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第二节　基因重组使子代出现变异
[学习目标]　1.阐明基因重组的概念和类型。2.概述杂交育种和转基因技术。
一、基因重组的概念和类型
1．基因重组的概念和意义
(1)概念：指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行____________时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代出现____________________的现象或过程。
(2)意义：基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致____________________，为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。
2．基因重组的类型
(1)非同源染色体间的自由组合导致基因重组
时期 图示 原因
减数第一次分裂______ 组合形式：Ab和____或______和ab 非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的_____________________________________________________________也自由组合
(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组
时期 图示 原因
减数第一次分裂________(前期) 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换，使染色体上的基因产生重组
判断正误
(1)基因重组发生在雌、雄配子结合后形成新的基因型个体过程中(　　)
(2)基因突变和基因重组的共性是都可以产生新的基因(　　)
(3)同源染色体的姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组(　　)
(4)基因型为AaBb的某个体，其减数分裂产生配子的过程中一定会发生基因重组(　　)
任务一：分析基因重组的类型
如图是基因型为AABb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列问题：
1．图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
4．雌、雄配子随机结合会导致基因重组吗？为什么？杂合子Aa自交后代出现性状分离的原因是基因重组吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．基因突变与基因重组的区别
比较项目 基因突变 基因重组
变异本质 基因结构发生改变 原有基因的重新组合
发生时间 通常在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期
适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物
产生结果 产生新基因(等位基因) 产生新基因型
2.姐妹染色单体含有等位基因的原因分析
基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位基因(如图)。可根据题意来确定变异类型，方法如下：
(1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂，则可能是基因突变或交叉互换。
1.某高等动物的基因型为AaBb，其一个卵原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞的示意图如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．图甲细胞处于减数第一次分裂后期且含有2个四分体
B．图乙细胞为含有4条染色体的次级卵母细胞
C．该卵原细胞形成图甲细胞过程中发生了基因重组
D．该卵原细胞分裂产生4种不同基因型的卵细胞
2．(2023·杭州高一期中)下列关于基因突变和基因重组的说法，正确的是(　　)
A．基因突变具有普遍性，可以发生在任何时期
B．基因重组没有新基因产生，也没有新基因型产生
C．基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中
D．基因突变不一定会导致性状发生改变，此时基因碱基序列没有发生变化
二、杂交育种和转基因技术
1．杂交育种
(1)概念：有目的地将两个或多个品种的____________组合在一起，培育出更优良的新品种。
(2)原理：____________。
(3)过程：双亲P(♀、♂)F1F2选出能稳定遗传的优良品种。
2．转基因技术
(1)概念：利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。
(2)原理：____________。
(3)转基因技术的具体实施过程(以转基因植物的获得为例)。
(4)转基因技术的优点和缺点
①优点
a．人为地增加了____________的范围，实现________遗传物质的交换。
b．针对性更强，________更高，经济效益更明显。
②缺点：可能带来如破坏__________环境、威胁人类健康等潜在危害。
判断正误
(1)杂交育种可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起(　　)
(2)转基因技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换(　　)
(3)杂交育种和转基因技术都能实现物种间的基因重组(　　)
任务二：杂交育种的应用
小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)。请回答下列问题：
1．怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．在某一子代得到所需性状后，就可以将其长期留种吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．请写出培育矮秆抗锈病小麦(ddTT)优良新品种的过程图(用遗传图解表示)。
4．杂交育种选育为什么从F2开始？培育优良品种均需要连续自交吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．利用杂交育种的方法，可培育出具有多种优良性状的作物新品种。下列说法中错误的是(　　)
