專題04生物的變異和進化相關實驗實驗概覽目錄索引實驗概覽目錄索引實驗一：低溫誘導植物細胞染色體數目的變化實驗二：調查人群中的遺傳病實驗三：探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響實驗四：探究抗生素對細菌的選擇作用核心知識回顧核心知識辨析深化拓展提能題組專項訓練（高考真題感知+針對訓練）核心知識回顧1.實驗原理有絲分裂前期形成，低溫并非抑制著絲粒分裂低溫抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是染色體數目加倍。2.實驗步驟培養不定根：蒜→置于裝滿清水的容器上方→讓蒜底部接觸水面誘導培養低溫誘導：待蒜長出約1cm長的不定根→冰箱冷藏室→培養48~72h固定細胞形態：剪取根尖0.5～1cm→卡諾氏液浸泡0.5~1h,然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次制作裝片：解離→漂洗→染色→制片（實驗順序不能顛倒）觀察比較：先低倍鏡→再高倍鏡(2)現象：視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發生改變的細胞。3．注意事項(1)在顯微鏡下觀察到的細胞已經死亡，不能觀察到細胞中染色體數目的變化過程。(2)選材只能是分生區細胞，不能進行細胞分裂的細胞不會出現染色體數目的變化。4.實驗中的試劑及其作用試劑作用卡諾氏液固定細胞形態體積分數為95%的酒精洗去卡諾氏液質量分數為15%的鹽酸解離根尖細胞清水漂洗根尖、去除解離液甲紫溶液使染色體著色核心歸納(1)抑制紡錘體形成≠著絲粒不分裂。低溫條件下不能形成紡錘體，但著絲粒正常分裂，結果是染色體無法移向細胞兩極。(2)低溫處理分生組織細胞≠低溫處理任何細胞。分生組織細胞分裂旺盛，其他細胞分裂速度較慢或不分裂。(3)低溫處理時間不是越長越好。低溫處理的目的只是抑制紡錘體形成，使染色體不能移向細胞的兩極。如果低溫持續時間過長，會影響細胞的各項功能，甚至導致細胞死亡。(4)顯微鏡下觀察到的是死細胞，而不是活細胞：植物細胞經卡諾氏液固定后死亡。(5)看不到染色體數目加倍的細胞的常見原因分析①沒有剪取分生區。②低溫誘導時間不足。③解離不充分或漂洗不徹底。④染色時間控制不當，看不清染色體。⑤直接用高倍鏡進行觀察。核心知識辨析1．經低溫處理過的植物根尖，放入卡諾氏液中浸泡以固定細胞形態，再用酒精沖洗。()【答案】√【詳解】經低溫處理過的植物根尖，放入卡諾氏液中浸泡0.51h，以固定細胞形態，然后用體積分數為95%用酒精沖洗2次，避免固定液對后續實驗的影響，即正確。2．秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極。(必修2P88)()【答案】正確【詳解】當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍，這句話是正確的。3．固定細胞后所用的沖洗試劑與解離后所用的漂洗試劑是一樣的()【答案】錯誤【詳解】固定細胞后所用的沖洗試劑是95%的酒精，解離后所用的漂洗試劑是是清水，兩者所用的試劑并不相同，這句話是錯誤的。4．低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的()【答案】正確【詳解】低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的，都是抑制紡錘體的形成，進而導致染色體數目加倍，這句話是正確的。5．在低溫誘導植物細胞染色體數目加倍實驗中，用顯微鏡觀察時發現所有細胞中染色體均已加倍()【答案】錯誤【詳解】低溫誘導染色體數目變化的實驗中，低溫能抑制紡錘體的形成，使得著絲粒分裂后沒有紡錘絲的牽引作用，因此不能將染色體拉向細胞的兩極，導致細胞中的染色體數目加倍。由于大部分細胞處于間期，因此用顯微鏡觀察時發現只有少部分細胞實現染色體加倍，大部分細胞仍然為二倍體，故該表述錯誤。6．低溫誘導染色體數目加倍時溫度越低效果越顯著()【答案】錯誤【詳解】可以從兩個角度分析：一、課本上在講述低溫誘導染色體數目加倍的實驗時，指出低溫是4℃，而不是隨便的低溫；二、溫度過低（低于0℃）會使細胞內的水結冰，凍傷（死）細胞，從而影響實驗結果。高考真題剖析1．（2015·山東·高考真題）下列有關生物學實驗的敘述，正確的是（）A．葉綠體色素濾液細線浸入層析液，可導致濾紙條上色素帶重疊B．低溫誘導大蒜根尖時間過短，可能導致難以觀察到染色體加倍的細胞C．用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，需保持細胞活性以便觀察有絲分裂過程D．將洋蔥表皮放入0．3g/mL蔗糖溶液中，水分交換平衡后制成裝片觀察質壁分離過程【答案】B【詳解】A.葉綠體色素濾液細線浸入層析液，可導致色素不能再濾紙條上擴散，A錯誤；B.低溫誘導大蒜根尖時間過短，可能導致難以觀察到染色體加倍的細胞，B正確；C.用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，細胞為死細胞，因為解離時細胞已經死亡，C錯誤；D.將洋蔥表皮制成裝片后，一側滴入0．3g/mL蔗糖溶液，另一側用吸水紙吸引，重復幾次，觀察質壁分離過程，D錯誤。限時訓練A組(選擇題為單選)1．用洋蔥（2N=16）進行低溫誘導植物染色體數目變化實驗，有關分析正確的是（

）A．將從超市買回的洋蔥放置冰箱冷藏（4℃）一周的目的是低溫誘導，使細胞內染色體數目加倍B．在顯微鏡下可觀察到染色體數目加倍的過程C．用卡諾氏液對根尖解離后需用95%酒精沖洗2次D．在高倍鏡下可觀察到染色體數為16、32、64個細胞【答案】D【詳解】A、低溫誘導染色體加倍要將蒜提前在冰箱冷藏室放置一周是因為洋蔥經過一定時期的低溫處理，打破了根的休眠期，從而促進了根的萌發和生長，不是使細胞內染色體數目加倍，A錯誤；B、在解離時細胞已經死亡，所以在顯微鏡下看不到染色體數目加倍的過程，B錯誤；C、卡諾氏液是固定細胞形態的，不是解離的，C錯誤；D、此時的細胞有的是正常的細胞，有的是處于二倍體有絲分裂后期的此時32條染色體，也有加倍后的中期細胞染色體為32條，也有加倍后有絲分裂后期的細胞此時有64條染色體，所以在顯微鏡下能觀察到染色體數為16、32、64個的細胞，D正確。2．在某些真核細胞中，微管以中心體為核心組裝延伸形成細胞骨架和紡錘體等結構，細胞內許多膜性細胞器和囊泡通過與微管結合從而分布在特定的空間或沿特定方向運動。微管由微管蛋白構成，秋水仙素可以抑制微管的組裝。下列說法正確的是（

）A．中心體由兩個中心粒構成，是合成微管蛋白的細胞器B．中心體在洋蔥根尖細胞有絲分裂前期參與形成紡錘體C．若用秋水仙素處理洋蔥鱗片葉表皮可能會誘導細胞染色體數目加倍D．若用秋水仙素處理動物細胞，細胞的分泌、運動、分化會出現紊亂【答案】D【詳解】A、微管蛋白在核糖體上合成，A錯誤；B、洋蔥是高等植物，不具有中心體，B錯誤；C、秋水仙素可以抑制微管的組裝，若用秋水仙素處理洋蔥鱗片葉表皮，由于細胞不能進行分裂，因此不會有影響，C錯誤；D、若用秋水仙素處理動物細胞，影響細胞骨架和紡錘體，細胞的分泌、運動、分化會出現紊亂，D正確。3．下列相關敘述正確的是（

）A．二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa，則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子B．二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，稻穗和籽粒變小C．在低溫誘導染色體數目變化實驗中，可以觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程D．制作根尖細胞的臨時裝片觀察染色體數目變化時，基本操作步驟是解離→漂洗→染色→制片【答案】D【詳解】A、二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa，則用秋水仙素處理后形成的四倍體基因型為AAaa，不是純合子，A錯誤；B、二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，三倍體植株減數分裂時聯會紊亂，難以得到籽粒，B錯；C、經過解離處理后細胞死亡，不能觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程，C錯誤；D、制作根尖細胞的臨時裝片時，制作基本步驟是解離→漂洗→染色→制片，使細胞分離開，再進行觀察，D正確。4．下列有關低溫誘導植物染色體數目變化的實驗的說法中，不正確的是（

