1、 4.2 基因重组使子代出现变异基因重组使子代出现变异 一、基础巩固一、基础巩固 知识点知识点 1 基因重组基因重组 1.基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。下列有关基因重组的叙述,错误的是 ( ) A.同源染色体非姐妹染色单体之间交叉交换可引起基因重组 B.非同源染色体间的自由组合能导致基因重组 C.基因重组能导致纯合子自交的子代出现性状分离 D.有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化 2.基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组的叙述,错误的是 ( ) A.基因重组可以实现基因的重新组合,产生新的基因和基因型 B.基因重组一般是通过有性
2、生殖过程实现的,可导致生物性状的多样性 C.高茎豌豆(Dd)自交,后代出现矮茎豌豆不是基因重组的结果 D.S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合培养,出现 S 型细菌是基因重组的结果 3.下列配子的产生不是由基因重组导致的是( ) 4.结合图示,下列对变异的分析,错误的是( ) A.基因 A1和 A2编码的蛋白质可能相同 B.三图中所对应的变异均可发生于减数分裂过程中 C.同胞兄妹的遗传差异可能与图一、图三对应的变异有关 D.图一和图三对应的变异均会引起基因所携带的遗传信息发生改变 知识点知识点 2 杂交育种和转基因育种杂交育种和转基因育种 5.下列关于杂交育种的说法,错误的是( ) A.用
3、杂交育种手段选育显性纯合的植物时,可以通过连续自交获取 B.杂交育种只能利用已有基因进行重组,育种过程较缓慢 C.杂交育种可将两个亲本的优良性状集中在一个新品种中,适用于各种生物 D.育种所需的目的植株可能是纯合子,也可能是杂合子 6. 2022 浙江七彩阳光新高考研究联盟高二联考我国是最早养殖和培育金鱼的国家,金鱼养殖爱好者将透明鳞朝天眼和正常鳞水泡眼的金鱼杂交,得到了深受大众喜爱的五花朝天泡眼金鱼,已知金鱼的这两对性状由两对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上。下列相关叙述错误的是 ( ) A.控制透明鳞、正常鳞的基因为一对等位基因,等位基因的产生源于基因突变 B.不同品种的
4、金鱼在杂交过程中精、卵细胞随机结合,完成基因重组 C.任一品种金鱼在产生配子的过程中均可能在 M前期、后期发生基因重组 D.控制金鱼这两对性状的两对等位基因的遗传符合自由组合定律 7.下列实践活动包含基因工程技术的是( ) A.水稻 F1花药经培养和染色体加倍,获得可育的纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C.将含抗病基因的重组 DNA 导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆 8.请填写下列杂交育种的相关内容: (1)杂交育种过程中一般通过_、_、_等手段培育出优良的新品种。 (2)杂交育种的优
5、点是可以将同一物种里两个或多个优良性状集中在一个新品种中,还可以产生_,获得比亲本品种更强或表现更好的新品种;缺点是_。 (3)杂交过程中的“去雄”就是将_亲本的_在其开裂并散落花粉之前去除,“去雄”后要立即_,以避免任何外来花粉对其进行授粉。 (4)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称为杂合子),生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy)、 抗病(Rr)的马铃薯新品种。请设计马铃薯品种间杂交育种程序,要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的三代即可)。 二、能力提升二、能力提升 1.图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图乙表示由该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体,两 图
6、中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述正确的是 ( ) A.图甲中的同源染色体上最多只有三对等位基因 B.图乙中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变 C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合 D.基因 D、d 的本质区别是碱基对的排列顺序不同 2. 2022 浙江绍兴高二期末考试减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生片段的互换,三种交换模式如图所示,下列说法错误的是( ) A.图中三种交换模式经减数分裂都可产生 AB、Ab、aB、ab 四种类型的配子 B.图中片段的互换不能产生新基因,但能让性状重新组合 C.含有图甲和图丙所示染色体的细胞能在 M后期发生等位基因的
