人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组随堂练习题

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 基因突变和基因重组随堂练习题，共22页。试卷主要包含了0分），8米左右，【答案】C，【答案】D，【答案】B等内容，欢迎下载使用。

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。
一、单选题（本大题共20小题，共20.0分）
下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是（）
A. 诱变所得植株若不出现预期性状就应该丢弃
B. 花药离体培养过程可能发生的变异有突变和基因重组
C. 经杂交育种培育的高产矮杆水稻品种，其体细胞中染色体数目不变
D. 由于三倍体西瓜没有种子，因此该无子性状属于不可遗传的变异
科研人员通过图所示方法直接利用卵细胞培育具有新性状的二倍体金鱼，其中有一关键步骤：精子染色体的失活处理（失活后的精子可激活次级卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞），下列相关分析正确的是（ ）
A. 两种育种的原理都是诱变育种
B. 辐射处理可导致精子染色体断裂，该变异类型属于染色体数目变异
C. 如果方法一产生杂合体，最大的可能性是因为基因突变
D. 方法二产生杂合体原因一定是减数分裂第一次分裂前期发生交叉互换
下列与生物变异和生物育种的有关说法，正确的是（ ）
A. 突变和基因重组均可发生于有丝分裂和减数分裂
B. 突变和基因重组分别引起基因结构和数量的改变
C. 与单倍体育种相比，杂交育种的操作比较简单
D. 诱变育种中，可以定向获得大量优良变异类型
下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A. DNA分子中发生碱基对的替换一定引起基因突变
B. 同源染色体的交叉互换一定能引起基因重组
C. Aa个体自交后代中出现3︰1性状分离比的原因是发生了基因重组
D. 人体细胞的某些基因发生突变可能会使细胞癌变
下列有关变异与生物育种的叙述,错误的是
A. 患有遗传病的个体,可能不携带相关的致病基因
B. 用γ射线照射乳酸菌可能会引发基因突变
C. 杂交育种能将两个物种的优良性状通过交配集中到一起,并能遗传给子代
D. 基因重组能产生多样化的基因组合的子代,提高子代对环境的适应力
基因突变和基因重组在生物界中普遍存在。下列相关叙述不正确的是
A. 杂交育种的原理是基因重组
B. 诱变育种的原理是基因突变
C. 基因突变和基因重组都可以为进化提供原材料
D. 基因突变一定改变生物体的性状
下列关于育种方法的叙述，错误的是
A. 用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B. 杂交育种和诱变育种均可产生新的基因型
C. 有性生殖不能产生三倍体，只能通过植物组织培养获得
D. 人工杂交选育出矮秆抗锈病的小麦品种的原理是基因重组
下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程，有关说法正确的是( )
A. 用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为杂交和测交
B. 用③培育出④常用的方法Ⅲ是花药离体培养
C. 通过方法Ⅳ培育出的⑥与原来的③属于同种生物
D. 图中培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组
某种野生猕猴桃(2n＝58)是一种多年生且富含维生素C的小野果。育种专家以野生猕猴桃的种子（基因型为aa）为实验材料，培育出抗虫无籽猕猴桃新品种，育种过程如下图所示。下列分析正确的是（）
A. ①④过程都是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗
B. ④⑦过程依据的遗传学原理相同
C. 基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中染色体数最多为174条
D. 基因B为控制无籽性状的基因，基因型为AAAB的植株高度不育
某种野生猕猴桃(2n＝58)是一种多年生且富含维生素C的小野果。育种专家以野生猕猴桃的种子（基因型为aa）为实验材料，培育出抗虫无籽猕猴桃新品种，育种过程如下图所示。下列分析正确的是
A. ①④过程都是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗
B. ④⑦过程依据的遗传学原理相同
C. 基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中染色体数最多为174条
D. 基因B为控制无籽性状的基因，基因型为AAAB的植株高度不育
有关基因突变和基因重组及其应用的叙述，正确的是（）
A. 受精过程中发生了基因重组
B. 抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦
C. 减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组
D. 用射线照射大豆使其基因结构发生改变，就能获得种子性状发生变异的大豆
如图表示不同的生物变异。下列对相关变异的分析，错误的是（）
A. 基因A2是基因A1发生基因突变产生的
B. 同胞兄妹的遗传差异与基因重组有关
C. 图1变异一定能引起基因所携带的遗传信息改变
D. 只有图3变异发生于减数分裂，且能遗传给子代
下列有关生物变异的叙述中，正确的是
A. 基因突变一定会导致基因结构发生改变
B. 染色体结构变异一定会导致基因结构发生改变
C. 基因突变一定会导致种群的基因频率发生改变
D. 基因重组可能会导致种群的基因频率发生改变
用EMS(甲基磺酸乙酯)处理萌发的纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，发现自交子代中出现了极少量的甜玉米(ss)。EMS诱发基因突变的作用机理如图所示。下列分析错误的是( )
A. 该事例可体现基因突变的低频性
B. 与S基因相比，s中(A＋T)/(G＋C)的值增大
C. 植株自交后代中出现ss是基因重组的结果
D. 诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种进程
下列有关生物育种技术及应用的叙述,错误的是 ( )
A. 高产青霉素菌株培育的原理是染色体变异
B. 杂交水稻和产人凝血酶山羊的培育原理都是基因重组
C. 白菜-甘蓝的培育涉及原生质体融合、植物组织培养等技术
D. 对愈伤组织进行人工诱变可获得抗盐碱野生烟草
细胞癌变与基因突变有关。科学家检测了289例肝癌病人的基因突变，发现每个样品都涉及多种基因突变，其中突变频率最大的两种基因如下表所示。下列有关叙述错误的是
A. 癌症的发生不是单一基因突变的结果，具有累积效应
B. 癌细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质增多
C. 基因A可能为抑癌基因，基因B可能为原癌基因
D. 分析蛋白质发现，检测基因A突变的96例样品中，相应肽链均是365号氨基酸发生了替换，推测基因A突变的类型是碱基对的替换
下图是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，下列说法正确的是
A. 若细胞从a时刻开始培养在3H标记的胸苷的培养液中，则e阶段时细胞核中含3H的DNA占核内总DNA的50%
B. 致癌因子发挥作用在b阶段时，会导致细胞癌变
C. c阶段细胞核内DNA分子数与染色体数的比为1：1
D. 杂交育种中基因重组发生在d至e阶段
基因型为AA的二倍体西瓜植株经不同育种途径可获得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍体，植株乙是二倍体，植株丙是单倍体，①～⑦表示各种处理方法。下列说法正确的是
A. 植株甲的出现意味着新物种的形成
B. 过程②③体现了基因突变的定向性
C. 过程⑤⑦形成植株丙的方法是单倍体育种
D. 植株甲、乙、丙均存在两种基因型
关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是
A. 基因突变的结果是产生等位基因
B. X射线的照射会提高基因突变的频率，可定向改造生物的性状
C. 基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离是基因重组的结果
D. 肺炎双球菌转化实验中R型菌转化为S型菌是基因重组的结果
下列关于生物变异的说法，错误的是（）
A. 等位基因之间可以存在碱基数目和排列顺序的不同
B. 基因重组不能发生在同源染色体上
C. 基因突变是可遗传的变异，但不一定会遗传给子代
D. 染色体片段缺失一般不改变基因的结构，通常是不利变异
二、探究题（本大题共4小题，共60.0分）
1993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究。当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2 000多株禾苗，其中只有一株出现与众不同的特性。在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右。
（1）实验结果表明该变异最有可能是____，属于____。
（2）传统杂交育种与通过太空搭载获得新的水稻品种相比的时间较长，其依据的原理是_____________________________。
（3）2 000多株禾苗中，只有1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明此变异具有____、等的特点。
下图表示以某种农作物①和②两个品种分别培育不同品种的过程。请回答:

（1）用①和②经过程Ⅰ、Ⅱ培育成⑤的育种方法依据的原理是_____________。
（2）用③经过程Ⅲ、Ⅴ培育成⑤的育种中，过程Ⅲ、Ⅴ常用的方法分别是_______________。该育种方法与用①和②经过程Ⅰ、Ⅱ培育成⑤的育种方法相比，其最大优点是__________________。
