1、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.(2020山东,20,3分)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖 型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖 型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混 合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将 这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析,不 合理的是(不定项)( ) A.操作过程中出现杂菌污染 B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸 C
2、.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质 D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变 答案答案 B 若操作过程中出现杂菌污染,则可在基本培养基中出现题述菌落,A合理;若M、N菌株 互为对方提供所缺失的氨基酸,则两者单独培养时在基本培养基上不会产生菌落,B不合理;若混合 培养过程中M、N菌株获得了对方的遗传物质(即转化)或菌株中已突变的基因再次发生突变,均 可能使缺陷菌株具有合成原来所不能合成的氨基酸的能力,因而单独培养时可在基本培养基上生 长,C、D合理。 2.(2020天津,7,4分)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系 见图。导致该结果最可能的
3、原因是( ) A.基因突变 B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 C.染色体变异 D.非同源染色体自由组合 答案答案 B 题图表示4种不同的精细胞。一个精原细胞经过减数分裂形成的4个精细胞通常有两 种基因型,题图一个精原细胞经过减数分裂产生4种精细胞,说明在初级精母细胞时期,姐妹染色单 体上携带的基因种类有差别,这只能说明M前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互 换,B正确;若发生基因突变,则可能形成3种精细胞,减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合也 不能增加一个精原细胞经减数分裂产生的精细胞种类数,A、D错误;题图中的精细胞未显示发生 染色体变异,C错误。 3.(2019海南单科,1
4、1,2分)下列有关基因突变的叙述,正确的是( ) A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B.基因突变必然引起个体表现型发生改变 C.环境中的某些物理因素可引起基因突变 D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的 答案答案 C 本题通过基因突变相关知识的基础判断,考查考生对基因突变的特点、原因和结果的 识记和理解,属于对科学思维素养中分析与推理要素的考查。高等生物中基因突变可以发生在体 细胞和生殖细胞中,A错误;基因突变不一定引起个体表现型的改变,如显性纯合子发生的隐性突 变,B错误;引发基因突变的因素有物理因素(如X射线)、化学因素(如亚硝酸)、生物因素(如某些 病毒),C正确;根细胞为体细
5、胞,其发生的基因突变不可以通过有性生殖传递,通常只可以通过无性 繁殖传递,如通过植物根组织培养得到植物幼苗,D错误。 4.(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都是由基因发生突变而得来的 C.突变体M的RNA与突变体N混合
6、培养能得到X D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 答案答案 C 本题通过对大肠杆菌突变体的转化实验为背景,考查学生获得信息、分析问题、解决 问题的能力,属于对科学思维素养中判断与推理要素的考查。大肠杆菌属于原核生物,其突变只有 基因突变一种类型,突变体M在基本培养基上不能生长,但可在添加氨基酸甲的基本培养基上生 长,说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失,A、B正确;将M与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,形成了另一种大肠杆菌X,说明突变体M与N共同培养 时,二者之间发生了DNA转移(基因重组),形成了大肠杆菌X,突变体M与N之间的基因重组发生在 D
7、NA水平,RNA不能与DNA发生重组,C错误,D正确。 5.(2018海南单科,14,2分)杂合体雌果蝇在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片 段发生对等交换,导致新的配子类型出现,其原因是在配子形成过程中发生了( ) A.基因重组 B.染色体重复 C.染色体易位 D.染色体倒位 答案答案 A 本题以基因重组类型为背景,考查考生获取信息、解决问题的能力,属于对科学思维素 养中归纳与概括要素的考查。基因重组的两种类型:(1)自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非 同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合;(2)交叉互换型:减数第一次分裂 前期,同源染色体上的非等位基因
8、随着同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。根 据题干信息“同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换”可知,在配子形成过程 中发生了交叉互换型的基因重组,进而导致配子具有多样性,A正确。 6.(2016课标全国,2,6分)在前人进行的下列研究中,采用的核心技术相同(或相似)的一组是( ) 证明光合作用所释放的氧气来自水 用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质 用甲基绿和吡罗红对细胞染色,观察核酸的分布 A. B. C. D. 答案答案 B 本题以科学史中的实验考查为背景,考查学生运用归纳与概括、批判性思维的方法解 决生物学问题,属
9、于对科学思维素养的考查。采用的核心技术均是同位素标记法;为用紫 外线等诱导青霉菌发生基因突变,属于诱变育种;为用染色剂对细胞中特定结构染色进而观察,B 项正确。 解题关键解题关键 识记各个实验所采用的实验方法,并注意进行归纳总结。 7.(2020课标全国,32,9分)遗传学理论可用于指导农业生产实践,回答下列问题: (1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组 合的途径有两条,分别是 。 (2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是 , 若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是 。 答案答案 (1)在减数分裂过程中,
10、随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上 的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组 (2)控制新性状 的基因是杂合的 通过自交筛选性状能稳定遗传的子代 解析解析 (1)有性生殖过程中基因的重新组合发生在减数分裂过程中。在减数第一次分裂后期,同源 染色体彼此分离,非同源染色体自由组合的同时,非等位基因也自由组合;在减数第一次分裂前期, 同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色体上的基因重组。(2) 诱变育种的原理为基因突变,突变可分为显性突变和隐性突变,若为隐性突变,一般不会导致性状 的改变。题干明确已获得新性状,说明一