7、分离 D.并非所有生殖细胞产生过程中都会发生图示片段互换现象 3.两纯合亲本杂交得到的基因型都为 BbVv 的雌雄果蝇相互交配,已知在减数分裂过程中,雌果蝇会发生如图所示染色体行为,且发生该染色体行为的细胞所占的比例为 20%。不考虑突变,下列叙述错误的是( ) A.该图所示染色体行为发生在减数第一次分裂前期 B.该图所示染色体行为属于基因重组范畴 C.若后代中基因型为 bbvv 的个体所占比例为 0,则雄果蝇在减数分裂过程中染色体没有发生该行为 D.若后代中基因型为 bbvv 的个体所占比例为 0,则后代中基因型为 B_V_的个体所占比例为 70% 4.土黄牛的养殖在我国有着悠久的历史,之前
8、土黄牛多数是役用。随着机械化时代的到来,土黄牛的养殖就越来越少了。西门塔尔杂交牛是西门塔尔公牛与本地土黄牛杂交后代的总称,杂交后代向乳肉兼用型 方向发展。下列关于 F1(西门塔尔杂交牛)选育过程的叙述,错误的是( ) A.该选育过程所使用的原理和袁隆平院士培育“杂交水稻”的原理相同 B.从 F1个体中可以选育出继承了西门塔尔牛与本地土黄牛优良性状的个体 C.F1个体在减数分裂过程中非同源染色体上的非等位基因可发生基因重组 D.F1个体产生配子时可能发生同源染色体上非等位基因之间的自由组合 5. 2022浙江高三模考将2个抗虫基因A(完全显性)导入大豆(2n=40),筛选出2个A基因都成功整合到
9、染色体上的抗虫植株 M(每个 A 基因都能正常表达),植株 M 自交,子代中抗虫植株所占比例为 15/16。取植株 M 某部位的一个细胞在适宜条件下培养,连续正常分裂 2 次,产生 4 个子细胞,用荧光分子标记子细胞中的 A 基因(只要是 A 基因,就能被荧光标记)。下列叙述正确的是( ) A.获得植株 M 的原理是染色体变异,可为大豆的进化提供原材料 B.若每个子细胞都只含有 1 个荧光点,则子细胞中的染色体数是 40 C.若每个子细胞都含有 2 个荧光点,则细胞分裂过程发生了交叉互换 D.若子细胞中有的不含荧光点,则可能是减数分裂过程中同源染色体分离和非同源染色体自由组合造成的 6.在家兔
10、毛色和毛长度的遗传中,黑色(B)对褐色(b)是显性,短毛(E)对长毛(e)是显性,且已知 B、b 和 E、e均位于常染色体上,遗传时遵循基因的自由组合定律。现有纯合的黑色短毛兔、褐色长毛兔、褐色短毛兔三个品种。请回答: (1)欲培育出能稳定遗传的黑色长毛兔,设计的育种方案如下: 第一步:让基因型为_的兔子和基因型为_的异性兔子杂交,得到 F1。 第二步:让 F1_,得到 F2。 第三步:选出F2中的黑色长毛兔个体,让它们各自与表型为_的纯合异性兔杂交,然后分别观察每对兔子产生的后代。 若产生的后代足够多,则后代中_的杂交组合中的黑色长毛兔即为能稳定遗传的黑色长毛兔。 (2)该育种方案的原理是
11、_。 (3)在上述方案的第三步能否改为让 F2中表型为黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配,若两只兔子所产生的子代均为黑色长毛,则这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔?_(填“能”或“不能”),为什么? 参考答案参考答案 一、基础巩固一、基础巩固 1. C 纯合子自交的子代不会出现性状分离,若有新性状出现,则可能是基因突变的结果,C 错误。 2. A 基因重组可以实现基因的重新组合,产生新的基因型,但不能产生新的基因,A 错误。 3. A 分析基因在染色体上的分布情况可知,A 项中 A 和 b 基因及 a 和 b 基因连锁,此个体通过同源染色体的分离产生了基因型为 Ab 和 aB 的配子,aB 型配
12、子的产生是基因突变的结果,此过程中没有发生基因重组,A 与题意相符;B 项中 A 和 B 基因及 a 和 b 基因连锁,该个体产生了基因型为 Ab 和 aB 的配子,产生上述配子的原因是同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换,属于基因重组,B 与题意不相符;C 项中个体产生了基因型为 ab 和 AB 的配子是非同源染色体上的非等位基因自由组合的结果,属于基因重组,C与题意不相符;D 项中个体产生基因型为 ABC 和 abc 的配子的过程中发生了非同源染色体上的非等位基因的自由组合,属于基因重组,D 与题意不符。 4. D 图一发生的基因突变会导致基因所携带的遗传信息发生改变,图三发生的基因重
13、组不会导致基因所携带的遗传信息发生改变,D 错误。 5. C 用杂交育种手段选育显性纯合的植物时,一般选择不同优良性状的亲本杂交,获得F1,F1自交获得F2,从 F2中鉴别、选择需要的类型,自交至不发生性状分离为止,A 正确;杂交育种的原理是基因重组,缺点是获得新品种的周期较长,B 正确;杂交育种的原理是基因重组,只适用于可进行有性生殖的生物 ,C 错误;杂交育种可培育杂合品种、隐性纯合品种、显性纯合品种,D 正确。 6. B 等位基因的产生是基因突变的结果,A 正确;基因重组发生在减数分裂过程中,而不是在受精作用(精、卵细胞随机结合)过程中,B 错误;基因重组包括减数第一次分裂后期非同源染色
