高考生物一轮复习课时作业二十一染色体变异生物变异与生物育种课件

二十一染色体变异、生物变异与生物育种(30分钟100分)一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2020·海南高考)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会导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都会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,故染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变,C项正确;基因突变在光学显微镜下是看不见的,D项错误。2.下列有关生物变异的说法,不正确的是 (

)A.DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换,一定导致基因突变B.基因重组是生物变异的重要来源,一般发生在有性生殖的过程中C.多倍体育种可以打破物种间的生殖隔离,产生可育后代D.染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变【解析】选A。DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变,只有引起了基因结构的变化,才是基因突变,A项错误;基因重组一般发生在有性生殖的减数分裂过程中,B项正确;通过多倍体育种,可以打破物种间的生殖隔离,产生可育后代,如六倍体普通小麦和二倍体黑麦通过杂交和染色体加倍,可以培育出可育的八倍体小黑麦,C项正确;染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,D项正确。3.(综合性·遗传病与多倍体)下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述,正确的是 (

)A.单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后,芽尖的细胞中都含有4个染色体组【解析】选C。同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组,有同源染色体,A错误;21三体综合征患者的第21号染色体为三条,并不是三倍体,B错误;人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换,从而出现等位基因,C正确;多倍体的获得通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使其染色体加倍,用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定都加倍,D错误。【方法提炼】(1)三种方法确定染色体组数量。①染色体形态法同一形态的染色体→有几条就有几组,如图中有4个染色体组。②等位基因个数法控制同一性状的等位基因→有几个就有几组,如AAabbb个体中有3个染色体组。③公式法染色体组数=,如图中有4个染色体组。(2)“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体:4.(创新性·实践活动与育种原理)下列实践活动中包含基因工程技术的是(

)A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆【解析】选C。A项为单倍体育种,原理是染色体变异;B项为杂交育种,原理为基因重组;C项为基因工程育种,需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞,原理为基因重组;D项为诱变育种,原理为基因突变。5.(2021·衡水模拟)如图所示,甲、乙表示两个水稻品种,A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,①～⑧表示培育水稻新品种的过程,则下列说法正确的是 (

)A.以甲和乙为亲本来培育新品种,①→③→④过程最简便,且明显缩短了育种年限B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C.③体现了基因的自由组合定律的实质D.⑤与⑧过程的育种原理相同【解析】选C。分析题图,①表示杂交过程,②是连续自交过程,③是花药离体培养形成单倍体的过程,④⑦是人工诱导染色体数目加倍的过程,常用秋水仙素处理,⑤⑥表示人工诱变育种过程,⑧表示导入外源基因,属于基因工程育种。以甲和乙为亲本来培育新品种AAbb,①→③→④过程属于单倍体育种,能明显缩短育种年限,但不是最简便的育种方法,A错误;②过程属于自交,其变异类型为基因重组,发生在减数第一次分裂的后期;⑦过程为秋水仙素诱导染色体数目加倍,为染色体数目变异,秋水仙素的作用是抑制前期纺锤体的形成,导致后期着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极,使染色体数目加倍,B错误;③过程为AaBb通过减数分裂产生配子,Ab配子的形成是由于非同源染色体上的非等位基因自由组合所致,体现了基因的自由组合定律的实质,C正确;⑤过程为人工诱变育种,原理是基因突变,⑧过程是基因工程育种,原理是基因重组,两个育种过程的原理不相同,D错误。6.(综合性·减数分裂与染色体组)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。由于该图中的细胞质分配不均等,有姐妹染色单体分离,故属于次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,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时分配到不同的细胞中,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,既可能是基因突变产生的,也可能是减数第一次分裂中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换产生的,D错误。7.如图所示为某种生物体细胞中的染色体及其部分基因,下列选项中不属于染色体变异的是 (

)【解析】选C。A项中,abc所在的染色体和GH所在的染色体之间发生了互换,而且这两条染色体为非同源染色体,属于染色体结构变异中的易位;B项中所示染色体应该是fgh,缺失了h基因所在片段,属于染色体结构变异中的缺失;C项中,ABCDe应该是由d基因突变成D基因形成的,属于基因突变,不属于染色体变异;D项中,BACde应该是由题图中ABCde所在的染色体发生了颠倒形成的,属于染色体结构变异中的倒位。8.(2021·重庆模拟)某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是 (

)A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C.若不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代【解析】选D。图甲所示的两条染色体的变化是一条染色体的部分片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位,A项错误;分裂间期的细胞,染色体正处于染色质状态,不便于观察,应在分裂中期染色体的形态较稳定、数目较清晰时进行观察,B项错误;根据题意,任意两条染色体进行配对,其他一条随机分配,会出现3种分离方式,每种又会产生2种配子,因此理论上该男子产生的精子类型有6种,C项错误;该男子的异常染色体和两条正常染色体进行联会,减数第一次分裂后期同源染色体分离之后,根据题意可得到一个染色体组成正常(含有一条14号染色体和一条21号染色体)的细胞和一个染色体组成异常的细胞,从而得到正常的精细胞,则与正常女子婚配可生育出正常的后代,D项正确。9.(2021·怀化模拟)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其他染色体均正常),以下分析合理的是 (

)A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察C.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合D.该细胞的变异均为可遗传的变异,都可通过有性生殖传给后代【解析】选C。植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,所以a基因的出现只能是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;基因突变在光学显微镜下看不见,B错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,C正确;可遗传的变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代,D错误。10.(2021·威海模拟)利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗,其途径如图所示。下列叙述正确的是 (

)A.①过程需要秋水仙素处理,并在有丝分裂后期发挥作用B.②过程为单倍体育种,能明显缩短育种期限C.两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异D.两条育种途径中,只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗【解析】选D。①是人工诱导染色体数目加倍过程,该过程需要秋水仙素处理,而秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成,因此其在有丝分裂前期发挥作用,A错误;②过程是花药离体培养,属于单倍体育种的步骤之一,B错误;图中途径一为多倍体育种,途径二为植物体细胞杂交育种,两条育种途径的原理都是染色体变异,C错误;途径一得到的三倍体的基因型为AAA、AAa、Aaa或aaa,途径二得到的三倍体的基因型为AAa或Aaa,D正确。【易错警示】多倍体育种和单倍体育种的辨析(1)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程,不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。(2)三倍体无子西瓜培育过程中两次传粉的目的不同:①第一次传粉:杂交获得三倍体种子;②第二次传粉:刺激子房发育成果实。(3)三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。二、多项选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。11.(2021年江苏适应性测试)栽培苹果品种以二倍体为主,通过离体培养苹果成熟胚(2n),可诱导再生获得品质改良的四倍体苹果。下列叙述正确的是(

)A.可通过低温或秋水仙素诱导处理获得四倍体B.经诱导获得的再生苗都为纯合体C.诱导获得的植株需经染色体倍性鉴定D.通过二倍体的体细胞杂交方法也可获得四倍体植株【解析】选A、C、D。本题考查变异与育种的相关知识。低温或秋水仙素可诱导染色体加倍,A正确;成熟胚的基因型未知,如为杂合子,诱导加倍后也为杂合子,B错误;并非处理后的所有细胞都被诱导染色体加倍,因此要进行倍性鉴定,C正确;体细胞杂交,杂种细胞具有两个亲本细胞的染色体组,染色体组加倍,D正确。12.(2021·扬州模拟)草鱼(2n=48)因能迅速清除水体中各种草类而被称为“拓荒者”,多倍体草鱼与普通的二倍体相比,其个体大、抗病及耐寒性强,如图所示多倍体草鱼的产生机制,图中细胞仅显示部分染色体,参与受精的精子均来自正常个体,a、b、c表示成熟个体。以下叙述正确的是 (

)A.图中低温处理和秋水仙素处理的机制相同B.成熟个体a为四倍体C.成熟个体b不育,可防止因草鱼繁殖能力强对水生植物造成的严重损坏D.成熟个体c的体细胞中可含96条染色体【解析】选A、C、D。低温处理和秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体的形成导致染色体数目加倍,A正确;据图分析,个体a为三倍体,B错误;个体b是三倍体,联会时染色体发生紊乱,所以不育,可以防止因草鱼繁殖能力强,对水生植物造成的严重损坏,C正确;个体c是四倍体,所以正常体细胞有96条染色体,D正确。三、非选择题:本题共2小题,共48分。13.(22分)现有两纯种小麦,一纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T);另一纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。请分析回答问题:(1)要缩短育种年限,应选择的方法依据的变异原理是

,图中①的基因组成是

。

(2)(四)过程所做的处理是

。方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为

。

(3)(五)过程产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占

。若要在其中选出最符合生产要求的新品种,最简便的方法是

,让F1按该方法经(五)、(六)过程连续进行2代,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占

。

(4)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交,再让所得到的后代自交,则后代基因型及比例为

。

(5)除上述方法外,也可将高秆抗锈病纯种小麦用γ射线等照射获得矮抗品种是由于发生了

。

【解析】(1)要缩短育种年限,应选择的育种方法是Ⅰ单倍体育种,原理是染色体数目变异,该方法获得的个体都是纯合的,自交后代不会发生性状分离。由图中的DDTT向上推出①的基因组成为DT。(2)(四)过程所做的处理是秋水仙素处理幼苗,秋水仙素能抑制纺锤体的形成,在有丝分裂过程中着丝点分裂后,染色体不能移向两极,从而使染色体数目加倍。方法Ⅱ一般从F1经(五)过程后开始选种,这是因为F1自交后可发生性状分离。(3)F1DdTt自交后产生的矮秆抗锈病植株基因型为ddTT或ddTt,其中ddTT占1/3。在杂交育种过程中为了获得纯合子最简单的方法是自交,让F1按该方法经(五)、(六)过程连续进行2代,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体为ddTT,(五)过程产生1/3ddTT和2/3ddTt,自交后ddTT所占比例为2/3×1/4+1/3=1/2。(4)如将方法Ⅰ中获得的③DDtt和⑤ddtt植株杂交得到Ddtt,再让所得到的后代自交,后代基因型及比例为DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1。(5)除上述方法外,也可将高秆抗锈病纯种小麦用γ射线等照射诱发基因突变,获得矮抗品种,该育种方法称为诱变育种,其育种原理是基因突变。答案:(1)染色体数目变异DT

(2)秋水仙素处理幼苗F1自交后发生性状分离(3)1/3自交1/2

(4)DDtt∶Ddtt∶ddtt=1∶2∶1

(5)基因突变14.(26分)(2021年江苏适应性测试)大麦是高度自交植物,配制杂种相当困难。育种工作者采用染色体诱变的方法培育获得三体品系,该品系的一对染色体上有紧密连锁的两个基因,一个是雄性不育基因(ms),使植株不能产生花粉,另一个是黄色基因(r),控制种皮的颜色。这两个基因的显性等位基因Ms能形成正常花粉,R控制茶褐色种皮,带有这两个显性基因的染色体片段易位连接到另一染色体片段上,形成一个额外染色体,成为三体,该品系的自交后代分离出两种植株,如下图所示。请回答下列问题:(1)已知大麦的体细胞染色体是7对,育成的新品系三体大麦体细胞染色体为

条。

(2)三体大麦减数分裂时,若其他染色体都能正常配对,唯有这条额外的染色体,在后期随机分向一极,其中花粉中有额外染色体的配子无授粉能力。下图为三体大麦减数分裂的图片,Ms与ms都处于同一极的分裂图像有

,减数分裂Ⅰ细胞两极染色体数之比为

。减数分裂结束后可产生的配子基因组成是

和

。

(3)三体大麦自花授粉后,

种皮的个体为雄性不育,

种皮的个体与