（3）③经过程Ⅳ培育成的品种⑥是______倍体。
（4）③导入外源基因C后培育成⑦，该过程需用到限制酶、_________和__________________这3种最基本的工具。
（5）②经射线处理培育成⑧的方法的成功率相对较低，其原因是___________________。
玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请分析回答下列有关遗传学问题：
（1）某玉米品种2号染色体上的基因S、s和M、m各控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示。已知起始密码子为AUG或GUG。
①基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的______链．若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为______。
②某基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，在此过程中出现的变异的类型属于______，其原因是在减数分裂过程中发生了______。
（2）玉米的高杆易倒伏（H）对矮秆抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上。上图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种（hhRR）的过程。
①利用方法工培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为______，这种植株由于______，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．图2所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法______，其原因是______。
②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2代植株中自交会发生性状分离的基因型共有______种，这些植株在全部 F2代中的比例为______。若将F2代的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2代矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占______。
芦笋在国际市场上具有“蔬菜之王”的称号，它含有人体所需的各种氨基酸、维生素、膳食纤维等营养物质，近年来芦笋育种工作取得了显著的进展。回答下列问题：
（1）培育多倍体芦笋可提高营养成分的含量，与二倍体芦笋相比，多倍体芦笋发生了以________（填“个别染色体”或“染色体组”）为单位的变异。
（2）运用基因工程的方法，可将抗菌蛋白基因“嫁接”到芦笋染色体上，培育出改良芦笋栽培种，该方法所依据的育种原理是________。
（3）若用射线处理芦笋幼苗后，可使芦笋某染色体同一位点产生多种不同的等位基因，基因突变还可能发生在细胞内不同的DNA分子上，这体现了基因突变具有________的特点。该育种方法的优点是________。
（4）在相同条件下，芦笋雄株比雌株产量高，且寿命较长。芦笋性别由5号染色体上的M位点控制，雌株基因型为mm，雄株基因型为MM或Mm。现有若干基因型为Mm的芦笋植株，请你设计一方案，尽快培育出纯合雄株芦笋（用遗传图解和必要的文字表示）。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生物的变异和育种相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，构建知识网络的能力。
【解答】
A.诱变所得植株可能是杂合体，进一步自交可能获得预期隐性性状，A错误；
B.花药离体培养过程可能发生突变，不会发生基因重组，B错误；
C.杂交育种应用的原理是基因重组，培育的高产矮杆水稻品种，其体细胞中染色体数目不变，C正确；
D.培育三倍体西瓜依据的原理是染色体数目变异，是可遗传的变异，通过无性繁殖可将性状遗传给后代，D错误。
​​​​​​​故选C。
2.【答案】C
【解析】解：A、育种的原理都是染色体变异，A错误；
B、辐射处理可导致精子染色体断裂，该变异类型属于染色体结构变异，B错误；
C、方法一是用低温处理卵细胞，抑制纺锤体的形成，从而使染色体加倍，形成的应该是纯合体．如果方法一产生杂合体，最大的可能性是因为基因突变，C正确；
D、方法二是低温抑制极体排除，两个极体进行融合，形成二倍体，该方法产生杂合体原因可能是减数分裂第一次分裂前期发生交叉互换，也可能是基因突变，D错误．
故选：C．
分析题图：图示表示卵细胞二倍体化的两种方法，方法一是用低温处理卵细胞，抑制纺锤体的形成，从而使染色体加倍；方法二是低温抑制极体排除，两个极体进行融合，形成二倍体．
