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考点1　生物的变异
1．基因突变相关知识间的关系
(1)明确基因突变的原因及基因突变与进化的关系
(2)有关基因突变的“一定”和“不一定”
①基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。
②基因突变不一定会引起生物性状的改变。
③基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
④基因突变不一定都能遗传给后代：
a．基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可通过无性生殖遗传给后代。
b．如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子遗传给后代。
2．突破生物变异的4大问题
3．界定“三倍体”与“三体”
4．几种常考类型产生配子种类及比例
5．变异类型的分析推理与实验设计思路
(1)显性突变与隐性突变的判断(适用于单基因突变)
(2)一对基因突变和两对基因突变的判断
①两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
②两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
若要判断两种隐性突变基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上，可继续自交观察。
(3)基因突变和染色体变异的判断
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇(注：染色体缺失的纯合子致死)。
①观察法：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的。
②杂交法：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。
1．(不定项)(2023·湖南选择性考试)为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述正确的是(　　)
…位点1…位点2…位点3　 …位点4…位点5…位点6…
测序结果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合抗虫 水稻亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合易感 水稻亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感水稻1
示例：A/G表示同源染色体相同位点，一条DNA上为A—T碱基对，另一条DNA上为G—C碱基对。
A．抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换
B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换
C．抗虫基因可能与位点3、4、5有关
D．抗虫基因位于位点2～6之间
ACD　[题表中的6个位点均位于水稻4号染色体上，由亲本6个位点测序结果可知，F1的4号染色体中一条为6个A，另一条为6个G，即相应的6个位点均应为A/G，故若亲代减数分裂过程中未发生互换，则后代4号染色体6个位点碱基序列为6个A/A、6个G/G或6个A/G三种类型。由抗虫水稻1的6个位点碱基序列可知，其2条4号染色体上的6个位点碱基序列均为GGAAAA，说明亲代产生配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体上含位点1、2的片段或含位点3、4、5、6的片段发生过互换，即位点2～3之间发生过交换，形成的GGAAAA雌雄配子结合发育形成该抗虫水稻1，A正确。同理易感水稻1的位点1～2及5～6之间发生过交换，B错误。由纯合抗虫水稻亲本、抗虫水稻1、抗虫水稻2的位点3、4、5均有A，而纯合易感水稻亲本、易感水稻1的位点3、4、5均无A可知，抗虫基因可能与位点3、4、5有关，C正确。抗虫水稻1的位点1、2为G/G，位点2～3之间发生过交换，但仍抗虫；抗虫水稻2位点6为G/G，位点5～6之间发生过交换，但仍抗虫，说明交换片段上应不含抗虫基因，故抗虫基因位于2～6之间，D正确。]
2．(2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　)
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
C　[由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误；由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换，B错误；由题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子，C正确，D错误。]
判断
1．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (×)
提示：9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变。
2．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (√)
3．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (√)
4．栽培马铃薯为同源四倍体，只有存在G基因才能产生直链淀粉，若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36。(2024·黑、吉、辽卷T15) (√)
5．某雄性果蝇(2n＝8)的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1，不考虑其他突变。F1雌蝇产生的配子一半可育。(2023·河北卷T15) (√)
6．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因。(2022·湖南卷T5) (×)
提示：细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致。
7．大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了如图所示的染色体结构变异。(2022·湖南卷T9) (√)
8．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。由上述信息可知该变异导致终止密码子后移。(2021·浙江6月卷T6) (√)
生物变异类型的分析
1．(2024·山东省实验中学检测)野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色(y)为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图。SGRY蛋白能促使叶绿素降解，使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是(　　)
(注：序列中的字母是氨基酸缩写，序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置，①、②、③表示发生突变的位点)
A．位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B．位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C．黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为“常绿”
D．Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
B　[①②处是碱基对的替换，SGRY和SGRy都能进入叶绿体，说明①②处的突变没影响蛋白的功能，A错误；SGRy和SGRY都能进入叶绿体，由③处变异引起的突变型的SGRy蛋白功能改变，该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”，B正确；叶绿素的合成需要光照，所以黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型不能表现为“常绿”，C错误；Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生增添，D错误。]
2．(2024·重庆八中月考)易位是指发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换。雄果蝇第2、3号染色体发生易位形成易位杂合子(两条新的染色体记为2′、3′)。它减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子(如图甲)；果蝇的紫眼(b)和灰体(e)基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇(基因组成及位置如图乙)与紫眼灰体雌果蝇为亲本杂交，结果F1中仅出现野生型及紫眼灰体，没有紫眼体色野生型(bbe＋e)和眼色野生型灰体(b＋bee)。下列相关分析正确的是(　　)
A．据图推测，2、3号染色体间的易位可能发生在四分体中的染色单体之间
B．F1中没有bbe＋e和b＋bee个体可能是染色体组成为2′3′和23的配子无活性
C．若要产生与图乙相同的F1个体，雄配子需由亲代雄果蝇通过邻近分离产生
D．不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位纯合子占1/4
D　[易位发生在非同源染色体之间，减数分裂联会时形成“十字形”构型，而不是易位发生在四分体中，A错误；易位杂合子与隐性个体测交，按图示分离，应产生4种类型配子，但实验结果仅出现野生型及紫眼灰体， 没有紫眼体色野生型(bbe＋e)和眼色野生型灰体(b＋bee)，说明易位杂合子产生的b＋e(染色体组成为2′3)和be＋(染色体组成为23′)配子不能受精或受精形成的受精卵不能正常发育，B错误；易位野生型雄果蝇(b＋be＋e )与紫眼灰体雌果蝇(bbee)为亲本杂交，若要产生与图乙相同的F1个体(b＋be＋e )，雄配子应该是b＋e＋，据图可知，交互分离可产生这种类型配子，C错误；亲代及F1中野生型个体的基因型均为b＋be＋e (易位杂合子) ，他们产生的具有生活力的配子为b＋e＋∶be＝1∶1，F1中易位杂合子自由交配，后代基因型及比例为：(野生型，易位纯合子) ∶b＋be＋e(野生型， 易位杂合子)∶bbee(紫眼灰体)＝1∶2∶1，即后代中易位纯合子占1/4，D正确。]
育种的原理及方案设计
3．(2024·广东广州检测)水稻育种有两次绿色革命，一次是高秆变矮秆，一次是常规稻变杂交稻。两次绿色革命，都使水稻产量有了大幅度提高。多倍体水稻同样具有大幅度提高产量的潜力，一旦成功，可以说是水稻育种的第三次绿色革命。下列相关叙述错误的是(　　)
A．高秆变矮秆的原理是基因突变
B．杂交稻的原理是基因重组可产生新的性状
C．多倍体水稻谷粒更大，茎秆也更加粗壮，营养含量更高
D．一般来说，通过杂交获得纯合四倍体品种比纯合二倍体品种所需时间更长
B　[高秆变矮秆是基因突变产生的新性状，A正确；杂交稻的原理是基因重组可产生新的性状组合，基因突变产生新的性状，B错误；基于四倍体水稻具有比二倍体成倍增加的基因组，包含着成倍增加的基因数，并且在每一个基因位点上具有4个相对性状基因。基因表达的总量增多，故多倍体水稻谷粒更大，茎秆也更加粗壮，蛋白质、氨基酸等营养成分都比普通二倍体水稻的更高，C正确；从遗传学分析看，4个等位基因涉及配对、交换、分离之后全部纯合的过程，这比二倍体复杂得多，获得纯合稳定的品种，所需时间可能要更长，D正确。]
4．(2024·福建福州检测)水稻为两性花二倍体植物(2n＝24)。科研人员将IRGC和HJX74两个水稻品种杂交获得F1，再将F1植株与HJX74不断杂交(回交)并利用分子手段筛选，如图1所示。IRGC水稻品系的7号染色体上带有雄性育性有关基因S，12号染色体上带有耐低氮基因N。回答下列问题：
(1)水稻花粉细胞中含有________条染色体，回交F1中1号和2号染色体均来自HJX74亲本的占比为________。部分回交F1的7号染色体既含有HJX74片段又含有IRGC片段，原因是F1在减数分裂过程中7号染色体发生________。
(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn的个体，将两种个体__________________________________，以获得图2染色体组成的品系。
(3)将图2水稻品系与HJX74杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s基因的配子能分泌毒素导致S雄配子一定比例败育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3∶1，原因是_________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)TOND1是12号染色体上一个稳定的DNA片段，与N基因邻近，HJX74和IRGC两个水稻品种的TOND1片段的长度不同，利用PCR技术对TOND1片段进行扩增电泳后在凝胶上会形成不同条带，则F2中的不同个体将出现________种条带，比例为_______________________________________________，从遗传细胞学基础解释，原因是________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)水稻为两性花二倍体植物2n＝24，含有两个染色体组，每个染色体组含有12条染色体，因此水稻花粉细胞中含有12条染色体，减数分裂产生配子中含有亲代每对染色体中的一条，因此回交F1中1号和2号染色体均来自HJX74亲本的占比为1/4。F1在减数分裂过程中7号染色体发生互换，会使部分回交F1的7号染色体既含有HJX74片段又含有IRGC片段。(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn的个体，将两种个体杂交后自交，再筛选同时带有S和N的纯合个体，即获得图2染色体组成的品系。(3)当两对(等位)基因分别位于两对同源染色体上，且独立遗传，即遵循自由组合定律时，将图2水稻品系与HJX74杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s基因的配子能分泌毒素导致S雄配子一定比例败育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3∶1。(4)HJX74和IRGC两个水稻品种的TOND1片段的长度不同，HJX74和IRGC两个水稻品种杂交，由于两种不同长度TOND1片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合，产生的F2中的不同个体将出现长、一长一短、短3种条带，比例为1∶2∶1。
[答案]　(1)12　1/4　互换　(2)杂交后自交，再筛选　(3)两对(等位)基因分别位于两对同源染色体上，独立遗传　(4)3　1∶2∶1　两种不同长度TOND1片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合
细胞癌变的分析
5．(2024·福建莆田模拟)烟草燃烧所产生的烟雾中含有多种致癌物质，如图表示癌变的细胞中某种基因突变前后编码蛋白质的情况以及对细胞分裂的影响。下列相关叙述错误的是(　　)
A．癌症的发生并不是单一基因突变的结果
B．正常健康人体细胞的染色体上也存在着与癌变有关的基因
C．图中的A基因为原癌基因
D．烟草中的致癌物质可能引起A基因突变使细胞分裂失控
C　[癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变累积的结果，A正确；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，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，正常健康人体细胞的染色体上也存在着与癌变有关的基因，B正确；图中A基因正常表达的蛋白质可以控制细胞的分裂，当A基因突变以后，其表达的蛋白质不起作用，导致细胞分裂失控，所以A基因属于抑癌基因，C错误；烟草中的致癌物质可能引起A基因突变，导致A基因表达的蛋白质不起作用，使细胞分裂失控，D正确。]
6．(2024·江苏镇江期末)RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞(以抑制RAD51基因的表达)，然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72 h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图所示。下列推测不正确的是(　　)
