专题04生物变异类型的判断

专题04生物变异类型的判断目录导航真题考法归纳考法01借助基因突变实质考查生命观念考法02借助细胞癌变的原理、特点考查科学探究考法03借助染色体组的概念和特点考查生命观念考法04借助生物育种原理考查社会责任新考法借助变异类型判断考查科学探究（三体定位和单体定位）二、常考热点实验梳理三、实验热点专练四、实验命题预测考法01借助基因突变实质考查生命观念1．（2022·福建·统考高考真题）无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA（sup—tRNA），能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。该sup—tRNA对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。下列叙述正确的是（

）A．基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG突变为UAGB．该sup—tRNA修复了突变的基因A，从而逆转因无义突变造成的影响C．该sup—tRNA能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常D．若A基因无义突变导致出现UGA，则此sup—tRNA无法帮助恢复读取【答案】D【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，DNA中不含碱基U，A错误；由图可知，该suptRNA并没有修复突变的基因A，但是在suptRNA作用下，能在翻译过程中恢复读取，进而抵消因无义突变造成的影响，B错误；由图可知，该suptRNA能用于逆转因单个碱基发生替换而引起的蛋白合成异常，C错误；若A基因无义突变导致出现UGA，由于碱基互补原则，则此suptRNA只能帮助AUC恢复读取UAG，无法帮助UGA突变恢复读取，D正确。2．（2021·浙江·统考高考真题）α珠蛋白与α珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1~138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明（）A．该变异属于基因突变B．基因能指导蛋白质的合成C．DNA片段的缺失导致变异D．该变异导致终止密码子后移【答案】C【解析】该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的，故属于基因突变，A不符合题意；基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变，说明基因能指导蛋白质的合成，B不符合题意；分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；α珠蛋白与α珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。考法02借助细胞癌变的原理、特点考查科学探究3．（2022·湖南·高考真题）关于癌症，下列叙述错误的是（）A．成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变B．癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应C．正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因D．乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性【答案】C【解析】细胞癌变结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确；癌变发生的原因是基因突变，基因突变在自然条件下具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确；人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因，其中原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误；开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。4．（2022·广东·高考真题）为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠（Myc、Ras及Myc+Ras，基因均大量表达），发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤（如图）。下列叙述正确的是（

