高三生物一轮复习课练15 生物的变异及其在育种上的应用.docx
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高三生物一轮复习课练15生物的变异及其在育种上的应用
课练15 生物的变异及其在育种上的应用
一、选择题（共10个小题，每小题5分）
1．（2017·山东重点中学联考）下列有关生物变异的说法，正确的是（ ）
A．染色体上DNA中碱基对的替换、缺失、增添一定引起基因突变
B．基因突变、基因重组和染色体变异均可以用光学显微镜直接观察
C．基因重组和染色体数目变异均不会引起基因中碱基序列的改变
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体数目加倍
2．（2017·河南中原名校联考）在细胞分裂过程中出现了甲、乙两种情况，则对这两种情况及其结果的解释正确的是（ ）
①甲图分裂的结果会出现染色体数目变异 ②乙图分裂会导致基因突变 ③甲图中有一对同源染色体未分离 ④乙图的子细胞中有染色体片段重复与缺失的现象
A．①④B．②③C．①②④D．①③④
3．（提升题）某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了图甲、乙、丙、丁4种类型的变异，图甲中英文字母表示染色体片段。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．图示中的生物变异都是染色体变异
B．如果图乙为精原细胞，则不能产生正常的配子
C．图丁和图丙相比较，图丙所示的变异类型不能产生新的基因，图丁所示的变异类型可以产生新的基因
D．图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生
4．（2017·沈阳三测）二倍体萝卜和二倍体甘蓝杂交得到杂种F1，F1几乎不育，但偶尔结了几粒种子，发芽后长成的植株P茎秆粗，叶片、种子和果实都很大，而且是可育的。
由此判断下列相关叙述正确的是（ ）
A．能发育成植株P的种子一定发生了基因突变
B．二倍体萝卜和二倍体甘蓝不存在生殖隔离
C．萝卜和甘蓝的染色体能进行正常的联会
D．由F1种子发育成的植株P可能是四倍体
5．（2017·西宁一检）某科研小组的工作人员通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜（二倍体）鳞茎生长点进行不同时间的处理，研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率（某一分裂组织或细胞群中染色体数目加倍细胞所占的百分数）的影响，其实验结果如图所示，据图判断，下列叙述中正确的是（ ）
A．秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞
B．染色体加倍率与秋水仙素浓度和处理时间长短有关
C．当秋水仙素浓度为0.03%时，处理时间越长加倍率越高
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
6．（2017·广西毕业班测试）下列与生物变异有关的叙述，不正确的是（ ）
A．同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换引起的变异是基因重组
B．γ射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失引起的变异属于基因突变
C．三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异属于可遗传的变异
D．体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体
7．（2017·山西大学附中考试）下列过程中发生基因重组的是（ ）
A．杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎
B．雌雄配子随机结合产生与亲本基因型相同的子代个体
C．杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒
D．红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，子一代雌雄均为红眼
8．（2017·合肥三中月考）为获得优良性状的纯合体，将基因型为Aa的小麦逐代自交，且逐代淘汰aa，下列说法不正确的是（ ）
A．该育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长
B．此过程中F1出现aa个体的基础是等位基因分离
C．育种过程中若不发生突变，则该种群没有进化
D．可通过单倍体育种方式得到100%的纯合品种
9．（2017·河北三市联考）利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体），可培育抗病高产青蒿素植株。
下列叙述中不正确的是（ ）
A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株
B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株
C．提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株
D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株
10．（2017·东北三省四市一模）黑龙江省农科院欲通过如图所示的育种过程培育出高品质的糯玉米。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组
B．a过程需要用秋水仙素处理萌发的种子
C．利用c过程定能更快获得高品质的糯玉米
D．b过程需要通过逐代自交来提高纯合率
二、非选择题（共2个小题，每小题12分）
11．（2017·淄博模拟）某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对基因（用Dd、Ii、Rr表示）控制。
研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。
基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成（其他基因数量与染色体均正常）如图所示。
（1）正常情况下，甲图中红花植株的基因型有________种。
某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，子代中表现型的比例为________。
（2）突变体①、②、③的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内________有关。
对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，如下图所示。
二者编码的氨基酸在数量上相差________个（起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子），其直接原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
R的mRNA：
—ACGUACGAUAGUGGCUGA
r的mRNA:
—ACGUAGGAUAGUGGCUGA
（3）基因型为iiDdRr的花芽中，出现基因型为iiDdr的一部分细胞，其发育形成的花呈________色，该变异是细胞分裂过程中出现________________的结果。
基因型为iiDdr的突变体自交所形成的部分受精卵不能发育，其根本原因是________________________________________________________________________。
12．现有两纯种小麦，一纯种小麦性状是高秆（D），抗锈病（T）；另一纯种小麦的性状是矮秆（d），易染锈病（t）（两对基因独立遗传）。
育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种，请分析回答：
（1）要缩短育种年限，应选择的方法依据的变异原理是________，图中①的基因组成是________。
（2）（四）过程所做的处理是________________。
方法Ⅱ一般从F1经（五）过程后开始选种，这是因为________。
（3）（五）过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占________，若要在其中选出最符合生产要求的新品种，最简便的方法是________，让F1按该方法经（五）（六）过程连续进行2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占________。
（4）如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代基因型及比例为________。
（5）除上述方法外，也可将高秆抗锈病纯种小麦用γ射线等照射获得矮抗是由于发生了________。
1．（2016·全国丙）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。
回答下列问题：
（1）基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者__________。
（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以__________为单位的变异。
（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。
若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子__________代中能观察到该显性突变的性状；最早在子__________代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子__________代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子__________代中能分离得到隐性突变纯合体。
2．（2014·课标Ⅰ）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。
3．（2014·浙江理综）除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是l对等位基因。
下列叙述正确的是（ ）
A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因
B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型
C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型
D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链
4.
某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b（见右图）。
如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。
下列解释最合理的是（ ）
A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
5．（2013·安徽理综）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
6．（2017·福建福州八县联考）下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是（ ）
A．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变
B．①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组
C．①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组
D．①基因突变或基因重组 ②基因突变或基因重组 ③基因重组
7．（2017·河南安阳第一次调研）某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，形成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，下列叙述正确的是（ ）
A．基因E2形成E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变
B．基因E2突变形成E1，该变化是由基因中碱基对的替换、增添和缺失导致的
C．基因E2形成E1时，定会使代谢加快，细胞中含糖量增加，采摘的果实更加香甜
