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专题五 遗传的分子基础、变异与进化——【新教材】2023年高考生物二轮复习专题学案汇编（原卷版+解析版）
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这是一份专题五 遗传的分子基础、变异与进化——【新教材】2023年高考生物二轮复习专题学案汇编（原卷版+解析版），文件包含专题五遗传的分子基础变异与进化解析版docx、专题五遗传的分子基础变异与进化原卷版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共58页， 欢迎下载使用。
专题五 遗传的分子基础、变异与进化
定考向
(1)人类对遗传物质的探索过程。
(2)DNA分子结构的主要特点。
(3)基因的概念。
(4)DNA分子的复制。
(5)遗传信息的转录和翻译。
(6)基因重组及其意义。
(7)基因突变的特征和原因。
(8)染色体结构变异和数目变异。
(9)生物变异在育种上的应用。
(10)现代生物进化理论的主要内容。
(11)生物进化与生物多样性的形成。
建网络
判对错
(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。(×)
(2)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。(×)
(3)在噬菌体侵染细菌实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。(×)
(4)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。(×)
(5)DNA分子中发生一个碱基对的缺失会导致染色体结构变异。(×)
(6)单倍体育种过程中诱导染色体加倍的环节可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(×)
(7)协同进化是指生物和生物之间在相互影响中不断进化和发展。(×)
回归教材
1. 己经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。（必修2.P43）
2. T2噬菌体是一种专门奇生在大肠杆菌体内的病毒（必修2.P45）
3. 搅拌的日的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。（必修2.P45）
4.人的白化症状是由酪氨酸酶的基因异常而引起的。（必修2.P71）
5.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。（必修2.P81）
6.与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育（必修2.P89），一般没有种子。
7.不同物种之问、生物与无机环境之问在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。（必修2.P121）
明核心
微专题1 遗传的分子基础
1.遗传物质的探索过程
1.准确识记遗传物质探索历程的“两标记”“三结论”和“误差”
(1)遗传物质发现的三个实验结论
(2)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
(3)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
病毒侵染宿主细胞有特异性
①32P标记DNA的T2噬菌体侵染大肠杆菌
②用35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染大肠杆菌
①转化的实质是基因重组，且仅有少量R型菌转化成功。
②加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
2.遗传信息的传递和表达
(1)DNA分子复制(以真核细胞为例)：DNA→DNA
(2)转录：DNA→RNA
(3)翻译：mRNA→蛋白质
(4)快速确认原核细胞与真核细胞中的基因表达
①原核细胞：转录、翻译同时进行
②真核细胞：先转录后翻译
提醒：①遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA，反密码子位于tRNA上。
mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物，也都参与翻译过程。
②多聚核糖体现象：真、原核细胞中都存在，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。
③起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制一次，每个复制起点只起始一次；而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始。
④范围问题：DNA复制时整个DNA分子为单位进行，产生两个相同的子代DNA分子。转录时，是以基因为单位进行，产生一段RNA，该RNA分子的长度远小于DNA分子。
⑤翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而依次读取密码子，最终因为模板mRNA相同，合成的多个多肽的氨基酸序列完全相同。
3.基因与性状的关系
(1)基因控制性状的途径
提醒：若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素)，则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状”这一间接途径实现的。
(2)表观遗传
提醒：表观遗传可遗传；表型模拟不可遗传。
考向1 围绕遗传物质的探索过程考查科学探究的能力
1. (2021·全国乙卷，5)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )
A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
答案 D
解析 S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，S型细菌有毒，故推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成，B正确；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C正确；S型菌的DNA经DNA酶处理后，被降解，失去活性，故与R型菌混合后，无法得到S型菌，D错误。
考向2 围绕遗传信息的传递和表达，考查科学思维能力
2. (2022·湖南卷，14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
答案 D
解析 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，其与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点，导致核糖体蛋白合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即可和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
3.如图表示某高等植物细胞中的转录和翻译过程，据图分析并回答下列问题：
图1
图2
(1)图1中RNA聚合酶的作用是____________________________。图示转录的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)图2过程不同于图1过程的碱基配对方式是________。图2过程中，核糖体移动的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)，多聚核糖体的意义是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)若图2表达产物由n个氨基酸组成，则指导其合成的mRNA含有的碱基数至少为________(不考虑终止密码)。
(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受________________基因控制。
答案 (1)打开DNA双螺旋和催化RNA的合成 从左向右
(2)U—A 从右向左 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质(或多肽链)
(3)3n
(4)细胞核基因与细胞质
解析 (1)RNA聚合酶既能使DNA双螺旋解开，又能够催化RNA的合成。根据图1中游离核苷酸加入到RNA末端在RNA链的右边，所以转录的方向是从左到右。(2)图2表示翻译，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA一条链与RNA链发生碱基互补配对：A与U、T与A、C与G、G与C配对；翻译过程是mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行配对：A与U、U与A、C与G、G与C配对。翻译的多肽链比较长的核糖体移动在前方，所以核糖体从右向左移动，该过程可以同时进行多条多肽链的合成，这样少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)mRNA上的三个相邻碱基决定一个氨基酸，但只翻译mRNA上起始密码至终止密码的碱基序列，mRNA两端有不翻译的碱基序列，故氨基酸为n个时，不考虑终止密码，其模板mRNA碱基数至少为3n。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受核基因与质基因控制。
考向3 围绕中心法则与表观遗传，考查综合分析问题的能力
4. 2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯这三位伟大的科学家，奖励他们在发现丙型肝炎病毒上作出的贡献。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程，下列相关叙述错误的是( )
A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B.该病毒侵入宿主细胞后，③过程通常发生在④过程之前
C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D.④⑤过程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同
答案 A
解析 由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程，不需要逆转录酶的参与，A错误；④过程为RNA复制，需要RNA复制酶的催化，而宿主细胞中不含有RNA复制酶，故③过程通常发生在④过程之前，B正确；④⑤过程发生＋RNA和－RNA之间的配对，③⑥过程发生＋RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对，配对方式都是A—U、C—G，C正确；④过程合成的是－RNA，
⑤过程合成的是＋RNA，两者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同，D正确。
微专题2 生物变异的类型及特点
1.突破生物变异的4大问题
①基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。
②真核生物DNA的非基因区发生碱基对改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。
③自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。
④基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对等位基因，如AABb自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。
2.几种常考变异类型产生配子的分析方法
注：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A1、A2合并即可得到各种配子的比例。四倍体产生配子的分析方法同上。
3.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体
①单倍体并非都不育，其细胞中也并非都只有一个染色体组，且并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因，是可育的。
②二倍体并非一定可育，如异源二倍体。
③“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异。
考向1 围绕变异的类型及特点，考查分析判断能力
1.基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。下列相关叙述涉及基因重组的是( )
A.俗语“一母生九子，连母十个样”
B.基因重组是同源染色体分开导致等位基因分离的结果
C.编码淀粉分支酶的基因插入了一段外来DNA序列而成为皱粒基因
D.基因重组是生物变异的根本来源，对生物的进化具有重要意义
答案 A
解析 俗语“一母生九子，连母十个样”，体现了在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，A正确；基因重组是非等位基因的重新组合，B错误；编码淀粉分支酶的基因插入了一段外来DNA序列而成为皱粒基因属于基因突变，C错误；基因突变是生物变异的根本来源，基因重组是生物变异的来源之一，两者对生物的进化都具有重要的意义，D错误。
