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1第七单元第二讲[限时45分钟][能力提升]一、选择题1．下列关于生物变异的叙述，错误的是A．基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供原材料B．三倍体无子西瓜属于可遗传的变异C．猫叫综合征是基因中碱基发生了变化所致D．同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组解析本题考查了生物变异的相关知识。A正确，可遗传的变异是生物进化的原材料，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。B正确，三倍体无子西瓜是多倍体育种属于可遗传的变异。C错误，猫叫综合征属于染色体结构变异。基因中碱基发生变化属于基因突变。D正确，同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组的一种类型。答案C2．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是A．一个染色体组不含同源染色体B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析染色体组中不含有同源染色体；判断是否为单倍体，不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点是受精卵还是配子，配子发育而来的个体不管细胞内有几个染色体组均为单倍体；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温处理、秋水仙素处理等。答案D3．染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是2A．甲可以导致戊的形成B．乙可以导致丙的形成C．甲可以导致丁或戊两种情形的产生D．乙可以导致戊的形成解析从图可知，甲图表示同源染色体中的非姐妹染色单体进行的交叉互换，即等位基因发生了互换，结果如图丁所示；乙图表示非同源染色体之间的染色体片段互换(即易位)，最终导致非等位基因发生互换，结果如图戊所示。答案D4．普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼——桃色眼——三角翅脉的顺序排列(St－P－DI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St—DI—P；我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是A．倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B．倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C．自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代D．由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变解析倒位发生在非同源染色体之间，属于染色体的结构变异，交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会；两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；倒位虽然没有改变基因的种类，但可以使果蝇性状发生改变。答案C5．下列相关叙述正确的是A．马和驴杂交的后代骡高度不育，是单倍体B．对六倍体普通小麦的花药进行离体培养，长成的植株中的细胞中含三个染色体组，是三倍体C．单倍体幼苗经秋水仙素处理后得到的植株不一定是纯合的二倍体D．二倍体番茄和二倍体马铃薯的体细胞融合后形成的杂种植株含两个染色体组解析骡无繁殖能力，体内有两个染色体组，是二倍体。经花药离体培养而成的个体，其发育的起点是配子而不是受精卵，所以培育成的个体不是三倍体，而是单倍体。单倍体幼苗经秋水仙素处理后可能是纯合的二倍体，也可能是四倍体等。二倍体番茄和二倍体马铃薯的体细胞融合3后形成的杂种植株含四个染色体组。答案C6．下图示某生物细胞分裂时，两对联会的染色体(注：图中姐妹染色单体画成一条染色体，黑点表示着丝点)之间出现异常的“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，正确的是A．此种异常源于基因重组B．该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBb型C．此细胞可能正在进行有丝分裂D．此种变异可能会导致生物体不育，从而不能遗传给后代解析大小、形态相同的染色体为同源染色体，在减Ⅰ四分体时期，同源染色体联会，非同源染色体不能联会，但如果发生了某些变异也可能会发生题图所示的情形，其变异类型可能如下图所示：即：非同源染色体的某些区段发生“易位”(染色体结构变异的一种)，而不是基因重组；随着易位后的同源染色体的分离，该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBh型；此细胞正在联会，说明是减数分裂；这种变异的结果可能有很多，也可能会导致生物体育性下降，但育性下降不代表不能遗传给后代，该变异还可能通过无性生殖遗传给后代。答案B7．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矮秆抗病小麦(ddEE)品种的示意图，下列有关此图的叙述错误的是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．③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖4D．④过程中要用到一定浓度的秋水仙素溶液解析③过程为花药离体培养，其依据的原理是细胞的全能性。答案C8．为了研究香烟浸出液对染色体结构和数目的影响，在蒸馏水中加入一定量的香烟浸出液，培养洋葱根尖一段时间，显微镜下观察染色体的形态和数目。下列相关叙述正确的是A．可以用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来代替根尖，更便于观察B．预计根尖细胞中染色体的数目都已加倍，但形态都不同C．依据的原理是“香烟浸出液含有致癌物质，会使细胞发生基因突变”D．低倍镜下，多数细胞处于分裂间期，需要移动装片寻找处于中期的细胞进行观察解析本题考查了观察染色体结构数目的实验。观察染色体的结构和数目时最好选用有丝分裂中期的细胞，取材应是有分裂能力的部位，不能用表皮细胞。本实验依据的原理应该是“香烟浸出液会使细胞发生染色体变异”。答案D二、非选择题9．