专题07 变异与育种（期末真题汇编，广东专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 高二生物期末变异与育种专题试题汇编，整合广东潮州、清远等地期末真题，以瓦氏效应、杂交水稻等真实情境设计问题，突出知识应用与能力考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----|----| |单选题|16题|基因突变（瓦氏效应）、杂交育种（袁隆平）、染色体变异（果蝇染色体）|地域真题整合，基础概念辨析| |实验题|3题|发酵工程（青霉素生产）、香稻育种、蜜蜂级型分化|探究设计，结合实验分析| |解答题|3题|人类遗传病（系谱图）、基因工程（抗HER2-ADC）、水稻垩白调控|综合应用，联系科技前沿|

专题07 变异与育种 2大高频考点概览 考点01 基因突变、基因重组 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 地 城 考点01 基因突变、基因重组 一、单选题 1．(23-24高二下·广东潮州·期末)癌细胞在氧供应充分的条件下也主要依赖厌氧呼吸获取能量，此现象称为“瓦氏效应”。下列叙述正确的是（    ） A．瓦氏效应是癌细胞对缺氧环境的适应，但不利于机体正常运转 B．瓦氏效应产生的中间产物不能为癌细胞代谢提供原料 C．正常人体内没有原癌基因和抑癌基因 D．癌细胞中葡萄糖不彻底的氧化分解发生在线粒体 2．(24-25高二下·广东清远·期末)EGFR基因激活突变或过度表达与肺癌、结直肠癌等多种癌症的发生和发展密切相关。下列叙述错误的是（　　） A．EGFR 基因属于原癌基因 B．正常细胞含有 EGFR 基因 C．EGFR 基因激活突变使细胞增殖加快 D．促进 EGFR 基因表达可作为治癌策略 3．(23-24高二下·广东潮州·期末)毕生追求“禾下乘凉梦”的袁隆平院士被誉为“世界杂交水稻之父”，下列有关杂交育种的叙述，错误的是（    ） A．水稻是自花传粉植物，一般都是纯种 B．杂交水稻具有杂种优势 C．杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键，因为水稻花粉十分小，去雄难度大 D．杂交育种的原理是染色体变异，可以集合两个或多个亲本的优良特性 4．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（　　） A．E与d、E与w互为非等位基因，遵循基因的自由组合定律 B．染色体3和4形态不同，在减数第一次分裂时不能正常联会 C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状与性别无关 D．减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换 5．(24-25高二下·广东潮州·期末)某二倍体生物体细胞中某两对染色体上部分基因及位置关系如图甲。①~⑥是发生变异后的细胞染色体模式图，下列有关说法错误的是 （    ） A．①和②变异类型相同，发生于减数分裂Ⅰ的前期 B．甲→⑤过程可通过单倍体育种快速实现 C．③属于染色体结构变异，会发生磷酸二酯键的断裂 D．具有④或⑥的染色体组合的受精卵能够发育成个体 6．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)某种单基因遗传病为基因突变所致，其家庭成员系谱图和基因检测的结果如图。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法错误的是（　　） A．电泳结果中1350的片段代表的是显性基因 B．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致 C．II4个体为表现型正常的杂合子的概率为0 D．利用基因测序进行产前诊断来确定胎儿是否患病 7．(24-25高二下·广东湛江·期末)水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺(Asn→Lys)可提高抗凝血活性。已知天冬酰胺的密码子为AAU、AAC, 赖氨酸的密码子为AAA、AAG。下列叙述正确的是（    ） A．若改造水蛭素基因，需至少替换基因中的1个碱基对 B．改造后水蛭素的空间结构一定不变，因为仅发生1个氨基酸替换 C．该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 D．将改造后的基因导入大肠杆菌时，需用Ca2+处理以激活载体表达 8．(23-24高二下·广东揭阳·期末)研究发现小鼠毛色的遗传机制如下图所示： A 基因控制小鼠合成的色素种类，且合成的色素是白色的，B 基因控制酪氨酸激酶的合成，MSH是促黑素细胞激素，主要作用于黑色素细胞，激活酪氨酸激酶。有关叙述错误的是（    ） A．B基因通过控制酪氨酸激酶的合成来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛色 B．图示表明多个基因可以控制同一性状，基因与性状不是简单的一一对应的关系 C．如果B基因突变，无论是否含有A基因，小鼠的毛色均为白色 D．图示表明小鼠的毛色受基因与基因、基因与表达产物的调控，与激素无关 9．(23-24高二下·广东清远·期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是（    ） A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株 B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内 C．射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性 D．用一定浓度的生长素类似物处理S植株，可使其发生染色体变异 10．(23-24高二下·广东肇庆·期末)正常细胞中，细胞核蛋白 ID2 可抑制核基因 EGFR 的过量表达。若细胞发生癌变，GRP78蛋白会依赖自身的核定位信号NLS(一段特殊的氨基酸序列)进入细胞核与ID2结合，阻断 ID2 对EGFR 的作用。下列说法错误的是（    ） A．推测 ID2 蛋白中也含有核定位信号 B．ID2 蛋白入核后可与 DNA 的特定区域结合 C．推测 EGFR 蛋白过量表达会抑制细胞的不正常增殖 D．若GRP78蛋白缺少 NLS，则无法解除 ID2 对 EGFR 的抑制作用 二、实验题 11．(24-25高二下·广东肇庆·期末)青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是青霉素的主要生产菌，其工业化菌株通过多次诱变和基因改造，产量较原始菌株提高数千倍。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答下列相关问题： (1)青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，有同学认为无须对培养液进行严格灭菌，请评价该观点并说明原因：______。 (2)工业化菌株相比原始菌株产量提高的根本原因是______的改变。 (3)青霉素发酵是高耗氧过程，如何利用基因工程技术保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢?（提示：血红蛋白具有携带O2的能力）______。 (4)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下： 组别 维生素组合 1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺 3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙 4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇 5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇 实验结果显示1组和2组的滤纸片周围产生生长圈（图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是_____。若某菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是_______。 12．(24-25高二下·广东清远·期末)香稻的稻米香气馥郁、米饭芬芳，具有较高的经济价值。香稻与香味物质2－AP的积累有关。2－AP的积累受到甜菜碱醛脱氢酶（Badh，由frg基因编码）的调控，相关代谢过程见图1。