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专题提优
专题5 生物的遗传与变异、进化
小专题2 生物的变异与进化
高考回溯
1．(☆2025·江苏卷)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是 ( )
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
考向
1
生物的变异
D
解析：从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体交换，A正确；乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B正确；丙细胞中的染色体因着丝粒分裂，分为形态、大小相同的两组，含有两个染色体组，C正确；由图可知，2n配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体移向细胞同一极导致的，D错误。
2．(多选)(2024·江苏卷)图示为普通韭菜(2n＝16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列叙述正确的有 ( )
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
ABC
解析：花粉细胞含有一个完整的染色体组，花药壁细胞含有2个染色体组，都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息，均具有全能性，A正确；愈伤组织再分化过程中，如果细胞分裂素和生长素同时使用，且生长素用量较高，有利于根的分化、抑制芽的形成，如果同时使用，且细胞分裂素用量较高，有利于芽的分化、抑制根的形成，所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向，B正确；单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半，镜检根尖分生区细胞的染色体可鉴定出单倍体幼苗，C正确；秋水仙素处理单倍体幼苗，可能有些细胞染色体数目没有加倍，只含有8条，D错误。
3．(多选)(2022·江苏卷)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了亲本相当的水平。下页图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列叙述正确的有 ( )
A．两亲本和F1都为多倍体
B．F1减数分裂Ⅰ中期形成13个四分体
解析：F1只有M染色体组可发生联会，形成8个四分体，B错误；由图中选育后代的基因型推知，F1可能产生M、LM、LMN、MN等配子，C错误。
AD
C．F1减数分裂Ⅱ后产生的配子类型为LM和MN
D．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
4．(多选)(☆2025·江苏卷)图示部分竹子的进化发展史，其中A～D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
考向
2
生物的进化
A．新热带木本竹与温带木本竹杂交，F1是六倍体
B．竹子的染色体数目变异是可遗传的
C．四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D．竹子化石为研究其进化提供直接证据
BD
解析：新热带木本竹(BBCC)为四倍体，温带木本竹(CCDD)为四倍体，它们杂交，F1的染色体组成为BCCD，是四倍体，A错误；进化的基本单位是种群，而四种类群的竹子不是一个种群，C错误。
5．(2024·江苏卷)下图为甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列叙述错误的是 ( )
A．相同数字标注结构上基因表达相同
B．甲和乙具有生殖隔离现象
C．与乙相比，丙发生了染色体结构变异
D．染色体变异是新物种产生的方式之一
解析：相同数字标注结构上基因表达不一定相同，基因的表达受到多种因素的调控，如基因的甲基化、组蛋白修饰、转录因子等，A错误；甲和乙染色体组不同，存在较大差异，具有生殖隔离现象，B正确；与乙相比，丙的标号为1的染色体形态结构发生了明显变化，发生了染色体结构变异，C正确；染色体变异可以为生物进化提供原材料，是新物种产生的方式之一，D正确。
A
甲 乙 丙
6．(2022·江苏卷)在某生态系统中引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食，该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa，最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列推测合理的是 ( )
A．该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱、可食程度很高
B．随着动物世代增多，该植物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
解析：若该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱，可食程度很高，则aa会逐渐被淘汰，基因型频率减小，这与题干不符，A不合理；从引入[A基因频率＝0.36×1＋0.5×(1/2)＝0.61]到稳定状态[A基因频率＝0.17×1＋0.49×(1/2)＝0.415]，A的基因频率逐渐减小，B不合理；该动物种群密度最终趋于相对稳定，这是受捕食关系和种内竞争共同影响的，C不合理。
D
重难整合
提升
1
可遗传变异的比较
1．基因突变和染色体结构变异的比较
项目 基因突变 染色体结构变异
本质 碱基的替换、增添或缺失 染色体片段的缺失、重复、易位或倒位
对象 碱基 基因
变异水平 分子水平 细胞水平
光镜检测 一般不可见 可见
变异结果 碱基的排列顺序改变，基因的数目、位置不变 基因数目或排列顺序改变
2．染色体易位与交换的比较
项目 染色体易位 交换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的
非姐妹染色单体之间
变异类型 属于染色体结构变异 属于基因重组
提升
2
生物遗传变异与细胞分裂的关系
1．生物遗传与减数分裂
时期 染色体行为(细胞学基础) 基因行为(实质) 遗传规律
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离 等位基因分离 基因的分离定律
非同源染色体自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因的自由组合定律
性染色体分离 性染色体上基因与性别相联系 伴性遗传(分离定律)
2．基因重组与减数分裂
重组类型 发生时期 原因
自由组合型(位于非同源染色体上的非等位基因) 减数分裂Ⅰ后期 非同源染色体的自由组合
交换型(位于同源染色体上的非等位基因) 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换
3．突变与细胞分裂
(1)核基因突变往往发生在细胞分裂间期DNA复制时。
(2)染色体结构的变异往往发生在细胞分裂过程中，减数分裂四分体时期可观察到下图联会现象：
图1 倒位染色体联会
图2 易位染色体会形成“十字形”联会
(4)细胞分裂过程中若染色体分离发生异常会导致染色体数目变异，从而产生多倍体、单体或三体等情况(它们产生配子情况如下图)。
①单倍体、多倍体与细胞分裂
生物类型 形成原因
单倍体 花粉、卵细胞直接进行分裂、分化发育而来
同源多倍体 低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，通过抑制分裂前期的纺锤体的形成，诱导染色体加倍
异源多倍体 不同种的生物杂交产生的子代，再经低温或秋水仙素处理诱导染色体加倍而形成
②性染色体组成异常原因(以性染色体XY为例)
子代 雄配子 雌配子 形成原因
XXX XX X 父本MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
X XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
XXY XY X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离
Y XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
子代 雄配子 雌配子 形成原因
XYY YY X 父本MⅡ后期，Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
XO O X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离；或MⅡ后期X或Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
X O 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或减数分裂Ⅱ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
考能晋级
命题
1
基因突变
(2025·宿迁四模)某植物的叶片深绿色(R)为野生型，浅绿色(r)为突变型。蛋白R和蛋白r分别是核基因R和核基因r的表达产物，其部分氨基酸(用字母表示)序列如图所示，字母上方的数字表示氨基酸在序列中的位置，①②③表示突变位点。下列说法错误的是 ( )
A．基因R突变为基因r时发生过碱基的替换、增添
B．基因R突变为基因r时在408位碱基后增加了三个碱基
C．控制该性状的基因在遗传时符合基因的分离定律
D．该基因中发生了三处变化，说明基因突变具有随机性
B
1
解析：蛋白R与蛋白r相比，第12和38位氨基酸只改变了种类，则说明基因R突变为基因r，发生过碱基的替换，第136位氨基酸后增加了一个氨基酸，则说明基因R突变为基因r时增加了三个碱基对，发生过碱基的增添，A正确；由于基因的内含子序列会被切除不翻译，所以不一定是408位碱基后增添的，B错误；蛋白R与蛋白r的基因是等位基因，遗传时符合基因的分离定律，C正确；基因突变具有随机性表现为时空上的随机即DNA的不同部位都有可能发生，D正确。
(多选)(2025·南京、盐城期末)研究发现XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变及其影响如图所示。下列分析错误的有 ( )
A．脱落酸通过直接参与细胞代谢而影响种子萌发
B．位点1可能位于基因编码区的启动子序列
C．位点2和位点3都可能发生了碱基对的替换
D．XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性
AB
2
解析：脱落酸作为植物激素，能够调控种子萌发等过程，但不直接参与细胞代谢，A错误；位点1突变则无XM蛋白产生，说明位点1可能存在于非编码区的启动子序列，B错误；比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白，可发现蛋白长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对替换造成的，比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白，可发现蛋白长度变短，推测可能是碱基对替换导致翻译提前终止，C正确；位点4突变导致XM蛋白的表达倍增，同时种子休眠增加，说明XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性，D正确。
命题
2
染色体变异
(2025·徐州四模)图1和图2分别是同源染色体的对等交换和不对等交换示意图。相关叙述正确的是 ( )
A．图1发生在减数第一次分裂过程中，图2发生在减数第二次分裂过程中
B．图1可发生同源染色体上非等位基因的交换，产生的变异属于基因重组
C．不对等交换会导致一条染色体上有重复或缺失片段，产生染色体结构变异
D．一个基因型为AaBb的精原细胞若产生4种精子，则2对基因遵循自由组合定律
C
3
图1
图2
解析：图1和图2同源染色体发生交换，均发生在减数第一次分裂前期，A错误；图1发生同源染色体上等位基因的交换，产生的变异属于基因重组，B错误；由图2可知，不对等交换会导致一条染色体上有重复或缺失片段，产生染色体结构变异，C正确；一个基因型为AaBb的精原细胞若产生4种精子，则2对基因可能遵循自由组合定律(4种配子比例相等)，也可能不遵循自由组合定律(2对基因位于一对同源染色体上，发生交换，4种配子比例不相等)，D错误。
(2025·南通四模)油菜容易被线虫侵染而减产，萝卜具有抗线虫基因。科研人员以油菜和萝卜为亲本培育抗线虫油菜，过程如下图(不考虑基因突变和染色体结构变异)。
注：A、C、R分别代表一个染色体组，分别含有10、9、9条染色体；减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极。
4
相关叙述正确的是 ( )
A．油菜体细胞中含有4个染色体组，F1体细胞中含有14对同源染色体
B．用秋水仙素处理F1芽尖，F1植株所有细胞染色体数都加倍
C．利用回交子一代的花药观察减数分裂，可观察到19个四分体
D．染色体数为39的抗线虫回交子二代自交，后代抗线虫油菜约占1/4
C
注：A、C、R分别代表一个染色体组，分别含有10、9、9条染色体；减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极。
解析：油菜体细胞中含有4个染色体组(AACC)，为四倍体，F1体细胞中含有0对同源染色体，含有28条染色体，A错误；若用秋水仙素处理F1芽尖，F1植株只有部分细胞的染色体数目加倍，B错误；回交子一代的染色体组成为AACCR，观察其减数分裂，可观察到19个四分体，这19个四分体由A和A、C和C中的同源染色体联会形成，C正确；染色体数为39的抗线虫回交子二代个体的染色体组成为AACC和R染色体组中的一条，且抗线虫的基因位于回交子二代中含有的R染色体组中的一条上(类似杂合子)，其自交后代抗线虫油菜(含R)约占3/4，D错误。
命题
3
生物的进化
(2025·宿迁四模)从达尔文的生物进化理论到中性学说，进化理论在曲折中不断发展。下列有关叙述正确的是 ( )
A．比较不同生物细胞中细胞色素c的差异性得出亲缘关系远近，属于细胞水平的证据
B．突变和基因重组提供进化的原材料，属于达尔文自然选择学说的主要内容之一
C．生物进化的过程实际上是生物与生物协同进化的过程，生物多样性是协同进化的结果
D．物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
D
5
解析：比较不同生物细胞中细胞色素c的差异性来判断亲缘关系远近，这属于分子水平的证据，A错误；突变和基因重组提供进化的原材料是现代生物进化理论的内容，达尔文自然选择学说未涉及变异的本质，B错误；生物进化的过程是不同物种间、生物与无机环境协同进化的过程，并非仅生物与生物协同进化，C错误；物种形成并非都是渐变过程，有些物种形成可能是骤变产生，呈现物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的情况，D正确。
