单元检测七 生物的变异和进化（含解析）2026届高考生物学一轮复习单元检测卷
文档属性
| 名称 | 单元检测七 生物的变异和进化（含解析）2026届高考生物学一轮复习单元检测卷 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-06-14 16:41:16 | ||
图片预览
文档简介
单元检测七 生物的变异和进化
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·海南中学月考)图1、图2为不同染色体上的片段，图1中②为非编码区，图3为一小段DNA片段。下列分析正确的是( )
A．图1中基因1对应的两条链在减数分裂Ⅰ各自移向细胞两极
B．图2中的基因3插入图1的位置②引起的变异，属于基因重组
C．图3片段插入图1的位置①引起的变异属于染色体结构变异
D．图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，属于基因突变
2．(2024·北京海淀区期末)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图，4号不携带甲病致病基因，其双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序，2条非模板链测序结果见表。不考虑X、Y染色体的同源区段，以下分析不正确的是( )
家庭成员 1 2 4 5
测序结果 ？
A.无法判断甲病的显隐性
B．乙病基因位于X染色体上
C．4号控制乙病的基因测序结果为
D．1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
3．(2025·天津阶段检测)如图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时，部分染色体的示意图(1～4表示不同的染色体)。下列说法不正确的是( )
A．染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因一定是基因突变
B．该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2
C．该细胞一定含有1条Y染色体，其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
D．该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律
4．(2024·温州三模)正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后， 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
5．(2024·佛山调研)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是ZW型。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的B和b基因控制。已知雄蚕的桑叶利用率高，可以提高产丝量，为了在家蚕还未孵化时能通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用如图所示方法处理，获得了一只限性斑纹雌蚕。下列说法正确的是( )
A．该变异只发生在有丝分裂过程中，属于染色体结构变异
B．图中F1有斑纹个体中染色体正常的比例为1/3且性别为雄性
C．家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z
D．用无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配应保留后代中有斑纹的幼蚕
6．一对外表和智力均正常的夫妇，妻子怀了一个异常的胎儿，对染色体检查发现，丈夫染色体正常，妻子和胎儿的18号染色体组成分别如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A．妻子与胎儿均发生了染色体结构变异，且胎儿细胞中染色体数目也发生了改变
B．妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的数目和排列顺序发生改变
C．胎儿异常染色体是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果
D．胎儿的18号染色体部分基因可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生
7．自然条件下，二倍体植物在形成配子时，可能发生减数分裂失败而变为一次有丝分裂的现象(如图)。该植物自花受粉，形成四倍体合子(受精卵)。下列有关分析合理的是( )
A．图示二倍体植物产生的配子含有单个染色体组
B．该四倍体的形成不存在地理隔离和生殖隔离
C．该四倍体与其亲本仍属于同一物种
D．该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含4条染色体
8．(2024·韶关高三期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞。下列叙述错误的是( )
A．远离或不接触致癌因子就不会患上癌症
B．细胞正常增殖需要原癌基因表达的蛋白质
C．抑癌基因表达的蛋白质可能促进细胞凋亡
D．细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果
9．基因A控制合成小鼠正常发育所需的蛋白质IGF。研究发现，基因A发生图示①或②变化均会导致小鼠个体矮小。下列叙述错误的是( )
A．①发生基因突变，可能改变IGF结构
B．①可产生等位基因，增加基因多样性
C．②可影响基因转录水平，导致小鼠个体矮小
D．①是可遗传变异，②是不可遗传变异
10．(2024·漳州三模)3种α珠蛋白基因(HBA1、HBA2、HBZ)和5种β珠蛋白基因(HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBE)是控制合成血红蛋白结构中珠蛋白的相关基因，在染色体上的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A．人体正常的体细胞中最多含有2个HBA1基因
B．3种α珠蛋白基因的差异主要是碱基的排列顺序不同
C．α珠蛋白基因和β珠蛋白基因之间在减数分裂过程中能够发生自由组合
D．5种β珠蛋白基因都可发生碱基的替换，这体现了基因突变的随机性
11．酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。如图为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基因的表达产物与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，可含有a1、a2、a3
12．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是( )
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
13．物种形成是新物种从旧物种中分化出来的过程。邻地物种形成的过程(如图)与异地物种形成的过程大致相同。下列有关叙述正确的是( )
A．若1和3仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
B．东北虎和华南虎这两个亚种由于形态结构差异明显而不能相互交配
C．分布两端的亚种(1与5)通过长期的遗传差异积累，可能会产生生殖隔离
D．与异地物种形成相比，邻地物种形成方式一般是渐变的，可能需要的时间更短
14．(2025·海口开学考)加拿大底鳉是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，其中等位基因LDH－Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是( )
A．LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B．冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高
C．据图推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D．加拿大底鳉个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
15．(2024·绵阳模拟)黑腹裂籽雀的主要食物是不同种的莎草种子，这种鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系——较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子。研究者统计了黑腹裂籽雀群体中不同下颚宽度(度量喙大小的指标)个体的存活率，结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．宽喙和窄喙两个亚群体的分化有利于降低种间竞争
B．在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状属于可遗传变异
C．黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化
D．下颚宽度在14 mm左右的个体存活率低是自然选择的结果
16．亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，例如，鸟类与蝙蝠亲缘关系较远，却有相似的形态，这属于趋同进化。下列叙述正确的是( )
A．趋同进化是不同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果
B．研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据，大部分发现于沉积岩的地层中
C．“趋同进化的发生，基因突变是主要内因，自然选择是主要外因”符合自然选择学说
D．森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是地理隔离
17．(2024·宁波二模)茶树在3 000万年前曾发生全基因组重复事件(WGD)，WGD 后的植株通过保留、丢失和修饰基因等途径，快速重建二倍体遗传。如图为我国科学家对现存茶树基因组甲基化数据进行检测的部分结果，下列推测错误的是( )
A．据图1可知，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平下调
B．据图2可知，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强
C．全基因组重复的最可能原因是茶树发生了染色体数目变异
D．WGD的发生为生物进化提供了遗传材料
18．(2025·重庆渝中区期中)玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体(2n)，但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝。二者果穗的形状差异也较大，这种变化有人工选择的作用，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1自交，F2果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是( )
A．杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B．果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C．控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D．人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
19．(2024·东莞实验中学模拟)已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如图所示(乙和丙种群处于遗传平衡状态)。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是( )
A．染色体结构变异会导致种群基因频率发生定向改变
B．物种乙和物种丙的g基因频率可能相同
C．物种乙和物种丙存在生殖隔离，故二者不能交配
D．若只考虑E/e基因，显性性状和隐性性状数量相当，则E和e的基因频率相等
20．粗糙脉孢菌(n＝7)是一种真菌，其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A．因甲、乙融合导致合子染色体数目加倍，合子在减数分裂前不需要进行染色体的复制
B．若②的基因组成为AB，正常情况下①③④的基因组成分别为AB、AB、ab
C．菌株甲和乙及②③④⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组，属于单倍体
D．图中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(8分)(2024·昆明三模)果蝇Y染色体上的SRY基因决定雄性性别的发生，在X染色体上无等位基因。为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴定体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题：
(1)果蝇的灰色(B)对黑色(b)为显性。研究人员用射线照射果蝇M(如图)，已知射线照射后Y染色体携带SRY基因的片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的染色体片段丢失。该过程涉及的变异类型是____________________(具体类型)。
(2)研究人员将射线照射后的果蝇M与正常黑色雌果蝇杂交，统计后代雄果蝇的性状及比例，得到部分结果如表所示。已知SRY基因可能转移到X染色体或B所在的染色体或b所在的染色体，不考虑除这三条染色体以外的情况，且只含一条同源染色体的雌果蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖能力相同。
Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例 灰色∶黑色＝1∶1 灰色∶黑色＝1∶0 灰色∶黑色＝0∶1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上，Ⅱ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到____________染色体上，Ⅲ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上。
②Ⅰ组子代黑色雄果蝇的基因型是__________。
③第________组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
(3)(2分)有研究者认为，果蝇的性别也可能因DNA甲基化水平升高造成表观遗传的差异，表观遗传是指____________________________________________________________。
22．(8分)水稻是一种重要的农作物，研究者通过多种育种技术来提高水稻的产量。水稻稻穗的大小会影响水稻产量。研究人员获得了稻穗为大穗的单基因纯合突变体1和突变体2，其稻穗显著大于野生型(其稻穗为小穗)。将突变体1 和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同。回答下列问题：
(1)欲探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。
实验方案：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果和结论：
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2 的突变基因为等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
(2)经研究发现突变体1的突变基因为A 基因，并对野生型和突变体1的A基因进行测序，结果如图1：
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸。
据图1可知，由于______________使突变体1的A基因突变，其指导合成的mRNA 上的碱基为_________的终止密码子提前出现，肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构的改变，功能异常。
