届高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异育种和进化 随堂真题演练23 染色体变异与育种.docx

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届高考生物一轮复习第七单元生物的变异育种和进化随堂真题演练23染色体变异与育种

随堂真题演练23染色体变异与育种

（2017·高考江苏卷）一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期

B．自交后代会出现染色体数目变异的个体

C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同

D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子

解析：

选B。

图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成，因此基因型可能不同，C项错误；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子，D项错误。

（2015·高考海南卷）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

解析：

选C。

基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。

（高考大纲卷）现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。

已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。

若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。

回答问题：

（1）为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：

在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于________________上，在形成配子时非等位基因要________，在受精时雌雄配子要________，而且每种合子（受精卵）的存活率也要________。

那么，这两个杂交组合分别是____________________和______________________________________________________。

（2）上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。

理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是__________________、____________________、____________________和____________________。

解析：

（1）设抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b两对等位基因控制。

根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb。

若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，则这两个组合一定为AABB×aabb和AAbb×aaBB。

由于两对等位基因的位置关系不确定，因此F2的表现型及其数量比的情况也不确定。

先假设两对等位基因位于同源染色体上，则有：

P　　　AABB　　　×　　　aabb

　　　　　　　　 ↓

F1　　　　　　　　AaBb

　　　　　　　　 ↓⊗

F2　　　　A_B_　　　　　　　aabb

　（抗锈病无芒）　　　（感锈病有芒）

　　　　3　　　　∶　　　1

和

P　　　　AAbb　　　×　　　　aaBB

　　　　　　　　　↓

F1　　　　　　　　　AaBb

　　　　　　　　　↓⊗

F2　　A_B_　　　　AAbb　　　　aaBB

　（抗锈病无芒）　（抗锈病有芒）　（感锈病无芒）

2　　∶　　　1　　　∶　　　1

由F2可以看出，该假设条件下，F2的表现型及其数量比不一致。

再假设两对等位基因位于非同源染色体上，则有：

P　　　　AABB　　×　　　aabb

　　　　　　　↓

F1　　　　　　　AaBb

　　　　　　　↓⊗

F2：

　A_B_　　　　A_bb　　　aaB_　　　aabb

（抗锈病无芒）（抗锈病有芒）（感锈病无芒）（感锈病有芒）

9　　∶　　3　　　∶　3　　∶　　1

和

P　　　　AAbb　　×　　　aaBB

　　　　　　　↓

F1　　　　　　　AaBb

　　　　　　　↓⊗

F2A_B_　　　　A_bb　　　　aaB_　　　　aabb

（抗锈病无芒）（抗锈病有芒）（感锈病无芒）（感锈病有芒）

9　　∶　　3　　　∶　3　　∶　　1

由F2可以看出，该假设条件下，F2的表现型及其数量比一致。

因此两对等位基因必须位于非同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的F2完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成的受精卵的存活率也要相等。

（2）根据上面的分析可知，F1的基因型为AaBb，F2植株将出现9种不同的基因型：

AABB、AaBB、aaBB、AABb、AaBb、aaBb、AAbb、Aabb、aabb，可见F2自交最终可得到9个F3株系，其中基因型为AaBB、AABb、aaBb、Aabb的植株为单杂合子，自交后该对等位基因决定的性状会发生分离，依次是抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1、抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1、感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1、抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1。

答案：

（1）非同源染色体　自由组合　随机结合　相等　抗锈病无芒×感锈病有芒　抗锈病有芒×感锈病无芒

（2）抗锈病无芒∶感锈病无芒＝3∶1　抗锈病无芒∶抗锈病有芒＝3∶1　感锈病无芒∶感锈病有芒＝3∶1　抗锈病有芒∶感锈病有芒＝3∶1

（2017·高考江苏卷）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。

解析：

（1）生物的可遗传性状是由基因控制的，培育得到的新品种，与原种控制相关性状的遗传物质（基因）可能有所差异，因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。

（2）连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。

可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得高度纯合的后代，这种方法属于单倍体育种。

（3）若是染色体组数目改变引起的变异，则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱，不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子，只有极少数配子正常，故只得到极少量的种子。

育种方法③需首先经植物组织培养获得柑橘苗，而植物组织培养技术操作复杂，成本较高。

（4）育种方法①需连续自交，每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组，产生多种基因型，经选育只有一部分基因型保留下来。

植物组织培养过程中不进行减数分裂，无基因重组发生。

答案：

（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

[课时作业]

1．（高考上海卷）下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

解析：

选C。

①过程中F与m位置相反，表示的是染色体结构变异中的倒位，②过程只有F，没有m，但多出了一段原来没有的染色体片段，表示的是染色体结构变异中的易位，故C正确。

2．下列关于染色体变异的叙述，正确的是（　　）

A．染色体结构变异和数目变异都有可能在有丝分裂和减数分裂过程中发生

B．染色体结构变异能改变细胞中的基因数量，数目变异不改变基因数量

C．染色体结构变异导致生物性状发生改变，数目变异不改变生物性状

D．染色体结构变异通常用光学显微镜可以观察到，数目变异观察不到

解析：

选A。

有丝分裂和减数分裂中都可发生染色体结构变异和数目变异，A正确；染色体结构变异可改变基因的数量（缺失、重复）或排列顺序（倒位、易位），染色体数目变异可改变基因数量，B错误；染色体结构变异和数目变异都会导致生物性状发生改变，C错误；染色体结构变异和数目变异通常用光学显微镜都可以观察到，D错误。

3．（2018·河南中原名校质检）在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。

下列叙述正确的是（　　）

①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性

②乙图中出现的这种变异属于染色体变异

③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中

④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验

A．①②③B．②③④

C．①②④D．①③④

解析：

选C。

甲图中发生了染色体结构变异，乙图中出现的这种变异属于染色体数目变异，二者均增加了生物变异的多样性，都可以用显微镜观察检验。

甲、乙两图中的变化可发生在有丝分裂或减数分裂过程中。

4.

（2018·北京海淀模拟）如图为某动物细胞分裂的示意图，据图判断该细胞（　　）

A．只分裂形成1种卵细胞

B．含有3对同源染色体

C．含有3个染色体组

D．一定发生过基因突变

解析：

选A。

由于该图细胞质分配不均等，有姐妹染色单体分离，故属于次级卵母细胞，细胞分裂结束后，产生一个卵细胞和一个极体，A正确；同源染色体已在减数第一次分裂分到不同的细胞中，故题图细胞中没有同源染色体，B错误；细胞中含有2个染色体组，C错误；图中染色单体分离形成的子染色体上含有G、g，既可以是基因突变产生的，也可以是减数第一次分裂中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换产生的，D错误。

5．（2018·河北衡水中学模拟）如图字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是（　　）

A．③为多倍体，通常茎秆粗壮、籽粒较大

B．④为单倍体，通常茎秆弱小、籽粒较小

C．若①和②杂交，后代基因型分离比为1∶5∶5∶1

D．①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体

解析：

选C。

③有可能是由配子发育形成的单倍体，A、D错误；④为单倍体，通常茎秆弱小、高度不育，没有籽粒，B错误；AAaa产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，Aa产生配子的种类及比例为A∶a＝1∶1，所以二者杂交，后代基因型及比例为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正确。

6．我国科学家以兴国红鲤（2N＝100）为母本、草鱼（2N＝48）为父本进行杂交，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。

杂种子一代与草鱼进行正反交，子代均为三倍体。

据此分析细胞内的染色体数目及组成，下列说法不正确的是（　　）

A．兴国红鲤的初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体

B．杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体

C．三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼

D．三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体

解析：

选D。

兴国红鲤共有100条染色体，初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体，A正确；兴国红鲤配子中含有50条染色体，草鱼配子中含有24条染色体，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼即148条染色体，杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体，B正确；三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼，C正确；三倍体鱼是不育的，联会紊乱，D错误。

7．以下有关生物育种的描述，正确的是（　　）

A．利用基因重组的原理培育出青霉素高产菌株

B．用秋水仙素来处理萌发的种子，可抑制着丝点的分裂从而获得多倍体植物

C．单倍体育种是指利用花药离体培养获得单倍体的过程，可大大缩短育种年限

D．诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理生物，诱导基因突变

答案：

D

8．如图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出不同品种的过程，下列有关说法中正确的是（　　）

A．由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中，Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径所用时间短

B．由②获得⑧的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理

C．常用花药离体培养先形成④，再用一定浓度的秋水仙素处理④的种子或幼苗获得⑤

D．由③获得④与由③获得⑥的原理相同，由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理相同

解析：

选D。

Ⅰ→Ⅱ途径表示杂交育种过程，Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径表示单倍体育种过程，①的基因型为AABB，②的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的⑤，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限，A错误。

基因突变是不定向的，射线处理可以提高突变率，B错误。

经过Ⅲ过程培育形成的④是单倍体，不能形成种子；Ⅴ过程常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗，使其染色体数目加倍，C错误。

由③获得④与由③获得⑥的原理都是染色体数目变异，由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理都是基因重组，D正确。

9．（2018·长沙十三校联考）如图表示的是生产无子西瓜的几种方法。

请据图示信息判断以下说法，正确的是（　　）

A．A方法的原理是基因突变；B、C、D方法的依据都是基因重组

B．D方法杂交后代不能产生种子的原因是有丝分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常配子

C．四种方法中发生可遗传变异的是A和C

D．四种方法中不需要授粉的是B和C

解析：

选D。

A方法的原理是基因突变，B方法未引起可遗传的变异，C方法的原理是基因重组，D方法的原理是染色体数目变异；配子通过减数分裂产生，有丝分裂产生的均为体细胞；基因突变、基因重组和染色体变异均可遗传；B、C方法均不需要授粉，生长素能促进子房发育为果实。

10．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是（　　）

A．多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会

B．盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离

C．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似

D．显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍

解析：

选C。

多倍体形成过程中细胞进行的是有丝分裂，不会出现非同源染色体重组现象，A错误；卡诺氏液是固定液，B错误；低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理都是在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，C正确；显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍，D错误。

11．决定玉米子粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见图1）。

科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。

请回答下列问题：

（1）图1中8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为________。

（2）图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体________（填“能”或“不能”）发生联会。

（3）图2中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了________，产生了基因型为________的重组型配子。

（4）由于异常的9号染色体上有________作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。

将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

解析：

（1）染色体片段移接到非同源染色体上称为易位。

（2）题图2中的母本中的两条染色体是同源染色体，在减数第一次分裂前期能发生联会。

（3）题图2中的亲本杂交时，若同源染色体的非姐妹染色单体间没有交叉互换，则F1只能出现三种表现型：

有色淀粉质、有色蜡质、无色淀粉质，不会出现无色蜡质的个体。

现在有无色蜡质个体的出现，说明亲代初级卵母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，产生了基因型为cwx和CWx的重组型配子。

（4）由图1看出异常的9号染色体出现染色体结构变异，其上有结节和片段作为基因C和基因wx的细胞学标记，结节靠近C基因，片段靠近wx基因；可在显微镜下通过观察染色体变化来研究两对基因的重组现象，若母本中的同源染色体的非姐妹染色单体间wx基因和Wx基因发生交叉互换，将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，能观察到有片段无结节的染色体。

答案：

（1）易位　

（2）能　（3）初级卵母　交叉互换　cwx（多答“CWx”也可）　（4）结节和片段　有片段无结节

12．（2018·广州模拟）玉米子粒颜色的黄色（T）和白色（t）基因位于9号染色体上（只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用）。

现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。

请回答下列问题：

（1）为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其________产生F1。

若玉米子粒颜色的比例为________，则说明T基因位于异常染色体上。

若玉米子粒颜色________，则说明T基因位于正常染色体上。

（2）以植株甲为父本，正常的白色子粒植株为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色子粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。

该植株的出现可能是由于________________________________________造成的。

解析：

（1）确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其自交，如果T基因在异常染色体上，则父本产生的雄配子中T不能参与受精，只有t的雄配子能参与受精，但是母本能产生T、t两种配子，因此经过受精，后代的基因型有Tt、tt，比例为黄色∶白色＝1∶1；如果T在正常染色体上，父本只能产生T一种正常的配子，自交后代全为黄色。

（2）由题意可知，以植株甲（Tt）为父本，正常的白色子粒植株（tt）为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色子粒植株乙（Ttt），由于T位于异常染色体上，且只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，则植株乙是由基因型为Tt的雄配子和基因型为t的雌配子受精而来。

由此可推知，父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期两条9号染色体未分离，产生了基因型为Tt的花粉。

答案：

（1）自交　黄色∶白色＝1∶1　全为黄色

（2）父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期（两条）9号染色体未分离（答“染色体变异”也可）

13．（2018·辽宁铁岭联考）豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株（多1条2号染色体），减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。

下列关于某三体植株（基因型AAa）的叙述，正确的是（　　）

A．该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因种类增加

B．该植株在细胞分裂时，含2个A基因的细胞应处于减Ⅱ后期

C．三体豌豆植株自交，产生基因型为Aaa子代的概率为1/9

D．三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/4

解析：

选C。

染色体变异不会改变基因的种类，A错误；该植株在细胞分裂时，含有2个A基因的细胞可能处于有丝分裂末期和减Ⅱ各时期，B错误；三体豌豆植株经减数分裂能产生四种配子A∶AA∶Aa∶a＝2∶1∶2∶1，a配子比例为1/6，后代基因型为Aaa的概率为2/6×1/6×2＝1/9，C正确，D错误。

14．（2018·河北衡水中学高三模拟）科学家发现一类具有优先传递效应的外源染色体，即“杀配子染色体”，它通过诱导普通六倍体小麦（6n＝42）发生染色体结构变异，以实现优先遗传，其作用机理如图所示。

下列相关叙述错误的是（　　）

A．导入“杀配子染色体”后小麦发生的变异属于可遗传的变异

B．图中可育配子①与正常小麦配子受精后，发育成的个体有43条染色体

C．为观察染色体数目和结构，可选择处于有丝分裂中期的细胞

D．由图中可育配子直接发育成的个体的体细胞中含有3个染色体组，为三倍体

解析：

选D。

正常六倍体小麦有42条染色体，而导入“杀配子染色体”后小麦染色体数目为43条，即遗传物质发生了改变，因此发生的变异属于可遗传的变异，A项正确；图中可育配子①的染色体组成为21W＋1A，正常小麦产生的配子为21W，因此与正常小麦的配子受精后，发育成的个体的染色体组成为42W＋1A，B项正确；在有丝分裂中期时，染色体形态固定、数目清晰，C项正确；由配子直接发育成的个体的体细胞中无论有几个染色体组，都为单倍体，D项错误。

15．下列各图分别表示A、B、C、D、E、F几种不同的育种方法。

请据图回答下列问题：

A.

B．普通小麦（AABBDD）×黑麦（RR）→不育杂种（ABDR）

小黑麦（AABBDDRR）

C．高秆抗锈病（DDTT）×矮秆易染锈病（ddtt）→F1

F2→能稳定遗传的矮秆抗锈病品种

D．高秆抗锈病（DDTT）×矮秆易染锈病（ddtt）→F1

配子

幼苗

能稳定遗传的矮秆抗锈病品种

E．获取苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因→通过某种载体将该基因转入棉花植株→抗虫棉

F．人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种

（1）A所示过程称为克隆技术，新个体丙的性别取决于________亲本。

（2）B所表示的育种方法叫________________，该方法最常用的做法是在①处用________________________，其作用原理为____________________________________。

（3）C表示的育种方法是杂交育种，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，最简单的方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）D中过程②常用的方法是__________________________________________________。

（5）E得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的________是相同的。

（6）方法F中发生的变异一般是_____________________________________________________。

解析：

（1）A所示过程称为克隆技术，新个体丙的性别取决于供核亲本，由甲所决定。

（2）B中过程①用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体的形成，使不育杂种的染色体数目加倍后，形成了可育的八倍体小黑麦，这种育种方法叫多倍体育种。

（3）C表示的育种方法是杂交育种，若