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3.3蛋白质工程同步练习2023-2024学年高二下学期生物苏教版选择性必修3
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于共同进化与生物多样性的叙述，错误的是（ ）
A．无机环境能与生物相互影响，共同进化
B．生物多样性就是指生物种类多种多样
C．化石是了解生物进化历程的主要依据
D．共同进化是生物多样性形成的原因
2．对达尔文和拉马克相关理论的评价，正确是（　　）
A．拉马克进化学说科学地解释了生物进化的原因
B．达尔文自然选择学说正确解释了遗传和变异的本质
C．达尔文自然选择学说正确解释生物界的多样性和适应性
D．拉马克进化学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的道路
3．狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内。研究人员在马里亚纳海沟7000米以下具有高压、终年无光等特殊极端条件的深海环境中发现了不同于狮子鱼的新物种——超深渊狮子鱼。研究发现，与狮子鱼相比，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失。下列说法正确的是（ ）
A．深海高压、终年无光等特殊极端条件诱导超深渊狮子鱼发生了定向突变
B．特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表型进行了选择
C．狮子鱼与超深渊狮子鱼之间存在地理隔离，但不存在生殖隔离
D．超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库相同
4．松材线虫是一种常见的松树寄生虫，由我国贸易商在进口设备时随着木材制的包装箱无意带进来的。下列有关叙述错误的是
A．松材线虫会导致松树的基因频率发生变化
B．松材线虫会改变松树林的演替速度和方向
C．调查松材线虫种群密度的方法是标志重捕法
D．松材线虫与松树之间可进行信息传递
5．某地草地贪夜蛾（二倍体）幼虫大量啃食植物的茎和叶，严重危害农作物。使用有机磷杀虫剂对其防治一段时间后，其抗药性快速增强。研究发现其常染色体上抗性相关基因a可突变为a1、a2。对该地草地贪夜蛾的基因型及比例进行调查，结果如表。下列叙述错误的是（ ）
草地贪夜蛾的基因型及比例
基因型 aa aa1 aa2 a1a1 a1a2 a2a2
比例% 20 18 24 1 15 22
A．基因a1和a2属于等位基因，碱基对数一定相等，碱基排列顺序一定不同
B．a1、a2的产生体现了基因突变的不定向性，为草地贪夜蛾的进化提供了原材料
C．不同基因型草地贪夜蛾之间可以杂交形成可育种群，说明它们属于同一物种
D．草地贪夜蛾会与其被捕食者植物以及无机环境等共同进化
6．下列关于物种形成与生物进化的叙述，正确的是（ ）
A．自然选择决定生物变异与进化的方向 B．隔离是生物多样性形成的必要条件
C．协同进化都是通过生物之间的生存斗争实现的 D．基因重组不会改变基因频率
7．亚胺培南是治疗细菌M感染的一种抗生素。测量住院患者中亚胺培南的人均使用量及患者体内分离得到细菌M对该药物的耐药率变化，结果如下表。依据表格，下列说法错误的（ ）
2016年 2017年 2018年 2019年
住院患者亚胺培南人均使用量（g/D） 1.82 1.91 2.11 2.45
细菌M对亚胺培南的耐药率/％ 17.2 22.4 28.7 34.1
注：“g/D”表示克每天
A．耐药率升高与抗生素用量有关
B．细菌M的基因频率发生了改变
C．后续治疗应该加大抗生素用量
D．抗生素决定细菌M进化的方向
8．某海岛经常出现大风天气，海浪汹涌澎湃。昆虫中无翅或翅特别发达的个体比普通翅（中间型）个体更易生存，长此以往形成了无翅或翅特别发达占优势地位的昆虫类型。下列有关说法正确的是（ ）
A．昆虫的进化与其他物种的进化没有相关性
B．昆虫翅型的进化过程中基因频率发生不定向的改变
C．大风和海浪在昆虫翅型的进化历程中发挥选择作用
D．无翅、翅特别发达的昆虫与中间型的昆虫存在生殖隔离
9．某工厂男女职工各100人，调查显示，女性红绿色盲2人、携带者9人、男性红绿色盲8人。这个群体中红绿色盲基因的频率为 （ ）
A．5．25% B．7% C．9．5% D．14%
10．达尔文的进化论学说对人类社会产生了深刻的影响，下列有关说法错误的是
A．适应环境的性状来源于可遗传变异，适应是自然选择的结果
B．达尔文的生物进化理论的核心是自然选择学说
C．环境的定向选择是适应形成的必要条件
D．具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代
11．下列有关说法正确的是（　　）
A．减数第二次分裂，着丝点分裂，同源染色体配对