已知水稻4号和8号染色体上的frg基因均可编码Badh。为研究香丝苗品种甲（具有浓香味）香味的遗传机制，研究人员将香丝苗甲与不具香味的普通水稻进行杂交，结果见图2。回答下列问题：    (1)香稻性状与frg基因突变有关。frg基因突变后使Badh活力______（填“增加”或“降低”），积累2－AP出现香味。 (2)根据杂交结果，推测香丝苗甲与______号染色体上的frg基因突变有关，frg基因发生______（填“显性”或“隐性”）突变。 (3)两个杂交组合F2出现部分淡香味植株，其香味较淡的原因是______。这些植株中，能稳定遗传的植株所占的比例为______。 (4)大部分香稻的产量和抗性低于普通水稻。某同学认为获取香丝苗甲的香味基因转入普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。这一做法是否可行，若可行，请阐明理由。若不可行，请阐明理由并完善育种思路______。 三、解答题 13．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)水稻籽粒的垩白度（白色不透明区域比例）是重要品质性状，淀粉颗粒松散和蛋白质折叠异常积累均会增加垩白。水稻基因编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散。直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色。研究发现，正向调控水稻籽粒外观质量，其与、形成异源三聚体后增强与基因的启动子结合能力。其调控机制如下图所示，回答下列问题： (1)Wx基因存在多种等位基因变异，说明基因突变具有________特点。该基因对稻米品质的影响体现的基因控制性状的方式：通过控制________，进而控制该性状。 (2)将野生型植株WxWx和突变型wxwx杂交得到的F1种子播种下去，获取F1植株上的花粉，用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=________，该结果验证了基因的________定律。 (3)OsSPL14与Wx基因的启动子相关序列结合激活其转录，该过程需________酶参与。研究人员发现OsSPL14过表达植株的垩白度降低，可能原因是________。 (4)已知OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因位于非同源染色体上，利用基因敲除技术获得两种高垩白株系：OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2，为了验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”，请简要写出实验思路和预期结果________。 14．(23-24高二下·广东梅州·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体，HER2过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物（抗HER2-ADC），科研人员开展了相关研究，实验流程如图1所示。回答下列问题：    (1)过程②和③筛选出的细胞分别是____、____。 (2)抗HER2-ADC作为靶向药杀伤HER2过度表达的恶性肿瘤细胞的效果较为明显，其原因是____。 (3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的乳腺癌细胞代谢的影响，科研人员选取乳腺癌细胞BT-474、裸鼠（先天性胸腺缺陷的突变小鼠）、多种化疗药物和试剂（磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC）、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物、磷酸缓冲液等进行了相关实验。    ①将人乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内，待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理，其中空白对照组的给药处理是注射____，一段时间后检测4组裸鼠体内肿瘤的体积，结果如图2所示。 ②实验结果表明，抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有____（填“促进”或“抑制”）作用，且效果较其他药物更好。 ③后续可通过研究抗HER2-ADC____（答出一点即可）等情况，为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。 地 城 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 一、单选题 1．(23-24高二下·广东佛山·期末)油菜容易被线虫侵染而造成减产，萝卜具有抗线虫基因。研究发现，两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。科研人员以萝卜细胞（2N=18）和油菜细胞（2N=38）为亲本进行细胞杂交，通过图所示的途径获得抗虫油菜。下列叙述正确的是（    ） A．X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞基因突变 B．融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 C．须在同一培养基上将愈伤组织先诱导生芽，再诱导生根 D．抗虫油菜为二倍体，减数分裂时一个细胞可形成19个四分体 2．(23-24高二下·广东清远·期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是（    ） A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株 B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内 C．射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性 D．用一定浓度的生长素类似物处理S植株，可使其发生染色体变异 3．(24-25高二下·广东梅州·期末)某校组织学生开展了与草莓相关的生物技术体验活动。甲、乙、丙三个兴趣小组分别按如下流程开展了探究。下列叙述正确的是（    ） 甲组：草莓茎段→愈伤组织→胚状体→植株① 乙组：草莓新生匍匐茎尖→愈伤组织→胚状体→植株② 丙组：草莓花粉粒→愈伤组织→胚状体→植株③→植株④ A．对植株①进行诱变处理，使其发生突变以获得草莓新品种，该过程称为突变体的利用 B．植株②可称为脱毒苗，新生匍匐茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育 C．培育植株③的过程为花药离体培养，植株③属于单倍体 D．用秋水仙素处理植株③后得到的植株④一定是二倍体 4．(24-25高二下·广东潮州·期末)某二倍体生物体细胞中某两对染色体上部分基因及位置关系如图甲。①~⑥是发生变异后的细胞染色体模式图，下列有关说法错误的是 （    ） A．①和②变异类型相同，发生于减数分裂Ⅰ的前期 B．甲→⑤过程可通过单倍体育种快速实现 C．③属于染色体结构变异，会发生磷酸二酯键的断裂 D．具有④或⑥的染色体组合的受精卵能够发育成个体 5．(23-24高二下·广东梅州·期末)科研人员利用野生型清水紫花苜蓿（2n=32）和里奥百脉根（2n=12）为材料培育抗鼓胀病的新型牧草，研究主要流程如下图。下列说法正确的是（　　） 注:IOA 可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能 A．用酶解法获得原生质体，需控制处理时间，以免酶破坏细胞膜 B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织 C．③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高于②过程 D．图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，③过程产生的再生植株是不可育的多倍体 6．(23-24高二下·广东肇庆·期末)科研人员将耐寒、耐贫瘠的某种牧草(2n=16)与固氮能力较强的豆科植物(4n=48)进行植物体细胞杂交，以期获得兼具两者优点的杂种植株。已知荧光染料可标记细胞膜上的蛋白质，下列说法正确的是（    ） A．