資源簡介

（13）生物的變異與育種
——2025屆高考生物二輪復習易錯重難提升
易混易錯梳理
一、基因突變不一定改變生物體性狀
（1）密碼子的簡并性：若發生基因突變后引起信使RNA上的密碼子改變，但由于一種氨基酸對應多個密碼子，若該改變了的密碼子與原密碼子仍對應同一種氨基酸，此時突變基因控制的性狀不改變。
（2）隱性突變：若基因突變產生的是隱性基因，如AA個體其中一個A→a，此時個體基因型為Aa，性狀不發生改變。
（3）發生在基因的非編碼序列，如非編碼區和內含子部分。
二、有關基因重組的易錯點
（1）多種精子和多種卵細胞之間有多種結合方式，導致后代性狀多種多樣，但不屬于基因重組。
（2）雜合子自交，后代發生性狀分離，根本原因是等位基因的分離，而不是基因重組。
（3）有絲分裂和細菌的二分裂及病毒的復制過程中一般不會發生基因重組。
（4）“肺炎雙球菌的轉化實驗”、轉基因技術等屬于廣義的基因重組。
三、關于單倍體的三個易錯點
（1）單倍體的體細胞中并不一定只有一個染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有兩個染色體組。
（2）單倍體并非都不育：二倍體的配子發育成的單倍體，表現為高度不育；多倍體的配子如含有偶數個染色體組，則發育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產生后代。
（3）單倍體是生物個體，而不是配子：精子和卵細胞屬于配子，但不是單倍體。
四、有關單倍體育種的注意事項
（1）單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。
（2）單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
五、染色體缺失、重復與基因突變的區別
項目 基因突變 染色體缺失、重復
實質 堿基對的替換、缺失和增添 染色體上基因的缺失或重復
對象 堿基對 基因
結果 堿基對的數目或排列順序改變 基因數目或排列順序改變
是否可見 分子水平、光學顯微鏡下觀察不到 光學顯微鏡下可觀察到
六、幾種常見生物育種方式的不同點
方法 原理 常用方法 優點 缺點 代表實例
雜交育種 基因重組 雜交 操作簡單，目的性強 育種年限長 矮稈抗病小麥
誘變育種 基因突變 輻射誘變、激光誘變等 提高突變率，加速育種進程 有利變異少，需大量處理實驗材料 青霉素 高產菌株
多倍體育種 染色體 異 秋水仙素處理萌發的種子或幼苗 操作簡單，且能在較短的時間內獲得所需品種 所得品種發育遲緩，結實率低；在動物中無法開展 無子西瓜、八倍體小黑麥
單倍體育種 染色體變異 花藥離體培 養后，再用秋水仙素處理 明顯縮短 育種年限 技術復雜，需要與雜交育種配合 “京花1號”小麥
七、有關基因工程的注意事項
（1）在基因工程操作過程中，將目的基因導入受體細胞的過程不涉及堿基互補配對。
（2）受體細胞常選用微生物的原因：微生物繁殖快、代謝快、目的產物多。
（3）培育轉基因動物時，常采用顯微注射法將目的基因導入受精卵，原因是受精卵的全能性高。
（4）培育轉基因植物時，受體細胞可用受精卵和其他高度分化的細胞，因為高度分化的植物細胞仍具有全能性。可用植物組織培養技術將其培育成個體。
易混易錯通關
1.基因突變是生物變異的根本來源。下列關于基因突變的敘述，正確的是( )
A.某鐮狀細胞貧血患者的致病基因一定來自基因突變
B.在沒有外界誘變因素的影響下，生物不會發生基因突變
C.基因發生突變后，個體的基因、基因型和表型一定改變
D.基因突變產生新基因，既能豐富基因庫，也能增加生物多樣性
2.水平轉基因是自然轉基因的一種類型，指基因在不同物種的生物個體之間的交流過程與結果（如圖中過程1所示），或者在單個細胞內部的葉綠體、線粒體與細胞核等結構之間的交流過程與結果。下列有關說法錯誤的是( )
A.水平轉基因可以發生在農桿菌和紅薯細胞間，屬于基因重組
B.過程1中獲得A基因的紅薯可通過過程2將A基因傳遞到子代
C.細胞內不同結構之間能進行基因交流與DNA的結構相同有關
D.過程1、過程2均使作物發生定向變異，均有利于作物適應新環境
3.圖甲表示果蠅卵原細胞中的一對同源染色體，圖乙表示該卵原細胞形成的卵細胞中的一條染色體（圖中字母表示基因）。下列敘述不正確的是( )
A.與有絲分裂相比，甲→乙的過程中特有的可遺傳變異是基因重組
B.圖甲中的非等位基因在減數分裂過程中可能會發生基因重組
C.圖乙染色體上存在d基因的原因一定是發生了基因突變
D.基因E、e的本質區別是核苷酸序列不同
4.大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表現型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：1。該個體最可能發生了下列哪種染色體結構變異( )
