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备战2021年高考生物一轮复习 易错点08 生物的变异和育种
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这是一份备战2021年高考生物一轮复习 易错点08 生物的变异和育种，共21页。
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。
故选B。
【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4M
D．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D。
2．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=1/2。
（2）⑥过程使用射线照射，属于诱变育种，其原理是基因突变；基因突变具有低频性、不定向性，多害少利，因此利用这种方法不一定能获得高产抗病小麦（aaBB）新品种。
（3）④、⑤过程涉及花药离体培养，属于单倍体育种；单倍体育种过程中需要使用秋水仙素，其能抑制纺锤体形成，使染色体数加倍；单倍体育种的最大的优点是明显缩短育种周期。
【点睛】
本题结合图解，考查生物变异及其应用，要求考生识记几种常见的育种方法、原理、优缺点等，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
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
（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·23）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
（1）实验一中作为母本的是______________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ （填：雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。
（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因_____________ （填：是或不是）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为_____________。
（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因_____________ （填：位于或不位于）2号染色体上，理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
【错因】本题在考查转基因技术的基础上还加入了基因重组的分析，使题目的分析难度加深了一个档次，考生需要把插入一个A基因的玉米看做杂合子再进行后续的分析，无法领会这一点的考生就无从下手无法画遗传图解去进行解题。
【问诊】根据题意可知，基因Ts存在时表现为雌雄同株，当基因突变为ts后表现为雌株，玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，则实验中品系M作为父本，品系甲和乙的基因型为tsts，则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中，因此该玉米相当于杂合子，可以看做为AO，没有插入基因A的植株基因型看做为OO，则分析实验如下：
实验一：品系M（OOTsTs）×甲（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株1：OOTsts非抗螟雌雄同株1；让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，若基因A插入到ts所在的一条染色体上，则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs，那么后代为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，该假设与题意相符合，因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二：品系M（OOTsTs）×乙（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1，选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=3:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上，则基因A与基因ts位于非同源染色体上，符合基因自由组合定律，其中雌雄同株：雌株=3:1，但是抗螟：非抗螟=1:1不符合理论结果3:1，说明有致死情况出现。
【详解】
（1）根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能做母本，根据以上分析可知，实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts，因此为雌雄同株。
（2）根据以上分析可知，实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts，将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats，AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、OTs，则后代为AAtsts抗螟雌株：AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
（3）根据以上分析可知，实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=1:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知，实验二的F2中雌雄同株：雌株=3:1，故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2；根据以上分析可知，F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为AOtsts，由于F1含基因A的雄配子不育，则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots，AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots，故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【答案】（1）甲 雌雄同株
（2）是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
（3）不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【点睛】
本题考查基因分离定律和自由组合定律的知识点，要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比，能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例，充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因，这是该题考查的难点，能够利用配子法计算相关个体的比例，这是突破该题的重点。
1．（2020年天津高考生物试卷·17）小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1，F1自交得F2，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因
基因的表达
产物（HMW）
亲本
F1
育种目标
小偃6号
安农91168
强筋小麦
弱筋小麦
A
甲
+
+
+
+
-
B1
乙
-
+
+
-
+
B2
丙
+
-
+
+
-
D1
丁
+
-
+
-
+
D2
戊
-
+
+
+
-
注：“+”表示有相应表达产物；“-”表示无相应表达产物
据表回答：
（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制________来控制生物体的性状。
