高考生物一轮复习课时作业22 染色体变异与生物育种.docx
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高考生物一轮复习课时作业22染色体变异与生物育种
课时作业(二十二) 染色体变异与生物育种
[基础达标]
1.(2018·河南名校质检)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异,甲图中英文字母表示染色体片段。
下列叙述正确的是( )
①甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①②③ B.②③④
C.①②④D.①③④
解析:
选C 甲图中发生了染色体结构变异,乙图中出现的这种变异属于染色体数目变异,二者均增加了生物变异的多样性,都可以用显微镜观察检验。
甲、乙两图中的变化可发生在有丝分裂或减数分裂过程中。
2.(2017·衡水中学期中)下图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法正确的是( )
A.③为多倍体,通常茎秆粗壮、籽粒较大
B.④为单倍体,通常茎秆弱小、籽粒较小
C.若①和②杂交,后代基因型分离比为1∶5∶5∶1
D.①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体
解析:
选C ③有可能是由配子发育形成的单倍体,A、D错误;④为单倍体,通常茎秆弱小、高度不育,没有籽粒,B错误;AAaa产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,Aa产生配子的种类及比例为A∶a=1∶1,所以二者杂交,后代基因型及比例为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1,C正确。
3.(2018·江苏南通模拟)下列关于染色体变异的叙述,正确的是( )
A.染色体结构变异和数目变异都可在有丝分裂和减数分裂过程中发生
B.染色体结构变异能改变细胞中基因数量,数目变异不改变基因数量
C.染色体结构变异导致生物性状发生改变,数目变异不改变生物性状
D.染色体结构变异通常用光学显微镜可以观察到,数目变异观察不到
解析:
选A 染色体结构变异和染色体数目变异属于突变,均可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,A正确;染色体结构变异中的片段重复和片段缺失均可改变细胞中的基因数量,染色体数目变异通过改变细胞中染色体数目而改变基因数量,B错误;染色体结构变异和数目变异均可改变生物体性状,C错误;用光学显微镜可观察细胞中染色体结构变异和数目变异,D错误。
4.(2018·山西大学附中检测)若图甲中①和②为一对同源染色体,③和④为另一对同源染色体,图中字母表示基因,“°”表示着丝点,则图乙~图戊中染色体结构变异的类型依次是( )
A.缺失、重复、倒位、易位 B.缺失、重复、易位、倒位
C.重复、缺失、倒位、易位D.重复、缺失、易位、倒位
解析:
选A 分析题图可知,乙表示染色体缺失D片段;丙是同一条染色体上C片段发生重复;丁表示染色体B、C片段的倒位;戊图中一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上,属于易位。
5.(2018·黄陵中学质检)普通果蝇的第3号染色体上的三个基因,按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—DI);同时,这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St—DI—P,我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。
仅仅这一倒位的差异,便构成了两个物种之间的差别。
据此,下列说法不正确的是( )
A.倒位和同源染色体之间的交叉互换分别属于不同的变异类型
B.倒位后的染色体与其同源染色体部分区域仍可以发生联会
C.自然情况下,这两种果蝇之间不能产生可育子代
D.由于倒位没有改变基因的种类,所以发生倒位的果蝇的性状不变
解析:
选D 倒位属于染色体结构变异,而同源染色体之间的交叉互换属于基因重组,A正确;倒位后的染色体与其同源染色体部分区段仍能发生联会,B正确;两种果蝇属于两个物种,它们之间存在生殖隔离,因此两种果蝇之间不能产生可育子代,C正确;倒位使染色体上基因的排列顺序发生改变,可能会导致果蝇性状发生改变,D错误。
6.(2018·石嘴山三中适应考)利用基因型为aabb与AABB的水稻作为亲本培育基因型为AAbb的新品种,有关叙述不正确的是( )
A.操作最简便的是杂交育种,能明显缩短育种年限的是单倍体育种
B.利用F1的花药进行离体培养可获得该新品种
C.诱变育种不能定向获得该新品种
D.若通过多倍体育种获得AAAAbbbb个体,和该新品种存在生殖隔离
解析:
选B 操作最简便的是杂交育种,能明显缩短育种年限的是单倍体育种,A正确;利用F1的花药进行离体培养可获得单倍体,需再用秋水仙素处理才能得到稳定遗传的该新品种,B错误;诱变育种的原理是基因突变,具有不定向性,所以不能定向获得该新品种,C正确;通过多倍体育种获得的AAAAbbbb个体和二倍体AAbb杂交产生的后代为三倍体,由于三倍体不育,故两个亲本之间存在生殖隔离,D正确。
7.(2018·河南郑州检测)下列关于几种育种方法的叙述,正确的是( )
