专题12 可遗传变异与育种（练习）（解析版）-2021年高考生物二轮复习讲练测

专题 12 可遗传变异与育种 （满分：100 分 时间：75 分钟） 一、选择题:本部分包括 20 题,每题 2 分,共计 40 分。每题只有一个选项最符合题意。 1．（2020·宁夏银川市·贺兰县景博中学高三月考）某哺乳动物的体细胞染色体数为 2n。下列有关该动物精原 细胞的叙述，正确的是（ ） A．不能进行有丝分裂，只能进行减数分裂 B．分裂过程中的染色体数目不会为 n C．在减数分裂第一次后期会发生基因重组 D．经过染色体复制产生的初级精母细胞中没有同源染色体 【答案】C 【详解】 A、动物的精原细胞能进行有丝分裂增加自身数量，又能进行减数分裂形成生殖细胞，A 错误； B、精原细胞若进行减数分裂，在减数第二次分裂前期、中期和末期，以及产生的子细胞中染色体数目均为 n， B 错误； C、基因重组包括自由组合型和交叉互换型，在减数第一次分裂后期会发生非同源染色体上非等位基因的自由组 合，C 正确； D、经过染色体复制产生的初级精母细胞中含有同源染色体，D 错误。 故选 C。 2．（2021·全国高三专题练习）枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表： 枯草杆菌 核糖体 S12 蛋白第 55-58 位的氨基酸序列 链霉素与核糖体的结合 在含链霉素培养基中 的存活率（%） 野生型 能 0 突变型 不能 100 注 P:脯氨酸；K 赖氨酸；R 精氨酸 下列叙述正确的是（ ） A．S12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 【答案】A 【详解】 A、根据表格信息可知，枯草杆菌野生型与某一突变型的差异是由 S12 蛋白结构改变导致的，突变型能在含链霉 素的培养基中存活，说明突变型具有链霉素抗性，A 正确； B、翻译是在核糖体上进行的，所以链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能，B 错误； C、野生型和突变型的 S12 蛋白中只有一个氨基酸（56 位氨基酸）有差异，而碱基对的缺失会导致缺失位置后的 氨基酸序列均改变，所以突变型的产生是由于碱基对的替换导致的，C 错误； D、枯草杆菌对链霉素的抗性突变不是链霉素诱发的，链霉素只能作为环境因素起选择作用，D 错误。 故选 A。 3．（2021·四川省华蓥中学高三月考）DNA 分子中碱基上连接-一个“-CH3”， 称为 DNA 甲基化，甲基化通常发 生在 DNA 序列中的 CG 和 GC 胞嘧啶碳 5 位。基因甲基化程度越高其表达水平越低。这种变化可以在细胞间遗传。 下列叙述正确的是（ ） A．基因甲基化通过直接影响蛋白质翻译来调控生物的性状 B．基因甲基化引起的变异是可遗传的变异，属于基因突变 C．基因甲基化属于不利于生物的变异 D．原癌、抑癌基因甲基化可能会导致细胞癌变 【答案】D 【详解】 A、甲基化通常发生在 DNA 序列中的 CG 和 GC 胞嘧啶碳 5 位，推测基因甲基化可以导致其不能转录从而来影响生 物的性状，A 错误； B、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。DNA 分子中碱基上连接一个“-CH3”，称为 DNA 甲基化，基因甲基化引起的变异不属于基因突变，B 错误； C、若被甲基化的基因是有害的，则有害基因不能表达，基因甲基化不一定属于有害生物的变异，C 错误； D、原癌基因、抑癌基因甲基化后，则不能正常控制细胞周期以及细胞不正常的增殖，会导致细胞癌变，D 正确。 故选 D。 4．（2021·湖北荆州市·高三月考）如图为某动物生殖器官内某细胞分裂图像（仅画出部分染色体和部分基因， 且未发生染色体变异），1~4 表示染色体，A、a 表示基因。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ） A．细胞中的中心体在分裂前期倍增并移向细胞两极 B．该细胞为初级精母细胞，分裂结束时最多会产生四种精细胞 C．在该细胞的染色体 1 和 2 上发生了基因突变和交叉互换 D．等位基因的分离不可能发生在减数第二次分裂后期 【答案】B 【详解】 A、细胞中的中心体在分裂间期复制后倍增，在前期移向细胞两极，A 错误； B、该细胞为初级精母细胞，判断的理由是 3 号与 4 号形态不同，可能是一对异型的性染色体，且图示中仅表示 细胞中的部分染色体，若存在同源染色体之间的交叉互换，最多可能产生四种精细胞，B 正确； C、根据 1 号染色体的两条姐妹染色单体上均有基因 a 可知，该细胞发生了基因突变，不可能在四分体时期发生 了交叉互换，C 错误； D、正常情况下，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，若发生基因突变或交叉互换，等位基因的分离也 可能发生在减数第二次分裂后期，如图中的基因 A 与 a 的分离，D 错误。 