（浙江選考）2023版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第六單元生物變異、育種和進化第19講生物的變異與育種學(xué)案

PAGEPAGE1第19講生物的變異與育種考試標準必考加試考試標準必考加試1.基因重組aa6.雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種aa2.基因突變bb7.雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用bb3.染色體畸變aa8.轉(zhuǎn)基因技術(shù)aa4.染色體組aa9.生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用c5.二倍體、多倍體和單倍體aa10.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性b考點一生物變異的來源1.變異的類型(1)不遺傳的變異：環(huán)境因素引起的變異，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。(2)可遺傳的變異：遺傳物質(zhì)改變所引起的變異。(3)可遺傳的變異來源：基因重組、基因突變、染色體畸變。2.基因重組3.基因突變4.染色體畸變(1)染色體結(jié)構(gòu)變異(2)染色體數(shù)目變異①概念：生物細胞中染色體數(shù)目的增加或減少。②類型a.整倍體變異：體細胞的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加或減少。b.非整倍體變異：體細胞中個別染色體的增加或減少。③根本概念a.染色體組：一般將二倍體生物的一個配子中的全部染色體稱為染色體組，其中包含了該種生物生長發(fā)育的一整套遺傳物質(zhì)。b.單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。c.二倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。d.多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。思考討論1.探討基因結(jié)構(gòu)中堿基對的替換、增加、缺失對生物性狀的影響大小類型影響范圍對氨基酸序列的影響替換小可改變1個氨基酸或不改變，也可使翻譯提前終止增加大插入位置前不影響，影響插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列增加或缺失3個堿基小增加或缺失的位置增加或缺失一個氨基酸對應(yīng)的序列2.如圖a、b為二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像，請思考：(1)圖a處于細胞分裂什么時期？圖中的1、2號染色體發(fā)生了何種變異？提示圖a處于四分體時期；圖中1、2號染色體因交叉互換發(fā)生了基因重組。(2)圖b處于細胞分裂什么時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發(fā)生何種變異？提示圖b處于減數(shù)第一次分裂后期；該細胞名稱為初級精母細胞；該時期細胞可發(fā)生非同源染色體上的非等位基因間的自由組合。(3)①雌雄配子隨機結(jié)合屬于基因重組嗎？②Aaeq\o(→,\s\up7(?))AA、Aa、aa屬于基因重組嗎？提示①不屬于，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時；②不屬于，基因重組的實質(zhì)是控制不同性狀的基因重新組合。3.如圖表示某生物細胞中兩條染色體及其上面的局部基因，請思考：(1)以下各項的結(jié)果中哪些是由染色體畸變引起的？它們分別屬于何種變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的有哪些？提示與圖中兩條染色體上的基因相比可知：①染色體片段缺失、②染色體片段易位、③基因突變、④染色體中片段倒位。①②④均為染色體畸變，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，③為基因突變，不能在顯微鏡下觀察到。(2)①～④中哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？提示①～④中③的基因突變只是產(chǎn)生了新基因，即改變基因的質(zhì)，并未改變基因的量，故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。4.據(jù)圖示辨析染色體的易位與交叉互換(1)圖1是易位，圖2是交叉互換。(2)發(fā)生對象：圖1發(fā)生于非同源染色體之間，圖2發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間。(3)變異類型：圖1屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，圖2屬于基因重組。(4)可在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是圖1，觀察不到的是圖2。1.基因突變的原因及與進化的關(guān)系2.基因突變與生物性狀改變的關(guān)系3.列表比擬基因突變與基因重組的區(qū)別比擬工程基因突變基因重組變異本質(zhì)基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變原有基因的重新組合發(fā)生時間生物個體發(fā)育的不同階段、不同個體的任何細胞內(nèi)減數(shù)第一次分裂前期和后期適用范圍所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新基因(等位基因)產(chǎn)生新基因型應(yīng)用人工誘變育種雜交育種、基因工程育種4.