专题训练13 生物的变异一、选择题【必考集训】1.(2022浙江温州选考模拟)下列属于诱变育种实例的是( )A.八倍体小黑麦B.高产青霉菌C.无籽葡萄D.抗虫棉2.(2022浙江湖州期末)“嵌合体”现象在植物中普遍存在,例如二倍体西瓜(2N=22)幼苗经秋水仙素处理后发育成的植株,组织细胞染色体数目有的是22条,有的是44条,下列叙述错误的是( )A.“嵌合体”现象属于染色体变异B.“嵌合体”植株自交后代不一定可育C.低温处理植株可能出现更多“嵌合体”D.“嵌合体”植株可通过有性生殖保持性状3.生物的一个染色体组含有的染色体一定是( )A.一个配子中的全部染色体B.一个细胞中各不相同的一组染色体C.携带一半遗传信息的染色体D.一个体细胞中的全部染色体4.(2022浙江绿色联盟联考)下图显示某种生物体细胞中的两对染色体及其上基因的分布情况,若发生如下图的四种变异,其中与唐氏综合征变异类型相同的是( )5.(2022浙江模拟)利用AaBb植株培育得到AAbb植株的过程如下图,则下列叙述错误的是( )AaBb植株花粉细胞愈伤组织幼苗AAbb植株A.图中全能性最高的为花粉细胞B.过程②③称为花药离体培养C.过程①可能发生的变异类型有基因突变、基因重组D.如图所示育种方式优点之一为排除显隐性干扰6.(2022天津高考,4)基因型为AaBbDd的二倍体生物,其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下图。下列叙述正确的是( )A.三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中B.该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C.B(b)与D(d)间发生重组,遵循基因自由组合定律D.非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异7.(2022浙江杭州周边重点中学联考)为了探究中国水仙只开花不结实(高度不育)的原因,有研究者对染色体开展实验,结果如下图所示。下列有关分析错误的是( )6\nA.该图表示染色体组型图,表明中国水仙是三倍体B.中国水仙体细胞有丝分裂后期有6个染色体组C.高度不育的根本原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱D.一般无法通过花药离体培养获得单倍体中国水仙8.下列关于多倍体与单倍体的叙述,正确的是( )A.农业生产上通常产生无籽番茄和三倍体无籽西瓜,其发生的变异是不可遗传变异B.无籽西瓜植株可由受精卵发育而来C.单倍体都是高度不育的,所以没有育种价值D.基因型为AaBb的小麦通过单倍体育种得到基因型为Ab的小麦的概率为1/49.某二倍体植物染色体上的基因E2发生了碱基对替换,形成了等位基因E1,导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换。下列叙述正确的是( )A.E2形成E1时,E2中的遗传密码发生了改变B.转运该氨基酸的tRNA是基因的表达产物C.基因E1和E2可同时存在于同一个配子中或同一体细胞中D.合成该蛋白质时,相应的rRNA的碱基排列顺序发生了变化10.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法正确的是( )A.③为多倍体,通常茎秆粗壮,籽粒较大B.④为单倍体,通常茎秆弱小,籽粒较小C.若①和②杂交,后代基因型分离比为1∶5∶5∶1D.①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体11.芥酸会降低菜籽油的品质,油菜中由两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜的单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是( )A.与c过程相比,d过程会产生二倍体再生植株B.F1减数分裂时,H和G及h和g所在的染色体不会发生联会配对行为C.F1减数分裂时,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.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高【加试提升】12.