生物的变异育种和进化

第六单元生物的变异、育种与进化专项14基因突变、基因重组、染色体变异基础题自查基础1.(·天津卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差别见下表:枯草杆菌核糖体S12蛋白第55~58位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型能0突变型不能100注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述对的的是()。A.S12蛋白构造变化使突变型含有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合克制其转录功效C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素能够诱发枯草杆菌产生对应的抗性突变【解析】枯草杆菌野生型与某一突变型的差别是S12蛋白构造变化,且突变型在含链霉素培养基中的存活率为100%,阐明其对链霉素有抗性;在核糖体上进行的是翻译过程;野生型与突变型的S12蛋白只有一种氨基酸不同,是碱基对的替代所致;链霉素对枯草杆菌的变异进行定向选择,而不是诱发其突变。【答案】A2.(·江苏卷)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表达基因)。下列叙述对的的是()。A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后裔,性状分离比为3∶1D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常【解析】个体甲属于染色体构造变异中的缺失,普通对表型有影响;自交后裔由于获得缺失染色体的配子普通不育,性状分离比不为3∶1;乙属于倒位,发生了染色体构造变异会影响体现型且联会后会形成异常的四分体。【答案】B3.(·海南卷)有关基因突变和染色体构造变异的叙述,对的的是()。A.基因突变都会造成染色体构造变异B.基因突变与染色体构造变异都造成个体体现型变化C.基因突变与染色体构造变异都造成碱基序列的变化D.基因突变与染色体构造变异普通都用光学显微镜观察【解析】基因突变不会造成染色体构造变异;基因突变与染色体构造变异都有可能造成个体体现型变化;基因突变与染色体构造变异都造成碱基序列的变化;基因突变在光学显微镜下是不可见的,染色体构造变异可用光学显微镜观察到。【答案】C4.(·江苏卷)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后裔中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是()。A.白花植株的出现是对环境主动适应的成果,有助于香豌豆的生存B.X射线不仅可引发基因突变,也会引发染色体变异C.通过杂交实验,能够拟定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后裔的性状,可拟定与否是可遗传变异【解析】白花植株的出现是基因突变的成果,基因突变是不定向的,环境起选择作用。X射线可能引发基因突变,也可能引发染色体变异。通过杂交实验可知该突变是显性突变还是隐性突变,若子代体现为突变性状,则为显性突变;若子代体现为正常性状,则为隐性突变。若白花植株自交后裔出现突变性状,则为可遗传变异;若后裔无突变性状,则为不可遗传变异。【答案】A5.(·全国Ⅱ卷)下列有关人类猫叫综合征的叙述,对的的是()。A.该病是由特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由特定染色体的数目增加造成的C.该病是由染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由染色体中增加某一片段引发的【解析】人类猫叫综合征是由人的第5号染色体部分缺失引发的。【答案】A6.(·江苏卷节选)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的进行人工配对;根据图1、图2能拟定该品种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。

①基因突变②单体③基因重组④三体【解析】在分析根尖细胞染色体核型时,需将同源染色体进行人工配对,以判断细胞中染色体的数目和构造与否发生变化;光学显微镜下可观察到染色体,不能观察到基因突变和基因重组,故不能拟定该品种细胞与否发生了基因突变和基因重组。观察图1、图2,该品种细胞中染色体数目正常,没有出现单体或三体。【答案】同源染色体②④综合题挑战综合1.(·江苏卷)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分派子也可受精形成子代。下列有关叙述对的的是()。A.上图表达的过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后裔会出现染色体数目变异的个体C.该玉米单穗上的籽粒基因型相似D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子【点拨】本题的解题核心是能根据异常联会判断出发生了染色体数目变异的过程,并懂得单倍体染色体加倍后不一定是纯合子。【解析】联会发生在减数第一次分裂前期;由于异常联会形成缺一条或多一条染色体的配子,受精后形成单体或者三体;该玉米能够产生多个配子,雌雄配子随机结合,籽粒基因型不一定相似;该植株花药培养基因型为Aa和aa的单倍体加倍后,前者是杂合子后者是纯合子。【答案】B2.(·江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一种染色体组,下列叙述对的的是()。A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉交换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列次序相似D.图示染色体构造变异可为生物进化提供原材料【点拨】本题的易错点是把其中一图中在染色体片段发生的倒位看作是两图中对应染色体发生交叉交换。【解析】与甲图相比,乙图发生了1号染色体构造变异中的倒位,基因排列次序变化,甲、乙杂交产生的F1联会时1号染色体不能正常配对,会出现减数分裂异常;染色体构造变异属于可遗传的变异,能为生物进化提供原材料。【答案】D3.(·福建卷)绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针),仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一种红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊疗性染色体数目与否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,成果如图所示。下列分析对的的是()。A.X染色体DNA上必然有一段与X探针相似的碱基序列B.据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病C.妻子的父母最少有一方患有性染色体数目异常疾病D.该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生【点拨】本题的解题核心是能够根据题干信息判断出流产胎儿的染色体构成是XXY。【解析】据题知,X探针能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交即碱基序列互补,则会与DNA的另一条链上的一段碱基序列相似;据图无法拟定妻子与否患X染色体伴性遗传病;妻子的性染色体数目异常可能是其父母中最少有一方减数分裂产生异常配子所致;由于妻子的性染色体构成是XXX,因此该夫妇无论生儿子还是生女儿都可能出现性染色体数目异常疾病。【答案】A4.(·浙江卷)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1对等位基因。下列叙述对的的是()。A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相似位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替代所致,则该抗性基因一定不能编码肽链【点拨】本题的解题核心是会分析区别染色体片段缺失和基因突变对生物的影响。【解析】若除草剂敏感型大豆的基因型为Aa,1条染色体上A所在片段缺失,即体现出a的性状,即抗性基由于隐性基因;染色体片段缺失后再诱变不能恢复为敏感型,而基因突变由于不定向性,再诱变能够恢复突变为敏感型;抗性基因若由敏感基因中的单个碱基对替代所致,则该基因体现的可能性较大。【答案】A5.(·全国Ⅲ卷)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者。

(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。

(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。

【点拨】本题的解题核心是能搞清“观察到”和“分离得到”显、隐性性状个体的区别。【解析】(1)染色体变异所涉及的碱基对比基因突变所涉及的碱基对多得多。(2)染色体变异涉及个别染色体的增加、缺失和以染色体组为单位的增加、缺失。(3)子一代中都得到了基因型为Aa的个体,若为显性突变,子一代即为显性性状,最早在子一代中观察到该显性突变的性状,若要分离得到显性突变纯合体,就需将子一代自交得F2,并将F2中显性个体再自交,并挑选出不发生性状分离的个体的显性后裔即F3;若为隐性突变,子一代中Aa自交,F2中会出现aa(该隐性突变)的性状,并于当代就能分离得到隐性突变纯合体。【答案】(1)少(2)染色体(3)一二三二命题调研高频考点1.基因突变的特点;2.基因重组的类型;3.染色体变异的类型及应用。命题特性近几年全国卷命题中,常将生物变异对生物遗传特性的变化及影响进行综合考察。备考启示1.理解基因突变、基因重组与染色体变异之间的区别与联系。2.在训练中形成综合分析生物变异的各个因素,特别是从整体考虑,生物个体在实际状况下所发生的变异类型及影响。考点一基因突变1.实例——镰刀型细胞贫血症2.因素、特点、时间和意义因素内因DNA分子复制发生差错,DNA的碱基构成发生变化外因a.物理因素:紫外线、X射线及其它辐射b.化学因素:亚硝酸、碱基类似物等c.生物因素:某些病毒的遗传物质特点a.②:一切生物都能够发生