）A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应【答案】D【解析】原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；肿瘤细胞可无限增殖，B错误；原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。考法03借助染色体组的概念和特点考查生命观念5．（2021·辽宁·统考高考真题）被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是（）A．由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B．由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C．由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D．由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组【答案】C【解析】二倍体被子植物中卵细胞和助细胞不存在同源染色体，则它们直接发育成的植株是高度不育的，A正确；一个细胞（如卵细胞）直接发育成一个完整的个体，这体现了细胞的全能性，B正确；助细胞与卵细胞染色体组成相同，染色体数目减半，则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不完全相同，C错误；珠心细胞是植物的体细胞，发育成的植物为二倍体植株，体细胞中含有两个染色体组，D正确。6．（2023·河北·统考高考真题）关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（）A．等位基因均成对排布在同源染色体上B．双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反C．染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达D．一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同【答案】B【解析】细胞内决定相对性状的等位基因绝大部分成对地排布在同源染色体上。但在具有异型性染色体的个体细胞内，位于性染色体上的等位基因并非完全成对排布，A错误；双螺旋DNA是由两条单链按反向平行方式盘旋构成，且两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则一一对应。因此，组成DNA双螺旋结构中的互补配对碱基所对应的单体核苷酸方向也必然相反，B正确；在生物表观遗传中，除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，C错误；一个物种的染色体组数不一定与等位基因数目相等，例如二倍体生物有两个染色体组，但人体控制ABO血型的基因有三个，D错误。考法04借助生物育种原理考查社会责任7．（2022·河北·统考高考真题）蓝粒小麦是小麦（2n＝42）与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体（均带有蓝色素基因E）代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题：(1)亲本不育小麦的基因型是，F1中可育株和不育株的比例是。(2)F2与小麦（hh）杂交的目的是。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生种配子（仅考虑T/t、E基因）。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是。(4)F3蓝粒不育株体细胞中有条染色体，属于染色体变异中的变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明：；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明。符合育种要求的是（填“①”或“②”）。【答案】(1)TtHH1:1(2)获得h基因纯合（hh）的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦(3)2041/16(4)43数目(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上②【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【解析】（1）分析题意，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中可育株(TtHh)：不育株(ttHh)=1:1。（2）F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生交叉互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。（3）分析题意，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体（4211=40）均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极,则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F3中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。（4）由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n=42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。