新教材高考生物一轮复习考点规范练22染色体变异含解析新人教版

染色体变异

一、选择题

1.下列关于染色体变异的叙述,错误的是(　　)

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

2.性染色体异常果蝇的性别与育性如下表所示。科学家发现,白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)杂交产生的F1中,偶尔也出现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇(称“例外”)。不考虑基因突变和环境改变因素,下列关于上述例外的解释,正确的是(　　)

A.亲本雄果蝇产生了基因型为XRXR的精子

B.亲本雌果蝇产生了基因型为XrXr的卵细胞

C.子代中基因型为XRXr的个体为红眼雌果蝇

D.子代中XRO个体为红眼雌果蝇

3.某高秆玉米(基因型为Aa)3号染色体如右图所示。该高秆玉米自交后代中高秆∶矮秆=1∶1,出现该结果的可能原因是(　　)

A.A、a基因不位于3号染色体上,3号缺失染色体纯合致死

B.A、a基因不位于3号染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育

C.A基因位于3号正常染色体上,3号缺失染色体纯合致死

D.a基因位于3号正常染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育

4.已知伞花山羊草是二倍体,二粒小麦是四倍体,普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦,研究人员进行了如下图所示的实验。下列有关叙述正确的是(　　)

A.秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体,异源多倍体中没有同源染色体

B.异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因

C.射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上,属于基因重组

D.杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律

5.选取生理状况相同的二倍体草莓(2n=14)幼苗若干,随机分组,每组30株,用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽,得到的实验结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.该实验的自变量有2个

B.高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片,发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56条

C.秋水仙素与甲紫溶液都属于碱性染料,能使染色体着色,从而诱导染色体加倍

D.在本实验中,用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d,诱导成功率最高

6.某植物的三对相对性状的控制基因及其所在染色体情况如下表所示。现有各种具显性性状的纯合子,为了培育纯隐性性状的植株,下列选用的植株及对应育种方法中,较为简便可行的是(　　)

A.红花矮茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株,杂交育种

B.红花高茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株,诱变育种

C.红花矮茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株,基因工程育种

D.红花高茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株,单倍体育种

7.下图为某植物育种流程图。下列相关叙述错误的是(　　)

A.子代植株Ⅲ的选育过程一定要自交选育多代

B.子代植株Ⅱ和Ⅲ选育的原理为基因重组

C.子代植株Ⅰ保持了原种的遗传特性

D.子代植株Ⅴ可能发生了基因突变

8.下页左上图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法。下列分析正确的是(　　)

A.若过程⑥是动物育种,则可用射线处理幼年动物

B.①②③育种过程加速农作物进化,但不产生新物种

C.过程⑤需要用秋水仙素处理单倍体种子以获得纯合品种

D.若过程⑦采用低温处理,则可抑制着丝粒的分裂导致染色体加倍

9.下图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出不同品种的过程。下列有关说法正确的是(　　)

A.由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中,Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径所用时间短

B.由②获得⑧的过程进行了射线处理,能够诱导基因定向突变

C.常用花药离体培养先形成④,再用一定浓度的秋水仙素处理④的种子或幼苗获得⑤

D.由③获得④与由③获得⑥的原理相同,由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理相同

10.(不定项选择题)下图是三倍体无子西瓜的培育过程示意图。下列说法错误的是(　　)

A.四倍体母本上结出的西瓜,其果肉细胞内有三个染色体组

B.秋水仙素作用于细胞分裂后期,能够抑制纺锤体的形成

C.上述三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异

D.三倍体植株所结的无子西瓜偶尔也会形成少量种子

二、非选择题

11.通过各种方法改善农作物的遗传性状,提高粮食产量一直是科学家不断努力追求的目标。下图表示一些育种途径。请回答相关问题。

(1)途径①称为杂交育种,所利用的原理是　　　　　　　　　,这种育种方法除了可以得到符合要求的纯合子,还可利用植物的　　　　　　　　提高产量。 

(2)最常用的试剂M是　　　　　　　　,该试剂能让细胞内染色体数目加倍的机理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。相对于途径①,途径②的优势在于　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)可定向改变生物遗传性状的是途径　　　。经途径③所得到的植株基因型为　　　　　　　　　　。 

