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5.1基因突变和基因重组 练习-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2
一、单选题
1．图为某单基因遗传病的系谱图及相关基因凝胶电泳图，等位基因A1产生3kb的基因条带，等位基因A2产生8kb的基因条带，下列推断错误的是（ ）
A．该病致病基因位于X染色体上
B．Ⅱ-2 的基因型为XA1XA2
C．基因 A1 与 A2 的遗传符合自由组合定律
D．基因突变产生等位基因
2．黄曲霉菌是一种真菌，其产生的黄曲霉毒素是一种有致癌性且有剧烈毒性的化合物。该毒素非常耐热，只有通过长时间高温（100-120℃）作用，如高压消毒和煅烧才能使其大部分失活。下列相关叙述错误的是（ ）
A．黄曲霉菌的所有细胞器膜均参与构成其复杂的生物膜系统
B．黄曲霉毒素属于化学致癌因子，可能引发某些基因突变
C．黄曲霉菌的核基因转录和翻译的场所不同，可能与核膜阻隔有关
D．利用巴氏消毒法可以使食物中的大部分黄曲霉毒素失活
3．生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要，下列相关叙述错误的是
A．细胞膜在细胞内外物质运输、能量转换和信息传递中起决定性作用
B．生物体内所有膜结构统称为生物膜，它们共同构成了生物膜系统
C．癌细胞的恶性增殖和转移与其膜成分中糖蛋白的改变有关
D．被台盼蓝染液染成蓝色的细胞，说明其细胞膜失去了选择透过性
4．海拉细胞是从一个非洲女子海拉的子宫颈癌组织中分离出来的人工培养的细胞。在体外培养，能一代一代地传下去。下列有关海拉细胞的叙述，正确的是（　　）
A．诱发海拉细胞癌变的致癌因素可能是某种病毒
B．海拉细胞是细胞异常分化的结果，一般只能分裂50～60次
C．海拉细胞表面的粘连蛋白很少或缺失，使细胞不能自由移动
D．海拉细胞的遗传物质与癌变前的细胞相同
5．下图是中心法则示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．果蝇精原细胞的基因突变最可能发生在a过程
B．洋葱根尖细胞的b过程可发生在细胞核和线粒体中
C．c、d过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸
D．T2噬菌体和烟草花叶病毒可分别发生d、e过程
6．如图为某动物体内四个处于不同分裂时期的细胞示意图，仅涉及两对同源染色体的行为变化情况，细胞内的字母表示基因。下列有关叙述正确的是
A．若丙细胞由乙细胞分裂而来，则丙细胞为第二极体或次级卵母细胞
B．甲细胞内有四个染色体组，该细胞所处时期的前一时期细胞内发生了基因突变
C．丙细胞内一条染色体上有基因R和r，该现象的出现可能源于基因重组
D．若该个体的基因型为RrYy，则该个体的一个性母细胞能产生四种配子
7．羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对，假如一个精原细胞在核DNA复制时，亲代DNA的两个胞嘧啶碱基发生羟化（不考虑其他变异），下列叙述正确的是（ ）
A．可通过光学显微镜检测突变位点的位置
B．完成分裂后的所有子细胞中，该基因座位的总突变位点和总正常位点数量相等
C．该精原细胞形成的一个次级精母细胞中一定有2条染色体含有羟化胞嘧啶
D．该精原细胞形成的一个精细胞中不可能有2条染色体含有羟化胞嘧啶
8．基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。下列有关基因重组的叙述，错误的是（ ）
A．同源染色体上的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
B．非同源染色体的自由组合能导致基因重组
C．基因重组能导致纯合子自交的子代出现性状分离
D．有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化
9．科学研究发现，胞外蛋白TGF-β1抑制细胞癌变的机理为：TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成大分子复合物，转移到细胞核内诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是（ ）
A．TGF-β1→Smads是一条抑制肿瘤发生的信号传递途径
B．TGF-β1能导致癌细胞的细胞周期变短
C．该靶细胞膜上受体的化学本质可能是糖蛋白
D．被复合物诱导的靶基因可能属于抑癌基因
10．图甲、乙为某一高等哺乳动物（基因型为AaDd)体内细胞分裂的示意图，下列说法正确的是（ ）
A．甲细胞正常分裂可产生2种不同基因型的配子
B．甲细胞姐妹染色单体A、a出现的原因是基因突变
C．细胞乙不可能是由细胞甲分裂形成
