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新人教高考生物（不定項版）二輪專題復習
專題四　變異和進化
可遺傳的變異來源于基因突變、基因重組和染色體變異，是由于遺傳物質改變形成的，可能導致生物性狀的改變；可遺傳的變異為生物進化提供了原材料，生物進化的實質是種群基因頻率發生改變，自然選擇決定生物進化方向，適應是自然選擇的結果。生物進化的結果是生物具有多樣性和適應性。
(對照課本回顧主干知識)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
重要概念1　由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的
[例1]　SLC基因編碼錳轉運蛋白。研究發現該基因作為轉錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CGT變為TGT，導致所編碼蛋白中的丙氨酸突變為蘇氨酸，使組織中錳元素嚴重缺乏，引發炎性腸病等多種疾病。下列相關分析不正確的是(　　)
A．推測患者SLC基因內部發生了堿基的替換
B．SLC基因突變導致其所編碼的錳轉運蛋白的功能改變
C．突變的SLC基因相應mRNA中的變化為CGU→UGU
D．識別并轉運丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同
答案　C
解析　據題干信息“該基因作為轉錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CGT變為TGT，導致所編碼蛋白中的丙氨酸突變為蘇氨酸”，該過程涉及了C→T堿基的替換，導致基因突變，A正確；SLC基因編碼錳轉運蛋白，據信息可知：丙氨酸突變為蘇氨酸后，組織中的錳元素嚴重缺乏，進而引發多種疾病，說明SLC基因突變導致其所編碼的錳轉運蛋白的功能改變，B正確；基因與mRNA之間遵循堿基互補配對原則，基因中的堿基序列由CGT變為TGT，則相應mRNA中的堿基序列由GCA變為ACA，C錯誤；tRNA與mRNA上的密碼子堿基互補配對，因丙氨酸和蘇氨酸的密碼子不同，故識別并轉運丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同，D正確。
[例2]　激活的細胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)抑制因子會造成細胞周期停滯，引發細胞衰老。下圖反映的是一種癌基因誘導激活CDKs的抑制因子而引起的細胞衰老的過程。下列敘述不正確的是(　　)
A.原癌基因突變不一定會導致細胞癌變
B．衰老細胞中多種酶的活性降低
C．CDKs抑制因子基因屬于抑癌基因
D．CDKs有活性就會導致細胞衰老的發生
答案　D
解析　一般來說，原癌基因表達的蛋白質是細胞正常的生長和增殖所必需的，這類基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質活性過強，就可能引起細胞癌變，A正確；抑癌基因表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖或者促進細胞凋亡，CDKs抑制因子會造成細胞周期停滯，引發細胞衰老，可見CDKs抑制因子基因屬于抑癌基因，C正確；由題可知，抑制CDKs會導致細胞衰老，所以CDKs沒有活性才會使細胞衰老，D錯誤。
[例3]　(2022·河南省實驗中學高三上學期期中)酵母菌細胞中一個基因發生突變后，使mRNA中段增加了連續的三個堿基AAG(終止密碼子有UGA、UAG、UAA)。據此推測，下列敘述正確的是(　　)
A．突變后的基因在復制時參與復制的嘧啶脫氧核苷酸的比例減小
B．突變后的基因編碼的多肽鏈最多只有兩個氨基酸與原多肽鏈不同
C．突變后的基因表達時可能會在mRNA上增加AAG的位置停止翻譯
D．突變后的基因表達時與密碼子UAA對應的tRNA無法攜帶氨基酸，故而終止翻譯
答案　C
解析　基因是DNA分子的一個片段，根據堿基互補配對原則，雙鏈DNA中嘧啶堿基和嘌呤堿基的比例各占1/2，因此突變后的基因在復制時參與復制的嘧啶脫氧核苷酸的比例不改變，A錯誤；突變后的基因編碼的多肽鏈，與原多肽鏈相比，有可能剛好只多出一個氨基酸，也可能該位置的兩個氨基酸與原多肽鏈不同，其余氨基酸都相同，但是還有可能出現提前終止肽鏈等情況，B錯誤；若AAG剛好插入在原mRNA的堿基U后面，使UAA剛好形成一個終止密碼子，就可能使突變后的基因翻譯時在該位置終止，C正確；終止密碼子沒有與之對應的反密碼子，故沒有與密碼子UAA對應的tRNA，且該mRNA中不一定含有終止密碼子UAA，D錯誤。
[例4]　下圖表示某真核生物一條染色體上a、b、c三個基因的分布狀況，其中Ⅰ、Ⅱ為非基因序列。下列敘述正確的是(　　)
A．a中發生堿基替換可形成a的等位基因
B．Ⅱ中缺失一個堿基將導致染色體變異
C．基因重組可導致a、b位置發生互換
D．染色體易位可導致b、c基因位置互換
答案　A
解析　基因中堿基替換可導致基因突變，基因突變可使a突變成它的等位基因，A正確；染色體結構變異是染色體片段的改變，Ⅱ中缺失一個堿基不屬于染色體變異，B錯誤；基因重組一般分為染色體互換型和自由組合型，兩種情況都不會使a、b位置發生互換，C錯誤；染色體易位發生在非同源染色體之間，互換的是不同類型的基因，D錯誤。
[例5]　(2022·湖南，9，改編)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化＝1∶1∶1∶1。該個體最可能發生了下列哪種染色體結構變異(　　)
答案　C
解析　分析題意可知：大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上，兩對等位基因為連鎖關系，正常情況下，測交結果只能出現兩種表型，但題干中某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化＝1∶1∶1∶1，類似于基因自由組合定律的結果，推測該個體可產生四種數目相等的配子，且控制兩對性狀的基因遵循自由組合定律，即其中一對等位基因被易位到非同源染色體上，C正確。
[例6]　(2021·廣東選擇性考試)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)
A．Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C．秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D．自然狀態下Bc因配子發育異常而高度不育
答案　A
解析　白菜型油菜2n＝20，表明白菜型油菜屬于二倍體生物，體細胞中含有兩個染色體組，而Bc是通過卵細胞發育而來的單倍體，其成熟葉肉細胞中含有一個染色體組，A錯誤；Bc是通過卵細胞發育而來的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態下，Bc只含有一個染色體組，細胞中無同源染色體，減數分裂不能形成正常配子而高度不育，D正確。
[例7]　(不定項)(2021·北京等級考改編)研究者擬通過有性雜交的方法將簇毛麥(2n＝14)的優良性狀導入普通小麥(2n＝42)中。用簇毛麥花粉給數以千計的小麥小花授粉，10天后只發現兩個雜種幼胚，將其離體培養，產生愈傷組織，進而獲得含28條染色體的大量雜種植株。以下表述正確的是(　　)
A．簇毛麥與小麥之間存在生殖隔離
B．培養過程中幼胚細胞經過脫分化和再分化
C．雜種植株減數分裂時染色體不能正常聯會
