高中生物必修第二冊(cè)第5章　基因突變及其他變異同步習(xí)題 第2課時(shí)　低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變異及染色體結(jié)構(gòu)變異

第2課時(shí)低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變異及染色體結(jié)構(gòu)變異基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一了解低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.(2020四川綿陽(yáng)南山中學(xué)高二期中改編)下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.原理:低溫可誘導(dǎo)著絲粒分裂,使染色體數(shù)目加倍B.解離:用卡諾氏液浸泡根尖1h,使組織細(xì)胞分離開(kāi)C.染色:可用蘇丹Ⅲ染液代替甲紫溶液D.觀察:鏡檢發(fā)現(xiàn)視野中少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目增加2.(2019四川閬中中學(xué)高一下期中)下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的實(shí)驗(yàn)敘述正確的是(易錯(cuò))A.顯微鏡下可以看到細(xì)胞分裂的連續(xù)過(guò)程B.使用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后,要用清水沖洗2次C.可用甲紫溶液進(jìn)行染色D.實(shí)驗(yàn)步驟:解離→染色→漂洗→制片3.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)中可用洋蔥鱗片葉作材料而不能用大腸桿菌等原核生物替代B.染色常用的染液為甲紫溶液,也可用醋酸洋紅液替代C.最好選用分裂中期的圖像進(jìn)行觀察,此時(shí)染色體形態(tài)最清晰D.低溫處理與觀察不能同時(shí)進(jìn)行4.在“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)中,下列相關(guān)敘述中正確的是()A.對(duì)洋蔥不定根的誘導(dǎo)溫度越低越好B.剪取的根尖越短越好C.卡諾氏液主要起解離細(xì)胞的作用D.鏡檢時(shí)在同一裝片上就可以找到對(duì)照5.(2020江西高安中學(xué)高二期中)羅漢果甜苷具有重要的藥用價(jià)值,它分布在羅漢果的果肉、果皮中,種子中不含這種物質(zhì),而且有種子的羅漢果口感很差。為了培育無(wú)子羅漢果,科研人員先利用秋水仙素處理二倍體羅漢果,誘導(dǎo)其染色體加倍,得到下表所示結(jié)果。分析回答:處理秋水仙素濃度(%)處理株數(shù)處理時(shí)間成活率(%)變異率(%)滴芽尖生長(zhǎng)點(diǎn)法0.05305d1001.280.186.424.30.274.218.2(1)在誘導(dǎo)染色體加倍的過(guò)程中,秋水仙素的作用是。選取芽尖生長(zhǎng)點(diǎn)作為處理的對(duì)象,理由是。

(2)上述研究中,自變量是,因變量是。根據(jù)以上研究表明,誘導(dǎo)羅漢果染色體加倍的最適處理方法是。

(3)鑒定細(xì)胞中染色體數(shù)目是確認(rèn)羅漢果染色體數(shù)加倍最直接的證據(jù)。首先取變異植株幼嫩的莖尖,再經(jīng)固定、解離、和制片后,制得鑒定植株芽尖的臨時(shí)裝片。最后選擇處于的細(xì)胞進(jìn)行染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)。

(4)獲得了理想的變異株后,要培育無(wú)子羅漢果,還需要繼續(xù)進(jìn)行的操作是。

題組二歸納染色體結(jié)構(gòu)變異6.(2019山東夏津一中高一下月考)已知某物種一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因,下面列出的若干種變化中未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的是()7.下列情況引起的變異屬于染色體變異的是()A.非同源染色體上非等位基因的自由組合B.一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上C.同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換D.DNA分子中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換8.(2020遼寧大連高一期末)如圖表示發(fā)生在常染色體上的變化,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該變異可以用顯微鏡直接觀察到B.該變異發(fā)生在兩條非同源染色體之間C.該變異屬于可遺傳變異中的基因重組D.該變異導(dǎo)致染色體上DNA的堿基序列改變

