五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编50-生物的进化-基因频率的改变与生物的进化(含解析)
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这是一份五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编50-生物的进化-基因频率的改变与生物的进化(含解析),共17页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题等内容,欢迎下载使用。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编50-生物的进化-基因频率的改变与生物的进化(含解析)
一、单选题
1.(2022·湖北·统考高考真题)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10-5。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
2.(2022·海南·统考高考真题)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12/25 B.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25/49 D.F2中A基因频率为2/9
3.(2022·江苏·统考高考真题)在某生态系统中引入一定数量的一种动物,以其中一种植物为食。该植物种群基因型频率初始态状时为0.36AA、0.50Aa和0.14aa。最终稳定状态时为0.17AA、0.49Aa和0.34aa。下列相关推测合理的是( )
A.该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高
B.随着动物世代增多,该物种群基因库中A基因频率逐渐增大
C.该动物种群密度最终趋于相对稳定是由于捕食关系而非种内竞争
D.生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础
4.(2022·重庆·统考高考真题)人的扣手行为属于常染色体遗传,右型扣手(A)对左型扣手(a)为显性。某地区人群中AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64。下列叙述正确的是( )
A.该群体中两个左型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为3/50
B.该群体中两个右型扣手的人婚配,后代左型扣手的概率为25/324
C.该群体下一代AA基因型频率为0.16,aa基因型频率为0.64
D.该群体下一代A基因频率为0.4,a基因频率为0.6
5.(2021·广东·统考高考真题)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f )为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成,F、f 的基因频率分别是( )
A.15%、85% B.25%、75%
C.35%、65% D.45%、55%
6.(2021·河北·统考高考真题)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是( )
A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为
B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义
C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果
D.④可能由③进化而来
7.(2021·海南·高考真题)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几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是( )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
8.(2021·浙江·统考高考真题)现代的生物都是由共同祖先进化而来的,物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是 ( )
A.自然选择 B.基因重组 C.随机交配 D.大的种群
9.(2021·福建·统考高考真题)物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方,甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展,在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代,则下列叙述错误的是( )
A.甲和乙仍然存在生殖隔离
B.甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化
C.甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关
D.甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库
10.(2020·江苏·统考高考真题)有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑,野生型为橄榄绿带黄斑,该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现,后代中2/3为桔红带黑斑,1/3为野生型性状,下列叙述错误的是( )
A.桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离,说明该品系为杂合子
B.突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C.自然繁育条件下,桔红带黑斑性状容易被淘汰
D.通过多次回交,可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
11.(2020·海南·统考高考真题)金鲳鱼是一种重要海产经济鱼类。为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,但因苗种来源范围小、近亲繁殖普遍,种质退化现象较严重,人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群。下列有关叙述错误的是( )
A.生长更快的金鲳鱼养殖品种,是人工选择的结果
B.野生种群和人工种群的基因库不同
C.近亲繁殖会使隐性致病基因的纯合个体增加
D.如果人工种群个体持续大量地逃逸到野外,会增加野生种群的遗传多样性