(2025·如东2.5模)基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3 000～5 000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是 ( )
A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
B．基因渐渗不能打破生殖隔离现象
C．我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D．可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
D
6
解析：基因渐渗使得生物后代表现出更多的性状，这有助于生物在适应环境的过程中产生更多的变异，进而加快生物进化的速度，A错误；生殖隔离是物种形成的关键因素之一，但题干说明，基因渐渗是物种之间基因交流的现象，说明可以在一定程度上打破生殖隔离，B错误；山羊通过自然选择和基因渐渗的过程，逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境，才形成了我国西藏山羊，C错误；基因组测序可以帮助我们对比亲本物种和基因渐渗的后代的基因序列，从而证实基因渐渗现象的存在，D正确。
长题演示
5
可遗传的变异
拟南芥(2n＝10)，十字花科植物，雌雄同株，从发芽到开花约4～6周，结实率高，常作为模式生物用于遗传学研究。某科研小组种植了一批拟南芥种子，发现一株早花突变体植株，收获其种子，并开展相关研究。请回答下列问题：
(1)拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点有__________________________ ______________。将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，说明该变异类型属于______________。
(2)拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合子，说明出现该新性状的可遗传变异类型可能是________________________。该新性状出现的可遗传变异类型是____________的概率较低，主要原因是______________________________________ __________________________________________。
7
染色体数目少、生长周期
短、结实率高
可遗传变异
基因突变或染色体变异
基因重组
拟南芥是自交繁殖，自然界中拟南芥是纯合子，一般不能通过基因重组产生新的表型
(3)接着科研小组取根尖细胞进行核型分析的相关实验：
①实验中剪取的根尖常用适宜浓度的秋水仙素处理，其主要目的是__________ ______________________________________________________________________________________，后用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖，主要目的是__________ ________________________。
②接着再用低浓度的KCl处理一段时间，其主要目的是_____________________ ___________________________，但又不能处理太长时间，其原因是_____________ ___________________________。
抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极，以提高有丝分裂中期细胞的比例，便于染色体的观察和计数
去除细胞壁(使组织细胞相互分离)
使细胞适度膨胀，便于细胞内的染色体更好地分散
防止细胞吸水涨破，无法进行核型分析
③下图_____(填“1”或“2”)是根尖细胞的染色体中期图，主要判断依据是______________________________________________。
④通过观察细胞的染色体________________，最终排除了__________________ 变异的可能。
2
图1
图2
根尖细胞进行有丝分裂，同源染色体未出现联会
数目和形态等
染色体(数目和结构)
(4)接着科研小组做了如下杂交实验，结果如下表：
P F1 F2
母本( ) 父本( ) 野生型 早花 野生型 早花
野生型 早花 91 0 62 19
早花 野生型 90 0 61 18
上述正反交实验，首先可排除______________(填“伴性遗传”或“细胞质遗传”)，判断依据主要是____________________________________________________ _________________________________________________，进而还可证明_________ _________________。
细胞质遗传
正反交结果一致，未表现出典型的母系遗传的特征；且拟南芥是雌雄同株自花传粉，一般默认不存在性染色体
该突变性状为隐性性状
(5)查阅资料发现，拟南芥2号染色体上基因N(Nat3)突变为n可导致早花。为确定上述早花突变体的突变基因(a)和Nat3基因的关系，现将该早花突变体与基因型为nn的早花突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，观察并统计F1和F2的表型和比例。
①若F1全为野生型，且F2中野生型∶突变型＝9∶7，则突变基因a和n分布在____________________上。
②若____________________，则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因(无显隐性之分)。
③若________________________________________，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体片段交换)。
(6)某高茎拟南芥基因型为Aa，但是测序后发现该植株的部分细胞基因型为A，其原因可能为____________________________________________________________ __________________________________________。
两条非同源染色体
F1和F2全为早花型
F1全为野生型，F2野生型∶突变型＝1∶1
体细胞中发生了染色体结构变异(缺失)[或体细胞中发生了染色体数目的变异(单体)或测定的是配子的基因型]
热练
一、 单项选择题
1．(2025·广东卷)VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA(编码脯氨酸)变成CCG(编码脯氨酸)，导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变 ( )
A．改变了DNA序列中嘧啶的数目 B．没有体现密码子的简并性
C．影响了VHL基因的转录起始 D．改变了VHL基因表达的蛋白序列
解析：该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧啶数目(T→C)未改变，仅种类变化，A错误；突变后CCA(脯氨酸)变为CCG(脯氨酸)，不同密码子编码同一氨基酸，体现了密码子具有简并性，B错误；转录起始由启动子调控，突变发生在编码区(外显子)，不影响转录起始，C错误；突变虽未改变脯氨酸，但导致mRNA变短，使翻译提前终止，蛋白序列缩短，D正确。
D
2．(2025·盐城考前指导)下列有关变异、育种和进化的叙述，正确的是 ( )
A．杂交育种和基因工程育种的原理均为基因重组
B．基因突变如果发生在非基因片段，则不会导致生物性状的改变
C．单倍体育种和多倍体育种中，秋水仙素处理的对象相同
D．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不能决定生物进化的方向
A
解析：基因包括编码区和非编码区，真核生物基因的编码区还有内含子等非编码序列，基因突变发生在非编码区(启动子)等，也可能会影响基因的表达调控等，进而导致生物性状的改变，B错误；单倍体育种中，秋水仙素处理的对象是单倍体幼苗，多倍体育种中，秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗，二者处理的对象不完全相同，C错误；自然选择可以定向改变种群的基因频率，而生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，所以自然选择能决定生物进化的方向，D错误。
3．(2025·南通如皋开学考)癌细胞具有无限增殖的特点，癌细胞细胞质中存在大量独立于染色体之外的环状DNA(ecDNA)，其上普遍带有癌基因。下列相关叙述正确的是 ( )
A．细胞癌变可能与原癌基因、抑癌基因的突变以及抑癌基因低甲基化等有关
B．细胞癌变后，端粒DNA序列通常随细胞分裂次数的增多而明显缩短
C．癌细胞内DNA复制、转录、翻译过程方向均沿着模板链的3′→5′方向进行
D．ecDNA无3′、5′端，同一肿瘤细胞群体中各细胞内的ecDNA数量不一定相同
D
解析：原癌基因表达的蛋白质是细胞生长和增殖所必需的，这类基因一旦发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变；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，这类基因一旦发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起癌变；肿瘤细胞的抑癌基因启动子区域处于高甲基化状态，使得抑癌基因沉默，进而导致细胞脱离正常的细胞周期，发生癌变，A错误。端粒学说认为，端粒DNA序列通常随细胞分裂次数的增多而明显缩短，导致细胞衰老，而癌细胞能无限增殖，其端粒DNA序列不会随细胞分裂次数的增多而明显缩短，B错误。DNA复制、转录时都是沿着模板链3′→5′方向进行的，翻译时是沿着模板链5′→3′方向进行的，C错误。ecDNA是环状DNA，无3′、5′端，ecDNA属于细胞质中的DNA，当癌细胞分裂时，ecDNA会被随机分配到子细胞中，各细胞内的ecDNA数量不一定相同，D正确。
4．(2025·甘肃卷)我国古生物化石种类繁多。其中，在甘肃和政县发现的以铲齿象、和政羊与三趾马为代表的古脊椎动物化石群具有极高的研究价值。下列叙述错误的是 ( )
A．铲齿象、和政羊与三趾马化石可以为研究哺乳动物的进化提供直接证据
B．根据铲齿象特有的下颌和牙齿形态特征，可以推断它的食性和生活环境
C．通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便不属于化石
D．不借助化石而通过现生生物的比较分析也可以推断生物进化的部分历史
解析：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。动物的粪便属于遗物，通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便属于化石。
C
5．(2025·南通二调)某患者因基因F内重复序列GGGGCC异常增多，转录得到的前体RNA易形成发夹结构，导致线粒体功能障碍，最终引发神经元死亡而致病。下列相关叙述正确的是 ( )
A．GGGGCC异常增多属于染色体结构变异
B．RNA发夹结构形成的主要原因是碱基A与U发生配对
C．RNA发夹结构可能影响转录后加工，从而导致患病
D．在临床上该病可通过核型分析进行诊断
解析：基因F中重复序列GGGGCC异常增多属于基因突变，A错误；重复序列中主要是G与C之间碱基互补配对形成发夹结构，B错误；该病是基因突变引起的，不能通过核型分析进行诊断，D错误。
C
6．(2025·南京、盐城一模)马铃薯(4n＝48)是营养价值丰富的粮食和经济作物。下列叙述错误的是 ( )
A．与二倍体马铃薯相比，四倍体马铃薯的块茎更大，营养物质的含量有所增加
B．利用马铃薯外植体经植物组织培养技术可以培育出脱毒马铃薯苗
C．若取四倍体马铃薯花药进行单倍体育种，即可获得纯合二倍体植株
D．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
解析：多倍体植物通常具有更大的器官和更高的生物量，相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯块茎更大，营养物质含量也有所增加，A正确；植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，B正确；取四倍体马铃薯的花药利用花药离体培养进行单倍体育种，得到的是单倍体植株，且不一定是纯合子，如AAaa得到的单倍体可能是Aa，C错误；块茎繁殖属于无性繁殖，可以保持母本的优良性状，并且避免了四倍体有性繁殖中可能出现的育性偏低问题，D正确。
7．(2025·云南卷)研究人员观察到川金丝猴为黄色毛发、滇/缅甸金丝猴为黑色毛发、黔金丝猴为黑灰色—黄色的镶嵌毛发，因此对金丝猴属5种金丝猴进行研究，证实黔金丝猴起源于187万年前川金丝猴祖先群与滇/缅甸金丝猴祖先群的杂交后代，其遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群。下列结论无法得出的是 ( )
A．杂交促进了金丝猴间的基因交流，是黔金丝猴形成的重要因素
B．黔金丝猴毛色是有别于祖先群的新性状，该性状可遗传给后代
C．黔金丝猴毛色的形成是遗传和所处自然环境共同作用的结果
D．黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率
D
解析：虽然黔金丝猴遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群(川金丝猴为黄色毛发)，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群(滇/缅甸金丝猴为黑色毛发)，但仅根据遗传信息的来源比例不能直接得出黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率，D错误。
二、 多项选择题
8．(2025·盐城二模)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中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①②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是 ( )
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
BCD
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；结合题图可知，患者的父亲、母亲分别具有①②突变位点，各有一个突变基因，但均未患病，患者含①②突变位点，有2个突变基因，表现为患病，说明①和②位点的突变均会导致基因结构发生改变，从而导致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①②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①②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。
