2019届高考生物一轮复习：课时作业24染色体变异与育种（含解析） 练习

课时作业(二十四)　染色体变异与育种

1．下列关于染色体变异的说法，正确的是(　　)

A．染色体数量变异不属于突变

B．三倍体的植物体不育，只能组织培养得到

C．染色体中缺失一个基因，不属于基因突变

D．染色体变异和基因突变都可用光学显微镜观察

答案：C　解析：突变包括基因突变和染色体变异，染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，A错误；三倍体植株可以由四倍体植株和二倍体植株杂交获得的受精卵发育而成，B错误；基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失引起的基因结构的改变，缺失基因不属于基因突变，C正确；染色体变异可以用显微镜观察，基因突变则不能，D错误。

2．[2018·河南中原名校月考]下列关于生物育种技术操作及应用的叙述中，合理的是(　　)

A．用紫外线照射青霉菌一定能获得高产菌株

B．马铃薯等用营养器官繁殖的作物只要杂交后代出现所需性状即可留种

C．单倍体育种时需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

D．广泛推广种植的杂交水稻种子通常都是纯合子

答案：B　解析：由于基因突变是不定向的，诱变育种不能定向改造生物的性状，因此用紫外线照射青霉菌不一定能获得高产菌株，A错误。用营养器官繁殖属于无性繁殖，无性繁殖能够保持亲本的优良性状，因此只要杂交后代出现所需性状即可留种，B正确。由于单倍体高度不育，因此不能用秋水仙素处理种子，C错误。广泛推广种植的杂交水稻种子通常都是杂合子，D错误。

3．现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，相关性状均由核基因控制。若要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐碱的植株，最佳的方案是(　　)

A．利用植物体细胞杂交技术获得目的植株

B．将乙种植物的耐盐碱基因导入甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养

C．使两种植物有性杂交获得F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株

D．诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗

答案：A　解析：本题中的C选项最具干扰性。甲、乙两种植物属于两个物种，这是要挖掘出来的隐含条件，它是排除C选项的突破口。单倍体植株弱小、高度不育，而B选项中将“卵细胞”离体培养，只能获得单倍体植株。由于生殖隔离的存在，两种植物很难通过有性杂交获得F1，故C选项错误。D选项中由“花粉融合”后直接培育成的幼苗中不含同源染色体，后代不可育。

4．下列关于育种方式的叙述，不正确的是(　　)

A．杂交育种可以获得稳定遗传的个体

B．诱变育种可大幅度地提高有利变异的比例

C．单倍体育种可迅速获得纯合品系

D．多倍体育种能得到营养物质含量高的品种

答案：B　解析：杂交育种过程中通过连续自交和选育可以获得能稳定遗传的纯合子；诱变育种所利用的原理是人工诱导基因突变，人工诱导可以提高基因突变的频率，但由于基因突变具有不定向性，而且基因突变具有多害少利的特点，因此，诱变育种并不能大幅度地提高有利变异的比例；单倍体育种能明显缩短育种年限，快速获得纯合品系；多倍体的糖类、蛋白质等营养物质的含量增加了，因此，多倍体育种能得到营养物质含量高的品种。

5．如图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因，下列选项中，不是由染色体变异引起的是(　　)

答案：C　解析：图中的字母代表基因，A项中基因的缺失引起的变异为染色体结构变异中的缺失；B项中非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位；C项中基因的数目或顺序没有变化，而是产生了等位基因，属于基因突变(b突变为B)；D项中的变异为染色体结构变异中的倒位。

6．如图所示，由已知染色体发生了①～④四种变异，则相关叙述正确的是 (　　)

A．①～④的变异均未产生新基因

B．①～④的变异是染色体倒位、缺失、重复与基因突变

C．①～④的变异均可在光学显微镜下观察到

D．①②③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④的变异应属基因突变

答案：D　解析：基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，染色体结构变异是指染色体的部分片段发生增添、缺失、倒位、易位等变化。据图可知①②③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④的变异应属基因突变。基因突变可以产生新基因，其变异不能在显微镜下观察到。

