1、第20讲染色体变异课程内容核心素养提考能1.简述染色体结构变异和数目变异。2.搜集生物变异在育种上应用的事例。生命观念通过分析讨论对染色体结构和数目变异建立起进化与适应的观点科学思维通过分析讨论三种可遗传变异的异同点,培养归纳与概括、批判性思维能力。社会责任通过分析讨论生物变异在育种上应用的事例,培养学生将来服务社会的责任感。考点一染色体结构与数目的变异1.染色体结构的变异(1)类型(连线)(2)结果: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.染色体数目变异(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体。从形态、大小和功能看
2、,一个染色体组中所含的染色体各不相同。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。3.单体体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵特点(1)植株弱小(2)高度不育(1)茎秆粗壮(2)叶、果实、种子较大(3)营养物质含量丰富体细胞染色体组数1或多个2个3个1.染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体易位与交叉互换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显微镜下观察不到(2)染色体结构变异与基因突变的判断2.三种方法确定染色体组数量
3、(1)染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有4个染色体组。(2)等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)公式法染色体组数,如图中有4个染色体组。3.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体4.据图分析相关变异(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是什么?它们属于何类变异?提示图甲发生了非同源染色体间片段的交换,图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换,前者属染色体结构变异中的“易位”,后者则属于交叉互换型基因重组。(2)图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的?它们分别属于何类变异?能在光镜下观察到的是。提
4、示与图中两条染色体上的基因相比推知:染色体片段缺失染色体片段的易位基因突变染色体中片段倒位均为染色体变异,可在光学显微镜下观察到,为基因突变,不能在显微镜下观察到。(3)图丙中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序?提示图丙中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。教材高考1.判断正误(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少(2016全国,T32,节选)()(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,也可发生以染色体为单位的变异(2016全国,T32,节选)()提示(1)(
5、2)2.深挖教材(1)教材P85图55:基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别?提示基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化,该基因还存在,只是变为原来的等位基因;而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化,在光学显微镜下能观察到。(2)教材P8687图58和图59: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。染色体结构变异的判断1.(201811
6、月浙江选考)某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是()A.染色体断片发生了颠倒B.染色体发生了断裂和重新组合C.该变异是由染色单体分离异常所致D.细胞中的遗传物质出现了重复和缺失解析图示两条染色体是非同源染色体,发生了易位,A错误;图示两条染色体先发生断裂,后发生了片段的重新组合,B正确;染色单体分离异常将导致染色体数目变异,而非染色体结构变异,C错误;细胞中的遗传物质未发生重复和缺失,D错误。答案B2.(2019山东济南模拟)如图分别表示不同的变异类型,基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A.图中4种变异中能够遗传的变异是B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变
7、异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期解析可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。由图可知,为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,属于基因重组;为非同源染色体之间交换片段,属于染色体结构变异中的易位;发生了碱基对的增添,属于基因突变;为染色体结构变异中的缺失或重复,C正确。答案C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
8、变异;DNA分子上若干碱基对的缺失、增添,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。染色体组与染色体数目变异及其与其他变异的比较3.(201811月浙江选考)某二倍体高等动物(2n6)雄性个体的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是()A.形成该细胞
9、过程中发生了基因突变和染色体变异B.该细胞含有3个四分体,6条染色体,12个DNA分子C.该细胞每条染色体的着丝粒都连有两极发出的纺锤丝D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY解析本题考查的是减数分裂和变异。由图可知,A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上,没有体现基因突变,A错误;该细胞为减数第一次分裂后期的图像,此时没有四分体,DNA主要分布在染色体上,细胞质中也含有少量DNA,所以细胞中DNA分子数大于12,B错误;该细胞为动物细胞,纺锤丝由中心体发出,C错误;据图可知,可形成4种配子,D正确。答案D4.(2019山东青岛模拟)视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌
10、基因,杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中,一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制,下列分析正确的是()A.1是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)B.2可能是由分裂时染色体分离不正常而导致纯合子(rr)的产生C.1、2、3、4的变异都可以通过显微镜观察出来D.1、2、3、4的变异有的对身体有利,有的对身体不利解析视网膜母细胞增殖方式是有丝分裂,1是有丝分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r),A错误;2可能是有丝分裂后期染色体分离不正常而
