第六单元 生物的变异与进化
专题十四 生物的变异与育种
专题检测题组 A 组
1.囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病,患者编码CFTR蛋白的基因发生突变,导致
CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能
异常。下列关于该病的叙述,正确的是 ( )
A.在男性中的发病率等于该病致病基因的频率
B.病因是正常基因中有三个碱基发生替换
C.该实例说明基因突变具有随机性的特点
D.患者体内细胞的相关基因数量不会发生改变
答案 D 该病是常染色体隐性遗传病,假设致病基因的频率是b,在男性中的发病率和
在女性中的发病率都为b2,A错误;囊性纤维化患者的CFTR蛋白第508位缺少苯丙氨酸,
一个氨基酸是由mRNA上的一个密码子决定的,一个密码子包含3个碱基,那么说明相关
基因发生了3个碱基的缺失,B错误;基因突变的随机性表现为基因突变可以发生在生物
个体发育的任何时期,可以发生在细胞内不同的DNA分子上,以及同一个DNA分子的不
同部位,由题干信息无法得出这一相关信息,C错误;该病是患者体内细胞发生了基因突变,
真核细胞的基因突变并不会改变基因的数目,D正确。
2.一定波长紫外线被微生物的核酸吸收后,会破坏嘧啶与嘌呤的正常配对,还可能导致核
酸链的断裂,从而破坏核酸结构。研究人员用不同波长的低剂量紫外线处理等量酵母菌,
统计存活率及突变数,结果见表。据表推断,错误的是 ( )
紫外线波长/nm 存活率/% 突变数/个
240 98 1~5
260 60 50~100
280 100 0~1
A.低剂量的一定波长紫外线可能引起酵母菌发生基因突变或染色体变异
B.在复制、转录和翻译过程中,正常的碱基配对均存在受到紫外线破坏的可能性
C.推测酵母菌的核酸对260 nm紫外线的吸收量大于对280 nm紫外线的吸收量
D.用280 nm紫外线处理时,酵母菌存活率高,这有利于选育新菌种
答案 D 通常突变率高才有利于选育新菌种,而280 nm紫外线处理时,酵母菌的突变率
较低,因此用280 nm紫外线处理时,不利于选育新菌种,D错误。
3.如图表示一对同源染色体及其上的等位基因,下列说法正确的是 ( )
A.图示包括1个四分体、4条脱氧核苷酸链、4条染色单体
B.该对同源染色体所示行为可发生在减数第一次分裂和有丝分裂过程中
C.图示同源染色体的非姐妹染色单体发生的片段交换属于染色体变异
D.等位基因A与a可在同源染色体上,也可在姐妹染色单体上答案 D 图示包括1对同源染色体组成的1个四分体,含有2条染色体、4条染色单体、
4个DNA、8条脱氧核苷酸链,A错误;同源染色体联会形成四分体只发生在减数第一次
分裂中,B错误;图示同源染色体的非姐妹染色单体发生的片段交换属于基因重组,C错误;
由图可知,A与a可位于同源染色体上,也可位于姐妹染色单体上,D正确。
4.减数分裂过程中每对同源染色体配对形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间经
常发生交换。实验表明,交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中,这种现象称为有丝
分裂交换。图是某雄性高等动物在细胞分裂中发生交换的示意图,其中A和a、B和b表
示一对同源染色体上的两对等位基因。不考虑其他变异情况,下列说法错误的是( )
A.若一个体细胞分裂时发生图示交换,则产生2个基因型为AaBB、Aabb的子细胞
B.若一个精原细胞减数分裂时发生图示交换,则产生4个基因型不同的子细胞
C.发生在两种分裂中的交换均可导致染色单体上的基因重组
D.与有丝分裂的交换相比,减数分裂交换对遗传多样性的贡献更大
答案 A 体细胞分裂为有丝分裂,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色单体分离形成染色体,
移向细胞两极,因此产生的子细胞为AaBB、Aabb或AaBb、AaBb,A错误;若一个精原细
胞减数分裂时发生题图所示交换,则产生4个基因型不同的子细胞,分别为AB、Ab、
aB、ab,B正确;发生在两种分裂中的交换均可导致染色单体上的非等位基因发生重新组
合,C正确;有丝分裂产生体细胞,减数分裂产生生殖细胞,故减数分裂交换对遗传多样性的
贡献更大,D正确。
5.如图表示一对表型正常夫妇的原始生殖细胞及其患病儿子体细胞中的①和②、③和④
两对染色体,父亲的染色体均为正常结构。儿子患病的原因只与这两对染色体有关。下
列叙述正确的是 ( )
A.母亲的③和④两条染色体结构有所差异,可能是一对性染色体
B.儿子细胞中的①、②、③、④构成了一个染色体组
C.母亲的②和③染色体之间发生了易位
D.该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/4
答案 C 与父亲正常的染色体相比,可看出母亲细胞中的②染色体的一段移接到了③
染色体上,这发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位,C正确;对比分析母
亲和父亲的两对同源染色体,相似度较大,说明这两对同源染色体均为常染色体,而不是性
染色体,A错误;①和②为一对同源染色体,③和④为一对同源染色体,而一个染色体组中
应均为非同源染色体,B错误;母亲产生的卵细胞类型及比例为
①③∶①④∶②③∶②④=1∶1∶1∶1,其中不携带异常染色体的概率为1/4,父亲产生的精子均
正常,因此该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/4×1/2=1/8,D错误。6.研究表明,胎儿21三体综合征与父亲的关系不大,约95%的21三体综合征都源于高龄
母亲卵子形成过程中的异常。下列关于21三体综合征的叙述,错误的是 ( )
A.适龄生育有助于降低21三体综合征发生的概率
