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1、高考生物高考生物(课标生物专用)第六单元变异、育种与进化专题14生物的变异与育种五年高考1.(2018课标全国,6,6分)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是()A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间
2、发生了DNA转移A组 统一命题课标卷题组答案答案C突变体M不能在基本培养基上生长,但可以在添加氨基酸甲的培养基上生长,说明该突变体不能合成氨基酸甲或催化合成氨基酸甲的酶活性丧失,A正确;大肠杆菌为原核生物,自然条件下不同突变体的变异来源只有基因突变,B正确;大肠杆菌的遗传物质是DNA,RNA与某种大肠杆菌混合培养,不能使其发生转化,C错误;两种突变体在混合培养过程中,因发生了DNA转移而产生了大肠杆菌X,D正确。素养解读素养解读本题借助原核生物变异来源,通过实例分析的形式考查生命观念。2.(2015课标全国,6,6分,0.501)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是()A.该病是由特定的染色
3、体片段缺失造成的B.该病是由特定染色体的数目增加造成的C.该病是由染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由染色体中增加某一片段引起的答案答案A人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,A项正确。素养解读素养解读本题借助人类遗传病及染色体结构变异的不同类型,通过基础判断考查生命观念知识拓展知识拓展受到射线等物理因素的影响,染色体会出现断裂,细胞的修复机制又会使断裂的染色体片段重接到染色体上,如果重接错误就会发生染色体结构变异。3.(2016课标全国,32,12分)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所
4、涉及的数目比后者。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。答案答案(1)少(2)染色体(3)一二三二解析解析本题主要考查基因突变和染色体变异的相关知识。(1)基因突变是以基因中碱基对作为研究对象的,不改变
5、基因的数量,而染色体变异可改变基因的数量,所以基因突变中涉及的碱基对数目比较少。(2)在染色体数目变异中,既可以发生以染色体组为单位的变异,也可以发生以染色体为单位的变异(个别染色体的增加或减少)。(3)aa植株发生显性突变可产生Aa的子一代个体,最早在子一代中能观察到显性突变性状,子一代自交,最早在子二代中能出现显性突变纯合体,子二代自交依据是否发生性状分离,可在子三代中分离得到显性突变纯合体;AA植株发生隐性突变产生Aa的子一代个体,子一代自交,最早在子二代中能观察到隐性突变性状,表现为隐性突变性状的即为隐性突变纯合体。素养解读素养解读本题借助染色体数目变异的本质及基因突变进行判断,通过问
6、题探讨考查科学探究易错警示易错警示根据突变基因的显隐性,可将基因突变分为显性突变和隐性突变两种,显性突变的性状在当代就可体现出来。B B组组自主命题自主命题省省(区、市区、市)卷题组卷题组1.(2019江苏单科,18,2分)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B.该突变引起了血红蛋白链结构的改变C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D.该病不属于染色体异常遗传病考点考点1 1基因突变与基因重组基因突变与基因重组答案答案A本题借助基因突变的相关知识,考查考生
7、运用所学知识对生物学问题进行分析、解释得出正确结论的能力;试题通过对镰刀型细胞贫血症的原因、症状设问,体现了科学思维素养中的分析与判断要素。由题干信息可推知,该基因突变为基因中的TA对变为AT对,故该突变不改变DNA碱基对内的氢键数,A错误;该突变导致链第6个氨基酸发生改变,即引起了血红蛋白链结构的改变,B正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧情况下易破裂,C正确;该病由基因突变引起,不属于染色体异常遗传病,D正确。2.(2018江苏单科,15,2分)下列过程不涉及基因突变的是()A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜
8、开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险答案答案C本题考查基因突变的相关知识。经紫外线照射可诱导基因发生突变,从而获得红色素产量高的红酵母,A不符合题意;运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基属于基因突变,B不符合题意;黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花的机理是影响细胞的分化,不涉及基因突变,C符合题意;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,属于基因突变,D不符合题意。思路点拨思路点拨本题旨在检测学生对基因突变实例的理解和判断。解答本题的关键在于透彻理解基因突变的概念实质和类型。3.(2016天津理综,5
9、,6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型-P-K-K-P-能0突变型-P-R-K-P-不能100答案答案A据表可知,核糖体S12蛋白结构改变后,突变型枯草杆菌的核糖体不能与链霉素结合,而在含链霉素培养基中的存活率为100%,说明突变型枯草杆菌对链霉素具有抗性,A项正
