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专题07 变异与育种
考点概览
考点01 基因突变、基因重组和染色体变异
考点02 育种
基因突变、基因重组和染色体变异
一、单选题
1．（2025·内蒙古赤峰·一模）用诱变剂EMS 处理野生型水稻可获得雄性不育株和其他新的性状。用雄性
不育株与野生型杂交，F1可育，F2中可育植株占3/4：其他新性状是由10 号染色体末端4 处发生了单个碱
基对替换所致，两处在A、B 基因间隔区，一处在D 基因的某内含子（是真核细胞基因非编码蛋白的DNA
序列，不参与蛋白编码），一处在M 基因的某外显子（是真核细胞基因编码蛋白的DNA 序列，参与蛋白
编码）。下列叙述错误的是（ ）
A．诱导水稻产生新性状可体现基因突变的不定向性，雄性不育为隐性突变
B．A、B、D、M 基因在染色体上呈线性排列，各基因的首端存在起始密码子
C．发生在A 和B 基因之间的碱基对替换未引起基因结构的改变不属于基因突变
D．发生在D 基因某内含子碱基序列变化不一定改变生物的性状
2．（2025·内蒙古阿拉善盟·一模）某单细胞生物一个基因片段的模板链碱基序列为：5'-
ATGCGTACGTTAGC-3'。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该生物在细胞分化过程中发生基因的选择性表达
B．该片段复制时，两条子链的延伸方向均为5'→3'
C．该基因发生一个碱基对的替换，其控制的性状一定改变
D．该模板链转录产物的序列为5'-AUGCGUACGUUAGC-3'
3．（2025·内蒙古·一模）正常小鼠的Sry 基因只位于Y 染色体上，是雄性性腺形成的关键基因。有一只小
鼠的性染色体是XX，其中一条X 上带有Sry 基因。下列叙述正确的是（ ）
A．其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位
B．其父本精子形成过程中发生了染色体易位
考点01
C．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变
D．其父本精子形成过程中发生了基因突变
4．（2025·辽宁·一模）某自花、闭花传粉植物的花瓣末端展开如匙，称为匙瓣。研究人员通过诱变获得一
个纯合平瓣显性突变体甲，设控制该植物花瓣形状的基因为B/b，研究人员对基因B、b 转录的模板链的部
分测序结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．与基因b 相比，基因B 翻译后的肽链更短
B．基因b 突变成基因B 是碱基对的缺失造成的
C．基因b 的嘧啶碱基占比大于基因B 的
D．基因B、b 的转录产物经核孔运输到细胞质
5．（2025·吉林松原·一模）大麦的小孢子是大麦经减数分裂形成的具有正常基因组数量一半的单核细胞，
为研究低温对大麦小孢子细胞全能性的影响，科研人员对低温处理0、3、7 天（d）的大麦小孢子进行体
外培养，图1 为不同低温处理时间后，培养适宜时间后每个培养皿中愈伤组织的产量，图2 表示以0d 为对
照，检测低温处理3d、7d 下小孢子表达的差异基因数量（上调基因指表达量增加的基因，下调基因指表
达量下降的基因）。下列分析正确的是（ ）
A．小孢子直接发育为二倍体植株的过程体现了细胞的全能性
B．低温处理小孢子对愈伤组织的产生具有抑制作用
C．低温处理后，差异基因数量发生变化是基因突变的结果
D．低温处理后差异表达的下调基因多于上调基因
6．（2025·吉林延边·一模）精原细胞在减数分裂时，其中一对同源染色体可能会发生断裂、联结形成同源
双着丝粒染色体，经修复后可正常进行后续的减数分裂。如图为某二倍体生物（2n=18）的一个精原细胞
形成双着丝粒染色体的过程，下列叙述正确的是（ ）
A．图中细胞分裂过程中发生的可遗传变异只有基因突变和染色体结构变异
B．若仅考虑A、a 一对基因，该细胞减数分裂产生2 种类型配子
C．图中呈现的变异可能会导致种群A、a 基因频率的改变
D．导致果蝇花斑眼形成的变异与双着丝粒染色体形成的原因相同
7．（2025·黑龙江吉林·一模）细胞蛇是新发现的一种无膜细胞器，在荧光显微镜下可观察到其呈线性、环
形或“C 形”结构。已知其中一个成分是蛋白质CTPS，若其中第294 位精氨酸突变为天冬氨酸，将影响线
性或环状结构的形成（可能用到的密码子：精氨酸CGG、CGA、CGC、CGU；天冬氨酸：GAC、
GAU）。以下说法错误的是（ ）
A．CTPS 蛋白中氨基酸的改变是基因突变的结果
B．改变的CTPS 合成过程不需要遵循中心法则
C．该突变至少需要替换基因中的两个碱基对
D．该实例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
8．（2025·吉林延边·一模）癌症的发生与表观遗传、变异等多种因素有关，正常的DNA 甲基化会使抑癌
基因、DNA 修复基因等丧失功能，从而导致正常细胞增殖异常以及DNA 损伤不能被修复。下列叙述错误
的是（ ）
A．DNA 损伤修复异常、DNA 受自由基攻击可引起基因突变
B．抑癌基因的甲基化可能会使RNA 聚合酶结合启动子的过程受到干扰
C．9 号和22 号染色体交换片段会引发慢性髓细胞性白血病，表明基因重组可致癌
D．原癌基因异常扩增导致基因数目增加，会引发神经母细胞瘤，表明染色体变异可致癌
9．（2025·黑龙江·一模）短串联重复序列(STR)是由2-6 个碱基组成的重复单元多次串联形成的一段DNA
序列，不同个体间同一STR 位点的重复次数存在差异，在遗传过程中这些重复次数通常保持稳定。已知X
染色体某位点存在以“GAAA”为重复单元的STR1(Y 染色体缺失该位点)，某对常染色体特定STR 位点存
在以“CT”为重复单元的STR2。不考虑突变，下列叙述正确的是（ ）
A．STR1 仅存在于X 染色体，因此不能用于亲缘关系的鉴定
B．进行细胞分裂时，细胞两极不会同时出现STR1 和STR2
C．该对常染色体上的STR2 位点中，父源和母源染色体中"CT"重复次数不同
D．减数分裂Ⅱ后期，细胞中的4 个STR2 位点中的"CT"重复单元的个数相同
10．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）多梳蛋白抑制复合物1（PRC1）是细胞内的一种转录调控因子。研究发
现，暂时性移除细胞中PRC1 后，细胞中某些基因表达紊乱（如原癌基因、抑癌基因等），但碱基序列未
发生改变；再将PRC1 重新整合到这些细胞中，却发现有一些基因的失控是不可逆的，这种现象进而诱发
细胞癌变。下列分析不合理的是（ ）
A．抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖
B．PRC1 暂时性缺失会对基因表达产生一些持久性影响
C．PRC1 的作用之一是加强细胞中原癌基因的表达
D．上述实验结果表明，细胞癌变与表观遗传有关
二、多选题
11．（2025·黑龙江·一模）滑移错配是指在DNA 复制时，模板链上的碱基滑动脱出配对位置，使合成的子
链与模板发生过渡性的错排，最后导致子链碱基的错误掺入，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（
）
A．图示过程主要发生在细胞核中，线粒体、叶绿体中也可能发生
B．图示过程发生了碱基对的增添，该过程一定会导致基因发生突变
C．该过程可能导致基因频率发生改变，为生物的进化提供原材料
D．该过程可发生在有丝分裂的间期，也可发生在减数分裂II 的间期
12．（2025·黑龙江大庆·一模）家蚕（2N=56）为ZW 型性别决定，生产实践中发现雄蚕具有食量低、结
茧率高的特点。为了能够通过蚕卵颜色辨别蚕的性别，科研人员利用辐射诱变技术处理常染色体上控制卵
色的基因（A 控制黑卵，a 控制白卵），得到变异家蚕，进而培育限性黑卵家蚕，过程如图。已知基因A
位置改变后仍能正常表达，下列说法错误的是（ ）
A．上述培育限性黑卵家蚕过程中发生的可遗传变异只有染色体变异
B．若受精卵中无基因A 或a 会导致胚胎致死，则F2中限性黑卵雌蚕所占比例为1/8
C．若想在子代中通过卵的颜色筛选出雄蚕，应将限性黑卵家蚕与正常白卵家蚕杂交
D．若对家蚕进行基因组测序，应对其28 条染色体上的DNA 碱基序列进行检测
三、非选择题
13．（2025·黑龙江大庆·一模）水稻非糯性（A）对糯性（a）为显性，正常叶（E）对卷曲叶（e）为显性，
绿叶（F）对白条纹叶（f）为显性。非糯性花粉含直链淀粉，遇碘液变蓝黑色；糯性花粉含支链淀粉，遇
碘液变橙红色。实践表明，直链淀粉含量高的米饭质地和适口性不高。
(1)把AA 和aa 植株杂交得到的F1种子播种下去，获取F1植株上的花粉，用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：
橙红色花粉= ，该结果验证了基因的 定律。
(2)研究发现，蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶，其等位基因有Wxa、Wxb和Wxc，体现了基因突变的
性，该基因对稻米品质的影响体现的基因控制性状的方式为 。
(3)进一步研究发现，Wxc基因是由Wx 基因编码区碱基发生替换形成的，其编码的蛋白质分子量明显变小
且不能起催化作用，最可能的原因是Wxc基因编码区转录形成的mRNA 上 提前出现，最终导致
酶的结构发生改变。
(4)基因型为WxcWxc的水稻表现为直链淀粉含量<5%。研究者将两株基因型为EeFfWxWxc的水稻进行自交，
将种子分别装袋，并从每袋中选出少量直链淀粉含量<5%的种子，分别提取与叶形、叶色相关的基因进行
PCR，并进行电泳分析。每袋分别得到了三种电泳结果如图，已知条带Ⅳ代表基因F。袋1 的亲本细胞中
基因Wx/Wxc 与基因 （填“E/e”或“F/f”或“E/e 和F/f”）位于一对同源染色体上。为了在幼苗期
就能选育出所结籽粒直链淀粉含量<5%的植株，应选择 （填“袋1”或“袋2”）中的种子进行种植，
叶形和叶色为 （需答出所有表型）的幼苗即为所需植株。（不考虑互换的发生）
14．（2025·辽宁本溪·一模）为适应全球气候变暖的大趋势，研究水稻耐高温的调控机制，对水稻遗传改
良具有重要意义。
(1)研究获得一株耐高温突变体甲，高温下该突变体表皮蜡质含量较高。让甲与野生型（WT）杂交，F₁ 自
交后代中耐高温植株约占1/4，说明耐高温为 性状，且最可能由 对基因控
制。
(2)已知耐高温突变体甲的突变基因位于水稻3 号染色体上，为进一步确定突变位点，研究者进行了系列实
验，如下图所示。
①图1 中F₁ 在 期，3 号染色体发生互换，产生F₂ 中相应的植株，然后用F₂ 植株进行
，可获得纯合重组植株R1—R5．
②对R1—R5 进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3 所示。分析可知，耐高温突变基因位于
（分子标记）之间。
(3)基因OsWR2 的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐
高温的必要条件“，研究小组以突变体甲为对照组，实验组为 ，将两种水稻置于
，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。实验结果显示 。
育种
1．（2025·辽宁丹东·一模）芝麻（2n）是自花传粉植物。芝麻的果实也叫芝麻梭子，芝麻梭子长（A）和
芝麻梭子短（a）、种子黑色（B）和种子白色（b）是两对独立遗传的相对性状。科研人员为培育纯合芝
考点02
麻梭子短、种子黑色植株，采用了如下方法进行育种。下列分析正确的是（ ）
A．过程①④获得的芝麻梭子短、种子黑色植株中，纯合子占了1/16
B．与①④过程相比，①②③过程的优点是可以明显缩短育种年限
C．⑤过程的X 射线处理可改用低温处理，可得到相同结果
D．⑤过程获得的aaBB 利用了X 射线处理可能诱导基因定向突变的原理
2．（2025·辽宁大连·一模）双角山羊草（2N=14）和节节麦（2N=14）为近缘物种。对二者杂交后获得的
F1杂交种进行染色体加倍处理，能培育出具有28 条染色体的异源四倍体小麦。下列叙述错误的是（ ）
A．F1代杂交种减数分裂时染色体不能联会
B．诱导F1幼苗染色体加倍的方法可以是秋水仙素处理
C．异源四倍体小麦细胞中的染色体最可能有7 种形态
D．自然状态下，近缘物种也可能通过杂交、染色体加倍形成异源四倍体
二、多选题
3．（2025·吉林·一模）某种野生型植物（AABBcc）为自花传粉，花瓣通常是紫色的，A、a 和B、b 表示
分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，A、B 基因分别控制着红色素和蓝色素的合成，当没有色素
合成时，花瓣呈白色。现在偶然获得了该植物的两种隐性突变体，研究人员想培育一株具有白色花瓣的植
株，下图为培育新品种的过程，下列说法正确的是（ ）
A．①过程可以通过去雄、套袋等操作实现，④过程虽耗时长，但操作简便
B．②→③过程既涉及减数分裂，也涉及有丝分裂，发生了基因重组和染色体变异
C．②→③过程，得到的二倍体白花植株与F1杂交后得到子代是白花植株的概率为1/4
D．若⑤过程得到的植株也为白花，说明c 基因突变为C 后可能促进了色素初始底物的合成
4．（2025·吉林松原·一模）为解决早籼稻品种整体品质较差等问题，科研人员选育出稳定的长粒、高产、
抗稻瘟病的双季早粳新品种“早粳1 号”。已知高产基因Hd1、Hd6 分别位于6 号和3 号染色体上，长粒
基因GS3 位于3 号染色体上，抗稻瘟病基因Pita 位于12 号染色体上。假设上述基因均为显性基因，现选
用3 个品系纯种水稻进行如图杂交育种过程，不考虑突变，下列分析正确的是（ ）
A．早粳1 号的生产过程利用的原理为基因重组
B．F1中表现高产长粒的植株比例为1/4
C．F1高产长粒抗稻瘟病的植株自交，后代中纯合子占1/8
D．若F10稳定系中同时含有Hd1、Hd6 基因，说明发生了染色体结构变异
5．（2025·内蒙古阿拉善盟·一模）下图是利用野生柑橘种子（基因型为BB）为材料培育无子柑橘新品种
（bbb）的过程。有关叙述错误的是（ ）
A．过程②发生了基因重组或染色体变异
B．若过程⑤是自交，bbbb 产生的概率为1/6
C．需要使用秋水仙素处理的过程可能有4 个
D．基因型为bb 和bbbb 的个体属于同一物种
三、非选择题
6．（2025·辽宁·一模）水稻雌雄同株，自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常或不育会导致出现花粉活
力下降、花药开裂不全、花粉管萌发受阻等问题，最终降低水稻的结实率和产量。但雄性不育植株可以简
化制种程序，避免人工去雄操作，是杂交水稻遗传育种的关键材料。回答下列问题：
(1)对二倍体水稻采取 的措施可获取同源四倍体水稻，与二倍体水稻相比，同源四倍体水稻具有的
优点有 （答出1 点），但其结实率偏低，影响产量。
(2)水稻花粉母细胞减数分裂期间，若染色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分配且随机移向细胞两极
的情况，则将基因型为AAAA 的长穗植株与基因型为aaaa 的短穗植株杂交获得F1，F1与基因型为aaaa 的
植株杂交获得F2，F2的表型及比例为 。但实际上，染色体的行为会出现如图1 所示的3 种同源染
色体的联会和分离现象，图1 中联会方式 （填序号）在减I 后期容易出现非2/2 式分离，从而形成
非整倍体的配子，使水稻的结实率下降。研究人员利用同源四倍体水稻T1 与同源四倍体水稻品系T2 杂交，
经选育获得了可克服结实率低的新型四倍体水稻H3，相关材料花粉育性的统计结果如表所示。从花粉母
细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3 能克服结实率低的原因可能是 。T1、H3 与T2 的生
长情况如图2 所示，与T1、T2 相比，H3 在产量方面表现出明显的 的遗传学现象。
材料
T1
T2
H3
E（二倍体水稻）
育性正常的花粉比例/%
52.51
60.10
90.79
96.32
(3)研究发现雄性可育（C 基因控制）与雄性不育（c 基因控制）为一对相对性状。为确保基因型为∝的品
系F 的雄性不育特性能够稳定遗传下去，研究人员构建了如图3 所示的基因表达载体，将其导入品系F，
获得仅一条染色体含表达载体的品系G。如何仅利用品系G 为材料进行品系F 的保持和品系G 的制作，写
出简要思路及理由： 。
7．（2025·辽宁鞍山·一模）为解释玉米杂交中的一些问题，科研人员开展下列研究。
(1)将纯合的大刍草m 与玉米w 进行杂交，F1产生的花粉中有部分不育。为寻找大刍草m 中与此现象相关
的基因，科研人员将F1连续回交8 代获得植株T，如下图，回交的每一代均出现花粉部分不育的现象。
据此分析，在进行杂交的过程中，需要对 （填“m”、 “w”或“m 和w”）的花蕾进行套袋处理，
避免杂交失败。
(2)进一步研究发现，大刍草m 的5 号染色体上D 基因的表达产物靶向抑制花粉发育中关键基因的表达，导
致花粉不育。m 的5 号和6 号染色体上分别有一个失活基因T1和T2，两者共同表达时，才能使D 基因的表
达产物失活。玉米w 的5 号和6 号染色体上对应的基因分别为d、t1和t2，对雌、雄配子的育性均无影响。
①上述基因中遵循自由组合定律的是 。
F
②
1-F8产生的花粉中不育和可育的比例均为3：1．据此分析，影响花粉育性的可能原因是，在F1减数分裂
及形成花粉过程中，D 基因表达发生在 （时期），而T1和T2基因表达发生在 （时期）。
(3)请利用上述机制，分析植株T 作为母本、玉米w 作为父本杂交，写出子代基因型，并标注每种基因型的
个体产生的花粉育性及其比例 。
8．（2025·辽宁大连·一模）杀配子染色体是一类具有优先传递效应的染色体，其作用机制是减数分裂时可
以使不含它们的配子中的染色体发生部分断裂、移接等，进而导致这些配子部分或全部不育。引入外源染
色体的小麦新品种称为附加系，含1 条杀配子染色体C 的单体附加品系（染色体组成用“42W+C”表示）
可产生两种配子，相关信息如图1，其自交可获得二体附加品系1（42W+2C）。染色体E 上含有多个控制
优良性状的基因，欲筛选出染色体E 部分片段移接到其他染色体上的小麦变异品系，现将二体附加品系2
（42W+2E）与品系1 杂交，操作过程如图2。回答下列问题：
(1)含杀配子染色体C 的单体附加小麦品系发生的可遗传变异类型为 ．该小麦产生的配子中，
（填“21W”或“21W+C”）在育种实践中更有利于获得小麦新品种，原因是 。
(2)
的染色体组成是 ，含有 对同源染色体。
(3)从
的自交和
自交的子代中都可以筛选出E 染色体发生片段移接的小麦，从 （填“
”或
“
”）获得的概率更大，原因是 。
(4)可以通过 等技术对
和
进行检测，以确定其是否含有染色体E 的优良基因。检验阳性后再
进一步确定片段移后所在的染色体位置，便于后续育种应用。
9．（2025·辽宁沈阳·一模）玉米为雌雄同株的植物，雄性可育基因（Ms1）对雄性不育基因（ms1）为显性，
黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）为显性，这两对等位基因均位于6 号染色体上。雄性不育植株仅花粉
败育，卵细胞正常可育。植株甲雄性可育，且两对基因均为杂合；植株乙、丙是对植株甲群体诱变并筛选
得到的，如图所示，回答下列问题：
(1)为确定植株甲染色体上两对基因的位置关系，研究人员将甲自交一代并统计子代表型，发现胚乳颜色为
白色的个体均表现为 （填“雄性可育”或“雄性不育”），说明Y 和ms1位于一条染色体上，y 和
Ms1位于另一条染色体上。
(2)培育乙的过程中发生了可遗传变异中的 。植株乙减数分裂Ⅰ时6 号染色体中任意两条配对的染色
体彼此分离，另一条随机移向两极，现将植株乙作为 （填“父本”、“母本”或“父本或母本”）
进行测交实验，不考虑其他变异和致死情况，所得子代中黄胚乳雄性可育所占比例为 。
(3)丙细胞中6 号染色体和9 号染色体发生相互易位，但染色体片段均未丢失。已知丙产生的雄配子中所含
染色体片段组合相当于一个染色体组时则可育，缺少部分片段时会导致败育，而卵细胞均可育。据此分析，
丙产生的可育雄配子种类有 种。
(4)雄性不育植株（ms1ms1）便于杂交育种，但无法通过自交来保持这种不育性。将甲与丙杂交，获得丁
（如图），结合（3）中配子育性分析，将丁与表型为 的植株杂交，即可保证F2均为雄性不育植株。
