5年（2021-2025）湖北高考生物真题分类汇编：专题05 遗传的分子基础及生物的变异、育种（解析版）

专题05遗传的分子基础及生物的变异、育种

考点5年考情（2021-2025）命题趋势

从近五年湖北省高考试题来

考点1遗传的分子基础2025、2024、2023

看，遗传的分子基础是常考考点，

常在选择题中出现。在最近的高考

2024、2023、2023、2022、

考点2生物的变异与育种中，遗传的转录、染色体结构变异、

2021

基因频率的改变与生物进化等考

2025、2024、2023、2022、

考点3生物的进化点出现频率较高。

2021

考点01遗传的分子基础

1、（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，

发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，

能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（）

A．该研究表明基因与性状是一一对应关系

B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状

C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平

D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路

【答案】A

【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、不同的植物激素对植物生命活动的调节

【分析】转录以DNA一条链为模板，以游离的核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA

的过程。翻译以mRNA为模板，以游离的氨基酸为原料，在酶的催化作用下合成蛋白质的过程。

【详解】A、题干中ATT基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和耐热两种性状，体现基因和性状不是简单的一

一对应关系，A错误；

B、ATT基因编码GA20氧化酶，通过控制酶的合成调控代谢过程，进而影响性状，符合基因间接控制性状

的途径，B正确；

C、ATT基因的表达产物是赤霉素合成的关键酶，调节其表达可改变赤霉素水平，C正确；

D、克隆ATT基因后，可通过转基因技术培育耐碱—耐热水稻，D正确；

故选A。

2、（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标

记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误

的是（）

A．对照组中也有衰老的细胞

B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累

C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升

D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛

【答案】C

【知识点】细胞的衰老、基因、蛋白质与性状的关系、验证性实验与探究性实验

【分析】衰老的细胞主要具有以下特征：

（1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。

（2）细胞内多种酶的活性降低。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑

色素合成减少，所以老人的头发会变白。

（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生

理功能。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。

（4）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。

【详解】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照

组中也有衰老的细胞，A正确；

B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了

细胞中p53蛋白积累，B正确；

C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误；

D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越

大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。

故选C。

3、（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储

存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、

熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括

（）

A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播

B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息

C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能

D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间

【答案】B

【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、遗传信息的翻译

【分析】DNA独特的双螺旋结构构成了DNA分子的稳定性；DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的排

列顺序千变万化，因而构成了DNA分子的多样性；不同的每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序，特

定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。遗传信息就储存在DNA分子碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺

序中。

【详解】A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意；

B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数

据存储无关，B符合题意；

C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意；

D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意；

故选B。

4、（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是

编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（）

A．5＇—CAU—3＇B．5＇—UAC—3＇C．5＇—TAC—3＇D．5＇

—AUG—3＇

【答案】A

【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译

【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链，与模板链配对的为编码链，因此mRNA上的密码子与

DNA编码链的碱基序列相近，只是不含T，用U代替，据此答题。

【详解】若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，则mRNA碱基序列

为5＇—AUG—3＇，该序列所对应的反密码子是5＇—CAU—3＇，A正确，BCD错误。

故选A。

5、（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比

的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄

配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺

锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子

重组的过程。下列实验中模拟正确的是（）

A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子

B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂

C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键

D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合

【答案】C

【知识点】观察细胞的减数分裂实验、性状分离比的模拟实验、DNA分子的结构和特点

【分析】用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的

随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。

【详解】A、实验一中小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的

大小、手感不同，A错误；

B、实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不

是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；

C、DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟

核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；

D、向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟雌雄配子的自由组合，D错误。

故选C。

6、（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲

受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；

F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N

基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（）

A．该相对性状由一对等位基因控制

B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3

C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能

D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病

【答案】D

【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、RNA是遗传物质的实验证据、基因突变

【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1，则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。

【详解】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲

与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非

敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因，假设为A/a、B/b，A错

误；

B、根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，可知子一代基因型为AaBb，甲的

基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占

1/4×1/4=1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误；

C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现敏感型的个体变为了非敏感型

的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；

D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持

完整性，因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。

故选D。

7、（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA．该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白

A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下

列问题：

(1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是。

(2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内

（填细胞结构名称）的改变。

(3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是：。

(4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA

中插入序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。

(5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推

测其无法转录的原因是：。

(6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是：。

【答案】(1)电子显微镜

(2)细胞骨架

(3)抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所

(4)大肠杆菌复制原点

(5)病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子

(6)蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜

受体结合不能使病毒DNA进入细胞内

【知识点】生物的基本特征及病毒（旧）、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞

【分析】病毒的结构较为简单，无细胞结构，主要由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳组成。有些病毒在