A．所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传
B．杂交一次，得到F1，若F1在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培
C．让F1自交，得到F2，从F2中初步选取性状上符合要求的类型
D．把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性状分离
4．某研究所将拟南芥的抗盐基因B和抗病基因T导入玉米的染色体上，成功筛选出如图甲、乙、丙三个抗盐抗病品系。下列叙述错误的是(　　)
A．抗盐、抗病基因整合到玉米染色体上属于基因重组
B．三个品系自交得到既抗盐又抗病比例最高的是甲
C．乙自交后代抗盐抗病个体中基因型为BBTT的比例是1/9
D．对丙自交后代进行高盐处理，存活个体再自交，后代中抗盐抗病个体比例为1/2
答案精析
一、
梳理教材新知
1．(1)有性生殖　不同于亲本类型　(2)生物性状的多样性
2．(1)后期　aB　AB　非等位基因　(2)四分体时期　单　双
判断正误
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
提示　(1)(3)基因重组发生在减数分裂形成配子时，非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致基因重组。(2)基因突变可以产生新的基因，而基因重组不产生新的基因，只产生新的基因型。(4)若两对等位基因连锁且未发生交叉互换，则基因型为AaBb的个体进行减数分裂产生配子的过程中不发生基因重组。
探究核心知识
1．图1细胞处于有丝分裂后期。形成B、b现象的原因是基因突变。
2．图2细胞的名称为次级精母细胞或第一极体。形成B、b现象的原因可能是基因突变或基因重组(同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换)。
3．产生图2现象的原因是基因突变。
4．不会；基因重组发生在减数分裂形成配子时。不是；杂合子Aa自交后代出现性状分离的原因是等位基因的分离，而基因重组的实质是控制不同性状的位于非同源染色体上的非等位基因的重新组合。
落实思维方法
1．C
2．A　[基因突变具有普遍性，在任何时期任何生物体内都可发生，A正确；基因重组没有新基因产生，但有新基因型产生，B错误；自然状态下，基因重组发生在生物体的减数分裂过程中。根尖细胞增殖过程中进行有丝分裂，因此不会发生基因重组，C错误；基因突变后遗传信息会发生改变，由于密码子的简并性，编码的氨基酸不一定改变，因此性状不一定改变，但是基因突变后基因的碱基序列一定改变，D错误。]
二、
梳理教材新知
1．(1)优良性状　(2)基因重组　(3)杂交　自交
2．(2)基因重组　(3)目的基因　T－DNA　重组
(4)①a.生物变异　种间　b．效率　②生态
判断正误
(1)√　(2)√　(3)×
提示　(3)杂交育种只能在物种内实现基因重组，而转基因技术可打破不同物种间远缘杂交不亲和的屏障，实现生物种间的基因重组。
探究核心知识
1．通过杂交育种将这两种性状结合在一起。
2．不可以；因为这时得到的种子不一定是可稳定遗传的纯合子。
3．如图所示
4．因为从F2开始发生性状分离。若优良品种为隐性性状，则一旦出现即为纯合子，比如用基因型为AAbb和aaBB的亲本培育aabb的优良品种，不需要连续自交。
落实思维方法
3．B　[所选的原始材料应分别具有某种优良性状且能稳定遗传，通过杂交育种可以将不同个体的优良性状集中到一个个体上，A正确；直接用于扩大栽培的个体除了性状上符合要求外，还要能稳定遗传，B错误。]
4．D　[将抗盐、抗病基因整合到玉米染色体上利用的是转基因技术，属于广义上的基因重组，A正确；甲、乙、丙三个品系自交得到既抗盐又抗病的比例分别是3/4、9/16、1/2，比例最高的是甲，B正确；乙自交后代抗盐抗病个体(9B_T_)中基因型为BBTT的比例是1/9，C正确；对丙自交后代进行高盐处理，不抗盐的个体被淘汰，存活个体(1/3仅抗盐、2/3既抗盐又抗病)再自交，后代中抗盐抗病个体比例为2/3×1/2＝1/3，D错误。](共70张PPT)
第二节
基因重组使子代出现变异
第四章 生物的变异
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学习目标
1.阐明基因重组的概念和类型。
2.概述杂交育种和转基因技术。
内容索引
一、基因重组的概念和类型
二、杂交育种和转基因技术
课时对点练
基因重组的概念和类型
一
1.基因重组的概念和意义
(1)概念：指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行 时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代出现 的现象或过程。
(2)意义：基因重组是通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果是导致_________________，为动、植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。
梳理　教材新知
有性生殖
不同于亲本类型
生物性状的多样性
2.基因重组的类型
(1)非同源染色体间的自由组合导致基因重组
时期 图示 原因
减数第一次分裂____ 组合形式：Ab和___或 和ab 非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的 也自由组合
后期
aB
AB
非等位基因
(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组
时期 图示 原因
减数第一次分裂______ _____(前期) 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换，使染色体上的基因产生重组
四分体
时期
单
双
(1)基因重组发生在雌、雄配子结合后形成新的基因型个体过程中
(　　)
(2)基因突变和基因重组的共性是都可以产生新的基因(　　)
×
×
提示　基因重组发生在减数分裂形成配子时，非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致基因重组。
