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专题12 基因频率和基因型频率
考情分析：真题考点分布+命题趋势+备考策略+命题预测
培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练
考点01 基因频率
考点02 基因型频率
提升冲关：题型过关练（2大题型）+能力提升练
【高考真题考点分布】
高考考点 三年考情
基因频率 2024·江苏·高考真题；2024·海南·高考真题；2023·浙江·高考真题
基因型频率 2024·湖北，2024·江西，2023·重庆
【命题趋势】
1．高频考点聚焦与题型创新
（1）核心考点稳定：基因频率的计算（尤其是伴性遗传和多等位基因）、哈迪 - 温伯格定律的应用、自然选择对基因频率的影响仍是高频考点。例如，2024 年湖北卷第 14 题结合 ZW 型性别决定考查基因频率计算，江西卷第 4 题通过多等位基因案例考查定义法应用。
（2）情境化命题突出：题目常以真实科研案例为背景，如昆虫抗药性（安徽按蚊 kdr 基因突变）、生态适应（桦尺蛾体色变化）等，要求学生在复杂情境中提取信息并建立数学模型。
（2）跨学科与核心素养融合：涉及数学工具（如卡方检验、概率计算）、生物学原理（如协同进化、遗传漂变）和实验设计（如反交实验验证假说）的综合考查，体现 “科学思维”“生命观念” 等核心素养。
2．易错点与能力要求升级
（1）易混淆概念辨析：学生需区分 “自交与自由交配”“基因突变与染色体变异”“基因频率与基因型频率” 等概念。例如，自交不改变基因频率但改变基因型频率，而自由交配在满足哈迪 - 温伯格条件时两者均不变。
（2）逻辑推理能力要求提高：逆向推理题（如已知显性性状消失推断遗传方式）、数据图表分析题（如基因电泳条带、基因型频率变化曲线）成为主流，需学生具备从现象反推本质的能力。
3．新课标与高考改革导向
（1）数学建模强化：新课标要求学生 “尝试通过数学方法讨论基因频率的变化”，因此题目可能涉及复杂公式推导（如 X 染色体基因频率计算）和概率转换（如淘汰系数对基因频率的影响）。
（2）进化与适应的深度整合：结合现代生物进化理论，分析基因频率变化与物种形成、生态位分化的关系，如通过杀虫剂使用案例解释抗药性基因的扩散机制。
【备考策略】
1．夯实基础：概念理解与公式推导
（1）核心公式梳理：
A.定义法：某基因频率 = （该基因总数/等位基因总数）× 100%（适用于常染色体和 X 染色体）。
B.哈迪-温伯格定律：p2+2pq+q2=1，其中p和q分别为显性和隐性基因频率，适用于随机交配的理想种群。
C.伴性遗传计算：X染色体基因频率需考虑性别差异，如男性发病率直接等于基因频率。
易错点专项突破：
D.自交与自由交配对比：通过棋盘法或配子频率法区分两者对基因型频率的影响。
E.多等位基因与复等位基因：如 ABO 血型系统中 IA、IB、i 的频率计算。
2．能力提升：情境化与跨学科训练
（1）典型案例分析：
A.抗药性进化：结合安徽按蚊 kdr 基因突变数据，计算突变基因频率并分析自然选择的作用。
B.生态适应：通过桦尺蛾体色变化曲线，探讨环境选择对基因频率的定向影响。
数学工具应用：
C.卡方检验：验证基因型频率是否符合哈迪 - 温伯格平衡。
D.概率转换：如淘汰系数（s）对配子存活率的影响，推导子代基因型频率。
3．分层训练与模拟实战
（1）基础题巩固：通过 “定义法 + 公式法” 强化常规计算（如 2024 年江西卷第 4 题）。
中档题拓展：结合遗传系谱图或基因电泳条带，综合分析基因频率变化（如 2024 年山东卷第 8 题）。
（2）压轴题突破：
A.逆向推理题：已知表型消失推断遗传方式（如显性致死或伴X隐性遗传）。
B.跨学科综合题：设计“昆虫抗药性-天敌捕食” 协同进化模型，分析基因频率波动规律。
4．易错点规避与答题规范
（1）审题陷阱：注意“随机交配”“自交”“迁入迁出”等条件是否满足哈迪-温伯格定律。
（2）单位与符号：基因频率结果需保留百分比或分数，基因型频率用小数表示。
（3）逻辑表达：在实验设计题中，需明确“假说 - 演绎”步骤，如通过反交实验验证伴性遗传。
【命题预测】
1．高频考点延续
（1）伴性遗传与多等位基因：如 ZW 型性别决定中隐性致病基因频率计算（参考 2024 年湖北卷第 14 题）。
（2）哈迪-温伯格定律应用：结合种群数量变化（如遗传漂变）分析基因型频率偏离平衡的原因。
2．创新题型与热点方向
（1）逆向推理与实验设计：例：某显性遗传病在群体中消失，推测可能的遗传方式（显性纯合致死或 X 隐性遗传），并设计杂交实验验证。
（2）跨学科融合：例：结合生态学数据（如种群密度、天敌数量），建立数学模型预测基因频率变化趋势。
（3）表观遗传与进化：例：环境诱导的 DNA 甲基化如何影响基因表达，间接导致基因频率改变。
3．情境化命题素材
（1）农业生产：农作物抗虫基因（如 Bt 基因）的扩散与生态风险评估。
（2）医学遗传：隐性遗传病（如苯丙酮尿症）的基因频率与遗传咨询策略。
（3）古生物学：通过化石 DNA 分析物种进化过程中基因频率的变化。
考点01 基因频率
1． 核心概念界定
（1）基因频率：种群中某一等位基因占该基因所有等位基因总数的比例（范围：0~1）。例：A 和 a 为一对等位基因，基因频率 A% = (A 的总数)/(A 的总数 + a 的总数)×100%。
（2）基因型频率：种群中某一基因型占所有个体基因型总数的比例（范围：0~1）。例：基因型 AA 的频率 = (AA 个体数)/(种群总个体数)×100%。
（3）关键关联：基因频率决定基因型频率，基因型频率可推导基因频率（需结合交配方式）。
2． 计算类型分类
类型 适用场景 核心公式 / 方法
常染色体基因频率 无性别差异的基因（如 Aa 控制的性状） 定义法：A% = (2AA + Aa)/(2N)×100%（N 为总个体数）
伴性遗传基因频率 性染色体上的基因（如 X^B、X^b） 仅算 X 染色体：X^B% = (2X^B X^B + X^B X^b + X^B Y)/(2 雌性个体数 + 雄性个体数)×100%
哈迪 - 温伯格平衡下 随机交配、无突变 / 选择 / 迁移的种群 基因频率：A% = p，a% = q；基因型频率：AA%=p ，Aa%=2pq，aa%=q （p+q=1）
特殊场景（复等位基因） 如 ABO 血型（IA、IB、i） IA% + IB% + i% = 1；基因型频率：IAIA%=IA% ，IAi%=2IA%×i% 等
通用解题步骤
（1）定基因位置：先判断基因在常染色体还是性染色体（伴 X/XY 同源区段），避免性别数据遗漏。伴 X 遗传关键结论：雄性个体的基因频率 = 该种群的基因频率（如雄性 XbY 占比 = 种群 Xb%）。
（2）选计算方法：A.已知个体数/基因型频率：用 “定义法” 直接代入公式（常染色体注意乘 2，伴性遗传区分性别）。
B.已知 “随机交配”：直接用“哈迪 - 温伯格定律”，先求基因频率，再算子代基因型频率（无需考虑亲本交配组合）。
C.已知 “自交 / 回交”：先算亲本基因型频率，再逐代推导（哈迪 - 温伯格不适用，因交配不随机）。
（3）验证结果：检查基因频率总和是否为 1（或 100%），基因型频率总和是否为 1，避免计算错误。
解题大招 1：哈迪 - 温伯格定律的 “反用技巧”
若题干给出 “aa 个体占比为 16%”，直接开平方得 a% = 40%，则 A% = 60%，AA% = 36%，Aa% = 48%（无需复杂推导）。
适用前提验证：题干需隐含 “随机交配、无突变、无自然选择”（如 “种群足够大，自由交配”），否则不能用。
解题大招2 ：配子法快速解决 “复杂交配”
当交配方式不明确（如 “随机交配 + 部分个体致死”），先算亲本产生的配子频率，再用配子结合算子代基因型频率。例：亲本 AA 占 30%，Aa 占 60%，aa 占 10%（aa 致死），则存活个体产生的 A 配子 % = (30%×2 + 60%)/(2×90%) = 2/3，a 配子 % = 1/3，子代 AA% = (2/3) = 4/9，Aa% = 4/9。
【典例1】（2023 湖北）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%
【典例2】（2024 湖北）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（　　）
A．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
B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
【典例3】（2025 甘肃）大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：Ay决定黄色，A决定鼠灰色，at决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a，其中Ay基因为显性致死基因（AyAy的纯合鼠胚胎致死）。B基因位点存在2个等位基因：B（黑色）对b（棕色）为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有___________种，表型有___________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1，产生这种分离比的原因是___________。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F1代产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀___________，♂___________。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交，F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，则亲本白化纯种鼠的基因型为__________，F2代黑色鼠的基因型为______。
【典例4】（2023 湖北）我国是世界上雪豹数量最多的国家，并且拥有全球面积最大的雪豹栖息地，岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象。雪豹分布在青藏高原及其周边国家和地区，是山地地区生物多样性的旗舰物种。随着社会发展，雪豹生存面临着越来越多的威胁因素，如栖息地丧失、食物减少、气候变化以及人为捕猎等。1972年雪豹被世界自然保护联盟列为濒危动物。气候变化可使山地物种栖息地丧失和生境破碎化程度加剧。模型模拟预测结果显示，影响雪豹潜在适宜生境分布的主要环境因子包括：两种气候变量（年平均气温和最冷月最低温度），两种地形变量（海拔和坡度）和一种水文变量（距离最近河流的距离）。回答下列问题：
(1)根据材料信息，写出一条食物链_______。
(2)如果气候变化持续加剧，雪豹种群可能会面临______的风险，原因是______。
(3)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。保护生物多样性的意义是___（回答一点即可）。根据上述材料，你认为对雪豹物种进行保护的有效措施有______和___等。
易错提醒！！！
1．概念混淆：基因频率≠基因型频率
错误示例：认为 “AA 占 30%，则 A 基因频率为 30%”（正确：A% = 30% + 1/2×Aa%）。
纠正方法：记牢 “基因频率 = 纯合子频率 + 1/2 杂合子频率”（仅适用于常染色体）。
2． 伴性遗传计算：漏算雄性个体的“1 条 X 染色体”
错误示例：计算 Xb频率时，仅用雌性个体数据（如“雌性 XB Xb占 20%，则 Xb% = 10%”，忽略雄性 XbY 的占比）。
纠正方法：计算伴 X 基因频率时，分母必为 “2× 雌性个体数 + 雄性个体数”（雌性 2 条 X，雄性1条 X）。
3． 哈迪 - 温伯格定律：忽略适用条件
错误场景：将 “自交种群” 用哈迪 - 温伯格计算（如 “Aa 自交后代，AA%=25%”，正确；但连续自交 n 代，AA% 会趋近 50%，哈迪 - 温伯格不适用）。
关键提醒：只要交配不随机（自交、回交、选型交配），或有突变/选择，均不能用哈迪 - 温伯格定律。
4． 复等位基因：漏算“杂合子组合”
错误示例：计算 ABO 血型中 IA 的频率时，仅算 IAIA 的频率（正确：IA% + IA%×IB% + IA%×i% = IAIA% + IAIB% + IAi%）。
纠正方法：复等位基因的某基因频率，需包含其与所有其他等位基因形成的杂合子频率的 1/2。
1．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述正确的是（　　）
A．①类个体被淘汰的原因是该杀虫剂不能诱发其产生抗性基因
B．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的基因型
C．若连续使用该杀虫剂，则抗药性的基因频率会越来越趋近1
D．②③类个体的抗性基因只能来自亲代，不可能来自基因突变
2．某品系小鼠的雄性个体有白色和黑色两种毛色，雌性个体有白色、黑色和黑白嵌合三种毛色，毛色由X染色体上的一对等位基因B（黑色）和b（白色）控制。雌性小鼠黑白嵌合表型产生的原因是X染色体随机失活。回答下面的问题：
（1）黑白嵌合雌性小鼠的基因型是_______________。
（2）黑白嵌合雌性（XBXb）与黑色雄鼠（XBY）杂交，后代毛色比例_________________。
3．某动物种群中，雌性 1/10 患甲病（Z 染色体隐性 h）。若某病毒使患甲病雄性（ZhZh）减少 10%：回答下面的问题：
（1）病毒影响后，h 基因频率如何变化。
（2）设计实验验证基因位于 Z 染色体。
考点02 基因型频率
1．核心概念区分
（1）基因型频率：种群中某一基因型个体数占总个体数的比例，单位为百分比（%）或小数，核心是 “个体的比例”。例：AA 个体有 20个，总个体100个，则 AA 基因型频率 = 20/100=20%。
（2）基因频率：种群中某一基因占该基因所有等位基因总数的比例，同样用%或小数表示，核心是 “基因的比例”。例：A 基因有 30 个，a 基因有 70 个，总等位基因100个，则 A 基因频率 = 30/100=30%。
2． 两者换算关系（核心逻辑）
（1）通用关系：若种群中某基因有 A、a 两个等位基因，设 AA 频率为 P，Aa 频率为 H，aa 频率为 Q（则 P+H+Q=1）。则 A 基因频率 = P + 1/2 H；a 基因频率 = Q + 1/2 H。
（2）特殊关系（哈迪 - 温伯格定律）：若种群满足 “无突变、无迁移、随机交配、大种群、无自然选择”5 个条件，基因型频率会稳定在：AA 频率 = (A 基因频率) ，Aa 频率 = 2×A 基因频率 ×a 基因频率，aa 频率 = (a 基因频率) ，且该状态会世代延续。
通用方法
适用场景：所有种群（无论是否满足哈迪 - 温伯格定律），尤其是已知 “个体数量” 或 “各基因型比例” 的题目。
解题步骤：
确定总个体数（或总比例，用1代替），计算目标基因型的个体数（或比例），基因型频率 = 目标基因型个体数（比例）/ 总个体数（总比例 = 1）。例：种群中 AA:Aa:aa=1:2:1，总个体 400 只，求 Aa 频率？解：Aa 个体数 = 400×(2/4)=200，Aa 频率 = 200/400=50%（或直接用比例 2/4=50%）。
解题大招：哈迪 - 温伯格题型：公式法
（1）适用场景：题目明确 “随机交配”“自由交配”，或暗示 “种群稳定、无特殊影响”（如无迁入迁出、无自然选择）。
（2）解题关键：先通过 “隐性纯合子（aa）频率” 求基因频率，再反推其他基因型频率。
例：随机交配种群中 aa 频率为 16%，求 AA 和 Aa 频率？解：① 先求 a 基因频率 =√(aa 频率)=√16%=40%；② A 基因频率 = 1-40%=60%；③ AA 频率 = 60% =36%，Aa 频率 = 2×60%×40%=48%。
解题大招：多对等位基因：拆分法（化繁为简）
（1）适用场景：题目涉及 2 对及以上独立遗传的等位基因（如 AaBb），求某基因型（如 AABB）的频率。
（2）解题逻辑：多对等位基因独立遗传时，各对基因的基因型频率可单独计算，再将结果相乘（乘法原理）。例：种群中 A 基因频率 60%、a40%，B 基因频率 70%、b30%，求 AABB 频率？解：① AA 频率 = 60% =36%；② BB 频率 = 70% =49%；③ AABB 频率 = 36%×49%=17.64%。
