1、染色体畸变可能引起性状改变(20分钟70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.(2019浙江1月学考真题)某染色体结构变异的示意图如下(字母表示染色体片段,“”所指位置表示染色体断裂处)。该图表示的变异为()A.易位 B.倒位 C.重复 D.缺失【解析】选B。由图中正常染色体和变异后染色体比较可以看出,染色体片段B和D的位置颠倒,应该属于染色体结构变异中的倒位。2.人类5号染色体发生如图所示的变异,可引发猫叫综合征。该变异类型是()A.易位 B.倒位 C.缺失 D.重复【解析】选C。由图示分析可知,猫叫综合征是患者第5号染色体短臂缺失导致。3.21-三体综合征又叫唐氏综合症,是
2、一种常见的染色体病。下列各图均为减数第一次分裂时染色体变异的模式图, 唐氏综合症的染色体异常情况与下列哪个图相符()【解析】选A。由A图可知,细胞中只有一组同源染色体为三条,其余皆为两条,为三体; 唐氏综合症的染色体异常是第21号染色体为3条,与之相符,A项符合题意;细胞中有一条染色体上多了片段4,为染色体变异中的重复,该变化将导致染色体上基因增加,B项不符合题意;图C细胞中每种染色体都是三条,含有3个染色体组,是三倍体生物的体细胞的染色体组成或者是单倍体生物的体细胞的染色体组成,C项不符合题意;细胞中一条染色体上缺失了片段3、4,属于染色体片段缺失,D项不符合题意。【补偿训练】果蝇的一条染色
3、体上,正常基因的排列顺序为123-456789,“”代表着丝粒,表中表示了由该正常染色体发生变异后基因顺序变化的情况。有关叙述错误的是()染色体基因顺序变化甲123-476589乙123-4789丙1654-32789丁123-45676789A.甲是染色体某一片段倒位引起的B.乙是染色体某一片段缺失引起的C.丙是染色体着丝粒改变引起的D.丁是染色体某一片段重复引起的【解析】选C。正常基因的排列顺序为123-456789,甲123-476589,567发生了倒位,即染色体某一片段位置颠倒引起的,A正确;乙123-4789,缺失了56基因,为染色体某一片段缺失引起的,B正确;丙1654-3278
4、9,23和456发生了倒位,即染色体某一片段位置颠倒引起的,而不是着丝粒改变引起的,C错误;丁123-45676789,是由增加了67片段引起的,属于染色体结构变异中的重复,D正确。4.下列关于染色体组概念的叙述中错误的是()A.二倍体生物正常配子中的全部染色体的总称B.任何精子或卵细胞中的全部染色体C.一个染色体组内,染色体的形态、大小不同D.一个染色体组中不含同源染色体【解析】选B。多倍体生物的精子或卵细胞中的染色体中有同源染色体或多组染色体组,不是一个染色体组。5.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是()A.太空育种依据的原理主要
5、是基因突变B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为1/4D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为1/4【解析】选C。太空育种的原理主要是基因突变,可以产生新的基因。由图可知,粉红棉M是由于染色体缺失了一段形成的。若用b表示染色体缺失的基因,则bbb-b-bb-(全部为粉红棉);粉红棉bb-自交得白色棉N b-b-的概率为1/4。6.如图分别表示4个生物的体细胞,下列有关描述正确的是()A.图中是单倍体的细胞有3个B.图中的一定是单倍体的体细胞C.每个染色体组中含有3条染色体的是D.与相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等
6、【解析】选B。凡是由配子直接发育而来的个体,均称为单倍体,故题图中可能是单倍体的细胞有4个,A项错误;仅有一个染色体组的生物体一定是单倍体,所以题图中的一定是单倍体的体细胞,B项正确;的每个染色体组中含有1条染色体,的每个染色体组中均含有3条染色体,C项错误;图细胞中含有3个染色体组,故与相对应的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd,而基因型是abc的个体体细胞中含有1个染色体组,基因型为aabbcc的个体体细胞中含有2个染色体组,D项错误。7.已知普通小麦是六倍体,含42条染色体。用其花粉培育出来的植株是()A.三倍体,含三个染色体组B.多倍体,营养物质含量高C.单倍体,高度不育D.
