高考生物五年真题汇编13——生物的变异（2）
一、单选题
1．（2020·江苏）某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT，下列叙述正确的是（ ）
A．CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B．CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C．若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D．CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、重复序列位于膜蛋白基因编码区，CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变，会引起基因突变，A错误；
B、基因中嘧啶碱基的比例＝嘌呤碱基的比例＝50%，CTCTT重复次数的改变不会影响该比例，B错误；
C、CTCTT重复6次，即增加30个碱基对，由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为3∶1，则正好增加了10个氨基酸，重复序列后编码的氨基酸序列不变，C正确；
D、重复序列过多可能影响该基因的表达，编码的蛋白质相对分子质量不一定变大，D错误；
故答案为：C。
【分析】基因表达的过程包括转录和翻译，以DNA的一条单链为模板，转录出的mRNA从核孔中游离出，到达细胞质的核糖体上，参与蛋白质的合成（翻译）。
基因突变：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。
2．（2020·江苏）下列叙述中与染色体变异无关的是（ ）
A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率
B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米
C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜-甘蓝
D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异，A错误；
B、连续自交可获得纯合基因品系玉米，原理为基因重组，子代染色体结构和数目均未改变，与染色体变异无关，B正确；
C、植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异，C错误；
D、普通小麦与黑麦杂交后，需用秋水仙素处理使染色体数目加倍，才能培育出稳定遗传的小黑麦，利用了染色体数目的变异原理，D错误；
故答案为：B。
【分析】染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的变异会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异，包括缺失、重复、倒位、易位；染色体数目的变异是指染色体数目以染色体组的方式成倍地增加或减少，或个别染色体的增加或减少，分为非整倍性变异和整倍性变异。
3．（2020·全国Ⅱ）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；
B、由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；
C、不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；
D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。
4．（2020·浙江选考）某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于（ ）
A．缺失 B．倒位 C．重复 D．易位
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析图示可知，原来排列为123456的染色体，经过断裂后，重新连接为125436的排列顺序，可知其中的345片段发生了180 的颠倒，此类染色体结构变异为倒位。
故答案为：B。
【分析】染色体结构变异类型：①缺失:染色体缺失某一片段；（例果蝇缺刻翅的形成）②重复：（例果蝇棒状眼的形成）③易位：某一片段移到另一条非同源染色体上④倒位:某一片段位置颠倒（1800）。
5．（2019·浙江会考）同一玉米棒上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时，发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。这种染色体结构变异属于（ ）
A．缺失 B．重复 C．倒位 D．易位
【答案】D
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】由题意知，玉米染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，该种情况符合染色体结构变异里面的易位
故答案为：D
【分析】在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有4种：
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，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的
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 如女性习惯性流产（第9号染色体长臂倒置）
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 如人慢性粒白血病（第22号染色体的一部分易位到第14号染色体上造成），夜来香也经常发生这样的变异
6．（2019·海南）下列有关基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B．基因突变必然引起个体表现型发生改变
C．环境中的某些物理因素可引起基因突变
D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；诱发基因突变的因素
【解析】【解答】A.基因突变具有随机性，任何细胞的任何时期均可能发生，A项不合题意；
B.由于密码子具有简并性，基因突变不一定导致决定的氨基酸改变，性状也不一定改变，B项不合题意；
C.引起基因突变的环境因素有很多，如X射线、紫外线、亚硝酸盐等，C项符合题意；
D.根细胞不是生殖细胞，发生在根细胞的基因突变不会传递给下一代，D项不合题意。
故答案为：C
【分析】基因突变不一定导致性状改变的原因：①基因突变不一定导致其决定的氨基酸的变化；②即使相应的氨基酸发生变化，蛋白质的结构不一定改变，性状不一定改变；③在二倍体生物中，显性基因突变为隐性基因，生物的表现型也不改变。
7．（2019·浙江选考）人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于（ ）
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
【答案】D
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】基因突变是指由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程，染色体核型上无法发现基因突变的遗传病，A不符合题意；基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程，染色体核型中没有体现有性生殖的过程，B不符合题意；染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，图中的染色体核型未表现出结构变异，C不符合题意；染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减少，图中21号染色体比其他的同源染色体多一条，属于染色体数目变异，D符合题意。
故答案为：D
【分析】试题分析，图中21号染色体比其他的同源染色体多一条，属于染色体异常遗传病中染色体数目畸变的遗传病。
8．（2019·江苏）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（ ）
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
【答案】C
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、基因重组包括自由组合和交叉互换两种情况，都会导致配置种类增加，且后代会出现重组性状，故A不符合题意
B、基因突变的确使得DNA碱基序列改变，但是如果该改变为隐形突变或者是发生在内含子等片段上，则不会引起性状改变，B不符合题意
C、单倍体植株一般只有一个染色体组，减数分裂联会紊乱，所以没有可育配子产生，但加倍处理后变为两个染色体组，可以产生可育后代，C符合题意
D、多倍体植株只是加倍了染色体组数，和配子数目没有关系，D不符合题意
故答案为：C
【分析】（1）基因突变的“一定”和“不一定”：
①基因突变一定会引起基因结构的改变。
②基因突变不一定会引起生物性状的改变。
③基因突变不一定都产生等位基因。
④基因突变不一定都能遗传给后代：基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代；如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
（2）单倍体认识的三点提醒：
①单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。2-1-c-n-j-y
②单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
③单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。
（3）多倍体育种：果实肥厚，营养含量高，茎杆粗壮。
①原理：染色体变异
②方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。
③特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
④说明：①该种方法用于植物育种；②有时须与杂交育种配合。
9．（2019·江苏）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂概述与基本过程；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1和2基因属于同一条染色体复制而来，所以1和2为相同基因，A不符合题意
B、精原细胞不管进行有丝分裂和减数分裂，都需要DNA的复制，所以有丝分裂前期也应含有基因1~8，B符合题意
C、若发生了交叉互换，则1与3有可能在减数第二次分裂分离，1与2有可能在减数第一次分裂分离，C不符合题意
D、1和6属于姐妹染色单体上的基因，所以在配子中只能存在1或者6里面的一个，D不符合题意
故答案为：B
【分析】（1）等位基因：决定一对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。
非等位基因：非等位基因有两种情况，即一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合规律；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，不符合自由组合规律。
（2）减数分裂的过程（以精原细胞为例）：
①减数第一次分裂
间期：染色体复制，包括DNA复制和蛋白质的合成。（精原细胞体积略微增大，染色体进行复制，最后形成初级精母细胞。）
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上，每条染色体的着丝点上都附着有纺锤丝。
后期：在纺锤丝的牵引下，配对的同源染色体彼此分离，新形成的两组染色体分别向细胞的两极移动。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
②减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：次级精母细胞中，染色体排列散乱，每个染色体上都有两条姐妹染色单体。（无同源染色体）
中期：在纺锤丝的牵引下，每条染色体的着丝点都排列在赤道板上。
后期：次级精母细胞中的每条染色体上的着丝点一分为二，染色单体分开，成为两条染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动。(此时与体细胞染色体数相同）
末期：两组子染色体到达细胞两极并随着细胞的分裂进入到两个子细胞中，形成精细胞。
（3）减数分裂与有丝分裂的比较：
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次，减数第一次分裂前的间期 一次，有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有，在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离，非同源染色体自由组合 有，在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂，染色单体分开 有，在减数分裂Ⅱ的后期 有，在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半，在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
10．（2019·江苏）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D．该病不属于染色体异常遗传病
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A.镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，所以推论血红蛋白基因中T-A碱基对被替换成A-T，A-T碱基对和C-G碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，A符合题意；
B.血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B不符合题意；
C.患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，C不符合题意；
D.镰刀型贫血症属于单基因遗传病，是因为某个基因发生改变导致的，不属于染色体异常遗传病，D不符合题意
故答案为：A
【分析】1、镰刀型细胞贫血症
①症状：患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡
②病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变：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
原因：有内因和外因
诱发突变（外因） ：化学因素：如亚硝酸、碱基类似物；生物因素：如某些病毒；物理因素：如紫外线、X射线。
自然突变（内因）
基因突变的特点：①普遍性 ；②随机性；③不定向性 ；④低频性；⑤多害少利性
3.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
11．（2019·天津）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是（ ）
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段，在普通光学显微镜下观察不到DNA分子中碱基对的改变，不符合题意；
B、叶绿体基粒类囊体属于生物膜，用普通光学显微镜无法分辨其差异，不符合题意；
C、红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，符合题意；
D、红叶杨细胞中花青素的绝对含量不能通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，不符合题意
故答案为：C
【分析】主要考查显微镜的使用、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验和植物细胞的吸水和失水。光学显微镜下能观察到的结构有：细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体；基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到，在光学显微镜下能观察到的是染色体变异（包括染色体结构变异和染色体数目变异）。影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度，土壤中水分的多少，光照强度、光的成分以及温度等。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成量表示。植物细胞的吸水和失水实验的观察指标是中央液泡大小、原生质层的位置等，但是无法测定花青素的绝对含量。
12．（2018·海南）蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为：雌蜂是 AADD， AADd， AaDD， AaDd；雄蜂是 AD， Ad， aD， ad。这对蜜蜂的基因型是（ ）
A．AADd 和 ad B．AaDd 和 Ad C．AaDd 和 AD D．Aadd 和 AD
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体数目的变异
【解析】【解答】蜜蜂是孤雌生殖的典型生物，雌蜂是受精卵发育而来，雄峰是雄蜂是由未受精的卵直接发育而来，要想知道这对蜜蜂的基因型可以先由后代雄蜂的基因型判断亲代雌蜂的基因型，雄蜂是 AD， Ad， aD， ad这四种类型，说明亲代的雌蜂的基因型是AaDd，再由后代雌蜂的基因型可以推知亲代雄蜂的基因型是AD，因此只有C符合题意，其他选项不符合题意。
【分析】由子代推断亲代的基因型(逆推型)
①隐性纯合突破方法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。
②后代分离比推断法
后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型
全显 AA×AA或AA×Aa或AA×aa 亲本中一定有一方是显性纯合子
全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显：隐=1：1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子
显：隐=3：1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子
13．（2018·海南）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了（ ）
A．基因重组 B．染色体重复 C．染色体易位 D．染色体倒位
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、自然状态的基因重组类型（1）非同源染色体上非等位基因的自由组合（2）同源染色体上等位基因的互换非等位基因的重组，因此A符合题意。
B、染色体重复导致基因数目增加，B不符合题意；
C、染色体易位发生在非同源染色体之间，C不符合题意；
D、染色体倒位导致基因排列顺序的改变，D不符合题意。因此选A。
故答案为：A
【分析】染色体结构变异与基因突变的判断
14．（2018·江苏）下列过程不涉及基因突变的是（ ）
A．经紫外线照射后，获得红色素产量更高的红酵母
B．运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C．黄瓜开花阶段用2，4-D诱导产生更多雌花，提高产量
D．香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险
【答案】C
【知识点】诱发基因突变的因素；基因突变的类型
【解析】【解答】A、经紫外线照射后，酵母菌发生了基因突变，获得红色素产量更高的红酵母，A不符合题意；
B、基因中的特定碱基被替换，导致基因结构发生了改变，属于基因突变，B不符合题意；
C、黄瓜开花阶段用2，4-D诱导产生更多雌花，提高产量，基因结构没有发生改变，C符合题意；
D、香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生了替换，属于基因突变，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】基因突变：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
、基因突变的原因和特点：
1、基因突变的原因 有内因和外因
①诱发突变（外因）物理因素：如紫外线、X射线
化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
②自然突变（内因）
2、基因突变的特点
①普遍性；②随机；③不定向性；④低频性；⑤多害少利性。
15．（2018·天津）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（ ）
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程；育种方法综合
【解析】【解答】A、生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例适中时，促进愈伤组织的形成，因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果，所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A不符合题意；
B、幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，此过程的原理是植物组织培养，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B不符合题意；
C、花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY，因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY，C符合题意；
D、雄株甲是通过无性繁殖形成的，形成过程中不会进行减数分裂，因此也不会发生基因重组；雄株乙是通过有性生殖形成的，形成过程中经过了减数分裂，因此会发生基因重组，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题需要掌握常见的几种育种方式及其所遵循的原理，要注意雄株甲是通过无性繁殖的方式进行育种，此过程不会发生基因重组，另外需要明确单倍体育种需要经过植物的组织培养过程。
16．（2018·浙江选考）将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（ ）
A．杂交育种 B．转基因技术 C．单倍体育种 D．多倍体育种
【答案】B
【知识点】育种方法综合；基因工程的概述
【解析】【解答】A、杂交育种是将具有不同优良性状的同种生物通过杂交和自交等方法培育新品种的过程，A不符合题意；
B、转基因技术是将一种生物的某种基因导入到另一种生物细胞中，培育出具有前者某性状的后者新品种，打破了种的界限。B符合题意；
C、单倍体育种是通过花药离体培养和诱导染色体加倍的方法来快速培育纯种的过程，C不符合题意；
D、多倍体育种是因为需要利用多倍体的优点而培育多倍体的育种方法，D不符合题意。 故答案为：B
【分析】只有转基因技术和体细胞杂交技术可以打破种的界限，其中转基因技术培育出了同物种的新品种，体细胞杂交技术培育的是新物种。
二、综合题
17．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
18．（2020·全国Ⅰ）遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：
（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是 。
（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是 ，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是 。
【答案】（1）在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
（2）控制新性状的基因是杂合的；通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【知识点】基因重组及其意义；诱变育种
【解析】【解答】（1）由分析可知，减数分裂形成配子的过程中，基因重组的途径有减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
（2）在诱变育种过程中，诱变获得的新个体通常为杂合子，自交后代会发生性状分离，故可以将该个体进行自交，筛选出符合性状要求的个体后再自交，重复此过程，直到不发生性状分离，即可获得稳定遗传的纯合子。
【分析】1、基因重组
（1）概念：生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。
（2）种类：减Ⅰ后期，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合；减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交叉互换。
（3）结果：产生新的基因型
2、诱变育种
（1）方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。
（2）原理：基因突变
（3）优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。
19．（2019·海南）人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。
（1）通常，成人体内生成红细胞的场所是 ；成熟红细胞不能合成血红蛋白，其原因是
（2）金属元素 是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了
（3）无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径，无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是
（4）大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液，通常需要给患者输入 （填“红细胞悬浮液”或“血浆”）来维持机体内环境的稳态。
【答案】（1）骨髓；没有细胞核
（2）铁；氨基酸的替换
（3）细胞质基质
（4）血浆
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；基因突变的特点及意义；内环境的组成
【解析】【解答】（1）骨髓中存在大量的造血干细胞，这些细胞可以分化成红细胞补充到血液中，成熟的红细胞是高度分化的细胞，不存在细胞核，故不能再进行蛋白质的合成。
故答案为：骨髓 没有细胞核
（2）成熟的红细胞中存在大量的血红蛋白，该蛋白发挥功能依赖于血红素与之结合，血红素中有二甲铁离子的存在。镰刀型细胞贫血症患者体内的红细胞呈镰刀状，其细胞内的血红蛋白较正常的血红蛋白比发生了氨基酸的替换，某一个位点上原来的谷氨酸变成了缬氨酸。
故答案为：铁 氨基酸的替换
（3）无氧呼吸的两个阶段都发生在细胞质基质。
故答案为：细胞质基质
（4）创面大量渗出细胞外液，丢失了细胞外液，内环境稳态遭到破坏，血浆属于细胞外液，及时补充血浆可以使得内环境稳态得以恢复。
故答案为：血浆
【分析】血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质，是使血液呈红色的蛋白，其组分中含有血红素，含有亚铁离子，正常的红细胞呈圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者体内红细胞呈镰刀状，这种细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。镰刀型细胞贫血症患者体内的红细胞内血红蛋白多肽链发生了氨基酸的替换。
20．（2018·天津）为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：
（1）可用 对图中发芽的种子进行处理。
（2）筛选鉴定多倍体时，剪去幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗I中的甲株和幼苗II中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 细胞染色体数 x1 x2 x3 x4 x5
/ / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
（3）依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线 。
【答案】（1）秋水仙素（或低温）
（2）分生；解离不充分或压片不充分；x1；x2 +x3 +x4 +x5
（3）
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】（1）据题意“为获得玉米多倍体植株”可用秋水仙素对萌发的种子进行处理，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致细胞内的染色体数目加倍，从而得到多倍体玉米。（2）筛选鉴定多倍体时，需要观察染色体的数目，取玉米幼苗的根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片过程，进行观察。由于只有根尖的分生区进行细胞分裂，因此可观察分生区细胞的染色体数目。在进行有丝分裂实验中，解离是使细胞相互分离开，压片是进一步使细胞相互分散开，如果解离不充分或压片不充分，会使细胞均多层重叠。在观察细胞分裂时，材料经过解离已经死亡。观察到的某一状态的细胞数量越多，说明该时期持续时间越长。因此可用x1表示甲株细胞周期中的间期时间长短，用x2 +x3 +x4 +x5来表示甲株细胞周期中的分裂期的时间长短。（3）秋水仙素诱导导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体，因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞，进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时，按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。因此诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线如图所示： 。
【分析】解答此题要注意多倍体的形成有两种途径，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，也可以低温诱导，二者均可以使染色体数目加倍。
21．（2018·北京）水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
（1）水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对 ，判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代 来确定。
（2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R1R3）三个水稻抗病品种。抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有 。（下有图）
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三重品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是 。
a.甲×乙，得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代
（3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp基因（A1、A2、A3等）编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为 。
（4）研究人员每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 。
（5）水稻种植区的Mp是由不同的基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群 ，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
（6）根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议 。
【答案】（1）性状；是否发生性状分离
（2）植株1、3；a、c、d、b
（3）感病、抗病
（4）A1基因突变，不能是R基因被激活
（5）MP种群中，编码激活上述水稻R抗病基因的A频率升高
（6）①种植：不同水稻抗病品种（甲乙丙）；②育种：培育同时含有多对抗性基因的纯合子品种。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；育种方法综合
【解析】【解答】（1）抗病与感病是一对相对性状，对于植物，检测是否为纯合子，最常用的方法为自交，若后代发生性状分离，则为杂合子。（2）①由题意可知：R1比r1短，在电泳图中，可推测400bp为r1，小于400bp为的R1，植株1、3均有短的DNA片段，即为R1基因，可抗病；而植株2只有400bp的DNA，即只有r1基因，所以不抗病。 ②先由甲(R1R1r2r2r3r3)和乙（r1r1R2R2r3r3）杂交得到R1r1R2r2r3r3，接着R1r1R2r2r3r与丙（r1r1r2r2R3R3）杂交，可得到R1r1R2r2R3r3的个体，然后利用PCR技术选择R1r1R2r2R3r3个体让其自交，可得到不同基因型的后代，利用PCR技术选择R1R1R2R2R3R3，故顺序为a、c、d、b 。（3）由题意可知：对于R1R1r2r2R3R3个体，被基因型为（a1a1A2A2a3a3）的Mp感染，有R1蛋白，无A1蛋白，不抗病；对于r1r1R2R2R3R3个体，被基因型为（a1a1A2A2a3a3）的Mp感染， R2蛋白和A2蛋白同时存在，可抗病。（4）抗病性状要表现，R蛋白和A蛋白要同时存在，而水稻基因未发生变异，可能是MP中的A基因突变，导致机体失去抗病性。（5）连续种植含单一抗病基因的水稻，抗病基因R要表现出抗病性状，需相应的A基因表达出的A蛋白同时存在，经自然选择，抗病植株保留下来，易感病个体被淘汰。故相应的A基因频率升高。（6）根据第（5）问提示：种植时，需种植不同品种的水稻；为防止抗病性状过快消失，防止发生性状分离，需同时含有多对抗性基因的纯合子品种。
【分析】（1）要判断某植物是否为纯合子，可采用自交的方法，若后代发生性状分离，则为杂合子，如后代不发生性状分离，则为纯合子；（2）不同长度的DNA片段，在电泳中扩散的速率不同，则会出现不同的条带；（3）根据自由组合的定律，多对基因控制同一性状，根据基因型判断表现型；（4）表现出抗病性状，需R和A基因同时存在，R基因为发生变异，但为变现出抗病，则可能是A基因发生突变；（5）自然选择是定向的，可使适应环境的基因被保留，则相应的基因频率升高。（6）要防止抗病性状过快消失，需保留各种抗病基因及对应的A基因。
1 / 1高考生物五年真题汇编13——生物的变异（2）
一、单选题
1．（2020·江苏）某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT，下列叙述正确的是（ ）
A．CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B．CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C．若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D．CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
2．（2020·江苏）下列叙述中与染色体变异无关的是（ ）
A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率
B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米
C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜-甘蓝
D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
3．（2020·全国Ⅱ）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
4．（2020·浙江选考）某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于（ ）
A．缺失 B．倒位 C．重复 D．易位
5．（2019·浙江会考）同一玉米棒上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时，发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。这种染色体结构变异属于（ ）
A．缺失 B．重复 C．倒位 D．易位
6．（2019·海南）下列有关基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B．基因突变必然引起个体表现型发生改变
C．环境中的某些物理因素可引起基因突变
D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
7．（2019·浙江选考）人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于（ ）
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
8．（2019·江苏）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（ ）
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
9．（2019·江苏）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
10．（2019·江苏）人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是（ ）
A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D．该病不属于染色体异常遗传病
11．（2019·天津）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是（ ）
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
12．（2018·海南）蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为：雌蜂是 AADD， AADd， AaDD， AaDd；雄蜂是 AD， Ad， aD， ad。这对蜜蜂的基因型是（ ）
A．AADd 和 ad B．AaDd 和 Ad C．AaDd 和 AD D．Aadd 和 AD
13．（2018·海南）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了（ ）
A．基因重组 B．染色体重复 C．染色体易位 D．染色体倒位
14．（2018·江苏）下列过程不涉及基因突变的是（ ）
A．经紫外线照射后，获得红色素产量更高的红酵母
B．运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C．黄瓜开花阶段用2，4-D诱导产生更多雌花，提高产量
D．香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险
15．（2018·天津）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是（ ）
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
16．（2018·浙江选考）将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（ ）
A．杂交育种 B．转基因技术 C．单倍体育种 D．多倍体育种
二、综合题
17．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
18．（2020·全国Ⅰ）遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：
（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是 。
（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是 ，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是 。
19．（2019·海南）人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。
（1）通常，成人体内生成红细胞的场所是 ；成熟红细胞不能合成血红蛋白，其原因是
（2）金属元素 是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了
（3）无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径，无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是
（4）大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液，通常需要给患者输入 （填“红细胞悬浮液”或“血浆”）来维持机体内环境的稳态。
20．（2018·天津）为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：
（1）可用 对图中发芽的种子进行处理。
（2）筛选鉴定多倍体时，剪去幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察 区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是 。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗I中的甲株和幼苗II中的乙株的统计结果。
幼苗 计数项目 细胞周期
间期 前期 中期 后期 末期
甲株 细胞数 细胞染色体数 x1 x2 x3 x4 x5
/ / y 2y /
乙株 细胞染色体数 / / 2y 4y /
可以利用表中数值 和 ，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
（3）依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线 。
21．（2018·北京）水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。
（1）水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对 ，判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代 来确定。
（2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R1R3）三个水稻抗病品种。抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。
①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有 。（下有图）
②为了在较短时间内将甲、乙、丙三重品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是 。
a.甲×乙，得到F1
b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株
c.R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代
d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代
（3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp基因（A1、A2、A3等）编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为 。
（4）研究人员每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 。
（5）水稻种植区的Mp是由不同的基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群 ，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。
（6）根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、重复序列位于膜蛋白基因编码区，CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变，会引起基因突变，A错误；
B、基因中嘧啶碱基的比例＝嘌呤碱基的比例＝50%，CTCTT重复次数的改变不会影响该比例，B错误；
C、CTCTT重复6次，即增加30个碱基对，由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为3∶1，则正好增加了10个氨基酸，重复序列后编码的氨基酸序列不变，C正确；
D、重复序列过多可能影响该基因的表达，编码的蛋白质相对分子质量不一定变大，D错误；
故答案为：C。
【分析】基因表达的过程包括转录和翻译，以DNA的一条单链为模板，转录出的mRNA从核孔中游离出，到达细胞质的核糖体上，参与蛋白质的合成（翻译）。
基因突变：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。
2．【答案】B
【知识点】染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异，A错误；
B、连续自交可获得纯合基因品系玉米，原理为基因重组，子代染色体结构和数目均未改变，与染色体变异无关，B正确；
C、植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异，C错误；
D、普通小麦与黑麦杂交后，需用秋水仙素处理使染色体数目加倍，才能培育出稳定遗传的小黑麦，利用了染色体数目的变异原理，D错误；
故答案为：B。
【分析】染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的变异会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异，包括缺失、重复、倒位、易位；染色体数目的变异是指染色体数目以染色体组的方式成倍地增加或减少，或个别染色体的增加或减少，分为非整倍性变异和整倍性变异。
3．【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；
B、由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；
C、不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；
D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。
4．【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析图示可知，原来排列为123456的染色体，经过断裂后，重新连接为125436的排列顺序，可知其中的345片段发生了180 的颠倒，此类染色体结构变异为倒位。
故答案为：B。
【分析】染色体结构变异类型：①缺失:染色体缺失某一片段；（例果蝇缺刻翅的形成）②重复：（例果蝇棒状眼的形成）③易位：某一片段移到另一条非同源染色体上④倒位:某一片段位置颠倒（1800）。
5．【答案】D
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】由题意知，玉米染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，该种情况符合染色体结构变异里面的易位
故答案为：D
【分析】在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有4种：
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，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的
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 如女性习惯性流产（第9号染色体长臂倒置）
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 如人慢性粒白血病（第22号染色体的一部分易位到第14号染色体上造成），夜来香也经常发生这样的变异
6．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；诱发基因突变的因素
【解析】【解答】A.基因突变具有随机性，任何细胞的任何时期均可能发生，A项不合题意；
B.由于密码子具有简并性，基因突变不一定导致决定的氨基酸改变，性状也不一定改变，B项不合题意；
C.引起基因突变的环境因素有很多，如X射线、紫外线、亚硝酸盐等，C项符合题意；
D.根细胞不是生殖细胞，发生在根细胞的基因突变不会传递给下一代，D项不合题意。
故答案为：C
【分析】基因突变不一定导致性状改变的原因：①基因突变不一定导致其决定的氨基酸的变化；②即使相应的氨基酸发生变化，蛋白质的结构不一定改变，性状不一定改变；③在二倍体生物中，显性基因突变为隐性基因，生物的表现型也不改变。
7．【答案】D
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】基因突变是指由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程，染色体核型上无法发现基因突变的遗传病，A不符合题意；基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程，染色体核型中没有体现有性生殖的过程，B不符合题意；染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，图中的染色体核型未表现出结构变异，C不符合题意；染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减少，图中21号染色体比其他的同源染色体多一条，属于染色体数目变异，D符合题意。
故答案为：D
【分析】试题分析，图中21号染色体比其他的同源染色体多一条，属于染色体异常遗传病中染色体数目畸变的遗传病。
8．【答案】C
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、基因重组包括自由组合和交叉互换两种情况，都会导致配置种类增加，且后代会出现重组性状，故A不符合题意
B、基因突变的确使得DNA碱基序列改变，但是如果该改变为隐形突变或者是发生在内含子等片段上，则不会引起性状改变，B不符合题意
C、单倍体植株一般只有一个染色体组，减数分裂联会紊乱，所以没有可育配子产生，但加倍处理后变为两个染色体组，可以产生可育后代，C符合题意
D、多倍体植株只是加倍了染色体组数，和配子数目没有关系，D不符合题意
故答案为：C
【分析】（1）基因突变的“一定”和“不一定”：
①基因突变一定会引起基因结构的改变。
②基因突变不一定会引起生物性状的改变。
③基因突变不一定都产生等位基因。
④基因突变不一定都能遗传给后代：基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代；如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
（2）单倍体认识的三点提醒：
①单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。2-1-c-n-j-y
②单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
③单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。
（3）多倍体育种：果实肥厚，营养含量高，茎杆粗壮。
①原理：染色体变异
②方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而使细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，即可发育成多倍体植株。
③特点：该种育种方法得到的植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
④说明：①该种方法用于植物育种；②有时须与杂交育种配合。
9．【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂概述与基本过程；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、1和2基因属于同一条染色体复制而来，所以1和2为相同基因，A不符合题意
B、精原细胞不管进行有丝分裂和减数分裂，都需要DNA的复制，所以有丝分裂前期也应含有基因1~8，B符合题意
C、若发生了交叉互换，则1与3有可能在减数第二次分裂分离，1与2有可能在减数第一次分裂分离，C不符合题意
D、1和6属于姐妹染色单体上的基因，所以在配子中只能存在1或者6里面的一个，D不符合题意
故答案为：B
【分析】（1）等位基因：决定一对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。
非等位基因：非等位基因有两种情况，即一种是位于非同源染色体上的非等位基因，符合自由组合规律；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，不符合自由组合规律。
（2）减数分裂的过程（以精原细胞为例）：
①减数第一次分裂
间期：染色体复制，包括DNA复制和蛋白质的合成。（精原细胞体积略微增大，染色体进行复制，最后形成初级精母细胞。）
前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换。
中期：同源染色体成对排列在赤道板上，每条染色体的着丝点上都附着有纺锤丝。
后期：在纺锤丝的牵引下，配对的同源染色体彼此分离，新形成的两组染色体分别向细胞的两极移动。
末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。
②减数第二次分裂（无同源染色体）
前期：次级精母细胞中，染色体排列散乱，每个染色体上都有两条姐妹染色单体。（无同源染色体）
中期：在纺锤丝的牵引下，每条染色体的着丝点都排列在赤道板上。
后期：次级精母细胞中的每条染色体上的着丝点一分为二，染色单体分开，成为两条染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动。(此时与体细胞染色体数相同）
末期：两组子染色体到达细胞两极并随着细胞的分裂进入到两个子细胞中，形成精细胞。
（3）减数分裂与有丝分裂的比较：
项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制的次数及时期 一次，减数第一次分裂前的间期 一次，有丝分裂间期
细胞分裂次数 两次 一次
联会、四分体时期及非姐妹染色单体间的交叉互换 有，在减数分裂Ⅰ的前期 无
同源染色体分离，非同源染色体自由组合 有，在减数分裂Ⅰ的后期 无
着丝粒分裂，染色单体分开 有，在减数分裂Ⅱ的后期 有，在后期
子细胞中染色体数目的变化及时期 减半，在减数第一次分裂完成时 不变
子细胞中核遗传物质的组成 不一定相同 一定相同
分裂过程中形成纺锤体 有 有
二者联系 减数分裂是特殊方式的有丝分裂
10．【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A.镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，所以推论血红蛋白基因中T-A碱基对被替换成A-T，A-T碱基对和C-G碱基对的数目均不变，故氢键数目不变，A符合题意；
B.血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B不符合题意；
C.患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，C不符合题意；
D.镰刀型贫血症属于单基因遗传病，是因为某个基因发生改变导致的，不属于染色体异常遗传病，D不符合题意
故答案为：A
【分析】1、镰刀型细胞贫血症
①症状：患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡
②病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变：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
原因：有内因和外因
诱发突变（外因） ：化学因素：如亚硝酸、碱基类似物；生物因素：如某些病毒；物理因素：如紫外线、X射线。
自然突变（内因）
基因突变的特点：①普遍性 ；②随机性；③不定向性 ；④低频性；⑤多害少利性
3.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
11．【答案】C
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；质壁分离和复原；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因是有遗传效应的DNA片段，在普通光学显微镜下观察不到DNA分子中碱基对的改变，不符合题意；
B、叶绿体基粒类囊体属于生物膜，用普通光学显微镜无法分辨其差异，不符合题意；
C、红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，符合题意；
D、红叶杨细胞中花青素的绝对含量不能通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，不符合题意
故答案为：C
【分析】主要考查显微镜的使用、探究光照强弱对光合作用强度的影响实验和植物细胞的吸水和失水。光学显微镜下能观察到的结构有：细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体；基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到，在光学显微镜下能观察到的是染色体变异（包括染色体结构变异和染色体数目变异）。影响光合作用强度的外界因素有CO2浓度，土壤中水分的多少，光照强度、光的成分以及温度等。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成量表示。植物细胞的吸水和失水实验的观察指标是中央液泡大小、原生质层的位置等，但是无法测定花青素的绝对含量。
12．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体数目的变异
【解析】【解答】蜜蜂是孤雌生殖的典型生物，雌蜂是受精卵发育而来，雄峰是雄蜂是由未受精的卵直接发育而来，要想知道这对蜜蜂的基因型可以先由后代雄蜂的基因型判断亲代雌蜂的基因型，雄蜂是 AD， Ad， aD， ad这四种类型，说明亲代的雌蜂的基因型是AaDd，再由后代雌蜂的基因型可以推知亲代雄蜂的基因型是AD，因此只有C符合题意，其他选项不符合题意。
【分析】由子代推断亲代的基因型(逆推型)
①隐性纯合突破方法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。
②后代分离比推断法
后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型
全显 AA×AA或AA×Aa或AA×aa 亲本中一定有一方是显性纯合子
全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显：隐=1：1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子
显：隐=3：1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子
13．【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、自然状态的基因重组类型（1）非同源染色体上非等位基因的自由组合（2）同源染色体上等位基因的互换非等位基因的重组，因此A符合题意。
B、染色体重复导致基因数目增加，B不符合题意；
C、染色体易位发生在非同源染色体之间，C不符合题意；
D、染色体倒位导致基因排列顺序的改变，D不符合题意。因此选A。
故答案为：A
【分析】染色体结构变异与基因突变的判断
14．【答案】C
【知识点】诱发基因突变的因素；基因突变的类型
【解析】【解答】A、经紫外线照射后，酵母菌发生了基因突变，获得红色素产量更高的红酵母，A不符合题意；
B、基因中的特定碱基被替换，导致基因结构发生了改变，属于基因突变，B不符合题意；
C、黄瓜开花阶段用2，4-D诱导产生更多雌花，提高产量，基因结构没有发生改变，C符合题意；
D、香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生了替换，属于基因突变，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】基因突变：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
、基因突变的原因和特点：
1、基因突变的原因 有内因和外因
①诱发突变（外因）物理因素：如紫外线、X射线
化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
②自然突变（内因）
2、基因突变的特点
①普遍性；②随机；③不定向性；④低频性；⑤多害少利性。
15．【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程；育种方法综合
【解析】【解答】A、生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例适中时，促进愈伤组织的形成，因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果，所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A不符合题意；
B、幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，此过程的原理是植物组织培养，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B不符合题意；
C、花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY，因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY，C符合题意；
D、雄株甲是通过无性繁殖形成的，形成过程中不会进行减数分裂，因此也不会发生基因重组；雄株乙是通过有性生殖形成的，形成过程中经过了减数分裂，因此会发生基因重组，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答本题需要掌握常见的几种育种方式及其所遵循的原理，要注意雄株甲是通过无性繁殖的方式进行育种，此过程不会发生基因重组，另外需要明确单倍体育种需要经过植物的组织培养过程。
16．【答案】B
【知识点】育种方法综合；基因工程的概述
【解析】【解答】A、杂交育种是将具有不同优良性状的同种生物通过杂交和自交等方法培育新品种的过程，A不符合题意；
B、转基因技术是将一种生物的某种基因导入到另一种生物细胞中，培育出具有前者某性状的后者新品种，打破了种的界限。B符合题意；
C、单倍体育种是通过花药离体培养和诱导染色体加倍的方法来快速培育纯种的过程，C不符合题意；
D、多倍体育种是因为需要利用多倍体的优点而培育多倍体的育种方法，D不符合题意。 故答案为：B
【分析】只有转基因技术和体细胞杂交技术可以打破种的界限，其中转基因技术培育出了同物种的新品种，体细胞杂交技术培育的是新物种。
17．【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
18．【答案】（1）在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组
（2）控制新性状的基因是杂合的；通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
【知识点】基因重组及其意义；诱变育种
【解析】【解答】（1）由分析可知，减数分裂形成配子的过程中，基因重组的途径有减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
（2）在诱变育种过程中，诱变获得的新个体通常为杂合子，自交后代会发生性状分离，故可以将该个体进行自交，筛选出符合性状要求的个体后再自交，重复此过程，直到不发生性状分离，即可获得稳定遗传的纯合子。
【分析】1、基因重组
（1）概念：生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。
（2）种类：减Ⅰ后期，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合；减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交叉互换。
（3）结果：产生新的基因型
2、诱变育种
（1）方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。
（2）原理：基因突变
（3）优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。
19．【答案】（1）骨髓；没有细胞核
（2）铁；氨基酸的替换
（3）细胞质基质
（4）血浆
【知识点】无氧呼吸的过程和意义；基因突变的特点及意义；内环境的组成
【解析】【解答】（1）骨髓中存在大量的造血干细胞，这些细胞可以分化成红细胞补充到血液中，成熟的红细胞是高度分化的细胞，不存在细胞核，故不能再进行蛋白质的合成。
故答案为：骨髓 没有细胞核
（2）成熟的红细胞中存在大量的血红蛋白，该蛋白发挥功能依赖于血红素与之结合，血红素中有二甲铁离子的存在。镰刀型细胞贫血症患者体内的红细胞呈镰刀状，其细胞内的血红蛋白较正常的血红蛋白比发生了氨基酸的替换，某一个位点上原来的谷氨酸变成了缬氨酸。
故答案为：铁 氨基酸的替换
（3）无氧呼吸的两个阶段都发生在细胞质基质。
故答案为：细胞质基质
（4）创面大量渗出细胞外液，丢失了细胞外液，内环境稳态遭到破坏，血浆属于细胞外液，及时补充血浆可以使得内环境稳态得以恢复。
故答案为：血浆
【分析】血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质，是使血液呈红色的蛋白，其组分中含有血红素，含有亚铁离子，正常的红细胞呈圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者体内红细胞呈镰刀状，这种细胞容易破裂，使人患溶血性贫血。镰刀型细胞贫血症患者体内的红细胞内血红蛋白多肽链发生了氨基酸的替换。
20．【答案】（1）秋水仙素（或低温）
（2）分生；解离不充分或压片不充分；x1；x2 +x3 +x4 +x5
（3）
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】（1）据题意“为获得玉米多倍体植株”可用秋水仙素对萌发的种子进行处理，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致细胞内的染色体数目加倍，从而得到多倍体玉米。（2）筛选鉴定多倍体时，需要观察染色体的数目，取玉米幼苗的根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片过程，进行观察。由于只有根尖的分生区进行细胞分裂，因此可观察分生区细胞的染色体数目。在进行有丝分裂实验中，解离是使细胞相互分离开，压片是进一步使细胞相互分散开，如果解离不充分或压片不充分，会使细胞均多层重叠。在观察细胞分裂时，材料经过解离已经死亡。观察到的某一状态的细胞数量越多，说明该时期持续时间越长。因此可用x1表示甲株细胞周期中的间期时间长短，用x2 +x3 +x4 +x5来表示甲株细胞周期中的分裂期的时间长短。（3）秋水仙素诱导导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体，因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞，进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时，按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。因此诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线如图所示： 。
【分析】解答此题要注意多倍体的形成有两种途径，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，也可以低温诱导，二者均可以使染色体数目加倍。
21．【答案】（1）性状；是否发生性状分离
（2）植株1、3；a、c、d、b
（3）感病、抗病
（4）A1基因突变，不能是R基因被激活
（5）MP种群中，编码激活上述水稻R抗病基因的A频率升高
（6）①种植：不同水稻抗病品种（甲乙丙）；②育种：培育同时含有多对抗性基因的纯合子品种。
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；育种方法综合
【解析】【解答】（1）抗病与感病是一对相对性状，对于植物，检测是否为纯合子，最常用的方法为自交，若后代发生性状分离，则为杂合子。（2）①由题意可知：R1比r1短，在电泳图中，可推测400bp为r1，小于400bp为的R1，植株1、3均有短的DNA片段，即为R1基因，可抗病；而植株2只有400bp的DNA，即只有r1基因，所以不抗病。 ②先由甲(R1R1r2r2r3r3)和乙（r1r1R2R2r3r3）杂交得到R1r1R2r2r3r3，接着R1r1R2r2r3r与丙（r1r1r2r2R3R3）杂交，可得到R1r1R2r2R3r3的个体，然后利用PCR技术选择R1r1R2r2R3r3个体让其自交，可得到不同基因型的后代，利用PCR技术选择R1R1R2R2R3R3，故顺序为a、c、d、b 。（3）由题意可知：对于R1R1r2r2R3R3个体，被基因型为（a1a1A2A2a3a3）的Mp感染，有R1蛋白，无A1蛋白，不抗病；对于r1r1R2R2R3R3个体，被基因型为（a1a1A2A2a3a3）的Mp感染， R2蛋白和A2蛋白同时存在，可抗病。（4）抗病性状要表现，R蛋白和A蛋白要同时存在，而水稻基因未发生变异，可能是MP中的A基因突变，导致机体失去抗病性。（5）连续种植含单一抗病基因的水稻，抗病基因R要表现出抗病性状，需相应的A基因表达出的A蛋白同时存在，经自然选择，抗病植株保留下来，易感病个体被淘汰。故相应的A基因频率升高。（6）根据第（5）问提示：种植时，需种植不同品种的水稻；为防止抗病性状过快消失，防止发生性状分离，需同时含有多对抗性基因的纯合子品种。
【分析】（1）要判断某植物是否为纯合子，可采用自交的方法，若后代发生性状分离，则为杂合子，如后代不发生性状分离，则为纯合子；（2）不同长度的DNA片段，在电泳中扩散的速率不同，则会出现不同的条带；（3）根据自由组合的定律，多对基因控制同一性状，根据基因型判断表现型；（4）表现出抗病性状，需R和A基因同时存在，R基因为发生变异，但为变现出抗病，则可能是A基因发生突变；（5）自然选择是定向的，可使适应环境的基因被保留，则相应的基因频率升高。（6）要防止抗病性状过快消失，需保留各种抗病基因及对应的A基因。
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