高三生物一轮复习-生物变异的来源与应用考点分析

高三生物一轮复习一生物变异的来源与应用考点分析

［考试内容与要求］1.基因重组(a)。2.基因突变(b)。3.染色体畸变(a)。4.杂交育种、诱变育种、

单倍体育种和多倍体育种(a)。5.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用(b)。6.转基因技术

(a)。7.生物变异在生产上的应用(c)。8.转基因生物和转基因食品的安全性(b)。

考点一生物变异的来源

r知识梳理夯实基础强化要点

i.变异的类型

(1)不遗传的变异：环境条件改变引起的变异,遗传物质没有改变，不能遗传给后代。

(2)可遗传的变异：遗传物质改变所引起的变异。

(3)可遗传的变异的主要来源：基因重组、基因突变、染色体畸变。

2.基因重组

__r①发生过程：有性生殖过程中

也创L②发生生物：进行有性生殖的夏核生物

广①自由组合型：非同源染色体的自由组合.导致非同

基

-1^?源染色体上非等位基因的自由组合

因二②交叉互换型：减数分裂过程中，同源染色体的韭姐

妹染色单体之间发生染色体片段的交换

重

控制不同性状的基因重新组合

组_____

国霍卜产生新基因型,导致重组性状出现

户f①形成生物多样性的重要原因

遁凯②为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础

3.基因突变

1原因—DNA分子上碱基对的缺失、增加或替换

4结果卜基因结构发生改变

基

因-TW>①普遍性;②多方向性;③稀有性;④可逆性;⑤有害性

突

-1鳌一①物理因素;②化学因素;③生物因素

变I因素--------------

r——)L®生物进化和选育新品种的基础

H意义卜

J②生物变异的根本来源

4.染色体畸变

(1)染色体结构变异

—」缺朱：染色体片段的丢失|

—:重复：染色体上增加某个相同片圉

染

色——T倒位：•个染色体上某个片段位置颠倒|

体

结易位:染色体的某•片段移接到另•

构非同源染色体上

变

异结果.使位于染色体上的基因的数目和排列顺序

一发生改变，从而导致性状的变异

(2)染色体数目变异

①概念：生物细胞中染色体数目的增加或减少。

②类型

a.整倍体变异：体细胞的染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少。

b.非整倍体变异：体细胞中个别染色体的增加或减少。

③基本概念

a.染色体组：-一般将二倍体生物的二1量工中的全部染色体称为染色体组，其中包含了该种

生物的一整套遗传物质。

b.单倍体：体细胞中所含染色体组数超过西企的生物。

c.二倍体：由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。

d.多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。

r基础诊断」——正误辨析

(1)病毒、大肠杆菌及动物和植物都可发生基因突变(J)

(2)基因突变产生的新基因不一定能传递给后代(V)

(3)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向(X)

(4)原核生物不存在基因重组，而真核生物的受精过程中可进行基因重组(X)

(5)有丝分裂和减数分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组(X)

(6)交叉互换和基因突变都能使染色体上原来的基因位置出现等位基因(V)

(7)染色体上某个基因的丢失属于基因突变(X)

(8)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍

体(X)

(9)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体植株(X)

r重点剖析点击重点攻克难点

------------------N-----------------

1.基因突变对性状的影响

(1)基因突变对蛋白质的影响

碱基对影响范围对氨基酸序列的影响

除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改

替换小

变氨基酸序列

增加大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列

缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列

(2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因

①基因突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核甘酸序列中。

②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。

③基因突变若为隐性突变，如AA-Aa,不会导致性状的改变。

2.染色体组数及单倍体、二倍体和多倍体的判断

(1)染色体组数的判断方法

①根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。下图所示

的细胞中所含的染色体组数分别是a为3个，b为2个，c为1个。

②根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含有几个染色体组——每个染色体组

内不含等位基因或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是a为4个，

b为2个，c为3个，d为1个。

<CAAaa^><AABBDD^>QBC》

abed

(2)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的

多少，每种形态染色体有几条，即含有几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体,

10种形态，则玉米含有2个染色体组。

（3）“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体

旺I单倍体|

二个,二倍体|

-看•发育来源

IH-受精卵|二看体细胞

I染色体组数

「热点拓展」一源于教材

i.下列是细胞分裂示意图，回答下列问题:

