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考点22 生物的变异（讲义）- 备战2025年高考生物一轮复习考点（新高考通用）
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这是一份考点22 生物的变异（讲义）- 备战2025年高考生物一轮复习考点（新高考通用），文件包含考点通关卷22生物的变异原卷版docx、考点通关卷22生物的变异解析版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共36页， 欢迎下载使用。
地 城
知识填空
考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：20分钟
1．镰状细胞贫血形成的直接原因： ；
根本原因： 。
2．基因突变概念：DNA分子中发生碱基的 ，而引起的 的改变。
3．基因突变的原因有 和 。
eq \a\vs4\al(（1）诱发突,变（外因）)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(物理因素：如 ，能损伤细胞内的DNA。,化学因素：如 ，能改变核酸的碱基,生物因素：如 ，其遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。))
（2）自然突变（内因）： 。
4．基因突变的特点（1） ：发生于一切生物中（原核生物、真核生物、病毒）；（2） ：发生于个体发育的任何时期、任何细胞中；（3） ：可以产生一个或多个等位基因 ；（4） ；（5） 。
5．基因突变的时间：通常发生在 。
6．基因突变的结果：产生原基因的 。
7．基因突变的意义是 ； ； 。
8．基因突变若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在 中，一般不能遗传给后代；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过 传递给后代。（P81）
9．人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因： 和 。（P82）
10．癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够 ， 发生显著变化，细胞膜上的 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，等等。（P82）
11．基因突变一定会导致遗传信息、mRNA改变吗？生物性状（即表型）呢？为什么？
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。（P81思考·讨论）
12．基因重组是指在生物体进行 的过程中，控制 的基因的重新组合。（P84）
13．基因重组包括①发生在减数第一次分裂前期时期的 ；②发生在减数第一次分裂后期时期的 。另外，基因工程、肺炎链球菌的转化也属于 。（P84）
14．同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性和生活力，其根本原因是：____________________________________________________________
________________________________________________________________产生新的基因组合（即基因型更多）。（P84）
【答案】
1．血红蛋白分子结构的改变 控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变 2.替换、增添或缺失 基因碱基序列 3.内因 外因 （1）紫外线、X射线及其他辐射 亚硝酸、碱基类似物 某些病毒 （2）DNA复制时，出现差错 4.（1）普遍性 （2）随机性 （3）不定向性 （4）低频性 （5）多害少利性 5.有丝分裂或减数第一次分裂前的间期 6.等位基因 7.新基因产生的途径 生物变异的根本来源 为生物的进化提供了丰富的原材料 8.配子 体细胞 无性繁殖 9.原癌基因 抑癌基因
10．无限增殖 形态结构 糖蛋白 11.基因突变一定会导致遗传信息、mRNA（含密码子）的改变；生物性状不一定改变，原因是密码子有简并性，当密码子改变，对应氨基酸不一定改变 12.有性生殖 不同性状 13.互换 自由组合 基因重组
14．有性生殖会发生基因重组
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
单选题
1．生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．细胞生长过程中，其相对表面积增大，导致细胞的物质交换效率提高
B．癌变细胞产生的细胞表面粘连蛋白增加，使癌细胞容易在组织间自由转移
C．细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达
D．受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡
【答案】C
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、细胞生长过程，细胞体积变大，相对表面积会减小，物质交换效率会降低，A错误；
B、癌变细胞糖蛋白减少，黏着性降低，使其在组织问容易分散和转移，B错误；
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，细胞衰老过程中，染 色质收缩会导致其中的 DNA 分子解旋困难而影响转录进而影响遗传信息的表达，C正确；
D、受伤的细胞死亡是细胞的被动死亡，属于细胞坏死，细胞的衰老死亡是主动的死亡，属于细 胞的凋亡，D错误。
故选C。
2．HPV 是一种双链环状DNA病毒，至今已鉴定出200多种HPV 类型， 如HPV16、HPV18等。研究发现，人体宫颈细胞感染HPV后， HPV的DNA 编码的一种E6蛋白能够和人体P53基因表达蛋白形成复合物，并且使P53表达蛋白降解，进一步导致人体Bcl-2 基因过量表达，进而导致宫颈癌的发生。顺铂是临床使用较多的化疗药物，可与细胞内的亲核基因结合进而干扰DNA的正常复制。下列说法错误的是（ ）
A．健康的人体内都存在原癌基因和抑癌基因
B．人体P53基因属于原癌基因，Bc1-2基因属于抑癌基因
C．不同 HPV 致癌性不同的根本原因是 DNA 碱基序列不同
D．化疗干扰癌细胞增殖的时期一般发生在细胞分裂前的间期
【答案】B
【分析】原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的；抑癌基因也称为抗癌基因，正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。
【详解】A、癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，健康的人体内都含有原癌基因和抑癌基因，A正确；
B、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，据题意可知，P53表达蛋白降解，导致宫颈癌的发生，即P53能阻止细胞不正常的增殖，属于抑癌基因，人体Bcl-2基因过量表达，导致宫颈癌的发生，即Bcl-2能控制细胞生长和分裂的过程，属于原癌基因，B错误；
C、不同HPV致癌性不同的根本原因是它们的DNA 碱基序列，即遗传信息不同，C正确；
D、化疗主要通过一定量的化疗药物干扰癌细胞进行DNA 复制，从而抑制其分裂或杀死癌细胞，DNA 复制发生在细胞分裂前的间期，D正确。
故选B。
3．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是（ ）
A．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变
B．基因突变能定向形成新的等位基因
C．低等生物和高等生物均可发生基因突变
D．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
【答案】C
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。基因突变最易发生于DNA分子复制过程中，即细胞有丝分裂间期（导致体细胞发生突变）或减数第一次分裂前的间期（导致生殖细胞发生突变）。
基因突变的特征：（1）基因突变在自然界是普遍存在的；（2）基因突变是随机发生的、不定向的；（3）基因突变的频率是很低的；（4）基因突变多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】A、无论生物个体发育的哪个时期，都可能发生突变，说明基因突变具有随机性，A错误；
B、基因突变是不定向的，一个位点上的基因可以突变成多个等位基因，即基因突变具有不定向性，B错误；
C、无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，都可能发生突变，说明基因突变具有普遍性，C正确；
D、体细胞发生的基因突变通过无性生殖也可遗传，D错误。
故选C。
4．2022年，我国宇航员在问天实验舱中进行航天育种培育太空稻，完成了国际上首次在轨太空环境下水稻全生命周期培养实验获得水稻种子。还首次成功尝试空间再生稻技术，在水稻剪株后利用稻桩上存活的休眠芽，精心培育并最终收获了再生稻的种子，开辟出高产太空稻的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A．在轨太空环境下获得水稻种子的培育方法是杂交育种
B．空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素
C．航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状
D．空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理
【答案】A
【分析】诱变育种：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。例如，用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种
【详解】A、在轨太空环境下获得水稻种子的培育方法是诱变育种，原理是基因突变，A错误；
B、空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素使水稻发生基因突变，B正确；
C、航天育种利用了基因突变的原理，基因突变可以产生新基因，因此，航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状，C正确；
D、基因突变主要发生在分裂间期，空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理，D正确。
故选A。
5．中国早在《诗经》中就有“田祖有神，秉畀炎火”的记载，意思是夜里以火诱捕蝗虫以消灭之。雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X）。下列相关分析正确的是（ ）
A．雄蝗虫的配子中均含有一个完整的染色体组
B．雌雄蝗虫减数分裂过程中均会形成12个四分体
C．蝗虫DNA分子中碱基对的替换不一定会引起基因突变
D．蝗虫有丝分裂时姐妹染色单体间的互换可引起基因重组
【答案】C
【分析】根据题意可知：蝗虫的性别由X染色体的条数决定，雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X）。
【详解】A、雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X），经过减数分裂后，配子染色体组成为11或11+X，只有部分配子含有一个完整的染色体组，A错误；
B、雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X），仅雌蝗虫减数分裂过程中会形成12个四分体，B错误；
C、DNA分子中碱基对的替换导致基因结构改变会引起基因突变，若碱基对的替换发生在非基因片段则不会引起基因突变，C正确；
D、蝗虫有丝分裂不会发生基因重组，D错误。
故选C。
6．下列有关生物变异的说法，正确的是（ ）
A．基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的根本来源
B．发生在生物体内的基因突变都能遗传给后代
C．基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型
D．基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息
【答案】C
【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的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），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。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。
【详解】A、基因突变的结果是产生新基因，因而是生物变异的根本来源，A错误；
B、发生在生物体内的基因突变不一定能遗传给后代，只有发生在生殖细胞，并且要完成受精作用后发育成后代，才能遗传给后代，B错误；
C、基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型，如AABB和AaBb表现型相同，C正确；
C、基因重组只是原有基因重组，不产生新基因，不改变基因结构，不改变基因遗传信息，D错误。
故选C。
7．下列有关基因突变的说法，正确的是（ ）
A．显性基因可突变为隐性基因，隐性基因也可突变为显性基因，体现了基因突变的随机性
B．同一个DNA上的不同基因均可发生基因突变，体现了基因突变的不定向性