提示　基因突变可以产生新的基因，而基因重组不产生新的基因，只产生新的基因型。
(3)同源染色体的姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重组(　　)
(4)基因型为AaBb的某个体，其减数分裂产生配子的过程中一定会发生基因重组(　　)
×
×
提示　基因重组发生在减数分裂形成配子时，非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致基因重组。
提示　若两对等位基因连锁且未发生交叉互换，则基因型为AaBb的个体进行减数分裂产生配子的过程中不发生基因重组。
任务一：分析基因重组的类型
如图是基因型为AABb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列问题：
1.图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？
探究　核心知识
提示　图1细胞处于有丝分裂后期。形成B、b现象的原因是基因突变。
2.图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？
提示　图2细胞的名称为次级精母细胞或第一极体。形成B、b现象的原因可能是基因突变或基因重组(同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换)。
3.若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？
提示　产生图2现象的原因是基因突变。
4.雌、雄配子随机结合会导致基因重组吗？为什么？杂合子Aa自交后代出现性状分离的原因是基因重组吗？为什么？
提示　不会；基因重组发生在减数分裂形成配子时。不是；杂合子Aa自交后代出现性状分离的原因是等位基因的分离，而基因重组的实质是控制不同性状的位于非同源染色体上的非等位基因的重新组合。
核心归纳
1.基因突变与基因重组的区别
比较项目 基因突变 基因重组
变异本质 基因结构发生改变 原有基因的重新组合
发生时间 通常在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期
适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物
产生结果 产生新基因(等位基因) 产生新基因型
核心归纳
2.姐妹染色单体含有等位基因的原因分析
基因突变或交叉互换都会导致姐妹染色单体中含有等位
基因(如图)。可根据题意来确定变异类型，方法如下：
(1)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)，
则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂，则可能是基因突变或交叉互换。
1.某高等动物的基因型为AaBb，其一个卵原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞的示意图如图所示。下列叙述正确的是
A.图甲细胞处于减数第一次分裂后期且含有2
个四分体
B.图乙细胞为含有4条染色体的次级卵母细胞
C.该卵原细胞形成图甲细胞过程中发生了基因
重组
D.该卵原细胞分裂产生4种不同基因型的卵细胞
√
落实　思维方法
图甲细胞的细胞质不均等分裂，同源染色体
分离，为减数第一次分裂后期图像，此时同
源染色体已经分开，无四分体，A错误；
图乙细胞的细胞质均等分裂，表示含有4条染
色体的第一极体，B错误；
由图甲可知，该卵原细胞形成图甲细胞过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，即发生了基因重组，C正确；
该卵原细胞经减数分裂只能产生1个(即1种基因型)卵细胞，D错误。
2.(2023·杭州高一期中)下列关于基因突变和基因重组的说法，正确的是
A.基因突变具有普遍性，可以发生在任何时期
B.基因重组没有新基因产生，也没有新基因型产生
C.基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中
D.基因突变不一定会导致性状发生改变，此时基因碱基序列没有发生变化
√
基因突变具有普遍性，在任何时期任何生物体内都可发生，A正确；基因重组没有新基因产生，但有新基因型产生，B错误；
自然状态下，基因重组发生在生物体的减数分裂过程中。根尖细胞增殖过程中进行有丝分裂，因此不会发生基因重组，C错误；
基因突变后遗传信息会发生改变，由于密码子的简并性，编码的氨基酸不一定改变，因此性状不一定改变，但是基因突变后基因的碱基序列一定改变，D错误。
二
杂交育种和转基因技术
1.杂交育种
(1)概念：有目的地将两个或多个品种的 组合在一起，培育出更优良的新品种。
(2)原理： 。
梳理　教材新知
选出能稳定遗传的优良品种。
自交
杂交
优良性状
基因重组
2.转基因技术
(1)概念：利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。
(2)原理： 。
基因重组
(3)转基因技术的具体实施过程(以转基因植物的获得为例)。
目的基因
T－DNA
重组
(4)转基因技术的优点和缺点
①优点
a.人为地增加了 的范围，实现 遗传物质的交换。
b.针对性更强， 更高，经济效益更明显。
②缺点：可能带来如破坏 环境、威胁人类健康等潜在危害。
生物变异
种间
效率
生态
(1)杂交育种可以有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起
(　　)
(2)转基因技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换(　　)
(3)杂交育种和转基因技术都能实现物种间的基因重组(　　)
×
√
√
提示　杂交育种只能在物种内实现基因重组，而转基因技术可打破不同物种间远缘杂交不亲和的屏障，实现生物种间的基因重组。
任务二：杂交育种的应用
小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦(DDTT)和矮秆不抗锈病的小麦(ddtt)。请回答下列问题：
1.怎样将矮秆和抗锈病两种性状结合在一起？
探究　核心知识
提示　通过杂交育种将这两种性状结合在一起。
2.在某一子代得到所需性状后，就可以将其长期留种吗？为什么？
提示　不可以；因为这时得到的种子不一定是可稳定遗传的纯合子。
3.请写出培育矮秆抗锈病小麦(ddTT)优良新品种的过程图(用遗传图解表示)。