A．RAD51促进NEK7基因的表达
B．TACC1和NEK7基因是抑癌基因
C．RAD51基因可能通过TACC1和NEK7基因调控细胞的增殖
D．RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点
B　[由题图可知，抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确；抑制RAD51基因的表达后，TACC1 和NEK7基因的表达减弱，将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下后，肿瘤出现得更晚，且体积更小，因此肝癌的预防或治疗可以将RAD51作靶点，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其在实验组表达应该增强，与题意不符，B错误，D正确；抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51基因可能通过TACC1和NEK7基因调控细胞的增殖，C正确。]
生物变异类型的分析与探究
7．(2024·山东潍坊一模)研究人员利用EMS对玉米进行诱变处理，获得突变体P，其叶片呈浅绿色。P与两种叶色正常的玉米品系B73、Mol7及浅绿色突变系Zrmcd1进行杂交实验，结果如下表。下列说法错误的是(　　)
杂交组合 F1 F2
①B73×P 绿色 2 854绿色、885浅绿色
②Mol7×P 绿色 165绿色、53浅绿色
③Zrmcd1×P 178绿色∶181浅绿色
A．EMS能诱发基因发生碱基的增添、缺失或替换而发生随机突变
B．P叶片颜色变浅体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
C．①②表明P的叶色基因为隐性突变，其遗传符合分离定律
D．③表明P与Zrmcd1的叶色基因遗传时不遵循自由组合定律
B　[研究人员利用EMS对玉米进行诱变处理，获得突变体P，EMS能诱发基因发生碱基的增添、缺失或替换而发生随机突变，A正确；P叶片颜色变浅说明叶片中叶绿素的合成减少，叶绿素的本质不为蛋白质，但是其合成的过程需要酶的参与，P叶片颜色变浅体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接控制生物性状，B错误；杂交组合①②中F2的表型及比例为绿色∶浅绿色＝3∶1，符合分离定律的规律，且F1全是绿色，故浅绿色是隐性性状，即①②表明P的叶色基因为隐性突变，其遗传符合分离定律，C正确；P和Zrmcd1均为浅绿色突变体，如果P突变体的突变位点是原来已经存在的突变体的位点，相当于是Zmcrd1突变体的纯合子，杂交过程就相当于是测交，后代表现出绿色∶浅绿色＝1∶1，符合表格中③F1数据，说明P与Zrmcd1的叶色基因遗传时不遵循自由组合定律，遵循的是基因的分离定律，D正确。]
8．果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表，请回答下列问题：
组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例
1 红眼♀×白眼♂ 红眼♀∶红眼♂＝1∶1 红眼♀∶红眼♂∶ 白眼♂＝2∶1∶1
2 缺刻翅♀×正常翅♂ 正常翅♀∶缺刻翅♂＝1∶1 －
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是________。
(2)这两对相对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。(注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)
实验方案：___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
结果预测：
①若________________________________________________________________
____________________________________________________________________，则为基因突变；
②若________________________________________________________________
____________________________________________________________________，则为染色体片段缺失。
[解析]　(1)缺刻翅♀×正常翅♂→后代中雌性个体只有正常翅，说明正常翅对缺刻翅为显性。假设控制这对相对性状的基因用B、b表示，则亲本的基因型为XbXb和XBY，F1的基因型为XBXb和XbY。(2)由第1组实验结果可判断，控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，由于控制这两对相对性状的两对等位基因都位于X染色体上，即位于同一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。(3)组别2的F1中雌果蝇应该都表现为正常翅，现偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。因此，可让这只缺刻翅雌果蝇(XbXb或XbO)与正常翅雄果蝇(XBY)杂交，观察子代表型及比例。①如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；②由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。
[答案]　(1)正常翅　(2)不遵循　控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上　(3)让这只缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，观察子代表型及比例　①正常翅∶缺刻翅＝1∶1(或雌性∶雄性＝1∶1)　②正常翅∶缺刻翅＝2∶1(或雌性∶雄性＝2∶1)
考点2　生物的进化
1．共同由来学说和自然选择学说的证据
2．现代生物进化理论的要点分析
(1)适应是自然选择的结果。适应的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能；二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)生物进化≠物种形成
①标志不同：
两种
标志生物进化的标志：种群基因频率的改变物种形成的标志：生殖隔离的形成
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(3)隔离与物种形成
①
②
③
(4)协同进化与生物多样性的形成
①协同进化并不只包括不同物种之间的协同进化，还包括生物与无机环境之间的协同进化。
②生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性、生态系统多样性。
③生物多样性是协同进化的结果。
3．基因频率相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率
基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率，例如：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率。
(2)遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
①理想条件：在一个有性生殖的自然种群中，种群足够大、自由(或随机)交配、无迁入和迁出、不发生突变、不发生选择。
②计算公式：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p代表A的频率，q代表a的频率，p2代表AA的频率，2pq代表Aa的频率，q2代表aa的频率。
(3)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%)
1．(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是(　　)
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
C　[根据题意，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不符合题意；根据题意，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不符合题意；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C符合题意；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不符合题意。]
2．(2024·河北卷) 为控制地中海沿岸蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B．随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C．距海岸线0～60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D．区域A中的蚊子可快速形成新物种
B　[据图可知，在区域A中，Est基因频率逐渐下降，说明该种蚊子的Est基因频率发生了定向改变，A错误；随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由与邻近区域的迁入和迁出导致的，B正确；距海岸线0～60 km区域内，杀虫剂的浓度不同，所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同，即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同，C错误；区域A中的蚊子中Est基因频率的变化，不一定导致其快速形成新物种，D错误。]
判断与填空
1．研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值。(2024·黑、吉、辽卷T8) (√)
2．玉米由类玉米逐步驯化而来，玉米驯化过程中，人工选择决定了玉米的进化方向。(2023·福建卷T6) (√)
3．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，推断所有细胞生命具有共同祖先。(2023·河北卷T4) (√)
4．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用。(2023·湖北卷T17) (√)
5．线粒体DNA复制时可能发生突变能支持将线粒体用于生物进化研究。(2023·广东卷T4) (√)
6．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。(2022·辽宁卷T3) (×)
提示：人类与黑猩猩基因组序列高度相似，只能表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系。
7．某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析，这1 000棵植株中W1的基因频率是________。(2024·江西卷T4)
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
提示：16.25%
8．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________。(2023·湖北卷T18)
提示：分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100%＝27%。
辨析生物进化的基本观点
1．(2024·湖南雅礼中学月考)金鱼的品种有很多，可以大致分为草种金鱼、龙种金鱼、文种金鱼、蛋种金鱼四类。草种金鱼是其他三种金鱼的祖先，其他三种金鱼都是经过长时间杂交培育出来的；龙种金鱼的特点是眼球比较突出，像灯泡一样；文种金鱼的特点是体型短小、头部有肉瘤、各部位的鱼鳍都较长；蛋种金鱼的特点是背部无鳍，身体看起来像鸭蛋。人类长期选育的过程中，其品种更加繁多。根据现代生物进化理论，描述正确的一项是(　　)
A．只有基因突变和基因重组才能产生金鱼进化的原材料
B．金鱼产生的变异不能在人类长期选育过程中都保留下来
C．人类长期选育过程中金鱼的基因频率不会发生定向改变
D．人类长期选育形成的种类繁多的新品种之间都存在生殖隔离
B　[突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，不能说只有基因突变和基因重组才能产生金鱼进化的原材料，A错误；不可遗传的变异不能传递给下一代，不能保留下来，一些不符合人类要求的可遗传变异也被淘汰，不能保留下来，B正确；长时间的人工选育会使种群基因频率发生定向改变，并决定生物进化的方向，C错误；选育出的金鱼新品种性状各异，但其种群基因库不一定有明显差别，题中提到“其他三种金鱼都是经过长时间杂交培育出来的”，说明有些金鱼品种之间还没有形成生殖隔离，D错误。]
2．(2024·山东省实验中学检测)三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是(　　)
A．溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B．突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D．湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
C　[溪流型和湖泊型三刺鱼能杂交产生一个种群，属于同一物种，A错误；突变和基因重组可以使种群产生变异，但是变异是不定向的，突变和基因重组为进化提供原材料，B错误；自然选择可以定向改变种群的基因频率，导致种群发生进化，但不一定导致新物种的形成，C正确；基因库是种群中的全部基因，标志基因只是一部分，D错误。]
通过基因频率计算，辨析生物进化的原理
3．(2024·山东烟台期末)由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。某昆虫灰翅(基因A控制)和黑翅(基因a控制)是一对相对性状，科研人员研究了该昆虫种群数量(N)对种群基因频率(亲代中基因A的频率为0.5)随机变化的影响，结果如图所示。在N1＝70的群体中，有近68%的群体子代中基因A的频率分布于0.44～0.56范围，有近96%的群体子代分布于0.35～0.65范围；而在N2＝8 000的群体中，有68%的群体子代中基因A的频率分布于0.495～0.505范围，有近96%的群体子代分布于0.47～0.53范围。
(1)基因频率是指在一个种群基因库中，____________________________。根据题干及图中信息，分析N1和N2群体中子代基因A的频率分布范围，可得到的结论是______________________________________。比较N1、N2群体，更容易发生进化的是________群体。
(2)有一只杂合灰翅个体和一只黑翅个体交配，在产生的后代中，每世代随机保留雌雄各一个个体。子一代中留下的一雌一雄交配产生的F2足够多的情况下，A基因频率的理论值是__________________。根据上述数据分析，造成小群体遗传漂变的原因可能是___________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)研究发现，种群中出现了突变型的白翅，预测白翅基因频率的变化是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。结合题意，分析图可知：在N1＝70的群体中，子代中基因A的频率分布更广，而在N2＝8 000的群体中，子代中基因A的频率分布相对比较集中比较稳定，说明N1＝70的群体更容易发生遗传漂变，更容易发生进化，所以相对于小群体，大群体不容易发生遗传漂变。(2)有一只杂合灰翅个体(Aa)和一只黑翅个体(aa)杂交，子一代有Aa、aa，所以随机保留雌雄各一个个体有以下三种情况：Aa与Aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa∶AA∶aa＝2∶1∶1，A的基因频率为1/2×1/2＋1/4＝1/2；Aa与aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa∶aa＝1∶1，A的基因频率为1/2×1/2＝1/4；aa与aa杂交产生的F2足够多的情况下，后代全为aa，A的基因频率为0。根据上述数据分析，每世代随机保留雌雄各一个个体，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变。(3)种群中出现了突变型的白翅，若该白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，若该白翅性状不适应环境，则该基因频率会减小。
