高考生物复习素材：第一部分专题10 生物的变异与育种（高考）

专题10生物的变异与育种1基因突变2自然状态下，基因重组发生于减数分裂过程中，包括自由组合型和交叉互换型两种。3能发生基因重组的生物都是进行有性生殖的真核生物，细菌等原核生物和无性繁殖的真核生物都不能发生基因重组。4基因突变是基因结构的改变，产生了新的基因，基因重组是基因的重新组合，产生了新的基因型。5染色体结构变异类型有缺失、重复、倒位和易位。6单倍体、二倍体和多倍体单倍体：由配子直接发育而来的个体，无论体细胞中含有多少个染色体组，都是单倍体。二倍体和多倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有几个染色体组，就称为几倍体。7单倍体体细胞中不一定含有一个染色体组，体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体。8秋水仙素和低温诱导染色体加倍的原理都是抑制纺锤体形成。9生物育种的原理：诱变育种基因突变；单倍体育种染色体数目变异；多倍体育种染色体数目变异；杂交育种基因重组；基因工程育种基因重组。10单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。11体细胞中染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不育的原因：进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。1(2012江苏高考)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见右图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换命题立意本题主要考查减数分裂过程中基因随染色体的行为变化及遗传定律等基本知识。知识依托减数分裂过程中等位基因随同源染色体分离而分开的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换而产生基因重组。减数第二次分裂时发生染色体着丝点分裂。解析选D由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见，D项解释最合理。2(2011安徽高考)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病。但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代命题立意主要考查放射性物质对人体细胞内遗传物质DNA及染色体的影响。知识依托基因突变的实质是DNA分子中碱基对增添、缺失或替换。基因突变发生在体细胞中，突变性状一般不能遗传给下一代，发生在生殖细胞中则遗传给下一代。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位等。解析选C本题以放射性同位素131I为素材考查生物的变异，意在渗透辐射污染对人类的影响，引导关注社会热点和人类健康。131I不能插入DNA分子中，也不能替换DNA分子中的碱基，故A、B项错误；大剂量的放射性同位素131I会导致基因突变或染色体结构的变异。上皮细胞属于体细胞，发生基因突变后不会遗传给下一代，故C项正确，D项错误。3(2012广东高考)科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是()A还可能发生变异B表现型仍受环境的影响C增加了酵母菌的遗传多样性D改变了酵母菌的进化方向命题立意主要考查生物变异和进化知识。知识依托非同源染色体之间交叉互换片段属于染色体结构变异的易位。表现型基因型环境条件。生物进化方向由自然选择决定。解析选D生物的变异包括可遗传的变异(基因突变、基因重组和染色体变异)和不可遗传的变异，该重组酵母菌在生长繁殖的过程中，随着DNA的复制可能会发生基因突变等变异；生物的表现型是由基因型和环境条件共同决定的，环境可以影响生物的表现型；人工合成的染色体片段成功替代第6号和第9号染色体部分片段后，导致酵母菌具有原本没有的遗传物质，增加了遗传多样性；自然选择决定生物进化的方向，变异为进化提供原材料。4(2012天津高考)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是()A、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株C图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高DF1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会命题立意主要考查杂交育种、单倍体育种及减数分裂的特点等知识。知识依托植物组织培养的培养基中需要添加植物激素。减数分裂过程中同源染色体发生联会。单倍体育种能大大缩短育种年限，且所得个体一般为纯合子。解析选D选项A，为脱分化，均需要植物激素来诱导。选项B，过程形成的再生植株如果是由花药壁(2n)细胞发育而来的，则为二倍体；如果是由花粉(n)细胞发育而来的，则为单倍体。选项C，过程属于单倍体育种，能明显缩短育种年限，并且通过该途径得到的低芥酸新品种(HHGG)全部能稳定遗传，故与其他两种途径相比，其育种效率最高。选项D，在减数分裂过程中，同源染色体之间发生联会；H基因和G基因所在的染色体为非同源染色体，减数分裂过程中不会发生联会。5(2012广东高考)子叶黄色(Y，野生型)和绿色(y，突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见上图1。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是_。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见上图2。据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_和_。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验。请完善。命题立意考查基因的功能及突变基因对生物性状的影响。知识依托生物体颜色决定于所含色素种类及比例。当发生碱基对的替换时，只引起个别氨基酸改变或不改变(由于密码子的简并性)。当发生碱基对的增添或缺失时，会使发生碱基改变位点之后的所有碱基的排列顺序可能都发生改变。实验设计时遵循对照性、单一变量原则。解析(1)野生型豌豆成熟后子叶由绿色变为黄色，叶绿素含量减少，故图1中曲线B表示野生型豌豆，曲线A表示突变型豌豆。(2)处氨基酸的种类发生了改变，是碱基对替换造成的；处增加了氨基酸，是碱基对的增添造成的。SGRY蛋白和SGRy蛋白均能进入叶绿体，说明处发生的突变不影响其转运功能，故调控叶绿素降解的能力减弱应是位点的突变导致的。