高考二轮复习生物课件专题5遗传的分子基础变异与进化

专题五遗传的分子基础、变异与进化0102核心·考点聚焦热考·专项突破目录索引

网络构建低频性减数第一次分裂前期和后期染色体组规则的双螺旋结构边解旋边复制种群自然选择隔离基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组高考要语1.(必修2

P42“问题探讨”1)遗传物质的特点:遗传物质必须稳定,要能储存

,可以准确地

,传递给下一代等。

提示

大量的遗传信息

复制拷贝2.(必修2

P45“旁栏思考”)在噬菌体侵染细菌的实验中选择35S和32P这两种同位素分别对

标记而不用14C和3H同位素标记的原因是

。

提示

蛋白质和DNA

S仅存在于T2噬菌体的蛋白质中,而P几乎都存在于DNA中。用14C和3H同位素标记是不可行的,因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中都含有这两种元素3.(必修2

P67“小字内容”)为什么说少量的mRNA分子就可以快速合成大量的蛋白质?如何确认肽链合成的先后顺序?提示

通常状况下,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。由合成的肽链的长短可推测核糖体在mRNA上的移动方向,一般核糖体上的肽链越长,则其与mRNA分子结合得越早4.(必修2

P67“练习”拓展题1)什么是密码子的简并性?其意义何在?提示

密码子的简并性是指多种密码子可对应同一种氨基酸的现象。密码子的简并性对生物体生存发展的意义:在一定程度上能防止由于碱基改变而导致的生物性状的改变5.(必修2

P78“自我检测”知识迁移)从基因表达的分子机制分析,抗生素为何可用于治疗因细菌感染而引起的疾病?提示

核糖体、tRNA和mRNA的结合都是蛋白质的合成所不可缺少的。某些抗生素可通过干扰细菌核糖体的形成,或阻止mRNA与核糖体、tRNA与mRNA的结合,来干扰细菌蛋白质的合成,抑制细菌的生长6.(必修2

P81“旁栏思考”)在强烈的日光下要涂抹防晒霜,做X射线透视的医务人员要穿防护衣的生物学原理是什么?提示

紫外线和X射线易诱发基因突变,损伤细胞内的DNA7.(必修2

P82“批判性思维”)基因突变的频率很低,但为何还能为生物进化提供原材料?提示

对于生物个体而言,发生自然突变的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多生物个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中会产生大量的突变,其中有的突变是有利突变,对生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料8.(必修2

P96“自我检测”技能应用)用X射线照射野生型链孢霉使其不能在基本培养基上生长,但加入某种维生素则立即能生长,说明了什么?提示

说明了基因突变可能影响了酶的合成,从而影响了该种维生素的合成9.(必修2

P89“练习”拓展题3)三倍体植株

,因此,不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞。

提示

进行减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常的生殖细胞10.(必修2

P89“练习”拓展题4)替代年年制种,获取无子西瓜的方法是进行

,将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗,再进行移栽。

提示

无性繁殖11.(必修2

P123“小字内容”)捕食者往往捕食个体

的物种,这样就为其他物种的形成腾出空间,捕食者的存在有利于增加物种多样性。

提示

数量多微点诊断1.(必修2

P46“思考与讨论”2)艾弗里和赫尔希等人证明DNA是遗传物质实验的共同思路是把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察它们的作用。(

)2.(必修2

P46“思考与讨论”1)选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点是它们只含有一种核酸。(

)3.(必修2

P56“资料分析”讨论2)基因的遗传效应是指基因能够复制、传递和表达性状的过程。(

)4.(必修2

P60“自我检测”思维拓展)DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。两种不同生物的DNA分子杂交形成杂交双链区的部位越多,说明两种生物的亲缘关系越近。(

)√×√√5.(必修2

P70“小字内容”)线粒体和叶绿体中的DNA,都能够进行半自主自我复制,并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。(

)6.(必修2

P81“思考与讨论”3)镰刀型细胞贫血症能够遗传,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。(

)7.(必修2

P89“练习”拓展题1)西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部位,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗芽尖会抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。(

)8.(必修2

P117“探究”讨论2)在自然选择过程中,直接受选择的是基因型。(

)√√√×核心·考点聚焦微点1原子结构化学用语【要点整合】

1.遗传物质的探索过程(1)肺炎双球菌转化实验DNA蛋白质(2)噬菌体侵染细菌实验的相关分析①用DNA含32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌②用蛋白质含35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌病毒侵染宿主细胞有特异性

升高

升高

特别提醒①不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位,不能确定是何种元素的放射性。②不能用培养基直接培养T2噬菌体。2.遗传信息的传递和表达(1)DNA分子复制(以真核细胞为例)DNA聚合酶解旋酶减数第一次分裂前的四种脱氧核苷酸边解旋边复制(2)转录:DNA→RNA五碳糖

核糖核苷酸

(3)翻译:mRNA→蛋白质①模型一直接模板

tRNA多肽链

终止密码子

mRNA②模型二

特别提醒(1)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。(2)少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,提高翻译效率。3.不同生物遗传信息传递过程(中心法则)归纳

4.基因与性状的关系(1)基因控制性状的途径特别提醒(1)细胞分化过程及分化成熟的细胞只能进行转录和翻译,不进行DNA复制。(2)若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素),则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状”这一间接途径实现的。(2)基因与性状的对应关系