（2）在F1植株上所结的F2种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为________，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为________。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F2中只含________________产物的种子，采用______________等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
【答案】（1）蛋白质的结构
（2）1/16 0
（3）甲、乙、丁 诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
【解析】
【分析】
本题联系基因的自由组合定律和育种的相关知识综合考查遗传学相关规律的应用。由题意分析得知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1，由此再结合自由组合定律解题即可。
【详解】
（1）由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白，从而影响面筋强度”可知，三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（2）由分析可知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，则F1的基因型为AAB1B2D1D2，而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1，根据自由组合定律可得出，F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16，符合弱筋小麦育种目标的种子占0。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种（aaB1B1D1D1），能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1，即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因，要想获得aaB1B1D1D1，则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因，或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
【点睛】
本题是一道综合性强的遗传学题，解题突破口在于将图表中的基因的表达产物与个体的基因型联系起来，实际难度不大。
2．某兴趣小组让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，产生的子代中发现了一只白眼的雌果蝇。下表所示的是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。
XXY
XO
XYY
YY
XXX
，可育
，不育
，不育
死亡
死亡
注:其中XXY的果蝇，减数分裂时任意的两条性染色体移向一极，另一条移向另一极。请回答
（1）兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个解释(不考虑环境因素和染色体结构变异)
解释1：白眼雌果蝇的出现是由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。
解释2：白眼雌果蝇的出现是由于___________导致。
（2）若解释1成立，则该白眼雌果蝇的基因型是______。若解释2成立，则该白眼雌果蝇的基因型是_____，可产生的配子类型和比例是_________。
（3）请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。
①杂交实验方案：____________。
②预期实验结果及结论：若___________，则解释1成立。
若__________，则解释2成立。
【答案】雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合 XbXb XbXbY XbY:Xb:XbXb:Y=2:2:1:1 让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察后代的表现型及比例 红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1（或雄果蝇全为白眼或雌果蝇全为红眼） 红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=4:1:1:4（或雄果蝇中出现红眼或雌果蝇中出现白眼）
【解析】
【分析】
用白眼雌果蝇（XbXb）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，正常情况下得到的子代雌蝇均为红眼（XBXb），雄蝇均为白眼（XbY）。由于子代出现了一只白眼雌果蝇，根据题意分析，这只白眼雌蝇形成的原因可能是：（1）由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致，产生了Xb的雄配子，形成了基因型为XbXb的雌果蝇。（2）母本减数分裂时两条X染色体没有分离，产生了XbXb的卵细胞，形成了基因型为XbXbY的雌果蝇。
【详解】
（1）根据题意和表格分析：XbXb（白眼雌果蝇）×XBY（红眼雄果蝇）→1XBXb（红眼雌果蝇）：1XbY（白眼雄果蝇），所以正常情况下上述亲本产生的子代中雄蝇为白眼，雌蝇为红眼。子代中出现了一只白眼雌蝇，原因可能是：①亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。②雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，形成了XbXbY的雌果蝇。
（2）若解释1成立，即亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致，亲本雄果蝇产生了Xb的雄配子，与Xb的卵细胞结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXb。若解释2成立，即雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXbY。白眼雌果蝇（XbXbY）产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是Xb或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2Xb：2XbY：1XbXb：1Y。
（3）分析题干可知，两种可能情况下，该白眼雌果蝇基因型分别为XbY、XbXbY。因此，本实验可以用该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇（XBY）杂交，观察统计后代果蝇的表现型及比例。第一种情况，该白眼雌果蝇应为XbXb，与XBY杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则解释1成立。
第二种情况，该白眼雌果蝇应为XbXbY，产生的配子种类及比例为2Xb：2XbY：1XbXb：1Y，与XBY杂交，根据表格可知：子代红眼雌果蝇（2XBXb、2 XBXbY）：白眼雌果蝇（1XbXbY）：红眼雄果蝇（1 XBY）：白眼雄果蝇（2XbYY、2XbY）=4:1:1:4，则解释2成立。
【点睛】
1、染色体变异包括染色体结构变异（缺失、重复、倒位、易位）和染色体数目变异（细胞内个别染色体数目的增加或减少和以染色体组的形式成倍增加或减少）。
2、三体在减数分裂过程中，三条的染色体不能正常联会，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，因此产生的配子种类及比例也会发生相应变化。
3、要验证白眼雌果蝇的变异类型，可以用该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，通过观察杂交后代的表型比判断白眼雌果蝇的变异类型，此题最好的方法是反推法。
错
1.生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图①至④系列状况，则对图的解释正确的是（ ）
A．①为基因突变，②为倒位
B．②可能是重复，④为染色体组加倍
C．①为易位，③可能是缺失
D．②为基因突变，①为染色体结构变异
