专题05 生物变异与育种（期末真题汇编，北京专用）高一生物下学期

**基本信息** 聚焦生物变异与育种三大核心考点，汇编北京多区期末真题，通过真实情境与梯度问题考查生命观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|37题|基因突变（黄曲霉毒素致癌）、染色体变异（三倍体香蕉）、育种（杂交狼尾草）|结合神舟十七号太空种子等科技情境，基础概念与实例分析结合| |非选择题|6题|遗传系谱分析（家族性高胆固醇血症）、抗癌机制（5-FU作用）、单倍体育种|综合考查基因表达、变异原理，如第23题关联P53基因突变与蛋白质合成，体现探究实践|

专题05 生物变异与育种 3大高频考点概览 考点01 基因突变和基因重组 考点02 染色体变异 考点03 育种 地 城 考点01 基因突变和基因重组 1．（24-25高一下·北京朝阳·期末）以下关于基因重组的叙述，正确的是（    ） A．基因重组是生物变异的根本来源 B．基因重组发生在减数分裂和受精作用过程 C．基因重组只能发生在非同源染色体之间 D．基因重组可使子代产生多样的基因型和表型 2．（24-25高一下·北京朝阳·期末）霉变的坚果、谷物等食品中易产生黄曲霉毒素，对肝脏组织有破坏作用，可导致肝癌。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素属于物理致癌因子 B．黄曲霉毒素诱导肝细胞产生了原癌基因 C．癌细胞易分散转移与细胞膜上糖蛋白减少有关 D．为降低肝癌风险，应避免食用坚果和谷物等食品 3．（24-25高一下·北京朝阳·期末）下图为某人体内基因对性状的控制过程，推测不合理的是（    ） A．①过程需要tRNA分子参与 B．X1、X2代表mRNA，二者碱基序列相同 C．镰刀型红细胞产生是由于血红蛋白结构发生变化 D．黑色素的形成说明基因通过控制酶的合成间接控制性状 4．（24-25高一下·北京东城·期末）下列各项中会导致基因重组现象发生的是（    ） A．等位基因彼此分离 B．姐妹染色单体的片段交换 C．非同源染色体的自由组合 D．非同源染色体的片段交换 5．（2025高一下·北京·学业考试）研究人员发现一株矮秆小麦，导致矮秆的原因是野生型高秆小麦的Rht17基因部分碱基序列发生改变，如下图。这种改变引起的可遗传变异类型属于（    ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 6．（23-24高一下·北京朝阳·期末）自1985年以来，棕白色相间的大熊猫屡见报导。为研究其毛色形成机制，研究者进行了相关的DNA测序，结果显示1号染色体的Bace2基因的第一外显子发生变异。 以下相关推测错误的是（　　） A．熊猫棕白相间的毛色特征可能遗传 B．该变异属染色体结构变异中的缺失类型 C．该变异使Bace2突变蛋白的分子量减小 D．可研究小鼠中的同源基因来验证该遗传机理 7．（23-24高一下·北京西城·期末）结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤，在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是（    ） A．KRAS基因为原癌基因，P53基因为抑癌基因 B．正常细胞内不含有KRAS基因，但含有P53基因 C．癌症通常是多基因突变累积的结果 D．癌细胞能够无限增殖，容易在体内分散和转移 8．（22-23高一下·北京东城·期末）近年来，癌症对人类健康的威胁越来越严重，下列有关叙述错误的是（　　） A．与正常细胞相比，癌细胞具有无限增殖的特点 B．癌细胞膜上糖蛋白减少导致其容易在体内转移 C．远离致癌因子是避免癌症发生的重要手段 D．原癌基因表达是导致细胞癌变的根本原因 9．（23-24高一下·北京·月考）甲、乙是某生物（2n=2）细胞分裂过程中染色体分离示意图。下列叙述正确的是（　　） A．甲图表示减数分裂I后期同源染色体分离 B．甲图母源与父源染色体上有等位基因 C．乙会发生非同源染色体的自由组合 D．该生物有性生殖过程中不能发生基因重组 10．（23-24高一下·北京丰台·期末）多梳蛋白可参与组装形成蛋白复合物PRC。非编码RNA不参与翻译，但能精确识别特定的基因区域。PRC与非编码RNA结合后可调控染色体组蛋白的修饰进而抑制转录。科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升。下列分析错误的是（　　） A．染色体组蛋白的修饰是一种表观遗传调控途径 B．非编码RNA识别的基因可能与细胞周期有关 C．抑癌基因和原癌基因的突变才会导致细胞癌变 D．提高多梳蛋白的表达有可能延长癌症生存期 11．（23-24高一下·北京丰台·期末）神舟十七号飞船完成太空任务后，成功载回了一些植物种子。这些种子经历了11个月舱外辐射。以下分析错误的是（　　） A．太空中独特的环境——高真空、微重力和空间射线，可提高突变频率 B．即使没有太空因素的影响，基因突变也可能因DNA复制错误自发产生 C．种植这些种子一定可以得到产量更高、品质更好和抗性更强的新品种 D．有的基因突变不会导致新的性状出现，既无害也无益，属于中性突变 12．（23-24高一下·北京·期末）下列关于基因突变的叙述，错误的是（    ） A．基因突变一定能够改变生物的表现型 B．基因突变是生物变异的根本来源 C．基因突变可以自发产生 D．自然状态下，基因突变的频率是很低的 13．（23-24高一下·北京房山·期末）下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是（　　） A．基因突变不一定都会引起生物性状的改变 B．基因突变、基因重组决定了生物进化的方向 C．自然突变往往是不定向的，而人工诱变通常是定向的 D．在水稻根尖内的基因突变比在花药中的更容易遗传给后代 14．（23-24高一下·北京海淀·期末）科学家发现某种癌细胞的成因之一是调节姐妹染色单体粘连的基因发生突变，姐妹染色单体不能粘连。图为出现此问题的细胞有丝分裂示意图，以下说法错误的是（    ） A．染色单体是在细胞周期的间期形成的 B．a图中共有5条染色体，10条染色单体 C．b图形成的子细胞中分别含有5个、3个DNA分子 D．该基因突变可能导致染色体无法平均分配 15．（23-24高一下·北京朝阳·期末）M基因位于人类1号染色体，表达产物M酶是叶酸代谢途径中的关键酶。下列叙述错误的是（　　） A．基因发生碱基对的替换，一般不会导致氨基酸序列的大量改变 B．若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变，则其遗传信息不变 C．一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4 D．M基因可发生不同的突变，体现了基因突变的不定向性 16．（2024高一下·北京海淀·学业考试）科学家用基因编辑技术精确修复异常基因中的缺陷，从而改变生物性状下列变异类型与该修复过程最相似的是（    ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 17．（23-24高一下·北京丰台·期末）家族性高胆固醇血症（FH）患者先天胆固醇高，易引发心脑血管疾病，是遗传性疾病。 (1)图1为某FH患者（Ⅲ-1）家族系谱图，研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序，I-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是___。 (2)图2展示FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的___，遗传信息___时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键，引起A蛋白的___改变，运输胆固醇的效率下降。 (3)研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞，检测相关基因的表达情况，结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成，S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录，推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因：___。 (4)FH给患者和家庭带来了痛苦，可通过___对该病进行检测和预防，辅以低脂饮食和适当锻炼，降低心脑血管疾病发病率。 18．（23-24高一下·北京东城·期末）m6A甲基化是RNA甲基化的主要形式。NF1是一类转录因子，NF1m6A甲基化与癌症形成有关。IG3是一种m6A阅读蛋白，能够识别并结合m6A甲基化位点。科研人员对IG3、NF1m6A甲基化与癌症的关系展开研究。 (1)m6A甲基化是指RNA中腺嘌呤（A）的第6位N原子上添加甲基基团的化学修饰现象。其RNA的碱基序列_________（填“发生”或“未发生”）变化。RNA甲基化会影响RNA的稳定性、调控基因表达中的______过程。 (2)癌细胞具有_________等特征（写出两点）。观察IG3正常表达胃癌细胞和IG3敲低胃癌细胞0h和72h的划痕区域，如图1，72h划痕区域的变化结果表明IG3能够_________胃癌的发生。 (3)NF1m6A甲基化主要在NF1mRNA3'端的3个位点。对这3个位点进行突变，标记为突变1、2、3，检测NF1表达量，结果如图2。推断IG3调控NF1表达的过程主要依赖于位点1，依据是__________。 (4)已有研究可知IR1和IR2基因在人和哺乳动物致癌过程中起关键作用。对两组细胞相关指标检测，结果如图3。结果证明IR1是胃癌中IG3和NF1的关键下游基因，理由是__________。 (5)综合以上信息，补充下图，说明IG3、NF1m6A甲基化与胃癌的关系_____。（横线上填写文字，括号中填写“+”表示促进或“-”表示抑制）。 19．（23-24高一下·北京西城·期末）肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究，为治疗肥胖提供了新思路。 (1)Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上，可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞，检测Ucpl基因的表达，结果如图1。 ① Ucpl基因的表达水平，可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。 ② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后，通过一系列信号转导，可____Ucpl基因的表达。 (2)ENT1 蛋白是一种转运蛋白，广泛存在于人体细胞膜上，可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因（编码 ENT1）检测和体质检测，结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2，部分密码子如表。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U ① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________，这导致其功能下降。 ② 与正常纯合子相比，E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。 (3)综合以上信息，提出一个治疗肥胖的思路___________________。 20．（23-24高一下·北京·期末）控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上，基因分布及不同发育时期的血红蛋白组成如图所示，α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因，（表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成。人类镰刀型细胞贫血症由β基因突变引起。 请据图回答问题： (1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同，从分子水平上分析，这是____________的结果。 (2)据图分析，下列叙述正确的是________________ a．人体血红蛋白基因的表达有时间顺序 b．多个基因控制血红蛋白的合成 c．控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上 d．控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病 (3)合成血红蛋白肽链的场所是____________。已知α肽链由141个氨基酸组成，β肽链由146个氨基酸组成，那么成年人中肽链组成为a₂β₂的1个血红蛋白分子中的肽键数是______________。 (4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症，结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA，缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是______________。 (5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因，则此二人婚配后生出患病孩子的概率是________________。 21．（24-25高一下·北京海淀·期末）无核椪柑是野生型椪柑（2n=18）的一种突变体，因其无籽且汁水丰富，深受消费者喜爱。 (1)研究人员观察野生型和突变体花粉母细胞减数分裂的不同时期（A~D），部分结果如图1。 ①减数分裂是进行________生殖的生物产生配子的重要方式。与野生型相比，图中A时期突变体细胞中染色体无法正常________，难以形成正常的四分体。 ②图中B时期为减数分裂Ⅰ________期，野生型经D时期所形成的每个配子中含有________条染色体。 ③C时期突变体的一些染色体滞留（箭头所示），导致________分离不均，造成突变体的花粉异常。 ④D时期突变体的染色体（箭头所示）不能进入细胞核，进而游离于细胞核之外形成微核。