基因与性状间并非都是简单的线性关系

【命题角度】

角度1围绕遗传物质的探索过程,考查科学思维与科学探究1.(2023·内蒙古赤峰期末联考)下图表示赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤。下列有关叙述正确的是(

)注:甲、乙中的方框代表大肠杆菌。A.甲中的大肠杆菌可以换成肺炎双球菌B.用含35S的培养基直接培养T2噬菌体,就可获得蛋白质被35S标记的T2噬菌体C.用35S标记的噬菌体进行实验时,若②过程搅拌不充分,上清液中放射性会偏高D.用32P标记的噬菌体进行实验时,若①过程保温时间过短会导致上清液中放射性增强D解析

T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,A项错误;用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用含35S的大肠杆菌培养T2噬菌体,B项错误;用35S标记的噬菌体进行实验时,若搅拌不充分,噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌表面,沉淀物中放射性会偏高,C项错误;用32P标记的噬菌体进行实验时,保温时间过短,有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布在上清液中,使得上清液中放射性增强,D项正确。2.S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(

)A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果D解析

步骤①中,酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A项错误;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B项错误;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C项错误;S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙,步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D项正确。角度拓展(1)[2022·湖南卷,T2A~D]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,①~④中不会发生的是

。

①新的噬菌体DNA合成②新的噬菌体蛋白质外壳合成③噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA

④合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合(2)[2021·全国乙卷,T5A~D]针对格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验,下列说法正确的有

。

①与R型细菌相比,S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关②S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成③加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响④将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合,可以得到S型细菌③

①②③

(3)[2021·广东卷,T5A]赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验对构建DNA双螺旋结构模型提供了依据。判断(

)(4)[2020·全国Ⅱ卷,T1C]新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。判断(

)××角度2

围绕遗传信息的传递、表达及中心法则,考查科学思维3.(2023·内蒙古赤峰期末联考)2020年8月,施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖,获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中,基因表达分三步进行,分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程(如图所示)。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。下列说法正确的是(

)A.信使RNA前体通过剪接后从细胞核进入细胞质用于翻译B.若剪接体剪接位置出现差错,可能导致基因结构发生改变C.转录信使RNA前体时,DNA聚合酶与DNA的模板链相结合D.信使RNA前体被剪接体剪接后,其嘌呤和嘧啶的比例不变A解析

剪接体将信使RNA前体进行剪切拼接后,形成的信使RNA进入细胞质中与核糖体结合,用于翻译,A项正确;在真核细胞中,基因是有遗传效应的DNA片段,若剪接体剪接位置出现差错,则会导致形成的信使RNA与正常的信使RNA不一样,但不会导致基因结构发生改变,B项错误;转录信使RNA前体时,RNA聚合酶与DNA的模板链相结合,C项错误;信使RNA前体为单链结构,信使RNA前体被剪接体剪接后得到的信使RNA的长度发生了改变,其嘌呤和嘧啶的比例可能会发生变化,D项错误。4.下图表示中心法则,下列有关叙述错误的是(

)A.图中②与③过程的碱基互补配对存在差异B.图中①②⑦所需原料相同,但所需酶不同C.⑤④过程只能在遗传物质为RNA的病毒中完成D.③过程产生的tRNA可存在于线粒体和叶绿体中C解析

图示表示中心法则,其中①表示DNA分子的复制,②表示单链DNA到双链DNA的过程,③表示转录过程,④表示以RNA为模板合成mRNA的过程,⑤表示RNA分子的复制过程,⑥表示翻译过程,⑦表示逆转录过程。③过程存在A—U、G—C、A—T的碱基配对方式,②过程存在A—T、G—C的碱基配对方式,A项正确;①②⑦过程的产物都是DNA,都需要脱氧核糖核苷酸,但是⑦过程所需酶为逆转录酶,①②过程需要DNA聚合酶,B项正确;RNA分子的复制和以RNA为模板合成mRNA的过程只发生在被某些病毒侵染的细胞中,C项错误;③是转录过程,该过程也可发生于线粒体、叶绿体中,其产物是RNA,包括mRNA、tRNA和rRNA,D项正确。5.(2023·全国乙卷,5)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸,迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是,这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E。酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲—tRNA甲),进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子,从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是(

)①ATP

②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A.②⑤⑥ B.①②⑤

C.③④⑥

D.②④⑤A解析

由题意可知,氨基酸甲、tRNA甲和酶E是古菌所特有的,欲在大肠杆菌中合成含有甲的肽链,必须使其细胞内含有以上三者,即向大肠杆菌细胞内转入甲、酶E的基因和tRNA甲的基因;蛋白质合成过程中所需的其他物质或结构——ATP、RNA聚合酶以及核糖体可由大肠杆菌提供。技法点拨“三看法”推断中心法则中的各生理过程角度拓展(1)[2023·浙江6月选考,T4A~D]叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是

。

①复制②转录③翻译④逆转录④(2)[2022·浙江6月选考,T16A~D]“中心法则”反映了遗传信息的传递方向,其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是

。

①催化该过程的酶为RNA聚合酶②a链上任意3个碱基组成1个密码子③b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连④该过程中遗传信息从DNA向RNA传递③

(3)[2021·广东卷,T5B]富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱及查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等均为DNA双螺旋结构模型构建提供了依据。判断(

)(4)[2021·河北卷,T8A~D]下列关于基因表达的叙述正确的是

。

①所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码②DNA双链解开,RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录③翻译过程中,核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性④多肽链的合成过程中,tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息√③