B.羊水检查可初步确定胎儿是否患有21三体综合征
C.禁止近亲结婚可避免胎儿21三体综合征的发生
D.可能是减数分裂形成卵子时同源染色体分离异常导致的
答案 C 约95%的21三体综合征都源于高龄母亲卵子形成过程中的异常,故适龄生育
有助于降低21三体综合征发生的概率,A正确;21三体综合征为染色体异常遗传病,可通
过检查染色体初步确定胎儿是否患有21三体综合征,B正确;禁止近亲结婚主要减少的是
隐性遗传病的发生,不能避免21三体综合征的发生,C错误;减数分裂形成卵子时同源染
色体分离异常可能会导致染色体数目异常,D正确。
7.雌性杂合玳瑁猫的毛皮上有黑色和黄色随机镶嵌的斑块,其中黄色(B)对黑色(b)为显性,
B/b只在X染色体上。根据Lyon假说,该现象产生的原因是正常雌性哺乳动物在胚胎发
育早期,细胞中的一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体,且该细胞分裂产生的
后代细胞中这条X染色体均处于失活状态。下列分析错误的是( )
A.该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平
B.推测其他生物存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表
达的遗传机制
C.雄性玳瑁猫的出现可能是因为发生了染色体数目变异
D.推测性染色体组成为XXX或XXXX的雌猫中只有1个巴氏小体
答案 D 雌性杂合玳瑁猫的基因型为XBXb,根据题干“细胞中的一条X染色体随机高
度螺旋化失活形成巴氏小体,且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活
状态”可推知,该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表
达水平,A正确;若X染色体有两条或多条时,只有一条可以正常表达,所以推测其他生物
存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表达的遗传机制,B
正确;雄性玳瑁猫若出现,说明其基因型为XBXbY,推测亲本减数分裂异常,在产生配子时
发生了染色体数目变异,C正确;推测性染色体组成为XXX或XXXX的雌猫中有2个或3
个巴氏小体,D错误。
知识拓展
巴氏小体是一条高度螺旋且失活的X染色体。若X染色体有两条或多条时,巴氏小体数
比X染色体数少1。
8.我国航空航天技术已经走在世界的前列。2022年4月16日9时56分,搭载约12 000
粒种子的神舟十三号飞船返回舱在东风着陆场安全返回地面,有望获得新型品种。下列
叙述错误的是( )
A.航天育种目的是利用物理因素使生物发生突变
B.航天育种可以定向改良生物性状以获得新型品种
C.该批种子中可能只有极少数会出现优良的突变性状
D.给予适宜条件,该批种子中可能有少数种子不能萌发
答案 B 航天育种是利用物理因素如X射线、γ射线等使生物发生突变,A正确;基因
突变具有不定向性、低频性,不能定向改良生物的性状,可能只有极少数种子会出现优良
的突变性状,B错误,C正确;由于基因突变具有不定向性,可能部分种子由于突变丧失了萌
发的能力,导致不能萌发,D正确。9.野生猕猴桃是一种多年生富含维生素C的二倍体小野果。如图为某科研小组以基因
型为aa的野生猕猴桃种子为实验材料,培育抗虫无籽猕猴桃新品种的过程。下列相关分
析正确的是 ( )
A.过程①、②的原理是基因突变
B.过程⑤的两个亲本不存在生殖隔离
C.过程③、⑦可能都用到了秋水仙素
D.过程⑥得到的AAAB个体中没有同源染色体
答案 C ①中由aa→Aa,是诱变育种,②④是自交,AAAA是四倍体,⑤是杂交,③⑦是多
倍体育种,⑥为基因工程育种。①的原理主要是基因突变,②表示一对等位基因的自交过
程,其遵循的是基因的分离定律,A错误;过程⑤是AA与AAAA的个体杂交,得到不育的
AAA个体,故过程⑤的两个亲本存在生殖隔离,B错误;过程③、⑦为多倍体育种,可用秋
水仙素诱导使其染色体数目加倍,C正确;⑥为基因工程育种,将目的基因B导入三倍体
AAA细胞,并培育成转基因植株AAAB,该个体中含有同源染色体,D错误。
10.甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异类型(如图所示),其中图甲中字母表示染色体
片段。下列叙述错误的是 ( )
A.图示甲的变异类型属于染色体结构变异
B.若图乙是卵原细胞,则可能产生正常配子
C.图示丙的变异类型不能为进化提供原材料
D.图示丁的变异类型可发生在减数分裂过程中
答案 C 分析图示,甲图中染色体上的片段由abcde变成了abccde,c片段重复,属于染色
体结构变异中的重复,A正确;图乙中多了一条染色体,该染色体在减数分裂过程中随机移
向一极,最终产生的配子比例为正常配子∶异常配子=1∶1,B正确;丙表示的是同源染色体
之间的互换,属于基因重组,基因重组能为生物的进化提供原材料,C错误;丁表示非同源染
色体之间的易位,属于染色体结构变异,可发生在有丝分裂或减数分裂过程中,D正确。
11.家蚕(2n=56)的性别决定方式是ZW型。若家蚕野生型和味盲型分别由Z染色体上
R、r基因控制,蚕卵颜色的紫灰和白色分别由10号染色体上的B、b基因控制,两对基因
独立遗传。已知雄蚕的吐丝率更高,为了在家蚕还未孵化时通过卵色判断蚕的性别,科研
育种人员采用辐射的方法处理,获得了一只如图所示的味盲型紫灰卵雌蚕(10号染色体上
基因用bO表示)。以下说法正确的是(注:仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕) (
)A.该处理的变异属于染色体结构变异,诱变后得到的雌蚕染色体数目发生改变
B.用该突变体与隐性纯合子杂交,子代中味盲型白卵雄幼蚕的概率为1/3
C.用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交,子代中有两种基因型的卵无法孵化成幼蚕