A．鲫鲂是含有3个染色体组的异源三倍体，染色体数为124
B．环境异常可影响红鲫次级卵母细胞中纺锤体的形成
C．成熟的红鲫卵子在排出体外时已完成减数分裂Ⅱ
D．团头鲂次级级精母细胞中有12个四分体，精核中染色体与DNA比值为1∶1
AB
解析：红鲫产生的卵细胞含2个染色体组(n＝50)，团头鲂产生的精子含1个染色体组(n＝24)，二者结合形成的鲫鲂含有3个染色体组，是异源三倍体，染色体数为50＋24＋50＝124，A正确；由图可知，环境异常可抑制第二极体排出，而第二极体是在减数分裂Ⅱ过程中产生的，所以环境异常可影响红鲫次级卵母细胞中纺锤体的形成，B正确；成熟的红鲫卵子在排出体外时，处于减数分裂Ⅱ中期，C错误；团头鲂(2n＝48)次级精母细胞中无同源染色体，不会形成四分体，精核中染色体是经过减数分裂形成的，此时染色体与核DNA比值为1∶1，D错误。
三、 非选择题
10．(2025·南京开学考)果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律，生物小组用纯种果蝇进行杂交实验，实验结果如下表。
(1)为了解释以上结果，该生物小组作出两种假说：
假说一：由一对基因(A/a)控制，但含基因A的雄配子部分不育。
假说二：由两对基因共同控制(A/a，D/d)，且遵循自由组合定律。
亲本 F1表型 F1雌雄交配得到F2，F2表型
长翅×残翅 全为长翅 长翅∶残翅＝9∶7
请完善实验思路：
选取F1长翅果蝇为父本，未交配过的纯种残翅果蝇为母本进行杂交，统计子代的表型及比例。
预期实验结果及结论：
①若子代果蝇中____________________，说明假设一成立，此时含基因A的雄配子可育率为________；若假设二成立，子代果蝇中长翅与残翅的比例可能有________或____________________。
②若假说二成立，那么F2中全部长翅个体自由交配，后代产生残翅纯合子的概率为________。
长翅∶残翅＝1∶7
1/7
1∶1
1∶3(顺序可颠倒)
1/9
(2)已知果蝇的体色有黑色和灰色，由一对等位基因控制，将一组黑色和灰色果蝇杂交，F1均为黑色，F1相互交配得F2，表型为黑色∶灰色＝3∶1。据上述实验，能否确定黑色、灰色这对性状的显隐性以及遗传方式__________________________ __________________________。
(3)若已经确定体色的遗传为常染色体遗传，研究人员又选取了与前一组基因型相同的黑色和灰色果蝇进行杂交，产生F1幼虫，用X射线照射F1幼虫，待其成熟后对部分雄果蝇进行测交，结果体色表现出伴性遗传。研究发现其可能为如图所示的两种变异。
可确定黑色为显性(灰色为隐性)，无法确定遗传方式
上述两种变异________(填“可以”或“不可以”)通过显微镜观察进行区分。请设计一最简单的杂交实验进行区分两种变异类型，实验方案为：将该变异雄性与____________雌性杂交，统计后代的性状表现。
预期实验结果及结论：若子代果蝇中______________________________，则为变异Ⅰ；若子代果蝇中______________________________，则为变异Ⅱ。
可以
正常灰色
雄性均为黑色，雌性均为灰色
雌性均为黑色，雄性均为灰色
解析：(1)①据题意可知，F1长翅自交后代长翅和残翅的比例为9∶7，若假说一成立，F1基因型为Aa，F1产生的雌配子A∶a＝1∶1，由于F2中残翅比例为7/16，说明F1产生的雄配子A∶a＝1∶7，说明含A基因的雄配子可育率为1/7。此时F1长翅果蝇为父本，未交配过的纯种残翅果蝇(aa)为母本进行测交，雌配子为a，雄配子A∶a＝1∶7，则子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶7。若假设二成立，长翅和残翅受两对独立遗传的等位基因控制，F1基因型为AaDd，未交配过的纯种残翅果蝇有3种基因型：AAdd、aaDD、aadd。若纯种残翅果蝇基因型是AAdd，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(AAdd)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶1；若纯种残翅果蝇基因型是aaDD，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(aaDD)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶1；若纯种残翅果蝇基因型是aadd，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(aadd)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶3。
②若假说二成立，那么F2中全部长翅个体(1/9AADD、2/9AADd、2/9AaDD、4/9AaDd)自由交配，F2中长翅个体产生的配子及比例为AD∶ad∶aD∶Ad＝4∶1∶2∶2，后代产生残翅纯合子(AAdd、aaDD、aadd)的概率为(2/9)×(2/9)＋(2/9)×(2/9)＋(1/9)×(1/9)＝1/9。(2)据题述实验，能确定黑色为显性(灰色为隐性)，无法确定遗传方式，若要确定遗传方式，还需统计子二代的雌雄体色表型及比例。(3)若要判断该雄性果蝇为何种变异方式，最简单的判断方式为：将该变异雄性果蝇与正常灰体雌性果蝇杂交，若为变异Ⅰ，该变异雄果蝇为ObXYB，与灰体雌蝇(bbXX)杂交，子代为ObXX或bbXX(灰体雌蝇)、ObXYB或bbXYB(黑体雄蝇)；若为变异Ⅱ，该变异雄果蝇为ObXBY，与灰体雌蝇(bbXX)杂交，子代为ObXBX或bbXBX(黑体雌蝇)、ObXY或bbXY(灰体雄蝇)。
一、 单项选择题
1．(2025·山东卷)镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者(hh)的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人(HH)的红细胞只含正常血红蛋白；携带者(Hh)的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是 ( )
A．引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变
B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失
C．基因h通过控制血红蛋白的结构来影响红细胞的形态
D．基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性
A
解析：患者(hh)的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年，说明引起镰状细胞贫血的基因突变对个体有害，而携带者(Hh)对疟疾有较强的抵抗力，说明该突变在特定条件下对人体有利，A错误；携带者(Hh)的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力，说明基因h在抗疟疾过程中发挥一定的作用，是能适应某些特定环境的，因此疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失，B正确；正常红细胞和异常红细胞含有的血红蛋白不相同，血红蛋白的结构不同影响了红细胞的形态，因此基因h通过控制血红蛋白的结构来影响红细胞的形态，C正确；基因突变的不定向性指的是某一基因可以向多个方向突变，突变后控制的是同一性状的不同表现形式，基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性，D正确。
2．(2025·丹阳测试)基因型为YyGg的雄性果蝇(2n＝8)体内，一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记，在含31P的培养液中进行减数分裂，观察到图示细胞，不考虑突变。下列叙述错误的是 ( )
A．该细胞形成过程中一定发生了基因重组
B．该细胞中含有32P的DNA分子可能为2个
C．该细胞形成的精细胞DNA中可能不含有32P
D．该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子
B
解析：图示细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中出现G和g基因，且该果蝇基因型为YyGg，不考虑突变，说明在减数第一次分裂前期发生了基因重组(含G、g的同源染色体的非姐妹染色单体之间交换)，A正确；雄性果蝇体细胞中含有8条染色体，由于一个精原细胞所有核DNA分子的一 条链均被32P标记，在含31P的培养液中进行减数分裂，因此该细胞中每条染色体中只有一条染色单体具有32P标记， 根据图示可知细胞处于减数第二次分裂后期，说明该初级精母细胞在减数第一次分裂时同源染色体之间发生了交换，故该细胞中含有32P的DNA分子可能为4个或5个，该细胞继续分裂，由于着丝粒分裂，染色单体形成的染色体随机移向两极，不含32P的DNA可能都移向一极，故形成的精细胞DNA中可能不含有32P，B错误，C正确；由于该细胞形成过程中发生了基因重组，所以该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子，即YG、Yg、yG、yg，D正确。
3．(2025·苏州考前指导)图示以大麦(2n＝14)和球茎大麦(2n＝14)为材料培育大麦新品种的过程。下列相关叙述错误的是 ( )
A．大麦新品种培育过程中发生了基因重组和染色体变异
B．杂种胚发育成杂种个体时通过减数分裂使染色体消解
C．该育种方式通过人工选择的方式改变生物进化的进程
D．该育种方式打破了生殖隔离，利用野生种基因改良大麦品种
B
解析：普通大麦与野生球茎大麦杂交过程发生了基因重组，杂种个体染色体数目加倍及发育中染色体消减等过程发生了染色体变异，A正确；杂种胚发育成杂种个体时，是在发育过程中发生染色体消减，并非通过减数分裂使染色体消解，B错误；该育种过程中人工筛选符合要求的个体，改变了种群基因频率，进而改变生物进化进程，C正确；普通大麦和球茎大麦存在生殖隔离，此育种方式打破了生殖隔离，利用野生种基因改良大麦品种，D正确。
4．(2025·无锡期末)目前使用的抗生素主要来自放线菌(一种原核生物)。如图是病原细菌耐药基因的获得机理示意图，序列a来自病原细菌质粒。下列叙述正确的是 ( )
A．放线菌的遗传物质存在于拟核和线粒体中
B．放线菌细胞中合成的抗生素属于初生代谢物
C．放线菌耐药基因转移至序列a形成b的过程属于染色体变异
D．抗生素的选择作用会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大
D
解析：放线菌是原核生物，没有线粒体，A错误；抗生素是放线菌生长到一定阶段才产生的，对自身无明显生理功能，属于次生代谢物，B错误；放线菌没有染色体，耐药基因转移至序列a形成b的过程属于基因重组，C错误；抗生素对病原细菌起到选择作用，耐药的病原细菌存活下来，会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大，D正确。
5．(2025·连云港四模)下列有关生物进化的叙述，错误的是 ( )
A．生物的多样性和适应性是进化的结果
B．种群内的突变和重组将赋予个体更强的生存优势
C．胚胎学证据表明，在进化过程中核酸分子的碱基有一定的置换率
D．中性学说认为，生物进化的主导因素不仅是自然选择，还有中性突变的随机固定
解析：生物在长期进化过程中，通过自然选择等机制形成了多样性和适应性，A正确；种群内的突变和重组为生物进化提供原材料，可能赋予个体更强生存优势，B正确；分子生物学证据表明，在进化过程中核酸分子的碱基有一定置换率，C错误；中性学说认为，生物进化主导因素除自然选择外，还有中性突变的随机固定，D正确。
C
6．(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。
图1
图2
据图分析，下列叙述正确的是 ( )
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
D
图1
图2
解析：图1曲线在1 200代左右时突变基因频率接近1，种群基因频率改变，说明生物进化，但新物种的形成通常需要生殖隔离的出现，仅基因频率变化不能直接证明新物种形成，A错误；图1有利突变基因频率上升较快，而图2中突变基因频率缓慢上升且后期稳定，据此推测图1中有利突变基因为显性，即一旦发生突变，杂合子即可表现，B错误；图2曲线突变基因频率缓慢上升且后期稳定，相关突变是隐性突变，由于其更有生存和繁衍优势，显性个体被淘汰，则最终可能导致峰值等于1，C错误；设相关基因是A/a，图2在200～400代增长慢，可能因隐性基因的纯合子(aa)占比少，此时选择主要作用于杂合子(Aa)，导致频率上升较慢，D正确。
BCD
8．为探究低温、秋水仙素和二甲戊灵对植物细胞染色体加倍的影响，某小组以大蒜(2n＝16)为材料设计了实验，结果如下图所示。
下列相关叙述错误的有 ( )
A．a组实验中需要用清水洗去卡诺氏液
B．b组实验中可能观察到含有32
条染色体的根尖细胞
C．c组实验中效果不明显的原因
可能是未用卡诺氏液处理根尖
D．实验结果表明，秋水仙素和
二甲戊灵都可以通过抑制着丝粒
的分裂引起染色体加倍
AD
解析：用卡诺氏液处理观察材料后需用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，A错误；b组实验中二甲戊灵可使染色体加倍，可能观察到含有32条染色体的根尖细胞，B正确；未用卡诺氏液处理根尖进行固定，会导致部分细胞破裂，C正确；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成而引起染色体加倍，D错误。
9．(2025·南京六校联合调研)西瓜(2n＝22)消暑解渴，深受百姓喜爱，如图是几种育种方法流程图，下列叙述错误的有 ( )
A．①过程处理方法是用一定浓度的秋水仙素处理未受粉的雌蕊
B．④⑤过程的育种方式依据的原理是基因重组
C．二倍体西瓜、四倍体西瓜、无子西瓜B是三种不同物种
D．无子西瓜A和B不能产生后代，所以都属于不可遗传变异
ACD
解析：品种乙为二倍体西瓜，①过程处理方法是用一定浓度的生长素处理未受粉的雌蕊，因为生长素具有促进果实发育的作用，A错误；品种甲和品种乙杂交获得F1，F1自交获得F2，此育种方法为杂交育种，杂交育种的原理为基因重组，B正确；无子西瓜B无法进行自我繁殖，不算是一个物种，二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交获得的是三倍体西瓜，三倍体西瓜不可育，说明二倍体和四倍体西瓜之间存在生殖隔离，即二倍体西瓜和四倍体西瓜是两个不同物种，C错误；无子西瓜B为三倍体，遗传物质发生了改变，属于可遗传的变异，D错误。
三、 非选择题
10．(2025·北京卷)链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体(M＋株)，以应用于农业生产。请回答下列问题：
