2019-2020学年高中生物新同步苏教版生物必修2课时作业7　染色体变异及其应用

2019-2020学年高中生物新同步苏教版生物必修2课时作业7　染色体变异及其应用

课时分层作业(七) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1．下列变异中，不属于染色体结构变异的是( ) A．染色体缺失了某一片段 B．染色体增加了某一片段 C．某染色体增加了一条 D．染色体某一片段位置颠倒了 180° C [某染色体增加了一条属于染色体数目变异。] 2．用 X 射线处理蚕蛹，使其第 2 号染色体上的斑纹基因易位于 W 染色体上， 使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑 纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是( ) A．染色体结构的变异 B．染色体数目的变异 C．基因突变 D．基因重组 A [根据题意可知，该育种方法是将第 2 号染色体上的基因易位于 W 染色体 上，属于染色体结构的变异。] 3．如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因 a、b 仅有图③所示片段的 差异。下列相关叙述正确的是( ) ① ② ③ ④ A．图中 4 种变异中能够遗传的变异只有①③ B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D．①②都属于染色体结构变异中的易位 C [图①是同源染色体非姐妹染色单体之间互换，属于基因重组，图②是非 同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位，图③是碱基对的增添 或缺失，属于基因突变，图④是染色体中多了或少了一个片段，属于染色体结构 变异中的重复或缺失。如果图中 4 种变异均发生在生殖细胞中，则都能够遗传，A、 B、D 项错误，C 项正确。] 4．如图是果蝇细胞的染色体组成，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．果蝇的体细胞内有 2 个染色体组 D [1、2 为同源染色体，不可能在一个染色体组内，A 错误。3、6 为非同源 染色体，互换片段为易位，B 错误。控制果蝇红眼或白眼的基因位于 1 号染色体(X 染色体)上，C 错误。] 5．下列有关染色体组的说法，不正确的是 ( ) A．X、Y 染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中 B．二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组 C．构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同 D．果蝇在减数第一次分裂后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组 A [X、Y 为同源染色体，不能存在于同一个染色体组中，A 错误；二倍体生 物的配子中含有一个染色体组，B 正确；构成一个染色体组的染色体在形态、功 能上各不相同，C 正确；果蝇为二倍体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分 离，移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组，D 正确。] 6.如图为某植物的体细胞中染色体示意图，将其花粉经离体培养得到植株的基 因型最可能是( ) A．AB B．AaBb C．ab D．AAaaBBbb B [从题图可以看出，该植物体细胞中有 4 个染色体组，是四倍体生物，经 过减数分裂后染色体数目减半，形成的花粉中含有 2 个染色体组，所以单倍体植 株应含 2 个染色体组，B 项正确。AB 和 ab 只能表示 1 个染色体组，AAaaBBbb 表示 4 个染色体组，因此 A、C、D 项错误。] 7．关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，正确的是( ) A．体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体 B．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体植株 C．多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质都 有所增加 D．多倍体在动物中常见，在植物中很少见 C [体细胞中含有两个染色体组的个体如果由配子发育而来，则是单倍体，A 项错误；用秋水仙素处理单倍体植株后得到的可能是多倍体植株，B 项错误；多 倍体由于基因数量增加，所以表现为茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营 养物质含量增加，C 项正确；多倍体在植物中较常见，在动物中很少见，D 项错 误。] 8．将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其 能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是( ) A．属于单倍体 B．能稳定遗传 C．高度不育 D．含有四个染色体组 B [将杂合的二倍体植株的花粉培育成单倍体植株，用秋水仙素处理后成为 纯合的二倍体，A 错误；杂合的二倍体植株有两个染色体组，花粉中含有一个染 色体组，花药离体培养后得到单倍体植株，再用秋水仙素处理，染色体数目加倍 后基因型为纯合子，自交后代不发生性状分离，即能稳定遗传，B 正确；该植株 为纯合二倍体，能正常开花结果，C 错误；得到的纯合子植株含有两个染色体组， D 错误。] 