下列有关生物变异的说法,正确的是( )A.基因中一个碱基对发生改变,则一定能改变生物的性状B.环境因素可诱导基因朝某一方向突变C.一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体数目变异D.自然条件下,基因重组通常发生在生殖细胞形成过程中13.(2022浙江温州中学期中)下图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是( )6\nA.a中碱基对缺失,属于染色体结构变异B.若c中碱基对发生变化,生物体性状不一定会发生改变C.在减数分裂的四分体时期,b、c之间可发生交叉互换D.基因在染色体上呈线性排列,基因的首端存在起始密码子14.随着基因工程的兴起,人们越来越关注转基因生物和转基因食品的安全性问题。下列相关叙述错误的是( )A.公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品B.基因工程在医、农、林等领域具有广阔的应用前景C.在我国生产及销售转基因食品的行为都是违法的D.我国十分重视转基因生物及其产品的安全性问题二、非选择题15.镰刀形贫血症是一种单基因遗传病,是位于常染色体上的基因B经基因突变引起的,病因如下图。(1)镰刀形红细胞对人体有危害的性状,患者表现为发育不良,关节、腹部和肌肉疼痛等,说明基因突变具有 的特点。该突变是因发生了碱基对 而引起的。由图可知,决定缬氨酸的密码子是 。 (2)图中②表示遗传信息表达的 过程,此过程涉及了 种RNA。 (3)一对夫妇均为镰刀形细胞贫血症基因携带者(受B、b基因控制),且色觉正常(受A、a基因控制)。当妻子怀孕后经诊断发现怀了一个既患镰刀形贫血症又患红绿色盲(红绿色盲由a基因控制)的儿子,由此判断出妻子的基因型是 。若这对夫妇再怀孕,胎儿既患镰刀形贫血症又患红绿色盲的概率是 。 (4)这对夫妇欲再生育时,医生通过产前基因诊断等技术,帮助该夫妇获得健康孩子,对胎儿进行镰刀形贫血症的产前基因诊断,常采用 (方法)从羊水中获取胎儿细胞进行检测。 16.某科研小组利用植物染色体杂交技术,将携带R(抗倒伏基因)和A(抗病基因)的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞,两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞,将杂交细胞筛选分化培育成既抗病又抗倒伏性状的可育植株(F1),然后从F1自交的后代寻找目标,其过程如图1,据图回答下列问题。(1)杂交细胞发生的可遗传变异类型是 。杂交细胞培育成F1植株的原理是 。杂交植物在 中首次出现性状分离,其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为 。 (2)上述植物染色体杂交育种的优点是 。(要求写两点) (3)另一个科研小组利用相同技术进行了同样的育种过程,却发现F2出现了不同情况,只出现3种表现型:只抗病不抗倒伏、只抗倒伏不抗病、既抗病又抗倒伏。他们推测这是R基因和A基因整合在杂交细胞染色体上的位置不同造成的,请用图2进行说明,用(·)在染色体上表示相关基因位置,并标上基因符号。6\n请设计一个简单的实验验证上述推测,并用遗传图解说明(遗传图解的基因型:染色体上有抗倒伏基因用R+表示,没有用R-表示,染色体上有抗病基因用A+表示,没有用A-表示)。专题训练13 生物的变异1.B 解析 八倍体小黑麦的培育属于多倍体育种,利用的原理是染色体数目变异,A项错误;青霉素高产菌株是用射线人工诱变青霉菌,导致其基因突变,属于诱变育种,B项正确;无籽葡萄中一种是天然无籽,是三倍体葡萄,如夏黑、无核早红,属于多倍体育种,另一种是用激素处理得到,如用赤霉素在盛花期醮花穗,也可得到无籽巨峰葡萄,都不属于诱变育种,C项错误;抗虫棉的培育属于基因工程,利用的原理是基因重组,D项错误。2.D 解析 “嵌合体”是由于部分细胞染色体数目正常,部分细胞染色体数目加倍,即“嵌合体”现象属于染色体数目变异,A项正确;由于组织细胞染色体有的是22条,有的是44条,如果11条染色体的配子和22条染色体的配子结合形成33条发育成植株,该植株由于含有3个染色体组而不育,B项正确;低温处理和秋水仙素处理的原理相同,因此植株可能出现更多“嵌合体”,C项正确;由B项可知,“嵌合体”植株自交后代可能可育,因此可能通过无性生殖保持性状,D项错误。