A. B.
C. D.
5.如圖是四種不同生物體細胞的染色體組成情況,有關敘述錯誤的是( )
A.圖a含有4個染色體組，圖b含有3個染色體組
B.由圖b細胞組成的個體為三倍體
C.圖c有2個染色體組，每個染色體組有3條染色體
D.由圖d細胞組成的個體是由配子發育而來的
6.如圖表示細胞中所含的染色體，有關敘述正確的是( )
A.圖a含有2個染色體組，圖b含有3個染色體組
B.如果圖b表示體細胞，則相應的生物有一個染色體組或三個染色體組
C.如果圖c代表由受精卵發育成的生物的體細胞，則該生物一定是二倍體
D.圖d代表的生物一定是由卵細胞發育而成的，是單倍體
7.我國科學家利用化學誘變技術從水稻品種9311中獲得了一個產量對氮肥不敏感的突變體，從而定位了氮肥高效利用的關鍵基因NGR5。NGR5的表達水平和蛋白積累量隨施肥量的增加而增加。下列敘述錯誤的是( )
A.氮肥不敏感突變水稻的獲得利用的原理是基因突變
B.進行化學誘變育種時無需處理大量材料
C.自然狀態下，只有發生在水稻生殖細胞中的突變才能夠遺傳給下一代
D.NGR5的表達水平及其突變頻率都受外界環境因素的影響
8.無子果實是指有些植物的花不經過受精，也能由子房直接發育成果實。這樣的果實里不含種子，這種現象叫做單性結實。無子果實的形成可分為自然單性結實和刺激單性結實兩種。如香蕉、菠蘿、無核蜜橘等屬于自然單性結實。刺微單性結實是指外界給予某種刺激，如物理和化學刺激等誘導形成無子果實。子房發育成為果實的過程中，需要一定量的生長素。一般來說，果實發育所需的生長素是由胚珠發育形成的幼嫩種子提供的，三倍體無子西瓜沒有種子，生長素從何而來呢？在二倍體西瓜的花粉中，除含有少量的生長素外，同時也含有使色氨酸轉變成生長素的酶系。當二倍體花粉萌發時，形成的花粉管伸入到三倍體植株的子房內并將自身合成生長素的瞬息轉移到其中，從而在子房內仍能合成大量的生長素，促使子房發育成無子果實。普通西瓜是二倍體，下圖為無子西瓜的培育流程圖。據圖分析，下列敘述錯誤的是( )
A.無子西瓜的無子性狀能夠遺傳
B.①過程需要低溫或秋水仙素處理二倍體幼苗
C.②過程得到的無子西瓜含有三個染色體組
D.無子西瓜的培育過程利用了花藥離體培養技術
9.袁隆平院士培育出的雜交水稻，實現了畝產增產20%，用全世界7%的耕地養活了全世界近五分之一的人口。水稻是雌雄同花作物，開花后傳粉，花小且密集，導致水稻雜交育種工作比雌雄異花的玉米難得多。袁隆平團隊攻堅克難，利用雄性不育植株（即雄蕊發育異常不能產生有功能的花粉，但雌蕊發育正常能接受正常花粉而受精結實的植株）進行雜交育種，解決了這一難題。下列有關實驗材料的敘述正確的是( )
A.雄性不育植株不能結實
B.玉米進行人工雜交育種時，主要的操作流程：去雄→套袋→采集花粉→授粉→套袋
C.實際生產中可以通過人工去雄授粉的方法獲得大量雜交水稻種子
D.在雜交育種中，雄性不育植株只能作為親本中的母本
10.水稻的易倒伏（A）對抗倒伏（a）為顯性，抗病（B）對易感病（b）為顯性，兩對等位基因獨立遺傳。如圖表示利用品種甲和品種乙通過三種育種方案培育優良品種（aaBB）的過程。下列說法錯誤的是( )
A.三種方案都利用了生物的變異，汰劣留良，培育出優良品種
B.方案一通常處理的是萌發的種子，主要是與其有絲分裂旺盛有關
C.方案二育種的原理是基因重組，AaBb自交得到的優良品種占1/16
D.方案三需要用秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗
11.染色體片段缺失可使染色體上某一區段及其帶有的基因一起丟失，從而引起變異。在雜合體中若攜有顯性等位基因的染色體區段缺失，則隱性等位基因控制的性狀就會顯現出來，出現所謂的假顯性。下列敘述錯誤的是( )
A.染色體片段缺失可能會使生物體的性狀發生改變
B.貓叫綜合征是由第5號染色體部分缺失引起的人類遺傳病
C.發生了假顯性變異的植株可通過觀察其染色體進一步判斷