[答案]　(1)某个基因占全部等位基因数的比值　相对于小群体，大群体不容易发生遗传漂变　N1　(2)1/2或1/4或0　由于随机留种的缘故，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变　(3)如果白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，如果白翅性状不适应环境，则该基因频率会减小
课后限时集训(七)　生物的变异和进化
(建议用时：30分钟)
一、选择题
1．(2024·重庆巴蜀中学期中)生物变异在生物界中普遍存在，若人的生殖细胞发生变异则可能导致后代患某些遗传病。下列相关叙述正确的是(　　)
A．DNA中发生三个以上碱基对的替换属于染色体变异
B．基因型为Aa的个体自交，由于基因重组导致后代出现性状分离
C．染色体某一片段位置颠倒，在光学显微镜下无法观察该变异
D．含有致病基因的个体可能不患遗传病，不含致病基因的个体可能患遗传病
D　[DNA中碱基对替换的数量多少不能决定变异类型，如基因中发生多个碱基对的替换，只导致该基因发生突变，A错误；Aa个体自交后代出现性状分离是由于等位基因分离导致的，不属于基因重组，B错误；染色体片段颠倒，会导致染色体结构发生改变，可在光学显微镜下观察到，C错误；含有致病基因的个体可能不患遗传病，如女性色盲携带者，不含致病基因的个体也可能患遗传病，如21三体综合征患者，D正确。]
2．(2024·河北重点高中联考)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)
A．甲的变异类型会引起染色体上基因种类的变化
B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C．图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
D．图乙的变异类型属于染色体片段的缺失
C　[图甲的变异类型是染色体结构变异(增加了c片段)，会引起基因数量的增加，但基因种类没有变化，A错误；根尖分生区细胞有丝分裂活动旺盛，而图丙所示的变异类型为减数分裂Ⅰ前期发生的基因重组，不可能发生在有丝分裂的过程中，B错误；图甲和丁表示染色体结构变异，乙表示染色体数目变异，能在光学显微镜下观察到，而丙图表示的基因重组无法在光学显微镜下被观察到，C正确；乙图表示染色体数目变异(增加了一条染色体)，D错误。]
3．(2024·湖北武汉模拟)一个基因的两种不同突变被发现后，科学家通过对野生型基因和两种突变体的基因及其表达的蛋白质进行电泳分析，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．突变体2和野生型相比，基因发生了碱基的缺失
B．突变体1和野生型相比，基因发生了碱基的替换
C．突变体1与野生型相比，可能出现多个氨基酸改变
D．突变体2与野生型相比，蛋白质翻译过程提前终止
A　[由图可知，突变体1、2的突变基因与正常基因等长，所以与野生型相比，突变体的基因发生了碱基的替换，A错误、B正确；突变体1蛋白质分子大小与野生型蛋白质分子大小相同，但氨基酸序列不同，即可能出现多个氨基酸改变，C正确；与野生型相比，突变体2蛋白质分子量变小，判断突变后mRNA上终止密码子提前出现，蛋白质翻译过程提前终止，D正确。]
4．(2024·福建福州检测)果蝇的红眼(B)对褐眼(b)为显性，灰体(E)对黑檀体(e)为显性。作为父本的红眼灰体雄果蝇染色体发生易位，如图所示，母本染色体正常，两者杂交F1能正常发育。F1中的雄蝇与母本杂交，F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型，且性状比1∶1。不考虑互换，下列分析合理的是(　　)
A．图中父本产生的配子约有1/2不能存活
B．F1产生的带有B基因的雄配子是致死的
C．F1产生的带有E基因的雄配子是致死的
D．F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡
D　[据图分析，父本产生BE配子，母本产生be配子，形成的F1为BbEe，根据仅有的信息无法判断父本产生的配子约有1/2不能存活，A错误；母本只能产生be配子，而F1中的雄蝇与母本杂交产生红眼灰体，说明F1产生的带有B基因的雄配子不可能都致死，B错误；母本只能产生be配子，而F1中的雄蝇与母本杂交产生红眼灰体，说明F1产生的带有E基因的雄配子不可能都致死，C错误；F1中的雄蝇与母本杂交，F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型，且性状比1∶1，说明雄配子Be、bE致死，也从而说明F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡，D正确。]
5．(2024·广东深圳罗湖区期末)如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是(　　)
A．将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种
B．二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
C．普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体
D．染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
B　[单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，而将配子直接培养成单倍体的过程为花药离体培养，A错误；二粒小麦和六倍体普通小麦都含有同源染色体，故通过自交都能产生可育种子，B正确；普通小麦是六倍体，体细胞内含有42条染色体，每个染色体组中有7条不同的染色体，所以普通小麦的单倍体中含有三个染色体组，共21条染色体，C错误；图中染色体加倍除可通过秋水仙素处理萌发的种子外，也可以通过处理幼苗来实现，还可以通过低温诱导，D错误。]
6．(2024·湖北武汉模拟)巴拿马地峡在大约1 000万年前开始上升，大约300万年前，大洋被地峡完全分开。科学家对位于两侧大洋不同深度的鼓虾物种对进行研究，发现在人工实验条件下，浅水物种对可以交配但后代不可育，深水物种对无法交配。下列叙述正确的是(　　)
注：A1－B1、A2－B2……A15－B15表示地峡两侧大洋中的鼓虾物种对。
A．深水物种对之间的某段同源DNA序列的差异比浅水物种对之间的差异大
B．地峡上升过程中喷发的致癌物导致鼓虾产生突变，决定了物种进化的方向
C．地峡两侧的浅水物种对，易受海水流动影响，种群之间基因交流更频繁
D．上述相关信息表明鼓虾生殖隔离的形成过程与地理隔离时间的长短无关
A　[浅水物种对可以交配但后代不可育，深水物种对无法交配，说明深水物种对之间的某段同源DNA序列的差异比浅水物种对之间的差异大，A正确；突变是不定向的，致癌物只是可以提高突变的概率，物种进化的方向由自然选择决定，B错误；浅水物种对可以交配但后代不可育，说明存在生殖隔离，巴拿马地峡的出现导致原本生活在同一区域的鼓虾出现了地理隔离，地理隔离导致鼓虾之间不能进行基因交流，C错误；巴拿马地峡的出现导致原本生活在同一区域的鼓虾出现了地理隔离，地理隔离导致鼓虾之间不能进行基因交流，大约300万年前，大洋被地峡完全分开，导致深水物种对无法交配，说明生殖隔离的形成过程与地理隔离时间的长短有关，D错误。]
7．(不定项)(2024·山东菏泽期中)皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA 0.8 kb(800个碱基对)序列，研究表明，r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶I)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，下列叙述正确的是(　　)
A．皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列属于基因重组
B．r基因的mRNA提前出现了终止密码子
C．淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩
D．该实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
BCD　[皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列，该DNA序列不是一个基因，且结果是表现出了相对性状，故属于基因突变，A错误；r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶Ⅰ)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，所以r基因的mRNA提前出现了终止密码子，B正确；淀粉具有较强的吸水能力，淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩，C正确；该实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。]
8．(不定项)(2024·山东淄博一模)S品系家蚕是人工构建的家蚕品系，构建过程如下图。图中a、b为隐性致死基因，呈连锁状态的基因间无互换。Os基因控制油蚕，蚕体透明，可用于家蚕的筛选。S品系家蚕可作种蚕和普通蚕(非油蚕)杂交，用于家蚕的制种。通常，雄蚕食桑叶少且蚕丝质量好，因而蚕农喜欢只养雄蚕。 下列说法正确的是(　　)
A．构建S品系家蚕过程中只发生了基因突变
B．S品系家蚕的基因型有3种
C．S品系雄蚕作种蚕时，子代全为雄蚕
D．S品系雌蚕作种蚕时，子代应去除油蚕
CD　[构建S品系家蚕过程中A基因变成a基因，B基因变成b基因属于基因突变，Os基因和A基因由Z染色体移接到W染色体的现象属于染色体易位，A错误； a、b为隐性致死基因，根据题干S品系家蚕的基因型分别为ZAbZaB、ZaBWAOs，共两种，B错误；S品系雄蚕作种蚕时，基因型为ZAbZaB，普通蚕(非油蚕)雌蚕基因型为ZABOsW，二者杂交后代中由于a、b为隐性致死基因，雌蚕体细胞中只含一条Z染色体，雌性的Z染色体来自父本，雌性不能同时含有A、B两个显性基因，所以后代只有雄性家蚕，雌性家蚕全部致死，C正确；S品系雌蚕作种蚕时，基因型为ZaBWAOs，普通蚕(非油蚕)雄蚕基因型为ZABOsZABOs ，二者后代中雌蚕表现为油蚕，子代应该去除油蚕，D正确。]
9．(不定项)(2024·湖南师大附中月考)科学家对南美洲某岛屿上的地雀进行连续多年观察，在研究期间该岛遭遇过多次严重干旱。干旱使岛上的浆果减少，地雀只能取食更大、更硬的坚果。干旱发生前后地雀种群喙平均深度有较大变化(如图)，但是每只地雀在经历干旱时，喙的深度并未发生改变。下列分析正确的是(　　)
A．地雀种群中喙的深度存在个体差异
B．干旱导致地雀喙的深度发生定向变异
C．干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物
D．该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位而非个体
ACD　[地雀喙的深度存在个体差异，是自然选择的结果，A正确；变异是不定向的，B错误；分析题意，由于干旱少雨，植物枯死了许多，种子数量大大下降，岛上只剩下一些耐干旱的外壳坚硬的种子。许多喙小而不坚固的地雀饿死了，只留下喙大而强壮的地雀，故干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物，C正确；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，所以该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位的，D正确。]
二、非选择题
10．(2024·黑、吉、辽卷)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题：
(1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。
(2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了____________，a2基因发生了______________，使合成的mRNA都提前出现了______________，翻译出的多肽链长度变________，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中__________________________________________________
号株系为野生型的数据。
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为____________，m2的基因型为__________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为________。
[解析]　(1)若此突变为隐性突变，则m1的基因型为a1a1，野生型的基因型为A1A1，m1×野生型→A1a1，表型为野生型，即熟黄。若要证明此推测，可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达，若植株表现为熟黄，则可验证此推测。(2)依据题干和图1可知，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；突变体m2与m1表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；由于终止密码子为UAA、UAG、UGA可知，对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1发生了碱基的替换(C→T)，a2基因发生了碱基的增添，上述突变使合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，进而导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。因此，与两个突变体叶片中的A酶相比，野生型叶片中的A酶活性最高，即对应图2中的①。(3)依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则m1的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。m1与m2杂交得到F1(A1a1A2a2)，F1自交得到F2(A1_ A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2＝9∶3∶3∶1)，对应的表型为野生型∶突变型＝9∶7，后代中不会发生性状分离的基因型为：1A1A1A2A2、1A1A1a2a2、2A1a1a2a2、1a1a1A2A2、2a1a1A2a2、1a1a1a2a2，所占的比例为1/2。
[答案]　(1)熟黄　持绿(或m1或突变型)
(2)碱基的替换　碱基的增添　终止密码子　短　①　(3)a1a1A2A2　A1A1a2a2　1/2
11．(2024·华南师大附中检测)安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系突变体，其在温度高于25 ℃时表现为花粉败育。水稻可进行自花受粉，其雄性可育与TMS5基因和Ub基因有关。TMS5基因编码核酸酶(RNase ZS1)用于切割Ub基因转录出的mRNA，避免产生过多的Ub蛋白。野生型的TMS5基因在第70、71位碱基对发生了替换，形成雄性不育突变体的tms5基因。图1仅显示基因中非模板链部分碱基序列。高温诱导Ub基因过量表达，若Ub蛋白含量过多将导致花粉败育，如图2所示。请回答下列问题：
(1)利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种，该过程中不需要________。
(2)将野生型与雄性不育突变体杂交，F1均为野生型，F1自交后代中野生型与雄性不育的性状分离比为3∶1，说明雄性不育性状由________性基因控制。
(3)结合图1推断RNase ZS1失活的原因：TMS5基因突变为tms5基因，第70、71位碱基对发生替换，导致___________________________________________，
进而使RNase ZS1空间结构发生改变，功能丧失。结合图1、图2，从分子水平说明安农S-1在高温下花粉败育的原因：________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)科研人员发现另一温敏雄性不育隐性突变体甲，其在温度高于25 ℃时也表现为花粉败育，由隐性基因tms3控制。请设计实验验证tms3基因和tms5基因是非等位基因，写出设计思路和预期结果。
