浙江鸭19版高考生物一轮总复习第六单元生物变异育种和进化第19讲生物的变异与育种学案180402235

浙江鸭19版高考生物一轮总复习第六单元生物变异育种和进化第19讲生物的变异与育种学案180402235PAGEPAGE1。。。内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯第19讲生物的变异与育种考试标准必考加试考试标准必考加试1.基因重组aa6.杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种aa2.基因突变bb7.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用bb3.染色体畸变aa8.转基因技术aa4.染色体组aa9.生物变异在生产上的应用c5.二倍体、多倍体和单倍体aa10.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1.变异的类型(1)不遗传的变异：环境因素引起的变异，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。(2)可遗传的变异：遗传物质改变所引起的变异。(3)可遗传的变异来源：基因重组、基因突变、染色体畸变。2.基因重组体因交叉互换发生了基因重组。(2)图b处于细胞分裂什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何种变异？提示图b处于减数第一次分裂后期；该细胞名称为初级精母细胞；该时期细胞可发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。(3)①雌雄配子随机结合属于基因重组吗？②Aaeq\o(→,\s\up7(⊗))AA、Aa、aa属于基因重组吗？提示①不属于，基因重组发生在减数分裂形成配子时；②不属于，基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合。3.如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因，请思考：(1)下列各项的结果中哪些是由染色体畸变引起的？它们分别属于何种变异？能在光学显微镜下观察到的有哪些？提示与图中两条染色体上的基因相比可知：①染色体片段缺失、②染色体片段易位、③基因突变、④染色体中片段倒位。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，不能在显微镜下观察到。(2)①～④中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示①～④中③的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。4.据图示辨析染色体的易位与交叉互换(1)图1是易位，图2是交叉互换。(2)发生对象：图1发生于非同源染色体之间，图2发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。(3)变异类型：图1属于染色体结构变异，图2属于基因重组。(4)可在光学显微镜下观察到的是图1，观察不到的是图2。1.基因突变的原因及与进化的关系2.基因突变与生物性状改变的关系3.列表比较基因突变与基因重组的区别比较项目基因突变基因重组变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内减数第一次分裂前期和后期适用范围所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型应用人工诱变育种杂交育种、基因工程育种4.染色体结构变异及其与基因突变中的缺失、基因重组中的交叉互换的区别项目缺失重复倒位易位图解联会图像结果①染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后，发生了缺失或错误的连接，使位于染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，进而改变生物的性状，其对生物体一般是不利的；②在光学显微镜下可见，可进一步通过分析染色体组型来区别类型分析：(1)染色体结构变异中的缺失是指染色体片段的丢失，从而引起片段上多个基因也随之丢失；而基因突变中的缺失是指基因中少数碱基对的丢失，从而引起基因结构的改变。换言之，前者的发生将导致整个基因的丢失，基因数量减少；后者的发生将变成其等位基因，且基因数量不变。(2)染色体结构变异中的易位发生在非同源染色体之间，基因在染色体上的排列顺序发生改变；而基因重组的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，基因的数目和排列顺序没有改变。(3)基因突变、基因重组和染色体结构变异都能导致DNA分子结构的改变，但能改变基因的“质”的仅是基因突变。题型一基因重组1.如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能够体现基因重组的是()A.①③B.①④C.②③D.②④答案B解析图①表示四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换，能够实现基因重组；图②表示染色体结构变异中的染色体易位；图③表示有丝分裂后期，着丝粒分裂导致两套相同的染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组；图④表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。2.(2017·运城期末)下列有关基因重组的叙述中，正确的是()A.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B.基因A因替换、增加或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因重组C.