高考生物大一轮复习 第3单元 生物变异、育种和进化 第2讲 染色体变异与生物育种课后提能演练 新人教版必修2

第2讲 染色体变异与生物育种一、单项选择题1(2017年河北石家庄一模)下列关于染色体变异的叙述，不正确的是()A染色体变异通常都可用光学显微镜观察到B染色体结构的改变会使染色体上的基因数目或排列顺序发生改变C染色体片段的缺失或重复必然导致基因种类的改变D染色体之间交换部分片段不一定属于染色体结构变异【答案】C【解析】染色体变异变化的范围大，在光学显微镜可以观察到，A正确；染色体结构的改变会使染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，B正确；染色体片段的重复不会导致基因种类改变，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换属于基因重组，D正确。2下图所示细胞中所含的染色体，有关叙述正确的是()A图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体【答案】C【解析】图a处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b有同源染色体，含有3个染色体组；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。3六倍体小麦和二倍体黑麦可杂交得种子(F1)，种子萌发后，再用秋水仙素处理幼苗的芽尖，待其开花后自交得到八倍体小黑麦若干。下列叙述正确的是()A此育种过程依据的原理是基因重组BF1是一个含四个染色体组的新物种C该过程说明不经过地理隔离也可形成新物种D秋水仙素诱导染色体数目加倍决定了生物进化的方向【答案】C【解析】此育种过程依据的原理是染色体变异；F1中的四个染色体组，一组来自二倍体的生殖细胞，另三个来自六倍体小麦的生殖细胞，F1进行减数分裂时无法产生可育的配子，即F1无法产生可育的后代，因此其不是一个新物种；秋水仙素诱导染色体数目加倍，即发生了染色体数目变异，此变异是不定向的，不能决定生物进化的方向。地理隔离并不是形成新物种的必经途径。4(2017年山东百校联盟模考)家蚕中，基因S(黑缟斑)、s(无斑)位于2号染色体上，因Y(黄血)和y(白血)也位于第2号染色体上，假定两对等位基因间完全连锁无互换。用X射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血无斑白血为21。下列相关叙述错误的是()A具有甲图基因的家蚕表现为黑缟斑、黄血B具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型CX射线照射后发生的变异为染色体缺失D缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同【答案】D【解析】甲的基因型为SsYy，其表现型为黑缟斑、黄血，A正确；由于S与Y、s与y分别连锁，图甲所示的家蚕产生配子的基因组成为SY、sy；基因型为SsYy的家蚕交配产生的后代基因型有SSYY、SsYy、ssyy共三种，B正确；由于射线照射的含有Y基因的染色体片段丢失，此变异为染色体缺失，C正确；图乙的基因型为SsyO，具有此基因型的家蚕杂交的子代表现型黑缟斑白血无斑白血21，由此推知缺失纯合体死亡，D错误。5下列是用光学显微镜观察到的几种染色体联会时的模式图，关于这些图像的叙述，正确的是()A图1中含有2条染色体，4个完全相同的DNA分子，8条脱氧核苷酸单链B图2中的四分体形态是由于发生了染色体片段的缺失C图3中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位D图4中“十”字形图像是由于染色体发生了交叉互换或者染色体片段易位【答案】C【解析】本题主要考查染色体结构变异以及同源染色体联会图像辨析。图1是正常的同源染色体联会图像：一个四分体包括2条染色体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸单链，由于同源染色体上的基因可能相同也可能是等位基因，甚至在DNA复制过程中还可能发生碱基对替换、缺失等，故4个DNA分子不一定完全相同，A错误。图2中的四分体形态可能是由染色体片段缺失导致的，也可能是由染色体片段重复导致的，B错误。图3中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位，C正确。图4中“十”字形图像是由非同源染色体片段易位造成的，D错误。6(2017年广东广州期中)野生猕猴桃是一种多年生富含维生素C的二倍体(2n58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，以下分析正确的是()A该培育过程中不可使用花药离体培养B过程必须使用秋水仙素C图中AAA个体的亲本不是同一物种D过程得到的个体是四倍体【答案】C【解析】据图可知，aa变为Aa，发生了基因突变，因此对应的育种方式为诱变育种；Aa变成AAaa，表明染色体数目加倍，对应的育种方式是多倍体育种；过程是将另一种生物的基因B导入基因型为AAA的个体中，属于基因工程育种。图中过程可使用花药离体培养技术和秋水仙素处理的方法获得AA，A错误。过程也可以利用低温诱导使染色体数目加倍，B错误。过程产生的三倍体(AAA)高度不育，说明两亲本具有生殖隔离，是不同的物种，C正确。