本题考查细胞的减数分裂、染色体变异等知识，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体的行为和数目变化规律；识记染色体变异的类型，能结合题图中信息准确判断各选项．
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查变异和育种有观关的知识，意在考查考生对课本基础知识的理解和应用，难度不大。
【解答】
A.有丝分裂过程中不会发生基因重组，A错误；
B.基因突变不会引起基因数量的改变，B错误；
C.单倍体育种过程包括花药离体培养和秋水仙素诱导两步，操作起来比较繁琐，杂交育种只需要将不同基因型的个体进行交配即可，操作相对简单，C正确；
D.诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，D错误。
故选C。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因突变和基因重组相关知识，意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.基因是有遗传效应的DNA片段，也就是说有一部分DNA并不是基因，当DNA发生的是非基因部分的碱基对的替换增添，缺失时，是不会发生基因突变的，A错误；
B.交叉互换是同源染色体的非姐妹染色单体间的交换，所交换的是控制相同性状的基因，故同源染色体的交叉互换不一定能引起基因重组，B错误；
C.Aa个体自交后代中出现3︰1性状分离比的原因是发生了等位基因分离，C错误；
D.人体细胞的某些基因发生突变可能会使细胞癌变，D正确。
故选D。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查变异与生物育种相关知识，意在考查学生对生物变异在生产上的应用知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.患有遗传病的个体，可能不携带相关的致病基因，如21染色体三体综合征患者，A正确；
B.用γ射线照射乳酸菌可能会引发基因突变，B正确；
C.杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，再获得新品种的方法，C错误；
D.基因重组能产生多样化的基因组合的子代，提高子代对环境的适应力，D正确。
故选C。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查育种及其原理的相关知识，解题关键是学生对育种原理的理解与掌握程度。
【解答】
A.杂交育种的原理是基因重组，A正确；
B.诱变育种的原理是基因突变，B正确；
C.可遗传的变异为生物进化提供原材料，基因突变和基因重组都可以为进化提供原材料，C正确；
D.由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定改变生物体的性状，D错误。
7.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查生物育种的知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【解答】
A.用于大田生产的优良品种不一定是纯合子，如玉米存在杂种优势，用于大田生产的是杂合子，A正确；
B.杂交育种和诱变育种均可产生新的基因型，B正确；
C.有性生殖也能产生三倍体，如二倍体和四倍体杂交能够产生三倍体，C错误；
D.杂交育种的原理是基因重组，D正确。
故选C。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生物变异在育种上应用的应用，属理解层次，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。解此题的关键是理解各育种方法的原理。
【解析】
A.用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为杂交和自交，A错误；
B.用③培育出④常用的方法Ⅲ是花药离体培养，是单倍体育种常用的方法，B正确；
C.通过方法Ⅳ培育出的⑥为四倍体与原来的③二倍体有生殖隔离，可产生三倍体种子，但三倍体不育，故不属于同种生物，C错误；
D.图中培育出⑤所依据的原理是染色体变异和基因重组，D错误。
​故选B。 ​
9.【答案】C
【解析】
​​​​​​​【分析】
本题考查作物育种和物种形成的相关知识，应会辨别各种育种的方法以及原理，试题难度中等。
据图分析①产生了A基因，为诱变育种，②④是自交，⑤是杂交，③⑦为多倍体育种，⑥为基因工程育种。据此解题。
【解答】
A.①过程是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗，A错误；
B.④过程依据的遗传学原理为基因重组，⑦过程依据的遗传学原理为染色体变异，B错误；
C.基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中染色体数在有丝分裂后期最多，最多为174条，C正确；
D.基因B为控制无籽性状的基因，基因型为AAAB的植株同源染色体可以联会，仍然可育，D错误。
