2024届人教版高考生物一轮复习染色体变异和生物育种作业（单项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习染色体变异和生物育种作业（单项版）含答案，共11页。
课时分层作业(二十二)　染色体变异和生物育种

1．下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是(　　)
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状发生改变
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
C　[基因重组是指在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码的简并等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；多倍体的染色体组数如果奇数倍的增加(如三倍体)，其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。]
2．(2022·青海西宁二模)为有效解决困扰我国牧草产业的种源“卡脖子”问题，2020年11月，嫦娥五号探测器搭载紫花苜蓿和燕麦两大主要牧草种子进行了空间诱变实验。下列有关说法错误的是(　　)
A．太空中的某些物理因素可使牧草种子发生基因突变
B．通过太空诱变获得的牧草新性状一定能够稳定遗传
C．空间诱变实验有利于较短时间内获得更多的变异类型
D．空间诱变实验不一定能够获得人们所期望的优良性状
B　[太空中的物理因素如射线，可能会导致牧草种子发生基因突变，A正确；通过太空诱变获得的牧草新性状可能为杂合子，故不一定能够稳定遗传，B错误；空间诱变因素多，容易引起牧草发生突变，可以提高变异率，故有利于较短时间内获得更多的优良变异类型，C正确；由于基因突变是不定向的并且是多害少利的，故不一定能够获得人们所需要的优良性状，D正确。]
3．(2022·江西九江二模)“杂交水稻之父”袁隆平院士一生致力于杂交水稻技术的研究。杂交水稻指选用两个在遗传上有一定差异，同时它们的优良性状又能互补的水稻品种进行杂交，生产具有杂种优势的第一代杂交种，就是杂交水稻。下列有关叙述错误的是(　　)
A．双亲在遗传上的差异，体现了基因的多样性
B．杂交水稻的育种过程，所用的原理是基因重组
C．杂交水稻具有双亲的优良性状，且都能将优良性状稳定地遗传给后代
D．若要进一步改良杂交水稻的性状，可采用人工诱变的方法进行育种
C　[双亲能杂交并产生可育后代，属于同一物种，所以双亲在遗传上的差异体现了基因的多样性，A正确；杂交水稻的育种过程所用的原理是基因重组，B正确；表现出优良性状的杂交后代不一定就能稳定的遗传给后代，如显性杂合子，其自交后代会发生性状分离，C错误；要进一步改良杂交水稻的性状，可采用人工诱变，获得新的性状，D正确。]
4．(2022·湖南长郡中学高三模拟)油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)

A．过程①诱发基因突变，其优点是提高基因突变的频率
B．过程②的原理是基因重组，可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C．过程①与过程②操作顺序互换，对育种结果没有影响
D．若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种
C　[若先导入基因R再人工诱变，这样可能会导致基因R发生突变，进而影响育种结果，造成筛选困难，C错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种，D正确。]
5．(2021·重庆选择性考试适应性测试)下列关于作物育种的相关叙述，正确的是(　　)
A．杂交育种的目的是组合优良性状
B．人工诱导多倍体可导致基因重组
C．诱变育种的优点是容易获得优良性状
D．基因工程育种的优势是能诱导产生新基因
A　[杂交育种通过杂交的方法将不同品种的优良性状集中到一起，实现优良性状的组合，A正确；人工诱导多倍体的目的是形成多倍体植株，原理是染色体变异，而基因重组发生在减数分裂过程中，B错误；诱变育种可以产生新的基因，原理是基因突变，具有不定向性和低频性，不易获得优良性状，C错误；基因工程可以定向改变生物性状，D错误。]
6．(2022·东莞模拟)下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是(　　)
A．多倍体育种可以解释进化并非都是渐变式过程
B．用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子
C．操作最简便的育种方法是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种
D．单倍体育种中，需要用适宜浓度的秋水仙素溶液处理单倍体幼苗或萌发的种子
D　[多倍体育种属于骤变式的生物进化，可以解释生物进化并非都是渐变式过程，A正确；用秋水仙素处理单倍体植株得到的不一定是纯合子，例如四倍体AAaa的单倍体可以是Aa，经过秋水仙素处理后得到的是AAaa，是杂合子，B正确；杂交育种操作简便，但耗时长，单倍体育种经过花药离体培养和秋水仙素加倍两个步骤，能明显缩短育种年限，C正确；单倍体育种过程中用秋水仙素处理幼苗，单倍体植株不能产生种子，D错误。]
7．(2022·三湘名校联考)家蚕的性别决定方式为ZW型，绿茧(A)对白茧(a)为显性。某基因型为Aa的雌雄个体发生了如图所示的突变，含两条缺失染色体的受精卵不能发育。下列叙述错误的是(　　)