过程属于基因工程育种，实质是基因重组，染色体组数保持不变，D错误。7(2017年山东德州考试)果蝇的缺刻翅是染色体部分缺失的结果，现有纯种缺刻翅果蝇和纯种正常翅果蝇若干只，科学家通过下列杂交实验：缺刻翅()正常翅()，缺刻翅()正常翅()，判断缺刻翅和正常翅的显隐性关系，缺失的染色体是常染色体还是X染色体，下列有关叙述错误的是()A若和的后代均为缺刻翅，则可判定正常翅和缺刻翅的显隐性关系B若和的后代均为正常翅，则无法判定正常翅和缺刻翅的显隐性关系C若的后代和的后代个体性状不同，则缺失的染色体是X染色体D若的后代和的后代个体性状相同，则缺失的染色体是常染色体【答案】B【解析】本题考查显隐性的判断及基因位置的判断，意在考查考生的推理判断能力。若和的后代均为正常翅或缺刻翅时，则可判定正常翅和缺刻翅的显隐性关系；若正交和反交结果相同，则缺失的染色体是常染色体；若正交和反交结果不同，则缺失的染色体是X染色体。8(2017年安徽师范大学附属中学高二测试)下图表示的是培育三倍体无子西瓜的两种方法，若甲、乙两图中二倍体西瓜植株的基因型均为Aa，下列说法正确的是()A按照染色体组数目划分，乙图中会出现4种染色体组数目不同的细胞B乙图中获得的三倍体西瓜植株中有两种基因型C甲图a过程常用的试剂是秋水仙素D甲图中获得的三倍体西瓜中AAa个体占1/2【答案】D【解析】乙图中二倍体植株正常体细胞中有2个染色体组，处于有丝分裂后期的体细胞中有4个染色体组，二倍体植株产生的配子中有1个染色体组；四倍体植株内处于有丝分裂后期的体细胞中含8个染色体组；三倍体植株正常体细胞中含3个染色体组，而处于有丝分裂后期的细胞中含6个染色体组；故按照染色体组数目划分共有6种细胞。乙图中四倍体植株的基因型为AAaa，产生的配子有三种：AA、Aa、aa，二倍体植株的基因型为Aa，产生的配子有A、a两种，故产生的三倍体西瓜植株的基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四种。甲图a过程为植物细胞杂交过程，常用的试剂是聚乙二醇。由于二倍体植株的基因型为Aa，其产生的花粉有A和a两种，并且各占1/2，因此甲图中获得三倍体西瓜植株的基因型有两种：AAa、Aaa，数目各占1/2。9关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中不正确的是()选项试剂使用方法作用A卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h培养根尖，促进细胞分裂B体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松C蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min漂洗根尖，去除解离液D改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色35 min使染色体着色【答案】A【解析】卡诺氏液是固定液的一种，固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，A错误；体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后即为解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分开，便于观察，B正确；蒸馏水的作用是漂洗根尖，去除解离液，便于染色，C正确；改良苯酚品红染液是一种碱性染料，能使染色体着色，D正确。10如图甲、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗传)，表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是()A育种过程中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率B与过程的育种原理不同，过程表示单倍体育种C如果过程中逐代自交，那么由自交出现符合生产要求的性状需要两年D经过和过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种【答案】C【解析】“筛选”可改变基因频率；图中、合称单倍体育种；图中为四倍体，它与甲或乙杂交产生的为三倍体，高度不育，表明已产生生殖隔离，故已成为新物种。11玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。实验：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高秆。以下叙述中，不正确的是()A实验可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系B实验F1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子C该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术D实验中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡。这类变异属于不可遗传的变异【答案】D【解析】实验是不抗病矮秆(甲)与纯合抗病高秆(丁)杂交，后代全表现为抗病高秆，这说明抗病对不抗病是显性性状，高秆对矮秆是显性性状；假设控制性状的基因为A(抗病)、a(不抗病)、B(高秆)、b(矮秆)，则实验中乙(抗病矮秆)的基因型为Aabb，丙(不抗病高秆)的基因型为aaBb，则F1中抗病高秆的基因型为AaBb，该个体可以产生AB、Ab、aB、ab四种类型的雌、雄配子；用合适剂量的射线照射甲后种植，该过程运用的是诱变育种的方法，用花药进行离体培养获得单倍体后，再用秋水仙素处理获得能稳定遗传的纯合子为单倍体育种；实验中的白化苗是因物理射线处理导致遗传物质发生改变而形成的，这种变异是可遗传变异。12假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(见图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的变异类型B过程使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成C过程育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6D过程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限【答案】C【解析】是诱变育种。是杂交育种，原理是基因重组，基因型aaB_的类型中aaBB占1/3，aaBb占2/3，经过自交后，子代中aaBB所占比例是1/2，故C错误。二、非选择题13下图为水稻的几种不同育种方法的示意图，据图回答问题：(1)B过程常用的方法是_；可能用到秋水仙素的过程有_(用图中字母表示)。(2)可以打破物种界限的育种方法是_(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是_。(3)假设要培育一个能稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，则最简单的育种方法是_(用图中的字母表示)；如果它的性状都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是_(用图中的字母表示)。(4)现有三个水稻品种：的基因型为aaBBDD，的基因型为AAbbDD，的基因型为AABBdd。这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。请通过杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株(用文字简要描述获得过程即可)：_。【答案】(1)花药离体培养C、F(2)E基因重组(3)A、DA、B、C(4)与杂交得到杂交一代，杂交一代与杂交得到杂交二代，杂交二代自交可以得到基因型为aabbdd的植株(合理即可)【解析】(1)A、B、C过程表示单倍体育种过程，其中B过程常用的方法是花药离体培养，C过程常需要用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，F表示多倍体育种，也常需要用适宜浓度的秋水仙素处理种子或幼苗。(2)图中E表示基因工程育种，此方法可以打破物种的界限；基因工程育种运用的原理是基因重组。(3)育种时若要选育表现为隐性性状的个体，最简单的育种方法是杂交育种；运用单倍体育种能明显缩短育种年限。(4)三个水稻品种的基因型均为“双显加一隐”的组合方式，要利用杂交育种方法培育基因型为aabbdd的品种，可选择任意两个品种作亲本杂交得到杂交一代，然后杂交一代与剩下的一个品种杂交得到杂交二代，杂交二代自交即可得到基因型为aabbdd的种子，由基因型为aabbdd的种子长成的植株即为符合要求的植株。14在栽培某种农作物(2n42)的过程中，有时会发现单体植株(2n1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。(1)6号单体植株的变异类型为_，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中_出现未分离而形成异常配子所致。(2)6号单体植株在减数第一次分裂时能形成_个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n1型配子，则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为_。(3)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。杂交亲本实验结果6号单体()正常二倍体()子代中单体占75%，正常二倍体占25%6号单体()正常二倍体()子代中单体占4%，正常二倍体占96%单体在减数分裂时，形成的n1型配子_(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子，这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法_而丢失。n1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的_(填“雌”或“雄”)配子育性很低。