1、专题5 第1讲 生物变异与育种一、选择题1(2011海南生物，11)野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株，该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释，不合理的是()A野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲B野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲C该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶D该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失答案B解析野生型大肠杆菌在基本培养基上能生长，突变型大肠杆菌在基本培养基上不能生长，必须添加氨基酸甲后才能生长，说明野生型大肠杆菌能利用基本培养基的成分合成氨基酸甲，突变型大肠杆菌不能合成氨基酸甲，可能是缺少合
2、成氨基酸甲所需要的酶，或者该酶的功能丧失。2(2010福建高考)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图 。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A处插入碱基对GCB处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对ATD处碱基对GC替换为AT答案B解析本题考查的是基因突变方面的知识。由题干可知因WNK4基因发生了突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸，而赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酸的密码子为GAA、GAG 因此可能的变化为密码子由AAAGAA或者为AAGGAG，而在基因的转录链对应的变化为TTTCTT或者是TTCCTC。由题
3、干中WNK4的基因序列可知，应为TTCCTC，因此基因应是由AT替换为GC，故应选B。3(2010江苏生物)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是()A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体答案D解析本题考查染色体变异在多倍体育种的应用。水压抑制受精卵第一次卵裂，使细胞染色体数目加倍，发育成的个体为四倍体，不能形成三倍体；射线破
4、坏精子细胞核，刺激卵细胞发育为新个体，为单倍体；早期胚胎细胞核移植于去核卵细胞中是克隆动物的培育过程，其结果形成的个体是2倍体；极体是单倍的，受精卵是二倍的，二倍的受精卵加上未释放的单倍的极体的遗传物质，发育成的个体恰好为三倍体。4(2011天津理综，4)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是()Aab过程中细胞内不会发生基因重组Bcd过程中细胞内发生了染色体数加倍Ce点后细胞内各染色体组的基因组成相同Dfg过程中同源染色体分离，染色体数减半答案D解析本题考查的是秋水仙素的作用本质。秋水仙素能导致细胞有丝分裂前
5、期纺锤丝不能形成而染色体照样纵裂，细胞不能一分为二，从而导致一个细胞内染色体数加倍。而基因重组和同源染色体的分离都是生殖细胞形成过程时减数分裂中才有的现象。5(2011江苏生物改编)只发生在减数分裂过程中的变异是()ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D着丝点分裂后形成的四条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异答案B解析本题考查有丝分裂和减数分裂过程中的变异现象。基因突变、染色体变异在有丝分裂过程和减数分裂过程中均可产生，基因重组只能在减数分裂过程中发生。6(2011三亚)生物
6、世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是()A“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻B用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种C通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦D把合成胡萝卜素的有关基因转进水稻，育成可防止人类VA缺乏的转基因水稻答案B解析基因突变可产生新的基因，转基因技术和杂交技术可产生新的基因型，但不会产生新的基因。7用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是()A种植F2选取不分离者纯合子B种植秋水仙素处理纯合子C种植花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理纯合子D种植秋
7、水仙素处理花药离体培养纯合子答案C解析利用花药离体培养获得单倍体，再经人工诱导使染色体加倍，可迅速获得纯系植株。8(2010山东烟台模拟)如图是细胞中所含染色体，下列叙述不正确的是()AA代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体BB代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体CC代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体DD代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体答案B解析一个染色体组中没有同源染色体且携带有全部遗传信息。染色体组数的判断可根据同源染色体的条数，单倍体、二倍体的判断除染色体组数外，还有发育的起点。B项中每个染色体组含有两条染色体。9(2010山
8、东泰安模拟)基因A，它可以突变为a1，也可以突变为a2，a3一系列等位基因，如图不能说明的是()A基因突变是不定向的B等位基因的出现是基因突变的结果C正常基因的出现是基因突变的结果D这些基因的转化遵循自由组合定律答案D解析图中的A、a1、a2、a3之间可以通过突变而转化，可见等位基因是基因突变的结果，且是不定向的。自由组合定律体现在控制不同性状的多对等位基因之间，基因突变不能体现。10下列关于育种的说法不正确的是()A利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种B将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程C利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于诱变育种D无子西瓜的培育方法是多倍体育种答案
9、C解析利用兰花的离体组织可以在短时间内获得大量的性状相同的个体，原理是细胞的全能性。11(2010山东莱芜模拟)生物世界广泛存在着变异，人们研究并利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是()A“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级稻B用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种C通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦D把合成胡萝卜的有关基因转进水稻，育成可防止人类VA缺乏的转基因水稻答案B解析基因突变可产生新的基因，转基因技术和杂交技术可产生新的基因型，但不会产生新的基因。12如图表示无子西瓜的培育过程：根据
10、图解，结合生物学知识，判断下列叙述错误的是()A秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组C无子西瓜既没有种皮，也没有胚D培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖答案C解析四倍体所结西瓜中，除胚为三倍体外，其余都应为四倍体。无子西瓜有珠被发育成的种皮，但没有胚。因其较软不影响口感，所以叫无子西瓜。二、非选择题13(2011四川理综，31)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：I、II表示染色体，A为矮杆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙
11、品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中一部分是来自偃麦草的染色体片段) (1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的_变异。该现象如在自然条件下发生，可为_提供原材料。(2)甲与乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随_的分开而分离。F1自交所得F2中有_种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有_种。(3)甲与丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中甲与乙因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常配对，可观察到_个四分体；该减数分裂正常完成，可产生_种基因型的配子，_条染色体。(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子
12、均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为_。答案(1)结构生物进化(2)同源染色体92(3)20422(4)3/16解析本题主要考查生物的遗传、变异和进化相关知识。由图可以看出，乙、丙品系在培育过程中染色体上的基因的种类发生了变化，故应该是发生了染色体结构的变异，突变和基因重组都能为生物的进化提供原材料；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因或非等位基因都会随同源染色体的分开而分离，这就是基因的分离定律；甲和乙杂交所得到的F1自交，由于所有染色体都能正常联会故F1可产生四种配子，因此F2会有9种基因型，其中仅表现为抗矮黄病的是aaBB和aaBb两种基因型。小麦体细胞中共有21对染色体，减
13、数分裂中只有I号染色体不能配对而其他染色体均能正常配对，故可形成20个四分体，若发生减数分裂，可能会形成四种配子(两种配子染色体数正常，两种异常)，异常配子中的染色体数分别为22条和20条。若让(2)中F1(产生AB、aB、A、a四种配子)与(3)中F1(可产生aE、A、AaE和不含I号染色体的配子)杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常则后代植株同时表现三种性状的几率为1/161/161/163/16。14(2010广东中山模拟)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培
14、养，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，初步推测_。答案(1)单倍体(2)诱发基因突变抗该除草剂的能力(3)加倍二倍体(4)(纯合)敏感型植株F1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变解析本题考查
15、了单倍体育种、诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线、激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状，所以需要经过组织培养。为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯合子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是151，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都是隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中有两个基因发生了突变。15果蝇的性原细胞在减数分裂过程中常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表现型，如下
16、表所示。请分析回答问题：受精卵中异常的性染色体组成方式表现型XXX在胚胎期致死，不能发育为成蝇YO(体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体)在胚胎期致死，不能发育为成蝇XXY雌性可育XYY雄性可育XO(体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体)雄性不育(1)请根据所学知识分析出现异常受精卵XXY的可能原因：_；_。(2)为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，遗传学家摩尔根(T.H.Morgan)做了下列杂交实验：让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄果蝇全是白眼的，雌果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯(Dikens)用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数
17、例外，大约每2 000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。请根据上表信息用遗传图解解释蒂更斯实验中为什么会出现例外(设有关基因为B、b)。提出一个验证蒂更斯实验的简单思路，并预期结果，得出结论。(提示：专业技术人员在光学显微镜下，可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体)简单思路：_。答案(1)雌果蝇在减数第二次分裂后期着丝点分离后，两条X没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY雄果蝇在减数第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY，与正常卵细胞X结合后形成异常受精卵XXY(2)PXbXb(白眼雄)XBY(红眼雄) 精子卵细胞XBYXbXbXBXbXb(致死)XbXbY(白眼雌性可育)O(无X)XBO(红眼雄性不育)YO(致死)取例外的果蝇分裂期的体细胞，制作有丝分裂装片，在光学显微镜下观察，找出分裂期中期的性染色体