（1）如果图甲是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两个基因不同，则为基因突变的结果。

（2）如果图乙是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（同白或同黑）上的两基因不同，则为

基因突变的结果。

（3）如果图丙是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体（颜色不一致）上的两基因不同，则为

交叉互换（基因重组）的结果。

2.图甲①〜④的结果中哪些是由染色体畸变引起的？它们分别属于哪类变异？能在光学显

微镜下观察到的是哪几个？

提示①染色体片段缺失；②染色体片段易位；③基因突变；④染色体片段倒位。①②④均

为染色体畸变，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在光学显微镜下观察到。

3.图乙、丙中染色体均发生了染色体某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪

类变异？

乙

提示图乙发生了非同源染色体间片段的移接，图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单

体间相应片段的交换；前者属于染色体结构变异中的易位，后者属于交叉互换型基因重组。

4.下图中丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图，戊、己、庚是发生变异后的不同个体的体

细胞中的染色体组成模式图，据图回答：

①若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子

中含有的是不是一个染色体组？

提示不是。

②上图中戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例是什么？

提示b：B：ab：aB=l：1：1：lo

③辨析“三体”=“三倍体”吗？

提示三体是二倍体（含两个染色体组），只是其中某形态的染色体“多出了一条”，其余染

色体均为“两两相同”（如上图己）；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色

体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”（如上图庚）。

■命题探究预测考向总结方法

命题点一辨析基因突变和基因重组

1.如图是某二倍体动物细胞的分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断下列说法正确的是

（）

A.此细胞含有4个染色体组，8个DNA分子

B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd

C.此细胞发生的一定是显性突变

D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组

答案D

解析题图细胞含有2个染色体组，8个DNA分子，A错误；题图中有一条染色体的姐妹染

色单体相同位置的基因分别是D和d,其对应的同源染色体上的基因是d、d,可推知发生了

基因突变，但不能确定是显性突变还是隐性突变，所以此动物体细胞的基因型可能是

AaBbCcDd或AaBbCcdd,B、C错误；该细胞正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上

