4.2 基因重组使子代出现变异 同步练（含答案） 2024-2025学年浙科版高中生物学必修2

4.2基因重组使子代出现变异
一、单选题
1．如图甲、乙、丙表示某二倍体哺乳动物生殖腺内的细胞，图中数字表示染色体，字母表示基因。下列叙述正确的是( )
A.基因重组可发生于图甲中
B.图丙可能是图乙分裂产生的
C.图乙分裂产生的子细胞均含有Y染色体
D.获得图甲的过程中发生了基因突变
2．基因突变和基因重组是两类重要的可遗传变异。下列相关叙述正确的是( )
A.基因突变具有不定向性，可以产生等位基因
B.同胞兄妹之间遗传上的差异主要是基因突变所造成
C.基因突变在光学显微镜下不可见，但确实改变了基因的数量和位置
D.基因型为Aa的个体自交，因为基因重组而出现基因型为AA、Aa、aa的后代
3．中国二胎政策放开，使全国人口变化出现了生育小高峰。二胎孩子与头胎往往在性状表现上既有相同又有差异，造成这种现象的主要原因是( )
A.染色体变异 B.基因突变 C.基因重组 D.基因表达调控
4．减数分裂过程中，配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢，而是在非姐妹染色单体间的某些部位因交换形成清晰可见的交叉，下图为某细胞中交换模式图。下列叙述错误的是( )
A．此种变异属于基因重组，在减数分裂Ⅰ前期能观察到
B．一般情况下，染色体越长可形成的交叉数目可能越多
C．该细胞经减数分裂可产生AB、Ab、aB、ab四种配子
D．染色体互换是一种常见现象，能为生物的进化提供原材料
5．某闭花授粉植物，红花植株的基因型为Bb，在一定剂量的射线处理下，子一代中出现白花植株，这种现象的出现不可能是( )
A.基因重组 B.基因突变 C.基因分离 D.染色体变异
6．杂交育种主要依据的遗传学原理是( )
A.基因突变 B.染色体结构变异
C.基因重组 D.染色体数目变异
7．杂交育种中，杂交后代的性状一旦出现就能稳定遗传的是( )
A.优良性状 B.隐性性状 C.显性性状 D.相对性状
8．棉花的长绒和短绒由A/a基因控制，白色和红色由B/b基因控制。育种专家对长绒深红棉植株M的萌发种子进行电离辐射处理，得到了长绒浅红棉植株M1，M1自交后代出现了新型白色棉。据图解题思路，下列说法错误的是( )
A.人类猫叫综合征和M1的变异类型相同
B.电离辐射使M萌发的种子发生基因重组
C.M1突变株自交后代中长绒浅红棉植株占3/8
D.M1突变株自交后代中白色棉体细胞不含b基因
9．科研人员在研究某植物的变异与育种过程中发现，该植物存在一种特殊的基因调控机制当环境因素变化时，某些基因的表达会受到影响，从而导致植物的性状发生改变。并且他们通过一系列实验，筛选出了具有特定性状的植株用于进一步育种研究。根据以上信息，下列叙述正确的是( )
A.该植物基因表达的变化属于不可遗传变异，无法用于育种
B.环境因素变化可能影响DNA的甲基化程度
C.这种因环境因素引起的基因表达变化对植物的生存一定是有利的
D.该植物的变异与基因重组无关，只与基因突变有关
10．水平基因转移是指在差异生物个体之间或单个细胞内部细胞器之间进行的遗传物质交流。这种基因交流可以迅速传播新的适应性状。下列说法错误的是( )
A.水平基因转移属于基因重组，增加了自然界的基因种类
B.水平基因转移可对受体生物种群的进化方向产生影响
C.肺炎链球菌体内转化实验中R型菌转化成S型菌发生了水平基因转移
D.转移的基因可随DNA复制遗传给子代，使子代也具备适应性状
11．基因重组能产生基因组合多样化的子代，利于适应多变的环境。下列有关基因重组的叙述错误的是( )
A.可产生与亲代不同的新性状
B.可产生与亲代不同的表型
C.可产生与亲代不同基因组合的基因型
D.通常发生在配子形成过程中
12．“一母生九子，九子各不同”是一种常见的现象，出现这种现象的主要原因是生物体在减数分裂过程中发生了变异，形成不同的配子，雌雄配子随机结合产生不同子代。该变异类型是( )
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
13．袁隆平被誉为“杂交水稻之父”。杂交水稻就是通过将遗传上具有一定差异、优良性状互补的两个水稻品种杂交，获得的具有杂种优势的新品种。培育杂交水稻利用的育种原理是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
14．基因突变、基因重组和染色体变异的共同点是( )
A.可遗传变异的来源 B.产生了新的基因型
C.产生了新的基因 D.改变了基因的遗传信息
15．太空育种是将作物种子送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育新品种的育种新技术。这些“飞天”归来后的种子并不能直接投入使用，一般还要经历三个阶段。一是对抗病虫害能力、抗寒性、丰产性等主要性状进行对比；二是开展不同区域生态适应性研究；三是对各种供试材料进行试验、观察和评价，筛选出适应我国不同地域种植的优良品种。下列相关叙述中错误的是( )
