1、第六单元变异、育种与进化 专题十四生物的变异与育种考点1 基因突变与基因重组1.2021吉林长春质量监测下列叙述不涉及基因突变的是()A.用X射线、紫外线照射青霉菌获得高产青霉素菌株B.DNA分子中碱基对的替换引起镰刀型细胞贫血症C.编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基引起囊性纤维病D.用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄2.2021重庆八中适应考下列关于可遗传变异的说法正确的是()A.亲代Aa自交,由于基因重组导致子代发生了性状分离B.基因突变的随机性体现在一个基因可以突变成多个等位基因C.基因重组不能产生新性状,但可以产生新的性状组合,是生物变异的来源之一D.发生在植物根尖的基因突变是
2、通过有性生殖传递的3.2021湖南长沙长郡中学模拟如图为人体某种遗传病的产生机理示意图。据图分析,以下说法正确的是()A.图中a、b、c代表的分别为DNA、mRNA、核糖体B.此图显示了镰刀型细胞贫血症的详细发病机理C.由图可得出“基因突变一定导致生物性状发生改变”的结论D.该图体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状考点2 染色体变异4.2021江西南昌摸底下列有关遗传变异的说法正确的是()A.染色体结构变异和数目变异只发生在减数分裂过程中B.21三体综合征可能由精子或卵细胞染色体异常引起C.基因异常可引发遗传病,不带有致病基因的人不患遗传病D.基因型为AaBB的个体的自交后代发生性
3、状分离,该变异属于基因重组5.2021河南名校联考下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述,正确的是()A.基因突变具有随机性,所以细胞分裂期也可能会发生基因突变B.自然条件下,基因重组主要发生在减数第一次和第二次分裂的后期C.猫叫综合征和21三体综合征都属于染色体结构异常遗传病D.原核生物和真核生物均可以发生基因突变和染色体变异考点3 变异在育种中的应用6.2021河南名校联考下列有关变异与育种的叙述,正确的是()A.三倍体无子西瓜的无子性状属于不可遗传变异B.基因工程育种能够定向改变生物性状C.某植物经X射线处理后出现新性状,一定是基因突变所致D.二倍体植株的花药经植物组织培养后可得到
4、能稳定遗传的植株7.2021河北石家庄质量检测在现代农业生产上,应依据育种目标选择育种方案。下列针对育种目标所采用的育种方案正确的是()A.欲对原品系实施定向改造,适合采用诱变育种B.欲使原品系的营养器官“增大”,适合采用单倍体育种C.欲让原品系产生自然界没有的新性状,适合采用基因工程育种D.欲集中双亲优良性状,适合采用杂交育种8.2021贵州贵阳摸底一粒小麦(2N=14)与山羊草(2N=14)杂交得到高度不育的幼苗甲,用秋水仙素处理甲的顶芽形成幼苗乙,待乙开花后自交获得后代丙若干。下列叙述正确的是()A.幼苗甲的获得说明一粒小麦与山羊草属于同一物种B.在植株丙细胞有丝分裂后期,可观察到28条
5、染色体C.用秋水仙素处理幼苗甲的顶芽细胞可使着丝粒分裂,导致染色体数目加倍D.通常,与植物甲相比,植物乙的优点之一是营养物质含量增加9.2021江苏南京调研如图表示将二倍体植株和杂交得到,再将进行进一步处理获得新植株,下列叙述错误的是()A.到过程表示的育种方式能提高突变频率,加速育种进程B.由经到过程表示的育种方式是杂交育种,其原理是基因重组C.、植株通过植物体细胞杂交可获得含有6个染色体组的植株D.若的基因型是AaBb,则的基因型一定有AB、Ab、aB、ab四种一、选择题(每小题5分,共45分)1.2021重庆八中适应考下列关于生物变异的叙述,正确的是()A.染色体结构变异都会导致排列在染
6、色体上的基因数目和排列顺序同时发生改变B.若没有外界诱发因素,生物不会发生基因突变C.三倍体无子西瓜是不可育的,其无子的性状不能遗传给子代D.基因重组可使同源染色体上的非等位基因发生重新组合2.2021吉林长春质量监测 下列有关生物育种的叙述,正确的是()A.单倍体育种可产生从未有过的新基因B.多倍体育种常用花药离体培养技术C.诱变育种能定向提高有利变异的频率D.杂交育种是改良作物品质的常规方法3.2021湖南长沙长郡中学模拟基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组的实例,正确的是()A.高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆是基因重组的结果B.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,出现S型
7、活细菌是基因突变的结果C.圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列,出现皱粒豌豆是基因重组的结果D.“一母生九子,九子各不同”是基因重组的结果4.2020北京,13为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是()A.过程需使用胰蛋白酶处理B.实现过程依赖膜的流动性C.过程需应用植物组培技术D.三倍体植株可产生无籽柑橘5.2021山东济南济北中学学情检测下列针对图中所示变异的说法正确的是()A.图一所示细胞中的遗传物质出现了重复和缺失B.图二所示细胞发生了染色体结构变异中的缺失或重复C.图三所示细胞中出现A,a的原因是发生了基因突变D.图四所示细胞在形成过程中发生了基
8、因突变和染色体变异6.2021广东广州阶段训练某研究小组通过如图所示的育种过程培育出了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是()A.研究小组所用育种方法依据的遗传学原理均是基因突变B.a过程促进了基因重组,从而明显缩短了育种年限C.a过程要使用秋水仙素,只能作用于萌发的种子D.b过程需要通过不断自交和筛选来提高其纯合率7.2020四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.该变异导致了基因突变,为生物进化提供原材料 C.该变异可以导致染色体上基因
