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专题 23 生物的变异
一、基因突变
1．基因突变的实例
(1)镰状细胞贫血
①患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由A—T替换成T—A。
②用光学显微镜能(填“能”或“不能”)观察到红细胞形状的变化。
3．基因突变的特点和意义
普遍性 一切生物都可以发生
可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分
随机性
子上和同一DNA分子的不同部位
低频性 自然状态下，突变频率很低
特点
不定向性 一个基因可以向不同的方向发生突变
大部分基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，对
多害少利性 生物有害；小部分基因突变，可能使生物产生新性状，适应
改变的环境
① 新基因产生的途径(但基因的数目和位置不变)；
意义
②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料
二、基因重组
1．概念
发生过程 有性生殖过程中(发生于减数分裂Ⅰ前、后两时期)
发生生物 进行有性生殖的真核生物
实质 控制不同性状的基因重新组合(既不产生新基因，也不产生新性状)
2.类型
(1)互换：同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，发生在减数分裂过程中的四分体时期。(如下图)(2)自由组合：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数分裂Ⅰ后期。(如下图)
3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。
4．意义及应用
是生物变异的来源之一
意义 为生物进化提供材料
是形成生物多样性的重要原因之一
应用 进行杂交育种(将双方亲本中的优良性状集中在一起)
三、染色体数目变异
1．类型及实例
2．染色体组分析(根据果蝇染色体组成图归纳)
(1)从染色体来源看，一个染色体组是一套非同源染色体，不含同源染色体。
(2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。
(3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重
复。
3.单倍体、二倍体和多倍体
项目 单倍体 二倍体 多倍体体细胞中的染色体
数目与本物种配子 体细胞中含有两个 体细胞中含有三个或三个以
概念
染色体数目相同的 染色体组的个体 上染色体组的个体
个体
发育起点 配子 (通常是)受精卵 (通常是)受精卵
①茎秆粗壮；
①植株弱小；
植株特点 正常可育 ②叶片、果实和种子较大；
②高度不育
③营养物质含量都有所增加
体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3
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)
形成
秋水仙素处理单倍 秋水仙素处理萌发的种子或
原因 人工诱导 花药离体培养
体幼苗 幼苗
几乎全部的动物和 香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍
举例 蜜蜂的雄蜂
过半数的高等植物 体)；八倍体小黑麦
四、染色体结构变异
1．类型及实例
类型 图解 显微观察的联会异常 举例
猫叫综合征、果蝇的缺
缺失
刻翅
重复 果蝇的棒状眼
人慢性粒细胞白血病、
易位
果蝇的花斑眼
倒位 果蝇的卷翅
2．结果：使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
3．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。
五、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1．实验原理
低温抑制纺锤体的形成，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，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
2．实验步骤
3．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
冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
95%的酒精
质量分数为 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离
解离根尖细胞
15%的盐酸 液
蒸馏水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中
甲紫溶液 使染色体着色
染色3～5 min
一、单选题
1．2-氨基嘌呤（2-AP）是一种常见的碱基类似物，一般情况下与胸腺嘧啶配对，还与胞嘧啶配对。将野生
型大肠杆菌培养在含有2-AP的培养基中，得到了精氨酸合成缺陷型、链霉素抗性、乳糖不能利用等多种
突变体。下列相关叙述错误的是（ ）
A．2-AP属于化学诱变剂，可以提高突变率
B．突变体经2-AP处理后可能会得到野生型大肠杆菌
C．突变体的出现体现了基因突变具有不定向性
D．2-AP可使DNA分子发生碱基对C—G与T一A之间的替换
2．下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．DNA的复制只能发生于细胞核中B．DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，这些酶都是在核糖体上合成的
C．DNA的复制过程中可能会发生差错，这种差错一定能改变生物的性状
D．DNA的复制和染色体的复制分别导致DNA和染色体数量加倍
3．免疫球蛋白（Ig）由两条重链（H链）和两条轻链（L链）组成，编码H链的基因由V、D、J、C四组
基因组成；编码L链的基因由V、J、C三组基因组成，其中只有V（D）J基因重排连接在一起才具有转录
功能，如图表示Ig基因重排的过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．第二次重排使上游的V₁片段取代第一次重排的V₂片段
B．未重排的基因片段被插入序列分隔，不能作为独立单位表达
C．Ig基因片段在进行连接时，可能会出现插入、缺失核苷酸的情况
D．Ig基因的重排属于基因突变，重排提高了突变率，增加了生物多样性
4．携带疟原虫的按蚊通过叮咬人传播疟原虫，引起疟疾寒热往来发作。某地恶性疟疾病人体内疟原虫的
对氯喹的抗药性很高，其抗药性与pfdhfr基因位点突变有关。研究人员对当地多例恶性疟疾病人疟原虫
pfdhfr基因进行检测，分析pfdhfr酶第16、51、164、108位氨基酸情况，声果如下表所示（每个样本的
pfdhfr酶均只有一个位点发生突变）。下列分析错误的是（ ）
16 51 164 108
突变位点
内氨酸→缬氨
天冬酰胺→异亮氨酸 异亮氨酸→亮氨酸 丝氨酸→天冬酰胺或苏氨酸
酸
检测样本数 15 25 18 6 27
A．pfdhfr酶第51位的氨基酸种类不同是因为碱基替换
B．实验通过分析密码子序列来分析不同位点的氨基酸
C．多个位点的氨基酸不同说明基因突变具有不定向性
D．疟原虫的抗药性与第16、l08位氨基酸突变高度相关联
5．研究单细胞生物的衰老通常以酵母菌为材料。研究发现，在酵母细胞的第8染色体上排列着100～200
个拷贝串联重复的rDNA，在母细胞生命周期中的某些时刻，通过同源重组（同源重组是指发生在非姐妹染色单体之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之内的重新组合），一个环形拷贝的rDNA从染
色体上分离出来，并且在其后的细胞周期中，这一染色体外的环形rDNA（ERC）开始复制产生多个拷贝。
在酵母出芽繁殖过程中，ERC几乎都集中在母细胞中，而不进入子细胞，于是母细胞中的ERC逐代积累
导致母细胞衰老（如图）。以下关于酵母细胞的衰老相关叙述正确的是（ ）
A．衰老细胞的细胞膜通透性下降，物质运输功能降低
B．酵母细胞衰老过程中发生了基因重组和基因突变
C．酵母细胞内的一个rDNA含有两个游离的磷酸基团
D．SIR2/3/4，SGS1均能抑制重复rDNA的同源重组，从而抑制其细胞衰老
6．显微镜下观察某植物花粉母细胞(形成花粉的原始生殖细胞)的减数分裂，出现了如图所示的甲、乙、丙
三种结构(为方便起见，只表示了染色体，未表示出染色单体)。下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲可能处于减数分裂Ⅰ的前期，同源染色体正在联会
B．乙、丙处于减数分裂Ⅰ的后期，同源染色体正在发生分离C．图示细胞中发生了基因重组
D．丙产生配子中正常配子占1/2