(3)该实验是验证性实验，推测的结论应与实验目的相符。答案(1)A(2)替换增添(3)突变植株y2用含Y基因的农杆菌感染突变植株y2的细胞叶片衰老后叶片衰老后由绿变黄水稻Y基因通过调控叶绿素降解，使叶片衰老后由绿变黄1从考查内容上看，主要集中分布在基因突变的特点、应用；染色体变异类型及农作物育种等知识点上。2从考查角度上看，结合细胞分裂、DNA复制、遗传的基本规律，综合考查基因突变类型、特点及对性状的影响；借助科学研究热点材料或结合减数分裂考查染色体变异的类型及其判断等相关知识；以二倍体、多倍体、单倍体的区别及其在生物育种上的应用为载体进行命题或结合实验探究进行考查。3从命题趋势上看，预计2013年高考命题，基因突变、染色体变异、生物育种仍是考查重点，多结合减数分裂、DNA复制、遗传基本规律、不同育种方式进行综合命题考查。基因突变 例1央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射对人体危害很大，可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是()A碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的B环境所引发的变异可能为可遗传变异C辐射能导致人体遗传物质发生定向改变D基因突变可能造成某个基因的缺失解析引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就成了可遗传的变异；变异是不定向的；基因突变会导致基因内部分子结构的改变，不会导致某个基因的缺失。答案B1基因突变的理解(2)辨图解：突变原理图：突变结果图：(基因M突变成其等位基因m)(3)善联系：“突变和基因重组产生进化的原材料”中的“突变”指基因突变和染色体变异。2基因突变应注意的几个问题(1)基因突变容易发生于DNA分子复制过程中，即有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期。(2)基因突变在普通光学显微镜下无法看到，但染色体变异一般可以镜检出来。(3)基因突变的随机性体现在两个方面：时间上的随机：即基因突变可发生于生物个体发育的任何阶段，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞，也可发生于生殖细胞。若为前者，一般不传递给后代，若为后者，则可通过生殖细胞，进而通过生殖传向子代。另外，基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部位。(4)基因突变的结果：基因突变引起基因“质”的改变，产生了原基因的等位基因，改变了基因的碱基序列，如由Aa(隐性突变)或aA(显性突变)，但并未改变染色体上基因的数量和位置。(5)基因突变的频率比较：生殖细胞体细胞；分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。1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1 169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G CB处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对ATD处碱基对G C替换为AT解析：选B根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1 169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG，由此可推知该基因发生的突变是处碱基对AT被替换为GC。2野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。由此说明()A这种维生素是基本培养基的一种成分B自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变C野生型链孢霉发生了定向的基因突变D可能是基因突变导致了链孢霉不能合成该维生素解析：选D用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长，在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了，说明基因突变导致了链孢霉不能合成该维生素；基因突变是不定向的；在自然状态下和人工条件下都可以发生突变。染色体变异 0例2普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼桃色眼三角翅脉的顺序排列(StPDI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是StDIP，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是()A倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代D由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变解析倒位发生在非同源染色体之间，属于染色体的结构变异，同源染色体之间的交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会；这两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；倒位虽然没有改变基因的种类，但也可以使果蝇性状发生改变。答案C基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)关于不同生物可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染色体变异。在真核生物中，上述三种类型都存在。(5)单倍体、二倍体和多倍体的区分：3关于植物染色体变异的叙述，正确的是()A染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化解析：选D染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。4权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即46，XY，t(6；8)为世界首例，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者的第1和5号染色体易位，染色体异常核型可表示为46，XX，t(1；5)。