遵循孟德尔遗传规律，A正确；基因重组发生在有性生殖过程中，其变异是不定向的，故B、C错误；在4 000万年的时间里，蛭形轮虫可能发生基因突变，因而可能发生进化，D错误。
10．(多选)(2024·池州模拟)发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的一项研究表明，一种叫作蛭形轮虫的生物四千万年“守身如玉”且“人丁兴旺”。科学家对化石记录和分子信息进行的研究表明，蛭形轮虫在长达4 000万年的时间里没有经历有性生殖过程。下列有关叙述中，错误的是( )
A．该轮虫的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B．突变及基因重组为蛭形轮虫提供了适应环境变化的变异
C．突变及基因重组的方向决定了轮虫的进化方向
D．在4 000万年的时间里蛭形轮虫没有发生进化
【答案】 BCD
【解析】 据题意，蛭形轮虫在长达4 000万年的时间里没有经历有性生殖过程，故其遗传不遵循孟德尔遗传规律，A正确；基因重组发生在有性生殖过程中，其变异是不定向的，故B、C错误；在4 000万年的时间里，蛭形轮虫可能发生基因突变，因而可能发生进化，D错误。
11．(2024·浙江1月卷)痕迹器官是生物体上已经失去用处，但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化，但体内仍保留着后肢骨痕迹；食草动物的盲肠发达，人类的盲肠已经极度退化，完全失去了消化功能。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B．人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C．具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D．蚯蚓没有后肢的痕迹器官，所以和四足动物没有共同祖先
【答案】 D
【解析】 陆地动物具有灵活的后肢，鲸和海牛后肢退化痕迹的保留，说明了其可能起源于陆生动物，A正确；人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变，不需要盲肠的消化而使其退化，B正确；具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过，也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的，C正确；蚯蚓没有后肢的痕迹器官，也可能有其他痕迹器官和四足动物类似，也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失，所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官，不能说明和四足动物没有共同祖先，D错误。故选D。
11．(多选)(2024·南京模拟)某二倍体生物的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链，在紫外线照射下，该基因内部插入了三个连续的碱基对，突变成基因a。下列有关叙述正确的是( )
A．基因A转录形成的mRNA上至少有64个密码子
B．基因A突变成基因a后，基因的热稳定性升高
C．基因A突变成基因a后，不一定会改变生物的性状
D．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同
【答案】 ABC
【解析】 63个氨基酸对应63个密码子，另外还应有一个终止密码子，即至少有64个密码子，A正确；突变后，基因内部插入了三个碱基对，增加了氢键数量，基因的热稳定性提高，B正确；在基因A纯合、A对a完全显性的情况下，一个基因A突变成基因a，不会改变生物的性状，C正确；若基因内部插入了三个连续的碱基对，致使mRNA上的终止密码子提前出现，则突变点后的氨基酸序列都消失，突变前后编码的肽链可能差异显著，D错误。
12．(2024·常州模拟)抗生素X是治疗中重度感染的一种药物，2005—2010年期间，抗生素X在某医院住院患者的人均使用量以及从患者体内分离得到的细菌M对抗生素X的耐药率变化如下图所示。根据现代生物进化理论分析，下列有关说法正确的是( )
A．细菌M种群中所有的抗生素X耐性基因及其等位基因构成了该种群的基因库
B．增大抗生素X的使用量能增强细菌M分解抗生素X的酶活性
C．增大使用量使抗生素X对病菌抗药性的定向选择作用增强，导致抗药性基因频率增大
D．细菌M的突变和基因重组可为其对抗生素X耐药率的提高提供原材料
【答案】 C
【解析】 一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库，原核生物没有染色体，也不存在等位基因，A错误；随住院患者抗生素X的人均使用量的增大，细菌M对抗生素X的耐药率提高，不是因为增大抗生素X的使用量能增强细菌M分解抗生素X的酶活性，而是因为增大使用量后使抗生素X对病菌M抗药性的定向选择作用增强，导致抗药性基因频率增加，B错误，C正确；突变包括基因突变和染色体变异，细菌是原核生物，没有染色体，不能发生染色体变异，且细菌在自然状态下也不能发生基因重组，D错误。
12．(多选)(2024·常州模拟)科学研究发现，与同时代的非洲智人相比，已灭绝的尼安德特人的线粒体DNA序列与来自同时代欧、亚两洲智人的DNA序列更相似。下列叙述正确的有( )
A．线粒体基因组很小，却包含了细胞中的大部分的遗传信息
B．线粒体DNA测序可以为研究人类的起源与进化提供一定证据
C．基因测序可用于推测尼安德特人和智人是否发生了基因交流
D．尼安德特人和同时代的非洲智人属于不同物种，不具有共同祖先
【答案】 BC
【解析】 线粒体是本身就含有DNA的细胞器，线粒体的基因组很小，只包含细胞中的一小部分遗传信息，细胞中的大部分遗传信息存在细胞核中，A错误；不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，DNA分子具有特异性，通过对线粒体DNA测序，可以为研究人类的起源与进化提供一定证据，B正确；已灭绝的尼安德特人的线粒体DNA序列与来自同时代欧、亚两洲智人的DNA序列相似，说明尼安德特人和智人之间存在杂交，因此发生了基因交流，C正确；尼安德特人与同时代的非洲智人，线粒体DNA序列存在相似的地方，说明尼安德特人和同时代的非洲智人具有共同祖先，D错误。
二、非选择题
13．(2024·济南模拟)栽培的马铃薯为同源四倍体植物(4N＝48)，一般采取无性繁殖的方式种植。我国科学家用杂交种子繁殖替代薯块繁殖并用二倍体育种替代四倍体育种，取得了颠覆性成果。回答以下问题。
(1)在农业生产中，无论是种子繁殖还是薯块繁殖都需要留种，在储藏种子、薯块时，往往通过________________和____________________等措施减弱种子和薯块的呼吸作用，延长保质期。
(2)种子具有耐贮藏，运输、存放简便等优点。除此之外，在育种过程中运用杂交种子繁殖相对于薯块繁殖，最大的优点是_______________________________
_________________________________________________________________________________________________________________。
(3)相对于二倍体杂交育种，四倍体杂交育种更难获得纯合子。如用基因组成AAaa的四倍体马铃薯自交，后代基因组成aaaa的比例是____________。
(4)纯合的隐性有害基因可能导致马铃薯生长力衰退。在育种中发现有害基因d和y位于同一对染色体上，但其杂交植株(基因组成DdYy，如图所示)通过自交得到了少量不含有害基因的植株(基因组成DDYY)。请绘制减数分裂中相应染色体变化模型并对此进行解释。
(5)杂交育种实践中雄性不育系的应用能大大降低生产成本，科研人员发现F基因与马铃薯的育性相关(如图所示)。如何运用生物技术将纯合亲本转化为雄性不育系？_____________________________________________________________
___________________________________________________________________________________
【答案】 (1)降低温度 降低氧气浓度
(2)有性生殖通过基因重组可以提供大量的育种材料供选择
(3)1/36
(4)见解析图
(5)利用基因编辑技术敲除F基因再自交获得雄性不育系
【解析】 (1)在农业生产中，在储藏种子、薯块时，通过降低温度来抑制相关酶的活性，降低氧气浓度来抑制呼吸作用减少有机物的消耗，延长保质期。(2)杂交育种的原理是基因重组，可以将物种内的两个或者两个以上的优良性状综合到一个新的品种内，可以产生杂种优势，获得某一性状比亲本更加优秀的品种。(3)基因组成AAaa的四倍体马铃薯自交，其产生雌雄配子及其比例均是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，则后代aaaa的比例为1/6×1/6＝1/36。(4)如图所示，基因型为DdYy中，dY基因连锁，Dy基因连锁，正常情况下，其自交后代的基因型是ddYY、DDyy和DdYy，不会产生DDYY的后代，要让后代出现少量不含有害基因的植株DDYY，则说明DdYy植株在产生配子的过程中发生了互换，发生的时期是减数分裂Ⅰ前期，具体可通过绘制模型进行解释，如图所示：
(5)由题图可知，F基因正常表达为正常植株，F基因不表达为雄性不育，纯合的亲本的基因型是FF，欲获得雄性不育系，则需要将F基因抑制，可采用基因编辑技术敲除F基因再自交确保获得雄性不育系ff植株。
14．(2024·潍坊模拟)绿壳鸡蛋因颜色特别、蛋黄比例大、蛋白黏稠、营养丰富，深受消费者欢迎。决定绿壳的基因A位于常染色体上，对其他蛋壳颜色基因为完全显性。矮小基因dw纯合较含DW基因的正常成年鸡体重轻20～30%，节粮20%左右。某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡，该品种产蛋率很低。现一养殖场欲利用杂种优势培育高产矮小且产绿壳蛋的鸡种，科研人员首先用当地母鸡和纯合的含绿壳基因的正常公鸡培育了基因型为AAZdwZdw的公鸡种，育种方案如下：
(1)请用相关最佳基因型在“__________________”处补充完善实验方案。
(2)在育种过程中，需要挑出F2的________(填“公鸡”或“母鸡”)类型进行必要的基因型检测，理由是______________________________________________
____________________________________________________________________________________________________。
(3)在上述育种过程中，F1中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡，现预判断该公鸡产生的原因，最简便的方法是让其与____________________进行杂交，然后统计子代的性状情况。若______________________，则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开；若____________________，则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。
(4)鸡的银羽基因位于Z染色体上，对金羽为完全显性，现已知新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW均为银羽、金羽两种颜色。为帮助养殖场进一步降低高产矮小且产绿壳蛋鸡种的培育成本，请利用新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW，基于鸡的羽毛颜色设计实验方案优化鸡种的选育过程。用简要的文字说明：_________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)AaZdwZdw AaZdwW
(2)公鸡 母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性状直接进行挑选，而公鸡不产蛋，基因型Aa与aa表型一样，需要通过基因型检测和矮小性状进行挑选
(3)多只正常母鸡 子代出现矮小鸡 子代全为正常鸡
(4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽的，让其与当地银羽的aaZdwW杂交，直接挑选出子代的金羽鸡进行养殖即可
【解析】 (1)某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡，根据题中信息可知，基因型为aaZdwW，首先用产非绿壳蛋的矮小鸡aaZdwW和纯合的含绿壳基因的正常公鸡AAZDWZDW杂交得F1，取F1中的AaZDWZdw与aaZdwW回交，F2雄性中有AaZDWZdw、AaZdwZdw、aaZDWZdw、aaZdwZdw，雌性有AaZdwW、AaZDWW、aaZdwW、aaZDWW，F3中要培育AAZdwZdw，所以应选用F2中雄性AaZdwZdw和雌性AaZdwW的个体进行杂交。(2)母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性状直接进行挑选，而公鸡不产蛋，基因型Aa与aa表型一样，需要通过基因型检测和矮小性状进行挑选，所以需要挑出F2的公鸡类型进行必要的基因型检测。(3)根据以上分析可知，亲本是aaZdwW和AAZDWZDW，在上述育种过程中，F1中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡，基因型可能是ZDWZDWW，ZDWZdwW，现预判断该公鸡产生原因，最简便的方法是让其与多只正常母鸡ZDWW进行杂交，然后统计子代的性状情况。若子代出现矮小鸡，说明这只公鸡基因型是ZDWZdwW，则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开；若子代全为正常鸡，说明这只公鸡基因型是ZDWZDWW，则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。(4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽的，让其与当地银羽的aaZdwW杂交，鸡的银羽基因位于Z染色体上，对金羽为完全显性，所以亲本银羽aaZdwW，产生的含显性银羽基因的Z染色体的配子肯定传给后代的雄性，含W的配子传给后代雌性，而AAZdwZdw是金羽的，Z上只含隐性基因，所以后代中所有的雄性都是银羽的，雌性都是金羽的，所以直接挑选出子代的金羽鸡进行养殖即可。
15．(2023·南昌模拟)海水稻产业化推广和商业化运营在袁隆平海水稻团队的推进下正式启动，预期10年内实现“亿亩荒滩变良田”的“禾下乘凉梦”。我国科学家采用抗盐碱野生稻和高产不抗盐碱水稻不断杂交，不断择优的方法，培育出了一批“海水稻”，这种水稻可以用含盐的水直接灌溉并且产量大幅提高。