（5）F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表现型及比例为蓝粒不育:非蓝粒可育=1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因位于同一条染色体上；而F3中关于h的基因型为Hh的个体与小麦(ttHH)杂交产生的F4中的蓝粒不育株含3个4号染色体，分别携带T基因、E基因及t基因，与小麦(ttHH)杂交，母本在减数第一次分裂前期联会时，携带T基因的染色体和携带t基因的染色体联会，携带E基因的染色体随机分配到细胞的一极，产生的配子基因型及比例为T:TE:t:tE=1:1:1∶1，与小麦(ttHH)杂交，子代表现型及比例为蓝粒可育：蓝粒不育：非蓝粒可育：非蓝粒不育=1:1:1∶1，即F4蓝粒不育植株体细胞中的T基因和E基因位于不同染色体上；本实验要培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，故②符合育种要求。8．（2022·辽宁·统考高考真题）某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感病”）由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点，进行系列杂交实验，结果见下表。组别亲本杂交组合F1表型及数量抗病非斑点抗病斑点易感病非斑点易感病斑点1抗病非斑点×易感病非斑点710240002抗病非斑点×易感病斑点1321291271403抗病斑点×易感病非斑点728790774抗病非斑点×易感病斑点18301720(1)上表杂交组合中，第1组亲本的基因型是，第4组的结果能验证这两对相对性状中的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第组。(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交，后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为。(3)用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离（不考虑其他变异），则产生的配子类型及比例分别为，其自交后代共有种基因型。(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因后，四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更。【答案】(1)RRYy、rrYy抗病与易感病2(2)3:3:1:1(3)能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍YY:Yy:yy=1:4:15(4)低【分析】已知抗软腐病与易感软腐病（以下简称“抗病”与“易感病”）由基因R/r控制，花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制，分析杂交实验结果：1组：抗病非斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=3:1:0:0；2组：抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1；3组：抗病斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1；4组：抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:0:1:0；由1组结果可知：抗病对易感病为显性；非斑点对斑点为显性。【解析】（1）分析1组结果：后代全抗病，且非斑点:斑点=3:1，可知抗病对易感病为显性；非斑点对斑点为显性，故第1组的亲本基因型为RRYy（抗病非斑点）、rrYy（易感病非斑点）。第4组的结果：抗病非斑点:易感病非斑点=1:1；能验证这两对相对性状中“抗病”与“易感病”的遗传符合分离定律，能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第2组，测交实验。（2）第2组RrYy×rryy杂交，F1中的抗病非斑点植株基因型为RrYy，第3组Rryy×rrYy杂交，F1中的易感病非斑点植株基因型为rrYy，两者杂交RrYy×rrYy，后代中Rr:rr=1:1，Y:yy=3:1，故抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3:3:1:1。（3）当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。所以用秋水仙素处理该花卉，可以获得四倍体植株。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离，不考虑其他变异，则产生的配子类型及比例分别为YY:Yy:yy=1:4:1，其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy、yyyy，共5种基因型。（4）用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变，当A基因突变为隐性基因a后，由于四倍体的A基因更多，则四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。★新考法借助变异类型判断考查科学探究（三体定位和单体定位）9．（2023·河南开封·统考一模）水稻属单子叶禾本科的二倍体（2n）植物，丛生。在某稻田中发现了一棵单体（缺少一条染色体）水稻植株。现利用该单体水稻进行杂交实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是（