10、确;链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B项错误;突变型是由S12蛋白第56位的赖氨酸替换为精氨酸所致,该基因突变属于碱基对的替换,C项错误;链霉素不能诱发基因突变,只是对枯草杆菌起选择作用,D项错误。方法技巧方法技巧实验结果有时以表格的方式呈现,审题时要从表格中找出自变量与因变量,然后用对照的思想方法进一步审题。4.(2016海南单科,25,2分)依据中心法则,若原核生物中的DNA编码序列发生变化后,相应蛋白质的氨基酸序列不变,则该DNA序列的变化是()A.DNA分子发生断裂B.DNA分子发生多个碱基增添C.DNA分子发生碱基替换D.DNA分子发生多个碱基缺失答案答案C由于密码子的简并性,
11、DNA分子发生的碱基替换可能使蛋白质的氨基酸序列不变,C正确。5.(2015海南单科,19,2分)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案答案B基因突变具有不定向性,A正确;物理因素如X射线等可提高突变率,B错误;基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变,C、D正确。知识拓展知识拓展不同因素引起基因突变的原因不同。X射线等物理因素通过损伤细胞内的DNA导致基因突变,亚硝酸等
12、化学因素通过改变核酸碱基导致基因突变,病毒通过影响宿主细胞DNA导致基因突变。1.(2017江苏单科,19,2分)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A.如图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后代会出现染色体数目变异的个体C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子考点考点2 2染色体变异染色体变异答案答案B本题综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系。联会发生在减数第一次分裂前期,A错误;该同源四倍体玉米异常联会将出现染色体数量增加或减少的配子,所以其自交后代会出现染色体数目变异的个体,
13、B正确;该玉米可产生不同基因型的配子,所以其单穗上会出现不同基因型的籽粒,C错误;该植株正常联会可产生Aa、aa两种配子,所以花药培养加倍后可得到AAaa(杂合子)和aaaa两种基因型的四倍体,D错误。规律总结规律总结四倍体产生配子种类归纳(1)若四倍体基因型为aaaa,其减数分裂产生aa一种配子;(2)若四倍体基因型为AAaa,其减数分裂产生AA、Aa、aa三种配子,且比例为141;(3)若四倍体基因型为Aaaa,其减数分裂产生Aa、aa两种配子,且比例为11。2.(2016江苏单科,14,2分)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A.个
14、体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案答案B据图可知个体甲的变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A和D选项错误。个体甲自交,后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象,后代性状分离比不一定是31,C项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。3.(2015海南单科,21,2分)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体
15、结构变异通常都用光学显微镜观察答案答案C基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变,结果是产生等位基因,不会导致染色体结构变异,A项错误;基因突变不一定引起个体表现型的改变,B项错误;由于染色体是DNA的主要载体,染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变,C正确;基因突变在光学显微镜下是看不见的,D项错误。易错警示易错警示基因突变改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的量。染色体变异不改变基因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。4.(2017江苏单科,30,8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像
16、中选出的两个典型图像。请回答下列问题:(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的期细胞的比例,便于染色体观察、计数。(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞。(3)图1是细胞的染色体,判断的主要依据是。(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。基因突变单体基因重组三体答案答案(1)中(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破(3)花粉
17、母同源染色体联会(4)同源染色体解析解析本题综合考查了染色体核型的分析方法及其与变异的联系等。(1)根尖细胞有丝分裂中染色体观察和计数的最佳时期是中期。(2)纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁;用低浓度的KCl处理,可使细胞适度膨胀变大,便于细胞内染色体更好地分散,但处理时间过长,可能会使细胞吸水涨破,不利于染色体核型分析。(3)图1细胞中出现了减数分裂特有的同源染色体联会现象,可判断该细胞为花粉母细胞。(4)分析染色体核型时,需将图像中的同源染色体进行人工配对。图1中染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现象,可确定该品种细胞中未发生单体和三体变异;基因突变和基因重组为分子水平的变异,