2.视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)，形成的细胞就会失去抑癌功能而发生恶性转化。如图为视网膜母细胞瘤细胞杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是( )
A.情况1一定是含R基因的染色体组缺失而导致半合子(r)的产生
B.情况2一定是含R或r基因的染色体易位而导致纯合子(rr)的产生
C.情况3一定是含R基因的染色体片段倒位而导致半合子(r)的产生
D.情况4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr)的产生
答案 D
解析 情况1可能是含R基因的染色体缺失而导致半合子(r)的产生，不是缺乏一个染色体组，A错误；情况2是有丝分裂后期，含r基因的姐妹染色单体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，含R基因的姐妹染色单体在着丝粒分裂后移向细胞另一极，导致纯合子(rr)的产生，B错误；情况3是缺失了含R基因的染色体片段而导致半合子(r)的产生，C错误；情况4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr)的产生，D正确。
考向2 生物变异类型及相关实验探究
3.某研究人员在二倍体番茄(2n＝24)群体中偶然发现了一种三体植株，其6号染色体有3条。减数分裂时，3条6号染色体中任意2条随机配对，另1条不配对，配对的2条染色体正常分离，不能配对的另1条染色体随机地移向细胞的任意一极，其余的染色体均正常，形成的配子均可育。下列关于某基因型为AAa的三体番茄的叙述，错误的是( )
A.该三体番茄的形成属于染色体数目变异
B.该三体番茄进行细胞分裂时，细胞中最多含有50条染色体
C.该三体番茄进行自交时，子代的基因型共8种，其中aa所占比例为1/16
D.该三体番茄与基因型为Aa的正常植株杂交，子代中三体植株出现的概率为1/2
答案 C
解析 该三体植株是6号染色体多1条所致，属于染色体数目变异，A正确；正常二倍体植株有24条染色体，该三体番茄植株体细胞中含有25条染色体，在有丝分裂后期，细胞中含有50条染色体，B正确；基因型为AAa的三体番茄产生的配子及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，该三体番茄植株自交，子代的基因型有AAAA、AAAa、AAaa、AAA、AAa、Aaa、AA、Aa、aa，共9种，其中aa占1/36，C错误；在减数分裂过程中，这3条6号染色体的任意2条向细胞一极移动，剩余1条移向细胞的另一极，细胞中其他染色体正常分离，则该三体番茄细胞产生含有2条6号染色体和1条6号染色体的配子的比例均为1/2，其与基因型为Aa的正常植株杂交，子代中三体植株出现的概率为1/2，D正确。
4.随着科学技术的发展，遗传学研究已进入分子生物学阶段，请分析回答相关问题：
(1)二倍体（染色体数为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为______，该变异相对于基因突变来说，______（能或不能）通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下，某单体植株（2n-1）产生的配子中，染色体数可表示为______。
(3)小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的______杂交，观察并记录后代表现型及比例。若______，则表明S基因在6号染色体上。
【答案】(1) 染色体（数目）变 能
(2)n和（n-1）
(3) 无芒的6号单体品系 后代无芒：有芒=1：1
【详解】
(1)分析题意，一对同源染色体少一条的个体称为单体，缺失一对同源染色体的个体称为缺体，单体和缺体的变异类型都是染色体数目变异；由于光学显微镜下可以观察染色体并能确定染色体数目，因此能通过显微镜观察判断是否是染色体数目变异。
(2)单体比正常个体少一条染色体，可用（2n-1）表示，因此减数分裂产生的配子为n和n-1两种。
(3)小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性，可利用正常有芒植株与无芒的6号单体品系进行杂交，观察并统计后代表现型及比例：如果后代都是无芒的，则表明S基因不在缺失的6号染色体上（ss×SS→Ss）；如果后代无芒：有芒=1：1，（ss×SO→Ss：sO=1：1）则表明S基因在缺失的6号染色体上。
微专题3 生物的进化
1.现代生物进化理论
2.明确隔离、物种形成与进化的关系
①自然选择直接作用的对象是个体的表现型，不是个体的基因型。
②生物进化了种群基因频率一定改变；种群基因频率改变一定表示生物进化了。
③Aa个体连续自交n次，假设无突变无淘汰等，后代基因型频率改变，基因频率不发生改变。
3.基因频率相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率
基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋杂合子的基因型频率，例如：
A基因频率＝AA的基因型频率＋Aa的基因型频率
(2)X染色体上基因频率的计算(以红绿色盲为例，相关基因用B、b表示，假设红绿色盲在男性中的发病率为7%)
(3)遗传平衡定律的应用
考向1 围绕生物进化与生物的多样性考查分析判断能力
1．下列关于生物变异和进化的叙述中，正确的有（ ）
①基因突变的有害或有利往往取决于环境条件
②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，形成生物的多样性
③自然选择过程中直接受选择的是基因型，进而导致种群基因频率的改变
④环境条件稳定时种群的基因频率不会发生变化
⑤生物进化的实质是种群基因型频率发生定向改变
⑥基因重组明显加快了生物进化的速度．
A．三项 B．四项 C．五项 D．六项
【答案】A
【详解】①基因突变所导致的性状改变，适应环境则有利，不适应环境则有害，所以有害或有利往往取决于环境条件，正确。
②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，共同进化导致生物的多样性，正确。
③自然选择过程中直接受选择的是表现型，进而导致种群基因频率的改变，错误。
④环境条件稳定时也有自然选择，同时突变也导致基因频率改变，错误。
⑤生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，错误。
⑥基因重组使生物产生多样化的子代，有利于自然选择，明显加快了生物进化的速度，正确。选A。
2．生态学家赫奇森曾说过：共同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。对此的理解正确的是（ ）
A．生态指无机环境，进化是生物界的演变
B．基因突变由生态环境决定，若非有利即为有害
C．基因突变是生物进化原材料，它的产生由生态环境决定
D．舞台和表演者在相互影响中不断进化和发展铸造了生物的多样性
【答案】D
【详解】A、生态包括无机环境和生物群落，A错误；
B、某些突变是中性的，B错误；
C、基因突变不是由环境决定的，C错误；
D、不同物种之间，生物与环境之间会发生共同进化，舞台与表演者通过共同进化形成了生物多样性，D正确。
考向2 基因频率的变化与进化的关系
3．《爱丽丝镜中奇遇记》中，红皇后曾对爱丽丝说“在这个国度中必须不停地奔跑，才能使你保持在原地”。1973年美国芝加哥大学进化生物学家范瓦伦据此提出红皇后假说：在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。根据该假说下列有关说法错误的是（ ）
A．根据该假说，寄生者基因频率的改变可能导致宿主的进化
B．该假说的理论基础是不同物种之间存在共同进化
C．根据该假说，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度
D．在该假说中，生物进化与无机环境的变化是相互影响的
【答案】D
【详解】ABC、根据红皇后假说的观点，因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化，因此不同物种间存在共同进化，寄生关系使寄生者基因频率的改变影响宿主的进化，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度，ABC正确；
D、在该假说中只提到在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，没有提到生物进化与无机环境的变化是相互影响的，D错误。
4．人类控制眼睛虹膜色素的OCAZ基因突变会导致虹膜色素的变化，发生基因突变的人的眼球不再呈现棕色，而是呈现其他颜色，第一个蓝眼睛的人出现在欧洲，全球只有大约8%的人拥有蓝色眼睛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．OCAZ基因突变使染色体上基因数目减少导致不同眼色的产生
B．若某人OCAZ基因发生突变一定会导致控制合成的蛋白质结构改变
C．全球拥有蓝色眼睛人数少，其原因是蓝色眼睛的基因频率低
D．基因突变是人类进化的原动力，基因突变后一定会导致人类患某种疾病
【答案】C
【详解】A、根据上述分析可知，基因突变不会影响染色体上基因的数目和位置，A错误；
B、某人OCAZ基因突变后，控制合成的氨基酸可能不变，则蛋白质结构不一定改变，B错误；C、全球蓝色眼睛人数少是因为控制蓝色眼睛的基因的频率低，C正确；D、基因突变是人类进化的原动力，基因突变后不一定会导致人类出现某种疾病，如单眼皮的出现就不是疾病，D错误。
5．一般认为分布于中国的鲚属鱼类有4种，即刀鲚、凤鲚、短颌鲚和七丝鲚，其中刀鲚和凤鲚是具有重要经济价值的种类。长江凤鲚和珠江风鲚是凤鲚的不同种群，都具有河口短距离洄游的习性，凤鲚长江群体成熟个体主要分布在崇明3个岛附近，凤鲚珠江群体主要分布于广东沿海及河口。
（1）由原始鲚属鱼类进化为刀鲚、凤鲚、短颌鲚和七丝鲚等四个物种的内因是____________，外因是______________。
（2）自然条件下，长江凤鲚和珠江风鲚不会发生基因交流，其原因是__________________。
（3）对长江凤鲚和珠江风鲚两群体的线粒体cytb基因片段序列进行分析，结果显示，序列有44个变异位点，总变异率为11．5％，这些差异属于_______________多样性层次。
（4）假设某刀鲚种群中有一对等位基因Aa，A的基因频率为0.2，a的基因频率为0.8，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为__________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是_______________________。
（5）下列对现代生物进化理论的理解中，错误的是___________
A．环境变化导致生物产生适应性变化B．隔离也是生物进化的必要条件
C．同一物种的不同种群之间不存在隔离D．生物进化必然伴随基因频率变化
【答案】 遗传和变异 生活环境改变形成地理隔离 两者属于不同水域，且都具有河口短距离洄游的习性，所以存在地理隔离导致无法基因交流 遗传 4%、32%、64% 逐渐下降 ABC
【详解】（1）生物进化的内因是由于遗传与变异产生了进化的原材料，外因是生活环境改变形成地理隔离，自然选择导致了基因频率的定向改变。
（2）自然条件下，长江凤鲚和珠江风鲚不会发生基因交流是由于地理隔离导致的。
（3）生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，此处为不同的变异类型，故为遗传多样性。
（4）由于A的基因频率为0.2，a的基因频率为0.8，AA=A2=4%、Aa=2×A×a=32%、aa=a2=64%，若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，则aa基因型个体的数量会逐渐减少。
（5）环境变化对不同的变异类型起来选择作用，隔离是物种形成的必要条件，同一物种的不同种群之间可能存在地理隔离，生物进化必然伴随基因频率变化，故选ABC。
规范写
长难句规范答
1.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是
。
提示 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
2.原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多，原因是
。
提示 原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物基因表达时先完成转录，再进行翻译
3．白化病产生的直接原因和根本原因是：
。
提示 酪氨酸酶不能合成；控制酪氨酸酶的基因异常(注意：老年人白发只是酪氨酸酶活性降低)。
4.DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失是否一定是基因突变？原因是
。
提示 不一定。基因突变是发生在基因中碱基的替换、增添或缺失，若碱基的替换、增添或缺失发生在没有遗传效应的DNA片段，则不属于基因突变
5.三倍体西瓜没有种子的原因是 。
提示 三倍体在减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法产生正常的配子
6.协同进化是指 。
提示 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19．一
综合训练
1．某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
【答案】C
【详解】图a所示细胞中，只有一组同源染色体为三条，其余皆为两条，可知为三体；图b所示细胞的染色体上链增加了一部分（片段4），为染色体片段增加。图c细胞含三个染色体组，故为三倍体。d图细胞的染色体下链缺失了片段3和4，为染色体片段缺失。故选C。
