第五章 基因突变及其它变异 章节同步教学巩固提高精选题集综合训练2025高中生物人教版(新课标)高中必修2

第五章 基因突变及其它变异 章节同步教学巩固提高精选题集综合训练2025高中生物人教版(新课标)高中必修2 知识总结 第一节 基因突变和基因重组 一、基因突变的实例与概念 1. 实例：镰刀型细胞贫血症。其病症表现为红细胞呈弯曲的镰刀状，易破裂，导致溶血性贫血。 2. 概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，称为基因突变。 二、基因突变的原因 1. 外因： - 物理因素：如紫外线、X射线等。 - 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等。 - 生物因素：如某些病毒。 2. 内因：DNA分子复制时发生的错误。 三、基因突变的特点 1. 普遍性：所有生物都可能发生基因突变。 2. 随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，以及细胞内的不同DNA分子或同一DNA分子的不同部位上。 3. 低频性：在自然状态下，基因突变的频率较低。 4. 多数有害性：大多数基因突变对生物体是有害的。 5. 不定向性：基因突变的方向是不确定的。 四、基因突变的遗传特点 1. 若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 2. 若发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，但某些植物的体细胞突变可通过无性繁殖传递给后代。 五、基因突变的意义 1. 是新基因产生的途径。 2. 是生物变异的根本来源。 3. 是生物进化的原始材料。 六、基因重组 1. 概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2. 类型： - 非同源染色体上的非等位基因自由组合。 - 四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。 第二节 染色体变异 一、染色体结构变异 1. 类型：缺失、重复、倒位、易位。 2. 实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）。 二、染色体数目变异 1. 类型： - 个别染色体增加或减少（如21三体综合征）。 - 以染色体组的形式成倍增加或减少（如三倍体无子西瓜）。 2. 染色体组： - 概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。 - 特点： - 一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同。 - 一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。 3. 染色体组数的判断： - 染色体组数 = 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组。 - 染色体组数 = 基因型中控制同一性状的基因个数。 名校习题集: 一、单选题： 1.对下列示意图所表示的生物学意义的描述，准确的是（ ） A. 甲图中生物自交后产生基因型为Aadd个体的概率为 B. 若只研究细胞中每对同源染色体上的一对基因，则乙图细胞分裂完成后，可能同时产生2种、3种或4种不同基因型的配子 C. 丙图所示家系中男性患者明显多于女性患者，该病最有可能是伴X隐性遗传病 D. 丁图表示某果蝇染色体组成，该果蝇只能产生AXW、aXW两种基因型的配子 2.一对表现型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因，下列叙述错误的是（ ） A. 该男孩的性染色体组成若为XXY，则患血友病最可能与图丁有关 B. 该男孩的性染色体组成若为XYY，则患病最可能与图乙有关 C. 该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成可能是XXY D. 该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了基因突变 3.某二倍体植物是杂合体，图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图选出错误的一项(    ） A. 图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程 B. 未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性 C. 图中完整植株只有经过染色体加倍才能使其结实，产生后代 D. 愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比 4.白化病与镰刀型细胞贫血症是两种常见的人类单基因遗传病，发病机理如图所示。下列有关说法正确的是（　） A. ①②分别表示转录、翻译，主要发生在细胞核中 B. ②过程中发生碱基互补配对，完成该过程需要64种tRNA的参与 C. 图中两基因对生物性状的控制方式相同 D. ①②两个过程中碱基互补配对的方式不完全相同 5.已知甲、乙两种植物可杂交并产生不育子代，但可利用该不育子代来培育新的植物。利用甲、乙两种植物培育戊的过程如图所示，据图分析，下列说法正确的是（   ） A. 甲与乙植物杂交所产生的子代，经秋水仙素或低温处理后才可形成丙植物 B. Ⅱ过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换改变了b与D基因在染色体上的位置 C. 在Ⅲ过程中理化因素可诱导基因发生定向改变，而基因在染色体上的位置不变 D. 戊植物的基因型与丁植物不同，二者不属于同一种植物 6.研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（    ） A. 簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B. 培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C. 杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D. 杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 7.如图为白色棉的培育过程。以下叙述正确的是（） A. 过程①造成的变异可在光学显微镜下观察 B. 过程②造成的变异是随机的、不定向的 C. 过程③说明染色体片段缺失纯合子有致死效应 D. 过程④的操作是取粉红棉的花粉进行离体培养 8.如图为某家族中一种单基因遗传病的系谱图，下列说法正确的是（   ） A. 对患者家系进行调查可得出人群中该病的发病率 B. Ⅰ-2、Ⅱ-6均为杂合子，且Ⅱ-4和Ⅲ-8基因型相同的概率是2/3 C. 由Ⅱ-5和Ⅱ-6及Ⅲ-9个体，可推知理论上，该病男女患病概率相等 D. 禁止近亲结婚是预防该遗传病的最有效途径 9.60Co（钴）是典型的γ放射源。我国农业科学家利用60Co处理棉花，成功培育出高产棉花新品种“鲁棉1号”。该过程采用的育种方式及依据的主要遗传学原理是（    ） A. 杂交育种、基因自由组合 B. 诱变育种、染色体互换 C. 杂交育种、染色体结构变异 D. 诱变育种、基因突变 10.如图是果蝇体细胞的染色体组成，以下说法正确的是（      ） A. 染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组 B. 染色体4、6之间的交换属于基因重组 C. 控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上 D. 果蝇基因组可由1、2、3、6、8的DNA分子组成 11.镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖狂的地区，此地区具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体（杂合子）并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，但对疟疾具有较强的抵抗力。下列关于镰刀型细胞贫血症的说法正确的是（　　） A. 镰刀型细胞贫血症基因是突变产生的所以不表达 B. 推算该遗传病后代再发风险率需要确定其遗传方式 C. 该病为基因突变所致，只能通过基因诊断来检测 D. 该致病基因为有害基因，不能为生物进化提供原材料 12.下列有关遗传、变异和进化的叙述，正确的是（） A. 血友病、猫叫综合征和先天性愚型都属于染色体异常遗传病 B. 自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向 C. 细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体，青霉素的选择作用使其生存 D. 大肠杆菌不能发生基因重组，但可以发生基因突变和染色体变异 13.下列说法正确的是 A. 噬菌体侵染细菌的实验证实了DNA是主要的遗传物质 B. 摩尔根运用类比推理的方法证实了基因位于染色体上 C. 镰刀型贫血病的根本原因是肽链上的氨基酸发生了替换 D. 自然选择可以导致不同种群基因库的明显差异，进而形成生殖隔离 14.下列说法正确是（　　） ①水稻（2n=24）一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有13条染色体 ②普通小麦（6n）的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体 ③番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体 ④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体。 A. ①③ B. ②④ C. ②③④ D. ①② 15.某自花传粉植物紫茎（A）对绿茎（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性，这两对基因分别位于两对同源染色体上，且当花粉含AB基因时不能萌发长出花粉管，因而不能参与受精作用。以下分析，正确的是（　　） A. 这两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律 B. 基因型为AaBb和aabb的植株正反交子代性状及比例相同 C. 两紫茎抗病性状植株正反交后代不一定出现性状分离 D. 用单倍体育种的方法不可以得到基因型为AABB的植株 16.下列有关叙述正确的有几项（） ①有一对夫妻生了四个孩子，其中有一个孩子患有白化病，则双亲一定均为杂合子 ②在“性状模拟分离比”试验中两个桶内的彩球数量一定要相等 ③一个基因型为AaBb（位于两对染色体上）的卵原细胞进行减数分裂只形成1种卵细胞 ④基因型为Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子数量比约为1：1 ⑤在减数分裂间期染色体复制后，在光学显微镜下可以看到每条染色体含有两条姐妹染色单体 ⑥摩尔根和孟德尔的实验都运用了“假说演绎法” ⑦二倍体生物的体细胞中基因通常成对存在，配子中只含有成对基因中的一个。 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 17.下图为某哺乳动物细胞中控制毛色的、、基因在分子上的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。有关叙述正确的是（） A. 该分子中某些碱基对发生增添，一定导致性状发生改变 B. 在减数分裂的四分体时期，基因、之间可发生交叉互换 C. 由图可知性状与基因是一一对应的关系 D. 生物的性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境间相互作用来调控的 18.如图所表示的生物学意义的描述，正确的是（　　） A. 图甲中生物自交后产生基因型为Aadd的个体的概率为 B. 图乙所示生物是二倍体，则该生物正常体细胞的染色体数为8条 C. 图丙所示家系中男性患者明显多于女性患者，该病最有可能是伴X染色体隐性遗传病 D. 图丁表示雄果蝇的染色体组成，至少能产生4种基因型配子 19.从基因型为Aa的绿色植物某器官中获取组织，显微观察如下图。下列对该图所示细胞的叙述正确的是 ( ) A. 若将X细胞离体培养成完整植株，此过程要涉及纤维素酶和果胶酶 B. 若将Y细胞离体培养成幼苗后用秋水仙素处理，目的是使其发生染色体结构变异 C. X与Y两个细胞进行体细胞杂交，形成杂种细胞，发育成的杂种植株往往不可育 D. 如果X与Y细胞所含蛋白质种类有明显差异，其根本原因是信使RNA的不同 20.玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。如图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是（　　） A. a～b过程中细胞内不会发生基因重组 B. c～d过程中细胞内发生了染色体数加倍 C. e点后细胞内各染色体组的基因组成相同 D. f～g过程中同源染色体分离，染色体数减半 二、填空题：本大题共2小题，共2分。 21.针对近年来青蒿素在全球部分地区出现的“抗药性”难题，我国著名药学家、诺贝尔生理学或医学奖获得者屠呦呦及其团队提出了应对“青蒿素抗药性”难题的可行性治疗方案，已知野生青蒿为二倍体（2n=18），四倍体中青蒿素含量较高。回答下列问题： （1）青蒿素抗药性的产生是__________的结果，该变异的意义是_________________________。 （2）野生青蒿生长受地域性限制，体内合成的青蒿素极少，科学家考虑采用转基因技术借助酵母菌细胞大量获得青蒿素，该育种方法的原理是________________。 （3）为了提高青需素的含量，常采用_________________处理二倍体青蒿从而得到四倍体青蒿，该过程主要抑制_____________________________________________从而使染色体数目加倍。 （4）与二倍体青蒿相比，四倍体青蒿植株的主要特点有_________，四倍体青蒿细胞在正常减数第二次分裂后期，细胞中的染色体数为条____________________。 （5）四倍体青蒿与野生青蒿_____________（填“属于”“不属于”）同一物种，原因是_______________________________________________________________________。 22.某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。 请回答： （1）自然状态下该植物一般都是__________合子。 （2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________________和有害性这三个特点。 （3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中__________抗病矮茎个体，再经连续自交等__________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种，据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表型及其比例为_______________________________。 （4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有__________________________。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表型及其比例）。 三、探究题：本大题共2小题，共30分。 23.如图所示，以二倍体西瓜①（AABB）和②（aabb）为原始的育种材料（两对基因位于非同源染色体上），进行相应的处理，得到了相应植株④-⑨。 （1）③至④的育种方法为 ______ ，多次射线处理的目的是为了提高 ______ 。 （2）⑤得到⑥的育种原理是 ______ ，⑥中表现型与原始的育种材料不同的个体占 ______ ，其中能稳定遗传的个体占 ______ 。 （3）植株⑧属于 ______ 倍体，其不能正常产生配子，原因是 ______ 。 （4）分别写出植株⑦和幼苗⑨的基因型 ______ 、 ______ 。 24.回答下列关于生物变异的问题： （1）如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理。图中①②表示的遗传信息流动过程分别是① ______ ；② ______ ；α链碱基组成为 ______ ，缬氨酸的密码子（之一）为 ______ 。 （2）图乙为基因型AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图。则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是 ______ 。 （3）图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是 ______ （填序号），属于染色体结构变异的是 ______ （填序号），从发生的染色体种类说，两种变异的主要区别是 ______ 。 四、识图作答题：本大题共1小题，共12分。 25.下列各图中，所表示的是某些植物的体细胞，请根据下列条件判断： (E) AAaaBBBB （1）肯定是单倍体的是____图，单倍体育种的优点是_____________________。 （2）茎秆较粗壮但不能产生种子的是___图，理由是____________________。 （3）如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是______图。E图中含_____个染色体组。 （4）如果C图中生物是由某生物的卵直接发育形成的，那么产生该卵细胞的生物是______倍体。 （5）目前最常用且最有效的人工诱导多倍体形成方法是_________，原理是__________________________ 。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】 本题考查减数分裂、有丝分裂、常染色体显性遗传病特点的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。 据题意和图示分析可知： 甲图中的两对基因分别位于两对同源染色体上，在减数分裂过程中能自由组合； 乙图为减数第一次分裂后期； 丙图中第二代中婚配男女患病，而女儿正常，属于常染色体显性遗传病； 丁图中Aa基因位于常染色体上，W基因位于X染色体上，能产生4种类型的配子。 ​​​​​​​【解答】 A、甲图生物AaDd自交，其后代Aadd个体的概率为=，A错误； B、若只研究细胞中每对同源染色体上的一对基因，则乙图细胞正常情况下可以产生2种配子，如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不同基因型的配子，如果是发生交叉互换，则会产生4种不同基因型的配子，B正确； C、丙图中第二代中婚配男女患病，而女儿正常，属于常染色体显性遗传病，C错误； D、丁图表示果蝇染色体组成图，该果蝇通过减数分裂能产生AXW、AY、aXW、aY，共4种类型的配子，D错误。 故选B。 2.【答案】C  【解析】 本题考查减数分裂和伴性遗传，意在考查学生对知识的理解和应用能力、从题图中获取信息的能力。 分析题图，甲图细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质均等分裂，为初级精母细胞，有一对同源染色体未分离；乙图细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，可表示次级精母细胞，有一对来自姐妹染色单体的两条染色体将进入同一个细胞；丙图细胞处于减数第一次分裂后期，细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞，有一对同源染色体未分离；丁图细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质不均等分裂，为次级卵母细胞，有一对来自姐妹染色单体的两条染色体将进入同一个卵细胞。设正常基因为B、血友病基因为b，据此答题。 【解答】 A.一对表现型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。则该夫妇基因型为XBXb和XBY，该男孩的性染色体组成若为XXY，则该男孩的基因型为XbXbY，XbXb染色体来自于卵细胞，患病最可能与图丁有关，A正确； B.该男孩的性染色体组成若为XYY，则该男孩的基因型为XbYY,则是Xb型的卵细胞与YY型的精子结合而来的，患病最可能与图乙有关，B正确； C.根据B项分析，该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成不可能是XXY，C错误； D.该男孩患病若与图甲有关，则其父亲可能发生基因突变，XB突变为Xb，且X和Y这对同源染色体在减数第一次分裂后期没有分离，最终产生了基因型为XbY的精子，D正确。 ​故选C。 3.【答案】C  【解析】 本题主要考查植物细胞工程的有关知识，解答本题的关键是掌握植物组织培养的原理、方法、过程和应用以及染色体变异的有关知识，并具有一定的分析综合能力。 【解答】 A.图中①表示的是花粉通过脱分化形成愈伤组织的过程，A正确； B.未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有细胞的全能性，B正确； C.图中完整植株是由二倍体的花粉发育来的，属于体细胞中只有一个染色体组的单倍体，该植株高度不育，一方面可以经过染色体加倍后使其通过有性生殖形成种子产生后代，另一方面也可以利用其体细胞进行组织培养，进行无性繁殖产生后代，C错误； D.愈伤组织形成完整植株的途径取决于培养基成分中激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比，D正确。 ​​​​​​​故选C。​ 4.【答案】D  【解析】A、①②分别表示转录、翻译，转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中的核糖体上，A错误； B、由于3种终止密码子没有对应的tRNA，因此tRNA只有61种，B错误； C、基因1是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，基因2通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状，C错误； D、①为转录过程，转录过程中的碱基互补配对有T-A、A-U、G-C、C-G之间的配对，而②翻译过程中碱基互补配对的方式有U-A、A-U、G-C、C-G，显然这两个过程中的碱基互补配对不完全相同，D正确。 故选：D。 5.【答案】A  【解析】A.由图可知，甲植物与乙植物进行杂交，产生的不育子代个体的基因型为bD，经秋水仙素或低温处理后，细胞中的染色体加倍，可形成丙植物，基因型为bbDD，A正确； B.Ⅱ过程基因的位置发生改变，是通过发生染色体片段的易位造成的，B错误； C.Ⅲ过程可通过物理或化学的方法提高基因的突变频率，但不能定向诱导基因的改变，C错误； D.丁与戊的基因型不同，但二者可能属于同一种植物，D错误。 ​​​​​​​故选A。 6.【答案】C  【解析】 本题考查生物进化和植物组织培养等相关知识，考查学生的理解能力和识记能力。 【解答】 A、簇毛麦与普通小麦是两个不同物种，它们之间存在生殖隔离，A正确； B、将杂种幼胚离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株，运用了植物组织培养技术，培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化，B正确； C、杂种植株中来自簇毛麦的染色体没有同源染色体，在减数分裂时染色体不能正常联会，C错误； D、杂种植株的染色体加倍后，在减数分裂时染色体能正常联会，因而能产生可育植株，D正确。 故选C。 7.【答案】B  【解析】 本题考查育种相关知识，属于识记理解水平。 【解答】 A.据图，过程①造成的变异 B突变成b是基因突变，基因突变在光学显微镜下无法观察到，A错误； B.过程②造成的变异是染色体变异，染色体变异的发生是随机的、不定向的，B正确； C.过程③得到的白色棉即是染色体片段缺失的纯合子，说明染色体片段缺失的纯合子并没有使该个体致死，C错误； D.过程④的操作不仅先要取粉红棉的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，还要用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。 8.【答案】C  【解析】A、要调查该病的发病率应在人群中随机抽样调查，A错误; B、5号和6号患病，而9号正常，根据“有中生无为显性，显性遗传看男病，男病女正非伴性”，可判断该病为常染色体显性遗传病，Ⅰ-2可能是纯合子也可能是杂合子，Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅱ-6均为杂合子，Ⅲ-8是杂合子的概率是2/3，B错误; C、由Ⅱ-5和Ⅱ-6及Ⅲ-9个体，可推知该病为常染色体显性遗传病，理论上该病男女患病概率相等，C正确; D、禁止近亲结婚是预防隐性遗传病的最有效途径，该病是显性遗传病，D错误。 ​​​​​​​故选C。 9.【答案】D  【解析】60Co具有放射性，用60Co来处理生物，使其在细胞分裂前的间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变，这种育种方法为诱变育种，其依据的主要遗传学原理是基因突变。 故选D。 10.【答案】D  【解析】A、图中1和2、3和4、5和6、7和8各属于一对同源染色体，所以染色体1、3、5、7（或2、4、6、8）组成果蝇的一个染色体组，即染色体组中不会出现同源染色体，A错误； B、染色体4和6属于非同源染色体，它们之间的交换属于染色体结构变异中的易位，B错误； C、控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上，即图中的1号染色体上，2号染色体是Y染色体，C错误； D、由于1和2异型，所以研究果蝇的基因组可研究1、2、3、6、8或（7）号染色体上DNA序列的碱基组成，D正确。 故选D。 11.【答案】B  【解析】A、杂合子（Aa）能同时合成正常和异常的血红蛋白，但是不表现出症状，A错误； B、推算该遗传病后代再发风险率需要在该病的家系中确定其遗传方式、双亲的基因型及比例等，B正确； C、镰刀型细胞贫血症的红细胞形态变成镰刀型，可以通过观察红细胞形态来判断是否患病，C错误； D、该致病基因为有害基因，但是有害还是有利取决于环境，携带者的后代可能患镰刀型细胞贫血症，但其对疟疾具较强抵抗力，镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖狂的地区，因此能为生物进化提供原材料，D错误。 故选：B。 镰刀型细胞贫血症产生的图解如下： 由此可见，其产生根本原因是控制血红蛋白的基因中一个碱基发生改变。 本题以镰刀型贫血症为素材，考查基因突变的相关知识，要求考生识记基因突变的概念、实例、特点等基础知识，明确廉刀型贫血症形成的原因，再根据题干要求选出正确的答案。 12.【答案】B  【解析】 本题考查遗传、变异和进化的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。 【解答】 A.血友病是一种单基因遗传病，属于伴X染色体隐性遗传病，猫叫综合征是由于人类第5号染色体缺失一段导致的，属于染色体结构异常遗传病，先天愚型是由于人类第21号染色体多出一条所致，属于染色体数目异常遗传病，A错误； B.自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向，B正确； C.抗药性是细菌在接触青霉素之前就已经产生的，青霉素只能对细菌的抗药性进行选择使其表现出来，C错误； D.大肠杆菌属于原核生物，其可遗传变异来自只有基因突变，D错误。 故选B。 13.【答案】D  【解析】 本题考查DNA是主要遗传物质的实验证据、基因位于染色体上的实验证据、基因突变、现代生物进化理论等知识，着重考查学生对知识点的识记理解能力，难度一般。 【解答】 A.噬菌体侵染细菌的实验实验没有体现“主要”,只是证实了DNA是遗传物质，A错误； B.摩尔根运用“假说一演绎法”证实了基因位于染色体上，B错误； C.镰刀型贫血病的根本原因是基因的碱基对发生替换，属于基因突变，C错误； D.自然选择可以导致不同种群基因库的明显差异，进而形成生殖隔离，D正确。 14.【答案】B  【解析】①水稻（2n=24）一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体，①错误； ②普通小麦（6n）的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体，是单倍体，②正确； ③番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一个染色体组，③错误； ④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体，④正确。 故选：B。 单倍体是由生殖细胞直接发育而来的生物个体，体细胞中含有一个或多个染色体组。对于植物体细胞杂交技术所得的杂种细胞含有两亲代的所有的遗传物质。马和驴是两个物种，之间存在生殖隔离，产生不可育的骡子。雄峰由蜂王的卵细胞直接发育而来的单倍体。 本题着重考查了染色体组的概念、单倍体、二倍体和多倍体等方面的知识，意在考查考生能识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成一定知识网络的能力，并且具有一定的分析能力和理解能力。 15.【答案】C  【解析】解：A、由题干信息可知，两对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此两对等位基因遵循自由组合定律，A错误； B、由题意可知，AB的花粉不能参与受精作用，AB的卵细胞能参与受精，因此基因型为AaBb和aabb的植株正反交子代性状及比例不相同，B错误； C、由题意知，紫茎抗病植株的基因型是AaBB、AaBb、AABb，基因型为AaBB与AABb个体正交与反交都不发生性状分离，C正确； D、单倍体育种的过程是花药离体培养获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得可育二倍体植株，由于AB花粉不能受精，但是可能可以离体培养获得单倍体幼苗，因此可以获得基因型为AABB的植株；或者可以用AB的卵细胞进行单倍体育种，D错误。 故选：C。 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合；A（a）与B（b）分别位于2对同源染色体上，因此两对等位基因遵循自由组合定律。 本题旨在考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质，花粉不育对后代性状的影响，单倍体育种的原理和方法，把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题干信息进行推理、判断。 16.【答案】C  【解析】 本题意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理判断或得出正确结论的能力。 【解答】 ①有一对夫妻生了四个孩子，其中有一个孩子患有白化病，则双亲不一定均为杂合子，也可能一个为杂合子一个为白化患者，①错误； ②在“性状模拟分离比”试验中两个桶内的彩球数量不一定要相等，②错误； ③一个基因型为AaBb（位于两对染色体上）的卵原细胞进行减数分裂只形成1种卵细胞，③正确； ④基因型为Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子数量比不为1：1，雄配子数量远多于雌配子数量，④错误； ⑤在减数分裂间期染色体复制后，在光学显微镜下看不到每条染色体含有两条姐妹染色单体，因为此时是染色质，⑤错误； ⑥摩尔根和孟德尔的实验都运用了“假说演绎法”，⑥正确； ⑦二倍体生物的体细胞中基因通常成对存在，配子中只含有成对基因中的一个，⑦正确。 综上所述，C正确，ABD错误。 故选C。 17.【答案】D  【解析】 本题综合考查了可遗传变异，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系。 【解答】 A.该分子中非基因片段某些碱基对发生增添，其子代的性状不会发生改变，A错误；  B.基因、在同一条染色体上，不会发生交叉互换，B错误；  C.由图可知，基因与性状之一不是一一对应的关系，有些性状可能由多对基因控制，C错误；  D.基因与基因、基因与基因产物、基因与环境相互作用调控生物的性状，D正确。 ​故选D。 18.【答案】D  【解析】解：A、甲图中两对等位基因位于不同对的同源染色体上，遵循基因自由组合定律，因此该生物自交后产生基因型为Aadd的个体的概率为×=，A错误； B、乙图细胞可能处于有丝分裂后期，含有8条染色体，则该生物正常体细胞的染色体数为4条，B错误； C、根据分析可知丙图家系中的遗传病为常染色体显性遗传病，C错误； D、丁图所示为雄果蝇，其基因型可表示为AaXwY，能产生AXw、aXw、AY、aY四种配子，D正确。 故选：D。 根据题意和图示分析可知：甲细胞含有2对同源染色体（1和2、3和4）；其中1和2上含有一对等位基因，3和4上含有一对等位基因。 乙细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期； 丙图中：“有中生无为显性，显性看男病，男病女正非伴性”，因此该病为常染色体显性遗传病； 丁图为雄果蝇体细胞中染色体组成图，且该果蝇的基因型为AaXwY． 本题结合细胞分裂图、系谱图和染色体组成图，考查基因自由组合定律的实质及应用、细胞有丝分裂、人类遗传病等知识，要求考生掌握基因自由组合定律，明确甲图中的两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律；识记细胞有丝分裂不同时期的特点，能准确判断乙图细胞的分裂方式及所处的时期；掌握人类遗传病的种类及特点，能根据系谱图判断丙图遗传病的遗传方式；能根据丁图信息判断果蝇的性别及基因型。 19.【答案】D  【解析】 本题结合图解，综合考查植物组织培养、植物体细胞杂交、单倍体育种及细胞分化等知识，要求考生识记植物组织培养和植物体细胞杂交的具体过程；识记秋水仙素的作用原理；掌握细胞分化的实质，能结合所学的知识准确判断各选项。 分析题图：图示为从基因型为Aa的绿色植物某器官中获取组织，图中X细胞和Y细胞的形态、结构和生理功能不同，原因是发生了基因的选择性表达，细胞中mRNA和蛋白质种类有所区别。 【解答】 A.将X细胞离体培养成完整植株，为植物组培技术，需要用生长素和细胞分裂素诱导脱分化和再分化过程，不需要用纤维素酶和果胶酶去壁，A错误。 B.用秋水仙素处理幼苗，会使染色体数目加倍，B错误。 C.X与Y两个细胞取自同一植物，进行体细胞杂交获得的杂种细胞基因型为AAaa，发育成的植株可育，C错误。 D.X与Y细胞所含蛋白质种类不同，是基因进行了选择性表达，转录的信使RNA不同，D正确。 故选D。 20.【答案】D  【解析】解：A、a～b表示有丝分裂过程，该过程中细胞内不会发生基因重组，因为基因重组发生在减数分裂过程中，A正确； B、cd段之前用秋水仙素处理过，而秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以cd过程中细胞内发生了染色体数加倍，B正确； C、e点后的细胞为纯合体，各染色体组的基因组成完全相同，C正确； D、f～g为有丝分裂后期，不会发生同源染色体的分离，因为同源染色体的分离只发生在减数第一次分裂后期，D错误。 故选：D。 分析题图：玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程属于单倍体育种，图示该过程中某时段细胞核DNA含量变化，其中ab、ef段都表示有丝分裂前期、中期和后期；cd段表示有丝分裂间期；gh段表示后期。 本题结合细胞核DNA含量变化示意图，考查有丝分裂和染色体变异的相关知识，意在考查考生的识图能力、理解能力和分析能力，属于中等难度题。解答本题的关键是曲线图的分析，要求考生掌握有丝分裂过程中DNA含量变化规律，能准确判断图中各区段所代表的时期，并结合所学知识，对选项作出准确的判断。 21.【答案】（1）基因突变；新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料    （2）基因重组   （3）低温或秋水仙素；细胞分裂过程中纺锤体的形成，使复制后的染色体不能正常发生分离     （4）茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，青蒿素等营养物质的含量都有所增加（合理即可）；36    ​​​​​​（5）不属于；野生青蒿是二倍体，与四倍体青蒿结合产生的后代是三倍体，三倍体高度不育  【解析】 本题考查植物变异、处理方法和原理及多倍体的相关知识，解题关键是学生的综合理解与掌握及运用能力。 【解答】 （1）抗药性的产生是基因突变的结果，它是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，同时为生物的进化提供原材料。 （2）因为该技术是将青蒿素基因转移到酵母菌细胞中，使青蒿的青蒿素基因与酵母菌基因组组合在一起，所以该原理应该是基因重组。 （3）由二倍体变成四倍体的过程中，染色体增加一倍，通常采用的方法是低温或秋水仙素进行处理，该方法是通过抑制纺锤体的形成，使染色体不能在细胞分裂中进行分配，从而使染色体加倍。 （4）四倍体的主要特点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，青蒿素等营养物质的含量都有所增加等。二倍体的正常体细胞中的染色体数为18，四倍体体细胞中的染色体数为36，四倍体青蒿细胞在正常减数第二次分裂后期的染色体数与体细胞的染色体数相同，即也为36。 （5）野生青蒿是二倍体，四倍体与二倍体不属于同一物种，因为它们杂交产生的子代是三倍体，是不可育的。 22.【答案】（1）纯 （2）多方向性、稀有性 （3）选择；纯合化；年限越长；高茎:中茎:矮茎＝1:6:9 （4）基因重组和染色体畸变   【解析】(1)由于该植物是自花且闭花授粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子。 (2）诱变育种的原理是基因突变，由于基因突变具有多方向性、稀有性和有害性等特点，所以需要处理大量种子。 (3）如果采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，得F1，F1自交所得F2中选出抗病矮茎个体(D_E_R_)﹔再通过连续自交及逐代淘汰纯合化的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种〈DDEERR);一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种，其育种过程所需的年限越长 ;若只考虑茎的高度，F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后，F2中表型及比例为9矮茎(9D_E_):6中茎(3D_ee、3ddE_) 、1高茎( lddee)。 (4)单倍体育种涉及杂交育种和染色体数目诱导加倍过程，故原理是基因重组和染色体畸变; 遗传图解书写时应标明杂交符号、亲子代基因型、表型及比例，可书写如下: 23.【答案】（1）诱变育种    ；  基因突变的频率 （2）基因重组  ；    ；    （3）三    ；减数分裂时联会紊乱 （4）AAaaBBbb     ；  AB、Ab、aB、ab  【解析】（1）③至④过程利用了基因突变的原理，多次射线处理的目的是为了提高基因突变的频率。 （2）图中植株①和②杂交得到③，③自然生长到⑤再进行自交获得植株⑥的方法为杂交育种，育种原理是基因重组，⑥中表现型与原始的育种材料不同的个体（A-bb、aaB-）占，其中能稳定遗传的个体（AAbb、aaBB）占。 （3）首先用秋水仙素（抑制纺锤体的形成）处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株⑦；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜，植株⑧属于三倍体，其不能正常产生配子，原因是减数分裂时联会紊乱。 （4）⑦是秋水仙素处理产生的多倍体植株，其基因型为AAaaBBbb，⑨是单倍体幼苗，其基因型为AB、Ab、aB、ab。 故答案为： ​​​​​​​（1）诱变育种    ；  基因突变的频率 （2）基因重组  ；    ；    （3）三    ；减数分裂时联会紊乱 （4）AAaaBBbb     ；  AB、Ab、aB、ab 分析图形：①和②为两个亲本，③是杂合子F1，④是通过诱变处理的发生基因突变的个体，⑤是F1代，⑥是自交产生的F2植株，⑦是秋水仙素处理产生的多倍体植株，⑧是多倍体，⑨是单倍体幼苗，等位基因分离发生于产生配子的减数分裂过程，③⑤⑥为杂交育种，③⑤⑦⑧为多倍体育种。 本题旨在考查学生对杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种的比较掌握，并学会分析题图信息，结合相关知识综合解答问题。 24.【答案】（1）DNA复制　转录　CATGUA （2）发生了交叉互换或基因突变 （3）①    ②    ①发生在同源染色体之间，②发生在非同源染色体之间  【解析】根据题意和图示分析可知：图甲是人类镰刀型细胞贫血症的病因分析，图中①过程是DNA分子的复制，②是转录过程；α链是DNA转录的模板链，碱基组成为CAT，β链是mRNA上的碱基序列，碱基组成为GUA； 图乙为基因型AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图。该细胞不含同源染色体，应处于减数第二次分裂前期，可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或（第一）极体。 图丙中图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换，属于交叉互换，发生在减数第一次分裂的四分体时期，属于基因重组；图②发生在非同源染色体之间染色体片段的互换，属于染色体结构变异中的易位。 本题的知识点是基因突变、转录和翻译、生物变异等，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的综合应用是解题的关键。 （1）由题图可知，①是DNA分子的复制，DNA分子复制发生在细胞分裂间期；②是转录过程，该过程需要的酶是RNA聚合酶的催化。α链碱基与GTA互补配对，因此α链碱基组成为CAT；β链碱基是以α为模板，按照碱基互补配对原则转录而来的，因此β链缬氨酸的碱基组成为GUA。 （2）由于该动物的基因型是AaBB，图示细胞处于减数第二次分裂过程中，正常情况下图中两条姐妹染色单体上的基因应相同，出现A和a的原因可能是发生了基因突变，也可能是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换。 （3）从图中可以看出，①属于同源染色体间的交叉互换，所以属于基因重组。②属于非同源染色体间的互换，所以属于染色体结构变异。 25.【答案】（1）D；大大缩短育种年限 （2）A ；减数分裂过程中染色体联会紊乱　 （3）B、C ； 4　 （4）四 ​（5）秋水仙素；抑制纺锤体形成，使染色体不能向两极运动  【解析】（1）染色体组是细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。根据图形判断染色体组的方法是根据细胞中相同的染色体有几条，或染色体组数目＝染色体数目/染色体形态数，故根据图解可知A图有3个染色体组，B图有2个染色体组，C图有2个染色体组，D图有1个染色体组，E图有4个染色体组。单倍体是由配子直接发育形成的，细胞中可能有一个或多个染色体组，所以肯定是单倍体的是D图，它是由二倍体生物的生殖细胞直接发育形成的。单倍体育种的优点是大大缩短育种年限。 ​（2）多倍体一般茎秆粗壮，A图含三个染色体组，但由于减数分裂染色体联会紊乱，不能产生配子，故含三个染色体组的细胞无种子。 （3）如果都不是由生殖细胞直接发育形成，则细胞含几个染色体组就是几倍体，所以肯定是二倍体的是B、C图。E图中含4个染色体组。 （4）如果C图是由卵细胞直接发育形成，则它不管含几个染色体组，都是单倍体；C图含二个染色体组，则形成它的生物细胞含四个染色体组，则这种生物是四倍体。 （5）目前最常用且最有效的人工诱导多倍体形成方法是用秋水仙素处理幼苗，原理是秋水仙素抑制纺锤体形成，使染色体不能向两极运动。 第 1 页 共 22 页 学科网（北京）股份有限公司 $$