​故选C。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查作物育种和物种形成的相关知识，应会辨别各种育种的方法以及原理，试题难度中等。
据图分析①产生了A基因，为诱变育种，②④是自交，⑤是杂交，③⑦为多倍体育种，⑥为基因工程育种。据此解题。
【解答】
A.①过程是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗，A错误；
B.④过程依据的遗传学原理为基因重组，⑦过程依据的遗传学原理为染色体变异，B错误；
C.基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中染色体数在有丝分裂后期最多，最多为174条，C正确；
D.基因B为控制无籽性状的基因，基因型为AAAB的植株同源染色体可以联会，仍然可育，D错误。
​故选C。
11.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查基因突变和基因重组及其应用的相关知识，属于理解层次的考查。
【解答】
A.基因重组发生在减数分裂过程中，受精过程不发生基因重组，A错误；
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，使得抗虫基因和矮杆基因集中到了F1中，所以通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦，B正确；
C.减数分裂四分体时期，四分体内的非姐妹染色单体的局部对等交换可导致基因重组，C错误；
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变引起基因突变，由于基因突变具有不定向性，所获的变异性状不一定表现在种子上，D错误。
故选B。
12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了基因突变、基因重组相关知识，属于识记理解层面。本题的解题关键在于识记基因突变、基因重组相关知识。
【解答】
A.基因突变可产生等位基因，基因A2是基因A1发生基因突变产生，A正确；
​​​​​​​B.基因重组是有性生殖变异的重要来源，同胞兄妹由不同受精卵发育而来，其遗传差异与基因重组有关，B正确；
C.图1变异为基因突变，基因突变是由碱基对的增添、缺失或替换而引起基因结构的改变，故基因突变一定能引起基因所携带的遗传信息改变，C正确；
D.图2和图3都可发生基因重组，减数分裂可以发生基因重组，也可发生基因突变或染色体变异，均可遗传给子代，D错误。
故选D。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查基因突变、基因重组和染色体变异的比较，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组：
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【解答】
A.基因突变一定会导致基因结构发生改变，A正确；
B.染色体结构变异不一定会导致基因结构发生改变，B错误；
C.基因突变具有不定向性，基因突变不一定会导致种群的基因频率发生改变，C错误。
D.基因重组不产生新基因，不会导致种群的基因频率发生改变，D错误。
14.【答案】C
【解析】【解析】 用EMS处理纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，子代中出现了极少量的甜玉米(ss)，由此可推知基因突变具有低频性的特点，A正确；根据EMS诱发基因突变的作用机理可知，G－C突变为了A－T，与S基因相比，s中(A＋T)/(G＋C)的值增大，B正确；植株自交后代中出现ss是等位基因分离的结果，不是基因重组，C错误；诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种的进程，D正确。故选C。
15.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了变异与育种的相关知识，准确识记并理解相关知识点是解题的关键。
【解答】
A.培育高产青霉素菌株属于诱变育种，高产青霉素菌株培育的原理是基因突变，A错误；
B.杂交水稻和产人凝血酶山羊的培育原理都是基因重组，B正确；
C.白菜——甘蓝的培育属于植物体细胞杂交育种，涉及原生质体融合、植物组织培养等技术，C正确；
D.愈伤组织分裂旺盛，较易发生基因突变，故进行人工诱变后经筛选可获得抗盐碱野生烟草，D正确。
​​​​​​​故选A。
16.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查细胞癌变与基因突变相关知识，意在考查学生对知识的理解和分析能力。
【解答】
A.根据题意分析，癌症的发生不是单一基因突变的结果，具有累积效应，A正确；
B.癌细胞膜上的甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白质增多，B正确；
C.A基因突变，活性增强，引起细胞分裂加剧而癌变，根据原癌基因的功能，控制细胞的生长和分裂的进程，所以A应该为原癌基因。B基因突变，活性减弱，引起细胞分裂加剧而癌变，根据抑癌基因的功能，阻止细胞的不正常增值，所以B基因应为抑癌基因，C错误；
D.分析蛋白质发现，检测基因A突变的96例样品中，相应肽链均是365号氨基酸发生了替换，推测基因A突变的类型是碱基对的替换，D正确。
故选C。
17.【答案】B
【解析】
【分析】
本题结合曲线图，考查有丝分裂和减数分裂的相关知识，意在考查考查分析曲线图的能力和识记能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解释生物学问题的能力。
分析曲线图：a表示G1期，大量合成RNA和蛋白质的时期，为S期做物质准备；b表示S期，此时进行DNA的复制；c表示G2期，该时期是为分裂期做物质准备的．d表示有丝分裂前期、中期和后期；e表示有丝分末期。
【解答】
A、3H标记的胸苷是合成DNA的原料，细胞从a时刻到e阶段DNA只复制一次，根据DNA半保留复制特点，e阶段时细胞核中全部DNA都含有3H，故A错误；
B、致癌因子能引发原癌基因和抑癌基因发生基因突变，进而导致癌变，基因突变发生在间期DNA复制的时候，即b阶段，故B正确；
C、c阶段表示G2期，DNA已经完成复杂，此时细胞核内DNA分子数与染色体数的比为2：1，故C错误；
D、基因重组发生在减数分裂过程中，而该图表示有丝分裂过程中DNA含量变化曲线图，故D错误。
故选：B。
18.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查育种方式的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
分析图可知：①表示用秋水仙素处理进行多倍体育种，②③表示基因突变，④⑥表示杂交，⑤表示减数分裂产生配子，⑦表示花药离体培养。
【解答】
A.植株甲的基因型为AAA、AAa，是三倍体不可育，说明二倍体西瓜和四倍体西瓜存在生殖隔离，二倍体西瓜和四倍体西瓜是两个物种，植株甲不是新物种，A错误；
B.基因突变具有不定向性，B错误；
C.丙是单倍体，过程⑦没有使用秋水仙素处理幼苗，所以不是单倍体育种，C错误；
D.植株甲（AAA、AAa）、乙（Aa、aa）、丙（a、a）均存在两种基因型，D正确。
​​​​​​​故选D。
19.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查基因突变和基因重组相关知识，意在考查学生对知识的理解和识记能力。
【解答】
A.基因突变的结果是产生等位基因或等效基因，A错误；
B.基因突变是不定向的，B错误；
C.基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离是等位基因分离的结果，C错误；
D.肺炎双球菌转化实验中R型菌转化为S型菌是基因重组的结果，D正确。
故选D。
20.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生物变异的相关知识，要求考生识记基因突变的概念、特点等；识记基因重组的概念、类型及意义；识记染色体结构变异的类型及结果，能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），位于同源染色体上的等位基因会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换；此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
A.等位基因是基因突变产生的，而基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失、替换，因此等位基因之间可以存在碱基数目和排列顺序的不同，A正确；
B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，故B错误；
C.基因突变是可遗传的变异，但不一定会遗传给子代，如体细胞基因突变一般不遗传给子代，C正确；
D.染色体片段缺失可以改变染色体上基因的数量和排列顺序，一般不改变基因的结构，通常是不利变异，D正确。
故选B。
21.【答案】（1）基因突变；可遗传变异
（2）基因重组
（3）低频性（发生频率低）；不定向
【解析】
【分析】
本题考查基因突变的特点和育种的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力。
太空育种又称为航天育种、空间诱变育种，是把作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
【解答】
（1）太空育种原理是基因突变，属于可遗传变异。
（2）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是诱变育种，与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是基因重组。
（3）基因突变具有低频性和不定向性。
故答案为：
