2019届二轮复习生物的变异与育种教案（全国通用）

专题10　生物的变异与育种
◢考点概述
变异与育种的相关内容与生产实践有着密切的联系，综合了学科内的多个知识点如细胞分裂、植物细胞工程、动物细胞工程、遗传规律、人类遗传病的监测和预防、生物的进化等知识，可以说知识前后联系，但相关度并不高。此部分高考试题较注重在充分理解生物学基本概念和基本原理的基础上对学生进行能力的考查。复习时按同一主题的内容进行归类，将零乱的知识点建构成知识网络，符合学生的认知规律，从而提高复习教学有效性。通过概念复习教学，将相关概念联系记忆区别增加理解或将概念抽象的文字与直观的图像结合如要求学生用图形表示一个染色体组的形态，增强学生图文转换的能力。采用灵活方法加深学生理解如引导学生通过类比推理，理解基因突变的类型，基因突变和基因重组的意义；通过列表，区别基因重组与基因突变。列表几种育种方式过程、原理、优缺点。综合练习增强学生的知识迁移和应用能力。运用对比的方法，掌握基因突变和基因重组的概念；结合实例，辨析基因重组的类型，理解基因突变的特点及应用；通过实例分析，掌握各个概念的内涵和外延；通过列表比较，理清不同育种方法的原理、步骤及优点；通过精选试题、适度训练，从文字、图解中获取信息的能量和探究的能力，提高解题中语言的简洁性和严谨性。
◢考点精讲
【要点梳理】
1．基因突变
（1）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
（2）时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
（3）诱发基因突变的外来因素
①物理因素：紫外线、X射线及其他辐射等；
②化学因素：亚硝酸、碱基类似物等。
③生物因素：某些病毒的遗传物质。
（4）特点
①普遍性：一切生物都可以发生。
②随机性：生物个体发育的任何时期和部位。[来源:学#科#网]
③低频性：自然状态下，突变频率很低。
④不定向性：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。
⑤多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。
（5）意义：①新基因产生的途径；②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料。
2．基因突变的实例――镰刀型细胞贫血症
（1）病因图解如下：
　　　　　　　
（2）要点归纳
①图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a过程中。
②患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由T//A突变成A//T。学-科网
3．基因重组
（1）实质：在有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合。
（2）类型
①自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
②交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。
③人工重组型：转基因技术，即基因工程。
（3）结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。
（4）意义：形成生物多样性的重要原因之一。
4．基因重组与基因突变区别
比较项目
基因突变
基因重组
变异本质
基因分子结构发生改变
原有基因的重新组合
发生时间
通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
减数第一次分裂前期和后期
适用范围
所有生物（包括病毒）
有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物
产生结果
产生新基因（等位基因）
产生新基因型
应用
人工诱变育种
杂交育种、基因工程育种
5．染色体结构的变异
（1）类型
　　　　　
（2）结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
6．染色体数目的变异
（1）类型
①细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。
（2）染色体组
①概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
②组成：细胞中的一组非同源染色体。
7．单倍体、二倍体和多倍体的比较
（1）单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
（2）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。
（3）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。
8．杂交育种[来源:]