D．雜種植株的染色體加倍后能產生可育植株
答案　ABCD
解析　簇毛麥與小麥的后代(雜種植株)細胞內沒有同源染色體，在減數分裂時染色體聯會紊亂，不可育，故二者之間存在生殖隔離，A、C正確；幼胚細胞經過脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經過再分化形成胚狀體或叢芽，從而得到完整植株，B正確；雜種植株的染色體加倍后染色體成對存在，能正常產生配子，能獲得可育植株，D正確。
[例8]　(不定項)(2021·江蘇新高考適應性考試改編)栽培蘋果品種以二倍體為主，通過離體培養蘋果成熟胚(2n)，可誘導再生獲得品質改良的四倍體蘋果。下列敘述正確的是(　　)
A．可通過低溫或秋水仙素誘導處理獲得四倍體
B．經誘導獲得的再生苗都為純合體
C．誘導獲得的植株需經染色體倍性鑒定
D．通過二倍體的體細胞雜交方法也可獲得四倍體植株
答案　ACD
解析　可通過低溫或秋水仙素誘導抑制紡錘體的形成使得染色體加倍，進而獲得四倍體，A正確；若原二倍體植株為雜合子，則經誘導獲得的再生苗也是雜合子，B錯誤；誘導獲得的植株不一定都能成為四倍體，所以需經染色體倍性鑒定，C正確。
重要概念2　地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先
[例9]　(新教材新知識點)生物化石之所以能證明生物的進化，其根本原因是(　　)
A．各類生物化石在地層中的出現具有一定的順序
B．地殼巖石的形成有一定的順序
C．化石是保存在地層中的生物遺體、遺物或遺跡
D．化石是生物的祖先留下來的
答案　A
[例10]　(新教材新知識點)下列關于生物進化證據和結論的說法，錯誤的是(　　)
A．幾乎所有生物共用一套遺傳密碼能為生物有共同祖先這一論點提供支持
B．所有生物都有細胞結構及共同的物質基礎和結構基礎
C．不同生物的DNA和蛋白質等生物大分子的差異可揭示物種親緣關系的遠近
D．脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段，說明人與其他脊椎動物有共同的祖先
答案　B
重要概念3　適應是自然選擇的結果
[例11]　某種蘭花細長的花距底部可分泌花蜜，主要由采蜜蛾類為其傳粉。多年后發現，在某地其傳粉者從采蜜蛾類逐漸轉變為采油蜂類。進一步研究發現，花距中花蜜大量減少，而二乙酸甘油酯(一種油脂類化合物)有所增加。下列分析錯誤的是(　　)
A．該種蘭花是通過基因指導有關酶的合成，進而控制花距中分泌物的合成的
B．該蘭花種群中花距分泌物有關基因頻率的改變可能與傳粉動物變換有關
C．蘭花花距中有不同種類分泌物含量的變化，是不同種蘭花形成的必要條件
D．該種蘭花與采油蜂之間在相互影響下不斷進化和發展，體現了協同進化
答案　C
[例12]　(2021·湖北選擇性考試)線蟲的npr 1基因編碼一種G蛋白偶聯受體，該基因突變后(突變基因NPR 1)，其編碼的蛋白質第215位氨基酸殘基由纈氨酸變為苯丙氨酸，導致線蟲覓食行為由“獨立覓食”變為“聚集覓食”。覓食行為的改變，在食物匱乏時，使線蟲活動范圍受限，能量消耗減少，有利于交配，對線蟲生存有利。針對以上現象，下列敘述錯誤的是(　　)
A．npr 1基因發生的上述突變屬于堿基替換
B．食物匱乏時，npr 1基因頻率會提高
C．新基因的產生為線蟲的進化提供了原始材料
D．這兩種覓食行為的存在有利于線蟲適應環境
答案　B
解析　該基因突變后(突變基因NPR 1)，其編碼的蛋白質第215位氨基酸殘基由纈氨酸變為苯丙氨酸，只有一個氨基酸發生替換，說明npr 1基因發生了堿基的替換，A正確；基因為npr 1的線蟲覓食行為是“獨立覓食”，在食物匱乏時，使線蟲活動范圍大，能量消耗多，不利于交配，對線蟲生存有害，npr 1基因頻率會下降，B錯誤；基因突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供原始材料，C正確；兩種覓食行為，有利于線蟲在不同的食物環境中更好的生存，有利于線蟲適應環境，D正確。
[例13]　(2021·湖南選擇性考試)金魚系野生鯽魚經長期人工選育而成，是中國古代勞動人民智慧的結晶。現有形態多樣、品種繁多的金魚品系。自然狀態下，金魚能與野生鯽魚雜交產生可育后代。下列敘述錯誤的是(　　)
A．金魚與野生鯽魚屬于同一物種
B．人工選擇使鯽魚發生變異，產生多種形態
C．鯽魚進化成金魚的過程中，有基因頻率的改變
D．人類的喜好影響了金魚的進化方向
答案　B
解析　由題干中信息“自然狀態下，金魚能與野生鯽魚雜交產生可育后代”可知，金魚與野生鯽魚屬于同一物種，A正確；人工選擇可以積累人類喜好的變異，淘汰人類不喜好的變異，只對鯽魚的變異類型起選擇作用，不能使鯽魚發生變異，而且人類的喜好影響了金魚的進化方向，B錯誤，D正確；種群進化的實質是種群基因頻率的改變，因此，鯽魚進化成金魚的過程中，存在基因頻率的改變，C正確。
[例14]　某研究小組為研究自然選擇的作用，進行了如下實驗：將直毛長翅果蠅(AABB)與分叉毛殘翅果蠅(aabb)雜交，雜交后代作為第0代放置在塑料箱中，個體間自由交配。裝有食物的培養瓶懸掛在箱蓋上，使殘翅個體難以進入。連續培養7代，檢測每一代a、b的基因頻率，結果如圖所示。已知A、a與B、b基因是自由組合的。下列相關敘述正確的是(　　)
A．第2代成年果蠅的性狀分離比為9∶3∶3∶1
B．種群數量越大，a基因頻率的波動幅度會越小
C．a、b基因頻率的變化都是自然選擇的結果
D．培養至某一代中無殘翅個體時，b基因頻率為0
答案　B
解析　已知A、a和B、b基因是自由組合的，那么這兩對基因分別位于兩對常染色體上，遵循分離定律和自由組合定律，親本雜交的第一代表型均為直毛長翅，第二代性狀分離比為9∶3∶3∶1。題中說雜交后代作為第0代，那么應是第1代性狀分離比為9∶3∶3∶1，且殘翅個體會被淘汰，殘翅所占比例會下降，第2代也不滿足9∶3∶3∶1的性狀分離比，A錯誤；由題意可知，只會將殘翅個體淘汰，對A、a基因無影響，則理論上該等位基因比例始終為1∶1，種群數量越大，得到的結果與理論比例越接近，基因頻率的波動幅度越小，B正確；a基因不受所創設的外界環境干擾，其基因頻率的變化是自然選擇的結果，b基因受人為干擾，殘翅個體被選擇性淘汰而無法與長翅個體進行交配，所以其基因頻率的變化不是自然選擇的結果，C錯誤；培養至某一代中無殘翅個體時，仍有可能存在基因型為Bb的個體，b基因頻率不為0，D錯誤。
[例15]　(2022·湖南，12)稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區域有重疊，②與③的分布區域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進行了種間交配實驗，結果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子傳送率(%) 0 0 0 0 100 100
注：精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認交配雌蟲的百分比。
A.實驗結果表明近緣物種之間也可進行交配
B．生殖隔離與物種的分布區域是否重疊無關
C．隔離是物種形成的必要條件
D．②和③之間可進行基因交流
答案　D
解析　由表格中的交配率的結果可知，近緣物種之間也可進行交配，A正確；生殖隔離是指不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代，與物種的分布區域是否重疊無關，B正確；②與③的分布區域不重疊，故存在地理隔離自然情況下無法進行基因交流；兩者屬于兩個近緣物種，存在生殖隔離，表中②×③交配精子傳送率100%，但無法說明二者能進行基因交流，D錯誤。
