2020年高考生物一輪復習 核心素養(yǎng)提升練 二十三 7.2 染色體變異與生物育種（含解析）.doc

染色體變異與生物育種(30分鐘100分)一、選擇題(共6小題，每小題7分，共42分)1.下圖是某植株一條染色體發(fā)生變異的示意圖(字母表示基因)，有關敘述正確的是()A.該植株進行自交，其后代的性狀分離比為31B.圖示的變異類型，要用電子顯微鏡才能觀察到C.該植株減數分裂時，將會出現四分體異常的現象D.由于另一條同源染色體結構正常該植株性狀不變【解析】選C。據題圖分析可知，發(fā)生變異后染色體上缺失的是兩個隱性基因，且不清楚另一條染色體上的基因序列，因此無法預測該植株自交后代的性狀分離比，A錯誤；圖示為染色體結構的變異，在光學顯微鏡下就可以觀察到，B錯誤；該植株同源染色體中的一條染色體發(fā)生了結構變異中的缺失，因此減數分裂時，將會出現四分體異常的現象，C正確；染色體結構的變異可能會導致生物性狀發(fā)生改變，D錯誤。2.(2019牡丹江模擬)人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，下圖是三倍體香蕉的培育過程。下列相關敘述正確的是()A.無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理B.圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成C.二倍體與四倍體雜交能產生三倍體，它們之間不存在生殖隔離D.若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa，則有子香蕉的基因型可以是AAaa【解析】選B。無子香蕉的培育屬于多倍體育種，其運用的原理主要是染色體變異，A錯誤；誘導染色體加倍的方法主要有低溫和秋水仙素處理，兩種方法的作用機理均是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體數目加倍，B正確；二倍體和四倍體雜交所得的三倍體在減數分裂時會出現聯會紊亂，不能形成正常的配子，所以二倍體和四倍體之間存在生殖隔離，C錯誤；若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa，則四倍體有子香蕉的基因型只能是aaaa，否則所得的無子香蕉的基因型不可能全部為Aaa，D錯誤。3.(2019大連模擬)低溫可以誘導植物細胞染色體數目加倍。某同學用生長旺盛的洋蔥根尖為材料按要求進行了實驗。下列敘述中不正確的是 ()A.低溫誘導染色體數目加倍，可采用冰箱冷藏(4 )的方式B.鏡檢觀察發(fā)現視野中所有細胞染色體數都已發(fā)生改變C.用改良苯酚品紅染液或醋酸洋紅液處理根尖都可使染色體著色D.低溫處理使染色體數目加倍后進行組織培養(yǎng)獲得的植株是新物種【解析】選B。低溫誘導染色體數目加倍，可將洋蔥放在盛滿水的廣口瓶上，待洋蔥長出1 cm的不定根時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內(4 )，誘導培養(yǎng)36 h，A正確。細胞周期中間期時間最長，故視野中間期細胞數目最多，大多數細胞染色體數未發(fā)生改變，B錯誤。改良苯酚品紅染液或醋酸洋紅液都是用來使染色體著色的，C正確。低溫處理使染色體數目加倍后進行組織培養(yǎng)得到的植株，是一個新物種，這是新物種形成的途徑之一，D正確。4.(2019西安模擬)某科學家用放射性同位素標記的胸腺嘧啶和尿嘧啶分別培養(yǎng)蠶豆，觀測其根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂。根據這兩種堿基被利用的情況繪制曲線如圖甲所示；圖乙表示一個細胞周期(按順時針方向)。下列有關敘述錯誤的是 ()A.T和U被大量利用的時期，細胞處于圖乙中的A時期B.