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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
特点
普遍性
一切生物都可以发生
随机性
可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA 分
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
不定向性
一个基因可以向不同的方向发生突变
多害少利性
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
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
意义
①新基因产生的途径(但基因的数目和位置不变)；
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)
1
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(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
意义
是生物变异的来源之一
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
2
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概念
体细胞中的染色体
数目与本物种配子
染色体数目相同的
个体
体细胞中含有两个
染色体组的个体
体细胞中含有三个或三个以
上染色体组的个体
发育起点
配子
(通常是)受精卵
(通常是)受精卵
植株特点
①植株弱小；
②高度不育
正常可育
①茎秆粗壮；
②叶片、果实和种子较大；
③营养物质含量都有所增加
体细胞染色体组数
≥1
2
≥3
形成
原因
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)
人工诱导
花药离体培养
秋水仙素处理单倍
体幼苗
秋水仙素处理萌发的种子或
幼苗
举例
蜜蜂的雄蜂
几乎全部的动物和
过半数的高等植物
香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍
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
缺失
猫叫综合征、果蝇的缺
刻翅
重复
果蝇的棒状眼
易位
人慢性粒细胞白血病、
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
3
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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
95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理过的根尖
洗去卡诺氏液
质量分数为
15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离
液
解离根尖细胞
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
甲紫溶液
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中
染色3～5 min
使染色体着色
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
【答案】C
【分析】基因突变是指DNA 分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
4
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【详解】A、由题意可知，2-AP 属于化学诱变剂，可以提高突变率，A 正确；
BD、2-AP 既可使DNA 分子发生碱基对由C—G 到T-A 的替换，也可使DNA 分子发生碱基对由T—A 到C
—G 的替换，因此大肠杆菌突变体经2-AP 处理后，可能会得到野生型大肠杆菌，B、D 正确；
C、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的出现属于同一DNA 分子不同部位发生
的突变，体现了基因突变具有随机性，C 错误。
故选C。
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
【答案】B
【分析】DNA 复制时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期；DNA 复制条件：模板(DNA 的双链)、
能量(ATP)、酶(解旋酶和DNA 聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；DNA 复制过程：边解旋边复制、
DNA 复制特点、半保留复制。DNA 复制结果：一个DNA 分子复制形成两个DNA 分子；DNA 复制意义：
通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。
【详解】A、线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA，这两个结构中也会发生DNA 的复制，A 错误；
B、DNA 的复制首先要在解旋酶的作用下解旋，然后在DNA 聚合酶的作用下合成脱氧核苷酸链，进而形
成子代DNA，这些酶的化学本质是蛋白质，都是在核糖体上合成的，B 正确；
C、DNA 的复制过程中可能会发生差错，导致基因突变，由于密码子具有简并性，基因突变后不一定能改
变生物的性状，C 错误；
D、染色体的复制不会导致染色体数目加倍，D 错误。
故选B。
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（ ）
5
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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
【答案】D
【分析】基因突变是指DNA 分子中碱基对的增添、缺失和替换，导致基因结构的改变，基因突变的特点：
普遍性，即所有的生物都能发生基因突变；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；不定向性，即基因可以向任意方向突变；低频性等。
【详解】A、由图示可知，第二次重排使上游的V1 片段取代第一次重排的V2 片段，A 正确；
B、只有V（D）J 基因重排连接在一起才具有转录功能，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，B 正确；
C、Ig 基因片段在进行连接时，可能有插入、缺失核苷酸的情况，C 正确；
D、重排指的是染色体断裂、融合，导致基因与基因之间的相对顺序发生了改变，不属于基因突变，D 错
误。
故选D。
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（ ）
突变位点
16
51
164
108
内氨酸→缬氨
酸
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