[例16]　(不定項)(2022·山東濰坊高三12月抽測)自2010年科學家首次在南亞發現新型超級病菌NDM－1以來，世界各地不斷出現超級病菌感染病例。超級病菌是一種耐藥性細菌，抗生素藥物對它不起作用，病人會因為感染而引起可怕的炎癥，高燒、痙攣、昏迷甚至死亡。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．抗生素的濫用引發細菌產生抗藥性突變
B．超級細菌的抗藥性狀屬于可遺傳的變異
C．短期內交替使用多種抗生素有助于防止超級細菌的產生
D．超級細菌是自然選擇使細菌抗藥基因頻率定向改變的結果
答案　A
解析　先有細胞發生耐藥性變異，后有抗生素的選擇作用，A錯誤；抗藥性性狀是由基因決定的，是可遺傳的變異，B正確；細菌對不同的抗生素的耐藥性不同，短期內交替使用多種抗生素有助于防止超級細菌的產生，C正確；生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，所以超級細菌是自然選擇使細菌抗藥基因頻率定向改變的結果，D正確。
[練]　填空：
答案　
情境信息
例1　(2021·湖南選擇性考試)血漿中膽固醇與載脂蛋白apoB 100結合形成低密度脂蛋白(LDL)，LDL通過與細胞表面受體結合，將膽固醇運輸到細胞內，從而降低血漿中膽固醇含量。PCSK9基因可以發生多種類型的突變，當突變使PCSK9蛋白活性增強時，會增加LDL受體在溶酶體中的降解，導致細胞表面LDL受體減少。下列敘述錯誤的是(　　)
A．引起LDL受體缺失的基因突變會導致血漿中膽固醇含量升高
B．PCSK9基因的有些突變可能不影響血漿中LDL的正常水平
C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突變會導致血漿中膽固醇含量升高
D．編碼apoB 100的基因失活會導致血漿中膽固醇含量升高
此題為高考常考信息題，解這類題的方法為：邊讀題邊畫關鍵信息，將題目信息與所學相關生物學知識聯系起來，將分析結果記在題旁邊，然后結合選項做題。不要過多糾結題干信息。
1．邊讀題邊提取信息分析信息
2．根據信息結合選項作答
A項：引起LDL受體缺失的基因突變LDL受體數量減少膽固醇進入細胞的數量減少，則血漿中膽固醇含量升高；
B項：基因突變可能不改變PCSK9蛋白活性LDL受體數量不變血漿中LDL水平正常；
C項：PCSK9蛋白活性降低LDL受體數量增多膽固醇進入細胞的數量增多，血漿中膽固醇含量下降；
D項：編碼apoB 100的基因失活apoB 100減少LDL不能形成血漿中膽固醇含量升高。
答案　C
[練1－1]　(2020·山東等級考)野生型大腸桿菌可以在基本培養基上生長，發生基因突變產生的氨基酸依賴型菌株需要在基本培養基上補充相應氨基酸才能生長。將甲硫氨酸依賴型菌株M和蘇氨酸依賴型菌株N單獨接種在基本培養基上時，均不會產生菌落。某同學實驗過程中發現，將M、N菌株混合培養一段時間，充分稀釋后再涂布到基本培養基上，培養后出現許多由單個細菌形成的菌落，將這些菌落分別接種到基本培養基上，培養后均有菌落出現。該同學對這些菌落出現原因的分析，不合理的是(　　)
A．操作過程中出現雜菌污染
B．M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸
C．混合培養過程中，菌株獲得了對方的遺傳物質
D．混合培養過程中，菌株中已突變的基因再次發生突變
答案　B
解析　操作過程中可能出現雜菌污染，基本培養基上生長的為雜菌，A合理；M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸形成的菌落，需要M、N混合在一起才能形成，而菌落一般來自于單個細菌，也就不存在M、N菌株互為對方提供所缺失的氨基酸的可能，B不合理；M、N菌株混合培養后在基本培養基上可以單獨生存，推測可能是混合培養過程中，菌株間發生了基因交流，獲得了對方的遺傳物質，C合理；基因突變是不定向的，在混合培養過程中，菌株中已突變的基因也可能再次發生突變，得到可在基本培養基上生存的野生型大腸桿菌，D合理。
[練1－2]　(2020·山東等級考)在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，如圖所示。若某細胞進行有絲分裂時，出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該細胞的說法錯誤的是(　　)
A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構
B．其子細胞中染色體的數目不會發生改變
C．其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段
D．若該細胞基因型為Aa，可能會產生基因型為Aaa的子細胞
答案　C
解析　由題干信息可知，著絲粒分裂后向兩極移動時出現“染色體橋”結構，故可以在有絲分裂后期觀察到“染色體橋”結構，A正確；出現“染色體橋”后，在兩個著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體分別移向細胞兩極，其子細胞中染色體數目不會發生改變，B正確；“染色體橋”現象是姐妹染色單體之間發生了片段的連接，而后斷開，不會出現非同源染色體片段連接，C錯誤；若該細胞的基因型為Aa，出現“染色體橋”后著絲粒間某一位置發生斷裂，使一條姐妹染色單體上的a轉接到了另一條姐妹染色體上時，則會產生基因型為Aaa的子細胞，D正確。
[練1－3]　(2022·湖北，20，改編)為了分析某21三體綜合征患兒的病因，對該患兒及其父母的21號染色體上的A基因(A1～A4)進行PCR擴增，經凝膠電泳后，結果如圖所示。關于該患兒致病的原因敘述錯誤的是(　　)
A．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數第一次分裂21號染色體分離異常
B．考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數第二次分裂21號染色體分離異常
C．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數第一次分裂21號染色體分離異常
D．不考慮同源染色體互換，可能是卵原細胞減數第二次分裂21號染色體分離異常
答案　D
解析　21三體綜合征屬于染色體數目變異引起的遺傳病，病因是患兒的父親或母親的減數分裂異常，產生了含有兩條21號染色體的精子或卵細胞。根據題中凝膠電泳結果圖示可判斷，患兒同時含有母親體內21號染色體上的A2和A3基因，故患兒的病因是母親減數分裂異常，產生了含有兩條21號染色體的卵細胞。若考慮同源染色體互換，一條21號染色體可以同時含有A2和A3基因，產生同時含有A2和A3基因的卵細胞，可能因為卵原細胞進行減數第一次分裂時同源染色體未分離，或減數第二次分裂時姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向同一極，A、B正確；若不考慮同源染色體互換，一條21號染色體不可能同時含有A2和A3基因，卵原細胞進行減數第一次分裂時同源染色體未分離，才可能產生同時含有A2和A3基因的卵細胞，C正確，D錯誤。
長句應答
例2　(2022·湖南，19)中國是傳統的水稻種植大國，有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優良品種的過程中，發現某野生型水稻葉片綠色由基因C控制。回答下列問題：
