生物的變異與進化（非選擇題）-2025屆高考生物學模塊分練【新高考版】（含解析）

專題8生物的變異與進化（非選擇題）

2025屆高考生物學模塊考前搶分練【新高考版】

1.與二倍體植株相比，多倍體植株常常莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白

質的含量都有所增加。因此，人們常常采用人工誘導多倍體的方法來獲得多倍體植株，培育

新品種。請閱讀下列資料，回答與育種有關的問題：

a.鮑文奎是中國八倍體小黑麥研究的創(chuàng)始人，他采用染色體加倍技術，利用異源六倍體普通

小麥（AABBDD,2n=42）與黑麥（RR,2n=14）雜交，培育了異源八倍體小黑麥，在國際

上處于領先地位。鮑文奎團隊創(chuàng)造了小黑麥原始品系4700多個，培育出抗逆性強、蛋白質含

量高的品種95個，八倍體小黑麥育種研究基本上解決了結實率和種子飽滿度問題。其培育過

程如圖1所示。

b.目前，我國是世界上西瓜最大消費國和生產國，三倍體西瓜的細胞通常比二倍體的大，植

株抗逆性強，在生產上具有很好的經濟價值。將某二倍體西瓜（基因型為Aa）經過處理得到

四倍體西瓜，以其為母本，用其他二倍體西瓜（基因型為aa）作父本進行雜交，將得到的種子

種下去，就會長出三倍體西瓜。其培育過程如圖2所示。

普通小麥黑麥

AABBDD*RR

(42)(⑷

配子ABD”

F,ABDR

染色體加倍

AABBDDRR

小黑麥(56)

圖1圖2

（1）異源八倍體小麥的配子中有個染色體組，有條染色

體。

（2）圖1中Fi和圖2中三倍體無子西瓜都是高度不育的，原因是0圖1和

圖2中人工誘導染色體數(shù)目加倍的方法有（填兩種）等，二者的作用原理是

（3）與普通小麥和黑麥相比，異源八倍體小黑麥抗逆性強、蛋白質含量高的原因可能是

（4）圖2中三倍體西瓜籽的基因型及比例為。為鑒定四倍體植株細胞中染

色體數(shù)目是否加倍，可首先取其幼嫩的芽尖，再按“固定一一制片”等步驟正

確操作后，制得四倍體植株芽尖的臨時裝片。最后選擇處于中期的細胞進行染色體數(shù)目統(tǒng)

計。

2.脆性X綜合征（FXS）主要與X染色體上的R0R/基因5,端非編碼區(qū)（基因中不編碼蛋白

質的部分）的CGG/GCC序列重復有關。如圖是K0R/基因內（CGG）,序列重復次數(shù)與表

現(xiàn)型之間的關系圖?；卮鹣铝袉栴}：

FMRI__R,

基因|（ccc）,

宜夏|S-55次重復20c收.復＞200次+且被修飾

C（，3----1-iijpj1—S,-r-ra1iJ-i_31-----1J.工牛備

重復CpG島（CGG）“Cp（；島（￡GC）“'"CpG島（CGG）n

FMRI

mRNAX

蛋白

表現(xiàn)型約20%女性表現(xiàn)原發(fā)性卵巢功能不足脆性X燎合征

約40H男性成年后患有震崢共濟失*1

甲

（1）導致脆性X綜合征出現(xiàn)的變異類型是。

（2）人體細胞中的月歐/基因內（CGG）”序列重復次數(shù)為55?200,會導致約20%女性表

現(xiàn)原發(fā)性卵巢功能不足和40%男性成年后患有震顫/共濟失調。據(jù)圖從基因表達的角度解釋上

述表現(xiàn)型出現(xiàn)的原因：o

（3）某同學觀察圖甲后認為脆性X綜合征的出現(xiàn)符合表觀遺傳。你認為該同學的觀點是否

合理？請判斷并說明理由：o

（4）研究發(fā)現(xiàn)，不同的變異類型也會發(fā)生以智力障礙和發(fā)育畸形為特征的不同臨床癥狀。在

圖乙所示的家庭中，致病基因是由單基因突變導致的（其中Hi不攜帶致病基因）。根據(jù)圖乙

判斷，M家庭所患的遺傳病的遺傳方式是,依據(jù)是。若該病在男性人群中發(fā)病率

為1%,則女性人群中攜帶者的基因頻率為。

□正常男性

23

乙

3.美國龍紋鰲蝦1（染色體組組成AiAi）與美國龍紋螯蝦2（染色體組組成A2A2）在德國的

某個水族箱里結緣，二者交配后竟然成功產生了染色體組組成為A1A1A2的三倍體后代，稱為

大理石紋螯蝦。大理石紋螯蝦可以繁殖后代?；卮鹣铝袉栴}：

（1）科學家檢測大理石紋螯蝦同源或者相同的染色體上相同位置上的基因的強度值，結果如

圖。推測三倍體產生的原因是美國龍紋螯蝦1在進行減數(shù)分裂產生生殖細胞時，（填

“MI”或“Mil”）分裂異常。

800

強600

度400

值200

0

（2）推測大理石紋螯蝦（填“是”或“不是”）通過精卵結合的方式產生后代，請說

明理由：o

（3）大理石紋鰲蝦產生的后代有許多不同的花斑，這些花斑可以遺傳。推測這種可遺傳變異

可能來自（填“基因突變”或“基因重組”）。實驗發(fā)現(xiàn)：大理石紋螯蝦與美國龍紋螯

蝦相比較，未出現(xiàn)新的基因，該結果（填“支持”或“不支持”）你的推測。

（4）科學家檢測了三倍體大理石紋螯蝦（a）與美國龍紋螯蝦（b）細胞中的DNA甲基化水

平（如圖數(shù)據(jù)所示），說明不同大理石紋螯蝦斑紋多樣化的機理可能是（提示：DNA中某種

基因的甲基化不改變基因的堿基序列但會抑制該基因的表達）o

1.6

1.4

甲L2

基L0

化8

水O.

平O.D6

4

O.2

0

（5）大理石紋螯蝦繁殖速率快，其數(shù)量是其他螯蝦的數(shù)倍之多，它身上還攜帶龍蝦的瘟疫真

菌。請推測：該種大理石紋螯蝦，對于歐洲的原生龍蝦來說會有什么影響：o可以說無

性繁殖在進化中占絕對優(yōu)勢嗎？請說明理由：0

4.亨廷頓舞蹈癥（HD）患者是由于編碼亨廷頓蛋白的基因（H基因）序列中的三個核昔酸

（CAG）發(fā)生多次重復所致。

（1）某HD家系圖（圖甲）及每個個體CAG重復序列擴增后，電泳結果如圖乙。

1,F?,■男性確診患者?女性確診患者

n□O?■■□男性表現(xiàn)正常O女性表現(xiàn)正常

12345

甲

個體1一11-2H-1口-211-311-4H-5

重復次數(shù)

100->

75f

50f

25f

①據(jù)圖甲判斷HD是一種染色體遺傳病。

②據(jù)圖推測，當個體的所有H基因中CAG重復次數(shù)25次時才可能不患病。與I-

1比較，H-1并未患病，推測該病會伴隨_________呈漸進性發(fā)病。

③與1-1比較，11-1、II-3,II-4,II-5的H基因中CAG重復次數(shù)均有增加，這表明患者I

-1過程中異常H基因的重復次數(shù)會增加。

（2）由于缺乏合適的動物模型用于藥物篩選，HD患者目前尚無有效的治療方法。我國科學

家利用基因編輯技術和體細胞核移植技術成功培育出世界首例含人類突變H基因的模型豬，

操作過程如圖丙。

CAG

重復,8次CAG

豬II基因、重或150次

、土-噂一

人H基因

片段含有目的

CAC重復150次基因的體細的

丙

①從可遺傳變異類型來看，模型豬發(fā)生的變異是

②篩選含有目的基因的體細胞，將細胞核移植到中，構建重組細胞，再將重組細胞

發(fā)育來的早期胚胎移植到代孕母豬體內，獲得子代Fo,此過程體現(xiàn)出動物細胞核具有

③將Fo與野生型雜交得到Fi,Fi再與野生型雜交得到F2。在Fo、Fi、F2中，更適合作為模

型豬的是F2個體，理由是o

5.適應輻射現(xiàn)象表現(xiàn)為由一個祖先物種進化產生各種各樣不同的新物種，從而適應不同的環(huán)

境，形成一個同源的輻射狀的進化系統(tǒng)，如圖1所示。通常適應輻射可以分為3種基本類型：

I.環(huán)境性適應，指物種能夠在不斷變化的環(huán)境中生存，并分化出不同的物種：II.普遍性適

應，指物種建立了一種全新的特性或能力來適應新環(huán)境：III.群島化適應，指生物類群遷入到

一系列相互隔離的生態(tài)系統(tǒng)中（如島嶼和山地），進面發(fā)生快速的適應性進化。請回答下列

問題：

花冠長/mm

32.5「

32.0卜十

31.5卜

31.0卜

物潸人物種230.5卜

30.0k+

29.5卜??」?

物種3141618202224262830

體長/mm

圖I圖2

（1）適應輻射是的結果，等可遺傳的變異是適應形成的必要條件之一。

（2）達爾文在加拉帕戈斯群島發(fā)現(xiàn)的13種地雀就是適應輻射的產物，屬于適應輻射中的

類型，這13種地雀的存在體現(xiàn)了生物的多樣性。

（3）以下屬于適應輻射的有（填序號）。

①蝙蝠以回聲定位捕食獵物，而燈蛾科昆蟲能發(fā)射超聲波使其失靈

②高緯度和海拔較高地區(qū)的山地植物，體型普遍矮小，葉片表面密布絨毛

③起源于盾皮魚的各種軟骨魚類和硬骨魚類分別生活于各自的水環(huán)境中

④翼手目包括多種蝙蝠，有的吃花蜜和花粉，有的吃昆蟲，還有的吸血和食魚等

（4）為了探索鼠尾草屬部分植物的適應輻射機制，科研小組對傳粉者熊蜂的體長與鼠尾草花

冠長度的關系進行研究，統(tǒng)計結果如圖2所示。由圖可知熊蜂的體長與花冠長度呈______（填

“正相關”或“負相關”），該現(xiàn)象產生的原因可能是當體型大的熊蜂訪問花冠的花

時，因受花冠口限制而導致。還有部分鼠尾草屬植物的傳粉媒介從蜂類向鳥類轉變，

這說明植物、蜂類和鳥類在相互選擇中O

6.某時期，在一條大河的南岸的大塊農田中發(fā)生某種甲蟲的蟲害，承包土地的農民起初在農

田里噴灑某種殺蟲劑R,取得較好的效果，但幾年后又不得不以放養(yǎng)青蛙來代替噴灑農藥。

如圖為在此時期內這種甲蟲種群密度變化示意圖，據(jù)圖回答下列問題。

（1）從A點到B點，在施用殺蟲劑的初期，害蟲種群密度急劇下降，但仍有極少數(shù)個體得

以生存，原因是O

（2）從B點到C點曲線回升的原因是這種抗藥性的變異是可以的，通過一代代的積

累，使害蟲種群的抗藥性增強了，在這個過程中，農藥對害蟲起____作用，這是通過農藥與

害蟲之間的實現(xiàn)的，農藥對害蟲所起作用的實質就是定向地改變害蟲種群中的,

向抗藥性強的方向演化。

（3）如果A到D都為農藥防治期，這說明在C點時，農民在使用農藥時可能采取了某種措

施，這種措施最可能是。

（4）若在這條大河的北岸也發(fā)現(xiàn)了與南岸的甲蟲外形很相似的甲蟲種群，將兩岸甲蟲放在一

起飼養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)這兩個種群的甲蟲可以交配并產生小甲蟲，但小甲蟲不育，這說明兩個種群之

間存在____.O

（5）大河南岸的馬鈴薯地和玉米地里分別都有這種甲蟲種群，經檢測發(fā)現(xiàn)它們的基因型共有

5種，這反映了生物多樣性中的多樣性。

（6）某種群中EE、Ee、ee的基因型頻率見下圖，圖中陰影部分表示繁殖成功率低的個體。

則該種群經多代選擇后三種基因型頻率最可能是。

基因型

MS

n

ee

基因型基因中基因型

答案以及解析

1.答案：(1)4；28

(2)二者的生殖細胞減數(shù)分裂時出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子低溫、秋水仙素處理抑

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(shù)目加倍

(3)八倍體小黑麥具有普通小麥和黑麥的遺傳物質，遺傳了雙親的優(yōu)良性狀(或八倍體小黑

麥比普通小麥和黑麥有更多的染色體(遺傳物質)，基因表達產物更多)

(4)AAa：Aaa：aaa=l：4：1解離一漂洗一染色

解析：(1)由圖1可知:六倍體普通小麥的體細胞含有6個染色體組、42條染色體，黑麥的體細

胞含有2個染色體組、14條染色體，二者雜交產生的F1的體細胞含有4個染色體組、28條染

色體;經過人工誘導F1細胞中的染色體數(shù)目加倍，進而培育成的異源八倍體小黑麥的體細胞中

含有8個染色體組、56條染色體。由此可推知:異源八倍體小黑麥通過減數(shù)分裂產生的配子中

有4個染色體組，有28條染色體。

(2)圖1中Fi的體細胞含有的4個染色體組(ABDR)分別來源于不同的物種，圖2中三倍體無子

西瓜的體細胞含有3個染色體組，由于二者在形成生殖細胞的減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)聯(lián)會紊亂，不

能形成可育的配子,所以圖1中Fi和圖2中三倍體無子西瓜都是高度不育的。人工誘導染色體

數(shù)目加倍的方法有低溫處溫、秋水仙素處理，都能抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞

兩極，從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍。

(3)八倍體小黑麥具有普通小麥和黑麥的遺傳物質，遺傳了雙親的優(yōu)良性狀(或八倍體小黑麥比

普通小麥和黑麥有更多的染色體)，導致基因表達產物更多，所以，與普通小麥和黑麥相比,異源八

倍體小黑麥抗逆性強、蛋白質含量高。

(4)在圖2中，將基因型為Aa的某二倍體西瓜經過處理后，得到的四倍體西瓜的基因型為AAaa,

該四倍體西瓜產生的配子的基因型及其比例為AA:Aa:aa=l:4:l.基因型為的二倍體西瓜只產生

一種基因型為a的配子，以該四倍體西瓜為母本，以基因型為aa的二信體西瓜作父本進行雜交，

將得到的種子種下去，最終獲得的三倍體西瓜籽的基因型及比例為AAa:Aaa:aaa=l:4:l.為鑒定

四倍體植株細胞中染色體數(shù)目是否加倍，取其幼嫩的芽尖制作臨時裝片，其操作流程為:固定一

解離一漂洗一染色一制片。

2.答案：(1)基因突變

(2)K0R/基因內(CGG)”序列重復次數(shù)為55~200,該基因轉錄的RMR/mRNA量增加，

但R0R/mRNA翻譯成的FMRP蛋白質量減少，從而引發(fā)部分男性和女性出現(xiàn)異常癥狀

(3)不完全合理，脆性X綜合征患者的基因由于甲基化發(fā)生表達和表現(xiàn)型的改變，但

無法獲得患者親代的基因的(CGG)〃序列重復次數(shù)的信息

(4)伴X染色體隱性遺傳；Hi和H2正常，生有患病的Uh和HL,說明該遺傳病為隱性遺傳

病。由“Hi不攜帶致病基因”可知，Hi為顯性純合子。若該致病基因位于常染色體上，則

山的子女均不患病，與事實不符，因此該致病基因位于X染色體上；1.98%

解析：(1)根據(jù)題意，人類脆性X綜合征是由于X染色體上的基因中特定的

CGG/GCC序列重復而導致的，可以推知出現(xiàn)脆性X綜合征的變異類型是基因突變。

(2)分析圖甲可知，當人體細胞中的月0R/基因內(CGG)〃序列重復次數(shù)為55~200時，會

導致細胞中相應的mRNA的量比正常人多，面基因編碼的蛋白質比正常人少，從而引

發(fā)部分男性和女性出現(xiàn)異常癥狀。

(3)表觀遺傳是生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表現(xiàn)型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)

象。由圖甲可知，脆性X綜合征患者的基因由于甲基化發(fā)生表達和表現(xiàn)型的改變，但

由于無法獲得患者親代的基因的(CGG)〃序列重復次數(shù)的信息，因此該同學的觀點有

合理之處，但也有不足的地方。

(4)由圖乙可知，Hi和H2正常,生有患病的Uh和HL,說明該遺傳病為隱性遺傳病，由

“Hi不攜帶致病基因”可知，Hi為顯性純合子，若該致病基因位于常染色體上，貝Ulli的子

女均不患病，與事實不符，因此該致病基因位于X染色體上，綜上所述，M家庭所患的遺傳

病的遺傳方式是伴X染色體隱性遺傳；設控制該病的基因用T、t表示，若該病在男性群體中

發(fā)病率為1%,則Xt的基因頻率為1%,XT的基因頻率為99%,則女性人群中攜帶者的基因

頻率為2X1%X99%=1.98%。

3.答案：(1)MI

(2)不是；大理石紋螯蝦為三倍體，在減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂，不能產生可育的配

子

(3)基因突變；不支持

(4)大理石紋螯蝦細胞中的DNA甲基化水平較高，不同大理石紋螯蝦細胞中不同基因的甲

基化情況不同，抑制不同基因的表達

(5)通過與歐洲的原生龍蝦競爭食物、空間等資源，傳播瘟疫真菌等方式，使歐洲的原生龍

蝦大量死亡(合理即可)；不可以，無性繁殖速率在短時間內可能較快，但其不能產生大量

可遺傳變異，不能增加生物的多樣性，不能為生物進化提供原始材料(合理即可)

解析：（1）科學家檢測大理石紋螯蝦相同或同源的染色體相同位置上的基因的強度值，出現(xiàn)

了三個強度的峰值，說明大理石紋螯蝦相同或同源的染色體相同位置上有三個不同的基因，

推測三倍體產生的原因可能是美國龍紋螯蝦1在進行減數(shù)分裂產生生殖細胞時，MI分裂異

常，兩條同源染色體沒有分離。若為MII分裂異常，兩條染色單體沒有分離，大理石紋螯蝦

的兩個Ai染色體組上的基因是相同的（暫不考慮交叉互換），其峰值也應是相同的，會出現(xiàn)

兩個峰值。

（2）大理石紋螯蝦為三倍體，在減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂，不能產生可育的配子，所

以只能進行無性生殖。

（3）無性生殖過程中不會發(fā)生基因重組，但可以發(fā)生基因突變；實驗發(fā)現(xiàn)，大理石紋螯蝦與

美國龍紋螯蝦相比較，未出現(xiàn)新的基因，該結果不支持大理石紋螯蝦的斑紋來源于基因突變

的推測。

（4）比較三倍體大理石紋螯蝦（a）與美國龍紋鰲蝦（b）細胞中的DNA甲基化水平可知，

大理石紋螯蝦細胞中的DNA甲基化水平較高，結合題干信息“DNA中某種基因的甲基化會

抑制該基因的表達”可推知，不同大理石紋螯蝦細胞中不同基因的甲基化情況不同，抑制不

同基因的表達，從而出現(xiàn)不同的斑紋。

（5）大理石紋螯蝦通過與歐洲的原生龍蝦競爭食物、空間等資源，傳播瘟疫真菌等方式，使

歐洲的原生龍蝦大量死亡；無性繁殖速率在短時間內可能較快，但無性繁殖不能產生大量可

遺傳變異，不能增加生物的多樣性，不能為生物進化提供原始材料，因此不能說無性繁殖在

進化中占絕對優(yōu)勢。

4.答案：（1）①常染色體或伴X；②不超過；年齡增長；③減數(shù)分裂形成配子

（2）①基因突變；②去核卵母細胞；全能性；③隨著繁殖代數(shù)增加，F(xiàn)2個體的H基因中

CAG重復次數(shù)更多，發(fā)病更早或更嚴重

解析：本題綜合考查遺傳病的遺傳方式、變異類型及核移植技術的知識。

（1）①圖甲中父親1-1有病，而女兒n-2正常，據(jù)此可確定該病一定不是伴X顯性遺傳

病，也不是伴Y染色體遺傳病，其可能是常染色體顯性遺傳病、隱性遺傳病或伴X染色體隱

性遺傳病，即據(jù)圖甲判斷HD是一種常染色體或伴X染色體遺傳病。②從圖乙中可以看出所

有患者中1-1的重復次數(shù)最少，剛超過25次，而1-2和H-2重復次數(shù)為25次則不患病，故

可確定當個體的所有H基因中CAG重復次數(shù)不超過25次時才可能不患病。與1-1比較，11-

1并未患病，可能因其年齡尚小，故可推測該病會伴隨年齡增長呈漸進性發(fā)病。③H-1、II-

S'n-4、n-5的H基因中CAG序列的重復次數(shù)都較I-1高，這表明患者減數(shù)分裂產生

配子的過程中H基因的重復次數(shù)會增加。

（2）①該變異為基因上堿基對的增添，即模型豬發(fā)生的變異是基因突變。②圖丙中動物細胞

核移植技術需將細胞核移植到去核卵母細胞中，動物細胞核移植過程中體現(xiàn)出動物細胞核具

有全能性。③結合題意知，隨著繁殖代數(shù)的增加，H基因中CAG重復次數(shù)會增加，CAG重

復次數(shù)增加則會導致發(fā)病更早或更嚴重，所以F2個體更適合作為模型豬。

5.答案：（1）（長期）自然選擇；突變和基因重組（或基因突變、基因重