1、1第一讲：生物变异与育种【考纲要求】基因重组及其意义 （B） ； 基因突变的特征和原因 （B ） ；染色体结构变异和数目变异（B） ； 生物变异在育种上的应用 （C ） 。【构建知识网络】【知识疏理】一、基因重组及其意义【例 1】右图为基因型 AABb 的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是（ ）A此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B此细胞中基因 a 是由基因 A 经突变产生C此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D此动物体细胞内最多含有四个染色体组【例 2】 （2013 上海，14）若不考虑基因突变，遗传信息一定相同的是（ ）A来自同一只红眼雄果蝇的精子 B来自同一株紫花豌豆的花粉C来自
2、同一株落地生根的不定芽 D来自同一个玉米果穗的籽粒总结：基因重组的类型 基因重组的时间 二、基因突变的特征及原因2【例 3】 （2014 江苏，13）下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是 （ ）A. 通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B. X 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C. 上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D. 每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【例 4】 （2015 江苏，15） 经 X 射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是 （ ）A. 白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存B. X
3、射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C. 通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D. 观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异【例 5】(2014 江苏，25)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致 DNA 复制时发生错配(如右图)。 若一个 DNA 片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,下列相关叙述正确的是A. 该片段复制后的子代 DNA 分子上的碱基序列都发生改变B.该片段复制后的子代 DNA 分子中 G-C 碱基对与总碱基对的比下降C. 这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D. 在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配【例 6】 （2013 浙江，6）除草剂敏感
4、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一对等位基因。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3【例 7】(2013 四川，5)大豆植株的体细胞含 40 条染色体。用放射性 60Co 处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株 X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占 50%。下列叙述正确的是 （ ）A.用
5、花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有 20 条染色体C.植株 X 连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性 60Co 诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向总结：基因突变的特点： 。判断：1、可遗传变异是否一定会遗传（ ）例：无籽西瓜的分析2、人工诱变能大幅度改变生物性状并缩短育种年限（ ）三、染色体结构变异和数目变异【例 8】2016 江苏，14右图中甲、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
6、，性状分离比为 3:1 D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常【例 9】 图 4 显示了染色体及其部分基因，对和过程最恰当的表述分别是（ ）A交换、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位 D交换、易位【例 10】 （2015 江苏，10）甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是 ）A. 甲、乙杂交产生的 F 1 减数分裂都正常B. 甲发生染色体交叉互换形成了乙C. 甲、乙 1 号染色体上的基因排列顺序相同D. 图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料【例 11】 （2014 江苏，7） 下列关于染色体变异的叙述,正确的是 （ ）A. 染色体增加某一片段可提高基因表
7、达水平,是有利变异B. 染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力C. 染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响4D. 通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型【例 12】（2013 福建，5）某男子表现型正常，但其一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是 （ ）A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C.如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有 8 种D.该男子
8、与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代【例 13】(2016 郑州质检)下图分别表示不同的变异类型，基因 a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是 ( )A.图中 4 种变异中能够遗传的变异是 B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期总结：同源染色体上的非姐妹染色单体与非同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换分别属于那种变异类型？ 四、生物变异在育种上的应用【例 14】（2013 江苏，25）现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同
9、环境条件下的栽培需求，育种专家要培育 3 类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是 （ ）A.利品用种、品种间杂交筛选获得 aB.对产品进行染色体加倍处理筛选获得 bC.a、b 和 c 的培育均可采用诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入 中获得 c【例 15】油菜物种甲（2n=20）与乙（2n=16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是A秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍5B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到 36 或 72 条染色体C丙到丁发生的染色
10、体变化，决定了生物进化的方向D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种【解析】秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，A 错误。幼苗丙是杂种植株，其体内含有 10+8=18 条染色体，秋水仙素处理后的丁细胞中染色体数目加倍（36 条），丁细胞有丝分裂后期，着丝点分裂染色体数目加倍，故可观察到 72 条染色体，B 正确。突变和基因重组为生物进化提供原材料，而自然选择决定生物的进化方向，C 错误。戊是人工诱导形成的多倍体，与丁已经产生了生殖隔离，是一个新物种，该新物种的形成不需要经过长期的地理隔离，D 错误。【例 16】 （2012 江苏，28）科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转
11、移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中 A、B、C 、 D 表示 4 个不同的染色体组，每组有 7 条染色体，C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：（1）异源多倍体是由两种植物 AABB 与 CC 远源杂交形成的后代，经 方法培育而成，还可用植物细胞工程中 方法进行培育。（2）杂交后代染色体组的组成为 ，进行减数分裂时形成 个四分体，体细胞中含有 条染色体。（3）杂交后代中 C 组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体 。（4）为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片6段转接到小麦染色体上，这种变异称为 。【答案
12、】 （1）秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 （2）AABBCD 14 42 （3）无同源染色体配对 （4）染色体结构变异判断：1、单倍体植株小，果实小（ ）2、杂交育种所需时间一定比单倍体育种时间长（ ）3、低温也能抑制纺锤体形成（ ）4、秋水仙素抑制纺锤体形成，着丝粒不能分裂（ ）【巩固练习】1.(2013 安徽，4.)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均 有关的是 （ ）人类的 47，XYY 综合征个体的形成线粒体 DNA 突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现 3：1 的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，
13、可形成人类的 21 三体综合征个体A B. C D2.（2013 海南，22）.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，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3.（2013 上海，17）编码酶 X 的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶 Y。表 l 显示了与酶 X 相比，酶 Y 可能出现的四种状况，对这四种状况出现的原因判断正确的是（ ）A
14、状况一定是因为氨基酸序列没有变化B状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了 50C状况可能是因为突变导致了终止密码位置变化D状况可能是因为突变导致 tRNA 的种类增加 4.基因 A 与 a1、a 2、a 3 之间的关系图解不能表明A基因突变是不定向的B等位基因的出现是基因突变的结果C正常基因与致病基因可以通过突变而转化D这些基因的传递遵循基因的自由组合定律5.如图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上的基因) 。a1Aa3 a27据图判断不正确的是A该动物是雄性的B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C1 与 2 或 1 与 4 的片段交换，前者属基因重组，后者
15、属染色体结构变异D丙细胞不能发生基因重组6 （2016南通一模） 用亚硝基化合物处理萌发的种子，发现某基因上一个腺嘌呤（A ）经脱氨基变成了次黄嘌呤（I ） ， I 不能再与 T 配对，但能与 C 配对。下列相关叙述错误的是A这种基因突变属于人工诱变，碱基对被替换B连续复制两次后，含原基因的 DNA 分子占 1/4C突变产生的新基因与原基因互为等位基因D突变性状对该生物的生存是否有害，取决于能否适应环境7 （2016南京、盐城二模）下列有关生物变异的叙述，正确的是（ ）A基因重组一般发生在有性生殖细胞形成过程中B若基因发生突变，则控制的性状一定改变C21 三体综合征是染色体结构变异引起的D染色
16、体易位一般不改变基因数量，对个体影响较小8 （2016南通、扬州、泰州二模）油菜中基因 G 和 g 控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种（gg）和水稻抗病基因 R 培育低芥酸抗病油菜新品种（GGRR） ，育种过程如下图所示。有关叙述错误的是（ ）A过程 诱发基因突变，其优点是提髙基因突变的频率B过程的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍C过程与过程操作顺序互换，对育种结果没有影响D若要缩短育种年限，在过程 后可进行单倍体育种9、 （2013 山东，27）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显性，红花（R）对白花（
17、r）为显性。基因 M、m 与基因 R、r 在 2 号染色体上，基因 H、h 在 4 号染色体上。（1）基因 M、R 编码各自蛋白质前 3 个氨基酸的 DNA 序列如上图，起始密码子均为AUG。若基因 M 的 b 链中箭头所指碱基 C 突变为 A，其对应的密码子由 变为 8。正常情况下，基因 R 在细胞中最多有 个,其转录时的模板位于 （填“a” 或“b” ）链中。（2）用基因型为 MMHH 和 mmhh 的植株为亲本杂交获得 F1，F1 自交获得 F2，F2 中自交性状不分离植株所占的比例为 ，用隐性亲本与 F2 中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为 。（3）基因型为 Hh
18、 的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的 Hh 型细胞，最可能的原因是 。缺失一条 4 号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个 HH 型配子，最可能的原因是 。（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。 （注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）实验步骤： 观察、统计后代表现性及比例结果预测：若 ，则为图甲所示的基因组成；若 ，则为图乙所示的基因组成；若 ，则为图丙所示的基因组成。15
19、 （2016扬州期中考）现在种植的普通小麦是由一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草三种野生植物经过远缘杂交，历经 9000 多年的自然选择和人工种植而形成的。图 1 为小麦进化历程中细胞内染色体数的变化，其中表示育种过程。一粒小麦的产量低，二粒小麦的产量比一粒小麦高，但其面粉不能发面；普通小麦产量高，且其面粉可以发面。请回答下列问题：9（1）杂种 F2 高度不育的原因是 。普通小麦的面粉可以发面，其相关基因来源于 物种。（2）一粒小麦、二粒小麦和普通小麦体现了生物的 多样性，由一粒小麦进化到普通小麦的内在因素是 ，外在因素是 。（3） 的育种过程中，相同的过程是 。图 2 是研究人员在诱导染色
20、体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究 对细胞内染色体数目加倍效果的影响，实验效果最好的处理方法是_。6(2012 天津，2)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。A.、两过程均需要植物激素来诱导细胞分化B.与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株C.T 图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种（HHGG）的效率最高D.F1 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
