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2019-2020年高三生物第一輪復習 第5章 第2節(jié) 染色體變異練習 新人教版必修2 一、基礎全面練(共8小題，每小題5分，共40分) 1.下圖表示某生物細胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細胞染色體結構變異的是(　　) A.①　　　　 B.②　　　　 C.③　　　　 D.④ 【解析】選C。染色體結構的變異指的是染色體某一片段的缺失①、易位②、倒位④和重復；③是基因突變或是減數(shù)分裂四分體時期發(fā)生交叉互換所致。 2.(xx濰坊模擬)如圖為某植株一個正在分裂的細胞，A、a、B是位于染色體上的基因，下列敘述正確的是(　　) ①該植株的基因型為AABB ②若該植株是由花粉粒發(fā)育來的，則其親本是四倍體 ③若該植株是由受精卵發(fā)育來的，則其配子是二倍體 ④該細胞發(fā)生過基因突變 A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 【解析】選B。判斷某個體的基因型應根據(jù)體細胞的基因組成，而該圖處于有絲分裂后期，因此不能確定該生物的基因型，故①錯；若該生物是由配子發(fā)育而來，則配子中含有2個染色體組，可知親本是四倍體，故②正確；若該生物是由受精卵發(fā)育而來，說明該生物是二倍體生物，其配子含有一個染色體組，故③錯；在有絲分裂過程中，著絲點斷裂后形成的兩條子染色體上的基因不同，原因只有基因突變，故④正確。 3.下列有關水稻的敘述，正確的是(　　) A.二倍體水稻經(jīng)花藥離體培養(yǎng)，獲得的單倍體植株較小，種子也較小 B.二倍體水稻經(jīng)過秋水仙素處理，可得到四倍體水稻，稻穗、米粒變大 C.四倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到二倍體水稻，含兩個染色體組 D.四倍體水稻與二倍體水稻雜交，可得到三倍體水稻，稻穗、米粒變小 【解析】選B。二倍體水稻的單倍體植株弱小，且高度不育，難以結種子，A項錯誤；二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理后染色體加倍，得到四倍體，其營養(yǎng)器官、果實和種子都比較大，B項正確；四倍體水稻花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的是單倍體，含有兩個染色體組，C項錯誤；四倍體水稻與二倍體水稻雜交后得到三倍體水稻，細胞內(nèi)含三個染色體組，高度不育，不能得到米粒，D項錯誤。 4.(xx江蘇高考)下列關于染色體變異的敘述，正確的是(　　) A.染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異 B.染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力 C.染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響 D.通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型 【解題指南】關鍵知識：染色體結構變異、多倍體育種。 【解析】選D。本題考查染色體結構和數(shù)目變異。染色體變異導致生物性狀的改變包括有利和不利變異，是否有利取決于能否更好地適應環(huán)境，與基因表達水平的提高無直接聯(lián)系，所以A選項錯誤。染色體缺失也有可能導致隱性基因丟失，不利于隱性基因的表達，所以B選項錯誤。染色體易位不改變基因的數(shù)量，但有可能會影響基因的表達，從而導致生物的性狀發(fā)生改變，所以C選項錯誤。遠緣雜交獲得雜種，其染色體可能無法聯(lián)會而導致不育，經(jīng)秋水仙素等誘導成可育的異源多倍體從而培育出作物新品種類型，故D選項正確。 5.下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖。下列有關此圖敘述錯誤的是 (　　) A.②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 B.實施④過程通常用一定濃度的秋水仙素 C.