）A．實驗試劑及作用分別為：卡諾氏液→固定，改良苯酚品紅→染色，體積分數為95%的酒精→洗去卡諾氏液和配制解離液B．該實驗臨時裝片制作的程序為：選材→固定→解離→漂洗→染色→制片C．如果以洋蔥幼苗為實驗材料，該幼苗長成植物體之后根部細胞的染色體數目都實現了加倍D．鏡檢時細胞已經死亡，在高倍顯微鏡下無法觀察到細胞染色體加倍的過程【答案】C【詳解】A、該實驗需要用卡諾氏液進行固定，體積分數為95%的酒精洗去卡諾氏液，用改良苯酚品紅染液進行染色，體積分數為15%的鹽酸溶液和體積分數為95%的酒精溶液進行解離，使細胞分離開來，A正確；B、低溫誘導染色體數目加倍實驗中，需要制作臨時裝片，臨時裝片制作的過程為：選材→固定→解離→漂洗→染色→制片，B正確；C、如果以洋蔥幼苗為實驗材料，該幼苗長成植物體之后，根部細胞的染色體數目并沒有全部加倍，如不分裂的細胞，C錯誤；D、解離過程中細胞被殺死，所以鏡檢時細胞已經死亡，在高倍顯微鏡下無法觀察到細胞染色體加倍的過程，D正確。5．低溫可誘導植物減數分裂異常而獲得染色體數目未減半的配子，其與正常配子結合可獲得多倍體植株。下列敘述正確的是（

）A．低溫可能影響減數分裂過程中紡錘體的形成，導致同源染色體未分離B．低溫主要影響著絲粒的分裂，導致復制后的姐妹染色單體不分開而加倍C．該育種方法的原理是染色體數目變異，形成的多倍體植株均不能產生配子D．植株經短暫低溫處理后獲得的所有配子中均含有成對的同源染色體，染色體數目加倍【答案】A【詳解】A、低溫可誘導植物減數分裂異常而獲得染色體數目未減半的配子，據此推測低溫可能影響減數分裂過程中紡錘體的形成，導致同源染色體未分離，減數第一次分裂產生的細胞中染色體數目沒有改變，而減數第二次分裂正常，則能產生染色體數目未減半的配子，A正確；B、低溫主要影響紡錘體的形成，不會影響著絲粒的分裂，B錯誤；C、該育種方法的原理是染色體數目變異，形成的多倍體植株若染色體組為偶數，則能正常進行減數分裂產生配子，C錯誤；D、植株經短暫低溫處理后，有些細胞發生了異常分裂，也有些細胞正常分裂，故獲得的所有配子中有的含有成對的同源染色體，有的不含同源染色體，D錯誤。B組(選擇題為不定項)1．某實驗小組用一定濃度的秋水仙素溶液誘導處理某水稻發芽的種子（染色體數為y）后，獲得的幼苗的染色體數變化曲線如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（

）A．用秋水仙素處理后，部分細胞中染色體組數會加倍B．DNA在b~c段復制，秋水仙素在該時期抑制紡錘體形成C．在c~d段，每條染色體都含有2個DNA分子D．在e~f段，會出現著絲粒整齊地排列在細胞板上的現象【答案】BCD【詳解】A、細胞周期分為分裂間期和分裂期，其中分裂間期時間，分裂期時間段，因此大多數染色體組不加倍，少部分細胞染色體組數加倍，A正確；B、DNA復制發生在a~b段和c~d段，DNA復制后染色體數量不會隨即增加，在分裂后期染色體數量加倍。秋水仙素抑制紡錘體的形成，作用于前期，B錯誤；C、c~d段，DNA復制前每條染色體含有1個DNA分子，C錯誤；D、在e~f段染色體數目加倍，處于有絲分裂的后期，著絲粒分裂染色體數目加倍，而且著絲粒整齊地排列在赤道板上是出于分裂中期，細胞板是末期出現的，D錯誤。2．為探究低溫、秋水仙素和二甲戊靈對植物細胞染色體加倍的影響，某小組以大蒜（2n=16）為材料設計了實驗，結果如下圖所示。下列相關敘述錯誤的有（

）A．a組實驗中需要用清水洗去卡諾氏液B．b組實驗中可能觀察到含有32條染色體的根尖細胞C．c組實驗中效果不明顯的原因可能是未用卡諾氏液處理根尖D．實驗結果表明秋水仙素和二甲戊靈都可以通過抑制著絲粒的分裂引起染色體加倍【答案】AD【詳解】A、用卡諾氏液處理觀察材料后需用體積分數為95%的酒精洗去卡諾氏液，A錯誤；B、b組實驗中二甲戊靈可使染色體加倍，可能觀察到含有32條染色體的根尖細胞，B正確；C、未用卡諾氏液處理根尖進行固定，會導致部分細胞破裂，C正確；D、實驗結果表明秋水仙素和二甲戊靈都可以通過抑制紡錘體的形成而引起染色體加倍，D錯誤。3．下圖是采用低溫和秋水仙素處理，利用二倍體魚培育多倍體魚的過程圖。以下說法正確的是（

）A．由圖可知低溫處理和秋水仙素處理都能導致染色體數目加倍B．育種過程中只能發生染色體變異這種可遺傳的變異C．在“低溫誘導植物染色體數目變化”實驗中，低溫和秋水仙素誘導染色體數目加倍的原理不同D．①和②的染色體組數目不同【答案】AD【詳解】A、由題圖可知，低溫處理和秋水仙素處理都能導致染色體數目加倍，A正確；B、由于育種過程涉及細胞的減數分裂，可能發生染色體變異、基因重組（減數分裂過程中非同源染色體的自由組合，同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換）、基因突變等多種可遺傳的變異，B錯誤；C、在“低溫誘導植物染色體數目變化”實驗中，低溫和秋水仙素誘導染色體數目加倍的原理相同，都是抑制細胞分裂前期紡錘體的形成，從而導致染色體數目的加倍，C錯誤；D、據圖分析可知①是三倍體魚，②是四倍體魚，因此①和②的染色體組數目不同，D正確。4．下列關于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的敘述中，錯誤的是（

）A．常用的實驗材料有蠶豆、洋蔥、大蒜等B．低溫誘導至少要設三個溫度組，確保實驗的嚴密性C．低溫處理材料會抑制紡錘體的形成，使著絲點無法分裂D．在用15%的鹽酸解離之前，實驗材料必需確保有生命活力【答案】CD【詳解】A、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化選用的實驗材料既要容易獲得，又要便于觀察，常用的觀察材料有蠶豆、洋蔥、大蒜等，A正確；B、低溫誘導至少應設置常溫、低溫（4°C、0°C）三種，以作對照，否則實驗設計不嚴密。即低溫誘導至少要設三個溫度組，確保實驗的嚴密性，B正確；C、低溫能抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍，低溫處理不影響著絲點分裂，C錯誤；D、低溫誘導在制作裝片之前，只要保證低溫處理時細胞是活的即可，解離液是15%的鹽酸和95%的酒精，解離之前，不必保證細胞必需有生命活力，D錯誤。5．秋水仙素是一種生物堿，因最初從秋水仙中提取出來而得名，它可與細胞內微管蛋白結合，阻止微管蛋白轉換成紡錘絲。秋水仙素的分子結構與堿基類似，可在DNA復制時發生堿基對的替換。下列有關敘述正確的是（

）A．細胞骨架由微管蛋白等構成，與細胞的分化有關B．秋水仙素可使洋蔥根尖細胞發生基因突變和染色體變異C．秋水仙素通過抑制著絲點的分裂而使染色體數目加倍D．經秋水仙素處理后的植物自交，其后代不發生性狀分離【答案】AB【詳解】A、細胞骨架是真核細胞中由蛋白質聚合而成的三維的纖維狀網架體系。細胞骨架包括微絲、微管和中間纖維。細胞骨架在細胞分裂、細胞分化、細胞物質運輸、細胞壁合成等等許多生命活動中都具有非常重要的作用，A正確；B、秋水仙素處理的根尖分生區細胞，可抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成導致染色體發生變異，秋水仙素的分子結構與堿基類似，可在DNA復制時發生堿基對的替換，可誘發基因突變，B正確；C、秋水仙素通過抑制紡錘體的形成從而使染色體加倍，C錯誤；D、基因型是AAaa的雜合的四倍體植株的體細胞中含有四個染色體組，若用其基因型是Aa的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素處理幼苗，處理后的幼苗發育成四倍體植株的基因型是AAaa，則該植株不能穩定遺傳，自交后代會發生性狀分離，D錯誤。6．下列關于“①觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”和“②低溫誘導植物染色體數目的變化”實驗的敘述，正確的是（

