1、小题必练14：生物的变异及育种 生物的进化本专题是根据近三年（20182020）的高考真题情况，去组织和命制题目。专题中有近三年的高考真题，根据真题加以模仿的题和百强名校对应考点的题。该专题主要考查生物的变异及育种等。重点考查生物变异的类型（基因突变、基因重组及染色体变异）、生物变异在育种中的应用及生物的进化等。1（2020年全国卷4）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B每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C每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【答案】C【解析】二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减
2、数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。【点睛】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。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。2（2019江苏卷4
3、）下列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】C【解析】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C
4、正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。3（2018全国卷，6）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
5、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】C【解析】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不符合题意；一般来说，大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果，B不符合题意；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符合题意；细菌间可以发生DNA的转移，使受体的遗传特性发生改变，并且改变是可以遗传的，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培养一段时间后，再将菌体接种在
6、基本培养基平板上，可能会长出大肠杆菌（X）的菌落，D不符合题意。1下列关于生物变异的叙述中正确的是（ ）A自然状态下突变是不定向的，人为诱变下可以是定向的B四分体的姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组C基因重组能产生新的基因型，而基因突变不可以D基因突变和基因重组均可使某染色体上出现不曾有过的基因。【答案】D【解析】自然状态下突变是不定向的，人为诱变能提高突变频率，但也是不定向的，A错误；四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，B错误；基因重组能产生新的基因型但不能产生新的基因，而基因突变能产生新的基因，进而产生新的基因型，C错误； 基因突变可以产生新的基因
7、，基因重组若是四分体的交叉互换也可使某染色体上出现不曾有过的基因，D正确。故选D。2某植物的基因M控制M蛋白质的合成，在基因M中插入2个碱基对后，引起植物性状发生改变，该变异（ ）A导致染色体上基因数目、种类发生改变B可能会改变了其他基因的转录或翻译过程C导致该植物种群生物进化方向发生改变D可能会改变基因中G+A/T+C的比值【答案】B【解析】基因突变产生了新的基因，不会导致染色体上基因数目发生改变，A错误；基因突变引起植物性状发生改变，可能改变了其他基因的转录或翻译过程，B正确；该变异属于基因突变，基因突变能导致种群基因库发生变化，但不能导致生物进化的方向发生改变，自然选择决定生物进化的方向
8、，C错误；基因中G+A/T+C的比值为1，不会发生改变，D错误。3已知某DNA片段上有基因A、无效片段和基因B，其分布如图所示，现将某外来DNA片段(m)插入位点a或b，下列关于变异类型的说法正确的是（ ）A若m为无效片段且插入位点a，则发生了基因突变B若m为无效片段且插入位点b，则发生了染色体变异C若m为有效片段且插入位点a，则发生了基因重组D若m为有效片段且插入位点b，则发生了染色体变异【答案】C【解析】若m为无效片段且插入位点a，由于位点a也位于无效片段，所以没有发生基因突变，A错误；若m为无效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来无效片段插入原基因内部，导致原基因结构被破坏
