高三生物一輪復習練習：染色體變異與育種

染色體變異與育種練習一、選擇題1.果蠅的棒狀眼是由染色體中增加某一片段而引起的變異，皺粒豌豆是由染色體DNA中插入一段外來DNA序列而引起的變異。下列關于這兩種變異的敘述，正確的是()A.都屬于染色體變異 B.都屬于基因突變C.都屬于基因重組 D.都具有隨機性和不定向性2.下圖甲～丙是減數(shù)第一次分裂出現(xiàn)的特殊狀態(tài)，甲之后會出現(xiàn)乙或丙中的一種狀態(tài)。圖中字母表示染色體上的基因(僅顯示染色體，未顯示染色單體)，兩個相鄰的染色體將隨機分到細胞的同一極。下列相關敘述正確的是()A.圖甲中同源染色體上相同位置配對的基因都是等位基因B.圖乙狀態(tài)分裂產生的子代細胞中均有基因的缺失或重復C.圖丙狀態(tài)分裂產生的子代細胞中均有基因的缺失或重復D.出現(xiàn)上述特殊圖像的原因是同源染色體之間發(fā)生了互換3.(多選)如圖所示，一條染色體上有一對等位基因(D和d)，當染色體的端粒斷裂(②)后，姐妹染色單體會在斷裂處發(fā)生融合(③)。融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂。下列說法正確的是()A.端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截B.圖④和圖⑤分別表示細胞分裂的中期和后期C.圖⑤中D和d基因最后可能分配到一個子細胞中D.上述變異可能包括基因突變或基因重組以及染色體變異4.在某大型先天性眼白化病Ⅰ型家系中，發(fā)現(xiàn)位于X染色體上的一個重要基因GPR143在所有患者和攜帶者上都有同一個長片段序列(74bp)的缺失。研究發(fā)現(xiàn)，該缺失序列位于外顯子上。下列相關敘述正確的是()A.此先天性眼白化病的變異屬于染色體片段缺失B.此74bp長片段序列缺失有可能導致蛋白質翻譯提前終止C.該病表明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀D.由于該遺傳病基因位于性染色體X上，因此能決定性別5.(多選)太谷核不育小麥是我國在小麥中首次發(fā)現(xiàn)的顯性基因控制的雄性不育突變體，其不育性狀受顯性雄性不育基因Ms2(簡稱M)控制，該基因位于小麥的4號染色體上。其發(fā)育早期敗育的機理如圖所示。與野生型小麥相比，太谷核不育小麥中Ms2基因的調控區(qū)插入了一段DNA序列(TRIM)，Ms2蛋白引起TaRomol蛋白的多聚化，使其活性受到抑制。最終導致太谷核不育小麥花藥在發(fā)育早期敗育。下列說法正確的是()A.TRIM的插入能夠激活原本不表達的Ms2基因，使其表達出Ms2蛋白B.太谷核不育小麥與野生型小麥雜交時，雜交后代中雄性可育∶雄性不育＝1∶1C.雜交獲得的太谷核不育小麥基因型為MM或Mm，且其在雜交過程中只能做母本D.與野生型相比，太谷核不育小麥花藥在早期發(fā)育中活性氧(ROS)信號水平較高6.(多選)用基因型分別為AABBDD、aabbdd(三對基因獨立遺傳)的甲、乙兩個品種進行如圖所示的育種，下列相關敘述錯誤的是()A.③④⑤培育新品種的過程中，戊、己的染色體數(shù)目相同B.②過程獲得的丁植株中不能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的7/8C.⑤過程中可用秋水仙素處理戊萌發(fā)的種子獲得植株D.④過程使用的花藥在甲、乙兩個品種的植株上都可以采集到7.香蕉(3N＝33)枯萎病是由尖孢鐮刀菌引起的通過土壤傳播的病害。感染枯萎病的香蕉植株表現(xiàn)為葉黃枯萎，不能結實。下列敘述錯誤的是()A.香蕉每個染色體組含11條非同源染色體B.可通過單倍體育種快速獲得抗枯萎病香蕉品種C.為分離尖孢鐮刀菌，可從發(fā)生枯萎病的香蕉園的土壤中采樣D.可通過對幼苗接種尖孢鐮刀菌進行抗病品種的篩選和鑒定8.(多選)某開花植株的一條染色體發(fā)生了片段缺失且多了一條染色體(如圖)，研究發(fā)現(xiàn)，無正常染色體的配子不育(無活性)。