12.(2020·浙江·高考真题)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是( )
A.遗传漂变在大种群中更易发生 B.遗传漂变能产生新的可遗传变异
C.遗传漂变和自然选择不都是进化的因素 D.遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡
13.(2019·天津·统考高考真题)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率,检测并计算基因频率,结果如图。
下列叙述错误的是
A.深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B.与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C.浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D.与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
14.(2018·江苏·统考高考真题)下列关于生物进化的叙述,正确的是
A.群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B.有害突变不能成为生物进化的原材料
C.某种生物产生新基因并稳定遗传后,则形成了新物种
D.若没有其他因素影响,一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
15.(2019·海南·统考高考真题)人苯丙酮尿症由常染色体上的隐性基因m控制,在人群中的发病极低。理论上,下列推测正确的是( )
A.人群中M和m的基因频率均为1/2
B.人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等
C.苯丙酮尿症患者母亲的基因型为Mm和mm的概率相等
D.苯丙酮尿症患者与正常人婚配所生儿子患苯丙酮尿症的概率为1/2
16.(2019·浙江·统考高考真题)研究小组对某公园的金鱼草种群进行调查及基因鉴定,得知红花(CC)金鱼草35株、粉红花(Cc)40株、白花(cc)25株。下列叙述正确的是( )
A.金鱼草种群中全部C和c的总和构成其基因库
B.不同花色数量的差异是由适应环境的变异造成的
C.基因重组产生的粉红花为自然选择提供选择材料
D.种群中C的基因频率为55%,Cc的基因型频率为40%
17.(2018·浙江·统考高考真题)下列关于自然选择的叙述,错误的是
A.自然选择是生物进化的重要动力
B.自然选择加速了种群生殖隔离的进程
C.自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.自然选择作用于对个体存活和生殖有影响的变异性状
二、多选题
18.(2021·河北·统考高考真题)杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,男性中发病率约为1/4000。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常,家系乙Ⅱ-2还患有红绿色盲。两家系部分成员DMD基因测序结果(显示部分序列,其他未显示序列均正常)如图。下列叙述错误的是( )
A.家系甲Ⅱ-1和家系乙Ⅱ-2分别遗传其母亲的DMD致病基因
B.若家系乙Ⅰ-1和Ⅰ-2再生育一个儿子,儿子患两种病的概率比患一种病的概率低
C.不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/8
D.人群中女性DMD患者频率远低于男性,女性中携带者的频率约为1/4000
三、综合题
19.(2021·重庆·高考真题)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列TAGCTG,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为______。自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有______种。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)现有长穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)两种水稻种子,欲通过杂交育种方法选育长惠、抗稻瘟病的纯合水稻。请用遗传图解写出简要选育过程。
(5)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
20.(2018·北京·统考高考真题)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对__________。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代____________来确定。
(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有____________。
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是________。
a.甲×乙,得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙,得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代
(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为___________。
(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是______________。
(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群__________,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。
(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议__________________________。
参考答案:
1.D
【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。
2.D
【分析】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。因此种群中只存在Aa和aa两种基因型的个体。
【详解】A、根据题意,A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此匍匐型个体Aa占80%,野生型个体aa占20%,则A基因频率=80%×1/2=40%,a=60%,子一代中AA=40%×40%=16%,Aa=2×40%×60%=48%,aa=60%×60%=36%,由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,所以子一代中Aa占(48%)÷(48%+36%)=4/7,A错误;
