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单元检测七　生物的变异和进化
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．下列关于可遗传变异的叙述，正确的是(　　)
A．基因突变是生物变异的根本来源，突变后的基因碱基序列一定改变
B．可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
C．减数分裂Ⅱ过程中一般可发生基因突变、基因重组和染色体变异
D．同卵双胞胎性状的差异主要与基因重组有关
2．基因突变是基因中碱基对变化引起的。由单一碱基对变化导致的突变称为点突变，而由缺失或插入非3倍数的碱基导致的突变称为移码突变。下列叙述错误的是(　　)
A．基因中发生碱基对的替换属于点突变
B．与点突变相比，移码突变更容易导致生物的性状发生改变
C．不同DNA分子均可发生移码突变体现了基因突变的随机性
D．插入4个碱基对再缺失1个碱基对造成的移码突变，其影响比缺失前更大
3．(2025·重庆一模)有60%的肾癌起因于抑癌基因VHL的失活性突变，同时有约20%的非VHL突变肾癌样本中属于VHL启动子序列的高度甲基化，导致该基因的表达被完全抑制。下列推理错误的是(　　)
A．细胞癌变并非都是由多个基因的突变引起的
B．VHL基因的正常表达产物能控制细胞的分裂
C．序列高度甲基化的VHL启动子产生的物质引起肾癌
D．单个VHL抑癌基因突变后并不致癌，表明其属于隐性突变
4．关于基因重组的类型，下列叙述错误的是(　　)
A．减数分裂过程中的四分体时期可以发生染色体互换导致基因重组
B．减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合也可以导致基因重组
C．基因重组只能发生在真核生物中，原核生物不会发生基因重组
D．基因重组是生物变异的来源之一，对于生物进化具有重要意义
5．如图为某哺乳动物核 DNA 分子上 a、b、c 三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，下列叙述错误的是(　　)
A．图中DNA 的Ⅰ、Ⅱ序列碱基发生替换而引起的碱基序列改变不属于基因突变
B．a、b、c 基因均可发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
C．a、b 基因在减数分裂过程中不遵循基因的自由组合定律
D．若 b、c 基因位置发生了互换，则属于染色体的结构变异
6．家蚕(2n＝56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性，A基因和a基因所在的常染色体偶见缺失(但A/a基因所在的片段并没有缺失，如图1)现象，表示为A0、a0，染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性，相关基因位于Z染色体上。雄蚕丝多、质量好，但幼蚕时雌雄不易区分。下列叙述错误的是(　　)
A．若要研究家蚕的基因组，应测定29条染色体上的DNA序列
B．限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
C．利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交，后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
D．基因型A0aZbW的个体与基因型A0aZBZB的个体杂交，后代中有斑纹正常体壁雄性所占比例为1/4
7．(2025·焦作二模)蕲艾为异源四倍体，其染色体组成如图1。两条超长10号染色体上的基因可以和8、9号染色体上的基因一一对应，推测蕲艾早期蒿属祖先为正常的二倍体(2n＝18)，后经染色体变异得到另一类蒿属祖先，两类蒿属祖先异源杂交后的品系经染色体加倍后形成四倍体，其形成机制如图2。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蕲艾形成过程中既有染色体结构变异，也有染色体数目变异
B．图2中①为16，②可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C．图1中10号染色体的形成发生在异源杂交之后
D．图2中品种乙在减数分裂过程中可形成17个四分体
8．(2025·承德一模)一个精原细胞中的某对同源染色体中的一条发生了倒位，在同源染色体联会时形成倒位环，且伴随发生了同源染色体的互换(如图所示)。完成减数分裂后，若配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段，则配子不可育，而出现倒位的配子可育。该精原细胞产生可育配子的基因型可能是(　　)
A．adcbe B．AbcdE C．Abcda D．AbCDE
9.人体细胞中的13、14号染色体为近端着丝粒染色体，二者结构如图所示。体细胞中这两条染色体的着丝粒异常断裂后，两条不同长臂连接形成一条衍生染色体，两条短臂连接形成一条小染色体，随后丢失，该过程被称为罗氏易位。已知减数分裂时，衍生染色体可以和13、14号染色体同时联会，随后这其中的两条染色体分别移向细胞两极，第三条染色体随机移向细胞一极。下列说法错误的是(　　)
A．罗氏易位可以导致细胞的染色体数目发生变化
B．该变异可能会导致基因的序列发生改变
C．罗氏易位个体产生正常配子的概率是1/3
D．该变异能在光学显微镜下被观察到
10．(2025·成都三模)无子西瓜是由普通二倍体(2n＝22)西瓜与四倍体(4n＝44)西瓜杂交后形成的三倍体西瓜。三倍体无子西瓜因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
A．三倍体无子西瓜与无子番茄的形成原理不同
B．三倍体西瓜减数分裂过程中会发生染色体联会紊乱
C．二倍体西瓜与四倍体西瓜之间存在生殖隔离
D．三倍体无子西瓜是通过染色体变异形成的新物种
11．我国中部、北部、南部分别分布着三种银鱼，科学工作者对三个银鱼物种的线粒体基因进行了测序分析，结果如表所示。下列说法正确的是(　　)
项目 COⅡ基因 Cytb基因
银鱼A－银鱼B 13.41 26.57
银鱼A－银鱼C 14.89 24.32
银鱼B－银鱼C 13.59 16.95
注：表中数据表示的是脱氧核苷酸序列差异百分比
A.生物多样性是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果
B．根据基因序列差异判断三种银鱼的亲缘关系远近，属于分子生物学证据
C．银鱼B和C相关基因差异较小，亲缘关系较近，两者可能不存在生殖隔离
D．COⅡ基因和Cytb基因常通过基因重组传递给后代，为进化提供了原材料
12．如表为2005—2008年期间，碳青霉烯类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。下列相关叙述错误的是(　　)
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素 的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素 的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
A.由表中数据可以推测，耐药率与抗生素的使用量呈正相关
B．抗生素能诱导细菌分解药物基因的大量表达
C．2008年耐药基因在细菌种群中的基因频率高于2005年
D．细菌耐药性的形成是基因突变和环境选择的结果
13．某种群雌雄比例接近1∶1，B、b为一对等位基因，基因型为XbY的个体在该种群全部个体中占1%。下列叙述正确的是(　　)
A．全部XB和Xb构成了该种群的基因库
B．该种群中Xb的基因频率为2%
C．可通过比较同一种群不同时期的基因型频率来判断生物是否发生进化