细胞质分裂时，微核随机进入到子细胞中，可能导致子细胞中染色体________异常，进而造成植株不育。 (2)对两种椪柑的DNA进行测序，发现突变体的M基因发生了改变，与野生型相比，突变体发生改变的非模板链相应部分碱基序列比较如图2。 M基因编码解旋酶，对四分体的形成具有关键作用。据图2分析，突变体的M基因发生了碱基的________，使得其编码蛋白质的相对分子质量与野生型中的此蛋白质相比明显变小，推测原因是________。 (3)基于上述研究，获得大量无核椪柑的育种思路有________。 22．（24-25高一下·北京西城·期末）DNA序列水平的可逆遗传突变，可以调控不稳定遗传表型，这使得生物可以更好更快地适应多变的环境。科研人员对酵母不稳定遗传耐药菌进行相关研究。 (1)为获得不稳定遗传耐药菌株，将酵母菌在含有雷帕霉素的培养基上连续培养，挑选有生长优势的菌株，然后将其在普通培养基中连续培养，定期测定子代耐药菌的占比，结果如下表。 菌株 第1天 第10天 第20天 野生型 0% 0% 0% 稳定耐药菌株 100% 100% 100% 菌株1 100% 93.5% 0% 菌株2 100% 100% 100% 菌株3 97% 90.8% 0% 选择菌株__________作为不稳定遗传耐药菌研究对象。 (2)科研人员对上述不稳定遗传耐药菌株进行了全基因组测序分析。 ①其中某菌株A因S基因发生了下图所示变化而产生耐药性，当耐药性退化后其基因序列也回复到野生型。与野生型相比，菌株A的s基因发生了碱基__________，导致__________，使其编码的蛋白质分子量变小、功能丧失，菌株产生耐药性。 ②设计实验进一步验证不稳定遗传耐药性的机制。下表为实验组的设计及结果（将所给选项前的字母填入表中）。 a.敲除野生型S基因b.转入野生型S基因c.普通培养基    d.雷帕霉素培养基e.正常生长f.无法正常生长 菌株 基因改造 培养基 结果 野生型 耐药菌株A __________ (3)在上述研究过程中，研究者发现部分耐药菌S基因的碱基序列与野生型无差异，结合所学知识，推测其耐药性产生的机制可能是__________。 23．（24-25高一下·北京东城·期末）5-氟尿嘧啶（5-FU）是一种常用的抗癌药物，广泛用于结直肠癌和乳腺癌治疗。研究人员对其作用机制和适用的癌细胞类型进行研究。 (1)正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞，促进细胞凋亡等，判断P53基因属于______，该基因突变可能引起细胞癌变。 (2)P53基因有多种突变类型，其中R213X类型由于DNA分子中发生了碱基的______，导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子，合成的截短P53蛋白因______改变而失去活性。 (3)将5-FU加入R213X类型癌细胞培养系，一段时间后检测细胞中相关物质含量，结果如图1、图2。 图1结果说明，5-FU可以______。根据图2结果推测，5-FU可能使某些携带氨基酸的______识别终止密码子，从而使突变基因表达出了全长P53蛋白。 (4)进一步检测细胞中凋亡相关蛋白的含量，结果如图3。 ①综合上述信息，5-FU通过______，发挥治疗癌症的效果。 ②基于图3，利用5-FU进行癌症治疗前，需对患者进行的必要检查及目的是______。 地 城 考点02 染色体变异 24．（24-25高一下·北京海淀·期末）三倍体香蕉之所以无籽，是因为不能形成正常的生殖细胞。原因是在减数分裂过程中（　　） A．染色体数目增加 B．染色体数目减少 C．染色体联会紊乱 D．染色体结构改变 25．（24-25高一下·北京海淀·期末）下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是（　　） A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体 B．由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组 D．用低温处理大肠杆菌可使大肠杆菌染色体组数目加倍 26．（24-25高一下·北京·期末）市场上销售的某无子香蕉培育过程如下，有关叙述错误的是（　　） A．无子香蕉含有3个染色体组 B．有子香蕉配子发育成的个体是二倍体 C．有子香蕉和野生芭蕉存在生殖隔离 D．无子香蕉的培育利用了染色体数目变异的原理 27．（24-25高一下·北京东城·期末）以洋葱（2n＝16）为实验材料，进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验。下列叙述不正确的是（    ） A．都需要用低倍镜找到分裂细胞再更换高倍镜观察 B．制作装片的步骤均为解离、漂洗、染色、制片 C．两个实验均无法观察到同一个细胞连续分裂的过程 D．后一个实验能找到染色体数为32条的细胞，前一个实验不能 28．（2024高一上·北京·学业考试）慢性粒细胞白血病（CML）病人白细胞中常出现“费城染色体”，其形成机制如图所示。据图分析，此病形成过程中发生了（　　） A．染色体片段的缺失 B．染色体片段的增加 C．染色体片段位置的颠倒 D．染色体片段移接到非同源染色体上 29．（23-24高一下·北京丰台·期末）现在的栽培种香蕉是由野生香蕉（2n=22）培育而来的三倍体。下列分析错误的是（　　） A．野生香蕉减数分裂Ⅱ可观察到22条染色体 B．用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体 C．四倍体植株配子发育成的个体是二倍体 D．栽培种香蕉联会紊乱无法形成可育配子 30．（23-24高一下·北京丰台·期末）下列关于实验探究活动的描述中正确的是（　　） A．在探究某遗传病的遗传方式时，应在大样本人群中进行调查 B．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，应观察成熟细胞 C．在观察细胞减数分裂装片时，无法在睾丸中观察到次级精母细胞 D．制作DNA分子模型时，代表基本骨架的两条铁丝表示的方向相反 31．（23-24高一下·北京东城·期末）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中编号为16A的区段（含有多个基因）发生了如下图的变化。由此可见复眼小眼数的变异属于染色体结构变异中的（    ） A．染色体片段的缺失 B．染色体片段的增加 C．染色体片段位置的颠倒 D．染色体片段移接到非同源染色体上 32．（23-24高一下·北京房山·期末）慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体比正常人的要短，所缺失的片段接到了9号染色体上。下列相关叙述不正确的是（　　） A．该患者体细胞的染色体数目不变 B．这种类型的变异在光学显微镜下能够辨认出来 C．正常人的A/a和B/b基因的遗传遵循自由组合定律 D．该变异类型属于基因重组，改变了基因的数量和排列顺序 33．（23-24高一下·北京海淀·期末）将萝卜（RR，2n=18）和甘蓝（BB，2n=18）进行杂交，得到杂种F1。F1偶尔结了少数几粒种子（F2），发芽后长成的植株株型很大，叶像甘蓝，根像萝卜，检查它的染色体，发现2n=36。下列对F1和F2育性的判断及分析，错误的是（    ） A．F1是不育的，产生配子时同源染色体联会紊乱 B．F1是不育的，产生配子时无联会的同源染色体 C．F2是可育的，其配子中含有R、B两个染色体组 D．F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的 34．（23-24高一下·北京海淀·期末）如图是哺乳动物的一个细胞，下列说法不正确的是（    ） A．该细胞处于减Ⅰ后期 B．该个体产生的配子共有2种 C．图中有2对同源染色体，2个染色体组 D．该动物为雌性，此细胞是初级卵母细胞 35．（23-24高一下·北京朝阳·期末）下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，相关叙述正确的是（　　） A．培育的无籽西瓜没有后代，属于不可遗传的变异 B．四倍体植株与二倍体杂交所结的西瓜，果肉细胞内含有3个染色体组 C．四倍体做父本、二倍体做母本得到三倍体叶肉细胞中无同源染色体 D．获得无籽西瓜的过程中两次用到花粉，两次使用花粉的作用不同 36．（23-24高一下·北京西城·期末）小麦生产的持续稳定对保障我国粮食安全具有重要意义。赤霉病对小麦生产危害极大，偃麦草具有抗赤霉病等诸多优良性状。我国科研工作者利用“小偃麦”，将抗赤霉病基因导入到普通小麦中，获得抗赤霉病小麦新种质。 (1)由普通小麦（含 42 条染色体）和偃麦草杂交获得小偃麦（甲）的过程如图1所示，小偃麦（甲）是________倍体。           (2)将甲与其他普通小麦品种杂交，再多代自交至F5。为确定F5的染色体组成，利用荧光素标记的偃麦草全基因组 DNA 作为探针，与F5植株根尖分生区细胞染色体 DNA进行分子杂交，荧光显微镜观察（杂交区域显示红色荧光），其中植株乙的鉴定结果如图2（含有43条染色体）。 ① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循_______原则。 ② 植株乙发生了________变异。 (3)对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病。对照组的设计为_______。 a.普通小麦b.植株乙c.偃麦草d.喷洒等量的蒸馏水e.喷洒等量的赤霉菌孢子f.检测植株的抗赤霉病基因  g.统计植株的小穗感染率 (4)提取植株乙基因组DNA，检测偃麦草S染色体组7条染色体的特异性分子标记，结果如下表。 染色体的特异性分子标记 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 普通小麦 - - - - - 植株乙 - - + - - 偃麦草 + + + + + + + 注：  “+”代表可以检测到，  “-”代表不可以检测到检测结果说明________。 37．（22-23高一下·北京朝阳·期末）陆地棉是重要的栽培棉种。拟似棉是野生棉种，具有许多栽培棉所缺乏的优良性状。研究人员将陆地棉与拟似棉杂交，培育出异源六倍体新种质M0，过程如下图。 注：图中每个大写英文字母表示一个染色体组 (1)自然状态下，陆地棉与拟似棉的杂交后代不可育，原因是F1在减数分裂形成配子时_______，难以产生可育配子。 (2)过程①用________处理植株，以抑制其在细胞分裂过程中________的形成，使染色体数目加倍。 (3)流式细胞仪可估测细胞核中DNA相对含量。以_________为对照，测定不同样本植株中的DNA相对含量（如下表），结果表明F1为杂种植株，依据是______；4种M0植株中______为异源六倍体。 流式细胞检测结果 　 P1 F1 P2 Mo-1 Mo-2 Mo-3 Mo-4 DNA相对含量 229．85 136．44 80．91 254．47 264．87 176．52 284．34 (4)研究人员测定了亲本和异源六倍体M0中保卫细胞长度、细胞中叶绿体数量及叶绿素含量，结果如下： 　 P1 P2 Mo 　保卫细胞相对长度 　2．38 　2．50 　4．18 　细胞中绿体数量 　13．62 　14．06 　24．30 　相对叶绿素含量 　34．25 　30．91 　40．97 结果显示，异源六倍体M0植株与亲本的区别是______，上述变化使六倍体棉花______，从而产量显著高于亲本。 地 城 考点03 育种 38．（24-25高一下·北京海淀·期末）科研工作者利用两个纯合的玉米品种，尝试多种育种方式获得新品种，其育种过程如图所示，①~⑦代表过程。其中A和b为控制优良性状的基因，下列叙述正确的是（　　） A．⑦过程是诱变育种其a基因发生了定向变异 B．⑤与⑥过程都可使用秋水仙素处理植株 C．①②③过程表示的杂交育种其育种周期短 D．①④过程表示的单倍体育种原理是基因重组 39．（24-25高一下·北京海淀·期末）作物育种可以说是农业的“芯片工程”，下列关于育种的叙述，错误的是（    ） A．单倍体育种和多倍体育种分别是为了获得单倍体和多倍体新物种 B．用化学阻断剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体（n），然后培育形成的最可能是三倍体 C．杂交育种的主要原理是基因重组 D．秋水仙素处理能实现植物不育向可育的转变 40．（23-24高一下·北京东城·期末）杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，具有适应性强、产量高等优点。研究人员利用图中所示育种方案获得可大量繁殖的新品种甲，其中n代表一个染色体组。以下分析错误的是（    ） A．杂交狼尾草的体细胞中含有六个染色体组 B．杂交狼尾草在减数分裂时染色体联会发生紊乱 C．秋水仙素通过抑制纺锤体形成诱导染色体数目加倍 D．获得的新品种甲自交后代的体细胞中含有42条染色体 41．（2024高一下·北京海淀·学业考试）研究人员用野生一粒小麦与山羊草杂交获得二粒小麦（如下图），下列叙述不正确的是（    ） A．野生一粒小麦与山羊草是同一物种 B．秋水仙素可抑制纺锤体形成 C．二粒小麦体细胞染色体是28条 D．培育出的二粒小麦可育 42．（24-25高一下·北京东城·期末）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 利用“着丝粒介导的基因组消除”培育单倍体 传统育种需7～9代自交才能达到所需纯合度，单倍体培育技术在植物育种中意义重大，与全基因组加倍技术结合，可加速纯合品系的培育进程。目前常用的几种单倍体培育方法受物种组织培养或杂交能力限制，适用范围有限。利用着丝粒介导的基因组消除是有潜力的单倍体培育方法。 着丝粒是染色体的特殊区域，在细胞分裂时，足量的着丝粒特异性组蛋白H3装配在着丝粒区域，启动动粒蛋白复合体形成。细胞骨架与动粒蛋白复合体相互作用，牵引染色体准确分离并分配到子代细胞。H3对着丝粒功能和细胞正常分裂意义重大。 K2作为H3的装配因子，对H3在着丝粒的定位和功能的发挥有关键作用。研究人员构建了拟南芥K2基因突变体，检测发现细胞内H3含量显著减少。为利用"着丝粒介导的基因组消除"获得单倍体，将K2突变体与野生型拟南芥（2n＝10）进行杂交，并使用流式细胞仪检测子代细胞中DNA含量，结果如图。研究人员挑选子代中的单倍体进行检测，确定单倍体的染色体组均来自亲代中的野生型。 研究人员对单倍体的培育条件进行探究。在标准条件下，以K2突变体为母本时，单倍体子代的比例为1％。