第四单元　生物的变异与进化专题13　生物的变异应用篇【应用集训】应用　生活中的变异问题分析1.(2020山东潍坊一模,6)白斑综合征病毒严重危害对虾养殖业,该病毒经吸附蛋白与细胞膜上受体蛋白的特异性结合而入侵宿主细胞。科研人员通过引入5-溴尿嘧啶(5-BU)诱变剂提高对虾抗病能力。5-BU能产生两种互变异构体,一种是普通的酮式,一种是较为稀有的烯醇式。酮式可与A互补配对,烯醇式可与G互补配对。下列叙述正确的是(　　)A.5-BU处理组对虾体细胞中的碱基数目会明显减少B.5-BU处理组对虾体细胞DNA中(A+T)/(C+G)的值可能发生变化C.5-BU诱变剂是通过干扰吸附蛋白基因表达来阻断病毒的吸附D.宜选用健壮的成体对虾作为实验材料进行诱变实验答案　B　2.造成人类遗传病的原因有多种。在不考虑基因突变的情况下,回答下列问题:(1)唐氏综合征一般是由第21号染色体　　　　异常造成的。A和a是位于第21号染色体上的一对等位基因,某患者及其父母的基因型依次为Aaa、AA和aa,据此可推断,该患者染色体异常是由其　　　　(“父亲”或“母亲”)的原始生殖细胞减数分裂异常造成的。 (2)猫叫综合征是第5号染色体发生　　　　造成的遗传病。某对表型正常的夫妇(丈夫的基因型为BB,妻子的基因型为bb)生出了一个患有猫叫综合征的孩子,若这个孩子表现出基因b的性状,则其发生部分缺失的染色体来自　　　　(填“父亲”或“母亲”)。 (3)原发性高血压属于　　　　(“单”或“多”)基因遗传病,这类遗传病容易受　　　　　影响,在人群中发病率较高。 (4)就血友病和镰状细胞贫血来说,如果父母表型均正常,则女儿有可能患　　　　　　　,不可能患　　　　　　　　　。这两种病的遗传方式都属于单基因　　　　　(填“显性”或“隐性”)遗传。 答案　(1)数目　母亲　(2)部分缺失　父亲　(3)多　环境因素　(4)镰刀型细胞贫血症　血友病　隐性[教师专用题组]【应用集训】应用　生活中的变异问题分析1.(2020届陕西长安中学月考,15,2分)为获得果实较大的四倍体葡萄(4n=76),将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示,植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍,这种植株含有2n细胞和4n细胞,称为“嵌合体”,其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的是(　　)A.“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步B.“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子C.“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D.“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体答案　D　秋水仙素使细胞染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,而纺锤体是在有丝分裂的前期形成的,故秋水仙素只能在有丝分裂的前期起作用,植物细胞的分裂是不同步的,秋水仙素对有些细胞不起作用,其仍进行正常分,裂,细胞染色体数目不变,A项正确;配子中染色体数比体细胞少一半,4n(4n=76)细胞可以产生含有38条染色体的配子,B项正确;4n细胞产生的配子与2n细胞产生的配子结合形成的后代为三倍体,C项正确;根尖分生区细胞不能进行减数分裂,不能产生含19条染色体的细胞,D项错误。2.(2020广东深圳质检,3)XXY和XYY三体是人类性染色体异常遗传病。下列叙述正确的是(　　)A.能生育的XYY三体产生的正常和异常精子的数量比为1∶2B.通过羊水检查可以判断胎儿是否患有性染色体三体遗传病C.XYY三体形成的原因是父方精子形成过程中减Ⅰ后期异常D.XXY三体形成的原因是母方卵细胞形成过程中减Ⅱ后期异常答案　B　XYY三体能产生正常精子和异常精子是由于一对染色体移向两极,剩下一条随机移向一极,因此每次减数分裂得到的精子一半是正常一半是异常,数量比为1∶1,A错误;通过从羊水中获取胎儿细胞,对胎儿染色体进行分析可以确定染色体异常遗传病,B正确;XYY是由X、YY两种配子结合而来的,所以异常是因为父方精子形成过程中减Ⅱ后期异常,C错误;XXY三体是由X和XY配子或者XX和Y配子结合来的,这样有可能是因为父方减Ⅰ后期异常,也可能是因为母方减Ⅰ或减Ⅱ后期异常,D错误。3.(2020届天津武清杨村一中热身练二,3)在作物育种中,使作物具有矮生性状是某些农作物性状改良的方向之一。