（1）概念：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。
（2）过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。
9．诱变育种
①概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。
②过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。
10．基因工程
（1）概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。学+科网
（2）操作的基本步骤：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
11．单倍体育种和多倍体育种

（1）图中①和③的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。
（2）图中②过程是花药离体培养。
（3）单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。
12．单倍体育种、多倍体育种及植物细胞工程育种的区分
（1）单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
（2）用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
（3）单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
（4）单倍体育种和植物细胞工程育种，都运用了植物组织培养技术。
【方法突破】
1．基因突变类问题的解题方法
（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添或缺失。
（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，若只有一个碱基存在差异，则该碱基所对应的基因中的碱基就为替换的碱基。
2．两种变异类型的判断
（1）可遗传变异与不可遗传变异的判断方法
变异个体自交或与其他个体杂交，若此变异再次出现，为可遗传变异；若此变异不再出现，则为不可遗传变异。
（2）显性突变和隐性突变的判定
①类型显性突变：aa→Aa（当代表现）；隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦表现即为纯合子）。
②判定方法
a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
3．突变基因具体位置的判断
（1）利用野生型的个体与缺失不同基因的突变体比较，根据有无特定酶的活性判断编码该酶的基因对应的位置。
（2）将一缺失未知基因片段的突变株与已知的缺失不同基因片段的突变株分别培养，根据是否转化为野生型个体判断未知个体的缺失基因对应的位置。
4．“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。
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。
5．利用三个“关于”区分三种变异
（1）关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。
（2）关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复（增加），属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，属于基因突变。
（3）关于变异的水平问题：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。
6．染色体组数量的判断方法
　　　　　　　　　
（1）同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有4个染色体组。
（2）控制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。
（3）染色体组数＝染色体数/染色体形态数，如图中染色体组数为8/2＝4。
7．“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体
先看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若待判定个体是由配子发育而成的，不论含有几个染色体组都是单倍体，单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞属于配子，但不是单倍体。
若待判定个体是由受精卵发育而成的，再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组的是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体。