染色體結(jié)構(gòu)變異及其與基因突變中的缺失、基因重組中的交叉互換的區(qū)別工程缺失重復(fù)倒位易位圖解聯(lián)會圖像結(jié)果①染色體結(jié)構(gòu)變異的機理是染色體上某一片段斷裂后，發(fā)生了缺失或錯誤的連接，使位于染色體上的基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，進而改變生物的性狀，其對生物體一般是不利的；②在光學(xué)顯微鏡下可見，可進一步通過分析染色體組型來區(qū)別類型分析：(1)染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失是指染色體片段的喪失，從而引起片段上多個基因也隨之喪失；而基因突變中的缺失是指基因中少數(shù)堿基對的喪失，從而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。換言之，前者的發(fā)生將導(dǎo)致整個基因的喪失，基因數(shù)量減少；后者的發(fā)生將變成其等位基因，且基因數(shù)量不變。(2)染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位發(fā)生在非同源染色體之間，基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變；而基因重組的交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，基因的數(shù)目和排列順序沒有改變。(3)基因突變、基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異都能導(dǎo)致DNA分子結(jié)構(gòu)的改變，但能改變基因的“質(zhì)〞的僅是基因突變。題型一基因重組1.如圖為雌性果蠅體內(nèi)局部染色體的行為及細胞分裂圖像，其中能夠表達基因重組的是()A.①③B.①④C.②③D.②④答案B解析圖①表示四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了染色體片段的交換，能夠?qū)崿F(xiàn)基因重組；圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位；圖③表示有絲分裂后期，著絲粒分裂導(dǎo)致兩套相同的染色體分別移向細胞兩極，在這個過程中不發(fā)生基因重組；圖④表示減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。2.(2022·運城期末)以下有關(guān)基因重組的表達中，正確的選項是()A.基因型為Aa的個體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀別離B.基因A因替換、增加或缺失局部堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因重組C.造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是基因重組D.YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型過程中發(fā)生了基因重組答案D解析基因型為Aa的個體自交，因基因別離而導(dǎo)致子代性狀別離，這里只涉及一對等位基因，不會發(fā)生基因重組，A錯誤；基因A因替換、增加或缺失局部堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因突變，B錯誤；同卵雙生姐妹所含遺傳物質(zhì)相同，造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要原因是環(huán)境因素，C錯誤；YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型過程中發(fā)生了基因重組，D正確?！叭捶è暸袛嗷蛲蛔兣c基因重組(1)一看親子代基因型①如果親代基因型為BB或bb，那么引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變。②如果親代基因型為Bb，那么引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。(2)二看細胞分裂方式①如果是有絲分裂中染色單體上基因不同，那么為基因突變的結(jié)果。②如果是減數(shù)分裂過程中染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。(3)三看細胞分裂圖②如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，那么為基因突變的結(jié)果，如圖乙。③如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，那么為交叉互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙。題型二基因突變A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存B.X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體畸變C.通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變D.觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳的變異答案A解析白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變，不一定有利于生存，A項錯誤；X射線可引起基因突變和染色體畸變，B項正確；應(yīng)用雜交實驗，通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例，可以確定是顯性突變還是隱性突變，C項正確；白花植株自交后代假設(shè)有白花后代，可確定為可遺傳的變異，否那么為不可遺傳的變異，D項正確。4.(2022·臺州期末)編碼酶a的基因中某個堿基被替換時，表達產(chǎn)物將變成酶b。如圖顯示了與酶a相比，酶b可能出現(xiàn)的四種情況，以下表達正確的選項是()A.情況1一定是因為氨基酸序列沒有變化B.情況2可能是因為肽鏈的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C.