11、般发生了显性突变。杂合子在自交过程中会发生性状分 离,所以新性状一般不能稳定遗传。若要获得稳定遗传的新性状,即要求获得的是纯合子,可以通 过连续自交获得。 8.(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 以下为教师用书专用 答案答案 A 本题以镰刀型细胞贫血症为载体,考查了基因突变的概念及结果等知识点,属于对生命 观
12、念素养中结构与功能观、稳态和平衡观的考查。由题干信息可推知,该基因突变为基因中的T A对变为AT对,故该突变不改变DNA碱基对内的氢键数,A错误;该突变导致血红蛋白链第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。 9.(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
13、因中的碱基发生替换,增加患癌风险 答案答案 C 本题以基因突变的知识为载体,考查了基因突变的概念及结果等知识点,属于对生命观 念素养中结构与功能观、稳态和平衡观的考查。经紫外线照射可诱导基因发生突变,从而获得红 色素产量更高的红酵母,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。 思维点拨思维点拨 本题旨在检测学生对基因突变实例的理解和判断。解决本题的关键在于透彻理解基 因突变的概
14、念实质和类型。 10.(2016天津理综,5,6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见表: 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 本题以基因突变知识的考查为背景,考查学生运用归纳与概括、模型与建构的
15、方法解 决生物学问题,属于对科学思维素养的考查。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。 11.(2016海南单科,25,2分)依据中心法则,若原核
16、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 本题以基因突变知识的考查为背景,考查学生运用归纳与概括、模型与建构的方法解 决生物学问题,属于对科学思维素养的考查。由于密码子的简并性,DNA分子发生碱基替换可能 使蛋白质的氨基酸序列不变,C正确;DNA编码序列的碱基增添或缺失均会导致氨基酸序列改变。 考点考点2 2 染色体变异染色体变异 1.(2020课标全国,4,6分)关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是( )
17、A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 答案答案 C 二倍体植物体细胞内有2个染色体组,其配子是经减数分裂后形成的,同源染色体分离, 染色体组数减半,A正确;染色体组是指细胞中的一组在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共 同控制生物生长、发育、遗传和变异的非同源染色体, B正确;高等植物中只有雌雄异体的植物细 胞中才有性染色体,而雌雄同体的植物细胞中是没有性染色体的,故高等植物的染色体组中不一定 有性染色体,C错误;一个染色体组内的染色体的形态、功能各不相同
18、,所含基因也不相同,故每个 染色体组中各染色体DNA的碱基排列顺序也是不相同的,D正确。 2.(2020江苏单科,8,2分)下列叙述中与染色体变异无关的是( ) A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率 B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米 C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝 D.通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦 答案答案 B 21三体综合征患者的体细胞中21号染色体比正常人多了一条,属于染色体数目变异,A 不符合题意;连续自交获得纯合基因品系植株属于基因重组,不涉及染色体变异,B符合题意;植物 体细胞杂交会导致杂种细胞含有两种植物体细胞的染色体,涉及染色体数目变异,
19、C不符合题意;普 通小麦为六倍体,黑麦为二倍体,二者杂交产生不可育的异源四倍体,经秋水仙素处理后形成可育 的异源八倍体小黑麦,该育种原理为染色体变异,D不符合题意。 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
20、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。考查学生获得信息和解决问题的能力, 体现了对科学思维素养的考查。(1)基因突变是以基因中碱基对为研究对象的,不改变基因的数 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
21、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。 4.(2019浙江4月选考,2,2分)人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异 以下为教师用书专用 答案答案 D 本题通过图像的观察考
22、查染色体变异,考查学生观察实验、发现问题、解决问题的能 力,体现了对科学探究素养的考查。根据题图分析,该遗传病为21-三体综合征,属于染色体异常遗 传病中染色体数目异常的遗传病。基因突变是指基因内部由于碱基对的替换、增添或缺失而引 起的基因碱基序列的改变,从染色体核型上无法发现基因突变,A错误;基因重组是指在生物体进行 有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,染色体核型中没有体现有性生殖的过程,B错误;染色 体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异,图中 的染色体核型未表现出结构变异,C错误;染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减 少,图中21
23、号染色体比正常个体多一条,属于染色体数目变异,D正确。 5.(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 答案答案 B 本题通过对图形的分析与观察,综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系,体现 了对科学思维素养中模型与建构、批判性思维解决生物学问题的考查。题图中表示染色体正在 发生联会过程,联会发生在减数第一次分裂前期,A错误;据题图中异
24、常联会可知,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, 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。 方法技巧方法技巧 四倍体产生配子的分析方法 (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。
25、 6.(2016江苏单科,14,2分)如图中甲、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,性状分离比为31 D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常 答案答案 B 本题通过对图形的分析与观察,综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系。体 现了对科学思维素养中模型与建构、批判性思维解决生物学问题的考查。据题图可知个体甲的 变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A项和D项错误;个体甲自交,后代会出现缺 失染色体纯合个体,由于不具有完整基因组,可能导致