(5)[2021·北京卷,T4A~D]酵母菌的DNA中碱基A约占32%,下列关于酵母菌核酸的叙述正确的有

。

①DNA复制后A约占32%

②DNA中C约占18%

③DNA中(A+G)/(T+C)=1

④RNA中U约占32%(6)[2020·全国Ⅲ卷,T1A、B、D]下列关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述正确的有

。

①遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质②细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽③染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子①②③

①③

(7)[2020·全国Ⅲ卷,T3B、C、D]下列说法错误的是

。

①密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合②tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成③mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变(8)[2020·海南卷,T14A、B、C]下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述正确的有

。

①转录时基因的两条链可同时作为模板②转录时会形成DNA—RNA杂合双链区③RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程②

②

微点2可遗传变异与育种【要点整合】

1.深入理解三种可遗传变异“关键点”(1)基因“内部”发生改变或基因中脱氧核苷酸序列改变,产生“新基因”——基因突变(显微镜下不能观察到)。(2)基因内部未改变。①基因层面。②染色体层面。

2.着眼于四层面比较可遗传变异

3.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体

单倍体

二倍

多倍

特别提醒①单倍体并非都不育,其细胞中也并非都只有一个染色体组,且并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体,若含偶数个染色体组,则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。②二倍体并非一定可育,如异源二倍体。③“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属于可遗传变异。4.育种方案及其选择——依目标定方案

杂交

基因工程

诱变

【命题角度】

角度1围绕变异类型及特点,考查生命观念与科学思维1.(2023·安徽宣城模拟)某基因型为Aa的哺乳动物在减数分裂过程中发生了变异,产生如图所示的精细胞(仅示部分染色体),图中染色体1和2互为非同源染色体。下列对有关变异的推测,正确的是(

)A.基因突变B.非同源染色体之间发生移接C.姐妹染色单体之间发生互换D.染色体片段的缺失B解析

分析题图:A和a为等位基因,理论上应位于同源染色体的相同位置,结合题干“图中染色体1和2互为非同源染色体”可知,该细胞发生的变异类型为非同源染色体之间发生移接,即染色体结构变异中的易位,B项正确。2.(2023·内蒙古赤峰期末联考)香味是水稻(2n)稻米品质的一个重要性状,某品种水稻稻米有香味对无香味为显性,杂合子水稻(类型甲植株)体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示,对其进行诱变处理得到图乙、图丙所示的变异类型。已知类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半,不含无香味基因或不含有香味基因的个体均不能存活。下列相关分析错误的是(

)A.类型甲植株可能存在含1个、2个或4个染色体组的细胞B.让类型乙植株自交,所得子代中具有隐性性状的植株约占1/4C.类型乙植株和类型丙植株的变异均属于染色体的结构变异D.类型丙植株的有香味基因与无香味基因并不位于同源染色体上B解析

类型甲植株有丝分裂后期有4个染色体组,有丝分裂其他时期为2个染色体组,减数第二次分裂前期、中期只存在1个染色体组,A项正确;已知类型乙植株中染色体缺失的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半,不含无香味基因或不含有香味基因的个体不能存活,故只有杂合子才能存活,故后代无隐性性状的植株,B项错误;染色体变异包含染色体结构变异和染色体数目变异,类型乙植株和类型丙植株的变异均属于染色体结构变异,C项正确;由图丙可知,类型丙植株的有香味基因与无香味基因并不位于同源染色体上,D项正确。角度拓展(1)[2022·浙江6月选考,T3A~D]猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于

(填“倒位”“缺失”“重复”或“易位”)。

缺失

(2)[2022·湖南卷,T9A~D]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。某个体测交后代表现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下列哪种染色体结构变异?

。

③(3)[2021·河北卷,T7D改编]精原细胞中的染色体变异理论上可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到。判断(

)(4)[2020·海南卷,T13C]在动物精原细胞有丝分裂后期会发生基因重组。判断(

)(5)[2020·浙江1月选考,T4]某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于倒位。判断(

)√×√(6)[2019·江苏卷,T4A]基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异。判断(

)×(7)[2019·江苏卷,T4D]多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种。判断(

)(8)[2017·江苏卷,T19B](题干信息说明:一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代)自交后代会出现染色体数目变异的个体。判断(

)×√(9)[2020·全国Ⅰ卷,T32]遗传学理论可用于指导农业生产实践,回答下列问题。①生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是

。

②在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是

。若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是

。

控制新性状的基因是杂合的通过自交筛选性状能稳定遗传的子代在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组角度2变异原理在育种中的应用3.(2023·陕西咸阳模拟)为快速培育抗除草剂的水稻(2N=24),育种工作者用下图所示方法进行育种,下列说法不正确的是(

)A.过程①花药离体培养的理论依据是细胞的全能性B.过程②用γ射线照射单倍体幼苗,目的是提高幼苗的突变频率C.过程③用除草剂喷洒单倍体幼苗,目的是筛选出抗除草剂的植株D.通过过程④和过程⑤,培育出的抗除草剂植株属于四倍体植株D解析

