人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第5章 基因突变及其他变异第2节 染色体变异达标测试
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注意:本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题,所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题,所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效,不予记分。
一、单选题(本大题共20小题,共20.0分)
下列各项中,属于单倍体的是
A. 由玉米种子发育成的幼苗B. 由蛙的受精卵发育成的蝌蚪
C. 由花粉离体培养成的幼苗D. 含有三个染色体组的植株
下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中,正确的是
A. 单倍体只含有一个染色体组
B. 自然条件下,二倍体和多倍体都是由受精卵发育而成的
C. 单倍体植株长得粗壮,多倍体植株一般比较弱小
D. 多倍体就是含有三个或三个以上染色体组的生物体
下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述,说法错误的是()
A. 水稻(2n=24)一个染色体组有12条染色体,水稻单倍体基因组有12条染色体
B. 普通小麦的花药离体培养后,长成的植株细胞中含三个染色体组,但不是三倍体
C. 番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含两个染色体组,每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体
D. 马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可育的单倍体
单倍体和二倍体的叙述,错误的是()
A. 一个染色体组中不含同源染色体
B. 单倍体植物长得弱小,而且高度不育
C. 由受精卵发育成的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
D. 六倍体普通小麦经花药离体培养所获的试管苗可称为三倍体
下列有关变异和育种的叙述,正确的是( )
A. 基因突变一定引起基因结构的改变,也会引起生物性状的改变
B. 染色体变异属于细胞水平的改变,可使用光学显微镜观察
C. 单倍体育种中常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子或幼苗
D. 三倍体西瓜不能进行有性生殖,属于不可遗传的变异
下列关于遗传变异的说法,错误的是( )
A. 三倍体无子西瓜中偶尔出现一些可育的种子,原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成部分正常的卵细胞
B. 染色体结构变异和基因突变都可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变
C. 基因型为AaBb的植物自交,且遵循自由组合规律,后代有三种表现型,则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例可能为716
D. 八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后选育,它的花药经离体培养得到的植株是可育的
下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,正确的是()
A. 基因型为ABCD的个体一定是单倍体
B. 所有的单倍体都是高度不育的
C. 秋水仙素诱导产生的个体一定是纯合的多倍体
D. 多倍体一定能通过减数分裂产生正常配子
某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。请根据图中所示实验,分析下列哪一项叙述是错误的( )
A. 在花粉形成过程中一定会发生染色结构变异,从而导致生物性状的改变
B. 花粉通过离体培养形成的植株A为单倍体,其特点之一是高度不育
C. 秋水仙素的作用是:在细胞分裂时抑制纺锤体的形成,使细胞内的染色体数目加倍
D. 单倍体育种与杂交育种相比,其优点在于明显缩短育种年限
已知甲、乙两种植物可杂交并产生不育子代,但可利用该不育子代来培育新的植物。利用甲、乙两种植物培育戊的过程如图所示,据图分析,下列说法正确的是
A. 甲与乙植物杂交所产生的子代,经秋水仙素或低温处理后才可形成丙植物
B. Ⅱ过程中同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换改变了b与D基因在染色体上的位置
C. 在Ⅲ过程中理化因素可诱导基因发生定向改变,而基因在染色体上的位置不变
D. 戊植物的基因型与丁植物不同,二者之间存在生殖隔离现象
下列在日常生活中有关染色体变异的叙述正确的是()
A. 三倍体无子西瓜培育是单倍体育种过程
B. 人工诱导染色体数目加倍实验中,需用蒸馏水进行两次漂洗过程
C. 单倍体育种得到的植株一定是纯合子,所以明显缩短育种年限
D. 染色体异常遗传病,患者基因可能正常
下列关于染色体变异的叙述,正确的是
A. 染色体变异不涉及碱基对的数目变化
B. 人类猫叫综合征的病因是由于特定的染色体片段缺失造成的
C. 染色体数目变异中,只能发生以染色体组为单位的变异
D. 体细胞含有三个染色体组的个体为三倍体
草莓香甜多汁,很受人们欢迎,无性染色体,其野生种从二倍体到十倍体都有,农业生产中,人工栽培的草莓是八倍体(8n=56)。下列相关叙述错误的是