核衣壳之外还有包膜结构。核酸是病毒的遗传物质，储存着病毒的遗传信息，控制着病毒的繁殖、变异等

生命活动。蛋白质外壳则起到保护核酸的作用，同时还能介导病毒与宿主细胞的识别与结合。具有包膜的

病毒，其包膜一般来源于宿主细胞膜或核膜，包膜上镶嵌着一些糖蛋白刺突，这些刺突有助于病毒吸附和

侵入宿主细胞。

【详解】（1）病毒个体极其微小，普通光学显微镜无法清晰观察其形态结构，需要使用电子显微镜才能清

楚观察病毒的形态结构。

（2）细胞骨架对于维持细胞的形态具有重要作用，体外培养的梭形昆虫细胞被病毒感染后转变为圆球形，

很可能是病毒感染引起了昆虫细胞内细胞骨架的改变。

（3）病毒需要在宿主细胞内进行生存和繁殖，细胞凋亡会导致宿主细胞死亡，不利于病毒的生存和繁殖。

病毒基因组中含有的抗细胞凋亡基因可以抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场

所。

（4）要使病毒DNA能在大肠杆菌中复制，需要在病毒DNA中插入大肠杆菌复制原点序列，这样才能利

用大肠杆菌细胞内的复制系统进行复制。

（5）转录需要特定的酶等条件，该病毒DNA能进入哺乳动物细胞，但无对应的转录产物，可能是因为病

毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子。

（6）该病毒具有包膜结构，包膜的主要成分是脂质等，脂溶剂可以溶解病毒的包膜，蛋白镶嵌或贯穿于膜

上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA

进入细胞内。

8、（2025·湖北·高考真题）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量

高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如

水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量

（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160

的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。

回答下列问题：

(1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：。

(2)据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现相关性，并且可以推测外源MeJA处理

对青蒿素含量的影响是：。

(3)基于上述材料，miR160通过直接影响，调控青蒿素的合成。

(4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显

示各成员间的调控关系）：。

(5)请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：。

【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达

(2)负外源MeJA处理会使青蒿素含量增加

(3)ARF1蛋白的合成（或ARF1基因的表达）

(4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素

(5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的miR160基因（或抑制miR160基因的表达）

【知识点】遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系、其他植物激素的产生、分布和功能

【分析】细胞中的基因是一样的，但在细胞分化过程中，不同细胞会有选择地表达某些基因，关闭另一些

基因，这就是基因的选择性表达。就像在黄花蒿叶片腺毛细胞中，与青蒿素合成相关的基因表达，使得这

些细胞能合成和积累青蒿素；而在其他细胞中，这些基因不表达，就不能合成青蒿素。基因选择性表达受

多种因素调控，它决定了细胞的功能和特性，是细胞分化、个体发育等生命过程的基础。

【详解】（1）在细胞分化过程中，基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，这是

因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。

（2）①观察可知，miR160基因过表达时，青蒿素含量降低；敲除miR160基因时，青蒿素含量升高，所

以miR160的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。②从图中看到，MeJA处理组与对照组相比，miR160

表达量降低，而miR160表达量与青蒿素含量负相关，所以可以推测外源MeJA处理会使青蒿素含量增加。

（3）已知miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解，且miR160的一种靶mRNA编

码ARF1蛋白，所以miR160通过直接影响ARF1蛋白的合成（或ARF1基因的表达），调控青蒿素的合成。

（4）根据题意，SA和MeJA通过调控miR160的表达量，miR160能影响ARF1蛋白（因为其靶mRNA编

码ARF1蛋白），ARF1蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达，进而影响青蒿素合成。所以调控通

路为：SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素（这里表示SA抑制miR160表达，miR160抑制ARF1表达，

ARF1促进DBR2表达，DBR2促进青蒿素合成）

（5）由于miR160的表达量与青蒿素含量呈负相关，所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的miR160

基因，或者抑制miR160基因的表达，从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。

考点02生物的变异与育种

1、（2023·湖北·高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间

的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中

的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”

表示杂交信号），结果正确的是（）

A．B．

C．D．

【答案】B

【知识点】染色体结构的变异

【分析】染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大

多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

【详解】DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒

位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。

故选B。

2、（2023·湖北·高考真题）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

【知识点】基因突变、基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成

【分析】根据题干信息“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”，可知吸引蛾类或蜂类传粉的决定性因素是花冠颜色。