12.在栽培某种农作物(2n=42)的过程中,有时会发现单体植株(2n-1),如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。回答下列问题。

(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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　未分离。 

(2)6号单体植株在减数分裂Ⅰ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n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为(体细胞中一对同源染色体同时缺失的植株称为缺体)　 　　　　　　　　　　　　　　　。 

(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。

①单体♀在减数分裂时,形成的n-1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分裂Ⅰ过程中因无法　　　　　　　　　而丢失。

②n-1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,最后让该单体　　　　,在后代中挑选出RR型抗病且其他性状优良的新品种。

答案：

1.C　染色体的数目变异和结构变异通常可在光学显微镜下观察到,A项正确。染色体结构变异中的倒位和易位可使基因的排列顺序发生改变,缺失或重复能使基因的数目发生改变,B项正确。染色体片段的缺失能导致基因缺失,可能使基因种类发生改变,但重复不会使基因的种类发生改变,C项错误。若染色体之间的交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,则属于基因重组,不属于染色体结构变异,D项正确。

2.B　亲本雄果蝇产生基因型为XRXR的精子,与正常或异常卵细胞结合,均不会出现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,A项错误。个别白眼可育雌果蝇的基因型为XrXrY,说明亲本雌果蝇产生了基因型为XrXr的卵细胞,B项正确。子代中基因型为XRXr个体为红眼雌果蝇,但属于正常后代,不属于例外,C项错误。子代中不含性染色体的卵细胞与含XR的正常精子结合,产生的XRO个体为红眼雄果蝇,D项错误。

3.D　A、a基因如果不在3号染色体上,高秆玉米自交后代为高秆∶矮秆=3∶1,而题干中高秆玉米自交后代高秆∶矮秆=1∶1,说明A、a基因位于3号染色体上,A、B两项不符合题意。若A基因位于3号正常染色体上,3号缺失染色体纯合致死,则该高秆玉米自交后代全为高秆;若a基因位于3号正常染色体上,含3号缺失染色体的花粉不育,则该高秆玉米自交后代高秆∶矮秆=1∶1,C项不符合题意,D项符合题意。

4.D　秋水仙素处理获得的异源多倍体中含有同源染色体,A项错误。由于等位基因分离,杂种Q中不一定含有抗叶锈病基因,B项错误。杂种R中抗叶锈病基因所在染色体片段移接到小麦染色体上,属于染色体结构变异,C项错误。杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律,D项正确。

5.C　该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理的时间,A项正确。二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后,染色体数目加倍成28条,有丝分裂后期染色体数目为56条,B项正确。秋水仙素不能使染色体着色,可诱导染色体数目加倍,其原理是抑制纺锤体的形成,C项错误。由题图可知,用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d,诱导成功率在处理的组别中最高,D项正确。

6.A　选用“红花矮茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株”,再利用杂交育种的方法,第二代即可出现目的植株,操作也较为简单,A项正确。诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性、低频性、多害少利性等,所以不一定能得到目的植株,B项错误。基因工程育种操作烦琐,C项错误。选用“红花矮茎窄叶植株、白花高茎窄叶植株”,再利用单倍体育种不可能得到目的植株,D项错误。

7.A　子代植株Ⅲ的选育为杂交育种,如果需要显性纯合子,则一定要自交选育多代;如果需要隐性纯合子,则不需要自交选育多代,A项错误。子代植株Ⅱ的选育为基因工程育种,子代植株Ⅲ的选育为杂交育种,选育的原理都为基因重组,B项正确。子代植株Ⅰ的选育利用的是植物细胞的全能性,属于无性繁殖,所以保持了原种的遗传特性,C项正确。子代植株Ⅴ的选育过程需要用物理因素或化学因素等来处理植物,所以可能发生基因突变或染色体变异,D项正确。