A. 与二倍体草莓相比,八倍体草莓的糖类和蛋白质含量较多
B. 多倍体草莓植株对应的单倍体植株均表现为高度不育
C. 不发生变异时,八倍体草莓体细胞中染色体的形态有7种
D. 低温处理二倍体草莓幼苗,获得的植株中仍有部分细胞含2个染色体组
下列关于染色体组的叙述错误的是
A. 一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同,互称为非同源染色体
B. 一个染色体组携带着控制生物生长发育的全部遗传信息
C. 一个生物体细胞中都含有两个染色体组
D. 三倍体生物一般不能产生正常可育的配子
下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法,①~⑥表示相关过程。下列分析错误的是( )
A. ①②③是杂交育种,该过程能加速农作物进化
B. ⑤可用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合品种
C. 由于基因突变具有不定向性和低频性,⑥需要处理大量实验材料
D. ⑦过程可采用低温处理,抑制有丝分裂后期着丝点分裂使染色体加倍
如图为普通小麦的培育过程。据图判断,下列叙述正确的是( )
A. 普通小麦的单倍体中含有一个染色体组,共7条染色体
B. 将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种
C. 二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
D. 染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
下列有关“一定”的说法正确的是( )
①生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组
②经花药离体培养得到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合子
③体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体
④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
A. 全部正确B. ①④C. ③④D. 全部不对
通常情况下,下列变异仅发生在减数分裂过程中的是( )
A. 非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组
B. 非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异
C. DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变
D. 着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异
下图是萝卜—甘蓝植株的育种过程。据图分析,下列叙述正确的是
( )
A. 萝卜和甘蓝之间不存在生殖隔离
B. F1的不育与细胞中没有同源染色体有关
C. F2的细胞中有36条染色体、2个染色体组
D. 萝卜—甘蓝植株的育种原理是染色体结构变异
将①、②两个植株杂交,得到③,将③再作进一步处理,如图所示。下列分析错误的是( )
A. ③到④因是人工诱变育种过程,故③可定向变异为④
B. 由③到⑧的育种过程中,遵循的主要原理是染色体变异
C. 若③的基因型为AaBbdd,则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的14
D. 由③到⑦过程可能发生突变和重组,为生物进化提供原材料
小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗病(E)对易染病(e)为显性,且这两对基因位于不同的染色体上。如图为利用纯合高秆抗病小麦与矮秆易染病小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦的图解。下列叙述错误的是( )
A. 进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起
B. ②过程中发生了非同源染色体的自由组合
C. 实施③~④过程育种依据的原理是染色体变异
D. ④过程用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子和幼苗
二、探究题(本大题共4小题,共60.0分)
我国现在大面积种植的栽培种油菜是由二倍体油菜(AA,2n=20)和甘蓝(CC,2n=18)自然杂交而成的异源四倍体(AACC,4n=38)。研究人员通过人工合成新型油菜对油菜杂交品种的种质创新进行探索。
(1)研究人员以甘蓝(CC)为父本,在花期对油菜(AA)人工授粉,但由于二者属于不同物种,存在____________,不能得到后代。研究人员采用胚挽救技术,在授粉周后取幼胚进行离体培养获得杂交种单倍体油菜(AC,2n=19),经_____________处理,获得人工合成的新型油菜(AACC,4n=38)。
(2)在对新型油菜继续种植的过程中,研究人员发现此油菜表现为自交不亲和,产生后代较少。为探究其原因,研究人员取栽培种油菜和新型油菜的花蕾制片并观察减数分裂过程
①观察发现,栽培种油菜减数分裂基本正常,在减数第一次分裂的前期,_________联会,进而形成__________个四分体。
②观察发现,新型油菜在减数第一次分裂的前期就出现了异常,除正常配对外,还出现了多条染色体配对和单条染色体不配对的现象,最终产生自交不亲和现象。但这些特殊的配对也为新型油菜A、C基因组之间的基因交换提供了可能,并促进了优良性状的导人,扩大了种质的遗传背景。基于上述内容,你认为在减数分裂的过程中能实现A、C染色体组之间进行基因交换的变异包括__________。
