高考生物一轮复习学案专题染色体变异与育种.docx
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高考生物一轮复习学案专题染色体变异与育种
专题15 染色体变异与育种
考纲解读
主题
考点
内容
要求
高考示例
常考题型
预测热度
染色体变异与育种
1
染色体变异
染色体结构变异和数目变异
Ⅰ
2017江苏单科,19,2分
2017江苏单科,30,8分
2015课标全国Ⅱ,6,6分
选择题
★★☆
低温诱导染色体加倍
实验与
探究
2
生物育种
生物变异在育种上的应用
Ⅱ
2017北京理综,30,18分
2017江苏单科,27,8分
非选择题
★★☆
分析解读 本专题是高考的命题热点,需要记忆的知识点较多,更注重思维的严谨性。
其中染色体变异在考纲中要求虽为Ⅰ,但在近年高考命题中涉及较多,主要考查染色体变异类型的判断、染色体组的概念和低温诱导染色体加倍实验的实验步骤等。
育种这一考点则常以非选择题的形式进行考查,多以当前热点作为材料背景,综合考查诱变育种、杂交育种、单倍体育种和多倍体育种等多种育种方式的原理、过程和特点。
在复习中宜采用归纳比较法,掌握染色体组有关的概念、三种可遗传变异的区别、育种的原理和方法等难点。
命题探究
五年高考
考点一 染色体变异
1.（2016江苏单科,14,2分）下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基因）。
下列叙述正确的是（ ）
A.个体甲的变异对表型无影响
B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1
D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常
答案 B
2.（2016上海单科,23,2分）导致遗传物质变化的原因有很多,图中字母代表不同基因,其中变异类型①和②依次是（ ）
A.突变和倒位B.重组和倒位
C.重组和易位D.易位和倒位
答案 D
3.（2015课标全国Ⅱ,6,6分）下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是（ ）
A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的
答案 A
4.（2015海南单科,21,2分）关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是（ ）
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
答案 C
5.（2015江苏单科,10,2分）甲、乙为两种果蝇（2n）,如图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是（ ）
A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常
B.甲发生染色体交叉互换形成了乙
C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同
D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料
答案 D
6.（2014江苏单科,7,2分）下列关于染色体变异的叙述,正确的是（ ）
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力
C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响
D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型
答案 D
7.（2013安徽理综,4,6分）下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是（ ）
①人类的47,XYY综合征个体的形成
②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落
③三倍体西瓜植株的高度不育
④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比
⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的21三体综合征个体
A.①②B.①⑤C.③④D.④⑤
答案 C
8.（2013福建理综,5,6分）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
9.（2017江苏单科,30,8分）某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。
图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。
请回答下列问题:
（1）将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的 期细胞的比例,便于染色体观察、计数。
（2）实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是 。
再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的 更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞 。
（3）图1是 细胞的染色体,判断的主要依据是 。
（4）分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的 进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有 （填下列序号）。
①基因突变 ②单体
③基因重组 ④三体
答案
（1）中
（2）去除细胞壁（使细胞分离） 染色体 吸水涨破 （3）花粉母 同源染色体联会 （4）同源染色体 ②④
10.（2015江苏单科,29,8分）中国水仙（Narcissustazettavar.chinensis）是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。
为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
剪取新生的根尖→卡诺固定液固定→1mol·L-1HCl解离→清水漂洗→卡宝品红染色→制片压片→
镜检拍照→核型分析
请回答下列问题:
（1）选取新生根尖作为实验材料的主要原因是 。
（2）实验过程中用1mol·L-1HCl解离的目的是 。
（3）该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有 （填序号）。
①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液
③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液
（4）镜检时,应不断移动装片,以寻找处于 期且染色体 的细胞进行拍照。
（5）由上图核型分析结果,得出推论:
中国水仙只开花不结实的原因是 。
（6）为了进一步验证上述推论,可以优先选用 （填序号）作为实验材料进行显微观察。
①花萼 ②花瓣 ③雌蕊 ④花药 ⑤花芽
答案 （8分）
（1）新生根尖分生区细胞分裂旺盛
（2）使组织细胞相互分离
（3）②③
（4）中 分散良好
（5）中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞
（6）④
教师用书专用（11—15）
11.（2015山东理综,3,5分）下列有关生物学实验的叙述,正确的是 （ ）
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠
B.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
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案 B
12.（2015广东理综,5,4分）用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织,从获得的再生植株中筛选四倍体植株,预实验结果如表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是（ ）
秋水仙素浓度（g/L）
再生植株（棵）
四倍体植株（棵）
0
48
0
2
44
4
4
37
8
6
28
11
8
18
5
10
9
2
A.0、2、3、4、5、6B.0、4、5、6、7、8
C.0、6、7、8、9、10D.0、3、6、9、12、15
答案 B
13.（2014山东理综,4,5分）下列有关实验操作的描述,正确的是（ ）
A.鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后再加CuSO4溶液
B.制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色
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.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
答案 A
14.（2014上海单科,16,2分）如图显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是（ ）
A.交换、缺失B.倒位、缺失
C.倒位、易位D.交换、易位
答案 C
15.（2013山东理综,27,14分）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性,高茎（H）对矮茎（h）为显性,红花（R）对白花（r）为显性。
基因M、m与基因R、r在2号染色体上,基因H、h在4号染色体上。
（1）基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图,起始密码子均为AUG。
若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A,其对应的密码子将由 变为 。
正常情况下,基因R在细胞中最多有 个,其转录时的模板位于 （填“a”或“b”）链中。
（2）用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交获得F1,F1自交获得F2,F2中自交性状不分离植株所占的比例为 ;用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交,后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为 。
（3）基因型为Hh的植株减数分裂时,出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞,最可能的原因
是 。
缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时,偶然出现一个HH型配子,最可能的原因是 。
（4）现有一宽叶红花突变体,推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。
现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择,请设计一步杂交实验,确定该突变体的基因组成是哪一种。
（注:
各型配子活力相同;控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡）
①实验步骤:
;
②观察、统计后代表现型及比例。
结果预测:
Ⅰ.若 , 则为图甲所示的基因组成;
Ⅱ.若 , 则为图乙所示的基因组成;
Ⅲ.若 , 则为图丙所示的基因组成。
答案
（1）GUC UUC 4 a
（2）1/4 4∶1
（3）（减数第一次分裂时）交叉互换 减数第二次分裂时染色体未分离
（4）答案一:
①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
Ⅰ宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1
Ⅱ宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2∶1
Ⅲ宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
答案二:
①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交
Ⅰ宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3∶1
Ⅱ后代全部为宽叶红花植株
Ⅲ宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2∶1
考点二 生物育种
1.（2014上海单科,13,2分）将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。
该幼苗发育成的植株具有的特征是（ ）
A.能稳定遗传B.单倍体
C.有杂种优势D.含四个染色体组
答案 A
2.（2013四川理综,5,6分）大豆植株的体细胞含40条染色体。
用放射性60Co处理大豆种子后,筛选出一株抗花叶病的植株X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占50%。
下列叙述正确的是（ ）
A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性
B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有20条染色体
C.植株X连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低
D.放射性60Co诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向
答案 A
3.（2017北京理综,30,18分）玉米（2n=20）是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
（1）单倍体玉米体细胞的染色体数为 ,因此在 分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的 。
（2）研究者发现一种玉米突变体（S）,用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。
见图1）。
①根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。
从图2结果可以推测单倍体的胚是由 发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。
紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫∶白=3∶5,出现性状分离的原因是 ,推测白粒亲本的基因型是 。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:
P ♀普通玉米 × ♂突变体S
（白粒,aarr）
（紫粒,AARR）
F1 二倍体籽粒,单倍体籽粒
请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型 。
（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H）,欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。
结合
（2）③中的育种材料与方法,育种流程应为:
;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。
答案 （18分）
（1）10 减数 染色体组
（2）①卵细胞 ②紫粒亲本是杂合子 aaRr/Aarr ③单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr （3）G与H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体
4.（2017江苏单科,27,8分）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。
请回答下列问题:
（1）要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的 物质是否发生了变化。
（2）在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。
如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐 ,培育成新品种1。
为了加快这一进程,还可以采集变异株的 进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为 育种。
（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的 ,产生染色体数目不等、生活力很低的 ,因而得不到足量的种子。
即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。
这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备 ,成本较高。
（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次 ,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
答案 （8分）
（1）遗传
（2）纯合 花药 单倍体 （3）染色体分离 配子 组培苗 （4）重组
5.（2015浙江理综,32,18分）某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。
抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d,E、e）控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。
现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答:
（1）自然状态下该植物一般都是 合子。
（2）若采用诱变育种,在γ射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有 和有害性这三个特点。
（3）若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中 抗病矮茎个体,再经连续自交等
手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。
据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的 。
若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为 。
（4）若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有 。
请用遗传图解表示其过程（说明:
选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。
答案 （18分）
（1）纯
（2）多方向性、稀有性
（3）选择 纯合化 年限越长 高茎∶中茎∶矮茎=1∶6∶9
（4）基因重组和染色体畸变
6.（2014课标全国Ⅰ,32,9分）现有两个纯合的某作物品种:
抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。
回答下列问题:
（1）在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有 优良性状的新品种。
（2）杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。
若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:
条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件
是 。
（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。
请简要写出该测交实验的过程。
答案
（1）抗病矮秆
（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 （3）将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。
7.（2014安徽理综,31,16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。
答案 （16分）
（1）a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失
（2）Aabb、AaBb
（3）某一雌配子形成时,A基因突变为a基因 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
教师用书专用（8—10）
8.（2013江苏单科,25,3分）现有小麦种质资源包括:
①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。
为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:
a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。
下述育种方法可行的是（多选）（ ）
A.利用①、③品种间杂交筛选获得a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
答案 CD
9.（2013大纲全国,5,6分）下列实践活动包含基因工程技术的是（ ）
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
答案 C
10.（2013浙江理综,32,18分）在玉米中,控制某种除草剂抗性（简称抗性,T）与除草剂敏感（简称非抗,t）、非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上。
有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料,经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）;甲的花粉经EMS诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体（丙）。
请回答:
（1）获得丙的过程中,运用了诱变育种和 育种技术。
（2）若要培育抗性糯性的新品种,采用乙与丙杂交,F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体;从F1中选择表现型
为 的个体自交,F2中有抗性糯性个体,其比例是 。
（3）采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。
若自交后代中没有表现型为 的个体,则被鉴定个体为纯合子;反之则为杂合子。
请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。
（4）拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。
通常从其他物种获得 ,将其和农杆菌
的 用合适的限制性核酸内切酶分别切割,然后借助 连接,形成重组DNA分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。
答案 （18分）
（1）单倍体
（2）抗性非糯性 3/16
（3）非抗糯性
P 抗性糯性
Ttgg
雌配子
雄配子
Tg
tg
Tg
TTgg
抗性糯性
Ttgg
抗性糯性
tg
Ttgg
抗性糯性
ttgg
非抗糯性
F1
抗性糯性∶非抗糯性=3∶1
（4）抗虫基因（或目的基因） Ti质粒 DNA连接酶
三年模拟
A组 2016—2018年模拟·基础题组
考点一 染色体变异
1.（人教必2,5-2-1,变式）下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,不正确的是（ ）
A.一个染色体组不含同源染色体
B.由受精卵发育成的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
答案 D
2.（2017黑龙江哈尔滨六中月考,2）下列叙述中属于染色体变异的是（ ）
①第5号染色体部分缺失导致猫叫综合征
②减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
③联会的同源染色体之间发生染色体互换
④唐氏综合征患者细胞中多1条21号染色体
A.①③B.①④C.②③D.②④
答案 B
3.（2018江西六校上学期期中,36）生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。
甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象,图中字母表示染色体上的基因。
丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。
下列有关叙述正确的是（ ）
A.甲、乙、丙三图中发生的变异均可遗传给下一代
B.甲、乙、丙三种变异在光学显微镜下均可观察到
C.甲图是由于个别碱基对的增添或缺失,导致染色体上基因数目改变的结果
D.甲、乙、丙三种变异类型分别属于染色体结构变异、染色体数目变异和基因重组
答案 A
4.（2018湖南永州一模,18）下列有关叙述,错误的是（ ）
A.有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体
B.蜜蜂的蜂王是二倍体,由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体
C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
答案 D
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