(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變為C1所致，基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續自交3代，F3成年植株中黃色葉植株占________。
(2)測序結果表明，突變基因C1轉錄產物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變為5′－GACAG－3′，導致第________位氨基酸突變為________，從基因控制性狀的角度解釋突變體葉片變黃的機理________________________________________________________________________。(部分密碼子及對應氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA蘇氨酸；CAG谷氨酰胺)
(3)由C突變為C1產生了一個限制酶酶切位點。從突變型1葉片細胞中獲取控制葉片顏色的基因片段，用限制酶處理后進行電泳(電泳條帶表示特定長度的DNA片段)，其結果為圖中________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突變型2葉片為黃色，由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變？________(填“能”或“否”)，用文字說明理由______________________________________________________________________________。
第(4)題運用假說—演繹法解題
1．提出假設
(1)C2是顯性基因。
(2)C2是隱性基因。
2．演繹假設內容
(1)C2是顯性基因，則突變型2的基因型為CC2，突變型1的基因型為CC1，突變型2與突變型1雜交，子代基因型及比例為CC(綠)∶CC2(黃)∶CC1(黃)∶C1C2(黃)＝1∶1∶1∶1，則子代表型及比例為黃∶綠＝3∶1，與題意不符，假設不成立。
(2)C2是隱性基因，則突變型2是隱性純合子，基因型為C2C2，突變型1的基因型為CC1，突變型2與突變型1雜交，子代基因型及比例為CC2(綠)∶C1C2(黃)＝1∶1，則子代表型及比例為黃∶綠＝1∶1，符合題意，假設成立。
3．結論
C2是隱性突變。
答案　(1)2/9
(2)243　谷氨酰胺　基因突變影響與色素形成有關酶的合成，導致葉片變黃
(3)Ⅲ
(4)能　若C2是隱性突變，則突變型2為純合子，則子代CC2表現為綠色，C1C2表現為黃色，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若C2為顯性突變，突變型2(CC2)與突變型1(CC1)雜交，子代表型及比例應為黃∶綠＝3∶1；與題意不符
解析　(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變為C1所致，基因C1純合幼苗期致死，說明突變型1應為雜合子，C1對C為顯性，突變型1自交1代，子一代中基因型為1/3CC、2/3CC1，子二代中3/5CC、2/5CC1，F3成年植株中黃色葉植株占2/9。
(2)突變基因C1轉錄產物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變為5′－GACAG－3′，突變位點前對應氨基酸數為726/3＝242，則會導致第243位氨基酸由谷氨酸突變為谷氨酰胺。葉片變黃是葉綠體中色素含量變化的結果，而色素不是蛋白質，從基因控制性狀的角度推測，基因突變影響與色素形成有關酶的合成，導致葉片變黃。
(3)突變型1應為雜合子，由C突變為C1產生了一個限制酶酶切位點。Ⅰ應為C酶切電泳結果，Ⅱ應為C1酶切電泳結果，從突變型1(CC1)葉片細胞中獲取控制葉片顏色的基因片段，用限制酶處理后進行電泳，其結果為圖中Ⅲ。
創新設問
例3　近年來發現，S蛋白與肺癌發生的mTOR信號途徑密切相關，科研人員對S蛋白的功能展開研究。
(1)與正常細胞相比，癌細胞的典型特征是能夠________，這可能是由于細胞中的DNA上與癌變有關的________基因突變或過量表達，也可能是________基因突變而造成相應蛋白質活性減弱或失去活性，導致細胞分裂失去調控所致。
(2)mTOR信號途徑激活后，調控的代謝過程可能包括________(多選)，以保證癌細胞的物質和能量供應，適應其分散和轉移。
A．癌細胞營養供應不足，物質合成速率減慢
B．癌細胞呼吸強度增加，局部組織大量積累酒精
C.癌組織周圍的毛細血管增多，利于癌細胞擴散
D．胰島素分泌增加，利于癌細胞攝入葡萄糖
(3)為研究S蛋白與mTOR信號途徑在肺癌發生過程中的上下游關系，科研人員進行如下實驗。
實驗一：將皮下移植腫瘤的小鼠隨機分為四組，定期測定腫瘤體積變化，各組處理及結果如下圖(雷帕霉素是mTOR信號途徑的抑制劑)。
①本實驗中對照組為________組。據實驗結果分析，在小鼠腫瘤發生的信號途徑中，處于上游的是________。
②依據實驗結果，請用“＋”(代表促進)、“－”(代表抑制)及文字信息，繪制出S蛋白、mTOR信號途徑在腫瘤發生過程中的調控關系圖。
實驗二：科研人員向小鼠的肺部移植腫瘤，對四組小鼠的其他處理與實驗一相同。通過細胞學水平上定期檢測肺部的____________，為上述調控關系圖成立提供證據。
(4)依據S蛋白、mTOR信號途徑在腫瘤發生過程中的調控關系，請列舉1項該研究在腫瘤藥物開發方面的應用價值：______________________________________________________________________。
答案　(1)無限增殖　原癌　抑癌
(2)CD
(3)①1　S蛋白　②S蛋白mTOR腫瘤　癌細胞數量
(4)研發提高S蛋白基因表達的藥物；研發抑制mTOR信號通路激活的藥物
解析　(2)mTOR信號途徑激活后，為保證癌細胞的物質和能量供應，適應其分散和轉移，癌細胞營養供應充足，物質合成速率增強，癌細胞呼吸強度增加，癌細胞呼吸作用不產生酒精，癌組織周圍的毛細血管增多，利于癌細胞擴散，胰島素分泌增加，利于癌細胞攝入葡萄糖。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
雙練一　基礎測試
一、單項選擇題(每題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的)
1．(2022·湖南三湘名校教育聯盟高三第二次聯考)下列關于生物變異的說法正確的是(　　)
A．基因突變可發生于所有細胞生物中，加熱殺死的S型菌使R型活菌轉化成S型菌屬于基因重組
B．發生染色體結構變異時基因數量一定發生改變，基因重組時基因數量不發生改變
C．DNA中堿基的缺失屬于基因突變，染色體上基因的缺失屬于染色體結構變異
D．基因突變產生新基因但不產生新基因型，完整染色體的缺失屬于染色體數目變異
答案　A
解析　基因突變具有普遍性，可發生于所有細胞生物中，加熱殺死的S型菌使R型活菌轉化成S型菌屬于基因重組，A正確；發生染色體結構變異時基因數量不一定發生改變(如倒位)，基因重組時基因數量不發生改變，B錯誤；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，DNA中堿基的缺失不一定導致基因突變，染色體上基因的缺失屬于染色體結構變異中的缺失，C錯誤；基因突變產生新基因從而產生新基因型，完整染色體的缺失屬于染色體數目變異，D錯誤。
2．(2022·重慶市高三四模)我國考古學家利用現代人的DNA序列設計并合成了一種類似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來，用于研究人類起源及進化。下列說法正確的是(　　)