【典例1】(2023·重庆）人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手（A）对左型扣手（a）为显性。某地区人群中 AA、Aa、aa 基因型频率分别为 0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是（ ）
A. 该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为 3/50
B. 该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为 25/324
C. 该群体下一代 AA 基因型频率为 0.16，aa 基因型频率为 0.64
D. 该群体下一代 A 基因频率为 0.4，a 基因频率为 0.6
【典例2】（2024·湖北）某二倍体动物的性别决定方式为 ZW 型，雌性和雄性个体数的比例为 1∶1。雌性个体中有 1/10 患甲病，该病由 Z 染色体上的 h 基因决定。下列叙述正确的是（ ）
A. 该种群中患甲病的个体占 5.5%
B. 种群繁殖一代后基因型有 5 种
C. 患甲病雄性个体减少 10% 会导致 h 基因频率增大
D. 该种群中 h 的基因频率为10%
【典例3】（2024·江西）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 1000 棵植株，基因型及对应棵数如下表：
基因型 W1W1 W1W2 W2W2 W1W3 W2W3 W3W3
棵数 211 114 150 200 125 200
则 W1 的基因频率为（ ）
A. 16.25% B. 25.00% C. 31.25% D. 43.75%
易错提醒！！！
易错点 错误表现 避坑指南
概念混淆 把 “基因型频率” 和 “基因频率” 算反，如将 “A 基因频率” 算成 “AA 频率” 做题时先标注： 基因型频率→“个体比例”（AA、Aa、aa） 基因频率→“基因比例”（A、a）
滥用哈迪 - 温伯格公式 看到 “种群” 就套公式，忽略 “随机交配” 等前提条件（如自交种群不适用） 先判断是否满足 5 个条件：无突变、无迁移、随机交配、大种群、无自然选择，缺一个就不用公式
分不清自交和自由交配 认为 “自交种群” 的基因型频率也符合哈迪 - 温伯格稳定状态 明确两者区别： 自交：基因型频率会变（纯合子比例升高），基因频率不变 自由交配：满足条件时，基因型频率和基因频率都不变
复等位基因计算漏项 遇到 ABO 血型（IA、IB、i）等复等位基因，只算 2 个基因的频率 复等位基因总频率 = 1，如 IA 频率 + IB 频率 + i 频率 = 1，再根据基因型（IAIA、IAi 等）推导
1．某种群共有 200 个个体，其中 AA 个体 40 个、Aa 个体 120 个、aa 个体 80 个，求该种群中 Aa 的基因型频率。
2．某随机交配的植物种群中，aa 基因型个体占 16%，求该种群中 AA 和 Aa 的基因型频率。
3．某种群初始基因型频率为 AA=25%、Aa=50%、aa=25%，若该种群连续自交2代，或连续自由交配2代，分别求两代后 Aa 的基因型频率。
4．在某人群中，IAIA 基因型频率为 16%，IAi 为 32%，IBIB 为 4%，IBi 为 8%，IAIB为 12%，求 ii 基因型频率及 i 基因频率。
5．某种群初始有 AA 20 个、Aa 60 个、aa 20 个，若环境淘汰所有 aa 个体，求淘汰后种群中 AA 和 Aa 的基因型频率。
6某种群中，A 基因频率为 70%、a 为 30%，B 基因频率为 60%、b 为 40%，且 A/a 与 B/b 独立遗传，求该种群中 AABB 和 AaBb 的基因型频率。
题型1 基因频率
1．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
2．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
3．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
4．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
5．某地大白菜农田遭受蜗牛严重危害，农民起初喷洒杀虫剂R来控制虫害，然而几年后药效明显下降，之后他们改放养青蛙来控制害虫，如图是这几年间蜗牛种群数量变化的曲线。下列叙述错误的是（　　）
A．若用拉马克的观点分析蜗牛抗药性的出现，则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用之后
B．若用达尔文的观点分析，蜗牛抗药性的形成是自然选择的结果
C．a到b点期间，杀虫剂R的使用使蜗牛种群中的抗药性基因频率逐年下降
D．据图判断，蜗牛种群数量为c点时，农民可能开始放养青蛙控制蜗牛的数量
6．黄石市团城山湿地公园植被茂盛，水草丰美，设有步行观光桥，兼具休闲娱乐与生态保护功能，为市民提供了绿色出行空间。在某一时期，该湿地公园出现了大量福寿螺，其产生的卵呈粉红色，类似草莓，常附着在水面茎秆、石头等处。回答下列问题：
(1)该湿地公园中的福寿螺和田螺在形态特征、生态习性等方面存在一定的相似性，但它们属于不同物种，原因是两者之间存在着 。
(2)福寿螺繁殖快、天敌少，会影响该湿地公园的生物多样性，生物多样性是 的结果；福寿螺的雌性个体和雄性个体在外形上存在差异，这体现了 多样性。
(3)四聚乙醛作为农药，符合绿色食品农药标准（NY/T393-2020），对福寿螺毒力强且安全环保。利用四聚乙醛治理福寿螺，没有耐药性的个体全部死亡，该治理过程中福寿螺种群一定发生了进化，原因是 。
(4)若该湿地公园的某种动物雌雄个体数相等且自由交配，D和d基因位于X染色体上，种群中XDY的比例是20%，理论上该种群中XD的基因频率是 ，雌性个体中XDXD的比例是 （不考虑变异、迁入和迁出等）。
7．近些年，随着抗生素的人均用量增多，细菌耐药率也逐年提高。耐药性一旦产生，药物的治疗作用就明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用，科研人员做了如下实验：
步骤一：取少量含金黄色葡萄球菌的培养液，均匀涂在培养基平板上，再放上4片含有青霉素的圆形滤纸片，在无菌且适宜的条件下培养12～16 h，滤纸片周围出现抑菌圈（如图）。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值，记为N1。
步骤二：从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到液体培养基中培养，然后重复上述步骤，培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值（N2～N5）。
请回答以下问题：
(1)细菌的耐药性变异不会来源于 。细菌耐药率逐年提高是 的结果。
(2)根据抑菌圈大小可判定药物的抑菌效果，抑菌圈越大，抑菌作用越 （填“强”或“弱”）。随着培养代数的增加，抑菌圈直径数据从N1→N5会 。
(3)自然选择过程决定生物进化的方向，其直接作用的对象是 。
(4)假设该种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%。现假设该种群所生存的环境发生了一种新的变化，使得各基因型个体的生存能力大小变为AA＝Aa>aa，其中aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年增加10%，则一年后种群中aa的基因型频率约为 ，该种群 （填“发生了”或“未发生”）进化。
8．某种小海螺有一对位于常染色体上的等位基因H/h，这对等位基因的频率在某海域的A区和B区种群世代间保持相对稳定。2019年，发生了一次有毒藻类爆发增殖，释放的毒素，导致B区该小海螺大量死亡；A区基本没有影响。此后，A区的该小海螺逐渐向B区扩散，6年后，B区该小海螺种群中H基因的频率又恢复到2019年之前的相对稳定的平衡状态。H基因频率的变化曲线如图所示，回答下列问题：
(1)基因测序发现，等位基因H/h的碱基对数相同，由此推测该等位基因出现的直接原因是 。诸多可遗传变异中，能为小海螺的进化提供最原始材料的是 。
(2)基因型为Hh的小海螺与基因型为hh的小海螺交配，子代的基因型及比例为1∶1，由此可验证等位基因H/h在遗传上遵循 。
(3)2019年前，该海域中 （填“A区”或“B区”）含H基因的个体具有更强的适应能力；2025年，该海域B区的该小海螺种群中基因型为Hh的个体所占比例约为 。
(4)2022～2025年，B区该小海螺种群的H基因频率变化的主要原因 （填“是”或“不是”）个体迁移，理由： 。
题型2 基因型频率
9．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
10．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
11．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
12．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
13．某种玉米中存在与籽粒颜色形成相关的复等位基因(C、c1、c2)，C基因相对于c1和c2为显性，C可控制红色色素的形成，而c1和c2不会产生色素，但c1和c2基因很不稳定，具有一定的概率回复突变为C基因。已知在玉米发育的籽粒形成过程中，c1基因回复突变为C基因频率较高，但突变发生的时间较晚，c2突变为C基因频率较低，但突变发生的时间较早。下列说法错误的是（ ）
A．基因c1 和c2突变为C基因后，在染色体上的位置并未发生改变
B．该种玉米中与籽粒颜色形成的基因型有6种，其中纯合子基因型有3种
C．基因型clc2的玉米自交获得的籽粒中约一半既有小红斑又有大红斑，但小红斑数量更多
D．数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植，获得的籽粒中只有小红斑的约占1/4
14．先天性膈疝（CDH）是一种常见的结构性出生缺陷，是由染色体上PLS3基因突变导致的遗传性疾病，患者在人群中出现的频率为1/10000。图示为某患者家族的遗传系谱图，已知PLS3基因不在X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是（ ）
A．CDH的遗传方式是伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ-3和Ⅲ-4基因型相同的概率为1/3或1/2
C．可通过遗传咨询等产前诊断确定胎儿IV-2是否患CDH
D．Ⅲ-1与Ⅲ-2又生了一个女孩，该女孩正常的概率可能是3/4
15．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，不同基因型个体的存活率相同。该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率的变化情况依次为（ ）
A．不变、不变；增大、不变 B．不变、增大；增大、不变
C．增大、不变；不变、不变 D．不变、不变；不变、增大
16．（多选）家蚕的性别决定方式为ZW型，其体色的有斑纹和无斑纹分别由Ⅱ号常染色体上的等位基因A、a控制。科研人员对基因型为Aa的家蚕受精卵进行辐射处理，得到了一只雌蚕突变体，如下图。现让这只雌蚕与基因型为Aa的雄蚕交配得F1，选取F1中有斑纹雌雄个体相互交配得F2。已知雌蚕突变体在减数分裂时，未发生移接的Ⅱ号常染色体随机移向一极；若无Ⅱ号染色体的受精卵不能发育。不考虑其他突变和染色体互换，下列叙述正确的是（　　）
A．若F1中有斑纹：无斑纹=1：1，则说明该雌蚕中的A基因丢失
B．若F1中有斑纹：无斑纹=3：1，则说明该雌蚕中的a基因移接到W染色体上
C．若该雌蚕中的a基因丢失，则F1中a的基因频率为1/4
D．若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则F 中有斑纹：无斑纹=5：1
17．一万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题：
(1)一万多年后，D湖中的 称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为 为生物的进化提供原材料。
(2)现在有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在 ；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的 （填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。
(3)在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是 。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A基因的频率为 （保留一位小数），该种群 （填“有”或“没有”）发生进化。
1．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
2．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
3．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
4．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
5．某种玉米中存在与籽粒颜色形成相关的复等位基因(C、c1、c2)，C基因相对于c1和c2为显性，C可控制红色色素的形成，而c1和c2不会产生色素，但c1和c2基因很不稳定，具有一定的概率回复突变为C基因。已知在玉米发育的籽粒形成过程中，c1基因回复突变为C基因频率较高，但突变发生的时间较晚，c2突变为C基因频率较低，但突变发生的时间较早。下列说法错误的是（ ）
A．基因c1 和c2突变为C基因后，在染色体上的位置并未发生改变
B．该种玉米中与籽粒颜色形成的基因型有6种，其中纯合子基因型有3种
C．基因型clc2的玉米自交获得的籽粒中约一半既有小红斑又有大红斑，但小红斑数量更多
D．数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植，获得的籽粒中只有小红斑的约占1/4
6．先天性膈疝（CDH）是一种常见的结构性出生缺陷，是由染色体上PLS3基因突变导致的遗传性疾病，患者在人群中出现的频率为1/10000。图示为某患者家族的遗传系谱图，已知PLS3基因不在X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是（ ）
A．CDH的遗传方式是伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ-3和Ⅲ-4基因型相同的概率为1/3或1/2
C．可通过遗传咨询等产前诊断确定胎儿IV-2是否患CDH
D．Ⅲ-1与Ⅲ-2又生了一个女孩，该女孩正常的概率可能是3/4
7．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，不同基因型个体的存活率相同。该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率的变化情况依次为（ ）
A．不变、不变；增大、不变 B．不变、增大；增大、不变
C．增大、不变；不变、不变 D．不变、不变；不变、增大
8．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因，如图是细菌抗药性形成示意图，有关叙述不正确的是（ ）
A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组
C．长期使用某种抗生素，就会通过人工选择产生耐该抗生素的菌群
D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调
9．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 （ ）
