2024届高考生物一轮复习大题专练【配套新教材】（10）生物的变异与进化

这是一份2024届高考生物一轮复习大题专练【配套新教材】（10）生物的变异与进化，共11页。试卷主要包含了螺旋蝇是家畜的毁灭性寄生物种，29等内容，欢迎下载使用。
1.玉米（2N=20）是一种雌雄同株的植物，是重要的粮食作物之一。
（1）某品种玉米2号染色体上的基因S在编码蛋白质时，编码最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示，已知起始密码子为AUG，若基因S中箭头所指碱基对G-C缺失，则该处对应的密码子将改变为_____。
（2）玉米的易倒伏（H）对抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）培育优良品种（hhRR）的过程。
①方法Ⅰ中发生的变异属于_____，三种方法中最难以获得优良品种（hhRR）的是方法_____，原因是_____。
②方法Ⅱ中基因型为HhRr的植株（F1）自交，假设只保留其自交后代（F2）中抗倒伏抗病植株的雄蕊（其他植株的雄蕊全部去除），所有植株雌蕊全部保留且都能成功受粉和发育，则所得F3中能稳定遗传的抗倒伏抗病植株占_____。
（3）在栽培玉米（2N）过程中，有时会发现单体植株（2N-1），利用2号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。
产生该单体的原因可能是亲本_____过程异常，从表中数据可以分析得出_____配子可育性更低。
2.随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他饲养环境条件一致。
（1）第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于_____（填“同一”或“不同”）种群。
（2）经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变深，乙箱果蝇体色不变。将甲、乙品系果蝇混养时，发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配。以此推断，本实验中甲、乙品系果蝇是否属于同一物种？_____（填“是”或“否”），理由是_____。
（3）经过八代或更长时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成_____，当两箱中果蝇发生变异后，_____不同，导致_____发生改变，形成两个群体的体色差异很大。
（4）如表统计的是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A/a、T（T1、T2）/t、E/e]中显性基因频率的数据：
第七代时，甲、乙两箱果蝇的基因库可能较大的是_____；频率基本稳定的基因是_____，第十代时，甲箱中果蝇的该对等位基因杂合的个体出现的频率是_____%。
3.通过测定并比较各种生物的细胞色素c的化学结构，发现其序列很相似，但也有差别。下表所示是几种生物与人的细胞色素c的氨基酸数目的差异，这种结构上的差异程度又恰好与它们的亲缘关系远近相对应。请根据下表回答下列问题。
（1）从表中数据可以发现，生物的细胞色素c的氨基酸组成和生物的亲缘关系是：亲缘关系越近，细胞色素c的氨基酸组成差异_____。
（2）从表中数据看，人和_____的亲缘关系最远，因为两者的_____。
（3）你在推断它们的亲缘关系远近时，采用的最主要的方法是_____。
（4）表中属于哺乳类的是_____，鸟类和哺乳类都是由_____进化而来的。
（5）上述对各种生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是从_____方面为生物的进化提供了证据。
4.螺旋蝇是家畜的毁灭性寄生物种。在实验室里对两组数量相同的螺旋蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂；另一组使用电离辐射，促使雄性螺旋蝇不育。实验结果如图所示，请回答有关问题：
（1）用现代生物进化理论解释图中杀虫剂处理后群体中的个体数在2代后逐渐上升的原因：_________。用电离辐射促使雄性不育的方法最终能达到理想的效果，即消灭螺旋蝇，但所需时间较长，其最主要的原因是_________。
（2）螺旋蝇的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑（A）对橙黄黑斑（a）是显性，且亲代基因型及比例是AA：Aa：aa=3：6：1。若它们随机交配，则子代的基因型频率是_________。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，除子代随机交配外还应具备哪些条件？_________。
（3）近年发现该种群出现了突变的白翅蝇，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？_________。
5.有亲缘关系的亲本交配，可增大有害等位基因纯合的概率，导致适应能力下降，被称为近交衰退现象。植物中还存在生殖干扰现象：当远多于胚珠数目的花粉落到柱头上时（包括同种和异种的花粉），异种的花粉可堵塞柱头阻止同种的花粉受精。马先蒿属植物花冠管具有不同的长度，都由熊蜂传粉。与短管品种相比，长管品种的柱头表面积及花粉体积均增大。现改变马先蒿长管品种A生长条件，培育出短管植株，用以上材料进行实验，结果如表。