故选 B。 5．（2021·渝中区·高三月考）某二倍体植物幼苗在紫外辐射作用下，引起基因 A1 中缺失了 3 个 碱基对后形成基因 A2，下列分析正确的是（ ） A．在光学显微镜下，可以观察到 A2 所在的染色体显著变短 B．发生此突变的细胞中最多有 3 个 A1 C．若 A1 能指导合成蛋白质，则 A2 也能指导合成蛋白质 D．由于是紫外辐射引起的基因突变，所以该植物抵御紫外辐射的能力将变强 【答案】B 【详解】 A、基因 A2 仅缺失了三个碱基对，属于基因突变，而且染色体是一种高度螺旋化的状态，由此推断染色体的长 度几乎不变，A 错误； B、若该植物细胞的基因型为 A1A1，复制后基因型为 A1A1A1A1，若细胞内发生一个 A1 基因突变成 A2，发生此突变 的细胞中最多有 3 个 A1，B 正确； C、基因中缺失了 3 个碱基对，可能导致与之对应的 mRNA 缺失起始密码子，导致无法翻译，C 错误； D、基因突变具有不定向性，该突变未必能导致植物抵御紫外辐射的能力变强，D 错误。 故选 B。 6．（2020·天津市武清区杨村第三中学高三月考）果蝇的正常翅与缺刻翅（纯合缺刻翅个体致死）为一对相对 性状，正常眼与棒眼为一对相对性状，图甲、图乙分别表示果蝇缺刻翅与棒眼产生的原因（图中字母代表基因）。 下列叙述正确的是（ ） A．缺刻翅的变异属于基因突变，杂合子自交后代性状分离比为 3∶1 B．若图乙的染色体是 X 染色体，则棒眼的变异属于基因重组 C．棒眼的变异能用显微镜观察到，缺刻翅的变异则观察不到 D．缺刻翅与棒眼的突变都可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中 【答案】D 【详解】 A、缺刻翅的变异属于染色体的结构变异中的缺失，染色体变异不仅会影响表现型，甚至会使个体致死。纯合缺 刻翅个体致死，故杂合子自交后代不会出现性状分离比为 3∶1，A 错误； B、棒眼的变异属于染色体结构变异中的增加，无论发生在常染色体还是性染色体上，均不属于基因重组，B 错 误； C、染色体的结构变异和数目变异均可通过显微镜观察，因此缺刻翅的变异在显微镜下能观察到，C 错误； D、染色体变异既可以发生在有丝分裂，又可以发生在减数分裂过程中，D 正确。 故选 D。 7．（2021·山东威海市·高三一模）研究人员使用不同浓度药物 X 处理孕鼠，一段时间后取胎鼠肝脏细胞显微 镜下观察，统计微核(由细胞有丝分裂后期丧失着丝点的染色体片段所产生)率和染色体畸变率，实验数据如下 表所示。下列说法错误的是（ ） 组别 药物 X（mg/kg） 微核率（‰） 畸变率（‰） 1 组 0 1.8 0.5 2 组 20 2.4 0.74 3 组 200 5.6 2.61 4 组 2000 9.0 3.33 A．该数据表明药物 X 可促进胎鼠肝脏细胞微核的产生和染色体畸变 B．微核中的遗传信息不能完整传递给子代细胞，导致细胞功能异常 C．染色体断裂导致不含着丝点的片段丢失，这属于染色体数目变异 D．若染色体片段错接到非同源染色体上，这属于染色体结构变异 【答案】C 【详解】 A、由于微核率和染色体畸变率与药物 X 浓度呈正相关，所以实验数据表明药物 X 可促进胎鼠肝脏细胞微核的产 生和染色体畸变，A 正确； B、微核是由细胞有丝分裂后期丧失着丝点的染色体片段所产生的，若微核中的遗传信息不能完整传递给子代细 胞，导致子细胞染色体不完整，细胞功能异常，B 正确； C、染色体断裂导致不含着丝粒的片段丢失，这属于染色体结构变异中的缺失，C 错误； D、若染色体片段错接到非同源染色体上，这种变异属于染色体结构变异中的染色体易位，D 正确。 故选 C。 8．（2021·山东日照市·高三一模）在细胞分裂过程中，某些正常的染色体容易断裂，若断裂发生于染色体的 两个末端，那么断裂下来的两个片段彼此可以粘合成无着丝点片段，而带着丝点的部分可通过两断端的粘合形 成环状染色体（如图）。不带着丝点的片段往往消失，而带着丝点的部分能继续进行有丝分裂。已知基因型为 Aa 的细胞中含有一条环状染色体，关于该细胞进行有丝分裂（不考虑其他变异）的说法，错误的是（ ） A．在间期时可形成两条环状染色单体 B．其子细胞中可能不含有环状染色体 C．其子细胞中染色体数目与母细胞相同 D．