第四單元　生物的變異與進化專題13　生物的變異應用篇【應用集訓】應用　生活中的變異問題分析1.(2020山東濰坊一模,6)白斑綜合征病毒嚴重危害對蝦養(yǎng)殖業(yè),該病毒經(jīng)吸附蛋白與細胞膜上受體蛋白的特異性結合而入侵宿主細胞?？蒲腥藛T通過引入5-溴尿嘧啶(5-BU)誘變劑提高對蝦抗病能力。5-BU能產(chǎn)生兩種互變異構體,一種是普通的酮式,一種是較為稀有的烯醇式。酮式可與A互補配對,烯醇式可與G互補配對。下列敘述正確的是(　　)A.5-BU處理組對蝦體細胞中的堿基數(shù)目會明顯減少B.5-BU處理組對蝦體細胞DNA中(A+T)/(C+G)的值可能發(fā)生變化C.5-BU誘變劑是通過干擾吸附蛋白基因表達來阻斷病毒的吸附D.宜選用健壯的成體對蝦作為實驗材料進行誘變實驗答案　B　2.造成人類遺傳病的原因有多種。在不考慮基因突變的情況下,回答下列問題:(1)唐氏綜合征一般是由第21號染色體　　　　異常造成的。A和a是位于第21號染色體上的一對等位基因,某患者及其父母的基因型依次為Aaa、AA和aa,據(jù)此可推斷,該患者染色體異常是由其　　　　(“父親”或“母親”)的原始生殖細胞減數(shù)分裂異常造成的。 (2)貓叫綜合征是第5號染色體發(fā)生　　　　造成的遺傳病。某對表型正常的夫婦(丈夫的基因型為BB,妻子的基因型為bb)生出了一個患有貓叫綜合征的孩子,若這個孩子表現(xiàn)出基因b的性狀,則其發(fā)生部分缺失的染色體來自　　　　(填“父親”或“母親”)。 (3)原發(fā)性高血壓屬于　　　　(“單”或“多”)基因遺傳病,這類遺傳病容易受　　　　　影響,在人群中發(fā)病率較高。 (4)就血友病和鐮狀細胞貧血來說,如果父母表型均正常,則女兒有可能患　　　　　　　,不可能患　　　　　　　　　。這兩種病的遺傳方式都屬于單基因　　　　　(填“顯性”或“隱性”)遺傳。 答案　(1)數(shù)目　母親　(2)部分缺失　父親　(3)多　環(huán)境因素　(4)鐮刀型細胞貧血癥　血友病　隱性[教師專用題組]【應用集訓】應用　生活中的變異問題分析1.(2020屆陜西長安中學月考,15,2分)為獲得果實較大的四倍體葡萄(4n=76),將二倍體葡萄莖段經(jīng)秋水仙素溶液處理后栽培。研究結果顯示,植株中約40%的細胞的染色體被誘導加倍,這種植株含有2n細胞和4n細胞,稱為“嵌合體”,其自交后代有四倍體植株。下列敘述不正確的是(　　)A.“嵌合體”產(chǎn)生的原因之一是細胞的分裂不同步B.“嵌合體”可以產(chǎn)生含有38條染色體的配子C.“嵌合體”不同的花之間傳粉后可以產(chǎn)生三倍體子代D.“嵌合體”根尖分生區(qū)的部分細胞含19條染色體答案　D　秋水仙素使細胞染色體數(shù)目加倍的原理是抑制紡錘體的形成,導致染色體不能移向細胞兩極,從而引起細胞內染色體數(shù)目加倍,而紡錘體是在有絲分裂的前期形成的,故秋水仙素只能在有絲分裂的前期起作用,植物細胞的分裂是不同步的,秋水仙素對有些細胞不起作用,其仍進行正常分,裂,細胞染色體數(shù)目不變,A項正確;配子中染色體數(shù)比體細胞少一半,4n(4n=76)細胞可以產(chǎn)生含有38條染色體的配子,B項正確;4n細胞產(chǎn)生的配子與2n細胞產(chǎn)生的配子結合形成的后代為三倍體,C項正確;根尖分生區(qū)細胞不能進行減數(shù)分裂,不能產(chǎn)生含19條染色體的細胞,D項錯誤。2.(2020廣東深圳質檢,3)XXY和XYY三體是人類性染色體異常遺傳病。下列敘述正確的是(　　)A.能生育的XYY三體產(chǎn)生的正常和異常精子的數(shù)量比為1∶2B.通過羊水檢查可以判斷胎兒是否患有性染色體三體遺傳病C.XYY三體形成的原因是父方精子形成過程中減Ⅰ后期異常D.XXY三體形成的原因是母方卵細胞形成過程中減Ⅱ后期異常答案　B　XYY三體能產(chǎn)生正常精子和異常精子是由于一對染色體移向兩極,剩下一條隨機移向一極,因此每次減數(shù)分裂得到的精子一半是正常一半是異常,數(shù)量比為1∶1,A錯誤;通過從羊水中獲取胎兒細胞,對胎兒染色體進行分析可以確定染色體異常遺傳病,B正確;XYY是由X、YY兩種配子結合而來的,所以異常是因為父方精子形成過程中減Ⅱ后期異常,C錯誤;XXY三體是由X和XY配子或者XX和Y配子結合來的,這樣有可能是因為父方減Ⅰ后期異常,也可能是因為母方減Ⅰ或減Ⅱ后期異常,D錯誤。3.(2020屆天津武清楊村一中熱身練二,3)在作物育種中,使作物具有矮生性狀是某些農(nóng)作物性狀改良的方向之一。實驗小組利用誘發(fā)基因突變的方法從某二倍體野生型水稻(株高正常)田中獲得了一株矮生型突變體,將該突變體的花粉離體培養(yǎng)后得到若干單倍體植株,其中矮生植株占50%。下列有關敘述錯誤的是(　　)A.獲得的單倍體矮生植株長勢弱小,所結的種子比野生型水稻的小B.可用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的植株C.單倍體矮生植株與矮生型突變體植株在自然條件下不能進行基因交流D.