(1)“海水稻”培育过程的原理是____________，该方法的优点是__________
________________________________________________________________________________________________________________________________(答两点即可)。
(2)“海水稻”的培育过程使水稻种群发生进化，原因是__________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
(3)通过诱变育种获得“海水稻”需要处理大量的水稻，其原因是____________________________________________，而抗盐碱基因的产生却增加了________多样性。
(4)“海水稻”种植在我国沿海滩涂，改善了当地的土壤条件，这种现象叫____________。
【答案】 (1)基因重组 可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中；操作简单
(2)水稻种群的抗盐碱基因频率(在含盐水浇灌的自然选择中)发生了定向改变
(3)基因突变频率低且具有不定向性 遗传
(4)协同进化
【解析】 (1)培育“海水稻”可以采用抗盐碱性野生稻和高产不抗盐碱水稻不断杂交，不断择优的方法，该育种方法是杂交育种，其利用的原理是基因重组；杂交育种的优点有可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中、操作简单。(2)在杂交育种过程中，由于不断择优选择，使水稻种群基因频率发生了改变，导致水稻种群发生了进化。(3)由于基因突变具有低频性和不定向性，所以采用诱变育种方法时，需要处理大量的水稻种子并进行筛选。而抗盐碱基因的产生却增加了遗传多样性。(4)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，“海水稻”种植在我国沿海滩涂，改善了当地的土壤条件，而当地的土壤条件的改善又可以促进“海水稻”的进化，这种现象叫协同进化。
能力达标测试
一、选择题
1．(2024·安徽卷)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
【答案】 D
【解析】 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；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；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；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。
2．(2024·北京卷)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断，错误的是( )
A．F1体细胞中有21条染色体
B．F1含有不成对的染色体
C．F1植株的育性低于亲本
D．两个亲本有亲缘关系
【答案】 A
【解析】 图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误；由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组，F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确；F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确；由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说明二者有亲缘关系，D正确。故选A。
3．(2024·长沙模拟)正常的T4噬菌体侵染大肠杆菌后能使大肠杆菌裂解，当T4噬菌体的任何一个位点的DNA片段发生突变，单独侵染大肠杆菌时均丧失产生子代的能力，不能使大肠杆菌裂解。为了研究基因与DNA的关系，研究者做了如图所示的实验：利用DNA片段中仅一个位点突变的两种T4噬菌体同时侵染大肠杆菌。据此分析，下列叙述错误的是( )
A．若甲、乙噬菌体同时侵染大肠杆菌使之裂解，说明二者突变基因可能不同
B．若甲、丙噬菌体同时侵染大肠杆菌大多数不能使之裂解，说明二者突变基因一定不同
C．若甲、乙噬菌体同时侵染大肠杆菌能使之裂解，原因可能是突变的两个基因之间发生了片段交换
D．综合上述所有实验结果推测基因是有一定长度的，而不是一个不能再分割的颗粒
【答案】 B
【解析】 由题意可知，当T4噬菌体的任何一个位点的DNA片段发生突变，单独侵染大肠杆菌时均不能使大肠杆菌裂解，若甲、乙噬菌体同时侵染大肠杆菌使之裂解，说明这两种突变型噬菌体体内分别含有对方所缺少的正常基因，通过片段交换产生了正常噬菌体，这说明二者突变基因可能不同，A、C正确；若甲、丙噬菌体同时侵染大肠杆菌大多数不能使之裂解，表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故两者的突变基因可能相同；少数能使之裂解原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而能裂解大肠杆菌，B错误，D正确。
4．(2024·临沂模拟)栽培稻由野生稻驯化而来，但驯化过程使其失去多年生能力。我国科研人员将野生稻与栽培稻杂交，培育出多年生栽培稻PR24，又通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，培育出多年生栽培稻新品系(如图)，降低了劳动力投入，提高了生产效益。下列叙述错误的是( )
A．可利用现代生物技术在DNA水平上筛选含有多年生基因的植株
B．应将筛选出的植株与PR24回交，以逐步清除“楚粳28”的基因
C．连续多代自交是为了获得多年生性状稳定遗传的品系
D．保护野生稻等生物资源是维护国家生物安全的重要措施
【答案】 B
【解析】 利用PCR等现代生物技术，可在DNA水平上筛选含有多年生基因的植株，A正确；实验目的是通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，故应将筛选出的植株与“楚粳28”回交，以逐步清除PR24的无关基因，B错误；连续多代自交是为了淘汰杂合子，获得纯合子，即获得多年生性状稳定遗传的品系，C正确；野生稻资源是重要的农业种质资源和遗传多样性资源，对于维持生物多样性和水稻育种研究具有重要的作用，是我国重要的战略资源，关系着国家的粮食安全，是维护国家生物安全的重要措施，D正确。
5．(2024·青岛模拟)如图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制，下列相关叙述错误的是( )
A．过程②中的mRNA乙酰化修饰，可以提高mRNA的稳定性
B．过程③发生在游离的核糖体上，不需要相关酶和ATP的参与
C．发生转移的胃癌患者体内，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均较高
D．靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，可抑制癌细胞扩散
【答案】 B
【解析】 分析题图可知，图中过程②中 COL5A1基因转录形成的mRNA被乙酰化修饰，修饰的mRNA不易被降解，可以提高mRNA的稳定性，A正确；由图可知，在NAT10蛋白介导下被乙酰化修饰的 COL5A1基因转录形成的mRNA可以指导COL5A1蛋白的合成，而未被修饰的 COL5A1基因转录形成的mRNA会被降解，而且COL5A1蛋白促进了胃癌细胞的转移，因此发生转移的胃癌患者体内，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均较高，C正确；靶向干预NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰，将会减少COL5A1蛋白的合成，同时利于 COL5A1基因转录形成的mRNA的降解，可抑制癌细胞扩散，D正确。
6．(2024·常德模拟)图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A基因频率的变化情况，其中P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%。下列相关叙述错误的是( )
A．图2中P点后的下一年中，种群乙中A的基因频率为52.9%
B．图1中a表示地理隔离，b表示自然选择，c表示生殖隔离
C．过程b会定向改变两种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异
D．图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙不再发生进化
【答案】 D
【解析】 根据题干“P年时种群乙AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、40%、30%，由于生存环境的变化，使得aa个体每年减少10%，AA和Aa个体每年分别增加10%”，假设P年时AA个体为30个，Aa个体为40个，aa个体为30个，则P点后的下一年中，AA、Aa、aa的个体数分别为33、44、27，则A的基因频率＝×100%≈52.9%，A正确；由图1可知，过程a表示由于河流分割产生的地理隔离，经过长期的过程b产生品系1、2，则过程b表示自然选择，c表示物种1和物种2产生的生殖隔离，B正确；由于b为自然选择，其实质就是定向改变种群的基因频率，最终使两种群的基因库有较大差异，C正确；由图2可知，RT段A的基因频率保持稳定，在T之后，若出现生存环境的改变，种群乙仍可能会发生进化，D错误。
7．(2024·苏州模拟)酪氨酸酶基因(A)有三种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。下图为3种突变基因在A基因编码链(与转录模板链互补)对应的突变位点及碱基变化，下列叙述不正确的是( )
A．酪氨酸酶基因突变具有不定向性，三种突变基因之间互为等位基因
B．a1基因与A基因的表达产物相比，多一个甘氨酸而其他氨基酸不变
C．a2和a3基因都只替换一个碱基对，表达的产物只有一个氨基酸差异
D．对白化病患者父母(表型正常)进行基因检测，可含其中三种基因
【答案】 C
【解析】 图中A基因突变为a1、a2和a3三种基因，这三种基因是控制同一性状不同表现形式的基因，属于等位基因，也可以说明基因突变具有不定向性，A正确；a1是在A基因编码链的GAG的GA之间插入了GGG，编码链变为GGGGAG，相比以前多了三个碱基GGG，所以其模板链多了CCC，转录形成的mRNA多了GGG，因此多了一个甘氨酸，而其他氨基酸不变，B正确；a2是CGA变为TGA，DNA分子的模板链是ACT，转录形成的mRNA上的密码子为UGA，是终止密码子，所以如果发生a2突变，则编码的蛋白质少了多个氨基酸，C错误；白化病患者父母表型正常，携带患病基因，可能发生在a1、a2或a3，因此进行基因检测，可含其中三种基因，D正确。
8．(2024·菏泽模拟)雄性不育一般是指雄配子丧失生理机能的现象。某小麦为二倍体雌雄同株植物，雄性不育基因(ms)对雄性可育基因(Ms)为隐性，该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株与雄性不育植株杂交，子代均表现为雄性不育，则此品系为保持系。研究人员获得了一种易位双杂合品系，其染色体和相关基因如图1所示。下列分析错误的是( )
注：6、9分别表示6号和9号染色体，69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上，96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。
A．图1个体经过减数分裂会产生含有异常染色体的雌配子有3种
B．图1个体作为母本与染色体正常的杂合小麦杂交，子代中出现图2所示个体的比例为1/8
C．若图2个体能作为保持系，则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用
D．若图2个体能作为保持系，自交子代中会有1/4仍为保持系
【答案】 D
【解析】 根据图1中染色体的情况可知，在减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象，因此该个体经过减数分裂会产生含有异常染色体的雌配子，共有3种类型，A正确；图1个体作为母本会产生4种配子，基因型为ms69、ms696、Ms699、Ms6996、与染色体正常的杂合小麦(Msms6699，该个体产生两种比例相等的配子)杂交，子代中出现图2所示个体的比例为1/4×1/2＝1/8，B正确；若图2个体能作为保持系，则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用，因为该配子参与受精的话，会导致产生的后代表现为雄性可育，与题意不符，C正确；若图2个体能作为保持系，其产生的雌配子(ms69、Ms699)正常，而雄配子(Ms699)不能正常授粉，则其自交子代中会有1/2仍为保持系，D错误。
9．(2024·永州模拟)某种苍蝇体内的酶(PM)能够分解杀虫剂T。为探究使用杀虫剂T后PM活性与该苍蝇死亡率之间的关系，科学家进行了几组实验，实验结果如图。下列判断正确的是( )
注：抗性苍蝇是指对某种杀虫剂具有抗性。
A．苍蝇的抗性与PM的高活性等因素无关
B．在杀虫剂的诱导下，无抗性苍蝇发生了可遗传变异
C．长期在有杀虫剂的环境中，该苍蝇种群会逐渐形成适应
D．PM抑制剂能延缓抗性苍蝇的死亡时间
【答案】 C
【解析】 由题干信息“某种苍蝇体内的酶(PM)能够分解杀虫剂T”可知，苍蝇抗性的产生与PM的高活性等因素有关，A错误；杀虫剂T起选择作用，没有诱导作用，B错误；长期在有杀虫剂的环境中，杀虫剂杀死不具有抗性的苍蝇，而留下的是具有抗杀虫剂能力的苍蝇，该苍蝇种群会逐渐形成适应，C正确；PM抑制剂能抑制PM的活性，使抗性苍蝇不能适应具有该种杀虫剂的环境而死亡，D错误。
10．(2024·通化模拟)甲地只有白车轴草(T)单独分布，乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化，科学家划分了六块样地，去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验，具体处理如图1，移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图2。以下结论不正确的是( )
注：图1中“－”代表去除，箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况，箭头基部表示白车轴草的来源地，箭头表示白车轴草所种植的地方
A．处理3、4、5为重栽实验，目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响
B．由处理1、2可知，和重栽于乙地的白车轴草组相比，甲地的白车轴草移栽到乙地后生存能力更弱
