2020高中生物 课时分层作业8 染色体变异及其应用 苏教版必修2 8页

课时分层作业(八) 染色体变异及其应用 ‎(建议用时：45分钟)‎ ‎[学业达标练]‎ ‎1．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，不正确的是(　　)‎ A．由受精卵发育成的生物，体细胞中有几个染色体组就叫几倍体 B．由配子发育成的生物，体细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体 C．单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大 D．单倍体一定含一个染色体组 D　[由受精卵(即合子)发育成的个体，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，A正确；由配子发育而来的个体都叫单倍体，与染色体组数无关，B正确、D错误；单倍体植株长得弱小，高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实和种子比较大，糖类等营养物质含量比较高，C正确。]‎ ‎2．下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　　)‎ A．个体甲的变异对表现型无影响 B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1‎ D．个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常 B　[个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互相作用，缺失了e基因对表现型可能有影响，A选项错误；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常，B选项正确；若E、e基因与其他基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3∶1，C选项错误；个体乙虽然染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变，D选项错误。]‎ ‎3．用基因型为DdTt植株所产生的花粉粒，分别经离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理，使其成为二倍体，这些幼苗长成后的自交后代(　　) ‎ ‎【导学号：01632100】‎ A．全部为纯合子　　　　 B．全部为杂合子 C.为纯合子 D.为纯合子 8‎ A　[经二倍体植物的花药离体培养形成的单倍体，再经秋水仙素处理后形成的个体均是纯合子。无论上述纯合子基因型如何，纯合子自交的后代均为纯合子。]‎ ‎4．在低温诱导植物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 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。]‎ ‎5．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻，下列说法正确的是(　　)‎ A．对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻 B．产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应 C．与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻 D．秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期 C　[二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育而来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体芝麻的配子中有两个染色体组，二倍体芝麻的配子中有一个染色体组，所以四倍体芝麻与二倍体芝麻杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。]‎ ‎6．下列有关“一定”的说法正确的是(　　)‎ ‎ 【导学号：01632101】‎ ‎①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 ‎②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 ‎③体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 ‎④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体 A．全部正确 B．①④‎ C．③④ D．全部不对 D　[如果此生物是二倍体，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，如果是四倍体，则配子中含两个染色体组。如果单倍体中含有等位基因，则经秋水仙素处理后得到的是杂合子。如果生物体是由受精卵发育而来的，而且体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。配子不经过受精作用，直接发育而成的生物个体，叫单倍体。]‎ ‎7．已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下图所示的若干种变化中，不属于染色体结构变异的是(　　)‎ 8‎ D　[染色体结构变异的类型主要有4种：①染色体中某一片段的缺失(如A项)；②染色体中增加了某一片段(如B项)；③染色体中某一片段的位置颠倒了180°(如C项)；④染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上。D图所示为已知染色体的同源染色体，只是所带基因是已知染色体上基因的等位基因。]‎ ‎8．对于“低温诱导蚕豆染色体数目变化”的实验，不正确的描述是(　　)‎ A．低温诱导的染色体数目变化将引起可遗传变异 B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C．用根尖分生区作材料，在高倍镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的全过程 D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似 C　[染色体数目的变异和结构的变异都是可遗传变异。蚕豆本身就是二倍体，低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成，着丝点分裂染色体数目加倍，但是细胞没有分裂成两个细胞，所以可以看到四倍体的细胞。在制片过程中利用解离液处理细胞导致细胞被杀死，所以看不到细胞从二倍体变为四倍体的全过程。]‎ ‎9．