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
研究人员在众多橘子中发现一株有明显早熟特性的变异株。通过无性繁殖获得若干该变异株品系,欲以此为基础培育早熟橘子新品种。回答下列问题:
(1)要判断该变异株是否有育种价值,首先要确定该种变异是否为可遗传的变异,判断是否为可遗传变异的依据是_______。
(2)研究人员推测该变异株的出现可能是发生了基因突变或染色体变异,请提供一种简单快捷的方法判断该变异株的变异类型_____________。
(3)经研究发现,该变异株虽有早熟特性但易感病(aabb),现提供正常成熟抗病(AABB)的植株,可通过_________育种的方法快速培育出早熟抗病优良品系,该方法的步骤主要包括_________和_________。
(4)为改善橘子的食用品质,研究人员希望在早熟的基础上能培育出无子且含糖量更高的橘子,可用_________处理该变异株的_________,从而得到多倍体植株甲。甲与该变异株杂交得到植株乙,乙作为_________(填“父本”或“母本”)与变异株再次杂交即可能获得无子且含糖量高的橘子。
用A、B、C、D分别表示不同的染色体组,每个染色体组含有7条染色体。伞形山羊草(CC)含有纯合抗锈病显性基因R,普通小麦(AABBDD)与伞形山羊草杂交后不能产生有活力的种子。科研人员通过杂交育种的方法,将伞形山羊草的R基因转到普通小麦中,培育出抗锈病小麦新品种。回答下列问题:
(1)A、B、C、D每个染色体组中的各染色体属于________(填“同源”或“非同源”)染色体,伞形山羊草与普通小麦分别属于________倍体。
(2)让伞形山羊草与野生型二粒小麦(AABB)杂交得F1,F1需要进行染色体数目加倍才能形成可育的中间亲本,原因是________。中间亲本的染色体组成是________。
(3)让上述可育的中间亲本与普通小麦杂交后,得到的新型普通小麦具有生殖能力。新型普通小麦进行减数分裂时形成________个四分体。若让新型普通小麦进行多次自交,理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株,则该植株形成的原因是________。
玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为_________,因此在_________分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的__________________。
(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由__________________发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是_____________。推测白粒亲本的基因型是__________________。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:
请判断F1单倍体籽粒的颜色及相应的基因型__________________。
(4)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法,育种流程应为:____________________________________________;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查染色体数目变异的相关知识,意在考查学生对所学知识的识记能力和综合应用能力。理解单倍体育种的过程是解答此题的关键。
【解答】
A.由配子直接发育而来的个体是单倍体,种子发育成的玉米幼苗属于二倍体,A错误;
B.由蛙的受精卵发育成的蝌蚪属于二倍体,B错误;
C.花药离体培养成的幼苗是单倍体,C正确;
D.含有三个染色体组的植株如果由配子发育来是单倍体,如果由受精卵发育来是多倍体,D错误。
故选C。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查生物染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.单倍体是由配子发育而成的,染色体组数目是其本物种体细胞中染色体组数的一半,A错误;
B.自然条件下,二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的,B正确;
C.单倍体植株长得弱小,多倍体植株一般比较粗壮,C错误;
D.多倍体是由受精卵发育而来的,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物体,D错误。
故选B。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的相关知识,要求考生熟记相关概念,能正确却分单倍体和几倍体。判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的,则为单倍体;若该个体是由受精卵发育来的,体细胞含有几个染色体组就是几倍体。
1、染色体组是细胞中含有控制生物生长发育、遗传变异的全部遗传信息的一组非同源染色体。
2、由受精卵发育而成的个体,若体细胞含两个染色体组,则为二倍体,若含三个或三个以上染色体组的则为多倍体。
3、单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体,二倍体生物的单倍体只含一个染色体组,而多倍体生物的单倍体则可以含多个染色体组。
【解答】