C．是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小，但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长
D．种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地，该过程伴随着种群基因频率的改变
【答案】 B
【解析】 分析题意可知，箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况，箭头基部表示白车轴草的来源地，箭头表示白车轴草所种植的地方，图中3、4、5的箭头基部和箭头方向一致，目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响，A正确；处理1是去除乙地的白车轴草然后将甲地的白车轴草移栽到乙地，而2处理是将乙地的两种植物去除后再移栽甲地的白车轴草，两组对照不能说明重栽于乙地和移栽到乙地的车轴草对比生存能力更弱，B错误；据图分析，4和5组的自变量是是否去除黑麦草，两组均重新栽植乙地的白车轴草，结果两者的干重差别不大，而1组和2组的自变量是是否去除黑麦草，两组均重新移栽甲地的白车轴草，结果2组的干重明显大于1组，说明是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小，但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长，C正确；分析乙地可知，两物种地点黑麦草占据优势，种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地，该过程伴随着种群基因频率的改变，最终导致生物进化，D正确。
10．(多选)(2024·通化模拟)甲地只有白车轴草(T)单独分布，乙地T与黑麦草(L)共存且L占据优势。为研究两物种是否会因种间竞争而发生资源利用的分化，科学家划分了六块样地，去除了某些物种并开展了3个移栽T实验和3个重栽T实验，具体处理如图1，移栽和重栽均遵循等量原则。一段时间后统计了不同处理下每块样地中T的总干重如图2。以下结论正确的是( )
注：图1中“－”代表去除，箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况，箭头基部表示白车轴草的来源地，箭头表示白车轴草所种植的地方
A．处理3、4、5为重栽实验，目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响
B．由处理1、2可知，和重栽于乙地的白车轴草组相比，甲地的白车轴草移栽到乙地后生存能力更弱
C．是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小，但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长
D．种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地，该过程伴随着种群基因频率的改变
【答案】 ACD
【解析】 分析题意可知，箭头代表移栽或重栽白车轴草的情况，箭头基部表示白车轴草的来源地，箭头表示白车轴草所种植的地方，图中3、4、5的箭头基部和箭头方向一致，目的是作为对照来排除无关变量栽种操作对植物干重的影响，A正确；处理1是去除乙地的白车轴草然后将甲地的白车轴草移栽到乙地，而2处理是将乙地的两种植物去除后再移栽甲地的白车轴草，两组对照不能说明重栽于乙地和移栽到乙地的车轴草对比生存能力更弱，B错误；据图分析，4和5组的自变量是是否去除黑麦草，两组均重新栽植乙地的白车轴草，结果两者的干重差别不大，而1组和2组的自变量是是否去除黑麦草，两组均重新移栽甲地的白车轴草，结果2组的干重明显大于1组，说明是否去除黑麦草对乙地的白车轴草干重影响较小，但去除L后能促进来自甲地的白车轴草的生长，C正确；分析乙地可知，两物种地点黑麦草占据优势，种间竞争使乙地白车轴草可利用的资源少于甲地，该过程伴随着种群基因频率的改变，最终导致生物进化，D正确。
11．(2024·邯郸模拟)Discula属的蜗牛发源于加利那群岛中的一个岛，它的祖先最早是由漂浮的原木和鸟带到这个岛上的，这个属现在分成两个亚属，如图所示。物种C和D已被岛上山脉分隔成两种定居种。下列相关叙述错误的是( )
A．物种A和物种B之间存在生殖隔离，物种C和物种D之间存在地理隔离
B．物种C和物种D可能通过交配并产生后代，但其后代不能再生产下一代
C．环境资源越匮乏，物种A和B之间争夺生存空间和食物的斗争一定都会越激烈
D．物种A、B、C、D的形成经历了突变和基因重组、自然选择和隔离三个基本过程
【答案】 C
【解析】 不同物种之间存在生殖隔离，故物种A和物种B之间存在生殖隔离，且由题干信息“物种C和D已被岛上山脉分隔成两种定居种”可知，物种C和物种D之间存在地理隔离和生殖隔离，A正确；物种C和物种D分属于两个物种，存在生殖隔离，即可能通过交配并产生后代，但其后代不能再生产下一代，B正确；环境资源匮乏，物种A和B的数量都将减少，对每个个体而言，生存空间变大，个体之间争夺资源不会变得激烈，C错误；新物种的形成要经历突变和基因重组、自然选择和隔离三个基本过程，D正确。
11．(多选)(2024·山东卷)果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇，产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端，且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况，进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时，未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极；配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换，下列推断正确的是( )
实验①：甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅＝7∶1，且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅＝3∶1
实验②：乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅＝3∶1，且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1
A.①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa
B．②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa
C．甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
D．乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端
【答案】 AC
【解析】 依题意，甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅＝7∶1，且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅＝3∶1，可知直翅为显性，且翅形的遗传与性别相关联，A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅，且A基因移接至X染色体上，其基因型可表示为O_XAY(O表示该染色体缺少相应基因，_表示染色体上未知的基因)，正常雌果蝇的基因型可表示为_ _XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O_XAY×_ _XX。两对染色体独立遗传，若单独考虑性染色体的遗传，甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX，所得子代为1XAX∶1XY；若单独考虑常染色体，甲与正常雌果蝇杂交可表示为O_×_ _，所得子代为1O_∶1O_∶1_ _∶1_ _。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅＝3∶1，结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断，单独考虑的常染色体杂交O_×_ _所得的子代1O_∶1O_中，一定至少有一个是OA，即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O_∶1_ _∶1_ _，一定有一个基因型为Oa或aa，两种情况中都一定有a来自雌性果蝇，所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析，①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa，甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端，A、C正确；假设乙的基因型为Aa，其中一个A基因位于的染色体片段移接到另一条非同源染色体上，且该染色体也是常染色体，则其基因型可表示为AOaO，再设与乙杂交的雌性果蝇的基因型为AaOO。乙×正常雌果蝇杂交时，乙所产生的配子种类及比例为：1Aa∶1AO∶1aO∶1OO，正常雌果蝇产生的配子种类及比例为：1AO∶1aO。则所得子代基因型及比例可表示为：1AAaO∶1AAOO∶AaOO∶1AOOO∶1AaaO∶1AaOO∶1aaOO∶1aOOO，由上可推断子代的表型及比例为直翅∶弯翅＝3∶1。与翅型相关两对染色体都为常染色体，直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1。假设与实验结果相符，假设成立。故②中亲本雌果蝇的基因型可以是Aa，乙中含基因A的1条染色体可以移接到常染色体末端，B、D错误。故选AC。
12．(2024·珠海模拟)龙门山洞穴沟虾是一种新物种，它与我们常见的虾外形差异很大，没有扇形的尾巴和长长的触角，身体里没有色素，几乎透明，甚至连眼睛也没有，看起来宛如科幻电影里的外星生物。下列相关说法正确的是( )
A．龙门山洞穴沟虾的眼睛退化是自然选择直接作用于基因导致的
B．龙门山洞穴沟虾与常见虾交配能产生可育后代
C．一个龙门山洞穴沟虾中所含有的全部基因就是该物种种群的基因库
D．龙门山洞穴沟虾与其生活的无机环境之间会在相互影响中协同进化
【答案】 D
【解析】 自然选择直接作用的是生物个体(表型)，而不是基因；龙门山洞穴沟虾是一种新物种，说明其与常见虾之间存在生殖隔离，故它们不能交配或交配不能产生可育后代；一个种群中全部个体所含有的全部基因为该种群的基因库；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，就是协同进化。
12．(多选)(2024·盐城模拟)如图1为太平洋某部分岛屿上几种鸟类的分布及迁徙情况，其中S鸟有黑羽(AA)、杂羽(Aa)、灰羽(aa)三种表型。图2显示S鸟不同种群的等位基因频率与代数的关系，其中n代表种群的个体数。下列有关叙述正确的是( )
A．基因突变、染色体变异、环境可引起种群基因频率的变化
B．随着繁殖代数的增加，群体越大，种群纯合子越倾向于增加
C．相对于X岛，Y岛上的鸟物种多样性和遗传多样性可能会减小
D．新物种大都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的
【答案】 ACD
【解析】 基因突变、染色体变异属于可遗传变异，环境可以选择生物的性状，所以都能够引起种群基因频率的变化，A正确；从图2看出，当繁殖到25代以后，当n＝25和50时，其中某个等位基因减少到0或者增加到1，说明全是纯合子，而当n＝200和n＝350时，繁殖到25代以后，其中还存在着A和a基因，说明随着繁殖代数的增加，群体越小，种群纯合子越倾向于增加，B错误；Y岛种群数量较小，其中鸟物种多样性和遗传多样性可能会减小，C正确；新物种大都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的，少部分可以不经过地理隔离，直接形成新物种，例如多倍体，D正确。
二、非选择题
13．(2024·鞍山质检)水稻种植时需要先育苗再插秧。光温敏雄性不育系水稻被广泛用于杂交育种，相关培育过程如图1所示。回答下列问题。
(1)现有光温敏雄性不育植株M、N，M的雄性不育起始温度低于N，在制备杂交种子时，考虑到温度的日间波动，最好选用植株________(填字母编号)来制种，得到大量光温敏雄性不育植株的方法是______________________________
__________________________________________________________________________________________________________________。
(2)图1中，杂合子F1表现出优于双亲的现象称为杂种优势，农业生产中一般不继续将F1自交留种，原因是____________________________________________
____________________。高温长日照条件下，水稻光温敏雄性不育系有超5%的自交结实率。水稻叶鞘是其叶基部扩大包围着茎的部分，紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，由一对等位基因控制，为保证插秧秧苗均能表现杂种优势，请从纯合紫叶鞘光温敏雄性不育株、纯合绿叶鞘光温敏雄性不育株、纯合紫叶鞘光温敏雄性可育株、纯合绿叶鞘光温敏雄性可育株中选择合适材料进行育种、并选苗插秧。方案为___________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)科学家对高温导致水稻雄性不育的机制进行了探究，发现M中Os基因发生了突变，Os蛋白是一种激活E基因转录的因子，E基因的表达产物促进花粉发育。研究者检测了M与野生型水稻P中Os蛋白的表达量及E基因的转录量，结果如图2所示，据此推测Os基因突变导致雄性不育的原因是_________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)为了进一步探究Os基因突变造成光温敏雄性不育的机理，研究者分别检测细胞核与细胞质中Os蛋白量，结果如图3、图4所示。
①据图3可知，低温条件下光温敏雄性不育植株与野生型植株相比_________
________________________________________________________________________________________________________________________________。
②综合上述信息和图4，推测高温条件下M植株雄性不育的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)M 在低温且短日照条件下，光温敏雄性不育水稻自交
