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(共101张PPT)
专题五 基因的本质与表达及生物的变异与进化
人教生物二轮专题复习
连线织网——循图串知，建构“大概念”知识体系
规则的双螺旋结构
边解旋边复制
原癌基因和抑癌
基因
低频性
减数分裂Ⅰ前期和后期
种群
自然选择
生殖隔离
01
02
目
录
基础自查(一)　基因的本质
基础自查(二)　基因的表达
03
基础自查(三)　 生物的变异与进化
系统主干知识
1．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”
(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
第一次标记 分别用含35S和32P的培养基培养__________，目的是获得带有标记的大肠杆菌
第二次标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养__________，目的是使噬菌体带上放射性标记
大肠杆菌
T2噬菌体
基础自查(一)　基因的本质
(2)遗传物质发现中的三个实验结论
①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“__________”。
②艾弗里及其同事的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：_________________________，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
转化因子
DNA是噬菌体的遗传物质
2．明确噬菌体侵染细菌实验放射性分布误差产生的三个原因
未侵染
大肠杆菌
子代噬菌体
3．探索遗传物质的三种方法
DNA
RNA
核酸
蛋白质
4．理清DNA结构的两种关系和两种化学键
数量 关系 每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有___个
A—T之间有两个氢键，G—C之间有三个氢键
脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数
位置 关系 单链中相邻碱基：通过______________________________连接
互补链间相邻碱基：通过氢键相连
化学键 氢键：连接互补链间相邻碱基的化学键
磷酸二酯键：连接单链中相邻________________的化学键
2
—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
两个脱氧核苷酸
[微提醒]　双链DNA的碱基之间的关系
①双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
②“单链中互补碱基之和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基之和”占双链总碱基数比例。
③某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
5．图示分析DNA的复制(以真核细胞为例)
DNA的两条链
脱氧核苷酸
间
细胞核
半保留复制
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。 ( )
(2)流感病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。
( )
(3)DNA分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸，每个碱基都连接一个脱氧核糖。 ( )
×
×
×
(4)细胞内DNA复制子链延伸时，游离的脱氧核苷酸添加到3′端。 ( )
(5)DNA复制过程中DNA聚合酶的作用是打开DNA双链。 ( )
(6)若酵母菌的DNA中碱基A约占32%，DNA复制后的DNA分子中碱基C约占18%。 ( )
√
×
√
(二)概念融通
(1)将某种噬菌体的一个DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其侵染无标记的大肠杆菌，将大肠杆菌在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_____________
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
_____________。
一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个噬菌体带标记
(2)DNA能够准确复制的原因是_____________________________
____________________________________________________________。
(3)在细胞内，DNA的两条链都能作为模板，由于DNA分子的两条链是反向平行的，每条链都通过磷酸和脱氧核糖交替连接而成，因此每条链的两端是不同的，其中，一端是3′－端(有一个羟基)，另一端是5′－端(有一个游离的磷酸基团)。在DNA复制过程中，DNA聚合酶催化子链合成的方向是5′→3′。DNA复制又是边解旋边复制的
DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行
过程。请根据下图推测DNA聚合酶是如何催化DNA复制的。_______
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
DNA复制时，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，形成两条模板链，一条模板链是3′→5′走向，其子链在5′→3′方向上连续合成，称为前导链；另一条模板链的子链也是沿5′→3′方向合成，但是与前导链的合成方向正好相反，随着复制的进行会形成许多不连续的片段，最后不连续的片段相互连接形成一条完整的DNA单链，称为后随链
(4)在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，______(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程，理由：____________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________

不能
因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞，所以本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用
。
练明基础考法
题点(一)　探索遗传物质的本质经典实验分析
1．(2022·湖南高考)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(　 )
A．新的噬菌体DNA合成
B．新的噬菌体蛋白质外壳合成
C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
答案：C
解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；
T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；
噬菌体在大肠杆菌的RNA聚合酶作用下转录出自身的RNA，C错误；
合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成噬菌体的蛋白质，D正确。
2．(2022·浙江1月选考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　 )
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
答案：D
解析：步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；
步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同且适宜，否则会影响实验结果，B错误；
液体培养基用于扩大培养，使营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，更有利于细菌转化，C错误；
S型菌菌落表面光滑，R型菌菌落表面粗糙，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型菌，D正确。
3.T2噬菌体侵染大肠杆菌后，可使菌体破裂形成噬菌斑。T2噬菌体中，基因h＋、h控制噬菌斑的透明程度，r＋、r控制噬菌斑的大小。用基因组成为hr＋和h＋r的噬菌体侵染大肠杆菌后，将释放出的子代噬菌体涂布到长满大肠杆菌的培养基上，培养结果如图。下列说法正确的是(　 )
A．T2噬菌体可在培养基中增殖形成菌落
B．含有r基因的病毒侵染和繁殖能力强
C．体外将hr＋病毒和h＋r病毒混合后，二者可发生基因重组
D．在大肠杆菌内多数hr＋病毒与h＋r病毒发生了基因重组
答案： B
解析：T2噬菌体是病毒，在培养基中无法增殖，不能形成菌落，A错误；
结合图示可知，含有r＋的噬菌斑小，含有r的噬菌斑大，因此含有r基因的病毒侵染和繁殖能力强，B正确；
病毒没有独立生存的能力，所以不能在体外完成重组，C错误；
结合图示可知，两种噬菌体混合侵染大肠杆菌后出现较多的是小菌斑、透明(hr＋)和大菌斑、半透明(h＋r)，说明在大肠杆菌内多数hr＋病毒与h＋r病毒没有发生基因重组，D错误。
题点(二)　DNA分子的结构和复制
4．我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是(　 )
A．“引子”的彻底水解产物有两种
B．设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNA
C．设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列
D．土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别
答案：C
解析：分析题意可知，“引子”是一段DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种产物，A错误；
由于线粒体中也含有DNA，因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA，B错误；
根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的‘引子’”可知，设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列，C正确；
土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过解旋后，才能与“引子”结合，而不能直接与“引子”结合，D错误。
5.研究人员将1个含14NH4－DNA的大肠杆菌转移到以
15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养24 h后提取子代大肠
杆菌的DNA，进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如
图)，且条带2中DNA分子数是条带1的3倍。下列说法正确的是(　 )
A．该分离方法可用于分离细胞中的细胞器
B．若每一代都要收集大肠杆菌，应每6 h收集一次
C．子代DNA进行密度梯度离心前，需先用DNA酶处理
D．根据图示条带的数目和位置不能确定DNA的复制方式
答案：D
解析：分离细胞中的细胞器用差速离心法，A错误；
由条带1与条带2中的DNA分子数比值可知，24 h内大肠杆菌进行了3次细胞分裂，故若每一代都要收集大肠杆菌，应每8 h收集一次，B错误；
子代DNA进行密度梯度离心前，不能用DNA酶处理，否则DNA被降解成脱氧核苷酸，无法得到条带，C错误；
仅根据图示条带的数目和位置不能确定DNA的复制方式，D正确。
6．(2021·山东高考)利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T－DNA插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是(　 )
A．N 的每一个细胞中都含有 T－DNA
B．N 自交，子一代中含 T－DNA 的植株占 3/4
C．M 经 n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为 A—U 的细胞占 1/2n
D．M 经 3 次有丝分裂后，含T－DNA 且脱氨基位点为 A—T 的细胞占 1/2
答案：D
解析：N是由M细胞经有丝分裂形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T－DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，因此N的每一个细胞中都含有T－DNA，A正确；
N植株的一条染色体中含有T－DNA，可以记为＋，因此N植株关于是否含有T－DNA的基因型记为＋－，如果自交，则子代中相关的基因型为＋＋∶＋－∶－－＝1∶2∶1，有3/4的植株含T－DNA，B正确；
M中只有1个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A—U的细胞只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，C正确；
M经3次有丝分裂后，形成的子细胞有8个，由A项分析可知，这8个子细胞均含T－DNA，由于M细胞一个DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以是G和U配对，复制3次后，有4个细胞脱氨基位点为C—G,3个细胞脱氨基位点为A—T,1个细胞脱氨基位点为U—A，因此含T－DNA且脱氨基位点为 A—T 的细胞占 3/8，D错误。
