专题五 变异、育种和进化考纲点击知识内容要求1.基因重组Ⅰ2.基因突变的特征和原因Ⅱ3.染色体结构变异和数目变异Ⅰ4.生物变异在育种上的应用Ⅱ5.生物的多样性、统一性和进化Ⅰ6.生物进化理论的主要内容Ⅱ考场传真1．（2012·广东理综，6）科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是（ ）A．还可能发生变异B．表现型仍受环境的影响C．增加了酵母菌的遗传多样性D．改变了酵母菌的进化方向2．（2012·江苏，14）某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见下图）。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是（ ）A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换3．（2012·江苏，5）下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）A．生物的种间竞争是一种选择过程B．化石是研究生物进化的重要依据C．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D．突变的可遗传性阻碍生物进化4．（2012·浙江理综，32）玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆，选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：（1）对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常________，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有________的特点，该变异类型属于________。（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是________。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成________获得再生植株。（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生________种配子。（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。-13-\n5．（2012·江苏，28）科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经____________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。（2）杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成______个四分体，体细胞中含有______条染色体。（3）杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体__________。（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为____________。考向分析1．这一专题内容在2012年的浙江省高考中进行了考查。在三类可遗传的变异中，基因突变是重点内容，如果单独命题，碱基对的增添、缺失、替换对密码子、多肽链的影响是高频考点。在其他省市命题中仍处于较重要的地位，需引起重视与借鉴。2．基因重组一般不单独考查，多和减数分裂密切联系，考查在减数分裂的过程中的自由组合与交叉互换；也有可能与单倍体育种、多倍体育种综合命题。3．染色体畸变包括染色体结构变异和染色体数目变异。单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体数目的变异，须重点掌握。染色体畸变多和减数分裂密切联系，在减数分裂的过程中，染色体分配异常就会发生数目的变异。4．基因重组、基因突变、染色体畸变与育种是紧密联系的，考查三种可遗传的变异不一定考查育种，但考查育种必涉及可遗传的变异。通过进一步分析2012年浙江高考题看出，若考查育种，命题形式一般是非选择题，涉及知识点多，分值较高，在复习中应予以重视。5．生物进化主要考查生物进化理论，围绕生物进化理论的内容命题。知识网络-13-\n热点例析热点一 三种可遗传变异的比较【例1】（2012·海南高考，24）玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2-13-\n有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯性非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是（ ）A．