(浙江選考)2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第六單元 生物變異、育種和進(jìn)化 第19講 生物的變異與育種學(xué)案
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1、 第19講 生物的變異與育種 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 考試標(biāo)準(zhǔn) 必考 加試 1.基因重組 a a 6.雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種 a a 2.基因突變 b b 7.雜交育種和誘變育種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用 b b 3.染色體畸變 a a 8.轉(zhuǎn)基因技術(shù) a a 4.染色體組 a a 9.生物變異在生產(chǎn)上的應(yīng)用 c 5.二倍體、多倍體和單倍體 a a 10.轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 b 考點(diǎn)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(jìn)
2、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(xì)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(xì)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(xì)胞中個(gè)別染色體的增加或減少。 ③基本概念 a.染色體組:一般將二倍體生物的一個(gè)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(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體
3、。 c.二倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。 d.多倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)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(gè)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(gè)堿基 小 增加或缺失的位置增加或缺失一個(gè)氨基酸對應(yīng)的序列 2.如圖a、b為二倍體生物細(xì)胞分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像,請思考: (
4、1)圖a處于細(xì)胞分裂什么時(shí)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(shí)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(xì)胞分裂什么時(shí)期?該細(xì)胞名稱是什么?在該時(shí)期細(xì)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(xì)胞名稱為初級精母細(xì)胞;該時(shí)期細(xì)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(jī)結(jié)合屬于基因重組嗎?②AaAA、Aa、aa屬于基因重組嗎? 提示?、俨粚儆?,基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子時(shí);②不屬于,基因重組的實(shí)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(xì)胞中兩條染色體及其上面的部分基因,請思考:
5、 (1)下列各項(xiàng)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?、佟苤孝鄣幕蛲蛔冎皇钱a(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:
6、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(jìn)化的關(guān)系 2.基因突變與生物性狀改變的關(guān)系 3.列表比較基因突變與基因重組的區(qū)別 比較項(xiàng)目 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(shí)間 生物個(gè)體發(fā)育的不同階段、不同個(gè)體的任何細(xì)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
7、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 項(xiàng)目 缺失 重復(fù) 倒位 易位 圖解 聯(lián)會(huì) 圖像 結(jié)果 ①染色體結(jié)構(gòu)變異的機(jī)理是染色體上某一片段斷裂后,發(fā)生了缺失或錯(cuò)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(jìn)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(jìn)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丟失,從而引起片段上多個(gè)基因也隨之丟失;而基因突變中的
8、缺失是指基因中少數(shù)堿基對的丟失,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(gè)基因的丟失,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)部分染色體的行為及細(xì)胞分裂圖像,其中能夠體現(xiàn)基因重組的是( ) A.①③ B.①④ C.②③
9、D.②④ 答案 B 解析 圖①表示四分體時(shí)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(xì)胞兩極,在這個(gè)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.(2017·運(yùn)城期末)下列有關(guān)基因重組的敘述中,正確的是( ) A.基因型為Aa的個(gè)體自交,因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分離 B.基因A因替換、增加或缺失部分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
10、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(gè)體自交,因基因分離而導(dǎo)致子代性狀分離,這里只涉及一對等位基因,不會(huì)發(fā)生基因重組,A錯(cuò)誤;基因A因替換、增加或缺失部分堿基而形成它的等位基因a,這屬于基因突變,B錯(cuò)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(cuò)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。 “三看法”判斷基因突變與基因重組 (1)一看親子代基因型 ①如果親代基因型為BB或bb,則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變。 ②如
11、果親代基因型為Bb,則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。 (2)二看細(xì)胞分裂方式 ①如果是有絲分裂中染色單體上基因不同,則為基因突變的結(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(xì)胞分裂圖 ①如果是有絲分裂后期圖像,兩條子染色體上的兩個(gè)基因不同,則為基因突變的結(jié)果,如圖甲。 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,則為基因突變的結(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,則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果,如圖丙。 題型二 基因突變
12、 3.經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種,其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動(dòng)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(huì)引起染色體畸變 C.通過雜交實(shí)驗(yàn),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(xiàng)錯(cuò)誤;X射線可引起基因突變和染色體畸變,B項(xiàng)正確;應(yīng)用雜交實(shí)驗(yàn),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(xiàng)正確;白花植株自交后代若有白花后代,可確定為可遺傳的變異,否
