專題六生物的變異與進(jìn)化

＞題型梳理

【題型1生物變異的四大問題】

【題型2隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系】

【題型3關(guān)于X染色體上的基因計(jì)算】

?舉一反三

【題型1生物變異的四大問題】

【緊扣教材】

互換同源染色體非姐妹染色單體間互換一基因重組

非同源染色體間互換-染色體結(jié)構(gòu)變異（易位）

缺失缺失了“基因”一染色體結(jié)構(gòu)變異（可鏡檢）

缺失了基因中的“堿基”一基因突變

“質(zhì)，，”量改變基因的“質(zhì)”，不改變基因的“量”T基因突變

，，改變基因“量”或“序”一染色體變異

基因“質(zhì)，，與“量”均不改變，但改變基因間搭配或組合方式一基因重組（注:轉(zhuǎn)基因技術(shù)可改變受體

中基因的種類和數(shù)量）

水平分子水平n基因突變與基因重組

細(xì)胞水平n染色體變異

【題型突破】

［例1］如圖1所示，當(dāng)兩條染色體在著絲粒附近部位發(fā)生斷裂后，二者的長(zhǎng)臂在著絲粒處相接合，形成一

條易位染色體，兩個(gè)短臂也接合構(gòu)成一個(gè)小染色體，小染色體往往在第二次分裂時(shí)丟失，這種易位就被稱

為羅伯遜易位。某男性患者精原細(xì)胞為13、14號(hào)染色體的羅伯遜易位核型，進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)相關(guān)染色體的

聯(lián)會(huì)情況如圖2所示，減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)的任意兩條染色體分開移向細(xì)胞的兩極，另一條隨機(jī)移向細(xì)胞的一

極，且這種方式產(chǎn)生的配子均能存活（不考慮其他變異）。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.圖1的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，體細(xì)胞中染色體數(shù)目正常

B.羅伯遜易位的出現(xiàn)只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中

C.不考慮其他染色體，理論上該男性患者可以產(chǎn)生3種配子

D.該男性患者與染色體組成正常的女性婚配，生育染色體正常的孩子的概率為1/6

【答案】D

【分析】染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四

種類型。染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體

數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

【詳解】A、圖1中13、14號(hào)染色體相互連接時(shí)，還丟失了一小段染色體，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異

和染色體數(shù)目變異，體細(xì)胞中染色體的數(shù)目少一條，A錯(cuò)誤；

B、羅伯遜易位的出現(xiàn)可能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，也可能發(fā)生在有絲分裂的過程中，B錯(cuò)誤；