发生了染色体易位B．染色体组数目整倍增加C．基因中碱基对发生了替换D．基因中碱基对发生了增减解析：具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对（或更多对）非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。答案：A拓展提升三种可遗传变异中的相关问题（1）关于“互换”问题同源染色体的非姐妹染色单体间的互换属于基因重组；非同源染色体间的互换属于染色体畸变中的易位。（2）关于“缺失”问题DNA分子中碱基的缺失属于基因突变；DNA分子中基因的缺失属于染色体畸变中的缺失。（3）关于“变异水平”问题基因突变和基因重组属分子水平上的变化，光镜下观察不到；染色体畸变属染色体水平上的变化，无论结构变异还是数目变异都可在光镜下检出。（4）关于“不同生物可遗传变异的类型”问题病毒的可遗传变异类型只有基因突变，原核生物因无染色体而不存在染色体畸变，真核生物三种变异类型都有。（5）“可遗传”不等于“可育”：如三倍体西瓜、骡子、单倍体等都表现“不育”，但它们都属于可遗传变异，因为遗传物质已经改变。切不可认为基因突变在生殖细胞发生就是可遗传变异，在体细胞发生就是不可遗传变异。触类旁通1（2012·浙江宁波期末）只发生在减数分裂而不发生在有丝分裂过程中的变异是（ ）A．DNA复制时发生碱基对的缺失、增加或替换B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．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．着丝粒分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异热点二 几种育种方法的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因工程育种方法①选育纯种：杂交―→自交―→选优―→自交②选育杂种：杂交―→杂交种射线、激光、化学药品处理生物秋水仙素（或低温）处理萌发的种子或幼苗花药离体培养后再用秋水仙素（或低温）处理幼苗将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中原理基因重组基因突变染色体畸变染色体畸变基因重组实质产生新的基因组合获得新基因染色体数目加倍若为二倍体植物，得到的全为纯合子，自交后代不发生性状分离使“外源基因”得以表达，产生新的基因型优点操作简单，目的性强，可将不同品种的优良性状集中到同一个体上提高变异频率，大幅度改良某些性状，后代变异性状较快稳定器官大，营养物质含量高缩短育种年限打破物种界限，定向改造生物的遗传性状-13-\n缺点育种年限长，难以打破生殖隔离处理材料较多，突变后有利个体少发育延迟，结实率较低，在动物中难以开展方法复杂，成活率较低，需与杂交育种配合有可能引发生态危机育种程序甲品种×乙品种↓F1 ↓F2性状稳定遗传的新品种生物多种变异新品种正常幼苗染色体加倍新品种取相关植株花粉单倍体幼苗若干植株新品种DNA分子受体细胞转基因生物举例高秆抗病小麦和矮秆易感病小麦杂交产生矮秆抗病品种高产青霉素菌株的育成三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦用单倍体育种法选育矮秆抗病品种转基因抗虫棉【例2】粮食问题是当今举世瞩目的问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。下列有关分析，不正确的是（ ）A．若要在较短时间内获得图示新品种小麦，可选图中E→F→G的育种方法B．H→I、J→K都必须用到与G过程相同的技术操作C．C→D和H→I过程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍D．图中的遗传育种途径，A→B所表示的方法具有典型的不定向性解析：图中A→B为诱变育种，C→D为基因工程育种，E→F→G为单倍体育种，H→I为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。要尽快获得矮秆抗病类型新品种，应该采用单倍体育种的方式，即图中的E→F→G的育种方法，A正确。G过程用到秋水仙素诱导染色体加倍，H→I过程融合后的细胞有同源染色体，不需要再用秋水仙素诱导染色体加倍，B错误。基因工程育种和植物体细胞杂交都能克服远缘杂交不亲和的障碍，C正确。诱变育种、杂交育种都是不定向的过程，D正确。答案：B方法归纳1.育种的根本目的是培育具有优良性状（抗逆性好、生命力强、产量高、品质优良）的新品种，以便更好地为人类服务。（1）若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。（2）检测植物是纯合子或杂合子的最简便的方法是自交。