2018-2019高中生物 課時分層作業(yè)8 染色體變異及其應(yīng)用 蘇教版必修2.doc

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課時分層作業(yè)(八) 染色體變異及其應(yīng)用 (建議用時：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1．下列關(guān)于單倍體、二倍體、多倍體的敘述，不正確的是(　　) A．由受精卵發(fā)育成的生物，體細(xì)胞中有幾個染色體組就叫幾倍體 B．由配子發(fā)育成的生物，體細(xì)胞中無論有幾個染色體組也只能叫單倍體 C．單倍體一般高度不育，多倍體一般莖稈粗壯，果實、種子較大 D．單倍體一定含一個染色體組 D　[由受精卵(即合子)發(fā)育成的個體，體細(xì)胞中含有幾個染色體組就是幾倍體，A正確；由配子發(fā)育而來的個體都叫單倍體，與染色體組數(shù)無關(guān)，B正確、D錯誤；單倍體植株長得弱小，高度不育，多倍體一般莖稈粗壯，果實和種子比較大，糖類等營養(yǎng)物質(zhì)含量比較高，C正確。] 2．下圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(　　) A．個體甲的變異對表現(xiàn)型無影響 B．個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C．個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1 D．個體乙染色體沒有基因缺失，表現(xiàn)型無異常 B　[個體甲的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，由于基因互相作用，缺失了e基因?qū)Ρ憩F(xiàn)型可能有影響，A選項錯誤；個體乙的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，變異后個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會形成的四分體異常，B選項正確；若E、e基因與其他基因共同控制某種性狀，則個體甲自交的后代性狀分離比不一定為3∶1，C選項錯誤；個體乙雖然染色體沒有基因缺失，但是基因的排列順序發(fā)生改變，可能引起性狀的改變，D選項錯誤。] 3．用基因型為DdTt植株所產(chǎn)生的花粉粒，分別經(jīng)離體培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理，使其成為二倍體，這些幼苗長成后的自交后代(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632100】 A．全部為純合子　　　　 B．全部為雜合子 C.為純合子 D.為純合子 A　[經(jīng)二倍體植物的花藥離體培養(yǎng)形成的單倍體，再經(jīng)秋水仙素處理后形成的個體均是純合子。無論上述純合子基因型如何，純合子自交的后代均為純合子。] 4．在低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗中，低溫處理根尖的目的是(　　) A．促進(jìn)細(xì)胞生長 B．抑制DNA復(fù)制 C．促進(jìn)染色體配對 D．抑制紡錘體形成 D　[低溫可抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。] 5．將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻，下列說法正確的是(　　) A．對花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻 B．產(chǎn)生的配子沒有同源染色體，所以無遺傳效應(yīng) C．與原來的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻 D．秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時，最可能作用于細(xì)胞分裂的后期 C　[二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理，得到的是同源四倍體，體細(xì)胞內(nèi)有4個染色體組，而且每個染色體組之間都有同源染色體。由四倍體的配子發(fā)育而來的芝麻是單倍體，含兩個染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的。四倍體芝麻的配子中有兩個染色體組，二倍體芝麻的配子中有一個染色體組，所以四倍體芝麻與二倍體芝麻雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻，由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時，起作用的時期是細(xì)胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成。] 6．下列有關(guān)“一定”的說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632101】 ①生物的生殖細(xì)胞中含有的全部染色體一定就是一個染色體組 ②經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株再經(jīng)秋水仙素處理后一定得到純合子 ③體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體 ④體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體 A．全部正確 B．①④ C．③④ D．全部不對 D　[如果此生物是二倍體，生物的生殖細(xì)胞中含有的全部染色體一定就是一個染色體組，如果是四倍體，則配子中含兩個染色體組。如果單倍體中含有等位基因，則經(jīng)秋水仙素處理后得到的是雜合子。