2023高三一輪總復習生物（人教版）21 第七單元 第二講 染色體變異與生物育種

課時作業(yè)(二十一)染色體變異與生物育種(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．如圖表示某對常染色體的結(jié)構(gòu)對比，其中字母表示染色體片段，該染色體的結(jié)構(gòu)變異屬于()A．缺失B．重復C．倒位D．易位C[根據(jù)圖示某對常染色體的結(jié)構(gòu)對比，一條染色體上的片段a和gh發(fā)生位置顛倒，而染色體上總片段不變，說明該染色體的結(jié)構(gòu)變異屬于倒位。]2．(2022·青島模擬)經(jīng)X射線照射的某紫花植株(AA)群體，發(fā)現(xiàn)一株植株后代出現(xiàn)了幾株白花植株。現(xiàn)對白花植株出現(xiàn)的原因有以下兩種猜測：猜測一：X射線引起基因突變，從而導致后代出現(xiàn)了白花植株猜測二：X射線引起染色體結(jié)構(gòu)缺失，從而導致后代出現(xiàn)了白花植株下列敘述錯誤的是()A．X射線照射處理為人工誘變，突變頻率高于自發(fā)突變B．可通過觀察白花植株的染色體組型判斷何種猜測正確C．若為猜測一，則白花植株自交后代一定是白花D．若為猜測二，則對白花植株照射X射線，其后代不會出現(xiàn)紫花植株C[X射線照射處理為人工誘變，突變頻率高于自發(fā)突變，A正確；染色體結(jié)構(gòu)缺失會改變?nèi)旧w組型，基因突變不會改變?nèi)旧w組型，因此可通過觀察白花植株的染色體組型判斷何種猜測正確，B正確；基因突變發(fā)生在體細胞中一般不遺傳，因此若為猜測一，則白花植株自交后代不一定是白花，C錯誤；若為猜測二，則對白花植株照射X射線，其后代不會出現(xiàn)紫花植株，D正確。]3．(2022·濟南模擬)如圖甲為某動物的一個細胞中兩條染色體及其上的基因分布圖，圖乙為其子細胞的染色體和基因分布圖。下列有關敘述錯誤的是()A．圖甲中的兩條染色體完全一樣，是由一條染色體經(jīng)復制形成的B．圖乙所示細胞中發(fā)生的變異可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中C．從圖中可以看出，基因在染色體上呈線性排列D．圖乙所示的變異在光學顯微鏡下是可以被觀察到的A[圖甲中的兩條染色體完全一樣，可能是由一條染色體經(jīng)復制形成的，也可能是同源染色體上的基因恰好相同，A錯誤；圖乙所示細胞中發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，B正確；從圖中可以看出，基因在染色體上呈線性排列，C正確；圖乙所示的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，在光學顯微鏡下是可以被觀察到的，D正確。]4．(2022·衡水模擬)如圖是人體正常細胞的一對常染色體(用虛線表示)和一對性染色體(用實線表示)，其中A、a表示基因。突變體Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是甲(正常細胞)的幾種突變細胞。下列分析合理的是()A．一個甲細胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的aX的配子概率是eq\f(1,4)B．突變體Ⅱ的形成一定是染色體缺失所致C．突變體Ⅲ形成的類型是生物變異的根本來源D．從正常細胞到突變體Ⅰ可通過有絲分裂形成D[圖中正常雄性個體產(chǎn)生的雄配子類型有四種，即AX、AY、aX、aY，而一個甲細胞形成的子細胞是2種，即AX、aY或AY、aX，則產(chǎn)生的aX的配子概率是0或eq\f(1,2)，A錯誤；突變體Ⅱ中一條2號染色體缺失了一端，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(缺失)，也可能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，B錯誤；突變體Ⅲ中一條2號染色體的片段移到Y(jié)染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，而基因突變是生物變異的根本來源，C錯誤；突變體Ⅰ中A基因變成a基因，屬于基因突變，可發(fā)生在有絲分裂間期，D正確。]