高考生物復(fù)習(xí)素材：第一部分專題10 生物的變異與育種（ks5u 高考）

1、 專題10生物的變異與育種1基因突變2自然狀態(tài)下，基因重組發(fā)生于減數(shù)分裂過(guò)程中，包括自由組合型和交叉互換型兩種。3能發(fā)生基因重組的生物都是進(jìn)行有性生殖的真核生物，細(xì)菌等原核生物和無(wú)性繁殖的真核生物都不能發(fā)生基因重組。4基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，產(chǎn)生了新的基因，基因重組是基因的重新組合，產(chǎn)生了新的基因型。5染色體結(jié)構(gòu)變異類型有缺失、重復(fù)、倒位和易位。6單倍體、二倍體和多倍體單倍體：由配子直接發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，無(wú)論體細(xì)胞中含有多少個(gè)染色體組，都是單倍體。二倍體和多倍體：由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，就稱為幾倍體。7單倍體體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組，體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的個(gè)

2、體一定是單倍體。8秋水仙素和低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理都是抑制紡錘體形成。9生物育種的原理：誘變育種基因突變；單倍體育種染色體數(shù)目變異；多倍體育種染色體數(shù)目變異；雜交育種基因重組；基因工程育種基因重組。10單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限。11體細(xì)胞中染色體組為奇數(shù)的單倍體與多倍體高度不育的原因：進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體無(wú)法正常聯(lián)會(huì)或聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。1(2012江蘇高考)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見(jiàn)右圖)。如以該植株為父本，測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(

3、)A減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離C減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合D減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換命題立意本題主要考查減數(shù)分裂過(guò)程中基因隨染色體的行為變化及遺傳定律等基本知識(shí)。知識(shí)依托減數(shù)分裂過(guò)程中等位基因隨同源染色體分離而分開(kāi)的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。在減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間可發(fā)生交叉互換而產(chǎn)生基因重組。減數(shù)第二次分裂時(shí)發(fā)生染色體著絲點(diǎn)分裂。解析選D由于“缺失染色體的花粉不育”，所以以該植株為父本，理論上測(cè)交后代應(yīng)該全部表現(xiàn)為白色性狀。后代中出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖

4、示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項(xiàng)不是最合理的；也有可能是減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，B基因轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，這種情況最為常見(jiàn)，D項(xiàng)解釋最合理。2(2011安徽高考)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病。但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代命題立意主要考查放射性物

5、質(zhì)對(duì)人體細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)DNA及染色體的影響。知識(shí)依托基因突變的實(shí)質(zhì)是DNA分子中堿基對(duì)增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生在體細(xì)胞中，突變性狀一般不能遺傳給下一代，發(fā)生在生殖細(xì)胞中則遺傳給下一代。染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位、易位等。解析選C本題以放射性同位素131I為素材考查生物的變異，意在滲透輻射污染對(duì)人類的影響，引導(dǎo)關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)和人類健康。131I不能插入DNA分子中，也不能替換DNA分子中的堿基，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；大劑量的放射性同位素131I會(huì)導(dǎo)致基因突變或染色體結(jié)構(gòu)的變異。上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，發(fā)生基因突變后不會(huì)遺傳給下一代，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2012廣東高考)科學(xué)家用人工合成的

6、染色體片段，成功替代了酵母菌的第6號(hào)和第9號(hào)染色體的部分片段，得到的重組酵母菌能存活，未見(jiàn)明顯異常。關(guān)于該重組酵母菌的敘述，錯(cuò)誤的是()A還可能發(fā)生變異B表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響C增加了酵母菌的遺傳多樣性D改變了酵母菌的進(jìn)化方向命題立意主要考查生物變異和進(jìn)化知識(shí)。知識(shí)依托非同源染色體之間交叉互換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的易位。表現(xiàn)型基因型環(huán)境條件。生物進(jìn)化方向由自然選擇決定。解析選D生物的變異包括可遺傳的變異(基因突變、基因重組和染色體變異)和不可遺傳的變異，該重組酵母菌在生長(zhǎng)繁殖的過(guò)程中，隨著DNA的復(fù)制可能會(huì)發(fā)生基因突變等變異；生物的表現(xiàn)型是由基因型和環(huán)境條件共同決定的，環(huán)境可以影響生物的表現(xiàn)型