(1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的______________________________，诱发基因突变。
(2)因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的________ 性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得M＋株，需进行筛选。
碱基序列(或脱氧核苷酸序列)
不定向
(3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有________作用。
抑制
(4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28 ℃培养7 d。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。
①用图中信息，解释表中Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组的原因_______________ _____________________________________________________________。
组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
筛选平板中粗提液浓度/(mL·100 mL－1) 2 5 8 10 12 15
所取菌落中M＋株占比/% 0 13 25 65 20 3
Ⅳ组粗提液浓度高于Ⅲ组，更多的野生型孢子萌发受抑制，M＋株相对更容易存活
②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M＋株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有________(多选)。
A．Ⅲ组中有野生型菌落，而Ⅴ组中没有野生型菌落
B．Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落，而Ⅲ组中没有
C．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制
D．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制
综上所述，用粗提液筛选是获得M＋株的有效方法。
CD
解析：(1)紫外线和亚硝酸均通过改变 DNA 的碱基序列(或脱氧核苷酸序列)，诱发基因突变。(2)基因突变的低频性和不定向性使M＋株在全部突变体中的占比低。要获得 M＋株，需进行筛选。(3)由图可知，随着培养基中粗提液浓度的升高，野生型孢子萌发率下降，所以粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。(4)①Ⅳ组粗提液浓度高于 Ⅲ 组，结合前面得出的粗提液对孢子萌发有抑制作用，且M＋株可能对粗提液有更强的耐受性，所以在较高浓度的粗提液下，更多的野生型孢子萌发受抑制，而 M＋株相对更容易存活，导致Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组。
②Ⅴ组中也可能有野生型菌落，只是可能由于粗提液浓度更高，其生长受到了更强的抑制，A错误；Ⅲ组和Ⅴ组中都可能有M产量未提高的突变体菌落，B 错误；Ⅴ组粗提液浓度高于Ⅲ组，与Ⅲ组相比，所取菌落中M＋株占比也降低，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体(包括非M＋株的突变体)在Ⅴ组中被抑制，C 正确；从结果看，Ⅴ组M＋株占比低，是因为更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制，D 正确。小专题2 生物的变异与进化
考向1 生物的变异
1． (☆2025·江苏卷)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是( )
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
2．(多选)(2024·江苏卷)图示为普通韭菜(2n＝16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列叙述正确的有( )
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
3．(多选)(2022·江苏卷)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了亲本相当的水平。下页图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列叙述正确的有( )
A．两亲本和F1都为多倍体
B．F1减数分裂Ⅰ中期形成13个四分体
C．F1减数分裂Ⅱ后产生的配子类型为LM和MN
D．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
考向2 生物的进化
4．(多选) (☆ 2025·江苏卷)图示部分竹子的进化发展史，其中A～D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( )
A．新热带木本竹与温带木本竹杂交，F1是六倍体
B．竹子的染色体数目变异是可遗传的
C．四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D．竹子化石为研究其进化提供直接证据
5．(2024·江苏卷)下图为甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A．相同数字标注结构上基因表达相同
B．甲和乙具有生殖隔离现象
C．与乙相比，丙发生了染色体结构变异
D．染色体变异是新物种产生的方式之一
6．(2022·江苏卷)在某生态系统中引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食，该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa，最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列推测合理的是( )
A．该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱、可食程度很高
B．随着动物世代增多，该植物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
提升1 可遗传变异的比较
1．基因突变和染色体结构变异的比较
项目 基因突变 染色体结构变异
本质 碱基的替换、增添或缺失 染色体片段的缺失、重复、易位或倒位
对象 碱基 基因
变异水平 分子水平 细胞水平
光镜检测 一般不可见 可见
变异结果 碱基的排列顺序改变，基因的数目、位置不变 基因数目或排列顺序改变
2．染色体易位与交换的比较
项目 染色体易位 交换
图解
区别 位置 发生于非同源 染色体之间 发生于同源染色体的 非姐妹染色单体之间
变异 类型 属于染色体 结构变异 属于基因重组
提升2 生物遗传变异与细胞分裂的关系
1．生物遗传与减数分裂
时期 染色体行为 (细胞学基础) 基因行为(实质) 遗传规律
减数分裂Ⅰ 后期 同源染色体分离 等位基因分离 基因的分离定律
非同源染色体自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因的自由组合定律
性染色体分离 性染色体上基因与性别相联系 伴性遗传(分离定律)
2．基因重组与减数分裂
重组类型 发生时期 原因
自由组合型(位于非同源染色体上的非等位基因) 减数分裂Ⅰ后期 非同源染色体的自由组合
交换型(位于同源染色体上的非等位基因) 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换
3．突变与细胞分裂
(1)核基因突变往往发生在细胞分裂间期DNA复制时。
(2)染色体结构的变异往往发生在细胞分裂过程中，减数分裂四分体时期可观察到下图联会现象：
图1 倒位染色体联会
图2 易位染色体会形成“十字形”联会
(3)染色体片段缺失导致基因缺少，如A，则产生的配子及比例为A∶O＝1∶1(O表示不含对应基因)。
(4)细胞分裂过程中若染色体分离发生异常会导致染色体数目变异，从而产生多倍体、单体或三体等情况(它们产生配子情况如下图)。
①单倍体、多倍体与细胞分裂
生物类型 形成原因
单倍体 花粉、卵细胞直接进行分裂、分化发育而来
同源 多倍体 低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，通过抑制分裂前期的纺锤体的形成，诱导染色体加倍
异源 多倍体 不同种的生物杂交产生的子代，再经低温或秋水仙素处理诱导染色体加倍而形成
②性染色体组成异常原因(以性染色体XY为例)
子代 雄配子 雌配子 形成原因
XXX XX X 父本MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
X XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
XXY XY X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离
Y XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
XYY YY X 父本MⅡ后期，Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
XO O X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离；或MⅡ后期X或Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
X O 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或减数分裂Ⅱ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
命题1 基因突变
(2025·宿迁四模)某植物的叶片深绿色(R)为野生型，浅绿色(r)为突变型。蛋白R和蛋白r分别是核基因R和核基因r的表达产物，其部分氨基酸(用字母表示)序列如图所示，字母上方的数字表示氨基酸在序列中的位置，①②③表示突变位点。下列说法错误的是( )
A．基因R突变为基因r时发生过碱基的替换、增添
B．基因R突变为基因r时在408位碱基后增加了三个碱基
C．控制该性状的基因在遗传时符合基因的分离定律
D．该基因中发生了三处变化，说明基因突变具有随机性
(多选)(2025·南京、盐城期末)研究发现XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变及其影响如图所示。下列分析错误的有( )
A．脱落酸通过直接参与细胞代谢而影响种子萌发
B．位点1可能位于基因编码区的启动子序列
C．位点2和位点3都可能发生了碱基对的替换
D．XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性
命题2 染色体变异
(2025·徐州四模)图1和图2分别是同源染色体的对等交换和不对等交换示意图。相关叙述正确的是( )
图1
图2
A．图1发生在减数第一次分裂过程中，图2发生在减数第二次分裂过程中
B．图1可发生同源染色体上非等位基因的交换，产生的变异属于基因重组
C．不对等交换会导致一条染色体上有重复或缺失片段，产生染色体结构变异
D．一个基因型为AaBb的精原细胞若产生4种精子，则2对基因遵循自由组合定律
(2025·南通四模)油菜容易被线虫侵染而减产，萝卜具有抗线虫基因。科研人员以油菜和萝卜为亲本培育抗线虫油菜，过程如下图(不考虑基因突变和染色体结构变异)。相关叙述正确的是( )
注：A、C、R分别代表一个染色体组，分别含有10、9、9条染色体；减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极。
A．油菜体细胞中含有4个染色体组，F1体细胞中含有14对同源染色体
B．用秋水仙素处理F1芽尖，F1植株所有细胞染色体数都加倍
C．利用回交子一代的花药观察减数分裂，可观察到19个四分体
D．染色体数为39的抗线虫回交子二代自交，后代抗线虫油菜约占1/4
命题3 生物的进化
(2025·宿迁四模)从达尔文的生物进化理论到中性学说，进化理论在曲折中不断发展。下列有关叙述正确的是( )
A．比较不同生物细胞中细胞色素c的差异性得出亲缘关系远近，属于细胞水平的证据
B．突变和基因重组提供进化的原材料，属于达尔文自然选择学说的主要内容之一
C．生物进化的过程实际上是生物与生物协同进化的过程，生物多样性是协同进化的结果
D．物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
(2025·如东2.5模)基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3 000～5 000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是( )
A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
B．基因渐渗不能打破生殖隔离现象
C．我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D．可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
可遗传的变异
拟南芥(2n＝10)，十字花科植物，雌雄同株，从发芽到开花约4～6周，结实率高，常作为模式生物用于遗传学研究。某科研小组种植了一批拟南芥种子，发现一株早花突变体植株，收获其种子，并开展相关研究。请回答下列问题：
(1)拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点有__ __。将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，说明该变异类型属于__ __。
(2)拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合子，说明出现该新性状的可遗传变异类型可能是__ __。该新性状出现的可遗传变异类型是__ __的概率较低，主要原因是__ __ 。
(3)接着科研小组取根尖细胞进行核型分析的相关实验：
①实验中剪取的根尖常用适宜浓度的秋水仙素处理，其主要目的是__ __ ，后用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖，主要目的是__ __ 。
②接着再用低浓度的KCl处理一段时间，其主要目的是__ __ ，但又不能处理太长时间，其原因是__ __ 。
③下图__ __(填“1”或“2”)是根尖细胞的染色体中期图，主要判断依据是__ __ 。
图1
图2
④通过观察细胞的染色体__ __，最终排除了__ _ _变异的可能。
(4)接着科研小组做了如下杂交实验，结果如下表：
P F1 F2
母本() 父本() 野生型 早花 野生型 早花
