【2019-2020】浙江专用高考生物二轮复习专题十六生物的变异试题

浙江专用高考生物二轮复习专题十六生物的变异试题
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专题十六 生物的变异
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)]。
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
①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。
②非整倍体变异：体细胞中个别染色体的增加或减少。
4．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
Байду номын сангаас图像
结果
①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移接，使位于染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，进而改变生物的性状；其对生物体一般是不利的；
②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
(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。
(4)特点：定向改变生物性状。
[思考诊断]
1．通过诱导多倍体的方法可以克服远缘杂交不育，培育出作物新类型( √ )
2．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属于单倍体育种( √ )
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。
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．下列图示过程存在基因重组的是( )
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。
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。
(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：①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。
②能在较短时间内有效改良生物品种的某些性状。
③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。
③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，则不会导致性状的改变。
3．“三看法”判断基因突变与基因重组
(1)一看亲子代基因型
①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。
②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
①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。
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。
题型二 基因突变
3．一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为( )
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
(5)诱发因素：物理因素(如各种射线)、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。
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。
(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，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。
题型三 染色体组、染色体畸变的类型与应用
染色体组数的判断方法
(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F1→F1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)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
A．碱基对的替换、碱基对的缺失
B．碱基对的缺失、碱基对的增加
C．碱基对的替换、碱基对的增加或缺失
D．碱基对的增加或缺失、碱基对的替换
答案 C
解析 从图中可以看出，突变①只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。突变②引起多个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增加或缺失。
方法技巧
基因突变类型的“二确定”
4．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化( √ )
5．染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加( × )
提示 染色体组整倍性、非整倍性变化不产生新基因。
6．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异( √ )
1．基因突变的原因及与进化的关系
2．基因突变对蛋白质与性状的影响
A．显性突变B．隐性突变
C．Y染色体上的基因突变D．X染色体上的基因突变
答案 A
解析 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中均出现性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。
4．下图表示的是控制正常酶I的基因突变后引起的氨基酸序列的改变。①、②两种基因突变分别是( )
②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
①如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。
②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。
③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(其B处颜色为“灰色”)。
小贴士 “二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体
[思考诊断]
1．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异仅发生在减数分裂过程中( × )
提示 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体结构变异。
2．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关( √ )
3．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化( × )
提示 染色体畸变不会产生新基因。
(1)基因突变对蛋白质的影响
碱基对
影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
增加
大
不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列
缺失
大
不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列
(2)基因突变不一定导致生物性状改变的原因
①突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。
②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
(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。
5．下图表示细胞中所含的染色体，①②③④的基因型可以表示为( )
A．①：AABb ②：AAABBb ③：ABCD ④：A
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。
(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。
(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。
B．①：Aabb ②：AaBbCc ③：AAAaBBbb ④：AB
C．①：AaBb ②：AaaBbb ③：AAaaBBbb ④：Ab
D．①：AABB ②：AaBbCc ③：AaBbCcDd ④：ABCD
答案 C
解析 根据细胞中所含的染色体的类型判断，①含有两个染色体组，②含有三个染色体组，③含有四个染色体组，④含有一个染色体组，等位基因或相同基因位于同源染色体上。