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[答案] (1)常染色体隐性遗传 伴 X 隐性遗 DNA突变;D项中,艾弗里等人的肺炎双球菌转化实
传 (2)①HhXTXt HHXTY或 HhXTY ②1/36 验没有用同位素示踪技术。
③1/60000 ④3/5 2.A 基因重组只能发生于减Ⅰ的前期(联会的
同源染色体邻近的非姐妹染色单体之间交叉互换导
专题12 生物的变异 致基因重组)和后期(非同源染色体自由组合导致基
因重组)、基因工程、细菌的转化等过程中。性状分离
A 组 只能在杂合体自交时才会出现,纯合体自交的后代依
然是纯合体,无性状分离发生。同卵双生是指由一个
题源1 基因突变
受精卵经有丝分裂发育成两个个体,这两个个体的遗
1.BCD 本题考查基因突变对翻译的影响。考 传信息相同,其差异可能来自于基因突变等,但不可
生对基因突变的三种情况“碱基对的增添、缺失和替
能是来自基因重组。
换”非常熟悉,但此题主要考查核苷酸对缺失后对翻
3.A 基因重组有三种类型:自由重组、交叉互
译过程的影响。题干中“基因的中部缺失”这一信息 换重组、通过基因工程实现的人工重组;A选项属于
非常关键,根据这一信息可判断出基因会有蛋白质产 诱变育种,利用的是基因突变。
物,但可能造成翻译在缺失位置终止或在缺失部位后
题源3 染色体变异
的氨基酸序列、种类等发生变化。
, 1.C 细胞膜开始缢缩凹陷
,说明处于后期。而
2.B 正常情况下雄犊一定携带X染色体 不是
在后期由于着丝点分裂,染色体会暂时加倍,若此时
矮生的原因;雄犊营养不良、发生了基因突变、双亲都
为10条,说明中期为5条。而二倍体动物有丝分裂
是矮生基因的携带者而使后代出现了性状分离都可
过程中染色体数为2的倍数,说明此动物细胞处于减
能是矮生的原因。
数第二次分裂后期,形成的是配子。
3.D 生物的性状是由蛋白质体现的,镰刀型红
2.C 由甲图染色体上的基因排序变化可知,染
细胞出现的直接原因是血红蛋白结构异常。
色体发生了结构变异,该变异既可以发生在减数分裂
4.D 在减数分裂形成配子的过程中,等位基因
过程,也可以发生在有丝分裂过程中。乙图表示在有
彼此分离,即B1和B2彼此分离,所以基因B1和B2可
丝分裂后期,因染色体没有平均分配而导致的染色体
同时存在于同一个体细胞中,但不可能同时存在于一
数目变异。染色体结构变异和数目变异均可在显微
个配子中。
镜下直接观察到。
5.C 重组DNA分子中在无遗传效应的部位增
3.D 体细胞中含有三个或三个以上染色体组
加一个碱基对,则不一定导致毒蛋白的毒性丧失,A
的个体叫多倍体。与二倍体相比,多倍体植株常常是
正确。抗虫棉本身能抵抗害虫的侵害,这就减少了农
茎秆粗壮、果实和种子都比较大,糖类、蛋白质等物质
药的使用,有利于环境保护,B正确。转基因棉花是
的含量有所增加(不是营养成分的增加)。植物偶数
否具有抗虫特性是通过检测棉花能否抗虫来确定的,
染色体组的多倍体可产生可育的配子,奇数染色体组
C错误。因不抗毒素对抗毒素为显性,所以不抗毒素
的个体,由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,
害虫的基因型为BB或Bb,抗毒素害虫的基因型为 不能形成正常的配子。八倍体小黑麦是利用染色体
bb,则不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交,子代基因型 数目变异创造的新品种。多倍体在植物中很常见,在
有bb,Bb,即 性 状 表 现 有 抗 毒 素,不 抗 毒 素,故 D 动物中极少见。
正确。
4.D 染色体变异导致生物性状的改变包括有
题源2 基因重组 利和不利变异,是否有利取决于能否更好地适应环
1.C 两实验的共同点是把 DNA和蛋白质分 境,与基因表达水平的提高无直接联系,故 A错误。
开,分别研究其各自的效应,遵循单一变量原则,所以 染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失,这时便不利
C对;A项中,重组DNA片段,在赫尔希与蔡斯的噬 于隐性基因的表达,所以B错误。染色体易位不改变
菌体侵染细菌实验中没有体现;B项中,没有诱发 基因的数量,但染色体易位有可能会影响基因的表
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达,从而导致生物的性状发生改变,所以 C选项错 过程。
误。远缘杂交获得杂种,其染色体可能无法联会而导 3.A 秋水仙素和低温都能诱导染色体数目加
致不育,经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体,从 倍,其原理都是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移
而培育出生物新品种类型,故D选项正确。 向两极。
5.C 抗生素的无效,说明其特有酶可以将其分 题源5 生物变异在育种上的应用
解;控制该酶合成的基因可以在细胞间传递;但原核 1.C 要获得抗锈病高产小麦新品种,可采用基
生物中无染色体。由于该酶的成分是蛋白质,所以不 因工程育种、诱变育种、细胞工程育种,花药离体培养
可能进行变异使人类产生新型疾病。 为植物组织培养,不能产生抗病基因。
6.B 分析题图,①→②过程和①→④→⑤过程 2.BCD 物理因素、化学因素和病毒因素都可
为杂交育种过程,但培养目标不同,前者是为了获得 以提高突变频率;只有 基 因 突 变 才 能 产 生 新 的 基
AAbb个体,后者是为了获得aaBB个体。杂交育种 因,诱变育种只是基因的重新组合;四倍体与二倍
操作简便,但培育周期长;⑦过程是多倍体育种过程, 体杂交得到的受精卵 就 是 三 倍 体,自 然 可 以 发 育
⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂 成三倍体的个体;基因突变是不定向的,而且大多
前期纺锤体的形成而产生的;③⑥表示的单倍体育种 数有害。
过程,其中③过程常用的方法是花药离体培养;单倍 3.B 本题考查育种的几个基本方法的特点。
体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。 正确把握“缺乏某种抗病性的水稻”及其原因是解答
7.C 染色体变异包括染色体数目变异和染色 本题的关键。可通过诱变育种或基因工程育种的方
体结构变异。单倍体、多倍体的形成属于染色体数目 法使水稻获得抗性基因,可通过杂交育种培育抗病性
的变异,而染色体结构没有变化。 水稻。单倍体育种过程,只是让单倍体原有的染色体
8.D 人工诱导多倍体的方法很多,最常用且最 及其上面的基因加倍,无抗病基因并不能产生相应的
有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;染 变异。
色体组是一组非同源染色体,单倍体生物细胞中不一 4.D 生物的性状是由基因控制的。杂交育种
定含有一个染色体组,如:四倍体的单倍体植株体细 可以通过基因重组获得需要的新品种;诱变育种可以
胞中含有2个染色体组。 通过基因突变获得需要的新品种;而基因工程可以直
题源4 实验:低温诱导植物染色体数目的加倍 接将目的基因导入受体细胞,获得需要的新品种。克
1.C A项中,大蒜是二倍体,低温诱导后形成 隆技术是指通过无性繁殖获得后代,能够保持亲本的
四倍体,不可能形成三倍体;B项中,多倍体形成的比 性状。考查对几种生物技术的理解与适用范围。
例达不到100%,还有一些细胞没有形成多倍体细 5.D 此题以太空育种为背景考查对诱变育种
胞;C项中,多倍体形成过程中,细胞分裂停留在前 的掌握。诱变育种的方法有物理诱变、化学诱变、生
期,没有完整的细胞周期;D项中,多倍体形成过程是 物诱变,但是基本的原理都是利用基因结构发生突
有丝分裂,而非同源染色体重组发生在减数第一次 变,从而产生新基因。基因突变的特点有不定向性、
分裂。 多数有害性,因此可选出正确选项D。
2.ABD 此题是对有丝分裂的过程、有丝分裂 6.D 图示育种过程为诱变育种。由于基因突
实验、染色体数目变异等知识的综合考查,需要较强 变是不定向的,该过程获得的高产菌株不一定符合生
的分析综合能力。细胞分裂间期的时间明显长于分 产的要求,故A项正确;X射线处理既可以引起基因
裂期,因此在视野中观察到处于分裂间期的细胞最 突变也可能导致染色体变异,B正确;上图筛选高产
多;低温和秋水仙素都是通过抑制纺锤体的形成导致 菌株的过程是定向选择符合人特定要求菌株的过程,
染色体数目加倍,对处于分裂前期的细胞起作用,所 C正确;相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会
以可以观察到二倍体和四倍体的细胞。在高倍显微 明显提高,故D项错误。
镜下观察到的有丝分裂的细胞,都是被“固定”在特定 7.D 诱变育种原理是基因突变,如太空椒、青
时期的死细胞,不会观察到二倍体变为四倍体 的 霉素高产菌种;基因工程,其育种原理是基因重组,如
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抗虫棉;细胞工程其育种原理是基因重组,如“番茄— 12.[解析] 本题重点考查生物育种的相关知
马铃薯”;杂交育种原理为基因重组,如杂交水稻;多 识。(1)根据基因自由组合定律可知,在F1 减数分裂
倍体育种法其育种原理是染色体变异,如无子西瓜, 形成配子时,等位基因分离,非等位基因自由组合,若
八倍体小麦。单倍体育种法原理是染色体变异,如花 有n对等位基因位于n 对同源染色体上,则F1 配子
药离体培养。 的基因型有2n 种,F2 的表现型有2n 种。(2)人们通
8.D 选项A中,若要“改良”此品种使用单倍体 过表现型来选择符合育种目标的个体。鉴别某一个
育种的方法需要水稻品种含有的抗性基因并通过重 体是纯合体还是杂合体的方法通常有自交法、测交
组加倍才能得到纯合子,而该“水稻品种”是缺乏某种 法、花粉鉴定法,根据实际育种需要,采取自交法是非
抗病性的,因此本身是不含有抗病基因的,所以选项 常有利的,具体见答案。(3)本小题杂交过程很简单,
A正确;用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种, 关键是书写图解的规范性,对于两种相对性状的杂
得到的个体为DDddTTtt(四倍体),DDddTTtt(四倍 交,一般采用棋盘法来书写比较清楚。(4)(5)(6)小
体)和原品种(DdTt)杂交后代为三倍体,为不可育。 题主要通过杂交育种与单倍体育种、无性繁殖、诱变
所以选项D错误。 育种的比较,考查相关育种方法的优点。
9.C ①→②过程的育种方式属于杂交育种,这 [答案] (1)2n 2n (2)表现型 继续种植选
种方法培育周期较长,故 A错误;①为杂交过程,基 中的第5号所结的30粒种子,在生长发育过程中鉴
因重组发生的时间是减数第一次分裂后期,⑦属于染 别,若这30株表现一致,则说明第5号是纯合体;若
色体数目变异,发生的时间是有丝分裂前期纺锤体的 发生性状分离,则说明第5号是杂合体 (3)遗传图
形成受到抑制,故B错误;③过程是花药离体培养,原 解见图