D.该突变体可以产生bZr、OZr、bWB三种类型的配子
答案 B 10号染色体上B基因易位到W染色体,属于染色体结构变异,诱变后的雌蚕染
色体数目没有发生改变,A错误;该突变体基因型为bOZrWB,产生的配子种类以及比例为
bZr∶OZr∶bWB∶OWB=1∶1∶1∶1,隐性纯合子基因型为bbZrZr,产生配子的种类为bZr,仅有一个卵
色基因的卵不能孵化成幼蚕,则子代基因型及比例为bbZrZr∶bbZrWB∶bOZrWB=1∶1∶1,其中味
盲型白卵雄幼蚕(bbZrZr)的概率为1/3,B正确;用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交,即
bOZrWB×bbZrZr,结合B选项的分析可知,子代中有一种基因型(bOZrZr)的卵无法孵化成幼
蚕,C错误;该突变体可以产生bZr、OZr、bWB、OWB四种类型的配子,D错误。
12.油菜是由白菜(染色体组为AA,n=10)与甘蓝(染色体组为CC,n=9)通过自然种间杂交后
双双二倍化形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产,萝卜(染色体组为
RR,n=9)具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交,通过如图所示途径获得
抗线虫病油菜。(实验中所用的植物都来自同一纯合品种)
(1)F 植株为 倍体,自然状态下为 (选填“可育”或“不可育”),说明油
1
菜与萝卜存在 ,需用 处理F 植株使染色体数加倍,形成异源多倍体。
1
(2)将异源多倍体与亲本油菜回交,获得BC 。BC 细胞中的染色体组成为 (用字
1 1
母表示)。
(3)用BC 与油菜再一次杂交,得到的BC 植株群体的染色体数目为38~47,其原因是
1 2
。
(4)从BC 植株中筛选到个体后,与油菜多代杂交使相关基因稳定转移到油菜染色体中并
2
获得稳定遗传 的优良品种。
答案 (1)三 不可育 生殖隔离 秋水仙素(或低温) (2)AACCR (3)减数第一次分裂
时R染色体组中的染色体无同源染色体与其联会,减数第一次分裂后期每一条染色体都
随机移向细胞两极 (4)具胞囊线虫抗性(或胞囊线虫抗性强)
解析 (1)油菜与萝卜的杂交后代F 植株含A、C、R三个来自不同生物的染色体组,由
1
受精卵发育而来,为三倍体。F 植株减数分裂时无法正常联会,不能产生可育的配子,因此
1
油菜与萝卜之间具有生殖隔离,F 植株可以通过秋水仙素或低温诱导染色体加倍,形成异
1源多倍体。(2)油菜减数分裂产生的配子为AC,异源多倍体AACCRR减数分裂产生的配
子为ACR,因而BC 染色体组成为AACCR。(3)BC 植株染色体组成为AACCR,减数第一
1 1
次分裂后期R染色体组中的每条染色体都随机地移向两极,因而产生的配子中染色体数
为19~28,而油菜减数分裂产生的配子中染色体数为19,所以得到的BC 植株群体的染色
2
体数目为38~47。(4)实验目的为获得具胞囊线虫抗性的油菜,萝卜中的R具有抗线虫病
基因,从BC 植株中筛选到个体后,与油菜多代杂交使相关基因稳定转移到油菜染色体中
2
并获得稳定遗传具有胞囊线虫抗性的优良品种。
专题检测题组 B 组
1.研究发现,经溶血磷脂酸(LPA)触发,细胞可以转变成液体状而移动。若阻断LPA信号
则可以阻止癌细胞的扩散。下列相关叙述错误的是 ( )
A.癌细胞易扩散与细胞膜上糖蛋白的减少有关
B.LPA信号发挥作用后会改变细胞膜的流动程度
C.细胞癌变的本质是抑癌基因或原癌基因发生突变
D.LPA信号发挥作用时,相应的靶细胞能产生抗体
答案 D 癌细胞易于扩散和转移是因为癌细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性下
降,A正确;由题干中“经溶血磷脂酸(LPA)触发,细胞可以转变成液体状而移动”,推知
LPA信号发挥作用后会改变细胞膜的流动程度,B正确;细胞癌变的本质是抑癌基因或原
癌基因发生突变,C正确;抗体是由浆细胞产生的,靶细胞不能产生,D错误。
2.我国大面积栽培的水稻有粳稻(主要在北方种植)和籼稻(主要在南方种植)。研究发现,
粳稻耐低温与bZIP73基因有关。与粳稻相比,籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸
对不同,相应bZIP73蛋白存在1个氨基酸的差异。下列说法正确的是 ( )
A.bZIP73蛋白中1个氨基酸的差异是翻译时终止密码子提前出现导致的
B.基因中碱基排列顺序改变一定会导致表达的性状出现差异
C.bZIP73基因中1个脱氧核苷酸对的差异是碱基替换导致的
D.bZIP73基因中1个核苷酸对的差异导致粳稻与籼稻的生殖隔离
答案 C bZIP73基因中1个脱氧核苷酸对不同,导致相应蛋白质中存在1个氨基酸的
差异,说明发生了碱基的替换,bZIP73蛋白中氨基酸数目没变,不是翻译时终止密码子提
前出现导致的,终止密码子提前出现会导致氨基酸数目减少,A错误,C正确;密码子具有简
并性,绝大多数氨基酸都有几种密码子,故基因中碱基排列顺序改变不一定会导致表达的
性状出现差异,B错误;bZIP73基因中1个核苷酸对的差异不会导致粳稻与籼稻的生殖隔
离,二者还是可以进行基因交流的,D错误。
知识归纳
密码子的特点
(1)三联体密码。(2)简并性:绝大多数氨基酸都有几个密码子。(3)通用性:不同生物共用一
套遗传密码。(4)连续性:密码子的三联体不间隔,连续读完。(5)密码子不重叠。(6)方向性:
翻译从mRNA的5'→3'。
3.(不定项)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关
叙述不正确的是 ( )A.该细胞的基因型为AAaaBBbbDDdd
B.该细胞正在进行减数分裂
