1、第19讲生物的变异知识内容考试要求知识内容考试要求1基因重组a5.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用b2基因突变b6.转基因技术a3染色体畸变a7.生物变异在生产上的应用c4杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种a8.转基因生物和转基因食品的安全性b生物变异的来源1基因重组(1)概念范围：具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖。结果：控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。(2)类型减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换。(3)结果：产生新的基因型，出现新性状。(4)意义导致生物
2、性状的多样性。为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。2基因突变概念基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。包括DNA分子上碱基对的缺失、增加、替换类型形态突变：影响生物的形态结构，如果蝇红眼突变为白眼；生化突变：影响生物的代谢过程，导致特定生化功能改变或丧失，如人类的苯丙酮尿症；致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡，如人类镰刀形细胞贫血症特点普遍性；多方向性；稀有性；可逆性；有害性诱发因素物理因素、化学因素和生物因素意义基因突变是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义3.染色体结构变异类型影响使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，大多数染色体结
3、构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体的死亡4.染色体数目变异(1)类型(2)染色体组：一般二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。其中包含了该种生物的一整套遗传物质。(3)一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体。(4)二倍体：具有两个染色体组的细胞或体细胞中含两个染色体组的个体。(5)多倍体：体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。(6)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(1)基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因改变()(2)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变，基因突变的方向是由环境决定的()(3)由基因B1突
4、变的等位基因B2可能是由于碱基对替换、缺失或插入造成的()(4)为了确定在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现的一株红花豌豆是否是基因突变的结果，应检测和比较红花植株与白花植株中花色基因的DNA序列()(5)基因突变产生的新基因不一定传递给后代()(6)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置()(7)A基因可突变为a基因，a基因也可再突变为A基因()(8)诱变因素可以提高突变频率并决定基因突变的方向()(9)受精过程中可进行基因重组()(10)Aa自交，因基因重组导致子代发生性状分离()(11)植物根尖分生区细胞分裂过程中均可发生非同源染色体之间的自由组合，导致基因重组()(12)体
5、细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体()(必修2 P78图43改编)图甲表示人类镰刀形细胞贫血症的病因，图乙是一个家族该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答下列问题：(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)(1)图甲中表示的遗传信息流动过程分别是：_；_。(2)链碱基组成为_，链碱基组成为_。(3)镰刀形细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。(4)6的基因型是_，6和7婚配后生一患病女孩的概率是_，要保证9婚配后子代不患此病，从理论上说，其配偶的基因型必须为_。(5)镰刀形细胞贫血症是由_产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变
6、异属于_。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是_和_。解析：(1)图甲中分别表示DNA复制和转录。(2)根据碱基互补配对原则，DNA的一条链为GTA，因此链碱基组成为CAT，链为链转录形成的mRNA，因此其碱基组成为GUA。(3)图乙中，表现正常的3和4生出患病的9，因此该病为隐性遗传病，由于“隐性看女病，女病男正非伴性”，由此确定镰刀形细胞贫血症的致病基因位于常染色体上，属于隐性遗传病。(4)由于6和7已经生了一个患病孩子，因此他们的基因型均为Bb，因此再生一个患病女孩的概率为(1/2)(1/4)1/8。要保证9(bb)婚配后子代不患此病，其配偶的基因型必须为BB。
7、(5)镰刀形细胞贫血症产生的根本原因是基因中的碱基对的种类发生了改变，即发生了基因突变，基因突变属于可遗传的变异。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是低频性和多害少利性。答案：(1)DNA复制转录(2)CATGUA(3)常隐(4)Bb1/8BB(5)基因突变可遗传的变异低频性多害少利性 考法1基因重组类型比较重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因的重组DNA分子重组技术发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期体外与载体重组和导入细胞内的目的基因与细胞内基因重组发生机制同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合同源