A．“引子”徹底水解的產物有兩種
B．設計“引子”能將古人類的DNA識別出來，說明現代人和古人遺傳信息完全相同
C．現代人類是由原始祖先與其他生物及環境協同進化而來的
D．現代生物進化理論認為自然選擇改變了種群的基因型頻率，決定了生物的進化方向
答案　C
解析　利用現代人的DNA序列設計并合成了一種類似磁鐵的“引子”，成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來，據此可以推測：“引子”是一段單鏈DNA序列，徹底水解產物有磷酸、脫氧核糖和四種含氮堿基，共6種產物，A錯誤；“引子”能將古人類的DNA識別出來，是因為古人類DNA中存在與“引子”的堿基序列互補配對的堿基序列，而非現代人和古人遺傳信息完全相同，B錯誤；現代人類是由原始祖先與其他生物及環境協同進化而來的，即協同進化導致現代人類的誕生，C正確；現代生物進化理論的觀點之一是：自然選擇導致種群的基因頻率發生定向改變，決定生物的進化方向，D錯誤。
3．(2022·北京二十二中第四次調研)生物的某些染色體結構變異可通過減數分裂染色體的行為來識別。甲、乙兩模式圖分別表示細胞減數分裂過程中出現的“環形圈”或“十字形結構”現象，圖中字母表示染色體上的基因。下列有關敘述正確的是(　　)
A.兩圖中的現象均發生在減數分裂Ⅰ后期同源染色體分離過程中
B．甲圖所示的現象是由倒位導致的，乙圖所示的現象是由易位導致的
C．甲乙兩圖所示細胞完成減數分裂后產生的配子中染色體結構均正常
D．兩圖所示細胞中基因種類、數量均正常，個體性狀也不會發生改變
答案　B
4.(2022·湖南省高三3月調研)在細胞中，有時兩條X染色體可融合成一條X染色體，稱為并聯X(記作“X^X”)，其形成過程如圖。帶有一條并聯X染色體和一條Y染色體的果蠅表現為雌性可育。一只含有并聯X的雌果蠅(X^XY)和一只正常雄果蠅雜交，子代的基因型與親本完全相同，子代連續交配也是如此，因而稱為并聯X保持系。下列敘述錯誤的是(　　)
A．形成X^X的過程中，染色體的結構和數目均會異常
B．并聯X的雌果蠅減數分裂時，在一個初級卵母細胞中會形成3個正常的四分體
C．利用該保持系，可“監控”和“記錄”雄果蠅X染色體上的新發突變
D．在并聯X保持系中，親本雄果蠅的X染色體傳向子代雌果蠅
答案　D
解析　據圖和題意可知，并聯X(記作“X^X”)是由兩條X染色體融合成一條X染色體，同時有部分染色體片段的丟失，因此形成X^X的過程中，染色體的結構和數目均會異常，A正確；正常果蠅體細胞中含有8條染色體，若并聯X的雌果蠅細胞內含有7條染色體，因此在減數分裂時，在一個初級卵母細胞中會形成3個正常的四分體，若并聯X的雌果蠅細胞中含有8條染色體，在減數分裂時性染色體聯會不能形成正常四分體，只會形成3個正常的四分體，B正確；綜合上述分析可推知：在并聯X保持系中，親本雄果蠅的X染色體傳向子代雄蠅，親本雄蠅的Y染色體傳向子代雌蠅，而且子代雌雄果蠅的數量比為1∶1，由于子代的基因型與親代完全相同，可見，利用該保持系，可“監控”和“記錄”雄果蠅X染色體上的新發突變，C正確，D錯誤。
5．(2022·山東高三開學摸底考試生物試卷)小麥的易倒伏與抗倒伏受D、d基因的控制，抗銹病與易感銹病受T、t基因的控制，兩對基因獨立遺傳。欲利用基因型為DdTt的易倒伏抗銹病的小麥培育出基因型為ddTT的抗倒伏抗銹病的小麥品種，甲同學設計了逐代自交并不斷篩選的方案，乙同學設計了單倍體育種的方案。下列敘述錯誤的是(　　)
A．逐代自交與篩選過程中，d與T基因的頻率逐代增大
B．甲、乙兩同學的育種方案所遵循的遺傳學原理不同
C．與甲同學的方案相比，乙同學的方案可縮短育種年限
D．單倍體育種過程表明小麥花粉細胞具有遺傳的全能性
答案　A
解析　自交過程中基因頻率一般不變，篩選過程基因頻率可能會改變，且d基因頻率子一代以后就不會發生改變了，A錯誤；甲過程的原理是基因重組，乙過程的原理是染色體變異，B正確；乙同學是單倍體育種，優點是能明顯縮短育種年限，C正確；單倍體育種過程中，花藥離體培養獲得單倍體幼苗過程體現了細胞全能性，D正確。
6．獅子魚多棲息于溫帶靠海岸的巖礁或珊瑚礁內，但在馬里亞納海溝7000米以下具有高壓、終年無光等特殊極端條件的深海環境生存著一個通體透明的新物種——超深淵獅子魚。研究發現，該超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關的基因大量丟失。下列說法正確的是(　　)
A．深海高壓、終年無光等特殊極端條件誘導超深淵獅子魚發生了定向突變
B．特殊極端的環境條件直接對超深淵獅子魚個體的基因進行了選擇
C．獅子魚與超深淵獅子魚之間存在地理隔離，但不存在生殖隔離
D．超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同
答案　D
解析　深海高壓、終年無光等特殊極端條件對超深淵獅子魚是選擇因素，并非誘變因素，而且突變是不定向的，A錯誤；特殊極端的環境條件直接對超深淵獅子魚個體的表型進行選擇，B錯誤；獅子魚與超深淵獅子魚是兩個不同的物種，存在生殖隔離，C錯誤；因自然選擇，超深淵獅子魚基因組中與色素、視覺相關的基因發生了大量丟失，使得超深淵獅子魚種群與溫帶靠海岸獅子魚種群的基因庫不同，D正確。
7．(2022·福建福州高三3月質量檢測)不同物種之間、生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展，下列不屬于協同進化實例的是(　　)
A．蜂王專職產卵，雄蜂和蜂王交尾，工蜂負責采集花粉，喂養幼蟲等工作
B．蝶類偏好高氨基酸含量花蜜，蝶類傳粉植物的花蜜中氨基酸含量通常較高
C．某種蠑螈可產生神經毒素抵抗捕食者，以其為食的烏梢蛇對此毒素具有一定抗性
D．蔥芥會產生有毒的化感物質，入侵美洲后，本土物種演化出耐受該有毒物質的能力
答案　A
解析　協同進化發生在不同生物及生物與環境之間，雄蜂、蜂王和工蜂屬于同一種生物，不屬于協同進化，A符合題意；蝶類與蝶類傳粉植物屬于不同種生物，因此他們之間屬于協同進化，B不符合題意；蠑螈和以其為食的烏梢蛇屬于不同種生物，兩者之間的捕食關系體現了協同進化，C不符合題意；蔥芥和本土物種演化出的耐受該有毒物質的物種之間屬于競爭關系，他們之間體現了協同進化，D不符合題意。
8．下列四組圖是關于生物進化方面的證據。下列相關敘述中，正確的是(　　)
A．圖①四種地雀喙的差異源于不同環境食物的刺激所致的不同變異
B．圖②昆蟲的兩類翅型的形成是對環境的主動適應
C．圖③是兩種體色的樺尺蛾，它們的性狀分化證實了物種形成的機制
D．圖④為高等動物的同源器官，可以幫助追溯它們的共同起源
答案　D
解析　圖①四種地雀喙的差異源于不同環境食物的選擇不同，A錯誤；圖②昆蟲的兩類翅型的形成是環境條件自然選擇的結果，不是主動適應，B錯誤；圖③是兩種體色的樺尺蛾，它們的性狀分化是自然選擇的結果，但它們并未出現生殖隔離，無法證實物種形成的機制，C錯誤；圖④為高等動物的同源器官，可以幫助追溯它們的共同起源，D正確。
二、不定項選擇題(每題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題目要求，有的有多個選項符合題目要求)
9．(2022·福建廈門高三畢業班第二次質量檢測改編)下圖表示太平洋島嶼上部分鳥類的分布及遷移情況。其中S鳥有AA、Aa、aa三種基因型，調查發現Y島上S鳥隨機交配產生的后代中aa個體占1%。下列相關敘述正確的是(　　)
A．島上的所有生物構成生物多樣性，Y島上的生物多樣性小于X島
B．Y島上，S鳥種群中A基因的頻率為90%，Aa個體占18%