11、导致的,B正确;4属于基因突变,显微镜下观察不到,1、3的变异可以通过显微镜观察出来,C错误;据题干可知,图中无论哪种变异都会形成纯合子(rr)或半合子(r),对身体都是有害的,D错误。答案B“四法”判断生物变异的类型(1)生物类型推断法(2)细胞分裂方式推断法(3)显微镜辅助推断法(4)变异水平推断法围绕变异的类型考查科学探究5.(20184月浙江选考)为研究某种植物3种营养成分(A、B和C)含量的遗传机制,先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对野生型进行基因敲除突变实验,经分子鉴定获得3个突变植株(M1、M2、M3),其自交一代结果见下表,表中高或低指营养成分含量高或低。植株(表现型
12、)自交一代植株数目(表现型)野生型(A低B低C高)150(A低B低C高)M1(A低B低C高)60(A高B低C低)、181(A低B低C高)、79(A低B低C低)M2(A低B低C高)122(A高B低C低)、91(A低B高C低)、272(A低B低C高)M3(A低B低C高)59(A低B高C低)、179(A低B低C高)、80(A低B低C低)下列叙述正确的是()A.从M1自交一代中取纯合的(A高B低C低)植株,与M2基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中只出现(A高B低C低)和(A低B低C高)两种表现型,且比例一定是11B.从M2自交一代中取纯合的(A低B高C低)植株,与M3基因型相同的植株杂交,理论上
13、其杂交一代中,纯合基因型个体数杂合基因型个体数一定是11C.M3在产生花粉的减数分裂过程中,某对同源染色体有一小段没有配对,说明其中一个同源染色体上一定是由于基因敲除缺失了一个片段D.可从突变植株自交一代中取A高植株与B高植株杂交,从后代中选取A和B两种成分均高的植株,再与C高植株杂交,从杂交后代中能选到A、B和C三种成分均高的植株解析本题考查的是自由组合定律的应用。野生型自交,子代全部为野生型,则野生型植株全为纯合子。M1突变体自交后代,表现型比例为9(A低B低C高)3(A高B低C低)4(A低B低C低);M2突变体自交后代,表现型比例为9(A低B低C高)3(A低B高C低)4(A高B低C低);
14、M3突变体自交后代,表现型比例为9(A低B低C高)3(A低B高C低)4(A低B低C低)。可知:每个突变体都是杂合子自交。三个突变体不同,可推测三对基因共同决定A、B、C三种营养成分含量高低,表现型(A低B低C高)占9/16,则其基因型为A_B_C_,因此野生型基因型为AABBCC。于是:M1(AaBBCc)突变体自交后代,9/16(A_BBC_)、4/16(A_BBcc、aaBBcc)、3/16(aaBBC_);M2突变体自交后代,9/16(A_B_CC)、3/16(A_bbCC)、4/16(aaB_CC、aabbCC);M3突变体自交后代,9/16(AAB_C_)、3/16(AAbbC_)、
15、4/16(AAB_cc、AAbbcc)。于是基因A、B、和基因C之间存在相互影响。若A、C显性基因同时存在,性状决定于C的显隐性;若A、C只有一个显性基因存在,或两者都不存在,性状均为隐性。M1自交一代中取纯合的(A高B低C低aaBBCC)植株与M2基因型(AaBbCC)相同的植株杂交,杂交一代中只出现(A高B低C低aaBbCC、aaBBCC)和(A低B低C高AaBbCC、AaBBCC)两种表现型,且比例一定是11,A正确;M2自交一代中取纯合的(A低B高C低AAbbCC)植株,与M3基因型(AABbCc)相同的植株杂交,杂交一代中,纯合基因型杂合基因型AAbbCC(AABbCCAABbCcA
16、AbbCc)13,B错误;M3某对同源染色体有一小段没有配对,可能是由于基因敲除缺失片段,也可能是染色体结构变异的片段缺失,C错误;突变体A、B高植株,无显性基因,则C性状为隐性,不可能得到三种成分均高的植株,D错误。答案A6.(2019山东K12联盟)果蝇为XY型性别决定,与人的性别决定方式不同的是,果蝇由受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况。受精卵中性染色体组成发育情况XX、XXY雌性、可育XY、XYY雄性、可育XXX、YO(没有X染色体)、YY胚胎期死亡XO(没有Y染色体)雄性、不育已知果蝇中红眼(A)对白眼(a)为显性,基因位于X染色体某一片
17、段上,若该片段缺失则X染色体记为X,其中XX为可育雌果蝇,XY因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1,发现F1中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F2。根据F2性状判断该白眼雌果蝇产生的原因:(1)若子代,则是由亲代配子基因突变所致;(2)若子代,则是由X染色体片段缺失所致;(3)若子代,则是由染色体数目变异所致。解析红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交,正常情况下产生的后代是红眼雌果蝇(XAXa)白眼雄果蝇(XaY)11。现在出现一只例外白眼雌果蝇,其染色体及其基因组成可能为XaXa或XaX或XaXaY。若为X
18、aXa,则子代雄果蝇全为白眼,雌果蝇全为红眼,且雌雄果蝇数量之比为11,这种情况是由亲代配子基因突变所致;若为XaX,则子代雄果蝇全为白眼,雌果蝇全为红眼,且雌雄果蝇数量之比为21,这种情况是由X染色体片段缺失所致;若为XaXaY(可产生的配子及其比例为XaXaYXaXaY2211),则子代红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇4114(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状),这种情况是由性染色体数目变异所致。答案(1)白眼雄果蝇红眼雌果蝇11(2)红眼雌果蝇白眼雄果蝇21(3)红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇4114(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状)变异类型的探究思路考点二变异在
19、育种中的应用1.杂交育种(1)原理:基因重组(2)过程:选择具有不同优良性状的亲本杂交获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型优良品种。(3)优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点:获得新品种的周期长。2.诱变育种(1)原理:基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(4)缺点:有利变异个体往往不多,需处理大量材料。3.单倍体育种(1)原理:染色体(数目)变异。(2)方法(3)优点:明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子。(4)缺点:技术复杂。4.多倍体育种(1)方法:用秋水仙素或低温处理。(2)处理材料
20、:萌发的种子或幼苗。(3)原理(4)实例:三倍体无子西瓜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。1.根据育种程序图识别育种名称和过程(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法:A杂交,D自交,B花药离体培养,C秋水仙素处理,E诱变处理,F秋水仙素处理,G转基因技术,H脱分化,I再分化,J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判断:“亲本新品种”为杂交育种,“亲本新品种”为单倍体育种,“种子或幼苗新品种”为诱变育种,“种子或幼苗新品种”为多倍体育种,“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子新品种”为基因工程育种。2.有关
