（浙江选考）高考生物总复习 第6单元 生物变异、育种与进化 第22讲 生物的变异与育种.doc

第22讲 生物的变异与育种考纲要求1.基因重组必考(a)、加试(a)。2.基因突变必考(b)、加试(b)。3.染色体畸变必考(a)、加试(a)。4.染色体组必考(a)、加试(a)。5.二倍体、多倍体和单倍体必考(a)、加试(a)。6.杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种必考(a)、加试(a)。7.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用必考(b)、加试(b)。8.转基因技术必考(a)、加试(a)。9.生物变异在生产上的应用加试(c)。10.转基因生物和转基因食品的安全性加试(b)。考点一生物变异的来源1变异的类型(1)不遗传的变异：环境因素引起的变异，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。(2)可遗传的变异：遗传物质改变所引起的变异。(3)可遗传的变异来源：基因重组、基因突变、染色体畸变。2基因重组(1)概念：具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。(2)发生时期和原因时期原因减数第一次分裂后期随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合减数第一次分裂四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换(3)意义：基因重组的结果是导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。3基因突变(1)概念：由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。dna分子上碱基对的缺失、增加或替换都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。(2)意义：生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义。(3) 类型(4) (5)诱发因素：物理因素(如各种射线、温度剧变等)、化学因素(如亚硝酸等)、生物因素(如麻疹病毒等)。(6)实例：人类镰刀形细胞贫血症是由于碱基对的替换引起基因结构改变，进而引起血红蛋白异常所致。4染色体结构变异(1)概念：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。(2)类型和结果5染色体数目变异(1)概念：生物细胞中染色体数目的增加或减少。(2)类型整倍体变异：体细胞的染色体数目以染色体组的形式成倍增加或减少。非整倍体变异：体细胞中个别染色体的增加或减少。6单倍体、二倍体和多倍体(1)染色体组：一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组，其中包含了该种生物生长发育的一整套遗传物质。(2)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(3)二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。(4)多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。思考诊断1探讨基因结构中碱基对的替换、增加、缺失对生物性状的影响大小类型影响范围对氨基酸序列的影响替换小可改变1个氨基酸或不改变，也可使翻译提前终止增加大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列增加或缺失3个碱基小增加或缺失的位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列2.如图a、b为二倍体生物细胞分裂不同时期的细胞图像，请思考：(1)图a处于细胞分裂什么时期？图中的1、2号染色体发生了何种变异？提示图a处于四分体时期，图中1、2号染色体因交叉互换发生了基因重组。(2)图b处于细胞分裂什么时期？该细胞名称是什么？在该时期细胞中可发生何类变异？提示图b处于减数第一次分裂后期，该细胞名称为初级精母细胞，该时期细胞可能会发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合。(3)雌雄配子随机结合属于基因重组吗？aaaa、aa、aa属于基因重组吗？提示不属于，基因重组发生在减数分裂形成配子时；不属于，基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合。3如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因。(1)下列各项的结果中哪些是由染色体畸变引起的？它们分别属于何类变异？能在光学显微镜下观察到的有哪些？提示与图中两条染色体上的基因相比可知：染色体片段缺失、染色体片段易位、基因突变、染色体中片段倒位；均为染色体畸变，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在显微镜下观察到。(2)中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示中的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。4据图示辨析染色体的易位与交叉互换(1)图1是易位，图2是交叉互换。(2)发生对象：图1发生于非同源染色体之间，图2发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。(3)变异类型：图1属于染色体结构变异，图2属于基因重组。(4)可在光学显微镜下观察到的是图1，观察不到的是图2。5单倍体一定只含1个染色体组吗？提示单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体。1基因突变的原因及与进化的关系2列表比较基因突变与基因重组的区别比较项目基因突变基因重组变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期和后期适用范围所有生物(包括病毒)有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物产生结果产生新基因(等位基因)产生新基因型应用人工诱变育种杂交育种、基因工程育种3.染色体结构变异及其与基因突变中的缺失、基因重组中的交叉互换的区别项目缺失重复倒位易位图解联会图像结果染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后，发生了缺失或错误的连接，使位于染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，进而改变生物的性状；其对生物体一般是不利的；在光学显微镜下可见，可进一步通过分析染色体组型来区别类型分析：(1)染色体结构变异中的缺失是指染色体片段的丢失，从而引起片段上多个基因也随之丢失；而基因突变中的缺失是指基因中少数碱基对的丢失，从而引起基因结构的改变。换言之，前者的发生将导致整个基因的丢失，基因数量减少；后者的发生将变成其等位基因，且基因数量不变。(2)染色体结构变异中的易位发生在非同源染色体之间，基因在染色体上的排列顺序发生改变；而基因重组的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，基因的数目和排列顺序没有改变。(3)基因突变、基因重组和染色体结构变异都能导致dna分子结构的改变，但能改变基因的“质”的仅是基因突变。题型一基因重组1下列有关基因重组的说法，正确的是()a基因重组可以产生多对等位基因b发生在生物体内的基因重组都能遗传给后代c基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型d基因重组会改变基因中的遗传信息答案c解析基因重组属于基因的重新组合，不会改变基因内部的碱基序列，不可能产生新的基因，基因中的遗传信息也不会改变。生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子，所以不一定能够传递给后代。基因重组能产生新基因型的配子，不同的配子形成合子的表现型可能与原有个体的表现型相同。2如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能够体现基因重组的是()a b c d答案b解析图表示四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了染色体片段的交换，能够实现基因重组；图表示染色体结构变异中的染色体易位；图表示有丝分裂后期，着丝粒分裂导致两套相同的染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组；图表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。方法技巧“三看法”判断基因突变与基因重组(1)一看亲子代基因型如果亲代基因型为bb或bb，则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为bb，则引起姐妹染色单体b与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)二看细胞分裂方式如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。(3)三看细胞分裂图如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两个基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。题型二基因突变3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bx射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体畸变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的变异答案a解析a项错，白花植株的出现是由于x射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存；b项对，x射线可引起基因突变和染色体畸变；c项对，应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变；d项对，白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传的变异，否则为不可遗传变异。4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。下表显示了与酶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()比较指标酶y活性/酶x活性100%50%10%150%酶y氨基酸数目/酶x氨基酸数目11小于1大于1a.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50%c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了trna的种类增多答案c解析基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化，a错误；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶y与酶x的氨基酸数目相同，所以肽键数不变，b错误；状况氨基酸数目减少，最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前，c正确；基因突变不会导致trna种类改变，d错误。归纳提升1基因突变类问题的解题方法(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增加或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mrna的碱基序列判断，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。2两种变异类型的判断(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断方法注：体细胞中也有可遗传的变异，但不能遗传给后代。(2)显性突变和隐性突变的判定类型判定方法a选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。b让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。题型三染色体组、染色体畸变的类型5如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是()a图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组b如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体c如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体d图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体答案c解析图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b有同源染色体，含有3个染色体组；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。6下列关于染色体畸变的叙述，正确的是()a染色体增加某一片段可提高基因表达水平，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d通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型答案d解析染色体增加某一片段引起的变异不一定是有利的。若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力。染色体易位不改变基因数量，但会对个体性状产生影响，且大多数染色体结构变异对生物体是不利的。不同物种可以通过杂交获得不育的子一代，然后经秋水仙素诱导得到可育的多倍体，从而培育出生物新品种。方法技巧1染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含有几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含有几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。2“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体先看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若待判定个体是由配子发育而成的，不论含有几个染色体组都是单倍体，单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞属于配子，但不是单倍体。若待判定个体是由受精卵发育而成的，再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组的是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体。考点二生物变异在生产上的应用1杂交育种(1)含义：有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种的方法。一般可以通过杂交、选择、纯合化等手段培养出新品种。(2)育种原理：基因重组。(3)方法：杂交自交选种自交。2诱变育种(1)含义：利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。(2)育种原理：基因突变和染色体畸变。(3)方法：辐射诱变、化学诱变。(4)特点：诱发突变可明显提高基因的突变率和染色体的畸变率，即可提高突变频率。能在较短时间内有效改良生物品种的某些性状。改良作物品质，增强抗逆性。3单倍体育种(1)含义：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。(2)原理：染色体数目变异。(3)优点(4)单倍体育种程序常规方法获得杂种f1f1花药离体培养形成愈伤组织，并诱导其分化成幼苗用秋水仙素处理幼苗，获得可育的纯合植株。4多倍体育种(1)方法：用秋水仙素处理萌发的种子、幼苗等，使染色体加倍。(2)诱导剂作用机理：抑制细胞分裂时纺锤体的形成，因此染色体虽已复制，但不能分离，最终导致染色体数目加倍。(3)实例：三倍体无籽西瓜的培育5转基因技术(1)含义：指利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。(2)原理：基因重组。(3)过程用人工方法将目的基因导入受体细胞目的基因整合到受体细胞的染色体上目的基因在受体细胞内得以表达，并能稳定遗传。(4)特点：定向改变生物性状。思考诊断1生物育种原理、方法、实例(连线)2如图甲、乙表示水稻两个品种，a、a和b、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，请思考：(1)图中哪种途径为单倍体育种？(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？(3)、的育种原理分别是什么？(4)图中最简便及最难以达到育种目的的育种途径分别是哪种？提示(1)图中过程表示单倍体育种。(2)图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子，处需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)的育种原理为基因突变，的育种原理为染色体畸变。(4)图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目的的途径为诱变育种。2育种的类型、原理及优缺点比较名称原理优点缺点杂交育种基因重组使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”育种时间长局限于同一种或亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，需处理大量实验材料(有很大盲目性)单倍体育种染色体数目变异明显缩短育种年限，子代一般为纯合子，加速育种进程技术复杂且需与杂交育种配合多倍体育种染色体数目变异操作简单，能较快获得所需品种所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物基因工程育种基因重组能定向地改变生物的遗传性状；目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多2育种的一般操作步骤(1)杂交育种培育显性纯合子品种植物：选取双亲(p)杂交( )f1f2选出表现型符合要求的个体f3选出稳定遗传的个体推广种植。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得f1f1雌雄个体交配获得f2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的f2个体。培育隐性纯合子品种选取双亲(p)杂交( )f1f2选出表现型符合要求的个体种植推广。培育杂合子品种在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。其特点是利用杂种优势，品种高产、抗性强，但种子只能种一年。培育基本步骤如下：选取符合要求的纯种双亲(p)杂交( )f1(即为所需品种)。(2)单倍体育种的基本步骤实例：用高秆抗病(ddtt)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程，见下图：(3)多倍体育种正在萌发的种子或幼苗抑制纺锤体形成着丝粒分裂后的子染色体不分离细胞中染色体数目加倍多倍体植物。实例：无籽西瓜的培育。题型一杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种1(2016浙江省协作校联考)下列有关生物育种的叙述，正确的是()a花药离体培养获得的植株体细胞中不存在同源染色体b转基因育种能引起基因定向突变c三倍体西瓜无种子，所以无籽性状属于不可遗传的变异d诱变育种可提高基因的突变频率和染色体畸变率答案d解析经花药离体培养的植株是单倍体，而单倍体的体细胞可能只有1个染色体组，也可能有多个染色体组，故其体细胞可能存在同源染色体；转基因育种的原理是基因重组，并没有引起基因突变；三倍体西瓜发生了染色体数目变异，可通过无性繁殖的方式将无籽性状遗传给后代，其产生过程发生了可遗传变异。2(2016台州期末测试)下列有关生物变异在育种上的应用，正确的是()a单倍体育种得到的新品种一定是单倍体b多倍体育种得到的新品种一定是纯合子c利用射线处理得到的染色体易位的家蚕新品种一定属于诱变育种d农作物产生的变异一定可以为培育新品种提供原材料答案c解析单倍体育种最终获得的是可育纯合子，利用了单倍体作为中间环节进行育种；多倍体育种获得的新品种是多倍体，但其不一定是纯合子；利用射线处理诱发家蚕染色体畸变(易位)，这属于诱变育种；农作物产生的变异可能是不遗传变异，不遗传变异不能为培育新品种提供原材料。题型二转基因技术的原理及其安全性(加试)3现有小麦种子资源包括：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利用、品种间杂交筛选获得ab对品种进行染色体加倍处理筛选获得bcc的培育不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答案d解析欲获得a，应利用和品种间杂交，a错误；欲获得b应对进行诱变育种，b错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，c错误；基因工程可定向改变生物性状，用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c，d正确。4下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()a种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 b转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 c种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 d转基因植物的目的基因可能转入根际微生物答案b解析种植转基因作物以防止对传统作物产生基因污染，所以应与传统农业种植区隔离，a正确；动物取食转基因作物后，要经过消化吸收才进入身体，目的基因不可能直接进入动物细胞，b错误；转基因植物可能与野生植物发生杂交而出现基因交流，影响野生植物的遗传多样性，c正确；目的基因被根际微生物摄入细胞内后，可能进入这些微生物中，d正确。题型三杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用5下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株挑取200个单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选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bx射线处理既可以引起基因突变又可能导致染色体畸变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答案d解析x射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变，又能造成染色体片段损伤导致染色体畸变。图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程，通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求，故不一定能直接用于生产。诱变可提高基因的突变率，但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高。6利用基因型为aabb与aabb的水稻作为亲本培育基因型为aabb的新品种，有关叙述不正确的是()a利用f1的花药进行离体培养可获得该新品种b操作最简便的是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种c诱变育种不能定向获得该新品种d若通过多倍体育种获得aaaabbbb个体，和该新品种存在生殖隔离答案a解析利用f1的花药进行离体培养得到的是单倍体，还需经过秋水仙素诱导加倍后才能获得该新品种，a项错误。杂交育种是最简便的操作方法；单倍体育种得到的都是纯合子，能明显缩短育种年限，b项正确。由于基因突变是不定向的，所以诱变育种不能定向获得该新品种，c项正确。通过多倍体育种获得的aaaabbbb个体与aabb的新品种是两个不同的物种，所以它们之间存在生殖隔离，d项正确。题型四生物变异在生产上的应用(加试)7野生猕猴桃是一种多年生植株上所结的富含维生素c的二倍体(2n58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无籽新品种的过程，下列分析正确的是()a该培育过程中不可使用花药离体培养b过程必须使用秋水仙素，图中aaaa可产生aa、aa、aa三种类型的配子，比例为121c的亲本不是同一物种d过程得到的个体是四倍体答案c解析培育三倍体aaa可用aa与aaaa进行体细胞杂交获得六倍体，再利用花药离体培养获得aaa个体，a错误；过程为诱导染色体加倍，除用秋水仙素处理外，也可进行低温处理，aaaa个体产生配子应为aaaaaa141，b错误；的亲本是aa和aaaa，两者杂交的子代不可育，故的亲本不是同一物种，c正确；是将外源基因导入三倍体中，获得aaab还是三倍体，d错误。8下图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为ddrr，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：(1)图中植株a培育的方法是_，将亲本杂交的目的是_，自交的目的是_。(2)植株b的培育运用的原理是_。(3)植株c需要染色体加倍的原因是_，诱导染色体加倍的最常用的方法是_。(4)植株e培育方法的原理是_，该育种方法和基因工程育种一样，都可以_。答案(1)杂交育种将位于两个亲本中的矮秆基因和抗锈病基因集中到f1上通过基因重组使f2中出现矮秆抗锈病植株(2)基因突变(3)植株c中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)利用秋水仙素处理幼苗c(4)染色体数目变异克服远缘杂交不亲和的障碍解析(1)植株a的培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关的基因集中到f1上，但f1并未表现出所需性状，自交的目的就是使f1发生基因重组，在f2中出现所需性状(矮秆抗锈病)植株。(2)植株b的培育方法是诱变育种，其原理是基因突变。(3)植株c是单倍体，由于细胞中只有一个染色体组，所以不能正常进行减数分裂，个体不可育，为了使单倍体获得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4)从题图中可以看出，植株e的培育方法是利用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都可以克服远缘杂交不亲和的障碍。归纳提升育种方式的选择(1)根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种多倍体育种。提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状诱变育种。若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。(2)根据育种流程图来辨别育种方式杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，一般形成纯合子。多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。做模拟练预测1关于等位基因b和b发生突变的叙述，错误的是()a等位基因b和b都可以突变成为不同的等位基因bx射线的照射不会影响基因b和基因b的突变率c基因b中的碱基对gc被碱基对at替换可导致基因突变d在基因b的atgcc序列中插入碱基c可导致基因b的突变答案b解析根据基因突变的多方向性，突变可以产生多种等位基因，a正确；x射线属于物理诱变因素，可以提高基因突变率，b错误；基因突变包括碱基对的替换、增加、缺失三种情况，c选项属于替换，d选项属于增加，c、d正确。2下列图示过程存在基因重组的是()答案a解析a图所示的aabb在进行减数分裂产生配子的过程中，会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，因此符合要求。b图表示的是雌雄配子的随机结合，不存在基因重组。c图表示减数第二次分裂的后期，该时期不存在基因重组。d图中只有一对等位基因，不会发生基因重组。3如图表示的是培育三倍体无籽西瓜的两种方法，若甲、乙两图中二倍体西瓜植株的基因型均为aa，下列说法正确的是()a按照染色体组数目划分，乙图中会出现4种染色体组数目不同的细胞b乙图中获得的三倍体西瓜植株中有两种基因型c甲图a过程常用的试剂是秋水仙素d甲图中获得的三倍体西瓜中aaa个体占1/2答案d解析乙图中二倍体植株正常体细胞中有2个染色体组，处于有丝分裂后期的体细胞中有4个染色体组，二倍体植株产生的配子中有1个染色体组。四倍体植株内处于有丝分裂后期的体细胞中含8个染色体组。三倍体植株正常体细胞中含3个染色体组，而处于有丝分裂后期的细胞中含6个染色体组。故按照染色体组数目划分共有6种细胞。乙图中四倍体植株的基因型为aaaa，产生的配子有三种：aa、aa、aa，二倍体植株的基因型为aa，产生的配子有a、a两种，故产生的三倍体西瓜植株的基因型有aaa、aaa、aaa、aaa四种。甲图a过程为植物体细胞杂交过程，常用的试剂是聚乙二醇。由于二倍体植株的基因型为aa，其产生的花粉有a和a两种，并且各占1/2，因此甲图中获得三倍体西瓜植株的基因型有两种：aaa、aaa，数目各占1/2。4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d解析a项，根据题干信息可知，甲、乙是两种果蝇，甲、乙杂交产生的f1虽然含有2个染色体组，但是因为来自甲、乙中的1号染色体不能正常联会配对，所以f1不能进行正常的减数分裂。b项，根据题图，甲中1号染色体发生倒位形成了乙中的1号染色体。c项，染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序。d项，可遗传的变异如基因突变、基因重组和染色体畸变都能为生物进化提供原材料。5(2016金华十校联考)下列有关各种育种方法的叙述，正确的是()a单倍体育种得到的植株小而弱且高度不育b通过秋水仙素处理萌发的种子可获得三倍体c杂交育种的原理是非等位基因的自由组合d诱变育种能在较短时间内有效改良生物性状答案d解析单倍体育种获得的一般是可育纯合子；利用秋水仙素处理萌发的种子可使染色体数目加倍，如二倍体变四倍体，三倍体变六倍体，但不能通过此方式获得三倍体；杂交育种的原理是基因重组，是由于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。课时训练一、选择题学考必做演练1(2015浙江1月学业水平测试)基因a可突变为基因al、a2、a3，这说明基因突变具有()a稀有性 b可逆性c多方向性 d有害性答案c解析基因a可突变为基因a1、a2、a3，表现了基因突变具有多方向性。2(2016江山实验中学高二质检)以下关于生物变异的叙述，正确的是()a原核生物可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体畸变b基因碱基序列发生改变不一定导致性状改变c基因型为aa的生物自交，因基因重组导致子代出现新性状d基因重组为生物变异的根本来源答案b解析原核生物没有染色体，其可遗传的变异来源有基因突变、基因重组(如肺炎双球菌转化实验)，a错误；基因碱基序列发生改变不一定导致性状改变，如隐性突变等，b正确；基因型为aa的个体，只含有一对等位基因，不能发生基因重组，c错误；基因突变是生物变异的根本来源，d错误。3(2015富阳场口中学高二期末)下列有关单倍体的叙述中错误的是()a单倍体生物都不能产生正常配子b含两个染色体组的个体可能是单倍体c体细胞中只含一个染色体组的个体一定是单倍体d未受精的卵细胞发育成的个体一定是单倍体答案a解析具有多个染色体组的单倍体可以产生正常配子，如有四个染色体组的单倍体，a错误；未受精的卵细胞发育成的个体为单倍体，可能含有两个染色体组，b、d正确；含有一个染色体组的个体一定是单倍体，c正确。4(2015浙江9月选考测试)某种染色体结构变异的示意图如下，图中字母表示不同的染色体片段。该变异类型为()a缺失 b易位c重复 d倒位答案b解析分析图示，发生了非同源染色体片段的互换，因此该变异为染色体结构变异中的易位。5(2016宁波效实中学高二期中)母猪有较高的生育能力，一胎能生育十几只幼仔，这些个体之间会有一定程度上的表现型差异，这也印证了“一母生九子、连母十个样”。产生这种现象的原因是()a染色体结构变异b基因重组c基因突变d染色体数目变异答案b解析基因重组为生物变异提供了丰富的来源。6用人工诱变的方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：ccgctaacgccgcgaacg，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸gau、gac；丙氨酸gca、gcu、gcc、gcg)()a基因突变，性状改变b基因突变，性状没有改变c染色体结构改变，性状没有改变d染色体数目改变，性状改变答案a解析由题意可知，基因模板链中cta转变成cga，mrna中相应的密码子由gau转变成gcu，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，所以不会导致染色体结构和数目的变化。7(2015浙江9月选考测试)下列关于育种的叙述，错误的是()a诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率b花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一c杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中d多倍体育种常用秋水仙素促进着丝粒分裂使染色体数目加倍答案d解析诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率，a正确；单倍体育种过程中需借助花药离体培养技术，b正确；杂交育种的优点是操作简便，能够使位于不同个体中的优良性状集合于同一个新品种中，c正确；秋水仙素的作用原理是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，进而促进染色体数目加倍，d错误。8(2016温州十校联考)下列实践活动包含转基因技术的是()a水稻f1花药经离体培养和秋水仙素处理，获得基因型纯合新品种 b抗虫小麦与矮秆小麦杂交，获得抗虫矮秆小麦c将含抗病基因的重组dna导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株d用射线照射大豆，获得种子性状发生变异的大豆答案c解析水稻f1花药经离体培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种，这采用了单倍体育种的方法，a错误；抗虫小麦与矮秆小麦杂交，获得抗虫矮秆小麦，这采用了杂交育种的方法，b错误；将含抗病基因的重组dna导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株，这采用了基因工程技术，c正确；用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆，这采用了诱变育种的方法，d错误。9某果蝇中，与正常酶1比较，失去活性的酶1氨基酸序列有两个突变位点，如图所示。下列有关说法错误的是()a失活酶1的产生是控制酶1合成的基因发生基因突变的结果b处是发生碱基对的替换导致的c处是发生碱基对的缺失导致的d若失活酶1的相对分子质量明显小于正常酶1，则其原因可能是蛋白质的合成提前终止了答案c解析分析图示可知，11的位置氨基酸t变成了n，其前后的氨基酸序列没有变化，可推知处发生了碱基对的替换，对应的mrna上改变1个遗传密码，b项正确；28位置以后的氨基酸序列发生了改变，相应mrna分子上突变位点以后的遗传密码均改变了，这是由相应的基因中碱基对发生了增加或缺失引起的，c项错误。选考加试冲关10(2016金丽衢十二校联考)某红眼(a)、正常刚毛(b)和灰体色(d)的正常果蝇经过人工诱变产生基因突变，下图表示该突变个体的x染色体和常染色体及其上的相关基因。下列叙述错误的是()a人工诱变常用的物理方法有x射线、紫外线辐射等b由图可知控制果蝇的眼色、体色及刚毛类型的三对等位基因，在减数分裂过程中都遵循基因的自由组合定律c基因型为ddxaxa和ddxay的雌雄果蝇杂交，f1果蝇的基因型及其比例是ddxaxaddxay11d若只研究眼色，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，f1雌雄果蝇的表现型及其比例是红眼雌性白眼雄性11答案b解析图中显示基因a、b均位于x染色体上，不遵循自由组合定律。11a、a和b、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是()aa和a、b和b的遗传均符合基因的分离定律b可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象c染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组d同源染色体上非姐妹染色单体之间发生染色体片段的交换后可能产生4种配子答案c解析a和a、b和b位于一对同源染色体上，两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律；来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体畸变；染色体结构的