基因突变、基因重组、染色体变异

核心术语(1)基因突变、基因重组、染色体变异(2)染色体组、单倍体、多倍体(3)基因频率、基因型频率、自然选择、生殖隔离、基因进化(4)杂交育种、诱变育种、转基因技术内连外展(1)基因突变、基因重组、染色体变异与育种(2)突变、基因重组与生物进化(3)可遗传的变异与DNA复制及细胞增殖之间的关系1．(2011·枣庄模拟)下列关于变异的叙述，错误的是()A．基因发生突变，生物的相关性状不一定发生改变B．变异是不定向的，而自然选择是定向的C．可遗传变异的几种类型，通过制作装片在显微镜下均可观察到D．生物的性状发生改变，控制相关性状的基因可能未发生改变【解析】可遗传变异的类型有基因突变、基因重组和染色体变异，其中基因突变和基因重组在光学显微镜下不可见，故C项错误。【答案】C2．(2011·马鞍山模拟)科研人员通过向皮肤细胞插入基因的方法，将皮肤改造成了与胚胎干细胞功能十分相似的“iPS细胞”，这种细胞能够分化成各种人体组织器官，被称为“类胚胎干细胞”，下列哪项事例与“iPS细胞”的应用原理相同()A．青霉素高产菌株的获得B．袁隆平培育高产水稻C．甘薯无毒植株的获得D．培育三倍体无子西瓜【解析】与胚胎干细胞功能十分相似的“iPS细胞”可以培育成各种人体组织器官，体现了“iPS细胞”的全能性，这是“iPS细胞”的应用原理。A、B、D项的原理分别为基因突变、基因重组、染色体变异。C项的原理为细胞的全能性。【答案】C3．(2011·江苏高考)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【解析】据图和题意可知：该图示的细胞中无同源染色体，且含有染色单体；该动物的基因型中无a基因，据此可推知，该细胞是经减数第一次分裂产生的，是次级精母细胞或次级卵母细胞或是第一极体，a基因应是由A基因突变而产生的。【答案】A4．(2011·滨州模拟)与玉米植株颜色有关的一对基因Pl(紫)和pl(绿)在6号染色体长臂的外段，纯合紫株玉米与纯合绿株玉米杂交，F1植株均表现为紫色。科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉，然后给绿株授粉，734株F1幼苗中出现了2株绿苗。经细胞学鉴定表明，这是6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失导致的。这种变异在生物学上称为()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【解析】染色体结构的改变包括缺失、重复、倒位、易位。6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失导致的变异属于染色体结构变异。【答案】CRJ版·生物新课标高考总复习元贝驾考驾考宝典2016科目一科目四5．(2011·南通模拟)下列说法正确的是()①水稻(2N＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻基因组有13条染色体②普通小麦(6N)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体③番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体A．①③B．②④C．②③④D．①②【解析】由于水稻是雌雄同株的植物，没有大小不同的异型性染色体，所以水稻的一个染色体组＝一个基因组；根据单倍体的概念，普通小麦(6N)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，不是三倍体，是单倍体；番茄和马铃薯均为二倍体，它们的体细胞内均含两个染色体组，经过细胞融合形成的每一个单核杂种细胞含4个染色体组，由其培养的植株应为四倍体；马和驴由于存在生殖隔离，杂交的后代骡是不育的异源二倍体，蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但由于它有特殊的减数分裂(假减数分裂)，故表现为可育。【答案】B6．(2011·启东模拟)如图为某哺乳动物种群因河道改变而发生的变化，下列与之相关的说法正确的是()A．河道的改变使同一种群的生物变成了不同的物种B．河道的改变使两个种群失去了基因交流的机会C．B种群和C种群基因频率的不同仅与环境的变化有关D．地理隔离必然导致生殖隔离，生殖隔离必然源于地理隔离【解析】河道的改变使一个种群被分割成两部分，从而形成两个种群，这两个种群因河流的阻隔，形成地理隔离，失去了基因交流的机会，但是并没有证据说明B、C种群的物种成为了两个物种；种群基因频率的差异与环境的选择作用有关，但是还与基因的突变有关；长期的地理隔离有可能导致生殖隔离，但是生殖隔离未必就源自地理隔离，如多倍体的形成。【答案】B7．(2011·皖南八校联考)如图所示为四种不同的育种方法，分析回答：(1)图中A、D方向所示的途径表示杂交育种方式，一般从F2开始选种，这是因为____________________________。(2)若亲本的基因型有以下四种类型：①两亲本相互杂交，后代表现型为3：1的杂交组合是：______。②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出______________种纯合植物。该育种方法突出的优点是_____________________。(3)E方法所运用的原理是_________________________________。(4)下列经F方法培育而成的新品种是________。A．太空椒B．无子番茄C．白菜—甘蓝D．八倍体小黑麦【解析】题目中涉及的育种方式有杂交育种(A、D)、单倍体育种(A、B、C)、诱变育种(E)、人工诱导多倍体育种(F)，其育种原理分别是基因重组、染色体变异、基因突变、染色体变异。(1)A、D途径表示的是杂交育种，是将两个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。因为在F2中才出现性状分离，所以从F2开始选种。(2)由自由组合定律可知，甲×乙后代表现型比例为3：1。乙和丁杂交，F1的基因型为AaBb、Aabb，所产生的配子有AB、Ab、aB、ab4种，所以用秋水仙素处理之后可以获得4种纯合植株。单倍体育种的最大优点是明显缩短了育种年限，因为所得到的植株都是纯合的，不发生性状分离。(3)诱变育种可以产生新的基因，其原理是基因突变。(4)F方法是人工诱导多倍体育种，与八倍体小黑麦的育种方法一样。太空椒的育种方法是诱变育种，无子番茄是通过涂抹生长素得到的，白菜—甘蓝是通过体细胞杂交得到的。【答案】(1)从F2开始出现性状分离(2)甲×乙4明显缩短育种年限(3)基因突变(4)D8．(2011·南京八校联考)小鼠经常用于遗传学研究，小鼠的有毛(F)对无毛(f)为显性，其皮毛黑色(E)对白色(e)为显性。请回答下列问题。(1)若基因F、f位于常染色体上，基因E、e位于X染色体上，且皮毛的表现型有黑色(EE)、灰色(Ee)和白色(ee)，则无毛灰色小鼠的基因型是_____________，让其与杂合有毛黑色小鼠交配，后代产生无毛白色小鼠的概率是________。(2)若选取A、B、P、Q小鼠作为亲本，且均为纯合子，进行两项交配(如图)，使其子代小鼠在不同环境中成长。小鼠C与小鼠R交配，若其子代在－15℃中成长，其表现型及比例最可能是_______________；若其子代在30℃中成长，其表现型最可能是__________________。(3)若右图为一只黑色有毛小鼠(FfXEXE)减数分裂过程中的一个细胞，同一条染色体的两条姐妹染色单体的同一位点上的基因分别是F和f，造成这种结果的原因可能有_________________。(4)试推测，在寒冷的自然环境中，黑色皮毛对该小鼠的生存更有好处，主要原因是_____________________________________。(5)现有一只基因型为FFXEXe的有毛灰色小鼠，欲获得无毛白色新类型小鼠，请写出杂交选育方案(其余供选亲本皆为纯合子)___________________________。【解析】(1)只有雌性个体才会出现灰色杂合个体，判断无毛灰色小鼠一定是雌性，其基因型为ffXEXe，让其与杂合有毛黑色(FfXEY)小鼠交配，后代产生无毛白色小鼠的概率是：1/2(ff)×1/4(XeY)＝1/8；(2)现将小鼠C与小鼠R交配：子代基因型是XEXe：XEY：XeXe：XeY＝1：1：1：1，若子代在－15℃中成长，其表现型及比例最可能是黑色：白色＝1：1，若子代在30℃中成长，其表现型最可能全为白色。(3)已知小鼠的基因型为FfXEXE，基因F、f应位于一对同源染色体上，一条染色体上的两条染色单体上的基因应为F、F或f、f，若其中一个发生了突变，则可能变为F、f，或者同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，也会导致两条姐妹染色单体上的基因变为F、f。(4)在寒冷的时候黑色皮毛有利于吸收热量保持体温，对该小鼠的生存更有利。(5)详见答案。9．(2011·福州模拟)下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的________多样性。(2)在种群中出现了基因型为A′A的甲虫，A′基因最可能的来源是________。该来源为生物进化________。A′A个体的出现将会使种群基因库中的________发生改变。(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行________。由此可知，种群1和种群2之间不存在________。(4)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群________，该环境对甲虫的生存起到了________作用。