A．自然选择决定生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变
C．种群中如果某种性状的隐性个体都不育，则一定导致该隐性基因的消失
D．某些新物种的形成不需要经历地理隔离，但一定出现生殖隔离
10．白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（ ）
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
11．金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（ ）
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
12．囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
13．金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍，种质退化现象较严重，人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是（ ）
A．生长更快的金鲳鱼养殖品种，是人工选择的结果
B．野生种群和人工种群的基因库不同
C．近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加
D．如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外，会增加野生种群的遗传多样性
14．为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，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
15．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
16．（多选）家蚕的性别决定方式为ZW型，其体色的有斑纹和无斑纹分别由Ⅱ号常染色体上的等位基因A、a控制。科研人员对基因型为Aa的家蚕受精卵进行辐射处理，得到了一只雌蚕突变体，如下图。现让这只雌蚕与基因型为Aa的雄蚕交配得F1，选取F1中有斑纹雌雄个体相互交配得F2。已知雌蚕突变体在减数分裂时，未发生移接的Ⅱ号常染色体随机移向一极；若无Ⅱ号染色体的受精卵不能发育。不考虑其他突变和染色体互换，下列叙述正确的是（　　）
A．若F1中有斑纹：无斑纹=1：1，则说明该雌蚕中的A基因丢失
B．若F1中有斑纹：无斑纹=3：1，则说明该雌蚕中的a基因移接到W染色体上
C．若该雌蚕中的a基因丢失，则F1中a的基因频率为1/4
D．若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则F 中有斑纹：无斑纹=5：1
17．一万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题：
(1)一万多年后，D湖中的 称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为 为生物的进化提供原材料。
(2)现在有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在 ；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的 （填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。
(3)在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是 。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A基因的频率为 （保留一位小数），该种群 （填“有”或“没有”）发生进化。
18．按照“国际人类基因组计划”的标准，建立不同区域、不同民族的基因库，有利于研究他们的进化历程。请回答下列问题：
（1）人类基因组计划需要对人类的 条染色体进行测序。若要建立含有人类全套遗传物质的白细胞基因血库，通常应采集 (填“男”或“女”)性的血液样本。
（2）为了得到高纯度的少数民族DNA样本，采集地点选在偏远的大山深处的少数民族主要聚居地，主要原因是 使不同民族之间的通婚概率小，从而阻止了各民族之间的基因交流。
（3）下图为某段时间内，某种群的第Ⅲ号染色体上A基因频率的变化情况。该种群在 时间段内发生了进化，在 时间段内该种群的AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和1%。
19．蚜虫的适应策略：蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育，迁飞到取食宿主上度过夏季，其间行孤雌生殖，经卵胎生产生大量幼蚜；秋季蚜虫迁飞回产卵宿主，行有性生殖，以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物，体内还有布氏菌等多种微生物，这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高，导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔，以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时，将口器刺入植物组织，寻找到筛管，持续吸食筛管汁液，但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明，筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态，Ca2+浓度提高后P蛋白溶解，加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食，其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类，所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在，但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
植物提供 ＋ － － － － － － \ －
布氏菌合成 － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ \ ＋
注：“－”代表低于蚜虫需求的量，“＋”代表高于蚜虫需求的量，“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液，同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分，为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力，在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析，图中实线单箭头代表了 的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸，而在蚜虫不能合成的氨基酸中，布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液，而不引起筛孔堵塞，可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。
(4)从文中可知，蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度，分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。
20．研究者分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的358种鸣禽进行了研究、绘制了该地区鸣禽物种的演化图表（部分）及其在不同海拔分布情况的示意图（下图，图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群）。
（1）种群①内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是 多样性，该多样性的实质是 多样性。
（2）在②③④⑤四个物种中，亲缘关系最近的两种是 。
（3）该研究发现，种群分布区域的扩大是喜马拉雅山鸟类新物种形成的关键步骤之一，就⑥⑦形成过程而言，种群X分布区域扩大的意义是 。
（4）由种群X进化成为⑥⑦两个物种的历程约为7百万年，⑥和⑦成为两个不同物种的标志是 。下列关于这一进化历程的叙述，正确的是( )。
A．X中的个体发生了可遗传的突变
B．⑥⑦中每个个体是进化的基本单位
C．⑥⑦一直利用相同的生物和非生物资源
D．自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因
E．不同海拔高度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化
21．花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。
(1)小岛上的生物与非生物环境共同构成一个 。
(2)观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。
结果说明 。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是 。
A．原始合作 B．互利共生 C．种间竞争 D．寄生
(3)研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究 。
(4)该研究之所以能够揭示一些不常见的种间相互作用，是因为“小岛”在生态学研究中具有独特优势。“小岛”在进化研究中也有独特优势，正如达尔文在日记中写道：“……加拉帕戈斯群岛上物种的特征一直深深地触动影响着我。这些事实勾起了我所有的想法。”请写出“小岛”在进化研究中的主要优势 。
22．LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况，发现如下谱系。
(1)依据LHON遗传特点，Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 。
(2)调查发现，LHON患者病变程度差异大（轻度、重度），且男性重症高发。研究发现，该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，其中重度患者核基因型为 。
(3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列（非模板链），C为编码序列的第157位，突变成T后，蛋白序列的第 位氨基酸将变成 。
部分氨基酸密码子:丙氨酸（GCG）、缬氨酸（GUG）、色氨酸（UGG）、精氨酸（CGC或CGG或CGU）
(4)人群筛查发现，XbXb基因型在女性中的占比为0．01%，那么XbY基因型在男性中的占比为 。
(5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病，每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9（已知Ⅱ-5基因型为XBY，Ⅱ-6基因型为XBXb）与基因型为XBY的无贫血症状男性结婚，其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。
23．某昆虫(XY型，2N=24)生活在环境变化不大的环境中，决定有翅的基因为A，决定残翅的基因为a，从该种群中随机抽取100个个体，测得基因型分别为AA、Aa和aa的个体数分别是48、50和2。将抽取的昆虫带到某个经常刮大风的海岛上(岛上无该昆虫)，多年后对岛上该昆虫种群调查，从该岛上种群中随机抽取100个个体，测得基因型分别为AA、Aa和aa的个体数分别是5、10和85。
（1）若要对该昆虫的基因组测序，应该测定 条染色体。
（2）在自然选择过程中，直接受选择的是 (填“表现型”或“基因型”)，海岛上充当自然选择手段的因素是 。
（3）基因频率是指 ，多年后岛上该昆虫是否发生了进化 并说明原因 。
（4） 是物种形成的必要条件。进一步探究海岛上的该昆虫是否成为了一个新的物种，让其与原生活环境的昆虫进行交配实验，若 说明岛上昆虫已经成为了一个新物种。
24．随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断的发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。
(1)第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个 。
(2)经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好，以此推断：(A)甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性，判断的理由是由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象；(B)甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性，判断的理由是虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性。
(3)经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成 ，当两箱中果蝇发生变异后，由于食物的差异与 方向的不同，导致 向不同方向积累变化，形成两个群体体色的很大差异。21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题12 基因频率和基因型频率
考情分析：真题考点分布+命题趋势+备考策略+命题预测
培优讲练：考点梳理+解题秘籍+对点训练
考点01 基因频率
考点02 基因型频率
提升冲关：题型过关练（2大题型）+能力提升练
【高考真题考点分布】
高考考点 三年考情
基因频率 2024·江苏·高考真题；2024·海南·高考真题；2023·浙江·高考真题
基因型频率 2024·湖北，2024·江西，2023·重庆
【命题趋势】
1．高频考点聚焦与题型创新
（1）核心考点稳定：基因频率的计算（尤其是伴性遗传和多等位基因）、哈迪 - 温伯格定律的应用、自然选择对基因频率的影响仍是高频考点。例如，2024 年湖北卷第 14 题结合 ZW 型性别决定考查基因频率计算，江西卷第 4 题通过多等位基因案例考查定义法应用。
（2）情境化命题突出：题目常以真实科研案例为背景，如昆虫抗药性（安徽按蚊 kdr 基因突变）、生态适应（桦尺蛾体色变化）等，要求学生在复杂情境中提取信息并建立数学模型。
（2）跨学科与核心素养融合：涉及数学工具（如卡方检验、概率计算）、生物学原理（如协同进化、遗传漂变）和实验设计（如反交实验验证假说）的综合考查，体现 “科学思维”“生命观念” 等核心素养。
2．易错点与能力要求升级
（1）易混淆概念辨析：学生需区分 “自交与自由交配”“基因突变与染色体变异”“基因频率与基因型频率” 等概念。例如，自交不改变基因频率但改变基因型频率，而自由交配在满足哈迪 - 温伯格条件时两者均不变。
（2）逻辑推理能力要求提高：逆向推理题（如已知显性性状消失推断遗传方式）、数据图表分析题（如基因电泳条带、基因型频率变化曲线）成为主流，需学生具备从现象反推本质的能力。
3．新课标与高考改革导向
（1）数学建模强化：新课标要求学生 “尝试通过数学方法讨论基因频率的变化”，因此题目可能涉及复杂公式推导（如 X 染色体基因频率计算）和概率转换（如淘汰系数对基因频率的影响）。
（2）进化与适应的深度整合：结合现代生物进化理论，分析基因频率变化与物种形成、生态位分化的关系，如通过杀虫剂使用案例解释抗药性基因的扩散机制。
【备考策略】
1．夯实基础：概念理解与公式推导
（1）核心公式梳理：
A.定义法：某基因频率 = （该基因总数/等位基因总数）× 100%（适用于常染色体和 X 染色体）。
B.哈迪-温伯格定律：p2+2pq+q2=1，其中p和q分别为显性和隐性基因频率，适用于随机交配的理想种群。
