第22讲 生物的变异（3大核心速记+3层高分专练）（专项训练）（天津专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦天津考情，以基因突变、基因重组、染色体变异为核心，构建"考情-知识-训练"三维体系，融合分层专练与跨模块综合，强化科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|5年真题分析|考频/题型/命题规律总结|新课标要求→考情分析→备考策略| |三大核心|3类变异+实验|基因突变分子效应分析、染色体组判断四法、三体遗传计算模板|概念→特点→实例→应用（育种/癌变）| |分层专练|天津模拟+全国真题|图像辨析技巧、实验设计规范、跨模块推理思路|基础通关→重难情境→高考感知递进|

第 22 讲 生物的变异 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 基因突变 核心2 基因重组 核心3 染色体变异 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因碱基序列的改变。 阐明基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。 举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状改变甚至死亡。 考情分析： 一、考查频次 1.整体考频：五年全覆盖，每年必考遗传核心模块，2021—2025 天津等级考每年均设置变异相关试题，总分值稳定在 6~12 分，是遗传板块区分度最高的专题，选择题与非选择题双线考查，无断考年份。 2.题型分布：选择题（单选 / 不定项选择）：每年固定 1~2 道，单题 2~4 分；侧重变异类型辨析、基因突变分子效应、染色体组基础判断、细胞癌变机制；2023、2025 不定项选择设置多图综合拔高题；非选择题：每年遗传综合大题必嵌入变异设问，分值 4~8 分；常结合杂交育种、三体 / 单体遗传、人类遗传病、基因编辑创设长材料分析，配套计算、图像解读、机理阐述类小问。 3.命题规律：基因突变：五年全年份考查，分子机理、性状影响为基础必考点；2025 天津卷以糖尿病基因碱基突变为载体独立命题。基因重组：2021、2022、2024 高频考查，侧重减数分裂交叉互换、自由组合型重组，偶尔拓展基因工程广义重组。染色体变异：2022、2023、2025 拉分核心，三体、单体配子遗传分析、染色体组判断为天津特色难点。变异综合应用（育种 / 癌变）：每年配套设问，低温诱导染色体加倍实验 2022、2024 两次实验类选择题考查。 4.分值占比：遗传与进化总板块 25~30 分，本专题占比 25%~40%，是遗传大题核心失分区域。 二、考查要点：（天津卷四大固定核心考点） （一）基因突变（基础必考） 1.基础定义与类型：基因内部碱基替换、增添、缺失；区分 DNA 非基因片段碱基改变不属于基因突变；CRISPR 基因编辑碱基替换属于基因突变。 2.五大核心特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利；高频陷阱：突变有害 / 有利由生存环境决定，不是绝对属性。 3.基因突变不一定改变性状的四类原因：密码子简并性、隐性突变（AA→Aa）、突变发生在非编码区、氨基酸改变不影响蛋白质空间结构。 4.发生时期与细胞类型DNA：复制时期（间期 S 期）；体细胞突变一般不遗传，生殖细胞突变可遗传；体细胞原癌 / 抑癌突变引发细胞癌变（2023 天津卷直接考查癌变机理）。 5.分子效应分析：碱基替换多改变单个氨基酸；碱基增添 / 缺失引发移码突变，翻译提前终止，多肽链大幅缩短（2025 糖尿病突变真题核心考点）。 （二）基因重组 1.狭义两类（减数分裂）：减 Ⅰ 前期同源染色体交叉互换、减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合；仅发生在有性生殖真核生物。 2.广义两类拓展：细菌转化、基因工程（体外重组 DNA）；原核生物无减数分裂，仅存在外源 DNA 导入型重组。 3.核心意义 为有性生殖后代提供丰富多样性，区别于基因突变（生物进化根本原材料）。 （三）染色体变异（天津卷拔高分值核心） 1.结构变异四类：缺失、重复、倒位、易位；区分易位（非同源染色体）与交叉互换（同源染色体），显微镜下均可观察，与基因突变本质区分（突变无显微镜可见变化）。 2.数目变异两大类型：①个别染色体增减（三体 2n+1、单体 2n-1）：天津高频计算考点，考查三体产生配子类型、自交后代分离比例；②染色体组倍性变化：二倍体、单倍体、多倍体概念辨析；单倍体不一定仅 1 个染色体组，由配子直接发育而来个体均为单倍体。 3.低温诱导染色体加倍实验：实验原理（抑制纺锤体形成）、试剂功能（卡诺氏液固定、解离液解离）、选材（分生区有丝分裂细胞），天津选择题常挖操作细节陷阱。 4.图像判断技巧：根据染色体形态、同源数量判断染色体组；结合减数分裂图像分析染色体异常分裂时期（减 Ⅰ/ 减 Ⅱ 异常造成配子染色体数目变异）。 （四）变异综合拓展：育种、可遗传变异辨析 1.三类可遗传变异对比：基因突变（分子水平，最小变异单位）、基因重组（基因重新组合）、染色体变异（细胞水平，显微镜可见）。 2.四大育种原理对应：杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍 / 多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（广义基因重组）。 3.易混概念陷阱：环境引起性状改变属于不可遗传变异；表观遗传不改变基因序列，不属于基因突变；只有生殖细胞可遗传变异能传递给子代。 三、命题情境：（天津高考三类固定命题载体） 1. 教材原生基础情境（基础保分题，占比 55%）：直接依托教材基因突变实例（镰刀型贫血、白化病）、染色体结构变异示意图、低温诱导实验流程、减数分裂重组图像命题。命题特点：深挖教材原文细节，侧重基础概念正误判断、简单类型区分，难度低，是选择题必拿分题型；2022 天津卷直接使用教材低温诱导实验流程图设问。 2. 人体健康 / 医学遗传病创新情境（拔高主流题型，占比 30%）：以罕见遗传病、糖尿病、肿瘤癌变、基因编辑治疗疾病为题干载体，融合基因突变分子效应、三体遗传病遗传规律、抑癌 / 原癌基因变异综合设问。命题特色：文字材料长，包含基因测序、氨基酸序列数据，要求提取突变位点、推导蛋白质与性状变化；2025 天津卷以 Ⅱ 型糖尿病 R1 基因碱基突变为载体综合考查移码突变、翻译调控逻辑。 3. 植物育种 / 遗传实验综合情境（非选择题专属，占比 15%）：依托农作物三体、单体突变株、太空诱变育种、多倍体瓜果培育实验创设题干，串联染色体变异、减数分裂配子分析、自交杂交后代概率计算。命题特点：侧重理科逻辑计算与文字机理阐述结合，是区分优等生核心题型；常配套染色体示意图、杂交后代比例表格，考查图文转化与数据推导能力。 备考策略 1、 抓牢核心点 （一）基因突变基础体系 1. 定义边界：仅基因内部碱基替换、增添、缺失属于突变；DNA 基因间空白片段碱基改变不属于基因突变；CRISPR 基因编辑修改碱基属于基因突变。 2. 五大基础特性：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利；突变利弊由生存环境决定，不存在绝对有利 / 有害突变。 3. 发生时期与遗传区分：DNA 复制间期（S 期）；生殖细胞突变可通过有性生殖遗传，动物体细胞突变一般不可遗传，植物体细胞突变可通过无性繁殖传递。 4. 突变与性状关系：基因突变不一定改变生物性状，四大底层原因（密码子简并性、隐性突变、突变位于非编码区、氨基酸改变不影响蛋白空间结构）。 5. 突变分子效应：碱基替换通常只改变单个氨基酸；碱基增添、缺失引发移码突变，易造成翻译提前终止，多肽链大幅缩短。 6. 延伸拓展：细胞癌变：原癌基因、抑癌基因突变累积诱发癌变，属于体细胞基因突变；癌变细胞无限增殖、形态结构改变、细胞膜糖蛋白减少。 （二）基因重组完整分类 1. 狭义重组（真核有性生殖，减数分裂专属）减 Ⅰ 前期同源染色体交叉互换；减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合；两类重组均至少涉及两对等位基因。 2. 广义重组（全生物适用）细菌转化、基因工程（体外 DNA 重组）；原核生物无减数分裂，仅存在外源 DNA 导入型基因重组。 3. 进化意义：基因重组丰富有性生殖后代基因型多样性；基因突变才是生物进化的根本原材料。 （三）染色体变异两大类型（天津必考主干） 1. 结构变异：缺失、重复、倒位、易位；区分易位（非同源染色体片段交换）与交叉互换（同源染色体）；染色体变异显微镜下可见，基因突变光镜无法观察。 2. 数目变异：①个别染色体增减：三体（2n+1）、单体（2n-1）；②染色体组倍性改变：二倍体、单倍体、多倍体；核心定义：由配子直接发育而来的个体均为单倍体，不一定只有 1 个染色体组。 3. 基础实验：低温诱导染色体加倍 原理：低温抑制纺锤体形成，细胞不能完成分裂；试剂作用：卡诺氏液固定细胞形态，解离液解离细胞，龙胆紫 / 醋酸洋红对染色体进行染色；选材：根尖分生区有丝分裂细胞。 （4） 可遗传变异综合基础框架 1. 三类可遗传变异层级区分：基因突变（分子水平）、基因重组（基因重新组合）、染色体变异（细胞水平）。 2. 育种对应原理：杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍体 / 多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（广义基因重组）。 3. 概念边界：单纯环境改变引发性状变化属于不可遗传变异；表观遗传不改变 DNA 碱基序列，不属于基因突变。 2、 熟记关键点 1. 三体 / 单体遗传计算（天津本地标志性难点，连续五年大题考查）:三体减数分裂配子规律：三条同源染色体两条移向一极、一条移向另一极，产生 n、n+1 两种配子；特殊受精限制陷阱：植物 n+1 雄配子花粉常存在受精致死 / 低育性，雌配子不受影响；计算核心逻辑：分雌雄配子分别统计有效受精配子比例，再结合自交、杂交推导后代三体、正常个体比例；答题模板：先写配子类型及比例→标注配子育性→列出受精组合→统计子代基因型 / 表型比例。 2. 图像辨析易混难点（不定项选择题高频拉分）:减数分裂图像区分交叉互换、染色体易位、基因突变：姐妹染色单体等位基因来源判断；染色体组快速判断方法：看相同形态染色体条数、控制同一性状基因数量；多倍体、单倍体植株细胞分裂图像识别，区分有丝分裂、减数分裂染色体异常时期。 3. 高频易混概念辨析（选择题标准陷阱库）:交叉互换≠易位；基因突变≠染色体变异；基因突变≠表观遗传；单倍体≠一倍体；多倍体一定由受精卵发育，单倍体由配子发育；体细胞突变≠不能遗传（植物无性繁殖可传递）；可遗传变异≠一定能通过有性生殖传给子代；原核生物可遗传变异只有基因突变，不存在基因重组、染色体变异。 4. 跨模块综合推理难点（非选择题压轴设问）:变异 + 基因表达：移码突变、碱基替换造成 mRNA 密码子改变，翻译产物结构异常；变异 + 细胞分裂：减 Ⅰ、减 Ⅱ 分裂异常分别造成的染色体数目变异类型；变异 + 育种：结合三体植株、诱变突变株设计育种方案，书写实验思路、预期结果；变异 + 进化：突变、重组为进化提供原材料，结合基因频率计算分析自然选择作用。 5. 实验探究答题规范判断变异类型实验设计：杂交 / 自交法区分显性突变、隐性突变；显微镜观察区分染色体变异与基因突变；低温诱导实验操作、误差分析标准化话术；基因编辑、诱变育种实验结论书写逻辑。 三、紧扣命题趋势 贴合天津本地考向，定向专项训练 结合2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模拟命题导向，总结四大核心趋势： 趋势 1：题型稳定，选择保基础，大题以染色体变异为压轴拉分点 70%：分值分布单选、不定项选择，每年 1~2 道，侧重变异类型辨析、基因突变特点、细胞癌变、低温诱导实验细节；30% 分值嵌入遗传综合大题，三体遗传计算为固定压轴小问，搭配杂交实验数据分析、机理阐述；计算不追求复杂数字，全部陷阱集中在题干文字条件（配子育性、胚胎致死、染色体缺失个体死亡等限定信息）。 趋势 2：三大主流命题情境，梯度分层明显；教材原生基础情境（基础题，占比 55%）：依托镰刀型贫血症、豌豆变异、染色体结构变异示意图、低温诱导实验流程命题，深挖教材原文细节，难度低，属于必拿分题型。人体健康 / 生物医学创新情境（拔高选择题，占比 30%），以罕见遗传病、肿瘤癌变、CRISPR 基因编辑、21 三体综合征、糖尿病致病基因为素材，结合基因测序、氨基酸序列信息，考查突变分子效应、变异类型判断，文字材料信息量大，侧重信息提取能力。农作物育种遗传实验情境（大题专属，占比 15%）以三体小麦、多倍体瓜果、太空诱变作物为载体，串联染色体变异、减数分裂配子分析、杂交育种，融合概率计算与文字机理解释，是区分优等生的核心题型。 趋势 3：素养导向强化，弱化机械背诵，侧重图文与逻辑推导：图像题为固定标配：减数分裂异常图、染色体组示意图、测序碱基序列图、育种流程图每年必考，核心训练图文转化、图像信息提取；减少纯概念默写，高频开放设问：“分析三体植株自交后代变异个体比例”“说明碱基增添造成多肽链缩短的分子机制”“区分易位与交叉互换的依据”；突出进化与适应观、结构与功能观：突变不定向、自然选择定向筛选，染色体数目改变对植株性状的影响持续考查。 趋势 4：跨模块融合常态化，构建完整遗传知识网络：本专题极少孤立出题，四类高频融合方向：与细胞分裂融合：结合有丝分裂、减数分裂分析变异发生时期、配子染色体异常类型；与基因表达融合：基因突变改变密码子，影响蛋白质合成与生物性状；与育种、基因工程融合：不同变异原理对应育种手段，基因编辑诱发基因突变；与现代生物进化理论融合：突变、重组提供进化原材料，结合基因频率综合考查。 三大核心·主干速记 核心1 基因突变 一、基因突变的实例 1、镰状细胞贫血 项目 内容 病症名称 镰状细胞贫血（患者贫血） 直接原因 血红蛋白异常 根本原因 发生了基因突变 光镜可检测 红细胞形状的变化 光镜不可检测 基因的变化 2、基因突变的概念 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 拓展提升！ 1、①发生在基因内部(如基因2的编码区或非编码区)的碱基序列的改变属于基因突变，若碱基的改变发生在非基因片段(如基因间区)，则不属于基因突变。②基因突变的结果是产生新基因，基因的数量和位置不变。③RNA病毒的遗传物质为RNA，其上碱基序列的改变也称为基因突变。 2、皱粒豌豆的形成是由于DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶基因的碱基序列，因此该变异属于基因突变。 3、细胞的癌变 （1）原因 原癌基因 作用：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的 异常：发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强 抑癌基因 作用：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 异常：发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性 （2）实例：结肠癌的发生 特别提醒！ 　a．原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因；b.不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因；c.原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用；d.并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变，癌细胞的产生是多基因累积突变的结果。 （3）癌细胞的特征 特征 具体表现 不死性 能够无限增殖 变态 细胞形态结构发生显著变化 扩散（易分散和转移） 细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移 二、基因突变的遗传性 若发生在配子中，可以传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物可通过无性生殖遗传。 三、基因突变的原因 诱发因素 外因： 物理因素：损伤细胞内的 DNA，如紫外线、X 射线及其他辐射 化学因素：改变核酸的碱基，如亚硝酸盐、碱基类似物 生物因素：影响宿主细胞的 DNA，如某些病毒的遗传物质 内因：DNA复制偶尔发生错误 四、基因突变的特点 1、普遍性：基因突变在生物界是普遍存在的。原因是自然界中诱发基因突变的因素很多，而且基因突变也会自发产生。 2、随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的任何时期；部位上——可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。 3、不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。 4、低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。 特别提醒！　若两种突变品系是由原有品系的不同对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的随机性。若两种突变品系是由原有品系的一对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的不定向。 五、基因突变的意义 1、产生新基因的途径。 2、生物变异的根本来源。 3、为生物的进化提供了丰富的原材料。 六、应用：诱变育种 1、定义：利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。 2、实例：用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种。 特别提醒！ 1．基因突变对氨基酸序列的影响 类型 对氨基酸序列的影响 替换 可改变1个氨基酸或不改变，也可能使翻译提前终止或延后终止 增添 不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列 缺失 不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列 增添(或缺失)3个碱基 增添(或缺失)位置增加(或缺失)一个氨基酸对应的序列 2.基因突变可改变生物性状的四大原因与未改变生物性状的四大原因 核心2 基因重组 一、范围：主要是真核生物的有性生殖过程中。 二、实质：控制不同性状的基因的重新组合。 特别提醒！　只有在两对以上的等位基因之间才能发生。杂合子(Aa)自交子代出现性状分离不属于基因重组，原因是A、a控制的是同一性状的不同表型，而非不同性状。 三、类型 1、自由组合型：减数分裂Ⅰ的后期，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如图)。 2、互换型：在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组(如图)。 特别提醒！ 以上两种类型的基因重组使配子具有多样性，并通过受精引起子代基因型和表型的多样性。但是受精过程不发生基因重组。 3、基因工程重组型：目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组。 4、肺炎链球菌转化型：R型细菌转化为S型细菌。 四、基因重组的结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 五、基因重组的意义：有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，还可以用来指导育种。 六、基因重组的应用——杂交育种 1、概念：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。 2、优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。 3、育种缺点：周期长，只能对已有性状重新组合，远缘杂交不亲和等。 核心3 染色体变异 1、 染色体结构变异 1、 类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 果蝇缺刻翅、猫叫综合征 重复 果蝇棒状眼 易位 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 拓展提升！ 染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。如图为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况： ①单向易位 ②相互易位(平衡易位) (2)倒位染色体的细胞学鉴定 2、结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 3、对生物性状的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 拓展提升！ (1)染色体结构变异与基因突变的区别 项目 染色体结构变异 基因突变 区别 原因 染色体片段变化 基因中个别碱基变化 结果 改变基因的数量和顺序 基因数量和顺序不变，产生新基因 显微镜 可观察 不可观察 (2)染色体易位与基因重组(互换型)的区别 项目 易位 互换 范围 非同源染色体之间 同源染色体非姐妹染色单体之间 交换基因 非等位基因(改变基因顺序和数量) 等位基因(不改变基因数量) 图示 2、 染色体数目变异 1．染色体数目变异的类型 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 2.染色体组 (1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或_Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)组成特点 ①形态上：细胞中的一套非同源染色体，在形态上各不相同。 ②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一套染色体，在功能上各不相同。 特别提醒！ 1、一个染色体组特征：一套形态大小各不相同的非同源染色体，携带该生物全套遗传信息，无同源染色体。 2、不是含有 2 个染色体组就叫二倍体！必须由受精卵发育而来；配子发育→单倍体。 3．单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵(通常是) 受精卵(通常是) 植株特点 ①植株弱小； ②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮； ②叶片、果实和种子较大； ③营养物质含量丰富 体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3 形成原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变(如低温) 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 举例 蜜蜂的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦 4．分析：单倍体高度不育的原因。 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中，杂种一高度不育的原因是无同源染色体，不能进行正常的减数分裂。 5．分析：多倍体结实率低的原因。 