【详解】A、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；

B、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；

C、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；

D、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。

故选A。

3、（2022·湖北·高考真题）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A

基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（）

A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常

B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常

C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常

D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常

【答案】D

【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂异常情况分析

【分析】减数分裂过程：1、细胞分裂前的间期：细胞进行DNA复制；2、减一前期：同源染色体联会，形

成四分体，形成染色体、纺锤体，核仁核膜消失，同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换；3、减

一中期：同源染色体着丝点（粒）对称排列在赤道板两侧；4、减一后期：同源染色体分离，非同源染色体

自由组合，移向细胞两极；5、减一末期：细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极

体；6、减二前期：次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7、减二中期：染色体着丝点排在

赤道板上；8、减二后期：染色体着丝点（粒）分离，染色体移向两极；9、减二末期：细胞一分为二，次

级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。

【详解】A、如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可

进入同一个卵细胞，A正确；

B、考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进

入同一个卵细胞，B正确；

C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。

D、不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号

染色体分离异常，D错误。

故选D。

4、（2021·湖北·高考真题）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，下列叙述错误的是（）

A．丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异

B．两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应

C．丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关

D．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

【答案】D

【知识点】基因突变、基因重组、自然选择与适应的形成、隔离与物种的形成

【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没

有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。

2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变，突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个

基本环节，在这个过程中，突变和基因重组是产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改

变并决定生物进化的方向，自然选择下群体基因库中基因频率的改变，并不意味着新物种的形成，因为基

因交流并未中断，群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种，隔离是新物种形成的必

要条件。

【详解】A、据题意可知，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，说明丽鱼种群牙齿的

差异属于遗传物质发生变化的变异，属于可遗传的变异，A正确；

B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同，两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应，B正确；

C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料，因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关，

C正确；

D、物种之间的界限是生殖隔离，两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显，但不知是否存在生殖隔离，无法判

断是否形成了两个不同的物种，D错误。

故选D。

5、（2021·湖北·高考真题）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中

繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性

的疟原虫。

为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加

青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和

乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9

个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。

为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿

素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，

不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。

疟原虫存活率（%）基因1基因2基因3基因4基因5基因6基因7

对照0．04+++++++

10．2++++++-

23．8+++-++-

35．8+++--+-

423．1++++---

527．2++++---

627．3+++-+--

728．9+++----

831．3++++---

958．0+++-+--

回答下列问题：

(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的

原因是。

(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是，判断的依据是。

(3)若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，

将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药

性表现为。

(4)根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议：。

【答案】(1)通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟

原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多密码子具有简并性

(2)基因6与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有

突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大

(3)S型（对青蒿素敏感）

(4)做好按蚊的防治工作

【知识点】基因突变、DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响、自然选择与适应的形成、屠呦呦与青

蒿素的发现

【分析】结合题意分析：青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，经过青蒿素的不断选择，可以导

致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大。

【详解】（1）基因突变可以产生新基因，进而可能产生新性状，在疟原虫的种群中，通过基因突变可产生

抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频

率升高，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应，故碱

基突变但氨基酸序列可能也不发生改变。

（2）结合题意，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”，分析表格数据：与对照

组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组

中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。

（3）结合（3）可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6，若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青