(2)F1留种自交的后代会出现性状分离，杂种优势效应减弱 选用纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻作母本，与纯合紫叶鞘雄性可育水稻在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗
(3)M植株Os蛋白的表达量增加，但E基因的转录量下降，花粉不能正常发育
(4)①M植株Os蛋白在细胞核中的分布大于细胞质中的分布，P植株细胞质中无Os蛋白 ②高温导致Os蛋白进入细胞核的量下降，基因E转录量降低，花粉不能正常发育
【解析】 (1)雄性不育的起始温度越低，在日间温度波动的情况下雄性可育概率越低，所以选择M。由图可知，在低温且短日照条件下，雄性可育，而在高温且长日照条件下，雄性不育，所以欲得到大量光温敏雄性不育植株，可在低温且短日照条件下，光温敏雄性不育水稻自交，留种即可。(2)杂合子不继续留种的原因有两个，一是子代出现性状分离，相当一部分会表现为隐性，纯合显性也不具备杂种优势，二是即使是杂合子杂种优势的力度也会减弱。紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，可选用纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻作母本，与纯合紫叶鞘雄性可育水稻在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗(由于水稻光温敏雄性不育系有超5%的自交结实率，导致纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻自交所产生)，即可保证插秧秧苗(全为杂合子)均能表现杂种优势。(3)由图2可知，M较P而言Os表达量相对增加，但在高温条件下，E转录量明显下降，而E基因的表达产物促进花粉发育，所以导致M花粉不育。(4)由图3可知，在低温条件下，P植株在细胞核含有Os，而在细胞质中不含Os；M在细胞核和细胞质中均含有Os，在细胞核中含量稍多于细胞质中。由图3、4可知，高温条件下，Os蛋白进入细胞核受到抑制，从而使E的转录相对减弱，导致花粉不能正常发育。
14．(2024·汕头模拟)鸽子是ZW型性别决定生物，其黄眼和沙眼受基因A、a控制，羽毛的颜色受基因B、b控制，两对基因都不位于Z、W的同源区域。图1是两组杂交实验结果，请回答下列问题：
(1)控制羽毛颜色的基因B、b位于________染色体上。灰白色羽鸽的性别是________。
(2)实验一中两个亲本的基因型分别为________、________。
(3)若实验一F1中的黄眼银灰色羽雌性与实验二F1中黄眼瓦灰色羽雄性个体杂交，后代中沙眼灰白色羽占比为________。实验二中F1个体间随机交配，后代中表型有________种，其中黄眼灰白色羽雄性个体占比为________。
(4)研究人员在实验一F1中发现了一只沙眼雄鸽，其相关染色体及基因位置如图2所示，这种变异类型属于________________，该变异可能发生在其亲本细胞的____________________(填“有丝分裂”“减数分裂”或“有丝分裂或减数分裂”)过程中。若含异常染色体的配子的存活率为50%，该鸽与实验二F1雌鸽交配产生黄眼灰白色羽鸽的概率是________。
【答案】 (1)Z 雄性
(2)AAZBZb aaZBW
(3)0 8 3/16
(4)染色体结构变异 有丝分裂或减数分裂 1/8
【解析】 (1)结合题意分析可知，控制羽毛颜色的基因B、b位于Z染色体上。灰白色羽鸽的基因型为ZBZB，性别是雄性。(2)根据子代中的雌性羽毛颜色有两种表型可知，亲本的雄性为杂合子，再根据性状表现可确定实验一中两个亲本的基因型分别为AAZBZb(黄眼瓦灰色羽)、aaZBW(沙眼瓦灰色羽)。(3)实验一F1中的黄眼银灰色羽雌性的基因型为AaZbW，与实验二F1中黄眼瓦灰色羽雄性个体(AaZBZb)杂交，由于灰白色表现为显性纯合子，显然后代中沙眼灰白色羽出现的比例为0，实验二中F1个体间随机交配，后代中表型有2×4＝8(种)，其中黄眼灰白色羽雄性个体占比为3/4×1/4＝3/16。(4)图2中的变异类型是由于A基因所在的染色体缺失一段并且A基因随之缺失引起的，该变异属于染色体结构变异，且可能发生在其亲本细胞的有丝分裂或减数分裂过程中。若含异常染色体的配子的存活率为50%，由于异常染色体和B、b结合的机会是均等的，因此该个体产生的4种配子(设缺失染色体的基因型为O)OZB∶OZb∶aZB∶aZb＝1∶1∶2∶2，因此，该鸽与实验二F1雌鸽(AaZBW)交配产生黄眼灰白色羽鸽的概率是(1/6＋1/3)×1/4＝1/8。
15．(2024·大连质检)大豆是两性花、一年生植物(2n＝40)。科研人员用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株单基因突变引起的抗花叶病(简称抗病)植株X，其花药离体培养得到的单倍体植株中，抗病植株占50%。已知控制大豆子叶颜色的基因在1号染色体上(BB呈深绿色，Bb呈浅绿色，bb呈黄色且在幼苗阶段死亡)。科研人员进行了两组杂交实验，结果如下表：
项目 亲本 F1表型及比例
实验一 子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂) 子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病＝1∶1
实验二 子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂) 子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病＝1∶1∶1∶1
请回答下列问题：
(1)大豆抗花叶病与不抗花叶病由一对等位基因R、r控制，科研人员在进行上述两组杂交实验之前就已判断出抗花叶病基因为________(填“显性”或“隐性”)基因，其理由是____________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________。
(2)基因R、r________(填“位于”或“不位于”)1号染色体上，判断的依据是____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________。
(3)实验一F1中的子叶浅绿抗病植株自交，F2成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病∶子叶黄色抗病∶子叶黄色不抗病为______________________。若上述实验中的各代大豆均有留种，欲快速且简便选育出纯合的子叶深绿抗病品种，应选用实验一中的________大豆进行自交，所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。
(4)现有一株白花(dd)突变大豆，为研究D/d基因的位置，用该突变株做父本，与不同的三体(2n＋1＝41)紫花纯合子杂交，再选择F1中的三体与突变株回交得到F2，下表为部分研究结果。表中数据说明基因d位于________号染色体上，对D/d基因定位最多用到________种三体纯系大豆。
母本 F2表型及数量
白花 紫花
9号三体 21 110
10号三体 115 120
【答案】 (1)显性 抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%，说明抗病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状(答出“抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%”即可)
(2)不位于 实验二中F1的性状分离比为1∶1∶1∶1(两对等位基因的遗传遵循自由组合定律)
(3)3∶1∶6∶2∶0∶0 父本
(4)9 19
【解析】 (1)抗花叶病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中，抗花叶病植株占50%，说明抗花叶病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状，因此可说明抗花叶病基因为显性基因。(2)实验二中子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)，子一代中子叶深绿∶子叶浅绿＝1∶1，抗病∶不抗病＝1∶1，两对基因综合考虑，子代中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病＝(1∶1)×(1∶1)＝1∶1∶1∶1，说明两对基因遵循自由组合定律，因此两对基因位于两对同源染色体上，即基因R、r不位于1号染色体上。(3)根据上述分析可知，抗花叶病基因为显性基因，BB呈深绿色，Bb呈浅绿色，因此根据实验一子一代中子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病＝1∶1，可知实验一的亲本基因型分别为BBrr(♀)、BbRR(♂)，F1中的子叶浅绿抗病植株基因型为BbRr，其自交后代中bb在幼苗阶段死亡，因此子代BB∶Bb∶bb＝1∶2∶0，R_∶rr＝3∶1，两对基因综合考虑，F2成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病∶子叶黄色抗病∶子叶黄色不抗病为＝3∶1∶6∶2 ∶0∶0。欲快速且简便选育出纯合的子叶深绿抗病(BBRR)品种，可选择实验一的父本(BbRR)自交，由于RR自交的后代不会出现杂合子，而Bb自交的后代中只有BB为深绿个体，因此自交后代所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。(4)若基因d不在三体上，则该白花(dd)突变体与紫花纯合子(DD)的三体杂交，子代基因型为Dd，选择F1中的三体(Dd)与突变株(dd)回交得到F2，F2代Dd∶dd＝1∶1，与10号三体的杂交结果相同，说明d基因不在10号染色体上；若基因d在三体上，则该白花(dd)突变体与紫花纯合子(DDD)的三体杂交，子代基因型为DDd(三体植株)、Dd(正常株)，选择F1中的三体(DDd)与突变株(dd)回交得到F2，由于DDd产生的配子种类和比例为DD∶d∶Dd∶D＝1∶1∶2∶2，后代DDd∶dd∶Ddd∶Dd＝1∶1∶2∶2，紫花∶白花＝5∶1，与9号三体的杂交结果相同，说明d基因在9号染色体上。根据不同的三体(2n＋1＝41)可知，正常植株的染色体条数为2n＝40，因此三体的类型为20种，而对d基因定位19种大豆三体纯系就可以，如果19种大豆三体纯系杂交的后代都没有出现5∶1，则D/d就位于第20种三体上，所以对D/d基因定位最多用到19种大豆三体纯系。
16．(2024·泰安模拟)某多年生雌雄同株异花植物的高秆(A)对矮秆(a)为显性，宽叶(B)对窄叶(b)为显性。现有一双杂合植株，其某基因所在染色体发生片段缺失(缺失片段不含该基因)，该植株自交，F1中高秆宽叶∶高秆窄叶＝3∶1。已知含片段缺失染色体的一种类型配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死，不考虑基因突变和染色体片段互换，请回答下列问题：
(1)控制茎秆高度和叶形的两对等位基因在遗传中遵循___________________
____________________。亲本中的________基因所在的染色体发生片段缺失。F1中含有片段缺失染色体的植株所占比例为________。
(2)请利用该双杂合植株和各种正常纯合植株设计杂交实验，探究含片段缺失染色体的雄配子致死还是雌配子致死。
实验思路：_________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
预期结果和结论：__________________________________________________
___________________________________________________________________________________________。
(3)若将与该双杂合植株情况相同的植株和其他各基因型的正常植株以相同数量种植在同一片田地，自然状态下繁衍后代，不考虑其他因素，则数年后此田地中该植物种群是否会发生进化？________，理由是_________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)基因的自由组合(或基因的分离和自由组合)定律 a 1/2
(2)让该双杂合植株与正常矮秆植株进行正反交实验，观察后代的表型 若该双杂合植株作母本时后代均为高秆，作父本时后代既有高秆又有矮秆，则含片段缺失染色体的雌配子致死；若该双杂合植株作父本时后代均为高秆，作母本时后代既有高秆又有矮秆，则含片段缺失染色体的雄配子致死
(3)会 含有片段缺失染色体的某一类型配子致死，会使种群繁殖过程中a基因的频率不断下降，从而导致基因频率发生改变
【解析】 (1)该双杂合植株的基因型为AaBb，自交后代中只有高秆，说明a基因所在的染色体发生片段缺失。若两对等位基因位于一对同源染色体上，则该植株自交后代不会出现宽叶∶窄叶＝3∶1的比例，不符合题干信息，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，故在遗传时遵循基因的自由组合定律。只考虑A/a基因，已知含片段缺失染色体的一种类型配子致死，故该植株自交后代为1/2AA、1/2Aa－(a－表示位于片段缺失染色体上的a基因)，即F1中含有片段缺失染色体的植株所占比例为1/2。(2)探究含片段缺失染色体的雌配子致死还是雄配子致死，可选择正常矮秆植株(aa)与该双杂合植株(Aa－)进行正反交，观察后代的表型。若含片段缺失染色体的雌配子致死，则该双杂合植株作为母本的杂交实验的后代(Aa)均表现为高秆，作为父本的杂交实验的后代(Aa∶aa－＝1∶1)表现为高秆∶矮秆＝1∶1；若含片段缺失染色体的雄配子致死，则该双杂合植株作为母本的杂交实验的后代(Aa∶aa－＝1∶1)表现为高秆∶矮秆＝1∶1，作为父本的杂交实验的后代(Aa)均表现为高秆。(3)由于含片段缺失染色体的双杂合植株产生的含a基因的某一类型配子致死，随着种群的繁衍，a基因的频率会逐渐下降，导致种群基因频率发生改变，因此数年后该植物种群会发生进化。
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专题六 生物的变异与进化
3.3 由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的
3.3.1 概述碱基的替换、增添或缺失会引发基因中碱基序列的改变
3.3.2 阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果
3.3.3 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变
