课时分层作业 二十三 染色体变异与生物育种
(30分钟 100分)
一、选择题(共7小题，每小题5分，共35分) 1.下列关于染色体变异的叙述，正确的是
( )
A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异 B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力 C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型
【解析】选D。本题考查染色体结构和数目变异。染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异，是否有利取决于能否更好地适应环境，与基因表达水平的提高无直接联系，所以A选项错误。染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，不利于隐性基因的表达，所以B选项错误。染色体易位不改变基因的数量，但有可能会影响基因的表达，从而导致生物的性状发生改变，所以C选项错误。远缘杂交获得杂种，其染色体可能无法联会而导致不育，经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体从而培育出作物新品种类型，故D选项正确。
2.家蚕(2n=28)雌性体细胞内有两条异型的性染色体ZW，雄性体细胞内有两条同型性染色体ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关说法错误的是 A.这种育种方式属于诱变育种
B.辐射的目的是提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因 C.上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕 D.上述带有卵色基因的家蚕染色体组型图与正常家蚕不同
【解析】选B。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，说明该方法是诱变育种，A正确；辐射的目的是提高染色体变异频率，更容易筛选到含有卵色基因的个体，B错误；根据题意可知，卵色基因的片段易位到W染色体上，则带有卵色的受精卵性染色体组成为ZW，将来发育为雌性家蚕，C正确；上述带有卵色基因的家蚕W染色体多了一段染色体，所以其染色体组型图与正常家蚕不同，D正确。
3.(2018·广州模拟)图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是 ( )
( )
K12小学初中高中
小初高试卷教案类
A.①→②过程简便，但培育周期长 B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期 C.③过程常用的方法是花药离体培养 D.⑤与⑧过程的育种原理不相同
【解析】选B。①→②过程表示杂交育种，该育种方法简便，但培育周期长，A正确；②的变异属于基因重组，发生在减数分裂过程中，⑦的变异属于染色体变异，可用秋水仙素处理分裂前期的细胞，抑制纺锤体的形成，B错误；③过程表示花药离体培养，C正确；⑤是诱变育种，原理是基因突变，⑧是基因工程育种，原理是基因重组，两个过程的育种原理不相同，D正确。 4.在低温诱导植物染色体数目变化实验中，下列说法合理的是 ( ) A.剪取0.5～1 cm洋葱根尖放入4 ℃的低温环境中诱导 B.待根长至1 cm左右时将洋葱放入卡诺氏液中处理 C.材料固定后残留的卡诺氏液用95%的酒精冲洗 D.经龙胆紫染液染色后的根尖需用清水进行漂洗
【解析】选C。在低温诱导植物染色体数目变化实验中，当实验材料长出1 cm长的不定根时将整个装置放置于4 ℃的低温环境中诱导，不能剪掉，A错误；剪取诱导后的根尖0.5～1 cm，放入卡诺氏液中处理，B错误；制装片时，用改良苯酚品红染液染色，染色后不再漂洗，D错误。
5.(2018·石家庄模拟)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病、高青蒿素含量的植株。下列叙述中不正确的是 导学号14120375
A.利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，经筛选可能获得抗病、高青蒿素含量的植株
B.选择抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交，再连续自交，筛选抗病、高青蒿素含量的植株
C.提取抗病基因导入易感病、高青蒿素含量的植株体细胞中，用植物组织培养获得抗病、高青蒿素含量的植株
K12小学初中高中
( )
小初高试卷教案类
D.抗病、低青蒿素含量的植株与易感病、高青蒿素含量的植株杂交得F1，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病、高青蒿素含量的植株
【解析】选D。通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高青蒿素含量的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的具有所需性状的新品种；利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要经秋水仙素处理，再通过人工选择，才能获得能稳定遗传的具有所需性状的植株。
6.某一对夫妻中的丈夫含有2条结构异常的染色体，妻子含有1条结构异常的染色体，该夫妇生育的男孩同时含有这3条异常染色体，该男孩的精子中都含有异常染色体(减数分裂过程中染色体均正常分离，异常的染色体可以正常发生联会)。据此判断，下列分析不正确的是 ( ) 导学号14120376
A.丈夫的2条异常染色体在减数第一次分裂的过程中发生联会 B.该男孩的初级精母细胞在四分体时期有两条异常染色体发生联会 C.该男孩的次级精母细胞中含有1条、2条或4条异常染色体 D.该男孩生育的儿子一定含有异常染色体，孙子可能不含异常染色体
【解析】选A。由于减数分裂过程中染色体均正常分离，并且生育的男孩同时含有这3条异常染色体，因此丈夫的2条异常染色体不是同源染色体，所以在减数第一次分裂的过程中不会发生联会，A错误；因为该男孩的精子中都含有异常染色体，所以该男孩的3条异常染色体中有一对是同源染色体，因此其初级精母细胞在四分体时期有两条异常染色体发生联会，B正确；该男孩的次级精母细胞中，前、中期细胞中含有1条或2条异常染色体，所以后期细胞中含有2条或4条异常染色体，C正确；该男孩生育的儿子一定含有异常染色体，但可能只有1条，所以孙子可能不含异常染色体，D正确。
7.(2018·湘潭模拟)如图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能够体现基因重组的是
导学号14120377( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【解析】选B。本题考查基因重组和染色体变异。图①表示四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，能够实现基因重组。图②表示染色体结构变异中的染色体易位。图③表示有丝分裂后期，K12小学初中高中
小初高试卷教案类
着丝点分裂导致两套相同的染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组。图④表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。 二、非选择题(共2小题，共35分)
8.(15分)小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称为杂合子)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序，要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的三代即可)。 导学号14120378
【解析】根据题意，小麦用种子繁殖，所以选育的矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种必须是纯合子，可采用杂交育种的方法把矮秆不抗病(aabb)和高秆抗病(AABB)两个品种杂交，获得矮秆抗病(aaB_)个体，再通过自交选育获得矮秆抗病的纯合子即可。马铃薯生产上通常用块茎繁殖，育种只需要获得具有优良性状的个体即可，不必获得纯合子，要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种，可先采用杂交育种的方法把优良性状重组，即将黄肉不抗病个体和非黄肉抗病个体杂交，获得黄肉抗病品种即可，而后用块茎进行无性繁殖。具体遗传图解见答案。 答案：
(注：①A_B_、A_bb、aaB_、aabb表示F2出现的9种基因型和4种表现型；②写出F2的9种基因型和4种表现型即可)
K12小学初中高中
小初高试卷教案类
9.(20分)在家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性，短毛(E)对长毛(e)是显性，遵循基因的自由组合定律。现有纯合黑色短毛兔、褐色长毛兔、褐色短毛兔三个品种。 (1)设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案简要程序：
第一步：让基因型为__________的兔子和基因型为________的异性兔子杂交，得到F1。 第二步：让F1________________，得到F2。
第三步：选出F2中表现型为黑色长毛的个体，让它们各自与表现型为__________的异性兔杂交，分别观察每对兔子产生的子代，若后代足够多且________，则该F2中的黑色长毛兔即为能稳定遗传的黑色长毛兔。 (2)该育种方案利用的原理是_____________________________。
(3)在上述方案的第三步能否改为让F2中表现型为黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若两只兔子所产生的子代均为黑色长毛，则这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔？________(填“能”或“不能”)，原因是：______________。
【解析】(1)要想获得BBee，应选择黑色短毛兔(BBEE)和褐色长毛兔(bbee)作为亲本杂交，但是获得的子一代全为杂合子，因此必须让子一代个体之间相互交配，在子二代中选择出黑色长毛兔，然后再通过测交的方法选择出后代不发生性状分离的即可。(2)杂交育种的原理为基因重组。(3)黑色长毛兔的基因型为B_ee，让这种表现型的雌雄兔子两两相互交配，如果所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的，因此不能确定这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔。 答案：(1)BBEE bbee 雌雄个体相互交配 褐色长毛(或褐色短毛) 不出现性状分离 (2)基因重组
(3)不能 两只黑色长毛的雌雄兔子交配，所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的
1.(6分)(2018·西安模拟)在某作物育种时，将①②两个植株杂交，得到③，再将③进行如图所示的处理。下列分析错误的是 K12小学初中高中
( )
小初高试卷教案类 导学号14120379
A.由③到④过程一定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合 B.⑤×⑥的育种过程中，依据的主要原理是染色体变异
C.若③的基因型为AaBbdd，则⑧中能稳定遗传的个体占总数的1/4 D.由③到⑧过程可能发生突变和基因重组
【解析】选A。由③到④过程是诱变育种，会发生基因突变，A错误；由于⑥植株是多倍体，所以由⑤和⑥杂交得到⑨的育种过程中，依据的主要原理是染色体数目变异，B正确；若③的基因型为AaBbdd，说明含有两对等位基因和一对纯合基因，因此⑧植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4，C正确；由③到⑧过程中要进行有丝分裂和减数分裂，所以可能发生基因突变、染色体变异和基因重组，为生物进化提供原材料，D正确。
2.(6分)(2018·重庆模拟)燕麦颖片颜色有三个品种，黑颖(A_B_或aaB_)、黄颖(A_bb)、白颖(aabb)，两对基因独立遗传。B、b基因所在的染色体片段缺失(B、b基因不流失)会导致花粉败育，但雌配子可育。现发现基因型为AaBb的燕麦植株可能存在花粉败育，若想判断是哪条染色体片段发生了缺失，可将AaBb植株自交，请完成下列预测。
(1)如果没有子代产生，则是____________________所致。
(2)如果子代的表现型及比例是________________________，则是________基因所在染色体片段缺失所致。
(3)如果子代的表现型及比例是________________________，则是________基因所在染色体片段缺失所致。
【解析】(1)如果没有子代，说明没有可育花粉，则应是B和b基因所在的染色体片段缺失。
(2)如果是B基因所在染色体片段缺失，雌性能产生四种配子且比例为1AB∶1Ab∶1aB∶1ab，但雄性只能产生两种配子且比例为1Ab∶1ab，故子代的表现型及比例是黑颖∶黄颖∶白颖=4∶3∶1。
(3)如果是b基因所在染色体片段缺失，雌性仍产生四种配子且比例为1AB∶1Ab∶1aB∶1ab，但雄性只能产生两种配子且比例为1AB∶1aB，故子代的表现型只有黑颖。 答案：(1)B和b基因所在染色体片段缺失 K12小学初中高中
小初高试卷教案类
(2)黑颖∶黄颖∶白颖=4∶3∶1 B (3)黑颖∶黄颖∶白颖=1∶0∶0 b
3.(18分)(2015·浙江高考)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：
导学号14120380 (1)自然状态下该植物一般都是______合子。
(2)若采用诱变育种，在γ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的表现型及其比例为____________________。
(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有________。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、表现型及其比例)。
【解题指南】(1)关键信息：同时含D、E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他为高茎。 (2)隐含信息：矮茎的基因型为D_E_；中茎的基因型为ddE_、D_ee；高茎的基因型为ddee。 【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γ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rrDDEE×RRddee→F1(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中表现型及比例为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 K12小学初中高中
小初高试卷教案类
矮茎∶中茎∶高茎=9∶6∶1 (4)基因重组和染色体畸变 遗传图解如下：
【加固训练】
遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。
现有一红眼雄果蝇XY与一白眼雌果蝇XX杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的。 方法一： 方法二：
【解析】方法一：用显微镜观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变，确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失。方法二：利用题干信息“缺失纯合子常导致个体死亡”，可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的来源。若为基因突变，则XX×XY→XX、XY，子代雌雄比例为1∶1；若该变异为染色体缺失造成，则XX×XY→XX、XX、XY、XY(致死)，子代雌雄比例为2∶1。
答案：方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失造成的。
方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为1∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为2∶1，则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。 K12小学初中高中
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