7、单倍体,每个染色体组含21条染色体【解析】选C。由于普通小麦为六倍体,含42条染色体,所以每个染色体组中含有7条染色体,由配子发育成的个体,不管含有几个染色体组均为单倍体,而此时的单倍体小麦中含有三个染色体组,减数分裂时发生联会紊乱,不能产生正常配子,所以高度不育。【补偿训练】番茄是二倍体植物(2N=24),其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。番茄变异后可出现一种三体,其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意2条配对联会,另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂的后期,配对的同源染色体正常分离,而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极,
8、而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是()A.三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体B.通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄C.三体形成的原因可能是减数第一次分裂时有一对同源染色体未分开D.若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交,后代正常叶型马铃薯叶型=31【解析】选D。三体番茄1个体细胞中含有25条染色体,所以有丝分裂的后期含有50条染色体,A正确;通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄,B正确;三体形成的原因可能是减数第一次分裂时有一对同源染色体未分开,C正确;基因型为DDd的个体产生配子的比例为DdDDDd=2211,与基
9、因型为dd的个体杂交,后代基因型的比例DDdDdDdddd=1221,所以后代正常叶型马铃薯叶型=51,D错误。8.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F1雄配子幼苗选出符合要求的品种。下列有关该育种方法的叙述中,错误的是()A.过程为减数分裂B.过程为单倍体育种C.过程不必经过受精作用D.过程可以使用秋水仙素处理【解析】选B。过程是杂合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项正确。过程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。过程表示花药离体培养,不经过受精作用,C项正确。过程可以使用秋水仙素处理单倍体幼苗,抑制细胞
10、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项正确。【互动探究】雄配子发育成幼苗的过程,是否体现了细胞的全能性?说明原因。提示:雄配子发育成幼苗的过程体现了细胞的全能性。因为雄配子中的染色体携带着能控制该生物生长发育的全部遗传信息。9.可遗传的变异是由遗传物质改变而引起的变异,下列不属于可遗传变异的是()A.长期锻炼身体的人肌肉变得发达B.诱导基因突变产生的优良大豆C.转基因技术培育的抗虫棉D.秋水仙素诱导形成的四倍体番茄【解析】选A。长期锻炼身体的人肌肉变得发达,这是环境因素导致的,不属于可遗传变异,A符合题意;诱导基因突变产生的优良大豆属于诱变育种,基因突变属于可遗传
11、变异,B不符合题意;转基因技术培育的抗虫棉利用了基因重组的原理,基因重组属于可遗传变异,C不符合题意;秋水仙素诱导形成的四倍体番茄原理为染色体畸变,染色体畸变属于可遗传变异,D不符合题意。10.(2020温州高一检测)下列关于育种的叙述,正确的是()A.杂交育种一定要通过杂交、选择、纯合化等手段培养新品种B.紫外线照射能增加DNA分子上的碱基发生变化的几率,从而导致染色体畸变C.单倍体育种可直接通过表型来判断其基因型,提高效率D.在单倍体育种中,通常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【解析】选C。杂交育种时若所需优良性状为杂种(杂种优势),则不需要纯化,A错误;紫外线照射能增加DNA分子上的碱基发
12、生变化的几率导致基因突变,B错误;单倍体育种可直接通过表型来判断它们的基因型,提高效率,C正确;由于单倍体高度不育,因此在单倍体育种中,通常用秋水仙素处理幼苗,D错误。【互动探究】在使单倍体染色体加倍的过程中,用秋水仙素处理幼苗的茎尖,得到植株的所有细胞染色体都加倍了吗?提示:秋水仙素处理幼苗茎尖,新产生的茎、叶、花的细胞中染色体加倍,而未处理的根细胞中染色体不变。二、非选择题(共2小题,共30分)11.(14分)某对夫妇孕前进行检查,经基因检测发现女方3号和21号染色体发生了如图所示的变化。请回答:(1)3号和21号染色体的这种变化属于染色体结构变异中的_。(2)女方体内的遗传物质与正常情况
13、下相比_(填“减少”“不变”或“增加”),若变异的3号或21号染色体(不同时)进入卵细胞,其所生育后代体内的遗传物质与正常情况下相比_(填“减少”“不变”或“增加”)。(3)这种染色体畸变与交叉互换的主要区别是:前者发生于_之间,而后者发生于_之间。【解析】(1)由图示可知,21号染色体的一部分移接到了3号染色体上,属于染色体结构变异中的易位。(2)染色体易位导致染色体结构发生了改变,但是体内的遗传物质并没有发生量的改变,只是基因在染色体上的位置发生了改变。虽然没有遗传物质的丢失,但在形成卵细胞的过程中,可能导致生殖细胞中遗传物质与正常情况下相比增加或减少。(3)易位属于染色体结构变异,发生在
14、非同源染色体之间,而交叉互换属于基因重组,主要发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 答案:(1)易位(2)不变增加或减少(3)非同源染色体 同源染色体12.(16分)如图表示以某种农作物和两个品种培育出、三个品种的过程。根据图示过程,回答下列问题:(1)用和培育所采用的方法和分别称为_和_。(2)由培育出的常用方法是_,由经、培育出品种的方法称为_,其优点是_。(3)由培育成的常用方法是_,其形成的称为_。【解析】(1)由题图可知,用和培育所采用的方法是杂交育种,过程和过程分别为杂交、自交。(2)过程和为单倍体育种,与其他育种方法相比,其优点是可明显缩短育种年限。由培育出的常用方法是花药离体
15、培养。(3)过程为多倍体育种,常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,二倍体植株的幼苗经秋水仙素处理后发育成的个体为四倍体。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 (10分钟30分)1.(6分)如图是三种因相应结构发生替换而产生变异的示意图,下列相关判断错误的是()A.镰刀形细胞贫血症的变异类型类似于过程B.过程的变异类型为基因重组,发生在减数第一次分裂前期C.过程能在光学显微镜下观察到D.杂交育种的原理是过程【解析】选D。镰刀形细胞贫血症的患病原因是基因突变,与过程类似;过程表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换,变
16、异类型属于基因重组,发生在减数第一次分裂前期;过程表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上而引起的变异,即易位,这属于染色体结构变异,在光学显微镜下能够观察到;杂交育种的原理是基因重组,而表示染色体变异。2.(6分)研究发现,某二倍体动物有两种性别:性染色体组成为XX的是雌雄同体(2N),XO(缺少Y染色体)为雄体(2N-1),二者均能正常产生配子。下列推断正确的是()A.雄体为该物种的单倍体B.雄体是由未受精的卵细胞直接发育而来的C.XO个体只产生雄配子,且雄配子间的染色体数目不同D.XX个体只产生雌配子,且雌配子间的染色体数目相同【解析】选C。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数
17、目的个体,而雄体的体细胞中的染色体数目只是较正常的雌雄同体少了一条,所以雄体不是该物种的单倍体,A错误;雄体不是由未受精的卵细胞直接发育而来的,因为未受精的卵细胞含有N条染色体,而雄体的体细胞中含有(2N-1)条染色体,B错误;XO个体为雄体,只产生两种雄配子,一种含有N条染色体,另一种含有(N-1)条染色体,C正确;XX个体是雌雄同体,既能产生雌配子,也能产生雄配子,且雌配子间或雄配子间的染色体数目相同,D错误。【实验探究】3.(18分)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同时含有
18、D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:(1)自然状态下该植物一般都是_合子。(2)若采用诱变育种,在射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有_和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中_抗病矮茎个体,再经连续自交等_手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的_。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖,则理论上,F2的表型及其比例为_。(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有_。
19、请用遗传图解表示其过程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表型及其比例)。【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的方法。(1)该植物为自花且闭花授粉植物,一般情况下其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时用射线处理利用的原理是基因突变,由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点,故需要处理大量种子,以获得所需品种。(3)如采用杂交育种的方式,将上述两个亲本杂交,即rrDDEERRddeeF1(RrDdEe),在F1自交所得的F2中选出抗病矮茎个体(R_D_E_),再通过连续自交及逐代淘汰的手段,最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(RRDDEE)。一般情况下,控制性状的基因数越多,需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度,F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后,F2中表型及比例为9矮茎(9D_E_)6中茎(3D_ee、3ddE_)1高茎(1ddee)。(4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先需要将花药进行离体培养,得到单倍体,然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍,该过程涉及的原理有基因重组和染色体畸变。答案:(1)纯(2)多方向性、稀有性(3)选择纯合化年限越长矮茎中茎高茎=961(4)基因重组和染色体畸变遗传图解如下: