2024届人教版高考生物一轮复习生物的变异作业（多项版）含答案

这是一份2024届人教版高考生物一轮复习生物的变异作业（多项版）含答案，共10页。
第2课　生物的变异
[基础练透]
1．(2022·思明区校级模拟)如图，2018年中国科学家通过过程甲创建出国际首例人造单染色体酵母细胞(SY14酵母菌)。端粒是线型染色体末端的保护结构，天然酿酒酵母(一倍体)具有32个端粒。下列叙述正确的是(　　)

A．SY14酵母菌只有1个端粒
B．过程甲只发生了染色体数目变异
C．SY14酵母菌的染色体DNA不含多对等位基因
D．过程甲说明染色体三维结构改变，故基因无法表达，染色体发生了巨变
解析：选C。SY14酵母菌只有1条染色体，有2个端粒，A错误；16条染色体拼接成1条染色体，会发生染色体结构变异和染色体数目变异，B错误；一倍体的酿酒酵母通常不含等位基因，故SY14酵母菌的染色体DNA不含多对等位基因，C正确；过程甲染色体三维结构发生了巨变，但SY14酵母菌仍具有生物学活性，基因仍能正常表达，D错误。
2．(2022·河南安阳市一模)科学家研究发现雌蝗虫体细胞中染色体有24条(2N＝24，XX型)，而雄蝗虫体细胞中染色体只有23条(2N＝23，XO型)，无Y染色体。下列叙述正确的是(　　)
A．雄蝗虫是单倍体，雌蝗虫是二倍体
B．卵原细胞进行减数分裂时能观察到11个四分体
C．雄蝗虫细胞中由于缺乏Y染色体，所以不能进行减数分裂
D．对蝗虫细胞染色体进行染色时可以用甲紫溶液染色
解析：选D。据题可知，雌雄蝗虫都有两个染色体组，雌蝗虫是二倍体，雄蝗虫是单体，A错误；雌蝗虫2N＝24，说明含有12对同源染色体，所以在减Ⅰ前期时形成12个四分体，B错误；雄蝗虫的性染色体组成为XO，虽然缺乏Y染色体，但仍能进行减数分裂，可以形成X和O两种配子，C错误；染色体能被碱性染料甲紫溶液染成深色，D正确。
3．(2022·湖南益阳市模拟)科学家发现一类具有优先传递效应的外源染色体，即“杀配子染色体”，它通过诱导普通六倍体小麦(6n＝42)发生染色体结构变异，实现优先遗传，其作用机理如图所示。

注：“W”和“A”分别代表小麦染色体和优先传递的外源染色体。
下列相关叙述错误的是(　　)
A．导入“杀配子染色体”后小麦发生的变异属于可遗传的变异
B．图中可育配子①与正常小麦配子受精后，细胞中最多有43条染色体
C．为观察染色体数目和结构，可选择处于有丝分裂中期的细胞
D．由图中可育配子直接发育成的个体的体细胞中含有3个染色体组，为单倍体
解析：选B。正常六倍体小麦有42条染色体，而导入“杀配子染色体”后小麦染色体数目为43条，即遗传物质发生了改变，因此发生的变异属于可遗传的变异，A正确；图中可育配子①的染色体组成为21W＋1A，正常小麦产生的配子为21W，因此可育配子①与正常小麦的配子受精后，发育的个体染色体组成为42W＋1A，有43条染色体，则有丝分裂后期细胞中最多有86条染色体，B错误；有丝分裂中期的细胞中，染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最佳时期，C正确；六倍体小麦的配子有3个染色体组，由其直接发育成的个体为单倍体，D正确。
4．(2022·山东临沂市模拟)果蝇的P元件是一段DNA序列，根据是否含有P元件，果蝇可分为M型品系(野生型)和P型品系(含P元件)。P元件仅可在生殖细胞中发生移接而导致子代性腺不发育，但子代体细胞组织正常，P元件在细胞质中的翻译产物是一种蛋白因子，可抑制P元件移接。下列叙述错误的是(　　)
A．P元件促进同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换
B．体细胞组织正常是由于P元件表达的蛋白因子抑制了移接
C．生殖细胞中是否发生了P元件移接可通过显微镜观察判断
D．P型母本与M型父本杂交，产生的子代均可育
解析：选A。根据题干可知，P元件可引起生殖细胞中染色体的移接，但移接发生在非同源染色体之间，A错误；P元件对应的翻译产物可抑制P元件移接，使体细胞表现正常，B正确；通过显微镜可以观察到移接的发生，C正确；P型母本的卵细胞与M型父本的精子结合形成的受精卵的细胞质几乎全部来自P型母本，其中含有抑制P元件移接的蛋白因子，所以子代均可育，D正确。
5．(2022·山东潍坊市模拟)金鱼和锦鲤两种观赏鱼类都源自我国，其观赏价值体现在体形、体色及斑纹的艳丽程度上，雌性鱼类更具有性状优势。科学家用人工诱导雌核发育技术来提高鱼的观赏价值，人工诱导雌核发育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二极体放出阻止法(方法二)。如图所示精子需要用紫外线或X光照射进行灭活处理，使其失去遗传能力(破坏染色体)，但保留受精能力。下列说法正确的是(　　)

A．精子失去遗传能力是因为紫外线或X光照射使其发生了基因突变
B．方法一通过低温抑制有丝分裂后期纺锤体形成使染色体加倍
C．若方法二得到的是杂合子二倍体，一定是互换导致的
D．若方法一对卵子的低温处理不完全，则可能形成单倍体
解析：选D。结合题意可知，精子失去遗传能力是因为紫外线或X光照射使其灭活，而非发生了基因突变，A错误；方法一为卵裂阻止法，可以通过低温抑制纺锤体的形成而实现，但纺锤体的形成时期是前期而非后期，B错误；据图可知，若减数分裂Ⅰ时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生了互换，而导致同一染色体上的两条姐妹染色单体中可能会含有等位基因，或在该过程中发生了基因突变，则方法二低温抑制极体排出，均可能会获得杂合二倍体，C错误；若方法一对卵子的低温处理不完全，不能抑制纺锤体的形成，则细胞能正常卵裂，导致染色体数目减半，则可能形成单倍体，D正确。
6．小鼠属于XY型性别决定的生物，体内有40条染色体。小鼠会出现三体，即体细胞中一种染色体存在三条，根据染色体情况的不同，依次分为1号染色体三体(Chr1)、2号染色体三体(Chr2)……以此类推。研究发现不同的三体对小鼠胚胎发育的影响不同，如图为几种类型的三体对胚胎发育的影响情况。下列分析正确的是(　　)

A．三体的形成与减数分裂过程中染色体的不均等分裂有关
B．三体导致的胚胎致死时间与那条多余染色体的大小呈正相关
C．12号与13号染色体上基因数目相同，但12号染色体上的基因对胚胎发育可能更重要
D．19号染色体上基因控制的蛋白质数量比其他染色体上的少，且对胚胎发育的影响小
解析：选A。三体的形成通常是减数分裂Ⅰ时，个别的同源染色体未分离，或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后形成的染色体未移向两极，产生的异常生殖细胞参与受精可形成三体，A正确；由Chr1、Chr6、Chr10可知，不同大小的染色体可以在胚胎发育的同一时期死亡，B错误；12、13号染色体的大小相同，但并不能推知其上的基因数目相同，由Chr12胚胎死亡的时间早于Chr13，可推知12号染色体上的基因对胚胎发育可能更重要，C错误；19号染色体最短，可能含有的基因数目较少，从而控制合成的蛋白质种类少，但并不能得出控制的蛋白质数量比其他染色体上的少，D错误。
7．(多选)正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是(　　)

A．形成配子①的次级精母细胞中染色体数一直为13
B．正常情况下，配子②④不可能由同一个初级精母细胞分裂而来
C．以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1
D．以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
解析：选BD。在减数分裂中，形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13或26(减数分裂Ⅱ后期)，A错误。正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型应是Aa；与配子②同时产生的配子的基因型为AA，故配子②④不能由同一个初级精母细胞分裂而来，B正确。该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，则三体抗病水稻产生的雄配子类型及比例为A∶a＝2∶1，子代中抗病∶易感病＝2∶1，C错误。该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子类型及比例为A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，故子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。
8．(2022·福建一质检)茄子是我国重要的蔬菜作物之一，其果皮颜色对其经济价值有重要影响。科研人员为探明茄子果皮颜色的遗传规律，进行了以下杂交实验。
回答下列问题：
(1)茄子花是两性花，杂交实验时要依次对母本进行去雄、套袋、人工授粉、再套袋等操作，其中去雄和套袋的作用分别是__________________、__________________。
(2)以紫色果皮(P1)和白色果皮(P2)茄子为亲本，进行杂交实验，结果如表所示。
杂交组合
亲本
子代
1
P1×P2
F1均为紫色
2
F1自交
F2紫色∶绿色∶白色＝72∶19∶6
3
F1×P1
均为紫色
4
F1×P2
紫色∶绿色∶白色＝55∶27∶28
①根据结果可知，茄子果皮颜色性状由________________对等位基因控制，它们在染色体上的位置关系为______________________________。P1亲本基因型为________________，F2的绿色子代的基因型为________________。(用A、B、C……表示显性基因，a、b、c……表示隐性基因)
②杂交组合4相当于孟德尔实验中的________实验，可以通过子代表现型的种类和比例反推___________________。
(3)若要获得能够稳定遗传的绿色果皮茄子，选取杂交组合2所得材料进行育种。
①可采用的两种育种方法是________________、________________。
②选择其中一种方法，用文字和箭头表示育种过程。
解析：(1)两性花是指雌蕊和雄蕊在同一朵花上，因此要进行杂交实验，首先应去雄，目的是防止自己的花粉落到自己的柱头上(自花传粉)；去雄后还要进行套袋，目的是防止外来花粉的干扰，影响杂交实验。(2)①根据组合2的结果可知，果皮颜色性状由两对染色体上的两对等位基因控制，它们能自由组合；由于杂交组合1的F1全为紫色，因此亲本纯合，P1的基因型为AABB；F2的绿色子代基因型为aaBB、aaBb，分别占1/3、2/3；②杂交组合4是与隐性的个体进行杂交，相当于孟德尔实验中的测交实验；由于隐性个体只能产生一种类型的配子，因此测交实验可以通过子代的表型及比例反映待测个体产生的配子种类及比例。(3)稳定遗传的绿色果皮茄子的基因型为aaBB，可利用组合2的F2中的绿色果皮进行育种实验。可采用的方法是单倍体育种(花药离体培养得到单倍体幼苗aB和ab，再使用秋水仙素进行加倍，得到aaBB、aabb基因型的个体，从中选择绿色的即可)、杂交育种(选择绿色个体不断自交，直至不出现性状分离为止)。杂交育种的过程图示见答案。
答案：(1)为了不让其进行自花传粉　防止外来花粉的干扰　(2)①2(两)　两对等位基因位于两对染色体上(非同源染色体上)　AABB　aaBB、aaBb　②测交　待测个体产生配子的种类及比例
(3)①单倍体育种　杂交育种

注：选择绿色个体，不断自交，逐代淘汰白色个体，直至不出现性状分离为止。
[能力提升]
9.(2022·济南市模拟)某动物(2N＝16)性别决定方式为XY型，研究发现其体内两条X染色体有时可融合成一条X染色体，称为并连X(记作“X∧X”)，其形成过程如图所示。一只含有并连X的雌性个体(X∧XY)和一只正常雄性个体杂交，子代的基因型与亲代完全相同。子代连续交配也是如此，因而称为并连X保持系。下列叙述错误的是(　　)

A．该并连X雌性个体在减数分裂时可形成8个四分体
B．该并连X雌性个体体内细胞中染色体组数是1或2或4
C．在并连X保持系中，亲本雄性个体的X染色体传向子代雌性个体
D．利用该保持系，可“监控”雄性个体X染色体上的新发突变
解析：选C。该动物2N＝16，该动物染色体组成为X∧XY，在减数分裂Ⅰ前期，两条X染色体和Y染色体配对形成1个四分体，加上常染色体形成7个四分体，所以可以形成8个四分体，A正确；该并连X雌性个体体内，其生殖细胞只含有1个染色体组，正常体细胞含有2个染色体组，有丝分裂后期有4个染色体组，B正确；综合上述分析可推知：在并连X保持系中，亲本雄性个体的X染色体传向子代雄性个体，亲本雄性个体的Y染色体传向子代雌性个体，C错误；由于子代的基因型与亲代完全相同，当雄性个体X染色体上有新的突变产生时，子代雄性个体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”和“记录”雄性个体X染色体上的新发突变，D正确。
10．(2022·河北衡水中学模拟)如图是人体正常细胞的一对常染色体(用虚线表示)和一对性染色体(用实线表示)，其中A、a表示基因。突变体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是甲(正常细胞)的几种突变细胞。下列分析合理的是(　　)

A．一个甲细胞经减数分裂产生的aX的配子概率是1/4
B．突变体Ⅱ的形成一定是染色体缺失所致
C．突变体Ⅲ形成的类型是生物变异的根本来源
D．从正常细胞到突变体Ⅰ可通过有丝分裂形成
解析：选D。图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种，即AX、AY、aX、aY，而一个甲细胞形成的子细胞是2种，即AX、aY或AY、aX，则产生的aX的配子概率是0或1/2，A不合理；突变体Ⅱ中一条染色体缺失了一端，属于染色体结构变异(缺失)，也可能发生染色体结构变异(移接)，B不合理；突变体Ⅲ中一条染色体的片段移到Y染色体上，属于染色体结构变异(移接)，而基因突变是生物变异的根本来源，C错误；突变体Ⅰ中A基因变成a基因，属于基因突变，可发生在有丝分裂前的间期，D合理。
11．(多选)已知果蝇红眼和白眼分别由基因A和a控制，且不含A、a的个体在出生前死亡。将一只纯合红眼雌果蝇和一只经X射线照射的红眼雄果蝇杂交获得F1，取一只白眼的雄果蝇和F1中的一只雌果蝇杂交得F2。F2有两点异常：①雌性数量是雄性的2倍；②所有雄性均为红眼，雌性中红眼∶白眼＝1∶1。下列分析不正确的是(　　)
A．X射线导致红眼雄果蝇的X染色体上的A突变为a
B．X射线导致红眼雄果蝇X染色体上含A的片段缺失，属于染色体结构变异
C．F1中进行杂交实验的这只雌果蝇的细胞中含有1或2个染色体组
D．F2中的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交，其后代雌、雄比例为1∶1
解析：选ACD。由于F2中雌性数量是雄性的2倍，雌雄比例不为1∶1，则A、a这对基因位于X染色体上，若是由于X射线导致X染色体上A突变为a，则经X射线照射的红眼雄果蝇的基因型为XaY，纯合红眼雌果蝇基因型为XAXA，则F1雌果蝇基因型为XAXa，与一只白眼的雄果蝇(XaY)杂交得F2，则F2中应存在白眼雄性个体，与题干不符，A错误；若X射线导致X染色体上含A的片段缺失，属于染色体结构变异，则亲本的基因型为XAXA和XY，F1雌果蝇基因型为XAX，与一只白眼的雄果蝇(XaY)杂交得F2，F2中的基因型为XAXa、XaX、XAY、XY(不含A、a的个体，死亡)，因此雌性数量是雄性的2倍，所有雄性均为红眼，雌性中红眼∶白眼＝1∶1，杂交实验结果与题干相符，B正确；F1雌果蝇基因型为XAX，体细胞含有2个染色体组，F1中进行杂交实验的这只雌果蝇的细胞中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞，所以含有1个或2个或4个染色体组，C错误；由B选项分析可知，F2中白眼雌果蝇(其基因型为XaX)和红眼雄果蝇(XAY)杂交，后代的基因型为XAXa、XAX、XaY、XY(不含A、a的个体，死亡)，因此其后代雌、雄比例为2∶1，D错误。
12．在栽培某种农作物(2n＝42)的过程中，有时会发现单体植株(2n－1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。
(1)6号单体植株的变异类型为__________________，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中__________________________________________未分离。
(2)6号单体植株在减数分裂Ⅰ时能形成________个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和(n－1)型配子，则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为___________________。
(3)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验，结果如表所示。
杂交亲本
实验结果
6号单体(♀)×正常二倍体(♂)
子代中单体占75%，正常二倍体占25%
6号单体(♂)×正常二倍体(♀)
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
①单体♀在减数分裂时，形成的n－1型配子________(填“多于”“等于”或“少于”)n型配子，这是因为6号染色体往往在减数分裂Ⅰ过程中因无法________________而丢失。
②n－1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的______(填“雌”或“雄”)配子育性很低。
(4)现有该作物的两个品种，甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上)，乙品种不抗病但其他性状优良，为获得抗病且其他性状优良的品种，理想的育种方案是：以乙品种6号单体植株为__________(填“父本”或“母本”)与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与__________________杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体________，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。
解析：(1)有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株，故6号单体植株的变异类型为染色体数目变异，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离。(2)某种农作物为(2n＝42)，则单体植株为2n－1＝41条染色体，故6号单体植株在减数分裂Ⅰ时能形成20个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n－1型配子，则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2n)∶单体(2n－1)∶缺体(2n－2)＝1∶2∶1。(3)①据表格数据可知，单体♀在减数分裂时，形成的n－1型配子多于n型配子，这是因为6号染色体往往在减数分裂Ⅰ过程中因无法联会(形成四分体)而丢失。②据表格数据可知，n－1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的雄配子育性很低。(4)根据(3)中的②可知，n－1型雄配子育性很低，则以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与乙品种6号单体杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体自交，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。
答案：(1)染色体数目变异　6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体　(2)20　正常二倍体(2n)∶单体(2n－1)∶缺体(2n－2)＝1∶2∶1　(3)①多于　联会(形成四分体)　②雄
(4)母本　乙品种6号单体　自交