新高考適用2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)練案21必修2遺傳與進(jìn)化第七單元生物的變異育種與進(jìn)化第2講染色體變異及其應(yīng)用

練案[21]必修2第七單元生物的變異、育種與進(jìn)化第2講染色體變異及其應(yīng)用A組一、選擇題1．(2023·安徽宿州期末)下列關(guān)于染色體組的敘述，正確的是(A)A．染色體組內(nèi)不存在同源染色體B．體細(xì)胞中的一半染色體是一個(gè)染色體組C．配子中的全部染色體是一個(gè)染色體組D．染色體組在減數(shù)分裂過程中消失解析：染色體組內(nèi)的染色體在形態(tài)和功能上各不相同，不存在同源染色體，A正確；四倍體生物的體細(xì)胞中的一半染色體是兩個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；一般情況下，配子中的全部染色體是體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半，但不一定是一個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤；染色體組在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都不會(huì)消失，D錯(cuò)誤。2．鏡檢玉米花粉母細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)正在聯(lián)會(huì)的兩對(duì)非同源染色體呈異常的“十”字型結(jié)構(gòu)如圖所示(圖中字母為染色體上的基因)。據(jù)此可推斷(C)A．①和②、③和④是同源染色體B．圖中有一個(gè)四分體，四條染色體C．出現(xiàn)“十”字型結(jié)構(gòu)表明染色體間發(fā)生了易位D．該細(xì)胞只能產(chǎn)生基因組成為AbH，aBh的配子解析：根據(jù)圖中染色體的著絲?？梢钥闯?，①和③、②和④是同源染色體，A錯(cuò)誤；圖中有2個(gè)四分體，四條染色體，B錯(cuò)誤；由于染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，染色體的同源區(qū)段聯(lián)會(huì)，因此②上a所在區(qū)段與③上的B所在區(qū)段發(fā)生了易位，或①上A所在區(qū)段與④上b所在區(qū)段發(fā)生了易位，二者均發(fā)生了易位，C正確；由于染色體的配對(duì)情況復(fù)雜，該細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，既可形成AbH、aBh配子，也可形成AaH、Bbh配子，D錯(cuò)誤。3．(2023·山東省等級(jí)考試模擬)果蠅的性別決定是XY型，性染色體數(shù)目異常會(huì)影響果蠅的性別特征甚至使果蠅死亡，如：性染色體組成XO的個(gè)體為雄性，XXX、OY的個(gè)體胚胎致死。果蠅紅眼和白眼分別由基因R和r控制。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)一只異常果蠅，該果蠅左半側(cè)表現(xiàn)為白眼雄性，右半側(cè)表現(xiàn)為紅眼雌性。若產(chǎn)生該果蠅的受精卵染色體組成正常，且第一次分裂形成的兩個(gè)細(xì)胞核中只有一個(gè)細(xì)胞核發(fā)生變異，則該受精卵的基因型及變異細(xì)胞核產(chǎn)生的原因可能是(A)A．XRXr；含基因R的X染色體丟失B．XrXr；含基因r的X染色體丟失C．XRXr；含基因r的X染色體結(jié)構(gòu)變異D．XRXR；含基因R的X染色體結(jié)構(gòu)變異解析：由題干可知，白眼雄果蠅的基因型為XrY或XrO，紅眼雌性的基因型為XRXr或XRXR，因該異常果蠅左半側(cè)表現(xiàn)為白眼雄性，右半側(cè)表現(xiàn)為紅眼雌性，可推知該受精卵基因型為XRXr，含基因R的X染色體丟失后左半側(cè)為XrO的白眼雄性，A正確。4．(2023·黑龍江重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(D)A．四倍體植物的花藥通過離體培養(yǎng)長成的植株是二倍體B．三體是指由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體C．染色體的結(jié)構(gòu)變異都能使染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變D．同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生片段不等交換會(huì)導(dǎo)致缺失或重復(fù)解析：四倍體植物的花藥通過離體培養(yǎng)長成的植株是單倍體，A錯(cuò)誤；三體是指由二倍體受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中某對(duì)染色體多了一條的個(gè)體，B錯(cuò)誤；倒位可使染色體上基因的排列順序發(fā)生改變，但染色體上基因的數(shù)目沒有發(fā)生改變，C錯(cuò)誤；同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生片段不等交換會(huì)導(dǎo)致缺失或重復(fù)，D正確。5．(2022·浙江寧波二模，6)染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，導(dǎo)致減數(shù)第一次分裂過程中染色體出現(xiàn)如圖所示的現(xiàn)象(黑圈表示著絲粒)。該變異類型屬于(B)A．缺失 B．易位C．倒位 D．重復(fù)解析：染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上，使得非同源染色體之間存在同源區(qū)段，從而在減數(shù)分裂Ⅰ前期出現(xiàn)異常的配對(duì)現(xiàn)象，該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B正確。6．(2022·北京海淀一模，5)栽培品種香蕉染色體組成為AAA(字母代表染色體組)，易患黃葉病。野生香蕉染色體組成為BB，含有純合的抗黃葉病基因。經(jīng)過雜交、篩選，獲得染色體組成為AAB的抗黃葉病香蕉新品種。下列有關(guān)敘述，不正確的是(C)A．栽培品種高度不育B．新品種含有三個(gè)染色體組C．新品種細(xì)胞中無同源染色體D．栽培品種減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂解析：栽培品種香蕉染色體組成為AAA，為三倍體，減數(shù)分裂過程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成配子，表現(xiàn)為高度不育，A、D正確；新品種香蕉的染色體組成為AAB，有三個(gè)染色體組，其中兩個(gè)A染色體組均來自栽培品種香蕉，在減數(shù)分裂時(shí)可正常聯(lián)會(huì)，B染色體組中的染色體是無法聯(lián)會(huì)的，B正確，C錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(2023·河南頂級(jí)名校聯(lián)考)菠菜是雌雄異株植物。某品種菠菜株型分為直立型、半直立型和開張型(由常染色體上基因A、a控制)，葉形有平葉、皺葉(由常染色體上基因D、d控制)?，F(xiàn)有一株直立型皺葉雌株，與一株開張型平葉雄株雜交，F(xiàn)1表型及比例為：半直立型平葉半直立型皺葉＝11，F(xiàn)1兩種菠菜雜交，F(xiàn)2的表型及比例為：直立型平葉半直立型平葉開張型平葉直立型皺葉半直立型皺葉開張型皺葉＝121121?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不能(“能”或“不能”)判斷菠菜葉片皺葉性狀的顯隱性，理由是無論皺葉性狀是顯性還是隱性，F(xiàn)1和F2中平葉和皺葉的表型及比例都是11。決定菠菜葉形和株型的基因遵循基因的自由組合定律，理由是根據(jù)F2的表型及比例可知，兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)同源染色體上。(2)現(xiàn)有若干純合直立型菠菜種子(AA表現(xiàn)為直立型，只含一個(gè)A表現(xiàn)為半直立型)，經(jīng)電離輻射處理后，獲得了1株半直立型雄株菠菜?？蒲腥藛T提出該植株產(chǎn)生的假設(shè)：①基因突變導(dǎo)致；②含有該基因染色體片段的缺失(一對(duì)等位基因都缺失時(shí)幼胚死亡)導(dǎo)致。請(qǐng)利用該植株，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述哪個(gè)假設(shè)成立？簡單寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論。答案：(2)答案1：取該半直立型雄株菠菜的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理后，培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察后代的表型及比例。若所得后代的表型為直立型和開張型植株，則該植株發(fā)生了基因突變?nèi)羲煤蟠繛橹绷⑿椭仓?，則該植株發(fā)生了染色體片段缺失引起的基因缺失。答案2：取該半直立型雄株菠菜的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，觀察后代的表型及比例。若所得后代的表型為半直立型和開張型植株，則該植株發(fā)生了基因突變；若所得后代全部為半直立型植株，則該植株發(fā)生了染色體片段缺失引起的基因缺失。解析：(1)根據(jù)題述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無論皺葉性狀是顯性還是隱性，F(xiàn)1和F2中平葉和皺葉的表型比例都是11，因此不能判斷菠菜葉片皺葉性狀的顯隱性。根據(jù)F2的表型及比例可知，控制菠菜葉形和株型的基因不可能位于一對(duì)同源染色體上，決定菠菜葉形和株型的基因遵循基因的自由組合定律。(2)由題意可知，該株半直立型雄株菠菜的基因型可能為Aa或A_。若采用一代雜交實(shí)驗(yàn)，該半直立型雄株菠菜與普通菠菜雌株雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，無法鑒定出該植株產(chǎn)生的原因。思路1：取該半直立型雄株菠菜的花粉進(jìn)行單倍體育種(含秋水仙素處理過程)，觀察后代二倍體植株的表型。若所得后代的表型為直立型和開張型植株，則該植株發(fā)生基因突變；若所得后代全部為直立型植株，則該植株發(fā)生了染色體片段缺失引起的基因缺失。思路2：取該半直立型雄株菠菜的花藥離體培養(yǎng)，觀察單倍體的表型。若所得后代的表型為半直立型和開張型植株，則該植株發(fā)生基因突變；若所得后代全部為半直立型植株，則該植株發(fā)生了染色體片段缺失引起的基因缺失。B組一、選擇題1．(2023·山東濰坊統(tǒng)考)人們目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示為三倍體香蕉的培育過程。下列敘述正確的是(D)A．無子香蕉的培育過程主要運(yùn)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中期紡錘體不能形成C．二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體，它們之間不存在生殖隔離D．三倍體香蕉無子的原因是其在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂解析：四倍體有子香蕉、二倍體野生香蕉經(jīng)減數(shù)分裂分別形成含兩個(gè)染色體組、一個(gè)染色體組的配子，二者結(jié)合后形成的無子香蕉即含三個(gè)染色體組的三倍體，該培育方法為多倍體育種，主要運(yùn)用的是染色體變異原理，A錯(cuò)誤；圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體的形成受阻，B錯(cuò)誤；二倍體與四倍體雜交雖然能產(chǎn)生后代(三倍體無子香蕉)，但三倍體是不育的，所以它們之間仍然存在生殖隔離，C錯(cuò)誤；三倍體香蕉之所以無子是因?yàn)槠潴w細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組，在其有性生殖器官內(nèi)的減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，因而也就不能形成種子，D正確。2．某生物興趣小組的同學(xué)將生長旺盛的蒜不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培養(yǎng)48～72h后，剪取根尖制成臨時(shí)裝片，然后用顯微鏡觀察染色體形態(tài)較好的分裂圖像。下列敘述正確的是(B)A．低溫處理能阻斷蒜根尖細(xì)胞中DNA的復(fù)制B．用甲紫溶液處理根尖可使染色體著色C．制作臨時(shí)裝片前可用卡諾氏液維持細(xì)胞的活性D．視野中所有細(xì)胞染色體數(shù)都已發(fā)生改變解析：低溫作用于細(xì)胞分裂前期，能抑制蒜根尖細(xì)胞中紡錘體的形成，A錯(cuò)誤；甲紫溶液是堿性染料，可使根尖細(xì)胞中的染色體著色，B正確；經(jīng)卡諾氏液固定后細(xì)胞已經(jīng)死亡，C錯(cuò)誤；低溫作用于細(xì)胞分裂前期，而細(xì)胞周期中間期時(shí)間最長，故視野中間期細(xì)胞數(shù)目應(yīng)最多，大多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)未發(fā)生改變，D錯(cuò)誤。3．(2023·華附、省實(shí)、廣雅、深中聯(lián)考，15)雌性雜合玳瑁貓的毛皮上有黑色和黃色隨機(jī)鑲嵌的斑塊，其中黃色(B)對(duì)黑色(b)為顯性，B/b只在X染色體上。根據(jù)Lyon假說，該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是正常雌性哺乳動(dòng)物在胚胎發(fā)育早期，細(xì)胞中的一條X染色體隨機(jī)高度螺旋化失活形成巴氏小體，且該細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代細(xì)胞中這條X染色體均處于失活狀態(tài)。下列分析錯(cuò)誤的是(D)A．該遺傳機(jī)制的目的是使X染色體上的基因在兩種性別中有近乎相等的表達(dá)水平B．推測其他生物存在雄性X染色體基因高表達(dá)或者雌性兩條X染色體基因均處于低表達(dá)的遺傳機(jī)制C．雄性玳瑁貓的出現(xiàn)可能是因?yàn)榘l(fā)生了染色體數(shù)目變異D．推測性染色體組成為XXX或XXXX的雌貓中只有1個(gè)巴氏小體解析：雌性雜合玳瑁貓的基因型為XBXb，根據(jù)題干“細(xì)胞中的一條X染色體隨機(jī)高度螺旋化失活形成巴氏小體，且該細(xì)胞分裂產(chǎn)生的后代細(xì)胞中這條X染色體均處于失活狀態(tài)”，故該遺傳機(jī)制的目的是使X染色體上的基因在兩種性別中有近乎相等的表達(dá)水平，A正確；若X染色體有兩條或多條時(shí)，只有一條可以正常表達(dá)，所以推測其他生物存在雄性X染色體基因高表達(dá)或者雌性兩條X染色體基因均處于低表達(dá)的遺傳機(jī)制，B正確；雄性玳瑁貓若出現(xiàn)，說明其基因型為XBXbY，推測雌貓減數(shù)分裂異常，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，C正確；推測性染色體組成為XXX或XXXX的雌貓中有2個(gè)或3個(gè)巴氏小體，D錯(cuò)誤。4．普通小麥?zhǔn)橇扼w，體細(xì)胞中含42條染色體；黑麥?zhǔn)嵌扼w，體細(xì)胞中含14條染色體?？茖W(xué)家用普通小麥和黑麥雜交獲得的F1不育，F(xiàn)1經(jīng)染色體數(shù)目加倍后獲得八倍體小黑麥。下列敘述正確的是(C)A．普通小麥和黑麥能夠雜交成功，表明兩者間不存在生殖隔離B．只有使用一定濃度的秋水仙素處理F1，才能獲得染色體數(shù)目加倍的八倍體小黑麥C．普通小麥單倍體植株的成熟葉肉細(xì)胞中含3個(gè)染色體組D．F1不育是由于細(xì)胞內(nèi)不存在同源染色體解析：普通小麥和黑麥雜交獲得的F1不育，說明普通小麥和黑麥之間存在生殖隔離，A錯(cuò)誤；也可以用低溫誘導(dǎo)F1獲得染色體數(shù)目加倍的八倍體小黑麥，B錯(cuò)誤；單倍體是由配子直接發(fā)育而來的，而配子是減數(shù)分裂形成的，其所含染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一半，普通小麥含6個(gè)染色體組，則其單倍體植株的體細(xì)胞含3個(gè)染色體組，因此普通小麥單倍體植株的成熟葉肉細(xì)胞中含3個(gè)染色體組；F1含普通小麥的3個(gè)染色體組和黑麥的1個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，一般不能產(chǎn)生正常的配子，D錯(cuò)誤。5．穿梭育種是近年來小麥育種采用的新模式。農(nóng)業(yè)科學(xué)家將一個(gè)地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交，然后通過在兩個(gè)地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出多種抗病高產(chǎn)的小麥新品種。下列關(guān)于穿梭育種的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異B．人工選擇能夠改變小麥變異的方向和基因頻率改變的速度C．小麥新品種在進(jìn)化過程中會(huì)導(dǎo)致基因的多樣性發(fā)生改變D．穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個(gè)地區(qū)的環(huán)境條件解析：自然選擇方向不同使各地區(qū)的小麥基因庫存在差異，A正確；變異是不定向的，人工選擇不能改變變異的方向，B錯(cuò)誤；小麥新品種在進(jìn)化過程中會(huì)導(dǎo)致基因的多樣性發(fā)生改變，C正確；根據(jù)題干信息“然后通過在兩個(gè)地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出多種抗病高產(chǎn)的小麥新品種”可知，穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個(gè)地區(qū)的環(huán)境條件，D正確。6．控制玉米植株顏色的基因G(紫色)和g(綠色)位于6號(hào)染色體上。經(jīng)X射線照射的純種紫株玉米與綠株玉米雜交，F(xiàn)1出現(xiàn)極少數(shù)綠株。為確定綠株的出現(xiàn)是由于G基因突變還是G基因所在的染色體片段缺失造成的，可行的研究方法是(C)A．用該綠株與純合紫株雜交，觀察統(tǒng)計(jì)子代的表型及比例B．用該綠株與雜合紫株雜交，觀察統(tǒng)計(jì)子代的表型及比例C．選擇該綠株減數(shù)第一次分裂前期細(xì)胞，對(duì)染色體觀察分析D．提取該綠株的DNA，根據(jù)PCR能否擴(kuò)增出g基因進(jìn)行判斷解析：根據(jù)題干信息分析，綠株的出現(xiàn)可能是由于G基因突變造成的，也可能是G基因所在的染色體片段缺失造成的，基因型分別是gg和g0。若用該綠株與純合紫株雜交，無論是基因突變還是染色體片段缺失，后代都是紫色，無法判斷，A錯(cuò)誤；若用該綠株與雜合紫株雜交，后代都是紫色綠色＝11，無法判斷，B錯(cuò)誤；選擇該綠株減數(shù)第一次分裂前期細(xì)胞，對(duì)染色體觀察，可以通過染色體是否缺失進(jìn)行判斷，C正確；兩種綠色植株都含有g(shù)基因，無法判斷，D錯(cuò)誤。二、非選擇題7．(2022·安徽江南十校一模，32)水稻(2n＝24)可自花受粉，水稻的無香味(Y)對(duì)有香味(y)為顯性。無香味人工雜交水稻經(jīng)過長期誘變處理得到以下三種類型的變異(如圖)。請(qǐng)回答下列問題：(1)類型一的產(chǎn)生是因?yàn)閥基因內(nèi)發(fā)生了堿基的替換、增添或缺失，屬于顯性(填“顯性”或“隱性”)突變。(2)若類型二的植株M可正常產(chǎn)生配子，各種配子活力相同且可育，但含Y或y基因的個(gè)體才能存活，則該變異個(gè)體自交后代的表型及比例是無香味有香味＝41。(3)類型三的植株N自交，子代無香味有香味＝