1、专题十四 生物的变异与育种高考帮备考方向导航考点1基因突变与基因重组1.2019江苏,18,2分人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B.该突变引起了血红蛋白链结构的改变C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D.该病不属于染色体异常遗传病2.2018全国卷,6,6分某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基
2、中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移考点2染色体变异3. 2020山东,6,2分在细胞分裂过程中,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
3、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的子细胞考点3变异在育种中的应用4.2020全国卷,32,9分遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是。(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是。5.2019天津理综,10,10分作物M的F1基因
4、杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由和导致的基因重组,也不会发生染色体数目。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是,克隆胚与N植株基因型一致的概率是。(3)通过途径获得的后代可保持F1的优良性状。拓展变式1.2020山东日照二模某研究人员在二倍体番
5、茄(2n=24)群体中偶然发现了一种三体植株,其6号染色体有3条。减数分裂时,3条6号染色体中任意2条随机配对,另1条不配对,配对的2条染色体正常分离,不能配对的另1条染色体随机地移向细胞的任意一极,其余的染色体均正常,形成的配子均可育。下列关于某基因型为AAa的三体番茄的叙述,错误的是()A.该三体番茄的形成属于染色体数目变异B.该三体番茄进行细胞分裂时,细胞中最多含有50条染色体C.该三体番茄进行自交时,子代的基因型共8种,其中aa所占比例为1/16D.该三体番茄与基因型为Aa的正常植株杂交,子代中三体植株出现的概率为1/22.2020湖北襄阳五中等三校模拟科学家们研究了果蝇的一条染色体上
6、的部分基因,如图甲所示,后来又发现了该条染色体的两种变异类型如图乙、丙所示。下列说法正确的是()A.甲图染色体上控制白眼、红宝石眼、朱红眼、深红眼的基因属于等位基因B.个体发育中,一个受精卵中该条染色体上的所有基因一定都得到了表达C.与甲图中相比,乙、丙图中染色体发生的变异类型相同D.与甲图中相比,丙图中染色体上发生的变异没有改变染色体的结构3.2020安徽合肥调研,6分已知控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上,红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现,眼色基因会因染色体片段缺失而丢失(记为XO);若果蝇两条性染色体上都无眼色基因则其无法存活。在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY
7、)的杂交实验中,子代出现了一只白眼雌果蝇。用这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇进行杂交实验,对后代表现型及雌雄比例进行分析,可判断子代白眼雌果蝇出现的原因。实验结果预测和结论:(1)若子代果蝇,且雌:雄=1:1,则是环境条件改变导致的不遗传的变异。(2)若子代果蝇,且雌:雄=1:1,则是基因突变导致的。(3)若子代果蝇,且雌:雄=2:1,则是染色体片段缺失导致的。答案专题十四 生物的变异与育种1.A密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为CAC,并不影响DNA中A与T和C与G的对数,故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变,A项错误;由于血红蛋白链中一个氨基酸发生了改变,故血红蛋白链的结构
8、会发生改变,B项正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状,容易破裂,C项正确;镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病,D项正确。2.C突变体M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,说明其不能在基本培养基上生长是因为体内不能合成氨基酸甲,原因可能是突变体M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性丧失,A正确;一般来说,大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果,B正确;正常情况下,突变体M的RNA与突变体N混合培养不能改变突变体N的遗传物质,也就不能使N转化为X,C错误;细菌间可以发生DNA的转移,使受体的遗传特性发生改变,并且此改变是可遗传的,因此,将两个突变体在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合
9、培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,可能会长出大肠杆菌(X)的菌落,D正确。3.C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A
10、a,可能会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。4.(1)在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组(4分)(2)控制新性状的基因型一般是杂合的(2分)通过自交筛选性状能稳定遗传的子代(3分)【解析】(1)交叉互换型基因重组发生在减数第一次分裂前期同源染色体联会过程中,在该过程中非姐妹染色单体之间进行交叉互换;自由组合型基因重组发生在减数第一次分裂后期,伴随着非同源染色体的自由组合,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)诱变育种过程中,突变体一般为杂合体,即控制新性状的基因型是杂合的
11、,不能稳定遗传;对于杂合体,可以采用连续自交和不断选择的方法,获得纯合体,即通过自交筛选性状能稳定遗传的子代。5.(除标明外,每空2分)(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合减半(1分)(2)1/2n100%(3)2(1分)【解析】(1)根据图示可知,途径1表示作物M的F1产生的精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵,受精卵发育成自交胚。途径2表示改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,以有丝分裂代替减数分裂,其精子和卵细胞的基因型与N植株相同,其卵细胞未受精可以直接发育成克隆胚。由于途径2中N植株在形成配子时不进行减数分裂,因此,不会发生同源
12、染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合而导致的基因重组,卵细胞的染色体数目与N植株相同,也不会发生染色体数目的减半。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。作物M的F1基因杂合,若以n对独立遗传的等位基因为例,自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n。克隆胚是由N植株有丝分裂替代减数分裂产生的卵细胞未受精获得的,其基因型与N植株相同。(3)由于途径2获得的克隆胚的基因型与N植株相同,不会发生性状分离,所以通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状。1.C该三体植株是6号染色体多1条所致,属于染色体数目变异,A项正确;正常二倍体植株有24条染色体,该三体番茄植株体细胞中含有25
13、条染色体,在有丝分裂后期,细胞中含有50条染色体,B项正确;基因型为AAa的三体番茄产生的配子及比例为AA:Aa:A:a=1:2:2:1,该三体番茄植株自交,子代的基因型有AAAA、AAAa、AAaa、AAA、AAa、Aaa、AA、Aa、aa,共9种,其中aa占1/36,C项错误;在减数分裂过程中,这3条6号染色体的任意2条向细胞一极移动,剩余1条移向细胞的另一极,细胞中其他染色体正常分离,则该三体番茄细胞产生的含有2条6号染色体和1条6号染色体的配子所占的比例均为1/2,其与基因型为Aa的正常植株杂交,子代中三体植株出现的概率为1/2,D项正确。2.D等位基因是指位于同源染色体的相同位点,控
14、制相对性状的基因,但控制白眼、红宝石眼、朱红眼、深红眼的基因位于同一条染色体上,不是等位基因,A项错误;个体发育中,基因会选择性表达,该条染色体上的基因不一定都表达,B项错误;与甲图相比,乙图所示的变异是染色体结构变异(倒位),丙图所示的变异是基因突变,二者发生的变异类型不同,C项错误;丙图所示的变异是基因突变,其没有改变染色体的结构,D项正确。3.(每空2分)(1)雌性全为红眼,雄性中红眼:白眼=1:1(2)雌性全为红眼,雄性全为白眼(3)雌性全为红眼,雄性全为白眼【解析】(1)若白眼雌果蝇是由环境条件改变导致的,则子代中出现的白眼雌果蝇的基因型为XRXr,它与红眼雄果蝇杂交,子代中雌果蝇全为红眼,雄果蝇中红眼和白眼之比为1:1,且雌:雄=1:1。(2)若白眼雌果蝇是由基因突变导致的,则该白眼雌果蝇的基因型为XrXr,它与红眼雄果蝇杂交,子代中雌性全为红眼,雄性全为白眼,且雌:雄=1:1。(3)若白眼雌果蝇是由染色体片段缺失导致的,则该白眼雌果蝇的基因型为XrXO,它与红眼雄果蝇杂交,子代中雌性全为红眼,雄性全为白眼,且雌:雄=2:1(基因型为XOY的个体不能存活)。