的非等位基因自由组合，即基因重组，D正确。

2.下图是一个基因型为AaBb的动物细胞在完成一次细胞分裂后产生的子细胞图像。下列相

关叙述正确的是（）

A.甲、乙两细胞均有2对同源染色体，2个染色体组

B.甲、乙两细胞均处于减数第一次分裂后期

C.甲细胞变异来自基因突变，乙细胞将出现染色体畸变

D.甲、乙两细胞通过基因重组产生4种不同基因型的精细胞

答案C

解析甲、乙两细胞均处于减数第二次分裂后期，细胞中无同源染色体，A、B项错误；由乙

细胞的基因组成可知，甲细胞的基因组成应为AABB,由此可判定甲细胞变异来自基因突变，

乙细胞继续分裂形成的子细胞中染色体数目分别为3条、1条，会发生染色体数目变异，C项

正确；基因重组发生在减数第一次分裂过程中，而甲、乙细胞处于减数第二次分裂，因此不

可能发生基因重组，D项错误。

命题点二基因突变

3.（2019•浙江宁波模拟）编码酶a的基因中某个碱基对被替换时，表达产物将变成前b。如图

显示了与酶a相比，酶b可能出现的四种情况，下列叙述正确的是（）

情况1情况2情况3情况4

□酶b活性/酶活性

□酶b肽链氏度/酶a肽链氏度

A.情况1一定是因为氨基酸序列没有变化

B.情况2可能是因为蛋白质的空间结构发生变化

C.情况3可能是因为突变导致终止密码子位置后移

D.由情况3和情况4可以得出肽链越长活性越高

答案B

解析密码子具有简并性，所以基因中某个碱基对被替换后形成的密码子决定的氨基酸并不

一定改变，情况1中酶活性不变且氨基酸数目不变，可能是因为氮基酸序列没有变化，也可

能是氨基酸序列虽然改变但不影响酶的活性，A错误；情况2中酶活性降低，但氨基酸数目

没有改变，可能是因为蛋白质的空间结构发生变化，B正确；情况3中酶活性降低且氨基酸

数目减少，可能是因为突变导致终止密码子的位置前移，C错误；由情况2、3、4可知，并

不是肽链越长活性越高，D错误。

4.下图是某基因型为AABb的生物(2n=4)细胞分裂示意图。下列叙述正确的是()

A.图甲中细胞正在进行减数第二次分裂

B.图甲所示分裂过程中可能发生基因重组

C.图乙中①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的

D.图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1：I：2

答案C

解析该生物(2n=4)体细胞中含有4条染色体，图甲中细胞每一极均有4条染色体，应为有

丝分裂后期，A项错误；有丝分裂过程中不会发生基因重组，B项错误；该生物体细胞中不

含有基因a,图乙中姐妹染色单体①和②上相应位点的基因A、a一定是基因突变造成的，C

项正确；图乙细胞中染色体、染色单体和核DNA数量之比为1：2：2,D项错误。

命题点三染色体组与生物倍性的判断

5.下列关于如图所示细胞中所含的染色体的叙述，正确的是()

A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组

B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体

C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体

D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体

答案C

解析分析细胞中的染色体形态可知，图a含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A

错误；如果图b代表的生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b代

表的生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体，B错误；图c含有2个染色

体组，若图c是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体，C正确；图d

只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的，D错误。

6.如图为某高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是（）

乙甲丙

A.丙产生的子细胞的基因型为AB和ab

B.甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组

C.甲细胞形成乙细胞过程中产生的基因突变通常能遗传到子代个体中

D.丙细胞产生子细胞的过程中发生了非等位基因自由组合

答案B

解析根据甲中染色体上的基因分布情况可知，丙产生的子细胞的基因型只有AB一种，A

错误；甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，B正确；甲f乙表示有丝分裂，属于体

细胞的增殖过程，而体细胞突变一般不遗传给子代，C错误；非等位基因的自由组合发生在

减数第一次分裂过程中，丙细胞处于减数第二次分裂后期，其产生子细胞的过程中不发生非

等位基因自由组合，D错误。

命题点四辨析三种可遗传变异

7.下图中甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体及其携带的部

分基因。下列有关叙述正确的是（）

甲乙丙

A.甲、乙杂交产生的B减数分裂都正常

B.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同

C.丙中①过程，可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位

D.丙中①②所示变异都可归类于染色体结构变异

答案D

解析由图可知，甲、乙杂交产生的B减数分裂可能异常，A项错误；因为乙中的1号染色

体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中①

过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，C项错误；丙中②过程染色体片段发生改变，属于染

色体结构变异中的易位，①②都属于染色体结构变异，D项正确。

8.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，甲、乙两模式图分别表示

细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙

图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是()

A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组

B.甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果

C.乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果

D.甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中

答案D

解析甲是染色体结构变异中的缺失或重复，乙是染色体结构变异中的易位，都属于染色体

结构变异，A错误；个别碱基对的增添或缺失引起基因结构改变，属于基因突变，甲图是染

色体片段发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变，B错误；四分体时期同源染色体

非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而乙图是易位现象，发生在非同源染色体

之间，C错误；甲和乙都发生联会现象，发生在减数第一次分裂前期，丙图同源染色体的非

姐妹染色单体之间进行了交叉互换，也发生于减数第一次分裂前期，D正确。

【易混辨析】利用四个“关于”区分三种变异

(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源

染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。

(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异;