B．种群增长的“J”型曲线的数学模型中λ必须大于或等于1，并且保持不变
C．最基本的种群数量特征是种群密度，可以反映种群数量的变化趋势
D．生殖隔离的产生并非一定要经过地理隔离
12．现有1个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，无迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群的A基因频率为80%，a的基因频率为20%；该种群的个体可随机交配，则下一代中Aa的基因型频率是（ ）
A．16% B．4% C．32% D．64%
二、多选题
13．下图所示为某种群迁入新环境后一对等位基因的基因频率变化情况，分析这些数据能得出的结论是（　　）
A．1950~1980年该种群始终没有发生进化
B．1990年该生物已经进化成了两个物种
C．1960年该种群Aa基因型的频率为48%
D．图示变化的原因是自然选择作用于个体
14．下图为现代生物进化理论的概念图，下列说法错误的是（ ）

A．①是种群基因频率的定向改变，方向由生物所处的环境决定
B．②是地理隔离，是新物种形成的必要条件
C．③是自然选择学说，其核心内容包括过度繁殖、遗传变异、自然选择、适者生存等内容
D．④是物种多样性，不同的物种之间不能通过杂交产生后代
15．抗生素的大量使用使细菌耐药性不断增强，耐药基因除了自身突变产生外，少数抗生素敏感菌可以获取耐药菌溶解后释放的耐药基因，并整合到自身DNA上。下列说法错误的是（ ）
A．上述细菌耐药性变异涉及到了基因突变和基因重组
B．细菌耐药基因的产生、消失与接触抗生素与否密切相关
C．耐药性增强的过程实质上是细菌种群中耐药性基因频率升高的过程
D．在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，要从抑菌圈的中央挑取细菌接种
16．生物都有共同的祖先，下列各项能作为支持这一论点的证据的是（ ）
A．所有生物的生命活动都是靠能量驱动的 B．各种生物的细胞具有基本相同的结构
C．所有生物共用一套遗传密码 D．所有生物都由ATP直接供能
三、非选择题
17．一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下图表示相关的目的基因、载体及限制酶识别序列和切割位点，pCLY11为质粒，请回答下列问题：
(1)可以先提取细胞的 来合成总cDNA，再从cDNA文库中获取t-PA基因。通过改造t-PA基因制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为 工程。
(2)若改造后的t-PA基因的黏性末端如上图所示，则需要选用限制酶 切割质粒pCLY11，保证质粒与t-PA改良基因高效连接。再用DNA连接酶催化形成 键，构建重组质粒。
(3)以大肠杆菌作为受体细胞，在含新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株，原因是 。成功获取能生产改良t-PA蛋白的工程菌株后，利用 （填“固体”或“液体”）培养基在发酵罐中进行大量生产。
(4)除了用工程菌株，还可以用下列方法从转基因牛乳汁中获得改良t-PA蛋白：
过程②常用的方法是 ；在过程④前需要取囊胚的 细胞做DNA分析进行性别鉴定；为了保证t-PA改良基因能在乳腺细胞中表达，构建基因表达载体需要将其与 等调控元件重组在一起。
18．假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：
(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为 。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为 ，若人为淘汰一半的隐性个体则A基因频率为 。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是 。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和 aa基因型个体数量的比例应为 。
19．马铃薯块茎繁殖的方式易积累病虫害，用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径。
(1)铃薯种子繁殖曾以同源四倍体为主。其减数分裂时，同源染色体会出现“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多种联会方式，除“2+2”为正常联会外，其余均因 导致结实率低，且染色体组数多，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。