2．病毒的遗传物质为DNA或RNA，可分别称为DNA病毒或RNA病毒，RNA病毒包括+RNA（正链RNA）病毒和-RNA（负链RNA）病毒。如图为2019新型冠状病毒（正链RNA病毒，不含RNA复制酶）在宿主细胞内的增殖过程，已知其RNA为单链，下列说法错误的是（ ）
A．决定2019新型冠状病毒的遗传信息和密码子均位于+RNA中
B．过程①和②可同时进行且①需要宿主的核糖体
C．过程②消耗的嘌呤数与嘧啶数的比值等于④消耗的嘧啶数与嘌呤数的比值
D．2019新型冠状病毒疫苗研制较困难与其遗传物质易变异有关
【答案】B
【详解】A、由题干信息及图可知：2019 新型冠状病 毒的遗传物质是+ RNA，说明决定2019新型冠状病毒的遗传信息位于+ RNA中；另外，该病毒翻译成RNA复制酶和相关蛋白的直接模板也是+ RNA，说明密码子也位于+ RNA中，A正确；B、正常的宿主细胞和该病毒均不存在RNA复制酶，由图可推知：当该病毒入侵宿主细胞时，先要进行过程①合成RNA复制酶，然后利用RNA复制酶进行过程②，因此，二者不能同时进行，B错误；C、+ RNA和-RNA为互补关系，由此可知，在过程②和④中，消耗的嘌呤数和嘧啶数的比值互为倒数，即过程②消耗的嘌呤数与嘧啶数的比值等于④消耗的嘧啶数与嘌呤数的比值，C正确；
D、2019新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA，容易变异，故其疫苗研制较困难，D正确。
3．两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置情况有如图三种情况。下列说法中错误的是（在产生配子时，不考虑交叉互换）（ ）
类型1
类型2
类型3
A．类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型相同
B．类型3的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合
C．三种类型的个体自交，后代可能出现9︰3︰3︰1性状分离比的是类型3
D．如果类型1、2在产生配子时出现了交叉互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子
【答案】A
【详解】A、类型1自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB，类型2自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb，即类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型不完全相同，A错误；
B、类型3的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，故产生配子时会出现非同源染色体的自由组合，B正确；C、根据B选项可知，类型3遵循自由组合定律，自交后代比例是9：3：3：1，类型1、2自交遵循分离定律，自交后代基因型的比例为1：2：1，C正确；D、如果类型1、2在产生配子时出现了交叉互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子，但类型1、2产生的四种配子的数量不相等，而是两多、两少，D正确。
4．新冠病毒是正链RNA病毒，其RNA既是遗传物质，也可以直接作为翻译的模板。新冠病毒RNA进入细胞后，首先作为模板翻译出RNA聚合酶，然后在该酶的作用下合成负链RNA，再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA。负链RNA不能与核糖体结合。下列相关表述正确的是（ ）
A．新冠病毒的RNA聚合酶的合成场所为病毒的核糖体
B．新冠病毒的RNA聚合酶与人体细胞中RNA聚合酶的作用模板相同
C．以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为转录
D．新冠病毒的正链RNA上有密码子，而负链RNA上没有
【答案】D
【详解】A、病毒没有细胞结构，故无核糖体，A错误；B、人体细胞中RNA聚合酶催化转录过程，以DNA一条链为模板，新冠病毒的RNA聚合酶以新冠病毒的RNA为模板，B错误；
C、以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为RNA的自我复制，C错误；D、新冠病毒的正链RNA上有密码子，可以作为翻译的模板，而负链RNA上没有密码子不能与核糖体结合，不能作为翻译的模板，D正确。
5．下列关于细胞分化和衰老的叙述，正确的是（ ）
A．端粒学说认为衰老细胞的端粒DNA序列逐渐加长
B．细胞在正常分化的过程中核内遗传物质没有发生改变
C．衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核体积缩小
D．肌细胞内与肌动蛋白合成相关的基因不表达
【答案】B
【详解】A、端粒学说认为衰老细胞的端粒 DNA序列逐渐缩短，A错误；B、正常分化的细胞，其遗传物质没有发生改变，只是基因的选择性表达，B正确；C、衰老细胞的细胞核体积增大，C错误；D、肌细胞内含有肌动蛋白，与肌动蛋白合成相关的基因表达，D错误。
6．某二倍体哺乳动物体细胞中有14条染色体。关于该动物细胞分裂的叙述错误的是（ ）
A．在染色单体数与核DNA数相等的时期，可能发生基因重组
B．染色体数目在减数第一次分裂完成时减半，生殖细胞中有7对染色体
C．经过减数第一次分裂产生的两个子细胞中核DNA数目相等，但携带的遗传信息不同
D．有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，均可发生姐妹染色单体分离
【答案】B
【详解】A、染色单体数与核DNA数相等的时期为减数第一次分裂和有丝分裂的前中期，基因重组发生在减数第一次分裂，因此在染色单体数与核DNA数相等的时期，可能发生基因重组，A正确；B、染色体数目在减数第一次分裂完成时减半，生殖细胞中有7条染色体，B错误；C、减数第一次分裂完成，同源染色体分离，位于同源染色体上等位基因分离，所以两个子细胞携带的遗传信息不同，但细胞中核DNA数目相同，C正确；D、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，均可发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离，D正确。
7．耳是脊椎动物负责感受声音和维持躯体的平衡感官。研究者通过诱变的方法获得了表现型相同的M和G两种突变体斑马鱼。为探究M突变体与G突变体是否为同一基因突变导致，研究人员进行如下实验。
下列有关说法错误的是（ ）
A．M突变体与G突变体不是同一基因突变导致
B．F1测交后代中正常表现型和躯体平衡失调个体的比例为1：3
C．F1产生的雌、雄配子在受精过程中随机结合能导致基因重组
D．F2中躯体平衡失调的个体随机交配，子代中每对基因都为隐性纯合的个体占9/49
【答案】C
【详解】A、两对基因遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上，不是同一基因突变导致，A正确；B、F1自交后代表现型的比例为1：1：1：1，测交后代中正常表现型和躯体平衡失调个体的比例为1：3，B正确；C、基因重组发生在减数分裂形成配子的过程，受精作用不会形成基因重组，C错误；D、F2中躯体平衡失调的个体基因型为1/7MMgg、2/7Mmgg、1/7mmGG、2/7mmGg、1/7mmgg，随机交配时，产生雌雄mg的配子概率都为3/7，后代每对基因都为隐性纯合的个体占3/7×3/7=9/49，D正确。
8．某植物红花白花这对相对性状同时受多对等位基因（A、a，B、b，C、c……）控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64。如果不考虑变异，下列分析正确的是（ ）
A．上述亲本的基因型可能是AABBCC和aabbcc
B．该植物花色的遗传符合自由组合定律，至少受2对等位基因控制
C．在F2红花中，有1/27的个体自交后代全部是红花
D．随机选择两株纯合的白花植株杂交，子代中的红花植株基因型都是AaBbCc
【答案】C
【详解】A、题干中可知当个体的基因型中每对等位基因至少含有一个显性基因时开红花，基因型为AABBCC的植株是红花，而亲本是两个纯合白花品系，A错误；B、该植物的花色遗传至少受3对等位基因控制，B错误；C、要使F2红花自交后代全为红花，则该红花必须为纯合子，而F2红花中纯合子的基因型只有一种(AABBCC)，因此个体自交后代全部是红花的个体是1/27，C正确；D、当两株纯合白花基因型为AABBcc和aaBBCC时,子代红花植株基因型为AaBBCc，D错误。
9．下列有关胰岛素基因表达的叙述，正确的是（ ）
A．转录时，RNA聚合酶与起始密码子结合并启动转录
B．转录时，胸腺嘧啶脱氧核苷酸与模板链上腺嘌呤结合
C．翻译时，tRNA读取mRNA上的全部碱基序列信息
D．翻译时，搬运同一种氨基酸的tRNA可能有多种
【答案】D
【详解】A、转录时，RNA聚合酶与启动子结合启动转录，A错误；B、转录时，尿嘧啶核糖核苷酸与模板链上腺嘌呤结合，RNA中没有胸腺嘧啶，B错误；C、读取mRNA上全部碱基序列信息的是核糖体，核糖体沿着mRNA 一3，C错误；D、由于密码子具有简并性，同一种氨基酸可能有一种或多种密码子，翻译时，搬运同一种氨基酸的tRNA可能有多种，D正确。故选D。
10．下图为植物根尖某细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中I、II为无遗传效应的序列。有关叙述不正确的是（ ）
A．在转录时，图示I、II片段不需要解旋
B．a基因变为A基因，该细胞可能发生基因突变
C．基因a、b、c的末端存在终止密码子
D．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性
【答案】C
【详解】A、图示I、Ⅱ不是基因片段，故在转录时，图示I、Ⅱ片段不需要解旋，A正确；
B、根尖细胞中a基因变为A基因，该细胞可能发生基因突变，B正确；C、终止密码子在mRNA上，不在基因上，C错误；D、基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，在任何生物任何时间任何基因上都可能发生，D正确。
11．2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特•帕博测定了已在3万年前灭绝的尼安德特人的基因组序列，填补了人类进化史的研究空白。下列叙述错误的是（ ）
A．尼安德特人的灭绝，可能是因为其不适应变化的环境
B．基因组序列的比较可以为研究不同物种间亲缘关系的远近提供证据
C．对研究进化来说，基因组序列是比化石更直接的证据
D．比较解剖学、胚胎学也可以作为研究进化的证据
【答案】C
【详解】A、尼安德特人无法快速适应复杂多变的环境，是其灭绝的可能原因，A正确；
B、通过对不同亲缘关系物种的基因组序列进行比较，能够鉴定出编码序列、非编码调控序列及给定物种独有的序列，为研究不同物种间亲缘关系的远近提供证据，B正确；C、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。 因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，C错误；D、比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，即比较解剖学证据研究，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据；胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科，比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。故比较解剖学、胚胎学也可以作为研究进化的证据，D正确。
12．用关东107和白火麦两个品种的小麦（体细胞染色体42条）培育糯性小麦的过程如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．在小麦F1植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理
B．小麦F1植株与玉米杂交是为了让小麦获得来自玉米的优良基因
C．DH系小麦的体细胞中通常有21条染色体
D．DH系小麦中糯性小麦大约占1/4
【答案】A
【详解】A、小麦是雌雄同株的植株，在小麦F1植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理，避免自身花粉的干扰，A正确；B、根据题图可知，小麦F1植株与玉米杂交后，玉米的染色体全部丢失，培育得到的糯性小麦中并未获得玉米的基因，故两者杂交不是为了让小麦获得来自玉米的优良基因，B错误；C、DH系小麦是经秋水仙素处理单倍体获得的，其体细胞中通常有42条染色体，C错误；D、据题意可知，小麦F1植株表示为AaBbDd，可以产生ABD、ABd、AbD、Abd、aBD、aBd、abD和abd8种配子，与玉米杂交后得到的受精卵，玉米染色体丢失，则获得的单倍体与小麦F1植株染色体组成相同，秋水仙素处理后染色体数目加倍，则DH系小麦中糯性小麦（aabbdd）大约占1/8，D错误。
13．关于遗传学的经典实验，叙述正确的是（ ）
①“基因位于染色体上”是由萨顿提出，摩尔根通过实验验证的
②科学家用放射性同位素示踪法和离心法证实了DNA是半保留复制
③噬菌体侵染细菌实验和格里菲思的肺炎链球菌转化实验均证实了DNA是遗传物质
④沃森和克里克利用物理模型揭示了DNA分子的双螺旋结构
A．①④ B．②③ C．①③ D．①②
【答案】A