设计思路：__________________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期结果：__________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)若tms3基因与tms5基因分别位于两对同源染色体上。在温度低于25 ℃条件下，让两种纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，在温度高于25 ℃条件下，F2育性的表型及比例为____________________________________，其中雄性可育个体的基因型有________种。
[解析]　(1)利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种好处是杂交过程中不需要去雄，免去了大量的人工去雄工作，因为雄性不育突变体不能产生正常的配子。(2)将野生型与雄性不育突变体杂交，F1均为野生型，说明野生型(雄性可育)对雄性不育为显性，F1自交后代中野生型与雄性不育的性状分离比为3∶1，说明雄性不育性状由隐性基因控制。(3)分析图1和图2可知，TMS5基因突变为tms5基因后，mRNA提前出现终止密码子UAG，使翻译提前终止，进而使RNase ZS1空间结构发生改变，功能丧失。在温度高于25 ℃时，Ub基因过量表达，转录出的mRNA未被分解，Ub蛋白在细胞内含量过多导致花粉败育。(4)实验目的是实验验证tms3基因和tms5基因是非等位基因，结合题干信息“科研人员发现另一温敏雄性不育隐性突变体甲，其在温度高于25 ℃时也表现为花粉败育，由隐性基因tms3控制”可设计实验思路为：在温度低于25 ℃条件下，让突变体甲和安农S-1杂交，在温度高于25 ℃条件下检测F1育性，预期结果：F1表现为雄性可育。(5)在温度低于25 ℃条件下，让两种纯合突变体杂交，F1的基因型为TMS3tms3TMS5tms5(双杂合)，F1自交获得F2，在温度高于25 ℃条件下，隐性纯合个体表现为雄性不育，根据基因的自由组合定律可知，F2育性的表型及比例为野生型(雄性可育)∶雄性不育＝9∶7，其中雄性可育个体的基因型为TMS3_TMS5_，共有4种。
[答案]　(1)去雄　(2)隐　(3)mRNA提前出现终止密码子UAG，使翻译提前终止　在温度高于25 ℃时，Ub基因过量表达，而突变体中无正常的RNase ZS1，不能水解Ub mRNA，Ub蛋白在细胞内含量过多导致花粉败育　(4)在温度低于25 ℃条件下，让突变体甲和安农S-1杂交，在温度高于25 ℃条件下检测F1育性　F1表现为雄性可育　(5)野生型(雄性可育)∶雄性不育＝9∶7　4(或四)
(教师用书独具)
(2024·山东济宁一中检测)加拿大底鳟是一种小型鱼类，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的多种等位基因的基因频率之和大于1
B．冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高
C．LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关
D．底鳟个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
C　[假设在一个种群中有一对等位基因A和a，基因A的频率为p，基因a的频率为q，则p＋q＝1；故LDH-B的多种等位基因的基因频率之和等于1，A错误；冷水环境只起选择作用，不会导致基因突变的频率高，B错误；题干信息：基因LDH-B与细胞呼吸有关，题图可知，冷水环境中LDH-Bb出现比例很高，故LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关，C正确；生物进化的过程实质上是种群基因频率发生变化的过程，故底鳟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。]
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共116张PPT)
专题二　遗传
微专题7　生物的变异和进化
考点1　生物的变异
　　　　　　
1．基因突变相关知识间的关系
(1)明确基因突变的原因及基因
突变与进化的关系
(2)有关基因突变的“一定”和“不一定”
①基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。
②基因突变不一定会引起生物性状的改变。
③基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
④基因突变不一定都能遗传给后代：
a．基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可通过无性生殖遗传给后代。
b．如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子遗传给后代。
2．突破生物变异的4大问题
3．界定“三倍体”与“三体”
4．几种常考类型产生配子种类及比例
5．变异类型的分析推理与实验设计思路
(1)显性突变与隐性突变的判断(适用于单基因突变)
(2)一对基因突变和两对基因突变的判断
①两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
②两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
若要判断两种隐性突变基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上，可继续自交观察。
(3)基因突变和染色体变异的判断
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇(注：染色体缺失的纯合子致死)。
①观察法：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的。
②杂交法：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。
1．(不定项)(2023·湖南选择性考试)为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述正确的是(　　)
…位点1…位点2…位点3　
…位点4…位点5…位点6…
测序结果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合抗虫
水稻亲本
测序结果 G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合易感
水稻亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感水稻1
示例：A/G表示同源染色体相同位点，一条DNA上为A—T碱基对，另一条DNA上为G—C碱基对。
A．抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换
B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换
C．抗虫基因可能与位点3、4、5有关
D．抗虫基因位于位点2～6之间
√
√
√
ACD　[题表中的6个位点均位于水稻4号染色体上，由亲本6个位点测序结果可知，F1的4号染色体中一条为6个A，另一条为6个G，即相应的6个位点均应为A/G，故若亲代减数分裂过程中未发生互换，则后代4号染色体6个位点碱基序列为6个A/A、6个G/G或6个A/G三种类型。由抗虫水稻1的6个位点碱基序列可知，其2条4号染色体上的6个位点碱基序列均为GGAAAA，说明亲代产生配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体上含位点1、2的片段或含位点3、4、5、6的片段发生过互换，即位点2～3之间发生过交换，形成的GGAAAA雌雄配子结合发育形成该抗虫水稻1，A正确。同理易感水稻1的位点1～2及5～6之间发生过交换，B错误。由纯合抗虫水稻
亲本、抗虫水稻1、抗虫水稻2的位点3、4、5均有A，而纯合易感水稻亲本、易感水稻1的位点3、4、5均无A可知，抗虫基因可能与位点3、4、5有关，C正确。抗虫水稻1的位点1、2为G/G，位点2～3之间发生过交换，但仍抗虫；抗虫水稻2位点6为G/G，位点5～6之间发生过交换，但仍抗虫，说明交换片段上应不含抗虫基因，故抗虫基因位于2～6之间，D正确。]
2．(2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是
(　　)
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
√
C　[由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误；由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换，B错误；由题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子，C正确，D错误。]
判断
1．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
提示：9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变。
2．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
×
√
3．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
4．栽培马铃薯为同源四倍体，只有存在G基因才能产生直链淀粉，若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36。(2024·黑、吉、辽卷T15) (　　)
√
√
5．某雄性果蝇(2n＝8)的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1，不考虑其他突变。F1雌蝇产生的配子一半可育。(2023·河北卷T15) (　　)
6．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因。(2022·湖南卷T5) (　　)
提示：细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致。
√
×
7．大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了如图所示的染色体结构变异。(2022·湖南卷T9) (　　)
√
8．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。由上述信息可知该变异导致终止密码子后移。(2021·浙江6月卷T6) (　　)
√
2
4
1
3
题号
5
6
题组1生物变异类型的分析
1．(2024·山东省实验中学检测)野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色(y)为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图。SGRY蛋白能促使叶绿素降解，使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是(　　)
7
8
(注：序列中的字母是氨基酸缩写，序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置，①、②、③表示发生突变的位点)
A．位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B．位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C．黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为“常绿”
D．Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
B　[①②处是碱基对的替换，SGRY和SGRy都能进入叶绿体，说明①②处的突变没影响蛋白的功能，A错误；SGRy和SGRY都能进入叶绿体，由③处变异引起的突变型的SGRy蛋白功能改变，该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”，B正确；叶绿素的合成需要光照，所以黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型不能表现为“常绿”，C错误；Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生增添，D错误。]
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
2．(2024·重庆八中月考)易位是指发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换。雄果蝇第2、3号染色体发生易位形成易位杂合子(两条新的染色体记为2′、3′)。它减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子(如图甲)；果蝇的紫眼(b)和灰体(e)基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇(基因组成及位置如图乙)与紫眼灰体雌果蝇为亲本杂交，结果F1中仅出现野生型及紫眼灰体，没有紫眼体色野生型(bbe＋e)和眼色野生型灰体(b＋bee)。下列相关分析正确的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
A．据图推测，2、3号染色体间的易位可
能发生在四分体中的染色单体之间
B．F1中没有bbe＋e和b＋bee个体可能是染
色体组成为2′3′和23的配子无活性
C．若要产生与图乙相同的F1个体，雄配
子需由亲代雄果蝇通过邻近分离产生
D．不考虑互换，让F1中野生型个体间随
机交配，则后代中易位纯合子占1/4
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
题组2 育种的原理及方案设计
3．(2024·广东广州检测)水稻育种有两次绿色革命，一次是高秆变矮秆，一次是常规稻变杂交稻。两次绿色革命，都使水稻产量有了大幅度提高。多倍体水稻同样具有大幅度提高产量的潜力，一旦成功，可以说是水稻育种的第三次绿色革命。下列相关叙述错误的是(　　)
A．高秆变矮秆的原理是基因突变
B．杂交稻的原理是基因重组可产生新的性状
C．多倍体水稻谷粒更大，茎秆也更加粗壮，营养含量更高
D．一般来说，通过杂交获得纯合四倍体品种比纯合二倍体品种所需时间更长
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
√
B　[高秆变矮秆是基因突变产生的新性状，A正确；杂交稻的原理是基因重组可产生新的性状组合，基因突变产生新的性状，B错误；基于四倍体水稻具有比二倍体成倍增加的基因组，包含着成倍增加的基因数，并且在每一个基因位点上具有4个相对性状基因。基因表达的总量增多，故多倍体水稻谷粒更大，茎秆也更加粗壮，蛋白质、氨基酸等营养成分都比普通二倍体水稻的更高，C正确；从遗传学分析看，4个等位基因涉及配对、交换、分离之后全部纯合的过程，这比二倍体复杂得多，获得纯合稳定的品种，所需时间可能要更长，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
4．(2024·福建福州检测)水稻为两性花二倍体植物(2n＝24)。科研人员将IRGC和HJX74两个水稻品种杂交获得F1，再将F1植株与HJX74不断杂交(回交)并利用分子手段筛选，如图1所示。IRGC水稻品系的7号染色体上带有雄性育性有关基因S，12号染色体上带有耐低氮基因N。回答下列问题：
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(1)水稻花粉细胞中含有________条染色体，回交F1中1号和2号染色体均来自HJX74亲本的占比为________。部分回交F1的7号染色体既含有HJX74片段又含有IRGC片段，原因是F1在减数分裂过程中7号染色体发生________。
(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn的个体，将两种个体______________________，以获得图2染色体组成的品系。
12
1/4
互换
杂交后自交，再筛选
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(3)将图2水稻品系与HJX74杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s基因的配子能分泌毒素导致S雄配子一定比例败育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3∶1，原因是________________________
__________________________。
两对(等位)基因分别位于两
对同源染色体上，独立遗传
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(4)TOND1是12号染色体上一个稳定的DNA片段，与N基因邻近，HJX74和IRGC两个水稻品种的TOND1片段的长度不同，利用PCR技术对TOND1片段进行扩增电泳后在凝胶上会形成不同条带，则F2中的不同个体将出现_______种条带，比例为___________，从遗传细胞学基础解释，原因是_____________________________________
________________________________________。
3
1∶2∶1
两种不同长度TOND1片段随着同源染色
体的分离进入配子，两种不同配子随机结合
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
[解析]　(1)水稻为两性花二倍体植物2n＝24，含有两个染色体组，每个染色体组含有12条染色体，因此水稻花粉细胞中含有12条染色体，减数分裂产生配子中含有亲代每对染色体中的一条，因此回交F1中1号和2号染色体均来自HJX74亲本的占比为1/4。F1在减数分裂过程中7号染色体发生互换，会使部分回交F1的7号染色体既含有HJX74片段又含有IRGC片段。
(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn的个体，将两种个体杂交后自交，再筛选同时带有S和N的纯合个体，即获得图2染色体组成的品系。
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(3)当两对(等位)基因分别位于两对同源染色体上，且独立遗传，即遵循自由组合定律时，将图2水稻品系与HJX74杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s基因的配子能分泌毒素导致S雄配子一定比例败育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3∶1。
(4)HJX74和IRGC两个水稻品种的TOND1片段的长度不同，HJX74和IRGC两个水稻品种杂交，由于两种不同长度TOND1片段随着同源染色体的分离进入配子，两种不同配子随机结合，产生的F2中的不同个体将出现长、一长一短、短3种条带，比例为1∶2∶1。
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
题组3 细胞癌变的分析
5．(2024·福建莆田模拟)烟草燃烧所产生的烟雾中含有多种致癌物质，如图表示癌变的细胞中某种基因突变前后编码蛋白质的情况以及对细胞分裂的影响。下列相关叙述错误的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
A．癌症的发生并不是单一基因突变的结果
B．正常健康人体细胞的染色体上也存在着与癌变有关的基因
C．图中的A基因为原癌基因
D．烟草中的致癌物质可能引起A基因突变使细胞分裂失控
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
C　[癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个基因突变累积的结果，A正确；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，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，正常健康人体细胞的染色体上也存在着与癌变有关的基因，B正确；图中A基因正常表达的蛋白质可以控制细胞的分裂，当A基因突变以后，其表达的蛋白质不起作用，导致细胞分裂失控，所以A基因属于抑癌基因，C错误；烟草中的致癌物质可能引起A基因突变，导致A基因表达的蛋白质不起作用，使细胞分裂失控，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
6．(2024·江苏镇江期末)RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞(以抑制RAD51基因的表达)，然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72 h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图所示。下列推测不正确的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
A．RAD51促进NEK7基因的表达
B．TACC1和NEK7基因是抑癌基因
C．RAD51基因可能通过TACC1和NEK7基因调控细胞的增殖
D．RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
B　[由题图可知，抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确；抑制RAD51基因的表达后，TACC1 和NEK7基因的表达减弱，将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下后，肿瘤出现得更晚，且体积更小，因此肝癌的预防或治疗可以将RAD51作靶点，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其在实验组表达应该增强，与题意不符，B错误，D正确；抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51基因可能通过TACC1和NEK7基因调控细胞的增殖，C正确。]
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
题组4 生物变异类型的分析与探究
7．(2024·山东潍坊一模)研究人员利用EMS对玉米进行诱变处理，获得突变体P，其叶片呈浅绿色。P与两种叶色正常的玉米品系B73、Mol7及浅绿色突变系Zrmcd1进行杂交实验，结果如下表。下列说法错误的是(　　)
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
杂交组合 F1 F2
①B73×P 绿色 2 854绿色、885浅绿色
A．EMS能诱发基因发生碱基的增添、缺失或替换而发生随机突变
B．P叶片颜色变浅体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
C．①②表明P的叶色基因为隐性突变，其遗传符合分离定律
D．③表明P与Zrmcd1的叶色基因遗传时不遵循自由组合定律
杂交组合 F1 F2
②Mol7×P 绿色 165绿色、53浅绿色
③Zrmcd1×P 178绿色∶181浅绿色
√
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
B　[研究人员利用EMS对玉米进行诱变处理，获得突变体P，EMS能诱发基因发生碱基的增添、缺失或替换而发生随机突变，A正确；P叶片颜色变浅说明叶片中叶绿素的合成减少，叶绿素的本质不为蛋白质，但是其合成的过程需要酶的参与，P叶片颜色变浅体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而间接控制生物性状，B错误；杂交组合①②中F2的表型及比例为绿色∶浅绿色＝3∶1，符合分离定律的规律，且F1全是绿色，故浅绿色是隐性性状，即①②表明P的叶色基因为隐性突变，其遗传符合分离定律，C正确；P和
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
Zrmcd1均为浅绿色突变体，如果P突变体的突变位点是原来已经存在的突变体的位点，相当于是Zmcrd1突变体的纯合子，杂交过程就相当于是测交，后代表现出绿色∶浅绿色＝1∶1，符合表格中③F1数据，说明P与Zrmcd1的叶色基因遗传时不遵循自由组合定律，遵循的是基因的分离定律，D正确。]
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
8．果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表，请回答下列问题：
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例
1 红眼♀×白眼♂ 红眼♀∶红眼♂＝1∶1 红眼♀∶红眼♂∶
白眼♂＝2∶1∶1
2 缺刻翅♀×正常翅♂ 正常翅♀∶缺刻翅♂＝1∶1 －
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是________。
(2)这两对相对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是_____________________________________
____________________。
正常翅
不遵循
控制这两对相对性状的两对等位基因位于
同一对同源染色体上
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。(注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)
实验方案：_________________________________________________
__________。
让这只缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，观察子代表
型及比例
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
结果预测：
①若________________________________________，则为基因突变；
②若_________________________________________，则为染色体片段缺失。
正常翅∶缺刻翅＝1∶1(或雌性∶雄性＝1∶1)
正常翅∶缺刻翅＝2∶1(或雌性∶雄性＝2∶1)
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
[解析]　(1)缺刻翅♀×正常翅♂→后代中雌性个体只有正常翅，说明正常翅对缺刻翅为显性。假设控制这对相对性状的基因用B、b表示，则亲本的基因型为XbXb和XBY，F1的基因型为XBXb和XbY。
(2)由第1组实验结果可判断，控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，由于控制这两对相对性状的两对等位基因都位于X染色体上，即位于同一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
(3)组别2的F1中雌果蝇应该都表现为正常翅，现偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。因此，可让这只缺刻翅雌果蝇(XbXb或XbO)与正常翅雄果蝇(XBY)杂交，观察子代表型及比例。①如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；②由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。
2
4
1
3
题号
5
6
7
8
考点2　生物的进化
1．共同由来学说和自然选择学说的证据
2．现代生物进化理论的要点分析
(1)适应是自然选择的结果。适应的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能；二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)生物进化≠物种形成
①标志不同：
种群基因频率的改变
生殖隔离
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(3)隔离与物种形成
①
基因交流
②
③
突变和基因重组
自然选择
隔离
地理隔离
(4)协同进化与生物多样性的形成
①协同进化并不只包括不同物种之间的协同进化，还包括_______________之间的协同进化。
②生物多样性包括__________________、__________、______________。
③生物多样性是协同进化的结果。
生物与无机环境
遗传(基因)多样性
物种多样性
生态系统多样性
3．基因频率相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率
基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率，例如：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率。
(2)遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
①理想条件：在一个有性生殖的自然种群中，种群足够大、自由(或随机)交配、无迁入和迁出、不发生突变、不发生选择。
②计算公式：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p代表A的频率，q代表a的频率，p2代表AA的频率，2pq代表Aa的频率，q2代表aa的频率。
(3)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%)
1．(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是
(　　)
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
√
C　[根据题意，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不符合题意；根据题意，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不符合题意；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C符合题意；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不符合题意。]
2．(2024·河北卷) 为控制地中海沿岸蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．在区域A中，该种蚊子的Est基因频
率发生不定向改变
B．随着远离海岸线，区域A中该种蚊
子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C．距海岸线0～60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D．区域A中的蚊子可快速形成新物种
√
B　[据图可知，在区域A中，Est基因频率逐渐下降，说明该种蚊子的Est基因频率发生了定向改变，A错误；随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由与邻近区域的迁入和迁出导致的，B正确；距海岸线0～60 km区域内，杀虫剂的浓度不同，所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同，即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同，C错误；区域A中的蚊子中Est基因频率的变化，不一定导致其快速形成新物种，D错误。]
判断与填空
1．研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值。(2024·黑、吉、辽卷T8) (　　)
2．玉米由类玉米逐步驯化而来，玉米驯化过程中，人工选择决定了玉米的进化方向。(2023·福建卷T6) (　　)
3．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，推断所有细胞生命具有共同祖先。(2023·河北卷T4) (　　)
√
√
√
4．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用。(2023·湖北卷T17) (　　)
5．线粒体DNA复制时可能发生突变能支持将线粒体用于生物进化研究。(2023·广东卷T4) (　　)
6．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。(2022·辽宁卷T3) (　　)