野生型 早花 91 0 62 19
早花 野生型 90 0 61 18
上述正反交实验，首先可排除__ __(填“伴性遗传”或“细胞质遗传”)，判断依据主要是__ _ _，进而还可证明__ __。
(5)查阅资料发现，拟南芥2号染色体上基因N(Nat3)突变为n可导致早花。为确定上述早花突变体的突变基因(a)和Nat3基因的关系，现将该早花突变体与基因型为nn的早花突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，观察并统计F1和F2的表型和比例。
①若F1全为野生型，且F2中野生型∶突变型＝9∶7，则突变基因a和n分布在__ __上。
②若__ __，则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因(无显隐性之分)。
③若__ __，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体片段交换)。
(6)某高茎拟南芥基因型为Aa，但是测序后发现该植株的部分细胞基因型为A，其原因可能为__ __ 。
A练
一、 单项选择题
1．(2025·广东卷)VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA(编码脯氨酸)变成CCG(编码脯氨酸)，导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变( )
A．改变了DNA序列中嘧啶的数目
B．没有体现密码子的简并性
C．影响了VHL基因的转录起始
D．改变了VHL基因表达的蛋白序列
2．(2025·盐城考前指导)下列有关变异、育种和进化的叙述，正确的是( )
A．杂交育种和基因工程育种的原理均为基因重组
B．基因突变如果发生在非基因片段，则不会导致生物性状的改变
C．单倍体育种和多倍体育种中，秋水仙素处理的对象相同
D．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不能决定生物进化的方向
3．(2025·南通如皋开学考)癌细胞具有无限增殖的特点，癌细胞细胞质中存在大量独立于染色体之外的环状DNA(ecDNA)，其上普遍带有癌基因。下列相关叙述正确的是( )
A．细胞癌变可能与原癌基因、抑癌基因的突变以及抑癌基因低甲基化等有关
B．细胞癌变后，端粒DNA序列通常随细胞分裂次数的增多而明显缩短
C．癌细胞内DNA复制、转录、翻译过程方向均沿着模板链的3′→5′方向进行
D．ecDNA无3′、5′端，同一肿瘤细胞群体中各细胞内的ecDNA数量不一定相同
4．(2025·甘肃卷)我国古生物化石种类繁多。其中，在甘肃和政县发现的以铲齿象、和政羊与三趾马为代表的古脊椎动物化石群具有极高的研究价值。下列叙述错误的是( )
A．铲齿象、和政羊与三趾马化石可以为研究哺乳动物的进化提供直接证据
B．根据铲齿象特有的下颌和牙齿形态特征，可以推断它的食性和生活环境
C．通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便不属于化石
D．不借助化石而通过现生生物的比较分析也可以推断生物进化的部分历史
5．(2025·南通二调)某患者因基因F内重复序列GGGGCC异常增多，转录得到的前体RNA易形成发夹结构，导致线粒体功能障碍，最终引发神经元死亡而致病。下列相关叙述正确的是( )
A．GGGGCC异常增多属于染色体结构变异
B．RNA发夹结构形成的主要原因是碱基A与U发生配对
C．RNA发夹结构可能影响转录后加工，从而导致患病
D．在临床上该病可通过核型分析进行诊断
6．(2025·南京、盐城一模)马铃薯(4n＝48)是营养价值丰富的粮食和经济作物。下列叙述错误的是( )
A．与二倍体马铃薯相比，四倍体马铃薯的块茎更大，营养物质的含量有所增加
B．利用马铃薯外植体经植物组织培养技术可以培育出脱毒马铃薯苗
C．若取四倍体马铃薯花药进行单倍体育种，即可获得纯合二倍体植株
D．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
7．(2025·云南卷)研究人员观察到川金丝猴为黄色毛发、滇/缅甸金丝猴为黑色毛发、黔金丝猴为黑灰色—黄色的镶嵌毛发，因此对金丝猴属5种金丝猴进行研究，证实黔金丝猴起源于187万年前川金丝猴祖先群与滇/缅甸金丝猴祖先群的杂交后代，其遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群。下列结论无法得出的是( )
A．杂交促进了金丝猴间的基因交流，是黔金丝猴形成的重要因素
B．黔金丝猴毛色是有别于祖先群的新性状，该性状可遗传给后代
C．黔金丝猴毛色的形成是遗传和所处自然环境共同作用的结果
D．黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率
二、 多项选择题
8．(2025·盐城二模)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中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①②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
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
9．(2025·连云港四模一)科学家利用红鲫(，2n＝100)和团头鲂(，2n＝48)杂交并成功培育出鲫鲂，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．鲫鲂是含有3个染色体组的异源三倍体，染色体数为124
B．环境异常可影响红鲫次级卵母细胞中纺锤体的形成
C．成熟的红鲫卵子在排出体外时已完成减数分裂Ⅱ
D．团头鲂次级级精母细胞中有12个四分体，精核中染色体与DNA比值为1∶1
三、 非选择题
10．(2025·南京开学考)果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律，生物小组用纯种果蝇进行杂交实验，实验结果如下表。
亲本 F1表型 F1雌雄交配得到F2，F2表型
长翅×残翅 全为长翅 长翅∶残翅＝9∶7
(1) 为了解释以上结果，该生物小组作出两种假说：
假说一：由一对基因(A/a)控制，但含基因A的雄配子部分不育。
假说二：由两对基因共同控制(A/a，D/d)，且遵循自由组合定律。
请完善实验思路：
选取F1长翅果蝇为父本，未交配过的纯种残翅果蝇为母本进行杂交，统计子代的表型及比例。
预期实验结果及结论：
①若子代果蝇中__ __，说明假设一成立，此时含基因A的雄配子可育率为__ __；若假设二成立，子代果蝇中长翅与残翅的比例可能有__ __或__ __。
②若假说二成立，那么F2中全部长翅个体自由交配，后代产生残翅纯合子的概率为__ __。
(2) 已知果蝇的体色有黑色和灰色，由一对等位基因控制，将一组黑色和灰色果蝇杂交，F1均为黑色，F1相互交配得F2，表型为黑色∶灰色＝3∶1。据上述实验，能否确定黑色、灰色这对性状的显隐性以及遗传方式__ __ 。
(3) 若已经确定体色的遗传为常染色体遗传，研究人员又选取了与前一组基因型相同的黑色和灰色果蝇进行杂交，产生F1幼虫，用X射线照射F1幼虫，待其成熟后对部分雄果蝇进行测交，结果体色表现出伴性遗传。研究发现其可能为如图所示的两种变异。
上述两种变异__ __(填“可以”或“不可以”)通过显微镜观察进行区分。请设计一最简单的杂交实验进行区分两种变异类型，实验方案为：将该变异雄性与__ __雌性杂交，统计后代的性状表现。
预期实验结果及结论：若子代果蝇中__ __，则为变异Ⅰ；若子代果蝇中__ __，则为变异Ⅱ。
B练
一、 单项选择题
1．(2025·山东卷)镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者(hh)的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人(HH)的红细胞只含正常血红蛋白；携带者(Hh)的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是( )
A．引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变
B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失
C．基因h通过控制血红蛋白的结构来影响红细胞的形态
D．基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性
2．(2025·丹阳测试)基因型为YyGg的雄性果蝇(2n＝8)体内，一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记，在含31P的培养液中进行减数分裂，观察到图示细胞，不考虑突变。下列叙述错误的是( )
A．该细胞形成过程中一定发生了基因重组
B．该细胞中含有32P的DNA分子可能为2个
C．该细胞形成的精细胞DNA中可能不含有32P
D．该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子
3．(2025·苏州考前指导)图示以大麦(2n＝14)和球茎大麦(2n＝14)为材料培育大麦新品种的过程。下列相关叙述错误的是( )
A．大麦新品种培育过程中发生了基因重组和染色体变异
B．杂种胚发育成杂种个体时通过减数分裂使染色体消解
C．该育种方式通过人工选择的方式改变生物进化的进程
D．该育种方式打破了生殖隔离，利用野生种基因改良大麦品种
4．(2025·无锡期末)目前使用的抗生素主要来自放线菌(一种原核生物)。如图是病原细菌耐药基因的获得机理示意图，序列a来自病原细菌质粒。下列叙述正确的是( )
A．放线菌的遗传物质存在于拟核和线粒体中
B．放线菌细胞中合成的抗生素属于初生代谢物
C．放线菌耐药基因转移至序列a形成b的过程属于染色体变异
D．抗生素的选择作用会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大
5．(2025·连云港四模)下列有关生物进化的叙述，错误的是( )
A．生物的多样性和适应性是进化的结果
B．种群内的突变和重组将赋予个体更强的生存优势
C．胚胎学证据表明，在进化过程中核酸分子的碱基有一定的置换率
D．中性学说认为，生物进化的主导因素不仅是自然选择，还有中性突变的随机固定
6．(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
二、 多项选择题
7．(2025·扬州期末)雌果蝇(XXY)发生两条X染色体融合，形成了某品系雌果蝇(XXY，如图)，减数分裂时XX不分开。科学家将该品系与正常雄果蝇交配，子代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，子代连续交配结果也是如此。下列说法正确的有( )
A．该品系雌果蝇形成过程中发生的是染色体结构变异
B．可以通过光学显微镜观察到XX染色体
C．推测性染色体组成为YY、XXX的果蝇不能存活
D．该品系可用于发现雄果蝇X染色体上新的基因突变
8．为探究低温、秋水仙素和二甲戊灵对植物细胞染色体加倍的影响，某小组以大蒜(2n＝16)为材料设计了实验，结果如下图所示。下列相关叙述错误的有( )
A．a组实验中需要用清水洗去卡诺氏液
B．b组实验中可能观察到含有32条染色体的根尖细胞
C．c组实验中效果不明显的原因可能是未用卡诺氏液处理根尖
D．实验结果表明，秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制着丝粒的分裂引起染色体加倍
9．(2025·南京六校联合调研)西瓜(2n＝22)消暑解渴，深受百姓喜爱，如图是几种育种方法流程图，下列叙述错误的有( )
A．①过程处理方法是用一定浓度的秋水仙素处理未受粉的雌蕊
B．④⑤过程的育种方式依据的原理是基因重组
C．二倍体西瓜、四倍体西瓜、无子西瓜B是三种不同物种
D．无子西瓜A和B不能产生后代，所以都属于不可遗传变异
三、 非选择题
10．(2025·北京卷)链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体(M＋株)，以应用于农业生产。请回答下列问题：
(1) 紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的__ __ ，诱发基因突变。
(2) 因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的__ __ 性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得M＋株，需进行筛选。
(3) 链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有__ __作用。
(4) 随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28 ℃培养7 d。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。
组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
筛选平板中粗提液浓度/(mL·100 mL－1) 2 5 8 10 12 15
所取菌落中M＋株占比/% 0 13 25 65 20 3
①用图中信息，解释表中Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组的原因__ __ 。
②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M＋株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有__ __(多选)。
A．Ⅲ组中有野生型菌落，而Ⅴ组中没有野生型菌落
B．Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落，而Ⅲ组中没有
C．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制
D．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制
综上所述，用粗提液筛选是获得M＋株的有效方法。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)小专题2 生物的变异与进化
考向1 生物的变异
1．(☆2025·江苏卷)图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相关叙述错误的是( D )
A．甲细胞中发生过染色体交换
B．乙细胞中不含有同源染色体
C．丙细胞含有两个染色体组
D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的
解析：从甲细胞中同源染色体的非姐妹染色单体的颜色可知，发生过染色体交换，A正确；乙细胞是减数第一次分裂后的子细胞，此时同源染色体已经分离，所以乙细胞中不含有同源染色体，B正确；丙细胞中的染色体因着丝粒分裂，分为形态、大小相同的两组，含有两个染色体组，C正确；由图可知，2n配子是由于减数第二次分裂后期姐妹染色单体移向细胞同一极导致的，D错误。
