2022年高考生物一轮复习：生物的变异、育种与进化解题模板与练习题汇编【解题模板】一、生物变异类型的分析1.不同变异类型的判断宏观角度：看生物种类；看变异性状的传递；看变异个体数量微观角度：细胞分裂类型；基因；显微观察2.基因突变类型的判断（1）碱基对变化种类确定：a.比序列：对比基因突变前后碱基序列或多肽链的氨基酸序列b.找位置：依据对比结果，在变化点找出突变位置b.定变化：确定基因突变类型（2）显性突变与隐性突变的判断交配实验：突变体自交：后代是否出现野生型突变体与野生型杂交：后代是否出现突变体二、常染色体基因定位与育种分析1.常染色体基因定位2.育种分析（1）明确目标分析变量：目的品种性状的显隐性、基因型（2）选择源种构建亲本模型：依据目的品种和材料选择源品种（3）选择方法推导过程：依据各育种法的特点、育种要求、品种的繁殖特点制定育种方案（4）进行预测汰劣留良：依据生物的遗传特性和性状特点选择合适的筛选方法三、现代生物理论核心问题分析1.基因频率与生物进化的关系（1）计算：基因频率（区分常染色体基因频率与性染色体基因频率）第11页共11页 （2）推断：生物是否发生进化2.生物进化与物种形成【练习】1.倒位的两条染色体在减数分裂过程中也可能发生非姐妹染色单体间的交换。如图为果蝇精原细胞中倒位染色体发生交换的部分图示，已知染色体所含基因不完整时配子无活性。相关叙述错误的是()A.“随机断裂”发生在减数第一次分裂后期B.配子细胞中所含染色体会发生染色体片段缺失C.该精原细胞能产生4种染色体正常的配子D.倒位的遗传学效应可能抑制基因重组的效应2.深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼，它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、视觉相关基因大量丢失，与细胞膜稳定有关的基因也发生了变化，增强了该鱼的抗压能力。下列说法错误的是()A.超深渊狮子鱼视觉退化的实质是种群基因频率发生了定向改变B.超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离C.深海环境的定向选择提高了与超深渊狮子鱼细胞膜稳定有关基因的频率D.超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择，共同进化3.线虫的npr-1基因编码一种G蛋白偶联受体，该基因突变为NPR-1，其编码的蛋白质第215位氨基酸残基由缬氨酸变为苯丙氨酸，导致线虫觅食行为由“独立觅食”变为“聚集觅食”。在食物匮乏时，“聚集觅食”使线虫活动范围受限，能量消耗减少，有利于交配，对线虫生存有利。下列分析正确的是()A.食物匮乏诱发npr-1基因突变，使线虫觅食行为发生改变B.npr-1基因发生的突变可能是由于碱基对的增添或缺失引起的C.食物匮乏直接作用于线虫觅食行为引起NPR-1的频率提高D.G蛋白偶联受体的结构变化是决定线虫觅食行为改变的根本原因第11页共11页 4.果蝇的两条X染色体可以连在一起，成为一条并联的X染色体，带有一条并联X染色体和一条Y染色体的果蝇（品系C）表现为雌性可育。对于果蝇来说，带有一条并联X染色体和一条正常X染色体是致死的，没有X染色体也是致死的。用化学诱变剂诱导正常的野生型雄果蝇，然后让该雄果蝇和品系C进行杂交，以下对杂交结果的分析正确的是()A.子代雌果蝇都带有并联X染色体，子代雄果蝇X染色体来自亲代雄果蝇B.若子代雄果蝇有某突变性状而雌果蝇没有，则该突变基因位于Y染色体上C.若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有，则该突变基因位于常染色体上D.若子代果蝇都出现了某突变性状，则该突变基因最有可能位于X染色体上5.海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小3种类型，且这3种不同形态的雄虫会釆取不同的生殖对策：大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要由一个基因的3个等位基因a1、a2、a3的表达差异所致。下列说法正确的是()A.3种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异B.大、中、小雄虫存在生殖隔离，分属三个种群C.3种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果D.