一、單項(xiàng)選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.(2020·海南高考)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述,正確的是(　　)A.基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都會(huì)導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變C.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都會(huì)導(dǎo)致堿基序列的改變D.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察
【解析】選C。基因突變的實(shí)質(zhì)是基因中堿基對(duì)序列的改變,結(jié)果是產(chǎn)生等位基因,不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型的改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于染色體是DNA的主要載體,故染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)引起DNA堿基序列的改變,C項(xiàng)正確;基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是看不見的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.下列有關(guān)生物變異的說法,不正確的是(　　)A.DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換,一定導(dǎo)致基因突變B.基因重組是生物變異的重要來源,一般發(fā)生在有性生殖的過程中C.多倍體育種可以打破物種間的生殖隔離,產(chǎn)生可育后代D.染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變
【解析】選A。DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定是基因突變,只有引起了基因結(jié)構(gòu)的變化,才是基因突變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因重組一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中, B項(xiàng)正確;通過多倍體育種,可以打破物種間的生殖隔離,產(chǎn)生可育后代,如六倍體普通小麥和二倍體黑麥通過雜交和染色體加倍,可以培育出可育的八倍體小黑麥,C項(xiàng)正確;染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位,會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,D項(xiàng)正確。
3.(綜合性·遺傳病與多倍體)下列關(guān)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(xì)胞中都沒有同源染色體B.21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組C.人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)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(xì)胞中都含有4個(gè)染色體組
【解析】選C。同源四倍體的單倍體中含有兩個(gè)染色體組,有同源染色體,A錯(cuò)誤;21三體綜合征患者的第21號(hào)染色體為三條,并不是三倍體,B錯(cuò)誤;人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中由于在復(fù)制時(shí)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,C正確;多倍體的獲得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(xì)胞中染色體數(shù)目不一定都加倍,D錯(cuò)誤。
【方法提煉】(1)三種方法確定染色體組數(shù)量。①染色體形態(tài)法同一形態(tài)的染色體→有幾條就有幾組,如圖中有4個(gè)染色體組。
②等位基因個(gè)數(shù)法控制同一性狀的等位基因→有幾個(gè)就有幾組,如AAabbb個(gè)體中有3個(gè)染色體組。③公式法染色體組數(shù)= ,如圖中有4個(gè)染色體組。(2)“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體:
4.(創(chuàng)新性·實(shí)踐活動(dòng)與育種原理)下列實(shí)踐活動(dòng)中包含基因工程技術(shù)的是(　　)A.水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍,獲得基因型純合新品種B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交,通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C.將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆
【解析】選C。A項(xiàng)為單倍體育種,原理是染色體變異;B項(xiàng)為雜交育種,原理為基因重組;C項(xiàng)為基因工程育種,需要利用基因工程技術(shù)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞,原理為基因重組;D項(xiàng)為誘變育種,原理為基因突變。
5.(2021·衡水模擬)如圖所示,甲、乙表示兩個(gè)水稻品種,A、a和B、b分別表示位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因,①～⑧表示培育水稻新品種的過程,則下列說法正確的是(　　)
A.以甲和乙為親本來培育新品種,①→③→④過程最簡便,且明顯縮短了育種年限B.②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C.③體現(xiàn)了基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)D.⑤與⑧過程的育種原理相同
【解析】選C。分析題圖,①表示雜交過程,②是連續(xù)自交過程,③是花藥離體培養(yǎng)形成單倍體的過程,④⑦是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過程,常用秋水仙素處理,⑤⑥表示人工誘變育種過程,⑧表示導(dǎo)入外源基因,屬于基因工程育種。以甲和乙為親本來培育新品種AAbb,①→③→④過程屬于單倍體育種,能明顯縮短育種年限,但不是最簡便的育種方法,A錯(cuò)誤;②過程屬于自交,其變異類型為基因重組,發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期;⑦過程為秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,為染色體數(shù)目變異,秋水仙素的作用是抑制前期紡錘體的形成,導(dǎo)致后期著絲點(diǎn)分裂后染色體不能移向細(xì)胞兩極,使染色體數(shù)目加倍,B錯(cuò)誤;③過程為AaBb通過
減數(shù)分裂產(chǎn)生配子,Ab配子的形成是由于非同源染色體上的非等位基因自由組合所致,體現(xiàn)了基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì),C正確;⑤過程為人工誘變育種,原理是基因突變,⑧過程是基因工程育種,原理是基因重組,兩個(gè)育種過程的原理不相同,D錯(cuò)誤。
6.(綜合性·減數(shù)分裂與染色體組)如圖為某動(dòng)物細(xì)胞分裂的示意圖,據(jù)圖判斷該細(xì)胞(　　)A.只分裂形成1種卵細(xì)胞B.含有3對(duì)同源染色體C.含有3個(gè)染色體組D.一定發(fā)生過基因突變
【解析】選A。由于該圖中的細(xì)胞質(zhì)分配不均等,有姐妹染色單體分離,故屬于次級(jí)卵母細(xì)胞,處于減數(shù)第二次分裂后期,細(xì)胞分裂結(jié)束后,產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體,A正確;同源染色體已在減數(shù)第一次分裂時(shí)分配到不同的細(xì)胞中,故題圖細(xì)胞中沒有同源染色體,B錯(cuò)誤;細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,C錯(cuò)誤;圖中染色單體分離形成的子染色體上含有G、g,既可能是基因突變產(chǎn)生的,也可能是減數(shù)第一次分裂中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換產(chǎn)生的,D錯(cuò)誤。
7.如圖所示為某種生物體細(xì)胞中的染色體及其部分基因,下列選項(xiàng)中不屬于染色體變異的是(　　)
【解析】選C。A項(xiàng)中,abc所在的染色體和GH所在的染色體之間發(fā)生了互換,而且這兩條染色體為非同源染色體,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位;B項(xiàng)中所示染色體應(yīng)該是fgh,缺失了h基因所在片段,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失;C項(xiàng)中,ABCDe應(yīng)該是由d基因突變成D基因形成的,屬于基因突變,不屬于染色體變異;D項(xiàng)中,BACde應(yīng)該是由題圖中ABCde所在的染色體發(fā)生了顛倒形成的,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。
8.(2021·重慶模擬)某男子表現(xiàn)型正常,但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體,如圖甲所示。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙所示,配對(duì)的三條染色體中,任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是(　　)
A.圖甲所示的變異屬于基因重組B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞C.若不考慮其他染色體,理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代
【解析】選D。圖甲所示的兩條染色體的變化是一條染色體的部分片段移接到另一條非同源染色體上,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,A項(xiàng)錯(cuò)誤;分裂間期的細(xì)胞,染色體正處于染色質(zhì)狀態(tài),不便于觀察,應(yīng)在分裂中期染色體的形態(tài)較穩(wěn)定、數(shù)目較清晰時(shí)進(jìn)行觀察,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意,任意兩條染色體進(jìn)行配對(duì),其他一條隨機(jī)分配,會(huì)出現(xiàn)3種分離方式,每種又會(huì)產(chǎn)生2種配子,因此理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該男子的異常染色體和兩條正常染色體進(jìn)行聯(lián)會(huì),減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離之后,根據(jù)題意可得到一個(gè)染色體組成正常(含有一條14號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體)的細(xì)胞和一個(gè)染色體組成異常的細(xì)胞,從而得到正常的精細(xì)胞,則與正常女子婚配可生育出正常的后代,D項(xiàng)正確。
9.(2021·懷化模擬)在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中,發(fā)現(xiàn)一個(gè)如圖所示的細(xì)胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細(xì)胞中部分染色體,其他染色體均正常),以下分析合理的是(　　)A.a基因產(chǎn)生的原因可能是其親代產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因突變B.該細(xì)胞產(chǎn)生的各項(xiàng)變異均可在光學(xué)顯微鏡下直接進(jìn)行觀察C.該細(xì)胞一定發(fā)生了染色體變異,一定沒有發(fā)生基因自由組合D.該細(xì)胞的變異均為可遺傳的變異,都可通過有性生殖傳給后代
【解析】選C。植物的根尖分生區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行減數(shù)分裂,只能進(jìn)行有絲分裂,所以a基因的出現(xiàn)只能是有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變,A錯(cuò)誤;基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下看不見,B錯(cuò)誤;由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的生物是二倍體,而Ⅱ號(hào)染色體細(xì)胞中有三條,說明發(fā)生了染色體數(shù)目變異;同時(shí)基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,而根尖細(xì)胞中只能發(fā)生有絲分裂,C正確;可遺傳的變異的來源有基因突變、基因重組和染色體變異,體細(xì)胞發(fā)生的突變不能通過有性生殖傳給后代,D錯(cuò)誤。
10.(2021·威海模擬)利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗,其途徑如圖所示。下列敘述正確的是(　　)A.①過程需要秋水仙素處理,并在有絲分裂后期發(fā)揮作用B.②過程為單倍體育種,能明顯縮短育種期限C.兩條育種途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都主要是基因突變和染色體變異D.兩條育種途徑中,只有通過途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗
【解析】選D。①是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍過程,該過程需要秋水仙素處理,而秋水仙素的作用原理是抑制紡錘體的形成,因此其在有絲分裂前期發(fā)揮作用,A錯(cuò)誤;②過程是花藥離體培養(yǎng),屬于單倍體育種的步驟之一,B錯(cuò)誤;圖中途徑一為多倍體育種,途徑二為植物體細(xì)胞雜交育種,兩條育種途徑的原理都是染色體變異,C錯(cuò)誤;途徑一得到的三倍體的基因型為AAA、AAa、Aaa或aaa,途徑二得到的三倍體的基因型為AAa或Aaa,D正確。
【易錯(cuò)警示】多倍體育種和單倍體育種的辨析(1)單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過程,不能簡單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。(2)三倍體無子西瓜培育過程中兩次傳粉的目的不同:①第一次傳粉:雜交獲得三倍體種子;②第二次傳粉:刺激子房發(fā)育成果實(shí)。(3)三倍體西瓜無子的原因:三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中,由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。
二、多項(xiàng)選擇題:本題共2小題,每小題6分,共12分。每題有不止一個(gè)選項(xiàng)符合題意。11.(2021年江蘇適應(yīng)性測試)栽培蘋果品種以二倍體為主,通過離體培養(yǎng)蘋果成熟胚(2n),可誘導(dǎo)再生獲得品質(zhì)改良的四倍體蘋果。下列敘述正確的是(　　)A.可通過低溫或秋水仙素誘導(dǎo)處理獲得四倍體B.經(jīng)誘導(dǎo)獲得的再生苗都為純合體C.誘導(dǎo)獲得的植株需經(jīng)染色體倍性鑒定D.通過二倍體的體細(xì)胞雜交方法也可獲得四倍體植株
【解析】選A、C、D。本題考查變異與育種的相關(guān)知識(shí)。低溫或秋水仙素可誘導(dǎo)染色體加倍,A正確;成熟胚的基因型未知,如為雜合子,誘導(dǎo)加倍后也為雜合子,B錯(cuò)誤;并非處理后的所有細(xì)胞都被誘導(dǎo)染色體加倍,因此要進(jìn)行倍性鑒定,C正確;體細(xì)胞雜交,雜種細(xì)胞具有兩個(gè)親本細(xì)胞的染色體組,染色體組加倍,D正確。
12.(2021·揚(yáng)州模擬)草魚(2n=48)因能迅速清除水體中各種草類而被稱為“拓荒者”,多倍體草魚與普通的二倍體相比,其個(gè)體大、抗病及耐寒性強(qiáng),如圖所示多倍體草魚的產(chǎn)生機(jī)制,圖中細(xì)胞僅顯示部分染色體,參與受精的精子均來自正常個(gè)體,a、b、c表示成熟個(gè)體。以下敘述正確的是(　　)
A.圖中低溫處理和秋水仙素處理的機(jī)制相同B.成熟個(gè)體a為四倍體C.成熟個(gè)體b不育,可防止因草魚繁殖能力強(qiáng)對(duì)水生植物造成的嚴(yán)重?fù)p壞D.成熟個(gè)體c的體細(xì)胞中可含96條染色體
【解析】選A、C、D。低溫處理和秋水仙素處理都是通過抑制紡錘體的形成導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍,A正確;據(jù)圖分析,個(gè)體a為三倍體,B錯(cuò)誤;個(gè)體b是三倍體,聯(lián)會(huì)時(shí)染色體發(fā)生紊亂,所以不育,可以防止因草魚繁殖能力強(qiáng),對(duì)水生植物造成的嚴(yán)重?fù)p壞,C正確;個(gè)體c是四倍體,所以正常體細(xì)胞有96條染色體,D正確。
三、非選擇題:本題共2小題,共48分。13.(22分)現(xiàn)有兩純種小麥,一純種小麥性狀是高稈(D)、抗銹病(T);另一純種小麥的性狀是矮稈(d)、易染銹病(t)(兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)。育種專家提出了如圖Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得小麥新品種。請(qǐng)分析回答問題:
(1)要縮短育種年限,應(yīng)選擇的方法依據(jù)的變異原理是　　　　　　　　,圖中①的基因組成是　　　　　　　　。?(2)(四)過程所做的處理是　　　　　　　　。方法Ⅱ一般從F1經(jīng)(五)過程后開始選種,這是因?yàn)椤　　　　　　　　?(3)(五)過程產(chǎn)生的矮稈抗銹病植株中的純合子占　　　　　　　　。若要在其中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種,最簡便的方法是　　　　　　　　,讓F1按該方法經(jīng)(五)、(六)過程連續(xù)進(jìn)行2代,則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占　　　　　　　　。?
(4)如將方法Ⅰ中獲得的③⑤植株雜交,再讓所得到的后代自交,則后代基因型及比例為　　　　　　　　。?(5)除上述方法外,也可將高稈抗銹病純種小麥用γ射線等照射獲得矮抗品種是由于發(fā)生了　　　　　　　。?
【解析】(1)要縮短育種年限,應(yīng)選擇的育種方法是Ⅰ單倍體育種,原理是染色體數(shù)目變異,該方法獲得的個(gè)體都是純合的,自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。由圖中的DDTT向上推出①的基因組成為DT。(2)(四)過程所做的處理是秋水仙素處理幼苗,秋水仙素能抑制紡錘體的形成,在有絲分裂過程中著絲點(diǎn)分裂后,染色體不能移向兩極,從而使染色體數(shù)目加倍。方法Ⅱ一般從F1經(jīng)(五)過程后開始選種,這是因?yàn)镕1自交后可發(fā)生性狀分離。
(3)F1 DdTt自交后產(chǎn)生的矮稈抗銹病植株基因型為ddTT或ddTt,其中ddTT占1/3。在雜交育種過程中為了獲得純合子最簡單的方法是自交,讓F1按該方法經(jīng)(五)、(六)過程連續(xù)進(jìn)行2代,則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體為ddTT,(五)過程產(chǎn)生1/3ddTT和2/3ddTt,自交后ddTT所占比例為2/3×1/4+1/3=1/2。(4)如將方法Ⅰ中獲得的③DDtt和⑤ddtt植株雜交得到Ddtt,再讓所得到的后代自交,后代基因型及比例為DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1。(5)除上述方法外,也可將高稈抗銹病純種小麥用γ射線等照射誘發(fā)基因突變,獲得矮抗品種,該育種方法稱為誘變育種,其育種原理是基因突變。
答案:(1)染色體數(shù)目變異　DT　(2)秋水仙素處理幼苗　F1自交后發(fā)生性狀分離　(3)1/3　自交　1/2　(4)DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1　(5)基因突變
14.(26分)(2021年江蘇適應(yīng)性測試)大麥?zhǔn)歉叨茸越恢参?配制雜種相當(dāng)困難。育種工作者采用染色體誘變的方法培育獲得三體品系,該品系的一對(duì)染色體上有緊密連鎖的兩個(gè)基因,一個(gè)是雄性不育基因(ms),使植株不能產(chǎn)生花粉,另一個(gè)是黃色基因(r),控制種皮的顏色。這兩個(gè)基因的顯性等位基因Ms能形成正?；ǚ?R控制茶褐色種皮,帶有這兩個(gè)顯性基因的染色體片段易位連接到另一染色體片段上,形成一個(gè)額外染色體,成為三體,該品系的自交后代分離出兩種植株,如下圖所示。請(qǐng)回答下列問題:
(1)已知大麥的體細(xì)胞染色體是7對(duì),育成的新品系三體大麥體細(xì)胞染色體為　　　　條。?(2)三體大麥減數(shù)分裂時(shí),若其他染色體都能正常配對(duì),唯有這條額外的染色體,在后期隨機(jī)分向一極,其中花粉中有額外染色體的配子無授粉能力。下圖為三體大麥減數(shù)分裂的圖片,Ms與ms都處于同一極的分裂圖像有　　　　,減數(shù)分裂Ⅰ細(xì)胞兩極染色體數(shù)之比為　　　　。減數(shù)分裂結(jié)束后可產(chǎn)生的配子基因組成是　　　　和　　　　。?
(3)三體大麥自花授粉后,　　　　種皮的個(gè)體為雄性不育,　　　　種皮的個(gè)體與親本一樣,雄性可育。由于種皮顏色不同,可采用機(jī)選方式分開,方便實(shí)用,在生產(chǎn)中采用不育系配制雜種的目的是　?　?　?　?　?　?　?　?　?　　。(4)三體大麥自花授粉,子代黃色種皮的種子和茶褐色種皮的種子的理論比值為　　　　,但在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)種子為黃色種皮,這是因?yàn)椤?　?　　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?　?。
【解析】(1)大麥體細(xì)胞染色體有7對(duì),三體細(xì)胞多一條額外染色體,共15條。(2)三體細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ后期時(shí),同源染色體分離,這條額外的染色體隨機(jī)分配,Ms和ms可以處于同一極;一極7條,另一極8條,染色體數(shù)之比為7∶8;產(chǎn)生的配子為msr和MsmsRr;據(jù)圖分析,圖丙為減數(shù)分裂Ⅰ后期。(3)根據(jù)題意,該三體大麥的基因型為MsmsmsRrr,能產(chǎn)生2種類型的雌配子msr和MsmsRr,1種類型的雄配子msr,因此該三體大麥自花授粉后,msmsrr為黃色雄性不育,MsmsmsRrr為茶褐色雄性可育。由于種皮顏色不同,可采用機(jī)選方式分開,方便實(shí)用,在生產(chǎn)中采用不育系配制雜種的目的是不用進(jìn)行去雄環(huán)節(jié)降低勞動(dòng)成本。
(4)據(jù)(3)題分析可知,兩種種皮顏色的種子,理論上比值為 1∶1;因?yàn)樵诋a(chǎn)生卵細(xì)胞過程中MsmsRr基因可能進(jìn)入極體,導(dǎo)致基因型為MsmsRr的卵細(xì)胞減少,形成茶褐色種皮較少,黃色種皮較多。

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生物高考一輪復(fù)習(xí)染色體變異與育種

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