A.单倍体育种常用的方法:
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B.多倍体育种得到的新品种都是不可育的
C.基因工程是一种目的性很强的分子水平的育种方式
D.杂交育种是利用基因重组的原理,应用在各种生物的育种方式
解析:
选C 由于单倍体植株高度不育,所以在单倍体育种过程中,只能用秋水仙素处理单倍体幼苗,A错误;在多倍体育种中,秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而增加细胞中染色体的数目,所以多倍体育种得到的新品种一般都是可育的,B错误;基因工程是指在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组),所以是一种目的性很强的分子水平的育种方式,C正确;杂交育种的原理是基因重组,只能应用在能进行有性生殖的生物中,D错误。
8.(2018·陕西榆林模拟)假设A、b代表水稻的优良基因,这两种基因独立遗传。
现有AABB、aabb两个品种,为了培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示。
下列相关叙述正确的是( )
A.杂交育种过程中从子一代开始选种
B.经过①②③过程培育出新品种的育种方法应用的原理和④相同
C.⑥过程需要用低温或者秋水仙素处理种子或者幼苗
D.通过⑦育种过程可以定向改造生物的遗传性状
解析:
选B 由于杂交育种要从F2才发生性状分离,开始出现所需要的表现型,所以一般从F2开始选种,A错误;经过①②③过程培育出新品种的育种方法应用的原理和④相同,都是基因重组,B正确;单倍体高度不育,因此经过⑥过程培育新品种需要用低温或秋水仙素处理幼苗,不能处理萌发的种子,C错误;⑦育种过程是诱变育种,其原理是基因突变,具有不定向性,因此不能定向改造生物的遗传性状,D错误。
9.(2017·山东临沂期末)如图甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑧表示培育水稻新品种的过程,请回答下列有关问题:
(1)过程⑧是针对该植物的一种定向改造,其依据的育种原理是________。
(2)过程③常用的方法为________,利用的生物学原理为________。
过程④秋水仙素处理的对象为________,作用原理为________。
(3)过程⑤的育种方式为________,常用的物理方法是________。
(4)若过程⑦得到的品种作母本接受了甲的花粉,可获得________(填“有子”或“无子”)果实。
(5)若利用过程①产生的AaBb自交,以其后代A_B_作父本,A_bb作母本,则杂交所得子代中纯合的AAbb的植株所占比例为________。
解析:
(1)过程⑧属于转基因育种,其原理是基因重组。
(2)过程③常用花药离体培养法,其原理是植物细胞的全能性。
单倍体高度不育,因此过程④秋水仙素处理的对象为单倍体幼苗,作用原理为抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。
(3)过程⑤为诱变育种,其常用的物理方法是X射线等。
(4)过程⑦得到的品种为四倍体,甲是二倍体,四倍体与二倍体杂交可得到三倍体有子果实。
(5)若利用过程①产生的AaBb自交,以其后代A_B_(
AABB、
AABb、
AaBB、
AaBb)作父本,A_bb(
AAbb、
Aabb)作母本,则杂交所得子代中纯合的AAbb的植株所占比例为
×
×
+
×
×
×
+
×
×
×
+
×
×
×
=
。
答案:
(1)基因重组
(2)花药离体培养 植物细胞的全能性 单倍体幼苗 抑制纺锤体的形成 (3)诱变育种 X射线等(答案合理即可) (4)有子 (5)
[能力提升]
10.(2017·山东日照期中)我国科学家以兴国红鲤(2N=100)为母本、草鱼(2N=48)为父本进行杂交,杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。
杂种子一代与草鱼进行正反交,子代均为三倍体。
据此分析细胞内的染色体数目及组成,下列说法不正确的是( )
A.兴国红鲤的初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体
B.杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体
C.三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼
D.三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体
解析:
选D 兴国红鲤的染色体是100条,初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体,A正确;据分析可知,杂种子一代染色体为74×2=148条,产生的卵细胞、精子均含有74条染色体,B正确;据分析可知,三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼,C正确;三倍体鱼减数分裂时,联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,D错误。
11.(2018·九江一中月考)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1条2号染色体),减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极。
下列关于某三体植株(基因型AAa)的叙述,正确的是( )
A.该植株来源于染色体变异,这种变异会导致基因种类增加
B.该植株在细胞分裂时,含2个A基因的细胞应为减Ⅱ后期
C.三体豌豆植株自交,产生基因型为Aaa子代的概率为
D.三体豌豆植株能产生四种配子,其中a配子的比例为
解析:
选C 根据题意可知,该生物发生了染色体变异,染色体变异不能增加基因的种类,基因突变能产生新的基因,增加基因种类,A错误;在减数分裂过程中,含有2个A基因的细胞可能是减数第二次分裂后期,也可能是减数第二次分裂的前、中期,B错误;三体植株产生的配子及比例是AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1,基因型为Aaa的子代可以是雄配子Aa和雌配子a结合,还可以是雌配子Aa和雄配子a结合,所以该三体植株自交后产生Aaa的概率为
×
×2=
,C正确;三体植株产生的4种配子比例为AA∶A∶Aa∶a=1∶2∶2∶1,即a配子的比例为
,D错误。
12.(2017·山东临沂期末)下列有关变异与育种的叙述中,有几项是错误的( )
①DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变
②某植物经X射线处理后未出现新的性状,则没有新基因产生
③二倍体植株的花粉经离体培养后便可得到稳定遗传的植株
④转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状
⑤通过杂交育种能培育出具有杂种优势的新品种
⑥单倍体幼苗经秋水仙素处理后,一定获得纯合体
A.一项 B.二项 C.三项 D.四项
解析:
选C ①DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变,如突变发生在非编码区,则没有引起基因结构的改变,①正确;②某植株经X射线处理后未出现新的性状,可能是形成了新的隐性基因,如AA突变成Aa,②错误;③二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后得到的是单倍体植株,其高度不育,③错误;④转基因技术能将B物种的基因转给A物种,让A物种表达出B物种的某优良性状,④正确;⑤通过杂交育种能培育出具有杂种优势的新品种,⑤正确;⑥单倍体幼苗经秋水仙素处理后,不一定获得纯合体,例如单倍体Aa植株经秋水仙素处理后,得到AAaa个体,不是纯合体,⑥错误。
13.(2018·湖南衡阳模拟)在栽培二倍体水稻(2N)的过程中,有时会发现单体植株(2N-1),例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。
利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。
下列分析错误的是( )
杂交亲本
实验结果
6号单体(♀)×正常二倍体(♂)
子代中单体占25%,正常二倍体占75%
6号单体(♂)×正常二倍体(♀)
子代中单体占4%,正常二倍体占96%
A.该单体可由花粉粒直接发育而来
B.该单体变异类型属于染色体数目的变化
C.从表中可以分析得出N—1型配子的雄配子可育性很低
D.产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
解析:
选A 单体不是单倍体,故该单体不是由花粉粒直接发育而来,A错误;单体中少了一条染色体,属于染色体数目变异,B正确;根据6号单体(♂)×正常二倍体(♀)的杂交结果可知,6号单体(♂)产生的N-1型配子的雄配子可育性很低,C正确;产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离,D正确。
14.(2018·山东淄博月考)某二倍体植物(2n=16)开两性花,可自花传粉。
研究者发现有雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉,但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实),欲选育并用于杂交育种。
请回答下列问题:
编号
总株数
可育:
不育
1
35
27∶8
2
42
32∶10
3
36
27∶9
4
43
33∶10
5
46
35∶11
(1)雄性不育与可育是一对相对性状。
将雄性不育植株与可育植株杂交,F1均可育,F1自交得F2,统计其性状,结果如表,说明控制这对性状的基因遗传遵循________定律。
(2)在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的________(填“父本”或“母本”),其应用优势是不必进行________操作。
(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株,育种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体,相应基因与染色体的关系如图(基因M控制可育,m控制雄性不育;基因R控制种子为茶褐色,r控制黄色)。
①三体新品种的培育利用了________原理。