7．在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因a控制。突变型叶片为黄色，由基因
a突变为A所致。测序结果表明，突变基因A 转录产物编码序列第727位碱基改变，由5'-GAGAG-3'变为
5'-GACAG-3'（部分密码子及对应氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA苏氨酸；
CAG谷氨酰胺）。下列叙述正确的是（ ）
A．与基因a相比，突变基因A中嘧啶碱基所占比例增加
B．突变基因编码的蛋白质第243位氨基酸突变为谷氨酰胺
C．通过显微镜观察确定基因突变在染色体上的具体位置
D．突变基因A 编码的叶绿素无法合成导致水稻叶片变黄
8．MTHFR酶是叶酸代谢过程中的一种关键酶，MTHFR基因某位置碱基C突变为T对其编码的MTHFR
酶活性影响很大。若生物体单个MTHFR 基因发生突变，那么MTHFR酶的活性降低33%；若成对
MTHFR基因突变，那么MTHFR 酶的活性降低75%。下列分析错误的是（ ）
A．一对基因杂合的夫妻生下MTHFR突变基因纯合的孩子的概率为1/4
B．上述基因突变由碱基对的替换引起，一般不会导致氨基酸序列的大量改变
C．若MTHFR基因突变后氨基酸的种类或蛋白质的结构没有改变，则其遗传信息不变
D．基因突变可以发生在 MTHFR基因的不同部位，体现了基因突变的随机性
9．某种异源六倍体小麦（6N=42W）变异可产生单体（缺失一条染色体）和缺体（缺失一对同源染色体），
其中单体可用40W+E（E代表携带蓝麦粒基因的染色体）表示。某研究团队想利用单体小麦选育能稳定遗
传的可育缺体小麦。已知无E的小麦的麦粒为白色且不考虑染色体缺失对生物体的影响，下列说法正确的
是（ ）
A．上述变异为染色体数目变异，该变异无法用光学显微镜观察到
B．若不考虑同源染色体之间的差异，则该种六倍体小麦共有20种缺体
C．该蓝麦粒单体小麦自交后代的染色体组成为40W、40W+2E
D．单体小麦自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦
10．西瓜（2n）的黄瓤（R）和红瓢（r）是一对相对性状，育种人员培育三倍体黄瓤西瓜的过程如图所示。
下列叙述错误的是（ ）A．若F 中发现三倍体西瓜植株，则其变异类型属于染色体变异
1
B．秋水仙素可滴在F 幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异
1
C．植株戊的基因型有四种，其中符合要求的三倍体黄瓤西瓜占1/2
D．与植株甲相比，植株戊所结黄瓤西瓜较大，蛋白质和糖类等含量有所增加
11．以下是某二倍体高等动物体内处于不同分裂时期的细胞图像。下列叙述中，错误的是（ ）
A．细胞②③都只含两个染色体组
B．细胞①含有8条姐妹染色单体、8个DNA分子
C．细胞③不是次级卵母细胞
D．细胞②中每条染色体都只受细胞一极发出的纺锤丝牵引
12．为了获得产量较高的无子番茄，可以利用二倍体给四倍体传粉，获得三倍体种子，三倍体种子种下去
得到三倍体番茄，开花后及时喷施一定浓度的生长素类似物。下列说法正确的是（ ）
A．四倍体番茄上所结果实的果肉和种子细胞均为三倍体
B．生长素类似物的作用是促进番茄子房细胞的有丝分裂
C．给三倍体番茄授以二倍体番茄的花粉将得到有子番茄
D．给雄蕊败育的四倍体喷施生长素类似物，也可得到无子番茄
13．下列有关水稻的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体水稻体细胞中含有2个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含3个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小14．已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈
病基因转入小麦，研究人员进行了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是（ ）
A．秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体
B．异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因
C．射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组
