2024届人教版高考生物一轮复习染色体变异与生物育种作业（不定项）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习染色体变异与生物育种作业（不定项）含答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时微练(二十一)　染色体变异与生物育种
　
一、选择题:本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.关于无子西瓜的产生过程的叙述,正确的是(　　)
A.无子西瓜和无子番茄培育的原理相同
B.四倍体西瓜植株上长出的西瓜是没有种子的
C.四倍体西瓜植株体细胞中都有4个染色体组
D.三倍体无子西瓜中白色颗粒不是真正的种子,是由种皮发育形成的
解析　无子西瓜的培育原理是染色体变异,无子番茄培育的原理是生长素的作用,A项错误;四倍体西瓜植株上长出的西瓜是有种子的,这个种子发育形成的植株是三倍体,三倍体西瓜由于减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,才导致无种子,B项错误;四倍体西瓜是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗而形成的,有的细胞染色体数目没有加倍(含2个染色体组),有的细胞染色体数目已经加倍(含4个染色体组),加倍后的细胞有的处于有丝分裂后期(含8个染色体组),所以四倍体西瓜植株体细胞中的染色体组数为2个或4个或8个,C项错误;三倍体无子西瓜有一定的概率产生正常配子,可能会出现极少量种子,白色颗粒不是真正的种子,是由种皮发育形成的,D项正确。
答案　D
2.(2023·湖北名校联考)果蝇的棒状眼是由染色体中增加某一片段而引起的变异,皱粒豌豆是由染色体DNA中插入一段外来DNA序列而引起的变异。下列关于这两种变异的叙述,正确的是(　　)
A.都属于染色体变异
B.都属于基因突变
C.都属于基因重组
D.都具有随机性和不定向性
解析　果蝇的棒状眼是由染色体中增加某一片段而引起的变异,属于染色体结构变异中的重复;皱粒豌豆的形成是其DNA中插入了一段外来的DNA序列,打乱了编码淀粉分支酶的基因,因此该变异属于基因突变,A、B、C三项错误。基因突变和染色体变异都具有随机性和不定向性,D项正确。
答案　D
3.如图表示两种发生在生物体中的变异,下列相关叙述正确的是(　　)
①　②
A.所有病毒都只有①过程发生,没有②过程
B.两种变异均发生了基因位置的改变
C.两种变异中涉及的碱基数目①比②少
D.两者均可以染色后用显微镜观察
解析　因为①中为DNA双链,有些病毒为RNA病毒,不含DNA,不能发生①过程,A项错误;①没有发生基因位置的改变,B项错误;①发生了一个碱基对的改变,②是多个碱基对的改变,C项正确;①在显微镜下观察不到,D项错误。
答案　C
4.研究发现有时两条X可融合成一个X染色体,称为并连X(记作“X∧X”),其形成过程如图1。科研小组将一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)和一只正常雄蝇杂交,结果如图2所示,子代连续交配也是如此,因而称为并连X保持系。下列叙述正确的是(　　)
图1　图2
A.并连X的形成过程中发生了染色体变异和基因突变
B.染色体组成为X∧XX、YY的果蝇胚胎致死
C.利用该保持系,不可监控雄蝇X染色体上的新发突变
D.在并连X保持系中,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雄蝇
解析　两条X染色体融合成X∧X的过程中有染色体的片段消失,说明此过程中发生了染色体变异,不属于基因突变,A项错误;一只含有并连X的雌蝇(X∧XY)产生两种比值相等且分别含有X∧X和Y的卵细胞,一只正常雄蝇(XY)产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子,二者杂交,子代的基因型与亲代完全相同,子代连续交配也是如此,说明子代中只存在染色体组成为XY、X∧XY的个体,而染色体组成为X∧XX、YY的果蝇胚胎致死,B项正确;由于子代的基因型与亲代完全相同,当雄蝇X染色体上有新的突变产生时,子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同,可见,利用该保持系,可监控雄蝇X染色体上的新发突变,C项错误;综合上述分析可推知:在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,而且子代雌雄果蝇的数量比为1∶1,D项错误。
