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一、选择题
1．(2022·福州质检)用六倍体一般小麦的花粉离体培育获得的植株( )
A．为三倍体 B．坚固率降低，但果实大
C．为纯合子 D．其体细胞含三个染色体组
解析：选D 用六倍体一般小麦的花粉离体培育获得的植株称为单倍体，不会坚固；该植株不愿定为纯合子，但其体细胞中确定含三个染色体组。
2．有关生物变异的叙述，不正确的是( )
A．非同源染色体间片段的交换会导致染色体结构变异
B．有丝分裂后期姐妹染色单体不分别会导致染色体数目变异
C．同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换会导致基因重组
D．基因结构中某一碱基对的替换必定会导致生物性状的转变
解析：选D 非同源染色体间非姐妹染色单体的交叉互换属于染色体结构变异中的易位；有丝分裂后期姐妹染色单体不分别会导致染色体数目变异；同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换属于基因重组；基因中某一碱基对的增加、缺失和替换属于基因突变，不愿定会导致生物性状的转变。
3．下列状况中不属于染色体变异的是( )
A．第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B．第21号染色体多一条引起的21三体综合征
C．同源染色体非姐妹染色单体之间交换了对应部分的结构
D．用花药培育出了单倍体植株
解析：选C 第5号染色体部分缺失引起的遗传病属于染色体结构变异；21三体综合征是由细胞中的个别染色体数目增多引起的，属于染色体数目变异；减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换了对应部分，属于基因重组；单倍体植株是由花粉粒直接培育形成的，染色体数目削减一半，属于染色体数目变异。
4．(2022·龙岩质检)下图中字母表示正常细胞中所含有的基因，说法错误的是( )
A．①可以表示经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成
B．②可以表示果蝇体细胞的基因组成
C．③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成
D．④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成
解析：选A 经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成可能是AAAA或AAaa或aaaa，但不会是AAAa，所以A错误。
5．下列关于低温诱导染色体加倍的试验叙述正确的是( )
A．显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍
B．使用卡诺氏液固定细胞形态后，要用体积分数为75%的酒精冲洗2次
C．多倍体细胞形成过程中无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会
解析：选C 在低温条件下，只有少数细胞的染色体数目加倍了。使用卡诺氏液固定细胞形态后，要用体积分数为95%的酒精冲洗2次。非同源染色体重组发生在减数分裂过程中，多倍体形成过程进行的是有丝分裂。多倍体细胞的形成是由于低温导致分裂前期纺锤体不能形成，细胞分裂中途停止。
6．(2010·福建高考)下列关于低温诱导染色体加倍试验的叙述，正确的是( )
A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D．观看：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生转变
解析：选C 低温诱导染色体加倍试验的试验原理是：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分别，从而产生染色体数目加倍的细胞核；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观看到染色体数目发生转变的只是少数细胞。
7．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是( )
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数其次次分裂中期细胞 ⑤减数第一次分裂后期细胞 ⑥减数其次次分裂后期细胞
A．①②③ B．①③⑤
C．①④⑤⑥ D．①③⑤⑥
解析：选D 有丝分裂中期时染色体还未加倍，含两个染色体组；有丝分裂后期时，着丝点分裂，染色体临时加倍，含四个染色体组；减数第一次分裂中期染色体既未减半也未加倍，仍含两个染色体组；减数其次次分裂中期，染色体已在减数第一次分裂后减半，只含一个染色体组；减数第一次分裂后期着丝点不分裂，染色体既未减半也未加倍，仍含两个染色体组；减数其次次分裂后期，着丝点分裂，所以染色体组临时加倍为两个染色体组。
8．(2021·厦门质检)一个色觉正常的男性和一个患红绿色盲的女性结婚，生下一共性染色体组成为XXY的色盲男孩，导致男孩患病的染色体变异发生在( )
A．精子形成过程中
B．卵细胞形成过程中
C．精子和卵细胞的形成过程中
D．精原细胞和卵原细胞形成过程中
解析：选B XXY的色盲男孩基因型为XbXbY，其父亲正常，所以XbXb只能来源于卵细胞。
9．(2021·厦门质检)有关单倍体的叙述正确的是( )
A．二倍体植物的花粉是单倍体
B．单倍体的细胞均不含同源染色体