提示　如图所示
4.杂交育种选育为什么从F2开始？培育优良品种均需要连续自交吗？
提示　因为从F2开始发生性状分离。若优良品种为隐性性状，则一旦出现即为纯合子，比如用基因型为AAbb和aaBB的亲本培育aabb的优良品种，不需要连续自交。
3.利用杂交育种的方法，可培育出具有多种优良性状的作物新品种。下列说法中错误的是
A.所选的原始材料分别具有某种优良性状且能稳定遗传
B.杂交一次，得到F1，若F1在性状上符合要求，则可直接用于扩大栽培
C.让F1自交，得到F2，从F2中初步选取性状上符合要求的类型
D.把初步选出的类型进一步隔离自交和汰劣留良，直到确认不再发生性
状分离
√
落实　思维方法
所选的原始材料应分别具有某种优良性状且能稳定遗传，通过杂交育种可以将不同个体的优良性状集中到一个个体上，A正确；
直接用于扩大栽培的个体除了性状上符合要求外，还要能稳定遗传，B错误。
4.某研究所将拟南芥的抗盐基因B和抗病基因T导入玉米的染色体上，成功筛选出如图甲、乙、丙三个抗盐抗病品系。下列叙述错误的是
A.抗盐、抗病基因整合到玉米染色体上属于基因重组
B.三个品系自交得到既抗盐又抗病比例最高的是甲
C.乙自交后代抗盐抗病个体中基因型
为BBTT的比例是1/9
D.对丙自交后代进行高盐处理，存活
个体再自交，后代中抗盐抗病个体比例为1/2
√
将抗盐、抗病基因整合到玉米染
色体上利用的是转基因技术，属
于广义上的基因重组，A正确；
甲、乙、丙三个品系自交得到既抗盐又抗病的比例分别是3/4、9/16、1/2，比例最高的是甲，B正确；
乙自交后代抗盐抗病个体(9B_T_)中基因型为BBTT的比例是1/9，C正确；
对丙自交后代进行高盐处理，不抗盐的个体被淘汰，存活个体(1/3仅抗盐、2/3既抗盐又抗病)再自交，后代中抗盐抗病个体比例为2/3×1/2＝1/3，D错误。
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课时对点练
三
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C A B D B B B
题号 9 10 11 12 13 　14 　15
答案 A D C B B 　C 　A
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
对一对
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
题号 16
答案 (1)基因重组　(2)锈菌感染　①1/9　9　②下一年再播种，淘汰易感病和低产植株，采收种子做种，如此经过几代选择，直到获得符合生产要求的类型(或连续自交，逐代淘汰不符合生产要求的类型，直到满足生产要求)
题组一　基因重组
1.基因重组是有性生殖生物变异的重要来源，下列叙述正确的是
A.只有位于非同源染色体上的基因才能重组
B.只发生在四分体时期
C.能体现遗传的稳定性
D.导致生物性状的多样性
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换也会导致基因重组，A错误；基因重组除了发生在四分体时期，还发生在减数第一次分裂后期，B错误；
基因重组是生物变异，不能体现遗传的稳定性，C错误。
16
答案
2.(2024·浙江新力量联盟高一期中)下列现象中，与基因重组有关的是
A.一对色觉正常的男女婚配，子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体
B.当有丝分裂染色体未平均分配时，会形成基因组成不同的子代细胞
C.一对色觉正常但均患多指的男女婚配，子代出现仅患红绿色盲的个体
D.受精作用时，雌雄配子随机结合可产生基因型和表型均多样的后代
√
1
2
3
4
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6
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15
16
答案
一对色觉正常的男女婚配，子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体，该现象与基因分离有关，A不符合题意；
基因重组发生于减数分裂过程中，B不符合题意；
亲本仅患多指不患红绿色盲，后代只患红绿色盲而不患多指，该现象与亲本产生配子时控制两对性状的基因自由组合有关，C符合题意；受精作用时，雌雄配子的随机结合不属于基因重组，D不符合题意。
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16
答案
3.(2024·台州高一期中)减数分裂中非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组，下列生物会发生上述过程的是
A.果蝇 B.噬菌体
C.乳酸菌 D.酵母菌
√
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16
果蝇是有性生殖的生物，可以进行减数分裂，可以发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合，A符合题意。
答案
4.(2024·宁波高一期末)如图为某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。
下列叙述错误的是
A.该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因
之一
B.图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组
C.等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D.该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
√
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3
4
5
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16
答案
该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只
能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互换，可以产