下列说法错误的是()A经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位B46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8号染色体易位C只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致某条染色体基因数量的改变D染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的解析：选C染色体变异在光学显微镜下可以观察到。由题中信息“某女性患者的第1和5号染色体易位，染色体异常核型可表示为46，XX，t(1；5)”，可知46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8号染色体易位。就一条染色体来说，缺失、重复、易位都可导致基因数量的改变。染色体易位是染色体结构的改变，属于染色体变异，其基因的排列顺序发生了变化，即遗传物质发生了改变，属于可遗传的变异。生物育种 例3青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性，基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料，运用杂交和花药离体培养的方法，培育纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子，则主要步骤为：第一步：_。第二步：以基因型为_的茄子为亲本杂交，得到F1(AaTt)。第三步：_(用遗传图解或文字简要描述)。解析梳理题意可知，本次育种的目标是培育纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子(aaTT)，现有的材料是二倍体aatt和四倍体AAAATTTT，采用的育种方法是杂交和花药离体培养的方法。据此并结合试题已给的实验步骤，可先将四倍体材料AAAATTTT进行花药离体培养以获得基因型为AATT的二倍体植株，然后将该二倍体植株与二倍体植株aatt杂交，这样即可将所需基因“a”与“T”集中于同一个个体AaTt，继而采取连续自交、逐代淘汰的方法或花药离体培养、秋水仙素诱导染色体加倍的方法，即可选育到所需的纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子(aaTT)。答案种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)，取花药离体培养，获得基因型为AATT的子代(用图解方式作答亦可)aatt与AATTF1自交得F2，从F2中选出表现型为早开花、抗青枯病的茄子，并连续自交，直至不发生性状分离，即获得纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子(aaTT)(或种植F1，取花药离体培养，并在幼苗期用秋水仙素处理，获得纯合二倍体，从中选出表现型为早开花、抗青枯病的茄子)或用遗传图解表示如下：常见生物育种方法比较杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种依据原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法选育纯种：杂交自交选种自交选育杂种：杂交杂交种辐射、激光、化学药品处理、生物处理、作物空间技术育种花药离体培养后再用秋水仙素(或低温)处理幼苗，使染色体数目加倍秋水仙素(或低温)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，培育新品种育种程序优点操作简单，目标性强可以提高变异的频率，大幅度地改良某些品种可以明显地缩短育种年限操作简单，能较快获得新类型能打破物种界限，定向改变生物的性状缺点时间长，需及时发现优良品种有利变异少，需大量处理实验材料技术复杂且需与杂交育种配合所得品种发育延迟，结实率低，在动物中难以进行有可能引发生态危机举例矮秆抗锈病小麦青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉5右图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是()A培育品种的最简捷途径是B通过过程最不容易达到目的C通过过程的原理是染色体变异D过程常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：选D通过植物自交获得符合要求的种子是最简便的方法；由属于基因突变，由于突变率很低，故通过过程不易达到目的；过程是单倍体育种过程，其原理是染色体变异；过程是通过花粉的离体培养获得单倍体，不存在种子。一、三种可遗传变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质碱基对的替换、增添和缺失控制不同性状的基因的重新组合染色体数目或结构发生变化适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中，为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变、诱发突变交叉互换、自由组合、人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目变异发生时期主要在DNA复制时(有丝分裂间期和减前间期)减数分裂四分体时期及减数第一次分裂过程中细胞分裂期产生结果产生新的基因只产生新的基因型，不产生新的基因不产生新的基因，但可引起基因数目或顺序的变化镜检光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种二、染色体组与染色体组数目判断1一个染色体组所含染色体的特点(1)不含有同源染色体。(2)所含有的染色体形态、大小和功能各不相同。(3)含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因)。2染色体组数的判断(1)根据染色体的形态推断：细胞内同一种形态的染色体共有几条，则该细胞中就含有几个染色体组。如下图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。细胞中染色体共有几种形态，则该细胞中的一个染色体组中就有几条染色体。如上图甲中共有1、2两种形态，则此细胞中一个染色体组中含有2条染色体。(2)根据基因型推断：在生物体的基因型中，控制同一性状的基因(读音相同的大小写字母)出现几次，则有几个染色体组，如上图乙中，若生物体的基因型为AaaaBBbb，任意一种基因中均有四个，则该生物含有四个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数推断：染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。三、育种方法的选择根据不同育种要求和提供的不同材料，综合分析选择不同的育种方法，设计相应育种程序。具体分析如下： ，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。2若要求快速育种，则应用单倍体育种。3若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。4若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。5若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。6若实验植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。7若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择基因工程育种。一、选择题1下列能产生新基因的是()A基因突变B基因的重新组合C基因分离 D染色体数目变异解析：选A基因突变是基因结构的改变，能够产生新的基因；基因的重新组合属于基因重组，基因的重组可以产生新的基因型，不能产生新的基因；基因分离发生在减数第一次分裂后期；染色体数目变异可以是染色体的增加或减少，但不能产生新的基因。2(2012石家庄二模)下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。以下表述不正确的是()A结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果B图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因C小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因D与正常细胞相比，癌细胞的表面发生了变化解析：选B细胞癌变是细胞中原癌基因与抑癌基因发生突变的结果。由图示可知：细胞癌变是4处基因突变累积的结果。发生突变的基因不是位于同源染色体的相同位置，故不是等位基因；与正常细胞相比，癌细胞表面的糖蛋白等物质减少。3(2012滨州一模)原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为()A少一个氨基酸，氨基酸顺序不变B少一个氨基酸，氨基酸顺序改变C氨基酸数目不变，但顺序改变DA、B都有可能解析：选D突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1个；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基，则在减少一个氨基酸数目的基础上，还会改变一种氨基酸的种类，从而引起氨基酸顺序改变；若减少的不是三个连续的碱基，则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。4下图为一个二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在()AAB段 BCD段CFG段 DHI段解析：选C由题图可知，CD段细胞内同源染色体的对数加倍，为有丝分裂后期，AF为有丝分裂过程；GH段细胞内没有了同源染色体，因此FG段为减数第一次分裂过程，HI段为减数第二次分裂过程；基因重组主要发生在减数第一次分裂前期和后期。5下列有关基因重组的说法中，正确的是()A基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因B同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体C基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中D基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换解析：选D基因突变可产生新的基因，基因重组只能产生新的基因型，而不能产生新的基因；同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中配对的两条染色体，它们形态大小不一定相同，如性染色体X、Y；自然条件下的基因重组发生在真核生物细胞减数分裂过程中，但人工实验条件下的DNA重组也属于基因重组。6(2012海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9331。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发生了增减解析：选A具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。但如果两对(或更多对)非等位基因位于一对同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上。7下列有关单倍体的叙述中不正确的是()未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体基因型是aaaBBBCcc的植株一定是单倍体基因型是Abcd的生物体一般是单倍体A BC D解析：选B由配子发育而来的个体称为单倍体；细胞中含一个染色体组的个体一般为单倍体；单倍体不一定只有一个染色体组。8(2012海南高考)已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是()A无芒有芒(AAaa)B无芒有芒(Aaaa)C无芒无芒(AaAa)D无芒无芒(AAAa)解析：选A如果A基因突变为a基因，这时无芒的纯合子父本AA产生含a的雄配子，当遇a的雌配子时，形成受精卵aa，将来发育成的植株表现出隐性性状，所以最佳的杂交组合是父本为显性纯合子，母本为隐性纯合子。9在某作物育种时，将两个植株杂交，得到，将再进行如下图所示的处理。下列分析错误的是()A由到过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合B的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异C若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程可能发生突变和基因重组解析：选A由到过程的原理是基因突变，不存在等位基因的分离、非同源染色体上非等位基因的自由组合。10关于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是()A处于分裂间期的细胞数目最多B在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似解析：选C实验过程中洋葱细胞由于在解离过程已死亡，不会发生从二倍体变为四倍体的过程。二、非选择题11(2012北京高考)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。