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第七单元 变异与进化
一、单选题
1．下列关于可遗传变异的叙述，正确的是（ ）
A．可遗传变异一定能遗传给后代
B．基因突变的随机性是指A 基因可以突变成B 基因或C 基因
C．同源染色体的片段交换一定引起基因重组
D．染色体结构变异会导致DNA 分子中碱基序列的改变
【答案】D
【分析】可遗传的变异主要包括基因突变、基因重组和染色体变异。
基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产
生新基因。基因突变的特点：不定向性、随机性、普遍性、低频性。
【详解】A、可遗传变异如果发生在体细胞中，则一般不遗传给后代，A 错误；
B、基因突变的随机性是指基因突变可发生在生物个体发育的任何时期或任何一个
DNA 分子上或一个DNA 分子任何部位；基因突变的不定向性是指A 基因可以突变成
任何一个a1，a2，a3......等等位基因，B 错误；
C、同源染色体中的非姐妹染色单体交换部分片段属于基因重组，C 错误；
D、染色体结构的变异有缺失，重复，易位，倒位，染色体结构的变异会导致DNA 分
子中碱基的序列发生改变，D 正确。
故选D。
2．Lepore 和反Lepore 均为血红蛋白异常病，其病因是：在减数分裂时，一条染色体
上的δ 基因和另一条染色体上的β 基因发生了错误联会和不对等交换（如图所示）。
下列说法错误的是（ ）
A．不对等交换引起染色体结构变异
B．患者体内可能只含有Lepore 蛋白或Lepore 血红蛋白
C．患者体内可能同时含有 Lepore 蛋白和反 Lepore 血红蛋白
D．若一条染色体上的δ 基因和另一条染色体上的β 基因整体互换，则属于基因重
组
1
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【答案】D
【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、染色体的不对等交换导致染色体结构发生了改变，引起染色体结构变异，
A 正确；
B、减数分裂时同源染色体要分开，则产生的配子中可能只含有Lepore 血红蛋白基因
或反Lepore 血红蛋白基因，则患者体内可能只含有Lepore 血红蛋白或反Lepore 血红
蛋白，B 正确；
C、若患者的双亲都是患者，则都产生了含有Lepore 血红蛋白基因或反Lepore 血红蛋
白基因，则形成的受精卵可能同时含有Lepore 蛋白和反Lepore 血红蛋白，C 正确；
D、若一条染色体上的δ 基因和另一条染色体上的β 基因整体互换，由于交换的片段不
对等，则属于染色体变异，D 错误。
故选D。
3．研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，
研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控
制。对该抗病突变体的花药进行离体培养，获得的植株中抗病与野生型的比例为1：
3。下列叙述正确的是（ ）
A．基因突变产生的新基因，与原基因会遵循基因的自由组合定律
B．该抗病突变为隐性突变，可以通过与野生型植株杂交进行验证
C．抗病突变体产生的配子中，含抗病基因的雄配子可能部分死亡
D．花药离体培养得到的是单倍体植株，籽粒饱满，产量高
【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，而引起的基因结
构的改变。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原
始材料。自然发生的突变叫做自然突变（自发突变），这种突变发生的频率极低，由
外界因素因素诱发而导致的突变叫做诱发突变。
【详解】A、该突变体是由一个基因发生突变产生的，新基因与原基因是等位基因，
应遵循基因的分离定律，A 错误；
B、野生型突变为抗病型，该抗病突变为显性突变，可以通过与野生型植株杂交进行验
证，B 错误；
C、假设该基因是由A/a 控制，抗病突变体Aa 产生的雄配子理论上抗病与野生型的比
例为1：1，而实际上抗病与野生型的比例为1：3，这说明含抗病基因的雄配子可能部
2
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分死亡，C 正确；
D、花药离体培养产生单倍体，植株是高度不育的，D 错误。
故选C。
4．养蚕业中，雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但大规模鉴别雌雄是非常困难的。
研究发现，家蚕染色体上的基因B 能使蚕卵呈黑色，不含基因B 的蚕卵呈白色。科研
人员用X 射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁，流程如图所示，由此可实现多养雄蚕。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．X 射线处理，既可能引起基因突变，也可能引起染色体结构变异
B．使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C．让突变体丁与基因型为bbZZ 的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D．③过程中，丙与基因型为bbZZ 的雄蚕杂交，子代中有1/2 的个体基因型为
bbZWB
【答案】D
【分析】据图分析：X 射线处理雌蚕甲，其B 基因突变成b 基因，再用X 射线处理乙，
常染色体上的B 基因转移到W 染色体上获得了丙，再经过杂交鉴定和筛选得到丁。
【详解】A、据图分析，X 射线处理，既可能引起基因突变（B 突变为b），也可能引
起染色体结构变异（常染色体上的B 基因转移到W 染色体），A 正确；
B、乙→丙发生染色体的结构变异，使用光学显微镜也可观察细胞中染色体的形态，进
而区分乙、丙个体，B 正确；
C、将突变体丁（bbZOWB）与bbZZ 的雄蚕杂交，子代雄性全为蚕卵呈白色，雌性全
为蚕卵呈黑色，可实现对子代的大规模性别鉴定，C 正确；
D、丙的基因型为bOZOWB，与bbZZ 的雄蚕杂交，子代为bbZWB 的概率1/2×1/2＝
1/4，D 错误。
故选D。
5．某雌雄同株的二倍体植物的株高由位于某对同源染色体的相同位点上的一系列基因
A1～A15控制，且显隐性关系为A1>A2>A3>……>A14>A15．下列叙述正确的是（ ）
A．一系列基因A1～A15的存在决定了该生物具有物种多样性
3
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B．复等位基因的存在既可体现基因突变的多方向性，也可体现其随机性
C．若该种群的个体只能自交，则所得子代的基因频率、基因型频率不变
D．该二倍体植物有关株高的基因型、表型种类最多分别有105 种、15 种
【答案】B
【分析】1、基因频率是种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比率。
2、基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等
位基因。
【详解】A、同源染色体相同位点上的A1~A15 属于复等位基因，复等位基因的存在能
体现同一物种的生物具有遗传多样性，而不能体现物种多样性，A 错误；
B、复等位基因的存在体现了基因突变的多方向性和随机性，B 正确；
C、若该种群的个体只能自交，则所得子代的基因频率不变、基因型频率可能改变，C
错误；
D、该二倍体植物有关株高的基因型中纯合子有15 种，杂合子种类数为
=105 种，
故该二倍体植物有关株高的基因型共有120 种、表型种类最多有15 种，D 错误。
故选B。
6．PAPH1 为杂草稻中的一个易突变的基因,也是一种抗旱基因,且该基因个数不同,生物