C.伴性遗传计算：X染色体基因频率需考虑性别差异，如男性发病率直接等于基因频率。
易错点专项突破：
D.自交与自由交配对比：通过棋盘法或配子频率法区分两者对基因型频率的影响。
E.多等位基因与复等位基因：如 ABO 血型系统中 IA、IB、i 的频率计算。
2．能力提升：情境化与跨学科训练
（1）典型案例分析：
A.抗药性进化：结合安徽按蚊 kdr 基因突变数据，计算突变基因频率并分析自然选择的作用。
B.生态适应：通过桦尺蛾体色变化曲线，探讨环境选择对基因频率的定向影响。
数学工具应用：
C.卡方检验：验证基因型频率是否符合哈迪 - 温伯格平衡。
D.概率转换：如淘汰系数（s）对配子存活率的影响，推导子代基因型频率。
3．分层训练与模拟实战
（1）基础题巩固：通过 “定义法 + 公式法” 强化常规计算（如 2024 年江西卷第 4 题）。
中档题拓展：结合遗传系谱图或基因电泳条带，综合分析基因频率变化（如 2024 年山东卷第 8 题）。
（2）压轴题突破：
A.逆向推理题：已知表型消失推断遗传方式（如显性致死或伴X隐性遗传）。
B.跨学科综合题：设计“昆虫抗药性-天敌捕食” 协同进化模型，分析基因频率波动规律。
4．易错点规避与答题规范
（1）审题陷阱：注意“随机交配”“自交”“迁入迁出”等条件是否满足哈迪-温伯格定律。
（2）单位与符号：基因频率结果需保留百分比或分数，基因型频率用小数表示。
（3）逻辑表达：在实验设计题中，需明确“假说 - 演绎”步骤，如通过反交实验验证伴性遗传。
【命题预测】
1．高频考点延续
（1）伴性遗传与多等位基因：如 ZW 型性别决定中隐性致病基因频率计算（参考 2024 年湖北卷第 14 题）。
（2）哈迪-温伯格定律应用：结合种群数量变化（如遗传漂变）分析基因型频率偏离平衡的原因。
2．创新题型与热点方向
（1）逆向推理与实验设计：例：某显性遗传病在群体中消失，推测可能的遗传方式（显性纯合致死或 X 隐性遗传），并设计杂交实验验证。
（2）跨学科融合：例：结合生态学数据（如种群密度、天敌数量），建立数学模型预测基因频率变化趋势。
（3）表观遗传与进化：例：环境诱导的 DNA 甲基化如何影响基因表达，间接导致基因频率改变。
3．情境化命题素材
（1）农业生产：农作物抗虫基因（如 Bt 基因）的扩散与生态风险评估。
（2）医学遗传：隐性遗传病（如苯丙酮尿症）的基因频率与遗传咨询策略。
（3）古生物学：通过化石 DNA 分析物种进化过程中基因频率的变化。
考点01 基因频率
1． 核心概念界定
（1）基因频率：种群中某一等位基因占该基因所有等位基因总数的比例（范围：0~1）。例：A 和 a 为一对等位基因，基因频率 A% = (A 的总数)/(A 的总数 + a 的总数)×100%。
（2）基因型频率：种群中某一基因型占所有个体基因型总数的比例（范围：0~1）。例：基因型 AA 的频率 = (AA 个体数)/(种群总个体数)×100%。
（3）关键关联：基因频率决定基因型频率，基因型频率可推导基因频率（需结合交配方式）。
2． 计算类型分类
类型 适用场景 核心公式 / 方法
常染色体基因频率 无性别差异的基因（如 Aa 控制的性状） 定义法：A% = (2AA + Aa)/(2N)×100%（N 为总个体数）
伴性遗传基因频率 性染色体上的基因（如 X^B、X^b） 仅算 X 染色体：X^B% = (2X^B X^B + X^B X^b + X^B Y)/(2 雌性个体数 + 雄性个体数)×100%
哈迪 - 温伯格平衡下 随机交配、无突变 / 选择 / 迁移的种群 基因频率：A% = p，a% = q；基因型频率：AA%=p ，Aa%=2pq，aa%=q （p+q=1）
特殊场景（复等位基因） 如 ABO 血型（IA、IB、i） IA% + IB% + i% = 1；基因型频率：IAIA%=IA% ，IAi%=2IA%×i% 等
通用解题步骤
（1）定基因位置：先判断基因在常染色体还是性染色体（伴 X/XY 同源区段），避免性别数据遗漏。伴 X 遗传关键结论：雄性个体的基因频率 = 该种群的基因频率（如雄性 XbY 占比 = 种群 Xb%）。
（2）选计算方法：A.已知个体数/基因型频率：用 “定义法” 直接代入公式（常染色体注意乘 2，伴性遗传区分性别）。
B.已知 “随机交配”：直接用“哈迪 - 温伯格定律”，先求基因频率，再算子代基因型频率（无需考虑亲本交配组合）。
C.已知 “自交 / 回交”：先算亲本基因型频率，再逐代推导（哈迪 - 温伯格不适用，因交配不随机）。
（3）验证结果：检查基因频率总和是否为 1（或 100%），基因型频率总和是否为 1，避免计算错误。
解题大招 1：哈迪 - 温伯格定律的 “反用技巧”
若题干给出 “aa 个体占比为 16%”，直接开平方得 a% = 40%，则 A% = 60%，AA% = 36%，Aa% = 48%（无需复杂推导）。
适用前提验证：题干需隐含 “随机交配、无突变、无自然选择”（如 “种群足够大，自由交配”），否则不能用。
解题大招2 ：配子法快速解决 “复杂交配”
当交配方式不明确（如 “随机交配 + 部分个体致死”），先算亲本产生的配子频率，再用配子结合算子代基因型频率。例：亲本 AA 占 30%，Aa 占 60%，aa 占 10%（aa 致死），则存活个体产生的 A 配子 % = (30%×2 + 60%)/(2×90%) = 2/3，a 配子 % = 1/3，子代 AA% = (2/3) = 4/9，Aa% = 4/9。
【典例1】（2023 湖北）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】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。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%，B正确。
【典例2】（2024 湖北）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（　　）
A．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
B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
【答案】A
【解析】甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变 ，C错误；若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。
【典例3】（2025 甘肃）大部分家鼠的毛色是鼠灰色，经实验室繁殖的毛色突变家鼠可以是黄色、棕色、黑色或者由此产生的各种组合色。已知控制某品系家鼠毛色的基因涉及常染色体上三个独立的基因位点A、B和D。A基因位点存在4个不同的等位基因：Ay决定黄色，A决定鼠灰色，at决定腹部黄色，a决定黑色，它们的显隐性关系依次为Ay>A>at>a，其中Ay基因为显性致死基因（AyAy的纯合鼠胚胎致死）。B基因位点存在2个等位基因：B（黑色）对b（棕色）为完全显性。回答下列问题。
(1)只考虑A基因位点时，可以产生的基因型有___________种，表型有___________种。
(2)基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1，产生这种分离比的原因是___________。
(3)黄腹黑背雌鼠和黄腹棕背雄鼠杂交，F1代产生了3/8黄腹黑背鼠，3/8黄腹棕背鼠，1/8黑色鼠和1/8巧克力色鼠。则杂交亲本基因型分别为♀___________，♂___________。
(4)D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状。让白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠杂交，F1代呈现鼠灰色。F1代雌雄鼠交配产生F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，则亲本白化纯种鼠的基因型为__________，F2代黑色鼠的基因型为______。
【答案】(1)9 4
(2)控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死
(3)ataBb atabb
(4)aadd aaD-（aaDD、aaDd）
【解析】（1）只考虑A基因位点，A基因位点存在4个不同的等位基因Ay、A、at、a ，从4个等位基因中选2个组成基因型（包括纯合子和杂合子），纯合子有AyAy（致死）、AA、atat、aa4种，杂合子有AyA、Ayat、Aya、Aa、Aat、ata6种，所以基因型共有10种，但由于AyAy纯合致死，实际存活的基因型有9种，由显隐性关系Ay>A>at>a可知，表型有黄色（Ay-）、鼠灰色（A-）、腹部黄色（at-）、黑色（aa ），共4种。
（2）基因型为AyaBb的黄色鼠杂交，正常情况下Aya×Aya后代中AyAy：Aya：aa=1：2：1，由于AyAy致死，所以Aya：aa=2：1，Bb×Bb后代中B-：bb=3：1，按照自由组合定律，（2Aya：1aa）×（3B-：1bb），后代中黄色鼠（AyaB-、Ayabb）：黑色鼠（aaB-）：巧克力色鼠（aabb）=（2/3×3/4+2/3×1/4）：（1/3×3/4）：（1/3×1/4）=8/12：3/12：1/12=8：3：1，所以后代表型及其比例为黄色鼠：黑色鼠：巧克力色鼠=8：3：1的原因是控制毛色的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，且AyAy纯合致死。
（3）黄腹黑背雌鼠（atB-）和黄腹棕背雄鼠（at-bb）杂交，因为F1代产生了黑色鼠（aaB-）和巧克力色鼠（aabb），所以亲本都含有a和b基因，那么黄腹黑背雌鼠基因型为ataBb，黄腹棕背雄鼠基因型为atabb，二者杂交，F1代产生了3/8=3/4×1/2黄腹黑背鼠（at-Bb），3/8=3/4×1/2黄腹棕背鼠（at-bb），1/8=1/4×1/2黑色鼠（aaBb）和1/8=1/4×1/2巧克力色鼠（aabb）。
（4）已知D基因位点的D基因控制色素的产生，dd突变体呈现白化性状，A决定鼠灰色，a决定黑色，F2代的表型及其比例为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，是9：3：3：1的变形，说明F1的基因型为AaDd，由于亲本是白化纯种鼠和鼠灰色纯种鼠，要得到F1为AaDd，则亲本白化纯种鼠的基因型为aadd，鼠灰色纯种鼠的基因型为AADD，二者杂交，F1的基因型为AaDd，F1代雌雄鼠交配，F2的基因型及比例为A-D-：aaD-：A-dd：aadd=9：3：3：1，表型之比为鼠灰色：黑色：白化=9：3：4，所以F2代黑色鼠的基因型为aaD-（aaDD、aaDd）。
【典例3】（2023 湖北）我国是世界上雪豹数量最多的国家，并且拥有全球面积最大的雪豹栖息地，岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象。雪豹分布在青藏高原及其周边国家和地区，是山地地区生物多样性的旗舰物种。随着社会发展，雪豹生存面临着越来越多的威胁因素，如栖息地丧失、食物减少、气候变化以及人为捕猎等。1972年雪豹被世界自然保护联盟列为濒危动物。气候变化可使山地物种栖息地丧失和生境破碎化程度加剧。模型模拟预测结果显示，影响雪豹潜在适宜生境分布的主要环境因子包括：两种气候变量（年平均气温和最冷月最低温度），两种地形变量（海拔和坡度）和一种水文变量（距离最近河流的距离）。回答下列问题：
(1)根据材料信息，写出一条食物链_______。
(2)如果气候变化持续加剧，雪豹种群可能会面临______的风险，原因是______。
(3)习近平总书记在二十大报告中提出了“实施生物多样性保护重大工程”。保护生物多样性的意义是___（回答一点即可）。根据上述材料，你认为对雪豹物种进行保护的有效措施有______和___等。
【答案】(1)草→牦牛→雪豹/草→岩羊→雪豹
(2) 灭绝 气候变化持续加剧，会影响雪豹栖息地内植被生长，食物减少，进而导致栖息地丧失和生境破碎化程度加剧，雪豹种群数量减少
(3) 保护生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，或保护生物多样性可以为人类的生存和发展提供物质条件。 建立自然保护区 建立雪豹繁育中心
【解析】（1）“岩羊和牦牛是雪豹的主要捕食对象”，据此可以写出食物链：草→牦牛→雪豹；草→岩羊→雪豹。
（2）气候变化持续加剧，会影响雪豹栖息地内植被生长，食物减少，进而导致栖息地丧失和生境破碎化程度加剧，雪豹种群数量减少，面临灭绝的风险。
（3）生物多样性有直接价值、间接价值和潜在价值，生物多样性对于维持生态系统稳定性具有重要意义，奠定了人类文明形成的物质条件，是人类赖以生存和发展的基础。
可以通过建立自然保护区，改善雪豹的栖息环境，建立雪豹繁育中心等对雪豹物种进行保护。
易错提醒！！！
1．概念混淆：基因频率≠基因型频率
错误示例：认为 “AA 占 30%，则 A 基因频率为 30%”（正确：A% = 30% + 1/2×Aa%）。
纠正方法：记牢 “基因频率 = 纯合子频率 + 1/2 杂合子频率”（仅适用于常染色体）。
2． 伴性遗传计算：漏算雄性个体的“1 条 X 染色体”
错误示例：计算 Xb频率时，仅用雌性个体数据（如“雌性 XB Xb占 20%，则 Xb% = 10%”，忽略雄性 XbY 的占比）。
纠正方法：计算伴 X 基因频率时，分母必为 “2× 雌性个体数 + 雄性个体数”（雌性 2 条 X，雄性1条 X）。
3． 哈迪 - 温伯格定律：忽略适用条件
错误场景：将 “自交种群” 用哈迪 - 温伯格计算（如 “Aa 自交后代，AA%=25%”，正确；但连续自交 n 代，AA% 会趋近 50%，哈迪 - 温伯格不适用）。
关键提醒：只要交配不随机（自交、回交、选型交配），或有突变/选择，均不能用哈迪 - 温伯格定律。
4． 复等位基因：漏算“杂合子组合”
错误示例：计算 ABO 血型中 IA 的频率时，仅算 IAIA 的频率（正确：IA% + IA%×IB% + IA%×i% = IAIA% + IAIB% + IAi%）。
纠正方法：复等位基因的某基因频率，需包含其与所有其他等位基因形成的杂合子频率的 1/2。
1．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述正确的是（　　）
A．①类个体被淘汰的原因是该杀虫剂不能诱发其产生抗性基因
B．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的基因型
C．若连续使用该杀虫剂，则抗药性的基因频率会越来越趋近1
D．②③类个体的抗性基因只能来自亲代，不可能来自基因突变
【答案】C
【解析】变异与选择无关，变异发生在自然选择之前，①类个体大多数被淘汰的原因并不是某种杀虫剂是否诱发其产生抗性基因，A错误；杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型，B错误；若连续使用杀虫剂，抗该种杀虫剂的基因频率会越来越趋近1，C正确；抗性基因根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因来源于遗传或自发的基因突变，D错误。
2．某品系小鼠的雄性个体有白色和黑色两种毛色，雌性个体有白色、黑色和黑白嵌合三种毛色，毛色由X染色体上的一对等位基因B（黑色）和b（白色）控制。雌性小鼠黑白嵌合表型产生的原因是X染色体随机失活。回答下面的问题：
（1）黑白嵌合雌性小鼠的基因型是_______________。
（2）黑白嵌合雌性（XBXb）与黑色雄鼠（XBY）杂交，后代毛色比例_________________。
【答案】（1）XBXb （2）黑色雌鼠∶黑白嵌合雌鼠∶黑色雄鼠∶白色雄鼠=1∶1∶1∶1
【解析】（1）雌性小鼠黑白嵌合表型产生的原因是X染色体随机失活，故白嵌合雌性小鼠的
基因型为 XBXb。
（2）黑白嵌合雌性（XBXb）与黑色雄鼠（XBY）杂交，杂交后代：黑色雌鼠（XBXB）∶黑白嵌合雌鼠（XBXb）∶黑色雄鼠（XBY）∶白色雄鼠（XbY） = 1∶1∶1∶1。
3．某动物种群中，雌性 1/10 患甲病（Z 染色体隐性 h）。若某病毒使患甲病雄性（ZhZh）减少 10%：回答下面的问题：
（1）病毒影响后，h 基因频率如何变化。