5．性染色體形態(tài)學進化學說認為：X染色體是同源染色體部分轉(zhuǎn)移所致，如圖所示。這種變化可能導致()A．染色體數(shù)目減少B．染色體基因重復C．染色體倒位D．染色體易位B[從題干及圖解信息可推測，由于同形染色體部分轉(zhuǎn)移至同源染色體上，可能會使原來的染色體上出現(xiàn)重復基因。]6．染色體部分缺失在育種方面也有重要作用。下圖是育種專家對棉花品種的培育過程，相關敘述錯誤的是()A．太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變B．粉紅棉S的出現(xiàn)是染色體片段部分缺失的結(jié)果C．深紅棉S與白色棉N雜交產(chǎn)生深紅棉的概率是1/4D．粉紅棉S自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/4C[太空育種屬于誘變育種，其依據(jù)的原理主要是基因突變，A正確；粉紅棉S的出現(xiàn)是一條染色體上的b基因缺失導致的，所以屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，B正確；深紅棉S與白色棉N雜交，后代都是粉紅棉，產(chǎn)生深紅棉的概率是0，C錯誤；粉紅棉S經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生2種比例相等的配子，一個含b基因，一個不含b基因，所以自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/4，D正確。]7．普通果蠅Ⅲ號染色體上的三個基因，按猩紅眼—桃色眼—三角翅脈的順序排列(St—P—DI)；同時，另一種果蠅中這三個基因的順序是St—DI—P，我們把這種變異方式稱為倒位。這一變異導致了兩個物種的形成。據(jù)此判斷，下列說法正確的是()A．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生配對B．上述變異沒有改變基因的數(shù)目，所以染色體結(jié)構(gòu)不變C．上述變異沒有改變基因的種類，所以果蠅性狀不變D．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育后代D[倒位后的染色體與其同源染色體部分區(qū)段仍能發(fā)生配對，A錯誤；上述變異沒有改變基因的數(shù)目，但發(fā)生了倒位，所以染色體結(jié)構(gòu)改變，B錯誤；倒位使得染色體上基因的排列順序發(fā)生改變，可能會導致果蠅性狀發(fā)生改變，C錯誤；兩種果蠅屬于兩個物種，它們之間存在生殖隔離，因此兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代，D正確。]8．(2022·濟南模擬)正常的水稻體細胞染色體數(shù)為2n＝24?，F(xiàn)有一種三體水稻，細胞中7號染色體有三條。該水稻細胞及其產(chǎn)生的配子類型如圖所示(6、7為染色體標號；A為抗病基因，a為感病基因；①～④為四種配子類型)。已知染色體數(shù)異常的配子(①③)中雄配子不能參與受精作用，雌配子能參與受精作用。以下說法正確的是()A．形成配子①的次級精母細胞中染色體數(shù)一直為13B．正常情況下，配子②④可由同一個初級精母細胞分裂而來C．以該三體抗病水稻作父本，與感病水稻(aa)雜交，子代中抗病∶感病＝5∶1D．以該三體抗病水稻作母本，與感病水稻(aa)雜交，子代抗病個體中三體植株占3/5D[在減數(shù)分裂中，形成配子①的次級精母細胞中染色體數(shù)為13或者26(減數(shù)第二次分裂后期)，A錯誤。正常情況下，該個體產(chǎn)生的配子種類有：A、Aa、AA、a共四種，配子④含有的基因應為A，與此同時產(chǎn)生的另外一種配子的基因型是Aa；與配子②同時產(chǎn)生的配子的基因型為AA，配子②④不能由同一個初級精母細胞分裂而來，B錯誤。該三體抗病水稻作父本，與感病水稻(aa)雜交，由于染色體數(shù)異常的配子(①③)中雄配子不能參與受精作用，三體抗病水稻產(chǎn)生的雄配子類型及比例為A∶a＝2∶1，子代中抗病∶感?。?∶1，C錯誤。