实验小组利用诱发基因突变的方法从某二倍体野生型水稻(株高正常)田中获得了一株矮生型突变体,将该突变体的花粉离体培养后得到若干单倍体植株,其中矮生植株占50%。下列有关叙述错误的是(　　)A.获得的单倍体矮生植株长势弱小,所结的种子比野生型水稻的小B.可用矮生型突变体植株逐代自交的方法来获得能稳定遗传的植株C.单倍体矮生植株与矮生型突变体植株在自然条件下不能进行基因交流D.获得单倍体矮生植株的过程中,细胞的染色体组数目发生了整倍性的变化答案　A　该单倍体矮生植株长势弱小,由于减数分裂产生配子时联会紊乱,不能产生正常配子,故没有种子,A错误;由题意“将该突变体的花粉离体培养后得到若干单倍体植株,其中矮生植株占50%”分析可知,矮生型突变体为杂合子,矮生性状为显性性状,故可用矮生型突变体植株逐代自交的方法来获得能稳定遗传的植株,B正确;单倍体矮生植株不能产生正常配子,与矮生型突变体植株在自然条件下不能进行基因交流,C正确;获得单倍体矮生植株的过程中,细胞的染色体组数目由两组变成了一组,发生了整倍性的变化,D正确。4.我国科学家以兴国红鲤(2N=100)为母本、草鱼(2N=48)为父本进行杂交,杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。该异源四倍体与草鱼进行正反交,子代均为三倍体。请根据上述信息分析:(1)兴国红鲤的初级卵母细胞可有　　　条姐妹染色单体。 (2)三倍体鱼能不能产生正常的精子或卵细胞?为什么? 　。 (3)异源四倍体与草鱼进行正反交,所得到的三倍体中含有　　　个染色体组。它们最终分别来自何种生物?　 　。 答案　(1)200　(2)不能。三倍体鱼由于联会紊乱,不能产生正常的精子和卵细胞　(3)三　两个染色体组来自草鱼,一个染色体组来自兴国红鲤解析　(1)兴国红鲤的染色体数目为100条,经过DNA复制后,初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体。(2)三倍体鱼由于联会紊乱,不能产生正常的精子和卵细胞。(3)以BB表示草鱼的两个染色体组,以AA表示兴国红鲤的两个染色体组,则异源四倍体鱼的染色体组可以表示为AABB,该异源四倍体与草鱼(BB)进行正反交,产生了三倍体鱼(ABB),其三个染色体组中两个来自草鱼,一个来自兴国红鲤。5.(2020届北京海淀期中,27)(10分)甘蓝与白菜杂交,通过物种间的遗传物质交换,可以产生油菜新品种。,(1)科研人员将白菜(染色体组成为AA,2n=20)和甘蓝(染色体组成为CC,2n=18)杂交,由于这两个自然物种间存在　　　　,杂交后用　　　　对杂种子一代幼苗进行处理,可获得染色体组成为　　　　的人工育种油菜。 (2)得到的人工育种油菜与自然栽培油菜染色体组成相同,研究者对这两种油菜细胞减数第一次分裂进行观察,拍摄了如图所示图像。注:箭头为行为异常染色体。①比较图a和a'可知,人工育种油菜在减数第一次分裂　　　　　期联会异常,出现了“多价体”。“多价体”由两条以上染色体联会而成,导致不同物种来源的染色体发生交叉互换或染色体　　　　　　　,产生更多具有优良性状的育种新材料。 ②比较图　　　　　可知,人工育种油菜在减数第一次分裂中期异常,出现了没有移向赤道板的“单价体”,产生　　　　　　　　异常配子,导致育性下降。 (3)从人工育种油菜细胞的减数分裂行为来看,自然栽培油菜可能在进化上经过了长期　　　　　　　　过程,才使减数分裂表现出正常二倍体减数分裂的特点,形成了新物种。 答案　(1)生殖隔离　秋水仙素　AACC(2)①前　易位　②b和b'　染色体数目(3)自然选择解析　(1)在遗传学和生物进化论的研究中,把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。将白菜和甘蓝杂交,得到的杂种子一代的染色体组成为AC,由于这两个自然物种间存在生殖隔离,因此杂交后用秋水仙素对杂种子一代幼苗进行处理,抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,可获得染色体组成为AACC的人工育种油菜。(2)①由题图可知,联会发生在减数第一次分裂的前期,“多价体”是由两条以上染色体联会而成的,所以不同物种来源的染色体可能会发生交叉互换或染色体易位,产生更多具有优良性状的育种新材料。②根据图b和b',b'图中箭头指向的为行为异常染色体,即没有发生配对的染色体,从而出现了没有移向赤道板的“单价体”,进而产生染色体数目异常的配子,导致育性下降。(3)人工育种油菜细胞的减数分裂行为中染色体异常概率高,表现出正常二倍体减数分裂的概率也极低,自然栽培油菜之所以能在减数分裂中表现出正常二倍体减数分裂的特点,一定经过了长期的自然选择过程。