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(限时30分钟 满分100分)
一、选择题(每小题5分，共50分)
1．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( )
A．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：选D 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。
2．(2013·潍坊市高三模拟)用某种方法破坏了植物根尖分生区细胞的高尔基体，但不影响细胞的正常活性。下列哪些方法能使细胞产生与之最相似的效果( )
①一定浓度的秋水仙素处理 ②一定浓度的生长素处理 ③通入二氧化碳 ④低温处理
A．②④ B．①②
C．③④ D．①④
解析：选D 高尔基体与细胞壁的形成有关，破坏高尔基体会导致两个子细胞间的细胞壁不能正常合成，使原来细胞的染色体加倍；一定浓度的秋水仙素处理和低温处理可抑制纺锤体形成，促使细胞内染色体加倍，产生的效果与此方法相似 。
3．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，下图列出的几种改变情况中，未发生染色体结构改变的是( )
解析：选D 由图可知，在染色体结构变异中，A是缺失，B是倒位，C是缺失，而D是基因发生了改变，属于基因突变。
4．下列情况中不属于染色体变异的是( )
A．第5号染色体断臂缺失引起的遗传病
B．第21号染色体多一条的唐氏综合征
C．用花药培育出的单倍体植株
D．同源染色体之间交换了对应部分的结构
解析：选D 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对应部分的过程，属于基因重组。
5．下列有关单倍体的叙述中不正确的是( )
①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体 ②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体 ③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体 ④基因型是aaaBBBcc的植株一定是单倍体 ⑤基因型是Abcd的生物体一般是单倍体
A．③④⑤ B．②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
解析：选B 由配子发育而来的个体称为单倍体，细胞中含一个染色体组的个体一般为单倍体，单倍体不一定只有一个染色体组，故②③④不正确。
6．(2012·大连双基测试)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：选C 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。
7.右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：选B 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。
8．关于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是( )
A．处于分裂间期的细胞数目最多
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．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
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
解析：选C 实验过程中洋葱细胞由于在解离过程中已死亡，不会发生从二倍体变为四倍体过程。
9．(2013·龙岩教学质检)下图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法错误的是( )
A．①可以表示经过秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜的体细胞的基因组成
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 秋水仙素处理后的结果为染色体数目加倍，基因数目也加倍，而图①细胞的基因型为AAAa，不能表示经秋水仙素处理后的细胞的基因组成；果蝇为二倍体生物，图②细胞可表示果蝇体细胞的基因组成；21三体综合征患者多出1条第21号染色体，图③细胞可以表示其基因组成；雄性蜜蜂是由卵细胞直接发育成的个体，为单倍体，图④细胞可以表示其体细胞的基因组成。
10．下列关于染色体变异的叙述，正确的是( )
A．除病毒外，所有生物都能发生染色体变异
B．非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异
C．脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异
D．用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构变异
解析：选B 原核生物没有染色体，也不能发生染色体变异；非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异中的易位；少量的脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变属于基因突变；用光学显微镜能直接观察到染色体数目和结构的变化。
二、非选择题(共50分)
11．(10分)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1
0℃
36小时
0
组2
72小时
0
组3
96小时
0
组4
2℃
36小时
5
组5
72小时
20
组6
96小时
24
组7
4℃
36小时
12
组8
72小时
30
组9
96小时
43
组10
6℃
36小时
0
组11
72小时
0
组12
96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。
(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，且安全无毒。(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，故应选择根尖分生区细胞作为观察对象。(3)染色体可以被碱性染料(如醋酸洋红、龙胆紫等)染色。(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
12．(20分)(2013·佛山一模)以酒待客是我国的传统习俗。有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，请回答：
(1)“白脸人”两种酶都没有，其基因型是________；“红脸人”体内只有ADH，饮酒后血液中________含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制________________________，进而控制生物的性状。
(2)有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”。就上述材料而言，酒量大小与性别有关吗？你的理由是______________________________________________。
(3)13三体综合征是一种染色体异常遗传病，调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇，生出患儿的概率增大。医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“＋”表示有该标记，“－”表示无)，对该病进行快速诊断。
①为了有效预防13三体综合征的发生，可采取的主要措施有________________________________(回答3点)。
②现诊断出一个13三体综合征患儿(标记为“＋＋－”)，其父亲为“＋－”，母亲为“－－”。该小孩患病的原因是其亲本的生殖细胞出现异常，即________染色体在________时没有移向两极。
③威尔逊氏病是由13号染色体上的隐性基因(d)控制的遗传病。一对正常的父母生下了一个同时患有13三体综合征和威尔逊氏病的男孩，在下框中用遗传图解表示该过程。(说明：配子和子代都只要求写出与患儿有关的部分)
解析：(1)由图知，乙醇脱氢酶由A基因控制，乙醛脱氢酶由b基因控制，“白脸人”两种酶都没有，说明其基因型是aaBB或aaBb；“红脸人”体内只有ADH，说明能产生乙醛，使毛细血管扩张而引起脸红，由此说明基因可通过控制酶的合成影响代谢，进而控制生物的性状。(2)由图知，两种酶由常染色体上的基因控制，故酒量大小与性别无关。(3)①遗传病的预防有遗传咨询和产前诊断等手段，也可以通过减少饮酒和适龄生育等措施预防该病的发生。②该患儿标记为(＋＋－)，根据题意可知是父亲在减数第二次分裂时染色单体没有分开导致。③由题知，患儿的基因型为dddXY，而父母均正常，所以可能是母亲，也可能是父亲减数分裂时出错。
答案：(1)aaBB、aaBb 乙醛 酶的合成来控制代谢过程
(2)无关，因为两对等位基因都位于常染色体上。
(3)①适龄生育、不酗酒、产前诊断(或羊水检查)
②父亲的13号(或答次级精母细胞) 减数第二次分裂后期(或答减数分裂)
③遗传图解如下：
或
13．(20分)(2013·南昌六校联考)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，因为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原因是___________________________。
(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，三倍体无子西瓜偶尔有少量子。请从染色体组的角度解释，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)三倍体无子西瓜的性状________(能/否)遗传，请设计一个简单的实验验证你的结论并做出实验结果的预期。
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，促进无子果实的发育。(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强，这是三倍体西瓜高产、优质的主要原因。(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改变引起的，该性状能够遗传，但需要通过无性生殖的方式来实现，如植物组织培养、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，促进无子果实的发育(或生长素促进生长) (3)四 三 联会紊乱 (4)促进基因效应的增强 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养(或无性繁殖)，观察果实中是否有种子；(合理预期：)成活长大后的植株仍然不能结出有子果实。
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