2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第5章 第2节 染色体变异

2019秋 金版学案 生物·必修2（人教版）练习：第5章 第2节 染色体变异

1．基因突变和染色体变异的一个重要区别是( ) A．基因突变在光学显微镜下看不见，染色体变异在光学显微镜下 可观察到 B．染色体变异是定向的，基因突变是不定向的 C．基因突变是可以遗传的，染色体变异是不能遗传的 D．基因突变是不能遗传的，染色体变异是可以遗传的 解析：基因突变是由基因内部碱基对的替换、增添或缺失引起的 碱基排列顺序发生改变，这种变化属于分子水平的变化，光学显微镜 下观察不到。基因突变和染色体变异都引起了遗传物质的改变，都是 可遗传的变异，并且这种变异都是不定向的。 答案：A 2．将普通小麦的子房壁细胞进行离体培养，得到的植株是( ) A．单倍体 B．二倍体 C．三倍体 D．六倍体 解析：子房壁是体细胞，进行离体培养，得到的植株细胞中的染 色体组与普通小麦的体细胞相同，即该植株是六倍体。 答案：D 3．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 解析：染色体 1、2 为同源染色体，果蝇的一个染色体组中不含同 源染色体；3 和 6 为非同源染色体，它们之间的交换为染色体变异中的 易位；控制果蝇红眼或白眼的基因位于 X 染色体上；果蝇为二倍体， 体细胞中有两个染色体组。 答案：D 4．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进 行离体培养得到了新的植株，有关新植株的叙述正确的一组是( ) ①是单倍体 ②体细胞内没有同源染色体 ③不能形成可育的配 子 ④体细胞内有同源染色体 ⑤能形成可育的配子 ⑥可能是纯合 子也可能是杂合子 ⑦一定是纯合子 ⑧是二倍体 A．④⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥ C．①②③⑥ D．①④⑤⑦ 解析：二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，染色体加倍变成四倍 体，对其花药进行离体培养得到单倍体，但其体细胞内含有两个染色 体组，故有同源染色体，仍能进行正常的减数分裂形成可育的配子。 若原二倍体玉米是杂合子，则处理后得到的单倍体可能是纯合子也可 能是杂合子。 答案：B 5．用基因型为 AAdd 和 aaDD 的亲本植株进行杂交，并对其子一 代的幼苗用秋水仙素进行处理，该植物的基因型和染色体倍数分别是 ( ) A．AAaaDDDD，四倍体 B．AaDd，二倍体 C．AAdd，二倍体 D．AAaaDDdd，四倍体 答案：D 6．下图是果蝇的染色体图解，请据图回答： (1)写出与性别有关的染色体的名称：________。 (2)此果蝇是________倍体，一个染色体组的染色体数是________ 条，同一个染色体组里的每条染色体上的 DNA 分子所携带的遗传信息 是________。 (3)图中含有________对同源染色体。 (4)图中含有________条常染色体。 (5)图中含有________条性染色体。 (6)此种果蝇的一个性原细胞进行染色体复制后能产生________个 初级性母细胞，产生________个次级性母细胞，产生________个生殖 细胞。 解析：由 XY 一对异型性染色体的存在判断这是雄性果蝇的染色 体组成。虽然 X、Y 染色体形态、大小不同，但减数分裂后能够配对， 故也是一对同源染色体。根据图解还可判断出此果蝇是二倍体，因为 其细胞内有两个染色体组，每个染色体组的染色体数为 4 条。同时， 由于这 4 条染色体各不相同，那么，每条染色体上的 DNA 分子所携带 的遗传信息也各不相同。从图中看，共含有 4 对同源染色体。其中 3 对是常染色体，1 对是性染色体。这个果蝇属于雄性果蝇，它的一个精 原细胞能产生 1 个初级精母细胞，2 个次级精母细胞及 4 个精子。 答案：(1)X、Y (2)二 4 不同的 (3)4 (4)6 (5)2 (6)1 2 4 A 级 基础巩固 1．由于种种原因，某生物体内某条染色体上多了或少了几个基因， 这种遗传物质的变化属于( ) A．基因内部结构的改变 B．染色体结构变异 C．染色体数目变异 D．染色单体的交叉互换 解析：变异发生在某条染色体上，发生的变化是几个基因的增加 或减少，应属于染色体的结构变异。 答案：B 2．双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，性别决定为 XY 型，若 将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组 成应是( ) A．