（3）若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。（4）若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。（5）若要培育具有原先没有的性状的品种，可用诱变育种。（6）若实验植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。-13-\n2．动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交以确定是否为所需的纯合子。触类旁通2（2012·江苏南通期末）研究人员培养牡蛎时，将牡蛎投放到培养网箱，然后置于含适量培养水的培养池中，每天投喂3次饵料，并定时全量换水。研究表明，中国二倍体牡蛎、美国四倍体牡蛎每年繁育后均会迅速“消瘦”，且口味下降。研究人员利用中国二倍体牡蛎培育不育的新品种A，过程如下图所示。请据图分析回答下列问题。（1）在培育牡蛎新品种A时，需用6DMAP（6二甲氨基喋呤）处理受精后的次级卵母细胞，以抑制次级卵母细胞排放第二极体。牡蛎新品种A不育的原因是________________________________________________。（2）请再写出一种获得不育牡蛎新品种B的方法：__________________________。（3）假设你获得了牡蛎新品种B。若要通过实验探究牡蛎新品种A、新品种B在个体大小和存活率等方面与中国二倍体牡蛎相比是否具有优势，请写出相关步骤。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。热点三 生物的进化1．达尔文进化理论图解2．生物进化理论的图解3．达尔文自然选择学说与生物进化理论的比较达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择，生物产生了大量不定向变异后，由环境决定其生存与否；生物进化理论则认为无论是环境的选择还是种群内部发生突变、迁移等，一切改变基因频率的因素必将引起生物的进化。4．生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度实现的。5．生物多样性之间的关系-13-\n由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同进化的结果。【例3】〔2012·上海高考，（二）〕回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。从上世纪50年代至今，全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。（1）目前全球已有188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。所谓“生物类型”是指______。A．品种多样性B．物种多样性C．遗传多样性D．生态系统多样性（2）抗药性杂草生物类型数量的增加，最可能的原因是______。A．气候变化B．化肥使用C．耕作措施变化D．除草剂使用（3）研究证实，杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析，这是因为______。A．种群内的基因突变加快B．种群内的基因频率发生了变化C．种群内形成了生殖隔离D．种群内的基因突变朝着抗药性发展（4）相对于抗药性杂草生物类型来说，对除草剂敏感的为敏感性生物类型，那么在原来没有除草剂使用的农田生态系统中，抗药性生物类型个体数量与敏感性生物类型个体数量的关系是__________。A．无敏感性个体B．抗药性个体多于敏感性个体C．无抗药性个体D．敏感性个体多于抗药性个体（5）抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁。下述几种策略中，可有效延缓抗药性杂草发生的是______（多选）。A．机械除草B．除草剂交替使用C．人工除草D．提高除草剂使用频率解析：（1）188种杂草中的324个生物类型，指的是188种杂草中的324个品种，在遗传上有多样性。（2）使用除草剂，实际是对杂草进行选择，具有抗药性的杂草被保留下来，抗药性杂草生物类型数量增加。（3）除草剂对杂草进行选择，使能抗除草剂的杂草大量繁殖，相应的抗除草剂基因频率增加。（4）在没有使用过抗除草剂的农田生态系统中，抗药性个体是突变来的，数量较少。（5）机械除草和人工除草不会对杂草的抗药性进行筛选，可以维持抗药性杂草处于较少的状态；除草剂交替使用可以用不同的方法杀死同一种杂草，避免对杂草的单一选择，可以延缓抗药性杂草的发生；提高除草剂的使用频率会加快抗药性杂草的选择过程。答案：（1）C （2）D （3）B （4）D （5）ABC误区警示1．基因突变包括碱基对的增添、缺失、替换，有的同学误认为碱基对的增添增加了基因数目、碱基对缺失减少了基因数目。