高考生物一轮复习专题训练：专题15《染色体变异与育种》（含详解）

　　时间：45分钟　满分：100分

基础组

(共70分，除标注外，每小题5分)

1.[冀州中学猜题]利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是(　　)

A.前者不会发生变异，后者有很大的变异性

B.前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组

C.前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异

D.前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异

答案　B

解析　扦插为无性繁殖，细胞进行有丝分裂，可能发生染色体变异，故A错；无性生殖和有性生殖过程中都能发生染色体变异和因环境影响产生的不可遗传的变异，C、D错误。

2.[武邑中学仿真]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，下列说法正确的是(　　)

A.倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组

B.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会

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，发生倒位的果蝇性状不变

答案　C

解析　倒位发生在同一条染色体上，属于染色体的结构变异，交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组，A错误；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会，B错误；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；倒位虽然没有改变基因的种类，但可以使果蝇性状发生改变，D错误。

3.[衡水中学模拟]与玉米植株颜色有关的一对基因Pl(紫)和pl(绿)位于6号染色体长臂的外段，纯合紫株玉米与纯合绿株玉米杂交，F1植株均表现为紫色。科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉，然后给绿株玉米授粉，734株F1幼苗中出现2株绿苗。经细胞学鉴定表明，这是由6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失导致的。这种变异在生物学上称为(　　)

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

答案　C

解析　染色体片段的缺失属于染色体结构变异。

4.[冀州中学期中]为获得果实较大的四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的是(　　)

扫一扫·听名师解题

A.“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步

B.“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子

C.“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代

D.“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体

答案　D

解析　秋水仙素使细胞染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。而纺锤体是在有丝分裂的前期形成的，故秋水仙素只能在有丝分裂的前期起作用，植物细胞的分裂是不同步的，就使秋水仙素对有些细胞不起作用，仍进行正常分裂，细胞染色体数目不变，A项正确；配子中染色体数比体细胞少一半，4N(4N＝76)细胞可以产生38条染色体的配子，B项正确；4N细胞产生的配子与2N细胞产生的配子结合形成的后代为三倍体，C项正确；根尖分生区细胞不能进行减数分裂，不能产生含19条染色体的细胞，D项错误。

5.[衡水中学仿真]下列有关单倍体的叙述中，不正确的是(　　)

A.未经受精的卵细胞发育成的个体一定是单倍体

B.细胞内有两个染色体组的生物体可能是单倍体

C.一般单倍体植株长得弱小，高度不育，但有的单倍体生物是可育的

D.基因型是AAABBBCcc的植物一定是单倍体

答案　D

解析　单倍体是由配子发育来的，与该生物配子中染色体数目相同；基因型是AAABBBCcc的植物含有3个染色体组，若是由受精卵发育来的，则为三倍体，D项错误。

6.[枣强中学预测]下列有关“低温诱导植物染色体数目变化”实验的叙述，正确的是(　　)

A.低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成

B.改良苯酚品红染液的作用是固定和染色

C.固定和解离后的漂洗液都是95%的酒精

D.该实验的目的是了解纺锤体的结构

答案　A

解析　改良苯酚品红染液的作用是使染色体着色，固定细胞形态的液体是卡诺氏液；固定后用95%的酒精溶液冲洗，解离后用清水漂洗；该实验的目的是理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的机制。

7．[冀州中学一轮检测]将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体，黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是(　　)

A.杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异

B.杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换

C.丙品种的产生为生物的进化提供了原材料

D.丙品种自交后代中有1/2个体能稳定遗传

答案　B

解析　理解染色体结构变异的类型是解题关键。据题图中染色体上基因的种类可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异；DNA分子上碱基对的替换是基因突变的原因之一，可能发生；染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一，能够为生物进化提供原材料；丙品种自交，后代的基因型及比例为AAEE∶AaEE∶aaEE＝1∶2∶1，其中AAEE和aaEE能稳定遗传。

8.[武邑中学一轮检测]小麦育种专家育成的“小麦二体异附加系”，能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E。下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”示意图。

根据流程示意图下列叙述正确的是(　　)

A.普通小麦与长穗偃麦草为同一个物种，杂交产生的F1为四倍体

B.①过程可用低温抑制染色体着丝点分裂而导致染色体数目加倍

C.乙中来自长穗偃麦草的染色体不能联会，产生8种染色体数目的配子

D.丁自交产生的子代中，含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/2

答案　C

解析　普通小麦与长穗偃麦草为两个物种，杂交产生的F1为异源四倍体，不可育，A项错误；①过程可用低温抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍，着丝点正常分裂，B项错误；乙中来自长穗偃麦草的染色体不能联会，这7条染色体随机分配到配子中，所以配子中含长穗偃麦草的染色体数目是0～7，共8种染色体数目的配子，C项正确；丁自交产生的子代中，含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4，D项错误。