(2)研究者尝试用二倍体马铃薯繁殖种子，但其自交不亲和的特性限制了育种工作的开展。研究表明，二倍体马铃薯自花传粉时花粉管会在雌蕊花柱中部停止生长。花柱中的S-RNase蛋白和花粉中的SLF蛋白调控了该过程。S-RNase是一种毒性蛋白，过多会引起花粉管生长停滞，特定的S-RNase能被SLF识别并降解。推测SLF （能/不能）识别并降解同一植株的S-RNase。自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持 多样性的一种策略。
(3)研究者发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A控制，A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase。该杂合植株的自交后代只出现两种基因型：AA和 Aa，比例接近1:1，而不是1:2，结合（2）说明理由 。采取连续自交的办法获得高比例的自交亲和纯合子，育种周期长。
(4)为缩短育种年限，采用单倍体育种方式。研究者获得突变体S，用S给普通二倍体马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体种子的胚乳相同，是由1个精子和2个极核结合成的三倍体，极核的遗传物质同卵细胞相同）。
①将突变体S作为父本与上述杂合的自交亲和马铃薯杂交，根据亲本中某基因的差异（条带位置不同），确定了F1单倍体胚是由 发育而来，理由是 。
②为便于筛选单倍体，研究者向S中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因RFP，得到转基因纯合子S ，用S 进行上述杂交实验。请写出筛选单倍体种子的原理 。
③将筛选出的单倍体种子在萌发阶段用秋水仙素处理，经过筛选，即可得到自交亲和纯合子。
20．请根据所学知识，回答下列有关生物进化的问题：
(1)大自然中存在“弱肉强食”的自然法则。猎物可以通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快的速度来获取猎物，这种现象在生态学上属于 。该现象除了发生在生物与生物之间，还可以发生在 。
(2)下图是在某段时间内，种群甲中一对等位基因（A、a）中A基因频率的变化情况。由图可知，在 时间段内甲种群生物发生进化，在T点时 （填“是”“否”“不一定”）形成新物种。
(3)现代生物进化理论认为： 决定生物进化的方向。
(4)为判断生活在不同地区的两种种群的鸟是否属于同一物种，请写出实验思路： 。
21．为了研究细菌对青霉素耐药性形成的机理，科学家用影印法进行下列实验。回答下列问题：
步骤1：取培养皿A若干个（标为、、……），加入普通细菌培养基；取培养皿B若干（标为、、……），加入含有青霉素的细菌培养基。
步骤2：将适量细菌培养液涂抹在培养皿的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基的表面会出现一些菌落（细菌的群落）
步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成一枚“印章”，在上轻轻盖一下，再在上轻轻盖一下，这样中的细菌就按一定的方位准确地“复制”到了中。将培养一段时间后，中一定部位出现了少量菌落。
步骤4：根据中菌落出现的方位，将中对应位置的菌落取出（见图），均匀涂抹在的表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4，在、……中保留下来的菌落越来越多。直到最后，所有“复制”到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的耐药性。
（1）不具耐药性的细菌液里出现抗青霉素的细菌是由于 的结果。在本实验条件下，细菌产生耐药性的变异是 （填“有利”或“不利”）变异。
（2）根据所学知识判断，上的耐药性菌落数与相比 （填“相同”“更多”或“更少”），该过程中青霉素对、培养基上的细菌起到了 的作用。
（3）在青霉素的作用下，细菌往往只要一到两代就可以得到抗性纯系。而有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代，原因是 。
（4）从进化的角度解释，随着抗生素使用量增加细菌耐药性逐年上升的原因 。
参考答案：
1．B
【分析】1、共同进化指不同物种之间或生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展。
2、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、共同进化是指生物与生物之间、生物与环境之间的共同进化，A正确；
B、生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性， B错误；
C、化石是了解生物进化历程的直接证据和主要依据，C正确；
D、生物多样性的形成是共同进化的结果，D正确。