8．育种方式的选择
（1）根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法
①集中不同亲本的优良性状：a.一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；b.需要缩短育种年限（快速育种）时，选择单倍体育种。
②培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。
③提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
④若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。
（2）根据育种流程图来辨别育种方式
①杂交育种：涉及亲本的杂交和子代的自交。
②诱变育种：涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。
③单倍体育种：常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。
④多倍体育种：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
⑤基因工程育种：与原有生物相比，出现了新的基因。
9．育种技术中的“四最”和“一明显”
（1）最简便的育种技术——杂交育种（但耗时较长）。
（2）最具预见性的育种技术——转基因技术或细胞工程育种（但技术含量高）。
（3）最盲目的育种——诱变育种（但可获得新基因，性状可较快稳定）。
（4）最能提高产量的育种——多倍体育种（尤其是营养器官增大）。
（5）可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种。
◢考点精练
1．（湖南省衡阳市第八中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）白化病是由于酪氨酸酶缺乏引起的一种皮肤及附属器官黑色素（黑色素具有抵御紫外线的作用）缺乏的遗传病。下列对白化病的叙述正确的是（　　）
A．同正常人相比，白化病人容易患皮肤癌
B．白化病是单基因遗传病，受环境影响较大
C．白化病的碱基序列与正常基因相同
D．通过性别检测可预防白化病患儿的出生
【答案】A
【解析】同正常人相比，白化病人因缺乏黑色素导致抵御紫外线的能力低，而紫外线容易诱发皮肤癌，A正确；白化病是单基因遗传病，多基因遗传病受环境影响较大，B错误；白化病致病基因是的正常基因突变而来的，碱基序列不相同 ，C错误；白化病致病基因位于常染色体上，遗传没有性别差异，通过性别检测不能预防白化病患儿的出生，D错误。
2．（甘肃省庆阳中学2019届高三上学期期末生物试题）下列有关育种的说法，正确的是（ ）
A．杂交育种的周期一定比单倍体育种要长
B．利用秋水仙素处理单倍体幼苗得到的个体一定是纯合子
C．诱变育种可以大幅度的改良生物性状
D．多倍体育种得到的植株的结实率高，营养物质含量丰富
【答案】C
3．（安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考生物试题）家蚕（2n＝28）雌性体细胞内有两个异型的性染色体ZW，雄性体细胞内有两个同型性染色体ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关说法错误的是（　　）
A．这种育种方式属于诱变育种
B．辐射的目的是为了提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因
C．上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕
D．上述带有卵色基因的家蚕染色体组型图与正常家蚕不同
【答案】B
4．（甘肃省静宁县第一中学2019届高三第四次模拟考试（期末考试）生物试题）下列关于基因、蛋白质与性状的关系的描述中，正确的是（　　）
A．基因中碱基对特定的排列顺序，构成了基因的特异性
B．人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的
C．基因与性状呈线性关系，即一种性状由一个基因控制
D．囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于染色体结构变异
【答案】A
【解析】每个DNA有其特定的脱氧核苷酸的排列顺序（即遗传信息），体现了DNA分子的特异性，A正确；人类白化病的原因是酪氨酸酶基因异常造成酪氨酸不能转变成黑色素，故基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，B错误；基因和性状不是一一对应的关系，一种性状可由多对基因控制，C错误；囊性纤维病患者中，编码一个CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基，这种变异属于基因突变，D错误。