C．S鳥種群中所有個體含有的A、a基因構成了該種群的基因庫
D．Y島上的S鳥與X島上的S鳥既存在地理隔離，也存在生殖隔離
答案　B
解析　生物多樣性的內容包括遺傳多樣性、物種多樣性、生態系統多樣性，島上的所有生物構成遺傳多樣性和物種多樣性，不能構成生態系統的多樣性，A錯誤；Y島上S鳥隨機交配產生的后代中aa個體占1%，根據遺傳平衡定律，a的基因頻率是＝0.1，A的基因頻率是1－0.1＝0.9，Aa個體占2×0.1×0.9×100%＝18%，B正確；S鳥種群中所有個體含有的所有基因構成了該種群的基因庫，C錯誤；Y島上的S鳥與X島上的S鳥存在地理隔離，但是不存在生殖隔離，D錯誤。
10．RB基因與某種惡性腫瘤的發病有關。RB基因編碼的蛋白質稱為RB蛋白，能抑制細胞增殖。正常人體細胞中含有一對RB基因，當兩個RB基因同時突變產生突變蛋白時，會發生視網膜母細胞瘤。下列敘述正確的是(　　)
A．上述RB基因發生突變屬于隱性突變
B．突變蛋白可以延長細胞周期
C．突變蛋白的產生體現了細胞分化的實質
D．RB基因可能為抑癌基因，能抑制細胞癌變
答案　AD
解析　“當兩個RB基因同時突變產生突變蛋白時，會發生視網膜母細胞瘤”，這說明RB基因發生的突變屬于隱性突變，A正確；基因突變產生突變蛋白時，會發生視網膜母細胞瘤，腫瘤細胞連續分裂，細胞周期縮短，B錯誤；突變蛋白的產生是基因突變的結果，不能體現細胞分化的實質，C錯誤；“RB基因編碼的蛋白質稱為RB蛋白，能抑制細胞增殖”，這說明RB基因可能為抑癌基因，能抑制細胞癌變，D正確。
三、非選擇題
11．(2022·山東濰坊第四中學高三上學期收心考)請分析下列有關果蠅遺傳的相關問題：
在一個自然果蠅種群中，灰身與黑身為一對相對性狀(由A、a控制)；棒眼與正常眼為一對相對性狀(由B、b控制)。現有兩果蠅雜交，得到F1表型和數目(只)如下表。
請據圖回答：
灰身棒眼 灰身正常眼 黑身棒眼 黑身正常眼
雌蠅 156 0 50 0
雄蠅 70 82 26 23
(1)該種群中控制灰身與黑身的基因位于________染色體上，控制棒眼與正常眼的基因位于________染色體上。
(2)親代雌雄果蠅的基因型分別為________、________。
(3)F1中黑身棒眼雌雄果蠅隨機交配，F2的表型及其比例為______________________________________________________________。
(4)控制果蠅眼色的基因僅位于X染色體上，紅眼(R)對白眼(r)為顯性。研究發現，眼色基因會因染色體片段缺失而丟失(記為X0)；若果蠅兩條性染色體上都無眼色基因則其無法存活。在一次用純合紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)的雜交實驗中，子代出現了一只白眼雌果蠅。用這只白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅進行雜交實驗，對后代表型及雌雄比例進行分析，可判斷子代白眼雌果蠅出現的原因。
實驗結果預測和結論：
①若子代果蠅______________________________，且雌∶雄＝1∶1，則是環境條件改變導致的不可遺傳的變異。
②若子代果蠅______________________________，且雌∶雄＝1∶1，則是基因突變導致的。
③若子代果蠅______________________________，且雌∶雄＝2∶1，則是染色體片段缺失導致的。
答案　(1)常　X
(2)AaXBXb　AaXBY
(3)黑身棒眼雌蠅∶黑身棒眼雄蠅∶黑身正常眼雄蠅＝4∶3∶1
(4)①雌性全紅眼，雄性紅眼∶白眼＝1∶1　②雌性全紅眼，雄性全白眼　③雌性全紅眼，雄性全白眼
解析　(1)子代雌蠅中黑身∶灰身＝50∶156≈1∶3，雄蠅中黑身∶灰身＝(26＋23)∶(70＋82)≈1∶3，雌雄比例相等，故控制灰身與黑身的基因位于常染色體上。子代雌蠅全是棒眼，雄蠅棒眼∶正常眼＝(70＋26)∶(82＋23)≈1∶1，雌雄表型不同，故控制棒眼與正常眼的基因位于X染色體上。
(2)子代黑身∶灰身＝1∶3，親本相關基因型為Aa×Aa；子代雌蠅全是棒眼，雄蠅中，棒眼∶正常眼＝1∶1，親本相關基因型為XBXb×XBY，故親本基因型為AaXBXb和AaXBY。
(3)F1中黑身棒眼雌果蠅為aaXBXb和aaXBXB，F1中黑身棒眼雄蠅的基因型為aaXBY。因此，有2種雜交組合：①aaXBXb×aaXBY，子代為×。②aaXBXB×aaXBY，子代為×。因此，F2的表型及比例為：黑身棒眼雌蠅∶黑身棒眼雄蠅∶黑身正常眼雄蠅＝∶∶＝4∶3∶1。
12．(2022·福建四地市高三第一次質量檢測)蜜蜂是一種傳粉昆蟲，它的舌管(吻)較長，適于采集不同花的花蜜，且周身長有絨毛，便于黏附花粉，這是長期進化的結果。
(1)我國現有的東方蜜蜂由7個獨立種群組成。研究發現，每個種群中都存在白細胞激肽受體基因(Lkr)，該基因與蜜蜂對糖的敏感度有關。為研究Lkr在蜜蜂適應環境中的作用，研究人員將X基因轉入蜜蜂體內，該基因的轉錄產物能與Lkr mRNA結合，從而干擾Lkr mRNA的翻譯，檢測不同處理下蜜蜂對蔗糖發生反應的最低濃度的差異，結果如圖所示。
注：1.圖形“ eq \a\vs4\al()”“ eq \a\vs4\al()”“ eq \a\vs4\al()”代表蜜蜂個體。2.各種圖形的數目代表蜜蜂個體數目。
回答下列問題：
①已知該實驗中對照組2轉入了編碼無關RNA的基因，對照組1和實驗組應進行的操作分別是____________________、____________________。對照組1和2與實驗組在Lkr基因表達上的差異是__________________________________________________________。由結果可知，Lkr基因的作用是_________________________________。
②對糖敏感的蜜蜂傾向于采集花粉為食，反之則傾向于采蜜為食。溫帶地區植物開花呈現明顯的季節性，而熱帶地區常年開花，花粉充足。請用柱形圖表示溫帶和熱帶地區蜜蜂種群Lkr基因相對表達量的差異。
(2)我國7個東方蜜蜂種群生活在不同地區，存在不同變異，各種群受到不同的氣候、植物開花期等因素的________作用，導致其________形成明顯的差異。如果這種差異繼續增大，以至出現________，它們便會發展成不同的物種。
答案　(1)①不做處理的同種蜜蜂　轉入X基因的同種蜜蜂　對照組1和2 Lkr基因表達量正常，而實驗組該基因的表達量較小　Lkr基因正常表達能提高蜜蜂對蔗糖的敏感程度
②
(2)選擇　基因庫　生殖隔離
解析　(1)該實驗的自變量為是否轉入X基因，因變量是對蔗糖的反應。①已知該實驗中對照組2轉入了編碼無關RNA的基因(實驗的目的是排除導入基因操作的影響)，則對照組1應該是不做處理的同種蜜蜂，實驗組應為轉入X基因的同種蜜蜂。由于對照組1不做處理，則其中的Lkr基因應該正常表達，而對照組2導入了無關的RNA，則其體內的Lkr基因也應該能正常表達，因此對照組1和2對蔗糖的敏感程度幾乎無差異，而實驗組中有些蜜蜂個體對蔗糖的敏感程度卻有所下降，據此可推測，Lkr基因正常表達能提高蜜蜂對蔗糖的敏感程度。②對糖敏感的蜜蜂傾向于采集花粉為食，反之則傾向于采蜜為食。溫帶地區植物開花呈現明顯的季節性，說明溫帶地區花粉相對于熱帶地區明顯不足。采集花粉的蜜蜂對糖的敏感性較強，則相應的蜜蜂體內與蔗糖敏感性相關的基因表達量應該較高，據此可推測，處于熱帶地區的蜜蜂體內Lkr基因表達量高，而處于溫帶地區的蜜蜂該基因的表達量較低，據此用柱形圖表示溫帶和熱帶地區蜜蜂種群Lkr基因相對表達量。
雙練二　能力提升
