18届高考生物总复习第七单元生物的变异育种和进化723染色体变异与育种基因工程限时训练.docx

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18届高考生物总复习第七单元生物的变异育种和进化723染色体变异与育种基因工程限时训练

7-23染色体变异与育种（基因工程）

（时间：

40分钟　分值：

100分）

一、选择题（共10小题，每小题7分，共70分）

1．（2018·河南省南阳市第一中学高三实验班学验班第一次考试）下列现象中，均与染色体联会行为有关的一项是（　　）

①人类的超雄综合征（44＋XYY）个体的形成

②秋水仙素处理使单倍体幼苗染色体加倍成为可育的纯合植株

③受精卵分裂时个别染色体异常分离产生的生物变异

④同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换

⑤三倍体西瓜植株的高度不育

A．①②　　　B．①③　　　C．③⑤　　　D．④⑤

【解析】①人类的超雄综合征（44＋XYY）个体的形成是含X的卵细胞和含YY的精子结合成受精卵发育而成，显然YY的精子是由于Y染色体上的姐妹染色单体没有分离，移到细胞的一极产生，与染色体联会无关；②秋水仙素处理使单倍体幼苗染色体加倍成为可育的纯合植株，是有丝分裂过程抑制纺锤体形成导致染色体不分离而加倍，不涉及同源染色体联会；③受精卵分裂只能是发生有丝分裂，也不存在同源染色体联会；④交叉互换现象是在联会的一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生；⑤三倍体西瓜植株的高度不育是因为同源染色体联会紊乱导致不能产生正常配子所致；综上分析，④⑤均与染色体联会行为有关，选D。

【答案】D

2．（2018·贵州省贵阳市清华中学高三上学期第一次月考）小麦育种专家李振声育成的“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。

长穗偃麦草

根据流程示意图分析下列叙述正确的是（　　）

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

【解析】普通小麦与长穗偃麦草后代是不可育的，不是同一个物种，杂交产生的F1是由受精卵发育而来的应是4倍体，故A错误。

①过程可用低温抑制染色体纺锤体的形成而导致染色体数目加倍，故B错误。

乙中来自长穗偃麦草的染色体因为没有同源染色体而不能联会，产生（7＋1＝8）8种染色体数目的配子，故C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，故D错误。

【答案】C

3．（2018·甘肃省武威市第六中学高三第一次阶段性过关考试）下列关于单倍体的叙述，正确的是（　　）

①单倍体在植株中只含有一个染色体组

②单倍体细胞中含有一个染色体

③单倍体是体细胞中只含有本物种配子染色体数目的个体

④单倍体细胞中只含有两个染色体

⑤未受精的配子直接发育成的个体都是单倍体

A．③⑤B．②④⑤C．①②③D．①③⑤

【解析】①由生殖细胞直接发育成的个体都属单倍体，不一定只有一个染色体组，如四倍体的单倍体有二个染色体组，①错误；②单倍体是由生殖细胞直接发育成的个体，所以细胞中不是只含有一个染色体，②错误；③单倍体是由生殖细胞直接发育而来，所以细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，③正确；④单倍体是由生殖细胞直接发育成的个体，所以细胞中不一定只含有两个染色体，④错误；⑤单倍体是由生殖细胞直接发育而来，所以未受精的配子直接发育成的个体都是单倍体，⑤正确；所以A选项是正确的。

【答案】A

4．人类存在7号染色体和9号染色体相互易位的情况，发生这种易位的个体遗传物质没有缺失和重复，表现型正常，称为平衡易位。

遗传物质缺失或重复的个体会患染色体病甚至不能成活。

下图为一个7/9易位携带者细胞中有关染色体组成示意图，下列分析正确的是（　　）

A．这种变异属于基因重组

B．7/9易位携带者产生正常配子和异常配子的比例为1∶1

C．7/9易位携带者与正常异性婚配，所生子女中表现正常的概率为25%

D．7/9易位携带者可通过产前诊断防止生出患病的孩子

【解析】题干所述变异发生在7号染色体和9号染色体之间，属于染色体结构变异，A错误；7/9易位携带者可产生的配子种类有7，9、7，9－、7＋，9、7＋，9－四种，其中只有一种是正常的，B错误；理论上，7/9易位携带者与正常异性婚配，所生子女的染色体组成有4种，其中只有一种是正常的，但由于遗传物质缺失或重复的个体会患染色体病甚至不能成活，因此所生子女中表现正常的概率可能大于25%，C项错误。

由于染色体结构变异可以通过显微镜观察到，因此7/9易位携带者可通过产前诊断防止生出患病的孩子，D项正确。

【答案】D

5．下图表示某细胞分裂过程中出现的“十字形结构”，图中字母表示染色体上的基因。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．图示结构是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果

B．基因S、s与基因V、v遵循基因的自由组合定律

C．图示结构出现在减数分裂过程中

D．图示结构包含4个DNA分子

【解析】题图包含两对同源染色体，现象是同源染色体联会，因此发生在减数分裂过程中，C正确；图中部分联会的染色体存在于不同的染色体上，是非同源染色体之间发生了相互易位的结果，A错误；基因S、s与基因V、v虽位于非同源染色体上，但是由于染色体变异，形成了基因s与基因V的连锁，无法自由组合，B错误；题图包含两对同源染色体，且处于减数第一次分裂过程中，因此包含8个DNA分子，D错误。

【答案】C

6．（2018·天津市第一中学高三摸底测试）下列有关育种的说法，错误的是（　　）

A．作物育种中，单倍体育种是最简捷的方法，可以缩短育种年限

B．原核生物不能进行减数分裂，所以不能进行杂交育种，一般采用诱变育种

C．土豆等营养繁殖类植物，只要出现所需性状即可，不需要培育纯种

D．二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株与原植株之间存在生殖隔离

【解析】作物育种中最简捷的方法是杂交育种，单倍体育种能明显缩短育种年限，A错误；原核生物没有细胞核和染色体，不能进行减数分裂，所以不能进行杂交育种，一般只能采用诱变育种，B正确；土豆等营养繁殖类植物属于无性生殖，而无性生殖能保持亲本的优良性状，所以只要出现所需性状即可，不需要培育纯种，C正确；二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株与原植株杂交产生的三倍体不育，所以它们之间存在生殖隔离，D正确。

【答案】A

7．（2018·山东省临沂第一中学高三上学期开学收心考试）科研人员利用野生型草莓（二倍体）培育四倍体草莓的过程中，进行了相关实验，结果如下图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体

B．自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗数量应该相等

C．由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天较容易成功

D．判断是否培育出四倍体草莓的简便方法是让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较

【解析】秋水仙素诱导多倍体的原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体，A项正确；自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗数量应该相等，B项正确；由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天较容易成功，C项正确；判断是否培育出四倍体草莓，可用显微镜观察其细胞内的染色体数，让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响，D项错误。

【答案】D

8．（2018·山东省临沂第一中学高三上学期开学收心考试）下列有关生物变异的说法，不正确的是（　　）

A．DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，一定导致基因突变

B．基因重组是生物变异的重要来源，一般发生在有性生殖的过程中

C．多倍体育种，可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代

D．染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变

【解析】DNA分子中碱基对的变化发生在基因内部则导致基因突变，若发生在非基因片段则不导致基因突变，A项正确；基因重组一般发生在有性生殖的减数分裂过程中，B项正确；通过多倍体育种，可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代，如六倍体普通小麦和二倍体黑麦通过杂交和染色体加倍，可以培育出可育的八倍体小黑麦，C项正确；染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，D项正确。

【答案】A

9．（2018·辽宁省六校协作体高三期初联考）下列关于生物变异的叙述中，正确的是（　　）

A．体细胞发生基因突变都不能遗传给后代

B．猫叫综合征是人体细胞中增加了一条5号染色体而引起的变异

C．基因重组有利于物种在多变的环境中生存

D．秋水仙素导致细胞染色体数目变异的作用时期是细胞分裂间期

【解析】发生在生殖细胞中的突变可以传递给后代，发生在体细胞内的基因突变一般不能通过有性生殖传给后代，A错误；猫叫综合征是人体细胞中5号染色体缺失片段而引起的变异，B错误；基因重组有利于物种在多变的环境中生存，C正确；秋水仙素导致细胞染色体数目变异的作用时期是细胞分裂前期，D错误。

【答案】C

10．（2018·安徽省蚌埠市高三下学期期末）下列有关诱导多倍体的叙述不正确的是（　　）

A．低温和秋水仙素诱导的原理都是抑制纺锤体形成，导致细胞不能正常产生子细胞

B．低温诱导染色体数目变化，在卡诺氏液处理后要用清水冲洗2次才可以进行解离

C．无子西瓜没有种子，但要发育膨大也离不开生长素

D．无子西瓜每年制种很麻烦，可以用植物组织培养的办法来繁殖三倍体

【解析】低温和秋水仙素诱导的原理都是抑制纺锤体形成，以致影响染色体被拉向两极，导致细胞不能正常产生子细胞，A项正确；低温诱导染色体数目变化，在卡诺氏液处理以固定细胞形态后，残留的卡诺氏液用体积分数为95%的酒精冲洗2次，B项错误；生长素能促进子房发育成果实，因此无子西瓜没有种子，但要发育膨大也离不开生长素，C项正确；三倍体无子西瓜每年制种很麻烦，而植物组织培养可以快速繁殖优良品种，所以可以用植物组织培养的办法来繁殖三倍体，D项正确。

【答案】B

二、非选择题（共3小题，共30分）

11．（10分）果蝇的正常眼基因（E）对无眼基因（e）为显性，位于第4号染色体上。

第4号染色体多一条或少一条（如下图）的个体可以生活，而且能够繁殖，分析回答下列问题：

（1）染色体数目正常的无眼果蝇与正常眼纯种果蝇杂交，F1自交所得F2果蝇的表现型及比例为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）染色体数目正常的无眼果蝇与第4号染色体单体的正常眼果蝇杂交，子代基因型及比例为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）为探究某第4号染色体三体正常眼果蝇的基因型，可让其与染色体数目正常的无眼果蝇杂交，统计子代的表现型及比例。

①若子代全为正常眼，则该果蝇的基因型为________。

②若子代______________，则该果蝇的基因型为________。

③若子代______________，则该果蝇的基因型为________。

【解析】

（1）染色体数目正常的无眼果蝇与正常眼纯种果蝇杂交，F1基因型为Ee，F1自交后代出现性状分离，所得F2果蝇的表现型及比例为正常眼∶无眼＝3∶1。

（2）染色体数目正常的无眼果蝇只产生一种配子e，第4号染色体单体的正常眼果蝇能产生含有第4号染色体和不含第4号染色体的两种比例相等的配子，因此子代基因型及比例为Ee∶e＝1∶1。

（3）第4号染色体三体正常眼果蝇的基因型有三种情况，分别是EEE、EEe或Eee。

染色体数目正常的无眼果蝇只产生一种配子e。

第4号染色体三体正常眼果蝇的基因型、产生的配子类型及比例、子代基因型及比例、子代表现型及比例如下表：

【答案】

（1）正常眼∶无眼＝3∶1　

（2）Ee∶e＝1∶1

（3）①EEE　②正常眼∶无眼＝5∶1　EEe　③正常眼∶无眼＝1∶1　Eee

12．（10分）（2018·贵州省贵阳市清华中学高三上学期模拟）玉米非糯性（W）对糯性（w）为显性，控制该性状的基因位于9号染色体上。

若9号染色体某一区段缺失，不影响减数分裂过程，染色体区段缺失的雄配子不育而雌配子可育。

请回答：

（1）该变异会使排列在9号染色体上的基因的________和________发生改变而导致性状变异。

（2）现有染色体正常的糯性玉米和一条9号染色体区段缺失的非糯性玉米（该玉米不含w基因），请完善下列杂交实验以判断玉米的非糯性基因是否在缺失区段上：

①选择上述材料进行杂交，其中________（糯性/非糯性）玉米做母本；

②获得F1并_____________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③结果分析与判断：

若F1中非糯性∶糯性＝1∶1，则_________________________________________；

若F1________________________________________________________________。

（3）经实验证实控制玉米非糯性的基因在缺失区段上，让上述实验中所获F1自由交配，F2中基因型为ww的个体出现的概率是________。

【解析】已知两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上，遵循孟德尔自由组合定律。

W－和w－表示该基因所在染色体发生部分缺失，缺失不影响减数分裂过程。

染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，以此解题。

（1）染色体结构的变异会使排列在染色体上的基因数目或排列数目改变导致性状变异。

（2）糯性玉米基因型为ww，若非糯性基因不在缺失片段上，则染色体区段缺失非糯性玉米基因型为WW，若非糯性基因在缺失片段上，则染色体区段缺失非糯性玉米基因型为WO，假设选取糯性玉米（ww）作为母本，非糯性玉米（WW/WO）作为父本，F1均为非糯性玉米，无法判断非糯性基因型为WW还是WO；假设选取糯性玉米（ww）作为父本，非糯性玉米（WW/WO）作为母本，若非糯性玉米基因型为WW，则F1均为非糯性玉米；若非糯性玉米基因型为WO，则F1非糯性∶糯性＝1∶1，根据F1的表现型即可判断非糯性基因是否在缺失区段上。

（3）经证实控制玉米非糯性基因在缺失区段上，则F1基因型为Ww∶wO＝1∶1，F1自由交配，F1产生雌配子的比例为W∶w∶O＝1∶2∶1，F1产生雄配子的比例为W∶w＝1∶2，所以F2中ww基因型的比例为1/3。

【答案】

（1）数目　排列顺序　

（2）①非糯性　②统计表现型及比例/统计性状分离比　③控制非糯性的基因在缺失区段上　全为非糯性，则控制非糯性的基因不在缺失区段上　（3）1/3

13．（10分）香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。

（1）香稻品种甲的香味性状受隐性基因（a）控制，其香味性状的表现是因为____________________________________________________，导致香味物质积累。

（2）水稻香味性状与抗病性状独立遗传。

抗病（B）对感病（b）为显性。

为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。

其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是________。

上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为______________。

（3）用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。

请对此现象给出两种合理的解释：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（4）单倍体育种可缩短育种年限。

离体培养的花粉经脱分化形成________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的________。

若要获得二倍体植株，应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。

【解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。

（1）由题意可知，A基因存在无香味物质积累，可能A基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。

（2）根据杂交结果：

抗病∶感病＝1∶1，无香味∶有香味＝3∶1，可知亲本的基因型为Aabb、AaBb，则F1为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株（aaBB），所占比例为（1/4）×（1/4）×（1/4）＋（1/8）×1×（1/4）＝3/64。

（3）正常情况下AA与aa杂交，所得子代为Aa（无香味），偶尔出现的有香味植株有可能是发生了基因突变，可能是某一雌配子形成时A基因突变为a基因，或某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影响而产生的。

（4）花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。

【答案】

（1）a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失

（2）Aabb、AaBb　3/64

（3）①某一雌配子形成时，A基因突变为a基因　②某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失

（4）愈伤组织　全部遗传信息　幼苗