【答案】C
【解析】
【分析】
染色体变异是指染色体结构和数目的改变；染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型．染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。据图分析，①发生了染色体片段的改变，且改变后的片段不属于同源染色体的部分，因此属于染色体结构的变异中的易位；②染色体右侧发生了染色体上碱基序列的倒位，属于染色体结构的变异；③在同源染色体片段中间出现了折叠现象，可能是缺失或者增加（重复）；④细胞中有一对同源染色体多了一条，属于染色体数目的变异。
【详解】
A.①为染色体结构变异中的易位，②为倒位，A错误；
B.②是倒位，④为个别染色体数目增加，B错误；
C.①为易位，③可能是缺失或者重复，C正确；
D.②为倒位，①为染色体结构变异，D错误；
故选C。
2.下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A．杂交育种的原理是染色体变异
B．多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂
C．单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短
D．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性
【答案】C
【解析】
【分析】
四种育种方法的比较如下表:
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)
染色体变异(染色体组成倍增加)
【详解】
A、杂交育种的原理是基因重组，A错误；
B、多倍体育种得到的三倍体个体不能进行正常的减数分裂，B错误；
C、单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短，C正确；
D、基因突变是不定向的，通过人工诱变育种盲目性大，D错误。
故选C。
3.下图是三倍体无籽西瓜育种原理的流程图，请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A.秋水仙素可抑制普通西瓜幼苗细胞有丝分裂前期形成纺锤体
B.三倍体植株授以二倍体的成熟花粉，可刺激其子房发育成无籽果实
C.三倍体的体细胞在有丝分裂中，能实现复制后的染色体平均分配到子细胞
D.四倍体与二倍体杂交能产生三倍体后代，说明四倍体与二倍体无生殖隔离
【答案】D
【解析】秋水仙素可抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体，A正确；三倍体植株授以二倍体的成熟花粉，用于刺激三倍体的子房发育成无籽果实，B正确；三倍体的体细胞在有丝分裂时，间期DNA复制，后期着丝点分裂，染色单体分开，实现复制后的染色休平均分配到子细胞，C正确；四倍体与二倍体杂交产生的三倍体后代不可育，说明四倍体与二倍体有生殖隔离，D正确。
4．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
【答案】C
【解析】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
5．（2018天津卷·2）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例适中时，促进愈伤组织的形成，因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果，所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A正确；幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，此过程的原理是植物组织培养，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B正确；花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY，因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY，C错误；雄株甲是通过无性繁殖形成的，形成过程中不会进行减数分裂，因此也不会发生基因重组；雄株乙是通过有性生殖形成的，形成过程中经过了减数分裂，因此会发生基因重组，D正确。
6.果蝇的性染色体有如下异常情况：XXX与OY （无X染色体）为胚胎期致死型、XXY为可育雌蝇、XO （无Y染色体）为不育雄蝇。摩尔根的同事完成多次重复实验，发现白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，1/2 000的概率出现白眼雌蝇和不育的红眼雄蝇。若用XA和Xa表示控制果蝇红眼、白眼的等位基因，下列叙述错误的是
A．亲本红眼雄果蝇不正常的减数分裂产生异常的精子致使例外出现
B．亲本白眼雌蝇不正常的减数分裂产生异常的卵细胞致使例外出现
C．F1白眼雌蝇的基因型为XaXaY
D．不育的红眼雄蝇的基因型为XAO
【答案】A
【解析】
【分析】
正常情况下，白眼雌蝇XaXa与红眼雄蝇XAY杂交，后代中雌果蝇应该为红眼XAXa，雄果蝇应该为白眼XaY。出现的白眼雌蝇应该为XaXaY，不育的红眼雄蝇应该为XAO。
【详解】
白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，F1出现的白眼雌蝇为XaXaY，是异常卵细胞（XaXa）和正常精子（Y）结合的结果。不育的红眼雄蝇为XAO，是异常卵细胞（O）和正常精子（XA）结合的结果；因此，A错误，B、C、D正确。故选A。
【点睛】
本题的关键是确定异常后代的基因型为XaXaY和XAO，进而分析出是母本减数分裂异常所致。
7.基因型为AaBb（两对基因自由组合）的某二倍体动物，可以产生如图中各种基因型的细胞，下列说法中错误的是（ ）
A．在雄性动物体内能同时找到基因型为AaBb、AB、Ab、aB和ab的细胞
B．①过程产生的变异属于可遗传变异
C．③过程产生的变异结果是产生了新基因，为种群进化提供了原材料，是有利的变异
D．④过程产生的原因可能是减数第一次分裂同源染色体未分离
【答案】C
【解析】
【分析】
对题图进行分析可知，①过程表示经过减数分裂产生基因型为AB、Ab、aB、ab的配子；②过程表示经过有丝分裂产生基因型为AaBb的细胞；③过程表示经过基因突变产生基因型为Aa1Bb的细胞；④过程表示经过染色体变异产生基因型为AaB的细胞。
【详解】
基因型为AaBb的个体的细胞进行有丝分裂时，形成基因型为AaBb的子细胞；进行减数分裂时，形成基因型为AB、Ab、aB、ab的4种精细胞。在雄性动物的睾丸中可同时进行有丝分裂和减数分裂，因此在雄性动物体内能同时找到基因型为AaBb、AB、Ab、aB、ab的细胞，A正确；①过程通过减数分裂，其原理属于基因重组，产生的变异属于可遗传变异，B正确；③过程属于基因突变，变异结果是产生了新的基因，为种群进化提供了原材料。但大多数的基因突变会给生物带来不利的影响，C错误；过程④产生的原因有：（1）减数第一次分裂，含有等位基因A/a的同源染色体未分离，进入同一子细胞中；（2）有丝分裂过程，含有b基因的两条染色体进入同一子细胞中，导致另一个子细胞不含b基因；（3）有丝分裂过程中，染色体某部位发生缺失，在其上的b基因也随之缺失，D正确。因此，本题答案选C。
8.回答有关遗传变异的问题
遗传性椭圆形红细胞增多症（HE）是一种家族遗传性溶血病，特点是外周血中存在大量的椭 圆形成熟红细胞。目前认为HE是一组由于红细胞膜蛋白分子异常而引起的遗传性病。如图15是该地区的一个该病的家族系谱图，其中Ⅱ-8不携带致病基因。（显、隐性基因用A．a表示）：
（1）据图判断，该病的遗传类型为______。
A．常染色体隐性遗传B．X连锁隐性遗传 C．常染色体显性遗传D．X连锁显遗传
（2）Ⅱ-5的基因型是______，Ⅱ-5在减数分裂形成配子的过程中，可能不含该致病 基因的细胞有______。
A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．次级卵母细胞D．卵细胞
（3）Ⅱ-5和Ⅱ-6想再生一个孩子，若孩子已出生，则可以在光学显微镜下观察其______形态，从而诊断其是否患该病；若孩子尚未出生，则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞，提取DNA，以______为原料在试管中进行DNA复制，然后通过______手段诊断其是否患该病。该孩子若是女孩，患该病的概率是______。
