阶段质量检测(四) 基因突变及其他变异 从杂交育种到基因工程(A)
(时间：45分钟，满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共42分)
1．果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变，其结果是( )
A．所属基因变成其等位基因
B．DNA内部的碱基配对原则发生改变
C．此染色体的结构发生改变
D．此染色体上基因的数目和排列顺序发生改变
解析：选A DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了改变是基因突变，结果是把所属基因变成其等位基因。
2．在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A．花色基因的碱基组成
B．花色基因的DNA序列
C．细胞的DNA含量
D．细胞的RNA含量
解析：选B 推测该红花表现型的出现是否为花色基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花植株细胞中花色基因的不同，即基因的DNA序列。
3．下列关于生物变异的叙述中错误的是( )
A．基因突变是随机的，可以发生在细胞分裂的任何时期
B．二倍体植株加倍为四倍体，营养成分必然增加
C．有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生染色体变异
D．单倍体植株长得弱小，高度不育，但有的单倍体生物是可育的
解析：选B 二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分不一定增加，营养物质的含量增加。
4．下列有关育种说法，正确的是( )
A．用杂交的方法进行育种，F1自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有1/4为纯合子
D．用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代
解析：选A 用辐射的方法进行诱变育种，由于基因突变的不定向性和有害性，诱变后的植株不一定比诱变前具有更多的优良性状。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，得到纯合子，自交后代全为纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的种是四倍体，和原二倍体品种杂交产生的后代是三倍体，高度不育。
5．人类的血红蛋白(HbA)的β链第63位氨基酸为组氨酸(CAU)，异常血红蛋白(HbM)的β链第63位为酪氨酸(UAU)，这种变异的原因在于基因中( )
A．某碱基对发生改变 B．CAU变成UAU
C．缺失一个碱基对 D．增添一个碱基对
解析：选A 据题意知，密码子由CAU变为UAU，根据碱基互补配对原则，其对应的基因转录链GTA变为ATA，即一个碱基对的替换。
6．人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病。但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接( )
A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
解析：选C 131I不能插入DNA分子中，也不能替换DNA分子中的碱基。大剂量的放射性同位素131I会导致基因突变或染色体结构的变异。上皮细胞属于体细胞，发生基因突变后不会遗传给下一代。
7．下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是( )
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1
D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
解析：选B 个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因对表型可能有影响；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常；若E、e基因与其他基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3∶1；个体乙虽然染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变。
8．原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为( )
A．少1个氨基酸，氨基酸顺序不变
B．少1个氨基酸，氨基酸顺序改变
C．氨基酸数目不变，但顺序改变
D．A、B都有可能
解析：选D 突变后少了3个碱基对，氨基酸数比原来少1个，C项错误；若减少的3个碱基对正好控制着原蛋白质的1个氨基酸，则少1个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的3个碱基对不是连续的，而是间断的，则在减少1个氨基酸的同时，突变位点之间的氨基酸序列发生改变。
9．以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是( )
A．蓝细菌 B．噬菌体
C．烟草花叶病毒 D．豌豆
解析：选D 基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中；病毒和原核生物都无法进行有性生殖，所以无法发生基因重组，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，又可以发生基因重组。
10．用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物，秋水仙素的主要作用是( )
A．使染色体再次复制
B．使染色体着丝点不分裂
C．抑制纺锤体的形成
D．使细胞稳定在间期阶段
解析：选C 秋水仙素能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，这样细胞中的染色体虽然完成了复制，但细胞不分裂，因而使细胞染色体数目加倍，由这样的体细胞经过正常的有丝分裂(秋水仙素的作用有其时效性)，产生的子细胞染色体数目均比原来的体细胞增加一倍，形成多倍体植株。
11．果蝇有一种缺刻翅的变异类型，这种变异是由染色体上某个基因缺失引起的，并且有纯合致死效应。已知在果蝇群体中不存在缺刻翅的雄性个体。用缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交得F1，然后让F1中雌雄果蝇自由交配得F2。以下分析正确的是( )
A．缺刻翅变异类型属于基因突变
B．控制翅型的基因位于常染色体上
C．F1中雌雄果蝇比例为1∶1
D．F2中缺刻翅∶正常翅＝1∶6
解析：选D 由于这种变异是染色体上某个基因缺失引起的，说明该变异属于染色体结构变异中的缺失类型；由于该变异有纯合致死的效应，且果蝇群体中不存在缺刻翅的雄性个体，说明控制翅型的基因位于X染色体上，且表现为显性性状；F1中雄果蝇中一半致死，雌雄果蝇的比例为2∶1；假设缺刻翅的基因组成为X－，则缺刻翅雌性基因型为X－Xa，正常雄性为XaY，则F1个体的基因型为X－Xa(缺刻翅)、XaXa(正常翅)、XaY(正常翅)、X－Y(致死)，F1中雌雄果蝇自由交配，F2中X－Xa(缺刻翅)占1/8，X－Y(致死)占1/8，其余都为正常翅，故F2存活个体中缺刻翅∶正常翅＝1∶6。
12．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是( )
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
解析：选A 变异具有不定向性，不存在主动适应。X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果。白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；若全是紫花植株，则是不可遗传变异。
13．菊花种类很多，与其变异类型有关。下列关于菊花细胞中染色体变异和基因重组的叙述正确的是( )
A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类增加
B．一般情况下，菊花花蕊细胞内均可发生基因重组，而根尖细胞内则不能
C．同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因突变
D．非同源染色体之间交换一部分片段，属于染色体结构变异
解析：选D 若染色体组整倍性地发生变化，其基因数量增加，但基因种类是不变的；同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组，非同源染色体之间交换一部分片段，属于染色体结构变异；在花蕊内，只有部分细胞可进行减数分裂，发生基因重组。
14．如图为利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。下列有关分析错误的是( )
A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期
B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成
C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组，植株C属于单倍体，其发育起点为配子
D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%
解析：选D 在自然条件下，基因重组发生在有性生殖形成配子的过程中，即发生在图中②过程，过程③是植物的有丝分裂过程，因此在显微镜下能观察到染色单体的时期是前期和中期；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，在多倍体育种和单倍体育种中都有所应用；植株A为二倍体，其在有丝分裂后期的细胞中含有4个染色体组，植株C是通过花药离体培养获得的，为单倍体；植物B是幼苗2经秋水仙素处理后获得的，纯合的概率为100%。
二、非选择题(共58分)
15．(10分)用紫外线处理大肠杆菌，得到色氨酸合成酶等223位的氨基酸更换的几种突变型(如下图)，已知野生型大肠杆菌此位的氨基酸是甘氨酸，请分析回答：
甘氨酸
GGU、GGC、GGA、GGG
天冬氨酸
GAU、GAC
丙氨酸
GCU、GCC、GCA、GCG
半胱氨酸
UGU、UGC
(1)造成上述变化的原因是紫外线诱导大肠杆菌发生__________，该变异最可能是DNA分子上发生了__________，如果突变型1、突变型3都只是一个核苷酸的改变引起的，请你利用密码子表推导出野生型大肠杆菌甘氨酸的密码子是________________________。
(2)从图解中你能看出基因突变的特点有哪些？
________________________________________________________________________
(写出两点即可)。
(3)诱变育种具有明显的优点，但是由于具有频率低等特点，所以并不是所有材料均适合采用诱变育种。下列不适合用诱变育种的材料有( )
A．萌发的植物种子 B．酵母菌菌落
C．植物的愈伤组织 D．哺乳动物的胚胎
解析：(1)紫外线会诱导大肠杆菌发生基因突变，该变异是DNA分子中碱基对发生替换，最终导致个别氨基酸发生改变。根据信息判断，该处甘氨酸密码子可能是GGU，一个碱基替换后变成天冬氨酸GAU或变成半胱氨酸UGU；也可能是GGC，一个碱基替换后变成天冬氨酸CAC或半胱氨酸UGC。(2)由该图解可看出基因突变具有不定向性和普遍性等特点。(3)诱变育种适用于细胞分裂比较旺盛的材料，如萌发的植物种子、酵母菌菌落、植物的愈伤组织等。哺乳动物的胚胎虽然细胞分裂旺盛，但一般不适合诱变育种。
答案：(1)基因突变 碱基对的替换 GGU或GGC
(2)基因突变具有不定向性；基因突变产生新基因；基因突变在生物界普遍存在(合理即可) (3)D
16．(8分)根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因，并回答下列问题：
(1)写出图中①②③代表的含义：
①________；②________；③________。
(2)患镰刀型细胞贫血症的根本原因是，控制________合成的________________，从而改变了遗传信息。
(3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上的隐性遗传病，该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为______________；正常基因在图中对应的组成为________。
(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征，说明基因突变具有________和________的特点。
解析：镰刀型细胞贫血症的病因是由于病人血红蛋白分子的一条多肽链上，有一个氨基酸的种类发生了改变，即由正常的谷氨酸变成了异常的缬氨酸，根本原因是合成血红蛋白分子的遗传物质DNA的碱基序列发生了改变，也就是发生了基因突变，由突变成。
答案：(1)基因突变 CAT GUA
(2)血红蛋白 DNA碱基序列发生了改变
(3)
(4)低频性 有害性
17．(10分)美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产了人胰岛素，操作过程如下图所示：
(1)①过程所使用的酶与获取胰岛素基因所使用的酶一般是________(填“相同”或“不同”)的。
(2)②过程使用的酶是______________，它的作用是使质粒与目的基因结合形成____________分子。
(3)在基因工程中③过程的目的是_________________________________________。
(4)在基因工程中，目的基因的表达与检测是通过检测大肠杆菌是否产生______________实现的。
(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(用箭头和简要文字表示)。
解析：(1)获取目的基因和切割质粒使用的一般是同一种限制酶，这样可以获得相同的黏性末端。(2)②过程表示目的基因(人胰岛素基因)与运载体(质粒)结合成重组DNA分子的过程。(3)③过程表示将目的基因导入受体细胞(大肠杆菌)的过程。(4)如果要检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌内表达，应检测大肠杆菌是否有人胰岛素产生。(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程是人胰岛素基因表达的过程，包括转录和翻译。
答案：(1)相同 (2)DNA连接酶 重组DNA(或重组质粒) (3)将目的基因导入受体细胞 (4)人胰岛素
(5)DNA(基因)mRNA蛋白质
18．(10分)科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题：
(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有____________________________，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是____________________________________________________。
观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。
(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到如表所示结果：
倍性
气孔长度(μm)
气孔宽度(μm)
气孔密度(个·μm－2)
二倍体草莓
22.8
19.4
120.5
四倍体草莓
34.7
29.6
84.3
实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株________。联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高的特点，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于___________________________________________________。
解析：(1)秋水仙素能抑制纺锤体形成，从而诱导形成多倍体。
(2)从图中可看出，影响多倍体形成的因素有秋水仙素浓度和处理时间，用0.2%的秋水仙素处理1天诱导形成四倍体的效果最显著。
(3)秋水仙素处理的是幼芽，只有地上部分加倍形成四倍体，地下部分并未加倍。
(4)从表中数据可知，四倍体单位叶面积上气孔总面积比二倍体大。气孔的作用除蒸腾作用散失水分外，还可吸收CO2用于光合作用。
答案：(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成
(2)秋水仙素浓度和处理时间 用0.2%的秋水仙素溶液处理1 d (3)当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍 中 (4)大 有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用
19．(10分)豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示：
根据以上材料，回答下列问题：
(1) CpTI基因是该基因工程中的____________基因。“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是四种脱氧核苷酸，在①过程中，首先要用____________切开，暴露出____________，再用____________连接。
(2)在该基因工程中，供体是______，受体是______。
(3)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是_____________________________
________________________________________________________________________。
(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是__________________和________________。
(5)当前，转基因大豆、转基因棉花等转基因农作物已经进入了我们的生活。请你谈谈转基因农作物可能带来的利与弊(各举一条)。
①利：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②弊：__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)目的 限制酶 黏性末端 DNA连接酶 (2)豇豆 水稻 (3)让多种害虫食用水稻叶片 (4)目的明确 培育周期短 可以克服远缘杂交的不亲和性(答出两点即可) (5)①可以让人类获得具有优良品质的作物，如蛋白质含量更高、抗逆性更强；打破传统育种界限，如植物表达微生物的抗虫性状等(其他合理答案也可) ②转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种，如抗逆性极强的“超级杂草”会严重破坏生物多样性；转入的基因可能会导致某种尚不为人知的对人体健康有害的性状的产生；造成基因污染；影响食品安全等(其他合理答案也可)
20．(10分)下图表示以番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答问题：
(1)途径1、2、3、4依据的遗传学原理分别是________、________、________、________。
(2)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过途径2获得新品种的方法是________，其中能稳定遗传的个体占________。
(4)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________，品种C的基因型是________，该过程中秋水仙素的作用机理是_______________________________________________。
解析：(1)途径1、2、3、4所用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和诱变育种，故依据的遗传学原理分别是基因重组、染色体变异、染色体变异和基因突变。(2)花药离体培养以及植物的体细胞培养都应用了植物组织培养技术，依据的原理是植物细胞的全能性。(3)途径2表示单倍体育种，经秋水仙素处理后所有的个体都是纯合子，故都能稳定遗传。(4)品种A的基因型有9种可能，其中基因型为HhRr的概率是1/4。HhRr的幼苗经秋水仙素处理后染色体数目加倍，染色体上的基因也加倍，故得品种C的基因型是HHhhRRrr。秋水仙素的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。
答案：(1)基因重组 染色体变异 染色体变异 基因突变 (2)植物细胞的全能性 (3)单倍体育种 100% (4)1/4 HHhhRRrr 抑制细胞分裂时纺锤体的形成
阶段质量检测(四) 基因突变及其他变异 从杂交育种到基因工程(B)
(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共42分)
1．某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是( )
A．环境影响 B．细胞分化
C．基因突变 D．蛋白质差异
解析：选D 镰刀型细胞贫血症的直接原因是血红蛋白分子的结构发生改变，根本原因是发生了基因突变。
2．基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是( )
A．无论是低等生物还是高等生物都可能发生突变
B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C．突变只能定向形成新的等位基因
D．突变对生物的生存往往是有利的
解析：选A 基因突变具有普遍性、随机性，基因突变是不定向的，一般是有害的。
3．某基因的一个DNA片段中的a链在复制时一个碱基G被替换为C，该基因复制3次后，发生突变的基因占该基因总数的( )
A．100% B．50%
C．25% D．12.5%
解析：选B DNA的复制是半保留式的，以DNA的a链为模板复制的子代双链DNA分子中，都存在突变基因；以与DNA的a链的互补链为模板复制的子代DNA分子都是正常的。因此，在子代DNA分子中，正常基因和突变基因各占一半。
4．生物体内的基因重组( )
A．能够产生新的基因
B．在生殖过程中都能发生
C．是生物变异的根本来源
D．在同源染色体之间也可发生
解析：选D 基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因；它发生在有性生殖的配子形成过程中；它是生物变异的来源之一，但不是根本来源。
5．依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中一般不会发生基因重组的是( )
解析：选D 次级卵母细胞形成卵细胞的过程是姐妹染色单体分开平均分配到两个子细胞的过程，一般不会发生基因重组。
6．下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是( )
A．甲图是染色体结构变异中的易位
B．乙图是染色体结构变异中的重复
C．丙图表示生殖过程中的基因重组
D．丁图表示的是染色体的数目变异
解析：选D 甲图中染色体发生了倒位；乙图中染色体属于易位；丙图发生了染色体片段的缺失；丁图中着丝点分裂，染色体数目增加一倍，只是有两条移向了同一极，属于染色体数目变异。
7．染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，下列属于染色体变异的一组是( )
①花药离体培养后长成的植株
②镰刀型细胞贫血症
③非同源染色体的自由组合
④四分体中非姐妹染色单体之间相应部位的交叉互换
⑤21三体综合征
A．①④⑤ B．②④
C．①⑤ D．②③④
解析：选C ②是基因突变，③④为基因重组。
8．用C、c和D、d表示两对同源染色体，如果在减数分裂过程中，一个染色体组成为CcDd的精原细胞形成了一个染色体组成为CCD的精子，导致该精子染色体异常的原因是( )
A．同源染色体C、c没有分离
B．姐妹染色单体C、C没有分离
C．非同源染色体C、D没有分离
D．基因发生突变
解析：选B 题干中字母代表染色体，因此不是基因突变的结果；CCD精子中多了一条C染色体，是减数第二次分裂时，姐妹染色单体没有分离而形成的。
9．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是( )
A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
解析：选C 低温诱导染色体加倍实验的实验原理是低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而产生染色体数目加倍的细胞，因此A项错误；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离，因而B项错误；改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色，所以C项正确；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞，故D项错误。
10．唇裂是一种常见的遗传病，该病的遗传类型及与该病类型相同的疾病分别是( )
①单基因遗传病 ②多基因遗传病 ③染色体异常遗传病 ④线粒体病 ⑤进行性肌营养不良 ⑥原发性高血压 ⑦并指 ⑧青少年型糖尿病 ⑨先天性聋哑 ⑩无脑儿
A．①，⑤⑥⑦ B．②，④⑤⑧
C．③，⑥⑦⑩ D．②，⑥⑧⑩
解析：选D 唇裂属多基因遗传病，是由多对基因控制的遗传病，患者常表现家族聚集现象，题中所述各项中同属本类遗传病的还有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。
11．某生物小组种植的纯种高茎豌豆，自然状态下却出现了矮茎后代，小组成员有的认为是基因突变的结果，有的认为是环境引起的。为检验是何种原因导致矮茎豌豆出现，该小组成员设计了如下几种实验方案，其中最佳方案是( )
A．分析种子中基因序列
B．将矮茎种子在良好的环境条件下种植(让它们自交)，再观察后代的性状表现
C．将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现
D．以上方案都不合理
解析：选B 分析种子中基因序列可以作出判断，但操作比较复杂，不是最佳方案，A错误；基因突变是可遗传的变异，而环境引起的性状的改变属于不可遗传的变异，由于豌豆是自花闭花受粉植物，所以最佳方案是让该变异植株进行自交，观察后代的性状再作出判断，B正确；将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交，观察后代的性状表现也可以作出判断，但由于豌豆是自花闭花授粉植物，该方案还需进行人工异花授粉，操作较为复杂，不是最佳方案，C错误。
12．某种植物的两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简单的方法是( )
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．人工诱变育种 D．细胞工程育种
解析：选B 本题要求用基因型为AAbb和aaBB(育种材料)的亲本培育出基因型为aabb的新品种(育种目标)，并要求选择最简单的方法。显然，杂交育种既能达到目的，也最简单。
13．在农作物育种上，采用的方法有：杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种。它们的理论依据依次是( )
①基因突变 ②基因互换
③基因重组 ④染色体变异
A．③①④④ B．③①②④
C．④④①② D．④②①④
解析：选A 杂交育种的理论依据是基因重组，诱变育种的理论依据是基因突变，多倍体育种、单倍体育种的理论依据是染色体变异。
14．将①、②两个植株杂交，得到③，将③再作进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是( )
A．由③到④过程一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合
B．由⑤×⑥到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异
C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．由③到⑦过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为生物进化提供原材料
解析：选A 由③到④是利用基因突变的原理进行的诱变育种，在这个过程中只进行有丝分裂，没有进行减数分裂，也就没有发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合。由⑤×⑥到⑧，进行的是多倍体育种，遵循的主要原理是染色体数目变异；若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体的基因型为AABBdd、AAbbdd、aaBBdd、aabbdd，占总数的1/4；由③到⑦的过程是单倍体育种，发生了减数分裂，减数分裂过程中可能发生突变和基因重组。
二、非选择题(共58分)
15．(10分)下图1是基因型为AaBB的二倍体生物细胞分裂示意图，图2表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，表为部分氨基酸的密码子表。请回答下列问题：
第一个字母
第二个字母
第三个字母
U
C
A
G
A
异亮氨酸
异亮氨酸
异亮氨酸
甲硫氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
天冬酰胺
赖氨酸
赖氨酸
丝氨酸
丝氨酸
精氨酸
精氨酸
U
C
A
G
(1)据图1推测，此细胞中的变异的来源可能是__________________；A与a基因的根本区别在于基因中__________________不同。
(2)在真核生物细胞中，图2中Ⅰ过程发生的场所是____________________________；写出图中①、②表示的序列：①________，②________；根据表中内容推测X表示________。
(3)人类的正常血红蛋白(HbA)β链第63位氨基酸是组氨酸(密码子为CAU或CAC)，当它被精氨酸(密码子为CGU或CGC)替代后．将产生异常血红蛋白而引起一种贫血症，其根本原因是控制血红蛋白β链合成的基因发生了怎样的变化？
________________________________________________________________________。
(4)在某一基因中，若只发生一个碱基对的改变，但生物性状没有改变，最可能的原因是__________________________________。
解析：(1)图1细胞中的姐妹染色单体上出现基因A和a，可能是基因突变所致，也可能是基因重组所致；不同基因的根本区别是其碱基对的排列顺序不同。 (2)图2中的Ⅰ过程为转录过程，真核细胞转录过程发生在细胞核、线粒体、叶绿体中，根据碱基互补配对原则可知，①表示TCC，②表示AGG，结合表中内容可知X表示精氨酸。(3)比较组氨酸的密码子与精氨酸的密码子，不难发现控制β链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代。(4)一个氨基酸可对应多个不同的密码子，若基因中一个碱基对改变，因密码子的简并性，可能产生的是相同的氨基酸，故生物性状没有改变。
答案：(1)基因突变或基因重组 碱基对的排列顺序
(2)细胞核、线粒体、叶绿体 TCC AGG 精氨酸
(3)控制β链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代了
(4)密码子有简并性
16．(10分)下图为农业生产上两种不同的育种途径，请回答：
(1)箭头“→”所示的途径为__________育种，其原理是__________；“?”所示的途径为______育种，其原理是______________。
(2)图中A和B处理的手段依次为__________和________________。
(3)从F1到F4连续多代自交的目的是提高________的比例，从F2开始逐代进行人工选择是为了淘汰______________________。
(4)图示的两种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是________________________。
解析：(1)箭头“→”所示的育种方式为杂交育种，其原理是基因重组；“ ?”所示的育种方式为单倍体育种，其原理是染色体(数目)变异。(2)“?”所示的单倍体育种过程中，利用F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，然后对单倍体幼苗进行秋水仙素处理，抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，形成纯合二倍体。(3)F1一般为杂合子，因此F1自交后，在F2中出现性状分离，若选择隐性纯合子，直接在F2中选择即可，而从F1到F4 连续多代自交的目的是提高纯合子的比例，并不断淘汰表现型不符合要求的个体，从而获得显性纯合子。(4)单倍体育种往往离不开杂交育种，其目的是使两个亲本控制的优良性状通过交配集中在F1体内。
答案：(1)杂交 基因重组 单倍体 染色体变异
(2)花药离体培养 秋水仙素处理幼苗
(3)纯合子 表现型不符合育种目的的个体
(4)使两个亲本控制的优良性状通过杂交集中在F1体内
17．(10分)下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：
(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：______________________；________________________________________________________________________；
______________________；____________________________________________。
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？________，为什么？________________________________________________________________________。
(3)过程②必需的酶是________酶。
(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若③④⑤过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶________________个。
(5)在利用A、B获得C的过程中，常用________切割A和B，使它们产生__________________，再加入____________，才可形成C。
解析：(2)图中①过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。(3)从mRNA→DNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。(4)一个DNA分子中的鸟嘌呤(b个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a个)的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为(a－b)个。连续复制4次，共产生DNA分子24＝16个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(a－b)×(16－1)＝15(a－b)。(5)构建基因表达载体时需将目的基因与运载体用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。
答案：(1)提取目的基因 目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 (2)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA (3)逆转录 (4)15(a－b) (5)同一种限制酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
18．(8分)请根据下面的示意图，回答问题：
(1)请写出图中A、B、C所代表的结构或内容的名称：
A________，B________，C________。
(2)该图解是________示意图，进行该操作的主要目的是________________________________________________________________________。
(3)若胎儿患有多基因遗传病，________(填“能”或“不能”)在光镜下观察到致病基因；该类遗传病的特点是：在群体中发病率较________，常表现出______________，易受________的影响。
(4)如果某人患有一种伴X染色体显性遗传病，对其妻子检查时发现C细胞的染色体组成为XX，是否需要终止妊娠？________，理由是____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)(2)产前诊断的主要检测手段有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等，目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，图示为羊水检查，A为子宫，B为羊水，C为胎儿细胞。(3)多基因遗传病属于分子水平的疾病，在光学显微镜下不可见。多基因遗传病在群体中发病率较高，常表现出家族聚集现象，易受环境的影响。(4)伴X染色体显性遗传病，父方的显性致病基因肯定传给女儿，女儿(XX)患病，因此要终止妊娠。
答案：(1)子宫 羊水 胎儿细胞 (2)羊水检查 确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病 (3)不能 高 家族聚集现象 环境 (4)是 父亲的X染色体一定传递给女儿，女儿一定患有该遗传病
19．(10分)冬小麦是山东省重要的粮食作物，农业科技人员不断进行研究以期获得高产抗病的新品种。分析回答：
(1)冬小麦经过低温环境才能开花，这是由于幼苗感受低温刺激产生某种特殊蛋白质所致，该作用称为春化作用，高温、低氧、缺水等均可以解除春化而不能抽穗开花。
①春化过程使植物内某些细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，该过程称为______，这些稳定性差异产生的根本原因是__________________________________。
②某研究小组发现经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。合理的解释是____________________________________________________________。
(2)假设A、b代表小麦的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。
①由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方法称为________。若经过②过程产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有________株。基因型为Aabb的类型经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________。
②过程⑤常采用________由AaBb得到Ab个体。与“过程①②③”的育种方法相比，“过程⑤⑥”育种的优势是_________________________________________________。
③过程④在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是____________。与“过程⑦”的育种方法相比，“过程④”育种的优势是____________________________。
解析：(1)细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程称为细胞分化。细胞分化是基因选择性表达的结果。低温能诱导染色体数目加倍，故经过严寒之后，部分小麦幼叶细胞的染色体数目是老叶细胞的2倍。(2) AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式是杂交育种，经过②过程产生的子代总数为1 552株，其中基因型为AAbb的植株理论上占总数的1/16，共97株。过程⑤为单倍体育种，常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。与杂交育种方法相比，单倍体育种可明显缩短育种年限。过程④为基因工程育种，与过程⑦的诱变育种相比，基因工程育种的优势是能定向地改造生物的遗传性状。
答案：(1)①细胞分化 基因的选择性表达
②低温抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍(或部分幼叶细胞处于有丝分裂后期)
(2)①杂交育种 97 1∶1
②花药离体培养 明显缩短了育种年限
③限制酶、DNA连接酶 定向地改造生物的遗传性状
20．(10分)某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答下列问题。
(1)自然状态下该植物一般都是_______合子。
(2)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有____________和多害少利性这三个特点。
(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2中______抗病矮茎个体，再经连续自交等_______手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及比例为_____________。
(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_____________。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。
解析：(1)自然状态下，自花且闭花授粉植物一般不能进行杂交，都是纯合子。(2)诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性、低频性和多害少利性，处理大量种子的目的是增加突变数，为选种提供更多的材料。(3)纯合抗病矮茎个体的基因型为RRDDEE。若采用杂交育种培育纯合抗病矮茎品种，则离不开连续自交等纯合化处理和连续选择的环节。若只考虑茎的高度，亲本的基因型为DDEE×ddee，F1的基因型为DdEe，F1自交产生的F2的表现型和比例为高茎(ddee)∶中茎(D_ee和ddE_)∶矮茎(D_E_)＝1∶(3＋3)∶9＝1∶6∶9。(4)利用亲本进行单倍体育种的过程图示如下：
基因型为RrDdEe的抗病矮茎杂合子产生花粉的过程会发生基因重组。诱导单倍体染色体数目加倍的过程中会发生染色体数目的变异。
答案(1)纯
(2)不定向性、低频性
(3)选择 纯合化 年限越长 高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9
(4)基因重组和染色体变异