系统主干知识
1．基因的表达
(1)转录
RNA聚合酶
核糖核苷酸
五碳糖
基础自查(二)　基因的表达
(2)翻译
tRNA
mRNA
终止密码子
核糖体
(3)原核细胞与真核细胞中的基因表达
2．中心法则与遗传信息的传递
(1)中心法则的拓展图解
转录
翻译
tRNA
核糖核苷酸
(2)不同生物的遗传信息的传递过程
3．基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
蛋白质的结构
酶的合成
(2)细胞分化
(3)表观遗传
特征 不发生基因_____序列的变化；可遗传；可逆性；受环境影响
机制 _____的甲基化；构成染色体的_______发生甲基化、乙酰化等修饰
碱基
DNA
组蛋白
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。 (　 )
(2)细菌的一个基因转录时两条链均可作为模板，提高效率。(　 )
(3)RNA聚合酶读取到基因上的终止密码子时停止转录。 (　 )
(4)翻译时，只需要两种RNA参与，即tRNA和mRNA。 ( 　 )
√
×
×
×
(5)一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对。 (　 )
(6)mRNA中碱基改变不一定造成所编码的氨基酸改变。 (　 )
(7)生物体中，一个基因决定一种性状，一种性状由一个基因决定。 (　 )
(8)DNA甲基化会导致基因碱基序列的改变。 (　 )
√
√
×
×
(二)概念融通
(1)原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多，原因是________________________________________
_____________________________________________________________________________。
原核生物的拟核基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物的核基因表达时先在细胞核内完成转录，再在细胞质内进行翻译
(2)(2022·湖南高考，改编)某野生型水稻叶片的绿色由基因C控制，突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致。测序结果表明，突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变，从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理：__________________________________
___________________。
基因突变影响了与色素形成有关酶的合成，导致叶片变黄
(3)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是___________________________________________。
(4)起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但是自然界中的蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，推测其原因是________________________
_______________________________________________。
少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉
练明基础考法
题点(一)　转录和翻译的过程
1．(2023·贵阳联考)下列关于遗传信息传递的叙述，正确的是(　 )
A．DNA复制和转录过程中均需解旋酶解旋
B．转录和翻译过程中碱基的配对方式完全相同
C．转录过程中随机选择DNA的一条链作为模板
D．翻译过程中，tRNA只读取mRNA上的部分碱基序列信息
答案：D
解析：DNA复制需要解旋酶解旋，而转录过程中通过RNA聚合酶解旋，A错误；
转录过程中包含了T—A的配对方式，翻译过程中无该配对方式，所以基因转录和翻译过程中碱基互补配对方式不完全相同，B错误；
转录是只能以DNA 双链中的特定的一条链为模板合成mRNA，不是随机选择DNA的一条链作为模板，C错误；
翻译过程中，tRNA读取mRNA上部分碱基序列信息，如tRNA不读取终止密码子，D正确。
2．核糖体由rRNA和蛋白质构成。如图所示为真核生物不同大小rRNA形成过程，该过程分A、B两个阶段进行，S代表沉降系数，其大小可代表RNA分子的大小。研究发现在去除蛋白质的情况下，B过程仍可发生。下列叙述正确的是(　 )
A．核糖体是经密度梯度离心法分离出来的最小细胞器
B．45S前体合成的场所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶
C．A阶段所示过程为翻译，合成方向是从左到右
D．B过程是转录后加工，参与该过程的酶是蛋白质
答案：B
解析：分离细胞器的方法是差速离心法，A错误；
真核生物的核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，45S前体合成的场所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶，B正确；
题图中A阶段为rRNA的形成过程，表示的是转录过程，C错误；
结合题意“研究发现在去除蛋白质的情况下，B过程仍可发生”可推测，参与该过程的酶是非蛋白质类的酶即RNA，D错误。
3．在真核细胞中，基因表达分三步进行，分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程(如图所示)。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。下列说法不正确的是(　 )
A．mRNA前体通过剪接后进入细胞质用于翻译
B．mRNA前体转录时，RNA聚合酶与基因的起始密码子相结合
C．若剪接体剪接位置出现差错，可能导致蛋白质结构发生改变
D．剪接体结构的揭晓，对研究基因表达的相关疾病的发病机理有重要意义
答案： B
解析：剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成，则mRNA前体必须通过剪接后进入细胞质才能用于翻译，A正确；
mRNA前体转录时，RNA聚合酶与基因的启动子结合，B错误；
若剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不同，但最终编码的蛋白质结构可能发生改变，也可能不变，C正确；
由题意可知，剪接体结构的揭晓，对研究基因表达的相关疾病的发病机理有重要意义，D正确。
题点(二)　中心法则、表观遗传