实际上碱基对数目的变化是基因内部的变化，基因突变改变了这个基因，但基因数目没有变化。2．基因突变和染色体畸变都具有低频性和不定向性。3．单倍体育种和多倍体育种都需要用秋水仙素处理，因为秋水仙素作用于细胞分裂前期，因此至少要处理一个细胞周期的时间，才能保证细胞经过了前期。-13-\n4．花药离体培养不是单倍体育种的全部，而只是一个重要环节，花药离体培养形成的单倍体，是不育的，所以需用秋水仙素处理变成纯合子后才是可育的。5．先天性疾病不一定是遗传病，如先天性心脏病；后天性疾病不一定不是遗传病，如青少年型糖尿病。6．单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病，而不是由一个基因控制的遗传病。7．只有单基因遗传病才符合孟德尔遗传定律，而多基因遗传病和染色体异常遗传病不符合孟德尔遗传定律。8．调查遗传病的发病率和调查遗传方式不同。调查某遗传病的发病率的调查对象是某区域内整个群体；调查某遗传病的遗传方式的调查对象通常是患者的家系。另外，遗传病遗传方式的调查结果一般采用系谱图形式直观表现患病个体之间的关系，以便于分析可能的遗传方式（如显隐性遗传、是否具有伴性遗传的特点等）。9．种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位，但自然选择是通过作用于个体而改变种群的基因频率，而不是作用于种群。10．在生物进化过程中，环境的作用就是选择生物的变异，而不是诱导产生变异，如“农民喷洒农药使害虫产生抗药性的变异”的说法是错误的。而应是害虫群体中有抗药性强的个体，也有抗药性弱的个体，喷洒农药后抗药性强的个体生存下来。触类旁通3（2012·浙江五校一模）下列不能体现生物正在进化的是（ ）A．在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰B．杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高C．杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高D．青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株1．诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒（下图中染色体两端所示）通常是由富含鸟嘌呤核苷酸（G）的短的串联重复序列组成。它们能防止不同染色体末端发生错误融合。但是，细胞每分裂一次，端粒就会丢失一部分；在细胞衰老过程中端粒逐渐变小。端粒酶可利用某段RNA序列作为模板合成端粒DNA，对端粒有延伸作用。下列错误的是（ ）A．染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异B．如果正常体细胞中端粒酶没有活性，新复制出的DNA与亲代DNA完全相同C．从功能上看，端粒酶属于逆转录酶D．体外培养正常成纤维细胞，细胞中端粒长度与细胞增殖能力呈正相关2．DNA聚合酶有两种方式保证复制的准确性，即选择性添加正确的核苷酸和校读（移除错配的核苷酸）。某些突变的DNA聚合酶（突变酶）比正常的DNA聚合酶精确度更高。下列有关叙述正确的是（ ）A．翻译突变酶的mRNA序列不一定发生改变B．突变酶作用的底物是四种核糖核苷酸C．突变酶减少了基因突变的发生，不利于进化D．突变酶大大提高了DNA复制的速度3．（2012·山东临沂3月质检）下列有关单倍体的叙述中不正确的是（ ）①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体 ②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体 ③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体 ④基因型是aaaBBBCcc的植株一定是单倍体 ⑤基因型是Abcd的生物体一般是单倍体-13-\nA．③④⑤B．②③④C．①③⑤D．②④⑤4．（2012·浙江台州期末）下图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法正确的是（ ）A．经过Ⅲ培育形成④的原理是基因重组B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗，并需要植物组织培养C．由品种①直接形成⑤的过程须经过基因突变D．由品种①和②培育能稳定遗传的品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ5．（2012·浙江宁波期末）下列关于育种的说法，错误的是（ ）A．利用花药离体培养得到单倍体烟草植株的方法是单倍体育种B．无籽西瓜的培育方法属于多倍体育种C．将人胰岛素原基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程D．