7、；人工合成的染色體片段成功替代第6號(hào)和第9號(hào)染色體部分片段后，導(dǎo)致酵母菌具有原本沒(méi)有的遺傳物質(zhì)，增加了遺傳多樣性；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，變異為進(jìn)化提供原材料。4(2012天津高考)芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。油菜有兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下圖是獲得低芥酸油菜新品種(HHGG)的技術(shù)路線。已知油菜單個(gè)花藥由花藥壁(2n)及大量花粉(n)等組分組成，這些組分的細(xì)胞都具有全能性。 據(jù)圖分析，下列敘述錯(cuò)誤的是()A、兩過(guò)程均需要植物激素來(lái)誘導(dǎo)細(xì)胞脫分化B與過(guò)程相比，過(guò)程可能會(huì)產(chǎn)生二倍體再生植株C圖中三種途徑中，利用花粉培養(yǎng)篩選低芥酸植株(HHGG)的效率最高DF1

8、減數(shù)分裂時(shí)，H基因所在染色體會(huì)與G基因所在染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)命題立意主要考查雜交育種、單倍體育種及減數(shù)分裂的特點(diǎn)等知識(shí)。知識(shí)依托植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中需要添加植物激素。減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)。單倍體育種能大大縮短育種年限，且所得個(gè)體一般為純合子。解析選D選項(xiàng)A，為脫分化，均需要植物激素來(lái)誘導(dǎo)。選項(xiàng)B，過(guò)程形成的再生植株如果是由花藥壁(2n)細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的，則為二倍體；如果是由花粉(n)細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的，則為單倍體。選項(xiàng)C，過(guò)程屬于單倍體育種，能明顯縮短育種年限，并且通過(guò)該途徑得到的低芥酸新品種(HHGG)全部能穩(wěn)定遺傳，故與其他兩種途徑相比，其育種效率最高。選項(xiàng)D，在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染

9、色體之間發(fā)生聯(lián)會(huì)；H基因和G基因所在的染色體為非同源染色體，減數(shù)分裂過(guò)程中不會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)。5(2012廣東高考)子葉黃色(Y，野生型)和綠色(y，突變型)是孟德?tīng)栄芯康耐愣瓜鄬?duì)性狀之一。野生型豌豆成熟后，子葉由綠色變?yōu)辄S色。(1)在黑暗條件下，野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量的變化見(jiàn)上圖1。其中，反映突變型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化的曲線是_。(2)Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列見(jiàn)上圖2。據(jù)圖2推測(cè)，Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的_和_。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體?？赏茰y(cè)，位點(diǎn)_的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常，從

10、而使該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱，最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”。(3)水稻Y基因發(fā)生突變，也出現(xiàn)了類似的“常綠”突變植株y2，其葉片衰老后仍為綠色。為驗(yàn)證水稻Y基因的功能，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完善。命題立意考查基因的功能及突變基因?qū)ι镄誀畹挠绊?。知識(shí)依托生物體顏色決定于所含色素種類及比例。當(dāng)發(fā)生堿基對(duì)的替換時(shí)，只引起個(gè)別氨基酸改變或不改變(由于密碼子的簡(jiǎn)并性)。當(dāng)發(fā)生堿基對(duì)的增添或缺失時(shí)，會(huì)使發(fā)生堿基改變位點(diǎn)之后的所有堿基的排列順序可能都發(fā)生改變。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)遵循對(duì)照性、單一變量原則。解析(1)野生型豌豆成熟后子葉由綠色變?yōu)辄S色，葉綠素含量減少，故圖1中曲線B表示野生型豌豆，曲線A表

11、示突變型豌豆。(2)處氨基酸的種類發(fā)生了改變，是堿基對(duì)替換造成的；處增加了氨基酸，是堿基對(duì)的增添造成的。SGRY蛋白和SGRy蛋白均能進(jìn)入葉綠體，說(shuō)明處發(fā)生的突變不影響其轉(zhuǎn)運(yùn)功能，故調(diào)控葉綠素降解的能力減弱應(yīng)是位點(diǎn)的突變導(dǎo)致的。(3)該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，推測(cè)的結(jié)論應(yīng)與實(shí)驗(yàn)?zāi)康南喾４鸢?1)A(2)替換增添(3)突變植株y2用含Y基因的農(nóng)桿菌感染突變植株y2的細(xì)胞葉片衰老后葉片衰老后由綠變黃水稻Y基因通過(guò)調(diào)控葉綠素降解，使葉片衰老后由綠變黃1從考查內(nèi)容上看，主要集中分布在基因突變的特點(diǎn)、應(yīng)用；染色體變異類型及農(nóng)作物育種等知識(shí)點(diǎn)上。2從考查角度上看，結(jié)合細(xì)胞分裂、DNA復(fù)制、遺傳的基本規(guī)律，綜合

