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专题 09 变异、育种与进化
五年考情 考情分析
2024年北京卷第2题 变异与人类遗传病在选择题和简答题中都有涉及，往
往以癌症早期筛查和遗传病产前诊断为情境，使学生了
2024年北京卷第7题
解生物学最新研究成果在临床实践中的应用实例，体现
2023年北京卷第 5题
了对人类健康的关注和对生命的爱护。考查学生获取题
2023年北京卷第6 题
干信息的能力，并能结合所学知识灵活运用准确判断。
2023年北京卷第19 题 引导学生正确理解生命的价值，尊重和热爱生命，养成
变异、育种与进化
2022年北京卷第 4题 健康的生活方式。也经常以细胞分裂过程为情境，考查
染色体的变异。与课程标准和高中教学实际密切结合，
2022年北京卷第5 题
立意源于教材又高于教材，答案又回归教材，有利于引
2022年北京卷第 6题
导考生合理运用生物学思维方式与方法，有效地整合生
2021年北京卷第7 题 物学的相关知识，运用生物学的相关能力获取信息、分
析问题、解决问题。
1、（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（ ）
A. 元素组成 B. 核苷酸种类 C. 碱基序列 D. 空间结构
2、（2024·北京·高考真题）有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体
小麦和四倍体小麦有性杂交获得F。F 花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
1 1
据图判断，错误的是（ ）
A. F 体细胞中有21条染色体
1
B. F 含有不成对的染色体
1
C. F 植株的育性低于亲本
1
D. 两个亲本有亲缘关系
3、（2023·北京·高考真题）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞
4、（2023·北京·高考真题）抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致
作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不
能实现上述目标（ ）
A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂
C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
5、（2023·北京·高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性
状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型
杂交，结果如图甲，其中隐性性状是 。
(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变
基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F 基因型的实验步骤为：提取基因组
2
DNA→PCR→回收扩增产物→ →电泳。F 中杂合子电泳条带数目应为 条。
2
(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规
模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量
繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致
油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提
高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。
①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为
。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用 。
6、（2022·北京·高考真题）控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中
雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是
（ ）
A．果蝇红眼对白眼为显性
B．亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子
C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性
D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常
7、（2022·北京·高考真题）蜜蜂的雌蜂（蜂王和工蜂）为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由
未受精卵发育而来。由此不能得出（ ）
A．雄蜂体细胞中无同源染色体
B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半
C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合
D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
8、（2022·北京·高考真题）人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋
白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出（ ）A．这种差异是由基因中碱基替换造成的
B．两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C．两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D．导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
9、（2021·北京·高考真题）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2n=14）的优良性状导入普通小麦
（2n=42）中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，
产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（ ）
A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离
B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化
C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会
D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株
一、单选题
1．（2024·北京·模拟预测）油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜
和油菜为亲本杂交，通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述，正确的是（ ）
注：方框中每个大写英文字母表示一个染色体组
A．F 植株因同源染色体联会紊乱而高度不育
1
B．BC 细胞中染色体组的组成为AACCRR
1
C．BC 植株群体的染色体数目范围为38—47条
2
D．BC 再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种
2
2．（2024·北京通州·模拟预测）除草剂敏感与抗性是一对相对性状，除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性
突变体。下列叙述正确的是（ ）
A．突变体若为一条染色体片段缺失所致，则抗性基因是显性基因
B．突变体若为基因突变所致，如果再经诱变有可能恢复为敏感型
C．突变体若为一对同源染色体相同位置片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型
D．抗性基因若为敏感型基因中的单个碱基对替换所致，抗性基因一定不能编码肽链
3．（2024·北京东城·二模）雌性家蚕的性染色体组成为ZW，研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性
突变体，均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR，部分结果如下图。
下列说法错误的是（ ）A．在该实验中X射线用于提高突变率
B．甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型
C．乙比甲缺失了更多的Z染色体片段
D．可利用该方法对相关基因进行定位
4．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36
条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂
交，发现大部分F 的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（ ）
1
A．F 体细胞中无同源染色体
1
B．F 体细胞中含有四个染色体组
1
C．大部分F 减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离
1
D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离
5．（2024·北京海淀·二模）控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条
6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F 均为正常叶型。
1
选择F 中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的
1
是（ ）
A．“三体”番茄存在染色体数目变异
B．马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状
C．马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组
D．F 中“三体”番茄的配子含三条6号染色体
1
6．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可
结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如
下图。下列分析不正确的是（ ）A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚
B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制
C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期
D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S
7．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图
中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
下列分析不正确的是（ ）
A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理
B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体
C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③
D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上
8．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的
是（ ）
A．此刻细胞正处在有丝分裂中期
B．图示两条染色体正在彼此分离
C．姐妹染色单体间发生片段交换
D．图示过程可以增加遗传多样性
9．（2024·北京顺义·一模）先天性聋哑人和听觉正常人结婚，子女听觉一般都正常。一对先天性聋哑夫妇
生的5个孩子听觉均正常，最合理的解释是（ ）
A．先天性聋哑为显性性状
B．发生了小概率事件
C．先天性聋哑为多种基因同时突变所致
D．该夫妇携带的聋哑基因为非等位基因
10．（2024·北京丰台·二模）鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用
基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F 代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失，
0
缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F 代，从5000尾F 中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互
1 1
交。下列说法不正确的是（ ）
A．进行基因组编辑的受体细胞是受精卵B．相对F 代，F 代肌间刺缺失的个体比例上升
1 2
C．人工选择使突变的r基因频率不断升高
D．基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组
11．（2024·北京房山·一模）人类8号染色体在进化过程中的变化如下图所示，下列相关叙述错误的是（
）
A．旧世界猴和新世界猴可能存在生殖隔离
B．从祖先进化到人的过程中发生了染色体变异
C．8号染色体上的特异性序列可作为人类起源与进化研究的参考
D．不同生长环境诱导产生的不同变异导致祖先进化方向不同
12．（2024·北京房山·一模）白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、
甘蓝为父本，经人工杂交可获得杂种子代。显微镜观察杂种子代细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有19条染色体的体细胞 B．染色体移向细胞两极
C．含有19个四分体的细胞 D．核膜核仁消失的细胞
13．（2024·北京海淀·一模）60Co辐射可使部分花粉活力降低， 通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体
幼胚。科研人员利用此原理， 通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。
下列相关叙述不正确的是（ ）
A．雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰
B．经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同
C．④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成
D．③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体
14．（2024·北京海淀·一模）C品系果蝇仅在X染色体上存在D基因， 使其具有棒眼性状， 果蝇中D 基
因纯合会致死。用X射线照射大量雄果蝇， 为检测照射后的这批雄果蝇X染色体是否发生突变， 使它们与C品系雌蝇交配。选择F 中若干棒眼雌蝇与正常雄蝇杂交， 统计发现F 中雌蝇与雄蝇之比约为3：1.下
1 2
列有关杂交实验的分析，不正确的是（ ）
A．雄果蝇均不携带D基因
B．在 X射线这种物理因素作用下可损伤果蝇细胞内的 DNA
C．上述杂交实验的F₁中棒眼果蝇占 1/2
D．X射线可能引发部分雄果蝇X染色体上出现隐性纯合致死基因
15．（2024·北京朝阳·一模）我国科学家将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，成功得
到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常，连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该
染色体连接小鼠，分析正确的是（ ）
A．体细胞中含有20对染色体
B．不能产生功能正常的配子
C．基因数量和排序发生改变
D．发生了染色体结构的变异
16．（2024·北京东城·一模）我国科学家利用红鲫鱼（2n=100，RR，字母代表染色体组）与团头鲂
（2n=48，BB）进行育种，首次实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体（如图）。下
列说法错误的是（ ）
A．形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异
B．杂交种1不育，因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小
C．推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子
D．杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离
17．（2024·北京·模拟预测）雄性长颈鹿之间常发生“脖斗”，甩动脖子和头部组成的“流星锤”，击打
对手的薄弱部位。科研人员分析了雌雄长颈鹿头部重量的差异。下列相关说法正确的是（ ）A．不断发生基因突变导致某一雄性长颈鹿个体头部不断增长
B．取得脖斗优势的雄性个体可能在生殖和生存方面具有优势
C．据图推测雌性个体和雄性个体相似，也通过脖斗相互斗争
D．种群促进头部增大基因的频率在种间协同进化中越来越大
18．（2024·北京·模拟预测）细胞色素C是细胞内普遍含有的一种蛋白质，约有104个氨基酸。它是一种
线粒体内膜蛋白，参与将[H]中电子传递给氧气的过程。据推算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的
改变。下列关于细胞色素C的叙述不正确的是（ ）
A．可由C、H、O、N等元素组成
B．是一种能催化ATP分解的蛋白质
C．是一种由单体所组成的生物大分子
D．其序列相似性可作为生物进化的证据
19．（2024·北京海淀·一模） 地三色堇主要依靠 地昆虫传粉，在20年中， 地的三色堇花朵小了 ，
花蜜产量减少 ，自花授粉的比例增加了 ，传粉昆虫造访减少，同时期 地的昆虫也在大量减少。
下列叙述错误的是（ ）
A．三色堇和传粉昆虫间可能存在协同进化
B．X地三色堇发生的变化是自然选择的结果
C．三色堇中与自花授粉有关基因的频率升高
D．自花授粉有利于增加三色堇的遗传多样性
20．（2024·北京昌平·二模）科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很
强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体
OR35。相关叙述不正确的是（ ）
A．根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集
B．利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例
C．建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率
D．采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量
21．（2024·北京昌平·二模）南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为
食物，并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中，以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色）。相关推测不合理的是（ ）
A．两种毒箭蛙存在地理隔离
B．毒箭蛙体色形成受环境影响
C．能量由毒蚁流向毒箭蛙
D．警戒色不利于毒箭蛙生存
22．（2024·北京西城·二模）黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分
化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（ ）
A．梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离
B．结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时
C．结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化
D．每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果
23．（2024·北京朝阳·二模）我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏
高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基
因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（ ）
A．青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离
B．EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因
C．高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变
D．该研究为人群演化提供了细胞水平的证据
24．（2024·北京顺义·一模）雄性长尾寡妇鸟长着极长的尾羽，科研人员将其尾羽剪短，把剪下的部分粘
到其他雄性个体的尾羽上，使之超出自然长度。结果发现，在人工加长尾羽雄鸟的领地中新巢数目最多，
依据实验结果分析，下列叙述正确的是（ ）
A．人工加长尾羽雄鸟的子代多为加长尾羽
B．雄性长尾寡妇鸟的尾羽长度与其繁殖成功率无关
C．交配成功率差异造成繁殖成功率的不同
D．环境稳定条件下控制长尾羽的基因频率将不断增加
25．（2024·北京门头沟·一模）太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同种蜗牛之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同种蜗牛之间外壳相似性
低。下列叙述正确的是（ ）
A．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
B．该岛上的所有蜗牛和其它生物构成了生态系统
C．不同种蜗牛占据的生态位不同，不利于充分利用环境资源
D．同一区域内的不同种蜗牛具有相似外壳是自然选择的结果
二、非选择题
26．（2024·北京丰台·二模）中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多
种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参
与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标
记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实
验结果表明P蛋白 M基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二：
①P基因减少， ；
②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细
胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。
A．野生型
B．P基因低表达突变体
C．导入P基因
D．导入M基因
E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出
10个可能的位点如图2.
研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋
白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒
和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合
⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。
27．（2024·北京东城·二模）水稻是人类重要的粮食作物之一，种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉
胚乳，通常糊粉层为单层活细胞，主要累积蛋白质、维生素等营养物质；淀粉胚乳为死细胞，主要储存淀
粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。
(1)用诱变剂处理水稻幼苗，结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到
胚乳中未染色细胞层数 的即为糊粉层加厚的种子，将其对应的含胚部分用培养基培养，筛
选获得不同程度的糊粉层加厚突变体ta、ta 等，这说明基因突变具有 的特点。
l 2
(2)突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F 种子，观察到野生型：突变型=3∶1，说明该性状的遗传遵循
2
基因 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F 植株进行分析后，将突变基因定位
2
于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于 附近，对目标区域进行测序比对，发现
了突变基因。
(3)由ta建立稳定品系t，检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型，但结实率较低。紫米品系
l
N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中，培育稳定遗传的高营养新品
种。①补充完成图3育种方案 。
②运用KASP技术对植物进行检测，在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR，加入野生型序列和突
变型序列的相应引物，两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点，完成扩增后检测产物的荧
光信号（红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光）。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，
请选择其中一个阶段，预期检测结果并从中选出应保留的植株。
③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是 。
28．（2024·北京西城·二模）科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川
抗30，以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基
因的改良株系，开展了相关研究。
(1)水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对 。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F 表现为稻
1
瘟病抗性，F 与野生型杂交，子代性状及分离比为 ，证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。
1
(2)吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30，科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种，
以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病）水稻的杂交育种技术路线
（总体思路） 。
(3)研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。
①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方，请将表格补充完整。
PCR反应体系
组分 总体积/10μL
10倍浓缩的扩增缓冲液 1μL
i 1.5μL
4种脱氧核苷酸等量混合液（2.5mmol·L-1） 0.5μL
引物I/II（5.0μmol·L-1） 1/1μL
Taq DNA聚合酶 0．20μL
HO ii
2②图为Pib基因的部分序列。
5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'
3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'
根据图，选择 作为引物对Pib基因进行扩增。
A．5'—…AATGCCC…—3' B．5'—…TCCACAT…—3'
C．5'—…TTACGGG…—3' D．5'—…ATGTGGA…—3'
研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因，成功培育出优质、高产的双抗水稻。
(4)检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象，但
是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系，其他性状未发生改变，原因可能是 。请从育种
的角度对这两种技术进行评价。
29．（2024·北京顺义·一模）油胞是柑橘叶片、果实等器官的分泌结构，可产生和储存精油。我国科学家
以柑橘油胞为模式系统揭示植物分泌结构起始和发育的机制。
(1)有性生殖的柑橘具有单胚性。大多数柑橘品种无性生殖，由胚珠的体细胞发育为多个胚，即多胚性。柑
橘的多胚性使后代不发生 。
(2)HP 是金柑变异品种，因无油胞口感更甜，具有多胚性、3~6年才能结实。为破解无油胞突变的秘密，
研究者利用单胚性且结实所需时间短的HK作为 ，与HP杂交，得到F 群体，繁育F 群体。F 中有油胞
1 2 2
与无油胞植株的比例接近3：1。同时发现，F 中有油胞植株叶缘均有锯齿.无油胞植株叶缘均光滑，推测相
2
关基因与性状的关系。
推测一：两对相对性状由一对等位基因控制。
推测二：两对相对性状分别由位于 上的两对等位基因控制，其中油胞基因和锯齿基因在 染色体上且
距离近。
(3)柑橘的枝刺（见图1）由枝条变态而来，枝刺基部有油胞结构而刺尘没有。科研人员已将油胞基因定位
在一个包含54个基因的区域。通过进一步对比 ，找到了与油胞发育有关的关键基因M，已知M蛋白作
为转录因子能调控叶缘锯齿化。科学家在M基因中插入1个碱基对，导致插入位点后的密码子的 改变，
获得M基因功能缺失突变体。该突变体叶片表型为 ，从而证明M蛋白除可调控叶缘锯齿化，还可调控
油胞发育。
(4)利用柑橘枝刺筛选到M基因的上游基因D，推测D蛋白与M基因的启动子结合，促进油胞发育。为验
证推测，人工合成与M基因启动子碱基序列相同的探针P，进行荧光标记。使用 作为竞争物，按图2的
步骤进行实验，结果如图3。(5)为进一步寻找M蛋白激活的下游基因，最符合要求的基因应满足以下哪些条件 。
①M基因功能缺失突变体中此基因表达水平显著上调
②柑橘枝刺基部此基因表达水平显著高于刺尖
③获得此基因功能缺失突变体，突变体叶片油胞数目减少
30．（2024·北京门头沟·一模）水稻是我国主要的粮食作物，获得具有杂种优势的杂交种子是提高水稻产
量的重要途径。
(1)水稻花是两性花，杂交实验中，为了防止母本 ，须进行人工去雄。水稻花非常小，人工去雄操作
难度大。科学家发现的安农S-1温敏不育系突变体水稻在温度高于26℃时表现为花粉败育，在杂交时只能
做 ，免去了人工去雄的工作，因此作为重要材料用于水稻杂交育种。
(2)将野生型与安农S-1杂交，F 均为野生型，F 自交后代中野生型：雄性不育=3：1，说明 。（答出
1 1
2条）
(3)安农S-1在不同的温度条件下既可作为不育系用于杂交制种，又可以自身繁殖，简化了制种程序，使杂
交水稻的大规模种植成为可能。请写出利用安农S-1和野生型水稻繁殖不育系、制备杂交种子的流程 。
（用文字或图示作答均可）
(4)研究者用γ射线处理安农S-1种子，筛选获得了两个在32℃及以上表现为花粉败育的隐性突变体t 和
1
t，请设计实验验证t 和t 是同一基因突变引起的雄性不育，写出设计思路和预期结果 。
2 1 2
(5)在制种时偶遇低温天气会影响杂交种子的纯度进而影响杂交稻产量，与安农S-1相比，突变体t 和t 是
1 2
否更有利于制种？判断并说明理由 。
31．（2024·北京朝阳·一模）西瓜植株的花有三种类型，雌花（没有雄蕊）、雄花（没有雌蕊）和完全花
（同时具备雌蕊和雄蕊）。同一植株上可以有不同类型的花。科研人员尝试找出与西瓜性别决定有关的基
因。
(1)选取不同性别类型的西瓜品系进行杂交，杂交实验示意图如下。①据图可知，亲本中 的性状为显性性状，性别类型的遗传 （填“是”或“否”）遵循自由组合规
律。
②将F 与品系S杂交，所得子代对应（1）中F 的三种表型的比例为 。
1 2
③为找出“?”代表的未知基因，参照其他同科植物与性别决定有关的A（a）基因序列，检测品系S、X及
其杂交子代的同源基因的组成，如图。
比较所检测的每一个个体的 和 ，若二者相关性与预期一致，可初步确定A（a）基因参与西瓜的性
别决定。
(2)选取植株上全开雌花的品系M（与此性状有关的基因组成中有AATT）为母本，品系X为父本进行杂交，
F 表型与X相同。F 自交得F，F 的表现型与亲本相同且比例为3：1。在品系M、品系X中各选取10个
1 1 2 2
植株，两个品系的2号染色体上具有与表型同时出现的特异DNA序列。检测F 中110个植株中上述特异
2
DNA序列出现情况，发现与其中7个植株表型不符，原因是在F 减数分裂时发生了 。进一步在2号染
1
色体上找到了与性别有关的G基因。
(3)品系X具有诸多优良性状，请写出利用品系M、X杂交的方法培育出全开雌花同时兼具品系X诸多优良
性状的品系Y的操作流程 。（请用杂交实验图示作答）
32．（2024·北京丰台·一模）学习以下材料，回答（1）~（5）题
新型抗生素有望战胜超级耐药菌
耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（R菌）外膜上的脂多糖（LPS）外衣使其能抵抗多种抗生素，导致抗生素耐药。
R菌能引发严重的肺炎和血液感染等，死亡率可达60%。
为解决抗生素耐药问题，研究人员从多种环肽中筛选出对R菌有杀菌活性的环肽X。经过改造，得到杀菌
活性更高、特异性更强且对小鼠更安全的环肽Z。
继续研究Z的作用靶点，不断提升培养基中Z的浓度，让R菌进化出对Z的耐药性，然后通过基因测序分
析突变位点，发现突变发生在编码Lpt复合物（包括LptA~LptG7种蛋白）的基因中，该复合物参与R菌细胞中LPS转运的机理如图1，箭头代表转运方向。
为确定Z是否影响LPS与LptA结合，制备含LplB FGC复合物和LPS的脂质体（如图2），分别加入不同
2
浓度的Z和无关环肽，再加入ATP和LptA-His融合蛋白（His是一种短肽标签，可利用His抗体检测带标
签的蛋白），进行抗原-抗体杂交，结果如图3。
最后，研究者测试了Z对分离自患者不同感染部位的R菌的体外活性，发现Z对这些菌株均有极强的杀菌
活性。将上述菌株接种到模式小鼠体内后，Z仍有强大的杀菌活性。目前，Z已经进入临床测试，如果试
验顺利，R菌给医生带来的噩梦有望终结。
(1)细菌对抗生素产生耐药性的过程：细菌发生抗药的基因突变， 对其进行选择，抗药基因频率
升高。
(2)请完善筛选环肽X的技术路线：将 溶于等量无菌水→浸润无菌圆形滤纸片→将滤纸片放在涂
布R菌的培养基上→恒温箱培养→筛选周围出现 的环肽。
(3)若环肽Z对传统抗生素敏感型和对传统抗生素耐药型的两种R菌的杀菌作用 ，则其可能作用
于一个未知新靶点。
(4)分析图1，下列关于R菌转运LPS的说法正确的是___
A．Lpt复合物在核糖体中合成
B．LptB、LptG、LptF、LptC分布在内膜上
C．Lpt复合物具有ATP水解酶活性
D．Lpt复合物将LPS从外膜转移到内膜
E．R菌的外膜和人体细胞膜结构一致
(5)分析图3，结果显示与无关环肽相比 。综合以上研究，环肽Z的杀菌机理是 ，导致
LPS在细胞中积累，使R菌死亡。
33．（2024·北京丰台·一模）研究人员利用水稻突变体对相关基因进行研究。
(1)将水稻“中花11”的叶片愈伤组织与农杆菌共培养，外源T-DNA（含bar标记基因）会整合到水稻基因组，获得水稻突变体库。该突变体库中包含株高、叶色、叶型、育性、分蘖数等明显性状改变，构建该突
变体库的过程中，引起性状改变的原因可能有______
A．实验操作中其它微生物的污染
B．实验过程中偶然接触紫外线或化学药品
C．DNA复制过程中的DNA序列变化
D．外源T-DNA的插入导致DNA序列变化
E．组织培养过程中染色体的互换
(2)对突变体库进行自交和表型筛选获得纯合的早衰突变体。为研究早衰突变与T-DNA整合之间的关系，
将纯合的早衰突变体与“中花11”回交之后，分析F 的性状分离情况和对bar基因的PCR检测结果：
2
①若F 的正常植株：早衰植株=3：1，则突变体的早衰性状是由 控制的；
2
②若F 的所有植株中含bar基因与不含bar基因之比为3：1，则T-DNA是单个插入；
