2025届高中生物一轮分层复习检测案24 染色体变异(含解析)
展开考点一 染色体数目变异及低温诱导染色体数目加倍
1.如图是某果蝇体细胞的染色体组成,以下说法正确的是( )
A.染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B.染色体3、6之间的交换属于基因重组
C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D.果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成
2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,不正确的是( )
A.一个染色体组内不含同源染色体
B.由受精卵发育成的、体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组
D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
3.[2024·武汉模拟]低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验,以下相关叙述正确的是( )
A.在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
B.洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48 h,可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂
C.用卡诺氏液固定细胞的形态后,直接用甲紫溶液对染色体染色
D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞,起作用的时期是细胞有丝分裂中期
考点二 染色体结构变异
4.由于种种原因,某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因,这种变化属于( )
A.基因内部结构的改变
B.染色体数目的变异
C.染色体结构的变异
D.姐妹染色单体的互换
5.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,A~E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥在减数分裂Ⅰ时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是( )
A.形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变
B.该精原细胞在形成精子过程中发生染色体结构和数目变异
C.该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4
D.图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
考点三 生物变异在育种上的应用
6.[2024·湖南模拟]育种与农作物和家禽家畜品种改良密切相关。下列叙述正确的是( )
A.利用野生资源是杂交育种的重要手段
B.杂交亲本间遗传差异越小,杂种优势越大
C.与单倍体育种相比,杂交育种周期显著缩短
D.诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因的定向突变
7.[2024·重庆巴蜀中学高三模拟]育种专家利用普通小麦(6n=42,AABBDD)与其近缘属簇毛麦(2n=24,VV)进行相关的育种实验,(注:每个字母代表一个染色体组)如图所示,相关分析错误的是( )
A.技术Ⅰ可为药物处理,品系2发生染色体丢失
B.技术Ⅱ表示花药离体培养,其过程需添加糖类等物质
C.品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异
D.品系1和品系3均为单倍体,因而均不可育
[提能强化练]
8.[2024·浙江省温州高三月考]无子西瓜的培育过程如图所示。只考虑染色体数目整倍体变异,则下列叙述正确的是( )
A.植株Ⅰ体细胞中含有4个或8个染色体组
B.植株Ⅰ、植株Ⅱ之间无生殖隔离
C.植株Ⅲ的变异属于不可遗传变异
D.植株Ⅳ花粉刺激能促进植株Ⅲ果实发育
9.(不定项)一只杂合长翅雄果蝇(Aa)与一只残翅雌果蝇(aa)杂交,一方减数分裂异常导致产生一只A/a所在染色体三体长翅雄果蝇。已知三体在减数分裂过程中,三条染色体中随机两条配对,剩余一条染色体随机分配至细胞一极。为确定该三体果蝇的基因组成(不考虑基因突变),让其与残翅雌果蝇测交,下列说法正确的是( )
A.三体长翅雄果蝇的产生是精原细胞减数分裂Ⅰ异常导致的
B.三体长翅雄果蝇的产生可能是卵原细胞减数分裂Ⅱ异常导致的