9.[武邑中学月考]如图所示是育种专家利用染色体部分缺失原理，对棉花品种的培育过程。下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中涉及的变异只有染色体结构的变异

B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果

C.白色棉N自交后代会发生性状分离，不能稳定遗传

D.深红棉S与白色棉N杂交，产生深红棉的概率为1/4

答案　B

解析　太空育种涉及基因突变，粉红棉M的产生过程中有染色体结构变异，白色棉N的产生是基因重组的结果，A项错误；从粉红棉M及深红棉S的染色体及基因组成可以看出，粉红棉M的出现是染色体缺失的结果，B项正确；白色棉N相当于纯合子，自交后代不会发生性状分离，能稳定遗传，C项错误；深红棉S与白色棉N杂交，产生深红棉的概率为0，D项错误。

10.[衡水中学热身](9分)如图表示以番茄植株(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：

(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__________________。

(2)要尽快获得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？________，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___________________________________。

答案　(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)　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，图中的途径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)途径2运用了花药离体培养属于植物组织培养技术，与途径3中获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，植物组织培养技术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中幼苗基因型和亲本植株相同，亲本植株(HhRr)通过种子繁殖获得品种A时，即HhRr发生自交，后代共有9种基因型，其中基因型为HhRr的概率是。

(4)品种C和品种B不是同一物种，因为品种C为四倍体，B是二倍体，其杂交的后代是三倍体，所以品种C与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，最突出的优点是能够产生新基因。

11.[冀州中学期末](16分)下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答：

(1)通过Ⅰ过程培育出丙种植物的方法有以下两种：

方法一：将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________(化学物质)处理，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。

方法二：先取甲、乙两种植物的________，利用________处理，获得具有活力的________；然后用________方法诱导融合、筛选出基因型为__________________的杂种细胞；接下来将该杂种细胞通过______________________技术培育出基因型为bbDD的丙种植物，此种育种方法的优点是______________________。

(2)由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于______________；将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程，在育种上称为________________________________。

(3)若B基因控制着植株的高产，D基因决定着植株的抗病性。如何利用戊植株(该植株为两性花)，采用简便的方法培育出高产抗病的新品种(不考虑同源染色体的交叉互换)？请画图作答并作简要说明。

答案　(1)bD　 幼苗　秋水仙素　体细胞　纤维素酶和果胶酶　原生质体　物理或化学　 bbDD　植物组织培养　克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍

(2)染色体结构的变异(染色体易位)　诱变育种

(3)如图所示

从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即可培育出基因型为的高产抗病的新品种。

解析　(1)分析图示并结合题意可知，方法一为多倍体育种，其过程为：甲(bb)、乙(DD)两种植物杂交得到基因型为bD的植株；因基因型为bD的植株不育，因此需要在幼苗期用秋水仙素处理，使其细胞中的染色体数加倍，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。方法二是利用植物体细胞杂交技术培育新品种，其过程是：先取甲、乙两种植物的体细胞，用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁，获得有活力的原生质体，再用物理或化学方法诱导原生质体融合，筛选出基因型为bbDD的杂种细胞；将该杂种细胞通过植物组织培养技术，培育出基因型为bbDD的丙种植物；此种育种方法的优点是克服了不同生物远缘杂交(不亲和)的障碍。

(2)题图显示，由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株的过程中，b和D基因所在的两条非同源染色体发生了易位，所以该变异属于染色体结构的变异(染色体易位)。将丁植株经Ⅲ培育成戊植株的过程中发生了基因突变，该育种方法为诱变育种。

(3)利用戊植株(该植株为两性花)培育出高产抗病的新品种，所采用的简便育种方案就是让戊植株自交，其遗传图解及简要说明如下：

从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即可培育出基因型为的高产抗病的新品种。

能力组

(共30分，除标注外，每小题5分)

12.[衡水中学预测]下列是用光学显微镜观察到的几种染色体联会时的模式图，关于这些图像的叙述，正确的是(　　)

A．图Ⅰ中含有2条染色体，4个完全相同的DNA分子，8条脱氧核苷酸单链

B.图Ⅱ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的缺失

C.图Ⅲ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位

D.图Ⅳ中“十”字形图像是由于染色体发生了交叉互换或者染色体片段易位

答案　C

解析　本题主要考查染色体结构变异以及同源染色体联会图像辨析。图Ⅰ是正常的同源染色体联会图像：一个四分体包括2条染色体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸单链，由于同源染色体上的基因可能相同也可能是等位基因，甚至在DNA复制过程中还可能发生碱基对替换、缺失等，故4个DNA分子不一定完全相同，A错误；图Ⅱ中的四分体形态可能是由染色体片段缺失导致的，也可能是由染色体片段重复导致的，B错误；图Ⅲ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位，C正确；图Ⅳ中“十”字形图像是由非同源染色体片段易位造成的，D错误。

13.[枣强中学热身]某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是  (　　)

A．图甲所示的变异属于基因重组

B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞

C.如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种

D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代

答案　D

解析　本题主要考查变异及减数分裂的相关知识。图甲所示的变异为染色体变异，自然状态下，基因重组只发生在减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期；观察异常染色体应选择处于细胞分裂中期的细胞；如不考虑其他染色体，理论上该男子可产生含14号和21号、含14号＋21号、只含14号、含21号和14号＋21号、只含21号、含14号和14号＋21号共6种精子；由于该男子可以产生含正常染色体的配子，所以其与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代。故D项正确。

14.[衡水中学猜题]下面为利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型BbTt)进行实验的流程示意图。有关分析不正确的是(　　)

A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期

B.秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成

C.植株a为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组，植株c属于单倍体，其发育起点为配子

D.利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株b纯合的概率为25%

答案　D

解析　据图分析，①表示植物组织培养，②表示减数分裂形成花药，用秋水仙素处理形成纯合的二倍体，正常培养形成单倍体植株，③表示有丝分裂，使得细胞数量增加。基因重组发生在减数分裂过程中，即图中的②；有丝分裂过程中，间期染色体复制形成染色单体，后期着丝点分裂，染色单体消失，因此在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期，A项正确；多倍体育种常用秋水仙素处理，原理是能够抑制纺锤体的形成，B项正确；玉米为二倍体，体细胞内含有2个染色体组，在有丝分裂后期着丝分裂，含有4个染色体组，植株c发育起点为配子，属于单倍体，C项正确；利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株b纯合的概率为100%，D项错误。

15.[衡水中学一轮检测](15分)金鱼是观赏价值很高的鱼类，利用体积较大的卵细胞培育二倍体金鱼是目前育种的重要技术，其关键步骤包括：①精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞)；②诱导卵细胞染色体二倍体化处理等。具体操作步骤如图所示，请据图回答下列问题：

(1)经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于________变异。

(2)卵细胞的二倍体化有两种方法：用方法一获得的子代是纯合二倍体，导致染色体数目加倍的原因是_____________________；

用方法二获得的子代通常是杂合二倍体，这是因为__________ _____发生了交叉互换造成的。

(3)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例，可判断其性别决定机制。若子代性别为________，则其性别决定为XY型；若子代性别为________，则其性别决定为ZW型(WW或YY个体不能成活)。

(4)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性，另一对同源染色体上的等位基因B、b将影响基因a的表达，当基因b纯合时，基因a不能表达。偶然发现一只具有观赏价值的龙眼雌鱼，若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现了正常眼雌鱼，则该龙眼雌鱼的基因型为______________；若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼杂交，子二代出现龙眼个体的概率为____________。

(5)研究发现，金鱼的双尾鳍(D)对单尾鳍(d)为显性，在一个自由交配的种群中，双尾鳍的个体占36%。现有一对双尾鳍金鱼杂交，它们产生单尾鳍后代的概率是________。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼，从理论上讲，这对金鱼所生子代个体总数约为________。

答案　(1)染色体结构　(2)低温抑制纺锤体的形成　同源染色体(的非姐妹染色单体)　(3)雌性　雄性　(4)aaBb　　(5)　60

解析　(1)经辐射处理可导致精子染色体断裂失活，这属于染色体结构变异。

(2)由图可知，方法一由于低温抑制纺锤体的形成使细胞不能分裂而导致染色体数目加倍。方法二中由于同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，使获得的子代通常是杂合二倍体。

(3)根据题意，子代全部是由卵细胞诱导处理发育来的，若后代全部是雌性，说明其性别决定方式为XY型，若后代全部为雄性，说明其性别决定方式为ZW型。

(4)由题意知龙眼雌鱼的基因型可能为aaBB或aaBb，由于该龙眼雌鱼的卵细胞用二倍体化的方法进行大量繁殖，子代出现了正常眼雌鱼，说明其产生了ab的卵细胞，正常眼雌鱼的基因型为aabb，故该龙眼雌鱼的基因型为aaBb。若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼(aabb)杂交，子一代的基因型为AaBb，由于基因b纯合时，基因a不能表达，则子二代出现龙眼个体(aaB_)的概率为×＝。

(5)由双尾鳍的个体占36%可知，单尾鳍的个体占64%，则d的基因频率为0.8，D的基因频率为0.2，DD的基因型频率为4%，Dd的基因型频率为32%，现有一对双尾鳍金鱼杂交，其基因型为DD的概率为，基因型为Dd的概率为，它们产生单尾鳍后代的概率是××＝。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼，说明双亲的基因型均为Dd，生出单尾鳍金鱼的概率占，从理论上讲，这对金鱼所生子代个体总数约为60。