情況3可能是因為突變導(dǎo)致終止密碼子位置后移D.由情況3和情況4可以得出肽鏈越長活性越高答案B解析一個堿基被另一個堿基替換后，遺傳密碼一定改變，但由于密碼子具有簡并性，決定的氨基酸并不一定改變，情況1中酶活性不變且氨基酸數(shù)目不變，可能是因為氨基酸序列沒有變化，也可能是氨基酸序列雖然改變但不影響兩種酶活性，A錯誤；情況2中酶活性降低，但氨基酸數(shù)目沒有改變，可能是因為肽鏈的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，B正確；情況3中酶活性下降且氨基酸數(shù)目減少，可能是因為突變導(dǎo)致了終止密碼子的位置提前了，C錯誤；由情況2、3、4可知，并不是肽鏈越長活性越高，D錯誤。1.基因突變類問題的解題方法(1)確定突變的形式：假設(shè)只是一個氨基酸發(fā)生改變，那么一般為堿基對的替換；假設(shè)氨基酸序列發(fā)生大的變化，那么一般為堿基對的增加或缺失。(2)確定替換的堿基對：一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷，假設(shè)只有一個堿基存在差異，那么該堿基所對應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。2.兩種變異類型的判斷(1)可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷方法注：體細胞中也有可遺傳的變異，但不能遺傳給后代。(2)顯性突變和隱性突變的判定①類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn),即為純合子))②判定方法a.選取突變體與其他未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。b.讓突變體自交，觀察子代有無性狀別離而判斷。題型三染色體組與生物倍性的判斷5.如下圖細胞中所含的染色體，以下表達正確的選項是()A.圖a含有2個染色體組，圖b含有3個染色體組B.如果圖b表示體細胞，那么圖b代表的生物一定是三倍體C.如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細胞，那么該生物一定是二倍體D.圖d代表的生物一定是由卵細胞發(fā)育而成的，是單倍體答案C解析分析細胞中的染色體形態(tài)可知，a含有4個染色體組，圖b含有3個染色體組，A錯誤；如果圖b生物是由配子發(fā)育而成的，那么圖b代表的生物是單倍體，如果圖b生物是由受精卵發(fā)育而成的，那么圖b代表的生物是三倍體，B錯誤；圖c含有2個染色體組，假設(shè)是由受精卵發(fā)育而成的，那么該細胞所代表的生物一定是二倍體，C正確；圖d中只含1個染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發(fā)育而成的，D錯誤。6.(2022·紹興模擬)觀察如圖的a～h所示的細胞圖，關(guān)于它們所含的染色體組數(shù)的表達，正確的選項是()A.細胞中含有一個染色體組的是h圖B.細胞中含有二個染色體組的是c、d、f圖C.細胞中含有三個染色體組的是a、b圖D.細胞中含有四個染色體組的是e圖答案C解析細胞中含有一個染色體組的是d、g圖，A錯誤；細胞中含有二個染色體組的是c、h圖，B錯誤；細胞中含有三個染色體組的是a、b圖，C正確；細胞中含有四個染色體組的是e、f圖，D錯誤。1.染色體組數(shù)的判斷方法(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，那么含有幾個染色體組。以下圖所示的細胞中所含的染色體組數(shù)分別是：a為3個，b為2個，c為1個。(2)根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含有幾個染色體組——每個染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因。以下圖所示的細胞中，它們所含的染色體組數(shù)分別是：a為4個，b為2個，c為3個，d為1個。(3)根據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值判斷：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含有幾個染色體組，如玉米的體細胞中共有20條染色體，10種形態(tài)，那么玉米含有2個染色體組。2.“二看法〞判斷單倍體、二倍體與多倍體題型四染色體畸變7.以下關(guān)于染色體畸變的表達，正確的選項是()A.染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異B.染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力C.染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響D.通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型答案D解析染色體增加某一片段引起的變異不一定是有利的，A錯誤；假設(shè)顯性基因隨染色體的缺失而喪失，可有利于隱性基因表達，但隱性基因的表達不一定能提高個體的生存能力，B錯誤；染色體易位不改變基因數(shù)量，但會對個體性狀產(chǎn)生影響，且大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，C錯誤；不同物種可以通過雜交獲得不育的子一代，然后經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)得到可育的多倍體，從而培育出生物新品種，D正確。8.以下圖①～④分別表示不同的變異，以下有關(guān)分析正確的選項是()A.①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期B.四種變異都屬于可遺傳變異類型C.④一定是由于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)導(dǎo)致的D.