能力提升練題組一掌握低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)及拓展應(yīng)用1.(2020天津?qū)W業(yè)水平等級(jí)性考試,)用秋水仙素處理有色洋蔥幼苗莖尖,收獲種子。對(duì)種子萌發(fā)的幼苗進(jìn)行形態(tài)鑒定并進(jìn)一步進(jìn)行染色體數(shù)目的顯微觀察,結(jié)果見(jiàn)下表。下列敘述錯(cuò)誤的是()莖尖的秋水仙素處理濃度(%)時(shí)間(天)形態(tài)鑒定變異植株株數(shù)倍性變異株數(shù)所占比例(%)0.01218670.01438840.01627810.03211820.03413690.05215730.05417820.056475A.植株形態(tài)變異是因變量,鑒定時(shí)需與未處理的對(duì)照組相比較來(lái)篩選出變異株B.染色體倍性變異是因變量,鑒定時(shí)需觀察根尖成熟區(qū)細(xì)胞的染色體數(shù)量C.表中少數(shù)實(shí)驗(yàn)組材料較少,可通過(guò)補(bǔ)充材料或增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)來(lái)降低其誤差D.獲得倍性變異植株的最適條件:用0.01%秋水仙素處理莖尖4天2.(不定項(xiàng))()探究利用秋水仙素培育四倍體藍(lán)莓的實(shí)驗(yàn)中,每個(gè)實(shí)驗(yàn)組選取50株藍(lán)莓幼苗,用秋水仙素溶液處理它們的幼芽,得到結(jié)果如圖所示,相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)原理是秋水仙素能夠抑制著絲粒分裂,誘導(dǎo)形成多倍體B.自變量是秋水仙素濃度和處理時(shí)間,所以各組藍(lán)莓幼苗數(shù)量和長(zhǎng)勢(shì)應(yīng)該相等C.判斷是否培育出四倍體藍(lán)莓最可靠的方法是將四倍體果實(shí)與二倍體果實(shí)進(jìn)行比較D.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知用0.1%和0.05%的秋水仙素溶液處理藍(lán)莓幼苗效果相同題組二理解染色體結(jié)構(gòu)的變異及應(yīng)用3.(2020遼寧百?gòu)?qiáng)校高三期末聯(lián)考,)有一玉米植株,它的一條9號(hào)染色體有缺失,另一條9號(hào)染色體正常,該植株9號(hào)染色體上決定糊粉層顏色的基因是雜合的,缺失的染色體帶有產(chǎn)生色素的顯性基因C,而正常的染色體帶有無(wú)色隱性等位基因c,已知含有缺失染色體的花粉不能成活。如以這樣一株雜合體玉米植株作為父本,以cc植株作為母本,在雜交后代中,有10%的有色籽粒出現(xiàn)。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋,理論上最合理的是(深度解析)A.發(fā)生了染色體易位B.缺失染色體上的基因C突變?yōu)榛騝C.非同源染色體之間自由組合的結(jié)果D.同源染色體之間發(fā)生了交叉互換4.(2020江西高安中學(xué)高一期末,)如圖所示,這是初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)一對(duì)同源染色體的圖解,同源染色體相聯(lián)系的部位稱為交叉,下列說(shuō)法中正確的是(易錯(cuò))A.同源染色體交叉的出現(xiàn)是染色體片段交換的結(jié)果B.交叉的結(jié)果造成了染色體結(jié)構(gòu)的變異C.該圖可見(jiàn)于減數(shù)第二次分裂前期時(shí)同源染色體的姐妹染色單體之間D.圖中共有4條脫氧核苷酸鏈5.(2020重慶高二期末,)決定玉米籽粒有色(C)和無(wú)色(c)、淀粉質(zhì)(B)和蠟質(zhì)(b)的基因位于9號(hào)染色體上,結(jié)構(gòu)異常的9號(hào)染色體一端有染色體結(jié)節(jié),另一端有來(lái)自8號(hào)染色體的片段(見(jiàn)圖1)?？茖W(xué)家利用玉米染色體的特殊性進(jìn)行了圖2所示的研究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)8號(hào)染色體片段轉(zhuǎn)移到9號(hào)染色體上的變異現(xiàn)象稱為。

(2)圖2中的母本在減數(shù)分裂形成配子時(shí),這兩對(duì)基因所在的染色體(填“能”或“不能”)發(fā)生聯(lián)會(huì)。

(3)圖2中的親本雜交時(shí),F1出現(xiàn)了四種表型,其中表型為無(wú)色蠟質(zhì)的個(gè)體的出現(xiàn),最可能是因?yàn)橛H代細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了,產(chǎn)生了基因型為的重組型配子。

(4)由于異常的9號(hào)染色體上有作為C和b的細(xì)胞學(xué)標(biāo)記,所以可在顯微鏡下通過(guò)觀察染色體來(lái)研究?jī)蓪?duì)基因的重組現(xiàn)象。將F1表型為無(wú)色蠟質(zhì)的個(gè)體的組織細(xì)胞制成臨時(shí)裝片觀察,選取處于的細(xì)胞,觀察到的染色體,可作為基因重組的細(xì)胞學(xué)證據(jù)。