过程I使用胰蛋白酶处理植物细胞以获得原生质体 B．诱导获得c的方法有物理法、化学法及灭活病毒法 C．过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞 D．杂种植株含有 6个染色体组，也可以通过杂交获得 二、解答题 7．(23-24高二下·广东清远·期末)种子是农业的“芯片”，育好种是“端牢中国饭碗”的重要基础。“十三五”以来，我国农作物良种覆盖率在96%以上，自主选育品种面积占比超过95%，杂交水稻领先国际。科研工作者在对水稻进行种质资源调查时，发现了两个不同品种——高秆抗病和矮秆感病(水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性)，由于高秆易倒伏，研究人员希望以上述两个品种为基础，通过杂交育种的方式培育出既抗倒伏又抗病的品种。回答下列问题： (1)对水稻进行杂交实验时，需对母本的花进行的操作是____→____→授粉→套袋。 (2)补充完成下列操作步骤，以在最短时间内培育出能稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种。 第一步，用纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交，得到 F₁杂合高秆抗病植株； 第二步,____________________； 第三步,_____________________； 第四步，从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。 (3)现用一个纯合矮秆感病与一个纯合高秆抗病品种杂交，得到F₁，再与矮秆感病品种杂交，F₂中只出现矮秆感病和高秆抗病两种表型，不考虑致死等原因，能否确定这两对相对性状之间不属于独立遗传________(填“能”或“不能”)，请说明理由________。 (4)育好种不仅体现在农作物种植方面，动物品种选育也很重要。研究发现，某动物棕色毛发的形成与1号染色体上的B基因突变表达出异常蛋白有关；下图为发生 B基因突变后相应的mRNA序列。据图分析蛋白发生异常的原因可能是________。 三、实验题 8．(24-25高二下·广东茂名·期末)在社会性昆虫中存在性别相同，但在形态结构、职能、生理和行为等方面有明显差异的级型分化现象。蜜蜂是一种高度级型分化的社会群体，在蜂群中存在三种级型的蜜蜂个体：蜂王、工蜂和雄蜂（如图所示）。回答下列问题：    (1)雄蜂直接由卵细胞发育而来，属于________倍体。 (2)雌性在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，若食用一段时间的蜂王浆后改食花蜜，则发育为工蜂。为研究其机理，某科研小组对蜜蜂幼虫进行了相关实验，分别检测各组的Dnmt3基因表达水平、Dynactin  p62基因甲基化程度和幼虫发育结果，如下表所示。 组别 处理方式 Dnmt3基因表达水平 Dynactin  p62基因甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22％发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45％发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100％发育为蜂王 注：Dnmt3基因表达产物Dnmt3蛋白为一种DNA甲基化转移酶，可以使DNA发生甲基化。Dynactin  p62基因是诱导蜜蜂生殖器官发育的关键基因。“＋”的数量越多表示程度越高。 据表分析，增加饲喂蜂王浆的时间，可能________（填“提高”或“降低”）Dynactin  p62基因的表达水平。请从分子水平推测，增加饲喂蜂王浆的时间促进蜜蜂往蜂王方向分化的机理是_______。该过程中，Dynactin  p62基因序列_______（填“有”或“没有”）改变，该现象属于________。 (3)已知注射的Dnmt3miRNA能与Dnmt3基因的转录产物mRNA结合从而抑制其表达，即使一直喂食花蜜花粉，雌蜂幼虫也会发育成蜂王。现有多只生理状况相近的雌蜂幼虫，欲验证Dnmt3是决定雌蜂幼虫级型分化的关键因素，你的实验思路是________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 变异与育种 2大高频考点概览 考点01 基因突变、基因重组 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 地 城 考点01 基因突变、基因重组 一、单选题 1．(23-24高二下·广东潮州·期末)癌细胞在氧供应充分的条件下也主要依赖厌氧呼吸获取能量，此现象称为“瓦氏效应”。下列叙述正确的是（    ） A．瓦氏效应是癌细胞对缺氧环境的适应，但不利于机体正常运转 B．瓦氏效应产生的中间产物不能为癌细胞代谢提供原料 C．正常人体内没有原癌基因和抑癌基因 D．癌细胞中葡萄糖不彻底的氧化分解发生在线粒体 【答案】A 【分析】无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，第二阶段是丙酮酸和还原氢反应形成二氧化碳和酒精或者是乳酸。 【详解】A、瓦氏效应是癌细胞在氧供应充分的条件下仍主要依赖厌氧呼吸获取能量，这是癌细胞的异常代谢方式，是对缺氧环境的适应，但这种代谢方式不利于机体正常运转，A正确； B、瓦氏效应产生的中间产物如丙酮酸、五碳糖等，可以为DNA的复制和蛋白质的合成等癌细胞代谢提供原料，B错误； C、正常人体内存在原癌基因和抑癌基因，只是它们在正常情况下处于未突变或者为过量表达状态，C错误； D、癌细胞进行的无氧呼吸，场所是细胞质基质，因此癌细胞中的葡萄糖主要在细胞质基质中不彻底的氧化分解，D错误。 故选A。 2．(24-25高二下·广东清远·期末)EGFR基因激活突变或过度表达与肺癌、结直肠癌等多种癌症的发生和发展密切相关。下列叙述错误的是（　　） A．EGFR 基因属于原癌基因 B．正常细胞含有 EGFR 基因 C．EGFR 基因激活突变使细胞增殖加快 D．促进 EGFR 基因表达可作为治癌策略 【答案】D 【分析】原癌基因在正常细胞中调控细胞生长，突变后导致异常增殖；治癌需抑制其活性。 【详解】A、EGFR基因激活突变或过度表达与肺癌、结直肠癌等多种癌症的发生和发展密切相关，说明其属于原癌基因，A正确； B、正常细胞中原癌基因（如EGFR）本就存在，B正确； C、EGFR 基因激活突变使细胞增殖加快，从而导致癌症的发生和发展，C正确； D、EGFR过度表达会促进癌症发展，治癌应抑制其表达而非促进，D错误。 故选D。 3．(23-24高二下·广东潮州·期末)毕生追求“禾下乘凉梦”的袁隆平院士被誉为“世界杂交水稻之父”，下列有关杂交育种的叙述，错误的是（    ） A．水稻是自花传粉植物，一般都是纯种 B．杂交水稻具有杂种优势 C．杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键，因为水稻花粉十分小，去雄难度大 D．杂交育种的原理是染色体变异，可以集合两个或多个亲本的优良特性 【答案】D 【分析】杂交育种：（ 1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 （2）方法：杂交→自交→选优→自交。 （3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。 （4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。 【详解】A、自花传粉植物接受的是自身的花粉，一般都是纯种，A正确； B、杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种，在生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象，杂交水稻具有杂种优势，B正确； C、水稻是两性花，杂交时需要去雄，水稻花粉十分小，去雄难度大，所以杂交水稻研究中雄性不育系的出现十分关键，C正确； D、杂交育种的原理是基因重组，可以集合两个或多个亲本的优良特性，D错误。 故选D。 4．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（　　） A．E与d、E与w互为非等位基因，遵循基因的自由组合定律 B．染色体3和4形态不同，在减数第一次分裂时不能正常联会 C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状与性别无关 D．