DNA分子上若干碱基对的缺失、增加引起的基因结构改变，属于基因突变。

(3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到：

染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。

(4)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变

基因的质，一般不改变基因的量，转基因技术会改变基因的量：染色体变异不改变基因的质，

会改变基因的量或基因的排列顺序。

考点二生物变异在生产上的应用

r知识梳理夯实基础强化要点

i.杂交育种

(1)含义：有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种的方法。

一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培养出新品种。

(2)育种原理：基因重组。

(3)方法：杂交|自交/选种』自交。

2.诱变育种

(1)含义：利用物理、喳因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。

(2)育种原理：基因突变和染色体畸变。

(3)方法：辐射诱变、化学诱变。

(4)特点

①诱发突变可明显提高基因的突变率和染色体的畸变率，即可提高突变频率。

②能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状。

③改良作物品质，增强抗逆性。

3.单倍体育种

(1)含义：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。

(2)原理：染色体数目变异。

、以缩短育种年限

(3)优点j能排除显隐性干扰,提高效率

(4)单倍体育种程序：用常规方法获得杂种RfB花药离体培养形成愈伤组织,并诱导其分化

成幼苗一用秋水仙素处理幼苗,获得可育的纯合植株。

4.多倍体育种

(1)方法：用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等，使它们的染色体加倍。

(2)诱导剂作用机理：抑制细胞分裂时纺锤体的形成,因此染色体虽已复制，但不能分离，最

终导致染色体数目加倍。

(3)实例：三倍体无籽西瓜的培育

二倍体西瓜

秋水仙素处理

辛四倍体西瓜x二倍体西瓜，

cI,

,三倍体西瓜一一二倍体西瓜J

染色体配对紊乱

三倍体无籽西瓜

5.转基因技术

(1)含义：指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机性状的技术。

(2)原理：基因重组。

(3)过程：用人工方法将人们所需要的且的基因导入受体细胞一目的基因整合到受体细胞的染

色体上一目的基因在受体细胞内得以表达，并能稳定遗传。

(4)特点：定向改变生物性状。

「基础诊断」——正误辨析

(l)Aa自交，因基因重组导致子代发生性状分离(X)

(2)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦(V)

(3)诱变育种和杂交育种均可形成新基因(X)

(4)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低(X)

(5)单倍体育种和多倍体育种都要用到植物的组织培养技术(X)

(6)单倍体育种过程中常用秋水仙素对单倍体的幼苗或萌发的种子进行处理以诱导染色体加

倍(X)

(7)转基因育种是一种定向的育种方法(V)

(8)单倍体育种中，通过花药离体培养所得到的植株均为纯合的二倍体(X)

I!重点剖析点击重点攻克难点

i.育种的类型、原理及优缺点比较

名称原理优点缺点

①操作简单；②使分散在同一物种①育种时间长；②

杂交

基因重组不同品种中的多个优良性状集中于局限于同一种或亲

育种

同一个体上，即“集优”缘关系较近的个体

有利变异少，需处

诱变基因突变或①提高变异频率，加快育种进程；

理大量实验材料(有

育种染色体畸变②大幅度改良某些性状

很大盲目性)