同源四倍体植物减数分裂联会时，同源区段配对会形成不同的结果，进而产生不同染色体数目的配子，如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。请据图分析：同源四倍体通常可育，但育性却有所降低的原因是减数分裂时会发生联会紊乱，不容易得到可育配子。 核心3 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1、实验原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，植物细胞的染色体数目发生变化。 2、实验步骤 步骤 具体操作 诱导培养 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4 ℃）放置一周；将洋葱置于装满清水的容器上方，底部接触水面，于室温（约 25 ℃）进行培养；待长出约 1 cm 长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养 48～72 h 固定细胞形态 剪取上述根尖 0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡 0.5～1 h，用体积分数为 95% 的酒精冲洗 2 次 制作装片 解离 → 漂洗 → 染色 → 制片 观察 先用低倍镜寻找，再用高倍镜观察 3、实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 4、归纳总结:实验中的试剂及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞 清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 5、辨析染色体数目变异 ①单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。 特别提醒！ 减数分裂时，三条染色体之间两两联会的概率相等，联会后的染色体彼此分离，剩余的一条染色体随机移向细胞一极。 ②染色体数目变异之“个别”染色体数目增加或减少的原因。 已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下： 实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析： (1)若该果蝇是基因突变导致的，则该果蝇的基因型为XbXb(只考虑眼色基因)。 (2)若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该果蝇产生的配子的基因型可能为XbXb、Y、Xb、XbY(只考虑眼色基因)。 高分技巧！ 染色体组数的判断方法归纳 方法 1：根据染色体形态判断（图像题最常用） 规则：细胞内同一形态的染色体有几条，就含有几个染色体组。 ⚠注意：常染色体、性染色体分开看；形态、大小完全相同为同种形态。 · 例：一种形状染色体有 3 条 → 3 个染色体组。 方法 2：根据基因型判断（遗传题高频） 规则：控制同一性状的基因（不分显隐性 A/a）出现几次，就有几个染色体组。 书写技巧：不区分大小写，数字 = 染色体组数 1. AAaa → A（4 次）→ 4 个染色体组 2. Aa → A（2 次）→ 2 个染色体组 3. ABCD → 每个基因只出现 1 次 → 1 个染色体组 4. AAaBBb → A 出现 3 次、B 出现 3 次 → 3 个染色体组 方法 3：根据染色体数目、染色体形态种类计算（公式法） 染色体组数细胞内染色体总数染色体形态种类数 举例：细胞一共 12 条染色体，共 4 种形态 染色体组数 = 12 ÷ 4 = 3 组 方法 4：结合配子 / 个体来源辅助判断 1. 由受精卵发育而来：体细胞染色体组数 = 该生物染色体组数 2. 由配子直接发育而来（单倍体）：无论含有几个染色体组，都叫单倍体 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津武清·一模）图示细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列叙述错误的是（　　） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 2．（2026·天津·模拟预测）某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1 mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1 mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（　　） A．多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解A的菌株 B．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 C．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 3．（2026·天津·一模）下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是（    ） A．检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中，都有用酒精冲洗的过程 B．探究酵母菌种群数量变化实验中，先将培养液滴入计数室中，再盖上盖玻片 C．观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照 D．用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA 4．（2026·天津·三模）研究人员将白菜（2n=20）和甘蓝（2n=18）进行杂交，对杂种子一代幼苗进行秋水仙素处理，获得人工育种油菜。如图为人工育种油菜的减数分裂Ⅰ图像，出现了多价体（两条以上的染色体联会）、单价体（单独1条染色体，未联会）等行为异常染色体，相关叙述错误的是（　　） 注：箭头为行为异常染色体。 A．人工育种油菜的多价体中不可能发生不同物种来源的染色体交换片段 B．杂种子一代为异源二倍体，人工育种油菜为异源四倍体 C．人工育种油菜可能产生染色体数目异常的配子，从而导致育性下降 D．将白菜和甘蓝借助植物体细胞杂交技术也可获得新品种的油菜植株 5．（2026·天津·三模）甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物，肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白——RFC1和P-gp有关（图1），其含量检测结果如图2。 相关推测正确的是（　　） A．甲氨蝶呤通过RFC1主动运输进入细胞 B．甲氨蝶呤从胞内运出胞外不需要消耗能量 C．图2中的蛋白I为图1中的P-gp蛋白 D．RFC1蛋白抑制剂可用于逆转肿瘤耐药性 6．（2026·天津滨海新区·三模）MYB基因能通过调控细胞周期促进癌细胞增殖，而miRNA-195却可以抑制癌细胞增殖，如图为miRNA-195抑制癌细胞增殖的两种可能机制。下列叙述错误的是（    ） A．研发促进癌细胞转录生成miRNA-195的药物可为癌症的治疗提供思路 B．miRNA-195与MYB基因mRNA结合，通过抑制转录过程使MYB基因沉默 C．miRNA-195诱导MYB基因mRNA降解的过程中，涉及磷酸二酯键的断裂 D．由miRNA的调控作用导致生物表型发生可遗传变化的现象，属于表观遗传 7．（2026·天津红桥·二模）耵聍（俗称耳屎），有干耵聍和湿耵聍两种表型，受16号染色体上的ABCC11基因控制（如图甲）。图乙为王女士（Ⅱ-2）家庭的遗传系谱图及其家庭成员ABCC11基因相关位点（或片段）的测序结果。下列说法正确的是（    ） 注：图甲中a～d表示ABCC11基因中4个不同的检测位点（或片段）；图乙中字母后面的数字表示该检测位点内特定核苷酸序列的重复次数。 A．湿耵聍是染色体片段增加导致的染色体结构变异 B．湿耵聍的遗传方式和抗维生素D佝偻病相同 C．推测王女士的父亲ABCC11基因的测序结果是a3b3c6d5和a3b1c7d3 D．若人群中干耵聍的基因频率为p，不考虑基因突变，Ⅲ-1与一湿耵聍女性婚配，若所生后代为女孩，表型为干耵聍的概率是p/（2+2p） 8．（2026·天津·一模）某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（    ） A．若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B．若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C．若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D．若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 （2025·天津武清·二模）生命的一种容错机制——“遗传补偿”效应 细胞中的capn3a基因编码某种蛋白酶，当capn3a基因表达受抑制时，会导致哺乳动物的肝脏发育异常变小。而通过基因编辑技术使capn3a基因突变失活后，却发现斑马鱼的肝脏发育反而是正常的。斑马鱼约80%的基因都存在类似现象，在小鼠、人类等生物中也普遍存在类似现象。为解释这种现象，科学家提出“遗传补偿”的概念：基因在突变失活后，可以通过上调其同源基因（由同一个基因演化而来，序列相似）的表达来弥补其功能。并非所有类型的基因突变都会激活遗传补偿效应，无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件，无义突变是指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子，使肽链合成提前终止。因此，当capn3a基因发生无义突变后，转录生成的无义突变mRNA可与细胞质中的一种Upf3a蛋白结合形成COMPASS复合体，再利用其内部核酸序列的同源性，COMPASS复合体可被特异性带到细胞核内的同源基因处，将染色体中的H3组蛋白进行甲基化修饰，从而促进同源基因的表达以弥补capn3a基因的功能缺失。 无义突变基因翻译出来的蛋白质往往功能减弱或丧失。甚至对细胞有副作用。因此，真核细胞还存在一种NMD途径（Nonsense-Mediated mRNA Decay）：当细胞质中出现突变mRNA时，细胞中的SURF复合物会将其识别并降解。已知SURF复合物只能识别并降解含有提前出现终止密码子的mRNA。NMD途径既能避免物质和能量的浪费，也避免了错误蛋白的产生对细胞造成的伤害。 阅读材料完成下列小题： 9．对于斑马鱼体内存在的遗传补偿现象，下列叙述错误的是（    ） A．Upf3a蛋白可通过碱基互补配对特异性识别并结合同源基因序列 B．无义突变基因的出现为斑马鱼种群的进化提供了原材料 C．在某mRNA中若创建提前出现的终止密码子可能触发遗传补偿效应 D．无义突变mRNA诱发的斑马鱼遗传补偿现象的保留是自然选择的结果 10．针对真核生物细胞中同时存在的NMD机制，下列说法错误的是（    ） A．SURF复合物具有RNA水解酶的作用 B．SURF复合物只能识别并降解无义突变mRNA上的终止密码子 C．NMD作用可以防止相对分子质量变小的异常蛋白的产生 D．NMD机制无法对染色体异常的人类遗传病进行防治 11．（2025·天津武清·二模）FDR指减数分裂Ⅰ时，联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞，到减数分裂Ⅱ时，染色体不再分离；SDR指减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞（2n）减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组，现有一雄性个体基因型为AaBb，染色体如图所示，不考虑其他变异类型。下列说法错误的是（    ） A．核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料 B．若只考虑SDR，该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子 C．该个体中1个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞种类可能为1或2种 D．光学显微镜不能观察到初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组 12．（2025·天津·一模）铜绿假单胞杆菌突变体对内酰胺替卡西林(Tic)或哌拉西林(Pip)抗生素的反应表现出集体生存现象。培养物只有在细胞密度高于某一阈值时才会在含这两种抗生素的培养基上生长，且 Tic或Pip含量越高，该阈值越大。下列叙述错误的是（    ） A．突变体的抗药性变异来源于突变或基因重组 B．Tic或Pip在铜绿假单胞杆菌抗药性形成过程中起选择作用 C．在含 Tic和Pip的培养基上，只有初始接种密度足够大的菌落才能存活 D．Tic或Pip使用量的增加与铜绿假单胞菌耐药性的增强，属于协同进化 （2025·天津·二模）阅读下列材料，完成下面小题。 细胞在生命进程中会经历分化、衰老与死亡等，有的甚至会发生癌变，这些过程受复杂机制调控。 细胞分化时，转录因子MyoD能结合成纤维细胞特定基因序列，开启相关基因表达，诱导其分化为骨骼肌细胞。Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡，其被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向。 细胞衰老时，端粒酶活性降低，端粒缩短，激活p53基因，p53蛋白再激活p21基因，抑制细胞周期，导致细胞周期停滞。衰老细胞内活性氧（ROS）水平升高，加剧DNA损伤，影响细胞功能。 细胞癌变常与原癌基因和抑癌基因的突变有关。如Ras基因点突变持续激活细胞增殖信号，p53基因突变则无法监控细胞周期和修复DNA，导致细胞异常增殖。癌细胞的代谢模式也发生显著改变，如增强的Warburg效应（即使在氧气充足的情况下，也优先将葡萄糖转化为乳酸），为癌细胞快速增殖提供能量和物质基础。 13．若向处于分化关键时期的成纤维细胞培养液中添加Wnt信号通路激活剂，会出现的结果是（    ） A．MyoD表达量下降，细胞停止分化 B．Wnt信号增强MyoD功能，加速骨骼肌细胞分化 C．细胞分化方向改变，可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化 D．Wnt信号通路与MyoD作用机制无关，对细胞分化无明显影响 14．已知抗氧化剂能降低细胞内ROS水平，当给衰老细胞提供抗氧化剂后，下列现象最不可能发生的是（    ） A．由于DNA损伤减轻，p53基因表达量有所下降 B．细胞周期停滞状态部分缓解，细胞增殖能力有所恢复 C．端粒酶活性恢复正常，端粒长度增加 D．衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善 15．研究发现某癌细胞系中Ras基因未发生突变，但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍表示出持续增殖特性。结合材料分析，以下最可能的原因是（    ） A．MyoD基因异常表达，诱导异常分化 B．细胞内Wnt信号通路异常激活，促进细胞增殖 C．抑癌基因p21异常高表达，间接促进细胞增殖 D．癌细胞利用Warburg效应，维持高增殖速率 二、解答题 16．（2026·天津·模拟预测）普通小麦是两性植株，体细胞中染色体成对存在。条锈病由条锈菌引起，严重危害小麦生产，Yr5和Yr15基因都是有效的显性抗条锈病基因。回答下列问题： 注：B．R染色体可与1B染色体联会并正常分离，但IRS与IBS不能发生重组。 (1)Yr5基因和Yr15基因分别在斯卑尔脱小麦和野生二粒小麦中被发现，两种基因的根本区别是_______不同。将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，实现了物种间的________（填变异类型），提高了小麦的抗逆性。 (2)研究者将Yr15基因整合到普通小麦1B染色体的短臂上（如图甲），获得抗条锈病小麦品系F。研究者还培育了不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，形成了B．R染色体（如图乙）。品系T的其他染色体形态、功能与正常小麦相同。为检测小麦细胞中的B．R染色体，研究者根据该染色体________中DNA片段的特殊核苷酸序列，设计了荧光标记的探针1RNOR，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B．R染色体数目。 (3)以纯合的不抗条锈病小麦品系T、探针1RNOR及抗条锈病小麦品系F（含杂合子和纯合子）为材料，可快速获得大量纯合的抗条锈病小麦，方法如下：让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，用_______淘汰F1中不抗条锈病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中_______（填“有”或“没有”）荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 (4)研究者将Yr5基因导入小麦品系T中，得到图丙所示植株，将该植株与杂合的小麦品系F杂交，用探针1RNOR对F1植株进行检测，若各种基因型的植株结籽率相同，F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占_______。 17．（2026·天津河西·三模）某昆虫的性别决定方式为ZW型，雄虫生长快、食量小，在幼虫期筛选饲养雄虫有更高的经济效益。回答下列问题。 (1)幼虫体色有斑纹和无斑纹受常染色体上等位基因A/a控制。科研人员利用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术对2只有斑纹雄虫进行基因检测，结果如图1，雄虫1和雄虫2的基因型分别是_______。推测a基因的产生是由于A基因的碱基对发生了________。 (2)图2为经60Co辐射后获得的甲、乙、丙3种突变体，该育种方法的原理是________。甲通过图3所示过程培育出限性斑纹雌虫（aaZWA），F2中限性斑纹雌虫的比例为_________。利用限性斑纹雌虫和普通无斑纹雄虫杂交，获得可根据体色辨别性别的幼虫，写出该过程的遗传图解_________。 (3)D基因位于该虫的常染色体上，只在雌虫中表达。科研人员运用基因组编辑技术使雌虫胚胎细胞中的D基因突变为d基因，后者干扰W染色体上相关基因表达，促进雄性生殖器官的发育，而雌性生殖器官不发育，使dd个体性反转（WW胚胎致死）。下列对该过程的分析，合理的有_____。 A．D/d基因控制的性状的遗传是伴性遗传 B．dd个体可以产生含W染色体的雄配子 C．DD与dd个体杂交后代雌雄比为1∶1 D．雄虫中的D基因甲基化程度可能较高 18．（2026·天津·三模）果蝇复眼的红色和白色是一对相对性状，分别由位于X染色体上的R和r基因控制。研究发现X射线照射后会出现花斑(红白相间)眼果蝇，染色体结构如图。 回答下列问题： (1)据图分析，果蝇经X射线照射处理后出现花斑眼，这种变异属于___________。发生该变异后使相同序列的R基因更接近异染色质区域，从而导致部分复眼细胞中该基因的表达被抑制，表现出花斑眼，这种遗传现象属于___________。 (2)现有花斑眼雄果蝇与上图中花斑眼雌果蝇进行杂交，理论上后代成体雄果蝇中花斑眼的比例为___________。 (3)传统杂交实验只能在成体中观察到异染色质对邻近基因的修饰，不能确定修饰发生在个体发育的哪个时期。利用转基因技术，研究人员将基因型为XrXr和XrY果蝇的2号和3号染色体进行改造如下图，用于动态监测复眼形成过程中染色质状态的变化。研究发现：大部分转基因果蝇个体发育过程中，2号染色体长臂末端由常染色质逐渐变为异染色质。得出以上结论，研究人员观察到的荧光强度变化是___________。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，在不考虑其他因素的情况下，这些转基因果蝇成体的眼色性状为___________。 19．（2026·天津·模拟预测）玉米是雌雄同株异花植物，宽叶与窄叶由一对等位基因B/b控制，抗虫和不抗虫由另一对等位基因D/d控制，两对等位基因独立遗传。现有窄叶不抗虫玉米种子甲，研究人员欲培育出宽叶抗虫玉米，进行以下实验： ①令种子甲萌发后用射线处理，然后进行种植，在长成的植株中选出窄叶抗虫的植株乙和宽叶不抗虫的植株丙各1株。 ②利用乙和丙进行如表所示的杂交实验： 杂交组合 子代表型（株数） 乙自交 窄叶抗虫（1209）、窄叶不抗虫（398） 丙自交 宽叶不抗虫（893）、窄叶不抗虫（446） 乙×丙 宽叶不抗虫（396）、宽叶抗虫（403）、窄叶抗虫（389）、窄叶不抗虫（399） ③从乙、丙杂交产生的F1中选择表型为宽叶抗虫的植株自交，产生F2，从F2中选择表型为宽叶抗虫植株，利用PCR和电泳技术进行基因型鉴定，选出符合要求的基因型个体。 回答下列问题： (1)上述培育宽叶抗虫玉米的实验运用了_______和杂交育种两种育种方法，其中杂交育种的原理是_______。 (2)研究人员对实验③的PCR产物进行电泳鉴定，符合育种要求的植株电泳图谱如图所示，请在图中补充（B/b）基因的电泳结果______。 (3)若实验③改用单倍体育种法，即选取乙、丙的杂交F1中宽叶抗虫植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后，获得纯合二倍体。试分析：所获纯合二倍体中，宽叶不抗虫∶宽叶抗虫∶窄叶抗虫∶窄叶不抗虫＝______，这说明利用单倍体育种法获得宽叶抗虫玉米_______（填“能”或“不能”）缩短育种年限。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·人体健康情境与知识点相结合】（2026·湖北武汉·模拟预测）幽门螺旋杆菌是胃癌的诱因之一，主要寄生于胃黏膜层，幽门螺旋杆菌可将此地高浓度的尿素分解为氨和二氧化碳，中和局部胃酸以自我保护。下列关于幽门螺旋杆菌的推测不合理的是（　　） A．幽门螺旋杆菌的代谢类型是异养厌氧型 B．幽门螺旋杆菌能分泌脲酶从而分解尿素 C．幽门螺旋杆菌可导致原癌基因或抑癌基因突变 D．幽门螺旋杆菌以胃黏膜细胞的核糖体合成自身蛋白质 2．【传统情境·将传统情境与知识点相结合】（2026·陕西·模拟预测）现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为下图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是（　　） A．细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5 B．细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组 C．细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0 D．该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr 3．【基础知识辨析】（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于生物变异与育种的叙述，错误的是（     ） A．基因突变是新基因产生的唯一途径 B．基因重组可发生在减数分裂交叉互换和自由组合时期 C．三倍体无子西瓜的培育利用了染色体结构变异 D．单倍体育种可明显缩短育种年限 4．