(3)(2分)进一步研究发现A 基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因。研究者进一步做了如图2所示检测，据图2解释突变体1表现出大穗的原因：________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23．(12分)(2024·南昌联考)雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，形成巴氏小体，只有1条X染色体保留活性。巴氏小体在减数分裂过程中重新激活。某种猫的毛色是由一对等位基因XO(黄色)和XB(黑色)控制，由于X染色体的随机失活，基因型为XBXO的个体表型为黑黄相间(玳瑁猫)。回答下列问题：
(1)基因型为XBXO的雌猫在发育早期，如果某胚胎细胞中携带XB基因的X染色体失活，则由该细胞通过__________分裂和分化而形成的皮肤上会长出__________色体毛；同理，如果某胚胎细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出__________色体毛，因此呈现黑黄相间。
(2)黄色雌猫和黑色雄猫交配，正常情况下后代的表型有________种。
(3)(3分)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，其形成原因是在减数分裂Ⅰ的________期，____________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。
(4)(3分)研究发现，X染色体失活的分子机制如图。当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到________________________的作用，使该X染色体失活。TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)，该基因转录得到的TsixRNA通过_______________________________________________________
________________________________________________________________________，
就会阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
(5)(2分)人类同样具有上述X染色体失活的分子机制，科学家希望能将该机制应用于21三体综合征的治疗研究，简述其研究设想：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．(9分)(2025·六安模拟)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。回答下列问题：
(1)表1中杂交组合一与二互为________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合 F1胚乳颜色
一 紫色RR(♀)×黄色rr(♂) 紫色
二 紫色RR(♂)×黄色rr(♀) 杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是____________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测：
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)(5分)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合 部分F1胚乳
基因型 颜色
三 野生型rr(♀)×甲Rr(♂) Rrr 杂色
RRrr 杂色
四 野生型rr(♂)×甲Rr(♀) RRr 紫色
①突变体甲的形成过程如图，形成甲的过程中发生的变异类型是________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③表2中杂交结果仅支持推测二，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2分)研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙(mmRR)、野生型紫色玉米(MMRR)和黄色玉米(MMrr)。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25．(13分)(2024·北京朝阳区模拟)非洲大草原不仅草木茂盛，而且还生活着多种食草动物(如羚羊、大象、犀牛等)和食肉动物(如狮子、猎豹等)，这些动物都具有自己生存的技能，如羚羊通过快速奔跑躲避猎豹的捕食，而猎豹以更快的奔跑速度进行捕猎。回答下列问题：
(1)(2分)在生物进化的过程中，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现后，生物进化的速度明显加快，原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(4分)大型食草动物的食性比较广，会啃食多种植物。这种捕食活动有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由于各种因素的影响，非洲草原上犀牛数量近几年明显减小，专家提出要加以保护，这是在__________层次上保护生物的多样性，而生物多样性是__________的结果。
(3)比较草原上几种不同动物的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种动物呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系较近的动物是__________，上述研究为生物进化提供了________________水平上的证据。
(4)若该草原发生了严重的火灾，则可能会导致________________________________层次的生物多样性降低。
(5)(4分)草原上某昆虫灰体(B)对黑体(b)为显性，在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合昆虫组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体6 400只，黑体3 600只。F1中b的基因频率为________，Bb的基因型频率为________；如果该种群出现个体迁出现象，那么该种群会不会进化？为什么？
________________________________________________________________________。
单元检测七 生物的变异和进化
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·海南中学月考)图1、图2为不同染色体上的片段，图1中②为非编码区，图3为一小段DNA片段。下列分析正确的是( )
A．图1中基因1对应的两条链在减数分裂Ⅰ各自移向细胞两极
B．图2中的基因3插入图1的位置②引起的变异，属于基因重组
C．图3片段插入图1的位置①引起的变异属于染色体结构变异
D．图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，属于基因突变
答案 B
解析 图1中基因1对应的两条链属于同一个DNA分子的两条单链，在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极，A错误；图3片段插入图1的位置①，导致基因1的碱基增添，引起的变异属于基因突变，C错误；图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，但位置②为非编码区，故不属于基因突变，D错误。
2．(2024·北京海淀区期末)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图，4号不携带甲病致病基因，其双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序，2条非模板链测序结果见表。不考虑X、Y染色体的同源区段，以下分析不正确的是( )
家庭成员 1 2 4 5
测序结果 ？
A.无法判断甲病的显隐性
B．乙病基因位于X染色体上
C．4号控制乙病的基因测序结果为
D．1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
答案 B
解析 由于4号不携带甲病致病基因，不患甲病的4号与3号甲病患者的儿子(6号)患甲病，则甲病可能为常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病，即无法确定甲病的显隐性，A正确；据图可知，乙病为隐性遗传病，4号双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，1号、2号不患乙病，4号患乙病，说明乙病为常染色体隐性遗传病，故乙病基因不位于X染色体上，B错误；5号不患乙病，4号为乙病患者，根据表格中1号、2号和5号测序结果可知，4号控制乙病的基因测序结果应为，C正确；1号和2号均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，二者生一个不患乙病孩子的概率＝1－1/4＝3/4，D正确。
3．(2025·天津阶段检测)如图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时，部分染色体的示意图(1～4表示不同的染色体)。下列说法不正确的是( )
A．染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因一定是基因突变
B．该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2
C．该细胞一定含有1条Y染色体，其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
D．该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律
答案 C
解析 该个体的基因型为AaBb，分析题图可知，该细胞中含有同源染色体，同源染色体分离移向细胞两极，故该细胞所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，该细胞的细胞质是均等分裂的，由此推导出该细胞为初级精母细胞，3、4两条染色体为一对同源染色体。由于染色体3上含有2个B基因，染色体4上含有1个B基因和1个b基因，所以染色体4的姐妹染色单体上出现的等位基因一定是基因突变造成的，而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换造成的，A正确；该细胞的细胞质是均等分裂的，由此可知该细胞为初级精母细胞，该细胞产生的两个子细胞为次级精母细胞，由于减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分开，分别进入两个次级精母细胞，所以每个次级精母细胞中含有0或2个A基因，B正确；人的1个初级精母细胞中一定含有1条Y染色体。由于减数分裂Ⅰ过程中X和Y染色体分开分别进入两个次级精母细胞，故其中一个次级精母细胞中没有Y染色体，另外一个次级精母细胞中可能含有1条(减数分裂Ⅱ前期和中期)或2条(减数分裂Ⅱ后期和末期)Y染色体，C错误；人的初级精母细胞的性染色体组成为XY，两者之间为异形性染色体，而1和2、3和4这两对同源染色体的形状和大小相同，所以为两对常染色体，故该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律，D正确。
4．(2024·温州三模)正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后， 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
答案 B
解析 当细胞存在异常导致分裂期时长超过30 min后，某复合物开始积累，过多的复合物可能导致细胞凋亡，因此复合物增加会导致异常细胞减少，抑制复合物的形成不会使异常细胞减少，B错误；因为复合物内含p53蛋白，所以p53基因突变可以导致癌细胞中“秒表”机制被关闭，C正确。
5．(2024·佛山调研)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是ZW型。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的B和b基因控制。已知雄蚕的桑叶利用率高，可以提高产丝量，为了在家蚕还未孵化时能通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用如图所示方法处理，获得了一只限性斑纹雌蚕。下列说法正确的是( )
A．该变异只发生在有丝分裂过程中，属于染色体结构变异
B．图中F1有斑纹个体中染色体正常的比例为1/3且性别为雄性
C．家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z
D．用无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配应保留后代中有斑纹的幼蚕
答案 B
解析 该变异类型属于染色体结构变异，可发生在有丝分裂或减数分裂过程中，A错误；据图可知，突变家蚕产生的配子类型有BZ、OZ、BWB、OWB，普通家蚕2产生的配子类型是bZ，F1中有斑纹的基因型比例为1/3BbZZ、1/3BbZWB、1/3bOZWB，其中染色体正常的为1/3BbZZ，性别为雄性，B正确；家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z或27条常染色体＋1条性染色体W，C错误；在生产中，无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配，后代中雄蚕全为无斑纹，故应保留无斑纹的幼蚕，以提高产丝量，D错误。
6．一对外表和智力均正常的夫妇，妻子怀了一个异常的胎儿，对染色体检查发现，丈夫染色体正常，妻子和胎儿的18号染色体组成分别如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A．妻子与胎儿均发生了染色体结构变异，且胎儿细胞中染色体数目也发生了改变
B．妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的数目和排列顺序发生改变
C．胎儿异常染色体是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果
D．胎儿的18号染色体部分基因可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生
答案 D
解析 胎儿细胞中发生了染色体结构变异，但数目并未改变，A错误；妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的排列顺序发生改变，基因的数目不变，B错误；胎儿异常染色体是D变成了A，而减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换只会交换等位基因，C错误；胎儿的18号染色体A基因多了一个，可能出现过量表达，导致相关疾病的产生，D正确。
7．自然条件下，二倍体植物在形成配子时，可能发生减数分裂失败而变为一次有丝分裂的现象(如图)。该植物自花受粉，形成四倍体合子(受精卵)。下列有关分析合理的是( )
A．图示二倍体植物产生的配子含有单个染色体组
B．该四倍体的形成不存在地理隔离和生殖隔离
C．该四倍体与其亲本仍属于同一物种
D．该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含4条染色体
答案 D
解析 染色体组是一套非同源染色体，图示二倍体植物产生的配子由于减数分裂失败，含有2个染色体组，A错误；该四倍体的形成不存在地理隔离，但该四倍体与二倍体杂交，子代是三倍体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成可育配子而不育，所以四倍体和二倍体之间存在生殖隔离，因此该四倍体与亲本属于两个物种，B、C错误；该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含2个染色体组，4条染色体，D正确。
8．(2024·韶关高三期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞。下列叙述错误的是( )
A．远离或不接触致癌因子就不会患上癌症
B．细胞正常增殖需要原癌基因表达的蛋白质
C．抑癌基因表达的蛋白质可能促进细胞凋亡
D．细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果
答案 A
解析 基因突变会自发产生，远离或不接触致癌因子也可能患上癌症，A错误；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，B正确；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，C正确；由题干信息“正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞”可知，细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果，D正确。