对K2突变体进行不同条件的处理，结果表明，长期高温（25℃/21℃昼夜）或高光处理均不能提高单倍体的诱导效率；而短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。 目前，K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因。利用化学诱变或基因编辑技术获得的K2和H3突变体，在植物育种中具有潜在的应用价值。 (1)单倍体是指体细胞中的染色体数目与______染色体数目相同的个体。除了文中提到的技术，还可采用______的方法获得单倍体植株。 (2)根据图中流式细胞仪检测结果推测，单倍体子代对应的峰是______。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于______，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 (3)以下结果支持“子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型”的有______（填字母）。 A．子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同 B．子代中单倍体的细胞中染色体数目为5条 C．子代中单倍体的细胞每个着丝粒上H3蛋白含量与野生型一致 D．基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的DNA片段 (4)现有高产抗病玉米纯合子（甲）、抗旱抗倒伏玉米纯合子（乙），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种，请基于文中的方法补充育种方案________。 43．（24-25高一下·北京·期中）雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状，在“二系法”杂交水稻研究中，光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点，其育种过程如图所示： (1)光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育，可以通过______繁殖留种；高温或长日照条件下花粉不能正常发育，因此在杂交中可作为______，避免了杂交育种中的______操作。 (2)在长日照条件下，水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率，严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制，紫色为显性，育种工作者利用水稻的这对相对性状，设计杂交实验解决了上述问题： ①选择亲本：______作为母本，______作为父本。 ②杂交：在______条件下进行杂交，收集种子。 ③子代植株处理：_______。 (3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因：基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉，基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示，这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测，基因D与基因J的表达时期分别是______，作用时期分别是______。（填序号：①花粉母细胞时期②花粉时期） (4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻，使基因J/j发生染色体易位（易位后J/j依然是一对等位基因，但不再位于12号染色体上），请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合（DdJj）植株的比例为______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05生物变异与育种 答案版 地 城 考点01 基因突变和基因重组 1．D 2．C 3．B 4．C 5．A 6．B 7．B 8．D 9．B 10．C 11．C 12．A 13．A 14．B 15．B 16．A 17．(1)常染色体显性遗传 (2) 替换 翻译 空间结构 (3)A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升，合成脂肪酸和胆固醇增多 (4)遗传咨询和产前诊断 18．(1) 未发生 翻译 (2) 能够无限增殖；容易在体内分散和转移；形态结构发生显著变化；膜上的糖蛋白等物质减少等 促进 (3)与对照组相比，敲低IG3后，突变2、3组NF1表达量显著降低，与未突变组一致，而突变1组NF1表达量无显著变化 (4)图3（a）中，和对照组相比，IG3敲低组的IR1蛋白量显著增多而IR2蛋白量无明显差异，说明IG3降低IR1蛋白量，对IR2影响不大；图3（b）中，和对照组相比，NF1敲低组的IR1mRNA含量显著增多，说明NF1能够抑制IR1的表达 (5)IG3NF1  m6A甲基化位点1NF1表达IR1表达胃癌发生 19．(1) Ucpl基因mRNA Ucp1 蛋白 促进 (2) 由异亮氨酸图换位苏氨酸 与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少，肌苷转运能力弱， 胞外肌苷含量高，Ucpl表达强，脂肪氧化生热多，脂肪积累少，发生肥胖概率下降 (3)抑制 ENT1 功能（或增加肌苷或促进Ucpl基因表达） 20．(1)基因选择性表达 (2)ab (3) 核糖体 570 (4) (5)7/16 21．(1) 有性 联会 中 9 同源染色体 数目 (2) 缺失 突变体的M基因由于缺少了102bp的碱基长度，导致转录形成的mRNA翻译形成的氨基酸数量减少 (3)利用突变体进行无性繁殖（如扦插、组织培养等）或通过基因工程定向改造M基因 22．(1)1、3 (2) ①增添 翻译提前终止（终止密码子提前出现） 菌株 基因改造 培养基 结果 野生型 a d e 耐药菌株A b d f (3)表观遗传修饰（DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、miRNA的调控等）引起菌株产生耐药性状 23．(1)抑癌基因 (2) 替换 空间结构 (3) 促进P53基因的转录，且随浓度升高效果增强 tRNA (4) 促进全长P53蛋白合成，进而促进癌细胞凋亡 基因检测（测序），判断患者是否属于P53基因R213X突变类型 地 城 考点02 染色体变异 24．C 25．D 26．B 27．D 28．D 29．C 30．D 31．B 32．D 33．A 34．B 35．D 36．(1)八 (2) 碱基互补配对 染色体结构和数目 (3)aeg、ceg (4)植株乙的抗病性特征来自偃麦草S染色体组的3S，该片段可能含有抗赤霉病基因 37．(1)A染色体组中的染色体不能联会 (2) 秋水仙素（低温） 纺锤体 (3) 亲本P1、P2 DNA相对含量接近亲本之和的一半 M0-1、M0-2、M0-4； (4) 保卫细胞长度变长、细胞中叶绿体数和叶绿素含量增多 光合作用能力显著增强 地 城 考点03 育种 38．B 39．A 40．A 41．A 42．(1) 本物种配子 花药（花粉）离体培养 (2) a 突变体细胞内H3显著减少，无法启动动粒蛋白复合体的形成 (3)ACD (4)F1与K2突变体杂交；进行短期高温处理；从子代中筛选出单倍体，进行染色体加倍 43．(1) 自交 母本 去雄 (2) 绿色叶鞘光/温敏雄性不育系 纯合的紫色叶鞘正常株 长日照 选择紫色叶鞘的植株留种，淘汰绿色叶鞘植株 (3) ①和 ② ② (4)1/4 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 生物变异与育种 3大高频考点概览 考点01 基因突变和基因重组 考点02 染色体变异 考点03 育种 地 城 考点01 基因突变和基因重组 1．（24-25高一下·北京朝阳·期末）以下关于基因重组的叙述，正确的是（    ） A．基因重组是生物变异的根本来源 B．基因重组发生在减数分裂和受精作用过程 C．基因重组只能发生在非同源染色体之间 D．基因重组可使子代产生多样的基因型和表型 【答案】D 【详解】基因重组就是指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。 【分析】A．基因突变为生物变异的根本来源，而基因重组是生物变异的重要来源之一，A错误； B．基因重组仅发生在减数分裂Ⅰ（同源染色体分离和非同源染色体自由组合阶段），受精作用是配子结合，不涉及基因重组，B错误； C．基因重组包括同源染色体间的交叉互换和非同源染色体间的自由组合，C错误； D．基因重组通过不同基因的重新组合，增加了配子的多样性，使子代基因型和表型多样化，D正确。 故选D。 2．（24-25高一下·北京朝阳·期末）霉变的坚果、谷物等食品中易产生黄曲霉毒素，对肝脏组织有破坏作用，可导致肝癌。下列叙述正确的是（    ） A．黄曲霉毒素属于物理致癌因子 B．黄曲霉毒素诱导肝细胞产生了原癌基因 C．癌细胞易分散转移与细胞膜上糖蛋白减少有关 D．为降低肝癌风险，应避免食用坚果和谷物等食品 【答案】C 【分析】细胞癌变的原因包括内因和外因，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，外因是各种致癌因子，包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。 【详解】A、黄曲霉毒素属于化学致癌因子，而非物理致癌因子（如辐射），A错误； B、原癌基因是细胞中固有的，黄曲霉毒素通过诱导原癌基因和抑癌基因突变引发癌变，而非“产生”原癌基因，B错误； C、癌细胞膜上糖蛋白减少导致细胞间黏着性下降，使其易分散转移，C正确； D、霉变食品含黄曲霉毒素，但未霉变的坚果和谷物可正常食用，完全避免食用不符合实际，D错误。 故选C。 3．（24-25高一下·北京朝阳·期末）下图为某人体内基因对性状的控制过程，推测不合理的是（    ） A．①过程需要tRNA分子参与 B．X1、X2代表mRNA，二者碱基序列相同 C．镰刀型红细胞产生是由于血红蛋白结构发生变化 D．黑色素的形成说明基因通过控制酶的合成间接控制性状 【答案】B 【分析】基因控制性状的两条途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 【详解】A、①过程表示翻译，需要tRNA分子运载氨基酸，A正确； B、X1、X2分别是以基因1、基因2的一条链为模板通过转录过程形成的，因此X1、X2代表mRNA，但二者的碱基序列不同，B错误； C、镰刀型红细胞的产生，是由于血红蛋白结构发生变化，导致红细胞缺氧时变成镰刀状，C正确； D、由图可知：在基因2表达的产物酪氨酸酶的催化作用下，酪氨酸转化为黑色素，因此黑色素的形成说明基因通过控制酶的合成间接控制性状，D正确。 故选B。 4．（24-25高一下·北京东城·期末）下列各项中会导致基因重组现象发生的是（    ） A．等位基因彼此分离 B．姐妹染色单体的片段交换 C．非同源染色体的自由组合 D．非同源染色体的片段交换 【答案】C 【分析】基因重组是指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，主要发生在减数分裂形成配子时。 【详解】A、等位基因彼此分离发生在减数第一次分裂的后期（同源染色体分离）或减数第二次分裂的后期（姐妹染色体分离），属于基因分离定律的范畴，与基因重组无关，A错误； B、姐妹染色单体上的基因通常是相同的（不考虑突变），不会产生新的等位基因组合，因此不属于基因重组，B错误； C、非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期，此时同源染色体分离，非同源染色体随机组合到不同的子细胞中，导致不同染色体上的等位基因自由组合，属于基因重组的一种类型，C正确； D、非同源染色体的片段交换属于染色体结构变异中的易位，与基因重组无关，D错误。 故选C。 5．（2025高一下·北京·学业考试）研究人员发现一株矮秆小麦，导致矮秆的原因是野生型高秆小麦的Rht17基因部分碱基序列发生改变，如下图。这种改变引起的可遗传变异类型属于（    ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 【答案】A 【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。 【详解】基因突变指的是基因内部因碱基对的增加、缺失或替换，而引起碱基对排列顺序发生改变的现象或过程，对比矮秆和高秆的基因，基因内部的碱基对发生了替换，这种改变引起的可遗传变异类型属于基因突变，A正确。 故选A。 6．（23-24高一下·北京朝阳·期末）自1985年以来，棕白色相间的大熊猫屡见报导。为研究其毛色形成机制，研究者进行了相关的DNA测序，结果显示1号染色体的Bace2基因的第一外显子发生变异。 以下相关推测错误的是（　　） A．熊猫棕白相间的毛色特征可能遗传 B．该变异属染色体结构变异中的缺失类型 C．该变异使Bace2突变蛋白的分子量减小 D．可研究小鼠中的同源基因来验证该遗传机理 【答案】B 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，进而产生新基因。表现为如下特点：普遍性：基因突变是普遍存在的；随机性：基因突变是随机发生的；不定向性：基因突变是不定向的；低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少益性：大多数突变是有害的；可逆性：基因突变可以自我回复(频率低)。 【详解】A、熊猫棕白相间的毛色特征是相关基因突变引起的，因而可能遗传，A正确； B、该变异是基因中外显子1中缺失25个碱基引起的，属基因突变，B错误； C、该变异使Bace2突变蛋白的分子量减小，因为基因突变引起了终止密码提前，C正确； D、未来研究棕白相间的毛色的形成机理，可通过研究小鼠中的同源基因来验证该遗传机理，D正确。 故选B。 7．（23-24高一下·北京西城·期末）结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤，在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是（    ） A．KRAS基因为原癌基因，P53基因为抑癌基因 B．正常细胞内不含有KRAS基因，但含有P53基因 C．癌症通常是多基因突变累积的结果 D．癌细胞能够无限增殖，容易在体内分散和转移 【答案】B 【分析】癌细胞的特征有：无限增殖，改变形态结构，易分散和转移，癌变的原因有外因和内因，外因是致癌因子，包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 【详解】A、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，依据题干信息，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活，故可知，KRAS基因为原癌基因，P53基因为抑癌基因，A正确； B、正常细胞内既含有KRAS基因，也含有P53基因，B错误； C、结肠癌（癌症）是原癌基因、抑癌基因等多个基因先后突变积累的结果，C正确； D、癌细胞的特征有：无限增殖，改变形态结构，易分散和转移，D正确。 故选B。 8．（22-23高一下·北京东城·期末）近年来，癌症对人类健康的威胁越来越严重，下列有关叙述错误的是（　　） A．与正常细胞相比，癌细胞具有无限增殖的特点 B．癌细胞膜上糖蛋白减少导致其容易在体内转移 C．远离致癌因子是避免癌症发生的重要手段 D．原癌基因表达是导致细胞癌变的根本原因 【答案】D 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、癌细胞具有无限增殖的能力，A正确； B、细胞发生癌变后，导致细胞膜上糖蛋白减少，使其容易在体内扩散和转移，B正确； C、致癌因子会引起细胞癌变，远离致癌因子是避免癌症发生的重要手段，C正确； D、原癌基因是正常基因，其正常表达不会导致细胞癌变，导致细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变，D错误。 故选D。 9．（23-24高一下·北京·月考）甲、乙是某生物（2n=2）细胞分裂过程中染色体分离示意图。下列叙述正确的是（　　） A．甲图表示减数分裂I后期同源染色体分离 B．甲图母源与父源染色体上有等位基因 C．乙会发生非同源染色体的自由组合 D．该生物有性生殖过程中不能发生基因重组 【答案】B 【分析】同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。甲图中没有姐妹染色单体，有同源染色体，为有丝分裂后期。乙图中一对同源染色体在分离，为减数第一次分裂后期。 【详解】A、甲图中有同源染色体，且着丝粒分裂，为有丝分裂后期，A错误； B、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，甲图母源与父源染色体上可有等位基因，B正确； C、该生物2n=2，只有一对同源染色体，没有非同源染色体，因此乙不会发生非同源染色体的自由组合，C错误； D、该生物有性生殖过程中可能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的（交叉）互换，属于基因重组的一种，D错误。 故选B。 10．（23-24高一下·北京丰台·期末）多梳蛋白可参与组装形成蛋白复合物PRC。非编码RNA不参与翻译，但能精确识别特定的基因区域。PRC与非编码RNA结合后可调控染色体组蛋白的修饰进而抑制转录。科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升。下列分析错误的是（　　） A．染色体组蛋白的修饰是一种表观遗传调控途径 B．非编码RNA识别的基因可能与细胞周期有关 C．抑癌基因和原癌基因的突变才会导致细胞癌变 D．提高多梳蛋白的表达有可能延长癌症生存期 【答案】C 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 【详解】A、染色体组蛋白的修饰属于表观遗传，A正确； B、PRC与非编码RNA结合后可调控染色体组蛋白的修饰进而抑制转录，科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升，所以非编码RNA识别的基因可能与细胞癌变有关，细胞癌变后细胞周期发生变化，B正确； C、由题意可知，基因的表观遗传改变也可能引起癌症的发生，故正常的基因启动子区域的甲基化程度过高或过低会导致细胞的癌变，C错误； D、科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升，所以提高多梳蛋白的表达有可能延长癌症生存期，D正确。 故选C。 11．（23-24高一下·北京丰台·期末）神舟十七号飞船完成太空任务后，成功载回了一些植物种子。这些种子经历了11个月舱外辐射。以下分析错误的是（　　） A．太空中独特的环境——高真空、微重力和空间射线，可提高突变频率 B．即使没有太空因素的影响，基因突变也可能因DNA复制错误自发产生 C．种植这些种子一定可以得到产量更高、品质更好和抗性更强的新品种 D．有的基因突变不会导致新的性状出现，既无害也无益，属于中性突变 【答案】C 【分析】1、基因突变的特点：（1）普遍性：在生物界中普遍存在；（2）随机性：生物个体发育的任何时期和部位；（3）低频性：突变频率很低；（4）不定向性：可以产生一个以上的等位基因；（5）多害少利性：一般是有害的，少数是有利的。 【详解】A、高真空、微重力和空间射线能诱导发生基因突变，可提高突变频率，A正确； B、基因突变的原因有内因和外因，即使没有太空因素的影响，基因突变也可能因DNA复制错误自发产生，B正确； C、由于基因突变具有不定向性，种植这些种子不一定可以得到产量更高、品质更好和抗性更强的新品种，C错误； D、基因突变具有不定向性，有的基因突变不会导致新的性状出现，既无害也无益，属于中性突变，D正确。 故选C。 12．（23-24高一下·北京·期末）下列关于基因突变的叙述，错误的是（    ） A．基因突变一定能够改变生物的表现型 B．基因突变是生物变异的根本来源 C．基因突变可以自发产生 D．自然状态下，基因突变的频率是很低的 【答案】A 【分析】基因突变： 1、概念：是指由于DNA分子中碱基对替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 2、时间：主要发生在细胞分裂间期，其他时期也会发生。 3、结果：产生等位基因。 4、特点：①普遍性、②随机性、③低频性、④不定向性、⑤多害少利性。 5、意义：①新基因产生的途径、②生物变异的根本来源、③生物进化的原始材料。 【详解】A、由于密码子的简并性以及基因显隐性的关系(如AA→Aa)，基因突变不一定能够改变生物的表现型，A错误； B、由于基因突变可以产生新的基因，新的性状，所以是生物进化的根本来源，B正确； C、基因突变在生物界中是普遍存在的，可以自发产生，C正确； D、自然状态下，基因突变的频率很低，D正确。 故选A。 13．（23-24高一下·北京房山·期末）下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是（　　） A．基因突变不一定都会引起生物性状的改变 B．基因突变、基因重组决定了生物进化的方向 C．自然突变往往是不定向的，而人工诱变通常是定向的 D．在水稻根尖内的基因突变比在花药中的更容易遗传给后代 【答案】A 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。 【详解】A、由于密码子的具有简并性、隐性突变等不会导致生物形状的改变等，基因突变不一定都会引起生物性状的改变，A正确； B、基因突变和基因重组为生物进化提供原材料，但不决定生物进化的方向，B错误； C、突变是不定向的，不论是自然突变还是人工诱变，一个位点上的基因可以突变成多种等位基因，C错误； D、水稻根尖细胞为体细胞，而花药可进行减数分裂产生生殖细胞，故花药中的基因突变比发生在水稻根尖内的更容易遗传给后代，D错误。 故选A。 14．（23-24高一下·北京海淀·期末）科学家发现某种癌细胞的成因之一是调节姐妹染色单体粘连的基因发生突变，姐妹染色单体不能粘连。图为出现此问题的细胞有丝分裂示意图，以下说法错误的是（    ） A．染色单体是在细胞周期的间期形成的 B．a图中共有5条染色体，10条染色单体 C．b图形成的子细胞中分别含有5个、3个DNA分子 D．该基因突变可能导致染色体无法平均分配 【答案】B 【分析】1、由题干可知，示意图为细胞的有丝分裂，则a图为有丝分裂中期，b图为有丝分裂后期。 2、当调节姐妹染色单体粘连的基因发生突变，姐妹染色单体不能粘连，导致染色体无法平均分配到子细胞中，进而导致子细胞结构功能异常，这是癌细胞的成因之一。 【详解】A、染色单体的形成是在分裂间期形成的，A正确； B、a图中共有5条染色体，只有三条染色体上才有染色单体，共6条染色单体，B错误； C、如图所示，b图形成的子细胞中分别含有5个、3个DNA分子，C正确； D、题干中指出调节姐妹染色单体粘连的基因发生突变，姐妹染色单体不能粘连。导致染色体无法平均分配到子细胞中，进而导致子细胞结构功能异常，D正确。 故选B。 15．（23-24高一下·北京朝阳·期末）M基因位于人类1号染色体，表达产物M酶是叶酸代谢途径中的关键酶。下列叙述错误的是（　　） A．基因发生碱基对的替换，一般不会导致氨基酸序列的大量改变 B．若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变，则其遗传信息不变 C．一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4 D．M基因可发生不同的突变，体现了基因突变的不定向性 【答案】B 【分析】基因突变：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构改变。基因突变不改变基因的数量和排列顺序。 【详解】A、基因发生碱基对的替换，一般改变的只是个别氨基酸，一般不会导致氨基酸序列的大量改变，A正确； B、密码子具有简并性，即不同的密码子决定相同的氨基酸，据此推测，若M基因突变后氨基酸种类或蛋白质结构不变，则并不意味着遗传信息（碱基序列）不变，B错误； C、根据基因分离定律可推测，一对基因型为Mm的夫妻生下mm的孩子的概率为1/4，C正确； D、M基因可发生不同的突变，进而产生了M基因的多个复等位基因，说明基因突变具有不定向性，D正确。 故选B。 16．（2024高一下·北京海淀·学业考试）科学家用基因编辑技术精确修复异常基因中的缺陷，从而改变生物性状下列变异类型与该修复过程最相似的是（    ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 【答案】A 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。 【详解】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变，科学家用基因编辑技术精确修复异常基因中的缺陷，即使缺陷基因变为正常基因，从而改变生物性状，该过程可能涉及到碱基对的增添、缺失或替换，与该过程最相似的是基因突变，基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，染色体结构的变异包括缺失、重复、倒位、易位四种类型，染色体数目变异可以分为两类，一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，A正确，BCD错误。 故选A。 17．（23-24高一下·北京丰台·期末）家族性高胆固醇血症（FH）患者先天胆固醇高，易引发心脑血管疾病，是遗传性疾病。 (1)图1为某FH患者（Ⅲ-1）家族系谱图，研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序，I-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是___。 (2)图2展示FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的___，遗传信息___时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键，引起A蛋白的___改变，运输胆固醇的效率下降。 (3)研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞，检测相关基因的表达情况，结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成，S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录，推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因：___。 (4)FH给患者和家庭带来了痛苦，可通过___对该病进行检测和预防，辅以低脂饮食和适当锻炼，降低心脑血管疾病发病率。 【答案】(1)常染色体显性遗传 (2) 替换 翻译 空间结构 (3)A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升，合成脂肪酸和胆固醇增多 (4)遗传咨询和产前诊断 【分析】1、遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型 、多指（趾）、 先天性聋哑 、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 2、遗传病的检测方法包括系谱分析、染色体检查、产前检查、基因检查等，可以从限制结婚、避免近亲结婚、坚持婚前检查、重视生殖保健、完善产前诊断等方面来进行预防。 【详解】（1）由图1可知，该病是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致，但I-2的A基因正常，因此Ⅱ-2、Ⅱ-3的致病基因只能来自I-1，因此该致病基因为显性，且Ⅲ-1患病、Ⅱ-4正常，排除伴X染色体遗传，故该病的遗传方式是常染色体显性遗传； （2）由图2可知，FH发病的原因是控制A蛋白合成的基因中发生了碱基替换，使遗传信息翻译时第226位氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸，导致A蛋白增加了一个氢键，引起A蛋白的空间结构改变，运输胆固醇的效率下降； （3）由图3可以看出，A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升，合成脂肪酸和胆固醇增多，这是FH患者易出现心脑血管疾病的原因； （4）FH给患者和家庭带来了痛苦，可通过遗传咨询和产前诊断对该病进行检测和预防，辅以低脂饮食和适当锻炼，降低心脑血管疾病发病率。 18．（23-24高一下·北京东城·期末）m6A甲基化是RNA甲基化的主要形式。NF1是一类转录因子，NF1m6A甲基化与癌症形成有关。IG3是一种m6A阅读蛋白，能够识别并结合m6A甲基化位点。科研人员对IG3、NF1m6A甲基化与癌症的关系展开研究。 (1)m6A甲基化是指RNA中腺嘌呤（A）的第6位N原子上添加甲基基团的化学修饰现象。其RNA的碱基序列_________（填“发生”或“未发生”）变化。RNA甲基化会影响RNA的稳定性、调控基因表达中的______过程。 (2)癌细胞具有_________等特征（写出两点）。观察IG3正常表达胃癌细胞和IG3敲低胃癌细胞0h和72h的划痕区域，如图1，72h划痕区域的变化结果表明IG3能够_________胃癌的发生。 (3)NF1m6A甲基化主要在NF1mRNA3'端的3个位点。对这3个位点进行突变，标记为突变1、2、3，检测NF1表达量，结果如图2。推断IG3调控NF1表达的过程主要依赖于位点1，依据是__________。 (4)已有研究可知IR1和IR2基因在人和哺乳动物致癌过程中起关键作用。对两组细胞相关指标检测，结果如图3。结果证明IR1是胃癌中IG3和NF1的关键下游基因，理由是__________。 (5)综合以上信息，补充下图，说明IG3、NF1m6A甲基化与胃癌的关系_____。（横线上填写文字，括号中填写“+”表示促进或“-”表示抑制）。 【答案】(1) 未发生 翻译 (2) 能够无限增殖；容易在体内分散和转移；形态结构发生显著变化；膜上的糖蛋白等物质减少等 促进 (3)与对照组相比，敲低IG3后，突变2、3组NF1表达量显著降低，与未突变组一致，而突变1组NF1表达量无显著变化 (4)图3（a）中，和对照组相比，IG3敲低组的IR1蛋白量显著增多而IR2蛋白量无明显差异，说明IG3降低IR1蛋白量，对IR2影响不大；图3（b）中，和对照组相比，NF1敲低组的IR1mRNA含量显著增多，说明NF1能够抑制IR1的表达 (5)IG3NF1  m6A甲基化位点1NF1表达IR1表达胃癌发生 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。包括甲基化和乙酰化。 【详解】（1）甲基化属于表观遗传，碱基序列保持不变，RNA是翻译的模板，RNA甲基化会影响翻译过程。 （2）癌细胞的特征：能够无限增殖；容易在体内分散和转移；形态结构发生显著变化；膜上的糖蛋白等物质减少等 （3）IG3正常表达胃癌细胞72h的划痕区域明显大于0h，说明IG3能够促进胃癌的发生。 （4）据图判断，IG3敲低的2、3突变组的NF1表达量比对照组低，但突变组的NF1表达量没有明显变化，所以推断IG3调控NF1表达的过程主要依赖于位点1。 （5）和对照组相比，图3（a）中，IG3敲低组的IR1蛋白量显著增多但是IR2蛋白量无明显差异，说明IG3降低IR1蛋白量，但是对IR2影响不大；图3（b）中，和对照组相比，NF1敲低组的IR1mRNA含量显著增多，说明NF1能够抑制IR1的表达 【点睛】根据题图信息判断，IG3识别并结合NF1m6A甲基化位点1，甲基化后促进NF1基因的表达，而后抑制IR1的表达。 19．（23-24高一下·北京西城·期末）肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究，为治疗肥胖提供了新思路。 (1)Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上，可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞，检测Ucpl基因的表达，结果如图1。 ① Ucpl基因的表达水平，可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。 ② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后，通过一系列信号转导，可____Ucpl基因的表达。 (2)ENT1 蛋白是一种转运蛋白，广泛存在于人体细胞膜上，可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因（编码 ENT1）检测和体质检测，结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2，部分密码子如表。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U ① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________，这导致其功能下降。 ② 与正常纯合子相比，E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。 (3)综合以上信息，提出一个治疗肥胖的思路___________________。 【答案】(1) Ucpl基因mRNA Ucp1 蛋白 促进 (2) 由异亮氨酸图换位苏氨酸 与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少，肌苷转运能力弱， 胞外肌苷含量高，Ucpl表达强，脂肪氧化生热多，脂肪积累少，发生肥胖概率下降 (3)抑制 ENT1 功能（或增加肌苷或促进Ucpl基因表达） 【分析】基因的表达过程包括转录和翻译。转录是以DNA为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。 【详解】（1）Ucpl基因的表达水平，可以用基因表达的产物来表示，即用脂肪细胞中 Ucpl基因mRNA或Ucp1 蛋白的含量来表示。由图1可知，相比对照组，用肌苷处理小鼠脂肪细胞会提高Ucpl基因得表达量，因此可知其会促进Ucpl基因的表达。 （2）由图2结合密码子表格可知，基因突变导致密码子由AUC变成ACC，则翻译时对应得氨基酸由异亮氨酸改变为苏氨酸。与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少，肌苷转运能力弱， 胞外肌苷含量高，Ucpl表达强，脂肪氧化生热多，脂肪积累少，发生肥胖概率下降。 （3）根据上述信息可知，治疗肥胖可知抑制 ENT1 功能（或增加肌苷或促进Ucpl基因表达）。 20．（23-24高一下·北京·期末）控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上，基因分布及不同发育时期的血红蛋白组成如图所示，α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因，（表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成。人类镰刀型细胞贫血症由β基因突变引起。 请据图回答问题： (1)图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同，从分子水平上分析，这是____________的结果。 (2)据图分析，下列叙述正确的是________________ a．人体血红蛋白基因的表达有时间顺序 b．多个基因控制血红蛋白的合成 c．控制某血红蛋白合成的基因位于相同染色体上 d．控制某血红蛋白合成基因发生突变则一定会患病 (3)合成血红蛋白肽链的场所是____________。已知α肽链由141个氨基酸组成，β肽链由146个氨基酸组成，那么成年人中肽链组成为a₂β₂的1个血红蛋白分子中的肽键数是______________。 (4)β基因中一个碱基对的改变会导致镰刀型细胞贫血症，结果是β肽链上的谷氨酸被缬氨酸替换。已知谷氨酸的密码子之一为GAA，缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变基因中控制该氨基酸的相应碱基组成是______________。 (5)若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因，则此二人婚配后生出患病孩子的概率是________________。 【答案】(1)基因选择性表达 (2)ab (3) 核糖体 570 (4) (5)7/16 【分析】分析题图：图示表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成。控制人的血红蛋白基因分别位于11号、16号染色体上，人的血红蛋白由4条肽链组成，但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。 【详解】（1） 图中所示人在不同发育时期血红蛋白的组成不同，从分子水平上分析，这是基因选择性表达的结果。 （2） a、在不同的生长发育期，血红蛋白基因控制合成的蛋白质不同，说明人体血红蛋白基因的表达有时间顺序，a正确； b、控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上，α、β、γ、ε、δ和ξ表示不同基因，可见多个基因控制血红蛋白的合成，b正确； c、控制人血红蛋白合成的基因分别位于11和16号染色体上，c错误； d、看图可知：16号染色体上，α基因有两个，如果一个α基因发生突变不会患病，因为另一个α基因可以表达出原有的α肽链，d错误。 故选ab。 （3） 合成血红蛋白肽链的直接模板是mRNA，翻译的场所是核糖体，α2β2表示该血红蛋白由2条α肽链和2条β肽链组成，共有4条链，α链由141个氨基酸，β链由146个氨基酸组成，所以总氨基酸数为141×2+146×2=574，所以肽键数=574﹣4=570。 （4）突变后密码子为GUA，根据碱基互补配对原则可知，故基因的碱基组成成是CAT// GTA 。 （5） 若两个健康成年人均携带三个α隐性突变致病基因和一个β隐性突变致病基因，双亲都是杂合子，则此二人婚配后生出正常孩子的概率是：3/4×3/4=9/16，生患病孩子的概率为 7/16。 21．（24-25高一下·北京海淀·期末）无核椪柑是野生型椪柑（2n=18）的一种突变体，因其无籽且汁水丰富，深受消费者喜爱。 (1)研究人员观察野生型和突变体花粉母细胞减数分裂的不同时期（A~D），部分结果如图1。 ①减数分裂是进行________生殖的生物产生配子的重要方式。与野生型相比，图中A时期突变体细胞中染色体无法正常________，难以形成正常的四分体。 ②图中B时期为减数分裂Ⅰ________期，野生型经D时期所形成的每个配子中含有________条染色体。 ③C时期突变体的一些染色体滞留（箭头所示），导致________分离不均，造成突变体的花粉异常。 ④D时期突变体的染色体（箭头所示）不能进入细胞核，进而游离于细胞核之外形成微核。细胞质分裂时，微核随机进入到子细胞中，可能导致子细胞中染色体________异常，进而造成植株不育。 (2)对两种椪柑的DNA进行测序，发现突变体的M基因发生了改变，与野生型相比，突变体发生改变的非模板链相应部分碱基序列比较如图2。 M基因编码解旋酶，对四分体的形成具有关键作用。据图2分析，突变体的M基因发生了碱基的________，使得其编码蛋白质的相对分子质量与野生型中的此蛋白质相比明显变小，推测原因是________。 (3)基于上述研究，获得大量无核椪柑的育种思路有________。 【答案】(1) 有性 联会 中 9 同源染色体 数目 (2) 缺失 突变体的M基因由于缺少了102bp的碱基长度，导致转录形成的mRNA翻译形成的氨基酸数量减少 (3)利用突变体进行无性繁殖（如扦插、组织培养等）或通过基因工程定向改造M基因 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：染色体复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂类似有丝分裂。 【详解】（1）①减数分裂是进行有性生殖的生物产生配子的重要方式。减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，因此与野生型相比，图中A时期突变体细胞中染色体无法正常联会，难以形成正常的四分体。 ②图中B时期同源染色体排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂中期。D为减数第二次分裂末期，形成的子细胞染色体数为体细胞的一半，因此细胞内染色体数为9条。 ③C时期（减少第一次分裂后期）突变体的一些染色体滞留，导致同源染色体不能平均分向两极，形成的配子中染色体数异常，造成突变体的花粉异常。 ④微核是不能进入细胞核的染色体，D时期细胞质分裂时，微核随机进入到子细胞中，因此会导致子细胞中染色体染色体数目异常，进而造成植株不育。 （2）根据图示可知，突变体M基因的非模板链丢失102bp长度的碱基，即突变体的M基因发生了碱基的缺失，基因非模板链与基因的模板链碱基互补，基因的模板链与转录的mRNA上碱基互补，因此M基因非模板链末端的TAA可对应mRNA上的UAA（终止密码子），由于突变体的M基因长度变短，因此转录的mRNA上碱基数量也减少，故其编码蛋白质的相对分子质量与野生型中的此蛋白质相比明显变小，减少的数量可能为102÷3=34个氨基酸。 （3）由于突变体不能正常减数分裂产生可育配子，因此若要获得大量无核椪柑，可利用突变体进行无性繁殖（如扦插、组织培养等）或通过基因工程定向改造M基因。 22．（24-25高一下·北京西城·期末）DNA序列水平的可逆遗传突变，可以调控不稳定遗传表型，这使得生物可以更好更快地适应多变的环境。科研人员对酵母不稳定遗传耐药菌进行相关研究。 (1)为获得不稳定遗传耐药菌株，将酵母菌在含有雷帕霉素的培养基上连续培养，挑选有生长优势的菌株，然后将其在普通培养基中连续培养，定期测定子代耐药菌的占比，结果如下表。 菌株 第1天 第10天 第20天 野生型 0% 0% 0% 稳定耐药菌株 100% 100% 100% 菌株1 100% 93.5% 0% 菌株2 100% 100% 100% 菌株3 97% 90.8% 0% 选择菌株__________作为不稳定遗传耐药菌研究对象。 (2)科研人员对上述不稳定遗传耐药菌株进行了全基因组测序分析。 ①其中某菌株A因S基因发生了下图所示变化而产生耐药性，当耐药性退化后其基因序列也回复到野生型。与野生型相比，菌株A的s基因发生了碱基__________，导致__________，使其编码的蛋白质分子量变小、功能丧失，菌株产生耐药性。 ②设计实验进一步验证不稳定遗传耐药性的机制。下表为实验组的设计及结果（将所给选项前的字母填入表中）。 a.敲除野生型S基因b.转入野生型S基因c.普通培养基    d.雷帕霉素培养基e.正常生长f.无法正常生长 菌株 基因改造 培养基 结果 野生型 耐药菌株A __________ (3)在上述研究过程中，研究者发现部分耐药菌S基因的碱基序列与野生型无差异，结合所学知识，推测其耐药性产生的机制可能是__________。 【答案】(1)1、3 (2) ①增添 翻译提前终止（终止密码子提前出现） 菌株 基因改造 培养基 结果 野生型 a d e 耐药菌株A b d f (3)表观遗传修饰（DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、miRNA的调控等）引起菌株产生耐药性状 【分析】微生物接种的常用方法有：平板划线法和稀释涂布平板法。 1、平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。 2、稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。 【详解】（1）题意显示，为获得不稳定遗传耐药菌株，将酵母菌在含有雷帕霉素的培养基上连续培养，挑选有生长优势的菌株，然后将其在普通培养基中连续培养，定期测定子代耐药菌的占比，根据表格信息可知，选择菌株1和3作为不稳定遗传耐药菌研究对象，因为表格中菌株1和菌株3表现出不稳定耐药菌的特征。 （2）①其中某菌株A因S基因发生了下图所示变化而产生耐药性，当耐药性退化后其基因序列也回复到野生型。与野生型相比，菌株A的s基因发生了碱基增添，导致翻译提前终止，使其编码的蛋白质分子量变小、功能丧失，菌株产生耐药性。 ②设计实验进一步验证不稳定遗传耐药性的机制。根据题目信息可知，S基因使得野生型不具有耐药性，而敲除S基因的野生型具有耐药性，表现为在雷帕霉素培养基上能正常生长；耐药菌株A中若转入野生型S基因，则表现出不耐药性，因而在雷帕霉素培养基上无法生长，因此表格中的信息如下：    （3）在上述研究过程中，研究者发现部分耐药菌S基因的碱基序列与野生型无差异，则其耐药性产生的机制应该是由于S基因表达被抑制引起的，其被抑制的机制可能是发生了DNA甲基化引起的，也可能是组蛋白甲基化和乙酰化、miRNA的调控等机制导致S基因不能正常表达，因而表现出耐药性。 23．（24-25高一下·北京东城·期末）5-氟尿嘧啶（5-FU）是一种常用的抗癌药物，广泛用于结直肠癌和乳腺癌治疗。研究人员对其作用机制和适用的癌细胞类型进行研究。 (1)正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞，促进细胞凋亡等，判断P53基因属于______，该基因突变可能引起细胞癌变。 (2)P53基因有多种突变类型，其中R213X类型由于DNA分子中发生了碱基的______，导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子，合成的截短P53蛋白因______改变而失去活性。 (3)将5-FU加入R213X类型癌细胞培养系，一段时间后检测细胞中相关物质含量，结果如图1、图2。 图1结果说明，5-FU可以______。根据图2结果推测，5-FU可能使某些携带氨基酸的______识别终止密码子，从而使突变基因表达出了全长P53蛋白。 (4)进一步检测细胞中凋亡相关蛋白的含量，结果如图3。 ①综合上述信息，5-FU通过______，发挥治疗癌症的效果。 ②基于图3，利用5-FU进行癌症治疗前，需对患者进行的必要检查及目的是______。 【答案】(1)抑癌基因 (2) 替换 空间结构 (3) 促进P53基因的转录，且随浓度升高效果增强 tRNA (4) 促进全长P53蛋白合成，进而促进癌细胞凋亡 基因检测（测序），判断患者是否属于P53基因R213X突变类型 【分析】细胞一般要经过生长、增殖、衰老、凋亡的生命历程。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。细胞凋亡有利于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。细胞癌变的原因是在致癌因子的作用下，细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5~6个基因突变，才出现癌细胞的所有特点。 【详解】（1）正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞、促进细胞凋亡，符合抑癌基因的功能（抑癌基因阻止细胞不正常增殖），故P53基因属于抑癌基因。 （2）R213X类型因DNA分子中碱基替换（使编码氨基酸的密码子变为终止密码子，属于碱基替换导致的基因突变），导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子。合成的截短P53蛋白因 空间结构改变而失去活性（氨基酸序列缩短，空间结构改变，功能受影响）。 （3）由图1可知，随5-FU浓度升高，P53mRNA相对含量增加，说明5-FU可以促进P53基因的转录，且随浓度升高效果增强。图2中，5-FU处理后出现全长P53蛋白，推测5-FU可能使某些携带氨基酸的tRNA识别终止密码子，从而使突变基因表达出全长P53蛋白。 （4）①结合题干信息，5-FU促进P53基因转录、促进全长P53蛋白合成，进而促进癌细胞凋亡，发挥治疗癌症效果。 ②图3显示 5-FU对R213X突变类型癌细胞促进凋亡效果更显著，所以需进行基因检测（测序），判断患者是否属于P53基因R213X突变类型，由此判断5-FU治疗是否有效 。 地 城 考点02 染色体变异 24．（24-25高一下·北京海淀·期末）三倍体香蕉之所以无籽，是因为不能形成正常的生殖细胞。原因是在减数分裂过程中（　　） A．染色体数目增加 B．染色体数目减少 C．染色体联会紊乱 D．染色体结构改变 【答案】C 【详解】三倍体香蕉含有三个染色体组，减数分裂时，联会紊乱，无法形成正常生殖细胞，所以三倍体香蕉无籽，ABD错误，C正确。 故选C。 25．（24-25高一下·北京海淀·期末）下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是（　　） A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体 B．由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体 C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组 D．用低温处理大肠杆菌可使大肠杆菌染色体组数目加倍 【答案】D 【详解】A、染色体组是一组非同源染色体，不含同源染色体，因此在减数分裂中无法联会，A正确； B、二倍体的定义是由受精卵发育而来且体细胞含两个染色体组，B正确； C、单倍体通常由配子发育而来，如二倍体的单倍体含一个染色体组，但多倍体的单倍体可能含多个染色体组（如四倍体的单倍体含两个染色体组），C正确； D、大肠杆菌是原核生物，其遗传物质为环状DNA，未形成染色体结构，不含染色体组，D错误。 故选D。 26．（24-25高一下·北京·期末）市场上销售的某无子香蕉培育过程如下，有关叙述错误的是（　　） A．无子香蕉含有3个染色体组 B．有子香蕉配子发育成的个体是二倍体 C．有子香蕉和野生芭蕉存在生殖隔离 D．无子香蕉的培育利用了染色体数目变异的原理 【答案】B 【分析】分析题图：用秋水仙素处理野生芭蕉，可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，形成四倍体有子香蕉。二倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组，四倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组，所以杂交后形成的个体含三个染色体组，其减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，所以不能产生种子，为无子香蕉。 【详解】A、无子香蕉是由二倍体野生芭蕉（2n）和四倍体有子香蕉（4n ）杂交得到的三倍体（3n），三倍体含有3个染色体组，A正确； B、有子香蕉是四倍体（4n），其配子含有2个染色体组，由配子发育成的个体是单倍体，不是二倍体（二倍体是由受精卵发育而来，含2个染色体组），B错误； C、有子香蕉（4n）和野生芭蕉（2n ）杂交产生的无子香蕉（3n）不可育，说明二者存在生殖隔离（生殖隔离是指不同物种间不能交配或交配后不能产生可育后代），C正确； D、无子香蕉的培育过程涉及二倍体和四倍体杂交得到三倍体，利用了染色体数目变异的原理，D正确 。 故选B。 27．（24-25高一下·北京东城·期末）以洋葱（2n＝16）为实验材料，进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验。下列叙述不正确的是（    ） A．都需要用低倍镜找到分裂细胞再更换高倍镜观察 B．制作装片的步骤均为解离、漂洗、染色、制片 C．两个实验均无法观察到同一个细胞连续分裂的过程 D．后一个实验能找到染色体数为32条的细胞，前一个实验不能 【答案】D 【分析】本题对比观察有丝分裂和低温诱导染色体数目变化的实验步骤及现象，需结合两个实验的具体操作和细胞分裂特点进行分析。 【详解】A、两个实验均需在低倍镜下找到分生区细胞，再换高倍镜观察特定分裂阶段的细胞，A正确； B、两个实验的装片制作步骤均为解离→漂洗→染色→制片，步骤顺序一致，B正确； C、解离步骤会杀死细胞，细胞分裂过程被固定，无法观察同一细胞连续分裂的动态变化，C正确； D、观察有丝分裂的实验中，处于后期的细胞染色体数目为32条（2n=16，后期加倍为32）；而低温诱导的实验中，四倍体细胞（4n=32）在中期时染色体数为32条，后期则为64条。因此，两个实验均可能观察到染色体数为32条的细胞，D错误； 故选D。 28．（2024高一上·北京·学业考试）慢性粒细胞白血病（CML）病人白细胞中常出现“费城染色体”，其形成机制如图所示。据图分析，此病形成过程中发生了（　　） A．染色体片段的缺失 B．染色体片段的增加 C．染色体片段位置的颠倒 D．染色体片段移接到非同源染色体上 【答案】D 【分析】染色体结构变异：（1）缺失：染色体中某一片段的缺失 例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。（2）重复：染色体增加了某一片段：果蝇的棒眼现象是染色体上的部分重复引起的。（3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列。（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。 【详解】由图可知，9号染色体上含A基因的片段与22号染色体上含B基因的片段发生互换，形成了费城染色体，是染色体片段移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。 故选D。 29．（23-24高一下·北京丰台·期末）现在的栽培种香蕉是由野生香蕉（2n=22）培育而来的三倍体。下列分析错误的是（　　） A．野生香蕉减数分裂Ⅱ可观察到22条染色体 B．用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体 C．四倍体植株配子发育成的个体是二倍体 D．栽培种香蕉联会紊乱无法形成可育配子 【答案】C 【分析】四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。 【详解】A、野生香蕉减数分裂Ⅱ的后期，由于着丝粒分裂，可观察到22条染色体，A正确； B、秋水仙素会抑制纺锤体的形成，所以着丝粒分裂后染色体不能移向两极，使染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体，B正确； C、四倍体植株配子发育成的个体是单倍体，C错误； D、栽培种香蕉为三倍体，联会紊乱无法形成可育配子，D正确。 故选C。 30．（23-24高一下·北京丰台·期末）下列关于实验探究活动的描述中正确的是（　　） A．在探究某遗传病的遗传方式时，应在大样本人群中进行调查 B．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，应观察成熟细胞 C．在观察细胞减数分裂装片时，无法在睾丸中观察到次级精母细胞 D．制作DNA分子模型时，代表基本骨架的两条铁丝表示的方向相反 【答案】D 【分析】果蝇的精巢中有精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂；调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等； DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 【详解】A、调查人群中某种遗传病的遗传方式时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计，A错误； B、在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，‌应观察的是分生区细胞，‌而不是成熟细胞，B错误； C、观察细胞的减数分裂实验中，‌理论上在睾丸中可以观察到次级精母细胞，‌C错误； D、在制作DNA分子模型时，‌代表基本骨架的两条铁丝方向相反，‌这是因为DNA分子的两条链是反向平行的，这种结构是DNA双螺旋结构的一个基本特征，D正确。 故选D。 31．（23-24高一下·北京东城·期末）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中编号为16A的区段（含有多个基因）发生了如下图的变化。由此可见复眼小眼数的变异属于染色体结构变异中的（    ） A．染色体片段的缺失 B．染色体片段的增加 C．染色体片段位置的颠倒 D．染色体片段移接到非同源染色体上 【答案】B 【分析】染色体变异是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失（染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失）、重复（染色体上增加了某个相同片段）、倒位（一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒）、易位（染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上）4种类型。 【详解】据图判断，16A的区段增加，重复了片段，属于染色体片段的增加。ACD错误，B正确。 故选B。 32．（23-24高一下·北京房山·期末）慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体比正常人的要短，所缺失的片段接到了9号染色体上。下列相关叙述不正确的是（　　） A．该患者体细胞的染色体数目不变 B．这种类型的变异在光学显微镜下能够辨认出来 C．正常人的A/a和B/b基因的遗传遵循自由组合定律 D．该变异类型属于基因重组，改变了基因的数量和排列顺序 【答案】D 【分析】染色体结构变异的基本类型： （1）缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名，猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的； （2）重复：染色体增加了某一片段果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的； （3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列； （4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。 【详解】A、题图显示，慢性粒细胞白血病的病因是由于患者体内发生了第9号染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体第22号上，属于染色体结构变异中的易位，会改变染色体上基因的排列顺序，不发生染色体数目变异，即该患者体细胞的染色体数目不变，A正确； B、慢性粒细胞白血病的病因是由于染色体变异引起的，且染色体变异可借助显微镜观察，B正确； C、正常人的A/a和B/b基因分别位于9号、22号这两对同源染色体上，遵循自由组合定律，C正确； D、该变异类型发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，改变了基因的数量和排列顺序，D错误。 故选D。 33．（23-24高一下·北京海淀·期末）将萝卜（RR，2n=18）和甘蓝（BB，2n=18）进行杂交，得到杂种F1。F1偶尔结了少数几粒种子（F2），发芽后长成的植株株型很大，叶像甘蓝，根像萝卜，检查它的染色体，发现2n=36。下列对F1和F2育性的判断及分析，错误的是（    ） A．F1是不育的，产生配子时同源染色体联会紊乱 B．F1是不育的，产生配子时无联会的同源染色体 C．F2是可育的，其配子中含有R、B两个染色体组 D．F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的 【答案】A 【分析】正常情况下，杂种F1含有两个染色体组，一个染色体组来自萝卜，一个染色体组来自甘蓝，染色体数应为18。F1中没有同源染色体，故理论上不会结种子，但题干中提到偶尔结了几粒种子，发芽后长成的植株株型很大，且染色体数是36，这说明植株可能为偶然情况下染色体数目加倍形成的，即发生了染色体数目变异。因此，F2中含有两个R染色体组和两个B染色体组，同源染色体可正常联会产生配子，是可育的。 【详解】AB、杂种F1含有两个染色体组，一个染色体组来自萝卜，一个染色体组来自甘蓝，因此F1中没有同源染色体，F1是不育的，A错误，B正确； C、由分析可知，F2是可育的，含有两个R染色体组和两个B染色体组，其配子中含有R、B两个染色体组，C正确； D、由分析可知，F2是可育的，可能是由F1染色体加倍后产生的，D正确。 故选A。 34．（23-24高一下·北京海淀·期末）如图是哺乳动物的一个细胞，下列说法不正确的是（    ） A．该细胞处于减Ⅰ后期 B．该个体产生的配子共有2种 C．图中有2对同源染色体，2个染色体组 D．该动物为雌性，此细胞是初级卵母细胞 【答案】B 【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂 前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 【详解】AD、根据细胞分裂的示意图分析，该细胞中含有同源染色体，同源染色体分离且细胞质不均等分裂，所以该动物为雌性，该细胞是初级卵母细胞，细胞处于减Ⅰ后期，经分裂后会产生第一极体和次级卵母细胞，AD正确； B、次级卵母细胞经过减数第二次分裂产生一个卵细胞，所以该初级卵母细胞产生的配子只有1种。但是该雌性个体可以产生4种卵细胞，B错误； C、B基因和b基因所在的染色体互为同源染色体，d基因和D基因所在的染色体互为同源染色体，所以图中有2对同源染色体，B基因和d基因所在染色体构成一个染色体组，b基因和D基因所在染色体构成一个染色体组，即共有2个染色体组，C正确。 故选B。 35．（23-24高一下·北京朝阳·期末）下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，相关叙述正确的是（　　） A．培育的无籽西瓜没有后代，属于不可遗传的变异 B．四倍体植株与二倍体杂交所结的西瓜，果肉细胞内含有3个染色体组 C．四倍体做父本、二倍体做母本得到三倍体叶肉细胞中无同源染色体 D．获得无籽西瓜的过程中两次用到花粉，两次使用花粉的作用不同 【答案】D 【分析】题图分析：图示表示无子西瓜的培育过程，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；用该四倍体西瓜和二倍体进行杂交得到三倍体西瓜；三倍体西瓜种子再种植并授予二倍体的花粉即可获得无子西瓜。 【详解】A、培育无子西瓜过程的原理是染色体变异，属于可遗传变异，A错误； B、果肉是由母本的体细胞发育而来，故四倍体母本植株与二倍体父本杂交所结的西瓜，果肉细胞内含有4个染色体组，B错误； C、如果让四倍体作父本，二倍体作母本杂交得到三倍体无子西瓜，则三倍体叶肉细胞中存在同源染色体，C错误； D、获得无籽西瓜的过程中两次用到花粉，第一次授粉的作用是完成受精作用，第二次授粉的作用是刺激子房发育成果实，两次使用花粉的作用不同，D正确。 故选D。 36．（23-24高一下·北京西城·期末）小麦生产的持续稳定对保障我国粮食安全具有重要意义。赤霉病对小麦生产危害极大，偃麦草具有抗赤霉病等诸多优良性状。我国科研工作者利用“小偃麦”，将抗赤霉病基因导入到普通小麦中，获得抗赤霉病小麦新种质。 (1)由普通小麦（含 42 条染色体）和偃麦草杂交获得小偃麦（甲）的过程如图1所示，小偃麦（甲）是________倍体。           (2)将甲与其他普通小麦品种杂交，再多代自交至F5。为确定F5的染色体组成，利用荧光素标记的偃麦草全基因组 DNA 作为探针，与F5植株根尖分生区细胞染色体 DNA进行分子杂交，荧光显微镜观察（杂交区域显示红色荧光），其中植株乙的鉴定结果如图2（含有43条染色体）。 ① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循_______原则。 ② 植株乙发生了________变异。 (3)对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病。对照组的设计为_______。 a.普通小麦b.植株乙c.偃麦草d.喷洒等量的蒸馏水e.喷洒等量的赤霉菌孢子f.检测植株的抗赤霉病基因  g.统计植株的小穗感染率 (4)提取植株乙基因组DNA，检测偃麦草S染色体组7条染色体的特异性分子标记，结果如下表。 染色体的特异性分子标记 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 普通小麦 - - - - - 植株乙 - - + - - 偃麦草 + + + + + + + 注：  “+”代表可以检测到，  “-”代表不可以检测到检测结果说明________。 【答案】(1)八 (2) 碱基互补配对 染色体结构和数目 (3)aeg、ceg (4)植株乙的抗病性特征来自偃麦草S染色体组的3S，该片段可能含有抗赤霉病基因 【分析】1、偃麦草与普通小麦杂交培育小麦新品种——小偃麦的原理是染色体变异。 2、秋水仙素可以通过抑制纺锤体形成使细胞染色体数目加倍。 【详解】（1）据图可知，图中的字母代表不同的染色体组，小偃麦（甲）含有AABBDDSH，共8个字母，表示八倍体。 （2）① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循碱基互补配对原则：观察是否出现杂交带。 ②普通小麦染色体数目为42条，小偃麦甲染色体数目应大于42条，二者杂交，子一代染色体组成为AABBDDS或AABBDDH，之后继续自交得到植株乙。由于植株乙有43条染色体，其中AABBDD的染色体可以正常配对，所以比普通小麦多出的一条染色体应来自S或H，但是用探针进行杂交后有两处荧光标记，说明该染色体与其他染色体发生了片段交换，即易位，因此判断发生了染色体的结构变异。 （3）对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病，该鉴定是个体生物学水平的鉴定，实验设计应遵循对照与单一变量原则，应与普通小麦和偃麦草作对比，故对照组的设计为：普通小麦、喷洒等量的赤霉菌孢子，偃麦草、喷洒等量的赤霉菌孢子与实验组在相同条件下培养一段时间，统计植株的小穗感染率。 故选aeg、ceg。 （4）分析题意，“+”代表可以检测到， “-”代表不可以检测到，表格信息显示，普通小麦均不含特异性分子标记，而植株乙只有3S含特异性分子标记，植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病，说明植株乙的抗病性特征来自偃麦草S染色体组的3S。 37．（22-23高一下·北京朝阳·期末）陆地棉是重要的栽培棉种。拟似棉是野生棉种，具有许多栽培棉所缺乏的优良性状。研究人员将陆地棉与拟似棉杂交，培育出异源六倍体新种质M0，过程如下图。 注：图中每个大写英文字母表示一个染色体组 (1)自然状态下，陆地棉与拟似棉的杂交后代不可育，原因是F1在减数分裂形成配子时_______，难以产生可育配子。 (2)过程①用________处理植株，以抑制其在细胞分裂过程中________的形成，使染色体数目加倍。 (3)流式细胞仪可估测细胞核中DNA相对含量。以_________为对照，测定不同样本植株中的DNA相对含量（如下表），结果表明F1为杂种植株，依据是______；4种M0植株中______为异源六倍体。 流式细胞检测结果 　 P1 F1 P2 Mo-1 Mo-2 Mo-3 Mo-4 DNA相对含量 229．85 136．44 80．91 254．47 264．87 176．52 284．34 (4)研究人员测定了亲本和异源六倍体M0中保卫细胞长度、细胞中叶绿体数量及叶绿素含量，结果如下： 　 P1 P2 Mo 　保卫细胞相对长度 　2．38 　2．50 　4．18 　细胞中绿体数量 　13．62 　14．06 　24．30 　相对叶绿素含量 　34．25 　30．91 　40．97 结果显示，异源六倍体M0植株与亲本的区别是______，上述变化使六倍体棉花______，从而产量显著高于亲本。 【答案】(1)A染色体组中的染色体不能联会 (2) 秋水仙素（低温） 纺锤体 (3) 亲本P1、P2 DNA相对含量接近亲本之和的一半 M0-1、M0-2、M0-4； (4) 保卫细胞长度变长、细胞中叶绿体数和叶绿素含量增多 光合作用能力显著增强 【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。 【详解】（1）F1植株的染色体组可表示为ADD，A染色体组中的染色体不能联会，F1难以产生可育配子，F1不育。 （2）过程①用秋水仙素或低温处理，能抑制纺锤体的形成，从而使得染色体数目加倍，得到异源六倍体新种质M0。 （3）亲本P1、P2的DNA作为对照，以测定不同样本中DNA含量；若DNA相对含量接近亲本之和的一半，则为亲本杂交而来，为F1植株；异源六倍体中DNA含量是F1（136．44）的两倍，则M0-1、M0-2、M0-4均可能为异源六倍体。 （4）结合表格信息可知，异源六倍体M0植株与亲本不同，保卫细胞长度变长、细胞中叶绿体数和叶绿素含量增多；叶绿素可以吸收、转化光能，叶绿体是光合作用的场所，保卫细胞与气孔的开度有关，因此六倍体棉花光合作用能力显著增强。 地 城 考点03 育种 38．（24-25高一下·北京海淀·期末）科研工作者利用两个纯合的玉米品种，尝试多种育种方式获得新品种，其育种过程如图所示，①~⑦代表过程。其中A和b为控制优良性状的基因，下列叙述正确的是（　　） A．⑦过程是诱变育种其a基因发生了定向变异 B．⑤与⑥过程都可使用秋水仙素处理植株 C．①②③过程表示的杂交育种其育种周期短 D．①④过程表示的单倍体育种原理是基因重组 【答案】B 【分析】由图可知，①表示杂交，②表示自交，③表示连续自交并筛选，④表示花药离体培养，⑤表示秋水仙素处理，⑥表示获得多倍体，⑦表示诱变育种。 【详解】A、⑦过程是诱变育种中，基因突变是不定向的，A错误； B、⑤表示秋水仙素处理单倍体幼苗，⑥表示用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，B正确； C、①②③过程表示的杂交育种周期较长，C错误； D、④⑤表示单倍体育种，原理是染色体数目变异，D错误。 故选B。 39．（24-25高一下·北京海淀·期末）作物育种可以说是农业的“芯片工程”，下列关于育种的叙述，错误的是（    ） A．单倍体育种和多倍体育种分别是为了获得单倍体和多倍体新物种 B．用化学阻断剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体（n），然后培育形成的最可能是三倍体 C．杂交育种的主要原理是基因重组 D．秋水仙素处理能实现植物不育向可育的转变 【答案】A 【分析】育种包括诱变育种、杂交育种、转基因技术育种、单倍体育种和多倍体育种等。常规选育出一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般要经过5〜6年的连续筛选。而单倍体育种可以先通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株，这极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力。单倍体育种已成为作物育种的一条有效途径。