（4）Ⅲ12与一正常女性结婚，生了一个患该病的孩子，下列可能的原因是______。
A．Ⅲ12在减数分裂产生精子时发生了基因突变
B．Ⅲ12在减数分裂产生精子时发生了基因重组
C．正常女性在减数分裂产生卵细胞时发生了基因突变
D．正常女性在减数分裂产生卵细胞时发生了染色体变异
【答案】C Aa CD 红细胞 脱氧核苷酸 基因检测 AC
【解析】
【分析】
Ⅱ-8不携带致病基因，则为正常基因的纯合子。若正常为显性，则后代不应出现患者，与系谱矛盾，据此可判断致病基因为显性基因。7号男性患病，但其女儿15号表现正常，据此可排除伴X显性遗传；该病应为常染色体显性遗传病。
【详解】
（1）根据分析可知，该病应为常染色体显性遗传病，故选C。
（2）Ⅱ-5的父亲正常，则其基因型是Aa，Ⅱ-5在减数分裂形成配子的过程中，等位基因在减数第一次分裂过程中分离，可能不含该致病 基因的细胞有次级卵母细和卵细胞，故选CD。
（3）遗传性椭圆形红细胞增多症（HE）患者外周血中存在大量的椭 圆形成熟红细胞，可以在光学显微镜下观察红细胞形态，从而诊断个体是否患该病；Ⅱ-5和Ⅱ-6想再生一个孩子，若孩子尚未出生，可以从羊水中收集少量胎儿的细胞，提取DNA，以脱氧核苷酸为原料在试管中进行DNA复制，然后通过基因检测手段诊断其是否含有A基因，从而判断该孩子是否会换HE。Ⅱ-6基因型为aa，该病的患病率与性别无关，Ⅱ-5和Ⅱ-6所生孩子患该病的概率是1/2。
（4）Ⅲ12表现正常，与一正常女性结婚，生了一个患该病的孩子，双亲均没有致病基因，基因重组不会导致后代患病；染色体变异往往引起多个性状的改变；患该病孩子的出现，可能的原因是在产生精子或卵细胞的过程中a突变为A。选AC。
【点睛】
基因突变和染色体变异结果的不同：基因突变一般只改变生物的某一个性状，而染色体变异往往导致生物多个性状的改变。
9．人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合症作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合症患儿，该遗传标记的基因型为＋＋一，其父亲该遗传标记的基因型为＋一，母亲该遗传标记的基因型为－一。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离？_____________。在减数分裂过程中，假设同源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A一G处填写此过程中未发生正常分离一方的基因型 ______（用十、一表示）。
（2）21三体综合症个体细胞中，21号染色体上的基因在表达时，它的转录是发生在__________中。
（3）能否用显微镜检测出21三体综合症和镰刀型细胞贫血症？请说明其依据。____________。
【答案】父亲 细胞核。 能。在显微镜下，可观察到21三体综合症患者的细胞中染色体数目异常，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形。
【解析】
【分析】
本题是关于细胞的减数分裂过程中染色体行为变化、染色体数目变异和转录、翻译过程的综合性题目，先根据题意分析21三体综合症患儿的致病根源，填充未发生正常分离一方减数分裂过程中各细胞的基因型完成（1），梳理转录、翻译过程完成（2），分析21三体综合症和镰刀型细胞贫血症的原因完成（3）。
【详解】
（1））由题意可知，21三体综合症患儿遗传标记的基因型为++一，其父亲该遗传标记的基因型为+一，母亲该遗传标记的基因型为－一，患儿的+父亲含有，母亲不含有，因此其++来自父亲，父亲在减数分第二次裂过程中含有+基因的染色体着丝点分裂后形成的子染色体没有移向细胞两级，而是移向同一极。具体图示过程如下：
（2）基因在表达要通过转录和翻译过程，染色体上的DNA进行转录的场所是细胞核。
（3）由于21三体综合症患者的细胞中染色体数目异常，多了一条21号染色体，在显微镜下可以观察到染色体数目变化，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形态发生了变化，由两面凹的圆饼状变成了镰刀状，因此可以通过观察显微镜下的红细胞的形态来对该疾病进行检测，故能用显微镜检测出21三体综合症和镰刀型细胞贫血症。
【点睛】
本题主要考查考生对遗传学知识和技术的理解和掌握、构建知识网络的能力，获取相关生物学信息的能力，以及正确解释、判断相关遗传学现象和深入分析相关问题的能力。
10．大麦是自花传粉，闭花授粉的二倍体农作物，下图表示利用大麦植株（AaBb）培育新品种的途径。
（1）图中途径1所示的种子，种皮的基因型有_______种。
（2）通过途径2获得品种B的原理是_____________，品种B和品种C不是一个物种，原因是__________________________。
（3）因杂交去雄工作很不方便，科学家培育出一种如图所示的6号染色体三体新品系，该三体植株在减数第一次分裂后期：染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。雄性可育（M）对雄性不育（m）为显性（雄性不育指m基因隐性纯合的植株不能产生花粉）；椭圆粒种子（R）对长粒种子（r）为显性。
该三体新品系自交产生的F1的表现型及比例为______________________。
（4）在野生型大麦群体中由于隐性突变出现一株高产植株，为判断该突变是否发生在6号染色体上，现用雄性不育普通产量植株与纯合雄性可育高产植株杂交得到F1，F1自交得到F2，单独种植F2各植株，最后统计F2的产量。（不考虑交叉互换）。
若F2普通产量植株：高产植株 =_______________，则高产突变发生在6号染色体上；
若F2普通产量植株：高产植株 =_______________，则高产突变发生在其他染色体上。
【答案】1 染色体数目变异 品种B与品种C杂交的后代是三倍体，不可育 雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1 2∶1 3∶1
【解析】
【分析】
此题考查育种相关知识、基因在染色体上位置判断及实验探究相关知识，人们利用三种可遗传的变异发明了五种育种方法，分别是杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍体和多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（基因重组）。
【详解】
（1）据图分析，途径1为该植株自花传粉的杂交育种，种皮是由珠被发育而来的，属于该植株的体细胞，基因型和亲本植株一致，为AaBb，只有1种；
（2）据图分析，途径2为单倍体育种，获得品种B的原理是染色体数目变异，品种B染色体数目和亲本一致，是二倍体，品种C是由多倍体育种获得的，为四倍体，品种B和品种C杂交，得到的子代为三倍体，是不育的，品种B和品种C之间存在生殖隔离，所以品种B和品种C不是一个物种；
（3）由题可知，染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配，亲本产生雌雄配子都是MmRr∶mr=1∶1，雌雄配子随机结合，得到子代MMmmRRrr∶MmmRrr∶mmrr=1∶2∶1，表现型为雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1；
（4）设控制高产的基因为a，则突变体高产的基因型为aa，则雄性不育普通产量植株基因型为AAmm，纯合雄性可育高产植株基因型为aaMM，二者杂交得F1基因型为AaMm，若高产突变发生在6号染色体上，则F1产生的雌雄配子均为Am∶aM=1∶1，雌雄配子随机结合，F2基因型为AAmm∶AaMm∶aaMM=1∶2∶1，单独种植F2各植株，最后统计F2的产量，因为AAmm雄性不育，单独种植时不能产生后代，故F2普通产量植株（AaMm）∶高产植株（aaMM）=2∶1；若高产突变发生在其他染色体上，符合自由组合定律，两对基因独立遗传，只需要考虑控制产量的基因，F 1（Aa）产生的雌雄配子均为A：a=1：1，雌雄配子随机结合，F 2的基因型为AA：Aa：aa=1∶2∶1，F2植株表现为普通产量植株：高产植株=3：1。
【点睛】
解决育种类题目，需要牢记各种育种方法的步骤，对比不同育种方法的差异，找到做题的突破口；在解决基因位置关系类题型时，需要把握做题思路，设计杂交实验，假设基因在相应的位置上，得出结果，然后比较基因在不同位置上时结果的差异，得出结论；此外，解决第（4）题时，注意解题的关键点，就是“单独种植F2各植株，最后统计F2的产量”，当控制产量的基因在6号染色体上时，和雄性不育基因连锁遗传，所以F2中会出现一组雄性不育，无法产生后代，当控制产量基因不在6号染色体上时，则符合自由组合定律，子代比例将不受雄性不育基因的影响。
