8 专题七　变异和进化

专题七变异和进化1.由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。2.地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先。3.适应是自然选择的结果。[答案自填]①外界环境条件②普遍性、低频性、不定向性、随机性③产生新的基因④减数分裂Ⅰ的四分体时期和减数分裂Ⅰ后期⑤新基因型⑥缺失、易位、倒位、重复⑦基因重组⑧基因突变⑨染色体变异⑩染色体变异⑪基因重组⑫种群⑬自然选择⑭隔离⑮生物多样性命题点1生物的变异1．生物变异的4大问题2．二倍体、多倍体和单倍体(1)利用“两看法”界定二倍体、多倍体和单倍体(2)界定“三倍体”与“三体”(3)界定“单倍体”与“单体”(4)几种常考类型产生配子的分析方法[易错提醒]分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。3．变异原理在育种中的应用(1)诱变育种的原理及过程分析最“盲目”的育种方式只有基因突变能产生新基因↑原基因A（a）eq\o(→,\s\up7(诱发产生),\s\do5(基因突变))新基因a（A）↓↓原性状目标性状可明显缩短育种年限的育种方式(2)单倍体育种与杂交育种的关系最简便的育种方式(3)多倍体育种的原理及过程分析最能提高产量的育种方式[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))单倍体eq\o(□,\s\up1(2))二倍体eq\o(□,\s\up1(3))多倍体eq\o(□,\s\up1(4))个别染色体eq\o(□,\s\up1(5))染色体组eq\o(□,\s\up1(6))个别染色体eq\o(□,\s\up1(7))染色体组eq\o(□,\s\up1(8))纺锤体eq\o(□,\s\up1(9))染色体数目1．(必修2P80图5—1)基因突变是分子水平的变化，一般不能借助光学显微镜观察，镰状细胞贫血是基因突变造成的，可借助显微镜通过观察红细胞的形态是圆饼状还是镰刀状判断。2．(必修2P83小字)基因突变的随机性，表现为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。3．(必修2P84正文)基因重组能够产生多种基因型，但不可以产生新的基因。与无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是产生新的基因组合的机会多。4．(必修2P85生物科技进展)基因组编辑的CRISPR/Cas9系统包括作向导的、与被编辑的DNA序列结合的短链RNA和切割DNA双链的核酸酶Cas9。5．(必修2P88小字)三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育的配子，因此三倍体果实中无种子。【最新考情】1．(2024·甘肃选择考)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是()A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变解析：选D。膀胱癌患者体内原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变，A正确；基因的甲基化为表观遗传的一种形式，抑癌基因WT1的高度甲基化抑制抑癌基因表达导致了癌变，表明表观遗传变异可导致癌变，B正确；神经母细胞瘤患者体内原癌基因N-myc异常扩增，基因数目增多，属于染色体变异，表明染色体变异可导致癌变，C正确；9号和22号染色体互换片段为染色体结构变异中的易位，不属于基因重组，D错误。2．(2024·浙江1月选考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是()A．图甲发生了①至③区段的倒位B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子解析：选C。由图甲可知，基因bcd所在片段发生了倒位，因此是①至④区段发生了倒位，A错误；由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换，B错误；配子中出现染色体片段缺失或重复则不能存活，出现倒位的配子能存活，该精原细胞经过倒位后互换，形成的四个配子为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失e，不能存活)、ebCDE(缺失A，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子，C正确，D错误。3．(2024·安徽选择考)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是()①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A．①② B．①③C．②④ D．③④答案：C[把脉高考]该考点属于中频考点。在高考命题中，通常与细胞分裂、遗传规律等融合考查生物变异的原理、特点、意义。随着粮食安全的重视，生物育种类高考试题的考查频度有所增加。【历年考情】(1)(2024·广东T10)研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于基因突变。()(2)(2023·天津T6)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，可能是该酶基因发生突变。()(3)(2022·湖南T5)正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因。()(4)(2022·浙江6月T3)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。这种变异属于缺失。()(5)(2021·福建T3)亲代遗传信息的改变都能遗传给子代。()(6)(2021·河北T5)紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一。()(7)(2021·广东T11)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。Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组。()(8)(2023·全国甲T32节选)基因突变是指_________________________________________________________________________________。(9)(2022·辽宁T25节选)用秋水仙素处理某二倍体观赏花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是_________________________________________________________________________。(10)(2022·湖南T19节选)在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题：①突变型1叶片为黄色，由基因C突变为C1所致。从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理：________________________________。②突变型2叶片为黄色，由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1(C1C)杂交，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变？______(填“能”或“否”)，用文字说明理由：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×(6)√(7)×(8)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变(9)抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍(10)①基因突变影响与色素形成有关的酶的合成，导致叶片变黄②能若C2是隐性突变，则突变型2为纯合子，则子代CC2表现为绿色，C1C2表现为黄色，子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变，突变型2(C2C或C2C2)与突变型1(C1C)杂交，子代黄色∶绿色＝3∶1或全为黄色，与题意不符突破1生物的变异类型及特点1．(2024·山东枣庄高三模拟)果蝇的X连锁隐性致死基因的突变率为0.1%，即每1000个配子中，有1个X染色体有隐性致死突变。果蝇的Ⅱ号、Ⅲ号染色体的隐性致死突变率均为0.5%。Ⅳ号染色体为点状，突变率极低，忽略不计。下列说法正确的是()A．果蝇染色体DNA中只要发生碱基的替换、增添或缺失，即为基因突变B．果蝇的所有染色体都可以发生隐性致死突变，说明基因突变具有不定向性C．仅考虑X染色体，正常果蝇群体的后代雄性个体中隐性致死的概率为0.1%D．果蝇群体中总的隐性致死突变率为1.1%解析：选C。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，A错误；基因突变具有不定向性，表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因，B错误；仅考虑X染色体，假设隐性致死的基因是a，果蝇的X连锁隐性致死基因的突变率为0.1%，即Xa配子产生的概率为0.1%，则正常果蝇群体的后代雄性个体中隐性致死(XaY)的概率为0.1%，C正确；计算果蝇群体中总的隐性致死突变率时，不能将各个概率相加，因为直接相加会有重复的，因此果蝇群体中总的隐性致死突变率应该小于1.1%，D错误。2．某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如下图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了下图所示的四种配子。下列关于几种配子形成过程中所发生的变异的说法，错误的是()A．配子一的变异属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ过程中B．配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数分裂Ⅱ过程中C．配子三发生了易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上D．配子四的变异属于基因突变，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失解析：选D。配子一形成的原因是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；配子二形成的原因是减数分裂Ⅱ后期，基因A所在姐妹染色单体分开后形成的染色体未分离，移向了细胞同一极，这属于染色体变异，B正确；基因a和基因b是非同源染色体上的基因，而配子三中基因a和基因b位于同一条染色体上，原因可能是基因b转移到非同源染色体上，这属于染色体结构变异中的易位，C正确；配子四的变异属于染色体变异，可能的原因是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失，D错误。3．下图为一对雌雄果蝇体细胞的染色体图解，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y表示染色体，基因D、d分别控制长翅、残翅。请据图回答下列问题：(1)由图可知，雄果蝇的一个染色体组可表示为_______________________________________________________。(2)若两果蝇杂交，后代长翅∶残翅＝3∶1，则说明D、d基因的遗传遵循________定律。(3)已知基因型为DD或Dd的幼虫所处环境温度为25℃时发育为长翅，所处环境温度为37℃时发育为残翅。某生物兴趣小组在模拟一对相对性状杂交实验时，选用的亲本组合为DD×dd，在众多F1中发现了一只残翅果蝇，其产生原因可能有三种：①单纯由环境温度影响导致的；②基因突变导致的；③缺少一条染色体导致的。已知缺少一对同源染色体的果蝇致死，现提供甲、乙、丙、丁四种果蝇，欲通过一次杂交实验鉴定该残翅果蝇产生的原因，简要写出实验思路，并预期实验结果及结论。实验思路：a.让该残翅果蝇与________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)的异性果蝇杂交。b．_______________________________________________________的条件下生长发育，观察后代的表型及比例。预期实验结果及结论：A．若后代的表型及比例为______________________________，则该果蝇是单纯由环境温度影响导致的；B．若后代的表型及比例为__________________________________，则该果蝇是基因突变导致的；C．若后代的表型及比例为____________________________________，则该果蝇是缺少一条染色体导致的。解析：(1)由题图可知，雄果蝇的染色体组可以表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。(2)题图中雌雄果蝇的基因组成可以表示为Dd。若两果蝇杂交，后代长翅∶残翅＝3∶1，则说明D、d基因的遗传遵循分离定律。(3)实验思路：欲通过一次杂交实验鉴定F1中残翅果蝇产生的原因，只能让该残翅果蝇与丙的异性果蝇杂交，让杂交后代的幼虫在环境温度为25℃的条件下生长发育，观察后代的表型及比例。预期实验结果及结论：丙的基因型可表示为DO。若为原因①，则该果蝇的基因型为Dd，杂交组合为Dd×DO，后代基因型及比例为DD∶Dd∶DO∶dO＝1∶1∶1∶1，没有致死个体，表型及比例为长翅∶残翅＝3∶1；若为原因②，则该果蝇的基因型为dd，杂交组合为dd×DO，后代基因型及比例为Dd∶dO＝1∶1，没有致死个体，表型及比例为长翅∶残翅＝1∶1；若为原因③，则该果蝇的基因型为dO，杂交组合为dO×DO，后代基因型及比例为Dd∶DO∶dO∶OO＝1∶1∶1∶1，其中OO个体致死，故后代表型及比例为长翅∶残翅＝2∶1。答案：(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y(2)分离(3)a.丙b．让杂交后代的幼虫在环境温度为25℃A．长翅∶残翅＝3∶1B．长翅∶残翅＝1∶1C．长翅∶残翅＝2∶1突破2变异原理在育种中的应用4．(2024·广东湛江高三二模)西瓜(2n＝22)为二倍体生物，现利用稳定遗传的红瓤(R)小子(e)西瓜品种甲与黄瓤(r)大子(E)西瓜品种乙进行育种，流程如下图所示。下列叙述错误的是()A．①过程中的试剂可以用低温处理代替，通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEeeB．③过程所用的试剂为细胞分裂素，主要由根尖合成，能促进细胞分裂和芽的分化C．杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子D．图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种解析：选B。①过程中的试剂为秋水仙素，可以用低温处理代替，品种甲的基因型为RRee，品种乙的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体乙杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee，A正确；生长素或生长素类似物能促进果实发育，故③过程所用的试剂为生长素或生长素类似物，B错误；单倍体幼苗的基因型可能是杂合的，此时经秋水仙素处理获得的新品种就不是纯合子，C正确；品种甲的基因型为RRee，品种乙的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F2的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F2的基因型有9种，D正确。5．(2024·湖南张家界高三二模)普通小麦为六倍体(6n＝42)，记为42W；长穗偃麦草为二倍体(2n＝14)，记为14E。长穗偃麦草含有抗病、高产等基因，小麦育种专家欲将长穗偃麦草的抗病、高产基因转移到普通小麦细胞中，进行了下图所示的杂交育种过程，最终培育出符合预期目标的“小麦二体异附加系”新品种戊。下列有关叙述错误的是()A．培育过程运用了基因重组、染色体变异的遗传学原理B．①过程常用秋水仙素或低温处理F1幼苗C．乙减数分裂时长穗偃麦草的7条染色体可随机进入不同的配子中D．普通小麦和长穗偃麦草不存在生殖隔离解析：选D。题述培育过程运用了基因重组、染色体变异的遗传学原理，A正确；甲品系是在F1的基础上获得的多倍体，因此①过程需要用秋水仙素或低温诱导处理F1幼苗，抑制纺锤体形成，使细胞染色体数目加倍，B正确；乙中仅含长穗偃麦草的一个染色体组，因此乙减数分裂时来自长穗偃麦草的7条染色体不能联会，可随机进入不同的配子中，C正确；普通小麦和长穗偃麦草杂交产生的子代不可育，因此普通小麦和长穗偃麦草存在生殖隔离，D错误。命题点2生物的进化1．现代生物进化理论图解2．隔离、物种形成与进化的关系物种形成≠生物进化，物种形成必定存在生物进化，生物进化不一定形成新物种3．基因频率相关计算(1)常染色体上基因频率的计算基因频率A＋a＝1，基因型频率AA＋Aa＋aa＝1基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋eq\f(1,2)杂合子的基因型频率，例如：A基因频率＝AA的基因型频率＋eq\f(1,2)Aa的基因型频率；a基因频率＝aa的基因型频率＋eq\f(1,2)Aa的基因型频率。(2)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为8%)[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))基因库eq\o(□,\s\up1(2))基因频率eq\o(□,\s\up1(3))自然选择学说eq\o(□,\s\up1(4))生态系统eq\o(□,\s\up1(5))种群基因频率eq\o(□,\s\up1(6))生殖隔离eq\o(□,\s\up1(7))地理隔离eq\o(□,\s\up1(8))地理隔离eq\o(□,\s\up1(9))物种eq\o(□,\s\up1(10))无机环境eq\o(□,\s\up1(11))生物多样性1．