）A．實驗①在能看到約5個細胞的高倍視野中統計不同時期細胞數，以比較各時期時長B．實驗②在誘導加倍成功的細胞內可見散亂排列的染色體C．實驗①和實驗②的裝片制作流程相同D．實驗①和實驗②中根尖解離不充分會導致細胞重疊【答案】BCD【詳解】A、實驗①在能看到約50個細胞的高倍視野中統計不同時期細胞數，以比較各時期時長，A錯誤；B、由于低溫能抑制紡錘體的形成，從而使細胞分裂停留在后期，因此，實驗②在誘導加倍成功的細胞內可見散亂排列的染色體，B正確；C、實驗①和實驗②的裝片制作流程相同，均為解離→漂洗→染色→制片，C正確；D、實驗①和實驗②中根尖解離不充分會導致細胞重疊，從而影響觀察，D正確。7．四倍體大蒜的產量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導大蒜染色體數目加倍的最適溫度，設計了如下實驗：實驗主要材料：大蒜、培養皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分數為95%的酒精、質量分數為15%的鹽酸、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。(1)實驗步驟①取5個培養皿，編號并分別加入紗布和適量的水。②將培養皿分別放入－4℃、0℃、4℃、、12℃的恒溫箱中培養1h。③取大蒜隨機均分成5組，分別放入培養皿中誘導培養36小時。④分別取根尖0．5～1cm，放入中固定0．5～1h，然后用沖洗2次。⑤制作裝片：解離→漂洗→→制片。⑥低倍鏡檢測，統計每組視野中的染色體數目加倍率，并記錄結果。實驗結果：染色體數目加倍率最高的一組為最適溫度。(2)實驗分析①觀察染色體形態和數目的最佳時期是。②除低溫外，也可以誘導染色體數目加倍，原理是。【答案】(1)8℃卡諾氏液體積分數95%酒精染色(2)有絲分裂中期秋水仙素抑制紡錘體的形成【詳解】（1）本實驗的目的是探究誘導大蒜染色體數目加倍的最佳低溫，自變量是不同的溫度，依據給出的不完善的實驗步驟可知：實驗共設置溫度梯度差值為4℃的五組實驗，其它對實驗結果有影響的無關變量應控制相同。完善后的實驗步驟如下：②將培養皿分別放入4℃、0℃、4℃、8℃、12℃的恒溫箱中1h。③取大蒜隨機均分成五組，分別放入五個培養皿中誘導培養36小時。④分別取根尖0.5~1cm，放入卡諾氏液中固定0.5~1h，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次。⑤制作裝片：解離→漂洗→染色→制片。⑥低倍鏡檢測，統計每組視野中的染色體數目加倍率，并記錄結果。實驗結果：染色體數目加倍率最高的一組為最適溫度。（2）①中期染色體形態固定，數目清晰，整齊的排列在赤道板處，是觀察染色體形態和數目的最佳時期。②秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍?？梢姡蜏赝猓锼伤匾部梢哉T導染色體數目加倍。核心知識回顧1．調查時，最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。2．調查某種遺傳病的發病率時，應該在群體中隨機抽樣調查，并保證調查的群體足夠大。某種遺傳病的發病率＝eq\f(某種遺傳病的患者數,某種遺傳病的被調查人數)×100%3．調查某種遺傳病的遺傳方式時，應該在患者家系中調查，繪制遺傳系譜圖。4．調查過程5.遺傳病發病率與遺傳方式的調查比較項目調查對象及范圍注意事項結果計算及分析遺傳病發病率廣大人群隨機抽樣考慮年齡、性別等因素，群體足夠大患病人數占所調查的總人數的百分比遺傳方式患者家系正常情況與患病情況分析基因的顯隱性及所在的染色體類型核心知識辨析1．人類遺傳病通常是指由于遺傳物質改變而引起的人類疾病。()【答案】正確【詳解】人類遺傳病通常是指由于遺傳物質改變而引起的人類疾病，分為單基因遺傳病，多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。2．在調查人類某種遺傳病的遺傳方式時，選擇在人群中隨機取樣調查。()【答案】×【詳解】調查人類某種遺傳病的遺傳方式時，應選擇患者的家系中進行調查，故錯誤。3．人類遺傳病的遺傳方式的判斷只能通過調查的方法，而其他動物和植物可以通過雜交或自交實驗后統計分析的方法()【答案】正確【詳解】由于倫理道德等因素的制約，人類遺傳病的遺傳方式的判斷只能通過調查的方法，而其他動物和植物由于子代數量多等特點，可以通過雜交或自交實驗后統計分析的方法進行分析判斷。故說法正確。高考真題剖析1．下列關于人類遺傳病的敘述正確的是（）A．禁止近親結婚可以降低所有單基因遺傳病的發病概率B．攜帶致病基因的個體一定會患病C．羊水檢查可以預防由于基因突變引起的遺傳D．調查白化病的遺傳方式應該在患者家系中調查【答案】D【詳解】A、禁止近親結婚可以降低單基因隱性遺傳病的發病率，A錯誤；B、攜帶遺傳病基因的個體不一定會患病，如隱性基因攜帶者是正常的，B錯誤；C、羊水檢查項目包括細胞培養、性染色體鑒定、染色體核型分析、羊水甲胎蛋白測定、羊水生化檢查等，因此可確認胎兒的性別和有無21三體綜合征，但不能預防基因突變引起的遺傳病，C錯誤；D、調查某種遺傳病的發病率，應在人群中隨機調查，調查某種遺傳病的遺傳方式，應在患者家系中進行，故調查白化病的遺傳方式應該在患者家系中調查，D正確。限時訓練A組(選擇題為單選)1．1896年法國兒科醫生安東尼·馬凡發現有一類特殊的患者，他們普遍具有高個子、長肢體的特征，但同時其體內還會存在心血管、骨骼和眼部病變，后來醫學界將這種癥狀稱為馬方綜合征?？茖W家發現該病癥的致病原因是位于人的第15號染色體上的FBN1基因發生顯性突變所致。當FBN1基因發生顯性突變時，會導致人體內合成彈性纖維蛋白的數量減少，從而造成骨骼受到的牽制拉力減少而迅速生長，因此具有高個子、長肢體的特征等。下列說法正確的是（）A．該病例可以說明基因通過控制酶的合成控制代謝，進而控制生物體的性狀B．可以通過禁止近親結婚來降低子代患該病的概率C．雜合子男性個體和正常女性婚配，子代中男女患病概率相等D．可在患者家系中進行詳細調查，來統計該病在人群中的發病率【答案】C【詳解】A、FBNI基因控制的是彈性纖維蛋白的合成，說明基因可通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀，A錯誤；B、禁止近親結婚主要可以降低子代患隱性遺傳病的概率，由題意可知該病是單基因顯性遺傳病，因此不能通過禁止近親結婚來降低該病的患病概率，B錯誤；C、FBNl基因位于人15號常染色體上，則該病為常染色體遺傳病，雜合子男性和正常女性婚配，子代中男女患病概率相等，C正確；D、要統計該病在人群中的發病率，應在人群中進行調查，而不應該在患者家系中調查，D錯誤。2．圖1為某家系中某種單基因遺傳病的遺傳系譜圖（相關基因用A/a表示），圖2表示對該家系的部分成員中和該遺傳病有關的正常基因和異常基因片段的電泳結果。下列說法錯誤的是（）A．圖2中表示A基因的是條帶①B．3、4號生一個患病孩子的概率是1/8C．2、7號基因型相同的概率是100%D．可在該家系中調查該遺傳病的發病率【答案】D【詳解】A、1號和2號均正常，生下5號患病，因此該病為隱性遺傳病，若在常染色體上，則雙親雜合，但根據圖2的條帶，1號只有條帶①，表示A基因，說明該病為伴X染色體隱性遺傳病，A正確；B、該病為伴X染色體隱性遺傳病，3號為XAY，1號XAY×2號XAXa，則4號為1/2XAXa、1/2XAXA，3號和4號生一個患病孩子的概率1/2XAXa×XAY，后代只有XaY患病，概率=1/2×1/4=1/8，B正確；C、結合圖2可知，2號基因型是XAXa，7號個體正常，生出患病的兒子，說明7號基因型是XAXa，故2、7號基因型相同的概率是100%，C正確；D、調查遺傳病的發病率應在人群中隨機取樣調查，D錯誤。3．人類遺傳病通常是指由遺傳物質改變而引起的人類疾病，包括單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。下列敘述正確的是（