18、在显微镜下不可见,故根据图中染色体核型不能确定是否发生了基因突变和基因重组。知识归纳知识归纳变异类型与细胞分裂的关系。(1)二分裂:原核生物的分裂方式,仅发生基因突变类变异。(2)有丝分裂和无丝分裂:真核生物的分裂方式,可发生基因突变和染色体变异。(3)减数分裂:在真核生物有性生殖过程中发生,可发生基因突变、染色体变异和基因重组,其中基因重组包括两种类型:减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换非等位基因的重组;减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合非同源染色体上非等位基因的重组。1.(2019北京理综,4,6分)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二
19、者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是()A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体考点考点3 3育种育种答案答案D本题借助育种相关知识,考查考生运用所学知识,分析某些生物学问题、作出合理判断的能力;试题通过抗甲、乙病害的植物新品种的培育,体现了科学思维素养中的演绎与推理要素。基因工程中需将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞,A正确;通过接种病原体,可在个体生物学水平上对转基因的
20、植株进行抗病性鉴定,B正确;在花粉离体培养过程中,生长素与细胞分裂素的比例影响脱分化与再分化过程,调整培养基中生长素与细胞分裂素比例有利于获得F1花粉再生植株,C正确;经花粉离体培养获得的若干再生植株均为单倍体,D错误。2.(2019江苏单科,4,2分)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,有利于育种答案答案C本题通过生物的变异与育种知识,考查考生对变异类型的理解与应用能力;通过
21、对变异类型的判断,体现了科学思维素养中的分析与判断要素。基因重组通过基因的重新组合,会使个体的生物性状发生变异,A错误;由于密码子具有简并性,DNA中碱基序列的改变不一定导致生物性状的改变,B错误;由二倍体植物的花粉发育而来的单倍体植株常常高度不育,但若用秋水仙素处理,使之染色体组加倍后,也可成为可育的植株从而用于育种,C正确;相比正常个体,诱导产生的多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子中染色体数目也加倍,但产生的配子数目并不一定加倍,D错误。方法技巧方法技巧判定单倍体、二倍体及多倍体判定单倍体、二倍体及多倍体时,首先看该生物的发育来源,如果该生物体是由配子直接发育而成的,则无论体细胞中含有几
22、个染色体组,都称为单倍体;如果该生物体是由受精卵(合子)发育而成的,则需要看其体细胞中含有几个染色体组,体细胞中含有几个染色体组,该生物就称为几倍体,含有两个染色体组的个体叫二倍体,含有三个及三个以上染色体组的个体可称为多倍体。3.(2018天津理综,2,6分)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组答案答案C本题主要考查育
23、种的相关知识。植物组织培养过程中,利用植物生长调节剂调节愈伤组织的形成与分化,A正确;由花粉形成单倍体幼苗乙、丙的过程包括脱分化、再分化两个阶段,B正确;雄株丁的亲本乙、丙由雄株的花粉经单倍体育种培育而来,只有植物乙、丙的性染色体组成为XX、YY时,雄株丁的性染色体组成才为XY,C错误;雄株丁的培育过程中经历了减数分裂产生花粉的过程,该过程中发生了基因重组,D正确。知识拓展知识拓展植物激素在植物组织培养中的作用植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素用量与细胞分裂素用量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比
24、值适中时,促进愈伤组织的形成。4.(2018北京理综,30,17分)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代来确定。(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R
25、2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有。为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是。a.甲乙,得到F1b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株c.R1r1R2r2r3r3植株丙,得到不同基因型的子代d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代(3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A
26、1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为。(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是。(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp种群,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。(6)根据本题所述水稻与M