13、則為不可遺傳的變異,D項(xiàng)正確。 4.(2017·臺(tái)州期末)編碼酶a的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí),表達(dá)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,下列敘述正確的是( ) A.情況1一定是因?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化 B.情況2可能是因?yàn)殡逆湹目臻g結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 C.情況3可能是因?yàn)橥蛔儗?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(gè)堿基被另一個(gè)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?yàn)榘被嵝蛄袥]有變化,也可能是氨基酸序列雖然改變但不影響兩種酶活
14、性,A錯(cuò)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?yàn)殡逆湹目臻g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?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼子的位置提前了,C錯(cuò)誤;由情況2、3、4可知,并不是肽鏈越長活性越高,D錯(cuò)誤。 1.基因突變類問題的解題方法 (1)確定突變的形式:若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對的替換;若氨基酸序列發(fā)生大的變化,則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,若只有一個(gè)堿基存在差異,則該堿基所對應(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
15、變異的判斷方法 注:體細(xì)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 ②判定方法 a.選取突變體與其他已知未突變體雜交,據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 b.讓突變體自交,觀察子代有無性狀分離而判斷。 題型三 染色體組與生物倍性的判斷 5.如圖所示細(xì)胞中所含的染色體,下列敘述正確的是( ) A.圖a含有2個(gè)染色體組,圖b含有3個(gè)染色體組 B.如果圖b表示體細(xì)胞,則圖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(xì)胞,則該生物一定是二倍體 D.圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的,是單倍體 答案 C 解析 分析細(xì)
16、胞中的染色體形態(tài)可知,a含有4個(gè)染色體組,圖b含有3個(gè)染色體組,A錯(cuò)誤;如果圖b生物是由配子發(fā)育而成的,則圖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,則圖b代表的生物是三倍體,B錯(cuò)誤;圖c含有2個(gè)染色體組,若是由受精卵發(fā)育而成的,則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體,C正確;圖d中只含1個(gè)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(cuò)誤。 6.(2016·紹興模擬)觀察如圖的a~h所示的細(xì)胞圖,關(guān)于它們所含的染色體組數(shù)的敘述,正確的是( ) A.細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖 B.細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是c、d、f圖 C.細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是
17、a、b圖 D.細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是e圖 答案 C 解析 細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是d、g圖,A錯(cuò)誤;細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是c、h圖,B錯(cuò)誤;細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖,C正確;細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是e、f圖,D錯(cuò)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(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條,則含有幾個(gè)染色體組。下圖所示的細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)分別是:a為3個(gè),b為2個(gè),c為1個(gè)。 (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(gè)染色體組——每個(gè)染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因。下圖所示的細(xì)胞中,它們所含的染色體組數(shù)分別是:a為4個(gè),
18、b為2個(gè),c為3個(gè),d為1個(gè)。 (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(gè)染色體組,如玉米的體細(xì)胞中共有20條染色體,10種形態(tài),則玉米含有2個(gè)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.下列關(guān)于染色體畸變的敘述,正確的是( ) A.染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平,是有利變異 B.染色體缺失有利于隱性基因表達(dá),可提高個(gè)體的生存能力 C.染色體易位不改變基因數(shù)量,對個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響 D.通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育,培育出作物新類型 答
19、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(cuò)誤;若顯性基因隨染色體的缺失而丟失,可有利于隱性基因表達(dá),但隱性基因的表達(dá)不一定能提高個(gè)體的生存能力,B錯(cuò)誤;染色體易位不改變基因數(shù)量,但會(huì)對個(gè)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(cuò)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.下圖①~④分別表示不同的變異,下列有關(guān)分析正確的是( ) 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
20、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(shí)期;②表示易位,不一定發(fā)生在減數(shù)分裂的前期,A錯(cuò)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(cuò)誤;③中的變異屬于基因突變,D錯(cuò)誤。 從四個(gè)“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分子上若干基因的缺失屬于染色體畸變;DNA分子上若干堿基對的缺失,屬于基因
21、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(xì)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(huì)改變基因的量;染色體畸變不改變基因的質(zhì),但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。 考點(diǎn)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(gè)或多個(gè)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
22、)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(diǎn):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(shí)間內(nèi)有效改良生物品種的某些性狀。 ③改良作物品質(zhì),增強(qiáng)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(diǎn) (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