答案　B
5.种间和属间杂交是获得单倍体大麦的方法。某研究人员将二倍体大麦(染色体组成为2n)与其近缘种(染色体组成为2m)杂交,发现两者产生的配子可进行正常的受精作用形成合子。但在合子随后的分裂过程中由于染色体间遗传的不亲和性,近缘种的染色体组从合子中被排除,形成单倍性胚胎,最终发育成单倍体大麦。下列叙述错误的是(　　)
A.形成单倍性胚胎前,合子的染色体组成可能为(n+m)
B.题中所述的遗传不亲和性可能是由于合子发育过程中染色体无法正常联会
C.与正常二倍体大麦植株相比,单倍性胚胎发育成的单倍体大麦植株弱小
D.用一定浓度的秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可快速获得纯合大麦植株
解析　合子(受精卵)的染色体是精子与卵细胞的染色体组成总和,再结合题干信息“在合子随后的分裂过程中……形成单倍性胚胎”可知,形成单倍性胚胎前,合子的染色体组成可能为(n+m),A项正确;合子(受精卵)的发育是建立在有丝分裂的基础上,该过程中不会发生同源染色体联会,B项错误;单倍性胚胎发育成单倍体大麦,与正常二倍体大麦植株相比,单倍体植株弱小,C项正确;单倍体大麦幼苗经一定浓度的秋水仙素处理后,染色体数目加倍,可快速获得纯合大麦植株,D项正确。
答案　B
6.科研人员以红鲫为母本、团头鲂为父本进行远缘杂交,最终培育出新品系鲫鱼(基本流程如图所示,R、M、R'表示染色体组,数字表示染色体总数)。新品系鲫鱼具有较高的孵化率和存活率,在生产实践中有较高的推广价值。下列分析错误的是(　　)

A.远缘杂交产生的受精卵有4个染色体组、37对同源染色体
B.细胞分裂时,低温抑制纺锤体的形成导致染色体数目加倍
C.R'染色体组中可能含有来自M染色体组的基因
D.据图可知,卵细胞在一定条件下可发育为完整的个体
解析　远缘杂交产生的受精卵有2个染色体组、没有同源染色体,A项错误;细胞分裂时,低温抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,导致染色体数目加倍,B项正确;由于在细胞分裂时,可能发生染色体结构的变异,故R'染色体组中可能含有来自M染色体组的基因,C项正确;据图可知,卵细胞在团头鲂灭活的精子的刺激下可发育为完整的个体,D项正确。
答案　A
7.染色体拷贝数目变异(CNV)是人类变异的一种重要形式,其覆盖的染色体范围广,可引起人群中巨大的遗传差异,从而表现出不同性状。正常人的基因成对存在,即2份拷贝,若出现1或0拷贝即为缺失,大于2份拷贝即为重复,在拷贝过程中还会出现倒位、易位等情况。下列分析正确的是(　　)
A.发生CNV的细胞中染色体上基因数目一定出现变化
B.发生CNV的细胞在减数第一次分裂的前期可能会看到“环形圈”
C.染色体片段在非同源染色体间的交换通常会改变“拷贝”的数量
D.若某DNA分子复制时在基因中减少了一定数量的碱基对,则属于CNV中的缺失
解析　CNV过程中若出现倒位、易位等情况,染色体上的基因数目不一定发生改变,A项错误;发生CNV过程中可能出现大于2份拷贝即为重复,存在同源染色体,故发生CNV的细胞在减数第一次分裂的前期会出现联会现象,但可能由于联会异常而形成“环形圈”,B项正确;染色体片段在非同源染色体间的交换属于易位,通常不会改变染色体数量,C项错误;某DNA分子复制时在基因中减少了一定数量的碱基对,属于基因突变,不属于CNV中的缺失,D项错误。
答案　B
8.下列有关低温诱导染色体数目变化的实验操作中,描述不正确的是(　　)
A.用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B.需用卡诺氏液固定细胞形态,然后用酒精冲洗2次
C.低温诱导染色体加倍实验中,将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理
D.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