D.假顯性個體因減數分裂時無法聯會導致其不能產生可育配子
12.低溫可誘導植物細胞染色體數目發生變化，其作用原理和秋水仙素相似，下列敘述正確的是( )
A.低溫會抑制分裂前期紡錘體的形成
B.低溫誘導植物細胞發生單倍性變異
C.低溫使植物細胞中的染色體數目非整倍性增加
D.在高倍顯微鏡下可以觀察到裝片中的細胞從二倍體變為四倍體的過程
13.研究人員用烏拉爾圖小麥和粗山羊草培育異源四倍體小麥的過程如圖1，其中A和D分別代表兩種植物的一個染色體組。異源多倍體形成配子時常出現部分非同源染色體之間通過配對交叉導致染色體片段交換的現象，如圖2。下列敘述中正確的是( )
A.烏拉爾圖小麥和粗山羊草雜交產生的F1中有兩個染色體組，但F1不可育
B.可以用秋水仙素處理F1的幼苗或所結的種子，產生異源四倍體小麥
C.若圖2顯示異源四倍體小麥的某精原細胞產生精子的過程，則該過程發生了基因重組
D.圖2中所發生的變異可增加配子的多樣性，但不能為進化提供原材料
14.下圖表示不同個體或細胞中的部分基因或染色體的結構、數目、形態等發生的變異，根據相關知識辨析生物變異類型。
（1）從基因角度分析生物的變異，圖中能表示生物個體中基因種類增多的有_____，能表示基因數目增加或減少的有_____，能表示基因排列順序改變的有_____。
（2）從染色體變異的角度分析，若圖中b、c、f由受精卵發育而來，g由配子發育而來，它們都屬于染色體_____的變異，它們分別叫_____；e表示染色體結構的_____。
（3）一頭母豬生了九頭形態各異的仔豬，圖中_____與該變異屬于同一種變異類型。
15.番茄紅果對黃果為顯性，抗病對易感病為顯性，兩對相對性狀獨立遺傳。育種人員利用純合黃果抗病番茄與紅果易感病番茄品種，通過不同方法培育所需品種，育種過程如圖所示。回答下列問題：
（1）通過過程a、b獲得紅果抗病番茄新品種時，應從____（填“F1”或“F2”）開始進行選擇；若過程c中黃果基因發生了一個堿基對的替換，但性狀并未發生改變，可能的原因是____（答兩點）。
（2）通過過程d、e的育種方法可明顯縮短育種年限。d過程的操作是_____,該育種方法利用的原理是_____。
（3）圖中過程f的操作及目的是_____,植株③所結果實無子的原因是_____。傳統獲得二倍體無子番茄的操作相比，利用三倍體獲得無子番茄的不同操作是_____。
（4）番茄每個染色體組有12條染色體，分別記為1~12號，其中任何1條染色體缺失均會形成單體。單體與單體的雜交后代會出現二倍體、單體和缺體（即缺失一對同源染色體，不易存活）。某紅果抗病純合番茄植株在栽培過程中出現了一株7號染色體單體，為了判斷抗病基因是否位于7號染色體上，現將該單體與不抗病的正常二倍體雜交，若出現的結果是_______,則可判斷抗病基因位于7號染色體上。
答案以及解析
1.答案：D
解析：某鐮狀細胞貧血患者的致病基因可來自基因突變或來自雙親，A錯誤;引發基因突變的因素包括外因和內因，在沒有外界誘發因素的作用時，生物也可能會由于DNA復制發生錯誤而產生基因突變，B錯誤；基因發生突變后，個體的基因和基因型會發生改變，但表型不一定改變，如AA突變成Aa，表型沒有改變，C錯誤;基因突變可產生新基因，既能豐富基因庫，也能形成多種多樣的基因型，從而增加生物多樣性，D正確。
2.答案：D
解析：A、據過程1可知，農桿菌的A基因可轉移至原先不含A基因的紅薯內，說明水平轉基因可以發生在農桿菌和紅薯細胞間，是基因重組的一種，A正確；
B、過程1屬于水平轉基因，是可遺傳變異，該過程中獲得A基因的紅薯可通過過程2（雜交育種）將A基因傳遞到子代，B正確；
C、不同生物之間DNA的結構相同，是細胞內不同結構之間能進行基因交流的結構基礎，C正確；
D、過程1、過程2的原理都是基因重組，基因重組有利于作物適應新環境，但基因重組是不定向的，D錯誤。
故選D。
3.答案：C
