高考生物十年真题精解（全国Ⅰ卷）专题05 生物的变异、育种与进化（解析版）

三观一统十年高考生物真题精解 专题05生物的变异、育种与进化十年树木，百年树人，十年磨一剑。本专辑按照最新2020年考纲，对近十年高考真题精挑细选，去伪存真，挑选符合最新考纲要求的真题，按照考点/考向同类归纳，难度分层精析，对全国卷具有重要的应试性和导向性。三观指的观三题（观母题、观平行题、观扇形题），一统指的是统一考点/考向，并对十年真题进行标灰（调整不考或低频考点标灰色）。（一）预测2020考纲考点2020考纲要求（1）基因重组及其意义（2）基因突变的特征和原因（3）染色体结构变异和数目变异（4）生物变异在育种上的应用（5）转基因食品的安全（6）现代生物进化理论的主要内容（7）生物进化与生物多样性的形成（二）本节考向题型研究汇总题型考向考点/考向2020考纲要求生物的变异及其在育种方面的应用（1）基因重组及其意义、基因突变的特征和原因、染色体结构变异和数目变异、生物变异在育种上的应用利用现代生物进化理论解释进化现象（2）现代生物进化理论的主要内容、生物进化与生物多样性的形成一、考向题型研究一：生物的变异及其在育种方面的应用1（2014全国卷，32）现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒状）品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的获得具有优良性状的新品种。（2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果，若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是 。（3）为了确定控制上述这两对性状基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。【答案】（1）抗病矮杆 （2）高秆和矮杆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 （3）将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交【解析】（1）杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法。从题意知，抗病与矮杆（抗倒伏）为优良性状。（2）孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故控制相对性状的等位基因应位于细胞核的染色体上，自由组合定律要求是非同源染色体上的非等位基因。（3）测交是用F1与隐性纯合体杂交，故先用纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交获得F1，然后再进行测交实验。1（2012全国卷，31）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色的基因显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。400字（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为，则可推测毛色异常是性基因突变为性基因的直接结果，因为。（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是，另一种是同一窝子代全部表现为鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。【答案】（1）1:1隐显只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1：1的结果 （2）1:1毛色正常【解析】（1）若为基因突变，又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因，要想表现毛色异常，该突变只能为显性突变，即由隐性记忆突变为显性基因，突变体为Aa，正常雌鼠为aa，所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1。（2）若为亲本中隐形基因的携带者，此毛色异常的雄鼠的（基因型为aa）与同一窝的多只雌鼠（基因型为AA或Aa）交配后，不同窝的子代不同，若雌鼠为AA，后代全部为毛色正常鼠，若雌鼠为Aa，后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。1（2013全国卷，31）一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色（显性）和白色（隐性）。这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：（1）假设上述植物花的紫色（显性）和白色（隐性）这对相对性状受8对等位基因控制，显性基因分别用A.B.C.D.E.F.G.H表示，则紫花品系的基因型为；上述5个白花品系之一的基因型可能为（写出其中一种基因型即可）（2）假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则：该实验的思路：。预期的实验结果及结论：。【答案】（1）AABBCCDDEEFFGGHH（答案符合即可）aaBBCCDDEEFFGGHH（答案符合即可）（2）用该白花植株子代分别与五个白花品系杂交，观察子一代花色若子一代全为紫色，说明该白花植株是由基因突变产生新基因而导致的；若在五个杂交组合的子一代中，有白花植株，说明该白花植株是五个白花品系之一。【解析】（1）紫色为显性且受8对等位基因控制，该紫花品系的后代基本上全是开紫花，可推出该紫花品系的基因型为AABBCCDDEEFFGGHH。由“这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异”可推出5个白花品系之一的基因型可能为aaBBCCDDEEFFGGHH或AAbbCCDDEEFFGGHH或AABBccDDEEFFGGHH或AABBCCddEEFFGGHH或AABBCCDDeeFFGGHH或AABBCCDDEEffGGHH或AABBCCDDEEFFggHH或AABBCCDDEEFFGGhh。