）A．原發性高血壓、青少年型糖尿病等遺傳病在群體中發病率較高B．通過遺傳咨詢、產前診斷，可完全避免遺傳病的發生C．調查人群中某種遺傳病的遺傳方式和發病率均需在患者家系中調查D．通過PCR和電泳技術進行致病基因的檢測可確定胎兒是否患21三體綜合征【答案】A【詳解】A、原發性高血壓、青少年型糖尿病等遺傳病屬于多基因遺傳病，該類遺傳病在群體中發病率較高，A正確；B、通過遺傳咨詢和產前診斷等手段，對遺傳病進行監測和預防，在一定程度上能夠有效地預防遺傳病的產生和發展，但不能避免遺傳病的發生，B錯誤；C、調查人群中的遺傳病時，最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病，對遺傳病的發病率進行統計時，需要在人群中隨機調查，對調查某種遺傳病的遺傳方式需要在患者家系中調查，C錯誤；D、21三體綜合征是染色體異常遺傳病，沒有致病基因，故不可通過PCR技術和電泳技術進行致病基因的檢測來確定胎兒是否患該病，D錯誤。4．近兩年各省紛紛推出了免費婚檢政策，方便新婚夫婦了解雙方身體健康狀況，實現優生優育。新婚小張夫婦婚檢時進行了遺傳咨詢，下列有關說法錯誤的是（）A．通過遺傳咨詢和產前診斷等，對遺傳病進行檢測和預防，在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生B．遺傳咨詢能通過系譜圖推測苯丙酮尿癥、冠心病、唐氏綜合征等遺傳病的產生C．基因檢測準確性高，可用于對胎兒進行多種遺傳病的診斷D．調查某單基因遺傳病的遺傳方式時應在患者家系中調查【答案】B【詳解】A、通過遺傳咨詢和產前診斷等，對遺傳病進行檢測和預防，在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生，A正確；B、系譜圖主要用來分析單基因遺傳病或某些多基因遺傳病，但一般不能用來分析染色體異常遺傳病，苯丙酮尿癥是單基因遺傳病，冠心病是多基因遺傳病，先天性愚型是染色體異常遺傳病，B錯誤；C、基因檢測準確性高，可通過基因診斷對胎兒進行多種遺傳病的診斷，C正確；D、調查某單基因遺傳病的遺傳方式時應在患者家系中調查，調查發病率則要在人群中取樣，D正確。5．愛美之心人皆有之，幾個雀斑會讓愛美女士郁郁寡歡。雀斑多數是有遺傳性的，且為常染色體顯性遺傳，下列關于遺傳性雀斑的敘述正確的是（

）A．某人因常在海灘上享受日光浴出現的雀斑一定能遺傳給后代B．調查人群中遺傳性雀斑發病率時，若只在患者家系中調查將會導致所得結果偏低C．一對均為雜合的遺傳性雀斑夫婦，其女兒也出現了雀斑，則女兒與正常男子婚配，生患遺傳性雀斑兒子的概率為1/6D．鐮刀型細胞貧血癥、遺傳性雀斑和21三體綜合征三種遺傳病中只有兩種能在顯微鏡下觀察確診【答案】D【詳解】A、某人因常在海灘上享受日光浴出現的雀斑是環境引起的，一般不能遺傳給后代，A錯誤；B、調查人群中遺傳性雀斑發病率時，若只在患者家系中調查將會導致所得結果偏高，因為該病為顯性遺傳，在家族中發病率較高，B錯誤；C、一對均為雜合的遺傳性雀斑夫婦（相關基因用A/a表示），其女兒也出現了雀斑，該女兒的基因型為1/3AA或2/3Aa，則女兒與正常男子婚配，生患遺傳性雀斑兒子的概率為[1（2/3×1/2）]×1/2=1/3，C錯誤；D、鐮刀型細胞貧血癥和21三體綜合征可通過顯微鏡確診，前者通過觀察紅細胞形狀確診，后者觀察染色體的數目確診，而遺傳性雀斑不能通過顯微鏡觀察確診，D正確。B組(選擇題為不定項)1．出生缺陷即先天性畸形，是指嬰兒出生前出現身體結構、功能或代謝等異常。下列關于出生缺陷和遺傳病關系的敘述，正確的是（

）A．21三體綜合征屬于出生缺陷，也是遺傳病，即先天性疾病就是人類遺傳病B．在調查發病率時，最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病，如原發性高血壓、紅綠色盲、白化病等C．通過遺傳咨詢和產前診斷等手段，對遺傳病進行檢測和預防，在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發展D．患伴X染色體隱性遺傳病的女性的父親、兒子都是患者【答案】CD【詳解】A、21三體綜合征屬于出生缺陷，也是遺傳病，但先天性疾病并不都是遺傳病，如有些先天性疾病是在胎兒發育時產生的，并非遺傳病，A錯誤；B、原發性高血壓是多基因遺傳病，而進行遺傳病發病率調查時一般選擇單基因遺傳病，B錯誤；C、遺傳病給患者個人帶來痛苦，給家庭和社會帶來負擔，通過遺傳咨詢和產前診斷等手段，對遺傳病進行檢測和預防，在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發展，C正確；D、患伴X染色體隱性遺傳病的女性的2條X染色體上都含有致病基因，其父親、兒子的X染色體一定帶有致病基因，都是患者，D正確。2．正常人的體細胞中有23對染色體，有一種稱為“13三體綜合征”的遺傳病，該類患者的體細胞中第13號染色體有3條，患者頭小，患先天性心臟病，且智力遠低于正常人。下列相關分析正確的是（

）A．該遺傳病患者的體細胞中第13號染色體最多可以有6條B．該遺傳病患者的父親和母親減數分裂Ⅰ時兩條13號染色體都沒有分離C．該遺傳病患者的母親可能在減數分裂Ⅱ后期兩條13號染色體沒有分離D．該遺傳病在人群中的發病率男性明顯高于女性【答案】AC【詳解】A、由于該遺傳病患者的第13號染色體有3條，所以在有絲分裂后期第13號染色體最多，有6條，A正確；B、如果父親和母親減數分裂Ⅰ后期兩條13號染色體都沒有分離，會形成具有2條或0條13號染色體的配子，受精后一般不會形成具有3條第13號染色體的后代，B錯誤；C、該遺傳病形成的原因可能是父母雙方中的一方，在減數分裂Ⅰ后期第13號染色體沒有分離，或在減數分裂Ⅱ后期兩條13號子染色體沒有分離，移向細胞同一極，C正確；D、常染色體異常遺傳病在人群中男性發病率和女性發病率大致相同，D錯誤。3．人能卷舌與不能卷舌是一對相對性狀，由常染色體上一對等位基因控制。某小組的同學對能卷舌和不能卷舌的遺傳情況進行調查，統計結果如下，下列敘述錯誤的是（

）組別家庭數父母表型能卷舌子女不能卷舌子女Ⅰ24都能卷舌285Ⅱ41只有一方能卷舌3322A．根據調查結果判斷能卷舌是隱性性狀B．第1組調查結果中，能卷舌∶不能卷舌的比值大于3∶1，可能的合理解釋是父母中既有純合子又有雜合子C．一對能卷舌的夫婦已經生了一個不能卷舌的孩子，他們二胎（異卵雙胞胎）中只有一個人能卷舌的概率為3/4D．調查人群中某種遺傳病的發病率，最好選取群體中發病率較高的多基因遺傳病【答案】ACD【詳解】A、實驗組Ⅰ中，父母都能卷舌，出現少數不能卷舌子女，說明能卷舌為顯性性狀，A錯誤；B、Aa與Aa雜交后代為3∶1，第Ⅰ組調查結果中，能卷舌：不能卷舌的比值大于3：1，說明父母中既有純合子又有雜合子（即AA、Aa），B正確；C、一對能卷舌的夫婦已經生了一個不能卷舌的孩子，若說明雙親的基因型為Aa，全面放開生育政策，他們二胎（異卵雙胞胎）中只有一個人能卷舌的概率為3/4×1/4+1/4×3/4=3/8，C錯誤；D、多基因遺傳病與多個基因和環境相關，調查人群中某種遺傳病的發病率，最好選取群體中的單基因遺傳病，D錯誤。4．如圖為某種單基因隱性遺傳病的系譜圖（深色代表的個體是該遺傳病患者，其余為表現型正常個體）。近親結婚時該遺傳病發病率較高，下列說法正確的是（