生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精
子多样性形成的原因之一，A、D正确；
图中非姐妹染色单体发生交叉互换，基因A和基因b、基因a和B发生了重组，B错误；
由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确。
1
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16
答案
题组二　杂交育种
5.(2023·杭州高一校联考)2017年袁隆平院士利用水稻雄性不育系(该品系最早发现于野外)成功培育了具有耐盐、耐碱性状的高产杂交“海水稻”。下列叙述错误的是
A.杂交育种的原理是基因重组
B.杂交育种具有操作简单能够集优等优点
C.杂交育种通常需经过杂交、选择、纯合化等过程
D.“海水稻”的培育必须经过去雄等操作
√
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答案
杂交育种是通过有性生殖将不同亲本的优良性状组合在一起，原理是基因重组，A正确；
杂交育种是最常规的育种方法，操作简便，能够将双亲的优点集中在一起，B正确；
“海水稻”的培育利用了水稻雄性不育系，因而培育过程不需要去雄操作，D错误。
1
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3
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15
16
答案
6.现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆易感锈病(ddtt)的小麦，两对基因独立遗传。育种专家利用它们培育出了矮秆抗锈病新品种(如图)。下列相关叙述错误的是
A.该育种方法是
杂交育种
B.该方法依据的原理是基因突变
C.从F2开始筛选矮秆抗锈病植株
D.该方法可将多个优良性状集中在一起
√
1
2
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答案
根据题意和图
示分析可知，
该育种方法是杂交育种，A正确；
杂交育种的原理是基因重组，B错误；
从F2开始出现矮秆抗锈病植株，由于有杂合子，所以需要通过自交筛选矮秆抗锈病植株，C正确；
杂交育种可以将不同亲本的多个优良性状集中到同一生物体上，D正确。
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答案
7.下列成果不属于基因重组的应用的是
A.我国科学家利用杂交育种培育出小麦新品种
B.通过返回式卫星搭载的种子培育出太空椒
C.R型菌转化为S型菌
D.利用基因工程技术培育出抗棉铃虫的棉花
√
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答案
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通过返回式卫星搭载的种子培育出太空椒，其原理是基因突变，B符合题意；
R型菌转化为S型菌，其原理是基因重组，C不符合题意；
利用基因工程技术培育出抗棉铃虫的棉花，其原理是基因重组，D不符合题意。
16
答案
题组三　转基因技术
8.某生物的基因型为AaBB，将它转变成基因型为AaBBC的生物，所用到的技术是
A.诱变育种 B.转基因技术
C.多倍体育种 D.花药离体培养
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答案
9.转基因技术育种与其他育种方法相比较，其突出的优点是
A.能够定向地改造物种
B.育种周期短
C.操作过程简单
D.技术要求和生产成本低
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10.(2024·宁波高一期末)下列有关基因重组的叙述，正确的是
A.姐妹染色单体的交换可引起基因重组
B.Aa个体自交因基因重组后代出现隐性个体
C.基因重组是生物变异的根本来源
D.生物通过有性生殖，实现了基因重组，生物进化的速度明显加快
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减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，可引起基因重组，A错误；
基因型为Aa的个体自交，因基因分离后代出现AA、Aa、aa，B错误；基因突变可产生新基因，是生物变异的根本来源，C错误；
生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的多样性，生物进化的速度明显加快，D正确。
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答案
11.遗传物质的改变可能会导致生物性状发生变化，下列叙述正确的是
A.基因突变的实质就是DNA分子中碱基对的排列顺序发生变化
B.“一母生九子，九子各不同”的主要原因是基因突变和精卵随机结合
C.在自然条件下，交叉互换导致的基因重组并不会普遍发生在各种生物
类群中
D.利用CRISPR/Cas9技术对基因的特定碱基进行修改，原理是基因重组
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基因突变的实质是基因碱基对的排列顺序发生变化，A错误；
“一母生九子，九子各不同”的主要原因是基因重组和精卵随机结合，B错误；
基因重组发生在有性生殖过程中，不是所有生物都可以进行有性生殖，C正确；
利用CRISPR/Cas9技术对基因的特定碱基进行修改，导致基因碱基序列发生改变，原理是基因突变，D错误。
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答案
12.(2023·温州高一校联考)如图为某高等动物(基因型为AaBbDD)的细胞分裂示意图，下列说法正确的是
A.该细胞分裂为均等分裂，可以确定该细胞为次级精母细胞
B.在得到该细胞的过程中可能发生了基因突变或基因重组
C.图中存在两对同源染色体，正在发生等位基因分离
D.A/a基因和B/b基因这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
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该细胞处于减数第二次分裂后期，且该细胞为均等分裂，
可以确定该细胞为次级精母细胞或第一极体，A错误；
该细胞处于减数第二次分裂后期，正常情况下不存在等
位基因，但该细胞中出现了等位基因B和b，结合该高等
动物的基因型为AaBbDD可知，在得到该细胞的过程中可能发生了基因突变或基因重组，B正确；
图中不存在同源染色体，C错误；
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答案
由图可知，A/a基因和B/b基因这两对等位基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，D错误。
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13.(2024·温州高一期中)某基因型为AaBb的高等动物的1个初级精母细胞如图所示，其中甲～丁表示染色体。下列叙述正确的是
A.该细胞中染色体甲上的a基因是交叉互换产生的
B.该细胞在减数第一次分裂和减数第二次分裂中均
会发生A和a的分离
C.该细胞产生的1个子细胞中同时含有B与b的概率为1/2
D.该细胞产生的精细胞中染色体和核DNA数均为该细胞的一半
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由于染色体甲上含基因A和a，而染色体乙上含
基因a和a，该细胞中染色体甲上的基因a是基因
突变产生的，A错误；
由于染色体甲上含基因A和a，所以该细胞在减
数第一次分裂和减数第二次分裂均会发生A和a
的分离，B正确；
由于基因B和b位于一对同源染色体上，若不再发生其他变异，该细胞产生的子细胞中不可能同时含有B和b，C错误；
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答案
该细胞产生的精细胞中染色体数为该细胞的一半，而核DNA数为该细胞的1/4，D错误。
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答案
14.交换是基因重组的基础，A、B两基因交换的3种模式图如图。下列相关叙述正确的是
A.甲和乙的交换都会产生新的重组
类型配子Ab
B.乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
C.甲和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
D.甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂后期
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答案
据图可知，甲的交换产生新的重组配
子有Ab、aB，乙的交换不会产生新的
配子，丙的交换产生新的重组配子有
Ab、aB，A、B错误，C正确；
同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，D错误。
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答案
15.下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是
A.诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法
B.基因重组是杂交育种的原理，基因重组发生在受精过程中
C.诱变育种一定能较快选育出新的优良品种
D.通过杂交育种方式培育新品种，纯合子从F1就可以进行选择
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答案
16.(2023·金华高一检测)现有两个纯合的小麦品种，抗病低产和易感病高产品种，已知抗锈病(T)对易感锈病(t)为显性，高产(D)对低产(d)为显性，两对基因独立遗传。小麦锈病由锈菌感染引起，一个植株上所结的全部种子种植在一起，长成的植株称为一个株系。回答下列问题：
(1)利用这两个品种进行杂交，可得到具有优良性状的新品种，其依据的主要遗传学原理是________。
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基因重组
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利用抗病低产(TTdd)和易感病高产(ttDD)两个纯合品种进行杂交再自交，可得到具有优良性状的新品种抗病高产(TTDD)，属于杂交育种，其依据的主要遗传学原理是基因重组。
答案
(2)用这两个纯合品种杂交得到F1，F1自交得F2，通过_________实验淘汰易感病植株，然后只收获抗病高产植株的种子。甲、乙两同学设计了不同的采收和处理方案：
甲同学：单株采收，下一年单独种植得到若干个F3株系(单采单种)，收获无性状分离的株系的种子。
乙同学：混合采收，下一年混合种植得到一群F3植株(混采混种)，淘汰易感病和低产植株，混合采收剩余植株的种子。
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锈菌感染
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用这两个纯合品种杂交得到F1(TtDd)，F1自交得F2，F2中T_D_∶T_dd
∶ttD_∶ttdd＝9∶3∶3∶1，通过锈菌感染实验淘汰易感病(tt)植株，然后只收获抗病高产(T_D_)植株的种子，其中TTDD∶TTDd∶TtDD
∶TtDd＝1∶2∶2∶4。
答案
①理论上，甲同学采收种子的株系占全部F3株系的_____；乙同学采收的种子基因型有___种。
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根据上述分析可知，理论上甲同学采收种子的株系(TTDD)占全部F3株系的1/9；乙同学混采混种，采收的种子基因型有9种。
答案
②甲同学的方法获得的种子数量有限，难以满足生产需求。按乙同学的思路，如果继续提高种子中TTDD基因型的比例，就能获得满足生产需求的新品种，那么正确的做法是___________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________。
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下一年再播种，淘汰易感病和低产植株，采收种子做种，如此经过几代选择，直到获得符合生产要求的类型(或连续自交，逐代淘汰不符合生产要求的类型，直到满足生产要求)
答案
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甲同学的方法获得的种子数量有限，难以满足生产需求。按乙同学的思路，收获的F2中TTDD∶TTDd∶TtDD∶TtDd＝1∶2∶2∶4，下一年混合种植得到一群F3植株(混采混种)，则F3中T_∶tt＝8∶1，D_∶dd＝8∶1，淘汰易感病(tt)和低产(dd)植株，则剩余植株中TT∶Tt＝1∶1，DD∶Dd＝1∶1，即TTDD植株占1/4；如果继续提高种子中TTDD的比例，就能获得符合生产要求的新品种，那么正确的做法是下一年再播种，淘汰易感病和低产植株，采收种子做种，如此经过几代选择，直到获得符合生产要求的类型(或连续自交，逐代淘汰不符合生产要求的类型，直到满足生产要求)。
答案作业21　基因重组使子代出现变异
(分值：100分)
第1～5题，每题5分；第6～15题，每题6分，共85分。
题组一　基因重组
1．基因重组是有性生殖生物变异的重要来源，下列叙述正确的是(　　)
A．只有位于非同源染色体上的基因才能重组
B．只发生在四分体时期
C．能体现遗传的稳定性
D．导致生物性状的多样性
2．(2024·浙江新力量联盟高一期中)下列现象中，与基因重组有关的是(　　)
A．一对色觉正常的男女婚配，子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体
B．当有丝分裂染色体未平均分配时，会形成基因组成不同的子代细胞
C．一对色觉正常但均患多指的男女婚配，子代出现仅患红绿色盲的个体
D．受精作用时，雌雄配子随机结合可产生基因型和表型均多样的后代
3．(2024·台州高一期中)减数分裂中非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组，下列生物会发生上述过程的是(　　)
A．果蝇 B．噬菌体
C．乳酸菌 D．酵母菌
4．(2024·宁波高一期末)如图为某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是(　　)
A．该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一
B．图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组
C．等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂
D．该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞
题组二　杂交育种
5．(2023·杭州高一校联考)2017年袁隆平院士利用水稻雄性不育系(该品系最早发现于野外)成功培育了具有耐盐、耐碱性状的高产杂交“海水稻”。下列叙述错误的是(　　)
A．杂交育种的原理是基因重组
B．杂交育种具有操作简单能够集优等优点
C．杂交育种通常需经过杂交、选择、纯合化等过程
D．“海水稻”的培育必须经过去雄等操作
6．现有高秆抗锈病(DDTT)和矮秆易感锈病(ddtt)的小麦，两对基因独立遗传。育种专家利用它们培育出了矮秆抗锈病新品种(如图)。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该育种方法是杂交育种
B．该方法依据的原理是基因突变
C．从F2开始筛选矮秆抗锈病植株
D．该方法可将多个优良性状集中在一起
7．下列成果不属于基因重组的应用的是(　　)
A．我国科学家利用杂交育种培育出小麦新品种
B．通过返回式卫星搭载的种子培育出太空椒
C．R型菌转化为S型菌
D．利用基因工程技术培育出抗棉铃虫的棉花
题组三　转基因技术
8．某生物的基因型为AaBB，将它转变成基因型为AaBBC的生物，所用到的技术是(　　)
A．诱变育种 B．转基因技术
C．多倍体育种 D．花药离体培养
9．转基因技术育种与其他育种方法相比较，其突出的优点是(　　)
A．能够定向地改造物种
B．育种周期短
C．操作过程简单
D．技术要求和生产成本低
10．(2024·宁波高一期末)下列有关基因重组的叙述，正确的是(　　)
A．姐妹染色单体的交换可引起基因重组
B．Aa个体自交因基因重组后代出现隐性个体
C．基因重组是生物变异的根本来源
D．生物通过有性生殖，实现了基因重组，生物进化的速度明显加快
11．遗传物质的改变可能会导致生物性状发生变化，下列叙述正确的是(　　)
A．基因突变的实质就是DNA分子中碱基对的排列顺序发生变化
B．“一母生九子，九子各不同”的主要原因是基因突变和精卵随机结合
C．在自然条件下，交叉互换导致的基因重组并不会普遍发生在各种生物类群中
D．利用CRISPR/Cas9技术对基因的特定碱基进行修改，原理是基因重组
12.(2023·温州高一校联考)如图为某高等动物(基因型为AaBbDD)的细胞分裂示意图，下列说法正确的是(　　)
A．该细胞分裂为均等分裂，可以确定该细胞为次级精母细胞
B．在得到该细胞的过程中可能发生了基因突变或基因重组
C．图中存在两对同源染色体，正在发生等位基因分离
D．A/a基因和B/b基因这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
13．(2024·温州高一期中)某基因型为AaBb的高等动物的1个初级精母细胞如图所示，其中甲～丁表示染色体。下列叙述正确的是(　　)
A．该细胞中染色体甲上的a基因是交叉互换产生的
B．该细胞在减数第一次分裂和减数第二次分裂中均会发生A和a的分离
C．该细胞产生的1个子细胞中同时含有B与b的概率为1/2
D．该细胞产生的精细胞中染色体和核DNA数均为该细胞的一半
14．交换是基因重组的基础，A、B两基因交换的3种模式图如图。下列相关叙述正确的是(　　)
A．甲和乙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
B．乙和丙的交换都会产生新的重组类型配子Ab
C．甲和丙的交换都会产生新的重组类型配子aB
D．甲、乙和丙的交换都发生在减数第一次分裂后期
15．下列关于杂交育种与诱变育种的叙述，正确的是(　　)
A．诱变育种是通过改变原有基因结构而导致新品种出现的方法
B．基因重组是杂交育种的原理，基因重组发生在受精过程中
C．诱变育种一定能较快选育出新的优良品种
D．通过杂交育种方式培育新品种，纯合子从F1就可以进行选择