人工誘變育種的各種因素主要作用于圖乙中的A時期C.觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期位于圖乙中的A時期D.用秋水仙素來人工誘導多倍體主要作用于圖乙中的B時期【解析】選C。圖乙中 A 時期表示分裂間期，B 時期表示分裂期。T 和 U 被大量利用時，細胞處于分裂間期，進行 DNA 的復制和有關蛋白質的合成，即圖乙中的 A 時期，故 A 正確；人工誘變育種誘導基因突變，主要發(fā)生在細胞分裂的間期，故 B 正確；觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期是有絲分裂中期，即圖乙中的 B 時期內，故 C 錯誤；秋水仙素抑制紡錘體的形成是在分裂前期，故 D 正確。5.如圖為三種不同的育種方法，以下分析錯誤的是()A.F為誘變育種，特點是有利變異少，需大量處理材料；誘變的方向不能控制B.圖中A、B、C方向所示途徑表示雜交育種，其選種工作通常從F2開始，理由是從F2開始出現性狀分離C.雜交育種目的是得到純合子，所以必須經歷連續(xù)自交的過程D.經A、D、E途徑表示單倍體育種，育種的主要過程包括花藥離體培養(yǎng)和用秋水仙素等方法誘導染色體加倍【解析】選C。F為誘變育種，誘變育種是指利用人工誘變的方法獲得生物新品種的育種方法。其能提高變異頻率，加速育種過程，但有利變異少，需大量處理材料；誘變的方向和性質不能控制，A正確；圖中A、B、C方向所示途徑表示雜交育種，其選種工作通常從F2開始，理由是從F2才發(fā)生性狀分離，開始出現所需要的表現型，所以從F2開始選種，B正確；若選育的性狀表現為雜種優(yōu)勢，則不需要連續(xù)自交，C錯誤；單倍體育種是利用花藥離體培養(yǎng)技術獲得單倍體植株，再用秋水仙素等誘導其染色體加倍，從而獲得所需要的純系植株的育種方法，D正確。6.(2019吉林模擬)研究發(fā)現，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個體只產生雄配子，且雄配子間的染色體數目不同D.XX個體只產生雌配子，且雌配子間的染色體數目相同【解析】選C。單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，而雄體的體細胞中的染色體數目只是較正常的雌雄同體的個體少了一條，所以雄體不是該物種的單倍體，A錯誤；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，B錯誤；XO個體為雄體，只產生兩種雄配子，一種含有N條染色體，另一種含有(N-1)條染色體，C正確；XX個體是雌雄同體，既能產生雌配子，也能產生雄配子，且雌配子間或雄配子間的染色體數目相同，D錯誤。二、非選擇題(共2小題，共28分)7.(12分)(2018葫蘆島模擬)某雌、雄同株異花植物果實的球狀與盤狀分別由基因R和r控制，紅色與黃色分別由基因Y和y控制。已知基因R和r位于5號染色體上，且花粉中5號染色體一旦異常就不能受粉。現有一基因型為RrYy植株，5號染色體組成如圖所示：(1)據圖可知，該植株發(fā)生了_變異，這種變異在光學顯微鏡下_(填“能”或“不能”)觀察到。(2)為探究基因R是否在異常染色體上以及基因Y和y是否也在5號染色體上，研究小組用該植株進行了自交實驗：若自交子代中球狀盤狀=_，則基因R在異常染色體上。已證明基因R在異常染色體上，當自交子代中球狀紅色球狀黃色盤狀紅色盤狀黃色=_，則證明基因Y和y不在5號染色體上。(3)研究小組發(fā)現另一植株的5號染色體組成如圖所示。假如該植株在減數分裂過程時3條5號染色體隨機移向細胞兩極，最終形成具有1條和2條染色體的配子，那么以該植株為母本與一正常植株做測交，后代中染色體數目正常植株占_?！窘馕觥繐}圖分析，圖中細胞中含有一對5號染色體，其中一條染色體缺少了一段，屬于染色體結構變異。已知基因R和r位于5號染色體上，且花粉中5號染色體一旦異常就不能受粉，若R基因位于異常染色體上，則R基因型的花粉不參與受精，則自交后代球狀盤狀=11；若r基因位于異常染色體上，則r基因型的花粉不參與受精，則自交后代全為球狀。(1)根據以上分析已知，該植株發(fā)生了染色體(結構)變異，在顯微鏡下是可以觀察到的。(2)根據以上分析已知，若自交子代中球狀盤狀=11，則基因R在異常染色體上。若基因Y和y不在5號染色體上，則兩對基因遵循基因的自由組合定律。因為基因R在異常染色體上，則RrYy自交后代Rrrr=11，Y_yy=31，因此后代球狀紅色球狀黃色盤狀紅色盤狀黃色= 3131。(3)據圖分析，圖中細胞形成的卵細胞的基因型及其比例為RrrRrr=1122，測交后代基因型及其比例為RrrrrRrrrr=1122，因此后代中染色體數目正常植株占1/2。答案：(1)染色體(結構)能(2)113131 (3)1/28.(16分)玉米(2N=20)的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(R)對易染銹病(r)為顯性，控制上述性狀的兩對基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合矮稈抗銹病玉米植株，研究人員采用了如圖所示的方法。據圖回答有關問題：(1)過程中，F1連續(xù)自交3代，則產生的F4中純合抗銹病植株占_。從F2開始逐代篩選出矮稈抗銹病植株，讓其自交，并淘汰子代中的易染銹病植株，那么在得到的F4矮稈抗銹病植株中，純合子占_。(2)過程中的細胞分裂方式為_。單倍體植株在生長發(fā)育過程中，細胞最多含有_個染色體組。用秋水仙素處理單倍體植株導致染色體數目加倍的原理是_。(3)方法二育種的原理是_，與方法一相比，采用方法二培育玉米新品種最大的優(yōu)點是_。(4)與傳統(tǒng)雜交育種相比，采用方法三培育玉米新品種的優(yōu)點是_。(5)隨著科技的發(fā)展，基因工程育種發(fā)揮出其特有的優(yōu)勢，隨之而來的是人們對其生物產品的安全性的質疑。你認為可以采取什么措施加強轉基因生物及其產品的安全？【解析】(1)F1連續(xù)自交3代，F4中雜合子Rr占1/23=1/8，純合子占7/8，其中純合抗銹病RR植株占7/16；F2中矮稈抗銹病植株的基因型為1/3ddRR和2/3ddRr，讓其自交，并淘汰子代中的易染銹病植株，那么在得到的F4矮稈抗銹病植株中，純合子占(7/16)/(7/16+1/8)=7/9。(2)過程是對花藥離體培養(yǎng)，細胞的分裂方式為有絲分裂；玉米(2N)的單倍體植株細胞中含1個染色體組，單倍體細胞處于有絲分裂后期時染色體加倍，細胞中最多含有2個染色體組；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使細胞不能分裂成兩個子細胞，從而引起細胞內染色體數目加倍。(3)方法二為單倍體育種，其原理是染色體數目變異，優(yōu)點是明顯縮短育種年限。(4)方法三為基因工程育種，優(yōu)點是打破生殖隔離，定向改變生物的遺傳性狀。(5)產品可通過相應的安全檢測，經過試用證明對人體無害等。答案：(1)7/167/9(2)有絲分裂2抑制紡錘體的形成(3)染色體數目變異(或染色體變異)后代均為純合子，可明顯縮短育種年限(4)定向改變生物的遺傳性狀(5)產品經過一系列的安全檢測，經檢測頒發(fā)轉基因生物安全證書，產品必須經過試用證明對人體無害等。1.(5分)家蠶(2n=28)雌性體細胞內有兩條異型的性染色體ZW，雄性體細胞內有兩條同型性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別，從而在家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄。下列有關說法錯誤的是()A.這種育種方式屬于誘變育種B.輻射的目的是提高基因的突變率，更容易篩選到卵色基因C.上述帶有卵色的受精卵將來會發(fā)育為雌性家蠶D.上述帶有卵色基因的家蠶染色體組型圖與正常家蠶不同【解析】選B。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，說明該方法是誘變育種，A正確；輻射的目的是提高染色體變異頻率，更容易篩選到含有卵色基因的個體，B錯誤；根據題意可知，卵色基因的片段易位到W染色體上，則帶有卵色的受精卵性染色體組成為ZW，將來發(fā)育為雌性家蠶，C正確；上述帶有卵色基因的家蠶W染色體多了一段染色體，所以其染色體組型圖與正常家蠶不同，D正確。2.(5分)(2018榆林模擬)分泌蛋白Shh在人胚胎發(fā)育過程中起重要的調控作用，由位于7號染色體上的Shh基因控制合成，固醇類復合物是該基因轉錄所必需的。分泌蛋白Shh合成后并沒有生物活性，只有在切除C末端的一部分氨基酸后，剩下的N末端片段才有活性。下列推測不合理的是()A.膽固醇攝入不足可能會影響胎兒正常發(fā)育B.分泌蛋白Shh發(fā)揮作用依賴于蛋白酶的修飾、加工C.固醇類復合物通過控制RNA聚合酶的活性來影響分泌蛋白Shh的合成D.某患者體內缺乏分泌蛋白Shh，可能與染色體結構變異有關【解析】選C。由位于7號染色體上的Shh基因控制合成的分泌蛋白Shh在人胚胎發(fā)育過程中起重要的調控作用，固醇類復合物是該基因轉錄所必需的，可見，膽固醇攝入不足可能會影響胎兒正常發(fā)育，固醇類復合物通過調控轉錄過程來影響分泌蛋白Shh的合成，A正確，C錯誤；分泌蛋白Shh合成后并沒有生物活性，只有在切除C末端的一部分氨基酸后，剩下的N末端片段才有活性，說明分泌蛋白Shh發(fā)揮作用依賴于蛋白酶的修飾、加工，B正確；某患者體內缺乏分泌蛋白Shh，可能與7號染色體上的Shh基因所在的片段缺失有關，即與染色體結構變異有關，D正確。3.(20分)(2019六安模擬)據報道：一種可以在沿海灘涂和鹽堿地上生長的水稻新品種“海稻86”，試驗推廣成功，平均畝產達到300斤以上。培育耐鹽水稻品種是提高鹽堿土地的利用率和經濟效益、緩解世界糧食危機的有效方案之一。請回答下列有關問題：(1)現有高產高稈和低產矮稈兩個海水稻品種，這兩對性狀獨立遺傳，欲獲得高產矮稈品種，最常采用的育種方法是_。若要縮短育種年限，則可以選用的育種方法是_。(2)有研究者提出假設：水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的，其抗鹽堿性和基因型的對應關系如下表。類型耐鹽植株不耐鹽植株基因型Y_R_yyR_、Y_rr、yyrr依據以上假設，耐鹽和不耐鹽植株作為親本進行雜交，若子代中耐鹽植株不耐鹽植株=35，則親本基因型組合為_?，F有不耐鹽純種水稻植株若干，請簡要寫出驗證該假設的實驗思路_?！窘馕觥?1)將兩個親本的優(yōu)良性狀集中到同一個個體，最常用的方法是雜交育種；如果要縮短育種年限則可以通過單倍體育種。(2)耐鹽植株基因型為Y_R_，與不耐鹽植株雜交，子代中耐鹽植株的概率為3/8=3/41/2，根據基因自由組合定律可反向推導出親代基因型為YyRryyRr或YyRrYyrr。欲探究假設是否成立，應先培育出基因型為YyRr的個體，然后再讓該個體進行自交實驗，檢測后代性狀分離比是否與自由組合定律的理論值相符合。具體為：讓不耐鹽的水稻植株相互授粉，選擇F1中耐鹽的水稻植株自交，鑒定并統(tǒng)計F2的表現型及比例。若F2的表現型及比例為耐鹽植株不耐鹽植株=97，說明水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的。答案：(1)雜交育種單倍體育種(2)YyRryyRr或YyRrYyrr讓不耐鹽的水稻植株相互授粉，選擇F1中耐鹽的水稻植株自交，鑒定并統(tǒng)計F2的表現型及比例。若F2的表現型及比例為耐鹽植株不耐鹽植株=97，說明水稻植株的耐鹽性是由位于非同源染色體上的兩對基因控制的