3.3.4 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和染色体互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异
3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡
4.1 地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先
4.1.1 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先
4.1.2 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征
4.2 适应是自然选择的结果
4.2.1 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势
4.2.2 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加
4.2.3 说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境
4.2.4 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释
4.2.5 阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成
1．基因突变一定导致基因碱基序列的改变，但不一定发生性状的改变。 ( )
提示：√
2．积聚在细胞内的131I可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。 ( )
提示：× 人体细胞中的基因突变不能遗传给子代。
3．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。 ( )
提示：× 原癌基因表达的蛋白质是细胞的正常生长和增殖所必需的；抑癌基因则可抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞的凋亡。
4．基因重组可能发生于减数分裂Ⅰ的前期和后期以及受精作用过程中。 ( )
提示：× 有性生殖中的基因重组发生于减数分裂Ⅰ的前期和后期，受精作用中的精子和卵子的随机结合不属于基因重组。
5．基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。( )
提示：√
6．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组。 ( )
提示：× 非同源染色体之间的自由组合导致的基因重组发生在减数分裂Ⅰ的后期。
7．多倍体、二倍体、单倍体的体细胞中分别含有多个、两个、一个染色体组。 ( )
提示：× 单倍体的体细胞中含有原物种染色体组数目的一半，不一定只含有一个染色体组。如马铃薯(四倍体)的单倍体体细胞中含两个染色体组。
8．单倍体育种过程中常用适宜浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 ( )
提示：× 单倍体大多高度不育，不能结出种子。因此常用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体的幼苗，使其恢复为纯合的二倍体，以缩短育种周期。
9．秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍。 ( )
提示：× 秋水仙素抑制纺锤体的形成，不影响着丝粒分裂，从而造成着丝粒分裂染色体加倍后不能分向两极，使染色体数目最终加倍。
10．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中。 ( )
提示：× 基因突变具有随机性，可以发生在个体发育的任何时期，发生在不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。体细胞与生殖细胞均可发生。
11．用X射线处理导致白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存。 ( )
提示：× 用X射线处理导致白花植株的出现是随机的不定向的基因突变所致，并不是生物对环境主动适应的结果。
12．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。 ( )
提示：× 控制同一性状的基因往往有多种类型，在一个个体内很难同时含有；Y染色体上的基因一般不会出现在雌性体内。
14．细胞具有共同的物质基础和结构基础，这说明生物有共同的祖先。 ( )
提示：√
15．突变和基因重组为所有生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。 ( )
提示：× 突变包括基因突变和染色体变异，基因突变具有普遍性，但是并非所有生物都能发生染色体变异和基因重组。
16．生物进化的实质是种群基因型频率的改变。 ( )
提示：× 生物进化的实质是种群基因频率的改变。
17．自然选择直接作用的对象是个体的表型，不是个体的基因型。 ( )
提示：√
18．基因型为Aa的个体连续自交n次，假设无突变无淘汰等，后代基因型频率改变，生物发生进化。 ( )
提示：× 后代基因型频率改变，但是基因频率不变，生物未发生进化。
19．不同的生物之间的相互影响形成了生物的多样性。 ( )
提示：× 不同的生物之间以及生物与无机环境之间的相互影响、协同进化是形成生物多样性的原因。
20．生物登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物进化提供了更广阔的舞台。 ( )
提示：√
1.DNA中发生碱基的替换、增添或缺失是否一定是基因突变？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．通常选择植物萌发种子进行人工诱变的原因：_______________
______________________________________________________________________。
不一定。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，若碱基的替换、增添或缺失没有引起基因碱基序列的改变，则不属于基因突变
萌发种子细胞分裂旺盛，DNA复制时稳定性降低，更易发生基因突变，人工诱变成功率高
3．基因重组发生在生物体的有性生殖过程中，包括_____________
__________________________________________________________________，是杂交育种的理论基础。
4．如果用低温诱导处于细胞周期的茎尖分生区细胞，多倍体细胞形成的比例达不到100%的原因：_________________________________
_________________________________________________________________________。
非同源染色体上非等位基因的自由组合、同源染色体联会时非姐妹染色单体间的
互换
茎尖分生区细胞分别处于细胞周期的不同时期，而低温只能抑制处于分裂前期细胞的纺锤体的形成，从而形成多倍体
5．人和其他生物的细胞中普遍含有细胞色素c，说明____________
_____________。细胞色素c的氨基酸序列差异的大小揭示了__________
________________________________________________。
6．自然选择直接作用的是生物个体的表型，但研究生物的进化不能只研究______，还必须研究____________________________________
______________。
这些生物具有
共同的祖先
不同生物
之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近
表型
个体表型是否与环境相适应、群体的基
因组成的变化
7．______________________________________________________________，这就是协同进化，它是生物多样性形成的原因。
8．DNA分子杂交技术可鉴定生物间亲缘关系，依据不同生物的DNA形成游离的单链区数目可判断生物之间的亲缘关系的理由在于______________________________________________________________________________________。
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
游离的单链区数目越少(越多)，DNA中相同的碱基序列越多(越少)，生物的亲缘关系越近(越远)
核心考点一
生物变异的类型及特点
1.判断可遗传的变异和不可遗传的变异的方法
(1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变。遗传物质改变产生的变异可以遗传，但是否遗传给后代，关键要看遗传物质的改变是否发生在生殖细胞中。由环境引起的性状改变，由于遗传物质并未改变，故不能遗传。
(2)将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或培育，观察变异性状是否消失。若不消失，则是可遗传的变异；反之，则为不遗传的变异。
2.判断可遗传变异的类型
(1)染色体内的变异
(2)染色体间的变异
3.辨析基因突变与基因重组
(1)分裂图像辨析
(2)根据变异个体的数量分析
4.抓住“本质、镜检、适用范围”三个关键点区分三种可遗传变异。
(1)本质：
①基因突变以碱基对为单位发生改变，改变发生在某基因的内部，产生新基因；②基因重组以基因为单位发生重组，产生新的基因型；③染色体结构变异以染色体片段为单位，是若干基因的数量或排列顺序的变化。
(2)镜检结果：染色体变异能够在显微镜下看到，而基因突变和基因重组不能。
(3)适用范围：基因突变适用于所有生物(是病毒和原核生物的唯一变异方式)，基因重组适用于真核生物有性生殖的减数分裂过程中，染色体变异适用于真核生物。
常考题型一 基因突变和细胞癌变
1. (2024·河北卷)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析错误的是( )
A．未突变P基因的位点①碱基对为A—T
B．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C．患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配子
D．不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
【答案】 A
【解析】 结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突变P基因的位点①碱基对为C—G，A错误；结构决定功能，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，且①和②位点的突变同时传给孩子后，孩子患病，说明这两处突变均会导致P基因功能的改变，B正确；由图可知，患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可得到①、②位点均正常的染色单体，可使其产生正常配子，C正确；由父母的染色体可知，父母突变的①、②位点不在一条染色体上，所以不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上，D正确。故选A。
2. (2023·浙江6月卷)紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5′到3′的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】 C
【解析】 由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确；填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5′到3′的方向进行，B正确；DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；癌症的发生是多个基因突变累积的结果，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。故选C。
3. (2024·甘肃卷)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
【答案】 D
【解析】 在膀胱癌患者中，发现原癌基因H－ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变，B正确；原癌基因N－myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌变，C正确；9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。故选D。
4. (2022·湖南卷)中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题：
(1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代，F3成年植株中黄色叶植株占________。
(2)测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5′－GAGAG－3′变为5′－GACAG－3′，导致第________位氨基酸突变为____________，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理______________________。
(部分密码子及对应氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA苏氨酸；CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段)，其结果为图中________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变？________(填“能”或“否”)，用文字说明理由________________________。
【答案】 (1)2/9
(2)243 谷氨酰胺 C基因发生基因突变形成C1，C1基因转录形成的mRNA发生改变，从而导致翻译形成的与叶绿素合成相关的酶发生改变
(3)Ⅲ
(4)能 若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2(C2C)与突变型1(C1C)杂交，子代表型及比例应为黄∶绿＝3∶1，与题意不符