8、染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因的重组目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意三种方法判断基因改变的原因(1)据亲子代基因型判断如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体上B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)据细胞分裂方式判断如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。 如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。(3)据细胞分裂图判断如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲
9、。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。 题组冲关1下列关于基因重组的说法，正确的是()A基因重组导致杂合子Aa自交后代出现性状分离，产生新的基因型B基因重组可产生新基因型，但不一定出现新性状组合C发生基因重组的非等位基因都一定位于非同源染色体上D有丝分裂中细胞内非同源染色体之间交叉互换可实现基因重组解析：选B。基因重组发生在两对及两对以上等位基因之间，减数分裂过程中等位基因分离导致杂合子Aa自交后代出现性状分离，产生新的
10、基因型，A错误；基因重组可产生新基因型，但不一定出现新性状组合，B正确；发生基因重组的非等位基因不一定位于非同源染色体上，也可以是同源染色体上的非等位基因，如四分体时期非姐妹染色单体之间的交叉互换可实现同源染色体上非等位基因的重组，C错误；非同源染色体之间的交叉互换引起的变异属于染色体结构变异(易位)，D错误。2下图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列叙述错误的是()A图示的变异类型为基因重组B甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换C甲图两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBbD乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab解析：选B。根据试题分析，甲图发生的变异类型为基因重组，A正确；甲图
11、中的非姐妹染色单体发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换，B错误；甲图发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb，C正确；由题图可知，乙图产生的重组型配子是aB、Ab，D正确。 考法2基因突变的机理易错点1基因突变就是“DNA中碱基对的增加、缺失和替换”点拨基因突变DNA中碱基对的增加、缺失和替换。(1)基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。(2)有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增加、缺失和替换引起病毒性状变异，广义上也称为基因突变。易错点2基因突变只发生在分裂间期点拨引起基
12、因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。易错点3将基因突变的结果“产生新基因”与“产生等位基因”混淆点拨不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组成结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 题组冲关3(2017浙江11月选考)人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对AT替换成了TA，引起血红蛋白结构改变所
13、致。该实例不能说明的是()A该变异属于致死突变 B基因突变是可逆的C碱基对替换会导致遗传信息改变D基因控制生物性状答案：B4(2020浙江名校考前押宝)DNA聚合酶是细胞复制DNA的重要作用酶，DNA聚合酶保证了复制的准确性，某些突变的DNA聚合酶(突变酶)比正常的DNA聚合酶精确度更高，从而减少了基因突变的产生。下列有关叙述正确的是()A这些突变酶大大提高了DNA复制的速度B翻译这些突变酶的mRNA序列不一定发生改变C这些突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸D这些突变酶的产生不利于生物的进化解析：选D。这些突变酶只是使DNA复制的精确度更高，并不能提高DNA复制的速度，A项错误；既然发生基因突变
14、，故翻译突变酶的mRNA序列必然会发生改变，B项错误；突变酶催化的是DNA的复制，其作用底物为四种脱氧核苷酸，C项错误；突变酶减少了基因突变的发生，因此不利于生物的进化，D项正确。 考法3基因突变对性状的影响(1)基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的一般情况影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列(2)基因突变不一定导致生物性状改变突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。基因突变后对应的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变若为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改变。(3)基因
15、突变对后代性状的影响基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。生殖细胞的突变率一般比体细胞的高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。分裂旺盛的细胞的突变率大于停止分裂的细胞，原因是基因突变常发生在间期。题组冲关5用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACGCCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸GAU、GAC；丙氨酸GCA、GCU、GCC、GCG)()A基因突变，