2．(多选)(2024·江苏卷)图示为普通韭菜(2n＝16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列叙述正确的有( ABC )
A．花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B．培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C．镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D．秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
解析：花粉细胞含有一个完整的染色体组，花药壁细胞含有2个染色体组，都含有该生物生长发育繁殖的全部遗传信息，均具有全能性，A正确；愈伤组织再分化过程中，如果细胞分裂素和生长素同时使用，且生长素用量较高，有利于根的分化、抑制芽的形成，如果同时使用，且细胞分裂素用量较高，有利于芽的分化、抑制根的形成，所以培养基中生长素和细胞分裂素的比例将影响愈伤组织分化的方向，B正确；单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半，镜检根尖分生区细胞的染色体可鉴定出单倍体幼苗，C正确；秋水仙素处理单倍体幼苗，可能有些细胞染色体数目没有加倍，只含有8条，D错误。
3．(多选)(2022·江苏卷)科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了亲本相当的水平。下页图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列叙述正确的有( AD )
A．两亲本和F1都为多倍体
B．F1减数分裂Ⅰ中期形成13个四分体
C．F1减数分裂Ⅱ后产生的配子类型为LM和MN
D．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代
解析：F1只有M染色体组可发生联会，形成8个四分体，B错误；由图中选育后代的基因型推知，F1可能产生M、LM、LMN、MN等配子，C错误。
考向2 生物的进化
4．(多选)(☆2025·江苏卷)图示部分竹子的进化发展史，其中A～D和H代表不同的染色体组。下列相关叙述正确的有( BD )
A．新热带木本竹与温带木本竹杂交，F1是六倍体
B．竹子的染色体数目变异是可遗传的
C．四种类群的竹子共同组成进化的基本单位
D．竹子化石为研究其进化提供直接证据
解析：新热带木本竹(BBCC)为四倍体，温带木本竹(CCDD)为四倍体，它们杂交，F1的染色体组成为BCCD，是四倍体，A错误；进化的基本单位是种群，而四种类群的竹子不是一个种群，C错误。
5．(2024·江苏卷)下图为甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列叙述错误的是( A )
甲 乙 丙
A．相同数字标注结构上基因表达相同
B．甲和乙具有生殖隔离现象
C．与乙相比，丙发生了染色体结构变异
D．染色体变异是新物种产生的方式之一
解析：相同数字标注结构上基因表达不一定相同，基因的表达受到多种因素的调控，如基因的甲基化、组蛋白修饰、转录因子等，A错误；甲和乙染色体组不同，存在较大差异，具有生殖隔离现象，B正确；与乙相比，丙的标号为1的染色体形态结构发生了明显变化，发生了染色体结构变异，C正确；染色体变异可以为生物进化提供原材料，是新物种产生的方式之一，D正确。
6．(2022·江苏卷)在某生态系统中引入一定数量的一种动物，以其中一种植物为食，该植物种群基因型频率初始状态时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa，最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列推测合理的是( D )
A．该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱、可食程度很高
B．随着动物世代增多，该植物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C．该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D．生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
解析：若该植物种群中基因型为aa的个体存活能力很弱，可食程度很高，则aa会逐渐被淘汰，基因型频率减小，这与题干不符，A不合理；从引入[A基因频率＝0.36×1＋0.5×(1/2)＝0.61]到稳定状态[A基因频率＝0.17×1＋0.49×(1/2)＝0.415]，A的基因频率逐渐减小，B不合理；该动物种群密度最终趋于相对稳定，这是受捕食关系和种内竞争共同影响的，C不合理。
提升1 可遗传变异的比较
1．基因突变和染色体结构变异的比较
项目 基因突变 染色体结构变异
本质 碱基的替换、增添或缺失 染色体片段的缺失、重复、易位或倒位
对象 碱基 基因
变异水平 分子水平 细胞水平
光镜检测 一般不可见 可见
变异结果 碱基的排列顺序改变，基因的数目、位置不变 基因数目或排列顺序改变
2．染色体易位与交换的比较
项目 染色体易位 交换
图解
区别 位置 发生于非同源 染色体之间 发生于同源染色体的 非姐妹染色单体之间
变异 类型 属于染色体 结构变异 属于基因重组
提升2 生物遗传变异与细胞分裂的关系
1．生物遗传与减数分裂
时期 染色体行为 (细胞学基础) 基因行为(实质) 遗传规律
减数分裂Ⅰ 后期 同源染色体分离 等位基因分离 基因的分离定律
非同源染色体自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因的自由组合定律
性染色体分离 性染色体上基因与性别相联系 伴性遗传(分离定律)
2．基因重组与减数分裂
重组类型 发生时期 原因
自由组合型(位于非同源染色体上的非等位基因) 减数分裂Ⅰ后期 非同源染色体的自由组合
交换型(位于同源染色体上的非等位基因) 四分体时期 同源染色体的非姐妹染色单体间的片段交换
3．突变与细胞分裂
(1)核基因突变往往发生在细胞分裂间期DNA复制时。
(2)染色体结构的变异往往发生在细胞分裂过程中，减数分裂四分体时期可观察到下图联会现象：
图1 倒位染色体联会
图2 易位染色体会形成“十字形”联会
(3)染色体片段缺失导致基因缺少，如A，则产生的配子及比例为A∶O＝1∶1(O表示不含对应基因)。
(4)细胞分裂过程中若染色体分离发生异常会导致染色体数目变异，从而产生多倍体、单体或三体等情况(它们产生配子情况如下图)。
①单倍体、多倍体与细胞分裂
生物类型 形成原因
单倍体 花粉、卵细胞直接进行分裂、分化发育而来
同源 多倍体 低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，通过抑制分裂前期的纺锤体的形成，诱导染色体加倍
异源 多倍体 不同种的生物杂交产生的子代，再经低温或秋水仙素处理诱导染色体加倍而形成
②性染色体组成异常原因(以性染色体XY为例)
子代 雄配子 雌配子 形成原因
XXX XX X 父本MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
X XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
XXY XY X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离
Y XX 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或MⅡ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
XYY YY X 父本MⅡ后期，Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
XO O X 父本MⅠ后期，X和Y染色体未分离；或MⅡ后期X或Y染色体的两条姐妹染色单体未分离
X O 母本MⅠ后期，两条X染色体未分离；或减数分裂Ⅱ后期，X染色体的两条姐妹染色单体分离后移向细胞同一极
命题1 基因突变
(2025·宿迁四模)某植物的叶片深绿色(R)为野生型，浅绿色(r)为突变型。蛋白R和蛋白r分别是核基因R和核基因r的表达产物，其部分氨基酸(用字母表示)序列如图所示，字母上方的数字表示氨基酸在序列中的位置，①②③表示突变位点。下列说法错误的是( B )
A．基因R突变为基因r时发生过碱基的替换、增添
B．基因R突变为基因r时在408位碱基后增加了三个碱基
C．控制该性状的基因在遗传时符合基因的分离定律
D．该基因中发生了三处变化，说明基因突变具有随机性
解析：蛋白R与蛋白r相比，第12和38位氨基酸只改变了种类，则说明基因R突变为基因r，发生过碱基的替换，第136位氨基酸后增加了一个氨基酸，则说明基因R突变为基因r时增加了三个碱基对，发生过碱基的增添，A正确；由于基因的内含子序列会被切除不翻译，所以不一定是408位碱基后增添的，B错误；蛋白R与蛋白r的基因是等位基因，遗传时符合基因的分离定律，C正确；基因突变具有随机性表现为时空上的随机即DNA的不同部位都有可能发生，D正确。
(多选)(2025·南京、盐城期末)研究发现XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变及其影响如图所示。下列分析错误的有( AB )
A．脱落酸通过直接参与细胞代谢而影响种子萌发
B．位点1可能位于基因编码区的启动子序列
C．位点2和位点3都可能发生了碱基对的替换
D．XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性
解析：脱落酸作为植物激素，能够调控种子萌发等过程，但不直接参与细胞代谢，A错误；位点1突变则无XM蛋白产生，说明位点1可能存在于非编码区的启动子序列，B错误；比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白，可发现蛋白长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对替换造成的，比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白，可发现蛋白长度变短，推测可能是碱基对替换导致翻译提前终止，C正确；位点4突变导致XM蛋白的表达倍增，同时种子休眠增加，说明XM基因表达产物增加会加强种子对脱落酸的敏感性，D正确。
命题2 染色体变异
(2025·徐州四模)图1和图2分别是同源染色体的对等交换和不对等交换示意图。相关叙述正确的是( C )
图1
图2
A．图1发生在减数第一次分裂过程中，图2发生在减数第二次分裂过程中
B．图1可发生同源染色体上非等位基因的交换，产生的变异属于基因重组
C．不对等交换会导致一条染色体上有重复或缺失片段，产生染色体结构变异
D．一个基因型为AaBb的精原细胞若产生4种精子，则2对基因遵循自由组合定律
解析：图1和图2同源染色体发生交换，均发生在减数第一次分裂前期，A错误；图1发生同源染色体上等位基因的交换，产生的变异属于基因重组，B错误；由图2可知，不对等交换会导致一条染色体上有重复或缺失片段，产生染色体结构变异，C正确；一个基因型为AaBb的精原细胞若产生4种精子，则2对基因可能遵循自由组合定律(4种配子比例相等)，也可能不遵循自由组合定律(2对基因位于一对同源染色体上，发生交换，4种配子比例不相等)，D错误。
(2025·南通四模)油菜容易被线虫侵染而减产，萝卜具有抗线虫基因。科研人员以油菜和萝卜为亲本培育抗线虫油菜，过程如下图(不考虑基因突变和染色体结构变异)。相关叙述正确的是( C )
注：A、C、R分别代表一个染色体组，分别含有10、9、9条染色体；减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极。
A．油菜体细胞中含有4个染色体组，F1体细胞中含有14对同源染色体
B．用秋水仙素处理F1芽尖，F1植株所有细胞染色体数都加倍
C．利用回交子一代的花药观察减数分裂，可观察到19个四分体
D．染色体数为39的抗线虫回交子二代自交，后代抗线虫油菜约占1/4
解析：油菜体细胞中含有4个染色体组(AACC)，为四倍体，F1体细胞中含有0对同源染色体，含有28条染色体，A错误；若用秋水仙素处理F1芽尖，F1植株只有部分细胞的染色体数目加倍，B错误；回交子一代的染色体组成为AACCR，观察其减数分裂，可观察到19个四分体，这19个四分体由A和A、C和C中的同源染色体联会形成，C正确；染色体数为39的抗线虫回交子二代个体的染色体组成为AACC和R染色体组中的一条，且抗线虫的基因位于回交子二代中含有的R染色体组中的一条上(类似杂合子)，其自交后代抗线虫油菜(含R)约占3/4，D错误。
命题3 生物的进化
(2025·宿迁四模)从达尔文的生物进化理论到中性学说，进化理论在曲折中不断发展。下列有关叙述正确的是( D )
A．比较不同生物细胞中细胞色素c的差异性得出亲缘关系远近，属于细胞水平的证据
B．突变和基因重组提供进化的原材料，属于达尔文自然选择学说的主要内容之一
C．生物进化的过程实际上是生物与生物协同进化的过程，生物多样性是协同进化的结果
D．物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程
解析：比较不同生物细胞中细胞色素c的差异性来判断亲缘关系远近，这属于分子水平的证据，A错误；突变和基因重组提供进化的原材料是现代生物进化理论的内容，达尔文自然选择学说未涉及变异的本质，B错误；生物进化的过程是不同物种间、生物与无机环境协同进化的过程，并非仅生物与生物协同进化，C错误；物种形成并非都是渐变过程，有些物种形成可能是骤变产生，呈现物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的情况，D正确。
(2025·如东2.5模)基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3 000～5 000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是( D )
A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
B．基因渐渗不能打破生殖隔离现象
C．我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D．可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
解析：基因渐渗使得生物后代表现出更多的性状，这有助于生物在适应环境的过程中产生更多的变异，进而加快生物进化的速度，A错误；生殖隔离是物种形成的关键因素之一，但题干说明，基因渐渗是物种之间基因交流的现象，说明可以在一定程度上打破生殖隔离，B错误；山羊通过自然选择和基因渐渗的过程，逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境，才形成了我国西藏山羊，C错误；基因组测序可以帮助我们对比亲本物种和基因渐渗的后代的基因序列，从而证实基因渐渗现象的存在，D正确。
可遗传的变异
