(2017·高考江苏卷)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是( )
A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B.自交后代会出现染色体数目变异的个体 C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同
D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子
解析:选B。图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期,A项错误;由异常联会图示可知,同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中,而另一条染色体可移到另一个细胞中,因此,减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常,自交后代会出现染色体数目变异的个体,B项正确;该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成,因此基因型可能不同,C项错误;该植株形成的配子中有的基因型为Aa,含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子,D项错误。
(2015·高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是( ) A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
解析:选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变,结果是产生等位基因,不会导致染色体结构变异,A项错误;基因突变不一定引起个体表现型的改变,B项错误;由于染色体是DNA的主要载体,染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变,C正确;基因突变在光学显微镜下是看不见的,D项错误。
(高考大纲卷)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:
(1)为实现上述目的,理论上,必需满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________________上,在形成配子时非等位基因要________,在受精时雌雄配子要________,而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么,这两个杂交组合分别
是
____________________
和
______________________________________________________。
(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是__________________
、
____________________
、
____________________
和
____________________。
解析:(1)设抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b两对等位基因控制。根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,则这两个组合一定为AABB×aabb和AAbb×aaBB。由于两对等位基因的位置关系不确定,因此F2的表现型及其数量比的情况也不确定。
先假设两对等位基因位于同源染色体上,则有:
P AABB × aabb ↓ F1 AaBb ↓?
F2 A_B_ aabb (抗锈病无芒) (感锈病有芒) 3 ∶ 1 和
P AAbb × aaBB ↓ F1 AaBb ↓?
F2 A_B_ AAbb aaBB (抗锈病无芒) (抗锈病有芒) (感锈病无芒) 2 ∶ 1 ∶ 1
由F2可以看出,该假设条件下,F2的表现型及其数量比不一致。 再假设两对等位基因位于非同源染色体上,则有: P AABB × aabb ↓ F1 AaBb ↓?
F2: A_B_ A_bb aaB_ aabb
(抗锈病无芒)(抗锈病有芒)(感锈病无芒)(感锈病有芒) 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1 和
P AAbb × aaBB ↓ F1 AaBb ↓?
F2 A_B_ A_bb aaB_ aabb (抗锈病无芒)(抗锈病有芒)(感锈病无芒)(感锈病有芒) 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
由F2可以看出,该假设条件下,F2的表现型及其数量比一致。
因此两对等位基因必须位于非同源染色体上,非同源染色体上的非等位基因自由组合,才能使两组杂交的F2完全一致,同时受精时雌雄配子要随机结合,形成的受精卵的存活率也要相等。
(2)根据上面的分析可知,F1的基因型为AaBb,F2植株将出现9种不同的基因型:AABB、AaBB、aaBB、AABb、AaBb、aaBb、AAbb、Aabb、aabb,可见F2自交最终可得到9个F3株系,其中基因型为AaBB、AABb、aaBb、Aabb的植株为单杂合子,自交后该对等位基因决定的性状会发生分离,依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1。
答案:(1)非同源染色体 自由组合 随机结合 相等 抗锈病无芒×感锈病有芒 抗锈病有芒×感锈病无芒
(2)抗锈病无芒∶感锈病无芒=3∶1 抗锈病无芒∶抗锈病有芒=3∶1 感锈病无芒∶感锈病有芒=3∶1 抗锈病有芒∶感锈病有芒=3∶1
(2017·高考江苏卷)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:
(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的____________物质是否发生了变化。
(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐____________,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的____________进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为____________育种。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的____________,产生染色体数目不等、生活力很低的________________,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备____________,成本较高。 (4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次____________,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。 解析:(1)生物的可遗传性状是由基因控制的,培育得到的新品种,与原种控制相关性状的遗传物质(基因)可能有所差异,因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2)连续自交过程中早熟基因逐渐纯合,培育成新品种1。可先通过花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得高度纯合的后代,这种方法属于单倍体育种。(3)若是染色体组数目改变引起的变异,则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱,不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子,只有极少数配子正常,故只得到极少量的种子。育种方法③需首先经植物组织培养获得柑橘苗,而植物组织培养技术操作复杂,成本较高。(4)育种方法①需连续自交,每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组,产生多种基因型,经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂,无基因重组发生。 答案:(1)遗传 (2)纯合 花药 单倍体 (3)染色体分离 配子 组培苗 (4)重组
[课时作业] [基础达标]
1.(高考上海卷)下图显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是( )
A.交换、缺失 C.倒位、易位
B.倒位、缺失 D.交换、易位
解析:选C。①过程中F与m位置相反,表示的是染色体结构变异中的倒位,②过程只有F,没有m,但多出了一段原来没有的染色体片段,表示的是染色体结构变异中的易位,故C正确。
2.下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
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