【详解】①萨顿提出了“基因在染色体上”的假说，摩尔根以果蝇为实验材料进行杂交实验，首次证明了基因位于染色体上，①正确；②科学家用同位素示踪法（15N没有放射性）和离心法证实了DNA是半保留复制，②错误；③格里菲思肺炎链球菌转化实验证明了S菌有“转化因子”存在，但没有确定是DNA，噬菌体侵染细菌实验证实了DNA是遗传物质，③错误；④沃森和克里克利用物理模型揭示了DNA分子的双螺旋结构，成对的碱基排列其中，标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段，④正确。
14．研究表明：tau蛋白在神经细胞中异常聚合是造成阿尔茨海默病的重要原因，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析不正确的是（ ）
A．tau蛋白的合成与细胞质中的b、c过程密切相关
B．神经细胞中一般不会发生a、d、e过程
C．c过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体
D．tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能
【答案】A
【详解】A、tau蛋白的合成与细胞核中的b（转录）、发生在细胞质中的c（翻译）过程密切相关，A错误；B、神经细胞是高度分化的细胞，一般不会发生a过程，而d、e过程是发生在病毒侵染后的细胞中，B正确；C、c过程为翻译，翻译过程中一个mRNA分子相继结合多个核糖体，以少量的RNA在短时间内合成大量的蛋白质，C正确；D、tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能，进而造成阿尔茨海默病，D正确。
15．下图为某种单基因遗传病的系谱图及其家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法不正确的是（ ）
A．由I1、I2、II3可知该病为常染色体隐性遗传病
B．电泳结果中1350的片段代表的是隐性基因
C．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致
D．II4个体为表现型正常的杂合子
【答案】D
【详解】A、亲代个体均正常，子代中有患病女孩，可知该病为常染色体隐性遗传病，A正确；B、II3为隐性，所以1350片段代表隐性基因，B正确；C、正常基因的碱基对数用“1150+200”表示，致病基因碱基对数用1350表示，1350=1150+200，因此正常基因发生碱基对的替换突变为致病基因，C正确；D、由电泳图可知，II4个体为表型正常的纯合子，D错误。
16．用荧光物质标记小鼠（2n=40）性腺细胞中的染色体端粒和染色体上的基因，每个端粒都标记为黄色（如图甲所示）、A/a基因标记为红色、B/b标记为绿色，A/a、B/b在染色体上的关系如图乙所示，不考虑基因突变和染色体变异，有关分析错误的是（ ）
A．端粒的组成成分是蛋白质和DNA
B．若标记有丝分裂中期的细胞，则黄色荧光点为160个
C．减数分裂中一个四分体的荧光颜色可能有1种、2种或3种
D．若标记减数分裂II的细胞，则红、绿荧光点数均为2个
【答案】C
【详解】A、端粒是染色体两端的部分，组成成分是蛋白质和DNA，A正确；B、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体—端粒，若标记有丝分裂中期的细胞，染色体带有姐妹染色单体，每条染色体有四个黄色荧光点，细胞中黄色荧光点总数为40×4=160个，B正确；C、减数分裂中一个四分体可能是只含图中两对染色体以外的一对同源染色体，只有黄色；可能含图中任意一对同源染色体，不考虑基因突变和染色体变异，颜色为2种，C错误；D、若标记减数分裂II的细胞，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，姐妹染色单体上的相同基因未分离，所以红、绿荧光个数均为2个，D正确。
17．在研究DNA的复制方式时，科学家除了提出半保留复制和全保留复制外，还提出了弥散复制。弥散复制是指亲代双链被切成双链片段，这些片段又可以作为合成双链片段的模板，新老片段又以某种方式聚合成“杂种链”。现有繁殖一代的大肠杆菌，收集并提取DNA，离心后只在试管中部出现了条带。下列分析正确的是（ ）
A．对DNA进行离心采用的是差速离心法
B．一定要利用15NH4Cl的培养液得到子一代大肠杆菌
C．可将DNA分子解旋，根据离心结果判断复制方式
D．以上实验结果可排除DNA的全保留复制
【答案】D
【详解】A、对DNA进行离心用的是密度梯度离心法，A错误；B、15N标记的大肠杆菌在14NH4Cl的培养液中培养也能使离心管中出现只有中带的情况，B错误；C、将DNA分子解旋，得到的是DNA模板链和子链，全保留复制和半保留复制的模板链和子链的标记情况相同，而弥散复制中的子链中会掺入模板链片段，因此离心结果只能确定是否为弥散复制，但不能区分全保留复制和半保留复制，C错误；D、若为全保留复制，大肠杆菌繁殖一代的结果应该是一半重带、一半轻带，若实验结果仅为中带，则可排除全保留复制，D正确。
18．图1、图2表示两种染色体变异类型。图2中的染色体桥是由断裂的两条染色体中含着丝粒的部分拼接而成，在细胞分裂时染色体桥会在两个着丝粒间发生随机的断裂，甲部分会丢失。下列分析错误的是（ ）
A．图1中的变异发生在非同源染色体间，不会改变两条染色体上基因的总数
B．图2中的染色体变异会改变基因的数目和排列顺序
C．图1、图2两种染色体变异均不会改变染色体的数目
D．图2中变异的程度更大，对生物的影响比图1中的变异更大
【答案】D
【详解】A、图1中②③两条染色体的形态和大小不同，为非同源染色体，③染色体的片段转接到②染色体，两条染色体上基因的总数不变，A正确；B、图2由于染色体桥的形成与染色体片段的断裂有关，不含着丝粒的片段没有参与染色体桥的构建，断裂后的染色体桥又会丢失一部分，因此会引起基因数目的变化；染色体桥的随机断裂会影响染色体上基因的排列顺序，B正确；C、染色体桥是由两条染色体形成的，断裂后又形成两条染色体，因此图2中染色体变异后染色体数目不变，图1也没有发生染色体数目的变化，只是染色体结构变异，C正确；D、染色体变异的方向不定向，无法确定图1和图2哪一种变异对生物造成的影响大，D错误。
19．2022年10月3日，瑞典科学家斯万特·佩博获得2022年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献。佩博和他的同事对尼安德特人遗骸的线粒体DNA和丹尼索瓦人手指骨进行基因测序，通过与现代人类的基因组序列对比，发现尼安德特人没有对现代人线粒体做出过任何贡献，丹尼索瓦人的DNA序列是独一无二的。下列说法正确的是（ ）
A．研究进化除了化石，还可把在当今生物体上留下的印迹作为生物进化的佐证
B．尼安德特人与现代人线粒体基因完全不同与线粒体基因的遗传方式有关
C．丹尼索瓦人的DNA序列与现代人不同，说明现代人的进化速度较快
D．基因测序是研究生物进化最直接、最重要的证据
【答案】A
【详解】A、化石是生物进化在地层中留下的证据，在当今生物体上留下的印迹可以作为进化的佐证，A正确；B、尼安德特人与现代人线粒体基因完全不同，说明尼安德特人和现代人的起源不同，与线粒体基因的遗传方式无关，B错误；C、丹尼索瓦人的DNA序列与现代人不同，说明现代人与丹尼索瓦人之间没有较近的亲缘关系，与现代人的进化速度快慢无关，C错误；D、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D错误。
20．关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下证据不能支持这一论点的是（ ）
A．线粒体内的蛋白质，大多数是由核DNA指导合成
B．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
C．线粒体内核糖体的化学组成和结构特征与某些细菌的核糖体相似
D．线粒体能像细菌一样进行分裂增殖
【答案】A
【详解】A、线粒体的多数蛋白质由核DNA指导合成，不能说明线粒体由需氧细菌进化而来，A符合题意；B、线粒体内存在环状DNA，根据上述解释，线粒体来自于原始好氧细菌，而细菌细胞中存在环状DNA，这支持题干中的论点，B不符合题意；C、若线粒体是真核细胞吞噬了原始的需氧细菌形成的，则线粒体内核糖体来自原始的需氧细菌，因此其核糖体的化学组成和结构特征与某些细菌的核糖体相似支持上述论点，C不符合题意；D、据题意可知，由于线粒体是由真核生物细胞吞噬原始需氧细菌形成的，因此线粒体可能起源于好氧细菌，线粒体能像细菌一样进行分裂增殖，这支持题干中的论点，D不符合题意。
21．如图是某哺乳动物细胞分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞产生的突变基因一定通过卵细胞传递给子代
B．乙细胞的染色体组数是丙细胞的两倍
C．丙细胞是次级卵母细胞或次级精母细胞
D．等位基因的分离只能发生在乙细胞所示的时期中
【答案】B
【详解】A、由于减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，一个次级卵母细胞经分裂只能产生1个卵细胞，所以突变基因不一定进入卵细胞，即甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代，A错误；
B、乙细胞含有2个染色体组，丙细胞只含一个染色体组，乙细胞的染色体组数是丙细胞的两倍，B正确；C、根据乙细胞的细胞质不均等分裂，可知该动物为雌性动物，因此丙细胞不可能是次级精母细胞，C错误；D、根据甲图可知，等位基因不仅存在同源染色体上，也存在姐妹染色单体上，因此等位基因的分离不只发生在乙细胞所示的减数第一次分裂后期，也可发生在减数第二次分裂后期，D错误。
22．果蝇的性别决定方式为XY型，其小翅和大翅受一对等位基因（A/a）控制；果蝇羽化的昼夜节律由野生型昼夜节律基因per（正常节律，羽化节律周期为24h）及其三个等位基因pers（羽化节律周期为19h）、perL（羽化节律周期为29h）、peroL（无节律）控制。研究者做了如下杂交实验（已知节律基因与A、a均不在Y染色体上）。请回答下列问题：
（1）野生型Per基因突变成pers、perL、peroL这三个等位基因的过程中可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，而引起________发生改变，这三个等位基因的产生体现了基因突变具有___________的特点。
（2）由上述杂交实验结果可判断无节律对正常节律为___________（填“显性”或“隐性”）性状。纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定相同的是__________（填“雄蝇”或“雌蝇”）。
（3）控制果蝇翅的大小、羽化的昼夜节律这两对相对性状的基因__________（填“遵循”、“不遵循”或“不一定遵循”）遗传的自由组合定律，判断的依据是____________________。
【答案】 基因结构 不定向性 隐性 雌蝇 不一定遵循 控制果蝇翅大小的基因，不论在常染色体还是在X染色体上，都会出现上述杂交结果
【详解】（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。据此可推知：野生型Per基因突变成pers、perL、peroL这三个等位基因的过程中可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，而引起基因结构发生改变。这三个等位基因的产生体现了基因突变具有不定向性的特点。
（2）仅研究果蝇羽化的昼夜节律：将无节律的雌果蝇与正常节律的雄果蝇进行杂交，在所得F1中，雌果蝇的表现型与雄性亲本相同，均为正常节律，雄果蝇的表现型与雌性亲本相同，均为无节律，表现型与性别有关，说明控制该对性状的基因位于X染色体上。F1雌果蝇具有亲代雌果蝇的无节律基因和亲代雄果蝇的正常节律基因，表现为正常节律，说明正常节律对无节律为显性性状。设纯合pers突变体果蝇（XsXs）与纯合野生型果蝇（XperY）的杂交为正交，F1基因型为XperXs（正常节律雌）、XsY（pers突变体雄）；反交为纯合pers突变体果蝇（XsY）与纯合野生型果蝇（XperXper），F1基因型为XperXs（正常节律雌）、XperY（正常节律雄）。可见，纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定相同的是雌果蝇。
（3）仅研究果蝇翅的大小：将大翅的雌果蝇与小翅的雄果蝇进行杂交，在所得F1中，雌果蝇与雄果蝇中的大翅∶小翅均为1∶1，说明控制该对相对性状的基因A和 a位于常染色体上或位于X染色体上，双亲的杂交组合为Aa×aa或XAXa×XaY。结合对（2）的分析可知：控制果蝇羽化的昼夜节律的基因位于X染色体上。可见，控制果蝇翅的大小、羽化的昼夜节律这两对相对性状的基因不一定遵循遗传的自由组合定律，因为控制果蝇翅大小的基因，不论在常染色体还是在X染色体上，都会出现上述杂交结果。
23．小鼠（2n=44）十二指肠上皮细胞的细胞周期为10h，一般一个生物体不同细胞的细胞周期略有差异，但差异不大。研究人员在实验中发现，雌性小鼠在胚胎发育至第5天时，细胞中两条X染色体会有一条随机失活，经细胞分裂形成的子细胞中此条染色体仍保持关沽状态，而雄性小鼠不存在X染色体失活现象。小鼠体色灰砂色（T）和灰色（t）为一对相对性状，其基因只位于X染色体上。现有纯合灰砂色雌鼠与灰色雄鼠杂交产生F1（灰砂色与灰色均有的颜色称为混色，不考虑基因突变和染色体变异）。回答下列问题：
(1)对小鼠的单倍体基因组进行测序需要测___________条染色体上DNA的碱基序列。亲本灰砂色雌鼠和灰色雄鼠的基因型分别为___________，基因型为XTXt的小鼠表型为___________，能根据子代表型区分性别的亲本组合为___________（列举两种基因型组合）。
(2)现有两只转荧光蛋白基因的小鼠，甲为发红色荧光的灰色雄鼠（基因型为XRtY），乙为发绿色荧光的灰砂色雌鼠（基因型为XTGXT），甲乙小鼠杂交产生F1，请用遗传图解表示亲本产生F1的过程________。F1雌雄个体随机交配产生F2，F2中只发一种荧光的个体出现的概率是_________。
【答案】(1) 23 XTXT、XtY 混色 XtXt、XTY和XTXT、XtY