9．基因A控制合成小鼠正常发育所需的蛋白质IGF。研究发现，基因A发生图示①或②变化均会导致小鼠个体矮小。下列叙述错误的是( )
A．①发生基因突变，可能改变IGF结构
B．①可产生等位基因，增加基因多样性
C．②可影响基因转录水平，导致小鼠个体矮小
D．①是可遗传变异，②是不可遗传变异
答案 D
解析 图中①过程CG碱基对变为GC碱基对，发生了碱基的替换，这属于基因突变，可能导致编码的蛋白质IGF结构发生改变，A正确；①是基因突变，可能产生新的等位基因，增加基因多样性，B正确；②是DNA分子中发生了碱基的甲基化，影响基因的表达，故影响了转录水平导致小鼠个体矮小，C正确；①和②都属于可遗传变异，D错误。
10．(2024·漳州三模)3种α珠蛋白基因(HBA1、HBA2、HBZ)和5种β珠蛋白基因(HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBE)是控制合成血红蛋白结构中珠蛋白的相关基因，在染色体上的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A．人体正常的体细胞中最多含有2个HBA1基因
B．3种α珠蛋白基因的差异主要是碱基的排列顺序不同
C．α珠蛋白基因和β珠蛋白基因之间在减数分裂过程中能够发生自由组合
D．5种β珠蛋白基因都可发生碱基的替换，这体现了基因突变的随机性
答案 A
解析 正常体细胞中有2条16号染色体，因此，每个正常体细胞中应该含有2个HBA1基因，但在有丝分裂后期可以含有4个HBA1基因，A错误；不同基因的差异主要是基因中碱基的排列顺序不同，B正确；α珠蛋白基因位于16号染色体上，β珠蛋白基因位于 11号染色体上，即两基因位于两对非同源染色体上， 在减数分裂过程中可以随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合，C正确；5种β珠蛋白基因为非等位基因，位于 11号染色体的不同位置上，说明基因突变可以发生在同一个DNA分子的不同部位，体现了基因突变的随机性， D正确。
11．酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。如图为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基因的表达产物与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，可含有a1、a2、a3
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，可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，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 为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。
12．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是( )
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
答案 D
解析 据过程1可知，农杆菌的A基因可转移至原先不含A基因的红薯内，说明水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，是基因重组的一种，A正确；过程1属于水平转基因，是可遗传变异，该过程中获得A基因的红薯可通过过程2(杂交育种)将A基因传递到子代，B正确；不同生物之间DNA的结构相同，是细胞内不同结构之间进行基因交流的结构基础，C正确；过程1、2的原理都是基因重组，基因重组有利于作物适应新环境，但基因重组是不定向的，D错误。
13．物种形成是新物种从旧物种中分化出来的过程。邻地物种形成的过程(如图)与异地物种形成的过程大致相同。下列有关叙述正确的是( )
A．若1和3仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
B．东北虎和华南虎这两个亚种由于形态结构差异明显而不能相互交配
C．分布两端的亚种(1与5)通过长期的遗传差异积累，可能会产生生殖隔离
D．与异地物种形成相比，邻地物种形成方式一般是渐变的，可能需要的时间更短
答案 C
解析 虽然1和3仍为同一物种，但存在地理隔离，且经过若干年的进化，它们的种群基因库可能相同，也可能不同，A错误；东北虎和华南虎都是虎类亚种，是同一物种，它们之间不存在生殖隔离，因地理隔离而不能相互交配，B错误；渐变式是形成新物种的常见方式，与异地物种形成相比，邻地物种形成可能需要的时间更长，D错误。
14．(2025·海口开学考)加拿大底鳉是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，其中等位基因LDH－Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是( )
A．LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B．冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高
C．据图推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D．加拿大底鳉个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
答案 C
解析 LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的分离定律，A错误；体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，结合图示可知，冷水环境中等位基因LDH－Bb出现比例比温水环境中高，但不能说明冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高，B错误；基因LDH－B与细胞呼吸有关，结合题图可知，冷水环境中LDH－Bb出现比例很高，据此推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关，C正确；进化的实质是种群基因频率的改变，而加拿大底鳉个体属于个体而不是种群，其从温水环境游至冷水环境中不会发生进化，D错误。
15．(2024·绵阳模拟)黑腹裂籽雀的主要食物是不同种的莎草种子，这种鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系——较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子。研究者统计了黑腹裂籽雀群体中不同下颚宽度(度量喙大小的指标)个体的存活率，结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．宽喙和窄喙两个亚群体的分化有利于降低种间竞争
B．在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状属于可遗传变异
C．黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化
D．下颚宽度在14 mm左右的个体存活率低是自然选择的结果
答案 A
解析 宽喙和窄喙两个亚群体仍属于同一个物种，两者之间不存在种间竞争的关系，A错误；在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状是基因突变导致的，属于可遗传变异，B正确；鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系，较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子，由此可知，黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化，C正确。
16．亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，例如，鸟类与蝙蝠亲缘关系较远，却有相似的形态，这属于趋同进化。下列叙述正确的是( )
A．趋同进化是不同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果
B．研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据，大部分发现于沉积岩的地层中
C．“趋同进化的发生，基因突变是主要内因，自然选择是主要外因”符合自然选择学说
D．森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是地理隔离
答案 B
解析 根据题干信息，可以推断出趋同进化是相同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果，A错误；研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据是化石证据，而化石大部分发现于沉积岩的地层中，B正确；达尔文的自然选择学说没有涉及“基因突变”的内容，C错误；森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是二者属于不同物种，存在生殖隔离，D错误。
17．(2024·宁波二模)茶树在3 000万年前曾发生全基因组重复事件(WGD)，WGD 后的植株通过保留、丢失和修饰基因等途径，快速重建二倍体遗传。如图为我国科学家对现存茶树基因组甲基化数据进行检测的部分结果，下列推测错误的是( )
A．据图1可知，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平下调
B．据图2可知，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强
C．全基因组重复的最可能原因是茶树发生了染色体数目变异
D．WGD的发生为生物进化提供了遗传材料
答案 A
解析 由图1可知，外显子的甲基化程度增大，基因表达水平也增加，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平上调，A错误；由图2可知，低温胁迫时长增加，抗冻基因启动子甲基化程度降低，抗冻基因表达水平上升，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强，B正确；全基因组重复事件是以基因为单位重复，很可能是染色体重复导致的，属于染色体数目变异，C正确；突变和基因重组提供进化的原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，WGD的发生很可能是染色体变异导致的，D正确。
18．(2025·重庆渝中区期中)玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体(2n)，但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝。二者果穗的形状差异也较大，这种变化有人工选择的作用，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1自交，F2果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是( )
A．杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B．果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C．控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D．人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
答案 C
解析 两个品种可产生可育杂交子一代(如题图，F1 有种子)，不属于两个物种，A 错误；由题意可知，果穗形状至少受 3 对等位基因控制，因为(1/4)3＝1/64，B错误；果穗形状存在连续变异，F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍，3对纯显和3对纯隐各占1/64，属于典型的数量性状，存在累加效应，C 正确；人工选择的过程存在基因频率的定向改变，但不代表玉米更适应环境，只能说它更符合人类的需求，D 错误。
19．(2024·东莞实验中学模拟)已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如图所示(乙和丙种群处于遗传平衡状态)。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是( )
A．染色体结构变异会导致种群基因频率发生定向改变
B．物种乙和物种丙的g基因频率可能相同
C．物种乙和物种丙存在生殖隔离，故二者不能交配
D．若只考虑E/e基因，显性性状和隐性性状数量相当，则E和e的基因频率相等
答案 B
解析 染色体结构变异会导致种群基因频率发生改变，自然选择决定生物进化的方向，故染色体结构变异不会导致种群基因频率发生定向改变，A错误；图中物种乙和物种丙分别在B、C两个不同的地区，数量上可能有差异，但基因型频率可能相同，根据遗传平衡定律，二者的g基因频率可能相同，B正确；乙和丙属于不同的物种，存在生殖隔离，二者有可能交配，但是无法产生可育后代，C错误；若种群中E和e的基因频率相等，则E基因频率＝50%，根据遗传平衡定律求基因型频率EE＝50%×50%＝25%，Ee＝50%×50%×2＝50%，ee＝25%，显性性状是隐性性状数量的3倍，D错误。
20．粗糙脉孢菌(n＝7)是一种真菌，其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A．因甲、乙融合导致合子染色体数目加倍，合子在减数分裂前不需要进行染色体的复制
B．若②的基因组成为AB，正常情况下①③④的基因组成分别为AB、AB、ab
C．菌株甲和乙及②③④⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组，属于单倍体
D．图中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
答案 C
解析 合子在减数分裂前的间期也需要进行染色体(DNA)复制和有关蛋白质合成，为分裂做准备，A错误；甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，形成的合子是2n，基因型是AaBb，若②的基因组成为AB，结合图中颜色可知，③④的基因组成分别为AB、ab，①应是AABB，B错误；分析题图可知，菌株甲和菌株乙核融合形成的合子的染色体数目是2n，推测菌株甲和乙均含一个染色体组，②③④⑤是合子先经减数分裂后又经有丝分裂得到的，其萌发成的菌株细胞中染色体数目是n，含一个染色体组，属于单倍体，C正确；图中减数分裂Ⅰ过程可发生基因重组，D错误。
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(8分)(2024·昆明三模)果蝇Y染色体上的SRY基因决定雄性性别的发生，在X染色体上无等位基因。为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴定体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题：
(1)果蝇的灰色(B)对黑色(b)为显性。研究人员用射线照射果蝇M(如图)，已知射线照射后Y染色体携带SRY基因的片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的染色体片段丢失。该过程涉及的变异类型是____________________(具体类型)。
(2)研究人员将射线照射后的果蝇M与正常黑色雌果蝇杂交，统计后代雄果蝇的性状及比例，得到部分结果如表所示。已知SRY基因可能转移到X染色体或B所在的染色体或b所在的染色体，不考虑除这三条染色体以外的情况，且只含一条同源染色体的雌果蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖能力相同。
Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例 灰色∶黑色＝1∶1 灰色∶黑色＝1∶0 灰色∶黑色＝0∶1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上，Ⅱ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到____________染色体上，Ⅲ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上。
②Ⅰ组子代黑色雄果蝇的基因型是__________。
③第________组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
(3)(2分)有研究者认为，果蝇的性别也可能因DNA甲基化水平升高造成表观遗传的差异，表观遗传是指____________________________________________________________。
答案 (1)染色体结构变异和染色体数目变异 (2)①X B所在的 b所在的 ②bbXSRYX ③Ⅱ (3)生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
解析 (1)分析题意可知，射线照射后Y染色体携带SRY基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，则该过程中有染色体数目的丢失和染色体的易位，即发生了染色体结构变异和染色体数目变异。(2)①结合表中的三组结果分析，Ⅰ组中雄果蝇灰色∶黑色＝1∶1，说明携带SRY基因的染色体片段转移到了X染色体上，亲本基因型组合可表示为BbXSRYY×bbXX，由于Y染色体不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，因此BbXSRYY产生的配子类型和比例为BXSRY∶bXSRY∶B∶b＝1∶1∶1∶1，bbXX产生的配子为bX，又因为只含一条X染色体的雌果蝇胚胎致死，故子代基因型有BbXSRYX、BbX(致死)、bbXSRYX、bbX(致死)，故子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝1∶1。Ⅱ组子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝1∶0，说明灰色基因与SRY基因连锁，因此可推测携带SRY基因的染色体片段转移到B所在的染色体上，亲本基因型组合为BSRYbXY×bbXX，由于Y染色体不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，因此BSRYbXY产生的配子类型和比例为BSRYX∶bX∶BSRY∶b＝1∶1∶1∶1，bbXX产生的配子为bX，又因为只含一条X染色体的雌果蝇胚胎致死，故子代基因型有BSRYbXX、BSRYbX(致死)、bbXX、bbX(致死)，故子代雄果蝇(BSRYbXX)均为灰色。同理Ⅲ组子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝0∶1，说明黑色基因与SRY基因连锁，因此可推测携带SRY基因的染色体片段转移到b所在的染色体上，亲本基因型组合为BbSRYXY×bbXX，子代基因型有BbXX、bbSRYX(致死)、bbSRYXX、BbX(致死)，子代雄果蝇均为黑色。②Ⅰ组亲本基因型组合为BbXSRYY×bbXX，子代黑色雄果蝇的基因型是bbXSRYX。③该方案的目的是实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，Ⅰ组的子代只有雄性个体，不能自由交配产生后代，不适合用于可持续生产。第Ⅱ组子代果蝇(BSRYbXX×bbXX)自由交配后，子代雄性均为灰色，雌性均为黑色，因此能够基于体色持续分离雌雄，故可持续应用于生产实践。第Ⅲ组子代(BbXX×bbSRYXX)自由交配后，子代基因型为BbXX∶bbXX∶BbSRYXX∶bbSRYXX＝1∶1∶1∶1，雌雄都是黑色∶灰色＝1∶1，无法根据体色区分雌雄。
22．(8分)水稻是一种重要的农作物，研究者通过多种育种技术来提高水稻的产量。水稻稻穗的大小会影响水稻产量。研究人员获得了稻穗为大穗的单基因纯合突变体1和突变体2，其稻穗显著大于野生型(其稻穗为小穗)。将突变体1 和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同。回答下列问题：
(1)欲探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。
实验方案：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果和结论：
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2 的突变基因为等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
(2)经研究发现突变体1的突变基因为A 基因，并对野生型和突变体1的A基因进行测序，结果如图1：
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸。
据图1可知，由于______________使突变体1的A基因突变，其指导合成的mRNA 上的碱基为_________的终止密码子提前出现，肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构的改变，功能异常。
(3)(2分)进一步研究发现A 基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因。研究者进一步做了如图2所示检测，据图2解释突变体1表现出大穗的原因：________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)突变体1和突变体2杂交得F1，F1自交，观察F2表型及比例 F1、F2中都为大穗(突变体) F2中小穗(野生型)∶大穗(突变体)＝9∶7 F2中大穗(突变体)∶小穗(野生型)＝1∶1 (2)碱基替换 UAG (3)突变体1由于A基因突变，A蛋白功能异常，组蛋白的甲基化水平改变(或降低)，F基因表达水平下降，对稻穗发育的抑制作用降低，出现大穗现象
解析 (1)将突变体1和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同，说明小穗为显性性状，大穗为隐性性状。探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，可将突变体1和突变体2杂交得F1，F1自交，观察F2表型及比例。(2)由测序结果可知，*处无对应氨基酸，终止密码子UAG提前出现，使得肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构发生改变，进一步影响蛋白质的功能。(3)题干中表明A基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因，所以突变体1水稻由于A基因突变，A蛋白功能异常，组蛋白的甲基化水平降低，F基因表达水平下降，对稻穗发育的抑制作用降低，出现大穗现象。
23．(12分)(2024·南昌联考)雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，形成巴氏小体，只有1条X染色体保留活性。巴氏小体在减数分裂过程中重新激活。某种猫的毛色是由一对等位基因XO(黄色)和XB(黑色)控制，由于X染色体的随机失活，基因型为XBXO的个体表型为黑黄相间(玳瑁猫)。回答下列问题：
(1)基因型为XBXO的雌猫在发育早期，如果某胚胎细胞中携带XB基因的X染色体失活，则由该细胞通过__________分裂和分化而形成的皮肤上会长出__________色体毛；同理，如果某胚胎细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出__________色体毛，因此呈现黑黄相间。
(2)黄色雌猫和黑色雄猫交配，正常情况下后代的表型有________种。
(3)(3分)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，其形成原因是在减数分裂Ⅰ的________期，____________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。
(4)(3分)研究发现，X染色体失活的分子机制如图。当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到________________________的作用，使该X染色体失活。TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)，该基因转录得到的TsixRNA通过_______________________________________________________
________________________________________________________________________，
就会阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
(5)(2分)人类同样具有上述X染色体失活的分子机制，科学家希望能将该机制应用于21三体综合征的治疗研究，简述其研究设想：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)有丝 黄 黑 (2)2(或两) (3)后 黑色雄猫进行减数分裂产生配子时XB和Y染色体并未分离，移向细胞同一极，产生了XBY的精子 (4)包裹X染色体并吸引失活因子聚集 与失活中心上的XIST基因转录出的XistRNA结合，抑制XistRNA包裹X染色体 (5)促进(激活)21号多出的一条染色体上失活中心的关键基因的转录，转录出的RNA对21号多出的一条染色体进行包裹并吸引失活因子聚集，从而使多出的那条21号染色体失活，另外两条21号染色体正常发挥作用
解析 (1)胚胎细胞非生殖细胞，其进行的是有丝分裂，由于该细胞中携带XB基因的X染色体失活，意味着XO染色体能正常表达，故由该细胞有丝分裂和分化而形成的皮肤上会长黄色体毛(XO表达的颜色)；同理，如果某细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出黑色体毛(XB表达的颜色)。(2)根据题意可知，黄色雌猫的基因型为XOXO，黑色雄猫的基因型为XBY，二者杂交得到的子代基因型及表型为XBXO(玳瑁雌猫)、XOY(黄色雄猫)，即子代会出现两种表型。(3)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，结合第(2)问中的分析可知，该玳瑁雄猫的基因型为XOXBY，即该现象是雄猫产生了异常的XBY配子所致，XB和Y为同源染色体，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，而黑色雄猫在形成次级精母细胞时XB和Y染色体并未正常分离，而是移向细胞同一极，产生了XBY的精子，然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。(4)分析题图可知，当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到包裹X染色体并吸引失活因子聚集的作用，使该X染色体失活；结合题干信息“TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)”可知，该基因转录得到的TsixRNA通过与失活中心上的XIST基因转录出的XistRNA结合，抑制XistRNA包裹X染色体，从而阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
24．(9分)(2025·六安模拟)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。回答下列问题：
(1)表1中杂交组合一与二互为________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合 F1胚乳颜色
一 紫色RR(♀)×黄色rr(♂) 紫色
二 紫色RR(♂)×黄色rr(♀) 杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是____________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测：
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)(5分)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合 部分F1胚乳
基因型 颜色
三 野生型rr(♀)×甲Rr(♂) Rrr 杂色
RRrr 杂色
四 野生型rr(♂)×甲Rr(♀) RRr 紫色
①突变体甲的形成过程如图，形成甲的过程中发生的变异类型是________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③表2中杂交结果仅支持推测二，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2分)研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙(mmRR)、野生型紫色玉米(MMRR)和黄色玉米(MMrr)。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)正反交 RRr、Rrr (2)①易位(或染色体结构变异) ②突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生基因型为RR的精子，与两个基因型为r的极核融合，产生了基因型为RRrr的胚乳 ③基因型为Rrr与RRrr的胚乳R基因数量不同，但来源均相同，表型一致，都为杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关；基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关 (3)突变体乙(mmRR)作母本与黄色玉米(MMrr)作父本杂交，子代胚乳表现为杂色
解析 (1)组合一是紫色RR(♀)×黄色rr(♂)，组合二是紫色RR(♂)×黄色rr(♀)，组合一和二互为正反交实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。组合一中极核的基因型是R，雄配子基因型是r，则F1胚乳的基因型为RRr。同理，组合二中F1胚乳的基因型为Rrr。(2)①突变体甲中10号染色体的r基因所在的染色体片段易位到1号染色体上，1号染色体上的相应片段易位到10号染色体上。②组合三是野生型rr(♀)×甲Rr(♂)，极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr的胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生基因型为RR的精子，与两个基因型为r的极核融合，产生了基因型为RRrr的胚乳。③F1基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关，与R基因的数量无关。(3)雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需要产生不含M基因同时含R基因的极核，需要用突变体乙(mmRR)作母本，黄色玉米(MMrr)作父本，根据(2)中R基因来自父本，胚乳表现为杂色，R基因来自母本，胚乳表现为紫色，子代胚乳MmmRRr的R基因来自母本，理论上是紫色；但由于产生雌配子过程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表达被抑制，子代胚乳(MmmRRr)表现为杂色。
25．(13分)(2024·北京朝阳区模拟)非洲大草原不仅草木茂盛，而且还生活着多种食草动物(如羚羊、大象、犀牛等)和食肉动物(如狮子、猎豹等)，这些动物都具有自己生存的技能，如羚羊通过快速奔跑躲避猎豹的捕食，而猎豹以更快的奔跑速度进行捕猎。回答下列问题：
(1)(2分)在生物进化的过程中，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现后，生物进化的速度明显加快，原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(4分)大型食草动物的食性比较广，会啃食多种植物。这种捕食活动有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由于各种因素的影响，非洲草原上犀牛数量近几年明显减小，专家提出要加以保护，这是在__________层次上保护生物的多样性，而生物多样性是__________的结果。
(3)比较草原上几种不同动物的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种动物呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系较近的动物是__________，上述研究为生物进化提供了________________水平上的证据。
(4)若该草原发生了严重的火灾，则可能会导致________________________________层次的生物多样性降低。
(5)(4分)草原上某昆虫灰体(B)对黑体(b)为显性，在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合昆虫组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体6 400只，黑体3 600只。F1中b的基因频率为________，Bb的基因型频率为________；如果该种群出现个体迁出现象，那么该种群会不会进化？为什么？
________________________________________________________________________。
答案 (1)有性生殖过程中发生了基因重组，其产生的后代具有更大的变异性和更强的适应环境的能力 (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 物种 协同进化 (3)丙 分子生物学 (4)基因和物种 (5)0.6 0.48 会，种群基因频率发生改变
解析 (3)DNA分子具有特异性，亲缘关系越近的生物，DNA的相似度越高，所以科学家可以据此判断各种生物在进化中的亲缘关系，由于c′链中与a链互补的碱基较b′链中的多，说明丙的基因结构与甲的基因结构相似性更高，即与甲的亲缘关系较近的动物是丙。(4)生物多样性包括三个层次，分别是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。若该草原发生了严重的火灾，会导致生物数量和种类减少，可能导致基因和物种层次的生物多样性降低。(5)F1中灰体6 400只，黑体3 600只，即基因型为bb的个体占全部个体的比例为0.36，即亲本中b基因频率为0.6，B基因频率为0.4，又因该种群没有迁入迁出、突变和选择等，且个体全为纯合，个体间自由交配，则种群基因频率不变，F1中b基因频率仍为0.6，B基因频率为0.4，F1中Bb基因型频率为2×0.6×0.4＝0.48；如果该种群出现个体迁出现象，可能导致种群基因频率发生改变，进而导致该种群发生进化。
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·海南中学月考)图1、图2为不同染色体上的片段，图1中②为非编码区，图3为一小段DNA片段。下列分析正确的是( )
A．图1中基因1对应的两条链在减数分裂Ⅰ各自移向细胞两极
B．图2中的基因3插入图1的位置②引起的变异，属于基因重组
C．图3片段插入图1的位置①引起的变异属于染色体结构变异
D．图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，属于基因突变
2．(2024·北京海淀区期末)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图，4号不携带甲病致病基因，其双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序，2条非模板链测序结果见表。不考虑X、Y染色体的同源区段，以下分析不正确的是( )
家庭成员 1 2 4 5
测序结果 ？
A.无法判断甲病的显隐性
B．乙病基因位于X染色体上
C．4号控制乙病的基因测序结果为
D．1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
3．(2025·天津阶段检测)如图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时，部分染色体的示意图(1～4表示不同的染色体)。下列说法不正确的是( )
A．染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因一定是基因突变
B．该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2
C．该细胞一定含有1条Y染色体，其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
D．该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律
4．(2024·温州三模)正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后， 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
5．(2024·佛山调研)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是ZW型。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的B和b基因控制。已知雄蚕的桑叶利用率高，可以提高产丝量，为了在家蚕还未孵化时能通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用如图所示方法处理，获得了一只限性斑纹雌蚕。下列说法正确的是( )
A．该变异只发生在有丝分裂过程中，属于染色体结构变异
B．图中F1有斑纹个体中染色体正常的比例为1/3且性别为雄性
C．家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z
D．用无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配应保留后代中有斑纹的幼蚕
6．一对外表和智力均正常的夫妇，妻子怀了一个异常的胎儿，对染色体检查发现，丈夫染色体正常，妻子和胎儿的18号染色体组成分别如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A．妻子与胎儿均发生了染色体结构变异，且胎儿细胞中染色体数目也发生了改变
B．妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的数目和排列顺序发生改变
C．胎儿异常染色体是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果
D．胎儿的18号染色体部分基因可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生
7．自然条件下，二倍体植物在形成配子时，可能发生减数分裂失败而变为一次有丝分裂的现象(如图)。该植物自花受粉，形成四倍体合子(受精卵)。下列有关分析合理的是( )
A．图示二倍体植物产生的配子含有单个染色体组
B．该四倍体的形成不存在地理隔离和生殖隔离
C．该四倍体与其亲本仍属于同一物种
D．该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含4条染色体
8．(2024·韶关高三期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞。下列叙述错误的是( )
A．远离或不接触致癌因子就不会患上癌症
B．细胞正常增殖需要原癌基因表达的蛋白质
C．抑癌基因表达的蛋白质可能促进细胞凋亡
D．细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果
9．基因A控制合成小鼠正常发育所需的蛋白质IGF。研究发现，基因A发生图示①或②变化均会导致小鼠个体矮小。下列叙述错误的是( )
A．①发生基因突变，可能改变IGF结构
B．①可产生等位基因，增加基因多样性
C．②可影响基因转录水平，导致小鼠个体矮小
D．①是可遗传变异，②是不可遗传变异
10．(2024·漳州三模)3种α珠蛋白基因(HBA1、HBA2、HBZ)和5种β珠蛋白基因(HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBE)是控制合成血红蛋白结构中珠蛋白的相关基因，在染色体上的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A．人体正常的体细胞中最多含有2个HBA1基因
B．3种α珠蛋白基因的差异主要是碱基的排列顺序不同
C．α珠蛋白基因和β珠蛋白基因之间在减数分裂过程中能够发生自由组合
D．5种β珠蛋白基因都可发生碱基的替换，这体现了基因突变的随机性
11．酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。如图为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基因的表达产物与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，可含有a1、a2、a3
12．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是( )
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
13．物种形成是新物种从旧物种中分化出来的过程。邻地物种形成的过程(如图)与异地物种形成的过程大致相同。下列有关叙述正确的是( )
A．若1和3仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
B．东北虎和华南虎这两个亚种由于形态结构差异明显而不能相互交配
C．分布两端的亚种(1与5)通过长期的遗传差异积累，可能会产生生殖隔离
D．与异地物种形成相比，邻地物种形成方式一般是渐变的，可能需要的时间更短
14．(2025·海口开学考)加拿大底鳉是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，其中等位基因LDH－Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是( )
A．LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B．冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高
C．据图推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D．加拿大底鳉个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
15．(2024·绵阳模拟)黑腹裂籽雀的主要食物是不同种的莎草种子，这种鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系——较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子。研究者统计了黑腹裂籽雀群体中不同下颚宽度(度量喙大小的指标)个体的存活率，结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．宽喙和窄喙两个亚群体的分化有利于降低种间竞争
B．在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状属于可遗传变异
C．黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化
D．下颚宽度在14 mm左右的个体存活率低是自然选择的结果
16．亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，例如，鸟类与蝙蝠亲缘关系较远，却有相似的形态，这属于趋同进化。下列叙述正确的是( )
A．趋同进化是不同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果
B．研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据，大部分发现于沉积岩的地层中
C．“趋同进化的发生，基因突变是主要内因，自然选择是主要外因”符合自然选择学说
D．森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是地理隔离
17．(2024·宁波二模)茶树在3 000万年前曾发生全基因组重复事件(WGD)，WGD 后的植株通过保留、丢失和修饰基因等途径，快速重建二倍体遗传。如图为我国科学家对现存茶树基因组甲基化数据进行检测的部分结果，下列推测错误的是( )
A．据图1可知，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平下调
B．据图2可知，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强
C．全基因组重复的最可能原因是茶树发生了染色体数目变异
D．WGD的发生为生物进化提供了遗传材料
18．(2025·重庆渝中区期中)玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体(2n)，但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝。二者果穗的形状差异也较大，这种变化有人工选择的作用，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1自交，F2果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是( )
A．杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B．果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C．控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D．人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
19．(2024·东莞实验中学模拟)已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如图所示(乙和丙种群处于遗传平衡状态)。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是( )
A．染色体结构变异会导致种群基因频率发生定向改变
B．物种乙和物种丙的g基因频率可能相同
C．物种乙和物种丙存在生殖隔离，故二者不能交配
D．若只考虑E/e基因，显性性状和隐性性状数量相当，则E和e的基因频率相等
20．粗糙脉孢菌(n＝7)是一种真菌，其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A．因甲、乙融合导致合子染色体数目加倍，合子在减数分裂前不需要进行染色体的复制
B．若②的基因组成为AB，正常情况下①③④的基因组成分别为AB、AB、ab
C．菌株甲和乙及②③④⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组，属于单倍体
D．图中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(8分)(2024·昆明三模)果蝇Y染色体上的SRY基因决定雄性性别的发生，在X染色体上无等位基因。为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴定体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题：
(1)果蝇的灰色(B)对黑色(b)为显性。研究人员用射线照射果蝇M(如图)，已知射线照射后Y染色体携带SRY基因的片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的染色体片段丢失。该过程涉及的变异类型是____________________(具体类型)。
(2)研究人员将射线照射后的果蝇M与正常黑色雌果蝇杂交，统计后代雄果蝇的性状及比例，得到部分结果如表所示。已知SRY基因可能转移到X染色体或B所在的染色体或b所在的染色体，不考虑除这三条染色体以外的情况，且只含一条同源染色体的雌果蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖能力相同。
Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例 灰色∶黑色＝1∶1 灰色∶黑色＝1∶0 灰色∶黑色＝0∶1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上，Ⅱ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到____________染色体上，Ⅲ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上。
②Ⅰ组子代黑色雄果蝇的基因型是__________。
③第________组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
(3)(2分)有研究者认为，果蝇的性别也可能因DNA甲基化水平升高造成表观遗传的差异，表观遗传是指____________________________________________________________。
22．(8分)水稻是一种重要的农作物，研究者通过多种育种技术来提高水稻的产量。水稻稻穗的大小会影响水稻产量。研究人员获得了稻穗为大穗的单基因纯合突变体1和突变体2，其稻穗显著大于野生型(其稻穗为小穗)。将突变体1 和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同。回答下列问题：
(1)欲探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。
实验方案：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果和结论：
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2 的突变基因为等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
(2)经研究发现突变体1的突变基因为A 基因，并对野生型和突变体1的A基因进行测序，结果如图1：
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸。
据图1可知，由于______________使突变体1的A基因突变，其指导合成的mRNA 上的碱基为_________的终止密码子提前出现，肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构的改变，功能异常。
(3)(2分)进一步研究发现A 基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因。研究者进一步做了如图2所示检测，据图2解释突变体1表现出大穗的原因：________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23．(12分)(2024·南昌联考)雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，形成巴氏小体，只有1条X染色体保留活性。巴氏小体在减数分裂过程中重新激活。某种猫的毛色是由一对等位基因XO(黄色)和XB(黑色)控制，由于X染色体的随机失活，基因型为XBXO的个体表型为黑黄相间(玳瑁猫)。回答下列问题：
(1)基因型为XBXO的雌猫在发育早期，如果某胚胎细胞中携带XB基因的X染色体失活，则由该细胞通过__________分裂和分化而形成的皮肤上会长出__________色体毛；同理，如果某胚胎细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出__________色体毛，因此呈现黑黄相间。
(2)黄色雌猫和黑色雄猫交配，正常情况下后代的表型有________种。
(3)(3分)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，其形成原因是在减数分裂Ⅰ的________期，____________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。
(4)(3分)研究发现，X染色体失活的分子机制如图。当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到________________________的作用，使该X染色体失活。TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)，该基因转录得到的TsixRNA通过_______________________________________________________
________________________________________________________________________，
就会阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
(5)(2分)人类同样具有上述X染色体失活的分子机制，科学家希望能将该机制应用于21三体综合征的治疗研究，简述其研究设想：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．(9分)(2025·六安模拟)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。回答下列问题：
(1)表1中杂交组合一与二互为________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合 F1胚乳颜色
一 紫色RR(♀)×黄色rr(♂) 紫色
二 紫色RR(♂)×黄色rr(♀) 杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是____________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测：
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)(5分)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合 部分F1胚乳
基因型 颜色
三 野生型rr(♀)×甲Rr(♂) Rrr 杂色
RRrr 杂色
四 野生型rr(♂)×甲Rr(♀) RRr 紫色
①突变体甲的形成过程如图，形成甲的过程中发生的变异类型是________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③表2中杂交结果仅支持推测二，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2分)研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙(mmRR)、野生型紫色玉米(MMRR)和黄色玉米(MMrr)。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25．(13分)(2024·北京朝阳区模拟)非洲大草原不仅草木茂盛，而且还生活着多种食草动物(如羚羊、大象、犀牛等)和食肉动物(如狮子、猎豹等)，这些动物都具有自己生存的技能，如羚羊通过快速奔跑躲避猎豹的捕食，而猎豹以更快的奔跑速度进行捕猎。回答下列问题：
(1)(2分)在生物进化的过程中，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现后，生物进化的速度明显加快，原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(4分)大型食草动物的食性比较广，会啃食多种植物。这种捕食活动有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由于各种因素的影响，非洲草原上犀牛数量近几年明显减小，专家提出要加以保护，这是在__________层次上保护生物的多样性，而生物多样性是__________的结果。
(3)比较草原上几种不同动物的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种动物呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系较近的动物是__________，上述研究为生物进化提供了________________水平上的证据。
(4)若该草原发生了严重的火灾，则可能会导致________________________________层次的生物多样性降低。
(5)(4分)草原上某昆虫灰体(B)对黑体(b)为显性，在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合昆虫组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体6 400只，黑体3 600只。F1中b的基因频率为________，Bb的基因型频率为________；如果该种群出现个体迁出现象，那么该种群会不会进化？为什么？
________________________________________________________________________。
单元检测七 生物的变异和进化
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·海南中学月考)图1、图2为不同染色体上的片段，图1中②为非编码区，图3为一小段DNA片段。下列分析正确的是( )
A．图1中基因1对应的两条链在减数分裂Ⅰ各自移向细胞两极
B．图2中的基因3插入图1的位置②引起的变异，属于基因重组
C．图3片段插入图1的位置①引起的变异属于染色体结构变异
D．图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，属于基因突变
答案 B
解析 图1中基因1对应的两条链属于同一个DNA分子的两条单链，在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极，A错误；图3片段插入图1的位置①，导致基因1的碱基增添，引起的变异属于基因突变，C错误；图3片段插入图1的位置②可引起DNA结构的改变，但位置②为非编码区，故不属于基因突变，D错误。
2．(2024·北京海淀区期末)如图是甲、乙两种单基因遗传病系谱图，4号不携带甲病致病基因，其双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，且突变位点不同。对家庭部分成员一对同源染色体上控制乙病的基因进行测序，2条非模板链测序结果见表。不考虑X、Y染色体的同源区段，以下分析不正确的是( )
家庭成员 1 2 4 5
测序结果 ？
A.无法判断甲病的显隐性
B．乙病基因位于X染色体上
C．4号控制乙病的基因测序结果为
D．1号和2号生一个不患乙病孩子的概率是3/4
答案 B
解析 由于4号不携带甲病致病基因，不患甲病的4号与3号甲病患者的儿子(6号)患甲病，则甲病可能为常染色体显性遗传病、伴X染色体隐性遗传病或伴X染色体显性遗传病，即无法确定甲病的显隐性，A正确；据图可知，乙病为隐性遗传病，4号双亲均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，1号、2号不患乙病，4号患乙病，说明乙病为常染色体隐性遗传病，故乙病基因不位于X染色体上，B错误；5号不患乙病，4号为乙病患者，根据表格中1号、2号和5号测序结果可知，4号控制乙病的基因测序结果应为，C正确；1号和2号均携带一个因单碱基替换导致的乙病基因，二者生一个不患乙病孩子的概率＝1－1/4＝3/4，D正确。
3．(2025·天津阶段检测)如图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时，部分染色体的示意图(1～4表示不同的染色体)。下列说法不正确的是( )
A．染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因一定是基因突变
B．该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2
C．该细胞一定含有1条Y染色体，其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
D．该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律
答案 C
解析 该个体的基因型为AaBb，分析题图可知，该细胞中含有同源染色体，同源染色体分离移向细胞两极，故该细胞所处的时期为减数分裂Ⅰ后期，该细胞的细胞质是均等分裂的，由此推导出该细胞为初级精母细胞，3、4两条染色体为一对同源染色体。由于染色体3上含有2个B基因，染色体4上含有1个B基因和1个b基因，所以染色体4的姐妹染色单体上出现的等位基因一定是基因突变造成的，而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换造成的，A正确；该细胞的细胞质是均等分裂的，由此可知该细胞为初级精母细胞，该细胞产生的两个子细胞为次级精母细胞，由于减数分裂Ⅰ过程中同源染色体分开，分别进入两个次级精母细胞，所以每个次级精母细胞中含有0或2个A基因，B正确；人的1个初级精母细胞中一定含有1条Y染色体。由于减数分裂Ⅰ过程中X和Y染色体分开分别进入两个次级精母细胞，故其中一个次级精母细胞中没有Y染色体，另外一个次级精母细胞中可能含有1条(减数分裂Ⅱ前期和中期)或2条(减数分裂Ⅱ后期和末期)Y染色体，C错误；人的初级精母细胞的性染色体组成为XY，两者之间为异形性染色体，而1和2、3和4这两对同源染色体的形状和大小相同，所以为两对常染色体，故该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上，并遵循基因的自由组合定律，D正确。
4．(2024·温州三模)正常细胞分裂期时长约为30 min，当细胞存在异常导致时长超过30 min后， 某特殊的复合物 (内含 p53 蛋白)开始积累，过多的复合物会引起细胞生长停滞或凋亡，研究者将该复合物命名为有丝分裂“秒表”。某异常细胞中“秒表”复合物含量变化如图。癌细胞分裂期通常更长，且伴有更多缺陷。下列叙述错误的是( )
A．该细胞中“秒表”复合物水平在一定时间内随分裂期延长逐渐升高
B．抑制“秒表”复合物的形成可减少生物体内异常细胞的数量
C．p53基因突变可导致癌细胞中“秒表”机制被关闭
D．部分染色体着丝粒与纺锤丝连接异常可导致细胞分裂期延长
答案 B
解析 当细胞存在异常导致分裂期时长超过30 min后，某复合物开始积累，过多的复合物可能导致细胞凋亡，因此复合物增加会导致异常细胞减少，抑制复合物的形成不会使异常细胞减少，B错误；因为复合物内含p53蛋白，所以p53基因突变可以导致癌细胞中“秒表”机制被关闭，C正确。
5．(2024·佛山调研)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是ZW型。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的B和b基因控制。已知雄蚕的桑叶利用率高，可以提高产丝量，为了在家蚕还未孵化时能通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用如图所示方法处理，获得了一只限性斑纹雌蚕。下列说法正确的是( )
A．该变异只发生在有丝分裂过程中，属于染色体结构变异
B．图中F1有斑纹个体中染色体正常的比例为1/3且性别为雄性
C．家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z
D．用无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配应保留后代中有斑纹的幼蚕
答案 B
解析 该变异类型属于染色体结构变异，可发生在有丝分裂或减数分裂过程中，A错误；据图可知，突变家蚕产生的配子类型有BZ、OZ、BWB、OWB，普通家蚕2产生的配子类型是bZ，F1中有斑纹的基因型比例为1/3BbZZ、1/3BbZWB、1/3bOZWB，其中染色体正常的为1/3BbZZ，性别为雄性，B正确；家蚕的一个染色体组的组成为27条常染色体＋1条性染色体Z或27条常染色体＋1条性染色体W，C错误；在生产中，无斑纹雄蚕与该限性斑纹雌蚕交配，后代中雄蚕全为无斑纹，故应保留无斑纹的幼蚕，以提高产丝量，D错误。
6．一对外表和智力均正常的夫妇，妻子怀了一个异常的胎儿，对染色体检查发现，丈夫染色体正常，妻子和胎儿的18号染色体组成分别如图1和图2。下列相关叙述正确的是( )
A．妻子与胎儿均发生了染色体结构变异，且胎儿细胞中染色体数目也发生了改变
B．妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的数目和排列顺序发生改变
C．胎儿异常染色体是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换的结果
D．胎儿的18号染色体部分基因可能会出现过量表达，导致相关疾病的产生
答案 D
解析 胎儿细胞中发生了染色体结构变异，但数目并未改变，A错误；妻子18号染色体某一片段位置颠倒，使基因的排列顺序发生改变，基因的数目不变，B错误；胎儿异常染色体是D变成了A，而减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换只会交换等位基因，C错误；胎儿的18号染色体A基因多了一个，可能出现过量表达，导致相关疾病的产生，D正确。
7．自然条件下，二倍体植物在形成配子时，可能发生减数分裂失败而变为一次有丝分裂的现象(如图)。该植物自花受粉，形成四倍体合子(受精卵)。下列有关分析合理的是( )
A．图示二倍体植物产生的配子含有单个染色体组
B．该四倍体的形成不存在地理隔离和生殖隔离
C．该四倍体与其亲本仍属于同一物种
D．该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含4条染色体
答案 D
解析 染色体组是一套非同源染色体，图示二倍体植物产生的配子由于减数分裂失败，含有2个染色体组，A错误；该四倍体的形成不存在地理隔离，但该四倍体与二倍体杂交，子代是三倍体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，不能形成可育配子而不育，所以四倍体和二倍体之间存在生殖隔离，因此该四倍体与亲本属于两个物种，B、C错误；该四倍体正常进行减数分裂，产生的配子含2个染色体组，4条染色体，D正确。
8．(2024·韶关高三期末)结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞。下列叙述错误的是( )
A．远离或不接触致癌因子就不会患上癌症
B．细胞正常增殖需要原癌基因表达的蛋白质
C．抑癌基因表达的蛋白质可能促进细胞凋亡
D．细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果
答案 A
解析 基因突变会自发产生，远离或不接触致癌因子也可能患上癌症，A错误；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，B正确；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，C正确；由题干信息“正常结肠上皮细胞中的抑癌基因和原癌基因突变后会变成结肠癌细胞”可知，细胞癌变可能是多个基因突变累积的结果，D正确。
9．基因A控制合成小鼠正常发育所需的蛋白质IGF。研究发现，基因A发生图示①或②变化均会导致小鼠个体矮小。下列叙述错误的是( )
A．①发生基因突变，可能改变IGF结构
B．①可产生等位基因，增加基因多样性
C．②可影响基因转录水平，导致小鼠个体矮小
D．①是可遗传变异，②是不可遗传变异
答案 D
解析 图中①过程CG碱基对变为GC碱基对，发生了碱基的替换，这属于基因突变，可能导致编码的蛋白质IGF结构发生改变，A正确；①是基因突变，可能产生新的等位基因，增加基因多样性，B正确；②是DNA分子中发生了碱基的甲基化，影响基因的表达，故影响了转录水平导致小鼠个体矮小，C正确；①和②都属于可遗传变异，D错误。
10．(2024·漳州三模)3种α珠蛋白基因(HBA1、HBA2、HBZ)和5种β珠蛋白基因(HBB、HBD、HBG1、HBG2、HBE)是控制合成血红蛋白结构中珠蛋白的相关基因，在染色体上的位置如图所示。下列说法错误的是( )
A．人体正常的体细胞中最多含有2个HBA1基因
B．3种α珠蛋白基因的差异主要是碱基的排列顺序不同
C．α珠蛋白基因和β珠蛋白基因之间在减数分裂过程中能够发生自由组合
D．5种β珠蛋白基因都可发生碱基的替换，这体现了基因突变的随机性
答案 A
解析 正常体细胞中有2条16号染色体，因此，每个正常体细胞中应该含有2个HBA1基因，但在有丝分裂后期可以含有4个HBA1基因，A错误；不同基因的差异主要是基因中碱基的排列顺序不同，B正确；α珠蛋白基因位于16号染色体上，β珠蛋白基因位于 11号染色体上，即两基因位于两对非同源染色体上， 在减数分裂过程中可以随着非同源染色体的自由组合而发生自由组合，C正确；5种β珠蛋白基因为非等位基因，位于 11号染色体的不同位置上，说明基因突变可以发生在同一个DNA分子的不同部位，体现了基因突变的随机性， D正确。
11．酪氨酸酶基因(A)有3种隐性突变基因(a1、a2、a3)，均能使该基因失效导致白化病。如图为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基因的表达产物与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，可含有a1、a2、a3
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，可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，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 为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。
12．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是( )
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
答案 D
解析 据过程1可知，农杆菌的A基因可转移至原先不含A基因的红薯内，说明水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，是基因重组的一种，A正确；过程1属于水平转基因，是可遗传变异，该过程中获得A基因的红薯可通过过程2(杂交育种)将A基因传递到子代，B正确；不同生物之间DNA的结构相同，是细胞内不同结构之间进行基因交流的结构基础，C正确；过程1、2的原理都是基因重组，基因重组有利于作物适应新环境，但基因重组是不定向的，D错误。
13．物种形成是新物种从旧物种中分化出来的过程。邻地物种形成的过程(如图)与异地物种形成的过程大致相同。下列有关叙述正确的是( )
A．若1和3仍为同一物种，则它们具有相同的种群基因库
B．东北虎和华南虎这两个亚种由于形态结构差异明显而不能相互交配
C．分布两端的亚种(1与5)通过长期的遗传差异积累，可能会产生生殖隔离
D．与异地物种形成相比，邻地物种形成方式一般是渐变的，可能需要的时间更短
答案 C
解析 虽然1和3仍为同一物种，但存在地理隔离，且经过若干年的进化，它们的种群基因库可能相同，也可能不同，A错误；东北虎和华南虎都是虎类亚种，是同一物种，它们之间不存在生殖隔离，因地理隔离而不能相互交配，B错误；渐变式是形成新物种的常见方式，与异地物种形成相比，邻地物种形成可能需要的时间更长，D错误。
14．(2025·海口开学考)加拿大底鳉是一种小型观赏鱼类，其体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，其中等位基因LDH－Bb出现的比例表现出随温度和纬度变化的规律，如图所示。下列叙述正确的是( )
A．LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的自由组合定律
B．冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高
C．据图推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关
D．加拿大底鳉个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
答案 C
解析 LDH－B的多种等位基因在遗传过程中遵循基因的分离定律，A错误；体内与细胞呼吸有关的基因LDH－B有多种等位基因，结合图示可知，冷水环境中等位基因LDH－Bb出现比例比温水环境中高，但不能说明冷水环境中突变产生LDH－Bb的频率比温水环境中高，B错误；基因LDH－B与细胞呼吸有关，结合题图可知，冷水环境中LDH－Bb出现比例很高，据此推测，LDH－Bb基因控制的性状可能与低温下快速供能有关，C正确；进化的实质是种群基因频率的改变，而加拿大底鳉个体属于个体而不是种群，其从温水环境游至冷水环境中不会发生进化，D错误。
15．(2024·绵阳模拟)黑腹裂籽雀的主要食物是不同种的莎草种子，这种鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系——较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子。研究者统计了黑腹裂籽雀群体中不同下颚宽度(度量喙大小的指标)个体的存活率，结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A．宽喙和窄喙两个亚群体的分化有利于降低种间竞争
B．在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状属于可遗传变异
C．黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化
D．下颚宽度在14 mm左右的个体存活率低是自然选择的结果
答案 A
解析 宽喙和窄喙两个亚群体仍属于同一个物种，两者之间不存在种间竞争的关系，A错误；在黑腹裂籽雀中出现宽喙和窄喙性状是基因突变导致的，属于可遗传变异，B正确；鸟的喙宽度与其食物种类有很大关系，较宽的喙适于处理较硬的种子，而窄喙则能有效处理软种子，由此可知，黑腹裂籽雀与不同种的莎草之间存在协同进化，C正确。
16．亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，例如，鸟类与蝙蝠亲缘关系较远，却有相似的形态，这属于趋同进化。下列叙述正确的是( )
A．趋同进化是不同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果
B．研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据，大部分发现于沉积岩的地层中
C．“趋同进化的发生，基因突变是主要内因，自然选择是主要外因”符合自然选择学说
D．森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是地理隔离
答案 B
解析 根据题干信息，可以推断出趋同进化是相同的自然选择作用于不同种群的基因库产生的结果，A错误；研究鸟类与蝙蝠进化最直接、最重要的证据是化石证据，而化石大部分发现于沉积岩的地层中，B正确；达尔文的自然选择学说没有涉及“基因突变”的内容，C错误；森林中的鸟类与山洞中的蝙蝠之间无法进行基因交流，主要原因是二者属于不同物种，存在生殖隔离，D错误。
17．(2024·宁波二模)茶树在3 000万年前曾发生全基因组重复事件(WGD)，WGD 后的植株通过保留、丢失和修饰基因等途径，快速重建二倍体遗传。如图为我国科学家对现存茶树基因组甲基化数据进行检测的部分结果，下列推测错误的是( )
A．据图1可知，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平下调
B．据图2可知，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强
C．全基因组重复的最可能原因是茶树发生了染色体数目变异
D．WGD的发生为生物进化提供了遗传材料
答案 A
解析 由图1可知，外显子的甲基化程度增大，基因表达水平也增加，碱基序列的高度甲基化使基因的转录水平上调，A错误；由图2可知，低温胁迫时长增加，抗冻基因启动子甲基化程度降低，抗冻基因表达水平上升，低温胁迫可使茶树植株的抗冻能力增强，B正确；全基因组重复事件是以基因为单位重复，很可能是染色体重复导致的，属于染色体数目变异，C正确；突变和基因重组提供进化的原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，WGD的发生很可能是染色体变异导致的，D正确。
18．(2025·重庆渝中区期中)玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体(2n)，但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝。二者果穗的形状差异也较大，这种变化有人工选择的作用，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1自交，F2果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是( )
A．杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B．果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C．控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D．人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
答案 C
解析 两个品种可产生可育杂交子一代(如题图，F1 有种子)，不属于两个物种，A 错误；由题意可知，果穗形状至少受 3 对等位基因控制，因为(1/4)3＝1/64，B错误；果穗形状存在连续变异，F2植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍，3对纯显和3对纯隐各占1/64，属于典型的数量性状，存在累加效应，C 正确；人工选择的过程存在基因频率的定向改变，但不代表玉米更适应环境，只能说它更符合人类的需求，D 错误。
19．(2024·东莞实验中学模拟)已知物种乙和丙均由甲演化而来，形成过程如图所示(乙和丙种群处于遗传平衡状态)。图中A、B、C分别表示不同的3个地区。E/e位于常染色体上，G/g位于X染色体上。下列有关说法正确的是( )
A．染色体结构变异会导致种群基因频率发生定向改变
B．物种乙和物种丙的g基因频率可能相同
C．物种乙和物种丙存在生殖隔离，故二者不能交配
D．若只考虑E/e基因，显性性状和隐性性状数量相当，则E和e的基因频率相等
答案 B
解析 染色体结构变异会导致种群基因频率发生改变，自然选择决定生物进化的方向，故染色体结构变异不会导致种群基因频率发生定向改变，A错误；图中物种乙和物种丙分别在B、C两个不同的地区，数量上可能有差异，但基因型频率可能相同，根据遗传平衡定律，二者的g基因频率可能相同，B正确；乙和丙属于不同的物种，存在生殖隔离，二者有可能交配，但是无法产生可育后代，C错误；若种群中E和e的基因频率相等，则E基因频率＝50%，根据遗传平衡定律求基因型频率EE＝50%×50%＝25%，Ee＝50%×50%×2＝50%，ee＝25%，显性性状是隐性性状数量的3倍，D错误。
20．粗糙脉孢菌(n＝7)是一种真菌，其有性生殖过程如图所示。甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，两对等位基因分别位于两对染色体上。下列叙述正确的是( )
A．因甲、乙融合导致合子染色体数目加倍，合子在减数分裂前不需要进行染色体的复制
B．若②的基因组成为AB，正常情况下①③④的基因组成分别为AB、AB、ab
C．菌株甲和乙及②③④⑤萌发成的菌株中均只含一个染色体组，属于单倍体
D．图中减数分裂过程和有丝分裂过程都未发生基因重组
答案 C
解析 合子在减数分裂前的间期也需要进行染色体(DNA)复制和有关蛋白质合成，为分裂做准备，A错误；甲、乙菌株的基因型分别为Ab、aB，形成的合子是2n，基因型是AaBb，若②的基因组成为AB，结合图中颜色可知，③④的基因组成分别为AB、ab，①应是AABB，B错误；分析题图可知，菌株甲和菌株乙核融合形成的合子的染色体数目是2n，推测菌株甲和乙均含一个染色体组，②③④⑤是合子先经减数分裂后又经有丝分裂得到的，其萌发成的菌株细胞中染色体数目是n，含一个染色体组，属于单倍体，C正确；图中减数分裂Ⅰ过程可发生基因重组，D错误。
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(8分)(2024·昆明三模)果蝇Y染色体上的SRY基因决定雄性性别的发生，在X染色体上无等位基因。为实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴定体系，研究人员设计了相关的诱变育种方案。据此回答下列问题：
(1)果蝇的灰色(B)对黑色(b)为显性。研究人员用射线照射果蝇M(如图)，已知射线照射后Y染色体携带SRY基因的片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的染色体片段丢失。该过程涉及的变异类型是____________________(具体类型)。
(2)研究人员将射线照射后的果蝇M与正常黑色雌果蝇杂交，统计后代雄果蝇的性状及比例，得到部分结果如表所示。已知SRY基因可能转移到X染色体或B所在的染色体或b所在的染色体，不考虑除这三条染色体以外的情况，且只含一条同源染色体的雌果蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖能力相同。
Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组
子代雄果蝇的性状及比例 灰色∶黑色＝1∶1 灰色∶黑色＝1∶0 灰色∶黑色＝0∶1
①Ⅰ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上，Ⅱ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到____________染色体上，Ⅲ组结果说明果蝇携带SRY基因的染色体片段转移到__________染色体上。
②Ⅰ组子代黑色雄果蝇的基因型是__________。
③第________组的杂交模式的后代可持续应用于生产实践。
(3)(2分)有研究者认为，果蝇的性别也可能因DNA甲基化水平升高造成表观遗传的差异，表观遗传是指____________________________________________________________。
答案 (1)染色体结构变异和染色体数目变异 (2)①X B所在的 b所在的 ②bbXSRYX ③Ⅱ (3)生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象