獲得單倍體矮生植株的過程中,細胞的染色體組數(shù)目發(fā)生了整倍性的變化答案　A　該單倍體矮生植株長勢弱小,由于減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,故沒有種子,A錯誤;由題意“將該突變體的花粉離體培養(yǎng)后得到若干單倍體植株,其中矮生植株占50%”分析可知,矮生型突變體為雜合子,矮生性狀為顯性性狀,故可用矮生型突變體植株逐代自交的方法來獲得能穩(wěn)定遺傳的植株,B正確;單倍體矮生植株不能產(chǎn)生正常配子,與矮生型突變體植株在自然條件下不能進行基因交流,C正確;獲得單倍體矮生植株的過程中,細胞的染色體組數(shù)目由兩組變成了一組,發(fā)生了整倍性的變化,D正確。4.我國科學家以興國紅鯉(2N=100)為母本、草魚(2N=48)為父本進行雜交,雜種子一代染色體自動加倍發(fā)育為異源四倍體魚。該異源四倍體與草魚進行正反交,子代均為三倍體。請根據(jù)上述信息分析:(1)興國紅鯉的初級卵母細胞可有　　　條姐妹染色單體。 (2)三倍體魚能不能產(chǎn)生正常的精子或卵細胞?為什么? 　。 (3)異源四倍體與草魚進行正反交,所得到的三倍體中含有　　　個染色體組。它們最終分別來自何種生物?　 　。 答案　(1)200　(2)不能。三倍體魚由于聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的精子和卵細胞　(3)三　兩個染色體組來自草魚,一個染色體組來自興國紅鯉解析　(1)興國紅鯉的染色體數(shù)目為100條,經(jīng)過DNA復制后,初級卵母細胞可有200條姐妹染色單體。(2)三倍體魚由于聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的精子和卵細胞。(3)以BB表示草魚的兩個染色體組,以AA表示興國紅鯉的兩個染色體組,則異源四倍體魚的染色體組可以表示為AABB,該異源四倍體與草魚(BB)進行正反交,產(chǎn)生了三倍體魚(ABB),其三個染色體組中兩個來自草魚,一個來自興國紅鯉。5.(2020屆北京海淀期中,27)(10分)甘藍與白菜雜交,通過物種間的遺傳物質交換,可以產(chǎn)生油菜新品種。,(1)科研人員將白菜(染色體組成為AA,2n=20)和甘藍(染色體組成為CC,2n=18)雜交,由于這兩個自然物種間存在　　　　,雜交后用　　　　對雜種子一代幼苗進行處理,可獲得染色體組成為　　　　的人工育種油菜。 (2)得到的人工育種油菜與自然栽培油菜染色體組成相同,研究者對這兩種油菜細胞減數(shù)第一次分裂進行觀察,拍攝了如圖所示圖像。注:箭頭為行為異常染色體。①比較圖a和a'可知,人工育種油菜在減數(shù)第一次分裂　　　　　期聯(lián)會異常,出現(xiàn)了“多價體”。“多價體”由兩條以上染色體聯(lián)會而成,導致不同物種來源的染色體發(fā)生交叉互換或染色體　　　　　　　,產(chǎn)生更多具有優(yōu)良性狀的育種新材料。 ②比較圖　　　　　可知,人工育種油菜在減數(shù)第一次分裂中期異常,出現(xiàn)了沒有移向赤道板的“單價體”,產(chǎn)生　　　　　　　　異常配子,導致育性下降。 (3)從人工育種油菜細胞的減數(shù)分裂行為來看,自然栽培油菜可能在進化上經(jīng)過了長期　　　　　　　　過程,才使減數(shù)分裂表現(xiàn)出正常二倍體減數(shù)分裂的特點,形成了新物種。 答案　(1)生殖隔離　秋水仙素　AACC(2)①前　易位?、赽和b'　染色體數(shù)目(3)自然選擇解析　(1)在遺傳學和生物進化論的研究中,把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個物種。不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代,這種現(xiàn)象叫做生殖隔離。將白菜和甘藍雜交,得到的雜種子一代的染色體組成為AC,由于這兩個自然物種間存在生殖隔離,因此雜交后用秋水仙素對雜種子一代幼苗進行處理,抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,可獲得染色體組成為AACC的人工育種油菜。(2)①由題圖可知,聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期,“多價體”是由兩條以上染色體聯(lián)會而成的,所以不同物種來源的染色體可能會發(fā)生交叉互換或染色體易位,產(chǎn)生更多具有優(yōu)良性狀的育種新材料。②根據(jù)圖b和b',b'圖中箭頭指向的為行為異常染色體,即沒有發(fā)生配對的染色體,從而出現(xiàn)了沒有移向赤道板的“單價體”,進而產(chǎn)生染色體數(shù)目異常的配子,導致育性下降。(3)人工育種油菜細胞的減數(shù)分裂行為中染色體異常概率高,表現(xiàn)出正常二倍體減數(shù)分裂的概率也極低,自然栽培油菜之所以能在減數(shù)分裂中表現(xiàn)出正常二倍體減數(shù)分裂的特點,一定經(jīng)過了長期的自然選擇過程。