4．(2022·浙江6月选考)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　 )
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶
B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析：图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；
mRNA上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基才可组成一个密码子，B错误；
b链为单链DNA，DNA单链上的相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；
该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
答案：C
5．DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体，是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化由乙酰化酶催化，乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用，疏松了染色质的结构，细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达。下列说法错误的是(　 )
A．组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化
B．组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C．组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关
D．染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应
答案：D
解析：组蛋白的乙酰化修饰使得DNA分子缠绕力减弱，从而促进转录，最终使生物表型发生可遗传变化；组蛋白去乙酰化与乙酰化作用相反，有利于染色体形态的构建，能抑制相关基因的转录，进而影响性状，A、B、C正确。
催化乙酰化与去乙酰化的酶不同，即反应条件不同，故染色质中组蛋白乙酰化和去乙酰化不是可逆反应，D错误。
6．研究表明，柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，花明显不同。在开花时，植株A的Lcyc基因表达，植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团)而不能表达。将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相似，F1自交获得的F2中绝大部分植株的花与植株A相似，少部分植株的花与植株B相似。下列叙述错误的是(　 )
A.细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会影响生物体的性状
B.植株B的Lcyc基因不能表达的原因可能是甲基化阻碍了翻译的进行
C.植株A的Lcyc基因与高度甲基化的Lcyc基因相比为显性基因
D.同卵双胞胎间的微小差异可能与A、B两株柳穿鱼花的形态结构形成的原因相同
答案：B
解析：研究表明，柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关，可见细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会影响生物体的性状，A正确；
植株B的Lcyc基因不能表达的原因可能是甲基化阻碍了转录的进行，B错误；
据题干信息“将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相似”，可判断植株A的Lcyc基因与高度甲基化的Lcyc基因相比为显性基因，C正确；
同卵双胞胎的遗传物质相同，二者的微小差异可能是基因表达情况不同，与A、B两株柳穿鱼花的形态结构形成的原因相同，D正确。
系统主干知识
1．基因突变和基因重组的比较
基础自查(三)　生物的变异与进化
项目 基因突变 基因重组
发生时间 细胞分裂前的间期 _____________________
发生原因 在一定外界或内部因素作用下，DNA分子中发生碱基的_____ ____________,引起基因碱基序列的改变 减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体的_______________
______，或非同源染色体上的非等位基因自由组合
减数分裂Ⅰ前期和后期
替换、
增添或缺失
非姐妹染色单体
互换
适用范围 所有生物都可以发生 只适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传
种类 ①自然突变；②人工诱变 ①基因自由组合；
②同源染色体上的____________________
结果 产生新基因，出现新性状 原有基因的重新组合，产生新的基因型和表型
非姐妹染色单体互换
续表
意义 是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原材料 生物变异的来源之一，有利于生物进化
续表
[微提醒]
①基因突变一定会导致基因碱基序列的改变，但不一定引起生物性状的改变。
②真核生物DNA的非基因区发生碱基改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。
③自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。
④基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少涉及两对等位基因，如基因型为Aa的个体自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。
2．染色体结构变异与基因突变和基因重组的比较
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)易位与互换的区别
项目 染色体易位 互换
图解
区别 位置 发生于_____________ 发生于同源染色体的_______________之间
原理 染色体结构变异 _________
观察 可在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到
非同源染色体
非姐妹染色单体
基因重组
3．现代生物进化理论的基本观点
种群
自然选择学说
隔离
基因频率改变
遗传(基因)
4．明确隔离、物种形成与进化的关系
种群基因频率
生殖隔离
生殖
生物与无机环境
澄清概念微点
(一)微点判断
(1)基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异。 ( )