提示：人类与黑猩猩基因组序列高度相似，只能表明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系。
√
√
×
7．某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析，这1 000棵植株中W1的基因频率是________。(2024·江西卷T4)
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
提示：16.25%
8．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________。(2023·湖北卷T18)
提示：分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是(2×2＋15＋35)÷(100×2)×100%＝27%。
题组1 辨析生物进化的基本观点
1．(2024·湖南雅礼中学月考)金鱼的品种有很多，可以大致分为草种金鱼、龙种金鱼、文种金鱼、蛋种金鱼四类。草种金鱼是其他三种金鱼的祖先，其他三种金鱼都是经过长时间杂交培育出来的；龙种金鱼的特点是眼球比较突出，像灯泡一样；文种金鱼的特点是体型短小、头部有肉瘤、各部位的鱼鳍都较长；蛋种金鱼的特点是背部无鳍，身体看起来像鸭蛋。人类长期选育的过程中，其品种更加繁多。根据现代生物进化理论，描述正确的一项是(　　)
A．只有基因突变和基因重组才能产生金鱼进化的原材料
B．金鱼产生的变异不能在人类长期选育过程中都保留下来
C．人类长期选育过程中金鱼的基因频率不会发生定向改变
D．人类长期选育形成的种类繁多的新品种之间都存在生殖隔离
√
B　[突变和基因重组为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，不能说只有基因突变和基因重组才能产生金鱼进化的原材料，A错误；不可遗传的变异不能传递给下一代，不能保留下来，一些不符合人类要求的可遗传变异也被淘汰，不能保留下来，B正确；长时间的人工选育会使种群基因频率发生定向改变，并决定生物进化的方向，C错误；选育出的金鱼新品种性状各异，但其种群基因库不一定有明显差别，题中提到“其他三种金鱼都是经过长时间杂交培育出来的”，说明有些金鱼品种之间还没有形成生殖隔离，D错误。]
2．(2024·山东省实验中学检测)三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是(　　)
A．溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B．突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D．湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
√
C　[溪流型和湖泊型三刺鱼能杂交产生一个种群，属于同一物种，A错误；突变和基因重组可以使种群产生变异，但是变异是不定向的，突变和基因重组为进化提供原材料，B错误；自然选择可以定向改变种群的基因频率，导致种群发生进化，但不一定导致新物种的形成，C正确；基因库是种群中的全部基因，标志基因只是一部分，D错误。]
题组2 通过基因频率计算，辨析生物进化的原理
3．(2024·山东烟台期末)由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。某昆虫灰翅(基因A控制)和黑翅(基因a控制)是一对相对性状，科研人员研究了该昆虫种群数量(N)对种群基因频率(亲代中基因A的频率为0.5)随机变化的影响，结果如图所示。在N1＝70的群体中，有近68%的群体子代中基因A的频率分布于0.44～0.56范围，有近96%的群体子代分布于0.35～0.65范围；而在N2＝8 000的群体中，有68%的群体子代中基因A的频率分布于0.495～0.505范围，有近96%的群体子代分布于0.47～0.53范围。
(1)基因频率是指在一个种群基因库中，________________________
__________。根据题干及图中信息，分析N1和N2群体中子代基因A的频率分布范围，可得到的结论是____________________________
_______________。比较N1、N2群体，更容易发生进化的是________群体。
某个基因占全部等位基因
数的比值
相对于小群体，大群体不容易
发生遗传漂变
N1
(2)有一只杂合灰翅个体和一只黑翅个体交配，在产生的后代中，每世代随机保留雌雄各一个个体。子一代中留下的一雌一雄交配产生的F2足够多的情况下，A基因频率的理论值是____________。根据上述数据分析，造成小群体遗传漂变的原因可能是______________
____________________________________________________。
1/2或1/4或0
由于随机留种的
缘故，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变
(3)研究发现，种群中出现了突变型的白翅，预测白翅基因频率的变化是_______________________________________________________
______________________________。
如果白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，如果白翅性状
不适应环境，则该基因频率会减小
[解析]　(1)基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。结合题意，分析图可知：在N1＝70的群体中，子代中基因A的频率分布更广，而在N2＝8 000的群体中，子代中基因A的频率分布相对比较集中比较稳定，说明N1＝70的群体更容易发生遗传漂变，更容易发生进化，所以相对于小群体，大群体不容易发生遗传漂变。(2)有一只杂合灰翅个体(Aa)和一只黑翅个体(aa)杂交，子一代有Aa、aa，所以随机保留雌雄各一个个体有以下三种情况：Aa与Aa杂交产生的F2足够多的情况下，Aa∶AA∶aa＝2∶1∶1，A的基因频率为1/2×1/2＋1/4＝1/2； Aa与aa杂交产生
的F2足够多的情况下，Aa∶aa＝1∶1，A的基因频率为1/2×1/2＝1/4；aa与aa杂交产生的F2足够多的情况下，后代全为aa，A的基因频率为0。根据上述数据分析，每世代随机保留雌雄各一个个体，后代的基因频率可能完全不同，从而造成遗传漂变。(3)种群中出现了突变型的白翅，若该白翅性状适应环境，则该基因频率会增大，若该白翅性状不适应环境，则该基因频率会减小。
课后限时集训(七)　生物的变异和进化
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(建议用时：30分钟)
一、选择题
1．(2024·重庆巴蜀中学期中)生物变异在生物界中普遍存在，若人的生殖细胞发生变异则可能导致后代患某些遗传病。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．DNA中发生三个以上碱基对的替换属于染色体变异
B．基因型为Aa的个体自交，由于基因重组导致后代出现性状分离
C．染色体某一片段位置颠倒，在光学显微镜下无法观察该变异
D．含有致病基因的个体可能不患遗传病，不含致病基因的个体可能患遗传病
√
D　[DNA中碱基对替换的数量多少不能决定变异类型，如基因中发生多个碱基对的替换，只导致该基因发生突变，A错误；Aa个体自交后代出现性状分离是由于等位基因分离导致的，不属于基因重组，B错误；染色体片段颠倒，会导致染色体结构发生改变，可在光学显微镜下观察到，C错误；含有致病基因的个体可能不患遗传病，如女性色盲携带者，不含致病基因的个体也可能患遗传病，如21三体综合征患者，D正确。]
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2．(2024·河北重点高中联考)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)
A．甲的变异类型会引起染色体上基因种类的变化
B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C．图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
D．图乙的变异类型属于染色体片段的缺失
√
C　[图甲的变异类型是染色体结构变异(增加了c片段)，会引起基因数量的增加，但基因种类没有变化，A错误；根尖分生区细胞有丝分裂活动旺盛，而图丙所示的变异类型为减数分裂Ⅰ前期发生的基因重组，不可能发生在有丝分裂的过程中，B错误；图甲和丁表示染色体结构变异，乙表示染色体数目变异，能在光学显微镜下观察到，而丙图表示的基因重组无法在光学显微镜下被观察到，C正确；乙图表示染色体数目变异(增加了一条染色体)，D错误。]
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3．(2024·湖北武汉模拟)一个基因的两种不同突变被发现后，科学家通过对野生型基因和两种突变体的基因及其表达的蛋白质进行电泳分析，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．突变体2和野生型相比，基因发生了碱基的缺失
B．突变体1和野生型相比，基因发生了碱基的替换
C．突变体1与野生型相比，可能出现多个氨基酸改变
D．突变体2与野生型相比，蛋白质翻译过程
提前终止
√
A　[由图可知，突变体1、2的突变基因与正常基因等长，所以与野生型相比，突变体的基因发生了碱基的替换，A错误、B正确；突变体1蛋白质分子大小与野生型蛋白质分子大小相同，但氨基酸序列不同，即可能出现多个氨基酸改变，C正确；与野生型相比，突变体2蛋白质分子量变小，判断突变后mRNA上终止密码子提前出现，蛋白质翻译过程提前终止，D正确。]
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4．(2024·福建福州检测)果蝇的红眼(B)对褐眼(b)为显性，灰体(E)对黑檀体(e)为显性。作为父本的红眼灰体雄果蝇染色体发生易位，如图所示，母本染色体正常，两者杂交F1能正常发育。F1中的雄蝇与母本杂交，F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型，且性状比1∶1。不考虑互换，下列分析合理的是(　　)
A．图中父本产生的配子约有1/2不能存活
B．F1产生的带有B基因的雄配子是致死的
C．F1产生的带有E基因的雄配子是致死的
D．F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡
题号
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D　[据图分析，父本产生BE配子，母本产生be配子，形成的F1为BbEe，根据仅有的信息无法判断父本产生的配子约有1/2不能存活，A错误；母本只能产生be配子，而F1中的雄蝇与母本杂交产生红眼灰体，说明F1产生的带有B基因的雄配子不可能都致死，B错误；母本只能产生be配子，而F1中的雄蝇与母本杂交产生红眼灰体，说明F1产生的带有E基因的雄配子不可能都致死，C错误；F1中的雄蝇与母本杂交，F2中只出现红眼灰体和褐眼黑檀体两种表型，且性状比1∶1，说明雄配子Be、bE致死，也从而说明F2含有1、3或2、4染色体的个体死亡，D正确。]
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5．(2024·广东深圳罗湖区期末)如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是(　　)
A．将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种
B．二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
C．普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，
共7条染色体
D．染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的
种子实现
√
B　[单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，而将配子直接培养成单倍体的过程为花药离体培养，A错误；二粒小麦和六倍体普通小麦都含有同源染色体，故通过自交都能产生可育种子，B正确；普通小麦是六倍体，体细胞内含有42条染色体，每个染色体组中有7条不同的染色体，所以普通小麦的单倍体中含有三个染色体组，共21条染色体，C错误；图中染色体加倍除可通过秋水仙素处理萌发的种子外，也可以通过处理幼苗来实现，还可以通过低温诱导，D错误。]
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6．(2024·湖北武汉模拟)巴拿马地峡在大约1 000万年前开始上升，大约300万年前，大洋被地峡完全分开。科学家对位于两侧大洋不同深度的鼓虾物种对进行研究，发现在人工实验条件下，浅水物种对可以交配但后代不可育，深水物种对无法交配。下列叙述正确的是(　　)
注：A1－B1、A2－B2……A15－B15表示地峡两侧大洋中的鼓虾物种对。
A．深水物种对之间的某段同源DNA序列的差异比浅水物种对之间的差异大
B．地峡上升过程中喷发的致癌物导致鼓虾产生突变，决定了物种进化的方向
C．地峡两侧的浅水物种对，易受海水流动影响，种群之间基因交流更频繁
D．上述相关信息表明鼓虾生殖隔离的形成过程与地理隔离时间的长短无关
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√
A　[浅水物种对可以交配但后代不可育，深水物种对无法交配，说明深水物种对之间的某段同源DNA序列的差异比浅水物种对之间的差异大，A正确；突变是不定向的，致癌物只是可以提高突变的概率，物种进化的方向由自然选择决定，B错误；浅水物种对可以交配但后代不可育，说明存在生殖隔离，巴拿马地峡的出现导致原本生活在同一区域的鼓虾出现了地理隔离，地理隔离导致鼓虾之间不能进行基因交流，C错误；巴拿马地峡的出现导致原本生活在同一区域的鼓虾出现了地理隔离，地理隔离导致鼓虾之间不能进行基因交流，大约300万年前，大洋被地峡完全分开，导致深水物种对无法交配，说明生殖隔离的形成过程与地理隔离时间的长短有关，D错误。]
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7．(不定项)(2024·山东菏泽期中)皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA 0.8 kb(800个碱基对)序列，研究表明，r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶I)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，下列叙述正确的是(　　)
A．皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来
的DNA序列属于基因重组
B．r基因的mRNA提前出现了终止密码子
C．淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩
D．该实例说明基因通过控制酶的合成来
控制代谢过程，进而控制生物体的性状
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BCD　[皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的DNA序列，该DNA序列不是一个基因，且结果是表现出了相对性状，故属于基因突变，A错误；r基因编码的SBEI蛋白(淀粉分支酶Ⅰ)比R基因编码的SBEI蛋白缺失了末端的61个氨基酸，所以r基因的mRNA提前出现了终止密码子，B正确；淀粉具有较强的吸水能力，淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩，C正确；该实例说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。]
8．(不定项)(2024·山东淄博一模)S品系家蚕是人工构建的家蚕品系，构建过程如下图。图中a、b为隐性致死基因，呈连锁状态的基因间无互换。Os基因控制油蚕，蚕体透明，可用于家蚕的筛选。S品系家蚕可作种蚕和普通蚕(非油蚕)杂交，用于家蚕的制种。通常，雄蚕食桑叶少且蚕丝质量好，因而蚕农喜欢只养雄蚕。 下列说法正确的是(　　)
题号
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A．构建S品系家蚕过程中只发生了基因突变
B．S品系家蚕的基因型有3种
C．S品系雄蚕作种蚕时，子代全为雄蚕
D．S品系雌蚕作种蚕时，子代应去除油蚕
题号
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√
√
CD　[构建S品系家蚕过程中A基因变成a基因，B基因变成b基因属于基因突变，Os基因和A基因由Z染色体移接到W染色体的现象属于染色体易位，A错误； a、b为隐性致死基因，根据题干S品系家蚕的基因型分别为ZAbZaB、ZaBWAOs，共两种，B错误；S品系雄蚕作种蚕时，基因型为ZAbZaB，普通蚕(非油蚕)雌蚕基因型为ZABOsW，二者杂交后代中由于a、b为隐性致死基因，雌蚕体细胞中只含一条Z染色体，雌性的Z染色体来自父本，雌性不能同时含有A、B两个显性基因，所以后代只有雄性家蚕，雌性家蚕全部致死，C正确；S品系雌蚕作种蚕时，基因型为ZaBWAOs，普通蚕(非油蚕)雄蚕基因型为ZABOsZABOs ，二者后代中雌蚕表现为油蚕，子代应该去除油蚕，D正确。]
题号
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9．(不定项)(2024·湖南师大附中月考)科学家对南美洲某岛屿上的地雀进行连续多年观察，在研究期间该岛遭遇过多次严重干旱。干旱使岛上的浆果减少，地雀只能取食更大、更硬的坚果。干旱发生前后地雀种群喙平均深度有较大变化(如图)，但是每只地雀在经历干旱时，喙的深度并未发生改变。下列分析正确的是(　　)
A．地雀种群中喙的深度存在个体差异
B．干旱导致地雀喙的深度发生定向变异
C．干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物
D．该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单
位而非个体
题号
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ACD　[地雀喙的深度存在个体差异，是自然选择的结果，A正确；变异是不定向的，B错误；分析题意，由于干旱少雨，植物枯死了许多，种子数量大大下降，岛上只剩下一些耐干旱的外壳坚硬的种子。许多喙小而不坚固的地雀饿死了，只留下喙大而强壮的地雀，故干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物，C正确；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，所以该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位的，D正确。]
二、非选择题
10．(2024·黑、吉、辽卷)作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄)，其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题：
(1)将m1与野生型杂交得到F1，表型为________(填“熟黄”或“持绿”)，则此突变为隐性突变(A1基因突变为a1基因)。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入________________________个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。
题号
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熟黄
持绿(或m1或突变型)
(2)突变体m2与m1表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了____________，a2基因发生了______________，使合成的mRNA都提前出现了______________，翻译出的多肽链长度变_____，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1(A2)基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中____号株系为野生型的数据。
题号
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碱基的替换
碱基的增添
终止密码子
短
①
(3)A1和A2基因位于非同源染色体上，m1的基因型为____________，m2的基因型为__________。若将m1与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为________。
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a1a1A2A2
A1A1a2a2
1/2
[解析]　(1)若此突变为隐性突变，则m1的基因型为a1a1，野生型的基因型为A1A1，m1×野生型→A1a1，表型为野生型，即熟黄。若要证明此推测，可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达，若植株表现为熟黄，则可验证此推测。
题号
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(2)依据题干和图1可知，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；突变体m2与m1表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；由于终止密码子为UAA、UAG、UGA可知，对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1发生了碱基的替换(C→T)，a2基因发生了碱基的增添，上述突变使合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，进而导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。因此，与两个突变体叶片中的A酶相比，野生型叶片中的A酶活性最高，即对应图2中的①。
题号
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10
11
(3)依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则m1的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。m1与m2杂交得到F1(A1a1A2a2)，F1自交得到F2(A1_ A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶
a1a1a2a2＝9∶3∶3∶1)，对应的表型为野生型∶突变型＝9∶7，后代中不会发生性状分离的基因型为：1A1A1A2A2、1A1A1a2a2、2A1a1a2a2、1a1a1A2A2、2a1a1A2a2、1a1a1a2a2，所占的比例为1/2。
11．(2024·华南师大附中检测)安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系突变体，其在温度高于25 ℃时表现为花粉败育。水稻可进行自花受粉，其雄性可育与TMS5基因和Ub基因有关。TMS5基因编码核酸酶(RNase ZS1)用于切割Ub基因转录出的mRNA，避免产生过多的Ub蛋白。野生型的TMS5基因在第70、71位碱基对发生了替换，形成雄性不育突变体的tms5基因。图1仅显示基因中非模板链部分碱基序列。高温诱导Ub基因过量表达，若Ub蛋白含量过多将导致花粉败育，如图2所示。请回答下列问题：
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
(1)利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种，该过程中不需要________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
去雄
(2)将野生型与雄性不育突变体杂交，F1均为野生型，F1自交后代中野生型与雄性不育的性状分离比为3∶1，说明雄性不育性状由________性基因控制。
(3)结合图1推断RNase ZS1失活的原因：TMS5基因突变为tms5基因，第70、71位碱基对发生替换，导致________________________
_______________________，进而使RNase ZS1空间结构发生改变，功能丧失。结合图1、图2，从分子水平说明安农S-1在高温下花粉败育的原因：_________________________________________________
___________________________________________________________
__________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
隐
mRNA提前出现终止密码
子UAG，使翻译提前终止
在温度高于25 ℃时，Ub基因过量表达，而突变体中无
正常的RNase ZS1，不能水解Ub mRNA，Ub蛋白在细胞内含量过多
导致花粉败育
(4)科研人员发现另一温敏雄性不育隐性突变体甲，其在温度高于
25 ℃时也表现为花粉败育，由隐性基因tms3控制。请设计实验验证tms3基因和tms5基因是非等位基因，写出设计思路和预期结果。
设计思路：_________________________________________________
______________________________________。
预期结果：____________________。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
在温度低于25 ℃条件下，让突变体甲和安农S-1杂交，
在温度高于25 ℃条件下检测F1育性
F1表现为雄性可育
(5)若tms3基因与tms5基因分别位于两对同源染色体上。在温度低于25 ℃条件下，让两种纯合突变体杂交得F1，F1自交得F2，在温度高于25 ℃条件下，F2育性的表型及比例为________________________
___________，其中雄性可育个体的基因型有________种。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
10
11
野生型(雄性可育)∶雄性不
育＝9∶7
4(或四)
[解析]　(1)利用雄性不育突变体进行杂交水稻育种好处是杂交过程中不需要去雄，免去了大量的人工去雄工作，因为雄性不育突变体不能产生正常的配子。
(2)将野生型与雄性不育突变体杂交，F1均为野生型，说明野生型(雄性可育)对雄性不育为显性，F1自交后代中野生型与雄性不育的性状分离比为3∶1，说明雄性不育性状由隐性基因控制。
(3)分析图1和图2可知，TMS5基因突变为tms5基因后，mRNA提前出现终止密码子UAG，使翻译提前终止，进而使RNase ZS1空间结构发生改变，功能丧失。在温度高于25 ℃时，Ub基因过量表达，转录出的mRNA未被分解，Ub蛋白在细胞内含量过多导致花粉败育。
题号
1
3
5
2
4
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8
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11
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
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10
11
(4)实验目的是实验验证tms3基因和tms5基因是非等位基因，结合题干信息“科研人员发现另一温敏雄性不育隐性突变体甲，其在温度高于25 ℃时也表现为花粉败育，由隐性基因tms3控制”可设计实验思路为：在温度低于25 ℃条件下，让突变体甲和安农S-1杂交，在温度高于25 ℃条件下检测F1育性，预期结果：F1表现为雄性可育。(5)在温度低于25 ℃条件下，让两种纯合突变体杂交，F1的基因型为TMS3tms3TMS5tms5(双杂合)，F1自交获得F2，在温度高于25 ℃条件下，隐性纯合个体表现为雄性不育，根据基因的自由组合定律可知，F2育性的表型及比例为野生型(雄性可育)∶雄性不育＝9∶7，其中雄性可育个体的基因型为TMS3_TMS5_，共有4种。
(教师用书独具)
(2024·山东济宁一中检测)加拿大底鳟是一种小型鱼类，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的多种等位基因的基因频率之和大于1
B．冷水环境中突变产生LDH-Bb的频率比温水环境中高
C．LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关
D．底鳟个体从温水环境游至冷水环境中会发生进化
√
C　[假设在一个种群中有一对等位基因A和a，基因A的频率为p，基因a的频率为q，则p＋q＝1；故LDH-B的多种等位基因的基因频率之和等于1，A错误；冷水环境只起选择作用，不会导致基因突变的频率高，B错误；题干信息：基因LDH-B与细胞呼吸有关，题图可知，冷水环境中LDH-Bb出现比例很高，故LDH-Bb基因控制的性状与低温下快速供能有关，C正确；生物进化的过程实质上是种群基因频率发生变化的过程，故底鳟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。]考点1　生物的变异
1．基因突变相关知识间的关系
(1)明确基因突变的原因及基因突变与进化的关系
(2)有关基因突变的“一定”和“不一定”
①基因突变一定会引起基因中碱基排列顺序的改变。
②基因突变不一定会引起生物性状的改变。
③基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
④基因突变不一定都能遗传给后代：
a．基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可通过无性生殖遗传给后代。
b．如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子遗传给后代。
2．突破生物变异的4大问题
3．界定“三倍体”与“三体”
4．几种常考类型产生配子种类及比例
5．变异类型的分析推理与实验设计思路
(1)显性突变与隐性突变的判断(适用于单基因突变)
(2)一对基因突变和两对基因突变的判断
①两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
②两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
若要判断两种隐性突变基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上，可继续自交观察。
(3)基因突变和染色体变异的判断
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇(注：染色体缺失的纯合子致死)。
①观察法：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的。
②杂交法：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。
1．(不定项)(2023·湖南选择性考试)为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述正确的是(　　)
…位点1…位点2…位点3　 …位点4…位点5…位点6…
测序结果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合抗虫 水稻亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合易感 水稻亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感水稻1
示例：A/G表示同源染色体相同位点，一条DNA上为A—T碱基对，另一条DNA上为G—C碱基对。
A．抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换
B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换
C．抗虫基因可能与位点3、4、5有关
D．抗虫基因位于位点2～6之间
2．(2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　)
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
判断
1．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
2．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
3．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变。(2024·甘肃卷T6) (　　)
4．栽培马铃薯为同源四倍体，只有存在G基因才能产生直链淀粉，若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36。(2024·黑、吉、辽卷T15) (　　)
5．某雄性果蝇(2n＝8)的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌、雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交获得F1，不考虑其他突变。F1雌蝇产生的配子一半可育。(2023·河北卷T15) (　　)
6．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因。(2022·湖南卷T5) (　　)
7．大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了如图所示的染色体结构变异。(2022·湖南卷T9) (　　)
8．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。由上述信息可知该变异导致终止密码子后移。(2021·浙江6月卷T6) (　　)
生物变异类型的分析
1．(2024·山东省实验中学检测)野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色(y)为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图。SGRY蛋白能促使叶绿素降解，使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持“常绿”。下列叙述正确的是(　　)
(注：序列中的字母是氨基酸缩写，序列上方的数字表示该氨基酸在序列中的位置，①、②、③表示发生突变的位点)
A．位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B．位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C．黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为“常绿”
D．Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
2．(2024·重庆八中月考)易位是指发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换。雄果蝇第2、3号染色体发生易位形成易位杂合子(两条新的染色体记为2′、3′)。它减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子(如图甲)；果蝇的紫眼(b)和灰体(e)基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇(基因组成及位置如图乙)与紫眼灰体雌果蝇为亲本杂交，结果F1中仅出现野生型及紫眼灰体，没有紫眼体色野生型(bbe＋e)和眼色野生型灰体(b＋bee)。下列相关分析正确的是(　　)
A．据图推测，2、3号染色体间的易位可能发生在四分体中的染色单体之间
B．F1中没有bbe＋e和b＋bee个体可能是染色体组成为2′3′和23的配子无活性
C．若要产生与图乙相同的F1个体，雄配子需由亲代雄果蝇通过邻近分离产生
D．不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位纯合子占1/4
育种的原理及方案设计
3．(2024·广东广州检测)水稻育种有两次绿色革命，一次是高秆变矮秆，一次是常规稻变杂交稻。两次绿色革命，都使水稻产量有了大幅度提高。多倍体水稻同样具有大幅度提高产量的潜力，一旦成功，可以说是水稻育种的第三次绿色革命。下列相关叙述错误的是(　　)
A．高秆变矮秆的原理是基因突变
B．杂交稻的原理是基因重组可产生新的性状
C．多倍体水稻谷粒更大，茎秆也更加粗壮，营养含量更高
D．一般来说，通过杂交获得纯合四倍体品种比纯合二倍体品种所需时间更长
4．(2024·福建福州检测)水稻为两性花二倍体植物(2n＝24)。科研人员将IRGC和HJX74两个水稻品种杂交获得F1，再将F1植株与HJX74不断杂交(回交)并利用分子手段筛选，如图1所示。IRGC水稻品系的7号染色体上带有雄性育性有关基因S，12号染色体上带有耐低氮基因N。回答下列问题：
(1)水稻花粉细胞中含有________条染色体，回交F1中1号和2号染色体均来自HJX74亲本的占比为________。部分回交F1的7号染色体既含有HJX74片段又含有IRGC片段，原因是F1在减数分裂过程中7号染色体发生________。
(2)回交F6中筛选出基因型分别为Ss和Nn的个体，将两种个体__________________________________，以获得图2染色体组成的品系。
(3)将图2水稻品系与HJX74杂交获得F1后自交得F2。F1产生带有s基因的配子能分泌毒素导致S雄配子一定比例败育，统计发现F2中耐低氮性状的分离比依旧是3∶1，原因是__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)TOND1是12号染色体上一个稳定的DNA片段，与N基因邻近，HJX74和IRGC两个水稻品种的TOND1片段的长度不同，利用PCR技术对TOND1片段进行扩增电泳后在凝胶上会形成不同条带，则F2中的不同个体将出现________种条带，比例为________，从遗传细胞学基础解释，原因是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
细胞癌变的分析
5．(2024·福建莆田模拟)烟草燃烧所产生的烟雾中含有多种致癌物质，如图表示癌变的细胞中某种基因突变前后编码蛋白质的情况以及对细胞分裂的影响。下列相关叙述错误的是(　　)
A．癌症的发生并不是单一基因突变的结果
B．正常健康人体细胞的染色体上也存在着与癌变有关的基因
C．图中的A基因为原癌基因
D．烟草中的致癌物质可能引起A基因突变使细胞分裂失控
6．(2024·江苏镇江期末)RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞(以抑制RAD51基因的表达)，然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72 h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图所示。下列推测不正确的是(　　)
A．RAD51促进NEK7基因的表达
B．TACC1和NEK7基因是抑癌基因
C．RAD51基因可能通过TACC1和NEK7基因调控细胞的增殖
D．RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点
生物变异类型的分析与探究
7．(2024·山东潍坊一模)研究人员利用EMS对玉米进行诱变处理，获得突变体P，其叶片呈浅绿色。P与两种叶色正常的玉米品系B73、Mol7及浅绿色突变系Zrmcd1进行杂交实验，结果如下表。下列说法错误的是(　　)
杂交组合 F1 F2
①B73×P 绿色 2 854绿色、885浅绿色
②Mol7×P 绿色 165绿色、53浅绿色
③Zrmcd1×P 178绿色∶181浅绿色
A．EMS能诱发基因发生碱基的增添、缺失或替换而发生随机突变
B．P叶片颜色变浅体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物性状
C．①②表明P的叶色基因为隐性突变，其遗传符合分离定律
D．③表明P与Zrmcd1的叶色基因遗传时不遵循自由组合定律
8．果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表，请回答下列问题：
组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例
1 红眼♀×白眼♂ 红眼♀∶红眼♂＝1∶1 红眼♀∶红眼♂∶白眼♂＝2∶1∶1
2 缺刻翅♀×正常翅♂ 正常翅♀∶缺刻翅♂＝1∶1 －
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是________。
(2)这两对相对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。(注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)
实验方案：____________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
结果预测：
①若_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________，则为基因突变；
②若_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_________________________________________，则为染色体片段缺失。
考点2　生物的进化
1．共同由来学说和自然选择学说的证据
2．现代生物进化理论的要点分析
(1)适应是自然选择的结果。适应的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能；二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
(2)生物进化≠物种形成
①标志不同：
两种
标志生物进化的标志：________________物种形成的标志：________的形成
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(3)隔离与物种形成
①
②
③
(4)协同进化与生物多样性的形成
①协同进化并不只包括不同物种之间的协同进化，还包括________________之间的协同进化。
②生物多样性包括________________、____________、________________。
③生物多样性是协同进化的结果。
3．基因频率相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率
基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率，例如：A的基因频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率；a的基因频率＝aa的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率。
(2)遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
①理想条件：在一个有性生殖的自然种群中，种群足够大、自由(或随机)交配、无迁入和迁出、不发生突变、不发生选择。
②计算公式：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p代表A的频率，q代表a的频率，p2代表AA的频率，2pq代表Aa的频率，q2代表aa的频率。
(3)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%)
1．(2024·广东卷)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是(　　)
A．m的出现是自然选择的结果
B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中
C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
2．(2024·河北卷) 为控制地中海沿岸蚊子的数量，每年在距海岸线0～20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B．随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C．距海岸线0～60 km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D．区域A中的蚊子可快速形成新物种
判断与填空
1．研究鲟类进化关系时线粒体基因组数据有重要价值。(2024·黑、吉、辽卷T8) (　　)
2．玉米由类玉米逐步驯化而来，玉米驯化过程中，人工选择决定了玉米的进化方向。(2023·福建卷T6) (　　)
3．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，推断所有细胞生命具有共同祖先。(2023·河北卷T4) (　　)
4．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用。(2023·湖北卷T17) (　　)
5．线粒体DNA复制时可能发生突变能支持将线粒体用于生物进化研究。(2023·广东卷T4) (　　)
6．人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。(2022·辽宁卷T3) (　　)
7．某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株，它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析，这1 000棵植株中W1的基因频率是____________。(2024·江西卷T4)
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
8．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________。(2023·湖北卷T18)
辨析生物进化的基本观点
1．(2024·湖南雅礼中学月考)金鱼的品种有很多，可以大致分为草种金鱼、龙种金鱼、文种金鱼、蛋种金鱼四类。草种金鱼是其他三种金鱼的祖先，其他三种金鱼都是经过长时间杂交培育出来的；龙种金鱼的特点是眼球比较突出，像灯泡一样；文种金鱼的特点是体型短小、头部有肉瘤、各部位的鱼鳍都较长；蛋种金鱼的特点是背部无鳍，身体看起来像鸭蛋。人类长期选育的过程中，其品种更加繁多。根据现代生物进化理论，描述正确的一项是(　　)
A．只有基因突变和基因重组才能产生金鱼进化的原材料
B．金鱼产生的变异不能在人类长期选育过程中都保留下来
C．人类长期选育过程中金鱼的基因频率不会发生定向改变
D．人类长期选育形成的种类繁多的新品种之间都存在生殖隔离
2．(2024·山东省实验中学检测)三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是(　　)
A．溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B．突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C．自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D．湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
通过基因频率计算，辨析生物进化的原理
3．(2024·山东烟台期末)由于小群体引起的基因频率随机减小甚至丢失的现象称为遗传漂变。某昆虫灰翅(基因A控制)和黑翅(基因a控制)是一对相对性状，科研人员研究了该昆虫种群数量(N)对种群基因频率(亲代中基因A的频率为0.5)随机变化的影响，结果如图所示。在N1＝70的群体中，有近68%的群体子代中基因A的频率分布于0.44～0.56范围，有近96%的群体子代分布于0.35～0.65范围；而在N2＝8 000的群体中，有68%的群体子代中基因A的频率分布于0.495～0.505范围，有近96%的群体子代分布于0.47～0.53范围。
(1)基因频率是指在一个种群基因库中，_________________________。根据题干及图中信息，分析N1和N2群体中子代基因A的频率分布范围，可得到的结论是______________________________________。比较N1、N2群体，更容易发生进化的是________群体。
(2)有一只杂合灰翅个体和一只黑翅个体交配，在产生的后代中，每世代随机保留雌雄各一个个体。子一代中留下的一雌一雄交配产生的F2足够多的情况下，A基因频率的理论值是__________________。根据上述数据分析，造成小群体遗传漂变的原因可能是__________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)研究发现，种群中出现了突变型的白翅，预测白翅基因频率的变化是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
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