26、致死,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。 知识拓展知识拓展 同源染色体若其中一条染色体倒位,则在减数分裂过程中形成的四分体结构如图: 7.(2015课标全国,6,6分)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 本题考查学生识记的能力,体现对生命观念素养中结构与功能观的考查。人类猫叫综 合征是人的第5号染色体部分片段缺失引起的遗传病,A项正确。 知识拓展知识拓展 受到射
27、线等物理因素的影响,染色体会出现断裂,会发生染色体结构变异中的缺失;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 中的倒位或易位。 8.(2015江苏单科,10,2分)甲、乙为两种果蝇(2n),如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F1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 答案答案 D 本题通过对图形的分析与观察,综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系,体现 了对科学思维素养中模型与建模、批判性思维解决生物
28、学问题的考查。分析题图可知,甲的1号 染色体倒位形成乙的1号染色体,B错误;染色体倒位后,染色体上的基因排列顺序改变,C错误;倒位 后甲和乙杂交产生的F1的1号染色体不能正常联会,减数分裂异常,A错误;基因突变、染色体变异 和基因重组可为生物进化提供原材料,D正确。 解题关键解题关键 正确判断题图的染色体结构变异类型为倒位是解题的关键。 9.(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2 mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理
29、,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 (8分)(1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色体联 会 (4)同源染色体 解析解
30、析 本题通过观察实验现象、分析实验问题,综合考查染色体核型的分析方法及其与变异的联 系等知识,体现了对科学探究素养中观察现象要素的考查。(1)根尖细胞有丝分裂染色体观察和计 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,获得原生质体,随后再用 低浓度的KCl溶液处理,可使原生质体适度膨胀变大,便于染色体更好地分散,但处理时间过长,可 能会使原生质体吸水涨破,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中同源染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现
31、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,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(R型菌转化成S型菌属于广义的基因重组)。 (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: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同源染色体的非姐妹染色单体 上非等位基因的重组;减数第一次分裂后期非同源染色体自
32、由组合非同源染色体上非等位基 因的重组。 考点考点3 3 育种育种 1.(2020山东,13,2分)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的 染色体在融合前由于某种原因断裂,形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出,未排出 的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理,将普通小麦 与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种,过程如图所示。下列说法错误 的是( ) A.过程需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞 B.过程的目的是使中间偃麦草的染色体断裂 C.过程中常用灭活的病毒诱导原生质体融合 D.耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦
33、草的染色体片段 答案答案 C 分析题图可知,过程是去除植物细胞的细胞壁,该过程需要使用纤维素酶和果胶酶处 理细胞,A正确;结合题干信息分析,过程的目的是使中间偃麦草原生质体中的染色体发生断裂, 断裂后的染色体片段可能能保留在杂种植株中,从而可能培养出耐盐小麦,B正确;过程是原生质 体融合的过程,该过程必须借助一定的技术手段进行人工诱导,而人工诱导的方法有物理法和化学 法,灭活的病毒用于动物细胞融合,C错误;结合题干信息和题图中的处理,可推断耐盐小麦的染 色体上整合了中间偃麦草的染色体片段,D正确。 2.(2020课标全国,32,10分)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包
34、 括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组, 每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下 列问题: (1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有 条 染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是 (答出2点即可)。 (2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有 (答出1 点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒 伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病
35、抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思 路。 答案答案 (1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水 仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分 离的植株。 解析解析 (1)一粒小麦(AA)和斯氏麦草(BB)通过杂交得到了杂种一,杂种一含有A、B两个染色体组, 而A、B两个染色体组来自不同的物种,所以杂种一不含同源染色体,在减数分裂形成生殖细胞时, 染色体不能联会,减数分裂异常,不能产生可育的配子,所以杂种一高度不育。由图可知,普通小麦 的染色体组组成为AABBDD,因为A、B、D分别代表不同物种