故选B。
2．C
【分析】达尔文自然选择学说主要内容是过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。由于受当时科学发展水平的限制，达尔文对遗传和变异的本质还不能做出科学的解释，同时他对生物进化的解释也局限于个体水平，达尔文还强调物种形成是渐变的结果，不能很好解释物种大爆发等现象，故现代生物进化论中对种群水平及基因水平的研究是对达尔文自然选择学说的修正与发展。
【详解】A、拉马克进化说的主要内容是用进废退和获得性遗传，由于环境引起的变异是不可遗传的，因此拉马克进化学说无法科学地解释生物进化的原因，A错误；
B、由于受当时科学发展水平的限制，自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释，B错误；
C、自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成，此为自然选择学说的优点，C正确；
D、拉马克否定了神创论，但其学说的两大观点“用进废退”和“获得性遗传”是其致命的缺陷，拉马克学说的进步意义是拉马克最早提出了比较完整的生物进化学说，D错误。
故选C。
3．B
【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、突变是不定向的，不能被定向诱导，A错误；
B、自然选择作用于生物的表现型，导致基因频率改变，因此特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表型进行了选择，B正确；
C、狮子鱼与超深渊狮子鱼是两个不同的物种，二者之间存在生殖隔离，C错误；
D、因自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同，D错误。
故选B。
4．C
【分析】松材线虫是松树寄生虫，会对松树的生存能力造成影响，导致部分个体不能存活，携带的基因无法传递给子代，导致种群中基因频率发生改变；群落演替受内外因素影响，内因包括种内关系和种间关系，群落内部环境的变化等，外因包括自然因素，人为因素等；信息传递在生态系统具有重要作用，体现在：（1）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；（2）种群的繁衍，也离不开信息的传递；（3）信息还能够调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【详解】A. 松材线虫会导致部分松树的生存力下降，导致种群的基因频率发生变化，A正确；
B. 松材线虫和松树林的种间关系会对松树林的演替速度和方向产生影响，B正确；
C. 标志重捕法一般用于调查活动能力较强的动物，活动能力弱的一般采用样方法，因此宜采用样方法调查松材线虫种群密度，C错误；
D. 信息传递可以调节种间关系，松材线虫与松树之间可进行信息传递，D正确；
【点睛】本题考查生态系统信息传递、种群和群落的相关知识，意在考查学生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，并做出合理的判断。
5．A
【分析】基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变的特点：普遍性、随机性、低频性、多数有害性、不定向性。共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
【详解】A、a、a1、a2属于复等位基因，其中任意两种都可以互称等位基因，等位基因的形成是基因突变的结果，基因突变是基因结构中碱基对的增添、缺失或替换形成的，所以等位基因的碱基对的数目、排列顺序不一定相同，A错误；
B、a经过基因突变产生了a1、a2，体现了基因突变的不定向性，为草地贪夜蛾的进化提供了原材料，B正确；
C、不同基因型草地贪夜蛾之间可以杂交形成可育种群，说明它们之间没有产生生殖隔离，属于同一物种，C正确；
D、根据共同进化的概念可知，草地贪夜蛾与其被捕食者植物以及无机环境之间进行着共同进化，从而导致了生物多样性的形成，D正确。
故选A。
6．D
【分析】基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。包括自由组合和交叉互换。
【详解】A、变异是不定向的，自然选择不能决定生物变异的方向，A错误；
B、隔离包括地理隔离和生殖隔离，生殖隔离是物种形成的必要条件，B错误；
C、物种之间的协同进化是通过物种之间以及生物与无机环境的生存斗争实现的，C错误；
D、如果没有自然选择的作用，即使基因重组产生了多种多样的类型，也不会被淘汰，从而不会引起基因频率的改变，D正确。
故选D。
7．C
【分析】根据表格数据可知，2016年-2019年，住院患者亚胺培南人均使用量逐渐增加，且细菌M对亚胺培南的耐药率也逐渐增加。