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
6
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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
【答案】D
【分析】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。基因
突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体
细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。
【详解】A、第51 位的氨基酸有两种，是碱基发生替换导致pfdhfr 酶第51 位的氨基酸种类不同，A 正确；
B、实验检测基因的序列，通过分析密码子序列分析不同位点的氨基酸，B 正确；
C、同一个基因不同位点突变导致多个位点的氨基酸不同，说明基因突变具有不定向性，C 正确；
D、该实验无pfilhff 基因突变位点与疟疾发病率的相关数据，不能确定与疟原虫的抗药性相关的突变位点，
D 错误。
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
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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
【答案】D
【分析】衰老的细胞具有如下特征：
（1）细胞内水分减少；
（2）有些酶的活性降低；
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；
（4）衰老的细胞内呼吸速度减慢，体积增大，染色质固缩，染色加深；
（5）细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低。
【详解】A、衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，A 错误；
B、酵母菌是真核生物，有DNA 和染色体，结合题干“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 分子之间或分子之内的
重新组合）”以及题图可知酵母细胞衰老过程中发生了基因重组，而基因突变从题干和题图中无法得知，
B 错误；
C、rDNA 为环形DNA，无游离的磷酸基团，C 错误；
D、SIR2/3/4 和SGS1 基因均能抑制酵母染色体上重复rDNA 的同源重组，即抑制ERC 的产生，使得酵母
的复制生命周期显著增加，从而抑制酵母母细胞衰老，D 正确。
故选D。
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
【答案】C
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【分析】由图可知，甲正在发生同源染色体的联会，处于减数分裂Ⅰ的前期；乙、丙正在进行同源染色体
的分离，处于减数分裂Ⅰ的后期。
【详解】A、分析题图可知，甲正在发生同源染色体的联会，处于减数分裂Ⅰ的前期，A 正确；
B、乙、丙正在进行同源染色体的分离，处于减数分裂Ⅰ的后期，B 正确；
C、分析题图可知，图示细胞发生了非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异，C 错误；
D、图丙中移向上面的两条染色体进入一个子细胞，产生的配子中正常配子占1/2，D 正确。
故选C。
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
【答案】B
【分析】基因突变的概念：DNA 分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因中碱基序列的改变。
【详解】A、根据碱基互补配对原则可知，基因突变前后嘧啶碱基所占比例不变，仍占50%，A 错误；
B、mRNA 上三个相邻碱基决定一个氨基酸组成一个密码子，故突变位点前对应氨基酸数为 726÷3=242，
则会导致第243 位氨基酸由谷氨酸（GAG）突变为谷氨酰胺（CAG），B 正确；
C、使用显微镜观察不到碱基的变化，无法确定基因突变的位置，C 错误；
D、叶绿素的化学本质不是蛋白质，不能通过基因控制合成，其实质是基因突变后，与叶绿素形成有关的
酶无法合成，导致叶片变黄，D 错误。
故选B。
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
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【答案】C
【分析】基因组DNA 分子发生的突然的、可遗传的变异现象。从分子水平上看，基因突变是指基因在结
构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
【详解】A、一对基因杂合（Aa×Aa）的夫妻生下MTHFR 突变基因纯合孩子（aa）的概率为1/4，A 正确；
B、上述基因突变由碱基对的替换引起，由于密码子的简并性（不同的密码子可能对应同一种氨基酸），
一般不会导致氨基酸序列的大量改变，B 正确；
C、虽然 MTHFR 基因突变后可能不出现氨基酸的种类或蛋白质的结构的改变，但是基因的碱基排列顺序
发生了改变，则遗传信息也发生变化，C 错误；
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，任何生物任何位点都可能
发生基因突变，D 正确。
故选C。
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
【答案】D
【分析】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非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。单体是比正常个体少一条染色体，缺
体比正常个体少一对同源染色体，单倍体是体细胞和本物种配子中染色体组一样多，三体是多一条染色体，
三倍体是多一个染色体组。
【详解】A、该种异源六倍体小麦产生单体和缺体的变异均为染色体数目变异，该变异可用光学显微镜观
察到，A 错误；
B、该种六倍体小麦共42 条染色体，21 对同源同源染色体（无性染色体），若不考虑同源染色体之间的差
异，则该种六倍体小麦共有21 种缺体，B 错误；
CD、该蓝麦粒单体小麦基因型是40W+E，该单体小麦自交后代的染色体组成为40W（白麦粒）、40W+E
（蓝麦粒）、40W+2E（蓝麦粒），单体小麦自交后代中白麦粒小麦即为缺体小麦，C 错误，D 正确。
10
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故选D。
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F1中发现三倍体西瓜植株，则其变异类型属于染色体变异
B．秋水仙素可滴在F1幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异
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
【答案】C