21、生物育种的两点归纳(1)据不同育种目标选择不同育种方案:育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种杂交育种对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程育种让原品系产生新性状诱变育种使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种(2)根据提供的材料选择合适的育种方法有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。实验植物若为营养繁殖类,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。实验材料若为原核生物,则不能运用杂交育种,细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。动物育种时,只能选相同性状的个体相互交配,待性状分离后筛选,然后用测交方法检测纯合子,这是由于
22、动物大多是雌雄异体,不能“自交”。3.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,表示培育水稻新品种的过程,请分析:(1)图中哪种途径为单倍体育种?其为什么能缩短育种年限?提示图中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)图中哪一标号处需用秋水仙素处理?应如何处理?提示图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体加倍。(3)的育种原理分别是什么?提示的育种原理为基因突变,的
23、育种原理为染色体变异。(4)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过程所示的杂交育种,但育种周期较长;最难以达到育种目标的途径为过程。(5)杂交育种选育从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。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出现该性状个体即可。(6)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。教材高考1.判断正误现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育
24、纯合的抗病矮茎品种。(1)若采用诱变育种,在射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有不定性、低频性和多害性。(2015浙江高考,节选改编)()(2)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体,再经连续自交等纯合化手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。(2015浙江高考,节选改编)()提示(1)(2)2.深挖教材(1)结合教材P9899和图61回答:动物中优良品种的选育与植物的杂交育种有什么不同?提示植物的杂交育种一般需要连续自交,既保留了优良品种又能不断提高纯合比例;动物如果需要获得双隐性个体,一旦出现即是所需,如果需要获得显性个体,可以通过一次测交
25、实验来鉴定其是否为纯合优良品种,与植物有较大区别。(2)结合教材P100回答:大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,如何设计育种方案?提示大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状需采用诱变育种。围绕育种方式考查生命观念与科学思维1.(20184月浙江选考)将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中,培育成耐低温的西红柿新品种。这种导入外源基因的方法属于()A.杂交育种 B.转基因技术C.单倍体育种 D.多倍体育种解析本题考查的是生物变异在生产应用中的转基因技术育种。转基因技术是指利用分子生物学和基因工程的手段,将某生物的基因(海鱼的抗冻基因)转移到其他生物物种(西红柿)中,使其出现原物种不具
26、有的新性状的技术;杂交育种是利用基因重组原理,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;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称为单倍体育种;利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生叫多倍体育种。答案B2.(2019山东名校联盟)如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是()A.和都可用秋水仙素处理来实现B.若是自交,则产生AAAA的概率为 1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物种D.若是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87解析和都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍,A正
27、确;植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AAAaaa141,所以AAaa自交产生AAAA的概率1/61/61/36,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正确;该生物一个染色体组含有染色体58229(条),所以三倍体植株体细胞中染色体数为29387(条),D正确。答案B围绕育种方案的设计考查科学探究3.中国是世界上最大的茄子生产国,为培养优良品种,育种工作者应用了多种育种方法。请回答下列问题。(1)茄子晚开花(A)对早开花(a)为显性,果实颜色有深紫色(BB)、淡紫色(Bb)与白色(bb)之分,两对基因自由组合。为培育
28、早开花深紫色果实的茄子,选择基因型为AABB与aabb的植株杂交,F1自交得到的F2中有种表现型,其中早开花深紫色果实的植株所占比例为。(2)青枯病是茄子的主要病害,抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性,基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料,培育纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子,则主要步骤如下:第一步,种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT),取其花药离体培养,获得基因型为的子代。第二步,以基因型为的茄子作为亲本杂交,得到F1(AaTt)。第三步,请选出你认为最合适的育种
29、方法(杂交育种、多倍体育种、单倍体育种),并用遗传图解或文字简要描述育种过程。解析(1)亲本基因型为AABB与aabb的植株杂交,F1为AaBb自交得到的F2中有9种基因型。根据题干中基因型和表现型的关系,子代中应有236种表现型。早开花深紫色aaBB果实的植株所占比例为1/41/41/16。(2)第一步,种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT),取其花药离体培养,获得基因型为AATT的单倍体植株。然后以基因型为aatt和AATT的茄子作为亲本杂交,得到F1即AaTt。因为要获得的是aaTT的植株,可以让F1自交,获得早开花、抗青枯病茄子,然后让其连续自交直至不发生性状分离为止。或者
30、用单倍体育种方法,取其花药进行离体培养,然后用秋水仙素进行染色体数目加倍,获得早开花、抗青枯病茄子即为稳定遗传的二倍体。遗传图解。(略)答案(1)61/16(2)AATTaatt与AATT杂交育种或单倍体育种澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1混淆“三体”与“三倍体”点拨三倍体是指由受精卵发育而成,体细胞中含三个染色体组的个体,其每种形态的染色体为“三条相同”(如图1所示);三体则是二倍体(含两个染色体组),只是其中某形态的染色体“多出了一条”而成为3条,其余染色体均为两两相同(如图2所示)。易错点2误认为单倍体只含一个染色体组或认为含多个染色体组者均为多倍体点拨单倍体强调的是由配子发育而
31、来的个体,其细胞中染色体组数取决于配子中所含染色体组数,可能为1组、2组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体还是多倍体取决于其发育起点是“配子”还是受精卵,若为前者,一定是单倍体,若为后者,一定是多倍体。易错点3混淆“可遗传变异”与“可育”点拨“可遗传变异”“可育”:三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异其遗传物质已发生变化,若将其体细胞培养为个体,则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。易错点4对染色体组与基因组区分不清点拨染色体组:二倍体生物配子中的一组染色体。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
32、;对于无性染色体的生物,其基因组与染色体组相同。易错点5对几种育种方式区分不清单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗,多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。诱变育种:多用于植物和微生物,一般不用于动物的育种。杂交育种: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,则只要出现该性状个体即可。深度纠错1.(针对易错点1)某些类型的染色体结构或数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于()A.三倍体、染色体片
33、段增加、三体、染色体片段缺失B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体解析a中个别染色体多了一条,属于三体;b中染色体片段4增加;c中染色体组有三个,可能为三倍体;d中一条染色体缺失3、4片段。答案C2.(针对易错点2)如图所示细胞中所含的染色体,下列有关叙述正确的是()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,是单倍体解析图a为
34、有丝分裂后期,含有4个染色体组;图b有同源染色体,含有3个染色体组,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;图c中有同源染色体,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;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。答案C3.(针对易错点3)2N4N3N可以表示利用二倍体西瓜(2N)培育出三倍体无子西瓜(3N)过程中染色体数目的变化情况,下列说法正确的是()A.染色体数目从4N3N培育过程中需要使用秋水仙素B.三倍体西瓜之所以无子,是因为不能正常完成减数
35、分裂和受精作用C.培育三倍体无子西瓜的过程中发生的变异属于不可遗传变异D.三倍体无子西瓜不能由受精卵发育而来解析秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,4N3N表示四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交培育出三倍体西瓜的过程,该过程中不需要使用秋水仙素;三倍体西瓜无子的原因是在减数分裂过程中联会紊乱,很难形成可育配子,因此不能正常完成受精作用;培育三倍体无子西瓜应用的原理是染色体数目变异,属于可遗传变异;三倍体无子西瓜是用四倍体的西瓜作母本,二倍体的西瓜作父本,经过受精培育出的。答案B4.(针对易错点4)人类染色体组和人类基因组的研究对象各包括哪些染色体()46条染色体22条常染色体X染色
36、体或22条常染色体Y染色体22条常染色体X、Y染色体44条常染色体X、Y染色体A.B.C.D.解析人类精子或卵细胞所含全部染色体为一个染色体组,即22条常染色体X染色体或22条常染色体Y染色体,即;人体细胞共有23对染色体,前122对为常染色体,每对常染色体所含的基因种类一般相同,只需测定其中一条染色体即可;第23对为性染色体,男性的性染色体为X和Y,这两条性染色体具有不同的基因和碱基序列,因此都需要测定。所以,人类基因组的研究对象为22条常染色体X、Y染色体,即,故选C。答案C5.(针对易错点5)下列有关几种常见育种方法的叙述,错误的是()A.在杂交育种中,一般从F2开始选种,因为从F2开始
37、发生性状分离B.在多倍体育种中,一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C.在单倍体育种中,一般先筛选F1花粉类型再分别进行花药离体培养获得单倍体D.在诱变育种中,最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子解析通过杂交将控制优良性状的基因集中到F1中,F1自交,F2会出现性状分离,因此可从F2开始筛选出人们需要的新品种。在多倍体育种中,用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗,秋水仙素或低温能抑制纺锤体形成,从而使子代染色体不能平分到两极,细胞中的染色体数目加倍。在单倍体育种中,一般不对花粉进行筛选,而是直接对所取的全部花药离体培养获得单倍体。在诱变育种中,通常只是一条染色体上的基因发生突变,最初获得的显性
38、优良性状个体一般是杂合子。答案C随堂真题&预测1.(2017江苏高考,19)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配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后代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同D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子解析同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期,A错误;由于异常联会,形成染色体数目异常的配子,自交后代会出现染色体数目变异的个体,B正确;经过减数分裂可以成多种不同类型的配子,该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同,C错误;由于减数分裂可形成杂合的配子则该植株花药培养加倍
39、后的个体可为杂合子,D错误。答案B2.(201811月浙江选考)正常女性体细胞有丝分裂某时期的显微摄影图如图,该图可用于核型分析。下列叙述正确的是()A.该图为女性染色体组型图B.该细胞处于有丝分裂前期C.图中染色体共有23种形态D.核型分析可诊断单基因遗传病解析该图为有丝分裂中期的染色体显微摄影图,需要对显微照片上的染色体进行测量,根据染色体的大小、形状和着丝粒的位置等特征,通过剪贴,将它们配对、分组和排队,最后才能形成染色体组型的图像,A、B错误;女性染色体组成为22对常染色体和一对同型的性染色体,因此共有23种形态,C正确;核型分析可用来判断染色体异常遗传病,D错误。答案C3.(2020
40、选考预测)绣球花是园艺上一种常见的花,同基因型植株,花瓣细胞液泡中含有色素的情况受土壤酸碱度的影响。科学家欲培育新品种的绣球花,利用绣球花的枝条扦插繁殖与利用绣球花进行单倍体育种所产生的后代中,都出现了花色变异植株,关于其变异的叙述错误的是()A.二者的变异来源可能都是染色体变异B.前者的变异来源可能是染色体变异,后者的变异来源可能是基因重组C.前者的变异一定可遗传,后者的变异一定不可遗传D.前者的变异来源一定不是基因重组,后者的变异可能是环境导致的解析扦插为无性繁殖,细胞进行有丝分裂,该过程不会发生基因重组,可能发生染色体变异,单倍体育种一般需植株经减数分裂产生花粉,这一环节可发生基因重组,
41、也可发生染色体变异,A、B正确;根据题干信息可知,花色的表现型会受环境影响,若二者花色表现型的改变是环境引起的,而其遗传物质并未改变,则二者的变异均不可遗传,C错误,D正确。答案C4.(2014全国卷,32)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,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有优良性状的新品种。(2)杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗
42、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;其余两个条件是_。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验,请简要写出该测交实验的过程。_。解析(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种,从题意知,抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔遗传定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,才遵循基因的自由组合定律。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆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,如果后代出现抗病高秆感病高秆抗病矮秆感病矮秆1111的性状分离比,则可说明这两对基因的遗传遵循
43、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;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交,产生F1,让F1与感病矮秆植株杂交(时间:35分钟)1.下图显示了染色体及其部分基因,对过程最恰当的表述分别是()A.缺失、交叉互换、倒位、重复B.易位、倒位、交叉互换、重复C.缺失、倒位、基因突变、易位D.倒位、易位、基因突变、重复解析根据题意和图示分析可知:图中与正常染色体相比较缺失了一段染色体导致基因R缺失,属于染色体结构变异中的缺失,图中F基因所在染色体片段与h基因所在染色体片段的位置发生颠倒,属于染色体
44、结构变异中的倒位,图h基因变为H基因,属于基因突变,图中染色体着丝点右侧的片段发生改变,说明与非同源染色体发生交换,属于染色体结构变异中易位。答案C2.(2019山东烟台模拟)下列相关的表述错误的是()A.单倍体生物的体细胞内也可能存在同源染色体B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C.某二倍体西瓜幼苗的体细胞中可能存在等位基因D.秋水仙素是通过影响纺锤体的形成使染色体加倍解析单倍体是指由配子发育而来的个体,细胞可能有两个或多个染色体组,也可能存在同源染色体,如四倍体的单倍体。所以单倍体生物的体细胞内也可能存在同源染色体,A正确;三体是指细胞中某种染色体是三条,不是三个染色体组,B错误
45、;某二倍体西瓜幼苗的体细胞中可能存在等位基因,C正确;秋水仙素作用是抑制纺锤体的形成使染色体加倍,D正确。答案B3.(2019山东青岛模拟)下列关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察C.若某植株的基因型为BB,则该植株产生的突变体的基因型只能为BbD.X射线照射不仅会引起基因突变,也会引起染色体结构变异解析同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换属于基因重组,A错误;用光学显微镜观察可以发现染色体结构变异,但是观察不到基因突变,B错误;基因突变是不定向的,因此突变体的基因型可能是Bb、Bb
46、1、Bb2等,C错误;X射线照射不仅会引起基因突变,也会引起染色体结构变异,D正确。答案D4.(2019北京通州模拟)下列有关育种的叙述,正确的是()A.杂交育种所选双亲必须是纯合子B.诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃C.多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗D.单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变解析杂交育种的双亲可以为杂合子,A错误;诱变育种所得的植株若不出现预期性状,可能为杂合子,下一代有可能会出现预期性状,B错误;多倍体的获得方法有低温诱导和秋水仙素处理,C正确;单倍体育种的原理为染色体变异,D错误。答案C5.下图为某植物育种流程图。下列相关叙述错误的是()A.子代的选育过程一定要自交选
47、育多代B.子代和选育的原理为基因重组C.子代保持了原种的遗传特性D.子代可能发生了基因突变解析通过杂交育种得到的子代,若具有的优良性状是显性性状,则需要自交选育多代,若具有的优良性状是隐性性状,则可直接选种,A错误;子代是通过转基因技术培育而成,子代是通过杂交育种培育而成,二者培育的原理均为基因重组,B正确;子代是通过无性繁殖培育而成,无性繁殖能够保持原种的遗传稳定性,C正确;子代通过诱变育种培育而成,子代的产生可能是基因突变,也可能是发生了染色体变异,D正确。答案A6.(2019山东烟台模拟)玉米子粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体花粉不能参与受精
48、作用。请结合相关知识分析回答:(1)现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲,其细胞中9号染色体如图一。植株甲的变异类型属于。为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1。如果F1表现型及比例为,则说明T基因位于异常染色体上。(2)以植株甲为父本,正常的白色子粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色子粒植株乙,其染色体及其基因组成如图二。该植株出现的原因可能是未分离。植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极,并最终形成含1条和2条9号染色体的配子。植株乙可产生种基因型的配子,若以该植株为母本进行测交,则子代的表现型及比例为。解析(1)根据题干信息可
49、知,植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的缺失。为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1。如果T基因位于异常染色体上,则能够受精的花粉只有t,则F1表现型及比例为黄色Tt白色tt11。(2)由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用,即含有T的精子不能参与受精作用,所以黄色籽粒植株乙(Ttt)中有一个t来自母本,还有T和t都来自父本,由此可见,该植株出现的原因是由于父本减数分裂过程中同源染色体未分离。图二中的植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机的移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子,所以可产生的配子有T、Tt、tt、t四种,比例为12
50、12;若以该植株为母本与tt进行测交,后代基因型及其比例为TtTttttttt1212,因此后代的表现型及其比例为黄色白色11。答案(1)染色体结构变异/染色体片段缺失黄色白色11(2)父本减数分裂过程中同源染色体4黄色白色117.(2019北京四中模拟)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。两只性染色体正常的白眼果蝇产下的后代中,出现了一只性染色体异常的白眼雌果蝇(XrXrY),分析其原因不可能是()A.雄果蝇在减数第一次分裂过程中,性染色体没有分离B.雄果蝇在减数第二次分裂过程中,性染色体没有分离C.雌果蝇在减数第一次分裂过程中,性染色体没有分离D.雌果蝇在减数第二次分裂过程中,性染