5．（广西壮族自治区河池市高级中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下图为某植物体细胞一个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。有关叙述正确的是（　　）
　　　　
A．基因a、b、c的本质区别在于控制的性状不同
B．若基因a缺失，则变异类型为基因突变
C．若Ⅰ、Ⅱ重复，则变异类型为染色体结构变异
D．若基因c发生了三个碱基对的增添，则可用普通光学显微镜观察
【答案】C
【解析】基因a、b、c的本质区别在于碱基排列顺序不同，A项错误；若基因a缺失，则变异类型为染色体结构变异中的缺失，B项错误；若Ⅰ、Ⅱ重复，则变异类型为染色体结构变异，C项正确；若基因c发生了三个碱基对的增添，则属于分子水平的基因突变，不能用普通光学显微镜观察，D项错误。
6．（江苏省徐州市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列有关单倍体、二倍体及多倍体的叙述正确的是（　　）
A．单倍体生物的体细胞内可以存在同源染色体
B．二倍体生物的体细胞中一定存在同源染色体
C．多倍体生物细胞内含有多个染色体组，通常是不可育的
D．用普通小麦（六倍体）的花药离体培养获得三倍体植株
【答案】A
【解析】单倍体生物体细胞中，含有本物种配子染色体组数，不一定含有一个染色体组，可能含有多个染色体组，所以可能存在同源染色体，A正确；二倍体生物的体细胞中不一定存在同源染色体，如二倍体生物的精子、卵细胞中只含有一个染色体组，不存在同源染色体，B错误；偶数染色体组的多倍体植物由于在减数分裂过程中能够配对，因而一般是可育的，而具有奇数染色体组的多倍体一般是不可育的，C错误；用普通小麦（六倍体）的花药离体培养获得的是单倍体植株，D错误。
7．（湖南省衡阳市第八中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下图为某动物进行细胞分裂的示意图，以下描述中能确定其姐妹染色单体上等位基因来源于基因突变的有几项（　　）
　　　　　　　　　　
①该细胞为雄蜂的次级精母细胞
②该细胞为雄蜂有丝分裂中期的细胞
③与该细胞同时产生的次级精母细胞含有基因aabb
④该细胞为人体次级精母细胞，A、a为与红绿色盲有关的基因
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
【答案】D
【解析】雄蜂是单倍体，不含同源染色体，等位基因的来源不是交叉互换，所以是基因突变，①正确。同理该细胞等位基因也只能来自于基因突变，②正确。与该细胞同时产生的次级精母细胞含有基因aabb，说明未曾发生交叉互换，所以来源于基因突变，③正确。该细胞为人体次级精母细胞，A、a为与红绿色盲有关的基因，男性Y染色体上没有红绿色盲基因的等位基因，所以不是交叉互换来的，只能是基因突变，④正确。
8．（吉林省长春外国语学校2019届高三上学期期末考试生物试题）下列关于变异及育种的说法正确的是（　　）
A．染色单体之间的片段交换均属于基因重组
B．单倍体植株的体细胞中可能存在同源染色体
C．基因突变和染色体变异均可用光学显微镜观察到
D．人工选择获得的优良品种都能适应不同的自然环境
【答案】B
【解析】同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段交换属于基因重组，非同源染色体的染色单体之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位，A错误；单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体，二倍体生物的单倍体只含一个染色体组，而多倍体生物的单倍体则可以含多个染色体组，存在同源染色体，B正确；染色体变异可以用光学显微镜直接观察，而基因突变是碱基对的增添、缺失或改变，用光学显微镜观察不到变化，C错误；适应自然环境的生物是自然选择的结果，而人工选择获得的优良品种不一定能适应自然环境，D错误。
9．（浙江省建德市新安江中学2019届高三上学期期末复习生物试题）下列针对图中所示变异说法正确的是（　　）

A．图一所示的细胞中的遗传物质出现了重复和缺失
B．图二所示的细胞发生了染色体结构变异中的缺失或重复
C．图三所示的细胞一定发生了基因突变
D．图四中形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体畸变
【答案】B
【解析】图一发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换，属于交叉互换，A错误；图二中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段，可能是发生了染色体结构的缺失或重复，B正确；图三所处细胞时期为减二后期，原姐妹染色单体的位置含A、a不同基因，可能是基因突变，也可能是减一前期基因重组造成的，C错误；图四所示细胞非同源染色体之间发生了交换，属于染色体结构变异，D错误。
