高頻考點06 變異與進化（原卷版）

高頻考點06變異與進化2021年2022年2023年1月6月1月6月1月6月變異的來源2分2分2分育種2分生物進化2分2分2分2分2分基因頻率2分分值合計4分4分2分4分2分4分本專題的考查主要集中在變異的來源及其在生物進化等方面。題型上，主要以單選題出現(xiàn)，設題情境大都為生物的變異或育種實例。進化題已出現(xiàn)的高考試題中多為單項選擇題，非選擇題偶有出現(xiàn)。難度上，多為中檔題或容易題，但基因頻率的計算類試題較難。變異類型的考查常以變異的實例為情境，通過案例分析理解基因突變、基因重組和染色體變異；育種知識的考查常與生產、生活實際聯(lián)系起來；已出現(xiàn)的高考試題中集中考查現(xiàn)代生物進化理論的內容與基因頻率的計算；現(xiàn)代生物進化理論內容的考查常以自然界存在的進化實例為情境，通過案例分析理解現(xiàn)代生物進化的內容，從而形成科學的進化與適應觀。1.生物變異的來源四倍體產生配子的分析方法：(1)若四倍體基因型為aaaa,其減數(shù)分裂產生aa一種配子;(2)若四倍體基因型為AAaa,其減數(shù)分裂產生AA、Aa、aa三種配子,且比例為1∶4∶1;(3)若四倍體基因型為Aaaa,其減數(shù)分裂產生Aa、aa兩種配子,且比例為1∶1。2.變異在生產上的應用為提高轉基因抗蟲棉的抗蟲持久性,可采取如下措施:①基因策略:包括提高殺蟲基因的表達量、向棉花中轉入多種殺蟲基因等。例如,早期種植的抗蟲棉只轉入了一種Bt毒蛋白基因,抗蟲機制比較單一;現(xiàn)在經常將兩種或兩種以上Bt基因同時轉入棉花。②田間策略:主要是為棉鈴蟲提供庇護所。例如我國新疆棉區(qū),在轉基因棉田周圍種植一定面積的非轉基因棉花,為棉鈴蟲提供專門的庇護所;長江、黃河流域棉區(qū)多采用將轉基因抗蟲棉與高粱和玉米等其他棉鈴蟲寄主作物混作的方式,為棉鈴蟲提供天然的庇護所。③國家宏觀調控政策:如實施分區(qū)種植管理等。3.生物的進化自然選擇決定生物進化的方向。變異是不定向的不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累→種群的基因頻率發(fā)生定向改變生物朝一定的方向不斷進化。(1)在自然選擇的過程中,直接選擇的是表型,而不是控制該性狀的基因型,但選擇可導致控制該性狀的基因的頻率上升或下降。(2)外界環(huán)境不會使生物產生定向變異,生物的變異是不定向的。題型01生物變異的來源1.我國航天員乘坐我國自主研發(fā)的載人飛船,順利進入空間實驗室,并在太空中安全地生活與工作。航天服具有生命保障系統(tǒng),為航天員提供了類似地面的環(huán)境。下列有關航天服及其生命保障系統(tǒng)的敘述,錯誤的是()A.能清除微量污染,減少航天員相關疾病的發(fā)生B.能阻隔太空中各種射線,避免航天員機體細胞發(fā)生誘發(fā)突變C.能調控航天服內的溫度,維持航天員的體溫恒定不變D.能控制航天服內的壓力,避免航天員的肺由于環(huán)境壓力變化而發(fā)生損傷2.酗酒危害人類健康。乙醇在人體內先轉化為乙醛,在乙醛脫氫酶2(ALDH2)作用下再轉化為乙酸,最終轉化成CO2和水。頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導致ALDH2活性下降或喪失。在高加索人群中該突變的基因頻率不足5%,而東亞人群中是30%~50%。下列敘述錯誤的是()A.相對于高加索人群,東亞人群飲酒后面臨的風險更高B.患者在服用頭孢類藥物期間應避免攝入含酒精的藥物或食物C.ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降,表明基因通過蛋白質控制生物性狀D.飲酒前口服ALDH2酶制劑可催化乙醛轉化成乙酸,從而預防酒精中毒3.中外科學家經多年合作研究,發(fā)現(xiàn)circDNMT1(一種RNA分子)通過與抑癌基因p53表達的蛋白結合誘發(fā)乳腺癌,為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯誤的是()A.p53基因突變可能引起細胞癌變B.p53蛋白能夠調控細胞的生長和增殖C.circDNMT1高表達會使乳腺癌細胞增殖變慢D.circDNMT1的基因編輯可用于乳腺癌的基礎研究4.