科学家们用长穗偃麦草(二倍体)与普通小麦(六倍体)杂交培育小麦新品种——小偃麦。相关的实验如下，请回答有关问题：(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交，F1体细胞中的染色体组数为________。长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F1不育，其原因是______________________________，可用______________处理F1幼苗，获得可育的小偃麦。(2)小偃麦中有个品种为蓝粒小麦(40W＋2E)，40W表示来自普通小麦的染色体，2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体。若其丢失了长穗偃麦草的一个染色体，则成为蓝粒单体小麦(40W＋1E)，这属于________变异。为了获得白粒小偃麦(1对长穗偃麦草染色体缺失)，可将蓝粒单体小麦自交，在减数分裂过程中，产生两种配子，其染色体组成分别为______________________，这两种配子自由结合，产生的后代中白粒小偃麦的染色体组成是________。(3)为了确定白粒小偃麦的染色体组成，需要做细胞学实验。取该小偃麦的________作实验材料，制成临时装片进行观察，其中________期的细胞染色体最清晰。解析长穗偃麦草为二倍体，普通小麦为六倍体，两者杂交产生的后代的体细胞中染色体组数为1＋3＝4(个)。杂交得到的子一代高度不育，原因是子一代细胞中无同源染色体，无法进行同源染色体联会，不能产生正常的配子。用秋水仙素处理子一代，可使子一代染色体数目加倍，成为可育品种。丢失了长穗偃麦草的一个染色体后成为蓝粒单体小麦，此变异为染色体数目变异。5小偃麦根尖和芽尖细胞有丝分裂比较旺盛，故可以选择根尖或芽尖作为观察小偃麦染色体组成的实验材料。有丝分裂中期的染色体形态比较固定，数目比较清晰，此时期是观察染色体形态和数目的最佳时期。答案(1)4无同源染色体，不能形成正常的配子(减数分裂时联会紊乱)秋水仙素(2)染色体数目20W和20W＋1E40W(3)根尖或芽尖有丝分裂中10．某同学在做“低温诱导植物染色体数目的变化”实验时，将大蒜根尖随机分为12组，实验处理和结果如下表所示，请回答有关问题。组别实验处理及处理时间染色体数目加倍的细胞所占的百分比(%)组10℃36小时0组272小时0组396小时0组42℃36小时5组572小时20组696小时24组74℃36小时12组872小时30组996小时43组106℃36小时0组1172小时0组1296小时0(1)低温诱导植物染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中________的形成受阻，从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。低温处理与秋水仙素处理相比，具有____________________等优点。(2)实验中选择大蒜根尖________区细胞进行观察，效果最佳，原因是此处的细胞分裂比较________，在显微镜下观察，此处细胞的特点表现为________________。(3)实验过程中需要用______________对大蒜根尖细胞的染色体进行染色。6(4)由实验结果可知，________________的条件下，加倍效果最为明显。解析(1)低温能够抑制纺锤体的形成，实现染色体数目的加倍；用秋水仙素诱导染色体数目加倍，操作较为繁琐，且秋水仙素有毒，而低温诱导操作简单，安全无毒。(2)植物根尖分生区细胞呈正方形，排列紧密，且分裂较为旺盛，故观察时应选择根尖分生区细胞。(3)染色体可以被碱性染料(如醋酸洋红、龙胆紫等)着色。(4)由表中信息可知，在温度为4℃的条件下处理96小时，细胞中染色体数目加倍效果最佳。答案(1)纺锤体操作简单、安全无毒(2)分生旺盛呈正方形，排列紧密(3)碱性染料(或醋酸洋红或龙胆紫)(4)4℃、96小时[真题集训]1．(2012·上海单科)下图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生A．染色体易位B．基因重组C．染色体倒位D．姐妹染色单体之间的交换解析本题考查生物可遗传变异的种类及其区别。减数分裂四分体时期，一对同源染色体中的相邻两个非姐妹染色单体间的交叉互换可导致基因重组。这种交叉互换有别于染色体结构变异中的染色体易位，前者互换的是等位基因(或相同基因)而后者交换的是非等位基因。答案B2．(2011·海南)关于植物染色体变异的叙述，正确的是A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化解析染色体组整倍性变化导致基因数量变化，不能导致基因种类增加；基因突变导致新基因的产生，染色体变异不能导致新基因产生；染色体片段的缺失和重复导致基因数量增加和减少，不能导致基因种类变化；染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化，故D正确。答案D3．(2013·北京理综)斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。7(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是________和________。将重组质粒显微注射到斑马鱼________中，整合到染色体上的G基因________后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测：①亲代M的基因型是________(选填选项前的符号)。a.DDggb.Ddgg②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括________(选填选项前的符号)。a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg(3)杂交后，出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代________(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的________发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为__________________________________________。解析(1)基因工程操作过程中需要两类工具酶：限制性核酸内切酶DNA连接酶。动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵。(2)由于出现了绿色荧光(D_G_)和红色荧光(ddgg