C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子
D.A、a和B、b基因的遗传遵循自由组合定律
答案 CD 图中细胞同源染色体联会,且下方的一对同源染色体的非姐妹染色单体正在
发生互换,故该细胞正在进行减数分裂,B正确;图中细胞发生了同源染色体非姐妹染色单
体之间的互换,A、a和B、b之间进行了基因重组,该细胞分裂完成后可产生基因型为
ABD、AbD、aBd、abd或ABd、Abd、aBD、abD的4种精子,C错误;A、a和B、b基
因位于一对同源染色体上,其遗传不遵循自由组合定律,D错误。
4.波尔黑山羊(F )是利用波尔山羊和我国的黑山羊通过杂交选育得到的优良品种。该品
1
种既具有波尔山羊生长快、体形大的特征,又有我国当地黑山羊肉质好、瘦肉率高、适
于在当地环境生长的特性。下列叙述正确的是 ( )
A.F 个体在形成配子时,同源染色体上等位基因的分离导致基因重组
1
B.F 个体在形成配子时,基因重组可发生在减数分裂的四分体时期
1
C.基因重组是山羊产生新基因的重要途径,为生物进化提供原材料
D.波尔山羊的配子与黑山羊的配子随机结合过程中会发生基因重组
答案 B 基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新
组合,涉及两对或两对以上的等位基因,A错误;减数分裂的四分体时期,同源染色体的非
姐妹染色单体之间的互换可导致基因重组,B正确;产生新基因的重要途径是基因突变,基
因重组可产生新的基因型,C错误;基因重组可发生在配子的形成过程中,配子的随机结合
是受精作用,此过程中不发生基因重组,D错误。
5.下列有关生物变异的叙述,正确的是 ( )
A.由于同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异
B.生物的一个配子中的全部染色体称为一个染色体组
C.基因突变可导致染色体上基因的位置或基因的数目发生改变
D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体植株,属于染色体变异
答案 D 在有丝分裂和减数分裂过程中,会由于非同源染色体之间交换一部分片段,导
致染色体结构变异(易位),在减数第一次分裂前期同源染色体之间的互换,属于基因重组,
A错误;一个染色体组是指一个细胞内的一套非同源染色体,多倍体的配子中不止一个染
色体组,如四倍体的配子中含有两个染色体组,B错误;基因突变是指基因中碱基的增添、
缺失或替换,会导致碱基序列的改变,不改变基因的位置和数量,C错误;用秋水仙素处理二
倍体西瓜幼苗得到四倍体植株,属于染色体变异中的染色体数目变异,D正确。6.某二倍体植物雌雄异株,四盘果(R)对扁盘果(r)为显性,黄花(Y)对白花(y)为显性,且两对
等位基因分别位于两对同源染色体上,现有基因型为RRYY和rryy的植株作亲本进行育
种,下列说法正确的是 ( )
A.如果要获得rrYY植株,最简便的方法是采用杂交育种技术,其过程不需要选育
B.如果要获得rrYY植株,最快捷的方法是单倍体育种技术,其原理是基因重组
C.如果采用诱变育种技术,也可能获得rrYY植株,不过存在一定的随机性
D.如果育种过程中需要筛选出rrYY和rrYy的植株,最简便的方法是通过自交判断
答案 C 采用杂交育种技术时需要选育,A错误;单倍体育种技术的主要原理是染色体
变异,B错误;该植物是雌雄异株,可用测交选育出基因型为rrYY和rrYy的植株,D错误。
易混易错
最简便≠最快捷,最简便指的是操作最容易、技术要求低,最快捷指的是用时最短。
7.下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述,正确的是 ( )
A.人类遗传病就是由体内基因异常所引起的
B.基因重组发生在真核生物的有性生殖过程中,所以原核生物中不会发生
C.在有丝分裂和减数分裂过程中,非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变
异
D.基因突变和基因重组是生物变异的根本来源
答案 C 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病,不一定是因为体内
基因异常引起的,如染色体异常遗传病,A错误;原核生物中也可能发生基因重组,如R型
活细菌转化为S型活细菌,是因为发生了基因重组,B错误;非同源染色体之间交换一部分
片段,属于染色体结构变异中的易位,C正确;基因突变和基因重组都是生物变异的来源之
一,其中生物变异的根本来源是基因突变,D错误。
8.如图是基因型为AaBb的人类细胞在进行细胞分裂时,部分染色体的示意图(1~4表示
不同的染色体)。相关说法不正确的是 ( )
A.染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因,其原因一定是基因突变
B.该细胞产生的子细胞中所含有的A基因数量为0或2个
C.该个体中A和a与B和b一定位于两对常染色体上,并遵循基因的自由组合定律
D.该细胞一定含有1条Y染色体,其产生的子细胞中含有0或2条Y染色体
答案 D 题述个体的基因型为AaBb,由图可知该细胞所处的时期为减数第一次分裂的
后期,3、4两条染色体为一对同源染色体,染色体3上含有2个B基因,染色体4上含有1
个B基因和1个b基因,故染色体4的姐妹染色单体上出现了等位基因一定是由基因突
变造成的,而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换造成的,A正确;减数第一次分
裂过程中同源染色体分开,分别进入两个子细胞,所以每个子细胞中含有0或2个A基因,B正确;该细胞的细胞质是均等分裂的,故该细胞应为初级精母细胞,产生的子细胞为次级
精母细胞,人的初级精母细胞的性染色体组成为XY,两者为异型性染色体,而1、2和3、
4这两对同源染色体的形状和大小相同,为两对常染色体,故A和a与B和b一定位于两
对常染色体上,并遵循基因的自由组合定律,C正确;人的1个初级精母细胞中一定含有1
条Y染色体,由于减数第一次分裂过程中X和Y染色体分别进入两个次级精母细胞,故
有一个次级精母细胞中没有Y染色体,另外一个次级精母细胞中可能含有1条(减数第二
次分裂前期和中期)或2条(减数第二次分裂后期和末期)Y染色体,D错误。
9.(不定项)该玉米雌雄同株但异花,某研究小组在纯合高秆玉米种群中发现甲、乙两种类
型的矮秆玉米若干株。现进行有关杂交实验:
实验一:甲×纯合高秆→F (高秆)→F (3高秆∶1矮秆)
1 2
实验二:乙×纯合高秆→F (矮秆)→F (1高秆∶3矮秆)
1 2
实验三:甲×乙→F (矮秆)→F
1 2
分析发现,甲、乙只有一种基因突变。下列有关叙述中,正确的是 ( )
A.甲、乙两种类型的矮秆基因分别是隐性、显性突变
B.若让实验二的F 自由交配,F 的表型及比例为3矮秆∶1高秆
2 3
C.若甲、乙类型的矮秆基因由同一种基因突变而来,则实验三F 的表型均为矮秆
2
D.若甲、乙类型的矮秆基因由不同种基因突变而来,则实验三F 的表型及比例为13矮秆
2
∶3高秆
答案 ABC 实验一:甲×纯合高秆,F 全为高秆,F 高秆∶矮秆=3∶1,说明高秆为显性性状,
1 2
甲矮秆为隐性性状,实验二:乙×纯合高秆,F 全为矮秆,F 高秆∶矮秆=1∶3,说明乙矮秆为显
1 2
性性状,A正确。假设实验二相关基因为A、a,则纯合高秆的基因型为aa,乙的基因型为
AA,F 的基因型为Aa,F 的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,F 自由交配,F 产生的配子及
1 2 2 2
比例为1/2A,1/2a,F 的基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa,则F 的表型及比例为3矮
3 3
秆∶1高秆,B正确。设甲中相关基因为a ,若甲、乙类型的矮秆基因由同一种基因突变
1
而来,则显隐性大小:A(乙)>a(高秆)>a (甲),实验三:甲×乙,F (Aa )全为矮秆,F 基因型为
1 1 1 2
AA、Aa 、a a ,均表现为矮秆,C正确。若甲、乙类型的矮秆基因由不同种基因突变而来,
1 1 1
假设甲为A突变为a、乙为b突变为B,则纯合高秆基因型为AAbb,甲的基因型为aabb,
乙的基因型为AABB,甲、乙杂交所得F 基因型为AaBb,均为矮秆,若两对基因位于一对
1
同源染色体上,F 产生的雌雄配子及比例为AB∶ab=1∶1,F 的基因型为AABB、AaBb、
1 2
aabb,全为矮秆;若两对基因位于两对同源染色体上,F 的基因型及比例为9A_B_(矮秆)、
2
3aaB_(矮秆)、3A_bb(高秆)、1aabb(矮秆),表型及比例为矮秆∶高秆=13∶3,D错误。
10.自花传粉植物的茎色紫色和绿色为一对相对性状,受等位基因A/a控制。科学家用X
射线处理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对纯合绿株进行授粉,得到的F 中只出现了
1
1株绿株(M)。请回答下列问题:
(1)等位基因是通过 产生的。等位基因A、a的根本区别是
。
(2)若M的出现是由基因突变造成的,则此突变为 (填“显性”或“隐性”)突变,
发生突变的时期最可能为 。若M的出现是由染色体变异引起的,而
且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育),则对M出现的合理解
释是 。
(3)已知每株植物所结种子的数目相同,请设计最简便的杂交实验探究M的出现是由基因
突变还是由染色体变异导致的。简要写出杂交方案并预期实验结果。实验思路: ,观察统计后代的性状分离比。
预期结果:若后代紫茎∶绿茎=3∶1,则M植株的出现为基因突变引起的;若后代紫茎∶绿茎
= ,则M植株的出现为染色体变异引起的。
答案 (1)基因突变 脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同/碱基或碱基对排列顺序不同 (2)
隐性 减数分裂前的间期 发生了染色体中含A基因片段的缺失或A基因所在的染色
体整条缺失 (3)将M与纯合紫株杂交,得到F ,F 自交 6∶1
1 1
解析 (1)纯合紫株的花药经X射线处理后发生基因突变,产生了等位基因,等位基因A、
a的根本区别是脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同。(2)据题意用X射线处理某纯合紫株
的花药后,将获得的花粉对纯合绿株进行授粉,得到的F 中只出现了1株绿株,说明茎色紫
1
色对绿色为显性,则纯合紫株的基因型为AA,绿株的基因型为aa,故若M是由基因突变造
成的,则应是A发生了隐性突变,发生突变的时间最可能为减数分裂前的间期进行DNA
复制时;若M的出现是由染色体变异引起的,则可能是在减数分裂过程中发生了染色体中
含A基因片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失。(3)要想探究M的出现是由基因
突变还是由染色体变异导致的,可将M与纯合紫株杂交,得到F ,F 自交,观察统计后代的
1 1
性状分离比。若M是由基因突变导致的,则绿株M(aa)与纯合紫株(AA)杂交得到
F (Aa),F 自交,后代紫茎(A_)∶绿茎(aa)=3∶1;若M是由染色体变异引起的,则绿株M(aO)与
1 1
纯合紫株(AA)杂交得到F (1/2Aa、1/2AO),F 自交,其中Aa自交后代A_(紫茎)∶aa(绿
1 1
茎)=3∶1,AO自交后代A_(紫茎)∶OO(致死)=3∶1,故此时后代紫茎(A_)∶绿茎(aa)=6∶1。
11.普通小麦是目前世界各地普遍栽培的粮食作物,其培育过程如图所示。有关叙述正确
的是 ( )
注:A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组
A.一粒小麦和山羊草能够杂交产生后代,不存在生殖隔离
B.杂种一、二中均无同源染色体,不可育,属于单倍体
C.用秋水仙素处理杂种一产生的种子,能诱导其染色体数目加倍
D.二粒小麦和普通小麦均属于多倍体,茎秆粗壮、营养物质含量丰富
答案 D 一粒小麦和山羊草杂交形成的后代杂种一(AB)无同源染色体,不育,故一粒小
麦和山羊草间存在生殖隔离,属于两个物种,A错误;杂种一无同源染色体,不育,含有2个
染色体组,由受精卵发育形成,属于异源二倍体,杂种二(ABD)无同源染色体,不育,含有3个
染色体组,由受精卵发育而来,属于异源三倍体,B错误;杂种一不育,不能产生种子,可用秋
水仙素处理杂种一的幼苗,诱导其染色体数目加倍,C错误;据图可知,二粒小麦(四倍体)和
普通小麦(六倍体)均属于多倍体,与二倍体相比,多倍体植株的一般特征是茎秆粗壮,叶片、
果实和种子都比较大,营养物质的含量丰富,D正确。
专题检测题组 C 组1. 某哺乳动物的基因型为AA,如图该动物体内细胞分裂过程中形成的1个细胞,
下列叙述正确的是
( )
A.该细胞名称为次级精母细胞或第二极体
B.该细胞中含有2个染色体组,4个DNA分子
C.图示基因组成是因为减数第一次分裂发生了同源染色体的交叉互换
D.该细胞产生的子细胞可能需经变形和获能处理才能发生受精作用
答案 D 题图细胞没有同源染色体,细胞质均等分裂,可表示次级精母细胞或第
一极体分裂后期,A错误;题图细胞含有两个染色体组,4个核DNA分子,由于细胞
质中还含有DNA,因此细胞内不止4个DNA,B错误;由于该生物的基因型为AA,
因此题图中a的形成是基因突变的结果,C错误;若该细胞为次级精母细胞,形成的
精细胞需要经过变形形成精子,还需要经过获能处理才能具备受精能力,D正确。
2.某哺乳动物的基因型为AABbEe,如图是其一个卵原细胞在产生卵细胞过程中
的某个环节的示意图,下列说法正确的是 ( )
A.该细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中含有2对同源染色体
B.该细胞为次级卵母细胞,细胞中含2个染色体组
C.该卵原细胞产生该细胞的同时产生的卵细胞的基因型为AbED.该细胞中,a基因来自基因突变或基因重组
答案 C 分析题图可知,细胞中没有同源染色体,且着丝粒已分裂,染色体移向细
胞两极,判断该图细胞处于减数第二次分裂后期;观察细胞质膜凹陷的位置,可知
细胞质均等分裂,判断该细胞是第一极体,细胞中含2个染色体组A、B错误;已知
该动物的基因型为AABbEe,题图细胞为第一极体,且其基因型为AaBBee,由此可
推知次级卵母细胞的基因型为AAbbEE,所以卵细胞的基因型为AbE,C正确;由于
该哺乳动物的基因型为AABbEe,因此题图细胞中的a基因只能来自基因突变,D
错误。
3.微核是染色体或缺少着丝粒的染色体片段在分裂过程中行动滞后,不能进入主
核而形成的游离于细胞核之外的小核。我国科学家建立了一套蚕豆根尖微核测
试系统,并首次用于监测水环境污染。如图是铅污染水体中蚕豆根尖细胞分裂部
分时期图。下列有关叙述错误的是 ( )
A.微核的主要成分是DNA和蛋白质
B.物理辐射和化学诱变剂也可能诱导微核的产生
C.图乙细胞发生了染色体数目变异,图丙细胞发生了染色体结构变异
D.根据图甲中微核的数目不能判断发生变异的细胞数目
答案 C 分析题干信息可知,微核产生的本质属于染色体结构变异或染色体数
目变异,微核的主要成分是蛋白质和DNA,A正确;物理辐射和化学诱变剂可能诱
导染色体发生变异,进而引起微核的产生,B正确;图乙滞后的是染色体片段,属于
染色体结构变异,图丙滞后的是染色体,属于染色体数目变异,C错误;根据微核的数目不能判断发生变异的细胞数目,只能根据有无微核判断是否有细胞发生变异,
D正确。
4.为获得果实较大、含糖量较高的四倍体葡萄(4N=76),常用一定浓度的秋水仙素
溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽,然后将茎段扦插栽培成新植株。研究结果显示:
新植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍。这种植株同时含有2N细胞和4N细
胞,称为“嵌合体”。下列有关“嵌合体”的叙述,错误的是 ( )
A.秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体形成
B.在生命活动中,4N细胞内染色体组数目最多时有8个
C.“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体
D.若该个体自交,后代中可出现三倍体
答案 C 秋水仙素可以通过抑制纺锤体的形成来使染色体数目加倍,A正确;有
丝分裂后期,染色体数目和染色体组数最多,此时4N细胞内染色体组数目有8个,
B正确;秋水仙素溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽,“嵌合体”植株中,根尖分生区
的细胞(不进行减数分裂)一般为2N细胞,可含38条染色体,C错误;“嵌合体”植株
自交可能产生二倍体、三倍体、四倍体的子代,D正确。
名师点睛 ①多倍体育种的常用方法:低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
②原理:低温或秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,分裂后期染色体不能移向细胞两
极,从而使染色体数目加倍。
5.某科研小组利用普通水稻培育耐盐水稻新品种的育种方案如图,下列相关叙述
正确的是 ( )A.过程①为诱变育种,可以避免育种的盲目性
B.过程②筛选耐盐植株时须使用秋水仙素处理幼苗
C.过程③获得的耐盐新品种的自交后代会发生性状分离
D.过程④通过连续自交和筛选能提高耐盐纯合子的比例
答案 D 分析题图可知,过程①是利用γ射线处理萌发的种子,这一处理可以提
高基因突变的频率以获得耐盐性状的植株,但具有盲目性,这是因为基因突变具有
不定向性,A错误;过程②筛选的幼苗为二倍体,无需用秋水仙素处理幼苗,B错误;
题图耐盐植株为二倍体,过程③属于单倍体育种,获得的后代为纯合子,因此过程
③获得的耐盐新品种的自交后代不会发生性状分离,C错误;过程④通过多代自交
和筛选可不断淘汰不耐盐的植株,故能提高耐盐纯合子的比例,D正确。
6.大麦中雄性不育基因(ms)使植株不能产生花粉,ms的显性等位基因Ms存在时
植株能形成正常花粉。种皮颜色由R(茶褐色)和r(黄色)控制。某品系中,带有两
个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成带有一个额外染色
体的三体。三体细胞减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,额外染色体在后期
随机移向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无受精能力,该品系的自交后代分
离出两种植株(如图所示)。下列叙述正确的是(多选)( )
A.雄性不育品系杂交时母本不用去雄B.三体的形成属于光镜下可见的染色体变异
C.若基因型为MsmsRr的雌配子与基因型为msr的雄配子结合后存活率很低,则
该三体自交后代种皮黄色少于茶褐色
D.三体大麦自花受粉后,黄色种皮的个体均为雄性不育,茶褐色种皮的个体均为雄
性可育
答案 ABD 分析题图可知,该三体植株的基因型为MsmsmsRrr,这条额外的染
色体不能正常配对,在减数分裂过程中随机移向细胞一极,则产生的雌配子基因型
为msr和MsmsRr,雄配子基因型为msr和MsmsRr(无受精能力),故形成的受精卵
的基因型为msmsrr和MsmsmsRrr,分别表现为黄色雄性不育和茶褐色雄性可育。
雄性不育品系不能产生花粉,因此杂交时母本不用去雄,A正确;形成三体的变异属
于染色体数目变异,光学显微镜下可观察到染色体数目变异,B正确;由分析可知,
基因型为MsmsRr的雌配子与基因型为msr的雄配子结合形成的个体基因型为
MsmsmsRrr,表现为茶褐色雄性可育,若该个体存活率很低,则该三体自交后代种皮
黄色多于茶褐色,C错误;由分析可知,该三体大麦自交后代表现为黄色雄性不育和
茶褐色雄性可育,即黄色种皮的个体均为雄性不育,茶褐色种皮的个体均为雄性可
育,D正确。
7.如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基
因,相关叙述不正确的是 ( )
A.染色体结构改变后,N基因和b基因的表达可能会受到影响
B.图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接C.染色体结构改变后,B和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D.染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n可不发生分离
答案 C 由题图可知,非同源染色体之间发生了片段的交换,属于染色体结构变
异中的易位。染色体结构改变后,N基因和b基因在染色体上的位置发生了变化,
N基因和b基因的表达可能会受到影响,A正确;题图中的染色体结构改变是非同
源染色体间片段的交换引起的,会涉及DNA分子的断裂和连接,B正确;等位基因
是指位于一对同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,B和N基因属于
非等位基因,C错误;染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因N和n位于
非同源染色体上,可能不发生分离,D正确。
8.β-地中海贫血症患者的β-珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻,原因是血红蛋
白β链第39位氨基酸的编码序列发生了改变,由正常基因A突变成致病基因a(如
图所示,AUG、UAG分别为起始密码子和终止密码子)。下列相关叙述错误的是
( )
A.①与②过程中碱基互补配对的方式不完全相同
B.异常mRNA翻译产生的异常β-珠蛋白由38个氨基酸组成
C.突变基因a中的氢键数量和脱氧核苷酸数量都发生了改变D.该病可以通过基因治疗或移植造血干细胞进行治疗
答案 C 分析题图可知,①过程表示遗传信息的转录,②过程表示翻译,转录过程
中碱基互补配对的方式是A—U、T—A、G—C、C—G,翻译过程中碱基互补配
对的方式是A—U、U—A、G—C、C—G,A正确;基因突变后转录的mRNA中,
密码子CAG变成了终止密码子UAG,异常mRNA翻译提前终止,由于终止密码子
不编码氨基酸,因此异常β-珠蛋白由38个氨基酸组成,B正确;正常基因A突变成
致病基因a是因为基因中发生了碱基对的替换,即C—G(含3个氢键)替换为T—
A(含2个氢键),所以突变基因a中的氢键数量改变,脱氧核苷酸数量不变,C错误;
基因治疗是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法,β-地中海贫血症患
者可以通过基因治疗或移植造血干细胞进行治疗,D正确。
9.栽培苹果品种以二倍体为主,通过离体培养苹果成熟胚(2n),可诱导再生获得品
质改良的四倍体苹果。下列叙述正确的是(多选) ( )
A.可通过低温或秋水仙素诱导处理获得四倍体
B.经诱导获得的再生苗都为纯合体
C.诱导获得的植株需经染色体倍性鉴定
D.通过二倍体的体细胞杂交方法也可获得四倍体植株
答案 ACD 低温或秋水仙素可抑制纺锤体的形成,从而导致细胞内染色体数目
加倍,A正确;再生苗是否为纯合体要视二倍体的纯、杂合情况而定,B错误;诱导
获得的植株并不一定都为四倍体,因而需要进行染色体倍性鉴定,C正确;通过二倍
体的体细胞杂交方法,可获得四倍体细胞,进而获得四倍体植株,D正确。
10.某女子的体细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不
含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲所示),导致该女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。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意一极。下列判断不正
确的是 ( )
图甲 图乙
A.该变异类型可通过显微镜观察到
B.该女子与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/3
C.该女子体细胞中最多有90条染色体且表型可能正常
D.该女子与正常男子婚配仍然有生育21三体综合征患儿的风险
答案 B 结合题干信息分析题图可知,该变异类型属于染色体变异,可通过显微
镜观察到,A正确;该女子减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,
可产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体(受精后子代染色体正
常)、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常
染色体和21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞,与正常男性结婚所
生后代染色体正常的概率为1/6,B错误;由题意可知,一条14号染色体和一条21
号染色体连接成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失,从而
使染色体数目减少,故该女子体细胞中染色体数为45条,但表型可能正常,体细胞
中有丝分裂后期染色体数最多,有90条,C正确;该女子与正常男子婚配,仍然有生
出21三体综合征患儿的风险,D正确。
11.在水果的栽培中,果实少子的品种更受欢迎。少子品种的类型根据其培育原理
可分为激素少子、多倍体少子和易位少子。(1)由于大棚通风较差,昆虫少,不利于番茄授粉,因此在开花初期通常使用
促进果实发育以减少经济损失,该途径获得的少子番茄性状 (填“能”或
“不能”)通过有性繁殖遗传给后代。
(2)普通西瓜是二倍体,为实现无子的目的可培育三倍体西瓜,培育的第一年用秋水
仙素处理二倍体植株幼苗获得四倍体植株,作为 (填“父本”或“母
本”);第二年种植的西瓜所结果实无子的原因是减数分裂时,同源染色体联会紊
乱,无法正常形成配子,但三倍体西瓜真的一颗种子都没有吗? 。(填
“是”或“否”)
(3)三倍体西瓜育种技术较复杂,研究证明通过人工诱导染色体易位培育少子西瓜,
能有效克服以上缺点,部分育种过程如图1。在发生染色体易位的西瓜中,只有如
图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常,其余个体产生的配子均有一部分不
育。用碘液可鉴定花粉育性,经碘液处理后,育性正常的花粉呈圆形黑色,败育花
粉呈形状不规则的浅黄色。
图2 易位纯合体
①用60Co辐射后的种子记为M ,播种M ,自交得到的后代为M 。在M 中只有少
1 1 2 1
数个体发生了如图1中A所示的染色体易位,若A植株产生的各种类型的配子均
有一半不育,则其自交产生的后代中配子育性正常的植株所占比例为
。②根据所给信息推测A植株自交所结西瓜种子少的原因是
。若要大量获得图1中A所示的少子品种,需筛选出如图2所示的易位纯合体,可
从A植株自交产生的M 中选取配子育性正常的单株作父本,与正常的二倍体母
2
本进行杂交得到F ,种植F 并进行花粉育性检查,若显微镜下观察到
1 1
,则父本为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株父本进行 ,以保留该
品系。
答案 (1)生长素、赤霉素 不能 (2)母本 否 (3)①1/8 ②A植株产生的配子
部分不育 F 的花粉既有圆形黑色,又有形状不规则的浅黄色 自交
1
解析 (1)生长素、赤霉素可以促进果实发育,在番茄开花初期使用生长素、赤霉
素,可促进果实发育获得少子番茄,这种途径没有改变番茄的遗传物质,故性状不
能通过有性繁殖遗传给后代。(2)利用普通二倍体西瓜可培育三倍体无子西瓜,培
育的第一年用秋水仙素处理二倍体植株幼苗,可抑制纺锤体的形成,使染色体数目
加倍,从而获得四倍体植株。再以四倍体作母本、二倍体作父本进行杂交,获得三
倍体种子;第二年种植的三倍体西瓜由于其减数分裂时,同源染色体联会紊乱,无
法正常形成配子,授以二倍体的花粉可以获得无子果实。但由于三倍体西瓜也有
极低的概率会产生完全正常的可育配子,因此三倍体西瓜并非一颗种子都没有。
(3)①假设A植株所示染色体为AA'BB',其中A和B表示正常染色体,A'和B'表示
易位染色体,则其减数分裂产生的配子类型有AB、A'B、AB'、A'B'四种,其自交
产生的后代中配子育性正常的植株(AABB和A'A'B'B')所占比例为2/16=1/8。②
根据所给信息推测A植株产生的配子部分不育,所以所结西瓜种子少。若要大量
获得图1中A所示的少子品种,需筛选出如图2所示的易位纯合体,可从A植株自
交产生的M 中选取配子育性正常的单株(AABB或A'A'B'B')作父本,与正常的二
2倍体母本(AABB)进行杂交得到F (AABB或AA'BB'),种植F 并进行花粉育性检
1 1
查,若显微镜下观察到F 的花粉既有圆形黑色,又有形状不规则的浅黄色,则父本
1
为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株父本进行自交,获得大量的相同后代,
以保留该品系。