【分析】题图分析：甲乙植株经杂交得到F1 幼苗的过程是杂交育种，经该过程把两亲本基因集中在F1，
F1 幼苗经秋水仙素处理得到丁植株是多倍体育种，丙植株和丁植株杂交得到戊植株的过程也是杂交育种，
戊植株经丙植株授粉得到无子西瓜。
【详解】A、甲乙植株经杂交得到的F1 幼苗基因型是Rr，为二倍体。如果发现了F1 中三倍体西瓜植株，
说明细胞中染色体组增加了一组，其变异类型属于染色体数目变异，A 正确；
B、秋水仙素作用于分裂的细胞，抑制细胞纺锤体形成，使染色体数目加倍。因此，秋水仙素滴在F1 幼苗
的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异，B 正确；
C、植株F1、丙、丁的基因型分别是：Rr、Rr、RRrr，RRrr 产生配子种类及比例为RR∶Rr∶rr=1∶4∶1，
戊植株的基因及比例是1RRR：5RRr：5Rrr：1rrr，要培育的是三倍体黄瓤西瓜，所以符合要求的三倍体黄
瓤西瓜基因型是rrr，占比为1/12，C 错误；
D、植株戊是三倍体，与正常的二倍体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，D
正确。
故选C。
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（ ）
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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
【答案】B
【分析】分析题图：①细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；②细胞含有同源染色体，
且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；③细胞不含同源染色，且着丝点分裂，处于减数第二
次分裂后期，④细胞无同源染色体，是减数分裂后产生的配子。
【详解】A、形态、大小均相同的染色体有几条就有几个染色体组，故②细胞和③细胞都只含有两个染色
体组，A 正确；
B、细胞①不含姐妹染色单体，有8 个DNA 分子，B 错误；
C、②细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，为
初级卵母细胞，即该动物为雌性。③细胞不含同源染色，着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期，细胞质
均等分裂，为第一极体，C 正确；
D、②细胞处于减数第一次分裂， 发生同源染色体分离，每条染色体的着丝粒只与一极中心体发出的纺锤
丝相连， D 正确。
故选B。
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
【答案】D
【分析】无子西瓜与无籽番茄：
1、无籽番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的，这种变异是不可以遗传的。无子西瓜
12
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是多倍体育种的结果，它是利用三倍体减数分裂时联会紊乱产生不了正常的生殖细胞，从而不能形成正常
种子的原理制成的。
2、三倍体无子西瓜属于染色体变异，理论上是可以遗传的变异，而三倍体无法进行有性生殖，但是可以
通过无性生殖遗传给后代，例如组织培养、扦插等。
【详解】A、四倍体番茄上所结的果肉为四倍体，种子细胞为三倍体，A 错误；
B、生长素类似物能促进果实发育，不能促进细胞有丝分裂，B 错误；
C、给三倍体番茄授以二倍体番茄的花粉，不能得到有子番茄，因为三倍体减数分裂时联会紊乱导致不能
产生配子，C 错误；
D、若四倍体的雄蕊败育，将导致其不能产生花粉，不能产生种子，生长素类似物能促进果实发育，所以
喷施生长素类似物可以得到无子番茄，D 正确。
故选D。
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
【答案】D
【分析】1、二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
2、多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，叫多倍体。其中含有三
个染色体组的个体叫做三倍体；含有四个染色体组的个体叫做四倍体。多倍体植株的特点是茎秆粗壮、果
实和种子比较大，营养物质含量多。
【详解】A、二倍体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体，二倍体水稻含有两个染
色体组，A 正确；
B、秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以二倍体水稻经过秋水仙素处理后，可得到
四倍体水稻，稻穗、米粒变大，B 正确；
C、二倍体水稻产生的配子中含有一个染色体组，四倍体水稻产生的配子中含有两个染色体组，一个染色
体组的配子与两个染色体组的配子结合，形成的受精卵中含有三个染色体组，发育成的个体为三倍体，C
正确；
D、二倍体水稻的花粉经离体培养，得到的单倍体水稻中只含有一个染色体组，所以不能进行减数分裂产
生配子，表现为不育，无米粒，D 错误。
13
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故选D。
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
【答案】D
【分析】根据题意分析题图，伞花山羊草（二倍体）与二粒小麦（四倍体）杂交获得杂种P（三倍体），
杂种P 经过秋水仙素处理得到异源六倍体，异源六倍体与普通小麦（六倍体）杂交获得杂种Q（六倍体），
杂种Q 与普通小麦杂交获得杂种R（六倍体），杂种R 经过射线照射可能发生基因突变或染色体畸变，再
进行授粉、人工选择获得所需要的植株。
【详解】A、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，从而导致染色体数目加倍，故
秋水仙素处理杂种P 获得异源多倍体，存在同源染色体，A 错误；
B、由于减数分裂过程中等位基因随着同源染色体的分开而分离，故异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂
种Q 中不一定含有抗叶锈病基因，B 错误；
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，属于染色体结构变异中的易位，C
错误；
D、杂种Q 或普通小麦产生配子过程中存在等位基因随着同源染色体的分开而分离，存在同源染色体上的
非等位基因自由组合，故杂种Q 与普通小麦杂交过程中遵循孟德尔遗传定律。D 正确。
故选D。
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（ ）
14
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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
【答案】B
【分析】根据题目信息，XY 性别决定的生物基因型为Aab，只有一个b 基因没有其等位基因或相同的基因，
可能b 基因位于X 染色体上，Y 染色体上不含有此基因，所以该生物的基因型可能为AaXbY。