）亲本实验结果（子代中个体比例）单体（♀）×正常二倍体（♂）二倍体：单体=3：1单体（♂）×正常二倍体（♀）二倍体：单体=16：1A．该单体水稻内有可能形成新的等位基因，可能成为进化的原材料B．该单体水稻属于单倍体，可以由二倍体经花药离体培养发育形成C．该单体的遗传信息表达能体现生命是物质、能量和信息的统一体D．实验为正反交，（n1）型配子活力较低且雌配子活力高于雄配子【答案】B【分析】染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异改变了染色体的结构但是并不改变染色体的数目。染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位和易位共四种。缺失：染色体丢失了某一片段，使位于该片段上的基因也随之丢失。人类的5号染色体发生部分缺失可导致猫叫综合征。重复：染色体某一片段重复出现，使位于该片段的基因也多了一份或几份。倒位：染色体的某一个片段颠倒了180°。易位：一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上。【解析】A、该单体水稻缺少一条染色体，可能是诱变因素导致，则可能导致单体水稻内产生新的等位基因，产生新的等位基因可成为进化的原材料，A正确；B、该单体水稻只是少了一条染色体，依然属于二倍体，B错误；C、遗传信息的表达包括转录和翻译两个过程，遗传信息的表达能体现生命是物质、能量和信息的统一体，C正确；D、比较两组的实验杂交可知，该实验为正反交实验，（n1）型产生雌配子时，后代二倍体：单体=3：1，而（n1）型产生雄配子时，后代二倍体：单体=16：1，产生的单体数量更少，因此可知，（n1）型配子活力较低且雌配子活力高于雄配子，D正确。10．）玉米（2n=20，染色体编号110）果穗上的每一个籽粒都由受精卵发育而来，已知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔分离定律，甲品系玉米自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4。为探究籽粒干瘪性状的遗传机制，第一步就是寻找到控制该性状的基因在玉米的几号染色体上。(1)科研人员构建了纯合籽粒正常玉米的一整套单体体系，分别编号110的单体品系（例如：1品系为1号染色体缺失1条，210号染色体数目正常）实验方案：甲品系分别与110号单体品系杂交，统计果穗上籽粒玉米的类型预测实验结果：若，则该基因不在该单体品系对应的染色体上；若，则该基因在该单体品系对应的染色体上。(2)通过杂交实验，确定了该对基因位于5号染色体上，其上A/a基因为疑似基因，为证实“A基因突变为a是导致籽粒干瘪的原因”。科研人员克隆了A基因片段，将A基因导入到甲品系中，获得了多株转入单个A基因的转基因玉米（转入的A基因在染色体上的位置不详），并利用转基因玉米进行了相关实验。实验方案：多株转基因玉米植株自交，单株收获玉米籽粒，单独统计每株玉米果穗上籽粒类型及比例预期结果：若每株玉米果穗上异常籽粒都大约占到1/4，说明A基因突变不是导致籽粒干瘪的原因。若，说明A基因突变是导致籽粒干瘪的原因。(3)现已确认A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA，打乱了编码淀粉分支酶的基因，使A基因功能丧失，该实例反映了基因表达产物与性状的关系：。此外，另对控制籽粒甜与非甜的M/m基因也已经找到，用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P与基因型为MM的甲品系杂交得F1，F1自交得F2。用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒（F2）胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图所示。统计干瘪籽粒（F2）的数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。请解释类型3数量极少的原因：。【答案】(1)籽粒全正常异常籽粒约占1/4(2)有些植株上的籽粒均正常、有些有1/4异常，有些有1/16异常(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状M与a基因连锁，只有发生（交叉）互换才会产生am的配子，而3类型植株需要雌雄配子均为am【分析】基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是和性别相关联，叫伴性遗传，伴性遗传也遵循分离定律。【解析】（1）分析题干信息：“甲品系玉米，其自交后的果穗上出现严重干瘪且无发芽能力的籽粒，这种异常籽粒约占1/4”，即甲品系籽粒正常，其自交后代出现性状分离，且籽粒正常∶干瘪=3∶1，可知籽粒正常和干瘪这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律，且籽粒正常是显性性状，假设籽粒正常和干瘪这一对相对性状由基因A/a控制，即Aa×AA，子代全是A，均正常；若该基因在该单体品系对应的染色体上，则子代中A∶aa=3∶1，即异常籽粒约占1/4。