组合编号交配组合产仔次数6617466子代小鼠总数(只)脱毛920291100有毛122711001340注：纯合脱毛，纯合脱毛，纯合有毛，纯合有毛，杂合，杂合(1)已知、组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于_染色体上。(2)组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由_基因控制的，相关基因的遗传符合_定律。(3)组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是_影响的结果。(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于_。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是_。(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是_(填选项前的符号)。A由GGA变为AGAB由CGA变为GGAC由AGA变为UGA D由CGA变为UGA(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表现的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成_。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的_下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠_的原因。解析：(1)因脱毛和有毛性状与性别无关，故相关基因位于常染色体上。(2)组子代中有毛和脱毛小鼠的比例接近31，故该性状受一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。(3)由V和组可确定有毛为显性性状、无毛为隐性性状，第组的亲代为纯合脱毛小鼠(设基因型为aa)，其子代也都为纯合脱毛小鼠(aa)，可见脱毛性状不是环境影响的结果。(4)若此种群中同时出现了几只脱毛小鼠，则可能在该小种群中突变基因的频率足够高。(5)密码子在mRNA上，模板链中G突变为A，则mRNA中应是C突变为U，故D项正确。(6)“突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质”，其原因可能是突变引起mRNA中终止密码子提前，导致蛋白质合成提前终止。若甲状腺激素受体的功能下降，则甲状腺激素不能正常作用于靶细胞，从而引起细胞代谢速率下降。组合、的后代个体数目都比较少，其原因可能是雌性脱毛小鼠的细胞代谢速率降低，导致产仔率低。答案：(1)常(2)一对等位孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变突变基因的频率足够高(5)D(6)提前终止代谢速率产仔率低12(2012西城一模)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养_，通过_育种方式，快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品种574做母本，棕色彩棉做父本杂交，受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。欲获得纯合子彩棉，应选择_植株，用秋水仙素处理植株的_，使其体细胞染色体数目加倍。下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究_，实验效果最好的实验处理是_。欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量_，并与单倍体枝条进行比较作出判断。(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体，在实践中应采用_的方法，依据后代是否出现_作出判断。解析：(1)利用单倍体育种可迅速获得纯合子，其具体做法是先用组织培养技术，将花粉培育为单倍体植株，然后用秋水仙素处理，获得符合要求的纯合子。(2)父本为棕色彩棉，欲获得纯合子彩棉应选择父本单倍体植株，可用秋水仙素处理其幼苗或芽，使体细胞染色体数加倍；分析题图可知，用0.05%的秋水仙素诱导12小时，染色体加倍百分比为22%，实验效果最好；可根据多倍体植株的特点，直接测量茎的粗细、叶面积的大小。(3)自交是鉴定纯合体的最简便的方法，可通过观察自交后代是否出现性状分离来作出判断。答案：(1)彩棉花粉(花药)单倍体(2)父本单倍体芽(茎的生长点)不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响0.05%秋水仙素，处理12小时茎的粗细、叶面积的大小(营养器官的大小)(3)(连续)自交性状分离13(2012山东高考)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二分裂后期的细胞中染色体数是_条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组；果蝇减数第一次分裂中期细胞内的染色体数与体细胞中的相同；减数第二次分裂后期染色体数也与体细胞相同。(2)基因型为XrXrY的个体最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合，后代的基因型分别为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，子一代的基因型为AaXRXr、AaXrY，子二代中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A_)1/2(XRXr、XRY)3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)1/2(XrXr、XrY)1/8，故两者的比例为31。从子二代灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)2/3(Aa)1/41/9；出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/91/21/18。(4)由题干信息可知，三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此其与XrXr杂交，没有子代产生。答案：(1)28(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)311/18(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型.子代出现红眼(雌)果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生