专题六 生物的变异与进化（原卷版）

专题六生物的变异与进化【题型1生物变异的四大问题】【题型2隔离、物种形成与进化的关系】【题型3关于X染色体上的基因计算】【题型1生物变异的四大问题】【紧扣教材】互换同源染色体非姐妹染色单体间互换→基因重组非同源染色体间互换→染色体结构变异(易位)缺失缺失了“基因”→染色体结构变异(可镜检)缺失了基因中的“碱基”→基因突变“质”“量”改变基因的“质”,不改变基因的“量”→基因突变改变基因“量”或“序”→染色体变异基因“质”与“量”均不改变，但改变基因间搭配或组合方式→基因重组(注:转基因技术可改变受体中基因的种类和数量)水平分子水平⇒基因突变与基因重组细胞水平⇒染色体变异【题型突破】【例1】如图1所示，当两条染色体在着丝粒附近部位发生断裂后，二者的长臂在着丝粒处相接合，形成一条易位染色体，两个短臂也接合构成一个小染色体，小染色体往往在第二次分裂时丢失，这种易位就被称为罗伯逊易位。某男性患者精原细胞为13、14号染色体的罗伯逊易位核型，进行减数分裂时相关染色体的联会情况如图2所示，减数分裂时联会的任意两条染色体分开移向细胞的两极，另一条随机移向细胞的一极，且这种方式产生的配子均能存活（不考虑其他变异）。下列相关叙述正确的是（）

A．图1的变异属于染色体结构变异，体细胞中染色体数目正常B．罗伯逊易位的出现只能发生在减数分裂过程中C．理论上，该男性患者在不考虑其他染色体的情况下可产生3种配子。D．该男性患者与染色体组成正常的女性婚配，生育染色体正常的孩子的概率为1/6图示展示了某动物进化过程中细胞内染色体的一种变化过程。以下叙述正确的是（

）。A．图示染色体变化涉及到磷酸二酯键断裂和重新形成B．图示过程中，体细胞中染色体的数目没有发生变化C．图示发生的染色体变化不能用光学显微镜观察D．③④很可能是性染色体，对于果蝇来讲，红眼基因位于③上变异是生物进化与人类育种的基础，涵盖可遗传变异与不可遗传变异。以下关于变异的描述中，错误的是（

）。A．基因突变一定会引起基因中碱基序列的改变，但不一定会遗传给后代B．若某蛋白质基因的碱基T变为G，则该蛋白质的氨基酸序列一定改变C．同源染色体非姐妹染色单体互换及非同源染色体自由组合均属于基因重组D．基因突变可产生新基因，是变异的根本来源，基因重组可产生新基因型【变式1-3】两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位（图a中数字表示染色体区段）。某相互易位的花粉母细胞杂合体分裂过程中会出现十字形图像（图b）。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图，根据图b中4条染色体的位置，它们在两两分离时分为两种类型：邻近离开（图c），交互离开（图d），且这两种类型出现的概率相等。已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育，下列说法正确的是（

）A．图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂ⅠB．图b中存在两对同源染色体和4个DNA分子C．该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体通过减数分裂形成的花粉粒1/2是可育的D．该种植物相互易位的花粉母细胞杂合体进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常【题型2隔离、物种形成与进化的关系】【紧扣教材】隔离、物种形成与进化的关系两种标志生物进化的标志种群基因频率的改变物种形成的标志生殖隔离的形成两种隔离地理隔离因地理屏障阻碍基因交流 生殖隔离不同物种间一般不能相互交配，即使 交配成功，也不能产生可育的后代三个环节物种形成突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离是物种形成的必要条件三种关系生物进化不一定形成新物种，新物种的形成一定发生生物进化物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离协同进化不仅包括不同物种之间的协同进化，还包括生物与无机环境之间的协同进化。生物多样性是协同进化的结果【题型突破】【例2】灵长类动物色觉丰富的原因主要与其饮食结构和生存环境有关。在进化过程中，灵长类动物逐渐发展出了三色视觉（能够分辨出红、绿、蓝三种基本颜色）。这在哺乳动物中是独一无二的，使得灵长类动物在觅食过程中能够更准确地识别出成熟果实的颜色。下列相关叙述，错误的是（）A．群体中出现相关的可遗传变异是灵长类动物三色视觉形成的原因之一B．生物进化实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的动态过程。C．三色视觉的灵长类个体在觅食中表现更优，繁殖后代的机会也更大。D．色觉丰富的特征由基因传递，确保相关基因频率在种群中保持稳定。【变式2-1】芋螺栖息于沿海珊瑚礁和沙滩区域。所有芋螺都有毒，毒液是芋螺进化出来的一种非常特别的捕食工具。食性不同的芋螺其毒性强弱也不同，其中毒性最强的是食鱼的地纹芋螺。下列相关叙述正确的是（）A．进化的实质是种群基因型频率的定向改变B．环境的改变导致了芋螺毒液的产生C．基因重组不能为进化提供原材料D．不遗传的变异对生物进化没有意义【变式2-2】加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀，其分布岛屿、形态和食物的差异如下表所示。下列推测正确的是（