【跨模块结合】（2026·湖南长沙·三模）北方白犀牛现已野外灭绝，目前世界上仅存两头雌性北方白犀牛，在此之前科研人员设法保存了多头北方白犀牛的体细胞和生殖细胞。科研团队计划利用其近缘物种南方白犀牛，通过以下三条技术路径开展拯救计划。 下列叙述错误的是（　　） A．路径①需要对雌性南方白犀牛进行同期发情 B．路径②可利用基因重组增加后代遗传多样性 C．路径③依据的原理主要是动物细胞的全能性 D．上述路径移植的胚胎均可选用桑葚胚或囊胚 5．【科学实验方式方法辨析】（2026·北京·模拟预测）生物实验中有很多“清洗”操作，下列关于清洗操作说法错误的是（     ） A．在脂肪鉴定实验中，染色后需要用50%酒精洗去浮色 B．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，需要用清水洗去解离液 C．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，需要用清水洗去卡诺氏液 D．菊花的组织培养实验中，用酒精、次氯酸钠消毒后，都要用无菌水清洗 6．【新热点·人体健康与知识点相结合】（2026·陕西·模拟预测）三体是指某对同源染色体多了一条染色体的生物。三体植株在减数分裂时，配对时三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。玉米为雌雄同株异花二倍体植物。玉米籽粒糊粉层紫色对白色为显性，受位于10号染色体上的等位基因B/b控制。现有纯合糊粉层紫色的10号染色体三体植株作母本与糊粉层白色的正常植株杂交，F1自交得F2。若染色体数目异常的花粉有50%可育，多一条染色体的植株能够正常生长，多两条染色体的植株不能发育。下列叙述正确的是（     ） A．三体属于染色体数目变异，会改变细胞中基因的数量和种类 B．F1雌配子的类型及比例为B∶b∶Bb∶BB=1∶1∶1∶1 C．F1三体的可育花粉的类型及比例为B∶Bb∶b∶BB=4∶2∶2∶1 D．F1三体产生的子代中染色体正常的比例为3/5 7．【新基础知识辨析】（2026·湖南长沙·三模）下列关于生物变异与育种的叙述，错误的是（　　） A．基因突变可发生在体细胞，也可发生在生殖细胞 B．染色体结构变异都会导致基因数目发生改变 C．杂交育种可将多个优良性状集中到同一个体上 D．单倍体育种能明显缩短育种年限 8．【新情境·基因工程情境与知识点相结合】（2026·浙江·二模）利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W（2n=40）的染色体上（基因A和基因B可通过荧光检测）。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。下列叙述正确的是（　　） A．植株W抗性性状的变异原理为染色体变异 B．若部分子细胞无荧光点，则分裂过程发生了基因重组 C．若4个子细胞各含1个荧光点，则子细胞染色体数为40条 D．若4个子细胞均含2个荧光点，则分裂时出现过20个四分体 9．【新情境·生物发育情境与知识点相结合】（2026·广东广州·模拟预测）宝石黄蜂的工蜂和蜂王是二倍体，而雄蜂为单倍体。某些宝石黄蜂体内含有一种自私染色体PSR，在受精时PSR会破坏父源的所有正常染色体，仅保留自身。下列分析错误的是（　　） A．正常卵细胞直接发育成的雄蜂，体现了细胞的全能性 B．PSR染色体含有雄蜂生长发育所需的全部基因 C．携带PSR染色体的受精卵会发生转化 D．长期来看，PSR染色体的扩散会改变种群性别比例 10．【跨模块结合·生物工程与知识点相结合】（2026·湖北武汉·模拟预测）MSTN基因是牛羊育种的“黄金靶点”，其表达的肌抑素会抑制肌肉生长。我国研究团队用单倍体干细胞育种策略成功培育出MSTN基因编辑牛羊，其流程如下图所示。下列说法中错误的是（　　） A．可将精子注入去核卵母细胞培养获得含单倍体干细胞的胚胎 B．单倍体胚胎干细胞需要经过基因编辑抑制MSTN基因的表达 C．单倍体干细胞入卵可诱导卵子形成雌原核并释放第二极体 D．单倍体干细胞育种比传统育种更快速获得纯合优良牛羊品种 11．【新情境·生物育种情境与知识点相结合】（2025·广东深圳·二模）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．连续杂交目的是以保持H原有的遗传特性 D．最后需通过自交得到抗病基因纯合子 二、解答题 12．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 13．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2026·北京丰台·一模）在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 (1)科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 (2)在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 (3)检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 (4)进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 14．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2025·河南开封·三模）我国是蚕丝业的发祥地，丝绸之路是最早最重要的东西方文明交流通道。利用性别控制技术实现“农村专养雄蚕，蚕种场多养雌蚕”将有效提高整个蚕丝产业的综合效益。研究人员利用雌蚕无性克隆品种作为家蚕杂交种生产的母本，经济性状优良的限性卵色品种作为父本，在杂交种生产中可实现原种的性别控制，形成一种新的“单交蚕种”生产模式，如图所示。回答下列问题。 (1)研究发现，用46℃热处理从卵巢中取出的蚕卵18 min，再立即将其置于低温水中冷却，即可使蚕卵发育成与雌性亲本染色体组成和基因型完全相同的子代，且具有良好的繁殖力。雌性家蚕的染色体组成为54＋ZW，雄性家蚕的染色体组成为54＋ZZ。该过程的原理是：产生蚕卵的过程中，低温处理可能破坏了__________的形成，导致__________(填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)过程异常从而形成了无性克隆品种。 (2)某种卵色只限于在一种性别中出现并能代代相传的家蚕品种称为限性卵色品种。家蚕的10号染色体上有一对控制卵色的基因(黑色E/黄色e)，研究人员用射线处理基因型为EE的雌性家蚕，获得了有一个E基因转移至W染色体上的突变体。该突变属于__________(变异类型)，要获得家蚕的限性卵色品种，可以选择该突变个体与基因型为__________的个体进行交配，所得子代雌雄表现型及比例为__________，再经过多轮子代与__________性亲本回交后即可获得能稳定遗传的限性卵色品种。 (3)单交蚕种生产模式下，应取无性克隆品种与限性卵色品种中__________色卵孵化出的家蚕交配，即可避免纯种的发生，提高了蚕种质量。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）月季是北京的市花，环路和支路近千公里的月季景观带让初夏的京城绚丽多姿。月季的祖先品种为二倍体（），现栽培的“北京红”“约定”和“紫色美地兰”等多个品种为四倍体。下列叙述错误的是（     ） A．二倍体月季每个染色体组含有7条染色体 B．四倍体月季可由二倍体通过转基因技术获得 C．可通过扦插繁殖保持“北京红”的优良性状 D．利用二倍体和四倍体月季杂交可培育三倍体 2．（2026·四川·高考真题）前列腺细胞中的NOB1基因是原癌基因，其突变导致了细胞癌变。阿霉素处理后，前列腺癌细胞发生衰老和凋亡；P27基因表达增加，E2F1基因表达降低。下列分析合理的是（     ） A．前列腺癌细胞因表面的糖蛋白增加，容易分散和转移 B．前列腺癌细胞的衰老和凋亡是基因突变的结果 C．衰老的癌细胞中P27基因比E2F1基因转录的mRNA更多 D．NOB1基因突变后在前列腺癌细胞中会过量表达 3．（2026·山东·高考真题）关于“观察根尖分生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，下列说法正确的是（　　） A．均需要设置对照实验 B．所用酒精的作用完全相同 C．都使用卡诺氏液固定细胞形态 D．均能观察到染色体数目加倍的细胞 4．（2026·北京·高考真题）有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（     ） A．OP诱导AChE基因发生突变 B．单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变 C．不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低 D．继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性 5．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）体外培养的癌细胞分裂时可能出现整条染色体错误分离，表现出“染色体不稳定性”。下列叙述正确的是（　　） A．癌细胞传代培养时需用胃蛋白酶处理并分瓶 B．培养基中添加青霉素能有效抑制细菌和真菌污染 C．纺锤丝与染色体着丝粒异常结合会导致“染色体不稳定性”出现 D．癌细胞膜上糖蛋白增多，细胞间黏着性降低，有利于癌细胞转移 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 7．（2026·四川·高考真题）甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 8．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 9．（2026·河南·高考真题）植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A．植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B．快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C．快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D．植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 10．（2026·北京·高考真题）单倍体育种是植物育种的一种有效途径。利用花药离体培养可获得单倍体植株，染色体加倍后获得纯合二倍体。下列叙述正确的是（     ） A．可以用根尖代替花药作为外植体 B．愈伤组织形成植株是脱分化过程 C．用细胞分裂素处理使染色体加倍 D．单倍体育种可以缩短育种年限 二、解答题 11．（2026·湖北·高考真题）蛋白激酶CaMKIIδ过度活化可导致某些心血管疾病。该酶过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸（Met）有关。可通过向导RNA引导，将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）精确定位至基因的待编辑位置，使基因相关位点①和②（如图1）的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，从而抑制CaMKIIδ的过度活化。科研人员设计两种向导RNA—sgRNA1和sgRNA6，以此构建了两种ABE，两者在机体心肌细胞中编辑CaMKIIδ基因的效率如图2。 回答下列问题： (1)CaMKIIδ的化学本质是________。 (2)实验中使用心肌特异性启动子来驱动ABE发挥作用，目的是______________。 (3)图1中sgRNA1序列为________（填标号）。 A．5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3' B．5'-GTCTGTGCATCATGGAAGC-3' C．5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3' D．5'-CGAAGGUACUACGUGUCUG-3' (4)由图2可知，以________为向导RNA的ABE编辑效果更好，理由是______________。 (5)镰状细胞贫血是一种遗传病，导致该病的根本原因是_________________；理论上，若用上述技术，需将碱基编辑器导入________（填细胞名称），从而实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 12．（2026·四川·高考真题）矮秆水稻具有较强抗倒伏能力，有人开展了矮秆高产水稻相关研究（相关基因均独立遗传）。回答下列问题。 (1)水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素能__________，使水稻植株增高。 (2)对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列__________（填序号）相同的碱基序列作为引物进行PCR，选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 (3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交，F1全为高秆，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表： 表型 高秆 矮秆 正常产量 低产 高产 正常产量 低产 高产 相对数量 18 6 3 6 2 1 ①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析，A/a基因不会影响配子育性，判断依据是________。 ②进一步研究发现，水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例，解释F1水稻出现空壳的原因_________。 ③应用分子生物学技术分析发现，F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，则F2矮秆高产植株的基因型为_________。 13．（2026·贵州·高考真题）某高度自交的二倍体农作物（2n=14）产量较低，但用适当的品系配制杂种，可显著提高产量。该农作物的育性受基因D/d控制，雄性不育基因d纯合时不能产生花粉；种子颜色受基因E/e控制，茶褐色（E）对黄色（e）为显性，两对基因位于一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因D和E的异常染色体，并导入基因型为ddee的植株，获得三体植株（2n+1）品系W。W品系产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均不存活。（不考虑染色体互换及其他变异，回答下列问题： (1)W品系减数分裂产生配子的过程中，细胞中染色体数最多为_____条，发生该数目变化的时期是_____，所产生的配子基因型为___________。 (2)为了避免去雄处理，将W品系自交，从中选取颜色为_____的种子作母本，与野生型（DDEE）杂交，即可获得高产杂种品系。该高产品系自交后代的产量往往会降低，最可能的原因是_____。若将W品系的所有植株自交，子代中三体植株的比例为_____。 (3)W品系产生配子时，假设三条染色体（该异常染色体与含基因de的两条染色体）中的一条随机移向细胞一极，另外两条移向另一极，含该异常染色体的配子存活率与上述情况相同，则产生可育的雌配子基因型及比例为_____。 14．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）我国科学家在半矮秆水稻性状改良研究领域中取得了突破性进展。 (1)已知水稻高秆和半矮秆性状受一对等位基因SD1/sd1控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶，催化底物产生赤霉素，控制高秆性状；sd1基因不能产生有功能的酶，控制半矮秆性状。杂交结果说明高秆对半矮秆为显性，从基因型和基因产物功能的角度，对此结论的解释是________。 (2)半矮秆稻抗倒伏，但高氮肥下才能高产。为使其在低氮肥下高产，科学家找到一种名为“千粒稻”的高秆水稻，该水稻具有低氮肥下高产的相关基因。为寻找该基因，将千粒稻与半矮秆稻杂交，筛选________性状的半矮秆子代，再与________杂交。重复以上操作，得到一系列只包含一小段千粒稻染色质但低氮肥高产的杂交品系（C系）。上述过程是为了尽可能避免________流入C系，以缩小筛选范围。 (3)从C系中筛选到一段DNA序列，命名为qINCA2.qINCA2与半矮秆稻的同源序列INCA2只有一个核苷酸差异，均不编码蛋白质。在低氮肥条件下，INCA2导致局部染色质成为稳定的环，把RCN2基因“锁”在其中（下图b），而qINCA2没有使染色质成环能力（下图c）。 qINCA2控制低氮肥高产性状的分子水平解释为________。 (4)基于以上机制欲用基因组编辑技术（可以精准快速改变DNA序列）改造另一种氮肥依赖型半矮秆稻品种，培育低氮肥高产型纯合子。合理的方案是先编辑该半矮秆稻的________，筛选得到低氮肥高产型第一代基因组编辑水稻。由于该水稻可能是________，需再让其进行________，然后从中筛选获得目标水稻。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 22 讲 生物的变异 （天津专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．【答案】D 2．【答案】D 3．【答案】A 4．【答案】A 5．【答案】C 6．【答案】B 7．【答案】D 8．【答案】A 9．【答案】A 10．【答案】B 11．【答案】B 12．【答案】A 13．【答案】C 14．【答案】C 15．【答案】B 二、解答题 16．【答案】(1) 碱基排列顺序 基因重组 (2)黑麦1R染色体的短臂/1RS (3) 条锈菌 没有 (4)3/4 17． 【答案】(1) Aa、AA 增添 (2) 基因突变、染色体变异 2/15 (3)BD 18．【答案】(1) 染色体结构变异(倒位) 表观遗传 (2)1/2 (3) 红色荧光逐渐由弱变强 红眼 19． 【答案】(1) 诱变育种 基因重组 (2) (3) 0∶0∶1∶1 不能 一年重难·情境应用 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C C C B B B C 题号 11 答案 B 12．【答案】(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 13．【答案】(1) CMS 雄性可育/育性恢复 (2)雌性可育:雌性不育= 1:1 (3)仅Bol基因序列存在差异 (4) 14．【答案】(1) 纺锤体(星射线) 减数分裂I (2) 染色体(结构)变异(或易位) ee(ZZ) 黑色雌性:黑色雄性:黄色雄性=2:1:1 雄 (3)黄 高考真题·考向感知 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D C C B B D A D 11．【答案】(1)蛋白质 (2)使ABE基因仅在心肌细胞中表达，避免影响其他细胞的正常生理功能 (3)C (4) sgRNA6 只有基因位点①和②的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，才能抑制CaMKⅡδ的过度活化，以sgRNA6为向导的ABE对位点①和②均有较高的编辑效率，而以sgRNA1为向导的ABE仅对位点①有较高编辑效率，对位点②编辑效率极低 (5) 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变 造血干细胞 12．【答案】(1)促进细胞伸长 (2) ①④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG 13．【答案】(1) 16 减数第二次分裂后期 de、DdEe (2) 黄色 高产杂种是杂合子，自交后代会发生性状分离，出现低产纯合个体 3/10/30% (3)de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6 14．【答案】(1)杂合子基因型为SD1sd1，其中SD1可编码产生有功能的赤霉素20-氧化酶，合成赤霉素，表现为高秆，因此高秆对半矮秆为显性 (2) 低氮肥高产 半矮秆稻 千粒稻其余染色质（DNA） (3)qINCA2没有使染色质成环的能力，无法将RCN2基因锁定，RCN2基因可以正常转录、翻译（正常表达），合成RCN2蛋白，因此水稻在低氮肥条件下表现高产 (4) INCA2基因 杂合子 自交 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第 22 讲 生物的变异 （天津专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 基因突变 核心2 基因重组 核心3 染色体变异 第3部分 分层专练·靶向攻关 天津专练+全国视野 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 概述碱基的替换、增添或缺失会引起基因碱基序列的改变。 阐明基因碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。 举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状改变甚至死亡。 考情分析： 一、考查频次 1.整体考频：五年全覆盖，每年必考遗传核心模块，2021—2025 天津等级考每年均设置变异相关试题，总分值稳定在 6~12 分，是遗传板块区分度最高的专题，选择题与非选择题双线考查，无断考年份。 2.题型分布：选择题（单选 / 不定项选择）：每年固定 1~2 道，单题 2~4 分；侧重变异类型辨析、基因突变分子效应、染色体组基础判断、细胞癌变机制；2023、2025 不定项选择设置多图综合拔高题；非选择题：每年遗传综合大题必嵌入变异设问，分值 4~8 分；常结合杂交育种、三体 / 单体遗传、人类遗传病、基因编辑创设长材料分析，配套计算、图像解读、机理阐述类小问。 3.命题规律：基因突变：五年全年份考查，分子机理、性状影响为基础必考点；2025 天津卷以糖尿病基因碱基突变为载体独立命题。基因重组：2021、2022、2024 高频考查，侧重减数分裂交叉互换、自由组合型重组，偶尔拓展基因工程广义重组。染色体变异：2022、2023、2025 拉分核心，三体、单体配子遗传分析、染色体组判断为天津特色难点。变异综合应用（育种 / 癌变）：每年配套设问，低温诱导染色体加倍实验 2022、2024 两次实验类选择题考查。 4.分值占比：遗传与进化总板块 25~30 分，本专题占比 25%~40%，是遗传大题核心失分区域。 二、考查要点：（天津卷四大固定核心考点） （一）基因突变（基础必考） 1.基础定义与类型：基因内部碱基替换、增添、缺失；区分 DNA 非基因片段碱基改变不属于基因突变；CRISPR 基因编辑碱基替换属于基因突变。 2.五大核心特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利；高频陷阱：突变有害 / 有利由生存环境决定，不是绝对属性。 3.基因突变不一定改变性状的四类原因：密码子简并性、隐性突变（AA→Aa）、突变发生在非编码区、氨基酸改变不影响蛋白质空间结构。 4.发生时期与细胞类型DNA：复制时期（间期 S 期）；体细胞突变一般不遗传，生殖细胞突变可遗传；体细胞原癌 / 抑癌突变引发细胞癌变（2023 天津卷直接考查癌变机理）。 