D．杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律
15．某XY性别决定的生物基因型为Aab，其中A、a基因位于常染色体上，b基因与A、a位于不同的染
色体，下列分析错误的是（ ）
A．若该个体未发生任何可遗传变异，则其性别应为雄性
B．若b位于常染色体，则该个体的形成是由于参与受精的配子缺失了一条染色体所致
C．该个体细胞进行减数分裂时，基因A与b的重组只能发生在减数第一次分裂后期
D．该个体内某一处于有丝分裂后期的细胞，其基因型一般为abb
16．下列图示为细胞中所含染色体分布情况，有关叙述正确的是（ ）
A．图a所示细胞含有2个染色体组，图b所示细胞含有3个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
17．豌豆的红花、白花受一对等位基因B、b控制。某红花豌豆植株的一条染色体发生部分片段缺失且多了一条染色体，如下图所示。在减数分裂时，三条染色体可以随机两两联会，剩余的一条随机移向一极。
研究还发现，无正常染色体的配子不育。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可利用该植株根尖分生区细胞制作临时装片观察此变异
B．该植株通过减数分裂可产生BB、Bb、B、b四种卵细胞
C．以该植株为父本与正常植株杂交，子代中含缺失染色体的概率为2/5
D．该植株自交，其后代的表型及比例为红花：白花=35：1
18．人们目前所食用的香蕉多来自三倍体香蕉植株，三倍体香蕉的培育过程如图所示。下列叙述正确的是
（ ）
A．自然界有子香蕉形成的原理是秋水仙素抑制纺锤体的形成
B．野生芭蕉和有子香蕉减数分裂产生的配子染色体组成相同
C．三倍体香蕉在减数分裂过程中染色体联会紊乱导致无种子
D．野生芭蕉和有子香蕉能杂交，它们之间不存在生殖隔离
19．土壤盐渍化是目前制约农业生产的全球性问题，我国科学家用普通小麦（2N=42）与耐盐偃麦草
（2N=70）体细胞杂交获得耐盐新品种“山融3号”，培育过程如下图所示，序号代表过程或结构。下列
分析正确的是（ ）A．由愈伤组织到②适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例有利于促进芽的形成
B．①和“山融3号”体细胞均含有两个染色体组，每个染色体组含56条染色体
C．“山融3号”与普通小麦之间存在生殖隔离，为不同物种
D．土壤盐渍化可能是导致偃麦草出现耐盐性的根本原因
20．如图表示人的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示2号染色体和性染色体)。下列相关叙述正
确的是（ ）
A．具有突变细胞Ⅰ的个体和具有正常卵原细胞的个体产生的配子种类相同
B．三种突变细胞所发生的变异均可在光学显微镜下观察到
C．果蝇棒状眼的形成与突变细胞Ⅲ发生的变异类型相同
D．突变细胞Ⅲ的变异属于染色体结构变异，发生于非同源染色体之间
21．如图是某XY型性别决定生物的雄性个体细胞进行减数分裂时两条染色体示意图，图中1～6表示基因，
P、Q表示染色体。下列相关叙述合理的是
A．若PQ为非同源染色体，则1和3交换位置属于染色体变异
B．若PQ为非同源染色体，则2和4在减数分裂过程中不会分离
C．若PQ为同源染色体且为X、Y染色体，则性别的遗传与基因无关D．若PQ为同源染色体，则5和6控制的疾病在雄性中发病率较高
22．果蝇的眼睛是复眼，红眼（A）对白眼（a）为显性，且等位基因A/a位于X染色体上。某杂合红眼雌
果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后，由于异染色质结构的高度螺旋，某些细胞中的A基
因不能正常表达，表现出部分小眼为红色，部分小眼为白色，这种表型称为花斑型眼。下图表示花斑型眼
雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法错误的是（ ）
A．A基因转移到4号常染色体的异染色质区属于染色体结构变异
B．花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4个四分体
C．位于异染色质区的DNA片段因为解旋困难而影响转录过程
D．该雌果蝇产生的卵细胞在染色体组成上为均异常和均正常
23．我国科学家在干细胞研究中取得新进展，他们使用一种无转基因、快速和可控的方法，可将人类多能
干细胞（PSC）转化成为8细胞阶段全能性胚胎样细胞（8CLC，相当于受精卵发育3天状态的全能干细
胞）。在该转化过程中一种名为DPPA3的关键因子，能诱导PSC的DNA去甲基化。下列叙述错误的是（
）
A．PSC转化为8CLC的过程发生了逆分化，其本质为细胞内基因的选择性表达
B．8CLC的全能性高于PSC，对其体外培养时可诱导分化为造血干细胞
C．有丝分裂分裂后期的8CLC中，着丝粒分裂，细胞中含有8个染色体组
D．DNA去甲基化能在不改变碱基序列的情况下影响基因的表达，属于可遗传变异
二、多选题
24．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。图甲、乙、丙分别表示不同的变异类
型。下列有关叙述错误的是（ ）A．发生甲、乙、丙所示变异类型的细胞中基因种类、数量均正常
B．图乙所示变异类型是同源染色体片段互换所导致的
C．乙、丙两图所示类型的细胞减数分裂产生的配子中，染色体结构均正常
D．果蝇的棒状眼性状的产生原因可用图甲变异类型表示
25．在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着
丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构， 如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色
体桥”并在两着丝点间任 一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于
该细胞的说法错误的是（ ）
A．可在分裂中期观察到“染色体桥”结构
B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C．其子细胞中有的染色体连接了非同源染色体片段
D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为a的子细胞
26．白斑综合征病毒严重危害对虾养殖业，该病毒经由吸附蛋白与细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵
宿主细胞。科研人员通过引入5－溴尿嘧啶(5－BU)诱变剂提高对虾抗病能力。5－BU能产生两种互变异构
体，一种是普通的酮式，一种是较为稀有的烯醇式。酮式可与A互补配对，烯醇式可与G互补配对。下列
叙述正确的是（ ）
A．5－BU处理组对虾体细胞中的碱基数目不变
B．5－BU处理组对虾体细胞DNA中(A＋T)/(C＋G)比值可能发生变化
C．5－BU诱变剂是通过干扰吸附蛋白基因表达来阻断病毒的吸附
D．宜选用健壮的成体对虾作为实验材料进行诱变实验27．2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙
述正确的是（ ）
A．燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B．燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C．燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D．燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大
28．支气管上皮细胞膜上的CFTR蛋白是一种转运氯离子的转运蛋白，支气管上皮细胞膜内侧具有ATP和
氯离子的结合位点，一旦ATP与CFTR蛋白结合，将引起CFTR蛋白上的氯离子结合位点转向膜外侧，
ATP水解后其结构恢复原状，从而实现氯离子的跨膜运输。囊性纤维化患者的CFTR蛋白缺少了第508位
的氨基酸，转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏液增多而管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖而
使肺功能严重受损。下列相关叙述，错误的是（ ）
A．CFTR蛋白是支气管上皮细胞膜上的一种氯离子通道蛋白
B．CFTR蛋白的氯离子结合位点由膜内转向膜外时需ATP供能
C．囊性纤维化患者的CFTR基因发生了碱基对的缺失或替换
D．CFTR基因突变导致囊性纤维化、说明基因突变都是有害的
29．花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所
示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的有（ ）A．获得的原生质体需保存在无菌水中，防止被杂菌污染