）A．若要調查該病的遺傳方式，則應該在廣大人群中隨機調查B．該病可能為Y染色體遺傳病C．若該病為常染色體隱性遺傳病，Ⅱ1是雜合子，則Ⅲ2是雜合子的概率是2/3D．若該病是伴X染色體隱性遺傳病，Ⅲ1為雜合子，則Ⅳ1為雜合子的概率為1/2【答案】CD【詳解】A、若要調查該病的遺傳方式，則應該在患者家系中調查，A錯誤；B、圖示為某種單基因隱性遺傳病的系譜圖，I3患病，Ⅱ4不患病，故不可能是Y染色體遺傳病，該病可能為常染色體隱性遺傳病，也可能為伴X染色體隱性遺傳病，B錯誤；C、若該病為常染色體隱性遺傳病，Ⅱ1是雜合子，因為Ⅱ2也是雜合子，所以后代中正常個體中純合子：雜合子=1：2，又因為Ⅲ2表現型正常，所以Ⅲ2是雜合子的概率是2/3，C正確；D、若該病是伴X染色體隱性遺傳病，Ⅲ1為雜合子，設相關基因為A、a，則Ⅲ1的基因型為XAXa，Ⅲ2的基因型為XAY，XAXa×XAY→XAXa、XAXA、XAY、XaY，且由圖可知，Ⅳ1為正常女性，則Ⅳ1為雜合子的概率為1/2，D正確。5．我國有20%25%的人患有遺傳病，遺傳病不但給患者個人帶來痛苦，而且給家庭和社會造成了負擔。對遺傳病進行檢測和預防，在一定程度上能夠有效地預防遺傳病。(1)人類遺傳病通常是指而引起的人類疾病；例如，原發性高血壓、冠心病屬于遺傳病，唐氏綜合征屬于遺傳病，(2)貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的遺傳?。蝗艏椎母赣H基因型為BB、其母親基因型為bb（基因B對b完全顯性），甲患貓叫綜合征并表現出基因b控制的性狀；在不考慮發生基因突變的情況下，甲表現出基因b控制的性狀，最合理解釋是。(3)若要調查某種遺傳病的發病率，最好選取群體中發病率較高的遺傳病進行調查。遺傳性高度近視就屬于上述遺傳病，在某地區人群中的該病發病率為4%，一視力正常女性的父母視力都正常，但她有一個患該病的妹妹。若該視力正常的女性與本地視力正常的男性結婚，則理論上婚后生育一個患遺傳性高度近視男孩的概率是。(4)為有效預防遺傳病的產生和發展，你有哪些優生建議?（至少答出2點）。【答案】(1)由遺傳物質改變而引起的人類疾病多基因遺傳病染色體異常遺傳病(2)B/b基因位于5號染色體上，5號染色體缺失導致甲B基因缺失(3)單基因1/36(4)遺傳咨詢、產前診斷、禁止近親結婚【詳解】（1）人類遺傳病通常是指由遺傳物質改變而引起的人類疾病，包括單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病；原發性高血壓和冠心病都屬于多基因遺傳病，而唐氏綜合征是由于染色體數目改變引起的遺傳病，屬于染色體異常遺傳病。（2）正常情況下甲的基因型為Bb，若患貓叫綜合征且沒有發生基因突變，說明B基因和5號染色體部分缺失同時發生，即5號染色體缺失導致B基因缺失，使得甲即表現出了貓叫綜合征，又表現出b控制的性狀。（3）調查遺傳病最好調查群體發病率較高的單基因遺傳?。灰暳φＥ缘母改敢暳Χ颊＃幸粋€患該病的妹妹，說明該病的基因位于常染色體上，設該病基因為a，則其父母基因型都為Aa，該女性的基因型為2/3的Aa或1/3的AA，人群中發病率為4%，說明aa=4%，a=1/5，A=4/5，則人群中，AA占16/25，Aa占8/25，aa占1/25，由于該男性不患病，不會是aa，則其是Aa的概率為8/24=1/3，AA的概率為2/3，二者的后代患病男孩的概率是2/3×1/3×1/4×1/2=1/36。（4）為了優生優育，應該進行遺傳咨詢和產前診斷，禁止近親結婚等。6．人類遺傳病在不同程度上危害人體的健康，因而在生育過程中能否生育健康后代是人們最為關注的問題。結合所學知識，回答下列問題：(1)先天性夜盲癥為常見的伴X染色體隱性遺傳病，某家庭中夫婦表型都正常，但妻子的姐姐患該病。從優生的角度考慮，該家庭最好選擇生育（填“男孩”或“女孩”）。(2)若要調查某種遺傳病的發病率，一般要在中隨機調查。下表是某興趣小組調查的某地區抗維生素D佝僂病的患病情況，該地區抗維生素D佝僂病的發病率為。樣本甲乙丙丁調查人數1000100010001000患病人數2521(3)研究表明，多數唐氏綜合征都源于高齡母親卵子形成過程中的異常，異常卵子形成的原因可能是（答出1點）。(4)哺乳動物Y染色體上的SRY基因為雄性的性別決定基因。研究人員取胎兒細胞，利用基因探針（進行熒光標記的能與SRY基因進行雜交的DNA片段）進行胎兒性別的鑒定，若出現一條有熒光一條無熒光的雜合雙鏈區，則說明胎兒為男性。此方法鑒定原理是基因探針與SRY基因之間進行了。(5)為進行遺傳病的預防，你有哪些優生建議？（答出1點）?！敬鸢浮?1)女孩(2)人群0．25%(3)減數分裂I后期兩條21號染色體未分離/減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂后形成的兩條21號染色體未分離(4)堿基互補配對(5)提倡適齡生育（或進行遺傳咨詢和產前診斷）【詳解】（1）先天性夜盲癥為常見的伴X染色體隱性遺傳病，其特點是“女病父子病”，即女患者的父親和兒子肯定患病。某家庭中夫婦表型都正常，但妻子的姐姐患該病，則妻子是先天性夜盲癥的攜帶者，他們的女兒均正常，兒子可能患病，所以該家庭應選擇生育女孩。（2）若調查的是遺傳病的發病率，則應在群體中抽樣調查，選取的樣本要足夠的多，且要隨機取樣；若調查的是遺傳病的遺傳方式，則應以患者家庭為單位進行調查，然后畫出系譜圖，再判斷遺傳方式。該地區抗維生素D佝僂病的發病率為（2+5+2+1）÷（1000+1000+1000+1000）=0．25%。（3）多數唐氏綜合征都源于高齡母親卵子形成過程中的異常，即形成的配子中含有兩條X染色體，異常卵子（XX）可能是由于減數分裂I后期兩條21號染色體未分離，減數分裂II；也有可能減數分裂I正常，但減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂后形成的兩條21號染色體未分離。（4）哺乳動物Y染色體上的SRY基因為雄性的性別決定基因，基因探針是能與SRY基因進行雜交的DNA片段，若基因探針與SRY基因之間進行了堿基互補配對，說明胎兒為男性，否則為女性。（5）為了減少新生兒遺傳病的發生，可進行①產前診斷：胎兒出生前，醫生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，產前診斷可以大大降低病兒的出生率。②遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發展。③禁止近親婚配、提倡適齡生育。核心知識回顧實驗目的本實驗主要運用數學方法，通過對數據計算和分析，探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響。實驗步驟閱讀教材“探究.實踐”關于樺尺蛾的資料。引導學生依據教材提出的問題，基于已有知識作出假設。學生在探究時，可以針對教材提出的問題進行分組討論、分析計算，填寫教材中的表格。提出問題：若種群中淺色個體每年減少20%，種群的基因頻率和基因型頻率又會有什么變化？將這一步的計算結果與之前的計算結果進行分析和比較，看是否支持假設，最終得出結論。利用討論題引發學生深入思考，加深學生的理解。注意事項在教學過程中，教師多注意留出時間讓學生進行充分的討論和交流，并闡述自己的觀點。核心知識辨析1．在一個種群基因庫中，某個基因占全部基因數的比值，叫作基因頻率。(必修2P111)()【答案】錯誤【詳解】在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值，叫做基因頻率，本說法錯誤。2．自然選擇直接作用于個體基因型影響種群的基因頻率。()【答案】×【詳解】自然選擇直接作用于個體的表現型而影響種群的基因頻率，故錯誤。3．害蟲會產生抗藥性是因為農藥誘導害蟲產生了抗藥性突變之故。()【答案】×【詳解】基因突變具有普遍性，不是農藥誘導產生的，農藥只是起到自然選擇的作用。4．環境能使生物產生適應環境的定向變異。()【答案】×【詳解】生物的變異是不定向的，故錯誤。高考真題剖析1．自然選擇主要包括分裂性選擇、定向性選擇和穩定性選擇三種類型（如圖所示）。分裂性選擇：把種群中極端變異個體按照不同方向保留，淘汰中間類型個體；定向性選擇：種群趨于保存某一極端變異個體，淘汰另一極端變異個體；穩定性選擇：種群中極端變異個體被淘汰，保留中間類型個體。下列有關說法錯誤的是（

）A．由題意可知，圖乙為定向性選擇B．圖甲代表的選擇類型多見于環境相對穩定的群體中C．定向性選擇多見于環境條件逐漸發生變化的群體，如樺尺蛾黑化D．丙圖中的自然選擇是不定向的，最容易形成新物種【答案】D【詳解】A、由題意可知，甲為穩定性選擇，乙為定向性選擇，丙為分裂性選擇，A正確；B、穩定性選擇前后變化最小，因此生存環境環境相對穩定，B正確；C、樺尺蛾黑化過程中淺色個體被逐漸淘汰，僅保留黑色個體，屬于定向性選擇，C正確；D、分裂性選擇主要朝兩個方向進行選擇，選擇方向仍然是定向的，D錯誤。限時訓練A組(選擇題為單選)1．在19世紀工業革命之前，曼徹斯特地區的灰色樺尺蛾占絕對優勢，工業污染后黑色樺尺蛾占絕對優勢。下列分析正確的是（）A．自然選擇是黑色樺尺蛾逐漸占優勢的動力B．工業污染使樺尺蛾從灰色基因朝著黑色基因的方向變異C．該地區所有樺尺蛾控制灰色和黑色的基因總和構成其基因庫D．該地區的黑色樺尺蛾占絕對優勢時已進化成了一個新物種【答案】A【詳解】A、自然選擇決定生物進化的方向，使得黑色樺尺蠖個體數量增多，是黑色樺尺蠖逐漸占優勢的動力，A正確；B、變異是不定向的，黑色變異本來就存在，環境起了選擇的作用，使得黑色個體數量增多，B錯誤；C、基因庫是由種群中所有個體的全部基因組成的，所以該地區所有樺尺蠖控制灰色和黑色的基因總和不能構成其基因庫，C錯誤；D、物種形成的標志是形成生殖隔離，經過長期的自然選擇，若該地區的樺尺蠖沒有產生生殖隔離，則仍然是同一個物種，D錯誤。2．樺尺蛾的體色受到常染色體上一對等位基因S和s的控制，黑色（S）對淺色（s）為顯性。在某個自由交配且數量足夠多的樺尺蛾種群中，淺色個體長期維持在16%左右。下列有關分析正確的是（

