2026届高考生物一轮总复习提能训练练案26染色体变异及其应用

这是一份2026届高考生物一轮总复习提能训练练案26染色体变异及其应用，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题
1．非洲猪瘟让家猪成了“网红”。科学家发现家猪(2n＝38)群体中有一种染色体易位导致的变异，如图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列相关叙述，错误的是( )
A．上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B．易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子
C．易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
D．易位纯合公猪的初级精母细胞中含76条染色体
答案：D
解析：图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异，A正确；易位纯合公猪无正常13、17号染色体，而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体，其有可能产生染色体组成正常的配子，B正确；易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体，它们不能形成正常四分体，其他正常染色体可以形成17个正常的四分体，因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体，C正确；易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，由于13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致易位纯合公猪体细胞减少了两条染色体，故其细胞内只有36条染色体，在其初级精母细胞中只存在36条染色体，D错误。故选D。
2．(2025·黑龙江大庆高三期末)野生马铃薯为二倍体，体细胞染色体数为24条，栽培马铃薯为四倍体，体细胞染色体数为48条。下列相关叙述错误的是( )
A．野生马铃薯的花药发育而成的植株是单倍体
B．栽培马铃薯的花药发育而成的植株是单倍体
C．栽培马铃薯的每个染色体组有12条同源染色体
D．野生马铃薯和栽培马铃薯杂交的后代是三倍体
答案：C
解析：由本物种配子发育而成的植株是单倍体，但本物种的配子不一定只有一个染色体组，可以是两个，甚至多个。野生马铃薯是二倍体，其花药中只含有一个染色体组，野生马铃薯的花药发育而成的植株是单倍体，栽培马铃薯是四倍体，其花药中含有2个染色体组，栽培马铃薯的花药发育而成的植株也是单倍体，A、B正确；栽培马铃薯的每个染色体组有12条非同源染色体，C错误；野生马铃薯为二倍体和栽培马铃薯四倍体杂交，其后代是三倍体，D正确。故选C。
3．我国栽培西瓜历史悠久，据《本草纲目》记载：“西瓜自五代时始入我国，今南北皆有。”赤峰是我国北方最大的沙地西瓜种植基地，产品畅销全国，甜透大江南北，无子西瓜更是广受欢迎，下列叙述错误的是( )
A．与二倍体西瓜相比，四倍体西瓜的营养物质含量更高
B．秋水仙素抑制纺锤体的形成，从而引起染色体数量加倍
C．无子西瓜形成过程中发生的变异属于染色体数目变异
D．三倍体无子西瓜高度不育，原因是细胞中无同源染色体
答案：D
解析：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，A正确；当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，B正确；与正常二倍体西瓜相比，无子西瓜染色体增加了一组，据此可推断，无子西瓜形成过程中染色体数目增加了，这种变异属于染色体数目变异，C正确；三倍体西瓜因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，形成可育配子的概率极低。因此三倍体无子西瓜高度不育，D错误。故选D。
4．(2024·甘肃平凉高三阶段练习)下图表示减数分裂过程中染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )
A．图示的变异类型为基因重组
B．甲图中的姐妹染色单体完成了片段的互换
C．发生图示变化后，等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ后期
D．乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab
答案：B
解析：根据试题分析，甲图同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，变异类型为基因重组，A正确；甲图中的非姐妹染色单体发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换，B错误；甲图发生了同源染色体的非姐妹染色单体互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb，B和b等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ后期，C正确；原本的配子种类为AB、ab，乙图产生的重组型配子是aB、Ab，D正确。故选B。
5．(2025·安徽高三开学考试)基因型为AA的二倍体西瓜植株经不同育种途径可获得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍体，植株乙是二倍体，植株丙是单倍体，①～⑦表示各种处理方法。下列说法正确的是( )
