1、专题14生物的变异与育种探考情悟真题【考情探究】考点考向要求5年考情预测热度考题示例素养要素难度1基因突变与基因重组基因突变2018江苏单科,15,2分生命观念、科学思维易基因重组2018课标全国,6,6分中2染色体变异染色体结构变异2015课标全国,6,6分生命观念、科学思维中染色体数目变异2018海南单科,17,2分中低温诱导植物染色体数目变化实验与探究2015江苏单科,29,8分科学探究中3育种育种2018天津理综,2,6分社会责任、科学思维中分析解读变异与育种为本专题的核心内容。考查形式主要为:1、以具体的生物变异现象为信息,对生物变异类型(基因突变、基因重组及染色体变异)进行判断;2
2、、以作物育种为背景,结合遗传规律、基因表达等内容对育种原理、过程、遗传概率计算进行考查。复习应注意:采用归纳比较等方法,掌握三种可遗传变异的区别;结合实际育种过程对比不同育种方法的原理、过程、适用范围等。利用专题集训针对性提升推理及综合运用能力。【真题探秘】破考点练考向考点一基因突变与基因重组【考点集训】考向1基因突变1.(2020届皖江名校一联,14,2分)下列有关生物体内基因重组和基因突变的叙述,正确的是()A.能发生基因重组的生物,不一定能发生基因突变B.高茎豌豆自交,子一代出现矮茎源于基因重组C.基因重组具有定向性,而基因突变具有不定向性D.不进行减数分裂的生物,有可能发生基因重组答案
3、D2.(2019皖中名校联盟第一次月考,22,2分)动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异,这类变异会引起人类的多种疾病,且重复拷贝数越多,病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的是()A.可借助光学高倍显微镜进行观察B.只发生在有丝分裂间期C.会导致染色体上基因的数量有所增加D.突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现答案D3.(2019黑龙江牡丹江一中期末,13,2分)下列有关遗传和变异的叙述,正确的是()A.基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料B.果蝇体内突变的基因都能通过有性生殖遗传给子代C.大肠杆菌产生可遗传变异的来源有基因突变和染色体变异
4、D.若要研究水稻(2n=24)的基因组,则应该研究13条染色体答案A考向2基因重组1.(2020届安徽A10联盟摸底,16,2分)下列对基因突变和基因重组的说法中正确的是()A.基因突变具有不定向性,说明基因突变可以发生在任何时期B.基因重组没有新基因产生,但是有新性状产生C.基因突变和基因重组可以同时发生在根尖细胞增殖过程中D.基因突变会导致遗传信息发生改变,但编码的蛋白质的氨基酸序列不一定改变答案D2.(2020届江西临川一中月考,14,2分)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、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因
5、a属于基因重组C.同源染色体的非姐妹染色单体间的交换片段可能导致基因重组D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组答案C考点二染色体变异【考点集训】考向1染色体结构变异1.(2020届河南八市重点联盟联考,24,2分)一个表现型正常的男性,其一条13号染色体和一条21号染色体发生了如图所示变化。下列说法不正确的是()A.这种变异在有丝分裂、减数分裂过程中都可能发生B.观察这种变异最好选择处于有丝分裂中期的细胞C.图中所示的变异类型包括染色体数目变异和基因重组D.不考虑其他染色体,该男性理论上产生6种染色体组合的精子答案C2.(2020届江西百校联盟联考,6,2分)家蚕中,基因S(黑缟
6、斑)、s(无斑)位于2号染色体上,基因Y(黄血)和y(白血)也位于2号染色体上,假定两对等位基因间完全连锁无互换。用X射线处理蚕卵后,发生了图中所示的变异,具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中,黑缟斑白血无斑白血为21。下列相关叙述错误的是()A.具有甲图基因的家蚕表现为黑缟斑、黄血B.具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型C.X射线照射后发生的变异为染色体缺失D.缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同答案D3.(2019黑龙江哈六中第二次月考,50,1分)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
7、色体结构变异中的缺失C.中的变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答案C考向2染色体数目变异1.(2020届陕西长安中学月考,15,2分)为获得果实较大的四倍体葡萄(4n=76),将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示,植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍,这种植株含有2n细胞和4n细胞,称为“嵌合体”,其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的是()A.“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步B.“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子C.“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D.“嵌合体”根尖
8、分生区的部分细胞含19条染色体答案D2.(2019安徽合肥高三调研,7,2分)玉米和烟草等在自然条件下偶尔也会出现单倍体植株,其原因是()A.由未受精的卵细胞发育而来B.由高度不育的植株发育而来C.采用花药离体培养发育而来D.由单倍体植株杂交发育而来答案A考向3低温诱导植物染色体数目变化1.(2020届河南天一测试一,11,2分)某同学在观察洋葱根尖装片时,发现某细胞中的染色体1和染色体2大小、形态相同,染色体3与染色体2大小形态不同。若没有发生染色体变异,下列叙述正确的是()A.染色体1和染色体2是同源染色体B.染色体1与其余染色体都为非同源染色体C.染色体2和染色体3可能是同源染色体D.染
9、色体1和染色体3可能属于同一个染色体组答案D2.(2019河南洛阳尖子生第一次联考,15,2分)在低温诱导染色体数目变化的实验中,正确的是()A.用相同材料做该实验,低温诱导的时间长短可以不同B.用显微镜观察时,视野中分裂间期的细胞数目较少C.低温抑制纺锤体的形成,导致着丝点不能分裂D.染色体数目发生变化的细胞体积较小答案A考点三育种【考点集训】考向育种1.(2020届河南八市重点联盟联考,22,2分)由于高温、辐射、病毒感染、化学因子等因素的影响,生物可能发生染色体缺失,导致部分基因丢失。染色体缺失一般会造成生物体出现不正常的性状,甚至死亡,但染色体缺失在育种方面也有重要作用。如图表示育种专