(2)基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异。 ( )
(3)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。 ( )
(4)生物进化时基因频率总是变化的。 ( )
(5)协同进化是指生物和生物之间在相互影响中不断进化和发展。( )
×
√
×
×
×
(6)长期使用抗生素会导致细菌产生对抗生素抗性的变异，从而使抗生素无效。 ( )
(7)捕食者的存在与进化会阻碍被捕食者的进化。 ( )
(8)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。 ( )
(9)在进化地位上越高等的生物，其适应能力越强。 ( )
√
×
×
×
(二)概念融通
(1)X射线照射野生型链孢霉使其不能在基本培养基上生长，但加入某种维生素则立即能生长，其原因可能是______________________
_____________________________________________________________________________________。
X射线照射使野生型链孢霉发生了基因突变，可能影响了有关此种维生素形成的酶的合成，从而影响了此种维生素的合成
(2)什么是“收割理论”？捕食者存在的意义是什么？
________________________________________________________
________________________________________________________
________________________________________________________。
捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数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。捕食者的存在有利于增加物种多样性
(3)有性生殖的出现加快了生物进化的步伐的原因是___________
__________________________________________________________________________。
有性生殖的出现使基因重组得以实现，增加了生物变异的多样性，因而生物进化的速度明显加快
练明基础考法
题点(一)　生物的变异
1．α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1～138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明(　 )
A．该变异属于基因突变
B．基因能指导蛋白质的合成
C．DNA片段的缺失导致变异
D．该变异导致终止密码子后移
答案：C　
解析：该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的，故属于基因突变，A不符合题意；
基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变，说明基因能指导蛋白质的合成，B不符合题意；
分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；
α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146 个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。
2．染色体结构、数目的改变可导致遗传病的发生，下列关于染色体变异的叙述正确的是 (　 )
A．猫叫综合征是体内5号染色体间发生基因重组引起的人类遗传病
B．染色体结构变异可使染色体上的DNA分子碱基排列顺序发生改变
C．三倍体无子西瓜中偶尔出现种子的原因是父本在进行减数分裂时可能形成部分正常的精子
D．正常父亲与患红绿色盲母亲生育患克莱费尔特症(XXY)色觉正常儿子是因父亲减数分裂Ⅱ异常所致
答案：B　
解析：猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失而引起的遗传病，所以为染色体结构变异，A错误；
染色体的结构变异包括重复、缺失、倒位和易位，都会引起DNA分子碱基排列顺序的改变，B正确；
无子西瓜的培育过程中，三倍体植株作母本，正常的二倍体植株作父本，当出现正常种子时有可能是母本在进行减数分裂时，产生了一些正常的卵细胞，和正常精子完成受精过程，产生种子，C错误；
父亲色觉正常，基因型为XBY，母亲患红绿色盲，基因型为XbXb，生下一个患克莱费尔特症色觉正常的儿子，基因型为XBXbY，说明父亲精原细胞在减数分裂Ⅰ时XB和Y这对同源染色体分离出现异常，D错误。
3.如图所示为不同细胞中所含的染色体类型，下列叙述正确的是(　 )
A．图a含有两个染色体组，图b含有三个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
解析：C　
解析：图a细胞中着丝点分裂，移向两极的8条染色体含有4对同源染色体，所以共含有4个染色体组，图b细胞含有3个染色体组，A错误；
体细胞中含有3个染色体组的生物如果由受精卵发育而来，则为三倍体，如果由配子发育而来，则为单倍体，B错误；
图c含有2个染色体组，如果代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C正确；
图d含有1个染色体组，不是由受精卵发育而来，可能是由卵细胞或精子发育而成的单倍体，D错误。
题点(二)　现代生物进化理论的基本内容
4．(2023·浙江6月选考)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。
下列叙述错误的是(　 )
A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
答案：D
解析：同源DNA序列的比对是在分子水平上进行的研究，为生物进化提供了分子水平的证据，A正确；
根据题干可知，不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异，人在进化中出现的是最晚的，而猩猩的碱基和人类相同的百分率是最小的，说明猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；
多重证据表明，当今生物具有共同的祖先，C正确；
黑猩猩和大猩猩的碱基相同率是98.18%，黑猩猩与猩猩的碱基相同率是96.58%，因此黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。
5．临床上，随着抗生素的大量使用，敏感性菌株不断被淘汰，抗药性菌株大量繁殖，最终可能导致出现对多种抗生素具有抗性的“超级细菌”。下列有关分析正确的是(　 )
A.敏感性和抗药性是由细菌同源染色体上的等位基因控制的相对性状
B.随着抗生素的大量使用，加速诱发了基因突变从而产生“超级细菌”