36、的一个染色体组,每个染色体组均 含7条染色体,所以普通小麦体细胞中有42条染色体。与二倍体相比,多倍体的植株常常茎秆粗壮, 叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)常常用秋水仙素处 理萌发的种子或幼苗,使植物细胞内染色体数目加倍。(3)以甲、乙为实验材料获得抗病抗倒伏且 稳定遗传的新品种,可以通过杂交育种的方法获得。据此可以写出实验思路:让甲、乙两个普通 小麦品种进行杂交获得F1,F1再进行自交,从F2中选择抗病抗倒伏的小麦个体,让其自交,后代未出现 性状分离的个体即为抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。 3.(2020天津,17,10分)小麦的面筋强度是影响面制品质
37、量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋 面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)分别位于三对同源染色 体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合 小麦品种为亲本杂交得F1,F1自交得F2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见表。 注:“+”表示有相应表达产物;“-”表示无相应表达产物 基因 基因的表达 产物(HMW) 亲本 F1 育种目标 小偃6号 安农91168 强筋小麦 弱筋小麦 A 甲 + + + + - B1 乙 - + + - + B2 丙 + - + + - D1 丁 + - + - +
38、 D2 戊 - + + + - 据表回答: (1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 来控制生物 体的性状。 (2)在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 ,符合弱筋小麦 育种目标的种子所占比例为 。 (3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含 产物的种子,采用 等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。 答案答案 (共10分)(1)蛋白质的结构 (2)1/16 0 (3)甲、乙、丁 诱变、基因工程、将其与不含甲 产物的小麦品种进行杂交 解析解析 (1)由题意可知,三对等位基因通过控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW)来影响
39、小麦面筋的强度,因此体现了基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。(2)题表中符合 育种目标的强筋小麦的基因型为AAB2B2D2D2,弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1,根据题表中信息可 知,两纯合亲本小偃6号和安农91168品种小麦的基因型分别为AAB2B2D1D1和AAB1B1D2D2,二者杂 交获得的F1的基因型为AAB1B2D1D2。在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子 (基因型为AAB2B2D2D2)所占比例为11/41/4=1/16,符合弱筋小麦育种目标的种子(基因型为 aaB1B1D1D1)所占比例为0。(3)为获得纯合弱筋小麦aaB1B1D1D1,可
40、选择F2中基因表达产物为甲、乙、 丁的种子,其基因型为AAB1B1D1D1,采用诱变育种,或利用基因工程的手段导入a基因,或与不含甲产 物的小麦品种进行杂交,获得含a基因的小麦后再进行自交等,都可选育出符合要求的纯合弱筋小 麦。 4.(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
41、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 以下为教师用书专用 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。 5
42、.(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 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
43、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。 6.(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
44、;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、XX D.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 本题以考查育种的相关知识为背景,考查学生获得信息、解决问题的能力,体现了对科 学思维素养中归纳与概括、模型与建模等方法解决生命现象及规律的考查。植物组织培养过程 中,可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
45、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分化方向。生长素用 量比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;比值适中时,促进愈伤组织的形成。 7.(2019北京理综,30,17分)油菜是我国重要的油料作物,培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂 种一代会出现杂种优势(产量
46、等性状优于双亲),但这种优势无法在自交后代中保持。杂种优势的 利用可显著提高油菜籽的产量。 (1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我 国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如图: 由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受 对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育 为 性性状。 杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因 (A1、A2、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、 二的结果,判断A1、A2、A3之间的显
47、隐性关系是 。 (2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产 使用,主要过程如下: 经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与 性状整合在同一植株上, 该植株所结种子的基因型及比例为 。 将上述种子种成母本行,将基因型为 的品系种成父本行,用于制备YF1。 为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户 种植后,会导致油菜籽减产,其原因是 。 (3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨 别失误而漏拔的可能。有人设想:“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”, 请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想。 答案答案 (17分)(1)一 显 A1对A2为显性;A2对A3为显性 (2)雄性不育 A2A3A3A3=11 A1A1 所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3与A3 A3杂交所产生的种子,这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育 (3) 解析解析 本题借助杂交育种相关知识,考查运用所学知识对某些生物学
