2023年高考真题和模拟题生物分项汇编（全国通用）专题09 变异、育种与进化（解析版）

这是一份2023年高考真题和模拟题生物分项汇编（全国通用）专题09 变异、育种与进化（解析版），共41页。试卷主要包含了单选题，多选题，选择题组，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

专题09 变异、育种与进化

一、单选题
1．（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ）
A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
1．D
【分析】1. 被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；
B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；
C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；
D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
故选D。

2．（2023·湖北·统考高考真题）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（　　）
A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用
B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快
C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变
D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素
2．A
【分析】根据题干信息“将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强”，可知吸引蛾类或蜂类传粉的决定性因素是花冠颜色。
【详解】A、甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确；
B、甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误；
C、基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变 ，C错误；
D、若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。
故选A。

3．（2023·湖北·统考高考真题）栽培稻甲产量高、品质好，但每年只能收获一次。野生稻乙种植一次可连续收获多年，但产量低。中国科学家利用栽培稻甲和野生稻乙杂交，培育出兼具两者优点的品系丙，为全球作物育种提供了中国智慧。下列叙述错误的是（　　）
A．该成果体现了生物多样性的间接价值
B．利用体细胞杂交技术也可培育出品系丙
C．该育种技术为全球农业发展提供了新思路
D．品系丙的成功培育提示我们要注重野生种质资源的保护
3．A
【分析】生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统的功能上，培育新品系不属于间接价值，潜在价值指的是尚未发现的。植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。体细胞杂交在转移抗逆性状，进行作物改良，实现远缘重组，创造新型物种，以及定向转移胞质基因控制的性状和利用配子一体细胞杂交产生三倍体植物上显示出重要的应用前景，并对丰富种质、保持和促进生物多样性具有重大的意义。
【详解】A、生物多样性的直接价值提现在食用、药用、文学艺术创作等，间接价值体现在调节生态系统的功能上，培育新品系不属于间接价值，A错误；
B、植物体细胞杂交是以原生质体培养为基础，人工诱导使不同亲本原生质体融合，并通过对异核体的培养产生体细胞杂种的技术。植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组，创造和培养植物新品种乃至新物种，尤其在多基因控制农艺性状的改良上具有较大优势。因此可以利用该方法培育品系丙，B正确；
C、该育种技术把栽培稻和野生稻杂交，为全球农业发展提供了新思路，C正确；
D、品系丙的成功培育需要依靠野生稻的参与，提示我们要注重野生种质资源的保护，D正确。
故选A。

4．（2023·湖南·统考高考真题）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%。下列叙述错误的是（    ）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
4．D
【分析】1、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因突变是基因中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。基因突变包括显性突变和隐性突变，隐性纯合子发生显性突变，一旦出现显性基因就会出现显性性状:显性纯合子发生隐性突变，突变形成的杂合子仍然是显性性状，只有杂合子自交后代才出现隐性性状。
【详解】A、ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；
B、头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄人含酒精的药物或食物，B正确；
C、ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，乙醛脱氢酶2的化学本质是蛋白质，C正确；
D、酶制剂会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛分解为乙酸，不能预防酒精中毒，D错误。
故选D。

5．（2023·广东·统考高考真题）中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1（一种RNA分子）通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是（    ）
A．p53基因突变可能引起细胞癌变
B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
5．C
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、p53基因是抑癌基因，这类基因突变可能引起细胞癌变，A正确；
B、p53基因是抑癌基因，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，B正确；
C、依据题意，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快，C错误；
D、circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究，D正确。
故选C。

6．（2023·浙江·统考高考真题）浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址，证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种，创造水稻高产新记录，为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是（　　）
A．自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B．现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C．驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D．超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
6．D
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择选择的通常是对人类有利的类型，故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用，A错误；
B、基因库是指一个种群所有基因的总和，经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高，则可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同，B错误；
C、驯化形成的现代稻保留了野生稻的优良性状，而一些不利性状在选择中被淘汰，C错误；
D、超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种，该过程的原理主要是基因重组，D正确。
故选D。

7．（2023·浙江·统考高考真题）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．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
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
7．C
【分析】1、DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、限制酶和DNA聚合酶作用的对象都是磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B正确；
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；
D、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。
故选C。

8．（2023·浙江·统考高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（　　）

A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
8．B
【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，处于有丝分裂的中期；图乙细胞不含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；
B、甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子 ，B错误；
C、甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。
故选B。

9．（2023·湖北·统考高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”表示杂交信号），结果正确的是（　　）

A． B．
C． D．
9．B
【分析】染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
【详解】DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在着丝粒附近，倒位发生后，基因位置颠倒，但DNA探针依然可以识别，故B正确。
故选B。

10．（2023·浙江·统考高考真题）不同物种体内会存在相同功能的蛋白质，编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表，表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。（　　）

大猩猩
黑猩猩
人
猩猩
96.61%
96.58%
96.70%
大猩猩

98.18%
98.31%
黑猩猩


98.44%
下列叙述错误的是（　　）
A．表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B．猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C．人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D．黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
10．D
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等，化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹；比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学，比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官；胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学，也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】A、表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序，属于生物进化方面的分子水平证据，A正确；
B、表中数据显示，猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩，因而推测，猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩，B正确；
C、表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比，该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正确；
D、表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩，因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近，D错误。
故选D。

11．（2023·湖北·统考高考真题）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　）

A．52% B．27% C．26% D．2%
11．B
【分析】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。
【详解】分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。
故选B。

12．（2023·北京·统考高考真题）抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标（　　）
A．在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子
B．大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂
C．转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植
D．转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带
12．B
【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。达尔文认为生物变异在前，选择在后，适者生存，优胜劣汰。
【详解】A、在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子，非转基因作物的存在不会对害虫生存产生压力，A不符合题意；
B、大面积种植转基因作物并使用杀虫剂会导致害虫大量死亡，抗性基因频率会越来越高，因为能生存的大多数都具有抗性基因，B符合题意；
C、转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植也会减少转基因作物的数量，减少对害虫的杀伤力，C不符合题意；
D、转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带会使一部分害虫体内的非抗性基因保留下来，不至于抗性基因越来越高，D不符合题意。
故选B。

13．（2023·广东·统考高考真题）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（    ）
A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
13．B
【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充，A正确；
B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误；
C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入，科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA的复制）以及从RNA流向DNA（逆转录），对中心法则进行了补充，C正确；
D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质，在20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。
故选B。

14．（2023·广东·统考高考真题）下列叙述中，能支持将线粒体用于生物进化研究的是（    ）
A．线粒体基因遗传时遵循孟德尔定律
B．线粒体DNA复制时可能发生突变
C．线粒体存在于各地质年代生物细胞中
D．线粒体通过有丝分裂的方式进行增殖
14．B
【分析】线粒体属于真核细胞的细胞器，有外膜和内膜，内膜向内折叠形成嵴。线粒体中含有DNA和RNA，能合成部分蛋白质，属于半自主细胞器。
【详解】A、孟德尔遗传定律适用于真核生物核基因的遗传，线粒体基因属于质基因，A错误；
B、线粒体DNA复制时可能发生突变，为生物进化提供原材料，B正确；
C、地球上最早的生物是细菌，属于原核生物，没有线粒体，C错误；
D、有丝分裂是真核细胞的分裂方式，线粒体不能通过有丝分裂的方式增殖，D错误。
故选B。

15．（2023·湖南·统考高考真题）“油菜花开陌野黄，清香扑鼻蜂蝶舞。”菜籽油是主要的食用油之一，秸秆和菜籽饼可作为肥料还田。下列叙述错误的是（    ）
A．油菜花通过物理、化学信息吸引蜂蝶
B．蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化
C．蜂蝶与油菜的种间关系属于互利共生
D．秸秆和菜籽饼还田后可提高土壤物种丰富度
15．C
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
生物的种间关系有：种间竞争、捕食、原始合作、互利共生、寄生。
【详解】A、油菜花可以通过花的颜色（物理信息）和香味（化学信息）吸引蜂蝶，A正确；
B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，蜜蜂、蝴蝶和油菜之间存在协同进化，B正确；
C、蜂蝶与油菜的种间关系属于原始合作，C错误；
D、秸秆和菜籽饼可以为土壤中的小动物和微生物提供有机物，故二者还田后可以提高土壤物种丰富度，D正确。
故选C。

16．（2023·浙江·统考高考真题）太平洋某岛上生存着上百个蜗牛物种，但同一区域中只有少数几个蜗牛物种共存。生活在同一区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性高，生活在不同区域的不同蜗牛物种之间外壳相似性低。下列叙述正确的是（    ）
A．该岛上蜗牛物种数就是该岛的物种多样性
B．该岛上所有蜗牛的全部基因组成了一个基因库
C．同一区域内的不同蜗牛物种具有相似的外壳是自然选择的结果
D．仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位重叠的结果
16．C
【详解】A、物种多样性是指地球上动物、植物、微生物等生物种类的丰富程度，蜗牛只是其中的一种生物，其数量不能代表该岛的物种多样性，A错误；
B、一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库，而该岛上的蜗牛有上百个物种，故其全部基因不能组成一个基因库，B错误；
C、同一区域内的不同蜗牛物种所处的环境相同，具有相似的外壳，是自然选择的结果，C正确；
D、仅有少数蜗牛物种生存在同一区域是种间竞争造成生态位分化的结果，D错误。
故选C。

二、多选题
17．（2023·湖南·统考高考真题）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下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述正确的是（    ）

…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
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．CD
【分析】同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生互换，这会导致基因重组。
【详解】AB、根据表格分析，纯合抗虫水稻亲本6个位点都是A/A，纯合易感水稻亲本6个位点都是G/G，抗虫水稻1的位点1和2都变成了G/G，则位点2-3之间可能发生过交换，也可能是位点1-3之间发生交换，易感水稻1的位点6变为A/A，则位点2-3之间未发生交换，5-6之间可能发生过交换，A、B错误；
CD、由题表分析可知，抗虫水稻的相同点为在位点3-5 中都至少有一条DNA有A-T碱基对，即位点2-6之间没有发生变化则表现为抗虫，所以抗虫基因可能位于2-6之间，或者说与位点3、4、5有关，C、D正确。
故选CD。

三、选择题组
（2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5－azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
18．这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于（    ）
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体变异 D．表观遗传
19．该植物经5－azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是（    ）
A．基因的碱基数量 B．基因的碱基排列顺序
C．基因的复制 D．基因的转录
18．D 19．D
【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
【详解】18．表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。
故选D。
19．甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达。植物经5－azaC去甲基化处理后，基因启动子正常解除基因转录沉默，基因能正常转录产生mRNA。
故选D。

四、实验题
20．（2023·广东·统考高考真题）种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。
回答下列问题：
(1)拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与_________植株的种子大小相近。
(2)用PCR反应扩增DAI基因，用限制性核酸内切酶对PCR产物和_________进行切割，用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备_________。
(3)转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。

①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了_________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到_________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，再使用限制性核酸内切酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑_________。

20．(1)野生型
(2)运载体 启动子和终止子
(3) DAI基因和卡那霉素抗性基因 75 自交 100   
【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换；基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期；基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
【详解】（1）根据题干信息可知，突变后的基因为隐性基因，则野生型DAI基因为显性基因，因此采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与野生型植株的种子大小相近。
（2）利用PCR技术扩增DAI基因后，应该用同种限制性核酸内切酶对DAI基因和运载体进行切割，再用DNA连接酶将两者连接起来；在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端，因此为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备启动子和终止子。
（3）①根据题干信息和图形分析，将T0代植株的花序浸没在农杆菌（T-DNA上含有DAI基因和卡那霉素抗性基因）液中转化，再将获得的T1代种子播种在选择培养基（含有卡那霉素）上，若在选择培养基上有能够萌发并生长的阳性个体，则说明含有卡那霉素抗性基因，即表示其基因组中插入DAI基因和卡那霉素抗性基因。
②T1代阳性植株都含有DAI基因，由于T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点，所以不确定是单一位点插入还是多位点插入，若是单一位点插入，相当于一对等位基因的杂合子，其自交后代应该出现3∶1的性状分离比，而题干要求选出单一位点插入的植株，因此应该选择阳性率约75%的培养基中幼苗继续培养。
③将以上获得的T2代阳性植株自交，再将得到的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基上，若某培养基上全部为具有卡那霉素抗性的植株即为需要选择的植株，即阳性率达到100%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。根据图形分析，野生型和突变型基因片段的长度都是150bp，野生型的基因没有限制酶X的切割位点，而突变型的基因有限制酶X的切割位点，结合图中的数据分析可知电泳图中，野生型只有150bp，突变型有50bp和100bp，如图：
   。

21．（2023·湖南·统考高考真题）某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和____ 。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对_________________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在__________μg·mL-1浓度区间进一步实验。
测试菌
抗菌肽浓度/（µg•mL-1）
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黄色葡萄球菌
-
-
-
-
-
+
+
枯草芽孢杆菌
-
-
-
-
-
+
+
禾谷镰孢菌
-
+
+
+
+
+
+
假丝酵母
-
+
+
+
+
+
+
注：“+”表示长菌，“-”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是______（答出两点即可）。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及_____（答出两点）等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术___（填“是”或“否”）。

(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是______。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体   ②MRSA感染的肺类装配体   ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽   ④生理盐水   ⑤青霉素（抗金黄色葡萄球菌的药物）   ⑥万古霉素（抗MRSA的药物）
21．(1)无机盐、淀粉
(2)金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73~3.45
(3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失
(4)无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境 否
(5)②③④⑥
【分析】动物培养的条件：
1、营养：在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。
2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作:定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。
3、适宜温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5)℃；pH多为7.2~7.4；动物细胞培养还需要考虑渗透压。
4、气体环境：O2：细胞代谢所必需的；CO2：维持培养液pH。
【详解】（1）由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。
（2）由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45-55.20 μg·mL-1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73μg·mL-1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73~3.45 μg·mL-1的浓度区间进一步实验。
（3）在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。
（4）肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。
（5）科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、④生理盐水（设置对照实验使用）、 ⑥万古霉素（抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效），故选②③④⑥。

22．（2023·浙江·统考高考真题）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
杂交组合
P
F1
F2
甲
紫红眼突变体、紫红眼突变体
直翅紫红眼
直翅紫红眼
乙
紫红眼突变体、野生型
直翅红眼
直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1
丙
卷翅突变体、卷翅突变体
卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
丁
卷翅突变体、野生型
卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1
卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于__________（填“显性”或“隐性”）突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合__________的各代昆虫进行__________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为__________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
(2)根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合__________效应。
(3)若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为__________。
(4)又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。
（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择__________进行杂交获得F1，__________。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
Ⅰ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为__________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
22．(1)隐性 乙 性别 直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1
(2)显性致死
(3)卷翅红眼：直翅红眼=14：17
(4)黑体突变体和紫红眼突变体 F1随机交配得F2 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1
【分析】据杂交组合乙分析可得红眼为显性，紫红眼为隐性；据杂交组合丙分析可得卷翅为显性，直翅为隐性。
【详解】（1）杂交组合乙分析：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，因此红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2表型及其比例为直翅红眼雌：直翅紫红眼雌：直翅红眼雄：直翅紫红眼雄=3：1：3：1，子代表型符合自由组合定律，与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3：1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。
（3）由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2/3Aa、1/3aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即1/2Aa、1/2aa，丙、丁两组的F1全部个体混合，则Aa为2/3+1/2=7/6、aa=1/3+1/2=5/6，即Aa占7/12、aa占5/12，自由交配，则A的配子为7/12×1/2=7/24，a=1-A=17/24，则Aa：aa=（2×7/12×17/12）：（17/12×17/12）=14：17，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼：直翅红眼=14：17。
（4）实验思路：选择黑体突变体和紫红眼突变体进行杂交获得F1，F1随机交配得F2，观察F2表型及个数。
预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。

五、综合题
23．（2023·山东·高考真题）当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。

(1)该实验的自变量为______。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有_________（答出2个因素即可）。
(2)根据本实验，____（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，理由是__________。
(3)据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量__________（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是__________。
23．(1)光、H蛋白 CO2浓度、温度
(2)不能 突变体PS11系统光损伤小但不能修复，野生型光PS11系统损伤大但能修复
(3)少 突变体PNQ高，PS11系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PS11活性高，光反应产物多
【分析】光合作用过程：
（1）光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；
（2）暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】（1）据题意拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，结合题图分析实验的自变量有光照、H蛋白；影响光合作用强度的主要环境因素有CO2浓度、温度、水分等。
（2）据图分析，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，能减少强光对PSⅡ复合体造成损伤。但是野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，故不能确定强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱。
（3）据图分析，强光照射下突变体中NPQ/相对值，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少；突变体的NPQ强度大，能够减少强光对PSII的损伤且减少作用大于野生型H蛋白的修复作用，这样导致突变体的PSⅡ活性高，能为暗反应提供较多的NADPH和ATP促进暗反应进行，因此突变体的暗反应强度高于野生型。

24．（2023·北京·统考高考真题）二十大报告提出“种业振兴行动”。油菜是重要的油料作物，筛选具有优良性状的育种材料并探究相应遗传机制，对创制高产优质新品种意义重大。
(1)我国科学家用诱变剂处理野生型油菜（绿叶），获得了新生叶黄化突变体（黄化叶）。突变体与野生型杂交，结果如图甲，其中隐性性状是___________。

(2)科学家克隆出导致新生叶黄化的基因，与野生型相比，它在DNA序列上有一个碱基对改变，导致突变基因上出现了一个限制酶B的酶切位点（如图乙）。据此，检测F2基因型的实验步骤为：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→___________→电泳。F2中杂合子电泳条带数目应为___________条。

(3)油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），使杂交油菜的大规模种植成为可能。品系A1育性正常，其他性状与A相同，A与A1杂交，子一代仍为品系A，由此可大量繁殖A。在大量繁殖A的过程中，会因其他品系花粉的污染而导致A不纯，进而影响种子S的纯度，导致油菜籽减产。油菜新生叶黄化表型易辨识，且对产量没有显著影响。科学家设想利用新生叶黄化性状来提高种子S的纯度。育种过程中首先通过一系列操作，获得了新生叶黄化的A1，利用黄化A1生产种子S的育种流程见图丙。

①图丙中，A植株的绿叶雄性不育子代与黄化A1杂交，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为_______________。
②为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，简单易行的田间操作用____________________________。
24．(1)黄化叶
(2)用限制酶B处理 3
(3)50% 在开花前把田间出现的绿叶植株除去
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变；如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变。
【详解】（1）野生型油菜进行自交，后代中既有野生型又有叶黄化，由此可以推测黄化叶是隐性性状。
（2）检测F2基因型的实验步骤为：：提取基因组DNA→PCR→回收扩增产物→用限制酶B处理→电泳。野生型基因电泳结果有一条带，叶黄化的基因电泳结果有两条带，则F2中杂合子电泳条带数目应为3条。
（3）①油菜雄性不育品系A作为母本与可育品系R杂交，获得杂交油菜种子S（杂合子），可判断雄性不育品系A为显性纯合子（AA），R为隐性纯合子（aa），A植株的绿叶雄性不育子代（AA）与黄化A1（Aa）杂交，后代中一半黄化，一半绿叶，筛选出的黄化A植株占子一代总数的比例约为50%。
②A不纯会影响种子S的纯度，为减少因花粉污染导致的种子S纯度下降，应在开花前把田间出现的绿叶植株除去。

25．（2023·北京·统考高考真题）学习以下材料，回答下面问题。
调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。

在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。
(1)叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。
(2)结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
(3)请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。
①确定相应蛋白的细胞定位和功能
②用诱变剂处理突变体m
③鉴定相关基因
④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株
(4)本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。
25．(1)光合 脂肪酸
(2)长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸
(3)②④①③
(4)叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡
【分析】本实验为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。
【详解】（1）叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。
（2）M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。
（3）“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：②用诱变剂处理突变体m，④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株，①确定相应蛋白的细胞定位和功能，③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。
（4）细胞器间协作以维持稳态与平衡的过程：叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。

26．（2023·湖南·统考高考真题）基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题：

(1)此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是________。
(2)此家系中甲基因突变如下图所示：
正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3'
研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为  ）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。
(3)女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。
26．(1)常染色体隐性遗传病 1/32
(2)5'-TAAGGT-3' 8和302
(3)4
【分析】基因分离定律和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
【详解】（1）由遗传系谱图可知，由于I-1与I-2均表现正常，他们关于甲病的基因型均为+/-，而他们的女儿Ⅱ-4患病，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，由I-1、I-2和Ⅱ-3关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病，所以I-1和I-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。
（2）本题研究甲基因突变情况，二代1为杂合子，兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因，扩增引物应为两基因共有的TAAGGT。可扩增出大量正常甲基因和突变甲基因供后续鉴定。此时酶切，正常甲基因酶切后片段为8和2+293+7=302bp,突变甲基因无法被酶切，故不写。后续可通过电泳等手段区分开，达到检测甲基因突变情况的目的。
（3）Ⅲ-2关于乙的基因型为-/-，有患NTDs的可能，因此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为4mg·d-1。

27．（2023·全国·统考高考真题）乙烯是植物果实成熟所需的激素，阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟，这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题，以达到增加经济效益的目的。现有某种植物的3个纯合子（甲、乙、丙），其中甲和乙表现为果实不能正常成熟（不成熟），丙表现为果实能正常成熟（成熟），用这3个纯合子进行杂交实验，F1自交得F2，结果见下表。
实验
杂交组合
F1表现型
F2表现型及分离比
①
甲×丙
不成熟
不成熟：成熟=3：1
②
乙×丙
成熟
成熟：不成熟=3：1
③
甲×乙
不成熟
不成熟：成熟=13：3
回答下列问题。
(1)利用物理、化学等因素处理生物，可以使生物发生基因突变，从而获得新的品种。通常，基因突变是指_____。
(2)从实验①和②的结果可知，甲和乙的基因型不同，判断的依据是_____。
(3)已知丙的基因型为aaBB，且B基因控制合成的酶能够催化乙烯的合成，则甲、乙的基因型分别是_____；实验③中，F2成熟个体的基因型是_____，F2不成熟个体中纯合子所占的比例为_____。
27．(1)DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程
(2)实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不相同
(3)AABB、aabb aaBB和aaBb 3/13
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）基因突变是指DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程。
（2）甲与丙杂交的F1为不成熟，子二代不成熟：成熟=3：1，所以甲的不成熟相对于成熟为显性，乙与丙杂交的F1为成熟，子二代成熟：不成熟=3：1，所以乙的不成熟相对于成熟为隐性。即实验①和实验②的F1性状不同，F2的性状分离比不相同，故甲和乙的基因型不同。
（3）由于甲的不成熟为显性，且丙为aaBB，所以甲是AABB；乙的不成熟为隐性，所以乙为aabb；则实验③的F1为AaBb， F2中成熟个体为aaB_，包括aaBB和aaBb，不成熟个体占1-（1/4）×（3/4）=13/16；而纯合子为AABB，AAbb，aabb，占3/16，所以不成熟中的纯合子占3/13。



一、单选题
1．（2023·北京·人大附中校考三模）禾本科三倍体具有重要的育种价值，下图表示利用三倍体获得新品种的四种方式。下列相关叙述，正确的是（    ）

A．方式①对材料进行处理后，一定需通过组织培养才能获得植株
B．方式②是体细胞与配子杂交获得的，这种变异属于基因重组
C．方式③通过杂交获得，产生的异源五倍体植株一定能产生可育后代
D．方式④可利用低温处理三倍体幼苗，抑制有丝分裂中纺锤体形成
1．D
【分析】基因重组是指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。狭义范围的基因重组包括减数第一次分裂后期同源染色体上的非姐妹染色单体互换导致的非等位基因的重新组合，还包括减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。广义范围的基因重组还包括基因工程和细菌之间的转化。
植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。
低温和秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，可以抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
【详解】A、对材料进行转基因之后，受体细胞需要植物组织培养才能获得植株；但是辐射对象如果是种子的情况下，正常种植即可，不需要植物组织培养，A错误；
B、基因重组是指生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，基因重组发生在减数第一次分裂前期染色体互换和减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，所以体细胞和配子杂交不属于基因重组，B错误；
C、杂交后产生的五倍体，会发生联会紊乱，无法产生配子，所以不可育，C错误；
D、低温处理三倍体幼苗，可以抑制有丝分裂前期纺锤体形成，使染色体数目加倍，D正确。
故选D。

2．（2023·浙江·校联考模拟预测）为了更好的理解有丝分裂过程，某同学绘制了如下相关模型图，下列叙述正确的是（    ）

A．图①代表的是前期，此时最重要的变化是染色体的出现
B．由于图②时期纺锤丝的牵拉，核DNA最终被平均分配到两个子细胞中
C．图②相较图①染色体组数加倍，染色单体数不变
D．图③可表示洋葱外表皮细胞有丝分裂末期图
2．B
【分析】有丝分裂过程（1）间期：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。（2）前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。（记忆口诀：膜仁消失显两体）。（3）中期：染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝附着，并牵引染色体运动，使染色体的着丝粒排列在赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期，同时注意赤道板并不是一个具体结构，是细胞中央的一个平面。（记忆口诀：形数清晰赤道齐）。（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。（记忆口诀：粒裂数增均两极）。（5）末期：染色体变成染色质，纺锤体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成二个子细胞。（记忆口诀：两消两现重开始）。
【详解】A、图①代表的是减数第一次分裂前期，有丝分裂不会出现四分体，A错误；
B、在纺锤丝的牵引下，核DNA最终被平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定，B正确；
C、图②相较图①染色体组数加倍，染色单体消失，C错误；
D、洋葱外表皮细胞的高度分化的细胞，不会发生细胞分裂，D错误。
故选B。

3．（2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测）鹿茸（鹿的初生幼角）是一种名贵的中药材，控制鹿后代的性别、提高雄性的比例是提高鹿茸产量的重要手段。Zfx/Zfy基因是位于X、Y染色体上的一对等位基因，其表达的锌指蛋白参与机体生长发育的调控，是早期胚胎发育的性别决定因子之一、下列相关叙述错误的是（    ）

A．可以通过干预Zfx/Zfy基因的表达来提高鹿茸的产量
B．Zfx/Zfy基因可能出现在鹿的常染色体上
C．Zfx基因和Zfy基因的分离发生在减数分裂过程中
D．Zfx/Zfy基因所控制性状的遗传无性别差异
3．D
【分析】染色体结构变异主要包括4种：①缺失：染色体中某一片段的缺失。②重复：染色体增加了某一片段。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。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。
【详解】A、由于Zfx/Zfy基因的表达产物是早期胚胎发育的性别决定因子之一，故可以通过干预基因Zfx/Zfy的表达来提高雄性个体的比例，进而提高鹿茸的产量，A正确；
B、如果发生染色体结构变异，则Zfx/Zfy基因有可能出现在鹿的常染色体上，B正确；
C、Zfx基因和Zfy基因是一对等位基因，二者的分离发生在减数分裂过程中，C正确；
D、根据伴性遗传的概念，性染色体上的基因在遗传上总是和性别相关联，性状表现会出现性别上的差异，因此Zfx/Zfy基因所控制性状的遗传存在性别差异，D错误。
故选D。

4．（2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测）我国多个科研团队合作发现，位于水稻3号染色体上的Ef-cd基因可将水稻成熟期提早7~20天，该基因兼顾了早熟和高产两方面特征。含Ef-cd基因的水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用速率均显著增强。下列有关叙述错误的是（    ）
A．水稻的早熟和高产性状受Ef-cd基因和环境共同影响
B．Ef-cd基因可能通过控制酶的合成来控制水稻细胞代谢
C．人工选育早熟、高产新品种的过程中Ef-cd基因频率发生了改变
D．应用Ef-cd基因培育早熟、高产小麦新品种，最简便的方法是杂交育种
4．D
【分析】由题意可知，Ef-cd基因能提升水稻氮吸收能力、增强叶绿素代谢及光合作用相关过程，有利于高产，且使水稻早熟7-20天。
【详解】A、性状是由基因和环境共同作用的结果，所以水稻的早熟和高产性状受Ef-cd基因和环境共同影响，A正确；
B、含Ef-cd基因的水稻的氮吸收能力、叶绿素代谢水平及光合作用速率均显著增强，Ef-cd基因可能通过控制酶的合成来控制水稻细胞代谢，B正确；
C、含Ef-cd基因的水稻品种具有早熟、高产的特点，往往会被保留下来，使得种群中Ef-cd基因的数量增加，Ef-cd基因频率变大，C正确；
D、Ef-cd基因是在水稻中发现的，欲培育小麦新品种，由于水稻和小麦不是同一物种，存在生殖隔离，不能用杂交育种的方法，宜采用转基因育种的方法，D错误。
故选D。

5．（2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测）利用生物的变异可以培育出许多优良品种。下列关于变异和育种的叙述，正确的是（    ）
A．诱变育种可定向改变突变方向，提高突变频率，缩短育种年限
B．二倍体水稻与四倍体水稻杂交可产生后代，两者不存在生殖隔离
C．单倍体育种能明显缩短育种年限，是因为单倍体的杂交后代不发生性状分离
D．通过杂交育种、诱变育种可定向改变水稻的基因频率
5．D
【分析】1、单倍体育种的过程：将花粉通过花药离体培养的方法来获得单倍体，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，得到正常的植株，再从中选择出我们所需要的类型；单倍体育种的特点是：明显缩短育种年限。
2、多倍体育种最常用最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
3、杂交育种是指将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
4、诱变育种是指利用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
【详解】A、诱变育种可提高突变频率，缩短育种年限，但突变的方向仍然是不定向的，A错误；
B、二倍体水稻与四倍体水稻杂交产生的后代不可育，二者之间存在生殖隔离，B错误；
C、单倍体育种能明显缩短育种年限，育种过程中形成的单倍体植株高度不育，不会有杂交后代，能稳定遗传的具有优良性状的个体是用秋水仙素处理单倍体植株幼苗使其染色体数目加倍所致，C错误；
D、杂交育种、诱变育种过程中因为有人工选择过程，故可定向改变水稻的基因频率，D正确。
故选D。

6．（2023·广东肇庆·校考模拟预测）水稻（2n=24）是两性花，雌雄同株。我国科学家“杂交水稻之父”袁隆平继培育出杂交水稻之后又成功培育出海水稻。海水稻是在海边滩涂等盐碱地生长的特殊水稻，具有抗盐碱、耐淹等优势。袁隆平团队利用杂交育种的方法，大大提高了海水稻的产量。以下说法错误的是（　　）
A．袁隆平团队培育海水稻原理是基因重组
B．水稻基因组计划应测其12条染色体上的DNA序列
C．海水稻细胞液的浓度比淡水稻高
D．利用野生水稻培育海水稻能大大的缩短育种年限
6．D
【分析】杂交育种：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。该方法的操作流程为杂交→自交→选优→自交。其原理为基因重组，从而产生新的优良性状。杂交育种的优缺点为：方法简单，可预见强，但周期长。
【详解】A、袁隆平团队利用杂交育种的方法，培育高产海水稻，其原理是基因重组，A正确；
B、水稻有24条染色体，无性染色体，因此水稻基因组计划应测其12条染色体上的DNA序列，B正确；
C、“海水稻”细胞液的浓度比淡水稻高，不易失水，C正确；
D、单倍体育种大大的缩短育种年限，而利用野生水稻培育海水稻的方法为杂交育种，育种年限较长，D错误。
故选D。

7．（2023·河北·统考模拟预测）如图表示人类（2n=46）4号和10号染色体之间发生重接的过程。减数分裂时，4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会，联会的3条染色体分开并重接随机移向细胞两极，其他染色体正常分离。下列叙述错误的是（    ）

A．4号和10号染色体重接属于易位，是可遗传变异的来源之一
B．减数分裂时，四分体中除可发生图示变异外，还可发生非姐妹染色单体互换
C．残片丢失导致染色体数目减少，但其有可能产生染色体组成正常的配子
D．该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查
7．B
【分析】染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，图示的过程中，4和10号染色体重接，导致染色体数目和结构都发生了改变。
【详解】A、4号和10号染色体重接属于染色体间的易位，属于染色体结构变异，是可遗传变异的来源之一，A正确；
B、减数分裂时一个四分体中可发生非姐妹染色单体互换，不会发生图中非同源染色体的结构变异，B错误；
C、4和10号染色体重接，残片丢失导致染色体由两条变为一条；片段减少的4号、10号染色体分别与重接后的染色体的同源区段联会，其含有正常的4号、10号染色体，有可能产生染色体组成正常的配子，C正确；
D、通过羊水抽取相应的细胞进行培养，可用于染色体分析、序列测定和分析等，妊娠期间使用光学显微镜进行羊水检查，能检测出染色体异常的胎儿细胞，D正确。
故选B。

8．（2023·黑龙江大庆·大庆实验中学校考模拟预测）下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，错误的是（    ）
A．基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源
B．从进化角度看，基因突变可为生物进化提供丰富的原材料
C．在减数分裂四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着姐妹染色单体之间的互换，导致染色体单体上的基因重组
D．三倍体无子西瓜减数分裂时出现联会紊乱，因此往往不能产生种子
8．C
【分析】基因突变、基因重组和染色体变异（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源，其中基因突变和染色体变异统称为突变，A正确；
B、从进化角度看，基因突变可产生新的基因，进而产生新的性状，能为生物进化提供丰富的原材料，B正确；
C、在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换（交叉互换），C错误；
D、三倍体无子西瓜含有三个染色体组，在减数分裂时出现联会紊乱，因此往往不能产生种子，D正确。
故选C。

9．（2023·湖北·校联考模拟预测）某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条丢失染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述错误的是（    ）

A．图甲所示的变异属于染色体变异
B．观察异常染色体最好应选择处于分裂中期的细胞
C．若不考虑其他染色体，则理论上该男子产生的精子类型有四种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代乙
9．C
【分析】根据题意和图示分析可知：一条14号和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，明显是染色体变异；减数分裂时同源染色体发生分离，应该产生14号和21号、异常、14号和异常、21号、14号、异常和21号共6种精子。
【详解】A、图甲看出，一条14号和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，属于染色体变异，A正确；
B、有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B正确；
C、减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体+14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体+21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞，C错误；
D、该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常的生殖细胞，因此与正常女子婚配，有可能生育染色体组成正常的后代，D正确。
故选C。

10．（2023·山东济宁·统考三模）某优良栽培稻纯合品系H和野生稻纯合品系D中与花粉育性相关的基因分别是SH、SD,与某抗性相关的基因分别是TH、TD。科学家构建基因SD纯合品系甲和基因TD纯合品系乙的流程如图，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同。甲乙品系杂交后的F₁自交得到的F₂中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60,TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述正确的是（    ）

A．培育品系甲、乙的原理是染色体变异
B．TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上
C．分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代
D．甲乙品系杂交F₁产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1:5
10．D
【分析】杂交育种：原理：基因重组；方法：通过基因分离、自由组合或连锁互换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。
【详解】A、由题意知，培育品系甲、乙运用了杂交育种的方法，其原理是基因重组，而染色体变异包括结构(缺失、重复、倒位和易位)和数目变异，不符合题意，A错误；
B、根据题干信息，与花粉育性相关的基因型数量之比为1∶6∶5，与抗性相关的基因型数量之比为1∶2∶1，若在同一条染色体上，二者的比例应该相同，则两种基因不位于一对同源染色体上，B错误；
C、最终构建的是基因SD和TD纯合的品系，所以分子检测筛选的目的应该是选出具有TD或SD基因的子代，C错误；
D、与花粉育性相关的基因型（SDSD∶SDSH∶SHSH）数量之比为1∶6∶5，雌配子中SD∶SH为1∶1，设雄配子中SD∶SH=x∶y，雌雄随机结合后，x∶（x+y）∶y=1∶6∶5，所以SD可育花粉∶SH可育花粉为1∶5，D正确。
故选D。

11．（2023·浙江·浙江金华第一中学校联考模拟预测）关于某女性 21三体综合征患者体内细胞有丝分裂的叙述，正确的是（    ）
A．其体细胞有丝分裂后期含有 6 个染色体组
B．若该女性同时又是红绿色盲患者，则其基因型为 XbXbXb
C．这种患者可以通过显微镜观察有丝分裂中期的细胞直接确诊
D．其体细胞有丝分裂前期染色单体数目为偶数
11．D
【分析】一个细胞周期中的物质变化规律：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、 21三体综合征患者只是21号染色体多了一条，其体内仍有2个染色体组，在有丝分裂后期染色体和染色体组数目加倍，有4个染色体组，A错误；
B、 21三体综合征患者是21号染色体多了一条，X染色体仍有两条，若该女性同时又是红绿色盲患者，则其基因型为 XbXb，B错误；
C、有丝分裂中期染色体着丝点排列在赤道板上，数目形态清晰可见，可通过观察有丝分裂中期染色体形态、数目来鉴别染色体数目是否正常，但不能确定是否为21三体综合征，C错误；
D、在间期DNA分子复制，每条染色体有2条姐妹染色单体，即体细胞有丝分裂前期染色单体数目为偶数，D正确。
故选D。

12．（2023·江苏南通·海安高级中学校考模拟预测）生态廊道能减小生境破碎化对生物多样性的威胁。研究人员调查了生态廊道开通前后某铁路东、西两侧的田鼠种群的基因型频率（鼠群毛色受等位基因 A/a 控制，灰色对棕色为显性），结果如下表。下列相关叙述错误的是（　　）
地点
开通生态走廊前
开通生态走廊后
路东
路西
基因型
AA
400
100
600
Aa
300
300
600
aa
300
600
800
A．开通生态走廊前，灰色鼠较适合在路东生存
B．开通生态走廊前，路西侧 a 的基因频率为 0．75
C．开通生态走廊前后 Aa 的基因型频率不变，故路两侧的田鼠种群没有进化
D．生态走廊的开通突破了地理隔离，有利于保护基因多样性和物种多样性
12．C
【分析】开通生态走廊前，路东与路西的基因型频率和基因型频率均不同，开通生态走廊后，两个种群进行基因交流，基因库合并。
【详解】A、开通生态走廊前，路东灰鼠占比为70%，路西灰鼠占比为40%，因此灰色鼠较适合在路东生存，A正确；
B、开通生态走廊前，路西侧 a 的基因频率为（300+600×2）÷（1000×2）=0.75，B正确；
C、种群进化的标志是基因频率的改变而不是基因型频率，C错误；
D、生态走廊的开通使得两侧的田鼠种群突破了地理隔离，可以进行基因交流，有利于保护基因多样性和物种多样性 ，D正确。
故选C。

13．（2023·山东济宁·统考三模）理想条件下，种群基因频率和基因型频率在遗传中保持不变的现象称为遗传平衡。自然界种群中基因型实际频率偏离遗传平衡频率的程度用Fst表示，Fst越大，差异越大。囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，不同区域囊鼠深色表型频率及D基因频率如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．浅色岩区中浅色囊鼠的Fst值比深色熔岩床区小
B．深色熔岩床区的深色囊鼠的基因型可能只存在Dd
C．囊鼠体色的差异是种群内不同个体之间及生物与环境间协同进化的结果
D．两个区域的囊鼠在自然选择作用下基因发生了定向突变，产生生殖隔离
13．A
【分析】遗传平衡定律内容：某种群满足①种群数量非常大；②随机交配；③无迁入迁出；④无突变；⑤无自然选择。那么该群体经过一次随机交配后，种群的基因频率和基因型频率均保持不变。
【详解】A、遗传平衡时，浅色岩区中浅色囊鼠dd基因型频率是（1-0.1）2=0.81，实际基因型频率是1-0.18=0.82，浅色岩区中浅色囊鼠的Fst值是0.82-0.81=0.01。深色熔岩床区，浅色囊鼠遗传平衡时的基因型频率是（1-0.7）2=0.09，实际基因型频率是1-0.95=0.05，深色岩区中浅色囊鼠的Fst值是0.09-0.05=0.04，浅色岩区中浅色囊鼠的Fst值比深色熔岩床区小，A正确；
B、深色熔岩床区的深色囊鼠的基因型是DD和Dd，B错误；
C、囊鼠体色的差异是囊鼠和其他生物之间及生物与环境间协同进化的结果 ，C错误；
D、基因突变是不定向的，两个区域的囊鼠的基因频率在自然选择作用下发生了定向改变。题干中没有不同区域鼠能否交配及交配后是否有可育后代的信息，无法判断是否产生生殖隔离 ，D错误。
故选A。

14．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）南美洲许多灵长类动物的视觉系统对黄色特别敏感。植物通过果实变黄吸引动物取食，动物吞下果实并将种子排出体外，有利于植物扩大分布范围。下列叙述错误的是（    ）
A．灵长类动物的视觉系统对黄色果实敏感度的变异具有不定向性
B．为取食成熟美味的果实，灵长类动物产生了对黄色敏感的视觉系统
C．果实变黄和灵长类动物具有对黄色敏感的视觉系统是协同进化的结果
D．植物通过果实变黄吸引动物取食，体现了信息具有调节生物种间关系的作用
14．B
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、变异具有不定向性，因此，灵长类动物的视觉系统对黄色果实敏感度的变异具有不定向性，A正确；
B、灵长类动物具有对黄色敏感的视觉系统，不是主动适应环境的结果，B错误；
C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，果实变黄和灵长类动物具有对黄色敏感的视觉系统是协同进化的结果，C正确；
D、果实变黄向动物传递物理信息，植物通过果实变黄吸引动物取食，体现了信息具有调节生物种间关系的作用，D正确。
故选B。

15．（2023·天津·天津市新华中学校考三模）2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者因在已灭绝原始人类基因组和人类进化方面的发现而获此奖，他发现与来自非洲的当代人类的DNA序列相比，来自古尼安德特人的DNA序列与来自欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似，在具有欧洲或亚洲血统的现代人类中，1%～4%的基因组来自古尼安德特人。下列有关说法错误的是（    ）
A．古尼安德特人与欧洲和亚洲人的亲缘关系比非洲人更近
B．人类线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C．欧洲和亚洲人的性状与古尼安德特人的相同的概率是1%～4%
D．化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物的遗体、遗物和生活痕迹等，是研究生物进化的直接证据
15．C
【分析】基因与性状之间并不是简单的一一对应关系，有些性状是由单个基因决定的，有些性状是由多个基因共同决定的(如人的身高)，有的基因可决定或影响多种性状。
【详解】A、与来自非洲的当代人类的DNA序列相比，来自古尼安德特人的DNA序列与来自欧洲或亚洲的当代人类的DNA序列更相似，说明古尼安德特人与欧洲和亚洲人的亲缘关系比非洲人更近，A正确；
B、孟德尔遗传定律使用范围是有性生殖的真核生物的细胞核遗传，人类线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律，B正确；
C、性状和基因并不是简单的一一对应的关系，虽然欧洲和亚洲人的DNA序列有1%~4%的基因组来自尼安德特人，但欧洲和亚洲人的性状与古尼安德特人的相同的概率并非是1%~4%，C错误；
D、化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序，D正确。
故选C。

16．（2023·广东梅州·大埔县虎山中学校考模拟预测）19世纪末，挪威为了保护雷鸟，曾大力捕杀雷鸟的天敌——猛禽和兽类，结果不仅没有保护好雷鸟，反而引起了球虫病和其他疾病的蔓延，致使雷鸟大量死去。下列相关叙述错误的是（    ）
A．不同生物之间的协同进化都是通过两者之间的生存斗争实现的
B．雷鸟和天敌之间存在循环因果关系，可维持数量上的动态平衡
C．捕食者吃掉的大多是雷鸟种群中的老弱病残，有利于雷鸟种群的发展
D．雷鸟与天敌在相互影响中不断进化和发展，这是协同进化的一种类型
16．A
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、不同生物之间的协同进化是通过两者之间的生存斗争以及种间互助实现的，A错误；
B、雷鸟和天敌之间存在双向选择的依赖关系。可维持数量上的动态平衡，B正确；
C、捕食者吃掉的大多是传播疾病的老弱病残的雷鸟，让健康的个体得以生存，有利于种群的发展，C正确；
D、雷鸟与天敌之间在相互影响中不断进化和发展这是协同进化的一种类型，协同进化还包括生物与环境的关系，D正确。
故选A。

二、多选题
17．（2023·湖南·模拟预测）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下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述正确的是（    ）

…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
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．CD
【分析】同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生互换，这会导致基因重组。
【详解】AB、根据表格分析，纯合抗虫水稻亲本6个位点都是A/A，纯合易感水稻亲本6个位点都是G/G，抗虫水稻1的位点1和2都变成了G/G，则位点2-3之间可能发生过交换，也可能是位点1-3之间发生交换，易感水稻1的位点6变为A/A，则位点2-3之间未发生交换，5-6之间可能发生过交换，A、B错误；
CD、由题表分析可知，抗虫水稻的相同点为在位点3-5 中都至少有一条DNA有A-T碱基对，即位点2-6之间没有发生变化则表现为抗虫，所以抗虫基因可能位于2-6之间，或者说与位点3、4、5有关，C、D正确。
故选CD。

三、综合题
18．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）Ⅰ、果蝇属昆虫纲双翅目，作为遗传研究中的重要模式生物，果蝇有着众多的变异品系，关于翅型的相关性状就有长翅、短翅、缺刻翅、裂翅、卷翅等多种。研究人员对果蝇的翅型进行了一系列研究，请回答：
(1)果蝇的缺刻翅是由染色体上某个基因缺失引起的，并且有纯合致死效应，导致雄性中不存在缺刻翅个体，则缺刻翅的变异类型属于______。缺刻翅果蝇与正常翅果蝇杂交得F1，F1，中雌、雄果蝇自由交配得F2，则F2的表型及比例为______。
II、我国科学家选育出一种特殊品系——裂翅果蝇（L），该品系果蝇自由交配多代，其后代均稳定表现为裂翅，但在与野生型（性状为正常翅，且均为纯合子）进行杂交时，F同时出现正常翅和裂翅两种表型，实验结果如表。
杂交实验
亲代
子一代
①
♀裂翅×野生型
裂翅（184，♀93，♂91）；正常翅（187，♀92，♂95）
②
♀野生型×裂翅
裂翅（162，♀82，♂80）；正常翅（178，♀88，♂90）
(2)根据以上实验结果可判断，控制果蝇裂翅的基因应位于______染色体上。该品系中裂翅性状相对于正常翅性状为显性，且该品系中裂翅果蝇均不是显性纯合子，判断依据是______。
(3)进一步研究表明，裂翅果蝇品系为3号染色体上的平衡致死系，即在与裂翅基因所在染色体同源的另一条染色体上，存在一个隐性致死基因（s），裂翅基因和隐性致死基因纯合时均会致死（不考虑染色体互换及其他变异），如图所示。

卷翅品系（D）是位于2号染色体上的平衡致死系，与裂翅果蝇品系具有相同的遗传特点，卷翅对正常翅为显性。现有裂翅品系果蝇和卷翅品系果蝇若干，其染色体组成如图所示。研究人员将裂翅果蝇和卷翅果蝇进行杂交，尝试培育可以稳定遗传的裂卷翅双平衡染色体致死新品系。

a、裂翅果蝇和卷翅果蝇杂交，得到的F1中有______种表型。
b、可以选择F1，表型为______的果蝇进行杂交，进而在F2中有可能获得稳定遗传的裂卷翅果蝇。
18．(1)染色体变异（染色体结构变异、染色体片段缺失均可） 缺刻翅：正常翅=1：6（或缺刻翅雌：正常翅雌：正常翅雄=1：3：3）
(2)常 若裂翅性状相对于正常翅为隐性，则杂交实验中子代应均为正常翅（野生型）个体；若裂翅果蝇均为显性纯合子，则杂交子代中应均为裂翅果蝇，不应出现1：1的比例
(3) 4 裂翅与卷翅（或裂卷翅与正常翅）
【分析】染色体结构变异包括：缺失，染色体中某一片段的缺失，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病；重复，染色体增加了某一片段，例如，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的；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；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。
【详解】（1）果蝇的缺刻翅是由染色体上某个基因缺失引起的，说明缺刻翅的变异类型属于染色体结构变异。由于雄性中不存在缺刻翅个体，则说明缺刻翅的形成是X染色体上相关基因缺失引起的，则缺刻翅果蝇的基因型可表示为XOX和正常翅果蝇XY，杂交得F1，F1中雌、雄果蝇的基因型可表示为XOX、XX、XY，比例为1∶1∶1，F1个体自由交配得F2，则F2的基因型及表现型比例为表型及比例为缺刻翅雌（XOX）∶正常翅雌（XX）∶正常翅雄（XY）=1∶3∶3）。
（2）表中实验为正反交实验，且实验结果相同，因而可推测，控制果蝇裂翅的基因应位于常染色体上。若裂翅性状相对于正常翅为隐性，则杂交实验中子代应均为正常翅（野生型）个体；若裂翅果蝇均为显性纯合子，则杂交子代中应均为裂翅果蝇，不应出现1∶1的比例，因而可判断该品系中裂翅性状相对于正常翅性状为显性，且该品系中裂翅果蝇均不是显性纯合子。
（3）a、裂翅果蝇和卷翅果蝇杂交，得到的F1的染色体组成为DL、Ds、Le、和es，且比例均等，表现型分别为裂翅和卷翅、卷翅、裂翅和正常翅，四种表现型。
b、可以选择F1，表型为裂翅和卷翅的果蝇（其中包含了所需要的基因）与正常翅进行杂交，进而在F2中有可能获得稳定遗传的裂卷翅果蝇。

19．（2023·四川·校联考模拟预测）普通小麦为六倍体,体细胞中染色体数目为42条。下图为我国科学家用两种普通小麦(关东107和白火麦)培育六倍体糯性普通小麦的主要流程。回答下列问题:

(1)据图推测，只含小麦染色体的单倍体胚含有___________条染色体，图中单倍体小麦幼苗含__________个染色体组。普通小麦为六倍体，与二倍体小麦植株相比，六倍体小麦等多倍体植株常具有的特点有__________（答出两点）。
(2)一般来说在自然条件下，白火麦与玉米杂交不能产生可育后代，原因是_________。
(3)据图分析，培育六倍体小麦利用的变异原理是__________。诱导形成六倍体小麦时，利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株，原因是__________。
19．(1) 21 3/三 茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加
(2)白火麦与玉米属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离
(3)基因重组、染色体数目变异 秋水仙素抑制纺锤体的形成，要作用于幼苗中大量正在分裂的细胞才能使染色体数目加倍
【分析】多倍体育种原理：利用染色体变异，方法：最常用的是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制有丝分裂时纺锤丝的形成，染色体不能移动，使得已经加倍的染色体无法平均分配，细胞也无法分裂。当秋水仙素的作用解除后，细胞又恢复正常的生长，然后再复制分裂，就能得到染色体数目加倍的细胞。
【详解】（1）据图可知，关东107和白火麦杂交的子代F1和玉米杂交，形成的受精卵会发生玉米染色体全部丢失的现象，则小麦染色体的单倍体胚只含有小麦的配子，染色体条数是21条；小麦的每个染色体组含有7条染色体，故图中单倍体小麦幼苗含3个染色体组；与二倍体小麦植株相比，六倍体小麦等多倍体植株常具有的特点有：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
（2）白火麦与玉米属于不同的物种，二者之间存在生殖隔离，存在远缘杂交障碍，故一般来说在自然条件下，白火麦与玉米杂交不能产生可育后代。
（3）据图分析，培育六倍体小麦需要先将关东107和白火麦杂交，又经诱导染色体数目加倍等过程，故利用的变异原理是基因重组、染色体数目变异；由于秋水仙素抑制纺锤体的形成，要作用于幼苗中大量正在分裂的细胞才能使染色体数目加倍，故利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株。

20．（2023·江苏·江苏省前黄高级中学校考模拟预测）2021年，“杂交水稻之父”袁隆平在湖南长沙逝世，享年91岁。水稻是二倍体（2N=24）雌雄同株植物，杂交水稻具有杂种优势现象，即杂种子代在产量和品质方面优于纯合双亲。水稻是雌雄同花植物，花小且密集，导致杂交育种工作繁琐复杂。“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由雄性不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，如下图所示。由于杂交种的子代会发生性状分离，种植后不再使用，需每年利用雄性不育系制备杂交种。已知水稻的花粉是否可育受细胞质基因 （N 、S） 和细胞核基因 （R、r ） 共同控制，其中 N 和 R 表示可育基因，S   和 r 表示不育基因。只有当细胞质基因为S且细胞核基因型为rr记为 S  （rr ） 时，水稻才表现为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。回答下列问题：

(1)①水稻基因组计划需测定_______条染色体上的DNA序列。
②水稻雄性可育的基因型有________种。水稻利用雄性不育系进行育种的优点是_______。
③为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育系与保持系进行杂交，其杂交组合为___________
A．S（rr ）×S（rr）    B．S（rr）×N（RR）    C．S （rr ）×N （Rr ）    D．S （rr）×N （rr ）
④一株基因型为S（rr）的雄性不育系水稻，与基因型为N（RR）的水稻杂交，产生的F1的基因型为_______，F1自交，后代花粉可育与花粉不育的比例是_________。
(2)研究人员发现几株不含R基因的水稻植株（D），现利用基因工程的技术将两个R基因导入不同的植株D中来培育恢复系，如下图为R基因导入位置的三种情况，其中图_____为我们所需的恢复系，即与不育系S（rr）杂交后，后代均为杂种水稻。

(3)研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因，将Ⅱ与不育系S（rr）杂交后，收获不育系植株所结种子种植并统计，后代出现了无红色荧光杂种植株，推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中，______发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为______
(4)2017年，我国成立了青岛海水稻研究发展中心，着力培育“海水稻”，并取得了一定的成果。目前培育的“海水稻”为天然野生抗盐碱水稻与栽培稻经多年杂交选育得到的，但该过程育种年限长，为了明显缩短育种年限，可以采用________的方法，该方法的原理是________。
20．(1) 12 5 免去育种过程中人工去雄的繁琐操作 D S（Rr） 3∶1
(2)Ⅰ
(3) 同源染色体的非姐妹染色单体 2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数
(4)单倍体育种 染色体变异/染色体数目变异
【分析】1、等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置，控制一对相对性状的一对基因。
2、分析题干信息可知：雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，基因型包括：N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr），由于“基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育“，因此只有S（rr）表现雄性不育，其它均为可育。
【详解】（1）①水稻无性染色体，水稻基因组计划需测定一个染色体组的染色体即12条染色体。
②水稻雄性可育的基因型为N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）共有5种基因型。利用雄性不育系进行育种的优点是免去育种过程中人工去雄的繁琐操作。
③雄性不育系基因型为S（rr），为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育系S（rr）与N（rr）保持系进行杂交，D符合题意。
故选D。
④一株水稻雄性不育系植株S（rr），用育性恢复基因N（RR）是纯合的花粉杂交，由于细胞质基因来自母本，则后产生的F1的基因型和表现型分别是S（Rr）雄性可育，子一代自交S（Rr），后代花粉可育与花粉不育为S（R_）：S（rr）=3：1。
（2）I若两个R导入到保持系D的一对同源染色体上，则植株D产生配子为R，与植株D作为亲本与不育系rr混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为Rr,即后代植株均为雄性可育植株。
II若两个R导入到保持系D的一条染色体上，则植株D产生配子为RR、O，与植株D作为亲本与不育系rr混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为RRr、Or，即后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：1。
III若两个R导入到保持系D的非同源染色体上，则植株D产生配子为RR：RO：OO=1：2：1，与植株D作为亲本与不育系rr混合种植，单株收获不育系植株所结种子的基因型为RrRO：RrOO：OOrO=1：2：1，即后代雄性不育植株：雄性可育植株=1：3。
则图中I是我们所需的恢复系，即与不育系S（rr）杂交后，后代均为杂种水稻。
（3）研究人员将上图Ⅱ中①号染色体上的一个R基因换为H红色荧光蛋白基因，将Ⅱ与不育系S（rr）杂交后，收获不育系植株所结种子种植并统计，后代出现了无红色荧光杂种植株，推测Ⅱ的初级精母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致染色体上的基因重组。发生同源染色体的非姐妹染色单体交换的性母细胞，产生的配子有一半为重组型配子，则通过记录子代中无红色荧光杂种植株数量与植株总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为2×无红色荧光杂种植株数量/植株总数。
（4）单倍体育种可明显缩短育种年限，单倍体育种的原理是染色体数目变异。