27、p的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议。答案答案(1)性状性状是否分离(2)1和3a、c、d、b(3)感病、抗病(4)Mp的A1基因发生了突变(5)(A类)基因(型)频率改变(6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中解析解析(1)水稻的抗病与感病为一对相对性状。为判断某抗病水稻是否为纯合体,可让其自交。若自交后代出现性状分离,则该水稻为杂合子;若自交后代没出现性状分离,则该水稻为纯合子。(2)由于基因R1比r1片段短,可判断植株1、3中含有R1,故植株1、3抗病。为培育R1R1R2R2R3R3植株,可先将甲乙杂交,获
28、得F1(R1r1R2r2r3r3),然后将F1与丙杂交,从二者后代中用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,再将R1r1R2r2R3r3自交获得不同基因型的子代,用PCR方法从中选出R1R1R2R2R3R3植株即可。(3)只有R蛋白与相应A蛋白结合后,水稻的抗病反应才能被激活,基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp可产生A2蛋白,故被该Mp侵染时,R1R1r2r2R3R3水稻表现为不抗病,r1r1R2R2R3R3水稻表现为抗病。(4)每年用基因型为A1A1a2a2a3a3的Mp人工接种水稻品种甲R1R1r2r2r3r3,两者只要有一者发生突变,水稻品种就可能失去抗性,若检测水稻基因未发现
29、变异,那说明很可能是Mp的A1基因发生了突变。(5)由于自然选择,大面积连续种植单一抗病基因水稻品种,会引起Mp种群基因频率的改变,使水稻品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)为避免水稻品种的抗病性丧失过快,我们可以将不同水稻品种间隔种植,或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中。化学防治就是利用化学农药防治害虫,化学防治易对人类生存环境造成污染,现在人们越来越倾向于生物防治。生物防治就是利用生物种间关系(寄生、捕食、竞争等)实现害虫的防治,如引入害虫的天敌或引入专门寄生特定害虫的病毒等。知识链接知识链接生物防治与化学防治5.(2015浙江理综,32,18分)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎
30、的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:(1)自然状态下该植物一般都是合子。(2)若采用诱变育种,在射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中抗病矮茎个体,再经连续自交等手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的。若只考虑茎的高度,亲
31、本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为。(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有。请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。答案答案(1)纯(2)多方向性、稀有性(3)选择纯合化年限越长高茎中茎矮茎=169(4)基因重组和染色体畸变解析解析本题主要考查学生对自由组合定律知识的掌握和灵活运用能力。(1)由题干信息“某自花且闭花授粉植物”可推知自然状态下该植物一般都是纯合子。(2)诱变育种时需要处理大量种子的主要原因在于基因突变具有多方向性、稀有性(低频性)和有害性。(3)因为育种目的是培育抗病矮茎品种,因此可在F2等分离世代中
32、选择抗病矮茎个体,经过连续自交等纯合化育种手段,最后得到能稳定遗传的抗病矮茎品种。一般情况下,杂交育种需要连续自交选育,因此控制性状的基因数越多,使每对基因都达到纯合的自交代数越多,所需的年限越长。茎的高度由两对独立遗传的基因控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎,若只考虑茎的高度,亲本基因型为DDEE和ddee,F1自交得到的F2中,D_E_(D_ee+ddE_)ddee=961。(4)遗传图解见答案。知识拓展知识拓展杂交育种时,若培育杂合子品种(杂种优势),则选取符合要求的纯种双亲杂交获得的F1,即所需品种。若培育隐性纯合子品种,则选取双亲杂交()F1F2选
33、出表现型符合要求的个体种植即可。若培育显性纯合子品种,则需选取双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体连续自交即可选出能稳定遗传的显性纯合个体。1.(2014浙江理综,6,6分)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C C组组教师专用题组教师专用题组答案答案A突变
34、体若为1条染色体的片段缺失所致,假设抗性基因为显性,则敏感型也表现为显性,假设不成立;突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则此基因不存在了,不能恢复为敏感型;基因突变是不定向的,再经诱变仍有可能恢复为敏感型;抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,有可能只有一个氨基酸改变或不能编码肽链或肽链合成提前终止,所以A正确。易错警示易错警示突变包括基因突变和染色体变异。2.(2013海南单科,22,2分)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的,如不考虑染色体变异,下列叙述错误的是()A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,