③表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失答案B解析圖①表示交叉互換(導(dǎo)致基因重組)，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期；②表示易位，不一定發(fā)生在減數(shù)分裂的前期，A錯誤；①屬于基因重組，②④屬于染色體畸變，③屬于基因突變，它們都屬于可遺傳的變異，B正確；④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)，C錯誤；③中的變異屬于基因突變，D錯誤。從四個“關(guān)于〞方面區(qū)分三種變異(1)關(guān)于“互換〞問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失〞問題。DNA分子上假設(shè)干基因的缺失屬于染色體畸變；DNA分子上假設(shè)干堿基對的缺失，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平問題?；蛲蛔?、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體畸變屬于亞細胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)〞和“量〞問題?；蛲蛔兏淖兓虻馁|(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的量；染色體畸變不改變基因的質(zhì)，但會改變基因的量或改變基因的排列順序?？键c二生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用1.雜交育種(1)含義：有目的地將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出更優(yōu)良的新品種的方法。一般可以通過雜交、選擇、純合化等手段培養(yǎng)出新品種。(2)育種原理：基因重組。(3)方法：雜交→自交→選種→自交。2.誘變育種(1)含義：利用物理、化學(xué)因素誘導(dǎo)生物發(fā)生變異，并從變異后代中選育新品種的過程。(2)育種原理：基因突變和染色體畸變。(3)方法：輻射誘變、化學(xué)誘變。(4)特點：①誘發(fā)突變可明顯提高基因的突變率和染色體的畸變率，即可提高突變頻率。②能在較短時間內(nèi)有效改進生物品種的某些性狀。③改進作物品質(zhì)，增強抗逆性。3.單倍體育種(1)含義：利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法。(2)原理：染色體數(shù)目變異。(3)優(yōu)點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(縮短育種年限,排除顯隱性干擾，提高效率))(4)單倍體育種程序常規(guī)方法獲得雜種F1→F1花藥離體培養(yǎng)形成愈傷組織，并誘導(dǎo)其分化成幼苗→用秋水仙素處理幼苗，獲得可育的純合植株。4.多倍體育種(1)方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗等，使染色體加倍。(2)誘導(dǎo)劑作用機理：抑制細胞分裂時紡錘體的形成，因此染色體雖已復(fù)制，但不能別離，最終導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。(3)實例：三倍體無籽西瓜的培育5.轉(zhuǎn)基因技術(shù)(1)含義：指利用分子生物學(xué)和基因工程的手段，將某種生物的基因(外源基因)轉(zhuǎn)移到其他生物物種中，使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)。(2)原理：基因重組。(3)過程：用人工方法將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因整合到受體細胞的染色體上→目的基因在受體細胞內(nèi)得以表達，并能穩(wěn)定遺傳。(4)特點：定向改變生物性狀。思考討論1.生物育種的原理、方法、實例(連線)2.如圖甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程，請思考：(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？提示圖中①③⑤過程表示單倍體育種。(2)圖中哪些過程需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？提示圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體幼苗，從而獲得純合子；⑥處需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以誘導(dǎo)染色體加倍。(3)④、⑥的育種原理分別是什么？提示④的育種原理為基因突變；⑥的育種原理為染色體畸變。(4)圖中最簡便及最難以到達育種目的的育種途徑分別是哪種？提示圖中最簡便的育種途徑為①～②過程所示的雜交育種，但育種周期較長；最難以到達育種目的的途徑為④過程所示的誘變育種。1.育種的類型、原理及優(yōu)缺點比擬名稱原理優(yōu)點缺點雜交育種基因重組①操作簡單②使分散在同一物種不同品種中的多個優(yōu)良性狀集中于同一個體上，即“集優(yōu)〞①育種時間長；②局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個體誘變育種基因突變或染色體畸變提高變異頻率，加快育種進程，大幅度改進某些性狀有利變異少，需處理大量實驗材料(有很大盲目性)單倍體育種染色體數(shù)目變異明顯縮短育種年限，子代一般為純合子，加速育種進程技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合多倍體育種染色體數(shù)目變異操作簡單，能較快獲得所需品種所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實率低，一般只適用于植物基因工程育種基因重組能定向地改變生物的遺傳性狀；目的性強；育種周期短；克服了遠緣雜交不親和的障礙技術(shù)復(fù)雜，平安性問題多2.