12、考查基因突變類型、特點(diǎn)及對(duì)性狀的影響；借助科學(xué)研究熱點(diǎn)材料或結(jié)合減數(shù)分裂考查染色體變異的類型及其判斷等相關(guān)知識(shí)；以二倍體、多倍體、單倍體的區(qū)別及其在生物育種上的應(yīng)用為載體進(jìn)行命題或結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行考查。3從命題趨勢(shì)上看，預(yù)計(jì)2013年高考命題，基因突變、染色體變異、生物育種仍是考查重點(diǎn)，多結(jié)合減數(shù)分裂、DNA復(fù)制、遺傳基本規(guī)律、不同育種方式進(jìn)行綜合命題考查?；蛲蛔?例1央視一則報(bào)道稱，孕婦防輻射服不僅不能防輻射，反而會(huì)聚集輻射。輻射對(duì)人體危害很大，可能導(dǎo)致基因突變。下列相關(guān)敘述正確的是()A堿基對(duì)的替換、增添和缺失都是由輻射引起的B環(huán)境所引發(fā)的變異可能為可遺傳變異C輻射能導(dǎo)致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生

13、定向改變D基因突變可能造成某個(gè)基因的缺失解析引起堿基對(duì)的替換、增添和缺失的因素有物理因素、化學(xué)因素和生物因素；如果環(huán)境引發(fā)了細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的改變，就成了可遺傳的變異；變異是不定向的；基因突變會(huì)導(dǎo)致基因內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的改變，不會(huì)導(dǎo)致某個(gè)基因的缺失。答案B1基因突變的理解(2)辨圖解：突變?cè)韴D：突變結(jié)果圖：(基因M突變成其等位基因m)(3)善聯(lián)系：“突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料”中的“突變”指基因突變和染色體變異。2基因突變應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題(1)基因突變?nèi)菀装l(fā)生于DNA分子復(fù)制過(guò)程中，即有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。(2)基因突變?cè)谄胀ü鈱W(xué)顯微鏡下無(wú)法看到，但染色體變異一般可以鏡檢出來(lái)

14、。(3)基因突變的隨機(jī)性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：時(shí)間上的隨機(jī)：即基因突變可發(fā)生于生物個(gè)體發(fā)育的任何階段，甚至在趨于衰老的個(gè)體中也很容易發(fā)生，如老年人易得皮膚癌等。部位上的隨機(jī)：基因突變既可發(fā)生于體細(xì)胞，也可發(fā)生于生殖細(xì)胞。若為前者，一般不傳遞給后代，若為后者，則可通過(guò)生殖細(xì)胞，進(jìn)而通過(guò)生殖傳向子代。另外，基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，也可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。(4)基因突變的結(jié)果：基因突變引起基因“質(zhì)”的改變，產(chǎn)生了原基因的等位基因，改變了基因的堿基序列，如由Aa(隱性突變)或aA(顯性突變)，但并未改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和位置。(5)基因突變的頻率比較：生殖細(xì)胞體細(xì)胞；分裂旺

15、盛的細(xì)胞停止分裂的細(xì)胞。1下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A處插入堿基對(duì)G CB處堿基對(duì)AT替換為GCC處缺失堿基對(duì)ATD處堿基對(duì)G C替換為AT解析：選B根據(jù)圖中1 168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1 169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對(duì)AT被替換為GC。2野生型鏈孢霉能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而用X射線照射后的

16、鏈孢霉卻不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后，經(jīng)過(guò)X射線照射的鏈孢霉又能生長(zhǎng)了。由此說(shuō)明()A這種維生素是基本培養(yǎng)基的一種成分B自然狀態(tài)下野生型鏈孢霉不會(huì)發(fā)生基因突變C野生型鏈孢霉發(fā)生了定向的基因突變D可能是基因突變導(dǎo)致了鏈孢霉不能合成該維生素解析：選D用X射線照射后的鏈孢霉不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，在基本培養(yǎng)基中添加某種維生素后，經(jīng)過(guò)X射線照射的鏈孢霉又能生長(zhǎng)了，說(shuō)明基因突變導(dǎo)致了鏈孢霉不能合成該維生素；基因突變是不定向的；在自然狀態(tài)下和人工條件下都可以發(fā)生突變。染色體變異 0例2普通果蠅的第3號(hào)染色體上的三個(gè)基因，按猩紅眼桃色眼三角翅脈的順序排列(StPDI)；同時(shí)，這三個(gè)