（2）设计实验验证基因位于 Z 染色体。
【答案】（1）病毒淘汰部分 ZhZh，h 基因频率降低，H 升高 （2）选纯合正常雌性（ZHW）与患病雄性（ZhZh）杂交，F 应为 ZHZh（雄性正常）、ZhW（雌性患病）。若反交（纯合患病雌性 × 正常雄性），F 雌性全正常，雄性全患病，证明伴 Z 遗传。
【解析】（1）病毒淘汰部分 ZhZh，h 基因频率降低，H 升高 （2）选纯合正常雌性（ZHW）与患病雄性（ZhZh）杂交，F 应为 ZHZh（雄性正常）、ZhW（雌性患病）。若反交（纯合患病雌性 × 正常雄性），F 雌性全正常，雄性全患病，证明伴 Z 遗传。
考点02 基因型频率
1．核心概念区分
（1）基因型频率：种群中某一基因型个体数占总个体数的比例，单位为百分比（%）或小数，核心是 “个体的比例”。例：AA 个体有 20个，总个体100个，则 AA 基因型频率 = 20/100=20%。
（2）基因频率：种群中某一基因占该基因所有等位基因总数的比例，同样用%或小数表示，核心是 “基因的比例”。例：A 基因有 30 个，a 基因有 70 个，总等位基因100个，则 A 基因频率 = 30/100=30%。
2． 两者换算关系（核心逻辑）
（1）通用关系：若种群中某基因有 A、a 两个等位基因，设 AA 频率为 P，Aa 频率为 H，aa 频率为 Q（则 P+H+Q=1）。则 A 基因频率 = P + 1/2 H；a 基因频率 = Q + 1/2 H。
（2）特殊关系（哈迪 - 温伯格定律）：若种群满足 “无突变、无迁移、随机交配、大种群、无自然选择”5 个条件，基因型频率会稳定在：AA 频率 = (A 基因频率) ，Aa 频率 = 2×A 基因频率 ×a 基因频率，aa 频率 = (a 基因频率) ，且该状态会世代延续。
通用方法
适用场景：所有种群（无论是否满足哈迪 - 温伯格定律），尤其是已知 “个体数量” 或 “各基因型比例” 的题目。
解题步骤：
确定总个体数（或总比例，用1代替），计算目标基因型的个体数（或比例），基因型频率 = 目标基因型个体数（比例）/ 总个体数（总比例 = 1）。例：种群中 AA:Aa:aa=1:2:1，总个体 400 只，求 Aa 频率？解：Aa 个体数 = 400×(2/4)=200，Aa 频率 = 200/400=50%（或直接用比例 2/4=50%）。
解题大招：哈迪 - 温伯格题型：公式法
（1）适用场景：题目明确 “随机交配”“自由交配”，或暗示 “种群稳定、无特殊影响”（如无迁入迁出、无自然选择）。
（2）解题关键：先通过 “隐性纯合子（aa）频率” 求基因频率，再反推其他基因型频率。
例：随机交配种群中 aa 频率为 16%，求 AA 和 Aa 频率？解：① 先求 a 基因频率 =√(aa 频率)=√16%=40%；② A 基因频率 = 1-40%=60%；③ AA 频率 = 60% =36%，Aa 频率 = 2×60%×40%=48%。
解题大招：多对等位基因：拆分法（化繁为简）
（1）适用场景：题目涉及 2 对及以上独立遗传的等位基因（如 AaBb），求某基因型（如 AABB）的频率。
（2）解题逻辑：多对等位基因独立遗传时，各对基因的基因型频率可单独计算，再将结果相乘（乘法原理）。例：种群中 A 基因频率 60%、a40%，B 基因频率 70%、b30%，求 AABB 频率？解：① AA 频率 = 60% =36%；② BB 频率 = 70% =49%；③ AABB 频率 = 36%×49%=17.64%。
【典例1】(2023·重庆）人的扣手行为属于常染色体遗传，右型扣手（A）对左型扣手（a）为显性。某地区人群中 AA、Aa、aa 基因型频率分别为 0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是（ ）
A. 该群体中两个左型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为 3/50
B. 该群体中两个右型扣手的人婚配，后代左型扣手的概率为 25/324
C. 该群体下一代 AA 基因型频率为 0.16，aa 基因型频率为 0.64
D. 该群体下一代 A 基因频率为 0.4，a 基因频率为 0.6
【答案】B
【解析】基因频率计算：根据哈迪 - 温伯格定律，A 基因频率 p=0.16+0.20×0.5=0.26，a 基因频率 q=1 p=0.74。左型扣手（aa）婚配后代必为 aa，概率为 1，A 错误；右型扣手（AA 或 Aa）中，AA 频率为 0.16/(0.16+0.20)=4/9，Aa 频率为 5/9。两人婚配产生 aa 的概率为 (5/9×5/9)×1/4=25/324，B 正确；随机交配后，下一代 AA 频率为 p2=0.0676，aa 频率为 q2=0.5476，C 错误；基因频率保持不变，仍为 A=0.26，a=0.74，D 错误。
【典例2】（2024·湖北）某二倍体动物的性别决定方式为 ZW 型，雌性和雄性个体数的比例为 1∶1。雌性个体中有 1/10 患甲病，该病由 Z 染色体上的 h 基因决定。下列叙述正确的是（ ）
A. 该种群中患甲病的个体占 5.5%
B. 种群繁殖一代后基因型有 5 种
C. 患甲病雄性个体减少 10% 会导致 h 基因频率增大
D. 该种群中 h 的基因频率为10%
【答案】B
【解析】基因频率计算：雌性中 ZhW 频率为 10%，故h基因频率 q=0.1。患病个体包括 ZhW（10%）和 ZhZh（0.1×0.1=1%），总概率为(10%+1%)×0.5=5.5%，A 错误；繁殖后基因型有 ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共 5 种，B 正确；患甲病雄性（ZhZh）减少会导致 h 基因频率降低，C 错误；该种群中Zh基因频率等于(10%+1%)×0.5=5.5%，D 错误。
【典例3】（2024·江西）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 1000 棵植株，基因型及对应棵数如下表：
基因型 W1W1 W1W2 W2W2 W1W3 W2W3 W3W3
棵数 211 114 150 200 125 200
则 W1 的基因频率为（ ）
A. 16.25% B. 25.00% C. 31.25% D. 43.75%
【答案】A
【解析】基因频率计算：W1总数 = 211×2+114+200=736，总等位基因数（211+114+150+200+125+200）×2= 1000×2=2000；根据选项推测正确计算应为 (211+114)×2/2000=16.25%。
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易错点 错误表现 避坑指南
概念混淆 把 “基因型频率” 和 “基因频率” 算反，如将 “A 基因频率” 算成 “AA 频率” 做题时先标注： 基因型频率→“个体比例”（AA、Aa、aa） 基因频率→“基因比例”（A、a）
滥用哈迪 - 温伯格公式 看到 “种群” 就套公式，忽略 “随机交配” 等前提条件（如自交种群不适用） 先判断是否满足 5 个条件：无突变、无迁移、随机交配、大种群、无自然选择，缺一个就不用公式
分不清自交和自由交配 认为 “自交种群” 的基因型频率也符合哈迪 - 温伯格稳定状态 明确两者区别： 自交：基因型频率会变（纯合子比例升高），基因频率不变 自由交配：满足条件时，基因型频率和基因频率都不变
复等位基因计算漏项 遇到 ABO 血型（IA、IB、i）等复等位基因，只算 2 个基因的频率 复等位基因总频率 = 1，如 IA 频率 + IB 频率 + i 频率 = 1，再根据基因型（IAIA、IAi 等）推导
1．某种群共有 200 个个体，其中 AA 个体 40 个、Aa 个体 120 个、aa 个体 80 个，求该种群中 Aa 的基因型频率。
【答案】50%
【解析】题干给出的比例是AA:Aa:aa=1:3:2，可直接用比例计算：Aa频率 = 3/(1+3+2)=50%。
2．某随机交配的植物种群中，aa 基因型个体占 16%，求该种群中 AA 和 Aa 的基因型频率。
【答案】AA=36%，Aa=48%
【解析】由 aa 频率16%求a基因频率，a=根号下16%=40%；由基因频率总和 = 1” 求 A 基因频率=1-a=1-40%=60%，套用哈迪 - 温伯格公式AA=A =60%2、Aa=2×A×a=2×60%×40%=48%。
3．某种群初始基因型频率为 AA=25%、Aa=50%、aa=25%，若该种群连续自交2代，或连续自由交配2代，分别求两代后 Aa 的基因型频率。
【答案】自交12.5%，自由交配50%
【解析】自交时基因频率不变，基因型频率变化（纯合子比例升高），每代Aa频率=上一代 Aa 频率×1/2，则Aa的基因型频率=50%×1/2×1/2=12.5%；自由交配时满足哈迪 - 温伯格条件，基因型频率不变，Aa 频率始终为 50%。
4．在某人群中，IAIA 基因型频率为 16%，IAi 为 32%，IBIB 为 4%，IBi 为 8%，IAIB为 12%，求 ii 基因型频率及 i 基因频率。
【答案】ii的基因型频率=28%，i的基因频率=48%
【解析】所有基因型频率总和=1，先求ii的基因型频率=1-（16%+32%+4%+8%+12%）=28%；复等位基因频率计算：i 频率 = ii 频率 + 1/2（IAi 频率 + IBi 频率）=28% + 1/2（32%+8%）=48%。
5．某种群初始有 AA 20 个、Aa 60 个、aa 20 个，若环境淘汰所有 aa 个体，求淘汰后种群中 AA 和 Aa 的基因型频率。
【答案】AA=25%，Aa=75%
【解析】先计算淘汰后剩余的总个体数=20+60=80，再按定义公式计算剩余基因型的频率：AA 频率 = 20/80=25%，Aa 频率 = 60/80=75%。
6某种群中，A 基因频率为 70%、a 为 30%，B 基因频率为 60%、b 为 40%，且 A/a 与 B/b 独立遗传，求该种群中 AABB 和 AaBb 的基因型频率。
【答案】AABB的基因型频率等于17.64%，AaBb 的基因型频率等于20.16%
【解析】多对等位基因独立时，各对基因型频率单独计算；目标基因型频率 = 各对基因型频率的乘积。AABB的基因型频率 = AA的基因型频率×BB的基因型频率=70% ×60% =17.64%；AaBb的基因型频率=Aa的基因型频率×Bb的基因型频率=2×70%×30%×2×60%×40%=20.16%。
题型1 基因频率
1．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
【答案】A
【解析】并指为常染色体显性遗传病，显性致病基因（B）频率为a，隐性正常基因（b）频率为1-a。显性表型（BB和Bb）的发病率为 a2+2a(1-a)=2a-a2=a(2-a)。由于（0＜a＜1），则a(2-a)大于a，因此并指发病率大于a，A错误；白化病为常染色体隐性遗传病，隐性纯合（bb）的发病率为 a2， a2小于 a，因此人群中白化病发病率小于 a，B正确；红绿色盲为X隐性遗传病，男性仅需一个隐性基因即患病，发病率等于隐性基因频率，即男性中红绿色盲病发病率约等于 a，C正确；抗维生素D佝偻病为X显性遗传病，不患病的女性基因型为XdXd，在女性中正常的概率为（1-a）2，因此不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2，D正确。
2．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
【答案】D
【解析】生殖隔离是指不同物种之间不能交配，或者交配后不能产生可育后代。伯明翰与多塞特的桦尺蠖属于同一物种，仅体色不同，无生殖隔离，A错误；伯明翰工业区暗黑色蛾回收率（53%）显著高于灰白色（25%），说明暗黑色更适应污染环境、更具生存优势，B错误；基因库是种群中全部个体的所有基因总和，仅控制体色的基因无法构成基因库，C错误；两地环境差异导致自然选择方向不同（工业区利于暗黑色桦尺蠖，非工业区利于灰白色桦尺蠖），种群基因频率发生不同改变，进化方向不同，D正确。
3．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
【答案】C
【解析】长喙天蛾口器变细长是长期自然选择的结果，适应环境特征的个体更易生存并传递基因，A正确；现象①中彗星兰与天蛾的相互选择导致双方种群基因频率的定向改变，体现了协同进化，B正确；协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互作用。彗星兰与蛾类的协同进化体现了生物与生物之间的相互作用，与环境也有关，C错误；现象②中细长口器基因频率上升，说明细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会，符合自然选择原理，D正确。
4．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
【答案】C
【解析】由题干信息知：两种花分布区重叠，不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的两个物种，A错误；由题干信息可知，两种花虽然起源于同一祖先种，但它们属于不同的物种，这是因为进化导致它们的基因库存在差异，B错误；变异是自然发生的，理论上一个种群发生的突变对另一种群的基因频率没有影响，C正确；尽管粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠，但由题干信息知，两者传粉动物不同，即自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同，D错误。
5．某地大白菜农田遭受蜗牛严重危害，农民起初喷洒杀虫剂R来控制虫害，然而几年后药效明显下降，之后他们改放养青蛙来控制害虫，如图是这几年间蜗牛种群数量变化的曲线。下列叙述错误的是（　　）
A．若用拉马克的观点分析蜗牛抗药性的出现，则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用之后
B．若用达尔文的观点分析，蜗牛抗药性的形成是自然选择的结果
C．a到b点期间，杀虫剂R的使用使蜗牛种群中的抗药性基因频率逐年下降
D．据图判断，蜗牛种群数量为c点时，农民可能开始放养青蛙控制蜗牛的数量
【答案】C
【解析】拉马克的进化观点是：用进废退和获得性遗传，其侧重生物体的主观作用，认为蜗牛在使用杀虫剂R后，蜗牛才产生抗药性变异，A正确；达尔文的自然选择学说，则侧重自然界的客观作用，认为使用杀虫剂前就有了抗药性的蜗牛，杀虫剂的使用只是起到自然选择的作用，B正确；现代生物进化论认为，生物进化的原因是种群基因频率的改变。分析图中曲线的变化，开始喷洒杀虫剂R后，种群密度下降（ab段），说明蜗牛种群中不具有抗药性的蜗牛被淘汰，导致抗药性基因频率逐年上升，C错误；据图判断从c点开始，蜗牛种群的数量下降后维持相对稳定，推测蜗牛种群数量为c点时，农民可能开始放养青蛙控制害虫，D正确。
6．黄石市团城山湿地公园植被茂盛，水草丰美，设有步行观光桥，兼具休闲娱乐与生态保护功能，为市民提供了绿色出行空间。在某一时期，该湿地公园出现了大量福寿螺，其产生的卵呈粉红色，类似草莓，常附着在水面茎秆、石头等处。回答下列问题：
(1)该湿地公园中的福寿螺和田螺在形态特征、生态习性等方面存在一定的相似性，但它们属于不同物种，原因是两者之间存在着 。
(2)福寿螺繁殖快、天敌少，会影响该湿地公园的生物多样性，生物多样性是 的结果；福寿螺的雌性个体和雄性个体在外形上存在差异，这体现了 多样性。
(3)四聚乙醛作为农药，符合绿色食品农药标准（NY/T393-2020），对福寿螺毒力强且安全环保。利用四聚乙醛治理福寿螺，没有耐药性的个体全部死亡，该治理过程中福寿螺种群一定发生了进化，原因是 。
(4)若该湿地公园的某种动物雌雄个体数相等且自由交配，D和d基因位于X染色体上，种群中XDY的比例是20%，理论上该种群中XD的基因频率是 ，雌性个体中XDXD的比例是 （不考虑变异、迁入和迁出等）。
【答案】(1)生殖隔离
(2)协同进化（或共同进化） 基因（或遗传）
(3)经过农药的选择作用，耐药性基因频率升高，种群基因频率发生了改变
(4)40% 16%
【解析】（1）不同物种之间存在生殖隔离（无法交配产生可育后代），因此福寿螺和田螺属于不同物种的原因是两者之间存在生殖隔离。