一、單項選擇題(每題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的)
1．(2022·廣東廣州一模)一定波長紫外線被微生物的核酸吸收后，會破壞嘧啶與嘌呤的正常配對，還可能導致核酸鏈的斷裂，從而破壞核酸結構。研究人員用不同波長的低劑量紫外線處理等量酵母菌，統計存活率及突變數，結果見下表。據表推斷，錯誤的是(　　)
紫外線波長/nm 存活率/% 突變數/個
240 98 1～5
260 60 50～100
280 100 0～1
A.低劑量的一定波長紫外線可能引起酵母菌發生基因突變或染色體變異
B．在復制、轉錄和翻譯過程中，正常的堿基配對均存在受到紫外線破壞的可能性
C．推測酵母菌的核酸對260 nm紫外線的吸收量大于對280 nm紫外線的吸收量
D．用280 nm紫外線處理時，酵母菌存活率高，這有利于選育新菌種
答案　D
解析　一定波長紫外線被微生物的核酸吸收后，會破壞嘧啶與嘌呤的正常配對，從而引起突變，紫外線波長為260 nm時，突變數量多，因此可推測酵母菌的核酸對260 nm紫外線的吸收量大于對280 nm紫外線的吸收量，C正確；突變率高才有利于選育新菌種，而280 nm紫外線處理時，突變率較低，因此用280 nm紫外線處理時，不利于選育新菌種，D錯誤。
2．(2022·湖北省名校聯盟高三上學期核心模擬卷)染色體拷貝數目變異(CNV)是人類變異的一種重要形式，其覆蓋的染色體范圍廣，可引起人群中巨大的遺傳差異，從而表現出不同的性狀。正常人類的基因成對存在，即2份拷貝，若出現1或0拷貝即為缺失，大于2份拷貝即為重復，在拷貝過程中還會出現倒位、易位等情況。下列相關分析正確的是(　　)
A．發生CNV的細胞中細胞核中的基因數目一定出現變化
B．發生CNV的細胞在減數分裂Ⅰ的前期不會出現聯會現象
C．不改變基因數的染色體變異包括染色體片段在非同源染色體間的交換
D．若某DNA分子復制時在基因中增加了一定數量的堿基，則屬于CNV中的重復
答案　C
解析　若細胞中發生某基因的缺失(1份拷貝)，另一基因的重復(3份拷貝)，則細胞中基因數目不變，因此發生染色體拷貝數目變異的細胞細胞核中不一定出現基因數目的變化，A錯誤；發生CNV的細胞在減數分裂Ⅰ的前期仍能進行同源染色體的聯會，B錯誤；發生在非同源染色體之間的片段交換屬于易位，是不改變DNA片段拷貝數的染色體變異，C正確；若DNA分子的基因中增加一定數量的堿基，則屬于基因突變，D錯誤。
3．(2022·福建八地市高三4月診斷性聯考)大腸桿菌色氨酸操縱子控制色氨酸合成酶的合成，包含啟動子、操縱基因和五個色氨酸合成途徑所需酶的編碼基因(A、B、C、D、E)，結構如圖所示。缺乏色氨酸時，調節基因編碼的阻遏蛋白失活，不能與操縱基因結合，操縱子中的編碼基因正常轉錄，色氨酸正常合成；色氨酸存在時，其與阻遏蛋白結合，激活阻遏蛋白并結合到操縱基因上，從而抑制編碼基因轉錄，色氨酸停止合成。下列分析錯誤的是(　　)
A．若調節基因突變，阻遏蛋白合成異常，則存在色氨酸時，色氨酸合成路徑不關閉
B．若啟動子突變，RNA聚合酶無法與之結合，則缺乏色氨酸時，色氨酸合成路徑不開啟
C．若操縱基因突變，阻遏蛋白無法與之結合，則存在色氨酸時，色氨酸合成路徑不關閉
D．若編碼基因B突變，酶2合成異常，則缺乏色氨酸時，合成的其他酶也異常
答案　D
解析　若調節基因突變，阻遏蛋白合成異常，則即使存在色氨酸，也不能發生色氨酸與阻遏蛋白的結合，也就不能抑制操縱基因的表達，操縱基因正常表達，故而色氨酸合成路徑不關閉，A正確；若啟動子突變，則無論是否缺乏色氨酸，RNA聚合酶都無法與啟動子結合，進而整個操縱子無法表達，色氨酸合成路徑無法開啟，B正確；若操縱基因突變，阻遏蛋白無法與之結合，那么無論在什么情況下(色氨酸是否缺乏)，操縱基因都能正常表達，色氨酸合成路徑均可以正常開啟，C正確；缺乏色氨酸時，操縱基因可以正常表達，后續基因A、B、C、D、E均可以進行正常的轉錄和翻譯，若編碼基因B突變，則只有酶2合成異常，由于其他基因結構并沒有發生改變，故其他酶的合成可以正常進行不受影響，D錯誤。
4．(2022·遼寧葫蘆島高三一模)非洲草原上的鬣狗是一種群居性動物，它們會成群結隊的獵捕食物，但有時會出現個別鬣狗在覓食時表現為求偶或其他與覓食無關的行為，此種行為一經出現，經常被群體攻擊，這種現象屬于進化穩定對策。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．進化穩定對策有利于種群基因頻率的定向改變
B．進化穩定對策不利于種群基因多樣性的發展
C．進化穩定對策的發生有利于生物間的協同進化
D．當出現環境的劇烈改變時，進化穩定對策將會被削弱
答案　C
解析　題中動物表現出與覓食無關的行為時被群體攻擊，不合群動物被攻擊也是一種選擇，進化穩定對策有利于種群基因頻率的定向改變，A正確；對不合群的動物攻擊，會導致這一類動物的減少，不利于種群基因多樣性的發展，B正確；不同物種之間，生物與無機環境之間在相互影響中不斷進化和發展叫協同進化，而進化穩定對策發生在同一物種之間，對協同進化影響不大，C錯誤；當出現環境的劇烈改變時，物種由于要適應環境，進化穩定對策將會被削弱，D正確。
5．(2022·山東日照高三上學期校際聯考)螢火蟲生命周期的每個階段都會發光。發光的卵可警告捕食者，成蟲發光還與其交配有關，不同種的螢火蟲閃爍的頻率各不相同。Photuris屬中某種螢火蟲的雌蟲，是肉食性的，它們會模擬同屬其他種螢火蟲雌蟲的發光頻率，誘使異種的雄蟲靠近，進而捕食它們。下列說法錯誤的是(　　)
A．熒光閃爍頻率不同的螢火蟲之間不能交配，存在生殖隔離
B．螢火蟲卵發光是可遺傳變異和環境定向選擇共同作用的結果
C．肉食性雌性螢火蟲的捕食行為不利于被捕食者種群的進化
D．肉食性雌性螢火蟲可能會使被捕食者種群的基因頻率定向改變
答案　C
解析　不同種的螢火蟲閃爍的頻率各不相同，所以熒光閃爍頻率不同的螢火蟲之間不能交配，存在生殖隔離，A正確；發光的卵可警告捕食者，是可遺傳變異和環境定向選擇共同作用的結果，B正確；肉食性雌性螢火蟲，捕食異種的雄蟲，使不受光照誘惑的個體獲得了更多的生存機會，可能會使被捕食者種群的基因頻率定向改變，D正確。
6．(2022·八省八校高三第一次聯考)一種家鼠的毛色為黑色，在一個黑色鼠群中偶爾發現了一只黃色雌家鼠。后來這個鼠群繁殖的家鼠后代中出現了多只黃色雌鼠和雄鼠。讓黃色鼠與黃色鼠交配，其后代分離比總是接近2(黃色)∶1(黑色)。下列推理結論正確的是(　　)
A．最初出現的黃色雌鼠是染色體缺失造成的
B．該鼠群中的黃色家鼠均為雜合體
C．控制黃色與黑色的基因之間的差別在于堿基對的數目不同
D．一對黃色家鼠繁殖形成一個新的種群，理論上黃色與黑色基因的頻率相等
答案　B
解析　分析題意可知，家鼠種群原來都是黑色個體，黃色鼠與黃色鼠交配，其后代分離比總是接近2黃色∶1黑色，說明黃色是顯性性狀，最初出現的黃色雌鼠是基因突變導致的，且是顯性突變，A錯誤；黃色鼠與黃色鼠交配，其后代分離比總是接近2黃色∶1黑色，說明發生了性狀分離，且黃色純合子致死，親本黃色鼠應均為雜合子，B正確；由以上分析可知，黃色個體是基因突變導致的，基因突變是基因中堿基發生增添、缺失或替換導致的，不一定會導致基因中堿基對數目不同，C錯誤；由以上分析可知，黃色家鼠為雜合子，一對黃色家鼠繁殖形成一個新的種群，由于黃色個體純合子致死，因此黃色與黑色基因的頻率不相等，D錯誤。
7．(2022·山東省青島市高三上學期期初考試)某二倍體植物(2n＝20)開兩性花，可自花傳粉。育種工作者培育出一個三體新品種，其體細胞中增加一條帶易位片段的染色體。相應基因與染色體的關系如圖所示，雄性可育(M)對雄性不育(m)為顯性，種子茶褐色(R)對種子灰色(r)為顯性。該三體植株在減數分裂Ⅰ后期染色體Ⅰ和Ⅱ分離，染色體Ⅲ因結構特殊不能參與聯會而隨機移向一極，且含染色體Ⅲ的花粉無受粉能力。下列說法錯誤的是(　　)