17、基因在另一種果蠅中的順序是StDIP，我們把這種染色體結(jié)構(gòu)變異方式稱為倒位。僅僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個(gè)物種之間的差別。據(jù)此，下列說(shuō)法正確的是()A倒位和發(fā)生在同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組B倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會(huì)C自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代D由于倒位沒(méi)有改變基因的種類，發(fā)生倒位的果蠅性狀不變解析倒位發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異，同源染色體之間的交叉互換發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組；倒位后的染色體與其同源染色體也可能發(fā)生聯(lián)會(huì)；這兩種果蠅屬于兩個(gè)物種，它們之間存在生殖隔離，因此兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代；倒位雖然沒(méi)有改變

18、基因的種類，但也可以使果蠅性狀發(fā)生改變。答案C基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問(wèn)題辨析(1)關(guān)于“互換”問(wèn)題。同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，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(wèn)題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平問(wèn)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；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于不同生物可遺傳變異的類型問(wèn)題。病毒的可遺傳變異唯一來(lái)源是基因突變；細(xì)菌等原核生物不含染色體，所以不存在染色體變異。在真核

19、生物中，上述三種類型都存在。(5)單倍體、二倍體和多倍體的區(qū)分：3關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是()A染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加B染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生C染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化D染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化解析：選D染色體變異不會(huì)產(chǎn)生新基因，基因種類不會(huì)改變，但會(huì)改變基因的數(shù)量或排列順序。4權(quán)威遺傳機(jī)構(gòu)確認(rèn)，濟(jì)南發(fā)現(xiàn)的一例染色體異常核型即46，XY，t(6；8)為世界首例，該例異常核型屬于染色體平衡易位攜帶者。染色體平衡易位是造成流產(chǎn)和畸形兒的重要因素，由于沒(méi)有遺傳物質(zhì)丟失，患者表現(xiàn)及智力均與正常人一樣。某女性患者的

20、第1和5號(hào)染色體易位，染色體異常核型可表示為46，XX，t(1；5)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A經(jīng)染色后，在光學(xué)顯微鏡下可觀察到染色體易位B46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8號(hào)染色體易位C只有缺失和重復(fù)這兩類染色體結(jié)構(gòu)變異才能導(dǎo)致某條染色體基因數(shù)量的改變D染色體易位不屬于基因重組，這種變異是可遺傳的解析：選C染色體變異在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。由題中信息“某女性患者的第1和5號(hào)染色體易位，染色體異常核型可表示為46，XX，t(1；5)”，可知46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8號(hào)染色體易位。就一條染色體來(lái)說(shuō)，缺失、重復(fù)、易位都可導(dǎo)致基因數(shù)量的改變。染色體易位是染色體結(jié)構(gòu)的改變

21、，屬于染色體變異，其基因的排列順序發(fā)生了變化，即遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，屬于可遺傳的變異。生物育種 例3青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病(T)對(duì)易感青枯病(t)為顯性，基因T、t與控制開(kāi)花期的基因A、a自由組合。若采用二倍體早開(kāi)花、易感青枯病茄子(aatt)與四倍體晚開(kāi)花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)為育種材料，運(yùn)用雜交和花藥離體培養(yǎng)的方法，培育純合的二倍體早開(kāi)花、抗青枯病茄子，則主要步驟為：第一步：_。第二步：以基因型為_(kāi)的茄子為親本雜交，得到F1(AaTt)。第三步：_(用遺傳圖解或文字簡(jiǎn)要描述)。解析梳理題意可知，本次育種的目標(biāo)是培育純合的二倍體早開(kāi)花、抗青枯病茄子(aaTT)，現(xiàn)有的材

22、料是二倍體aatt和四倍體AAAATTTT，采用的育種方法是雜交和花藥離體培養(yǎng)的方法。據(jù)此并結(jié)合試題已給的實(shí)驗(yàn)步驟，可先將四倍體材料AAAATTTT進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)以獲得基因型為AATT的二倍體植株，然后將該二倍體植株與二倍體植株aatt雜交，這樣即可將所需基因“a”與“T”集中于同一個(gè)個(gè)體AaTt，繼而采取連續(xù)自交、逐代淘汰的方法或花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的方法，即可選育到所需的純合的二倍體早開(kāi)花、抗青枯病茄子(aaTT)。答案種植四倍體晚開(kāi)花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)，取花藥離體培養(yǎng)，獲得基因型為AATT的子代(用圖解方式作答亦可)aatt與AATTF1自交得F2，從F

23、2中選出表現(xiàn)型為早開(kāi)花、抗青枯病的茄子，并連續(xù)自交，直至不發(fā)生性狀分離，即獲得純合的二倍體早開(kāi)花、抗青枯病茄子(aaTT)(或種植F1，取花藥離體培養(yǎng)，并在幼苗期用秋水仙素處理，獲得純合二倍體，從中選出表現(xiàn)型為早開(kāi)花、抗青枯病的茄子)或用遺傳圖解表示如下：常見(jiàn)生物育種方法比較雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種依據(jù)原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組常用方法選育純種：雜交自交選種自交選育雜種：雜交雜交種輻射、激光、化學(xué)藥品處理、生物處理、作物空間技術(shù)育種花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素(或低溫)處理幼苗，使染色體數(shù)目加倍秋水仙素(或低溫)處理萌發(fā)的種子或幼苗轉(zhuǎn)基因(DNA

24、重組)技術(shù)將目的基因?qū)肷矬w內(nèi)，培育新品種育種程序優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單，目標(biāo)性強(qiáng)可以提高變異的頻率，大幅度地改良某些品種可以明顯地縮短育種年限操作簡(jiǎn)單，能較快獲得新類型能打破物種界限，定向改變生物的性狀缺點(diǎn)時(shí)間長(zhǎng)，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合所得品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，在動(dòng)物中難以進(jìn)行有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)舉例矮稈抗銹病小麥青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒單倍體育種獲得的矮稈抗銹病小麥三倍體無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉5右圖表示某種農(nóng)作物品種和培育出的幾種方法，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A培育品種的最簡(jiǎn)捷途徑是B通過(guò)過(guò)程最不容易達(dá)到目的C通過(guò)過(guò)程的原

25、理是染色體變異D過(guò)程常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗解析：選D通過(guò)植物自交獲得符合要求的種子是最簡(jiǎn)便的方法；由屬于基因突變，由于突變率很低，故通過(guò)過(guò)程不易達(dá)到目的；過(guò)程是單倍體育種過(guò)程，其原理是染色體變異；過(guò)程是通過(guò)花粉的離體培養(yǎng)獲得單倍體，不存在種子。一、三種可遺傳變異的比較類型項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異實(shí)質(zhì)堿基對(duì)的替換、增添和缺失控制不同性狀的基因的重新組合染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化適用范圍生物種類所有生物(包括病毒)均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過(guò)程中，為核遺傳真核生物細(xì)胞增殖過(guò)程中均可發(fā)生生殖無(wú)性生殖、有性生殖有性生殖無(wú)性生殖、有性生殖類型自然突變、誘發(fā)突變交叉

26、互換、自由組合、人工DNA拼接技術(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異發(fā)生時(shí)期主要在DNA復(fù)制時(shí)(有絲分裂間期和減前間期)減數(shù)分裂四分體時(shí)期及減數(shù)第一次分裂過(guò)程中細(xì)胞分裂期產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可引起基因數(shù)目或順序的變化鏡檢光鏡下均無(wú)法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出育種應(yīng)用誘變育種雜交育種基因工程育種單倍體育種多倍體育種二、染色體組與染色體組數(shù)目判斷1一個(gè)染色體組所含染色體的特點(diǎn)(1)不含有同源染色體。(2)所含有的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。(3)含有控制一種生物性狀的一整套遺傳信息(即含一整套基因)。2染色體組數(shù)的判斷(1

27、)根據(jù)染色體的形態(tài)推斷：細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體共有幾條，則該細(xì)胞中就含有幾個(gè)染色體組。如下圖甲中與1號(hào)(或2號(hào))相同的染色體共有四條，此細(xì)胞有四個(gè)染色體組。細(xì)胞中染色體共有幾種形態(tài)，則該細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。如上圖甲中共有1、2兩種形態(tài)，則此細(xì)胞中一個(gè)染色體組中含有2條染色體。(2)根據(jù)基因型推斷：在生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(讀音相同的大小寫字母)出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如上圖乙中，若生物體的基因型為AaaaBBbb，任意一種基因中均有四個(gè)，則該生物含有四個(gè)染色體組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)推斷：染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞

28、中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。三、育種方法的選擇根據(jù)不同育種要求和提供的不同材料，綜合分析選擇不同的育種方法，設(shè)計(jì)相應(yīng)育種程序。具體分析如下： ，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。2若要求快速育種，則應(yīng)用單倍體育種。3若要求大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，則可利用誘變育種的方法。4若要求提高品種產(chǎn)量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可運(yùn)用多倍體育種。5若要求將兩親本的兩個(gè)不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可用雜交育種，亦可利用單倍體育種。6若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。7若要求克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，則可以選擇基因工程育種

29、。一、選擇題1下列能產(chǎn)生新基因的是()A基因突變B基因的重新組合C基因分離 D染色體數(shù)目變異解析：選A基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，能夠產(chǎn)生新的基因；基因的重新組合屬于基因重組，基因的重組可以產(chǎn)生新的基因型，不能產(chǎn)生新的基因；基因分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期；染色體數(shù)目變異可以是染色體的增加或減少，但不能產(chǎn)生新的基因。2(2012石家莊二模)下圖為小鼠結(jié)腸癌發(fā)病過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。以下表述不正確的是()A結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果B圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因C小鼠細(xì)胞的染色體上本來(lái)就存在著與癌變有關(guān)的基因D與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞的表面發(fā)生了變化解析：選B細(xì)胞

30、癌變是細(xì)胞中原癌基因與抑癌基因發(fā)生突變的結(jié)果。由圖示可知：細(xì)胞癌變是4處基因突變累積的結(jié)果。發(fā)生突變的基因不是位于同源染色體的相同位置，故不是等位基因；與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞表面的糖蛋白等物質(zhì)減少。3(2012濱州一模)原核生物某基因原有213對(duì)堿基，現(xiàn)經(jīng)過(guò)突變，成為210對(duì)堿基(未涉及終止密碼子改變)，它指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)分子與原蛋白質(zhì)相比，差異可能為()A少一個(gè)氨基酸，氨基酸順序不變B少一個(gè)氨基酸，氨基酸順序改變C氨基酸數(shù)目不變，但順序改變DA、B都有可能解析：選D突變后少了三個(gè)堿基對(duì)，氨基酸數(shù)比原來(lái)少1個(gè)；若少的三個(gè)堿基對(duì)正好控制著原蛋白質(zhì)的一個(gè)氨基酸，則少一個(gè)氨基酸，其余氨基酸順序不變；

31、若減少的三個(gè)堿基對(duì)正好對(duì)應(yīng)著兩個(gè)密碼子中的堿基，則在減少一個(gè)氨基酸數(shù)目的基礎(chǔ)上，還會(huì)改變一種氨基酸的種類，從而引起氨基酸順序改變；若減少的不是三個(gè)連續(xù)的堿基，則對(duì)氨基酸的種類和順序影響將更大。4下圖為一個(gè)二倍體生物細(xì)胞內(nèi)的同源染色體對(duì)數(shù)的變化曲線?；蛑亟M最可能發(fā)生在()AAB段 BCD段CFG段 DHI段解析：選C由題圖可知，CD段細(xì)胞內(nèi)同源染色體的對(duì)數(shù)加倍，為有絲分裂后期，AF為有絲分裂過(guò)程；GH段細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有了同源染色體，因此FG段為減數(shù)第一次分裂過(guò)程，HI段為減數(shù)第二次分裂過(guò)程；基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期和后期。5下列有關(guān)基因重組的說(shuō)法中，正確的是()A基因重組是生物體遺傳變異

32、的主要方式之一，可產(chǎn)生新的基因B同源染色體指的是一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，兩條形態(tài)大小一定相同的染色體C基因重組僅限于真核生物細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中D基因重組可發(fā)生在四分體時(shí)期的同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換解析：選D基因突變可產(chǎn)生新的基因，基因重組只能產(chǎn)生新的基因型，而不能產(chǎn)生新的基因；同源染色體指的是一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方，在減數(shù)分裂過(guò)程中配對(duì)的兩條染色體，它們形態(tài)大小不一定相同，如性染色體X、Y；自然條件下的基因重組發(fā)生在真核生物細(xì)胞減數(shù)分裂過(guò)程中，但人工實(shí)驗(yàn)條件下的DNA重組也屬于基因重組。6(2012海南高考)玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對(duì)相對(duì)性狀。一般情況下用純合非

33、糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9331。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是()A發(fā)生了染色體易位B染色體組數(shù)目整倍增加C基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換D基因中堿基對(duì)發(fā)生了增減解析：選A具有兩對(duì)(或更多對(duì))相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交，在F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。但如果兩對(duì)(或更多對(duì))非等位基因位于一對(duì)同源染色體上就不會(huì)表現(xiàn)出自由組合。從題目可知，發(fā)生突變的植株不能

34、進(jìn)行基因的自由組合，原因最可能是發(fā)生染色體易位，使原來(lái)位于非同源染色體上的基因位于一對(duì)同源染色體上。7下列有關(guān)單倍體的敘述中不正確的是()未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體基因型是aaaBBBCcc的植株一定是單倍體基因型是Abcd的生物體一般是單倍體A BC D解析：選B由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體稱為單倍體；細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的個(gè)體一般為單倍體；單倍體不一定只有一個(gè)染色體組。8(2012海南高考)已知小麥無(wú)芒(A)與有芒(a)為一對(duì)相對(duì)性狀，用適宜的誘變方式處理花藥可導(dǎo)致基因突變。為了確定基因A是否突變?yōu)榛騛，有人

35、設(shè)計(jì)了以下4個(gè)雜交組合，雜交前對(duì)每個(gè)組合中父本的花藥進(jìn)行誘變處理，然后與未經(jīng)處理的母本進(jìn)行雜交。若要通過(guò)對(duì)雜交子一代表現(xiàn)型的分析來(lái)確定該基因是否發(fā)生突變，則最佳的雜交組合是()A無(wú)芒有芒(AAaa)B無(wú)芒有芒(Aaaa)C無(wú)芒無(wú)芒(AaAa)D無(wú)芒無(wú)芒(AAAa)解析：選A如果A基因突變?yōu)閍基因，這時(shí)無(wú)芒的純合子父本AA產(chǎn)生含a的雄配子，當(dāng)遇a的雌配子時(shí)，形成受精卵a(bǔ)a，將來(lái)發(fā)育成的植株表現(xiàn)出隱性性狀，所以最佳的雜交組合是父本為顯性純合子，母本為隱性純合子。9在某作物育種時(shí)，將兩個(gè)植株雜交，得到，將再進(jìn)行如下圖所示的處理。下列分析錯(cuò)誤的是()A由到過(guò)程一定發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組

36、合B的育種過(guò)程中，依據(jù)的主要原理是染色體變異C若的基因型為AaBbdd，則植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4D由到過(guò)程可能發(fā)生突變和基因重組解析：選A由到過(guò)程的原理是基因突變，不存在等位基因的分離、非同源染色體上非等位基因的自由組合。10關(guān)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，不正確的描述是()A處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多B在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞C在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程D在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似解析：選C實(shí)驗(yàn)過(guò)程中洋蔥細(xì)胞由于在解離過(guò)程已死亡，不會(huì)發(fā)生從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程。二、非選擇題11(2012北京高考

37、)在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開(kāi)始脫毛，以后終生保持無(wú)毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式，研究者設(shè)置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)繁殖結(jié)果如下。組合編號(hào)交配組合產(chǎn)仔次數(shù)6617466子代小鼠總數(shù)(只)脫毛920291100有毛122711001340注：純合脫毛，純合脫毛，純合有毛，純合有毛，雜合，雜合(1)已知、組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說(shuō)明相關(guān)基因位于_染色體上。(2)組的繁殖結(jié)果表明脫毛、有毛性狀是由_基因控制的，相關(guān)基因的遺傳符合_定律。(3)組的繁殖結(jié)果說(shuō)明，小鼠表現(xiàn)出脫毛性狀不是_影響的結(jié)果。(4)在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因

38、突變屬于_。此種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是_。(5)測(cè)序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是_(填選項(xiàng)前的符號(hào))。A由GGA變?yōu)锳GAB由CGA變?yōu)镚GAC由AGA變?yōu)閁GA D由CGA變?yōu)閁GA(6)研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表現(xiàn)的蛋白質(zhì)，推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成_。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降，據(jù)此推測(cè)脫毛小鼠細(xì)胞的_下降，這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠_的原因。解析：(1)因脫毛和有毛性狀與性別無(wú)關(guān)，故相關(guān)基因位于常染色體上。(2)組子代中有毛和脫毛小鼠的比例接近31，故該性

