2025浙科版高中生物学必修2强化练习题--第四章 生物的变异拔高练（含解析）

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2025浙科版高中生物学必修2
综合拔高练
五年高考练
考点1　基因突变、基因重组和染色体畸变
1.(2022浙江6月选考,3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于(　　)
A.倒位　　B.缺失　　C.重复　　D.易位
2.(2021浙江6月选考,6)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1—138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明(　　)
A.该变异属于基因突变
B.基因能指导蛋白质的合成
C.DNA片段的缺失导致变异
D.该变异导致终止密码子后移
3.(2023浙江6月选考,16改编)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是　(　　)
A.NER过程不会导致患者基因结构发生改变
B.填补缺口时,新链合成以5'到3'的方向进行
C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
4.(2024浙江1月选考,19)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　)
图甲
图乙
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
考点2　生物变异在育种中的应用
5.(2021浙江1月选考,28)水稻雌雄同株,从高秆不抗病植株(核型2n=24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病,乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传,分别由等位基因A(a)、B(b)控制,基因B(b)位于11号染色体上,某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异,甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。
回答下列问题:
(1)为分析乙的核型,取乙植株根尖,经固定、酶解处理、染色和压片等过程,显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是　　　　,乙的核型为　　　　。
(2)甲和乙杂交获得F1,F1自交获得F2。F1基因型有　　　　种,F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为　　　　。
(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻,育种过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)甲和丙杂交获得F1,F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
考点3　人类遗传病
6.(2021浙江1月选考,9)遗传病是生殖细胞或受精卵遗传物质改变引发的疾病。下列叙述正确的是(　　)
A.血友病是一种常染色体隐性遗传病
B.X连锁遗传病的遗传特点是“传女不传男”
C.重度免疫缺陷症不能用基因治疗方法医治
D.孩子的先天畸形发生率与母亲的生育年龄有关
7.(2022浙江1月选考,24)各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险如图。下列叙述正确的是(　　)
A.染色体病在胎儿期高发可导致婴儿存活率下降
B.青春期发病风险低更容易使致病基因在人群中保留
C.图示表明,早期胎儿不含多基因遗传病的致病基因
D.图示表明,显性遗传病在幼年期高发,隐性遗传病在成年期高发
三年模拟练
应用实践
1.一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断,该雌鼠的突变为(　　)
A.显性突变　　　B.Y染色体上的基因突变
C.隐性突变　　　D.X染色体上的基因突变
2.某二倍体植物细胞基因型为AA,其体细胞中一个基因A突变为基因a,A基因编码138个氨基酸的多肽,a基因使相应mRNA增加一个相连的三碱基序列,编码含有139个氨基酸的多肽。相关说法不正确的是(　　)
A.突变的a基因在该二倍体植物细胞中数目最多时可有2个
B.A基因与a基因可能在MⅠ后期或MⅡ后期发生分离
C.突变前后编码的两条肽链,最多有2个氨基酸不同
D.若子一代的基因型为Aa,则最早在子三代中能得到基因型为aa的纯合子
3.如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图,其基因分别用A(a)、B(b)和D(d)表示。甲病为伴性染色体遗传病,Ⅱ-7不携带乙病致病基因,正常人携带丙病致病基因的概率是1/100。不考虑家系内发生新的基因突变,下列叙述正确的是(　　)
A.甲病和乙病为伴X染色体显性遗传病,丙病为常染色体隐性遗传病
B.推断Ⅱ-6的基因型为DDXABXab或DdXABXaB
C.Ⅲ-13患两种病的原因是Ⅱ-6在前期Ⅰ发生了交叉互换,产生了XAb配子
D.若Ⅲ-15为乙病致病基因携带者,Ⅲ-15和Ⅲ-16婚配,所生子女患一种病的概率是599/2 400
4.如图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。下列叙述错误的是(　　)
A.通过Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育种方法是单倍体育种;④的叶肉细胞中没有同源染色体
B.Ⅴ过程需要用秋水仙素处理,秋水仙素处理后着丝粒不能一分为二,细胞中的染色体加倍
C.由③培育出的⑥是四倍体,该个体体细胞中的染色体组最多有8个
D.图中农作物①和②两个品种培养出④⑤⑥⑦四个品种的育种方式中不包括诱变育种
5.(2024浙江金华浙江十校模拟)科研人员用如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验。图示基因不在Y染色体上,雌雄个体产生的配子均有活力,下列叙述错误的是(　　)
A.亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
B.若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞,则亲本雌果蝇一定发生了基因突变
C.若F1出现了X染色体构型均异常的雌果蝇,可能是亲本雄果蝇的生殖细胞发生了染色体结构变异
D.若F1出现了XdBXdbY的个体,可能是亲本雄性个体的初级精母细胞减数第一次分裂时,性染色体未分离
6.玉米籽粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体如图一。
图一　植株A的9号染色体示意图
图二　植株V的9号染色体示意图
(1)植株A的变异类型属于染色体结构变异中的　　　。
(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,若实验结果为F1表型及比例为　　　　　　　　,则说明T基因位于异常染色体上。
(3)以植株A为父本(T在异常染色体上),正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株V,其染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是　　　(填“父本”或“母本”)减数分裂过程中　　　　　未分离。
(4)若(3)中得到的植株V在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株V为父本进行测交,后代的表型及比例为　　　　,其中染色体异常的植株占　　　　。
(5)近年来常用单倍体育种技术选育玉米新品种,由于单倍体玉米体细胞在减数分裂过程中会出现　　　　　　　　,因此需在单倍体玉米幼苗期用秋水仙素处理。
迁移创新
7.在水果的栽培中,果实少籽的品种更受欢迎。少籽品种的类型根据其培育原理有多倍体少籽和易位少籽等。
(1)人们平时食用的普通西瓜是二倍体,为实现无籽的目的可利用二倍体西瓜培育三倍体西瓜,培育的第一年用秋水仙素处理母本获得四倍体植株,利用的原理是秋水仙素能　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;第二年种植的西瓜所结果实无籽的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。该育种过程依据的遗传学原理是　　　　　　。
(2)三倍体西瓜价格昂贵且育种技术较复杂,研究证明,通过人工诱导染色体易位培育少籽西瓜,能有效克服以上缺点,部分育种过程如图1,在发生染色体易位的西瓜中,只有如图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常,其余个体产生的配子均有一部分不育。用碘液可鉴定花粉育性,经碘液处理后,育性正常的花粉呈圆形黑色,败育花粉呈形状不规则的浅黄色。
图1　育种过程
图2　易位纯合体
①用60Co辐射后的种子记为M1,播种M1,自交得到的后代为M2,在M1中只有少数个体发生了如图1中A所示的染色体易位,原因是生物的突变具有　　　　　　的特点;若A植株产生的各种类型的配子均有一半不育,则其自交产生的后代中配子育性正常的植株所占比例为　　　。
②若要大量获得图1中A所示的少籽品种,需筛选出如图2所示的易位纯合体,可从A植株自交产生的M2中选取配子育性正常的单株作父本,与正常的二倍体母本进行杂交得到F1,种植F1并进行花粉育性检查,若显微镜下观察到　　　　　　,则父本为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株(父本)进行　　　,以保留该品系。
答案与分层梯度式解析
综合拔高练
五年高考练
1.B　猫叫综合征是人类第五号染色体短臂上缺失一段染色体片段引起的遗传病,这种变异属于染色体结构变异中的缺失。
2.C　该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的,基因的结构发生了改变,属于基因突变,A不符合题意;基因结构发生改变后,相应的蛋白质也发生了改变,表明基因能指导蛋白质的合成,B不符合题意;该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的,而DNA中有基因序列和非基因序列,DNA片段的缺失不一定导致变异,C符合题意;该变异导致其转录的mRNA上终止密码子后移,使最终合成的蛋白质多了5个氨基酸,D不符合题意。
3.C　NER过程中以正常DNA链为模板,对发生损伤的DNA链根据碱基互补配对的方式进行修复,不改变基因结构,A正确;填补缺口时,新链以5'到3'的方向延伸,B正确;DNA有害损伤发生后,在细胞增殖前进行修复对细胞最有利,C错误;癌症的发生是多个基因累积突变的结果,随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释,D正确。
4.C　由图甲可知,b、c、d片段发生了倒位,因此是①至④区段发生倒位,A错误;由图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换,B错误;据图乙判断分析及推测,该精原细胞减数分裂时有两条染色体发生片段缺失,C正确;根据图乙并结合减数分裂过程中的染色体行为及题目条件,若配子中出现染色体片段缺失,则不能存活,因此该精原细胞,无法产生3种类型的可育雄配子,D错误。
5.答案　(1)果胶酶　2n-1=23　(2)2　1/8　(3)乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2中选取矮秆抗病植株
(4)
解析　(1)要分析乙的核型,需要取乙植株的根尖,经固定、果胶酶处理、染色和压片等过程,在显微镜下观察分裂中期细胞的染色体;该水稻核型为2n=24,则其染色体可分为12组,每组含有2条染色体,分析题图可知,乙的11号染色体DNA相对含量减少一半,推测其11号染色体缺失了一条,故乙的核型为2n-1=23。(2)分析题干信息可知,甲基因型为AABB,乙缺失一条11号染色体,且表现为矮秆不抗病,故其基因型为aaBO,则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交,F1基因型及比例为1/2AaBB、1/2AaBO;F1中1/2AaBB自交,子代核型均为2n=24,1/2AaBO自交,子代核型为2n-2=22的植株(即缺失两条11号染色体的植株)所占比例为1/2×1/4=1/8。(3)若想利用乙(aaBO)与丙(AAbb)通过杂交育种培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb),可通过以下步骤实现:乙和丙杂交获得F1,取F1中高秆不抗病的植株进行自交,从F2中选取矮秆抗病植株。(4)甲植株基因型为AABB,丙植株基因型为AAbb,两者杂交,F1基因型为AABb,F1自交获得F2的遗传图解见答案。
6.D　血友病是一种伴X染色体隐性遗传病,A错误;X连锁遗传病在男女中都可能出现,B错误;重度免疫缺陷症(重度联合免疫缺陷病)可以用基因治疗的方法医治,C错误。
7.B　一般来说,患染色体病的胎儿会因自发流产而不出生,但出生后的婴儿染色体病发病风险较低,A错误;青春期发病风险低,容易使带有致病基因的个体存活到生殖期并将基因传递下去,B正确;据图可知,早期胎儿多基因遗传病的发病风险低,不能表明早期胎儿体内不含相关致病基因,C错误;图中信息不能表明显性遗传病和隐性遗传病在各时期的发病风险,D错误。
三年模拟练
1.A　根据题意可知,一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,因此突变基因不可能位于Y染色体上。由于这只野生型雌鼠原为纯合子,有一条染色体上的基因发生突变,其性状发生了改变,可判断为显性突变,突变型为显性性状。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交,F1的雌鼠中有野生型和突变型,说明突变基因可能在常染色体上,也可能在X染色体上。综上所述,A符合题意。
2.D　突变前后编码的两条肽链,后者mRNA增加一个相连的三碱基序列,故最多有2个氨基酸不同,C正确;如果得到了基因型为Aa的子一代,则最早在子二代中能分离得到基因型为aa的纯合子,D错误。
3.C　结合题干信息分析系谱图:甲病是伴性染色体遗传病,且具有“父病女必病”的特点,说明甲病是伴X染色体显性遗传病;Ⅱ-6和Ⅱ-7都不患乙病,但他们有患乙病的儿子,说明乙病是隐性遗传病,又已知Ⅱ-7不携带乙病的致病基因,因此乙病为伴X染色体隐性遗传病;Ⅱ-10和Ⅱ-11都不患丙病,但他们有一个患丙病的女儿,说明丙病是常染色体隐性遗传病。由以上分析可知,A错误。Ⅰ-1只患甲病,故其基因型为D_XABY,Ⅰ-1的XAB染色体传递给Ⅱ-6,Ⅲ-12为患乙病的男孩,其基因型为D_XabY,而Ⅲ-12的X染色体来自Ⅱ-6,因此Ⅱ-6的基因型为DDXABXab或DdXABXab,B错误。关于甲病和乙病,Ⅱ-6的基因型为XABXab,Ⅱ-7的基因型为XaBY,Ⅲ-13患甲和乙两种遗传病,其基因型为XAbY,因此,Ⅲ-13患两种遗传病的原因是Ⅱ-6的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期,两条X染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换,产生了含XAb的配子,C正确。若Ⅲ-15为乙病致病基因携带者,其携带丙病致病基因的概率为1/100,则Ⅲ-15基因型为1/100DdXaBXab,Ⅲ-16的基因型为1/3DDXaBY、2/3DdXaBY,单独计算三种遗传病,他们的后代不会患甲病,患丙病的概率为1/100×2/3×1/4=1/600,正常的概率为1-1/600=599/600;后代患乙病的概率为1/2×1/2=1/4,正常的概率为3/4;因此,只患一种病的概率为599/600×1/4+1/600×3/4=301/1 200,D错误。
4.B　Ⅲ过程是花药离体培养,Ⅴ过程常用秋水仙素处理使染色体数目加倍,培育出⑤的育种方法是单倍体育种,④是二倍体产生的单倍体植株,所以其叶肉细胞中没有同源染色体,A正确;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,而不是抑制着丝粒的分裂,B错误;③是二倍体植株,加倍形成的⑥是四倍体,其体细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍,所以最多含有8个染色体组,C正确;诱变育种的原理主要是基因突变,图中没有诱变育种,D正确。
5.B　由图可知,亲本雌果蝇右侧的X染色体移接了来自Y染色体的附加臂,即发生了易位;左侧的X染色体有部分片段缺失,故亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了染色体结构变异,A正确;若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞,则可能是亲本雌果蝇在产生配子时发生了基因突变或基因重组,B错误;若F1出现了X染色体构型均异常的雌果蝇,则可能是亲本雄果蝇的生殖细胞发生了染色体结构变异,产生了X染色体构型异常的精细胞,与亲本雌果蝇产生的X染色体构型异常的卵细胞结合为受精卵,C正确;亲本的基因型为XdBXDb、XdbY,F1出现了XdBXdbY的个体,可能是亲本雄性个体的初级精母细胞减数第一次分裂后期,性染色体没有分离,产生了基因型为XdbY的精子,与母本产生的基因型为XdB的卵细胞结合为受精卵,D正确。
6.答案　(1)缺失　(2)黄色∶白色=1∶1　(3)父本　同源染色体　(4)黄色∶白色=2∶3　3/5　(5)染色体联会紊乱
解析　(1)图一中基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中异常9号染色体比正常染色体少一段,说明异常9号染色体部分缺失,这种变异类型属于染色体结构变异中的缺失。(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1,由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,若T基因位于异常染色体上,则F1表型及比例为黄色∶白色=1∶1。(3)以植株A为父本(基因型为Tt,其中T在异常染色体上),正常的白色籽粒植株(tt)为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株V Ttt(T在异常染色体上),由于母本不能产生含T的配子,无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,可知形成该植株的雄配子的基因型为Tt,则该植株出现的原因是父本减数分裂过程中同源染色体未分离。(4)若(3)中得到的植株V在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,那么以植株V为父本进行测交(Ttt×tt),雄配子基因型及比例为Tt∶t∶tt∶T=2∶2∶1∶1,其中只含T的雄配子不参与受精作用,故后代的表型及比例为黄色∶白色=2∶3,其中染色体异常植株占3/5。(5)由于单倍体玉米体细胞在减数分裂过程中会出现染色体联会紊乱,因此需在单倍体玉米幼苗期用秋水仙素处理。
7.答案　(1)抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍　减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法正常形成配子　染色体数目变异　(2)①稀有性、多方向性　1/8　②F1的花粉既有圆形黑色又有形状不规则的浅黄色　自交
解析　图1中,二倍体正常亲本经60Co射线辐射后得到的种子为M1,此过程为诱变育种;M1中只有少数个体发生了A所示的染色体易位,M1自交得到M2,从M2中选出花粉育性正常的植株作父本,二倍体正常植株作母本进行杂交得到F1,种植F1并进行花粉育性检查。图2表示发生染色体易位的纯合体,此纯合体产生的配子育性正常。(1)由二倍体西瓜作母本培育三倍体无籽西瓜过程中,第一年用秋水仙素处理母本获得四倍体植株利用的原理是秋水仙素能抑制纺锤体形成,使染色体数目加倍;第二年种植的西瓜所结果实无籽的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法正常形成配子。该育种原理是染色体数目变异。(2)①据图示可知,用60Co射线辐射后的种子记为M1,播种M1,自交得到的后代为M2。在M1中只有少数个体发生了如图1中A所示的染色体易位,原因是生物的突变具有稀有性、多定向性的特点。假设A植株染色体为AA'BB'(其中A'和B'表示易位染色体),A植株产生4种配子,若A植株产生的各种类型的配子均有一半不育,则可育配子中AB、A'B'所占比例都是1/4,又因为“在发生染色体易位的西瓜中,只有如图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常”,则A植株自交产生的后代中配子育性正常的植株有两种,即AABB和A'A'B'B',所占比例为1/4×1/4+1/4×1/4=1/8。②若要大量获得图1中A所示的少籽品种,需筛选出如图2所示的易位纯合体,可从A植株自交产生的M2中选取配子育性正常的单株作父本,与正常的二倍体母本进行杂交得到F1,种植F1并进行花粉育性检查,因为用碘液可鉴定花粉育性,经碘液处理后,育性正常的花粉呈圆形黑色,败育花粉呈形状不规则的浅黄色,所以若显微镜下观察到F1的花粉既有圆形黑色又有形状不规则的浅黄色,则父本为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株(父本)进行自交,以保留该品系。
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