考点13 生物的变异——五年（2020—2024年）高考生物学真题专项分类汇编(含答案)

这是一份考点13 生物的变异——五年（2020—2024年）高考生物学真题专项分类汇编(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
2．大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛：黑眼白化：红眼黑毛：红眼白化＝1：1：1：1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异( )
A.B.
C.D.
3．癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A.在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缴氨酸，表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
4．有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断，错误的是( )
A.F1体细胞中有21条染色体B.F1含有不成对的染色体
C.F1植株的育性低于亲本D.两个亲本有亲缘关系
5．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
6．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.
7．葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是( )
A. 爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B. 爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C. 无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D. 无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
8．白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油）。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是( )
A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
9．癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性低，原因不可能是( )
A.酶基因突变B.酶基因启动子甲基化
C.酶的某个氨基酸发生了改变D.酶在翻译后的加工发生了改变
10．某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是( )
A.T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体
B.T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列
C.T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍
D.T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动
11．2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B. 燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C. 燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D. 燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大
12．野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼（棒眼），如图所示。
棒眼果蝇X染色体的这种变化属于( )
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
13．某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是( )
A.①和②杂交，产生的后代雄性不育
B.②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变
C.①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种
D.①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1
14．某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是( )
A.父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X和Y染色体片段交换
B.父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C.母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D.该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
15．血浆中胆固醇与载脂蛋白apB-100结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，下列叙述错误的是( )
A.引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
B.PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平
C.引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D.编码apB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
二、多选题
16．单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析正确的是( )
A.未突变P基因的位点①碱基对为A－T
B.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变
C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换，可使其产生正常配了
D.不考虑其他变异，患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
17．某雄性果蝇（2n=8）的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌雄配子均不育。该雄蝇与正常雌蝇杂交得F1，不考虑其他突变，下列叙述正确的是( )