39、狀受一對(duì)等位基因控制，符合孟德?tīng)柕姆蛛x定律。(3)由V和組可確定有毛為顯性性狀、無(wú)毛為隱性性狀，第組的親代為純合脫毛小鼠(設(shè)基因型為aa)，其子代也都為純合脫毛小鼠(aa)，可見(jiàn)脫毛性狀不是環(huán)境影響的結(jié)果。(4)若此種群中同時(shí)出現(xiàn)了幾只脫毛小鼠，則可能在該小種群中突變基因的頻率足夠高。(5)密碼子在mRNA上，模板鏈中G突變?yōu)锳，則mRNA中應(yīng)是C突變?yōu)閁，故D項(xiàng)正確。(6)“突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)”，其原因可能是突變引起mRNA中終止密碼子提前，導(dǎo)致蛋白質(zhì)合成提前終止。若甲狀腺激素受體的功能下降，則甲狀腺激素不能正常作用于靶細(xì)胞，從而引起細(xì)胞代謝速率下

40、降。組合、的后代個(gè)體數(shù)目都比較少，其原因可能是雌性脫毛小鼠的細(xì)胞代謝速率降低，導(dǎo)致產(chǎn)仔率低。答案：(1)常(2)一對(duì)等位孟德?tīng)柗蛛x(3)環(huán)境因素(4)自發(fā)/自然突變突變基因的頻率足夠高(5)D(6)提前終止代謝速率產(chǎn)仔率低12(2012西城一模)優(yōu)質(zhì)彩棉是通過(guò)多次雜交獲得的品種，其自交后代常出現(xiàn)色彩、纖維長(zhǎng)短等性狀遺傳不穩(wěn)定的問(wèn)題。請(qǐng)分析回答：(1)欲解決彩棉性狀遺傳不穩(wěn)定的問(wèn)題，理論上可直接培養(yǎng)_，通過(guò)_育種方式，快速獲得純合子。但此技術(shù)在彩棉育種中尚未成功。(2)為獲得能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)質(zhì)彩棉品種，研究人員以白色棉品種574做母本，棕色彩棉做父本雜交，受粉后存在著精子與卵細(xì)胞不融合但母本仍可產(chǎn)

41、生種子的現(xiàn)象。這樣的種子萌發(fā)后，會(huì)出現(xiàn)少量的父本單倍體植株、母本單倍體植株及由父本和母本單倍體細(xì)胞組成的嵌合體植株。欲獲得純合子彩棉，應(yīng)選擇_植株，用秋水仙素處理植株的_，使其體細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。下圖是研究人員在誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍時(shí)的實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)的目的是探究_，實(shí)驗(yàn)效果最好的實(shí)驗(yàn)處理是_。欲鑒定枝條中染色體數(shù)目是否加倍，可以通過(guò)直接測(cè)量_，并與單倍體枝條進(jìn)行比較作出判斷。(3)欲檢測(cè)染色體數(shù)目已加倍的植株是否為純合體，在實(shí)踐中應(yīng)采用_的方法，依據(jù)后代是否出現(xiàn)_作出判斷。解析：(1)利用單倍體育種可迅速獲得純合子，其具體做法是先用組織培養(yǎng)技術(shù)，將花粉培育為單倍體植株，然后用秋水仙素處理，獲得符合要求的純合子。(2)父本為棕色彩棉，欲獲得純合子彩棉應(yīng)選擇父本單倍體植株，可用秋水仙素處理其幼苗或芽，使體細(xì)胞染色體數(shù)加倍；分析題圖可知，用0.05%的秋水仙素誘導(dǎo)12小時(shí)，染色體加倍百分比為22%，實(shí)驗(yàn)效果最好；可根據(jù)多倍體植株的特點(diǎn)，直接測(cè)量莖的粗細(xì)、葉面積的大小。(3)自交是鑒定純合體的最簡(jiǎn)便的方法，可通過(guò)觀察自交后代是否出現(xiàn)性狀分離來(lái)作出判斷。答案：(1)彩棉花粉(花藥)單倍體(2)父本單倍體芽(莖的生長(zhǎng)點(diǎn))不同秋水仙素濃度和不同處理時(shí)間對(duì)細(xì)