体表现出来的抗旱性状也不同。科学家将两个PAPH1 基因移植到某栽培稻受精卵的染
色体上,欲培育具有抗旱性状的优良水稻品种。下列说法错误的是（ ）
A．基因突变前后,其碱基序列一定发生了改变
B．该栽培稻自交,子代中表现出来的性状最多有5 种
C．培育具有该抗旱性状的优良水稻的过程利用了基因重组的生物学原理
D．若两个PAPH1 基因位于非同源染色体上,则自交后代中抗旱个体:不抗旱个体
≈5：1
【答案】D
【分析】基因突变的概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基
因结构的改变。
【详解】A、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，所以基因突变前后，
其碱基序列一定发生了改变，A 正确；
B、据题意可知，该基因个数不同，生物体表现出来的抗旱性状也不同。若将两个
PAPH1 基因分别移植到两条非同源染色体上，则该栽培稻自交，子代基因型中抗旱基
因的个数可以为4、3、2、1、0 个，表现出来的性状最多有5 种，B 正确；
C、科学家将两个PAPH1 基因移植到某栽培稻受精卵的染色体上，采用了基因工程技
术，依据的原理是基因重组， C 正确；
4
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D、 若两个PAPH1 基因位于非同源染色体上，则传递时遵循基因的自由组合定律，自
交后代中抗旱个体：不抗旱个体≈ 15：1，D 错误。
故选D。
7．编码氨基酸的密码子经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码子，这种基
因突变称为无义突变。生物细胞内发现一些抑制性tRNA 能携带氨基酸并与提前终止
密码子识别并互补配对，从而翻译出正常功能的蛋白质。通过改造原有tRNA 制作的
抑制性tRNA 可用于治疗无义突变引起的遗传病。下列分析错误的是（ ）
A．导致终止密码子提前出现的基因突变就是无义突变
B．无义突变的发生不一定导致生物性状发生改变
C．制作抑制性tRNA 时需改造原有tRNA 的反密码子部位
D．制作的抑制性tRNA 也可能使正常基因表达出肽链延长的蛋白质
【答案】A
【分析】无义突变是指由于某个碱基的改变使代表某种氨基酸的密码子突变为终止密
码子，从而使肽链合成提前终止。
【详解】A、编码氨基酸的密码子经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码
子，这种基因突变称为无义突变；因此若是由于碱基对增添或缺失导致终止密码子提
前出现的基因突变不属于无义突变，A 错误；
B、生物体内存在一些抑制性tRNA 能携带氨基酸并与提前终止密码子识别并互补配对，
从而翻译出正常功能的蛋白质，因此无义突变的发生不一定导致生物性状发生改变，B
正确；
C、正常情况下，携带氨基酸的tRNA 其反密码子不能与终止密码子配对，由于抑制性
tRNA 能携带氨基酸并与提前终止密码子识别并互补配对，因此制作抑制性tRNA 时需
改造原有tRNA 的反密码子部位，C 正确；
D、由于抑制性tRNA 能携带氨基酸并与提前终止密码子识别并互补配对，因此制作的
抑制性tRNA 也可能使正常基因表达出肽链延长的蛋白质，D 正确。
故选A。
8．鹿茸（鹿的初生幼角）是一种名贵的中药材，控制鹿后代的性别、提高雄性的比例
是提高鹿茸产量的重要手段。Zfx/Zfy 基因是位于X、Y 染色体上的一对等位基因，其
表达的锌指蛋白参与机体生长发育的调控，是早期胚胎发育的性别决定因子之一、下
列相关叙述错误的是（ ）
5
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A．可以通过干预Zfx/Zfy 基因的表达来提高鹿茸的产量
B．Zfx/Zfy 基因可能出现在鹿的常染色体上
C．Zfx 基因和Zfy 基因的分离发生在减数分裂过程中
D．Zfx/Zfy 基因所控制性状的遗传无性别差异
【答案】D
【分析】染色体结构变异主要包括4 种：①缺失：染色体中某一片段的缺失。②重复：
染色体增加了某一片段。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。
【详解】A、由于Zfx/Zfy 基因的表达产物是早期胚胎发育的性别决定因子之一，故可
以通过干预基因Zfx/Zfy 的表达来提高雄性个体的比例，进而提高鹿茸的产量，A 正确；
B、如果发生染色体结构变异，则Zfx/Zfy 基因有可能出现在鹿的常染色体上，B 正确；
C、Zfx 基因和Zfy 基因是一对等位基因，二者的分离发生在减数分裂过程中，C 正确；
D、根据伴性遗传的概念，性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联，性状表现
会出现性别上的差异，因此Zfx/Zfy 基因所控制性状的遗传存在性别差异，D 错误。
故选D。
9．某男子表现型正常，但其一条14 号和一条21 号染色体相互连接形成一条异常染色
体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意
配对的两条丢失染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述错误的
是（ ）
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A．图甲所示的变异属于染色体变异
B．观察异常染色体最好应选择处于分裂中期的细胞
C．若不考虑其他染色体，则理论上该男子产生的精子类型有四种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代乙
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：一条14 号和一条21 号染色体相互连接时，还丢
失了一小段染色体，明显是染色体变异；减数分裂时同源染色体发生分离，应该产生
14 号和21 号、异常、14 号和异常、21 号、14 号、异常和21 号共6 种精子。
【详解】A、图甲看出，一条14 号和一条21 号染色体相互连接时，还丢失了一小段染
色体，属于染色体变异，A 正确；
B、有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以观察异常染色体应选择处于分裂中
期的细胞，B 正确；
C、减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，应该产生仅具有异常染
色体、同时具有14 号和21 号染色体、同时具有异常染色体+14 号染色体、仅具有21
号染色体、同时具有异常染色体+21 号染色体、仅具有14 号染色体共6 种生殖细胞，
C 错误；
D、该男子可以产生含有14 号和21 号染色体的正常的生殖细胞，因此与正常女子婚配，
有可能生育染色体组成正常的后代，D 正确。
故选C。
10．X 射线可诱导生物变异的产生。现有某紫花豌豆品种，用X 射线对其种子进行辐
射处理，后代出现一株白花突变体。已知该突变体是由其一条染色体上一个基因的一
个碱基对发生替换导致，下列叙述正确的是（ ）
A．X 射线可以引起生物体遗传物质的改变，如基因突变、基因重组和染色体变异
B．观察白花植株自交后代的性状，无法确定该变异是否为可遗传的变异
C．控制白花性状的基因是显性基因
D．白花突变体的出现体现了生物对环境的主动适应
【答案】C
【分析】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。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。
【详解】A、X 射线可以引起基因突变和染色体变异，基因重组发生在有性生殖过程中，
A 错误；
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B、将该白花植株自交，观察后代的性状，可确定该变异是否为可遗传变异，B 错误；