5.分子效应分析：碱基替换多改变单个氨基酸；碱基增添 / 缺失引发移码突变，翻译提前终止，多肽链大幅缩短（2025 糖尿病突变真题核心考点）。 （二）基因重组 1.狭义两类（减数分裂）：减 Ⅰ 前期同源染色体交叉互换、减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合；仅发生在有性生殖真核生物。 2.广义两类拓展：细菌转化、基因工程（体外重组 DNA）；原核生物无减数分裂，仅存在外源 DNA 导入型重组。 3.核心意义 为有性生殖后代提供丰富多样性，区别于基因突变（生物进化根本原材料）。 （三）染色体变异（天津卷拔高分值核心） 1.结构变异四类：缺失、重复、倒位、易位；区分易位（非同源染色体）与交叉互换（同源染色体），显微镜下均可观察，与基因突变本质区分（突变无显微镜可见变化）。 2.数目变异两大类型：①个别染色体增减（三体 2n+1、单体 2n-1）：天津高频计算考点，考查三体产生配子类型、自交后代分离比例；②染色体组倍性变化：二倍体、单倍体、多倍体概念辨析；单倍体不一定仅 1 个染色体组，由配子直接发育而来个体均为单倍体。 3.低温诱导染色体加倍实验：实验原理（抑制纺锤体形成）、试剂功能（卡诺氏液固定、解离液解离）、选材（分生区有丝分裂细胞），天津选择题常挖操作细节陷阱。 4.图像判断技巧：根据染色体形态、同源数量判断染色体组；结合减数分裂图像分析染色体异常分裂时期（减 Ⅰ/ 减 Ⅱ 异常造成配子染色体数目变异）。 （四）变异综合拓展：育种、可遗传变异辨析 1.三类可遗传变异对比：基因突变（分子水平，最小变异单位）、基因重组（基因重新组合）、染色体变异（细胞水平，显微镜可见）。 2.四大育种原理对应：杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍 / 多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（广义基因重组）。 3.易混概念陷阱：环境引起性状改变属于不可遗传变异；表观遗传不改变基因序列，不属于基因突变；只有生殖细胞可遗传变异能传递给子代。 三、命题情境：（天津高考三类固定命题载体） 1. 教材原生基础情境（基础保分题，占比 55%）：直接依托教材基因突变实例（镰刀型贫血、白化病）、染色体结构变异示意图、低温诱导实验流程、减数分裂重组图像命题。命题特点：深挖教材原文细节，侧重基础概念正误判断、简单类型区分，难度低，是选择题必拿分题型；2022 天津卷直接使用教材低温诱导实验流程图设问。 2. 人体健康 / 医学遗传病创新情境（拔高主流题型，占比 30%）：以罕见遗传病、糖尿病、肿瘤癌变、基因编辑治疗疾病为题干载体，融合基因突变分子效应、三体遗传病遗传规律、抑癌 / 原癌基因变异综合设问。命题特色：文字材料长，包含基因测序、氨基酸序列数据，要求提取突变位点、推导蛋白质与性状变化；2025 天津卷以 Ⅱ 型糖尿病 R1 基因碱基突变为载体综合考查移码突变、翻译调控逻辑。 3. 植物育种 / 遗传实验综合情境（非选择题专属，占比 15%）：依托农作物三体、单体突变株、太空诱变育种、多倍体瓜果培育实验创设题干，串联染色体变异、减数分裂配子分析、自交杂交后代概率计算。命题特点：侧重理科逻辑计算与文字机理阐述结合，是区分优等生核心题型；常配套染色体示意图、杂交后代比例表格，考查图文转化与数据推导能力。 备考策略 1、 抓牢核心点 （一）基因突变基础体系 1. 定义边界：仅基因内部碱基替换、增添、缺失属于突变；DNA 基因间空白片段碱基改变不属于基因突变；CRISPR 基因编辑修改碱基属于基因突变。 2. 五大基础特性：普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利；突变利弊由生存环境决定，不存在绝对有利 / 有害突变。 3. 发生时期与遗传区分：DNA 复制间期（S 期）；生殖细胞突变可通过有性生殖遗传，动物体细胞突变一般不可遗传，植物体细胞突变可通过无性繁殖传递。 4. 突变与性状关系：基因突变不一定改变生物性状，四大底层原因（密码子简并性、隐性突变、突变位于非编码区、氨基酸改变不影响蛋白空间结构）。 5. 突变分子效应：碱基替换通常只改变单个氨基酸；碱基增添、缺失引发移码突变，易造成翻译提前终止，多肽链大幅缩短。 6. 延伸拓展：细胞癌变：原癌基因、抑癌基因突变累积诱发癌变，属于体细胞基因突变；癌变细胞无限增殖、形态结构改变、细胞膜糖蛋白减少。 （二）基因重组完整分类 1. 狭义重组（真核有性生殖，减数分裂专属）减 Ⅰ 前期同源染色体交叉互换；减 Ⅰ 后期非同源染色体自由组合；两类重组均至少涉及两对等位基因。 2. 广义重组（全生物适用）细菌转化、基因工程（体外 DNA 重组）；原核生物无减数分裂，仅存在外源 DNA 导入型基因重组。 3. 进化意义：基因重组丰富有性生殖后代基因型多样性；基因突变才是生物进化的根本原材料。 （三）染色体变异两大类型（天津必考主干） 1. 结构变异：缺失、重复、倒位、易位；区分易位（非同源染色体片段交换）与交叉互换（同源染色体）；染色体变异显微镜下可见，基因突变光镜无法观察。 2. 数目变异：①个别染色体增减：三体（2n+1）、单体（2n-1）；②染色体组倍性改变：二倍体、单倍体、多倍体；核心定义：由配子直接发育而来的个体均为单倍体，不一定只有 1 个染色体组。 3. 基础实验：低温诱导染色体加倍 原理：低温抑制纺锤体形成，细胞不能完成分裂；试剂作用：卡诺氏液固定细胞形态，解离液解离细胞，龙胆紫 / 醋酸洋红对染色体进行染色；选材：根尖分生区有丝分裂细胞。 （4） 可遗传变异综合基础框架 1. 三类可遗传变异层级区分：基因突变（分子水平）、基因重组（基因重新组合）、染色体变异（细胞水平）。 2. 育种对应原理：杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍体 / 多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（广义基因重组）。 3. 概念边界：单纯环境改变引发性状变化属于不可遗传变异；表观遗传不改变 DNA 碱基序列，不属于基因突变。 2、 熟记关键点 1. 三体 / 单体遗传计算（天津本地标志性难点，连续五年大题考查）:三体减数分裂配子规律：三条同源染色体两条移向一极、一条移向另一极，产生 n、n+1 两种配子；特殊受精限制陷阱：植物 n+1 雄配子花粉常存在受精致死 / 低育性，雌配子不受影响；计算核心逻辑：分雌雄配子分别统计有效受精配子比例，再结合自交、杂交推导后代三体、正常个体比例；答题模板：先写配子类型及比例→标注配子育性→列出受精组合→统计子代基因型 / 表型比例。 2. 图像辨析易混难点（不定项选择题高频拉分）:减数分裂图像区分交叉互换、染色体易位、基因突变：姐妹染色单体等位基因来源判断；染色体组快速判断方法：看相同形态染色体条数、控制同一性状基因数量；多倍体、单倍体植株细胞分裂图像识别，区分有丝分裂、减数分裂染色体异常时期。 3. 高频易混概念辨析（选择题标准陷阱库）:交叉互换≠易位；基因突变≠染色体变异；基因突变≠表观遗传；单倍体≠一倍体；多倍体一定由受精卵发育，单倍体由配子发育；体细胞突变≠不能遗传（植物无性繁殖可传递）；可遗传变异≠一定能通过有性生殖传给子代；原核生物可遗传变异只有基因突变，不存在基因重组、染色体变异。 4. 跨模块综合推理难点（非选择题压轴设问）:变异 + 基因表达：移码突变、碱基替换造成 mRNA 密码子改变，翻译产物结构异常；变异 + 细胞分裂：减 Ⅰ、减 Ⅱ 分裂异常分别造成的染色体数目变异类型；变异 + 育种：结合三体植株、诱变突变株设计育种方案，书写实验思路、预期结果；变异 + 进化：突变、重组为进化提供原材料，结合基因频率计算分析自然选择作用。 5. 实验探究答题规范判断变异类型实验设计：杂交 / 自交法区分显性突变、隐性突变；显微镜观察区分染色体变异与基因突变；低温诱导实验操作、误差分析标准化话术；基因编辑、诱变育种实验结论书写逻辑。 三、紧扣命题趋势 贴合天津本地考向，定向专项训练 结合2021-2025 天津高考真题、天津各区高三模拟命题导向，总结四大核心趋势： 趋势 1：题型稳定，选择保基础，大题以染色体变异为压轴拉分点 70%：分值分布单选、不定项选择，每年 1~2 道，侧重变异类型辨析、基因突变特点、细胞癌变、低温诱导实验细节；30% 分值嵌入遗传综合大题，三体遗传计算为固定压轴小问，搭配杂交实验数据分析、机理阐述；计算不追求复杂数字，全部陷阱集中在题干文字条件（配子育性、胚胎致死、染色体缺失个体死亡等限定信息）。 趋势 2：三大主流命题情境，梯度分层明显；教材原生基础情境（基础题，占比 55%）：依托镰刀型贫血症、豌豆变异、染色体结构变异示意图、低温诱导实验流程命题，深挖教材原文细节，难度低，属于必拿分题型。人体健康 / 生物医学创新情境（拔高选择题，占比 30%），以罕见遗传病、肿瘤癌变、CRISPR 基因编辑、21 三体综合征、糖尿病致病基因为素材，结合基因测序、氨基酸序列信息，考查突变分子效应、变异类型判断，文字材料信息量大，侧重信息提取能力。农作物育种遗传实验情境（大题专属，占比 15%）以三体小麦、多倍体瓜果、太空诱变作物为载体，串联染色体变异、减数分裂配子分析、杂交育种，融合概率计算与文字机理解释，是区分优等生的核心题型。 趋势 3：素养导向强化，弱化机械背诵，侧重图文与逻辑推导：图像题为固定标配：减数分裂异常图、染色体组示意图、测序碱基序列图、育种流程图每年必考，核心训练图文转化、图像信息提取；减少纯概念默写，高频开放设问：“分析三体植株自交后代变异个体比例”“说明碱基增添造成多肽链缩短的分子机制”“区分易位与交叉互换的依据”；突出进化与适应观、结构与功能观：突变不定向、自然选择定向筛选，染色体数目改变对植株性状的影响持续考查。 趋势 4：跨模块融合常态化，构建完整遗传知识网络：本专题极少孤立出题，四类高频融合方向：与细胞分裂融合：结合有丝分裂、减数分裂分析变异发生时期、配子染色体异常类型；与基因表达融合：基因突变改变密码子，影响蛋白质合成与生物性状；与育种、基因工程融合：不同变异原理对应育种手段，基因编辑诱发基因突变；与现代生物进化理论融合：突变、重组提供进化原材料，结合基因频率综合考查。 三大核心·主干速记 核心1 基因突变 一、基因突变的实例 1、镰状细胞贫血 项目 内容 病症名称 镰状细胞贫血（患者贫血） 直接原因 血红蛋白异常 根本原因 发生了基因突变 光镜可检测 红细胞形状的变化 光镜不可检测 基因的变化 2、基因突变的概念 DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 拓展提升！ 1、①发生在基因内部(如基因2的编码区或非编码区)的碱基序列的改变属于基因突变，若碱基的改变发生在非基因片段(如基因间区)，则不属于基因突变。②基因突变的结果是产生新基因，基因的数量和位置不变。③RNA病毒的遗传物质为RNA，其上碱基序列的改变也称为基因突变。 2、皱粒豌豆的形成是由于DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶基因的碱基序列，因此该变异属于基因突变。 3、细胞的癌变 （1）原因 原癌基因 作用：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的 异常：发生突变或过量表达会导致相应蛋白质活性过强 抑癌基因 作用：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡 异常：发生突变会导致相应蛋白质活性减弱或失去活性 （2）实例：结肠癌的发生 特别提醒！ 　a．原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因；b.不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因；c.原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用；d.并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变，癌细胞的产生是多基因累积突变的结果。 （3）癌细胞的特征 特征 具体表现 不死性 能够无限增殖 变态 细胞形态结构发生显著变化 扩散（易分散和转移） 细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移 二、基因突变的遗传性 若发生在配子中，可以传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物可通过无性生殖遗传。 三、基因突变的原因 诱发因素 外因： 物理因素：损伤细胞内的 DNA，如紫外线、X 射线及其他辐射 化学因素：改变核酸的碱基，如亚硝酸盐、碱基类似物 生物因素：影响宿主细胞的 DNA，如某些病毒的遗传物质 内因：DNA复制偶尔发生错误 四、基因突变的特点 1、普遍性：基因突变在生物界是普遍存在的。原因是自然界中诱发基因突变的因素很多，而且基因突变也会自发产生。 2、随机性：时间上——可以发生在生物个体发育的任何时期；部位上——可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。 3、不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。 4、低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。 特别提醒！　若两种突变品系是由原有品系的不同对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的随机性。若两种突变品系是由原有品系的一对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的不定向。 五、基因突变的意义 1、产生新基因的途径。 2、生物变异的根本来源。 3、为生物的进化提供了丰富的原材料。 六、应用：诱变育种 1、定义：利用物理因素(如紫外线、X射线等)或化学因素(如亚硝酸盐等)处理生物，使生物发生基因突变，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。 2、实例：用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种。 特别提醒！ 1．基因突变对氨基酸序列的影响 类型 对氨基酸序列的影响 替换 可改变1个氨基酸或不改变，也可能使翻译提前终止或延后终止 增添 不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列 缺失 不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列 增添(或缺失)3个碱基 增添(或缺失)位置增加(或缺失)一个氨基酸对应的序列 2.基因突变可改变生物性状的四大原因与未改变生物性状的四大原因 核心2 基因重组 一、范围：主要是真核生物的有性生殖过程中。 二、实质：控制不同性状的基因的重新组合。 特别提醒！　只有在两对以上的等位基因之间才能发生。杂合子(Aa)自交子代出现性状分离不属于基因重组，原因是A、a控制的是同一性状的不同表型，而非不同性状。 三、类型 1、自由组合型：减数分裂Ⅰ的后期，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如图)。 2、互换型：在减数分裂过程中的四分体时期(减数分裂Ⅰ前期)，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组(如图)。 特别提醒！ 以上两种类型的基因重组使配子具有多样性，并通过受精引起子代基因型和表型的多样性。但是受精过程不发生基因重组。 3、基因工程重组型：目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组。 4、肺炎链球菌转化型：R型细菌转化为S型细菌。 四、基因重组的结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 五、基因重组的意义：有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代，也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，还可以用来指导育种。 六、基因重组的应用——杂交育种 1、概念：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。 2、优点：可以把多个亲本的优良性状集中在一个个体上。 3、育种缺点：周期长，只能对已有性状重新组合，远缘杂交不亲和等。 核心3 染色体变异 1、 染色体结构变异 1、 类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 果蝇缺刻翅、猫叫综合征 重复 果蝇棒状眼 易位 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 拓展提升！ 染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。如图为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况： ①单向易位 ②相互易位(平衡易位) (2)倒位染色体的细胞学鉴定 2、结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 3、对生物性状的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 拓展提升！ (1)染色体结构变异与基因突变的区别 项目 染色体结构变异 基因突变 区别 原因 染色体片段变化 基因中个别碱基变化 结果 改变基因的数量和顺序 基因数量和顺序不变，产生新基因 显微镜 可观察 不可观察 (2)染色体易位与基因重组(互换型)的区别 项目 易位 互换 范围 非同源染色体之间 同源染色体非姐妹染色单体之间 交换基因 非等位基因(改变基因顺序和数量) 等位基因(不改变基因数量) 图示 2、 染色体数目变异 1．染色体数目变异的类型 (1)细胞内个别染色体的增加或减少。 (2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 2.染色体组 (1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或_Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)组成特点 ①形态上：细胞中的一套非同源染色体，在形态上各不相同。 ②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一套染色体，在功能上各不相同。 特别提醒！ 1、一个染色体组特征：一套形态大小各不相同的非同源染色体，携带该生物全套遗传信息，无同源染色体。 2、不是含有 2 个染色体组就叫二倍体！必须由受精卵发育而来；配子发育→单倍体。 3．单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵(通常是) 受精卵(通常是) 植株特点 ①植株弱小； ②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮； ②叶片、果实和种子较大； ③营养物质含量丰富 体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3 形成原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变(如低温) 人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 举例 蜜蜂的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦 4．分析：单倍体高度不育的原因。 普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中，杂种一高度不育的原因是无同源染色体，不能进行正常的减数分裂。 5．分析：多倍体结实率低的原因。 同源四倍体植物减数分裂联会时，同源区段配对会形成不同的结果，进而产生不同染色体数目的配子，如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。请据图分析：同源四倍体通常可育，但育性却有所降低的原因是减数分裂时会发生联会紊乱，不容易得到可育配子。 核心3 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1、实验原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，植物细胞的染色体数目发生变化。 2、实验步骤 步骤 具体操作 诱导培养 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4 ℃）放置一周；将洋葱置于装满清水的容器上方，底部接触水面，于室温（约 25 ℃）进行培养；待长出约 1 cm 长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养 48～72 h 固定细胞形态 剪取上述根尖 0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡 0.5～1 h，用体积分数为 95% 的酒精冲洗 2 次 制作装片 解离 → 漂洗 → 染色 → 制片 观察 先用低倍镜寻找，再用高倍镜观察 3、实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 4、归纳总结:实验中的试剂及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞 清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 5、辨析染色体数目变异 ①单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。 特别提醒！ 减数分裂时，三条染色体之间两两联会的概率相等，联会后的染色体彼此分离，剩余的一条染色体随机移向细胞一极。 ②染色体数目变异之“个别”染色体数目增加或减少的原因。 已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下： 实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析： (1)若该果蝇是基因突变导致的，则该果蝇的基因型为XbXb(只考虑眼色基因)。 (2)若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该果蝇产生的配子的基因型可能为XbXb、Y、Xb、XbY(只考虑眼色基因)。 高分技巧！ 染色体组数的判断方法归纳 方法 1：根据染色体形态判断（图像题最常用） 规则：细胞内同一形态的染色体有几条，就含有几个染色体组。 ⚠注意：常染色体、性染色体分开看；形态、大小完全相同为同种形态。 · 例：一种形状染色体有 3 条 → 3 个染色体组。 方法 2：根据基因型判断（遗传题高频） 规则：控制同一性状的基因（不分显隐性 A/a）出现几次，就有几个染色体组。 书写技巧：不区分大小写，数字 = 染色体组数 1. AAaa → A（4 次）→ 4 个染色体组 2. Aa → A（2 次）→ 2 个染色体组 3. ABCD → 每个基因只出现 1 次 → 1 个染色体组 4. AAaBBb → A 出现 3 次、B 出现 3 次 → 3 个染色体组 方法 3：根据染色体数目、染色体形态种类计算（公式法） 染色体组数细胞内染色体总数染色体形态种类数 举例：细胞一共 12 条染色体，共 4 种形态 染色体组数 = 12 ÷ 4 = 3 组 方法 4：结合配子 / 个体来源辅助判断 1. 