7．[2018·广东普宁二中期末]现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的。下列有关快速育种方案的叙述中，正确的是(　　)

A．每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)杂交就可以达到目的

B．利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的

C．制备纯合的亲本对长期培育杂交种是最有利的

D．仅使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的

答案：C　解析：每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)杂交，可以得到高秆抗病个体(BbCc)，但是还需要在杂交后代中进行选择，A错误。诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，因此不能达到快速育种的目的，B错误。利用单倍体育种获得纯合的亲本BBcc、bbCC，二者杂交所得的后代均为BbCc，C正确。单倍体育种获得的都是纯合子，不符合育种要求，D错误。

8．要用基因型为AaBB的植物培育出以下基因型的品种：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种方法依次是(　　)

A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养

B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种

C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术

D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术

答案：A　解析：要用基因型为AaBB的植物培育出基因型为AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的品种，可通过细胞融合或用秋水仙素进行处理；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。

9．“傻瓜水稻”割完后的稻蔸(留在土壤中的部分)第二年还能再生长，并能收获种子。如图是一种名为“傻瓜水稻”的新品种产生图。据图分析下列叙述正确的是(　　)

A．完成过程①②所依据的遗传学原理是染色体变异

B．完成过程③④的作用仅仅是选择

C．割完后的稻蔸第二年还能再生长，并能收获种子，其意义是快速繁殖后代

D．如果把除草基因、耐旱基因和抗虫基因移植到傻瓜水稻上，可研究出一套完整的傻瓜水稻栽培技术体系

答案：D　解析：完成过程①②所依据的遗传学原理是基因重组，A错误。过程③中双重低温加压起诱变作用，④的作用是选择，B错误。割完后的稻蔸第二年还能再生长，并能收获种子，属于无性繁殖，其意义在于保留亲代优良性状，C错误。基因工程能有目的、定向地改变生物性状，如果把除草基因、耐旱基因和抗虫基因移植到傻瓜水稻上，可研究出一套完整的傻瓜水稻栽培技术体系，D正确。

10．如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     B．倒位、缺失

C．倒位、易位     D．交换、易位

答案：C　解析：由过程①可知染色体片段发生了颠倒，故属于染色体结构变异中的倒位；过程②形成的染色体上缺少含m基因的一段染色体，接上了一段非同源染色体片段，属于易位。

11．如图是不同细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是(　　)

a　　　　　b

c　　　　　d

A．图a代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体

B．图b代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体

C．图c代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体

D．图d代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体

答案：B　解析：判断染色体组的个数，关键是看细胞中染色体的数目和形态。二倍体、单倍体的判断既要看染色体组数，又要看个体发育的起点。图a中两条染色体的形态、大小均相同，是一对同源染色体，代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体；图b中染色体有两种形态，每种三条，代表的生物可能是三倍体，其每个染色体组含两条染色体；图c中染色体有三种形态，每种两条，代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体；图d中染色体有四种形态，每种一条，代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体。

12．[2018·河南郑州预测]如图①②③④分别表示不同的变异类型，a、a′基因仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是(　　)

①　　　　②

③　　　　④　

A．图中4种变异中能够遗传的变异是①②④

B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复

D．①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期

答案：C　解析：①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期)，导致基因重组，②表示非同源染色体间互换片段，发生的是染色体结构变异，③表示基因突变，④表示染色体结构变异，它们都是遗传物质发生改变引起的变异，都能遗传；③表示基因突变，是由碱基对的增添引起的；④表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。

13.[2018·河南百校联盟质检]下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是(　　)

A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化

B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况

C．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的

D．观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰

答案：C　解析：洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂，A错误；制成装片时细胞已经死亡，所以不能通过一个细胞观察到染色体的变化情况，B错误；低温处理和利用秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体的形成诱导细胞染色体数目加倍的，C正确；在高倍镜下观察时不能使用粗准焦螺旋，D错误。

14．[2018·天津和平区一模]玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，两对性状自由组合。请回答下列问题。

(1)已知玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝黑色，糯性籽粒及花粉遇碘液变橙红色。若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉，则显微镜下观察到的花粉颜色及比例为________。