拟南芥(2n＝10)，十字花科植物，雌雄同株，从发芽到开花约4～6周，结实率高，常作为模式生物用于遗传学研究。某科研小组种植了一批拟南芥种子，发现一株早花突变体植株，收获其种子，并开展相关研究。请回答下列问题：
(1)拟南芥作为遗传学研究的模式生物，其优点有__染色体数目少、生长周期短、结实率高__。将收获的突变体种子种下去，后代仍为早花性状，说明该变异类型属于__可遗传变异__。
(2)拟南芥一般自交繁殖，自然状态下通常为纯合子，说明出现该新性状的可遗传变异类型可能是__基因突变或染色体变异__。该新性状出现的可遗传变异类型是__基因重组__的概率较低，主要原因是__拟南芥是自交繁殖，自然界中拟南芥是纯合子，一般不能通过基因重组产生新的表型__。
(3)接着科研小组取根尖细胞进行核型分析的相关实验：
①实验中剪取的根尖常用适宜浓度的秋水仙素处理，其主要目的是__抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极，以提高有丝分裂中期细胞的比例，便于染色体的观察和计数__，后用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖，主要目的是__去除细胞壁(使组织细胞相互分离)__。
②接着再用低浓度的KCl处理一段时间，其主要目的是__使细胞适度膨胀，便于细胞内的染色体更好地分散__，但又不能处理太长时间，其原因是__防止细胞吸水涨破，无法进行核型分析__。
③下图__2__(填“1”或“2”)是根尖细胞的染色体中期图，主要判断依据是__根尖细胞进行有丝分裂，同源染色体未出现联会__。
图1
图2
④通过观察细胞的染色体__数目和形态等__，最终排除了__染色体(数目和结构)__变异的可能。
(4)接着科研小组做了如下杂交实验，结果如下表：
P F1 F2
母本() 父本() 野生型 早花 野生型 早花
野生型 早花 91 0 62 19
早花 野生型 90 0 61 18
上述正反交实验，首先可排除__细胞质遗传__(填“伴性遗传”或“细胞质遗传”)，判断依据主要是__正反交结果一致，未表现出典型的母系遗传的特征；且拟南芥是雌雄同株自花传粉，一般默认不存在性染色体__，进而还可证明__该突变性状为隐性性状__。
(5)查阅资料发现，拟南芥2号染色体上基因N(Nat3)突变为n可导致早花。为确定上述早花突变体的突变基因(a)和Nat3基因的关系，现将该早花突变体与基因型为nn的早花突变体相互杂交得F1，F1自交得F2，观察并统计F1和F2的表型和比例。
①若F1全为野生型，且F2中野生型∶突变型＝9∶7，则突变基因a和n分布在__两条非同源染色体__上。
②若__F1和F2全为早花型__，则上述突变基因a和n可能是相同基因或复等位基因(无显隐性之分)。
③若__F1全为野生型，F2野生型∶突变型＝1∶1__，则突变基因a和n分布在2号染色体的不同位点上(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体片段交换)。
(6)某高茎拟南芥基因型为Aa，但是测序后发现该植株的部分细胞基因型为A，其原因可能为__体细胞中发生了染色体结构变异(缺失)[或体细胞中发生了染色体数目的变异(单体)或测定的是配子的基因型]__。
A练
一、 单项选择题
1．(2025·广东卷)VHL基因的一个碱基发生突变，使其编码区中某CCA(编码脯氨酸)变成CCG(编码脯氨酸)，导致合成的mRNA变短，引发VHL综合征。该突变( D )
A．改变了DNA序列中嘧啶的数目
B．没有体现密码子的简并性
C．影响了VHL基因的转录起始
D．改变了VHL基因表达的蛋白序列
解析：该突变将DNA中的CCA变为CCG，原互补链GGT变为GGC，嘧啶数目(T→C)未改变，仅种类变化，A错误；突变后CCA(脯氨酸)变为CCG(脯氨酸)，不同密码子编码同一氨基酸，体现了密码子具有简并性，B错误；转录起始由启动子调控，突变发生在编码区(外显子)，不影响转录起始，C错误；突变虽未改变脯氨酸，但导致mRNA变短，使翻译提前终止，蛋白序列缩短，D正确。
2．(2025·盐城考前指导)下列有关变异、育种和进化的叙述，正确的是( A )
A．杂交育种和基因工程育种的原理均为基因重组
B．基因突变如果发生在非基因片段，则不会导致生物性状的改变
C．单倍体育种和多倍体育种中，秋水仙素处理的对象相同
D．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不能决定生物进化的方向
解析：基因包括编码区和非编码区，真核生物基因的编码区还有内含子等非编码序列，基因突变发生在非编码区(启动子)等，也可能会影响基因的表达调控等，进而导致生物性状的改变，B错误；单倍体育种中，秋水仙素处理的对象是单倍体幼苗，多倍体育种中，秋水仙素处理的对象是萌发的种子或幼苗，二者处理的对象不完全相同，C错误；自然选择可以定向改变种群的基因频率，而生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，所以自然选择能决定生物进化的方向，D错误。
3．(2025·南通如皋开学考)癌细胞具有无限增殖的特点，癌细胞细胞质中存在大量独立于染色体之外的环状DNA(ecDNA)，其上普遍带有癌基因。下列相关叙述正确的是( D )
A．细胞癌变可能与原癌基因、抑癌基因的突变以及抑癌基因低甲基化等有关
B．细胞癌变后，端粒DNA序列通常随细胞分裂次数的增多而明显缩短
C．癌细胞内DNA复制、转录、翻译过程方向均沿着模板链的3′→5′方向进行
D．ecDNA无3′、5′端，同一肿瘤细胞群体中各细胞内的ecDNA数量不一定相同
解析：原癌基因表达的蛋白质是细胞生长和增殖所必需的，这类基因一旦发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变；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，这类基因一旦发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起癌变；肿瘤细胞的抑癌基因启动子区域处于高甲基化状态，使得抑癌基因沉默，进而导致细胞脱离正常的细胞周期，发生癌变，A错误。端粒学说认为，端粒DNA序列通常随细胞分裂次数的增多而明显缩短，导致细胞衰老，而癌细胞能无限增殖，其端粒DNA序列不会随细胞分裂次数的增多而明显缩短，B错误。DNA复制、转录时都是沿着模板链3′→5′方向进行的，翻译时是沿着模板链5′→3′方向进行的，C错误。ecDNA是环状DNA，无3′、5′端，ecDNA属于细胞质中的DNA，当癌细胞分裂时，ecDNA会被随机分配到子细胞中，各细胞内的ecDNA数量不一定相同，D正确。
4．(2025·甘肃卷)我国古生物化石种类繁多。其中，在甘肃和政县发现的以铲齿象、和政羊与三趾马为代表的古脊椎动物化石群具有极高的研究价值。下列叙述错误的是( C )
A．铲齿象、和政羊与三趾马化石可以为研究哺乳动物的进化提供直接证据
B．根据铲齿象特有的下颌和牙齿形态特征，可以推断它的食性和生活环境
C．通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便不属于化石
D．不借助化石而通过现生生物的比较分析也可以推断生物进化的部分历史
解析：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。动物的粪便属于遗物，通过自然作用保存在地层中的和政羊、三趾马等动物的粪便属于化石。
5．(2025·南通二调)某患者因基因F内重复序列GGGGCC异常增多，转录得到的前体RNA易形成发夹结构，导致线粒体功能障碍，最终引发神经元死亡而致病。下列相关叙述正确的是( C )
A．GGGGCC异常增多属于染色体结构变异
B．RNA发夹结构形成的主要原因是碱基A与U发生配对
C．RNA发夹结构可能影响转录后加工，从而导致患病
D．在临床上该病可通过核型分析进行诊断
解析：基因F中重复序列GGGGCC异常增多属于基因突变，A错误；重复序列中主要是G与C之间碱基互补配对形成发夹结构，B错误；该病是基因突变引起的，不能通过核型分析进行诊断，D错误。
6．(2025·南京、盐城一模)马铃薯(4n＝48)是营养价值丰富的粮食和经济作物。下列叙述错误的是( C )
A．与二倍体马铃薯相比，四倍体马铃薯的块茎更大，营养物质的含量有所增加
B．利用马铃薯外植体经植物组织培养技术可以培育出脱毒马铃薯苗
C．若取四倍体马铃薯花药进行单倍体育种，即可获得纯合二倍体植株
D．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
解析：多倍体植物通常具有更大的器官和更高的生物量，相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯块茎更大，营养物质含量也有所增加，A正确；植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，因此切取一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，B正确；取四倍体马铃薯的花药利用花药离体培养进行单倍体育种，得到的是单倍体植株，且不一定是纯合子，如AAaa得到的单倍体可能是Aa，C错误；块茎繁殖属于无性繁殖，可以保持母本的优良性状，并且避免了四倍体有性繁殖中可能出现的育性偏低问题，D正确。
7．(2025·云南卷)研究人员观察到川金丝猴为黄色毛发、滇/缅甸金丝猴为黑色毛发、黔金丝猴为黑灰色—黄色的镶嵌毛发，因此对金丝猴属5种金丝猴进行研究，证实黔金丝猴起源于187万年前川金丝猴祖先群与滇/缅甸金丝猴祖先群的杂交后代，其遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群。下列结论无法得出的是( D )
A．杂交促进了金丝猴间的基因交流，是黔金丝猴形成的重要因素
B．黔金丝猴毛色是有别于祖先群的新性状，该性状可遗传给后代
C．黔金丝猴毛色的形成是遗传和所处自然环境共同作用的结果
D．黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率
解析：虽然黔金丝猴遗传信息约70%来自川金丝猴祖先群(川金丝猴为黄色毛发)，30%来自滇/缅甸金丝猴祖先群(滇/缅甸金丝猴为黑色毛发)，但仅根据遗传信息的来源比例不能直接得出黔金丝猴群体中黄色毛发的基因频率大于黑色毛发的基因频率，D错误。
二、 多项选择题
8．(2025·盐城二模)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中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①②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( BCD )
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
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；结合题图可知，患者的父亲、母亲分别具有①②突变位点，各有一个突变基因，但均未患病，患者含①②突变位点，有2个突变基因，表现为患病，说明①和②位点的突变均会导致基因结构发生改变，从而导致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①②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①②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。
9．(2025·连云港四模一)科学家利用红鲫(，2n＝100)和团头鲂(，2n＝48)杂交并成功培育出鲫鲂，其过程如图所示。下列有关叙述正确的是( AB )
A．鲫鲂是含有3个染色体组的异源三倍体，染色体数为124
B．环境异常可影响红鲫次级卵母细胞中纺锤体的形成
C．成熟的红鲫卵子在排出体外时已完成减数分裂Ⅱ
D．团头鲂次级级精母细胞中有12个四分体，精核中染色体与DNA比值为1∶1
解析：红鲫产生的卵细胞含2个染色体组(n＝50)，团头鲂产生的精子含1个染色体组(n＝24)，二者结合形成的鲫鲂含有3个染色体组，是异源三倍体，染色体数为50＋24＋50＝124，A正确；由图可知，环境异常可抑制第二极体排出，而第二极体是在减数分裂Ⅱ过程中产生的，所以环境异常可影响红鲫次级卵母细胞中纺锤体的形成，B正确；成熟的红鲫卵子在排出体外时，处于减数分裂Ⅱ中期，C错误；团头鲂(2n＝48)次级精母细胞中无同源染色体，不会形成四分体，精核中染色体是经过减数分裂形成的，此时染色体与核DNA比值为1∶1，D错误。
三、 非选择题
10．(2025·南京开学考)果蝇的翅膀有长翅、残翅两种。为探究果蝇翅型的遗传规律，生物小组用纯种果蝇进行杂交实验，实验结果如下表。
亲本 F1表型 F1雌雄交配得到F2，F2表型
长翅×残翅 全为长翅 长翅∶残翅＝9∶7
(1) 为了解释以上结果，该生物小组作出两种假说：
假说一：由一对基因(A/a)控制，但含基因A的雄配子部分不育。
假说二：由两对基因共同控制(A/a，D/d)，且遵循自由组合定律。
请完善实验思路：
选取F1长翅果蝇为父本，未交配过的纯种残翅果蝇为母本进行杂交，统计子代的表型及比例。
预期实验结果及结论：
①若子代果蝇中__长翅∶残翅＝1∶7__，说明假设一成立，此时含基因A的雄配子可育率为__1/7__；若假设二成立，子代果蝇中长翅与残翅的比例可能有__1∶1__或__1∶3(顺序可颠倒)__。
②若假说二成立，那么F2中全部长翅个体自由交配，后代产生残翅纯合子的概率为__1/9__。
(2) 已知果蝇的体色有黑色和灰色，由一对等位基因控制，将一组黑色和灰色果蝇杂交，F1均为黑色，F1相互交配得F2，表型为黑色∶灰色＝3∶1。据上述实验，能否确定黑色、灰色这对性状的显隐性以及遗传方式__可确定黑色为显性(灰色为隐性)，无法确定遗传方式__。
(3) 若已经确定体色的遗传为常染色体遗传，研究人员又选取了与前一组基因型相同的黑色和灰色果蝇进行杂交，产生F1幼虫，用X射线照射F1幼虫，待其成熟后对部分雄果蝇进行测交，结果体色表现出伴性遗传。研究发现其可能为如图所示的两种变异。
上述两种变异__可以__(填“可以”或“不可以”)通过显微镜观察进行区分。请设计一最简单的杂交实验进行区分两种变异类型，实验方案为：将该变异雄性与__正常灰色__雌性杂交，统计后代的性状表现。
预期实验结果及结论：若子代果蝇中__雄性均为黑色，雌性均为灰色__，则为变异Ⅰ；若子代果蝇中__雌性均为黑色，雄性均为灰色__，则为变异Ⅱ。