D．在自然选择作用下，该种群基因库中基因E2的基因频率会发生改变
8.
在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如右图所示的细胞（图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常），以下分析合理的是（ ）
A．a基因产生的原因，可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B．该细胞一定发生了染色体变异，而没有发生基因自由组合
C．该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
D．该细胞的变异均为可遗传变异，一定能通过有性生殖传给后代
9．（2017·山东济南一模）脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG//GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“溢沟”，染色体易于从“溢沟”处断裂。
下列分析错误的是（ ）
A．脆性X染色体出现的根本原因是基因突变
B．脆性X染色体更易发生染色体的结构变异
C．男性与女性体细胞中出现X染色体“溢沟”的概率不同
D．由于存在较多的CGG∥GCC重复序列，脆性X染色体结构更稳定
10．（2017·山东枣庄一模）二倍体植物甲（2n＝18）和二倍体植物乙（2n＝18）进行有性杂交，得到F1不育。
若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植株丙，丙开花后能自交获得后代。
下列叙述正确的是（ ）
A．植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18条染色体，所以它们属于同一物种
B．若甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自甲的染色体全部丢失，而乙的染色体全部保留，则继续发育成的植株是单倍体
C．F1植株丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向
D．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍
11．（2017·荆州质检）回答下列关于生物变异的问题：
（1）2013年8月18日，中国“神舟”十号飞船搭载的“大红袍1号”和“正山小种1号”等茶种顺利移交给武夷山茶叶育种基地的科研人员，进入了基地的培育与筛种阶段。
这是利用太空条件使相关茶种发生了________（填变异类型），进而选育出品优或量高的新品种。
但实际培育过程中，会出现处理过的种子有的出苗后不久就死亡、绝大多数的产量和品质下降等情况，这说明了________________________。
在其中也发现了极少数的个体品质好、产量高，这说明了变异是________。
（2）如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理，该病发病的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是________。
（3）某动物的基因型为AABb，该动物体的一个体细胞有丝分裂过程中一条染色体上的基因如图乙，则两条姐妹染色单体上的基因不同的原因是________________________________________________________________________。
（4）图丙表示两种类型的变异。
其中，属于基因重组的是________（填序号），属于染色体结构变异的是________（填序号）。
从发生的染色体种类来看，两种变异的主要区别是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
12．（2017·呼和浩特调研）紫罗兰花瓣形态的单瓣和重瓣是一对相对性状，由等位基因B、b控制，且完全显性。
研究人员做了如下实验：
让单瓣紫罗兰自交得F1，再从F1中选择单瓣紫罗兰继续自交得F2，如此自交多代，发现每一代中总会出现约50%的单瓣紫罗兰和50%的重瓣紫罗兰。
（1）根据实验结果分析：
紫罗兰花瓣的单瓣和重瓣的遗传遵循________定律。
其中，显性性状为________，F1单瓣紫罗兰的基因型为________。
（2）研究表明，上述现象的发生是由于含有某种基因的花粉不育。
为进一步研究这一现象，某小组设计了如下实验方案：
F1单瓣紫罗兰―→花药
单倍体幼苗
可育的紫罗兰
①推测导致花粉不育的基因为________基因。
若该方案中可育紫罗兰的花瓣只表现为________，则可证明推测是正确的。
之后再用重瓣紫罗兰作母本与单瓣紫罗兰杂交，则子代的表现型及比例为________。
②该方案中Ⅰ过程采用的方法是________，其利用的原理是________________________________________________________________________
________。
Ⅱ过程的处理方法是滴加一定浓度的________，其作用原理是________，使染色体数目加倍。
课练15 生物的变异及其在育种上的应用
1．解析：
染色体上DNA中碱基对的替换、缺失、增添若不发生在基因内部，就不会引起基因结构的改变，也就不会引起基因突变，A错误；无法用光学显微镜直接观察到基因是否发生基因突变和基因重组，染色体变异可用光学显微镜观察，B错误；基因重组是原有的基因重新组合，染色体数目变异只会改变基因数目，二者均不会引起基因中碱基序列的改变，C正确；秋水仙素诱导多倍体形成的机理是通过抑制纺锤体形成从而使染色体数目加倍，D错误。
答案：
C
2．解析：
甲图细胞分裂过程中，一条染色体的着丝点未分裂，导致姐妹染色单体移向同一极；乙图细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
甲图细胞分裂后，有一个子细胞少了一条染色体，因而导致染色体数目变异，①正确；乙图细胞中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换会导致基因重组，②错误；甲图中，一条染色体的着丝点未分裂，导致姐妹染色单体未分离，③错误；乙图中，两条染色体之间交叉互换的片段不等长，因此子细胞中有染色体片段重复与缺失的现象，④正确。
答案：
A
3．解析：
题图甲、乙、丙、丁中的变异类型分别是重复、染色体数目变异、基因重组和易位，A错误；三体能进行减数分裂产生正常的配子，B错误；只有基因突变能产生新基因，图丙、丁所示的变异类型均不能产生新的基因，C错误；减数分裂过程中四种可遗传变异均可发生，D正确。
答案：
D
4．解析：
正常情况下，杂种F1含有两个染色体组，一个来自萝卜，一个来自甘蓝，F1中无同源染色体，故理论上不会结出种子，偶尔结了几粒种子，发育成的植株P的茎秆粗，叶片、种子和果实都很大，且是可育的，说明P为偶然情况下染色体加倍了的四倍体，即发生了染色体变异，故A项错误、D项正确。
二倍体萝卜和二倍体甘蓝杂交产生的F1几乎不育，说明两者之间存在生殖隔离，B项错误。
萝卜和甘蓝的染色体形态、大小和携带的遗传信息各不相同，不是同源染色体，不能进行联会，C项错误。
答案：
D
5．解析：
分析图形可知，秋水仙素处理后的根尖细胞的染色体加倍率不是100%，因此不是处理后所有的根尖细胞都是四倍体细胞，A错误；据图分析可知，秋水仙素的浓度不同，处理时间不同，染色体加倍率不同，B正确；当秋水仙素浓度为0.03%时，处理时间为6d和2d的染色体加倍率相同，C错误；本实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，因变量是染色体加倍率，D错误。
答案：
B
6．解析：
同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换引起位于同源染色体上的非等位基因重新组合，因此这种变异属于基因重组，A正确；γ射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失导致基因结构发生改变而引起的变异属于基因突变，B正确；三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异是染色体数目变异，属于可遗传的变异，C正确；由受精卵发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体为二倍体，由配子直接发育而来的体细胞中含有两个染色体组的个体为单倍体，D错误。
答案：
D
7．解析：
杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于一对等位基因分离导致的性状分离，基因重组指的是多对控制相同或不同性状的基因的自由组合，A错误；基因重组通常发生在减数分裂过程中，即形成配子的过程中，雌雄配子结合过程中不会发生基因重组，B错误；杂合黄色圆粒豌豆自交出现绿色皱粒，是基因重组引起的性状重组，C正确；果蝇的红眼与白眼由一对基因控制，不发生基因重组，D错误。
答案：
C
8．解析：
题目中所描述的育种方式需要培育多代，与单倍体育种相比所需育种年限长，A正确；F1自交后代出现性状分离的原因是等位基因的分离，B正确；生物进化的实质是种群基因频率的改变，育种过程中a基因频率在人工选择下将逐渐降低，因此该种群发生了进化，C错误；小麦是异源多倍体，单倍体育种获得的个体都是纯合子，D正确。
答案：
C
9．解析：
通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高产的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种；利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要通过秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得所需性状能稳定遗传的植株。
答案：
D
10．解析：
a过程是染色体数目加倍的过程，所利用的原理是染色体数目变异；a过程是用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗；c过程使用X射线处理，属于诱变育种，所利用的原理是基因突变，基因突变具有不定向性和突变频率低的特点，因此，不一定能很快获得高品质的糯玉米；b过程是杂交育种过程中的操作，即通过连续自交和人工选择，来提高纯合率。
答案：
D
11．解析：
（1）红花植株的基因型为iiD_R_，共4种，若基因型为iiDdRR或iiDDRr，自交后代的性状分离比为红花∶白花＝3∶1，若该红花植株的基因型为iiDdRr，自交后代的性状分离比为红花（iiD_R_）∶白花（iiddR_或iiD_rr或iiddrr）＝9∶7。
（2）由乙图可知，突变体①②③都是含1个R和2个rr，它们的花色相同，这说明花色素的合成量与体细胞内R、r数量有关。
从R与r基因的mRNA末端序列可以看出，R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置，而r的mRNA上终止密码子在第2个密码子位置，所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个，其根本原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。
（3）没有了R基因，不能合成红色物质，所以基因型为iiDdr的花芽发育形成的花呈白色。
答案：
（1）4 3∶1或9∶7
（2）基因（R与r基因）的数量 4 在r的mRNA中提早出现终止密码子 （3）白 染色体数目变异或缺失 缺少发育成完整个体的一部分基因
12．解析：
（1）要缩短育种年限，应选择的方法是Ⅰ单倍体育种，原理是染色体数目变异，该方法获得的个体都是纯合的，自交后代不会发生性状分离。
由图中的DDTT向上推出①的基因组成为DT。
（2）（四）过程所做的处理是用秋水仙素处理幼苗，秋水仙素的作用机理能抑制纺锤体的形成，在有丝分裂过程中着丝点分裂，但是染色体不移向两极，从而使染色体数目加倍。
方法Ⅱ一般从F1经（五）过程后开始选种，这是因为F1自交后可发生性状分离。
（3）F1DdTt自交后产生的抗倒伏抗锈病植株基因型为ddTT或ddTt，其中ddTT为1/3。
在杂交育种过程中为了获得纯合子最简单的方法是自交，让F1按该方法经（五）（六）过程连续进行2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体为ddTT，（五）过程产生1/3ddTT和2/3ddTt，自交后ddTT所占比例为2/3×1/4＋1/3＝1/2。
（4）如将方法Ⅰ中获得的③DDtt和⑤ddtt植株杂交得到Ddtt，再让所得到的后代自交，后代基因型及比例为DDtt∶Ddtt∶ddtt＝1∶2∶1。
（5）除上述方法外，也可将高秆抗锈病纯种小麦用γ射线
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