减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换 【答案】D 【详解】A、E与d、E与w互为非等位基因，但E与d位于同一条染色体上不遵循遵循自由组合定律，E与w位于非同源染色体上遵循基因的自由组合定律，A错误； B、由图可知染色体3和4是性染色体，虽然形态不同，但是减数分裂时可联会，B错误； C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联，C错误； D、若减数分裂四分体时期，染色体1和2发生交换，会使d、e出现在细胞同一极，D正确。 故选D。 5．(24-25高二下·广东潮州·期末)某二倍体生物体细胞中某两对染色体上部分基因及位置关系如图甲。①~⑥是发生变异后的细胞染色体模式图，下列有关说法错误的是 （    ） A．①和②变异类型相同，发生于减数分裂Ⅰ的前期 B．甲→⑤过程可通过单倍体育种快速实现 C．③属于染色体结构变异，会发生磷酸二酯键的断裂 D．具有④或⑥的染色体组合的受精卵能够发育成个体 【答案】A 【分析】据图可知：①表示交叉互换，属于基因重组；②属于非同源染色体交叉互换引起的易位，属于染色体结构变异；③属于染色体上的基因位置颠倒，属于染色体结构变异中的倒位；④属于染色体数目变异；⑤是由自交或单倍体育种来实现；⑥表示染色体数目变异。 【详解】A、由题图可知，①表示同源染色体上非姐妹染色体单体间的互换，属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ前期，②为非同源染色体间部分片段交换引起的易位，属于染色体结构变异，可以发生在任何时期，A错误； B、据图可知，⑤中的染色体类型是甲中同源染色体中的一个，据此推测甲→⑤过程可通过单倍体育种来实现，B正确； C、③中染色体片段发生了颠倒，属于染色体结构变异中的倒位，染色体结构变异过程中会发生DNA的断裂，即会发生磷酸二酯键的断裂，C正确； D、④⑥的变异方式为染色体数目变异，具有④或⑥的染色体组合的受精卵理论上可以进行有丝分裂，有能够发育成个体的可能性，D正确。 故选A。 6．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)某种单基因遗传病为基因突变所致，其家庭成员系谱图和基因检测的结果如图。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法错误的是（　　） A．电泳结果中1350的片段代表的是显性基因 B．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致 C．II4个体为表现型正常的杂合子的概率为0 D．利用基因测序进行产前诊断来确定胎儿是否患病 【答案】A 【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2正常，Ⅱ3患病，可知该病为隐性遗传，Ⅱ3在电泳结果中只有1350片段，所以1350片段代表致病基因是隐性基因，A错误； B、由题可知，正常基因的碱基对数用“1150+200”表示，致病基因碱基对数用1350表示，1350=1150+200，因此正常基因发生碱基对的替换突变为致病基因，B正确； C、由电泳图可知，II4个体为表型正常的纯合子，所以II4个体为表现型正常的杂合子的概率为0，C正确； D、利用基因测序进行产前诊断来确定胎儿是否患病，预防疾病的发生，D正确。 故选A。 7．(24-25高二下·广东湛江·期末)水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺(Asn→Lys)可提高抗凝血活性。已知天冬酰胺的密码子为AAU、AAC, 赖氨酸的密码子为AAA、AAG。下列叙述正确的是（    ） A．若改造水蛭素基因，需至少替换基因中的1个碱基对 B．改造后水蛭素的空间结构一定不变，因为仅发生1个氨基酸替换 C．该项替换研究的思路与按照中心法则合成蛋白质的思路一致 D．将改造后的基因导入大肠杆菌时，需用Ca2+处理以激活载体表达 【答案】A 【分析】蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。 【详解】A、天冬酰胺的密码子为AAU或AAC，对应的DNA模板链为TTA或TTG；赖氨酸的密码子为AAA或AAG，对应的DNA模板链为TTT或TTC。若将AAU（DNA模板链TTA）改为AAA（模板链TTT），需将第三个碱基对A-T替换为T-A，仅需改变1个碱基对，A正确； B、蛋白质的空间结构由氨基酸序列决定，即使单个氨基酸替换（如极性或电荷变化）也可能影响折叠，导致空间结构改变，B错误； C、中心法则为DNA→RNA→蛋白质，而该研究通过修改基因改变蛋白质，属于正向应用中心法则；但若涉及蛋白质工程（逆向设计基因），则与中心法则思路不完全一致，C错误； D、Ca2+处理大肠杆菌是使其处于感受态以吸收质粒，而非激活载体表达，D错误。 故选A。 8．(23-24高二下·广东揭阳·期末)研究发现小鼠毛色的遗传机制如下图所示： A 基因控制小鼠合成的色素种类，且合成的色素是白色的，B 基因控制酪氨酸激酶的合成，MSH是促黑素细胞激素，主要作用于黑色素细胞，激活酪氨酸激酶。有关叙述错误的是（    ） A．B基因通过控制酪氨酸激酶的合成来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛色 B．图示表明多个基因可以控制同一性状，基因与性状不是简单的一一对应的关系 C．如果B基因突变，无论是否含有A基因，小鼠的毛色均为白色 D．图示表明小鼠的毛色受基因与基因、基因与表达产物的调控，与激素无关 【答案】D 【分析】生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型=基因型+环境条件。 【详解】A、由题图可知，B基因通过控制酪氨酸激酶的合成来控制代谢过程，控制棕黑素、真黑素的合成，进而控制小鼠的毛色，A正确； B、由图中信息可知，小鼠毛色至少受A基因和B基因控制，所以基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，B正确； C、酪氨酸激酶是合成棕黑素、真黑素途径中的关键酶，如果B基因突变，则酪氨酸激酶无法正常合成，无论是否含有A基因，小鼠的毛色均为白色，C正确； D、图示表明小鼠的毛色与A、B基因有关，与A蛋白和酪氨酸激酶以及MSH（促黑素细胞激素）有关，即小鼠的毛色受基因与基因、基因与表达产物的调控，与激素也有关，D错误。 故选D。 9．(23-24高二下·广东清远·期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是（    ） A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株 B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内 C．射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性 D．用一定浓度的生长素类似物处理S植株，可使其发生染色体变异 【答案】B 【分析】基因工程：是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因突变具有随机性、低频性、不定向性等特点。 【详解】A、用花粉离体培养可获得S的单倍体植株，然后用秋水仙素处理S的幼苗可得到S的多倍体植株，A 错误； B、不同植物的DNA具有相同的结构，利用转基因技术可将S的基因转移到其他植物中，B正确； C、射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有随机性，C错误； D、用一定浓度的生长素类似物处理S植株，染色体未发生变化，因此未发生染色体变异，D错误； 故选B。 10．(23-24高二下·广东肇庆·期末)正常细胞中，细胞核蛋白 ID2 可抑制核基因 EGFR 的过量表达。若细胞发生癌变，GRP78蛋白会依赖自身的核定位信号NLS(一段特殊的氨基酸序列)进入细胞核与ID2结合，阻断 ID2 对EGFR 的作用。下列说法错误的是（    ） A．推测 ID2 蛋白中也含有核定位信号 B．ID2 蛋白入核后可与 DNA 的特定区域结合 C．推测 EGFR 蛋白过量表达会抑制细胞的不正常增殖 D．