【详解】A、根据题目信息，XY 性别决定的生物基因型为Aab，只有一个b 基因没有其等位基因或相同的
基因，说明b 基因位于X 染色体上，所以该生物的基因型应为AaXbY，是雄性个体，A 正确；
B、若b 位于常染色体，则该个体的形成也可能是由于B 或b 所位于的染色体片段缺失所致，B 错误；
C、题干信息“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”显示，该个体细胞进行减数
分裂时，基因A 与b 随非同源染色体的自由组合而发生重组，该过程发生于减数第一次分裂后期，C 正确；
D、有丝分裂间期随着DNA 分子的复制染色体上的基因也进行了复制，因此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，D 正确。
故选B。
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
【答案】C
【分析】据图分析，图a 含有4 个染色体组，图b 含有3 个染色体组，图c 含有2 个染色体组，图d 含有1
个染色体组。
【详解】A、图a 细胞中着丝粒分裂，移向两极的8 条染色体含有4 对同源染色体，所以共含有4 个染色体
组；图b 含有3 个染色体组，A 错误；
B、体细胞中含有3 个染色体组的生物不一定是三倍体，也可能是单倍体。如果由受精卵发育而来，则为
15
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三倍体，如果由配子发育而来，则为单倍体，B 错误；
C、图c 含有2 个染色体组，如果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，C 正确；
D、图d 所示细胞中只含1 个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子（精子）或雌性配子（卵细
胞）发育而成的，D 错误。
故选C。
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
【答案】D
【分析】根据题目信息，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，该个
体可形成的配子为B-（缺失不育）、B、b、Bb、B-b、BB-。
【详解】A、染色体变异可用显微镜观察，该植株根尖分生区细胞可发生有丝分裂，制作临时装片观察此
变异，A 正确；
B、该个体可形成B-（缺失）、B、b、Bb、B-b、BB-6 种比例相同的配子，无正常染色体的配子不育，且
Bb、B-b 可看作基因型为Bb，故可形成BB、Bb、B、b 四种卵细胞，B 正确；
C、以该植株为父本，三条染色体可以随机两两联会，剩余的一条随机移向一极，该个体可形成的花粉为
B-（缺失不育）、B、b、Bb、B-b、BB-，正常植株产生的配子染色体都正常，故子代中含缺失染色体的
概率为2/5，C 正确；
D、该个体可形成的配子为B-（缺失不育）、B、b、Bb、B-b、BB-，b 配子的概率为1/5，该植株自交，
其后代的表型及比例为红花：白花=24：1，D 错误。
故选D。
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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
【答案】C
【分析】分析题图：二倍体的野生芭蕉因染色体数目加倍而形成四倍体有子香蕉。二倍体野生芭蕉产生的
配子中含有一个染色体组，四倍体有子香蕉产生的配子中含有二个染色体组，二者杂交后形成的三倍体无
子香蕉的体细胞中含有三个染色体组，究其原因是在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生可育
的配子。
【详解】A、自然界有子香蕉为四倍体（多倍体），其形成的原理通常是由于外界环境条件的剧烈变化
（如气温骤降）而抑制了纺锤体的形成，A 错误；
B、二倍体的野生芭蕉通过减数分裂产生的配子中含有一个染色体组，四倍体有子香蕉通过减数分裂产生
的配子中含有二个染色体组，二者产生的配子染色体组成不相同，B 错误；
C、三倍体香蕉的体细胞中含有3 个染色体组，在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常的
配子，从而导致无种子，C 正确；
D、由图可知：野生芭蕉和有子香蕉能杂交，产生的后代是无子香蕉（三倍体），因无子香蕉不能形成可
育的配子，因此二者之间存在生殖隔离，D 错误。
故选C。
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（ ）
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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
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交是指将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育
成杂种植株的技术。植物体细胞杂交技术：（1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性。（2）过程：
去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇（PEG）
作为诱导剂。（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
【详解】A、由愈伤组织到②幼苗，适当提高培养基中生长素/细胞分裂素的比例，促进根的形成，A 错误；
B、①是普通小麦（2N=42）的原生质体和耐盐偃麦草（2N=70）的原生质体融合而成的，有四个染色体组
（异源四倍体），“山融3 号”是融合后的原生质体经植物组织培养得到的，其体细胞也含有四个染色体
组（异源四倍体），一个染色体组含21 或35 条染色体，B 错误；
C、“山融3 号”是有四个染色体组（异源四倍体），与普通小麦（2N=42）之间存在生殖隔离，为不同物
种，C 正确；
D、土壤盐渍化只能对偃麦草耐盐性进行选择，偃麦草出现耐盐性的根本原因是变异，D 错误。
故选C。
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（ ）
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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
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知：与正常细胞相比可知，突变体Ⅰ中 A 基因变成 a 基因，属于基因突
变；突变体Ⅱ中一条 2 号染色体缺失了一端，属于染色体结构变异（缺失）；突变体Ⅲ中一条 2 号染色
体的片段移到 Y 染色体上，属于染色体结构变异（易位）。
【详解】A、具有正常卵原细胞的个体能形成四种配子，但具有突变细胞Ⅰ的个体只能产生两种配子，A
错误；
B、突变细胞Ⅰ发生的变异是基因突变，不能在光学显微镜下观察到，B 错误；
C、突变细胞Ⅱ发生变异的是染色体变异中的片段缺失，果蝇棒状眼的形成是由于染色体中增加某一片段
引起的变异，两者的变异类型并不相同，C 错误；