C、某紫花豌豆品种，对种子进行辐射诱变处理后，出现了一株开白花的突变体，其原
因是有一条染色体上的一个基因发生了碱基对的替换，即基因突变，说明白花是杂合
子，是显性性状，控制白花的基因是显性基因，C 正确；
D、白花植株是经X 射线照射引发基因突变而形成的，基因突变是进化的原材料，若
白花能适应相应的环境，则可继续生存；因此白花的出现不是主动适应环境的结果，
D 错误。
故选C。
11．人类（2n=46）14 号与21 号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21 平衡易
位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中
形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时若该联会复合物的染色体遵循正
常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，
错误的是（ ）
A．上述变异属于染色体数目变异
B．上述变异在光学显微镜下可见
C．男性携带者的次级精母细胞中含有23 条染色体
D．女性携带者的卵子可能有6 种类型（只考虑图中的3 种染色体）
【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】AB、根据题干信息可知，14/21 平衡易位染色体是由14 号和21 号两条染色体
融合成一条染色体，通过染色体易位和连接形成，发生了染色体结构变异和染色体数
目变异，该变异在光学显微镜下可见，AB 正确；
C、由于发生14/21 平衡易位染色体，男性携带者的次级精母细胞在减数第二次分裂的
前期和中期含有22 或23 条染色体，在减数第二次分裂的后期含有44 或46 条染色体，
C 错误；
D、女性携带者的卵子可能有6 种类型（只考虑图6 中的3 种染色体）分别是：①含有
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14、21 号染色体的正常卵细胞、②含有14/21 平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21
平衡易位染色体和21 号染色体的卵细胞、④含有14 号染色体的卵细胞、⑤14/21 平衡
易位染色体和14 号染色体的卵细胞、⑥含有21 号染色体的卵细胞，D 正确。
故选C。
12．家猪（2n=38）群体中发现一种染色体易位导致的变异，如图所示，易位纯合公猪
体细胞无正常13、17 号染色体，易位纯合公猪与四条染色体组成正常的母猪交配产生
的后代均为易位杂合子。相关叙述不正确的是（ ）
A．易位纯合公猪的减Ⅱ后期的细胞中含18 条染色体
B．易位杂合子减数分裂会形成17 个正常的四分体
C．易位杂合子也可能产生染色体组成正常的配子
D．该变异是染色体结构和数目均异常导致的
【答案】A
【分析】图示易位变异涉及13 号、17 号染色体，易位纯合公猪体细胞没有正常的13
号、17 号染色体，与正常母猪交配，母猪提供的卵细胞含有正常的13 号、17 号染色
体，该公猪提供的精子含有一条13 号、17 号易位染色体，雌雄配子随机结合，产生的
子代都是易位杂合子。
【详解】A、图中变异是易位，属于染色体结构变异，考虑到13 号、17 号染色体重接
成一条新的染色体，因此易位纯合公猪的体细胞中的染色体数目是36 条，减Ⅱ中期的
细胞染色体数目减半，因此含18 条染色体，减Ⅱ后期由于着丝点分裂，姐妹染色单体
分离，变成36 条染色体，A 错误；
B、该易位变异涉及13 号、17 号染色体，易位杂合子减数分裂时，13 号和17 号染色
体不能正常形成四分体，剩下的染色体（34 条）可以正常形成四分体，即会产生17 个
正常的四分体，B 正确；
C、易位杂合子的13 号、17 号染色体各有一条是正常的，如果减数分裂时这两条正常
的13 号和17 号染色体分配到一个次级精母细胞或次级卵母细胞中，则可能产生染色
体组成正常的配子，C 正确；
9
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D、图中变异是易位，属于染色体结构变异，考虑到13 号、17 号染色体重接成一条新
的染色体，残片丢失，染色体数目也减少了2 条，所以也存在染色体数目变异，D 正
确。
故选A。
13．栽培稻（2n=24）相对野生稻丢失了大量优异基因，如抗病、抗虫及抗逆基因等。
研究人员发现某野生稻（甲）8 号染色体上有耐冷基因A、4 号染色体上有抗稻飞虱基
因B，而栽培稻（乙）染色体的相应位置为隐性基因。将甲、乙杂交，F1自交，检测
F2群体中不同植株的基因型及相应个体的数量如下表。下列说法正确的是（ ）
F2的基因型
AA
Aa
aa
BB
Bb
bb
F2的个体数量
20
1
1009
79
8
520
1038
517
A．F2中耐冷抗稻飞虱的个体所占的比例为9/20
B．带有a 基因的雄配子或雌配子成活率可能很低
C．淘汰F2不抗飞虱的个体后自交，则F3中BB 个体所占的比例为3/5
D．对栽培稻乙的基因组测序，需测定13 条染色体上DNA 的碱基序列
【答案】A
【分析】分析题意可知，野生稻甲基因型为AABB，栽培稻乙基因型为aabb，两对基
因分别位于两对染色体上，故应遵循自由组合定律。甲乙杂交，子一代基因型为
AaBb，子一代自交，后代有9 种基因型。
【详解】A、据表中数据分析：F2 中AA：Aa：aa≈1：5：4，其中耐冷个体占
6/10=3/5；BB：Bb：bb≈1：2：1，其中抗稻飞虱的个体占3/4，由于耐冷基因A、抗稻
飞虱基因B 分别位于8 号染色体和4 号染色体上，即两对等位基因位于两对同源染色
体上，遵循自由组合定律，因此，F2 中耐冷抗稻飞虱的个体所占的比例为
3/5×3/4=9/20，A 正确；
B、据表中数据分析，AA 基因型的个体数量比理论值明显减少，可推知带有A 基因的
雄配子或雌配子成活率可能很低，B 错误；
C、F2 淘汰不抗飞虱的个体后自交，则F2 中抗飞虱的个体有BB：Bb=1：2，故F3 中
BB 个体所占的比例为1/3+2/3×1/4=1/2，C 错误；
D、对栽培稻乙的基因组测序，水稻细胞中含有12 对同源染色体，无性染色体，故须
测定12 条染色体上DNA 的碱基序列，D 错误。
故选A。
14．家蝇Y 染色体由于某种影响断成两段，含s 基因的小片段移接到常染色体获得
XY′个体，不含s 基因的大片段丢失。含s 基因的家蝇发育为雄性，只含一条X 染色体
10
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的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m 是控制家蝇体色的基因，灰色
基因M 对黑色基因m 为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机
交配获得Fn。不考虑交换和其他突变，关于F1至Fn，下列说法正确的是（ ）
A．XY′个体中只存在染色体结构变异
B．XY′个体只能产生两种雄配子
C．由于部分mm 雌蝇致死，导致m 频率逐代下降
D．F2中雄性个体所占比例与灰体所占的比例相同
【答案】D
【分析】1、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， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，
非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、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。染色体
变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，染色体结构变异包括倒位、易位、缺失、
