易错点08 生物的变异与育种易错题【01】 对三种可遗传变异的差异分不清基因突变、基因重组、染色体变异是可遗传变异的三种类型,其中基因突变是最根本的变异方式,但它是随机发生的而且具有低频性,是显微镜下不可见的;基因重组则在有性生殖过程中普遍存在,是产生后代变异最丰富的一种类型;染色体变异则可以镜检,且往往会带来很严重的(甚至影响存活)的变异要把握这三种变异的本质和特征,从而正确理解题意易错题【02】 对育种过程的原理和步骤理解不到位遗传育种是利用生物后代的变异性,获取具有人类所需要的性状的生物后代育种过程本质上是利用人工手段增加生物可遗传变异的发生的概率、改变变异的方向和选择有利变异的个体,但通常而言变异都具有不定向性(除基因工程外),因此就必须筛选有利变异个体而且,育种要求获得纯合的品系,如何获得纯合子也是经常考查的一个方面易错题【03】 对变异影响的杂交后代性状(分离比)的改变不能正确分析可遗传变异会导致基因的数目或种类(结构)改变,因此也就影响到后代性状的改变和性状分离比的改变,这种类型的题目往往综合性较强,综合考查考生审题能力、获取信息能力、分析能力以及表达能力,难度较大 01 对三种可遗传变异的差异分不清(2020年天津高考生物试卷·7)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。
导致该结果最可能的原因是( )A.基因突变B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C.染色体变异D.非同源染色体自由组合【错因】没有正确理解选项中四种变异可能造成的变异结果,就会发生误选问诊】基因突变可能会产生新的等位基因,染色体变异会产生染色体数目的改变或结构的改变(染色体上的基因数目增、减或位置改变),B、C都属于基因重组的类型,但从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产生四种精子答案】B【叮嘱】减数分裂过程:(1)减数第一次分裂间期:染色体的复制2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂3)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
本题需要考生识记减数分裂的基本过程,结合图中四个细胞的基因型进行分析1.(2020年山东省高考生物试卷(新高考)·6)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如下图所示若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是( )A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞【答案】C【解析】【分析】分析题图可知,缺失端粒的染色体不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝点分裂后形成“染色体桥”结构,当两个着丝点间任意位置发生断裂,则可形成两条子染色体,并分别移向细胞两极,根据以上信息答题详解】A、由题干信息可知,着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构,A正确;B、出现“染色体桥”后,在两个着丝点间任意位置发生断裂,可形成两条子染色体分别移向细胞两极,其子细胞中染色体数目不会发生改变,B正确;C、“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的转接,不会出现非同源染色体片段,C错误;D、若该细胞的基因型为Aa,出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时,一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上,则会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。
故选C点睛】本题结合“染色体桥”现象,考查染色体的变异,要求考生识记染色体结构变异和数目变异的类型及原理,并结合题图信息准确判断各选项2. 下列叙述正确的是( )A.A 或a 中的每对碱基都可能改变,这体现了基因突变的不定向性B.基因重组是生物变异的根本来源C.位于性染色体上的基因都与性别决定有关D.隔离是物种形成的必要条件【答案】D【解析】【分析】1.基因突变的特征:普遍性,随机性、不定向性,低频性,多害少利性;2.基因重组有自由组合和交叉互换两类.前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换)另外,外源基因的导入也会引起基因重组3.现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.其中突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件详解】A、A 或a 为等位基因,其中的每对碱基都可能改变,这体现了基因突变的随机性,A错误;B、基因突变是生物变异的根本来源,B错误;C、位于性染色体上的基因的遗传往往性别相关联,未必都有性别决定有关,C错误;D、根据现代生物进化理论可知,隔离是物种形成的必要条件,D正确。