（2）假设上述5个白花品系的基因组成为aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH、AABBccDDEEFFGGHH、AABBCCddEEFFGGHH、AABBCCDDeeFFGGHH且新形成的属于上述5个白花品系中的一个（假如是aaBBCCDDEEFFGGHH），aaBBCCDDEEFFGGHH与aaBBCCDDEEFFGGHH杂交，后代全部开白花；aaBBCCDDEEFFGGHH与AAbbCCDDEEFFGGHH、AABBccDDEEFFGGHH、AABBCCddEEFFGGHH、AABBCCDDeeFFGGHH杂交后代全部开紫花。假设新形成的不属于上述5个白花品系中的一个（如AABBCCDDEEffGGHH或AABBCCDDEEFFggHH或AABBCCDDEEFFGGhh），与aaBBCCDDEEFFGGHH、AAbbCCDDEEFFGGHH、AABBccDDEEFFGGHH、AABBCCddEEFFGGHH、AABBCCDDeeFFGGHH杂交，后代全部开紫花。本专题的相关内容与生产实践有着密切的联系，综合了学科内的多个知识点如细胞分裂、植物细胞工程、动物细胞工程、遗传规律、人类遗传病的监测和预防、生物的进化等知识，可以说知识前后联系，但相关度并不高。此部分高考试题较注重在充分理解生物学基本概念和基本原理的基础上对学生进行能力的考查。复习时按同一主题的内容进行归类，将零乱的知识点建构成知识网络，符合学生的认知规律，从而提高复习教学有效性。通过概念复习教学，将相关概念联系记忆区别增加理解或将概念抽象的文字与直观的图像结合如要求学生用图形表示一个染色体组的形态，增强学生图文转换的能力。采用灵活方法加深学生理解如引导学生通过类比推理，理解基因突变的类型，基因突变和基因重组的意义；通过列表，区别基因重组与基因突变。列表几种育种方式过程、原理、优缺点。综合练习增强学生的知识迁移和应用能力。运用对比的方法，掌握基因突变和基因重组的概念；结合实例，辨析基因重组的类型，理解基因突变的特点及应用；通过实例分析，掌握各个概念的内涵和外延；通过列表比较，理清不同育种方法的原理、步骤及优点；通过精选试题、适度训练，从文字、图解中获取信息的能量和探究的能力，提高解题中语言的简洁性和严谨性。二、考向题型研究二：利用现代生物进化理论解释进化现象1（2010全国卷，4）关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是（）A一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境B持续选择条件下，一种基因的频率可以降为0C在某种条件下两种基因的频率可以相等D该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关【答案】D【解析】本题主要考查进化的相关知识，考查学生的理解能力。一般来说，某一性状适应环境的能力越强，控制该性状的基因其基因频率也往往比较大。如果显性性状不能适应环境而隐性性状适应环境的能力较强的话，那么A基因的基因频率在持续选择的条件下，就会逐渐降低至0，自然就有可能出现iAia、iA=ia和iAia的情形。而种群基因频率的变化与突变与重组、迁入与迁出和环境的选择等多种因素有关。1（2015全国卷，32）假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：（1）若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率：a基因频率为。理论上该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为，A基因频率为。（2）若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和 aa基因型个体数量的比例应为。【答案】（1）50%1：2：150%（2）A基因纯合致死1:1【解析】（1）对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。所以基因A、a频率都为0.5。AA=50%50%=0.25，比例1:1。aa=50%50%=0.25。Aa=250%50%=0.25，比例1:2：1。基因频率不变，A仍为0.5。（2）AA个体致死，只剩下Aa和aa个体，比例为2:1。用棋盘法来计算，故aa基因型频率占4/9，Aa基因频率占4/9 ,Aa和 aa基因型个体数量的比例为1:1。AA基因频率占1/9 ，胚胎致死。1（2018全国卷，29）回答下列问题：（1）大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为_。（2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是_。（3）太阳能进入生态系统的主要过程是_。分解者通过_来获得生命活动所需的能量。【答案】（1）协同进化（或共同进化） （2）捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会（3）绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解【解析】（1）不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变, 这种现象在生态学上也是共同进化。（2）“精明的捕食者”略是指捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存，“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。（3）太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用