（2）生物多样性是生物进化（或共同进化）的结果（长期进化过程中，物种与环境、物种与物种间相互作用，形成多样的生物类群）。福寿螺雌雄个体外形的差异，是同一物种内遗传（或基因）多样性的体现（基因组成不同导致表型差异）。
（3）进化的实质是种群基因频率的改变。利用四聚乙醛治理时，无耐药性的个体死亡，耐药性个体存活并繁殖，导致种群中耐药基因的频率发生改变，因此福寿螺种群发生了进化。
（4）已知种群中XDY的比例是20%，且雌雄个体数相等（各占50%）：雄性个体中，XDY的比例为20%÷50%=40%，则XdY的比例为60%。雄性的X染色体来自雌性，因此种群中XD的基因频率等于雄性中XD的频率，即40%。雌性个体中，XDXD的比例为XD基因频率的平方（哈迪-温伯格定律），即(40%)2=16%。
7．近些年，随着抗生素的人均用量增多，细菌耐药率也逐年提高。耐药性一旦产生，药物的治疗作用就明显下降。为探究抗生素对细菌的选择作用，科研人员做了如下实验：
步骤一：取少量含金黄色葡萄球菌的培养液，均匀涂在培养基平板上，再放上4片含有青霉素的圆形滤纸片，在无菌且适宜的条件下培养12～16 h，滤纸片周围出现抑菌圈（如图）。测量并记录抑菌圈的直径并取平均值，记为N1。
步骤二：从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到液体培养基中培养，然后重复上述步骤，培养至第五代。测量并记录每一代抑菌圈直径的平均值（N2～N5）。
请回答以下问题：
(1)细菌的耐药性变异不会来源于 。细菌耐药率逐年提高是 的结果。
(2)根据抑菌圈大小可判定药物的抑菌效果，抑菌圈越大，抑菌作用越 （填“强”或“弱”）。随着培养代数的增加，抑菌圈直径数据从N1→N5会 。
(3)自然选择过程决定生物进化的方向，其直接作用的对象是 。
(4)假设该种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%。现假设该种群所生存的环境发生了一种新的变化，使得各基因型个体的生存能力大小变为AA＝Aa>aa，其中aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年增加10%，则一年后种群中aa的基因型频率约为 ，该种群 （填“发生了”或“未发生”）进化。
【答案】(1)基因重组和染色体变异 抗生素对细菌进行定向选择
(2)强 逐渐变小
(3)生物个体的表型
(4)55.1% 发生了
【解析】（1）细菌是原核生物，没有染色体，不能进行有性生殖，也不会发生基因重组，其抗药性变异一般来源于基因突变，不会来自于染色体变异和基因重组。自然选择决定生物进化的方向，细菌耐药率逐年提高是抗生素对细菌进行定向选择的结果。
（2）分析题意可知，抑菌圈越大，表明抗生素的抑菌作用越强。随着培养代数的增加，细菌抗性增强，抗生素的抑菌作用越弱，抑菌圈直径数据从N1→N5会逐渐变小。
（3）自然选择直接作用的对象是生物个体的表型。　
（4）种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为10%、30%和60%，则此时基因A的基因频率=AA的基因型频率+1/2×Aa的基因型频率=10%+1/2×30%=25%。现假设该种群中共有100个个体，则AA、Aa和aa的个体数依次是10、30、60个，若aa个体每年减少10%，而AA和Aa个体每年均增加10%，则下一年时种群中AA、Aa和aa的个体数依次是10×（1+10%）=11，30×（1+10%）=33，60×（1-10%）=54个，因此aa的基因型频率=54/（11+33+54）×100%=55.1%。通过计算可知，一年后种群的基因频率发生了改变，因此该种群发生了进化。
8．某种小海螺有一对位于常染色体上的等位基因H/h，这对等位基因的频率在某海域的A区和B区种群世代间保持相对稳定。2019年，发生了一次有毒藻类爆发增殖，释放的毒素，导致B区该小海螺大量死亡；A区基本没有影响。此后，A区的该小海螺逐渐向B区扩散，6年后，B区该小海螺种群中H基因的频率又恢复到2019年之前的相对稳定的平衡状态。H基因频率的变化曲线如图所示，回答下列问题：
(1)基因测序发现，等位基因H/h的碱基对数相同，由此推测该等位基因出现的直接原因是 。诸多可遗传变异中，能为小海螺的进化提供最原始材料的是 。
(2)基因型为Hh的小海螺与基因型为hh的小海螺交配，子代的基因型及比例为1∶1，由此可验证等位基因H/h在遗传上遵循 。
(3)2019年前，该海域中 （填“A区”或“B区”）含H基因的个体具有更强的适应能力；2025年，该海域B区的该小海螺种群中基因型为Hh的个体所占比例约为 。
(4)2022～2025年，B区该小海螺种群的H基因频率变化的主要原因 （填“是”或“不是”）个体迁移，理由： 。
【答案】(1)基因突变中的碱基替换 基因突变
(2)分离定律
(3)A区 32%
(4)不是 A区的H基因频率较大、B区的H基因频率较小，若个体迁移是主要原因，则B区的H基因频率应该逐渐上升，而不是逐渐下降
【解析】（1）基因突变导致等位基因的出现，基因突变的类型有碱基增添、缺失和替换，由于基因测序发现，等位基因H/h的碱基对数相同，所以该等位基因出现的直接原因是基因突变中的碱基替换。基因突变、基因重组和染色体变异都属于可遗传变异，其中基因突变能为小海螺的进化提供最原始材料。
（2）基因型为Hh的小海螺与基因型为hh的小海螺交配，属于测交，子代的基因型及比例为1:1，该结果可验证等位基因H/h在遗传上遵循分离定律。
（3）含H基因的个体具有更强的适应能力，说明H基因的频率较大，据图可知，A区的H基因频率较大，因此，2019年前，该海域中A区含H基因的个体具有更强的适应能力。2025年，B区该小海螺种群中H基因的频率又恢复到2019年之前的相对稳定的平衡状态，H基因频率为0.2，推知h基因频率为0.8，因此该海域A区的该小海螺种群中基因型为Hh的个体所占比例约为0.2×0.8×2×100%=32%。
（4）由于A区的H基因频率较大，B区的H基因频率较小，若个体迁移是主要原因，则B区的H基因频率应该逐渐上升，而不是逐渐下降。由此可见，2022～2025年，B区该小海螺种群的H基因频率变化的主要原因不是个体迁移。
题型2 基因型频率
9．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
【答案】A
【解析】并指为常染色体显性遗传病，显性致病基因（B）频率为a，隐性正常基因（b）频率为1-a。显性表型（BB和Bb）的发病率为 a2+2a(1-a)=2a-a2=a(2-a)。由于（0＜a＜1），则a(2-a)大于a，因此并指发病率大于a，A错误；白化病为常染色体隐性遗传病，隐性纯合（bb）的发病率为 a2， a2小于 a，因此人群中白化病发病率小于 a，B正确；红绿色盲为X隐性遗传病，男性仅需一个隐性基因即患病，发病率等于隐性基因频率，即男性中红绿色盲病发病率约等于 a，C正确；抗维生素D佝偻病为X显性遗传病，不患病的女性基因型为XdXd，在女性中正常的概率为 ，因此不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2，D正确。
10．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
【答案】D
【解析】生殖隔离是指不同物种之间不能交配，或者交配后不能产生可育后代。伯明翰与多塞特的桦尺蠖属于同一物种，仅体色不同，无生殖隔离，A错误；伯明翰工业区暗黑色蛾回收率（53%）显著高于灰白色（25%），说明暗黑色更适应污染环境、更具生存优势，B错误；基因库是种群中全部个体的所有基因总和，仅控制体色的基因无法构成基因库，C错误；两地环境差异导致自然选择方向不同（工业区利于暗黑色桦尺蠖，非工业区利于灰白色桦尺蠖），种群基因频率发生不同改变，进化方向不同，D正确。
11．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
【答案】C
【解析】长喙天蛾口器变细长是长期自然选择的结果，适应环境特征的个体更易生存并传递基因，A正确；现象①中彗星兰与天蛾的相互选择导致双方种群基因频率的定向改变，体现了协同进化，B正确；协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互作用。彗星兰与蛾类的协同进化体现了生物与生物之间的相互作用，与环境也有关，C错误；现象②中细长口器基因频率上升，说明细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会，符合自然选择原理，D正确。
12．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
【答案】C
【解析】由题干信息知：两种花分布区重叠，不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的两个物种，A错误；由题干信息可知，两种花虽然起源于同一祖先种，但它们属于不同的物种，这是因为进化导致它们的基因库存在差异，B错误；变异是自然发生的，理论上一个种群发生的突变对另一种群的基因频率没有影响，C正确；尽管粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠，但由题干信息知，两者传粉动物不同，即自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同，D错误。
13．某种玉米中存在与籽粒颜色形成相关的复等位基因(C、c1、c2)，C基因相对于c1和c2为显性，C可控制红色色素的形成，而c1和c2不会产生色素，但c1和c2基因很不稳定，具有一定的概率回复突变为C基因。已知在玉米发育的籽粒形成过程中，c1基因回复突变为C基因频率较高，但突变发生的时间较晚，c2突变为C基因频率较低，但突变发生的时间较早。下列说法错误的是（ ）
A．基因c1 和c2突变为C基因后，在染色体上的位置并未发生改变
B．该种玉米中与籽粒颜色形成的基因型有6种，其中纯合子基因型有3种
C．基因型clc2的玉米自交获得的籽粒中约一半既有小红斑又有大红斑，但小红斑数量更多
D．数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植，获得的籽粒中只有小红斑的约占1/4
【答案】D
【解析】基因突变不会改变基因在染色体上的位置，仅改变碱基序列，A正确；复等位基因C、c1、c2的基因型共有6种（CC、Cc1、Cc2、c1c1、c1c2、c2c2），其中纯合子为CC、c1c1、c2c2，共3种，B正确；c1c2自交子代基因型为c1c1（25%）、c1c2（50%）、c2c2（25%）。c1c1因c1高频突变（时间晚）形成小红斑，c2c2因c2低频突变（时间早）形成大红斑，c1c2同时发生两种突变，但c1突变频率更高，小红斑更多，C正确；把数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植”，亲代产生的配子C：c1：c2＝2：1：1，所以后代的c1c1占比为1/16，D错误。
14．先天性膈疝（CDH）是一种常见的结构性出生缺陷，是由染色体上PLS3基因突变导致的遗传性疾病，患者在人群中出现的频率为1/10000。图示为某患者家族的遗传系谱图，已知PLS3基因不在X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是（ ）
A．CDH的遗传方式是伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ-3和Ⅲ-4基因型相同的概率为1/3或1/2
C．可通过遗传咨询等产前诊断确定胎儿IV-2是否患CDH
D．Ⅲ-1与Ⅲ-2又生了一个女孩，该女孩正常的概率可能是3/4
【答案】D
【解析】根据无中生有是隐性可知，CDH为隐性病，但是系谱图中患病的都是男性，无法判断是伴性遗传还是常染色体遗传，两种情况都有可能，A错误；若为常染色体隐性遗传：设致病基因为a，正常基因为A。Ⅰ-1 基因型为aa，则 Ⅱ-3 基因型为Aa；Ⅱ-4 患病（Aa），则 Ⅲ-4 基因型为1/3AA、2/3Aa，此时 Ⅱ-3 和 Ⅲ-4 基因型相同的概率为2/3。若为伴X染色体隐性遗传：设致病基因为Xa，正常基因为XA。Ⅰ-1 基因型为XaY，则 Ⅱ-3 基因型为XAXa；Ⅱ-4 基因型为XAY，则 Ⅲ-4 基因型为1/2XAXa，此时 Ⅱ-3 和 Ⅲ-4 基因型相同的概率为1/2，B错误；先天性膈疝（CDH）是由染色体上 PLS3 基因突变导致的遗传性疾病，所以可通过基因检测等产前诊断确定胎儿 Ⅳ - 2 是否患 CDH，C错误；若为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-2的母亲患病，则Ⅱ-2基因型为XAXa，则Ⅲ-1 为1/2XAXa、1/2XAXA，Ⅲ-2 患病(XaY)，他们生一个女孩正常（XAXa或XAXA）的概率为1 1/2×1/2=3/4，D正确。
15．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，不同基因型个体的存活率相同。该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率的变化情况依次为（ ）
A．不变、不变；增大、不变 B．不变、增大；增大、不变
C．增大、不变；不变、不变 D．不变、不变；不变、增大
【答案】A
【解析】据题意可知： AA占16%，aa占36%，Aa占48%，A的基因频率 = ，a的基因频率为60%；进行随机交配分析，根据哈迪-温伯格定律，随机交配后基因型频率为：，，； AA个体百分比和A基因频率均不变。进行自交分析，AA自交后代全为AA（16%），Aa自交后代为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，aa自交后代全为aa（36%），自交后AA=16%+48%×1/4=28%，Aa=48%×1/2=24%，aa=36%+48%×1/4=48%，自交后总基因型频率：AA=28%，Aa=24%，aa=48%， A的基因频率仍为 A==40%， AA百分比增大，A基因频率不变。BCD错误，A正确。
16．（多选）家蚕的性别决定方式为ZW型，其体色的有斑纹和无斑纹分别由Ⅱ号常染色体上的等位基因A、a控制。科研人员对基因型为Aa的家蚕受精卵进行辐射处理，得到了一只雌蚕突变体，如下图。现让这只雌蚕与基因型为Aa的雄蚕交配得F1，选取F1中有斑纹雌雄个体相互交配得F2。已知雌蚕突变体在减数分裂时，未发生移接的Ⅱ号常染色体随机移向一极；若无Ⅱ号染色体的受精卵不能发育。不考虑其他突变和染色体互换，下列叙述正确的是（　　）
A．若F1中有斑纹：无斑纹=1：1，则说明该雌蚕中的A基因丢失
B．若F1中有斑纹：无斑纹=3：1，则说明该雌蚕中的a基因移接到W染色体上
C．若该雌蚕中的a基因丢失，则F1中a的基因频率为1/4
D．若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则F 中有斑纹：无斑纹=5：1
【答案】AD
【解析】若Aa的雌蚕突变体的A基因丢失，则该雌蚕的基因型为aO，产生的配子为1/2a、1/2O，与基因型为Aa的雄蚕（ZZ）杂交，产生的配子为1A、1a，F1中有斑纹∶无斑纹=1∶1，A正确；若该雌蚕中的a基因移接到W染色体上，则该雌蚕的基因型为aZWa，产生的配子为aZ、Wa、aWa、Z，基因型为Aa的雄蚕（ZZ）杂交，产生的配子为1AZ、1aZ，则F1中有斑纹∶无斑纹=1∶1，B错误；若Aa的雌蚕突变体的a基因丢失，则该雌蚕的基因型为AO，产生的配子为1/2A、1/2O，与基因型为Aa的雄蚕杂交，产生的配子为1/2A、1/2a，F1中基因型及比例为AA：AO：Aa：aO=1：1：1：1，因此F1中a的基因频率为（1+1）/（2+1+2+1）=1/3，C错误；若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则该雌蚕的基因型为aZWA，产生的配子为1aZ、1WA、1aWA、1Z，基因型为Aa的雄蚕（ZZ）产生的配子为1/2AZ、1/2aZ，则F1雌性基因型为（1/4Aa、1/4AO、1/4aa、1/4aO）ZWA，均为有斑纹，产生的雌配子为1AWA、2aWA、1WA、1AZ、2aZ、1Z，雄性有斑纹为1/2AOZZ、1/2AaZZ，产生的雄配子为2AZ、1aZ、1Z，不含完整Ⅱ号染色体的受精卵不能发育，致死份数为2，存活总份数为8×4-2=30，F2中无斑纹（aa）份数为5，有斑纹个体份数为25，即有斑纹：无斑纹=5:1，D正确。
