-新人教版-必修2-染色体变异的应用及低温诱导植物细胞染色体数目的变化-作业

十六染色体变异的应用及低温诱导植物细胞染色体数目的变化(20分钟70分)一、选择题(共10题,每题3分,共30分)1.下列有关“一定”的说法正确的是 ()①生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组②经花药离体培养得到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合子③体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体A.②④B.①④C.③④D.全部不对【解析】选D。有性生殖的生物生殖细胞中所含染色体组数是其体细胞染色体组数的一半,不一定就是一个染色体组,①错误;如果是四倍体,假设其基因型为AAaaBBbb,那么它就可能产生一个基因型为AaBb的单倍体植株,用秋水仙素处理后,就得到AAaaBBbb,是杂合子,②错误;含有两个染色体组的生物体不一定是二倍体。如果该生物体是由配子发育而来,则为单倍体;如果该生物体是由受精卵发育而来,则为二倍体,③错误;含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体。普通小麦是六倍体,它的花药离体培养发育的个体含有3个染色体组,是单倍体;三倍体无子西瓜是三倍体,④错误。2.八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经秋水仙素处理形成的,据此可推断出 ()A.小黑麦的一个染色体组含有8条染色体B.小黑麦产生的单倍体植株不可育C.小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体D.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍【解析】选B。八倍体小黑麦正常体细胞中含有56条染色体,所以一个染色体组含有56÷8=7条染色体,故A错误;由于小黑麦产生的单倍体植株无同源染色体,表现为高度不育,故B正确;小黑麦减数分裂产生的花粉经组织培养得到的个体称为单倍体,故C错误;秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致着丝粒分裂之后产生的子染色体不能移向细胞两极,从而使细胞中染色体数目加倍,故D错误。3.用基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂交,并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处理,该植株的基因型和染色体倍数分别是 ()A.AAaaDDDD,四倍体 B.AAaaDDdd,四倍体C.AaDd,二倍体 D.AAdd,二倍体【解析】选B。基因型为AAdd和aaDD的亲本杂交,F1的基因型为AaDd,对其幼苗用秋水仙素处理,使其染色体组成倍增加,即变为4个染色体组,染色体上的基因数目也都增加,加倍后的植株基因型为AAaaDDdd,为四倍体。4.如图为雄果蝇染色体图,据图能得到的结论是 ()①其配子的染色体组成是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②有丝分裂后期有4个染色体组,染色体有5种不同形态③减数分裂Ⅱ后期有2个染色体组,染色体有5种不同形态④该生物进行基因测序应选择5条染色体A.①②③④B.①②③C.①②④D.②③④【解析】选C。果蝇体细胞中共有8条染色体,是由2个染色体组组成的,且每个染色体组中不含有同源染色体,即X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,所以染色体共有5种不同形态,①正确;有丝分裂后期染色体数目加倍,染色体组数也加倍,由于染色体的种类没有发生改变,染色体有5种不同形态,②正确;减数分裂Ⅱ后期着丝粒分开,移向细胞两极的染色体是相同的,所以有2个染色体组,有4种不同的形态,③错误;由于X与Y的不同,在对染色体进行测序时,应该测Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y5条染色体,④正确。5.用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下:高秆抗锈病小麦×矮秆易染锈病小麦F1雄配子幼苗选出符合要求的品种下列有关此种育种方法的叙述中,正确的是 ()A.过程①是杂交B.过程④必须使用生长素处理C.过程②为有丝分裂D.过程③必须经过受精作用【解析】选A。根据图解可以知道,过程②是F1产生配子的过程,是减数分裂,不是有丝分裂。过程③是雄配子直接发育成幼苗的过程,没有经过受精作用。过程④一般用秋水仙素处理,由于单倍体高度不育,所以过程④必须处理单倍体幼苗。6.洋葱是二倍体植物,某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍并获得成功。下列相关叙述中不正确的是 ()A.低温诱导只能使具有分裂能力的细胞染色体加倍B.低温诱导过程会使细胞出现不完整的细胞周期C.根尖细胞分裂中包括细胞核分裂和细胞质分裂两个过程,两者是不同步的D.低温诱导根尖细胞染色体加倍时,可能发生染色体数目变异,也可能发生基因重组【解析】选D。低温抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,所以低温诱导只能使具有分裂能力的细胞染色体加倍,故A项正确。由于低温抑制了纺锤体的形成,使子染色体不能分别移向两极,不能进入末期,所以会使细胞出现不完整的细胞周期,故B项正确。根尖细胞分裂中包括细胞核分裂和细胞质分裂两个过程,两者是不同步的,细胞核分裂先完成,故C项正确。由于根尖细胞只能进行有丝分裂不能进行减数分裂,所以低温诱导根尖细胞染色体加倍时,可能发生染色体数目变异,但不可能发生基因重组,故D项错误。7.已知普通小麦是六倍体,含42条染色体。下列有关叙述中,错误的是()A.它的单倍体植株的体细胞含21条染色体B.它的每个染色体组含7条染色体C.它的胚乳含3个染色体组D.离体培养它的花粉,产生的植株表现高度不育【解析】选C。单倍体的染色体数与该物种配子中的染色体数相同,即21条;每个染色体组的染色体数为42÷6=7;胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的3倍,即9组;离体培养它的花粉所得到的植株含有3个染色体组,因此高度不育。8.低温可诱导产生多倍体的生理作用是 ()①抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体②加速细胞内染色体复制使染色体配对紊乱,不能形成细胞③染色体复制过程受到阻碍A.①B.②C.③D.①②③【解析】选A。低温可以抑制纺锤体的形成,从而影响染色体移向两极,导致细胞的染色体数目加倍而形成多倍体。9.(2019·江苏高考)下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是 ()A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种【解析】选C。基因重组是生物在有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合,会导致后代性状发生改变,A项错误;基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定会导致生物体性状发生改变,B项错误;二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不育,但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍,为可育的二倍体,而且是纯种,C项正确;染色体组加倍后,配子的染色体组数加倍,但不影响配子数,D项错误。10.蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体(2n=32),其生活史如图所示。据图分析,以下叙述错误的是 ()A.雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,属于单倍体B.受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期的细胞中含有64条染色体C.蜂王产生卵细胞的过程中,一个初级卵母细胞中形成的四分体有16个D.雄蜂细胞中染色体组数为单数,所以雄蜂不可育【解析】选D。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体。雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,其体细胞中的染色体数目与卵细胞相同,属于单倍体,A正确;由于正常的蜂王和工蜂都是二倍体,染色体数目为32条,所以蜂王体细胞有丝分裂后期染色体数目加倍,含有64条染色体,B正确;蜂王为二倍体,初级卵母细胞中的染色体数与其体细胞中的相同,均为32条,即16对同源染色体,所以可形成16个四分体,C正确;雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的单倍体,其细胞中染色体组数虽然为单数,但可通过特殊的减数分裂产生精子,是可育的,D错误。二、非选择题(共2题,共40分)11.(18分)某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条,基因型为AaBb,这两对基因分别位于两对同源染色体上。请据图回答下列问题。(1)产生的花粉基因型有________种。C处是指用秋水仙素处理,则个体Ⅰ的体细胞中含有________条染色体。

(2)个体Ⅰ与个体Ⅱ基因组成的重要区别是________________________,个体Ⅱ中能稳定遗传的占____________。

(3)若要尽快获得纯种优良(aaBB)的品种,则应采用上图中________(用字母表示)过程进行育种。

【解析】(1)由于题干中所给出的基因型为AaBb,含有两对等位基因,所以会产生4种基因型的配子;单倍体幼苗经秋水仙素处理后染色体数目加倍,和正常体细胞染色体数目相同。(2)秋水仙素处理后形成的二倍体都是纯合子。经过受精作用会产生AABB、AAbb、aaBB、aabb4种能够稳定遗传的纯合子,占AaBb自交后代的1/4。(3)相比较之下单倍体育种获得的个体全部为纯合子,所以缩短了育种年限。答案:(1)424(2)个体Ⅰ全部为纯合子1/4(3)A、B、C12.(22分)中国水仙是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:请回答下列问题:(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是________________________。

(2)实验过程中用1mol·L-1HCl解离的目的是________________________。

(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有__________(填序号)。

①双缩脲试剂②醋酸洋红(溶)液③甲紫溶液④秋水仙素溶液(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找________的细胞进行拍照。

(5)由上图核型分析结果得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是________________________________________________________________。

(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用______(填序号)作为实验材料进行显微观察。

①花萼②花瓣③雌蕊④花药⑤花芽【解析】(1)由于根尖分生区细胞分裂旺盛,有利于观察有丝分裂的过程。(2)用HCl解离的目的是使根尖细胞相互分离开来,以便于观察。(3)醋酸洋红(溶)液和甲紫溶液都可作为染色体的染色剂。(4)有丝分裂中期,染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,所以该实验需寻找处于有丝分裂中期、染色体分散良好的细胞。(5)由核型图可知,中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞。(6)选用花药作为实验材料进行显微观察减数分裂过程中的染色体行为,可确定联会是否紊乱。答案:(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)②③(4)处于有丝分裂中期、染色体分散良好(5)中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞(6)④(10分钟30分)1.(6分)科研人员围绕培育四倍体草莓进行研究。实验中,每个实验组选取50株二倍体草莓幼苗,用秋水仙素溶液处理它们的幼芽,得到如图所示结果。下列叙述错误的是 ()A.实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体B.自变量是秋水仙素的浓度和处理的时间,故各组草莓幼苗应数量相等,长势相近C.由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼芽1天最容易成功D.判断培育是否成功最简便的方法是让处理过的草莓结出的果实与二倍体草莓果实比较【解析】选D。秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而可诱导形成多倍体,A正确;本实验的自变量是秋水仙素溶液的浓度和处理的时间,故各组的无关变量应相同且适宜,如草莓幼苗应数量相等且长势相近,B正确;由实验结果可知,用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼芽1天,其诱变率最高,因而实验最容易成功,C正确;判断培育是否成功最简便的方法是观察处理过的草莓细胞分裂中期的染色体数目是否加倍,D错误。2.(6分)如图所示,将二倍体植株①和②杂交得到③,再将③做进一步处理。对此分析错误的是 ()A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若③的基因型是AaBbdd,则⑨的基因型可能是aBdD.③至④的过程中,所产生的变异都有利于生产【解析】选D。①和②杂交后得到③,③应为种子,多次用射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状可能是有利的也可能是有害的;⑤到⑥的过程表示杂交育种,遵循的原理为基因重组;由③到⑨是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,可以有aBd、abd、ABd、Abd四种基因型;秋水仙素的作用是抵制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍。【实验·探究】3.(18分)(2020·全国Ⅲ卷)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:一粒小麦×斯氏麦草(AA)(BB)杂种一拟二粒小麦×滔氏麦草(AABB)(DD)杂种二普通小麦(AABBDD)(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是__________________。已知普通小麦是杂种二经过染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有____________条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是______________________________________________________(答出2点即可)。

(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有____________