（1）基因突变；可遗传变异
（2）基因重组
（3）低频性（发生频率低）；不定向
22.【答案】（1）基因重组
（2）花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍；明显缩短育种年限
（3）四
（4）DNA连接酶；运载体
（5）基因突变具有不定向性、频率很低和多害少利性的特点
【解析】
【分析】
本题主要考查遗传育种的相关知识，意在考查学生理解所学知识要点的能力。
【解答】
（1）由图示过程可看出方法Ⅰ是杂交方法，Ⅱ是自交，利用方法Ⅰ和Ⅱ培育出⑤方法是杂交育种，所依据的原理是基因重组。
（2）用③培育出④所采用的方法Ⅲ是花药离体培养，形成Ab的单倍体，由该单倍体再培育成⑤通常利用秋水仙素处理④的幼苗，从而得到能稳定遗传的新品种，该育种方法称为单倍体育种，优点是明显缩短育种年限。
（3）由图中③培育出⑥常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。形成的⑥是四倍体，该育种方法依据的原理是染色体变异。
（4）③导入外源基因C后培育成⑦，应用的技术为基因工程，其原理是基因重组，该过程需用到限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶、运载体3种工具。
（5）②经射线处理培育成⑧的方法是诱变育种，其原理是基因突变，基因突变具有不定向性和多害少利性的特点，所以该方法的成功率相对较低。
故答案为：
（1）基因重组
（2）花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍；明显缩短育种年限
（3）四
（4）DNA连接酶；运载体
（5）基因突变具有不定向性、频率很低和多害少利性的特点
23.【答案】（1）①b；GUU
②基因重组；同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
（2）①花药离体培养；长势弱小而且高度不育；Ⅲ；基因突变频率很低，而且是不定向的
​②5；34；427
【解析】
【分析】
本题综合考查了基因突变和遗传定律的有关知识，意在考查学生的综合理解能力。
【解答】
（1）①由于起始密码子为AUG或GUG，故其对应的模板链碱基为TAC或CAC，由于b链中有TAC序列，故为模板链；若基因S的b链中箭头所指处原碱基序列为CAG，若碱基对G/C缺失，则碱基序列为CAA，故该处对应的密码子将由GUC改变为GUU。
②基因型为SsMm的植株自花传粉，后代出现了4种表现型，说明出现了基因重组，由于S、s和M、m基因均位于2号染色体上，为连锁关系，故说明同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。
（2）①据图示可知，Ⅰ为单倍体育种，利用该方法工培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为花药离体培养，不过获得的单倍体长势弱小而且高度不育，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践；Ⅲ为诱变育种，这种方法最难获得优良品种（hhRR），因基因突变频率很低而且是不定向的。
②将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F2），F2代植株中自交后代基因型共有9中，其中纯合体为4种，杂合体即发生性状分离的基因型为5种；由于纯合体共占14，故这些植株在全部 F2代中的比例为1−14=34；若将F2代的全部高秆抗病植株（基因型为H_R_）去除雄蕊，用矮秆抗病植株（基因型为hhR_）给其授粉，则杂交所得子代hh的概率为23×12=13，杂交所得子代RR的概率为23×23=49，故后代中纯合矮秆抗病植株hhRR概率为427。
24.【答案】（1）染色体组
（2）基因重组
（3）不定向性、随机性；提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
（4）
【解析】
【分析】
本题以芦笋为载体，考查了变异与育种等相关知识，考查了学生获取信息的能力，运用所学知识分析和解决问题的能力。
【解答】
（1）多倍体芦笋与二倍体芦笋相比，多倍体芦笋发生了以染色体组单位成倍的变异。
（2）运用基因工程的方法，可将抗菌蛋白基因“嫁接”到芦笋染色体上，培育出改良芦笋栽培种，该方法属于基因工程，依据原理是基因重组。
（3）若用射线处理芦笋幼苗后，可使芦笋某染色体同一位点产生多种不同的等位基因，基因突变还可能发生在细胞内不同的DNA分子上，这体现了基因突变具有不定向性、随机性的特点。该育种方法的优点是提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
（4）在相同条件下，芦笋雄株比雌株产量高，且寿命较长。芦笋性别由5号染色体上的M位点控制，雌株基因型为mm，雄株基因型为MM或Mm。现有若干基因型为Mm的芦笋植株，请你设计一方案，尽快培育出纯合雄株芦笋，可以使用单倍体育种。
被检基因
检出突变的样品数
突变基因形式
突变基因活性
A
96
Ar
活性增强
B
24
Bw
活性减弱