过程①是花药离体培养,理论依据是细胞的全能性,A项正确;诱变可以提高突变的频率,因此过程②用γ射线照射单倍体幼苗,目的是提高幼苗的突变频率,过程③用除草剂喷洒单倍体幼苗,目的是要筛选出抗除草剂的植株,B、C两项正确;过程④植物组织培养为无性繁殖,一般不改变植株的染色体数目,过程⑤用秋水仙素处理单倍体幼苗使其染色体数目加倍,因此通过过程④和⑤获得的抗除草剂植株属于二倍体植株,D项错误。4.(2020·全国Ⅲ卷,32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题。(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是

。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有

条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是

(答出2点即可)。

(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有

(答出1点即可)。

(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。答案

(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高、茎秆粗壮(2)用秋水仙素处理(3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。归纳提升不同育种方法的优劣势归纳角度拓展(1)[2023·广东卷,T16A~D]鸡的卷羽(F)对片羽(f)为不完全显性,位于常染色体,Ff表现为半卷羽;体型正常(D)对矮小(d)为显性,位于Z染色体。卷羽鸡适应高温环境,矮小鸡饲料利用率高。为培育耐热节粮型种鸡以实现规模化生产,研究人员拟通过杂交将d基因引入广东特色肉鸡“粤西卷羽鸡”,育种过程见下图。下列分析错误的是

。

③①正交和反交获得F1个体表现型和亲本不一样②分别从F1群体Ⅰ和Ⅱ中选择亲本可以避免近交衰退③为缩短育种时间应从F1群体Ⅰ中选择父本进行杂交④F2中可获得目的性状能够稳定遗传的种鸡(2)[2021·广东卷,T11A~D]白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述正确的有

。

①Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组②将Bc作为育种材料,能缩短育种年限③秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株④自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育(3)[2019·江苏卷,T4C]弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种。判断(

)②③④

√热点题型专攻二基因变异类型的分析推理与实验设计题题型一基因突变类型的判断题型突破1某野生型二倍体植物(雌雄同株)花的花瓣数目均为4瓣,研究人员用一定剂量的某种化学试剂处理该植物的种子后,播种得到了两个不同突变型的植株(突变型1和突变型2),均表现为花瓣数目明显多于4瓣。回答下列问题。(1)若上述两个突变型植株均为基因突变所致,请设计一个简便的实验判断其发生的基因突变属于显性突变还是隐性突变。(简要写出实验思路即可)。

(2)若已证实上述两个突变型植株均发生的是隐性突变,但不知道突变体1和突变体2是不是同一对基因发生的突变所致。为此,某同学将突变型1与突变型2进行杂交得到F1,发现F1均表现为野生型。由此可推测

。

(3)若上述推测成立,为进一步确定突变体1和突变体2发生突变的基因是否位于一对同源染色体上,该同学将F1继续进行自交得到F2。请预期实验结果并得出相应结论:①若F2的表现型及比例为野生型∶突变型=9∶7,则

;

②若

,则

。

答案

(1)分别用突变体1、突变体2进行自交,观察并统计子代的表型(2)突变体1和突变体2所对应的不是同一对基因发生的突变(3)①突变体1和突变体2所对应的基因不位于一对同源染色体上(或位于两对同源染色体、非同源染色体上)

②F2的表现型及比例为野生型∶突变型=1∶1突变体1和突变体2所对应的基因位于一对同源染色体上解析

(1)要通过实验判断其发生的基因突变属于显性突变还是隐性突变,对于雌雄同株的植物而言最简便的方式就是自交,因此实验思路为:分别用突变体1、突变体2进行自交,观察并统计子代的表现型,若自交后代既有正常植株又有突变型植株,说明发生的基因突变是显性突变,若自交后代只有突变型植株,说明发生的基因突变是隐性突变。(2)将突变型1与突变型2进行杂交得到F1,若F1均表现为野生型,说明突变体1和突变体2不是同一对基因发生的突变所致,若F1均表现为突变型,说明突变体1和突变体2是同一对基因发生的突变所致。(3)假设控制突变型1的基因为a,控制突变型2的基因为b。若F2的表现型及比例为野生型∶突变型=9∶7,说明F1的基因型为AaBb,并且这两对等位基因分别位于一对同源染色体上,符合基因的自由组合定律。若这两对等位基因位于同一对同源染色体上,即突变体1和突变体2所对应的基因是连锁遗传的,则将F1继续进行自交得到F2的表现型及比例为野生型∶突变型=1∶1。题型解法显性突变与隐性突变的判断(1)突变类型(2)判定方法

对应训练1(2023·全国乙卷,32)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的,红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的,第1步由酶1催化,第2步由酶2催化。其中酶1的合成由A基因控制,酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子,某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨,得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液,并用这些研磨液进行不同的实验。实验一:探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。②在室温下将两种细胞研磨液充分混合,混合液变成红色。③将两种细胞研磨液先加热煮沸,冷却后再混合,混合液颜色无变化。实验二:确定甲和乙植株的基因型将甲的细胞研磨液煮沸,冷却后与乙的细胞研磨液混合,发现混合液变成了红色。回答下列问题。(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用,与无机催化剂相比,酶所具有的特性是

(答出3点即可);煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高温破坏了酶的

。

高效性、专一性、作用条件较温和

空间结构

(2)实验一②中,两种细胞研磨液混合后变成了红色,推测可能的原因是

。

甲、乙两种研磨液混合后,其中的酶1和酶2使白色底物经酶促反应生成了红色色素(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是