B、由于A基因纯合时会导致胚胎死亡,因此每一代都会使A的基因频率减小,故与F1相比,F2中A基因频率较低,B错误;
C、子一代Aa占4/7,aa占3/7,产生的配子为A=4/7×1/2=2/7,a=5/7,子二代中aa=5/7×5/7=25/49,由于AA=2/7×2/7=4/49致死,因此子二代aa占25/49÷(1-4/49)=5/9,C错误;
D、子二代aa占5/9,Aa占4/9,因此A的基因频率为4/9×1/2=2/9,D正确。
故选D。
3.D
【分析】由题意可知,从引入时种群基因型频率和稳定时基因频率比较,基因型频率发生改变是自然选择的作用,最终达到稳定状态是生态系统自我调节能力的结果。
【详解】A、若该植物种群中基因型aa个体存活能力很弱,可食程度很高,aa会逐渐被淘汰,基因型频率减小,A错误;
B、从引入(0.36×1+0.5×1/2=0.61)到达到稳定(0.17×1+0.49×1/2=0.415)A的基因频率逐渐减小,达到稳定后基因型频率不变,A的基因频率也不改变,B错误;
C、该动物种群密度最终趋于相对稳定受捕食关系和种内竞争共同影响,C错误;
D、生物群落的负反馈调节是该生态系统自我调节能力的基础,D正确。
故选D。
4.B
【分析】根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25,可知人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50。
【详解】A、该群体中两个左型扣手的人(基因型均为aa)婚配,后代左型扣手的概率为1,A错误;
B、根据AA、Aa、aa基因型频率分别为0.16、0.20、0.64,分别是4/25、1/5、16/25,可知人群中A的基因频率=0.16+0.20×1/2=13/50,则a的基因频率=1-13/50=37/50,该群体中两个右型扣手的人婚配,人群中右型扣手的杂合子所占概率为1/5÷(4/25+1/5)=5/9 ,二者后代左型扣手(基因型为aa)的概率为5/9×5/9×1/4=25/324 ,B正确;
C、由B选项分析可知,人群中A的基因频率=13/50 ,a的基因频率37/50 ,根据遗传平衡定律,下一代AA基因型频率为(13/50)2=169/2500=0.0676 ,aa基因型频率为(37/50)2=0.5476 ,C错误;
D、根据遗传平衡定律,每一代的基因频率都不变,下一代A基因频率为(0.16+0.20×1/2)=0.26 ,a的基因频率为1-0.26=0.74 ,D错误。
故选B。
5.B
【分析】基因频率是指在一个种群的基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
【详解】由题意可知,该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff )组成,故F的基因频率=F/(F+f)=(500×2)/(2000×2)=25%,f 的基因频率=1-25%=75%,B正确。
故选B。
6.B
【分析】雄性动物的求偶是为了繁殖后代,在求偶过程中,雄性动物会通过各种方式来获得交配机会,以便将自己的遗传信息传递下去;生物的求偶行为是一种长期自然选择的结果,也是一种适应性行为。
【详解】A、求偶时提供食物给雌蝇,一方面为了获得交配机会,另一方面也有利于雌性获得更多营养物质繁殖后代,这是一种长期形成的适应性行为,A正确;
B、根据题意,四种方式都能求偶成功,④虽然是一种仪式化行为,但对缝蝇繁殖也具有进化意义,B错误;
C、在求偶过程中,把食物裹成丝球送给雌蝇,更受雌蝇的青睐,容易获得交配机会,留下后代的机会多,这是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,C正确;
D、④仅送一个空丝球给雌蝇,不需要食物也能求偶成功,④与③在外观上具有相似性,可推测④可能由③进化而来,D正确。
故选B。
7.B
【分析】基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生;基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库;自然选择能导致种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库,A正确;
B、基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生,B错误;
C、受体CCR5能够与HIV-1特异性结合,通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖,C正确;
D、编码受体CCR5的突变基因频率的增加可使HIV-1与受体CCR5结合的几率下降,D正确。
故选B。
8.A
【分析】遗传平衡定律:哈代和温伯格发现这样的规律:在一个大的随机交配的种群中,基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下,世代相传不发生变化。
【详解】在自然界中,有许多因素能够打破遗传平衡,而使种群基因频率发生变动:如突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择,分析题意可知,A正确,BCD错误。
故选A。
9.D
【分析】现代生物进化理论的基本观点:
1、种群是生物进化的基本单位;
2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变
3、突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、生殖隔离指由于各方面的原因,使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配,或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代,结合题意,甲乙杂交产生丙但丙不能产生子代,符合生殖隔离定义,A正确;
B、进化的实质是种群基因频率的改变,B正确;
C、甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关,比如阳光照射范围的变化,C正确;
D、由题意可知,甲、乙属于不同物种,不属于同一个种群,D错误;
故选D。
10.D
【分析】已知该鱼体色受一对等位基因控制,设为A、a,繁殖桔红带黑斑品系时,后代出现的表现型比例为桔红带黑斑∶橄榄绿带黄斑=2∶1,说明桔红带黑斑为显性性状,且后代存在显性纯合致死情况。
【详解】A、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离,说明该品系均为杂合子,A正确;