重复，染色体数目变异包括细胞内个别染色体数目的增加或减少和以一套非同源染色
体的形式成倍增加或减少。
【详解】A、由图可知，XY′个体中Y 染色体上s 基因移接到常染色体上，不含s 基因
的大片段丢失，染色体数目比正常细胞少一条，因此XY′个体中除了存在染色体结构
变异，还发生了染色体数目变异，A 错误；
B、依据基因自由组合定律，XY′个体能产生四种雄配子，（由于M 和s 基因在一条染
色体上，设用Ms 代表）基因型分别为XMs、m、Xm、Ms，B 错误；
C、图中雌性亲本XXmm 产生一种雌配子即Xm，由上面分析可知，雄性亲本XY′可产
生四种配子1/4XMs、1/4m、1/4Xm、1/4Ms，两亲本杂交获得F1，基因型为
1/4XXMsm（雄性）、1/4Xmm（胚胎致死）、1/4XXmm（雌性）、1/4XMsm（雄性），
调整比例后为1/3XXMsm（雄性）、1/3XXmm（雌性）、1/3XMsm（雄性），由此可
计算出F1 中m 基因频率=1/3+2/3×1/2=2/3；F1 中雄性个体产生的雄配子比例为XMs、
m、Xm、Ms=3:1:3:1，即3/8XMs、1/8m、3/8Xm、1/8Ms，F1 中雌性个体只产生一种
雌配子即Xm，则F2 中基因型为3/8XXMsm（雄性）、1/8Xmm（胚胎致死）、
11
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3/8XXmm（雌性）、1/8XMsm（雄性），调整比例后为3/7XXMsm（雄性）、
3/7XXmm（雌性）、1/7XMsm（雄性），由此可计算出F2 中m 基因频率
=3/7+4/7×1/2=5/7；由计算结果可知，F1 中m 基因频率（即2/3）＜F2 中m 基因频率
（ 即5/7），因此m 基因频率不是逐代降低，C 错误；
D、由于含s 基因的家蝇发育为雄性，含有M 的个体同时含有s 基因，即雄性个体均表
现为灰色，因此F2 中雄性个体所占比例与灰体所占的比例相同，D 正确。
故选D。
15．下图是野生祖先种和栽培品种香蕉的染色体核型图，下列相关叙述错误的是（
）
A．由于栽培品种和野生祖先种香蕉存在生殖隔离从而使栽培品种成为新物种
B．栽培品种体细胞中每个染色体组中的染色体数目比野生祖先种多11 条
C．三倍体香蕉与野生祖先种相比，茎秆粗壮，早熟，营养物质含量丰富
D．若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖，则根尖分生区细胞中最多含有4 个
染色体组
【答案】B
【分析】染色体核型分析是指将待测细胞的染色体依照该生物固有的染色体形态结构
特征，按照一定的规定，人为的对其进行配对、编号和分组，并进行形态分析的过程。
分析题图的染色体核型，可知栽培品种为三倍体，野生祖先种为二倍体。
【详解】A、栽培品种和野生祖先种不能杂交产生后代，存在生殖隔离，属于不同的
物种，栽培品种是新物种，A 正确；
B、栽培品种的体细胞中含三个染色体组，野生祖先种体细胞中含两个染色体组，两者
每个染色体组都含11 条染色体，栽培品种体细胞中的染色体数目比野生祖先种多11
条，B 错误；
C、三倍体香蕉与野生祖先种相比，茎秆粗壮，晚熟，营养物质含量丰富，C 正确；
D、若用秋水仙素处理野生祖先种幼苗的芽尖，则根尖分生区细胞染色体不加倍，在
有丝分裂后期最多含有4 个染色体组，D 正确。
故选B。
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二、多选题
16．相互易位指非同源染色体互相交换部分等长的染色体片段。下图为发生相互易位
的细胞在减数分裂Ⅰ前期发生的联会现象。随着分裂的进行，互相配对的四条染色体
彼此分离后会两两随机移向两极，而形成的配子中染色体片段有重复可引起配子发育
异常，从而导致不良遗传效应，若配子中染色体无重复片段，则子代表型正常。下列
相关叙述正确的是（ ）
A．“十字形”联会现象只能发生在细胞的减数分裂过程中
B．该变异可能改变了染色体上的碱基排列顺序，但对基因的种类没有影响
C．若正常个体与发生“十字形”联会的个体生育子代，则子代中表型正常的占
1/4
D．上述变异属于染色体结构变异，是生物进化原材料的来源之一
【答案】ABD
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异包括染
色体片段的重复、缺失、易位和倒位。
【详解】A、由题意可知，题图为相互易位的细胞在减数分裂Ⅰ前期发生的联会现象，
只有减数分裂过程中发生联会，故“十字形”联会现象只能发生在细胞的减数分裂过
程中，A 正确；
B、由图可知，该变异是一条染色体上的基因D、E 与另一条非同源染色体中的基因
N、O 发生了互换，此时改变了染色体上的碱基排列顺序，但对基因的种类并没有影响，
B 正确；
C、若正常个体与发生“十字形”联会的个体生育子代，正常人产生的配子均正常，而
发生该“十字形”联会的个体中，只有含ABCDE 的染色体与含LMNO 的染色体进入
同一个配子，含ABCNO 的染色体与含LMDE 的染色体进入同一配子中时，才会产生
正常的配子，在减数分裂Ⅰ后期，可能发生的情况为：①含ABCDE 的染色体与含
ABCNO 的染色体移向同一极，则另一极为含LMDE 的染色体和含LMNO 的染色体，
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此时配子均不正常；②含ABCDE 的染色体与含LMDE 的染色体移向同一极，则另一
极为含ABCNO 的染色体和含LMNO 的染色体，此时配子均不正常；③含ABCDE 的
染色体与含LMNO 的染色体移向同一极，则另一极为含LMDE 的染色体和含ABCNO
的染色体，此时配子均正常，可知该发生“十字形”联会的个体产生正常配子的概率
为1/3，故正常个体与发生“十字形”联会的个体生育子代，子代中表型正常的占
1/3，C 错误；
D、由图可知，该变异是一条染色体上的基因D、E 与另一条非同源染色体中的基因
N、O 发生了互换，属于染色体结构的变异，染色体结构变异是生物进化原材料的来源
之一，D 正确。
故选ABD。
17．稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编
码直链淀粉合成酶。若Wx 基因中第226 位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被
正常剪接，胚乳中直链淀粉含最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正
常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT。为检测Wx 基因该位点
碱基是G 或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA 为材料，以Wx 基因片段设计引物，
对PCR 扩增产物经AccI 酶切后电泳。如图所示，已知引物1 为5′-
GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3′，AccⅠ酶的识别位点为5′-GTATAC-3′，两引物之间无
另外的AccI 酶的识别位点。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验中需设计的引物2 为5′一TTCAACTCTCGTTAAATCAT-3′
B．若电泳结果只能观察到530bp 的DNA 条带，则表明该水稻品种为TT 型
C．GT 杂合型水稻品种酶切电泳结果为3 条条带
D．组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的种类不同，数目相同
【答案】C
【分析】用PCR 扩增DNA 片段的过程中，脱氧核苷酸只能加在引物3'端，子链延长
方向是5'→3'，故引物的碱基序列应与每条模板链5'端的一段核苷酸链的碱基序列相同，
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即应以模板链5'端的一段脱氢核苷酸单链片段作引物。
【详解】A、分析题图可知，引物的延伸方向为5'→3'，故图示所给引物1 设计区碱基
序列所在的DNA 链为非模板链，故引物1 的碱基序列与非模板链的碱基序列相同，而
引物2 要以引物2 设计区碱基序列所在的DNA 链为模板，故引物2 的碱基序列应与所
给序列碱基互补配对，该实验中需设计的引物2 为5'－ATGATTTAACGAGAGTTGAA
－3'，A 错误；
B、若酶切产物只能观察到450bp 的DNA 条带，则表明第226 位碱基是正常的G，该
位点所在的内含子能被正常剪接，GAI 该水稻品种为GG 型，B 错误；
C、若Wx 基因中第226 位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能被正常剪接，胚乳
中直链淀粉含最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中
直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT，故GT 杂合型水稻品种的G 能被酶切成
两段，而T 不能被酶切，故酶切电泳结果为3 条条带，C 正确；
D、组成上述两种淀粉合成酶的氨基酸的数目不同，D 错误。
故选C。
18．“单亲二体性”（UPD）是指受精卵的23 对染色体中某一对的两条染色体都来自
父亲或母亲，下图为某种UPD 的形成过程示意图。已知白化病基因位于第11 号染色
体上。下列相关叙述错误的是（ ）
A．理论上三体合子发生卵裂形成该类型UPD 的概率是
B．该类型UPD 的发生机制可以大大降低性三体（性染色体有3 条）不育人群的
概率
C．若X 染色体UPD 的男性个体患有红绿色盲，则色盲基因来自其母亲
D．某健康夫妇生出11 号染色体UPD 的白化病女孩，原因是其父亲减数分裂异常
【答案】CD
【分析】“单亲二体性”（UPD）是指受精卵的23 对染色体中某一对的两条染色体都
来自父亲或母亲。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。
【详解】A、三体合子卵裂时随机丢失其中一条染色体，其中父母一方产生了两条同
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型染色体的配子，与另一方正常配子受精后形成的三体合子，所以理论上三体合子发
生卵裂形成该类型UPD 的概率是1/3，A 正确；
B、该类型UPD 的发生机制可以大大降低性三体（性染色体3 条）不育人群的概率，
使性染色体数目正常，B 正确；
C、红绿色盲为伴X 染色体隐性遗传病，若X 染色体UPD 的男性个体患有红绿色盲(相
关基因用B、b 基因表示)，则该男子基因型为XbY，因为其为UPD，即XbY 均来自于
其父亲，故其色盲基因来自其父亲，C 错误；
D、白化病为常染色体隐性遗传病，若用A、a 表示相关基因，若此健康夫妇的基因型
均为Aa，当母亲减数分裂异常时，可产生雌配子aa，与正常雄配子结合产生三体合子，
丢失正常雄配子后，产生后代基因型为aa，也表现为白化病，不一定是其父亲减数分
裂异常，也可能是其母农亲减数分裂异常，D 错误。
故选CD。
19．某大型水库中有一种小型水生动物甲，体色有红色和橙黄色两种类型为一对相对
性状且红色是显性性状。不同体色的甲对环境中有机污染物的敏感度差异较大，常用
于水质监测。自2018 年开始连续三年的调查发现甲种群中红色个体占比分别为96%、
90%、88%，种群中杂合子占比分别为32%、20%、16%，据此分析以下说法正确的是
（ ）
A．红色个体占比逐年减小，说明该水库可能出现了有机污染
B．橙黄色个体占比逐年增加，说明该水库更适合橙黄色个体的生存
C．2018 年显性基因的基因频率为80%
D．三年的调查初步证明体色的显性和隐性基因频率相对稳定不变
【答案】CD
【分析】1、利用基因型频率求解基因频率的计算方法：种群中某基因频率=该基因控
制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率。
2、小型水生动物甲的体色红色对橙黄色显性，假设控制红色的基因是A，控制橙黄色
基因为a，第一年红色个体占比为96%，杂合子Aa 占比为32%，则AA 占比为64%，
aa 占比为4%，可算出A 基因频率为80%，a 基因频率为20%，第二年红色个体占比为
90%，杂合子Aa 占比为20%，则AA 占比为70%，aa 占比为10%，可算出A 基因频率
为80%，a 基因频率为20%，第三年红色个体占比为88%，杂合子Aa 占比为16%，则
AA 占比为72%，aa 占比为12%，可算出A 基因频率为80%，a 基因频率为20%。
【详解】A、根据数据可计算出三年中体色的基因频率没有发生变化，所以无法证明
有机污染的存在，A 错误；
B、根据数据可计算出三年中体色的基因频率没有发生变化，也不能说明橙黄色个体更
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适于当下环境，B 错误；
C、由分析2 可知：根据数据可计算出2018 年显性基因的基因频率为80%，C 正确；
D、三年的调查结果均是A 基因频率为80%，a 基因频率为20%，则初步证明体色的显
性和隐性基因频率相对稳定不变， D 正确。
故选ＣＤ。
20．帝王蝶是世界上唯一能进行长距离迁徙的蝴蝶。“适千里者，三月聚粮”，可帝
王蝶的幼 虫竟然仅吃一种叫作“乳草”的有毒植物（乳草产生的毒素“强心甾”有能
够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能），而且帝王蝶幼虫还能将强心甾储存在体内以
防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119 和122 位氨基酸与其他昆虫不同。利
用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122 位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能
力的同时导致果蝇“瘫痪”，119 位氨基酸改变无表型效应，但能消除因122 位氨基酸
改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是（ ）
A．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组
B．帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果
C．帝王蝶在进化历程中119、122 位氨基酸的改变一定是同时发生的
D．强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，一般会因渗透压失衡而破裂
【答案】BD
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构改变。
2、自然选择能使种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了改变122 位氨基酸、
改变119 位氨基酸、同时改变122 位和119 位氨基酸共三个实验组，A 错误；
B、帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果，B 正确；
C、基因突变是不定向性的，根据题干信息不能说明帝王蝶在进化历程中119、122 位
氨基酸的改变是同时发生的，C 错误；
D、钠钾泵可维持细胞内液具有一定的渗透压，强心甾与钠钾泵结合的普通动物细胞，
细胞内钠离子浓度可能过高，导致细胞水肿甚至破裂，D 正确。
故选BD。
【点睛】本题依托乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，
意在考查考生的信息提炼能力和理解能力。
三、综合题
21．手术及外伤导致的较大伤口愈合较慢，需要缝合促进愈合，科学家一直设想能有
一种医用胶可以直接黏合伤口，这样可大大方便手术操作，同时也减轻病人的不适。
该医用胶应同时具有较好的生物相容性（无免疫排斥）及体内可降解能力，科研人员
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发现，依靠重组贻贝黏附蛋白制作的仿生医用胶黏剂在实验阶段取得了较好的结果。
因为能够较好地封闭伤口，加入光交联修饰位点的贻贝蛋白黏合胶（LAMBA）与常规
的黏合剂相比，能够促进动物伤口更快地愈合。请分析回答下列问题：
(1)手术或创伤导致人体皮肤或者黏膜损伤会破坏人体的 （填“特
异性”或“非特异性”）免疫功能，而人体对医用胶具有较好的生物相容性则主要与
（填“细胞”或“体液”）免疫关系密切。
(2)贻贝黏附蛋白在组织修复后被完全地降解、吸收，这表明人体细胞可产生分解贻贝
黏附蛋白的 ，分解后的终产物会通过 方式进入细
胞内。
(3)贻贝黏附蛋白结构中大量的DOPA 基团可以使贻贝黏附蛋白产生强大的附着能力，
从而保证自己紧紧贴附在礁石上而不被海浪冲走，保证自身滤食性需求和防御天敌的
能力。DOPA 基团的数量与基因A1、al、A2、a2有关,显性基因数目越多，DOPA 基团
越多，存活能力越强，无相关显性基因个体幼年就会死亡，已知这两对基因位于常染
色体上且独立遗传。现有一个基因型为AlalA2a2的贻贝种群，随机交配产生的F1基因型
有9 种,表型有 种,性成熟后，F1表型比例为 。若选取F1
中仅含一个显性基因的个体继续随机交配，F2幼年死亡个体所占比例为 。
(4)贻贝黏附蛋白结构中的DOPA 基团易被氧化而失去作用，研究发现，贻贝在进化中
解决了这一问题。通过在部分蛋白序列中掺入半胱氨酸，这些蛋白中游离的巯基能够
形成一种还原性环境，保持DOPA 的稳定，从而保证了贻贝黏附蛋白稳定的黏附能力。
基因型为AA、Aa 的野生型个体可产生正常黏附蛋白，而基因型为aa 的突变型个体产
生的黏附蛋白无半胱氨酸。某种群中，一个基因型为AA 的野生型个体突变成Aa，请
预测在正常情况下，该种群在长期进化中a 基因频率变化趋势是
。
【答案】(1) 非特异性 体液
(2) 蛋白酶 主动运输
(3) 5 1:4 :6 :4 1/4
(4)先增大后减小
【分析】1、保护人体健康的三道防线是：第一道防线由皮肤和黏膜组成，能够阻挡和
杀死病原体，阻挡和清除异物；第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成，能
够溶解杀死病原体；第三道防线为特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。
2、现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质
在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三
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个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中
突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变
并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】（1）人体皮肤或者黏膜是第一道防线，属于非特异性免疫；医用胶属于大分
子抗原物质，具有较好的生物相容性是因为人体没有产生针对该抗原的抗体，所以无
免疫排斥反应，这主要与体液免疫关系密切。
（2）贻贝黏附蛋白的降解实际上是蛋白质的分解过程，需要蛋白酶催化完成，分解后
的终产物是氨基酸，通过主动运输方式进入细胞内。
（3）由题意可知，基因型为Ala1A2a2 的贻贝种群，随机交配产生的F1 基因型及表型
种类分析可参照孟德尔豌豆杂交实验二模型，F1 基因型有3×3=9（种），表型按照显
性基因数目可分为5 种，即4 显0 隐、3 显1 隐、2 显2 隐、1 显3 隐、0 显4 隐，所占
比例为1:4:6:4:1，性成熟后，F1 中基因型为0 显4 隐个体幼年死亡，故F1 性成熟后的
表型比例为1：4：6：4。若F1 仅含一个显性基因的个体继续随机交配，可按配子法写
出F2 个体基因型及比例，进而计算幼年死亡个体所占比例。F1 仅含一个显性基因的
个体有Alala2a2 和a1a1A2a2 两种类型，且产生的雌雄配子类型均有两种，即含有显性
基因和不含显性基因，且比例均为1：1，分析表明，只有不含显性基因的雌雄配子结
合，所得的F2 幼年才会死亡，即所占比例为1/2×1/2=1/4。
（4）由题意可知，基因型为aa 的突变型个体产生的黏附蛋白无半胱氨酸，幼年期死
亡，无法繁殖后代。某种群中，一个基因型为AA 的野生型个体突变成Aa，该Aa 基
因型正常存活并繁殖子代，a 基因会在该种群中传播开来，a 基因频率会随着Aa 基因
型频率增大而增大，达到一定比例后，由于aa 个体会随着进化被淘汰，故a 基因频率
又会不断降低而趋近于零。
22．白头叶猴是我国特有的濒危灵长类动物，现存约1000 多只，其中90%左右分布在
广西壮族自治区崇左市。我国于1982 年在广西建立了崇左白头叶猴自然保护区，以保
护白头叶猴及其生活的生态环境。回答下列问题：
(1)白头叶猴是国家一级重点保护动物，为准确掌握白头叶猴种群的数量，最好采用逐
个计数法对其进行调查，原因是 。研究人员在调查白头叶猴种群数量的同时，
还对种群中的幼年、成年和老年个体进行了统计，这样做的目的是 。
(2)推测影响白头叶猴种群环境容纳量（K 值）的主要因素是 ，崇左白头叶猴自
然保护区内还生活着黑叶猴等其他4 种灵长类动物，研究人员认为白头叶猴和黑叶猴
不是同一物种，判断的理由是 。
(3)经调查，该区域生产者和消费者的部分能量值（单位：106kJ/a）如表所示（净同化
量是用于生长、发育和繁殖的能量）。
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营养
级
同化量
净同化量
呼吸散
失
传递给下一营养级
传给分解者
未利用
A
913
76
380
B
36
9
无
4
C
246
100
13
51
由表分析，营养级A 的净同化量为 kJ/a，生态系统中第一、二营养级的能量传递
效率为 （保留一位小数）。该生态系统中肉食性动物数量一般较植食性数量少，
从能量流动角度分析，原因是 。
【答案】(1) 种群数量少 判断其年龄结构类型，并预测其种群数量在未来一
段时间内的变化趋势
(2) 食物和空间等资源有限 白头叶猴和黑叶猴之间存在生殖隔离
(3) 7．02×108 15．2% 肉食性动物较植食性动物营养级高，能量逐级递
减，营养级越高，流入该营养级的能量就越少
【分析】同化量=在呼吸作用中以热能形式散失＋用于生长、发育和繁殖等生命活动。
同化量=呼吸作用＋流入下一营养级＋流向分解者＋未利用。
【详解】（1）为准确掌握白头叶猴种群的数量，最好采用逐个计数法对其进行调查，
原因是种群数量少，分布范围小，采用逐个计数的结果更准确，研究人员在调查白头
叶猴种群数量的同时，还对种群中的幼年、成年和老年个体进行了统计，这样做的目
的是判断其年龄结构类型，因为年龄结构可以预测其种群数量在未来一段时间内的变
化趋势。
（2）影响白头叶猴种群环境容纳量（K 值）的主要因素是食物条件和栖息空间，判断
两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖
隔离，就是两个物种。如果白头叶猴和黑叶猴不是同一物种，可能是白头叶猴和黑叶
猴之间存在生殖隔离。
（3）根据表格信息可知：该区域的食物链：A
C
B。再根据公式“同化量=呼吸作
用＋流入下一营养级＋流向分解者＋未利用”。可计算出营养级A 的同化量
=913+246+76+380=1615 x 106kJ/a，再根据公式“同化量=呼吸作用＋用于生长、发育
和繁殖等生命活动（净同化量）”，可计算出营养级A 的净同化量=1615 - 913=7．
02×108kJ/a，生态系统中第一、二营养级的能量传递效率=第二营养级的同化量/第一营
养级的同化量=246/1615=15．2%，该生态系统中肉食性动物数量一般较植食性数量少，
从能量流动角度分析，原因是肉食性动物较植食性动物营养级高，能量逐级递减，营
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养级越高，流入该营养级的能量就越少。
23．杂交育种是提高水稻产量的重要途径，但由于水稻为两性花、花小，因此找到合
适的雄性不育系是杂交育种的关键。中国科学家首创了以光/温敏雄性不育系和可育系
为核心的两系杂交水稻，下图表示利用光/温敏雄性不育系水稻留种及获得F1杂交种的
过程。请回答下列问题：
(1)杂交育种所涉及的原理是 。利用雄性不育系进行杂交育种的好处是 。
(2)现有温敏雄性不育植株甲、乙，其雄性不育的起点温度依次为21℃、25℃（在环境
温度高于起点温度时，植株可表现为雄性不育）。考虑到大田中环境温度会有波动，
制备水稻杂交种子时，最好选用植株 作母本进行杂交。
(3)在高温或长日照下，光/温敏雄性不育系仍有5~10%的自交结实率，导致制备的杂交
种中混有纯合子。为解决该问题，杂交制种时，选用光/温敏雄性不育系纯合紫叶稻与
雄性可育系纯合绿叶稻杂交，并在子代的秧苗期内剔除紫叶秧苗即可，分析可知紫叶
对绿叶为 （填“显性”或“隐性”）性状。
(4)若水稻的大穗杂种优势性状由两对等位基因（A1A2B1B2）控制，两对基因都纯合时
表现为衰退的小穗性状（A1、A2与B1、B2位于一对同源染色体上，且不考虑染色体互
换）。现将某雄性不育小穗稻与雄性可育小穗稻杂交，F1全表现为大穗，F1自交，F2
中杂种优势衰退率为 ，故杂交水稻需年年制种。
(5)水稻温敏雄性不育系（T）在高温下雄性不育，低温下可育。野生型（P）在高温、
低温下均可育。与P 相比，研究者在T 中发现0s 基因发生了隐性突变。为验证0s 基因
突变是导致T 温敏雄性不育的原因，现进行转基因实验，选择的基因和导入植株分别
是 （选填下列字母），预期出现的实验结果是 （选填下列字母）。
a、P 水稻来源的0s 基因
b、T 水稻来源的0s 基因
c、P 水稻
d、T 水稻
21
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e、转基因植株育性不受温度影响
f、转基因植株高温下雄性不育
【答案】(1) 基因重组 不需要去雄
(2)甲
(3)隐性
(4)50%
(5) ad e
【分析】1、单倍体育种的过程：取花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理
单倍体幼苗，诱导染色体加倍。
2、多倍体育种的原理是染色体组成倍增加，方法是秋水仙素处理萌发的种子、幼苗。
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状（基因）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。
3、诱变育种是利用物理因素（如X 射线、γ 射线、紫外线、激光等）或化学因素（如
亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，提高突变率使生物发生突变，再通过选育获得新
品种的育种方法。
【详解】（1）杂交育种的原理是通过杂交将亲本的优良性状集于一身，及基因重组。
利用雄性不育系进行杂交育种，可以免去去雄的处理。
（2）与乙相比，甲雄性不育的起点温度更低，考虑到大田中环境温度会有波动，甲受
粉时出现雄性可育的情况更少，不易出现自交和杂交种混杂的现象，因此制备水稻杂
交种子时，选用植株甲作母本进行杂交更合适。
（3）子代紫色秧苗是由光/温敏雄性不育系纯合紫叶稻自交而来，若紫叶对绿叶为显
性性状，则子代均为紫叶，与题意不符；故可推测紫叶对绿叶为隐性性状，子代会出
现少量紫叶秧苗，在秧苗期剔除紫叶秧苗即可。
（4）由F1 全为大穗可知，F1 的基因型为A1A2B1B2，又由于A1、A2 与B1、B2 位
于一对同源染色体上，且不考虑染色体互换，F1 只能产生两种配子，其配子可能是
A1B1：A2B2=1：1（或A1B2：A2B1=1：1)，其自交后代可能是1/4A1A1B1B1、
1/2/A1A2B1B2、1/4A2A2B2B2（或1/4A1A1B2B2、1/2/A1A2B1B2、
1/4A2A2B1B1），即1/2 为纯合子，表现为小穗，1/2 为A1A2B1B2，表现为大穗，因
此杂种优势衰退率为50％。
（5）P 水稻来源的Os 基因为显性的正常Os 基因，导入T 水稻后，会使转基因后的T
水稻表现出野生型水稻的性状，即其育性不受温度影响；T 水稻来源的Os 基因为隐性
的突变后的基因，转入P 水稻后，不会改变P 水稻的性状。综上，应选择将P 水稻来
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源的Os 基因转入T 水稻，所得到的转基因植株育性应不受温度影响，e 正确。
故选e。
24．水稻是雌雄同花植物，花小且密集，导致杂交育种工作繁琐复杂。“杂交水稻之
父”袁隆平率先提出“三系配套法”，即通过培育雄性不育系、保持系和恢复系来培
养杂交水稻，过程如下图所示。不育系的雄蕊不育，保持系的细胞质基因可育也可保
持不育系的雄性不育。恢复系与不育系杂交产生的杂交稻F1正常可育且具有杂种优势。
由于F1的子代会发生性状分离，需每年利用不育系制备F1．已知水稻的花粉是否可育
受细胞质基因（N、S）和细胞核基因（R、r）共同控制，其中N 和R 表示可育基因，
S 和r 表示不育基因。这四种基因中，R 抑制S 的表达，仅含有S 和r 基因的水稻表现
为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。
回答下列问题：
(1)上述与水稻雄性育性有关的基因中，遵循孟德尔遗传规律的是 ，原因是 。
(2)在培育杂交水稻时，选育雄性不育植株的目的是 。（答出1 点）
(3)由上图可知，若三系杂交稻中不育系的基因型表示为S（rr），则保持系的基因型为
，恢复系的基因型为 ，杂交水稻基因型为 。
(4)不育系与恢复系间行种植、单行单独收获并保存的原因是 。
(5)在三系配套法杂交育种中，选育恢复系非常关键。研究人员发现几株性状优良、纯
度高但不含R 基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个R 基因导入不同
的植株D 中来培育恢复系，为确定R 基因导入的结果，研究人员的思路是将植株D 作
为亲本与不育系混合种植，单株收获不育系植株所结种子后，再种植并统计后代的育
性情况及其数量比例，请依据上述思路完善结果分析：
①若后代雄性不育植株∶ 雄性可育植株=1：1，则说明两个R 导入到保持系D 的一条
染色体上。
②若 ，则说明两个R 导入到保持系D 的一对同源染色体上。
③若 ，则说明两个R 导入到保持系D 的非同源染色体上。
【答案】(1) R、r 孟德尔遗传定律的适用条件为有性生殖的真核生物、细胞
核遗传，R、r 基因位于有性生殖的水稻细胞细胞核中的染色体上
(2)省去人工去雄，操作简单（降低人工成本）
(3) N（rr） N（RR）或S（RR） S（Rr）
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(4)间行种植易于不育系与恢复系之间杂交，单行收获可以分别获得恢复系和杂交种
(5) 后代植株均为雄性可育植株 后代雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶3
【分析】细胞质遗传又称为母系遗传，细胞质基因来自母本，细胞核基因的遗传符合
孟德尔遗传规律。
【详解】（1）孟德尔遗传定律的适用条件为有性生殖的真核生物、细胞核遗传，R、r
基因位于有性生殖的水稻细胞细胞核中的染色体上遵循孟德尔遗传规律。
（2）在培育杂交水稻时，选育雄性不育植株可以省去人工去雄，操作简单（降低人工
成本）。
（3）由题意可知，保持系能够保持不育系，其细胞质中含有可育的N 基因，因此为N
（rr）；恢复系含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因恢复基因（R），其还能保持杂
交优势，其一定为纯合子，因此其基因型为N（RR）或S（RR）；仅含有S 和r 基因
的水稻表现为雄性不育，故雄性不育系的基因型为S（rr），雄性不育系S（rr）和恢
复系N（RR）或S（RR），则杂交水稻基因型为S（Rr）。
（4）间行种植易于不育系与恢复系之间杂交，单行收获可以分别获得恢复系和杂交种，
故不育系与恢复系间行种植、单行单独收获并保存。
（5）①若两个R 导入到保持系D 的一条染色体上，则植株D 产生配子为RR、O，与
植株D 作为亲本与不育系S（rr）混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为
S（RRr），S（Or），即后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1。
②若两个R 导入到保持系D 的一对同源染色体上，则植株D 产生配子为R，与植株D
作为亲本与不育系S（rr）混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为S
（Rr），即后代植株均为雄性可育植株。
③若两个R 得入到保持系D 的非同源染色体上，则植株D 产生配子为RR：RO：
OO=1：2：1，与植株D 作为亲本与不育系S（rr）混合种植，单株收获不育系植株所
结种子的基因型为S（RRr）：S（RrO）：S（OOr） =1：2：1，即后代雄性不育植株：
雄性可育植株=1：3。
25． “中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色
体工程育种开辟了新途径。
(1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体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。普通小麦含有42 条染色体，也可被视为二
倍体（用2N=42W 表示），在培育过程中可发生 ，从而出现单体和缺体。若不考
虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有 种缺体。
(2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺
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体小麦。
蓝粒单体小麦（E 代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后
代，即：40W+E、 。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝
粒和深蓝粒，其中 粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D 缺
体（缺少4 号染色体）。
(3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑
麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。
以4D 缺体小麦为母本，经过人工 后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有
条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中① 处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细
胞学观察，选择 条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47 条染色体
的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40 条、41 条、42 条居多。其中可选择
条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，
经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。
(4)提出你的实验思路：利用各种单体小麦作为 （“母本”或“父本”）分别与该
隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中 （“出现”或“不出现”）隐性突变类
型，则此基因在相应的染色体上。
【答案】(1) 染色体变异 21
(2) 40W、40W+EE 白
(3) 去雄 27 秋水仙素 54 41
(4) 母本 出现
【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
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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】（1）单体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，都
属于染色体数目变异，故在培育过程中可发生染色体变异导致单体和缺体的出现。缺
体比正常个体少一对同源染色体，普通小麦含有42 条染色体，即有21 对同源染色体，
共有21 种缺体。
（2）蓝粒单体小麦缺少一条染色体，染色体组成可表示为40W+E，由于E 染色体不
能配对，只考虑该染色体，可产生E 和0 型（不含E）两种配子，故后代包括
40W+E、40W+EE，40W 三种后代。缺体小麦缺少一对染色体，40W 的小麦为缺体，
表现为白色。
（3）杂交实验中应对母本进行人工去雄后授以父本花粉；4D 缺体小麦含有40 条染色
体，黑麦含有14 条染色体，F1 含有27 条染色体。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，
达到染色体加倍的目的，用秋水仙素加倍处理后，原来27 条染色体的F1 正常应加倍
成含54 条染色体的植株，选择含54 条染色体的植株与4D 缺体进行回交，加倍后含有
54 条染色体的植株减数分裂形成的配子有27 条染色体，其中20 条来自普通小麦，7
条来自黑麦，4D 缺体配子有20 条染色体，在F2 代中选择小于47 条染色体的植株继续
回交，所得F3 植株染色体数以40 条、41 条、42 条居多，40 和42 的染色体成对存在，
41 条染色体的个体中不成对的染色体来自黑麦，所以可选择41 条染色体的个体进行自
交，自交后可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用
于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。
（4）小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置可
利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐
性突变类型，则此基因在相应的染色体上。
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