若GRP78蛋白缺少 NLS，则无法解除 ID2 对 EGFR 的抑制作用 【答案】C 【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】A、细胞核蛋白 ID2 位于细胞核中，故推测 ID2蛋白中也含有核定位信号，A正确； B、表达包括转录和翻译，转录发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中，结合题干“细胞核蛋白 ID2 可抑制核基因 EGFR 的过量表达”可推知，ID2 蛋白入核后可与 DNA 的特定区域结合，进而抑制核基因 EGFR 的转录，B正确； C、根据题干“正常细胞中，细胞核蛋白 ID2 可抑制核基因 EGFR 的过量表达”可推知，推测 EGFR 蛋白过量表达会促进细胞的不正常增殖，C错误； D、若GRP78蛋白缺少 NLS，则GRP78蛋白不能进入细胞核与ID2结合，无法解除 ID2 对 EGFR 的抑制作用，D正确。 故选C。 二、实验题 11．(24-25高二下·广东肇庆·期末)青霉素的发现和产业化生产进一步推动了发酵工程在医药领域的应用和发展。产黄青霉菌是青霉素的主要生产菌，其工业化菌株通过多次诱变和基因改造，产量较原始菌株提高数千倍。工业上生产青霉素的发酵工程流程如图所示。回答下列相关问题： (1)青霉菌在代谢过程产生的青霉素具有杀菌作用，有同学认为无须对培养液进行严格灭菌，请评价该观点并说明原因：______。 (2)工业化菌株相比原始菌株产量提高的根本原因是______的改变。 (3)青霉素发酵是高耗氧过程，如何利用基因工程技术保证在发酵过程中给微生物持续高效地供氧呢?（提示：血红蛋白具有携带O2的能力）______。 (4)研究发现，某些青霉菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下： 组别 维生素组合 1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12 2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺 3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙 4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇 5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇 实验结果显示1组和2组的滤纸片周围产生生长圈（图2），则该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是_____。若某菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是_______。 【答案】(1)不认同该观点，青霉素虽具有杀菌作用，但其作用范围有限 (2)基因水平 (3)利用基因工程技术，将（人或动物的）血红蛋白基因转入青霉菌 (4) 维生素B1 3与5的交界处 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。 【详解】（1）青霉素虽具有杀菌作用，但其作用范围有限，且部分杂菌可能通过分泌青霉素酶破坏青霉素，或与青霉菌争夺资源。因此灭菌是保证发酵效率和产物纯度的必要步骤。 （2）产量提升的根本源于基因水平的改变。通过诱变筛选或基因工程手段（如增强限速酶基因表达），菌株的代谢能力得到优化，最终实现高产。 （3）将人或动物的血红蛋白基因转入产青霉菌中，使其表达血红蛋白。血红蛋白可结合O2并在低氧环境中释放，从而提高菌体对O2的利用率。 （4）实验结果显示1组和2组的滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型青霉菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸，只有5组含有生物素，所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型青霉菌，则其在培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。 12．(24-25高二下·广东清远·期末)香稻的稻米香气馥郁、米饭芬芳，具有较高的经济价值。香稻与香味物质2－AP的积累有关。2－AP的积累受到甜菜碱醛脱氢酶（Badh，由frg基因编码）的调控，相关代谢过程见图1。已知水稻4号和8号染色体上的frg基因均可编码Badh。为研究香丝苗品种甲（具有浓香味）香味的遗传机制，研究人员将香丝苗甲与不具香味的普通水稻进行杂交，结果见图2。回答下列问题：    (1)香稻性状与frg基因突变有关。frg基因突变后使Badh活力______（填“增加”或“降低”），积累2－AP出现香味。 (2)根据杂交结果，推测香丝苗甲与______号染色体上的frg基因突变有关，frg基因发生______（填“显性”或“隐性”）突变。 (3)两个杂交组合F2出现部分淡香味植株，其香味较淡的原因是______。这些植株中，能稳定遗传的植株所占的比例为______。 (4)大部分香稻的产量和抗性低于普通水稻。某同学认为获取香丝苗甲的香味基因转入普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。这一做法是否可行，若可行，请阐明理由。若不可行，请阐明理由并完善育种思路______。 【答案】(1)降低 (2) 4号和8 隐性 (3) 植株含有正常的frg基因，其编码的Badh使γ－氨基丁醛转化为γ－氨基丁酸，2－AP积累量减少 1/3 (4)不可行，香丝苗甲的香味基因属于隐性基因，转入普通水稻不能获得香味表型。可敲除普通水稻的frg基因/抑制frg基因的表达（或者普通水稻转入香味基因后进行杂交育种并筛选） 补充答案：可行，转入香味基因可能插入原有frg基因的内部使其失活（或者：转入香味基因与原有的frg基因发生重组而替换原有的基因） 【分析】基因突变包括显性突变和隐性突变，发生显性突变的个体当代即表现突变性状，发生隐性突变的个体当代不表现突变性状，需要出现隐性性状的纯合子才能表现为突变性状。 【详解】（1）根据图1可知，由frg基因编码的Badh能催化γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸，由于γ-氨基丁醛转化为1-吡咯啉，进而转化为2－AP，而香稻与香味物质2－AP的积累有关，因此若要使2－AP积累形成香稻，则需要γ-氨基丁醛更多的转化为1-吡咯啉，故Badh的活力应降低，减少γ-氨基丁醛转化为γ-氨基丁酸，即frg基因突变后使Badh活力降低，积累2－AP出现香味。 （2）图2中正反交结果子二代都出现了9∶6∶1的比例，由于9∶6∶1是9∶3∶3∶1的变式，因此可知控制该性状的是两对独立遗传的基因，故推测香丝苗甲与4号和8号染色体上的frg基因突变有关，由于子一代均为无香味的个体或子二代无香味的占9/16，可知突变后控制香味的基因为隐性基因，即frg基因发生了隐性突变。 （3）两个杂交组合的子二代均出现了部分淡香味植株，这是由于杂合子中含有正常的frg基因，其编码的Badh使γ－氨基丁醛转化为γ－氨基丁酸，2－AP积累量减少。假设两对基因分别为A/a、B/b，则子二代中淡香味个体的基因型为1aaBB、2aaBb、1AAbb、2Aabb，由于aaBb和Aabb自交后代会出现aabb，表现为浓香味，因此能稳定遗传的植株（aaBB、AAbb）所占的比例为2/6=1/3。 （4）由于香丝苗甲的香味基因属于隐性基因，转入普通水稻后不能表现出隐性基因对应的性状，即不能获得香味表型，因此题中做法不可行，可通过基因编辑技术敲除普通水稻的frg基因，使其不能表现为无香味的性状，此时将香丝苗甲的香味基因转入编辑过的普通水稻中可获得高产、抗性强的香稻。 三、解答题 13．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)水稻籽粒的垩白度（白色不透明区域比例）是重要品质性状，淀粉颗粒松散和蛋白质折叠异常积累均会增加垩白。水稻基因编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散。直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色。研究发现，正向调控水稻籽粒外观质量，其与、形成异源三聚体后增强与基因的启动子结合能力。其调控机制如下图所示，回答下列问题： (1)Wx基因存在多种等位基因变异，说明基因突变具有________特点。该基因对稻米品质的影响体现的基因控制性状的方式：通过控制________，进而控制该性状。 (2)将野生型植株WxWx和突变型wxwx杂交得到的F1种子播种下去，获取F1植株上的花粉，用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=________，该结果验证了基因的________定律。 (3)OsSPL14与Wx基因的启动子相关序列结合激活其转录，该过程需________酶参与。研究人员发现OsSPL14过表达植株的垩白度降低，可能原因是________。 (4)已知OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因位于非同源染色体上，利用基因敲除技术获得两种高垩白株系：OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2，为了验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”，请简要写出实验思路和预期结果________。 【答案】(1) 不定向性 酶的合成来控制代谢过程 (2) 1:1 分离 (3) RNA聚合 OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度 (4)实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度   预期结果：F1籽粒垩白度高于M1和M2，说明两基因协同调节 【分析】基因控制性状的两种途径：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】（1）Wx基因可以突变出不同的等位基因，说明基因突变具有不定向性。Wx编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散，说明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。 （2）F1的基因型为Wxwx，产生的花粉及比例为：Wx:wx=1:1，由于直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色，故用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=1:1，可以证明控制该性状的基因符合基因的分离定律。 （3）转录过程需要RNA聚合酶的参与。根据题意可知，OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度，所以OsSPL14过表达植株的垩白度降低。 （4）要验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”可以观察仅其中一种基因作用下籽粒垩白度与两种基因供体作用下籽粒垩白度，若两种基因共同作用下籽粒垩白度大于二者单独作用，则可以证明OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状。实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度；若F1籽粒垩白度高于M1和M2，则说明两基因协同调节。 14．(23-24高二下·广东梅州·期末)HER2是一种定位于细胞膜上的表皮生长因子受体，HER2过度表达与恶性肿瘤的发生及发展密切相关。为开发用于治疗HER2过度表达的恶性肿瘤单克隆抗体偶联药物（抗HER2-ADC），科研人员开展了相关研究，实验流程如图1所示。回答下列问题：    (1)过程②和③筛选出的细胞分别是____、____。 (2)抗HER2-ADC作为靶向药杀伤HER2过度表达的恶性肿瘤细胞的效果较为明显，其原因是____。 (3)为研究抗HER2-ADC对HER2过度表达的乳腺癌细胞代谢的影响，科研人员选取乳腺癌细胞BT-474、裸鼠（先天性胸腺缺陷的突变小鼠）、多种化疗药物和试剂（磷酸缓冲液配制的抗HER2-ADC）、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新偶联药物、磷酸缓冲液等进行了相关实验。    ①将人乳腺癌细胞BT-474移植到裸鼠体内，待肿瘤体积达到200mm3时将裸鼠分为4组并分别给药处理，其中空白对照组的给药处理是注射____，一段时间后检测4组裸鼠体内肿瘤的体积，结果如图2所示。 ②实验结果表明，抗HER2-ADC对BT-474细胞的凋亡具有____（填“促进”或“抑制”）作用，且效果较其他药物更好。 ③后续可通过研究抗HER2-ADC____（答出一点即可）等情况，为抗HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。 【答案】(1) 杂交瘤细胞 分泌抗HER2抗体的杂交瘤细胞 (2)HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的HER2多，与抗HER2-ADC结合的概率高 (3) 等剂量的磷酸缓冲液 促进 在动物体内的代谢（或对正常细胞的毒性等，合理即可） 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原表位的抗体，通常采用杂交瘤技术来制备；单克隆抗体的作用，作为诊断试剂盒、用于治疗疾病和运载药物。 【详解】（1）过程②为特定的选择培养基筛选杂交瘤细胞，过程③为抗体检测，目的是筛选产生特定抗体（分泌抗 HER2 抗体）的杂交瘤细胞。 （2）正常细胞和 HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞都能产生 HER2，但是 HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的 HER2 多，与抗HER2-ADC 结合的概率高，因而抗 HER2-ADC可作为靶向药杀伤 HER2 过度表达的恶性肿瘤细胞。 （3）①HER2-ADC、曲妥珠单抗、曲妥珠单抗—美坦新联药物都是治疗癌细胞的药物，空白对照组应注射等剂量的磷酸缓冲液。 ②根据实验结果可知，抗 HER2-ADC 组裸鼠的肿瘤体积最小，且比初始肿瘤体积小，说明抗 HER2-ADC 对 BT-474 细胞的凋亡具有促进作用，且效果较其他药物更好。 ③实验仅研究了抗 HER2-ADC 对肿瘤细胞代谢的影响，后续可通过研究抗 HER2-ADC在动物体内的代谢、对正常细胞的毒性等情况，为抗 HER2-ADC进入临床实验奠定数据基础。 地 城 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 一、单选题 1．(23-24高二下·广东佛山·期末)油菜容易被线虫侵染而造成减产，萝卜具有抗线虫基因。研究发现，两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。科研人员以萝卜细胞（2N=18）和油菜细胞（2N=38）为亲本进行细胞杂交，通过图所示的途径获得抗虫油菜。下列叙述正确的是（    ） A．X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞基因突变 B．融合原生质体需放在无菌水中培养，以防杂菌污染 C．须在同一培养基上将愈伤组织先诱导生芽，再诱导生根 D．抗虫油菜为二倍体，减数分裂时一个细胞可形成19个四分体 【答案】D 【分析】1、据题干信息可知，X射线照射萝卜原生质体，会诱发萝卜原生质体发生染色体的断裂。2、植物体细胞杂交的实质为植物原生质体的融合，在融合前需要使用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除植物的细胞壁，再用化学法（聚乙二醇）或物理法（振动、离心、电刺激）诱导原生质体融合，需要注意的是诱导植物原生质体的融合时不用生物方法（灭活的病毒）；细胞融合完成的标志是融合细胞再生出新的细胞壁。 【详解】A、根据题干信息可知，X射线照射处理的目的是诱发萝卜细胞发生染色体的断裂，A错误； B、原生质体放在无菌水中会吸水涨破，应放到等渗的溶液中，保持原生质体的完整性，B错误； C、将生长良好的愈伤组织先诱导生芽，再诱导生根形成试管苗，需要在不同的培养基，C错误； D、形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，所以抗虫油菜为二倍体（2M=38），在减数分裂时可形成19个四分体，D正确。 故选D。 2．(23-24高二下·广东清远·期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是（    ） A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株 B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内 C．射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性 D．用一定浓度的生长素类似物处理S植株，可使其发生染色体变异 【答案】B 【分析】基因工程：是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因突变具有随机性、低频性、不定向性等特点。 【详解】A、用花粉离体培养可获得S的单倍体植株，然后用秋水仙素处理S的幼苗可得到S的多倍体植株，A 错误； B、不同植物的DNA具有相同的结构，利用转基因技术可将S的基因转移到其他植物中，B正确； C、射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有随机性，C错误； D、用一定浓度的生长素类似物处理S植株，染色体未发生变化，因此未发生染色体变异，D错误； 故选B。 3．(24-25高二下·广东梅州·期末)某校组织学生开展了与草莓相关的生物技术体验活动。甲、乙、丙三个兴趣小组分别按如下流程开展了探究。下列叙述正确的是（    ） 甲组：草莓茎段→愈伤组织→胚状体→植株① 乙组：草莓新生匍匐茎尖→愈伤组织→胚状体→植株② 丙组：草莓花粉粒→愈伤组织→胚状体→植株③→植株④ A．对植株①进行诱变处理，使其发生突变以获得草莓新品种，该过程称为突变体的利用 B．植株②可称为脱毒苗，新生匍匐茎尖需经灭菌处理后才能用于脱毒苗的培育 C．培育植株③的过程为花药离体培养，植株③属于单倍体 D．用秋水仙素处理植株③后得到的植株④一定是二倍体 【答案】C 【分析】单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。植物病毒主要通过维管组织传播，但根尖、茎尖等分生组织区域因细胞分裂速度快，病毒难以在此积累，因此常利用茎尖分生组织培养技术培育脱毒苗。 【详解】A、突变体利用是指对植物的愈伤组织进行诱变处理，使其发生突变，再从突变体中筛选出符合要求的新品种，而不是对植株①进行诱变处理，A错误；    B、新生匍匐茎尖需经消毒处理后才能用于脱毒苗的培育，灭菌会杀死茎尖细胞，B错误；   C、培育植株③的过程是由草莓花粉粒经愈伤组织、胚状体得到植株，此过程为花药离体培养，植株③是由配子发育而来的，属于单倍体，C正确；   D、草莓可能是多倍体，植株③是单倍体，单倍体不一定只含有一个染色体组，用秋水仙素处理植株③后得到的植株④不一定是二倍体，D错误。    故选C。 4．(24-25高二下·广东潮州·期末)某二倍体生物体细胞中某两对染色体上部分基因及位置关系如图甲。①~⑥是发生变异后的细胞染色体模式图，下列有关说法错误的是 （    ） A．①和②变异类型相同，发生于减数分裂Ⅰ的前期 B．甲→⑤过程可通过单倍体育种快速实现 C．③属于染色体结构变异，会发生磷酸二酯键的断裂 D．具有④或⑥的染色体组合的受精卵能够发育成个体 【答案】A 【分析】据图可知：①表示交叉互换，属于基因重组；②属于非同源染色体交叉互换引起的易位，属于染色体结构变异；③属于染色体上的基因位置颠倒，属于染色体结构变异中的倒位；④属于染色体数目变异；⑤是由自交或单倍体育种来实现；⑥表示染色体数目变异。 【详解】A、由题图可知，①表示同源染色体上非姐妹染色体单体间的互换，属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ前期，②为非同源染色体间部分片段交换引起的易位，属于染色体结构变异，可以发生在任何时期，A错误； B、据图可知，⑤中的染色体类型是甲中同源染色体中的一个，据此推测甲→⑤过程可通过单倍体育种来实现，B正确； C、③中染色体片段发生了颠倒，属于染色体结构变异中的倒位，染色体结构变异过程中会发生DNA的断裂，即会发生磷酸二酯键的断裂，C正确； D、④⑥的变异方式为染色体数目变异，具有④或⑥的染色体组合的受精卵理论上可以进行有丝分裂，有能够发育成个体的可能性，D正确。 故选A。 5．(23-24高二下·广东梅州·期末)科研人员利用野生型清水紫花苜蓿（2n=32）和里奥百脉根（2n=12）为材料培育抗鼓胀病的新型牧草，研究主要流程如下图。下列说法正确的是（　　） 注:IOA 可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能 A．用酶解法获得原生质体，需控制处理时间，以免酶破坏细胞膜 B．②过程需要利用选择培养基筛选出杂种愈伤组织 C．③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高于②过程 D．图示技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，③过程产生的再生植株是不可育的多倍体 【答案】C 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、细胞壁成分是纤维素和果胶，用纤维素酶和果胶酶获得原生质体，细胞膜无纤维素和果胶，由于酶具有专一性，不会破坏细胞膜，A错误； B、②过程是脱分化形成愈伤组织，不需要选择培养基筛选，B错误； C、②过程是脱分化形成愈伤组织，细胞分裂素与生长素的浓度比值低，③过程诱导生芽的培养基中细胞分裂素与生长素的浓度比值高，C正确； D、图示技术是植物体细胞杂交技术，该技术可克服远缘杂交不亲和的障碍，使远缘杂交成为可能，其原理是染色体变异，③过程产生的再生植株是可育的多倍体，D错误。 故选C。 6．(23-24高二下·广东肇庆·期末)科研人员将耐寒、耐贫瘠的某种牧草(2n=16)与固氮能力较强的豆科植物(4n=48)进行植物体细胞杂交，以期获得兼具两者优点的杂种植株。已知荧光染料可标记细胞膜上的蛋白质，下列说法正确的是（    ） A．过程I使用胰蛋白酶处理植物细胞以获得原生质体 B．诱导获得c的方法有物理法、化学法及灭活病毒法 C．过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞 D．杂种植株含有 6个染色体组，也可以通过杂交获得 【答案】C 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、过程I使用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞以获得原生质体，A错误； B、灭火病毒诱导法通常用于诱导动物细胞融合，不用于诱导植物原生质体的融合，B错误； C、由题干和图中信息可知，若c发出两种荧光即可说明c为a和b融合而成，即为杂种原生质体，故过程Ⅱ需要在显微镜下挑选出发两种荧光的细胞，C正确； D、通过杂交不能获得6个染色体组的杂种植株，通过杂交获得的是3个染色体组的细胞，D错误。 故选C。 二、解答题 7．(23-24高二下·广东清远·期末)种子是农业的“芯片”，育好种是“端牢中国饭碗”的重要基础。“十三五”以来，我国农作物良种覆盖率在96%以上，自主选育品种面积占比超过95%，杂交水稻领先国际。科研工作者在对水稻进行种质资源调查时，发现了两个不同品种——高秆抗病和矮秆感病(水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(R)对感病(r)为显性)，由于高秆易倒伏，研究人员希望以上述两个品种为基础，通过杂交育种的方式培育出既抗倒伏又抗病的品种。回答下列问题： (1)对水稻进行杂交实验时，需对母本的花进行的操作是____→____→授粉→套袋。 (2)补充完成下列操作步骤，以在最短时间内培育出能稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种。 第一步，用纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交，得到 F₁杂合高秆抗病植株； 第二步,____________________； 第三步,_____________________； 第四步，从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。 (3)现用一个纯合矮秆感病与一个纯合高秆抗病品种杂交，得到F₁，再与矮秆感病品种杂交，F₂中只出现矮秆感病和高秆抗病两种表型，不考虑致死等原因，能否确定这两对相对性状之间不属于独立遗传________(填“能”或“不能”)，请说明理由________。 (4)育好种不仅体现在农作物种植方面，动物品种选育也很重要。研究发现，某动物棕色毛发的形成与1号染色体上的B基因突变表达出异常蛋白有关；下图为发生 B基因突变后相应的mRNA序列。据图分析蛋白发生异常的原因可能是________。 【答案】(1) 去雄 套袋 (2) 取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗 用秋水仙素处理单倍体幼苗 (3) 能 若属于独立遗传则F2会出现矮杆感病、矮杆抗病、高杆感病、高杆抗病四种表型 (4)碱基缺失导致终止密码子UGA提前出现 【分析】水稻的花为两性花（即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），人工异花传粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花传粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。 