8.B　动物诱变育种一般处理生殖细胞,例如,用一定剂量X射线处理精巢可获得变异个体,而不是处理幼年动物,A项错误。①②③为杂交育种,通过人工选择,能够加速生物进化,但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代,属于同一物种,B项正确。过程⑤是用秋水仙素处理单倍体幼苗的茎尖,单倍体一般高度不育,不能产生种子,C项错误。低温能够破坏纺锤体,抑制纺锤体的形成,但不能抑制着丝粒的分裂,着丝粒可以在某些机制的作用下自动分开,D项错误。

9.D　Ⅰ→Ⅱ途径表示杂交育种过程,Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径表示单倍体育种过程,①的基因型为AABB,②的基因型为aabb,要培育出基因型为AAbb的⑤,与杂交育种相比,单倍体育种能明显缩短育种年限,A项错误。基因突变是不定向的,射线处理可以提高突变率,B项错误。经过过程Ⅲ培育形成的④是单倍体幼苗,不能形成种子;过程Ⅴ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗,使其染色体数目加倍,C项错误。由③获得④与由③获得⑥的原理都是染色体数目变异,由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理都是基因重组,D项正确。

10.AB　西瓜的果肉细胞是由母本的体细胞发育而成的,四倍体母本的体细胞含四个染色体组,因此四倍体母本上结出的西瓜,其果肉细胞内有四个染色体组,A项错误。秋水仙素作用于细胞分裂前期,能够抑制纺锤体的形成,导致后期加倍后的染色体不能移到细胞的两极,从而形成染色体数目加倍的细胞,B项错误。三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异,C项正确。三倍体植株在减数分裂时联会紊乱,一般不会形成正常的生殖细胞,但如果在减数分裂中三个染色体组中的一个染色体组移向细胞的一极,另外两个染色体组同时移向细胞的另一极,则会产生可育的配子,可育配子受精后能形成种子,D项正确。

11.答案:(1)基因重组　杂种优势

(2)秋水仙素　抑制纺锤体的形成　明显缩短育种年限

(3)④　AAaaBBbb

解析:分析题图可知,途径①为杂交育种,途径②为单倍体育种,途径③为多倍体育种,途径④为基因工程育种。(1)杂交育种利用的原理是基因重组,农业生产上,经常采用杂交育种的方法将植物的优良性状组合在一起,还可以利用植物的杂种优势提高产量,如杂交水稻、杂交番茄等。(2)单倍体育种过程中使单倍体幼苗染色体数目加倍时常用的试剂为秋水仙素,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞。单倍体育种最大的优势在于能明显缩短育种年限。(3)在题图所示的几种育种方法中,只有基因工程育种能定向改变生物的遗传性状。途径③为多倍体育种,导致细胞内染色体数目加倍,即基因型变为AAaaBBbb。

12.答案:(1)染色体变异(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(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1

(3)①多于　联会(形成四分体)　②雄

(4)母本　乙品种6号单体　自交

解析:(1)由题意可知,6号单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,属于染色体数目变异,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂Ⅰ后期6号染色体的同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ的后期姐妹染色单体未分离。(2)该农作物(2n=42)有21对同源染色体,由于缺少一条6号染色体,故6号单体植株在减数分裂Ⅰ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n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及其比例为正常二倍体(2n)∶单体(2n-1)∶缺体(2n-2)=1∶2∶1。(3)由题表可知,6号单体(♀)×正常二倍体(♂),理论上,子代中单体和正常二倍体各占50%,而实际上单体占75%,正常二倍体占25%,说明单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子多于n型配子,这是因为6号染色体往往在减数分裂Ⅰ过程中因无法联会而丢失。由第二组杂交实验可知,n-1 型配子对外界环境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低。(4)通过杂交育种的方法可以将优良性状集中到一个个体上,理想的育种方案是以乙品种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,最后让该单体自交,在后代中挑选出RR型抗病且其他性状优良的新品种。