實施③過程依據(jù)的主要生物學原理是細胞增殖 D.實施①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 【解析】選C。③過程為花藥離體培養(yǎng)過程，依據(jù)的主要生物學原理是細胞的全能性；②過程為減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程，發(fā)生了非同源染色體的自由組合；實施④過程通常用一定濃度的秋水仙素使染色體數(shù)目加倍；①過程為具有相對性狀的親本雜交，其主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起。 【易錯提醒】準確把握單倍體育種選擇時機：不能在配子時進行選擇，因為配子不表現(xiàn)有關性狀；也不能在單倍體時進行選擇，因為單倍體一般表現(xiàn)為植株弱小，高度不育，應在秋水仙素處理，獲得純合子后進行選擇。 6.(xx洛陽模擬)科學家以玉米為實驗材料進行遺傳實驗，實驗過程和結果如圖所示，則F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是(　　) A.在產(chǎn)生配子的過程中，等位基因分離 B.射線處理導致配子中的染色體數(shù)目減少 C.射線處理導致配子中染色體片段缺失 D.射線處理導致控制莖顏色的基因發(fā)生突變 【解析】選C。圖中親本均為純合子，不存在等位基因分離，A項錯誤。從圖示看出，配子中染色體數(shù)目沒有減少，B項錯誤。F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是射線處理導致配子中染色體片段缺失，而不是基因突變，C項正確，D項錯誤。 7.下列有關低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化實驗，說法不正確的是(　　) A.原理是作用于正在分裂的細胞，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 B.該實驗臨時裝片制作的程序為：選材→固定→解離→漂洗→染色→制片 C.實驗試劑及作用分別為：卡諾氏液→固定，改良苯酚品紅染液→染色，質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精混合液→解離 D.如果以洋蔥幼苗為實驗材料，顯微鏡下觀察到某細胞染色體數(shù)目加倍，則說明實驗成功，該幼苗長成植物體之后所有細胞的染色體數(shù)目都實現(xiàn)了加倍 【解題指南】解答本題時，需要注意以下兩點： (1)抑制紡錘體形成有兩種方法——低溫和秋水仙素處理。 (2)低溫誘導分裂期細胞才能使染色體數(shù)目加倍，分裂期細胞占少數(shù)。 【解析】選D。A項中，低溫誘導染色體數(shù)目加倍是通過抑制紡錘體形成實現(xiàn)的。B項中，選材→固定→解離→漂洗→染色→制片是該實驗臨時裝片制作程序。C項中，各種試劑的作用正確。D項中，只是部分細胞染色體數(shù)目加倍，多數(shù)細胞染色體數(shù)目沒有加倍。 8.(xx衡水模擬)如圖是某生物(2n=4)的細胞分裂示意圖，下列敘述正確的是(　　) A.由于不存在同源染色體，圖甲正在進行減數(shù)第二次分裂 B.圖乙中①和②上相應位點的基因A、a一定是基因突變產(chǎn)生的 C.圖乙細胞中染色體、染色單體、DNA數(shù)量分別為2、4、4 D.圖甲中有兩個染色體組，圖乙中有一個染色體組 【解題指南】解答本題的關鍵是： (1)題眼：該生物2n=4。 (2)姐妹染色單體上出現(xiàn)等位基因，可能是來自基因突變，也可能來自同源染色體中非姐妹染色單體的交叉互換。 【解析】選C。根據(jù)圖乙中Y染色體可知，該細胞處于減數(shù)第二次分裂中期，染色體、染色單體、DNA數(shù)量分別為2、4、4，含有1個染色體組；由于這兩個細胞來自同一個個體(2n=4)，圖甲中2、6為Y染色體，3、7為X染色體，1、4(或5、8)為同源染色體，圖甲為有絲分裂后期，含有4個染色體組；圖乙經(jīng)過了減數(shù)第一次分裂，圖乙中①和②上相應位點的基因A、a可能來自基因突變，但也可能來自四分體時期的非姐妹染色單體的交叉互換。 二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分) 9.