35、也可以不同C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D.基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中答案答案D基因突变是由碱基对的增添、缺失或改变引起的,A正确;突变后的密码子可能与原密码子决定同一种氨基酸,故基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,也可以不同,B正确;自然界所有生物共用一套遗传密码,C正确;正常情况下,减数分裂产生配子时,同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分离而分离,B1和B2基因不可能同时存在于同一个配子中,D错误。3.(2017北京理综,30,18分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
36、(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为,因此在分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由发育而来。玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫白=35,出现性状分离的原因是,推测白粒亲本的基因型是。将玉米籽粒颜色作为标记性状,
37、用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:P普通玉米突变体S(白粒,aarr)(紫粒,AARR)F1二倍体籽粒,单倍体籽粒请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)中的育种材料与方法,育种流程应为:;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。答案答案(1)10减数染色体组(2)卵细胞紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基
38、因型为AaaRrr(3)G与H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体解析解析本题考查遗传规律及育种的相关知识。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为20/2=10,没有同源染色体,因此在减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分配到子细胞,导致配子中无完整的染色体组。(2)由图2可以直接看出,F1单倍体胚的基因与母本完全相同,说明单倍体胚是由母本的卵细胞发育而来的。由紫粒玉米和白粒玉米杂交后代的表型比例3/8=3/41/2可以推出,亲本中相关的两对基因,一对基因在两个亲本中都是杂合的,另一对基因在一个亲本中是杂合的,在另一个亲本中是隐性纯合的,所以紫粒亲本的基因型为AaRr,白粒亲
39、本的基因型为aaRr/Aarr。由题意可知该杂交实验后代中,二倍体籽粒胚的基因来自亲本双方,单倍体籽粒胚的基因只来自母本,二者的胚乳都由精子与极核结合形成的受精极核发育而来,所以单倍体籽粒胚的基因型为ar,表型为白色;二倍体籽粒胚的基因型为AaRr,表型为紫色;二者的胚乳基因型为AaaRrr,表型为紫色。(3)结合(2)中的育种方法可知,可以通过子代玉米籽粒的颜色筛选出S与普通玉米杂交后代中的单倍体,因此育种流程应为:用G和H杂交,将优良性状组合在一起,再将所得F1为母本与S杂交,获得单倍体籽粒和二倍体籽粒,根据籽粒颜色挑选出单倍体;最后将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子,选出具有优良性
40、状的个体。方法技巧方法技巧解答本题的关键:结合题图,明确玉米突变体(S)与普通玉米杂交,所获得的子代基因组成特点;以“结出的籽粒中紫白=35”为切入点确定基因型与表型的关系,进而判断出亲本的基因型。4.(2014课标,32,9分,0.665)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有优良性状的新品种。(2)杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结
41、果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。答案答案(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。解析解析(1)通过杂交育种,可将两个或多个品种的优良性状集中在一起。(2)抗病与感病、高秆与矮秆各自受一对等位基因控制,两对基因位于两对同源染色体上均符合分离定律时,才可依据自由组合定律对
42、杂交结果进行正确预测。(3)纯合抗病高秆和感病矮秆杂交获得F1,让F1与感病矮秆测交,若测交后代有抗病高秆、抗病矮秆、感病高秆和感病矮秆四种表现型,且比例为1111,则这两对等位基因满足上述3个条件。方法技巧方法技巧孟德尔遗传规律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点,控制相对性状的等位基因应位于细胞核中。两对基因分别位于两对同源染色体上,才遵循基因的自由组合定律。测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交,而题干无杂合子,故应先杂交得到杂合子,然后再进行测交实验。5.(2014安徽理综,31,16分)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制,其香味性状的表现是