A.经太空诱变后若生物的某性状没有改变，可能发生了隐性突变
B.基因型为Hh通过自交可实现隐性突变基因的基因重组，从而出现突变性状
C.杂交育种产生新性状组合的原理是非同源染色体的非等位基因重组
D.经过不同地区的选择，诱变产生的某新基因的基因频率可能发生定向改变
16．浙江浦江县上山村发现了距今1万年的稻作遗址，证明我国先民在1万年前就开始了野生稻驯化。经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育成的超级杂交稻品种，创造水稻高产新记录，为我国粮食安全作出杰出贡献。下列叙述正确的是( )
A.自然选择在水稻驯化过程中起主导作用
B.现代稻的基因库与野生稻的基因库完全相同
C.驯化形成的现代稻保留了野生稻的各种性状
D.超级杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
二、填空题
17．农业上常用的育种方法如下：
A.甲品种×乙品种→F1→F1自交→F2人工选择(汰劣留良)→自交→F3→人工选择→自交……→性状稳定的优良品种
B.甲品种×乙品种→F1→F1花粉离体培养得到许多单倍体小苗→秋水仙素处理→若干植株→F2人工选择→性状稳定的新品种
C.正常幼苗→秋水仙素处理→人工选择→性状稳定的新品种
D.种子搭载人造卫星到太空→返回地面种植→性状稳定的新品种
E.给普通棉花导入抗虫基因培育出抗虫棉
（1）A方法育种原理是____________；一般从F2代开始选种，选中的个体还需要经过若干代的自交、鉴别，直到不发生性状分离为止。
（2）B方法与A方法相比，突出的优点是______________________________________。
（3）通过C获得的新品种属于___________（填“单倍体”或“多倍体”），它们往往表现出器官粗壮，营养丰富，发育延迟、结实率低等特点，育种中使用的秋水仙素的主要作用是_________________，作用时期_______________________________。
（4）E方法较D方法的优点是_________________。
18．普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物，我国小麦育种育种专家将偃麦草与普通小麦杂交，育成了具有相对稳定的抗病性、高产、稳产、优质的小麦新品种——小偃6号。小麦与偃麦草的杂交属于远缘杂交，远缘杂交育种要解决杂交不亲和、杂交不育和后代“疯狂分离”等难题。
(1)普通小麦(六倍体)与偃麦草(二倍体)杂交所得的F1不育说明了什么？_________。
(2)F1不育的原因是什么？______________。
(3)要使F1可育，可采取什么方法？_________。这样得到的后代是几倍体？__________。
这种新物种的形成过程与加拉帕戈斯群岛的地雀形成过程的明显不同之处是。
(4)一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是___________(答出2点即可)。
(5)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。
若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路______________。
19．现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________________性状的优良新品种；
（2）杂交育种前，需要正确预测杂交结果，若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律：
条件之二是__________________________________________________；
条件之三是控制这两对性状的基因______________________________；
（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，请你选择上述材料设计杂交实验来进行验证，写出实验设计思路、结果及结论。
实验设计思路：____________________________________________。
结果及结论：若________________________．则两对基因符合上述三个条件。反之则不符合。
20．喷瓜的叶色受一对等位基因A-a控制，其中基因型AA表现深绿色，Aa表现浅绿色，aa的植株因不能合成叶绿素而呈黄色。一株浅绿色植株的部分叶片上出现了黄化现象，下列对黄花叶出现原因的推测中，错误的是( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
21．2019年9月17日，袁隆平被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答问题：
