高三一轮复习生物：考点12 生物的变异与育种讲义

考点12生物的变异与育种【易错点分析】一、基因突变不一定改变生物体性状（1）密码子的简并性：若发生基因突变后引起信使RNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸对应多个密码子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。（2）隐性突变：若基因突变产生的是隐性基因，如AA个体其中一个A→a，此时个体基因型为Aa，性状不发生改变。（3）发生在基因的非编码序列，如非编码区和内含子部分。二、有关基因重组的易错点（1）多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。（2）杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。（3）有丝分裂和细菌的二分裂及病毒的复制过程中一般不会发生基因重组。（4）“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。三、关于单倍体的三个易错点（1）单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。（2）单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。（3）单倍体是生物个体，而不是配子：精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。四、有关单倍体育种的注意事项（1）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。（2）单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。五、染色体缺失、重复与基因突变的区别项目基因突变染色体缺失、重复实质碱基对的替换、缺失和增添染色体上基因的缺失或重复对象碱基对基因结果碱基对的数目或排列顺序改变基因数目或排列顺序改变是否可见分子水平、光学显微镜下观察不到光学显微镜下可观察到六、几种常见生物育种方式的不同点方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目的性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料青霉素高产菌株多倍体育种染色体异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦七、有关基因工程的注意事项（1）在基因工程操作过程中，将目的基因导入受体细胞的过程不涉及碱基互补配对。（2）受体细胞常选用微生物的原因：微生物繁殖快、代谢快、目的产物多。（3）培育转基因动物时，常采用显微注射法将目的基因导入受精卵，原因是受精卵的全能性高。（4）培育转基因植物时，受体细胞可用受精卵和其他高度分化的细胞，因为高度分化的植物细胞仍具有全能性。可用植物组织培养技术将其培育成个体。【例题练习】1.下列关于基因突变的叙述中，错误的是()A.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变B.DNA中脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序的改变可能导致基因突变C.外界条件或生物内部因素可使DNA复制发生差错而导致基因突变D.无论是低等生物还是高等生物都能发生基因突变，且基因突变只定向形成新的等位基因2.如图所示为某噬菌体的部分基因（单链）序列及其所指导合成的蛋白质的氨基酸序列（数字为氨基酸序号）。下列说法错误的是()A．基因的重叠增大了遗传信息储存的容量B．基因D、E重叠部分的碱基序列一般分别指导合成不同氨基酸序列的蛋白质C．基因J突变后指导合成的蛋白质的相对分子质量一定会改变D．基因E内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均发生基因突变3.下列有关真核生物基因重组的叙述，正确的是()A.真核生物受精过程中，雌、雄配子的随机结合会导致基因重组B.表现型正常的夫妇生了一个患白化病的男孩，可能是由基因重组所致C.在减数第一次分裂过程中，发生基因重组的一定是非等位基因D.有丝分裂过程中，非同源染色体的自由组合能为生物进化提供原材料4.关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验，下列说法正确的是()A.低温会抑制染色体着丝点的分裂B.固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精C.制作装片的顺序为：解离、染色、漂洗和制片D.显微镜下可看到少数细胞染色体数目加倍5.一只野生型雌果蝇和一只经过X射线照射的野生型雄果蝇杂交，F1的雌果蝇在减数分裂四分体时期，一对染色体联会异常，如图所示。F1雌果蝇和表现为隐性性状（由隐性等位基因a控制）的雄果蝇杂交，F2中野生型雄果蝇：野生型雌果蝇∶隐性表现型雌果蝇=1:1:1，下列说法正确的是()A.隐性基因a位于常染色体上B.经X射线照射后的野生型雄果蝇发生了染色体片段重复C.F1的雌果蝇联会异常的一对染色体最可能是一对X染色体D.F2中的隐性表现型雌果蝇与野生型雄果蝇杂交，其所得后代中雌雄比例为1:16.如图分别表示四种生物的体细胞，下列有关描述不正确的是()A.图中甲、乙都含有3个染色体组 B.只有丁可以是单倍体C.图中丙可以是一个二倍体 D.与丁相对应的基因型不可能是aaa7.粒小麦（染色体组AA，2n=14）与山羊草（染色体组BB，2n=14）杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦（4n=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组DD，2n=14）杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦（6n=42）。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述，正确的是()A.二粒小麦与普通小麦可以杂交获得可育后代B.普通小麦性母细胞在减数分裂时，可观察到21个四分体C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此相同D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目和结构的变异（多选题）8.经X射线照射的某紫花植株（AA）群体，发现一株植株后代出现了几株白花植株。现对白花植株出现的原因有以下两种猜测，猜测一：X射线引起基因突变，从而导致后代出现了白花植株猜测二：X射线引起染色体结构缺失，从而导致后代出现了白花植株下列叙述正确的是()A.X射线照射处理为人工诱变，基因突变频率高于自发突变B.可通过观察白花植株的染色体结构判断何种猜测正确C.若为猜测一，则白花植株自交后代一定是白花植株D.若为猜测二，则对白花植株照射X射线，其后代不会出现紫花植株（多选题）9.研究发现，在细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用如图所示，且S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列相关叙述正确的是()A.黏着素存在时，会因姐妹染色单体交叉互换而发生基因重组B.在分离酶的作用下，组成四分体的同源染色体会发生分离C.S蛋白会导致姐妹染色单体不分离，使子细胞中染色体数目异常D.S蛋白在姐妹染色单体分离前降解，保证了姐妹染色单体正常分离（多选题）10.秋水仙素是一种生物碱，因最初从秋水仙中提取出来而得名，它可与细胞内微管蛋白结合，阻止微管蛋白转换成纺锤丝。秋水仙素的分子结构与碱基类似，可在DNA复制时发生碱基对的替换。下列有关叙述正确的是()A.细胞骨架由微管蛋白等构成，与细胞的分化有关B.秋水仙素可使洋葱根尖细胞发生基因突变和染色体变异C.秋水仙素通过抑制着丝点的分裂而使染色体数目加倍D.经秋水仙素处理后的植物自交，其后代不发生性状分离