C．体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代
D．低等生物和高等生物均可发生基因突变，体细胞和生殖细胞也均可发生基因突变
【答案】D
【分析】1、基因突变是指DNA分子中碱基的增添、缺失和替换，导致基因碱基序列的改变。
2、基因突变的特点：
（1）普遍性，即所有的生物都能发生基因突变；
（2）随机性，即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中，DNA分子任何部位；
（3）不定向性，即基因可以向任意方向突变，但都是变为其等位基因；
（4）低频性；
（5）多害少利性。
【详解】A、显性基因可突变为隐性基因，隐性基因也可突变为显性基因，体现了基因突变的可逆性，A错误；
B、同一个DNA上的不同基因均可发生基因突变，体现了基因突变的随机性，B错误；
C、体细胞发生的基因突变，可以通过无性繁殖遗传给后代，C错误；
D、基因突变具有随机性和普遍性，低等生物和高等生物均可发生基因突变，体细胞和生殖细胞也均可发生基因突变，D正确。
故选D。
8．下图为某雄性动物细胞（基因型为AaBb）进行分裂时某阶段示意图。不考虑基因突变和染色体变异，下列说法错误的是（ ）
A．细胞①两组中心体移向细胞两极
B．细胞①实现了染色单体上的基因重组
C．细胞②可能是基因型为Aabb的次级精母细胞
D．细胞②最终产生ab配子的概率是1/4
【答案】D
【分析】分析细胞②可知，此时处于减数第二次分裂中期，且观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换。
【详解】A、分析细胞①可知，此时处于减数第一次分裂前期，两组中心体移向细胞两极，A正确；
B、观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换实现了染色单体上的基因重组，B正确；
C、观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换，因此细胞②可能是基因型为Aabb的次级精母细胞，C正确；
D、细胞②可能是基因型为Aabb最终产生ab配子的概率是1/2，D错误。
故选D。
9．下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A．M基因可自发突变为m1或m2基因，但m1基因不可能突变为M基因
B．进行有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组
C．自然条件下，大肠杆菌可通过基因突变产生一个以上的等位基因
D．染色体上的DNA某处发生了个别碱基的增添属于基因突变
【答案】B
【分析】1、基因突变是指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政变。诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。如紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等等。
2、基因重组包括非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换导致的基因重组。
【详解】A、基因突变具有不定向性，M基因可自发突变为m1或m2基因，m1基因也可突变为M基因，A错误；
B、进行有性生殖的生物，在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因间可以发生自由组合，该过程属于基因重组，B正确；
C、自然条件下，大肠杆菌可通过基因突变产生新基因，但大肠杆菌中没有同源染色体，不会产生一个以上的等位基因，C错误；
D、染色体上的DNA某处发生了个别碱基的增添未必属于基因突变，因为该变化可以发生在染色体DNA的非基因序列，D错误。
故选B。
10．“管住嘴迈开腿”一直被奉为减肥的“铁律”，但研究发现，有些肥胖者懒得动是由于SLC35D3基因发生了突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A．SLC35D3基因的突变是由肥胖者摄入食物过多诱导产生的
B．DNA中碱基的增添、缺失或替换一定会引起基因突变
C．基因突变会导致基因在染色体上的位置发生改变
D．基因突变不一定会引起生物体的性状发生改变
【答案】D
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或替换，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。
【详解】A、基因突变是随机的、不定向的，SLC35D5基因的突变不是由摄入食物过多诱导产生的，A错误；
B、基因突变是指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，而DNA分子中碱基的增添、缺失或替换不一定发生在基因序列中，B错误；
C、基因突变会产生新的等位基因，等位基因是在同源染色体的相同位置控制相对性状的基因，故基因突变不会导致基因在染色体上的位置发生改变，C错误；
D、由于密码子的简并等，基因突变不一定会引起生物体的性状发生改变，D正确。
故选D。
二、非选择题
11．结合生物学知识回答下列问题：
(1)宫颈癌是一种常见的女性恶性肿瘤，几乎所有宫颈癌都与人乳头瘤病毒（HPV）密切相关。细胞感染HPV后发生癌变的过程中，可能发生 （填序号）①细胞代谢水平提高②某些基因失活③甲基化改变碱基序列④细胞膜表面糖蛋白数量减少
(2)为探究药物M对小鼠宫颈癌细胞是否具有抑制作用，根据实验材料完善实验思路并进行分析讨论。
实验材料：小鼠宫颈癌细胞、生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠若干、药物M溶液（用生理盐水配制）、顺铂溶液（抗癌药物，用生理盐水配制）、生理盐水、电子天平等。
完善实验思路：
①取适量小鼠宫颈癌细胞稀释成单细胞悬液，无菌条件下接种于生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠左后肢背部皮下，相同且适宜条件下饲养，选出已成瘤（瘤直径相同且大于5 mm）的小鼠240只， 分成3组（编号甲、乙、丙）
甲组：每天每只小鼠腹腔注射 ，作为肿瘤对照组；
乙组： ；
丙组： ；
另取 ，和甲组操作一样，作为正常对照组，编号丁；
②连续处理若干天，每隔10天处死各组中20只小鼠，精确称量小鼠移植瘤质量并记录，通过与甲组的平均瘤重比较，计算抑瘤率。
③设计一个坐标系，用于呈现实验结果（要求：标出横纵坐标的生物学含义即可，无需呈现具体结果）。
(3)分析讨论：研究发现药物M与顺铂处理结果接近，药物M作用机理如下图。结合图示分析，药物M通过 （填“提高”或“降低”）Bax基因活性，导致细胞色素c与蛋白A结合，激活相关物质，最终 。
【答案】
(1)①②④
(2) 随机平均 适量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射等量顺铂溶液 丙组：每天每只小鼠腹腔注射等量M溶液 80只生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠
(3) 提高 促进癌细胞凋亡
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变或表达异常；癌细胞具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，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，等等。
【详解】
（1）①癌细胞具有快速的增殖能力，细胞代谢水平提高，①正确；②原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。因此细胞癌变过程中，抑癌基因可能失活，②正确；③甲基化属于表观遗传，不会改变基因中的碱基序列，③错误；④癌细胞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，④正确。故选①②④。
（2）本实验是探究药物M对小鼠体内宫颈癌细胞是否具有抑制作用，根据给出的材料可知共需要分为四组，分别是肿瘤对照组（移植瘤小鼠+生理盐水）、阳性对照组（移植瘤小鼠+顺铂药物处理）、实验组（移植瘤小鼠+药物M处理）、正常对照组（正常小鼠+生理盐水），其他实验条件要求相同且适宜。因此实验思路为将240只模型小鼠（肿瘤小鼠）随机均分三组，甲组：每天每只小鼠腹腔注射适量生理盐水，作为肿瘤对照组；乙组：每天每只小鼠腹腔注射等量顺铂溶液，作为阳性对照组；丙组：每天每只小鼠腹腔注射等量M溶液；另取80只生理状况相同的同周龄雌性健康的无移植瘤小鼠每天每只注射等量生理盐水，作为正常对照组，编号丁组。
（3）根据题意，顺铂溶液是抗癌药物，能加速癌细胞裂解死亡，研究发现药物M与顺铂处理结果接近，则药物M也能加快癌细胞解体，据图分析，Bax能促进线粒体中相关基因表达，合成细胞色素c，细胞色素c能与蛋白A结合促进Caspase-9的活化，激活Caspase-3，导致DNA被切割，细胞解体，因此分析可知，药物M通过促进Bax基因活性进而促进癌细胞解体，发生细胞凋亡。
12．野生型果蝇的眼色为暗红眼(++)。现有两个纯合突变品系朱砂眼(cc)和猩红眼(ss)，为进一步研究其眼色的遗传机制，进行了3组杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：
(1)果蝇是遗传研究的常用实验材料，具有 优点。
(2)雌果蝇的生殖器官中有贮精囊，一次交配可供多次受精使用。杂交实验时应选择 (填“未”或“已”)交配过的雌果蝇作为实验材料。
(3)据上述实验结果可知，野生型果蝇的暗红眼为 性状，突变品系c基因与s基因的关系是 (填“等位”或“非等位”)基因。
(4)若c基因与s基因位于一对同源染色体上且不发生互换，在答题卡相应位置画出实验③中F1的相关基因 。F1相互交配产生的F2中野生型比例为 。
(5)为探究s基因的作用机制，研究者分别提取 品系果蝇的+和 品系果蝇的s基因片段进行扩增后电泳，并对其表达量进行测定，结果见图1和图2所示。据图可推测，s基因的出现是由于+基因发生了碱基对的 ，进而导致其基因表达量 。
【答案】
(1)子代数量多、有易区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养等
(2)未
(3) 显性 非等位
(4) 1/2
(5) 野生型 猩红眼 缺失 下降/减少
【分析】
1、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；（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；（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。
2、基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】
（1）果蝇作为遗传学实验材料的优点：子代数量多、有易区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养等。
（2）雌果蝇的生殖器官中有贮精囊，可保存与多只雄果蝇交配所得的大量精子，在做果蝇杂交实验时，为确保实验结果的可靠性，必须选择未交配过的雌果蝇作为实验材料。
（3）由实验①和②可知，亲本杂交后，F1都是暗红色，该果蝇的突变眼色为隐性性状，暗红眼为显性性状。根据杂交组合③实验结果可知，朱砂眼和猩红眼杂交，后代表现为暗红眼，朱砂眼和猩红眼均为隐性突变体，若二者由一对等位基因控制，子代不可能出现暗红眼，因此c、s为非等位基因。
（4）c基因与s基因为非等位，若c基因与s基因位于一对同源染色体上且不发生互换，实验③中亲本的基因型为cc++和ss++，F1的基因型为c+s+，其相关基因如图示：。F1产生的配子及比例为：s+：c+=1：1，F1相互交配产生的F2中表现型及比例为朱砂眼：野生型（暗红眼）：猩红眼=1：2：1，即F1相互交配产生的F2中野生型比例为1/2。
（5）探究s基因的作用机制，分别提取野生型品系果蝇的+和猩红眼的s基因片段进行扩增后电泳，分析电泳结果可知，s基因的长度较+基因短，且s基因的表达量较+基因低，说明s基因的出现是由于+基因发生了碱基对的缺失，进而导致其基因表达量下降（减少）。
考点02 染色体变异
地 城
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考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：15分钟
1．染色体结构的变异
（1）在普通光学显微镜下 。
（2）结果： ，使排列在染色体上的 发生改变，从而导致 的改变。
（3）实例： 。
2．染色体组：是指细胞中的一组 ，在 和 上各不相同，携带着控制生物 的全部遗传信息。
3．染色体数目的变异可以分为两类：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一套完整的 为基数成倍地增加或成套地减少。（P87）
4．如果二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作 。如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作 。（P88）
5．如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为 。（P88）
6．三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现 ，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。（P88“小字内容”）
7．自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是 倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。（P88）