18＋XY B．18＋YY C．9＋X 或 9＋Y D．18＋XX 或 18＋YY 解析：由题知 2n＝20，性别决定为 XY 型，则花药的染色体组成 为 9＋X 或 9＋Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染 色体加倍后，植株的染色体组成是 18＋XX 或 18＋YY。 答案：D 3．单倍体经秋水仙素处理后，得到的( ) A．一定是二倍体 B．一定是多倍体 C．一定是纯合子 D．是纯合子或杂合子 解析：多倍体的配子发育成的单倍体，可能是纯合子也可能是杂 合子。 答案：D 4．培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下： 高秆抗锈病小麦、矮秆易染锈病小麦 ――→① F1 ――→② 雄配子――→③ 幼苗――→④ 选出符合要求的品种 下列有关该育种方法的叙述中，正确的是( ) A．过程②为减数分裂 B．过程③为单倍体育种 C．过程③必须经过受精作用 D．过程④必须使用生长素处理 解析：过程②是杂种子一代产生雄配子的过程，所以需要经过减 数分裂才能得到，A 选项正确。过程③表示花药离体培养获得单倍体 幼苗，属于单倍体育种的一个环节，B 项错误。过程③花药离体培养， 不经过受精作用，C 项错误。过程④必须使用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，形成纯合子，D 项错误。 答案：A 5．如图表示以某种农作物①和②两个品种培育出④、⑤、⑥三个 品种的过程。根据下述过程，回答下列问题： (1) 用 ① 和 ② 培 育 ⑤ 所 采 用 的 方 法 Ⅰ 和 Ⅱ 分 别 称 ______ 和 ________。 (2)由③培育出④的常用方法Ⅲ是________________________， 由③经Ⅲ、Ⅴ培育出⑤品种的方法称___________________， 其优点是_____________________________________________。 (3)由 ③培 育成 ⑥的 常用 方法 Ⅳ是 ________， 其形 成的⑥ 称 ________________。 解析：由题图可知，过程Ⅰ和过程Ⅱ分别利用自交、杂交，选育 纯种优良后代。过程Ⅲ和Ⅴ是利用染色体变异的原理，由二倍体产生 的配子发育成单倍体幼苗，再经秋水仙素处理后，形成二倍体纯合子 的过程。过程Ⅳ也是利用染色体变异的原理，用二倍体植株的幼苗经 秋水仙素处理后发育成四倍体的过程。 答案：(1)杂交 自交 (2)花药离体培养 单倍体育种 明显缩短 育种年限 (3)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 四倍体 B 级 能力训练 6．下面有关单倍体、二倍体或多倍体的叙述中，不正确的是( ) A．由受精卵发育而成的个体是二倍体或多倍体 B．花粉粒发育形成的植株是单倍体 C．单倍体都是纯种，多倍体的体细胞中染色体组至少有三个 D．普通小麦含 6 个染色体组，42 条染色体，它的单倍体含 3 个 染色体组，21 条染色体 解析：由受精卵发育而成的个体是二倍体或多倍体，A 正确；花 粉粒发育成的植株是单倍体，B 正确；单倍体不一定是纯种，如由基 因型 AAaaCccc 的个体形成的单倍体的基因型有纯合的(AAcc 或 aacc)，也有杂合的(AaCc 或 AACc 或 aaCc 或 Aacc)，C 错误；普通小 麦含有 6 个染色体组，42 条染色体，它的单倍体含 3 个染色体组，21 条染色体，D 正确。 答案：C 7．下列生物变异或遗传病，与细胞有丝分裂异常或减数分裂异常 无关的是( ) A．21 三体综合征 B．花药离体培养获得单倍体植株 C．人工诱导多倍体 D．因缺少 X 染色体产生的性腺发育不良 解析：A 项为减数分裂异常，产生的配子中含有 2 条 21 号染色体， 受精后发育成的个体为 21 三体综合征患者。C 为有丝分裂异常，染色 体组成倍地增加产生多倍体。D 为减数分裂异常，配子中缺少 X 染色 体，受精后发育成的个体为性腺发育不良患者。由花药培育出的单倍 体与细胞有丝分裂异常或减数分裂异常无关。 答案：B 8．某地发现罕见人类染色体异常核型。其 46 条染色体中有 4 条 变异无法成对。经研究发现：X 染色体上有一个片段“搬”到了 1 号 染色体上，3 号染色体的一个片段插入 13 号染色体上。上述变化属于 染色体结构变异中的( ) A．缺失 B．片段重复 C．易位 D．倒位 解析：发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接，属于易位。 答案：C 9．下图是三倍体无子西瓜的培育过程流程图(假设四倍体西瓜减 数分裂过程中同源染色体两两分离)。下列有关叙述错误的是( ) A．①过程涉及的变异是染色体变异 B．②过程中四倍体西瓜产生的配子基因型及比例是 AA∶Aa∶aa ＝1∶4∶1 C．②过程获得的三倍体植株中，aaa 基因型个体占 1 12 D．②过程获得的三倍体植株是可育的 解析：图中①过程表示用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得 四倍体植株，依据原理是染色体变异；四倍体植株的基因型为 AAaa， 其产生的配子为：1AA、1aa、1Aa、1Aa、1Aa、1Aa，即 AA∶Aa∶ aa＝1∶4∶1；四倍体西瓜产生的配子中 aa 占1 6 ，二倍体 Aa 产生两种 配子，A∶a＝1∶1，a 占1 2 ，故 aaa 基因型个体占 1 12 ；三倍体的同源染 色体是 3 条，减数分裂时联会紊乱，不能形成配子，导致高度不育。 答案：D 10．资料显示，世界上栽培的主要香蕉品种大多源自中国。香蕉 种类众多，有二倍体、三倍体、四倍体之分，食用品种多为三倍体。 (1)三倍体香蕉无子是因为此香蕉在减数分裂时________，不能产 生正常配子。生产实践中，人们常采用芽进行________生殖，用来保 持亲代香蕉的优良性状。 (2)香蕉枯萎病是一种真菌引起的毁灭性病害，常常造成很大程度 的减产甚至绝收。对此，人们常用广谱杀菌剂兑水淋灌根茎部以抑制 病菌散播。杀菌剂的使用对真菌起到了________作用。实践发现，使 用杀菌剂并不能全部消灭病菌，这是因为____________________。 (3)到目前为止，人们仍然没有找到携带该真菌抗性基因的二倍体 野生香蕉，说明基因突变具有____________的特点。如果找到具有抗 真菌基因的二倍体野生香蕉，可以尝试用________育种方式，以获得 ________倍体香蕉作母本，然后与________倍体野生香蕉作父本杂交， 从其后代的三倍体无子香蕉中选育出抗病的品种。 解析：(1)三倍体香蕉的变异属于染色体(数目)变异，三倍体香蕉 因在减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以三 倍体香蕉无子。(2)杀菌剂的使用对真菌的不定向变异起到了定向的选 择作用。因为病菌群体中有各种变异体存在，所以使用杀菌剂并不能 全部杀死病菌。(3)由题干中“到目前为止，人们仍然没有找到携带该 真菌抗性基因的二倍体野生香蕉”可知，基因突变具有不定向性或低 频性的特点。若找到具有抗真菌基因的二倍体野生香蕉，可采用多倍 体育种的方式，用一定浓度的秋水仙素处理二倍体野生香蕉萌发的种 子或幼苗以获得四倍体香蕉，再以该四倍体香蕉为母本，以二倍体野 生香蕉作父本，让二者进行杂交，从其后代的三倍体无子香蕉中选育 出抗病的品种。 答案：(1)同源染色体联会紊乱 无性 (2)选择 病菌群体中本就有抗性个体 (3)不定向性或低频性 多倍体 四 二 11．罗汉果甜苷具有重要的药用价值，它分布在罗汉果的果肉、 果皮中，种子中不含这种物质，而且有种子的罗汉果口感很差。为了 培育无子罗汉果，科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果，诱导 其染色体加倍，得到下表所示结果。分析回答： 处理 秋水仙素浓 度/% 处理株数 处理时间 /d 成活率 /% 变异率 /% 滴芽尖生长 点法 0.05 30 5 100 1.28 0.1 86.4 24.3 0.2 74.2 18.2 (1)在诱导染色体加倍的过程中，秋水仙素的作用是__________。 选取芽尖生长点作为处理的对象，理由是___________________。 (2)上述研究中，自变量是________，因变量是________。研究表 明，诱导罗汉果染色体加倍最适处理方法是___________________ _____________________________________________________。 (3)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接 的证据。首先取变异植株幼嫩的茎尖，再经固定、解离、________和 制片后，制得鉴定植株芽尖的临时装片。最后选择处于_________的细 胞进行染色体数目统计。 (4)获得了理想的变异株后，要培育无子罗汉果，还需要继续进行 的操作是________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)秋水仙素的作用是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成， 细胞不能正常分裂，复制后的染色体不能平均分配，而是保留在同一 细胞中。选取芽尖生长点做实验材料的原因是这些部位的细胞分裂旺 盛。(2)分析表格，可推知该实验的自变量是秋水仙素溶液浓度；因变 量是表中处理植株的成活率和变异率。分析表格中数据，可推知诱导 罗汉果染色体加倍最适宜的处理方法是以 0.1%秋水仙素溶液处理芽 尖生长点。(3)鉴定细胞中染色体数目需用到观察有丝分裂实验的知识， 其步骤是固定、解离、漂洗、染色、制片、观察。有丝分裂过程中染 色体最清晰的时期是中期。(4)若要培育无子罗汉果，可参考培育三倍 体无子西瓜的方法。 答案：(1)抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成 芽尖生长点细胞分 裂旺盛，易变异 (2)秋水仙素的浓度 处理植株的成活率和变异率 以 0.1%秋水仙素溶液滴芽尖生长点 (3)漂洗、染色 有丝分裂中期 (4)用四倍体罗汉果与二倍体杂交，获得三倍体无子罗汉果 C 级 拓展提升 12．洋葱(2n＝16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖 细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某 研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下： ①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。 ②将洋葱分组同时转入质量分数为 0.01%、0.1%的秋水仙素溶液 中，分别培养 24 h、36 h、48 h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分 别培养 0 h、12 h、24 h、36 h。 ③剪取根尖，用 Carnoy 固定液(用 3 份无水乙醇、1 份冰醋酸混 匀)固定 8h，然后将根尖浸泡在 1 mol/L 盐酸溶液中 5～8 min。 ④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品红试剂染色。 ⑥制片、镜检；计数、拍照。 实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。 秋水仙素溶液处理 清水培养时间/h 质量分数/% 时间/h 0 12 24 36 0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46 36 9.94 11.99 13.59 13.62 48 7.98 10.06 12.22 11.97 0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86 36 6.12 7.87 9.98 9.81 48 5.97 6.68 7.98 8.56 请分析上述实验，回答有关问题。 (1)步骤③中“将根尖浸泡在 1 mol/L 盐酸溶液中”的作用是 ________________________________。 (2)步骤⑥为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)根据所学的知识推测，石炭酸—品红试剂是一种________性染 料。 (4)为了使统计数据更加科学，计数时应采取的方法是________。 (5)根据上表结果可以得出如下初步结论： ①质量分数为________秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较 高； ②本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)步骤 3 中盐酸的作用是使组织中细胞相互分离开来。(2) 步骤 6 中镜检的正确操作方法是先在低倍镜下观察，缓慢移动装片， 当发现较为理想的视野后，停止移动装片，换上高倍镜再进行观察。 (3)由于染色体能被碱性染色剂染成深色，故石炭酸—品红试剂为碱性 染料。(4)为了统计更科学，可在每组装片观察多个视野进行计数，取 平均值。(5)根据表中实验数据，使用质量分数为 0.01%的秋水仙素溶 液处理细胞，细胞分裂指数较高。本实验的各种处理中，提高细胞分 裂指数的最佳方法是用 0.01%的秋水仙素溶液诱导 24 h，再在清水中 培养 36 h。 答案：(1)使组织中细胞相互分离开来 (2)先在低倍镜下观察，缓 慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜 (3)碱 (4)每组装片观察多 个视野进行计数，取平均值 (5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导 24 h，再在清水中培养 36 h