解析：基因重組一般發生在減數分裂Ⅰ前期或后期，基因突變和染色體變異既可以發生在有絲分裂過程中，也可發生在減數分裂過程中，所以與有絲分裂相比，甲→乙（減數分裂）的過程中特有的可遺傳變異是基因重組，A正確；題圖甲中的非等位基因可在減數分裂Ⅰ后期因非同源染色體之間的自由組合而發生基因重組，B正確；根據題圖甲的基因組成和染色體上的顏色可知，題圖乙染色體上存在d基因的原因是減數分裂過程中發生了染色體片段互換，C錯誤；基因E和e的本質區別是核苷酸序列不同，D正確。
4.答案：C
解析：A項變異為缺失，B項變異為重復，其聯會圖為外環結構，雜合子可形成二種配子，D項變異為倒位，其聯會圖為內環結構，也只能形成二種配子，為其測交后代比例1：1，所以A/B/D項錯誤；C項變異為易位，其聯會圖為十字形，所以可以形成四種配子，C項正確。
5.答案：B
解析：圖a著絲粒分裂，染色體數目暫時加倍，形態、大小相同的染色體有4條，故含有4個染色體組，同理圖b含有3個染色體組，A正確。圖b中含有3個染色體組，若由受精卵發育而來，則是三倍體；若由配子直接發育而來，則是單倍體，B錯誤。圖c有2個染色體組，每個染色體組內有3條非同源染色體，C正確。圖d細胞只有1個染色體組，由圖d細胞組成的個體是由配子發育而來的單倍體，D正確。
6.答案：C
解析：圖a表示有絲分裂后期，細胞中含有4個染色體組，圖b細胞中含有3個染色體組，A錯誤；圖b是由配子發育而成的生物的體細胞或三倍體生物的體細胞，則圖b代表的生物是單倍體或三倍體，該生物體細胞中含有三個染色體組，B錯誤；圖c中有同源染色體，含有2個染色體組，若是由受精卵發育而成的，則該細胞所代表的生物一定是二倍體，C正確；圖d中只含1個染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發育而成的，D錯誤。
7.答案：B
解析：分析題意，科學家利用化學誘變技術從水稻品種9311中獲得了一個產量對氮肥不敏感的突變體，該技術屬于誘變育種，誘變育種的原理是基因突變，A正確;由于基因突變具有不定向性和低頻率性等特點，故化學誘變育種時需處理大量材料，以從中篩選符合要求的類型，B錯誤；自然狀態下，只有發生在水稻生殖細胞中的突變才能通過配子遺傳給下一代，C正確;化學誘變是利用外界環境中的化學因素來提高基因突變頻率的手段，且分析題意可知，NGR5的表達水平和蛋白積累量隨施肥量的增加而增加，故NGR5的表達水平及其突變頻率都受外界環境因素的影響，D正確。
8.答案：D
解析：D.無籽西瓜是通過多倍體育種獲得的，未經過花藥離體培養，單倍體育種需要經過花藥離體培養。圖示過程沒有利用花藥離體培養技術，D錯誤。
9.答案：D
解析：本題考查雜交育種相關知識。雄性不育系即該株系不能作父本，但可以接受花粉而結實，A錯誤；玉米是雌雄同株但雌雄異花且異位的植物，因此雜交時不需要對母本進行去雄，其雜交時的操作流程可表示為套袋→采集花粉→授粉→套袋，B錯誤；實際生產中如果通過人工去雄授粉的方法獲得雜交水稻，獲得的種子數量非常有限，會導致大面積推廣種植雜交水稻遇到障礙，同時人工操作起來也非常困難，因此需要找到雄性不育系完成雜交水稻的推廣，C錯誤；在雜交育種中，雄性不育植株由于不能產生正常的花粉，因此只能作為親本中的母本，D正確。
10.答案：D
解析：A對，根據分析，三種方案分別利用了基因突變、基因重組和染色體變異的原理，都利用了變異，獲得具有優良遺傳特性的品種； B對，方案一為誘變育種，常常處理萌發的種子，因為萌發的種子有絲分裂旺盛，DNA復制時易發生基因突變；C對，基因型為AaBb的個體自交得到基因型為aaBB的優良品種的概率為（1/4）×（1/4）=1/16； D錯，基因型為B的單倍體不能產生種子，應用低溫或秋水仙素處理幼苗。
11.答案：D
解析：染色體片段缺失屬于染色體結構變異，可能會使排列在染色體上的基因數目發生改變并導致性狀改變，A正確；貓叫綜合征是由第5號染色體部分缺失引起的人類遺傳病，B正確；假顯性是由染色體缺失引起的，可用光學顯微鏡觀察變異植株的染色體判斷是否發生了假顯性，C正確；從題干信息無法判斷出假顯性個體在減數分裂時無法發生聯會從而不能產生可育配子，D錯誤。