23、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(jī)理:抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,因此染色體雖已復(fù)制,但不能分離,最終導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。 (3)實(shí)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(xì)胞→目的基因整合到受體細(xì)胞的染色體上→目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)得以表達(dá),并能穩(wěn)定遺傳。
24、(4)特點(diǎn):定向改變生物性狀。 思考討論 1.生物育種的原理、方法、實(shí)例(連線) 2.如圖甲、乙表示水稻兩個(gè)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?、艿挠N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達(dá)
25、到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;最難以達(dá)到育種目的的途徑為④過程所示的誘變育種。 1.育種的類型、原理及優(yōu)缺點(diǎn)比較 名稱 原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 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(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上,即“集優(yōu)” ①育種時(shí)間長; ②局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個(gè)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(jìn)程,大幅度改良某些性狀 有利變異少,需處理大量實(shí)驗(yàn)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
26、限,子代一般為純合子,加速育種進(jìn)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(shí)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(qiáng);育種周期短;克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 技術(shù)復(fù)雜,安全性問題多 2.育種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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.(2017·湖州期末)研究人員用輻射的方法,誘發(fā)常染色
27、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(shí)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.(2017·溫州模擬)下列屬于誘變育種實(shí)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,
28、利用的原理是染色體數(shù)目變異,A錯(cuò)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(cuò)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(cuò)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(gè)品種分別培育出④⑤⑥四個(gè)新品種的過程,下列有關(guān)說法正確的是( ) A.由①和②得到⑤的育種方法為雜交育種
29、B.過程Ⅵ的原理是誘變育種,需要耗費(fèi)大量實(shí)驗(yàn)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,需要耗費(fèi)大量實(shí)驗(yàn)材料,B錯(cuò)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(cuò)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(cuò)誤。 4.(2017·揚(yáng)州期末)“天宮二號”空間實(shí)驗(yàn)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(tái),研究人員能夠直接觀察不同植
30、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)發(fā)展的可能。下列有關(guān)太空培養(yǎng)植物的說法錯(cuò)誤的是( ) A.在太空微重力條件下,種子萌發(fā)時(shí)可能會(huì)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(huì)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(shí),細(xì)胞分裂旺盛,所以可能會(huì)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
31、是基因重組,C錯(cuò)誤;植物在太空的生長過程中進(jìn)行細(xì)胞分裂,所以可能會(huì)發(fā)生染色體畸變,D正確。 題型三 轉(zhuǎn)基因技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性(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?xì)胞中,在棉花細(xì)胞中抗蟲基因經(jīng)過修飾后得以表達(dá)。下列敘述中哪項(xiàng)不是這一先進(jìn)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(xì)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)
32、表達(dá),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(cuò)誤。 6.(2017·新樂校級期中)下列有關(guān)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因生物的敘述中,正確的是( ) 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)種類差別很大 C.目前對轉(zhuǎn)基因食品的安全性仍然存在爭議 D.目前我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的研究和試驗(yàn)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(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因食品與非轉(zhuǎn)基因食
33、品的營養(yǎng)物質(zhì)種類差別不大,B錯(cuò)誤;目前對轉(zhuǎn)基因食品的安全性仍然存在爭議,C正確;為了加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物的標(biāo)識管理,保護(hù)消費(fèi)者的知情權(quán),我國對農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物實(shí)行了標(biāo)識制度,D錯(cuò)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(xì)胞中的一種中間代謝產(chǎn)物,在兩對獨(dú)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,基本原理如圖。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.促進(jìn)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
34、屬于染色體畸變 答案 C 解析 由圖可知,物質(zhì)C的合成會(huì)抑制基因B的表達(dá),進(jìn)而抑制PEP轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),促進(jìn)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(cuò)誤;兩對基因獨(dú)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.(2017·臺(tái)州選考教學(xué)質(zhì)量評估)下列有關(guān)單倍體育種的敘述,正確的是( ) 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