利用辐射的方法将蚕的常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体是诱变育种6．下列关于育种的叙述不正确的是（ ）A．人工诱变育种不一定出现人们所需要的性状B．杂交育种和基因工程育种都用到了基因重组这一原理C．单倍体育种过程中还需要用到植物组织培养技术D．无籽西瓜的“无籽”是属于不可遗传的变异，原因是无籽西瓜无籽，不能产生后代7．某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（ ）A．增大，不变；不变，不变B．不变，增大；增大，不变C．不变，不变；增大，不变D．不变，不变；不变，增大8．下列关于生物进化的叙述，正确的是（ ）A．若甲、乙两种生物具有捕食关系，则乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然B．种群基因频率的改变意味着生物进化与新物种的形成C．细菌在接触青霉素后会产生抗药性的突变个体D．自然选择能定向改变种群的基因频率，是生物进化的动力9．（2012·浙江台州二调）果蝇是非常好的遗传实验材料，请结合相关知识分析回答下列问题。（1）图A和图B表示果蝇甲和果蝇乙Ⅱ号染色体上的部分基因（注：果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系）。-13-\n①图A中的朱红眼基因与深红眼基因是______关系（填“等位基因”或“非等位基因”）。②与图A相比，图B发生了变异，此变异属于____。（2）果蝇种群中常出现性染色体异常的个体，从而产生不同的表现型。已知：性染色体组成为XXX和YO（细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体）时表现为胚胎期致死，XXY时表现为雌性可育，XYY时表现为雄性可育，而XO（细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体）表现为雄性不育。为探究果蝇眼色的遗传方式，摩尔根做了下列杂交实验：①白眼雄果蝇×红眼雌果蝇→全部红眼；②白眼雌果蝇×红眼雄果蝇→1/2白眼雄、1/2红眼雌。但蒂更斯通过大量实验发现白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的杂交子代有少数例外：2000～3000只雌果蝇中出现一只白眼可育果蝇，每2000～3000只雄果蝇中出现一只红眼不育果蝇。请用遗传图解解释蒂更斯实验中为什么会出现例外（设有关基因为B、b）。（3）遗传学上将染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失。若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XBY与一白眼雌果蝇XbXb杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的，还是由基因突变引起的。（请用文字加以说明）方法一（从细胞学角度分析）：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。方法二（从遗传学角度分析）：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。10．（2012·北京海淀期末）叶锈病对小麦危害很大，伞花山羊草的染色体上携带的抗体基因能抗叶锈病。伞花山羊草不能和普通小麦进行杂交，只能与其亲缘关系相近的二粒小麦杂交。这三种植物的染色体组成如下表所示：植物种类伞花山羊草二粒小麦普通小麦染色体组成2x＝14，CC4x＝28，AABB6x＝42，AABBDD 注：x表示染色体组，每个字母表示一个（含有7条染色体的）染色体组。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员做了如下图所示的操作。（1）杂种P由于______________________，不能正常产生生殖细胞，因而高度不育。用秋水仙素处理，使______________________，形成异源多倍体。-13-\n（2）杂种Q的染色体组成可表示为______________________，在其减数分裂过程中有______个染色体组的染色体因无法配对而随机地趋向某一极，这样形成的配子中，有的配子除了含有ABD组全部染色体以外，还可能含有______________。当这样的配子与普通小麦的配子融合后，能够产生多种类型的后代，选择其中具有抗性的后代——杂种R，必然含有携带抗叶锈病基因的染色体。（3）研究人员采用射线照射杂种R的花粉，目的是使携带抗叶锈病基因的染色体片段能________到小麦的染色体上。经照射诱变的花粉再授粉到经过________处理的普通小麦花上，选择抗叶锈病的子代普通小麦，经______________________可获得稳定遗传的抗叶锈病普通小麦。参考答案命题调研·明晰考向考场传真1．D 解析：重组后的酵母菌可发生各种变异，表现型仍受环境的影响，A、B项正确；重组酵母菌发生了染色体结构的变异，增加了遗传的多样性，C项正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，不会因染色体结构变异而改变，D项错误。2．D 解析：该植株的基因型为Bb，其配子的基因型为B或b，而含B的配子由于染色体缺失而不育，所以，这种个体作为父本只能产生b的可育配子，如果产生了红色后代，可能是基因突变，但基因突变的频率太低，无法解释这种现象；只有交叉互换会导致该个体产生一定量的B可育配子。B项叙述是产生配子过程中的正常情况，不会导致变异出现；C项中的现象不会存在。3．D 解析：自然选择包括自然环境对生物的选择和生物与生物之间的相互选择，种间关系是生物之间相互选择的基础；化石是存留在岩石中的古生物遗体或遗迹，研究化石可以了解生物的进化历程；外来物种入侵可以改变原有的种间关系，从而改变生物进化的速度和方向；突变是生物进化的原材料，不会阻碍生物进化。4．解析：（1）控制合成叶绿素的基因缺失了一段DNA，实际上是缺失了一小段碱基序列，导致该基因突变，从而不能正常表达（不能控制合成叶绿素）。植物不能合成叶绿素，则不能生存，所以体现了该变异具有有害性的特点。（2）用γ射线照射甲得到不同的植株属于诱变育种，将乙与丙杂交得到F1属于杂交育种，利用花药离体培养再用秋水仙素处理幼苗属于单倍体育种；杂交育种技术依据的原理是基因重组；植物组织培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导愈伤组织分化成胚状体获得再生植株。（3）由抗病矮秆（乙）和不抗病高秆植株（丙）都是由不抗病矮秆（甲，基因型是aabb）诱变而来，以及两者杂交F1有四种表现型可以推出乙、丙的基因型分别是Aabb和aaBb，乙和丙杂交得到的抗病高秆植株的基因型是AaBb，经减数分裂可产生4种配子。（4）作遗传图解必须写出亲代的表现型、基因型、杂交符号、产生的配子以及F1的基因型、表现型及其比例。遗传图解详见答案。答案：（1）表达 有害性 基因突变 （2）诱变育种 基因重组 胚状体 （3）4（4）5．解析：-13-\n（1）一定浓度的秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而使分裂的细胞染色体数目增加，经培养后得到所需多倍体植株；植物细胞工程中的植物体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和障碍，得到异缘多倍体植物。（2）异源多倍体AABBCC经减数分裂得到的配子为ABC，普通小麦AABBDD植株经减数分裂得到的配子是ABD，所以杂交后代①的染色体组的组成为AABBCD；题干中指出A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，杂交后代①AABBCD在减数分裂时AA能形成7个四分体，BB能形成7个四分体，CD因为是非同源关系，不能形成四分体；杂交后代①AABBCD中含有的染色体条数为6×7＝42。（3）在减数分裂时，C组染色体因为没有同源染色体配对，联会紊乱，所以在减数分裂时易丢失。（4）染色体结构变异主要包括4种类型：①缺失，②增添，③倒位，④易位，其中含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异属于染色体结构变异中的易位。答案：（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 （2）AABBCD 14 42 （3）无同源染色体配对 （4）染色体结构变异体系构建·聚焦热点热点例析【触类旁通1】B 解析：减数分裂特有的变异是基因重组，包括自由组合型和交叉互换型，而基因突变和染色体畸变在有丝分裂过程中也可能发生。【触类旁通2】解析：（1）A中有三个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。（2）可以参考新品种A的培育过程，利用美国四倍体培育新品种B，也可以直接用美国四倍体和中国二倍体杂交。（3）在简述操作步骤时注意保持自变量（中国二倍体，品种A，品种B）的唯一性，其他变量（如牡蛎的数目，成熟度，培养温度，每天投喂饵料3次，定时全量换水）要保持一致，最后通过记录、比较，得出结论。答案：（1）品种A细胞中有三个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子（2）将美国四倍体牡蛎与中国二倍体牡蛎杂交（3）①取三个培养网箱，分别编号1、2、3，置于同一培养池中②向三个培养网箱分别放入相同数目、孵化时间相同的中国二倍体牡蛎、品种A和品种B幼体③在适宜温度下培养，培养网箱中每天投喂3次等量饵料，定时全量换水（在适宜的条件下培养）④培养一段时间后，测定、记录并统计牡蛎平均大小和存活率【触类旁通3】C 解析：进化的标志是基因频率发生改变，杂合高茎豌豆连续自交，后代基因型频率改变，但基因频率不变，故未进化；A、B、D三项基因频率均发生变化。