重难点02 变异与进化（建议用时：30分钟）【命题趋势】本专题包括基因突变、基因重组、染色体变异、遗传育种、达尔文的自然选择学说、现代生物进化理论。
变异育种的考查重在概念理解与实际问题的解决，常在高考非选题中作为“压轴”难题，试题设计重点体现考查学生的科学思维过程；而进化部分的基因频率的计算是难点之一，但较少以独立的非选题出现，而常作为选择题的一个选项分析。
【满分技巧】1.在选择题中，巧妙使用排除法去除不正确的选项，找出正选项，往往更节省时间，在题目涉及复杂计算的选项时，可以先分析概念性的选项是否正确，2.在非选题中，先通读全题，注意先易后难进行解题，当后续问题涉及前面小题的结论时，要特别注意检查前面小题的答案是否有充分的把握，避免“一着棋错，满盘皆输”。
3.注意时间分配，把时间投入在自己能力所及的试题上，避免在一两个小题中纠结，浪费过多时间。
【必备知识】1.可遗传变异的类型、特点、在进化上的意义、育种应用，不同育种方法的优缺点。
2.单倍体与多倍体的概念、形成原因，诱变育种和转基因技术具体操作步骤，符合要求的育种后代筛选方法。
3.自然选择学说与现代生物进化理论的内容、区别，基因频率或基因型频率的计算方法。
【限时检测】1．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种【答案】C【解析】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
2．（2019江苏卷·18）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。
下列相关叙述错误．．的是A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D．该病不属于染色体异常遗传病【答案】A【解析】人的镰刀型贫血症的发病的根本原因是基因突变，由于血红蛋白基因中碱基对替换造成的蛋白质结构异常，患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中T—A碱基对被替换成A—T，A—T碱基对和C—G碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，A错误；血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B正确；患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，C正确；镰刀型贫血症属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。
故选A。
3.(2020厦门市高三上期末质检·16).图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体，图中字母表示基因。
下列叙述正确的是A. 基因突变具有不定向性，图甲中A/a基因可能突变成D/d或E/e基因B. 图乙染色体上的d基因一定来自基因突变C. 图甲中的非等位基因在减数分裂过程中一定不能发生自由组合D. 基因D、d的本质区别是碱基对的种类、数目和排列顺序不同【答案】C【解析】据甲图可知，两条染色体为同源染色体，乙图为卵细胞中的一条染色体，图中的D基因变成了d基因，可能发生了基因突变，也可能由于非姐妹染色单体间发生交叉互换造成的。
基因突变具有不定向性，但结果是产生新的等位基因，故A/a基因不可能突变成D/d或E/e基因，A错误；图乙染色体上的d基因可能来自基因突变或基因重组，B错误；图甲中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因，不能发生自由组合，C正确；基因D、d的本质区别是碱基对的排列顺序不同，D错误。
4．（2018海南卷·17）蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。
某对蜜蜂所产生子代的基因型为：雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、aD、ad。
这对蜜蜂的基因型是A．AADd和adB．AaDd和aDC．AaDd和ADD．Aadd和AD【答案】C【解析】由雄蜂的基因型可推测亲本雌蜂的基因型为AaDd，后代的雌峰是由雄性的精子与雌蜂的卵细胞结合形成的，据此推测亲本雄性的基因型为AD，C正确。
5.（2020晋冀鲁豫名校联考·4）短萃飞蓬植株一般为二倍体(2N＝18，在野生群体中也发现了三倍体自然变异植株但三倍体自然发生率较低无法满足培育优良品系的需要，因此需要建立一套人工培育短萃飞蓬植株三倍体的方法，下列相关描述正确的是A. 二倍体短萃飞蓬细胞有丝分裂后期含18个四分体B. 较二倍体短萃飞蓬，三倍体植株更粗壮高大结实率高C. 人工培育短飞蓬三倍体时，必须使用卡诺氏液固定细胞D. 由二倍体培育成的三倍体短萃飞蓬基因频率可能发生改变【答案】D【解析】有丝分裂过程不形成四分体，A错误；三倍体植株在减数分裂产生配子时，因联会紊乱，结实率非常低，B错误；人工培育短萃飞蓬三倍体时需要用秋水仙素处理细胞，使染色体数目加倍，不需要用卡诺氏液固定细胞，C错误；由二倍体培育成三倍体，可导致相应的基因数量改变，基因频率可能发生改变，D正确。