理是细胞的全能性,故C正确;⑦过程育种产生的个 亲代:有芒红粒(AaBb)×有芒白粒(Aabb)
体AAaa产生的配子有三种:AA、Aa、aa,它们的比例 ↓
为1∶4∶1,故D错误。 子代:
10.D 完成过程①②所依据的遗传学原理是基 配子 AB Ab aB ab
因重组。完成过程④的作用是选择,其基础是遗传和 AABb AAbb AaBb Aabb
Ab
变异。割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种 有芒红粒 有芒白粒 有芒红粒 有芒白粒
子。这种生殖方式的意义是能够使后代保持母体的 AaBb Aabb aaBb aabbab
有芒红粒 有芒白粒 无芒红粒 无芒白粒
一切性状。可利用生物技术中的基因工程,把除草基
()
因、耐旱基因和抗虫基因移植到傻瓜水稻上,力求研 4 可大大缩短育种年限 抑制纺锤体的形成
()可以保持亲本的性状 ()突变的频率大大提高
究出一套完整的傻瓜水稻栽培技术体系。 5 6
11.[解析] (1)隐性突变自交后代只有一种性 B 组
状,所以这种变异为显性突变。(2)用 EMS浸泡种 题源1 基因突变
子,容易诱发突变,提高了突变频率;由于受某一性状 1.A 该题由后往前推出结果,甲硫氨酸的密码
出现多种变异类型,说明变异是不定向的。(3)EMS 子为AUG,由此可以推知碱基第二次替换前,决定缬
诱导水稻细胞的DNA发生基因突变,不会引起染色 氨酸的密码子为GUG,还可以推知碱基第一次替换
体结构和数目的改变。(4)要确定该优良水稻是否携 前,决定甘氨酸的密码子为GGG,因此可以知道突变
带有害基因可用自交的方法、花药离体培养的方法 CCC
。( 前基因中决定甘氨酸的碱基排列顺序为 。等 5)诱变选育出的水稻是由受精卵发育而成,其 GGG
体细胞具有相同的基因型。 2.A 若除草剂敏感型大豆为Aa,1条染色体上
[答案] (1)显性 (2)基因突变频率 不定向 A所在片段缺失,即表现出a的性状,即抗性基因为
性 (3)结构和数目 (4)自交 花药离体培养形成 隐性基因,故 A项正确。染色体片段缺失不能再恢
单倍体,秋水仙素诱导加倍形成二倍体 (5)该水稻 复为敏感型,而基因突变由于不定向性,可以恢复突
植株体细胞基因型相同 变为敏感型,故B项和C项错误;抗性基因由于敏感
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基因中的单个碱基对替换所致的,则该基因表达的可 片段交换,属于非同源染色体的交换,会改变染色体上
能性较大,故D项错误。 基因的数目和排列顺序,属于染色体结构变异。
题源3 染色体变异 6.B 根据双亲基因组成可知,后代红细胞性状
1.A ①图表示的是同源染色体形成的四分体 有两种表现型:椭圆形细胞、正常细胞;父方(Rh阴性
发生了非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因重组。 dd)与母方(Rh阳性DD)结合,后代只能表现一种Rh
②图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染 阳性Dd的血型,不能出现Rh阴性dd的血型。双亲
色体上,属于染色体结构变异中的易位。 均为 Aa,他们的孩子有两种表现型:产生淀粉酶、不
2.D 图甲所示的变异属于染色体结构变异,A 产生淀粉酶。
错误;观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞, 7.B 染色体变异可在光学显微镜下观察到,染
B选项错误;该男子正常细胞减数分裂时,14号染色 色体结构的改变不一定导致基因数量的改变,如染色
体与21号染色体分离,产生的精子有2种,一种只含 体易位,只是改变了基因在染色体上的排列顺序;染
14号染色体,一种只含21号染色体;如图乙,减数分 色体易位属于染色体结构变异,不是基因重组。
裂时产生的精子有6种:①含14号与异常染色体,② 8.D 二倍体水稻的单倍体幼苗只有一个染色
含21号染色体,③含14号染色体及21号染色体,④ 体组,芽尖用秋水仙素处理后染色体加倍;叶肉细胞
含异常染色体,⑤含异常染色体及21号染色体,⑥含 就是芽尖发育来的,有2个染色体组,24条染色体;
14号染色体,其中②和⑥与正常细胞减数分裂产生 根尖没有被处理,只有1个染色体组,12条染色体;
的精子种类重复,则如不考虑其他染色体,理论上该 极核和生殖细胞都是由芽尖分化的细胞经过减数分
男子产生的精子类型有6种,C错误;该男子减数分 裂产生的,含有1个染色体组,由12条染色体组成,
裂产生的第②种与第⑥种精子与正常女子产生的卵 受精极核是由1个精子和2个极核结合而产生,含有
子结合产生的合子中染色体组成正常,D正确。 3个染色体组,36条染色体。
3.C ③三倍体西瓜植株的高度不育是因为奇 9.C 该图中没有同源染色体,表明是处于减数
数的同源染色体减数分裂联会时出现紊乱,不能形成 第二次分裂后期。基因重组发生于减数第一次分裂
正常配子而造成高度不育;④中出现3∶1的性状分 过程中。分离过程需要消耗能量,因此在该状态下的
离比的实质是位于同源染色体上的等位基因在减数 细胞内发生ATP水解。形态、大小各不相同的一组
分裂过程中伴随同源染色体联会、分离而分离造成 完整的染色体称为一个染色体组。因此①②③可组
的。①⑤均为染色体个别数目变异造成的人类遗传 成一个染色体组,④⑤⑥为一个染色体组。①④是同
病,与减数第二次分裂异常有关。②是细胞质基因突 一条染色体着丝点分裂而来,若①是X染色体,④也
变的结果。 是X染色体,其余则是常染色体。
4.A 因为有 AA配子,则说明2号染色体减 10.[解析] (1)由患者及其父母的基因型可知,
Ⅰ正常,应在减Ⅱ分离时出现问题,因为其中无性 该患者染色体异常是由于初级卵母细胞减数第一次
染色体,既 可 能 在 减Ⅰ未 分 开,也 可 能 在 减Ⅱ未 分裂时,同源染色体aa没有分离而引起的母亲产生
分开。 配子异常。(2)丈夫(BB)与妻子(bb)所生育后代基
5.B 根据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体的几 因型应为Bb(表现为正常),若这个孩子表现出b基
个细胞分裂图。甲图中同源染色体正在分开,是减数 因的性状,说明B基因损坏,而B基因只能来自于父
第一次分裂的特征,且细胞质均等分裂,因此为雄性动 亲,因此该患有猫叫综合征孩子发生部分缺失的染色
物的细胞。乙图中着丝点分开,而且有同源染色体,是 体来自于父亲。(4)血友病是 X染色体隐性遗传病
有丝分裂的特征。丙图中着丝点正在分开,而且没有 (假设由D、d这对等位基因控制),镰刀型细胞贫血
同源染色体,是减数第二次分裂的特征。由于基因重 症是常染色体隐性遗传病(假设由C、c这对等位基因
组发生在减数第一次分裂过程中,所以乙、丙细胞不可 控制),父母表现型正常,则他们的基因型为C_XDY和
能进行基因重组。1与2的片段交换是同源染色体的 C_XDX-,则女儿有可能患镰刀型细胞贫血症(cc),
非姐妹染色单体交叉互换,属于基因重组。1与4的 不可能患血友病(XdXd)。
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[答案] (1)数目 母亲 (2)父亲 (3)多 AA 10%×10% 1
基因型为 AA的概率为 = = ,
(4)镰刀型细胞贫血症 血友病 隐性 发病率 19% 19
11.[解析] 出现受精卵异常的原因是形成该 18% 18为Aa的概率为 = 。
受精卵的雌配子或雄配子异常引起的。例如,XXY 19% 19
的受精卵可能是XX的雌配子和Y的雄配子受精而 :1 18 9aa的概率为 2×19=19
来,也可能是X的雌配子和XY的雄配子受精而来。
9 10
XX的雌配子可能是减数第一次分裂后期同源染色 所以患病个体为1- ,选 。19=19 A
体未分离,也可能是减数第二次分裂后期姐妹染色单 3.A 先天性耳聋是常染色体隐性遗传,Ⅱ3 个
体未分离,而XY的雄配子是由于减数第一次分裂后 体基因型为Dd,Ⅱ4 个体不携带d基因,后代男孩中
期同源染色体未分开。出现题干中这些异常受精卵 不可能出现耳聋个体;色盲是X染色体上的隐性遗
是染色体变异引起的,如果控制白眼的基因在X染 传病,Ⅱ5 个体患病(XbY),Ⅰ3 为携带者,所以Ⅱ4 个
色体上,则XbXbY的异常受精卵发育来的个体就会 体基因型XBXB∶XBXb=1∶1,后代男孩中色盲的概
表现为白眼雌蝇,而 XB0的异常受精卵发育来的个 1 1 1
体就会表现为红眼雄蝇(不育)。 率为 × = 。2 2 4
[答案] (1)雌果蝇初级卵母细胞减数分裂第一 4.D 由题意及系谱图可知,该病为伴X显性遗
次分裂后期同源染色体XX没有分离,产生异常卵细 传。Ⅲ 7是正常女性,与正常男子结婚,子代全正
胞XX,与正常精子 Y结合后形成异常受精卵 XXY 常。Ⅲ 8为男性患者,与正常女子结婚,儿子表现型
(或雄果蝇次级精母细胞减数分裂第一次分裂后期同 将与母亲相同。X显性遗传病特点之一是女性发病
源染色体XY没有分离,产生异常精子XY,与正常卵 率高于男性。
细胞X结合后形成异常受精卵XXY) (2)①XbXbY 5.B 色盲是位于X染色体上的隐性遗传病,其
XB0 染色体(数目)变异 ②取例外的果蝇分裂 遗传方式是伴X染色体遗传。Ⅱ 5患病,其基因型
期的体细胞,制作有丝分裂装片,在光学显微镜下观 为XbY,由此推出父母亲的基因型分别是 XBY 和
察,找出有丝分裂中期的性染色体。在白眼雌蝇装片
XBXb
1 1
, ,再推出中可观察到XXY的性染色体组成 在红眼雄果蝇中 Ⅱ 3
的基因型是 XBXB、 B2 2XX
b,所
只能观察到一条X染色体。 以Ⅱ 3与正常男性婚配,后代可能生出色盲的孩子
(男孩), 1其概率是 。Ⅱ 4的基因型是 B ,与正常
专题13 人类遗传病与生物的进化 8
X Y
女性婚配,若女性是携带者,则后代可能患病;若女性
A 组 不是携带者,则后代正常。
6.D 根据题意可知母亲的基因型为rr,父亲的
题源1 人类遗传病的类型 基因型为RR或Rr,由于两个胎儿均为Rh+,因此两
1.B 21三体综合征患者比正常人多了一条21 个胎儿的基因型均为Rr,不一定与父亲相同;在怀第
号染色体,属于染色体遗传病。抗维生素 D佝偻病 二胎时,由于母亲有过一次免疫过程,相当于第二次
是单基因遗传病。哮喘病和青少年型糖尿病是多基 免疫,因此免疫反应的强度增大。
因遗传病。 7.C 此题考查遗传病的概率推算。根据题意,
2.A 某常染色体显性遗传病的发病率为19%, 这对正常夫妇均有一个患该病的弟弟,可得出该夫妇
所以正常(用aa表示)为1-19%=81%,即aa= 的基因型可能为AA或Aa,比例为1∶2,因此其后代
81%,所以a= 81%=90%。 2 2 1 1
的患病概率为 × × = 。
所 以 A=1-a= 3 3 4 9
10%,AA= (10%)2= 8.C 考查遗传系谱的有关知识。已知血液正
1%,Aa=2×10% × 常凝固基因 H是显性,不易凝固基因h为隐性。由
90%=18%,妻子患病, 题目所给选项可知该基因属于伴性遗传,图解中第二
代的男性不患病,第三代的男性患病,排除了伴Y遗
·56·专题12 生物的变异
考纲·题型解读