【详解】A、根据分析可知，2016年-2019年，细菌M对亚胺培南的耐药率逐渐升高，而对应的抗生素人均用量也在增加，因此耐药率升高与抗生素用量有关，A正确；
B、由于细菌的耐药率逐年升高，说明细菌中耐药的个体的比例增大，所以细菌中耐药基因的基因频率变大及细菌M的基因频率发生了改变，B正确；
C、由表格可知，随着该抗生素人均使用量的增大，细菌耐药率逐年增大，不利于疾病的治疗，所以不能加大抗生素用量，C错误；
D、随着抗生素的使用，具有耐药性的个体更容易生存且繁殖后代，反之，不具有耐药性的个体不容易生存和繁殖后代，所以细菌群体中耐药性个体逐年增多，即抗生素决定了细菌M进化的方向，D正确。
故选C。
8．C
【分析】现代生物进化理论的核心是自然选择学说，其主要内容是：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变；隔离是新物种形成的必要条件，隔离包括地理隔离和生殖隔离，不同种群间基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因；突变和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择决定生物进化的方向。
【详解】A、物种之间是共同进化的，昆虫翅型的进化与其他物种的进化有关，A错误；
B、生物进化的实质是种群基因频率发生定向的改变，因此昆虫翅型的进化过程中基因频率发生定向的改变，B错误；
C、经常刮大风的海岛上，地面、近地面的低空风相对较小，远地面的高空风力很大，有翅的昆虫飞的高容易被风刮到海里淹死而被淘汰；无翅或残翅的昆虫飞的较低不容易被刮到海里而生存下来，能够遗传的是无翅或残翅的变异。刮大风时，有翅的昆虫被风刮到海里淹死而被淘汰。在这里，能够遗传的变异为昆虫的进化提供了选择的材料，大风和海浪在昆虫翅型的进化历程中发挥选择作用，C正确；
D、无翅昆虫与翅特别发达的昆虫间不存在生殖隔离，属于同一个物质，D错误。
故选C。
9．B
【分析】1、基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率；计算公式：该等位基因数/该种群个体中基因总数×100%。
2、常染色体遗传方式：①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。
3、伴X染色体遗传方式：基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数不考虑Y染色体。
【详解】男性的性染色体为XY，女性的性染色体为XX，而色盲基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，男女职工各100人时基因总数为100×2+100=300个；女性色盲的基因型为XbXb，携带者的基因型为XBXb；男性患者XbY，则色盲基因个数=2×2+9×1+8×1=21个，则色盲基因的频率=21÷300×100%=7%。B正确。
故选B。
10．D
【分析】达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。适应形成的必要条件是出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。自然选择学说揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果。
【详解】A、达尔文的自然选择学说认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果，A正确；
B、达尔文的生物进化理论的核心是自然选择学说，它是通过生存斗争来实现的，B正确；
C、种群中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，C正确；
D、适应具有相对性，一方面具有有利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为不利变异，从而导致过早死亡，不能繁殖后代；另一方面变异依旧是有利的，但由于意外死亡（病亡、被捕食等），具有有利变异的个体，不都能成功地生存和繁殖后代，D错误。
故选D。
11．D
【解析】1、种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄组成预测种群密度变化。
2、增长率=（增长后的值-增长前的值）/增长前的值；增长速率=（增长后的值-增长前的值）/时间。
3、现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择通过定向改变种群的基因频率而决定生物进化的方向，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志，种群基因频率的改变随种群数量的增大，受偶然因素的影响减小。
