1、染色体变异的应用及低温诱导植物细胞染色体数目的变化(20分钟70分)一、选择题(共9题,每题5分,共45分)1.下列有关“一定”的说法正确的是()生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组经花药离体培养得到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合子体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体A.B.C.D.全部不对【解析】选D。有性生殖的生物生殖细胞中所含染色体组数是其体细胞染色体组数的一半,不一定就是一个染色体组,错误;如果是四倍体,假设其基因型为AAaaBBbb,那么它就可能产生一个基因型为AaBb的单倍体植株,用秋水仙素处理后,就得到A
2、AaaBBbb,是杂合子,错误;含有两个染色体组的生物体不一定是二倍体。如果该生物体是由配子发育而来,则为单倍体;如果该生物体是由受精卵发育而来,则为二倍体,错误;含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体。普通小麦是六倍体,它的花药离体培养发育的个体含有3个染色体组,是单倍体;三倍体无子西瓜是三倍体,错误。2.八倍体小黑麦(8N=56)是六倍体普通小麦和黑麦杂交后经秋水仙素处理形成的,据此可推断出()A.小黑麦的一个染色体组含有8条染色体B.小黑麦产生的单倍体植株不可育C.小黑麦的花药离体培养出来的植株是四倍体D.秋水仙素能促进染色单体分离使染色体数目加倍【解析】选B。八倍体小黑麦正常体细胞中含有
3、56条染色体,所以一个染色体组含有568=7条染色体,故A错误;由于小黑麦产生的单倍体植株无同源染色体,表现为高度不育,故B正确;小黑麦减数分裂产生的花粉经组织培养得到的个体称为单倍体,故C错误;秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致着丝粒分裂之后产生的子染色体不能移向细胞两极,从而使细胞中染色体数目加倍,故D错误。3.(2020六安高一检测)下列关于六倍体普通小麦的花粉经植物组织培养成的植株的叙述,正确的是()A.是三倍体,体细胞内含有三个染色体组,不可育B.是单倍体,体细胞内含有一个染色体组,不可育C.是单倍体,体细胞内含有三个染色体组,不可育D.是六倍体,体细胞内含有六个染色体组
4、,可育【解析】选C。花粉是普通小麦的配子,其经过花药离体培养技术(无性繁殖)培育出的植株应为单倍体。六倍体普通小麦的单倍体植株中含有的染色体数是普通小麦的一半,所以普通小麦单倍体体细胞内含有三个染色体组且不育。4.如图为雄果蝇染色体图,据图能得到的结论是()其配子的染色体组成是X、或Y、有丝分裂后期有4个染色体组,染色体有5种不同形态减数分裂后期有2个染色体组,染色体有5种不同形态 该生物进行基因测序应选择5条染色体A. B. C. D.【解析】选C。果蝇体细胞中共有8条染色体,是由2个染色体组组成的,且每个染色体组中不含有同源染色体,即X、或Y、,所以染色体共有5种不同形态,正确;有丝分裂后
5、期染色体数目加倍,染色体组数也加倍,由于染色体的种类没有发生改变,染色体有5种不同形态,正确;减数分裂后期着丝粒分开,移向细胞两极的染色体是相同的,所以有2个染色体组,有4种不同的形态,错误;由于X与Y的不同,在对染色体进行测序时,应该测、X和Y 5条染色体,正确。5.在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,低温处理根尖的目的是()A.促进细胞生长B.抑制DNA复制C.促进染色体配对D.抑制纺锤体形成【解析】选D。低温可抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。6.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,下列有关新植
6、株的叙述正确的一组是()是单倍体体细胞内没有同源染色体不能形成可育的配子 体细胞内有同源染色体能形成可育的配子 可能是纯合子也有可能是杂合子一定是纯合子是二倍体A.B.C.D.【解析】选B。花药离体培养得到的新的植株是单倍体,正确,错误;二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体,经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组,即体细胞内含有同源染色体,错误,正确;该单倍体的幼苗中含有2个染色体组,则能形成可育的配子,错误,正确;若二倍体玉米的基因型是Aa,用秋水仙素处理后基因型为AAaa,产生的花粉有AA、aa、Aa,经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa,既有纯合子,也有杂合子,正确,
7、错误。7.低温可诱导产生多倍体的生理作用是()抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体 加速细胞内染色体复制使染色体配对紊乱,不能形成细胞 染色体复制过程受到阻碍A. B. C.D.【解析】选A。低温可以抑制纺锤体的形成,从而影响染色体移向两极,导致细胞的染色体数目加倍而形成多倍体。8.单倍体育种可以明显地缩短育种年限,原因是()A.单倍体杂交后代不发生性状分离B.单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离C.单倍体高度不育,不发生性状分离D.单倍体育种免去了杂交程序【解析】选B。单倍体育种可以明显地缩短育种年限,原因是该育种方法得到的生物个体为纯合子,自交后代不发生性状分离。9.蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二
8、倍体(2n=32),其生活史如图所示。据图分析,以下叙述错误的是()A.雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,属于单倍体B.受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期的细胞中含有64条染色体C.蜂王产生卵细胞的过程中,一个初级卵母细胞中形成的四分体有16个D.雄蜂细胞中染色体组数为单数,所以雄蜂不可育【解析】选D。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫单倍体。雄蜂是由卵细胞直接发育而来的,其体细胞中的染色体数目与卵细胞相同,属于单倍体,A正确;由于正常的蜂王和工蜂都是二倍体,染色体数目为32条,所以蜂王体细胞有丝分裂后期染色体数目加倍,含有64条染色体,B正确;蜂王为二倍体,初级卵母细胞中的染色体数与
9、其体细胞中的相同,均为32条,即16对同源染色体,所以可形成16个四分体,C正确;雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的单倍体,其细胞中染色体组数虽然为单数,但可通过特殊的减数分裂产生精子,是可育的,D错误。二、非选择题(共2题,共25分)10.(10分)某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条,基因型为AaBb,这两对基因分别位于两对同源染色体上。请据图回答下列问题。(1)产生的花粉基因型有_种。C处是指用秋水仙素处理,则个体的体细胞中含有_条染色体。(2)个体与个体基因组成的重要区别是_,个体中能稳定遗传的占_。(3)若要尽快获得纯种优良(aaBB)的品种,则应采用图中_(用字母表示)过程进行育种
10、。【解析】(1)由于题干中所给出的基因型为AaBb,含有两对等位基因,所以会产生4种基因型的配子;单倍体幼苗经秋水仙素处理后染色体数目加倍,和正常体细胞染色体数目相同。(2)秋水仙素处理后形成的二倍体都是纯合子。经过受精作用会产生AABB、AAbb、aaBB、aabb 4种能够稳定遗传的纯合子,占AaBb自交后代的1/4。(3)相比较之下单倍体育种获得的个体全部为纯合子,所以缩短了育种年限。答案:(1)424 (2)个体全部为纯合子1/4(3)A、B、C11.(15分)中国水仙是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色
11、体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:请回答下列问题:(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是_。(2)实验过程中用1 molL-1HCl解离的目的是_。(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有_(填序号)。双缩脲试剂醋酸洋红(溶)液甲紫溶液秋水仙素溶液(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找_的细胞进行拍照。(5)由上图核型分析结果得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是_。(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用_(填序号)作为实验材料进行显微观察。花萼花瓣雌蕊花药花芽【解析】(1)由于根尖分生区细胞分
12、裂旺盛,有利于观察有丝分裂的过程。(2)用HCl解离的目的是使根尖细胞相互分离开来,以便于观察。(3)醋酸洋红(溶)液和甲紫溶液都可作为染色体的染色剂。(4)有丝分裂中期,染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,所以该实验需寻找处于有丝分裂中期、染色体分散良好的细胞。(5)由核型图可知,中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞。(6)选用花药作为实验材料进行显微观察减数分裂过程中的染色体行为,可确定联会是否紊乱。答案:(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)(4)处于有丝分裂中期、染色体分散良好(5)中国水仙是三倍体,减数分
13、裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞(6)(10分钟30分)1.(6分)下列有关多倍体的叙述中,正确的是()A.体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体B.人工诱导多倍体的方法有很多,目前最常用、最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞C.与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离,从而使染色体数目加倍【解析】选C。由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的为三倍体,由配子发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体是单倍体,A错误;人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋
14、水仙素处理分生组织细胞,B错误;多倍体植株的器官较大,营养成分含量较高,C正确;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而使染色体数目加倍,D错误。2.(6分)(多选)如图所示,将二倍体植株和杂交得到,再将做进一步处理。对此分析错误的是()A.由得到的育种原理是基因突变B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd,则的基因型可能是aBdD.至的过程中,所产生的变异都有利于生产【解析】选A、D。和杂交后得到,应为种子,多次用射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状可能是有利的也可能是有害的;到的过程表示杂交育种,遵循的原理为基因
15、重组;由到是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,可以有aBd、abd、ABd、Abd四种基因型;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍。【实验探究】3.(18分)(2020全国卷)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是_。已知普通小麦是杂种二经过染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有_条染色体。一般来说,与二倍体相比,多
16、倍体的优点是_(答出2 点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有_(答出1种即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。【解析】本题主要考查了杂种不育的原因,多倍体的优点,杂交育种的流程。(1)杂种一属于异源二倍体,细胞中不含同源染色体,无法联会,所以无法正常进行减数分裂产生配子,因此是高度不育的。普通小麦属于异源六倍体,含有六个染色体组,每个染色体组有7条染色体,共有42条染色体。多倍体往往茎秆粗壮,叶片、果实、种子比较大,营养物质含量高。(2)秋水仙素或者低温处理,可以抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。(3)要想获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,可以用杂交育种或者单倍体育种的方法。答案:(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高、茎秆粗壮(2)秋水仙素处理(或低温处理)(3)方案一:让甲、乙两个品种进行杂交,得到F1,F1连续自交并淘汰不符合要求的个体,直到获得能稳定遗传的抗病抗倒伏的品种。方案二:让甲、乙两个品种进行杂交,得到F1,取F1的花粉进行花药离体培养获得单倍体植株,再用秋水仙素处理幼苗,淘汰掉不符合要求的植株,即可得到抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。- 9 -