1.以选择题、简答题或实验题的形式考查基因重组的类型、发生的时间及其意义等。
2.以选择题、问题情境简答题的形式考查基因突变发生的时间、概念、特点、类型、结果及其应用等。
3.以实验题的形式考查低温诱导染色体加倍的原理、操作过程等。
4.以选择题和简答题的形式考查染色体结构变异和数目变异的概念、特点、种类、原因等基础知识和能力。
5.以综合题的形式将遗传的分子基础、减数分裂、遗传的基本规律和生物的变异进行整合,考查综合分析问题和解决问题
的能力。
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] 基因是DNA分子上有遗传效应的片段,基因突变
是指基因结构的改变,包括DNA上碱基对的增添、缺失和替换,
题源1 基因突变 不是碱基的组成发生改变,也不是细胞中的 DNA含量变化和
RNA含量变化,故A、C、D项都是错误的。
解题模型1.1 [答案] B
基因突变的概念、意义、类型、特点等 [真题2] (2020·广东理基)有关基因突变的叙述,正确的是
( )
由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失
概念 A.不同基因突变的频率是相同的
或替换而引起的基因结构的改变
B.基因突变的方向是由环境决定的
是生物变异的根本来源,为生物进化提供了
意义 C.一个基因可以向多个方向突变
最初的选择材料 D.细胞分裂的中期不发生基因突变
类型 自然突变和诱发突变 [解析] 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增
外因:某些环境条件(如物理、化学、生物因素) 添和缺失,而引起的基因结构的改变。具有低频性、普遍性、有
害性、随机性和不定向性等特点。基因突变发生在DNA分子复
内因:DNA复制过程中,基因中脱氧核苷酸原因 制的过程中。在题目给出的选项中,不同基因的突变频率不相
的种类、数量和排列顺序发生改变,从而改
同;基因突变的方向不受环境条件的影响;细胞分裂中期,着丝
变了遗传信息
点复制时也可以产生基因突变。
结果 产生了该基因的等位基因,即新基因 [答案] C
普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定
特点 解题模型
向性、 1.2可逆性
基因突变的产生
DNA复制时(发生于有丝分裂间期或减数
时期 (1)基因突变是指基因片段上碱基对发生增添、缺失
第一次分裂间期)
或替换而导致生物性状发生变化的遗传学现象。基因突
利用物理、化学、生物因素处理生物,使它发
原理 变是遗传物质在分子水平上的改变。碱基对数目、种类改
生基因突变
变非常小,若数目改变幅度过大,超过一个基因的范围则
物理方法:辐射诱变、激光诱变
为染色体变异。
人 方法 化学方法:用秋水仙素、硫酸二乙酯、亚硝酸
工 等处理
诱 物理因素
↓ 基因 变异 选育变 过程 生物 → → →
↑ 突变 类型 良种
化学因素
提高变异频率,创造动物、植物和微生物新
意义
品种
[真题1] (2022·新课标)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
·169·
(2)基因片段上碱基对单个地添、减会出现移码现象, (3)基因突变对后代性状的影响
一定会导致生物性状的改变;若碱基对是以3的倍数添、 ①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通
减,则不会出现移码现象,只是局部碱基序列改变,合成的 过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。
蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序变化较小。
②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过
(3)DNA复制过程中,碱基互补配对发生偏差或小幅
程中,突变可能通过有性生殖传给后代。
度跳跃、重复复制都会导致基因突变。DNA复制时最容易
, 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是发生差错导致突变 这也是细胞分裂间期最易发生基因突 ③
变的原因,是诱变育种的重要理论基础。 因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
2.基因突变与氨基酸改变的对应关系
[真题3] (2022·福建)下图为人 WNK4基因部分碱基序
。 碱基对 影响 对氨基酸的影响 对蛋白质结构的影响列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 已知 WNK4基
因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生 只改变1个氨 基 酸 或
①替换 小
的突变是 ( ) 不改变
若开始增添1个碱基对,
则再增添2个、5个即(3n
插入位置前不影响,影 +2)或减少1个、4个即
②增添 大
响插入后的序列 (3n+1)(n≥0,且 为 整
数)对蛋白质结构影响就
A.①处插入碱基对G—C 会小一些
若开始缺失1个碱基对,
B.②处碱基对A—T替换为G—C
则再减少2个、5个即(3n
C.③处缺失碱基对A—T
缺失位置前不影响,影 +2)或增添1个、4个即
D.④处碱基对G—C替换为A—T ③缺失 大
[ 响缺失后的序列 ( )( ,且 为 整解析] 3n+1 n≥0首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为
, 数)对蛋白质结构影响就TTC确定赖氨酸的密码子为AAG,①③处插入、缺失碱基对会使其
后编码的氨基酸序列发生改变,④处碱基对替换后密码子为AAA 会小一些
还是赖氨酸,②处碱基对替换后密码子为GAG,对应谷氨酸。 [真题4] (2023·天津)下图为生长素(IAA)对豌豆幼苗
本题考查基因突变和密码子对应氨基酸的理解分析能力。难
茎内赤霉素生物合成影响的示意图。图中 GA1、GA8、, GA20
、
度适中 解题关键在于理解基因突变与密码子改变的关系。
是四种不同的赤霉素,只有 能促进豌豆茎的伸长。若
[答案]
GA29 GA1
B
图中酶1或酶2的基因发生突变,会导致相应的生化反应受阻。
解题模型1.3
1.基因突变的结果及对性状的影响
(1)结果
①基因突变产生了该基因的等位基因,即新基因,改
变了基因的表现形式,如由 A→a或a→A,但并未改变染
色体上基因的数量,因而基因突变引起基因“质”的改变,
未引起“量”的改变。
②通过基因突变会产生新的基因和基因型。基因重 据图分析,下列叙述错误的是 (
)
组只能产生新的基因型而不能产生新的基因,所以基因突 A.对去顶芽豌豆幼苗外施适宜浓度IAA,该植株茎内GA1
变是生物变异的根本来源。 的合成可恢复正常
(2)对生物性状的影响 B.用生长素极性运输抑制剂处理豌豆幼苗的顶芽,该植株
①性状的改变:突变间接引起密码子改变,最终表现
较正常植株矮
为蛋白质功能改变,影响生物性状。
② ,基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致 C.对酶1基因突变的豌豆幼苗施用GA20 该植株可恢复正
生物性状的改变,原因可能有三个: 常植株高度
a.突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。 D.酶2基因突变的豌豆,其植株较正常植株高
b.基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同 [解析] 酶1基因突变,即使有GA20,也无法合成GA1,该
一种氨基酸。 植株不可能恢复正常植株高度。
c.基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,也不会导致性 [答案] C
状的改变。
·170·
解题模型1.4 A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
镰刀型贫血症实例分析 B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
(1)症状:是一种红细胞形状异常(镰刀状)的疾病,由 C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
于这种形状的红细胞不易通过毛细血管,导致血液循环异 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
常、内出血、发炎、疼痛;异常的红细胞还容易发生破裂,导 [解析] 基因重组发生在非等位基因之间,纯合体不存在
致患者缺氧。 等位基因,其自交后代不发生性状分离;非同源染色体的自由组
(2)直接原因分析:血红蛋白的一条多肽链上的一个 合、非姐妹染色单体的交换都可实现基因重组;男女婚配,后代
氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。
个体间的差异,主要是基因重组的结果。
(3)根本原因分析:根本原因是碱基对改变(或 A变成
T),
[答案]
发生在血红蛋白基因中的编码区的外显子区域。 C
蛋白质 正常 异常 解题模型2.2
↑ ↑
基因重组分类
氨基酸 谷氨酸 缬氨酸
↑ ↑ (1)分子水平的基因重组,如通过对DNA的剪切、拼
RNA GAA GUA 接而实施的基因工程。
↑ ↑ 特点:可克服远缘杂交不亲和的障碍。
CTT CAT (2)染色体水平的基因重组:减数分裂过程中非姐妹
DNA
GAA GTA 染色单体交叉互换,以及非同源染色体自由组合而导致的
(4)基因型种类:常染色体隐性遗传或简写为 基因重组。
HbAHbA 正常,易感疟疾。 特点:难以突破远缘杂交不亲和的障碍,可产生新的
HbAHbS 携 带 者,轻 度 贫 血,对 疟 疾 有 较 强 的 抵 基因型、表现型,但不能产生新的基因。
抗力。 (3)细胞水平的基因重组,如动物细胞融合技术以及
HbSHbS 患者,严重贫血,在儿童时期死亡。 植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。
[ ] ( · ) 特点:可克服远缘杂交不亲和的障碍。真题5 2020 上海 人类镰刀型细胞贫血症发生的根
本原因是 ( ) [真题7] (2021·福建)细胞的有丝分裂与减数分裂都可
A.基因突变 B.染色体结构变异 能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是
C.基因重组 D.染色体数目变异 ( )
[解析] 人类镰刀型细胞贫血症患者的红细胞不是正常的
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
圆饼状,而是呈镰刀状。严重时镰刀状的红细胞破裂,造成溶血
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
性贫血,往往引起死亡。经研究发现该病的血红蛋白和正常人
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