10．（黑龙江省牡丹江市第一高级中学2019届高三上学期期末考试生物试题）下列有关生物育种的叙述中，错误的是（　　）
A．杂交育种除了能选育新品种外，还能获得杂种优势
B．二倍体植物的花药离体培养能得到叶片和种子较小的单倍体植株
C．用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗能诱导染色体加倍
D．基因工程育种能定向改变生物的性状，其原理是基因重组
【答案】B
【解析】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。除了可以选育新品种，杂交育种还可以获得杂种优势，A正确；二倍体植物的花药离体培养得到的单倍体植株只含一个染色体组，不能减数分裂产生配子，故没有种子，B错误；人工诱导多倍体可以用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，使染色体加倍，C正确；基因工程是将目的基因导入受体细胞，能够定向改造生物性状，培养新品种，育种的原理为基因重组，D正确。
11．（广西壮族自治区河池市高级中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下列有关育种和进化的说法，不正确的是（　　）
A．杂交除了可以选育新品种，还可获得杂种表现的优势
B．基因工程可以实现基因在不同种生物之间的转移
C．基因频率是指某个基因占种群中全部基因数的比率
D．二倍体西瓜和四倍体西瓜之间存在生殖隔离
【答案】C
【解析】杂交育种是利用基因重组的原理进行的新品种选育方法，通过杂交获得的大量杂合子在自然界中还可表现出杂种优势，A正确；基因工程的实质就是让一种生物的某种基因导入另一种生物的细胞内实现基因表达的过程，B正确；基因频率是指某种基因占种群中该种基因的全部等位基因数的比率，C错误；二倍体西瓜和四倍体西瓜由于成熟季节不同，二者存在生殖隔离，分属不同物种，D正确。
12．（广东省兴宁市第一中学2019届高三上学期期末考试生物试题）下列有关生物变异的叙述，正确的是（ ）
A．生物的变异不一定会引起基因频率的改变
B．基因重组所产生的新基因型一定会表现为新的表现型
C．三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞内无同源染色体
D．基因突变不可能发生在个体发育的任何时期
【答案】A
13．（湖南省长沙市长郡中学2019届高三上学期第三次调研考试生物试题）豌豆的高蔓对矮蔓为显性，如图是用三种方法培育纯合矮蔓抗病豌豆的示意图，相关说法错误的是（　　）
　　　　
A．方法①、②所涉及的原理都有基因重组
B．方法②利用花药培育出单倍体的过程与植物激素密切相关
C．方法③中矮蔓抗病植株自交一代即可得所育品种
D．图示筛选过程中，抗病基因的频率不断升高
【答案】C
【解析】从图中可以看出为获得纯合高蔓抗病番茄植株，一共采取了三种育种手段：杂交育种、单倍体育种和诱变育种。方法①是连续自交、汰劣留良的过程，②为花药离体培养，都涉及减数分裂，而基因重组发生在减数第一次分裂过程中，A正确；方法②利用花药培育出单倍体的过程，离不开植物激素的调节，B正确；方法③是诱变育种，经X射线照射获得的抗病性状，若为显性，则矮蔓抗病植株为杂合子，自交一代获得的矮蔓抗病植株中纯合子与杂合子共存，还需继续自交，若为隐性，则矮蔓抗病植株为纯合子（可能性极小），不需自交，C错误；图中各种筛选过程均为人工选择，导致抗病基因的频率不断升高，D正确。
14．（浙江省2019届高三11月选考科目考试生物试卷）某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是（　　）
　　　　　　　　　
A．染色体断片发生了颠倒
B．染色体发生了断裂和重新组合
C．该变异是由染色单体分离异常所致
D．细胞中的遗传物质出现了重复和缺失
【答案】B
【解析】由题图可知，图中的两条非同源染色体发生了断裂，断片交换位置后重接，属于易位，B正确；两条非同源染色体的断片发生了互换，没有发生颠倒，A错误；染色单体分离异常会导致染色体数目变异，不是结构变异，C错误；改变异仅有位置的改变，没有染色体片段的增减，细胞中的遗传物质没有出现重复和缺失，D错误。[来源:]
15．（黑龙江省牡丹江市第一高级中学2019届高三上学期期末考试生物试题）下列有关遗传和变异叙述，正确的是（　　）
A．基因突变是变异的根本来源，是生物进化的原始材料
B．果蝇体内突变的基因都能通过有性生殖遗传给子代
C．大肠杆菌产生可遗传变异的来源有基因突变和染色体变异
D．若要研究水稻（2n=24）的基因组，则应该研究13条染色体
【答案】A
【解析】基因突变的结果是产生新的等位基因，是生物变异的根本来源 ，能为生物进化提供原材料，A正确；对于有性生殖的生物体，体细胞内的基因突变一般不能遗传给后代，B错误；大肠杆菌为原核生物，没有染色体，因此不会发生染色体变异，C错误；水稻是雌雄同株植物，没有性染色体，水稻中的基因组只含有12条染色体，因此水稻基因组计划需要测定12条染色体，D错误。