故选D 02 对育种过程的原理和步骤理解不到位(2020年全国统一高考生物试卷(新课标Ⅲ)·32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种回答下列问题:(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是________已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有__________条染色体一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是__________(答出2点即可)2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有_______(答出1点即可)3)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_______错因】对染色体变异和基因重组两个原理在育种中的基本应用掌握不好,是本题出错的原因问诊】图中是普通小麦育种的过程,一粒小麦和斯氏麦草杂交形成杂种一,经过加倍后形成拟二粒小麦AABB,在和滔氏麦草杂交获得杂种二ABD,然后加倍形成普通小麦AABBDD。
秋水仙素可以抑制纺锤丝的形成,导致细胞染色体数目加倍详解】(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组,所以细胞内不含同源染色体,不能进行正常的减数分裂,因此高度不育;普通小麦含有6个染色体组,每个染色体组有7条染色体,所以体细胞有42条染色体;多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种,设计思路如下:将甲和乙两品种杂交获得F1,将F1植株进行自交,选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株,即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株答案】(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)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 【叮嘱】本题考查染色体变异和育种的知识,考生理解多倍体育种的过程是本题的难点,同时设计实验需要理解杂交育种的步骤1.普通小麦 6n=42,记为 42E;长穗偃麦草2n=14,记为14M,长穗偃麦草中某条染色体含有抗虫基因。
下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育抗虫小麦新品种的过程据图分析,下列正确的是( )A.普通小麦与长穗偃麦草不存在生殖隔离,杂交产生的 F1为四倍体B.①过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C.丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M或4MD.③过程利用辐射诱发染色体发生易位后即可得到戊【答案】D【解析】【分析】本题结合图解,考查生物变异及其应用,分析题图:图示为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育抗虫小麦新品种的过程.先将普通小麦与长穗偃麦草杂交得到F1,①表示人工诱导染色体数目加倍(常用秋水仙素处理幼苗)获得甲;再将甲和普通小麦杂交获得乙,乙再和普通小麦杂交获得丙,经过选择获得丁,最终获得染色体组成为42E的戊详解】A、普通小麦长穗偃麦草杂交产生的后代F1不育,存在生殖隔离,不是同一个物种,A错误;B、F1不含同源染色体,不可育,因此①过程目前效果较好的办法是用秋水仙素处理幼苗,不能处理萌发的种子,B错误;C、分析题图可知,乙中来自燕麦草的染色体组是一个,因此乙中长穗偃麦草的染色体不能联会,产生的配子的染色体数目是21+0~7M,因此丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为0~7M,C错误;D、③过程利用辐射诱发染色体发生易位和数目变异后可得到戊,D正确。
故选D2.假设小麦的低产基因用A表示,高产基因用a表示;抗病基因用B表示,不抗病基因用b 表示,两对基因独立遗传下图是利用低产抗病小麦(AABB)及高产不抗病小麦(aabb)两个品 种,通过多种育种方式培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的过程图解,请据图回答:(1)经过①、②、③过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为__________,让②过程得到的高产抗病小麦植株自交,后代出现aaBB的概率是__________2)经过⑥过程的育种方法叫做__________,此种方法比较难获得高产抗病小麦(aaBB)新品种,其原因是__________3)经过④、⑤过程的育种方法称为__________,⑤过程常用的试剂是__________,其作用是__________;这种育种方法的优点是__________答案】(1)杂交育种 1/2 (2)诱变育种 基因突变具有低频性、不定向性(及多害少利性) (3)单倍体育种 秋水仙素 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 明显缩短育种年限 【解析】【分析】分析题图:①②③是杂交育种,①④⑤是单倍体育种,⑥是诱变育种。
详解】(1)杂交育种的一般过程是先杂交,再自交,然后选择所需表现型,再连续自交纯化得到纯合子,其原理是基因重组经过①、②、③过程培育出高产抗病小麦(aaBB)新品种的育种方法称为杂交育种,让②过程得到的高产抗病小麦植株(1/3aaBB、2/3aaBb)自交,后代出现aaBB的概率是1/3+2/3×1/4=1/22)⑥过程使用射。