C、理論上該男性患者可以產(chǎn)生6種配子（只考慮圖2中的3種染色體），分別是a、b、c、ab、bc、ac,C

錯(cuò)誤；

D、該男性患者與染色體組成正常的女性婚配，當(dāng)該男性患者產(chǎn)生be配子時(shí)，子代染色體組成正常，比例

占1/6,D正確。

故選D。

【變式1-1］如圖為某動(dòng)物進(jìn)化過程中細(xì)胞內(nèi)染色體發(fā)生的某種變化。下列敘述正確的是（）

A.圖示染色體變化涉及到磷酸二酯鍵斷裂和重新形成

B.圖示過程中，體細(xì)胞中染色體的數(shù)目沒有發(fā)生變化

C.圖示發(fā)生的染色體變化不能用光學(xué)顯微鏡觀察

D.③④很可能是性染色體，對(duì)于果蠅來講，紅眼基因位于③上

【答案】B

【分析】摩爾根證明了果蠅的白眼基因位于X染色體上，且Y染色體上沒有等位基因；果蠅的X染色體比

Y染色體短。

【詳解】A、圖示染色體發(fā)生斷裂，所包含的DNA也會(huì)發(fā)生斷裂，故該過程只涉及磷酸二酯鍵的斷裂，A

錯(cuò)誤；

B、圖示過程中染色體的著絲粒數(shù)量沒有變化，故染色體的數(shù)目沒有發(fā)生變化，B正確；

C、染色體結(jié)構(gòu)及數(shù)量變化都能用光學(xué)顯微鏡觀察，C錯(cuò)誤；

D、對(duì)于果蠅來講，紅眼基因和白眼基因是一對(duì)等位基因，位于X染色體上，且果蠅的X染色體比Y染色

體短，若③④是性染色體，則紅眼基因位于④上，D錯(cuò)誤。

故選B。

【變式1-2］變異是生物進(jìn)化和人類育種的根源，包括可遺傳變異和不可遺傳變異。下列關(guān)于變異的敘述,

惜誤的是（）

A.基因突變一定會(huì)引起基因中堿基序列的改變，但不一定會(huì)遺傳給后代

B.若某蛋白質(zhì)基因的堿基T變?yōu)镚,則該蛋白質(zhì)的氨基酸序列一定改變

C.同源染色體非姐妹染色單體互換及非同源染色體自由組合均屬于基因重組

D.基因突變可產(chǎn)生新基因，是變異的根本來源，基因重組可產(chǎn)生新基因型

【答案】B

【分析】生物的變異分可遺傳變異和不可遺傳變異。可遺傳的變異有基因突變、基因重組和染色體變異；

基因突變是生物變異的根本來源，基因突變和基因重組都能為進(jìn)化提供原材料；同源染色體的非姐妹染色

單體的交叉互換屬于基因重組，只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而非同源染色體之間的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變

異可以在有絲分裂也可以在減數(shù)分裂。

【詳解】A、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，基

因突變發(fā)生于生殖細(xì)胞中可遺傳，發(fā)生于體細(xì)胞中一般不能遺傳給后代，A正確；

B、若某蛋白質(zhì)基因的一個(gè)堿基T變?yōu)镚,由于密碼子具有簡(jiǎn)并性，該蛋白質(zhì)的氨基酸序列不一定改變，B

錯(cuò)誤；

C、同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生互換或非同源染色體的自由組合均屬于基因重組，C正確；

D、基因突變可產(chǎn)生新基因，是變異的根本來源，基因重組可產(chǎn)生新基因型，D正確。

故選B。

【變式1-31兩條非同源染色體間相互交換染色體片段稱為相互易位（圖a中數(shù)字表示染色體區(qū)段）。某相

互易位的花粉母細(xì)胞雜合體分裂過程中會(huì)出現(xiàn)十字形圖像（圖b）。隨著分裂過程的進(jìn)行會(huì)形成環(huán)形或8字

形圖，根據(jù)圖b中4條染色體的位置，它們?cè)趦蓛煞蛛x時(shí)分為兩種類型：鄰近離開（圖c）,交互離開（圖

d）,且這兩種類型出現(xiàn)的概率相等。已知某種植物形成的配子中染色體片段有重復(fù)或缺失會(huì)引起配子不育，

下列說法正確的是（）

12345

圖a圖b圖c圖d

A.圖示分裂過程可能是有絲分裂或減數(shù)分裂I

B.圖b中存在兩對(duì)同源染色體和4個(gè)DNA分子

C.該種植物相互易位的花粉母細(xì)胞雜合體通過減數(shù)分裂形成的花粉粒1/2是可育的

D.該種植物相互易位的花粉母細(xì)胞雜合體進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞有1/2正常

【答案】C

【分析】染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四

種類型。染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體

數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

【詳解】A、圖示分裂過程有同源染色體聯(lián)會(huì)和分離，因此為減數(shù)分裂I,A錯(cuò)誤；

B、圖b為聯(lián)會(huì)時(shí)期，含有兩對(duì)同源染色體、4條染色體、8個(gè)核DNA分子，B錯(cuò)誤；

C、已知某種植物形成的配子中染色體片段有重復(fù)或缺失會(huì)引起配子不育，發(fā)生相互易位后，四條染色體在

兩兩分離時(shí)分為兩種類型：鄰近離開（圖c）,交互離開（圖d）,且這兩種類型出現(xiàn)的概率相等，若為鄰

近離開，則據(jù)圖可知形成的配子中均會(huì)缺少部分基因同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)部分基因的重復(fù)，因此均不育，而圖d

中的分裂方式可導(dǎo)致形成的配子中均含有一套控制完整生物體的全部基因，因此形成的配子均可育，故整

體分析可知，該種植物相互易位的花粉母細(xì)胞雜合體通過減數(shù)分裂形成的花粉粒1/2是可育的，C正確；

D、有絲分裂所有染色體復(fù)制再平分，因此相互易位的花粉母細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都不正常，D

錯(cuò)誤。

故選C。

【題型2隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系】

【緊扣教材】

隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系

兩種標(biāo)志生物進(jìn)化的標(biāo)志種群基因頻率的改變

物種形成的標(biāo)志生殖隔離的形成

兩種隔離地理隔離因地理屏障阻礙基因交流

生殖隔離不同物種間一般不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代

三個(gè)環(huán)節(jié)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料

物種形成自然選擇決定生物進(jìn)化的方向

隔離是物種形成的必要條件

三種關(guān)系生物進(jìn)化不一定形成新物種，新物種的形成一定發(fā)生生物進(jìn)化

物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離，但必須要經(jīng)過生殖隔離

協(xié)同進(jìn)化不僅包括不同物種之間的協(xié)同進(jìn)化，還包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的

協(xié)同進(jìn)化。生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果

【題型突破】

【例2】靈長(zhǎng)類動(dòng)物色覺豐富的原因主要與其飲食結(jié)構(gòu)和生存環(huán)境有關(guān)。在進(jìn)化過程中，靈長(zhǎng)類動(dòng)物逐漸發(fā)

展出了三色視覺（能夠分辨出紅、綠、藍(lán)三種基本顏色）。這在哺乳動(dòng)物中是獨(dú)一無二的，使得靈長(zhǎng)類動(dòng)

物在覓食過程中能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別出成熟果實(shí)的顏色。下列相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.群體中出現(xiàn)相關(guān)的可遺傳變異是靈長(zhǎng)類動(dòng)物三色視覺形成的原因之一

B.生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物，生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程

C.靈長(zhǎng)類種群中具有三色視覺的個(gè)體在覓食時(shí)更具優(yōu)勢(shì)，繁殖后代的機(jī)會(huì)也更多

D.色覺豐富的特征會(huì)通過基因逐代傳遞，并保持相關(guān)基因頻率在種群中穩(wěn)定不變

【答案】D

【分析】不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是協(xié)同進(jìn)化。

【詳解】A、可遺傳的變異提供了生物進(jìn)化的原材料，是三色視覺形成的原因之一，A正確；

B、生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物，生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程，目的是為了更好的適應(yīng)環(huán)境，

B正確；

C、靈長(zhǎng)類動(dòng)物三色視覺的形成使其能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別成熟果實(shí)的顏色，從而提高覓食效率和生存競(jìng)爭(zhēng)力。

種群中具有三色視覺的個(gè)體在覓食時(shí)更具優(yōu)勢(shì)，能夠獲得更多的食物和資源，進(jìn)而增加其繁殖后代的機(jī)會(huì)。

這是自然選擇的結(jié)果，也是生物進(jìn)化的重要表現(xiàn)之一，c正確；

D、色覺豐富的特征會(huì)通過基因逐代傳遞，但并不意味著相關(guān)基因頻率在種群中會(huì)保持穩(wěn)定不變。由于基因

突變、基因重組、自然選擇以及遷移等多種因素的作用，種群中的基因頻率會(huì)發(fā)生變化。特別是當(dāng)環(huán)境發(fā)

生變化時(shí)，種群中適應(yīng)新環(huán)境的基因頻率會(huì)增加，不適應(yīng)的基因頻率會(huì)減少，D錯(cuò)誤。

故選D。

【變式2-1］芋螺是在沿海珊瑚礁、沙灘上生活的螺類。所有芋螺都有毒，毒液是芋螺進(jìn)化出來的一種非常

特別的捕食工具。食性不同的芋螺其毒性強(qiáng)弱也不同，其中毒性最強(qiáng)的是食魚的地紋芋螺。下列相關(guān)敘述

正確的是（）

A.進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的定向改變

B.環(huán)境的改變導(dǎo)致了芋螺毒液的產(chǎn)生

C.基因重組不能為進(jìn)化提供原材料

D.不遺傳的變異對(duì)生物進(jìn)化沒有意義

【答案】D

【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容：進(jìn)化是以種群為基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變；

基因突變和基因重組是進(jìn)化的原材料，而自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；進(jìn)化是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及多

個(gè)環(huán)節(jié)和因素。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化

的方向，隔離則是新物種形成的必要條件。止匕外，物種遷徙和水平基因轉(zhuǎn)移也會(huì)影響基因在種群中的傳遞，

進(jìn)一步推動(dòng)進(jìn)化的發(fā)展。進(jìn)化是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，受到多種因素的影響。自然選擇、遺傳漂變、突變和基

因重組等機(jī)制共同作用，導(dǎo)致種群基因頻率的改變，從而推動(dòng)生物的進(jìn)化。

【詳解】A、進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，而不是基因型頻率的定向改變。例如，在一個(gè)種群中，

某種基因的頻率發(fā)生了變化，才意味著種群在進(jìn)化，而不是基因型頻率變化就代表進(jìn)化，A錯(cuò)誤；

B、芋螺毒液的產(chǎn)生是基因突變等變異的結(jié)果，變異是不定向的，在自然選擇之前就已經(jīng)存在。環(huán)境只是對(duì)