12.答案：A
解析：低溫能抑制分裂前期紡錘體的形成，A正確；低溫誘導細胞發生多倍性變異，B錯誤；低溫使植物細胞中的染色體數目整倍性增加，C錯誤；觀察細胞中的染色體需要制作裝片，由于在制片過程中經過了解離，細胞被殺死，所以用顯微鏡看不到細胞從二倍體變為四倍體的過程，D錯誤。
13.答案：A
解析：A、烏拉爾圖小麥和粗山羊草雜交產生的F1中有兩個染色體組，但由于缺乏同源染色體，減數分裂時聯會紊亂，F1不可育，A正確；
B、由于F1不可育，不能產生種子，因此只能用秋水仙素處理F1的幼苗，產生異源四倍體小麥，B錯誤；
C、圖2中異源四倍體小麥的某精原細胞產生精子的過程發生了染色體結構變異中的易位，C錯誤；
D、圖2中所發生的變異屬于易位，可增加配子的多樣性，能為進化提供原材料，D錯誤。
故選A。
14.（1）答案：d；b、c、f、g；e、h
解析：本題考查染色體組的含義、基因重組與染色體變異的辨析。分析題圖，a是發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組，發生在四分體時期；b細胞內含有3個染色體組，為三倍體；c細胞含有2個染色體組，但有一對同源染色體有三條，為三體；d細胞只有一條染色體，姐妹染色單體相同位置的基因不同，發生了基因突變；e細胞內一對同源染色體中一條比另一條多了某個片段，發生了染色體結構變異中的缺失或重復；f細胞中有一對同源染色體少了一條，為單體；g細胞由配子發育而來，叫單倍體；h細胞中發生了染色體易位。圖中d可使生物個體中基因種類增多；單體f、三體c、單倍體g和三倍體b可使基因數增加或減少；染色體的重復或缺失、易位和倒位能使基因排列順序改變，即e、h。
（2）答案：數目；三倍體、三體、單體和單倍體；缺失或重復
解析：從染色體變異的角度分析，題圖中b、c、f由受精卵發育而來，g由配子發育而來，它們都發生了染色體數目變異，分別叫作三倍體、三體、單體和單倍體；e可能是染色體結構變異中的缺失或重復。
（3）答案：a
解析：一頭母豬生了九頭形態各異的仔豬，這是基因重組導致的，題圖中a的變異與之屬于同一變異類型。
15.答案：(1)F2；該堿基對的替換發生在非編碼區，該堿基對的替換發生在內含子中，密碼子具有簡并性(黃果基因發生堿基對替換后對應的密碼子與原來的密碼子控制的是同一種氨基酸)等
(2)花藥離體培養；染色體(數目)變異
(3)秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗使染色體加倍；植株③為三倍體，減數分裂時，發生聯會紊亂，不能產生正常的卵細胞，故不能形成種子；需對三倍體母本授粉，但不需要用生長素處理子房
(4)子一代表現為抗病和不抗病兩種類型
解析：(1)通過過程a、b獲得紅果抗病番茄新品種時，應從F2開始進行選擇，因為F1是基因型為雙雜合的個體。若過程c中黃果基因發生了一個堿基對的替換，但性狀并未發生改變，可能的原因是突變發生在黃果基因中的非編碼區或由于密碼子的簡并性等。
(2)d過程的操作是花粉離體培養，原理為染色體數目變異。
(3)f是用秋水仙素或低溫處理獲得四倍體植株，目的是誘導染色體加倍，形成四倍體，植株3所結果實無子的原因是該植株含有三個染色體組，減數分裂過程中無法正常聯會形成可育配子。傳統獲得二倍體無子番茄的操作是噴灑生長素促進子房發育成果實，與之相比，利用三倍體獲得無子番茄的不同操作是需要使用雄株進行授粉。
(4)設抗病基因為A,用該單體與不抗病的正常二倍體雜交，若抗病基因位于7號染色體上，則親本基因型為AO×aa,子代表現抗病：不抗病=1：1,若抗病基因不位于7號染色體上，則親本基因型為AA×aa,子代全表現為抗病。

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