D．细胞乙可能是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体
11．下图为肺炎链球菌不同品系间的转化，在R 型菌转化为 S 型菌的过程中，下列相关叙述正确的是（ ）
A．加热杀死的S 型菌细胞核中 DNA 降解为多个较短的 DNA 片段
B．转化产生的S 型菌的 capS 是由R 型菌中的 capR 发生基因突变产生
C．加入S 型菌的 DNA 和R 型活菌的培养基中只培养出表面光滑的菌落
D．S 型菌表面多糖类荚膜的形成是受 DNA（基因）控制
12．镰状细胞贫血症是由于基因中某个碱基对发生替换引起，该变异属于（ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传
二、多选题
13．白菜是雌雄同株植物，但是完全花异花授粉。雄性不育性受细胞核内的Msf、Ms、ms三个复等位基因控制。其中Ms为不育基因，Msf为恢复可育基因，ms为可育基因。三者之间的显隐关系为Msf＞Ms＞ms。研究发现Msf基因控制合成一种miRNA，可与某种mRNA互补结合抑制其作用。种群中雄性可育植株MsfMsf：MsfMs：Msfms：msms=2：1：5：2。下列相关叙述错误的是（ ）
A．只研究雄性不育与可育性，白菜种群的自由交配方式共有22种
B．Msf基因控制合成的产物影响Ms基因的转录
C．雄性可育植株自由交配，子代中雄性不育植株占4．75%
D．复等位基因的形成体现了基因突变具有随机性
14．下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ）
A．原癌基因和抑癌基因都能阻止细胞不正常增殖，避免细胞发生癌变
B．细胞在衰老时细胞核体积增大、核膜内折等变化会使物质交换功能减弱
C．细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，机体无炎症反应
D．细胞分化过程中遗传物质发生了改变，合成了特定的蛋白质
15．下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A．若基因的碱基序列发生改变，则该基因发生了基因突变
B．若基因突变发生在体细胞中，则不能将突变遗传给子代
C．减数分裂四分体时期，可出现染色体单体上的基因重组
D．基因突变和基因重组均可作为生物可遗传变异的来源
16．突变和基因重组产生了生物进化的原材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述正确的是（　　）
A．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，该变异是不定向的
B．体细胞杂交技术是人为造成染色体变异的方法，它突破了自然界生殖隔离的限制
C．人工诱变没有改变突变的本质，但却因突变率的提高而实现了定向变异
D．经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得更适合人的需要
三、非选择题
17．下图是某一基因组成为AaBbdd的高等动物细胞分裂过程中相关示意图（图2表示一次完整的减数分裂过程），请据图回答：
(1)图1所示细胞的名称为 ，处于 分裂 时期。细胞中 对同源染色体， 个染色体组。
(2)图1细胞在图2柱形图中对应的时期 （填序号）。
(3)图3中①过程的主要变化是 。
(4)若在图1中的5号染色体上为b基因，则其原因是 。
(5)D细胞的染色体数只有体细胞的一半的原因是
18．叶色变异指叶色表现型发生异常，叶绿素含量发生改变。此类变异通常会影响光合作用，往往导致减产，甚至引起植株死亡。科研人员在粳稻品种Kitaake的转基因组织培养过程中发现了一种白条纹突变体，命名为st11，该突变体在分蘖前叶片表现正常，从分蘖期开始新长出的叶片表现为白色条纹，且该性状一直持续到成熟期。
（1）叶色突变在水稻中比较常见，来源一般包括自然突变和 。现有水稻叶色突变体主要包括白化、黄化、淡绿、斑马叶等多种表型，体现了基因突变 的特点。
（2）为判断st11主要生产特性是否发生改变，研究人员检测了野生型（WT）与st11的平均株高和结实率，得到了以下如图1、图2结果，该结果说明 。
（3）科研人员选取了22株突变体，检测潮霉素抗性（T-DNA中标记基因），结果如下图3，推测该突变不是由T-DNA插入引起，是发生于转基因组织培养过程中。做出该判断的依据是 。
通过构建分离群体进行遗传分析，发现st11与野生型杂交后F1均表现正常叶色，且F2群体中正常叶：白条纹=3：1。上述结果表明突变体st11的白条纹性状是由 基因控制的。
（4）经初步试验，确定st11定位于1号染色体。为进一步确认基因位点，利用五个重要分子标记RM10076、RM10048、Ⅰ-14、Ⅰ-10、Ⅰ-26对F2中284个白条纹单株进行分析，统计交换情况，结果如下表。
分子标记 Ⅰ-26 Ⅰ-10 Ⅰ-14 RM10048 RM10076