育種實驗設(shè)計舉例(1)利用雜交育種培育寬葉抗病植株(2)利用單倍體育種培育寬葉抗病植株(3)利用多倍體育種培育無籽西瓜題型一雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種1.(2022·湖州期末)研究人員用輻射的方法，誘發(fā)常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，在家蠶卵未孵化時區(qū)分出雌雄。這種育種方法屬于()A.雜交育種 B.誘變育種C.單倍體育種 D.多倍體育種答案B解析根據(jù)題意可知，“用輻射的方法將蠶的常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上〞，常染色體和W染色體屬于非同源染色體，而非同源染色體之間發(fā)生片段的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。這種通過輻射誘發(fā)變異的育種方法屬于誘變育種。2.(2022·溫州模擬)以下屬于誘變育種實例的是()A.八倍體小黑麥 B.高產(chǎn)青霉菌C.無籽葡萄 D.抗蟲棉答案B解析八倍體小黑麥的培育屬于多倍體育種，利用的原理是染色體數(shù)目變異，A錯誤；青霉素高產(chǎn)菌株是用射線人工誘變青霉菌，導(dǎo)致其基因突變，屬于誘變育種，B正確；無籽葡萄有兩種：一種是天然無籽，三倍體葡萄，如夏黑、無核早紅，屬于多倍體育種；另一種是用激素處理得到，如用赤霉素在盛花期蘸花穗，也可得到無籽巨峰葡萄，都不屬于誘變育種，C錯誤；抗蟲棉的培育屬于基因工程育種，利用的原理是基因重組，D錯誤。題型二雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用3.番茄的高蔓(A)對矮蔓(a)、感病(B)對抗病(b)為顯性。如圖表示以①和②兩個品種分別培育出④⑤⑥四個新品種的過程，以下有關(guān)說法正確的選項是()A.由①和②得到⑤的育種方法為雜交育種B.過程Ⅵ的原理是誘變育種，需要消耗大量實驗材料C.①、②、⑤、⑥屬于同一物種，不存在生殖隔離D.Ⅳ、Ⅴ過程都使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子答案A解析用①和②培育出⑤的過程中所采用的育種方法為雜交育種，A正確；過程Ⅵ的育種方法是誘變育種，原理是基因突變，需要消耗大量實驗材料，B錯誤；①、②、⑤屬于同一物種，不存在生殖隔離；⑥是多倍體，為新物種，與它們存在生殖隔離，C錯誤；Ⅳ過程使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，Ⅴ過程使用秋水仙素處理單倍體幼苗，D錯誤。4.(2022·揚州期末)“天宮二號〞空間實驗室為探索空間植物生長、發(fā)育提供了良好的在軌研究平臺，研究人員能夠直接觀察不同植物的種子在太空中從萌發(fā)、生長、開花到結(jié)籽的全過程，得以更好地了解和掌握未來太空農(nóng)業(yè)開展的可能。以下有關(guān)太空培養(yǎng)植物的說法錯誤的選項是()A.在太空微重力條件下，種子萌發(fā)時可能會發(fā)生基因突變B.植物在太空結(jié)出的種子萌發(fā)后性狀不一定發(fā)生改變C.太空植物開花結(jié)籽過程中的變異來源主要是基因突變D.植物在太空的生長過程中可能會發(fā)生染色體畸變答案C解析在太空微重力條件下，種子萌發(fā)時，細胞分裂旺盛，所以可能會發(fā)生基因突變，A正確；植物在太空結(jié)出的種子不一定發(fā)生了基因突變，而發(fā)生基因突變后由于密碼子的簡并性，所以萌發(fā)后性狀不一定發(fā)生改變，B正確；太空植物開花結(jié)籽過程中的變異來源主要是基因題型三轉(zhuǎn)基因技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的平安性(加試)5.(新題快遞)目前科學(xué)家把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁毎?，在棉花細胞中抗蟲基因經(jīng)過修飾后得以表達。以下表達中哪項不是這一先進技術(shù)的理論依據(jù)()A.所有生物共用一套遺傳密碼子B.基因能控制蛋白質(zhì)的合成C.蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因與棉花細胞的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成D.蘇云金芽孢桿菌與棉花可共用相同的mRNA和tRNA答案D解析自然界所有生物共用一套遺傳密碼子，因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達，A正確；基因可通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物體的性狀，B正確；不同生物的基因具有相同的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成(都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成)，因此不同種生物的基因能連接起來，C正確；蘇云金芽孢桿菌與棉花含有相同的tRNA，但所含mRNA不同，D錯誤。6.(2022·新樂校級期中)以下有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物的表達中，正確的選項是()A.轉(zhuǎn)基因食品只能用作牲畜飼料B.轉(zhuǎn)基因食品與非轉(zhuǎn)基因食品的營養(yǎng)物質(zhì)種類差異很大C.目前對轉(zhuǎn)基因食品的平安性仍然存在爭議D.目前我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的研究和試驗尚未作出具體規(guī)定答案C解析轉(zhuǎn)基因食品也可以食用，A錯誤；轉(zhuǎn)基因食品與非轉(zhuǎn)基因食品的營養(yǎng)物質(zhì)種類差異不大，B錯誤；目前對轉(zhuǎn)基因食品的平安性仍然存在爭議，C正確；為了加強對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的標識管理，保護消費者的知情權(quán)，我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實行了標識制度，D錯誤。題型四生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用(加試)7.PEP為油菜細胞中的一種中間代謝產(chǎn)物，在兩對獨立遺傳的等位基因A/a、B/b的控制下，可轉(zhuǎn)化為油脂或蛋白質(zhì)。某科研小組研究出產(chǎn)油率更高的油菜品種，根本原理如圖。以下有關(guān)說法錯誤的選項是()A.促進物質(zhì)C的形成可提高產(chǎn)油率B.物質(zhì)C與基因A在化學(xué)組成上的區(qū)別是嘧啶和五碳糖類型不同C.過程①和過程②所需的嘌呤堿基數(shù)量一定相同D.基因A和基因B位置的互換屬于染色體畸變答案C解析由圖可知，物質(zhì)C的合成會抑制基因B的表達，進而抑制PEP轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)，促進PEP轉(zhuǎn)化為油脂，這樣可以提高產(chǎn)油率，A正確；基因A與物質(zhì)C(雙鏈RNA)在化學(xué)組成上的區(qū)別是前者含有胸腺嘧啶和脫氧核糖，后者含有尿嘧啶和核糖，B正確；由于過程①和過程②的模板鏈不同，所需的嘌呤堿基數(shù)量不一定相同，C錯誤；兩對基因獨立遺傳，即基因A和基因B在非同源染色體上，因此基因A和基因B位置的互換屬于染色體畸變，D正確。8.(2022·臺州選考教學(xué)質(zhì)量評估)以下有關(guān)單倍體育種的表達，正確的選項是()A.單倍體育種的遺傳學(xué)原理是基因重組B.單倍體育種常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子C.單倍體育種的優(yōu)勢之一在于明顯縮短育種年限D(zhuǎn).單倍體育種得到的植株屬于單倍體答案C解析單倍體育種的原理是染色體畸變，A錯誤；單倍體高度不育，所以只能用秋水仙素處模擬演練1.(新題快遞)中國二胎政策的放開，使得當(dāng)前出現(xiàn)生育小頂峰。二胎孩子與頭胎孩子往往在性狀表現(xiàn)上既有相同又有差異，造成這種現(xiàn)象的主要原因是()A.基因突變 B.自然選擇C.基因重組 D.染色體畸變答案C解析進行有性生殖的生物，后代具有多樣性的主要原因是基因重組。2.(2022·溫州模擬)某二倍體動物的一個精原細胞在減數(shù)分裂過程中只發(fā)生一次變異，產(chǎn)生的4個精細胞如下圖，那么可推斷發(fā)生的變異類型為()A.基因突變 B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)變異 D.染色體數(shù)目變異答案A解析據(jù)圖分析，一個精原細胞在減數(shù)分裂過程中一般產(chǎn)生4個2種精子，而圖中4個3種，其中第2和4相同，而第1和3不同，出現(xiàn)了等位基因，那么發(fā)生的是基因突變。3.(2022·金華東陽二中期末)如圖是某染色體結(jié)構(gòu)變異的示意圖，圖中“1～7”表示染色體片段，“●〞表示著絲粒，那么該變異類型為()A.易位 B.缺失C.倒位 D.重復(fù)答案D解析分析題圖可知，異常染色體與正常染色體相比，增加了2、3兩個片段，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。4.(2022·臺州模擬)以下育種方法中可通過改變基因的結(jié)構(gòu)到達育種目的是()A.雜交育種 B.誘變育種C.單倍體育種 D.轉(zhuǎn)基因育種答案B解析誘變育種的原理是基因突變，也就是基因中堿基對的增加、缺失或替換，使得基因上的堿基對的排列順序發(fā)生變化，能夠改變原有基因的分子結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生新的基因。而雜交育種、單倍體育種和轉(zhuǎn)基因育種只能改變生物的基因型，不能改變原有基因的分子結(jié)構(gòu)。5.(2022·杭州高三七校質(zhì)檢)雙子葉植物大麻(2n＝20)為雌雄異株，性別決定為XY型，假設(shè)將其花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成應(yīng)是()A.18＋XX或18＋YY B.18＋YYC.9＋X或9＋Y D.18＋XY答案A解析由題意可知，大麻雄株染色體組成為18＋XY，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生花藥的染色體組成為9＋X或9＋Y，花藥經(jīng)離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，故所得植株的染色體組成應(yīng)是18＋XX或18＋YY，A項正確。課時訓(xùn)練一、學(xué)考選擇題1.(2022·紹興一中期末)以下關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的表達，錯誤的選項是()A.玉米的一個染色體組不含同源染色體B.單倍體生物的體細胞中不一定含有一個染色體組C.無籽西瓜是由受精卵發(fā)育來的、體細胞中含有三個染色體組D.人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗答案D解析人工誘導(dǎo)多倍體的常用方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，其他方法如低溫處理也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。2.(2022·天津，4)基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細胞減數(shù)分裂時同源染色體變化示意圖如下。以下表達正確的選項是()A.三對等位基因的別離均發(fā)生在次級精母細胞中B.該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子C.B(b)與D(d)間發(fā)生重組，遵循基因自由組合定律D.