C．单倍体都是高度不育的
D．单倍体育种可明显缩短育种年限
解析：选D 单倍体是由本物种的配子发育而来的，花粉是配子不是个体，假如是四倍体以上的生物，单倍体的细胞就含同源染色体，也可能是可育的。
10．下图是甲、乙、丙三种生物体细胞内染色体状况示意图，则对应的基因型可依次表示为( )
A．AaBb，AAaBbb，Aaaa
B．AaaaBBbb，Aaa，AABB
C．AAaaBbbb，AaaBBb，AaBb
D．AaaaBbbb，AAabbb，ABCD
解析：选D 依据染色体的形态可以推断，甲是体细胞中含有四个染色体组的四倍体或单倍体，乙是体细胞中含有三个染色体组的三倍体或单倍体，丙是体细胞中只有一个染色体组的单倍体。
二、非选择题
11．(2021·山东高考)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。
(1)若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由________变为________。正常状况下，基因R在细胞中最多有________个，其转录时的模板位于________(填“a”或“b”)链中。
(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2自交性状不分别植株所占的比例为________；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为________。
(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，毁灭了一部分处于减数其次次分裂中期的Hh型细胞，最可能的缘由是__________________________。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然毁灭了一个HH型配子，最可能的缘由是__________________________________。
(4)现有一宽叶红花突变体，推想其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交试验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各型配子活力相同；把握某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)
试验步骤：①________________；
②观看、统计后代表现型及比例。
结果猜想：Ⅰ.若________________________，则为图甲所示的基因组成。
Ⅱ.若____________________________，则为图乙所示的基因组成。
Ⅲ.若____________________________，则为图丙所示的基因组成。
解析：(1)由起始密码子(在mRNA上)为AUG可知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链；对M基因来说，箭头处碱基C突变为A，对应的mRNA上则发生G→U的变化，所以对应的密码子由GUC变为UUC；正常状况下，二倍体植株基因成对毁灭，所以基因型为RR的植株在DNA复制后R基因最多，有4个。(2)F1为双杂合子，这两对等位基因在非同源染色体上，符合孟德尔自由组合定律，F2中自交后代性状不分别的是纯合子，基因型分别为MMhh、MMHH、mmHH、mmhh，且每种纯合子均占F2的1/16，故F2中四种纯合子所占的比例为(1/16)×4＝1/4；F2中宽叶高茎植株的基因型及比例为MMHH∶MmHH∶MMHh∶MmHh＝1∶2∶2∶4，将其分别与mmhh测交，后代宽叶高茎∶窄叶矮茎＝4∶1。(3)毁灭了一部分处于减数其次次分裂中期的Hh型细胞，可能的缘由有基因突变或交叉互换，最可能的缘由是减数分裂过程中联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，形成了基因型为Hh的次级性母细胞；正常状况下，配子中应只含一个H基因，在只有一条4号染色体的状况下，毁灭一个HH型配子最可能的缘由是减数其次次分裂时姐妹染色单体没有分别。(4)检测植株的基因组成最简便的方法为自交，但是题干要求为杂交，故应选用测交方法来进行检测。选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株进行测交，其结果如下：
F1中宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1
F1中宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1
F1中宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1
本题也可实行用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交，分析同上。
答案：(1)GUC UUC 4 a
(2)1/4 4∶1
(3)(减数第一次分裂时的)交叉互换 减数其次次分裂时染色体未分别
(4)答案一①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交
Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1∶1
Ⅱ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为＝2∶1
Ⅲ.中宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2∶1
答案二①用该突变体与缺失一条2号染色体的宽叶白花植株杂交
Ⅰ.宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3∶1
Ⅱ.后代全部为宽叶红花植株
Ⅲ.宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2∶1
12．下图是三倍体西瓜育种原理的流程图，请据图回答问题：
(1)用秋水仙素处理________，可诱导多倍体的产生，由于此时的某些细胞具有________的特征，秋水仙素的作用为_______________________________________________________。
(2)三倍体植株需要授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的是____________________。
(3)四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉细胞为________倍体，种子中的胚为________倍体。三倍体植株不能进行减数分裂的缘由是_______________________________。
(4)三倍体西瓜高产、优质，这些事实说明染色体组倍增的意义是______________；上述过程需要的时间周期为______________。
(5)育种过程中，三倍体无子西瓜间或有少量子。请从染色体组的角度解释，其缘由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)三倍体无子西瓜的性状________(能/否)遗传，请设计一个简洁的试验验证你的结论并做出试验结果的预期。
解析：(1)用秋水仙素诱导多倍体形成，处理对象多是萌发的种子或幼苗，萌发的种子和幼苗的分生组织细胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成。(2)三倍体植株授以二倍体的成熟花粉的目的是刺激子房产生生长素供应无子果实的发育。(3)四倍体母本上结出的三倍体西瓜，其果肉是由四倍体的子房壁发育而来的，细胞内含有四个染色体组。种子中的胚是由二倍体的花粉与四倍体的卵细胞融合的受精卵发育而来的，细胞内含有三个染色体组。三倍体植株由于细胞内不含成对的同源染色体，故在减数第一次分裂时联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞。(4)染色体组的倍增可以促进基因效应的增加，这是三倍体西瓜高产、优质的主要缘由。(5)在减数第一次分裂过程中，一个染色体组的全部染色体移向细胞一极，另外两个染色体组的全部染色体移向另一极，可以形成正常的配子。(6)三倍体西瓜的无子性状是由遗传物质的转变引起的，该性状能够遗传，但需要通过无性生殖的方式来实现，如植物组织培育、嫁接等。
答案：(1)萌发的种子或幼苗 分裂旺盛 抑制细胞(分裂前期)形成纺锤体 (2)通过授粉来刺激子房产生生长素供应无子果实的发育(或生长素促进生长) (3)四 三 联会紊乱 (4)促进基因效应的增加 两年 (5)一个染色体组的全部染色体正好被纺锤丝拉向细胞的一极，另两个染色体组的全部染色体正好被纺锤丝拉向细胞的另一极，产生了正常的配子 (6)能 将三倍体无子西瓜果皮的任意一部分进行植物组织培育(或无性繁殖)，观看果实中是否有种子；(合理预期：)成活长大后的植株照旧不能结出有子果实。
13．争辩表明：温度骤变以及秋水仙素等理化因素都会使植物细胞染色体数目加倍。某同学为验证低温能诱导洋葱(2N＝16)根尖细胞染色体数目加倍，开展了相关的争辩。请分析回答：
(1)试验原理：低温处理根尖细胞，能够抑制__________期________的形成，以致染色体不能移向两极，细胞也不分裂。
(2)材料用具：洋葱，冰箱，______________________(显微操作器材)，解离液和碱性染料等。
(3)方法步骤：
A．培育洋葱根尖，待不定根长至1 cm左右时，在冰箱的低温室内(4℃)诱导培育40 h；
B．制作装片：解离→________→染色→制片；
C．显微观看并绘图：该同学用低倍镜能清楚观看到细胞，但不能顺当换上高倍镜，最可能的缘由是____________________________。
(4)计数：若常温下的装片中，分裂期细胞占细胞总数的10%，细胞周期总时间为20 h，则分裂间期经受________h；该试验中处于分裂中期的细胞含有________条染色体。
解析：(1)低温能抑制纺锤体的形成，洋葱根尖进行有丝分裂，故为有丝分裂的前期。(2)显微镜操作的器材不能只考虑显微镜，制作临时装片确定要有载玻片、盖玻片等。(3)步骤B依据观看植物细胞有丝分裂试验中装片制作步骤来回答。而步骤C，低倍镜能清楚观看到细胞，但不能顺当换上高倍镜，可见显微镜本身没有问题，可能是装片的问题导致焦距不合适。(4)依据处于某时期的细胞数与该时期时间长短成正相关来计算。后一问要留意的是在4°C下诱导培育40 h，不愿定每个细胞都发生了染色体数目的加倍，故染色体数目有的是16，有的是加倍后的32。假如能看到32条染色体，可能是这个细胞第一次分裂过程中，受到低温影响，染色体已经加倍，加倍后的细胞(4N＝32)在其次次分裂中期染色体有32条。
答案：(1)有丝分裂前 纺锤体 (2)显微镜、盖玻片、载玻片 (3)漂洗 将装片的盖玻片放在了下面
(4)18 16或32
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