蒿素的直接原因，则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后，其抗药性性状也随之消失，故经这种

基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青蒿素敏感）。

（4）据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”，故为减少疟原虫的数量，可做好按

蚊的防治工作，令宿主的数量减少从而减少疟原虫。

【点睛】本题结合青蒿素对于疟原虫的防治实验考查自然选择与适应等相关知识，意在考查考生能理解所

学知识的要点，把握知识间的内在联系、理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一

些生物学问题的能力。

考点03生物的进化

1、（2025·湖北·高考真题）若在一个随机交配的二倍体生物种群中，偶然出现一个有利突变基因，该突变基

因可能是隐性或显性，具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频

率变化趋势图。据图分析，下列叙述正确的是（）

A．图1曲线在1200代左右时形成了新物种

B．对比图1与图2，推测图1中有利突变基因为隐性

C．随着世代数的增加，图2曲线的峰值只能接近1，无法等于1

D．图2曲线在200~400代增长慢，推测该阶段含有利基因的纯合体占比少

【答案】D

【知识点】基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成

【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。

②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。

【详解】A、据图分析，图1曲线在1200代左右时突变基因频率达到1，种群基因频率改变，说明生物进化，

但新物种的形成通常需要生殖隔离的出现，仅基因频率变化不能直接证明新物种形成，A错误；

B、据图可知，图1有利突变基因频率上升较快，而图2曲线突变基因频率初期增长缓慢但后期加速，据此

推测图1中有利突变基因为显性，即一旦发生突变，杂合子即可表现，B错误；

C、图2曲线突变基因频率初期增长缓慢但后期加速，相关突变是隐性突变，由于其更有生存和繁衍优势，

显性个体被淘汰，则最终可能导致峰值等于1，C错误；

D、设相关基因是A/a，图2在200~400代增长慢，可能因隐性基因的纯合体（aa）占比少，此时选择主要

作用于杂合子（Aa），导致频率上升较慢，D正确。

故选D。

2、（2024·湖北·高考真题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音

信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测

和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（）

A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息

B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果

C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体

D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离

【答案】D

【知识点】隔离与物种的形成、生态系统中信息的种类、作用及传递过程

【分析】1、生态系统中信息的种类

（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动

频率。

（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动

物的性外激素等。

（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。

2、信息传递在生态系统中的作用：

（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。

（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。

（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。

【详解】A、物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确；

B、某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的

鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确；

C、完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又

是信息受体，C正确；

D、判断两个种群是否为同一物种，主要依据是它们是否存在生殖隔离，即二者的杂交子代是否可育，由和

求偶有关的鸣唱特征的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。

故选D。

3、（2024·湖北·高考真题）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。该动

物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。下列叙述正确的是（）

A．该种群有11%的个体患该病

B．该种群h基因的频率是10%

C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种

D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变

【答案】B

【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因频率的改变与生物进化

【分析】分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因

频率为10%，ZH的基因频率为90%。

【详解】A、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的

基因频率为10%，该种群种患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，

该种群患病概率为（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A错误；

B、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率

为10%，B正确；

C、只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误；

D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。

故选B。

4、（2023·湖北·高考真题）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

【知识点】基因频率的改变与生物进化

【分析】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。

【详解】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。

故选B。

5、（2022·湖北·高考真题）某植物的2种黄叶突变体表现型相似，测定各类植株叶片的光合色素含量（单位：

μg·g-1），结果如表。下列有关叙述正确的是（）

植株类型叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素叶绿素/类胡萝卜素

野生型12355194194．19

突变体1512753701．59

突变体2115203790．36

A．两种突变体的出现增加了物种多样性

B．突变体2比突变体1吸收红光的能力更强

C．两种突变体的光合色素含量差异，是由不同基因的突变所致

D．叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色

【答案】D

【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、基因突变、协同进化与生物多样性

【分析】1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸

收蓝紫光。

2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中，所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素；

色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上扩散速度不同，即溶解度越大，随着层析液扩散的速度越快。

【详解】A、两种突变体之间并无生殖隔离，仍属同一物种，只能体现遗传多样性，A错误；

B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少，故突变体2比突

变体1吸收红光的能力弱，B错误；

C、两种突变体的光合色素含量差异，可能是同一个基因突变方向不同导致的，C错误；

D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19，叶绿素含量较高，叶片呈绿色，叶绿素与类胡萝卜素的比值

大幅下降，叶绿素含量少，不能掩盖类胡萝卜素的颜色，此时叶片呈黄色，D正确。

故选D。

6、（2022·湖北·高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒，其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S

蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制

-5

所需的RNA聚合酶，该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10。下列叙述正确的是（）

A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变

B．ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果

C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2蛋白的抗体

D．新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标

【答案】D

【知识点】基因频率的改变与生物进化、体液免疫、新型冠状病毒及相关

【分析】体液免疫：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；一些病原体被树

突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取；抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T

细胞；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T

细胞开始分裂、繁殖快，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆

细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗

体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合；抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞

的黏附。

进化：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提

高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会不断降低。

【详解】A、病毒的突变是随机的、不定向的，A错误；

B、人类本身含有ACE2蛋白，并非是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果，B错误；

C、注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别新冠病毒的抗体，C错误；

D、在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶，新冠病毒RNA聚合酶可

作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标，D正确。

故选D。

7、（2021·湖北·高考真题）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。白天马齿苋属植物会关闭