8．与二倍体植株相比， 的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（P88）
9．人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理等。目前最常用而且最有效的方法，是用 来处理 或 。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够 ，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（P88）
10．像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中的染色体数目与 染色体数目相同的个体，叫做单倍体。（P88）
11．与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且 。但是，利用单倍体植株培育新品种却能 。而且每对染色体上成对的基因是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。（P89“小字内容”）
12．猫叫综合征是人的第 号染色体 引起的遗传病。（P90）
【答案】
1．（1）可见 （2）染色体结构的改变 基因的数目或排列顺序 性状 （3）猫叫综合征、果蝇缺刻翅等 2.非同源染色体 形态 功能 生长发育 3.非同源染色体 4.三倍体 四倍体
5．多倍体 6.联会紊乱 7.二 8.多倍体 9.秋水仙素 萌发的种子 幼苗 抑制纺锤体的形成 10.本物种配子 11.高度不育 明显缩短育种年限 12.5 部分缺失
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
单选题
1．猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，该病的变异类型属于（ ）
A．基因突变B．基因重组
C．染色体结构变异D．不可遗传变异
【答案】C
【分析】1、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。
2、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程 中，控制不同性状的基因的重新组合。
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。
【详解】猫叫综合征是5号染色体的部分缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异中的缺失，C正确，ABD错误。
故选C。
2．如图为雄性动物体内细胞分裂过程中，部分染色体发生的某种行为(A/a、B/b 表示相关基因且不考虑其他基因)。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该行为发生在减数第一次分裂中期
B．此种变异属于染色体结构变异中的易位
C．该行为实现了等位基因的自由组合
D．该细胞经减数分裂能产生四种精细胞
【答案】D
【分析】题图分析：该图所示为四分体时期的（交叉）互换，该行为发生在减数第一次分裂前期，（交叉）互换的结果使配子的种类增加。
【详解】A、同源染色体的非姐妹染色单体之间的（交叉）互换发生在减数第一次分裂前期，A错误；
B、图示的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B错误；
C、该行为实现了同源染色体上非等位基因的重组，但不属于自由组合，C错误；
D、减数分裂结束时，图示四条染色单体会分到四个子细胞内，故其经减数分裂可产生ABC、ABc、abB、abc四种配子，D正确。
故选D。
3．下列关于染色体变异的叙述，错误的是（ ）
A．猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的疾病
B．非同源染色体之间交换片段属于染色体的结构变异
C．DNA分子上缺失多个碱基对属于染色体的结构变异
D．细胞中性染色体组成的不同可能导致果蝇的性别不同
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体异常遗传病，A正确；
B、非同源染色体之间交换片段属于易位，属于染色体的结构变异，B正确；
C、DNA分子上某个基因缺失多个碱基对属于基因突变，C错误；
D、细胞中X染色体数目的差异可能导致果蝇的性别不同，例如性染色体为XY或XO的果蝇是雄性，性染色体为XX或XXY的果蝇是雌性，D正确。
故选C。
4．图甲为一个基因型为的精原细胞（2N=4），将该细胞的核DNA双链均用标记后，置于只含的培养基中培养，经一次有丝分裂后，又完成减数分裂，产生了一个基因型为的异常精细胞，如图乙所示。整个过程中只发生一次变异，下列叙述正确的是（ ）
A．初级精母细胞中每条染色体中的一条染色单体含有放射性同位素
B．染色体数目变异的发生可能是因为减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离
C．次级精母细胞中所含X染色体数目可能为0或1
D．基因型为的异常精子中含有的染色体数目为0或1或2或3
【答案】D
【分析】由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂，产生一个含有AaXB染色体的异常精细胞，该精细胞的出现是由于减数分裂Ⅰ时A和a所在的同源染色体未正常分离导致的，因此同时产生的三个精细胞1个AaXB，2个只含Y染色体。
【详解】A、经有丝分裂产生的两个子细胞每条染色体均具有放射性，且每条染色体含有的DNA分子均为一条链含有15N标记、一条含14N标记，但15N不具有放射性，A错误；
B、染色体数目变异的发生一般是因为减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能在有丝分裂过程中出现染色体数目异常的精原细胞进而产生了异常的精细胞，B错误；
C、由于产生了图示异常的精细胞为AaXBY和AaXB，因此，次级精母细胞中所含X染色体数目可能为1或2条染色体，C错误；
D、产生基因型为AaXB的异常精子的次级精母细胞的基因型可表示为AAaaXBXB，该细胞中含有的6个DNA分子中只有3个DNA分子带有14N，且带有14N的DNA分子随机进入到子细胞中，因此该次级精母细胞分裂产生的基因型为AaXB的异常精子中含有14N的染色体数目为0或1或2或3，D正确。
故选D。
5．人类某一对同源染色体全部来自父方或母方的现象称为“单亲二体性”。其产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体。“单亲二体性”多数会引起自然流产，存活胎儿也可能伴随严重的健康问题。下列叙述正确的是（ ）
A．“单亲二体性”造成的健康问题包括胎儿患隐性遗传病
B．“单亲二体性”产生过程只经历一次染色体数目变异
C．“单亲二体性”能诞生染色体组成为44+YY的正常后代
D．“单亲二体性”的胎儿各继承来自父方和母方的一个完整染色体组
【答案】A
【分析】由题意可知，“单亲二体性”产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体，共经历了两次染色体数目变异。
【详解】A、若亲本的一对同源染色体均为隐性基因，可能导致“单亲二体性”胎儿患隐性遗传病，A正确；
B、由题意可知，“单亲二体性”产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体，共经历了两次染色体数目变异，B错误；
C、44+YY的后代不正常，C错误；
D、“单亲二体性”的胎儿得到亲本其中之一的染色体组少一条，D错误。
故选A。
6．无子西瓜是由普通二倍体（2N=22）西瓜与四倍体（4N=44）西瓜杂交后形成的三倍体西瓜。三倍体无子西瓜因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A．三倍体无子西瓜的变异类型可用显微镜检测
B．三倍体无子西瓜的无子性状不能遗传给后代
C．三倍体西瓜的细胞中最多含有66条染色体
D．二倍体西瓜和四倍体西瓜之间存在生殖隔离
【答案】B
【分析】利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉三倍体子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
【详解】A、无子西瓜的培育方法是多倍体育种，原理是染色体数目变异，可用显微镜检测，A正确；
B、无子西瓜的培育方法是多倍体育种，原理是染色体数目变异，属于可遗传变异，所以其性状可以遗传给后代，B错误；
C、二倍体西瓜细胞含有22条染色体，其产生的配子含有11条染色体，四倍体西瓜细胞含有44条染色体，其产生的配子含有22条染色体，三倍体无子西瓜由二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的，故三倍体无子西瓜细胞中含有33条染色体，三倍体无子西瓜的细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍，为66条，C正确；
D、二倍体西瓜和四倍体西瓜产生的子代是三倍体，三倍体高度不育，二倍体西瓜和四倍体西瓜存在生殖隔离，不属于同一物种，D正确。
故选B。
7．西瓜（2n=22）为二倍体生物，现利用稳定遗传的红瓤（R）小籽（e）西瓜品种甲与黄瓤（r）大籽（E）西瓜品种乙进行育种，流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee
B．用低温诱导替代①时，利用卡诺氏液固定细胞形态后，经解离、漂洗、染色、制片观察实验结果
C．杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子
D．图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种
【答案】B
【分析】1、由题意知，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee；
2、图中①②过程是多倍体育种方法获得无子果实，③植物生长调节剂获得无子西瓜，⑤过程是杂交育种，④是细胞融合技术，四倍体西瓜与二倍体西瓜融合形成的杂交细胞含有6个染色体组，由该杂交细胞发育成的植株进行花药离体培养获得的单倍体含有3个染色体组。
【详解】A、根据题意可知，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee，即通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee，A正确；
B、①过程中的试剂为秋水仙素，可以用低温处理代替，利用卡诺氏液固定细胞形态后，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，经解离、漂洗、染色、制片，最后先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象、再用高倍镜观察实验结果，B错误；
C、单倍体幼苗的基因型可能是杂合子，经秋水仙素处理获得的新品种就不是纯合子，故杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子，C正确；
D、甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F₂的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F₂的基因型有9种，D正确。
故选B。
8．以洋葱（2N=16）作为实验材料，下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验”的说法，错误的是（ ）
A．通过光学显微镜可观察到细胞中可能含有2N、4N 或8N条染色体
B．低温诱导会抑制纺锤体的形成，但着丝粒仍可分裂
C．该实验中根尖表面的卡诺氏液用清水冲洗，解离液用体积分数为95%的酒精清洗
D．低温诱导与用秋水仙素诱导染色体数目变化的原理相同
【答案】C
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：
（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍；
（2）该实验的步骤：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、光学显微镜可以观察到染色体并统计染色体数目，2N生物细胞有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍为4N，低温诱导该生物细胞染色体数目加倍后，细胞中染色体数目为4N，进行有丝分裂后期时染色体数目为8N，A正确；
B、低温诱导会抑制纺锤体的形成，但着丝粒仍可分裂，故低温处理可导致染色体加倍，B正确；
C、该实验中根尖表面的卡诺氏液用体积分数为95%的酒精冲洗，解离液用清水清洗，C错误；
D、低温诱导和秋水仙素诱导原理都是抑制纺锤体的形成，D正确。
故选C。
9．某生物兴趣小组绘制了甲~丁四个果蝇细胞的核 DNA 数、染色体数和染色体组数的关系图(如图)。下列叙述错误的是（ ）
A．甲细胞一定不处于减数第二次分裂后期
B．乙细胞一定处于有丝分裂前期或中期
C．丙细胞一定不存在染色单体
D．丁细胞的绘制一定存在错误
【答案】B
【分析】果蝇是二倍体生物，含有两个染色体组2N=8。
减数分裂过程: (1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。减数第一次分裂:①前期:联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离，非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体;中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲细胞含有一个染色体组，说明处于减数第二次分裂时期，且每个染色体的DNA分子数目为2，说明此时姐妹染色单体还未分开，则一定不是减数第二次分裂后期，因此为减数第二次分裂前期或中期，A正确；
