2025-2026学年高一生物暑假作业-基因突变及其他变异

**基本信息** 以遗传变异为核心，整合细胞代谢、育种实践等模块，通过情境化案例考查生命观念与科学思维的综合应用。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |遗传变异|1,2,3,5|碱基突变/染色体变异案例分析|从基因突变类型推导表型效应，体现结构与功能观| |细胞代谢与癌变|7,9,10|无氧呼吸/癌变机制实验题|结合物质能量观分析癌细胞代谢特点及调控逻辑| |育种实践|4,6,8|杂交/多倍体育种情境题|围绕基因重组与染色体变异，构建育种原理应用链条|

2025-2026学年高一生物暑假作业-基因突变及其他变异 1.科学家通过X射线诱变获得两种拟南芥隐性突变体(MutC和MutD),均表现为矮化表型。测序发现，MutC的赤霉素合成基因(GA20ox)中发生了一个碱基对的缺失，而MutD的GA20ox基因中插入了一个碱基对。下列说法错误的是( ) A.GA20ox基因通过控制赤霉素的合成来调控拟南芥生长 B.MutC和MutD的突变均导致部分密码子碱基的移动位置较原来改变 C.MutC和MutD的突变可能位于GA20ox基因的不同位点 D.MutC和MutD杂交后，子一代可能表现为野生型拟南芥 2.在不孕不育家庭中，男性因素导致的约占50%。男性特有的AZF基因被称为无精子因子，AZF基因突变导致的男性无精症在不孕不育情况中较为常见。下列叙述错误的是( ) A.AZF基因可能在精原细胞中选择性表达 B.AZF基因应在Y染色体的非同源区段上 C.预防此疾病应健康生活，远离生活中的物理诱变因素和化学诱变因素 D.AZF基因突变导致的男性无精症的患者可生出不患此病的女儿 3.沃纳综合征(WS)是由WRN基因突变导致的成人早老症。WRN蛋白是一种解旋酶，在DNA复制、修复、转录中发挥作用。WS患者身高常低于正常人。研究人员利用斑马鱼模型探究其机制：敲除斑马鱼WRN的同源基因wrn,导致斑马鱼身长缩短和软骨发育异常。对该斑马鱼基因表达过程中的RNA测序显示：敲除个体中SHOX基因表达量显著下调，若使SHOX基因过表达可部分缓解软骨发育异常。下列叙述正确的是( )。 A.由实验结果可推知，软骨发育只与WRN基因和SHOX基因有关 B.实验结果表明，SHOX基因的表达可以调控WRN基因的表达 C.实验结果支持WRN基因的功能对于维持正常的SHOX基因表达是必需的 D.由题干信息可知，SHOX发生突变是引发沃纳综合征中WRN蛋白功能异常的根本原因 4.植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( ) A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B.甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 5.单亲二体型是受精卵中的三体染色体在卵裂过程中丢失一条，仅保留来源于双亲中一方的两条染色体的个体。印记基因由于来源于不同亲本而发生不同的化学修饰，使这类基因只在母源或父源染色体上表达。15号染色体印记基因U所在区段发生以下四种情况中的任何一种情况均可导致安格尔曼综合征。下列叙述正确的是( ) A.母源缺失的情况属于染色体数目变异 B.父源性单亲二体型与其母本减数分裂中同源染色体未分离有关 C.印记基因修饰异常通常会改变基因U的碱基排列顺序 D.母源U基因突变导致患病说明该基因只在母源染色体上特异性表达 6.为使玉米优良品种H获得另一品种(供体)的抗病基因，同时保持品种H的大部分原有特性，研究人员采用连续杂交的方式进行育种(H与供体杂交得F1,H与F1杂交得F2,以此类推),育种过程如图。下列分析错误的是( ) A.该育种过程利用的主要原理是基因重组 B.从F1和F2中随机选择植株与H进行杂交 C.连续杂交目的是尽可能保持H原有的遗传特性 D.经多代杂交后通过自交可得到抗病基因纯合子 7.结肠癌是一种消化道恶性肿瘤，临床上常用药物5-氟尿嘧啶(抑制DNA合成)治疗。研究发现，结肠癌患者肠道内多种细菌数量发生显著变化，部分细菌产生具有致癌的毒素，与肿瘤发生密切相关。下列叙述错误的是( ) A.肠道内细菌分泌毒素的过程需要高尔基体和溶酶体参与 B.人体结肠癌的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关 C.取可疑癌变组织进行镜检观察细胞的形态可初步诊断 D.利用5-氟尿嘧啶治疗结肠癌可使癌细胞阻断在分裂间期 8.三倍体经济鱼类没有性成熟阶段，性腺发育的能量损耗少，因而生长周期长，体重大且鱼肉质量高。