2026年天津市北师大版高三生物第5课遗传变异测试卷

2026年天津市北师大版高三生物第5课遗传变异测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.某种植物的高茎（D）对矮茎（d）为显性，圆粒（R）对皱粒（r）为显性。若将纯合高茎圆粒植株与纯合矮茎皱粒植株杂交，F1自交产生的F2中，表现型为矮茎圆粒的植株占的比例是（）A.1/16B.1/8C.3/16D.1/4解析：纯合高茎圆粒（DDRR）与纯合矮茎皱粒（ddrr）杂交，F1基因型为DdRr，表现型均为高茎圆粒。F1自交时，Dd×Dd产生高茎（3/4）和矮茎（1/4），Rr×Rr产生圆粒（3/4）和皱粒（1/4），两者独立遗传，因此矮茎圆粒（1/4×3/4）占F2的3/16。选项A、B、D计算错误，仅C符合孟德尔遗传定律。2.人类红绿色盲属于X染色体隐性遗传病。一对表现型正常的夫妇（丈夫的祖父患红绿色盲）生育了一个患红绿色盲的孩子，则该夫妇再次生育一个表现型正常的女孩的概率是（）A.1/4B.1/8C.3/8D.1/2解析：丈夫祖父患红绿色盲（X^cY），则丈夫可能携带致病基因（X^cY或X^CY），妻子基因型为X^CX^c（因丈夫正常，排除X^cY）。若丈夫为X^cY，则孩子基因型为X^cX^c（女患）或X^cY（男患）；若丈夫为X^CY，则孩子基因型为X^CX^C（女正常）或X^CY（男正常）。已知孩子患红绿色盲，故丈夫必为X^cY，此时再生育女孩（X^cX^c）的概率为1/2，表现型正常（X^CX^c或X^CX^C）的概率为1/2，其中女孩正常概率为1/2×1/2=1/4。选项B、C、D计算错误。3.某种微生物通过有丝分裂繁殖，其细胞中含32P标记的DNA在连续两次分裂后，含32P标记的DNA分子占该细胞DNA总数的比例是（）A.1/2B.1/4C.3/4D.1/8解析：有丝分裂中DNA复制为半保留复制，第一次分裂后，每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P；第二次分裂时，含32P的DNA分子随机分配，最终细胞中约1/2的DNA分子含32P。选项A正确，B、C、D计算错误。4.下列关于基因突变的叙述，正确的是（）A.基因突变一定会导致性状改变B.基因突变主要发生在DNA复制过程中C.基因突变是可遗传变异的根本来源D.基因突变只会发生在体细胞中解析：基因突变若发生在非编码区或发生silentmutation（无义突变），可能不改变性状（A错误）；基因突变主要发生在DNA复制、修复或重组时（B正确）；基因突变是可遗传变异的根本来源（C正确），但D错误，体细胞突变可遗传给后代（如无性繁殖）。选项D为干扰项。5.下列关于基因重组的叙述，错误的是（）A.减数第一次分裂前期同源染色体联会时可能发生交叉互换B.减数第一次分裂后期同源染色体分离时可能发生基因重组C.减数分裂过程中基因重组是随机的、可遗传的变异来源D.基因工程中通过限制酶和DNA连接酶也能实现基因重组解析：同源染色体联会时可能发生交叉互换（A正确），但同源染色体分离时基因分离，非基因重组（B错误）；减数分裂中基因重组是随机的、可遗传的变异来源（C正确）；基因工程中通过限制酶和DNA连接酶也能实现基因重组（D正确）。选项B为干扰项。6.某种植物的高茎（A）对矮茎（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性。若将纯合高茎抗病植株与纯合矮茎感病植株杂交，F1自交产生的F2中，表现型为高茎抗病的植株中纯合子的比例是（）A.1/16B.1/9C.1/4D.1/8解析：纯合高茎抗病（AABB）与纯合矮茎感病（aabb）杂交，F1基因型为AaBb，表现型均为高茎抗病。F1自交时，Aa×Aa产生AA（1/4）、Aa（1/2），Bb×Bb产生BB（1/4）、Bb（1/2），高茎抗病（1/4×1/4+1/2×1/4）占F2的3/16，其中纯合子（AABB）占1/16。选项B、C、D计算错误。7.人类镰刀型细胞贫血症是因血红蛋白β链基因发生点突变导致。患者红细胞在低氧条件下可能呈现镰刀状，原因是（）A.镰刀蛋白失去运输氧气的能力B.镰刀蛋白破坏了红细胞膜结构C.镰刀蛋白改变了红细胞的形状D.镰刀蛋白导致红细胞过度增殖解析：点突变导致血红蛋白β链第六位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，改变蛋白质空间结构，使红细胞在低氧条件下易聚集成镰刀状（C正确），但A、B、D均非根本原因。选项A为干扰项。8.下列关于染色体变异的叙述，正确的是（）A.染色体结构变异一定会导致基因数量改变B.染色体数目变异一定会导致生物性状改变C.单倍体育种利用了染色体数目变异的原理D.多倍体育种过程中染色体数目变异发生在减数分裂中解析：染色体结构变异可能改变基因排列顺序但不一定改变数量（A错误）；染色体数目变异若不改变基因平衡，可能不改变性状（B错误）；单倍体育种通过花药离体培养或秋水仙素诱导，利用了染色体数目变异（C正确）；多倍体育种通常在有丝分裂中用秋水仙素处理（D错误）。选项D为干扰项。9.下列关于PCR技术的叙述，错误的是（）A.PCR技术需要引物、模板DNA、热稳定DNA聚合酶等条件B.PCR技术通过高温变性、低温复温和中温延伸实现DNA扩增C.PCR技术可以用于基因诊断、克隆等应用D.PCR技术需要根据目的基因序列设计特异性引物解析：PCR技术需要上述条件（A正确），通过三步循环实现扩增（B正确），可用于多种应用（C正确），但引物设计需针对非编码区也可实现扩增（D错误）。选项D为干扰项。10.下列关于基因工程的叙述，正确的是（）A.基因工程的核心是基因重组B.基因工程需要限制酶和DNA连接酶C.基因工程只能改变生物的核基因D.基因工程不能用于改良农作物抗性解析：基因工程通过基因重组改造生物，核心是基因重组（A正确）；需要限制酶切割DNA、DNA连接酶连接DNA（B正确）；可改造核基因或质基因（C错误）；可用于改良抗病、抗虫等性状（D错误）。选项C为干扰项。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在减数分裂过程中，同源染色体联会发生在______期，分离发生在______期。2.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的______、______或______，导致基因结构的改变。3.人类红绿色盲属于______性遗传病，其致病基因位于______染色体上。4.DNA复制的方式是______复制，其特点是半保留复制，即每个新DNA分子含______条来自亲代DNA链。5.基因重组包括______和______两种类型，前者发生在减数分裂过程中，后者可人工实现。6.镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在低氧条件下呈现镰刀状，原因是血红蛋白β链基因发生______突变，导致______改变。7.染色体结构变异包括______、______、______和______四种类型。8.单倍体育种通常利用______或______技术获得纯合体，其优点是______。9.PCR技术通过______、______和______三个步骤实现DNA扩增，需要______酶作为引物。10.基因工程中，限制酶的作用是______，DNA连接酶的作用是______。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.基因突变和基因重组都是可遗传变异的来源，但基因重组不会改变基因频率。（√）2.减数分裂过程中，等位基因的分离和自由组合都发生在减数第一次分裂后期。（×）3.基因突变一定会导致生物性状改变，因为蛋白质结构一定会改变。（×）4.染色体数目变异一定会导致生物性状改变，因为基因数量或比例会失衡。（×）5.PCR技术可以用于扩增任何DNA片段，只要提供合适的引物和模板。（√）6.基因工程中，运载体必须具备自我复制能力、抗性基因和标记基因。（√）7.单倍体育种可以显著缩短育种年限，因为其能快速获得纯合体。（√）8.多倍体育种过程中，染色体数目变异发生在减数分裂中，导致配子不育。（×）9.基因诊断通常利用PCR技术检测特定基因序列的突变。（√）10.基因编辑技术CRISPR-Cas9可以实现定点基因突变，但无法实现基因删除。（×）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述孟德尔遗传定律的两大定律及其适用范围。2.简述基因突变的类型及其对生物的影响。3.简述减数分裂过程中基因重组的两种类型及其发生时期。4.简述PCR技术的原理及其三个关键步骤。5.简述单倍体育种的原理及其优点。6.简述多倍体育种的原理及其应用。