,乙的基因型是

;若只将乙的细胞研磨液煮沸,冷却后与甲的细胞研磨液混合,则混合液呈现的颜色是

。

AAbbaaBB白色

解析

由题意可知,红色色素的合成途径如下:基因型为A_B_的植株花色为红色,其余为白色,其中基因型为A_bb的植株花瓣中含有酶1,基因型为aaB_的植株花瓣中含有酶2,基因型为aabb的植株花瓣中两种酶都没有。(1)与无机催化剂相比,酶具有高效性、专一性和作用条件较温和等特性,大多数酶的化学本质是蛋白质,高温下其空间结构被破坏,变性失活。(2)实验一的步骤②中,两种细胞研磨液中分别含有白色底物被酶1催化产生的中间产物和酶2,混合后酶2催化中间产物形成红色色素。(3)由实验二可知,甲细胞研磨液中含有酶1和白色底物被酶1催化的中间产物,乙细胞研磨液中含有酶2,并且甲、乙都是纯合子,因此确定甲、乙的基因型分别为AAbb和aaBB。若将乙细胞研磨液煮沸,酶2失活,不能催化中间产物形成红色色素,则混合液呈现的颜色是白色。对应训练2芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜,又名石刁柏,为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗,雌雄株都有。请回答下列问题。(1)仅从染色体分析,雄性芦笋幼苗产生的雄配子类型将有

种,比例为

。

(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析,认为可能有两种原因:一种可能是基因突变,另一种可能是染色体组加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶芦笋出现的原因:

。

21∶1将野生型窄叶植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目,若观察到阔叶植株的染色体加倍,则说明是染色体组加倍的结果,否则为基因突变(3)现已证实阔叶为基因突变的结果,为确定是显性突变还是隐性突变,选用多株突变型阔叶芦笋雌雄株进行交配,并统计后代表现型。若

,则为

。

若

,则为

。

(4)现已证实阔叶是显性突变所致,由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株,养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄,为了探求可行性,于是求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型窄叶雌株与突变型阔叶雄株杂交,请推断该技术人员做此实验的意图:

。若杂交实验结果出现

,养殖户的心愿可以实现。

后代出现野生型窄叶

显性突变

后代都为突变型阔叶

隐性突变

通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上后代中雌株都为突变型阔叶,雄株都为野生型窄叶解析

(1)由于芦笋为XY型性别决定,雄性植株的染色体组成为XY。仅从染色体分析,减数分裂产生的雄配子类型为2种,即X∶Y=1∶1。(3)选用多株突变型阔叶芦笋雌雄株进行交配,若杂交后代出现了野生型窄叶,则阔叶植株的出现为显性突变所致;若杂交后代仅出现阔叶突变型,则阔叶植株的出现为隐性突变所致。(4)选用多对野生型窄叶雌性植株与突变型阔叶雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型窄叶全为雄株,突变型阔叶全为雌株,则这对基因位于X染色体上;若杂交后代中,野生型和突变型雌、雄均有,则这对基因位于常染色体上。该技术人员做此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。题型二染色体变异与基因突变的判断题型突破2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表现型及比例F2表现型及比例1红眼♀×白眼♂红眼♀∶红眼♂=1∶1红眼♀∶红眼♂∶白眼♂=2∶1∶12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。

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,观察子代表现型及比例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)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,观察子代表现型及比例。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。题型解法1.观察法判断基因突变和染色体变异(1)判断依据:光学显微镜下能观察到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。(2)具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到中期图像进行染色体结构与数目的比较,可以判断是否发生了染色体变异。2.杂交法判断基因突变和染色体变异

对应训练3调查发现黄颡鱼(XY型)在相同养殖条件下,雄鱼比雌鱼生长快2~3倍。在某野生型的黄颡鱼(背部灰黄色)种群中,偶见几条背部黑褐色的黄颡鱼,雌雄个体都有。(1)有人对背部黑褐色黄颡鱼的出现进行分析,认为可能有两种原因:一是因为基因突变,二可能是染色体加倍成为多倍体的结果。请设计一种简单方法来鉴定背部黑褐色黄颡鱼出现的原因:

。

(2)现已证实背部黑褐色黄颡鱼的出现为基因突变的结果,为确定是显性突变还是隐性突变,可选用

进行杂交,并统计子代表现型,若

,则为隐性突变,反之则为显性突变。

(3)若已知黑褐色黄颡鱼是显性突变所致(B),由于黄颡鱼中雄鱼比雌鱼生长快2~3倍,养殖户希望在黄颡鱼幼年期就能区分雌雄,为了探求可行性,求助于科研工作者。技术人员先用多对野生型的雌黄颡鱼与背部黑褐色的雄黄颡鱼杂交,试推断该技术人员做此实验的意图:

,若杂交实验结果出现

,则养殖户的心愿可以实现。(4)若背部灰黄色基因(b)在解旋后,其中一条母链上的碱基G被T所替代,而另一条链正常,则该基因再连续复制n次后,突变成的基因B与基因b的比例为

。

答案

(1)将背部黑褐色黄颡鱼的有分裂能力的细胞制成装片,用显微镜观察,若观察到染色体加倍,则说明是染色体加倍的结果,否则为基因突变(2)多对背部黑褐色雌雄黄颡鱼子代均为背部黑褐色(3)通过该实验判断控制背部黑褐色的基因是否位于X染色体上后代雌性都为背部黑褐色(4)1∶1解析