D、突变细胞Ⅲ的变异属于染色体结构变异，该变异发生于常染色体和性染色体之间，即发生于非同源染
色体之间，D 正确。
故选D。
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
【答案】A
【分析】分析题图：PQ 可能为同源染色体，P、Q 大小不一致，则应为X、Y 染色体；也可能为非同源染
色体。
【详解】A、若PQ 是非同源染色体，则1 和3 交换位置发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中
的易位，A 正确；
19
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B、若PQ 是非同源染色体，则2 和4 在减数分裂过程中可能分离，也可能不分离，B 错误；
C、若PQ 为同源染色体，由于两者形态、大小不同，则它们是性染色体，性别遗传与性染色体上的基因有
关，C 错误；
D、若PQ 为同源染色体，因5 和6 控制的疾病显、隐性关系未知，无法判断发病率在雌雄中的高低，D 错
误。
故选A。
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
【答案】B
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。分析题意，A，a 基因位于X 染色体上，某
杂合红眼果蝇的A 基因转移到4 号常染色体上，该过程发生在非同源染色体之间，因此图示异常表示染色
体易位。
【详解】A、A 基因由X 染色体转移到4 号常染色体上，属于染色体结构变异中的易位，A 正确；
B、果蝇有8 条染色体，正常情况下在减数分裂Ⅰ前期可以产生4 个四分体，但是花斑型眼雌果蝇中X 染
色体与4 号常染色体联会时会形成“十字型”结构而不能形成四分体，因此观察不到4 个四分体，B 错误；
C、由于异染色质结构的高度螺旋，解旋困难，而转录需要先解旋，因此位于异染色质区的DNA 片段转录
过程受到影响，C 正确；
D、只有该雌果蝇经减数分裂Ⅰ产生的次级卵母细胞内含有正常4 号染色体和正常X 染色体时，产生的卵
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细胞在染色体组成上均为正常的，其余情况下产生的卵细胞均为异常的，D 正确。
故选B。
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
【答案】C
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发
生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生
了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA 甲基化修饰可以遗传给后代，使后
代出现同样的表型，这是表观遗传的一种。
【详解】A、PSC 是人类多能干细胞，而8CLC 是全能性胚胎样干细胞，PSC 转化为8CLC 的过程发生了逆
分化，分化和逆分化的本质都是细胞内基因的选择性表达，A 正确；
B、8CLC 相当于受精卵发育3 天状态的全能干细胞，PSC 是人类多能干细胞，因此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，B 正确；
C、人体细胞正常含有的染色体组数是2 个，有丝分裂后期的8CLC 中，着丝粒分裂，染色体数目加倍，此
时细胞中含有4 个染色体组，C 错误；
D、DNA 部分碱基发生了甲基化修饰，但基因的碱基序列没有变化，却抑制了基因的表达属于可遗传变异，
是表观遗传的一种。可见，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，
D 正确。
故选C。
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（ ）
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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
【答案】ABC
【分析】1、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。
2、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、图甲中基因的数量发生变化，乙、丙两种类型所示细胞中基因种类、数量均正常，但是基因
的排列顺序发生了改变，所以个体性状可能会发生改变，A 错误；
B、图乙所示现象是非同源染色体之间互换的结果，属于染色体结构变异中的易位，B 错误；
C、图丙变异类型的细胞减数分裂产生的配子中，染色体结构发生了改变（倒位），C 错误；
D、果蝇的棒状眼是由于染色体片段重复所导致，可用图甲所示变异类型表示，D 正确。
故选ABC。
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
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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
【答案】AC
【分析】由题干信息“缺失端粒的染色体不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后形成
“染色体桥”结构，当两个着丝点间任意位置发生断裂，则可形成两条子染色体，并分别移向细胞两极”
得知，姐妹染色体出现在间期G2 期、前期、中期，姐妹染色单体在此期间可能发生连接，着丝点（着丝
粒）分裂后出现：“染色体桥”发生后期。
【详解】A、着丝点分裂后形成“染色体桥”结构，在有丝分裂后期着丝点会分裂，所以在有丝分裂后期
可观察到“染色体桥”结构，A 错误；
B、分析题图可知，两个着丝点间任意位置发生断裂，则可形成两条子染色体，并分别移向细胞两极，所
以子细胞中染色体的数目不会发生改变，B 正确；
C、“染色体桥”结构是由姐妹染色单体连接在一起形成的，所以其子细胞中的染色体上不会连接非同源
染色体片段，C 错误；
D、若该细胞的基因型为Aa，复制后基因型为AAaa，四个基因的位置关系为①A-着丝粒-a-a 着丝粒-A 或
者②a-着丝粒-A-A-着丝粒-a，第②种情况在着丝粒与A 基因之间断裂即可产生基因型为a 的子细胞，D 正
确。
故选AC。
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
【答案】AB
【分析】根据题意可知，白斑综合征病毒经由吸附蛋白与对虾细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主
细胞，从而严重危害对虾养殖业，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－
溴尿嘧啶(5－BU)是胸腺嘧啶（T）的结构类似物，进行DNA 复制时，酮式Bu 可与A 互补配对，代替T 作
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为原料，烯醇式可与G 互补配对，代替C 作为原料，通过5－BU 诱变剂诱导对虾DNA 复制时发生突变，
从而引起控制对虾细胞膜上受体蛋白的基因突变，使得病毒不能与宿主细胞膜上的受体蛋白结合，无法侵
入宿主细胞。
