1、专题十四生物的变异与育种考点1 基因突变与基因重组1.2020皖江名校联考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2.2020辽宁六校联考下列育种或生理过程中,没有发生基因重组的是()A.普通棉花抗虫棉花B.花药离体培养单倍体植株C.R型活菌R型活菌和S型活菌D. 初级精母细胞次级精母细胞考点2 染色体变异3. 2020三湘名校第一次联考已知某一对同源染色体多1条的三体植物在减数第一次分裂过程中,3条同
2、源染色体随机移向细胞两极,最终可形成含1条或2条该染色体的配子(只含发生了缺失的染色体的花粉不能参与受精作用)。现有一个一条染色体发生了缺失的三体植株,其细胞中相应染色体及基因型如图所示。若该三体植株自交,子代染色体结构和数目均正常的个体所占的比例为()A.2/15B.1/18C.1/4D.1/94.2020湖南师大附中模拟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。下列相关叙述正确的是()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之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂的
3、前期5.2020辽宁五校联考下列是对ah所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是()A.细胞中含有一个染色体组的是图h,该个体是单倍体B.细胞中含有二个染色体组的是图e、g,该个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b,但该个体未必是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f,该个体一定是四倍体6.2019东北师大附中二模下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,正确的是()A.原理:低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同,都是抑制染色体着丝点分裂B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.染色:碱性染料改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D
4、.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变,少数细胞染色体数目不变考点3 变异在育种中的应用7.2020四川五校联考下列关于杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种的叙述,正确的是()A.杂交育种的原理是基因重组,往往育种年限较长B.诱变育种常用的诱变因素有化学因素和生物因素C.单倍体育种过程中秋水仙素处理的是萌发的种子D.多倍体育种的原理是染色体变异,不能获得新物种8.2020山东省实验中学模拟如图是育种工作者进行的育种过程图解。下列相关叙述正确的是()野生一粒小麦(二倍体,2n=14)山羊草(二倍体,2n=14) 杂种(不可育) 野生二粒小麦A.野生一粒小麦与山羊草能产生杂交
5、后代,二者属于同一个物种的不同品种B.秋水仙素能促进染色体着丝点分裂,使染色体数目加倍C.野生二粒小麦为四倍体,能通过减数分裂产生可育配子D.此育种过程的原理是基因重组 一、选择题(每小题6分,共54分)1.2020山西太原名校模拟下列有关生物变异的叙述,错误的是()A.格里菲思肺炎双球菌转化实验中R型菌转化为S型菌属于基因重组B.性染色体组成为XXY个体的产生可能与其父本减数第二次分裂异常有关C.基因中的个别碱基对的替换可能不影响其表达蛋白质的结构和功能D.六倍体植株与二倍体植株杂交产生四倍体植株属于染色体数目变异2.2020湖南四校联考在某基因型为aa的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的
6、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()A.A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变异,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观察到D.该细胞的染色体有3条,故该细胞中含有3个染色体组3.2020天津七校联考下列关于染色体变异和基因突变的区别的叙述,错误的是()A.染色体结构变异是染色体发生片段的增加、缺失或替换等,而基因突变则是DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失B.原核生物和真核生物均可以发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异C.基因突变一般是微小突变,其对生物体影响较小,而染
