2024高考生物总复习课时作业21染色体变异与生物育种

2024年

【2024最新】精选高考生物总复习课时作业21染色体变异与生物育种

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基础巩固

1.下列变异中,不属于染色体结构变异的是 ( )

A.染色体上增加了某个相同片段

B.染色体上某一段移接到非同源染色体上 C.染色体上某基因缺失100个碱基对 D.染色体上某片段发生180°颠倒

2.下列有关变异的叙述,正确的是 ( )

A.基因突变和染色体变异均可用光学显微镜观察 B.姐妹染色单体间的交叉互换导致等位基因重组 C.体细胞中含有三个染色体组的个体叫作三倍体

D.非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异

3.[2017·吉林长春普通高中一模] 利用二倍体植株培育作物新品种,下列有关说法错误的是 ( )

A.杂交育种和基因工程育种所依据的主要原理都是基因重组

B.诱变育种可提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型

C.单倍体缺少生长发育所需的全套遗传信息,其植株弱小,种子和果实比较少 D.某新品种发育延迟,结实率低,则在培育该品种过程中可能用到秋水仙素 4.下列关于一个基因型为BbVv的果蝇精原细胞的叙述,合理的是 ( )

A.若这个细胞产生的精子的种类及比例为Bv∶bV=1∶1,则B、b和V、v基因必定位于一对同源染色体上

B.若这个细胞产生的精子的种类及比例为Bv∶bV∶BV∶bv=1∶1∶1∶1,则B、b和V、v基因必定位于一对同源染色体上

C.若基因B、V位于同一条染色体上,且该细胞产生的精子的种类及比例为BbV∶v=1∶1,则其结果一定是减数分裂过程中染色体数目变异引起的

D.观察果蝇精巢切片,会发现所有初级精母细胞和部分次级精母细胞具有两个染色体组

5.下列有关生物的变异和育种的叙述,正确的是 ( ) A.基因突变会导致染色体上基因的数目发生改变

B.位于一对同源染色体上的非等位基因不能发生基因重组 C.基因工程育种能使不同物种的优良性状集中在同一个体中 D.单倍体育种中,可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

6.某植株的基因型为AaBb,其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种,过程如图K21-1所示,下列相关分析中正确的是 ( ) 花粉植株A植株B

图K21-1

A.通过过程①得到的植株A全为纯合子

B.过程②可用适当的低温处理,低温作用时期为有丝分裂间期 C.若未对植株A进行筛选,则植株B中符合要求的类型约占1/4 D.该育种方法的优点是缩短育种年限,原理是基因重组 能力提升

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7.图K21-2中①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来。有关说法正确的是 ( )

图K21-2

A.①②都表示易位,发生在减数分裂的四分体时期 B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 D.图中4种变异能够遗传的是①③

8.[2017·辽宁锦州质检] 研究表明:染色体片段重复对生物体的不利影响一般小于染色体片段缺失,因此在自然群体中较易保存。下列相关叙述,不正确的是 ( ) A.染色体片段重复与缺失都可用显微镜直接观察到 B.染色体片段重复对生物的进化有重要作用

C.与基因突变比较,染色体片段重复改变的碱基数目更少

D.染色体片段重复可增加基因的数目,多余的基因可能向多个方向突变

9.[2017·郑州九校一模] 利用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得到F2;另一种方法是用F1的花粉进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应的植株。下列叙述不正确的是 ( )

A.前一种方法所得的F2中重组类型占3/8或5/8 B.后一种方法突出优点是可以明显缩短育种年限

C.前一种方法的原理是基因重组,后一种方法的原理主要是染色体变异 D.两种方法最后得到的植株体细胞中的染色体组数相同

10.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图K21-3所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其他染色体均正常),以下分析合理的是 ( )

图K21-3

A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变 B.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合 C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察

D.该细胞发生的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代

11.[2017·湖北襄阳四中5月模拟] 已知果蝇翅膀后端边缘的缺刻性状是由染色体上某个DNA片段缺失所致,在果蝇群体中不存在缺刻翅的雄性个体,控制果蝇眼色的基因在X染色体上,且红眼对白眼为显性。现用缺刻翅红眼雌蝇(没有白眼基因)与正常翅白眼雄蝇杂交,F1出现了缺刻翅白眼雌果蝇且雌雄比为2∶1。以下分析错误的是 ( )

A.决定缺刻翅性状的DNA片段缺失可用光学显微镜观察

B.F1雌雄比为2∶1的原因是含缺失DNA片段染色体的雌配子致死 C.亲本缺刻翅红眼雌蝇没有白眼基因是因为其染色体片段发生了缺失 D.F1缺刻翅白眼雌蝇的一条X染色体片段缺失,另一条带有白眼基因

12.在三倍体西瓜的培育过程中,用秋水仙素溶液处理二倍体西瓜(2N=22)的幼苗,获得四倍体植株。经研究发现,四倍体植株中有的体细胞含2N条染色体,有的含有4N条染色体。下列有关该四倍体植株的叙述,错误的是 ( ) A.可能产生含22条染色体的精子和卵细胞

B.该植株的不同花之间传粉可以产生三倍体的子代

C.该植株体细胞染色体数目不同的原因之一是细胞分裂不同步 D.该植株根尖分生区产生的子细胞含有44条染色体

13.[2017·河北冀州中学模拟] 如图K21-4表示以番茄植株(HhRr)为实验材料培育新品种的途径。请据图分析回答下列问题:

图K21-4

(1)途径2、3中获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术,该技术依据的生物学原理是 。

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(2)要尽快获得能稳定遗传的优良品种应采用途径 ,该过程中秋水仙素的作用机理是 。

(3)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为 ,品种C的基因型是 。

(4)品种C与B是否为同一个物种? (填“是”或“否”),原因是 。

(5)途径4依据的原理是 ,此途径与杂交育种相比,最突出的优点是 。 综合拓展

14.[2017·南昌二模] 单体是指某对染色体缺失一条的个体,其染色体条数可以用2n-1来表示。1973年,我国从加拿大引进了“中国春”(小麦品种)单体系统。小麦有21对同源染色体,所以,“中国春”单体系统中共有21种不同的单体类型。

(1)从可遗传变异的类型来看,单体属于 变异,鉴定此种变异最简便的方法是 。

(2)中国农科院的张玉兰等科学家利用“中国春”单体系统和本地“京红1号”小麦杂交并选育,培育出了中国自己的“京红1号”单体系统,具体方法如下:

①将“中国春”单体系统分别作为母本,“京红1号”作为父本,逐一进行杂交,再逐株鉴定杂种F1的核型(染色体组成)。

②将后代F1中的单体植株作为母本,继续与 (填“京红1 号”或“中国春”)杂交,得到子代后再筛选出单体植株作为母本,按相同方法连续交配5~8次,基本上可以选出纯合或接近纯合的“京红1号”单体系统。

(3)从染色体数量来看,单体植株可以产生的配子种类及比例理论上应

为 ,但是从上述实验过程中发现,如果将单体植株作为父本,则后代中单体植株所占的比例只有2%,以单体作为母本,则后代中单体植株比例约为38%,出现这种现象的可能原因是

。

课时作业(二十一)

1.C [解析] 染色体上增加了某个相同片段,属于染色体结构变异中的重复;染色体上某一段移接到非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位;染色体上某基因缺失100个碱基对,属于基因突变;染色体上某片段发生180°颠倒,属于染色体结构变异中的倒位。

2.D [解析] 染色体变异可用光学显微镜观察,而基因突变不可以,A错误;同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组,B错误;体细胞中含有三个染色体组的个体,若是由配子发育而来,则为单倍体,C错误;非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体结构变异,D正确。

3.C [解析] 杂交育种和基因工程育种所依据的主要原理都是基因重组,A正确;诱变育种可提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型,B正确;单倍体植株弱小,种子和果实比较少,但是具有控制本物种生长发育所需的全套遗传信息,C错误;某新品种发育延迟,结实率低,说明其是多倍体,则在培育该品种过程中可能用到秋水仙素来促进染色体数目加倍,D正确。

4.D [解析] 若这个细胞产生的精子的种类及比例为Bv∶bV=1∶1,则B、b和V、v基因可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上,A错误;若这个细胞产生的精子的种类及比例为Bv∶bV∶BV∶bv=1∶1∶1∶1,则B、b和V、v基因可能位于一对同源染色体上,也可能位于两对同源染色体上,B错误;若基因B、V位于同一条染色体上,且该细胞产生的精子的种类及比例为BbV∶v=1∶1,则其结果可能是减数分裂过程中染色体数目变异引起的,也可能是减数分裂过程中染色体结构变异引起的,C错误;观察果蝇精巢切片,会发现所有初级精母细胞和部分次级精母细胞具有两个染色体组,D正确。

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5.C [解析] 基因突变会导致基因结构发生改变,但不会导致染色体上基因的数目发生改变,A错误;位于一对同源染色体上的非等位基因可能会因交叉互换而发生基因重组,B错误;基因工程育种能按照人们的意愿,使不同物种的优良性状集中在同一个体中,C正确;单倍体高度不育,不能产生种子,因此单倍体育种中,可用秋水仙素处理幼苗,但不能处理萌发的种子,D错误。 6.C [解析] 根据题意,该植株为二倍体。过程①为花药离体培养,通过过程①得到的植株A为单倍体,过程②是诱导染色体数目加倍,通过过程②得到的植株B全为纯合子,A错误;过程②可用适当的低温诱导处理,低温作用的原理是抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,因此作用时期为有丝分裂前期,B错误;基因型为AaBb的植株产生AB、Ab、aB、ab四种花粉,则植株A也是这四种基因型,植株B的基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb,由于A和b基因控制的性状对提高产量是有利的,所以符合要求的类型是AAbb,占1/4,C正确;该育种方法是单倍体育种,其优点是明显缩短育种年限,原理是染色体数目变异,D错误。

7.C [解析] 图①表示交叉互换,发生在减数分裂的四分体时期,图②表示易位;图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失;图④中,若染色体3正常,则染色体4发生染色体结构变异中的缺失,若染色体4正常,则染色体3发生染色体结构变异中的重复;题图中4种变异都发生遗传物质的改变,都能够遗传。

8.C [解析] 染色体变异是指染色体结构和数目的改变,染色体结构的变异都可用显微镜直接观察到,A正确;染色体片段重复为生物的进化提供了材料,B正确;基因突变是单个基因中某些碱基对的增添、缺失或替换,而染色体片段重复会导致该染色体上增加多个基因,C错误;基因突变是不定向的,可以向多个方向突变,D正确。

9.A [解析] DDTT×ddtt→F1F2,F2中重组类型占6/16=3/8,A错误;单倍体育种的优点是可以明显缩短育种年限,B正确;杂交育种的原理是基因重组,单倍体育种的原理主要是染色体变异,C正确;两种方法最后得到的植株都是二倍体,体细胞中的染色体组数相同,D正确。

10.B [解析] 植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体在细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数过程中,而根尖细胞只能发生有丝分裂,不能发生减数分裂,B正确;基因突变在显微镜下看不见,C错误;可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞中发生的变异不能通过有性生殖传给后代,D错误。

11.B [解析] 显微镜下可以观察到染色体变异,所以决定缺刻翅性状的DNA片段缺失可用光学显微镜观察,A正确;假如F1雌雄比为2∶1的原因是含缺失DNA片段染色体的雌配子致死,则不会有X-雌配子,所以后代不会出现缺刻翅果蝇,与题意不符;导致F1雌雄比为2∶1的原因是基因型X-Y致死,B错误;由于缺失的DNA片段中包含白眼和红眼基因,所以亲本缺刻翅红眼雌蝇没有白眼基因是因为其染色体片段发生了缺失,C正确;F1缺刻翅白眼雌蝇的一条X染色体片段缺失,另一条带有白眼基因,D正确。

12.D [解析] 四倍体植株中,有的细胞含有4N条染色体,即44条染色体,则这些细胞减数分裂形成的精子或卵细胞的染色体数目是22条,A正确;由于四倍体植株同时含有2N细胞和4N细胞,产生的配子中有的含11条染色体,有的含22条染色体,所以该植株的不同花之间相互传粉,会产生2、3、4共3种不同染色体组数的子代,即产生的后代可能是二倍体、三倍体或四倍体,B正确;该植株体细胞染色体数目不同的原因之

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一是细胞分裂不同步,C正确;四倍体植株的根尖分生区未接触到秋水仙素,所以产生的子细胞染色体数目仍然是22条,D错误。 13.(1)植物细胞的全能性

(2)2 抑制细胞分裂时纺锤体的形成 (3)1/4 HHhhRRrr (4)否 存在生殖隔离

(5)基因突变 能够产生新基因

[解析] 据图分析,途径1为种子繁殖,途径2为单倍体育种过程,途径3为多倍体育种过程,途径4为诱变育种。(1)植物组织培养技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。(2)单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限,所以要尽快获得能稳定遗传的优良品种应采用途径2;秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞的两极,导致染色体数目加倍。(3)途径3中幼苗和亲本植株的基因型相同,是HhRr,亲本植株(HhRr)通过种子繁殖获得品种A,即HhRr自交,后代共有9种基因型,其中基因型为HhRr的概率是1/4。(4)品种C和品种B不是同一物种,因为品种C为四倍体,品种B是二倍体,其杂交的后代是三倍体,不可育,品种C与品种B存在生殖隔离。(5)途径4依据的原理是基因突变,与杂交育种相比,其最突出的优点是能够产生新基因。

14.(1)染色体数目(或染色体) 显微镜下观察 (2)京红1号

(3)正常配子(n)∶缺一条染色体的配子(n-1)=1∶1 缺一条染色体的卵细胞存活率(活性等说法亦可)稍低于正常卵细胞,而缺一条染色体的精子存活率远低于正常精子 [解析] (1)单体是由于缺少一条染色体而产生的,属于染色体数目变异。染色体变异在显微镜下可以观察到。

(2)利用“中国春”单体系统和本地“京红1号”小麦杂交并选育,培育出了中国自己的“京红1号”单体系统,具体方法如下:

①将“中国春”单体系统分别作为母本,“京红1号”作为父本,逐一进行杂交,再逐株鉴定杂种F1的核型(染色体组成)。

②将后代F1中的单体植株作为母本,继续与“京红1号”杂交,得到子代后再筛选出单体植株作为母本,按相同方法连续杂交5~8次,基本上可以选出纯合或接近纯合的“京红1号”单体系统。

(3)单体比正常体细胞少一条染色体,所以单体植株可以产生的配子种类及比例理论上应为正常配子(n)∶缺一条染色体的配子(n-1)=1∶1。但是从上述实验过程中发现,如果将单体植株作为父本,则后代中单体植株所占的比例只有2%,以单体作为母本,则后代中单体植株比例约为38%,出现这种现象的可能原因是缺一条染色体的卵细胞存活率(活性等说法亦可)稍低于正常卵细胞,而缺一条染色体的精子存活率远低于正常精子。