非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了染色體結(jié)構(gòu)變異答案B解析由圖可知，基因b所在的片段發(fā)生了交叉互換，因此等位基因B和b的別離發(fā)生在初級精母細胞和次級精母細胞中，而等位基因A、a和D、d的別離只發(fā)生在初級精母細胞中，A錯誤；假設(shè)不發(fā)生交叉互換，該細胞將產(chǎn)生AbD和aBd兩種精子，但由于基因b所在的片段發(fā)生過交叉互換，因此該細胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B正確；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體上，它們之間的遺傳不遵循基因自由組合定律，C錯誤；同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了基因重組，D錯誤。3.(2022·浙江11月選考)人類的鐮刀形細胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中一個堿基對A－T替換成了T－A，引起血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變所致。該實例不能說明的是()A.該變異屬于致死突變B.基因突變是可逆的C.堿基對替換會導(dǎo)致遺傳信息改變D.基因控制生物性狀答案B解析人類的鐮刀形細胞貧血癥，使人患溶血性貧血，嚴重時會導(dǎo)致死亡，A正確；題干中只是提到了A－T到T－A，并未表達可逆性，B錯誤；堿基對替換導(dǎo)致了基因結(jié)構(gòu)的改變，即導(dǎo)致了遺傳信息的改變，C正確；此題直接表達了基因控制生物性狀，D正確。4.(2022·浙江綠色教育聯(lián)盟選考科目聯(lián)考)以下圖表示某哺乳動物體內(nèi)正在進行分裂的一個細胞。以下表達正確的選項是()A.該細胞處于有絲分裂后期B.該細胞分裂過程發(fā)生了基因突變C.該細胞含有4個染色體組D.該細胞產(chǎn)生的卵細胞有兩種基因型答案B解析由圖可見，該細胞為減數(shù)第一次分裂后期的細胞，A錯誤；該細胞含有兩個染色體組，C錯誤；該細胞分裂只產(chǎn)生一個卵細胞，因此只有一種基因型，D錯誤。5.如圖是三種因相應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生替換而產(chǎn)生的變異的示意圖，以下相關(guān)表達正確的選項是()A.三種變異都一定引起性狀的改變B.②和③都是染色體結(jié)構(gòu)變異C.②和③均可發(fā)生于有絲分裂過程中D.三種變異均可為生物進化提供原材料答案D解析①三種變異不一定都引起性狀的改變，A錯誤；②表示基因重組，③表示染色體結(jié)構(gòu)變異，B錯誤；②基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，③染色體結(jié)構(gòu)變異可發(fā)生于有絲分裂過程中，C錯誤；三種變異均可為生物進化提供原材料，D正確。6.以下關(guān)于生物育種技術(shù)操作合理的是()A.用紅外線照射青霉菌能使青霉菌的繁殖能力增強B.年年栽種年年制種推廣的雜交水稻一定是能穩(wěn)定遺傳的純合子C.單倍體育種時需用秋水仙素處理其萌發(fā)的種子或幼苗D.馬鈴薯、紅薯等用營養(yǎng)器官繁殖的作物只要雜交后代出現(xiàn)所需性狀即可留種答案D解析由于基因突變是多方向的，誘變育種不能定向改造生物的性狀，所以用紅外線照射青霉菌不一定使青霉菌的繁殖能力增強，A錯誤；由于雜合子自交后代會出現(xiàn)性狀別離，所以年年栽種年年制種推廣的雜交水稻中含有雜合子，B錯誤；單倍體植株不育，不產(chǎn)生種子，所以單倍體育種時需用秋水仙素處理其幼苗，C錯誤；用植物的營養(yǎng)器官來繁殖屬于無性繁殖，后代的基因型、表現(xiàn)型與親本相同，所以馬鈴薯、紅薯等用營養(yǎng)器官繁殖的作物只要雜交后代出現(xiàn)所需性狀即可留種，D正確。7.以下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，以下有關(guān)表達錯誤的選項是()出發(fā)菌株eq\o(→,\s\up7(X射線處理))挑取200個單細胞菌株eq\o(→,\s\up7(初篩))選出50株eq\o(→,\s\up7(復(fù)篩))選出5株eq\o(→,\s\up7(X射線處理))多輪重復(fù)篩選A.通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株B.X射線處理既可以引起基因突變又可能導(dǎo)致染色體畸變C.上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程D.每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高答案D解析X射線既可改變基因的堿基序列引起基因突變，又能造成染色體片段損傷導(dǎo)致染色體畸變；圖中是高產(chǎn)糖化酶菌株的人工定向選擇過程，通過此篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株的其他性狀未必符合生產(chǎn)要求，故不一定能直接用于生產(chǎn)；誘變可提高基因的突變率，但每輪誘變相關(guān)基因的突變率不一定都會明顯提高。8.(2022·大慶三模)現(xiàn)用高稈抗病(AABB)品系和矮稈不抗病(aabb)品系培育矮稈抗病(aaBB)品系，對其過程分析錯誤的選項是()A.F1中雖未表現(xiàn)出矮稈抗病的性狀組合，但已經(jīng)集中了相關(guān)基因B.F2中出現(xiàn)重組性狀的原因是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因重組C.選種一般從F2開始，因為F2出現(xiàn)了性狀別離D.