A.水稻(2n=24)属于二倍体,其一个染色体组有12条染色体,所以水稻单倍体基因组有12条染色体,A正确;
B.普通小麦的花药离体培养后,长成的植株细胞中含三个染色体组,但由于是配子发育而成的个体,所以是单倍体而不是三倍体,B正确;
C.番茄为二倍体,马铃薯为四倍体,二者的体细胞杂交形成的杂种植株含六个染色体组,每个染色体组不是包含番茄和马铃薯的各一条染色体,是原有染色体组,C错误;
D.马和驴由于存在生殖隔离,所以二者杂交的后代骡是不育的异源二倍体,蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来,而且能够产生可育的精子,所以雄蜂是可育的单倍体,D正确。
故选C。
4.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查学生对知识的理解和分析能力。单倍体生物是指未经受精作用,由生殖细胞发育而来的生物。如果亲代是多倍体生物,则单倍体生物也可能含有多个染色体组。仅当亲代是二倍体生物时,单倍体生物是只含一个染色体组的。
1、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体,均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组,花药离体培养得到的是单倍体,雄蜂也是单倍体,仅有一个染色体组的生物是单倍体。
2、凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体,均称为二倍体。几乎全部动物和过半数的高等植物都属于二倍体。
3、凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体,均称为多倍体。如香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体。
【解答】
A.一个染色体组不含同源染色体,A正确;
B.单倍体植物由配子发育而来的个体,长得弱小,而且高度不育,B正确;
C.由受精卵发育成的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体,C正确;
D.六倍体普通小麦经花药离体培养所获的试管苗可称为单倍体,D错误。
故选D。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查变异与育种的知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间内在联系的能力。
【解答】
A.基因突变一定引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变,A错误;
B.染色体变异属于细胞水平的改变,可使用光学显微镜观察,B正确;
C.单倍体育种中常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的幼苗,C错误;
D.三倍体西瓜虽然不能进行有性生殖,但其变异性状可以通过无性繁殖技术遗传给子代,属于可遗传的变异,D错误。
故选B。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查染色体变异和育种的相关知识,意在考查考生理解所学知识要点,把握之间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断和得出正确的结论。
三倍体西瓜由于减数分裂过程中,联会发生紊乱,不能产生配子,所以形成无子西瓜;染色体结构变异会导致基因的数目和排列顺序发生改变;基因突变可使染色体上的DNA分子碱基对排列顺序发生改变;花粉直接培养所得的个体是单倍体个体,一般高度不育。
【解答】
A.三倍体西瓜由于减数分裂过程中,联会发生紊乱,不能产生配子,因此形成无子西瓜,而无籽西瓜中偶尔出现一些可育的种子,原因是母本在进行减数分裂时,有可能形成部分正常的卵细胞,故A正确;
B.染色体结构变异可通过染色体上基因数量或排列顺序的改变导致碱基排列顺序发生改变,基因突变可通过基因中碱基对的增添、缺失或替换导致染色体上的DNA分子碱基对排列顺序和数目发生改变,故B正确;
C.基因型为AaBb的植物自交,且遵循自由组合规律,后代表现型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,现杂交后代有三种表现型,若比例为9:6:1或9:3:4,则子代中表现型不同于亲本的个体所占比例为716,故C正确;
D.八倍体小黑麦是由普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交后再经过染色体加倍后选育,它的花药经离体培养得到的植株是单倍体,含有普通小麦的3个染色体组和黑麦的1个染色体组,在减数分裂联会时会发生紊乱,不能产生正常的配子,因此不可育,故D错误。
故选D。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查单倍体、二倍体和多倍体相关知识,属于识记理解水平。
【解答】
A.基因型为ABCD的个体中没有等位基因,说明是由生殖细胞发育而来的,因此一定是单倍体,A正确;
B.由四倍体的配子发育而来的单倍体含有两个染色体组,是可育的,B错误;
C.用秋水仙素诱导基因型为Aa的个体,产生的个体基因型为AAaa,不是纯合子,C错误;
D.多倍体如三倍体无子西瓜,在减数分裂过程中联会紊乱,不能产生正常配子,D错误。
故选A。
8.【答案】A
【解析】
【分析】
本题结合单倍体育种流程图,考查单倍体育种、植物组织培养和减数分裂的相关知识,要求考生熟记单倍体的概念和植物组织培养技术的原理,掌握单倍体育种的过程,理解秋水仙素的作用原理,从而对选项作出准确的判断。
根据题意和图示分析可知:图示表示利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的流程,首先进行花药离体培养形成单倍体,则植株A是单倍体;其次要人工诱导染色体数目加倍,常用秋水仙素处理幼苗,所得的植株B均为纯合子。
【解答】
A.花粉是减数分裂形成的,在减数第一次分裂间期可能会发生基因突变,而不是一定会发生基因突变,且发生基因突变也不一定导致生物性状的改变,A错误;
B.植株A是二倍体植株形成的单倍体,只含有一个染色体组,高度不育,B正确;
C.秋水仙素的作用原理是:抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,C正确;
D.单倍体育种与杂交育种相比,其优点在于明显缩短育种年限,D正确。
故选A。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查生物的变异与进化的相关知识,解题关键是学生对图形的分析理解能力和对所学知识的运用能力。
【解答】
A.由图可知,甲植物与乙植物进行杂交,产生的不育子代个体的基因型为bD,经秋水仙素或低温处理后,细胞中的染色体加倍,可形成丙植物,基因型为bbDD,A正确;
B.II过程基因的位置发生改变,是通过发生染色体片段的易位造成的,B错误;
C.III过程可通过物理或化学的方法提高基因的突变频率,但不能定向诱导基因的改变,C错误;
D.丁与戊的基因型不同,可能是基因突变导致的,但二者可能属于同一种植物,不存在生殖隔离现象,D错误。
故选A。
10.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查染色体变异的知识点,熟知染色体变异的类型及应用是解题的关键,题目难度适中。
【解答】
A.三倍体无子西瓜是多倍体育种培育出来的,A错误;
B.使用卡诺氏液固定细胞形态后,要用体积分数为95%的酒精冲洗2次,B错误;
C.单倍体中不一定只有一个染色体组,单倍体育种中经秋水仙素处理后,得到的植株不一定是纯合子,但能明显缩短育种年限,C错误;
D.染色体异常遗传病可能是由染色体数目异常导致,患者基因可能正常,D正确。
故选D。
11.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查染色体结构变异和数目变异的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力,属于中档题。
【解答】
A.染色体变异涉及碱基对的数目变化,而且所涉及的碱基对数目较基因突变更多,A项错误;
B.人类猫叫综合征的病因是由于5号染色体片段缺失造成的,B项正确;
C.染色体数目变异中,不仅能发生以染色体组为单位的变异,还能发生以染色体为单位的变异,C项错误;
D.体细胞含有三个染色体组的个体不一定为三倍体,也可能是单倍体,D项错误。
故选B。
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题综合考查染色体变异和育种的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
【解答】
A.与二倍体植株相比,多倍体的植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都比较高,A正确;
B.二倍体植株的单倍体植株长得弱小,而且高度不育,但并不是所有的单倍体植株都高度不育,如四倍体草莓的单倍体含有两个染色体组,是可育的,B错误;
C.不发生变异的情况下,八倍体草莓中的每个染色体组(n=7)含有7条染色体,此外,草莓无性染色体,说明细胞中染色体的形态有7种,C正确;
D.低温可以作用于二倍体草莓幼苗中处于有丝分裂前期的细胞,对于某些不再进行分裂的细胞来说,低温处理后其细胞内仍含有2个染色体组,D正确。
13.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查染色体组的相关知识,意在考查学生对知识的理解和分析能力。
单倍体生物是指未经受精作用,由生殖细胞发育而来的生物。如果亲代是多倍体生物,则单倍体生物也可能含有多个染色体组。仅当亲代是二倍体生物时,单倍体生物是只含一个染色体组的。细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
【解答】
A.一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同,互称为非同源染色体,A正确;
B.一个染色体组携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息,B正确;
C.某一生物体细胞中含有的染色体组数不一定是两个,如二倍体生物的体细胞中含有两个染色体组,三倍体生物的体细胞中含有三个染色体组,C错误;
D.由于含有奇数个染色体组的个体,在减数分裂过程中,染色体联会紊乱,一般不能产生正常可育的配子,D正确。
故选C。
14.【答案】D
【解析】
【分析】
本题依托杂交育种,诱变育种、多倍体育种和单倍体育种的相关示意图, 意在考查学生对知识的理解和记忆能力、分析题图获取信息的能力。
【解答】
A.①②③是杂交育种,该过程能加速农作物进化,A正确;
B.⑤可用秋水仙素处理单倍体幼苗,使其染色体数目就加倍获得纯合品种,B正确;
C.由于基因突变具有不定向性和低频性,⑥需要处理大量实验材料,C正确;
D.⑦过程可采用低温处理,抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,从而使染色体加倍,D错误。
故选D。
15.【答案】C