的不同,一条多肽链上(第六位)有一个谷氨酸被一个缬氨酸代
, , D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异替了 这是该病的直接原因 其根本原因是控制合成蛋白质的基
因结构变了,即CTT→CAT。 [解析] 染色体移向两极的现象在两种分裂方式中都有出
[答案] A 现。同源染色体的联会行为只发生在减数分裂 过 程。只 要 有
DNA复制就可能发生基因突变。染色体变异可发生在任何真
题源2 基因重组 核细胞中。
[答案] B
解题模型2.1
基因重组的概念 解题模型2.3
(1)传统意义上的基因重组只能发生在进行有性生殖 基因重组发生时间和类型
的同种生物之间。 (1)自由组合型:减数第一次分裂后期,非同源染色体
(2)传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现 自由组合,其上的非等位基因随之自由组合。
的,而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的。 (2)交叉互换型:减数分裂四分体时期,同源染色体上
(3)减数分裂过程中实现的基因重组要在后代性状中 的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交换而交换,导致
体现出来必须通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现, 染色单体上的基因重新组合。
因此对通过基因重组使生物体性状发生变异这一现象来 (3)人工重组型:通过基因工程使目的基因与受体细
说,减数分裂形成不同类型配子是因,而受精作用产生不 胞DNA重组。
同性状的个体则是果。
[真题8] (2021·北京)真核生物进行有性生殖时,通过减
[真题6] (2020·宁夏理综)以下有关基因重组的叙述,错 数分裂和随机受精使后代 ( )
误的是 ( ) A.增加发生基因突变的概率
·171·
B.继承双亲全部的遗传性状
C.从双亲各获得一半的DNA 2.基因重组与基因工程的比较
D.产生不同于双亲的基因组合 比较项目 基因重组 基因工程
[解析] 基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关,有
性生殖过程中的变异主要来自于基因重组,故有性生殖的后代 按照人们的意愿,把一种生物
, , 在生物体进行有 性 生 的某种基因提取出来,加以修具备更大的变异性 后代的核DNA从双亲中各获得一半 而质
概念 殖过程中,控制不同性 饰改造,然后放到另一种生物
1
DNA来自于母本,即来自母体的DNA大于 。 状基因的重新组合 的细胞里,定向地改造生物的2
[ 遗传性状答案] D 不
重组
同
解题模型2.4 同一物种的不同基因 不同物种间的不同基因基因
点
1.基因重组与基因突变比较 繁殖 有性生殖 无性生殖
方式
变异
基因重组 基因突变 是生物变异的来 源 之 使人类有可能按自己的意愿
比较
意义 一,对生物进化有重要 直接定向地改变生物,培育出
在 生 物 体 进 行 有 性 DNA分子中发生碱
意义 新品种
生殖的过程中,控制 基对的替换、增添和
概念
, 都实现了不同基因间的重新组合,都 能 使 生 物 产 生不 同 性 状 的 基 因 重 缺失 而引起的基因 相同点
变异
新组合 结构的改变
①非 同 源 染 色 体 上
的 非 等 位 基 因 自 由 [真题9] (2005·广东)以下关于生物变异的叙述,正确的是
①自然突变
组合 (
②人 工 诱 变 (用 物 )
类型 ②四 分 体 中 非 姐 妹
理、化学或生物诱因 A.基因突变都会遗传给后代
染色单体交叉互换
诱发而致突变) 染色体变异产生的后代都是不育的
③人工DNA拼接技 B.
术(基因工程) C.基因碱基序列发生改变,不一定导致性状改变
①减 数 第 一 次 分 裂 D.基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
后期 [解析] 可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和
DNA 复 制 时(有 丝
②减 数 第 一 次 分 裂
发生时期 分 裂 间 期 及 减 数 第 染色体变异。基因突变发生在DNA复制过程中,但体细胞发生
四分体时期(前期)
一次分裂间期) 的突变不会遗传给后代。染色体变异包括染色体结构变异和染
③目 的 基 因 成 功 导
入受体细胞时 色体数目变异,若染色体数目成倍地增加,成为多倍体,其后代
( 仍是可育的。基因碱基序列发生改变,由于密码子的简并性,不产生新基因 原基因
产 生 新 基 因 型 但 未
结果 的等位基因)进而产 一定出现性状改变。基因重组并非只发生在生殖细胞形成过程
产生新基因
生新基因型 中,例如基因工程中也有基因重组。
天 然 基 因 重 组 只 发 [答案] C
生 于 真 核 生 物 有 性 广 泛 发 生 于 各 种 生
发生范围
生殖核遗传时(减数 物(包括病毒)中 题源3 染色体变异
分裂过程中)
可 产 生 丰 富 的 变 异 解题模型3.1
类型,是形成生物多 是 生 物 变 异 的 根 本 染色体结构变异的产生与类型
意义 样 性 的 重 要 原 因 之 来源,为生物进化提 (1)产生原因与结果
一,对于生物进化具 供最初的原材料 ①产生:在某些自然或人为因素的作用下,染色体可
有重要意义
能发生断裂,断裂端具有愈合和重接的能力。当染色体在
①杂交育种 不同区段发生断裂后,在同一条染色体内不同染色体之间
应用 诱变育种
②基因工程育种 以不同的方式重接时就会导致各种结构变异的出现。
②结果:染色体结构变异都会使排列在染色体上的基
使生物产生可遗传的变异,在长期进化过程 因的数目或排列顺序发生改变(基因重复或缺失),从而导
中,通过基因突变产生新基因,为基因重组
联系 致性状的改变。
提供大量可供自由组合的新基因,基因突变
是基因重组的基础
·172·
(2)类型 (2)单倍体与多倍体的比较
类型 遗传效应 图解 实例 比较项目 单倍体 多倍体
缺失片段越大, 体细 胞 中 含 有 本 体 细 胞 中 含 有 三 个
对 个 体 影 响 越 概念 物种 配 子 染 色 体 或 三 个 以 上 染 色 体
猫叫综
缺失 大,轻则影响个 数目的个体 组的个体
合征
体生活力,重则 自然成因 单性生殖的结果 外界环境条件剧变
引起个体死亡 成
秋 水 仙 素 处 理 萌 发
因 人工诱导 花药离体培养
的种子或幼苗
果 蝇 3 号
形 成 配 子 大 多 染 色 体 上 ì 直接发育成个体 雄配子 单倍体
, — (
→
如花药离体培养)
倒位 异常 从而影响 猩 红 眼
— +个体的生育 桃 色 眼
直接发育成个体
三角翅脉 有 雌配子 →单倍体(孤雌生殖如雄蜂)
性
发育过程 í 受精 作用
生 ↓引 起 的 遗 传 效
, 殖
二倍体
应比缺失小 重 发育
果 蝇 的 棒 合子 →生物体{三倍体重复 复 部 分 太 大 会
状眼 多倍体
影 响 个 体 生 活 无性生殖母体 ↑能力
发育起点 配子 受精卵或者合子
产 生 部 分 异 常 发 育 起 点 为 受 精 卵
判断方法 发育起点为配子
配子,使配子的 人慢性粒 或者合子
易位 育 性 降 低 或 产 细胞白血 茎秆粗壮、营养物质
植株弱小、生长发
生 有 遗 传 病 的 病 植株特点 含 量 高,生 长 发 育
育快
后代 迟缓
育性 高度不育 可育,但结实性差
(3)染色体结构变异和基因突变的区别
应用 单倍体育种 多倍体育种
由于染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线
性排列,因此基因突变只是染色体上的某一位点上基因的
[真题11] (2022·江苏)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因
改变,有可能产生新的基因,而染色体变异改变的是一些
,
基因的数量、排列顺序。 产卵而出现肉质下降的问题 人们培育出三倍体牡蛎。利用普
通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 ( )
[真题10] (2023·上海)如图显示了染色体及其部分基 A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新
因,对①和②过程最恰当的表述分别是 ( ) 个体
B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育
形成新个体
A.交换、缺失 B.倒位、缺失 C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育
C.倒位、易位 D.交换、易位 形成新个体
[解析] ①过程中F与 m 位 置 相 反,表 示 是 染 色 体 的 倒 D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后
位,②过程只有F,没有 m,但多出了一段原来没有过的染色体 培育形成新个体
片段,表示是染色体的易位。 [解析] A、B、C项分别得到四倍体、单倍体和二倍体,选项
[答案] C
D中,化学试剂阻止了次级卵母细胞的正常分裂,生成含有两个
解题模型3.2 染色体组的卵细胞,与精子(含一个染色体组)结合后,受精卵含
三个染色体组,经培育形成三倍体牡蛎,故正确答案为 。
染色体数目的变异 D
(1)染色体组:二倍体生物生殖细胞中所含的一组形 [答案] D
状、大小、结构互不相同的染色体。一个染色体组包含本
物种的一个基因组。
·173·
解题模型3.3
染色体组与染色体组数的判断
(1)一个染色体组所含染色体的特点
①一个染色体组中不含有同源染色体。
②一个染色体组中所含有的染色体形态、大小和功能
各不相同。 A.a~b过程中细胞内不会发生基因重组
③一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套 B.c~d过程中细胞内发生了染色体数加倍
遗传信息(即含一整套基因)。 C.e点后细胞内各染色体组的基因组成相同
(2)染色体组数的判断 D.f~g过程中同源染色体分离,染色体数减半
①染色体组数=细胞中任意一种染色体条数,如图甲 [解析] a~b过程处于有丝分裂的前、中、后期,而基因重
( ) , 组只能发生在减数分裂过程中;c~d过程中由于已用秋水仙素中与1号 或2号 相同的染色体共有四条 此细胞有四个
处理,故在此过程中导致染色体数目加倍;玉米是二倍体,其单
染色体组。
倍体中无等位基因和相同基因;复制形成的基因和原来的基因
完全一样,e点后的细胞为纯合体,各染色体组的基因组成完全
相同;同源染色体的分离只能发生在减数分裂过程中,而f~g阶
段进行的是有丝分裂。
[答案] D
解题模型3.4
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数,
如图乙中,若细胞的基因型为 AaaaBBbb,任一种基因各有 二倍体、单倍体和多倍体的概念、特征与育性理解
, 。 (1)判定生物是单倍体、二倍体、多倍体的关键是看它四个 则该生物含有四个染色体组