(必修2P103思考·讨论3、4)人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明人和类人猿有共同的祖先，且亲缘关系较近。不同生物的细胞色素c中氨基酸序列的差异大小不一表明现存各种生物有着或远或近的亲缘关系，差异大说明亲缘关系远，差异小说明亲缘关系近。2．(必修2P112探究·实践)自然选择的实质是对控制某特定性状的基因的选择，自然选择作用的直接对象是生物个体的表型。3．(必修2P119小字)“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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。【最新考情】1．(2024·河北选择考)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量，每年在距海岸线0～20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关，其基因频率如图所示。下列分析正确的是()A．在区域A中，该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变B．随着远离海岸线，区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致C．距海岸线0～60km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力相同D．区域A中的蚊子可快速形成新物种解析：选B。Est基因与毒素降解有关，且每年在距海岸线0～20km范围内(区域A)喷洒杀虫剂，会对蚊子起定向选择作用，使该种蚊子的Est基因频率发生定向改变，该过程蚊子会发生进化，但不一定能快速形成新物种，A、D错误；距海岸线20～60km区域内未喷洒杀虫剂，由题图可知，该区域内蚊子Est基因频率逐渐下降，且随着距海岸线距离的增加，杀虫剂的选择作用减弱，推测区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致，B正确；距海岸线0～60km区域内，蚊子受到杀虫剂的选择压力不同，0～20km范围内的蚊子受到杀虫剂的选择压力更大，C错误。2．(2024·湖北选择考)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基因频率不变解析：选B。由题干“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)”可知，雌性中h基因的频率为10%，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，故雄性中h基因的频率也为10%，雄性中ZhZh＝10%×10%＝1%，整个种群有(10%＋1%)÷2＝5.5%的个体患该病，A错误；该种群h基因的频率＝10%÷2＋10%÷2＝10%，B正确；只考虑该对基因，则种群繁殖一代后存在ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW5种基因型，C错误；若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，即ZhZh个体减少，则h基因数量减少，h基因频率会降低，而h基因频率和H基因频率之和为100%，故H基因频率会升高，D错误。[把脉高考]生物进化理论相对简单，在高考中多以选择题形式考查，考查内容主要是运用进化理论解释现象，结合遗传规律进行基因频率和基因型频率的计算。【历年考情】(1)(2023·广东T5)自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正。()(2)(2022·浙江6月T1)行为多样性属于生物多样性。()(3)(2022·辽宁T3)人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。()(4)(2022·北京T6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中。()(5)(2022·河北T6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果。()(6)(2022·湖北T15)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。ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果。()(7)(2022·广东T19节选)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为______________________。提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)协同进化突破1生物进化理论1．(2024·河北衡水高三一模)自然界新物种形成的模式有渐变式、骤变式，据下图分析，下列关于自然界新物种形成过程的叙述正确的是()A．a代表基因突变和基因重组，导致种群基因频率定向改变B．d是隔离，是生物进化的必要条件C．骤变式物种形成不需要经过地理隔离，因此一般不与环境发生协同进化D．图中a、c均参与形成生物多样性解析：选D。a代表突变和基因重组，为生物进化提供原材料，是不定向变异，A错误；d表示地理隔离，不是物种形成的必要条件，B错误；骤变式物种形成也会与无机环境发生协同进化，C错误；a参与形成遗传多样性，c参与形成物种多样性，D正确。2．(2024·甘肃选择考)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群，进化过程中出现了花期等性状的分化，种群甲花期结束约20天后，种群乙才开始开花，研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是()A.花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化B．花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异C．