7、色体结构变异是较大的变异,其对生物体影响远大于基因突变D.多数染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,而基因突变则不能4.2020四川五校联考有一种变异发生在两条非同源染色体之间,两条非同源染色体发生断裂后片段相互交换,仅有位置的改变,没有片段的增减。关于这种变异的说法错误的是()A.这种变异属于染色体结构变异中的易位 B.该变异导致基因突变,为生物进化提供原材料 C.该变异可以导致染色体上基因的排列顺序发生变化 D.该变异可在光学显微镜下观察到,属于可遗传变异5.2020山东莱州模拟如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是()A.图中乙细
8、胞正在进行有丝分裂,该过程中不可能发生基因突变和基因重组B.乙细胞的子细胞含有四个染色体组,丙细胞完成整个分裂过程形成的子细胞含有一个染色体组C.丙细胞中发生了染色体结构变异,丁细胞所示的是染色体结构变异导致的异常联会D.一个丙细胞可能产生四种基因型的精子,丁细胞能产生两种基因型的精子6.2020河南洛阳第一次联考小麦的穿梭育种是将一个地区的品种与其他地区的品种进行杂交,然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、鉴定,最终选育出多种抗病高产的小麦新品种。下列关于穿梭育种的叙述,不正确的是()A.自然选择的方向不同使各地区的小麦基因库存在差异B.穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条
9、件C.穿梭育种充分地利用了小麦的遗传多样性D.穿梭育种利用的主要原理是染色体变异7.2020皖江名校联考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双二倍化进化而来的一种复合种,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8.2019山东青岛调研普通果蝇的第号染色体上有3个基因
10、,按猩红眼基因桃色眼基因三角翅脉基因的顺序排列,另一种果蝇(X)中的第号染色体上,其基因顺序则是猩红眼基因三角翅脉基因桃色眼基因,这一差异构成了两个物种之间的差别,下列叙述正确的是()A.果蝇X的产生是基因突变的结果B.果蝇X的产生是染色体易位的结果C.该变异只发生在减数分裂过程中D.该变异可为生物进化提供原材料9.2019江苏高考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
11、二、非选择题(共12分)10.2020辽宁五校联考,12分果蝇的灰身对黑身为显性,由位于常染色体上的B和b基因控制,纯种灰身雄果蝇群体经60Co照射后可从中筛选出果蝇甲。果蝇甲产生的各种配子活性相同,且基因均能正常表达。请据图回答下列问题:(1)经60Co照射后果蝇发生的变异类型属于,果蝇甲经过减数分裂能产生种配子。(2)筛选不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体的个体”,理由是 。(3)为从F1中筛选出常染色体正常的雌果蝇,让F1中的黑身雄果蝇分别与灰身雌果蝇杂交,后代中表现型及比例为的杂交组合的雌性亲本即为所需。(4)研究发现果蝇性别由X染色体数目与常染色体组数之比(性指数)决定,性指数
12、1时发育为雌性,性指数0.5时发育为雄性,请推测性染色体是XYY、XXY的果蝇分别发育成。这种性染色体变异称为。 一、选择题1.新情境,生命观念、社会责任日前,我国科学家发现了一种新的单基因遗传病卵子死亡,表现为某些患者的卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间,出现退化凋亡的现象。研究发现人体中只要单个PANX1基因发生突变,就可引起PANX1蛋白结构与功能的改变,从而导致该病的发生。下列有关说法错误的是()A.该病发病过程中基因对性状的控制方式与囊性纤维病类似B.推测PANX1基因发生显性突变可能是该病发生的根本原因C.科学家研究发现该病患者家系中,PANX1基因存在不同的突变,这体现了基