B、乙细胞中含有两个染色体组，说明有同源染色体存在，则为有丝分裂时期或减数第一次分裂时期，且每条染色体上有2个DNA分子，说明此时姐妹染色单体还未分开，则处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂前期、中期，B错误；
C、丙细胞中染色体组数目为2、每条染色体DNA数目为1，说明没有染色单体，C正确；
D、果蝇是二倍体动物，无论是有丝分裂还是减数分裂，每个染色体中含有2个DNA分子时，该时期位于有丝分裂后期之前或减数第二次分裂后期之前，细胞中染色体组数为2或1，不会出现4组，因此丁细胞的绘制一定存在错误，D正确。
故选B。
10．某动物（2n=4）的基因型为 AaXBY，其精巢中三个细胞的染色体组成和部分基因分布如图所示。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ）
A．细胞②是细胞①完成减数第一次分裂后的一个子细胞
B．细胞①与细胞③均含有2个染色体组和2套遗传信息
C．细胞②的基因型可能为 AAXBY或 AaXBY
D．细胞③分裂产生的生殖细胞受精后产生的个体为雌性
【答案】D
【分析】据图可知，细胞①处于有丝分裂的中期，细胞②处于减数第二次分裂的中期，细胞③处于减数第二次分裂的后期。
【详解】A、据图可知，细胞①中每条染色体的着丝粒都处于细胞中央赤道板的位置，处于有丝分裂的中期，没有进行减数分裂，A错误；
B、相同形态的染色体出现几次就是几个染色体组，细胞①与细胞③均含有2个染色体组，但细胞①中染色体数目与体细胞相同，且含有染色单体，说明该细胞中含有4套遗传信息，B错误；
C、细胞②中长的染色体是白色的，其上基因为aa或者AA或者Aa，短的染色体是黑色的，其上基因为XBXB，因此细胞②的基因型可能为 aaXBXB或者AaXBXB或者AAXBXB，C错误；
D、细胞③没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂的后期，根据染色体颜色可以判断其分裂产生的生殖细胞中含有X染色体，受精后产生的个体为雌性，D正确。
故选D。
11．研究人员培养果蝇时发现了四只奇特的果蝇，为了研究这四只果蝇奇特的原因，他们用显微镜观察其成熟后的生殖腺细胞，找到处于减数第一次分裂时期细胞，画出部分染色体模型如下图（为正常染色体），原因解释不正确的（ ）
A．a果蝇少了两条染色体
B．b果蝇发生了染色体片段的增加
C．c果蝇可能多了一个染色体组
D．d果蝇发生了染色体片段的缺失
【答案】A
【分析】1、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
2、在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
【详解】A、二倍体a果蝇多了一条染色体，属于三体，A错误；
B、b果蝇发生了染色体4片段的增加，B正确；
C、在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组，二倍体c果蝇可能多了一个染色体组 ，C正确；
D、d果蝇发生了染色体片段34的缺失，D正确。
故选A。
12．下列有关三倍体无子西瓜培育过程的说法，正确的是（ ）
A．三倍体无子西瓜可能会产生极少量可育的配子
B．三倍体西瓜植株不可能由受精卵发育而来
C．获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，且两次使用花粉的作用相同
D．三倍体植株的体细胞中无同源染色体，所以三倍体西瓜不育
【答案】A
【分析】利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
【详解】A、三倍体植株在减数分裂时联会发生紊乱，在极少数情况下可以产生可育配子，A正确；
B、三倍体西瓜植株由三倍体的种子发育而来，而种子由受精卵发育而来，所以三倍体西瓜植株可以由受精卵发育而来，B错误；
C、获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，第一次传粉作用是受精，第二次传粉作用是刺激子房发育成果实，C 错误；
D、三倍体植株细胞中有同源染色体，但减数分裂时同源染色体联会紊乱，故不育，D错误。
故选A。
非选择题
13．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请回答下列问题：
(1)测定玉米基因组DNA序列时，需测定 条染色体上的DNA碱基序列。
(2)采用A、B两株玉米进行下图示遗传实验，实验中涉及到的传粉方式是 。
(3)玉米的高秆（H）对矮秆（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。下图表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（A~C）培育优良品种矮秆抗病（hhRR）植株的过程。
Ⅰ.品种甲、乙杂交的操作步骤是 （用文字和箭头写出主要的操作步骤即可）。
Ⅱ.用方法A培育优良品种时，获得②hR植株常用的方法为 。②hR植株是 ，往往长得弱小，高度不育，为获得可育植株④hhRR，目前最常用且最有效的方法是采用 处理②hR植株。
Ⅲ.用方法B培育优良品种应用的原理是 。用方法B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中的比例为 。若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2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 。
Ⅳ.图中所示的方法C最难获得优良品种，其原因是 。
【答案】
(1)10
(2)异花传粉
(3) 套袋→传粉→套袋 花药离体培养 单倍体 秋水仙素 基因重组 5 3/4 4/27 基因突变具有低频性、不定向性
【分析】
1、人工授粉过程：去雄（未成熟花的雄蕊）→套袋→授粉→套袋。
2、分析图二可知：方法A是单倍体育种，方法B是杂交育种，方法C是诱变育种。
【详解】
（1）玉米（2N=20），细胞中含有2个染色体组，每个染色体组中有10条染色体，这10条染色体携带着控制生长发育的全部遗传信息，因此测定玉米基因组DNA序列时，需测定10条染色体上的DNA碱基序列。
（2）玉米的雌雄异花，实验中涉及到的传粉方式是异花传粉。
（3）Ⅰ.玉米为单性花，品种甲、乙杂交的操作步骤即人工授粉过程为套袋→传粉→套袋。
Ⅱ.植株②hR由配子发育而来，属于单倍体，获得②hR植株常用的方法为花药离体培养。为获得可育植株④hhRR，目前最常用且最有效的方法是采用秋水仙素处理②hR植株。
Ⅲ.方法B是杂交育种，应用的原理是基因重组。基因型为HhRr的植株自交，子代基因型有HHRR、HHRr、HHrr、HhRR、HhRr、HhRR、hhRR、hhRr、hhrr共9种，会发生性状分离的基因型为HHRr、HhRR、HhRr、HhRR、hhRr共5种，占。F2的高秆抗病植株中，基因型及比例为HHRR、HHRr、HhRR、HhRr，F2的矮秆抗病植株中，基因型及比例分别为hhRR、hhRr。F2高秆抗病植株产生的配子及比例为HR、Hr、hR、hr；矮秆抗病植株产生的配子及比例为hr、hR，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株（hhRR）占hR×hR=。
Ⅳ.方法C是诱变育种，其原理为基因突变，具有低频性、不定向性，难以获得优良品种。
14．染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需求对生物的染色体进行操作，添加、削弱或替代染色体，从而达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析并回答下列问题。
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14，SY14能够存活且表现出相应的生命特性，这项研究对人类“设计、再造和重塑生命”有重要意义。获得SY14运用的可遗传变异原理是 ，SY14的染色体DNA上有 （填“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。串联染色体上的基因呈排列。由于酿酒酵母三分之一基因与人类基因同源，因此从 （填“细胞”或“分子”）水平说明 。
(2)二倍体大麦（♀）与二倍体球茎大麦（♂）杂交，得到的受精卵有丝分裂时，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲。植株甲的体细胞中有丝分裂后期含 个染色体组，与二倍体大麦植株相比，甲植株的特点是 。由于二倍体大麦与二倍体球茎大麦杂交很难获得可育后代，因此二者存在 。
(3)科学家通过染色体工程证实了普通小麦的起源。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如下图所示（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）。
在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是 （答出2点即可）。
【答案】
(1) 染色体变异 多于16 分子 人类和酵母菌有共同的祖先
(2) 2 植株矮小、高度不育 生殖隔离
(3) 无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮
【分析】
1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，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。
2、当细胞中含有奇数个染色体组时，由于减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法产生可育配子，因而无法产生后代，例如利用二倍体的花粉培育的单倍体高度不育，植株矮小。
【详解】
（1）16条染色体融合成为1条染色体，该过程发生染色体结构上的拼接，属于染色体变异；RNA聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录，RNA聚合酶的结合位点位于基因的首端，因为SY14的染色体是由16条染色体融合而成，因此融合后的染色体DNA上含有的基因数多于16，可知RNA聚合酶的结合位点也多于16个。由于酿酒酵母三分之一基因与人类基因同源，因此从分子水平说明人类和酵母菌有共同的祖先。
（2）二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子，配子中只有一个染色体组，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具大麦染色体的植株甲，因此植株甲的体细胞只有一个染色体组，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，细胞中含有2个染色体组。在减数分裂时由于细胞内不含有同源染色体，无法联会，甲植株无法产生正常配子，因而高度不育，植株矮小。由于二倍体大麦与二倍体球茎大麦杂交很难获得可育后代，因此二者属于不同的物种，存在生殖隔离。
（3）杂种一为AB，无同源染色体，不能正常配对，无法产生正常配子，高度不育；杂种二为ABD，有三个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，共21条染色体，加倍后有42条染色体，染色体组成表示为AABBDD；多倍体指由受精卵发育而来且染色体组数目为三个及以上的个体，比二倍体营养物质含量高、茎秆粗壮。
15．我国盐碱地面积广，主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的育种方案。请回答下列问题：
(1)①所示的过程最可能使萌发的种子发生了 （填可遗传变异类型），进而选育出耐盐的新品种。但实际培育过程中，会出现处理过的种子出苗后不久就死亡、产量和品质下降等情况，这说明了该变异具有 的特点；为了获得更多的耐盐植株新品种，可进行的操作是 。
(2)若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，则过程②的目的是 。经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3，则经过第三代自交并筛选获得的耐盐植株中纯合子占 。
(3)若要在较短时间内获得耐盐新品种，可选图中 （填数字）途径所用的方法，该过程利用的遗传学原理是 ；此方法在培育过程中形成的单倍体植株表现出 的特点；该方案中秋水仙素的作用对象是 ，其作用原理是 。
【答案】
(1) 基因突变 多害少利 进行植物组织培养
(2) 提高耐盐稳定遗传植株的比例 7/9
(3) ③ 染色体（数目）变异 高度不育 单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成
【分析】基因突变是指DNA中碱基对增添、缺失或替换而引起基因结构的改变，诱发基因突变的因素包括物理因素、化学因素和生物因素，利用基因突变原理进行育种属于诱变育种。
【详解】
（1）过程①是用γ射线处理萌发的种子，“γ射线”属于物理诱变因子，故①所示的过程最可能使萌发的种子发生了基因突变，进而选育出耐盐的新品种。但实际培育过程中，会出现处理过的种子出苗后不久就死亡、产量和品质下降等情况，这说明了该变异具有多害少利的特点；为了获得更多的耐盐植株新品种，可进行的操作是进行植株组织培养。
（2）若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，则过程②的目的是提高耐盐稳定遗传植株的比例。若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，用A表示耐盐基因，基因型为Aa，自交一次，耐盐个体的基因型是AA：Aa=1：2；第二代自交，AA=1/3+2/3×1/4＝1/2，Aa=2/3×1/2＝1/3，aa=2/3×1/4=1/6，耐盐个体AA纯合体的比例是3/5，杂合体占2/5；第三代自交AA=3/5+2/5×1/4＝7/10，Aa=2/5×1/2＝1/5，aa=2/5×1/4＝1/10，耐盐植株中AA纯合子占7/9。