35、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.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(cuò)誤;單倍體高度不育,所以只能用秋水仙素處理幼苗,B錯(cuò)誤;單倍體育種最后要用秋水仙素處理,使染色體加倍,產(chǎn)生正常植株,D錯(cuò)誤。 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)生育小高峰。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(jìn)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.(2
36、017·溫州模擬)某二倍體動(dòng)物的一個(gè)精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中只發(fā)生一次變異,產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞如圖所示,則可推斷發(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(gè)精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中一般產(chǎn)生4個(gè)2種精子,而圖中4個(gè)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,則發(fā)生的是基因突變。 3.(2017·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,則該變異類型為( ) A.易位 B.缺失 C.倒位 D.重復(fù) 答案 D 解
37、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(gè)片段,因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。 4.(2017·臺(tái)州模擬)下列育種方法中可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的是( ) 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.(2017·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
38、型,若將其花藥離體培養(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+YY C.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(xiàng)正確。 課時(shí)訓(xùn)練 一、學(xué)考選擇題 1.(2017·紹興一中期末)下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.玉米的一個(gè)染色體組不含同源染色體 B.單倍體生物的體細(xì)胞中不一定含有
39、一個(gè)染色體組 C.無籽西瓜是由受精卵發(fā)育來的、體細(xì)胞中含有三個(gè)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.(2017·天津,4)基因型為AaBbDd的二倍體生物,其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化示意圖如下。下列敘述正確的是( ) A.三對等位基因的分離均發(fā)生在次級精母細(xì)胞中 B.該細(xì)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)
40、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的分離發(fā)生在初級精母細(xì)胞和次級精母細(xì)胞中,而等位基因A、a和D、d的分離只發(fā)生在初級精母細(xì)胞中,A錯(cuò)誤;若不發(fā)生交叉互換,該細(xì)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(xì)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(cuò)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(cuò)誤。 3.(2017·浙江11月選考)人類的鐮刀形細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中一個(gè)堿基對A
41、-T替換成了T-A,引起血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變所致。該實(shí)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(huì)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(xì)胞貧血癥,使人患溶血性貧血,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡,A正確;題干中只是提到了A-T到T-A,并未體現(xiàn)可逆性,B錯(cuò)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;此題直接體現(xiàn)了基因控制生物性狀,D正確。 4.(2017·浙江綠色教育聯(lián)盟選考科目聯(lián)考)下圖表示某哺乳動(dòng)物體內(nèi)正在進(jìn)行分裂的一個(gè)細(xì)胞。下列敘述正確的是( ) A.該細(xì)胞處于有絲分裂后期 B.該細(xì)胞
42、分裂過程發(fā)生了基因突變 C.該細(xì)胞含有4個(gè)染色體組 D.該細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞有兩種基因型 答案 B 解析 由圖可見,該細(xì)胞為減數(shù)第一次分裂后期的細(xì)胞,A錯(cuò)誤;該細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組,C錯(cuò)誤;該細(xì)胞分裂只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞,因此只有一種基因型,D錯(cuò)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,下列相關(guān)敘述正確的是( ) 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(jìn)化提供原材料 答案 D 解析?、偃N變異不一定都引起性狀的改變,A錯(cuò)誤;②表示基因重組,③表示染色體結(jié)構(gòu)變異,B錯(cuò)誤;②
43、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(cuò)誤;三種變異均可為生物進(jìn)化提供原材料,D正確。 6.下列關(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(qiáng) 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(shí)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(qiáng),A錯(cuò)誤;由于雜合子自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離,所以年年栽種年年制種
44、推廣的雜交水稻中含有雜合子,B錯(cuò)誤;單倍體植株不育,不產(chǎn)生種子,所以單倍體育種時(shí)需用秋水仙素處理其幼苗,C錯(cuò)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.下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) 出發(fā)菌株挑取200個(gè)單細(xì)胞菌株選出50株 選出5株多輪重復(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(huì)明顯提高
45、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(huì)明顯提高。 8.(2017·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(cuò)誤的是( ) 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(shí)發(fā)生了基因重組 C.選種一般從F2開始,因?yàn)镕2出現(xiàn)了
46、性狀分離 D.通常利用F2的花粉進(jìn)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(shí)發(fā)生了基因重組,B正確;F2出現(xiàn)了性狀分離,因此選種一般從F2開始,C正確;通常利用F1的花粉進(jìn)行單倍體育種,可以明顯縮短育種年限,D錯(cuò)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(yùn)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