【解析】普通小麦是六倍体,其单倍体内含有21条染色体,每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体;将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节;二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体,均能通过自交产生可育种子;使染色体加倍除了可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外,还可以对其进行低温处理。
16.【答案】D
【解析】
【分析】
本题主要考查学生对知识的理解和分析能力。本题主要考查单倍体、二倍体、多倍体的概念。单倍体生物是指未经受精作用,由生殖细胞发育而来的生物。如果亲代是多倍体生物,则单倍体生物也可能含有多个染色体组。仅当亲代是二倍体生物时,单倍体生物是只含一个染色体组的。
1、单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体,均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组,花药离体培养得到的是单倍体,雄蜂也是单倍体,仅有一个染色体组的生物是单倍体。
2、凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有两个染色体组的生物个体,均称为二倍体。几乎全部动物和过半数的高等植物都属于二倍体。
3、凡是由受精卵发育而来,且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体,均称为多倍体。如香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体,普通小麦是六倍体。
【解答】
①有性生殖的生物生殖细胞中所含染色体组数是其体细胞染色体组数的一半,不一定就是一个染色体组,如小麦(六倍体)生殖细胞中含三个染色体组,①错误;
②如果是四倍体,假设其基因型为AAaaBBBb,那么它就可能产生一个基因型为AaBb的花粉,用秋水仙素处理后,就得到AAaaBBbb,是杂合子,②错误;
③含有两个染色体组的生物体,不一定是二倍体。如果该生物体是由配子发育而来,则为单倍体;如果该生物体是由受精卵发育而来,则为二倍体,③错误;
④含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体。普通小麦是六倍体,它的花药离体培养发育的个体含有3个染色体组,是单倍体;三倍体无籽西瓜含三个染色体组,是三倍体,④错误。
所以①②③④错误。综上所述,ABC错误,D正确。
故选D。
17.【答案】A
【解析】
【解答】
A、非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组,这种变异仅仅发生在减数分裂过程中,A正确;
B、非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异,这既可发生在有丝分裂过程中,也可发生在减数分裂过程中,B错误;
C、DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变,这既可发生在有丝分裂过程中,也可发生在减数分裂过程中,C错误;
D、着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异,这既可发生在有丝分裂过程中,也可发生在减数分裂过程中,D错误。
故选:A。
【分析】
本题考查生物变异的相关知识,要求考生识记基因突变、基因重组和染色体变异的特点及实例,能结合所学的知识准确判断各选项。
18.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查育种知识,意在考查学生识图能力,对相关知识的识记与理解能力。
【解答】
A.图示表明,萝卜和甘监的杂交后代不可育,说明两种植物之间存在生殖隔离,A错误;
B.F1植株不育,原因是细胞中不存在同源染色体,减数分裂过程中联会紊乱,不能产生正常的配子,B正确;
C.经秋水仙素处理后,染色体数目加倍,F2的细胞中有36条染色体,4个染色体组(异源多倍体),C错误;
D.萝卜-甘盐植株的育种原理是染色体数目变异,D错误。
故选B。
19.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查诱变育种、生物的变异的相关知识点,意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度,培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。
分析题图:
③→④是诱变育种,原理是基因突变;
③→⑤→⑩是杂交育种,原理是基因重组;
③→⑤、③→⑥、⑤×⑥→⑧是多倍体育种,原理是染色体变异;
③→⑦→⑨是单倍体育种,原理是染色体变异。
【解答】
A、③→④是诱变育种,原理是基因突变,基因突变具有不定向性,A错误;
B、由③到⑧的育种过程为多倍体育种,原理是染色体变异,B正确;
C、若③的基因型为AaBbdd,说明含有两对等位基因和一对纯合基因,因此其自然生长后自交的后代⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的12×12=14,C正确;
D、由③到⑦过程为花药离体培养,要进行减数分裂,所以可能发生的基因突变、染色体畸变和基因重组,为生物进化提供原材料,D正确。
故选:A。
20.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查可遗传的变异在育种中的应用相关知识,意在考查考生对知识点的识记、理解和掌握程度,要求考生具有扎实的基础知识和一定的判断能力,能构建一定的知识网络。
【解答】
因为单倍体植株高度不育,不能获得种子,④过程用一定浓度的秋水仙素处理幼苗。
故选D。
21.【答案】(1)生殖隔离;秋水仙素
(2)同源染色体;19;BCD
【解析】
【分析】
本题考查有关生物变异的知识;要求学生记忆理解多倍体育种的原理以及各种变异类型。
【解答】
(1)不同物种,存在生殖隔离,不能得到后代。单倍体油菜经秋水仙素(或低温诱导)处理后可获得新型油菜。
(2)①新型油菜(AACC,4n=38)在减数第一次分裂的前期,同源染色体联会,进而形成19个四分体。
②减数分裂过程中正常配对时会发生基因重组(非同源染色体自由组合);若出现多条染色体配对和单条染色体不配对的现象则可能发生染色体结构变异(易位)和染色体数目变异。故选BCD。
故答案为:
(1)生殖隔离;秋水仙素
(2)同源染色体;19;BCD
22.【答案】(1)变异株的遗传物质是否发生改变
(2)用显微镜观察染色体
(3)单倍体;花药离体培养;人工诱导染色体数目加倍
(4)秋水仙素或低温;幼苗或萌发的种子;母本
【解析】
【分析】
本题主要考查生物变异和育种的相关知识,要求学生理解可遗传变异的含义,理解杂交育种和单倍体育种的过程。
【解答】
(1)要判断该变异株是否有育种价值,首先要确定该种变异是否为可遗传的变异,判断是否为可遗传变异的依据是变异株的遗传物质是否发生改变。
(2)因为染色体变异在显微镜下可以观察到,用显微镜观察染色体就可以简单快捷的判断该变异株的变异类型。
(3)经研究发现,该变异株虽有早熟特性但易感病(aabb),现提供正常成熟抗病(AABB)的植株,可通过单倍体育种的方法快速培育出早熟抗病优良品系,该方法的步骤主要包括花药离体培养和人工诱导染色体数目加倍。
(4)为改善橘子的食用品质,研究人员希望在早熟的基础上能培育出无子且含糖量更高的橘子,可用秋水仙素或低温处理该变异株的幼苗或萌发的种子,从而得到多倍体植株甲。甲与该变异株杂交得到植株乙,乙作为母本与变异株再次杂交即可能获得无子且含糖量高的橘子。
23.【答案】(1)非同源;二倍体、六
(2)F1为三倍体,染色体组成为ABC,缺乏成对的同源染色体,几乎不能产生可育的胚子;AABBCC
(3)14;AABBCD的新型普通小麦通过减数分裂有可能会产生ABCD的配子,当染色体组成都为ABCD的雌雄配子结合时,就会产生染色体组成为AABBCCDD的子代,这种子代既是含有抗锈病基因的纯合子代。
【解析】
【分析】
本题考查多倍体育种知识,意在考查学生对相关知识的识记理解能力,综合运用能力。
【解答】
(1)一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,伞形山羊草(CC)含有两个染色体组,属于二倍体,普通小麦(AABBDD)含有六个染色体组,属于六倍体;
(2)伞形山羊草(CC)与野生型二粒小麦(AABB)杂交得F1,F1染色体组成为ABC,为三倍体,由于缺乏成对的同源染色体,几乎不能产生可育的配子,因此不能正常生育,染色体加倍后,中间亲本的染色体组成是AABBCC ;
(3)中间亲本(AABBCC)产生的配子染色体组成为ABC,普通小麦(AABBDD)产生的配子的染色体组为ABD,受精后产生染色体组成为AABBCD的新型普通小麦。新型普通小麦(AABBCD)在减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体,其中C染色体组和D染色体组中无同源染色体,不能形成四分体,两个A染色体组可形成7个四分体,两个B染色体组可形成7个四分体,共计14个四分体。AABBCD的新型普通小麦通过减数分裂有可能会产生ABCD的配子,当染色体组成都为ABCD的雌雄配子结合时,就会产生染色体组成为AABBCCDD的子代,这种子代即是含有抗锈病基因的纯合的八倍体子代。因此让新型普通小麦进行多次自交,理论上能获得具有纯合抗锈病基因的新型八倍体小麦植株。
24.【答案】(1)10;减数;染色体组
(2)①卵细胞 ; ②紫粒亲本是杂合子;aaRr/Aarr;③白色,基因型为ar
(3)用G和H杂交,将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题综合考查染色体变异、基的自由组合定律和育种的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
【解答】
(1)玉米(2n=20)的正常体细胞中含20条染色体,所以其配子中含有10条染色体。由于配子发育而成的单倍体玉米体细胞的染色体数为10条,不含同源染色体,因此单倍体玉米在减数第一次分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的染色体组。
(2)①从图2结果可以看出,F1单倍体胚与普通玉米母本所含DNA片段相同,所以可推测单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色,紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫:白=3:5,是3:1:3:1的变式。出现性状分离的原因是紫粒玉米和白粒玉米均为杂合子。推测紫粒亲本的基因型是AaRr,白粒亲本的基因型是Aarr或aaRr。
③由于单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来,而母本是普通玉米白粒aarr,所以单倍体基因型为ar为白粒。
(3)育种流程应为:G和H杂交,将所得F1为母本与S杂交,根据籽粒颜色挑出单倍体,将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
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