該三體抗病水稻作母本，與感病水稻(aa)雜交，由于染色體數(shù)異常的雌配子能參與受精作用，而該三體產(chǎn)生的雌配子類型及比例為A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，所以子代抗病個體中三體植株占3/5，D正確。]9．(2022·黃州區(qū)模擬)科研人員以紅鯽為母本、團頭魴為父本進行遠緣雜交，最終培育出新品系鯽魚(基本流程如圖所示，R、M、R′表示染色體組，數(shù)字表示染色體總數(shù))。新品系鯽魚具有較高的孵化率和存活率，在生產(chǎn)實踐中有較高的推廣價值。下列分析不準確的是()A．遠緣雜交產(chǎn)生的受精卵有4個染色體組、37對同源染色體B．細胞分裂時，低溫抑制紡錘體的形成導致染色體數(shù)目加倍C．R′染色體組中可能含有來自M染色體組的基因D．據(jù)圖可知，卵細胞在一定條件下可發(fā)育為完整的個體A[遠緣雜交產(chǎn)生的受精卵有2個染色體組，沒有同源染色體，A錯誤；細胞分裂時，低溫抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體數(shù)目不能移向兩極，導致染色體數(shù)目加倍，B正確；由于在細胞分裂時，可能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)的變異，故R′染色體組中可能含有來自M染色體組的基因，C正確；據(jù)圖3可知，卵細胞的在團頭魴滅活的精子刺激下可發(fā)育為完整的個體，D正確。]10．用質(zhì)量分數(shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6h，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍。某生物小組為了探究用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導細胞內(nèi)染色體加倍進行了相關實驗設計。下列關于該實驗的敘述中，A．本實驗的假設是用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍B．本實驗可以在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細胞內(nèi)的染色體數(shù)目C．本實驗需要制作根尖細胞的臨時裝片，制作步驟是解離→漂洗→染色→制片D．本實驗可以看到一個細胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程D[由于在裝片制作過程中已經(jīng)將細胞殺死，因此用顯微鏡觀察時看不到一個細胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程，故D錯誤。]11．(2022·濰坊模擬)玉米非糯性基因(B)對糯性基因(b)是顯性。染色體缺失片段不影響減數(shù)分裂過程，但染色體缺失的花粉不育，而雌配子可育。如圖為玉米培育的示意圖，下列敘述不正確的是()A．甲屬于誘變育種得到的染色體結(jié)構(gòu)變異個體B．甲與正常糯性玉米進行正反交，子代表現(xiàn)型及比例不同C．F1非糯性玉米中，含有異常染色體的個體占2/3D．在F2非糯性玉米的葉肉細胞中，異常染色體的數(shù)目最多為2條D[甲用X射線處理，發(fā)生染色體片段缺失，所以屬于誘變育種得到的染色體結(jié)構(gòu)變異個體，A正確。由于染色體片段缺失的花粉不育，而雌配子可育，所以甲與正常糯性玉米進行正反交，正交時親本產(chǎn)生的雌配子有B－和b兩種，雄配子有b一種，后代中非糯性∶糯性＝1∶1；反交時親本產(chǎn)生的雌配子有b一種，雄配子有b一種，故后代全為糯性，因此子代表現(xiàn)型及比例不同，B正確。甲(B－b)與乙(Bb)雜交，F(xiàn)1非糯性玉米基因型為BB－、Bb和B－b，所以含有異常染色體的個體占2/3，C正確。由于染色體缺失的花粉不育，因此體細胞中只有一條缺失染色體，且葉肉細胞已高度分化，不再進行細胞分裂，所以異常染色體的數(shù)目最多為1條，D錯誤。]12．(2022·江西模擬)2019年，我國雜交水稻育種專家“世界雜交水稻之父”袁隆平院士被授予共和國勛章，下列有關雜交育種的敘述，不正確的是()A．雜交育種的原理是基因重組，可以集合兩個或多個親本的優(yōu)良特性B．雜交育種的目的可能是獲得純種，也可能是獲得雜合子以利用雜種優(yōu)勢C．與誘變育種相比，雜交育種一般過程簡單，育種時間較短D．若育種目標是為了獲得隱性純合子，則在育種時長上可能與單倍體育種相差不大C[與誘變育種相比，雜交育種一般過程簡單，育種時間較長，C錯誤。]二、非選擇題13．紅鯽和鯉魚都是二倍體淡水魚。為培育優(yōu)良的淡水魚新品種，科研人員進行了雜交實驗，實驗流程如圖所示。請回答問題：(1)紅鯽與鯉魚不是同一物種，自然條件下存在________。(2)人工培育紅鯽與鯉魚進行遠緣雜交時，發(fā)現(xiàn)F1和偶然得到的F2都是二倍體雜交魚，但在F3中出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。推測其原因可能是F2的雌雄個體均產(chǎn)生了含______個染色體組的配子，隨機結(jié)合后產(chǎn)生的F3中便出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。研究人員觀察四倍體鯽鯉有絲分裂中期的裝片時，發(fā)現(xiàn)其染色體由______________________________組成，驗證了上述推測。(3)雌核二倍體是指滅活的精子激活卵細胞發(fā)育成的后代。圖中經(jīng)輻射處理的精子中染色體斷裂失活，這屬于____________________變異。(4)為培育出具有生長速度快、抗逆性強等優(yōu)點的改良四倍體鯽鯉，科研人員誘導F3的四倍體鯽鯉進行減數(shù)分裂，其同源染色體__________________后，形成了含有兩個染色體組的配子。誘導形成雌核二倍體后，雌核二倍體仍能形成含有兩個染色體組的卵細胞，可能是減數(shù)第一次分裂時____________的形成受到抑制，導致同源染色體未分離。(5)改良的四倍體鯽鯉與紅鯽是否屬于同一物種？請說出你的觀點，并加以驗證。解析：(1)紅鯽與鯉魚不是同一物種，自然條件下，不同物種之間存在生殖隔離。(2)人工培育紅鯽與鯉魚進行遠緣雜交時，發(fā)現(xiàn)F1和偶然得到的F2都是二倍體雜交魚，但在F3中出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。推測其原因可能是F2的雌雄個體在減數(shù)分裂過程中，發(fā)生了染色體變異，均產(chǎn)生了含兩個染色體組的配子，隨機結(jié)合后產(chǎn)生的F3中便出現(xiàn)了四倍體鯽鯉。由于有絲分裂中期染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，所以研究人員觀察四倍體鯽鯉有絲分裂中期的裝片，可發(fā)現(xiàn)其染色體由兩套紅鯽和兩套鯉魚的染色體組成，從而驗證了上述推測。(3)圖中經(jīng)輻射處理的精子中染色體斷裂失活，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。(4)為培育出具有生長速度快、抗逆性強等優(yōu)點的改良四倍體鯽鯉，科研人員誘導F3的四倍體鯽鯉進行減數(shù)分裂，其同源染色體聯(lián)會和分離后，形成了含有兩個染色體組的配子。誘導形成雌核二倍體后，雌核二倍體仍能形成含有兩個染色體組的卵細胞，可能是減數(shù)第一次分裂時紡錘體的形成受到抑制，導致同源染色體未分離。(5)改良的四倍體鯽鯉與紅鯽不屬于同一物種。人工誘導改良的四倍體鯽鯉與紅鯽進行雜交實驗，雜交后代產(chǎn)生的三倍體由于減數(shù)分裂中染色體聯(lián)會紊亂而不育。因此改良的四倍體鯽鯉與紅鯽存在生殖隔離，不屬于同一物種。答案：(1)生殖隔離(2)兩兩套紅鯽和兩套鯉魚的染色體(3)染色體結(jié)構(gòu)(4)聯(lián)會和分離紡錘體(5)不屬于同一物種。人工誘導改良的四倍體鯽鯉與紅鯽進行雜交實驗，雜交后代產(chǎn)生的三倍體由于減數(shù)分裂中染色體聯(lián)會紊亂而不育。因此改良的四倍體鯽鯉與紅鯽存在生殖隔離，不屬于同一物種。14．研究者常應用單體與缺體分析進行植株基因定位。某雌雄同株的二倍體植株體細胞內(nèi)含有2n條染色體，該植株體細胞中某對同源染色體缺少一條(即染色體數(shù)為2n－1)稱為單體，植株體細胞中缺失一對同源染色體(即染色體數(shù)為2n－2)稱為缺體?；卮鹣铝袉栴}：(1)欲判斷某植株是否為單體，可以用光學顯微鏡觀察處于有絲分裂時期的細胞，則觀察的最佳時期是________；形成單體或缺體發(fā)生的變異屬于染色體__________變異。(2)理論上講，單體植株自交產(chǎn)生的子代中應具有1/4的缺體；從減數(shù)分裂和受精作用分析，其原因是單體植株減數(shù)分裂時能產(chǎn)生__________________________________的兩種雌配子和兩種雄配子，自交時__________________的雌雄配子結(jié)合形成受精卵，由該受精卵發(fā)育而來的植株占子代的1/4，且體細胞中缺失了一對同源染色體，染色體數(shù)為2n－2，即子代中會出現(xiàn)1/4的缺體。(3)某研究者在培育上述野生型植株過程中偶然發(fā)現(xiàn)一株顯性純合突變體(僅考慮一對等位基因)，為確定該突變基因位于哪一對同源染色體上，現(xiàn)提供各種野生型單體植株進行實驗設計。請補充完善下列實驗設計思路并得出結(jié)論：①實驗思路：將該突變體植株________________________雜交得到F1，讓F1中單體植株自交得到F2，用光學顯微鏡觀察F2中野生型植株體細胞染色體數(shù)目。②實驗結(jié)論：當______________________________________________時，可確定突變基因位于該雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體所對應的同源染色體上。解析：(1)有絲分裂中期染色體的形態(tài)清晰、數(shù)目穩(wěn)定，故欲判斷某植株是否為單體，可以用光學顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細胞；形成單體或缺體發(fā)生的變異屬于染色體數(shù)目變異。(2)單體植株在減數(shù)分裂時配對的同源染色體彼此分離，而不能配對的染色體移向哪一個細胞是隨機的，所以形成分別含n、n－1條染色體數(shù)目的配子且比例為1∶1，單體自交時，含n－1條染色體的雌雄配子結(jié)合在一起形成的受精卵(該類型的受精卵占所有受精卵類型的1/4)發(fā)育為了缺體。(3)①該突變體為一株顯性純合突變體(設由基因A控制)，若基因在單體上，突變體的基因型為AO，若基因不在單體上，該突變體的基因型為AA。為確定該突變基因位于哪一對同源染色體上，可將該突變體植株分別與各種野生型單體植株(若a基因在單體上，基因型為aO，如a基因不在單體上，基因型為aa)雜交得到F1，讓F1中單體植株自交得到F2，用光學顯微鏡觀察F2中野生型植株體細胞染色體數(shù)目。②若突變基因位于該雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體上，則親本基因型組合為AO×aO，F(xiàn)1中單體的基因型為AO或aO，F(xiàn)1中的單體自交，其中AO個體自交的后代中野生型全為缺體。若突變基因不位于雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體上，則親本基因型組合為AA×aa，F(xiàn)1基因型為Aa，F(xiàn)1中單體自交，后代出現(xiàn)的缺體既有野生型也有突變型。答案：(1)中期數(shù)目(2)分別含n、n－1條染色體數(shù)且比例為1∶1含n－1條染色體(3)①分別與各種野生型單體植株②某個雜交組合的F2中野生型植株全為缺體15．(2022·黑龍江模擬)雜種優(yōu)勢是指雜種子一代在體型及行為特征方面均比純合親本優(yōu)越的現(xiàn)象。動物育種專家常將兩個具有某些所需性狀的不同純系親本進行雜交育種來獲得雜種優(yōu)勢個體。具有雜種優(yōu)勢的個體間雜交，子代雜種優(yōu)勢個體數(shù)會出現(xiàn)一定程度的減少，稱為自交衰退現(xiàn)象。(1)傳統(tǒng)的雜交育種是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過________集中在一起，再經(jīng)過____________，獲得新品種的方法。(2)馬騾被認為是一個雜種優(yōu)勢的典型案例，它