B、由分析可知,桔红带黑斑为显性性状,则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因,杂合桔红带黑斑鱼(Aa)相互交配,子代表现型比例为2∶1,可推得基因型为AA的个体死亡,即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,B正确;
C、由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应,自然繁育条件下,该显性基因的频率会逐渐下降,则桔红带黑斑性状容易被淘汰,C正确;
D、桔红带黑斑基因显性纯合致死,则无论回交多少次,所得桔红带黑斑品系均为杂合子,D错误。
故选D。
11.D
【分析】1、通过人工方法保存具有有利变异的个体和淘汰具有不利变异的个体,以改良生物的性状和培育新品种的过程,或者培养适合人类需要的生物品种或性状叫人工选择。
2、基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
3、遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。但一般所指的遗传多样性是指种内的遗传多样性,即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。
【详解】A、为获得更大收益,养殖户不断筛选生长更快的品种,是为培养适合人类需要的生物品种,属于人工选择,A正确;
B、人工养殖种群的遗传多样性低于野生种群,两个种群的基因库不同,B正确;
C、近亲繁殖能够使纯合基因型的频率迅速增加,C正确;
D、遗传多样性的本质是遗传变异,人工种群大量逃逸到野外,不会使野生种群发生遗传变异,故其遗传多样性不会改变,D错误;
故选D。
12.D
【分析】发生在一个小群体内,每代从基因库中抽取形成下一代个体的配子时,会产生较大误差,由这种误差引起群体基因频率的偶然变化,叫做遗传漂变。遗传漂变一般发生在小群体。在一个小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,甚至使这种基因在种群中消失。但这种偏差不是由于突变、选择等因素引起的。
【详解】A、遗传漂变一般在发生在小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,A错误;
B、遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异,故没有产生新的可遗传变异,B错误;
C、遗传漂变是由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,使生物得到进化,自然选择会使基因频率定向改变,都是进化的因素,C错误;
D、遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡,D正确。
故选D。
13.B
【分析】基因频率是种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
【详解】A、据图分析可知,深色囊鼠在深色熔岩床区表现型频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响,A正确;
B、浅色岩P区中,D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.1,根据深色表现型频率可知,DD%+Dd%=0.18,计算可知,Dd%=0.16;深色熔岩床区中,D的基因频率=DD%+1/2Dd%=0.7,DD%+Dd%=0.95,计算可知,Dd%=0.5,所以与浅色岩P相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率高,B错误;
C、囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C正确;
D、浅色岩Q区中,隐性纯合体的频率=1-0.5=0.5;浅色岩P区中,隐性纯合体频率=1-0.18=0.82,因此,与浅色岩Q区相比,浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高,D正确。
故选B。
14.A
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,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的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、群体中的近亲携带相同基因的可能性较大,因此近亲繁殖可以提高后代纯合子的比例,A正确;
B、突变包括基因突变和染色体变异,大多数是有害的,可以为生物进化提供大量的选择材料,B错误;
C、某种群生物产生新基因后改变了种群的基因频率,说明生物进化了,而新物种形成的标志是生殖隔离,C错误;
D、虽然没有其他因素的影响,但是由于群体数量较少,因此小群体的基因频率在各代可能会发生改变,D错误。
故选A。
【点睛】解答本题的关键是识记和理解现代生物进化理论的基本观点,明确生物进化的实质是种群基因频率的改变、新物种产生的标志是生殖隔离。
15.B
【分析】人苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,男女发病率相同。正常人的基因型为:MM或Mm,患者的基因型为mm。
【详解】各种基因型的比例未知,人群中M和m的基因频率无法计算,A错误;该病为常染色体隐性遗传病,人群中男性和女性患苯丙酮尿症的概率相等,B正确;苯丙酮尿症患者(基因型为mm)母亲基因型可能为Mm或mm,概率无法计算,C错误;苯丙酮尿症患者即mm与正常人婚配(MM或Mm)所生儿子患苯丙酮尿症即mm的概率为0或1/2,D错误。故选B。
16.D
【分析】1、一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库。
2、在种群中,某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例,即为基因频率。
3、每种基因型个体数占种群总个体数的比例就叫做基因型频率。
【详解】金鱼草种群中全部个体所含的C和c基因构成基因库,A错误;不同花色数量的差异是自然选择的结果,B错误;产生粉红花不属于基因重组,C错误;种群中C的基因频率为:(35×2+40)/(35+25+40)×2=55%,Cc的基因型频率为:40/(35+25+40)=40%,D正确。故选D。
17.C
【详解】自然选择是指在生存斗争中,适者生存、不适应者被淘汰的过程,使种群基因频率发生定向改变,导致同一物种不同种群间的基因库出现差异,当这种差异变得显著时可导致种群间产生生殖隔离,进而形成新物种,可见,自然选择是生物进化的重要动力,加速了种群生殖隔离的进程,A、B正确;自然选择获得的性状,若为可遗传变异的范畴,则可以通过遗传进行积累,C错误;白然选择直接作用的是生物个体,而且是生物个体的表现型,使具有有利变异的个体存活的机会增加,进而通过繁殖,使有利变异在后代中积累,因此自然选择作用于对个体存活和繁殖有影响的变异性状,D正确。
18.ABD