经历很长时期后，种群中a1、a2、a3的基因频率能保持相对稳定6.世界自然基金会（WWF）在东南亚湄公河地区发现了163个新物种，其中之一就是野生香蕉，如图为野生香蕉和食用香蕉的染色体核型图，下列相关叙述错误的是()A.雌雄同体的野生香蕉的染色体组和基因组都涉及11条染色体B.据图可知，食用香蕉的形成涉及了染色体数目变异和结构变异C.栽培的食用香蕉属于三倍体，其成熟果实中通常不会出现种子D.用生长素处理野生香蕉得到无子香蕉的原理是染色体变异7.食人蝇可以依靠吸食鲜活的生物肌体而活，是家畜的毁灭性物种。为了根除食人蝇之害，科研人员在实验室里对两组数量相同的食人蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射照射食人蝇的幼虫，得到雄性不育的食人蝇群体，实验结果如图所示。下列叙述错误的是()第11页共11页 A.杀虫剂会诱使群体中的食人蝇产生抗药性突变，杀虫剂效果下降B.长期使用杀虫剂处理食人蝇，杀虫剂决定了食人蝇进化的方向C.使用杀虫剂和电离辐射均可以改变食人蝇种群的基因频率D.用电离辐射处理食人蝇幼虫的方法可以根除食人蝇之害8.慧星兰的花矩长达30cm，只有底约4cm处才有花蜜。达尔文曾预测肯定存在这样的昆虫，它们生有同样细长的吸管似的口器，可以从花矩中吸到花蜜。大约50年后，研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫——非洲长喙天蛾，它长着25cm长的口器，其在尽量伸长口器去吸花矩底部的花蜜时，身体会挤压到花冠，花粉会沾到身上，因此，在这样的情形下，兰花的花矩越长，它就会沾到更多的花粉，越容易留下更多的后代。下列分析错误的是()A.根据资料推测消费者对植物的传粉和种子的传播等可能具有重要作用B.非洲长喙天蛾的口器越来越长是自然选择使基因发生定向变异的结果C.花矩高度特化的慧星兰将自身的遗传物质传递给后代的概率更高D.慧星兰与非洲长喙天蛾的某些形态特征彼此相适应，是共同进化的结果9.正常栽培水稻不能越冬，而野生稻却具有抗寒性等特点，科学家运用这两种水稻培育出了新品种“傻瓜水稻”，该水稻能够实现无性繁殖并具有较强的抗病性等，类似于韭菜，割完后的稻茬第二年还能再生长，并能收获种子。如图为“傻瓜水稻”的培育过程，下列叙述错误的是()A.过程①②的目的是将亲本的优良性状集中在一起，利用的原理是基因重组B.由图可知“傻瓜水稻”是多倍体，过程④的作用是选出杂合的“傻瓜水稻”C.可以通过基因工程育种方式定向改造“傻瓜水稻”的性状D.割完后的稻茬第二年再生长出的新苗没有发生性状分离10.果蝇体内两条X染色体有时可融合成一个X染色体，称为并连X（记作“X∧X”），其形成过程如图所示。一只含有并连X的雌蝇（X∧XY）和一只正常雄蝇杂交，子代的基因型与亲代完全相同。子代连续交配也是如此，因而称为并连X保持系。下列叙述错误的是()第11页共11页 A．形成X∧X的过程中发生了染色体结构变异B．染色体组成为X∧XX、YY的果蝇胚胎致死C．在并连X保持系中，亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇D．利用该保持系，可“监控”雄蝇X染色体上的新发突变11.费城染色体指人类异常的22号染色体,因其首先在美国费城一例白血病患者中发现而被命名。如图为费城染色体形成过程,ABL1基因控制合成酪氨酸激酶,当ABL1基因和22号染色体上的BCR基因形成BCR一ABL1嵌合基因后,细胞内酪氨酸激酶活性异常增高,活化了许多调控细胞周期的蛋白和酶,细胞分裂加速,进而致癌。下列相关叙述正确的是()A.费城染色体的形成是染色体结构变异和基因重组的结果B.在光学显微镜下可观察到图示变异及BCR-ABL1嵌合基因的位置C.细胞内酪氨酸激酶直接控制细胞分裂,若其活性升高,可能致癌D.图示变异会同时导致9号和22号两条染色体上基因的数目、排列顺序改变12.吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插在模板链上，新链合成时必须要有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如下图所示。下列叙述正确的是（）第11页共11页 A．基因中发生上述变化会使基因在表达时提前或延迟终止B．上述增加或缺失突变属于染色体结构变异C．上述增加或缺失突变会导致某一个氨基酸发生改变D．上述增加或缺失突变可能会导致该细胞中基因数目增加或减少13.