【详解】AB、根据题意分析可知，利用5－BU 处理对虾，酮式可与A 互补配对，代替T 作为原料，烯醇
式可与G 互补配对，代替C 作为原料，因此细胞中的碱基数目不变，但是由于5－BU 能产生两种互变异
构体参与比例未知，因此(A＋T)/(C＋G)的比值可能改变， AB 正确；
C、根据题意可知，5－BU 诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA 的复制诱导基因突变，使得对虾细胞膜上
的受体蛋白结构改变，来阻断病毒的吸附，C 错误；
D、5－BU 诱变剂是通过干扰对虾体细胞内DNA 的复制诱导基因突变，因此宜选用幼体对虾作为实验材料
进行诱变实验，D 错误。
故选AB。
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
【答案】AC
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【分析】1、染色体变异可分为染色体结构变异和染色体数目变异。
2、染色体结构变异的基本类型：
（1）缺失：染色体中某一片段的缺失 例如，猫叫综合征是人的第5 号染色体部分缺失引起的遗传病。
（2）重复：染色体增加了某一片段：果蝇的棒眼现象就是X 染色体上的部分重复引起的。
（3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180 度，造成染色体内的重新排列。
（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
3、染色体数目变异的基本类型：
（1）细胞内的个别染色体增加或减少如：21 三体综合征，患者比正常人多了一条21 号染色体。
（3）细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少。
【详解】A、根据图示，燕麦是起源于燕麦属，分别进化产生A/D 基因组的祖先和C 基因组的不同燕麦属
生物，进而经过杂交和染色体加倍形成，是同一祖先的同源六倍体，A 正确；
B、根据图示，由AA 和CCDD 连续多代杂交后得到的是ACD，再经过染色体数目加倍后形成了
AACCDDd 的燕麦，B 错误；
C、燕麦多倍化过程中，染色体数量的变异都在进化中保留了下来，染色体数量的变异是可遗传的，C 正
确；
D、根据图示，燕麦中A 和D 基因组由同一种祖先即A/D 基因组祖先进化而来，因此A 和D 基因组同源性
大，D 和C 同源性小，D 错误。
故选AC。
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
【答案】ACD
【分析】囊性纤维病形成的根本原因是基因突变；囊性纤维病的患者的CFTR 蛋白在第508 位缺少苯丙氨
酸，可见其形成的根本原因是CETR 基因中发生了碱基对的缺失而改变了其序列。
【详解】A、离子通道不与被转运的物质结合，而CFTR 蛋白通过与氯离子结合进行转运，因此CFTR 蛋
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白不是通道蛋白，A 错误；
B、据题意，ATP 与CFTR 蛋白结合，将引起CFTR 蛋白上的物质结合位点转向膜外侧，ATP 水解后其结构
恢复原状，说明CFTR 蛋白的结合位点由膜内转向膜外需要ATP 水解供能，B 正确；
C、囊性纤维化患者的CFTR 蛋白缺少了第508 位的氨基酸，因此CFTR 基因发生了碱基对的缺失而不可能
是替换，C 错误；
D、CFTR 基因突变导致囊性纤维化，只能说明该基因突变是有害的，而不能说明基因突变都是有害的，D
错误。
故选ACD。
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
【答案】ABD
【分析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，为获得原生质体时需用纤维素酶和
果胶酶处理。
【详解】A、获得的融合原生质体需放在等渗的无菌溶液中，不能放在无菌水中，否则会吸水涨破，A 错
误；
B、分析题意可知，m、n 和s 均含有花椰菜的全部染色体，而花椰菜的染色体数是18，融合的原生质体经
过组织培养得到的植株中的染色体数是20、25、26，所以融合的原生质体中来自黑芥的染色体条数分别为
2、7、8，故介于2～8 之间，B 错误；
C、结合题干“黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性”可知植株m、n、s 中的抗性基因来自黑芥的染色体，
C 正确；
D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B 选项的分析可知，植株n、s 中来自黑芥的染色体
条数分别为7、8，可知植株n、s 中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D 错误。
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故选ABD。
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 。
【答案】(1) 父本 基因突变
(2)
让核酸内切酶切割后的个体自交，有后代产生即为切
割位点为fst 基因的情况。
(3) 雌性不育 FST/（fst－红色荧光基因）
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(4)免于单收，同时减少人工授粉环节，促进种子的机械化生产等
【分析】由题干可知：雌性不育系具有完全不结实的特点，但其花粉正常可育。
【详解】（1）由于植株是雌性不育，所以在进行杂交时，该个体应该作为父本。基因突变能为生物进化
提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源 ，因此fst 基因的产生是基因突变造成的。
（2）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。
故若切割了FST 基因，该个体无法产生花粉，自交无法产生后代；故若切割了fst 基因，该个体自交可产
生后代，核酸内切酶的切割位点如下：
（3）该个体自交后代产生三种后代，分别为FST/FST、FST/（fst－红色荧光基因）、（fst－红色荧光基
因）/（fst－红色荧光基因）。其中FST/FST 并无荧光，而（fst－红色荧光基因）/（fst－红色荧光基因）
荧光最深，表型为雌性不育。弱荧光个体的基因型为 FST/（fst－红色荧光基因），可作为雌性不育保持
系。
（4）雌性不育系获得后，可以与原有的雄性不育系进行混合播种，免于单收，同时减少人工授粉环节，
促进种子的机械化生产，还可大范围推广等优点。
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 F1，预测结果及结论：
①若 F1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 ；
②若 ，则甲的性染色体组成为 。
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(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 F1 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