2
③若F 的 ，则该突变为T-DNA插入引起。
2
经检验，实验结果与预期相符。请在下图中标出bar基因（用 表示）可能的位置 。
(3)为获得该衰老相关基因，研究人员设计了外源接头介导的PCR进行扩增，主要过程见下图。外源接头
包括长单链接头和短单链接头，二者部分互补。以长单链接头的部分序列为引物a和b，根据T-DNA已知
序列设计引物c、d、e、f。
实验的主要流程为：用限制酶切割基因组DNA产生多种片段→分别连接上外源接头→以d为引物合成一
条子链，再以 为引物合成互补链，得到PCR产物1→为减少非特异性扩增，以 为引
物进行PCR得到产物3（同理得到产物2和产物4）→对产物3和产物4进行序列分析和功能鉴定。
(4)引起衰老的主要因素有环境因素、植物激素的调节和 等。该研究为延缓水稻衰老、提高水稻
产量提供了理论依据。
34．（2024·北京密云·模拟预测）黄瓜瓜把口感差，瓜把的长度是影响黄瓜品质和商业性的重要性状之一。
(1)科研人员将长瓜把品系（6.5cm）与短瓜把品系（2.0cm）杂交，F 瓜把长度约4.6cm，F 自交，得到158
1 1
株F 瓜把长度分布如图1。
2由结果推测黄瓜瓜把长度受 （一对/多对） 基因控制。
(2)SSR是DNA中普遍存在的简单重复序列。不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同，因此可作为
分子标记进行基因定位。研究者构建了仅在一对基因上存在差异的瓜把长度为5cm（含SSR1标记）和
4cm（含SSR2标记）的两个亲本，杂交后再自交，F 中瓜把长度5cm个体占3/4，4cm个体占1/4。测定F
2 2
植株的SSR组成，请从下表中选择一种实验结果与对应推论的正确组合有 。
实验结果 推论
I 5cm瓜把和4cm瓜把植株的SSR组成均
①该瓜把长度基因与该SSR标记
为SSR1/SSR1:SSR1/SSR2:SSR2/SSR2=1:2:1
位于同源染色体
Ⅱ 4cm瓜把植株仅具有SSR2标记
②该瓜把长度基因与该SSR标记
Ⅲ 5cm瓜把植株仅有2/3具有SSR2标记
位于非同源染色体
IV 4cm瓜把植株中的SSR1:SSR2=1:1
(3)通过上述定位方法，科研人员找到了与瓜把长度相关的A基因、B基因，并进一步研究。利用
CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除A基因后，果实瓜把长度缩短，但瓜把细胞长度与野生型无显著差异，推
测A基因的表达产物能 瓜把细胞增殖。检测发现，敲除A基因的突变体植株中基因B的转录水平显著
降低，敲除B基因的突变体植株瓜把长度显著降低，推测A通过增强B基因的表达进而影响瓜把长度。请
从①~⑤选择合适的基因与黄瓜植株，进行转基因实验，为上述推测提供一个新的证据。简述实验设计方
案、检测指标并预期实验结果 。
①A基因②B基因③野生型植株④A基因突变体植株⑤B基因突变体植株
(4)进一步研究发现，D蛋白可与A 蛋白结合，抑制后者与B基因的启动子结合，相关调控途径如图2所示。D基因突变体与A基因突变体杂交，F 中野生型、D突变体、A突变体、D和A突变体4种表型的瓜把长
2
度大小关系为 。
(5)目前市场占有率最大的国产“油亮密刺黄瓜”，是科研人员通过单倍体育种培育出来的，单倍体育种依
据的生物学原理和优势分别是 。
35．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）家蚕的性别决定方式是ZW型。雄蚕与雌蚕相比，在生命力、桑
叶利用率和吐丝结茧等方面具有更大的优势，科学家希望通过寻找致死基因的方法实现专养雄蚕的目的。
(1)为建立稳定保留致死基因的家蚕品系，致死基因 （填“可能”或“不可能”）位于W染色体上，
原因是 。
(2)科学家利用诱变和杂交方法，构建了一种家蚕品系，其雌雄个体基因型组成如图所示。b、e是纯合时引
起胚胎死亡的突变基因，“+”代表野生型基因。
注：不考虑Z、W染色体同源区段上的基因
①该品系家蚕在诱变过程中出现的变异类型有 。
②经研究发现，在该家蚕品系的性染色体上存在交换抑制因子，避免家蚕产生基因型为 的配子，从
而使品系中雌、雄个体杂交后代基因型 ，保留该品系用于育种。
(3)家蚕Z染色体上具有控制卵色的基因A/a，显性基因A决定黑色，隐性基因a决定白色，通过卵色就能
判断该品系杂交后代的性别。请在图中的染色体上标出A/a基因的位置 ，杂交所得的卵中 色卵
为雄性。
(4)科学家偶然得到一种能够吐彩色丝的新家蚕显性纯合品系，利用上述家蚕品系，无需经过筛选，仅通过
杂交即可获得子代吐彩色丝雄蚕的方法是 。