（1）水稻是两性花，花多且小，若对水稻进行杂交需要对母本进行______，育种环节繁琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为______（选填“父本”、“母本”），大大简化育种环节。
（2）杂交水稻的育种原理是______，利用的是______（填“F1”，“F2”或“亲代”）的杂种优势，其后代会发生______，因此需要年年制种。
（3）已知水稻雄性是否可育是由细胞核基因（可育基因R对不育基因r为显性）和细胞质基因（可育基因为N，不育基因为S，细胞质中基因都成单存在，子代的细胞质基因全部来自母方）共同控制的。基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育。则水稻雄性不育植株的细胞质基因组成是______，细胞核基因组成是______，利用雄性不育植株进行杂交共有______种杂交组合。
参考答案
1．答案：D
解析：A、甲细胞含有同源染色体，着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，故基因重组不可发生于图甲中，A错误；
B、根据图乙中细胞染色体分离时搭配组合的颜色可知，图丙不是图乙分裂产生的，B错误；
C、乙细胞含有同源染色体，同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，X与Y为性染色体，经过减数第一次分裂后，图乙分裂产生的子细胞中只有1个细胞含有Y染色体，C错误；
D、甲细胞含有同源染色体，着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，姐妹染色单体上的基因理论上是相同的，但是存在a→A（未告知基因型，也可是A→a），获得图甲的过程中发生了基因突变，D正确。
故选D。
2．答案：A
解析：A、基因突变具有不定向性，可以产生新基因，A错误;
B、同胞兄妹间遗传的差异性主要由基因重组所造成，B正确;
C、基因突变在光学显微镜下不可见，也不改变基因的数量和位置，C错误
D、基因型为Aa的个体自交，出现基因型为AA、Aa、aa的后代，是因为等位基因的分离以及雌、雄配子的随机结合，没有发生基因重组，D错误。
故选B。
3．答案：C
解析：进行有性生殖的生物，后代具有多样性的主要原因是基因重组，故二胎孩子与头胎孩子在性状表现上既有相同又有差异，引起这种现象的主要原因是基因重组。
故选C。
4．答案：C
解析：A、同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换会导致基因重组,染色体交叉互换在光学显微镜下可见,A正确;
B、一般状况下,染色体越长,说明染色体上基因片段越长,可交叉的基因数目就越多,B正确;
C、题图中,同源染色体中的非姐妹染色单体交换的片段在A和B,a和b之间,故非姐妹染色单体上A与B的等位基因没有发生交换,故该细胞减数分裂产生的配子只有AB和ab两种,C错误;
D、交叉互换是基因重组的一种常见类型,能为生物的进化提供原材料,D正确。
故选C。
5．答案：A
解析：A、基因重组涉及到两对等位基因，而红花植株的基因型为Bb，由一对等位基因控制，其后代出现白花不会是基因重组，A符合题意；BD、解题思路题干信息“在一定剂量的射线处理下”，说明该植株可能发生基因突变，子一代中出现白花（bb）植株，也可能发生染色体变异，使子一代中出现白花植株（b0），BD不符合题意；C、解题思路题干信息“某闭花授粉植物，红花植株的基因型为Bb”，若发生基因分离，自交后代会出现隐性性状，即出现白花（bb）植株，C不符合题意；故选A。
6．答案：C
解析：杂交育种是通过杂交，将亲本的优良性状集中在一个个体，其遗传学原理是基因重组，C正确，ABD错误；故选C。
7．答案：B
解析：A、优良性状可以是显性性状（包括杂合子），也可以是隐性性状，因此不一定能稳定遗传，A错误；B、由题意解题思路可知，在杂交育种中，一定能够稳定遗传的性状是隐性性状，因为隐性性状是纯合子，自交后代不会发生性状分离，B正确；C、显性性状的个体可能是纯合子，也可能是杂合子，其自交后代可能会发生性状分离，所以不一定能稳定遗传，C错误；D、相对性状包含显性性状和隐性性状，显性性状不一定是纯合子，故不一定能稳定遗传，D错误。故选B。
8．答案：B
解析：A、据图可知，电离辐射使植株M形成植株M1，属于染色体部分缺失，与人类猫叫综合征的变异类型相同，A正确；B、基因重组发生在有性生殖的减数分裂过程中，萌发的种子进行有丝分裂，电离辐射处理M萌发的种子不会发生基因重组，B错误；C、M1的基因型为AabO（O表示片段缺失的染色体），其自交后，产生的长绒浅红棉植株（A_bO）占3/4×1/2=3/8，C正确；D、M1自交后代产生的新型白色棉（A_OO或aaOO）体细胞中不含b基因，D正确。故选B。
9．答案：B