单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养，从而获得单倍体植株，然后进行秋水仙素加倍，从而获得所需性状的纯合个体；单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，加快育种进程；依据的原理是染色体变异。根据题意和图示分析可知：要在最短时间内获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应采用单倍体育种的方法。 【详解】（1）水稻的花为两性花（即一朵花中既有雄蕊，也有雌蕊），人工异花传粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花传粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。 （2）要在最短时间内获得稳定遗传的抗倒伏又抗病水稻品种，常用的育种方法是单倍体育种，其过程如下：第一步：选择纯合高秆抗病和纯合矮秆感病杂交，得到 F1杂合高秆抗病植株；第二步：取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；第三步：用秋水仙素处理单倍体幼苗；第四步：从第三步所得到的植株中选出抗倒伏又抗病植株。 （3）根据题意可知：能确定这两对相对性状之间不属于独立遗传，因为若属于独立遗传则F2会出现矮杆感病、矮杆抗病、高杆感病、高杆抗病四种表型。 （4）根据图示可知：由于碱基缺失导致终止密码子UGA提前出现，所以B基因突变表达出异常蛋白。 三、实验题 8．(24-25高二下·广东茂名·期末)在社会性昆虫中存在性别相同，但在形态结构、职能、生理和行为等方面有明显差异的级型分化现象。蜜蜂是一种高度级型分化的社会群体，在蜂群中存在三种级型的蜜蜂个体：蜂王、工蜂和雄蜂（如图所示）。回答下列问题：    (1)雄蜂直接由卵细胞发育而来，属于________倍体。 (2)雌性在幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，若食用一段时间的蜂王浆后改食花蜜，则发育为工蜂。为研究其机理，某科研小组对蜜蜂幼虫进行了相关实验，分别检测各组的Dnmt3基因表达水平、Dynactin  p62基因甲基化程度和幼虫发育结果，如下表所示。 组别 处理方式 Dnmt3基因表达水平 Dynactin  p62基因甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22％发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45％发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100％发育为蜂王 注：Dnmt3基因表达产物Dnmt3蛋白为一种DNA甲基化转移酶，可以使DNA发生甲基化。Dynactin  p62基因是诱导蜜蜂生殖器官发育的关键基因。“＋”的数量越多表示程度越高。 据表分析，增加饲喂蜂王浆的时间，可能________（填“提高”或“降低”）Dynactin  p62基因的表达水平。请从分子水平推测，增加饲喂蜂王浆的时间促进蜜蜂往蜂王方向分化的机理是_______。该过程中，Dynactin  p62基因序列_______（填“有”或“没有”）改变，该现象属于________。 (3)已知注射的Dnmt3miRNA能与Dnmt3基因的转录产物mRNA结合从而抑制其表达，即使一直喂食花蜜花粉，雌蜂幼虫也会发育成蜂王。现有多只生理状况相近的雌蜂幼虫，欲验证Dnmt3是决定雌蜂幼虫级型分化的关键因素，你的实验思路是________。 【答案】(1)单 (2) 提高 降低Dnmt3基因表达水平，DNA甲基化转移酶合成减少，从而降低Dynactin p62基因甲基化程度，提高Dynactin p62基因的表达水平，诱导蜜蜂生殖器官发育往蜂王方向分化 没有 表观遗传 (3)将多只生理状况相近的雌蜂幼虫均分为甲、乙两组，甲组注射适量的Dnmt3 miRNA溶液，乙组注射等量的生理盐水（等量实验组使用的溶剂），用等量的花蜜花粉喂养，记录甲、乙两组雌蜂幼虫的发育状况 【分析】蜂王和工蜂均由受精卵发育而来，属于二倍体，雄蜂是由卵细胞直接发育而来，是单倍体。 【详解】（1）由配子发育而来的个体为单倍体，卵细胞发育的雄蜂为单倍体。 （2）蜂王浆喂养的时间越长，幼虫发育为蜂王的比例越大，所以增加饲喂蜂王浆的时间，可能提高Dynactin p62基因的表达水平；其机制可能是降低Dnmt3基因表达水平，DNA甲基化转移酶，从而降低Dynactin p62基因甲基化程度，提高Dynactin p62基因的表达水平，诱导蜜蜂幼虫往蜂王方向分化。甲基化不改变DNA中的碱基序列，Dynactin  p62基因序列没有改变，该现象属于表观遗传。 （3）该实验的目的是验证Dnmt3是决定雌蜂幼虫级型分化的关键因素，所以我们的实验思路是基于Dnmt3是否能够表达，来观察雌蜂幼虫级型分化情况，注意排除蜂王浆对实验的干扰，不能饲喂蜂王浆。实验思路如下：将多只生理状况相近的雌蜂幼虫均分为甲、乙两组，甲组注射适量的Dnmt3 miRNA溶液，乙组注射等量的生理盐水（等量实验组使用的溶剂），用等量的花蜜花粉喂养，记录甲、乙两组雌蜂幼虫的发育状况。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 变异与育种 2大高频考点概览 考点01 基因突变、基因重组 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 地 城 考点01 基因突变、基因重组 一、单选题 1．A 2．D 3．D 4．D 5．A 6．A 7．A 8．D 9．B 10．C 二、实验题 11．(1)不认同该观点，青霉素虽具有杀菌作用，但其作用范围有限 (2)基因水平 (3)利用基因工程技术，将（人或动物的）血红蛋白基因转入青霉菌 (4) 维生素B1 3与5的交界处 12．(1)降低 (2) 4号和8 隐性 (3) 植株含有正常的frg基因，其编码的Badh使γ－氨基丁醛转化为γ－氨基丁酸，2－AP积累量减少 1/3 (4)不可行，香丝苗甲的香味基因属于隐性基因，转入普通水稻不能获得香味表型。可敲除普通水稻的frg基因/抑制frg基因的表达（或者普通水稻转入香味基因后进行杂交育种并筛选） 补充答案：可行，转入香味基因可能插入原有frg基因的内部使其失活（或者：转入香味基因与原有的frg基因发生重组而替换原有的基因） 三、解答题 13．(1) 不定向性 酶的合成来控制代谢过程 (2) 1:1 分离 (3) RNA聚合 OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度 (4)实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度   预期结果：F1籽粒垩白度高于M1和M2，说明两基因协同调节 14．(1) 杂交瘤细胞 分泌抗HER2抗体的杂交瘤细胞 (2)HER2过度表达的恶性肿瘤细胞表面的HER2多，与抗HER2-ADC结合的概率高 (3) 等剂量的磷酸缓冲液 促进 在动物体内的代谢（或对正常细胞的毒性等，合理即可） 地 城 考点02 染色体变异、育种、人类遗传病 一、单选题 1．D 2．B 3．C 4．A 5．C 6．C 二、解答题 7．(1) 去雄 套袋 (2) 取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗 用秋水仙素处理单倍体幼苗 (3) 能 若属于独立遗传则F2会出现矮杆感病、矮杆抗病、高杆感病、高杆抗病四种表型 (4)碱基缺失导致终止密码子UGA提前出现 三、实验题 8．(1)单 (2) 提高 降低Dnmt3基因表达水平，DNA甲基化转移酶合成减少，从而降低Dynactin p62基因甲基化程度，提高Dynactin p62基因的表达水平，诱导蜜蜂生殖器官发育往蜂王方向分化 没有 表观遗传 (3)将多只生理状况相近的雌蜂幼虫均分为甲、乙两组，甲组注射适量的Dnmt3 miRNA溶液，乙组注射等量的生理盐水（等量实验组使用的溶剂），用等量的花蜜花粉喂养，记录甲、乙两组雌蜂幼虫的发育状况 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $