（通用版）2020版高考生物一輪復習 課下達標檢測（二十三）染色體變異與生物育種（含解析）.doc

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課下達標檢測（二十三） 染色體變異與生物育種 一、選擇題 1．下列關于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是(　　) A．單倍體生物體的體細胞中都沒有同源染色體 B．21三體綜合征患者的體細胞中有三個染色體組 C．人的初級卵母細胞中的一個染色體組中可能存在等位基因 D．用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的細胞中都含有4個染色體組 解析：選C　同源四倍體的單倍體中含有兩個染色體組，有同源染色體；21三體綜合征患者的21號染色體為三條，并不是三倍體；人的初級卵母細胞中的一個染色體組中由于在復制時可能出現(xiàn)基因突變或在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換，從而出現(xiàn)等位基因；多倍體通常是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體加倍，用秋水仙素處理的芽尖細胞中染色體數(shù)目不一定均加倍。 2．若一條染色體發(fā)生結構變異，則位于該染色體上的基因M不可能出現(xiàn)的情況是(　　) A．缺失　　　　　　　 B．變?yōu)榛騧 C．重復出現(xiàn) D．置換到該染色體的另一位置 解析：選B　缺失是一條正常染色體斷裂后丟失某一片段引起的變異，這種染色體結構變異可能導致基因M的丟失；一條染色體上的基因M變?yōu)榛騧屬于基因突變，不屬于染色體結構的變異；重復是指染色體增加某一片段引起的變異，結果可能有一段重復基因，此種變異可引起基因M的重復出現(xiàn)；倒位是指染色體中某一片段顛倒180度后重新結合到原部位引起的變異，此種情況基因M并不丟失，只是置換到該染色體的另一位置。 3．圖中字母代表正常細胞中所含有的基因，下列說法錯誤的是(　　) A．①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后四倍體西瓜體細胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細胞的基因組成 解析：選A　秋水仙素可誘導細胞中染色體數(shù)目加倍，其上的基因也應“加倍”，不會出現(xiàn)一個“a”的情況。 4．將基因型Dd的高莖豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素處理后，得到四倍體植株幼苗(品系乙)，將品系甲、品系乙在同一地塊中混合種植，在自然狀態(tài)下生長、繁殖一代，得到它們的子代。下列有關敘述正確的是(　　) A．品系甲植株自交后代出現(xiàn)性狀分離，品系乙植株自交后代全為顯性性狀 B．秋水仙素處理的目的是抑制有絲分裂間期形成紡錘體而誘導染色體加倍 C．品系甲、品系乙混合種植后，產(chǎn)生的子代中有二倍體、三倍體和四倍體 D．品系甲植株作父本、品系乙植株作母本進行雜交，得到的子代是三倍體 解析：選D　品系甲和品系乙都為雜合子，植株自交后代出現(xiàn)性狀分離；秋水仙素處理的目的是抑制有絲分裂前期形成紡錘體而誘導染色體加倍；豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，在自然狀態(tài)下，品系甲、品系乙混合種植后仍進行自交，產(chǎn)生的子代中有二倍體和四倍體；品系甲植株作父本、品系乙植株作母本進行雜交，得到的子代是三倍體。 5．某二倍體生物在細胞分裂過程中出現(xiàn)了圖甲、乙、丙、丁4種類型的變異，圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關敘述正確的是(　　) A．圖示中的生物變異都是染色體變異 B．如果圖乙為精原細胞，則不能產(chǎn)生正常的配子 C．圖丁和圖丙相比較，圖丙所示的變異類型不能產(chǎn)生新的基因，圖丁所示的變異類型可以產(chǎn)生新的基因 D．圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生 解析：選D　題圖甲、乙、丙、丁中的變異類型分別是重復、染色體數(shù)目變異、基因重組和易位；三體能進行減數(shù)分裂，可產(chǎn)生正常的配子；只有基因突變能產(chǎn)生新基因，圖丙、丁所示的變異類型均不能產(chǎn)生新的基因；減數(shù)分裂過程中四種可遺傳變異均可能發(fā)生。 6.普通西瓜(二倍體)每個細胞含22條染色體，如圖為一個三倍體無子西瓜的剖面圖，下列敘述正確的是(　　) A．培育無子番茄與培育無子西瓜所利用的原理相同 B．①的細胞內含有22條染色體，②的細胞內含有33條染色體 C．無子西瓜培育過程中，秋水仙素處理可使著絲點不分裂，導致染色體加倍 D．無子西瓜形成的原因是減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂 解析：選D　培育無子西瓜(多倍體育種)的原理是染色體變異，而培育無子番茄的原理是生長素能夠促進子房發(fā)育為果實；題圖為三倍體無子西瓜，是由三倍體植株的子房發(fā)育而來的，所以①和②的細胞內均含有33條染色體；秋水仙素的作用是抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成，而不是抑制著絲點的分裂；該無子西瓜形成的原因是三倍體植株減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子。 7．研究發(fā)現(xiàn)，某二倍體動物有兩種性別：性染色體組成為XX的是雌雄同體(2N)，XO(缺少Y染色體)為雄體(2N－1)，二者均能正常產(chǎn)生配子。下列推斷正確的是(　　) A．雄體為該物種的單倍體 B．雄體是由未受精的卵細胞直接發(fā)育而來的 C．XO個體只產(chǎn)生雄配子，且雄配子間的染色體數(shù)目不同 D．XX個體只產(chǎn)生雌配子，且雌配子間的染色體數(shù)目相同 解析：選C　單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，而雄體的體細胞中的染色體數(shù)目只是較正常的雌雄同體少了一條，所以雄體不是該物種的單倍體；雄體不是由未受精的卵細胞直接發(fā)育而來的，因為未受精的卵細胞含有N條染色體，而雄體的體細胞中含有(2N－1)條染色體；XO個體為雄體，只產(chǎn)生兩種雄配子，一種含有N條染色體，另一種含有(N－1)條染色體；XX個體是雌雄同體，既能產(chǎn)生雌配子，也能產(chǎn)生雄配子，且雌配子間或雄配子間的染色體數(shù)目相同。 8.在某嚴格自花傳粉的二倍體植物中，野生型植株基因型均為AA(無A基因的植株表現(xiàn)為矮化植株)。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)甲、乙兩株矮化突變體植株的相關基因在同源染色體上的位置如圖所示，矮化程度與a基因的數(shù)量呈正相關。下列相關敘述，錯誤的是(　　) A．甲突變體植株在產(chǎn)生配子的過程中，一個四分體最多含有4個a基因 B．乙突變體植株產(chǎn)生的原因可能是在甲突變體植株的基礎上發(fā)生了染色體結構變異 C．甲突變體植株產(chǎn)生的根本原因是基因突變，其自交后代只有一種矮化植株 D．若各類型配子和植株均能成活，則乙突變體植株自交后代中存在兩種矮化植株 解析：選D　甲突變體植株在產(chǎn)生配子的過程中，一個四分體含有4條染色單體，每個染色單體可能含有1個a基因，故一個四分體最多含有4個a基因；由圖可知，乙突變體植株產(chǎn)生的原因可能是在甲突變體植株的基礎上發(fā)生了染色體結構變異；甲突變體植株產(chǎn)生的根本原因是基因突變，其自交后代的基因型均為aa，故只有一種矮化植株；乙突變體植株可產(chǎn)生含有2個a基因的配子和無a基因的配子，雌雄配子結合，F(xiàn)1存在含有4個a基因、含有2個a基因和無a基因三種矮化植株。 9．我國科學家合成了4條釀酒酵母染色體，合成的染色體刪除了研究者認為無用的DNA，加入了人工接頭，總體長度比天然染色體縮減8%，為染色體疾病、癌癥和衰老等提供研究與治療模型，下列說法錯誤的是(　　) A．合成人工染色體需要氨基酸和脫氧核苷酸作為原料 B．通過熒光標記染色體上基因可以知道基因在染色體的位置 C．若染色體上的DNA某處發(fā)生了個別堿基對增添則一定發(fā)生了基因突變 D．釀酒酵母可能會發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異 解析：選C　染色體的主要成分是DNA和蛋白質，而合成DNA和蛋白質的原料分別是氨基酸和脫氧核苷酸，因此合成人工染色體需要氨基酸和脫氧核苷酸作為原料；通過熒光標記染色體上的基因，通過熒光顯示，可以知道基因在染色體的位置；染色體上的DNA某處發(fā)生了個別堿基對增添，如果發(fā)生的位置在基因與基因之間的區(qū)域，而沒有引起基因結構的改變，則不屬于基因突變；釀酒酵母屬于真核生物，能進行有性生殖，可能會發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異。 10．波爾山羊(2N＝60)胚胎期某細胞發(fā)生了異常分裂如圖所示(未繪出的染色體均正常)，其中A為原癌基因，a為A的突變基因。下列說法正確的是(　　) A．該分裂過程中形成30個四分體 B．分裂產(chǎn)生Aa或aa子細胞的概率均為1/2 C．子細胞Aa與aa在相同且適宜條件下細胞周期可能不同 D．染色體異常分離與紡錘體無關 解析：選C　減數(shù)分裂的特點是同源染色體聯(lián)會，形成四分體，該圖中胚胎期細胞發(fā)生有絲分裂過程，不會形成四分體；由于染色體的丟失是隨機的，所以分裂產(chǎn)生Aa或aa子細胞的概率不一定均為1/2；由于原癌基因A可控制細胞的正常分裂進程，因此子細胞Aa與aa在相同且適宜條件下細胞周期可能不同；由于染色體是由紡錘絲牽引而移向兩極的，因此染色體異常分離可能與紡錘體有關。 11．(2019深圳診斷)下面①～④列舉了四種育種方法，有關的敘述錯誤的是(　　) A．第①種方法一般從F2開始選種，因為從F2開始出現(xiàn)新的性狀組合 B．在第②種方法中，若F1中n對等位基因獨立遺傳，則單倍體幼苗有3n種類型 C．第③種育種方法的作用機理是秋水仙素抑制紡錘體形成 D．第④種方法中衛(wèi)星搭載的種子應當選用萌發(fā)的種子或幼苗 解析：選B?、偈请s交育種，其原理是基因重組，F(xiàn)2因性狀分離出現(xiàn)重組性狀，所以一般從F2開始選種；②是單倍體育種，若F1中n對等位基因獨立遺傳，非等位基因之間將遵循基因自由組合定律，F(xiàn)1產(chǎn)生的配子有2n種，單倍體幼苗有2n種類型；③是多倍體育種，秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使細胞不能正常分裂，從而使細胞中染色體數(shù)加倍；萌發(fā)的種子或幼苗因細胞分裂旺盛，容易誘導基因突變，可作為誘變育種的材料。 12．下圖為自然界形成普通小麥的過程示意圖。下列說法錯誤的是(　　) A．甲的體細胞中含有兩個染色體組，由于甲的體細胞中無同源染色體，所以甲高度不育 B．甲成為丙過程中，細胞中核DNA分子數(shù)目、染色體數(shù)目和染色體組數(shù)目都發(fā)生了加倍 C．若從播種到收獲種子需1年時間，且所有的有性雜交都從播種開始。理論上從一粒小麥和山羊草開始，第2年即可產(chǎn)生普通小麥的植株 D．普通小麥體細胞中最多可含有12套遺傳信息 解析：選C　由圖可知甲中有兩個染色體組，一個來自一粒小麥，一個來自山羊草，因為沒有同源染色體，無法聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常配子，所以甲高度不育。甲成為丙的過程中，需要用秋水仙素進行處理，細胞核中DNA分子數(shù)目、染色體數(shù)目和染色體組數(shù)目都發(fā)生了加倍。如果從播種到收獲種子需要1年時間，且所有的有性雜交都從播種開始，從一粒小麥和山羊草開始，由圖可知需要在第2年可產(chǎn)生普通小麥的種子，需要在第3年才能產(chǎn)生普通小麥的植株。普通小麥體細胞中此時含有42條染色體，每套遺傳信息即一個染色體組是7條染色體，普通小麥在有絲分裂后期最多可有84條染色體，最多含有12套遺傳信息。 二、非選擇題 13．科學工作者在研究不同濃度的秋水仙素對科優(yōu)527和博Ⅱ優(yōu)128兩種水稻品種染色體加倍的影響時得到的數(shù)據(jù)如下表。請回答下列問題： 品種 濃度(%) 處理芽數(shù)(個) 芽成活率(%) 染色體加倍株數(shù)(株) 染色體加倍比率(%) 科優(yōu)527 0.01 200 71 1 0.71 0.02 67 3 2.34 0.03 65 7 5.93 博Ⅱ優(yōu)128 0.01 200 67 6 4.72 0.02 64 9 7.37 0.03 61 15 13.16 (1)該實驗的自變量為____________________________；實驗選擇芽作為處理對象的原因是________________________________。 (2)利用秋水仙素處理或用藥物破壞水稻芽尖生長點細胞中的高爾基體都可以使細胞內染色體數(shù)目加倍，但二者的原理不同，前者是不能形成紡錘體，后者是____________________。 (3)分析表中數(shù)據(jù)可知，對于同一品種水稻來說，秋水仙素濃度與芽成活率、染色體加倍比率的關系為____________________________________________________________；同一濃度的秋水仙素對不同品種水稻染色體加倍比率的影響不同，原因可能是不同品種水稻對秋水仙素反應的________不同。 解析：(1)根據(jù)題干分析可知，該實驗的自變量是秋水仙素的濃度和水稻的品種；秋水仙素的作用機理是抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成，進而導致染色體數(shù)目加倍。由于芽尖生長點細胞分裂旺盛，易發(fā)生變異，所以該實驗選擇芽作為處理對象更容易獲得染色體數(shù)目加倍的細胞。(2)高爾基體與植物細胞分裂末期細胞壁的形成有關，因此用藥物破壞水稻芽尖生長點細胞中的高爾基體會導致子細胞壁不能形成，進而導致細胞中染色體數(shù)目加倍。(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析，對于同一品種水稻來說，隨著秋水仙素濃度的增加，芽成活率逐漸降低，染色體加倍株數(shù)和比率逐漸增大。同一濃度的秋水仙素對不同品種水稻染色體加倍比率的影響不同，說明不同品種水稻對秋水仙素反應的敏感程度不同。 答案：(1)秋水仙素的濃度和水稻的品種　芽尖生長點細胞分裂旺盛，易發(fā)生變異　(2)抑制細胞壁形成　(3)隨著秋水仙素濃度的增大，芽成活率降低，染色體加倍比率增大　敏感程度 14．(2019徐州模擬)玉米(2N＝20)是一種雌雄同株的植物，是重要的糧食作物之一。請回答下列問題： (1)測定玉米基因組DNA序列，需測定________條DNA上堿基序列。 (2)某品種玉米2號染色體上的基因S在編碼蛋白質時，控制最前端幾個氨基酸的DNA序列如圖所示，已知起始密碼子為AUG，基因S發(fā)生轉錄時模板鏈是________鏈。若基因S中箭頭所指堿基對G/C缺失，則該處對應的密碼子將改變?yōu)開_______。 (3)玉米花序的正常和異常是由一對等位基因控制的相對性狀。某顯性植株X自交，F(xiàn)1表現(xiàn)為：正?；ㄐ颉卯惓；ㄐ颍?∶1。取F1正?；ㄐ蛑仓甑幕ǚ圻M行離體培養(yǎng)，獲得的幼苗用秋水仙素處理后都是異?；ㄐ蛑仓辍Ｓ纱送茰y________是顯性性狀，植株X自交的子代性狀分離比為1∶1的原因是___________________________________________________。 (4)玉米的易倒伏(H)對抗倒伏(h)為顯性，抗病(R)對易感病(r)為顯性，兩對基因分別位于兩對同源染色體上。圖1表示利用品種甲(HHRR)和乙(hhrr)通過三種育種方法(Ⅰ～Ⅲ)培育優(yōu)良品種(hhRR)的過程。 ①方法Ⅰ、Ⅱ的育種原理分別是____________________，三種方法中難以獲得優(yōu)良品種(hhRR)的是方法______，原因是____________________________。 ②方法Ⅱ中HhRr自交獲得F2，假設只保留F2中抗倒伏抗病植株的雄蕊(其他雄蕊全部去除)，所有植株雌蕊全部保留且都能成功受粉和發(fā)育，則所得F3中能穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病植株占________。 解析：(1)由于玉米是雌雄同體植株，所以要測定玉米基因組DNA序列，只需要測定玉米的一個染色體組的10條染色體的DNA序列。(2)①起始密碼子為AUG或GUG，則轉錄起始密碼子對應模板鏈上堿基是TAC或CAC，分析基因S中的a鏈和b鏈，TAC位于b鏈，因此轉錄的模板鏈是b鏈；基因S的b鏈中箭頭所指堿基對G/C缺失，轉錄形成的mRNA該處順延一個堿基，密碼子變成GUU。 (3)根據(jù)題意可知，玉米花序的正常和異常是由一對等位基因控制的相對性狀。某顯性植株X自交，F(xiàn)1表現(xiàn)為正常花序∶異?；ㄐ颍?∶1，說明顯性植株X為雜合子；取F1正?；ㄐ蛑仓甑幕ǚ圻M行離體培養(yǎng)，獲得的幼苗用秋水仙素處理后都是異常花序植株(隱性個體)，說明顯性基因的花粉致死。由此推斷花序正常是顯性性狀，植株X自交的子代性狀分離比為1∶1的原因是含有正常花序(顯性)基因的花粉不育，而含有異常花序(隱性)基因的花粉可育。(4)①方法Ⅰ是單倍體育種，其原理是染色體變異；方法Ⅱ是雜交育種，其原理是基因重組；方法Ⅲ是誘變育種，由于基因突變是不定向的而且頻率很低，因此運用方法Ⅲ更難獲得優(yōu)良品種(hhRR)。②據(jù)題意可知，F(xiàn)2抗倒伏抗病植株的基因型及比例是hhRR∶hhRr＝1∶2，產(chǎn)生的配子的基因型及比例是hR∶hr＝2∶1，F(xiàn)2中其他能產(chǎn)生hR配子的個體的基因型及比例為4/16HhRr、2/16HhRR、1/16hhRR、2/16hhRr，這四種基因型的個體產(chǎn)生hR配子的概率之和為(4/161/4)＋(2/161/2)＋1/16＋(2/161/2)＝1/4，只有抗倒伏抗病植株產(chǎn)生的雄配子(hR)與其他個體產(chǎn)生的基因型為hR的雌配子隨機結合，才會產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病植株，因此F3中能穩(wěn)定遺傳的抗倒伏抗病植株占2/31/4＝1/6。 答案：(1)10　(2)b　GUU　(3)正常花序　含有正?；ㄐ?顯性)基因的花粉不育，而含有異?；ㄐ?隱性)基因的花粉可育　(4)染色體變異、基因重組　Ⅲ　基因突變是不定向的而且頻率很低　1/6 15．某種自花受粉植物的花色由兩對獨立遺傳的等位基因H、h和T、t控制，有H同時又有T的植物開紫花，有H但沒有T的植物開紅花，其他基因型的植物都開白花。研究人員用純合紅花植株和純合白花植株雜交得到F1 ，F(xiàn)1自交，單株收獲F1所結的種子，每株的所有種子單獨種植在一起可得到一個株系?；卮鹣铝袉栴}： (1)有多個株系的花色表現(xiàn)為紫花∶紅花∶白花＝9∶3∶4，說明親本的基因型為________________。 (2)有個別株系的花色表現(xiàn)為紫花∶紅花∶白花＝3∶1∶4。對這種現(xiàn)象的一種解釋是：F1植株的一條染色體缺失了部分片段，且含有缺失染色體的雄配子參與受精后會導致受精卵發(fā)育異常而死亡，含有缺失染色體的雌配子參與受精后不影響受精卵的正常發(fā)育，則缺失發(fā)生在圖______(填“甲”或“乙”)中的Ⅱ區(qū)域，缺失染色體上含有的是____(填“H”或“h”)基因。 (3)為驗證(2)中的解釋，現(xiàn)有基因型為hhtt的白花植株，請設計一個簡便的實驗方案并預期結果。 ①實驗方案：______________________________________觀察和統(tǒng)計子代花色的表現(xiàn)型及比例。 ②預期結果：_________________________________________________________則支持上述解釋。(要求：寫出具體的表現(xiàn)型及比例) 解析：(1)依題意可知：F1所結的種子為F2，有多個株系的F2花色表現(xiàn)為紫花∶紅花∶白花＝9∶3∶4，說明F1的基因型為HhTt，進而推知親本純合紅花植株和純合白花植株的基因型分別為HHtt和hhTT。(2)結合對(1)的分析可知：正常情況下，F(xiàn)1的基因型為HhTt。已知含有缺失染色體的雄配子參與受精后會導致受精卵發(fā)育異常而死亡，含有缺失染色體的雌配子參與受精后不影響受精卵的正常發(fā)育。若缺失發(fā)生在圖甲中的Ⅱ區(qū)域，則F1植株的基因型變?yōu)閔Tt或HTt，F(xiàn)1自交得到的株系中hhT_∶hhtt∶hT_∶htt＝3∶1∶3∶1或HHT_∶HHtt∶HT_∶Htt＝3∶1∶3∶1，都表現(xiàn)為白花或紫花∶紅花＝3∶1，與題意不符，因此缺失發(fā)生在圖乙中的Ⅱ區(qū)域。因該株系的花色表現(xiàn)為紫花∶紅花∶白花＝3∶1∶4，與理論值(9∶3∶4)相比，紫花與紅花的數(shù)量減少，說明缺失染色體上含有H基因。(3)為驗證(2)中的解釋，即驗證缺失發(fā)生在圖乙中的Ⅱ區(qū)域，且缺失染色體上含有H基因，則其①實驗方案為讓F1植株與基因型為hhtt的白花植株正反交，觀察和統(tǒng)計子代花色的表現(xiàn)型及比例。②若F1植株做母本，則產(chǎn)生的雌配子及其比例為HT∶Ht∶hT∶ht＝1∶1∶1∶1，白花植株只產(chǎn)生1種基因型為ht的雄配子，所以子代花色表現(xiàn)為紫花(HhTt)∶紅花(Hhtt)∶白花(hhTt＋hhtt)＝1∶1∶2；若F1植株做父本，則產(chǎn)生的雄配子及其比例為HT∶Ht∶hT∶ht＝1∶1∶1∶1，白花植株只產(chǎn)生1種基因型為ht的雌配子，所以子代基因型及其比例為HhTt(致死)∶Hhtt(致死)∶hhTt∶hhtt＝1∶1∶1∶1，子代全開白花。 答案：(1)HHtt和hhTT　(2)乙　H　(3)讓F1植株與基因型為hhtt的白花植株正反交　若F1植株做母本，子代花色表現(xiàn)為紫花∶紅花∶白花＝1∶1∶2，若F1植株做父本，子代全開白花