如果生物體是由受精卵發(fā)育而來的，而且體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體。配子不經(jīng)過受精作用，直接發(fā)育而成的生物個體，叫單倍體。] 7．已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因，下圖所示的若干種變化中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是(　　) D　[染色體結(jié)構(gòu)變異的類型主要有4種：①染色體中某一片段的缺失(如A項)；②染色體中增加了某一片段(如B項)；③染色體中某一片段的位置顛倒了180(如C項)；④染色體中某一片段移接到另一條非同源染色體上。D圖所示為已知染色體的同源染色體，只是所帶基因是已知染色體上基因的等位基因。] 8．對于“低溫誘導(dǎo)蠶豆染色體數(shù)目變化”的實驗，不正確的描述是(　　) A．低溫誘導(dǎo)的染色體數(shù)目變化將引起可遺傳變異 B．在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞 C．用根尖分生區(qū)作材料，在高倍鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的全過程 D．在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似 C　[染色體數(shù)目的變異和結(jié)構(gòu)的變異都是可遺傳變異。蠶豆本身就是二倍體，低溫和秋水仙素都能抑制紡錘體的形成，著絲點分裂染色體數(shù)目加倍，但是細(xì)胞沒有分裂成兩個細(xì)胞，所以可以看到四倍體的細(xì)胞。在制片過程中利用解離液處理細(xì)胞導(dǎo)致細(xì)胞被殺死，所以看不到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的全過程。] 9．下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632102】 A．染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異 B．染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個體的生存能力 C．染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響 D．通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育的障礙，培育出作物新類型 D　[本題考查染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。染色體變異導(dǎo)致生物性狀的改變包括有利和不利變異，是否有利取決于能否更好地適應(yīng)環(huán)境，與基因表達(dá)水平的提高無直接聯(lián)系，所以A選項錯誤。染色體缺失也有可能導(dǎo)致隱性基因丟失，不利于隱性基因的表達(dá)，所以B選項錯誤。染色體易位不改變基因的數(shù)量，但有可能會影響基因的表達(dá)，從而導(dǎo)致生物的性狀發(fā)生改變，所以C選項錯誤。遠(yuǎn)緣雜交獲得雜種，其染色體可能無法聯(lián)會而導(dǎo)致不育，經(jīng)秋水仙素等誘導(dǎo)成可育的異源多倍體從而培育出作物新品種類型，故D選項正確。] 10．分析下圖中各細(xì)胞內(nèi)染色體組成情況，并完成相關(guān)問題。 (1)一般情況下，一定屬于單倍體生物體細(xì)胞染色體組成的圖是__________。 (2)由C細(xì)胞組成的生物體可育嗎？__________；如何處理才能產(chǎn)生有性生殖的后代？__________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)對于有性生殖的生物而言，在何種情況下，由B細(xì)胞組成的生物體是二倍體？__________；在何種情況下，由B細(xì)胞組成的生物體是單倍體？__________。 (4)假若A細(xì)胞組成的生物體是單倍體，則其正常物種體細(xì)胞內(nèi)含______個染色體組。 [解析]　(1)根據(jù)圖示分析，D只有一個染色體組，一定屬于單倍體生物。(2)C細(xì)胞中染色體組數(shù)是奇數(shù)，同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，故C細(xì)胞組成的生物體不可育。低溫或秋水仙素處理使染色體加倍后，可育。(3)B細(xì)胞組成的生物體，若是由受精卵發(fā)育而來的則是二倍體生物；若是由配子發(fā)育而來的則是單倍體。(4)A細(xì)胞中有4個染色體組，且為單倍體，則正常物種體細(xì)胞內(nèi)含8個染色體組。 [答案]　(1)D (2)不可育　用低溫或秋水仙素處理其幼苗，誘導(dǎo)使之發(fā)生染色體數(shù)目加倍 (3)該個體由受精卵發(fā)育而來　該個體由配子直接發(fā)育而來 (4)8 11．已知西瓜紅色瓤(R)對黃色瓤(r)為顯性。下圖中A是黃瓤瓜種子(rr)萌發(fā)而成的，B是紅瓤瓜種子(RR)萌發(fā)而成的。據(jù)圖作答： (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中無子的原因是________________________ _________________________________________________。 (4)生產(chǎn)上培育無子西瓜的原理是__________，而培育無子番茄的原理是__________。 [解析]　秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使染色體的著絲點分裂后，兩條姐妹染色單體分開形成的子染色體不能分到兩個子細(xì)胞中去，引起染色體數(shù)目加倍。