B．融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8之间
C．植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D．植株n、s中来自黑芥的染色体可以构成一个染色体组
三、综合题
30．杂种优势能显著改善农作物产量，备受育种专家关注。研究发现，水稻的雌性不育性状由位于2号染
色体上的隐性基因fst控制，相应的野生型由FST基因控制。雌性不育fst/fst纯合植株具有完全不结实的特
点，但其花粉正常可育，而FST/fst杂合体植株的雌配子完全可育。
(1)基因型为fst/fst的个体在育种过程中作为 （填“父本”或“母本”），fst基因产生的根本
原因是 。
(2)为获得雌性不育株，科学家利用基因编辑技术改造FST/fst植株，即选用合适的核酸内切酶切割2号染
色体上的FST基因或fst基因。已知FST基因被切割后会功能丧失。请在图中画出核酸内切酶的切割位点，
并设计实验进行区分（要求：写出实验方案和区分依据） 。
(3)为了在种子时就能筛选出基因型为fst/fst的雌性不育个体，科学家采取基因工程技术将红色荧光基因插
入到2号染色体上。若红色荧光的强度会因其表达量不同而出现差异，即纯合子个体荧光强度比杂合子个
体高，通过荧光分选技术可以实现区分，则基因型为FST/（fst－红色荧光基因）个体自交后代中强荧光个
体表型为 ；弱荧光个体基因型为 ，可作为雌性不育保持系。
(4)传统的育种技术需要对植株进行单收，进而挑选出所需个体。现在将雌性不育系与传统的雄性不育系种
子按照一定比例进行混播混种，即可实现对杂交种子的培育。请简要分析该项方法的优点 。
31．自然状态下，二倍体小茧蜂(2n=20，无 Y 染色体) 为雌蜂， 单倍体小茧蜂为雄蜂， 雄 蜂是由卵细胞直接发育而来。雄蜂减数分裂 Ⅰ 时仅一极出现纺锤体从而产生一个次级精母细 胞和一个无染色体的
“芽体”。研究人员通过人工培育获得了二倍体雄蜂， 小茧蜂的 X 染色 体有三种类型(X1、X2、X3 )，
含相同 X 染色体的受精卵会发育成雄性，含不同 X 染色体的 受精卵发育成雌性。不考虑其他变异， 回
答下列问题：
(1)单倍体小茧蜂体内的一个细胞中最多有 条染色体。单倍体小茧蜂可 形成染色体数目正常
的精子，形成过程中 (填“会”或“不会”) 发生基因重组。
(2)人工培育的二倍体雄蜂有 种性染色体组成。为判断某二倍体雄蜂(甲) 的性染色体组成，研究人
员将其与某雌蜂(X1X3 )交配得 F，预测结果及结论：
1
①若 F 中二倍体雄性与雌性的比例为 1 ：1，则甲的性染色体组成为 ；
1
②若 ，则甲的性染色体组成为 。
(3)现有一个人工培育的群体，雄蜂组成为 X1X1：X2X2=1：1，雌蜂组成为 X1X2：X2X3：X1X3=1 ：1
：1。该群体雌雄随机交配， 所得 F 中雄蜂与雌峰的比例约为 3 ：1，由此可推知 亲本雌蜂产生的卵细
1
胞中进行受精的大约占 ，其余均直接发育成雄蜂。
32．玉米是一年生雌雄同株、异花授粉植物。玉米富含各种营养物质、味道香甜，可做各式菜肴，也是生
产工业酒精和酿制白酒的主要原料。(1)现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂合子，杂交种（F）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂
1
合子表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F 会出现杂种优势衰退现象。其原因是 。玉米的大粒杂
2
种优势性状由一对等位基因（E、e）控制，现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组，相同条件下隔
离种植，甲组自然状态授粉，乙组人工控制其自交授粉。在种植期间因未知原因导致含显性基因的精子与
含隐性基因的卵细胞不能结合，若所有的种子均正常发育，在第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率
（小粒所占比例）分别为 、 。
(2)已知在种子培育期间，研究玉米无叶舌性状对培育高产优质的玉米新品种具有重要作用。用5个玉米有
叶舌（AA）自交系品种1~5和无叶舌（aa）自交系LG，分别培育出品种1~5的无叶舌近等基因系（指除
了控制叶舌性状的基因存在差异之外，其他遗传信息均相同或相近的一组品系）1＇~5＇，操作流程如下