A.F1雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体
B.F1雌蝇产生的配子一半可育
C.F1雄蝇的细胞中一条2号染色体结构异常
D.此种变异不能为生物进化提供原材料
三、实验探究题
18．甜瓜幼果果皮有深绿色和浅绿色之分。为探究甜瓜幼果果皮颜色的遗传规律，科研人员进行了相关研究。回答下列问题：
（1）幼果果皮颜色由4号染色体上的等位基因A/a控制。将深绿色甜瓜与浅绿色甜瓜杂交，F1幼果为深绿色，F1自交后。F2深绿色幼果中纯合子所占的比例为_________。
（2）研究发现，基因M与甜瓜幼果的叶绿素积累有关，蛋白A能通过与基因M的启动子结合来增强基因M的表达。测序结果表明，果皮浅绿色基因a是由基因A突变而成，相关信息如图所示。
①据图分析，与蛋白A相比，蛋白a发生的变化是_________。判断依据是_________。
②结合上述研究结果，解释甜瓜幼果浅绿色果皮形成的原因_________。
（3）已知甜瓜果皮有条纹基因B与无条纹基因b也位于4号染色体上。现有两个纯合甜瓜品种：幼果深绿色无条纹和幼果浅绿色有条纹，设计一个杂交实验证明控制甜瓜果皮两对性状的基因位于同一对染色体上。_________（用遗传图解表示，不考虑染色体互换）。
参考答案
1．答案：C
解析：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，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都有所增加A正确；栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，利用块茎繁殖后代的方式为营养生殖，其优点是能保持优良性状，B正确；Gggg个体经减数第一次分裂（减数第二次分裂后期，同源染色体分离）产生的次级精母细胞中含有0个或2个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，则GGgg个体经减数分裂产生的配子的种类及比例为GG:Gg:gg=1:4:1，由于只有存在G基因才能产生直链淀粉，因此GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占1-1/6×1/6=35/36，D正确。
2．答案：C
解析：由题意可知，大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，即两对等位基因连锁。正常情况下，对该个体进行测交只能获得2种表现型的子代，现在该个体测交后代有4种表现型，说明其产生了4种类型的配子。题图A、B、D分别表示染色体片段缺失、重复、倒位，均不能产生4种类型的配子，题图C表示染色体易位，即染色体片段移接到非同源染色体上，可以产生4种类型的配子。综上所述，C项符合题意。
故选C。
3．答案：D
解析：A、在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；B、抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变，B正确；C、原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌变，C正确；D、9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。故选D。
4．答案：A
解析：A、细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变 异。通过显微照片可知，该细胞包括14 个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中 含有四分体可知，该细胞正处于减数第--次分裂，此时染色体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误；B、由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组， F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确；C、F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确；D、由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说 明二者有亲缘关系，D正确。故选A。
5．答案：C
解析：细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，A正确；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，可能导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，进而引起细胞癌变，B正确；由题干信息可知，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白质结合诱发乳腺癌，推测circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖加快，C错误；通过编辑circDNMT1基因可抑制其表达，进而降低乳腺癌的发生概率，D正确。
6．答案：B
解析：果蝇体内存在两条Ⅱ号染色体，一条发生倒位，另一条没有发生倒位，发生倒位的染色体在间期进行DNA复制时，产生的另一条姐妹染色单体的相应区段也是倒位区段，两条姐妹染色单体上探针识别的区段都位于着丝粒的同一侧，而不发生倒位的另一条染色体的姐妹染色单体上探针识别的区段都位于着丝粒两侧，B符合题意。
7．答案：A
解析：由题干中该无子葡萄产生的过程可知，爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A正确；爬山虎花粉没有引起葡萄果实发生基因突变，而是促使葡萄产生相关植物激素，促进子房发育成果实，最终形成无子葡萄，B错误；无子葡萄是经植物激素作用产生的，其细胞中的遗传物质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株可以结有子果实，C错误；无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细胞经分裂和分化形成的，而母本葡萄是二倍体，故无子葡萄的果肉细胞含两个染色体组，D错误。
8．答案：A
解析：本题考查单倍体育种和染色体组的相关知识。由题意可知，白菜型油菜是二倍体，有两个染色体组，Bc是由该油菜的卵细胞发育形成的，只有一个染色体组，A项错误；以Bc为材料通过诱导（秋水仙素或低温）使其染色体加倍，从而培育出纯合的符合要求的二倍体白菜型油菜，此方法为单倍体育种，能明显缩短育种时间，B、C项正确；Bc是单倍体，只有一个染色体组，不能进行减数分裂，不能产生配子，因此自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育，D项正确。
9．答案：B
解析：基因突变、甲基酶的活性是酶催化特定化学反应的能力，既受温度、pH等环境因素的影响，也由自身的空间结构决定。如果基因突变，酶分子的氨基酸序列可能发生改变，进而导致空间结构（特别是活性中心）发生变化，进而影响酶的活性。若翻译后的加工发生改变，也可能会影响蛋白质的空间结构，故A、C、D是可能的原因，正确。若启动子发生甲基化，则会影响酶分子合成的量，但不会改变酶的活性，B错误。
10．答案：B
解析：A、纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确；
B、染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误；
C、着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍，C正确；
D、T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。
故选B。
11．答案：C
解析：A、据图可知，燕麦起源于燕麦属，分别进化产生A/D基因组的祖先和C基因组的不同种生物，后经过杂交和染色体加倍形成，AACCDD含有六个染色体组，是同一祖先的异源六倍体，A错误； B、由AA和CCDD连续多代杂交后得到的是ACD，需要经过染色体数目加倍才可形成AACCDDD的燕麦，B错误； C、燕麦多倍化过程中，发生的变异类型主要是染色体数目变异，该变异类型属于可遗传变异，C正确； D、据图可知，燕麦中A和D基因组由同一种祖先即A/D基因组祖先进化而来，而C基因组来源于另一分支，故A和D基因组同源性大，D和C同源性小，D错误。
12．答案：C
解析：染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确，ABD错误。故选C。
13．答案：D
解析：A、①（P）dd（雄性不育）作为母本和②（H）dd（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型均为（P）dd，产生的后代雄性不育，A正确； B、②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变，即表现为稳定遗传，B正确； C、①（P）dd（雄性不育）作为母本和③（H）DD（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型为（P）Dd，为杂交种，自交后代会表现出性状分离，因而需要年年制种， C正确； D、①和③杂交后代的基因型为（P）Dd，②和③杂交后代的基因型为（H）Dd，若前者作父本，后者作母本，则二者杂交的后代为（H）_ _，均为雄性可育，不会出现雄性不育，D错误。
故选：D。
14．答案：B
解析：A、该病属于伴X染色体显性遗传病，相关基因用A、a表示。若父亲的初级精母细胞在减数分裂Ⅰ四分体时期，X染色体上含显性致病基因的片段和Y染色体片段交叉互换，导致Y染色体上有显性致病基因，这可能导致后代男孩患病，不符合题意，A错误；B、减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并随机移向两极。若父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期时性染色体未分离，则会形成基因型为XAXA或YY的精子，所生后代中男孩不患病，符合题意，B正确；C、母亲的卵细胞形成时SHOX基因可能会突变成显性致病基因，从而生出基因型为XAY的患病男孩，与题意不符，C错误；D、该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因突成显性致病基因，能导致该男孩患病，与题意不符，D错误。故选：B。
15．答案：C
解析：本题考查基因突变的有关知识。LDL受体缺失，胆固醇将无法运输到细胞内，血浆中的胆固醇含量升高，A项正确；基因突变是多方向性的，有的突变并不会改变PCSK9蛋白结构，也就不会影响其活性，这样也就不会影响到胆固醇向细胞内的运输，血浆中的LDL的水平保持正常，B项正确；PCSK9蛋白活性降低，细胞表面LDL受体增加，胆固醇被运入细胞内的量增加，血浆中胆固醇含量降低，C项错误；编码apB-100的基因失活，导致LDL减少，胆固醇被运输到细胞中的量降低，血浆中胆固醇含量升高，D项正确。
16．答案：CD
解析：基因突变与人类遗传病单基因隐性遗传病多囊肾病是P基因突变所致，对比正常基因与P基因突变位点可知，未突变P基因的位点①碱基对为C-G,A错误；患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病，说明仅①位点或②位点突变不会导致P基因功能的改变，B错误；患者的两个致病基因，一个来自母亲的含有位点②突变的P基因，另一个来自父亲的含有位点①突变的P基因，若减数分裂I同源染色体的非姐妹染色单体①和②位点之间发生交换，可使其产生正常配子，C正确；不考虑其他变异，患者弟弟具有①和②突变位点，推测其一条染色体来自父亲，一条染色体来自母亲，其体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上，D正确。
17．答案：AB
解析：正常情况下，堆果蝇（2n=8）的初级卵母细胞在减数分裂时可以形成四个四分体。由题干“某雄性果蝇（2n=8）的一条2号染色体和X染色体发生了片段互换，丢失2号染色体片段或X染色体片段的雌雄配子均不育”可知，同时含有互换的2号染色体片段和X染色体片段的配子可育，故该雄性果蝇可产生2种类型的配子。该雄性果蝇与正常雌蝇杂交得F1，F1雌蝇的初级卵母细胞在减数分裂时形成两个正常四分体和两个含有发生了片段互换的染色体的四分体，A正确。该雄蝇与正常雌蝇杂交得F1，F1雌蝇产生的配子一半可育，一半不育，B正确。亲本雄蝇产生的配子中，丢失2号染色体片段或X染色体片段的均不育，故亲本雄蝇产生的含Y染色体的配子中不含交换了片段的染色体，其与正常雌蝇产生的配子结合，发育成的雄蝇的细胞中染色体结构均正常，故C错误。这种变异属于染色体结构变异，可以为生物进化提供原材料，D错误。
18．答案：（1）1/3
（2）①氨基酸的数量和排列顺序发生了改变；基因A碱基对C/G突变成了A/T，导致原来控制合成的蛋白质的氨基酸是谷氨酸，突变后变成了终止密码子，因此合成的肽链缩短
②基因通过控制合成色素的酶的合成，蛋白A控制合成的色素量多，而蛋白a控制合成的色素量少
（3）
解析：（1）根据杂交双亲分别为深绿和浅绿，F1表现为深绿，可知深绿是显性，亲本基因型为AA和aa，F1基因型为Aa，F1自交后代中AA：Aa：aa＝1：2：1，深绿色的基因型AA：Aa比例是1：2，因此纯合子占1/3。
（2）①由图中可知，模板链的3'端起始第4个碱基的C突变成了A，导致基因A碱基对C/G突变成了A/T，导致原来控制合成的蛋白质的氨基酸是谷氨酸，突变后变成了终止密码子，因此合成的肽链缩短，使蛋白a氨基酸的数量和排列顺序发生了改变。
②该事实说明基因通过控制合成色素的酶的合成来控制色素的合成进而控制生物的性状，蛋白A控制合成的色素量多，而蛋白a控制合成的色素量少，因此有基因A时表现为深绿色，而a基因纯合时合成的色素量少而呈现浅绿色。
（3）幼果深绿色无条纹和幼果浅绿色有条纹的基因型分别为：AAbb、aaBB，F1为AaBb，由于连锁，F1只能产生两种配子，基因型为：Ab、aB，F1自交，图解如下：