地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流D．物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程解析：选A。两种花间人工授粉不能形成有活力的种子，即后代不育，表明两种花间存在生殖隔离，生殖隔离标志着两个种群间发生了物种的分化，A错误；花期隔离导致种群甲和种群乙之间不能通过有性生殖进行基因交流，二者的基因库的差异越来越大，B正确；青藏高原隆升造成两个种群之间的地理隔离，两种群的花期不在一个时间段形成花期隔离，这两种隔离限制了两种群之间的基因交流，C正确；物种形成的标志是产生生殖隔离，物种形成的过程实质上是种间生殖隔离建立的过程，D正确。突破2基因频率、基因型频率的计算3．匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%，匍匐型个体占80%，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是()A．F1中匍匐型个体的比例为12/25B．与F1相比，F2中A基因频率较高C．F2中野生型个体的比例为25/49D．F2中a基因频率为7/9解析：选D。据题意可知，A基因纯合时胚胎死亡，基因型为Aa的个体表现为匍匐性状，基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa＝20%、Aa＝80%，则A基因频率＝40%、a基因频率＝60%，随机交配所得F1中AA＝16%(胚胎时期死亡)、Aa＝48%、aa＝36%，则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7、野生型个体(aa)的比例为3/7，A错误；由上述分析可知，F1中A基因频率＝2/7、a基因频率＝5/7，F1雌、雄个体随机交配得到的F2中，AA＝4/49(死亡)、Aa＝20/49、aa＝25/49，则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9、野生型个体(aa)的比例为5/9，则F2中A基因频率＝2/9、a基因频率＝7/9，与F1相比，F2中A基因频率较低，B、C错误，D正确。4．为研究基因频率的变化过程，科研人员利用基因型为AaXBXB和aaXbY的果蝇杂交，得到F1后逐代自由交配。两对基因对果蝇的生存能力均无影响，下列说法错误的是()A．实验中两对基因的基因频率均不发生改变B．随着自由交配的进行，雌、雄果蝇中Xb的基因频率趋于相等C．若从F2开始逐代淘汰aa基因型的个体，则AA基因型个体占比逐渐升高D．若从F1开始每代加入使Xb纯合胚胎致死的药物，则F3雌果蝇中XBXB占比为1/2答案：Deq\o(\s\up7(),\s\do5())原因分析类1．果蝇的基因P发生突变后，转录出的mRNA长度不变，但翻译出的肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。推测其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：该基因突变后导致转录形成的mRNA中终止密码子提前出现2．辐射诱变，即用α射线、β射线、γ射线、X射线、紫外线以及微波辐射等物理因素诱发变异。辐射诱变只能导致生物发生基因突变吗？_________________________________________________________。原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：不一定除了引起DNA分子结构中碱基的变化，造成基因突变外，还可能引起染色体断裂和重接而造成染色体结构和数目的变异，即染色体变异3．已知某植物的宽叶对窄叶为显性，纯种宽叶植株与窄叶植株杂交的后代中，偶然发现一株窄叶个体，你如何解释这一现象？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：可能是纯种宽叶个体在产生配子时发生了基因突变，也可能是纯种宽叶个体产生的配子中含宽叶基因的染色体片段缺失4．若存在一个种群，种群数量足够大，个体间可随机交配。在一对相对性状中，表现隐性性状的个体数与表现显性性状的个体数之比一直维持3∶1，不考虑突变、自然选择、迁入和迁出等因素，种群维持该比例的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：种群基因频率不变，通过随机交配形成的种群中隐性性状个体数∶显性性状个体数＝3∶15．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链(如下图所示)。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化的过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近6．捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增强群落的稳定性，也能增加物种的多样性，请你说明原因。_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：群落中捕食者和被捕食者既相互影响，又相互制约，使它们的数量在一定的范围内波动，因此捕食者的存在能够增强群落的稳定性。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，能增加物种的多样性实验探究类7．番茄细菌性斑点病会降低番茄产量、破坏番茄口味。研究番茄的抗病机理对农业生产具有重要意义。利用番茄抗病纯合品系甲获得突变体1和突变体2，均表现为易感病。研究人员进行了如下杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题：杂交组合F1植株数量/株F1自交得到的F2植株数量/株抗病易感病抗病易感病品系甲×突变体1701340112品系甲×突变体270025080(1)①上述杂交实验结果表明，显性性状为__________，推测突变体1和突变体2均为单基因突变体，判断依据是______________________