A．两种类型的突变都属于染色体结构的变异
B．两种类型的突变个体之间不存在生殖隔离
C．突变型Ⅰ和白茧家蚕杂交，子代可根据性状来判断性别
D．突变型Ⅱ和突变型Ⅰ杂交，子代中白茧家蚕所占的比例为1/8
D　[本题主要考查遗传规律和伴性遗传，考查学生获取信息的能力。突变型Ⅱ和突变型Ⅰ杂交，子代中白茧家蚕所占的比例为1/6，D错误。]
8．(2022·河南开封模拟)三体(2n＋1)细胞中的三条同源染色体配对时，存在两种可能：一是两条同源染色体完全配对，剩下第三条没有配对的染色体，被称为单价体；二是三条同源染色体联会，形成三价体，其中每条同源染色体都有部分与其他两条同源染色体配对。下列相关叙述正确的是(　　)
A．三体细胞中一对同源染色体之间发生的染色体片段交换属于易位
B．存在三价体时，三体细胞最终只产生含有三条该染色体的配子
C．存在单价体时，三体细胞最终产生含一条或两条该染色体的配子
D．三体含有两个完整的染色体组，每个染色体组都有性染色体和常染色体
C　[三体细胞中一对同源染色体之间发生的染色体片段交换属于交叉互换，而易位发生于非同源染色体之间，A错误；存在三价体时，三体细胞最终产生含有三条该染色体或不含该染色体的配子，B错误；存在单价体时，三体细胞最终产生含一条或两条该染色体的配子，C正确；三体含有两个完整的染色体组，但不是所有生物都存在性染色体，D错误。]
9．(2022·江苏南京联考)某异花受粉植物的花色由B/b控制，B控制红色，b控制白色，杂合子的花显粉色。某个体发生如图所示变异，含B基因的染色体部分缺失，有此染色体的花粉受粉率下降一半。下列有关说法正确的是(　　)