【解析】 (1)突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死，说明突变型1应为杂合子，C1对C为显性，突变型1自交，子一代中基因型为1/3CC、2/3C1C，子二代中3/5CC、2/5C1C，F3成年植株中黄色叶植株占2/9。(2)突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，由5′－GAGAG－3′变为5′－GACAG－3′，突变位点前对应氨基酸数为726/3＝242，则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果，而色素不是蛋白质，从基因控制性状的角度推测突变体叶片变黄的机理是C基因发生基因突变形成C1，C1基因转录形成的mRNA发生改变，从而导致翻译
形成的与叶绿素合成相关的酶发生改变。(3)突变型1应为杂合子，由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C酶切电泳结果，Ⅱ应为C1酶切电泳结果，从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段，用限制酶处理后进行电泳，其结果为图中Ⅲ。(4)用突变型2(C2_)与突变型1(C1C)杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2(C2C)与突变型1(C1C)杂交，子代表型及比例应为黄∶绿＝3∶1，与题意不符。故C2是隐性突变。
1.基因突变对基因表达的影响
类型 影响范围 对蛋白质结构的影响 对蛋白质功能的影响
碱基替换 小 无或小 无，或小，或大
碱基增添 大 突变位点前不受影响，突变位点后都受影响：突变位点越靠近基因首端，影响越大 一般较大
碱基缺失 大 一般较大
2.基因突变后生物性状不变的原因
基因突变发生在基因中不编码氨基酸的序列里；基因突变后，其转录的mRNA上的密码子编码的氨基酸不变，即密码子的简并；显性纯合子突变为杂合子；基因突变后，蛋白质的结构虽然发生改变，但是蛋白质的功能未受影响，未引起性状的变化。
3.显性突变与隐性突变的判断
显性突变即aa→Aa(当代表现)，隐性突变即AA→Aa(当代不表现，一旦表现即出现纯合子)；判断方法：①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断；②让突变体自交，通过观察子代有无性状分离来判断。
4.细胞癌变的原理和特征
5. (2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子
代的所有可能机制为( )
A．①②
B．①③
C．②③
D．①②③
【答案】 B
【解析】 1号染色体2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，则可产生含一显性基因和一隐性基因的配子(如A1a2、A2a1等)，若配子中染色体复制1次即可获得所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等的二倍体细胞，①符合；1号染色体2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，则减数分裂Ⅰ正常完成后产生的两个子细胞，其中一个含三个显性基因和一个隐性基因，另一个含三个隐性基因和一个显性基因，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂后，产生的两个细胞中显性基因和隐性基因数目均不相等，②错误；1号染色体2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，则
减数分裂Ⅰ不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体分别为含两个显性基因的一条、含两个隐性基因的一条、含一显性基因一隐性基因的两条，任意2条进入1个子细胞时，可组合成含两个显性基因和两个隐形基因的组合，③符合。故选B。
6. (2023·湖北卷)人的某条染色体上A、B、C三个基因紧密排列，不发生互换。这三个基因各有上百个等位基因(例如：A1～An均为A的等位基因)。父母及孩子的基因组成如下表。下列叙述正确的是( )
父亲 母亲 儿子 女儿
基因组成 A23A25B7B35C2C4 A3A24B8B44C5C9 A24A25B7B8C4C5 A3A23B35B44C2C9
A．基因A、B、C的遗传方式是伴X染色体遗传
B．母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9
C．基因A与基因B的遗传符合基因的自由组合定律
D．若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C4C5
【答案】 B
【解析】 儿子的A、B、C基因中，每对基因各有一个来自于父亲和母亲，如果基因位于X染色体上，则儿子不会获得父亲的X染色体，因而不会获得父亲的A、B、C基因，A错误；三个基因位于一条染色体上，不发生互换，由于儿子的基因型是A24A25B7B8C4C5，其中A24B8C5来自于母亲，而母亲的基因型为A3A24B8B44C5C9，说明母亲的其中一条染色体上基因组成是A3B44C9，B正确；根据题目信息，A、B、C三个基因位于同一条染色体上，C错误；根据儿子的基因型A24A25B7B8C4C5推测，母亲的两条染色体上的基因组成分别是A24B8C5和A3B44C9；父亲的两条染色体上基因组成分别是A25B7C4和A23B35C2，基因连锁遗传，若此夫妻第3个孩子的A基因组成为A23A24，则其C基因组成为C2C5，D错误。故选B。
7. (2024·广东卷)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料，研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交，所得子代的部分结果见图。其中，控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传，雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状，3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A．育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B．子代的雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C．子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D．出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
【答案】 C
【解析】 根据绿茎株中绝大多数雄性不育，紫茎株中绝大多数雄性可育，可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体，紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体，由子代雄性不育株中，缺刻叶：马铃薯叶≈3：1可知，缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记，A错误；控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上，因此，子代雄性可育株中，缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1，B错误；由于基因A和基因F位于同一条染色体，基因a和基因f位于同一条染色体，子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1，C正确；出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果，D错误。故选C。
8. (2022·江苏卷)大蜡螟是一种重要的实验用昆虫，为了研究大蜡螟幼虫体色遗传规律。科研人员用深黄、灰黑、白黄3种体色的品系进行了系列实验，正交实验数据如下表(反交实验结果与正交一致)。请回答下列问题。
表1 深黄色与灰黑色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 灰黑
深黄(P)♀×灰黑(P)♂ 2 113 0
深黄(F1)♀×深黄(F1)♂ 1 526 498
深黄(F1)♂×深黄(P)♀ 2 314 0
深黄(F1)♀×灰黑(P)♂ 1 056 1 128
(1)由表1可推断大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于________染色体上________性遗传。
(2)深黄、灰黑、白黄基因分别用Y、G、W表示，表1中深黄的亲本和F1个体基因型分别是____________，表2、表3中F1基因型分别是____________。群体中Y、G、W三个基因位于一对同源染色体。
(3)若从表2中选取黄色(YW)雌、雄个体各50只和表3中选取黄色(GW)雌、雄个体各50只，进行随机杂交，后代中黄色个体占比理论上为________。
表2 深黄色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
深黄 黄 白黄
深黄(P)♀×白黄(P)♂ 0 2 357 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 514 1 104 568
黄(F1)♂×深黄(P)♀ 1 327 1 293 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 917 864
表3 灰黑色与白黄色品系杂交实验结果
杂交组合 子代体色
灰黑 黄 白黄
灰黑(P)♀×白黄(P)♂ 0 1 237 0
黄(F1)♀×黄(F1)♂ 754 1 467 812
黄(F1)♂×灰黑(P)♀ 754 1 342 0
黄(F1)♀×白黄(P)♂ 0 1 124 1 217
(4)若表1、表2、表3中深黄(YY♀、YG♀♂)和黄色(YW♀♂、GW♀♂)个体随机杂交，后代会出现________种表现型和________种基因型。
【答案】 (1)常 显 (2)YY、YG YW、GW (3)1/2 (4)4 6 (5)3∶1 1/2
【解析】 (1)一对表现为相对性状的亲本杂交，子一代表现的性状为显性性状，深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，所以深黄色为显性性状。深黄(F1)♀×深黄(F1)♂，后代深黄∶灰黑≈3∶1，根据题意，反交实验结果与该正交实验结果相同，说明大蜡螟幼虫的深黄体色遗传属于常染色体上显性遗传。(2)根据表1深黄(P)♀×灰黑(P)♂，F1表现为深黄色，可知亲本深黄为显性纯合子，基因型为YY，亲本灰黑的
基因型为GG，则F1个体的基因型为YG，表2中深黄(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，可知深黄的基因型为YY，白黄的基因型为WW，子一代基因型为YW，表现为黄色。表3中灰黑(P)♀×白黄(P)♂，子代只有黄色，则灰黑的基因型为GG，白黄的基因型为WW，故子一代基因型为GW。表1、表2、表3的杂合子F1自交后代都出现3∶1或1∶2∶1的性状分离比，故Y、G、W三个基因位于一对同源染色体上。(3)表2中黄色个体的基因型为YW，表3中黄色个体的基因型为GW，若从表2中选取黄色雌、雄个体各50只和表3中选取黄色雌、雄个体各50只进行随机杂交，则该大蜡螟群体中YW、GW基因型的个体各占1/2，可推知Y配子
占1/4，W配子占1/2，G配子占1/4，用棋盘法进行计算，基因型为YW的个体占1/2×1/4×2＝1/4，基因型为GW的个体占1/2×1/4×2＝1/4，故黄色个体(YW＋GW)占1/4＋1/4＝1/2。(4)表1深黄色基因型为YY和YG，表2中黄色个体的基因型为YW，表3中黄色的基因型为GW，表1、表2、表3中深黄和黄色个体随机杂交，即YY、YG、YW和GW随机杂交，则该群体产生的配子类型为Y、G、W，子代YY、YG表现为深黄色，YW、GW表现为黄色，GG表现为灰黑色，WW表现为白黄色，故后代会出现4种表型和6种基因型。(5)表1的子一代基因型为YG，
有关基因重组的重要提醒
1.自然条件下，基因重组发生的时间是减Ⅰ后期和四分体时期，而不是发生在受精作用发生时。
2.自然条件下，基因重组只发生在真核生物中，病毒和原核生物中不发生基因重组。
常考题型三 染色体变异
9. (2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。
下列叙述正确的是( )
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
【答案】 C
【解析】 由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误；图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换，B错误；题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子， C正确，D错误。故选C。
10. (2024·广东卷)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是( )
A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分
C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
【答案】 A
【解析】 根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确。故选A。
11. (2023·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是( )
【答案】 B
【解析】 DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在着丝粒附近，倒位发生后，基因位置颠倒，但DNA探针依然可以识别，故B正确。故选B。
12. (2024·浙江6月卷)野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼(棒眼)，如图所示。
棒眼果蝇X染色体的这种变化属于( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
【答案】 C
【解析】 染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确，A、B、D错误。故选C。
染色体变异类型的判断方法
1.最简便方法：利用显微镜镜检判断。
2.最常用方法：利用遗传实验探究。
(1)答题模板
(2)解题关键：能正确分析以下变异产生配子的情况。(“O”表示不含有该基因)
3.界定二倍体、多倍体、单倍体
4.界定“三倍体”与“三体”
核心考点二
变异原理在育种中的应用
1.诱变育种原理
2.单倍体育种与杂交育种的关系
3.多倍体育种的原理分析
4.准确选取育种方案
(1)关注“三最”定方向
①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间，单倍体育种可明显缩短育种年限。
③最准确——侧重于目标精准度，基因工程育种可“定向”改变生物性状。
(2)依据目标选方案
育种目标 育种方案
集中双亲优良性状 单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改变 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种
突破生殖隔离，实现远缘杂交 植物体细胞杂交
1. (2024·辽宁卷)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是( )
A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】 C
【解析】 相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状，B正确；Gggg细胞复制之后为GGgggggg，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。故选C。
2. (2024·安徽卷)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是( )
①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
【答案】 C
【解析】 ①甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)，两者杂交，子代为优良性状的杂合子，以及抗稻瘟病(Rr)，若让其不断自交，每代均选取抗稻瘟病植株，则得到的子代为抗稻瘟病植株，但其他性状不一定是优良性状的纯合子，①错误；②将甲与乙杂交，F1与甲回交，F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻，但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，②正确；③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得
单倍体，再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体，从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物，为所需新品种，只选取抗稻瘟病植株，不能保证其他性状优良纯合，③错误；④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，向甲转入抗稻瘟病基因，则抗稻瘟病性状相当于杂合，对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可获得所需新品种，④正确。综上所述，故选C。
3. (2024·河北卷)西瓜瓜形(长形、椭圆形和圆形)和瓜皮颜色(深绿、绿条纹和浅绿)均为重要育种性状。为研究两类性状的遗传规律，选用纯合体P1(长形深绿)、P2(圆形浅绿)和P3(圆形绿条纹)进行杂交。为方便统计，长形和椭圆形统一记作非圆，结果见表。
实验 杂交组合 F1表型 F2表型和比例
① P1×P2 非圆深绿 非圆深绿∶非圆浅绿∶圆形深绿∶圆形浅绿＝9∶3∶3∶1
② P1×P3 非圆深绿 非圆深绿∶非圆绿条纹∶圆形深绿∶圆形绿条纹＝9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)由实验①结果推测，瓜皮颜色遗传遵循________定律，其中隐性性状为________。
(2)由实验①和②结果不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若要进行判断，还需从实验①和②的亲本中选用________进行杂交。若F1瓜皮颜色为________，则推测两基因为非等位基因。
(3)对实验①和②的F1非圆形瓜进行调查，发现均为椭圆形，则F2中椭圆深绿瓜植株的占比应为__________。若实验①的F2植株自交，子代中圆形深绿瓜植株的占比为________。
(4)SSR是分布于各染色体上的DNA序列，不同染色体具有各自的特异SSR。SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体。在P1和P2中SSR1长度不同，SSR2长度也不同。为了对控制瓜皮颜色的基因进行染色体定位，电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，结果如图。据图推测控制瓜皮颜色的基因位于________染色体。检测结果表明，15号植株同时含有两亲本的SSR1和SSR2序列，同时具有SSR1的根本原因是______________________，同时具有SSR2的根本原因是____________________________________________________
_______________________________。
(5)为快速获得稳定遗传的圆形深绿瓜株系，对实验①F2中圆形深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。选择检测结果为_____________________________的植株，不考虑交换，其自交后代即为目的株系。
【答案】 (1)分离 浅绿 (2) P2、P3 深绿 (3)3/8 15/64
(4) 9号 F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子 F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精
(5)SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同
【解析】 (1)由实验①结果可知，只考虑瓜皮颜色，F1为深绿，F2中深绿：浅绿＝3∶1，说明该性状遵循基因的分离定律，且浅绿为隐性。(2)由实验②可知，F2中深绿：绿条纹＝3∶1，也遵循基因的分离定律，结合①，不能判断控制绿条纹和浅绿性状基因之间的关系。若两基因为非等位基因，可假设P1为AABB，P2为aaBB，符合实验①的结果，则P3为AAbb，则还需从实验①和②的亲本中选用P2(aaBB)×P3(AAbb)，则F1为AaBb表现为深绿。(3)调查实验①和②的F1发现全为椭圆形瓜，亲本长形和圆形均为纯合子，说明椭圆形为杂合子，则F2非圆瓜中有1/3为长形，2/3为椭圆形，故椭圆深绿瓜植株占比
为9/16×2/3＝3/8。由题意可设瓜形基因为C/c，则P1基因型为AABBCC，P2基因型为aaBBcc，F1为AaBBCc，由实验①F2的表型和比例可知，圆形深绿瓜的基因型为A_B_cc。实验①中植株F2自交子代能产生圆形深绿瓜植株的基因型有1/8AABBCc、1/4AaBBCc、1/16AABBcc、1/8AaBBcc，其子代中圆形深绿瓜植株的占比为1/8×1/4＋1/4×3/16＋1/16×1＋1/8×3/4＝15/64。(4)电泳检测实验①F2中浅绿瓜植株、P1和P2的SSR1和SSR2的扩增产物，由电泳图谱可知，F2浅绿瓜植株中都含有P2亲本的SSR1，而SSR1和SSR2分别位于西瓜的9号和1号染色体上，故推测控制瓜皮颜色的基因位于9号染色体上。由电泳图谱
可知，F2浅绿瓜植株中只有15号植株含有亲本P1的SSR1，推测根本原因是F1在减数分裂Ⅰ前期发生染色体片段互换，产生了同时含P1、P2的SSR1的配子，而包括15号植株在内的半数植株同时含有两亲本的SSR2，根本原因是F1减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，随后F1产生的具有来自P11号染色体的配子与具有来自P21号染色体的配子受精。(5)为快速获得稳定遗传的深绿瓜株系，对实验①F2中深绿瓜植株控制瓜皮颜色的基因所在染色体上的SSR进行扩增、电泳检测。稳定遗传的深绿瓜株系应是纯合子，其深绿基因最终来源于亲本P1，故应选择SSR1的扩增产物条带与P1亲本相同的植株。
4. (2022·江苏卷)玉米是我国重要的粮食作物。玉米通常是雌雄同株异花植物(顶端长雄花序，叶腋长雌花序)，但也有的是雌雄异株植物。玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由显性基因B控制，雄花花序由显性基因T控制，基因型bbtt个体为雌株。现有甲(雌雄同株)、乙(雌株)、丙(雌株)、丁(雄株)4种纯合体玉米植株。回答下列问题。
(1)若以甲为母本、丁为父本进行杂交育种，需进行人工传粉，具体做法是________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________。
(2)乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株；F1自交，F2中雌株所占比例为__________，F2中雄株的基因型是____________；在F2的雌株中，与丙基因型相同的植株所占比例是________。
(3)已知玉米籽粒的糯和非糯是由1对等位基因控制的相对性状。为了确定这对相对性状的显隐性，某研究人员将糯玉米纯合体与非糯玉米纯合体(两种玉米均为雌雄同株)间行种植进行实验，果穗成熟后依据果穗上籽粒的性状，可判断糯与非糯的显隐性。若糯是显性，则实验结果是____________________________________________________________
__________________________________；若非糯是显性，则实验结果是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)对母本甲的雌花花序进行套袋，待雌蕊成熟时，采集丁的成熟花粉，撒在甲的雌蕊柱头上，再套上纸袋
(2)1/4 bbTT、bbTt 1/4
(3)糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒 非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒
【解析】 (1)杂交育种的原理是基因重组，若甲为母本，丁为父本杂交，因为甲为雌雄同株异花植物，所以在花粉未成熟时需对甲植株雌花花序套袋处理，等丁的花粉成熟后再通过人工授粉把丁的花粉授以甲的雌蕊柱头后，再套袋。(2)根据题干信息“乙和丁杂交，F1全部表现为雌雄同株”，可知乙基因型为BBtt，丁的基因型为bbTT，F1基因型为BbTt，F1自交F2基因型及比例为9B_T_(雌雄同株)∶3B_tt(雌株)∶3bbT_(雄株)∶1bbtt(雌株)，故F2中雌株所占比例为1/4，雄株的基因型为bbTT、bbTt，雌株中与丙基因型相同的比例为1/4。(3)假设糯和非糯这对相对性状受A/a基因控制，因为两种玉米均为雌雄同株植物，
间行种植时，既有自交又有杂交。若糯性为显性，基因型为AA，非糯基因型为aa，则糯性植株无论自交还是杂交，糯性植株上全为糯性籽粒，非糯植株杂交子代为糯性籽粒，自交子代为非糯籽粒，所以非糯植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。同理，非糯为显性时，非糯性植株上只有非糯籽粒，糯性植株上既有糯性籽粒又有非糯籽粒。
5. (2022·广东卷)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面，《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧，现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题：
(1)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为____________________________________________
____________________________。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是______；若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得________只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。
(3)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为ZBZb)，与白壳卵雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别。
统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析：
①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于________染色体上。
②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是__________(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由____________________
_____________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)协同进化(共同进化) (2)3/64 50
(3)常 bbZWB Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子，与白壳卵雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别
【解析】 (1)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)由题意可知，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传，即符合自由组合定律，将三对基因均杂合的亲本杂交，可先将三对基因分别按照分离定律计算，再将结果相乘，即F1各对性状中，虎斑个体占3/4，白茧个体占1/4，抗软化病个体占1/4，相乘后F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是3/4×1/4×1/4＝3/64。若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，总产卵数为8×400＝3 200枚，其中虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕占1/4×1/4×1/4＝1/64，即3 200×1/64＝50只。(3)黑壳卵经射线照射后，
携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上，转移情况可分为三种，即携带B基因的染色体片段可转移到常染色体上、转移到Z染色体上或转移到W染色体上。将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交，统计子代的黑壳卵孵化后雌雄家蚕的数目。Ⅰ组黑壳卵家蚕中雌雄比例接近1∶1，说明该性状与性别无关，即携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上；Ⅱ组黑壳卵家蚕全为雌性，说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上；Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性，说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。①由以上分析可知，Ⅰ组携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上，即所得雌蚕的B基因位于常染色体
上。②由以上分析可知，Ⅱ组携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上，亲本雌蚕的基因型为ZWB，与白壳卵雄蚕bb杂交，子代雌蚕的基因型为bbZWB(黑壳卵)，雄蚕的基因型为bbZZ(白壳卵)，可以通过卵壳颜色区分子代性别。将子代黑壳卵雌蚕继续杂交，后代类型保持不变，故这种杂交模式可持续应用于生产实践中。③Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性，说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为bbZBW，与白卵壳雄蚕bbZZ杂交，子代雌蚕的基因型为bbZW(白壳卵)，雄蚕的基因型为bbZBZ(黑壳卵)。再将黑壳卵雄蚕(bbZBZ)与白壳卵雌蚕(bbZbW)杂交，子代为bbZBZ、bbZZ、bbZBW、bbZW，其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，故不能满足生产需求。
6. (2024·全国甲卷)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于____________(填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表现型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。
【答案】 (1)细胞质 (2)核糖体 3∶1 (3)1 3
【解析】 (1)由题意可知，雄性不育株在杂交过程中作母本，在与甲的多次杂交过程中，子代始终表现为雄性不育，即与母本表型相同，说明雄性不育为母系遗传，即控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中。(2)以mRNA为模板翻译产生多肽链即合成蛋白质的场所为核糖体。控制雄性不育的基因(A)位于细胞质中，基因R位于细胞核中，核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达，则丙的基因型为A(RR)或a(RR)，雄性不育乙的基因型为A(rr)，子代细胞质来自母本，因此F1的基因型为A(Rr)，核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达，因此F1表现为雄性
可育，F1自交，子代的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，因此子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为3∶1。(3)丙为雄性可育基因型为A(RR)或a(RR)，甲也为雄性可育基因型为a(rr)，以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1基因型为a(Rr)雄性可育，F1自交的后代F2可育，即F2中与育性有关的表现型有1种。反交结果与正交结果不同，则可说明丙的基因型为A(RR)，甲的基因型为a(rr)，反交时，丙为母本，F1的基因型为A(Rr)，F2中的基因型及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，即F2中与育性有关的基因型有3种。
生物育种中应注意的问题
1.育种原理和育种方法分辨不清，出现答非所问的情况。
原理是育种的理论依据，如多倍体育种和单倍体育种的原理都是染色体变异。
2.澄清“可遗传”与“可育”
(1)三倍体无子西瓜、骡子、单倍体玉米等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。
(2)无子番茄“无子”的原因是植株未受粉，生长素促进了果实的发育，这种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
3.有关育种方式的四点提醒
(1)单倍体育种：操作对象是单倍体幼苗。
(2)多倍体育种：操作对象是萌发的种子或幼苗。
(3)诱变育种：多用于植物和微生物，一般不用于动物育种。
(4)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状即可。
核心考点三
生物的进化
1.共同由来学说和自然选择学说的证据
2.比较达尔文的生物进化论与现代生物进化理论的主要内容
3.现代生物进化理论的要点分析
(1)适应是自然选择的结果。适应的含义一是指生物形态结构适合于完成一定的功能；二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)理清生物进化脉络
4.运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算
(1)适用条件
①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配并产生后代；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA基因型的频率为p2，Aa基因型的频率为2pq，aa基因型的频率为q2。
常考题型一 自然选择学说与现代生物进化理论
1. (2024·辽宁卷)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
【答案】 C
【解析】 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；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；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；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。
2. (2024·湖北卷)研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是( )
A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息
B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果
C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体
D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离
【答案】 D
【解析】 物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确；判断两个种群是否为同一物种，主要依据是它们是否存在生殖隔离，即二者的杂交子代是否可育，由和求偶有关的鸣唱特征的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。故选D。
3. (2024·浙江6月卷)在酵母菌、植物、昆虫等不同生物类群中，rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的。这一事实为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供了( )
A．化石证据 B．比较解剖学证据
C．胚胎学证据 D．分子水平证据
【答案】 D
【解析】 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，其差异的大小则揭示了当今生物种类的亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。rDNA(编码核糖体RNA的基因)的碱基序列大部分是相同的，属于分子水平的证据，D符合题意。故选D。
4. (2024·北京卷)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____________________________________
__________________________________________________________________________________________________________。
【答案】 (1)生态系统
(2) 疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，缺少鸟类参与传粉，只依赖昆虫传粉，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并发挥重要作用 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)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；岛屿环境资源有限，物种之间竞争激烈，为了更好地适应环境，生物的进化速度更快
【解析】 (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，则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，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。
1.有关隔离、物种形成与进化关系的易错易混点
(1)物种的形成不一定都需要经过地理隔离，如采用人工诱导的方法获得的多倍体。
(2)生物进化不一定导致物种的形成：①生物进化的实质是基因频率的改变，这种变化可大可小，不一定会突破物种的界限，引发生殖隔离，即生物进化不一定导致新物种的形成；②新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了。
(3)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。
2.有关“新物种”的易错易混点
(1)与原物种间已形成生殖隔离(两者不能相互交配或能交配但后代不育)。
(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔离。
常考题型二 基因频率与基因型频率
5. (2024·湖北卷)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A．该种群有11%的个体患该病
B．该种群h基因的频率是10%
C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种
D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变
【答案】 B
【解析】 分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，该种群中患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为(10%＋10%×10%)×1/2＝5.5%，A错误；分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，B正确；只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。故选B。
6. (2024·河北卷)为控制地中海蚊子的数量，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
【答案】 B
【解析】 据图可知，在杀虫剂的选择作用下，区域A中Est基因频率明显高于其他区域，说明该种蚊子的Est基因频率发生了定向改变，A错误；区域A中每年喷洒杀虫剂，但区域A中的基因频率并不相同，随着远离海岸线，Est基因频率逐渐下降，说明这主要由迁入和迁出导致，B正确；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；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。
7. (2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是( )
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
【答案】 C
【解析】 根据题意，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不符合题意；根据题意，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不符合题意；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C符合题意；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，末次盛冰期后气温逐渐升高，m基因频率升高，M基因频率降低，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不符合题意。故选C。
8. (2022·广东卷)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是( )
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
【答案】 D
【解析】 分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。故选D。
X染色体上基因频率的计算
X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%)