9、，原基因改变，这属于基因突变，B错误；若m为有效片段且插入位点a，由于位点a也位于无效片段，所以原基因无影响，原基因表达，插入基因也表达，这属于基因重组，C正确；若m为有效片段且插入位点b，由于位点b位于基因B中，说明外来有效片段插入原基因内部，导致基因结构被破坏，原基因发生改变，若插入基因表达，则发生了基因重组与基因突变，D错误。4果蝇种群中某个体X染色体上增加了一个相同片段，使其复眼由椭圆形变成条形。下列叙述正确的是（ ）A该条形眼果蝇在自然选择过程中可能会被淘汰B该变异属于基因突变，产生了生物进化的原材料C该条形眼果蝇与正常椭圆形眼果蝇之间存在着生殖隔离D该条形眼果蝇的基因种类数与基因库
10、中的相同【答案】A【解析】该条形眼果蝇在自然选择过程中是否会被淘汰，关键是看其是否更适应环境条件，若不适应环境则可能会被淘汰，A正确；根据前面的分析可知，该变异属于染色体变异，B错误；该条形眼果蝇与正常椭圆形眼果蝇之间仍然可以正常交配并繁殖可育个体，不存在生殖隔离，C错误；该条形眼果蝇的基因种类数比基因库中的基因种类数要少，D错误。5生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图至系列状况，则对图的解释正确的是（ ）A为基因突变，为倒位B可能是重复，为染色体组加倍C为易位，可能是缺失D为基因突变，为染色体结构变异【答案】C【解析】为染色体结
11、构变异中的易位，为倒位，A错误；是倒位，为个别染色体数目增加，B错误；为易位，可能是缺失或者重复，C正确；为倒位，为染色体结构变异，D错误；故选C。6现有基因型ttrr与TTRR的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型。下列叙述正确的是（ ）A单倍体育种可获得TTrr，其育种原理主要是基因突变B将ttrr人工诱变可获得ttRr，其等位基因的产生来源于基因重组C杂交育种可获得TTrr，其变异发生在减数第二次分裂后期D多倍体育种获得的TTttRRrr，其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期【答案】D【解析】亲本ttrr与TTRR杂交产生F1，将F1的花药离体培养成单倍体幼苗，再用秋水仙素
12、处理，从中可筛选出TTrr的植株，此过程为单倍体育种，育种原理主要是染色体变异，A错误；将ttrr人工诱变可获得ttRr，属于诱变育种，其原理是基因突变，B错误；杂交育种可获得TTrr，其原理是减数第一次分裂中的基因重组，C错误；多倍体育种获得的TTttRRrr的原理是染色体数目变异，其染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，D正确。7某种细菌的野生型能在基本培养基上生长，现有由该种细菌突变成的甲、乙两种突变型细菌，二者均不能在基本培养基上生长。如图所示为该种野生型细菌合成物质X的途径，在基本培养基上若添加中间产物2，则甲、乙都能生长；若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长；在基本培养基上添加少
13、量的X，甲能积累中间产物1，而乙不能积累。下列分析正确的是（ ）A突变型甲中控制酶a的基因发生了突变B突变型乙中控制酶b的基因发生了突变C突变型甲和乙均不能通过控制酶c的合成控制X的合成D两种突变体在基本培养基上只添加底物时均不能生长【答案】D【解析】基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。据题干信息可知，若添加中间产物1，则乙能生长而甲不能生长；在基本培养基上添加少量的X，甲能积累中间产物1，而乙不能积累。推出甲中酶b功能丧失，乙中酶a功能丧失，进而推出突变型甲控制酶b的基因发生了突变，而突变型乙控制酶a的基因发生了突变。据题干“添加中间产物2，则甲、乙都能生长”可知，甲、
14、乙都有酶c，推出突变型甲和乙均能通过控制酶c的合成控制X的合成。据分析，突变型甲控制酶b的基因发生了突变，A错误；据分析，突变型乙控制酶a的基因发生了突变，B错误；据题干“添加中间产物2，则甲、乙都能生长”可知，甲、乙都有酶c，推出突变型甲和乙均能通过控制酶c的合成控制X的合成，C错误；突变型甲、乙由突变导致的酶缺陷不能将底物经过一系列过程合成X等物质，所以在基本培养基上只添加底物，则两种突变体均不能生长，D正确。故选D。8果蝇的有眼(E)对无眼(e)为显性，E、e基因位于号常染色体上，号染色体多一条的个体称为“三体”，减数分裂时号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极
15、，各种配子的形成机会和可育性相同。下列分析正确的是（ ）A正常的无眼果蝇与有眼果蝇杂交，子代均为有眼B三体的产生不会改变种群的基因频率C三体的一个精原细胞产生的精子染色体数目各不相同D用正常的无眼果蝇与“三体”果蝇杂交可测定后者的基因型【答案】D【解析】正常的无眼果蝇和有眼果蝇杂交，可以是ee和EE杂交，也可以是ee和Ee杂交，前者子代均是有眼，而后者子代有眼和无眼的比为11，A错误；三体的产生可能会改变种群的基因频率，如Ee变成Eee，B错误；由于三体减数分裂时号染色体中的任意两条联会后正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，所以三体的一个精原细胞经过减数第一次分裂后产生的2个次级精母细胞中
16、一个多一条染色体，另一个染色体数正常，经过减数第二次分裂后得到两个子细胞的染色体数比正常细胞多一条号染色体，而另外两个精细胞染色体数目正常，即来自同一个次级精母细胞的精子染色体数目相同，C错误；三体果蝇的基因型可以为EEE、EEe、Eee或eee四种，和正常无眼果蝇(ee)杂交，子代表现型比例不同，故用正常的无眼果蝇与三体果蝇杂交可测定后者的基因型，D正确。9普通小麦6n=42，记为42E；长穗偃麦草2n=14，记为14M，长穗偃麦草中某条染色体含有抗虫基因。下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育抗虫小麦新品种的过程。据图分析，下列正确的是（ ）A普通小麦与长穗偃麦草不存在生殖隔离，杂交产生的F1
17、为四倍体B过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M或4MD过程利用辐射诱发染色体发生易位后即可得到戊【答案】D【解析】普通小麦长穗偃麦草杂交产生的后代F1不育，存在生殖隔离，不是同一个物种，A错误；F1不含同源染色体，不可育，因此过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理幼苗，不能处理萌发的种子，B错误；分析题图可知，乙中来自燕麦草的染色体组是一个，因此乙中长穗偃麦草的染色体不能联会，产生的配子的染色体数目是21+07M，因此丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为07M，C错误；过程利用辐射诱发染色体发生易位和数目变异后可得到戊，D正确。【点睛】本题结
18、合图解，考查生物变异及其应用，分析题图：图示为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育抗虫小麦新品种的过程先将普通小麦与长穗偃麦草杂交得到F1，表示人工诱导染色体数目加倍（常用秋水仙素处理幼苗）获得甲；再将甲和普通小麦杂交获得乙，乙再和普通小麦杂交获得丙，经过选择获得丁，最终获得染色体组成为42E的戊。10在“低温诱导植物染色体数目的变化”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视野中分裂间期的细胞数目比分裂期的细胞数目少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【解析】低温诱导染色体数目变化的实验中，一般是在4条件下培养根尖48
19、72小时，所以用相同材料做该实验，低温诱导的时间长短可以不同，A正确；在一个细胞周期中，分裂间期所持续的时间大于分裂期，所以与正常有丝分裂相比，视野中分裂期的细胞数目较少，分裂间期的细胞数目多，B错误；低温抑制纺锤体的形成，导致着丝点分裂后加倍的染色体不能移向细胞两极，C错误；染色体数目加倍的细胞体积较大，D错误。11下列关于育种的叙述，正确的是（ ）A杂交育种的原理是染色体变异B多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂C单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短D通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性【答案】C【解析】杂交育种的原理是基因重组，A错误；多倍体育种得
20、到的三倍体个体不能进行正常的减数分裂，B错误；单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短，C正确；基因突变是不定向的，通过人工诱变育种盲目性大，D错误。【点睛】四种育种方法的比较如下表：杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种方法杂交自交选优辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理花药离体培养、秋水仙素诱导加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗原理基因重组基因突变染色体变异(染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种)染色体变异(染色体组成倍增加)12目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季的育种程序如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）A培育杂种香水月季的主要遗传学原理是基因重组B中国月季、法国蔷薇、香水玫瑰属于同
21、一物种C来源不同的多个亲本逐个杂交可增加遗传多样性D杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自于香水玫瑰【答案】D【解析】培育杂种香水月季的方式是杂交育种，其主要遗传学原理是基因重组，A正确；由于中国月季、法国蔷薇、香水玫瑰等杂交后代可育，不存在生殖隔离，所以它们属于同一物种，B正确；来源不同的多个亲本逐个杂交可以增加基因型的种类，增加遗传多样性，C正确；杂种香水月季和香水玫瑰亲缘关系较远，其细胞中的遗传物质有部分来自香水玫瑰，D错误。13下列与生物变异及进化有关的叙述，正确的是（ ）AA或a中的每对碱基都可能改变，这体现了基因突变的不定向性B基因重组是生物变异的根本来源C位于性染色体上的基因都与性
22、别决定有关D隔离是物种形成的必要条件【答案】D【解析】A或a为等位基因，其中的每对碱基都可能改变，这体现了基因突变的随机性，A错误；基因突变是生物变异的根本来源，B错误；位于性染色体上的基因的遗传往往性别相关联，未必都有性别决定有关，C错误；根据现代生物进化理论可知，隔离是物种形成的必要条件，D正确。14不同基因型的褐鼠对灭鼠灵药物的抗性及对维生素K的依赖性(即需要从外界环境中获取维生素K才能维持正常生命活动)的表现型如表。若对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，则褐鼠种群中（ ）基因型rrRrRR灭鼠灵敏感抗性抗性维生素K依赖性无中度高度A基因r的频率最终下降至0 B
23、抗性个体RRRr11C绝大多数抗性个体的基因型为Rr DRR个体数量增加，rr个体数量减少【答案】C【解析】由于对维生素K含量不足环境中的褐鼠种群长期连续使用灭鼠灵进行处理，仍有基因型为Rr的个体活着，所以基因r的频率不可能下降至0，A错误；抗性个体中，由于Rr对维生素K依赖性是中度，而RR对维生素K依赖性是高度，所以维生素K含量不足环境中主要是Rr的个体，B错误，C正确；由于RR对维生素K依赖性是高度，rr对灭鼠灵敏感，所以RR和rr个体数量都在减少，D错误。15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到的碱基对的数目不同，前者所涉及
24、的数目比后者 。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。（2）将遨游太空后的水稻种子播种后长出2000多株禾苗，其中只有1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有_、_的特点。（3）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是_。【答案】（1）少 个别染色体 （2）低频性（发生频率低） 不定向 （3）诱变育种 【解析】（1）基因突变是指DNA分子中发生的碱基替换、增添和缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以基团突变所涉及的碱基数目往往比较少。在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以个别染色体
25、为单位的变异。（2）由题意知基因突变具有低频性和不定向性。（3）通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是诱变育种。16二倍体（染色体组成为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。请回答有关问题：（1）单体、缺体这些植株的变异类型为_，缺体形成的原因之一可能是亲代中的一方在减数第一次分裂过程中_ 。（2）理想情况下，某单体植株（2n-1）自交后代中，染色体组成和比例为_。【答案】（1）（个别）染色体（数目）变异 同源染色体未分离 （2）2n2n-12n-2（正常单体缺体）121【解析】由题干信息可知单体
26、、缺体这些植株的变异类型为染色体数目变异。若亲代中的双方在减数第一次分裂后期有一对同源染色体未分离，则可能产生n-1的配子，两种n-1配子的结合后发育的个体为2n-2的缺体。单体（2n-1）产生的配子有n和n-1两种类型，故单体自交后代为2n2n-12n-2（正常单体缺体）121。17假设小麦的低产基因用A表示，高产基因用a表示；抗病基因用B表示，不抗病基因用b表示，两对基因独立遗传。下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品种，通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解，请据图回答：（1）经过、过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称
27、为_，让过程得到的高产抗病小麦植株自交，后代出现aaBB的概率是_。（2）经过过程的育种方法叫做_，此种方法比较难获得高产抗病小麦（aaBB）新品种。（3）经过、过程的育种方法称为_，过程常用的试剂是_。【答案】（1）杂交育种 1/2 （2）诱变育种 （3）单倍体育种 秋水仙素 【解析】（1）杂交育种的一般过程是先杂交，再自交，然后选择所需表现型，再连续自交纯化得到纯合子，其原理是基因重组。经过、过程培育出高产抗病小麦（aaBB）新品种的育种方法称为杂交育种，让过程得到的高产抗病小麦植株（1/3aaBB、2/3aaBb）自交，后代出现aaBB的概率是1/3+2/31/4=1/2。（2）过程使用射线照射，属于诱变育种，其原理是基因突变。（3）、过程涉及花药离体培养，属于单倍体育种；单倍体育种过程中需要使用秋水仙素。【点睛】本题结合图解，考查生物变异及其应用，要求考生识记几种常见的育种方法、原理、优缺点等，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。