大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表現(xiàn)型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1∶1∶1∶1。該個體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結構變異()5.為了分析某21三體綜合征患兒的病因,對該患兒及其父母的21號染色體上的A基因(A1~A4)進行PCR擴增,經凝膠電泳后,結果如圖所示。關于該患兒致病的原因敘述錯誤的是()A.考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細胞減數(shù)第一次分裂21號染色體分離異常B.考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細胞減數(shù)第二次分裂21號染色體分離異常C.不考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細胞減數(shù)第一次分裂21號染色體分離異常D.不考慮同源染色體交叉互換,可能是卵原細胞減數(shù)第二次分裂21號染色體分離異常6.蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)為二倍體,由受精卵發(fā)育而來;雄蜂是單倍體,由未受精卵發(fā)育而來。由此不能得出()A.雄蜂體細胞中無同源染色體B.雄蜂精子中染色體數(shù)目是其體細胞的一半C.蜂王減數(shù)分裂時非同源染色體自由組合D.蜜蜂的性別決定方式與果蠅不同7.白菜型油菜(2n=20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種,科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是()A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組B.將Bc作為育種材料,能縮短育種年限C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株D.自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育8.為精細定位水稻4號染色體上的抗蟲基因,用純合抗蟲水稻與純合易感水稻的雜交后代多次自交,得到一系列抗蟲或易感水稻單株。對親本及后代單株4號染色體上的多個不連續(xù)位點進行測序,部分結果按堿基位點順序排列如表。據(jù)表推測水稻同源染色體發(fā)生了隨機互換,下列敘述不正確的是()---位點1-----位點2-----位點3-----位點4-----位點5-----位點6---A/AA/AA/AA/AA/AA/A純合抗蟲水稻親本G/GG/GG/GG/GG/GG/G純合易感水稻親本G/GG/GA/AA/AA/AA/A抗蟲水稻1A/GA/GA/GA/GA/GG/G抗蟲水稻2A/GG/GG/GG/GG/GA/A易感水稻1示例:A/G表示同源染色體相同位點,一條DNA上為A-T堿基對,另一條DNA上為G-C堿基對A.抗蟲水稻1的位點2-3之間發(fā)生過交換B.易感水稻1的位點2-3及5-6之間發(fā)生過交換C.抗蟲基因可能與位點3、4、5有關D.抗蟲基因位于位點2-6之間題型02變異在生產中的應用1.《爾雅》《四民月令》和《齊民要術》中記載,麻為雌雄異株,黑、白種子萌發(fā)分別長成雌、雄植株,其莖稈經剝皮、加工后生產的纖維可用于制作織物。雄麻纖維產量遠高于雌麻,故“凡種麻,用白麻子”。依據(jù)上述信息推斷,下列敘述錯誤的是()A.可從雄麻植株上取部分組織,體外培養(yǎng)產生大量幼苗用于生產B.對雄麻噴灑赤霉素可促進細胞伸長,增加纖維產量C.因為雌麻纖維產量低,所以在生產中無需播種黑色種子D.與雌雄同花植物相比,麻更便于雜交選育新品種2.藍粒小麥是小麥(2n=42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的,其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生交叉互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如圖所示的雜交實驗?；卮鹣铝袉栴}:(1)親本不育小麥的基因型是,F1中可育株和不育株的比例是。