解析：由信息提炼可知，该植物基因表达的变化属于可遗传变异，可用于育种研究，A错误；该植物基因表达的变化可能由DNA的甲基化程度改变引起，B正确；因环因素引起的基因表达变化对植物的生存不一定是有利的，C错误；该植物的变异是由环境因素引起的基因表达受到影响导致的，其DNA序列未发生改变，不属于基因突变，D错误。
10．答案：A
解析：水平基因转移的过程属于基因重组，但没有增加自然界的基因种类，A错误。水平基因转移能改变受体生物种群的基因频率，影响生物进化方向，B正确。肺炎链球菌体内转化实验中R型菌转化成S型菌是S型菌的DNA转移到R型菌中的结果，该种基因交流属于水平基因转移，C正确。转移的基因可随DNA复制遗传给子代，使子代也具备适应性状，D正确。
11．答案：A
解析：A、基因重组只是原有基因的重新组合，不可产生新基因和新性状，A错误;
BC、基因重组是原有基因的重新组合，只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状，BC正确;
D、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，通常发生在减数分裂配子形成过程中，D正确。
故选A。
12．答案：B
解析：可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，“一母生九子，九子各不同”体现了不同子代个体之间存在的差异，变异的主要来源是在有性生殖过程中控制不同性状的基因重新组合，即基因重组造成，B正确，ACD错。
故选B。
13．答案：B
解析：杂交育种是通过交配将已有性状进行重新组合，其依据的原理是基因重组，B正确，ACD错误。
故选B。
14．答案：A
解析：A、基因突变、基因重组和染色体变异都是遗传物质发生改变，均是可遗传变异的来源，A正确；
B、基因突变和基因重组可产生新的基因型，染色体变异不一定产生新的基因型，B错误；
C、基因突变能产生新基因，而基因重组和染色体变异不能产生新基因，C错误；
D、只有基因突变改变基因中的遗传信息，D错误。
故选A。
15．答案：B
解析：A、太空诱变后若生物的某性状没有改变，可能是没有发生基因的改变，也可能是发生了隐性突变，A正确；
B、基因型为Hh通过自交可得到隐性突变基因的纯合子，该过程的产生是含有隐性基因的配子的组合，不是基因重组，B错误；
C、通过杂交育种产生新性状组合的机理是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因重组，使控制不同性状的基因重新组合，C正确；
D、经过不同地区的选择，诱变产生的新基因的基因频率可能发生定向改变，D正确。
故选B。
16．答案：D
解析：A、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择的通常是对人类有利的类型，故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用，A错误；
B、基因库是指一个种群所有基因的总和，经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高，则可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同，B错误；
C、驯化形成的现代稻保留了野生稻的优良性状，而一些不利性状在选择中被淘汰，C错误；
D、超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种，该过程的原理主要是基因重组，D正确。
故选D。
17．答案：（1）基因重组
（2）明显缩短育种年限，获得纯系植株
（3）多倍体；细胞分裂时，抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍；细胞分裂前期
（4）能定向地改造生物的性状
解析：（1）A方法是杂交育种，育种原理是基因重组。一般从F2代开始选种，选中的个体还需要经过若干代的自交、鉴别，直到不发生性状分离为止。
（2）B为单倍体育种，A为杂交育种，单倍体育种可以明显的缩短育种年限，获得纯系植株。
（3）通过C多倍体育种获得的新品种属于多倍体，它们往往表现出器官粗壮，营养丰富，发育延迟、结实率低等特点：秋水仙素可以抑制分裂前期纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。秋水仙素作用时期细胞分裂前期。
（4）D为诱变育种，原理是基因突变，E为基因工程育种，E方法较D方法的优点是能定向地改造生物的性状。
18．答案：(1)普通小麦与偃麦草属于不同的物种(或两者之间存在生殖隔离)；
(2)F1在减数分裂过程中联会紊乱，形成可育配子的概率很小；
(3)用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗，使其染色体数目加倍；八倍体；没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离；
(4)茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量增加；
(5)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。
解析：（1）普通小麦（六倍体)与偃麦草（二倍体）杂交所得的F1不育，即存在生殖隔离，说明普通小麦与偃麦草属于不同的物种。
（2）F1的染色体来自两种生物，在减数分裂过程中联会紊乱，形成可育配子的概率很小。
（3）秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗，使其染色体数目加倍，可形成可育配子。普通小麦的配子有三个染色体组，偃麦草的配子有一个染色体组，故F1含有4个染色体组，加倍后为八倍体。该种方法形成的物种，没有经过地理隔离而直接产生生殖隔离。
（4）多倍体植物一般茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量增加，但产量较低。
19．答案：（1）抗病矮秆
（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上（两对等位基因独立遗传）
（3）方案一：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交（测交），观察统计后代的性状及分离比
方案二：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1自交．观察统计F2的性状及分离比；
方案一：若后代出现高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=1：1：1：1
方案二：高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=9：3：3：1
解析：（1）杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。
（2）孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，控制相对性状的等位基因应位于细胞核的染色体上，自由组合定律要求是非同源染色体上的非等位基因，故条件之二是高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；条件之三是控制这两对性状的基因控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上(两对等位基因独立遗传)。
（3）验证自由组合定律有多种方法，常见的方法是双杂合子自交或测交，若用测交法，实验方案、结果及结论为：先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交，如果后代出现抗病高秆：感病高秆：抗病矮秆：感病矮秆=1：1：1：1的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律；若用双杂合自交法，实验方案、结果及结论为：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1自交，观察统计F2的性状及分离比，若后代出现高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=9：3：3：1，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，反之则不符合。
20．答案：B
解析：B、基因重组是指两对及以上的基因之间的重新组合，本题仅涉及一对等位基因，因此不能用基因重组来解释，B错误
21．答案：（1）去雄（套袋）；母本
（2）基因重组；F1；性状分离
（3）S；rr；5
解析：（1）水稻是两性花，可以自交，若对水稻进行杂交需要对母本进行去雄（套袋），育种环节繁琐，工作量大。在袁隆平院士的研究过程中，最关键的是找到了野生雄性不育的水稻，可以将其作为母本大大简化育种环节。
（2）杂交水稻的育种原理是基因重组，利用的是F1的杂种优势，其后代会发生性状分离因此需要年年制种。
（3）解题思路题干信息可知，雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，基因型包括：N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)由于“基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育”，因此只有S(rr)表现雄性不育，其它均为可育，则水稻雄性不育植株的细胞质基因组成是S，细胞核基因组成是rr，利用雄性不育作为母本S(rr)与雄性可育个体N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)进行杂交，一共有5种杂交组合。