生物的某些變異可通過細胞分裂某一時期染色體的行為來識別。甲、乙兩模式圖分別表示細胞分裂過程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結構”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。丙圖是細胞分裂過程中染色體在某一時期所呈現(xiàn)的形態(tài)。下列有關敘述正確的是(　　) A.甲、乙兩種變異類型分別屬于染色體結構變異、基因重組 B.甲圖是由于個別堿基對的增添或缺失，導致染色體上基因數(shù)目改變的結果 C.乙圖是由于四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結果 D.甲、乙、丙三圖均發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 【解析】選D。分析甲圖，一對同源染色體中一條出現(xiàn)突起，可能是該染色體部分片段重復或另一條染色體出現(xiàn)缺失，屬于染色體結構變異；分析乙圖，四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換屬于基因重組，而乙圖為易位現(xiàn)象，只發(fā)生在非同源染色體姐妹染色單體之間；甲、乙兩圖中每條染色體都含有兩條染色單體，且都發(fā)生同源染色體配對，所以發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前期，丙圖為四分體時期同源染色體的交叉互換，所以D項正確。 10.如圖表示無子西瓜的培育過程： 根據(jù)圖解，結合你學過的生物學知識，判斷下列敘述錯誤的是(　　) A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 B.四倍體植株所結的西瓜，果皮細胞內(nèi)含有4個染色體組 C.無子西瓜既沒有種皮，也沒有胚 D.培育無子西瓜通常需要年年制種，用植物組織培養(yǎng)技術可以快速進行無性繁殖 【解析】選C。圖示無子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其作用機理是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成；四倍體植株的體細胞中均含4個染色體組；無子西瓜沒有種子，實際操作中會看到發(fā)育不完全的種皮，胚是一定沒有的；因無子西瓜是三倍體，不能自己繁殖后代，因此需年年制種，可以通過無性繁殖的技術快速繁殖。 三、大題規(guī)范練(共3小題，共48分) 11.(10分)(xx南昌模擬)有兩個純種小麥，一個是高稈抗銹病(DDTT)，另一個是矮稈易染銹病(ddtt)，現(xiàn)有實驗3組： 第一組：DDTTddtt→F1(自交)→F2 第二組：DDTTddtt→F1，將F1的花藥離體培養(yǎng)成幼苗，秋水仙素誘導染色體加倍 第三組：DDTT進行X射線、紫外線綜合處理 實驗結果發(fā)現(xiàn)：3組實驗中都出現(xiàn)了矮稈抗銹病品種 (1)第一組F2中出現(xiàn)矮稈抗銹病的幾率是　　　　，矮稈抗銹病中能穩(wěn)定遺傳的幾率是　　　　。 (2)第二組使用的方法，在遺傳育種上稱為　　　　　　　　　，利用這種方法培育新品種的一個顯著特點是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)第三組方法出現(xiàn)矮稈抗銹病后代是偶然的、個別的，它是DDTT通過　　　　 來實現(xiàn)的。 【解析】(1)DDTTddtt→F1DdTt(自交)→F2矮稈抗銹病ddT_的幾率是：1/43/4=3/16；矮稈抗銹病中能穩(wěn)定遺傳的ddTT占(1/41/4)/(3/16)=1/3。 (2)第二組使用的方法，在遺傳育種上稱為單倍體育種，其顯著特點是明顯縮短育種年限。 (3)第三組方法為誘變育種，是DDTT通過基因突變成為ddT_來實現(xiàn)的。 答案：(1)3/16　1/3 (2)單倍體育種　明顯縮短育種年限 (3)基因突變 12.(14分)(xx南京模擬)科學家發(fā)現(xiàn)人睪丸決定基因是睪丸發(fā)育的必要條件，該基因位于Y染色體上。當含該基因的一段Y染色體移接到其他染色體上，人群中會出現(xiàn)性染色體組成為XX的男性(每20 000名男子中有一個)。下圖為某家系患甲種遺傳病(用B或b表示)的遺傳圖譜，3和8不攜帶致病基因，圖中6號為性染色體組成為XX的男性。 請分析回答： (1)甲種遺傳病的致病基因位于　　　　染色體上，屬于　　　　遺傳病。4號個體的基因型是　　　。7號和8號個體再生一個患甲遺傳病男孩的幾率是　　　　。 (2)6號個體的睪丸決定基因可能位于什么染色體上？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)若不考慮基因突變，請解釋6號個體不患甲遺傳病的原因：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)由題干信息和系譜圖可知，3號不攜帶致病基因且3號和4號均正常，但其兒子9號為患者，可確定該病是伴X染色體隱性遺傳?。?號正常卻能傳給9號致病基因，則4號的基因型為XBXb；7號的雙親中1號患病、2號正常，則7號的基因型為XBXb，8號為不攜帶該致病基因的男性，其基因型為XBY，所以7號和8號再生一個患甲病男孩的幾率是1/4。 (2)6號是XX男，可見是發(fā)生了含睪丸決定基因的Y染色體片段易位到常染色體或X染色體上。 (3)由于1號患病(XbXb)、2號正常(XBY)，所以若沒有發(fā)生染色體易位，6號的基因型應為XBXb，表現(xiàn)為女性，因為發(fā)生了染色體易位導致6號的性別轉為男性，但其基因型仍為XBXb，所以不患甲病。 答案：(1)X　隱性　XBXb　1/4 (2)常染色體或X染色體上 (3)6號個體的基因型為XBXb 【延伸探究】若圖中3號個體含有甲病致病基因，則甲病的致病基因位于常染色體還是X染色體上？ 提示：位于常染色體上。 13.(24分)遺傳學上，將同源染色體中有一個是易位染色體的生物個體稱為易位雜合子，將同源染色體中都含有相同易位片段的生物個體稱為“易位純合子”。下圖甲、乙分別代表某種植物兩個不同個體細胞的部分染色體與基因組成，其中高莖(A)對矮莖(a)顯性，卷葉(B)對直葉(b)顯性，紅花(C)對白花(c)顯性，請回答： (1)從染色體組成看，兩植株中，正常的植株是　　　　　　　植株，從變異來源看，另一植株發(fā)生了何種變異？　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若該種植物的配子失去圖示三種基因中的任意一種，都會導致配子死亡。(不考慮同源染色體的交叉互換) ①植株乙自交后代中易位純合子占　　　　。 ②為了區(qū)分某高莖卷葉紅花植株是甲類型還是乙類型，工作人員選擇若干未發(fā)生染色體易位的矮莖直葉白花植株對其進行測交。 預期結果與結論： 若測交后代有4種表現(xiàn)型，則該高莖卷葉紅花植株是甲類型； 若　　　　　　　　　　　　　，則該高莖卷葉紅花植株是乙類型。 寫出被測植株為乙類型時的遺傳圖解。 (3)擬采用轉基因技術培育抗蟲植株。通常將抗蟲基因和農(nóng)桿菌的Ti質粒連接，形成　　　　　　　　　　　，再轉移到該植株的培養(yǎng)細胞中，然后常根據(jù)質粒上的　　　　進行篩選，再通過植物　　　　獲得轉基因抗蟲植株。 【解析】(1)比較題中的兩個圖，兩圖中均含有同源染色體，乙圖中同源染色體上相同位置上有A和B，而沒有等位基因，a在另一條非同源染色體上，說明染色體發(fā)生了易位。 (2)①乙植株經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生AbC、Aac、BbC、aBc 4種配子，其中Aac、BbC死亡，自交后代中含有染色體易位的純合子aaBBcc所占比例為1/4；②若該高莖卷葉紅花植株是甲類型，沒有發(fā)生染色體變異，則測交后代有4種表現(xiàn)型；若該植株是乙類型，則該個體形成的配子有4種，其中2種死亡，測交后代有2種表現(xiàn)型。圖解見答案。 (3)目的基因和重組質粒能夠形成重組DNA分子；篩選重組DNA分子時，需要用到抗性基因作標記基因；目的基因導入受體細胞后，必須經(jīng)過植物組織培養(yǎng)，才能發(fā)育為轉基因植物。 答案：(1)甲　染色體變異(染色體結構變異或染色體易位) (2)①1/4 ②測交后代只有2種表現(xiàn)型 遺傳圖解 (3)重組DNA分子　標記基因(抗生素抗性基因)　組織培養(yǎng)