10、家利用染色体缺失对棉花品种的培育过程,下列说法错误的是()A.深红棉S的出现是基因突变的结果B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果C.白色棉N的出现是基因重组的结果D.粉红棉M自交后代出现三种颜色的棉花答案C2.(2020届河南中原名校二联,17,2分)下列有关变异与育种的叙述正确的是()A.培育无子番茄是利用染色体变异的原理B.培育三倍体无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理C.培育抗虫棉是利用基因重组的原理D.培育青霉素高产菌株是利用基因重组的原理答案C炼技法提能力方法一辨析基因突变、基因重组与染色体结构变异【方法集训】1.(2020届百师联盟摸底,15,2分)突变和基因重组提供了生物进化的
11、原材料。下列有关叙述正确的是()A.某基因中增加了10个脱氧核苷酸对属于基因突变B.同源染色体上的基因间不可能发生基因重组C.染色体变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变D.由环境引起的变异是不能遗传的答案A2.(2020届河南顶级名校联考,24,1分)下列关于生物变异的叙述中,错误的是()A.同源染色体非姐妹染色单体上的A和a基因互换后可能引起基因重组B.人工诱变使基因突变率提高,可加快育种的进程C.花药的离体培育有利于获得新基因,从而缩短育种年限D.非同源染色体之间发生片段移接是染色体结构变异的一种答案C3.(2019黑龙江哈六中第二次月考,23,1分)关于“变异”的说法错
12、误的是()A.21三体综合征是一种常见的染色体病,患者比正常人多了一条21号染色体B.通常基因突变在光学显微镜下无法直接观察到,而染色体变异可以用显微镜直接观察到C.染色体中某一片段位置颠倒也可以引起变异,夜来香经常发生这种类型的变异D.若观察减数分裂过程中四分体时期出现了“凸环”,则这种变异很可能是染色体发生某一片段的增加或者缺失造成的答案C方法二细胞中染色体组数及单倍体、多倍体的判断【方法集训】1.(2018河南豫北重点中学联考,24,2分)下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中错误的是()A.单倍体不一定含一个染色体组,含一个染色体组的个体是单倍体B.多倍体植株常常是茎秆粗壮、果实和种子
13、较大且都可用种子繁殖后代的个体C.由受精卵发育成的个体,体细胞含有几个染色体组就是几倍体D.可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体答案B2.(2018山西晋中质量监测,12,2分)有关染色体数目变异的说法,正确的是()A.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体B.六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体C.单倍体染色体数是该物种体细胞的1/2D.无子西瓜含三个染色体组,是单倍体答案C【五年高考】A组统一命题课标卷题组1.(2018课标全国,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
14、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转移答案C2.(2015课标全国,6,6分)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是()A.该病是由特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由特定染色体的数目增加造成的C.该病是由染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由染色体中增加某一片段引起
15、的答案A3.(2016课标全国,32,12分)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(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。(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,也可发生以为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花传粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能
16、分离得到隐性突变纯合体。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二教师用书专用4.(2014课标全国,32,9分,0.665)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
17、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。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;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。B组自主命题省(区、市)卷题组考点一基因突变与基因重组1.(2019江苏单科,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
18、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答案A2.(2018海南单科,14,2分)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A3.(2018江苏单科,15,2分)下列过程不涉及基因突变的是()A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险答案C4.(2016天津
19、理综,5,6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型-P-K-K-P-能0突变型-P-R-K-P-不能100注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变答案A5.(2015海南单科,19,2分)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因
20、B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案B6.(2015江苏单科,15,2分,0.62)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是()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,也会引起染色体变异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变异答案A教师用书专用7.(2014北京理综,30,16分)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因
21、无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。(1)花粉母细胞减数分裂时,联会形成的经染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。(2)a基因是通过将T-DNA插入到A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入位置时,应从图1中选择的引物组合是。图1(3)就上述两对等位基因而言,F1中有种基因型的植株。F2中表现型为花粉粒不分离的植株所占比例应为。(4)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C
22、、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。图2丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是。本实验选用b基因纯合突变体是因为:利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在C和R基因位点间,进而计算出交换频率。通过比较丙和的交换频率,可确定A基因的功能。答案(16分)(1)四分体同源(2)和(3)225%(4)父本和母本蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色交换与否和交换次数乙考点二染色体变异1.(2018海南单科,17,2分)蜜蜂中,雌蜂是雌雄
23、配子结合产生的二倍体,雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为:雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd;雄蜂是AD、Ad、aD、ad。这对蜜蜂的基因型是()A.AADd和adB.AaDd和aDC.AaDd和ADD.Aadd和AD答案C2.(2017江苏单科,19,2分)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.如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答案B3.(2016江苏单科,14,2分)下图
24、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31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案B4.(2016上海单科,23,2分)导致遗传物质变化的原因有很多,图中字母代表不同基因,其中变异类型和依次是()A.突变和倒位B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和倒位答案D5.(2015海南单科,21,2分)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
25、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用光学显微镜观察答案C6.(2017江苏单科,30,8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的期细胞的比例,便于染色体观察、计数。(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞。(3)图1是细胞的染色体,判断的
26、主要依据是。(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。基因突变单体基因重组三体答案(8分)(1)中(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破(3)花粉母同源染色体联会(4)同源染色体7.(2015江苏单科,29,8分,0.424)中国水仙(Narcissustazetta-var.chinensis)是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤
27、如下:剪取新生的根尖卡诺固定液固定1molL-1HCl解离清水漂洗卡宝品红染色制片压片镜检拍照核型分析请回答下列问题:(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。(2)实验过程中用1molL-1HCl解离的目的是。(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。双缩脲试剂醋酸洋红液龙胆紫溶液秋水仙素溶液(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。(5)由图核型分析结果,得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是。(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。花萼花瓣雌蕊花药花芽答案(8分)(1)新生根尖分生区细胞分
28、裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)(4)中分散良好(5)中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞(6)考点三育种1.(2019北京理综,4,6分)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是()A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体答案D2.(2019江苏单科,4,2分)下列
29、关于生物变异与育种的叙述,正确的是()A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种答案C3.(2018天津理综,2,6分)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD.与雄株甲不同,雄株丁培育过程
30、中发生了基因重组答案C4.(2017江苏单科,27,8分)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法,使早熟基因逐渐,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不等、生活力很低的,因而
31、得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法,其不足之处是需要不断制备,成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案(8分)(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组5.(2015浙江理综,32,18分)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现
32、为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:(1)自然状态下该植物一般都是合子。(2)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和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中抗病矮茎个体,再经连续自交等手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为。(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型