C.细菌的抗生素抗性变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
D.若停止抗生素的使用，则细菌的抗药性基因频率可能会逐渐下降
答案：D　
解析：细菌是原核生物，原核生物的细胞内没有染色体，A错误；
抗生素对抗药性菌株只起选择作用，不会诱发其基因突变，B错误；
细菌的抗生素抗性变异是不定向的，抗生素对细菌的变异进行了定向选择，存活下来的细菌大多为抗药性菌株，C错误；
若停止抗生素的使用，减小了对抗药性菌株的选择作用，细菌的抗药性基因频率可能会逐渐下降，D正确。
6．某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强。图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系，分析并回答下列问题：
　
(1)图1中该种昆虫翅长差异的根本来源是__________________。
(2)如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛经常有大风浪，飞行的昆虫容易被吹入大海淹死。我们能从这一事实得到的结论是___________________________________________
_________________________________________________________。
(3)请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(4)若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的__________存在很大差异，导致它们之间形成了______________，而产生这种差异的原因有①_________________________________；
②_____________________________________________________。
(5)现有1 000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体有550只，Aa的个体有300只，aa的个体有150只。如果不考虑自然选择和突变，昆虫个体进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为____________，Aa的基因型频率为__________。
解析：(1)导致生物性状差异的根本原因是基因突变。
(2)突变具有不定向性，且突变的利与害取决于是否适应当地的环境。
(3)甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，所以若干年后，甲岛上长翅个体最多，残翅个体最少，具体图示见答案。
(4)种群A与种群B不能进行交配表明这两个种群的基因库存在很大差异，已经形成了生殖隔离。产生这种差异的原因可能是A、B两种群发生的可遗传变异不同，也可能是种群A、B存在地理隔离，种群间不能进行基因交流。
(5)最初迁入丙岛时，该昆虫种群中A的基因频率为(550×2＋300)/2 000×100%＝70%，则a的基因频率为30%，由于该昆虫个体进行自由交配，且繁殖能力相同，故繁殖3代以后，A的基因频率不发生改变，仍为70%，Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。
答案：(1)基因突变　(2)基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
(3)如图所示
(4)基因库　生殖隔离　A、B两种群发生的可遗传变异不同　A、B两种群存在地理隔离，种群间不能进行基因交流(或甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同)　(5)70%　42%
题点(二)　基因频率的相关计算
4．北草蜥是肉食性动物，它的祖先却是植食性动物。现有一个野生北草蜥种群处于遗传平衡状态，它的某一性状由一对等位基因A、a来控制，其中A的基因频率为70%。下列说法正确的是(　 )
A．北草蜥种群中所有个体含有的A、a基因构成了该种群的基因库
B．A基因频率高于a，表明环境直接对A基因进行了选择
C．北草蜥食性进化的实质是种群对有利变异的保存
D．若A、a位于常染色体上，则显性个体中纯合雄性北草蜥所占比例为7/26
答案：D
解析：种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，仅A、a基因不能构成北草蜥种群的基因库，A错误；
自然选择直接作用的对象是个体的表型，不是个体的基因或基因型，B错误；
北草蜥食性进化的实质是种群基因频率的定向改变，C错误；
由于野生北草蜥种群处于遗传平衡状态，A的基因频率为70%＝7/10，a的基因频率＝1－7/10＝3/10，所以显性个体中纯合北草蜥所占比例为(7/10)2÷[1－(3/10)2]＝7/13，而雄性在雌、雄个体中占1/2，所以显性个体中纯合雄性北草蜥所占比例为7/13×1/2＝7/26，D正确。
5．(2023·湖北高考)某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是(　 )
A．52% B．27%
C．26% D．2%
答案：B
解析：该动物种群个体数为100，由题图可知，其中有2个个体的基因型为A3A3,15个个体的基因型为A1A3,35个个体的基因型为A2A3，则A3的基因频率＝(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100% ＝27%，B符合题意。
6．人类斑秃属于常染色体显性遗传病，由一对等位基因PB、pb控制。男性带有一个或两个斑秃基因(PB)都会发生斑秃，而女性需要有两个斑秃基因才会显示出该性状。某特定人群中，PB基因的频率为30%。下列叙述正确的是(　 )
A．斑秃女性和正常男性婚配，若子代为患者，则患者一定为男性
B．女性携带者的卵原细胞在减数分裂Ⅱ时，只有1条染色体含PB基因
C．在该特定人群中，男性中斑秃的概率为51%，女性中斑秃的概率为49%
D．一对夫妇均为斑秃，生育了一个正常孩子，原因是发生了基因突变
答案：A
解析：由题意可知，斑秃女性基因型只能为PBPB，正常男性基因型只能是pbpb，二者婚配，子代基因型为PBpb，若子代为患者，则患者一定为男性，A正确；
女性携带者的基因型为PBpb，在减数分裂Ⅱ前期和中期可能有1条或0条染色体含PB基因，在后期可能有2条或0条染色体含PB基因，B错误；
如果PB基因的频率是30%，则pb基因的频率是70%，预期在该特定人群中，男性中斑秃(PB_)的概率为30%×30%＋2×30%×70%＝51%，女性中斑秃(PBPB)的概率为30%×30%＝9%，C错误；
一对斑秃夫妇(PBPB×PBpb)在不发生基因突变的情况下，可生育基因型为PBpb的表型正常的女孩，D错误。

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