高考生物大题精做08 变异与育种（新高考专用）（解析版）

精做08变异与育种1．研究人员将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体。研究发现该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因(A/a)控制。（1）基因突变是指____；它的特点有____（至少答出两点）。（2）该抗病突变体水稻的基因型为____。（3）将该突变体的花药进行离体培养，获得了抗病与野生型两种单倍体植株，比例为1：4。为了解释该现象产生的原因，有人提出了这样的假设：抗病突变体产生的配子中，含有抗病基因的雄配子可能部分死亡。①若假设成立，含有抗病基因的雄配子的死亡率为____；②请设计一个简单的实验验证假设是否成立：_________。（要求：写出简要的实验思路，预期结果及结论）【答案】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低频性、不定向性（随机性）、普遍性等Aa75%将该种抗病突变体种下。长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立（将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立）【解析】（1）基因突变是指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；它的特点有低频性、不定向性（随机性）、普遍性等。（2）根据题干中“将二倍体不抗病野生型水稻种子进行人工诱导，获得了一种抗病突变体，该突变体是由一个基因发生突变产生的，且抗病与不抗病由一对等位基因控制”，说明二倍体不抗病野生型水稻基因型为aa，抗病突变体基因型为Aa。（3）抗病突变体Aa产生的雄配子理论上抗病与野生型的比例为1：1，而实际上抗病与野生型的比例为1：4，这说明含抗病基因的雄配子可能部分死亡，死亡率为（4-1）/4×100%=75%。若想验证该假说，将该种抗病突变体种下，长大后让其自交，统计子代的表现型及比例，若子代突变体：野生型=3：2，则假设成立，反之假设不成立；或者将该种抗病突变体种下，长大后让其作父本与野生型杂交，统计子代的表现型及比例，若子代资变体：野生型=1：4，则假设成立，反之假设不成立2．随着科学技术的发展，遗传学研究已进入分子生物学阶段，请分析回答相关问题：（1）二倍体（染色体数为2n）生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n-1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n-2的个体称为缺体。单体、缺体植株的变异类型为_____，该变异相对于基因突变来说，_____（能或不能）通过显微镜观察判断。（2）理想情况下，某单体植株（2n-1）产生的配子中，染色体数可表示为_____。（3）小麦的染色体数为2n=42，无芒（S）对有芒（s）是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的_____杂交，观察并记录后代表现型及比例。若_____，则表明S基因在6号染色体上。（4）分子免疫遗传学常用_____（蛋白质培养基\活鸡胚\煮熟的鸡胚）培养禽流感病毒。如何培养有同位素标记的细菌病毒？请说明步骤：_____。【答案】染色体（数目）变异能n和（n-1）无芒的6号单体品系后代无芒：有芒=1：1活鸡胚制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒【解析】（1）根据分析，单体(2n−1)、缺体(2n−2)植株的变异类型为染色体（数目）变异，基因突变是指碱基对的增添、缺失和替换，引起基因结构的变化，是DNA分子水平的改变，染色体（数目）变异相对于基因突变来说，能通过显微镜观察判断。（2）理想情况下，某单体植株（2n-1），经减数第一次分裂会产生含有n和（n-1）的子细胞，进而经减数第二次分裂着丝点分裂后产生的配子中，染色体数可表示为n和（n-1）。（3）探究S基因是否在6号染色体上，基本思路就是将正常有芒植株与纯合的无芒的6号单体品系杂交，观察并记录后代表现型及比例。①正常有芒植株（ss），产生的配子只含有s基因。②纯合的无芒的6号单体品系，若S基因是在6号染色体上，则纯合的无芒的6号单体品系杂产生的配子中一半含有S基因，一半无S基因，与正常有芒植株（ss）杂交，则后代无芒：有芒=1：1。③若S基因不位于6号染色体上，纯合的无芒的6号单体品系，产生的配子全都有S基因，与正常有芒植株（ss）杂交，则子代全为无芒。根据以上分析，若后代无芒：有芒=1：1，则表明S基因在6号染色体上。（4）病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中。分子免疫遗传学常用活鸡胚培养禽流感病毒。培养有同位素标记的细菌病毒的步骤是：制备有同位素标记的培养基→培养细菌→有标记的细菌→细菌病毒侵染细菌→有标记的病毒。3．一对毛色正常鼠（P）交配，产下多只鼠（F1），其中一只雄鼠（甲）的毛色异常。已知该对亲本鼠不能再繁殖后代。假定该相对性状由常染色体上一对等位基因（A/a）控制，F1所有鼠能正常生长发育并具有生殖能力，后代都可成活。不考虑染色体变异和两个亲本产生配子时同时发生基因突变的情况。（1）亲本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa和Aa、______、aa和aa。（2）为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配。请预测结果并作出分析。①如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变。②如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变。③如果F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为_______，则亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变。【答案】AA和Aa2∶13∶11∶1【解析】（1）根据以上分析可知，亲本毛色正常鼠的基因型可能有三种情况：Aa和Aa、AA和Aa、aa和aa。（2）为探究雄鼠甲毛色异常的原因，用雄鼠甲分别与F1多只雌鼠交配，观察统计F2中鼠的表现型及其比例。