A．过程①⑦可使用秋水仙素处理幼苗
B．植株甲、乙、丙的基因型均有两种可能
C．过程⑥形成花药时发生了基因重组
D．植株甲产生的种子发育形成的植株能结出无子西瓜
答案：B
解析：过程①可用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍，由题意知，经过程⑦所得个体为单倍体，故该过程是花药离体培养过程，不需要用秋水仙素处理，A错误；植株甲为AAAA和Aa的杂交子代，基因型有AAA和AAa两种；植株乙是Aa和aa的杂交子代，基因型有Aa和aa两种；植株丙是Aa经花药离体培养的子代，基因型有A和a两种，B正确；过程⑥只有一对等位基因，不会发生基因重组，C错误；植株甲为三倍体无子西瓜，高度不育，无法正常产生种子，D错误。故选B。
6．(2025·江苏扬州高三阶段练习)某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中A～E表示染色体片段，染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂，后续的分裂过程正常进行。下列说法正确的是( )
A．染色体桥上不存在等位基因
B．该精原细胞形成染色体异常的配子占3/4
C．形成染色体桥的细胞中着丝粒数目发生改变
D．图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
答案：B
解析：根据图中染色体桥上出现两个A可推测，染色体桥上可能含有等位基因，A错误；由于图中同源染色体发生变异后，相连的片段随机断裂，所以该精原细胞产生的精子类型为：含m染色体的精子，含n染色体的精子，含染色体桥随机断裂后形成的染色体的2个精子，其中含有正常染色体(m)的配子比例为1/4，异常染色体的精子占3/4，B正确；由图可知，染色体桥在减数第一次分裂时会在两着丝粒之间随机断裂，后续的分裂过程正常进行，故形成染色体桥的细胞中着丝粒数目没有发生改变，C错误；由图可知，图示“染色体桥”中存在染色体A片段的同源区段，D错误。故选B。
7．(2025·四川达州高三开学考试)下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，正确的是( )
A．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
B．基因突变能改变基因的碱基序列，但基因在染色体上的位置不变
C．减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
D．花药离体培养过程中，基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生
答案：B
解析：某植物经X射线处理后未出现新的性状，也有可能产生了新的基因，但该基因控制的性状未体现出来，A错误；基因突变会引起基因结构的改变，突变的结果是产生了新的基因，即改变了基因的碱基序列，但基因在染色体上的位置没有改变，B正确；一对性状可能由多对等位基因控制，因此减数分裂过程中，控制一对性状的基因可能会发生基因重组，C错误；花药离体培养过程中只涉及有丝分裂，基因突变和染色体变异均有可能发生，而基因重组发生在减数分裂过程中，D错误。故选B。
二、非选择题
8．(2025·东北师大附中试题)图甲中的a～e分别表示细胞中发生变异的模式图；图乙为无子罗汉果(2n＝28)的育种流程图。回答下列问题：
(1)如果图甲中的细胞都来自同一个二倍体个体，则图中的变异可以在显微镜下观察到的是________(填字母)，只能发生于减数分裂过程中的是________(填字母)，写出图甲中所示变异的共同结果：____________________________________ ______________________________________________________________________ (答出两点)。
(2)结合图乙分析，产生具有图甲中c类细胞的子代的方法是_______________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)三倍体罗汉果植株不能产生生殖细胞的原因是________________。采用某种生物技术可以短时间内获得大量三倍体罗汉果植株，该技术的名称及其原理是________________________。
答案：(1)abcd e 都没改变基因的结构、都没产生新的基因、遗传物质都发生了变化、都产生了可以遗传的变异 (2)用秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体植株，再将四倍体植株与二倍体植株杂交即可获得具有c类细胞的三倍体子代 (3)同源染色体联会紊乱 植物组织培养，植物细胞具有全能性
解析：(1)图甲中a～e的变异类型分别是染色体数目变异、染色体结构变异、染色体数目变异、染色体结构变异、基因重组，其中只有染色体变异可以用显微镜观察到，即图甲中abcd可以用显微镜观察到，只能发生于减数分裂过程中的变异是基因重组e。染色体变异和基因重组都没改变基因的结构、没产生新的基因、遗传物质都发生了变化、都产生了可以遗传的变异。
(2)图甲中的c具有三个染色体组，结合图乙分析产生三倍体的方法是：用秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体植株，再将四倍体植株与二倍体植株杂交即可获得具有c类细胞的三倍体子代。
(3)由于三倍体在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，所以三倍体罗汉果植株不能产生生殖细胞。由于植物细胞具有全能性，所以可以运用植物组织培养技术(该技术原理为植物细胞具有全能性)在短时间内获得大量的三倍体罗汉果植株。
B组
一、选择题
1．(2025·贵州黔东南高三开学考试)果蝇的一条染色体上多个基因的排布情况如图1所示。对果蝇进行辐射处理，得到一只变异果蝇，其染色体及基因排布情况如图2所示，该只变异果蝇的变异类型是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
答案：C
解析：基因突变会产生新基因，据题图分析，题图中染色体上未出现新基因，没有发生基因突变，A错误；基因重组指控制不同性状的基因重新组合，题图中染色体上的基因种类和数目未发生变化，不属于基因重组，B错误；据题图可知，经辐射处理后，该染色体上基因的种类和数目均未发生改变，但基因的排列顺序发生了变化，属于染色体结构变异中的倒位，C正确；题图中染色体数目仍然是一条，未发生变化，不属于染色体数目变异，D错误。故选C。
2．(2025·云南高三阶段练习)如图是某雄性动物精原细胞分裂过程中两对同源染色体联会的示意图，图中数字表示染色体上的片段。据此推断，该图示发生的变异属于( )
A．染色体易位
B．染色体倒位
C．基因重组
D．染色体数目变异
答案：A
解析：由题图可知，片段8、9与片段4、5发生位置变换，此染色体为非同源染色体，故此细胞分裂过程中发生的是非同源染色体之间的片段互换，属于染色体易位，A正确。故选A。
3．(2024·福建福州一模)普通西瓜是二倍体，研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交，从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是( )
A．培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成
B．J、M减数分裂过程发生了染色体变异，是子代多样性的主要原因
C．用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素，可促进子房发育成果实
D．三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱
答案：B
解析：培育品种J是二倍体西瓜加倍形成的四倍体西瓜，其原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成，A正确；J、M子代多样性的主要原因是由于基因重组，B错误；三倍体植株体细胞有三个染色体组，减数分裂过程中，同源染色体联会发生紊乱，不能产生正常的配子，而当三倍体植株开花后用成熟的花粉刺激三倍体子房，可以刺激其产生生长素，促进子房的子房壁发育为果皮，因此子房发育为果实，产生无子西瓜，C、D正确。故选B。
4．(多选)如图表示一对表型正常夫妇的原始生殖细胞及其患病儿子体细胞中的①和②、③和④两对染色体，父亲的染色体均为正常结构。儿子患病的原因只与这两对染色体有关。下列叙述正确的是( )
A．母亲的③和④两条染色体结构有所差异，可能是一对性染色体
B．儿子细胞中的①②③④构成了一个染色体组
C．母亲的②和③染色体之间发生了易位
D．该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/8
答案：CD
解析：对比分析父亲的两对同源染色体，说明这两对同源染色体均为常染色体，而不是性染色体，A错误；①和②为一对同源染色体，③和④为一对同源染色体，一个染色体组中都是非同源染色体，B错误；与父亲正常的染色体相比较，可看出母亲细胞中的②染色体的一段移接到了③染色体上，这发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，C正确；母亲产生的卵细胞类型及比例为①③∶①④∶②③∶②④＝1∶1∶1∶1，其中不携带异常染色体的概率为1/4，父亲产生的精子均正常，因此该对夫妇再生一个不携带异常染色体的女儿的概率是1/4×1/2＝1/8，D正确。
5．(多选)(2025·辽宁大连高三月考)某医院有个罕见的病例：一对表现正常的夫妇育有一个正常孩子和一个畸形孩子，丈夫和妻子均有2条异常染色体，正常孩子的染色体均正常，而畸形孩子有一条染色体异常。该医院分析这对夫妇的配子情况及不同的配子组合导致子女的畸形情况，结果如下表所示。不考虑这对夫妇的染色体再变异的情况，下列说法正确的是( )
A.“丈夫”细胞中的2条异常染色体是非同源染色体
B．“妻子”产生不含异常染色体配子的概率为1/4
C．子代如果只获得父方或母方1条异常染色体会表现为畸形
D．理论上该夫妇再生育一个染色体均正常的孩子的概率为1/9
答案：ABC
解析：据题意可知，丈夫和妻子均有2条异常染色体，却育有一个正常孩子和一个畸形孩子，正常孩子的染色体均正常，故可推出该对夫妇的2条异常染色体一定不是同源染色体，A正确；由于配子形成过程中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此，“妻子”产生不含异常染色体的配子的概率为1/2×1/2＝1/4，B正确；根据表中分析结果，子代如果只获得父方或母方1条异常染色体会表现畸形，C正确；根据以上分析可知，该夫妇产生不含异常染色体的配子的概率均为1/4，理论上，该夫妇再生育一个染色体均正常的孩子的概率是1/4×1/4＝1/16，D错误。
6．(多选)某二倍体昆虫用正常翅(AA)为父本，残翅(aa)为母本进行杂交，由于某亲本在减数分裂中发生染色体变异，子代出现了一只基因型为AAa的可育正常翅雄性个体。请判断下列叙述正确的是( )
A．该异常个体可能发生了染色体的结构变异或数目变异
B．该异常个体的出现可能是由于父本减数分裂Ⅱ后期含A的姐妹染色单体未分开形成AA的配子
C.若AAa是染色体数目变异所致，则该变异个体可以形成AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1四种配子
D．将该变异个体与残翅(aa)个体杂交，若后代出现正常翅与残翅比为3∶1，则变异个体产生的原因是染色体片段重复
答案：ABC
解析：用正常翅(AA)为父本，残翅(aa)为母本进行杂交，产生了AAa的个体，可能是发生了染色体片段的重复，也可能是减数分裂过程中染色体异常分裂所致，即该异常个体发生了染色体的结构变异或数目变异，A正确；该异常个体的双亲是AA和aa，产生的AAa可能是由于父本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，也可能是由于父本减数分裂Ⅱ后期含A的姐妹染色单体未分开，形成AA的配子，B正确；若AAa是染色体数目变异所致，由于同源染色体分离时，另外一条染色体随机分配到一极，则该变异个体可以形成AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1四种配子，C正确；若变异个体的产生是由染色体片段重复导致，则该个体产生的配子及比例是AA∶a＝1∶1，将该变异个体与残翅(aa)个体杂交，子代中AAa∶aa＝1∶1，应表现为正常翅与残翅比例为1∶1，D错误。
二、非选择题
7．(2024·东北三省三校第四次联合模拟)染色体工程也叫染色体操作，是按照人们的需求对生物的染色体进行操作，添加、削弱或替代染色体，从而达到定向育种或创造人工新物种的目的。分析以下操作案例，回答下列问题：
(1)我国科学家成功将酿酒酵母的16条染色体融合成为1条染色体，并将这条染色体移植到去核的酿酒酵母细胞中，得到仅含1条线型染色体的酿酒酵母菌株SY14，SY14能够存活且表现出相应的生命特性，这项研究开启了人类“设计、再造和重塑生命”的新纪元。获得SY14运用的可遗传变异原理是________，SY14的染色体DNA上有________(填“16”或“多于16”)个RNA聚合酶的结合位点。
(2)珍珠贝(2n)卵母细胞处于减数第二次分裂中期，精子入卵后，刺激卵母细胞继续完成第二次分裂并排出第二极体。若用细胞松弛素阻滞第二极体排出，可获得三倍体珍珠贝；若阻滞正常珍珠贝受精卵的第一次卵裂，则可获得________倍体珍珠贝；其中________倍体珍珠贝具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
(3)二倍体大麦(♀)×二倍体球茎大麦(♂)，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲。植株甲的体细胞中最多含________个染色体组，与二倍体大麦植株相比，植株甲的特点是________________。
(4)下图表示我国科学家培育成功导入了长穗偃麦草(2n＝14)抗病、高产等基因的小麦(6n＝42)二体附加系的一种途径，其中W表示普通小麦的染色体，E表示长穗偃麦草的染色体，E染色体组随机进入细胞一极。图中F1是________倍体；植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是____________________________ _______________________________________________________________。
答案：(1)染色体变异 多于16 (2)四 三
(3)2/两 植株矮小、高度不育 (4)四/异源四 (42W＋2E)∶(42W＋1E)∶42W＝1∶2∶1
解析：(1)16条染色体融合成为1条染色体，该过程发生染色体结构上的拼接，属于染色体变异；RNA聚合酶识别并结合到相应结合位点后启动基因的转录，RNA聚合酶的结合位点位于基因首端，因为SY14的染色体是由16条染色体融合而成，因此融合后的染色体DNA上含有的基因数多于16，可知RNA聚合酶的结合位点也多于16个。
(2)当用细胞松弛素阻滞受精卵的第一次卵裂时，导致着丝粒分裂后，染色体数加倍但未分离，会形成四倍体；三倍体珍珠贝减数分裂时联会紊乱，无法正常产生可育配子，不能产生后代，因而具有控制珍珠贝过度繁殖和防止对天然资源的干扰等优点。
(3)二倍体大麦和二倍体球茎大麦分别经减数分裂产生配子，配子中只有一个染色体组，在受精卵发育形成幼胚的有丝分裂过程中，球茎大麦的染色体逐渐消失，最后形成只具有大麦染色体的植株甲，因此植株甲的体细胞只有一个染色体组，植株矮小，在减数分裂时，由于细胞内不含有同源染色体，无法联会，甲植株无法产生正常配子，因而高度不育；在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数加倍，细胞中含有2个染色体组。
(4)F1是普通小麦(6n＝42)与长穗偃麦草(2n＝14)杂交得到的，含有3＋1＝4个染色体组，因此F1是(异源)四倍体；丁体细胞染色体组成为42W＋1E，自交后代中普通小麦的染色体仍为42W；因为丁体细胞只含有一条长穗偃麦草染色体，自交后代中长穗偃麦草染色体的情况是2条∶1条∶0条＝1∶2∶1，因此植株丁自交所得子代植株的染色体组成及比例是(42W＋2E)∶(42W＋1E)∶42W＝1∶2∶1。
丈夫子女情况妻子
含1条异
常染色体
的配子
含2条异
常染色体
的配子
不含异常
染色体的
配子
含1条异常染
色体的配子
畸形
畸形
畸形
含2条异常染
色体的配子
畸形
正常
正常
不含异常染
色体的配子
畸形
正常
正常