胞中进行受精的大约占 ，其余均直接发育成雄蜂。
【答案】(1) 20 不会
(2) 3/三 X1X1 或 X3X3 F1 中全部为雌性(或二倍体雄性与雌性的比例为 0:1) X2X2
(3)3/8
【分析】基因重组
1、概念：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。
2、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。
【详解】（1）单倍体小茧蜂体细胞中含有10 条染色体，在有丝分裂后期，染色体数目加倍，最多含有20
条染色体。基因重组分为2 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。单倍体小茧蜂没有同源染色体，不会发生基因重
组。
（2）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，人工培育的二倍体雄蜂有3 种性染色体组成，分别为X1X1、X2X2、X3X3。
①将二倍体雄蜂(甲) 与某雌蜂(X1X3 )交配得 F1 ，若F1 中二倍体雄性（X1X1 或X3X3）与雌性的比例为
1 ：1，甲的两条性染色体组成相同，故甲的性染色体组成为X1X1 或 X3X3。
②人工培育的二倍体雄蜂有3 种性染色体组成，分别为X1X1、X2X2、X3X3，排除①中甲为X1X1 或
X3X3 的两种情况，若甲为X2X2，为雌蜂(X1X3 )交配，F1 的基因型为X1X2、X2X3，均表现为雌性。
（3）雄蜂组成为 X1X1：X2X2=1：1，产生配子的种类和比例为：X1：X2=1：1，雌蜂组成为 X1X2：
X2X3：X1X3=1 ：1 ：1，产生配子的种类和比例为：X1：X2：X3=1：1：1，假设亲本雌蜂产生的卵细
胞中进行受精的占a，则[（1-a）+a/3×1/2+a/3×1/2]：[a/3×1/2+a/3×1/2++a/3×1/2+a/3×1/2]=3 ：1。解得
a=3/8。
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。
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(1)现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂合子，杂交种（F1）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂
合子表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F2会出现杂种优势衰退现象。其原因是 。玉米的大粒杂
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，F1与受体亲本杂交子代BC1的基因型为 ，经自交后，选
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： 。
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【答案】(1) F1 在形成配子时发生了等位基因分离从而导致性状分离，使F2 出现一定比例的纯合子所
致 2/3 8/9
(2) 无叶舌自交系LG、有叶舌自交系品种1~5 AA 和Aa
(3)无叶舌自交系LG 的 a 基因旁插入S 序列，作为供体亲本，分别以有叶舌品种6 和有叶舌品种7 作为受
体亲本，杂交后分别与受体亲本回交，在每次回交子代中选择含S 序列的后代分别与受体亲本回交，重复
7 次后自交得到无叶舌品种自交系6＇和无叶舌品种自交系 7＇，将 6＇和 7＇杂交后选择具有两个品种
优势的无叶舌杂交种
【分析】杂种优势指F1 杂合子表现出的某些性状优于亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会
表现出杂种优势，显性纯合子或隐性纯合子均表现为衰退。
【详解】（1）F1 在形成配子时发生了等位基因分离从而导致性状分离，使F2 出现一定比例的纯合子，出
现杂种优势衰退现象。玉米的大粒杂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
种植时甲组杂种优势衰退率（小粒所占比例）为Ee 自由交配，雌雄配子都是E:e=1:1，含显性基因的精子
与含隐性基因的卵细胞不能结合则F1 为EE:Ee:ee=1:1:1，产生的配子还是E:e=1:1，则后代
EE:Ee:ee=1:1:1，纯合子衰退，则第三年衰退率为2/3。
乙组进行自交，F1 为EE:Ee:ee=1:1:1，继续自交，只有1/3Ee 会产生性状分离，后代为1/3
（EE:Ee:ee=1:1:1），则F2 中Ee=1/9，纯合子为8/9，则第三年杂种优势衰退率（小粒所占比例）8/9。
（2）据题意和分析可知，带有目标性状的亲本作为供体亲本，即无叶舌（aa）自交系LG 作为供体亲本，
拟导入这一目标性状的亲本作为受体亲本，即5 个玉米有叶舌（AA）自交系品种1～5 作为受体亲本；亲
本分别为aa、AA，则F1 为Aa，其与受体亲本AA 杂交，BC1 的基因型为AA 或Aa，每代选择Aa 与受体
亲本杂交，直到不出现性状分离时，即获得无叶舌的玉米自交系1'～5'。
（3）根据题意，首先要培育出含有对应优良性状的无叶舌近等基因系，培育无叶舌近等基因系时将S 插
入a 旁，作为标记序列，随后不断和受体亲本杂交，直到不出现性状分离时，将二者杂交使所需性状集中
到一个个体身上即可。
具体思路为：无叶舌自交系LG 的 a 基因旁插入S 序列，作为供体亲本，分别以有叶舌品种6 和有叶舌品
种7 作为受体亲本，杂交后分别与受体亲本回交，在每次回交子代中选择含S 序列的后代分别与受体亲本
回交，重复 7 次后自交得到无叶舌品种自交系6＇和无叶舌品种自交系 7＇，将 6＇和 7＇杂交后选择具
有两个品种优势的无叶舌杂交种。
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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F1，从F1中筛选出体色正常、痕迹翅的雌蚕与P1 杂交得F2，从
F2中筛选出 的雄蚕与野生型雌蚕杂交得F3，F3全为雄蚕，雌蚕在胚胎期死亡。在大量的实验中，
F3中有少数雌蚕存活下来，可能的原因是 。
【答案】(1)基因突变、染色体结构变异
(2) 平行 基因在染色体上
(3) 1/2 1:2 红体色、痕迹翅 F3 父本在减数分裂中发生交叉互换，产生了含a、b 的雄配
子与母本产生的含W 染色体的配子结合
【分析】题图分析，家蚕的性染色体组成是ZW 型，雌性为ZW，雄性为ZZ，诱变育种获得的P1 和 P2 属
于基因突变，而诱变育种获得的P3 属于染色体结构的变异，据此答题。
【详解】（1）由分析可知，P1 和P2 涉及的变异类型为基因突变，P3 涉及的类型为染色体结构的变异。
（2）萨顿依据“基因和染色体的行为存在明显的平行关系”，提出“基因在染色体上”的假说。
（3）A/a 为一对等位基因，B/b 为另一对等位基因，控制这翅型这对相对性状，雄蚕中含有两个显性基因
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时胚胎致死，雌蚕中含有1 个显性基因且没有等位基因时胚胎致死。
①P1 和P3 杂交后代的基因型及比例为ZAbWab：ZAbZ：ZabWab：ZabZ=1：1：1：1，其中红体色的概率