(2)
【详解】（1）由题文可知，小鼠22对染色体，21＋XY，所以对小鼠的单倍体基因组进行测序需要测23条染色体上DNA的碱基序列，亲本灰砂色雌鼠和灰色雄鼠的基因型分别为XTXT，XtY，基因型为XTXt的小鼠表型为混色，能根据子代表型区分性别的亲本组合为XtXt×XTY，子代灰色为雄性小鼠，混色为雌性小鼠，或亲本组合为XTXT×XtY，子代灰砂色为雄性小鼠，混色为雌性小鼠。
（2）XRtY×XTGXT，雄配子为：XRt、Y，雌配子为：XTG、XT，形成的F1：XTGXRt（混色红绿荧光雌）、XTXRt（混色红荧光雌）XTGY（灰砂色绿荧光雄）、XTY（灰砂色无荧光雄），遗传图解如 ；
F2中只发一种荧光的个体包括XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG，所占的比例为×+×+××2+×+×=。
专题五 遗传的分子基础、变异与进化
定考向
(1)人类对遗传物质的探索过程。
(2)DNA分子结构的主要特点。
(3)基因的概念。
(4)DNA分子的复制。
(5)遗传信息的转录和翻译。
(6)基因重组及其意义。
(7)基因突变的特征和原因。
(8)染色体结构变异和数目变异。
(9)生物变异在育种上的应用。
(10)现代生物进化理论的主要内容。
(11)生物进化与生物多样性的形成。
建网络
判对错
(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。(×)
(2)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。(×)
(3)在噬菌体侵染细菌实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。(×)
(4)白化病是由酪氨酸酶活性降低造成的。(×)
(5)DNA分子中发生一个碱基对的缺失会导致染色体结构变异。(×)
(6)单倍体育种过程中诱导染色体加倍的环节可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(×)
(7)协同进化是指生物和生物之间在相互影响中不断进化和发展。(×)
回归教材
1. 己经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。（必修2.P43）
2. T2噬菌体是一种专门奇生在大肠杆菌体内的病毒（必修2.P45）
3. 搅拌的日的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。（必修2.P45）
4.人的白化症状是由酪氨酸酶的基因异常而引起的。（必修2.P71）
5.DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。（必修2.P81）
6.与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育（必修2.P89），一般没有种子。
7.不同物种之问、生物与无机环境之问在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。（必修2.P121）
明核心
微专题1 遗传的分子基础
1.遗传物质的探索过程
1.准确识记遗传物质探索历程的“两标记”“三结论”和“误差”
(1)遗传物质发现的三个实验结论
(2)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
(3)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
病毒侵染宿主细胞有特异性
①32P标记DNA的T2噬菌体侵染大肠杆菌
②用35S标记蛋白质的T2噬菌体侵染大肠杆菌
①转化的实质是基因重组，且仅有少量R型菌转化成功。
②加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
2.遗传信息的传递和表达
(1)DNA分子复制(以真核细胞为例)：DNA→DNA
(2)转录：DNA→RNA
(3)翻译：mRNA→蛋白质
(4)快速确认原核细胞与真核细胞中的基因表达
①原核细胞：转录、翻译同时进行
②真核细胞：先转录后翻译
提醒：①遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA，反密码子位于tRNA上。
mRNA、tRNA和rRNA都是转录的产物，也都参与翻译过程。
②多聚核糖体现象：真、原核细胞中都存在，可同时合成多条多肽链，但不能缩短每条肽链的合成时间。
③起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制一次，每个复制起点只起始一次；而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始。
④范围问题：DNA复制时整个DNA分子为单位进行，产生两个相同的子代DNA分子。转录时，是以基因为单位进行，产生一段RNA，该RNA分子的长度远小于DNA分子。
⑤翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而依次读取密码子，最终因为模板mRNA相同，合成的多个多肽的氨基酸序列完全相同。
3.基因与性状的关系
(1)基因控制性状的途径
提醒：若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素)，则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状”这一间接途径实现的。
(2)表观遗传
提醒：表观遗传可遗传；表型模拟不可遗传。
考向1 围绕遗传物质的探索过程考查科学探究的能力
1. (2021·全国乙卷，5)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )
A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
答案 D
解析 S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，S型细菌有毒，故推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成，B正确；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C正确；S型菌的DNA经DNA酶处理后，被降解，失去活性，故与R型菌混合后，无法得到S型菌，D错误。
考向2 围绕遗传信息的传递和表达，考查科学思维能力
2. (2022·湖南卷，14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( )
A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
答案 D
解析 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，其与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点，导致核糖体蛋白合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即可和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。
3.如图表示某高等植物细胞中的转录和翻译过程，据图分析并回答下列问题：
图1
图2
(1)图1中RNA聚合酶的作用是____________________________。图示转录的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)。
(2)图2过程不同于图1过程的碱基配对方式是________。图2过程中，核糖体移动的方向是________(填“从左向右”或“从右向左”)，多聚核糖体的意义是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(3)若图2表达产物由n个氨基酸组成，则指导其合成的mRNA含有的碱基数至少为________(不考虑终止密码)。
(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受________________基因控制。
答案 (1)打开DNA双螺旋和催化RNA的合成 从左向右
(2)U—A 从右向左 少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质(或多肽链)
(3)3n
(4)细胞核基因与细胞质
解析 (1)RNA聚合酶既能使DNA双螺旋解开，又能够催化RNA的合成。根据图1中游离核苷酸加入到RNA末端在RNA链的右边，所以转录的方向是从左到右。(2)图2表示翻译，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA一条链与RNA链发生碱基互补配对：A与U、T与A、C与G、G与C配对；翻译过程是mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行配对：A与U、U与A、C与G、G与C配对。翻译的多肽链比较长的核糖体移动在前方，所以核糖体从右向左移动，该过程可以同时进行多条多肽链的合成，这样少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)mRNA上的三个相邻碱基决定一个氨基酸，但只翻译mRNA上起始密码至终止密码的碱基序列，mRNA两端有不翻译的碱基序列，故氨基酸为n个时，不考虑终止密码，其模板mRNA碱基数至少为3n。(4)用某种药物处理该细胞后发现，细胞核和细胞质基质中RNA含量均显著减少，导致叶绿体功能受到影响，这种现象说明生物体的性状受核基因与质基因控制。
考向3 围绕中心法则与表观遗传，考查综合分析问题的能力
4. 2020年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯这三位伟大的科学家，奖励他们在发现丙型肝炎病毒上作出的贡献。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程，下列相关叙述错误的是( )
A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B.该病毒侵入宿主细胞后，③过程通常发生在④过程之前
C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D.④⑤过程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同
答案 A
解析 由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程，不需要逆转录酶的参与，A错误；④过程为RNA复制，需要RNA复制酶的催化，而宿主细胞中不含有RNA复制酶，故③过程通常发生在④过程之前，B正确；④⑤过程发生＋RNA和－RNA之间的配对，③⑥过程发生＋RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对，配对方式都是A—U、C—G，C正确；④过程合成的是－RNA，
⑤过程合成的是＋RNA，两者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同，D正确。
微专题2 生物变异的类型及特点
1.突破生物变异的4大问题
①基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。
②真核生物DNA的非基因区发生碱基对改变不属于基因突变，突变的基因不一定都能遗传给后代。
③自然条件下，病毒的可遗传变异只有基因突变。
④基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对等位基因，如AABb自交不能发生基因重组，受精过程中也不发生基因重组。
2.几种常考变异类型产生配子的分析方法
注：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A1、A2合并即可得到各种配子的比例。四倍体产生配子的分析方法同上。
3.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体
①单倍体并非都不育，其细胞中也并非都只有一个染色体组，且并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因，是可育的。
②二倍体并非一定可育，如异源二倍体。
③“可遗传”不等于可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异。
考向1 围绕变异的类型及特点，考查分析判断能力
1.基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。下列相关叙述涉及基因重组的是( )
A.俗语“一母生九子，连母十个样”
B.基因重组是同源染色体分开导致等位基因分离的结果
C.编码淀粉分支酶的基因插入了一段外来DNA序列而成为皱粒基因
D.基因重组是生物变异的根本来源，对生物的进化具有重要意义
答案 A
解析 俗语“一母生九子，连母十个样”，体现了在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，A正确；基因重组是非等位基因的重新组合，B错误；编码淀粉分支酶的基因插入了一段外来DNA序列而成为皱粒基因属于基因突变，C错误；基因突变是生物变异的根本来源，基因重组是生物变异的来源之一，两者对生物的进化都具有重要的意义，D错误。
2.视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)，形成的细胞就会失去抑癌功能而发生恶性转化。如图为视网膜母细胞瘤细胞杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是( )