16．(每空3分，共15分)(2023·金华高一检测)现有两个纯合的小麦品种，抗病低产和易感病高产品种，已知抗锈病(T)对易感锈病(t)为显性，高产(D)对低产(d)为显性，两对基因独立遗传。小麦锈病由锈菌感染引起，一个植株上所结的全部种子种植在一起，长成的植株称为一个株系。回答下列问题：
(1)利用这两个品种进行杂交，可得到具有优良性状的新品种，其依据的主要遗传学原理是________________________________________________________________________。
(2)用这两个纯合品种杂交得到F1，F1自交得F2，通过______________实验淘汰易感病植株，然后只收获抗病高产植株的种子。甲、乙两同学设计了不同的采收和处理方案：
甲同学：单株采收，下一年单独种植得到若干个F3株系(单采单种)，收获无性状分离的株系的种子。
乙同学：混合采收，下一年混合种植得到一群F3植株(混采混种)，淘汰易感病和低产植株，混合采收剩余植株的种子。
①理论上，甲同学采收种子的株系占全部F3株系的________；乙同学采收的种子基因型有________种。
②甲同学的方法获得的种子数量有限，难以满足生产需求。按乙同学的思路，如果继续提高种子中TTDD基因型的比例，就能获得满足生产需求的新品种，那么正确的做法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案精析
1．D　[同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换也会导致基因重组，A错误；基因重组除了发生在四分体时期，还发生在减数第一次分裂后期，B错误；基因重组是生物变异，不能体现遗传的稳定性，C错误。]
2．C　[一对色觉正常的男女婚配，子代既有红绿色盲患者也有色觉正常个体，该现象与基因分离有关，A不符合题意；基因重组发生于减数分裂过程中，B不符合题意；亲本仅患多指不患红绿色盲，后代只患红绿色盲而不患多指，该现象与亲本产生配子时控制两对性状的基因自由组合有关，C符合题意；受精作用时，雌雄配子的随机结合不属于基因重组，D不符合题意。]
3．A　[果蝇是有性生殖的生物，可以进行减数分裂，可以发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合，A符合题意。]
4．B　[该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A、D正确；图中非姐妹染色单体发生交叉互换，基因A和基因b、基因a和B发生了重组，B错误；由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确。]
5．D　6.B
7．B　[通过返回式卫星搭载的种子培育出太空椒，其原理是基因突变，B符合题意；R型菌转化为S型菌，其原理是基因重组，C不符合题意；利用基因工程技术培育出抗棉铃虫的棉花，其原理是基因重组，D不符合题意。]
8．B　9.A
10．D　[减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，可引起基因重组，A错误；基因型为Aa的个体自交，因基因分离后代出现AA、Aa、aa，B错误；基因突变可产生新基因，是生物变异的根本来源，C错误；生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的多样性，生物进化的速度明显加快，D正确。]
11．C
12．B　[该细胞处于减数第二次分裂后期，且该细胞为均等分裂，可以确定该细胞为次级精母细胞或第一极体，A错误；该细胞处于减数第二次分裂后期，正常情况下不存在等位基因，但该细胞中出现了等位基因B和b，结合该高等动物的基因型为AaBbDD可知，在得到该细胞的过程中可能发生了基因突变或基因重组，B正确；图中不存在同源染色体，C错误；由图可知，A/a基因和B/b基因这两对等位基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，D错误。]
13．B　[由于染色体甲上含基因A和a，而染色体乙上含基因a和a，该细胞中染色体甲上的基因a是基因突变产生的，A错误；由于染色体甲上含基因A和a，所以该细胞在减数第一次分裂和减数第二次分裂均会发生A和a的分离，B正确；由于基因B和b位于一对同源染色体上，若不再发生其他变异，该细胞产生的子细胞中不可能同时含有B和b，C错误；该细胞产生的精细胞中染色体数为该细胞的一半，而核DNA数为该细胞的1/4，D错误。]
14．C　[据图可知，甲的交换产生新的重组配子有Ab、aB，乙的交换不会产生新的配子，丙的交换产生新的重组配子有Ab、aB，A、B错误，C正确；同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，D错误。]
15．A
16．(1)基因重组　(2)锈菌感染　①1/9　9　②下一年再播种，淘汰易感病和低产植株，采收种子做种，如此经过几代选择，直到获得符合生产要求的类型(或连续自交，逐代淘汰不符合生产要求的类型，直到满足生产要求)
解析　(1)利用抗病低产(TTdd)和易感病高产(ttDD)两个纯合品种进行杂交再自交，可得到具有优良性状的新品种抗病高产(TTDD)，属于杂交育种，其依据的主要遗传学原理是基因重组。(2)用这两个纯合品种杂交得到F1(TtDd)，F1自交得F2，F2中T_D_∶T_dd∶ttD_∶ttdd＝9∶3∶3∶1，通过锈菌感染实验淘汰易感病(tt)植株，然后只收获抗病高产(T_D_)植株的种子，其中TTDD∶TTDd∶TtDD∶TtDd＝1∶2∶2∶4。①根据上述分析可知，理论上甲同学采收种子的株系(TTDD)占全部F3株系的1/9；乙同学混采混种，采收的种子基因型有9种。②甲同学的方法获得的种子数量有限，难以满足生产需求。按乙同学的思路，收获的F2中TTDD∶TTDd∶TtDD∶TtDd＝1∶2∶2∶4，下一年混合种植得到一群F3植株(混采混种)，则F3中T_∶tt＝8∶1，D_∶dd＝8∶1，淘汰易感病(tt)和低产(dd)植株，则剩余植株中TT∶Tt＝1∶1，DD∶Dd＝1∶1，即TTDD植株占1/4；如果继续提高种子中TTDD的比例，就能获得符合生产要求的新品种，那么正确的做法是下一年再播种，淘汰易感病和低产植株，采收种子做种，如此经过几代选择，直到获得符合生产要求的类型(或连续自交，逐代淘汰不符合生产要求的类型，直到满足生产要求)。

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