答案以及解析1.答案：D解析：基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此DNA中脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序的改变可能导致基因突变，B正确；引起基因突变的原因包括内因（生物内部因素）和外因（一定的外界条件），C正确；无论是低等生物还是高等生物都能发生基因突变，且基因突变具有不定向性，D错误。2.答案：C3.答案：C解析：基因重组是指进行有性生殖的生物在形成配子时，控制不同性状的基因的重新组合，不会发生在受精过程中；白化病为单基因遗传病，受一对等位基因控制，基因重组至少要有两对等位基因；在减数第一次分裂前期同源染色体中非姐妹染色单体发生交叉互换和后期非同源染色体的自由组合都是非等位基因的重新组合；有丝分裂过程中不会发生非同源染色体的自由组合。4.答案：D解析：A、低温诱导染色体数目加倍的实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极，低温不能抑制着丝点的分裂，A错误；

B、解离后的漂洗液是蒸馏水，B错误；

C、制作装片的顺序为：解离、漂洗、染色和制片，C错误；

D、由于绝大部分细胞处于分裂间期，所以在显微镜下只能看到少数细胞染色体数目加倍，D正确．

故选：D．5.答案：C解析：本题主要考查染色体的结构变异以及伴性遗传。F1雌果蝇与表现为隐性性状的雄果蝇杂交，子代无隐性表现型的雄果蝇，该性状与性别相关联，说明隐性基因a位于X染色体上，A错误；经过X射线处理后的野生型雄果蝇与野生型雌果蝇杂交，得到的F1中雌果蝇在减数分裂时一对同源染色体联会异常，据题图分析，该异常可能是因为亲代的雄果蝇发生了染色体的缺失或重复，B错误；F1雌果蝇可表示为XAX’（X’表示异常X染色体），该雌果蝇有一条正常的X染色体和一条异常的X染色体，C正确；隐性表现型雄果蝇的基因型为XaY，F2的基因型为XAXa（野生型雌果蝇），XAY（野生型雄果蝇），X’Xa（隐性表现型雌果蝇），无X’Y，说明X’Y个体死亡，故用F2中的X’Xa（隐性表现型雌果蝇）与XAY（野生型雄果蝇）杂交，其后代的基因型为XAX’、XAXa、XaY、X’Y，而X’Y个体死亡，所以其后代中雌雄比例为2:1，D错误。6.答案：B解析：由题图可知，题图中甲、乙都含有3个染色体组，丁只有1个染色体组，A正确；凡是体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，均称为单倍体，所以无法判断甲、乙、丙是否为单倍体，B错误；据题图分析可知，丙含有2个染色体组，可以是个二倍体，C正确；丁只含有一个染色体组，基因型不可能是aaa，D正确。7.答案：B解析：普通小麦是异源六倍体AABBDD，产生的配子是ABD，二粒小麦是异源四倍体AABB，产生的配子是AB，杂交后形成了染色体组成为AABBD的个体是不可育的，A错误。普通小麦为六倍体小麦（6n=42），在性母细胞减数分裂时，同源染色体发生配对，42条染色体可配成21对，故可观察到21个四分体，B正确。普通小麦中A、B、D染色体组分别来自于一粒小麦、山羊草和节节麦，所以A、B、D染色体组中的染色体，形态、功能彼此不同，C错误。在普通小麦的形成过程中，发生的生物变异有染色体加倍（数目变异）、基因重组，没有发生染色体结构变异，D错误。8.答案：ABD解析：人工诱变能提高基因突变的频率，X射线是易引起基因突变的物理因素，因此，X射线照射处理后基因突变频率高于自发突变，A正确；染色体结构变异可通过显微镜观察到，因此，通过观察白花植株的染色体结构可判断何种猜测正确，B正确；若为猜测一，则白花植株也未必是纯合子，因为基因突变具有不定向性，若白花对紫花为显性，则自交后代不一定是白花植株，C错误；若为猜测二，由于白花植株的出现是染色体结构缺失引起的，因此，即使照射X射线，其后代也不会出现紫花植株，因为相关片段已经缺失，D正确。9.答案：BCD解析：黏着素存在时，会因同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换而发生基因重组，A错误；由图甲可知，在分离酶的作用下，组成四分体的同源染色体会发生分离，B正确；S蛋