由受精卵发育而来：体细胞染色体组数 = 该生物染色体组数 2. 由配子直接发育而来（单倍体）：无论含有几个染色体组，都叫单倍体 分层专练·靶向攻关 两年模拟·基础通关 一、单选题 1．（2026·天津武清·一模）图示细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列叙述错误的是（　　） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 【答案】D 【难度】0.6 【知识点】细胞癌变的原因及防治、表观遗传、遗传信息的转录、基因突变 【详解】A、由图可知，PcG存在时组蛋白发生甲基化，染色质处于凝集状态，此时促细胞分裂蛋白的基因无法表达，说明PcG可通过该过程抑制基因表达，A正确； B、原癌基因、抑癌基因突变会导致细胞增殖失控，本题中PcG缺失引起染色质结构变得松散，也会导致促细胞分裂蛋白基因过量表达，引起增殖失控，因此细胞增殖失控可由两种原因导致，B正确； C、DNA甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，组蛋白甲基化可改变染色质的凝集状态，二者都能调控基因的转录过程，C正确； D、一条mRNA上结合多个核糖体时，所有核糖体都以同一条mRNA为模板合成肽链，模板一致因此翻译的产物完全相同，不会影响翻译的准确度，仅能提高翻译的效率，D错误。 2．（2026·天津·模拟预测）某种物质A（一种含有C、H、N的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解A。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解A的细菌菌株。图中③将M中的菌液稀释一定倍数后，取0.1 mL涂布到平板上，初步估测摇瓶M中1 mL菌液中细菌数为2.4×108个。相关叙述正确的是（　　） A．多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解A的菌株 B．③接种方法为稀释涂布平板法，涂布时用涂布器蘸取菌液均匀涂布于平板上 C．乙中需要加琼脂和物质A等，实验需设平行重复实验，无需另外设置空白对照 D．若乙平板上菌落数平均为240个，则接种的菌液的稀释倍数为105 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】其他微生物的分离与计数、基因突变、微生物的接种方法 【详解】A、基因突变具有不定向性，多次筛选的作用是将环境中已存在的、能高效降解A的菌株选择出来，不能诱导细菌产生定向的降解A的突变，A错误； B、③为稀释涂布平板法，涂布时需先将定量菌液滴加到培养基表面，再将灼烧冷却后的涂布器放在培养基表面将菌液均匀涂开，并非用涂布器蘸取菌液涂布，B错误； C、乙是固体选择培养基，需要加琼脂作为凝固剂，加物质A作为唯一碳源（或氮源）进行选择；实验需要设置平行重复提高结果可靠性，同时还需要设置未接种的空白培养基作为对照，检验培养基是否被杂菌污染，C错误； D、微生物计数公式为1mL菌液菌落数=平板平均菌落数÷涂布体积（mL）×稀释倍数，代入数据得2.4×108=240÷0.1×稀释倍数，可计算出稀释倍数为105，D正确。 3．（2026·天津·一模）下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是（    ） A．检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中，都有用酒精冲洗的过程 B．探究酵母菌种群数量变化实验中，先将培养液滴入计数室中，再盖上盖玻片 C．观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照 D．用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】低温诱导植物染色体数目的变化实验、DNA的粗提取及鉴定、探究培养液中酵母菌种群数量的变化、质壁分离及其复原实验 【详解】A、检测生物组织中的脂肪实验中，染色后需用50%酒精洗去多余的浮色；低温诱导染色体数目变化实验中，用卡诺氏液固定细胞形态后，需用95%酒精冲洗2次，两个实验都存在酒精冲洗的过程，A正确； B、探究酵母菌种群数量变化实验使用血细胞计数板计数时，正确操作是先盖盖玻片，再将培养液滴在盖玻片边缘使其自行渗入计数室，先滴培养液再盖盖玻片会导致计数体积偏大、结果偏高，B错误； C、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，共进行三次观察：第一次观察正常状态的细胞、第二次观察质壁分离状态的细胞、第三次观察质壁分离复原状态的细胞，三次观察形成前后自身对照，并非两次观察，C错误； D、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，该浓度用于析出DNA；2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度高，作用是溶解DNA以除去不溶性杂质，D错误。 4．（2026·天津·三模）研究人员将白菜（2n=20）和甘蓝（2n=18）进行杂交，对杂种子一代幼苗进行秋水仙素处理，获得人工育种油菜。如图为人工育种油菜的减数分裂Ⅰ图像，出现了多价体（两条以上的染色体联会）、单价体（单独1条染色体，未联会）等行为异常染色体，相关叙述错误的是（　　） 注：箭头为行为异常染色体。 A．人工育种油菜的多价体中不可能发生不同物种来源的染色体交换片段 B．杂种子一代为异源二倍体，人工育种油菜为异源四倍体 C．人工育种油菜可能产生染色体数目异常的配子，从而导致育性下降 D．将白菜和甘蓝借助植物体细胞杂交技术也可获得新品种的油菜植株 【答案】A 【难度】0.62 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、植物体细胞杂交技术、染色体数目的变异 【详解】A、白菜和甘蓝的染色体可能存在部分同源区段，联会时形成多价体，联会过程中可以发生交换，因此可能发生不同物种来源染色体的片段交换，A错误； B、白菜配子含1个染色体组（10条染色体），甘蓝配子含1个染色体组（9条染色体），二者杂交得到的杂种子一代是受精卵发育而来，体细胞含2个异源染色体组（共19条），属于异源二倍体；加倍后的人工育种油菜含两个物种各两个染色体组，属于异源四倍体，B正确； C、人工育种油菜减数分裂存在单价体（未联会的单独染色体），联会行为异常，会导致染色体分配紊乱，产生染色体数目异常的配子，最终导致育性下降，C正确； D、植物体细胞杂交技术可以将白菜和甘蓝的体细胞融合，直接获得染色体数目加倍的杂种细胞，经植物组织培养即可得到新品种油菜，D正确。 5．（2026·天津·三模）甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物，肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白——RFC1和P-gp有关（图1），其含量检测结果如图2。 相关推测正确的是（　　） A．甲氨蝶呤通过RFC1主动运输进入细胞 B．甲氨蝶呤从胞内运出胞外不需要消耗能量 C．图2中的蛋白I为图1中的P-gp蛋白 D．RFC1蛋白抑制剂可用于逆转肿瘤耐药性 【答案】C 【难度】0.61 【知识点】细胞癌变的原因及防治、协助扩散、主动运输 【详解】AB、据题图1可知，甲氨蝶呤通过RFC1进入细胞时顺浓度梯度运输，故其转运方式为协助扩散；而甲氨蝶呤从细胞内运出细胞外是逆浓度运输，故转运方式为主动运输，需要消耗能量，AB错误； C、P-gp负责运出甲氨蝶呤，其含量越高，细胞排出药物越多，耐药性越强。图2显示耐药型细胞中蛋白I含量远高于敏感型细胞，符合P-gp的特点，因此蛋白I是P-gp，C正确； D、RFC1是将甲氨蝶呤运入细胞的蛋白，若抑制RFC1，细胞摄入的药物会减少，反而会增强耐药性；逆转耐药性应抑制P-gp的外排作用，D错误。 6．（2026·天津滨海新区·三模）MYB基因能通过调控细胞周期促进癌细胞增殖，而miRNA-195却可以抑制癌细胞增殖，如图为miRNA-195抑制癌细胞增殖的两种可能机制。下列叙述错误的是（    ） A．研发促进癌细胞转录生成miRNA-195的药物可为癌症的治疗提供思路 B．miRNA-195与MYB基因mRNA结合，通过抑制转录过程使MYB基因沉默 C．miRNA-195诱导MYB基因mRNA降解的过程中，涉及磷酸二酯键的断裂 D．由miRNA的调控作用导致生物表型发生可遗传变化的现象，属于表观遗传 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】细胞癌变的原因及防治、表观遗传、遗传信息的翻译 【详解】A、研发促进癌细胞转录生成miRNA-195的药物，可提升细胞内miRNA-195的含量，进而抑制MYB基因的表达，阻止癌细胞增殖，可为癌症治疗提供新思路，A正确； B、miRNA-195与MYB基因的mRNA结合时，mRNA已经完成转录过程，该作用是抑制翻译过程使MYB基因沉默，并非抑制转录过程，B错误； C、mRNA的基本单位核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，mRNA降解的过程需要断裂磷酸二酯键，C正确； D、miRNA的调控作用不改变基因的碱基序列，该调控导致的生物表型发生可遗传变化的现象，符合表观遗传的特征，属于表观遗传，D正确。 7．（2026·天津红桥·二模）耵聍（俗称耳屎），有干耵聍和湿耵聍两种表型，受16号染色体上的ABCC11基因控制（如图甲）。图乙为王女士（Ⅱ-2）家庭的遗传系谱图及其家庭成员ABCC11基因相关位点（或片段）的测序结果。下列说法正确的是（    ） 注：图甲中a～d表示ABCC11基因中4个不同的检测位点（或片段）；图乙中字母后面的数字表示该检测位点内特定核苷酸序列的重复次数。 A．湿耵聍是染色体片段增加导致的染色体结构变异 B．湿耵聍的遗传方式和抗维生素D佝偻病相同 C．推测王女士的父亲ABCC11基因的测序结果是a3b3c6d5和a3b1c7d3 D．若人群中干耵聍的基因频率为p，不考虑基因突变，Ⅲ-1与一湿耵聍女性婚配，若所生后代为女孩，表型为干耵聍的概率是p/（2+2p） 【答案】D 【难度】0.4 【知识点】染色体结构的变异、遗传系谱图中遗传方式的判定及应用、基因频率的改变与生物进化 【详解】A、该性状是由ABCC11基因内的核苷酸序列重复差异导致的，属于等位基因的差异（基因突变），不是染色体结构变异，A错误； B、基因位于16号染色体上，而16号染色体为常染色体，且湿耵聍的遗传在亲代和子代中出现“连续遗传”的特征，即Ⅰ-2的表型为湿耵聍，Ⅱ-2的表型为湿耵聍，Ⅲ-1的表型为湿耵聍，所以推测湿耵聍的遗传方式是常染色体显性遗传，抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传，二者遗传方式不同，B错误； C、王女士（Ⅱ-2）的基因型为a3b3c6d5/a5b3c6d3，弟弟Ⅱ-3的基因型为a3b2c2d3/a3b1c7d3；其中a5b3c6d3和a3b1c7d3都来自母亲Ⅰ-2，因此父亲的两条染色体应为a3b3c6d5（给Ⅱ-2）和a3b2c2d3（给Ⅱ-3），C错误； D、设干耵聍基因为a，湿耵聍为A，已知人群中a的基因频率为p，则A频率为1−p，人群中基因型频率：AA=(1−p)2，Aa=2p(1−p)，湿耵聍女性中Aa=2p(1−p)÷[(1−p)2+2p(1−p)]​=2p​/（1+p），Ⅲ-1的父亲Ⅱ-1为干耵聍（aa），因此Ⅲ-1基因型一定是Aa；二者生育干耵聍aa的概率为=1/4×2p​/（1+p）=p​/（2+2p），该性状为常染色体遗传，女孩的概率与性别无关，D正确。 8．（2026·天津·一模）某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（    ） A．若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B．若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C．若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D．若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 【答案】A 【难度】0.4 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念、减数分裂和有丝分裂的综合 【详解】A、核DNA变化中， 若为有丝分裂末期，核DNA已减半，染色体数目也减半，此时每个细胞核内只有一个M基因，细胞中有2个M基因。也可以表示减数第二次分裂前期中期后期，由于同源染色体已经分离，细胞内有0个或2个M基因，若发生过互换，也可能有1个M基因，若为减数第二次分裂末期：同源染色体分离后，可能含0个（不含M染色体）或1个（含1条M染色体），A正确； B、染色体含量变化中，CD 段为分裂末期，2n=8 的生物，有丝分裂后期染色体数为16（4个染色体组）， CD段若为有丝分裂末期，含2个染色体组， B错误； C、图1的BC段所示变化是因为着丝粒分裂每条染色体上DNA的数目从 2→1，着丝粒分裂染色体数目会加倍，CD段染色体数目是AB段染色体数目的两倍， C错误； D、图2的细胞处于减数第二次分裂后期，基因型MmnnXFXF，可能由互换产生也可能是由基因突变产生的， D错误。 （2025·天津武清·二模）生命的一种容错机制——“遗传补偿”效应 细胞中的capn3a基因编码某种蛋白酶，当capn3a基因表达受抑制时，会导致哺乳动物的肝脏发育异常变小。而通过基因编辑技术使capn3a基因突变失活后，却发现斑马鱼的肝脏发育反而是正常的。斑马鱼约80%的基因都存在类似现象，在小鼠、人类等生物中也普遍存在类似现象。为解释这种现象，科学家提出“遗传补偿”的概念：基因在突变失活后，可以通过上调其同源基因（由同一个基因演化而来，序列相似）的表达来弥补其功能。并非所有类型的基因突变都会激活遗传补偿效应，无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件，无义突变是指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子，使肽链合成提前终止。因此，当capn3a基因发生无义突变后，转录生成的无义突变mRNA可与细胞质中的一种Upf3a蛋白结合形成COMPASS复合体，再利用其内部核酸序列的同源性，COMPASS复合体可被特异性带到细胞核内的同源基因处，将染色体中的H3组蛋白进行甲基化修饰，从而促进同源基因的表达以弥补capn3a基因的功能缺失。 无义突变基因翻译出来的蛋白质往往功能减弱或丧失。甚至对细胞有副作用。因此，真核细胞还存在一种NMD途径（Nonsense-Mediated mRNA Decay）：当细胞质中出现突变mRNA时，细胞中的SURF复合物会将其识别并降解。已知SURF复合物只能识别并降解含有提前出现终止密码子的mRNA。NMD途径既能避免物质和能量的浪费，也避免了错误蛋白的产生对细胞造成的伤害。 阅读材料完成下列小题： 9．对于斑马鱼体内存在的遗传补偿现象，下列叙述错误的是（    ） A．Upf3a蛋白可通过碱基互补配对特异性识别并结合同源基因序列 B．无义突变基因的出现为斑马鱼种群的进化提供了原材料 C．在某mRNA中若创建提前出现的终止密码子可能触发遗传补偿效应 D．无义突变mRNA诱发的斑马鱼遗传补偿现象的保留是自然选择的结果 10．针对真核生物细胞中同时存在的NMD机制，下列说法错误的是（    ） A．SURF复合物具有RNA水解酶的作用 B．SURF复合物只能识别并降解无义突变mRNA上的终止密码子 C．NMD作用可以防止相对分子质量变小的异常蛋白的产生 D．NMD机制无法对染色体异常的人类遗传病进行防治 【答案】9．A 10．B 【难度】0.65 【知识点】基因的表达综合、基因突变 【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。 9．A、根据材料，Upf3a 蛋白是与无义突变转录生成的 mRNA 结合形成 COMPASS 复合体，再利用核酸序列同源性带到细胞核内同源基因处，并非 Upf3a 蛋白通过碱基互补配对特异性识别并结合同源基因序列 。Upf3a 蛋白不是直接与同源基因结合，而是通过复合体借助 mRNA 与同源基因的核酸序列同源性起作用，A 错误； B、基因突变属于可遗传变异，为生物进化提供原材料。无义突变基因作为基因突变的一种类型，同样为斑马鱼种群的进化提供了原材料，B正确； C、因为无义突变是激活遗传补偿效应的必要条件，无义突变会使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密码子，所以在某 mRNA 中若创建提前出现的终止密码子（类似无义突变情况），可能触发遗传补偿效应，C正确； D、无义突变 mRNA 诱发的斑马鱼遗传补偿现象使得生物在基因发生突变失活情况下仍能正常发育等，这种现象的保留是自然选择的结果，自然选择保留了对生物生存有利的变异，D正确。 故选A。 10．A、已知 SURF 复合物能识别并降解含有提前出现终止密码子的 mRNA，降解 mRNA 需要水解 RNA 的酶，所以 SURF 复合物具有 RNA 水解酶的作用，A正确； B、SURF 复合物是识别并降解含有提前出现终止密码子的 mRNA，而不是只识别并降解无义突变 mRNA 上的终止密码子，只要是 mRNA 中提前出现终止密码子，SURF 复合物都可能识别并降解，B错误； C、无义突变基因翻译出的蛋白质往往功能减弱或丧失，NMD 途径能识别并降解含提前终止密码子的 mRNA，从而防止相对分子质量变小（因肽链合成提前终止）的异常蛋白产生，C正确； D、NMD 机制主要针对的是 mRNA 层面含提前终止密码子的情况，染色体异常的人类遗传病不是这种 mRNA 异常情况，所以 NMD 机制无法对染色体异常的人类遗传病进行防治，D正确。 故选B。 11．（2025·天津武清·二模）FDR指减数分裂Ⅰ时，联会后姐妹染色单体提前分离进入2个子细胞，到减数分裂Ⅱ时，染色体不再分离；SDR指减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体分开后没有移向两极。以上两种由于原始生殖细胞（2n）减数分裂失败而形成染色体数为2n配子的过程称为核重组，现有一雄性个体基因型为AaBb，染色体如图所示，不考虑其他变异类型。下列说法错误的是（    ） A．核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料 B．若只考虑SDR，该雄性个体最多可以产生4种染色体加倍的精子 C．该个体中1个精原细胞在减数分裂时仅发生一次核重组产生精细胞种类可能为1或2种 D．光学显微镜不能观察到初级精母细胞中A/a、B/b是否发生基因重组 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、减数分裂异常情况分析、染色体数目的变异、基因重组 【分析】染色体变异包括染色体数目和结构变异，可遗传变异能为生物进化提供原材料。基因重组包括互换和自由组合，光学显微镜无法直接观察到基因层面的重组。 【详解】A 、核重组现象属于染色体变异，可为进化提供原材料，题干中“核重组”指FDR和SDR导致的减数分裂失败，本质是染色体数目变异（配子染色体数为2n，异常于正常配子的n）。染色体数目变异属于染色体变异，可遗传变异能为进化提供原材料，A正确； B、精原细胞基因型为AaBb，A和B连锁在一条染色体，a和b连锁在同源染色体的另一条， 正常减数分裂Ⅰ时，同源染色体分离，形成两个次级精母细胞：一个含AABB（复制后），另一个含aabb（复制后）。 若只考虑SDR（减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离），每个次级精母细胞分裂后，AABB型次级精母细胞产生两个AABB型配子（实际因未分离，可视为一个加倍配子），aabb型次级精母细胞产生两个aabb型配子。 由于两对基因连锁且无交叉互换，最多只能产生2种染色体加倍的精子（AABB和aabb），而非4种，B错误； C、若发生FDR（减数分裂Ⅰ异常）：姐妹染色单体提前分离，两个子细胞均含同源染色体（如AaBb），减数分裂Ⅱ不再分离，最终产生的精细胞均为AaBb（1种）。 若发生SDR（减数分裂Ⅱ异常）：减数分裂Ⅰ正常产生AABB和aabb型次级精母细胞，若其中一个次级精母细胞发生SDR（产生AABB或aabb），另一个正常分裂（产生AB或ab），则精细胞种类为2种（如AABB和ab，或aabb和Ab）。 因此仅发生一次核重组时，精细胞种类可能为1或2种，C正确； D、基因重组（如互换）发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于分子水平的变化，光学显微镜只能观察染色体的形态和数目，无法直接检测基因层面的重组，D正确。 故选B。 12．（2025·天津·一模）铜绿假单胞杆菌突变体对内酰胺替卡西林(Tic)或哌拉西林(Pip)抗生素的反应表现出集体生存现象。培养物只有在细胞密度高于某一阈值时才会在含这两种抗生素的培养基上生长，且 Tic或Pip含量越高，该阈值越大。下列叙述错误的是（    ） A．突变体的抗药性变异来源于突变或基因重组 B．Tic或Pip在铜绿假单胞杆菌抗药性形成过程中起选择作用 C．在含 Tic和Pip的培养基上，只有初始接种密度足够大的菌落才能存活 D．Tic或Pip使用量的增加与铜绿假单胞菌耐药性的增强，属于协同进化 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】其他微生物的分离与计数、协同进化与生物多样性、基因突变、基因重组 【分析】遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异，有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在一种新的耐药性细菌。 【详解】A、突变体的抗药性变异来源于基因突变，铜绿假单胞杆菌属于原核生物，自然状态下不会发生基因重组（自由组合和交叉互换），A错误； B、Tic或Pip是人为提供的，在铜绿假单胞菌抗药性形成过程中起选择作用，B正确； C、根据题意，两种抗生素作用下，只有初始接种密度足够大（大于某阈值）的菌落才能存活，C正确； D、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，抗生素使用量的增加与细菌耐药性的增强，属于协同进化，D正确。 故选A。 （2025·天津·二模）阅读下列材料，完成下面小题。 细胞在生命进程中会经历分化、衰老与死亡等，有的甚至会发生癌变，这些过程受复杂机制调控。 细胞分化时，转录因子MyoD能结合成纤维细胞特定基因序列，开启相关基因表达，诱导其分化为骨骼肌细胞。Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡，其被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向。 细胞衰老时，端粒酶活性降低，端粒缩短，激活p53基因，p53蛋白再激活p21基因，抑制细胞周期，导致细胞周期停滞。衰老细胞内活性氧（ROS）水平升高，加剧DNA损伤，影响细胞功能。 细胞癌变常与原癌基因和抑癌基因的突变有关。如Ras基因点突变持续激活细胞增殖信号，p53基因突变则无法监控细胞周期和修复DNA，导致细胞异常增殖。癌细胞的代谢模式也发生显著改变，如增强的Warburg效应（即使在氧气充足的情况下，也优先将葡萄糖转化为乳酸），为癌细胞快速增殖提供能量和物质基础。 13．若向处于分化关键时期的成纤维细胞培养液中添加Wnt信号通路激活剂，会出现的结果是（    ） A．MyoD表达量下降，细胞停止分化 B．Wnt信号增强MyoD功能，加速骨骼肌细胞分化 C．