C.如果测交后代中长翅∶残翅=5∶1,则该三体果蝇的基因组成为AAa
D.如果测交后代中长翅∶残翅=3∶1,则该三体果蝇的基因组成为Aaa
10.(不定项)如图为蜜蜂(2N=32)的性别决定及发育过程简图。交配后,蜂王可产下受精卵或未受精卵,未受精卵直接发育成雄蜂,雄蜂产生的配子与其体细胞染色体组成相同。不考虑基因突变和染色体结构变异,下列说法正确的是( )
A.雄蜂的体细胞中含有本物种配子染色体数,属于单倍体
B.该图可说明生物的表型是基因型与环境共同作用的结果
C.工蜂承担了保育、筑巢和采蜜等工作,体现了物种间的互利共生
D.若蜂王的基因型为AaBb,则子代雄蜂基因型可为AB、Ab、aB、ab
11.[2024·锦州模拟](不定项)决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段。下列有关玉米染色体特殊性的研究,说法正确的是( )
A.异常9号染色体的产生称为基因重组
B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记
C.图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体能发生联会
D.图2中的亲本杂交时,F1出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹染色单体间发生了互换
12.(不定项)在栽培二倍体水稻(2N)的过程中,有时会发现单体植株(2N-1),例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。下列分析正确的是( )
A.该单体可由花粉粒直接发育而来
B.该单体变异类型属于染色体数目的变化
C.从表中可以分析得出N-1型配子的雄配子育性很低
D.产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
[大题冲关练]
13.[2024·武汉模拟]为避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰,通常需要将其培育成三倍体鱼后才能投放到自然水体中饲养。有些鱼类的三倍体雌鱼完全没有产卵行为,但三倍体雄鱼精巢发育,达不到预期目的。为此,运用雌核发育、性别转变等技术大量培育三倍体雌鱼成为科学家研究的领域。某XY型性别决定的经济鱼类,其卵子的成熟过程与哺乳动物一样,减数分裂Ⅱ是在受精过程中完成的。科学家设计了一条获得三倍体雌鱼的技术路线,其中雌核发育环节如图所示。回答下列问题:
(1)通常用三倍体来避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰,原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图1冷冻休克的作用是阻止甲细胞完成减数分裂Ⅱ,使其染色体数目加倍。由于冷冻休克并不是100%成功,往往需要通过DNA含量测量的方法来鉴定成体鱼的染色体倍数。科研人员用一条基因型为Rr的雌鱼经上述技术流程得到了一批丙鱼,各取细胞若干作DNA含量测定,结果如图2所示。其中二倍体丙鱼的测量结果对应的是图 (填“a”或“b”),其基因型为 ,性别为 。
(3)利用适宜的性激素处理,可以使二倍体鱼的遗传物质不发生改变而性别发生反转,并能行使性反转后的生理功能。现将一部分二倍体丙鱼性反转成丁鱼,欲利用丁鱼与剩余的二倍体丙鱼为材料,培育出三倍体雌鱼。参照获得丙鱼的技术路线,其培育流程为 ,测定DNA含量,选出三倍体即可。
14.水稻是我国重要的粮食作物,水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的,与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞染色体如图所示)。请据图分析回答下列问题:
(1)植株甲的可遗传变异类型具体为 ,请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知植株甲的基因型为Rr,若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上,请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置(写出杂交组合预期结果及结论)。
① ,将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例;
②若子代 ,R基因在11号正常染色体上;若子代 ,R基因在11号异常染色体上;
③若R位于异常染色体上,若让植株甲、乙进行杂交,假设产生配子时,三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会,然后分离,多出的一条随机分配到细胞的一极,则子代植株表型及比例为 。