14、体上的非等位基因自由组合和减数第一次分裂前期(四分体时期)同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换,因此任一品种金鱼在产生配子的过程中均可能在 M前期、 后期发生基因重组,C 正确;据题意可知,金鱼的透明鳞、正常鳞由一对等位基因控制,朝天眼和水泡眼由另一对等位基因控制,且这两对等位基因位于两对同源染色体上,说明控制金鱼这两对性状的两对等位基因的遗传符合自由组合定律,D 正确。 7. C 基因工程技术是指将某种生物的基因(外源基因)转移到其他物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术,C 符合题意。 8. (1)杂交 选择 纯合化 (2)杂种优势 育种周期长(或不能突破物种的界限) (3)雌性
15、(全部)雄蕊 套袋 (4)如图所示 二、能力提升二、能力提升 1. D 图甲中的同源染色体上有多对等位基因,图中只是标出三对,A 错误;图乙所示的卵细胞中的一条染色体上的D基因变为d基因,可能是在形成卵细胞的过程中发生了基因突变或基因重组,B错误;图中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因,不能发生自由组合,C 错误;基因 D、d 的本质区别是碱基对的排列顺序不同,D 正确。 2. A 图乙中同源染色体的非姐妹染色单体之间交换的片段在基因 A 和 B 及基因 a 和 b 之间,即非姐妹染色单体上基因 A、B 与相应的等位基因没有发生交换,故该模式减数分裂产生的配子只有 AB 和 ab 两种类型
16、,A 错误;图中片段互换的本质是基因重组,基因重组不能产生新基因,但能让性状重新组合,B 正确;由于图甲所示染色体发生了A基因所在片段的互换,图丙所示染色体发生了B基因所在片段的互换,导致一条染色体的两条姐妹染色单体上含有等位基因,故含有图甲和图丙所示染色体的细胞能在M后期发生等位基因 A、a 和 B、b 的分离,C 正确;图示片段互换现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,并非所有的生殖细胞产生过程中都会发生图示片段互换现象,D 正确。 3. D 题图所示染色体行为属于同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,可导致染色单体上的基因重组,该行为发生在减数第一次分裂前期,A、B 正确;由图可
17、知,B 和 v 连锁,b 和 V 连锁,雌果蝇在减数分裂形成卵细胞的过程中,发生图示染色体行为的细胞所占的比例为 20%,则产生的卵细胞的基因型及其比例为 BvbVBVbv=(80%1/2+20%1/4)(80%1/2+20%1/4)(20%1/4)(20%1/4)=45%45%5%5%,若后代中基因型为 bbvv 的个体所占比例为 0,则说明雄果蝇在减数分裂形成精子的过程中,没有产生基因型为 bv 的精子,进而推知雄果蝇在减数分裂过程中染色体没有发生该行为,产生的精子的基因型 及 其 比 例 为Bv bV=1 1, 因 此 后 代 中 基 因 型 为B_V_ 的 个 体 所 占 的 比 例
18、为45%1/2+45%1/2+5%1/2+5%1/2=50%,C 正确,D 错误。 4. D 西门塔尔杂交牛是西门塔尔公牛与本地土黄牛杂交的后代,为杂交育种的产物,杂交育种的原理是基因重组;袁隆平院士培育“杂交水稻”的原理也是基因重组,A 正确。杂交育种的优势是“集优”,西门塔尔杂交牛是西门塔尔公牛与本地土黄牛杂交后代的总称,西门塔尔杂交牛可以继承西门塔尔牛与本地土黄牛的优良性状,所以可从 F1个体中选育出继承西门塔尔牛与本地土黄牛优良性状的个体,B 正确。F1个体在有性生殖过程中,在减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合和减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互
19、换均可导致基因重组,F1个体产生配子时同源染色体上的非等位基因之间不会发生自由组合,C 正确,D 错误。 5. D 植株 M 自交,子代中抗虫植株所占比例为 15/16,可推测 2 个抗虫基因 A 整合到了 2 个非同源染色体上。获得植株 M 的原理是基因重组,A 错误;若每个子细胞都只含有 1 个荧光点,说明每个子细胞中只含有 1 个 A 基因,则细胞发生了减数分裂(因为正常体细胞含有 2 个 A 基因,若子细胞中只含有 1 个 A 基因,则该细胞是减数分裂产生的配子),故子细胞中的染色体数是 20,B 错误;若每个子细胞都含有 2 个荧光点,则说明子细胞中都含有 2 个 A 基因,则细胞发生了有丝分裂(因为正常体细胞含有 2 个抗虫基因 A,有 丝分裂产生的子细胞和正常体细胞基因数相同),而细胞减数分裂过程中才会发生交叉互换,C 错误;若子细胞中有的不含荧光点,说明有的子细胞中不含抗虫基因 A,可能是减数分裂过程中同源染色体分离和非同源染色体自由组合造成的,使得含有 2 个抗虫基因 A 的个体产生了不含抗虫基因 A 的配子,D 正确。 6. (1)BBEE bbee(两空顺序可颠倒) 雌雄个体相互交配 褐色长毛兔(或褐色短毛兔) 无褐毛兔出现 (2)基因重组 (3)不能 两只黑色长毛的雌雄兔子交配,所产生的子代均为黑色长毛,只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的