A.情况1一定是含R基因的染色体组缺失而导致半合子(r)的产生
B.情况2一定是含R或r基因的染色体易位而导致纯合子(rr)的产生
C.情况3一定是含R基因的染色体片段倒位而导致半合子(r)的产生
D.情况4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr)的产生
答案 D
解析 情况1可能是含R基因的染色体缺失而导致半合子(r)的产生，不是缺乏一个染色体组，A错误；情况2是有丝分裂后期，含r基因的姐妹染色单体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，含R基因的姐妹染色单体在着丝粒分裂后移向细胞另一极，导致纯合子(rr)的产生，B错误；情况3是缺失了含R基因的染色体片段而导致半合子(r)的产生，C错误；情况4一定是R基因突变成r基因而导致纯合子(rr)的产生，D正确。
考向2 生物变异类型及相关实验探究
3.某研究人员在二倍体番茄(2n＝24)群体中偶然发现了一种三体植株，其6号染色体有3条。减数分裂时，3条6号染色体中任意2条随机配对，另1条不配对，配对的2条染色体正常分离，不能配对的另1条染色体随机地移向细胞的任意一极，其余的染色体均正常，形成的配子均可育。下列关于某基因型为AAa的三体番茄的叙述，错误的是( )
A.该三体番茄的形成属于染色体数目变异
B.该三体番茄进行细胞分裂时，细胞中最多含有50条染色体
C.该三体番茄进行自交时，子代的基因型共8种，其中aa所占比例为1/16
D.该三体番茄与基因型为Aa的正常植株杂交，子代中三体植株出现的概率为1/2
答案 C
解析 该三体植株是6号染色体多1条所致，属于染色体数目变异，A正确；正常二倍体植株有24条染色体，该三体番茄植株体细胞中含有25条染色体，在有丝分裂后期，细胞中含有50条染色体，B正确；基因型为AAa的三体番茄产生的配子及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，该三体番茄植株自交，子代的基因型有AAAA、AAAa、AAaa、AAA、AAa、Aaa、AA、Aa、aa，共9种，其中aa占1/36，C错误；在减数分裂过程中，这3条6号染色体的任意2条向细胞一极移动，剩余1条移向细胞的另一极，细胞中其他染色体正常分离，则该三体番茄细胞产生含有2条6号染色体和1条6号染色体的配子的比例均为1/2，其与基因型为Aa的正常植株杂交，子代中三体植株出现的概率为1/2，D正确。
4.随着科学技术的发展，遗传学研究已进入分子生物学阶段，请分析回答相关问题：
(1)二倍体（染色体数为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为______，该变异相对于基因突变来说，______（能或不能）通过显微镜观察判断。
(2)理想情况下，某单体植株（2n-1）产生的配子中，染色体数可表示为______。
(3)小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的______杂交，观察并记录后代表现型及比例。若______，则表明S基因在6号染色体上。
【答案】(1) 染色体（数目）变 能
(2)n和（n-1）
(3) 无芒的6号单体品系 后代无芒：有芒=1：1
【详解】
(1)分析题意，一对同源染色体少一条的个体称为单体，缺失一对同源染色体的个体称为缺体，单体和缺体的变异类型都是染色体数目变异；由于光学显微镜下可以观察染色体并能确定染色体数目，因此能通过显微镜观察判断是否是染色体数目变异。
(2)单体比正常个体少一条染色体，可用（2n-1）表示，因此减数分裂产生的配子为n和n-1两种。
(3)小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性，可利用正常有芒植株与无芒的6号单体品系进行杂交，观察并统计后代表现型及比例：如果后代都是无芒的，则表明S基因不在缺失的6号染色体上（ss×SS→Ss）；如果后代无芒：有芒=1：1，（ss×SO→Ss：sO=1：1）则表明S基因在缺失的6号染色体上。
微专题3 生物的进化
1.现代生物进化理论
2.明确隔离、物种形成与进化的关系
①自然选择直接作用的对象是个体的表现型，不是个体的基因型。
②生物进化了种群基因频率一定改变；种群基因频率改变一定表示生物进化了。
③Aa个体连续自交n次，假设无突变无淘汰等，后代基因型频率改变，基因频率不发生改变。
3.基因频率相关计算
(1)通过基因型频率计算基因频率
基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋杂合子的基因型频率，例如：
A基因频率＝AA的基因型频率＋Aa的基因型频率
(2)X染色体上基因频率的计算(以红绿色盲为例，相关基因用B、b表示，假设红绿色盲在男性中的发病率为7%)
(3)遗传平衡定律的应用
考向1 围绕生物进化与生物的多样性考查分析判断能力
1．下列关于生物变异和进化的叙述中，正确的有（ ）
①基因突变的有害或有利往往取决于环境条件
②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，形成生物的多样性
③自然选择过程中直接受选择的是基因型，进而导致种群基因频率的改变
④环境条件稳定时种群的基因频率不会发生变化
⑤生物进化的实质是种群基因型频率发生定向改变
⑥基因重组明显加快了生物进化的速度．
A．三项 B．四项 C．五项 D．六项
【答案】A
【详解】①基因突变所导致的性状改变，适应环境则有利，不适应环境则有害，所以有害或有利往往取决于环境条件，正确。
②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，共同进化导致生物的多样性，正确。
③自然选择过程中直接受选择的是表现型，进而导致种群基因频率的改变，错误。
④环境条件稳定时也有自然选择，同时突变也导致基因频率改变，错误。
⑤生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，错误。
⑥基因重组使生物产生多样化的子代，有利于自然选择，明显加快了生物进化的速度，正确。选A。
2．生态学家赫奇森曾说过：共同进化就是“生态的舞台，进化的表演”。对此的理解正确的是（ ）
A．生态指无机环境，进化是生物界的演变
B．基因突变由生态环境决定，若非有利即为有害
C．基因突变是生物进化原材料，它的产生由生态环境决定
D．舞台和表演者在相互影响中不断进化和发展铸造了生物的多样性
【答案】D
【详解】A、生态包括无机环境和生物群落，A错误；
B、某些突变是中性的，B错误；
C、基因突变不是由环境决定的，C错误；
D、不同物种之间，生物与环境之间会发生共同进化，舞台与表演者通过共同进化形成了生物多样性，D正确。
考向2 基因频率的变化与进化的关系
3．《爱丽丝镜中奇遇记》中，红皇后曾对爱丽丝说“在这个国度中必须不停地奔跑，才能使你保持在原地”。1973年美国芝加哥大学进化生物学家范瓦伦据此提出红皇后假说：在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化。根据该假说下列有关说法错误的是（ ）
A．根据该假说，寄生者基因频率的改变可能导致宿主的进化
B．该假说的理论基础是不同物种之间存在共同进化
C．根据该假说，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度
D．在该假说中，生物进化与无机环境的变化是相互影响的
【答案】D
【详解】ABC、根据红皇后假说的观点，因为每个物种都在不断进化以适应其他物种的变化，因此不同物种间存在共同进化，寄生关系使寄生者基因频率的改变影响宿主的进化，捕食关系有利于提高猎豹和斑马的奔跑速度，ABC正确；
D、在该假说中只提到在无机环境相对稳定的情况下，物种之间的关系构成进化的动力，没有提到生物进化与无机环境的变化是相互影响的，D错误。
4．人类控制眼睛虹膜色素的OCAZ基因突变会导致虹膜色素的变化，发生基因突变的人的眼球不再呈现棕色，而是呈现其他颜色，第一个蓝眼睛的人出现在欧洲，全球只有大约8%的人拥有蓝色眼睛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．OCAZ基因突变使染色体上基因数目减少导致不同眼色的产生
B．若某人OCAZ基因发生突变一定会导致控制合成的蛋白质结构改变
C．全球拥有蓝色眼睛人数少，其原因是蓝色眼睛的基因频率低
D．基因突变是人类进化的原动力，基因突变后一定会导致人类患某种疾病
【答案】C
【详解】A、根据上述分析可知，基因突变不会影响染色体上基因的数目和位置，A错误；
B、某人OCAZ基因突变后，控制合成的氨基酸可能不变，则蛋白质结构不一定改变，B错误；C、全球蓝色眼睛人数少是因为控制蓝色眼睛的基因的频率低，C正确；D、基因突变是人类进化的原动力，基因突变后不一定会导致人类出现某种疾病，如单眼皮的出现就不是疾病，D错误。
5．一般认为分布于中国的鲚属鱼类有4种，即刀鲚、凤鲚、短颌鲚和七丝鲚，其中刀鲚和凤鲚是具有重要经济价值的种类。长江凤鲚和珠江风鲚是凤鲚的不同种群，都具有河口短距离洄游的习性，凤鲚长江群体成熟个体主要分布在崇明3个岛附近，凤鲚珠江群体主要分布于广东沿海及河口。
（1）由原始鲚属鱼类进化为刀鲚、凤鲚、短颌鲚和七丝鲚等四个物种的内因是____________，外因是______________。
（2）自然条件下，长江凤鲚和珠江风鲚不会发生基因交流，其原因是__________________。
（3）对长江凤鲚和珠江风鲚两群体的线粒体cytb基因片段序列进行分析，结果显示，序列有44个变异位点，总变异率为11．5％，这些差异属于_______________多样性层次。
（4）假设某刀鲚种群中有一对等位基因Aa，A的基因频率为0.2，a的基因频率为0.8，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为__________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是_______________________。
（5）下列对现代生物进化理论的理解中，错误的是___________
A．环境变化导致生物产生适应性变化B．隔离也是生物进化的必要条件
C．同一物种的不同种群之间不存在隔离D．生物进化必然伴随基因频率变化
【答案】 遗传和变异 生活环境改变形成地理隔离 两者属于不同水域，且都具有河口短距离洄游的习性，所以存在地理隔离导致无法基因交流 遗传 4%、32%、64% 逐渐下降 ABC
【详解】（1）生物进化的内因是由于遗传与变异产生了进化的原材料，外因是生活环境改变形成地理隔离，自然选择导致了基因频率的定向改变。
（2）自然条件下，长江凤鲚和珠江风鲚不会发生基因交流是由于地理隔离导致的。
（3）生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。它包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，此处为不同的变异类型，故为遗传多样性。
（4）由于A的基因频率为0.2，a的基因频率为0.8，AA=A2=4%、Aa=2×A×a=32%、aa=a2=64%，若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，则aa基因型个体的数量会逐渐减少。
（5）环境变化对不同的变异类型起来选择作用，隔离是物种形成的必要条件，同一物种的不同种群之间可能存在地理隔离，生物进化必然伴随基因频率变化，故选ABC。
规范写
长难句规范答
1.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是
。
提示 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
2.原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快很多，原因是
。
提示 原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物基因表达时先完成转录，再进行翻译
3．白化病产生的直接原因和根本原因是：
。
提示 酪氨酸酶不能合成；控制酪氨酸酶的基因异常(注意：老年人白发只是酪氨酸酶活性降低)。
4.DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失是否一定是基因突变？原因是
。
提示 不一定。基因突变是发生在基因中碱基的替换、增添或缺失，若碱基的替换、增添或缺失发生在没有遗传效应的DNA片段，则不属于基因突变
5.三倍体西瓜没有种子的原因是 。
提示 三倍体在减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法产生正常的配子
6.协同进化是指 。
提示 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19．一
综合训练
1．某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
【答案】C
【详解】图a所示细胞中，只有一组同源染色体为三条，其余皆为两条，可知为三体；图b所示细胞的染色体上链增加了一部分（片段4），为染色体片段增加。图c细胞含三个染色体组，故为三倍体。d图细胞的染色体下链缺失了片段3和4，为染色体片段缺失。故选C。
2．病毒的遗传物质为DNA或RNA，可分别称为DNA病毒或RNA病毒，RNA病毒包括+RNA（正链RNA）病毒和-RNA（负链RNA）病毒。如图为2019新型冠状病毒（正链RNA病毒，不含RNA复制酶）在宿主细胞内的增殖过程，已知其RNA为单链，下列说法错误的是（ ）
A．决定2019新型冠状病毒的遗传信息和密码子均位于+RNA中
B．过程①和②可同时进行且①需要宿主的核糖体
C．过程②消耗的嘌呤数与嘧啶数的比值等于④消耗的嘧啶数与嘌呤数的比值
D．2019新型冠状病毒疫苗研制较困难与其遗传物质易变异有关