为1/2。P2 与野生型雌蚕（ZabW）杂交后代基因型及比例为ZaBZab：ZabZab：ZaBW：ZabW=1：1：1：
1，其中ZaBW 致死，因此后代的雌雄比为雌：雄=1：2。
②P2 和P3 杂交得F1，基因型及比例为ZaBZ：ZabZ：ZaBWab：ZabWab=1：1：1：1，其中体色正常、痕
迹翅的雌蚕的基因型为ZaBWab，与P1（ZAbZab）杂交，后代F2 的基因型及比例为ZaBZAb：ZaBZab：
ZAbWab：ZabWab=1：1：1：1，筛选出的雄蚕的基因型为ZaBZAb（红体色、痕迹翅），与野生型雌蚕
（ZabW）杂交，后代F3 的基因型及比例为ZaBZab：ZAbZab：ZaBW：ZAbW=1：1：1：1，其中ZaBW
和ZAbW 全部致死，后代F3 只有雄蚕。在大量的实验中，F3 中有少数雌蚕存活下来，可能的原因是F3 父
本在减数分裂中发生交叉互换，产生了含a、b 的雄配子与母本产生的含W 染色体的配子结合。
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
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（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。
【答案】(1) 无 基因的自由组合 Z 系 Y Y 系和Z 标记性状在开花期才表现
很难及时根据性状对植株进行处理
(2) 1/2 含4E 号染色体的配子存活率为20% 染色体结构变异（易位）
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，
位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，
同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）①野生小麦中不含5R 染色体，故无5R 的同源染色体，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）位于黑麦5R 号染色体上，小麦5 号染色体和黑麦5R 号染色体为非同
源染色体，故MS 与ms 的遗传遵循基因的自由组合定律。
②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 系中含有雄性育性基因（Ms），Z 系中不含雄性育性基因（Ms），因此Z 系只能做
母本。
③X 系能产生含Msms 的配子，Y 系能产生含ms 的配子，二者进行杂交，子代的基因型为Msmsms，为Y
系。Y 系能产生含Msms、ms 的配子，Y 系能产生含ms 的配子，二者进行杂交，子代的基因型为
Msmsms、msms，为Y 系和Z 系。
④标记基因Hp 在开花时会表现为穗下节多毛性状，XYZ 体系未能成功应用于大田生产，一方面是由于标
记性状在开花期才表现，另一方面，小麦开花期时间较短，在开花期有限的时间内很难及时根据性状对植
株进行处理。
（2）①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），保持系关于蓝粒
的基因型可表示为BaO，保持系自交，子代的基因型为BaBa：BaO：OO=1：2：1，BaO 表示为浅蓝粒，
故子代浅蓝粒所占比例为1/2。
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，说明BaBa 占
4%，含Ba 的配子占20%，OO 占64%，说明不含Ba 的配子占80%，Ba 存在于4E 号染色体上，故可推测
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出现该表型及比例为原因是含4E 号染色体的配子存活率为20%。
③蓝粒基因Ba 和育性恢复基因ThMs 连锁，出现在4E 号染色体，保持系自交，子代的基因型为
BaBaThMsThMs：BaThOMsOO：OOOO=1：2：1，表型为深蓝粒雄性可育：浅蓝粒雄性可育：白粒雄性
不可育，若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
数分裂过程中发生染色体结构变异（易位）所致，即蓝粒基因Ba 或育性恢复基因ThMs 插入其他染色体上。
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F1中矮秆抗病植株自交，预测并分析F2的实验结果： 。
(3)取品系乙“类型1”和“类型2”杂交得到F1，淘汰不抗病个体，其余F1自交后代中矮秆抗病占 。
(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） 。
【答案】(1) 易位 有丝分裂中
(2)若F2 中矮秆抗病：高秆不抗病=3：1，则插入的偃麦草染色体片段（B 基因）在Ⅰ号染色体（或与矮秆
基因位于同一条染色体）；若F2 中矮秆抗病：矮秆不抗病：高秆抗病：高秆不抗病=9：3：3：1，则插入
的偃麦草染色体片段（B 基因）在Ⅱ号染色体（或与矮秆基因不在同一条染色体）。
(3)13/16
35
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(4)
【分析】根据题干信息和图形分析，甲的基因型为AA，不含B 基因，表现型为矮秆不抗矮黄病；乙有两
种类型，基因型都是AAB，其中类型1 的B 基因所在的染色体片段插入的位置是一个A 所在的染色体，类
型2 的B 基因所在的染色体片段插入的位置不在A 所在的染色体上，而在另一条非同源染色体上，据此分
析答题。
【详解】（1）根据题干信息分析，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，说明发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位；观察染色体形态的最佳时期是有丝
分裂中期。
（2）已知B 基因所在的染色体片段插入的位置有两种，若插入的偃麦草染色体片段（B 基因）在Ⅰ号染色
体（或与矮秆基因位于同一条染色体），即为类型1，B 与其中的一个A 连锁，与另一个A 之间遵循基因
的分离定律，则其与高秆不抗病（品系丙aa）杂交，子一代中矮秆抗病植株再自交，产生的子二代中矮秆
抗病∶高秆不抗病=3∶1；若插入的偃麦草染色体片段（B 基因）在Ⅱ号染色体（或与矮秆基因不在同一条
染色体），即为类型2，遵循基因的自由组合定律，则其与高秆不抗病（品系丙）杂交，子一代中矮秆抗
病植株再自交，产生的子二代中矮秆抗病：矮秆不抗病∶高秆抗病∶高秆不抗病=9∶3∶3∶1。
（3）取品系乙“类型1”和“类型2”杂交得到F1 淘汰不抗病个体，假设类型1 的AB 基因看成A+，类型2
的抗矮黄病基因用B+表示，无抗矮黄病基因用B-表示，则两者的基因型分别为A+AB-B-、AAB+B-，后
代淘汰不抗病个体后的基因型及其比例为1/3A+AB+B-、1/3A+AB-B-、1/3AAB+B-，再自交后代中矮秆不
抗病的比例为1/3×1/4×1/4+1/3×1/4+1/3×1/4=3/16，则后代中矮秆抗病占13/16。
（4）某品系乙的抗矮黄病基因与矮秆基因独立遗传，说明为类型2，则品系乙的基因型为AAB+B-，高秆
不抗病（品系丙）的基因型为aaB-B-，两者杂交产生的后代的基因型为AaB+B-、AaB-B-，遗传图解如下：
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