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。
故选B。
【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4M
D．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D。
2．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=1/2。
（2）⑥过程使用射线照射，属于诱变育种，其原理是基因突变；基因突变具有低频性、不定向性，多害少利，因此利用这种方法不一定能获得高产抗病小麦（aaBB）新品种。
（3）④、⑤过程涉及花药离体培养，属于单倍体育种；单倍体育种过程中需要使用秋水仙素，其能抑制纺锤体形成，使染色体数加倍；单倍体育种的最大的优点是明显缩短育种周期。
【点睛】
本题结合图解，考查生物变异及其应用，要求考生识记几种常见的育种方法、原理、优缺点等，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。
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
（2020年山东省高考生物试卷（新高考)·23）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
（1）实验一中作为母本的是______________，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为__________ （填：雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。
（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因_____________ （填：是或不是）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是_____________。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为_____________。
（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因_____________ （填：位于或不位于）2号染色体上，理由是_____________。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是_____________。F2抗螟矮株中ts基因的频率为_____________，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为_____________。
【错因】本题在考查转基因技术的基础上还加入了基因重组的分析，使题目的分析难度加深了一个档次，考生需要把插入一个A基因的玉米看做杂合子再进行后续的分析，无法领会这一点的考生就无从下手无法画遗传图解去进行解题。
【问诊】根据题意可知，基因Ts存在时表现为雌雄同株，当基因突变为ts后表现为雌株，玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，则实验中品系M作为父本，品系甲和乙的基因型为tsts，则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中，因此该玉米相当于杂合子，可以看做为AO，没有插入基因A的植株基因型看做为OO，则分析实验如下：
实验一：品系M（OOTsTs）×甲（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株1：OOTsts非抗螟雌雄同株1；让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，若基因A插入到ts所在的一条染色体上，则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs，那么后代为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，该假设与题意相符合，因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二：品系M（OOTsTs）×乙（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1，选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=3:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上，则基因A与基因ts位于非同源染色体上，符合基因自由组合定律，其中雌雄同株：雌株=3:1，但是抗螟：非抗螟=1:1不符合理论结果3:1，说明有致死情况出现。
【详解】
（1）根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能做母本，根据以上分析可知，实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts，因此为雌雄同株。
（2）根据以上分析可知，实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts，将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats，AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、OTs，则后代为AAtsts抗螟雌株：AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。
（3）根据以上分析可知，实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=1:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知，实验二的F2中雌雄同株：雌株=3:1，故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2；根据以上分析可知，F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为AOtsts，由于F1含基因A的雄配子不育，则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots，AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots，故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【答案】（1）甲 雌雄同株
（2）是 AAtsts 抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
（3）不位于 抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上 含A基因的雄配子不育 1/2 1/6
【点睛】
本题考查基因分离定律和自由组合定律的知识点，要求学生掌握基因分离定律和自由组合定律的实质和常见的分离比，能够根据题意和实验结果分析相关个体的基因型及其比例，充分利用题干中的条件和比例推导导致后代比例异常的原因，这是该题考查的难点，能够利用配子法计算相关个体的比例，这是突破该题的重点。
1．（2020年天津高考生物试卷·17）小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1，F1自交得F2，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因
基因的表达
产物（HMW）
亲本
F1
育种目标
小偃6号
安农91168
强筋小麦
弱筋小麦
A
甲
+
+
+
+
-
B1
乙
-
+
+
-
+
B2
丙
+
-
+
+
-
D1
丁
+
-
+
-
+
D2
戊
-
+
+
+
-
注：“+”表示有相应表达产物；“-”表示无相应表达产物
据表回答：
（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制________来控制生物体的性状。