具有不同毒性的芋螺進(jìn)行選擇，使適應(yīng)環(huán)境的芋螺生存下來，而不是環(huán)境改變導(dǎo)致毒液產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；

C、基因重組能產(chǎn)生新的基因型，為生物進(jìn)化提供豐富的原材料。在有性生殖過程中，基因重組可以使后代

出現(xiàn)多種不同的基因組合，增加了生物的遺傳多樣性，從而為進(jìn)化提供原材料，C錯(cuò)誤；

D、不遺傳的變異不能傳遞給后代，不會(huì)影響種群的基因庫(kù)，所以對(duì)生物進(jìn)化沒有意義。生物進(jìn)化的基礎(chǔ)是

可遺傳的變異，只有可遺傳的變異才能在種群中積累并通過自然選擇等作用推動(dòng)生物進(jìn)化，D正確。

故選D。

【變式2-2】加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀，其分布島嶼、形態(tài)和食物的差異如下表所示。下列推測(cè)

正確的是（）

分類種類分布島嶼形態(tài)差異主要食物

地棲6大多數(shù)島嶼喙的形態(tài)和大小地面植物種子

樹棲6大多數(shù)島嶼身體和喙的大小樹上的昆蟲

鳴叫型11個(gè)孤立島嶼形態(tài)類似于鶯類灌木叢的昆蟲

A.分布在不同島嶼的樹棲地雀屬于同一種群

B.不同地棲地雀所食用的植物種子大小相同

C.鳴叫型地雀的基因庫(kù)與其他地雀的差異較大

D.若某島嶼上小型地雀缺失，中型地雀的喙會(huì)更大

【答案】C

【分析】適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；種群是生物進(jìn)化的基本單位；突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料，自然

選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變，進(jìn)而通過隔離形成新的物種；生物進(jìn)化的過程實(shí)際上是生物與生物、

生物與無機(jī)環(huán)境協(xié)同進(jìn)化的過程；生物多樣性是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果。

【詳解】A、依題意，分布在不同島嶼上的樹棲地雀屬于不同種類，不能構(gòu)成一個(gè)種群，A錯(cuò)誤；

B、依題意，不同地棲地雀喙的形態(tài)和大小有差異，說明不同地棲地雀所食用的植物種子大小可能不同，B

錯(cuò)誤；

C、依題意，鳴叫型地雀分布于1個(gè)孤立島嶼上，且形態(tài)類似于鶯類，主要食物是灌木叢的昆蟲，形態(tài)與食

物類型都與其它地雀差異較大，故推測(cè)鳴叫型地雀的基因庫(kù)與其他地雀的差異較大，C正確；

D、當(dāng)某島嶼上小型地雀缺失時(shí)，由于競(jìng)爭(zhēng)壓力減少，中型地雀可以利用過去小型地雀所吃的較小種子，因

此很可能會(huì)導(dǎo)致中型地雀在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中喙會(huì)變得更小，D錯(cuò)誤。

故選C。

【變式2-3】研究人員在實(shí)驗(yàn)室使用殺蟲劑處理螺旋蠅，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。據(jù)圖分析殺蟲劑處理后群體中個(gè)體

數(shù)上升的原因是（）

處

個(gè)體數(shù)

理群體中

前

水

平

250k

6^

45~

3

1~2

0~

代

后世

處理

因突變

藥性基

產(chǎn)生抗

螺旋蠅

理導(dǎo)致

蟲劑處

A.殺

向改變

生不定

頻率發(fā)

的基因

螺旋蠅

作用下

殺蟲劑

B.在

成

離的形

生殖隔

螺旋蠅

理導(dǎo)致

蟲劑處

C.殺

積累

并逐漸

到保留

變異得

抗藥性

蟲劑使

D.殺

】D

【答案

物

，生

材料

供原

化提

物進(jìn)

為生

變異

遺傳

；可

單位

基本

化的

物進(jìn)

是生

種群

為：

論認(rèn)

化理

物進(jìn)

代生

】現(xiàn)

【分析

進(jìn)

的方向

著一定

生物朝

率而使

基因頻

變種群

定向改

擇通過

自然選

向的；

擇是定

自然選

的，

定向

是不

的變異

。

標(biāo)志

成的

種形

新物

離是

殖隔

件，生

要條

的必

形成

物種

是新

隔離

化；

誤；

，A錯(cuò)

作用

選擇

起到

只是

蟲劑

，殺

向性

不定

具有

突變

基因

】A、

【詳解

會(huì)

汰，這

被淘

體則