用基因型为Aa的雌鱼与基因型为aa的雄鱼培育三倍体鱼的途径如下表。下列说法错误的是( ) 培育方法 过程 处理方法 直接法 精子进入处于MⅡ期的卵母细胞后，抑制第二极体的排出 高温热处理 间接法① 抑制卵母细胞的减数分裂Ⅰ，然后将卵子和精子体外受精 秋水仙素 间接法② 抑制卵母细胞的减数分裂Ⅱ，然后将卵子和精子体外受精 秋水仙素 A.高温热处理、秋水仙素抑制纺锤体形成后可抑制细胞分裂 B.若子代三倍体鱼的基因型均为Aaa，则育种方法为直接法 C.若通过间接法②所得子代的基因型出现Aaa，说明减数分裂Ⅰ发生了互换 D.三倍体鱼高度不育的原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱 9.图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，相关叙述正确的是( ) A.原癌基因和癌基因的碱基序列不同 B.原癌基因的作用主要是抑制细胞不正常的增殖 C.只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变 D.抑制癌细胞DNA的解旋对癌细胞的增殖没有影响 10.科学家在小鼠体内发现肠道干细胞和分化细胞表现出互动关系，由此推测肠道肿瘤中，癌干细胞(CSC)和癌分化细胞(CDC)之间可能也存在类似情况。 (1)癌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸，糖酵解过程的中间产物可转化为________等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 (2)科学家对癌干细胞和癌分化细胞的胞内乳酸生成量和细胞乳酸摄取量进行检测，图1、图2的结果显示，癌干细胞的无氧呼吸强度________于癌分化细胞，癌干细胞的乳酸摄取量______于癌分化细胞。 (3)科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，并对肿瘤类器官发育过程进行了成像分析。 科研人员认为高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，理由是______。 (4)从物质和能量角度，解释癌干细胞产生更少乳酸的原因_______。 (5)乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大。BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子。综上所述，下列推测正确的是_______(填字母)。 A.MYC基因是一种原癌基因 B.乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动 C.无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加 答案以及解析 1.答案：D 解析：GA20ox基因编码赤霉素合成相关酶，通过控制激素合成间接调控生长，A正确；MutC(缺失)和MutD(插入)均为移码突变，导致突变点后所有密码子碱基序列移动，B正确；两种突变类型不同(缺失与插入),且可能位于基因不同位点，C正确；若MutC和MutD为同一基因的不同隐性突变位点，杂交子代基因型为双隐性杂合子(如c1/c2),两突变均导致基因功能丧失，无法互补，子代仍表现为矮化，D错误。 2.答案：D 解析：A、AZF基因能导致男性无精，可能在精原细胞中选择性表达，A正确； B、AZF基因为男性特有，应在Y染色体的非同源区段上，B正确； C、此疾病是基因突变导致的，健康生活，远离生活中的物理诱变因素和化学诱变因素能预防此疾病，C正确； D、AZF基因突变导致的男性无精症的患者无法产生精子，无法产生后代，D错误。故选D。 3.答案：C 解析：题干仅表明敲除wrn基因导致SHOX基因表达下调、软骨发育异常，说明软骨发育还与wrn基因有关，A错误；实验显示敲除WRN基因导致SHOX表达下调，说明WRN基因可能调控SHOX基因，B错误；由题意可知，敲除wrn基因后，SHOX基因表达显著下调，说明正常情况下，WRN基因的功能(如通过DNA复制、转录维持基因表达)是SHOX基因正常表达的必要条件，若WRN基因缺失，SHOX无法正常表达，实验结果直接支持WRN基因对维持SHOX基因正常表达是必需的，C正确；题干明确“沃纳综合征(WS)是由WRN基因突变导致的成人早老症”,即根本原因是WRN突变，而非SHOX基因突变，D错误。 4.答案：D 解析：A、正常油菜有38条染色体，正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个，经过间期复制，核DNA分子数有76个，不相等，A正确； B.甲乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1:1，可育株均为39条染色体，可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因，且核恢复基因位于第39条染色体，B正确； C.乙为可育株，含39条染色体，配子有两种：19和20条染色体，20条染色体的配子中含核恢复基因，故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育，C正确； D.乙的核恢复基因位于第39条染色体，经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个，次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个，故也可能相等，D错误。 故选D。 5.答案：D 解析：A、母源缺失是染色体片段缺失，属于染色体结构变异，不是数目变异，A错误； B、父源性单亲二体型是卵裂时丢失母源染色体，保留两条父源染色体，与母本减数分裂无关，B错误； C、印记基因修饰异常是化学修饰改变，不改变基因U碱基排列顺序，C错误； D、母源U基因突变患病，说明该基因只在母源染色体上特异性表达，父源该基因不表达，D正确。 故选D。 6.答案：B 解析：采用连续杂交的方式进行育种，主要原理是基因重组，A正确；从F1和F2中选择携带抗病基因的植株与H进行杂交，以使玉米优良品种H获得抗病性状，B错误；与H连续杂交目的是尽可能保持H原有的遗传特性，C正确；连续杂交用于将一个品种的优良性状(如抗病性)转移到另一个品种中，同时尽量保持接受品种的其他遗传特性不变，经多代杂交后通过自交、筛选，可得到抗病基因纯合子，D正确。 7.答案：A 解析：A、肠道内细菌属于原核生物，没有高尔基体和溶酶体，其分泌毒素的过程与细胞膜的流动性有关，A错误； B、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，人体结肠癌的发生也与此相关，B正确； C、癌细胞的形态发生显著变化（如细胞核增大、形态不规则），取可疑癌变组织镜检观察细胞形态可初步诊断，C正确； D、5-氟尿嘧啶抑制DNA合成，而DNA合成发生在细胞分裂间期，因此可将癌细胞阻断在分裂间期，D正确。 故选A。 8.答案：B 解析：A、由表格可知，高温热处理能抑制第二极体的排出，说明MⅡ期的卵母细胞不能分裂，故高温热处理能抑制纺锤体形成后可抑制细胞分裂。秋水仙素也能抑制纺锤体的形成，从而抑制细胞分裂，A正确； B、对于直接法，精子（a）进入处于MⅡ期的卵母细胞（AA或aa）后，抑制第二极体的排出，故形成的三倍体鱼的基因型为aaa或AAa，B错误； C、间接法②是抑制卵母细胞的减数分裂Ⅱ，然后将卵子和精子体外受精，正常情况下，处于减数分裂Ⅱ的卵母细胞的基因型为AA或aa，与基因型为a的精子体外受精，所得子代的基因型为AAa或aaa，现在所得子代的基因型为Aaa，说明减数分裂Ⅰ发生了互换，产生了基因型为Aa的次级卵母细胞，与基因型为a的精子体外受精得到的，C正确； D、三倍体鱼体细胞中含有三个染色体组，在减数分裂过程中，同源染色体联会时会出现紊乱，导致无法产生正常的生殖细胞，所以三倍体鱼高度不育，D正确。 故选B。 9.答案：A 解析：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，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，则原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，A正确；抑癌基因的作用主要是抑制细胞不正常的增殖，B错误。原癌基因如果过度表达，产生了过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，C错误。抑制癌细胞DNA的解旋会影响DNA复制，进而影响癌细胞的增殖，D错误。 10.答案：(1)氨基酸、核苷酸 (2)低；高 (3)实验组癌干细胞分化比例显著低于对照组，说明乳酸可以抑制癌干细胞的分化；实验组癌分化细胞去分化比例显著高于对照组，说明乳酸可以促进癌分化细胞的去分化；所以癌干细胞数量增多 (4)糖酵解中间产物更多用于合成氨基酸、核苷酸等物质，通过有氧呼吸产生更多ATP,以满足增殖需求 (5)ABC 解析：(1)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质。