3.B 解析 四倍体的一个配子中,含有2个染色体组,A项错误;一个染色体组中不含同源染色体,所以含有生物的一个染色体组一定是一个细胞中各不相同的一组染色体,B项正确;一个染色体组携带全部遗传信息,C项错误;一个体细胞中的全部染色体可能是1个或2个或多个染色体组,D项错误。4.D 解析 A项细胞正常,没有发生染色体变异,A项错误;B项细胞发生了染色体结构变异中的缺失,B项错误;C项细胞发生了染色体结构变异中的易位,C项错误;D项细胞的每对染色体均比正常细胞中多一条,即为三体,与唐氏综合征变异类型相同,D项正确。5.A 解析 图中全能性最高的为愈伤组织细胞,A项错误;②为脱分化过程,③为再分化过程,因此过程②③称为花药离体培养,B项正确;①为减数分裂形成配子的过程,该过程中可能发生的变异类型有基因突变、基因重组、染色体变异,C项正确;图示为单倍体育种,该育种方式的优点之一是排除显隐性干扰,D项正确。6.B 解析 分析图示,基因b所在的片段发生了交叉互换,因此等位基因B和b的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中,而等位基因A、a和D、d的分离只发生在初级精母细胞中,A项错误;若不发生交叉互换,该细胞将产生AbD和aBd两种精子,但由于基因b所在的片段发生过交叉互换,因此该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子,B项正确;基因B(b)与D(d)位于同一对同源染色体上,它们之间的遗传不遵循基因自由组合定律,C项错误;同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了基因重组,D项错误。7.A 解析 从染色体组型图的分析,水仙体细胞中含有3个染色体组,如果是由受精卵发育而来,则表明中国水仙是三倍体,如果是由配子发育而来,则中国水仙是单倍体,A项错误;中国水仙体细胞有丝分裂后期着丝点分裂,染色体数目加倍,所以有6个染色体组,B项正确;中国水仙的细胞中含有3个染色体组,在减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,不能结实,C项正确;中国水仙的细胞中含有3个染色体组,在减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,所以一般无法通过花药离体培养获得单倍体中国水仙,D项正确。8.B 解析 无籽番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的,其遗传物质并没有发生改变,仍属于二倍体植株,这种变异是不可以遗传的,而无籽西瓜是利用染色体变异的原理培育的,其遗传物质已经发生改变,是可以遗传的,A项错误;三倍体植物可由二倍体植株和四倍体植株杂交形成的受精卵发育而来,B项正确;单倍体植株的特点是植株弱小而且高度不育,但是用秋水仙素诱导加倍可获得纯合的二倍体,能明显缩短育种年限,C项错误;基因型为AaBb的小麦通过花药离体培养得到基因型为Ab的小麦的概率为1/4,D项错误。9.B 解析 基因E2发生了碱基对的替换即发生了基因突变,使该基因的遗传信息发生了改变,使位于mRNA上的遗传密码也发生改变,A项错误;tRNA是由相应的基因控制形成,属于基因表达产物,B项正确;基因E1和E2互为等位基因,正常情况下,可存在同一体细胞中而配子中是只含有其中的一个基因,C项错误;合成该蛋白质时,相应的mRNA上的碱基序列发生改变,D项错误。10.C 解析 单倍体和多倍体均指个体,而不是细胞,A、B两项错误;①产生配子类型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,因此与②杂交(产生配子类型及比例为A∶a=1∶1),后代中基因型及比例=AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1,C项正确;由于未知①②③细胞的来源,即是否由受精卵发育而成,因此不能确定①②③所代表的个体是否是四倍体、二倍体和三倍体,D项错误。