(3)若已知黑褐色黄颡鱼是显性突变所致(B),技术人员先用多对野生型的雌黄颡鱼(隐性的雌)与背部黑褐色的雄黄颡鱼(显性的雄)杂交,其目的是确定控制背部黑褐色的基因是否位于X染色体上,若后代雌性都为背部黑褐色,雄性都为野生型(背部灰黄色),则控制背部黑褐色的基因位于X染色体上,养殖户希望在黄颡鱼幼年期就能区分雌雄的心愿可以实现。(4)背部灰黄色基因(b)在解旋后,其中一条母链上的碱基G被T所替代,而另一条链正常,则该基因再连续复制n次后,突变链和正常链数量相同,所以突变成的基因B与基因b的比例为1∶1。对应训练4绿斑螳螂的眼型由等位基因D、d控制,其中DD对应大眼,Dd对应小眼,dd对应无眼。眼睛颜色由等位基因E、e控制,红眼对褐眼为显性,两对等位基因分别位于两对常染色体上。请回答下列问题。(1)基因型为DdEe的雌雄绿斑螳螂个体之间随机交配,子代的基因型有

种,表现型有

种。子代无眼螳螂中纯合子占

。

(2)现有一只小眼雄性绿斑螳螂,其细胞中基因D、d所在的两条染色体中有一条存在片段缺失,且基因D或d不在缺失片段上。已知含有缺失片段染色体的精子约有50%不育,若探究有片段缺失的染色体是基因D所在的染色体还是基因d所在的染色体,应让该螳螂与

个体交配并观察统计后代的表现型及比例。

实验结果预期:①若子代表现型及比例为

,那么该个体基因D所在染色体存在片段缺失。

②若子代表现型及比例为

,那么该个体基因d所在染色体存在片段缺失。

答案

(1)9

5

1/2(2)多只无眼雌性①小眼∶无眼=1∶2

②小眼∶无眼=2∶1解析

(1)两对等位基因分别位于两对同源染色体上,其遗传遵循自由组合定律,基因型为DdEe的雌雄绿斑螳螂个体之间随机交配,后代的基因型有3×3=9(种),dd对应无眼,则相应个体没有眼色表现,表现型有2×2+1=5(种)。子代无眼螳螂基因型为1/4ddEE、2/4ddEe、1/4ddee,纯合子占1/2。(2)小眼雄性绿斑螳螂体细胞中基因D、d所在的一对同源染色体中有一条缺失部分片段,且缺失部分不包括基因D、d。若探究有片段缺失的染色体是基因D所在的染色体还是基因d所在的染色体,应让该螳螂与多只无眼雌性个体(dd)交配并观察统计后代的表现型及比例。①若有片段缺失的染色体是基因D所在的染色体,则该个体可产生含D和d的两种可育精子,且比例为D∶d=1∶2,而无眼雌性个体(dd)只能产生一种卵细胞(d),雌雄配子随机结合,后代基因型及比例为Dd∶dd=1∶2,表现型及比例为小眼∶无眼=1∶2。②若有片段缺失的染色体是基因d所在的染色体,则该个体可产生含D和d的两种可育精子,且比例为D∶d=2∶1,而无眼雌性个体(dd)只能产生一种卵细胞(d),后代基因型及比例为Dd∶dd=2∶1,后代表现型及比例为小眼∶无眼=2∶1。微点3生物的进化【要点整合】

1.现代生物进化理论图解

基因库

基因

频率

自然选择学说

生态系统

2.明确隔离、物种形成与进化的关系

种群基因频率生殖隔离自然选择地理隔离地理隔离生物无机环境生物多样性特别提醒加速生物进化的两大因素急剧变化的环境及有性生殖的出现,前者可加速基因频率的改变速度,后者的基因重组可产生更多的变异类型,为进化提供丰富的原材料,大大加快了生物进化的步伐。3.关注生物进化的“三种关系”与“两个条件”4.基因频率相关计算(1)通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的基因型频率,求A(a)的基因频率,则:A%=AA%+1/2×Aa%;a%=aa%+1/2×Aa%;(2)根据遗传平衡定律计算若A%=p,a%=q,则:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=

。

(3)X染色体上基因频率的计算X染色体上显性基因频率=(雌性显性纯合子个体数×2+雄性显性个体数+雌性杂合子个体数)/(雌性个体数×2+雄性个体数)。2pq特别提醒当基因位于X染色体上时,在雄性个体中,某一基因的频率等于该基因型的频率,求出了相关的基因型频率,就等于求出了基因频率,如人类色盲发病率或基因频率分析如下。【命题角度】

角度1围绕生物进化与物种形成,考查生命观念及科学思维1.(2023·陕西咸阳模拟)维多利亚湖是一个巨大的水体,含有多个丽鱼物种。研究发现,多个丽鱼物种都是来源于早期的同一个物种,而形成的原因是不同颜色的雄丽鱼专挑特定颜色的雌鱼作为交配对象,形成生殖上相对隔离的族群,而不同的族群以不同生物为食,最终导致新物种的形成。下列有关叙述错误的是(

)A.根据“收割理论”,丽鱼一般不能将所有猎物都吃掉B.不同颜色雌鱼产生的根本原因是基因突变C.丽鱼与被捕食者之间会发生共同进化D.形成多个丽鱼物种时未经过地理隔离A解析