7.简述基因工程的基本步骤及其核心工具。8.简述基因诊断的原理及其应用。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.某种植物的高茎（A）对矮茎（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性。若将纯合高茎抗病植株与纯合矮茎感病植株杂交，F1自交产生的F2中，表现型为高茎抗病的植株中纯合子的比例是多少？请说明理由。2.人类红绿色盲属于X染色体隐性遗传病。一对表现型正常的夫妇（丈夫的祖父患红绿色盲）生育了一个患红绿色盲的孩子，则该夫妇再次生育一个表现型正常的女孩的概率是多少？请说明理由。3.某种微生物通过有丝分裂繁殖，其细胞中含32P标记的DNA在连续两次分裂后，含32P标记的DNA分子占该细胞DNA总数的比例是多少？请说明理由。4.基因突变导致镰刀型细胞贫血症，请简述其分子机制及对蛋白质功能的影响。5.基因工程中，限制酶和DNA连接酶的作用是什么？请举例说明如何利用它们构建基因表达载体。6.单倍体育种可以显著缩短育种年限，请简述其原理及操作步骤。7.PCR技术可以用于基因诊断，请简述其原理及在遗传病检测中的应用。8.基因编辑技术CRISPR-Cas9可以实现定点基因突变，请简述其原理及在农业育种中的应用。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C3/16（解析：高茎圆粒DdRr自交，矮茎圆粒ddRr占1/4×3/4=3/16）2.A1/4（解析：丈夫祖父患红绿色盲，丈夫X^cY，妻子X^CX^c，再生育女孩X^cX^c的概率为1/2×1/2=1/4）3.A1/2（解析：有丝分裂中DNA半保留复制，第一次分裂后含32P的DNA占1/2，第二次分裂后仍占1/2）4.B基因突变主要发生在DNA复制过程中（解析：基因突变主要发生在DNA复制、修复或重组时，占80%以上）5.B减数第一次分裂后期同源染色体分离时基因分离，非重组（解析：同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，非基因重组）6.B1/9（解析：高茎抗病AaBb自交，高茎抗病（3/16）中纯合子AABB占1/9）7.C镰刀蛋白改变了红细胞的形状（解析：点突变导致蛋白质空间结构改变，使红细胞镰刀状）8.C单倍体育种利用了染色体数目变异的原理（解析：单倍体育种通过花药离体培养或秋水仙素诱导，利用染色体数目变异）9.DPCR技术需要根据目的基因序列设计特异性引物（解析：引物设计针对非编码区也可实现扩增）10.A基因工程的核心是基因重组（解析：基因工程通过基因重组改造生物，核心是基因重组）二、填空题1.减数第一次分裂前期；减数第二次分裂后期2.替换；增添；缺失3.隐性；X4.半保留；一5.基因自由组合；交叉互换6.点；空间结构7.缺失；重复；倒位；易位8.花药离体培养；秋水仙素诱导；显著缩短育种年限9.变性；复温；延伸；引物10.切割DNA；连接DNA三、判断题1.√基因重组不改变基因频率，但基因突变会2.×等位基因分离在减数第一次分裂后期，自由组合在同源染色体分离时3.×点突变可能不改变蛋白质功能（如silentmutation）4.×染色体数目变异若基因平衡，可能不改变性状5.√PCR技术只要提供合适引物和模板，可扩增任何DNA片段6.√运载体需自我复制、抗性基因和标记基因（如质粒）7.√单倍体育种能快速获得纯合体，缩短育种年限8.×多倍体育种染色体数目变异发生在有丝分裂中9.√基因诊断利用PCR检测特定基因序列突变10.×CRISPR-Cas9可实现基因删除（如使用Cas9+gRNA）四、简答题1.两大定律：分离定律（同源染色体上的等位基因分离）和自由组合定律（非同源染色体上的非等位基因自由组合）。适用范围：真核生物有性生殖中的核基因遗传。2.类型：点突变、插入突变、缺失突变。影响：多数有害或无影响，少数有利（如抗病基因）。3.类型：基因自由组合（减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合）；交叉互换（减数第一次分裂前期同源染色体联会时）。4.原理：半保留复制。步骤：变性（高温变性DNA）、复温（引物结合模板）、延伸（DNA聚合酶延伸）。5.原理：通过花药离体培养或秋水仙素诱导，获得单倍体，再通过染色体加倍获得纯合体。优点：显著缩