13、因突变的随机性D.该病致病基因的发现,为女性不孕及做试管婴儿反复失败提供了新的诊断和治疗思路2.新角度,科学思维如图为在光学显微镜下观察到的百合(2n=24)细胞减数分裂不同时期的图像,为绘制的其减数分裂模式图(均只画出了两对同源染色体)。下列有关叙述正确的是()A.图与图细胞所处时期相同,通过交叉互换实现了基因B与基因b的重组B.图与图细胞所处时期相同,通过非同源染色体的自由组合实现了基因R/r与基因Y/y的重组C.当基因B中插入一段含200个碱基对的DNA序列时变为基因b,该变异可用图表示D.基因型为AaBb的百合自交时,若发生图所示的变异,则子代的基因型有9种二、非选择题3.新角度,科学
14、思维10分大豆是雌雄同株植物,野生型大豆的雌蕊与雄蕊育性正常。科学家从大豆种群中分离出雄性不育单基因隐性突变体甲和雄性不育单基因隐性突变体乙,为探究这两种突变体是同一基因突变还是不同基因突变所致,甲、乙、丙三位同学分别设计了杂交方案以进行探究,请回答下列问题。(1)诱变可以使同一基因往不同的方向发生突变,也可使不同的基因发生突变,这体现了基因突变具有的特点。(2)甲同学:将突变体甲与突变体乙进行杂交,若子代均为雄性不育植株,则这两种突变体是由同一基因突变所致。该同学的方案是否可行?请说明理由。(3)乙同学:将突变体甲与野生型大豆杂交获得F1,再将F1与突变体乙杂交得F2,观察并统计F2雄性可育
15、与雄性不育的比例。请写出该方案的预期结果与结论:。(4)丙同学:将突变体甲、突变体乙分别与野生型大豆杂交获得F甲1、F乙1,再将F甲1与F乙1杂交得F2,若F2中雄性可育雄性不育=,说明这两种突变体是由同一基因突变所致。1.D所有生物都能发生基因突变,A项错误;高茎豌豆自交,子一代出现矮茎源于等位基因的彼此分离,B项错误;基因重组和基因突变都属于变异,而变异具有不定向性,C项错误; R型菌转化成S型菌的原理是基因重组,而细菌不进行减数分裂,D项正确。2.BA项涉及的育种方法是基因工程育种,原理是基因重组,A不符合题意;B项涉及的育种方法是单倍体育种,原理是染色体变异,没有发生基因重组,B符合题
16、意;C项涉及的是肺炎双球菌的转化实验,发生了基因重组,C不符合题意;D项涉及的是减数第一次分裂,发生了基因重组,D不符合题意。3.A由于“只含发生了缺失的染色体的花粉不能参与受精作用”,因此该三体植株产生的可育雌配子的种类和比例为A:aa:Aa:a=1:1:2:2,而可育雄配子的种类和比例为aa:Aa:a=1:2:2,若该三体植株自交,子代染色体结构和数目均正常的个体(aa)所占比例为(1/3)(2/5)=2/15。4.C本题考查变异等知识,意在考查考生的理解能力和获取有效信息的能力。图所示变异为姐妹染色单体之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂过程中,属于可遗传变异;图所示变异为染色体结构变异
17、中的易位,属于可遗传变异;图所示变异为基因突变,属于可遗传变异;图所示变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复,属于可遗传变异,A、B、D错误,C正确。5.C本题考查单倍体、多倍体、染色体组等知识,意在考查考生的理解能力。细胞中含有一个染色体组的是图d、g, A错误。细胞中含有两个染色体组的是图c、h,该个体可能是二倍体,B错误。细胞中含有三个染色体组的是图a、b,该个体如果是由受精卵发育形成的,则为三倍体;如果是由配子直接发育形成的,则为单倍体,C正确。细胞中含有四个染色体组的是图e、f,该个体不一定是四倍体,D错误。6.C低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同,都是抑制纺锤体的形成,A错
18、误;盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离,卡诺氏液用于固定细胞的形态,B错误;碱性染料,如改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色,C正确;显微镜下可以看到少数细胞的染色体数目发生改变,大多数细胞染色体数目不变,D错误。7.A本题考查杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种等知识,意在考查考生的识记能力。杂交育种的原理是基因重组,该育种方式的主要缺点是育种年限一般较长,A项正确;诱变育种常用的诱变因素是物理因素和化学因素,B项错误;单倍体育种过程中秋水仙素处理的通常是单倍体幼苗,因为单倍体往往是高度不育的,一般不产生种子,C项错误;多倍体育种可以获得新物种,如八倍体小黑麦,D项错误。8.C
19、 野生一粒小麦与山羊草的杂交后代不可育,两种生物之间存在生殖隔离,因此它们属于不同的物种,A错误;秋水仙素使染色体数目加倍的机理是抑制纺锤体的形成,B错误;二倍体植株和二倍体植株杂交获得的杂种为二倍体,经过秋水仙素处理获得的野生二粒小麦为四倍体,能够产生可育配子,C正确;该育种方式为多倍体育种,利用的是染色体数目变异的原理,D错误。1.B本题考查生物变异的相关知识,意在考查考生的理解能力和识记能力。格里菲思肺炎双球菌转化实验中R型菌转化为S型菌,属于基因重组,A正确;性染色体组成为XXY个体的产生与其父本减数第一次分裂异常或母本减数第一次分裂异常或母本减数第二次分裂异常有关,B错误;密码子具有
20、简并性,因此基因中个别碱基对的替换可能不影响其表达蛋白质的结构和功能,C正确;六倍体植株与二倍体植株杂交产生四倍体植株属于染色体数目变异,D正确。2.B本题考查基因突变等知识,意在考查考生运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,并作出合理的判断或得出正确的结论的能力。水稻根尖细胞只进行有丝分裂,所以A基因产生的原因应是有丝分裂过程中发生了基因突变,A项错误;细胞中号染色体有3条,说明该细胞一定发生了染色体变异,而基因的自由组合发生在减数分裂过程中,根尖细胞只进行有丝分裂,B项正确;基因突变一般不能在光学显微镜下直接观察到,C项错误;该细胞的染色体有3条,但
21、该细胞中仍含有2个染色体组,D项错误。3.C 染色体结构变异是染色体发生片段的增加、缺失或替换等,而基因突变则是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换,A正确;原核生物和真核生物均可发生基因突变,而只有真核生物能发生染色体变异,因为原核生物中没有染色体,B正确;基因突变和染色体结构变异都是遗传物质发生改变,都对生物体有影响,其影响大小无法衡量,C错误;多数染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,而基因突变是基因结构的改变,不能在光学显微镜下观察到,D正确。4.B本题考查染色体变异的相关知识,意在考查考生的识记能力。根据题中信息可知,变异发生在两条非同源染色体之间,两条非同源染色体发生断裂后片段相互
22、交换,仅有位置的改变,没有片段的增减,该变异为染色体结构变异中的易位,该变异可导致染色体上基因的排列顺序发生变化,染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,属于可遗传变异,A、C、D正确;染色体结构变异中的易位一般不导致基因突变,B错误。5.D基因突变是随机发生的,可以发生在细胞内的不同DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位,也可以发生在细胞分裂的任何时期,而基因重组发生在减数分裂过程中,乙细胞含有同源染色体,呈现的特点是染色体移向细胞两极,染色体数目为体细胞中的2倍,处于有丝分裂后期,该过程中可能发生基因突变,但不能发生基因重组,A项错误。乙细胞含有四个染色体组,其子细胞含有两个染色体组;丙细
23、胞呈现的特点是同源染色体排列在赤道板位置两侧,处于减数第一次分裂中期,完成整个分裂过程形成的子细胞(精子或卵细胞或极体)含有一个染色体组,B项错误。丙细胞中发生了同源染色体间的交叉互换,这属于基因重组,丁细胞中的“十字形”结构的出现,是由于非同源染色体上的同源区段发生了联会,该种变异属于染色体结构变异中的易位,可见,丁细胞所示的是染色体结构变异导致的异常联会,C项错误。丙细胞发生了同源染色体间的交叉互换,导致其可能产生四种基因型的精子,丁细胞中因染色体结构变异导致联会出现异常,其能产生两种基因型的精子(HAa、hBb或HAb、hBa),D项正确。6.D本题考查了穿梭育种等知识。不同地区的环境条
24、件不同,自然选择的方向不同,因此不同地区的小麦基因库存在差异,A正确。由题干信息可知,穿梭育种培育的新品种能适应两个地区的环境条件,B正确。 穿梭育种利用了不同品种的差异,充分利用了遗传多样性,C正确。穿梭育种的原理是基因重组,D错误。7.C 自交不亲和现象,也就是自交不能产生后代,这样有利于防止自交退化,保持油菜的遗传多样性,A项正确;由题干信息可知,甘蓝型油菜有白菜和甘蓝的全部染色体,因此甘蓝型油菜的出现是染色体变异的结果,该种变异是可遗传变异,B项正确;从图示信息可知,甘蓝型油菜与白菜进行杂交能产生后代,因此,落在甘蓝型油菜雌蕊柱头上的白菜花粉能萌发出花粉管,C项错误;题图中白菜自交不亲
25、和,而甘蓝型油菜自交亲和,说明自交不亲和油菜的自交不亲和基因应该来自白菜,D项正确。8.D根据题干信息分析可知,两种果蝇的第号染色体上的3个基因中的后两个基因的位置发生了改变,即基因的排列顺序发生了改变,该变异是染色体结构变异中的倒位,A、B错误;该变异是染色体变异中的倒位,可能发生在减数分裂过程中,也可能发生在有丝分裂过程中,C错误;该变异为染色体变异中的倒位,可为生物进化提供原材料,D正确。9.C本题考查生物变异和育种的相关知识,意在考查考生的理解能力和分析判断能力。基因重组是生物变异的来源之一,可能会导致生物性状变异,A错误;因为密码子具有简并性以及基因的显隐性等,所以基因突变不一定导致
26、生物性状发生改变,B错误;弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后,其染色体数目加倍而成为可育的植株,可用于育种,C正确;多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数不变,D错误。10.(每空2分)(1)染色体结构变异4(2)得到的F1中,仅表现型为灰身雄果蝇的个体染色体形态正常,其余均为含异常染色体的个体,因此可通过后代的表现型对染色体情况加以区分(3)灰身果蝇:黑身果蝇=3:1(4)雄性、雌性染色体数目变异【解析】本题考查孟德尔遗传规律的应用,意在考查考生的理解能力和综合运用能力,考查的核心素养为科学思维。(1)经60Co照射后,某果蝇的一条常染色体上的B基因所在片段转移到X染色体上,该变异属于染
27、色体结构变异中的易位。果蝇甲经减数分裂,能产生BXB、BY、OXB和OY共4种配子。(2)BOXBY与bbXX杂交得到F1,F1个体的基因型为BbXBX、BbXY、ObXBX、ObXY,仅表现型为灰身雄果蝇的个体的染色体形态正常,其余表现型的个体均含异常染色体,因此,筛选不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体的个体”。(3)F1中黑身雄果蝇的基因型为ObXY,灰身雌果蝇的基因型为BbXBX和ObXBX。基因型为ObXY的黑身雄果蝇和基因型为BbXBX的灰身雌果蝇杂交,子代中灰身果蝇:黑身果蝇=3:1;基因型为ObXY的黑身雄果蝇和基因型为ObXBX的灰身雌果蝇杂交,子代中灰身果蝇:黑身果蝇=
28、1:1。因此,后代中表现型及比例为灰身果蝇:黑身果蝇=3:1的杂交组合的雌性亲本即常染色体正常的雌果蝇。(4)果蝇性别由X染色体数目与常染色体组数之比(性指数)决定,性指数1时发育为雌性,性指数0.5时发育为雄性,性染色体是XYY的果蝇的性指数为1/2=0.5,发育为雄性;性染色体是XXY的果蝇性指数为2/2=1,发育为雌性。这种性染色体变异称为染色体数目变异。1.C该病发病过程中基因对性状的控制方式与囊性纤维病类似,都是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,A正确;人体中只要单个PANX1基因发生突变就会导致该病的发生,可以推测该病发生的根本原因可能是PANX1基因发生显性突变,B正
29、确;PANX1基因存在不同的突变,体现了基因突变的不定向性,C错误;该病致病基因的发现,为女性不孕及做试管婴儿反复失败提供了新的诊断和治疗思路,D正确。2.D图依次表示处于减后期、减前期和减后期的细胞。图表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,发生在减数第一次分裂前期,但产生了基因A与基因b、基因a与基因B的重组,A错误。图表示非同源染色体的自由组合,实现了基因R与基因Y(或y)、基因r与基因y(或Y)的重组,与图细胞所处时期相同,B错误。分析可知,基因B变为基因b属于基因突变,而图属于基因重组,故不能用图表示,C错误。基因型为AaBb的百合自交时,若发生交叉互换,将产生AB、Ab、aB、
30、ab四种雌(雄)配子,所以子代有9种基因型,D正确。3.(1)不定向性和随机性(2分)(2)不可行,因为突变体甲和突变体乙均为雄性不育,不能完成杂交(2分) (3)若F2均为雄性可育,说明这两种突变体是由不同基因突变所致;(2分)若F2中雄性可育雄性不育=11,说明这两种突变体是由同一基因突变所致(2分)(4)31(2分)【解析】 本题考查基因突变与遗传规律的应用,意在考查考生的理解能力、实验与探究能力和综合运用能力。(1)诱变可以使同一基因往不同的方向发生突变,这体现了基因突变的不定向性,诱变也可使不同的基因发生突变,这体现了基因突变的随机性。(2)突变体甲与突变体乙均为雄性不育,因此不能完成杂交,即不能产生子代。(3)如果是同一基因突变所致,演绎推理过程如图1(假设同一基因突变产生的突变体甲的基因型为a1a1,突变体乙的基因型为a2a2);如果是不同基因突变所致,演绎推理过程如图2(假设不同基因突变产生的突变体甲的基因型为aaBB,突变体乙的基因型为AAbb):图1图2若F2均为雄性可育,说明这两种突变体是由不同基因突变所致;若F2为雄性可育雄性不育=11,说明这两种突变体是由同一基因突变所致。(4)由类似(3)的演绎推理不难得出:若F2中雄性可育雄性不育=31,说明这两种突变体是由同一基因突变所致。