回答下列问题：
（1）马先蒿的原始花冠类型为短管型，由于有性生殖过程中_______（填可遗传变异类型）的发生，出现了不同长度的花冠类型；熊蜂作为马先蒿的传粉者，该植物花形态的丰富变异促进了熊蜂_______多样性的形成。
（2）分析表中数据，支持近交衰退理论的依据是_______。长花冠管有利于应对生殖干扰，依据是_______。从文中可知，_______也是马先蒿属植物应对生殖干扰的策略。
（3）为解释马先蒿长花冠管的进化，有人提出“吸引传粉者”假说：长花冠管可通过提升花的高度来增加对传粉者的视觉吸引。为验证这一假说，请提供实验思路：_______。
6.乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。
回答下列问题：
（1）利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指_________。
（2）从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是_________。
（3）已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是_________；实验③中，F2成熟个体的基因型是_________，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_________。
7.某地椿象的喙长而锋利，可刺穿无患子科植物果实的坚硬果皮，获得食物，如图1所示。1920年该地引入新种植物——平底金苏雨树，其果皮较薄，椿象也喜食，如图2所示。调查发现，当地椿象喙的长度变化如图3。
（1）椿象通过长而锋利的喙，刺穿无患子科植物果实的坚硬果皮获得食物，是生物适应环境的表现。适应形成的必要条件是_____和_____。
（2）椿象的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知，引入平底金苏雨树后的60年间，该地区决定椿象_____性状的基因频率增加，这是_____的结果，该过程中，椿象_____（填“发生”或“未发生”）进化。
（3）椿象取食果实，对当地无患子科植物种子的传播非常重要，引入平底金苏雨树后，当地无患子科植物种群数量会_____。无患子科植物果实的果皮也存在变异，可提供进化的_____，果皮较薄的植株更容易延续后代。上述过程中，当地无患子科植物、平底金苏雨树和椿象得以生存繁衍，这是物种间_____的结果。
8.某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强。图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系，分析并回答下列问题：
（1）如果有两个较小的此种昆虫的种群分别迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛屿食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛屿经常有大风浪，能飞行的昆虫容易被吹入大海淹死，我们能从这一事实得到的结论是____________________________。
（2）请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
（3）若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的_________存在很大差异，导致它们之间形成了_________，而产生这种差异的原因有：___________________________（答出两点）。
（4）现有1000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体有550只，基因型为Aa的个体有300只，基因型为aa的个体有150只，如果不考虑自然选择作用和突变，昆虫个体间进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为_________，Aa的基因型频率为_________。
答案以及解析
1.答案：（1）GUU
（2）染色体（数目）变异；Ⅲ；基因突变；具有不定向性和低频性，诱变很难得到具有目标基因型或性状的植株；1/6
（3）减数分裂；N-1型雄
解析：（1）由图1可知，以基因S中的b链为模板转录出的mRNA中含有起始密码子AUG，故b链为模板链，若基因S中箭头所指碱基对G-C缺失，则该处对应的密码子将由GUC变为GUU。
（2）图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法培育抗倒伏抗病品种（hhRR）的过程。①方法Ⅰ为单倍体育种，该方法利用人工处理诱导染色体数目发生变异。基因突变是不定向的，且发生的频率很低，故Ⅲ诱变育种最难获得优良品种（hhRR）。②方法Ⅱ中F（HhRr）自交获得的后代中，有9种基因型，4种表型，若只保留F2中抗倒伏抗病植株的雄蕊，即留下雄蕊的个体的基因型及比例为hhRR：hhRr=1：2，产生的雄配子为hR：hr=2：1，雌性个体产生的配子及比例为HR：hR：Hr：hr=1：1：1：1，则所得F3中能稳定遗传的抗倒伏抗病植株（hhRR）的比例为2/3×1/4=1/6。