43、因为,导致香味物质积累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示,则两个亲代的基因型是。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为。(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:;。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成完整植株所需的。若要获得二倍体植株,应在时期用秋水仙素进行诱导处理。答案答案(1)a基因纯合,
44、参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)Aabb、AaBb(3)某一雌配子形成时,A基因突变为a基因某一雌配子形成时,含A基因的染色体片段缺失(4)愈伤组织全部遗传信息幼苗解析解析(1)基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状,也可通过控制蛋白质的结构直接控制性状。从题中可看出香味物质积累,应是参与香味物质代谢的某种酶缺失所致。(2)两对相对性状独立遗传时,每对相对性状都符合分离定律:无香味有香味=31,可推知亲本基因型为AaAa,抗病感病=11,可推知亲本基因型为Bbbb,综合亲本基因型为AabbAaBb;子代抗病的基因型及比例为1/2Bb,则子代自交,后代BB的概率为1/21/4
45、=1/8,子代有关香味的基因型及比例为1AA2Aa1aa,自交后,aa的概率为1/21/4+1/4=3/8,杂交的子代自交后代能稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB)的概率为1/83/8=3/64。(3)AAaa杂交得到的后代应全为Aa,表现为无香味,偶尔发现某一植株具有香味性状,原因可能是母本减数分裂产生配子时发生了基因突变,且由A基因突变为a基因,也可能是由于染色体变异,母本染色体缺失了A基因。(4)离体的细胞经脱分化形成愈伤组织;花粉具有发育成完整植株的能力,说明其具有全能性,花粉含有该植株生长、发育、遗传和变异所需的全套遗传信息;将单倍体诱导形成二倍体植株,需在幼苗期用秋水仙素处理。A
46、A组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟考点基础题组考点基础题组三年模拟考点考点1 1基因突变与基因重组基因突变与基因重组1.(2019黑龙江牡丹江一中期末,13)下列有关遗传和变异的叙述,正确的是()A.基因突变是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料B.果蝇体内突变的基因都能通过有性生殖遗传给子代C.大肠杆菌产生可遗传变异的来源有基因突变和染色体变异D.若要研究水稻(2n=24)的基因组,则应该研究13条染色体答案答案A基因突变的结果是产生新的等位基因,是生物变异的根本来源,能为生物进化提供原始材料,A正确;对于有性生殖的生物体,体细胞内的基因突变一般不能遗传给后代,B
47、错误;大肠杆菌为原核生物,没有染色体,因此不会发生染色体变异,C错误;水稻是雌雄同株植物,没有性染色体,因此水稻基因组计划需要测定12条染色体,D错误。2.(2019重庆一中4月月考,6)某果蝇基因型为AaBb,其卵原细胞中的一对同源染色体如图所示,图中字母表示基因。下列叙述正确的是()A.图中变异不会改变细胞中基因的种类和数目B.图中变异不会改变DNA中碱基对的种类、数目和排列顺序C.该卵原细胞经过减数分裂将产生四种基因型的卵细胞D.基因突变具有不定向性,A基因可能突变为a、B或b基因答案答案A图中变异为交叉互换,属于基因重组类型,该变异不改变细胞中基因的种类和数目及DNA中碱基对的种类和数
48、目,但改变了DNA中碱基对的排列顺序,A正确,B错误;该卵原细胞经过减数分裂将产生四种基因型的子细胞,但卵细胞只有一个,只能有一种,C错误;基因突变具有不定向性,但基因只能突变为其等位基因,D错误。易错辨析易错辨析基因突变、基因重组与染色体变异对基因的影响基因突变影响基因的“质”,但不影响基因的“量”。基因重组不影响基因的“质”,也不影响基因的“量”。染色体变异不影响基因的“质”,可能影响基因的“量”(如染色体缺失),也可能影响基因在染色体上的排序(如染色体易位、倒位)。3.(2019吉林名校第一次联考,6)下列过程中没有发生基因重组的是()A.肺炎双球菌转化实验中的R型细菌转化为S型细菌B.
49、圆粒豌豆自交后代出现31的性状分离比C.基因型为AaBb的豌豆植株能产生4种类型的配子D.同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换答案答案BS型菌的DNA转移到了R型菌细胞内,导致R型菌转化为S型菌,该变异属于基因重组,A正确;豌豆粒形由一对等位基因控制,圆粒豌豆自交后代出现31的性状分离比体现了分离定律,不属于基因重组,B错误;基因型为AaBb的豌豆植株在减数第一次分裂后期发生基因重组,可产生4种配子,C正确;同源染色体间的交叉互换属于基因重组,D正确。1.(2019重庆九校联考,5)某种野生猕猴桃(2n=58)是一种多年生且富含维生素C的小野果。育种专家以野生猕猴桃的种子(基因型为aa)为实
50、验材料,培育出抗虫无子猕猴桃新品种,育种过程如图所示。下列分析正确的是()A.过程都是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗B.过程依据的遗传学原理相同C.基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中染色体数最多为174条D.基因B为控制无子性状的基因,所以基因型为AAAB的植株高度不育考点考点2 2染色体变异染色体变异答案答案C过程是用物理因素或化学因素处理猕猴桃的种子或幼苗,而过程是自交,A错误;是自交,为多倍体育种,两者依据的原理是不同的,B错误;已知某种野生猕猴桃的体细胞染色体数为58条,为二倍体,则基因型为AAA与AAAB的植株体细胞中都含有三个染色体组,最多含有的染色体数=58232