（3）若要在较短时间内获得耐盐新品种，可选图中③途径所用的方法（先花药离体培养后秋水仙素加倍，即单倍体育种），该过程利用的遗传学原理是染色体（数目）变异；此方法在培育过程中形成的单倍体植株表现出高度不育的特点；该方案中秋水仙素的作用对象是单倍体幼苗，其作用原理是抑制纺锤体的形成，从而实现染色体数目的加倍。
实验
P
F1
①
朱砂眼×野生型
野生型
②
猩红眼×野生型
野生型
③
朱砂眼×猩红眼
野生型
地 城
知识填空
考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：20分钟
1．镰状细胞贫血形成的直接原因： ；
根本原因： 。
2．基因突变概念：DNA分子中发生碱基的 ，而引起的 的改变。
3．基因突变的原因有 和 。
eq \a\vs4\al(（1）诱发突,变（外因）)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(物理因素：如 ，能损伤细胞内的DNA。,化学因素：如 ，能改变核酸的碱基,生物因素：如 ，其遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。))
（2）自然突变（内因）： 。
4．基因突变的特点（1） ：发生于一切生物中（原核生物、真核生物、病毒）；（2） ：发生于个体发育的任何时期、任何细胞中；（3） ：可以产生一个或多个等位基因 ；（4） ；（5） 。
5．基因突变的时间：通常发生在 。
6．基因突变的结果：产生原基因的 。
7．基因突变的意义是 ； ； 。
8．基因突变若发生在 中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在 中，一般不能遗传给后代；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过 传递给后代。（P81）
9．人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因： 和 。（P82）
10．癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够 ， 发生显著变化，细胞膜上的 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，等等。（P82）
11．基因突变一定会导致遗传信息、mRNA改变吗？生物性状（即表型）呢？为什么？
______________________________________________________________________
___________________________________________________________________。（P81思考·讨论）
12．基因重组是指在生物体进行 的过程中，控制 的基因的重新组合。（P84）
13．基因重组包括①发生在减数第一次分裂前期时期的 ；②发生在减数第一次分裂后期时期的 。另外，基因工程、肺炎链球菌的转化也属于 。（P84）
14．同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性和生活力，其根本原因是：____________________________________________________________
________________________________________________________________产生新的基因组合（即基因型更多）。（P84）
【答案】
1．血红蛋白分子结构的改变 控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变 2.替换、增添或缺失 基因碱基序列 3.内因 外因 （1）紫外线、X射线及其他辐射 亚硝酸、碱基类似物 某些病毒 （2）DNA复制时，出现差错 4.（1）普遍性 （2）随机性 （3）不定向性 （4）低频性 （5）多害少利性 5.有丝分裂或减数第一次分裂前的间期 6.等位基因 7.新基因产生的途径 生物变异的根本来源 为生物的进化提供了丰富的原材料 8.配子 体细胞 无性繁殖 9.原癌基因 抑癌基因
10．无限增殖 形态结构 糖蛋白 11.基因突变一定会导致遗传信息、mRNA（含密码子）的改变；生物性状不一定改变，原因是密码子有简并性，当密码子改变，对应氨基酸不一定改变 12.有性生殖 不同性状 13.互换 自由组合 基因重组
14．有性生殖会发生基因重组
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
单选题
1．生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．细胞生长过程中，其相对表面积增大，导致细胞的物质交换效率提高
B．癌变细胞产生的细胞表面粘连蛋白增加，使癌细胞容易在组织间自由转移
C．细胞衰老过程中细胞内染色质的收缩会影响遗传信息的表达
D．受伤的细胞死亡与细胞的衰老死亡均属于细胞凋亡
【答案】C
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、细胞生长过程，细胞体积变大，相对表面积会减小，物质交换效率会降低，A错误；
B、癌变细胞糖蛋白减少，黏着性降低，使其在组织问容易分散和转移，B错误；
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，细胞衰老过程中，染 色质收缩会导致其中的 DNA 分子解旋困难而影响转录进而影响遗传信息的表达，C正确；
D、受伤的细胞死亡是细胞的被动死亡，属于细胞坏死，细胞的衰老死亡是主动的死亡，属于细 胞的凋亡，D错误。
故选C。
2．HPV 是一种双链环状DNA病毒，至今已鉴定出200多种HPV 类型， 如HPV16、HPV18等。研究发现，人体宫颈细胞感染HPV后， HPV的DNA 编码的一种E6蛋白能够和人体P53基因表达蛋白形成复合物，并且使P53表达蛋白降解，进一步导致人体Bcl-2 基因过量表达，进而导致宫颈癌的发生。顺铂是临床使用较多的化疗药物，可与细胞内的亲核基因结合进而干扰DNA的正常复制。下列说法错误的是（ ）
A．健康的人体内都存在原癌基因和抑癌基因
B．人体P53基因属于原癌基因，Bc1-2基因属于抑癌基因
C．不同 HPV 致癌性不同的根本原因是 DNA 碱基序列不同
D．化疗干扰癌细胞增殖的时期一般发生在细胞分裂前的间期
【答案】B
【分析】原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持机体正常生命活动所必须的；抑癌基因也称为抗癌基因，正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。
【详解】A、癌变的内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，健康的人体内都含有原癌基因和抑癌基因，A正确；
B、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，据题意可知，P53表达蛋白降解，导致宫颈癌的发生，即P53能阻止细胞不正常的增殖，属于抑癌基因，人体Bcl-2基因过量表达，导致宫颈癌的发生，即Bcl-2能控制细胞生长和分裂的过程，属于原癌基因，B错误；
C、不同HPV致癌性不同的根本原因是它们的DNA 碱基序列，即遗传信息不同，C正确；
D、化疗主要通过一定量的化疗药物干扰癌细胞进行DNA 复制，从而抑制其分裂或杀死癌细胞，DNA 复制发生在细胞分裂前的间期，D正确。
故选B。
3．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是（ ）
A．生物在个体发育的特定时期才可发生基因突变
B．基因突变能定向形成新的等位基因
C．低等生物和高等生物均可发生基因突变
D．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
【答案】C
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变。基因突变最易发生于DNA分子复制过程中，即细胞有丝分裂间期（导致体细胞发生突变）或减数第一次分裂前的间期（导致生殖细胞发生突变）。
基因突变的特征：（1）基因突变在自然界是普遍存在的；（2）基因突变是随机发生的、不定向的；（3）基因突变的频率是很低的；（4）基因突变多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】A、无论生物个体发育的哪个时期，都可能发生突变，说明基因突变具有随机性，A错误；
B、基因突变是不定向的，一个位点上的基因可以突变成多个等位基因，即基因突变具有不定向性，B错误；
C、无论是低等生物还是高等生物，无论是体细胞还是生殖细胞，都可能发生突变，说明基因突变具有普遍性，C正确；
D、体细胞发生的基因突变通过无性生殖也可遗传，D错误。
故选C。
4．2022年，我国宇航员在问天实验舱中进行航天育种培育太空稻，完成了国际上首次在轨太空环境下水稻全生命周期培养实验获得水稻种子。还首次成功尝试空间再生稻技术，在水稻剪株后利用稻桩上存活的休眠芽，精心培育并最终收获了再生稻的种子，开辟出高产太空稻的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A．在轨太空环境下获得水稻种子的培育方法是杂交育种
B．空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素
C．航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状
D．空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理
【答案】A
【分析】诱变育种：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。例如，用辐射方法处理大豆，选育出含油量高的大豆品种
【详解】A、在轨太空环境下获得水稻种子的培育方法是诱变育种，原理是基因突变，A错误；
B、空间再生稻技术利用了太空微重加重离子、多种宇宙射线等因素使水稻发生基因突变，B正确；
C、航天育种利用了基因突变的原理，基因突变可以产生新基因，因此，航天育种可以提高变异率，还可短时间内有效地改良某些性状，C正确；
D、基因突变主要发生在分裂间期，空间再生稻技术是利用了芽在分裂过程中容易发生变异的原理，D正确。
故选A。
5．中国早在《诗经》中就有“田祖有神，秉畀炎火”的记载，意思是夜里以火诱捕蝗虫以消灭之。雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X）。下列相关分析正确的是（ ）
A．雄蝗虫的配子中均含有一个完整的染色体组
B．雌雄蝗虫减数分裂过程中均会形成12个四分体
C．蝗虫DNA分子中碱基对的替换不一定会引起基因突变
D．蝗虫有丝分裂时姐妹染色单体间的互换可引起基因重组
【答案】C
【分析】根据题意可知：蝗虫的性别由X染色体的条数决定，雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X）。
【详解】A、雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X），经过减数分裂后，配子染色体组成为11或11+X，只有部分配子含有一个完整的染色体组，A错误；
B、雌蝗虫体细胞内染色体数为2N=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2N=23（22+X），仅雌蝗虫减数分裂过程中会形成12个四分体，B错误；
C、DNA分子中碱基对的替换导致基因结构改变会引起基因突变，若碱基对的替换发生在非基因片段则不会引起基因突变，C正确；
D、蝗虫有丝分裂不会发生基因重组，D错误。
故选C。
6．下列有关生物变异的说法，正确的是（ ）
A．基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的根本来源
B．发生在生物体内的基因突变都能遗传给后代
C．基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型
D．基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息
【答案】C
【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的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），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。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。
【详解】A、基因突变的结果是产生新基因，因而是生物变异的根本来源，A错误；
B、发生在生物体内的基因突变不一定能遗传给后代，只有发生在生殖细胞，并且要完成受精作用后发育成后代，才能遗传给后代，B错误；
C、基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型，如AABB和AaBb表现型相同，C正确；
C、基因重组只是原有基因重组，不产生新基因，不改变基因结构，不改变基因遗传信息，D错误。
故选C。
7．下列有关基因突变的说法，正确的是（ ）
A．显性基因可突变为隐性基因，隐性基因也可突变为显性基因，体现了基因突变的随机性
B．同一个DNA上的不同基因均可发生基因突变，体现了基因突变的不定向性
C．体细胞发生的基因突变一定不能遗传给后代
D．低等生物和高等生物均可发生基因突变，体细胞和生殖细胞也均可发生基因突变
【答案】D
【分析】1、基因突变是指DNA分子中碱基的增添、缺失和替换，导致基因碱基序列的改变。
2、基因突变的特点：
（1）普遍性，即所有的生物都能发生基因突变；