(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是。

(3)F2藍粒不育株在減數(shù)分裂時理論上能形成個正常的四分體。如果減數(shù)分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配,最終能產生種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是。

(4)F3藍粒不育株體細胞中有條染色體,屬于染色體變異中的變異。

(5)F4藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現(xiàn):①藍粒可育∶藍粒不育∶非藍?？捎梅撬{粒不育=1∶1∶1∶1,說明

;

②藍粒不育∶非藍?？捎?1∶1,說明。符合育種要求的是(填“①”或“②”)。

3.我國科學家利用栽培稻(H)與野生稻(D)為親本,通過雜交育種方法并輔以分子檢測技術,選育出了L12和L7兩個水稻新品系。L12的12號染色體上帶有D的染色體片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7號染色體上帶有D的染色體片段(含有基因SD),兩個品系的其他染色體均來自H(圖1)。H的12號和7號染色體相應片段上分別含有基因TH和SH?，F(xiàn)將兩個品系分別與H雜交,利用分子檢測技術對實驗一親本及部分F2的TD/TH基因進行檢測,對實驗二親本及部分F2的SD/SH基因進行檢測,檢測結果以帶型表示(圖2)?；卮鹣铝袉栴}:(1)為建立水稻基因組數(shù)據(jù)庫,科學家完成了水稻條染色體的DNA測序。

(2)實驗一F2中基因型TDTD對應的是帶型。理論上,F2中產生帶型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的個體數(shù)量比為。

(3)實驗二F2中產生帶型α、β和γ的個體數(shù)量分別為12、120和108,表明F2群體的基因型比例偏離定律。進一步研究發(fā)現(xiàn),F1的雌配子均正常,但部分花粉無活性。已知只有一種基因型的花粉異常,推測無活性的花粉帶有(填“SD”或“SH”)基因。

(4)以L7和L12為材料,選育同時帶有來自D的7號和12號染色體片段的純合品系X(圖3)。主要實驗步驟包括:①;②對最終獲得的所有植株進行分子檢測,同時具有帶型的植株即為目的植株。

(5)利用X和H雜交得到F1,若F1產生的無活性花粉所占比例與實驗二結果相同,雌配子均有活性,則F2中與X基因型相同的個體所占比例為。

4.玉米是我國重要的農作物,研究種子發(fā)育的機理對培育高產優(yōu)質的玉米新品種具有重要作用。(1)玉米果穗上的每一個籽粒都是受精后發(fā)育而來。我國科學家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米,其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴重干癟且無發(fā)芽能力的籽粒,這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對相對性狀的遺傳遵循孟德爾的定律。上述果穗上的正常籽粒均發(fā)育為植株,自交后,有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒,這些植株所占比例約為。

(2)為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎,研究者克隆出候選基因A/a。將A基因導入到甲品系中,獲得了轉入單個A基因的轉基因玉米。假定轉入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上,請從下表中選擇一種實驗方案及對應的預期結果以證實“A基因突變是導致籽粒干癟的原因”。實驗方案Ⅰ.轉基因玉米×野生型玉米Ⅱ.轉基因玉米×甲品系Ⅲ.轉基因玉米自交Ⅳ.野生型玉米×甲品系預期結果①正常籽?！酶砂T籽粒≈1∶1②正常籽?！酶砂T籽?！?∶1③正常籽?！酶砂T籽?！?∶1④正常籽?！酶砂T籽?！?5∶1(3)現(xiàn)已確認A基因突變是導致籽粒干癟的原因,序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA(見圖1),使A基因功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后,取其植株葉片,用圖1中的引物1、2進行PCR擴增,若出現(xiàn)目標擴增條帶則可知相應植株的基因型為。