“收割理论”认为: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少数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,而丽鱼一般不能将所有猎物都吃掉属于“精明的捕食者”策略,A项错误;基因突变是产生新基因的途径,即不同颜色雌鱼产生的根本原因是基因突变,进而形成了不同的表现型,B项正确;丽鱼是捕食者,捕食者和被捕食者之间在相互选择中会发生共同进化,C项正确;由题干可知,维多利亚湖是一个巨大的水体,不存在地理隔离,即形成多个丽鱼物种时未经过地理隔离,D项正确。2.(2023·湖北卷,17)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A解析

甲和乙两种牵牛花分别依赖蛾类和蜂类进行传粉,这种传粉方式的差异有助于维持两个物种的生殖隔离,A项正确。基因突变容易受物理因素(如射线)、化学因素(如某些化学物质)以及病毒等因素的影响,与选择作用无关,B项错误。将A基因引入甲植物种群后,甲植物种群的基因库发生了改变,因为现在有一部分甲植物携带了A基因,C项错误。根据题干可知,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,说明花颜色是吸引蛾类传粉的决定性因素,D项错误。角度拓展(1)[2021·海南卷,T8A~D]某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的概率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述正确的有

。

①该突变基因丰富了人类种群的基因库②该突变基因的出现是自然选择的结果③通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖④该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的概率下降①③④

(2)[2021·湖南卷,T8A~D]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。下列叙述正确的有

。①金鱼与野生鲫鱼属于同一物种②人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态③鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变④人类的喜好影响了金鱼的进化方向(3)[2021·江苏卷,T8A]不同种群的生物之间均存在生殖隔离。判断(

)(4)[2021·江苏卷,T8D]水葫芦大量生长提高了所在水体生态系统的物种多样性。判断(

)①③④

××(5)[2021·湖北卷,T15B、D]某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述正确的是

。

①两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应②两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种(6)[2019·江苏卷,T6A]种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象。判断(

)①

√角度2围绕共同进化与生物多样性形成考查科学思维3.在某岛上有两种植物靠一种蜂鸟传粉。一种植物的花蕊蜜管直而短,另一种植物的则弯而深。雌蜂鸟的长鸟喙适于在弯曲的长筒状花蕊蜜管中采蜜,雄蜂鸟的短鸟喙适于在短小笔直的花蕊蜜管中采蜜。下列叙述错误的是(

)A.雌雄蜂鸟鸟喙的不同体现了遗传多样性B.雌雄蜂鸟在不同植物上采蜜缓解了雌雄蜂鸟间的种内斗争C.花蕊蜜管形态与鸟喙长度相适应是共同进化的结果D.两种植物花蕊蜜管形态的差异是因蜂鸟采蜜导致的变异D解析

同一物种表现不同的性状,体现了遗传多样性,A项正确。雌雄蜂鸟属于同一物种,它们在不同长度的植物花蕊蜜管中采蜜,能减缓种内斗争,B项正确。不同长度鸟喙适于在不同长度的花蕊蜜管中采蜜,这是长期共同进化的结果,C项正确。两种植物花蕊蜜管形态的差异是生物变异引起的,但蜂鸟采蜜起到的是选择作用,这两种植物花蕊蜜管形态的差异不是因蜂鸟采蜜导致的变异,D项错误。4.科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系,结果如图。相关叙述错误的是(

)A.昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的B.花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度C.各种昆虫口器长度差异体现了遗传多样性和物种多样性D.昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果A解析

昆虫口器的不同长度是昆虫与具有花冠筒的植物共同进化的结果,A项错误;通过图示可知,不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒长度的植物花蜜,因此,花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度,B项正确;各种昆虫口器长度差异体现了遗传多样性和物种多样性,C项正确;昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择、共同进化的结果,D项正确。题后点拨(1)无机环境也是在进化的,如从不利于生物生存的地球原始大气到现在的大气也是进化的结果,生物的进化和无机环境的进化是相互影响的。(2)生物与生物之间是相互影响共同进化的,如植物花冠筒的深度与昆虫口器长度。角度拓展(1)[2021·湖北卷,T12A]酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物,叶片嫩而多肉,深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上,遭到踩踏的枝条会长成新的植株。大象和马齿苋属植物之间存在共同进化。判断(

)(2)[2021·江苏卷,T8C]大量使用农药导致害虫种群产生抗药性,是一种共同进化的现象。判断(

)(3)[2021·广东卷,T3A]近年来我国生态文明建设卓有成效,粤港澳大湾区的生态环境也持续改善。研究人员对该地区的水鸟进行研究,记录到146种水鸟,隶属9目21科,其中有国家级保护鸟类14种,近海与海岸带湿地、城市水域都是水鸟的主要栖息地。该调查结果直接体现了生物多样性中的基因多样性和物种多样性。判断(

)√××(4)[2019·天津卷,T5B]植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果。判断(

)(5)[2019·海南卷,T25D](题干信息:假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定。判断(

)(6)[2018·江苏卷,T19B](题干信息说明:由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用)生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性。判断(

)√√√(7)[2018·全国Ⅰ卷,T29节选]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”,食性广的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

。

协同进化

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角度3种群基因频率或基因型频率的制约因素及相关计算5.(2023·宁夏银川模拟)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”的设计原型是大熊猫。大熊猫最初是食肉动物,经过长期的进化,其百分之九十以上的食物都来源于竹子。现有一个较大的大熊猫种群中雌雄数量相等,且雌雄之间可以自由交配,若该种群中A的基因频率为70%,a的基因频率为30%,下列有关说法不正确的是(