答案全解全析基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.D2.C3.A4.D6.D7.B8.C1.D低溫誘導(dǎo)可以抑制紡錘體的形成,從而使染色體數(shù)目加倍,故A錯(cuò)誤;卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài),解離時(shí)應(yīng)用解離液使組織細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái),故B錯(cuò)誤;蘇丹Ⅲ是對(duì)脂肪進(jìn)行染色的染料,故C錯(cuò)誤;由于分裂間期時(shí)間長(zhǎng),占細(xì)胞周期比例大,故大部分細(xì)胞處于分裂間期,少數(shù)細(xì)胞處于分裂期,顯微鏡下少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目增加,故D正確。2.C在低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞經(jīng)卡諾氏液固定后已經(jīng)死亡,顯微鏡下不能看到細(xì)胞分裂的連續(xù)過(guò)程,A錯(cuò)誤;使用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后,應(yīng)用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次,B錯(cuò)誤;可用甲紫溶液對(duì)染色體進(jìn)行染色,C正確;制作裝片的步驟是解離→漂洗→染色→制片,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示誤認(rèn)為在顯微鏡下可以看到有絲分裂整個(gè)動(dòng)態(tài)變化過(guò)程顯微鏡下觀察到的都是死細(xì)胞,不能看到細(xì)胞分裂的動(dòng)態(tài)變化。若視野中找不到處于某一時(shí)期的細(xì)胞,可通過(guò)移動(dòng)裝片從鄰近的區(qū)域?qū)ふ摇?.A大腸桿菌為原核生物,不含染色體,洋蔥鱗片葉雖然含染色體,但該細(xì)胞高度分化不分裂,故都不能用作實(shí)驗(yàn)材料,A錯(cuò)誤;醋酸洋紅液、甲紫溶液均可給染色體染色,B正確;由于處于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體的形態(tài)最穩(wěn)定、數(shù)目最清晰,故最好選用有絲分裂中期的圖像進(jìn)行觀察,C正確;該實(shí)驗(yàn)先用低溫處理,然后再制作裝片進(jìn)行觀察,故低溫處理與觀察不能同時(shí)進(jìn)行,D正確。4.D低溫可以誘導(dǎo)洋蔥根尖細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍,但是溫度不能過(guò)低,因?yàn)闇囟冗^(guò)低時(shí),酶的活性極低,細(xì)胞幾乎不發(fā)生分裂,A錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)最佳的觀察對(duì)象是根尖分生區(qū)細(xì)胞,剪取的根尖過(guò)短時(shí)可能不能觀察到分生區(qū)細(xì)胞,B錯(cuò)誤;卡諾氏液主要起固定細(xì)胞形態(tài)的作用,C錯(cuò)誤;鏡檢時(shí)在同一裝片上就可以找到處于各分裂時(shí)期和間期的細(xì)胞,D正確。5.答案(1)抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成芽尖生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞分裂旺盛,易變異(2)秋水仙素的濃度處理植株的成活率和變異率0.1%秋水仙素滴芽尖生長(zhǎng)點(diǎn)(3)漂洗、染色有絲分裂中期(4)用四倍體羅漢果與二倍體雜交,獲得三倍體無(wú)子羅漢果解析(1)在誘導(dǎo)染色體加倍的過(guò)程中,秋水仙素的作用是抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成。由于芽尖生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞分裂旺盛,易變異,所以在誘導(dǎo)變異時(shí)常作為處理對(duì)象。(2)分析題意和表格可知,題述實(shí)驗(yàn)研究的自變量是秋水仙素的濃度,因變量是處理植株的成活率和變異率。根據(jù)表格數(shù)據(jù),0.1%秋水仙素滴芽尖生長(zhǎng)點(diǎn),植株的成活率和變異率均較高,是誘導(dǎo)羅漢果染色體加倍的最適處理方法。(3)鑒定細(xì)胞中染色體數(shù)目是確認(rèn)羅漢果染色體數(shù)加倍最直接的證據(jù)。實(shí)驗(yàn)步驟包括固定、解離、漂洗、染色、制片;有絲分裂中期,染色體形態(tài)、數(shù)目最清晰,最適宜在顯微鏡下觀察。(4)要培育無(wú)子羅漢果,可用四倍體與二倍體雜交,子代是三倍體,沒(méi)有種子。6.D題圖染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因,A選項(xiàng)中缺失D、E片段,B選項(xiàng)中多了F片段,C選項(xiàng)中缺失D片段,多了F片段,D選項(xiàng)中發(fā)生的是基因突變。綜上所述,只有D選項(xiàng)未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化,D符合題意。