②带有易位片段的染色体不能参与联会,因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成________个正常的四分体,________(时期)联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极,故理论上,含有9条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为________,经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
③此品种植株自交,所结的黄色种子占80%且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育。
结果说明三体植株产生的含有9条染色体和含有8条染色体的可育雌配子的比例是________,这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择________色的种子作为母本;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择________色的种子种植后进行自交。
解析:
(1)表中信息显示:
F1自交得F2中,可育∶不育≈3∶1,说明控制这对性状的基因遗传遵循基因的分离定律。
(2)因雄性不育植株的雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉,但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实,所以在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的母本,其应用优势是不必进行去雄操作。
(3)①由题意“三体新品种的体细胞中增加一条带有易位片段的染色体”可知,三体新品种的培育利用了染色体变异(染色体结构和数目变异)的原理。
②依题意可知:
某二倍体植物正常的体细胞中含有8对同源染色体,以此为实验材料培育的三体新品种的体细胞中增加一条带有易位片段的染色体;因带有易位片段的染色体不能参与联会,所以该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成8个正常的四分体。
在减数第一次分裂后期,联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极,因此在形成的配子中,有
的配子含有8条染色体,
的配子含有9条染色体。
③此品种植株自交后代中,80%的黄色雄性不育植株的基因型为mmrr,其余20%的茶褐色可育植株的基因型为MmmRrr;说明三体植株产生的含有9条染色体MmRr和含有8条染色体mr的可育雌配子的比例是1∶4。
④若要培育可育的品种,应选择基因型为mmrr即结黄色种子的雄性不育植株作为母本;若要继续获得新一代的雄性不育植株可选择茶褐色(MmmRrr)的种子种植后进行自交。
答案:
(1)基因的分离
(2)母本 去雄 (3)①染色体变异(染色体结构和数目变异) ②8 减数第一次分裂后期 50% ③2∶8(或1∶4) ④黄 茶褐
15.(2018·景德镇模拟)
(1)摩尔根在一群红眼果蝇中偶然发现了一只白眼雄果蝇,用这只雄果蝇和红眼雌果蝇交配,F1表现全为红眼,让F1雌雄互交,F2红眼∶白眼为3∶1,且白眼全是雄果蝇。
上述果蝇眼色中,该雄果蝇白眼性状最可能来源于________,________是显性性状,受________对等位基因的控制,其遗传表现________(符合、不符合)基因分离定律。
(2)白眼雌蝇和红眼雄蝇个体交配,理论上子代雄性全为白眼,雌性全为红。
但大量观察发现,每2000~3000个子代雌果蝇中会出现一个白眼个体,每2000~3000个子代雄果蝇中会出现一个红眼个体。
果蝇的性染色体组成与性状的关系见下表
性染色
体组成
XX
XY
XO
XXY
XYY
XXX
YY
果蝇
性别
可育
雌蝇
可育
雄蝇
不育
雄蝇
可育
雌蝇
可育
雄蝇
死亡
死亡
若上述例外出现的原因为染色体变异,最可能是亲代(白眼雌蝇和红眼雄蝇)中________蝇在减数________分裂过程中发生异常所引起:
显微镜下观察例外雌性个体体细胞和卵细胞,染色体数分别为________、________。
让例外雌性个体同正常红眼雄性个体交配,如果子代表现型及其比例为________,则进一步验证产生例外个体的原因为染色体变异。
解析:
(1)红眼果蝇偶然出现白眼果蝇,是由基因突变产生。
根据以上分析已知,红眼是显性性状,受一对等位基因控制,遵循基因的分离定律。
(2)白眼雌蝇和红眼雄蝇个体交配,理论上子代雄性全为白眼XwY,雌性全为红眼XWXw,而后代出现了白眼雌果蝇和红眼雄果蝇,可能是染色体变异引起的,原因是亲代(白眼)雌果蝇减数第一次或第二次分裂发生了异常,产生了不含Xw的卵细胞或含两个Xw的卵细胞,则后代雌果蝇(XwXwY白眼)含有9条染色体,其产生的卵细胞含有4条或5条染色体。
让雌果蝇XwXwY(产生的配子比例为XwXw∶XwY∶Xw∶Y=1∶2∶2∶1)与正常红眼雄果蝇XWY交配,后代表现性即比例为红眼雄蝇∶白眼雄蝇∶红眼雌蝇∶白眼雌蝇=1∶4∶4∶1。
答案:
(1)基因突变 红眼 1 符合
(2)(白眼)雌 第一次或第二次 9 5或4 红眼雄蝇∶白眼雄蝇∶红眼雌蝇∶白眼雌蝇=1∶4∶4∶1
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