水稻是我国主要的农作物之一。两用核不育系水稻（夏季高温条件下，表现为雄性不育；秋季低温条件下，恢复育性可以自交产生子粒）在农业上与正常水稻杂交，用于生产高产杂交水稻。请回答下列问题：（1）现有两个两用核不育系的水稻，其雄性不育的起点温度分别为23.3℃和26℃。在制备高产水稻杂交种子时，由于大田中环境温度会有波动，应选用雄性不育起点温度为________℃，原因是________________________。（2）请写出用A与H（正常水稻）获得两用核不育系水稻A和持续培育高产水稻的方法（用遗传图解表示并标明适用的温度条件）。（3）在两用核不育系大田中偶然发现一株黄叶突变体X。①将黄叶突变体X与正常水稻H杂交，F1均为绿叶，F1自交得F2，F2中绿叶、黄叶之比为3︰1。由以上可以推测，自然黄叶突变体X的黄叶性状由________基因控制，这一对叶色基因的遗传符合基因的________定律。②为确定控制黄叶基因的位置，选用某条染色体上的两种分子标记（RM411和WY146），分别对F2中绿叶群体的10个单株（10G）和黄叶群体10个单株（10Y）进行PCR扩增，之后对所获得的DNA进行电泳，电泳结果可反映个体的基因型，结果如下图所示。从图示可以看出，每个图中10G个体中的基因型有________种，其中________（填“图1”或“图2”）的比例与理论比值明显不同，出现不同的最可能原因是________________。（4）与普通两用核不育系相比，利用此自然黄叶突变体培育出的黄叶两用核不育系在实际生产中应用的优势是________________________。第11页共11页 14.我国科学家袁隆平院士在杂交水稻领域作出了杰出的贡献，使我国成为世界上第一个成功培育杂交水稻并大面积应用于生产的国家，为解决我国的粮食自给难题做出了重大贡献。三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，如下图所示。不育系A的花粉不育，这种雄性不育性状由细胞质基因cms控制，细胞核含有雄性不育保持基因rf。保持系B能保持不育系的细胞质雄性不育性，其细胞质基因Cms正常可育，能够自交结实。恢复系R含有恢复雄性可育的核基因Rf，与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势，即A×R→F1，因为F1的子代的育性、农艺性状等会发生分离，所以F1种植后不再使用，需每年利用不育系育种。（1）在培育杂交水稻时，选育雄性不育植株的目的是____________。（2）细胞质不育基因可能存在于_______（细胞器）中。繁殖不育系时，不育系A只能做______（填“父本”或“母本”）；不育系与恢复系间行种植并单行收获的原因是_________。（3）由上图可知，若三系杂交稻中不育系的基因型表示为cms（rfrf），则保持系的基因型为____________，恢复系的基因型为____________。（4）在三系法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯度高但不含Rf基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个Rf基因导入不同的植株D中来培育恢复系，为确定Rf基因导入的结果，研究人员的思路是将植株D作为亲本与不育系混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育性情况及其数量比例，请依据上述思路完善结果分析：①若____________，则说明两个Rf导入到保持系D的一条染色体上。②若____________，则说明两个Rf导入到保持系D的一对同源染色体上。③若____________，则说明两个Rf导入到保持系D的非同源染色体上。15.2020年11月2日新华社长沙电，袁隆平团队研发的第三代杂交水稻双季亩产突破1500公斤大关。水稻是典型的自花传粉作物，雌雄同花。水稻具有杂种优势，依靠雄性不育的特性，通过异花传粉的方式可以生产大量的杂交种。第一代杂交水稻是以细胞质雄性不育系为遗传工具的“三系法”杂交水稻，水稻的雄蕊是否可育，是由细胞核和细胞质中的基因共同决定的。细胞核的不育基因用r表示，可育基因用R表示；细胞质的不育基因用S表示，可育基因用N表示，无不育基因个体的基因型可表示为N（RR）。只有当细胞核不育基因纯合且与细胞质不育基因同时存在时，植株才表现为雄性不育。