圖1(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置,借助位置已知的M/m基因進行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P與基因型為MM的甲品系雜交得F1,F1自交得F2。用M、m基因的特異性引物,對F1植株果穗上干癟籽粒(F2)胚組織的DNA進行PCR擴增,擴增結果有1、2、3三種類型,如圖2所示。圖2統(tǒng)計干癟籽粒(F2)的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)類型1最多、類型2較少、類型3極少。請解釋類型3數(shù)量極少的原因。題型03生物的進化1.某學者按選擇結果將自然選擇分為三種類型,即穩(wěn)定選擇、定向選擇和分裂選擇,如圖。橫坐標是按一定順序排布的種群個體表型特征,縱坐標是表型頻率,陰影區(qū)是環(huán)境壓力作用的區(qū)域。下列有關敘述錯誤的是()A.三種類型的選擇對種群基因頻率變化的影響是隨機的B.穩(wěn)定選擇有利于表型頻率高的個體C.定向選擇的結果是使種群表型均值發(fā)生偏移D.分裂選擇對表型頻率高的個體不利,使其表型頻率降低2.“油菜花開陌野黃,清香撲鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一,秸稈和菜籽餅可作為肥料還田。下列敘述錯誤的是()A.油菜花通過物理、化學信息吸引蜂蝶B.蜜蜂、蝴蝶和油菜之間存在協(xié)同進化C.蜂蝶與油菜的種間關系屬于互利共生D.秸稈和菜籽餅還田后可提高土壤物種豐富度3.科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充,下列敘述錯誤的是()A.新細胞產生方式的發(fā)現(xiàn)是對細胞學說的修正B.自然選擇學說的提出是對共同由來學說的修正C.RNA逆轉錄現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是對中心法則的補充D.具催化功能RNA的發(fā)現(xiàn)是對酶化學本質認識的補充4.抗蟲作物對害蟲的生存產生壓力,會使害蟲種群抗性基因頻率迅速提高,導致作物的抗蟲效果逐漸減弱。為使轉基因抗蟲棉保持抗蟲效果,農業(yè)生產上會采取一系列措施。以下措施不能實現(xiàn)上述目標的是()A.在轉基因抗蟲棉種子中混入少量常規(guī)種子B.大面積種植轉基因抗蟲棉,并施用殺蟲劑C.轉基因抗蟲棉與小面積的常規(guī)棉間隔種植D.轉基因抗蟲棉大田周圍設置常規(guī)棉隔離帶5.現(xiàn)有甲、乙兩種牽?；?花冠的顏色由基因A、a控制。含A基因的牽?；ㄩ_紫花,不含A基因的牽牛花開白花。甲開白花,釋放的揮發(fā)物質多,主要靠蛾類傳粉;乙開紫花,釋放的揮發(fā)物質少,主要靠蜂類傳粉。若將A基因轉入甲,其花顏色由白變紫,其他性狀不變,但對蛾類的吸引下降,對蜂類的吸引增強。根據(jù)上述材料,下列敘述正確的是()A.甲、乙兩種牽?；▊鞣劾ハx的差異,對維持兩物種生殖隔離具有重要作用B.在蛾類多而蜂類少的環(huán)境下,甲有選擇優(yōu)勢,A基因突變加快C.將A基因引入甲植物種群后,甲植物種群的基因庫未發(fā)生改變D.甲釋放的揮發(fā)物是吸引蛾類傳粉的決定性因素6.人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進化而來,兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成,但α鏈的相同位置上有一個氨基酸不同,據(jù)此不能得出()A.這種差異是由基因中堿基替換造成的B.兩者共同祖先的血紅蛋白也有α鏈C.兩者的血紅蛋白都能行使正常的生理功能D.導致差別的變異發(fā)生在黑猩猩這一物種形成的過程中7.白車軸草中有毒物質氫氰酸(HCN)的產生由H、h和D、d兩對等位基因決定,H和D同時存在時,個體產HCN,能抵御草食動物的采食。圖示某地不同區(qū)域白車軸草種群中有毒個體比例,下列分析錯誤的是()A.草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力B.城市化進程會影響白車軸草種群的進化C.與鄉(xiāng)村相比,市中心種群中h的基因頻率更高D.基因重組會影響種群中H、D的基因頻率題型04基因頻率和基因型頻率的題型探究1.某二倍體動物種群有100個個體,其常染色體上某基因有A1、A2、A3三個等位基因。對這些個體的基因A1、A2、A3進行PCR擴增,凝膠電泳及統(tǒng)計結果如圖所示。該種群中A3的基因頻率是()A.52%B.27%C.26%D.2%2.人的扣手行為屬于常染色體遺傳,右型扣手(A)對左型扣手(a)為顯性。某地區(qū)人群中AA、Aa、aa基因型頻率分別為0.16、0.20、0.64。下列敘述正確的是()A.該群體中兩個左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為3/50B.該群體中兩個右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率為25/324C.該群體下一代AA基因型頻率為0.16,aa基因型頻率為0.64D.該群體下一代A基因頻率為0.4,a基因頻率為0.63.在某生態(tài)系統(tǒng)中引入一定數(shù)量的一種動物,以其中一種植物為食。該植物種群基因型頻率初始狀態(tài)時為0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最終穩(wěn)定狀態(tài)時為0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相關推測合理的是()A.該植物種群中基因型aa個體存活能力很弱,可食程度很高B.隨著動物世代增多,該植物種群基因庫中A基因頻率逐漸增大C.該動物種群密度最終趨于相對穩(wěn)定是由于捕食關系而非種內競爭D.生物群落的負反饋調節(jié)是該生態(tài)系統(tǒng)自我調節(jié)能力的基礎4.兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性,由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1500只淡黃色脂肪兔組成,F、f的基因頻率分別是()A.15%、85%B.25%、75%C.35%、65%D.45%、55%【歸納總結】1．基因突變對氨基酸序列的影響(1)替換：除非終止密碼子提前或延后出現(xiàn)，否則只改變1個氨基酸或不改變。(2)增添：插入位置前的氨基酸序列不改變，影響插入位置后的氨基酸序列。(3)缺失：缺失位置前的氨基酸序列不改變，影響缺失位置后的氨基酸序列。2．細胞癌變(1)原因：致癌因子(物理因素、化學因素、生物因素等)使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變。①原癌基因：主要負責調節(jié)細胞周期，是細胞正常的生長和增殖所必需的。②抑癌基因：表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡。(2)特征：能夠無限增殖；形態(tài)結構發(fā)生顯著變化；細胞膜上的糖蛋白等物質減少，癌細胞間的黏著性顯著降低，容易在體內分散和轉移。3．“三看法”判斷可遺傳變異的類型(1)“一看”基因組成：看染色體上的基因組成是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變，則為基因突變。(2)“二看”基因位置：若基因的種類和數(shù)目未變，但染色體上的基因位置改變，則為染色體結構變異中的“易位”或“倒位”或基因重組中的“互換”。(3)“三看”基因數(shù)目：若基因的數(shù)目改變，但基因的種類和位置未變，則為染色體數(shù)目變異；若基因數(shù)目和位置改變，但基因的種類不變，則為染色體結構變異中的“重復”或“缺失”。4．染色體組數(shù)的判定方法(1)染色體組的概念：在大多數(shù)生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的，也就是說含有兩套非同源染色體，其中每套非同源染色體稱為一個染色體組。(2)判定染色體組數(shù)的三種方法：一看細胞內形態(tài)相同的染色體數(shù)，有幾條，就含幾個染色體組；二看生物體的基因型，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就有幾個染色體組；三根據(jù)染色體數(shù)和染色體形態(tài)數(shù)來推算，染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。5.生物進化與生物多樣性的關系①協(xié)同進化是指不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展。②生物多樣性的形成是協(xié)同進化的結果。生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程。1.(2022浙江6月選考,3,2分)貓叫綜合征是人類第五號染色體短臂上的部分片段丟失所致。這種變異屬于()A.倒位B.缺失C.重復D.易位2.(2021浙