的发育起点。如果发育起点是配子,不论其体细胞中含有
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染
几个染色体组,都叫单倍体。若发育起点是受精卵,其体
染色体数
色体组的数目= 。如果蝇体细胞中有8条 细胞中有几个染色体组,就叫几倍体。单倍体、二倍体、多染色体形态数
倍体的概念关系如下:
染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。
(3)一些细胞分裂图的染色体组数判断
(2)多倍体的形成原因:外界条件剧变,有丝分裂过程
受阻,染色体数目加倍。由于外界环境条件(温度剧变)或
生物内部因素干扰,纺锤体的形成受到阻碍,以致染色体
①减数第一次分裂的前期,染色体4条,生殖细胞中染 不能被拉向细胞两极,细胞不能分裂成两个子细胞。
色体2条,每个染色体组2条染色体,该细胞中有2个染色 (3)体细胞染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不
体组。 育的原因:进行减数分裂形成配子时,同源染色体无法正
②减数第一次分裂的末期,染色体2条,生殖细胞中染 常联会或联会紊乱,不能产生正常配子。
色体2条,每个染色体组2条染色体,该细胞中有1个染色 (4)记住常见的多倍体实例
体组。 香蕉(3N=33),普通小麦(6N=42)。
③减数第一次分裂的后期,染色体4条,生殖细胞中染 [真题13] (2022·安徽)如图所示,科研小组用60Co照射
色体2条,每个染色体组2条染色体,该细胞中有2个染色 棉花种子,诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状,诱变1代获得
体组。 低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、
④有丝分裂后期,染 色 体8条,生 殖 细 胞 中 染 色 体2 a)控制,棉酚含量由另一对基因(B、b)控制,两对基因独立遗传。
条,每个染色体组2条染色体,该细胞中有4个染色体组。 自交 棕色、高酚棕色、高酚
[真题12] (
白色、高酚
2023·天津)玉米花药培养的单倍体幼苗,经 60Co白色、高酚
秋水仙素处理后形成二倍体植株,
诱变
如图是该过程中某时段细胞 (纯合体) 种植
核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是 ( )
自交 白色、低酚白色、高酚
白色、高酚
·174·
(1)两个新性状中,棕色是 性状,低酚是
性状。 (3)显性突变与隐性突变的判定
(2)诱变当代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是 , 受到物理、化学因素的影响,AA个体如果突变成 Aa
、 。 个体,则在当代不会表现出来,只有 个体自交后代才会白色 高酚的棉花植株基因型是 Aa
有 变异个体出现,因此这种变异个体一旦出现即是纯合
() , 。 aa3 棕色棉抗虫能力强 低酚棉产量高 为获得抗虫高产棉
体。相反,如果aa个体突变成Aa个体,则当代就会表现出
花新品种,研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交,每株自 性状。因此我们可以选择突变体与其他已知未突变体杂
交后代种植在一个单独的区域,从 的区域中得到纯合 交,通过观察 后 代 变 异 性 状 的 比 例 来 判 断 基 因 突 变 的 类
棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本,再从诱变1 型。对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状
代中选择另一个亲本,设计一方案,尽快选育出抗虫高产(棕色、 分离来进行显性突变与隐性突变的判定。
低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。
[解析] (1)由诱变当代自交,诱变1代发生性状分离可确 [真题14] (2022·山东)100年来,果蝇作为经典模式生
定棕色为显性性状,低酚是隐性性状。(2)由诱变当代棕色、高 物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
酚自交结果,颜色发生性状分离,高酚稳定遗传,可确定棕色高 (1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交,F1 全为灰体长
酚植株的基因型为AaBB,同理可确定白色高酚植株的基因型为 翅。用F1 雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、
aaBb。(3)诱变1代 中 棕 色 高 酚 植 株 有 纯 合 AABB和 杂 合 的
黑体残翅198只。
如果用横线( )表示相关染色体,用 A、a
AaBB,自交不发生性状分离的为纯合体 AABB。要培育棕色低
酚的纯合植株AAbb,需用 AABB植株与诱变1代的白色低酚 和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲
aabb植株杂交,因要求尽快选育则需用可明显缩短育种年限的 本雌雄果蝇的基因型可分别图示为 和 。F1 雄
单倍体育种方法育种。 果蝇产生的配子的基因组成图示为 。
[答案] (1)显性 隐性 (2)AaBB aaBb (3)不发生性 (2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1 中
状分离(或全为棕色棉,或没有出现白色棉) 所有雄果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控
制刚毛和翅型的基因分别位于 和 染色体上
(如果在性染色体上,请确定出X或Y),判断前者的理由是
。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表
示,F1 雌雄果蝇的基因型分别为 和 。F1 雌雄
果蝇互交,F2 中直刚毛弯翅果蝇占的比例是 。
(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),
无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分
为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了
X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐
性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。
实验步骤:
① ;
解题模型3.5 ② ;
变异原因与变异类型的探究 ③ 。
(1)变异原因的探究 结果预测:Ⅰ.如果 ,则X染色体上发生
性状=基因型+环境条件,所以某生物的变异原因应 了完全致死突变;
如果 ,则 染色体上发生了不完全致
从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为遗传物质 Ⅱ. X
( 死突变
;
或基因)的改变引起的,此变异可在其自交后代或与其他
Ⅲ.如果 ,则 染色体上没有发生隐性致
个体的杂交后代中再次出现(即能遗传),
X
如果仅仅是环境
死突变。
条件的改变引起,则不能遗传给自交后代或杂交后代,所 [解析] (1)黑体残翅果蝇与灰体长翅果蝇杂交,F1 全为灰
以,可以用自交或杂交的方法确定变异的原因;或者将变 体长翅,说明灰体、长翅为显性性状。用F1 灰体长翅雄果蝇与黑
异个体和正常个体培养在相同的条件下,两者没有出现明 体残翅雌果蝇测交,后代性状分离比为灰体长翅∶黑体残翅≈
显差异,则原来的变异性状是由环境引起的。 1∶1,说明这两对基因位于一对同源染色体上。即黑体与残翅的
(2)染色体变异与基因突变的判别 基因位于同一条染色体上,灰体与长翅的基因位于同一条染色体
基因突变是分子水平的变异,在光学显微镜下是观察 上,据此可写出亲本及F1 的基因型。(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直
不到的,而染色体变异是细胞水平的变异,在光学显微镜 刚毛直翅雄果蝇杂交,F1 中雌雄果蝇翅型均是直翅,说明控制翅
下一般可以观察到。因此制作正常亲本与待测变异亲本 型的基因位于常染色体上,直翅为显性。F1 中雌果蝇均是直刚
的有丝分裂临时装片,找到中期图进行结构与数目的比较 毛,雄果蝇均是卷刚毛,说明该性状与性别有关,且控制刚毛的基
可以区分染色体变异与基因突变。 因位于X染色体上,直刚毛为显性。根据以上分析即可写出亲本
的基因型:XdXdee、XDYEE,F 的基因型:XDXd1 Ee、XdYEe。F1 雌
1
雄果蝇互交得到的F2 中直刚毛弯翅果蝇的比例是:直刚毛2×
·175·
1 1
弯翅 = 。(3)雄果蝇受到辐射,探究其X染色体上是否发生4 8 ③制片:包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操
了隐性致死突变,可以设计出隐性性状只出现在子代雄性个体中 作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
的杂交组合(如XAXa×XAY),通过观察子代雄性个体的出现概率 ④观察:先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。
来确定隐性突变类型。因此需要让这只雄果蝇与正常雌果蝇杂 视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变
交,得到F1 后让F1 互交,观察F2 中雄果蝇所占比例即可推断出 的细胞。确认某个细胞发生染色体数目的变化后,换上高
: , 1结果 如果发生了完全致死突变 则F2 中雄蝇占 ;如果发生了 倍镜观察。3
1 1 (3)注意事项:①在进行本实验的过程中,和观察植物
不完全致死突变,则F2 中雄蝇占的比例介于 至 之间;如果没3 2 细胞的有丝分裂一样,所观察的细胞已经被杀死了,最终
1 在显微镜下看到的是死细胞。
有发生隐性致死突变,则F2 中雄蝇占 。2 ②选材时必须选用能够进行分裂的分生组织细胞,不
[答案] (1) 分裂的细胞如根毛区细胞染色体不复制,不会出现染色体
加倍的情况。
(2)X 常 [真题16] (2022·福建)下列关于低温诱导染色体加倍实
刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或:交叉遗传) 验的叙述,正确的是 ( )
1 A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分
XDXdEe XdYEe 8 别移向两级
(3)①这只雄蝇与正常雌蝇杂交 B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖
②F1 互交(或:F1 雌蝇与正常雄蝇杂交) 解离