（2）随机性，即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中，DNA分子任何部位；
（3）不定向性，即基因可以向任意方向突变，但都是变为其等位基因；
（4）低频性；
（5）多害少利性。
【详解】A、显性基因可突变为隐性基因，隐性基因也可突变为显性基因，体现了基因突变的可逆性，A错误；
B、同一个DNA上的不同基因均可发生基因突变，体现了基因突变的随机性，B错误；
C、体细胞发生的基因突变，可以通过无性繁殖遗传给后代，C错误；
D、基因突变具有随机性和普遍性，低等生物和高等生物均可发生基因突变，体细胞和生殖细胞也均可发生基因突变，D正确。
故选D。
8．下图为某雄性动物细胞（基因型为AaBb）进行分裂时某阶段示意图。不考虑基因突变和染色体变异，下列说法错误的是（ ）
A．细胞①两组中心体移向细胞两极
B．细胞①实现了染色单体上的基因重组
C．细胞②可能是基因型为Aabb的次级精母细胞
D．细胞②最终产生ab配子的概率是1/4
【答案】D
【分析】分析细胞②可知，此时处于减数第二次分裂中期，且观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换。
【详解】A、分析细胞①可知，此时处于减数第一次分裂前期，两组中心体移向细胞两极，A正确；
B、观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换实现了染色单体上的基因重组，B正确；
C、观察细胞①和细胞②可知A、a所在染色体发生了互换，因此细胞②可能是基因型为Aabb的次级精母细胞，C正确；
D、细胞②可能是基因型为Aabb最终产生ab配子的概率是1/2，D错误。
故选D。
9．下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A．M基因可自发突变为m1或m2基因，但m1基因不可能突变为M基因
B．进行有性生殖的生物，非同源染色体上的非等位基因间可以发生基因重组
C．自然条件下，大肠杆菌可通过基因突变产生一个以上的等位基因
D．染色体上的DNA某处发生了个别碱基的增添属于基因突变
【答案】B
【分析】1、基因突变是指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政变。诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。如紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等等。
2、基因重组包括非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换导致的基因重组。
【详解】A、基因突变具有不定向性，M基因可自发突变为m1或m2基因，m1基因也可突变为M基因，A错误；
B、进行有性生殖的生物，在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因间可以发生自由组合，该过程属于基因重组，B正确；
C、自然条件下，大肠杆菌可通过基因突变产生新基因，但大肠杆菌中没有同源染色体，不会产生一个以上的等位基因，C错误；
D、染色体上的DNA某处发生了个别碱基的增添未必属于基因突变，因为该变化可以发生在染色体DNA的非基因序列，D错误。
故选B。
10．“管住嘴迈开腿”一直被奉为减肥的“铁律”，但研究发现，有些肥胖者懒得动是由于SLC35D3基因发生了突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A．SLC35D3基因的突变是由肥胖者摄入食物过多诱导产生的
B．DNA中碱基的增添、缺失或替换一定会引起基因突变
C．基因突变会导致基因在染色体上的位置发生改变
D．基因突变不一定会引起生物体的性状发生改变
【答案】D
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或替换，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。
【详解】A、基因突变是随机的、不定向的，SLC35D5基因的突变不是由摄入食物过多诱导产生的，A错误；
B、基因突变是指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，而DNA分子中碱基的增添、缺失或替换不一定发生在基因序列中，B错误；
C、基因突变会产生新的等位基因，等位基因是在同源染色体的相同位置控制相对性状的基因，故基因突变不会导致基因在染色体上的位置发生改变，C错误；
D、由于密码子的简并等，基因突变不一定会引起生物体的性状发生改变，D正确。
故选D。
二、非选择题
11．结合生物学知识回答下列问题：
(1)宫颈癌是一种常见的女性恶性肿瘤，几乎所有宫颈癌都与人乳头瘤病毒（HPV）密切相关。细胞感染HPV后发生癌变的过程中，可能发生 （填序号）①细胞代谢水平提高②某些基因失活③甲基化改变碱基序列④细胞膜表面糖蛋白数量减少
(2)为探究药物M对小鼠宫颈癌细胞是否具有抑制作用，根据实验材料完善实验思路并进行分析讨论。
实验材料：小鼠宫颈癌细胞、生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠若干、药物M溶液（用生理盐水配制）、顺铂溶液（抗癌药物，用生理盐水配制）、生理盐水、电子天平等。
完善实验思路：
①取适量小鼠宫颈癌细胞稀释成单细胞悬液，无菌条件下接种于生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠左后肢背部皮下，相同且适宜条件下饲养，选出已成瘤（瘤直径相同且大于5 mm）的小鼠240只， 分成3组（编号甲、乙、丙）
甲组：每天每只小鼠腹腔注射 ，作为肿瘤对照组；
乙组： ；
丙组： ；
另取 ，和甲组操作一样，作为正常对照组，编号丁；
②连续处理若干天，每隔10天处死各组中20只小鼠，精确称量小鼠移植瘤质量并记录，通过与甲组的平均瘤重比较，计算抑瘤率。
③设计一个坐标系，用于呈现实验结果（要求：标出横纵坐标的生物学含义即可，无需呈现具体结果）。
(3)分析讨论：研究发现药物M与顺铂处理结果接近，药物M作用机理如下图。结合图示分析，药物M通过 （填“提高”或“降低”）Bax基因活性，导致细胞色素c与蛋白A结合，激活相关物质，最终 。
【答案】
(1)①②④
(2) 随机平均 适量生理盐水 乙组：每天每只小鼠腹腔注射等量顺铂溶液 丙组：每天每只小鼠腹腔注射等量M溶液 80只生理状况相同的同周龄雌性健康小鼠
(3) 提高 促进癌细胞凋亡
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因突变或表达异常；癌细胞具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，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，等等。
【详解】
（1）①癌细胞具有快速的增殖能力，细胞代谢水平提高，①正确；②原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。因此细胞癌变过程中，抑癌基因可能失活，②正确；③甲基化属于表观遗传，不会改变基因中的碱基序列，③错误；④癌细胞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，④正确。故选①②④。
（2）本实验是探究药物M对小鼠体内宫颈癌细胞是否具有抑制作用，根据给出的材料可知共需要分为四组，分别是肿瘤对照组（移植瘤小鼠+生理盐水）、阳性对照组（移植瘤小鼠+顺铂药物处理）、实验组（移植瘤小鼠+药物M处理）、正常对照组（正常小鼠+生理盐水），其他实验条件要求相同且适宜。因此实验思路为将240只模型小鼠（肿瘤小鼠）随机均分三组，甲组：每天每只小鼠腹腔注射适量生理盐水，作为肿瘤对照组；乙组：每天每只小鼠腹腔注射等量顺铂溶液，作为阳性对照组；丙组：每天每只小鼠腹腔注射等量M溶液；另取80只生理状况相同的同周龄雌性健康的无移植瘤小鼠每天每只注射等量生理盐水，作为正常对照组，编号丁组。
（3）根据题意，顺铂溶液是抗癌药物，能加速癌细胞裂解死亡，研究发现药物M与顺铂处理结果接近，则药物M也能加快癌细胞解体，据图分析，Bax能促进线粒体中相关基因表达，合成细胞色素c，细胞色素c能与蛋白A结合促进Caspase-9的活化，激活Caspase-3，导致DNA被切割，细胞解体，因此分析可知，药物M通过促进Bax基因活性进而促进癌细胞解体，发生细胞凋亡。
12．野生型果蝇的眼色为暗红眼(++)。现有两个纯合突变品系朱砂眼(cc)和猩红眼(ss)，为进一步研究其眼色的遗传机制，进行了3组杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：
(1)果蝇是遗传研究的常用实验材料，具有 优点。
(2)雌果蝇的生殖器官中有贮精囊，一次交配可供多次受精使用。杂交实验时应选择 (填“未”或“已”)交配过的雌果蝇作为实验材料。
(3)据上述实验结果可知，野生型果蝇的暗红眼为 性状，突变品系c基因与s基因的关系是 (填“等位”或“非等位”)基因。
(4)若c基因与s基因位于一对同源染色体上且不发生互换，在答题卡相应位置画出实验③中F1的相关基因 。F1相互交配产生的F2中野生型比例为 。
(5)为探究s基因的作用机制，研究者分别提取 品系果蝇的+和 品系果蝇的s基因片段进行扩增后电泳，并对其表达量进行测定，结果见图1和图2所示。据图可推测，s基因的出现是由于+基因发生了碱基对的 ，进而导致其基因表达量 。
【答案】
(1)子代数量多、有易区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养等
(2)未
(3) 显性 非等位
(4) 1/2
(5) 野生型 猩红眼 缺失 下降/减少
【分析】
1、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；（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；（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。
2、基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】
（1）果蝇作为遗传学实验材料的优点：子代数量多、有易区分的相对性状、繁殖周期短、易饲养等。
（2）雌果蝇的生殖器官中有贮精囊，可保存与多只雄果蝇交配所得的大量精子，在做果蝇杂交实验时，为确保实验结果的可靠性，必须选择未交配过的雌果蝇作为实验材料。
（3）由实验①和②可知，亲本杂交后，F1都是暗红色，该果蝇的突变眼色为隐性性状，暗红眼为显性性状。根据杂交组合③实验结果可知，朱砂眼和猩红眼杂交，后代表现为暗红眼，朱砂眼和猩红眼均为隐性突变体，若二者由一对等位基因控制，子代不可能出现暗红眼，因此c、s为非等位基因。
（4）c基因与s基因为非等位，若c基因与s基因位于一对同源染色体上且不发生互换，实验③中亲本的基因型为cc++和ss++，F1的基因型为c+s+，其相关基因如图示：。F1产生的配子及比例为：s+：c+=1：1，F1相互交配产生的F2中表现型及比例为朱砂眼：野生型（暗红眼）：猩红眼=1：2：1，即F1相互交配产生的F2中野生型比例为1/2。
（5）探究s基因的作用机制，分别提取野生型品系果蝇的+和猩红眼的s基因片段进行扩增后电泳，分析电泳结果可知，s基因的长度较+基因短，且s基因的表达量较+基因低，说明s基因的出现是由于+基因发生了碱基对的缺失，进而导致其基因表达量下降（减少）。
考点02 染色体变异
地 城
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考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：15分钟
1．染色体结构的变异
（1）在普通光学显微镜下 。
（2）结果： ，使排列在染色体上的 发生改变，从而导致 的改变。
（3）实例： 。
2．染色体组：是指细胞中的一组 ，在 和 上各不相同，携带着控制生物 的全部遗传信息。
3．染色体数目的变异可以分为两类：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一套完整的 为基数成倍地增加或成套地减少。（P87）
4．如果二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作 。如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作 。（P88）
5．如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为 。（P88）
6．三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现 ，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。（P88“小字内容”）
7．自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是 倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。（P88）
8．与二倍体植株相比， 的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（P88）
9．人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理等。目前最常用而且最有效的方法，是用 来处理 或 。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够 ，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（P88）
10．像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中的染色体数目与 染色体数目相同的个体，叫做单倍体。（P88）