创新模拟·预测演练1．B 解析：根据题意如果端粒酶没有活性，就不能合成端粒DNA，且细胞每分裂一次，端粒就会丢失一部分，所以新复制出的DNA与亲代DNA不完全相同。端粒酶可利用RNA序列合成DNA，说明端粒酶属于逆转录酶。据题意在细胞衰老过程中端粒逐渐变小，所以细胞中端粒长度与细胞增殖能力呈正相关。2．C 解析：DNA上碱基序列决定mRNA上碱基序列，mRNA上碱基序列决定氨基酸序列从而决定蛋白质的结构。突变酶是指突变的DNA聚合酶，DNA聚合酶的作用是DNA复制时连接单个脱氧核苷酸形成磷酸二脂键。突变酶的精确度更高，说明复制过程不易出错，也就减少了基因突变的发生，而基因突变是进化的原材料。从题干信息可知，突变酶可以提高DNA复制的精确度，不是速度。3．B 解析：本题考查了单倍体的有关知识。由配子发育而来的个体称为单倍体，细胞中含一个染色体组的个体一定为单倍体，单倍体不一定只有一个染色体组，所以②③④错误。4．C 解析：Ⅲ培育形成④是单倍体育种，原理是染色体畸变；Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗，经处理的幼苗在自然状态下就可以长成纯合子植株，不再需要进行植物组织培养；培养成稳定遗传的⑥通过常规的杂交育种需要很多年，如果通过单倍体育种则只需两年就可以得到⑥，大大缩短了育种年限。5．A 解析：利用花药离体培养得到单倍体烟草植株仅仅是单倍体育种过程中的花药离体培养环节，形成的单倍体幼苗还需要用一定浓度的秋水仙素处理，加倍成纯合子，再筛选出符合要求的个体。6．D 解析：人工诱变的实质是基因突变，而突变是不定向的，而且多数是有害的，人工诱变大多数情况下的突变体都不会是优良性状。单倍体育种，如花药离体培养要用到植物组织培养。无籽西瓜的培育原理是染色体畸变，染色体畸变属于可遗传变异。7．C 解析：-13-\n该种群中A、a频率分别为40%、60%。因种群产生后代过程中无选择淘汰，故亲子代中A、a基因频率不变。种群中个体产生配子的A、a概率分别为2/5、3/5，若种群个体间自由交配，则后代中AA为2/5×2/5＝16%，Aa＝2×2/5×3/5＝48%，aa＝3/5×3/5＝36%。若自交，则有AA＝4/25＋12/25×1/4＝7/25，Aa＝12/25×1/2＝6/25，aa＝9/25＋12/25×1/4＝12/25。8．D 解析：具有捕食关系的两物种，捕食者的灭绝不会导致被捕食者的灭绝；种群基因频率的改变意味着生物进化，但并一定会导致新物种的形成，新物种形成的标志是完成了生殖隔离；细菌的抗药性突变在青霉素的使用前就已经存在，青霉素的作用是淘汰没有抗药性的个体，具有抗药性的个体没被杀死而留下来。9．解析：（1）二者在一条染色体上，为一对非等位基因。白眼与截翅基因所在的片段发生了倒置。（2）白眼雌果蝇（XbXb）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，白眼雌果蝇只能来自XbXb与Y的结合，而产生XbXb的同时产生了无性染色体的卵细胞，该卵细胞与XB精子结合，产生XBO的红眼可育雄果蝇。（3）可对该果蝇具有分裂能力的细胞制片，对其X染色体的结构进行观察。也可用遗传实验法，若为缺失造成，则该果蝇的后代中雄性个体不能存活。答案：（1）①非等位基因 ②染色体结构的变异（倒位、染色体片段颠倒）（2）（3）取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构。若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失引起的 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的10．解析：（1）杂种P中无同源染色体，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能产生正常配子。用秋水仙素处理杂种P，使其染色体加倍。（2）杂种Q的染色体组成（CAABBD,6x＝42）来源是普通小麦配子（ABD,3x＝21）和异源多倍体配子（CAB,3x＝21），在减数分裂过程中有2个染色体组的染色体因无法配对而随机地趋向某一极，这样形成的配子中就有可能含有CABD或CAB或ABD组染色体。（3）用射线照射杂种R的花粉，目的是使携带抗锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，普通小麦需去雄后再授诱变的花粉，防止其他花粉干扰，要获得稳定遗传的抗锈病普通小麦需连续自交直至不发生性状分离。答案：（1）减数分裂时没有同源染色体，不能联会 染色体加倍（2）6x＝42，AABBCD 2 （几条）C组染色体（3）易位 去雄（及套袋） 多代自交（或连续自交）-13-