解析：(1) ①据题意可知，F1长翅自交后代长翅和残翅的比例为9∶7，若假说一成立，F1基因型为Aa，F1产生的雌配子A∶a＝1∶1，由于F2中残翅比例为7/16，说明F1产生的雄配子A∶a＝1∶7，说明含A基因的雄配子可育率为1/7。此时F1长翅果蝇为父本，未交配过的纯种残翅果蝇(aa)为母本进行测交，雌配子为a，雄配子A∶a＝1∶7，则子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶7。若假设二成立，长翅和残翅受两对独立遗传的等位基因控制，F1基因型为AaDd，未交配过的纯种残翅果蝇有3种基因型：AAdd、aaDD、aadd。若纯种残翅果蝇基因型是AAdd，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(AAdd)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶1；若纯种残翅果蝇基因型是aaDD，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(aaDD)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶1；若纯种残翅果蝇基因型是aadd，则F1(AaDd)与纯种残翅果蝇(aadd)杂交，子代果蝇中长翅∶残翅＝1∶3。②若假说二成立，那么F2中全部长翅个体(1/9AADD、2/9AADd、2/9AaDD、4/9AaDd)自由交配，F2中长翅个体产生的配子及比例为AD∶ad∶aD∶Ad＝4∶1∶2∶2，后代产生残翅纯合子(AAdd、aaDD、aadd)的概率为(2/9)×(2/9)＋(2/9)×(2/9)＋(1/9)×(1/9)＝1/9。(2) 据题述实验，能确定黑色为显性(灰色为隐性)，无法确定遗传方式，若要确定遗传方式，还需统计子二代的雌雄体色表型及比例。(3) 若要判断该雄性果蝇为何种变异方式，最简单的判断方式为：将该变异雄性果蝇与正常灰体雌性果蝇杂交，若为变异Ⅰ，该变异雄果蝇为ObXYB，与灰体雌蝇(bbXX)杂交，子代为ObXX或bbXX(灰体雌蝇)、ObXYB或bbXYB(黑体雄蝇)；若为变异Ⅱ，该变异雄果蝇为ObXBY，与灰体雌蝇(bbXX)杂交，子代为ObXBX或bbXBX(黑体雌蝇)、ObXY或bbXY(灰体雄蝇)。
B练
一、 单项选择题
1．(2025·山东卷)镰状细胞贫血是由等位基因H、h控制的遗传病。患者(hh)的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年；正常人(HH)的红细胞只含正常血红蛋白；携带者(Hh)的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力。下列说法错误的是( A )
A．引起镰状细胞贫血的基因突变为中性突变
B．疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失
C．基因h通过控制血红蛋白的结构来影响红细胞的形态
D．基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性
解析：患者(hh)的红细胞只含异常血红蛋白，仅少数患者可存活到成年，说明引起镰状细胞贫血的基因突变对个体有害，而携带者(Hh)对疟疾有较强的抵抗力，说明该突变在特定条件下对人体有利，A错误；携带者(Hh)的红细胞含有正常和异常血红蛋白，并对疟疾有较强的抵抗力，说明基因h在抗疟疾过程中发挥一定的作用，是能适应某些特定环境的，因此疟疾流行区，基因h不会在进化历程中消失，B正确；正常红细胞和异常红细胞含有的血红蛋白不相同，血红蛋白的结构不同影响了红细胞的形态，因此基因h通过控制血红蛋白的结构来影响红细胞的形态，C正确；基因突变的不定向性指的是某一基因可以向多个方向突变，突变后控制的是同一性状的不同表现形式，基因h可影响多个性状，不能体现基因突变的不定向性，D正确。
2．(2025·丹阳测试)基因型为YyGg的雄性果蝇(2n＝8)体内，一个精原细胞所有核DNA分子的一条链均被32P标记，在含31P的培养液中进行减数分裂，观察到图示细胞，不考虑突变。下列叙述错误的是( B )
A．该细胞形成过程中一定发生了基因重组
B．该细胞中含有32P的DNA分子可能为2个
C．该细胞形成的精细胞DNA中可能不含有32P
D．该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子
解析：图示细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中出现G和g基因，且该果蝇基因型为YyGg，不考虑突变，说明在减数第一次分裂前期发生了基因重组(含G、g的同源染色体的非姐妹染色单体之间交换)，A正确；雄性果蝇体细胞中含有8条染色体，由于一个精原细胞所有核DNA分子的一 条链均被32P标记，在含31P的培养液中进行减数分裂，因此该细胞中每条染色体中只有一条染色单体具有32P标记， 根据图示可知细胞处于减数第二次分裂后期，说明该初级精母细胞在减数第一次分裂时同源染色体之间发生了交换，故该细胞中含有32P的DNA分子可能为4个或5个，该细胞继续分裂，由于着丝粒分裂，染色单体形成的染色体随机移向两极，不含32P的DNA可能都移向一极，故形成的精细胞DNA中可能不含有32P，B错误，C正确；由于该细胞形成过程中发生了基因重组，所以该精原细胞经减数分裂最终产生4种配子，即YG、Yg、yG、yg，D正确。
3．(2025·苏州考前指导)图示以大麦(2n＝14)和球茎大麦(2n＝14)为材料培育大麦新品种的过程。下列相关叙述错误的是( B )
A．大麦新品种培育过程中发生了基因重组和染色体变异
B．杂种胚发育成杂种个体时通过减数分裂使染色体消解
C．该育种方式通过人工选择的方式改变生物进化的进程
D．该育种方式打破了生殖隔离，利用野生种基因改良大麦品种
解析：普通大麦与野生球茎大麦杂交过程发生了基因重组，杂种个体染色体数目加倍及发育中染色体消减等过程发生了染色体变异，A正确；杂种胚发育成杂种个体时，是在发育过程中发生染色体消减，并非通过减数分裂使染色体消解，B错误；该育种过程中人工筛选符合要求的个体，改变了种群基因频率，进而改变生物进化进程，C正确；普通大麦和球茎大麦存在生殖隔离，此育种方式打破了生殖隔离，利用野生种基因改良大麦品种，D正确。
4．(2025·无锡期末)目前使用的抗生素主要来自放线菌(一种原核生物)。如图是病原细菌耐药基因的获得机理示意图，序列a来自病原细菌质粒。下列叙述正确的是( D )
A．放线菌的遗传物质存在于拟核和线粒体中
B．放线菌细胞中合成的抗生素属于初生代谢物
C．放线菌耐药基因转移至序列a形成b的过程属于染色体变异
D．抗生素的选择作用会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大
解析：放线菌是原核生物，没有线粒体，A错误；抗生素是放线菌生长到一定阶段才产生的，对自身无明显生理功能，属于次生代谢物，B错误；放线菌没有染色体，耐药基因转移至序列a形成b的过程属于基因重组，C错误；抗生素对病原细菌起到选择作用，耐药的病原细菌存活下来，会导致病原细菌群体中耐药基因频率增大，D正确。
5．(2025·连云港四模)下列有关生物进化的叙述，错误的是( C )
A．生物的多样性和适应性是进化的结果
B．种群内的突变和重组将赋予个体更强的生存优势
C．胚胎学证据表明，在进化过程中核酸分子的碱基有一定的置换率
D．中性学说认为，生物进化的主导因素不仅是自然选择，还有中性突变的随机固定
解析：生物在长期进化过程中，通过自然选择等机制形成了多样性和适应性，A正确；种群内的突变和重组为生物进化提供原材料，可能赋予个体更强生存优势，B正确；分子生物学证据表明，在进化过程中核酸分子的碱基有一定置换率，C错误；中性学说认为，生物进化主导因素除自然选择外，还有中性突变的随机固定，D正确。
6．(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( D )
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
解析：图1曲线在1 200代左右时突变基因频率接近1，种群基因频率改变，说明生物进化，但新物种的形成通常需要生殖隔离的出现，仅基因频率变化不能直接证明新物种形成，A错误；图1有利突变基因频率上升较快，而图2中突变基因频率缓慢上升且后期稳定，据此推测图1中有利突变基因为显性，即一旦发生突变，杂合子即可表现，B错误；图2曲线突变基因频率缓慢上升且后期稳定，相关突变是隐性突变，由于其更有生存和繁衍优势，显性个体被淘汰，则最终可能导致峰值等于1，C错误；设相关基因是A/a，图2在200～400代增长慢，可能因隐性基因的纯合子(aa)占比少，此时选择主要作用于杂合子(Aa)，导致频率上升较慢，D正确。
二、 多项选择题
7．(2025·扬州期末)雌果蝇(XXY)发生两条X染色体融合，形成了某品系雌果蝇(XXY，如图)，减数分裂时XX不分开。科学家将该品系与正常雄果蝇交配，子代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，子代连续交配结果也是如此。下列说法正确的有( BCD )
A．该品系雌果蝇形成过程中发生的是染色体结构变异
B．可以通过光学显微镜观察到XX染色体
C．推测性染色体组成为YY、XXX的果蝇不能存活
D．该品系可用于发现雄果蝇X染色体上新的基因突变
解析：雌果蝇(XXY)出现两条X染色体的融合，发生了染色体结构变异和染色体数目的变异，A错误；XX染色体是两条X染色体融合在一起，该染色体变异可用过光学显微镜观察到，B正确；XXY的雌蝇与XY的雄蝇杂交，理论上子代的染色体组成及其比例为XXX∶XY∶XXY∶YY＝1∶1∶1∶1，实际上后代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，推测性染色体组成为YY、XXX的果蝇不能存活，C正确；该品系与正常雄果蝇交配，子代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，当雄果蝇X染色体上有新的突变产生时，性状会与亲本不同，因此，该品系可用于发现雄果蝇X染色体上新的基因突变，D正确。
8．为探究低温、秋水仙素和二甲戊灵对植物细胞染色体加倍的影响，某小组以大蒜(2n＝16)为材料设计了实验，结果如下图所示。下列相关叙述错误的有( AD )
A．a组实验中需要用清水洗去卡诺氏液
B．b组实验中可能观察到含有32条染色体的根尖细胞
C．c组实验中效果不明显的原因可能是未用卡诺氏液处理根尖
D．实验结果表明，秋水仙素和二甲戊灵都可以通过抑制着丝粒的分裂引起染色体加倍
解析：用卡诺氏液处理观察材料后需用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，A错误；b组实验中二甲戊灵可使染色体加倍，可能观察到含有32条染色体的根尖细胞，B正确；未用卡诺氏液处理根尖进行固定，会导致部分细胞破裂，C正确；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成而引起染色体加倍，D错误。
9．(2025·南京六校联合调研)西瓜(2n＝22)消暑解渴，深受百姓喜爱，如图是几种育种方法流程图，下列叙述错误的有( ACD )
A．①过程处理方法是用一定浓度的秋水仙素处理未受粉的雌蕊
B．④⑤过程的育种方式依据的原理是基因重组
C．二倍体西瓜、四倍体西瓜、无子西瓜B是三种不同物种
D．无子西瓜A和B不能产生后代，所以都属于不可遗传变异
解析：品种乙为二倍体西瓜，①过程处理方法是用一定浓度的生长素处理未受粉的雌蕊，因为生长素具有促进果实发育的作用，A错误；品种甲和品种乙杂交获得F1，F1自交获得F2，此育种方法为杂交育种，杂交育种的原理为基因重组，B正确；无子西瓜B无法进行自我繁殖，不算是一个物种，二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交获得的是三倍体西瓜，三倍体西瓜不可育，说明二倍体和四倍体西瓜之间存在生殖隔离，即二倍体西瓜和四倍体西瓜是两个不同物种，C错误；无子西瓜B为三倍体，遗传物质发生了改变，属于可遗传的变异，D错误。
三、 非选择题
10．(2025·北京卷)链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体(M＋株)，以应用于农业生产。请回答下列问题：
(1) 紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的__碱基序列(或脱氧核苷酸序列)__，诱发基因突变。
(2) 因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的__不定向__性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得M＋株，需进行筛选。
(3) 链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有__抑制__作用。
(4) 随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28 ℃培养7 d。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。
组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
筛选平板中粗提液浓度/(mL·100 mL－1) 2 5 8 10 12 15
所取菌落中M＋株占比/% 0 13 25 65 20 3
①用图中信息，解释表中Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组的原因__Ⅳ组粗提液浓度高于Ⅲ组，更多的野生型孢子萌发受抑制，M＋株相对更容易存活__。
②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M＋株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有__CD__(多选)。
A．Ⅲ组中有野生型菌落，而Ⅴ组中没有野生型菌落
B．Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落，而Ⅲ组中没有
C．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制
D．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制
综上所述，用粗提液筛选是获得M＋株的有效方法。
解析：(1) 紫外线和亚硝酸均通过改变 DNA 的碱基序列(或脱氧核苷酸序列)，诱发基因突变。(2) 基因突变的低频性和不定向性使M＋株在全部突变体中的占比低。要获得 M＋株，需进行筛选。(3) 由图可知，随着培养基中粗提液浓度的升高，野生型孢子萌发率下降，所以粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。(4)①Ⅳ组粗提液浓度高于 Ⅲ 组，结合前面得出的粗提液对孢子萌发有抑制作用，且M＋株可能对粗提液有更强的耐受性，所以在较高浓度的粗提液下，更多的野生型孢子萌发受抑制，而 M＋株相对更容易存活，导致Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组。②Ⅴ组中也可能有野生型菌落，只是可能由于粗提液浓度更高，其生长受到了更强的抑制，A错误；Ⅲ组和Ⅴ组中都可能有M产量未提高的突变体菌落，B 错误；Ⅴ组粗提液浓度高于Ⅲ组，与Ⅲ组相比，所取菌落中M＋株占比也降低，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体(包括非M＋株的突变体)在Ⅴ组中被抑制，C 正确；从结果看，Ⅴ组M＋株占比低，是因为更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制，D 正确。
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