A．图中有两条染色体，且为同源染色体
B．图中3和4上的基因在减数分裂时遵循分离定律
C．此植株自交，F1中红花∶粉花∶白花为2∶4∶1
D．此类突变体和粉花植株间行种植，突变体上得到的F1红花∶粉花∶白花为1∶2∶1
A　[分析图示，图示含有两条染色体，且这两条染色体的相同位置有控制花色的等位基因B和b，因此二者为同源染色体，A正确；3和4为姐妹染色单体，其上的基因为复制后所得的相同基因，在减数分裂时不遵循分离定律，B错误；由于含B的花粉受粉率下降一半，所以B和b花粉受粉率比例为1∶2，则此植株参与受粉的雌配子B∶b＝1∶1，雄配子B∶b＝1∶2，则自交的F1中红花(BB)∶粉花(Bb)∶白花(bb)＝1∶3∶2，C错误；此类突变体(染色体结构变异的Bb)和粉花植株(正常Bb)间行种植，由于异花受粉，突变体上的雌花可以得到同行突变体植株的其他花的花粉，还可以得到临行粉花植株的花粉，花粉的比例也不确定，所以突变体上得到的F1花色比例不一定为红花∶粉花∶白花＝1∶2∶1，D错误。]
10．(2022·河北石家庄质检)自20世纪60年代开始，我国科学家用航天器搭载数千种生物进行太空遨游，开启了植物育种新模式，培育出太空椒、太空黄瓜等一系列农作物新品种。回答下列问题：
(1)科学家进行农作物太空育种，是利用太空中的________________________(答出两点)等诱变因子诱导生物发生可遗传变异，这些变异类型可能属于______________、______________。
(2)太空育种的优点有________________________________(答出两点)；航天器上搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，原因是_______________________
____________________________________________________________________。
(3)若太空育种获得基因型为Bb的大豆植株，连续自交3代后，B的基因频率和bb的基因型频率分别为__________________。
(4)青椒是二倍体植株，取青椒植株不同部位的细胞制成临时装片，可观察到某时期细胞内染色体组数目为________(不考虑突变与交叉互换)。已知普通青椒的果实肉薄且不抗病，基因型为ddtt，而现有果实肉厚且抗病的太空椒的基因型为DdTt。若要在最短时间内培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒，育种思路是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)科学家进行农作物太空育种，是利用太空中的微重力、X射线、高能离子辐射、宇宙磁场等诱变因子诱导生物发生可遗传变异，其变异类型可能属于基因突变或染色体变异。(2)太空育种能改良性状，具有产生新基因、变异多、变异幅度大的优点；在细胞分裂的间期DNA复制时，DNA解旋，容易发生基因突变，因此，航天器上搭载的通常是萌发的种子而不是干种子，因为萌发的种子细胞有丝分裂旺盛，DNA复制过程中更容易诱发突变。(3)若太空育种获得基因型为Bb的大豆植株，连续自交3代后，则理论上该种群的第3代中Bb的基因型频率＝(1/2)3＝1/8，BB的基因型频率＝bb的基因型频率＝(1－1/8)÷2＝7/16，则B的基因频率＝7/16＋1/8÷2＝1/2，故B的基因频率和bb的基因型频率分别为50%、43.75%。(4)青椒是二倍体植株，取青椒植株不同部位的细胞制成临时装片，观察到的细胞可能有处于减数第一次分裂、减数第二次分裂、有丝分裂各时期的细胞，则细胞内染色体组数目为1或2或4；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要在最短时间内利用基因型DdTt的个体培育出纯合的果实肉厚且抗病的太空椒DDTT，育种思路是种植果实肉厚且抗病的太空椒(DdTt)，取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种。
[答案]　(1)微重力、X射线、高能离子辐射、宇宙磁场　基因突变　染色体变异　(2)产生新基因、变异多、变异幅度大　萌发的种子细胞有丝分裂旺盛，DNA复制过程中更容易诱发突变　(3)50%、43.75%　(4)1或2或4　种植果实肉厚且抗病的太空椒(DdTt)，取其花粉离体培养获得单倍体，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得二倍体植株，挑选出果实肉厚且抗病的植株即为符合要求的纯合品种
11．现有纯合油菜优良品系甲和乙，均为圆叶雄性可育植株，控制圆叶与花叶的基因位于10号染色体上。科研人员在圆叶油菜(野生型)中新发现一株纯合花叶雄性不育株(植株丙)，油菜育性相关基因M/m在9号染色体上，R/r在7号染色体上，在R基因存在时，m基因纯合可导致植株雄性不育。回答下列问题：
(1)将圆叶和花叶植株进行杂交，实验所得F1表现为介于圆叶与花叶之间的半花叶，判断控制圆叶的基因与控制花叶的基因间显隐性关系为________________。
(2)利用甲、丙进行下图所示杂交实验。

①过程Ⅰ产生的F1均为半花叶，若F1自交，则子代中雄性不育植株所占比例约为________，过程Ⅱ产生的子代中，基因型为MmRr的半花叶植株所占比例约为________。
②过程Ⅲ连续多代与植株甲杂交、筛选的目的是______________________。
(3)纯合圆叶品系乙(MMrr)具有其他一些优良性状，请在上述杂交、筛选结果的基础上，设计育种方案，完成下列育种目标：获得兼具品系甲和乙优良性状的杂种一代植株，并能以叶形性状作为标记性状区分杂交种。请写出育种方案：________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)不完全显性　(2)①3/16　1/8　②将花叶基因以外的遗传背景替换为植株甲的基因(使花叶基因与甲的优良性状基因整合在同一植株上)，同时保留雄性不育的基因　(3)①将筛选得到的基因型为MmRr的半花叶植株自交，获得花叶植株；②在花叶植株中，筛选得到基因型为mmRR(或mmRr)的花叶植株；③将基因型为mmRR(或mmRr)的花叶植株与品系乙杂交，所得半花叶为杂交种