6\n11.A 解析 单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,因此花药离体培养可能产生二倍体再生植株,而d过程只能产生单倍体植株,A项错误;减数分裂时,发生联会的染色体是同源染色体,即H基因所在的染色体与h基因所在的染色体、G基因所在的染色体与g基因所在的染色体可以发生联会,H基因所在染色体会与G基因所在染色体为非同源染色体,不会发生联会,B项正确;F1减数分裂时,非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组,C项正确;图中三种途径中,利用花药培养筛选低芥酸植株(HHGG)可能会得到四倍体,而杂交育种周期长,得到低芥酸植株(HHGG)的概率较低,需要大量的筛选工作,D项正确。12.D 解析 基因中一个碱基对发生改变,由于密码子的简并性,生物性状不一定改变,A项错误;基因突变具有不定向性,B项错误;一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位,C项错误;自然条件下,基因重组通常发生在生殖细胞形成过程中,即减数第一次分裂前期的交叉互换和减数第一次分裂后期的自由组合,D项正确。13.B 解析 a中碱基对缺失,属于基因突变,A项错误;若c中碱基对发生变化,由于密码子的简并性,生物体性状不一定会发生改变,B项正确;在减数分裂中交叉互换一般发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,C项错误;基因的首端存在起始子,起始密码子位于mRNA上,D项错误。14.C 解析 公众应科学理性地对待转基因生物和转基因食品,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食,A项正确;基因工程由于能定向改造生物,在医、农、林等领域具有广阔的应用前景,B项正确;在我国生产及销售转基因食品的行为是合法的,但需要对转基因食品加贴标注,C项错误;我国对转基因生物及其产品的安全性问题十分重视,采取了许多必要的措施以保证其安全性,D项正确。15.(1)有害性 替换 GUA (2)翻译 3 (3)BbXAXa 1/16 (4)羊膜腔穿刺法解析 (1)镰刀形红细胞对人体有危害,说明基因突变大多是有害的。据图示可知,该突变是因发生了碱基对替换而引起的。由图可知,模板链的序列是CAT,故决定缬氨酸的密码子是GUA。(2)图中②表示遗传信息表达的翻译过程,此过程的场所是核糖体,含有rRNA,模板为mRNA,需tRNA携带氨基酸,故共涉及了3种RNA。(3)一对夫妇均为镰刀形细胞贫血症基因携带者(受B、b基因控制),且色觉正常(A、a基因控制),故妻子的基因型为B_XBX-,怀孕后经诊断发现怀了一个既患镰刀形贫血症又患红绿色盲(红绿色盲由a基因控制)的儿子,则该儿子的基因型为bbXaY,由此判断出妻子的基因型是BbXAXa。丈夫的基因型为BbXAY,若这对夫妇再怀孕,胎儿既患镰刀形贫血症又患红绿色盲的概率=1/4×1/4=1/6。(4)对胎儿进行产前基因诊断,常采用羊膜腔穿刺法从羊水中获取胎儿细胞进行检测。16.(1)易位(染色体结构变异) 植物细胞具有全能性 F2 9/16(2)实现种间遗传物质的交换(克服远缘杂交不亲和障碍、克服物种间生殖隔离的障碍);目的性强(针对性强);可同时导入多个目的基因(3)实验方案:用F1植株与野生型玉米杂交,观察并统计后代的表现型与比例。遗传图解:6\n解析 (1)根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知,杂交细胞发生的是染色体结构变异(易位)。杂交细胞培育成F1植株的原理是植物细胞的全能性,F1相当于双杂合子,则该杂交植物在F2首次出现性状分离,其中既抗病又抗倒伏个体(A_B_)所占比例为3/4×3/4=9/16。(2)植物染色体杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和障碍;缩短育种时间;可同时导入多个目的基因;目的性强等。(3)若R(抗倒伏基因)和A(抗病基因)导入不同对同源染色体上(如图1的杂交细胞),则F2会有4种表现型:只抗病不抗倒伏、只抗倒伏不抗病、既抗病又抗倒伏、既不抗病又不抗倒伏的,可是科研小组利用相同技术进行了同样的育种过程,却发现F2出现了不同情况,只出现3种表现型:只抗病不抗倒伏、只抗倒伏不抗病、既抗病又抗倒伏,那说明R(抗倒伏基因)和A(抗病基因)导入到一对同源染色体上,具体图示见答案。一般验证一个体的基因型用该个体和隐性表现型的杂交,即测交,用F1植株与野生型玉米杂交,观察并统计后代的表现型与比例,遗传图解见答案。6