33、、表现型及其比例)。答案(18分)(1)纯(2)多方向性、稀有性(3)选择纯合化年限越长高茎中茎矮茎=169(4)基因重组和染色体畸变教师用书专用6.(2018北京理综,30,17分)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代来确定。(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(
34、r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有。为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是。a.甲乙,得到F1b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株c.R1r1R2r2r3r3植株丙,得到不同基因型的子代d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不
35、同基因型的子代(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为。(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是。(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗
36、病基因的水稻品种,将会引起Mp种群,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议。答案(1)性状性状是否分离(2)1和3a、c、d、b(3)感病、抗病(4)Mp的A1基因发生了突变(5)(A类)基因(型)频率改变(6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中7.(2017北京理综,30,18分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为,因此在分裂过程中染色
37、体无法联会,导致配子中无完整的。(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由发育而来。玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫白=35,出现性状分离的原因是,推测白粒亲本的基因型是。将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:P普通
38、玉米突变体S(白粒,aarr)(紫粒,AARR)F1二倍体籽粒,单倍体籽粒请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)中的育种材料与方法,育种流程应为:;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。答案(18分)(1)10减数染色体组(2)卵细胞紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr(3)G与H杂交;将所得F1为母
39、本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体8.(2014安徽理综,31,16分)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是因为,导致香味物质积累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为。(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:;。(4)单倍体育种可缩
40、短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需的。若要获得二倍体植株,应在时期用秋水仙素进行诱导处理。答案(16分)(1)a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb、AaBb364(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失(4)愈伤组织全部遗传信息幼苗【三年模拟】时间:40分钟分值:90分一、选择题(每小题5分,共50分)1.(2020届安徽六校第一测,12)DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基(设为M)变成了尿嘧啶,该DNA连续复制两次得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U
41、A、TA、GC、GC,推测“M”可能是()A.胸腺嘧啶B.鸟嘌呤C.胸腺嘧啶或腺嘌呤D.腺嘌呤答案B2.(2020届安徽六校第一测,15)以下通过诱变育种培育出的是()A.无子西瓜B.青霉素高产菌株C.能合成人胰岛素的大肠杆菌D.八倍体小黑麦答案B3.(2020届皖江名校联考,15)已知甘蓝型油菜是由白菜(2n=20,AA)与甘蓝(2n=18,CC)通过自然种间杂交后染色体加倍得到的一种复合种,其中A、C代表不同的染色体组。如图所示为培育自交不亲和油菜的过程,下列叙述错误的是()A.自交不亲和现象有利于防止自交退化,保持油菜的遗传多样性B.甘蓝型油菜的出现是染色体变异的结果,该变异属于可遗传变
42、异C.落在甘蓝型油菜雌蕊柱头上的白菜花粉不会萌发出花粉管D.选育出的自交不亲和油菜的基因组中应有来自白菜的自交不亲和基因答案C4.(2020届安徽A10联盟摸底,18)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集合双亲的优点,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D5.(2020届安徽合肥零模,10)下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙
43、述,正确的是()A.DNA分子上碱基对的增添、缺失或替换都属于基因突变B.基因重组主要发生在减数第一次分裂和第二次分裂的后期C.所有的单倍体都矮小、瘦弱、高度不育D.培育无子西瓜的方法是人工诱导多倍体答案D6.(2020届江西九校联考,5)下列有关生物遗传、变异和进化的叙述,错误的是()A.生物的变异不一定会引起基因频率的改变和生物进化B.一个基因型为AaXbY的精原细胞,产生了四个基因型分别为AAaXb、aXb、Y、Y的精子,这是由于该精原细胞减数分裂过程中第一次和第二次分裂都出现了异常C.随着农药的使用,害虫抗药基因的频率会越来越大D.用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,四倍体植株上结的是无子西
