高考生物微专题（通用版）：第20讲 染色体变异与育种

第20讲染色体变异与育种内容考情——知考向核心素养——提考能内容要求1.举例说明染色体结构变异和数目变异2.阐明生物变异在育种上的应用3.实验：低温诱导染色体数目加倍生命观念染色体变异会影响生物性状，即结构与功能观科学思维通过三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括能力近三年考情2020·全国卷Ⅱ(4)、2020·全国卷Ⅲ(32)科学探究低温诱导染色体数目变化，培养实验设计与结果分析的能力考点一染色体变异的判断与分析1.染色体结构的变异(1)类型及实例(2)2.染色体数目变异(1)类型及实例(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。③从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。思考染色体组与基因组相同吗？提示染色体组：二倍体生物配子中的染色体数目。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。3.单倍体、二倍体和多倍体提示单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代，如马铃薯产生的单倍体。(1)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响(×)(2)染色体上某个基因的丢失属于基因突变(×)(3)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异(×)(4)水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体(√)(5)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体(×)1.单倍体一定不育吗？eq\x(必修②P87“内文信息拓展”)提示不一定，若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育。2.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。eq\x(必修②P87“内文信息拓展”)1.(科学思维)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对数目不同，前者所涉及的数目比后者少的原因是基因突变是基因结构中碱基对的替换、增添和缺失，而染色体变异能改变排列在染色体上的基因的数目和排列顺序。2.(生产实践)三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。1.染色体结构变异与基因突变的区别提醒关于“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分子上基因中若干碱基对的缺失、增添(增加)，属于基因突变。2.易位与交叉互换的区别项目染色体易位交叉互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结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到提醒关于变异的“质”和“量”问题：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，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。考向1结合生物变异类型的推断，考查科学思维能力1.(2020·山东等级考，6)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是()A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案C解析着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝点分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C错误；姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。2.(2021·贵阳市高三监测)下列有关生物遗传和变异的说法，正确的是()A.三倍体无子西瓜培育过程中，产生的变异属于不可遗传的变异B.用抗虫高秆与不抗虫矮秆小麦杂交选育抗虫矮秆小麦的原理是基因重组C.豌豆淀粉分支酶基因中插入了一段外来DNA序列不属于基因突变D.在35℃环境中，长翅果蝇幼虫变成残翅果蝇属于可遗传的变异答案B解析三倍体无子西瓜的培育过程是：用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗形成四倍体植株，然后用四倍体植株作母本，二倍体植株作父本进行杂交，产生三倍体种子，将三倍体种子种下后会长出三倍体植株，三倍体植株在开花时，用二倍体西瓜的花粉授粉，刺激子房发育成果实，在三倍体无子西瓜的培育过程中发生了染色体变异，染色体变异为可遗传的变异，A错误；用抗虫高秆与不抗虫矮秆小麦杂交选育抗虫矮秆小麦的原理是基因重组，B正确；在豌豆淀粉分支酶基因中插入一段外来的DNA序列属于基因突变，C错误；在35℃环境中，长翅果蝇幼虫变为残翅果蝇是由环境因素引起的，果蝇的遗传物质没有发生改变，不属于可遗传的变异，D错误。考向2染色体组与染色体数目变异3.(2020·全国卷Ⅱ，4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是()A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同答案C解析一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，B、D正确；二倍体植物的配子是经减数分裂产生的，配子中只含有一个染色体组，A正确；雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体，C错误。4.(2021·东北师大附中质检)如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是()A.图a可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有2个染色体组B.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C.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体D.图d中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体答案B解析图a可能是二倍体生物细胞有丝分裂的后期，此时细胞中含4个染色体组，A错误；图c含有2个染色体组，由受精卵发育而来的个体，若体细胞中含有2个染色体组，该个体就一定是二倍体，B正确；图b细胞中含有3个染色体组，该生物若由受精卵发育而来就是三倍体，若由配子发育而来则为单倍体，C错误；含有1个染色体组的个体一定是单倍体，但其不一定是由卵细胞发育而来的，D错误。“三法”判定染色体组方法1根据染色体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。考向3变异类型的实验探究5.(2021·黄冈调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)图示果蝇发生的变异类型是________。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为________。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________________。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：__________________________________________________。结果预测：Ⅰ.若_____________________________________，则是环境改变；Ⅱ.若_______________________________________，则是基因突变；Ⅲ.若_________________________________，则是减数分裂时X染色体不分离。答案(1)染色体数目变异(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)3∶11/18(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇Ⅱ.子代表现型全部为白眼Ⅲ.无子代产生解析(1)正常果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组；图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。(2)基因型为XrXrY的白眼雌果蝇最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子，该果蝇与基因型为XRY的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合，后代的基因型分别为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1的基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为eq\f(3,4)(A_)×eq\f(1,2)(XRXr、XRY)＝eq\f(3,8)，黑身白眼果蝇所占比例为eq\f(1,4)(aa)×eq\f(1,2)(XrXr、XrY)＝eq\f(1,8)，故两者的比例为3∶1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,9)；出现白眼的概率为eq\f(1,2)(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为eq\f(1,9)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,18)。(4)由题干信息可知，三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO，因此，本实验可以用M果蝇与多只正常的白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此其与XrXr杂交，没有子代产生。变异类型实验探究题的答题模板(以本题为例)几种常考类型产生配子的分析方法注分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。考点二变异在育种中的应用1.育种方法的比较(1)诱变育种与杂交育种(2)单倍体育种与多倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程2.育种方法的选择提醒(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)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。(3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。育种方法图解图解中各字母表示的处理方法：A表示杂交，D表示自交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示秋水仙素处理，G表示转基因技术，H表示脱分化，I表示再分化，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。考向1育种原理、方法的选择与判断1.(2021·湖南株洲模拟)下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是()A.单倍体植株可能具有育性B.只含有一个染色体组的细胞中可能存在等位基因C.四倍体马铃薯花药离体培养后再用秋水仙素处理，一定得到纯合体D.欲获得显性纯合体，单倍体育种比杂交育种所需的时间短答案C解析单倍体植株是由配子直接发育而成的个体，若单倍体体细胞中含有多个染色体组(偶数)，则是可育的，A正确；等位基因一般存在于一对同源染色体的相同位置上，但若只含有一个染色体组的细胞在DNA复制时发生基因突变，姐妹染色单体上则可能含有等位基因，故只含有一个染色体组的细胞中可能存在等位基因，B正确；四倍体马铃薯的花药中可能含有等位基因(如AAaa→Aa)，故花药离体培养后再用秋水仙素处理，不一定得到纯合体，C错误；与杂交育种相比，单倍体育种明显缩短了育种年限，获得显性纯合体所需的时间短，D正确。2.(2021·江西新余调研)下列关于育种的叙述中正确的是()A.马和驴杂交的后代骡子是不育的二倍体，而雄蜂是可育的B.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的单倍体种子C.二倍体植物的花药离体培养能得到叶片和果实较小的单倍体植株D.三倍体西瓜不结籽的性状可以遗传，它不是一个新物种，但八倍体小黑麦是基因工程技术创造的新物种答案A解析马和驴杂交的后代骡子是不育的二倍体，而雄蜂可以通过假减数分裂过程，产生正常的配子，是可育的，A正确；花药离体培养获得的单倍体植物常常高度不育，没有果实和种子，单倍体育种中秋水仙素处理的对象是单倍体幼苗，B、C错误；三倍体植株减数分裂过程中，联会紊乱不能产生正常配子，因此三倍体不是一个物种，八倍体小黑麦是通过多倍体育种产生的异源多倍体，D错误。1.三倍体无子西瓜培育过程中两次传粉目的不同：①第一次传粉：杂交获得三倍体种子；②第二次传粉：刺激子房发育成果实。2.三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。考向2育种方案的设计3.(2020·全国卷Ⅲ，32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是__________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有_______________________________________(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。答案(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高、茎秆粗壮(2)秋水仙素处理(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。解析(1)杂种一(AB)含有一粒小麦的一个染色体组(A)和斯氏麦草的一个染色体组(B)，由于杂种一无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，故其高度不育。普通小麦(AABBDD)有6个染色体组，结合题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体”可知，普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。(2)人工诱导多倍体的方法有：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，低温处理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麦纯种为实验材料，获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，可通过杂交育种或单倍体育种的方法来实现。方法一：P甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏)↓F1↓⊗F2抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏↓筛选出抗病抗倒伏小麦植株进行连续自交，自交后代不发生性状分离的植株即为目标植株方法二：P甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏)↓F1↓花药离体培养单倍体幼苗↓用秋水仙素处理F2抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏↓从中选择抗病抗倒伏的小麦植株即可考点三实验：低温诱导植物染色体数目的变化1.实验原理有丝分裂前期形成，低温并非抑制着丝点分裂低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。2.实验步骤3.实验现象视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。4.实验中的试剂及其作用5.考纲圈定教材实验中“酒精”及其作用1.(2021·山西康杰中学联考)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的分析，错误的是()A.有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B.视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C.用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D.染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成答案B解析解离和压片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤，A正确；低温诱导染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成从而使染色体数目加倍，而大多数细胞是处于分裂间期的，因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数，B错误、D正确；用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态，C正确。2.(2021·湖北孝感一中质检)低温诱导植物(洋葱根尖)染色体数目变化的实验，以下相关叙述正确的是()A.在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B.洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导36h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂C.用卡诺氏液固定细胞的形态，用甲基绿染液对染色体染色D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期答案A解析低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，又大多数细胞处于间期，因此多数细胞染色体数未加倍，少数细胞的染色体数目加倍，所以在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确，D错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点分裂，B错误；染色体的染色使用龙胆紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料，甲基绿只能用于DNA的染色，C错误。重温真题经典再现1.(2020·江苏卷，8)下列叙述中与染色体变异无关的是()A.通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B.通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C.通过植物体细胞杂交，可获得白菜－甘蓝D.通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦答案B解析连续自交获得纯合基因品系玉米的过程中不涉及染色体变异，B符合题意；21三体综合征属于染色体变异遗传病，植物体细胞杂交获得白菜—甘蓝的过程中发生了染色体变异，普通小麦和黑麦杂交培育出小黑麦属于多倍体育种，原理是染色体变异，A、C、D不符合题意。2.(2018·海南卷，14)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了()A.基因重组 B.染色体重复C.染色体易位 D.染色体倒位答案A解析在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的交换导致基因重组；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合也能导致基因重组。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。3.(2015·全国卷Ⅱ，6)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的答案A解析人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确。4.(2015·海南卷，21)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察答案C解析基因突变只是基因中碱基对的替换、增添、缺失，导致基因结构的改变，A错误；基因突变中若发生碱基对的替换，可能因为密码子的简并性，不会改变氨基酸的种类，进而表现型也不会改变，B错误；基因突变是染色体的某个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体结构变异是可以用光学显微镜直接观察到的，D错误。5.(2016·江苏卷，14)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()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.个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常答案B解析个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失，缺失了e基因对表型可能有影响，A错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，B正确；含缺失染色体的配子一般是败育的，故其后代一般不会发生性状分离，C错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D错误。课后·分层训练(时间：35分钟)1.(2021·福建三明期中)下列有关染色体变异的叙述，正确的是()A.染色体变异可能会使种群的基因频率发生改变B.个体发生染色体变异，其表现型也一定改变C.染色体变异都对生物体不利，但有利于生物进化D.所有细胞发生的染色体变异都可用显微镜观察到答案A解析染色体变异可能导致基因的数量发生变化，从而影响种群的基因频率，A正确；个体发生染色体变异，其表现型不一定改变，B错误；染色体变异多数是不利的，也可能产生少数有利的变异，C错误；若发生染色体变异的细胞没有进行细胞分裂，则染色质不发生螺旋，不能用显微镜观察到染色体的变化，D错误。2.(2021·山东日照质检)下列关于遗传与育种的说法，正确的是()A.单倍体育种是指花药离体培养获得单倍体植株的过程B.杂交育种应用的原理是基因自由组合定律C.诱变育种需大量处理供实验的材料D.通过多倍体育种可获得无子果实，如无子西瓜、无子番茄答案C解析采用花药(花粉)离体培养获得单倍体植株，后经人工诱导使染色体数目加倍，得到能够正常生殖、并且每对染色体上成对的基因都是纯合的个体的过程，称为单倍体育种，A错误；基因工程和杂交育种应用的原理都是基因重组，B错误；基因突变具有不定性和低频性等特点，因此诱变育种需处理大量的材料，C正确；无子番茄的获得不属于多倍体育种，D错误。3.(2020·山东省等级考试模拟，4)果蝇的性别决定是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如：性染色体组成XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是()A.XRXr；含基因R的X染色体丢失B.XrXr；含基因r的X染色体丢失C.XRXr；含基因r的X染色体结构变异D.XRXR；含基因R的X染色体结构变异答案A解析由题干可知，白眼雄果蝇的基因型为XrY或XrO，红眼雌性的基因型为XRXr或XRXR，因该异常果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性，可推知该受精卵基因型为XRXr，含基因R的X染色体丢失后左半侧为XrO的白眼雄性，A正确。4.(2020·河南省重点高中联盟)油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如图所示。下列叙述错误的是()A.过程①可以提高基因突变的频率B.过程②的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍C.过程②与过程①操作顺序互换，对育种进程和结果没有影响D.若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种答案C解析图示流程表示利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)的育种过程，其中①表示人工诱导基因突变，②表示利用基因工程技术导入基因R，③表示多代自交筛选出新品种。过程①表示人工诱导基因突变，其优点是能够提高基因突变的频率，A正确；过程②采用的是基因工程技术，其原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍，B正确；若先导入基因R再进行人工诱变，可能会导致基因R发生突变，进而影响育种结果，C错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种，D正确。5.(2020·重庆七校联考)如图表示发生在常染色体上的变化，下列叙述不正确的是()A.该变异能通过显微镜观察到B.该变异发生在两条非同源染色体之间C.该过程导致的变异属于基因重组D.该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变答案C解析题图中两条非同源染色体之间发生染色体片段的移接，导致原来染色体上基因的排列顺序发生改变，该变异属于染色体结构变异中的易位，不属于基因重组，该染色体变异能通过显微镜观察到，A、B、D正确，C错误。6.(2021·黑龙江重点中学联考)下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A.四倍体植物的花药通过离体培养长成的植株是二倍体B.三体是指由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体C.染色体的结构变异都能使染色体上基因的数目和排列顺序发生改变D.同源染色体的非姐妹染色单体间发生片段不等交换会导致缺失或重复答案D解析四倍体植物的花药通过离体培养长成的植株是单倍体，A错误；三体是指由二倍体受精卵发育而来，体细胞中某对染色体多了一条的个体，B错误；倒位可使染色体上基因的排列顺序发生改变，但染色体上基因的数目没有发生改变，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体间发生片段不等交换会导致缺失或重复，D正确。7.(2020·广州市调研)某一年生植物开两性花，其花非常小，杂交育种时去雄困难。其花粉可育与不育由细胞核基因A/a(A、a基因仅在花粉中表达)和线粒体基因(N、S，每一植株只具其中一种基因)共同控制，花粉不育的机理如图所示(P蛋白的存在是S基因表达的必要条件)：(1)上述基因中，遵循孟德尔遗传规律的是。(2)基因型可用“线粒体基因(核基因型)”的形式表示，如植株N(aa)、花粉N(a)。现有植株N(aa)、S(aa)、S(AA)、N(AA)，要培育出植株S(Aa)。①选用的父本是________，母本是________。②植株S(Aa)产生的花粉中可育花粉的基因型及所占比例是________。该植株自交后代的基因型及比例是________________。答案(1)细胞核基因A、a(2)①N(AA)或S(AA)S(aa)②S(A)，1/2S(AA)∶S(Aa)＝1∶1解析(1)只有细胞核基因A/a的遗传遵循孟德尔遗传规律。(2)①根据题中信息可知，S基因为线粒体基因，且含a基因的个体花粉不育，若要培育出基因型为S(Aa)的个体，母本中一定含有S基因和a基因，结合题中信息可知可选择的母本的基因型是S(aa)，父本基因型是N(AA)或S(AA)。②植株S(Aa)产生的花粉有S(A)和S(a)两种，其中可育花粉的基因型为S(A)，所占比例为1/2。植株S(Aa)自交，其产生的可育花粉的基因型为S(A)，产生的卵细胞的基因型为S(A)和S(a)，因此，该个体自交后代的基因型及比例为S(AA)∶S(Aa)＝1∶1。8.(2020·华大新高考联盟)家蚕的性别决定为ZW型，雄蚕对桑叶的利用率和产丝率都高。已知家蚕第10号染色体为常染色体，其上有卵壳颜色基因B/b，基因B决定黑卵壳，基因b决定白卵壳。现有Bb和bb雌、雄家蚕若干，要培育可以鉴别雌、雄的品系，并在该品系杂交的后代中，可用光学显微镜将黑卵与白卵区分，以达到专养雄蚕的目的。下列处理和杂交，能达到预期目的的是()A.用X射线处理雄蚕，使B基因移接到Z染色体上，再与白卵雌蚕杂交B.用X射线处理雌蚕，使B基因移接到W染色体上，再与白卵雄蚕杂交C.用X射线处理雄蚕，使b基因移接到Z染色体上，再与黑卵雌蚕杂交D.用X射线处理雌蚕，使b基因移接到W染色体上，再与黑卵雄蚕杂交答案B解析据题意，雄蚕为ZZ型，雌蚕为ZW型。根据伴性遗传的特点，控制家蚕卵壳颜色的基因位于第10号染色体上，显性基因B决定黑卵壳，隐性基因b决定白卵壳。可用X射线处理黑卵雌蚕，将第10号常染色体上的显性基因B易位到W性染色体上，从而获得染色体结构变异的雌蚕，该品系与白卵雄蚕的杂交后代中，黑卵孵出的个体肯定含有WB，全为雌蚕，白卵孵出的个体全为雄蚕。故本题正确的选项是B。杂交图解如下：9.(2021·山东潍坊统考)人们目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示为三倍体香蕉的培育过程。下列叙述正确的是()A.无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B.图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂中期纺锤体不能形成C.二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D.三倍体香蕉无子的原因是其在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱答案D解析四倍体有子香蕉、二倍体野生香蕉经减数分裂分别形成含两个染色体组、一个染色体组的配子，二者结合后形成的无子香蕉即含三个染色体组的三倍体，该培育方法为多倍体育种，主要运用的是染色体变异原理，A错误；图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻，B错误；二倍体与四倍体杂交虽然能产生后代(三倍体无子香蕉)，但三倍体是不育的，所以它们之间仍然存在生殖隔离，C错误；三倍体香蕉之所以无子是因为其体细胞中含有三个染色体组，在其有性生殖器官内的减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因而也就不能形成种子，D正确。10.(2020·湖南名校大联考)人类社会的进步离不开生物育种技术的发展。下列有关说法正确的是()A.青霉素高产菌株的选育原理和培育太空椒、杂交水稻的原理相同B.通过杂交育种技术选育的小麦既能结合双亲的优点，又能大幅度改良性状C.六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交后，选择子代花粉进行离体培养就能得到八倍体小黑麦D.基因工程育种的实现基于细胞生物的遗传物质都是DNA，且共用一套遗传密码答案D解析青霉素高产菌株的选育原理以及太空椒的培育原理都是基因突变，培育杂交水稻的原理是基因重组，A错误；杂交育种不能大幅度改良性状，诱变育种可大幅度改良某些性状，B错误；八倍体小黑麦是由六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交，再经过秋水仙素处理子代幼苗培育而来的，用C项所述方法不能得到八倍体小黑麦，C错误；基因工程育种的原理是基因重组，一种细胞生物的基因能在另一种生物细胞中存在、表达，是因为它们的遗传物质都是DNA，而且共用一套遗传密码，D正确。11.(2020·江苏南京六校联合体联考)下列有关生物变异的叙述，正确的是()A.所有生物都可能发生基因突变、基因重组和染色体变异B.染色体上部分基因缺失而引起性状的改变，属于基因突变C.基因中个别碱基对的替换可能不影响蛋白质的结构和功能D.基因型为Dd的豌豆自交后代出现矮茎豌豆属于基因重组答案C解析基因突变具有普遍性，所有生物都可能发生基因突变，原核生物一般不能发生基因重组，也不能发生染色体变异，A错误；染色体上部分基因缺失而引起性状的改变，属于染色体结构变异，B错误；因密码子具有简并性(多个密码子可编码同一种氨基酸)，所以基因中个别碱基对的替换可能不影响蛋白质的结构和功能，C正确；基因型为Dd的豌豆自交后代出现矮茎豌豆属于基因分离，D错误。12.(2021·江西重点中学六校联考)如图表示利用二倍体西瓜(2N)培育出三倍体无子西瓜(3N)过程中染色体数目变化的情况，下列说法不正确的是()A.①过程中染色体复制两次细胞分裂一次B.②过程可能产生突变和基因重组C.图中只包含有两个不同的物种D.三倍体无子西瓜可能产生极少量可育的配子答案A解析①过程中染色体复制一次，细胞未分裂，导致染色体数目加倍，A错误；②过程为杂交，减数分裂产生配子过程中可能产生突变和基因重组，B正确；图中二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生不可育的三倍体，故图中有二倍体西瓜和四倍体西瓜两个物种，C正确；三倍体植株减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子，但也有可能产生极少量可育的配子，D正确。13.(2020·福州市调研)IGF－2是小鼠正常发育所必需的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。小鼠细胞中A1基因可控制IGF－2的合成，若突变为A2基因，则表达失效。有研究发现，DNA存在如图所示的甲基化现象，已知甲基化不导致碱基序列的改变。小鼠卵