通常利用F2的花粉進行單倍體育種，可以明顯縮短育種年限答案D解析高稈抗病(AABB)品系和矮稈不抗病(aabb)品系的雜交后代F1為AaBb，F(xiàn)1中雖未表現(xiàn)出矮稈抗病的性狀組合，但已經(jīng)集中了相關(guān)基因，A正確；F2中出現(xiàn)重組性狀的原因是F1產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因重組，B正確；F2出現(xiàn)了性狀別離，因此選種一般從F2開始，C正確；通常利用F1的花粉進行單倍體育種，可以明顯縮短育種年限，D錯誤。9.(新題快遞)科學(xué)家對白虎與黃虎的相關(guān)基因組分析，發(fā)現(xiàn)白虎毛色的形成，是由于某轉(zhuǎn)運蛋白質(zhì)第477位氨基酸位置上丙氨酸轉(zhuǎn)變成了纈氨酸，導(dǎo)致色素水平下降，白虎的生理健康狀況與黃虎沒有差異。以下相關(guān)表達正確的選項是()A.白虎是由基因突變引起的白化病個體B.決定白虎毛色和人的白化病病癥的突變基因控制的途徑是不同的C.白虎毛色的形成可能是DNA分子中堿基對的增加或缺失造成的D.白虎與黃虎間存在生殖隔離，不是同一物種答案B解析由題意可知，白虎除了毛色是白色之外，在生理健康狀況方面與黃虎沒有差異，因此不是白化病，A項錯誤；白虎毛色的形成是基因控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，白化病的形成是基因通過控制酶的合成控制細胞代謝進而間接控制生物體的性狀，B項正確；白虎毛色形成是由于蛋白質(zhì)中氨基酸的替換引起的，因此最可能是基因中堿基對的替換造成的，C項錯誤；白虎與黃虎間不存在生殖隔離，屬于同一物種，D項錯誤。二、加試選擇題10.美國科學(xué)家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn)，這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因，以下有關(guān)表達中正確的選項是()①轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中②轉(zhuǎn)基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威A.①②③④ B.③C.①② D.①答案C解析轉(zhuǎn)基因作物可通過花粉散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫，①正確；轉(zhuǎn)基因植物可能會與野生植物雜交，造成基因污染，可能會對生物多樣性構(gòu)成潛在的風(fēng)險和威脅，②正確；雖然轉(zhuǎn)基因生物存在危害，但我們應(yīng)理性地看待轉(zhuǎn)基因生物的研究，③錯誤；自然雜交是同種生物個體之間的基因交流，而轉(zhuǎn)基因是將外源基因?qū)胧荏w細胞的過程，即不同生物之間基因的交流，④錯誤。11.某果蠅中，與正常酶1比擬，失去活性的酶1氨基酸序列有兩個突變位點，如下圖。以下有關(guān)說法錯誤的選項是()A.失活酶1的產(chǎn)生是控制酶1合成的基因發(fā)生基因突變的結(jié)果B.①處是發(fā)生堿基對的替換導(dǎo)致的C.②處是發(fā)生堿基對的缺失導(dǎo)致的D.假設(shè)失活酶1的相對分子質(zhì)量明顯小于正常酶1，那么其原因可能是蛋白質(zhì)的合成提前終止了答案C解析分析圖示可知，11的位置氨基酸T變成了N，其前后的氨基酸序列沒有變化，可推知①處發(fā)生了堿基對的替換，對應(yīng)的mRNA上改變1個遺傳密碼，B項正確；28位置以后的氨基酸序列發(fā)生了改變，相應(yīng)mRNA分子上突變位點以后的遺傳密碼均改變了，這是由相應(yīng)的基因中堿基對發(fā)生了增加或缺失引起的，C項錯誤。12.A、a和B、b是控制兩對相對性狀的兩對等位基因，位于1號和2號這一對同源染色體上，1號染色體上有局部來自其他染色體的片段，如下圖。以下有關(guān)表達不正確的選項是()A.A和a、B和b的遺傳均符合基因的別離定律B.可以通過顯微鏡來觀察這種染色體移接現(xiàn)象C.染色體片段移接到1號染色體上的現(xiàn)象稱為基因重組D.同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段的交換后可能產(chǎn)生4種配子答案C解析A和a、B和b位于一對同源染色體上，兩對等位基因的遺傳均遵循基因的別離定律，A正確；來源于非同源染色體上的片段移接屬于染色體畸變，染色體結(jié)構(gòu)的變化可以在顯微鏡下觀察到，B正確；染色體片段移接到1號染色體上的現(xiàn)象稱為染色體畸變，C錯誤；同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段的交換后可能產(chǎn)生4種配子，基因型為AB、Ab、aB、ab，D正確。13.現(xiàn)有甲、乙兩種植物(均為二倍體純合子)，其中甲種植物的光合作用能力高于乙種植物，但乙種植物很適宜在鹽堿地種植，相關(guān)性狀均由核基因控制。假設(shè)要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)、耐鹽堿的植株，最正確的方案是()A.利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得目的植株B.將乙種植物的耐鹽堿基因?qū)爰追N植物的卵細胞中，然后進行離體培養(yǎng)C.使兩種植物有性雜交獲得F1，再利用單倍體育種技術(shù)獲得目的植株D.誘導(dǎo)兩種植物的花粉融合，并直接培育成幼苗答案A解析單倍體植株弱小、高度不育，而B項中將“卵細胞〞離體培養(yǎng)，只能獲得單倍體植株，故B項錯誤；由于生殖隔離的存在，兩種植物很難通過有性雜交獲得F1，故C項錯誤。D項中由“花粉融合〞后直接培育成的幼苗中不含同源染色體，后代不可育，故D項錯誤。三、非選擇題14.黃瓜是雌雄同株且雌雄異花的植物，現(xiàn)有黃瓜的兩個品種，品種Ⅰ只抗甲銹菌，品種Ⅱ只抗乙銹菌。將品種Ⅰ和品種Ⅱ雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為既抗甲銹菌又抗乙銹菌，F(xiàn)1自交得到的F2中表現(xiàn)型和植株數(shù)如表所示。F2表現(xiàn)型數(shù)量抗甲銹菌、抗乙銹菌101抗甲銹菌、易感乙銹菌34易