用秋水仙素處理黃瓤(rr)西瓜的幼苗，使之形成四倍體的西瓜(rrrr)，植株開花后產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因型為rr，當(dāng)它接受二倍體紅瓤(RR)西瓜的花粉后，子房壁發(fā)育成果皮(rrrr)，瓜瓤為黃色，受精卵的基因型為Rrr，發(fā)育成的胚的基因型為Rrr，即得到三倍體的種子。第二年，三倍體的西瓜開花后，由于減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，所以當(dāng)接受普通二倍體西瓜的花粉刺激后，發(fā)育成的三倍體西瓜中沒有種子。無子西瓜的培育原理是染色體數(shù)目變異，而無子番茄的培育原理則是生長素促進(jìn)果實發(fā)育。 [答案]　(1)抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍 (2)黃　Rrr (3)紅　三倍體植株減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞 (4)染色體數(shù)目變異　生長素促進(jìn)果實發(fā)育 12．用濃度為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4 ℃)處理水培的洋蔥根尖(2N＝16條)時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實驗探究。 【導(dǎo)學(xué)號：01632103】 (1)針對以上的問題，你作出的假設(shè)是____________________________ __________________________________________________。 你提出此假設(shè)的依據(jù)是__________________________________ __________________________________________________。 (2)低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng)，根據(jù)這個提示將你設(shè)計的實驗組合以表格的形式列出來。 (3)按照你的設(shè)計思路，以______________________________________ ____________________________________________________________ 作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此你要進(jìn)行的具體操作是： 第一步：剪取根尖2～3 mm。 第二步：按照__________→__________→__________的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行處理。 第三步：將洋蔥根尖制成臨時裝片，在顯微鏡下用一個分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動態(tài)變化過程。 根據(jù)該同學(xué)的實驗設(shè)計回答： 該同學(xué)設(shè)計的實驗步驟有一處明顯的錯誤，請指出錯誤所在，并加以改正。__________________________________________________。 (4)該實驗和秋水仙素處理的共同實驗原理是____________________ ___________________________________________________________。 (5)若在顯微鏡下觀察時，細(xì)胞中染色體數(shù)可能為___________________ __________________________________________________________。 [解析]　低溫能影響代謝的正常進(jìn)行，從而誘導(dǎo)細(xì)胞不能正常分裂得到染色體加倍的個體。因此，通過觀察在不同溫度下染色體加倍的細(xì)胞多少就可以確定溫度是否能影響細(xì)胞分裂從而誘導(dǎo)染色體加倍。設(shè)計實驗時需要遵循單因子變量原則、平行重復(fù)原則等。 [答案]　(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍　低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點的分裂)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 (2)如下表： 　　　培養(yǎng)時間 培養(yǎng)溫度　　　 5 h 10 h 15 h 20 h 常溫 4 ℃ 0 ℃ (注：設(shè)計的表格要達(dá)到以下兩個要求：①至少做兩個溫度的對照；②間隔相等的培養(yǎng)時間進(jìn)行取樣。) (3)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同溫度處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目　解離　漂洗　染色　細(xì)胞已被殺死，在第三步中不能再觀察到染色體加倍的動態(tài)變化 (4)抑制紡錘體的形成，染色體不能被拉向細(xì)胞兩極，結(jié)果使染色體數(shù)目加倍 (5)2N＝16,4N＝32,8N＝64(加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期) [沖A挑戰(zhàn)練] 13．下圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。下列敘述中錯誤的是(　　) A．①和②都是染色體結(jié)構(gòu)變異 B．②屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 C．兩種變異都沒有新的基因產(chǎn)生 D．②中的染色體不屬于同源染色體 A　[①圖表示的是同源染色體形成的四分體發(fā)生了非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組。②圖表示染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。需要注意的是交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，而易位發(fā)生在非同源染色體之間。] 14．人類21三體綜合征的成因是在生殖細(xì)胞形成的過程中，第21號染色體沒有分離。已知21四體的胚胎不能成活。一對夫婦均為21三體綜合征患者，從理論上說他們生出患病女孩的概率及實際可能性低于理論值的原因分別是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：01632104】 A．2/3，多一條染色體的卵細(xì)胞不易完成受精 B．1/3，多一條染色體的精子因活力低不易完成受精 C．2/3，多一條染色體的精子因活力低不易完成受精 D．1/4，多一條染色體的卵細(xì)胞不易完成受精 B　[該題考點為減數(shù)分裂過程中染色體的變化過程。正常男性體細(xì)胞的染色體組成為44＋XY,21三體綜合征患者體細(xì)胞染色體組成為45＋XY；正常女性體細(xì)胞的染色體組成為44＋XX,21三體綜合征患者染色體組成為45＋XX。在減Ⅰ后期時三條21號染色體不均等分配，配子類型為含2條21號染色體和1條21號染色體。這時形成含2條、3條、4條21號染色體的合子的比例為1∶2∶1(死亡)，所以患病兒童的概率為2/3，患病女孩的概率為1/3。] 15．下列各雜交組合中，果實中沒有種子的是(　　) A．用秋水仙素處理采用花藥離體培養(yǎng)的方法培育的幼苗，獲得的純合子自交 B．用秋水仙素處理二倍體正常西瓜的幼苗，得到染色體數(shù)目加倍的多倍體自交 C．沒有用秋水仙素處理的不同品種的二倍體西瓜幼苗，生長發(fā)育成熟后雜交 D．用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，長成的個體作母本，二倍體西瓜作父本，雜交后自交 D　[采用花藥離體培養(yǎng)的方法培育出植物體幼苗，然后用秋水仙素處理幼苗，獲得純合子植物自交可育，所結(jié)果實含有種子；用秋水仙素處理二倍體正常西瓜的幼苗，得到四倍體西瓜，自交能產(chǎn)生可育配子，因而可形成種子；不同品種的二倍體西瓜幼苗，生長發(fā)育成熟后都能產(chǎn)生可育的配子，雜交能夠獲得有種子的果實；用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，長成的個體(四倍體)作母本，能夠產(chǎn)生可育配子，二倍體西瓜也能產(chǎn)生可育配子，兩者雜交后獲得的三倍體西瓜自交后不能產(chǎn)生種子，故選D。] 16．科研人員圍繞培育四倍體草莓進(jìn)行了探究，實驗中，每個實驗組選取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液處理它們的幼芽，得到下圖所示結(jié)果。請分析回答相關(guān)問題。 (1)秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的作用機理是_______________________ ____________________________________________。 (2)從實驗結(jié)果看，影響多倍體誘導(dǎo)率的因素有_____________________，誘導(dǎo)形成四倍體草莓適宜的處理方法是______________________。 (3)鑒定四倍體草莓的方法之一是觀察細(xì)胞中的染色體數(shù)，鑒定時一般不宜選用當(dāng)代草莓的根尖作材料，原因是________________________。觀察時，最好選擇處于分裂__________期的細(xì)胞。 (4)最新研究發(fā)現(xiàn)多倍體植株葉片上的氣孔有明顯變化?？蒲腥藛T取生長在同一位置、大小相近的二倍體和四倍體草莓葉片，觀察并統(tǒng)計兩種植株葉片氣孔長度、寬度和密度，得到下表： 倍性 氣孔長度/μm 氣孔寬度/μm 氣孔密度/個mm－2 二倍體 22.8 19.4 120.5 四倍體 34.7 29.6 84.3 實驗結(jié)果表明四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積比二倍體植株__________。聯(lián)系多倍體植株糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高，從光合作用角度分析，四倍體植株氣孔呈現(xiàn)上述特點的意義在于__________________ ____________________________________________________________ ________________________________________________________。 [解析]　秋水仙素能抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。從圖中可以看出秋水仙素濃度和處理時間影響多倍體的誘導(dǎo)率，而且用0.2%的秋水仙素溶液處理1天誘導(dǎo)率最大。當(dāng)代草莓的根尖細(xì)胞沒有經(jīng)過誘導(dǎo)，誘導(dǎo)的只是地上部分，所以根尖細(xì)胞染色體沒有發(fā)生加倍。而觀察時，應(yīng)選擇分裂中期，此時染色體的形態(tài)、數(shù)目最清晰。從表中的數(shù)據(jù)可以統(tǒng)計出，四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積(34.729.684.3＝86 586.216)比二倍體植株(22.819.4120.5＝53 299.56)大，其意義是有利于植株從外界吸收CO2進(jìn)行光合作用。 [答案]　(1)抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成 (2)秋水仙素濃度和處理時間　用0.2%的秋水仙素溶液處理1天 (3)當(dāng)代草莓植株的根細(xì)胞并沒有經(jīng)過誘導(dǎo)，染色體數(shù)目沒有發(fā)生加倍　中 (4)大　有利于植株從外界吸收CO2進(jìn)行光合作用