交换次数 3 0 3 3 16
据表中数据推测，st11基因更靠近分子标记 。
（5）经过后续研究，研究人员最终确定st11基因位置并成功获取了该基因，请结合所学知识及题目信息，简要描述st11基因在实际生产生活的应用前景 。（答出一点即可）
19．水稻是重要的农作物，科学育种能改良水稻性状，提高产量。请根据材料回答：
甲硫磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）变为7—乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成G—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。
Ⅰ．（1）实验表明，某些水稻种子经甲硫磺酸乙酯（EMS）处理后，DNA序列中部分G—C碱基对转换成G—T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因是 （写出1种即可）。
（2）水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的原因 。
（3）此育种方法称为 ，其优点是 。
Ⅱ．水稻品种是纯合子，生产上用种子繁殖，控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因，控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因，两对基因位于两对同源染色体上。某同学设计了培育水稻矮秆抗病新品种的另一种育种方法，过程如下图所示：
选择合适亲本①F1②F1花药③甲植株④乙植株⑤基因型为aaBB水稻种子
（4）其中的③过程表示 ，④应在甲植株生长发育的 时期进行处理；乙植株中矮秆抗病个体占 。
20．图1表示某种生物（基因型为EeFf）细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量的变化；图2表示该生物细胞分裂不同时期的细胞图像（字母E、e代表染色体上的基因）；图3表示细胞分裂过程中可能的染色体数目和染色体中DNA分子数。

(1)图1中AB段形成的原因是 ，CD段变化发生在 期
(2)图2中，甲细胞中含有 对同源染色体，甲所示细胞分裂的前一阶段，细胞中染色体排列的特点是 。
(3)图2中，乙细胞处于图1中的 段，对应于图3中的 （填字母）。
(4)图2中，丙细胞的名称是 。请仔细观察丙细胞内染色体上的基因，分析产生这种情况的原因是发生了基因突变或 。
21．某昆虫（2N=14，XY型性别决定）的眼型由一对等位基因B/b控制，现有一只正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫；星眼雄虫；正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1（不考虑XY同源区段、致死和突变的发生）。回答下列问题：
(1)该昆虫的基因组计划需测定 条染色体上DNA的碱基序列：若DNA中碱基序列发生改变则 （填“一定”或“不一定”）发生了基因突变，原因是 。
(2)题干实验中亲本的基因型为 或 ；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，欲判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上，用子一代昆虫为材料设计杂交实验，则实验思路为 。
(3)若控制眼型的基因位于X染色体上，则题干子一代中b的基因频率为 。
参考答案：
1．C
【分析】等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同形态的基因。
【详解】A、每位男性只有一条带，这条带传递给女儿但不传递给儿子，这些事实说明为伴X遗传，A正确；
B、用A1表示3kb的基因，A2表示8kb的基因，根据电泳图谱可判断，Ⅱ-2个体电泳显示两条带，故基因型为XA1XA2，B正确；
C、基因A1与A2等位基因，故遗传符合基因分离定律，C错误；
D、基因突变的结果为产生等位基因，D正确。
故选C。
2．D
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分和结构上相似，在结构和功能上相联系，生物膜系统使细胞内的各种生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构构成的，黄曲霉菌是一种真菌，黄曲霉菌的所有细胞器膜均参与构成其复杂的生物膜系统，A正确；
B、细胞癌变的根本原因是基因突变，黄曲霉毒素属于化学致癌因子，可能引发某些基因突变，B正确；
C、黄曲霉菌的核基因转录场所是细胞核，翻译的场所是细胞质中的核糖体，两场所之间有核膜的阻隔，C正确；
D、巴氏消毒法所用的温度低、作用的时间短，不能使食物中的大部分黄曲霉毒素失活，D错误。
故选D。
3．B
【分析】生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，不同生物膜的功能的复杂程度是由生物膜的蛋白质的种类和数量决定的，生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，生物膜系统在组成成分上相似、在结构和功能上联系。
【详解】A、细胞膜参与构成生物膜系统，其在细胞内外物质运输、能量转换和信息传递中起决定性作用，A正确；
B、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，并非生物体内所有膜均参与构成生物膜系统，如口腔黏膜即不属于生物膜系统，B错误；
C、癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，黏着性降低，使得癌细胞易于转移，C正确；
D、细胞膜具有选择透过性，大分子的台盼蓝不能通过，被台盼蓝染液染成蓝色的细胞，说明其细胞膜丧失了选择透过性，D正确。
故选B。
【点睛】解答本题的关键是掌握细胞的生物膜系统的概念和功能特性，明确细胞膜的功能特点是选择透过性。
4．A
【分析】1、癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
2、癌细胞的主要特征：①细胞形态发生显著改变；②细胞表面的糖蛋白减少；③获得无限增殖的能力。
3、目前认为致癌因子大致分为三类：物理致癌因子，化学致癌因子，病毒致癌因子。
（1）物理致癌因子，主要指辐射，如紫外线，X射线等；
（2）化学致癌因子，例如黄曲毒素，亚硝酸盐，铬化物等；（吸烟是人体摄入化学致癌物的主要途径之一）
（3）病毒致癌因子，致癌病毒能够引起细胞发生癌变，主要是因为他们含有病毒癌基因以及与之有关的核酸序列。他们通过感染人的细胞后，将其基因组整合进入人的基因组中，从而诱发人的细胞癌变。（如：Rous肉瘤病毒等）
【详解】A、目前认为致癌因子大致分为三类：物理致癌因子，化学致癌因子，病毒致癌因子，诱发海拉细胞癌变的致癌因素可能是某种病毒，A正确；
B、海拉细胞是癌细胞，是细胞异常分化的结果，可以无限增殖，B错误；
C、海拉细胞是癌细胞，表面的粘连蛋白很少或缺失，使细胞容易扩散和转移，C错误；
D、癌细胞形成的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。海拉细胞发生癌变，其遗传物质发生改变，D错误。
故选A。
5．D
【分析】分析题图：图示为中心法则的内容，其中a表示DNA分子的自我复制；b表示转录过程；c表示翻译过程；d表示逆转录过程；e表示RNA分子的自我复制过程。其中d和e只发生在被某些病毒侵染的细胞中。
【详解】A、DNA分子自我复制时需要解旋，解旋后的DNA分子不稳定，易发生突变，故果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a过程，A正确；
B、真核细胞中，a（DNA复制）和b（转录）过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体中也能进行，洋葱根尖细胞没有叶绿体，故b过程可以发生在细胞核和线粒体中，B正确；
C、c表示翻译过程，需要的原料为氨基酸，d过程表示逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，C正确；
D、T2噬菌体为DNA病毒，其宿主细胞内不会发生d逆转录过程，烟草花叶病毒为RNA复制病毒，其宿主细胞内可以进行e过程和c过程，即RNA复制和翻译过程，D错误。
故选D。
6．C
【分析】甲图细胞含有同源染色体，且姐妹染色体分开并且基因不同，是有丝分裂后期并且该细胞发生了基因突变；乙图同源染色体分离，细胞质不均等分裂，该细胞是初级卵母细胞，处于减数第一次分裂后期，丙图没有同源染色体，是次级卵母细胞，且姐妹染色单体上基因不同，可能发生了交叉互换或者基因突变，丁图可以是卵细胞。
【详解】A、由乙细胞进行的不均等分裂且细胞内有同源染色体可推知，该细胞来自雌性个体，该细胞为初级卵母细胞，由于乙细胞即将产生的次级卵母细胞（大的一极）内大的染色体是白色的，小的染色体是黑色的，与丙细胞吻合，因此丙细胞只能是次级卵母细胞，A错误；
B、甲细胞内每一极都有同源染色体且没有染色单体，因此该细胞处于有丝分裂后期，细胞内应有四个染色体组，但基因突变主要发生在间期，而不一定是中期，B错误；
C、丙细胞内一条染色体上有基因R和r，该现象的出现，可能源于基因重组或基因突变，C正确；
D、由于该个体是雌性，因此其一个性母细胞只能产生一种配子，D错误。
故选C。
【点睛】本题考查细胞的减数分裂和有丝分裂过程，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，能准确判断图中各细胞的分裂方式及所处的时期，认识图中这些细胞。
7．B
【分析】1.DNA分子复制方式为半保留复制。
2.减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3.基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；③不同密码子可以表达相同的氨基酸；④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现。
【详解】A、DNA的两个胞嘧啶碱基发生羟化，该变异类型为基因突变，通过光学显微镜不能观察该突变位点的位置，A错误；
B、无论这两个突变胞嘧啶位于一个DNA还是两个DNA上，经过半保留复制后的相对应位点都是一半正常一半变异，B正确；
C、产生的初级精母细胞中可能有1条或2条染色体含有羟化胞嘧啶，减数第一次分裂同源染色体彼此分离，姐妹染色单体未分开，产生的次级精母细胞含有羟化胞嘧啶的染色体可能有0条、1条或者2条，C错误；
D、这两个突变胞嘧啶可能位于两条非同源染色体的两个DNA上，若位于非同源染色体则可能两条突变染色体分到同一个精细胞，D错误。
故选B。
8．C
【分析】1、基因重组的概念：生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型：基因重组有自由组合和交叉互换两类。前者发生在减数第一次分裂的后期（非同源染色体的自由组合），后者发生在减数第一次分裂的四分体（同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换）。另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】A、减数第一次分裂的前期，同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组，A正确；
B、减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合能导致基因重组，B正确；
C、纯合子能稳定遗传，其自交的子代不会出现性状分离，C错误；
D、有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化，除此之外还有受精时，精卵细胞随机结合，D正确。
故选C。
9．B
【分析】1、癌细胞的特征：①在适宜条件能无限增殖，②形态、结构发生显著变化，③细胞膜表面发生变化，细胞膜的糖蛋白减少，细胞间的黏性降低。
2、致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和生物致癌因子;环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【详解】A、TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，最终阻止细胞异常增殖，可见TGF-β1→>Smads 是一条抑制活肿瘤发生的信号传递途径，A正确;
B、癌变细胞的细胞周期比正常细胞要短，TGF-β1可以抑制细胞癌变，故TGF-β1能导致癌细胞的细胞周期变长，B错误;
C、受体的本质是糖蛋白，C正确;
D、由题意“TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成大分子复合物，转移到细胞核内诱导靶基因的表达，进而阻止细胞异常增殖”，可知复合物诱导的靶基因属于抑癌基因，D正确。
故选B。
10．C
【分析】据图分析可知，图中甲细胞同源染色体分离，非同源染色体自由组合，该细胞处于减数第一次分裂后期；图乙细胞没有同源染色体，着丝点（着丝粒）排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期。
【详解】A、甲细胞由于同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换（互换），正常分裂可产生4种不同基因型的配子，A错误；
B、 甲细胞中A、a出现的原因是同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换（互换），属于基因重组，B错误；
C、细胞甲分裂而来的细胞应该是含Aa的染色单体和黑色的染色单体在一个细胞里面，而图乙不是，C正确；
D、图甲、乙、丙为某一高等哺乳动物的分裂图，由于图甲处于减数第一次次分裂后期，此时细胞质均等分裂，故判断为雄性动物，图乙不可能是次级卵母细胞或极体，D错误。
故选C。
11．D
【分析】基因突变是指基因的碱基对发生增添、缺失、替换导致基因结构的改变。广义的基因重组包括转基因技术，狭义的基因重组指自由组合和交叉互换。
【详解】A、S型菌为原核生物，没有细胞核，A错误；
B、转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因重组产生的，B错误；
C、加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后会看到表面光滑的菌落（S型菌）和表面粗糙的菌落（R型菌），C错误；
D、基因控制生物的性状，S型菌表面具有多糖类荚膜，荚膜的形成受DNA（基因）控制，D正确。
故选D。
12．A
【分析】DNA中分子发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫做基因突变。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。
【详解】DNA中分子发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫做基因突变，镰状细胞贫血症是由于基因中某个碱基对发生替换引起，该变异属于基因突变 ，A正确。
故选A。
13．ABD
【分析】根据题干信息分析，该种植物的雄性育性受一对复等位基因（在种群中，同源染色体的相同位点上存在两种以上的等位基因）控制，其中Ms为不育基因，Msf为恢复可育基因，ms为可育基因，且其显隐性强弱关系为Msf>Ms>ms，因此雄性可育基因型为MsfMsf、MsfMs、Msfms、msms，雄性不育基因型为MsMs、Msms。
【详解】A、据上分析可知，雄性可育有4种基因型，共有16种自由交配方式，雄性不育有2种基因型，以其作为雌性，雄性可育作为雄性共有2×4=8种交配方式，故该白菜种群的自由交配方式共有16+8=24种，A错误；
B、Msf基因控制合成的miRNA可与Ms基因的mRNA结合从而抑制其翻译，B错误；
C、雄性可育植株MsfMsf：MsfMs：Msfms：msms=2：1：5：2，产生的配子Msf：Ms：ms=10：1：9，自由交配子代中雄性不育植株（MsMs、Msms）=1/20×1/20+2×1/20×9/20=4．75%，C正确；
D、复等位基因的形成体现了基因突变具有不定向性，D错误。
故选ABD。
14．BC
【分析】1、细胞分化：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。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
3、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、原癌基因维持细胞正常的分裂和分化的进程，抑癌基因能阻止细胞不正常增殖，避免细胞发生癌变，A错误；
B、细胞衰老是细胞生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，细胞在衰老时细胞核体积增大、核膜内折等变化都会使细胞的物质交换功能减弱，B正确；
C、细胞凋亡是由遗传物质控制的细胞正常死亡，是细胞自动结束生命的过程，不是机体炎症反应引起的，只能说炎症发生时存在细胞凋亡过程，C正确；
D、细胞分化过程中遗传物质没有改变，只是基因的选择性表达合成了特定的蛋白质，进而使细胞的形态、结构和功能发生改变，D错误。
故选BC。
15．ACD
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。
【详解】A、基因突变本质是基因的碱基序列发生改变，A正确；
B、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给子代，B错误；
C、减数分裂四分体时期，同源染色体上的非等位基因，因交叉互换可出现染色体单体上的基因重组，C正确；
D、基因突变是生物变异的根本来源，基因重组也是生物变异的来源之一，D正确；
故选ACD。
16．BD
【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。突变和基因重组是生物进化的原材料，突变包括基因突变和染色体变异。
【详解】A、转基因技术又叫基因工程，能打破种间生殖隔离障碍，能定向改造生物体的性状，其原理为基因重组，能产生定向变异，A错误；
B、体细胞杂交技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，将不同物种的体细胞融合，人为造成的染色体（数目）变异，突破了自然生殖隔离的限制，B正确；
C、人工诱变的原理为基因突变，没有改变突变的本质，能提高突变率，但基因突变是不定向的，C错误；
D、经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得更适合人的需要，D正确。
17．(1) #极体/第一极体# 减数第二次 后期 0 2
(2)Ⅳ
(3)DNA分子复制和有关蛋白质的合成
(4)基因突变或基因重组
(5)减数分裂过程中染色体只复制一次而细胞分裂2次
【分析】图1中没有同源染色体，且染色体向细胞两极运动，处于减数第二次分裂后期；图2表示一次完整的减数分裂过程，则a代表染色体，b表示DNA，出现顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ。
（1）
细胞质不均等分裂，该动物应为雌性动物；图1所示细胞处于减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，应为第一极体，细胞中0对同源染色体，2个染色体组。
（2）
图1细胞中染色体数目和体细胞相同，处于减数第二次分裂的后期，在图2柱形图中对应Ⅳ时期。
（3）
图3中①过程为卵原细胞形成初级卵母细胞的过程，主要发生DNA分子复制和有关蛋白质的合成。
（4）
该动物的基因型为AaBbdd，若在图1中的5号染色体上为b基因，可能是基因突变，也可能是减数第一次分裂前期同源染色体中的非姐妹染色单体发生交叉互换（基因重组）。
（5）
D细胞为卵细胞，其染色体数只有体细胞的一半的原因是减数分裂过程中染色体只复制一次而细胞分裂2次。
18． 人工诱变 不定向性（多方向性） St11（突变体）在（平均株高、结实率等）主要生产特性上（与野生型无明显差异）未发生明显改变 部分突变个体未表现潮霉素抗性 隐性 Ⅰ-10 作为叶色标记应用于育种过程（协助筛选不同基因组成的个体等）；培育观赏植物（作为目的基因导入观赏植物培育新品种）；利用突变体研究叶色突变机理（色素形成、叶绿体发育等）
【分析】基因突变的特点：基因突变具有普遍性、低频性（个体的基因突变率低，但种群中个体数多，其突变率较高）、随机性、不定向性、多害少利性。
【详解】（1）叶色突变在水稻中比较常见，来源一般包括自然突变和人工诱变。水稻叶色突变体主要包括白化、黄化、淡绿、斑马叶等多种表型，体现了基因突变具有不定向性（多方向性）的特点。
（2）结合图示可知，St11（突变体）在平均株高、结实率等主要生产特性上，与野生型无明显差异，说明St11在主要生产特性上未发生明显改变。
（3）由图可知，1表示潮霉素抗性阳性单株对照，2为潮霉素抗性阴性单株对照，3-24与1和2对照可知，有些突变株未表现潮霉素抗性，可推测该突变不是由T-DNA插入引起的，而是发生于转基因组织培养过程中。st11与野生型杂交后F1均表现正常叶色，且F2群体中正常叶∶白条纹=3∶1，可表明突变体st11的白条纹性状是由隐性基因控制的。
（4）标记基因与st11基因越靠近，发生交换的概率越小，根据图表可知，st11基因与Ⅰ-10更靠近。
（5）st11基因在实际生产生活中的应用前景为：可作为叶色标记应用于育种过程（协助筛选不同基因组成的个体等）；培育观赏植物（作为目的基因导入观赏植物培育新品种）；利用突变体研究叶色突变机理（色素形成、叶绿体发育等）。
【点睛】本题考查基因突变的类型和特点，以及显隐性的判断等相关知识，要求考生具备获取新信息的能力。
19． 密码子具有简并性；突变发生在DNA的非编码区；该突变为隐性突变 高秆基因经处理发生隐性突变，自交后代因性状分离出现矮秆 诱变育种 提高突变率，短时间内获得更多的优良变异类型 花药离体培养 幼苗 25%
【分析】由题意可知，甲磺酸乙酯（EMS）进行育种的原理是甲磺酸乙酯（EMS）能使DNA中碱基对发生替换，因此属于基因突变，该过程中染色体的结构和数目不变。
【详解】I、（1）DNA序列中部分G-C碱基对转换成G-T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有密码子具有简并性、突变发生在DNA的非编码区。
（2）某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理，种植后植株仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。该矮秆植株形成的原因是高秆基因经处理发生隐性突变，自交后代因性状分离出现矮秆。
（3）通过基因突变获得新品种的育种方法叫诱变育种，其优点是提高突变率，短时间内获得更多的优良变异类型。
II （4）图中③过程表示花药离体培养，④应在甲植株生长发育的幼苗时期进行处理；所选亲本的基因型为AABB和aabb，则获得的F1为AaBb，其产生的配子的基因型有四种，即AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，因此通过花药离体培养获得四种比例相等的单倍体幼苗，再经过④秋水仙素染色体加倍后，乙植株中矮秆抗病（aaBB）个体占25%。
【点睛】本题的知识点是基因突变的概念、基因突变的特点，诱变育种的原理，突变基因的显隐性的判断，对于有害基因的检测方法等．对于基因突变的概念、基因突变的特点、诱变育种的原理的理解与掌握是解题的关键。
20．(1) DNA分子复制 减数第二次分裂后期或有丝分裂后
(2) 4 /四 全部染色体的着丝粒排列在细胞中央赤道板上
(3) BC B
(4) （第一）极体 （交叉）互换
【分析】题图分析：
1、图1：AB段形成的原因DNA的复制；BC段处于有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期；CD段形成的原因是着丝粒的分裂；DE段表示有丝分裂后期和末期、减数第二次分裂后期和末期。
2、图2：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；乙细胞含有同源染色体，且同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；丙细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期。
3、图3：A表示有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；B表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂；C表示减数第二次分裂前期和中期；D表示减数第二次分裂末期结束。
【详解】（1）据图可知，图1可表示有丝分裂或减数分裂，AB段代表分裂间期DNA的复制，CD段代表着丝粒分裂， 发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
（2）据图可知，甲细胞中染色体发生着丝粒分裂，染色体加倍，细胞每端各2对同源染色体，共4对同源染色体。甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期。所以甲所示细胞分裂的前一阶段为有丝分裂中期，细胞中染色体排列的特点是全部染色体的着丝粒排列在细胞中央赤道板上。
（3）图2中，乙细胞处于减数第一次分裂后期，染色体数与体细胞染色体数相等，每条染色体均含有2条姐妹染色单体，所以乙细胞处于图1中的BC段，对应于图3中的B。
（4）图2中乙细胞的细胞质分裂不均等， 可知此生物为雌性，丙图所表示的时期为减数第二次分裂中期， 根据图中染色体的形态和颜色，丙细胞的名称是（第一）极体。该种生物基因型为EeFf，染色体上的两条姐妹染色单体是经复制产生的， 染色单体上所含有的基因应是相同的。据图可知，乙细胞一条染色体上的姐妹染色单体出现了等位基因，则可能是发生了基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体在四分体时期发生了片段（交叉）交换。
21．(1) 8 不一定 DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变
(2) bb×Bb XbY×XBXb 让正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例。
(3)2/3
【分析】1、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。
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】（1）该昆虫含有7对同源染色体，6对常染色体和1对性染色体XY，因此该昆虫的基因组计划需测定6＋X＋Y共8条染色体；DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变，因此DNA中碱基序列发生改变不一定发生了基因突变。
（2）根据题意，正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，子代雌雄个体中正常眼比星状眼均为1：1，则题干中亲本的基因型为bb×Bb或XbY×XBXb；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，要判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上只需要判断基因B/b是否位于X染色体上即可，实验思路为：让子一代中正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例，若后代雌性个体全为星眼而雄性个体全为正常眼，说明基因B/b与E/e均位于X染色体上；若后代表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，说明基因B/b位常染色体上，与E/e不位于同一对染色体上。
（3）若控制眼型的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XbY×XBXb，获得的子一代基因型及比例为XBXb：XbXb：XBY：XbY=1：1：1：1，则子一代中b的基因频率为Xb=4Xb/1XBXb＋1XbXb＋1XB＋Xb=2/3。

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