气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（）

A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化

B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系

C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素

D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用

【答案】B

【知识点】影响光合作用的因素、协同进化与生物多样性、群落中生物的种间关系

【分析】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。

2、互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能

生活而死亡。

【详解】A、大象和马齿苋属植物属于不同种生物，它们之间相互影响，不断进化和发展，存在共同进化，

A正确；

B、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，因此大象和马齿苋属

植物存在捕食关系，B错误；

C、酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，酷热干燥缺少水分，因此水分是马齿苋属植物生长

的主要限制因素，C正确；

D、白天马齿苋属植物会关闭气孔，但在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，这些CO2在白天释放出来供给

马齿苋属植物光合作用需要，因此白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用，D正确。

故选B。

8、（2024·湖北·高考真题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体

结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码

Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题：

(1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于（填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）。

(2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和产生新

的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改

进思路：。

(3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是：肠道细胞表面受体蛋白的

或发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。

(4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是。

【答案】(1)细胞坏死

(2)细胞分化抑制肠干细胞的激活/棉花植株中转入多个Bt毒蛋白的基因或者促进Bt毒蛋白的基

因的表达，从而使Bt毒蛋白含量增加

(3)空间结构数量

(4)混种可使棉铃虫有更多的生存空间，缓解棉铃虫种群抗Bt毒蛋白的抗性基因频率的增加速度

【知识点】细胞的分化、自然选择与适应的形成、基因频率的改变与生物进化、细胞坏死

【分析】1、细胞坏死：在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，

物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等导致的细胞坏死。

2、细胞的凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。

【详解】（1）细胞坏死指的是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和

死亡，Bt毒蛋白作为损害因子，导致该生物的死亡，属于细胞坏死。

（2）分析题意可知：干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去，即肠干细胞分裂和分化产生新的

肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降；所以可以选择抑制肠干细胞分裂和分化的激活，或

者棉花植株中转入多个Bt毒蛋白的基因或者促进Bt毒蛋白的基因的表达，从而使Bt毒蛋白含量增加，来

提高转基因棉花杀虫效果。

（3）在Bt毒蛋白的长期选择作用下，会使肠道细胞表面受体蛋白的结构或数量发生变化，使该受体蛋白无

法与Bt毒蛋白结合，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。

（4）该做法为棉铃虫提供正常的取食环境，始终保持一定的敏感棉铃虫种群，即使部分棉铃虫对转基因抗

虫棉产生了抗性，但因其与敏感棉铃虫交配，后代抗性基因会发生分离，具备抗性的棉铃虫种群基因频率

不会迅速增加。

一、单选题

1．（2025·湖北襄阳·三模）研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板通过多轮滚环逆转录产

生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板合成双链cDNA，然后表达出氨基

酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述正确的是（）

A．双链cDNA的合成不需要用到DNA聚合酶

B．逆转录过程的原料是4种核糖核苷酸

C．翻译时mRNA上终止密码子5’-UAG-3’会和tRNA上5’-CUA-3’的反密码子配对

D．克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础

【答案】D

【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向

RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及

从RNA流向DNA两条途径。

【详解】A、双链cDNA的合成即DNA复制需要用到DNA聚合酶，A错误；

B、滚环逆转录的产物是DNA，合成DNA的原料是4种脱氧核糖核苷酸，B错误；

C、终止密码子一般没有对应的氨基酸，不会与tRNA上的反密码子配对，C错误；

D、cDNA表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制，克雷伯菌能合成逆

转录酶是其阻止噬菌体复制的基础，D正确。

故选D。

2．（2025·湖北武汉·三模）我国科学家研究发现，家蚕的幼虫发育为成虫的过程中，DNA甲基化水平会发生

显著变化。通过基因编辑技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使在不适宜的环境（如低温）中，幼虫也能

正常发育为成虫。下列叙述正确的是（）

A．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型

B．正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著高于发育停滞的幼虫

C．提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号

D．DNA高甲基化是家蚕适应不利环境的必要条件

【答案】C

【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量

研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，

从而控制基因表达。

【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传，不改变碱基序列，但会影响基因表达，进而影响生物个体表型，A

错误；

B、根据题意，降低DNA甲基化酶的表达后，在低温等不适宜环境中幼虫也能正常发育，说明正常发育时

DNA甲基化程度较低，即正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著低于发育停滞的幼虫，B错误；

C、提高DNA甲基化酶表达会使DNA甲基化水平升高，使幼虫不能发育为成虫，结合题意，在低温环境

下，幼虫不能正常发育为成虫，因此提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号，C正确；

D、由题可知，降低DNA甲基化酶表达，即降低DNA甲基化水平，家蚕能在不适宜环境中正常发育，说

明DNA低甲基化是家蚕适应不利环境的条件，D错误。

故选C。

3．（