（3）单体的产生可能是亲本减数分裂异常的结果。根据表中数据可知，该单体为母本时，子代中单体的比例为25%，该单体为父本时，子代中单体的比例为4%，很可能是N-1型雄配子的可育性小于N-1型雌配子。
2.答案：（1）不同
（2）否；甲、乙品系果蝇交配时只选择与同体色果蝇交配，两品系果蝇之间出现了生殖隔离现象
（3）地理隔离（而不能进行基因交流）；食物与选择；基因频率
（4）甲；E；45.5
解析：（1）第一期时，甲箱和乙箱中的果蝇被箱子分隔开，属于两个种群。
（2）由题意可知，经过八代或更长时间之后，甲、乙品系果蝇再混养时，果蝇交配择偶时只选择与同体色个体进行交配，两品系的果蝇都只和同品系的果蝇交配，即两品系果蝇之间产生了生殖隔离，属于两个物种。
（3）两箱分养造成了地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，各箱中的基因频率向不同方向改变，最终形成的两品系体色差异很大。
（4）分析第七代时甲箱和乙箱的果蝇数量可知，甲的种群数量较大，因此甲箱果蝇的种群基因库可能较大。分析表格中信息可知，E基因频率在不同世代之间的变化不大，最稳定；第十代时，甲箱中E的基因频率为65%，则e的基因频率为35%，因此该对等位基因杂合的个体出现的频率是2×65%×35%=45.5%。
3.答案：（1）越小
（2）酵母菌；细胞色素c的氨基酸组成差异最大
（3）比较法
（4）黑猩猩、猕猴、兔；古代爬行类
（5）分子生物学
解析：（1）通过比较题表数据可知，亲缘关系越近的生物，细胞色素c的氨基酸组成差异越小。
（2）人与酵母菌的细胞色素c的氨基酸差异数最多，因此二者的亲缘关系最远。
（3）比较法是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点，它是认识事物的一种基本方法，是研究动物行为的主要方法。
（4）表中的哺乳动物有黑猩猩、猕猴、兔。鸟类和哺乳类都是由古代爬行类进化而来的。
（5）对各种生物细胞色素c的氨基酸组成的比较，是在分子水平上进行的，以揭示生物进化的现象和本质。
4.答案：（1）螺旋蝇中存在抗药性基因突变，在杀虫剂作用下，抗药性基因频率增大，逐渐形成了抗药的新类型；基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行诱变，才能使突变个体（即雄性不育个体）的数量逐渐增多
（2）AA为36%、Aa为48%、aa为16%；种群足够大，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不产生突变
（3）如果该性状适应环境，则白翅基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则白翅基因频率会减小
解析：（1）螺旋蛆蝇中存在抗药性基因突变，杀虫剂处理后，具有抗药性基因的个体生存和繁殖后代的机会增大，抗药性基因频率升高，抗药性个体增多，因此群体中的个体数逐渐上升。由于基因突变的频率较低，需要在几代中反复进行，才能使突变个体(即维性不育个体)的数量逐渐增多，所以采用电离辐射促使雄性不育的方法消灭螺旋蛆蝇，所需时间较长。
（2）亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)，则A的基因频率=30%+1/2×60%=60%，a的基因频率为40%。若它们随机交配，子代的基因型频率是AA=(60%)2=36%，Aa=2×60%×40%=48%、aa=(40%)2=16%。若要使其后代的基因频率维持在这一理想状态下，需要满足以下条件:种群足够大，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A、a不产生突变，随机交配(题干中给出的特点)。
（3）如果突变的白翅性状适应环境，在自然选择中拥有该性状的个体生存和繁殖后代的机会增大，则白翅基因频率会增大，如果该性状不适应环境，则白翅基因频率会减小。
5.答案：（1）突变和基因重组；遗传或基因
（2）异交受粉无论长管组还是短管组结籽率均显著高于自交受粉；混合干扰受粉条件下，长管组的结实率显著高于短管组的增大柱头表面积和花粉体积
（3）培育花冠管长度不同的马先蒿，统计熊蜂访问频率（访问次数/停留时间等）
解析：（1）可遗传变异包括突变（基因突变和染色体变异）和基因重组。
（2）据表格数据可知，异交受粉无论长管组还是短管组结籽率均显著高于自交受粉，这支持“近交衰退”理论。据表可知，混合干扰受粉条件下，长管组的结实率显著高于短管组的，表明长花冠管有利于应对生殖干扰。结合题干信息“与短管品种相比，长管品种的柱头表面积及花粉体积均增大”可知，增大柱头表面积和花粉体积也是马先蒿属植物应对生殖干扰的策略。
（3）实验目的是验证假说——长花冠管可通过提升花的高度来增加对传粉者的视觉吸引，实验的自变量是不同长度的花冠管，因变量是熊蜂访问频率，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则。
6.答案：（1）DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变
（2）甲、乙分别与丙杂交，得到的F1的表现型不相同
（3）AABB、aabb；aaBB和aaBb；3/13
解析：（1）DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。
（2）由表格信息可以直接看出，实验①和实验②的亲本中都有丙，但得到的F1的表现型不相同，进而推出甲和乙的基因型不同。
（3）实验③的F2的性状分离比为13:3，13:3为9:3:3:1的变形，可推出这一对相对性状受两对独立遗传的等位基因控制，又知甲、乙都为纯合子，其基因型为AABB或AAbb或aaBB或aabb。由实验①F2中不成熟：成熟=3:1可以推出，实验①F1基因型中一对等位基因杂合、一对等位基因纯合，再结合题中信息知，丙的基因型为aaBB，且表现为成熟，实验①的F1表现为不成熟，可推出F1中的不成熟个体应该含有A基因，进而推出甲的基因型为AABB。由实验③F2的性状分离比为13:3可推出，F1的基因型为AaBb，进而推出乙的基因型为aabb。实验③中，F2的基因型为1/16AABB（不成熟）、1/8AaBB（不成熟）、1/8AABb（不成熟）、1/4AaBb（不成熟）、1/16AAbb（不成熟）、1/8Aabb（不成熟）、1/16aaBB（成熟）、1/8aaBb（成熟）、1/16aabb（不成熟），F2成熟个体的基因型为aaBB和aaBb，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为3/13。
7.答案：（1）可遗传的有利变异；环境的定向选择
（2）短喙；自然选择；发生
（3）下降；原材料；协同进化
解析：（1）适应形成的必要条件是可遗传的有利变异与环境的定向选择。
（2）根据题图可知，引入平底金苏雨树后的60年间，由于其果实的果皮较薄，椿象也喜食，椿象中短喙的基因频率增加，这是自然选择的结果；椿象种群中基因频率发生了改变，说明椿象发生了进化。
（3）由于平底金苏雨树的引入使椿象种群中长喙的个体减少，会导致进食无患子科植物果实的椿象减少，进而减少了当地无患子科植物种子的传播，导致其数量下降；无患子科植物果实的果皮存在变异，为其进化提供了原材料。综上所述，当地无患子科植物、平底金苏雨树和椿象得以生存繁衍，这是物种间协同进化的结果。
8.答案：（1）基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
（2）如图所示
（3）基因库；生殖隔离；
A、B两种群发生的可遗传变异不同；A、B两种群存在地理隔离，种群间不能进行基因交流；甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致A、B种群中基因频率改变的方向不同（答出任意两点即可）
（4）70%；42%
解析：（1）突变具有不定向性，突变的利与害是看是否适应当地的环境。
（2）甲岛屿食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，因此在该岛屿生活的昆虫种群中，翅越长的个体越容易存活，因此繁殖数代以后翅长与个体数量的关系为翅长越长，个体数量越多。
（3）若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的基因库存在很大差异，导致它们之间形成了生殖隔离。产生这种差异的原因有：A、B两种群发生的可遗传变异不同；A、B两种群存在地理隔离，种群间不能进行基因交流；甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同等。
（4）最初迁入丙岛屿时，该昆虫种群中A的基因频率为（550×2+300）/2000×100%=70%，a的基因频率为30%，由于该昆虫个体进行自由交配，且繁殖力相同，所以繁殖3代以后A的基因频率不发生改变，仍为70%，Aa的基因型频率为2×70%×30%=42%。
杂交亲本
实验结果
2号单体（♀）×正常二倍体（♂）
子代中单体占25%，正常二倍体占75%
2号单体（♂）×正常二倍体（♀）
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
世代
甲箱
乙箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
T2
E
第一代
20只
100%
0
64%
20只
100%
0
65%
第四代
350只
89%
15%
64.8%
285只
97%
8%
65.5%
第七代
500只
67%
52%
65.2%
420只
96%
66%
65.8%
第十代
560只
61%
89%
65%
430只
95%
93%
65%
生物种类
黑猩猩
猕猴
兔
鸡
龟
蛇
小麦
酵母菌
氨基酸差异数/个
0
1
9
13
15
14
35
44
人工传粉类型
结籽率（%）
短管组
长管组
自交受粉（花粉来自同株异花）
0.29
0.25
异交受粉（花粉来自同种异株异花）
0.32
0.32
混合干扰受粉（混合花粉，来自同种异株异花的花粉和长管品种B的花粉）
0.06
0.16
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟∶成熟=3:1
②
乙×丙
成熟
成熟∶不成熟=3:1
③
甲×乙
不成熟
不成熟∶成熟=13:3