(2)取基因型双杂合的黄色非糯性植株的花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，其基因型为________；对获得的幼苗用________进行处理，得到一批可育的植株，这些植株均自交，所得籽粒性状在同一植株上表现________(填“一致”或“不一致”)。

(3)已知基因A、a位于9号染色体上，且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如图一所示。

图一

图二

①植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的________。

②为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上，还是异常染色体上，让其进行自交产生F1，F1的表现型及比例为________，证明A基因位于异常染色体上。

③一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图二所示。若植株乙在减数第一次分裂过程中，3条9号染色体随机移向细胞两极，并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株乙为父本，以正常的白色籽粒植株为母本进行测交，后代的表现型及比例是________________________________________。

答案：(1)蓝黑色∶橙红色＝1∶1　(2)AB、Ab、aB、ab　秋水仙素　一致　(3)①缺失　②黄色∶白色＝1∶1　③黄色∶白色＝1∶1

解析：(1)由于杂合的非糯性植株可产生含B和b的两种花粉，比例为1∶1，所以用碘液处理后，显微镜下观察到花粉颜色及比例为蓝黑色∶橙红色＝1∶1。(2)由于基因型为双杂合的黄色非糯性植株(AaBb)可产生AB、Ab、aB、ab 4种配子，所以取其花粉进行离体培养，获得的单倍体幼苗基因型也有4种，分别是AB、Ab、aB、ab。用秋水仙素处理其幼苗可使其染色体数目加倍，得到可育纯合子，因此，这些植株自交，后代不出现性状分离，所得籽粒性状在同一植株上表现一致。(3)①由图一可知，该黄色籽粒植株的一条9号染色体缺失了某一片段，属于染色体结构变异中的缺失。②若A基因位于异常染色体上，让植株甲进行自交产生F1，由于无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，即Aa个体产生的雄配子中只有基因型为a的配子能参与受精作用，所以F1表现型及比例为黄色(Aa)∶白色(aa)＝1∶1。③植株乙(Aaa)在减数第一次分裂过程中3条9号染色体随机移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，则该植株能形成4种可育配子，基因型及比例为A∶Aa∶a∶aa＝1∶2∶2∶1，以植株乙为父本进行测交，即与aa个体进行杂交，后代的表现型及比例为黄色(1Aa、2Aaa)∶白色(2aa、1aaa)＝1∶1。

15．[2018·甘肃张掖一诊]中国科学家屠呦呦因从青蒿中分离出青蒿素并应用于疟疾治疗获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。已知野生型青蒿为二倍体，茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性，叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性，这两对性状独立遗传。分析回答问题。

(1)通过一定的处理让野生型青蒿成为三倍体植株，该三倍体青蒿________(填“可育”或“高度不育”)，这种三倍体青蒿形成过程中发生的变异属于________(填“可遗传”或“不可遗传”)的变异。

(2)用X射线照射分裂叶青蒿以后，r基因中一小段碱基序列发生变化，使分裂叶转变为稀裂叶，这种变异属于可遗传变异中的________________。

(3)现用白秆分裂叶植株与紫秆稀裂叶植株杂交，F1均表现为白秆稀裂叶，则亲本的基因型为________。

(4)染色体变异可导致R基因所在的染色体整体缺失，同源染色体中一条染色体缺失的植株可以存活，两条都缺失的植株不能存活。现有基因型为YyOR的植株(“O”代表该染色体缺失)与基因型为yyOr的植株杂交，子一代中y的基因频率为________，子一代存活植株中紫秆稀裂叶的比例是________。

答案：(1)高度不育　可遗传　(2)基因突变　(3)YYrr和yyRR　(4)75%　1/3

解析：(1)生物体可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。用秋水仙素处理使二倍体加倍形成四倍体，让其与二倍体杂交，可获得三倍体植株，三倍体发生的变异是染色体数目变异，属于可遗传的变异，因三倍体个体在进行减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，形成正常配子的概率极低，故高度不育。(2)r基因中一小段碱基序列发生变化，属于基因内部碱基序列的改变，属于基因突变。(3)已知茎秆中白色(Y)对紫色(y)为显性，叶片中稀裂叶(R)对分裂叶(r)为显性，两对基因遵循自由组合定律。现用白秆分裂叶(Y_rr)与紫秆稀裂叶(yyR_)植株杂交，F1均表现为白秆稀裂叶，则亲本的基因型为YYrr和yyRR。(4)由题干知，同源染色体中一条染色体缺失的植株可以存活，两条都缺失的植株不能存活。基因型为YyOR的植株与基因型为yyOr的植株杂交，后代基因组成及比例为YyRr∶yyRr∶YyOR∶yyOR∶YyOr∶yyOr∶YyOO(死亡)∶yyOO(死亡)＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，存活植株中紫秆稀裂叶(yyR_)的比例是1/3，子一代中Yy∶yy＝1∶1，故y的基因频率为75%。

16．[2018·山东烟台期末]在哺乳动物体细胞核中，有的X染色体常浓缩成染色较深的染色质体，即巴氏小体。研究者普遍认为，巴氏小体的形成与Xist基因的特异性表达有关，大量的Xist顺式作用在其中一条X染色体上，引发了该条染色质的广泛甲基化，从而导致异常染色质的形成。请分析回答相关问题。

(1)显微镜下观察巴氏小体时，需用________染色后制片。某些性染色体数目异常的细胞核具有不同数目的巴氏小体，如XXY有1个、XXX有2个、XXXX有3个，而XO没有巴氏小体，由此推测X染色体浓缩成巴氏小体的生物学意义是维持雌性个体与雄性个体的X染色体上________量相同。

(2)为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与X染色体失活的关系，科研人员将某种雌鼠的胚胎干细胞(PGK细胞)中两条X染色体分别记为X1和X2(如图1)，通过基因工程方法将其中X2的Xist基因敲除，获得XT细胞。对PGK细胞、XT细胞及由它们分化形成的细胞中E和e基因的表达量进行定量分析，实验结果如图2所示。

图1

图2

①由图2分析，大多数PGK和XT细胞中的X染色体________。PGK分化细胞中E基因和e基因表达量高于80%的细胞数目接近相等，说明X染色体失活是________的。

②由图2分析，XT分化细胞中________染色体失活，实验结果表明_______________________________________________。

③PGK分化细胞的不同细胞中，E、e基因表达量不同，这是因为这些细胞的________不同。

(3)据上述实验推测，在胚胎发育过程中，雄性哺乳动物体细胞中Xist基因________(填“会”或“不会”)发生转录。

答案：(1)碱性染料(龙胆紫溶液、醋酸洋红液)　基因　(2)①未失活　随机　②X1　Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活　③分化程度　(3)不会

解析：(1)由题意可知，巴氏小体是X染色体高度浓缩形成的，观察染色体时常用碱性染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液等)进行染色；由题意知，XXY有1个巴氏小体、XXX有2个巴氏小体、XXXX有3个巴氏小体，而XO没有巴氏小体，因此可以推断巴氏小体数目等于X染色体数目－1；X染色体浓缩成巴氏小体使雌性个体中仅一条X染色体上的基因表达，保证了其与雄性个体中X染色体上的基因数目相同。(2)①分析图2可知，PGK和XT细胞中大多数细胞的E和e基因的表达量相同，说明大多数PGK和XT细胞中的X染色体都没有失活；PGK分化细胞中E基因和e基因表达量高于80%的细胞数目接近相等，说明X染色体失活是随机的。②分析图2可知，XT分化细胞中，E、e基因表达量相同的细胞数目较少，e基因表达量高于80%的细胞较多，E基因表达量高于80%的细胞为0，由图1知，E基因位于X1染色体上，由此推测XT分化细胞中X1失活；又由题意知，X2上的Xist基因敲除，因此说明Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活。③PGK分化细胞的不同细胞中，E、e基因表达量不同，这是因为这些细胞的分化程度不同。(3)由于Xist基因的表达会导致该基因所在的X染色体失活，因此在胚胎发育过程中，雄性哺乳动物体细胞中Xist基因不会表达，所以不能进行转录。