51、色体没有分离解析雄果蝇在减数第一次分裂过程中,性染色体没有分离,会形成基因型为XrY的异常精子,与正常卵细胞(Xr)结合产生白眼雌果蝇(XrXrY),A正确;雄果蝇在减数第二次分裂过程中,性染色体没有分离,会形成基因型为XrXr或YY的异常精子,与正常卵细胞(Xr)结合产生后代为XrXrXr(死亡)或XrYY,不可能产生基因型为XrXrY的后代,B错误;雌果蝇在减数第一次分裂过程中,性染色体没有分离,会形成基因型为XrXr的异常卵细胞,与正常精子Y结合会产生白眼雌果蝇(XrXrY),C正确;雌果蝇在减数第二次分裂过程中,性染色体没有分离,会形成基因型为XrXr的异常卵细胞,与正常精子Y结合会产
52、生白眼雌果蝇(XrXrY),D正确。答案B8.(2019山东济南模拟)家蚕的2号染色体(属于常染色体)分布基因S(黑缟斑)和s(无斑)、基因Y(黄血)和y(白血)。假定减数分裂时2号染色体不发生交叉互换,用X射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异,具有该变异的家蚕交配产生的子代中:黑缟斑白血无斑白21。下列相关叙述错误的是()A.X射线照射后发生的变异为染色体结构变异B.缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同C.具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有3种基因型D.乙图的家蚕减数分裂时,含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对解析分析图解,用X射线处理蚕卵后,Y基因所在的染色体片段丢失,该变异属于
53、染色体结构变异中的缺失,A正确;由于两对基因完全连锁,该变异类型的一对家蚕交配,产生的配子基因型及比例为Ssy11,配子随机结合后代基因型及比例应为SSSsyssyy121,表现型分别为黑缟斑、黑缟斑白血、无斑白血,根据题干后代比例可知,SS由于缺少血色基因而致死,即说明缺失杂合体和缺失纯合体的存活率不等,B错误;甲图SsYy的家蚕产生的配子种类有SYsy11,该种基因型的家蚕交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型,C正确;含S的染色体区段与含s的染色体区段属于同源区段,因此乙图的家蚕减数分裂时,含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对,D正确。答案B9.(2019山
54、东K12联盟)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法中错误的是()A.配子一的变异属于基因重组,发生在减数第一次分裂过程中B.配子二发生了染色体变异,最可能发生在减数第二次分裂过程中C.配子三发生了染色体易位,原因可能是基因b转移到非同源染色体上D.配子四的变异属于基因突变,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失解析如图示可知:该生物的基因型为AaBb,这两对基因的遗传遵循自由组合定律,配子一产生的原因是在减数第一次分裂后期,非同源染色体上非等位基因发生了自由组合,这属于基因重
55、组的来源之一,A正确;配子二形成的原因是:在减数第二次分裂后期,携带有基因A的两条姐妹染色单体分开后所形成的两条子染色体未分离,这属于染色体变异,B正确;a和b是位于非同源染色体上的非等位基因,而在形成的配子三中,基因a和b是位于同一条染色体上的,究其原因可能是b基因所在的染色体片段转移到a基因所在的非同源染色体上,该变异属于染色体结构变异中的易位,C 正确;配子四产生的原因可能是:染色体复制时发生错误导致基因A或a所在的染色体片段缺失,此种变异属于染色体变异,D错误。答案D10.(2019北京海淀模拟)一只杂合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交,产生一只三体长翅雄果蝇,其基因可能为AAa或Aaa
56、。已知三体在减数分裂过程中,三条中随机两条配对,剩余一条随机分配至细胞一极。为确定该三体果蝇的基因组成(不考虑基因突变),让其与残翅雌果蝇测交,下列说法正确的是()A.AAa产生的原因只能为父本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开B.Aaa产生的原因只能为母本减数第一次分裂时姐妹染色单体没有分开C.如果后代表现型比例为长翅残翅51则该三体果蝇的基因组成为AaaD.如果后代表现型比例为长翅残翅11则该三体果蝇的基因组成为AAa解析根据题意可知,一只杂合长翅雄果蝇(Aa)与一只残翅雌果蝇(aa)杂交,若产生基因型为AAa的三体,a来自母本,则AA来自父本,原因是父本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有
57、分开,A正确;基因型为Aaa的三体产生的原因可能有两种:Aaa由含有a基因的卵细胞和含有Aa基因的精子结合形成的受精卵发育而来,Aaa由含有aa基因的卵细胞和含有A基因的精子发育而来。中含有Aa基因的精子产生的原因是父本减数第一次分裂时含有A、a基因的同源染色体没有分离(减数第二次分裂正常),中含有aa基因的卵细胞产生的原因是母本减数第一次分裂时含a、a基因的同源染色体没有分开,或是减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开,B错误;如果该三体果蝇的基因组成为Aaa,产生的配子类型及比例是AaaAaa1122,与残翅雌果蝇(aa)测交,后代的基因型及比例为AaaaaAaaaa1122,则长翅残翅11
58、,C错误;如果该三体果蝇的基因组成为AAa,产生的配子类型及比例是AAaAaA1122,与残翅雌果蝇(aa)测交,后代的基因型及比例为AAaaaAaaAa1122,则长翅残翅51,D错误。答案A11.(2019山东青岛模拟)玉米(2n20)是我国种植面积最大的作物。在遗传学及农作物育种上具有极大的研究价值。(1)玉米作为遗传学实验材料的优点有_。(2)欲测定玉米基因组的序列,需对条染色体进行DNA测序。(3)单倍体玉米在分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。(4)在生产中使用的玉米品种,都是具有优良性状的杂合子,现有长果穗白粒和短果穗黄粒品种,请设计快速的育种方案以实现长期培育长果穗黄
59、粒品种的目的,(长果穗对短果穗是显性,用H/h表示相关基因。黄粒对白粒是显性,用F/f表示相关基因)。_。解析(1)玉米具有材料易获得、生长周期短、易于去雄、子代多、相对性状易于区分等优点,因此常常作为遗传学的实验材料。(2)根据题干分析可知,测定玉米基因组的序列时,需对10条染色体进行DNA测序。(3)单倍体玉米没有同源染色体,因此在减数分裂过程中无法联会,导致配子中无完整的染色体组。(4)根据题意分析,已知玉米品种都是具有优良性状的杂合子,则该实验的目的是利用长果穗白粒(Hhff)和短果穗黄粒(hhFf)品种,获得长果穗黄粒(HhFf)品种,若要达到长期培育长果穗黄粒品种的目的,应该先获得
60、HHff和hhFF品种,具体实验方案如下:分别种植长果穗白粒(Hhff)、短果穗黄粒(hhFf)玉米,性成熟后,分别取其花药离体培养至单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子,分别自交,选择长果穗白粒 (HHff)、短果穗黄粒(hhFF)玉米分别留种。分别种植长果穗白粒(HHff)、短果穗黄粒 (hhFF)玉米,选择一部分玉米进行杂交,获得长果穗黄粒(HhFf)的杂合子品种。其余另一部分玉米进行自交,获得长果穗白粒(HHff)、短果穗黄粒(hhFF)玉米分别留种。答案(1)材料易获得、生长周期短、易于去雄、子代多、相对性状易于区分等(2)10(3)减数染色体组(4)分别种植长果穗白粒(H