（2）分析题意可知，假定A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，由于转入的A基因在染色体上的位置不详，设植株甲的基因型是Aa，新导入的A基因是A'，则可能有以下情况：①A’导入到与A的同源染色体相对位置，该植物基因型是A'A，自交后子代都正常；②A’导入到与A同一条染色体上，子代中有1/4异常；③A’导入到与A导入到非同源染色体上，则基因型是A'OAO，子代中OOOO占1/16。故若A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，则有些植株上的籽粒均正常、有些有1/4异常，有些有1/16异常。（3）分析题意，A基因突变是导致籽粒干瘪的原因，序列分析发现a基因是A基因中插入了一段DNA，打乱了编码淀粉分支酶的基因，使A基因功能丧失，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；用基因型为mm且籽粒正常的纯合子P（基因型为AAmm）与基因型为MM的甲品系（基因型为AaMM）杂交得F1，基因型为1/2AAMm、1/2AaMm，F1自交得F2，用M、m基因的特异性引物，对F1植株果穗上干瘪籽粒F2胚组织的DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，基因型分别为aaMM、aaMm、aamm。若两对等位基因位于两对同源染色体上，则类型3的数量应该与类型1的数量同样多，而实际上类型3数量极少，原因可能是：由于基因Aa与Mm在一对同源染色体上（且距离近），其中a和M在同一条染色体上；在减数分裂过程中四分体/同源染色体的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有a和m的重组型配子数量很少；类型3干瘪籽粒是由雌雄配子均为am的重组型配子受精而成。因此，类型3干瘪籽粒数量极少。考点一、基因突变对氨基酸序列的影响(1)替换：除非终止密码子提前或延后出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。(2)增添：插入位置前的氨基酸序列不改变，影响插入位置后的氨基酸序列。(3)缺失：缺失位置前的氨基酸序列不改变，影响缺失位置后的氨基酸序列。考点二、细胞癌变(1)原因：致癌因子(物理因素、化学因素、生物因素等)使原癌基因和抑癌基因发生突变。①原癌基因：主要负责调节细胞周期，是细胞正常的生长和增殖所必需的。②抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。(2)特征：能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，癌细胞间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。考点三、“三看法”判断可遗传变异的类型(1)“一看”基因组成：看染色体上的基因组成是否发生改变，若发生改变，则为基因突变。(2)“二看”基因位置：若基因的种类和数目未变，但染色体上的基因位置改变，则为染色体结构变异中的“易位”或“倒位”或基因重组中的“互换”。(3)“三看”基因数目：若基因的数目改变，但基因的种类和位置未变，则为染色体数目变异；若基因数目和位置改变，但基因的种类不变，则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。考点四、染色体组数的判定方法(1)染色体组的概念：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。(2)判定染色体组数的三种方法：一看细胞内形态相同的染色体数，有几条，就含几个染色体组；二看生物体的基因型，控制同一性状的基因出现几次，就有几个染色体组；三根据染色体数和染色体形态数来推算，染色体组数＝染色体数/染色体形态数。考点五、据图弄清“5”种生物育种(1)“亲本eq\o(――――→,\s\up7(A、D、K))新品种”为杂交育种。(2)“亲本eq\o(――→,\s\up7(B、C))新品种”为单倍体育种。(3)“种子或幼苗eq\o(――→,\s\up7(E))新品种”为诱变育种。(4)“种子或幼苗eq\o(――→,\s\up7(F))新品种”为多倍体育种。(5)“植物细胞eq\o(――→,\s\up7(G))新细胞eq\o(――→,\s\up7(H))愈伤组织eq\o(――→,\s\up7(I))胚状体eq\o(――→,\s\up7(J))人工种子―→新品种”为基因工程育种。1．IABC（国际癌症研究署）已经将酒精和其代谢物乙醛列为一级致癌物，酒精与口咽部癌症、食道癌、肝细胞癌、大肠癌有明确的因果关系，还有可能导致生殖毒性，造成胚胎畸形或发育不全。下列有关说法错误的是（

）A．癌细胞和正常细胞的生命活动都受到基因的控制B．喝酒导致的基因突变有可能遗传给下一代C．癌细胞是由于原癌基因突变产生的，能无限分裂D．正常胚胎和畸形胚胎都会发生细胞分化【答案】C【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。【详解】A、细胞癌变后，细胞内的生命活动也是受基因控制的，A正确；B、基因突变若发生在生殖细胞中，将遵循遗传规律传递给后代，B正确；C、癌细胞可能是原癌基因发生突变，也有可能是抑癌基因发生突变，癌细胞能无限分裂，通常不会衰老或凋亡，C错误；D、细胞分化经历整个生命历程，故正常胚胎和畸形胚胎都会发生细胞分化，D正确。2．人体17号染色体上的P53基因编码P53蛋白，它可作为调节因子对细胞增殖起调控作用。P53基因监视着细胞基因组的完整性，在细胞周期的G1期（DNA复制前的一段时期）发挥关键作用。当G1期细胞中出现损伤的DNA时，P53蛋白水平升高，细胞周期进程停滞，DNA复制终止，使细胞有足够的时间修复损伤的DNA。受损DNA被修复后可继续分裂并产生正常子细胞；若修复失败，P53蛋白则通过诱导程序性细胞死亡，阻止具有癌变倾向细胞的产生。具体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（

）A．据图分析可知，P53基因属于抑癌基因，P21基因属于原癌基因B．正常细胞中P53基因发生基因突变引发细胞癌变，属于隐性突变C．DNA出现损伤时，P53蛋白启动P21基因表达，通过产生的P21蛋白来阻止DNA的复制D．P53蛋白参与修复的细胞与同种正常细胞相比，细胞周期时间变长【答案】A【分析】抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。【详解】A、P53基因、P21基因都属于抑癌基因，A错误；B、若正常细胞中的P53基因发生基因突变，则为隐性突变，B正确；C、结合图示可知，DNA出现损伤时，P53蛋白启动P21基因表达，通过产生的P21蛋白来阻止DNA的复制，同时P53蛋白促进修复酶基因表达，促进DNA损伤修复，C正确；D、P53蛋白参与修复的细胞与同种正常细胞相比，DNA复制受到抑制，细胞周期时间变长，D正确。3．2氨基嘌呤（2AP）是一种常见的碱基类似物，一般情况下可与胸腺嘧啶配对，也可与胞嘧啶配对。将野生型大肠杆菌培养在含有2AP的培养基中，得到了精氨酸合成缺陷型、链霉素抗性、乳糖不能利用等多种突变体。下列叙述正确的是（

）A．2AP诱发大肠杆菌性状的改变属于表观遗传B．突变体经2AP处理后不能得到野生型大肠杆菌C．2AP可使DNA分子发生碱基对C—G与T—A之间的替换D．培养基中多种突变体的出现体现了基因突变具有多方向性【答案】C【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。【详解】A、2AP诱发大肠杆菌使基因的碱基序列发生改变，不属于表观遗传，A错误；BC、2AP既可使DNA分子发生碱基对由C—G到TA的替换，也可使DNA分子发生碱基对由T—A到C—G的替换，因此大肠杆菌突变体经2AP处理后，可能会得到野生型大肠杆菌，B错误，C正确；D、精氨酸合成缺陷型、链霉素抗性、乳糖不能利用等多种突变体的出现属于同一DNA分子不同部位发生的突变，体现了基因突变具有随机性，D错误。4．玉米的籽粒颜色中，黄色和白色受一对位于9号染色体上的等位基因R/r控制，其中R基因控制黄色，r基因控制白色。如图表示某黄色籽粒植株的R、r基因在染色体上的位置，已知不含正常9号染色体的花粉不能参与受精。现让该黄色籽粒植株作为父本和白色籽粒植株杂交，后代中出现了少量的黄色籽粒植株，其原因不可能是父本在产生配子时（

）A．减数分裂前的间期，r基因突变为R基因B．四分体时期，R和r基因所在的片段发生交换C．减数分裂Ⅰ后期，9号染色体未正常分离D．减数分裂Ⅱ后期，9号染色体未正常分离【答案】D【分析】减数分裂过程：1、减数第一次分裂间期：染色体的复制；2、减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）。【详解】A、若减数分裂前的间期，r基因突变为R基因，则会产生可育的含R基因的花粉，从而产生黄色籽粒后代，A不符合题意；B、若四分体时期R和r基因所在的片段发生交换，则会使R基因交换到正常9号染色体上，从而产生可育的含R基因的花粉，B不符合题意；C、若减数分裂Ⅰ后期9号同源染色体未分离，则会产生基因组成为Rr的花粉，其含有正常9号染色体，因而可育，C不符合题意；D、若减数分裂Ⅱ后期9号染色体未正常分离，则会产生基因组成为RR或rr的花粉，由于基因组成为RR的花粉中不含正常9号染色体，所以不育，因此不会产生黄色籽粒后代，D符合题意。5．研究人员用γ射线处理二倍体野生型水稻的种子，从中筛选出一株矮生型单基因突变体，取其花粉进行离体培养，获得的植株中野生型：矮生型=1：1，从中选出矮生型植株。下列叙述正确的是（）A．水稻的野生型为显性性状，矮生型为隐性性状B．若想获得矮生型植株，只需在花粉阶段筛选后培养C．经花粉离体培养获得的矮生型植株为可育纯合子D．以该突变体为父本，测交后代中矮生型植株占50%【答案】D【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。【详解】A、分析题意，筛选出一株矮生型单基因突变体，取其花粉进行离体培养，获得的植株中野生型：矮生型=1：1，说明矮生型是杂合子，杂合子属于显性性状，故矮生型为显性性状，野生型是隐性性状，A错误；B、若想获得矮生型植株，需在花粉阶段筛选后还需用秋水仙素等进行染色体诱导加倍处理，B错误；C、经花粉离体培养获得的矮生型植株是单倍体，只含有一个染色体组，不是可育的纯合子，C错误；D、设相关基因是A/a，以该突变体Aa为父本，测交后代Aa×aa中矮生型植株占50%，D正确。6．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，每个染色体组中不含同源染色体B．二倍体植物的一个染色体组中的染色体数目可能和一个基因组中染色体数目相同C．