造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组D.YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组答案D解析基因型为Aa的个体自交，因基因分离而导致子代性状分离，这里只涉及一对等位基因，不会发生基因重组，A错误；基因A因替换、增加或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因突变，B错误；同卵双生姐妹所含遗传物质相同，造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是环境因素，C错误；YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组，D正确。“三看法”判断基因突变与基因重组(1)一看亲子代基因型①如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。②如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)二看细胞分裂方式①如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。②如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。(3)三看细胞分裂图②如果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，如图乙。③如果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，如图丙。题型二基因突变A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体畸变C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传的变异答案A解析白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存，A项错误；X射线可引起基因突变和染色体畸变，B项正确；应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C项正确；白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传的变异，否则为不可遗传的变异，D项正确。4.(2017·台州期末)编码酶a的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变成酶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()A.情况1一定是因为氨基酸序列没有变化B.情况2可能是因为肽链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解析一个碱基被另一个碱基替换后，遗传密码一定改变，但由于密码子具有简并性，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，可能是因为氨基酸序列没有变化，也可能是氨基酸序列虽然改变但不影响两种酶活性，A错误；情况2中酶活性降低，但氨基酸数目没有改变，可能是因为肽链的空间结构发生变化，B正确；情况3中酶活性下降且氨基酸数目减少，可能是因为突变导致了终止密码子的位置提前了，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。1.基因突变类问题的解题方法(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增加或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。2.两种变异类型的判断(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断方法注：体细胞中也有可遗传的变异，但不能遗传给后代。(2)显性突变和隐性突变的判定①类型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(显性突变：aa→Aa当代表现,隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现,即为纯合子))②判定方法a.选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。b.让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。题型三染色体组与生物倍性的判断5.如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是()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，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中只含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.(2016·绍兴模拟)观察如图的a～h所示的细胞图，关于它们所含的染色体组数的叙述，正确的是()A.细胞中含有一个染色体组的是h图B.细胞中含有二个染色体组的是c、d、f图C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图D.细胞中含有四个染色体组的是e图答案C解析细胞中含有一个染色体组的是d、g图，A错误；细胞中含有二个染色体组的是c、h图，B错误；细胞中含有三个染色体组的是a、b图，C正确；细胞中含有四个染色体组的是e、f图，D错误。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。(3)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。2.“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体题型四染色体畸变7.下列关于染色体畸变的叙述，正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型答案D解析染色体增加某一片段引起的变异不一定是有利的，A错误；若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力，B错误；染色体易位不改变基因数量，但会对个体性状产生影响，且大多数染色体结构变异对生物体是不利的，C错误；不同物种可以通过杂交获得不育的子一代，然后经秋水仙素诱导得到可育的多倍体，从而培育出生物新品种，D正确。8.下图①～④分别表示不同的变异，下列有关分析正确的是()A.①②都表示易位，发生在减数第一次分裂的前期B.四种变异都属于可遗传变异类型C.④一定是由于染色体结构变异中的重复导致的D.③表示染色体结构变异中的缺失答案B解析图①表示交叉互换(导致基因重组)，发生在减数分裂的四分体时期；②表示易位，不一定发生在减数分裂的前期，A错误；①属于基因重组，②④属于染色体畸变，③属于基因突变，它们都属于可遗传的变异，B正确；④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复，C错误；③中的变异属于基因突变，D错误。从四个“关于”方面区分三种变异(1)关于“互换”问题。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”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体畸变；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体畸变属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)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；染色体畸变不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。考点二生物变异在生产上的应用1.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、化学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。(3)优点eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(缩短育种年限,排除显隐性干扰，提高效率))(4)单倍体育种程序常规方法获得杂种F1→F1花药离体培养形成愈伤组织，并诱导其分化成幼苗→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新性状的技术。(2)原理：基因重组。(3)过程：用人工方法将目的基因导入受体细胞→目的基因整合到受体细胞的染色体上→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。思考讨论1.生物育种的原理、方法、实例(连线)2.如图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别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，请思考：(1)图中哪种途径为单倍体育种？提示图中①③⑤过程表示单倍体育种。(2)图中哪些过程需用秋水仙素处理？应如何处理？提示图中⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；⑥处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)④、⑥的育种原理分别是什么？提示④的育种原理为基因突变；⑥的育种原理为染色体畸变。(4)图中最简便及最难以达到育种目的的育种途径分别是哪种？提示图中最简便的育种途径为①～②过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目的的途径为④过程所示的诱变育种。1.育种的类型、原理及优缺点比较名称原理优点缺点杂交育种基因重组①操作简单②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个体上，即“集优”①育种时间长；②局限于同一种或亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变或染色体畸变提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，需处理大量实验材料(有很大盲目性)单倍体育种染色体数目变异明显缩短育种年限，子代一般为纯合子，加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合多倍体育种染色体数目变异操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物基因工程育种基因重组能定向地改变生物的遗传性状；目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多2.育种实验设计举例(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株(2)利用单倍体育种培育宽叶抗病植株(3)利用多倍体育种培育无籽西瓜题型一杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种1.(2017·湖州期末)研究人员用辐射的方法，诱发常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，在家蚕卵未孵化时区分出雌雄。这种育种方法属于()A.杂交育种 B.诱变育种C.单倍体育种 D.多倍体育种答案B解析根据题意可知，“用辐射的方法将蚕的常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上”，常染色体和W染色体属于非同源染色体，而非同源染色体之间发生片段的交换属于染色体结构变异中的易位。这种通过辐射诱发变异的育种方法属于诱变育种。2.(2017·温州模拟)下列属于诱变育种实例的是()A.八倍体小黑麦 B.高产青霉菌C.无籽葡萄 D.抗虫棉答案B解析八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种，利用的原理是染色体数目变异，A错误；青霉素高产菌株是用射线人工诱变青霉菌，导致其基因突变，属于诱变育种，B正确；无籽葡萄有两种：一种是天然无籽，三倍体葡萄，如夏黑、无核早红，属于多倍体育种；另一种是用激素处理得到，如用赤霉素在盛花期蘸花穗，也可得到无籽巨峰葡萄，都不属于诱变育种，C错误；抗虫棉的培育属于基因工程育种，利用的原理是基因重组，D错误。题型二杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用3.番茄的高蔓(A)对矮蔓(a)、感病(B)对抗病(b)为显性。如图表示以①和②两个品种分别培育出④⑤⑥四个新品种的过程，下列有关说法正确的是()A.由①和②得到⑤的育种方法为杂交育种B.过程Ⅵ的原理是诱变育种，需要耗费大量实验材料C.①、②、⑤、⑥属于同一物种，不存在生殖隔离D.Ⅳ、Ⅴ过程都使用秋水仙素处理萌发的种子答案A解析用①和②培育出⑤的过程中所采用的育种方法为杂交育种，A正确；过程Ⅵ的育种方法是诱变育种，原理是基因突变，需要耗费大量实验材料，B错误；①、②、⑤属于同一物种，不存在生殖隔离；⑥是多倍体，为新物种，与它们存在生殖隔离，C错误；Ⅳ过程使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，Ⅴ过程使用秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。4.(2017·扬州期末)“天宫二号”空间实验室为探索空间植物生长、发育提供了良好的在轨研究平台，研究人员能够直接观察不同植物的种子在太空中从萌发、生长、开花到结籽的全过程，得以更好地了解和掌握未来太空农业发展的可能。下列有关太空培养植物的说法错误的是()A.在太空微重力条件下，种子萌发时可能会发生基因突变B.植物在太空结出的种子萌发后性状不一定发生改变C.太空植物开花结籽过程中的变异来源主要是基因突变D.植物在太空的生长过程中可能会发生染色体畸变答案C解析在太空微重力条件下，种子萌发时，细胞分裂旺盛，所以可能会发生基因突变，A正确；植物在太空结出的种子不一定发生了基因突变，而发生基因突变后由于密码子的简并性，所以萌发后性状不一定发生改变，B正确；太空植物开花结籽过程中的变异来源主要是基因题型三转基因技术、转基因生物和转基因食品的安全性(加试)5.(新题快递)目前科学家把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞中，在棉花细胞中抗虫基因经过修饰后得以表达。下列叙述中哪项不是这一先进技术的理论依据()A.所有生物共用一套遗传密码子B.基因能控制蛋白质的合成C.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与棉花细胞的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成D.苏云金芽孢杆菌与棉花可共用相同的mRNA和tRNA答案D解析自然界所有生物共用一套遗传密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达，A正确；基因可通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状，B正确；不同生物的基因具有相同的结构和化学组成(都是由四种脱氧核苷酸构成)，因此不同种生物的基因能连接起来，C正确；苏云金芽孢杆菌与棉花含有相同的tRNA，但所含mRNA不同，D错误。6.(2017·新乐校级期中)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；为了加强对农业转基因生物的标识管理，保护消费者的知情权，我国对农业转基因生物实行了标识制度，D错误。题型四生物变异在生产上的应用(加试)7.PEP为油菜细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的等位基因A/a、B/b的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组研究出产油率更高的油菜品种，基本原理如图。下列有关说法错误的是()A.促进物质C的形成可提高产油率B.物质C与基因A在化学组成上的区别是嘧啶和五碳糖类型不同C.过程①和过程②所需的嘌呤碱基数量一定相同D.基因A和基因B位置的互换属于染色体畸变答案C解析由图可知，物质C的合成会抑制基因B的表达，进而抑制PEP转化为蛋白质，促进PEP转化为油脂，这样可以提高产油率，A正确；基因A与物质C(双链RNA)在化学组成上的区别是前者含有胸腺嘧啶和脱氧核糖，后者含有尿嘧啶和核糖，B正确；由于过程①和过程②的模板链不同，所需的嘌呤碱基数量不一定相同，C错误；两对基因独立遗传，即基因A和基因B在非同源染色体上，因此基因A和基因B位置的互换属于染色体畸变，D正确。8.(2017·台州选考教学质量评估)下列有关单倍体育种的叙述，正确的是()A.单倍体育种的遗传学原理是基因重组B.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子C.单倍体育种的优势之一在于明显缩短育种年限D.单倍体育种得到的植株属于单倍体答案C解析单倍体育种的原理是染色体畸变，A错误；单倍体高度不育，所以只能用秋水仙素处模拟演练1.(新题快递)中国二胎政策的放开，使得当前出现生育小高峰。二胎孩子与头胎孩子往往在性状表现上既有相同又有差异，造成这种现象的主要原因是()A.基因突变 B.自然选择C.基因重组 D.染色体畸变答案C解析进行有性生殖的生物，后代具有多样性的主要原因是基因重组。2.(2017·温州模拟)某二倍体动物的一个精原细胞在减数分裂过程中只发生一次变异，产生的4个精细胞如图所示，则可推断发生的变异类型为()A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变异 D.染色体数目变异答案A解析据图分析，一个精原细胞在减数分裂过程中一般产生4个2种精子，而图中4个3种，其中第2和4相同，而第1和3不同，出现了等位基因，则发生的是基因突变。3.(2017·金华东阳二中期末)如图是某染色体结构变异的示意图，图中“1～7”表示染色体片段，“●”表示着丝粒，则该变异类型为()A.易位 B.缺失C.倒位 D.重复答案D解析分析题图可知，异常染色体与正常染色体相比，增加了2、3两个片段，因此属于染色体结构变异中的重复。4.(2017·台州模拟)下列育种方法中可通过改变基因的结构达到育种目的是()A.杂交育种 B.诱变育种C.单倍体育种 D.转基因育种答案B解析诱变育种的原理是基因突变，也就是基因中碱基对的增加、缺失或替换，使得基因上的碱基对的排列顺序发生变化，能够改变原有基因的分子结构，产生新的基因。而杂交育种、单倍体育种和转基因育种只能改变生物的基因型，不能改变原有基因的分子结构。5.(2017·杭州高三七校质检)双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是()A.18＋XX或18＋YY B.18＋YYC.9＋X或9＋Y D.18＋XY答案A解析由题意可知，大麻雄株染色体组成为18＋XY，经减数分裂产生花药的染色体组成为9＋X或9＋Y，花药经离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，染色体数目加倍，故所得植株的染色体组成应是18＋XX或18＋YY，A项正确。课时训练一、学考选择题1.(2017·绍兴一中期末)下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是()A.玉米的一个染色体组不含同源染色体B.单倍体生物的体细胞中不一定含有一个染色体组C.无籽西瓜是由受精卵发育来的、体细胞中含有三个染色体组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子或幼苗答案D解析人工诱导多倍体的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，其他方法如低温处理也可以诱导染色体数目加倍。2.(2017·天津，4)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。下列叙述正确的是()A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C.B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异答案B解析由图可知，基因b所在的片段发生了交叉互换，因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中，A错误；若不发生交叉互换，该细胞将产生AbD和aBd两种精子，但由于基因b所在的片段发生过交叉互换，因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子，B正确；基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组，D错误。3.(2017·浙江11月选考)人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对A－T替换成了T－A，引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是()A.该变异属于致死突变B.基因突变是可逆的C.碱基对替换会导致遗传信息改变D.基因控制生物性状答案B解析人类的镰刀形细胞贫血症，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡，A正确；题干中只是提到了A－T到T－A，并未体现可逆性，B错误；碱基对替换导致了基因结构的改变，即导致了遗传信息的改变，C正确；此题直接体现了基因控制生物性状，D正确。4.(2017·浙江绿色教育联盟选考科目联考)下图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞。下列叙述正确的是()A.该细胞处于有丝分裂后期B.该细胞分裂过程发生了基因突变C.该细胞含有4个染色体组D.该细胞产生的卵细胞有两种基因型答案B解析由图可见，该细胞为减数第一次分裂后期的细胞，A错误；该细胞含有两个染色体组，C错误；该细胞分裂只产生一个卵细胞，因此只有一种基因型，D错误。5.如图是三种因相应结构发生替换而产生的变异的示意图，下列相关叙述正确的是()A.三种变异都一定引起性状的改变B.②和③都是染色体结构变异C.②和③均可发生于有丝分裂过程中D.三种变异均可为生物进化提供原材料答案D解析①三种变异不一定都引起性状的改变，A错误；②表示基因重组，③表示染色体结构变异，B错误；②基因重组发生在减数分裂过程中，③染色体结构变异可发生于有丝分裂过程中，C错误；三种变异均可为生物进化提供原材料，D正确。6.下列关于生物育种技术操作合理的是()A.用红外线照射青霉菌能使青霉菌的繁殖能力增强B.年年栽种年年制种推广的杂交水稻一定是能稳定遗传的纯合子C.单倍体育种时需用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗D.马铃薯、红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种答案D解析由于基因突变是多方向的，诱变育种不能定向改造生物的性状，所以用红外线照射青霉菌不一定使青霉菌的繁殖能力增强，A错误；由于杂合子自交后代会出现性状分离，所以年年栽种年年制种推广的杂交水稻中含有杂合子，B错误；单倍体植株不育，不产生种子，所以单倍体育种时需用秋水仙素处理其幼苗，C错误；用植物的营养器官来繁殖属于无性繁殖，后代的基因型、表现型与亲本相同，所以马铃薯、红薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种，D正确。7.下图是高产糖化酶菌株的育种过程，下列有关叙述错误的是()出发菌株eq\o(→,\s\up7(X射线处理))挑取200个单细胞菌株eq\o(→,\s\up7(初筛))选出50株eq\o(→,\s\up7(复筛))选出5株eq\o(→,\s\up7(X射线处理))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射线处理既可以引起基因突变又可能导致染色体畸变C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高答案D解析X射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变，又能造成染色体片段损伤导致染色体畸变；图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程，通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求，故不一定能直接用于生产；诱变可提高基因的突变率，但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高。8.(2017·大庆三模)现用高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)品系培育矮秆抗病(aaBB)品系，对其过程分析错误的是()A.F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合，但已经集中了相关基因B.F2中出现重组性状的原因是F1产生配子时发生了基因重组C.选种一般从F2开始，因为F2出现了性状分离D.通常利用F2的花粉进行单倍体育种，可以明显缩短育种年限答案D解析高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)品系的杂交后代F1为AaBb，F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合，但已经集中了相关基因，A正确；F2中出现重组性状的原因是F1产生配子时发生了基因重组，B正确；F2出现了性状分离，因此选种一般从F2开始，C正确；通常利用F1的花粉进行单倍体育种，可以明显缩短育种年限，D错误。9.(新题快递)科学家对白虎与黄虎的相关基因组分析，发现白虎毛色的形成，是由于某转运蛋白质第477位氨基酸位置上丙氨酸转变成了缬氨酸，导致色素水平下降，白虎的生理健康状况与黄虎没有差异。下列相关叙述正确的是()A.白虎是由基因突变引起的白化病个体B.决定白虎毛色和人的白化病症状的突变基因控制的途径是不同的C.白虎毛色的形成可能是DNA分子中碱基对的增加或缺失造成的D.白虎与黄虎间存在生殖隔离，不是同一物种答案B解析由题意可知，白虎除了毛色是白色之外，在生理健康状况方面与黄虎没有差异，因此不是白化病，A项错误；白虎毛色的形成是基因控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，白化病的形成是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物体的性状，B项正确；白虎毛色形成是由于蛋白质中氨基酸的替换引起的，因此最可能是基因中碱基对的替换造成的，C项错误；白虎与黄虎间不存在生殖隔离，属于同一物种，D项错误。二、加试选择题10.美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌抗虫毒蛋白基因在内的转基因作物的基因，下列有关叙述中正确的是()①转基因作物的基因可传播到野生植物中②转基因作物可对天然植物的遗传多样性构成威A.①②③④ B.③C.①② D.①答案C解析转基因作物可通过花粉散落到它的近亲作物上，从而污染生物基因库，①正确；转基因植物可能会与野生植物杂交，造成基因污染，可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁，②正确；虽然转基因生物存在危害，但我们应理性地看待转基因生物的研究，③错误；自然杂交是同种生物个体之间的基因交流，而转基因是将外源基因导入受体细胞的过程，即不同生物之间基因的交流，④错误。11.某果蝇中，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如图所示。下列有关说法错误的是()A.失活酶1的产生是控制酶1合成的基因发生基因突变的结果B.①处是发生碱基对的替换导致的C.②处是发生碱基对的缺失导致的D.若失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，则其原因可能是蛋白质的合成提前终止了答案C解析分析图示可知，11的位置氨基酸T变成了N，其前后的氨基酸序列没有变化，可推知①处发生了碱基对的替换，对应的mRNA上改变1个遗传密码，B项正确；28位置以后的氨基酸序列发生了改变，相应mRNA分子上突变位点以后的遗传密码均改变了，这是由相应的基因中碱基对发生了增加或缺失引起的，C项错误。12.A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是()A.A和a、B和b的遗传均符合基因的分离定律B.可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C.染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D.同源染色体上非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换后可能产生4种配子答案C解析A和a、B和b位于一对同源染色体上，两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律，A正确；来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体畸变，染色体结构的变化可以在显微镜下观察到，B正确；染色体片段移接到1号染色体上的现象称为染色体畸变，C错误；同源染色体上非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换后可能产生4种配子，基因型为AB、Ab、aB、ab，D正确。13.现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是()A.利用植物体细胞杂交技术获得目的植株B.将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养C.使两种植物有性杂交获得F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株D.诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗答案A解析单倍体植株弱小、高度不育，而B项中将“卵细胞”离体培养，只能获得单倍体植株，故B项错误；由于生殖隔离的存在，两种植物很难通过有性杂交获得F1，故C项错误。D项中由“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育，故D项错误。三、非选择题14.黄瓜是雌雄同株且雌雄异花的植物，现有黄瓜的两个品种，品种Ⅰ只抗甲锈菌，品种Ⅱ只抗乙锈菌。将品种Ⅰ和品种Ⅱ杂交，F1表现为既抗甲锈菌又抗乙锈菌，F1自交得到的F2中表现型和植株数如表所示。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这两对性状分别由等位基因A(a)和B(b)控