47、差異。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.白虎是由基因突變引起的白化病個(gè)體 B.決定白虎毛色和人的白化病癥狀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(xiàng)錯(cuò)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(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物體的性狀,B項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤;
48、白虎與黃虎間不存在生殖隔離,屬于同一物種,D項(xiàng)錯(cuò)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,下列有關(guān)敘述中正確的是( ) ①轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中?、谵D(zhuǎn)基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅?、蹫榉乐够蛭廴?,應(yīng)當(dāng)禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究?、茏匀浑s交與轉(zhuǎn)基因過程沒有任何區(qū)別 A.①②③④ B.③ C.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(huì)與野生植物雜交,造成基因污染,可能會(huì)對生物多樣
49、性構(gòu)成潛在的風(fēng)險(xiǎn)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(cuò)誤;自然雜交是同種生物個(gè)體之間的基因交流,而轉(zhuǎn)基因是將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過程,即不同生物之間基因的交流,④錯(cuò)誤。 11.某果蠅中,與正常酶1比較,失去活性的酶1氨基酸序列有兩個(gè)突變位點(diǎn),如圖所示。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) 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.若失活酶1的相對分子質(zhì)量明顯小于正常酶1,則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
50、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(gè)遺傳密碼,B項(xiàng)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(diǎn)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(xiàng)錯(cuò)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號染色體上有部分來自其他染色體的片段,如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.A和a、B和b的遺傳均符合基因的分離定律 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
51、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分離定律,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(cuò)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。若要利用甲、乙兩種植物培育出高產(chǎn)
52、、耐鹽堿的植株,最佳的方案是( ) A.利用植物體細(xì)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(xì)胞中,然后進(jìn)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(xiàng)中將“卵細(xì)胞”離體培養(yǎng),只能獲得單倍體植株,故B項(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)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(gè)品種,品
53、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 易感甲銹菌、抗乙銹菌 32 易感甲銹菌、易感乙銹菌 11 這兩對性狀分別由等位基因A(a)和B(b)控制,請回答下列問題: (1)上述性狀中,顯性性狀是______________________,親本的基因型是________________,這兩對等位基因的位置關(guān)系是位于______________(填“一”或“兩”)對同源染色體上。理論上F2抗甲銹菌、抗乙
54、銹菌植株中純合子的比例是__________。 (2)現(xiàn)有兩個(gè)品種的黃瓜植株雜交,后代中出現(xiàn)抗甲銹菌、易感乙銹菌植株的概率為,則出現(xiàn)易感甲銹菌、易感乙銹菌植株的概率為________。 (3)若以F1為親本,用什么方法可在短時(shí)間內(nèi)培育出同時(shí)抗甲、乙兩種銹菌的純種品系,請寫出培育過程遺傳圖解,并作簡要說明。 答案 (1)抗甲銹菌、抗乙銹菌 AAbb和aaBB(aaBB和AAbb) 兩 (2) (3)如圖所示 從純合植株中挑選表現(xiàn)型為抗甲銹菌、抗乙銹菌的植株,即為能穩(wěn)定遺傳的純合抗甲銹菌、抗乙銹菌品系 解析 (1)由分析可知,抗甲銹菌、抗乙銹菌是顯性性狀;親本基因型是AAbb、a
55、aBB;兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律,分別位于兩對同源染色體上;子一代的基因型是AaBb,子二代的基因型及比例關(guān)系是A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,其中A_B_是既抗甲銹菌也抗乙銹菌個(gè)體,純合子是AABB,占。(2)抗甲銹菌、易感乙銹菌植株的基因型是A_bb,占,即兩親本雜交,A_=,bb=,親本相當(dāng)于1對雜合子自交、1對測交實(shí)驗(yàn),基因型為AaBb×Aabb,因此雜交后代中易感甲銹菌、易感乙銹菌植株的比例是aabb=×=。(3)以F1為親本,利用單倍體育種方法可以在最短時(shí)間內(nèi)培育出同時(shí)抗甲、乙兩種銹菌的純種品系,方法是:種植F1,利用F1花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)獲得單
56、倍體幼苗,用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得可育植株,從中選擇抗甲、乙兩種銹菌的植株即為純合子。 15.(加試)二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱為單體。大多數(shù)單體動(dòng)物不能存活,但在黑腹果蠅中,點(diǎn)狀染色體(Ⅳ號染色體)缺失一條可以存活,而且能夠繁殖后代。 (1)果蠅群體中存在無眼個(gè)體,無眼基因位于常染色體上,將無眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配,子代的表現(xiàn)型及比例如下表: 無眼 野生型 F1 0 85 F2 79 245 據(jù)此判斷,顯性性狀為________,理由是______________________________________。 (2)根據(jù)上述判斷結(jié)果,可利用正常
57、無眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配,探究無眼基因是否位于Ⅳ號染色體上。 請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): 實(shí)驗(yàn)步驟: 讓正常無眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配,獲得子代;統(tǒng)計(jì)子代的________________,并記錄。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論: ①若子代中出現(xiàn)________________________________,則說明無眼基因位于Ⅳ號染色體上; ②若子代全為________________________,說明無眼基因不位于Ⅳ號染色體上。 答案 (1)野生型 F1全為野生型(F2中野生型∶無眼為3∶1) (2)性狀表現(xiàn)及比例?、僖吧凸壓蜔o眼果蠅且比例為1∶1 ②野生型 解析 (1)由表中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)1全為野生型,F(xiàn)2中野生型∶無眼約為3∶1,所以野生型是顯性性狀。(2)要判斷無眼基因是否在Ⅳ號染色體上,讓正常無眼果蠅與野生型(純合)Ⅳ號染色體單體果蠅交配,假設(shè)控制無眼的基因?yàn)閎,如果無眼基因位于Ⅳ號染色體上,則親本為bb×BO(BO表示缺失一條染色體),子代中會(huì)出現(xiàn)bO∶Bb=1∶1,即無眼果蠅和野生型果蠅,且比例為1∶1。如果無眼基因不在Ⅳ號染色體上,則親本為bb×BB,子代全為野生型。 25
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