9．洋葱是二倍体植物，体细胞中有 16 条染色体，某同学用低温诱导洋葱根 尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述不正确的是( ) A．该同学不会观察到染色体加倍的过程 B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组 C．分生区同时存在染色体数为 8、16、32、64 的细胞 D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成 C [制片时经过了解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加倍的过程，A 正确；低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂中，基因重组发生在减数分裂过 程中，B 正确；分生区细胞有的含 2 个染色体组，有的含 4 个染色体组，有的含 8 个染色体组，但不可能出现 8 条染色体(1 个染色体组)的情况，因为根尖不进行减 数分裂，C 错误；低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，染色体不能 移向细胞两极，导致染色体数目加倍，D 正确。] 10．如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育 纯合优良小麦品种——矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图的叙述不正确的 是( ) A．①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合 C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D．④过程中通常用一定浓度的秋水仙素处理 C [根据题意和图示分析可知：①过程是杂交，②过程是减数分裂，③过程 是花药离体培养，④过程是人工诱导染色体数目加倍。①过程是让两个各具优良 性状的植株进行杂交，主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起，A 正 确；②过程中的减数第一次分裂后期，在同源染色体分离的同时，发生了非同源 染色体的自由组合，B 正确：实施③过程依据的主要生物学原理是细胞的全能性， C 错误；④过程中通常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制细胞有丝分 裂过程中纺锤体的形成，使细胞中染色体数目加倍，D 正确。] 11．请根据下面的无子西瓜育种流程回答有关问题： (1)图示培育无子西瓜的育种方法为________。 (2)图中①过程最常用的试剂是________。 (3)②过程中形成单倍体植株所采用的方法是________。 (4)③过程用品种乙的花粉为三倍体植株传粉的目的是________。 (5)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体， 观察的最佳时期为________。 [解析] (1)无子西瓜是三倍体，题图所示育种方法为多倍体育种。(2)从二倍 体到四倍体，染色体数目加倍，最常用的试剂为秋水仙素，因为其能诱导染色体 数目加倍。(3)题中要求得到单倍体植株，所以可采用花药(花粉)离体培养的方法。 (4)③过程用品种乙的花粉为三倍体植株传粉的目的是刺激果实发育。(5)有丝分裂 中期染色体数目最清晰，是观察染色体的最佳时期。 [答案] (1)多倍体育种 (2)秋水仙素 (3)花药(花粉)离体培养 (4)刺激果实 发育 (5)有丝分裂中期 12．已知水稻抗病(R)对感病(r)为显性，有芒(B)对无芒(b)为显性，两对基因 自由组合，体细胞染色体数为 24 条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新 品种。 (1)诱导单倍体所用的花药，应取自基因型为________的植株。 (2)为获得上述植株，应采用基因型为________和________的两亲本进行杂交。 (3)在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植 株花粉表现________(填“可育”或“不育”)，结实性为________(填“结实”或 “不结实”)，体细胞染色体数为________。 (4)在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该二倍体植株花粉表现 ________(填“可育”或“不育”)，结实性为________(填“结实”或“不结实”)， 体细胞染色体数为________。 (5)自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗 传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的________植株，因为自然 加倍植株________，花药壁植株________。 (6)鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是___________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________。 [解析] 为了选育抗病、有芒水稻新品种，我们首先应该在自然界已有的水稻 中选择具有优良性状的纯合品种抗病无芒(RRbb)与感病有芒植株(rrBB)杂交，获 得杂交品种抗病有芒植株(RrBb)；第二年当杂交品种抗病有芒植株(RrBb)开花时， 收集它们产生的花药进行花药离体培养。由于抗病有芒植株(RrBb)减数分裂时能 产生基因型为 RB、Rb、rB、rb 的四种花粉，经离体培养后能得到基因型为 RB、 Rb、rB、rb 的四种单倍体幼苗，它们体细胞中染色体的数目都是 12 条，并且都 是高度不育、不结实。这四种单倍体幼苗染色体自然加倍后，基因型分别为 RRBB、 RRbb、rrBB、rrbb，都是纯合体，体细胞中染色体的数目都是 24 条，并且都能 进行正常的减数分裂，可育、能结实。花药的基本结构为外面的花药壁和里面的 花粉，花药壁是母本的正常体细胞，基因型为 RrBb；花粉的产生则需要经历减数 分裂，基因型为 RB、Rb、rB、rb。由花药壁细胞经过组织培养发育成的二倍体 植株基因型为 RrBb，是杂合体，体细胞中染色体的数目是 24 条，能进行正常的 减数分裂，可育并且能结实。故鉴别自然加倍植株与花药壁植株的方法，实际就 是纯合体和杂合体的鉴别方法——自交。 [答案] (1)RrBb (2)RRbb rrBB (3)可育 结实 24 条 (4)可育 结实 24 条 (5)自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 (6)将植株分别自交，子代性状表 现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株 [等级过关练] 13．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。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，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( ) 甲 乙 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．如不考虑其他染色体，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 D [分析图示可知：一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接时，还丢失了一 小段染色体，明显是染色体变异，A 项错误；染色体在细胞分裂中期形态比较固 定，所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B 项错误；减数分裂时同 源染色体发生分离，应该产生 14 号和 21 号、异常，14 号和异常、21 号，14 号、 异常和 21 号共 6 种精子，C 项错误；当配对的三条染色体中，正常的 14 号和 21 号两条染色体在一起时，就能产生正常的精子，因而该男子与正常女子婚配能生 育出染色体组成正常的后代，D 项正确。] 14．大麻是雌雄异株植物，体细胞中有 20 条染色体。若将其花药离体培养， 将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是( ) A．18＋XX B．18＋XY C．18＋XX 或 18＋YY D．18＋XX 或 18＋XY C [性别决定方式为 XY 型，则雄性的性染色体组成为 XY，花药中精子的染 色体组成为 9＋X 或 9＋Y，花药离体培养形成单倍体植株幼苗的过程中需用秋水 仙素处理，使染色体数加倍，故所得植株的染色体组成是 18＋XX 或 18＋YY。] 15．果蝇的灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的 B 和 b 基因控制，纯种 灰身雄果蝇群体经 60Co 照射后可从中筛选出果蝇甲。果蝇甲产生的各种配子活性 相同，且基因均能正常表达。请据图回答下列问题： (1)经 60Co 照射后果蝇发生的变异类型属于________，果蝇甲经过减数分裂能 产生________种配子。 (2)筛选②不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体的个体”，理由是 ________________________________________。 (3)为从 F1 中筛选出常染色体正常的雌果蝇，让 F1 黑身雄蝇分别与灰身雌果 蝇杂交，选定后代中表现型及比例为________的杂交组合的雌性亲本即可获得。 (4)研究发现果蝇性别由 X 染色体数目与常染色体组数之比(性指数)决定，性 指数≥1 时发育为雌性，性指数≤0.5 时发育为雄性，请推测性染色体是 XYY、 XXY 的果蝇分别发育成________。这种性染色体变异称为________。 [解析] (1)由题图可知，60Co 照射后，常染色体的 B 基因易位到 X 染色体上， 属于染色体结构变异中的易位；按照减数分裂过程中，同源染色体分离和非同源 染色体自由组合，产生的配子类型及比例是 BXB∶BY∶XB∶Y＝1∶1∶1∶1。 (2)乙的基因型是 bbXX，产生的配子类型是 bX，子一代的基因型及其比例是 BbXBX∶BbXY∶bXBX∶bXY＝1∶1∶1∶1，其中，灰身雄果蝇染色体正常，其 他果蝇染色体都异常，因此可以不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体的 个体”。 (3)子一代中常染色体正常的雌果蝇的基因型是 BbXBX，黑身雄果蝇的基因型 是 bXY，杂交后代的基因型及比例是灰身∶黑身＝3∶1。 (4)由题意知，果蝇性别由 X 染色体数目与常染色体组数之比(性指数)决定， 性指数≥1 时发育为雌性，性指数≤0.5 时发育为雄性；染色体组成为 XYY 个体 时性指数是 0.5，为雄性，性染色体组成是 XXY 个体时性指数是 1，表现为雌性； 该变异是性染色体数目变化，称为染色体数目变异。 [答案] (1)易位 4 (2)杂交后代灰身雄果蝇染色体正常，其他果蝇染色体都异常 (3)灰身∶黑身＝3∶1 (4)雄性、雌性 染色体数目变异