单元5 遗传的分子基础、变异与进化 核心素养--2026高考生物学的二轮专题巩固练（含答案）

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2026高考生物学的二轮专题
层级三　核心素养突破练
1.杂交水稻的无融合生殖是指不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由2个基因控制:含基因A的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ异常,导致雌配子染色体数目加倍;含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用,直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。下列有关叙述错误的是(　　)
A.基因型为AaPp的水稻自交,子代基因型与亲代相同
B.基因型为Aapp的水稻自交,子代染色体数与亲代相同
C.利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体子代植株
D.利用无融合生殖技术可以保持作物的优良性状
2.密林熊蜂可直接在角蒿花的花筒上打洞,盗取其中的花蜜(盗蜜),花筒上虽留下小孔,被盗蜜的花仍会开花,但影响结实率。密林熊蜂偏爱从较大、较高的花中盗蜜,但其身体不会接触到花的柱头。下列分析错误的是(　　)
A.密林熊蜂与角蒿之间可能存在协同进化
B.密林熊蜂中雄性个体体细胞中通常含有1个染色体组
C.密林熊蜂盗蜜行为会对角蒿的基因库产生影响
D.密林熊蜂的打洞行为是为了更好地适应环境而产生的
3.某植物的A基因缺失若干碱基对后会形成基因AL,基因型为ALAL的植株在幼苗时期存在10%的致死率,其他基因型个体能正常发育生长。现有基因型为ALA的该植物自交一代,下列叙述错误的是 (　　)
A.子一代中ALA的基因型频率为20/39
B.子一代中AL基因频率由亲本的1/2降低为9/20
C.该植株AL和A基因频率的改变是自然选择的结果
D.AL和A基因频率的改变说明该植物发生了进化
4.(2025·湖北卷)若在一个随机交配的二倍体生物种群中,偶然出现一个有利突变基因,该突变基因可能是隐性或显性,具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析,下列叙述正确的是(　　)
图1
图2
A.图1曲线在1 200代左右时形成了新物种
B.对比图1与图2,推测图1中有利突变基因为隐性
C.随着世代数的增加,图2曲线的峰值只能接近1,无法等于1
D.图2曲线在200~400代增长慢,推测该阶段含有利基因的纯合子占比少
5.水稻(2n=24)是我国主要的粮食作物,杂交水稻具有产量上的优势。我国学者发现了水稻雄性不育株(雄蕊发育异常,简称不育株),在杂交育种中起到重要作用。
(1)育种过程中,相比两性水稻,雄性不育株作母本的优势是　　　　　　　　　　　　　。
(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部为育性正常。依据结果可知:　　　　　　　　为隐性性状。有人推测雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因,请写出此推测的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)水稻的育性是由细胞质基因和细胞核基因共同控制的(细胞核基因:R—可育,r—不育;细胞质基因:N—可育,S—不育),只有核质基因均为不育时才表现为雄性不育,记为S(rr)。品系1(雄性不育)与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育,由此可大量繁殖品系1,推测品系2与育性相关的基因型为　　　　。品系1与品系3(育性正常)杂交,收获所结的种子S(杂合子)可供农民生产种植,推测品系3与育性相关的基因型为　　　　　　　　　　。
(4)研究发现,光温敏不育基因tms5的突变导致水稻无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。科研人员利用60Co照射籼稻品种,选育了一种光温敏雄性不育品种。请设计一个实验探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。
实验思路:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
预期结果和结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
参考答案
1.B　解析 基因型为AaPp的水稻自交,由于含基因A的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ异常,导致雌配子染色体数目加倍,即形成AaPp的配子,含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用,直接发育成个体,因此,子代基因型仍为AaPp,A项正确;基因型为Aapp的水稻自交,含基因A的植株形成雌配子时,减数分裂Ⅰ异常,导致雌配子染色体数目加倍,故形成Aapp的配子,作父本时产生的雄配子是Ap和ap,则自交后代有AAappp和Aaappp两种基因型,子代染色体数与亲代不同,B项错误;含基因P的植株产生的雌配子不经过受精作用,直接发育成个体,如基因型为aaPP的母本,可产生aP的雌配子,aP可直接发育成个体,因此利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体子代植株,C项正确;利用无融合生殖技术可以保持作物的优良性状,如基因型为AaPp的母本,其产生后代的基因型不变,仍能保持亲本的杂种优势,D项正确。
2.D　解析 由题意可知,密林熊蜂影响角蒿花的结实率,进而影响被盗蜜的某基因型植株子代数量,改变了角蒿种群中某基因型个体的占比,进而影响基因频率,所以角蒿会发生进化,因此两者之间可能存在协同进化,A项正确;密林熊蜂中的雄性个体由卵细胞发育而来,因此体细胞中通常含有1个染色体组,B项正确;由于被盗蜜的花仍会开花,但影响结实率,影响基因的传播,因此密林熊蜂盗蜜行为会对角蒿的基因库产生影响,C项正确;变异是随机的、不定向的,自然环境选择并保存适应性强的个体,密林熊蜂的打洞行为不是为了更好地适应环境而产生的,D项错误。
3.B　解析 基因型为ALA的该植物自交,理论上产生子一代的基因型及比例为AA=1/4,ALA=1/2,ALAL=1/4,由题干可知,基因型为ALAL的植株在幼苗时期存在10%的致死率,则实际上子一代中ALAL=1/4-1/4×10%=9/40,因此子一代中AA∶ALA∶ALAL=1/4∶1/2∶9/40=10∶20∶9,可计算出三者的基因型频率分别是AA=10/39,ALA=20/39,ALAL=9/39(=3/13),A项正确;根据A项的分析,可进一步算出子一代中AL基因频率=9/39+20/39×1/2=19/39,B项错误;自然选择使基因频率发生定向改变,C项正确;生物进化的实质是种群基因频率的改变,AL和A基因频率的改变说明该植物发生了进化,D项正确。
4.D　解析 图1、图2的差别主要在于突变发生后前期的有利突变基因频率。显性和隐性有利突变的主要区别在于杂合子是否可以表现出有利性状,由于隐性突变杂合无法表现出有利性状,故前期增长缓慢,而显性突变基因的频率前期就可以快速增长。图1曲线在1 200代后只是基因频率接近1,无法判断是否产生生殖隔离,也就无法判断是否形成新物种,A项错误。根据分析可知图2为隐性有利突变,B项错误。图2为隐性突变,隐性突变作为有利性状,随着世代数的增加,可能基因频率达到1,C项错误。图2曲线在200~400代增长缓慢,根据基因频率以及哈迪—温伯格定律可知,该阶段含有利基因的纯合子占比少,D项正确。
5.答案 (1)避免人工去雄操作
(2)育性正常　若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因
(3)N(rr)　S(RR)、N(RR)
(4)将tms5突变株和光温敏不育株分为甲、乙两组,并将两组在高温下进行培养,检测Ub40蛋白含量并进行比较　若两组Ub40蛋白含量一致,则光温敏不育株是tms5基因的突变;若两组Ub40蛋白含量不一样,则光温敏不育株是另一种新基因的突变
解析 (1)水稻为两性植株,水稻花小,人工去雄不易操作,雄性不育株只能作母本,可避免人工去雄操作。(2)育性正常水稻与雄性不育水稻进行杂交,F1中育性正常水稻与雄性不育水稻各占一半,F1育性正常水稻的自交后代全部育性正常,可知育性正常为隐性性状。若该雄性不育株细胞质中存在独立控制不育性状的基因,子代应该都不育,但子代有可育个体,说明该雄性不育株细胞质中不存在独立控制不育性状的基因。(3)品系1[S(rr)]与品系2杂交所得子代仍表现为雄性不育[S(rr)],品系1只能作母本,品系2为父本,所以品系2为雄性可育,要保证子代均为S(rr),所以细胞核基因为rr,细胞质基因为N,组合为N(rr)。品系1作母本,要保证后代为杂合子,所以品系3的细胞核基因为RR,符合条件的细胞质基因为S或N,组合后为S(RR)或N(RR)。(4)为了探究新发现的光温敏不育株是tms5基因的突变还是一个新基因的突变。自变量是不育植株类型,已知温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶,该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA,后者在高温下表达增强,Ub40蛋白积累导致花粉不育。所以如果光温敏不育株是tms5基因的突变结果,则产生相同含量的Ub40蛋白,则可以通过检测Ub40蛋白含量来判断。实验思路:将tms5突变株和光温敏不育株分为甲、乙两组,并将两组在高温下进行培养,通过检测Ub40蛋白含量进行比较。预期结果:若两组Ub40蛋白含量一致,则光温敏不育株是tms5基因的突变;若两组Ub40蛋白含量不一样,则光温敏不育株是另一种新基因的突变。
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