其子细胞的基因型可能为 A、a 或 Aa 【答案】B 【详解】 A、在该细胞分裂过程中，间期环状染色体复制后可形成由同一个着丝点连接的两个环状染色单体，A 正确； B、根据题意，某正在分裂的细胞中已形成一条环状染色体，环状染色体能继续进行细胞分裂，该细胞进行有丝 分裂，其子细胞中均存在环状染色体，B 错误； C、虽然环状染色体的形成是正常染色体断裂所致，但环状染色体能继续进行有丝分裂，细胞中染色体数目并未 发生改变，则环状染色体不会改变其子细胞中染色体数目，所以进行有丝分裂，其子细胞与母细胞染色体数目 相同，C 正确 D、不清楚 Aa 基因的位置，有可能其中一个基因随无着丝点片段丢失，所以子细胞基因型可能为 A、a、或 Aa， D 正确。 故选 B。 9．（2020·山东高三月考）二倍体水稻有时会出现 6 号单体植株（2N-1），该植株比正常植株少一条 6 号染色体。 下表为利用 6 号单体植株进行杂交实验的结果，相关分析正确的是（ ） 杂交亲本 实验结果 6 号单体（♀）×正常二倍体（♂） 子代中 6 号单体占 20%，正常二倍体占 80% |6 号单体（♂）×正常二倍体（♀） 子代中 6 号单体占 5%，正常二倍体占 95% A．N-1 型配子的活性较低，且雌配子的活性比雄配子还低 B．6 号单体植株可由二倍体水稻经花药离体培养发育而来 C．6 号单体植株体内的细胞中染色体数目一般有 6 种可能 D．产生 6 号单体植株的亲本在减数分裂中某对同源染色体没有分离 【答案】C 【详解】 A、6 号单体产生两种配子：N 型和 N-1 型，N 型配子受精以后发育成正常二倍体，N-1 型配子受精以后发育成 6 号单体。由表格中数据可知，6 号单体在子代中占比低，说明 N-1 型配子的活性较低，且雄配子的活性比雌配 子还低（因为 6 号单体作父本时，子代 6 号单体占比更低），A 错误； B、二倍体水稻经花药离体培养可获得单倍体，该单体植株就比正常植株缺少一条 6 号染色体，是由受精卵发育 而来，仍属于二倍体，B 错误； C、结合有丝分裂和减数分裂过程分析可知，6 号单体植株体内的细胞中染色体数目一般有（2N-1）（如有丝分 裂前期、中期等）、（4N-2）（有丝分裂后期）、2N（减Ⅱ后期）、N（如配子）、（2N-2）（减Ⅱ后期）、（N-1）（如配 子）六种可能，C 正确； D、产生 6 号单体植株的亲本在减数第一次分裂后期 6 号同源染色体没有分离，或者在减数第二次分裂后期，着 丝点分裂后，两条 6 号子染色体没有分离，产生了 N-1 型的配子，与正常配子（N）受精发育形成 6 号单体植株 （2N-1），D 错误。 故选 C。 10．（2021·内蒙古呼和浩特市·高三一模）费城染色体指人类异常的 22 号染色体，因其首先在美国费城一例 白血病患者体内发现而被命名。如图为费城染色体形成过程，ABL1 基因控制合成酪氨酸激酶，当 ABL1 基因和 22 号染色体上的 BCR 基因形成 BCR—ABLI 嵌合基因后，细胞内酪氨酸激酶活性异常增高，活化了许多调控细胞 周期的蛋白质和酶，细胞裂加速，进而致癌。下列相关叙述正确的是（ ） A．费城染色体的形成是染色体结构变异和基因重组的结果 B．在光学显微镜下可观察到图示变异及 BCR—ABL1 嵌合基因的位置 C．图示变异会同时导致 9 号和 22 号两条染色体上基因的种类、排列顺序改变 D．细胞内酪氨酸激酶直接控制细胞分裂，若其活性升高，可能致癌 【答案】C 【详解】 A、由图可知，费城染色体是染色体结构变异形成的，A 错误； B、图示变异为染色体结构变异，可在光学显微镜下观察到，但不能观察到 BCR-ABL1 嵌合基因的位置，B 错误； C、图示变异会导致 9 号染色体上基因数目减少，而 22 号染色体基因数目增加，和正常染色体相比，基因数目 增加或减少也导致其上的基因排列顺序改变，C 正确； D、细胞内酪氨酸激酶并不直接控制细胞分裂，它通过影响调控细胞周期的蛋白和酶而影响细胞分裂，导致细胞 癌变，D 错误。 11．（2020·四川绵阳市·东辰国际学校高二月考）黑龙江省农业科学院用辐射的方法处理大豆，培育成了“黑 农 5 号”大豆品种，含油量比原来的品种提高了 2．5%。关于“黑农 5 号”大豆育种过程的说法正确的是（ ） A．该育种过程依据的原理是基因重组 B．培育时使用的辐射可以提高变异频率 C．控制辐射剂量可控制物种变异的方向 D．新性状只能通过有性生殖传递给后代 【答案】B 【详解】 A、诱变育种的原理是基因突变，A 错误； B、基因突变具有低频性，通过辐射可以提高突变频率，B 正确； C、基因突变是不定向的，不能通过控制辐射剂量控制物种变异的方向，C 错误； D、新性状也可以通过无性生殖传递给后代，D 错误。 故选 B。 12．（2021·江西南昌市·高三一模）小黑麦新品种具有产量高、抗逆性和抗病性强、耐瘠耐寒，适于高寒山区 种植。