7.B減數(shù)分裂過(guò)程中,非同源染色體上非等位基因的自由組合屬于基因重組;一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體結(jié)構(gòu)變異;同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換屬于基因重組;DNA分子中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換,若引起基因堿基序列的改變,則屬于基因突變。綜上所述,B符合題意。8.C染色體屬于顯微結(jié)構(gòu),染色體數(shù)目變異和染色體結(jié)構(gòu)變異均可在顯微鏡下觀察到,A正確;非同源染色體之間相互交換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(易位),同源染色體上的非姐妹染色單體相互交換片段屬于基因重組,B正確,C錯(cuò)誤;染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,因此該變異導(dǎo)致染色體上DNA的堿基序列改變,D正確。能力提升練1.B2.ACD3.D4.A1.B植株形態(tài)變異屬于因變量之一,鑒定時(shí)需與未處理的對(duì)照組相比較來(lái)篩選出變異株,A正確;染色體倍性變異屬于因變量之一,根據(jù)題干信息分析可知,鑒定時(shí)應(yīng)該觀察幼苗細(xì)胞的染色體數(shù)量,B錯(cuò)誤;表中少數(shù)實(shí)驗(yàn)組材料較少,可通過(guò)補(bǔ)充材料或增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)來(lái)降低其誤差,C正確;獲得倍性變異植株的最適條件是用0.01%秋水仙素處理莖尖4天,因?yàn)樵撎幚項(xiàng)l件下形態(tài)變異植株數(shù)最多、倍性變異株數(shù)所占比例最高,D正確。2.ACD秋水仙素能抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,不能抑制著絲粒分裂,A錯(cuò)誤。據(jù)圖分析,實(shí)驗(yàn)的自變量是秋水仙素濃度和處理時(shí)間,因變量是誘變率,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各組藍(lán)莓幼苗數(shù)量和長(zhǎng)勢(shì)應(yīng)該相同,排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,B正確。讓四倍體藍(lán)莓結(jié)出的果實(shí)與二倍體藍(lán)莓結(jié)出的果實(shí)比較并不能準(zhǔn)確判斷是否培育出四倍體藍(lán)莓,因?yàn)樗{(lán)莓果實(shí)的大小受到外界環(huán)境等多種因素的影響;鑒定四倍體藍(lán)莓的方法之一是觀察細(xì)胞中的染色體數(shù),最佳時(shí)期為中期,此時(shí)染色體的形態(tài)、數(shù)目最清晰,C錯(cuò)誤。根據(jù)圖中信息可知,秋水仙素濃度和處理時(shí)間均影響多倍體的誘變率,當(dāng)用0.05%和0.1%的秋水仙素溶液處理藍(lán)莓幼苗1天或2天時(shí),誘變效果相同;但若處理時(shí)間為0.5天,則誘變效果不同,D錯(cuò)誤。3.D缺失染色體上的基因C突變?yōu)榛騝,含有缺失染色體的花粉仍不能成活,且子代不會(huì)含有基因C,B錯(cuò)誤;等位基因C和c只能分離,不能自由組合,C錯(cuò)誤;根據(jù)題干信息可知,雜交后代存在有色籽粒,說(shuō)明親本將基因C遺傳給了子代,父本形成雄配子時(shí)發(fā)生同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換,可以形成有活性的含基因C的配子,而染色體易位發(fā)生在非同源染色體間,A錯(cuò)誤,D正確。關(guān)鍵點(diǎn)撥由于含有缺失染色體的花粉不能成活,且缺失的染色體帶有產(chǎn)生色素的顯性基因C,所以正常情況下,父本雜合玉米植株減數(shù)分裂后,產(chǎn)生的可育配子中只含有隱性基因c。4.A同源染色體交叉的出現(xiàn)是染色體片段交換的結(jié)果,A正確;同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換,屬于基因重組,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,B錯(cuò)誤;該圖可見(jiàn)于減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間,C錯(cuò)誤;圖中一對(duì)同源染色體上有4個(gè)DNA分子,共8條脫氧核苷酸鏈,D錯(cuò)誤。易錯(cuò)警示區(qū)別交叉互換和易位同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換,屬于基因重組,參與互換的基因?yàn)榈任换?非同源染色體之間的互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,參與互換的基因?yàn)榉堑任换颉?.答案(1)易位(染色體結(jié)構(gòu)變異)(2)能(3)初級(jí)卵母交叉互換bc(4)結(jié)節(jié)和片段有絲分裂中期有片段無(wú)結(jié)節(jié)解析(1)一條染色體的一部分片段轉(zhuǎn)移到另外一條非同源染色體上稱為染色體變異,并且這是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)題圖2中的母本染色體上含有兩對(duì)等位基因