11．与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且 。但是，利用单倍体植株培育新品种却能 。而且每对染色体上成对的基因是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。（P89“小字内容”）
12．猫叫综合征是人的第 号染色体 引起的遗传病。（P90）
【答案】
1．（1）可见 （2）染色体结构的改变 基因的数目或排列顺序 性状 （3）猫叫综合征、果蝇缺刻翅等 2.非同源染色体 形态 功能 生长发育 3.非同源染色体 4.三倍体 四倍体
5．多倍体 6.联会紊乱 7.二 8.多倍体 9.秋水仙素 萌发的种子 幼苗 抑制纺锤体的形成 10.本物种配子 11.高度不育 明显缩短育种年限 12.5 部分缺失
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
单选题
1．猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，该病的变异类型属于（ ）
A．基因突变B．基因重组
C．染色体结构变异D．不可遗传变异
【答案】C
【分析】1、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。
2、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程 中，控制不同性状的基因的重新组合。
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。
【详解】猫叫综合征是5号染色体的部分缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异中的缺失，C正确，ABD错误。
故选C。
2．如图为雄性动物体内细胞分裂过程中，部分染色体发生的某种行为(A/a、B/b 表示相关基因且不考虑其他基因)。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该行为发生在减数第一次分裂中期
B．此种变异属于染色体结构变异中的易位
C．该行为实现了等位基因的自由组合
D．该细胞经减数分裂能产生四种精细胞
【答案】D
【分析】题图分析：该图所示为四分体时期的（交叉）互换，该行为发生在减数第一次分裂前期，（交叉）互换的结果使配子的种类增加。
【详解】A、同源染色体的非姐妹染色单体之间的（交叉）互换发生在减数第一次分裂前期，A错误；
B、图示的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，B错误；
C、该行为实现了同源染色体上非等位基因的重组，但不属于自由组合，C错误；
D、减数分裂结束时，图示四条染色单体会分到四个子细胞内，故其经减数分裂可产生ABC、ABc、abB、abc四种配子，D正确。
故选D。
3．下列关于染色体变异的叙述，错误的是（ ）
A．猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的疾病
B．非同源染色体之间交换片段属于染色体的结构变异
C．DNA分子上缺失多个碱基对属于染色体的结构变异
D．细胞中性染色体组成的不同可能导致果蝇的性别不同
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体异常遗传病，A正确；
B、非同源染色体之间交换片段属于易位，属于染色体的结构变异，B正确；
C、DNA分子上某个基因缺失多个碱基对属于基因突变，C错误；
D、细胞中X染色体数目的差异可能导致果蝇的性别不同，例如性染色体为XY或XO的果蝇是雄性，性染色体为XX或XXY的果蝇是雌性，D正确。
故选C。
4．图甲为一个基因型为的精原细胞（2N=4），将该细胞的核DNA双链均用标记后，置于只含的培养基中培养，经一次有丝分裂后，又完成减数分裂，产生了一个基因型为的异常精细胞，如图乙所示。整个过程中只发生一次变异，下列叙述正确的是（ ）
A．初级精母细胞中每条染色体中的一条染色单体含有放射性同位素
B．染色体数目变异的发生可能是因为减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离
C．次级精母细胞中所含X染色体数目可能为0或1
D．基因型为的异常精子中含有的染色体数目为0或1或2或3
【答案】D
【分析】由于DNA的半保留复制，经过1次有丝分裂后，产生的精原细胞，每个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链。之后进行减数分裂，产生一个含有AaXB染色体的异常精细胞，该精细胞的出现是由于减数分裂Ⅰ时A和a所在的同源染色体未正常分离导致的，因此同时产生的三个精细胞1个AaXB，2个只含Y染色体。
【详解】A、经有丝分裂产生的两个子细胞每条染色体均具有放射性，且每条染色体含有的DNA分子均为一条链含有15N标记、一条含14N标记，但15N不具有放射性，A错误；
B、染色体数目变异的发生一般是因为减数第一次分裂后期同源染色体未分离，也可能在有丝分裂过程中出现染色体数目异常的精原细胞进而产生了异常的精细胞，B错误；
C、由于产生了图示异常的精细胞为AaXBY和AaXB，因此，次级精母细胞中所含X染色体数目可能为1或2条染色体，C错误；
D、产生基因型为AaXB的异常精子的次级精母细胞的基因型可表示为AAaaXBXB，该细胞中含有的6个DNA分子中只有3个DNA分子带有14N，且带有14N的DNA分子随机进入到子细胞中，因此该次级精母细胞分裂产生的基因型为AaXB的异常精子中含有14N的染色体数目为0或1或2或3，D正确。
故选D。
5．人类某一对同源染色体全部来自父方或母方的现象称为“单亲二体性”。其产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体。“单亲二体性”多数会引起自然流产，存活胎儿也可能伴随严重的健康问题。下列叙述正确的是（ ）
A．“单亲二体性”造成的健康问题包括胎儿患隐性遗传病
B．“单亲二体性”产生过程只经历一次染色体数目变异
C．“单亲二体性”能诞生染色体组成为44+YY的正常后代
D．“单亲二体性”的胎儿各继承来自父方和母方的一个完整染色体组
【答案】A
【分析】由题意可知，“单亲二体性”产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体，共经历了两次染色体数目变异。
【详解】A、若亲本的一对同源染色体均为隐性基因，可能导致“单亲二体性”胎儿患隐性遗传病，A正确；
B、由题意可知，“单亲二体性”产生过程是亲本减数分裂时出错导致产生三体，而受精卵有丝分裂过程又随机丢失其中一条染色体，共经历了两次染色体数目变异，B错误；
C、44+YY的后代不正常，C错误；
D、“单亲二体性”的胎儿得到亲本其中之一的染色体组少一条，D错误。
故选A。
6．无子西瓜是由普通二倍体（2N=22）西瓜与四倍体（4N=44）西瓜杂交后形成的三倍体西瓜。三倍体无子西瓜因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A．三倍体无子西瓜的变异类型可用显微镜检测
B．三倍体无子西瓜的无子性状不能遗传给后代
C．三倍体西瓜的细胞中最多含有66条染色体
D．二倍体西瓜和四倍体西瓜之间存在生殖隔离
【答案】B
【分析】利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉三倍体子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
【详解】A、无子西瓜的培育方法是多倍体育种，原理是染色体数目变异，可用显微镜检测，A正确；
B、无子西瓜的培育方法是多倍体育种，原理是染色体数目变异，属于可遗传变异，所以其性状可以遗传给后代，B错误；
C、二倍体西瓜细胞含有22条染色体，其产生的配子含有11条染色体，四倍体西瓜细胞含有44条染色体，其产生的配子含有22条染色体，三倍体无子西瓜由二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的，故三倍体无子西瓜细胞中含有33条染色体，三倍体无子西瓜的细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍，为66条，C正确；
D、二倍体西瓜和四倍体西瓜产生的子代是三倍体，三倍体高度不育，二倍体西瓜和四倍体西瓜存在生殖隔离，不属于同一物种，D正确。
故选B。
7．西瓜（2n=22）为二倍体生物，现利用稳定遗传的红瓤（R）小籽（e）西瓜品种甲与黄瓤（r）大籽（E）西瓜品种乙进行育种，流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee
B．用低温诱导替代①时，利用卡诺氏液固定细胞形态后，经解离、漂洗、染色、制片观察实验结果
C．杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子
D．图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种
【答案】B
【分析】1、由题意知，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee；
2、图中①②过程是多倍体育种方法获得无子果实，③植物生长调节剂获得无子西瓜，⑤过程是杂交育种，④是细胞融合技术，四倍体西瓜与二倍体西瓜融合形成的杂交细胞含有6个染色体组，由该杂交细胞发育成的植株进行花药离体培养获得的单倍体含有3个染色体组。
【详解】A、根据题意可知，甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，由甲获得的四倍体植株的基因型为RRRReeee，四倍体与二倍体杂交获得的三倍体的基因型为RRrEee，即通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee，A正确；
B、①过程中的试剂为秋水仙素，可以用低温处理代替，利用卡诺氏液固定细胞形态后，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，经解离、漂洗、染色、制片，最后先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象、再用高倍镜观察实验结果，B错误；
C、单倍体幼苗的基因型可能是杂合子，经秋水仙素处理获得的新品种就不是纯合子，故杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后，所得植株不一定为纯合子，C正确；
D、甲品种的基因型为RRee，乙品种的基因型为rrEE，若R/r、E/e位于一对同源染色体上，则F₂的基因型有3种，若R/r、E/e位于两对同源染色体上，则F₂的基因型有9种，D正确。
故选B。
8．以洋葱（2N=16）作为实验材料，下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验”的说法，错误的是（ ）
A．通过光学显微镜可观察到细胞中可能含有2N、4N 或8N条染色体
B．低温诱导会抑制纺锤体的形成，但着丝粒仍可分裂
C．该实验中根尖表面的卡诺氏液用清水冲洗，解离液用体积分数为95%的酒精清洗
D．低温诱导与用秋水仙素诱导染色体数目变化的原理相同
【答案】C
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：
（1）低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍；
（2）该实验的步骤：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
【详解】A、光学显微镜可以观察到染色体并统计染色体数目，2N生物细胞有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍为4N，低温诱导该生物细胞染色体数目加倍后，细胞中染色体数目为4N，进行有丝分裂后期时染色体数目为8N，A正确；
B、低温诱导会抑制纺锤体的形成，但着丝粒仍可分裂，故低温处理可导致染色体加倍，B正确；
C、该实验中根尖表面的卡诺氏液用体积分数为95%的酒精冲洗，解离液用清水清洗，C错误；
D、低温诱导和秋水仙素诱导原理都是抑制纺锤体的形成，D正确。
故选C。
9．某生物兴趣小组绘制了甲~丁四个果蝇细胞的核 DNA 数、染色体数和染色体组数的关系图(如图)。下列叙述错误的是（ ）
A．甲细胞一定不处于减数第二次分裂后期
B．乙细胞一定处于有丝分裂前期或中期
C．丙细胞一定不存在染色单体
D．丁细胞的绘制一定存在错误
【答案】B
【分析】果蝇是二倍体生物，含有两个染色体组2N=8。
减数分裂过程: (1)减数第一次分裂间期:染色体的复制。减数第一次分裂:①前期:联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离，非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体;中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、甲细胞含有一个染色体组，说明处于减数第二次分裂时期，且每个染色体的DNA分子数目为2，说明此时姐妹染色单体还未分开，则一定不是减数第二次分裂后期，因此为减数第二次分裂前期或中期，A正确；
B、乙细胞中含有两个染色体组，说明有同源染色体存在，则为有丝分裂时期或减数第一次分裂时期，且每条染色体上有2个DNA分子，说明此时姐妹染色单体还未分开，则处于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂前期、中期，B错误；
C、丙细胞中染色体组数目为2、每条染色体DNA数目为1，说明没有染色单体，C正确；
D、果蝇是二倍体动物，无论是有丝分裂还是减数分裂，每个染色体中含有2个DNA分子时，该时期位于有丝分裂后期之前或减数第二次分裂后期之前，细胞中染色体组数为2或1，不会出现4组，因此丁细胞的绘制一定存在错误，D正确。
故选B。
10．某动物（2n=4）的基因型为 AaXBY，其精巢中三个细胞的染色体组成和部分基因分布如图所示。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ）