b.③:生物个体发育的任何时期和部位

c.低频性:突变频率很低d.④:能够产生一种以上的等位基因

e.⑤:多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害

发生时间重要发生在⑥时,如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期

意义a.新基因产生的途径;b.生物变异的根原来源;c.生物进化的原始材料基因突变并非必然造成生物性状发生变化1.基因突变引发生物性状发生变化:碱基对影响范畴对氨基酸序列的影响替代小只变化1个氨基酸或不变化增添大不影响插入位置前,但影响插入后的序列缺失大不影响缺失位置前,但影响缺失后的序列2.基因突变未引发生物性状发生变化的因素:(1)隐性突变:如AA中其中一种A→a,此时性状也不变化。(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定同一种氨基酸。在线反馈①U②普遍性③随机性④不定向性⑤多害少利性⑥DNA复制对点练下列有关基因突变的叙述,错误的是()。A.只有进行有性生殖的生物才干发生基因突变B.基因突变可发生于生物体发育的任何时期C.基因突变是生物进化的重要因素之一D.基因碱基序列变化不一定造成性状变化【解析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替代,而引发的基因构造的变化。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变,A错误。【答案】A研究人员偶然在一片稻田中发现某基因突变能增进超级稻增产,这一发现将有助于研究和哺育出更高产的水稻新品种。下列说法不对的的是()。A.该基因突变能够产生生物进化的原材料B.该基因突变阐明大多数基因突变是有利的C.该基因突变能使种群基因频率发生变化D.该突变基因可能会在其它农作物增产中发挥作用【解析】基因突变能够产生生物进化的原材料,A对的;大多数的基因突变会给生物带来不利的影响,B错误;基因突变能使种群基因频率发生变化,C对的;运用转基因技术能够将该突变基因导入其它农作物中,使其发挥作用,从而可能使其它农作物增产,D对的。【答案】B考点二基因重组1.概念基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制①的重新组合。

2.类型、机制类型同源染色体上②的重组

非同源染色体上③间的自由组合

DNA分子重组技术(转基因技术)发生时间减数第一次分裂④时期

减数第一次分裂⑤

人为条件下体外进行发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间⑥造成染色单体上的基因重新组合

同源染色体分开,⑦分离,非同源染色体⑧,造成非同源染色体上非等位基因间的重新组合

⑨经载体导入受体细胞,造成受体细胞中基因重组

示意图3.成果与意义(1)产生⑩,造成出现。

(2)基因重组是生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要因素,对生物的进化也含有重要意义。基因重组的类型解读基因重组只是“原有基因间的重新组合”,它既未变化基因的“质”(未产生“新基因”)也未变化基因的“量”,只是产生了“新基因型”,其所产生的性状应称作“重组性状”或者说是“新的性状组合”而不是“新性状”。在线反馈①不同性状的基因②非等位基因③非等位基因④四分体⑤后期⑥交叉交换⑦等位基因⑧自由组合⑨目的基因⑩新基因型重组性状对点练下列有关基因重组的叙述,错误的是()。A.非同源染色体的自由组合能造成基因重组B.同源染色体的非姐妹染色单体的交叉交换可引发基因重组C.纯合子自交因基因重组造成子代性状分离D.同胞兄妹间的遗传差别与父母基因重组有关【解析】基因重组涉及自由组合和交叉交换;纯合子自交后裔不会发生性状分离;同胞兄妹的遗传差别源于双亲产生配子时发生基因重组,造成配子的多样性,从而造成后裔的基因型的多样性。【答案】C下列有关基因重组的叙述,对的的是()。A.杂交后裔出现3∶1的分离比,不可能是基因重组造成的B.联会时的交叉交换实现了同源染色体上等位基因的重新组合C.“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组D.基因重组造成生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料【解析】如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制,则杂交后裔出现3∶1的分离比,可能是基因重组造成的;交叉交换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合;基因突变为生物进化提供了最基本的原材料。【答案】C考点三染色体变异1.染色体构造变异(1)类型(2)成果使排列在染色体上的基因数目或排列次序发生变化,从而造成性状的变异。2.染色体数目变异(1)类型a.细胞内①的增加或减少,如21三体综合征。

b.细胞内染色体数目以②的形式成倍地增加或减少,如多倍体、单倍体。

(2)染色体组a.概念:细胞中的一组③,它们在形态和功效上各不相似,但携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。

b.构成:右图为一雄果蝇的染色体构成,其染色体组可表达为:④或⑤。

(3)单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点⑥

⑦

⑧

特点植株弱小;高度不育茎秆粗壮;叶、果实、种子较大;营养物质含量丰富体细胞染色体组数⑨

⑩

1.染色体变异对基因的数目和排列次序的影响(1)染色体构造变异染色体片段的缺失、增加、易位都变化该染色体上基因的数目和排列次序,倒位只变化基因的排列次序。(2)染色体数目变异只变化基因的数目。2.“二见解”确认单倍体、二倍体、多倍体在线反馈①个别染色体②染色体组③非同源染色体④Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X⑤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y⑥配子⑦受精卵⑧受精卵⑨1或多个⑩2个≥3个对点练下列与染色体变异有关的说法中不对的的是()。A.染色体变异涉及染色体构造的变化和染色体数目的变化B.两条染色体互相交换片段都属于染色体变异C.猫叫综合征的患者与正常人相比,第5号染色体发生部分缺失D.染色体构造的变化,会使排列在染色体上的基因的数目或排列次序发生变化【解析】染色体变异涉及染色体构造变异和染色体数目变异;非同源染色体之间互相交换片段属于染色体构造变异(易位),而同源染色体的非姐妹染色单体互相交换片段属于基因重组;猫叫综合征是人类第5号染色体缺失一部分所致;染色体构造变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列次序发生变化。【答案】B下列有关图示两种生物变异的叙述,对的的是()。A.图1过程发生在减数第一次分裂后期B.图1中的变异未产生新的基因,但能够产生新的基因型C.图2过程表达染色体数目的变异D.图2中的变异未产生新的基因,也不变化基因的排列次序【解析】图1是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉交换,发生在减数第一次分裂的前期,属于基因重组,能够产生新的基因型;图2是非同源染色体之间的易位,属于染色体构造变异,变化了染色体上的基因排列次序。【答案】B题型一基因突变与基因重组图形判断【典例1】下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像,根据图像鉴定每个细胞发生的变异类型,对的的是()。A.①基因突变;②基因突变;③基因突变B.①基因突变或基因重组;②基因突变;③基因重组C.①基因突变;②基因突变;③基因突变或基因重组D.①基因突变或基因重组;②基因突变或基因重组;③基因重组【解析】图①②分别处在有丝分裂的中期和后期,A、a的不同的因素只能是基因突变;③处在减数第二次分裂的后期,A与a的不同的因素可能是基因突变或减Ⅰ前期的交叉交换(基因重组)。【答案】C【典例2】下图为细胞分裂过程示意图,下列有关说法对的的是()。A.图甲中细胞只发生了减数分裂,该过程一定发生基因突变B.图乙中若其中一条染色体上有一种基因a,则另一极对应的染色体上能够是A或aC.上述三图所示的过程中,只会发生基因突变和基因重组D.图丙中若发生了同源染色体的交叉交换,该变异属于倒位【解析】图甲中细胞发生一次有丝分裂和一次减数分裂,该过程可能发生基因突变、基因重组、染色体变异。图乙中一条染色体上有一种基因a,如果发生了基因突变,则另一极对应的染色体上是A;如果不发生基因突变,则是a。图丙中,减数第一次分裂前期,同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉交换,能够造成基因重组。【答案】B基因重组和基因突变的判断办法1.根据亲代基因型鉴定如果亲代基因型为BB或bb,则引发子代染色体中B与b不同的因素是基因突变。2.根据染色体图示鉴定(1)如果是有丝分裂后期图中两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的成果(如图甲)。(2)如果是减数第二次分裂后期图中两条子染色体(全白或全黑)上的两基因不同,则为基因突变的成果。(3)如果是减数第二次分裂后期图中两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉交换(基因重组)的成果。若未标明颜色,则有可能是基因突变或基因重组(如图乙)。小题库(·锦州调研)家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多,丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄个体不易分辨。于是,科学家采用下图所示的办法哺育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。有关说法对的的是()。A.要研究家蚕的基因组,只需要测定家蚕一种染色体组上的基因B.图示变异家蚕的“变异类型”属于基因重组C.在生产中,可运用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕哺育出根据体色分辨幼蚕性别的后裔D.由变异家蚕哺育出限性斑纹雌蚕所采用的育种办法是诱变育种【解析】要研究家蚕的基因组,需测定27条常染色体+Z染色体+W染色体;图示常染色体上携带A基因的片段转移到W染色体上的现象,属于染色体构造变异(易位);运用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕哺育后裔,能够在幼虫阶段根据体色裁减雌蚕保存雄蚕,从而满足生产需求;由变异家蚕哺育限性斑纹雌蚕所采用的育种办法为杂交育种。【答案】C下图为某动物的细胞分裂示意图(细胞中含有2条性染色体),由图能够判断出()。A.该细胞发生过染色体构造变异B.分裂后形成的子细胞为体细胞C.该动物一定含有基因A和基因DD.该细胞一定发生了交叉交换【解析】该细胞正处在减数第二次分裂的后期,该细胞为次级精母细胞或第二极体,分裂后形成的子细胞不会是体细胞。着丝点分裂所形成的两条染色体中,存在基因B与b的差别,产生这种现象的因素可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉交换。【答案】C题型二染色体变异的分析与判断【典例1】下图为某二倍体生物的部分染色体模式图,数字表达染色体,字母表达基因。下列有关判断错误的是()。A.1和3为同源染色体、4和5为非同源染色体B.4和5发生了染色体构造变异C.染色体1、2、3、4不可能同时出现在一种细胞中D.2和4在减数第一次分裂前期能够联会【解析】1、3含有的基因互为等位基因,阐明1和3为同源染色体。4含有的基因是FGHK,5含有的基因是JmnO,J与K基因片段发生了交换,4和5都发生了染色体构造变异(易位),且为非同源染色体;染色体1、2、3、4可能同时出现在一种细胞中,其中1、2,3、4分别为分开的两条姐妹染色单体形成的子染色体,5为非同源染色体;2、4有同源区段,在减数第一次分裂前期可能会发生联会。【答案】C【典例2】下图①②③④分别表达不同的变异类型,基因a、a'仅有图③所示片段的差别。下列有关叙述对的的是()。A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④B.③中的变异属于染色体构造变异中的缺失C.④中的变异可能是染色体构造变异中的缺失或重复D.①②都表达同源染色体非姐妹染色单体的交叉交换,发生在减数第一次分裂的前期【解析】可遗传变异涉及基因突变、基因重组和染色体变异。①为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉交换,属于基因重组;②为非同源染色体之间交换片段,属于染色体构造变异中的易位;③发生了碱基对的增添(或缺失),属于基因突变;④为染色体构造变异中的缺失或重复。①②③④均为可遗传变异。【答案】C染色体易位与交叉交换染色体易位交叉交换图解区别位置发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体构造变异基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到小题库在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一种以下图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表达该细胞中部分染色体,其它染色体均正常),下列分析合理的是()。A.a基因产生的因素可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D.该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后裔【解析】该水稻正常的基因型为AA,根尖细胞中出现Aa,是由于根尖分生区细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变;该细胞中Ⅱ号染色体多了一条,必定发生了染色体数目变异;基因突变在光学显微镜下是观察不到的,染色体数目变异能够通过光学显微镜观察;该变异发生在体细胞中,不能通过有性生殖传给后裔。【答案】B(·潍坊调研)有一果蝇品系,其一种突变体的X染色体上存在ClB区段(用XClB表达)。B基因体现显性棒眼性状;l基因的纯合子在胚胎期死亡(XClBXClB与XClBY不能存活);ClB存在时,X染色体间非姐妹染色单体不发生交换;正常眼果蝇X染色体无ClB区段(用X+表达)。下图是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。请回答下列问题:(1)为了鉴定X染色体上正常眼基因与否发生隐性突变,需用正常眼雄果蝇与F1中果蝇杂交。

(2)X染色体的诱变类型能在其杂交后裔果蝇中直接显现出来,且能计算出隐性突变频率,合理的解释是。

(3)如果用正常眼雄果蝇与F1中果蝇杂交,不能精确计算出隐性突变频率,合理的解释是。

【解析】(1)根据图中亲代(♀)X+XClB×(♂)X?Y→F1:X?XClB∶X+X?∶XClBY∶X+Y,因此鉴定X染色体上与否发生隐性突变,用正常眼雄果蝇(X+Y)与F1棒眼雌性果蝇(X?XClB)进行杂交。(2)由于F1棒眼雌性果蝇(X?XClB)的X?来源于亲代雄果蝇,因此其子代雄果蝇中X?Y中的X?来源于亲代雄果蝇,且ClB基因存在时X染色体间不会发生交换,Y染色体上无对应的等位基因,因此能计算出隐性突变频率。(3)若用正常眼雄果蝇(X+Y)与F1中正常眼雌性果蝇(X+X?)杂交,由于雌性X染色体间可能发生了交换,则不能精确推算突变状况。【答案】(1)棒眼雌性(2)雄性杂交后裔中雄果蝇中的X染色体来源于亲代雄果蝇,且X染色体间未发生交换,Y染色体上无对应的等位基因(3)正常眼雌性X染色体间可能发生了交换实验低温诱导植物染色体数目的变化1.实验原理用低温解决植物分生组织细胞,如根尖分生组织细胞,能够克制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,使细胞不能分裂成两个子细胞,从而使植物细胞染色体数目加倍。2.实验环节培养根尖洋葱放在盛满清水的广口瓶上,让洋葱底部接触瓶内的水面,培养3~5d低温诱导当根长到1cm左右时,把材料分成2份。一份放入冰箱内4℃低温条件培养,另一份仍留在25℃下培养,共解决36h固定根尖剪取以上2种解决下的根尖,每个根尖为0.5~1cm,分别放入卡诺氏液中固定0.5~1h,然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次,用体积分数为70%的酒精保存于低温处,贴好标签制作装片取固定好的根尖,进行解离、漂洗、染色和制片4个环节,具体操作办法与实验“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”相似观察装片用显微镜找出处在细胞分裂中期的细胞,进行染色体计数3.实验中使用试剂的注意事项①卡诺氏液(无水酒精与冰醋酸,按体积比3∶1混合):杀死细胞,固定细胞形态,需现配现用。洗去卡诺氏液使用体积分数为95%的酒精。②改良苯酚品红染液:使染色体着色,需现配现用。③解离液(质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液等体积混合的混合液):使组织中的细胞互相分离开。洗去解离液使用的是清水。【典例1】下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中,对的的是()。A.低温解决洋葱根尖后会引发成熟区细胞染色体数目的变化B.在观察低温解决的洋葱根尖装片时,通过观察一种细胞能够看到染色体的变化状况C.低温解决和运用秋水仙素解决材料的原理是相似的D.观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞,将所要观察的细胞移到视野的中央,调节视野的亮度,再转动粗准焦螺旋直至物像清晰【解析】洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂;制成装片时细胞已经死亡,故需通过观察多个细胞来掌握染色体的变化状况;低温解决和运用秋水仙素解决都是通过克制纺锤体的形成诱导细胞染色体数目加倍的;在换用高倍镜观察时不能使用粗准焦螺旋。【答案】C【典例2】有关低温诱导植物染色体数目变化的实验中,部分试剂的使用办法及其作用的叙述中不对的的是()。选项试剂使用办法作用A卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h培养根尖,增进细胞分裂B体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合,浸泡经固定的根尖解离根尖细胞,使细胞之间的联系变得疏松C蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖,去除解离液D改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3~5min使染色体着色【解析】卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的多个构造,固定之后,细胞死亡并且定型;体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后即为解离液,用于溶解细胞间的连接物质,使细胞分开,便于观察;蒸馏水的作用是漂洗根尖,去除解离液,便于染色;改良苯酚品红染液是一种碱性染料,能使染色体着色。【答案】A小题库有关“低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍”的实验,正确的叙述是()。A.可能出现三倍体细胞B.多倍体细胞形成的比例常达100%C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会【解析】低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍,出现四倍体;低温诱导不能使全部的细胞染色体数目都加倍;根尖细胞的分裂为有丝分裂,而非同源染色体重组发生在减数分裂过程中;多倍体细胞形成的原理是克制纺锤体的形成,制止细胞的分裂,因此细胞周期是不完整的。【答案】C下列有关低温诱导染色体数目变化的说法对的的是()。A.原理:低温克制染色体着丝点分裂,使染色体不能分别移向两极。B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都能够使洋葱根尖解离。C.染色:改良苯酚品红溶液能够使染色体着色。D.观察:显微镜下能够看到大多数细胞的染色体数目发生变化。【解析】低温可克制纺锤体的形成;低温条件下,大多数细胞的染色体数目未发生变化;卡诺氏液是用于固定细胞形态的。【答案】C层级一基础过关1.(·淮安二模)下列有关基因重组的叙述错误的是()。A.基因重组普通发生在有性生殖过程中B.基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料C.同源染色体上的非等位基因能够发生重组D.非同源染色体上的非等位基因不能够发生重组【解析】同源染色体上的非等位基因能够通过交叉交换发生重组,非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组。【答案】D2.(·龙岩质检)下图表达基因突变的一种状况,其中a、b是核酸链,c是肽链。下列说法对的的是()。A.a→b→c表达基因的复制和转录B.图中由于氨基酸没有变化,因此没有发生基因突变C.图中氨基酸没有变化的因素是密码子含有简并性D.除图示状况外,基因突变还涉及染色体片段的缺失和增添【解析】由图可知,a→b→c表达基因的转录和翻译;只要DNA中碱基对发生变化而引发基因构造变化,该基因就发生了基因突变;图中氨基酸没有发生变化,是由于密码子含有简并性;染色体片段的缺失和增添属于染色体构造的变异。【答案】C3.(·洛阳统考)下列可遗传变异一定不会引发染色体上DNA碱基对排列次序发生变化的是()。A.基因突变B.基因重组C.染色体构造变异 D.染色体数目变异【解析】基因突变、基因重组、染色体构造变异中的易位与倒位会造成碱基序列的变化。染色体数目变异一定不会引发DNA碱基对排列次序的变化。【答案】D4.(·青岛模拟)下图表达的是控制正常酶1的基因突变后所引发的氨基酸序列的变化。①②两种基因突变分别是()。A.碱基对的替代;碱基对的缺失B.碱基对的缺失;碱基对的增添C.碱基对的替代;碱基对的增添或缺失D.碱基对的增添或缺失;碱基对的替代【解析】从图中能够看出,突变①只引发一种氨基酸的变化,因此应属于碱基对的替代。突变②引发突变点后来的多个氨基酸的变化,因此应属于碱基对的增添或缺失。【答案】C5.(·南昌月考)甲、乙、丙、丁四人均体现正常,且丁无致病基因。这四个人的6号和9号染色体上的有关基因对应的碱基排列次序以下表所示。下列有关分析不对的的是()。甲乙丙丁6号染色体GTTATTATTATT9号染色体CTTCATCATCTTA.6号、9号染色体上的基因发生了突变B.甲、乙、丙三人体现正常的因素一定是致病基由于隐性突变所致C.若表中碱基在非模板链上,则基因突变前后控制合成的蛋白质的氨基酸数量不变D.若甲、乙、丙体内变化的基因均为致病基因,且甲、乙为男性,丙为女性,则丙不适宜与乙婚配【解析】该变异是基因中碱基序列发生变化而引发的基因突变。甲、乙、丙三人体现正常的因素可能是发生了隐性突变,也可能是基因突变未变化其控制的蛋白质的构造;若变化的基由于致病基因,则乙、丙含有相似的致病基因,后裔易出现隐性基因纯合现象。【答案】B6.(·陕西质检)下列有关基因重组的叙述,对的的是()。A.基因重组造成杂合体自交后裔出现性状分离B.姐妹染色单体间相似片段的交换属于基因重组C.肺炎双球菌转化的实质是发生了基因重组D.同卵双生兄弟间的性状体现差别是基因重组造成的【解析】同源染色体上的非姐妹染色单体间部分染色体的交换属于基因重组;基因重组普通指的是两对或两对以上的非同源染色体上的非等位基因的自由组合,而一对等位基因杂合体自交后裔出现性状分离不属于基因重组;同卵双生兄弟间的性状体现差别重要是其生存环境造成的;肺炎双球菌转化的实质是不同基因间的重组。【答案】C层级二考能提高1.(·成都二模)某生物小组种植的纯种高茎豌豆,自然状态下却出现了矮茎后裔。小构组员有的认为是基因突变的成果,有的认为是环境引发的。为检查是何种因素造成矮茎豌豆的出现,该小构组员设计了以下几个实验方案,其中最简便的方案是()。A.分析种子中基因序列B.将矮茎种子在良好的环境条件下种植(让它们自交),再观察后裔的性状体现C.将得到的矮茎豌豆与纯合高茎豌豆杂交,观察后裔的性状体现D.以上方案都不合理【解析】对于植物鉴定的办法最简朴的是自交,如果在良好环境条件下,矮茎植株的自交后裔中有矮茎的出现阐明是基因突变引发的,如果后裔全是高茎阐明是环境引发的不可遗传的变异,故选B。【答案】B2.(·南京模拟)科学家以玉米为实验材料进行遗传实验,实验过程和成果如图所示,则F1中出现绿株的根本因素是()。A.在产生配子的过程中,等位基因分离B.射线解决造成配子中的染色体数目减少C.射线解决造成配子中染色体构造缺失D.射线解决造成控制茎颜色的基因发生突变【解析】从图示看出,F1中出现绿株的根本因素是射线解决造成配子中染色体构造缺失。【答案】C3.(·东阳月考)下列有关染色体组的叙述对的的是()。①一种体细胞中任意两个染色体组之间的染色体形态、数目一定相似②一种染色体组携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息③一种染色体组中各个染色体的形态和功效各不相似,互称为非同源染色体④体细胞含有奇数个染色体组的个体,普通不能产生正常可育的配子⑤一种高度分化的体细胞,A、a两个基因不位于一种染色体组A.②③⑤B.①②③④C.①③④ D.②③④⑤【解析】若某个体的体细胞含有奇数个染色体组,则该细胞在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,普通不能形成正常可育的配子。高度分化的体细胞中不存在姐妹染色单体,一种染色体组内,不存在等位基因,A、a不能位于一种染色体组内。【答案】D4.(·临沂三模)水稻有12对同源染色体。用X射线解决水稻种子后,筛选出一株抗稻瘟病的植株Y,取其花药进行离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占50%。下列叙述中对的的是()。A.X射线诱发的基因突变为显性突变B.植株Y持续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代减少C.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有12条染色体D.用花药离体培养获得的抗病植株,其细胞不含有全能性【解析】植株Y持续自交,子代纯合抗病植株比例逐代升高。单倍体水稻植株的有丝分裂后期细胞内染色体数为24。单倍体植株的细胞也含有全套遗传物质,也含有细胞的全能性。【答案】A5.(·珠海联考)图1为基因甲的部分碱基序列,且从图中标明的第一段序列的第一种碱基开始转录。图2为某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上含有红色显性基因B,正常染色体上含有白色隐性基因b。请回答下列问题:(1)若图1中,在基因甲的B处增加了碱基C,已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UAG、UGA为终止密码子,不考虑图中省略的碱基引发的变化,则B处的碱基变化后,通过翻译可形成含个氨基酸的多肽链。

(2)若以图2所示植株为父本,测交后裔中部分体现为红色性状。应是减数第一次分裂时。

【解析】(1)变化后:翻译起始点与变化前相似,第2段碱基序列的第9、10、11个碱基转录为UAG(终止密码子),在此处停止翻译。碱基变化后此基因可翻译产生含125个氨基酸的多肽链。(2)由题干信息知染色体缺失(涉及3、4)造成花粉不育,若不考虑变异,减数第一次分裂后,正常染色体和缺失染色体构成的这对同源染色体分离,分别进入两个次级精母细胞中,含有缺失(涉及3、4)染色体的次级精母细胞不管减数第二次分裂时非姐妹染色单体如何分离和随机组合,花粉都不育,因此正常状况下该植株只能产生含白色隐性基因b的配子,测交后裔不能出现红色性状;若考虑变异,如果出现基因突变b→B,则后裔会出现红色性状,但在自然状态下基因突变频率是很低的,因而出现的数量极其少,而达不到题干信息中规定的“部分”体现为红色性状的规定。而根据基因重组——同源染色体的四分体时期非姐妹染色单体发生交叉交换可知,染色单体3或4上的红色显性基因B和染色单体1或2上的白色隐性基因b发生交换,因而能够产生含有红色显性基因B的配子,则部分后裔会出现红色性状。【答案】(1)125(2)同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉交换层级三滚动训练1.下列有关细胞构造与功效的有关说法中,对的的是()。A.分布在细胞膜表面的糖蛋白只与细胞的识别功效亲密有关B.在顺浓度梯度的状况下,葡萄糖、氨基酸等分子能够通过协助扩散进入细胞C.动物细胞有丝分裂前期,中心体复制并移向细胞两极,发出星射线形成纺锤体D.老年斑是由于衰老细胞中酶活性减少,呼吸速率减慢,染色质收缩,染色加深造成【解析】消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用,A错误;葡萄糖等物质能够通过协助扩散进入细胞,特点是顺浓度梯度运输,需要载体,不需要能量,B对的;中心体的复制发生在有丝分裂的间期,C错误;进入老年后,细胞代谢机能减退,体内脂肪容易发生氧化,产生老年色素,这种色素不能排出体外,会随着细胞的衰老而逐步积累在细胞中,从而形成老年斑,D错误。【答案】B2.对下列两图的有关描述,不对的的是()。A.对绿色植物来说,图1过程重要发生在叶肉细胞中B.图1表达该植物细胞正处在光合速率不小于细胞呼吸速率的状态C.对黑暗中的绿色植物来说,图2O2浓度为6%时,只进行有氧呼吸D.图2O2浓度不小于18%后,O2不再是有氧呼吸的限制因素【解析】绿色植物体内的叶绿体重要分布在叶肉细胞中,故图1描述过程重要发生在叶肉细胞中。图1中,线粒体产生的CO2不能满足光合作用的需求,还要从外界吸取CO2,阐明光合作用速率不小于呼吸作用速率。由图2能够看出,在O2浓度为6%时,CO2释放量最小,此时有氧呼吸和无氧呼吸同时进行,两者强度都比较小;当O2浓度不小于18%后,随着O2浓度的增大,单位时间内CO2的释放量即呼吸速率不再增加,O2不再是有氧呼吸的限制因素。【答案】C3.玉米体细胞含有20条染色体,下列有关叙述对的的是()。A.用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的染色体DNA分子,再将这些细胞转入含31P的培养基中培养,在第二次细胞分裂的中期和后期的细胞中,被32P标记的染色体条数均为20B.育种学家要测定玉米基因组DNA序列,需要测定11条染色体的DNA序列C.玉米体细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数不同D.玉米有丝分裂后期的细胞中,含有40个DNA分子【解析】用32P标记玉米细胞的染色体DNA分子,再将这些细胞转入含31P的培养基中培养,由于DNA复制是半保存复制,在第二次细胞分裂的中期和后期的细胞中,被32P标记的染色体条数均为20条,A对的;要测定玉米基因组DNA序列,由于玉米没有性染色体,因此只需要测定10条染色体的DNA序列,B错误;玉米体细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的染色体组数都是两个,C错误;玉米有丝分裂后期的细胞中,细胞核内DNA有40个,但细胞质中尚有DNA分子,因此一定不小于40个DNA分子,D错误。【答案】A4.下列有关基因突变的说法对的的是()。A.用紫外线等解决青霉菌选育高产青霉素菌株与用大肠杆菌生产胰岛素的原理相似B.某二倍体植物染色体上的等位基因B突变为b可能是由于碱基对替代或碱基对插入造成的C.DNA在复制的时候出现差错,就会造成基因突变D.基因突变发生在体细胞中一定不能遗传【解析】紫外线等解决青霉菌选育高产青霉素菌株属于基因突变,大肠杆菌生产胰岛素的原理是基因重组;等位基因B突变为b可能是基因中碱基对的增添、缺失、替代引发的;DNA在复制的时候出现差错,若发生在无遗传效应片段,则不会引发基因突变;基因突变发生在体细胞中普通不能通过有性生殖遗传,但植物能够通过无性繁殖遗传。【答案】B5.玉米抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因,下列有关叙述对的的是()。A.基因R和基因r不可能出现在处在减数第二次分裂细胞的两极B.基因R能够突变成基因r,基因r也能够突变成基因RC.基因突变属于可遗传变异,故细胞中突变形成的基因r都能通过有性生殖遗传给后裔D.一株处在开花期的杂合玉米个体中含基因R的精子=含基因r的精子=含基因R的卵细胞=含基因r的卵细胞【解析】若减Ⅰ前期发生交叉交换,则基因R、r可出现于减Ⅱ后期的细胞两极;若基因突变发生在体细胞,则不能通过有性生殖遗传给后裔;杂合子玉米产生的雌雄配子数量不相等,雄配子远多于雌配子。【答案】B6.某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异。图甲中字母表达染色体片段。下列叙述错误的是()。A.图示中的生物变异都属于染色体变异B.若图乙为一性原细胞,其可能产生正常的配子C.图丁和图丙相比较,图丁产生不利变异的可能性更大D.图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生【解析】图甲为染色体构造变异中的重复,图乙为染色体数目变异,图丙为基因重组,图丁为易位,故丙不属于染色体变异。【答案】A7.遗传学上将染色体上某一区段及其携带基因一起丢失的现象叫作缺失,若一对同源染色体中的两条染色体在相似区域同时缺失叫作缺失纯合子,仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫作缺失杂合子,缺失杂合子的生活力减少但能存活,缺失纯合子常造成个体死亡。(1)缺失造成染色体上基因的发生变化。

(2)现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中有一只白眼雌果蝇。为探究这只白眼雌果蝇的产生是由缺失造成的,还是由基因突变引发的,两个生物小组用不同的办法进行了判断。①甲小组取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察有丝分裂期细胞的,与红眼果蝇对照,若出现异常,则是由缺失造成的;反之则是由基因突变引发的。

②乙小组选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中,则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引发的;若杂交子代中,则这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的。

(3)若已拟定(2)中的变异是由缺失造成的,则选用乙组方案中的杂交组合产生的杂交子代让其随机交配,产生的后裔中致死的概率为。

【解析】(1)染色体上某一区段及其携带基因一起丢失的现象叫缺失,因此缺失能造成染色体上基因的数目发生变化。(2)为探究白眼雌果蝇的产生是由缺失造成的,还是由基因突变引发的,可采用不同的办法进行判断。办法一:染色体缺失能够通过显微镜观察到,但基因突变不能,因此取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察中期细胞的染色体构造,与红眼雌果蝇对比,若染色体构造正常,则这只白眼雌果蝇的出现可能是由基因突变引发的;反之,可能是由缺失造成的。办法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XAY)杂交,若是由基因突变引发的,则该白眼雌果蝇的基因型为XaXa,杂交子代中红眼雌果蝇与白眼雄果蝇的比例为1∶1;若这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,则其基因型为XaX-,杂交后裔中基因型为X-Y的个体致死,故红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇=2∶1。(3)若已拟定(2)中的变异是由缺失引发的,则乙组方案中杂交组合产生的子代成活个体的基因型为XAXa、XAX-、XaY,让其随机交配,产生的后裔中致死(X-Y)的概率为(1/2)×(1/4)=1/8。【答案】(1)数目(2)①中染色体构造②红眼雌∶白眼雄=1∶1红眼雌∶白眼雄=2∶1(3)1/88.下图曲线表达各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险,请分析回答:(1)图中多基因遗传病的明显特点是。

(2)AS综合征是一种由患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺少造成的神经系统发育性遗传病。父、母方第15号染色体上有关基因的作用机理分别如图所示。①研究表明,人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都能够正常体现,只在神经组织中UBE3A基因体现才会被克制,阐明该基因的体现含有性。

②由于UBE3A基因和SNRPN基因,因此它们的遗传关系不遵照自由组合定律。

③对绝大多数AS综合征患者和正常人的UBE3A基因进行测序,对应部分碱基序列以下图所示。患者…TCAAGCAACGGAAA…正常人…TCAAGCAGCGGAAA…由此判断绝大多数AS综合征的致病机理是,造成基因突变。

(3)人类第7号和第9号染色体之间可发生互相易位(细胞内基因构造和种类未发生变化)如甲图所示,乙图为某痴呆患者的家族系谱图。已知Ⅰ2、Ⅱ2为甲图所示染色体易位的携带者,后裔如果出现9号染色体“部分三体”(细胞中出现某一染色体某一片段有三份),则体现为痴呆;如果出现9号染色体“部分单体”(细胞中出现某一染色体某一片段的缺失),后裔早期流产。Ⅲ3已出生且为7/9染色体易位携带者(含有A+、B-易位染色体)的概率是。

【解析】(1)据图可知,多基因遗传病在成年阶段发病率明显增加。(2)①同一种生物体不同细胞基因体现状况不同体现了基因的选择性体现。②由于UBE3A基因和SNRPN基因都位于15号染色体上,不遵照自由组合定律。③由图可知,母方的UBE3A基因才干合成正常的UBE3A蛋白,AS综合征患者不能合成UBE3A蛋白,且其体内的UBE3A基因与正常人相比发生了一种碱基对的替代,阐明一定是母方的UBE3A基因发生碱基的替代。(3)Ⅱ2染色体构成为AA+BB-,其与Ⅱ1(AABB),婚配的后裔中A+ABB-∶AABB-∶A+ABB∶AABB=1∶1∶1∶1,其中基因型为AABB-的个体早期流产。故Ⅲ3(非流产)的染色体构成是7号与9号染色体发生易位,携带者(AA+BB-)的概率为1/3。【答案】(1)成年人发病概率明显增加(2)①选择②位于一对同源染色体上③来自母方的UBE3A基因发生碱基的替代(3)1/3专项15变异在育种中的应用基础题自查基础1.(·上海卷)将杂合的二倍体植株的花粉哺育成一株幼苗,然后用秋水仙素解决,使其能正常开花成果。该幼苗发育成的植株含有的特性是()。A.能稳定遗传 B.单倍体C.有杂种优势 D.含四个染色体组【解析】杂合的二倍体植株有两个染色体组,花粉中含有一种染色体组,花药离体培养后得到单倍体植株。该单倍体植株用秋水仙素解决,染色体数目加倍,基因型为纯合子。由于纯合子自交,后裔不发生性状分离,即能稳定遗传。【答案】A2.(·江苏卷)下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是()。出发菌株挑取200个

单细胞菌株选出50株选出5株多轮重

复筛选A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线解决既能够引发基因突变也可能造成染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变有关基因的突变率都会明显提高【解析】基因突变是不定向的,该过程获得的高产菌株不一定符合生产的规定;X射线解决既能够引发基因突变也可能造成染色体变异;上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人特定规定菌株的过程;每轮用相似的射线诱变,有关基因的突变率不会明显提高,故D错误。【答案】D3.(·江苏卷)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植,可应用多个技术获得大量优质苗,下列技术中不能选用的是()。A.运用茎段扦插诱导生根技术快速育苗B.采用花粉粒组织培养获得单倍体苗C.采集幼芽嫁接到适宜的其它种类植物体上D.采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养【解析】茎段扦插、幼芽嫁接、植物组织培养都是无性繁殖,能够快速得到大量与原有性状相似的个体;采用花粉粒离体培养可获得单倍体幼苗,但由于花粉粒为雄配子,发育而来的单倍体植株会发生性状分离,不能保持亲代的优良性状。【答案】B4.(·江苏卷)研究人员在柑橘中发现一棵含有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础哺育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要拟定它的物质与否发生了变化。

(2)在选择育种办法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种办法①,使早熟基因逐步,哺育成新品种1。为了加紧这一进程,还能够采集变异株的进行解决,获得高度纯合的后裔,选育成新品种2,这种办法称为育种。

(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,能够推测该变异株减数分裂中染色体有多个联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不等、生活力很低的,因而得不到足量的种子。即使得到少量后裔,早熟性状也很难稳定遗传。这种状况下,可考虑选择育种办法③,其局限性之处是需要不停制备,成本较高。

(4)新品种1与新品种3均含有早熟性状,但其它性状有差别,这是由于新品种1选育过程中基因发生了多次,产生的多个基因型中只有一部分在选育过程中保存下来。

【解析】(1)只有遗传物质发生变化的变异才干遗传,才有育种价值。(2)个别基因突变可通过持续自交,选育纯合子。若要缩短育种年限可用单倍体育种。(3)不正常联会会造成染色体分离异常,从而发生染色体数目变异,获得可育配子少;育种办法③是植物组织培养技术,属于无性生殖,不能留种,需重复哺育幼苗。(4)新品种1是有性生殖,自交过程中发生基因重组,产生的多个基因型中只有一部分在选育过程中保存下来。【答案】(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组5.(·全国Ⅰ卷)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:(1)在育种实践中,若运用这两个品种进行杂交育种,普通来说,育种目的是获得含有优良性状的新品种。

(2)杂交育种前,为了拟定F2的种植规模,需要对的预测杂交成果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交成果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其它两个条件是。

(3)为了拟定控制上述这两对性状的基因与否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检查。请简要写出该测交实验的过程。

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【解析】(1)抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔遗传规律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点。两对基因分别位于两对同源染色体上,遵照基因的自由组合定律。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆(隐性纯合子)杂交得到抗病高秆的杂合子,再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交,如果后裔出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1的性状分离比,则可阐明这两对基因的遗传遵照基因的自由组合定律。【答案】(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,并让F1与感病矮秆杂交综合题挑战综合1.(·天津卷)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是()。【点拨】本题的解题核心是理解三倍体草鱼的形成过程,以及该过程中染色体数目的变化状况。【解析】低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,即减数第一次分裂无法正常进行,同源染色体不能分离。当细胞继续分裂时,减数第二次分裂的后期,全部染色体的着丝点分裂,并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,并且细胞质不均等分裂,通过该过程形成的卵细胞中应当含有2个染色体组。根据题干信息,该三倍体的草鱼应含有三个染色体组,6条染色体,而D图中含有两个染色体组,6条染色体,D错误。【答案】B2.(·四川卷)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co解决大豆种子后,筛选出一株抗花叶病的植株X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占50%。下列叙述对的的是()。A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍含有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有20条染色体C.植株X持续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代减少D.放射性60Co诱发的基因突变,能够决定大豆的进化方向【点拨】本题的解题核心是理解并掌握花药离体培养的实质和原理、并能将其和细胞分裂有关知识建立联系。【解析】大豆单倍体体细胞含有一种染色体组,含有全套的遗传信息,因此也含有全能性;单倍体体细胞中染色体为20条,有丝分裂后期染色体,加倍为40条;单倍体植株中抗病植株占50%,阐明该植株为杂合子,杂合子持续自交多代后,显性纯合子比例逐代升高;基因突变是不定向的,能为生物进化提供原材料,但不能决定进化的方向。【答案】A3.(·天津卷)芥酸会减少菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量,下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分构成,这些组分的细胞都含有全能性。据图分析,下列叙述错误的是()。A.①②两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中三种途径中,运用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会【点拨】本题的解题核心是能理解杂交育种、单倍体育种、多倍体育种与减数分裂间的联系。【解析】减数分裂时,发生联会的染色体是同源染色体,即H基因所在的染色体与h基因所在的染色体、G基因所在的染色体与g基因所在的染色体能够发生联会,D错误。【答案】D4.(·北京卷)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来惯用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为,因此在分裂过程中染色体无法联会,造成配子中无完整的。

(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相似,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。①根据亲本中某基因的差别,通过PCR扩增以拟定单倍体胚的来源,成果见图2。从图2成果能够推测单倍体的胚是由发育而来。

②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的因素是,推测白粒亲本的基因型是。

③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后裔中的单倍体,过程以下:请根据F1籽粒颜色分辨单倍体和二倍体籽粒并写出与表型对应的基因型

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(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲哺育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与办法,育种流程应为:;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出含有优良性状的个体。

【点拨】本题的解题核心是理解单倍体、多倍体育种的原理,并能结合题干信息分析解决问题。【解析】(1)单倍体玉米体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相似,为20/2=10。单倍体细胞中无同源染色体,减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分派,造成配子中无完整的染色体组。(2)①由图能够看出,单倍体子代PCR扩增的成果与母本完全相似,阐明单倍体的胚由母本的卵细胞发育而来。②A、a与R、r两对基因独立遗传,共同控制籽粒的颜色。由题意可推出,亲本中紫粒玉米的基因型为双杂合,白粒玉米的基因型为单杂合+隐性基因,即aaRr/Aarr。③根据图中的亲本的基因型可知,二倍体籽粒的颜色应为紫色,基因型为AaRr;单倍体籽粒由母本的配子发育而来,因此其基因型为ar。胚乳都是由一种精子(基因构成AR)和两个极核(基因构成都为ar)结合后发育而来,基因型为AaaRrr。(3)按照(2)③中的办法,可将G和H杂交,得到F1,再以F1为母本授以突变体S的花粉,再根据籽粒颜色挑出单倍体;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出含有优良性状的个体。【答案】(1)10减数染色体组(2)①卵细胞②紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr③单倍体籽粒胚的体现型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的体现型为紫色,基因型为AaRr;两者籽粒胚乳的体现型为紫色,基因型为AaaRrr(3)用G和H杂交,将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体命题调研高频考点1.诱变育种;2.单倍体育种、多倍体育种;3.育种知识的综合应用。命题特性近几年全国卷命题中,常将生物变异与遗传育种相结合进行考察,特别是人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种,重视联系实际,考察综合运用能力。备考启示1.加强育种知识与变异之间联系的理解分析。2.加强理论知识和实际生产中育种应用的联系。3.加强综合题型的练习,提高综合能力。考点一变异与育种1.几个育种办法比较名称原理办法优点缺点应用杂交育种基因重组哺育纯合子品种:杂交→自交→筛选出符合规定的体现型,通过自交至①为止

办法简便,使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一种体上育种时间普通比较长用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦哺育矮秆抗病小麦诱变育种基因突变物理、化学因素解决,再选择提高②,加紧育种进程,大幅度改良某些性状

盲目性大,有利变异少,工作量大,需要解决大量的供试材料高产青霉菌单倍体育种染色体变异先进行③,培养出单倍体植株;将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素解决获得纯合子;从中选择优良植株

明显缩短育种年限,加速育种进程技术复杂用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速哺育矮秆抗病小麦多倍体育种染色体变异用一定浓度的④解决萌发的种子或幼苗

操作简朴,能较快获得所需品种;获得多倍体的优点所获品种发育延迟,结实率低,普通只合用于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦基因工程育种基因重组提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的体现与检测→筛选获得优良个体目的性强,育种周期短;克服了⑤

技术复杂,安全性问题多,有可能引发生态危机转基因抗虫棉2.育种过程比较A:杂交,D:自交,B:花药离体培养,C:秋水仙素解决,E:诱变解决,F:秋水仙素解决,G:转基因技术,H:脱分化,I:再分化,J:包裹人工种皮1.杂交育种选育的起点是从F2开始,因素是从F2开始发生性状分离;选育后与否持续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。2.诱变育种尽管能提高突变率,但解决材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体;突变的不定向性和普通有害的特性决定了在突变的个体中有害变异仍多于有利变异,只是与自然突变相比较,有害与有利都增多。3.基因工程育种可按照人们的意愿定向哺育新品种,且可突破生殖隔离,实现不同物种间的基因重组。在线反馈①不发生性状分离②突变频率③花药离体培养④秋水仙素⑤远缘杂交不亲和的障碍对点练(·肇庆模拟)下列有关不同育种办法优缺点的说法中,不对的的是()。A.基因工程育种的最大优点是可定向改造生物B.多倍体育种的优点是可快速获得性状遗传稳定的纯合子C.人工诱变育种的优点是能够大幅度改良生物的性状D.杂交育种的优点之一是获得杂种并体现杂种优势【解析】基因工程育种的最大优点是让目的基因定向体现从而定向改造生物性状,A对的;多倍体育种可使细胞内的染色体快速加倍,获得的不一定是纯合子,B错误;人工诱变育种的优点是能够大幅度改良生物的性状,C对的;杂交育种的优点之一是获得杂种并体现杂种优势,D对的。【答案】B生物界广泛存在着变异,人们研究并运用变异能够哺育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是()。A.“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术哺育出高产的超级稻B.用X射线进行大豆人工诱变育种,从诱变后裔中选出抗病性强的优良品种C.通过杂交和人工染色体加倍技术,成功哺育出抗逆能力强的八倍体小黑麦D.把合成β-胡萝卜素的有关基因转入水稻,育成可避免人类患VA缺少症的转基因水稻【解析】只有基因突变能产生新基因,以基因突变为原理的育种办法是诱变育种。A是杂交育种,B是诱变育种,C是多倍体育种,D是基因工程育种。【答案】B考点二育种的实践应用1.多倍体育种:无子西瓜(1)过程:(2)过程分析:a.两次传粉第一次传粉是为了进行杂交获得三倍体b.秋水仙素解决后,新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍,而未解决的根细胞中仍为①染色体组。

c.四倍体植株上结的西瓜,种皮和瓜瓤为四个染色体组,而种子的胚为②染色体组。

d.三倍体西瓜无子的因素:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体③。

2.单倍体育种单倍体育种的过程以下:单倍体育种重要涉及杂交、④、⑤和筛选四个过程,不能简朴地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。

3.杂交育种(1)哺育杂合子品种:杂交水稻选用符合规定的⑥(♀×♂)→F1(即为所需品种)。(运用杂种优势,需年年制种)

(2)哺育隐性纯合子品种选用符合规定的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出⑦符合规定的个体种植并推广。

(3)哺育显性纯合子品种a.植物:选择含有不同优良性状的亲本⑧,获得F1→F1自交→获得F2→⑨需要的类型,自交至⑩为止。

b.动物:选择含有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与测交,选择后裔不发生性状分离的F2个体。

无子西瓜、无子番茄、无子香蕉的比较1.无子西瓜:运用染色体变异原理,由四倍体(♀)×二倍体(♂)→三倍体,无子的因素是三倍体联会紊乱,不能正常产生配子。2.无子番茄:运用生长素增进果实发育的原理,在未受粉的雌蕊柱头上,涂抹一定浓度的生长素哺育获得,其无子的因素是未受粉。3.无子香蕉:天然三倍体,无子的因素在于染色体联会紊乱,不能正常产生配子。以上三类无子果实中,无子西瓜、无子香蕉,其遗传物质均已发生变化,为可遗传变异;而无子番茄则属不可遗传变异。在线反馈①两个②三个③联会紊乱,不能正常产生配子④花药离体培养⑤秋水仙素解决⑥纯种双亲杂交⑦体现型⑧杂交⑨鉴别、选择⑩不发生性状分离隐性类型对点练现有某种植物的四种不同基因型的种子,其基因型分别为aaBBCCDD、AAbbCCDD、AABBccDD、AABBCCdd,四对基因独立遗传。该种植物从播种到收获种子需要一年的时间。运用现有种子获得基因型为aabbccdd的种子最少需要()。A.3年 B.4年 C.5年 D.6年【解析】第1年可将基因型为aaBBCCDD与AAbbCCDD、AABBccDD与AABBCCdd的植株分别同时杂交,分别得到基因型为AaBbCCDD和AABBCcDd的种子;第2年将上一年得到的两种种子播种后杂交,得到16种不同基因型的种子,其中含有基因型为AaBbCcDd的种子;第3年将上一年得到的全部种子种植,然后让其分别自交,即可获得基因型为aabbccdd的种子。【答案】A下图是运用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料哺育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是()。A.③和⑥都可用秋水仙素解决来实现B.若④是自交,则产生AAAA的概率为1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物种D.若⑤是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87【解析】③和⑥都可用秋水仙素解决来完毕染色体数目加倍,A对的;植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,因此AAaa自交产生AAAA的概率=(1/6)×(1/6)=1/36,B错误;二倍体AA与四倍体AAAA杂交产生的AAA为不育的三倍体,因此AA植株和AAAA植株是不同的物种,C对的;该生物一种染色体组含有染色体58÷2=29(条),因此三倍体植株体细胞中染色体为29×3=87(条),D对的。【答案】B题型一育种办法的选择【典例1】(·天津期中)某生物的基因型为AaBB,通过下列技术能够分别将它转变为下列基因型的生物:①AABB,②aB,③AaBBC,④AAaaBBBB。则下列对应技术排列对的的是()。A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D.细胞融合、杂交育种、诱变育种、多倍体育种【解析】与基因型为AaBB的生物相比,①是基因型为AABB的生物,染色体数目没有发生变化,可采用杂交育种的办法;②是基因型为aB的生物,因染色体数目减半,因此可采用花药离体培养的办法;