(4)现有该作物的两个品种，甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上)，乙品种不抗病但其他性状优良，为获得抗病且其他性状优良的品种，理想的育种方案是：以乙品种6号单体植株为_(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与_杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体_，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。【答案】(1)染色体变异(或染色体数目变异)6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体(2)20正常二倍体(2n)单体(2n1)缺体(2n2)121(3)多于联会(形成四分体)雄(4)母本乙品种6号单体自交【解析】(1)6号单体植株比正常植株缺少一条6号染色体，故6号单体植株的变异类型为染色体数目变异，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离。(2)某种农作物(2n42)，则单体植株为2n141条染色体，故6号单体植株在减数第一次分裂时能形成20个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n1型配子，则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2n)单体(2n1)缺体(2n2)121。(3)据表格数据可知，单体在减数分裂时，形成的n1型配子多于n型配子，这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法联会(或无法形成四分体)而丢失。据表格数据可知，n1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的雄配子育性很低。(4)根据(3)中的可知，n1型雄配子育性很低，所以以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与乙品种6号单体杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体自交，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。15在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状(由A、a控制)；棒眼与红眼为一对相对性状(由B、b控制)。现有两果蝇杂交，得到F1表现型和数目(只)如下表。请据图回答：项目灰身棒眼灰身红眼黑身棒眼黑身红眼雌蝇1560500雄蝇70822623(1)该种群中控制灰身与黑身的基因位于_染色体上；控制棒眼与红眼的基因位于_染色体上。(2)亲代雌雄果蝇的基因型分别为_、_。(3)F1中黑身棒眼雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及其比例为_。(4)1915年，遗传学家Bridges发现用红眼雌果蝇与X射线处理过的棒眼雄果蝇进行杂交，总能在某些杂交组合的F1中发现红眼雌果蝇。该种红眼雌果蝇的出现可能是由于父本发生了基因突变，也可能是父本棒眼果蝇X染色体上缺失了显性基因B。已知没有B或b基因的受精卵是不能发育成新个体的。请你设计简单的杂交实验检测F1中红眼雌果蝇出现的原因。杂交方法：_。结果预测及结论：若子代_，则是由于基因突变。若子代_，则是由于父本棒眼果蝇X染色体上缺失了显性基因B。【答案】(1)常X(2)AaXBXbAaXBY(3)黑身棒眼雌蝇黑身棒眼雄蝇黑身红眼雄蝇431(4)让F1中红眼雌果蝇与正常棒眼雄果蝇杂交，统计子代表现型及其比例棒眼雌果蝇红眼雄果蝇接近11(或雌果蝇雄果蝇数量比接近11)棒眼雌果蝇红眼雄果蝇接近21(或雌果蝇雄果蝇数量比接近21)【解析】(1)子代雌蝇中黑身灰身5015613，雄蝇中黑身灰身(2623)(7082)13，故控制灰身与黑身的基因位于常染色体上。子代雌蝇全是棒眼，雄蝇中棒眼红眼(7026)(8223)11，故控制棒眼与红眼的基因位于X染色体上。(2)子代黑身灰身13，亲本相关基因型为AaAa；子代雌蝇全是棒眼，雄蝇中棒眼红眼11，亲本相关基因型为XBXbXBY，故亲本基因型为AaXBXb和AaXBY。(3)F1中黑身棒眼雌果蝇基因型为aaXBXb(1/2)、aaXBXB(1/2)，黑身棒眼雄果蝇基因型为aaXBY，故有2种杂交组合：aaXBXbaaXBY，子代为1/2(1/2黑身棒眼雌蝇1/4黑身棒眼雄蝇1/4黑身红眼雄蝇)。aaXBXBaaXBY，子代为1/2(1/2黑身棒眼雌蝇1/2黑身棒眼雄蝇)，故F2表现型及其比例为：黑身棒眼雌蝇黑身棒眼雄蝇黑身红眼雄蝇(1/41/4)(1/81/4)1/8431。(4)根据题意用假说演绎法解决，要探究F1中红眼雌果蝇的出现是由于父本发生了基因突变还是父本棒眼果蝇X染色体缺失了显性基因B，必须让该F1中红眼雌果蝇与棒眼雄蝇杂交，统计子代表现型和比例，作出判断。如果是由于父本基因突变，则该红眼雌果蝇基因型为XbXb，而棒眼雄蝇基因型为XBY，杂交子代为1XBXb1XbY，即子代棒眼雌果蝇红眼雄果蝇11；如果是由于父本棒眼果蝇X染色体缺失，则该红眼雌果蝇为XXb，而棒眼雄蝇为XBY，杂交子代1XBXb1XbY1XBX1XY(致死)，即子代棒眼雌果蝇红眼雄果蝇21。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375