下列关于染色体变异的叙述，正确的是(　　)‎ ‎ 【导学号：01632102】‎ 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的障碍，培育出作物新类型 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。]‎ ‎10．分析下图中各细胞内染色体组成情况，并完成相关问题。‎ ‎(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是__________。‎ 8‎ ‎(2)由C细胞组成的生物体可育吗？__________；如何处理才能产生有性生殖的后代？__________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)对于有性生殖的生物而言，在何种情况下，由B细胞组成的生物体是二倍体？__________；在何种情况下，由B细胞组成的生物体是单倍体？__________。‎ ‎(4)假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含______个染色体组。‎ ‎[解析]　(1)根据图示分析，D只有一个染色体组，一定属于单倍体生物。(2)C细胞中染色体组数是奇数，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，故C细胞组成的生物体不可育。低温或秋水仙素处理使染色体加倍后，可育。(3)B细胞组成的生物体，若是由受精卵发育而来的则是二倍体生物；若是由配子发育而来的则是单倍体。(4)A细胞中有4个染色体组，且为单倍体，则正常物种体细胞内含8个染色体组。‎ ‎[答案]　(1)D ‎(2)不可育　用低温或秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍 ‎(3)该个体由受精卵发育而来　该个体由配子直接发育而来 ‎(4)8‎ ‎11．已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。下图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的，B是红瓤瓜种子(RR)萌发而成的。据图作答：‎ ‎(1)秋水仙素的作用是________________________________________‎ ‎__________________________________________________。‎ ‎(2)G的瓜瓤呈______色，其中瓜子的胚的基因型是__________。‎ ‎(3)H瓜瓤呈______色，H中无子的原因是________________________‎ ‎_________________________________________________。‎ ‎(4)生产上培育无子西瓜的原理是__________，而培育无子番茄的原理是__________。‎ ‎[解析]　‎ 8‎ 秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体的着丝点分裂后，两条姐妹染色单体分开形成的子染色体不能分到两个子细胞中去，引起染色体数目加倍。用秋水仙素处理黄瓤(rr)西瓜的幼苗，使之形成四倍体的西瓜(rrrr)，植株开花后产生的卵细胞基因型为rr，当它接受二倍体红瓤(RR)西瓜的花粉后，子房壁发育成果皮(rrrr)，瓜瓤为黄色，受精卵的基因型为Rrr，发育成的胚的基因型为Rrr，即得到三倍体的种子。第二年，三倍体的西瓜开花后，由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以当接受普通二倍体西瓜的花粉刺激后，发育成的三倍体西瓜中没有种子。无子西瓜的培育原理是染色体数目变异，而无子番茄的培育原理则是生长素促进果实发育。‎ ‎[答案]　(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍 ‎(2)黄　Rrr ‎(3)红　三倍体植株减数分裂过程中，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞 ‎(4)染色体数目变异　生长素促进果实发育 ‎12．用浓度为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如‎4 ℃‎)处理水培的洋葱根尖(2N＝16条)时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。 ‎ ‎【导学号：01632103】‎ ‎(1)针对以上的问题，你作出的假设是____________________________‎ ‎__________________________________________________。‎ 你提出此假设的依据是__________________________________‎ ‎__________________________________________________。‎ ‎(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格的形式列出来。‎ ‎(3)按照你的设计思路，以______________________________________‎ ‎____________________________________________________________‎ 作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此你要进行的具体操作是：‎ 第一步：剪取根尖2～3 mm。‎ 第二步：按照__________→__________→__________的操作顺序对根尖进行处理。‎ 第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。‎ 根据该同学的实验设计回答：‎ 该同学设计的实验步骤有一处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。__________________________________________________。‎ ‎(4)该实验和秋水仙素处理的共同实验原理是____________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎(5)若在显微镜下观察时，细胞中染色体数可能为___________________‎ ‎__________________________________________________________。‎ 8‎ ‎[解析]　低温能影响代谢的正常进行，从而诱导细胞不能正常分裂得到染色体加倍的个体。因此，通过观察在不同温度下染色体加倍的细胞多少就可以确定温度是否能影响细胞分裂从而诱导染色体加倍。设计实验时需要遵循单因子变量原则、平行重复原则等。‎ ‎[答案]　(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍　低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂 ‎(2)如下表：‎ ‎　　　培养时间 培养温度　　　‎ ‎5 h ‎10 h ‎15 h ‎20 h 常温 ‎4 ℃‎ ‎0 ℃‎ ‎(注：设计的表格要达到以下两个要求：①至少做两个温度的对照；②间隔相等的培养时间进行取样。)‎ ‎(3)在显微镜下观察和比较经过不同温度处理后根尖细胞内染色体的数目　解离　漂洗　染色　细胞已被杀死，在第三步中不能再观察到染色体加倍的动态变化 ‎(4)抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向细胞两极，结果使染色体数目加倍 ‎(5)2N＝16,4N＝32,8N＝64(加倍后的细胞有丝分裂后期)‎ ‎[冲A挑战练]‎ ‎13．下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。下列叙述中错误的是(　　)‎ A．①和②都是染色体结构变异 B．②属于染色体结构变异中的易位 C．两种变异都没有新的基因产生 D．②中的染色体不属于同源染色体 A　[①图表示的是同源染色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。②图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。需要注意的是交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而易位发生在非同源染色体之间。]‎ 8‎ ‎14．人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离。已知21四体的胚胎不能成活。一对夫妇均为21三体综合征患者，从理论上说他们生出患病女孩的概率及实际可能性低于理论值的原因分别是(　　) ‎ ‎【导学号：01632104】‎ A．2/3，多一条染色体的卵细胞不易完成受精 B．1/3，多一条染色体的精子因活力低不易完成受精 C．2/3，多一条染色体的精子因活力低不易完成受精 D．1/4，多一条染色体的卵细胞不易完成受精 B　[该题考点为减数分裂过程中染色体的变化过程。正常男性体细胞的染色体组成为44＋XY,21三体综合征患者体细胞染色体组成为45＋XY；正常女性体细胞的染色体组成为44＋XX,21三体综合征患者染色体组成为45＋XX。在减Ⅰ后期时三条21号染色体不均等分配，配子类型为含2条21号染色体和1条21号染色体。这时形成含2条、3条、4条21号染色体的合子的比例为1∶2∶1(死亡)，所以患病儿童的概率为2/3，患病女孩的概率为1/3。]‎ ‎15．下列各杂交组合中，果实中没有种子的是(　　)‎ A．用秋水仙素处理采用花药离体培养的方法培育的幼苗，获得的纯合子自交 B．用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到染色体数目加倍的多倍体自交 C．没有用秋水仙素处理的不同品种的二倍体西瓜幼苗，生长发育成熟后杂交 D．用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体作母本，二倍体西瓜作父本，杂交后自交 D　[采用花药离体培养的方法培育出植物体幼苗，然后用秋水仙素处理幼苗，获得纯合子植物自交可育，所结果实含有种子；用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到四倍体西瓜，自交能产生可育配子，因而可形成种子；不同品种的二倍体西瓜幼苗，生长发育成熟后都能产生可育的配子，杂交能够获得有种子的果实；用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体(四倍体)作母本，能够产生可育配子，二倍体西瓜也能产生可育配子，两者杂交后获得的三倍体西瓜自交后不能产生种子，故选D。]‎ ‎16．科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。请分析回答相关问题。‎ ‎(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是_______________________‎ ‎____________________________________________。‎ 8‎ ‎(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有_____________________，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是______________________。‎ ‎(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是________________________。观察时，最好选择处于分裂__________期的细胞。‎ ‎(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到下表：‎ 倍性 气孔长度/μm 气孔宽度/μm 气孔密度/个·mm－2‎ 二倍体 ‎22.8‎ ‎19.4‎ ‎120.5‎ 四倍体 ‎34.7‎ ‎29.6‎ ‎84.3‎ 实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株__________。联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于__________________‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________。‎ ‎[解析]　秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍。从图中可以看出秋水仙素浓度和处理时间影响多倍体的诱导率，而且用0.2%的秋水仙素溶液处理1天诱导率最大。当代草莓的根尖细胞没有经过诱导，诱导的只是地上部分，所以根尖细胞染色体没有发生加倍。而观察时，应选择分裂中期，此时染色体的形态、数目最清晰。从表中的数据可以统计出，四倍体植株单位叶面积上气孔总面积(34.7×29.6×84.3＝86 586.216)比二倍体植株(22.8×19.4×120.5＝53 299.56)大，其意义是有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用。‎ ‎[答案]　(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 ‎(2)秋水仙素浓度和处理时间　用0.2%的秋水仙素溶液处理1天 ‎(3)当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍　中 ‎(4)大　有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用 8‎