16．（安徽省皖中名校联盟2019届高三10月联考生物试题）动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类的多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重。下列关于动态突变的推断正确的是（　　）
A．可借助光学高倍显微镜进行观察
B．只发生在有丝分裂间期
C．会导致染色体上基因的数量有所增加
D．突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现
【答案】D
【解析】根据以上分析已知，动态突变的本质是基因突变，而基因突变在光学高倍显微镜下是观察不到的，A错误；基因突变在自然界是普遍存在的，是随机发生的，所以基因突变可发生在生长发育的各个时期，尤其是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期，B错误；基因突变会导致基因的种类发生改变，而基因的数量不变，C错误；该动态突变是3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，会导致其翻译的产物中某个氨基酸重复出现，D正确。
17．（湖南省长沙市长郡中学2019届高三上学期第三次调研考试生物试题）酶促反应在细胞中往往不是独立发生的，酶促反应的序列性使得不同的酶促反应彼此按一定顺序相互联系，如图为嘧啶核苷酸的合成过程图，请分析下列有关酶的论述，不正确的是（　　）
　　
A．若控制图中某种酶的基因发生基因突变，则一定无法合成嘧啶核苷酸 B
B．若嘧啶核苷酸的数量过多，则“?”代表抑制酶 1 的活性
C．天冬氨酸和嘧啶核苷酸均可以与酶 1 结合，但效果不同
D．酶 1~5 可以在细胞内发挥作用，也可以在细胞外发挥作用
【答案】A
【解析】由图可知由天冬氨酸合成嘧啶核苷酸需要多种酶的参与，如图中的某种酶的基因发生了基因突变，但可能合成的酶不变，还能合成嘧啶核苷酸，A错误。如果嘧啶核苷酸的数量过多，可能会抑制酶1的活性，这是机体的反馈调节机制，B正确。由图可知天冬氨酸和嘧啶核苷酸均可以与酶1结合，但前者是促进合成中间体A，而后者是抑制中间体A的合成，C正确。酶可以在细胞内发挥作用也可以在细胞外甚至是体外发挥作用，D正确。
18．（黑龙江省哈尔滨市第六中学2019届高三上学期10月月考生物试题）关于“变异”的说法错误的是（　　）
A．21三体综合征是一种常见的染色体病，患者比正常人多了一条21号染色体
B．通常基因突变在光学显微镜下无法直接观察到，而染色体变异可以用显微镜直接观察到
C．染色体中某一片段位置颠倒也可以引起变异，夜来香经常发生这种类型的变异
D．若观察减数分裂过程中四分体时期出现了“凸环”，则这种变异很可能是染色体发生某一片段的增加或者缺失变异造成的
【答案】C
【解析】正常人体细胞内有2条21号染色体，而21三体综合征患者比正常人多了一条21号染色体，所以这是一种常见的染色体异常的遗传病，A正确；基因突变属于分子水平上的变异，通常基因突变在光学显微镜下无法直接观察到，染色体变异属于细胞结构水平上的变异，可以用显微镜直接观察到，B正确；染色体中某一片段位置颠倒也可以引起变异，这种变异属于染色体结构变异中的一种，但发生概率极低，C错误；若观察减数分裂过程中四分体是同源染色体配对这的结果，如果时期出现了“凸环”，很可能是染色体发生某一片段的增加或者缺失变异造成的，D正确。
19．（江苏省徐州市第一中学2019届高三上学期第一次月考生物试题）下列关于生物变异的叙述，错误的是（　　）
A．三倍体无子西瓜的产生属于可遗传变异
B．染色体结构变异一般可以通过光学显微镜直接观察
C．基因突变可以产生新基因，导致染色体上基因数目增加
D．四分体的非姐妹染色单体之间发生对等片段交换属于基因重组
【答案】C
【解析】三倍体无子西瓜培育的原理是染色体的数目变异，属于可遗传的变异，A正确；染色体数目和结构的变异可以通过光学显微镜直接观察到，但基因突变不可以通过光学显微镜直接观察到，B正确；基因突变可以产生新基因，导致染色体上基因的种类发生改变，但是基因的数目不变，C错误；减数第一次分裂后期，四分体的非姐妹染色单体之间发生对等片段交换属于基因重组，D正确。
20．（湖南省衡阳市第八中学2019届高三上学期第二次月考生物试题）下列有关基因重组的叙述，正确的是（　　）
A．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型[来源:]
B．非等位基因的交叉互换、易位均可导致基因重组
C．基因重组可以产生多对等位基因
D．基因重组可以产生新的性状
【答案】A
21．（湖南省永州市2019年高考第一次模拟考试试卷生物试题）为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。回答下列问题：
　　　　　
（1）可用___________________对图中发芽的种子进行诱导处理。