12．(2022·安徽淮北二模)家蚕中雄蚕比雌蚕出丝率高且生丝质量好。蚕的受精卵颜色由10号常染色体上的两对等位基因(A/a，B/b)控制，基因型为aa的受精卵为杏黄色；bb的受精卵为淡黄褐色；AaBb、AABb和AaBB等受精卵均为黑色。育种工作者用如下方法选择出雌蚕甲，以便根据受精卵颜色筛选出雄蚕用于生产(减数分裂中具有同源区段的染色体联会后分离并移向细胞两极)。下列叙述错误的是(　　)

A．相对于原种雌蚕，雌蚕甲发生了染色体结构变异和数目变异
B．雌蚕甲产生含W染色体的配子比含Z染色体的配子少一条染色体
C．育种时雌蚕甲与基因型为aaBB的雄蚕杂交，需选择杏黄色的受精卵用于生产
D．该育种过程通过人工选择获得优良品种，但该家蚕种群未发生进化
D　[由题图分析可知：该育种主要利用了染色体结构变异和数目变异，A正确；雌蚕甲产生的配子中，因具有同源区段的染色体联会后分离并移向细胞两极，则含有W染色体的配子要与剩余的10号染色体分离，10号染色体与Z染色体共同进入同一个配子中，因此含有W染色体的配子比含有Z染色体的配子少一条10号染色体，B正确；育种时雌蚕甲aBZWA与基因型为aaBBZZ的雄蚕杂交，受精卵基因型为aaBBZZ(杏黄色雄)、aBWA(黑色雌)，受精卵雄性为杏黄色、雌性为黑色，故选杏黄色，C正确；该育种过程中家蚕种群b的基因频率下降，基因频率发生改变，种群发生进化，D错误。]
13．(2022·山东临沂二模)雄性不育一般是指雄配子丧失生理机能的现象。某小麦为二倍体雌雄同株植物，雄性不育基因(ms)对雄性可育基因(Ms)为隐性，该对等位基因位于6号染色体上。若某品系植株与雄性不育植株杂交，子代均表现为雄性不育，则此品系为保持系。研究人员获得了一种易位双杂合品系，其染色体和相关基因如图1所示。下列分析错误的是(　　)

图1　　　　　　　　　　图2
注：6、9分别表示6号和9号染色体，69表示9号染色体的片段易位到6号染色体上，96表示6号染色体的片段易位到9号染色体上。
A．图1个体经过减数分裂会产生含有异常染色体的雌配子有3种
B．图1个体作为母本与染色体正常的杂合小麦杂交，子代中出现图2所示个体的比例为1/8
C．若图2个体能作为保持系，则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用
D．若图2个体能作为保持系，自交子代中会有1/4仍为保持系
D　[根据图1中染色体的情况可知，在减数分裂第一次分裂后期会发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的现象，因此该个体经过减数分裂会产生含有异常染色体的雌配子，共有3种类型，A正确；图1个体作为母本会产生四种配子，基因型为ms69、ms696、Ms699、Ms6996，与染色体正常的杂合小麦(Msms6699，该个体产生两种比例均等的配子)杂交，子代中出现图2所示个体的比例为1/4×1/2＝1/8，B正确；若图2个体能作为保持系，则含有69染色体的雄配子不能完成受精作用，如果该配子参与受精，产生的后代表现为雄性可育，与题意不符，C正确；若图2个体能作为保持系，其产生的雌配子(ms69、Ms699)正常，而雄配子(Ms699)不能正常受粉，则其自交子代中会有1/2仍为保持系，D错误。]
14．(2022·北京海淀模拟)禾本科三倍体具有重要的育种价值，下图表示利用三倍体获得新品种的四种方式。下列相关叙述，正确的是(　　)

A．方式①对材料进行两种处理后，均需通过组织培养才能获得植株
B．方式②是体细胞与配子杂交获得的，这种变异属于基因重组
C．方式③通过杂交获得，说明不同倍性的植株均可产生可育后代
D．方式④可利用低温处理三倍体幼苗，抑制有丝分裂中纺锤体的形成
D　[方式①是通过用射线照射进行诱变育种和通过转基因技术改良品种，其中诱变育种的原理是基因突变，可以不通过组织培养就能获得植株，A错误；方式②是体细胞与配子通过植物体细胞杂交获得的，这种变异属于染色体变异，B错误；方式③是通过植物体细胞杂交获得的，且该植株不可育，故不能说明不同倍性的植株均可产生可育后代，C错误；方式④是多倍体育种，可利用低温或秋水仙素处理三倍体幼苗，抑制有丝分裂中纺锤体形成，使细胞中染色体加倍，获得异源六倍体，D正确。]
(教师用书独具)
(2022·河北衡水中学模拟)水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻，纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与配子育性相关的基因分别为SH和SD，与某抗性相关的基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图1所示，每个品系只有一对基因与品系H不同，其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代，其余类推。

图1
(1)图1所示过程中，进行多次回交的目的是________________，对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有________基因的子代，再与品系H进行回交。培育纯合品系甲和品系乙时利用的原理是减数分裂过程中染色体发生____________________的行为变化。
(2)将纯合品系甲和品系乙杂交后的F1自交获得F2，并对亲本及F2进行基因检测，带型分布如图2所示。经统计，F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量分别为50、94和56，SD/SH基因的带型1、2和3的数量分别为12、72和60。由此判断，F1中的TD/TH基因和SD/SH基因________(填“一定”“不一定”或“一定不”)位于同一条染色体上，F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有________基因的花粉或卵细胞部分败育。

图2
(3)请利用已有的材料，设计两组能相互印证的杂交实验并结合分子检测技术，探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞(要求：写出实验思路、预期结果与结论，假设F1败育配子比例与上述实验相同)。
实验思路：________________________________________________________
____________________________________________________________________。
预期结果及结论：
若_______________________________________，则为花粉败育；
若_____________________________________，则为卵细胞败育。
[解析]　(1)据图1所示过程中，多次用品系H进行回交可使子代具有更多的品系H的遗传物质(遗传特性)。回交是为了使子代具有更多的品系H的遗传物质，同时还得有品系D的优良基因，所以对回交子一代进行分子检测的目的是筛选出具有TD或SD基因的子代，再与品系H进行回交。减数分裂过程中发生染色体的自由组合和交叉互换，所以通过减数分裂过程中染色体发生自由组合和交叉互换的原理可培育纯合品系甲和品系乙。(2)根据题干信息可知，F2中TD/TH基因的带型1、2和3的数量之比为1∶2∶1，SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1∶6∶5。由此判断，F1中的TD/TH基因和SD/SH基因一定不位于同一条染色体上，若在同一条染色体上，则比例应该相同。F2出现上述分离比的原因很可能是F1产生的含有SD基因的花粉或卵细胞部分败育，若花粉或卵细胞不败育，则SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比应该为1∶2∶1。(3)为了探究F1部分败育的配子是花粉还是卵细胞。可用正、反交实验进行探究。SD/SH基因的带型1、2和3的数量之比为1∶6∶5，说明雌雄配子中，一种配子中的SD∶SH为1∶1；另外一种配子中SD部分败育，SD∶SH的比例为1∶5。实验思路：F1作母本，品系甲(或品系H)作父本进行正交；F1作父本，品系甲(或品系H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例。预期结果及结论：若正交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶1，反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶5，则为花粉败育(花粉中SD与SH的比例为1∶5)。若正交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶5，反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶1，则为卵细胞败育(卵细胞中SD与SH的比例为1∶5)。
[答案]　(1)使子代具有更多的品系H的遗传物质(遗传特性)　TD或SD　自由组合和交叉互换　(2)一定不　SD　(3)F1作母本，品系甲(或品系H)作父本进行正交；F1作父本，品系甲(或品系H)作母本进行反交。分别检测并统计子代基因型及比例　正交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶1，反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶5　正交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶5，反交实验子代基因型及比例为SDSH∶SHSH＝1∶1