③统计F2 中雌蝇所占比例(或:统计F2 中雌雄蝇比例) C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色
1
Ⅰ.F2 中雄蝇占 (或:F2 中雌∶雄3 =2∶1
) 体着色
1 1 D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生
Ⅱ.F2 中雄蝇占的比例介于 ~ 之间(或:3 2 F2
中雌∶雄 改变
在1∶1~2∶1之间) [解析] 低温诱导染色体加倍的原理:抑制纺锤体的形成,
1
Ⅲ.F 中雄蝇占 (或:F 中雌∶雄=1∶1) 使子染色体不能分别移向两极;卡诺氏液用于染色体的固定,解2 2 2 离液为盐酸酒精混合液;低温诱导染色体加倍的时期是前期,大
[真题15] (2022·江苏)育种专家在稻田中发现一株十分
“ ” , 多数细胞处于间期;改良的苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可罕见的 一秆双穗 植株 经鉴定该变异性状是由基因突变引起
的。下列叙述正确的是 ( 。 ) 以用于染色体的染色
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 [答案] C
B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 [真题17] (2018·广东)科学研究已证实某类有机污染物
C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生 对水生软体运动雌性个体有致畸作用,畸变雌性体内出现雄性
的位置 生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染,为了解此有机物
D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产 对水生软体动物是否有致畸作用,生物兴趣小组同学提出开展
品系 探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料
[解析] 这种突变可能是显性突变,基因突变在光学显微 和用具,设计实验并预测实验结果。
镜下是不可能看见的,花药离体培养得到的单倍体需要用秋水
实验材料和用具:采自未受污染水域,体重相近、性成熟的
仙素处理才能得到可育后代。
[ ] 水生螺(A螺)(300只),解剖镜,有机污染物 溶液,养殖池,正答案 B X
常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
题源4 实验:低温诱导植物染色体数目的加倍 提示:给药剂量、具体仪器操作不作要求,室温恒定,养殖时
间30天。A螺为雌雄异体,性别特征可在解剖镜下鉴定。
解题模型4.1 (1)拟定课题名称:
: ()实验 低温诱导植物染色体数目的变化 2 设计实验步骤:
(1)原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺 (3)预测实验结果:
锤体的形成,染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成 [解析] 本题属于典型的实验设计题目。实验设计要遵循
两个子细胞,导致细胞染色体数目发生变化。 科学性原则、单因子变量原则、对照原则、平行重复原则等。对
(2)步骤:①洋葱根尖培养[待洋葱长出约1cm左右不 于该实验课题的名称可拟定为“探究有机物X对A螺(雌螺)的
定根时,将整个装置放入冰箱的低温室内(4℃)诱导培养 致畸作用”。进行实验设计时,首先将 A螺平均分成两组,每组
36h]。 150只,分别放入甲、乙两个养殖池中饲养,然后一个养殖池加入
②取材:剪取经诱导处理的根尖约0.5~1cm,放到卡 一定量的有机物X为实验组,另一个养殖池不加有机物X而加
诺氏液中浸泡0.5~1h,以固定细胞的形态,后用体积分数 等量的清水作对照,其余条件都相同。30天后分别从甲、乙两个
为95%的酒精冲洗2次。 养殖池内捞取 A螺,在解剖镜下做性别特征鉴定,做好记录,如
果实验组雌螺长出雄性生殖器官,即池中的雄性个体数明显多
·176·
于对照组,则说明有机物X对A螺雌体有致畸作用。
[答案] (1)探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用。 ① 目 的
(2)①随机取A螺数只解剖,对照解剖图谱,识别雌、雄生殖 提 取 目 的 基 因 技 术 复性强,育
器官特征;②将A螺随机分为对照组和实验组,每组100只(至少 →构 建 基 因 表 杂,安 全 转 基 因种 周 期
30只);
达 载 体 导 入 性 问 题 “向日葵
③向实验组养殖池中加入一定体积的有机污染物X溶液, →基因工 基因 短;②克
受 体 细 胞→目 多,有 可 豆 ”、转
对照组加入等体积的蒸馏水,饲养和其他条件均相同;④养殖30 程育种 重组 服 了 远
的 基 因 的 表 达 能 引 发 基 因 抗
天后,将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察,并与标准图谱对 缘 杂 交与 检 测→筛 选 生态危 虫棉
照,记录性畸变雌螺数量;⑤计算雌、雄个体性畸变百分率。 不 亲 和获得优良个体 机
(3)①对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常;②实验组雌性 的障碍
个体出现性畸变。 ① 克 服
题源5 生物变异在育种上的应用 远 缘 杂
交 不 亲
白 菜—
去 壁→诱 导 融 和 的 障
解题模型5.1 甘 蓝 的细胞工细胞的 合→组织培养; 碍;②可 技 术 要
培育、克
几种育种方法的比较 程育种全能性 核 移 植 和 胚 胎 应 用 于 求高 隆羊“多
移植 繁 育 优
名称 原理 方法 优点 缺点 应用 利”良动 物,
用 纯 种 抢 救 濒
培 育 纯 合 子 品 ① 分 散
高 秆 抗 危动物
种:杂交→自交 在 同 一 病 小 麦
→筛 选 出 符 合 物 种 不 基因工程工具的说明与 矮 秆
要求的表现型, 同 品 种 (1)基因工程的三种工具中,限制性核酸内切酶、不 抗 病 DNA
通 过 自 交 到 不 中 的 多
小 麦 培 连接酶是基因操作过程中的酶工具,化学本质是蛋白质。杂交 基因
发 生 性 状 分 离 个 优 良 年年制种
育种 重组 育 矮 秆 但它们的功能不同,前者切割磷酸二酯键,后者连接磷酸
为止 性 状 集
抗病小 二酯键。而运载体可能是质粒或病毒。
中 于 同
培 育 杂 种 优 势 麦 (2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶都是一类酶,不是
一个体;
品种:一般是选 一种酶。
②操作 杂 交 水
取 纯 合 双 亲 (、 3)DNA连接酶与DNA聚合酶的不同简便 稻 玉米
杂交 ①DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片
: 段的3'末端的羟基上;而DNA连接酶是在两个DNA片段① 物 理 紫 外
提 高 变 有 利 变
线、X射 线 或γ 之间形成磷酸二酯键,不是在单个核苷酸与DNA片段之
异频 率, 异少,需
射 线、微 重 力、 间形成磷酸二酯键。
加 快 育 大 量 处
诱变 基因 激光等处理,再 高 产 青 ②DNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个核苷
种进 程, 理 实 验
育种 突变 筛 选;② 化 学: 霉菌 酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的( DNA
链;而
大 幅 度 材料 有
亚硝酸、硝酸二 DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,改 良 某 很 大 盲
乙 酯 处 理,再
些性状 目性) 因此DNA连接酶不需要模板。
选择
[真题18] (2023·全国)下列实践活动包含基因工程技术
①先 将 花 药 离 用 纯 种 的是 ( )
体培养,培育出 明 显 缩 高 秆 抗
A.水稻F1 花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新
单倍体植株;② 短 育 种 技 术 复 病 小 麦
, 品种将 单 倍 体 幼 苗 年限 子 杂 且 需 与 矮 秆
单倍 染色 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆经 一 定 浓 度 的 代 均 为 与 杂 交 不 抗 病
体育种体变异
秋 水 仙 素 处 理 纯合 子, 育种配 小 麦 快 小麦
获得纯合子;③ 加 速 育 合 速 培 育 C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养
从 中 选 择 优 良 种进程 矮 秆 抗 获得抗病植株
植株 病小麦 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状
发生变异的大豆
所 获 品
[解析] A项属于单倍体育种,原理是染色体变异;B项属
操 作 简 种 发 育 三 倍 体
用 一 定 浓 度 的 于杂交育种,原理是基因重组; 项属于基因工程育种,原理是
单、能 较 延迟、结 无 子 西 C
多倍 染色 秋 水 仙 素 处 理
快 获 得 实率 低, 瓜、八 倍 基因重组;D项属于诱变育种,原理是基因突变。选C。
体育种体变异 萌 发 的 种 子 或
所需品 一 般 只 体小黑 [答案] C
幼苗
种 适 用 于 麦
植物
·177·
解题模型5.2
针对不同育种目标的育种方法归纳
育种目标 育种方法 (★代表高考出现的频次)
集中双亲优良性状 杂交育种
既集中优良性状又尽快获得纯合体 单倍体育种
A 组
改良性状或获得新性状 诱变育种
定向 改 造 生 物 性 状 或 使“外 源 基 因”
基因工程育种 题源1 基因突变(★★★★)
表达
克服远缘杂交不亲和障碍,获得杂交种 细胞工程育种 1.(2020·广东)(多选)如果一个基因的中部缺失了1个核
增加产量,增加营养物质含量 多倍体育种 苷酸对,可能的后果是 ( )
加快繁殖、保持优良性状 细胞核移植或克隆 A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
[真题19] (2021·广东)为了快速培育抗某种除草剂的水 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下。请回答 D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
问题。 2.(2020·广东)正常双亲产下一头矮生雄性牛犊,以下解
(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体
释不可能的是 ( )
培养,
诱导成 幼苗。
(2)用γ射线照射上述幼苗,目的是 ; A.
雄犊营养不良
然后用该除
草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组 B.雄犊携带了X染色体
织保持绿色,表明这部分组织具有 。 C.发生了基因突变
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后, D.双亲都是矮生基因的携带者
用秋水仙素处理幼苗,使染色体 ,获得纯合 , 3.(2019·广东理基)某人体检结果显示,其红细胞有的是
移栽到大田后,幼苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
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
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与
接原因是 ( )
杂交,如果 ,表明抗性是隐性性状。F1 自交,
若F2 的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性),初步推测 。 A.环境影响
[解析] 二倍体 水 稻 通 过 花 药 离 体 培 养 可 形 成 单 倍 体 幼 B.细胞分化
苗。用γ射线对单倍体幼苗进行照射的目的是诱导产生抗除草 C.细胞凋亡
剂的水稻幼苗,除草剂处理后叶片仍保持绿色的植株表明组织 D.蛋白质差异
内含有抗该除草剂的基因。单倍体幼苗经秋水仙素处理后,其
4.(2023·海南)某二倍体植物染色体上的基因B2 是由其
染色体数加倍,从而获得纯合二倍体。选用抗性水稻与敏感水
等位基因B 突变而来的,如不考虑染色体变异,下列叙述错误
稻进行杂交,如果F1 表现为抗性,表明抗该除草剂为显性性状, 1
如果F1 表现敏感则表明抗该除草剂为隐性性状。F1 自交后得 的是 ( )
F2 的性状分离比为15∶1,可初步推测水稻的抗除草剂性状由 A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的
两对基因控制,基因型为双隐性时才表现抗该除草剂,否则表现 B.基因B1 和B2 编码的蛋白质可以相同,也可以不同
为敏感型。 C.基因B1 和B2 指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码
[答案] (1)单倍体
D.基因B1 和B2 可同时存在于同一个体细胞中或同一个配(2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力
(3)
子中
加倍 二倍体
(4)(纯合)敏感型植株 F 都是敏感型 该抗性植株中有 5.科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基1
两个基因发生了突变 因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉,它能产生毒素
(一种蛋白质),杀死害虫。科学家还研究了害虫的遗传基因,发
现不抗毒素对抗毒素为显性(此处分别用B和b表示)。下列叙
述不正确的是 ( )
A.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致毒素的
毒性丧失
B.种植抗虫棉,有利于生态环境保护,这是因为可以不用或
少用农药
C.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素
·178·
抗性来确定的 A.①②③ B.②③④
D.不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交,子代基因型有bb,Bb C.①②④ D.①③④
3.(2020·广东理基)关于多倍体的叙述,正确的是 ( )
题源2 基因重组(★★★) A.植物多倍体不能产生可育的配子
B.八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种
1.(2021·广东)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔 C.二倍体植株加倍为四倍体后,营养成分必然增加
希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了 DNA是遗传物质。 D.多倍体在植物中比在动物中更为常见
这两个实验在设计思路上的共同点是 ( ) 4.(2023·江苏)下列关于染色体变异的叙述,正确的是
A.重组DNA片段,研究其表型效应 ( )
B.诱发DNA突变,研究其表型效应 A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
C.设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应 B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存
D.应用同位素示踪技术,研究DNA在亲代与子代之间的 能力
传递
C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响
2.以下有关基因重组的叙述,正确的是 ( ) D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
物新类型
B.姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
5.世界卫生组织刚刚宣布了甲型流感大流行的结束,英国
C.基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离
医学界就宣言南亚出现了一种新型超级抗药性细菌,几乎所有
D.同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
的抗生素对它都束手无策。分析表明,与以前的致病菌相比,该
3.依据基因重组概念的发展,判断下列图示过程中没有发
细菌内仅仅多了一种特殊蛋白质,简称为 NDM 1酶。下列有
生基因重组的是 ( )
关叙述不正确的是 ( )
普通椒 人凝血因子基因 抗虫基因 初级卵母细胞
A.NDM 1酶可以把抗生素分解,使之失效
培育 转入 插入 形成
↓ ↓ ↓ ↓ B.控制NDM 1酶合成的基因可在细胞间传递
太空椒 羊的受精卵 大肠杆菌质粒 次级卵母细胞 C.超级抗药细菌是由于染色体变异产生的
A B C D D.超级抗药细菌使人类产生新型疾病的可能性不大
6.下图中,甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别
题源3 染色体变异(★★★★) 位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑦表示培育水稻
新品种的过程,则下列说法错误的是 ( )
1.(2021·上海)某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、
10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞 ( )
A.处于有丝分裂中期
B.正在发生基因自由组合
C.将形成配子
D.正在发生DNA复制
2.(2021·江苏)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异,
A.①→②过程简便,但培育周期长
甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是
B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
( )
C.③过程常用的方法是花药离体培养
D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同
7.下列关于多倍体和单倍体的成因叙述中,错误的是
( )
A.多倍体:染色体已经分裂,但细胞分裂受阻
①甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多 B.单倍体:未受精的卵细胞发育而成
样性 C.多倍体、单倍体:染色体结构发生改变
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异 D.单倍体:花药离体培养的结果
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 8.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,不正确的是
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验 ( )
·179·
A.一个染色体组中不含同源染色体 C.基因工程育种 D.杂交育种
B.由受精卵发育成的,体细胞中含有两个染色体组的个体 4.(2005·上海)现有黑色短毛兔和白色长毛兔,要育出黑
叫二倍体 色长毛兔,理论上可采用的技术是 ( )
C.单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组 ①杂交育种 ②基因工程 ③诱变育种 ④克隆技术
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种 A.①②④ B.②③④
子或幼苗 C.①③④ D.①②③
5.(2019·广东)太空育种是指利用太空综合因素如强辐
题源4 实验:低温诱导植物 射、微重力等,诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异,然后进行
染色体数目的加倍(★★) 培育的一种育种方法。下列说法正确的是 ( )
A.太空育种产生的突变总是有益的
1.(2021·广东)有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍” B.太空育种产生的性状是定向的
的实验,正确的叙述是 ( ) C.太空育种培育的植物是地球上原来不存在的
A.可能出现三倍体细胞 D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
B.多倍体细胞形成的比例常达100% 6.(2023·江苏)下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关
C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期 叙述错误的是 ( )
D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
2.(2020·广东)(多选)对于低温诱导洋葱染色体数目变化 A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产
的实验,正确的描述是 ( ) 菌株
A.处于分裂间期的细胞最多 B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
B.在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
C.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的 D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
过程 7.下列各项育种方式中培育原理相同的一组是 ( )
D.在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素诱导的原 A.太空椒与抗虫棉
理相似 B.无子番茄和“番茄—马铃薯”
3.秋水仙素和低温都能诱导染色体数目加倍,其原理分别是 C.高产优质杂交水稻和青霉素高产菌种
( ) D.无子西瓜和八倍体小黑麦
A.都能抑制纺锤体的形成 8.优良的农作物品种可以大幅度提高产量。下列有关育种
B.抑制纺锤体的形成、抑制姐妹染色单体的分离 的描述错误的是 ( )
C.抑制姐妹染色单体的分离、抑制纺锤体的形成 A.改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用单倍体育种
D.都能抑制中心体的形成 B.应用基因突变的原理进行人工诱变育种,可大大提高突
变率
题源5 生物变异在育种上的应用(★★★★★) C.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
1.(2021·上海)下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种 D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种,所育的种和
的是 ( ) 原品种杂交一定能产生可育后代
A.诱变育种 B.细胞融合 9.如图甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于
C.花药离体培养 D.转基因 两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑦表示培育水稻新品
2.(2020·江苏)(多选)下列关于育种的叙述中,错误的是 种的过程,则下列说法正确的是 ( )
