课时提升作业 二十三 72.docx

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课时提升作业二十三72

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课时提升作业二十三

染色体变异与生物育种

（40分钟　100分）

一、选择题（共12小题，每小题5分，共60分）

1.（2017·太原模拟）单倍体经一次秋水仙素处理，下列对结果的说法不正确的是（　　）

A.不一定是二倍体　　　B.可能是多倍体

C.一定是杂合子　　　　D.可能是纯合子

【解析】选C。

单倍体是由配子发育而来的个体，含有一个或几个染色体组，经一次秋水仙素处理后染色体数目加倍，可得到二倍体或多倍体，A、B均正确；若单倍体中无同源染色体，经一次秋水仙素处理，可得到纯合子，如单倍体AB经一次秋水仙素处理得到AABB，为纯合子，若单倍体中含有同源染色体，经一次秋水仙素处理，可得到杂合子，如单倍体为Aa，形成的AAaa是杂合子，C错误、D正确。

2.（2017·汕头模拟）蚕豆是二倍体植物，正常体细胞有12条染色体。

蚕豆根尖细胞的细胞周期约为17.3h。

让萌发的蚕豆种子在低温（4℃）条件下培养34h后，一个处在分裂期的根尖细胞中的染色体数最多时为（　　）

世纪金榜导学号77982376

A.96条　　　B.48条　　C.36条　　D.24条

【解析】选B。

用低温处理植物根尖细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是植物细胞染色体数目加倍。

蚕豆根尖细胞的细胞周期约为17.3h，34h后蚕豆细胞最多可以完成两次分裂。

因此一个处在分裂期的根尖细胞中的染色体数最多为第二次有丝分裂后期，为12×2×2=48。

【易错提醒】

本题易错选A，错误的解法是34h接近两个细胞周期，细胞最多染色体加倍2次，处于有丝分裂后期的细胞染色体数目因着丝点分裂暂时加倍，因此一个处在分裂期的根尖细胞中的染色体数最多时为12×4×2=96。

实际上，由于34h不足两个细胞周期，染色体可以加倍2次，但是这样的细胞达不到第三次分裂的后期。

3.如图表示发生在常染色体上的变化，下列叙述不正确的是　

世纪金榜导学号77982377（　　）

A.该变异能通过显微镜观察到

B.该变异发生在两条非同源染色体之间

C.该过程导致的变异属于基因重组

D.该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变

【解题指南】

根据染色体的形态结构及排列在染色体上的基因判断，不同染色体是同源染色体还是非同源染色体。

【解析】选C。

染色体属于显微结构，因此染色体数目变异和染色体结构变异均可在光学显微镜下观察到，A正确；由题图可知，染色体上的基因不同，属于非同源染色体，该变异发生在两条非同源染色体之间，属于染色体结构变异（易位），同源染色体上的非姐妹染色单体相互交换片段才属于基因重组，B正确、C错误；染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，D正确。

4.（2017·郑州模拟）下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（　　）

A.低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致

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体积分数为95%的酒精

D.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程

【解题指南】解答本题的突破口：

（1）明确该实验中各种试剂的作用。

（2）知道该实验中观察到的是死细胞。

【解析】选A。

低温和秋水仙素诱导染色体加倍的原理，都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，故A项正确；改良苯酚品红染液的作用是对染色体进行染色，故B项错误；固定后的漂洗液是体积分数为95%的酒精，解离后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的药液，防止解离过度，故C项错误；经解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，故D项错误。

5.（2017·重庆模拟）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，如下图甲。

减数分裂时异常染色体的联会如下图乙，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（　　）

世纪金榜导学号77982378

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

【解析】选D。

A项，图甲所示的两条染色体的变化实质是一条染色体的部分片段移接到另一条非同源染色体上，实质是染色体结构变异中的易位，A项错误；分裂间期的细胞，染色体正处于染色质状态，不便于观察，应在分裂中期染色体的形态较稳定、数目较清晰时进行观察，B项错误；根据题意，任意两条染色体进行配对，其他一条随机分配，会出现3种分离方式，每种又会产生2种配子，因此理论上该男子产生的精子类型有6种，C项错误；该男子的异常染色体和两条正常染色体（14，21）进行联会，减数第一次分裂后期同源染色体分离之后，根据题意会得到一个染色体组成正常（含有一条14号染色体和一条21号染色体）的细胞和一个缺少一条染色体的细胞。

若该男子的精细胞正好是染色体组成正常的细胞，则可以和正常女子婚配生育染色体组成正常的后代，D项正确。

6.某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异。

图甲中字母表示染色体片段。

下列叙述错误的是（　　）

世纪金榜导学号77982379

A.图示中的生物变异都属于染色体变异

B.若图乙为一性原细胞，其可能产生正常的配子

C.图丁和图丙相比较，图丁产生不利变异的可能性更大

D.图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生

【解析】选A。

甲、乙和丁属于染色体变异，丙属于基因重组，A项错误；若图乙为一性原细胞，其减数分裂过程中，可能产生正常的配子和异常的配子，B项正确；图丁和图丙相比较，图丁属于染色体结构变异中的易位，其产生不利变异的可能性更大，C项正确；图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生，D项正确。

7.（2017·郑州模拟）下图所示为利用玉米（2N=20）的幼苗芽尖细胞（基因型为BbTt）进行实验的流程示意图。

下列分析不正确的是（　　）

A.①过程中可能会发生基因突变

B.植株B为纯合子的概率为25%

C.植株C为单倍体，由配子发育而来

D.整个流程体现了体细胞与生殖细胞均具有全能性

【解析】选B。

①表示将芽尖细胞进行组织培养，细胞分裂过程为有丝分裂，分裂间期可能发生基因突变，A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%，B错误；植株C发育的起点为配子，属于单倍体，C正确；植物组织培养和花药离体培养过程，体现了体细胞与生殖细胞均具有全能性，D正确。

8.（2017·临沂模拟）下列关于生物变异和育种的叙述，正确的是（　　）

A.三倍体无子西瓜的无子性状是不能遗传的

B.杂交育种通过人工选择可定向改变种群的基因频率

C.染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异

D.高茎豌豆后代出现高茎和矮茎发生了基因重组

【解析】选B。

三倍体无子西瓜的无子性状是染色体变异的结果，属于可遗传的变异，A错误；杂交育种过程中需要连续自交并淘汰不符合要求的个体，即通过人工选择定向改变种群的基因频率，B正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的片段交换属于基因重组，而不是染色体结构变异，C错误；高茎豌豆后代出现高茎和矮茎是性状分离的结果，无基因重组，D错误。

【加固训练】

（2016·合肥模拟）下列有关水稻的叙述中，正确的是（　　）

A.二倍体水稻经花药离体培养，获得的单倍体植株较弱小，种子也较小

B.二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大

C.四倍体水稻经花药离体培养，可得到二倍体水稻，含两个染色体组

D.四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小

【解析】选B。

二倍体水稻的单倍体植株弱小，且高度不育，难以结种子，A项错误；二倍体水稻经秋水仙素处理后染色体加倍，得到四倍体，其营养器官、果实和种子都比较大，B项正确；四倍体水稻经花药离体培养得到的是单倍体，含有两个染色体组，C项错误；四倍体水稻与二倍体水稻杂交后得到三倍体水稻，细胞内含三个染色体组，高度不育，不能结出米粒，D项错误。

【易错提醒】本题易错选A项。

错因在于忽略了单倍体高度不育的特点，二倍体的单倍体高度不育，很难结出种子。

与此类似，三倍体由于减数分裂时联会紊乱，很难产生正常配子，也难以结出种子。

9.（2017·广州模拟）下列有关育种的叙述，正确的是（　　）

A.杂交育种所选双亲必须是纯合子

B.诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃

C.多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗

D.单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变

【解析】选C。

杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法，并不要求双亲必须是纯合子，A错误；由于基因突变具有不定向性，所以不能保证诱变所得植株当代都能出现预期的性状，所以不应该丢弃，B错误；秋水仙素能够抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致分裂后期染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体的加倍，所以用秋水仙素处理幼苗可得到多倍体植株，C正确；单倍体育种过程中不是引发了基因突变，而是引起了染色体数目的变异，所以单倍体育种的遗传学原理是染色体数目变异，D错误。

【知识总结】四种育种方法的比较

育种方法

主要措施

变异原理

杂交育种

杂交→自交→选优

基因重组

诱变育种

辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理

基因突变

单倍体育种

花药离体培养、秋水仙素诱导染色体加倍

染色体

变异

多倍体育种

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

染色体

变异

10.下图为利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）染病（e）小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦（ddEE）的示意图。

下列有关此图叙述错误的是

（　　）

A.②过程中发生了非同源染色体的自由组合

B.实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素

C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖

D.实施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

`【解析】选C。

③过程为花药离体培养过程，依据的主要生物学原理是细胞的全能性；②过程为减数分裂产生配子的过程，发生了非同源染色体的自由组合；实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素使染色体数目加倍；①过程为具有相对性状的亲本杂交，其主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起。

【易错提醒】准确把握单倍体育种选择时机：

不能在配子时进行选择，因为配子不表现有关性状；也不能在单倍体时进行选择，因为单倍体一般表现为植株弱小，高度不育，应在秋水仙素处理，获得纯合子后进行选择。

11.（2017·朔州模拟）野生猕猴桃是一种多年生富含VC的二倍体（2n=58）小野果。

下图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子（aa）为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，下列分析正确的是　世纪金榜导学号77982380（　　）

A.该培育过程中一定不使用花药离体培养

B.③⑦过程必须使用秋水仙素

C.⑤的亲本不是同一物种

D.⑥过程得到的个体是四倍体

【解析】选C。

①为基因突变，②为单倍体育种，用到花药离体培养，A错误；③⑦为染色体数目加倍，可用秋水仙素或低温进行处理，B错误；④为自交获得纯合子，⑤为杂交获得三倍体，亲本分别为二倍体和四倍体，C正确；⑥为基因工程，得到的个体是三倍体，D错误。

12.（能力挑战题）（2017·西安模拟）在某作物育种时，将①②两个植株杂交，得到③，再将③进行如图所示的处理。

下列分析错误的是（　　）

A.由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合

B.⑤×⑥的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异

C.若③的基因型为AaBbdd，则⑧中能稳定遗传的个体占总数的1/4

D.由③到⑧过程可能发生突变和基因重组

【解析】选A。

由③到④过程是诱变育种，会发生基因突变，A错误；由于⑥植株是多倍体，所以由⑤和⑥杂交得到⑨的育种过程中，依据的主要原理是染色体数目变异，B正确；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⑧植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4，C正确；由③到⑧过程中要进行有丝分裂和减数分裂，所以可能发生基因突变、染色体变异和基因重组，为生物进化提供原材料，D正确。

二、非选择题（共3小题，共40分）

13.（12分）决定玉米子粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见图1）。

科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。

请回答问题：

　世纪金榜导学号77982381

（1）图1中8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为__________。

（2）图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体____________（填“能”或“不能”）发生联会。

（3）图2中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代____________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了________，产生了基因型为__________的重组型配子。

（4）由于异常的9号染色体上有____________作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。

将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到__________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

【解析】

（1）染色体片段移接到非同源染色体上称为易位。

（2）题图2中的母本中的两条染色体是同源染色体，在减数第一次分裂前期能发生联会。

（3）题图2中的亲本杂交时，若同源染色体的非姐妹染色单体间没有交叉互换，则F1只能出现三种表现型：

有色淀粉质、有色蜡质、无色淀粉质，不会出现无色蜡质的个体。

现在有无色蜡质个体的出现，说明亲代初级卵母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，产生了基因型为cwx和CWx的重组型配子。

（4）由图1看出异常的9号染色体出现染色体结构变异，其上有结节和片段作为基因C和基因wx的细胞学标记，结节靠近C基因，片段靠近wx基因；可在显微镜下通过观察染色体变化来研究两对基因的重组现象，若母本中的同源染色体的非姐妹染色单体间wx基因和Wx基因发生交叉互换，将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，能观察到有片段无结节的染色体。

答案：

（1）易位　

（2）能

（3）初级卵母　交叉互换　cwx（多答“CWx”也可）

（4）结节和片段　有片段无结节

14.（10分）（2017·广州模拟）玉米子粒颜色的黄色（T）和白色（t）基因位于9号染色体上（只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。

现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。

请回答问题：

（1）为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其________________产生F1。

若玉米子粒颜色的比例为______________，则说明T基因位于异常染色体上。

若玉米子粒颜色________，则说明T基因位于正常染色体上。

（2）以植株甲为父本，正常的白色子粒植株为母本，杂交产生的Fl中，发现了一株黄色子粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。

该植株的出现可能是由于______________________造成的。

【解析】

（1）确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其自交，如果T基因在异常染色体上，则父本产生的精子中T不能参与受精，只有t的精子能参与受精，但是母本能产生T、t两种配子，因此经过受精，后代的基因型有Tt、tt，比例为黄色∶白色=1∶1；如果T在正常染色体上，只能产生T一种正常的配子，自交后代全为黄色。

（2）由题意可知，以植株甲（Tt）为父本，正常的白色子粒植株（tt）为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色子粒植株乙（Ttt），由于T位于异常染色体上，且只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，则植株乙是由基因型为Tt的精子和基因型为t的卵细胞受精而来。

由此可推知，父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期两条9号染色体未分离，产生了基因型为Tt的花粉。

答案：

（1）自交　黄色∶白色=1∶1　全为黄色

（2）父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期（两条）9号染色体未分离（答“染色体变异”也可）

15.（18分）下图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中①③④⑤代表具体操作过程。

（1）具有①④⑤操作的育种方法是________________，依据的原理是__________________。

（2）具有①③操作的育种方法是____________，依据的原理是____________。

（3）操作③是____________，其目的是________________________。

操作⑤常用的方法有__________________________，原理是__________________________。

（4）操作①表示杂交，其目的是将两个纯合亲本的__________通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。

【解析】由题图可知，①表示杂交，②表示减数分裂，③表示连续自交，④表示花药离体培养，⑤表示用秋水仙素或低温处理幼苗。

①④⑤操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体变异。

①③操作的育种方法是杂交育种，依据的原理是基因重组。

③可以提高纯合子的比例。

⑤原理是低温或秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。

①目的是将纯合子亲本的优良性状（或基因）通过杂交集中在一起。

答案：

（1）单倍体育种　染色体变异

（2）杂交育种　基因重组

（3）连续自交　提高纯合子的比例（选出符合要求的个体）　低温诱导或秋水仙素处理　低温或秋水仙素处理抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍

（4）优良性状（基因）

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