第七单元-第2讲-染色体变异与育种

[课时作业·巩固提升]单独成册方便使用一、选择题1.下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是()A．育种可以培育出新品种，也可能得到新物种B．无子果实的获得均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异C．中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同D．联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合解析：育种可以培育出新品种，也可能得到新物种，如由二倍体培育而成的四倍体生物，与原二倍体生物存在生殖隔离，是一个新物种，A正确；用一定浓度的生长素处理未授粉的雌蕊柱头，也可获得无子果实(如无子番茄)，B错误；中国荷斯坦牛的培育属于有性生殖的范畴，原理是基因重组，转基因抗虫棉的培育原理是基因重组，青霉素高产菌株的培育原理是基因突变，C错误；联会时的交叉互换实现了染色体上非等位基因的重新组合，D错误。答案：A2．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是()A．体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体B．四倍体与二倍体杂交后可以产生种子，但该种子不能正常发育成植株C．在自然条件下，玉米和番茄等高等植物也会出现单倍体植株D．与二倍体相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮、果实较大解析：体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体或单倍体，A正确；四倍体与二倍体杂交后可以产生三倍体的种子，该种子可正常发育成高度不育的三倍体植株，B错误；在自然条件下，玉米和番茄等高等植物的配子可能直接发育成单倍体植株，C正确；与二倍体植株相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，D正确。答案：B3．(2020·贵州贵阳月考)下列关于育种方式的叙述，不正确的是()A．人工诱变与自然突变相比，突变频率较高，能在较短时间内获得更多的优良变异类型B．杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组C．多倍体育种培育无子西瓜时，染色体数目从4N→3N的过程不需要使用秋水仙素D．基因型为AaBb的植株利用单倍体育种获得纯合子，要用秋水仙素处理正在萌发的种子解析：人工诱变与自然突变相比，突变频率较高，能在较短时间内获得更多的优良变异类型，A正确；杂交育种主要依据的原理是基因重组，B正确；多倍体育种培育无子西瓜时，染色体数目从2N→4N的过程需要秋水仙素的处理，而从4N→3N的过程不需要使用秋水仙素，C正确；基因型为AaBb的植株利用单倍体育种获得纯合子，可用秋水仙素处理单倍体幼苗，D错误。答案：D4．玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A．染色体组数目整倍增加B．发生了染色体易位C．基因中碱基对发生了替换D．基因中碱基对发生了增减解析：假设基因A、a控制玉米的糯性与非糯性，基因B、b控制玉米的甜粒与非甜粒。由“用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒”可知，非糯、非甜粒均为显性性状。由“F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1”可知A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1。这是因为具有两对相对性状的亲本进行杂交，F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。而某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒(A_B_)和糯性甜粒(aabb)2种表现型，基因没有发生自由组合，则最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上，B符合题意。答案：B5．(2020·河南郑州质检)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含1条性染色体X)的果蝇，表现为雄性不育，用红眼雌果蝇(XAXA)与白眼雄果蝇(XaY)为亲本进行杂交，在F1群体中，发现一只白眼雄果蝇(记为“W”)。为探究W果蝇出现的原因，某学校研究性学习小组设计将W果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，再根据杂交结果，进行分析推理。下列有关实验结果和实验结论的叙述中，正确的是()A．若子代雌、雄果蝇的表现型都为白眼，则W的出现由环境改变引起B．若子代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼，则W的出现由基因突变引起C．若无子代产生，则W的基因组成为XaOD．若无子代产生，则W的基因组成为XaY，由基因突变引起解析：若W的出现是环境改变引起的，则其基因型为XAY，XAY(白眼)×XaXa→XAXa(红眼)、XaY(白眼)，A选项错误；若W的出现是基因突变引起的，则其基因型为XaY，XaY(白眼)×XaXa→XaXa(白眼)、XaY(白眼)，有子代产生，B、D选项错误；若W的基因型是XaO，则其不育，无子代产生，C选项正确。答案：C6．某二倍体植物的花色由位于一对同源染色体上的三对等位基因(A/a、B/b、D/d)控制，研究发现当体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用(如图甲所示)。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例，下列叙述正确的是()A．正常情况下，黄花性状的可能基因型有6种B．若子代中黄色∶橙红色＝1∶3，则其为突变体①C．若子代中黄色∶橙红色＝1∶1，则其为突变体②D．若子代中黄色∶橙红色＝1∶5，则其为突变体③解析：根据题意可知：正常情况下，黄色的基因型为aaBBdd和aaBbdd，A错误。突变体aaBbDdd与aaBBDD的植株杂交，子代均为aaB___，所以分析子代表现型的关键是分析D、d基因的遗传情况：突变体①产生的配子为D∶Dd∶d∶dd＝1∶1∶1∶1，与DD杂交子代中黄色∶橙红色＝1∶3；突变体②产生的配子为D∶dd∶Dd∶d＝1∶1∶2∶2，与DD杂交子代中黄色∶橙红色＝1∶5；突变体③产生的配子为D∶dd＝1∶1，与DD杂交子代中黄色∶橙红色＝1∶1，综合分析B项正确。答案：B7．(2020·福建福州质检)自然界中蝴蝶的性别决定方式为ZW型。有一种极为罕见的阴阳蝶，是具有一半雄性一半雌性特征的嵌合体。如图是其成因遗传解释示意图，则阴阳蝶的出现是早期胚胎细胞发生了()A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变异 D．染色体数目变异解析：阴阳蝶的出现是由于部分细胞丢失了W染色体，属于染色体数目变异，D正确。答案：D8．一对表现型正常的夫妇，生育了一个有3条性染色体的血友病男孩。某同学结合下图分析该男孩的病因，其中判断不合理的是()A．该男孩的性染色体组成若为XXY，则患病最可能与图丁有关B．该男孩的性染色体组成若为XYY，则患病最可能与图乙有关C．该男孩患病若与图乙有关，其性染色体组成可能是XXYD．该男孩患病若与图甲有关，其父亲可能发生了基因突变解析：若该男孩的性染色体组成为XXY，且患有血友病，由于其父母都是正常人，说明血友病基因来自其母亲，其母亲是血友病基因携带者，产生卵细胞时，在减数第二次分裂时，X染色体的姐妹染色单体未分开，A合理，C不合理；若该男孩的性染色体组成为XYY，且患有血友病，由于其父母都是正常人，说明血友病基因来自其母亲，其母亲是血友病基因携带者，卵细胞内只含1条带血友病基因的X染色体，但是其父亲产生精子的过程中，在减数第二次分裂时，两条Y染色单体未分开，B合理；该男孩患病若与图甲有关，则参与受精的精子可能是X染色体上B基因发生了基因突变，D合理。答案：C9．(2020·山西四校联考)野生猕猴桃是一种多年生富含维生素C的二倍体(2n＝58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，分析正确的是()A．该培育过程中不可使用花药离体培养B．③⑦过程必须使用秋水仙素C．⑤的亲本不是同一物种D．⑥过程得到的个体是四倍体解析：图中②过程中可用花药离体培养，再诱导染色体加倍获得AA的个体，A错误；秋水仙素或低温诱导均可导致染色体数加倍，B错误；⑤的亲本中，AA为二倍体，AAAA为四倍体，不是同一物种，C正确；⑥过程为基因工程导入抗虫基因，获得的仍是三倍体，D错误。答案：C10．科研人员利用野生型草莓(二倍体)培育四倍体草莓的过程中，进行了相关实验，结果如图所示。下列说法错误的是()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．自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗数量应该相等C．由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天较容易成功D．判断是否培育出四倍体草莓的简便方法是让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较解析：秋水仙素处理能诱导幼苗细胞内染色体数目加倍，原理是秋水仙素能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体不能移向细胞两极，A正确；据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是诱导成功的多倍体的株数，实验过程中各组草莓幼苗数量应该相同，排除偶然因素对实验结果的影响，B正确；由图中信息可知，不同秋水仙素溶液的浓度和处理时间均影响多倍体的诱导，用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天诱导成功的株数相对较多，C正确；鉴定四倍体草莓的简便方法是观察细胞中的染色体数，由于果实的发育还要受环境因素影响，因此不能通过比较果实进行鉴定，D错误。答案：D二、非选择题11．番茄是二倍体植物，由于其营养丰富而深受人们喜爱，是人们餐桌上的美味果蔬。请回答下列有关番茄的变异与育种问题。(1)有一种三体番茄，其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时，形成一个二价体和一个单价体；3条同源染色体中的任意2条随意配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任意一极，而其他如5号染色体正常配对、分离(如图1所示)。从变异的角度分析，三体的形成属于_____________________________，形成的原因是_______________________________________________。设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型及其比例是________。(2)已知番茄的红果(A)对黄果(a)为显性，易感病(B)对抗病(b)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上，欲培育红果抗病品种，如图2所示。过程e常采用________由AaBb得到Ab个体。与过程a、b、c的育种方法相比，过程a、e、f的优势是________________________。与过程g的育种方式相比，过程d育种的优势是________________________。图2所示育种方法中，最不容易获得抗病目标品种的是[]________，原因是________________________。解析：(1)三体属于染色体数目变异，可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂产生的配子结合形成的受精卵发育而成。BBb中，BB到一极，b到另一极有1种情况；Bb到一极，B到另一极有两种情况，故花粉的基因型及比例为ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1。(2)由图示可知，a→b→c是杂交育种，a→e→f是单倍体育种，g通过γ射线处理属于诱变育种，导入抗虫基因C属于基因工程育种。答案：(1)染色体(数目)变异减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵发育而成ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1(2)花药离体培养明显缩短育种年限能定向改造生物性状g诱变育种基因突变的频率较低，而且是不定向的12．如图为果蝇的染色体组成示意图，请据图回答：(1)已知果蝇的Ⅲ号染色体上有黑檀体基因。现将黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，获得的F1均为灰体有眼果蝇，说明无眼为________性状；再将F1雌雄果蝇相互杂交，若F2表现型及比例为________________，则可推测控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上；将无眼基因与位于Ⅱ号染色体上的基因进行重组实验时，若实验结果与上述实验结果________，则可推测控制无眼的基因极可能位于Ⅳ号染色体上。(2)已知控制果蝇翅型的基因在Ⅱ号染色体上。如果在一翅型正常的群体中，偶然出现一只卷翅的雄性个体，这种卷翅究竟是基因突变的直接结果，还是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，试做如下分析：①分析：如果卷翅是基因突变的直接结果，则该卷翅雄性个体最可能为________(填“纯合子”或“杂合子”)；如果卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，则该卷翅雄性个体最可能为________。②探究实验方案设计：____________________________________________。③结论：如果后代___________________________________________________，则卷翅是基因突变的直接结果；如果后代___________________，则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的。解析：(1)黑檀体无眼果蝇与灰体有眼果蝇杂交，F1均为灰体有眼果蝇，说明灰体对黑檀体为显性，有眼对无眼为显性。Ⅲ号染色体上有黑檀体基因，若控制无眼的基因不在Ⅲ号染色体上，说明两对基因位于非同源染色体，应遵循自由组合定律，F2表现型应为四种，比例为9∶3∶3∶1，根据显隐性关系推知，四种表现型应是灰体有眼、灰体无眼、黑檀体有眼、黑檀体无眼。若控制无眼的基因位于Ⅳ号染色体上，与位于Ⅱ号染色体上的基因进行重组，说明这两对基因的遗传也是遵循自由组合定律，与前者的遗传结果应类似。(2)一翅型正常的群体中(设A、a表示显隐性基因)，偶然出现一只卷翅的雄性个体，如果是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的，则亲本为翅型正常，且均为显性杂合子，其基因型为Aa，卷翅为隐性纯合子aa。卷翅若是基因突变的直接结果，亲本为翅型正常aa，卷翅最可能是Aa。在判断时，可用这只卷翅的雄性个体与多只翅型正常的雌性个体进行杂交。若后代出现卷翅个体与正常个体且数量比接近1∶1，则卷翅是基因突变的直接结果；若后代全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体数量，则卷翅是由于卷翅基因的“携带者”偶尔交配后出现的。答案：(1)隐性灰体有眼∶灰体无眼∶黑檀体有眼∶黑檀体无眼＝9∶3∶3∶1类似(相似)(2)①杂合子隐性纯合子②用这只卷翅雄性个体与多只正常雌性个体交配③出现卷翅个体和正常个体且数量比接近1∶1全部是正常个体或正常个体数量多于卷翅个体数量13．在作物育种中，矮生性状一直是农作物性状改良的方向。某实验室利用一定的方法从野生型水稻(株高正常)中获得甲、乙两种矮生突变体，并对其展开了以下研究，结果如下(注：赤霉素能促进细胞伸长，引起植株增高)：结果1：检测发现，甲植株中仅赤霉素含量显著低于野生型植株，喷施赤霉素后株高恢复正常；乙植株各激素含量与野生型大致相等，喷施各种激素后株高都不能恢复正常。结果2：将甲植株与野生型纯合子杂交，F1全为正常，F1自交，F2表现型和比例为正常∶矮生＝3∶1。请回答下列问题：(1)有人提出甲、乙的突变可能是染色体变异所致，请从细胞水平简述对此进行初步判断的思路。(2)若证实甲、乙为基因突变所致，在实验室常用________________方法获得突变体。假设甲植株突变基因为a(A基因控制赤霉素的产生)，乙植株突变基因为B(b基因控制植物激素受体的合成或合成途径)。两对等位基因位于两对同源染色体上。只考虑甲、乙为纯合子情况下，将甲、乙植株杂交后得到F1，F1自交得到F2。则：①根据结果2判断，甲植株是由原来的________(填“显性”或“隐性”)基因突变而来的。②甲植株的基因型是________，乙植株的基因型是____