6. (2020厦门市高三上期末质检·13)某动物种群中，BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，假设该种群中BB个体没有繁殖能力，其它个体间可以随机交配，则子一代中BB:Bb:bb的比例为A. 1:2:1B. 9:15:25C. 0:2:1D. 9:30:25【答案】D【解析】BB、Bb、bb的基因型频率分别为20%、60%、20%，且BB个体没有繁殖能力，则具有繁殖能力的个体中，Bb占60%/(20%+60%)=3/4，bb占1/4，因此b的基因频率为（3/4×1/2）+1/4＝5/8，B的基因频率为3/4×1/2=3/8，根据遗传平衡定律，个体间可以随机交配，后代中BB的频率=3/8×3/8＝9/64，Bb的频率=2×3/8×5/8＝30/64，bb的频率为5/8×5/8＝25/64，因BB:Bb:bb的比例为9:30:25，故选D。
7.（2020咸阳市三模·5）.下列关于生物变异与进化的叙述，正确的是A. “精明的捕食者”策略体现了物种间的共同进化，有利于种群的发展B. 人为因素不能导致种群发生定向进化C. 生物的各种变异均可为进化提供原材料D. 生活在一定自然区域的全部生物个体是生物进化的基本单位【答案】A 【解析】“精明的捕食者”策略：捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存，体现了物种间的共同进化，有利于种群发展，A正确；人为因素可导致种群发生定向进化，如英国曼彻斯特郊区的桦尺蠖，工业革命前污染少，白色多，后来大量的工业污染使树干变黑，黑色的变多，B 错误；生物的变异分为可遗传变异和不可遗传变异，只有可遗传变异能为进化提供原材料，C错误；生活在一定自然区域的全部生物个体是群落，而生物进化的基本单位是种群，D错误。
8．（2018全国Ⅰ卷·29）回答下列问题：（1）大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为__________。
（2）根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是____________。
（3）太阳能进入生态系统的主要过程是______________________。
分解者通过____________来获得生命活动所需的能量。
【答案】（1）协同进化（或共同进化）（2）捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会（3）绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解【解析】（1）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，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上也是共同进化。
（2）“精明的捕食者”略是指捕食者一般不能将所有的猎物吃掉，否则自己也无法生存，“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间有利于增加物种的多样性。
（3）太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。
分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。
9.(2020厦门市高三上期末质检·37.圆眼直翅野生型果蝇（纯合），经过诱变处理后出现了棒眼雌果蝇（甲）和卷翅雄果蝇（乙），为研究其变异的情况，某小组进行杂交实验，结果如下。
亲本F1实验一甲×野生型圆眼雄果蝇圆眼（♀）：棒眼（♀）：圆眼（♂）：棒眼（♂）＝1:1:1:1实验二乙×野生型直翅雌果蝇直翅（♀）：卷翅（♀）：直翅（♂）：卷翅（♂）＝1:1:1:1回答下列问题：（1）甲、乙果蝇均发生了___________（显性/隐性）突变，乙果蝇的突变基因位于__________。
（2）若已知控制眼形的基因不在Y染色体上，根据实验一不能判断控制眼形的基因是否位于染色体上，原因是_____________。
（3）某同学提出“控制棒眼的基因只位于X染色体上”的假说，请设计一次杂交实验进行验证：①实验方案：从F2中选择___________果蝇作为亲本进行杂交，观察、统计子代果蝇的___。
②预期结果是____________。
【答案】(1). 显性(2). 常染色体(3). 控制眼形的基因在常染色体上或在X染色体上，实验一的F1表现型和比例均相同或：若控制眼形的基因位于X染色体上，F1的表现型及比例也是圆眼（♀）：棒眼（♀）：圆眼（♂）：棒眼（♂）＝1:1:1:1 (4). 圆眼雌果蝇和棒眼雄果蝇(5). 表现型及比例（或：雌雄果蝇的表现型及比例）(6). 子代雌果蝇全为棒眼，雄果蝇全国圆眼【解析】甲果蝇突变类型可能为显性突变（X a X a→X A X a/ X A X A或aa→Aa/AA），也可能为隐性突变（X A X A→X a X a或AA→aa），分析图表可知，实验一为甲×野生型圆眼雄果蝇，子代表现为雌蝇中圆眼：棒眼=1:1，雄蝇圆眼：棒眼=1:1，将各种组合形式代入验证可知甲果蝇发生了显性突变，但无法确定位于常染色体还是X染色体（X a X a→X A X a或aa→Aa）；乙果蝇的突变类型可能为显性突变（X b Y→X B Y或bb→Bb/BB），也可能为隐性突变（X B Y→X b Y或BB→bb），由子代中表现型代入可推知该突变为常染色体的显性突变（bb→Bb）。