细胞分化方向改变，可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化 D．Wnt信号通路与MyoD作用机制无关，对细胞分化无明显影响 14．已知抗氧化剂能降低细胞内ROS水平，当给衰老细胞提供抗氧化剂后，下列现象最不可能发生的是（    ） A．由于DNA损伤减轻，p53基因表达量有所下降 B．细胞周期停滞状态部分缓解，细胞增殖能力有所恢复 C．端粒酶活性恢复正常，端粒长度增加 D．衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善 15．研究发现某癌细胞系中Ras基因未发生突变，但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍表示出持续增殖特性。结合材料分析，以下最可能的原因是（    ） A．MyoD基因异常表达，诱导异常分化 B．细胞内Wnt信号通路异常激活，促进细胞增殖 C．抑癌基因p21异常高表达，间接促进细胞增殖 D．癌细胞利用Warburg效应，维持高增殖速率 【答案】13．C 14．C 15．B 【难度】0.65 【知识点】细胞的分化、细胞的衰老、癌细胞的概念及主要特征 【分析】细胞衰老是指细胞在执行生命活动过程中，随着时间的推移，细胞增殖与分化能力和生理功能逐渐发生衰退的变化过程。细胞的生命历程都要经过未分化、分化、生长、成熟、衰老和死亡几个阶段。衰老死亡的细胞被机体的免疫系统清除，同时新生的细胞也不断从相应的组织器官生成，以弥补衰老死亡的细胞。细胞衰老死亡与新生细胞生长的动态平衡是维持机体正常生命活动的基础。 【详解】13．A、材料中提到Wnt信号通路被异常激活或抑制会改变MyoD功能和细胞分化方向，并非MyoD表达量下降，细胞停止分化，A错误； B、Wnt信号通路异常激活会改变MyoD功能和细胞分化方向，不是增强MyoD功能加速骨骼肌细胞分化，B错误； C、因为Wnt信号通路影响细胞未分化状态与分化平衡，其被异常激活会改变MyoD功能和细胞分化方向，所以细胞分化方向改变，可能维持未分化状态或向其他细胞类型分化，C正确； D、Wnt信号通路与MyoD作用机制有关，会对细胞分化产生明显影响，D错误。 故选C。 14．A、抗氧化剂能降低细胞内ROS水平，ROS水平升高会加剧DNA损伤，降低ROS水平后DNA损伤减轻，而p53基因是在端粒缩短等情况下被激活，DNA损伤减轻可能使p53基因表达量有所下降，A正确； B、p53蛋白激活p21基因抑制细胞周期，DNA损伤减轻使p53基因表达量下降，可能使细胞周期停滞状态部分缓解，细胞增殖能力有所恢复，B正确； C、材料中仅表明细胞衰老时端粒酶活性降低，端粒缩短，没有提及抗氧化剂能使端粒酶活性恢复正常，端粒长度增加，C错误； D、抗氧化剂降低ROS水平，可使衰老细胞内一些因氧化受损的蛋白质和脂质功能得到改善，D正确。 故选C。 15．A、MyoD基因主要与细胞分化有关，不是癌细胞持续增殖的主要原因，A错误； B、已知Ras基因未发生突变，但在Wnt信号通路抑制剂存在的情况下仍持续增殖，说明细胞内Wnt信号通路可能异常激活，促进细胞增殖，B正确； C、抑癌基因p21正常情况下是抑制细胞周期，异常高表达不会间接促进细胞增殖，C错误； D、Warburg效应是癌细胞的代谢模式，不是该癌细胞系在这种情况下持续增殖的主要原因，D错误。 故选B。 二、解答题 16．（2026·天津·模拟预测）普通小麦是两性植株，体细胞中染色体成对存在。条锈病由条锈菌引起，严重危害小麦生产，Yr5和Yr15基因都是有效的显性抗条锈病基因。回答下列问题： 注：B．R染色体可与1B染色体联会并正常分离，但IRS与IBS不能发生重组。 (1)Yr5基因和Yr15基因分别在斯卑尔脱小麦和野生二粒小麦中被发现，两种基因的根本区别是_______不同。将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，实现了物种间的________（填变异类型），提高了小麦的抗逆性。 (2)研究者将Yr15基因整合到普通小麦1B染色体的短臂上（如图甲），获得抗条锈病小麦品系F。研究者还培育了不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，形成了B．R染色体（如图乙）。品系T的其他染色体形态、功能与正常小麦相同。为检测小麦细胞中的B．R染色体，研究者根据该染色体________中DNA片段的特殊核苷酸序列，设计了荧光标记的探针1RNOR，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B．R染色体数目。 (3)以纯合的不抗条锈病小麦品系T、探针1RNOR及抗条锈病小麦品系F（含杂合子和纯合子）为材料，可快速获得大量纯合的抗条锈病小麦，方法如下：让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，用_______淘汰F1中不抗条锈病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中_______（填“有”或“没有”）荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 (4)研究者将Yr5基因导入小麦品系T中，得到图丙所示植株，将该植株与杂合的小麦品系F杂交，用探针1RNOR对F1植株进行检测，若各种基因型的植株结籽率相同，F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占_______。 【答案】(1) 碱基排列顺序 基因重组 (2)黑麦1R染色体的短臂/1RS (3) 条锈菌 没有 (4)3/4 【难度】0.4 【知识点】染色体结构的变异、目的基因的检测与鉴定、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组 【分析】不同基因的根本区别在于二者的碱基排列顺序不同。由图乙可知，B.R染色体形成的原因是两条非同源染色体之间发生了易位导致的。抗条锈病且含荧光点的植株即含有Yr5或Yr15基因，又含有B.R染色体。 【详解】（1）不同基因的根本区别在于二者的碱基排列顺序不同，将Yr5基因或Yr15基因导入普通小麦中，属于基因重组。 （2）由题意及图可知，1B染色体和黑麦1R染色体是非同源染色体， 1B染色体的短臂（1BS）被黑麦1R染色体的短臂（1RS）取代，不抗条锈病小麦品系T，其1B染色体的短臂(1BS)被黑麦1R染色体的短臂(1RS)取代，形成了B.R染色体，欲检测小麦细胞中的B.R染色体，设计探针时应根据黑麦1R染色体的短臂（或“1RS”）中DNA片段的特殊核苷酸序列设计，将该探针导入小麦的体细胞，根据观察到荧光点的数目可判断细胞中B.R染色体数目。 （3）让纯合小麦品系T与小麦品系F杂交得到F1代，由于F1中含有纯合子和杂合子，所以需用条锈菌淘汰F1中不抗（条锈）病植株，让F1自交得F2，用探针1RNOR检测F2植株，细胞中没有荧光点的F2植株即为纯合抗条锈病小麦。 （4）抗条锈病且含荧光点的植株即含有Yr5或Yr15基因，又含有B.R染色体，丙植株B.RB.R2B2BYr5与杂合的小麦品系F（1B1BYr152B2B）杂交，所得F1有B.R1BYr152B2B，B.R1BYr152B2BYr5，B.R1B2B2B，B.R1B2B2BYr5，上述四种基因型各占1/4，即F1植株中抗条锈病且含荧光点的植株占3/4。 17．（2026·天津河西·三模）某昆虫的性别决定方式为ZW型，雄虫生长快、食量小，在幼虫期筛选饲养雄虫有更高的经济效益。回答下列问题。 (1)幼虫体色有斑纹和无斑纹受常染色体上等位基因A/a控制。科研人员利用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术对2只有斑纹雄虫进行基因检测，结果如图1，雄虫1和雄虫2的基因型分别是_______。推测a基因的产生是由于A基因的碱基对发生了________。 (2)图2为经60Co辐射后获得的甲、乙、丙3种突变体，该育种方法的原理是________。甲通过图3所示过程培育出限性斑纹雌虫（aaZWA），F2中限性斑纹雌虫的比例为_________。利用限性斑纹雌虫和普通无斑纹雄虫杂交，获得可根据体色辨别性别的幼虫，写出该过程的遗传图解_________。 (3)D基因位于该虫的常染色体上，只在雌虫中表达。科研人员运用基因组编辑技术使雌虫胚胎细胞中的D基因突变为d基因，后者干扰W染色体上相关基因表达，促进雄性生殖器官的发育，而雌性生殖器官不发育，使dd个体性反转（WW胚胎致死）。下列对该过程的分析，合理的有_____。 A．D/d基因控制的性状的遗传是伴性遗传 B．dd个体可以产生含W染色体的雄配子 C．DD与dd个体杂交后代雌雄比为1∶1 D．雄虫中的D基因甲基化程度可能较高 【答案】(1) Aa、AA 增添 (2) 基因突变、染色体变异 2/15 (3)BD 【难度】0.41 【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因分离定律的实质和应用、基因突变 【详解】（1）电泳图中，不同长度的DNA片段会形成不同条带：雄虫1有2个条带，说明同时含有A、a两种等位基因，且题干说明两虫均为有斑纹（A对a显性），因此雄虫1基因型为Aa；雄虫2只有1个条带，为纯合子，基因型为AA，说明电泳图谱中上面的条带为a基因，下面的条带为A基因；结合电泳条带规律：条带位置越靠上→片段越长（迁移越慢），条带位置越靠下→片段越短（迁移越快），A基因突变成a基因，片段变长了，因此突变类型最可能是碱基对增添/插入。 （2）60Co辐射诱变，原理是基因突变+染色体变异。根据图示可知：甲基因型为AZWA×aaZZ，因此F1中雄虫的基因型及其比例为AaZZ：aZZ=1：1，表型比也为1：1，雌虫的基因型及其比例为AaZWA：aZWA=1：1，利用分离定律的思维求解，先考虑F1配子中A、a基因（缺失用O表示），F1中Aa=1/2，aO=1/2，所以A=1/4，a=2/4，O=1/4，求得F2中OO=1/16，A-=AA+Aa+AO=1/4×1/4+1/4×2/4×2+1/4×1/4×2=7/16，aa=2/4×2/4=4/16，aO=2/4×1/4×2=4/16，无A、a基因个体致死，因此再考虑ZW染色体，F2中ZZ=1/2，ZWA=1/2，“限性斑纹雌虫”aaZWA=1/2×1/4=1/8，因此F2中，“限性斑纹雌虫”的占比为1/8÷（1-1/16）=2/15；利用限性斑纹雌虫和普通无斑纹雄虫杂交，获得可根据体色辨别性别的幼虫，遗传图解如图： （3）A、D/d在常染色体→不是伴性，A错误； B、dd性反转成雄虫，可产含W的雄配子，B正确； C、DD（雌虫，ZW）×dd（性反转雄虫，ZW），子代性染色体：ZZ：ZW：WW一1：2：1，WW致死； 存活子代：ZZ(雄，Dd)：ZW (雌，Dd)=1：2； 后代雌雄比为2：1，C错误； D、雄虫不表达D基因，甲基化高，D正确。 18．（2026·天津·三模）果蝇复眼的红色和白色是一对相对性状，分别由位于X染色体上的R和r基因控制。研究发现X射线照射后会出现花斑(红白相间)眼果蝇，染色体结构如图。 回答下列问题： (1)据图分析，果蝇经X射线照射处理后出现花斑眼，这种变异属于___________。发生该变异后使相同序列的R基因更接近异染色质区域，从而导致部分复眼细胞中该基因的表达被抑制，表现出花斑眼，这种遗传现象属于___________。 (2)现有花斑眼雄果蝇与上图中花斑眼雌果蝇进行杂交，理论上后代成体雄果蝇中花斑眼的比例为___________。 (3)传统杂交实验只能在成体中观察到异染色质对邻近基因的修饰，不能确定修饰发生在个体发育的哪个时期。利用转基因技术，研究人员将基因型为XrXr和XrY果蝇的2号和3号染色体进行改造如下图，用于动态监测复眼形成过程中染色质状态的变化。研究发现：大部分转基因果蝇个体发育过程中，2号染色体长臂末端由常染色质逐渐变为异染色质。得出以上结论，研究人员观察到的荧光强度变化是___________。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，在不考虑其他因素的情况下，这些转基因果蝇成体的眼色性状为___________。 【答案】(1) 染色体结构变异(倒位) 表观遗传 (2)1/2 (3) 红色荧光逐渐由弱变强 红眼 【难度】0.48 【知识点】表观遗传、染色体结构的变异、伴性遗传的遗传规律及应用 【详解】（1）从图中可以看到，X 射线照射后，X 染色体发生了片段的倒位（正常染色体 X2上，R 基因原本在靠近末端的位置，变异染色体 X2中 R 基因所在的片段发生了颠倒，位置改变）。这种染色体片段的断裂与重接、顺序颠倒，属于染色体结构变异中的倒位。R 基因的序列本身没有改变，只是因为位置改变（靠近异染色质区域），导致基因表达被抑制，进而出现花斑眼。这种DNA 序列不改变，但基因表达发生可遗传变化的现象，属于表观遗传（异染色质的浓缩状态会抑制邻近基因的表达，属于表观调控的一种）。 （2）花斑眼雄果蝇的基因型是XRY（这里的Xᴿ是发生倒位的X染色体），花斑眼雌果蝇的基因型是XrXR。 杂交后代的基因型及比例为：XrXR（花斑眼雌）：XRXR（花斑眼雌）：XrY（白眼雄）：XRY（花斑眼雄）=1：1：1：1。 所以后代成体雄果蝇中花斑眼（XRY）的比例为 1/2。 （3）题干提到大部分转基因果蝇个体发育过程中，2号染色体长臂末端由常染色质逐渐变为异染色质，而R基因会抑制RFP（红色荧光蛋白基因），异染色质会抑制R基因的表达。随着发育，R基因被抑制得越来越强，对RFP的抑制就越来越弱，所以观察到的荧光强度变化是红色荧光逐渐由弱变强。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，说明RFP始终被抑制，也就是R基因始终正常表达，R基因是独立于X染色体的红眼基因，所以这些转基因果蝇成体的眼色性状为红眼。 19．（2026·天津·模拟预测）玉米是雌雄同株异花植物，宽叶与窄叶由一对等位基因B/b控制，抗虫和不抗虫由另一对等位基因D/d控制，两对等位基因独立遗传。现有窄叶不抗虫玉米种子甲，研究人员欲培育出宽叶抗虫玉米，进行以下实验： ①令种子甲萌发后用射线处理，然后进行种植，在长成的植株中选出窄叶抗虫的植株乙和宽叶不抗虫的植株丙各1株。 ②利用乙和丙进行如表所示的杂交实验： 杂交组合 子代表型（株数） 乙自交 窄叶抗虫（1209）、窄叶不抗虫（398） 丙自交 宽叶不抗虫（893）、窄叶不抗虫（446） 乙×丙 宽叶不抗虫（396）、宽叶抗虫（403）、窄叶抗虫（389）、窄叶不抗虫（399） ③从乙、丙杂交产生的F1中选择表型为宽叶抗虫的植株自交，产生F2，从F2中选择表型为宽叶抗虫植株，利用PCR和电泳技术进行基因型鉴定，选出符合要求的基因型个体。 回答下列问题： (1)上述培育宽叶抗虫玉米的实验运用了_______和杂交育种两种育种方法，其中杂交育种的原理是_______。 (2)研究人员对实验③的PCR产物进行电泳鉴定，符合育种要求的植株电泳图谱如图所示，请在图中补充（B/b）基因的电泳结果______。 (3)若实验③改用单倍体育种法，即选取乙、丙的杂交F1中宽叶抗虫植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后，获得纯合二倍体。试分析：所获纯合二倍体中，宽叶不抗虫∶宽叶抗虫∶窄叶抗虫∶窄叶不抗虫＝______，这说明利用单倍体育种法获得宽叶抗虫玉米_______（填“能”或“不能”）缩短育种年限。 【答案】(1) 诱变育种 基因重组 (2) (3) 0∶0∶1∶1 不能 【难度】0.59 【知识点】杂交育种、电泳鉴定、单倍体育种、诱变育种 【详解】（1）上述培育宽叶抗虫玉米的实验除了杂交育种外，还用射线处理，属于诱变育种，其中杂交育种的原理是基因重组。 （2）丙自交后代出现性状分离，说明丙为杂合子，其自交后代性状分离比约为2∶1，说明存在BB基因纯合致死，所以符合要求的植株基因型为BbDD，所以，电泳图示应为。 （3）F1中宽叶抗虫植株基因型为BbDd，产生的单倍体为BD、Bd、bD、bd，经秋水仙素处理后，获得纯合二倍体的基因型为BBDD、BBdd、bbDD、bbdd，而BB纯合致死，宽叶不抗虫∶宽叶抗虫∶窄叶抗虫∶窄叶不抗虫＝0∶0∶1∶1，未获得宽叶抗虫玉米，这说明利用单倍体育种法获得宽叶抗虫玉米不能缩短育种年限。 一年重难·情境应用 一、单选题 1．【新情境·人体健康情境与知识点相结合】（2026·湖北武汉·模拟预测）幽门螺旋杆菌是胃癌的诱因之一，主要寄生于胃黏膜层，幽门螺旋杆菌可将此地高浓度的尿素分解为氨和二氧化碳，中和局部胃酸以自我保护。下列关于幽门螺旋杆菌的推测不合理的是（　　） A．幽门螺旋杆菌的代谢类型是异养厌氧型 B．幽门螺旋杆菌能分泌脲酶从而分解尿素 C．幽门螺旋杆菌可导致原癌基因或抑癌基因突变 D．幽门螺旋杆菌以胃黏膜细胞的核糖体合成自身蛋白质 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞癌变的原因及防治 【详解】A、幽门螺旋杆菌寄生于胃黏膜层，需从宿主处获取现成有机物，且胃黏膜层氧气含量低，因此其代谢类型为异养厌氧型，A不符合题意； B、幽门螺旋杆菌可分解尿素为氨和二氧化碳，尿素分解需要脲酶催化，因此可推测其能分泌脲酶，B不符合题意； C、幽门螺旋杆菌是胃癌的诱因之一，细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，因此其可作为致癌诱因诱发基因突变，C不符合题意； D、幽门螺旋杆菌是原核生物，细胞内自带核糖体，可利用自身核糖体合成自身蛋白质，仅无细胞结构的病毒才会利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白，D符合题意。 2．【传统情境·将传统情境与知识点相结合】（2026·陕西·模拟预测）现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。将染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为下图细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因。下列叙述错误的是（　　） A．细胞①中含32P的核DNA分子数是4或5 B．细胞①的形成过程中发生了基因突变和基因重组 C．细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、0 D．该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr 【答案】C 【难度】0.35 【知识点】精子的形成过程、减数分裂过程中的变化规律、DNA分子复制的相关计算、基因突变 【详解】A、细胞①是由染色体DNA都被32P标记的1个精原细胞置于不含32P的培养液中正常培养，经有丝分裂形成的，根据DNA分子半保留复制，一个精原细胞（DNA中的P都含有32P，在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含有32P，另一条链不含32P，该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中。每条染色体只有一条染色单体的DNA分子一条链中含32P，共四条染色单体含32P。所以含32P的核DNA分子数是4，若细胞①发生互换，则含32P的核DNA分子数是5，A正确； B、据图可知：细胞①形成过程中，R/r的出现属于基因突变，且姐妹染色单体上出现H、h是发生了互换，即发生了基因重组，B正确； C、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr（h为互换的片段），h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P（H和另一个r所在染色体不含32P），如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个。即细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1；如果含有32P的2条染色体在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为2、0个，即细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、2、0，C错误； D、据图可知：①细胞发生了H和h的互换（基因重组），且发生了R、r的基因突变，该模型中动物精原细胞的基因型为HhRr或Hhrr，D正确。 3．【基础知识辨析】（2026·湖南长沙·模拟预测）下列关于生物变异与育种的叙述，错误的是（     ） A．基因突变是新基因产生的唯一途径 B．基因重组可发生在减数分裂交叉互换和自由组合时期 C．三倍体无子西瓜的培育利用了染色体结构变异 D．单倍体育种可明显缩短育种年限 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】基因突变、基因重组、染色体数目的变异、单倍体育种 【详解】A、基因突变是生物变异的根本来源，也是新基因产生的唯一途径，A正确； B、基因重组可发生在减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换时期、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合时期，B正确； C、三倍体无子西瓜的培育原理是染色体数目变异，培育过程中发生了染色体组数量的成倍变化，不属于染色体结构变异，C错误； D、单倍体育种得到的个体一般为纯合子，自交后代不会发生性状分离，可明显缩短育种年限，D正确。 4．【跨模块结合】（2026·湖南长沙·三模）北方白犀牛现已野外灭绝，目前世界上仅存两头雌性北方白犀牛，在此之前科研人员设法保存了多头北方白犀牛的体细胞和生殖细胞。科研团队计划利用其近缘物种南方白犀牛，通过以下三条技术路径开展拯救计划。 下列叙述错误的是（　　） A．路径①需要对雌性南方白犀牛进行同期发情 B．路径②可利用基因重组增加后代遗传多样性 C．路径③依据的原理主要是动物细胞的全能性 D．上述路径移植的胚胎均可选用桑葚胚或囊胚 【答案】C 【难度】0.6 【知识点】基因重组、克隆、动物的体外受精、胚胎移植技术 【详解】A、胚胎移植时需要对受体雌性南方白犀牛进行同期发情处理，保证受体与供体生殖器官的生理变化一致，A正确； B、路径②最终通过精子和卵细胞体外受精获得胚胎，属于有性生殖，减数分裂过程中发生基因重组以及雌雄配子随机结合都可增加后代的遗传多样性，B正确； C、路径③是动物体细胞核移植技术，依据的原理是动物细胞核的全能性，C错误； D、哺乳动物胚胎移植通常选用桑葚胚或囊胚阶段的胚胎，该阶段胚胎分化程度低，移植成功率较高，D正确。 5．【科学实验方式方法辨析】（2026·北京·模拟预测）生物实验中有很多“清洗”操作，下列关于清洗操作说法错误的是（     ） A．在脂肪鉴定实验中，染色后需要用50%酒精洗去浮色 B．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，需要用清水洗去解离液 C．低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中，需要用清水洗去卡诺氏液 D．菊花的组织培养实验中，用酒精、次氯酸钠消毒后，都要用无菌水清洗 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、有丝分裂实验、低温诱导植物染色体数目的变化实验、植物组织的培养及基本过程 【详解】A、脂肪鉴定实验中，染色后多余的苏丹染料是脂溶性物质，需要用50%酒精洗去浮色，A正确； B、观察根尖分生区有丝分裂时，解离液会过度解离植物组织，染色前需要用清水洗去解离液，B正确； C、低温诱导植物染色体数目变化实验中，卡诺氏液是细胞固定液，固定后需要用95%的酒精冲洗卡诺氏液，不是清水，C错误； D、菊花的组织培养中，将流水充分冲洗后的菊花茎段用酒精消毒30s，立即用无菌水清洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理30min，然后用无菌水清洗2~3次，D正确。 