17．一万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题：
(1)一万多年后，D湖中的 称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为 为生物的进化提供原材料。
(2)现在有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在 ；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的 （填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。
(3)在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是 。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A基因的频率为 （保留一位小数），该种群 （填“有”或“没有”）发生进化。
【答案】(1)所有鳉鱼所含有的全部基因 突变和基因重组
(2)生殖隔离 遗传多样性
(3)低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草
(4)52.4% 有
【解析】（1）种群中的全部个体所含有的全部基因统称为基因库，故D湖中的所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。现代生物进化理论认为突变和基因重组是生物进化的原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异。
（2）虽然A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，所以a、b两湖的鳉鱼产生了生殖隔离，它们属于两个物种。来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明C、D两湖的鳉鱼还是同一个物种，没有产生生殖隔离，因此体现的是遗传（或基因）多样性。
（3）根据甲、乙的基因完全相同，染色体数乙是甲的二倍，且乙的植株较硕大，说明乙是由甲经过染色体加倍形成的多倍体，即乙是四倍体，形成的原因可能是：低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草。
（4）根据A的基因频率为50%，可知a的基因频率也为1-50%=50%，群体中AA的个体占（50%）2=25%，Aa的个体占2×50%×50%=50%，aa的个体占（50%）2=25%，假设开始鳉鱼的种群数量为200只（AA为50只、Aa为100只、aa为50只），环境变化后，基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则AA的数量为55只，Aa的数量为110只，aa的数量为45只，所以一年后A的基因频率=（110+55×2）÷（55×2+110×2+45×2）≈52.4%。由于基因频率改变了，因此这个种群有发生进化，因为基因频率的改变是生物进化的实质。
1．对于基因频率相对稳定的种群，可通过基因频率推导群体中特定基因型的概率分布。假设处于遗传平衡人群中某种人类遗传病的基因频率为 a（0＜a＜1），下列推断错误的是（　　）
A．若 a 表示并指基因的基因频率，则人群中并指发病率小于 a
B．若 a 表示白化病基因的基因频率，则人群中白化病发病率小于 a
C．若 a 表示红绿色盲病基因的基因频率，则男性中红绿色盲病发病率约等于 a
D．若 a 表示抗维生素 D 佝偻病基因的基因频率，则不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2
【答案】A
【解析】并指为常染色体显性遗传病，显性致病基因（B）频率为a，隐性正常基因（b）频率为1-a。显性表型（BB和Bb）的发病率为 a2+2a(1-a)=2a-a2=a(2-a)。由于（0＜a＜1），则a(2-a)大于a，因此并指发病率大于a，A错误；白化病为常染色体隐性遗传病，隐性纯合（bb）的发病率为 a2， a2小于 a，因此人群中白化病发病率小于 a，B正确；红绿色盲为X隐性遗传病，男性仅需一个隐性基因即患病，发病率等于隐性基因频率，即男性中红绿色盲病发病率约等于 a，C正确；抗维生素D佝偻病为X显性遗传病，不患病的女性基因型为XdXd，在女性中正常的概率为 ，因此不患该病的女性个体占全部个体的（1 - a）2/2，D正确。
2．20世纪50年代，人们将暗黑色桦尺蠖和灰白色桦尺蠖分别标记后放养在工业区（伯明翰）和没有污染的非工业区（多塞特）。经过一段时间后，将所释放的蛾收回，统计结果如下表所示。下列叙述正确的是（　　）
地区 灰白色蛾 暗黑色蛾
释放数 回收数 释放数 回收数
伯明翰（工业污染区） 64 16（25%） 154 82（53%）
多塞特（非工业区） 393 54（13.7%） 406 19（4.7%）
A．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖之间存在生殖隔离
B．伯明翰区中，灰白色蛾比暗黑色蛾更具生存优势
C．控制桦尺蠖灰白色和暗黑色的基因构成了基因库
D．伯明翰区和多塞特区的桦尺蠖朝着不同的方向进化
【答案】D
【解析】生殖隔离是指不同物种之间不能交配，或者交配后不能产生可育后代。伯明翰与多塞特的桦尺蠖属于同一物种，仅体色不同，无生殖隔离，A错误；伯明翰工业区暗黑色蛾回收率（53%）显著高于灰白色（25%），说明暗黑色更适应污染环境、更具生存优势，B错误；基因库是种群中全部个体的所有基因总和，仅控制体色的基因无法构成基因库，C错误；两地环境差异导致自然选择方向不同（工业区利于暗黑色桦尺蠖，非工业区利于灰白色桦尺蠖），种群基因频率发生不同改变，进化方向不同，D正确。
3．研究发现：现象①热带地区的彗星兰具有细长的花矩，花矩底部储存着花蜜，而长喙天蛾中专门为其传粉的天蛾拥有细长的口器，能够准确伸入花矩底部获取花蜜，同时帮助彗星兰完成传粉，使得彗星兰向花距更长的方向进化，长喙天蛾向口器更细长的方向进化；现象②长喙天蛾种群中细长口器相关基因的基因频率逐渐上升。下列叙述错误的是（　　）
A．长喙天蛾的口器越来越细长是长期自然选择的结果
B．现象①说明彗星兰与天蛾的相互影响促进了彼此种群基因频率的定向改变
C．彗星兰与蛾类的协同进化仅体现了生物与生物之间的相互作用，与环境无关
D．出现现象②的原因可能是细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会
【答案】C
【解析】长喙天蛾口器变细长是长期自然选择的结果，适应环境特征的个体更易生存并传递基因，A正确；现象①中彗星兰与天蛾的相互选择导致双方种群基因频率的定向改变，体现了协同进化，B正确；协同进化包括生物与生物之间、生物与无机环境之间的相互作用。彗星兰与蛾类的协同进化体现了生物与生物之间的相互作用，与环境也有关，C错误；现象②中细长口器基因频率上升，说明细长口器个体比口器较短个体具有更多的生存和繁殖机会，符合自然选择原理，D正确。
4．美国加利福尼亚州有两个猴面花姐妹种——粉龙头（花瓣呈粉红色）和红龙头（花瓣呈红色）。它们起源于同一个粉色花的祖先种，两者分布区重叠，前者（粉龙头）由黄蜂授粉，后者（红龙头）由蜂鸟授粉。下列相关分析正确的是（　　）
A．粉龙头和红龙头猴面花是因长期地理隔离而产生生殖隔离形成的
B．因起源于同一祖先种，所以粉龙头和红龙头猴面花种群的基因库相同
C．粉龙头猴面花种群产生的突变可能对红龙头猴面花种群的基因频率无影响
D．两者分布区重叠导致自然选择对两种群基因频率的改变所起的作用完全相同
【答案】C
【解析】由题干信息知：两种花分布区重叠，不是长期地理隔离而产生生殖隔离形成的两个物种，A错误；由题干信息可知，两种花虽然起源于同一祖先种，但它们属于不同的物种，这是因为进化导致它们的基因库存在差异，B错误；变异是自然发生的，理论上一个种群发生的突变对另一种群的基因频率没有影响，C正确；尽管粉龙头和红龙头猴面花分布区重叠，但由题干信息知，两者传粉动物不同，即自然选择对两种群基因频率改变所起的作用不相同，D错误。
5．某种玉米中存在与籽粒颜色形成相关的复等位基因(C、c1、c2)，C基因相对于c1和c2为显性，C可控制红色色素的形成，而c1和c2不会产生色素，但c1和c2基因很不稳定，具有一定的概率回复突变为C基因。已知在玉米发育的籽粒形成过程中，c1基因回复突变为C基因频率较高，但突变发生的时间较晚，c2突变为C基因频率较低，但突变发生的时间较早。下列说法错误的是（ ）
A．基因c1 和c2突变为C基因后，在染色体上的位置并未发生改变
B．该种玉米中与籽粒颜色形成的基因型有6种，其中纯合子基因型有3种
C．基因型clc2的玉米自交获得的籽粒中约一半既有小红斑又有大红斑，但小红斑数量更多
D．数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植，获得的籽粒中只有小红斑的约占1/4
【答案】D
【解析】基因突变不会改变基因在染色体上的位置，仅改变碱基序列，A正确；复等位基因C、c1、c2的基因型共有6种（CC、Cc1、Cc2、c1c1、c1c2、c2c2），其中纯合子为CC、c1c1、c2c2，共3种，B正确；c1c2自交子代基因型为c1c1（25%）、c1c2（50%）、c2c2（25%）。c1c1因c1高频突变（时间晚）形成小红斑，c2c2因c2低频突变（时间早）形成大红斑，c1c2同时发生两种突变，但c1突变频率更高，小红斑更多，C正确；把数量相等的基因型为Cc1和Cc2的玉米混合种植”，亲代产生的配子C：c1：c2＝2：1：1，所以后代的c1c1占比为1/16，D错误。
6．先天性膈疝（CDH）是一种常见的结构性出生缺陷，是由染色体上PLS3基因突变导致的遗传性疾病，患者在人群中出现的频率为1/10000。图示为某患者家族的遗传系谱图，已知PLS3基因不在X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是（ ）
A．CDH的遗传方式是伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ-3和Ⅲ-4基因型相同的概率为1/3或1/2
C．可通过遗传咨询等产前诊断确定胎儿IV-2是否患CDH
D．Ⅲ-1与Ⅲ-2又生了一个女孩，该女孩正常的概率可能是3/4
【答案】D
【解析】根据无中生有是隐性可知，CDH为隐性病，但是系谱图中患病的都是男性，无法判断是伴性遗传还是常染色体遗传，两种情况都有可能，A错误；若为常染色体隐性遗传：设致病基因为a，正常基因为A。Ⅰ-1 基因型为aa，则 Ⅱ-3 基因型为Aa；Ⅱ-4 患病（Aa），则 Ⅲ-4 基因型为1/3AA、2/3Aa，此时 Ⅱ-3 和 Ⅲ-4 基因型相同的概率为2/3。若为伴X染色体隐性遗传：设致病基因为Xa，正常基因为XA。Ⅰ-1 基因型为XaY，则 Ⅱ-3 基因型为XAXa；Ⅱ-4 基因型为XAY，则 Ⅲ-4 基因型为1/2XAXa，此时 Ⅱ-3 和 Ⅲ-4 基因型相同的概率为1/2，B错误；先天性膈疝（CDH）是由染色体上 PLS3 基因突变导致的遗传性疾病，所以可通过基因检测等产前诊断确定胎儿 Ⅳ - 2 是否患 CDH，C错误；若为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-2的母亲患病，则Ⅱ-2基因型为XAXa，则Ⅲ-1 为1/2XAXa、1/2XAXA，Ⅲ-2 患病(XaY)，他们生一个女孩正常（XAXa或XAXA）的概率为1 1/2×1/2=3/4，D正确。
7．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，不同基因型个体的存活率相同。该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因的频率的变化情况依次为（ ）
A．不变、不变；增大、不变 B．不变、增大；增大、不变
C．增大、不变；不变、不变 D．不变、不变；不变、增大
【答案】A
【解析】据题意可知： AA占16%，aa占36%，Aa占48%，A的基因频率 = ，a的基因频率为60%；进行随机交配分析，根据哈迪-温伯格定律，随机交配后基因型频率为：，，； AA个体百分比和A基因频率均不变。进行自交分析，AA自交后代全为AA（16%），Aa自交后代为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，aa自交后代全为aa（36%），自交后AA=16%+48%×1/4=28%，Aa=48%×1/2=24%，aa=36%+48%×1/4=48%，自交后总基因型频率：AA=28%，Aa=24%，aa=48%， A的基因频率仍为 A==40%， AA百分比增大，A基因频率不变。BCD错误，A正确。
8．人类在生产和生活中大量使用抗生素是引起细菌抗药性增强的重要原因，如图是细菌抗药性形成示意图，有关叙述不正确的是（ ）
A．易感菌群中出现具有一定抗药性的细菌可能是基因突变的结果
B．抗药性基因传递给其他细菌产生的变异属于基因重组
C．长期使用某种抗生素，就会通过人工选择产生耐该抗生素的菌群
D．抗生素的不合理使用，会导致耐药菌群的出现或造成体内菌群失调
【答案】C
【解析】易感菌属于原核生物，遗传物质是DNA，没有染色体，因此抗药性变异的来源不是基因重组和染色变异，只能是基因突变，A正确；抗药性基因传递给其他细菌，是通过质粒实现的，质粒将抗药基因在菌株间、菌种间传递，使抗药基因由一个质粒转移到另一个质粒，故属于基因重组，B正确；细菌耐药性的形成是经过抗生素的长期自然选择，出现了抗药性较强的菌株，且逐渐增强。抗生素在杀死有害菌的同时将体内的有益菌也杀死，所以会引起菌群失调，C错误；长期使用抗生素，对细菌的抗药性进行选择，所以会导致耐药菌群的出现，D正确。
9．根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 （ ）
A．自然选择决定生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变
C．种群中如果某种性状的隐性个体都不育，则一定导致该隐性基因的消失
D．某些新物种的形成不需要经历地理隔离，但一定出现生殖隔离
【答案】D
【解析】变异是不定向的，自然选择不能决定生物变异的方向，但能决定生物进化的方向，A错误；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，而不是基因型频率的定向改变，B错误；即便种群中如果某种性状的隐性个体都不育，但只要存在杂合子，则该隐性基因的一定不会消失，C错误；物种的形成必需经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的形成，D正确。
10．白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（ ）
A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力
B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化
C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高
D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
【答案】D
【解析】分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确；基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。
11．金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（ ）
A．金鱼与野生鲫鱼属于同一物种
B．人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态
C．鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变
D．人类的喜好影响了金鱼的进化方向
【答案】B