在減數(shù)分裂形成配子時，三條染色體可以隨機兩兩聯(lián)會并正常分離，剩余的一條染色體隨機移向細胞的一極。已知基因B控制紅花性狀，基因b控制白花性狀。下列有關敘述錯誤的是()A.該植株通過減數(shù)分裂產生的有活性的異常配子中，存在僅發(fā)生染色體結構變異的配子B.若該植株自交，其后代的表型及比例是紅花∶白花＝24∶1C.若該植株與正常植株測交，其后代中染色體數(shù)目變異植株占2/5D.在光學顯微鏡下可觀察到該植株根尖細胞中三條染色體聯(lián)會的現(xiàn)象二、非選擇題9.魚類是人類食物蛋白的重要來源之－。育種專家們創(chuàng)造了多種培育魚類新品種的方法。利用卵細胞培育二倍體是目前魚類育種的重要技術，其原理是經(jīng)輻射處理的精子入卵后不能與卵細胞核融合，后代的遺傳物質全部來自卵細胞。關鍵步驟如圖，請回答：(1)經(jīng)輻射處理可導致精子染色體斷裂失活，這屬于________變異。用該精子對次級卵母細胞受精的目的是____________________________________________。(2)卵細胞的二倍體化有兩種方法。用方法一獲得的子代是純合二倍體，導致染色體數(shù)目加倍的原因是________________；用方法二獲得的子代通常是雜合二倍體，這是因為___________________________________________________________。(3)用上述方法繁殖魚類并統(tǒng)計子代性別比例，可判斷其性別決定機制(XY型或ZW型)。若子代性別為________________，則其性別決定為XY型。(4)已知金魚的正常眼(D)對龍眼(d)為顯性，基因I能抑制龍眼基因表達，兩對基因分別位于兩對常染色體上。偶然發(fā)現(xiàn)一只有觀賞價值的龍眼雌魚，若用卵細胞二倍體化的方法進行大量繁殖，子代出現(xiàn)龍眼個體的概率為________________。(5)金魚身姿奇異，色彩炫麗，受人們喜愛。研究表明：金魚的體色遺傳與多對基因有關。紫色魚相互交配后代全為紫色。紫色魚和灰色魚做正、反交，所得F1全為灰色。當F1與紫色魚回交，F(xiàn)2中灰色對紫色比例約為15∶1。據(jù)此推測，金魚的紫色和灰色受________對基因控制，灰色魚有________種基因型。(6)朱作言院士將草魚生長激素基因轉移給了鯉魚，培育成功了生長速度比普通鯉魚快140%的轉基因鯉魚。其后，他又培育了另一種具有草魚生長激素基因的三倍體鯉魚“吉鯉”?！凹帯笔怯赊D基因二倍體鯉魚與轉基因四倍體魚(兩套鯉魚染色體，兩套鯽魚染色體)雜交而培育成。培育轉基因三倍體“吉鯉”運用的育種方法有：___________________________________________________________。“吉鯉”不育，因而在推廣過程中的優(yōu)勢體現(xiàn)在：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。10.水稻是世界上最重要的糧食作物。為提高水稻產量，科研人員通過突變育種的方式篩選出了單基因純合突變體1～4四種品種。通過測序發(fā)現(xiàn)，突變體1為Os基因功能缺失突變體，該基因位于12號染色體上。(1)科研人員觀察發(fā)現(xiàn)突變體1和突變體2水稻穗子顯著大于野生型。分別將其與野生型水稻雜交，獲得的F1的穗子________(填“大于”“等于”或“小于”)野生型，說明大穗為隱性性狀。將突變體1與突變體2雜交，若________，沒有出現(xiàn)新的表型，說明兩種突變體突變基因為同一位點的基因。(2)研究表明，位于水稻6號染色體上的APO1基因與水稻穗子大小有關，突變體3為APO1基因功能缺失型隱性純合突變體，穗子顯著小于野生型；突變體4為APO1基因功能增強型顯性純合突變體，穗子顯著大于野生型。研究人員將等量的APO1基因分別導入野生型和突變體1的植株中，測定細胞中APO1mRNA的含量和APO1蛋白含量，結果見下圖。