6．【新热点·人体健康与知识点相结合】（2026·陕西·模拟预测）三体是指某对同源染色体多了一条染色体的生物。三体植株在减数分裂时，配对时三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。玉米为雌雄同株异花二倍体植物。玉米籽粒糊粉层紫色对白色为显性，受位于10号染色体上的等位基因B/b控制。现有纯合糊粉层紫色的10号染色体三体植株作母本与糊粉层白色的正常植株杂交，F1自交得F2。若染色体数目异常的花粉有50%可育，多一条染色体的植株能够正常生长，多两条染色体的植株不能发育。下列叙述正确的是（     ） A．三体属于染色体数目变异，会改变细胞中基因的数量和种类 B．F1雌配子的类型及比例为B∶b∶Bb∶BB=1∶1∶1∶1 C．F1三体的可育花粉的类型及比例为B∶Bb∶b∶BB=4∶2∶2∶1 D．F1三体产生的子代中染色体正常的比例为3/5 【答案】C 【难度】0.32 【知识点】基因分离定律的实质和应用、染色体数目的变异 【详解】A、三体属于染色体数目变异中的个别染色体增加，会使细胞中基因的数量增加，但没有产生新基因，不会改变基因的种类，A错误； B、纯合紫色三体母本基因型为BBB，减数分裂产生雌配子类型及比例为BB∶B=1∶1，与白色正常父本（bb）杂交，所得F1三体基因型为BBb。BBb减数分裂产生雌配子时，三条10号染色体任意两条移向一极、另一条移向另一极，最终产生雌配子类型及比例为BB∶b∶Bb∶B=1∶1∶2∶2，B错误； C、BBb产生的雄配子原本比例为BB∶b∶Bb∶B=1∶1∶2∶2，其中含2条10号染色体的异常花粉（BB、Bb）仅有50%可育，最终可育花粉类型及比例为B∶b∶Bb∶BB=4∶2∶2∶1，C正确； D、F1三体自交时，雌配子比例为BB∶b∶Bb∶B=1∶1∶2∶2，可育雄配子比例为B∶b∶Bb∶BB=4∶2∶2∶1。雌雄配子均含2条10号染色体时，子代含4条10号染色体，无法发育；染色体正常的子代需雌雄配子均含1条10号染色体，经计算存活子代共占总受精组合的45/54，其中染色体正常的子代占18/54，因此子代中染色体正常的比例为18/45=2/5，D错误。 7．【新基础知识辨析】（2026·湖南长沙·三模）下列关于生物变异与育种的叙述，错误的是（　　） A．基因突变可发生在体细胞，也可发生在生殖细胞 B．染色体结构变异都会导致基因数目发生改变 C．杂交育种可将多个优良性状集中到同一个体上 D．单倍体育种能明显缩短育种年限 【答案】B 【难度】0.8 【知识点】基因突变、染色体结构的变异、杂交育种、单倍体育种 【详解】A、基因突变发生在DNA复制时期，细胞有丝分裂（体细胞）、减数分裂（生殖细胞）都会进行DNA复制，因此体细胞、生殖细胞均可发生基因突变，A正确； B、染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位。其中，倒位仅改变基因在染色体上的排列顺序，并不改变基因的数目，B错误； C、杂交育种通过将不同亲本的优良性状通过杂交和连续自交，最终使多个优良性状集中到同一个体上，获得稳定遗传的新品种，C正确； D、单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体植株，再用秋水仙素诱导染色体加倍，从而快速获得纯合子，显著缩短育种年限，D正确。 8．【新情境·基因工程情境与知识点相结合】（2026·浙江·二模）利用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W（2n=40）的染色体上（基因A和基因B可通过荧光检测）。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株占1/16。取W某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。下列叙述正确的是（　　） A．植株W抗性性状的变异原理为染色体变异 B．若部分子细胞无荧光点，则分裂过程发生了基因重组 C．若4个子细胞各含1个荧光点，则子细胞染色体数为40条 D．若4个子细胞均含2个荧光点，则分裂时出现过20个四分体 【答案】B 【难度】0.4 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组、染色体数目的变异 【详解】A、基因工程技术的变异原理是基因重组，A错误； B、若部分子细胞无荧光点，说明子细胞不含A和B，该细胞进行的是减数分裂（有丝分裂产生的子细胞均同时含A和B，有2个荧光点），减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合属于基因重组，可产生不含A、B的配子，B正确； C、若4个子细胞各含1个荧光点，说明子细胞仅含A或仅含B，为减数分裂产生的配子，植株W为二倍体（2n=40），配子染色体数为20条，C错误； D、若4个子细胞均含2个荧光点，说明分裂方式为有丝分裂（减数分裂正常情况下无法产生4个均同时含A和B的子细胞），有丝分裂过程中不形成四分体，D错误。 9．【新情境·生物发育情境与知识点相结合】（2026·广东广州·模拟预测）宝石黄蜂的工蜂和蜂王是二倍体，而雄蜂为单倍体。某些宝石黄蜂体内含有一种自私染色体PSR，在受精时PSR会破坏父源的所有正常染色体，仅保留自身。下列分析错误的是（　　） A．正常卵细胞直接发育成的雄蜂，体现了细胞的全能性 B．PSR染色体含有雄蜂生长发育所需的全部基因 C．携带PSR染色体的受精卵会发生转化 D．长期来看，PSR染色体的扩散会改变种群性别比例 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】细胞的全能性、染色体组型和性别决定、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 【详解】A、正常卵细胞是高度分化的生殖细胞，可直接发育成雄蜂完整个体，体现了细胞的全能性，A正确； B、雄蜂生长发育所需的全部基因主要由母本卵细胞的染色体提供，PSR仅为能破坏父源正常染色体的自私染色体，本身并不携带雄蜂生长发育所需的全部基因，B错误； C、正常受精卵为二倍体（父本+母本各一套染色体），会发育为雌性的工蜂或蜂王；携带PSR的受精卵中父源正常染色体全部被破坏，染色体组成接近单倍体，会发育为雄蜂，即发生了发育方向的转化，C正确； D、PSR染色体会使原本应发育为雌性的受精卵转化为雄性，长期扩散会使种群雄性个体占比升高，改变种群的性别比例，D正确。 10．【跨模块结合·生物工程与知识点相结合】（2026·湖北武汉·模拟预测）MSTN基因是牛羊育种的“黄金靶点”，其表达的肌抑素会抑制肌肉生长。我国研究团队用单倍体干细胞育种策略成功培育出MSTN基因编辑牛羊，其流程如下图所示。下列说法中错误的是（　　） A．可将精子注入去核卵母细胞培养获得含单倍体干细胞的胚胎 B．单倍体胚胎干细胞需要经过基因编辑抑制MSTN基因的表达 C．单倍体干细胞入卵可诱导卵子形成雌原核并释放第二极体 D．单倍体干细胞育种比传统育种更快速获得纯合优良牛羊品种 【答案】C 【难度】0.45 【知识点】单倍体育种、其他育种方式、干细胞工程、精子和卵子的发生 【详解】A、精子是天然的单倍体生殖细胞，将精子注入去核卵母细胞后，可通过体外培养激活胚胎发育，获得含单倍体干细胞的单倍体胚胎，A正确； B、MSTN基因表达的肌抑素会抑制肌肉生长，育种目标是获得肌肉生长不受抑制的个体，因此需要对单倍体胚胎干细胞进行基因编辑，抑制MSTN基因的表达，B正确； C、哺乳动物排出的卵母细胞需发育至减数第二次分裂中期才具备受精能力，且仅在受精或人工激活后才会完成减数第二次分裂、释放第二极体；本流程中被注入单倍体干细胞的是去核卵母细胞，无细胞核，无法形成雌原核及释放第二极体，C错误； D、单倍体干细胞育种获得的编辑后二倍体是纯合子，无需多代连续自交筛选，相比传统杂交育种，能更快速获得纯合的优良牛羊品种，D正确。 11．【新情境·生物育种情境与知识点相结合】（2025·广东深圳·二模）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．连续杂交目的是以保持H原有的遗传特性 D．最后需通过自交得到抗病基因纯合子 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】基因重组、杂交育种、其他育种方式 【详解】A、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； B、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； C、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； D、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。 二、解答题 12．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2026·北京房山·二模）学习以下材料，回答下面小题。 基于向日葵孤雌生殖的双单倍体育种技术 现代植物育种机构多利用异常的生殖模式加速作物改良。双单倍体育种能够使新的重组单倍型快速实现纯合状态，大幅加速育种效率，但开发双单倍体的主要障碍是实现单倍体诱导。 研究发现，抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵能够自发形成孤雌生殖的单倍体种子。而全光谱高强度的补光可进一步提高孤雌生殖频率，每个花盘可获得数百颗单倍体种子。利用流式细胞术的倍性分析，确定单倍体，如图1所示。 单倍体向日葵种子的土壤萌发率较低，约40%的单倍体种子能在土壤中萌发，但其中约一半的幼苗发育异常。单倍体植株叶片较小，气孔与普通二倍体幼苗差异明显（图2）。在培养基中离体培养时，萌发率可提高至46%-55%，并且通过添加细胞分裂素可以修复部分异常幼苗，使其恢复正常生长。选择正常生长的幼苗进行切段处理，获得双单倍体（图3）。 借助上述方法，将向日葵自交系选育周期从6年以上缩短至10个月。 本研究用补充光照、化学去雄和基因组加倍来构建一个基于向日葵孤雌生殖的双单倍体平台，为其他作物的遗传改良提供了新的思路。 (1)正常情况下，向日葵通过双受精进行有性生殖，受精卵经_____发育为胚，而诱导孤雌生殖的单倍体时，_____发育为胚进而发育为种子。 (2)据图1成功获取单倍体的依据是_____，图2提供了_____水平的证据。 (3)由孤雌生殖获得的单倍体向日葵通常高度不育，请解释其原因_____。 (4)结合双单倍体育种流程分析（不考虑突变），以下说法正确的是_____。 A．阶段一获得的幼苗遗传组成相同 B．阶段二切段会经历脱分化、再分化阶段 C．阶段三发生了染色体数目变异 D．阶段三获得的双单倍体幼苗可能是杂合子 (5)你是否支持将调控孤雌生殖的基因导入其他作物进行育种，说明理由_____（写出2点）。 【答案】(1) 分裂（有丝分裂）和分化 卵细胞 (2) 单倍体幼苗细胞内DNA含量为二倍体幼苗的一半 细胞 (3)二倍体向日葵的单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 (4)BC (5)支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡 【难度】0.56 【知识点】植物的个体发育、染色体数目的变异、单倍体育种、其他育种方式 【详解】（1）受精卵发育成胚需要经历细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化的过程。抑制花粉磷脂酶活性，去雄的二倍体向日葵只产生卵细胞，所以由卵细胞发育形成孤雌生殖的单倍体种子； （2）由图可知，单倍体叶片具有二倍体叶片一半的遗传物质；图2 对比单倍体植株和二倍体幼苗的保卫细胞的差异，属于细胞水平； （3）单倍体植株细胞中仅含1个染色体组，无同源染色体，减数分裂时无法正常联会，不能产生染色体数目正常的配子，导致不育 （4）阶段一由单倍体种子经细胞分裂素处理恢复为正常幼苗，但单倍体种子是由未受精的卵细胞发育，其遗传物质并不相同，所以幼苗的遗传组成不一定相同，阶段二经脱分化、再分化可形成单倍体幼苗，阶段三经秋水仙素处理染色体数目加倍，即可得到纯合的双单倍体植株，该过程的变异属于染色体数目变异。 （5）支持：理由：①大幅缩短育种周期，加速优良品种选育，提高育种效率②排除显隐性干扰，减少对传统杂交的依赖，节约人力物力 不支持：理由：①孤雌生殖可能降低种群遗传多样性②携带该基因的栽培种可能与野生近缘种杂交，发生基因逃逸，影响生态平衡。 13．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2026·北京丰台·一模）在作物育种中，培育不育系可简化制种流程、节约人工时间。 (1)科研人员培育出了具备优良性状的甘蓝油菜雄性不育系CMS，为获得雄性育性恢复的该品系，计划引入油菜R中的育性恢复基因，部分流程如图1，其中①是________。以________性状作为筛选依据，从而获得BC1到BC5。 (2)在上述BC5中发现一株雌性不育突变体（G）。为判断雌性不育性状的遗传方式，应从BC5中选择正常植株（H）与G杂交，结果发现子代性状及比例为________，推测雌性不育性状由显性单基因控制。 (3)检测发现G中Bol基因的转录量显著低于H．对两者进行基因组测序，若结果为________，则支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 (4)进一步研究发现在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温时，G可恢复育性。且G中突变的Bol基因可使叶片呈锯齿状。基于以上信息，请利用G植株、CMS植株、N品系（可育、具备优良性状），在图2中完善育种流程，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系。 【答案】(1) CMS 雄性可育/育性恢复 (2)雌性可育:雌性不育= 1:1 (3)仅Bol基因序列存在差异 (4) 【难度】0.32 【知识点】基因突变、DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响、杂交育种、其他育种方式 【详解】（1）CMS（♀，雄性不育） × 油菜R（♂，可育），核基因杂合，细胞质来自CMS，表型可育。作为母本，提供细胞质和部分核基因，F₁作为父本，提供含育性恢复基因的花粉。回交后代BC₁至BC₅中，核基因组逐步向CMS背景趋近，同时保留育性恢复基因。在每代回交后代中，仅选择雄性可育个体进行后续回交，淘汰雄性不育个体。该表型直接反映育性恢复基因的存在。 （2）若雌性不育性状由显性单基因控制，设该显性基因为A，隐性正常基因为a。突变体G为雌性不育，其基因型应为AA或Aa，正常植株H基因型为aa。当G与H杂交时：若G为AA，子代全为Aa，全部表现为雌性不育；若G为Aa，子代中Aa（雌性不育）:aa（正常）=1:1。突变体为杂合子，因此子代性状及比例应为雌性不育:雌性可育 = 1:1。 （3）要支持“Bol基因是导致雌性不育的基因”这一假说，基因组测序结果应显示G与H仅Bol基因序列存在差异，具体表现可能为：G中Bol基因存在功能丧失性突变，而H中该基因序列完整且保守。G中Bol基因的启动子或增强子区域发生插入/缺失等结构变异，导致转录量显著降低，而H中相应区域正常。G中Bol基因拷贝数减少或完全缺失，而H中为正常拷贝数。若测序结果显示上述任一情况，即可从遗传层面支持假说“Bol基因是导致雌性不育的基因”。后续实验证明了该假说。 （4）根据题意，构建田间收获均为目标杂交种的育种体系需遵循以下步骤：将G植株（基因型为Bb，锯齿叶、温度敏感型雌性不育）与N品系（基因型为bb，正常叶、可育）杂交，获得F₁代（Bb，锯齿叶、雌性不育）。F₁与N品系回交，在田间早期选择锯齿叶性状个体与连续多代与N品系回交，获得与N品系相似的雌性不育系，在20±2℃稳定低温或32±2℃稳定高温条件下，使Bb植株恢复育性，通过自交大量繁殖该纯合雌性不育植株。与CMS在23-29℃低温条件下杂交，获得大量目标杂交种。 14．【新情境·农业生产生物育种情境与知识点相结合】（2025·河南开封·三模）我国是蚕丝业的发祥地，丝绸之路是最早最重要的东西方文明交流通道。利用性别控制技术实现“农村专养雄蚕，蚕种场多养雌蚕”将有效提高整个蚕丝产业的综合效益。研究人员利用雌蚕无性克隆品种作为家蚕杂交种生产的母本，经济性状优良的限性卵色品种作为父本，在杂交种生产中可实现原种的性别控制，形成一种新的“单交蚕种”生产模式，如图所示。回答下列问题。 (1)研究发现，用46℃热处理从卵巢中取出的蚕卵18 min，再立即将其置于低温水中冷却，即可使蚕卵发育成与雌性亲本染色体组成和基因型完全相同的子代，且具有良好的繁殖力。雌性家蚕的染色体组成为54＋ZW，雄性家蚕的染色体组成为54＋ZZ。该过程的原理是：产生蚕卵的过程中，低温处理可能破坏了__________的形成，导致__________(填“减数分裂Ⅰ”或“减数分裂Ⅱ”)过程异常从而形成了无性克隆品种。 (2)某种卵色只限于在一种性别中出现并能代代相传的家蚕品种称为限性卵色品种。家蚕的10号染色体上有一对控制卵色的基因(黑色E/黄色e)，研究人员用射线处理基因型为EE的雌性家蚕，获得了有一个E基因转移至W染色体上的突变体。该突变属于__________(变异类型)，要获得家蚕的限性卵色品种，可以选择该突变个体与基因型为__________的个体进行交配，所得子代雌雄表现型及比例为__________，再经过多轮子代与__________性亲本回交后即可获得能稳定遗传的限性卵色品种。 (3)单交蚕种生产模式下，应取无性克隆品种与限性卵色品种中__________色卵孵化出的家蚕交配，即可避免纯种的发生，提高了蚕种质量。 【答案】(1) 纺锤体(星射线) 减数分裂I (2) 染色体(结构)变异(或易位) ee(ZZ) 黑色雌性:黑色雄性:黄色雄性=2:1:1 雄 (3)黄 【难度】0.4 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、伴性遗传的遗传规律及应用、染色体结构的变异、低温诱导植物染色体数目的变化实验 【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性别遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）低温处理能破坏纺锤体(星射线)​​的形成，导致​​减数分裂​​I过程异常从而形成了无性克隆品种。因为纺锤体的作用是牵引染色体运动，若纺锤体被破坏，染色体分开后不能移向两极，导致产生的子细胞染色体数目与亲代细胞相同。 （2）已知家蚕的10号染色体上有一对控制卵色的基因(E/e)，研究人员用射线处理基因型为EE的雌性家蚕，获得了有一个E基因转移至W染色体上的突变体，由于基因的位置发生了改变，所以该突变属于染色体(结构)变异(或易位)​​。要获得家蚕的限性卵色品种，可以选择该突变个体（EOZWE  ）与基因型为​​eeZZ​​的个体进行交配，所得子代的基因型及比例为EeZZ:EeZWE ：eOZZ:eOZWE=1:1:1:，表现型黑色雌性:黑色雄性:黄色雄性=2:1:1​​。 再经过多轮子代与​​雄​​性亲本（eeZZ）回交后即可获得能稳定遗传的限性卵色品种（eeZWE ）。 （3）单交蚕种生产模式下，应取无性克隆品种（♀无性克隆品种）与限性卵色品种中​​黄​​色卵孵化出的家蚕交配，因为限性卵色品种中黄色卵孵化出的是雄性家蚕（eeZZ），无性克隆品种的基因型为eeZWE ，它们杂交后代的基因型为eeZZ和eeZWE  ，不会出现纯种（EEZWE 或EEZZ），即可避免纯种的发生，提高了蚕种质量。 高考真题·考向感知 一、单选题 1．（2026·北京·高考真题）月季是北京的市花，环路和支路近千公里的月季景观带让初夏的京城绚丽多姿。月季的祖先品种为二倍体（），现栽培的“北京红”“约定”和“紫色美地兰”等多个品种为四倍体。下列叙述错误的是（     ） A．二倍体月季每个染色体组含有7条染色体 B．四倍体月季可由二倍体通过转基因技术获得 C．可通过扦插繁殖保持“北京红”的优良性状 D．利用二倍体和四倍体月季杂交可培育三倍体 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】多倍体育种、染色体组、单倍体、二倍体、多倍体概念 【详解】A、二倍体月季体细胞染色体数为2n=14，共含2个染色体组，因此每个染色体组含有7条染色体，A正确； B、转基因技术的原理是基因重组，仅能定向导入外源目的基因，不会改变细胞内染色体组数目，四倍体月季需通过低温或秋水仙素处理二倍体萌发的种子/幼苗，诱导染色体加倍获得，B错误； C、扦插属于无性生殖，子代遗传物质与母本完全一致，可保持“北京红”的优良性状，C正确； D、二倍体配子含1个染色体组，四倍体配子含2个染色体组，二者杂交后受精卵含3个染色体组，可培育出三倍体植株，D正确。 2．（2026·四川·高考真题）前列腺细胞中的NOB1基因是原癌基因，其突变导致了细胞癌变。阿霉素处理后，前列腺癌细胞发生衰老和凋亡；P27基因表达增加，E2F1基因表达降低。下列分析合理的是（     ） A．前列腺癌细胞因表面的糖蛋白增加，容易分散和转移 B．前列腺癌细胞的衰老和凋亡是基因突变的结果 C．衰老的癌细胞中P27基因比E2F1基因转录的mRNA更多 D．NOB1基因突变后在前列腺癌细胞中会过量表达 【答案】C 【难度】0.6 【知识点】细胞的衰老、癌细胞的概念及主要特征、细胞癌变的原因及防治、细胞凋亡 【详解】A、癌细胞表面的糖蛋白减少，细胞黏着性下降，因此容易分散和转移，A错误； B、阿霉素处理后癌细胞发生衰老和凋亡，是因为药物诱导了相关基因的表达，而不是因为细胞发生了新的基因突变，B错误； C、阿霉素处理后，衰老的癌细胞中 P27 基因表达增加，E2F1 基因表达降低。基因表达的转录产物是 mRNA，因此衰老癌细胞中 P27 基因转录的 mRNA 更多，C正确； D、NOB1基因突变后可能导致相应蛋白质活性增强导致细胞癌变，不一定就是过量表达，D错误。 3．（2026·山东·高考真题）关于“观察根尖分生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，下列说法正确的是（　　） A．均需要设置对照实验 B．所用酒精的作用完全相同 C．都使用卡诺氏液固定细胞形态 D．均能观察到染色体数目加倍的细胞 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】植物细胞的有丝分裂、低温诱导植物染色体数目的变化实验 【详解】A、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验只需观察装片里不同分裂时期的细胞即可达到实验目的，无需设置额外对照实验，并非两个实验均需设置对照，A错误； B、观察有丝分裂实验中，体积分数95%的酒精仅作为解离液成分，作用是使组织细胞分散分离；低温诱导实验中95%的酒精除作解离液成分外，还可用于洗去卡诺氏液，二者酒精作用不完全相同，B错误； C、卡诺氏液仅在低温诱导染色体数目变化实验中使用，作用是固定细胞形态，观察有丝分裂实验不需要使用卡诺氏液，C错误； D、观察有丝分裂实验中可观察到有丝分裂后期着丝粒分裂、染色体数目暂时加倍的细胞，低温诱导实验中可观察到经诱导后染色体数目加倍的细胞，二者均能观察到染色体数目加倍的细胞，D正确。 4．（2026·北京·高考真题）有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（     ） A．OP诱导AChE基因发生突变 B．单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变 C．不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低 D．