解析 (1)分析题意可知，射线照射后Y染色体携带SRY基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，则该过程中有染色体数目的丢失和染色体的易位，即发生了染色体结构变异和染色体数目变异。(2)①结合表中的三组结果分析，Ⅰ组中雄果蝇灰色∶黑色＝1∶1，说明携带SRY基因的染色体片段转移到了X染色体上，亲本基因型组合可表示为BbXSRYY×bbXX，由于Y染色体不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，因此BbXSRYY产生的配子类型和比例为BXSRY∶bXSRY∶B∶b＝1∶1∶1∶1，bbXX产生的配子为bX，又因为只含一条X染色体的雌果蝇胚胎致死，故子代基因型有BbXSRYX、BbX(致死)、bbXSRYX、bbX(致死)，故子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝1∶1。Ⅱ组子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝1∶0，说明灰色基因与SRY基因连锁，因此可推测携带SRY基因的染色体片段转移到B所在的染色体上，亲本基因型组合为BSRYbXY×bbXX，由于Y染色体不含SRY基因的剩余染色体片段丢失，因此BSRYbXY产生的配子类型和比例为BSRYX∶bX∶BSRY∶b＝1∶1∶1∶1，bbXX产生的配子为bX，又因为只含一条X染色体的雌果蝇胚胎致死，故子代基因型有BSRYbXX、BSRYbX(致死)、bbXX、bbX(致死)，故子代雄果蝇(BSRYbXX)均为灰色。同理Ⅲ组子代雄果蝇的性状及比例为灰色∶黑色＝0∶1，说明黑色基因与SRY基因连锁，因此可推测携带SRY基因的染色体片段转移到b所在的染色体上，亲本基因型组合为BbSRYXY×bbXX，子代基因型有BbXX、bbSRYX(致死)、bbSRYXX、BbX(致死)，子代雄果蝇均为黑色。②Ⅰ组亲本基因型组合为BbXSRYY×bbXX，子代黑色雄果蝇的基因型是bbXSRYX。③该方案的目的是实现基于体色持续分离雌雄，培育果蝇的性别自动鉴别体系，Ⅰ组的子代只有雄性个体，不能自由交配产生后代，不适合用于可持续生产。第Ⅱ组子代果蝇(BSRYbXX×bbXX)自由交配后，子代雄性均为灰色，雌性均为黑色，因此能够基于体色持续分离雌雄，故可持续应用于生产实践。第Ⅲ组子代(BbXX×bbSRYXX)自由交配后，子代基因型为BbXX∶bbXX∶BbSRYXX∶bbSRYXX＝1∶1∶1∶1，雌雄都是黑色∶灰色＝1∶1，无法根据体色区分雌雄。
22．(8分)水稻是一种重要的农作物，研究者通过多种育种技术来提高水稻的产量。水稻稻穗的大小会影响水稻产量。研究人员获得了稻穗为大穗的单基因纯合突变体1和突变体2，其稻穗显著大于野生型(其稻穗为小穗)。将突变体1 和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同。回答下列问题：
(1)欲探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，请设计一种实验方案并预期实验结果和结论(不考虑互换)。
实验方案：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期实验结果和结论：
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2 的突变基因为等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
若________________________________________________________________________，
则突变体1、2的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
(2)经研究发现突变体1的突变基因为A 基因，并对野生型和突变体1的A基因进行测序，结果如图1：
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸。
据图1可知，由于______________使突变体1的A基因突变，其指导合成的mRNA 上的碱基为_________的终止密码子提前出现，肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构的改变，功能异常。
(3)(2分)进一步研究发现A 基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因。研究者进一步做了如图2所示检测，据图2解释突变体1表现出大穗的原因：________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)突变体1和突变体2杂交得F1，F1自交，观察F2表型及比例 F1、F2中都为大穗(突变体) F2中小穗(野生型)∶大穗(突变体)＝9∶7 F2中大穗(突变体)∶小穗(野生型)＝1∶1 (2)碱基替换 UAG (3)突变体1由于A基因突变，A蛋白功能异常，组蛋白的甲基化水平改变(或降低)，F基因表达水平下降，对稻穗发育的抑制作用降低，出现大穗现象
解析 (1)将突变体1和突变体2分别与野生型水稻杂交，获得的F1的稻穗大小与野生型相同，说明小穗为显性性状，大穗为隐性性状。探究突变体1和突变体2的突变基因在染色体上的位置关系，可将突变体1和突变体2杂交得F1，F1自交，观察F2表型及比例。(2)由测序结果可知，*处无对应氨基酸，终止密码子UAG提前出现，使得肽链变短，最终导致蛋白质的空间结构发生改变，进一步影响蛋白质的功能。(3)题干中表明A基因表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是稻穗发育的主要抑制基因，所以突变体1水稻由于A基因突变，A蛋白功能异常，组蛋白的甲基化水平降低，F基因表达水平下降，对稻穗发育的抑制作用降低，出现大穗现象。
23．(12分)(2024·南昌联考)雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条X染色体会随机失活，形成巴氏小体，只有1条X染色体保留活性。巴氏小体在减数分裂过程中重新激活。某种猫的毛色是由一对等位基因XO(黄色)和XB(黑色)控制，由于X染色体的随机失活，基因型为XBXO的个体表型为黑黄相间(玳瑁猫)。回答下列问题：
(1)基因型为XBXO的雌猫在发育早期，如果某胚胎细胞中携带XB基因的X染色体失活，则由该细胞通过__________分裂和分化而形成的皮肤上会长出__________色体毛；同理，如果某胚胎细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出__________色体毛，因此呈现黑黄相间。
(2)黄色雌猫和黑色雄猫交配，正常情况下后代的表型有________种。
(3)(3分)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，其形成原因是在减数分裂Ⅰ的________期，____________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。
(4)(3分)研究发现，X染色体失活的分子机制如图。当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到________________________的作用，使该X染色体失活。TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)，该基因转录得到的TsixRNA通过_______________________________________________________
________________________________________________________________________，
就会阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
(5)(2分)人类同样具有上述X染色体失活的分子机制，科学家希望能将该机制应用于21三体综合征的治疗研究，简述其研究设想：______________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)有丝 黄 黑 (2)2(或两) (3)后 黑色雄猫进行减数分裂产生配子时XB和Y染色体并未分离，移向细胞同一极，产生了XBY的精子 (4)包裹X染色体并吸引失活因子聚集 与失活中心上的XIST基因转录出的XistRNA结合，抑制XistRNA包裹X染色体 (5)促进(激活)21号多出的一条染色体上失活中心的关键基因的转录，转录出的RNA对21号多出的一条染色体进行包裹并吸引失活因子聚集，从而使多出的那条21号染色体失活，另外两条21号染色体正常发挥作用
解析 (1)胚胎细胞非生殖细胞，其进行的是有丝分裂，由于该细胞中携带XB基因的X染色体失活，意味着XO染色体能正常表达，故由该细胞有丝分裂和分化而形成的皮肤上会长黄色体毛(XO表达的颜色)；同理，如果某细胞中携带XO基因的X染色体失活，则相应的皮肤上会长出黑色体毛(XB表达的颜色)。(2)根据题意可知，黄色雌猫的基因型为XOXO，黑色雄猫的基因型为XBY，二者杂交得到的子代基因型及表型为XBXO(玳瑁雌猫)、XOY(黄色雄猫)，即子代会出现两种表型。(3)若上述黄色雌猫和黑色雄猫交配所生的后代中出现一只玳瑁雄猫，结合第(2)问中的分析可知，该玳瑁雄猫的基因型为XOXBY，即该现象是雄猫产生了异常的XBY配子所致，XB和Y为同源染色体，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，而黑色雄猫在形成次级精母细胞时XB和Y染色体并未正常分离，而是移向细胞同一极，产生了XBY的精子，然后该精子与正常的含XO基因的卵细胞结合。(4)分析题图可知，当某条X染色体失活中心上的XIST基因转录出XistRNA后，该分子能起到包裹X染色体并吸引失活因子聚集的作用，使该X染色体失活；结合题干信息“TSIX基因是XIST基因的反义基因(其模板链位于XIST基因的非模板链上)”可知，该基因转录得到的TsixRNA通过与失活中心上的XIST基因转录出的XistRNA结合，抑制XistRNA包裹X染色体，从而阻止XistRNA发挥作用，使表达该基因的X染色体保持活性。
24．(9分)(2025·六安模拟)玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。回答下列问题：
(1)表1中杂交组合一与二互为________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
杂交组合 F1胚乳颜色
一 紫色RR(♀)×黄色rr(♂) 紫色
二 紫色RR(♂)×黄色rr(♀) 杂色
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是____________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测：
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
(2)(5分)为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
杂交组合 部分F1胚乳
基因型 颜色
三 野生型rr(♀)×甲Rr(♂) Rrr 杂色
RRrr 杂色
四 野生型rr(♂)×甲Rr(♀) RRr 紫色
①突变体甲的形成过程如图，形成甲的过程中发生的变异类型是________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是_______________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③表2中杂交结果仅支持推测二，理由是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)(2分)研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙(mmRR)、野生型紫色玉米(MMRR)和黄色玉米(MMrr)。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)正反交 RRr、Rrr (2)①易位(或染色体结构变异) ②突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生基因型为RR的精子，与两个基因型为r的极核融合，产生了基因型为RRrr的胚乳 ③基因型为Rrr与RRrr的胚乳R基因数量不同，但来源均相同，表型一致，都为杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关；基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关 (3)突变体乙(mmRR)作母本与黄色玉米(MMrr)作父本杂交，子代胚乳表现为杂色
解析 (1)组合一是紫色RR(♀)×黄色rr(♂)，组合二是紫色RR(♂)×黄色rr(♀)，组合一和二互为正反交实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。组合一中极核的基因型是R，雄配子基因型是r，则F1胚乳的基因型为RRr。同理，组合二中F1胚乳的基因型为Rrr。(2)①突变体甲中10号染色体的r基因所在的染色体片段易位到1号染色体上，1号染色体上的相应片段易位到10号染色体上。②组合三是野生型rr(♀)×甲Rr(♂)，极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr的胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生基因型为RR的精子，与两个基因型为r的极核融合，产生了基因型为RRrr的胚乳。③F1基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关，与R基因的数量无关。(3)雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需要产生不含M基因同时含R基因的极核，需要用突变体乙(mmRR)作母本，黄色玉米(MMrr)作父本，根据(2)中R基因来自父本，胚乳表现为杂色，R基因来自母本，胚乳表现为紫色，子代胚乳MmmRRr的R基因来自母本，理论上是紫色；但由于产生雌配子过程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表达被抑制，子代胚乳(MmmRRr)表现为杂色。
25．(13分)(2024·北京朝阳区模拟)非洲大草原不仅草木茂盛，而且还生活着多种食草动物(如羚羊、大象、犀牛等)和食肉动物(如狮子、猎豹等)，这些动物都具有自己生存的技能，如羚羊通过快速奔跑躲避猎豹的捕食，而猎豹以更快的奔跑速度进行捕猎。回答下列问题：
(1)(2分)在生物进化的过程中，有性生殖作为一种新的繁殖方式出现后，生物进化的速度明显加快，原因是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)(4分)大型食草动物的食性比较广，会啃食多种植物。这种捕食活动有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
由于各种因素的影响，非洲草原上犀牛数量近几年明显减小，专家提出要加以保护，这是在__________层次上保护生物的多样性，而生物多样性是__________的结果。
(3)比较草原上几种不同动物的DNA序列，可以确定它们之间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种动物呼吸酶的部分基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。
如果让c′链和b′链分别与a链混合，根据实验结果可推测：与甲的亲缘关系较近的动物是__________，上述研究为生物进化提供了________________水平上的证据。
(4)若该草原发生了严重的火灾，则可能会导致________________________________层次的生物多样性降低。
(5)(4分)草原上某昆虫灰体(B)对黑体(b)为显性，在没有迁入迁出、突变和选择等条件下，一个由纯合昆虫组成的大种群个体间自由交配得到F1，F1中灰体6 400只，黑体3 600只。F1中b的基因频率为________，Bb的基因型频率为________；如果该种群出现个体迁出现象，那么该种群会不会进化？为什么？
________________________________________________________________________。
答案 (1)有性生殖过程中发生了基因重组，其产生的后代具有更大的变异性和更强的适应环境的能力 (2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间 物种 协同进化 (3)丙 分子生物学 (4)基因和物种 (5)0.6 0.48 会，种群基因频率发生改变
解析 (3)DNA分子具有特异性，亲缘关系越近的生物，DNA的相似度越高，所以科学家可以据此判断各种生物在进化中的亲缘关系，由于c′链中与a链互补的碱基较b′链中的多，说明丙的基因结构与甲的基因结构相似性更高，即与甲的亲缘关系较近的动物是丙。(4)生物多样性包括三个层次，分别是基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。若该草原发生了严重的火灾，会导致生物数量和种类减少，可能导致基因和物种层次的生物多样性降低。(5)F1中灰体6 400只，黑体3 600只，即基因型为bb的个体占全部个体的比例为0.36，即亲本中b基因频率为0.6，B基因频率为0.4，又因该种群没有迁入迁出、突变和选择等，且个体全为纯合，个体间自由交配，则种群基因频率不变，F1中b基因频率仍为0.6，B基因频率为0.4，F1中Bb基因型频率为2×0.6×0.4＝0.48；如果该种群出现个体迁出现象，可能导致种群基因频率发生改变，进而导致该种群发生进化。
同课章节目录