小黑麦的培育过程大致为：普通小麦（AABBDD）和黑麦（RR）杂交获得 F1，人工处理 F1 可培育获得小黑 麦（AABBDDRR），其中 A、B、D、R 代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组含有 7 条染色体。下列叙述正 确的是（ ） A．F1 减数分裂过程中因同源染色体发生联会紊乱导致高度不育 B．用适宜浓度秋水仙素处理 F1 的种子或幼苗可培育获得小黑麦 C．普通小麦、黑麦、小黑麦在自然条件下自交都可产生可育下一代 D．在高倍镜下可观察到小黑麦根尖分生区细胞中有 28 个四分体 【答案】C 【详解】 A、F1（ABDR）不含同源染色体，减数分裂时不能正常联会，A 错误； B、因为秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，故可用适宜浓度秋水仙素处理 F1 幼苗（ABDR），使其染 色体加倍，可培育获得小黑麦（AABBDDRR），F1（ABDR）通常不可育，无种子形成，B 错误； C、普通小麦、黑麦、小黑麦都含有同源染色体，在自然条件下自交都可产生可育下一代，C 正确； D、小黑麦根尖分生区细胞只能进行有丝分裂，而四分体是在减数第一次分裂前期形成，D 错误； 故选 C。 13．（2021·安徽省临泉第一中学高二期末）下图表示利用番茄植株(HhRr)培育新品种的途径。下列说法中正确 的是（ ） A．通过途径 1 所获得的 F1 的每粒种子，子叶的基因型与种皮的都相同 B．途径 2 能缩短育种年限，秋水仙素作用的时期是细胞有丝分裂后期 C．途径 2 和途径 3 都要经过组织培养，品种 B 和品种 C 基因型相同的概率为 25% D．途径 4 依据的育种原理是基因突变，该途径最突出的优点是能产生新的基因 【答案】D 【详解】 A、番茄植株（HhRr）通过途径 1（自交）所获得的 F1 的每粒种子，子叶的基因型有 9 种，而种皮的基因型和母 本（HhRr）相同，A 错误； B、途径２中秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期，抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍，Ｂ错误； C、亲本 HhRr 经减数分裂能产生 HR、Hr、hR、hr 4 种配子，所以经秋水仙素处理，染色体数目加倍后，品种 B 的基因型按理论计算共有 4 种，分别是 HHRR、HHr、hhRR 和 hhrr；途径 3 的育种方法称为多倍体育种，通过途 径 3 获得的品种 C 属于四倍体品种，基因型是 HHhhRRrr，故品种 B 和品种 C 基因型相同的概率为 0，C 错误； D、途径 4 是诱变育种，原理是基因突变，与杂交育种相比，最突出的特点是能够产生新基因，而不是新的基因 型，D 正确。 故选 D。 14．（2020·高二月考）下图表示白色棉 N 的培育过程，下列相关叙述正确的是（ ） A．太空育种的优点是突变率高、目的性强 B．图中改变基因数量的过程是“处理”这一步 C．粉红棉 M 自交产生的后代中不可能出现深红棉 D．题图涉及基因突变，不涉及染色体变异 【答案】B 【详解】 A、太空育种的优点是突变率高，但其原理是基因突变，基因突变具有不定向性，因此，目的性不强，A 错误； B、图中“处理”这一步涉及的变异是染色体结构变异——缺失，导致基因数量减少，B 正确； C、粉红棉 M 自交产生的后代的表现型及比例为 1/4 深红棉 S、1/2 粉红棉 M、1/4 白色棉 N，C 错误； D、题图中的深红棉的培育属于基因突变，粉红棉的培育属于染色体结构变异，D 错误。 故选 B。 15．（2020·重庆市清华中学校高二月考）如图所示是单倍体育种的大致流程。下列相关叙述，错误的是（ ） A．若 F1 均为高秆抗病植株，则高秆对矮秆为显性、抗病对感病为显性 B．图中 a 过程为花药离体培养，b 过程使用的化学试剂一般为秋水仙素 C．图中过程所示的育种方法能明显缩短育种年限 D．该育种方式比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短 【答案】B 【详解】 A、根据亲本的表现型以及 F1 均为高秆抗病植株，则高秆对矮秆为显性、抗病对感病为显性，A 正确； B、图中 a 过程为减数分裂形成配子的过程，B 错误； C、图中所示的育种为单倍体育种，能明显缩短育种年限，C 正确； D、基因突变具有不定向性，所以该育种方式比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短，D 正确。 故选 B。 16．（2020·伊宁市第四中学高三月考）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．