图。分别选择 作为供体亲本和受体亲本，F 与受体亲本杂交子代BC 的基因型为 ，经自交后，选
1 1
择出现性状分离的类型与受体亲本回交，如此重复，最终获得无叶舌的玉米自交系1＇~5＇。
(3)研究人员通过实验已确定a基因的位置范围，插入了分子标记S序列（可通过检测S序列快速判断a基
因的位置）。现发现有叶舌品种6具有抗叶斑病、丝黑穗病能力增强等一系列优良性状，有叶舌品种7具
有高油酸、抗倒伏等一系列优良性状。如何利用以上品种及S序列快速培育出具有两个品种优势的无叶舌
杂交种？请写出主要思路： 。
33．中国是用桑蚕丝织绸最早的国家,自古即以“丝国”闻名于世。家蚕的性别决定方式是ZW型。与雌蚕
相比，雄蚕产丝多且质量高。科学家利用诱变技术，使其孵出来的都是雄蚕。部分育种过程如下：①应用
电离辐射，得到两种Z染色体上具有显性基因(A、B)的雄蚕品系P1和P2，如图1所示。②利用γ射线诱
变得到雌蚕品系P3，使Z染色体的一个片段移接到W染色体上，该片段上带有a和b基因，如图2所示。
③选择合适的亲本杂交。回答以下问题：
(1)以上育种过程涉及到的变异类型有 。
(2)萨顿依据基因和染色体的行为存在 关系，推测出 。
(3)A为红体色基因，a为体色正常基因，B为痕迹翅基因，b为正常翅基因。A或B在雄蚕受精卵中有2个会使胚胎致死，而在雌蚕受精卵有1个显性基因且没有其等位基因就会使胚胎致死，其他情况均正常。
① P1和P3杂交后代中红体色的概率为 ，P2与野生型雌蚕杂交后代的雌雄比 。
② 为了选育出雄蚕，选择P2和P3杂交得F，从F 中筛选出体色正常、痕迹翅的雌蚕与P1杂交得F，从
1 1 2
F 中筛选出 的雄蚕与野生型雌蚕杂交得F，F 全为雄蚕，雌蚕在胚胎期死亡。在大量的实验中，
2 3 3
F 中有少数雌蚕存活下来，可能的原因是 。
3
34．玉米、高粱、水稻等作物杂种优势的成功利用，创造了极大的社会经济效益，但由于基因组相对复杂，
小麦杂交育种的研究进展较为滞后。作为雌雄同花、自花传粉的作物，培育出雄性不育株作为母本，是实
现杂交种高效制种的关键。目前已经探索获得不同的杂交小麦生产体系。请回答下列问题。
(1)XYZ杂交小麦生产体系中，雄性不育突变基因（ms）位于小麦5号染色体上，雄性育性基因（Ms）和
标记基因（Hp）位于黑麦5R号染色体上。X系和Y系分别导入了2条和1条黑麦5R染色体，如下图所示。
标记基因Hp在开花时会表现为穗下节多毛性状，可用以区分X系、Y系和Z系。
①在野生小麦的染色体中 （填“有”或“无”）5R的同源染色体，MS与ms的遗传遵循 定律。
②3系中， 只能做母本，可与野生型小麦杂交获得杂交种。
③X系与Z系杂交可获得 系，Y系与Z系杂交可获得 系。
④XYZ体系最终未能成功应用于大田生产，一方面是由于 ，另一方面，小麦开花期时间较短，在开
花期有限的时间内 。
(2)4E-ms杂交小麦生产体系中，雄性不育系的基因型为ms1g/ms1g，种子呈白粒，保持系则在此基础上插
入一条长穗偃麦草的4E号染色体（携带有蓝粒基因Ba和育性恢复基因ThMs），故而种子呈现浅蓝粒
（若含2个Ba基因，则种子为深蓝粒）。
①理论上保持系自交，子代浅蓝粒所占比例为 。
②实际上浅蓝粒保持系自交结实，分离出约64%的白粒、32%的浅蓝粒和4%的深蓝粒。推测其原因为
。
③在保持系自交的后代中还出现了少量的蓝粒雄性不育植株和白粒雄性可育植株，这是由于在减数分裂过程中发生 所致。
35．小麦的矮秆和高秆分别由基因A、a控制，A对a为完全显性。将纯合矮秆不抗矮黄病小麦（品系甲）
与近缘种偃麦草杂交，偃麦草抗矮黄病基因（B）所在的染色体片段可插入到小麦的不同染色体上（不影
响小麦配子的可育性），经选育得到矮秆抗矮黄病小麦品种（品系乙），部分染色体及基因组成如下图所
示。请回答下列问题：
(1)获得品系乙过程发生了染色体结构变异中的 。为了在细胞学水平上检测品系乙中含基因B的染色
体片段所在的位置是类型1还是类型2，可取品系乙根尖用特定技术标记后制作临时装片，观察 期细
胞的染色体形态。
(2)如果插入的偃麦草染色体片段较小，细胞学检测结果不明显，需要设计杂交实验在个体水平上进行检测。
将品系乙与高秆不抗病（品系丙）杂交，取F 中矮秆抗病植株自交，预测并分析F 的实验结果： 。
1 2
(3)取品系乙“类型1”和“类型2”杂交得到F，淘汰不抗病个体，其余F 自交后代中矮秆抗病占 。
1 1
(4)若检测结果表明，某品系乙的抗矮黄病基因与矮秆基因独立遗传。请写出该品系乙与高秆不抗病（品系
丙）杂交的遗传图解（有抗矮黄病基因用B+表示，无抗矮黄病基因用B-表示） 。