【解析】由题干中信息“自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知，金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A正确；人工选择可以积累人类喜好的变异，淘汰人类不喜好的变异，只对金鱼的变异类型起选择作用，不能使金鱼发生变异，B错误；种群进化的实质是种群基因频率的改变，因此，鲫鱼进化成金鱼的过程中，存在基因频率的改变，C正确；人类的喜好可以通过人工选择来实现，使人类喜好的性状得以保留，因此，人工选择可以决定金鱼的进化方向，D正确。
12．囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。
下列叙述错误的是
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
【答案】B
【解析】据图分析可知，深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高，而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低，因此，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响，A正确；浅色岩P区中，D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.1，根据深色表现型频率可知，DD%+Dd%=0.18，计算可知，Dd%=0.16；深色熔岩床区中，D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.7，DD%+Dd%=0.95，计算可知，Dd%=0.5，所以与浅色岩P相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高，B错误；囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，因此，浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C正确；浅色岩Q区中，隐性纯合体的频率=1-0.5=0.5；浅色岩P区中，隐性纯合体频率=1-0.18=0.82，因此，与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D正确。
13．金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍，种质退化现象较严重，人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是（ ）
A．生长更快的金鲳鱼养殖品种，是人工选择的结果
B．野生种群和人工种群的基因库不同
C．近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加
D．如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外，会增加野生种群的遗传多样性
【答案】D
【解析】为获得更大收益，养殖户不断筛选生长更快的品种，是为培养适合人类需要的生物品种，属于人工选择，A正确；人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群，两个种群的基因库不同，B正确；近亲繁殖能够使纯合基因型的频率迅速增加，C正确；遗传多样性的本质是遗传变异，人工种群大量逃逸到野外，不会使野生种群发生遗传变异，故其遗传多样性不会改变，D错误；
14．为控制地中海沿岸某陆地区域蚊子的数量，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
【答案】B
【解析】据图可知，与距海岸线20km以外相比，区域A中Est基因频率较高，说明每年在距海岸线0～20 km范围内（区域A）喷洒杀虫剂，对该种蚊子进行了定向选择，Est基因频率逐渐增加，即发生了定向改变，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；新物种形成的标志是产生生殖隔离，所以区域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。
15．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
【答案】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为有害突变，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，因此说基因h通过控制血红蛋白的结构影响红细胞的形态，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。
16．（多选）家蚕的性别决定方式为ZW型，其体色的有斑纹和无斑纹分别由Ⅱ号常染色体上的等位基因A、a控制。科研人员对基因型为Aa的家蚕受精卵进行辐射处理，得到了一只雌蚕突变体，如下图。现让这只雌蚕与基因型为Aa的雄蚕交配得F1，选取F1中有斑纹雌雄个体相互交配得F2。已知雌蚕突变体在减数分裂时，未发生移接的Ⅱ号常染色体随机移向一极；若无Ⅱ号染色体的受精卵不能发育。不考虑其他突变和染色体互换，下列叙述正确的是（　　）
A．若F1中有斑纹：无斑纹=1：1，则说明该雌蚕中的A基因丢失
B．若F1中有斑纹：无斑纹=3：1，则说明该雌蚕中的a基因移接到W染色体上
C．若该雌蚕中的a基因丢失，则F1中a的基因频率为1/4
D．若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则F 中有斑纹：无斑纹=5：1
【答案】AD
【解析】若Aa的雌蚕突变体的A基因丢失，则该雌蚕的基因型为aO，产生的配子为1/2a、1/2O，与基因型为Aa的雄蚕（ZZ）杂交，产生的配子为1A、1a，F1中有斑纹∶无斑纹=1∶1，A正确；若该雌蚕中的a基因移接到W染色体上，则该雌蚕的基因型为aZWa，产生的配子为aZ、Wa、aWa、Z，基因型为Aa的雄蚕（ZZ）杂交，产生的配子为1AZ、1aZ，则F1中有斑纹∶无斑纹=1∶1，B错误；若Aa的雌蚕突变体的a基因丢失，则该雌蚕的基因型为AO，产生的配子为1/2A、1/2O，与基因型为Aa的雄蚕杂交，产生的配子为1/2A、1/2a，F1中基因型及比例为AA：AO：Aa：aO=1：1：1：1，因此F1中a的基因频率为（1+1）/（2+1+2+1）=1/3，C错误；若该雌蚕中的A基因移接到W染色体上，则该雌蚕的基因型为aZWA，产生的配子为1aZ、1WA、1aWA、1Z，基因型为Aa的雄蚕（ZZ）产生的配子为1/2AZ、1/2aZ，则F1雌性基因型为（1/4Aa、1/4AO、1/4aa、1/4aO）ZWA，均为有斑纹，产生的雌配子为1AWA、2aWA、1WA、1AZ、2aZ、1Z，雄性有斑纹为1/2AOZZ、1/2AaZZ，产生的雄配子为2AZ、1aZ、1Z，不含完整Ⅱ号染色体的受精卵不能发育，致死份数为2，存活总份数为8×4-2=30，F2中无斑纹（aa）份数为5，有斑纹个体份数为25，即有斑纹：无斑纹=5:1，D正确。
17．一万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鳉鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题：
(1)一万多年后，D湖中的 称为鳉鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为 为生物的进化提供原材料。
(2)现在有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A、B两湖的鳉鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鳉鱼之间存在 ；来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的 （填“遗传多样性”“物种多样性”或“生态系统多样性”）。
(3)在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是 。
(4)如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，环境变化后，鳉鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A基因的频率为 （保留一位小数），该种群 （填“有”或“没有”）发生进化。
【答案】(1)所有鳉鱼所含有的全部基因 突变和基因重组
(2)生殖隔离 遗传多样性
(3)低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草
(4)52.4% 有
【解析】（1）种群中的全部个体所含有的全部基因统称为基因库，故D湖中的所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。现代生物进化理论认为突变和基因重组是生物进化的原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异。
（2）虽然A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，所以a、b两湖的鳉鱼产生了生殖隔离，它们属于两个物种。来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明C、D两湖的鳉鱼还是同一个物种，没有产生生殖隔离，因此体现的是遗传（或基因）多样性。
（3）根据甲、乙的基因完全相同，染色体数乙是甲的二倍，且乙的植株较硕大，说明乙是由甲经过染色体加倍形成的多倍体，即乙是四倍体，形成的原因可能是：低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草。
（4）根据A的基因频率为50%，可知a的基因频率也为1-50%=50%，群体中AA的个体占（50%）2=25%，Aa的个体占2×50%×50%=50%，aa的个体占（50%）2=25%，假设开始鳉鱼的种群数量为200只（AA为50只、Aa为100只、aa为50只），环境变化后，基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则AA的数量为55只，Aa的数量为110只，aa的数量为45只，所以一年后A的基因频率=（110+55×2）÷（55×2+110×2+45×2）≈52.4%。由于基因频率改变了，因此这个种群有发生进化，因为基因频率的改变是生物进化的实质。
18．按照“国际人类基因组计划”的标准，建立不同区域、不同民族的基因库，有利于研究他们的进化历程。请回答下列问题：
（1）人类基因组计划需要对人类的 条染色体进行测序。若要建立含有人类全套遗传物质的白细胞基因血库，通常应采集 (填“男”或“女”)性的血液样本。
（2）为了得到高纯度的少数民族DNA样本，采集地点选在偏远的大山深处的少数民族主要聚居地，主要原因是 使不同民族之间的通婚概率小，从而阻止了各民族之间的基因交流。
（3）下图为某段时间内，某种群的第Ⅲ号染色体上A基因频率的变化情况。该种群在 时间段内发生了进化，在 时间段内该种群的AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和1%。
【答案】24 男 地理隔离 Y1-Y3 Y3-Y4
【解析】（1）人类细胞中含有23对染色体，但由于男性的一对性染色体结构不同，因此人类基因组计划需要对人类的24条染色体（22条常染色体+X+Y）进行测序；由于女性和男性的常染色体相同，而女性只含性染色体X不含Y，男性细胞既含性染色体X又含Y，所以男性白细胞携带人类的全套遗传物质（遗传信息），并且采样非常方便，因此选样时通常选择采集男性血液样本建立白细胞基因血库。
（2）为了得到高纯度的少数民族DNA样本，采样地点选在偏远的大山深处的少数民族主要聚居区，主要原因是地理隔离使不同民族之间的通婚几率小，从而阻止了各民族之间的基因交流。
（3）生物进化的实质是基因频率的改变，种群基因频率发生改变即种群发生了进化，故分析图示可知该种群在Y1-Y3时间段内发生了进化，种群的AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和1%，说明种群中A基因频率为81%+2×18%=90%，a基因频率为2×18%+1%=10%，故对应图示Y3-Y4。
19．蚜虫的适应策略：蚜虫是陆地生态系统中常见的昆虫。春季蚜虫从受精卵开始发育，迁飞到取食宿主上度过夏季，其间行孤雌生殖，经卵胎生产生大量幼蚜；秋季蚜虫迁飞回产卵宿主，行有性生殖，以受精卵越冬。蚜虫周围生活着很多生物，体内还有布氏菌等多种微生物，这些生物之间的关系如下图。
蚜虫以植物为食。植物通过筛管将以糖类为主的光合产物不断运至根、茎等器官。组成筛管的筛管细胞之间通过筛板上的筛孔互通。筛管受损会引起筛管汁液中Ca2+浓度升高，导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔，以阻止营养物质外泄。蚜虫取食时，将口器刺入植物组织，寻找到筛管，持续吸食筛管汁液，但刺吸的损伤并不引起筛孔堵塞。体外实验表明，筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态，Ca2+浓度提高后P蛋白溶解，加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶。蚜虫仅以筛管汁液为食，其体内的布氏菌从蚜虫获取全部营养元素。筛管汁液的主要营养成分是糖类，所含氮元素极少。这些氮元素绝大部分以氨基酸形式存在，但无法完全满足蚜虫的需求。蚜虫不能合成的氨基酸来源如下表。
氨基酸 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
植物提供 ＋ － － － － － － \ －
布氏菌合成 － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ \ ＋
注：“－”代表低于蚜虫需求的量，“＋”代表高于蚜虫需求的量，“\”代表难以检出。
蚜虫大量吸食筛管汁液，同时排出大量蜜露。蜜露以糖为主要成分，为蚂蚁等多种生物提供了营养物质。
蚜虫利用这些策略应对各种环境压力，在生态系统中扮演着独特的角色。
(1)蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了 。从生态系统功能角度分析，图中实线单箭头代表了 的方向。
(2)蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸，而在蚜虫不能合成的氨基酸中，布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸 。
(3)蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液，而不引起筛孔堵塞，可能是因为蚜虫唾液中有 的物质。
(4)从文中可知，蚜虫获取足量的氮元素并维持内环境稳态的对策是 。
(5)从物质与能量以及进化与适应的角度，分析蚜虫在冬季所采取的生殖方式对于种群延续和进化的意义 。
【答案】(1)群落 能量流动
(2)相互补充
(3)抑制Ca2+对P蛋白作用
(4)通过吸食大量的筛管汁液获取氮元素，同时以蜜露形式排出多余的糖分
(5)蚜虫通过有性生殖，以受精卵形式越冬，降低对物质和能量的需求，度过恶劣环境，保持种群延续；借助基因重组，增加遗传多样性，为选择提供原材料。
【解析】（1）蚜虫生活环境中的全部生物共同构成了群落。由图可知，实线单箭头从植物指向蚜虫，从蚜虫指向瓢虫或草蛉，代表了能量流动的方向。
（2）蚜虫为布氏菌提供其不能合成的氨基酸，布氏菌与植物为蚜虫提供蚜虫自身不能合成的氨基酸，蚜虫不能合成的氨基酸中，布氏菌来源的氨基酸与从植物中获取的氨基酸相互补充。
（3）由题可知，筛管汁液中Ca2+浓度升高，导致筛管中P蛋白从结晶态变为非结晶态而堵塞筛孔，以阻止营养物质外泄。实验表明，筛管P蛋白在Ca2+浓度低时呈现结晶态，Ca2+浓度提高后P蛋白溶解，加入蚜虫唾液后P蛋白重新结晶，可推测唾液中有抑制Ca2+对P蛋白作用的物质，使蚜虫能够持续吸食植物筛管汁液，而不引起筛孔堵塞。
（4）由题可知，筛管汁液的主要营养成分是糖类，所含氮元素极少，蚜虫大量吸食筛管汁液

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