“三系”即雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系。结合材料回答下列问题：（1）两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种F1优于双亲的现象称为杂种优势。水稻杂交种的优点在于杂种优势，培育杂交种的原理是_________。第11页共11页 （2）雄性不育系的基因组成是_________。保持系与恢复系的自交种子可继续作为保持系和恢复系使用。保持系与不育系杂交，获得的不育系种子供来年制种和繁殖用，推测保持系的基因组成是_________。不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田生产用，推测恢复系的基因组成是_________。（3）第二代杂交水稻是以光温敏型不育系为遗传工具的两系法杂交水稻。光温敏型不育系的特点是雄性不育主要受细胞核内一对隐性基因控制，而且这种不育性随日照长短而发生变化，即在夏季长日照条件下表现为雄性不育，可以作为配制杂交种的母本。在秋季短日照条件下雄性可育，可以自交结实，对比“三系法”，这样的不育系本身就是_________，一系两用。（4）从信息传递在生态系统中的作用的角度分析，光温敏型不育系体现了_________。答案以及解析1.答案：C解析：由题图可知，染色体片段“随机断裂”发生在减数第一次分裂后期的同源染色体分离时，A叙述正确；由题图可知，该精原细胞经减数分裂可产生四种配子，即ABCDE、ABCD、A、ADCBE，其中ABCD和A均发生了染色体片段缺失，所含基因不完整，配子无活性，B叙述正确，C叙述错误；ABCD和A为倒位交换后新出现的类型，但由于配子不具有活性，没有存活的后代，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间的交换属于基因重组，即倒位后基因重组产生的新类型配子可能不具有活性，故倒位可能会抑制基因重组的效应，D叙述正确。2.答案：D3.答案：C4.答案：A解析：本题考查基因突变的相关知识以及获取信息的能力。用X2表示一条并联X染色体，则子代雌果蝇（X2Y）都带有并联X染色体，子代雄果蝇（XY）的X染色体来自亲代雄果蝇，Y染色体来自亲代雌果蝇，A正确；若子代雄果蝇（XY）有某突变性状，而雌果蝇（X2Y）没有，则该突变基因可能位于X染色体上，B错误；若子代雌果蝇有某突变性状而雄果蝇没有，则该突变基因位于Y染色体上，C错误；若子代果蝇都出现了某突变性状，则该突变基因最有可能位于常染色体上，D错误。5.答案：D第11页共11页 解析：本题考查生物进化的相关知识点。3种雄虫的3种生殖对策能相互协调，平均繁殖成功率没有显著差异，A错误；大、中、小雄虫都能与同一类雌虫交配繁殖，不存在生殖隔离，属于一个种群，B错误；共同进化发生在不同物种以及生物与无机环境之间，此处没有共同进化，C错误；3种雄虫能分别通过不同的方式进行繁殖并将基因传递给后代，互不干扰，经历很长时期后，种群中a1、a2、a3的基因频率能保持相对稳定，D正确。6.答案：D解析：雌雄同体的野生香蕉无性染色体，因此，染色体组和基因组都涉及每对同源染色体中的1条，共涉及11条染色体，A正确；与野生香蕉的染色体形态相比，食用香蕉的部分染色体结构发生了变化，说明发生了染色体结构变异，另外，食用香蕉属于三倍体，说明发生了染色体数目变异，B正确；三倍体的食用香蕉减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，通常不会产生正常配子，所以通常不会形成种子，C正确；用生长素处理获得无子果实的原理是生长素促进子房发育成果实，D错误。7.答案：A解析：食人蝇种群在使用杀虫剂之前就已经存在抗药性基因突变，在杀虫剂的作用下，抗药性基因频率增大，因此杀虫剂效果下降，A错误；长期使用杀虫剂处理食人蝇，食人蝇会发生定向进化，B正确；使用杀虫剂处理食人蝇，食人蝇种群中抗药性基因频率增大，而电离辐射由于能得到雄性不育的食人蝇群体，显著降低食人蝇种群的数量，故也能改变食人蝇种群的基因频率，C正确；用电离辐射处理食人蝇的方法可以使食人蝇的种群数量随世代延续逐渐降低，直到灭绝，因此可以根除食人蝇之害，D正确。8.答案：B9.答案：B解析：过程①②均为杂交育种，目的是将亲本的优良性状集中在一起，杂交育种的原理是基因重组，A正确；过程③在低温诱导下发生了染色体变异，过程④的作用是选择出纯合的“傻瓜水稻”（多倍体），B错误；基因工程是在人为的操作下导入目的基因，定向改造生物的性状，C正确；割完后的稻茬第二年再生长出新苗时进行的是有丝分裂，后代与亲本的性状一致，D正确。10.答案：C11.答案：D解析：由图可知，费城染色体是染色体结构变异形成的，A错误；图示变异为染色体结构变异，可在光学显微镜下观察到，但不能观察到BCR-ABL1嵌合基因的位置，B错误；细胞内酪氨酸激酶并不直接控制细胞分裂，它通过影响调控细胞周期的蛋白和酶而影响细胞分裂，导致细胞癌变，C错误；图示变异会导致9号染色体上基因数目减少，而22号染色体基因数目增加，和正常染色体相比，基因数目增加或减少也导致其上的基因排列顺序改变，D正确。12.答案：A第11页共11页 13.答案：（1）23.3；不育起点温度越低，受粉时出现雄性可育的情况越少，不易出现自交和杂交种混杂的现象（2）（3）①隐性；分离；②2；图1；待测样本数少（4）在苗期即可筛选出杂交种中混有的自交种解析：本题考查了基因分离定律在水稻育种方面的应用。（1）分析题干信息可知，两用核不育系水稻在温度不同时育性不同，故可利用该特性进行高产植株的选择及培育。因不育起点温度越低，受粉时出现雄性可育的情况越少，不易出现自交和杂交种混杂的现象，故应选择雄性不育起点较低的温度23.3℃。（2）在高温条件下，以A为母本，H为父本进行杂交，收获A植株上所结的种子即为生产中所用杂交种；因A为两用核不育系，在秋季低温条件下，恢复育性可以自交产生子粒，故可在低温条件下使其自交，收获种子，以备来年使用，遗传图解见答案。（3）①将黄叶突变体X与正常水稻H杂交，F1均为绿叶，则绿叶为显性性状，黄叶为隐性性状，由隐性基因控制；F1自交后代出现3︰1的性状分离比，说明该性状受一对等位基因控制，符合基因的分离定律。②结合前面分析可知H为显性纯合子，X为隐性纯合子，由图中条带分布可知，每图中10G个体中条带分布类型有2种，故对应的基因型有2种；据上述分析可知，10G个体为绿色植株，其中的基因型应为杂合子︰纯合子=2︰1，图1的比例为1︰1，与理论比值略有不同；出现不同的最可能原因是待测样本数少（10个单株）。（4）因黄色植株性状较为明显，故与普通两用核不育系相比，利用此自然黄叶突变体培育出的黄叶两用核不育系在实际生产中应用的优势是在苗期即可筛选出杂交种（绿叶）中混有的自交种（黄叶）。14.答案：(1)省去人工去雄，（降低人工成本，提高种子质量）(2)线粒体、叶绿体；母本；间行种植易于不育系与恢复系之间杂交，单行收获可以分别获得恢复系和杂交种(3)Cms（rfrf）；Cms（RfRf）或cms（RfRf）(4)①后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1；②后代植株均为雄性可育植株；③后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：3解析：15.答案：（1）基因重组第11页共11页 （2）S（rr）)；N（rr）；S（RR）或N（RR）（3）保持系（4）生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递解析：（1）利用遗传组成不同的亲本杂交培育杂交种的原理是基因重组。（2）由题干可知，只有当细胞核不育基因纯合且与细胞质不育基因同时存在时，植株才表现为雄性不育，故雄性不育系的基因组成为S（rr）。由“保持系与恢复系的自交种子可继续作为保持系和恢复系使用”可知，保持系与恢复系均为纯种。由题意可知，保持系与不育系杂交可获得不育系种子，雄性不育植株只能作母本，其一定会将细胞质不育基因S传给下一代，若想使雄性不育植株所结的种子保持S（rr）的基因组成，父本的细胞核基因必须是rr，则父本的细胞质基因一定是N，故雄性不育保持系的基因组成为N（rr）。由题意可知，不育系与恢复系杂交，获得的杂交水稻种子供下季大田使用，故该杂交水稻种子的基因组成为S（Rr），雄性不育植株只能作母本，其一定会将细胞质不育基因S传给下一代，则恢复系的细胞核基因为RR。让基因型为N（RR）或S（RR）的植株作父本与雄性不育植株S（rr）杂交，子代基因型均为S（Rr），故雄性不育恢复系的基因组成为N（RR）或S（RR）。（3）光温敏型不育系在夏季长日照条件下表现为雄性不育，在秋季短日照条件下表现为雄性可育，对比“三系法”，这样的不育系本身就是保持系。（4）从信息传递在生态系统中的作用的角度分析，光温敏型不育系体现了生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递。第11页共11页