上述實驗結果說明Os基因對APO1基因的________過程無影響，可能是通過促進________，降低細胞中APO1含量。注：Actin，即“肌動蛋白”，在不同種類細胞中的表達量相對穩(wěn)定，在該實驗中作為參照指標。(3)為了進一步確定Os基因與APO1基因是否相互作用，共同調控水稻穗子的大小，研究人員將突變體1和突變體3雜交后F1自交，若子代性狀分離比為________，說明Os基因與APO1基因在同一通路發(fā)揮作用，共同影響穗子的大小。(4)用化學誘變劑EMS處理野生型水稻，獲得了一株雄性不育植株，該植株生長勢、花的形態(tài)均正常。為了批量生產雄性不育植株，育種工作者通過轉基因技術，將正常育性基因M、α－淀粉酶基因S(S阻斷淀粉儲存使花粉失去活性)和珊瑚中的紅色熒光蛋白基因R(不含R的種子呈現(xiàn)白色)串聯(lián)，然后導入雄性不育突變株的一條染色體的雄性不育突變基因位置上，該轉基因植株自交，產生的卵細胞種類有________________，F(xiàn)1中非轉基因的雄性不育種子與轉基因的雄性可育種子的比例為________________________。若要后代表型均為雄性不育，從而得到非轉基因雄性不育系，可分別挑選F1中表現(xiàn)為________________的種子作父本，與母本進行雜交。11.控制家蠶卵色的基因(W＋控制黑色、W控制白色)位于10號染色體上，l1、leq\o\al(＋,1)和l2、leq\o\al(＋,2)是位于Z染色體上的兩對等位基因，且l1、l2純合致死。雄蠶食量小、產絲量大，為培育平衡致死系用于繁育雄蠶以提高經(jīng)濟效益，研究人員進行了如下實驗。請回答下列問題。(1)雌蠶A細胞中W染色體上易位片段來自________；與正常蠶相比，雌蠶A的染色體數(shù)目________。(2)雌蠶A與雄蠶B雜交產生的后代只有一種，這說明含________染色體的配子是不育的；C與D雜交，選擇________色的受精卵培養(yǎng)才能獲得平衡致死系雌蠶E；E與F雜交，后代出現(xiàn)平衡致死系雄蠶G的概率是________。(3)在生產實踐中，利用平衡致死系雄蠶與正常雌蠶雜交無需進行篩選就可獲得雄蠶，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________，偶爾也可能會產生少量雌蠶，出現(xiàn)這一現(xiàn)象最可能的原因是_____________________________________________________________________，該雌蠶的基因型(不考慮常染色體上的基因)是____________，若將該雌蠶與F雜交，后代中出現(xiàn)Zleq\o\al(＋,1)leq\o\al(＋,2)Zleq\o\al(＋,1)leq\o\al(＋,2)雄蠶的概率是________。(4)為了持續(xù)產生雄蠶G用于生產，應選擇圖中________與G進行雜交。答案：1.D果蠅的棒狀眼是由染色體中增加某一片段而引起的變異，屬于染色體結構變異中的重復；皺粒豌豆的形成是其DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，因此該變異屬于基因突變，A、B、C錯誤；基因突變和染色體變異都具有隨機性和不定向性，D正確。2.B由甲圖可知，同源染色體上相同位置配對的基因都是相同基因，等位基因應該用類似A/a、B/b等表示，A錯誤；據(jù)乙圖可知，分裂產生的子代細胞基因型為AABBCCDENO和LLMMDENO，因此均有基因的缺失或重復，B正確；據(jù)丙圖可知，分裂產生的子代細胞基因型為ABCDEONML和ABCNOEDML，不存在基因的缺失或重復，C錯誤；由甲圖可知，應該是兩條非同源染色體上發(fā)生染色體的互換（DE基因所在染色體片段與NO基因所在染色體片段互換）導致，D錯誤。3.ACD每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒，端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，A正確；由圖可知，圖④的著絲粒已經(jīng)一分為二；圖⑤表示融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而發(fā)生隨機斷裂后移向細胞兩極，故圖④和圖⑤都處于細胞分裂的后期，B錯誤；據(jù)題意“融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂”可知，若發(fā)生斷裂的部位位于D基因的左側或d基因的右側，則圖⑤中D和d基因最后可能分配到一個子細胞中，C正確；若融合的染色體在細胞分裂后期斷裂的部位發(fā)生在某個基因內部，則可能會造成該基因部分堿基的缺失，而發(fā)生基因突變；若該變異發(fā)生在減數(shù)分裂的過程中，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能發(fā)生片段互換，即基因重組；由于端粒斷裂、融合的染色體在細胞分裂后期由于紡錘絲的牽引而在任何一處位置發(fā)生隨機斷裂，會發(fā)生染色體（結構）變異，故上述變異可能包括基因突變或基因重組以及染色體變異，D正確。4.B此先天性眼白化病的變異的原因是位于X染色體上的一個重要基因GPR143中有一個長片段序列缺失，屬于基因突變，A錯誤；此74bp長片段序列缺失位于外顯子上，導致轉錄出的mRNA變短，因而有可能導致蛋白質翻譯提前終止，B正確；該病不能說明基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物的性狀，C錯誤；該遺傳病基因雖然位于性染色體X上，但其不決定性別，只能說該病的遺傳可能表現(xiàn)為與性別有關，D錯誤。5.AB結合圖示可知，TRIM的插入能夠激活原本不表達的Ms2基因，使其表達出Ms2蛋白，A正確；太谷核不育小麥是我國在小麥中首次發(fā)現(xiàn)的顯性基因控制的雄性不育突變體，其不育性狀受顯性雄性不育基因Ms2（簡稱M）控制，即太谷核不育小麥的基因型可表示為Mm，其與野生型小麥（mm）雜交時，雜交后代中雄性可育（mm）∶雄性不育（Mm）＝1∶1，B正確；雜交獲得的太谷核不育小麥基因型為Mm，由于表現(xiàn)為雄性不育，因此，且其在雜交過程中只能做母本，C錯誤；與野生型相比，太谷核不育小麥的花藥在早期發(fā)育中活性氧水平較低，進而導致花粉敗育，D錯誤。6.ACD通過①③④⑤途徑培育新品種的過程屬于單倍體育種，戊、己的染色體數(shù)目不相同，己植株的細胞中染色體的數(shù)目是戊植株細胞中染色體數(shù)目的2倍，A錯誤；已知甲、乙兩品種的基因型分別是AABBDD、aabbdd（三對基因獨立遺傳），則丙品種的基因型為AaBbDd，含三對等位基因，所以自交后代中純合體占1/2×1/2×1/2＝1/8，因此，丁植株中不能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的7/8，B正確；由于單倍體植株高度不育，一般不結種子，所以⑤過程中不可用秋水仙素處理戊萌發(fā)的種子，只能處理其幼苗獲得己植株，C錯誤；④過程使用的花藥在甲、乙兩個品種的植株上不能采集到，只有在丙品種的植株上可以采集到，D錯誤。7.B香蕉（3N＝33）即該香蕉為三倍體，含3個染色體組，每個染色體組含11條非同源染色體，A正確；單倍體育種的前提是能正常產生配子，而香蕉（3N＝33）為三倍體，減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，無法形成正常的配子，B錯誤；結合題干“枯萎病是由尖孢鐮刀菌引起的通過土壤傳播的病害。感染枯萎病的香蕉植株表現(xiàn)為葉黃枯萎”可知，為分離尖孢鐮刀菌，可從發(fā)生枯萎病的香蕉園的土壤中采樣，C正確；結合題干“感染枯萎病的香蕉植株表現(xiàn)為葉黃枯萎，不能結實”可知，可通過對幼苗接種尖孢鐮刀菌進行抗病品種的篩選和鑒定，觀察接種后的植株葉片和結實情況，D正確。8.ACD該植株通過減數(shù)分裂，基因B和b所在的染色體隨機分開進入不同的配子中，因而可產生的僅有染色體結構變異的配子，該配子無活性，A錯誤；圖示細胞中含基因B的一條染色體發(fā)生缺失，用B0表示。若該植株自交，可育雌雄配子的種類及比例為B0B∶B0b∶Bb∶B∶b＝1∶1∶1∶1∶1，后代開白花的比例為1/5×1/5＝1/25，所以后代的表型及比例是紅花∶白花＝24∶1，B正確；該植株產生的可育配子的種類和比例為B0B∶B0b∶Bb∶B∶b＝1∶1∶1∶1∶1，其中有3/5的配子發(fā)生染色體數(shù)目變異，與正常植株測交，其后代中染色體數(shù)目異常植株占3/5，C錯誤；聯(lián)會是減數(shù)分裂特有的現(xiàn)象，根尖細胞不能進行減數(shù)分裂，故根尖細胞中不能觀察到三條染色體聯(lián)會的現(xiàn)象，D錯誤。9.（1）染色體結構激活卵母細胞完成減數(shù)分裂（2）低溫抑制（卵細胞）紡錘體形成同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換（3）全為雌性（4）100%（5）480（6）基因工程育種、多倍體育種、雜交育種不存在與其他魚類雜交引起生態(tài)危機之憂（基因污染、影響生態(tài)環(huán)境等其他合理答案即可）解析（1）染色體斷裂失活，屬于染色體結構的缺失，是染色體結構變異。用該精子對次級卵母細胞受精的目的是激活卵母細胞完成減數(shù)分裂。（2）方法一，低溫抑制紡錘體形成，使染色體數(shù)目加倍，染色體上的基因加倍，獲得純合子。方法二，由于減數(shù)第一次分裂時常發(fā)生同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換，此時極體和卵細胞的相同染色體的相同位置上常存在等位基因，融合后通常是雜合二倍體。（3）若性別決定是XY型，則極體和卵細胞的性染色體都是X，加倍后全部是XX，發(fā)育為雌性。（4）由題意可知，這只有觀賞價值的龍眼雌魚的基因型是ddii，若用卵細胞二倍體化的方法進行繁殖后代的基因型全是ddii，全部表現(xiàn)為龍眼，故子代出現(xiàn)龍眼個體的概率為100%。（5）據(jù)題意，紫色魚和灰色魚做正、反交，所得F1全為灰色，則灰色是顯性，紫色是隱性；當F1與紫色魚回交，F(xiàn)2中灰色對紫色比例約為15∶1，即測交后代（F1）共15＋1＝16（份），說明F1能產生24＝16（種）配子，據(jù)此推測，金魚的紫色和灰色受4對基因控制，紫色是隱性，基因型為隱性純合子，4對基因中只要含有任何一個顯性基因，個體即表現(xiàn)為灰色，灰色魚有34－1＝80（種）基因型。（6）朱作言院士將草魚生長激素基因轉移給了鯉魚，培育成功了生長速度比普通鯉魚快140%的轉基因鯉魚，運用了轉基因技術；其后，他又用多倍體育種方法培育了轉基因四倍體魚，然后用運用了雜交育種的方法，將轉基因二倍體鯉魚與轉基因四倍體魚雜交獲得“吉鯉”。轉基因三倍體“吉鯉”不育，因而在推廣過程中的優(yōu)勢是不存在與其他魚類雜交引起生態(tài)危機之憂等。10.（1）等于子代穗子大于野生型（2）轉錄APO1蛋白的降解（3）野生型∶大穗∶小穗＝9∶3∶4（4）MSR、m（或mOO－）1∶1紅色、白色解析（1）將穗子顯著大于野生型的突變體與野生型雜交，若F1穗子與野生型相等，說明野生型是顯性性狀，大穗為隱性性狀；突變體1和2都是純合子，若將突變體1與突變體2雜交，子代穗子大于野生型，沒有出現(xiàn)新的表型，說明兩種突變體突變基因的位置關系為同一位點的基因（等位基因）。（2）對比圖中結果，野生型與突變體1的mRNA（和Actin）含量差不多，但是APO1蛋白只有突變體1的一半可知，Os基因對APO1基因的轉錄無影響，其可能是通過促進APO1蛋白的降解（或抑制翻譯過程），從而降低細胞中APO1含量。（3）結合題干信息可知，純合突變體1的基因型可表示為APO1APO1－－，該基因隱性純合突變體3為APO1基因功能缺失，因此，突變體3的基因型可表示為－－Os