（2）在F1植株上所结的F2种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为________，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为________。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F2中只含________________产物的种子，采用______________等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
【答案】（1）蛋白质的结构
（2）1/16 0
（3）甲、乙、丁 诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
【解析】
【分析】
本题联系基因的自由组合定律和育种的相关知识综合考查遗传学相关规律的应用。由题意分析得知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1，由此再结合自由组合定律解题即可。
【详解】
（1）由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白，从而影响面筋强度”可知，三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
（2）由分析可知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，则F1的基因型为AAB1B2D1D2，而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1，根据自由组合定律可得出，F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16，符合弱筋小麦育种目标的种子占0。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种（aaB1B1D1D1），能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1，即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因，要想获得aaB1B1D1D1，则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因，或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
【点睛】
本题是一道综合性强的遗传学题，解题突破口在于将图表中的基因的表达产物与个体的基因型联系起来，实际难度不大。
2．某兴趣小组让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，产生的子代中发现了一只白眼的雌果蝇。下表所示的是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。
XXY
XO
XYY
YY
XXX
，可育
，不育
，不育
死亡
死亡
注:其中XXY的果蝇，减数分裂时任意的两条性染色体移向一极，另一条移向另一极。请回答
（1）兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个解释(不考虑环境因素和染色体结构变异)
解释1：白眼雌果蝇的出现是由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。
解释2：白眼雌果蝇的出现是由于___________导致。
（2）若解释1成立，则该白眼雌果蝇的基因型是______。若解释2成立，则该白眼雌果蝇的基因型是_____，可产生的配子类型和比例是_________。
（3）请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。
①杂交实验方案：____________。
②预期实验结果及结论：若___________，则解释1成立。
若__________，则解释2成立。
【答案】雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合 XbXb XbXbY XbY:Xb:XbXb:Y=2:2:1:1 让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察后代的表现型及比例 红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1:1（或雄果蝇全为白眼或雌果蝇全为红眼） 红眼雌果蝇：白眼雌果蝇：红眼雄果蝇：白眼雄果蝇=4:1:1:4（或雄果蝇中出现红眼或雌果蝇中出现白眼）
【解析】
【分析】
用白眼雌果蝇（XbXb）与红眼雄果蝇（XBY）杂交，正常情况下得到的子代雌蝇均为红眼（XBXb），雄蝇均为白眼（XbY）。由于子代出现了一只白眼雌果蝇，根据题意分析，这只白眼雌蝇形成的原因可能是：（1）由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致，产生了Xb的雄配子，形成了基因型为XbXb的雌果蝇。（2）母本减数分裂时两条X染色体没有分离，产生了XbXb的卵细胞，形成了基因型为XbXbY的雌果蝇。
【详解】
（1）根据题意和表格分析：XbXb（白眼雌果蝇）×XBY（红眼雄果蝇）→1XBXb（红眼雌果蝇）：1XbY（白眼雄果蝇），所以正常情况下上述亲本产生的子代中雄蝇为白眼，雌蝇为红眼。子代中出现了一只白眼雌蝇，原因可能是：①亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。②雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，形成了XbXbY的雌果蝇。
（2）若解释1成立，即亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致，亲本雄果蝇产生了Xb的雄配子，与Xb的卵细胞结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXb。若解释2成立，即雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXbY。白眼雌果蝇（XbXbY）产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是Xb或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2Xb：2XbY：1XbXb：1Y。
（3）分析题干可知，两种可能情况下，该白眼雌果蝇基因型分别为XbY、XbXbY。因此，本实验可以用该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇（XBY）杂交，观察统计后代果蝇的表现型及比例。第一种情况，该白眼雌果蝇应为XbXb，与XBY杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则解释1成立。
第二种情况，该白眼雌果蝇应为XbXbY，产生的配子种类及比例为2Xb：2XbY：1XbXb：1Y，与XBY杂交，根据表格可知：子代红眼雌果蝇（2XBXb、2 XBXbY）：白眼雌果蝇（1XbXbY）：红眼雄果蝇（1 XBY）：白眼雄果蝇（2XbYY、2XbY）=4:1:1:4，则解释2成立。
【点睛】
1、染色体变异包括染色体结构变异（缺失、重复、倒位、易位）和染色体数目变异（细胞内个别染色体数目的增加或减少和以染色体组的形式成倍增加或减少）。
2、三体在减数分裂过程中，三条的染色体不能正常联会，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，因此产生的配子种类及比例也会发生相应变化。
3、要验证白眼雌果蝇的变异类型，可以用该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，通过观察杂交后代的表型比判断白眼雌果蝇的变异类型，此题最好的方法是反推法。
错
1.生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图①至④系列状况，则对图的解释正确的是（ ）
A．①为基因突变，②为倒位
B．②可能是重复，④为染色体组加倍
C．①为易位，③可能是缺失
D．②为基因突变，①为染色体结构变异
【答案】C
【解析】
【分析】