【答案】B
【详解】A、由题干信息及图可知：2019 新型冠状病 毒的遗传物质是+ RNA，说明决定2019新型冠状病毒的遗传信息位于+ RNA中；另外，该病毒翻译成RNA复制酶和相关蛋白的直接模板也是+ RNA，说明密码子也位于+ RNA中，A正确；B、正常的宿主细胞和该病毒均不存在RNA复制酶，由图可推知：当该病毒入侵宿主细胞时，先要进行过程①合成RNA复制酶，然后利用RNA复制酶进行过程②，因此，二者不能同时进行，B错误；C、+ RNA和-RNA为互补关系，由此可知，在过程②和④中，消耗的嘌呤数和嘧啶数的比值互为倒数，即过程②消耗的嘌呤数与嘧啶数的比值等于④消耗的嘧啶数与嘌呤数的比值，C正确；
D、2019新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA，容易变异，故其疫苗研制较困难，D正确。
3．两对基因A和a、B和b在同源染色体上的位置情况有如图三种情况。下列说法中错误的是（在产生配子时，不考虑交叉互换）（ ）
类型1
类型2
类型3
A．类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型相同
B．类型3的个体在产生配子时会出现非同源染色体的自由组合
C．三种类型的个体自交，后代可能出现9︰3︰3︰1性状分离比的是类型3
D．如果类型1、2在产生配子时出现了交叉互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子
【答案】A
【详解】A、类型1自交后代的基因型为AAbb、AaBb和aaBB，类型2自交后代的基因型为AABB、aabb和AaBb，即类型1和类型2个体自交，后代的基因型类型不完全相同，A错误；
B、类型3的两对等位基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，故产生配子时会出现非同源染色体的自由组合，B正确；C、根据B选项可知，类型3遵循自由组合定律，自交后代比例是9：3：3：1，类型1、2自交遵循分离定律，自交后代基因型的比例为1：2：1，C正确；D、如果类型1、2在产生配子时出现了交叉互换，则三种类型的个体都能产生四种类型的配子，但类型1、2产生的四种配子的数量不相等，而是两多、两少，D正确。
4．新冠病毒是正链RNA病毒，其RNA既是遗传物质，也可以直接作为翻译的模板。新冠病毒RNA进入细胞后，首先作为模板翻译出RNA聚合酶，然后在该酶的作用下合成负链RNA，再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA。负链RNA不能与核糖体结合。下列相关表述正确的是（ ）
A．新冠病毒的RNA聚合酶的合成场所为病毒的核糖体
B．新冠病毒的RNA聚合酶与人体细胞中RNA聚合酶的作用模板相同
C．以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为转录
D．新冠病毒的正链RNA上有密码子，而负链RNA上没有
【答案】D
【详解】A、病毒没有细胞结构，故无核糖体，A错误；B、人体细胞中RNA聚合酶催化转录过程，以DNA一条链为模板，新冠病毒的RNA聚合酶以新冠病毒的RNA为模板，B错误；
C、以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为RNA的自我复制，C错误；D、新冠病毒的正链RNA上有密码子，可以作为翻译的模板，而负链RNA上没有密码子不能与核糖体结合，不能作为翻译的模板，D正确。
5．下列关于细胞分化和衰老的叙述，正确的是（ ）
A．端粒学说认为衰老细胞的端粒DNA序列逐渐加长
B．细胞在正常分化的过程中核内遗传物质没有发生改变
C．衰老细胞的呼吸速率减慢，细胞核体积缩小
D．肌细胞内与肌动蛋白合成相关的基因不表达
【答案】B
【详解】A、端粒学说认为衰老细胞的端粒 DNA序列逐渐缩短，A错误；B、正常分化的细胞，其遗传物质没有发生改变，只是基因的选择性表达，B正确；C、衰老细胞的细胞核体积增大，C错误；D、肌细胞内含有肌动蛋白，与肌动蛋白合成相关的基因表达，D错误。
6．某二倍体哺乳动物体细胞中有14条染色体。关于该动物细胞分裂的叙述错误的是（ ）
A．在染色单体数与核DNA数相等的时期，可能发生基因重组
B．染色体数目在减数第一次分裂完成时减半，生殖细胞中有7对染色体
C．经过减数第一次分裂产生的两个子细胞中核DNA数目相等，但携带的遗传信息不同
D．有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，均可发生姐妹染色单体分离
【答案】B
【详解】A、染色单体数与核DNA数相等的时期为减数第一次分裂和有丝分裂的前中期，基因重组发生在减数第一次分裂，因此在染色单体数与核DNA数相等的时期，可能发生基因重组，A正确；B、染色体数目在减数第一次分裂完成时减半，生殖细胞中有7条染色体，B错误；C、减数第一次分裂完成，同源染色体分离，位于同源染色体上等位基因分离，所以两个子细胞携带的遗传信息不同，但细胞中核DNA数目相同，C正确；D、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，均可发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离，D正确。
7．耳是脊椎动物负责感受声音和维持躯体的平衡感官。研究者通过诱变的方法获得了表现型相同的M和G两种突变体斑马鱼。为探究M突变体与G突变体是否为同一基因突变导致，研究人员进行如下实验。
下列有关说法错误的是（ ）
A．M突变体与G突变体不是同一基因突变导致
B．F1测交后代中正常表现型和躯体平衡失调个体的比例为1：3
C．F1产生的雌、雄配子在受精过程中随机结合能导致基因重组
D．F2中躯体平衡失调的个体随机交配，子代中每对基因都为隐性纯合的个体占9/49
【答案】C
【详解】A、两对基因遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上，不是同一基因突变导致，A正确；B、F1自交后代表现型的比例为1：1：1：1，测交后代中正常表现型和躯体平衡失调个体的比例为1：3，B正确；C、基因重组发生在减数分裂形成配子的过程，受精作用不会形成基因重组，C错误；D、F2中躯体平衡失调的个体基因型为1/7MMgg、2/7Mmgg、1/7mmGG、2/7mmGg、1/7mmgg，随机交配时，产生雌雄mg的配子概率都为3/7，后代每对基因都为隐性纯合的个体占3/7×3/7=9/49，D正确。
8．某植物红花白花这对相对性状同时受多对等位基因（A、a，B、b，C、c……）控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64。如果不考虑变异，下列分析正确的是（ ）
A．上述亲本的基因型可能是AABBCC和aabbcc
B．该植物花色的遗传符合自由组合定律，至少受2对等位基因控制
C．在F2红花中，有1/27的个体自交后代全部是红花
D．随机选择两株纯合的白花植株杂交，子代中的红花植株基因型都是AaBbCc
【答案】C
【详解】A、题干中可知当个体的基因型中每对等位基因至少含有一个显性基因时开红花，基因型为AABBCC的植株是红花，而亲本是两个纯合白花品系，A错误；B、该植物的花色遗传至少受3对等位基因控制，B错误；C、要使F2红花自交后代全为红花，则该红花必须为纯合子，而F2红花中纯合子的基因型只有一种(AABBCC)，因此个体自交后代全部是红花的个体是1/27，C正确；D、当两株纯合白花基因型为AABBcc和aaBBCC时,子代红花植株基因型为AaBBCc，D错误。
9．下列有关胰岛素基因表达的叙述，正确的是（ ）
A．转录时，RNA聚合酶与起始密码子结合并启动转录
B．转录时，胸腺嘧啶脱氧核苷酸与模板链上腺嘌呤结合
C．翻译时，tRNA读取mRNA上的全部碱基序列信息
D．翻译时，搬运同一种氨基酸的tRNA可能有多种
【答案】D
【详解】A、转录时，RNA聚合酶与启动子结合启动转录，A错误；B、转录时，尿嘧啶核糖核苷酸与模板链上腺嘌呤结合，RNA中没有胸腺嘧啶，B错误；C、读取mRNA上全部碱基序列信息的是核糖体，核糖体沿着mRNA 一3，C错误；D、由于密码子具有简并性，同一种氨基酸可能有一种或多种密码子，翻译时，搬运同一种氨基酸的tRNA可能有多种，D正确。故选D。
10．下图为植物根尖某细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中I、II为无遗传效应的序列。有关叙述不正确的是（ ）
A．在转录时，图示I、II片段不需要解旋
B．a基因变为A基因，该细胞可能发生基因突变
C．基因a、b、c的末端存在终止密码子
D．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性
【答案】C
【详解】A、图示I、Ⅱ不是基因片段，故在转录时，图示I、Ⅱ片段不需要解旋，A正确；
B、根尖细胞中a基因变为A基因，该细胞可能发生基因突变，B正确；C、终止密码子在mRNA上，不在基因上，C错误；D、基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，在任何生物任何时间任何基因上都可能发生，D正确。
11．2022年诺贝尔生理学或医学奖得主斯万特•帕博测定了已在3万年前灭绝的尼安德特人的基因组序列，填补了人类进化史的研究空白。下列叙述错误的是（ ）
A．尼安德特人的灭绝，可能是因为其不适应变化的环境
B．基因组序列的比较可以为研究不同物种间亲缘关系的远近提供证据
C．对研究进化来说，基因组序列是比化石更直接的证据
D．比较解剖学、胚胎学也可以作为研究进化的证据
【答案】C
【详解】A、尼安德特人无法快速适应复杂多变的环境，是其灭绝的可能原因，A正确；
B、通过对不同亲缘关系物种的基因组序列进行比较，能够鉴定出编码序列、非编码调控序列及给定物种独有的序列，为研究不同物种间亲缘关系的远近提供证据，B正确；C、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。 因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，C错误；D、比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，即比较解剖学证据研究，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据；胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科，比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。故比较解剖学、胚胎学也可以作为研究进化的证据，D正确。
12．用关东107和白火麦两个品种的小麦（体细胞染色体42条）培育糯性小麦的过程如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．在小麦F1植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理
B．小麦F1植株与玉米杂交是为了让小麦获得来自玉米的优良基因
C．DH系小麦的体细胞中通常有21条染色体
D．DH系小麦中糯性小麦大约占1/4
【答案】A
【详解】A、小麦是雌雄同株的植株，在小麦F1植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理，避免自身花粉的干扰，A正确；B、根据题图可知，小麦F1植株与玉米杂交后，玉米的染色体全部丢失，培育得到的糯性小麦中并未获得玉米的基因，故两者杂交不是为了让小麦获得来自玉米的优良基因，B错误；C、DH系小麦是经秋水仙素处理单倍体获得的，其体细胞中通常有42条染色体，C错误；D、据题意可知，小麦F1植株表示为AaBbDd，可以产生ABD、ABd、AbD、Abd、aBD、aBd、abD和abd8种配子，与玉米杂交后得到的受精卵，玉米染色体丢失，则获得的单倍体与小麦F1植株染色体组成相同，秋水仙素处理后染色体数目加倍，则DH系小麦中糯性小麦（aabbdd）大约占1/8，D错误。
13．关于遗传学的经典实验，叙述正确的是（ ）
①“基因位于染色体上”是由萨顿提出，摩尔根通过实验验证的
②科学家用放射性同位素示踪法和离心法证实了DNA是半保留复制
③噬菌体侵染细菌实验和格里菲思的肺炎链球菌转化实验均证实了DNA是遗传物质
④沃森和克里克利用物理模型揭示了DNA分子的双螺旋结构
A．①④ B．②③ C．①③ D．①②
【答案】A
【详解】①萨顿提出了“基因在染色体上”的假说，摩尔根以果蝇为实验材料进行杂交实验，首次证明了基因位于染色体上，①正确；②科学家用同位素示踪法（15N没有放射性）和离心法证实了DNA是半保留复制，②错误；③格里菲思肺炎链球菌转化实验证明了S菌有“转化因子”存在，但没有确定是DNA，噬菌体侵染细菌实验证实了DNA是遗传物质，③错误；④沃森和克里克利用物理模型揭示了DNA分子的双螺旋结构，成对的碱基排列其中，标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段，④正确。
14．研究表明：tau蛋白在神经细胞中异常聚合是造成阿尔茨海默病的重要原因，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析不正确的是（ ）
A．tau蛋白的合成与细胞质中的b、c过程密切相关
B．神经细胞中一般不会发生a、d、e过程
C．c过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体
D．tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能
【答案】A
【详解】A、tau蛋白的合成与细胞核中的b（转录）、发生在细胞质中的c（翻译）过程密切相关，A错误；B、神经细胞是高度分化的细胞，一般不会发生a过程，而d、e过程是发生在病毒侵染后的细胞中，B正确；C、c过程为翻译，翻译过程中一个mRNA分子相继结合多个核糖体，以少量的RNA在短时间内合成大量的蛋白质，C正确；D、tau蛋白的异常聚合可能导致其不易被降解而影响神经细胞的功能，进而造成阿尔茨海默病，D正确。