因此癌细胞糖酵解过程的中间产物可转化为氨基酸、核苷酸等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 (2)分析题图1可知，癌干细胞的无氧呼吸产生的乳酸少于癌分化细胞，因此癌干细胞的无氧呼吸强度低于癌分化细胞，分析题图2可知，癌干细胞的乳酸摄取量高于癌分化细胞。 (3)根据题意，科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，那么对照组癌细胞未做处理，实验组用乳酸处理癌细胞，根据肿瘤类器官发育过程成像分析可知，实验组癌干细胞分化比例显著低于对照组，说明乳酸可以抑制癌干细胞的分化；实验组癌分化细胞去分化比例显著高于对照组，说明乳酸可以促进癌分化细胞的去分化；所以癌干细胞数量增多。 (4)细胞呼吸除了能为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽，例如，在细胞呼吸过程中产生的中间产物，可转化为甘油、氨基酸等非糖物质。从物质和能量角度分析，癌干细胞糖酵解中间产物更多用于合成氨基酸、核苷酸等物质，通过有氧呼吸产生更多ATP,以满足增殖需求，因此癌干细胞产生更少的乳酸。 (5)结合第(5)问题意，乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大，使得MYC基因的表达增强，根据(3)小问的分析可知，高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，推测MYC基因可能是原癌基因；BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子，进而促进MYC基因的表达，增加癌干细胞的数量；则无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加；根据(3)小问的分析可知，乳酸可以抑制癌干细胞的分化，并促进癌分化细胞的去分化，可以看出乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动。综上所述，A、B、C正确。 学科网（北京）股份有限公司 $2025-2026学年高一生物暑假作业-基因突变及其他变异 1.科学家通过X射线诱变获得两种拟南芥隐性突变体(MutC和MutD),均表现为矮化表型。测序发现，MutC的赤霉素合成基因(GA20ox)中发生了一个碱基对的缺失，而MutD的GA20ox基因中插入了一个碱基对。下列说法错误的是( ) A.GA20ox基因通过控制赤霉素的合成来调控拟南芥生长 B.MutC和MutD的突变均导致部分密码子碱基的移动位置较原来改变 C.MutC和MutD的突变可能位于GA20ox基因的不同位点 D.MutC和MutD杂交后，子一代可能表现为野生型拟南芥 2.在不孕不育家庭中，男性因素导致的约占50%。男性特有的AZF基因被称为无精子因子，AZF基因突变导致的男性无精症在不孕不育情况中较为常见。下列叙述错误的是( ) A.AZF基因可能在精原细胞中选择性表达 B.AZF基因应在Y染色体的非同源区段上 C.预防此疾病应健康生活，远离生活中的物理诱变因素和化学诱变因素 D.AZF基因突变导致的男性无精症的患者可生出不患此病的女儿 3.沃纳综合征(WS)是由WRN基因突变导致的成人早老症。WRN蛋白是一种解旋酶，在DNA复制、修复、转录中发挥作用。WS患者身高常低于正常人。研究人员利用斑马鱼模型探究其机制：敲除斑马鱼WRN的同源基因wrn,导致斑马鱼身长缩短和软骨发育异常。对该斑马鱼基因表达过程中的RNA测序显示：敲除个体中SHOX基因表达量显著下调，若使SHOX基因过表达可部分缓解软骨发育异常。下列叙述正确的是( )。 A.由实验结果可推知，软骨发育只与WRN基因和SHOX基因有关 B.实验结果表明，SHOX基因的表达可以调控WRN基因的表达 C.实验结果支持WRN基因的功能对于维持正常的SHOX基因表达是必需的 D.由题干信息可知，SHOX发生突变是引发沃纳综合征中WRN蛋白功能异常的根本原因 4.植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制，可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株，38条染色体)和乙(可育株，39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育，甲与乙杂交后代中可育株：雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( ) A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B.甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交，F1均可育 D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 5.单亲二体型是受精卵中的三体染色体在卵裂过程中丢失一条，仅保留来源于双亲中一方的两条染色体的个体。印记基因由于来源于不同亲本而发生不同的化学修饰，使这类基因只在母源或父源染色体上表达。15号染色体印记基因U所在区段发生以下四种情况中的任何一种情况均可导致安格尔曼综合征。下列叙述正确的是( ) A.母源缺失的情况属于染色体数目变异 B.父源性单亲二体型与其母本减数分裂中同源染色体未分离有关 C.印记基因修饰异常通常会改变基因U的碱基排列顺序 D.母源U基因突变导致患病说明该基因只在母源染色体上特异性表达 6.为使玉米优良品种H获得另一品种(供体)的抗病基因，同时保持品种H的大部分原有特性，研究人员采用连续杂交的方式进行育种(H与供体杂交得F1,H与F1杂交得F2,以此类推),育种过程如图。下列分析错误的是( ) A.该育种过程利用的主要原理是基因重组 B.从F1和F2中随机选择植株与H进行杂交 C.连续杂交目的是尽可能保持H原有的遗传特性 D.经多代杂交后通过自交可得到抗病基因纯合子 7.结肠癌是一种消化道恶性肿瘤，临床上常用药物5-氟尿嘧啶(抑制DNA合成)治疗。研究发现，结肠癌患者肠道内多种细菌数量发生显著变化，部分细菌产生具有致癌的毒素，与肿瘤发生密切相关。下列叙述错误的是( ) A.肠道内细菌分泌毒素的过程需要高尔基体和溶酶体参与 B.人体结肠癌的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关 C.取可疑癌变组织进行镜检观察细胞的形态可初步诊断 D.利用5-氟尿嘧啶治疗结肠癌可使癌细胞阻断在分裂间期 8.三倍体经济鱼类没有性成熟阶段，性腺发育的能量损耗少，因而生长周期长，体重大且鱼肉质量高。用基因型为Aa的雌鱼与基因型为aa的雄鱼培育三倍体鱼的途径如下表。下列说法错误的是( ) 培育方法 过程 处理方法 直接法 精子进入处于MⅡ期的卵母细胞后，抑制第二极体的排出 高温热处理 间接法① 抑制卵母细胞的减数分裂Ⅰ，然后将卵子和精子体外受精 秋水仙素 间接法② 抑制卵母细胞的减数分裂Ⅱ，然后将卵子和精子体外受精 秋水仙素 A.高温热处理、秋水仙素抑制纺锤体形成后可抑制细胞分裂 B.若子代三倍体鱼的基因型均为Aaa，则育种方法为直接法 C.若通过间接法②所得子代的基因型出现Aaa，说明减数分裂Ⅰ发生了互换 D.三倍体鱼高度不育的原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱 9.图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，相关叙述正确的是( ) A.原癌基因和癌基因的碱基序列不同 B.原癌基因的作用主要是抑制细胞不正常的增殖 C.只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变 D.抑制癌细胞DNA的解旋对癌细胞的增殖没有影响 10.科学家在小鼠体内发现肠道干细胞和分化细胞表现出互动关系，由此推测肠道肿瘤中，癌干细胞(CSC)和癌分化细胞(CDC)之间可能也存在类似情况。 (1)癌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸，糖酵解过程的中间产物可转化为________等非糖物质，进而合成蛋白质、核酸，以满足细胞增殖需要。 (2)科学家对癌干细胞和癌分化细胞的胞内乳酸生成量和细胞乳酸摄取量进行检测，图1、图2的结果显示，癌干细胞的无氧呼吸强度________于癌分化细胞，癌干细胞的乳酸摄取量______于癌分化细胞。 (3)科学家研究了癌分化细胞产生的乳酸对癌细胞的影响，并对肿瘤类器官发育过程进行了成像分析。 科研人员认为高浓度乳酸会增加癌干细胞的数量，理由是______。 (4)从物质和能量角度，解释癌干细胞产生更少乳酸的原因_______。 (5)乳酸会增强组蛋白的乙酰化，导致MYC基因所在染色质的可塑性增大。BRD4可以识别乙酰化赖氨酸残基并且招募转录因子。综上所述，下列推测正确的是_______(填字母)。 A.MYC基因是一种原癌基因 B.乳酸作为一种信息分子在癌干细胞和癌分化细胞之间互动 C.无论是BRD4抑制剂，还是MYC抑制剂，都可以抑制CSC数量的增加 学科网（北京）股份有限公司 $