【分析】据题意可知,杜氏肌营养不良(DMD)是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,红绿色盲也是伴X隐性遗传病,这两种病均位于X染色体上,属于连锁遗传。根据家系甲部分成员DMD基因测序结果可知,Ⅰ-2个体基因序列正常,Ⅱ-1个体基因序列异常,假设DMD的致病基因用b表示,则Ⅰ-2的基因型为XBXB,Ⅱ-1的基因型为XbY,则Ⅱ-1患病的原因可能是其母亲产生配子时发生了基因突变。根据家系乙部分成员DMD基因测序结果可知,用a表示红绿色盲致病基因,则Ⅰ-2的基因型为XABXab,Ⅱ-2的基因型为XabY。
【详解】A、据分析可知,家系甲Ⅱ-1的母亲不携带致病基因,其致病基因可能是其母亲在产生卵子的时候发生基因突变导致的,家系乙Ⅱ-2遗传其母亲的DMD致病基因,A错误;
B、若家系乙Ⅰ-1XABY和Ⅰ-2XABXab再生育一个儿子,由于ab基因连锁,交叉互换的概率较低,因此,儿子患两种病的概率高于患一种病的概率,B错误;
C、不考虑其他突变,家系甲Ⅱ-2的基因型为XBY,家系乙中Ⅰ-2的基因型为XBY,Ⅰ-2的基因型为XBXb,则Ⅱ-1基因型为XBXb的概率是1/2,家系甲Ⅱ-2和家系乙Ⅱ-1婚后生出患DMD儿子的概率为1/2×1/4=1/8,C正确;
D、由于DMD是由单基因突变引起的伴X隐性遗传病,人群中女性DMD患者(XbXb)频率远低于男性(XbY),由题干可知,男性中发病率约为1/4000,即Xb=1/4000,则XB=3999/4000,女性中携带者的频率约为2×1/4000×3999/4000≈1/2000,D错误;
故选ABD。
【点睛】
19.(1)不变
(2) ATCGAC 64
(3)多
(4)
(5)14%
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
(1)
由题意可知,该基因突变是因为发生了碱基的替换,碱基发生替换后不影响组成基因的碱基的数量。
(2)
根据碱基互补配对原则,与TAGCTG配对的DNA单链序列为ATCGAC,该单链序列共6个碱基,自然界中DNA分子为双链,每条链是3个碱基,而碱基的种类是4种,所以自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有43=64种。
(3)
由题意可知,基因b影响水稻基因P的转录,使其表现为稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因为B,无法抑制P的表达,故基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞多。
(4)
见答案图解
(5)
假设植株的总株数为100株,已知抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗病植株为10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株为90×(1-10%)×(1-10%)=72.9株,则第二代稻瘟病植株的基因型频率为。
【点睛】本题主要考查基因突变、DNA分子中碱基的计算、杂交育种、基因频率的计算等相关内容,考生需掌握相关知识,根据题目情境合理作答。
20. 性状 性状是否分离 1和3 a、c、d、b 感病、抗病 Mp的A1基因发生了突变 (A类)基因(型)频率改变 将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中
【详解】【分析】该题主要考查遗传定律的应用、基因、蛋白质与性状的关系及育种方法的有关知识。要获得纯合的新品种,结合题意,首先通过不同品种杂交,将不同的抗性结合到一起,再通过自交使之出现纯合子,最后用PCR技术筛选出纯合子植株作为稳定遗传的新品种。
【详解】(1)水稻的抗病与感病符合同一种生物的同一性状的不同表现型,是一对相对性状;通过观察自交子代是否发生性状分离来确定纯合子、杂合子的情况;
(2)①甲品种与感病品种杂交后,对不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果分析,植株1只有和M的200bp的基因相同的基因,基因型为R1R1,植株3有和M相同的基因,基因型为R1r1,植株2只有和M的400bp的基因相同的基因,基因型为r1r1,所以1和3为抗病植株,2为感病植株;
②为了在较短时间内选育新的纯合抗病植株,先让甲、乙杂交得到子一代,再用子一代(R1r1R2r2r3r3)植株与丙(r1r1r2r2R3R3)杂交,得到四种不同基因型的子代,然后用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到9种不同基因型的子代, 最后用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株;
(3)基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型a1a1A2A2a3a3为的Mp侵染,因只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活,基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻没有R2蛋白与Mp的A2蛋白结合,抗病反应不能被激活;基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻中有与A2蛋白结合的相应的R2蛋白,抗病反应能被激活,因此这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病;
(4)每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3.),几年后甲品种丧失了抗病性,由于水稻的基因没有变异,只能是 Mp(A1A1a2a2a3a3)的A1基因发生突变,使甲品种R1蛋白没有A1蛋白与之结合,抗病反应不能被激活,丧失抗性 ;
(5)由于Mp有多种不同基因型的个体,而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性,长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖,其A基因频率升高,该品种不能对其他类型的Mp有抗性,导致其抗病性逐渐减弱直至丧失,无法再生产中继续使用;
(6)为避免单一抗病类型的水稻品种抗病性丧失过快,可以将不同水稻抗病品种(甲、乙、丙)混种;育种时培养同时含有多对抗性基因的纯合子品种(如R1R1R2R2R3R3)。
【点睛】其一要抓住“只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活”这一条件,才能判断感病和抗病类型;其二单一抗病类型的水稻客观上对Mp起到选择作用,导致其他类型的Mp留下来,其中的A基因频率升高,这种水稻对这些Mp没有抗性,在生产上就没有价值了。
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