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课时跟踪检测(二十四) 染色体变异及育种
基础对点练——考纲对点·夯基础
考点一 染色体结构变异(Ⅰ)
1．由于种种原因，某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因，这种变化属于( )
A．基因内部结构的改变
B．染色体数目的变异
C．染色体结构的变异
D．姐妹染色单体的交叉互换
解析：基因在染色体上呈线性排列，染色体上的某些基因增添或缺失会引起染色体结构的变异。
答案：C
2．(创新改编题)下列是用光学显微镜观察到的几种染色体联会时的模式图，关于这些图像的叙述，正确的是( )
A．图1中含有2条染色体，4个完全相同的DNA分子，8条脱氧核苷酸单链
B．图2中的四分体形态是由于发生了染色体片段的缺失
C．图3中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位
D．图4中“十”字形图像是由于染色体发生了交叉互换或者染色体片段易位
解析：图1是正常的同源染色体联会图像：一个四分体包括2条染色体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸单链，由于同源染色体上的基因可能相同也可能是等位基因，甚至在DNA复制过程中还可能发生碱基对替换、缺失等，故4个DNA分子不一定完全相同，A错误。图2中的四分体形态可能是由染色体片段缺失导致的，也可能是由染色体片段重复导致的，B错误。图3中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位，C正确。图4中“十”字形图像是由非同源染色体片段易位造成的，D错误。
答案：C
3．(2018·上海长宁一模)下图显示一次减数分裂中，某染色单体的基因序列出现改变，该改变属于( )
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A．染色体变异中的一小段染色体倒位
B．染色体变异中的一小段染色体缺失
C．基因突变中DNA分子中碱基对的倒位
D．基因突变中DNA分子中碱基对的缺失
解析：染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、重复、倒位或易位等改变。根据题意和图示分析可知：由于断裂，结果缺失了基因C和基因D，因此该染色单体的基因序列出现改变的原因是一小段染色体缺失，故选B。
答案：B
考点二 染色体结构数目变异及低温诱导染色体数目加倍
4．如图是某果蝇体细胞的染色体组成，以下说法正确的是( )
A．染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B．染色体3、6之间的交换属于基因重组
C．控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D．果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成
解析：根据题意和图示分析可知：1号和2号染色体是性染色体，其大小、形态不同，所以该果蝇为雄性。因此该果蝇体细胞中含有两个染色体组但不相同，染色体3、6之间的交换属于染色体变异；控制果蝇红眼或白眼的基因位于1号X染色体上；所以A、B、C错误。因为X、Y的DNA分子组成不同，所以果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成，D正确。
答案：D
5．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是( )
A．一个染色体组不含同源染色体
B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组
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D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析：染色体组中不含有同源染色体；判断是否为单倍体，不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点是受精卵还是配子，配子发育而来的个体不管细胞内有几个染色体组均为单倍体；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温处理、秋水仙素处理等。
答案：D
6．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是( )
A．洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂
B．改良苯酚品红染液的作用是固定和染色
C．体积分数为95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞
D．经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的染色体数目都加倍
解析：低温诱导不会抑制染色体着丝点的分裂，而是抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞的两极、细胞不能分裂成两个子细胞；改良苯酚品红染液的作用是染色，不能用于固定；显微镜下观察，发生染色体数目加倍的只有少数细胞，多数细胞处于分裂间期，看不到染色体，还有部分细胞有染色体，但可能是正常的有丝分裂。
答案：C
考点三 生物变异在育种上的应用(Ⅱ)
7．(高考改编卷)杂交育种是利用基因重组的原理选育新品种的育种方法之一，在获得选育的新品种之外，杂交的另一个结果是获得( )
A．纯种 B．杂种表现的优势
C．基因突变 D．染色体变异
解析：杂交过程体现的是基因重组，没有基因突变和染色体变异。杂交是无法得到纯种的，杂交育种的另一个重要功能就是获得具有杂种优势的杂交种，比如杂交水稻和杂交玉米等。
答案：B
8．现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，下列有关快速育种方案的叙述中，正确的是( )
A．每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbcc)杂交就可以达到目的
B．利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的
C．制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的
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D．只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的
解析：为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，就必须先培育出BBcc和bbCC的纯合子，利用单倍体育种或连续自交的方法可以获得上述纯合子，因此本题应选C。
答案：C
9．如图所示是单倍体育种的大致流程。下列相关叙述，错误的是( )
―→F1花粉幼苗
A．若F1均为高秆抗病植株，则高秆对矮秆为显性、抗病对感病为显性
B．图中a过程的分裂方式为减数分裂，b过程使用的化学试剂应为聚乙二醇
C．图中过程运用的原理是基因重组、染色体变异和植物细胞的全能性
D．该育种方式比诱变育种的目的性强，比杂交育种的年限短
解析：纯合亲本具有两对相对性状，F1表现出来的性状均为显性性状，A正确；植物产生花粉的分裂方式为减数分裂，诱导单倍体幼苗染色体加倍的化学试剂为秋水仙素，B错误；图示过程运用了杂交育种、单倍体育种，杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体变异和植物细胞的全能性，C正确；单倍体育种具有育种年限短的特点，且比诱变育种目的性强，D正确。
答案：B
提能强化练——考点强化·重能力
10．科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是( )
A．在产生配子的过程中，等位基因分离
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B．射线处理导致配子中的染色体数目减少
C．射线处理导致配子中染色体结构缺失
D．射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变
解析：从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体结构缺失。
答案：C
11．(2018·珠海质监)玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：实验①：取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。实验②：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高秆。以下叙述中，不正确的是( )
A．实验②可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系
B．实验①F1中抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子
C．该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种技术
D．实验①中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡，这类变异属于不可遗传的变异
解析：实验②是不抗病矮秆(甲)与纯合抗病高秆(丁)杂交，后代全表现为抗病高秆，这说明抗病对不抗病是显性性状，高秆对矮秆是显性性状；假设控制性状的基因为A(抗病)、a(不抗病)、B(高秆)、b(矮秆)，实验①中乙(抗病矮秆)的基因型为A_bb，丙(不抗病高秆)的基因型为aaB_，则F1中抗病高秆的基因型为AaBb，该个体可以产生AB、Ab、aB、ab四种类型的雌、雄配子；用合适剂量的γ射线照射甲后种植，该过程运用的是诱变育种的方法，用花药进行离体培养获得单倍体后，再用秋水仙素处理获得能稳定遗传的纯合子为单倍体育种；实验①中的白化苗是因物理射线处理导致遗传物质发生改变而形成的，这种变异是可遗传变异。
答案：D
12．(2018·衡阳高三联考试题)在栽培二倍体水稻(2N)的过程中，有时会发现单体植株(2N－1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析错误的是( )
杂交亲本
实验结果
6号单体(♀)×正常二倍体(♂)
子代中单体占25%，正常二倍体占75%
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6号单体(♂)×正常二倍体(♀)
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
A.该单体可由花粉粒直接发育而来
B．该单体变异类型属于染色体数目的变化
C．从表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低
D．产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
解析：由花粉粒直接发育而成的个体为单倍体，而不是单体，单体是由受精卵发育而来，A错误；该单体中染色体数目少了一条，其变异类型属于染色体数目的变化，B正确；从表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低，C正确；产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离，D正确。
答案：A
大题冲关练——综合创新·求突破
13．如图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图，请结合所学知识分析回答下列相关问题：
(1)上图两种育种方法都涉及的变异原理是________。
(2)生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的育种方法。若想大幅度改良生物的性状，则应选择的育种方法是________；若想定向改造生物性状，则应选择的育种方法是________；若想创造一个新物种，则应选择的育种方法是________。(以上答案从下列各项中选取)
A．杂交育种 B．诱变育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种
E．基因工程育种
(3)现有一个育种站，想利用基因型分别是AAbb和aaBB的两品种培育出基因型为aabb的新品种，若从上图中选择出最简捷的育种方法，应该选择________。
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(4)图中利用常规育种方法培育基因型为AABB的新品种时，在培育过程中，需要从________代开始进行选择，原因是________________________；在该次选择过程中需要淘汰的植株数约占总数的________。
解析：(1)根据图解可知，常规育种就是杂交育种，常规育种利用的变异原理是基因重组，单倍体育种利用的变异原理是基因重组(亲代杂交获得F1的过程)和染色体变异。(2)根据不同育种方法的特点可知，可大幅度改良生物性状的育种方法是诱变育种；能定向改造生物性状的育种方法是基因工程育种；能创造新物种的育种方法是多倍体育种，如八倍体小黑麦就是我国科学家创造的新物种。(3)由于得到基因型为aabb的个体不需要经过连续自交、选择纯合子的过程，因此最简捷的育种方法应该是图中的常规育种。(4)在常规育种(杂交育种)过程中，由于F2才开始出现性状分离，因此需要从F2开始进行选择；F2的性状分离比为9：3：3：1，其中符合条件保留下来的植株的基因型为A_B_，占总数的9/16，则淘汰的植株占总数的7/16。
答案：(1)基因重组 (2)B E D (3)常规育种 (4)子二 F2(子二代)出现了性状分离(答案合理即可) 7/16
14．蕹菜(二倍体)披针叶(Ce)基因与心形叶(C)基因是一对等位基因；自交亲和(Es)基因与自交不亲和(E)基因是一对等位基因。Ce基因比C基因多了T5转座子，T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段。相关基因与染色体的位置关系及Ce基因部分结构如图所示。
(1)将纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得F1。
①F1叶型为心形叶，表明______________基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下，F1植株叶型的基因型为________。
②采用DNA分子杂交技术对F1中的Ce基因进行分子水平的检测，结果发现F1中有一半左右的植株中Ce基因发生改变，此变异较一般情况下发生的自然突变频率________，推测可能是________________________________________________________________________的结果。
(2)从F1中选出基因型为EsE且Ce基因未发生改变的植株进行异花传粉得F2。
①若不考虑基因发生改变的情况，则F2
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中披针叶植株所占比例应为________。
②从F2的150株披针叶植株中检测出5株植株含E基因，推测F1植株在减数分裂时发生了________________________________________________________________________。
解析：(1)F1由纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得到。①只考虑叶型这一对性状：若F1叶型为心形叶，则可以判断出心形叶为显性性状，披针叶为隐性性状，则Ce基因为隐性基因，F1植株叶型的基因型为CCe。②F1植株中Ce基因发生改变的概率为50%，而自然条件下，突变频率是极低的，故此变异较一般情况下发生的自然突变频率高。由题意“Ce基因比C基因多了T5转座子，T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段”可推测出：Ce基因突变频率增加应该是T5转座子发生转位的结果。(2)①所选F1植株叶型的基因型为CCe，F1植株进行异花传粉得F2，则F2中基因型为CeCe的披针叶植株所占比例为1/4。②Es基因与Ce基因在同一条染色体上，理论上披针叶植株不可能含E基因，现在150株中有5株含E基因，推测应是F1植株在减数分裂时发生了基因重组(交叉互换)。
答案：(1)①Ce CCe ②高 T5发生转位(转移) (2)①1/4 ②基因重组(交叉互换)
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