在自然条件下，生物体细胞染色体数量加倍可产生多倍体新物种。在人工条件下，采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，也能培育出多倍体植株。三倍体无子（籽）西瓜就是在人工诱导染色体数量加倍后通过杂交育种获得的产品。 【详解】A、单倍体育种可以先通过花药（或花粉）培养获得单倍体植株，然后经过诱导染色体加倍，当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株，这极大地缩短了育种的年限，节约了大量的人力和物力，单倍体育种是作物育种的一条有效途径，可见单倍体育种是为了在短时间内获得能够稳定遗传的优良作物品种，而获得单倍体只是单倍体育种中的一个中间环节；多倍体育种是通过自然或人工条件使生物体细胞染色体数目发生变异获得多倍体新物种，A错误； B、极体中含有一个染色体组，受精卵含有两个染色体组，含有极体的受精卵中含有三个染色体组，发育而成的个体为三倍体，故用化学阻断剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体（n），然后培育形成的最可能是三倍体，B正确； C、在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种，其原理是基因重组，C正确； D、秋水仙素处理通过抑制有丝分裂时纺锤体的形成可以导致细胞染色体数目加倍，而获得多倍体作物；植物体细胞杂交和秋水仙素处理都能实现植物不育向可育的转变，D正确。 故选A。 40．（23-24高一下·北京东城·期末）杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，具有适应性强、产量高等优点。研究人员利用图中所示育种方案获得可大量繁殖的新品种甲，其中n代表一个染色体组。以下分析错误的是（    ） A．杂交狼尾草的体细胞中含有六个染色体组 B．杂交狼尾草在减数分裂时染色体联会发生紊乱 C．秋水仙素通过抑制纺锤体形成诱导染色体数目加倍 D．获得的新品种甲自交后代的体细胞中含有42条染色体 【答案】A 【分析】秋水仙素可抑制纺锤体的形成，从而导致细胞中染色体数目加倍，作用时期是有丝分裂前期。 【详解】A、分析题意和题图可知，杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，故杂交狼尾草的体细胞中含有3个染色体组，A错误； B、杂交狼尾草的体细胞中含有3个染色体组，在减数分裂时染色体联会发生紊乱，很难产生正常的配子，B正确； C、秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒的正常分裂，从而导致细胞中染色体数目加倍，作用时期是有丝分裂前期，C正确； D、杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，故杂交狼尾草含有21条染色体，经过秋水仙素处理，染色体数目加倍，故获得的新品种甲自交后代的体细胞中含有42条染色体，D正确。 故选A。 41．（2024高一下·北京海淀·学业考试）研究人员用野生一粒小麦与山羊草杂交获得二粒小麦（如下图），下列叙述不正确的是（    ） A．野生一粒小麦与山羊草是同一物种 B．秋水仙素可抑制纺锤体形成 C．二粒小麦体细胞染色体是28条 D．培育出的二粒小麦可育 【答案】A 【分析】据图分析，一粒小麦（二倍体）和山羊草（二倍体）的体细胞中均有14条染色体，其配子中含有7条染色体。二者杂交后的杂种由于无同源染色体，是不育的，经过秋水仙素处理后，使杂种的染色体数目加倍，变成了可育的野生二粒小麦。 【详解】A、野生一粒小麦与山羊草杂交的后代不可育，说明二者是不同的物种，A错误； B、秋水仙素可抑制前期纺锤体形成，从而使细胞内的染色体数加倍，B正确； C、野生一粒小麦与山羊草杂交的后代染色体数为7+7=14，经秋水仙素处理后染色体数加倍为14×2=28，故二粒小麦体细胞染色体是28条，C正确； D、由于经过了染色体数加倍，因此二粒小麦含有同源染色体，是可育的，D正确。 故选A。 42．（24-25高一下·北京东城·期末）学习以下材料，回答（1）～（4）题。 利用“着丝粒介导的基因组消除”培育单倍体 传统育种需7～9代自交才能达到所需纯合度，单倍体培育技术在植物育种中意义重大，与全基因组加倍技术结合，可加速纯合品系的培育进程。目前常用的几种单倍体培育方法受物种组织培养或杂交能力限制，适用范围有限。利用着丝粒介导的基因组消除是有潜力的单倍体培育方法。 着丝粒是染色体的特殊区域，在细胞分裂时，足量的着丝粒特异性组蛋白H3装配在着丝粒区域，启动动粒蛋白复合体形成。细胞骨架与动粒蛋白复合体相互作用，牵引染色体准确分离并分配到子代细胞。H3对着丝粒功能和细胞正常分裂意义重大。 K2作为H3的装配因子，对H3在着丝粒的定位和功能的发挥有关键作用。研究人员构建了拟南芥K2基因突变体，检测发现细胞内H3含量显著减少。为利用"着丝粒介导的基因组消除"获得单倍体，将K2突变体与野生型拟南芥（2n＝10）进行杂交，并使用流式细胞仪检测子代细胞中DNA含量，结果如图。研究人员挑选子代中的单倍体进行检测，确定单倍体的染色体组均来自亲代中的野生型。 研究人员对单倍体的培育条件进行探究。在标准条件下，以K2突变体为母本时，单倍体子代的比例为1％。对K2突变体进行不同条件的处理，结果表明，长期高温（25℃/21℃昼夜）或高光处理均不能提高单倍体的诱导效率；而短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。 目前，K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因。利用化学诱变或基因编辑技术获得的K2和H3突变体，在植物育种中具有潜在的应用价值。 (1)单倍体是指体细胞中的染色体数目与______染色体数目相同的个体。除了文中提到的技术，还可采用______的方法获得单倍体植株。 (2)根据图中流式细胞仪检测结果推测，单倍体子代对应的峰是______。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于______，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 (3)以下结果支持“子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型”的有______（填字母）。 A．子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同 B．子代中单倍体的细胞中染色体数目为5条 C．子代中单倍体的细胞每个着丝粒上H3蛋白含量与野生型一致 D．基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的DNA片段 (4)现有高产抗病玉米纯合子（甲）、抗旱抗倒伏玉米纯合子（乙），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种，请基于文中的方法补充育种方案________。 【答案】(1) 本物种配子 花药（花粉）离体培养 (2) a 突变体细胞内H3显著减少，无法启动动粒蛋白复合体的形成 (3)ACD (4)F1与K2突变体杂交；进行短期高温处理；从子代中筛选出单倍体，进行染色体加倍 【分析】单倍体是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。可采用花药离体培养的方法获得单倍体植株。 【详解】（1）单倍体是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。除了文中提到的化学诱变或基因编辑技术，还可采用花药离体培养的方法获得单倍体植株。花药离体培养是利用植物组织培养技术，将花药中的花粉粒培养成单倍体植株。 （2）观察图中流式细胞仪检测结果，单倍体的 DNA 相对含量应为正常体细胞的一半，所以单倍体子代对应的峰是 a。因为正常体细胞 DNA 相对含量较高，而单倍体 DNA 相对含量低，对应图中较低的峰 a。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于突变体细胞内H3显著减少，无法启动动粒蛋白复合体的形成，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 （3）A 、子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同，子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型，A 正确； B、子代中单倍体的细胞中染色体数目为 5 条，仅知道染色体数目，无法确定这些染色体就只来自野生型，B 错误； C、子代中单倍体的细胞每个着丝粒上 H3 蛋白含量与野生型一致，H3 蛋白与染色体相关，这可以从一定程度上说明染色体的某些特征与野生型一致，支持染色体组来自野生型，C 正确； D、基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的 DNA 片段，这直接表明子代单倍体的 DNA 来自野生型，也就支持染色体组仅来自亲代中的野生型，D 正确。 故选ACD。 （4）K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因，故可将甲和乙杂交的子一代（含有甲和乙植株的优良性状的基因）与K2突变体杂交，以获得高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种；根据题意“短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。”可知，进行短期高温处理也可获得所需纯合子；从甲乙杂交的子代中筛选出单倍体，然后对其进行染色体加倍处理，筛选出的所需性状的植株即为纯合子。 43．（24-25高一下·北京·期中）雄性不育是杂交水稻育种过程中的重要性状，在“二系法”杂交水稻研究中，光/温敏雄性不育系具有一系两用的突出优点，其育种过程如图所示： (1)光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育，可以通过______繁殖留种；高温或长日照条件下花粉不能正常发育，因此在杂交中可作为______，避免了杂交育种中的______操作。 (2)在长日照条件下，水稻的光/温敏雄性不育系有一定比例的自交结实率，严重影响了杂交育种的进程。水稻幼叶鞘的紫色和绿色受一对等位基因A和a控制，紫色为显性，育种工作者利用水稻的这对相对性状，设计杂交实验解决了上述问题： ①选择亲本：______作为母本，______作为父本。 ②杂交：在______条件下进行杂交，收集种子。 ③子代植株处理：_______。 (3)研究发现籼稻的12号染色体上有2个相邻的基因：基因D编码的毒蛋白可以杀死花粉，基因J编码的蛋白质能解除毒蛋白的毒性。粳—籼杂交稻花粉的育性如下图所示，这与基因D和基因J的表达时期和作用时期有关。据此推测，基因D与基因J的表达时期分别是______，作用时期分别是______。（填序号：①花粉母细胞时期②花粉时期） (4)在研究中科学家利用电离辐射处理粳—籼杂交稻，使基因J/j发生染色体易位（易位后J/j依然是一对等位基因，但不再位于12号染色体上），请推测易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中双杂合（DdJj）植株的比例为______。 【答案】(1) 自交 母本 去雄 (2) 绿色叶鞘光/温敏雄性不育系 纯合的紫色叶鞘正常株 长日照 选择紫色叶鞘的植株留种，淘汰绿色叶鞘植株 (3) ①和 ② ② (4)1/4 【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）光/温敏雄性不育系在低温且短日照条件下花粉可育，此时可以通过自交繁殖留种。因为自交是指具有相同基因型的个体相互交配，花粉可育就能进行自交产生后代。在高温或长日照条件下花粉不能正常发育，在杂交中可作为母本。因为作为母本接受父本的花粉完成杂交过程，而其自身花粉不育不会干扰杂交。这样就避免了杂交育种中的去雄操作。因为传统杂交育种中，为了防止母本自交，需要人工去除母本的雄蕊，而雄性不育系自身花粉不育，无需进行去雄。 （2）由图可知，光/温敏雄性不育植株可能进行自交或者杂交，因此要求通过叶鞘的颜色性状区别自交和杂交过程，可选择光/温敏雄性不育系（绿色叶鞘）作为母本，因为我们要利用其雄性不育的特性进行杂交，且要通过叶鞘颜色这一性状来筛选后代；选择纯合紫色叶鞘常规可育系作为父本，纯合子能保证后代的基因型相对一致。在长日照条件下进行杂交，收集种子。并在长日照条件下种植子代植株，选择紫色叶鞘的植株，淘汰绿色叶鞘的植株。因为紫色叶鞘是显性性状，由父本提供的显性基因决定，选择紫色叶鞘植株就保证了是杂交产生的后代，淘汰绿色叶鞘植株（可能是自交产生的）。 （3）由图可知：粳-籼杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12号染色体（含基因D和基因J）和源自粳稻的12号染色体（不含基因D和基因J），杂交稻产生的花粉中，12号染色体源于粳稻（不含基因D和基因J）的不育（说明已经含有基因D编码的毒蛋白，但没有基因J编码的蛋白质），源于籼稻（含基因D和基因J）的则可育（基因J编码的蛋白质能解除基因D编码的毒蛋白的毒性），由此推测基因D编码的毒蛋白的表达发生在基因J编码的蛋白质的表达之前，即基因D在①花粉母细胞时期表达，基因J在②花粉时期表达。随着同源染色体的分离，不含基因J的花粉无法表达基因J编码的蛋白质，此时在花粉母细胞时期基因D编码的毒蛋白发挥作用，使花粉不育；而含有基因J的花粉此时表达出基因J编码的蛋白质，解除基因D编码的毒蛋白的毒性，使花粉可育，因此基因D和基因J的作用时期均为②花粉时期， （4）粳—籼杂交稻的基因型为DdJj。若通过电离辐射使基因J/j发生染色体易位，且易位后依然是一对等位基因（不位于12号染色体上），则此时基因D/d和J/j的遗传遵循基因的自由组合定律，杂交稻产生的雌配子的基因型及其比例为1/4DJ、1/4Dj、1/4dJ、1/4dj，产生的可育雄配子的基因型及其比例为1/2DJ、1/2dJ（基因型为Dj和dj的雄配子不育，因为没有基因J）。可见，易位后粳—籼杂交稻自交产生的子代中，双杂合植株（DdJj）的比例为1/2DJ×1/4dj＋1/2dJ×1/4Dj＝1/4。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $