增分微专题❶　生物变异类型判断相关的实验探究及育种

增分微专题❶生物变异类型判断相关的实验探究及育种01.真题示例02.专题强化练25内容索引01.真题示例例1（2025·北京卷）链霉菌A能产生一种抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M＋株），以应用于农业生产。(1)紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的

，诱发基因突变。碱基序列(或脱氧核苷酸序列)解析：紫外线和亚硝酸均通过改变

DNA的碱基序列(或脱氧核苷酸序列)，诱发基因突变。因为基因突变是指

DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而这些处理会影响

DNA的碱基组成和排列顺序。(2)因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的

性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得M＋株，需进行筛选。随机性、不定向解析：因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低；又因基因突变的随机性、不定向性，M＋株在全部突变体中的占比低。要获得

M＋株，需进行筛选。基因突变具有不定向性，即一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因，所以即使发生了基因突变，也不一定是我们想要的

M＋株。(3)链霉菌A主要进行孢子繁殖。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。由图可知，粗提液对野生型孢子萌发有

作用。抑制解析：由题图可知，随着培养基中粗提液浓度的升高，野生型孢子萌发率下降，所以粗提液对野生型孢子萌发有抑制作用。(4)随后研究者进行筛选实验。诱变处理后，将适量孢子悬液涂布在含有不同浓度粗提液的筛选平板上，每个浓度的筛选平板设若干个重复，28℃培养7天。从每个浓度的筛选平板上挑取100个单菌落，再次分别培养后逐一测定M产量，统计结果如下表。组别ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ筛选平板中粗提液浓度/(mL/100mL)258101215所取菌落中M＋株占比/%0132565203①用图中信息，解释表中Ⅳ组M＋株占比明显高于Ⅲ组的原因：

。②表中Ⅲ组和Ⅴ组中M＋株占比接近，但在筛选平板上形成的菌落有差异。下列叙述正确的有

。A．Ⅲ组中有野生型菌落，而Ⅴ组中没有野生型菌落B．Ⅴ组中有M产量未提高的突变体菌落，而Ⅲ组中没有C．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的突变体在Ⅴ组中被抑制D．与Ⅲ组相比，诱变处理后的孢子悬液中更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制综上所述，用

粗提液筛选是获得M＋株的有效方法。Ⅳ组粗提液浓度高于Ⅲ组，更多的野生型孢子萌发受抑制，M＋株相对更容易存活AD10mL/100mL解析：①Ⅳ组粗提液浓度高于Ⅲ组，结合前面得出的粗提液对孢子萌发有抑制作用，且M＋株可能对粗提液有更强的耐受性，所以在较高浓度的粗提液下，更多的野生型孢子萌发受抑制，而M＋株相对更容易存活，导致Ⅳ组M＋株占比明显高于

Ⅲ组。②Ⅲ组粗提液浓度较低，对野生型孢子抑制作用较弱，筛选平板上有野生型菌落，据题表可知，Ⅴ组粗提液浓度较高，对野生型孢子抑制作用较强，筛选平板上没有野生型菌落，A正确。Ⅲ组和Ⅴ组中都可能有

M产量未提高的突变体菌落，B错误。Ⅳ、Ⅴ组粗提液浓度较高，筛选平板上的菌落可能均为突变体，但Ⅵ组M＋株显著少于Ⅳ组，说明诱变处理后的孢子悬液中更多的M＋株在Ⅴ组中被抑制，使得Ⅲ组和Ⅴ组中M＋株占比接近，而不是更多的突变体被抑制，C错误，D正确。据题表可知，用10mL/100mL粗提液筛选是获得M＋株的有效方法。[题后拓展]一、基因突变类型的实验探究1.显性突变与隐性突变的判断(1)突变类型(2)判定方法2.一对基因突变和两对基因突变的判断(1)两种突变来自一对基因突变（隐性突变）(2)两种突变来自两对基因突变（隐性突变）二、“观察法”判断基因突变和染色体变异判断依据光学显微镜下能观察到的是染色体变异，基因突变不能观察到具体操作制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到分裂中期的细胞进行染色体结构与数目的比较，可以判断是否发生了某些染色体变异例2（2025·全国卷）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是(

)A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体答案：B解析：三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确；单倍体育种需通过花粉(生殖细胞)离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误；航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确；杂交育种通过基因重组产生新性状的个体，D正确。[题后拓展]常见育种方式的原理、特点及目标1.育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理(2)单倍体育种与杂交育种的关系(3)多倍体育种的原理分析2.准确选取育种方案(1)关注“三最”定方向最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便最快侧重于育种时间，单倍体育种可明显缩短育种年限最准确侧重于目标精准度，基因工程育种可“定向”改变生物性状(2)依据目标选方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种（明显缩短育种年限）杂交育种（耗时较长，但简便易行）对原品系实施“定向”改变基因工程及植物细胞工程（植物体细胞杂交）育种让原品系产生新性状（无中生有）诱变育种（可提高突变率，获得理想性状）使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种[反馈即练]（2024·安徽卷）甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株合理的是(

)A．①②

B．①③C．②④

D．③④答案：C解析：①甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)，两者杂交，再让其不断自交，每代均选取抗稻瘟病植株，则得到的子代为抗稻瘟病植株，但不能保留甲的所有优良性状，①错误；②将甲与乙杂交，F1与甲回交，F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻，但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，②正确；③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体，从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物，为所需新品种，只选取抗稻瘟病植株，不能保留甲的所有优良性状，③错误；④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，向甲转入抗稻瘟病基因，则抗稻瘟病性状相当于杂合，对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，可获得所需新品种，④正确。综上所述，②④正确，即C正确，A、B、D错误。02.专题强化练251.(2025·广东广州一模)慢性粒细胞白血病是造血干细胞癌变导致的一种癌症，该病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致，如图所示，融合后的22号染色体上会形成一个新的融合基因BCR-ABL基因(简称BA基因)，融合基因表达的蛋白质能增强酪氨酸蛋白激酶的活性，使细胞恶性增殖。下列相关叙述中，正确的是(

)A．光学显微镜下可观察到图示变异及BCR-ABL融合基因的位置B．融合基因BCR-ABL通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状C．图示基因融合后，细胞中基因的排列顺序改变但基因的总数目不发生改变D．慢性粒细胞白血病属于人类遗传病且可以遗传给后代答案：B解析：图示变异是染色体变异，所以可以在光学显微镜下观察到，而BCR-ABL融合基因的位置不能观察到，A错误；由题干信息可知，融合基因BCR-ABL表达的蛋白质能增强酪氨酸蛋白激酶的活性，使细胞恶性增殖，所以融合基因BCR-ABL可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状，B正确；图示BCR基因与ABL基因融合后形成新的基因(BA基因)，因此基因的总数目会减少，基因的排列顺序也发生改变，C错误；该染色体变异发生在造血干细胞中，该病不能遗传给后代，D错误。2.(2025·宁夏银川一模)油菜属十字花科芸薹属草本植物，其中甘蓝型油菜是种植最为广泛的油菜类型，该物种为异源四倍体(AACC，体细胞染色体数是38)，是由白菜(AA，体细胞染色体数是20)和甘蓝(CC，体细胞染色体数是18)杂交后再经过自然加倍形成的。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。下列叙述正确的是(

)A．油菜和萝卜之间可以杂交产生F1，体细胞染色体数为偶数，所以F1可育B．油菜AACC通过减数分裂可以产生AA、AC和CC三种配子C．用BC1与亲本油菜杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为38～47条D．选择某染色体数为39且抗线虫病的BC2植株自交，其后代中抗线虫病∶不抗线虫病＝1∶3答案：C解析：油菜和萝卜之间可以杂交，产生的F1中(ACR)含有三个染色体组，没有同源染色体，减数分裂染色体配对紊乱，不可育，A错误。油菜是由白菜(AA，体细胞染色体数是20)和甘蓝(CC，体细胞染色体数是18)杂交后再经过自然加倍形成的，A和A染色体组中的染色体相互配对并分离，C和C染色体组中的染色体相互配对并分离，因此油菜AACC只可以产生AC一种配子，B错误。由题图可知，异源多倍体的基因型为AACCRR，含有56条染色体，可以形成基因型为ACR的配子，含有28条染色体；油菜的基因型为AACC，含有38条染色体，可以形成基因型为AC的配子，含有19条染色体。两种配子结合后，可以形成基因型为AACCR的BC1，含有47条染色体，由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组，由萝卜基因型为RR，2n＝18，得R代表的一个染色体组含有9条染色体，同理A和C代表的染色体组中染色体数之和为19，故基因型为AACCR的BC1在形成配子时，R代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中，故配子中含有的染色体数目最少为19条，最多为28条；与亲本油菜形成的含有19条染色体的AC配子结合后，得到的BC2植株中的染色体数目为38～47条。C正确。选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交(染色体组成为AACCX，即有38条染色体来源于油菜，1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因)自交，正常情况下后代染色体组成及比例为AACCXX∶AACCX∶AACC＝1∶2∶1，故子代表型及比例为抗线虫病∶不抗线虫病＝3∶1，D错误。3.(2025·内蒙古阿拉善盟一模)(不定项)下图是利用野生柑橘种子(基因型为BB)为材料培育无子柑橘新品种(bbb)的过程。

答案：ABD

③Bb→BBbb，这是诱导染色体数目加倍的结果，可通过使用秋水仙素来实现；④bb→bbbb，是诱导染色体数目加倍的结果，可通过使用秋水仙素来实现；⑤BBbb→bbbb，bbbb可为BBbb自交的后代，也可通过单倍体育种(需使用秋水仙素)的操作来实现。C正确。由于bb和bbbb杂交的后代为bbb，bbb为三倍体，形成配子时联会紊乱，即bbb高度不育，故bb和bbbb之间存在生殖隔离，属于不同的物种，D错误。4.(2025·河北沧州一模)(不定项)单倍体技术被称为育种技术的“黑马”，它能极大缩短育种周期，提高育种效率。下图为诱导产生大麦(2n＝14，开两性花)双单倍体的三条不同途径。种间杂交时，多棱大麦(母本)与球茎大麦(父本)杂交形成的受精卵中来自球茎大麦的染色体会逐渐消失。下列叙述错误的是(

)A．多棱大麦和球茎大麦存在生殖隔离是因为两物种的配子无法相互识别B．只考虑染色体组成，大麦经孤雌生殖途径产生的单倍体有214种C．花粉处理法得到的大麦双单倍体与母本植株性状表现完全相同D．三种途径得到的大麦双单倍体植株均是纯合子，能稳定遗传答案：ABC解析：由题干“多棱大麦(母本)与球茎大麦(父本)杂交形成的受精卵中来自球茎大麦的染色体会逐渐消失”可知，多棱大麦和球茎大麦是可以受精的，是可以相互识别的，A错误；单倍体是指由配子直接发育而来的个体，大麦有7对同源染色体，能产生27种配子，故只考虑染色体组成，大麦经孤雌生殖途径产生的单倍体有27种，B错误；花粉即配子，大麦可以产生多种配子，其表型不一定与母本相同，C错误；三种途径都需要秋水仙素处理，得到的都是纯合子，可以稳定遗传，D正确。5.(12分)(2025·山西一模)谷子(古为粟，其籽实去壳后称为小米)是起源于中国的一种古老作物，也是新时期功能基因研究模式作物。为解决谷子的倒伏问题，科研人员创制和选育了多种突变体矮秆种质，其中包括延4直和T25。豫谷1号是野生型高秆品系，相关杂交实验如下。请回答下列问题：(1)突变体延4直属于____________(填“显性突变”或“隐性突变”)；突变体T25的矮秆表型是由____________(填“显性”或“隐性”)单基因控制，判断依据是________________________________________。隐性突变隐性

解析：根据题意可知，延4直和T25为矮秆品系，豫谷1号是野生型高秆品系，二者分别与豫谷1号杂交，F1均表现为高秆，F2两种表型比例接近3∶1，可知延4直和T25两个矮秆品系均为隐性单基因控制的矮秆性状。(2)已知突变体延4直和T25均为纯合体，且只要存在一对矮秆基因即可表现为矮秆表型。欲确定延4直和T25的两个矮秆基因，是否是等位基因，若是非等位基因，是否分别位于两对同源染色体上。请设计杂交实验进行确定，写出实验思路并预期实验结果和结论。①实验思路：_______________________________。延4直和T25作为亲本进行杂交得F1，F1自交得