9、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8.2020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9.2020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
10、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二、非选择题(共12分)10.2021贵州贵阳摸底,12分利用遗传和变异的原理培育农作物新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的二倍体植物进行育种实验。请回答下列问题:(1)自然状态下该植物进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生突变的情况下,从基因组成的角度分析,可产生种雌配子。(2)若采用诱变育种来培
11、育新品种,用射线处理时,需要处理大量种子,有利于获得新品种,其原因是 。 通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是 (仅考虑一对等位基因)。(3)现有该植物甲、乙两个品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计杂交实验获得抗病抗倒伏且能稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路 。(4)上述杂交实验中,需先对母本进行处理,再进行套袋、人工传粉等操作。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
12、基因发生突变,就可引起PANX1蛋白结构与功能的改变,从而直接导致该病的发生。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
13、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
14、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。答 案专题十四生物的变异与育种1.D用X射线、紫外线照射青霉菌可以提高基因突变的频率,以获得
15、高产青霉素菌株,A项不符合题意;镰刀型细胞贫血症是由控制合成血红蛋白分子的DNA的一个碱基对发生替换,使血红蛋白分子的结构发生改变引起的,B项不符合题意;囊性纤维病是由编码某跨膜蛋白的基因缺失3个碱基,使跨膜蛋白结构异常引起的,C项不符合题意;用生长素类似物处理未受粉番茄雌蕊获得无子番茄与基因突变无关,D项符合题意。2.C基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,而亲代Aa自交,导致子代发生性状分离的原因是Aa在产生配子时发生了等位基因的分离,精子与卵细胞结合的过程是随机的,不是基因重组,A错误;基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,
16、基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上,B错误;基因重组没有产生新的基因,所以不能产生新的性状,但能产生新的基因型,是生物变异的来源之一,C正确;根尖细胞不能进行减数分裂,所以其产生的基因突变不能通过有性生殖传递,D错误。3.A由图分析可知:图中a、b、c分别为DNA、mRNA、核糖体,A正确;镰刀型细胞贫血症的发病机理是基因突变导致血红蛋白结构异常,从而使红细胞结构和功能异常,而图中异常蛋白为膜结合蛋白,且功能未知,故两遗传病详细发病机理未必一致,B错误;由于密码子具有简并性等,基因突变不一定导致生物性状发生改变,C错误;该图中异常蛋白的功能未知,如果其是膜
17、结合酶,那么体现的就是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,D错误。4.B染色体结构变异和数目变异在减数分裂和有丝分裂过程中都可能发生,A错误;21三体综合征患者体细胞中21号染色体有三条,发育成该患者的受精卵中21号染色体也为三条,该受精卵可能由多一条21号染色体的精子与正常卵细胞结合形成,也可能由多一条21号染色体的卵细胞与正常精子结合形成,B正确;21三体综合征患者无致病基因,但是其患遗传病,C错误;基因型为AaBB的个体的自交后代发生性状分离,是因为在减数分裂过程中等位基因A和a分离,该变异不属于基因重组,D错误。5.A基因突变具有随机性,可以发生在细胞分裂的任何时期,
18、细胞分裂期也可能会发生基因突变,A正确。自然条件下,基因重组主要发生在减数第一次分裂时期,在减数第二次分裂过程中不发生基因重组,B错误。猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失造成的,属于染色体结构异常遗传病,21三体综合征属于染色体数目异常遗传病,C错误。原核生物没有染色体,能发生基因突变,不能发生染色体变异;真核生物有染色体,可以发生基因突变和染色体变异,D错误。6.B三倍体无子西瓜的遗传物质发生了改变,属于可遗传变异,A错误。基因工程育种能够定向改变生物性状,B正确。某植物经X射线处理后出现新性状,可能是基因突变所致,也可能是染色体变异所致,C错误。二倍体植株的花药经植物组织培养后得到的是单
19、倍体,再用秋水仙素处理后才可得到能稳定遗传的植株,D错误。7.D诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有不定向性,A错误;与二倍体植株相比,多倍体植株的叶片、果实和种子都比较大,欲使原品系的营养器官“增大”,适合采用多倍体育种,B错误;利用基因工程育种获得的性状是自然界存在的,欲让原品系产生自然界没有的新性状,适合采用诱变育种,C错误;杂交育种能将两亲本的优良性状集中于同一个体,D正确。8.D一粒小麦与山羊草杂交得到的幼苗甲高度不育,说明一粒小麦与山羊草之间存在生殖隔离,二者不是同一物种,A错误;由题中信息可知,幼苗甲体细胞中的染色体数为14条,幼苗乙体细胞中的染色体数为28条,而植株丙是由幼苗