）分类种类分布岛屿形态差异主要食物地栖6大多数岛屿喙的形态和大小地面植物种子树栖6大多数岛屿身体和喙的大小树上的昆虫鸣叫型11个孤立岛屿形态类似于莺类灌木丛的昆虫A．分布在不同岛屿的树栖地雀属于同一种群B．不同地栖地雀所食用的植物种子大小相同C．鸣叫型地雀的基因库与普通地雀存在显著差异。D．若某岛屿上小型地雀缺失，中型地雀的喙会更大【变式2-3】研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇，实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个体数上升的原因是（

）A．杀虫剂使用促使螺旋蝇发生抗药性基因突变。B．在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变C．杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成D．杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累【题型3关于X染色体上的基因计算】【紧扣教材】1.条件设定①男女比例为1:1;②自然人群处于遗传平衡。2.规律使用规律①:男性中伴X隐性病的发病率=男性中Xn的基因频率=女性中Xn的基因频率=人群中Xn的基因频率。规律②:男性中伴X隐性病的发病率=2x人群中男伴X隐性病的发病率;女性中伴X隐性病的发病率=2x人群中女伴X隐性病的发病率。例如:设色盲基因Xb的频率q,正常基因X的频率=1—q=p,基因型频率计算结果具体如表。群体分析XBXBXBXbXbXbXBYXbY在男性群体中pq在女性群体中P22pqq2在整个群体中（男：女=1：1）P2/2pqq2/2p/2q/2【题型突破】一种XY型性别决定的二倍体动物中，雌性和雄性个体的比例为1:1。1。该动物种群遗传平衡，雄性个体中1/7携带甲病（由X染色体上的b基因决定）。以下叙述有误的是（

）。A．该种群雌性中患病个体大约占1/49B．该种群B基因的频率约为85.7%C.某病毒导致该种群甲病雄性个体减少5%，从而促使B基因频率上升。D．仅考虑这对基因，种群繁殖一代后基因型总数为3种。【变式3-1】杂种优势是指杂合子在环境中的生存适应性更强，而纯合子的部分个体会因自然选择被淘汰。某植物存在AA、Aa、aa三种基因型，后代中AA有死亡，aa有死亡，而Aa全部存活。现有一个只由基因型为AA和aa的个体组成的种群，且二者比例为，让种群个体间进行随机受粉，得到子代个体。下列说法正确的是（

）A．种群中所有A和a基因构成了该种群的基因库B．自然选择是对该植物三种基因型的直接选择C．F1存活个体中基因型为Aa的个体占比为8/23D．该种群基因型频率的改变说明种群发生了进化【变式3-2】某二倍体动物种群有600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A1的基因频率是（

）A．55% B．32% C．27.5% D．9%【变式3-2】某养鸡场饲养的芦花鸡中，雌雄个体数量比例为1:1，处于遗传平衡状态。研究揭示，甲病患者易感染鸡瘟，其中雌性个体中约10%患有该病（此病症由位于Z染色体上的h基因决定）。以下叙述正确的是？A.Thefrequencyofthehgeneinthispopulationis5%.B．该种群中甲病的患病率为5.5%。C．若随机交配，纯合子基因型频率会增加D．鸡瘟导致雄性个体减少10%，而H基因频率保持不变。在太空环境下处理大量油菜种子后，筛选出突变体Ch1，其油菜籽产量相较于对照组提高了约3.6%。研究发现，油菜籽相关酶基因Ch1发生突变，导致蛋白Chl在第34位氨基酸发生变化，其余序列未变，这使Chl蛋白酶活性增强，进而提升了油菜籽产量。以下分析是合理的（）。A．上述育种过程利用了物理因素来处理油菜种子，使油菜种子发生基因突变B．基因Chl发生了碱基对的增添、缺失或替换，该类变异类型是生物进化的根本来源C．需要处理大量种子才可能得到产量提高的突变体，仅体现基因突变有不定向性D．太空环境处理的种子发育成突变体Chl植株展示了植物体细胞的全能性。2．我国科学家研究发现，单基因突变导致卵母细胞死亡是女性不育原因之一，为探索其致病机制进行相关研究，图1为某不育女性家族系谱图，图2为家族成员致病基因的测序图。下列表述错误的是（）

A．由图2可知，Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ代的1B.Ⅱ-1卵母细胞死亡的根本原因在于基因碱基的替换。C．若突变基因记为W1，正常基因记为W，则Ⅱ-1的基因组成是W1WD．图示分析显示，卵母细胞死亡引发的不育为隐性遗传特征。3．研究发现,在哺乳动物胎儿发育早期，造血干细胞会大量迁移至胎儿的肝脏发生增殖分化。肝细胞分泌的胎球蛋白A由Fetua基因控制合成，该蛋白能保护造血干细胞基因组稳定性，降低突变的概率。下列叙述错误的是（

）A．造血干细胞与早期胚胎细胞的分化程度相似。B．胎儿发育早期，胎儿的肝脏可以产生多种免疫细胞C．哺乳动物的肝细胞和造血干细胞都含有Fetua基因D．Fetua基因表达受阻会使胎儿患白血病的风险增大4．研究发现，BSN和APBA1基因发生蛋白截断（肽链缩短）突变后，对身体质量指数的影响远大于已知肥胖相关基因，这种影响直到成年后才会显现。下列分析错误的是（

）A．儿童期的肥胖可能与BSN和APBAI基因的突变无关B．BSN和APBAI基因突变后，可能到成年后才开始表达C．BSN基因内可能引入了终止密码子或发生移码突变D．蛋白截断突变可严重影响蛋白编码基因的完整性和功能5．适应辐射现象是指从一个祖先物种进化出多种新物种，以适应各异的环境。通常，适应辐射主要可以分为三种基本类型：I.环境适应性：物种在不断变化的环境中生存并分化出新物种。

II.普遍适应性：物种发展出全新的特性或能力以适应新环境。

III.群岛化适应：生物类群迁入相互隔离的生态系统（如岛屿和山地），迅速发生适应性进化。以下叙述有误的是（

）。A．达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种不同地雀属于群岛化适应B．高纬度高海拔地区的植物体型普遍矮小、叶表面密布绒毛属于适应辐射C．环境性适应辐射类型下的物种在不断变化的环境中最终可能产生生殖隔离D．适应辐射是自然选择的结果，可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一6．猕猴桃属植物的自然分布以中国为核心，覆盖从赤道至寒温带的亚洲东部，倍性多样，包括二倍体至八倍体的广泛变异，甚至发现十倍体野生种。近期，研究团队揭示了野生六倍体猕猴桃形成过程中经历了四次全基因组加倍事件。在此过程中，一些适应环境变化的基因（如抗冷基因）发生了扩张，这是多倍体猕猴桃及多倍体植物适应全球气候变化的基础。以下相关描述准确的是（）A．多倍体植株往往植株高大、茎秆粗壮且高度不育B．分布于热带地区和寒温带地区的猕猴桃属于不同物种C．野生六倍体猕猴桃的体细胞中均含六个染色体组D．基因扩张为多倍体的形成提供了快速通道，推动了生物进化7．安徽省人字洞遗址出土了多种古生物化石，其中包含76种脊椎动物化石。以下叙述存在错误的是（

）。A．对比不同生物的细胞色素C差异，可为生物进化提供分子层面的证据。B．化石是通过自然过程保存在地层中的古代生物遗体、遗物或生活痕迹。C．利用化石可确定古生物的形态、结构等特征，为生物进化提供了间接的证据D．人字洞遗址的化石记录了部分生物进化的历程，为研究生物进化提供了关键证据。8．甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛（三个岛屿相互隔绝），下图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果（B—黑色、b—灰色、B1—黄色）。下列相关推测错误的是（

）

A.基因突变导致了B1基因的羽毛颜色变异。B．随着时间的推移，乙岛屿上B1的基因频率一定会继续升高C．乙、丙两岛的环境背景颜色较为相似。D．若干年后，三个岛屿上的鸟发生了进化9．科学家探讨了不同狐狸物种适应沙漠机制，揭示近缘物种路氏沙狐的尿浓度调节基因转移至北美狐狸基因组，从而促进其在沙漠生存能力的增强。以下叙述正确的是（

）。A．基因渗入可使种群的基因频率发生改变B．路氏沙狐与北美狐的基因共同构成一个基因库。C．自然选择直接作用于基因导致进化D．种群的定向变异是形成适应的前提10．2021年5月31日国家放开三胎政策，优生优育关系千家万户，其中垂体侏儒症受一对等位基因D/d控制，在人群中的患病率为1/6400，科研人员提取了图1家系中四名女性的DNA，用PCR扩增了与此基因相关的片段，并对产物酶切后进行电泳（正常基因含有一个限制酶切位点，突变一个位置后突变基因增加了一个酶切位点），结果如图2.相关叙述不正确的是（）

A．与正常基因相比，突变基因可能发生了碱基的增添B．Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/162C．该突变基因新增的酶切位点位于310bp的DNA片段中D．垂体侏儒症通常表现为男女患病概率相同，且具有隔代遗传的特征。11．水稻中籼稻和粳稻性状是受一对等位基因（i和j）控制。科研人员利用传统杂交育种方式将纯合籼稻（基因型为ii）和纯合粳稻（基因型为jj）杂交后，获得F1的表型为籼粳杂交种（基因型为ij，两种基因都发挥作用）。研究发现籼粳