解析　甲紫可将染色体染色,因此可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化,A项正确; “低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中,剪去诱导处理的根尖,放入卡诺氏液浸泡,以固定细胞的形态,然后用体积分数95%的酒精冲洗,B项正确;低温诱导染色体加倍实验中,应该先对大蒜根尖进行低温处理,然后再制成装片,C项错误;低温诱导大蒜根尖时间过短,不能很好地抑制纺锤体的形成,所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞,D项正确。
答案　C
二、选择题:本题共4小题,在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项符合题目要求。
9.已知豌豆子叶的黄色对绿色为显性,受5号染色体上的一对等位基因Y/y控制,不含正常5号染色体的花粉不育。植株甲(♂)与染色体正常的绿色子叶植株(♀)进行杂交(假设该杂交为正交),后代中获得植株乙一株,植株甲和植株乙的染色体组成如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.植株甲为杂合子,Y基因位于异常染色体上,植株乙发生了染色体变异
B.若植株甲进行自交,理论上后代黄色子叶与绿色子叶的比例为3∶1
C.若以植株甲为母本进行反交,理论上后代黄色子叶与绿色子叶的比例为2∶1
D.若以植株乙为父本进行测交,理论上后代黄色子叶与绿色子叶的比例为2∶3
解析　由题图可知:植物甲中的Y基因位于发生片段缺失的异常染色体上,植株甲的基因型为Yy,植株乙发生了染色体变异,A项正确;植株甲产生Y∶y=1∶1的雌配子,只有含有基因y的雄配子能完成受精作用,因此植株甲自交后代中黄色子叶与绿色子叶比例为1∶1,B项错误;植株甲产生Y∶y=1∶1的雌配子,绿色子叶植株作父本产生一种含y的雄配子,后代中黄色子叶和绿色子叶比例为1∶1,C项错误;若以植株乙为父本进行测交,植株乙产生雄配子种类及比例为yy∶Y∶y∶Yy=1∶1∶2∶2,不含正常5号染色体的Y花粉不育,绿色子叶植株产生一种含y的雌配子,因此后代中黄色子叶与绿色子叶的比例为2∶3,D项正确。
答案　BC
10.为使二倍体葡萄植株能结出果实较大、含糖量高的四倍体葡萄。将其茎段经秋水仙素溶液处理后扦插栽培。研究结果显示,植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍,这种植株含有2N细胞和4N细胞,称为“嵌合体”。下列叙述正确的是(　　)
A.秋水仙素作用于有丝分裂后期,可使细胞中染色体数目加倍
B.“嵌合体”产生的原因可能是细胞的分裂不同步
C.用上述“嵌合体”进行杂交,子代为二倍体、三倍体或四倍体
D.“嵌合体”产生配子过程中,部分细胞染色体联会紊乱
解析　秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,A项错误;细胞的分裂不同步可能是“嵌合体”产生的原因,B项正确;“嵌合体”个体杂交可能产生二倍体、三倍体和四倍体子代,C项正确;“嵌合体”是由二倍体细胞和四倍体细胞组成的,因此在产生配子过程中,细胞染色体联会不会紊乱,D项错误。
答案　BC
11.突变型果蝇2号和3号染色体上分别带有隐性基因bw(褐眼)和e(黑檀体),野生型对应的基因用bw+和e+表示。如图甲果蝇是染色体正常的褐眼黑檀体果蝇,乙果蝇是2、3号染色体发生相互易位的野生型易位纯合子果蝇,甲果蝇与乙果蝇进行杂交获得F1野生型易位杂合子果蝇,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活。相关叙述正确的是(　　)

A.乙果蝇发生的变异属于基因重组
B.甲、乙果蝇产生的配子均能存活
C.F1测交后代中野生型和褐眼黑檀体比例为1∶1
D.F1中雌、雄果蝇相互交配,子代有4种表型
解析　乙果蝇发生的变异是非同源染色体之间互换,属于染色体结构变异中的易位,A项错误;由题意可知,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,甲、乙果蝇的染色体均没有缺失或重复,所以产生的配子均能存活,B项正确;按照自由组合定律,F1应产生4种配子,且bw+e+∶bw+e∶bwe+∶bwe=1∶1∶1∶1;隐性纯合果蝇产生bwe一种配子,由于在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,bw+e、bwe+重复造成不能存活,成活的测交后代个体只有野生型与褐眼黑檀体两个亲本表型,分离比为1∶1,C项正确;F1产生2种配子,且bw+e+∶bwe=1∶1,雌、雄果蝇相互交配,子代有2种表型,D项错误。
答案　BC
12.剂量效应是指随着细胞内相同基因数目增加,基因的表现能力和表现程度也会随之加强。已知野生型果蝇复眼大约由779个小眼组成,眼面呈椭圆形。X染色体16A区段会影响复眼中小眼数量,两者对应关系如下表所示:
体细胞中16A区段的数目和位置




小眼数
779
385
68
45
注:表中 表示X染色体上16A区段。
据表分析,下列相关叙述正确的是(　　)
A.复眼中小眼数量的变化是染色体结构变异引起的
B.X染色体16A区段具有增加复眼中小眼数量的作用
C.果蝇复眼中小眼数量的遗传表现出剂量效应
D.果蝇复眼中小眼数量与基因在染色体上的位置无关
解析　复眼中小眼数量的变化是16A区段重复引起的,染色体片段的重复属于染色体结构变异,A项正确;从表格数据可知,X染色体16A区段重复越多,复眼中小眼数量越少,说明X染色体16A区段具有减少复眼中小眼数量的作用,B项错误;X染色体16A区段重复越多,复眼中小眼数量越少,说明果蝇复眼中小眼数量的遗传表现出剂量效应,C项正确;从表格数据可知,当16A区段都有4个,位于两条染色体上位置不同时,果蝇复眼中小眼数量也不同,故果蝇复眼中小眼数量与基因在染色体上的位置有关,D项错误。
答案　AC
三、非选择题
13.现有味甘多汁、消暑解渴、稳定遗传的绿皮(G)红瓤(R)小子(e)西瓜品种甲与白皮(g)黄瓤(r)大子(E)西瓜品种乙,三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目为2n=22,请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题:

(1)图中①过程所用的试剂为　　　　,①②过程培育无子西瓜的育种方法为　　　　　　　　,所结西瓜的基因型和表型分别是　　　　　　　　　　　。 
(2)通过③培育无子西瓜时所用的试剂是　　　　　　　　,使用的时机和部位是　　　　　　　　　。瓜农通过②生产的无子西瓜比通过③生产的无子西瓜更受消费者青睐,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。如果选用的品种优良,瓜农们也乐意采用③途径生产无子西瓜,其优点是　　　　　　　　　　　　。 
(3)种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本,通过⑤途径制得杂交种F1,待其播种开花后彼此相互受粉,所结的瓜比亲本个大、味甜,这是利用了杂种优势的原理。将此瓜所结种子(即F2)留下,来年再种的结果是产量、甜度大大下降,这种现象在遗传学上称为　　　　,这些种子胚的基因型在理论上有　　　种。 
(4)通过④细胞融合途径形成杂种体细胞时,若用杂种植株获得单倍体植株,需使用的方法是进行　　　　　　　　。为确认获得的植株是否为单倍体,可在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体数目。此时应准备的染色剂是　　　　　　　　　　,观察的最佳时期是　　　　　　　,看到的染色体数目应该是　　　　条,应该找到　　　　个染色体组。 
解析　(1)图中①过程所用的试剂为秋水仙素,通过①②过程培育无子西瓜的方法为人工诱导多倍体育种(多倍体育种),甲的基因型是GGRRee,所以四倍体基因型是GGGGRRRReeee,乙的基因型是ggrrEE,因此所结西瓜的基因型和表型分别为GGgRRrEee、绿皮红瓤无子。(2)生长素可以促进果实的发育,所以通过③培育无子西瓜时所用的试剂为一定浓度的生长素,施用的时机和部位是未受粉(花蕾期)雌蕊的柱头。②生产的无子西瓜是三倍体,比用③(施加生长素获得的是二倍体)生产的无子西瓜更受消费者青睐,原因是三倍体无子西瓜果实大、营养(糖)含量高。如果选用的品种优良,瓜农们也乐意采用③途径生产无子西瓜,其优点是操作简单、成本低。(3)将此瓜所结种子(即F2)留下,来年再种的结果是产量、甜度大大下降,这种现象在遗传学上称为性状分离,由于存在三对自由组合的基因,因此这些种子胚的基因型在理论上有27(33)种。(4)通过④细胞融合途径形成杂种体细胞,此时是四倍体细胞和二倍体细胞融合形成的六倍体细胞,用杂种植株获得单倍体植株,需使用的方法是进行花药离体培养。为观察植株根尖细胞中的染色体数目需要的染色剂是醋酸洋红液或甲紫溶液(碱性染料),观察的最佳时期是有丝分裂中期,此时染色体形态稳定、数目清晰;此时单倍体含有3个染色体组,含有染色体33条。
答案　(1)秋水仙素　人工诱导多倍体育种(多倍体育种)　GGgRRrEee、绿皮红瓤无子　(2)一定浓度的生长素(或生长素类调节剂)　未受粉(花蕾期)雌蕊的柱头　通过②生产的无子西瓜果实大、营养(糖)含量高　操作简单、成本低　(3)性状分离　27　(4)花药离体培养　醋酸洋红液或甲紫溶液　有丝分裂中期　33　3
14.(科学探究)研究者常应用单体与缺体分析进行植株基因定位。某雌雄同株的二倍体植株体细胞内含有2n条染色体,该植株体细胞中某对同源染色体缺少一条(即染色体数为2n-1)称为单体,植株体细胞中缺失一对同源染色体(即染色体数为2n-2)称为缺体。回答下列问题:
(1)欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂时期的细胞,则观察的最佳时期是　　　　;形成单体或缺体发生的变异属于染色体　　　　变异。 
(2)理论上讲,单体植株自交产生的子代中应具有1/4的缺体;从减数分裂和受精作用分析,其原因是单体植株减数分裂时能产生　　　　　　　　　　　　的两种雌配子和两种雄配子,自交时　　　　　　　的雌雄配子结合形成受精卵,由该受精卵发育而来的植株占子代的1/4,且体细胞中缺失了一对同源染色体,染色体数为2n-2,即子代中会出现1/4的缺体。 
(3)某研究者在培育上述野生型植株过程中偶然发现一株显性纯合突变体(仅考虑一对等位基因),为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上,现提供各种野生型单体植株进行实验设计。请补充完善下列实验设计思路并得出结论:
①实验思路:将该突变体植株　　　　　　　　　　　　　　　　杂交得到F1,让F1中单体植株自交得到F2,用光学显微镜观察F2中野生型植株体细胞染色体数目。 
②实验结论:当　　　　　　　　　　　　　　　　时,可确定突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体所对应的同源染色体上。 
解析　(1)有丝分裂中期染色体的形态清晰、数目稳定,故欲判断某植株是否为单体,可以用光学显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞;形成单体或缺体发生的变异属于染色体数目变异。(2)单体植株在减数分裂时配对的同源染色体彼此分离,而不能配对的染色体移向哪一个细胞是随机的,所以可形成分别含n、n-1条染色体的配子且比例为1∶1,单体自交时,含n-1条染色体的雌雄配子结合在一起形成的受精卵(该类型的受精卵占所有受精卵类型的1/4)发育为了缺体。(3)①该突变体为一株显性纯合突变体(设由基因A控制),若基因在单体上,突变体的基因型为AO,若基因不在单体上,该突变体的基因型为AA。为确定该突变基因位于哪一对同源染色体上,可将该突变体植株分别与各种野生型单体植株(若a基因在单体上,基因型为aO,若a基因不在单体上,基因型为aa)杂交得到F1,让F1中单体植株自交得到F2,用光学显微镜观察F2中野生型植株体细胞染色体数目。②若突变基因位于该杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上,则亲本基因型组合为AO×aO,F1中单体的基因型为AO或aO,F1中的单体自交,其中AO个体自交的后代中野生型全为缺体。若突变基因不位于杂交组合亲本中野生型单体植株缺失的染色体上,则亲本基因型组合为AA×aa,F1基因型为Aa,F1中单体自交,后代出现的缺体既有野生型也有突变型。
答案　(1)中期　数目　(2)分别含n、n-1条染色体且比例为1∶1　含n-1条染色体　(3)①分别与各种野生型单体植株　②某个杂交组合的F2中野生型植株全为缺体