结合分析可分三种情况讨论：①若亲本毛色正常鼠产生配子时没有发生基因突变，则亲本的基因型为Aa和Aa，F1毛色正常鼠的基因型及比例为1/3AA和2/3Aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为aa。雄鼠甲（aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，产生的F2中毛色异常鼠（aa）的比例约为2/3×1/2=1/3，毛色正常鼠（A_）所占的比例为1－1/3=2/3，即毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为2∶1。②若亲本毛色正常鼠产生配子时发生了隐性突变（A→a），则亲本的基因型为AA和Aa，产生的F1中毛色正常鼠的基因型及比例为1/2AA和1/2Aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为aa，雄鼠甲（aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，F2中毛色异常鼠的比例约为1/2×1/2=1/4，毛色正常鼠所占的比例为1－1/4=3/4，即毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例为3∶1。③若亲本毛色正常鼠产生配子时发生了显性突变（a→A），则亲本的基因型为aa和aa，F1的正常鼠的基因型全为aa，毛色异常雄鼠甲的基因型为Aa，雄鼠甲（Aa）与F1多只毛色正常雌鼠交配，则F2中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为1∶1。4．稻瘟病又名稻热病。是由稻瘟病原菌引起的一种水稻病害，严重危害我国粮食生产安全。培育抗病品种，选育优质秧苗是解决此问题的重要方法之一。问答下列问题：（1）研究人员在对稻瘟病原菌不具有抗性的甲品种水稻种群进行调查时，偶然发现了一株具有抗病水稻植株，并将这株抗病水稻与不抗病水稻进行了杂交，其子代抗病植株约占1/2。为进一步判断抗病性状的显隐性，可采用的思路是__________________。（2）经研究发现，某一种稻瘟病原菌的抗性与多对基因有关。现有乙（A1A2a2a2a3a3）、丙（a1a1A2A2a3a3）、丁（a1ala2a2A3A3）三个水稻抗病品种，抗病（A）对感病（a）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。为了将乙、丙、丁三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，_____（填“可以”或“不可以）用传统杂交育种（即选择亲本进行杂交，子代连续自交并不断进行筛选直至不发生性状分离）的方法进行，原因是_____________________。（3）甲品种水稻虽不抗病，但具有耐早、耐贫瘠、生长速率快和高产等诸多优良性状，为培育出既保留甲品种诸多优良性状，又整合了丁品种水稻抗病基因的新品种水稻（即具有丁品种抗病基因的甲品种水稻），请你设计出能达到此目的的杂交育种方案：______________。【答案】将子代抗病植株（或不抗病植株）进行自交，观察后代是否发生性状分离不可以将乙和丙杂交，得F1，再将F1与丁杂交，选具有抗病植株连续自交，因后代自交不发生性状分离的抗病植株的基因型有多种，无法确定A1A1A2A2A3A3个体将甲与丁杂交，筛选出抗病的F1，再将抗病的F1与甲品种水稻杂交，筛选出抗病的F2，种下去自交，选出不再发生性状分离的抗病品种【解析】（1）抗病水稻与不抗病水稻进行了杂交实验，其子代抗病植株约占1/2，在此基础上，为判断抗病性状的显隐性，可将抗病个体自交，若后代出现性状分离，则抗病为显性，若不出现性状分离，说明其为隐性纯合子。（2）将乙、丙、丁三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，即基因型为A1A1A2A2A3A3的植株。不可以用传统杂交育种的方法进行，将乙和丙杂交，得F1，再将F1与丁杂交，选具有抗病植株连续自交，因后代自交不发生性状分离的抗病植株的基因型有多种，无法确定A1A1A2A2A3A3个体。（3）培育出既保留甲品种诸多优良性状，又整合了丁品种水稻抗病基因的新品种水稻，杂交育种方案是：将甲与丁杂交，筛选出抗病的F1，F1再与甲品种进行回交，筛选出抗病的F2，其中含有甲品种的优良基因，种下去自交，选出不再发生性状分离的抗病品种。5．人工快速创造的多倍体植物在科学研究和生产上具有重要意义，相关资料如下：①已知与形成普通小麦有关的基本种有：一粒小麦（二倍体，AA=14条染色体，下同），拟斯卑尔脱山羊草（BB=14),方穗山羊草（DD=14),三个基本种经过长期的自然进化，形成了染色体构型为AABBDD的六倍体普通小麦，被人类选育种植，成为世界主粮之一。②黑麦耐寒、耐旱能力强，对土壤要求不严，栽培于我国北方山区或较寒冷地区。以鲍文奎为首的我国遗传育种学家用普通小麦和黑麦（RR=14)杂交培育成一个新物种，即八倍体小黑麦（AABBDDRR)．③三倍体无子西瓜是用二倍体西瓜（EE=22)培育而成的：通过处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体西瓜作父本，进行杂交，种下杂交种子，就会长出三倍体植株。回答下列问题：（1）普通小麦体细胞中含有_________________条染色体，其配子的染色体构型是_________________。推测在进化过程中，普通小麦形成于_________________（填“有”或“没有”）地理隔离的三个基本种的种群。（2）同小麦和黑麦相比，八倍体小黑麦具有抗逆性强、穗大、蛋白质含量高、生长优势强等优良特性，原因是__________________。（3）三倍体无子西瓜的产量和食用品质都比二倍体西瓜优越，给我们的启示是，对于_________________为收获目的的植物来说，利用三倍体育种是一种重要的发展经济的途径，如三倍体甜菜（收获块根）的产糖率提高了10%~15%,三倍体杨树的生长速率约为二倍体杨树的两倍，等等。（4）生产上，常将三倍体无子西瓜与二倍体西瓜间种在同一块地里，以确保结出三倍体无子果实，试分析其理由_________________。【答案】42ABD没有八倍体小黑麦具有普通小麦和黑麦的遗传物质，遗传了双亲的优良性状或八倍体小黑麦比小麦和黑麦有更多的染色体（遗传物质），基因表达产物更多。或八倍体小黑麦是多（四）种植物的杂交种，具有更多的杂种优势。不以种子二倍体西瓜花粉传给三倍体西瓜，可使三倍体西瓜的子房获得发育成果实所需要的生长素说明：本小题未落实到生长素的答案，不能得4分。参考下面