）A．純合黑色個體大約占84%B．雜合黑色個體大約占48%C．S基因的頻率為96%，s基因的頻率為4%D．親代S基因的頻率大于子代S基因的頻率【答案】B【詳解】ABC、分析題意可知，淺色個體ss長期維持在16%左右，則s的基因頻率=40%，S的基因頻率=60%，純合黑色個體SS=60%×60%=36%，雜合黑色個體=2×60%×40%=48%，AC錯誤，B正確；D、該種群中自由交配且數量足夠多，沒有淘汰某類個體，則親子代的S基因頻率不變，D錯誤。3．某自然生長條件下隨機授粉的XY型性別決定植物，X染色體非同源區上有一對等位基因N和n，N基因控制葉片寬闊，n基因控制葉片狹長。該植物的某個處于遺傳平衡的種群，雌雄植株各占50%，且狹長葉個體占12%，則有關該種群敘述正確的是（）A．形成花粉過程中，有等位基因N和n的分離現象B．該種群中n基因頻率為0.2C．該種群中雌雄個體隨機交配一代后，基因頻率不變，基因型頻率改變D．闊葉雌株中，能穩定遺傳的占1/3【答案】B【詳解】A、由題意可知，基因N和n僅位于X染色體上，Y染色體上無對應的等位基因，雄性個體的基因型為XNY或XnY，所以形成花粉過程中，沒有等位基因N和n的分離現象，A錯誤；B、據題意可知，該植物種群處于遺傳平衡，且雌雄植株各占50%，那么雌雄中某基因頻率與種群中該基因頻率相等，假定種群中n基因頻率為x，雌性個體中狹長葉個體占為x2，雄性個體中狹長葉個體占比為x，因為種群中狹長葉個體占12%，因此可得等式x2/2+x/2=12%，解得x=1/5，即n基因頻率為1/5，B正確；C、該植物種群處于遺傳平衡，隨機授粉一代，后代的基因型頻率不發生改變，C錯誤；D、闊葉雌株中（XNXN：XNXn=2∶1），能穩定遺傳的占2/3，D錯誤。4．同種動物的三個種群，初始個體數依次為26、260和2600，并存在地理隔離。A、a是等位基因，下圖①②③分別表示以上三個種群A基因頻率的變化，下列分析正確的是（）A．三個種群的DNA序列可以為生物進化提供分子生物學證據，也是研究進化的最直接證據B．基因突變、自然選擇和遷移都會影響A基因頻率，且種群越小，影響越大C．②在75代和125代時aa個體所占比例相同D．②③兩個種群在第25代時所擁有的基因庫相同【答案】B【詳解】A、三個種群的DNA序列可以為生物進化提供分子生物學證據，研究進化的最直接證據是化石，A錯誤；B、分析題圖可知，①代表的種群A基因頻率變化最大，基因突變、自然選擇和遷移都會影響A基因頻率，且種群越小，影響越大，B正確；C、雖然②在75代和125代時A基因頻率相同，但由于基因突變具有不定向性，在種群中可能存在除A、a外的其他等位基因，故②在75代和125代時aa個體所占比例不一定相同，C錯誤；D、基因庫指一個種群中全部個體所含有的全部基因，②③兩個種群在第25代時A基因頻率相同，但基因庫不一定相同，D錯誤。5．在自然界中，導致基因頻率改變的因素有很多，如小種群中含有某突變基因的個體死亡、猴群中因猴王與雌猴交配機會多而造成某基因傳下去的機會多、因環境改變導致一些個體的遷出、人工選擇等。下列相關敘述中錯誤的是（

）A．某動物發生了基因突變，一定產生新的等位基因，原基因所占比例下降B．過度繁殖會使種群數量增加，因物種不同，基因頻率改變情況也不同C．種群數量越少越易發生進化，種群基因頻率的改變可能不因選擇而改變D．個體的遷出、人工選擇可能導致某個種群中一些基因的頻率下降為0【答案】A【詳解】A、發生基因突變，不一定產生新的等位基因，由于密碼子的簡并性，突變基因和原基因可能控制同一表型，A錯誤；B、過度繁殖會使種群數量增加，物種不同，交配情況也存在差別，如果隨機交配，基因的頻率不會改變，如果存在優勢個體的交配機會多，則會影響種群的基因頻率，B正確；C、種群數量越少，含有某突變基因的個體死亡、遷出或因交配導致基因頻率改變的概率越大，因此越容易進化；除選擇外，種群基因頻率的改變個體的死亡或沒有交配產生后代而改變，C正確；D、若一個種群中僅有一個個體攜帶新的突變基因，若該個體遷出或者人工選擇被淘汰，新的突變基因在該種群的的基因頻率則下降為0，D正確。6．適應的形成離不開生物的遺傳和變異（內因）與環境（外因）的相互作用。下列與適應及其形成相關的表述中不正確的是（

）A．適應不僅是指生物對環境的適應，也包括生物的結構與功能相適應B．具有有利變異的個體，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個體，會過早死亡，不能留下后代C．群體中出現可遺傳的有利變異和環境的定向選擇是適應形成的必要條件D．適應相對性的根本原因是遺傳的穩定性與環境不斷變化之間的矛盾【答案】B【詳解】A、適應包括兩個方面的含義，一是指生物的形態結構適合于完成一定的功能，二是指生物的形態結構及功能適合于該生物在一定的環境中生存和繁衍，A正確；B、具有有利變異的個體，在一定的環境的選擇作用下，可遺傳變異會賦予某些生物個體生存和繁殖的優勢，經過代代繁殖，群體中這樣的個體就會越來越多，并非都能生存和繁衍；具有不利變異的個體，不能適應環境，會過早死亡，但也可能會有后代產生，B錯誤；C、在一定的環境的選擇作用下，可遺傳變異會賦予某些生物個體生存和繁殖的優勢，經過代代繁殖，群體中這樣的個體就會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應性特征，進而出現新的生物類型。因此群體中出現可遺傳的有利變異和環境的定向選擇是適應形成的必要條件，C正確；D、適應性特征來自遺傳，既來源于可遺傳的變異的逐代積累，是對之前環境相適應的結果。由于環境是處于不斷變化中，遺傳的穩定性與環境不斷變化之間的矛盾是適應相對性的根本原因，D正確。B組(選擇題為不定項)1．物種的研究者對能表達黃色熒光蛋白的大腸桿菌進行了定向的演化培養，并在不同的演化壓力下對其加以篩選。其中，S表示的是強自然選擇，W表示的是弱自然選擇，而N則是不做自然選擇。黃色熒光蛋白頻率與演化壓力的關系如圖所示。下列相關敘述錯誤的是（

）A．對照組是N組，該實驗的自變量為演化壓力B．實驗組黃色熒光蛋白頻率大小不同是自然選擇的結果C．強自然選擇的條件下對黃色熒光蛋白基因頻率的影響更小D．自然選擇的直接對象是基因型，進而改變生物的基因頻率【答案】CD【詳解】A、對照組是N組，該實驗的自變量為演化壓力（自然選擇強度），A正確；B、實驗組黃色熒光蛋白頻率大小不同是自然選擇的結果，B正確；C、據圖分析可知，與對照組相比，強自然選擇的條件下對黃色熒光蛋白基因頻率的影響更大，C錯誤；D、自然選擇的直接對象是表型，D錯誤。2．在實驗室內一個隨機交配的某蝴蝶種群，共有蝴蝶10000只，且群體達到了遺傳平衡，9%的蝴蝶體色為白色，該性狀由常染色體上的隱性基因e決定；91%為花斑色，由基因E決定。向該種群引入與原種群數量相同的白色蝴蝶，下列相關分析正確的是（

）A．引入蝴蝶前雜合花斑蝴蝶有4200只B．引入蝴蝶后e基因的頻率升高為50%C．引入蝴蝶后E基因的頻率保持不變D．引入蝴蝶會促進該蝴蝶種群發生進化【答案】AD【詳解】A、該蝴蝶種群是理想種群且處于遺傳平衡，9%的蝴蝶體色為白色，該性狀由常染色體上的隱性基因e決定，ee基因型頻率=9%，e基因頻率=0.3，E基因頻率=0.7，Ee基因頻率=2×0.3×0.7=0.42，引入蝴蝶前雜合花斑蝴蝶有0.42×10000=4200只，A正確；B、引入10000只白蝴蝶后，ee基因型的個體數=10000+0.09×10000=10900，Ee個體數有4200，所以e基因頻率=（10900×2+4200）÷40000=0.65，引入前e基因頻率為0.3，引入后e基因的頻率升高為35%，B錯誤；C、引入前EE基因型頻率為0.7×0.7=0.49，個體數為4900，Ee個體數為4200，引入蝴蝶后E基因頻率=（4900×2+4200）÷40000=35%，C錯誤；D、引入蝴蝶后該蝴蝶種群的基因頻率發生了改變，種群發生了進化，D正確。3．動物食性的轉變一般需要漫長的歲月，但意大利壁蜥從肉食到素食的轉變僅用了40年。在一個較大的意大利壁蜥種群中，雌雄數目相等且自由交配，等位基因A、a中A的基因頻率為60%。下列說法正確的是（

）A．意大利壁蜥食性的轉變是自然選擇的結果B．a基因占該種群全部基因數的40%C．若該等位基因只位于X染色體上，則XaXa的基因型頻率為8%D．若沒有突變、遷入、遷出和自然選擇，該種群的基因頻率將維持不變【答案】ACD【詳解】A、環境中食物中的肉食減少，素食的意大利壁蜥的出現是對環境的適應，適應是自然選擇的結果，故意大利壁蜥從肉食到素食的轉變是自然選擇的結果，A正確；B、等位基因A、a中A的基因頻率為60%，a基因占“A/a”這對等位基因的160%=40%，而不是全部基因數的40%，B錯誤；C、若該等位基因只位于X染色體上，A的基因頻率為60%，a的基因頻率為40%，在雌性中則XaXa的基因型頻率為16%，XAXA的基因型頻率為36%，XAXa的基因型頻率為48%，而雄性中XAY的基因型頻率為60%，XaY的基因型頻率為40%，則XaXa所占的概率為16%÷（16%+36%+48%+60%+40%）=8%，C正確；D、若一個種群數量足夠大，種群的雌雄個體的交配是隨機的，沒有突變、遷移、自然選擇等，將保持遺傳平衡，該種群的基因頻率不會發生改變，D正確。4．生物進化存在兩種動力：自然選擇和遺傳漂變。遺傳漂變是基因頻率的隨機變化，漂變的發生是由于偶然性對基因從親代向下一代傳遞時的影響；不是所有個體都交配，也不是所有個體產生的配子都能貢獻于繁殖，從而導致親子代之間基因頻率出現變化。下列關于自然選擇和遺傳漂變的敘述正確的是（）A．自然選擇引起種群的基因頻率朝一定的方向變化B．遺傳漂變對種群基因頻率的影響沒有方向性C．遺傳漂變對基因頻率的影響與種群的大小無關D．自然選擇通過選擇相關的表型進而選擇相關的基因【答案】ABD【詳解】A、自然選擇決定生物進化的方向，能引起種群的基因頻率朝一定的方向變化，A正確；B、遺傳漂變可導致種群基因頻率發生改變，但遺傳漂變對種群基因頻率的影響沒有方向性，B正確；C、遺傳漂變是基因頻率的隨機變化，種群越大，遺傳漂變對基因頻率改變的影響越小；種群越小，特殊因素對種群影響越大，遺傳漂變越強，C錯誤；D、自然選擇的作用對象是表型，是通過直接選擇相關的表型進而選擇相關的基因，D正確。5．英國曼徹斯特地區有一種樺尺蠖，它們夜間活動，白天棲息在長滿地衣的樹干上。樺尺蠖的黑色基因對淺色基因為顯性，已知樺尺蛾種群的基因型頻率如下，BB占20%，Bb占40%，bb占40%。在樹干變黑這一環境條件下，假如樹干變黑不利于淺色（隱性）樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色各基因型個體每年增加10%。下列說法正確的是（

）A．樺尺蠖種群第二年相比第一年發生了進化B．第一年該種群中B和b的基因頻率分別是40%和60%C．樺尺蠖種群中所有個體的體色基因構成了它的基因庫D．第二年該種群的BB和bb的基因型頻率分別是21．6%和35．3%【答案】ABD【詳解】ABD、樺尺蠖的黑色基因對淺色基因為顯性，第一年BB占20%，Bb占40%，bb占40%，假設該種群中一共有100個個體，B的基因頻率為40%，b的基因頻率為60%，樹干變黑不利于淺色（隱性）樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色各基因型個體每年增加10%，故第二年BB的數量為22，Bb的數量為44，bb的數量為36，第二年B的基因頻率為43.1%，b的基因頻率為56.9%，種群的基因頻率發生改變，故種群發生了進化，第二年該種群的BB的基因型頻率為22÷（22+44+36）×100%=21．6%，bb的基因型頻率是36÷（22+44+36）×100%=35．3%，ABD正確；C、種群中所有個體的全部基因構成了基因庫，C錯誤。6．雜交實驗表明，樺尺蠖體色受一對等位基因S和s控制，黑色S對淺色s為顯性。在曼徹斯特地區，19世紀中葉以前，種群中S的基因頻率很低，在5%以下，到20世紀則上升到95%以上。請分析回答下列問題：(1)從遺傳的角度分析，最初的S基因是通過出現的，它為生物進化提供。S基因頻率升高的遺傳學基礎是。(2)試用現代生物進化理論分析這一變化的原因：①19世紀，樺尺蠖的棲息地(樹干)上長滿了地衣，在此環境下，種群s基因頻率高的原因是。②隨著英國工業的發展，工業煉銅使地衣不能生長，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環境條件下，種群S基因頻率升高的原因是。(3)上述事實說明，種群中產生的變異是的，經過長期的，其中不利變異不斷，有利的變異則逐漸，從而使種群的發生定向的改變，導致生物朝著一定方向緩慢地變化。因此生物進化的方向是由決定的。【答案】(1)基因突變原材料等位基因進行分離和雌雄配子的隨機結合(2)淺色樺尺蠖與環境色彩一致，不易被鳥類所捕食黑色個體容易生存下來(3)不定向自然選擇被淘汰積累基因頻率自然選擇【詳解】（1）最初的S基因是通過基因突變出現的，它為生物進化提供原材料。S基因頻率升高的遺傳學基礎是等位基因進行分離和雌雄配子的隨機結合。（2）①19世紀，樺尺蛾的棲息地（樹干）上長滿了地衣，在此環境下，淺色樺尺蠖與環境色彩一致，不易被鳥類所食，體色淺的樺尺蛾更易適應環境，故種群淺色基因s的基因頻率變化趨勢是增加（或上升）。②隨著英國工業的發展，工業煉銅使地衣不能生長，樹皮暴露，并被煤煙熏成黑褐色，在此環境條件下，淺色個體容易被鳥類所食，樺尺蛾體色深的更易適應環境，故種群深色基因S基因頻率的變化趨勢是增加（或上升）。（3）上述事例說明，種群中產生的變異是不定向的，經過長期的自然選擇，其中不利變異被不斷淘汰，有利的變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發生定向改變，導致生物朝著一定方向緩慢地進化。因此生物進化的方向是由自然選擇決定的。核心知識回顧1．實驗原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產生耐藥性。在實驗室連續培養細菌時，如果向培養基中添加抗生素，耐藥菌有可能存活下來。2．方法步驟第1步：用記號筆在培養皿的底部畫2條相互垂直的直線，將培養皿分為4個區域，分別標記為①~④第2步：取少量細菌的培養液，用無菌的涂布器(或無菌棉簽)均勻地涂抹在培養基平板上第3步：用無菌的鑷子先夾取1張不含抗生素的紙片放在①號區域的中央，再分別夾取1張抗生素紙片放在②~④號區域的中央，蓋上皿蓋第4步：將培養皿倒置于37℃的恒溫箱中培養12~16h第5步：觀察培養基上細菌的生長狀況。若紙片附近出現了抑菌圈，測量和記錄每個實驗組中抑菌圈的直徑，并取平均值第6步：從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，接種到已滅菌的液體培養基中培養，然后重復步驟2~5。如此重復幾代，記錄每一代培養物抑菌圈的直徑3．注意事項：實驗結束后，應將耐藥菌、培養基、紙片等進行高溫滅菌處理，防止對環境造成污染。核心歸納1．教材P115“探究·實踐”實驗現象的分析和實驗結論(1)實驗現象與區域①相比，區域②③④紙片周圍會出現抑菌圈；區域②③④抑菌圈的平均直徑逐代變小。(2)實驗結論①細菌耐藥性的出現是發生了可遺傳的變異。②抗生素選擇作用導致耐藥菌比例逐代升高。2．要點歸納(1)抗生素不是誘變因子，因此細菌耐藥性變異的產生與抗生素無關。(2)細菌產生耐藥性變異的過程屬于基因突變，而基因突變具有不定向性。(3)濾紙片上的抗生素殺死了其周圍的細菌，使其不能形成菌落而出現抑菌圈。核心知識辨析1．變異是不定向的，自然選擇決定了生物進化的方向。()【答案】√【詳解】根據達爾文的自然選擇學說，生物的變異是不定向的，自然選擇決定了生物進化的方向，故正確。2．達爾文認為適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果。()【答案】正確【詳解】達爾文認為適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果，適應不僅是指生物對環境的適應，也包括生物的結構與功能相適應，適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果，故正確。3．從以種群為單位，發展到以生物個體為基本單位，形成了以自然選擇為核心的現代生物進化理論。(必修2P109)()【答案】錯誤【詳解】現代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位，本說法錯誤。高考真題剖析1．（2022·福建·統考高考真題）青蒿素是治療瘧疾的主要藥物。瘧原蟲在紅細胞內生長發育過程中吞食分解血紅蛋白，吸收利用氨基酸，血紅蛋白分解的其他產物會激活青蒿素，激活的青蒿素能殺死瘧原蟲。研究表明，瘧原蟲Kelch13蛋白因基因突變而活性降低時，瘧原蟲吞食血紅蛋白減少，生長變緩。同時血紅蛋白的分解產物減少，青蒿素無法被充分激活，瘧原蟲對青蒿素產生耐藥性。下列敘述錯誤的是（

）A．添加氨基酸可以幫助體外培養的耐藥性瘧原蟲恢復正常生長B．瘧原蟲體內的Kelch13基因發生突變是青蒿素選擇作用的結果C．在青蒿素存在情況下，Kelch13蛋白活性降低對瘧原蟲是一個有利變異D．在耐藥性瘧原蟲體內補充表達Kelch13蛋白可以恢復瘧原蟲對青蒿素的敏感性【答案】B【詳解】A、由題意可知，“瘧原蟲在紅細胞內生長發育過程中吞食分解血紅蛋白，吸收利用氨基酸”，耐藥性的產生是由于基因突變后，瘧原蟲吞食血紅蛋白減少，同時血紅蛋白的分解產物減少而不能充分激活青蒿素，故添加氨基酸可以幫助體外培養的耐藥性瘧原蟲恢復正常生長，A正確；B、瘧原蟲體內的Kelch13基因發生突變是自發產生的，而基因突變是不定向的，自然選擇的作用是選擇并保存適應性變異，B錯誤；C、分析題意可知，在青蒿素存在情況下，Kelch13蛋白活性降低后，瘧原蟲能通過一系列變化對青蒿素產生耐藥性，適應青蒿素的環境，對瘧原蟲是一個有利變異，C正確；D、Kelch13蛋白因基因突變而活性降低時，，青蒿素無法被充分激活，瘧原蟲對青蒿素產生耐藥性，若在耐藥性瘧原蟲體內補充表達Kelch13蛋白，瘧原蟲恢復正常吞食血紅蛋白，血紅蛋白分解產物增加，能恢復瘧原蟲對青蒿素的敏感性，D正確。限時訓練A組(選擇題為單選)1．抗生素可以通過干擾細菌的代謝過程而影響其結構和生理功能，從而達到抑制和殺滅細菌的目的。測試某細菌對不同抗生素敏感性的實驗方法如下：在涂有該細菌的瓊脂平板培養基上按照一定要求貼浸有不同種類抗生素的紙片，抗生素向周圍擴散，如果抑制生長，則在濾紙片周圍出現抑菌圈，結果如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．該實驗的自變量是抗生素的種類B．該細菌對抗生素IV的敏感程度大于抗生素I、II和IIIC．抗生素II形成的抑菌圈較小的原因可能與該抗生素擴散速度太慢有關D．在本實驗條件下，該細菌產生耐藥性的變異對該細菌而言是有害變異【答案】D【詳解】A、在涂有該細菌的瓊脂平板培養基上按照一定要求貼浸有不同種類抗生素的紙片，則該實驗的自變量是抗生素的種類，A正確；B、抑菌圈的大小可以反映測試菌對藥物的敏感程度，由此推測形成的抑菌圈越小，說明細菌對該種抗生素抗性越強，對抗生素越不敏感，該細菌對抗生素IV的敏感程度大于抗生素I、II和III，B正確；C、紙片所含的藥物吸取平板中的水分溶解后便不斷向紙片周圍區域擴散，擴散快的抗生素形成的透明圈更大，所以不同抗生素在平板上的擴散速度不同會對實驗結果造成影響，C正確；D、在本實驗中，能夠耐藥的細菌生存下來，不能耐藥的細菌不能生長繁殖，因此在抗生素的選擇下，細菌產生耐藥性的變異對細菌而言是有利變異，D錯誤。2．耐藥鮑曼不動桿菌已成為醫院內主要流行病原菌，這種細菌在全球范圍內對包括碳青霉烯類等在內的多種抗生素具有廣譜耐藥性，將可能進化成“超級細菌”，對其引起的疾病的針對性治療變得日益困難。下列相關敘述正確的是（

）A．耐藥鮑曼不動桿菌的遺傳物質主要是DNAB．耐藥鮑曼不動桿菌引起的疾病的治療困難因為其易發生基因重組C．抗生素在該過程中發揮了自然選擇的作用D．抗生素能誘使耐藥鮑曼不動桿菌產生新的抗藥變異【答案】C【詳解】A、耐藥性鮑曼不動桿菌的遺傳物質是DNA，A錯誤；B、耐藥性鮑曼不動桿菌是原核生物，沒有染色體，其可遺傳變異類型只能是基因突變，B錯誤；C、抗生素在該過程中發揮了自然選擇的作用，淘汰不耐藥的個體，使得耐藥性個體所占比例逐漸增大，從而可能進化為“超級細菌”，C正確；D、在使用抗生素之前之前，耐藥鮑曼不動桿菌中存在很多種變異類型，這種變異是不定向的，D錯誤。3．人類在生產和生活中大量使用抗生素是引起細菌抗藥性增強的重要原因，如圖是細菌抗藥性形成示意圖，有關敘述不正確的是（

）A．易感菌群中出現具有一定抗藥性的細菌可能是基因突變的結果B．抗藥性基因傳遞給其他細菌產生的變異屬于基因重組C．長期使用某種抗生素，就會通過人工選擇產生耐該抗生素的菌群D．抗生素的不合理使用，會導致耐藥菌群的出現或造成體內菌群失調【答案】C【詳解】A、易感菌屬于原核生物，遺傳物質是DNA，沒有染色體，因此抗藥性變異的來源不是基因重組和染色變異，只能是基因突變，A正確；B、抗藥性基因傳遞給其他細菌，是通過質粒實現的，質粒將抗藥基因在菌株間、菌種間傳遞，使抗藥基因由一個質粒轉移到另一個質粒，故屬于基因重組，B正確；C、細菌耐藥性的形成是經過抗生素的長期自然選擇，出現了抗藥性較強的菌株，且逐漸增強?？股卦跉⑺烙泻耐瑫r將體內的有益菌也殺死，所以會引起菌群失調，C錯誤；D、長期使用抗生素，對細菌的抗藥性進行選擇，所以會導致耐藥菌群的出現，D正確。4．耐甲氧西林金黃色葡萄球菌是超級細菌中最著名的，由醫院獲得感染或社區獲得感染，現在極其常見，可引起皮膚、肺部、血液和關節的感染。對于超級細菌的說法正確的是（）A．超級細菌的出現是由于抗生素導致定向突變而產生的B．超級細菌可以通過逆轉錄的方式形成DNA分子C．超級細菌是由于等位基因突變產生耐藥性的性狀D．超級細菌可以在進行轉錄的同時進行翻譯過程【答案】D【詳解】A、基因突變具有不定向性，超級細菌的出現是基因突變的結果，不是抗生素誘變的結果，A錯誤；B、超級細菌不能通過逆轉錄的方式形成DNA分子，逆轉錄是某些病毒的遺傳物質的復制方式，B錯誤；C、等位基因是同源染色體上相同位置，細菌為原核生物，不含染色體，C錯誤；D、原核細胞中有遺傳物質DNA，由于沒有核膜的阻擋，能進行轉錄、翻譯過程能同時進行，沒有時間和空間的限制，D正確。5．銅綠假單胞菌已成為重癥監護室病人感染的最常見致病菌之一。近年來，治療惡性腫瘤住院患者發生銅綠假單胞菌感染的效果一直不佳。為了調查惡性腫瘤患者體內銅綠假單胞菌對抗生素的耐藥性，研究者對8種抗生素進行了藥敏試驗，記錄各種抗生素在2015~2018年間的耐藥性變化，結果如表所示。下列相關敘述錯誤的是（

）銅綠假單胞菌對6大類8種抗菌藥物的耐藥性（%）抗菌藥物2015年（72株）2016年（83株）2017年（92株）2018年（121株）頭孢菌素類頭孢唑肟13.914.416.322.0阿奇霉素88.089.089.090.0大環內脂類慶大霉素19.925.329.932.6氨基糖苷類妥布霉素10.613.616.619.9環丙沙星12.616.722.622.5喹諾酮類左氧氟沙星17.422.123.325.8β內酰胺抗生素哌拉西林25.625.929.930.8青霉素類阿洛西林27.128.330.033.2A．基因突變是細菌群體產生耐藥性的根本原因B．抗生素