染色体变异是指染色体结构和数目的改变；染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型．染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。据图分析，①发生了染色体片段的改变，且改变后的片段不属于同源染色体的部分，因此属于染色体结构的变异中的易位；②染色体右侧发生了染色体上碱基序列的倒位，属于染色体结构的变异；③在同源染色体片段中间出现了折叠现象，可能是缺失或者增加（重复）；④细胞中有一对同源染色体多了一条，属于染色体数目的变异。
【详解】
A.①为染色体结构变异中的易位，②为倒位，A错误；
B.②是倒位，④为个别染色体数目增加，B错误；
C.①为易位，③可能是缺失或者重复，C正确；
D.②为倒位，①为染色体结构变异，D错误；
故选C。
2.下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A．杂交育种的原理是染色体变异
B．多倍体育种得到的个体都能进行正常的减数分裂
C．单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短
D．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性
【答案】C
【解析】
【分析】
四种育种方法的比较如下表:
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
方法
杂交→自交→选优
辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
原理
基因重组
基因突变
染色体变异(染色体组先成倍减少,再加倍,得到纯种)
染色体变异(染色体组成倍增加)
【详解】
A、杂交育种的原理是基因重组，A错误；
B、多倍体育种得到的三倍体个体不能进行正常的减数分裂，B错误；
C、单倍体育种比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短，C正确；
D、基因突变是不定向的，通过人工诱变育种盲目性大，D错误。
故选C。
3.下图是三倍体无籽西瓜育种原理的流程图，请据图分析，下列说法错误的是（ ）
A.秋水仙素可抑制普通西瓜幼苗细胞有丝分裂前期形成纺锤体
B.三倍体植株授以二倍体的成熟花粉，可刺激其子房发育成无籽果实
C.三倍体的体细胞在有丝分裂中，能实现复制后的染色体平均分配到子细胞
D.四倍体与二倍体杂交能产生三倍体后代，说明四倍体与二倍体无生殖隔离
【答案】D
【解析】秋水仙素可抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体，A正确；三倍体植株授以二倍体的成熟花粉，用于刺激三倍体的子房发育成无籽果实，B正确；三倍体的体细胞在有丝分裂时，间期DNA复制，后期着丝点分裂，染色单体分开，实现复制后的染色休平均分配到子细胞，C正确；四倍体与二倍体杂交产生的三倍体后代不可育，说明四倍体与二倍体有生殖隔离，D正确。
4．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
【答案】C
【解析】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
5．（2018天津卷·2）芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是
A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导
B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程
C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX
D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组
【答案】C
【解析】生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例适中时，促进愈伤组织的形成，因为生长素和细胞分裂素相对应的植物生长调节剂也有相应的效果，所以可以通过添加植物生长调节剂进行诱导，A正确；幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，此过程的原理是植物组织培养，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B正确；花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过秋水仙素处理后得到的植株乙与丙的基因型为XX或YY，因此雄株丁的亲本的基因型分别为XX、YY，C错误；雄株甲是通过无性繁殖形成的，形成过程中不会进行减数分裂，因此也不会发生基因重组；雄株乙是通过有性生殖形成的，形成过程中经过了减数分裂，因此会发生基因重组，D正确。
6.果蝇的性染色体有如下异常情况：XXX与OY （无X染色体）为胚胎期致死型、XXY为可育雌蝇、XO （无Y染色体）为不育雄蝇。摩尔根的同事完成多次重复实验，发现白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，1/2 000的概率出现白眼雌蝇和不育的红眼雄蝇。若用XA和Xa表示控制果蝇红眼、白眼的等位基因，下列叙述错误的是
A．亲本红眼雄果蝇不正常的减数分裂产生异常的精子致使例外出现
B．亲本白眼雌蝇不正常的减数分裂产生异常的卵细胞致使例外出现
C．F1白眼雌蝇的基因型为XaXaY
D．不育的红眼雄蝇的基因型为XAO
【答案】A
【解析】
【分析】
正常情况下，白眼雌蝇XaXa与红眼雄蝇XAY杂交，后代中雌果蝇应该为红眼XAXa，雄果蝇应该为白眼XaY。出现的白眼雌蝇应该为XaXaY，不育的红眼雄蝇应该为XAO。
【详解】
白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，F1出现的白眼雌蝇为XaXaY，是异常卵细胞（XaXa）和正常精子（Y）结合的结果。不育的红眼雄蝇为XAO，是异常卵细胞（O）和正常精子（XA）结合的结果；因此，A错误，B、C、D正确。故选A。
【点睛】
本题的关键是确定异常后代的基因型为XaXaY和XAO，进而分析出是母本减数分裂异常所致。
7.基因型为AaBb（两对基因自由组合）的某二倍体动物，可以产生如图中各种基因型的细胞，下列说法中错误的是（ ）
A．在雄性动物体内能同时找到基因型为AaBb、AB、Ab、aB和ab的细胞
B．①过程产生的变异属于可遗传变异
C．③过程产生的变异结果是产生了新基因，为种群进化提供了原材料，是有利的变异
D．④过程产生的原因可能是减数第一次分裂同源染色体未分离
【答案】C
【解析】
【分析】
对题图进行分析可知，①过程表示经过减数分裂产生基因型为AB、Ab、aB、ab的配子；②过程表示经过有丝分裂产生基因型为AaBb的细胞；③过程表示经过基因突变产生基因型为Aa1Bb的细胞；④过程表示经过染色体变异产生基因型为AaB的细胞。
【详解】
基因型为AaBb的个体的细胞进行有丝分裂时，形成基因型为AaBb的子细胞；进行减数分裂时，形成基因型为AB、Ab、aB、ab的4种精细胞。在雄性动物的睾丸中可同时进行有丝分裂和减数分裂，因此在雄性动物体内能同时找到基因型为AaBb、AB、Ab、aB、ab的细胞，A正确；①过程通过减数分裂，其原理属于基因重组，产生的变异属于可遗传变异，B正确；③过程属于基因突变，变异结果是产生了新的基因，为种群进化提供了原材料。但大多数的基因突变会给生物带来不利的影响，C错误；过程④产生的原因有：（1）减数第一次分裂，含有等位基因A/a的同源染色体未分离，进入同一子细胞中；（2）有丝分裂过程，含有b基因的两条染色体进入同一子细胞中，导致另一个子细胞不含b基因；（3）有丝分裂过程中，染色体某部位发生缺失，在其上的b基因也随之缺失，D正确。因此，本题答案选C。
8.回答有关遗传变异的问题
遗传性椭圆形红细胞增多症（HE）是一种家族遗传性溶血病，特点是外周血中存在大量的椭 圆形成熟红细胞。目前认为HE是一组由于红细胞膜蛋白分子异常而引起的遗传性病。如图15是该地区的一个该病的家族系谱图，其中Ⅱ-8不携带致病基因。（显、隐性基因用A．a表示）：
（1）据图判断，该病的遗传类型为______。
A．常染色体隐性遗传B．X连锁隐性遗传 C．常染色体显性遗传D．X连锁显遗传
（2）Ⅱ-5的基因型是______，Ⅱ-5在减数分裂形成配子的过程中，可能不含该致病 基因的细胞有______。
A．卵原细胞B．初级卵母细胞C．次级卵母细胞D．卵细胞
（3）Ⅱ-5和Ⅱ-6想再生一个孩子，若孩子已出生，则可以在光学显微镜下观察其______形态，从而诊断其是否患该病；若孩子尚未出生，则可以从羊水中收集少量胎儿的细胞，提取DNA，以______为原料在试管中进行DNA复制，然后通过______手段诊断其是否患该病。该孩子若是女孩，患该病的概率是______。