(3)水稻细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响,BB使水稻抗性完全消失,Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交,实验过程和结果如图。
根据题意判断,等位基因B、b (填“位于”或“不位于”)第11号染色体上,F2的易感病植株中纯合子占 。
1.解析:该果蝇体细胞中含有两个染色体组,但不相同,染色体3、6之间的交换属于染色体变异;控制果蝇红眼或白眼的基因位于1号X染色体上,所以A、B、C错误;由于X、Y染色体的DNA分子组成不同,所以果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成,D正确。
答案:D
2.解析:染色体组中不含有同源染色体;判断某个体是否为单倍体,不是只看体细胞中的染色体组的数目,还要看发育起点是受精卵还是配子,若由配子发育而来的个体,不管细胞内有几个染色体组均为单倍体;人工诱导多倍体的方法有多种,如低温处理、秋水仙素处理等。
答案:D
3.解析:低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞染色体数目加倍,又因大多数细胞处于分裂间期,故多数细胞染色体数目未加倍,少数细胞的染色体数目加倍,所以在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目加倍的细胞,A正确,D错误;低温能够抑制纺锤体的形成,但不影响着丝粒分裂,B错误;需要用体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液,然后再解离、漂洗、染色,C错误。
答案:A
4.解析:基因在染色体上呈线性排列,染色体上的某些基因增添或缺失会引起染色体结构的变异。
答案:C
5.解析:根据图示分析可知,n发生了倒位,形成该精原细胞的分裂过程中发生了染色体结构变异,A错误;该精原细胞在形成精子过程中发生了染色体结构变异,B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,因此该精原细胞产生含有正常染色体的精子比例为1/4,异常染色体的精子占3/4,C正确;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。
答案:C
6.解析:通过杂交育种可以将优良性状集中在一起,利用野生资源是杂交育种的重要手段,A正确;杂交亲本间遗传差异越大,杂种优势越大,B错误;与单倍体育种相比,杂交育种周期较长,C错误;诱变育种所依据的主要遗传学原理是基因突变,基因突变是不定向的,D错误。
答案:A
7.解析:由于品系1(ABDV)染色体数为33,通过技术Ⅰ处理得到品系2(染色体数为49、55等),由此可推测是技术Ⅰ为某药物处理,使品系2发生染色体丢失所致,A正确;由育种流程图可知,技术Ⅱ表示花药离体培养,体现了细胞全能性,培养过程中需要添加蔗糖等物质,B正确;品系1(ABDV)是异源四倍体,染色体数目为33,品系2(染色体数为49、55等)和品系3为普通小麦的单倍体,染色体数目为21条,因此在培育过程中都发生了染色体数目变异,C正确;普通小麦属于六倍体,簇毛麦属于二倍体,二者杂交得到的品系1(ABDV)是异源四倍体植株,品系3属于普通小麦的单倍体,D错误。
答案:D
8.解析:植株Ⅰ体细胞中含有2个或4个或8个染色体组,A错误;植株Ⅰ、植株Ⅱ杂交产生的后代不可育,它们之间存在生殖隔离,B错误;植株Ⅲ的变异为染色体数目变异,属于可遗传变异,C错误;植株Ⅳ花粉刺激能促进植株Ⅲ产生生长素,促进果实发育,D正确。
答案:D
9.解析:根据题意分析,该三体长翅雄果蝇的基因型为AAa或Aaa,基因型为AAa的三体产生的原因是杂合长翅雄果蝇(Aa)减数分裂Ⅱ异常,产生了含AA的精子;基因型为Aaa的三体产生的原因:Aaa由含有a基因的卵细胞和含有Aa基因的精子结合形成的受精卵发育而来,则精原细胞减数分裂Ⅰ异常;Aaa由含有aa基因的卵细胞和含有A基因的精子结合形成的受精卵发育而来,则卵原细胞可能是减数分裂Ⅰ异常,也可能是减数分裂Ⅱ异常,A错误,B正确;如果该三体果蝇的基因组成为AAa,产生的配子类型及比例是AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,与残翅雌果蝇(aa)测交,后代的基因型及比例为AAa∶aa∶Aaa∶Aa=1∶1∶2∶2,则长翅∶残翅=5∶1,C正确;如果该三体果蝇的基因组成为Aaa,产生的配子类型及比例是A∶aa∶Aa∶a=1∶1∶2∶2,与残翅雌果蝇(aa)测交,后代的基因型及比例为Aa∶aaa∶Aaa∶aa=1∶1∶2∶2,则长翅∶残翅=1∶1,D错误。
答案:BC
10.解析:雄蜂的体细胞中含有本物种配子染色体数,属于单倍体,A正确;该图可说明生物的表型是基因型与环境共同作用的结果,B正确;工蜂承担了保育、筑巢和采蜜等工作,体现了生物的种内互助,C错误;若蜂王的基因型为AaBb,则子代雄蜂基因型可为AB、Ab、aB、ab,D正确。
答案:ABD
11.解析:9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属于染色体结构变异,A错误;可根据9号染色体一端染色体结节和另一端8号染色体的片段判断9号染色体上的基因,B正确;图2中的母本的2条9号染色体有相同的片段,可进行联会,C正确;F1出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生cwx的配子,母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换,D错误。
答案:BC
12.解析:由花粉粒直接发育而成的个体为单倍体,而不是单体,单体一般是正常的生物体中某对同源染色体少了一条,A错误;该单体中染色体数目少了一条,其变异类型属于染色体数目的变化,B正确;从表中可以分析得出N-1型配子的雄配子育性很低,C正确;产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离,产生的配子少一条染色体,D正确。
答案:BCD
13.解析:(1)三倍体生物原始生殖细胞内含有3个染色体组,在进行减数分裂时,染色体发生联会紊乱,几乎不能形成正常的生殖细胞,因此一般不能产生后代,故通常用三倍体来避免人为遗传改造品种对自然鱼群基因库的干扰。(2)分析图2可知,图b DNA含量相对值的峰值是图a的二倍,推测图b是染色体数目加倍的细胞,故二倍体丙鱼的测量结果对应的是图b。由于丙鱼是姐妹染色单体分离后留在一个细胞内,导致细胞染色体数目加倍成为二倍体细胞,故细胞的基因型为纯合子;由于甲细胞的基因型为Rr,故丙细胞的基因型为RR或rr,丙鱼是由雌核发育而来,故其性别为雌性。(3)根据题意,利用丁鱼与剩余的二倍体丙鱼为材料,培育出三倍体雌鱼的流程为将丙鱼与丁鱼杂交,取受精卵进行冷冻休克处理,即阻止卵子完成减数分裂Ⅱ,得到细胞内含3个染色体组的受精卵,再将其培养发育为成体鱼,测定DNA含量,选出三倍体即可。
答案:(1)三倍体鱼在进行减数分裂时,染色体联会紊乱,几乎不能形成正常的生殖细胞 (2)b RR或rr 雌性 (3)将丙鱼与丁鱼杂交,取受精卵进行冷冻休克处理,再将其培养发育为成体鱼
14.解析:(1)植株甲的异常染色体与正常染色体相比,短了一截,可判断变异类型属于染色体结构变异(染色体片段缺失)。染色体变异可在光学显微镜下观察到,而基因突变不能在光学显微镜下观察,所以可用光学显微镜观察区分(分裂期或联会时期的装片)该变异类型。(2)结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”,设计实验。①让甲植株(Rr)自交产生种子,观察并统计子代表型和比例;②Rr自交后代基因型为RR∶Rr∶rr=1∶2∶1,若R基因在11号正常染色体上,基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡,子代只有抗病植株;若R基因在11号异常染色体上,基因型RR的个体无正常染色体而死亡,子代剩下Rr和rr基因型的个体,表型及比例为抗病植株∶感病植株=2∶1。③若R位于异常染色体上,甲(Rr)能产生两种配子R∶r=1∶1,乙(Rrr)能产生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr,子代为2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr,其中RR个体死亡,剩下的抗病植株∶不抗病植株=8∶3。(3)由于F2的性状分离比是3∶6∶7,加和为16,可判定抗病性状符合自由组合定律,故等位基因B、b不位于第11号染色体上。由F2表型比例为3∶6∶7可知,F1个体基因型为BbRr,F2的易感病植株基因型为rrBB(1/16)、rrBb(2/16)、rrbb(1/16)、RRBB(1/16)、RrBB(2/16),F2的易感病植株中纯合子占(1/16+1/16+1/16)/(1/16+2/16+1/16+1/16+2/16)=3/7。
答案:(1)染色体结构变异(染色体片段缺失) 用光学显微镜观察区分(分裂期或联会时期的装片) (2)①让甲植株自交产生种子 ②均为抗病植株 抗病植株∶感病植株=2∶1 ③抗病植株∶感病植株=8∶3 (3)不位于 3/7
杂交亲本
实验结果
6号单体(♀)×正常二倍体(♂)
子代中单体占25%,正常二倍体占75%
6号单体(♂)×正常二倍体(♀)
子代中单体占4%,正常二倍体占96%
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