)A.即使环境条件相对稳定,A和a的基因频率也可能发生改变B.大熊猫食性的改变是与其他生物及无机环境共同进化的结果C.大熊猫种群中全部A和a的总和不能构成大熊猫种群的基因库D.若该对等位基因位于常染色体上,则显性个体中出现杂合雌熊猫概率为25%D解析

即使环境条件相对稳定,A和a的基因频率也可能因基因突变等原因发生改变,A项正确;大熊猫食性的改变是与其他生物及无机环境共同进化的结果,B项正确;一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫做这个种群的基因库,这个种群中不只含有A和a这对等位基因,C项正确;若该对等位基因位于常染色体上,则AA的基因型频率=49%,Aa的基因型频率=2×70%×30%=42%,则显性个体中出现杂合雌熊猫的概率为42%÷(49%+42%)×1/2≈23.1%,D项错误。6.等位基因(A/a)位于某种昆虫的常染色体上,该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中,a基因的频率与基因型频率之间的关系如图所示。下列叙述错误的是(

)A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、aa、Aa的频率B.a基因控制的性状表现类型更适应环境C.A基因的频率为0.25时,Aa的基因型频率为0.75D.能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、迁入和迁出等C解析

分析题图可知,Ⅰ曲线中a基因的频率为0时,某种基因型频率为100%,故该曲线代表的基因型为AA;分析Ⅱ曲线,a基因的频率为1时,该种基因型频率为100%,故该曲线对应的基因型频率为aa;分析Ⅲ曲线,a基因的频率为0.5时,该种基因型频率为50%,则该曲线对应的基因型为Aa。因此,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、aa、Aa的频率,A项正确;由Ⅱ曲线可知,最后a基因的频率占优势,因此a控制的性状表现类型更适应环境,B项正确;A基因的频率为0.25时,a基因的频率为0.75,故Aa的基因型频率为0.25×0.75×2=0.375,C项错误;在一个相对大的群体中,能使种群基因频率发生改变的因素有突变、自然选择、迁入和迁出等,D项正确。归纳提升自由交配和自交相关计算的常用方法及易错防范对“自交”类试题的计算只能用列举法,不能用配子法。对“自由交配”类试题的计算,列举法和配子法都可用,但配子法简捷,不易出错。(1)列举法:已知某生物群体中Aa∶aa=1∶1。①求自交后代中某基因型或表现型的概率,则有1/2(Aa

×Aa)、1/2(aa×aa)两种情况。②求自由交配的后代中某基因型或表现型的概率,则有四种情况,为确保正确,可利用列表的方法写出所有可能的交配方式及交配产生的结果,列表如下。父本1/2Aa1/2aa母本1/2Aa1/16AA、1/8Aa、1/16aa1/8Aa、1/8aa1/2aa1/8Aa、1/8aa1/4aa(2)配子法:先求群体中产生的配子的种类及比例,再利用雌、雄配子随机结合的原理来获得子代中各种基因型或表现型的概率。如(1)中所述群体自由交配产生的配子种类及比例为A∶a=1∶3,由此求得子代中AA=(1/4)×(1/4)=1/16,Aa=2×(1/4)×(3/4)=6/16,aa=(3/4)×(3/4)=9/16。特别提醒杂合子(Aa)连续自交过程中,若逐代淘汰隐性个体,则只剩下基因型为AA、Aa的个体,在计算下一代基因型与表现型比例前需要调整比例,如Aa个体自交所得子代中把F1的AA的比例由1/4调整为1/3,Aa的比例由1/2调整为2/3。7.某昆虫(性别决定方式为XY型)存在由一对位于常染色体上的等位基因控制的两种体色,分别为天蓝色(BB、Bb)和墨绿色(bb),它们在幼年期被天敌捕食的概率分别为40%、80%。若第一代种群全为杂合子,该群体自由交配,不考虑其他因素的影响,下列分析正确的是(

)A.第二代种群刚孵化的个体中天蓝色雄性个体占3/4B.第二代种群成年个体中墨绿色个体所占比例为10%C.第二代种群成年个体中B的基因频率为40%D.该群体基因频率会发生改变,若干年后该种昆虫一定能进化形成新物种B解析

由题干信息可知第一代种群全为杂合子,则第一代种群中的个体基因型均为Bb,该群体自由交配后,第二代种群刚孵化的个体基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,其中天蓝色(BB、Bb)雄性个体占(3/4)×(1/2)=3/8。由于第二代种群刚孵化的个体基因型及比例为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,且它们在幼年期被天敌捕食的概率分别为40%、40%、80%,则第二代种群成年个体基因型及比例为BB∶Bb∶bb=(1×60%)∶(2×60%)∶(1×20%)=3∶6∶1,故墨绿色(bb)个体所占比例为1/10(10%)。根据第二代种群成年个体基因型及比例为BB∶Bb∶bb=3∶6∶1可知,第二代种群成年个体中B的基因频率为(3×2+6)/20×100%=60%。结合题干信息可知该群体不同表现型个体被捕食的概率不同,因此该种群基因频率会发生改变,则说明生物会发生进化,但形成新物种需要出现生殖隔离,而生物发生进化不一定会出现生殖隔离,因此该种昆虫若干年后不一定会进化为新物种。角度拓展(1)[2021·广东卷,T8B改编]兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性