③培育出⑥常用化学或物理的方法进行诱发基因突变 D．图中培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组 【答案】B 【详解】 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，获得单倍体植株，B 正确； C、用③培育出⑥是多倍体育种，常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，C 错误； D、图中培育出⑤的育种方式有杂交育种（Ⅰ→Ⅱ）、单倍体育种（Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ），所依据原理是基因重组和染色 体变异，D 错误。 故选 B。 17．（2020·四川绵阳市·东辰国际学校高二月考）豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株（多 1 条 1 号染色 体），减数分裂时 1 号染色体的任意两条移向 细胞一极，剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株（基因型 AAa）的叙述，正确的是（ ） A．该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因种类增加 B．该植株在减数分裂时，含 2 个 A 基因的细胞只有减Ⅱ后期细胞 C．三体豌豆植株能产生四种配子，其中 A 配子的比例为 1/3 D．三体豌豆植株能产生三种配子，其中 a 配子的比例为 1/4 【答案】C 【详解】 A、三体豌豆植株的形成属于染色体数目变异，这种变异会导致基因数目的增多，不会导致基因种类增加，A 错 误； B、三体豌豆植株细胞分裂过程中，有 2 个 A 基因的细胞应为有丝分裂末期或减Ⅱ各时期（若 Aa 移向一极，则 减数第二次分裂前期、中期和后期的细胞有 2 个 A 基因；若 AA 移向一极，则减数第二次分裂末期的细胞有 2 个 A 基因），B 错误； C、三体豌豆植株产生的配子的基因型及比例为 AA：Aa：a：A=1：2：1：2，其中 A 配子的比例为 1/3，C 正确； D、三体豌豆植株能产生四种类型的配子，即 AA：Aa：a：A=1：2：1：2，其中 a 配子的比例为 1/6，D 错误。 故选 C。 18．（2021·河北张家口市·高三一模）自从人类创立农业开始，就未停止过对农作物的改良。某科研小组以农 作物①、②（分别具有不同的优良性状）为材料，通过不同途径获得了新品种④、⑧、⑨、⑩，下列有关分析 错误的是（ ） A．①、②杂交的目的是将二者的优良性状集中在一起 B．③→④过程可能使植物出现不同于①、②的新性状 C．获得⑧、⑨植株的过程都发生了基因重组 D．图中⑤、⑩植株均为能稳定遗传的纯合子 【答案】D 【详解】 A、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，再经过选择和培育获得 新品种的方法，A 正确； B、③→④过程为诱变育种，该过程可能发生了基因突变，从而可能使植物出现新性状，B 正确； C、获得⑧、⑨植株的过程均包含减数分裂过程，故都发生了基因重组，C 正确； D、⑥植株由③植株经秋水仙素加倍处理获得，而③植株为杂合子，故⑥植株不是稳定遗传的纯合子，D 错误。 故选 D。 19．（2021·安徽高二开学考试）下列有关遗传变异及育种的叙述，正确的是（ ） A．由于基因碱基序列改变出现的新性状一定能遗传给后代 B．离体培养基因型为 Db 植株的花粉，产生的植株高度不育 C．杂交育种的原理是基因重组，子代一定会表现出新的性状 D．通过诱变育种可由基因型为 AaBB 的植物培育出基因型为 AaBb 的植物 【答案】D 【详解】 A、基因碱基序列发生改变即发生了基因突变，若此突变发生在体细胞中则一般不会遗传给后代，A 错误； B、基因型为 Db 的植株为单倍体植株，不能产生正常的花粉，更谈不上由其离体培养形成的植株是否可育，B 错误； C、杂交育种的原理是基因重组，可能产生新的基因组合，但新的基因组合也不一定就表现出新的性状，C 错误； D、基因型为 AaBB 的植物，可利用物理或化学方法处理材料，通过诱发基因突变获得基因型 AaBb 的植物，D 正 确。 故选 D。 20．（2021·重庆高三开学考试）下列有关育种的说法，正确的是 A．杂交育种培育的新品种一定是纯合子 B．利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到的个体一定是纯合子 C．诱变育种可以在短时间内获得较多的优良变异类型 D．