（2）筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察分生区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是___________________。
（3）利用幼苗Ⅰ中甲株根尖细胞制作有丝分裂装片，观察绘制各时期细胞图，如下图：
　　　　　　
有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是_________________，图中M为______________，P为___________________。
（4）统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗1中的甲株和染色体数目加倍的幼苗Ⅲ中的乙株的统计结果。

可以利用表中数值_______________和_______________，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。表中a的数值为_____________，b的数值为___________________。
【答案】（1）秋水仙素（或低温）　　
（2）解离不充分或压片不充分
（3）①⑤②③　　细胞板　　纺锤丝（纺锤体）
（4）X1X2+X3+X4+X5　　2y　　4y
【解析】（1）为了获得多倍体，可以采用秋水仙素或者低温处理，抑制纺锤体形成，从而使得细胞中的染色体数目加倍。
（2）该实验需要观察细胞有丝分裂中期的染色体数目来鉴定多倍体，如果观察时发现细胞出现多层重叠，说明可能是因为细胞没有分散开，即细胞解离不充分，或者在制装片时，按压装片不充分。
（3）据图分析，①属于有丝分裂前期，②处于有丝分裂后期，③处于有丝分裂末期，处于有丝分裂前期，⑤处于有丝分裂中期，因此有丝分裂的分裂期，细胞出现的先后顺序是①⑤②③；图中M为细胞板，P为纺锤体。
（4）计算细胞周期的时间可以通过计数处于不同时期的细胞数目进行统计，表格显示甲株间期细胞数为X1，分裂期细胞数为X2+X3+X4+X5，可以分别表示甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。根据表格数据分析，幼苗Ⅰ中期的染色体数目为y，后期的染色体数目为2y，而幼苗Ⅲ与之相比染色体数目加倍，因此a为2y，b为4y。
22．（云南省师范大学附属中学2019届高三上学期第二次月考理综生物试题）豌豆的种子圆滑（R）和皱缩（r）、子叶黄色（Y）和绿色（y）是两对相对性状，请回答下列问题：
（1）研究发现，R基因的碱基序列中插入了800个碱基对后形成了r基因，这属于可遗传变异中的_______________。与R基因编码的淀粉分支酶相比，r基因编码的蛋白质少了末端的6个氨基酸，这可能是因为r基因转录得到的mRNA________________________。请从基因表达的角度，分析基因型为Rr的个体不表现隐性性状的原因是________________（答出一点即可）。
（2）豌豆种子形状和子叶颜色的遗传符合自由组合定律，则控制这两对相对性状的基因满足“_______________________”这一条件。现用黄色圆粒（YYRR）和绿色皱粒（yr）豌豆杂交获得F1， F1自交产生F2时，雌雄配子的结合方式有_______种。
【答案】（1）基因突变　　提前出现终止密码子　　隐性基因不转录；隐性基因转录后不翻译；隐性基因编码的蛋白质无活性或活性低
（2）非同源染色体上的非等位基因　　16
【解析】（1）R基因的碱基序列中插入了800个碱基对属于基因突变总的碱基对的增添，r基因编码的蛋白质（无酶活性）比R基因编码的淀粉支酶少了末端6个氨基酸，推测r基因转录的mRNA提前出现终止密码子，导致翻译提早停止。显性性状得以体现，隐性性状不体现的原因：显性基因表达，隐性基因不转录或不翻译；显性和隐性基因都表达，但是隐性基因表达的蛋白质没有生物活性。
（2）基因自由组合定律中必须是位于非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，F1的基因型是YyRr，根据自由组合定律能产生YR、Yr、yR、yr四种配子，故F1自交产生F2时，雌雄配子的结合方式有4×4=16种。
23．（湖南省岳阳市第一中学2019届高三上学期第二次质检生物试题）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，请据图回答问题。
　　　　　
（1）若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由______变为______。正常情况下，基因R在细胞中最多______个，其转录时的模板位于______（填“a”或“b”）链中。
（2）7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对。某DNA分子中腺嘌呤占碱基总数的30％，其中的鸟嘌呤全部被7-乙基化，该DNA分子正常复制产生的两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶占碱基总数的45％，另一个DNA分子中胸腺嘧啶所占比例为______。
【答案】（1）GUC　　UUC 4　　a
（2）35％
【解析】（1）由以上分析可知，基因M中b链为转录的模板链，若b链中箭头所指的碱基C突变为A，则基因由CAG→AAG，因此其转录形成的密码子由GUC→UUC。正常情况下，基因R最多有2个，经过复制后数量最多，即有4个；由以上分析可知，基因R转录时的模板位于a链中。
（2）由题意可知，原DNA分子中：A=T=30%，推出G=C=20%。该DNA分子中的鸟嘌呤（G）全部被7—乙基化而与胸腺嘧啶配对，正常复制后，得到两个子代DNA，每一个子代DNA分子中T均由两部分组成：一是A配对的T（始终占30%）；二是与7—乙基鸟嘌呤配对的T。根据子代DNA中其中一个的T占45%，说明该子代DNA中被7—乙基鸟嘌呤替代后配对的T占15%。再根据两个子代DNA中全部的7—乙基鸟嘌呤与替代后配对的T之和应等于亲代DNA中G所占的比例（为20%），所以一个DNA中因替代多出的T占15%，则另一个子代DNA中因替代多出的T=20%-15%=5%，由此可计算得出另一个子代DNA中全部的T占30%+5%=35%。
24．（河北省武邑中学2019届高三上学期第一次调研考试生物试题）番茄的抗病（R）对感病（r）为显性，高秆（D）对矮秆（d）为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了下图所示的方法。请回答下列问题：
　　　　　　
（1）在①处育种工作者应采用的方法是___________。
（2）图中A代表的个体叫做__________。③过程常用___________处理萌发的种子或幼苗，过程②③的育种方法所依据的遗传学原理是____________。
（3）过程⑤“航天育种”方法中主要的变异类型是____________。
【答案】（1）自交　　
（2）单倍体　　秋水仙素　　染色体（数目）变异
（3）基因突变
【解析】（1）杂交育种获得双优个体后为了获得稳定遗传的品种，还有逐代自交并筛选，所以在①的方法是自交。
（2）花药离体培养获得的是单倍体，所以图中A代表的个体叫做单倍体。③过程常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以得到可育品种。过程②③是单倍体育种，利用染色体变异原理。学科-网
（3）过程⑤是诱变育种，所属变异类型是基因突变。
25．（西藏日喀则市南木林高级中学2019届高三第一次月考理综生物试卷）地中海贫血症属于常染色体遗传病，一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变（C→T）。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图（a）。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产前基因诊断，家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图（b）（终止密码子为UAA、UAG、UGA）。
（1）在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过________解开双链，后者通过________解开双链。
（2）据图分析，胎儿的基因型是________（基因用A、a表示）。患儿患病可能的原因是________的原始生殖细胞通过________过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于____________________。学-科网
（3）研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果______________________________，但__________________________________，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。
【答案】（1）高温　　解旋酶　　
（2）Aa　　母亲　　减数分裂　　突变后终止密码子提前出现，翻译提前终止形成异常蛋白
（3）该病可遗传给后代　　患者的β链不能被限制酶切割
【解析】（1）PCR是体外扩增DNA的方式，通过高温的使双链解开，体内DNA的复制则是通过解旋酶使DNA双链解开。
（2）由题意可知重度β地中海贫血是隐性遗传病，突变后的序列可以被剪切成m和s的两个片段，而正常序列无法被剪切，因此母亲、父亲、患儿和胎儿的基因型分别为：AA、Aa、aa和Aa，母亲和父亲的基因型为AA和Aa，生下患儿可能是因母亲的原始生殖细胞通过减数分裂产生配子时发生了基因突变。由图可知，其突变为由模板链的CTC突变成ATC，mRNA上由GAG变成UAG，因此终止密码子提前出现，使翻译提前终止。
（3）如果这种贫血病可以遗传给后代，而又能证实不是重型地中海贫血，即β链不能被限制性酶切割，则为证明该突变位点就是这种贫血病的致病点提供了有力证据。