D．达尔文创立的进化论对生物进化的原因提出了合理的解释，对遗传和变异的本质做出了科学的解释
14．(2026·宁夏六盘山高中质检)由CSS基因突变所致的克里斯蒂安森综合征是一种X连锁隐性遗传病，以全身发育迟缓、智力障碍为特征，如图为相关基因表达机制图。下列叙述正确的是(　　)
A．DNA中碱基的增添、缺失、替换都能改变生物性状
B．CSS基因转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸
C．CSS基因突变导致终止子提前出现，翻译提前终止
D．克里斯蒂安森综合征的女性患者所生孩子未必患病
15．(2025·成都二模)WTAP是一类甲基转移酶，能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上，影响BMI1基因的表达，从而增强人胶质瘤细胞的异常增殖。研究人员检测了人正常脑神经胶质细胞(HEB)和人胶质瘤细胞系(U251)中BMI1蛋白的相对量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．BMI1基因控制细胞的正常生长和增殖，是原癌基因
B．WTAP不改变BMI1基因的碱基序列，但会影响表型
C．WTAP能促进mRNA的甲基化来抑制BMI1基因的表达
D．WTAP的含量可作为人胶质瘤患者发病情况的检测指标
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙正确的是(　　)
位点1… 位点2… 位点3… 位点4… 位点5… 位点6…
测 序 结 果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合 抗虫 水稻 亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合 易感 水稻 亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫 水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫 水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感 水稻1
示例：A/G表示同源染色体相同位点，一条DNA上为A—T碱基对，另一条DNA上为G—C碱基对。
A．抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换
B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换
C．抗虫基因可能与位点3、4、5有关
D．抗虫基因位于位点2～6之间
17．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是(　　)
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
18．玉米(2n＝20)体细胞缺失一对同源染色体中的任意一条时，可称作单体(染色体数记为2n－1，能存活并可育)。为判断控制玉米高茎与矮茎的基因是否位于2号染色体上，让纯合矮茎2号染色体单体与纯合高茎2号染色体单体杂交，F1中高茎∶矮茎＝2∶1。在不考虑其他变异的情况下，下列分析正确的是(　　)
A．控制玉米茎高度的基因位于2号染色体上
B．F1出现2∶1，原因是无2号染色体的配子致死
C．F1高茎植株体细胞中染色体数目均为19条
D．若让F1自由交配，F2中高茎∶矮茎＝5∶3
19．英国曼彻斯特地区的桦尺蛾体色由一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪工业革命前，浅色桦尺蛾占优势；工业污染后，S基因频率从5%上升到95%。下列叙述错误的是(　　)
A．工业革命前，浅色桦尺蛾的基因型频率约为90%
B．工业污染后，黑色桦尺蛾的体色为有利变异
C．天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于非密度制约因素
D．桦尺蛾体色比例的变化是种群基因型频率定向改变的结果
20．(2025·长春模拟)为研究细菌的耐药性变化，将含适量氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)的圆形滤纸片放置在均匀生长大肠杆菌的平板上，一段时间后测量抑菌圈直径，再从平板选取菌种传代，重复上述操作。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．每次传代时，应该在抑菌圈边缘位置选取菌种
B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选时，使用的滤纸片所含药物浓度应相等
C．相较于Kan，使用Amp诱导细菌产生抗药性突变的效果更显著
D．为探究联合用药效果，可采用传代时交替使用两种药物的实验思路
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21．(14分)我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sd1基因，该基因由SD1基因突变而来。
(1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SD1基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释__________________________________________________________________。
(3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路：_________________________________________。
①若________________________，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。
②若_____________________，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因(不考虑互换)。
③若________________________，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻(2n)中，外源基因可插入不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是____________________________________________________________________。
22．(11分)(2025·衡水期末)已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性，沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AAbbcc)、乙(aabbCC)、丙(AABBcc)，进行如图所示的育种过程。请分析并回答问题：
(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种________和________进行杂交。
(2)(1分)杂交育种的原理是__________________。
(3)获得⑦幼苗常采用的技术手段是__________________；单倍体育种相对于杂交育种来说，其明显具有的优点是________________________；⑨植株的染色体组数为________组。
23．(8分)我国大面积栽培的水稻(2n＝24)有粳稻和籼稻，其中粳稻对低温的耐受性更强。研究发现，耐低温特性与水稻9号染色体上的bZIP73基因有关，粳稻中的bZIP73基因为bZIP73Jap(记作73Jap)，籼稻中的bZIP73基因为bZIP73Ind(记作73Ind)，二者仅有1个碱基对不同。某研究团队准备用同一试验田中的粳稻和籼稻探究相关遗传机制。请回答下列问题：
(1)bZIP73基因出现不同类型是__________的结果。
(2)为确定该耐低温基因的显隐性，可以通过遗传学实验来判断，请写出实验思路：________________________________________________________________________。
(3)(2分)后续研究发现耐低温性状为显性性状，科研人员在用纯合粳稻和纯合籼稻进行杂交实验培育具有杂种优势水稻品种时，发现子代中有一株9－三体粳稻(9号染色体有三条，其余染色体正常)。研究人员推测该三体粳稻9号染色体的组成可能有两种情况，请在图中标出(只画出9号染色体和相关基因)。
(4)(2分)为确定题(3)中的三体属于哪一种情况，研究人员用该三体粳稻与籼稻杂交，统计子代的表型和比例，写出两种情况下对应的实验结果及结论：
①若子代中______________________________________________________________；
②若子代中_______________________________________________________________。
24．(12分)请回答下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的问题：
(1)染色体变异中的倒位分为臂内倒位和臂间倒位，如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位，如果长臂和短臂各发生一次断裂，断裂点间的断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。据题可知，图2中染色体发生的倒位类型是______________，只考虑这一对同源染色体上的基因，该精原细胞能够产生__________种配子。
(2)有一对健康夫妇，生下一对双胞胎，其中一个是白化病，请解释产生这种现象的原因：__________________________________(答出1种)。若白化病在人群中的发病率为p2，则某患者和人群中未知性状的人婚配，生下患白化病孩子的概率是____________。
(3)减数分裂时，雌果蝇有较低概率因同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子，此概率大小与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关，而雄果蝇是完全连锁，即不会发生此种互换情况。若基因相距非常远，则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分；若基因相距非常近，则难以产生重组配子。果蝇一对常染色体上存在两对等位基因A、a和B、b，分别控制两对相对性状，请利用一批来源相同的、基因型都为AaBb的果蝇，设计实验证明两对等位基因距离非常远。
实验思路：_____________________________________________________________。
实验结果：_____________________________________________________________。
25．(10分)阅读材料，回答下列问题：
物种形成丰富了生物的多样性。传统观念认为物种形成是渐变的，但有人提出跳跃式物种形成理论，同倍体杂交物种形成(HHS)为该理论提供研究模型。
我国特有植物虎榛子属仅有虎榛子、滇虎榛子和居中虎榛子三个物种，均为二倍体(2n＝16)，对它们调查的部分结果如表。
物种 虎榛子 滇虎榛子 居中虎榛子
分布区域 北方 西南 西南
生境土壤含铁量 低 高 高
叶表面被毛 几乎没有 较多 数量中等
科研人员将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中，第2年虎榛子出现铁中毒症状，第5年约50%死亡。三个物种叶片含铁量、花期重叠情况如图所示。
比对基因组发现，居中虎榛子是虎榛子与滇虎榛子杂交产生的，属于同倍体杂交物种。同倍体杂交能快速形成新物种的关键是什么？居中虎榛子铁耐受相关基因(FR)及花期相关基因(LHY)分别来自不同亲本，这种分别固定不同亲本不同性状等位基因的机制导致杂种与亲本间无法进行基因交流。HHS分子遗传学模型揭示了快速形成新物种的机制。
(1)(2分)生物多样性包括______________________和生态系统多样性，新物种形成的标志是存在____________。
(2)下列可作为“居中虎榛子是新物种”的证据有__________(多选)。
A．居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域
B．居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间
C．居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠
D．三者种间杂交的坐果率远低于种内杂交
(3)(2分)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据，找到__________的基因，与模式生物——拟南芥已知功能的基因比对，确定候选基因并获取它们的等位基因，将其分别导入____________的拟南芥，检测转基因植物的开花时间，证明LHY是与花期分化有关的关键成种基因。
(4)请以居中虎榛子为例，完善图丙中HHS分子遗传学模型。
(位点1填FR类型，用FH和FL表示对铁耐受/敏感基因，位点2填LHY类型，用LE和LL表示早开花/晚开花基因)
(5)HHS方式比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生，尤其是在人类活动频繁的当下，请阐述原因：____________________________________________________。单元检测七　生物的变异和进化
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．下列关于可遗传变异的叙述，正确的是(　　)
A．基因突变是生物变异的根本来源，突变后的基因碱基序列一定改变
B．可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的
C．减数分裂Ⅱ过程中一般可发生基因突变、基因重组和染色体变异
D．同卵双胞胎性状的差异主要与基因重组有关
答案　A
解析　基因突变是生物变异的根本来源，基因突变包括基因内部碱基的增添、缺失和替换，突变后的基因碱基序列一定改变，但由于密码子的简并性，编码形成的蛋白质不一定改变，A正确；可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，染色体变异包括染色体结构变异和数目变异，由染色体变异导致的性状改变不是由染色体上的基因突变导致的，B错误；基因突变一般发生在DNA复制的过程中，基因重组一般发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，减数分裂Ⅱ过程中一般不会发生基因突变、基因重组，C错误；同卵双胞胎是由同一受精卵发育而来的，遗传物质相同，其性状的差异与基因突变、染色体变异和生活的环境有关，D错误。
2．基因突变是基因中碱基对变化引起的。由单一碱基对变化导致的突变称为点突变，而由缺失或插入非3倍数的碱基导致的突变称为移码突变。下列叙述错误的是(　　)
A．基因中发生碱基对的替换属于点突变
B．与点突变相比，移码突变更容易导致生物的性状发生改变
C．不同DNA分子均可发生移码突变体现了基因突变的随机性
D．插入4个碱基对再缺失1个碱基对造成的移码突变，其影响比缺失前更大
答案　D
解析　碱基对替换是单一碱基对的变化，属于点突变，A正确；与点突变相比，移码突变导致后续密码子全部改变，可能产生完全错误的氨基酸序列，进而更容易导致生物性状发生改变，B正确；不同DNA分子均可发生基因突变，体现了基因突变的随机性，C正确；插入4个碱基对再缺失1个碱基对，相当于插入3个碱基对，可能只导致多了1个密码子，造成的影响相对插入4个碱基对的较小，D错误。
3．(2025·重庆一模)有60%的肾癌起因于抑癌基因VHL的失活性突变，同时有约20%的非VHL突变肾癌样本中属于VHL启动子序列的高度甲基化，导致该基因的表达被完全抑制。下列推理错误的是(　　)
A．细胞癌变并非都是由多个基因的突变引起的
B．VHL基因的正常表达产物能控制细胞的分裂
C．序列高度甲基化的VHL启动子产生的物质引起肾癌
D．单个VHL抑癌基因突变后并不致癌，表明其属于隐性突变
答案　C
解析　题干提到有60%肾癌起因于抑癌基因VHL失活性突变，约20%非VHL突变肾癌样本是VHL启动子序列高度甲基化导致基因表达抑制，这说明部分肾癌发生并非需要多个基因的突变，A正确；因为VHL是抑癌基因，而抑癌基因的正常表达产物能抑制细胞异常增殖，即能控制细胞的分裂，B正确；序列高度甲基化的VHL启动子抑制了VHL基因表达，而不是其产生的物质引起肾癌，是因为VHL基因不能正常表达才导致肾癌，C错误；单个VHL抑癌基因突变后并不致癌，说明另一个正常的VHL基因能发挥作用，只有两个都突变才致癌，表明其属于隐性突变，D正确。
4．关于基因重组的类型，下列叙述错误的是(　　)
A．减数分裂过程中的四分体时期可以发生染色体互换导致基因重组
B．减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合也可以导致基因重组
C．基因重组只能发生在真核生物中，原核生物不会发生基因重组
D．基因重组是生物变异的来源之一，对于生物进化具有重要意义
答案　C
解析　基因重组并非只能发生在真核生物中，原核生物(如肺炎链球菌)也可以通过转化进行基因重组，C错误。
5．如图为某哺乳动物核 DNA 分子上 a、b、c 三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，下列叙述错误的是(　　)
A．图中DNA 的Ⅰ、Ⅱ序列碱基发生替换而引起的碱基序列改变不属于基因突变
B．a、b、c 基因均可发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
C．a、b 基因在减数分裂过程中不遵循基因的自由组合定律
D．若 b、c 基因位置发生了互换，则属于染色体的结构变异
答案　B
解析　据图分析，Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，非基因序列中发生碱基的替换、增添或缺失不属于基因突变，A正确；a、b、c基因均可发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，B错误；遵循基因的自由组合定律的基因，必须是位于非同源染色体上的非等位基因，a、b不是非同源染色体上的非等位基因，C正确；b、c基因位置互换，则发生染色体结构变异中的倒位，D正确。
6．家蚕(2n＝56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性，A基因和a基因所在的常染色体偶见缺失(但A/a基因所在的片段并没有缺失，如图1)现象，表示为A0、a0，染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性，相关基因位于Z染色体上。雄蚕丝多、质量好，但幼蚕时雌雄不易区分。下列叙述错误的是(　　)
A．若要研究家蚕的基因组，应测定29条染色体上的DNA序列
B．限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
C．利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交，后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
D．基因型A0aZbW的个体与基因型A0aZBZB的个体杂交，后代中有斑纹正常体壁雄性所占比例为1/4
答案　C
解析　已知家蚕核染色体组成为2n＝56，其性别决定方式为ZW型，若要研究家蚕的基因组，应测定27条常染色体＋Z染色体＋W染色体上的DNA序列，A正确；由图2可知，限性斑纹蚕发生了染色体易位，所依据的原理是染色体结构变异，B正确；图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA，用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕(aaZZ)培育后代，子代雄蚕(aaZZ)全为无斑纹，雌蚕(aaZWA)全为限性斑纹，故选择无斑纹幼蚕培养得到的都是高产的雄蚕，C错误；染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的，故基因型为A0aZbW的个体产生1/2aZb、1/2aW两种配子，基因型为A0aZBZB的个体产生1/2A0ZB、1/2aZB两种配子，两者杂交后代中有斑纹正常体壁雄性(A0aZBZb)所占比例为1/4，D正确。
7．(2025·焦作二模)蕲艾为异源四倍体，其染色体组成如图1。两条超长10号染色体上的基因可以和8、9号染色体上的基因一一对应，推测蕲艾早期蒿属祖先为正常的二倍体(2n＝18)，后经染色体变异得到另一类蒿属祖先，两类蒿属祖先异源杂交后的品系经染色体加倍后形成四倍体，其形成机制如图2。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蕲艾形成过程中既有染色体结构变异，也有染色体数目变异
B．图2中①为16，②可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
C．图1中10号染色体的形成发生在异源杂交之后
D．图2中品种乙在减数分裂过程中可形成17个四分体
答案　C
解析　蕲艾为异源四倍体，其含有两条超长的10号染色体，且上面的基因可以和8、9号染色体上的基因一一对应。说明10号染色体上含有8、9号染色体的结构，因此推测10号染色体是变异蒿属祖先的8、9号两条染色体连接而成的产物，因此蕲艾形成过程中既有染色体结构变异，也有染色体数目变异，A正确；根据品种甲含有两个染色体组，17条染色体，而早期蒿属祖先2n＝18，产生的配子中含有9条染色体，可知变异蒿属祖先产生的配子应含17－9＝8条染色体，故变异蒿属祖先的染色体数2n＝16，即图2中①为16，②可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，B正确；图1中10号染色体是变异蒿属祖先的8、9号两条染色体连接而成的产物，这种变异发生在异源杂交之前，才会保证子代细胞内出现两条这样的10号染色体，C错误；图2中品种乙含有早期蒿属祖先的两个染色体组和变异蒿属祖先的两个染色体组，品种乙在减数分裂过程中可以形成9＋8＝17个四分体，D正确。
8．(2025·承德一模)一个精原细胞中的某对同源染色体中的一条发生了倒位，在同源染色体联会时形成倒位环，且伴随发生了同源染色体的互换(如图所示)。完成减数分裂后，若配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段，则配子不可育，而出现倒位的配子可育。该精原细胞产生可育配子的基因型可能是(　　)
A．adcbe B．AbcdE C．Abcda D．AbCDE
答案　A
解析　由于配子中出现染色体片段的缺失或增加某个相同片段，配子不可育，而出现倒位的配子可育。据图分析经过倒位后互换，可能会形成四个配子，基因型分别为：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了A，不能存活)，因此该精原细胞产生可育配子的基因型可能是adcbe，A正确。
9.人体细胞中的13、14号染色体为近端着丝粒染色体，二者结构如图所示。体细胞中这两条染色体的着丝粒异常断裂后，两条不同长臂连接形成一条衍生染色体，两条短臂连接形成一条小染色体，随后丢失，该过程被称为罗氏易位。已知减数分裂时，衍生染色体可以和13、14号染色体同时联会，随后这其中的两条染色体分别移向细胞两极，第三条染色体随机移向细胞一极。下列说法错误的是(　　)
A．罗氏易位可以导致细胞的染色体数目发生变化
B．该变异可能会导致基因的序列发生改变
C．罗氏易位个体产生正常配子的概率是1/3
D．该变异能在光学显微镜下被观察到
答案　C
解析　正常人体细胞含有46条染色体，而罗氏易位染色体是由13号和14号融合形成的，故罗氏易位染色体携带者的体细胞中含有45条染色体，可以导致细胞的染色体数目发生变化，A正确；在形成配子时，三条染色体中的任意两条染色体移向细胞一极，另一条染色体移向细胞另一极，仅考虑图中染色体，罗氏易位携带者产生的配子类型有6种：1(13－14染色体、13号染色体组合)；1(13－14染色体、14号染色体组合)；1(13号染色体、14号染色体组合)；1(13－14号染色体)；1(13号染色体)；1(14号染色体)，其中正常配子(13号染色体与14号染色体组合)的概率为1/6，C错误；光学显微镜下能看到染色体，因此该变异能在光学显微镜下被观察到，D正确。
10．(2025·成都三模)无子西瓜是由普通二倍体(2n＝22)西瓜与四倍体(4n＝44)西瓜杂交后形成的三倍体西瓜。三倍体无子西瓜因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
A．三倍体无子西瓜与无子番茄的形成原理不同
B．三倍体西瓜减数分裂过程中会发生染色体联会紊乱
C．二倍体西瓜与四倍体西瓜之间存在生殖隔离
D．三倍体无子西瓜是通过染色体变异形成的新物种
答案　D
解析　无子西瓜的培育属于多倍体育种，原理是染色体数目的变异，属于可遗传的变异；无子番茄的培育是生长素作用的原理，属于不可遗传的变异，A正确；三倍体无子西瓜的细胞中含三个染色体组，在减数分裂过程中会发生染色体联会紊乱，不能形成可育配子，B正确；二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜不育，二倍体西瓜和四倍体西瓜存在生殖隔离，C正确；三倍体无子西瓜不能产生可育后代，不能称为一个新物种，D错误。
11．我国中部、北部、南部分别分布着三种银鱼，科学工作者对三个银鱼物种的线粒体基因进行了测序分析，结果如表所示。下列说法正确的是(　　)
项目 COⅡ基因 Cytb基因
银鱼A－银鱼B 13.41 26.57
银鱼A－银鱼C 14.89 24.32
银鱼B－银鱼C 13.59 16.95
注：表中数据表示的是脱氧核苷酸序列差异百分比
A.生物多样性是生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果
B．根据基因序列差异判断三种银鱼的亲缘关系远近，属于分子生物学证据
C．银鱼B和C相关基因差异较小，亲缘关系较近，两者可能不存在生殖隔离
D．COⅡ基因和Cytb基因常通过基因重组传递给后代，为进化提供了原材料
答案　B
解析　生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，它是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的结果，A错误；分子生物学证据是通过对生物大分子(如DNA、RNA和蛋白质等)的结构、功能和进化关系的研究来揭示生物进化的证据，根据三种银鱼线粒体基因的脱氧核苷酸序列差异判断它们的亲缘关系远近，属于从分子层面进行研究，是分子生物学证据，B正确；银鱼B和C相关基因差异较小，只能说明它们在基因层面亲缘关系较近，但判断是否存在生殖隔离需要看它们是否能相互交配并产生可育后代，仅基因差异小不能得出两者不存在生殖隔离的结论，C错误；COⅡ基因和Cytb基因属于线粒体基因，线粒体基因的遗传属于细胞质遗传，不能通过基因重组传给后代(基因重组发生在有性生殖过程中，涉及核基因)，D错误。
12．如表为2005—2008年期间，碳青霉烯类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率的变化。下列相关叙述错误的是(　　)
年份 2005 2006 2007 2008
住院患者该类抗生素 的人均使用量/g 0.074 0.12 0.14 0.19
某种细菌对该类抗生素 的耐药率/% 2.6 6.11 10.9 25.5
A.由表中数据可以推测，耐药率与抗生素的使用量呈正相关
B．抗生素能诱导细菌分解药物基因的大量表达
C．2008年耐药基因在细菌种群中的基因频率高于2005年
D．细菌耐药性的形成是基因突变和环境选择的结果
答案　B
解析　据表格内容可知，随着住院患者该类抗生素的人均使用量增加，某种细菌对该类抗生素的耐药率也增加，即某细菌的耐药率与该类抗生素人均使用量呈正相关，A正确；抗生素不能诱导细菌分解药物基因的大量表达，而是对细菌进行定向选择，使能表达分解药物基因的细菌数量增加，导致细菌的耐药率增加，B错误；由表可知，2008年与2005年相比，该细菌对抗生素的耐药率明显增大，说明2008年耐药基因在细菌种群中的基因频率高于2005年，C正确；基因突变是不定向的，选择是定向的，细菌耐药性的形成是基因突变和环境选择的结果，D正确。
13．某种群雌雄比例接近1∶1，B、b为一对等位基因，基因型为XbY的个体在该种群全部个体中占1%。下列叙述正确的是(　　)
A．全部XB和Xb构成了该种群的基因库
B．该种群中Xb的基因频率为2%
C．可通过比较同一种群不同时期的基因型频率来判断生物是否发生进化
D．达尔文创立的进化论对生物进化的原因提出了合理的解释，对遗传和变异的本质做出了科学的解释
答案　B
解析　一个种群中全部个体所含有的全部基因称为该种群的基因库，不仅仅包括XB和Xb基因，A错误；由于该种群雌雄比例接近1∶1，假定Xb的概率为A，雄性个体中XbY的概率为A，整个种群中XbY的概率为A/2，已知基因型为XbY的个体占1%，因此该种群中Xb的基因频率为2%，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因型频率改变，但基因频率不一定改变，生物不一定发生进化，C错误；达尔文的自然选择学说没有科学地解释遗传与变异的本质，D错误。
14．(2026·宁夏六盘山高中质检)由CSS基因突变所致的克里斯蒂安森综合征是一种X连锁隐性遗传病，以全身发育迟缓、智力障碍为特征，如图为相关基因表达机制图。下列叙述正确的是(　　)
A．DNA中碱基的增添、缺失、替换都能改变生物性状
B．CSS基因转录和翻译的原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸
C．CSS基因突变导致终止子提前出现，翻译提前终止
D．克里斯蒂安森综合征的女性患者所生孩子未必患病
答案　D
解析　DNA中碱基的增添、缺失、替换若发生在非编码区，且密码子具有简并性，则不一定能改变生物性状，A错误；CSS基因转录的产物是RNA，因此原料是核糖核苷酸，B错误；CSS基因突变导致mRNA上的终止密码子提前出现，翻译提前终止，C错误；克里斯蒂安森综合征是一种X连锁隐性遗传病，若克里斯蒂安森综合征的女性患者和正常男性结婚，所生的女孩不患病，D正确。
15．(2025·成都二模)WTAP是一类甲基转移酶，能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上，影响BMI1基因的表达，从而增强人胶质瘤细胞的异常增殖。研究人员检测了人正常脑神经胶质细胞(HEB)和人胶质瘤细胞系(U251)中BMI1蛋白的相对量，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．BMI1基因控制细胞的正常生长和增殖，是原癌基因
B．WTAP不改变BMI1基因的碱基序列，但会影响表型
C．WTAP能促进mRNA的甲基化来抑制BMI1基因的表达
D．WTAP的含量可作为人胶质瘤患者发病情况的检测指标
答案　C
解析　原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。由题意可知，BMI1基因的表达增高会增强人胶质瘤细胞的异常增殖，说明BMI1基因在正常情况下控制细胞的正常生长和增殖，当其功能异常时会导致细胞异常增殖，所以BMI1基因是原癌基因，A正确；WTAP是一类甲基转移酶，它能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上，并没有改变BMI1基因的碱基序列，但由于mRNA甲基化影响了BMI1基因的表达，进而影响了细胞的表型(如增强人胶质瘤细胞的异常增殖)，所以WTAP不改变BMI1基因的碱基序列，但会影响表型，B正确；从图中可以看出，U251(人胶质瘤细胞系)中BMI1蛋白的相对量明显高于HEB(人正常脑神经胶质细胞)，而WTAP能将甲基转移到BMI1基因转录形成的mRNA上，增强人胶质瘤细胞的异常增殖，这说明WTAP是通过促进mRNA的甲基化来增强BMI1基因的表达，C错误；因为WTAP能增强人胶质瘤细胞的异常增殖，所以WTAP的含量与人胶质瘤的发生、发展相关，WTAP的含量可作为人胶质瘤患者发病情况的检测指标，D正确。
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙正确的是(　　)
位点1… 位点2… 位点3… 位点4… 位点5… 位点6…
测 序 结 果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合 抗虫 水稻 亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合 易感 水稻 亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫 水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫 水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感 水稻1
示例：A/G表示同源染色体相同位点，一条DNA上为A—T碱基对，另一条DNA上为G—C碱基对。
A．抗虫水稻1的位点2～3之间发生过交换
B．易感水稻1的位点2～3及5～6之间发生过交换
C．抗虫基因可能与位点3、4、5有关
D．抗虫基因位于位点2～6之间
答案　ACD
解析　纯合抗虫水稻亲本1～6位点都是A/A，纯合易感水稻亲本1～6位点都是G/G，而抗虫水稻1的1、2位点为G/G，其余都是A/A，说明抗虫水稻1在位点2～3之间发生过交换，A正确；易感水稻1的位点2～3与纯合易感水稻亲本相同都是G/G，没有发生交换，位点5～6与纯合易感水稻亲本不相同，说明之间发生过交换，B错误；由题表分析可知，抗虫水稻1和2的相同点为在位点3～5中都至少有一条DNA有A—T碱基对，所以抗虫基因可能位于2～6之间，即抗虫基因可能与位点3、4、5有关，C、D正确。
17．水平转基因是自然转基因的一种类型，指基因在不同物种的生物个体之间的交流过程与结果(如图中过程1所示)，或者在单个细胞内部的叶绿体、线粒体与细胞核等结构之间的交流过程与结果。下列有关说法错误的是(　　)
A．水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，属于基因重组
B．过程1中获得A基因的红薯可通过过程2将A基因传递到子代
C．细胞内不同结构之间能进行基因交流与DNA的结构相同有关
D．过程1、过程2均使作物发生定向变异，均有利于作物适应新环境
答案　D
解析　据过程1可知，农杆菌的A基因可转移至原先不含A基因的红薯内，说明水平转基因可以发生在农杆菌和红薯细胞间，是基因重组的一种，A正确；过程1属于水平转基因，是可遗传变异，该过程中获得A基因的红薯可通过过程2(杂交育种)将A基因传递到子代，B正确；不同生物之间DNA的结构相同，是细胞内不同结构之间进行基因交流的结构基础，C正确；过程1、2的原理都是基因重组，基因重组有利于作物适应新环境，但基因重组是不定向的，D错误。
18．玉米(2n＝20)体细胞缺失一对同源染色体中的任意一条时，可称作单体(染色体数记为2n－1，能存活并可育)。为判断控制玉米高茎与矮茎的基因是否位于2号染色体上，让纯合矮茎2号染色体单体与纯合高茎2号染色体单体杂交，F1中高茎∶矮茎＝2∶1。在不考虑其他变异的情况下，下列分析正确的是(　　)
A．控制玉米茎高度的基因位于2号染色体上
B．F1出现2∶1，原因是无2号染色体的配子致死
C．F1高茎植株体细胞中染色体数目均为19条
D．若让F1自由交配，F2中高茎∶矮茎＝5∶3
答案　AD
解析　高茎∶矮茎＝2∶1，可知高茎是显性，让纯合矮茎2号染色体单体与纯合高茎2号染色体单体杂交，若基因不位于2号染色体上，F1应全部为高茎(显性)，与题意不符，A正确；若控制玉米茎高度的基因在2号染色体上，纯合矮茎2号染色体单体基因型为aO(O表示缺失的2号染色体)，纯合高茎2号染色体单体基因型为AO，两者杂交，理论上其后代的基因型以及比例为AO∶Aa∶aO∶OO＝1∶1∶1∶1，但后代高茎∶矮茎＝2∶1，说明不含2号染色体的个体(OO)不能存活，B错误；F1高茎植株包括AO(19条)和Aa(20条)，因此染色体数不均为19条，C错误；F1产生的配子种类以及比例为A∶a∶O＝1∶1∶1，让F1自由交配，F2中高茎的基因型为AA、Aa和AO，矮茎的基因型为aa和aO，因此高茎∶矮茎＝(1/3×1/3＋2×1/3×1/3＋2×1/3×1/3)∶(1/3×1/3＋2×1/3×1/3)＝5∶3，D正确。
19．英国曼彻斯特地区的桦尺蛾体色由一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)为显性。19世纪工业革命前，浅色桦尺蛾占优势；工业污染后，S基因频率从5%上升到95%。下列叙述错误的是(　　)
A．工业革命前，浅色桦尺蛾的基因型频率约为90%
B．工业污染后，黑色桦尺蛾的体色为有利变异
C．天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于非密度制约因素
D．桦尺蛾体色比例的变化是种群基因型频率定向改变的结果
答案　CD
解析　工业革命开始前，S的基因频率为5%，s的基因频率为95%，则浅色桦尺蛾的基因型(ss)频率为95%×95%≈90%，A正确；工业污染后，由于生活环境的变化，黑色桦尺蛾的体色为有利变异，B正确；天敌对不同体色桦尺蛾的捕食属于密度制约因素，C错误；桦尺蛾体色比例的变化是种群基因频率定向改变的结果，即自然选择的结果，D错误。
20．(2025·长春模拟)为研究细菌的耐药性变化，将含适量氨苄青霉素(Amp)和卡那霉素(Kan)的圆形滤纸片放置在均匀生长大肠杆菌的平板上，一段时间后测量抑菌圈直径，再从平板选取菌种传代，重复上述操作。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．每次传代时，应该在抑菌圈边缘位置选取菌种
B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选时，使用的滤纸片所含药物浓度应相等
C．相较于Kan，使用Amp诱导细菌产生抗药性突变的效果更显著
D．为探究联合用药效果，可采用传代时交替使用两种药物的实验思路
答案　ABD
解析　抑菌圈边缘位置的细菌是在抗生素存在选择压力的环境下存活下来的，意味着这些细菌可能具有一定的耐药性，所以每次传代时在抑菌圈边缘位置选取菌种，A正确。在实验设计中，为了保证实验结果的科学性和可比性，遵循单一变量原则。除了研究的自变量(比如不同的传代次数、不同的抗生素种类等)外，其他可能影响实验结果的变量都应该保持一致。使用的滤纸片所含药物浓度是影响实验结果的重要因素之一，所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选时，使用的滤纸片所含药物浓度应相等，B正确。细菌的抗药性突变是自发产生的，并不是由抗生素诱导产生的。抗生素只是对细菌的抗药性进行了选择，将具有抗药性的细菌筛选出来，C错误。为探究联合用药效果，采用传代时交替使用两种药物的实验思路，这样可以观察细菌在不同药物交替作用下的耐药性变化情况，进而了解两种药物联合使用时对细菌耐药性的影响，D正确。
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21．(14分)我国栽种水稻历史悠久，矮秆品种的研究和推广是水稻育种的一次跨越式突破。矮秆水稻具有抗倒伏、产量高、便于管理及适应性强等优点，水稻中发现的矮化基因多达百个，应用最广的是位于第1号染色体上的半矮秆基因sd1基因，该基因由SD1基因突变而来。
(1)研究表明，SD1基因通过参与赤霉素的生物合成控制水稻的株高。请从基因控制性状的角度解释矮秆水稻产生的机理：________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)育种工作者通过人工诱变的方法获得了一株SD1基因突变的矮秆水稻1，将这株矮秆水稻1与野生型高秆水稻进行杂交，后代中偶然出现了一株矮秆水稻，请就此现象作出两种合理的解释__________________________________________________________________。
(3)现有另一株单基因隐性突变体矮秆水稻2，为进一步探究突变体1和突变体2是否由同一基因突变导致，请写出实验设计思路：_________________________________________。
①若________________________，说明两突变基因是同一基因突变产生的等位基因。
②若_____________________，说明两突变基因是同源染色体上的非等位基因(不考虑互换)。
③若________________________，说明两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
(4)在水稻生产中，除草剂的使用有效提高了水稻产量。为培育抗除草剂水稻新品种，科研工作者利用基因工程的技术手段将抗除草剂基因导入纯合不抗除草剂的水稻(2n)中，外源基因可插入不同染色体上，并从中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻3和纯合高秆抗除草剂水稻4。将水稻3和水稻4进行杂交，F1自交，统计F2的表型及数量：矮秆抗除草剂178株，矮秆不抗除草剂12株，高秆抗除草剂537株，高秆不抗除草剂36株。F2中形成该表型数量的原因是____________________________________________________________________。
答案　(1)SD1基因编码催化赤霉素合成的酶，当基因发生突变时，酶的活性(酶量)降低，使赤霉素的合成减少，导致株高变矮
(2)高秆水稻产生配子时发生了隐性突变；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体片段丢失；高秆水稻产生配子时含显性高秆基因的染色体丢失
(3)将突变体1和2进行杂交，F1自交，统计F1和F2的表型及比例　①F1全为矮秆，F2全为矮秆　②F1全为高秆，F2高秆∶矮秆＝1∶1　③F1全为高秆，F2高秆∶矮秆＝9∶7
(4)高(矮)秆基因和抗除草剂基因独立遗传，水稻3和水稻4上的抗除草剂基因位于非同源染色体上
22．(11分)(2025·衡水期末)已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性，沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AAbbcc)、乙(aabbCC)、丙(AABBcc)，进行如图所示的育种过程。请分析并回答问题：
(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种________和________进行杂交。
(2)(1分)杂交育种的原理是__________________。
(3)获得⑦幼苗常采用的技术手段是__________________；单倍体育种相对于杂交育种来说，其明显具有的优点是________________________；⑨植株的染色体组数为________组。
答案　(1)甲　乙　(2)基因重组　(3)花药离体培养　所得的后代全为纯合子，可以明显缩短育种年限　3
23．(8分)我国大面积栽培的水稻(2n＝24)有粳稻和籼稻，其中粳稻对低温的耐受性更强。研究发现，耐低温特性与水稻9号染色体上的bZIP73基因有关，粳稻中的bZIP73基因为bZIP73Jap(记作73Jap)，籼稻中的bZIP73基因为bZIP73Ind(记作73Ind)，二者仅有1个碱基对不同。某研究团队准备用同一试验田中的粳稻和籼稻探究相关遗传机制。请回答下列问题：
(1)bZIP73基因出现不同类型是__________的结果。
(2)为确定该耐低温基因的显隐性，可以通过遗传学实验来判断，请写出实验思路：________________________________________________________________________。
(3)(2分)后续研究发现耐低温性状为显性性状，科研人员在用纯合粳稻和纯合籼稻进行杂交实验培育具有杂种优势水稻品种时，发现子代中有一株9－三体粳稻(9号染色体有三条，其余染色体正常)。研究人员推测该三体粳稻9号染色体的组成可能有两种情况，请在图中标出(只画出9号染色体和相关基因)。
(4)(2分)为确定题(3)中的三体属于哪一种情况，研究人员用该三体粳稻与籼稻杂交，统计子代的表型和比例，写出两种情况下对应的实验结果及结论：
①若子代中______________________________________________________________；
②若子代中_______________________________________________________________。
答案　(1)基因突变
(2)让粳稻和籼稻分别自交得到F1，若F1出现性状分离，则发生性状分离的亲本性状为显性性状。若F1未出现性状分离，则让粳稻和籼稻的F1进行杂交，得到F2，F2表现出的性状即为显性性状　(3)如图所示
或
(4)①耐低温∶不耐低温＝5∶1，则该三体细胞中含有两个耐低温基因　②耐低温∶不耐低温＝1∶1，则该三体细胞中含有一个耐低温基因
解析　(1)粳稻和籼稻的bZIP73基因(73Jap和73Ind)仅有一个碱基对的差异，这种差异是由基因突变引起的。(2)让粳稻和籼稻分别自交得到F1，若F1出现性状分离，则发生性状分离的亲本性状为显性性状。若F1未出现性状分离，则让粳稻和籼稻的F1进行杂交，得到F2，F2表现出的性状即为显性性状。(4)若三体粳稻的9号染色体组成为两条bZIP73Jap和一条bZIP73Ind，其产生的配子类型及比例为bZIP73Jap∶bZIP73JapbZIP73Ind∶bZIP73JapbZIP73Jap∶bZIP73Ind＝2∶2∶1∶1，籼稻产生的配子为bZIP73Ind，杂交后代中不耐低温植株bZIP73IndbZIP73Ind的比例为1/6，所以耐低温植株与不耐低温植株的比例为5∶1，则该三体细胞中含有两个耐低温基因；若三体粳稻的9号染色体组成为两条bZIP73Ind和一条bZIP73Jap，其产生的配子类型及比例为bZIP73Ind∶bZIP73IndbZIP73Ind∶bZIP73JapbZIP73Ind∶bZIP73Jap＝2∶1∶2∶1，籼稻产生的配子为bZIP73Ind，杂交后代中不耐低温植株占比为1/2，所以耐低温植株与不耐低温植株的比例为1∶1，则该三体细胞中含有一个耐低温基因。
24．(12分)请回答下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的问题：
(1)染色体变异中的倒位分为臂内倒位和臂间倒位，如果只在长臂或短臂内部发生了倒位称为臂内倒位，如果长臂和短臂各发生一次断裂，断裂点间的断片倒转180度发生的倒位称为臂间倒位。据题可知，图2中染色体发生的倒位类型是______________，只考虑这一对同源染色体上的基因，该精原细胞能够产生__________种配子。
(2)有一对健康夫妇，生下一对双胞胎，其中一个是白化病，请解释产生这种现象的原因：__________________________________(答出1种)。若白化病在人群中的发病率为p2，则某患者和人群中未知性状的人婚配，生下患白化病孩子的概率是____________。
(3)减数分裂时，雌果蝇有较低概率因同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子，此概率大小与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关，而雄果蝇是完全连锁，即不会发生此种互换情况。若基因相距非常远，则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分；若基因相距非常近，则难以产生重组配子。果蝇一对常染色体上存在两对等位基因A、a和B、b，分别控制两对相对性状，请利用一批来源相同的、基因型都为AaBb的果蝇，设计实验证明两对等位基因距离非常远。
实验思路：_____________________________________________________________。
实验结果：_____________________________________________________________。
答案　(1)臂间倒位　4　(2)该夫妇都是白化病基因携带者，生下的双胞胎由两个受精卵发育而来，基因型不同，其中一个是白化病患者，一个正常(或该夫妇都是白化病基因携带者，生下的双胞胎也都是携带者，其中一个孩子的显性基因突变为隐性基因)　p　(3)选取若干只基因型为AaBb的雌雄果蝇自由交配，统计观察子一代的性状分离比　子一代果蝇性状分离比为2∶1∶1或5∶1∶1∶1
解析　(2)双胞胎的形成可以是同卵双胞胎，也可以是异卵双胞胎，所以一对健康夫妇，生下一对双胞胎，其中一个是白化病，产生这种现象的原因可能是该夫妇都是白化病基因携带者，生下的双胞胎由两个受精卵发育而来，基因型不同，其中一个是白化病患者，一个正常(或该夫妇都是白化病基因携带者，生下的双胞胎也都是携带者，其中一个孩子的显性基因突变为隐性基因)。白化病在人群中的发病率为p2，则白化病基因的频率为p，患者产生致病基因的概率是1，故某患者的白化病基因和人群中未知性状的人婚配，生下患白化病孩子的概率是1×p＝p。(3)为了证明果蝇一对常染色体上的两对等位基因A、a和B、b距离非常远，可以设计以下实验：实验思路：选取若干只基因型为AaBb的雌雄果蝇自由交配，统计观察子一代的性状分离比。实验结果：雌果蝇有较低概率因同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成重组配子，此概率大小与相邻基因在同一对染色体上的距离呈正相关，而雄果蝇是完全连锁，即不会发生此种互换情况。若A、a和B、b在染色体上相距非常远，则重组配子与非重组配子概率很接近而难以区分，故父本为或，母本为或，父本产生配子AB∶ab＝1∶1或Ab∶aB＝1∶1，母本产生四种配子AB、Ab、aB、ab各占1/4，两者杂交，当父本产生配子为AB∶ab＝1∶1时，子一代果蝇的基因型有5A_B_(1AABB、1AABb、1AaBB、2AaBb)、1Aabb、1aaBb、1aabb，性状分离比为5∶1∶1∶1，当父本产生配子为Ab∶aB＝1∶1，子一代果蝇的基因型有4A_B_(1AABb、1AaBB、2AaBb)、2A_bb(1AAbb、1Aabb)、2aaB_(1aaBB、1aaBb)，性状分离比为2∶1∶1。
25．(10分)阅读材料，回答下列问题：
物种形成丰富了生物的多样性。传统观念认为物种形成是渐变的，但有人提出跳跃式物种形成理论，同倍体杂交物种形成(HHS)为该理论提供研究模型。
我国特有植物虎榛子属仅有虎榛子、滇虎榛子和居中虎榛子三个物种，均为二倍体(2n＝16)，对它们调查的部分结果如表。
物种 虎榛子 滇虎榛子 居中虎榛子
分布区域 北方 西南 西南
生境土壤含铁量 低 高 高
叶表面被毛 几乎没有 较多 数量中等
科研人员将虎榛子移栽至西南地区虎榛子属的生境中，第2年虎榛子出现铁中毒症状，第5年约50%死亡。三个物种叶片含铁量、花期重叠情况如图所示。
比对基因组发现，居中虎榛子是虎榛子与滇虎榛子杂交产生的，属于同倍体杂交物种。同倍体杂交能快速形成新物种的关键是什么？居中虎榛子铁耐受相关基因(FR)及花期相关基因(LHY)分别来自不同亲本，这种分别固定不同亲本不同性状等位基因的机制导致杂种与亲本间无法进行基因交流。HHS分子遗传学模型揭示了快速形成新物种的机制。
(1)(2分)生物多样性包括______________________和生态系统多样性，新物种形成的标志是存在____________。
(2)下列可作为“居中虎榛子是新物种”的证据有__________(多选)。
A．居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域
B．居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间
C．居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠
D．三者种间杂交的坐果率远低于种内杂交
(3)(2分)研究人员对三个物种分别进行全基因组测序并比较数据，找到__________的基因，与模式生物——拟南芥已知功能的基因比对，确定候选基因并获取它们的等位基因，将其分别导入____________的拟南芥，检测转基因植物的开花时间，证明LHY是与花期分化有关的关键成种基因。
(4)请以居中虎榛子为例，完善图丙中HHS分子遗传学模型。
(位点1填FR类型，用FH和FL表示对铁耐受/敏感基因，位点2填LHY类型，用LE和LL表示早开花/晚开花基因)
(5)HHS方式比现代生物进化理论所提出的渐进式物种形成方式更易发生，尤其是在人类活动频繁的当下，请阐述原因：____________________________________________________。
答案　(1)遗传(基因)多样性、物种多样性　生殖隔离　(2)CD　(3)差异较大　敲除相应基因
(4)如图所示
(5)同倍体杂交物种形成最少涉及两对基因重组，概率远高于因长期自然选择导致基因库积累多种差异而出现的生殖隔离，且人类活动的引入导致不同物种间的地理隔离消失，种间杂交概率增加
解析　(2)物种是指在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。居中虎榛子和虎榛子分布在不同区域，不能直接说明居中虎榛子是新物种，因为地理隔离不一定导致生殖隔离，A不符合题意；居中虎榛子叶片被毛介于虎榛子和滇虎榛子之间，这只是形态上的特征，不能作为是新物种的有力证据，B不符合题意；居中虎榛子与滇虎榛子花期几乎不重叠，说明二者在自然状态下很难进行交配，可能存在生殖隔离，可以作为是新物种的证据，C符合题意；三者种间杂交坐果率远低于种内杂交，说明种间存在生殖隔离，可以作为是新物种的证据，D符合题意。

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