多倍体育种得到的植株的结实率高，营养物质丰富 【答案】C 【详解】 A、杂交育种培育的新品种不一定是纯合子，有时候杂交育种是为了获得具有杂种优势的杂合子，A 错误； B、利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到的个体不一定是纯合子，例如基因型为 AAaa 的四倍体，利用其花药离体 培养得到的单倍体幼苗的基因型为 AA、Aa、aa，再利用秋水仙素处理这些单倍体幼苗，得到的个体的基因型为 AAAA、AAaa、aaaa，其中 AAaa 是杂合子，B 错误； C、诱变育种的原理是基因突变，能提高突变率，可以在短时间内获得较多的优良变异类型，C 正确； D、多倍体育种得到的植株的结实率低，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加，D 错误。 故选 C。 二、非选择题:共 60 分 21．（2020·福建省福州第八中学高三月考）酵母菌是一种单细胞真菌，可通过无性生殖和有性生殖进行繁殖。 （1）酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过________分裂产生新个体，繁殖速度快。营养状况不好时， 一些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成 二倍体酵母菌。减数分裂过程中能发生______________，增加了后代的___________性。酵母菌在不同条件下的 不同生殖方式，体现了生物对环境的_____________。 （2）某实验室发现一种缺失了 X 基因的突变体酵母菌。突变体中会有部分个体减数分裂后产生染色体数目异常 的单倍体孢子，这样的孢子活力下降。科研人员对其机制进行了相关研究。下图为酵母菌减数分裂过程示意图 （只标注了其中一对染色体），图中左侧为野生型酵母菌，右侧为突变体酵母菌产生染色体异常的单倍体孢子的 过程。 ①据图分析，减数分裂的 MI 过程中，突变体染色体行为变化的特征是_______________。 若观察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约 20.2%染色体数目异常，据此推测__________%的亲代酵母细胞 减数分裂发生异常。 ②进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在减数第一次分裂前期同源染色体联 会正常。此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体（SC）。依据图中信息，在 减数分裂过程中，突变体与野生型相比 SC 含量变化的差异是_____________，导致染色体行为异常。结合上述 信息，推测野生型酵母菌中 X 基因的功能是_______________。 ③为验证上述推测，科研人员将 X 基因转入___________酵母菌中，可观察或检测___________（至少写出两点）。 【答案】有丝 基因重组 多样 适应 减数第一次分裂同源染色体未分离 20.2 在减数第一 次分裂时期 SC 降解慢（或“未完全降解”） 促进 SC 降解，促进同源染色体联会后分离 突变体 观察 单倍体孢子中染色体的数目；检测孢子的活力 【详解】 （1）酵母菌在营养条件适宜时进行无性生殖，可通过有丝分裂产生新个体，繁殖速度快。营养状况不好时，一 些可进行有性生殖的二倍体酵母菌通过减数分裂产生单倍体，在合适条件下再萌发，经过细胞融合重新形成二 倍体酵母菌；减数分裂过程中同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位 基因发生重组，另外在减数第一次分裂前期发生的同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换也能导致基因 重组，使其产生的配子种类增加，因面产生的后代具有更大的多样性，酵母菌在不同条件下的不同生殖方式， 体现了生物对环境的适应性。 （2）①据图分析可知，减数分裂的 MⅠ期同源染色体未分离，MⅡ期染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 非姐妹染色单体进入同一个细胞中，一个亲代细胞可产生 4 个孢子，突变体产生的 4 个孢子均异常，所以若观 察发现突变体酵母菌产生的单倍体孢子中约 20.2%染色体数目异常，据此可推测 20.2%的亲代酵母细胞减数分裂 发生异常。 ②进一步观察发现突变体酵母菌在产生染色体异常的单倍体孢子过程中，在减数第一次分裂前期同源染色体联 会正常，此时，同源染色体间形成以蛋白质为主要成分的链状结构，称为联会复合体(SC)，依据图中信息，在 减数分裂过程中，同源染色体未分离，说明突变体与野生型相比 SC 在减数第一次分裂时期降解慢，导致染色体 行为异常；突变体酵母菌是因为缺失了 X 基因，所以结合上述信息，推测野生型酵母菌中 X 基因的功能是促进 SC 降解，促进同源染色体联会后分离。 ③为验证上述推测，科研人员将 X 基因转入突变体酵母菌中，可观察或检测单倍体孢子中染色体的数目或检测 孢子的活力，以证明上述推测是否正确，如果产生的单倍体孢子中染色体数目正常以及孢子的活力也正常，说 明推测正确，反之则不正确。 22．（2021·全国高三其他模拟）果蝇眼睛颜色这一性状是由大约 80 多个基因，在不同发育阶段相互作用的结 果，科研人员在研究过程中得到一个亮红眼突变体，对此进行了相关研究。 一、探究亮红眼基因的位置 （1）将亮红眼果蝇与野生型进行下表所示的杂交实验，结果如下： 杂交组合 后代 野生型♂×亮红眼♀ 亮红眼♂×野生型♀ 野生型 亮红眼 野生型 亮红眼 F1 256♂：260♀ 无 290♂：298♀ 无 F2 155♂：144♀ 52♂：48♀ 134♂：142♀ 45♂：50♀ 据此可判断，亮红眼基因位于_____________（填“常”或“性”）染色体上、为____________（填“显”或“隐”） 性基因。 （2）残翅基因是位于 2 号染色体上的隐性基因，将残翅果蝇与亮红眼果蝇杂交得到 F1，全为野生型。 ①如果将 F1 与残翅亮红眼果蝇交配，预计后代（F2）的表现型及比例为____________，则说明亮红眼基因不位 于 2 号染色体上。 ②写出上述杂交实验的遗传图解________。 注：眼色基因用 A、a 表示，翅型基因用 B、b 表示。图解中需注明每代个体的基因型、表现型及比例、以及 P 和 F1 代的配子类型。 （3）t 是位于 3 染色体上的隐性基因，控制猩红眼性状。将亮红眼个体与猩红眼个体杂交，后代没有野生型。 此结果说明，亮红眼基因与猩红眼基因____________。 二、探究亮红眼基因控制性状的机理 野生型果蝇眼色为红褐色，是由两种色素（红色的果蝇蝶呤与褐色的眼黄素）叠加在一起形成的。 （4）分析基因的碱基序列发现，相比野生型基因，亮红眼基因中额外插入了一段碱基序列，使其发生 ____________，导致其转录提前终止，进而引起其所控制的蛋白质____________发生变化，无法行使正常功能。 （5）研究发现，A、a 基因控制合成的转运蛋白，可保障细胞从____________中吸收色氨酸，经过 4 步酶促反 应合成眼黄素。a 基因导致眼黄素合成不足进而呈现亮红色眼。由此可知，基因可通过控制__________来控制 性状。 【答案】常 隐 野生型：亮红眼：残翅：残翅亮红眼=1：1：1：1 是位于染色体 上同一位点的等位基因 基因突变 空间结构 内环境 蛋白质结构 【详解】 （1）由分析可知，亮红眼基因位于常染色体上且为隐性基因。 （2）①若亮红眼基因不位于 2 号染色体上，残翅果蝇与亮红眼果蝇进行杂交，可以理解为野生型残翅果蝇与亮 红眼正常翅果蝇进行杂交，子代都是野生型正常翅果蝇，一对一对分析，野生型×亮红眼→野生型，野生型为 显性，用 A 表示；残翅×正常翅→正常翅，正常翅为显性，用 B 表示；则亲本基因型为 AAbb×aaBB，F1 基因型 为 AaBb；如果将 F1 与残翅亮红眼果蝇（aabb）交配，后代（F2）的表现型及比例为野生型（AaBb）：亮红眼（aaBB）： 残翅（AAbb）：残翅亮红眼（aabb）=1：1：1：1。 ②上述杂交实验的遗传图解如下： （3）亮红眼和猩红眼都是隐性基因控制，亮红眼个体与猩红眼个体杂交，后代没有野生型，说明亮红眼与猩红 眼果蝇均不含有野生型基因，a 基因和 t 基因是等位基因，因此亮红眼基因与猩红眼基因是位于染色体上同一 位点的等位基因。 （4）亮红眼基因中额外插入了一段碱基序列，亮红眼基因的结构发生了改变，使其发生了基因突变，导致其转 录提前终止，引起其所控制的蛋白质中的氨基酸数目减少，从而使蛋白质空间结构发生了改变，无法行使正常 功能。 （5）A、a 基因控制合成的转运蛋白（膜蛋白），可保障细胞从内环境中吸收色氨酸，经过 4 步酶促反应合成眼 黄素，而 a 基因导致眼黄素合成不足进而呈现亮红色眼，说明该性状直接与转运蛋白有直接关系，因此说明基 因可通过控制蛋白质结构来控制性状。 23．（2018·莆田第十五中学高二期中）下图是人的镰刀型细胞贫血症病因的图解，请回答： （1）过程②称为__________，是以___________为模板在细胞的___________上进行的，翻译者是____________。 （2）过程③在细胞的___________中进行，因为这一过程中一个碱基对发生了改变，最终导致合成的血红蛋白 异常，这一改变称为_____________。 （3）④上的三个碱基序列是_____________，这一碱基序列被称为是缬氨酸的___________，决定氨基酸的密码 子共有________种。 【答案】翻译 信使 RNA 核糖体 转运 RNA 细胞核 基因突变 GUA 密码子 61 【详解】 （1）根据分析，过程②称为翻译，是以信使 RNA 为模板在细胞的核糖体上进行的，翻译者是转运 RNA。 （2）过程③基因突变主要在细胞的细胞核中进行，因为这一过程中一个碱基对发生了改变，使得基因的结构发 生改变，最终导致合成的血红蛋白异常，这一改变称为基因突变。 （3）根据图示，④信使 RNA 上的三个碱基与图示中 DNA 的下边一条链的 CAT 配对，序列是 GUA，这一碱基序列 被称为是缬氨酸的密码子，决定氨基酸的密码子共有 61 种。 24．（2020·赣州市赣县第三中学高二期末）以甲品种矮秆易感稻瘟病（ddrr）和乙品种高秆抗稻瘟病（DDRR） 两种野生水稻，进行如图 I 的育种。请回答下列问题： （1）将甲和乙杂交，得 F1．若 F1 连续自交至 F3，纯合抗病的比例为___________；若选 F2 中矮秆抗病的水稻植 株进行自交，其产生的子代中 ddRR 和 ddRr 的比例为__________。 （2）图中育种过程中，应用了基因重组这一原理的有____________________（填序号）。 （3）过程⑤常用的方法是________________________________，得到的单倍体植株有_____________种。过程 ⑥除了用秋水仙素处理，可还进行_______处理，该育种方法的优点是____________。 （4）过程①可用 X 射线处理，使水稻发生基因突变，但并不一定引起水稻性状的改变，其中一种原因可能是 __________________________________________________________________。 （5）通过⑥得到的植株，根尖细胞在有丝分裂后期有___________个染色体组。 （6）若发现甲品种的 2 号染色体有三条，其组成如图 II 所示，此变异类型为____________。假如甲在减数分 裂过程时 3 条 2 号染色体随机移向两极，最终形成具有 1 条和 2 条染色体的配子，那么以甲为母本与一个正常 植株测交，后代的基因型（只考虑图 II 的基因）及比例为____________。 【答案】3/8 3:2 ②③④ 花药离体培养 4 低温 茎秆粗壮、果实种子较大，营养物质丰富 等 密码子的简并性，对应的氨基酸的种类不变，可能发生隐性突变；可能受环境影响等 8 染色体（数 目）变异 Dd:ddd:Ddd:dd=1:1:2:2 【详解】 （1）将甲和乙杂交，F1 为 DdRr，若 F1 连续自交至 F3，纯合抗病个体 RR 的比例为 1/4+2/4×1/4=3/8；F1 为 DdRr， F2 中矮秆抗病的水稻 1/3ddRR、2/3ddRr，若选 F2 中矮秆抗病的水稻植株进行自交，子代中 ddRR 比例为 1/3+2/3 ×1/4=6/12，ddRr 的比例为 2/3×2/4=4/12，ddRR 和 ddRr 的比例为 3：2。 （2）杂交育种、基因工程育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是基因重组和染色体变异， 因此图中育种过程中，应用了基因重组这一原理的有②③④。 （3）过程⑤常用的方法是花药离体培养，F1 为 DdRr，产生的花粉为 DR、Dr、dR、dr，比例为 1:1:1:1，故通 过花药离体培养得到的单倍体植株有 4 种。过程⑥是多倍体育种，除了用秋水仙素处理，还可进行低温处理， 多倍体育种获得的个体优点是茎秆粗壮、果实种子较大，营养物质丰富等。 （4）过程①可用 X 射线处理，使水稻发生基因突变，但并不一定引起水稻性状的改变，原因可能是密码子的简 并性，对应的氨基酸的种类不变，可能发生隐性突变；可能受环境影响等。 （5）野生水稻是二倍体，通过⑥得到的多倍体植株是四倍体，故根尖细胞在有丝分裂后期有 8 个染色体组。 （6）若发现甲品种的 2 号染色体有三条，其组成如图 II 所示，此变异类型为染色体数目变异。甲 2 号染色体 组成为 Ddd，假如甲在减数分裂过程时 3 条 2 号染色体随机移向两极，最终形成具有 1 条和 2 条染色体的配子， 配子种类和比例为 D：Dd：dd：d=1：2：1：2，那么以甲为母本与一个正常植株测交，即 Ddd×dd，只考虑图 II 的基因，后代的基因型及比例为 Dd：ddd：Ddd：dd=1：1：2：2。