单倍体染色体数目①明显缩短育种年限；②能排除显技术复杂且需与杂

育种变异隐性干扰，提高效率交育种配合

所获品种发育延

多倍体染色体数目

操作简单，能较快获得所需品种迟，结实率低，一

育种变异

般只适用于植物

①能定向地改变生物的遗传性状；

转基因①技术复杂；②安

基因重组②目的性强；③育种周期短；④克

技术全性问题多

服了远缘杂交不亲和的障碍

2.育种实验设计举例

（1）利用杂交育种培育宽叶抗病植株

AAbbaaBB

宽叶、不抗病X窄叶、抗病

第

一

年AaBb

第

宽叶、病

二

年

A-bbA-B-aaB-aabb

宽叶、不抗病宽叶、抗病窄叶、抗病窄叶、不抗病

第（淘汰）’连续（淘汰）（淘汰）

三

至;自交

六

年

AABB

宽叶、抗病

（2）利用单倍体育种培育宽叶抗病植株

AAbbxaaBB

宽叶、不抗病窄叶、抗病

AaBb（双优杂交种）

宽叶、抗病

-种植

第

二r

花粉AB

年-花药离体培养③

I

单倍体幼苗AB秋水仙素处理

、一倍体,%染色体加倍）④

纯合子宽弗病•・选择］

AABB>⑤

保留推广推广J

（3）利用多倍体育种培育无籽西瓜

幼苗

年植株

种子

植株

第

I

果实

「热点拓展」——源于教材

图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基

因，①〜⑥表示培育水稻新品种的过程，请分析:

(1)图中哪个过程为单倍体育种(用序号表示)？其为什么能缩短育种年限？

提示图中①③⑤过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导

染色体加倍后，植株细胞内每对同源染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分

离，因此缩短了育种年限。

(2)④⑥的育种原理分别是什么？

提示④的育种原理为基因突变和染色体畸变，⑥的育种原理为染色体畸变。

(3)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？

提示图中最简便的育种途径为①②过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到目

标的育种途径为④过程。

(4)杂交育种选育一般从F2开始的原因是什么？其实践过程中一定需要连续自交吗？为什么？

提示因为从F2开始发生性状分离。实践过程中不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，

需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在F2中出现该性状

个体即可。

(5)原核生物常选哪种育种方式，为什么？

提示诱变育种。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变育种。

R命题探究预测考向总结方法

------------------------------------------------------------------------------------------N-----------------

命题点一苜种方法及实例

1.(2019•浙江五校联考)下列关于育种的叙述，正确的是()

A.杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化等手段培养新品种

B.紫外线照射能增加DNA分子上的碱基对发生变化的概率导致染色体畸变

C.诱导单倍体的染色体加倍获得的纯合子，即为可育良种

D.在单倍体与多倍体的育种中，通常用秋水仙素处理萌发的种子

答案A

解析杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化等手段培养新品种，A正确；紫外线照射能增

加DNA分子上的碱基对发生变化的概率，从而使基因结构发生改变的概率增大，B错误：诱

导单倍体的染色体加倍获得的纯合子，经选择淘汰后可选育出可育良种，C错误；在单倍体

育种中通常用秋水仙素处理幼苗，而在多倍体育种中通常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，

D错误。

2.水稻的高秆、矮秆是一对相对性状，非糯性、糯性是另一对相对性状，两对相对性状独立

遗传•现有一纯种高秆糯性水稻与一纯种矮秆非糯性水稻杂交，Fi全是高秆非糯性水稻。下

列叙述正确的是()

A.要培育矮秆糯性水稻，只需让B连续自交、选优，6代后纯合子就能占95%以上

B.要培育矮秆糯性水稻，利用射线诱变矮秆非糯性水稻的原理是基因突变，而利用B个体

进行单倍体育种的原理则为基因重组

C.要培育高秆非糯性水稻，只需要对B的花药离体培养，再从所得幼苗中选取所需个体

D.要培育高秆非糯性水稻，可将B培育成四倍体并进行花药离体培养，得到所需品种的理

论概率为1/36

答案D

命题点二杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用

3.某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r

控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d,E、e）控制，同时含有D和E表

现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的

纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：

⑴自然状态下，该植物一般都是一合子。

⑵若采用诱变育种，在y射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有

_______________________和有害性这三个特点o

（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中抗病矮茎个

体，再经连续自交等手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情

况下，控制性状的基因数量越多，其育种过程所需的o若只考虑茎的高度，亲

本杂交所得的B在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为

（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有o请

用遗传图解表示该过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

答案（1）纯（2）多方向性、稀有性（3）选择纯合化年限越长高茎：中茎：矮茎=

1：6：9（4）细胞的全能性、基因重组和染色体畸变如下图

PrrDDEExRRddcc

感病矮茎抗病高茎

%RrDdEe

抗病矮茎

花药离体培养

单雌RDERDeRdERde*rDErDerdErde

|染色体加倍

RRDDEE

抗病矮茎（1/8）

解析（1）由于该植物是自花且闭花授粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子。

（2）诱变育种时，用丫射线处理种子的原理是基因突变。由于基因突变具有多方向性、稀有性

和有害性等特点，所以需要处理大量种子。

（3）如果采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，得Fi,在Fi自交所得的F?中选出抗病

矮茎个体(R_D_E_),再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最后获得能稳定遗传的抗病矮茎品

种(RRDDEE)。一般情况下，控制性状的基因数量越多，需进行的自交和筛选操作越多，因此

其育种过程所需年限越长。若只考虑茎的高度，B(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后，F?中

表现型及比例为9矮茎(9D_E_):6中茎(3D_ee、3ddE_)：1高茎(Iddee)。

(4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需将纯合感病矮茎和抗病高茎杂交得R,将

Fi花药进行离体培养得到单倍体，继而使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍，该

过程涉及的原理有细胞的全能性、基因重组和染色体畸变。其遗传图解见答案。

命题点三转基因技术、转基因生物和转基因食品的安全性

4.下列有关转基因食品和转基因生物的叙述中，正确的是()

A.转基因食品只能用作牲畜饲料

B.转基因食品与非转基因食品的营养物质种类差别很大

C.目前对转基因食品的安全性仍然存在争议

D.目前我国对农业转基因生物的研究和试验尚未作出具体规定

答案C

解析转基因食品也可以供人类食用，A错误；转基因食品与非转基因食品的营养物质种类

差别不大，B错误；目前对转基因食品的安全性仍然存在争议，C正确：我国针对农业转基

因生物的研究和试验颁布了《转基因食品卫生管理办法》等一系列法规，D错误。

5.随着基因工程的兴起，人们越来越关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。下列相关

叙述错误的是()

A.公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品

B.基因工程在医、农、林等领域具有广阔的应用前景

C.在我国生产及销售转基因食品的行为都是违法的

D.国家应通过相关法律法规科学管理转基因生物

答案C

解析公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品，正确的做法应该是趋利避害，不能

因噎废食，A正确；基因工程由于能定向改造生物，在医、农、林等领域具有广阔的应用前

景，B正确；在我国生产及销售转基因食品的行为是合法的，但需要标明转基因食品，C错

误；我国对转基因生物及其产品的安全性问题十分重视，采取了许多必要的措施以保证其安

全性，还应通过相关法律法规科学管理转基因生物，D正确。

命题点四生物变异在生产上的应用

6.(2019•浙江暨阳3月联考)下列关于变异和育种的叙述正确的是()

A.单倍体育种过程中，发生的变异类型是染色体畸变

B.进行有性生殖的高等生物，发生基因重组和基因突变的概率都比较小

C.用诱变剂诱导发生基因突变，再次诱变有可能发生可逆变异

D.同源染色体的交叉互换一定会发生基因重组

答案C

解析单倍体育种过程中发生的变异是基因重组和染色体畸变，A错误：进行有性生殖的生

物普遍存在基因重组，B错误；基因突变具有可逆性特点，C正确；纯合子个体同源染色体

的交叉互换不会发生基因重组，D错误。

7.诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术，转基因技术是20

世纪90年代发展起来的新技术。下列叙述错误的是()

A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组

B.采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种

C.上述技术中，仅多倍体育种会选育出与原物种生殖隔离的个体

D.与传统育种比较，转基因技术的优势是能使物种出现新基因和性状

答案D

解析与传统育种比较，转基因技术的优势是能使物种出现新基因型和性状组合类型，D错

、口

沃。

命题点五遗传育种实验设计

8.黄瓜是雌雄同株且雌雄异花的植物，现有黄瓜的两个品利I品和7只抗甲锈菌，品种UN

抗乙锈菌。将品种I和品种n杂交，R表现为既抗甲锈菌又抗乙锈菌，Fl自交得到的F2中表

现型和植株数如表所示。这两对性状分别由等位基因A、a和B、b控制，请回答下列问题：

F2表现型数量

抗甲锈菌、抗乙锈菌101

抗甲锈菌、易感乙锈菌34

易感甲锈菌、抗乙锈菌32

易感甲锈菌、易感乙锈菌11

(1)上述性状中，显性性状是,亲本的基因型是,

这两对等位基因的位置关系是位于(填“一”或“两”)对同源染色体上。理

论上F2抗甲锈菌、抗乙锈菌植株中纯合子的比例是。

(2)现有两个品种的黄瓜植株杂交，后代中出现抗甲锈菌、易感乙锈菌植株的概率为点则出现

易感甲锈菌、易感乙锈菌植株的概率为。

(3)若以B为亲本，用什么方法可在短时间内培育出同时抗甲、乙两种锈菌的纯种品系，请写

出培育过程遗传图解，并作简要说明。

答案(1)抗甲锈菌、抗乙锈菌AAbb和aaBB两!

（2）1（3）如图所示

F,AaBb

抗乙锈窗易感乙锈菌抗乙锈菌易感乙锈菌

比例1:1：1：1

从纯合植株中挑选表现型为抗甲锈菌、抗乙锈菌的植株，即为能稳定遗传的纯合抗甲锈菌、

抗乙锈菌品系

解析（1）由题表分析可知，抗甲锈菌、抗乙锈菌是显性性状；亲本基因型是AAbb,aaBB;

两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，位于两对同源染色体上：Fi的基因型是AaBb,F2的

基因型及比例为A_B_：A_bb:aaB_：aabb=9：3：3：1,其中A_B_是既抗甲锈菌也抗乙锈

13

菌的个体，纯合子是AABB,占（2）抗甲锈菌、易感乙锈菌植株的基因型是A_bb,占击即

yo

31

两亲本杂交，后代中A_=1,bb=2，则亲本的基因型为AaBbXAabb,因此杂交后代中易感

甲锈菌、易感乙锈菌植株（基因型为aabb）的比例是aabb=；X£=J。（3）以Fi为亲本，利用单

倍体育种方法可以在最短时间内培育出同时抗甲、乙两种锈菌的纯种品系，方法是种植Fi,

利用Fi的花粉进行花药离体培养获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得可育植

株，从中选择抗甲、乙两种锈菌的植株即为纯合子。遗传图解见答案。

.矫正易错强记长句

|易错警示突破选择题

一、关于基因突变和基因重组的8个误区

1.误以为基因突变会改变DNA上基因的数目和位置。基因突变发生在基因内部，只是产生

了新的等位基因，并没有改变DNA上基因的数目和位置。

2.误以为诱变因素能决定基因突变的方向。诱变因素可提高基因突变的频率，但不能决定基

因突变的方向，基因突变具有多方向性的特点。

3.误以为基因突变只是发生在间期。基因突变主要发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂

前的间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更低。

4.误以为RNA病毒中不会发生基因突变。RNA病毒中，基因突变指RNA中碱基的替换、

增加和缺失，其突变率远大于DNA的突变率。

5.误以为基因突变就是DNA中碱基对的增加、缺失和替换。基因通常是有遗传效应的DNA

片段。不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变，但不叫基因突变。

6.误以为基因突变可产生非等位基因。基因突变是多方向的，只能产生其等位基因。

7.误以为基因重组是交叉互换。基因重组有三种类型：同源染色体非姐妹染色单体之间的交

叉互换、非同源染色体上的非等位基因的重组和转基因技术。染色体片段交换发生在同源染

色体之间叫基因重组，而发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。

8.误以为精卵随机结合属于基因重组。精子与卵细胞的自由（随机）结合是生殖细胞间随机结

合，不是基因重组。

二、关于染色体畸变的3个误区

1.误以为染色体畸变不会改变生物的种类。基因突变不会改变生物的种类，但染色体畸变可

能会改变生物的种类，如二倍体西瓜与四倍体西瓜属于不同的物种。

2.误以为单倍体体细胞中一定含有1个染色体组。二倍体植物的单倍体含有I个染色体组,

四倍体和六倍体植物的单倍体分别含有2个和3个染色体组。

3.误以为染色体畸变只发生在减数分裂过程中。染色体畸变可发生在减数分裂过程中，也可

发生在有丝分裂过程中。

三、有关生物变异在生产上的应用的7个误区

1.误以为育种中“最简便”就是“最快速”，“最简便”应为“易操作”。“最快速”操作

未必简便，如用单倍体育种获得具有显性性状的纯合子，可明显缩短育种年限，但其技术含

量却较高。

2.误以为花药离体培养就是单倍体育种。单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙

素处理和筛选四个过程。

3.误以为利用杂交育种选育新品种，纯合化是必须使用的一种手段。如果选育的优良品种为

全隐性的个体如aabb,则一般在F2中一旦出现即可选择，不需要再经过纯合化过程。

4.误以为杂交育种可以创造自然界本来没有的新性状。出现自然界没有的新性状必须要有新

的基因，杂交育种不会产生新的基因，所以不能创造自然界本来没有的新性状，但可出现新

的性状组合类型，形成新的基因型和表现型。

5.误以为可利用干种子作为实验材料进行诱变育种。干种子处于休眠状态，细胞不分裂，不

能作为诱变育种的材料。

6.误以为单倍体育种过程中常用秋水仙素对单倍体的幼苗或萌发的种子进行处理以诱导染

色体加倍。单倍体育种用秋水仙素处理的是幼苗。

7.误以为转基因棉和普通棉是两个不同物种。转基因棉和普通棉仍属于同一物种。

长句应答突破简答题

1.染色体结构变异的实质是使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致

性状的变异。

2.染色体组的准确表述是指细胞中的一组非同源染色体，在形态结构和功能上各不相同，但

又互相协调，共同控制生物正常的生命活动。

3.体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是确认是四倍体还是单倍体，必须先

看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体。

4.三倍体无籽西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜芽尖的原因是西瓜幼

苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部位，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成,

从而形成四倍体西瓜植株。

5.四倍体西瓜植株是不同于二倍体西瓜植株的新物种，理由是与二倍体植株产生了生殖隔离，

四倍体西瓜植株能自由交配产生可育后代。

6.用基因型为AaBb（抗病卵形叶）的植株作材料，快速获得基因型为AABB的抗病卵形叶植

株的过程是取AaBb植株的花药离体培养获得单倍体幼苗，利用秋水仙素诱导染色体加倍，

用相应病原体感染卵形叶植株，保留抗病植株。

rn重温高考演练模拟

1.（2020•浙江1月选考）某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结

构的变异属于（）

A.缺失B.倒位

C.重复D.易位

答案B

2.（2019•江苏，18）人镰刀形细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白P链第6个氨基酸的密

码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缴氨酸。下列相关叙述错误的是（）

A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数

B.该突变引起了血红蛋白0链结构的改变

C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂

D.该病不属于染色体异常遗传病

答案A

解析密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为CAC,并不影响DNA中

A与T和C与G的对数，故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A项错误；由于血红蛋

白。链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白。链的结构会发生改变，B项正确；镰刀形细

胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状，严重缺氧时红细胞易破裂，造成患者严重贫

血，甚至死亡，C项正确；镰刀形细胞贫血症属于单基因遗传病，D项正确。

3.（2018•全国I,6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培

养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本

培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，

再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不

合理的是（）

A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失