二倍体植物的配子中的一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，但共同控制生物生长、发育等【答案】C【分析】细胞中的一组非同源染色体，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，这样的一组染色体叫作一个染色体组。【详解】A、二倍体是由含两个染色体组的受精卵发育形成的个体，二倍体植物的配子只含有一个染色体组，每个染色体组中不含同源染色体，A正确；B、二倍体植物的一个染色体组中的染色体数目可能和一个基因组中染色体数目相同，比如二倍体玉米（2n=20）一个染色体组中染色体数目为10条，玉米是雌雄同株植物，一个基因组中染色体数目也是10条，B正确；C、有些植物没有性染色体，如豌豆，因此二倍体植物的配子中的一个染色体组中不一定含有性染色体，C错误；D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此各染色体DNA的碱基序列不同，但共同控制生物的生长、发育等，D正确。7．水稻纯合品系甲、乙中与花粉育性相关的基因分别是A、A′，与某抗性相关的基因分别是B、B′。科学家将品系甲、乙进行杂交筛选出纯合品系丙、丁，过程及结果如下图。相关叙述正确的是（）A．培育品系丙、丁的原理是基因重组B．分子检测、筛选的目的是去除杂合子C．A、A′基因和B、B′基因位于两对同源染色体上D．F1产生含A′的可育花粉:含A的可育花粉为5:1【答案】ACD【分析】杂交育种：原理：基因重组；方法：通过基因分离、自由组合或连锁互换，分离出优良性状或使各种优良性状集中在一起。【详解】A、由题意知，培育品系丙、丁运用了杂交育种的方法，其原理是基因重组，A正确；B、最终构建的是花粉育性及某抗性相关的基因纯合的品系，所以分子检测筛选的目的应该是选出具有相关基因的子代，B错误；C、根据题干信息，与花粉育性相关的基因型数量之比为1∶6∶5，与抗性相关的基因型数量之比为1∶2∶1，若在同一条染色体上，二者的比例应该相同，则A、A′基因和B、B′基因位于两对同源染色体上，C正确；D、与花粉育性相关的基因型（AA∶AA′∶A′A′）数量之比为1∶6∶5，雌配子中A∶A′=1∶1，设雄配子中A∶A′=x∶y，雌雄随机结合后，x∶（x+y）∶y=1∶6∶5，所以A′可育花粉∶A可育花粉为5：1，D正确。8．某生物兴趣小组调查发现，种植同一玉米品种的甲、乙两个相邻地块中，与乙地块的玉米植株相比，甲地块的玉米植株茎秆粗壮、叶片肥厚且颜色浓绿有光泽。甲、乙两地块的水、肥等环境因素基本相同，二者的差异主要是由甲地块玉米喷洒BEM（一种发酵产品）所致。该小组成员认为此变异可能由以下三种情况引起：①BEM诱发了玉米基因（显性）突变；②BEM仅仅影响了基因的表达，并没有引起遗传物质的改变；③BEM诱导了玉米染色体数目加倍。为判断这些假设的合理性，小组成员根据所学知识展开讨论并确定了实验探究方案，请根据题意回答下列问题：(1)小组成员认为假设①不成立，从基因突变的特点角度分析原因是。(2)小组成员认为假设②可以成立，因为生物的性状是基因和环境共同作用的结果。为判定该假设是否正确，最简单可行的方法是。(3)小组成员认为假设③也可以成立，因为多倍体植株具有的特点。为判定该假设是否正确，可用两种简单的方法鉴定：方法一：；方法二：用杂交法，请写出实验方案：。【答案】(1)基因突变具有不定向性和低频性，喷洒BEM后，所有玉米不会发生同样的变异(2)让甲地块玉米自交得到F1，种植F1后不喷洒BEM，观察并记录F1植株的性状(3)茎秆粗壮、叶片和果实较大镜检法，取茎尖等分生组织制成装片，观察细胞染色体数目是否加倍让甲、乙两地块玉米杂交得到F1，判断F1是否高度不育【分析】根据题干信息，①BEM诱发了玉米基因突变（显性突变），将甲地玉米的种子再种植下去，观察子代玉米是否“茎秆粗壮，叶片肥厚且颜色浓绿有光泽”；②BEM仅仅影响了基因的表达，并没有引起遗传物质的改变；可将甲地产生的玉米种子再在甲地种植，但是不喷洒BEM，然后观察玉米的表现型，如果不出现“茎秆粗壮，叶片肥厚且颜色浓绿有光泽”，说明观点正确；③BEM诱发了玉米染色体数目加倍，可采用染色体观察法，即观察有丝分裂中期染色体数目是否加倍。【详解】（1）假设①（BEM诱发了玉米基因突变）不成立，原因是基因突变具有不定向性和低频性，喷洒BEM后，所有玉米不会发生同样的变异，因此不可能出现普遍优良性状。（2）假设②（BEM仅仅影响了基因的表达，并没有引起遗传物质的改变）可以成立，因为生物的形状是基因和环境条件共同作用的结果的结果，为确定该假设是否正确，简单的方法是将甲地产生的玉米种子再在甲地种植，让其自交得到F1，种植F1后不喷洒BEM，观察并记录F1植株的性状，如果不出现“茎秆粗壮，叶片肥厚且颜色浓绿有光泽”，说明观点正确。（3）假设③（BEM诱发了玉米染色体数目加倍）也可以成立，因为多倍体植株具有茎秆粗壮，叶片和果实都比较大的特点。为确定该假设是否正确，可用两种简单的方法鉴定：方法一：镜检法，取茎尖等分生组织制成装片，观察细胞染色体数目是否加倍，如果加倍，则观点正确；方法二：杂交法，让甲、乙两地块玉米杂交得到F1，判断F1是否高度不育，如果不可育，则观点正确。1．水稻（2N）中，有时会发现单体植株（2N—1），例如缺少一条6号染色体的个体，称为6号单体植株。利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析错误的是（

）杂交亲本实验结果6号单体（♀）×正常二倍体（♂）子代中单体占50%，正常二倍体占50%正常二倍体（♀）×6号单体（♂）子代中单体占5%，正常二倍体占95%A．6号单体的变异类型为染色体变异B．该变异类型可以作为进化的原材料C．将水稻（2N）的花药进行离体培养获得的幼苗均是单倍体植株D．由表中数据可知，染色体数目异常的雌配子有较高的致死率【答案】D【分析】染色体变异包括染色体结构、数目的改变．染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】A、单体变异类型属于染色体变异，属于可遗传的变异，可为进化提供原材料，A正确；B、单体变异类型属于染色体变异，属于可遗传的变异，可为进化提供原材料，B正确；C、将水稻（2N）的花药进行离体培养获得的幼苗是由配子直接发育而成，均是单倍体植株（N），C正确；D、6号单体（♂）×正常二倍体（♀）的后代中，子代中单体占5%，正常二倍体占95%，说明N—1型配子的雄配子育性很低，D错误。2．正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。（不考虑突变或互换）以下说法正确的是（

）A．形成图中配子的次级精母细胞中染色体数为13或12B．配子②与④可由同一个初级精母细胞分裂而来C．以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病：易感病=5：1D．以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5【答案】D【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。【详解】A、在减数分裂中，形成配子①③的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为13或者26（减数第二次分裂后期），形成配子②④的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为12或者24（减数第二次分裂后期），A错误；B、正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型是Aa；配子②同时产生的配子的基因型为AA，二者不能由同一个初级精母细胞分裂而来，B错误；C、该三体抗病水稻作父本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，三体抗病水稻产生的雄配子及比例为A：a=2：1，子代中抗病：感病=2：1，C错误；D、该三体抗病水稻作母本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子及比例为A：Aa：AA：a=2：2：1：1，子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。故选D。3．玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂合子，杂交种（F1）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂合子表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F2会出现杂种优势衰退现象。回答下列问题：(1)F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了等位基因分离，使F2出现一定比例的所致。(2)玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因（A、a）控制，现将若干大粒玉米杂交种子随机平均分为甲、乙两组，在相同条件下隔离种植，甲组进行（自交/随机传粉），乙组进行（自交/随机传粉），假设所有的种子均正常发育，理论上第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率（小粒所占比例）分别为1/2、3/4。(3)少一条4号染色体的单体玉米可以正常生活且能正常减数分裂，可用于遗传学研究，无4号染色体的玉米植株不能存活。玉米的抗病（E）对感病（e）是显性，位于某对常染色体上，现有感病正常植株、抗病纯合正常植株和纯合的抗病4号染色体单体植株作为实验材料，探究抗病基因是否位于4号染色体上。实验思路：用作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1中抗病植株与感病植株的比例。预测结果与结论：。【答案】(1)纯合子(2)随机传粉自交(3)纯合的抗病4号染色体单体植株与感病正常植株若F1中抗病植株与感病植株的比例为1∶0，则说明抗病基因不在4号染色体上；若F1中抗病植株与感病植株的比例为1∶1，则说明抗病基因在4号染色体上。【分析】1、杂种优势指F1杂合子表现出的某些性状优于亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合子或隐性纯合子均表现为衰退。2、基因的分离定律实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】（1）F1在减数分裂形成配子时发生了等位基因分离，使F2出现一定比例的纯合子，导致F2发生杂种优势衰退。（2）根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。若甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4AA