61、hff)、短果穗黄粒(hhFf)玉米,性成熟后,分别取其花药离体培养至单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子,分别自交,选择长果穗白粒 (HHff)、短果穗黄粒(hhFF)玉米分别留种。分别种植长果穗白粒(HHff)、短果穗黄粒 (hhFF)玉米,选择一部分玉米进行杂交,获得长果穗黄粒(HhFf)的杂合子品种。其余另一部分玉米进行自交,获得长果穗白粒(HHff)、短果穗黄粒(hhFF)玉米分别留种。亮剑高考13生物变异类型的判断(时间:15分钟)规律方法1.可遗传变异与不可遗传变异的判断方法2.基因突变和基因重组的判断方法3.染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据:光学显微镜下能观察
62、到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。(2)具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到减前期进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。4.根据题意确定图中变异的类型(1)若为有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。(2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。(3)若题目中间造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异中的最根本来源基因突变。(4)若题目中有分裂时期提示,如减前期造成的则考虑交叉互换,间期造成的则考虑基因突变。方法体验1.(2019山东德州期中)某白花品系中出现一紫花变异植株,将该紫花植株自交
63、所结的种子种植后,长出的126株新植株中有46株开白花,下列叙述正确的是()A.该变异为环境引起的不可遗传变异B.该变异不可能是染色体变异C.紫花自交子代中出现白花是基因重组的结果D.可以通过连续自交提高紫花植株的纯合度解析由题意可知紫花植株自交后代中紫花白花约为21,后代还有紫花,说明该变异可以遗传,A错误;该变异可能是染色体变异也可能是基因突变的结果,B错误;如果该性状是一对等位基因控制的,白花的出现是雌雄配子随机结合的结果,不属于基因重组,C错误;该变异的紫花肯定是杂合子,要提高紫花植株的纯合度可以通过连续自交,D正确。答案D2.果蝇的棒眼基因(B)和野生正常眼基因(b)只位于X染色体上
64、,B和b指导合成的肽链中只有第8位的氨基酸不同。研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系XhBXb(如图所示)。h为隐性致死基因且与棒眼基因B始终连锁在一起,B纯合(XhBXhB、XhBY)时能使胚胎致死。下列说法错误的是()A.B是b的等位基因,B可能是分裂间期时碱基对替换导致的B.h基因的转录场所只能是细胞核,翻译场所只能是核糖体C.次级精母细胞中移向两极的X染色体分别携带B、b基因,可能是基因重组导致的D.该品系的棒眼雌果蝇与野生正常眼雄果蝇杂交,F1不会出现棒眼雄果蝇解析B和b指导合成的肽链中只有第8位的氨基酸不同,B是碱基对替换导致的,基因突变通常发生在分裂间期,A正确;h基因在染色体上,是
65、核基因,其转录场所只能是细胞核,翻译的场所都是核糖体,B正确;B、b基因在X、Y染色体的非同源部分,Y染色体上没有对应的基因,不可能是基因重组中的交叉互换,C错误;棒眼雌果蝇的基因型为XhBXb,野生正常眼雄果蝇基因型为XbY,F1中XhBY致死,不出现棒眼雄果蝇,D正确。答案C3.(原创)如图为豌豆某条染色体部分基因的排布示意图,分别代表四个基因序列,最短的序列包括2 000个碱基对。下列相关叙述正确的是()A.如果基因序列整体缺失,则最有可能发生了基因突变B.如果在射线诱导下与发生了位置互换,则属于基因重组C.序列中的某个碱基对发生替换,但未引起性状的改变,也属于基因突变D.如果序列中缺失
66、了20个碱基对,则属于染色体结构变异解析如果基因序列整体缺失,最有可能发生了染色体结构变异,A错误;同一条染色体上的基因排列顺序改变,属于染色体结构变异,B错误;发生在基因内部的碱基排列顺序的改变都是基因突变,但由于密码子具有简并性等原因,基因突变不一定会导致性状的改变,C正确;基因内部碱基对缺失属于基因突变,D错误。答案C4.(2019湖南常德一模)下列有关叙述正确的是()A.体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体B.非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换属于基因重组C.射线处理使染色体上多个碱基丢失引起的变异可能属于基因突变D.基因突变一般不会改变基因的数量,而染色体结构变异都会有基因数
67、量的变化解析含有两个染色体组的个体若由受精卵发育而来,就是二倍体,若由配子发育而来就是单倍体,A错误;非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换属于染色体结构变异中的易位,B错误;射线处理后,多个碱基的丢失若发生于一个基因的内部,则属于基因突变,C正确;染色体结构变异不一定导致基因数量的变化,D错误。答案C5.(2018河南八市二模)基因重组是自然界中生物变异的主要来源。下列关于基因重组的叙述,正确的是()A.在R基因中插入了几个核苷酸序列,该变异属于基因重组B.减数分裂过程中染色单体间部分片段的互换可导致基因重组C.有性生殖过程中的基因重组会引起种群基因频率的定向改变D.含A基因的精子与含a基
68、因的卵细胞的结合会导致基因重组解析R基因中插入了几个核苷酸序列,该变异属于基因突变,A错误;减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间部分片段的互换可导致基因重组,B正确;自然选择可导致种群基因频率的定向改变,基因重组不会导致种群基因频率的改变,C错误;含A基因的精子与含a基因的卵细胞的结合不属于基因重组,基因重组通常发生在减数分裂过程中,D错误。答案B6.(2019广东惠州市调研)某植物为严格自花传粉植物,在野生型窄叶种群中偶见几株阔叶幼苗。回答下列问题:(1)判断该变异性状是否能够遗传,最为简便的方法是_。(2)有人对阔叶幼苗的出现进行分析,认为可能有两种原因:一是基因突变,二是染色体加倍
69、成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶幼苗出现的原因。_。(3)已知该性状是通过基因突变产生的,若要判断该突变是显性突变还是隐性突变,应选择的实验方案是_。若后代,说明该突变为隐性突变;若后代,说明该突变为显性突变。解析(1)某植物为严格自花传粉植物,判断变异性状是否可以遗传,最简便的方法是让阔叶植株自交,观察后代是否出现阔叶性状。(2)染色体变异在显微镜下可观察到,基因突变在显微镜下观察不到。因此,区分染色体变异与基因突变的最简单的方法是取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目,若观察到阔叶植株的染色体加倍,则说明是染色体变异的结果,否则为基因突
70、变。(3)为判断该突变是显性突变还是隐性突变,实际就是判断阔叶性状的显隐性,应让阔叶植株与窄叶植株杂交,由于野生型窄叶植株为纯合子,若后代全为窄叶,则说明阔叶为隐性性状,该突变为隐性突变;若后代出现阔叶,则说明阔叶为显性性状,该突变为显性突变。答案(1)待该阔叶幼苗长大成熟后,让其自交,观察后代是否出现阔叶性状(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目,若观察到阔叶植株的染色体加倍,则说明是染色体加倍的结果,否则为基因突变 (3)阔叶植株与窄叶植株杂交全为窄叶出现阔叶亮剑高考14变异类型的判断与探究(时间:15分钟)规律方法生物的变异可分为不可
71、遗传的变异和可遗传的变异,后者又分为基因突变、基因重组和染色体变异。该内容是近几年高考考查的重要内容,也是核心素养涉及的必备知识和关键能力。对于变异类型的判断要找准各个变异类型之间的区别点和题目所给信息的关键点;对于变异类型的探究可根据题目探究的方向采用逆向推理的方法予以解决。方法体验1.(2019山师附中模拟)A、a、B、b、C、c代表基因,若因某种环境因素导致基因b和c位置发生变化,细胞中形成如图所示染色体,下列有关叙述错误的是()A.该变异属于染色体结构变异B.减数分裂时,该细胞中可形成两个四分体C.在某些情况下,该细胞可能产生基因组成为ACc、aBb的配子D.该细胞基因中碱基对的数目或
72、排列顺序可能发生变化解析据图可知,b、c基因所在染色体互换片段导致基因位置发生变化,而染色体互换片段发生在非同源染色体之间,这种变异属于染色体变异中的易位,A正确;由于该细胞内有两对同源染色体,因此该细胞在减数分裂时可形成两个四分体,B正确;该细胞在进行减数分裂时,由于非同源染色体的自由组合,可能产生基因组成为ACc、aBb的配子,C正确;该细胞发生的变异属于染色体变异中的易位,易位只会改变基因的排列顺序而不会改变基因中碱基对的排列顺序,D错误。答案D2.(2019山东烟台模拟)下列关于染色体变异的叙述,正确的是()A.所有生物都能发生染色体变异B.非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变
73、异C.大多数染色体结构变异对生物体是有利的D.用光学显微镜能直接观察到染色体数目变化而不能观察到染色体结构变异解析原核生物细胞中没有染色体,因此不能发生染色体变异,A错误;非同源染色体之间交换部分片段是移接或易位,属于染色体结构变异,B正确;大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致物体死亡。更严重的是如果这些变异出现在配子中,将来形成的合子也就含有了变异的染色体,将变异遗传到后代,C错误;用光学显微镜能直接观察到染色体数目变化,也能观察到染色体结构变异,D错误。答案B3.洋葱(2n16)种群中偶尔会出现一种三体植物(4号染色体有3条)。在减数分裂时,这3条染色体的任意2条向细胞一极
74、移动,剩下一条移向另一极,细胞中其余同源染色体正常分离。下列关于三体洋葱(基因型BBb)的叙述,错误的是()A.该三体洋葱植株发生的变异属于染色体变异,这种变异将为生物进化提供原材料B.该三体洋葱与基因型为Bb的洋葱杂交,子代出现三体洋葱的概率为1/2C.该三体洋葱植株在进行细胞分裂时,体细胞中最多含有33条染色体D.该植株在细胞分裂时,两个 B 基因的分离可发生在减和减的后期解析 三体洋葱植株发生的变异属于染色体变异,为生物进化提供原材料,A正确; 三体洋葱产生四种配子,比例是:BBBBbb1221,基因型为Bb的洋葱产生的配子为Bb11,当三体的BB配子或Bb配子与正常洋葱结合时,就会出现
75、三体洋葱,故子代出现三体洋葱的概率为1/62/61/2,B正确;由于洋葱(2n16)种群中偶尔会出现三体植物(4号染色体有3条),该三体洋葱植株体细胞中含有17条染色体,在进行有丝分裂后期时,染色体数目加倍,体细胞中最多含有34条染色体,C错误;该植株在细胞分裂时,两个B基因可能位于一对同源染色体上,也可能位于姐妹染色单体上,故两个B基因的分离可发生在减和减的后期,D正确。答案C4.(2019山东K12联盟)某雌雄同株的植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因控制,A控制红色,a控制白色。某杂合的红花植株,经射线处理后2号染色体缺失了一个片段,含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育,该植株自
76、交,后代中红花白花11。下列有关叙述正确的是()A.A基因所在染色体发生了片段缺失,且A基因不位于缺失的片段上B.A基因所在染色体发生了片段缺失,且A基因位于缺失的片段上C.a基因所在染色体发生了片段缺失,且a基因位于缺失的片段上D.a基因所在染色体发生了片段缺失,且a基因不位于缺失的片段上解析含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育,该杂合植株自交,后代中红花白花11,类似于测交,据此可推测该杂合植株能产生含A和a的两种数量相等的雌配子,只能产生含a的正常雄配子,原因是A基因所在染色体发生了片段缺失,且A基因不位于缺失的片段上,选A。答案A5.(2019山东泰安模拟)A、a和B、b是控制两对相
77、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,下列有关叙述错误的是()A.染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组B.A和a、B和b均符合基因的分离定律C.可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象D.同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子解析据题可知,1号染色体上有部分来自其他染色体的片段,即不是来源于同源染色体,所以染色体片段移接到1号染色体上属于染色体结构的变异,A错误;A、a是一对等位基因,B、b也是一对等位基因,所以它们都符合基因的分离定律,B正确;染色体片段移接属于染色体结构变异,在形态上有较大的改
78、变,是能够在显微镜下观察到的,C正确;同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换,可能会形成AB、aB、Ab、ab四种配子类型,D正确。答案A6.某昆虫的黑身与灰身由一对位于常染色体上的等位基因R、r控制。现用黑身雌虫(RR)和灰身雄虫(rr)为亲本进行杂交,在F1群体中偶然发现了一只灰身昆虫。下列关于F1中出现灰身昆虫原因的分析,不合理的是()A.雌虫减数分裂时,一条染色体上的R基因突变成r基因B.雌虫减数分裂时,一条染色体上的R基因的片段缺失C.雄虫减数分裂时,一条染色体上的含r基因的片段缺失D.该昆虫基因型为Rr,受环境影响表现出灰身性状解析根据题意分析,黑身雌虫(RR)与灰身雄虫(rr)
79、为亲本进行杂交,产生的后代出现了一只灰身昆虫。雌虫减数分裂时,一条染色体上的R基因突变成r基因,则后代可以出现灰身rr,A正确;雌虫减数分裂时,一条染色体上的R基因的片段缺失,可能会出现Or(O代表缺失染色体),表现为灰身,B正确;雄虫减数分裂时,一条染色体上的含r基因的片段缺失,则后代基因型为Rr或RO(O代表缺失染色体),都表现为黑身,C错误;理论上后代基因型为Rr,若受环境影响可能表现出灰身性状,D正确。答案C7.(2019北京海淀模拟)豚鼠毛色的黄色(R)对白色(r)为显性,粗毛(A)对细毛(a)为显性,这两对基因分别位于9号和4号常染色体上。下图表示甲、乙、丙三种豚鼠的细胞中部分染色
80、体及基因组成情况。已知没有正常9号染色体的精子不能参与受精作用,但卵细胞不受任何影响。回答下列问题:(1)若将甲豚鼠与正常白色豚鼠杂交的F1随机交配,所得F2代的表现型及比例为,F2代白色豚鼠中染色体异常个体的比例是。(2)若将乙豚鼠与正常的白色豚鼠杂交,在所产生的F1中发现了一只黄色豚鼠,经检测其染色体组成无异常,出现这种现象可能有两种原因,一是_,二是_。(3)若将丙所示基因型的雌雄豚鼠杂交,子代中黄色粗毛豚鼠占的比例是。解析(1)甲豚鼠与正常白色豚鼠杂交的F1中,雌雄豚鼠各有1/2为黄色,1/2为白色,且雄性白色个体含有异常9号染色体。则雌性产生的卵细胞为1/4R、1/2r、1/4r(r
81、代表含有r基因的异常染色体),由于没有正常9号染色体的精子不能参与受精作用,雄性产生的精子为1/3R、2/3r,雌雄配子随机结合,F2代中白色个体比例为(1/21/4)(2/3)1/2,黄色个体比例为11/21/2。F2代白色豚鼠中染色体异常个体的比例是(1/4)(2/3)/(1/2)1/3。(2)乙豚鼠正常产生的配子中,只有含r基因的精子可参与受精作用。将乙豚鼠与正常的白色豚鼠杂交,在所产生的F1中发现了一只黄色豚鼠,且其染色体组成无异常,出现该现象可能的原因,一是父本产生精子的过程中发生了 rR的基因突变,二是产生精子时同源染色体中R 与r所在的非姐妹染色单体片段发生了交叉互换,二者均可以产生含R基因的正常精子。(3)将丙所示基因型的雌雄豚鼠杂交,只考虑毛色,父本产生的精子中只有含R基因的精子可参与受精,后代全为黄色;只考虑毛的粗细,后代中粗毛比例为3/4,则子代中黄色粗毛豚鼠占的比例是1(3/4)3/4。答案(1)黄色白色1 11/3(2)父本产生精子的过程中发生了 rR的基因突变产生精子时同源染色体中R 与r所在的非姐妹染色单体片段发生了交叉互换(3)3/4