( )
A.用物理因素诱变处理可提高突变率
B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C.三倍体植物不能由受精卵发育而来
D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状 A.①→②过程的育种方式属于杂交育种,优点是培育周
3.(2020·广东)改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采 期短
用的方法是 ( ) B.①和⑦的变异分别发生于有丝分裂间期和减数分裂后期
A.诱变育种 B.单倍体育种 C.③过程利用了细胞全能性原理且常用的方法是花药离体
·180·
培养 (1)根据题意可以预测,F1 配子的基因型有 种;F2
D.⑦过程育种产生基因型AAaa个体的配子种类和比值为 的表现型有 种。
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1 (2)人工选择的标准是 符合育种目标的个体。若
10.“傻瓜水稻”割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年 在F6 中选到了50株(编号记录),每株结30籽粒,如何鉴别选
还能再生长,并能收获种子。如图是一种名为“傻瓜水稻”的新 中的第5号是纯合体还是杂合体 答:
品种产生图。据图分析下面正确的是 ( ) 。
(3)已知小麦的无芒(aa)、白粒(bb)为隐性,请以遗传图解
的形式阐述有芒红粒(AaBb)与有芒白粒(Aabb)小麦杂交的过
程及结果。
A.完成过程①②所依据的遗传学原理是染色体变异
B.完成过程④的作用是选择,其基础是生殖隔离
C.割完后的稻蔸第二年还能再生长,并能收获种子,其意义
是快速繁殖后代
D.如果把除草基因、耐旱基因和抗虫基因移植到傻瓜水稻
上,可研究出一套完整的傻瓜水稻栽培技术体系
11.(2021·江苏)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的 N
位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶
(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C对转
换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常
先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通常可获得株
高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻,其自交后代 (4)单倍体育种与图所示育种方式相比具有的突出特点是
中出现两种表现型,说明这种变异为 突变。 。秋水仙素可以使单倍体转变成正常植
(2)用EMS浸泡种子是为了提高 ,某一性状出现 株,其具体的作用是 。
多种变异类型,说明变异具有 。 (5)人们发现,F1(杂种)的长势远远优于双亲。若育种对象
(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化,而染色体的 为马铃薯,则F1 的块茎可以直接繁殖用于生产,此繁殖方式的
不变。 突出特点是 。
(4)经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带 (6)诱变育种也是获得新品种的重要途径,人工诱变与自然
有害基因,为了确定是否携带有害基因,除基因工程方法外,可 突变相比,突出的特点是 。
采用的方法有 、 。 B 组
(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检
测,通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料,这是因为 题源1 基因突变(★★★★)
。 1.几种氨基酸可能的密码子如下。甘氨酸:GGU、GGC、
12.育种学家根据未来市场的需求,制订出小麦的育种目标 GGA、GGG;缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG;甲硫氨酸:AUG。
(略),并根据育种目标选择了具有n对相对性状(假设相应的等 经研究发现,在某基因的某位点上发生一个碱基置换,导致对应
位基因分别位于n 对同源染色体上)差异的甲、乙两品种作亲 位置上的密码子改变,使甘氨酸变为缬氨酸,接着由于另一个碱
本。育种程序如图所示。 基的替换,该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸,则突变
前该基因中决定甘氨酸的碱基排列顺序为 ( )
CCC CCG
A. B.
GGG GGC
CCT CCA
C. D.
GGA GGU
2.(2023·浙江)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变
体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是
( )
·181·
A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因 ⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体
一定为隐性基因 综合征个体
B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致, A.①② B.①⑤
则再经诱变可恢复为敏感型 C.③④ D.④⑤
C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏 4.(2023·山东)基因型为 AaXBY的小鼠仅因为减数分裂
感型 过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的 AA型
D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该 配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离
抗性基因一定不能编码肽链 时期的分析,正确的是 ( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
题源3 染色体变异(★★★★) ②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
1.(2021·上海)下图中①和②表示发生在常染色体上的变 ④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
异。①和②所表示的变异类型分别属于 ( ) A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
5.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代
表染色体,字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是
( )
A.重组和易位 B.易位和易位
C.易位和重组 D.重组和重组
2.(2023·福建)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,配对的三条染色体中,任意配对的
两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一级。下列
( ) A.该动物的性别是雄性的叙述正确的是
B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C.1与2或1与4的片段交换,前者属基因重组,后者属染
色体结构变异
D.丙细胞不能进行基因重组
6.人类的每一条染色体上都有很多基因。如在人类的1号
染色体上包括以下几种基因:
基因控制的性状 等位基因及其控制性状
红细胞形状 E:椭圆形细胞 e:正常细胞
A.图甲所示的变异属于基因重组 Rh血型 D:Rh阳性 d:Rh阴性
B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 产生淀粉酶 A:产生淀粉酶 a:不产生淀粉酶
C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有 父母的1号染色体分别如下图所示。若不考虑染色体交叉
8种 互换,据此我们不能作出的结论是 ( )
D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
3.(2023·安徽)下列现象中,与减数分裂同源染色体联会
行为均有关的是 ( )
①人类的47,XYY综合征个体的形成
②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少
数小菌落
③三倍体西瓜植株的高度不育 A.他们的孩子可能出现椭圆形红细胞
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分 B.他们的孩子可能是Rh阴性
离比 C.他们的孩子可能产生淀粉酶
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D.母亲有两对基因是杂合型 易受环境因素影响,在人群中发病率较高。
7.2010年8月25日,经权威遗传机构确认济南发现的一例 (4)就血友病和镰刀型细胞贫血症来说,如果父母表现型均
染色体异常核型即46,XYt(6,8)为世界首例,该例异常核型属 正常,则女儿有可能患 ,不可能患
于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人群中约 。这两种病的遗传方式都属于单基因 遗传。
占0.47% ,是造成流产和畸形儿的重要因素,由于没有遗传物 11.果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发
质丢失,患者表观及智力均与正常人一样。11,22号染色体易位 生染色体不分开的现象,因此常出现性染色体异常的果蝇,并产
即t(11,12),在人群中较为常见。下列说法正确的是 ( ) 生不同的表现型,如下表所示:
A.在光学显微镜下观察不到染色体易位 受精卵中异常的性染色体组成
B.该异常核型为6,8号染色体易位 表现型方式
C.染色体结构改变一定导致基因数量的改变 在胚胎期致死,不能
D.染色体易位属于基因重组,不改变基因的数量 XXX 发育为成虫
8.已知二倍体水稻的一个染色体组含12条染色体,用秋水
Y0(体细胞中只有一条 Y染色 在胚胎期致死,不能
仙素处理单倍体幼苗的芽尖,导致细胞染色体加倍,该幼苗发育 体,没有X染色体) 发育为成虫
成的植株各部分细胞中的染色体数目分别是 ( )
XXY 表现为雌性可育
A.根尖24,一个极核12,叶肉24
XYY 表现为雄性可育
B.根尖24,叶肉24,子房48
X0(体细胞中只有一条 X染色
C.珠被48,子房24,卵12 表现为雄性不育
体,没有Y染色体)
D.叶肉24,根尖12,受精极核36
9.下图表示某动物的一个正在分裂的细胞,下列判断正确
(1)经分析出现异常受精卵XXY的原因,可能是由于雌果
( ) 蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝点分裂后,两条的是
XX没有平均分配到两极,产生异常卵细胞XX,与正常精子 Y
结合后形成异常受精卵XXY;还可能是
。(答出一种即可)
(2)在探究果蝇控制眼色的基因是否位于X染色体上的实
验中,蒂更新(Dikens)在摩尔根实验的基础上,用白眼雌果蝇与
红眼雄果蝇交配,子代大多数雄果蝇都是白眼,雌果蝇都是红
眼,但有少数例外,大约每2000个子代个体中,有一个白眼雌蝇
或红眼雄蝇(不育)。
①根据上表信息,我们可以判断出实验中出现的少数例外
的白眼雌蝇或红眼雄蝇(不育)的基因型为 、
A.该状态下的细胞可发生基因重组现象
(控制眼色的基因用 、 表示),这种性状的出现是由于
B.该状态下的细胞内不发生ATP水解 Bb
(变异方式)引起的。
C.①②③可组成一个染色体组,④⑤⑥为一个染色体组
上述少数例外个体产生的原因,可利用光学显微镜,通过
D.若①是X染色体,则④是Y染色体,其余是常染色体 ②
( 实验观察的方法来进一步得到验证,请写出简单思路,并预测10.2023·海南)造成人类遗传病的原因有多种。在不考
结果。
虑基因突变的情况下,回答下列问题:
(1)21三体综合征一般是由于第21号染色体 异常
造成的。A和a是位于第21号染色体上的一对等位基因,某患
者及其父、母的基因型依次为 Aaa、AA和aa,据此可推断,该患
者染色体异常是其 的原始生殖细胞减数分裂异常造
成的。
(2)猫叫综合征是第5号同源染色体中的1条发生部分缺
失造成的遗传病。某对表现型正常的夫妇(丈夫的基因型为
BB,妻子的基因型为bb)生出了一个患有猫叫综合征的孩子,若
这个孩子表现出基因b的性状,则其发生部分缺失的染色体来
自于 (填“父亲”或“母亲”)。
(3)原发性高血压属于 基因遗传病,这类遗传病容
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