20、乙自交获得的,因此,植株丙体细胞中的染色体数目为28条,在植株丙细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数量暂时加倍,可观察到56条染色体,B错误;用秋水仙素处理幼苗甲的顶芽细胞,可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,C错误;与二倍体植株相比,多倍体植株的营养物质含量增加,D正确。9.D到过程表示的是诱变育种,诱变育种可以提高突变频率、加速育种进程,A项正确;由经到过程表示的是杂交育种,其原理是基因重组,B项正确;植株体细胞中含有2个染色体组,植株体细胞中含有4个染色体组,通过植物体细胞杂交获得的植株的体细胞中含有6个染色体组,C项正确;若的基因型是AaBb,且两对基因位于一对同源染
21、色体上,不考虑基因突变和交叉互换,则花粉的基因型为AB、ab或Ab、aB,的基因型只有两种,D项错误。1.D染色体结构变异中的缺失、重复会改变基因的数量,易位一般会改变染色体上基因的数量和排列顺序,倒位一般不会改变基因的数量,只改变染色体上基因的排列顺序,A错误;生物可能在DNA复制时,自发发生基因突变,B错误;三倍体无子西瓜会发生联会紊乱,不能产生种子,故不可育,但无子性状可以通过无性繁殖遗传给子代,C错误;减数分裂过程中的基因重组包括减数第一次分裂前期的交叉互换型和减数第一次分裂后期的自由组合型,交叉互换可以使同源染色体上非等位基因重新组合,D正确。2.D单倍体育种可快速获得纯合子,但不能
22、产生新基因,A项错误。多倍体育种常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而使染色体数目加倍。单倍体育种常用花药离体培养技术获得单倍体的幼苗,再通过秋水仙素处理得到纯合的二倍体植株,B项错误。诱变育种可以提高变异的频率,但由于基因突变具有不定向性,故诱变育种不能定向提高有利变异的频率,C项错误。杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,是改良作物品质的常规方法,D项正确。3.D高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆是等位基因分离导致的,A错误;S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,出现S型活细菌是由于S型细菌的DNA与R型细菌的DNA发生了基因重组,B错误;
23、圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列出现皱粒豌豆的原因是圆粒对应基因被破坏,不是基因重组的结果,C错误;“一母生九子,九子各不同”是因为双亲减数分裂形成配子的过程中发生了基因重组,D正确。4.A植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以过程需使用纤维素酶和果胶酶处理,A错误;过程为原生质体的融合过程,该过程依赖膜的流动性,B正确;过程需应用植物组培技术将杂种细胞培育成个体,C正确;题中的三倍体植株含有三个染色体组,在减数分裂过程中联会紊乱,因此三倍体植株不可育,但其可产生无籽柑橘,D正确。5.B图一所示细胞中的遗传物质没有出现重复和缺失,仅仅是发生了易位,A错误;图二所示细胞发生了染色体结
24、构变异中的缺失或重复,B正确;图三所示细胞中出现A,a的原因是发生了基因突变或交叉互换,C错误;图四所示细胞在形成过程中发生了染色体变异,D错误。6.D分析题干信息可知,题图表示杂交育种和单倍体育种过程,两过程依据的遗传学原理分别是基因重组和染色体变异,A错误;a过程需要使用秋水仙素,由于单倍体植株高度不育,所以秋水仙素只可作用于单倍体幼苗,使其染色体加倍成为纯合体,从而明显缩短了育种年限,该过程发生了染色体变异,B错误,C错误;b过程需要通过不断自交,筛选出符合要求的个体,从而达到提高纯合率的目的,D正确。7.B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
25、相互交换,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;易位是否导致了基因突变要看断裂位置是否在基因内部,如果不在,则不会导致基因突变,B错误。8.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
26、个染色体组,其子细胞含有两个染色体组;丙细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。9.D
27、不同地区的环境条件不同,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。10.(除标明外,每空2分)(1)一(2)基因突变具有低频性、不定向性、少利多害性等特点(答对一点给1分)具有新性状个体的基因型一般是杂合的,遗传时会发生性状分离(3)让甲、乙两个品种杂交得F1,F1自交得F2,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株(4分)(4)去雄【解析】(1)由题意可知,该植物是闭花受粉的植物,故该植物在自
28、然状态下一般是纯合子,自然状态下该植物进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生突变的情况下,可产生一种雌配子。(2)因为基因突变具有低频性、不定向性、少利多害性等特点,若采用诱变育种来培育新品种,用射线处理时,需要处理大量种子;通过诱变获得的新性状有些不能稳定遗传,原因是具有新性状个体的基因型一般是杂合的,遗传时会发生性状分离。(3)若要以甲、乙为实验材料设计杂交实验获得抗病抗倒伏且能稳定遗传的新品种,应让甲、乙两个品种杂交,获得F1,F1自交得F2,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。(4)上述杂交实验中,需先对母本进行去雄处理,再进行套袋、人工传粉等操作。1.C由题中信
29、息知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
30、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、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】(1)诱变可以使同一基因往不同的方
31、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。