（4）Ⅲ12与一正常女性结婚，生了一个患该病的孩子，下列可能的原因是______。
A．Ⅲ12在减数分裂产生精子时发生了基因突变
B．Ⅲ12在减数分裂产生精子时发生了基因重组
C．正常女性在减数分裂产生卵细胞时发生了基因突变
D．正常女性在减数分裂产生卵细胞时发生了染色体变异
【答案】C Aa CD 红细胞 脱氧核苷酸 基因检测 AC
【解析】
【分析】
Ⅱ-8不携带致病基因，则为正常基因的纯合子。若正常为显性，则后代不应出现患者，与系谱矛盾，据此可判断致病基因为显性基因。7号男性患病，但其女儿15号表现正常，据此可排除伴X显性遗传；该病应为常染色体显性遗传病。
【详解】
（1）根据分析可知，该病应为常染色体显性遗传病，故选C。
（2）Ⅱ-5的父亲正常，则其基因型是Aa，Ⅱ-5在减数分裂形成配子的过程中，等位基因在减数第一次分裂过程中分离，可能不含该致病 基因的细胞有次级卵母细和卵细胞，故选CD。
（3）遗传性椭圆形红细胞增多症（HE）患者外周血中存在大量的椭 圆形成熟红细胞，可以在光学显微镜下观察红细胞形态，从而诊断个体是否患该病；Ⅱ-5和Ⅱ-6想再生一个孩子，若孩子尚未出生，可以从羊水中收集少量胎儿的细胞，提取DNA，以脱氧核苷酸为原料在试管中进行DNA复制，然后通过基因检测手段诊断其是否含有A基因，从而判断该孩子是否会换HE。Ⅱ-6基因型为aa，该病的患病率与性别无关，Ⅱ-5和Ⅱ-6所生孩子患该病的概率是1/2。
（4）Ⅲ12表现正常，与一正常女性结婚，生了一个患该病的孩子，双亲均没有致病基因，基因重组不会导致后代患病；染色体变异往往引起多个性状的改变；患该病孩子的出现，可能的原因是在产生精子或卵细胞的过程中a突变为A。选AC。
【点睛】
基因突变和染色体变异结果的不同：基因突变一般只改变生物的某一个性状，而染色体变异往往导致生物多个性状的改变。
9．人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合症作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合症患儿，该遗传标记的基因型为＋＋一，其父亲该遗传标记的基因型为＋一，母亲该遗传标记的基因型为－一。请问：
（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离？_____________。在减数分裂过程中，假设同源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A一G处填写此过程中未发生正常分离一方的基因型 ______（用十、一表示）。
（2）21三体综合症个体细胞中，21号染色体上的基因在表达时，它的转录是发生在__________中。
（3）能否用显微镜检测出21三体综合症和镰刀型细胞贫血症？请说明其依据。____________。
【答案】父亲 细胞核。 能。在显微镜下，可观察到21三体综合症患者的细胞中染色体数目异常，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形。
【解析】
【分析】
本题是关于细胞的减数分裂过程中染色体行为变化、染色体数目变异和转录、翻译过程的综合性题目，先根据题意分析21三体综合症患儿的致病根源，填充未发生正常分离一方减数分裂过程中各细胞的基因型完成（1），梳理转录、翻译过程完成（2），分析21三体综合症和镰刀型细胞贫血症的原因完成（3）。
【详解】
（1））由题意可知，21三体综合症患儿遗传标记的基因型为++一，其父亲该遗传标记的基因型为+一，母亲该遗传标记的基因型为－一，患儿的+父亲含有，母亲不含有，因此其++来自父亲，父亲在减数分第二次裂过程中含有+基因的染色体着丝点分裂后形成的子染色体没有移向细胞两级，而是移向同一极。具体图示过程如下：
（2）基因在表达要通过转录和翻译过程，染色体上的DNA进行转录的场所是细胞核。
（3）由于21三体综合症患者的细胞中染色体数目异常，多了一条21号染色体，在显微镜下可以观察到染色体数目变化，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞形态发生了变化，由两面凹的圆饼状变成了镰刀状，因此可以通过观察显微镜下的红细胞的形态来对该疾病进行检测，故能用显微镜检测出21三体综合症和镰刀型细胞贫血症。
【点睛】
本题主要考查考生对遗传学知识和技术的理解和掌握、构建知识网络的能力，获取相关生物学信息的能力，以及正确解释、判断相关遗传学现象和深入分析相关问题的能力。
10．大麦是自花传粉，闭花授粉的二倍体农作物，下图表示利用大麦植株（AaBb）培育新品种的途径。
（1）图中途径1所示的种子，种皮的基因型有_______种。
（2）通过途径2获得品种B的原理是_____________，品种B和品种C不是一个物种，原因是__________________________。
（3）因杂交去雄工作很不方便，科学家培育出一种如图所示的6号染色体三体新品系，该三体植株在减数第一次分裂后期：染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配。雄性可育（M）对雄性不育（m）为显性（雄性不育指m基因隐性纯合的植株不能产生花粉）；椭圆粒种子（R）对长粒种子（r）为显性。
该三体新品系自交产生的F1的表现型及比例为______________________。
（4）在野生型大麦群体中由于隐性突变出现一株高产植株，为判断该突变是否发生在6号染色体上，现用雄性不育普通产量植株与纯合雄性可育高产植株杂交得到F1，F1自交得到F2，单独种植F2各植株，最后统计F2的产量。（不考虑交叉互换）。
若F2普通产量植株：高产植株 =_______________，则高产突变发生在6号染色体上；
若F2普通产量植株：高产植株 =_______________，则高产突变发生在其他染色体上。
【答案】1 染色体数目变异 品种B与品种C杂交的后代是三倍体，不可育 雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1 2∶1 3∶1
【解析】
【分析】
此题考查育种相关知识、基因在染色体上位置判断及实验探究相关知识，人们利用三种可遗传的变异发明了五种育种方法，分别是杂交育种（基因重组）、诱变育种（基因突变）、单倍体和多倍体育种（染色体数目变异）、基因工程育种（基因重组）。
【详解】
（1）据图分析，途径1为该植株自花传粉的杂交育种，种皮是由珠被发育而来的，属于该植株的体细胞，基因型和亲本植株一致，为AaBb，只有1种；
（2）据图分析，途径2为单倍体育种，获得品种B的原理是染色体数目变异，品种B染色体数目和亲本一致，是二倍体，品种C是由多倍体育种获得的，为四倍体，品种B和品种C杂交，得到的子代为三倍体，是不育的，品种B和品种C之间存在生殖隔离，所以品种B和品种C不是一个物种；
（3）由题可知，染色体Ⅰ和Ⅱ分离，染色体Ⅲ因结构特殊随机分配，亲本产生雌雄配子都是MmRr∶mr=1∶1，雌雄配子随机结合，得到子代MMmmRRrr∶MmmRrr∶mmrr=1∶2∶1，表现型为雄性可育椭圆粒∶雄性不育长粒=3∶1；
（4）设控制高产的基因为a，则突变体高产的基因型为aa，则雄性不育普通产量植株基因型为AAmm，纯合雄性可育高产植株基因型为aaMM，二者杂交得F1基因型为AaMm，若高产突变发生在6号染色体上，则F1产生的雌雄配子均为Am∶aM=1∶1，雌雄配子随机结合，F2基因型为AAmm∶AaMm∶aaMM=1∶2∶1，单独种植F2各植株，最后统计F2的产量，因为AAmm雄性不育，单独种植时不能产生后代，故F2普通产量植株（AaMm）∶高产植株（aaMM）=2∶1；若高产突变发生在其他染色体上，符合自由组合定律，两对基因独立遗传，只需要考虑控制产量的基因，F 1（Aa）产生的雌雄配子均为A：a=1：1，雌雄配子随机结合，F 2的基因型为AA：Aa：aa=1∶2∶1，F2植株表现为普通产量植株：高产植株=3：1。
【点睛】
解决育种类题目，需要牢记各种育种方法的步骤，对比不同育种方法的差异，找到做题的突破口；在解决基因位置关系类题型时，需要把握做题思路，设计杂交实验，假设基因在相应的位置上，得出结果，然后比较基因在不同位置上时结果的差异，得出结论；此外，解决第（4）题时，注意解题的关键点，就是“单独种植F2各植株，最后统计F2的产量”，当控制产量的基因在6号染色体上时，和雄性不育基因连锁遗传，所以F2中会出现一组雄性不育，无法产生后代，当控制产量基因不在6号染色体上时，则符合自由组合定律，子代比例将不受雄性不育基因的影响。
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