【详解】A、减数第二次分裂过程中，细胞中不存在同源染色体，A错误；
B、种群“J”型增长的数学模型中增长率应该是λ-1，“J”型曲线增长率应该＞0，即λ值＞1，B错误；
C、最基本的种群数量特征是种群密度，但不能反映种群的数量变化趋势，C错误；
D、新物种的产生可以不经过地理隔离而产生生殖隔离，如低温诱导染色体数目的加倍，D正确。
故选D。
【点睛】
12．C
【分析】哈代与温伯格先后独立地证明，如果一个群体符合下列条件：①群体是个无限大的群体；②随机交配,即每一个体跟群体中所有其他个体的交配机会是相等的；③没有突变；④种群之间不存在个体的迁移或基因交流；⑤没有任何形式的自然选择。那么，这个种群的基因频率（包括基因型频率）就可以一代代稳定不变，保持平衡，这就是著名的遗传平衡定律，也称哈代一温伯格平衡。
【详解】A基因频率为80%，a的基因频率为20%，该种群的个体可随机交配，则下一代中Aa的基因型频率是Aa＝2×A%×a%=2×80％×20％＝32％，C正确。
故选C。
13．CD
【分析】基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。基因频率：一个种群中全部个体所含有的全部基因。设一个种群中，某相对性状由A/a基因控制，A的基因频率为p，a的基因频率为q；则有p+q=1，那么 AA=p2，Aa=2pq，aa=q2 。
【详解】A、图中A和a的基因频率一直在变化。种群基因频率的改变意味着生物的进化，故1950~1980年该种群一直发生进化，A错误；
B、新物种的形成必须形成生殖隔离，题中信息无法推测出来，B错误；
C、1960年该种群A基因频率为60%，a基因频率为40%，则Aa=0.6×0.4×2=0.48，C正确；
D、变异是不定向的，生物进化是定向的，自然选择决定生物进化的方向，图示变化的原因是自然选择作用于个体导致的，D正确。
故选CD。
14．BD
【分析】由图分析可知，①生物进化的实质是种群基因频率的改变；②表示可遗传的变异和自然选择，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，为生物进化提供原材料；③生物进化理论的核心内容是自然选择学说；④表示基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变①，进化的方向即自然选择的方向，由生物所处的环境决定，A正确；
B、②是指突变和基因重组以及自然选择等，另外地理隔离也不是新物种形成的必要条件，B错误；
C、现代生物进化理论的核心是达尔文的自然选择学说，其核心内容包括过度繁殖、遗传变异、自然选择、适者生存等内容，C正确；
D、④包含遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，另外不同的物种之间可能通过杂交产生不可育的后代，如马和驴杂交产生骡，D错误。
故选BD。
15．BD
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、由题意“耐药基因除了自身突变产生外，少数抗生素敏感菌可以获取耐药菌溶解后释放的耐药基因，并整合到自身DNA上”可知，细菌耐药性变异涉及到了基因突变和基因重组，A正确；
B、细菌耐药基因的产生、消失是基因突变的结果，基因突变具有不定向性，与是否接触抗生素无关，B错误；
C、生物进化的实质在于种群基因频率的改变，耐药性增强的过程实质上是细菌种群中耐药性基因频率升高的过程，C正确；
D、在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中，由于抑菌圈边缘的菌落具有对抗生素的抗性，因而要从抑菌圈的边缘挑取细菌接种，D错误。
故选BD。
16．BCD
【分析】1.达尔文生物进化论：（1）共同由来学说：它揭示了生命现象的统一性是由所有的生物都有共同的祖先。（2）自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
2.生物有共同祖先的证据：（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。（2）比较解刨学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。（5）分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。
【详解】A、所有生物的生命活动都是靠细胞驱动的，有些生命活动不需要能量，比如被动运输不消耗能量，A正确；
B、各种生物的细胞具有基本相同的结构如细胞膜、细胞质、核糖体等，说明生物具有共同的祖先，B正确；
C、目前地球上存在的生物的遗传物质都是核酸，且都遵循中心法则和碱基互补配对原则，故所有生物共用一套遗传密码，C正确；