15．下图为某种单基因遗传病的系谱图及其家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法不正确的是（ ）
A．由I1、I2、II3可知该病为常染色体隐性遗传病
B．电泳结果中1350的片段代表的是隐性基因
C．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致
D．II4个体为表现型正常的杂合子
【答案】D
【详解】A、亲代个体均正常，子代中有患病女孩，可知该病为常染色体隐性遗传病，A正确；B、II3为隐性，所以1350片段代表隐性基因，B正确；C、正常基因的碱基对数用“1150+200”表示，致病基因碱基对数用1350表示，1350=1150+200，因此正常基因发生碱基对的替换突变为致病基因，C正确；D、由电泳图可知，II4个体为表型正常的纯合子，D错误。
16．用荧光物质标记小鼠（2n=40）性腺细胞中的染色体端粒和染色体上的基因，每个端粒都标记为黄色（如图甲所示）、A/a基因标记为红色、B/b标记为绿色，A/a、B/b在染色体上的关系如图乙所示，不考虑基因突变和染色体变异，有关分析错误的是（ ）
A．端粒的组成成分是蛋白质和DNA
B．若标记有丝分裂中期的细胞，则黄色荧光点为160个
C．减数分裂中一个四分体的荧光颜色可能有1种、2种或3种
D．若标记减数分裂II的细胞，则红、绿荧光点数均为2个
【答案】C
【详解】A、端粒是染色体两端的部分，组成成分是蛋白质和DNA，A正确；B、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体—端粒，若标记有丝分裂中期的细胞，染色体带有姐妹染色单体，每条染色体有四个黄色荧光点，细胞中黄色荧光点总数为40×4=160个，B正确；C、减数分裂中一个四分体可能是只含图中两对染色体以外的一对同源染色体，只有黄色；可能含图中任意一对同源染色体，不考虑基因突变和染色体变异，颜色为2种，C错误；D、若标记减数分裂II的细胞，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，姐妹染色单体上的相同基因未分离，所以红、绿荧光个数均为2个，D正确。
17．在研究DNA的复制方式时，科学家除了提出半保留复制和全保留复制外，还提出了弥散复制。弥散复制是指亲代双链被切成双链片段，这些片段又可以作为合成双链片段的模板，新老片段又以某种方式聚合成“杂种链”。现有繁殖一代的大肠杆菌，收集并提取DNA，离心后只在试管中部出现了条带。下列分析正确的是（ ）
A．对DNA进行离心采用的是差速离心法
B．一定要利用15NH4Cl的培养液得到子一代大肠杆菌
C．可将DNA分子解旋，根据离心结果判断复制方式
D．以上实验结果可排除DNA的全保留复制
【答案】D
【详解】A、对DNA进行离心用的是密度梯度离心法，A错误；B、15N标记的大肠杆菌在14NH4Cl的培养液中培养也能使离心管中出现只有中带的情况，B错误；C、将DNA分子解旋，得到的是DNA模板链和子链，全保留复制和半保留复制的模板链和子链的标记情况相同，而弥散复制中的子链中会掺入模板链片段，因此离心结果只能确定是否为弥散复制，但不能区分全保留复制和半保留复制，C错误；D、若为全保留复制，大肠杆菌繁殖一代的结果应该是一半重带、一半轻带，若实验结果仅为中带，则可排除全保留复制，D正确。
18．图1、图2表示两种染色体变异类型。图2中的染色体桥是由断裂的两条染色体中含着丝粒的部分拼接而成，在细胞分裂时染色体桥会在两个着丝粒间发生随机的断裂，甲部分会丢失。下列分析错误的是（ ）
A．图1中的变异发生在非同源染色体间，不会改变两条染色体上基因的总数
B．图2中的染色体变异会改变基因的数目和排列顺序
C．图1、图2两种染色体变异均不会改变染色体的数目
D．图2中变异的程度更大，对生物的影响比图1中的变异更大
【答案】D
【详解】A、图1中②③两条染色体的形态和大小不同，为非同源染色体，③染色体的片段转接到②染色体，两条染色体上基因的总数不变，A正确；B、图2由于染色体桥的形成与染色体片段的断裂有关，不含着丝粒的片段没有参与染色体桥的构建，断裂后的染色体桥又会丢失一部分，因此会引起基因数目的变化；染色体桥的随机断裂会影响染色体上基因的排列顺序，B正确；C、染色体桥是由两条染色体形成的，断裂后又形成两条染色体，因此图2中染色体变异后染色体数目不变，图1也没有发生染色体数目的变化，只是染色体结构变异，C正确；D、染色体变异的方向不定向，无法确定图1和图2哪一种变异对生物造成的影响大，D错误。
19．2022年10月3日，瑞典科学家斯万特·佩博获得2022年诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他在已灭绝古人类基因组和人类进化研究方面所做出的贡献。佩博和他的同事对尼安德特人遗骸的线粒体DNA和丹尼索瓦人手指骨进行基因测序，通过与现代人类的基因组序列对比，发现尼安德特人没有对现代人线粒体做出过任何贡献，丹尼索瓦人的DNA序列是独一无二的。下列说法正确的是（ ）
A．研究进化除了化石，还可把在当今生物体上留下的印迹作为生物进化的佐证
B．尼安德特人与现代人线粒体基因完全不同与线粒体基因的遗传方式有关
C．丹尼索瓦人的DNA序列与现代人不同，说明现代人的进化速度较快
D．基因测序是研究生物进化最直接、最重要的证据
【答案】A
【详解】A、化石是生物进化在地层中留下的证据，在当今生物体上留下的印迹可以作为进化的佐证，A正确；B、尼安德特人与现代人线粒体基因完全不同，说明尼安德特人和现代人的起源不同，与线粒体基因的遗传方式无关，B错误；C、丹尼索瓦人的DNA序列与现代人不同，说明现代人与丹尼索瓦人之间没有较近的亲缘关系，与现代人的进化速度快慢无关，C错误；D、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D错误。
20．关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了。在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下证据不能支持这一论点的是（ ）
A．线粒体内的蛋白质，大多数是由核DNA指导合成
B．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
C．线粒体内核糖体的化学组成和结构特征与某些细菌的核糖体相似
D．线粒体能像细菌一样进行分裂增殖
【答案】A
【详解】A、线粒体的多数蛋白质由核DNA指导合成，不能说明线粒体由需氧细菌进化而来，A符合题意；B、线粒体内存在环状DNA，根据上述解释，线粒体来自于原始好氧细菌，而细菌细胞中存在环状DNA，这支持题干中的论点，B不符合题意；C、若线粒体是真核细胞吞噬了原始的需氧细菌形成的，则线粒体内核糖体来自原始的需氧细菌，因此其核糖体的化学组成和结构特征与某些细菌的核糖体相似支持上述论点，C不符合题意；D、据题意可知，由于线粒体是由真核生物细胞吞噬原始需氧细菌形成的，因此线粒体可能起源于好氧细菌，线粒体能像细菌一样进行分裂增殖，这支持题干中的论点，D不符合题意。
21．如图是某哺乳动物细胞分裂过程中三个细胞部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙均来自甲细胞，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞产生的突变基因一定通过卵细胞传递给子代
B．乙细胞的染色体组数是丙细胞的两倍
C．丙细胞是次级卵母细胞或次级精母细胞
D．等位基因的分离只能发生在乙细胞所示的时期中
【答案】B
【详解】A、由于减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合，且一个初级卵母细胞只能分裂形成一个次级卵母细胞，一个次级卵母细胞经分裂只能产生1个卵细胞，所以突变基因不一定进入卵细胞，即甲细胞产生的突变基因不一定会通过卵细胞传递给子代，A错误；
B、乙细胞含有2个染色体组，丙细胞只含一个染色体组，乙细胞的染色体组数是丙细胞的两倍，B正确；C、根据乙细胞的细胞质不均等分裂，可知该动物为雌性动物，因此丙细胞不可能是次级精母细胞，C错误；D、根据甲图可知，等位基因不仅存在同源染色体上，也存在姐妹染色单体上，因此等位基因的分离不只发生在乙细胞所示的减数第一次分裂后期，也可发生在减数第二次分裂后期，D错误。
22．果蝇的性别决定方式为XY型，其小翅和大翅受一对等位基因（A/a）控制；果蝇羽化的昼夜节律由野生型昼夜节律基因per（正常节律，羽化节律周期为24h）及其三个等位基因pers（羽化节律周期为19h）、perL（羽化节律周期为29h）、peroL（无节律）控制。研究者做了如下杂交实验（已知节律基因与A、a均不在Y染色体上）。请回答下列问题：
（1）野生型Per基因突变成pers、perL、peroL这三个等位基因的过程中可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，而引起________发生改变，这三个等位基因的产生体现了基因突变具有___________的特点。
（2）由上述杂交实验结果可判断无节律对正常节律为___________（填“显性”或“隐性”）性状。纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定相同的是__________（填“雄蝇”或“雌蝇”）。
（3）控制果蝇翅的大小、羽化的昼夜节律这两对相对性状的基因__________（填“遵循”、“不遵循”或“不一定遵循”）遗传的自由组合定律，判断的依据是____________________。
【答案】 基因结构 不定向性 隐性 雌蝇 不一定遵循 控制果蝇翅大小的基因，不论在常染色体还是在X染色体上，都会出现上述杂交结果
【详解】（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。据此可推知：野生型Per基因突变成pers、perL、peroL这三个等位基因的过程中可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，而引起基因结构发生改变。这三个等位基因的产生体现了基因突变具有不定向性的特点。
（2）仅研究果蝇羽化的昼夜节律：将无节律的雌果蝇与正常节律的雄果蝇进行杂交，在所得F1中，雌果蝇的表现型与雄性亲本相同，均为正常节律，雄果蝇的表现型与雌性亲本相同，均为无节律，表现型与性别有关，说明控制该对性状的基因位于X染色体上。F1雌果蝇具有亲代雌果蝇的无节律基因和亲代雄果蝇的正常节律基因，表现为正常节律，说明正常节律对无节律为显性性状。设纯合pers突变体果蝇（XsXs）与纯合野生型果蝇（XperY）的杂交为正交，F1基因型为XperXs（正常节律雌）、XsY（pers突变体雄）；反交为纯合pers突变体果蝇（XsY）与纯合野生型果蝇（XperXper），F1基因型为XperXs（正常节律雌）、XperY（正常节律雄）。可见，纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定相同的是雌果蝇。
（3）仅研究果蝇翅的大小：将大翅的雌果蝇与小翅的雄果蝇进行杂交，在所得F1中，雌果蝇与雄果蝇中的大翅∶小翅均为1∶1，说明控制该对相对性状的基因A和 a位于常染色体上或位于X染色体上，双亲的杂交组合为Aa×aa或XAXa×XaY。结合对（2）的分析可知：控制果蝇羽化的昼夜节律的基因位于X染色体上。可见，控制果蝇翅的大小、羽化的昼夜节律这两对相对性状的基因不一定遵循遗传的自由组合定律，因为控制果蝇翅大小的基因，不论在常染色体还是在X染色体上，都会出现上述杂交结果。
23．小鼠（2n=44）十二指肠上皮细胞的细胞周期为10h，一般一个生物体不同细胞的细胞周期略有差异，但差异不大。研究人员在实验中发现，雌性小鼠在胚胎发育至第5天时，细胞中两条X染色体会有一条随机失活，经细胞分裂形成的子细胞中此条染色体仍保持关沽状态，而雄性小鼠不存在X染色体失活现象。小鼠体色灰砂色（T）和灰色（t）为一对相对性状，其基因只位于X染色体上。现有纯合灰砂色雌鼠与灰色雄鼠杂交产生F1（灰砂色与灰色均有的颜色称为混色，不考虑基因突变和染色体变异）。回答下列问题：
(1)对小鼠的单倍体基因组进行测序需要测___________条染色体上DNA的碱基序列。亲本灰砂色雌鼠和灰色雄鼠的基因型分别为___________，基因型为XTXt的小鼠表型为___________，能根据子代表型区分性别的亲本组合为___________（列举两种基因型组合）。
(2)现有两只转荧光蛋白基因的小鼠，甲为发红色荧光的灰色雄鼠（基因型为XRtY），乙为发绿色荧光的灰砂色雌鼠（基因型为XTGXT），甲乙小鼠杂交产生F1，请用遗传图解表示亲本产生F1的过程________。F1雌雄个体随机交配产生F2，F2中只发一种荧光的个体出现的概率是_________。
【答案】(1) 23 XTXT、XtY 混色 XtXt、XTY和XTXT、XtY
(2)
【详解】（1）由题文可知，小鼠22对染色体，21＋XY，所以对小鼠的单倍体基因组进行测序需要测23条染色体上DNA的碱基序列，亲本灰砂色雌鼠和灰色雄鼠的基因型分别为XTXT，XtY，基因型为XTXt的小鼠表型为混色，能根据子代表型区分性别的亲本组合为XtXt×XTY，子代灰色为雄性小鼠，混色为雌性小鼠，或亲本组合为XTXT×XtY，子代灰砂色为雄性小鼠，混色为雌性小鼠。
（2）XRtY×XTGXT，雄配子为：XRt、Y，雌配子为：XTG、XT，形成的F1：XTGXRt（混色红绿荧光雌）、XTXRt（混色红荧光雌）XTGY（灰砂色绿荧光雄）、XTY（灰砂色无荧光雄），遗传图解如 ；
F2中只发一种荧光的个体包括XRX、XRY、XGX、XGY、XGXG，所占的比例为×+×+××2+×+×=。
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