44、瓜答案D7.(2019陕西西安校际联考,18)在农业生产中,选择合适的育种方法,能有效改良作物品质,提高产量。下列有关作物育种的说法正确的是()A.通过杂交育种,能从纯合低产不抗病的品种中选出高产抗病的新品种B.诱变育种能诱发突变,所以可在较短的时间内获得大量纯合变异类型C.利用单倍体育种可获得正常生殖的纯合个体,明显缩短了育种的年限D.人工诱导染色体数目加倍最常用的方法是低温处理萌发的种子或幼苗答案C8.(2019重庆南开中学适应考,6)摩尔根及同事发现控制果蝇红眼(W)及白眼(w)的基因位于X染色体上,在大量的杂交实验中,发现白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,F1中20003000只红眼雌果蝇中会出
45、现一只白眼雌果蝇,同样在20003000只白眼雄果蝇中会出现一只不育的红眼雄性果蝇,下列对这种现象的解释中正确的是注:XXX与OY(无X染色体)为胚胎时期致死型、XXY为可育雌蝇、XO(无Y染色体)为不育雄蝇()A.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变B.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离C.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中性染色体没有分离D.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变答案B9.(2019湖南永州一模,19)同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是()A.产生新的基因组合机会多B.基因突变频率高C.更易受环境影响而发生变异D.产生
46、许多新的基因答案A10.(2019辽宁朝阳模拟,6)植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时,花粉不能够正常萌发或穿过柱头,无法完成受精作用,表现为自交不能结实的现象。如图为科研人员培育自交不亲和油菜的过程,其中F1中C染色体组的染色体在减数分裂过程中随机移向细胞一极,下列说法正确的是()白菜(自交不亲和)(2n=20,AA)F1甘蓝型油菜(自交亲和)BC1植株M(2n=38,AACC)亲代母本(AACC)注:A、C代表不同的染色体组A.该育种方式的主要原理是基因突变B.A和C含有染色体的条数分别为10、18C.BC1中所有个体均表现为自交不亲和D.F1产生染色体组型为AC配子概率为1/5
47、12答案D二、非选择题(共40分)11.(2019东北三校二联,31)(10分)油菜是雌雄同株植物,其雄性不育的发现和研究是育种中的重要基础工作。用雄性不育系与野生(雄性可育)油菜进行杂交,F1均表现为雄性不育。(1)研究人员对此现象提出了两种假说。假说一:控制该性状的基因位于细胞核,且雄性不育为(“显性”或“隐性”)性状;假说二:控制该性状的基因位于细胞质,因此子代表现出(“父本”或“母本”)特征。(2)为探究哪种假说正确,科研人员选择F1与野生油菜杂交,若后代表现为,则假说一正确;若后代表现为,则假说二正确。(3)有人提出第三种假说:雄性不育性状需要野生型的核基因和质基因都发生改变才能表现
48、。实验中偶然发现,雄性不育系的育性受环境温度影响,低温条件下表现不育,若温度升高其育性可得到恢复。于是科研人员将在条件下培养的F1与野生油菜进行,再将后代在低温条件下培养长大。若发现性状表现分别为全为雄性可育和雄性不育雄性可育=11,则可说明假说三正确。答案(1)显性母本(2)雄性不育野生型(雄性可育)=11全部雄性不育(3)高温正反交12.(2018辽宁东北育才中学三模,44)(10分)油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜具有抗线虫病基因。(1)自然界中,油菜与萝卜存在,无法通过杂交产生可育后代。(2)科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。F1植株由于减数第一次分
49、裂时染色体不能,因而高度不育。用秋水仙素处理使染色体,形成异源多倍体。将异源多倍体与亲本油菜杂交(回交),获得BC1。BC1细胞中的染色体组成为(用字母表示)。用BC1与油菜再一次杂交,得到的BC2植株群体的染色体数目为。获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的差异,其原因是不同植株获得不同。(3)从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后,使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是。答案(1)生殖隔离(2)联会(数目)加倍AACCR3847R染色体的情况(3)与油菜多代杂交(或回交)13.(2020届宁夏石嘴山三中期中,32)(10分)请分析并回答下列问题:(1)茄子营养
50、丰富,为培养优良的品种,育种工作者进行了大量的实践。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。选择基因型为AABB与aabb的植株为亲本杂交,F1自交得到的F2中有种表现型。青枯病是茄子主要病害,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、易感青枯病纯种茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病纯种茄子(AAAATTTT)种子为育种材料,在短时间内培育出纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子,则主要步骤为:第一步:种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT),获得
51、基因型为AATT的子代;第二步:以基因型为AATT和基因型为的茄子为亲本杂交,得到F1(AaTt);第三步:种植F1,取花药离体培养,获得纯合二倍体,从中选出表现型为早开花、抗青枯病的茄子。(2)水稻杂交育种是通过品种间杂交,培育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的通过杂交集中在一起,再经过选择和培育获得新品种。若两个杂交亲本各具有不同的优良性状,杂交后,F1自交能产生多种非亲本类型,其原因是F1在形成配子过程中,位于基因自由组合,或者位于基因通过非姐妹染色单体交叉互换进行重新组合。如果想获得新的变异类型水稻,可采取育种方式。答案(1)6取花药离体培养aatt用秋水仙素处理(2)优良基因(优
52、良性状)减数分裂非同源染色体上的非等位同源染色体上的非等位诱变14.(2020届湖北八校一联,32)(10分)某科研小组对野生纯合果蝇进行X射线处理,得到一只雄性突变型果蝇。对该果蝇研究发现,突变性状是由位于一条染色体上的某基因突变产生的。请以上述果蝇为材料,设计杂交方案,确定突变基因的显隐性和在染色体上的位置。(注:不考虑性染色体的同源区段,该相对性状由一对等位基因决定)(1)杂交方法:选择交配,观察并统计子代果蝇的表现型及其比例。(2)结果与结论:若,则突变基因位于Y染色体上。若,则突变基因在常染色体上,突变基因为显性基因。若,则突变基因在X染色体上,突变基因为显性基因。若,则突变基因在X染色体上,突变基因为隐性基因。答案(1)突变型雄果蝇与多只野生型纯合雌果蝇(2)子代雄果蝇都为突变型,雌果蝇都为野生型子代雌雄果蝇野生型突变型均为11子代雌果蝇都为突变型,雄果蝇都为野生型子代雌雄果蝇都为野生型