16、性状改变B基因突变，性状没有改变C染色体结构缺失，性状没有改变D染色体数目改变，性状改变解析：选A。对比题中该基因的部分序列可知，基因中CTA转变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，而且细菌无染色体结构所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。6编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比，酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断，正确的是()比较指标酶Y活性/酶X活性100%50%10%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基
17、酸数目11小于1大于1A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化B状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化D状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加解析：选C。基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA种类改变。 考法4显性突变和隐性突变的判断方法(1)理论依据(2)判定方法：选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。
18、a若后代全为野生型，则突变性状为隐性。b若后代全为突变型，则突变性状为显性。c若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性性状。让突变体自交，观察后代有无性状分离而判断。题组冲关7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
19、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
20、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 考法5图解染色体行为变化及染色体畸变类型图示变化过程(A、A代表一对同源染色体)结果染色体结构改变缺失基因的数目、排序改变重复易位倒位互换重组染色体结构不变基因数目、排序不变染色体数目改变单体(2n1)基因数目改变三体(2n1)基因数目改变 (1)三种方法确定染色体组数量染色
21、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。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。公式法染色体组数，如图中有4个染色体组。(2)“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体 题组冲关8(2020浙江1月选考)某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于()A缺失 B倒位C重复 D易位答案：B9(2018浙江11月选考)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：选B。由图可知，染色体
22、的片段交换发生在非同源染色体之间，故该变异为染色体变异中的易位，故B正确；染色体片段发生了颠倒，指的是倒位，故A错误；染色单体分离异常导致的是染色体数目的变异，故C错误；易位不会导致细胞中的遗传物质出现重复和缺失，故D错误。10(2020浙江义乌质量监测)下列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无籽西瓜含三个染色体组是单倍体解析：选C。由受精卵发育而来的个体，若细胞中含有两个染色体组，则该个体是二倍体，A错误；单倍体是指由配子直接发育而来的个体，其体细胞中的染色体数目是
23、本物种体细胞染色体数目的一半，B错误，C正确；无籽西瓜由受精卵发育而来，为三倍体，D错误。 考法6生物变异类型的判断(1)染色体易位与交叉互换项目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“三法”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 题组冲关11在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型如图所示。图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A图甲、乙、丙、丁都发生了染色体结构变异，增加了
24、生物变异的多样性B甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中解析：选B。图甲中发生了染色体结构变异中的染色体片段增加，图乙发生了染色体数目变异中的染色体数目增加，图丙发生了交叉互换，属于基因重组，图丁属于染色体结构变异中的易位，A错误；染色体畸变可以用显微镜观察到，基因重组不能观察到，B正确；染色体畸变可以发生在细胞分裂过程的任何时期，因此不会只出现在有丝分裂或减数分裂过程中，交叉互换只能发生在减数分裂的四分体时期，C、D错误。12(2020浙江春晖中学高三模拟)下列关于遗传变异的说法，错误的是(
25、)A三倍体无籽西瓜中偶尔出现一些可育的种子，原因是母本在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞B染色体结构变异和基因突变都可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变C基因型AaBb的植物自交，且遵循自由组合定律后代有三种表现型，则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为7/16D八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后经染色体加倍后选育，其花药经离体培养得到的植株是可育的解析：选D。三倍体无籽西瓜中偶尔出现一些可育的种子，主要是由于多倍体西瓜在种子形成过程中，有可能形成正常的卵细胞，A正确；染色体结构变异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，
26、基因突变是基因结构的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，B正确；基因型AaBb的植物自交，F2可能出现1231、961、934等比例，子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为7/16，C正确；八倍体经花药离体培养后所得单倍体植株仍有四个染色体组，但没有同源染色体，所以不可育，D错误。生物变异在生产上的应用1杂交育种(1)含义：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。(2)原理：基因重组。(3)方法：连续自交、不断选种。(4)过程：杂交选择纯合化。2诱变育种(1)含义：利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。
27、(2)原理：基因突变、染色体畸变。(3)方法(4)优点3单倍体育种(1)含义：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。(2)原理：染色体数目变异。(3)优点(4)单倍体育种程序常规方法获得杂种F1F1花药离体培养形成愈伤组织，并诱导其分化成幼苗用秋水仙素处理幼苗，获得可育的纯合植株4多倍体育种(1)原理：染色体数目变异。(2)常用方法：用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗。(3)作用机理：秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，染色体复制后不能分离，最终导致染色体数目加倍。(4)无籽西瓜的培育过程5转基因技术(1)含义：利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)
28、转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。(2)原理：基因重组。(3)过程用人工方法将目的基因导入受体细胞目的基因整合到受体的染色体上目的基因在受体细胞内得以表达，并能稳定遗传。(1)作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种()(2)基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体()(3)四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小()(4)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种()(5)转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状()(6)两个亲本的基因型是AAbb和aaBB，要培育出基因型为aabb的后代，最简单的方法是单倍体育种()(7)单倍体育种没有
29、生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育()(必修2 P82P86教材内容改编)结合下面育种图解，分析以下问题：(1)图解中各字母表示的处理方法：A表示_，D表示自交，B表示_，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示_，G表示_，H表示脱分化，I表示_，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)识别图中育种方法：“亲本新品种”为_；“亲本新品种”为_；“种子或幼苗新品种”为_；“种子或幼苗新品种”为_；“植物细胞新品种”为_。答案：(1)杂交花药离体培养秋水仙素或低温处理转基因技术再分化(2)杂交育种单倍体育种诱变育种多倍体育种基因工程育种 考法1育种方法的比较与育种方案
30、的选择(1)育种方法的比较杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种转基因技术原理基因重组基因突变或染色体畸变染色体畸变染色体畸变基因重组常用方式选育纯种：杂交自交选优自交；选育杂种：杂交杂交种辐射诱变和化学诱变花药离体培养，然后再使染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种优点使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上；操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状明显缩短育种年限；所得品种为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分打破物种界限，定向改变生物的性状缺点育种时间长；不能克服远缘杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理实验
31、材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物；发育延迟，结实率低有可能引发生态危机育种程序应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦杂交培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉(2)育种方案的选择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”多倍体育种育种技术中的“四最”和“一明显”a最简便的育种技术杂交育种。b最具预见性的育种技术转基因技术或
32、细胞工程育种。c最盲目的育种诱变育种。d最能提高产量的育种多倍体育种。e可明显缩短育种年限的育种单倍体育种。易错点1混淆“最简便”与“最快速”点拨“最简便”应为“易操作”，“最快速”则未必简便，如用单倍体育种获得有显性性状的纯合子，可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。易错点2误认为花药离体培养就是单倍体育种点拨单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程。 题组冲关1(2020浙江温州选考适应性测试)要用基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。则对应的育种方法依次是()A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B
33、杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术解析：选A。用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的品种，可通过细胞融合；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。2(2020衢州联考)假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述不正确的是()A由品种AABB、
34、aabb经过过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上B与过程的育种方法相比，过程的优势是明显缩短了育种年限C图中A_bb的类型经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比是31D过程在完成目的基因和运载体的结合时，必须用到的工具酶只有限制性核酸内切酶解析：选D。由品种AABB、aabb经过过程培育出新品种的育种方式属于杂交育种，优点在于可以将两个或多个品种的优良性状组合在一个生物体上；过程的育种方式是单倍体育种，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限；图中A_bb有AAbb和Aabb两种类型，数量比是12，经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比是31；过程在完成目
35、的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶还有DNA连接酶。 考法2育种实验设计举例(1)利用杂交育种培育宽叶抗病植株(2)利用单倍体育种培育宽叶抗病植株(3)利用多倍体育种培育无籽西瓜由此可见，若用杂交育种方法培育宽叶抗病(AABB)的烟草新品种，一般需56年，其过程是杂交自交选择连续自交选择；而用单倍体育种只需2年，其过程是杂交花药离体培养诱导染色体数目加倍(秋水仙素处理)选择。 题组冲关3(2020杭州模拟)现有三个水稻品种，基因型分别为AABBdd、aabbDD和aaBBDD。如果从插秧(移栽幼苗)到获得种子(或花粉)为一次栽培，运用单倍体育种技术，利用以上三个品种获得基因型为aabbdd
36、的植株最少需要几次栽培()A1B2C3 D4解析：选C。要使所用时间最短，应选择基因型为AABBdd和aabbDD的品种杂交，可得基因型为AaBbDd的种子(第一次栽培)，种子经萌发、插秧到获得花粉为第二次栽培，经花药离体培养、秋水仙素处理(第三次栽培)可得到基因型为aabbdd的个体，共需3次栽培。4(2020嘉兴调研)豌豆从播种到收获为1年时间，纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，F1自交产生的F2中高茎和矮茎的比例为31。纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得F1，F1自交得到的F2中各种表现型的比例为9331。上述实验分别需要在第几年才能得出结果()A3年、2年 B2年、2年C
37、3年、3年 D2年、3年解析：选A。豌豆植株的高度表现在当代植株上，第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，第二年将F1种子播种，F1植株自交产生F2种子，第三年F2种子播种后长出F2植株，表现为高茎和矮茎的比例为31。豌豆籽粒的性状表现是在上一代植株上，第一年将纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆杂交得黄色圆粒种子即F1，第二年将F1自交得到种子即是F2的四种表现型且比例为9331。1(2019浙江6月学考)同一玉米棒上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时，发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。这种染色体结构变异属于()A缺失B重复C倒位 D易位解
38、析：选D。非同源染色体间发生染色体片段交换，属于染色体结构变异中的易位，D正确。2(2017浙江4月选考)研究人员用X射线处理野生型青霉菌，选育出了高产青霉菌新菌株。这种育种方法属于()A杂交育种 B单倍体育种C诱变育种 D多倍体育种答案：C3(2020浙江名校考前押宝)下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是()ADNA分子中的碱基对的替换、增添和缺失现象称为基因突变B通常情况下基因重组是指两对或两对以上的等位基因发生自由组合C基因突变和基因重组都可发生在有丝分裂过程中D基因型为AaBB的个体自交，导致子代出现性状分离的原因是基因重组解析：选B。DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，
39、而引起的基因结构的改变，叫基因突变，发生在非基因序列上的改变，不属于基因突变，A错误；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，通常指两对或两对以上的等位基因发生自由组合或交叉互换，B正确；基因重组发生在减数分裂过程中，C错误；基因型为AaBB的个体自交，导致子代出现性状分离的原因是等位基因的分离，D错误。4(2019浙江4月选考)人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于()A基因突变B基因重组C染色体结构变异 D染色体数目变异答案：D5下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是()A基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因B通过转基因技术可获得
40、抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNAD若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题解析：选B。基因工程常以抗生素抗性基因作为标记基因；在基因工程的实验操作中一定要注意用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体DNA，使它们产生相同的粘性末端；若转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题。6(2020海宁一模)如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别
41、位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：(1)图中植株A培育的方法是_，将亲本杂交的目的是_，自交的目的是_。(2)植株B的培育运用的原理是_。(3)植株C需要染色体加倍的原因是_，诱导染色体加倍的最常用的方法是_。(4)植株E培育方法的原理是_，该育种方法和基因工程育种一样，都可以_。解析：(1)植株A的培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关的基因集中到F1上，但F1并未表现出所需性状，自交的目的就是使F1发生基因重组，在F2中出现所需性状(矮秆抗病)植株。(2)植株B的培育方法是诱变育种，其原理是基因突变。(3)植株C是单倍体，由于细胞中的染色体组为一个，所以不能正常进行减数分裂，个体
42、不可育，为了使单倍体获得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4)从题图中可以看出，植株E的培育方法是利用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：(1)杂交育种将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到F1上通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株(2)基因突变(3)植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)利用秋水仙素处理幼苗C(4)染色体数目变异克服远缘杂交不亲和的障碍1(2015浙江10月选考)人类的特纳氏综合征是由于缺少一条性染色体引起的变异。该
43、变异的类型是()A基因突变B染色体数目变异C基因重组 D染色体结构变异答案：B2(2016浙江4月选考)用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方式属于()A转基因育种 B辐射诱变育种C化学诱变育种 D多倍体育种解析：选D。六倍体小麦和二倍体黑麦杂交获得异源四倍体，然后用秋水仙素处理诱导染色体加倍，经选育得到异源八倍体小黑麦，这是人工诱导多倍体的育种方式，即多倍体育种。3某高等植物A核基因编码蛋白质的区段插入了1个碱基对，下列叙述正确的是()A该植物其他体细胞均可发生此过程B该细胞的子代细胞中遗传信息不会发生改变C若该变异发生在基因中部，可能导致翻译过程提前终止D若在插入位点再
44、缺失3个碱基对，对A编码的蛋白质结构影响最小解析：选C。在分裂间期易发生基因突变，但成熟细胞已经高度分化，失去分裂能力，一般不会发生基因突变，A错误；某个基因编码蛋白质的区段插入了一个碱基对，即发生了基因突变，可能导致子代细胞中遗传信息发生改变，B错误；若该变异发生在基因中部，可能导致转录形成的mRNA上提前出现终止密码子，进而导致翻译过程提前终止，C正确；若在插入位点再缺失1个碱基对，对其编码的蛋白质结构影响最小，D错误。4下列关于基因重组的叙述中，正确的是()A基因型为Aa的个体自交，因基因重组导致子代性状分离B葛莱弗德氏综合征(47，XXY)患者变异是三条性染色体上基因重组所致C非姐妹染
45、色单体间的基因交换属于基因重组D控制一对相对性状的基因在遗传时也可能发生基因重组解析：选D。一对相对性状可能由两对等位基因控制，因此在遗传时可能发生基因重组，D正确。基因型为Aa的个体自交，由于等位基因分离形成了A、a的配子，雌雄配子随机结合，导致后代出现了性状分离，A错误；XXY患者变异是染色体畸变所致，B错误；非同源染色体上非姐妹染色单体之间的基因交换不属于基因重组，C错误。5右图表示某二倍体生物的细胞，有关叙述正确的是()A该细胞正处于有丝分裂前期B在该细胞形成过程中一定发生了基因突变C该细胞分裂至后期时含有4个染色体组D该细胞分裂能产生2种基因型的子细胞解析：选D。图示的细胞中没有同源
46、染色体，但有染色单体，染色体散乱地分布在细胞中，由此可以推知该细胞应处于减数第二次分裂前期；在正常情况下，位于同一染色体的两条姐妹染色单体相同位置上的基因应是相同的，而图示细胞中有一条染色体的两条姐妹染色单体上的基因为等位基因，说明该细胞在形成过程中发生了基因突变或交叉互换；该细胞只含有一个染色体组，分裂至后期时含有两个染色体组；因为该细胞中有一条染色体含有的两条姐妹染色单体相同位置上的基因为等位基因，其余两条染色体上所带基因均为相同基因，所以分裂后能产生两种基因型的子细胞。 6下列关于几种育种方式的叙述，不正确的是()A杂交育种可以获得稳定遗传的个体B诱变育种可大幅提高有利变异的比例C单倍体
47、育种可迅速获得纯合品系D多倍体育种能得到营养物质含量高的品种解析：选B。诱变育种可以提高突变率，但突变是多方向的，且有多害少利性，所以不能提高有利变异的比例。7(2020杭州四校联考)如图所示是育种专家利用染色体部分缺失原理，对棉花品种的培育过程。相关叙述正确的是()A图中涉及的变异只有染色体结构的变异B粉红棉M的出现是染色体缺失的结果C白色棉N自交后代会发生性状分离，不能稳定遗传D深红棉S与白色棉N杂交，产生深红棉的概率为1/4解析：选B。太空育种涉及基因突变，粉红棉M的产生过程中有染色体结构变异；从粉红棉M及深红棉S的染色体及基因组成可以看出，粉红棉M的出现是染色体缺失的结果；白色棉N相当
48、于纯合子，自交后代不会发生性状分离，能稳定遗传；深红棉S与白色棉N杂交，产生深红棉的概率为0。8.(2020宁波模拟)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞(图中、表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是()Aa基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B该细胞一定发生了染色体畸变，一定没有发生基因自由组合C该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D该细胞的变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代解析：选B。水稻根尖细胞进行有丝分裂，a基因产生的原因可能是有丝分裂过程中发生了基因突变，A错误；细胞中号染色体是3条，一定发生了染色体畸
49、变，基因的自由组合发生在减数分裂过程中，B正确；基因突变不能在光学显微镜下直接进行观察，C错误；水稻根尖细胞是体细胞，发生的变异不能通过有性生殖传给后代，D错误。9用病毒的毒素或代谢产物处理萌发的种子，发现基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I)，I不能与T配对，但能与C配对。下列相关叙述错误的是()A连续复制三次后，与原基因相同的DNA分子占1/4B这种基因突变属于诱发突变C突变产生的新基因与原基因互为等位基因D导致基因突变的因素是生物因素解析：选A。由于DNA的复制方式为半保留复制，连续复制三次后，与原基因相同的DNA分子占1/2，A错误；这种基因突变属于诱发突变，B正确；突变产