A．细胞②是细胞①完成减数第一次分裂后的一个子细胞
B．细胞①与细胞③均含有2个染色体组和2套遗传信息
C．细胞②的基因型可能为 AAXBY或 AaXBY
D．细胞③分裂产生的生殖细胞受精后产生的个体为雌性
【答案】D
【分析】据图可知，细胞①处于有丝分裂的中期，细胞②处于减数第二次分裂的中期，细胞③处于减数第二次分裂的后期。
【详解】A、据图可知，细胞①中每条染色体的着丝粒都处于细胞中央赤道板的位置，处于有丝分裂的中期，没有进行减数分裂，A错误；
B、相同形态的染色体出现几次就是几个染色体组，细胞①与细胞③均含有2个染色体组，但细胞①中染色体数目与体细胞相同，且含有染色单体，说明该细胞中含有4套遗传信息，B错误；
C、细胞②中长的染色体是白色的，其上基因为aa或者AA或者Aa，短的染色体是黑色的，其上基因为XBXB，因此细胞②的基因型可能为 aaXBXB或者AaXBXB或者AAXBXB，C错误；
D、细胞③没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂的后期，根据染色体颜色可以判断其分裂产生的生殖细胞中含有X染色体，受精后产生的个体为雌性，D正确。
故选D。
11．研究人员培养果蝇时发现了四只奇特的果蝇，为了研究这四只果蝇奇特的原因，他们用显微镜观察其成熟后的生殖腺细胞，找到处于减数第一次分裂时期细胞，画出部分染色体模型如下图（为正常染色体），原因解释不正确的（ ）
A．a果蝇少了两条染色体
B．b果蝇发生了染色体片段的增加
C．c果蝇可能多了一个染色体组
D．d果蝇发生了染色体片段的缺失
【答案】A
【分析】1、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
2、在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
【详解】A、二倍体a果蝇多了一条染色体，属于三体，A错误；
B、b果蝇发生了染色体4片段的增加，B正确；
C、在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组，二倍体c果蝇可能多了一个染色体组 ，C正确；
D、d果蝇发生了染色体片段34的缺失，D正确。
故选A。
12．下列有关三倍体无子西瓜培育过程的说法，正确的是（ ）
A．三倍体无子西瓜可能会产生极少量可育的配子
B．三倍体西瓜植株不可能由受精卵发育而来
C．获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，且两次使用花粉的作用相同
D．三倍体植株的体细胞中无同源染色体，所以三倍体西瓜不育
【答案】A
【分析】利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
【详解】A、三倍体植株在减数分裂时联会发生紊乱，在极少数情况下可以产生可育配子，A正确；
B、三倍体西瓜植株由三倍体的种子发育而来，而种子由受精卵发育而来，所以三倍体西瓜植株可以由受精卵发育而来，B错误；
C、获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，第一次传粉作用是受精，第二次传粉作用是刺激子房发育成果实，C 错误；
D、三倍体植株细胞中有同源染色体，但减数分裂时同源染色体联会紊乱，故不育，D错误。
故选A。
非选择题
13．玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一。请回答下列问题：
(1)测定玉米基因组DNA序列时，需测定 条染色体上的DNA碱基序列。
(2)采用A、B两株玉米进行下图示遗传实验，实验中涉及到的传粉方式是 。
(3)玉米的高秆（H）对矮秆（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。下图表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（A~C）培育优良品种矮秆抗病（hhRR）植株的过程。
Ⅰ.品种甲、乙杂交的操作步骤是 （用文字和箭头写出主要的操作步骤即可）。
Ⅱ.用方法A培育优良品种时，获得②hR植株常用的方法为 。②hR植株是 ，往往长得弱小，高度不育，为获得可育植株④hhRR，目前最常用且最有效的方法是采用 处理②hR植株。
Ⅲ.用方法B培育优良品种应用的原理是 。用方法B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中的比例为 。若将F2的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F2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 。
Ⅳ.图中所示的方法C最难获得优良品种，其原因是 。
【答案】
(1)10
(2)异花传粉
(3) 套袋→传粉→套袋 花药离体培养 单倍体 秋水仙素 基因重组 5 3/4 4/27 基因突变具有低频性、不定向性
【分析】
1、人工授粉过程：去雄（未成熟花的雄蕊）→套袋→授粉→套袋。
2、分析图二可知：方法A是单倍体育种，方法B是杂交育种，方法C是诱变育种。
【详解】
（1）玉米（2N=20），细胞中含有2个染色体组，每个染色体组中有10条染色体，这10条染色体携带着控制生长发育的全部遗传信息，因此测定玉米基因组DNA序列时，需测定10条染色体上的DNA碱基序列。
（2）玉米的雌雄异花，实验中涉及到的传粉方式是异花传粉。
（3）Ⅰ.玉米为单性花，品种甲、乙杂交的操作步骤即人工授粉过程为套袋→传粉→套袋。
Ⅱ.植株②hR由配子发育而来，属于单倍体，获得②hR植株常用的方法为花药离体培养。为获得可育植株④hhRR，目前最常用且最有效的方法是采用秋水仙素处理②hR植株。
Ⅲ.方法B是杂交育种，应用的原理是基因重组。基因型为HhRr的植株自交，子代基因型有HHRR、HHRr、HHrr、HhRR、HhRr、HhRR、hhRR、hhRr、hhrr共9种，会发生性状分离的基因型为HHRr、HhRR、HhRr、HhRR、hhRr共5种，占。F2的高秆抗病植株中，基因型及比例为HHRR、HHRr、HhRR、HhRr，F2的矮秆抗病植株中，基因型及比例分别为hhRR、hhRr。F2高秆抗病植株产生的配子及比例为HR、Hr、hR、hr；矮秆抗病植株产生的配子及比例为hr、hR，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株（hhRR）占hR×hR=。
Ⅳ.方法C是诱变育种，其原理为基因突变，具有低频性、不定向性，难以获得优良品种。
14．染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需求对生物的染色体进行操作，添加、削弱或替代染色体，从而达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析并回答下列问题。
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成1条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14，SY14能够存活且表现出相应的生命特性，这项研究对人类“设计、再造和重塑生命”有重要意义。获得SY14运用的可遗传变异原理是 ，SY14的染色体DNA上有 （填“16”或“多于16”）个RNA聚合酶的结合位点。串联染色体上的基因呈排列。由于酿酒酵母三分之一基因与人类基因同源，因此从 （填“细胞”或“分子”）水平说明 。
(2)二倍体大麦（♀）与二倍体球茎大麦（♂）杂交，得到的受精卵有丝分裂时，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲。植株甲的体细胞中有丝分裂后期含 个染色体组，与二倍体大麦植株相比，甲植株的特点是 。由于二倍体大麦与二倍体球茎大麦杂交很难获得可育后代，因此二者存在 。
(3)科学家通过染色体工程证实了普通小麦的起源。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如下图所示（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）。
在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是 （答出2点即可）。
【答案】
(1) 染色体变异 多于16 分子 人类和酵母菌有共同的祖先
(2) 2 植株矮小、高度不育 生殖隔离
(3) 无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮
【分析】
1、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，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。
2、当细胞中含有奇数个染色体组时，由于减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法产生可育配子，因而无法产生后代，例如利用二倍体的花粉培育的单倍体高度不育，植株矮小。
【详解】
（1）16条染色体融合成为1条染色体，该过程发生染色体结构上的拼接，属于染色体变异；RNA聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录，RNA聚合酶的结合位点位于基因的首端，因为SY14的染色体是由16条染色体融合而成，因此融合后的染色体DNA上含有的基因数多于16，可知RNA聚合酶的结合位点也多于16个。由于酿酒酵母三分之一基因与人类基因同源，因此从分子水平说明人类和酵母菌有共同的祖先。
（2）二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子，配子中只有一个染色体组，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具大麦染色体的植株甲，因此植株甲的体细胞只有一个染色体组，在有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，细胞中含有2个染色体组。在减数分裂时由于细胞内不含有同源染色体，无法联会，甲植株无法产生正常配子，因而高度不育，植株矮小。由于二倍体大麦与二倍体球茎大麦杂交很难获得可育后代，因此二者属于不同的物种，存在生殖隔离。
（3）杂种一为AB，无同源染色体，不能正常配对，无法产生正常配子，高度不育；杂种二为ABD，有三个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，共21条染色体，加倍后有42条染色体，染色体组成表示为AABBDD；多倍体指由受精卵发育而来且染色体组数目为三个及以上的个体，比二倍体营养物质含量高、茎秆粗壮。
15．我国盐碱地面积广，主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的育种方案。请回答下列问题：
(1)①所示的过程最可能使萌发的种子发生了 （填可遗传变异类型），进而选育出耐盐的新品种。但实际培育过程中，会出现处理过的种子出苗后不久就死亡、产量和品质下降等情况，这说明了该变异具有 的特点；为了获得更多的耐盐植株新品种，可进行的操作是 。
(2)若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，则过程②的目的是 。经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3，则经过第三代自交并筛选获得的耐盐植株中纯合子占 。
(3)若要在较短时间内获得耐盐新品种，可选图中 （填数字）途径所用的方法，该过程利用的遗传学原理是 ；此方法在培育过程中形成的单倍体植株表现出 的特点；该方案中秋水仙素的作用对象是 ，其作用原理是 。
【答案】
(1) 基因突变 多害少利 进行植物组织培养
(2) 提高耐盐稳定遗传植株的比例 7/9
(3) ③ 染色体（数目）变异 高度不育 单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成
【分析】基因突变是指DNA中碱基对增添、缺失或替换而引起基因结构的改变，诱发基因突变的因素包括物理因素、化学因素和生物因素，利用基因突变原理进行育种属于诱变育种。
【详解】
（1）过程①是用γ射线处理萌发的种子，“γ射线”属于物理诱变因子，故①所示的过程最可能使萌发的种子发生了基因突变，进而选育出耐盐的新品种。但实际培育过程中，会出现处理过的种子出苗后不久就死亡、产量和品质下降等情况，这说明了该变异具有多害少利的特点；为了获得更多的耐盐植株新品种，可进行的操作是进行植株组织培养。
（2）若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，且耐盐性状由显性基因控制，则过程②的目的是提高耐盐稳定遗传植株的比例。若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，用A表示耐盐基因，基因型为Aa，自交一次，耐盐个体的基因型是AA：Aa=1：2；第二代自交，AA=1/3+2/3×1/4＝1/2，Aa=2/3×1/2＝1/3，aa=2/3×1/4=1/6，耐盐个体AA纯合体的比例是3/5，杂合体占2/5；第三代自交AA=3/5+2/5×1/4＝7/10，Aa=2/5×1/2＝1/5，aa=2/5×1/4＝1/10，耐盐植株中AA纯合子占7/9。
（3）若要在较短时间内获得耐盐新品种，可选图中③途径所用的方法（先花药离体培养后秋水仙素加倍，即单倍体育种），该过程利用的遗传学原理是染色体（数目）变异；此方法在培育过程中形成的单倍体植株表现出高度不育的特点；该方案中秋水仙素的作用对象是单倍体幼苗，其作用原理是抑制纺锤体的形成，从而实现染色体数目的加倍。
实验
P
F1
①
朱砂眼×野生型
野生型
②
猩红眼×野生型
野生型
③
朱砂眼×猩红眼
野生型
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