A．該三體新品種的細胞在減數分裂時可形成10個正常的四分體
B．該三體植株通過減數分裂能產生2種基因型的雌配子
C．理論上，該三體植株產生含有11條染色體的雄配子占全部雄配子的50%
D．該三體植株自交產生的F1中茶褐色種子種植后更方便用于雜交育種
答案　D
解析　該二倍體植物正常體細胞中含有10對20條染色體，而帶有易位片段的染色體不能參與聯會，因此該三體新品種的細胞在減數分裂時可形成10個正常的四分體，A正確；根據題意，該植株的基因型為MmmRrr，在減數分裂Ⅰ后期染色體Ⅰ和Ⅱ分離，染色體Ⅲ因結構特殊不能參與聯會而隨機移向一極，則兩種雌配子的種類為mr和MmRr，B正確；減數分裂Ⅰ后期，聯會的兩條同源染色體彼此分離，分別移向細胞兩極，而帶有易位片段的染色體隨機移向一極，故理論上，產生含有11條染色體的雄配子占全部雄配子的比值為50%，C正確；因茶褐色(R)對種子灰色(r)為顯性，且R位于Ⅲ染色體，而又由于含染色體Ⅲ的花粉無受粉能力，故要利用此品種植株自交后代作為雜交育種的材料，可選擇灰色的種子留種，D錯誤。
二、不定項選擇題(每題給出的四個選項中，有的只有一個選項符合題目要求，有的有多個選項符合題目要求)
8．(2022·廣東普通高中聯合質量測評改編)果蠅的2號染色體上有褐眼基因b，3號染色體上有黑檀體基因e。在產生配子時若兩條易位的染色體移向同一極時，保證了染色體組的完整性，該配子可育；若兩條易位的染色體移向不同極，則上述配子均不可育。現有野生型易位純合體果蠅和褐眼黑檀體染色體正常果蠅雜交，取F1中雄果蠅與褐眼黑檀體染色體正常雌果蠅雜交得F2，下列敘述錯誤的是(　　)
A．F2代雌雄比例為2∶1
B．F2代中有四種表型，比例為1∶1∶1∶1
C．F1中兩條易位染色體的分離(或組合)發生在減數分裂Ⅱ后期
D．不考慮染色體互換的情況下，F1易位果蠅群體中B與E(或b與e)基因的遺傳是連鎖的
答案　ABC
解析　上述變異發生在常染色體上，與性染色體無關，F2中雌雄比為1∶1，A錯誤；由于在產生配子時若兩條易位的染色體移向同一極，保證了染色體組的完整性，該配子可育，若兩條易位的染色體移向不同極，則該配子不可育，所以不考慮染色體互換的情況下，F1易位果蠅群體只能產生BE或be配子，B與E(或b與e)基因的遺傳是連鎖的，F2中只有兩種表型比例為1∶1，B錯誤，D正確。
9．(2022·山東煙臺高三上學期期末)野生稻具有谷粒細小，芒長、殼硬、脫殼困難、種子的蛋白質含量雖然高但產量很低、種子的休眠期很長且發芽不整齊等“缺點”。由野生稻選擇、馴化而來的栽培水稻谷粒變大，芒變短甚至無芒，種子沒有休眠期、產量高。下列分析錯誤的是(　　)
A．控制野生稻“缺點”的所有基因構成野生稻種群的基因庫
B．經過長期選擇、馴化，栽培水稻種群的基因頻率發生了定向改變
C．野生稻的“缺點”是不利于其適應自然環境的不利變異
D．栽培水稻與野生稻的性狀差異顯著，說明它們之間一定存在生殖隔離
答案　ACD
三、非選擇題
10．(2022·湖南師范大學附屬中學高三一模)蝴蝶的性別決定方式為ZW型。某種野生型蝴蝶的體色是深紫色，深紫色源自于黑色素與紫色素的疊加。黑色素與紫色素的合成分別受A/a，B/b基因(均不位于W染色體上)的控制。現有一種黑色素與紫色素合成均受抑制的白色純合品系M，研究人員讓該品系M與純合野生型蝴蝶進行正反交實驗，所得F1的體色均為深紫色。利用F1又進行了以下實驗：
實驗一：讓F1的雌蝶與品系M的雄蝶雜交，后代為深紫色和白色，且比例為1∶1。
實驗二：讓F1的雄蝶與品系M的雌蝶雜交，后代有4種表型：深紫色(占45%)、紫色(占5%)、黑色(占5%)和白色(占45%)。
回答下列問題：
(1)由實驗一可知，蝴蝶體色遺傳不遵循基因的自由組合定律，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。根據兩組實驗結果推斷，若讓F1的雌、雄蝶相互交配，子代中深紫色、紫色、黑色和白色個體的比例為________________________________________________。
(2)多次重復上述兩組實驗，發現極少數實驗一中所得后代全為深紫色，而實驗二的結果保持不變。由此推測，F1中有個別雌蝶產生的含有________基因的卵細胞不育，這種雌蝶記作N。
(3)野生型蝴蝶及品系M均為P＋基因純合子。研究發現，雌蝶N的一個P＋基因突變為P基因，Р基因編碼的蛋白可與特定DNA序列結合，導致卵細胞不育。將雌蝶N與品系M雜交，子代全為深紫色，選取子代雌蝶與品系M繼續雜交，所得后代仍全為深紫色。據此判斷，P基因為________(填“顯性”或“隱性”)基因，P基因與A/a、B/b基因在染色體上的位置關系是____________________________________________________________________________________________。
(4)用射線照射雌蝶N，得到一只變異的雌蝶Q，兩者體內部分染色體及等位基因(P、P＋)情況如圖所示。由圖可知，該種變異屬于染色體結構變異中的________。將Q與品系M的雄蝶雜交，子代表型及比例為深紫色雄蝶∶白色雄蝶≈1∶1。據此推測，卵細胞不育現象與染色體上一段DNA序列t有關(其在同源染色體上相同位置對應的序列記為T)，請在下圖雌蝶Q中標注序列t和序列T的可能位置。
答案　(1)品系M與純合野生型蝴蝶進行正反交實驗，所得F1的體色均為深紫色，故F1個體基因型為AaBb，品系M基因型為aabb。由實驗一結果F2表型及比例為深紫色∶白色＝1∶1可知，這兩對基因位于一對同源染色體上，且A和B基因在一條染色體上，a和b基因在另一條染色體上　深紫色∶紫色∶黑色∶白色＝29∶1∶1∶9
(2)ab
(3)顯性　P基因與A、B基因位于同一條染色體上
(4)易位　見圖
解析　(1)品系M與純合野生型蝴蝶進行正反交實驗，所得F1的體色均為深紫色，說明控制蝴蝶的體色的兩對基因均位于常染色體上。F1個體基因型為AaBb，品系M基因型為aabb，由實驗一結果F2表型及比例為深紫色∶白色＝1∶1，可知這兩對基因位于一對同源染色體上，且A和B基因在一條染色體上，a和b基因在另一條染色體上，由此可知，蝴蝶體色遺傳不遵循基因的自由組合定律。實驗一與實驗二的F2表型及比例不同的原因是實驗一中的雌蝶AaBb減數分裂Ⅰ過程中，體色基因之間的染色體片段不發生染色體互換，而實驗二中的雄蝶AaBb可以發生染色體互換。由此可得，讓F1的雌、雄蝶相互交配，雌配子是AB∶ab＝1∶1，雄配子是AB∶Ab∶aB∶ab＝9∶1∶1∶9，故子代中深紫色、紫色、黑色和白色個體的比例為29∶1∶1∶9。
(2)根據(1)分析可知，F1的雌蝶基因型為AaBb，可以產生AB、ab兩種卵細胞，品系M基因型為aabb，可以產生ab一種精子，由于F1中有個別雌蝶產生的含有ab基因的卵細胞不育，所以F1的雌蝶與品系M的雄蝶雜交所得后代全為深紫色。
(3)P＋基因突變為P基因，P基因所控制的性狀就表達出來，可判斷P基因相對于P＋基因為顯性。將雌蝶N(AaBb)與品系M(aabb)雜交，子代雌蝶與品系M繼續雜交，所得后代仍全為深紫色，由此推測P基因與A/a、B/b基因在染色體上的位置關系為Р基因與A、B基因位于同一條染色體上。
(4)由圖可知，非同源染色體之間發生互換，屬于染色體變異(易位)；Q與品系M的雄蝶雜交，子代只有雄蝶，說明序列t易位到了W染色體上，標注序列t和序列T的可能位置見答案。

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