50、生的新基因与原基因互为等位基因，C正确；导致基因突变的因素是生物因素，D正确。10除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是()A突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链解析：选A。A项，突变体若为1条染色体的片段缺失所致，缺失后表现为抗性突变体，则可推测出除草剂敏感型的大豆是杂合子，缺失片段中含有显性基因，缺失后即表现了隐
51、性基因控制的性状。B项，突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则会导致控制该性状的一对基因都丢失，经诱变后不可能使基因从无到有。C项，突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有多方向性，所以经诱变仍可能恢复为敏感型。D项，抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，若该碱基对不在基因的前端(对应起始密码)就能编码肽链，肽链的长短变化需要根据突变后对应的密码子是否为终止密码子来判断。11如图为某植物育种流程图，相关叙述错误的是()A子代与原种保持相同的遗传稳定性B子代和选育的原理为基因重组C子代的选育过程一定要自交选育多代D子代的选育过程可能发生基因突变和染色体畸变解析：选C。子代通过组
52、织培养或营养繁殖获得，遗传物质不发生改变。转基因技术和杂交育种的原理都是基因重组。杂交育种不一定都需要连续自交，若选育显性优良纯种，则需要连续自交，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状即可。通过诱变可能会引起基因突变或染色体畸变。12如图中的分别表示不同的育种方式，下列相关叙述不正确的是()A方式应用的原理包括细胞全能性B方式只适用于进行有性生殖的生物C方式试剂处理的对象只能是萌发的种子D方式可以诱发基因突变产生新基因解析：选C。方式中对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；方式是杂交育种，它适用于进行有性生殖的生物；方式为多倍体育种，处理的对象为萌发的种
53、子或幼苗；方式为诱变育种，能产生新基因。13图1为具有两对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种AABB)的一个A基因和乙植株(纯种AABB)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因的突变发生在_的过程中，是由_引起的。(2)如图2为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为_，表现型是_，请在图中标明基因与染色体的关系。乙植株发生了基因突变后的基因型为_。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现出突变性状，因为该突变均为_，且基因突变均发生在甲和乙的_中，不能通过有性生殖传递给子代。让其后代表现出突变性状的
54、方法是：取发生基因突变部位的组织细胞，先利用_技术对其进行繁殖得到试管苗后，让其_(填“自交”“杂交”或“测交”)，其子代即可表现出突变性状。解析：(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基对的替换，基因突变发生在间期DNA复制时。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以细胞的基因型应该是AaBB，表现型是扁茎缺刻叶。乙植株(纯种)的一个B基因发生突变，突变后的基因型为AABb。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在甲、乙植株上并不能表现出突变性状。由于突变发生在体细胞中，突变基因不能
55、通过有性生殖传给子代，故甲、乙植株的子一代均不能表现突变性状。要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。答案：(1)DNA复制一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB扁茎缺刻叶如图所示(提示：表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可)AABb(3)隐性突变体细胞组织培养自交14如图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中代表具体操作过程。(1)具有操作的育种方法是_，依据的原理是_。(2)具有操作的育种方法是_，依据的原理是_。(3)操作是_，其目的是_。操作常用的方法有_，原理是_。(4)操作表示杂交，其目的是将两个
56、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。解析：由图可知，表示杂交，表示减数分裂，表示连续自交，表示花药离体培养，表示用秋水仙素或低温处理幼苗。具有操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体畸变。具有操作的育种方法是杂交育种，依据的原理是基因重组。可以提高纯合子的比例。的原理是低温或秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。目的是将纯合子亲本的优良性状(或基因)通过杂交集中在一起。答案：(1)单倍体育种染色体畸变(2)杂交育种基因重组(3)连续自交提高纯合子的比例(选出符合要求的个体)低温诱导或秋水仙素处理低温或秋水仙素处理抑制纺锤体形成，导致染色体不能
57、移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍(4)优良性状(基因)15(2020绍兴模拟)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答下列问题
58、：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。解析：(1)基因中缺失了一段DNA属于基因突变，使基因不能表达，白化苗不能进行光合作用，说明基因突变具有有害性。(2)用射线照射为诱变育种；杂交育种的原理为基因重组；愈伤组织可再分化形成胚状体再形成植株。(3)F1中抗病高秆植株的基因型为AaBb，能产生4种配子。(4)由题意可知，抗病对不抗病为显性，高秆对矮秆为显性，故诱变获得的乙基因型为Aabb，丙基因型为aaBb，杂交后代F1有AaBbAabbaaBbaabb1111。答案：(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4)