D、所有细胞都由ATP直接供能，这是生物界的共性，故所有生物都由ATP直接供能，能够证明生物都有共同祖先，D正确。
故选BCD。
17．(1) （总）RNA（答mRNA给分） 蛋白质
(2) XmaⅠ和BglⅡ 磷酸二酯肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
(3) 导入未连目的基因的质粒（或pCLY11或空质粒或普通质粒）的大肠杆菌也可以在这种培养基上生长 液体
(4) 显微注射法 滋养层 乳腺中特异表达的基因的启动子（或乳腺蛋白基因的启动子）
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）cDNA文库构建是将mRNA在体外反转录成cDNA，与适当质粒载体连接后转化受体菌，进行繁殖扩增，最终获得包含组织或细胞全部mRNA信息的cDNA克隆群体，因此要首先提取细胞的（总）RNA来合成总cDNA，进而构建cDNA文库。对天然的t-PA基因进行改造，以制造出性能优异的t-PA突变蛋白的技术称为蛋白质工程。
（2）根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaI酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为BelI酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶XmaI和BelⅡ切割质粒pCLY11。通过DNA连接酶连接两种不同DNA分子片段之间的磷酸二酯键，其位置是磷酸与脱氧核糖之间。
（3）导入未连目的基因的质粒的大肠杆菌也可以在含新霉素的培养基中生长，因此并非都是目的菌株(含有目的基因的大肠杆菌)。培养基按物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，液体培养基常用于扩大培养，因此利用液体培养基在发酵罐中进行大量生产。
（4）过程②表示将目的基因导入受体细胞，因为导入的是动物细胞，常用显微注射的方法。囊胚期细胞开始出现分化 ，内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘，做DNA分析进行性别鉴定时常取囊胚的滋养层细胞。为了保证t-PA改良基因能在乳腺细胞中表达，构建基因表达载体需要将其与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起。
18．(1) 1:1 1:2:1 4/7
(2) A基因纯合致死 1:1
【分析】遗传平衡定律也称哈迪-温伯格定律，其主要内容是指：在理想状态下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在遗传中是稳定不变的，即保持着基因平衡。该理想状态要满足5个条件：①种群足够大；②种群中个体间可以随机交配；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。此时各基因频率和各基因型频率存在如下等式关系并且保持不变：设A=p，a=q，则A+a=p+q=1，AA+Aa+aa=p2+2pq+q2=1。
(1)
由题意知，该种群个体的基因型都是Aa，因此A和a的基因频率相等，各占50%，即该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为1：1。该果蝇种群随机交配，依据遗传平衡公式，子一代AA基因型频率=0.52=0.25，Aa基因型频率=2×0.5×0.5=0.5，aa基因型频率=0.52=0.25，故第一代中AA：Aa：aa=1：2：1。若人为淘汰一半的隐性个体，则AA：Aa：aa=2：4：1，A的基因频率为4/7。
(2)
如果该果蝇种群随机交配的实验结果是子一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，说明存在显性纯合致死效应（或A基因纯合致死或AA致死）；根据这一解释，第一代中产生的配子的基因型及比例关系是A：a=1：2，第一代再随机交配，第二代中Aa=2×1/3×2/3＝4/9，aa=2/3×2/3＝4/9，所以第一代中Aa和 aa基因型个体数量的比例应为1：1。
【点睛】本题的知识点是遗传平衡定律的使用条件和应用，以及基因分离定律的实质，需要考生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，并应用相关知识综合解答问题。
19．(1)联会紊乱
(2) 不能 基因/遗传
(3)只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase的功能，a花粉没有此功能，
(4) 母本/卵细胞 2号和3号的条带位置相同 通过用S'给普通二倍体马铃薯授粉，选取胚乳能够发出红色荧光，但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子
【分析】单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体，其染色体数为本物种配子染色体数。
【详解】（1）同源染色体会出现“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多种联会方式，说明会发生联会紊乱，导致结实率低，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。
（2）二倍体马铃薯繁殖种子自交不亲和，S-RNase是一种毒性蛋白，过多会引起花粉管生长停滞，特定的S-RNase能被SLF识别并降解，则说明同一植株的S-RNase不能被SLF降解。自交不亲和，降低了基因的纯合率，利于保持高度杂合性，增加了遗传多样性，是植物在长期进化中的结果。
（3）杂合子Aa自交，后代只有AA和 Aa，比例接近1:1，同时A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase，说明a基因不能降解S-RNase，a花粉没有受精能力。
（4）①据图可知2号和3号的条带位置相同，说明F1单倍体胚是由卵细胞发育而来。
②RFP是红色荧光蛋白基因，通过杂交可产生单倍体胚，则可通过用S'给普通二倍体马铃薯授粉，胚是来源于卵细胞的单倍体胚，胚乳是由1个精子和2个极核结合成的三倍体，会发出红色荧光，则选取胚乳能够发出红色荧光，但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子。
20．(1) 协同进化 生物与无机环境之间
(2) Q-R 不一定
(3)自然选择
(4)让两个种群的鸟相互交配，观察能否交配并产生可育后代
【分析】1、生物进化的实质是种群基因频率的改变。
2、不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象叫隔离。常见的隔离类型有地理隔离、生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件，物种形成的标志是产生生殖隔离。
【详解】（1）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这是协同进化。猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象是协同进化。
（2）生物进化的实质是种群基因频率的改变，分析曲线可知，A基因频率在Q-R段不断增大，因此该时间段发生了进化。产生新物种的标志是生殖隔离，因此在T点的时候无法确定是否形成了新物种。
（3）现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向。
（4）物种形成的标志是产生生殖隔离，因此让两个种群的鸟相互交配，观察能否交配并产生可育后代即可判断不同地区的两种种群的鸟是否属于同一物种。
21． 基因突变 有利 更多 （人工）选择 隐性基因可通过杂合子保存下来 随着抗生素使用量的增加，不耐药细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升
【分析】影印培养法可以做到在另一个培养基上完全复制上一个培养基的菌落，包括菌落的种类和位置，通过实验步骤可以观察到A培养基为空白培养基，B培养基为加入青霉素的选择培养基，在该培养基上生长的菌落具有青霉素抗性。
【详解】（1）基因突变具有不定向性，不具耐药性的细菌可经基因突变产生抗青霉素的细菌。在本实验条件下，细菌产生耐药性的变异可助细菌在含有青霉素的细菌培养基上生长，是有利变异。
（2）B组培养基上的菌落来自于A组中生长的抗青霉素的菌种，根据第B1组抗青霉素菌落的位置将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2的表面，则A2接种的全为来自于抗青霉素菌落的菌种，其中大多部分都具有青霉素抗性，因此在B2上生长的菌落更多。B1、B2培养基含有青霉素，对细菌有选择作用。
（3）隐性基因可通过杂合子保存下来。因此有性生殖的生物，淘汰一个原来频率较低的隐性基因，形成显性纯合子组成的种群的过程却需要很多代。
（4）从进化角度来说，随着抗生素使用量的增加，不耐药细菌生存和繁殖的机会减少，耐药菌生存和繁殖的机会增加，因此，耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。
【点睛】本题主要考查生进化和微生物的筛选的相关知识，分析本实验的关键在于抓住“由于在B培养基上进行青霉素选择之前，抗青霉素菌落就已经在A中存在”，有效从题干提取信息并结合进化相关知识综合分析是解题关键。

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