继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】基因突变、DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响、基因频率的改变与生物进化 【详解】A、基因突变具有不定向、随机发生的特点，OP仅起到定向选择抗药性变异的作用，不会诱导AChE基因发生定向突变，A错误； B、该突变导致OP对AChE的抑制作用显著降低，说明AChE的结构和功能发生了改变，因此单个碱基替换引起了AChE氨基酸序列的改变，B错误； C、OP禁用后，种群抗性基因频率大幅下降，说明在无OP的环境中，抗性个体的生存、繁殖能力弱于无抗性个体，即抗性个体适应能力更低，C正确； D、种群中可能仍保留极低频率的抗性基因，且基因突变可自发发生，若再次使用OP，仍会定向筛选出抗性个体，实蝇仍可能产生抗性，D错误。 5．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）体外培养的癌细胞分裂时可能出现整条染色体错误分离，表现出“染色体不稳定性”。下列叙述正确的是（　　） A．癌细胞传代培养时需用胃蛋白酶处理并分瓶 B．培养基中添加青霉素能有效抑制细菌和真菌污染 C．纺锤丝与染色体着丝粒异常结合会导致“染色体不稳定性”出现 D．癌细胞膜上糖蛋白增多，细胞间黏着性降低，有利于癌细胞转移 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、癌细胞的概念及主要特征、动物细胞培养技术 【详解】A、动物细胞传代培养时需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使细胞分散后分瓶，胃蛋白酶最适pH为酸性，在动物细胞培养液的中性偏碱环境中会失活，无法发挥作用，A错误； B、青霉素的作用机制是抑制细菌细胞壁的合成，仅能抑制细菌污染，对真菌没有抑制作用，B错误； C、细胞分裂过程中，纺锤丝与染色体着丝粒正常结合是染色体平均分离到两个子细胞的前提，若二者结合异常，会导致染色体错误分离，出现题干所述的“染色体不稳定性”，C正确； D、癌细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性降低，才有利于癌细胞转移，D错误。 6．（2026·陕晋青宁卷·高考真题）心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 【答案】B 【难度】0.6 【知识点】细胞癌变的原因及防治、基因的表达综合、表观遗传 【详解】A、力学负荷通过上调组蛋白去甲基化酶基因的表达发挥作用，属于表观遗传调控，不改变DNA的碱基序列，仅影响基因的表达水平，A正确； B、核膜蛋白N2位于细胞自身的核膜上，力学负荷是通过肺癌细胞自身的核膜蛋白N2传递信号至核内抑制其增殖，仅降低心肌细胞的N2表达，不会影响肺癌细胞接收力学信号，因此肺癌细胞增殖不会加快，B错误； C、减法原理是指去除实验中的某一自变量以探究该变量的作用，与有搏动的心肌组织相比，无搏动心肌组织去除了力学负荷因素，符合减法原理的应用逻辑，C正确； D、题干显示力学负荷可抑制肺癌细胞增殖，因此力学刺激有潜力开发为治疗肺癌的物理手段，D正确。 7．（2026·四川·高考真题）甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 【答案】B 【难度】0.4 【知识点】细胞的衰老、基因突变、染色体结构的变异、隔离与物种的形成 【详解】A、端粒酶属于逆转录酶复合体，逆转录酶的核心功能是以RNA为模板合成DNA，因此端粒酶可利用自身含有的RNA为模板合成端粒DNA序列，A正确； B、从物种形成角度分析，基因Dna2突变，表达水平降低，有利于端粒形成，说明敲除基因Dna2有利于新端粒的形成，B错误； C、甲比乙多了两条32号染色体，则产生成熟生殖细胞的染色体比乙多1条，C正确； D、甲乙二者杂交产生的后代减数分裂时会出现联会紊乱，无法产生可育配子，存在生殖隔离，因此该染色体断裂事件会阻碍甲和乙的基因交流，D正确。 8．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从二倍体和四倍体西瓜植株中随机选取一株，观察其花药中的细胞。细胞分裂示意图如下（仅显示部分染色体）。不考虑突变，四倍体减数分裂仅考虑同源染色体两两配对、彼此分离。下列叙述正确的是（　　） A．该细胞不可能处于有丝分裂后期 B．该细胞不可能处于减数第二次分裂后期 C．图示区域可能含有6个染色体组 D．①和②染色体上的遗传信息可能不同 【答案】D 【难度】0.6 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、减数分裂和有丝分裂的综合、染色体数目的变异 【详解】A、花药中的细胞可进行有丝分裂（产生花粉母细胞），无论二倍体还是四倍体的花药体细胞都可进行有丝分裂，后期着丝粒分裂符合该图特征，因此该细胞可能处于有丝分裂后期，A错误； B、四倍体西瓜含4个染色体组，减数第一次分裂同源染色体两两分离后，次级精母细胞仍含有2个染色体组，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，可出现图中特征，因此该细胞可能处于减数第二次分裂后期，B错误； C、二倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含4个染色体组，四倍体植株有丝分裂后期整个细胞最多含8个染色体组，染色体组数目为整倍加倍，不可能出现整个细胞含6个染色体组的情况；且图示区域同形态染色体有4条，对应最多4个染色体组，不可能含有6个染色体组，C错误； D、①和②是着丝粒分裂后形成的姐妹染色单体分开的染色体，题目仅规定不考虑突变，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换（基因重组），会导致姐妹染色单体的遗传信息不同，因此①和②的遗传信息可能不同，D正确。 9．（2026·河南·高考真题）植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A．植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B．快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C．快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D．植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】杂交育种、单倍体育种、植物组织培养技术综合、植物体细胞杂交技术 【详解】甲对应获取代谢物的生产目标，植物细胞培养可通过体外培养植物细胞提取次生代谢产物；乙对应优良性状仅来自单株的植株获取需求，快速繁殖属于无性繁殖，可保持单株优良性状，短时间获得大量遗传特性一致的植株；丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植株，可先通过杂交集中优良性状，再结合单倍体育种快速获得纯合可稳定遗传的品种；丁对应亲本亲缘关系远的情况，体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，获得整合两个亲本优良性状的杂种植株，B、C、D错误，A正确。 10．（2026·北京·高考真题）单倍体育种是植物育种的一种有效途径。利用花药离体培养可获得单倍体植株，染色体加倍后获得纯合二倍体。下列叙述正确的是（     ） A．可以用根尖代替花药作为外植体 B．愈伤组织形成植株是脱分化过程 C．用细胞分裂素处理使染色体加倍 D．单倍体育种可以缩短育种年限 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】单倍体育种、植物组织培养技术综合 【详解】A、单倍体育种需要获取配子发育而来的单倍体个体，根尖是体细胞，作为外植体培养得到的植株与原植株染色体倍性一致，无法获得单倍体，不能代替花药，A错误； B、植物组织培养中，外植体形成愈伤组织是脱分化过程，愈伤组织形成植株是再分化过程，B错误； C、细胞分裂素的作用是促进细胞分裂、诱导芽的分化，无法使染色体加倍，通常用秋水仙素或低温处理诱导染色体加倍，C错误； D、单倍体育种经染色体加倍后直接获得纯合子，自交后代不发生性状分离，可明显缩短育种年限，D正确。 二、解答题 11．（2026·湖北·高考真题）蛋白激酶CaMKIIδ过度活化可导致某些心血管疾病。该酶过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸（Met）有关。可通过向导RNA引导，将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）精确定位至基因的待编辑位置，使基因相关位点①和②（如图1）的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，从而抑制CaMKIIδ的过度活化。科研人员设计两种向导RNA—sgRNA1和sgRNA6，以此构建了两种ABE，两者在机体心肌细胞中编辑CaMKIIδ基因的效率如图2。 回答下列问题： (1)CaMKIIδ的化学本质是________。 (2)实验中使用心肌特异性启动子来驱动ABE发挥作用，目的是______________。 (3)图1中sgRNA1序列为________（填标号）。 A．5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3' B．5'-GTCTGTGCATCATGGAAGC-3' C．5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3' D．5'-CGAAGGUACUACGUGUCUG-3' (4)由图2可知，以________为向导RNA的ABE编辑效果更好，理由是______________。 (5)镰状细胞贫血是一种遗传病，导致该病的根本原因是_________________；理论上，若用上述技术，需将碱基编辑器导入________（填细胞名称），从而实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 【答案】(1)蛋白质 (2)使ABE基因仅在心肌细胞中表达，避免影响其他细胞的正常生理功能 (3)C (4) sgRNA6 只有基因位点①和②的A转换成G，导致甲硫氨酸变为缬氨酸，才能抑制CaMKⅡδ的过度活化，以sgRNA6为向导的ABE对位点①和②均有较高的编辑效率，而以sgRNA1为向导的ABE仅对位点①有较高编辑效率，对位点②编辑效率极低 (5) 控制血红蛋白合成的基因发生了基因突变 造血干细胞 【难度】0.57 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因突变、基因表达载体的构建 【详解】（1）CaMKIIδ是一种蛋白激酶，由题干信息可知，蛋白激酶CaMKIIδ过度活化与其第281和282位的甲硫氨酸有关，因此该酶的化学本质为蛋白质。 （2）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质，因此为了驱动ABE仅在心肌细胞中表达，需要在编码ABE的基因的上游添加心肌特异性启动子，避免对其他组织细胞造成不必要的编辑，降低副作用。 （3）基因的转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，从模板链的3'端结合RNA聚合酶转录而来，由图示可知与sgRNA结合的向导DNA序列的编码链为5'-GCTTCCATGATGCACAGAC-3'，根据碱基互补配对原则,，且RNA中含U不含T，sgRNA1的碱基序列为5'-GUCUGUGCAUCAUGGAAGC-3'，C符合题意，ABD不符合题意。 （4）由图2可知：含SgRNA1的ABE仅在位点①A→G转换效率高，位点②几乎无编辑效果；含sgRNA6的ABE在位点①和②的A-G转换效率均较高，可同时编辑第281和282位甲硫氨酸，更有效地抑制CaMKII8过度活化。 （5）镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，由血红蛋白基因中一个碱基对的替换（A/T→T/A）导致谷氨酸被缬氨酸替换，进而引起血红蛋白结构异常。血红蛋白只在红细胞中被选择性表达合成，红细胞由造血干细胞分化而来，因此将碱基编辑器导入造血干细胞，可使其分化产生正常的红细胞，实现对患者血红蛋白分子的改造，达到治疗目的。 12．（2026·四川·高考真题）矮秆水稻具有较强抗倒伏能力，有人开展了矮秆高产水稻相关研究（相关基因均独立遗传）。回答下列问题。 (1)水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素能__________，使水稻植株增高。 (2)对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列__________（填序号）相同的碱基序列作为引物进行PCR，选取限制酶_________剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现__________条电泳条带。将杂合子自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 (3)另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲杂交，F1全为高秆，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表： 表型 高秆 矮秆 正常产量 低产 高产 正常产量 低产 高产 相对数量 18 6 3 6 2 1 ①空壳的产生可能与水稻配子的育性有关。据表分析，A/a基因不会影响配子育性，判断依据是________。 ②进一步研究发现，水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性。结合亲本基因型及F2表型比例，解释F1水稻出现空壳的原因_________。 ③应用分子生物学技术分析发现，F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，则F2矮秆高产植株的基因型为_________。 【答案】(1)促进细胞伸长 (2) ①④ PamC Ⅰ 3 (3) F₂高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1 G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育 aaddGG 【难度】0.4 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、基因突变、基因频率的改变与生物进化、其他植物激素的产生、分布和功能 【详解】（1）水稻的株高与赤霉素有关，赤霉素作为植物激素具有调节作用，赤霉素能通过促进细胞伸长进而促进植株长高。 （2）对高秆水稻诱变处理后，控制赤霉素合成的基因发生如图所示突变，形成等位基因（用A/a表示）。PCR过程中子链的延伸在引物的3’端，且引物是根据目的基因两端的碱基序列设计的，引物与模板链之间反向平行，且其上的碱基互补配对，因此，为选出杂合高秆水稻，提取水稻的DNA后，选择与序列①④相同的碱基序列作为引物进行PCR，突变后的基因中出现了限制酶PamC Ⅰ的识别序列，因此选取限制酶PamC Ⅰ剪切扩增产物后电泳，杂合子应出现3条电泳条带（正常基因出现一个条带1000bp，突变后出现两个条带600bp和400bp）。将杂合子（高秆）自交，获得纯种矮秆正常产量的水稻甲。 （3）①另一对等位基因D/d可影响水稻产量。有人用纯合高产的水稻乙与水稻甲（矮秆正常产量）杂交，说明亲本乙的基因型为AAdd，亲本甲为aaDD，F1全为高秆，基因型为AaDd，但稻穗出现部分空壳，导致产量降低。F1自交产生的F2表型及相对数量如表：表中显示F2高秆与矮秆中正常产量∶低产∶高产的比例均为6∶2∶1，说明 A、a 的雌雄配子育性完全一致，不存在配子不育。 ② 已知水稻中另一对等位基因G/g影响相关基因的表达，从而影响配子育性，且根据题①可知高产占比远远偏离正常比例，说明d配子育性下降，据此可推测，G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育，不育配子无法完成受精，导致稻穗出现空壳。 ③ F2群体中G的基因频率大于g的基因频率，又知G基因影响d基因的表达使dG配子不育或g基因影响d基因的表达使dg配子不育，综合分析可知，F1产生的配子中dg由于不育，可育的d配子都携带G，因此高产（dd）植株的两个d配子都携带G，结合矮秆为aa隐性，可知矮秆高产基因型为aaddGG。 13．（2026·贵州·高考真题）某高度自交的二倍体农作物（2n=14）产量较低，但用适当的品系配制杂种，可显著提高产量。该农作物的育性受基因D/d控制，雄性不育基因d纯合时不能产生花粉；种子颜色受基因E/e控制，茶褐色（E）对黄色（e）为显性，两对基因位于一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因D和E的异常染色体，并导入基因型为ddee的植株，获得三体植株（2n+1）品系W。W品系产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均不存活。（不考虑染色体互换及其他变异，回答下列问题： (1)W品系减数分裂产生配子的过程中，细胞中染色体数最多为_____条，发生该数目变化的时期是_____，所产生的配子基因型为___________。 (2)为了避免去雄处理，将W品系自交，从中选取颜色为_____的种子作母本，与野生型（DDEE）杂交，即可获得高产杂种品系。该高产品系自交后代的产量往往会降低，最可能的原因是_____。若将W品系的所有植株自交，子代中三体植株的比例为_____。 (3)W品系产生配子时，假设三条染色体（该异常染色体与含基因de的两条染色体）中的一条随机移向细胞一极，另外两条移向另一极，含该异常染色体的配子存活率与上述情况相同，则产生可育的雌配子基因型及比例为_____。 【答案】(1) 16 减数第二次分裂后期 de、DdEe (2) 黄色 高产杂种是杂合子，自交后代会发生性状分离，出现低产纯合个体 3/10/30% (3)de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6 【难度】0.41 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、分离定律综合问题分析（异常现象分析）、染色体数目的变异、减数分裂异常情况分析 【详解】（1）该农作物含有染色体2n=14，W是三体，含有2n+1=15条染色体。减数分裂过程中，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，含8条染色体的次级性母细胞着丝粒分裂后染色体数最多为16条。W的基因型为DddEee（两条正常染色体均带de，一条异常染色体带DE），异常染色体不联会、随机分配，因此产生的配子为不含异常的de，和含异常染色体的DdEe两种。 （2）需要选择雄性不育（dd纯合）的母本，d与e连锁在正常染色体上，dd个体一定为ee，表现为黄色，因此选黄色种子即可，无需去雄。杂种优势依赖杂合子的杂合状态，自交后发生性状分离，会出现低产的纯合子，因此产量降低。 计算三体比例：W产生的花粉中含异常染色体的全部致死，只有de（正常染色体）可育；卵细胞原本de：DdEe=1：1，含异常的卵细胞有4/7不存活，因此存活的卵细胞中，de占1，DdEe占1×(1−4/7​)=3/7，三体子代由含异常的卵细胞受精而来，因此比例为3/7÷（1+3/7）​​=3/10。 （3）三条染色体（1条DE、2条de）分离时，1条随机移向一极，2条移向另一极，共3种等概率组合，产生配子比例为：DE：de：DdEe：ddee=1：2：2：1。含异常染色体的配子（DE、DdEe）存活率为3/7，不含异常的（de、ddee）全部存活，因此存活后比例为：(1×3/7)：(2×1)：(1×1)：(2×3/7​)=3：14：7：6，即de：DE：ddee：DdEe=14：3：7：6。 14．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）我国科学家在半矮秆水稻性状改良研究领域中取得了突破性进展。 (1)已知水稻高秆和半矮秆性状受一对等位基因SD1/sd1控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶，催化底物产生赤霉素，控制高秆性状；sd1基因不能产生有功能的酶，控制半矮秆性状。杂交结果说明高秆对半矮秆为显性，从基因型和基因产物功能的角度，对此结论的解释是________。 (2)半矮秆稻抗倒伏，但高氮肥下才能高产。为使其在低氮肥下高产，科学家找到一种名为“千粒稻”的高秆水稻，该水稻具有低氮肥下高产的相关基因。为寻找该基因，将千粒稻与半矮秆稻杂交，筛选________性状的半矮秆子代，再与________杂交。重复以上操作，得到一系列只包含一小段千粒稻染色质但低氮肥高产的杂交品系（C系）。上述过程是为了尽可能避免________流入C系，以缩小筛选范围。 (3)从C系中筛选到一段DNA序列，命名为qINCA2.qINCA2与半矮秆稻的同源序列INCA2只有一个核苷酸差异，均不编码蛋白质。在低氮肥条件下，INCA2导致局部染色质成为稳定的环，把RCN2基因“锁”在其中（下图b），而qINCA2没有使染色质成环能力（下图c）。 qINCA2控制低氮肥高产性状的分子水平解释为________。 (4)基于以上机制欲用基因组编辑技术（可以精准快速改变DNA序列）改造另一种氮肥依赖型半矮秆稻品种，培育低氮肥高产型纯合子。合理的方案是先编辑该半矮秆稻的________，筛选得到低氮肥高产型第一代基因组编辑水稻。由于该水稻可能是________，需再让其进行________，然后从中筛选获得目标水稻。 【答案】(1)杂合子基因型为SD1sd1，其中SD1可编码产生有功能的赤霉素20-氧化酶，合成赤霉素，表现为高秆，因此高秆对半矮秆为显性 (2) 低氮肥高产 半矮秆稻 千粒稻其余染色质（DNA） (3)qINCA2没有使染色质成环的能力，无法将RCN2基因锁定，RCN2基因可以正常转录、翻译（正常表达），合成RCN2蛋白，因此水稻在低氮肥条件下表现高产 (4) INCA2基因 杂合子 自交 【难度】0.4 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、杂交育种、基因工程综合、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因 【详解】（1）显性性状的定义是：杂合子所表现出的性状为显性性状。结合题干信息，只要携带SD1基因就能合成有功能的酶，产生赤霉素，表现高秆，因此高秆对半矮秆为显性。 （2）该过程是通过回交逐步定位目的基因：首先需要筛选获得符合要求的低氮肥高产性状的半矮秆子代，之后与亲本半矮秆稻回交，重复操作后，可淘汰千粒稻中除目的基因所在片段外的其余染色质/DNA，仅保留带目的基因的小段千粒稻染色质，缩小筛选范围。 （3）从题图可知：半矮秆稻的INCA2使染色质成环，抑制RCN2表达，导致低氮肥低产；而千粒稻的qINCA2不能成环，RCN2可正常表达，因此实现低氮肥高产。 （4）待改造的半矮秆稻含INCA2，因此需要编辑其INCA2基因，使其突变为qINCA2类型；水稻是二倍体，一次编辑通常仅改变一对同源染色体中的一个INCA2基因，因此第一代编辑水稻一般为杂合子；杂合子自交后会发生性状分离，可从后代中筛选得到纯合的低氮肥高产目标植株。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $