高中生物苏教版 (2019)必修2《遗传与进化》染色体结构会发生变异练习

课后素养落实(十四)　

(建议用时：40分钟)

题组一　染色体结构会发生变异

1．用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因易位到W染色体上，使雌蚕都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是   (　　)

A．染色体结构变异　　　 B．染色体数目变异

C．基因突变    D．基因重组

A　[根据题意知，该育种方法是将2号染色体上的基因易位到W染色体上，属于染色体结构变异。]

2．若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“”表示着丝粒，则图乙～戊中染色体结构变异的类型依次是(　　)

A．缺失、重复、倒位、易位

B．缺失、重复、易位、倒位

C．重复、缺失、倒位、易位

D．重复、缺失、易位、倒位

A　[图乙中②号染色体丢失了D基因，属于缺失；图丙中①号染色体多了一个C基因，属于重复；图丁中①号染色体上的BC基因位置发生颠倒，属于倒位；图戊中②号染色体与③号染色体间相互交换了部分片段，属于易位。]

3.控制玉米籽粒颜色的黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A的细胞中9号染色体如图所示。已知9号染色体异常的花粉不能参与受精作用，为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其进行自交产生F1，能说明T基因位于异常染色体上的F1表型及比例为(　　)

A．黄色∶白色＝1∶1　 B．白色∶黄色＝1∶0

C．黄色∶白色＝3∶1   D．白色∶黄色＝3∶1

A　[若T位于正常染色体上，t位于异常染色体上，Tt自交时产生T和t两种卵细胞，产生T一种精子，F1表型都为黄色；若T位于异常染色体上，t位于正常染色体上，Tt自交时产生T和t两种卵细胞，产生t一种精子，F1表型为黄色∶白色＝1∶1。]

题组二　染色体数量会发生变异

4．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，不正确的是(　　)

A．由受精卵发育成的生物，体细胞中有几个染色体组就叫几倍体

B．由配子发育成的生物，体细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体

C．单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大

D．单倍体一定含一个染色体组

D　[由受精卵(即合子)发育成的个体，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，A正确；由配子发育而来的个体都叫单倍体，与染色体组数无关，B正确、D错误；单倍体植株长得弱小，高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实和种子比较大，糖类等营养物质含量比较高，C正确。]

5．如图为某果蝇及其一个体细胞内染色体组成示意图，据图分析下列有关说法错误的是(　　)

A．该果蝇为雌性，图示细胞内有8条染色体

B．图示细胞有两个染色体组，一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ

C．果蝇体内的细胞除生殖细胞外，都只含有两个染色体组

D．一个染色体组携带有能控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息

C　[根据细胞中性染色体组成为XX可知，该果蝇为雌性，细胞内含有6条常染色体和2条性染色体，共8条染色体，A正确；由“一个染色体组中的染色体形态、功能各不相同”可知，该细胞中的8条染色体，可分成2组，一个染色体组含4条染色体，分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ，B正确；果蝇体细胞若处于有丝分裂后期，则含有4个染色体组，C错误；一个染色体组包含了该种生物的一整套遗传信息，D正确。]

6．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少(　　)

A．单倍体，48   B．二倍体，24

C．四倍体，48   D．四倍体，24

A　[花药中的花粉粒含有的染色体数只有体细胞中染色体数目的一半，花药离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体；幼苗为单倍体，含12对(24条)染色体，则马铃薯的体细胞含48条染色体。]

7．现有4种(2、6、7、10号)三体玉米，即第2、6、7、10号的同源染色体分别多出一条。三体玉米减数分裂一般产生两类配子，一类是(n＋1)型(非常态)，即配子含有两条该同源染色体；一类是n型(常态)，即配子含有一条该同源染色体。(n＋1)型配子若为卵细胞，可正常参与受精作用产生子代，若为花粉，则不能参与受精作用。已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性，现以纯合抗病普通玉米(BB)为父本，分别与上述4种三体且感病的玉米(母本)杂交，从F1中选出三体植株作为父本，分别与感病普通玉米(bb)进行杂交(如图所示)，得出的F2的表型及数目如下表：

请补充完整下列对实验结果的分析过程，以确定等位基因(B、b)位于几号染色体上。

(1)若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则亲本①的基因型是bbb，F1三体②的基因型为________，其产生的花粉种类及比例为B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，F2的表型及比例为_______________________。

(2)若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为________；F2的表型及比例为_________________。

(3)综上分析，依据表中实验结果，等位基因(B、b)位于________号同源染色体上。

[解析]　(1)若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则亲本①的基因型是bbb，F1三体②是由B(雄配子)和bb(雌配子)结合而来的，所以其基因型为Bbb；又知，F1三体②产生的花粉种类及比例为B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，但Bb和bb型花粉不能参与受精作用，所以能参与受精作用的正常雄配子为B∶b＝1∶2，与感病普通玉米(bb)进行杂交，F2的表型及比例为抗病∶感病＝1∶2。              (2)若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为bb，F1三体②的基因型为Bb，与感病普通玉米(bb)进行杂交，F2的表型及比例为抗病∶感病＝1∶1。              (3)根据表中数据可知，只有等位基因(B、b)位于10号同源染色体上时，F2的表型及比例为抗病∶感病＝1∶2。

[答案]　(1)Bbb　抗病∶感病＝1∶2　(2)bb　抗病∶感病＝1∶1　(3)10

题组三　染色体变异在育种上得到广泛应用

8．(多选)下列关于“低温诱导染色体数量加倍”实验的叙述，正确的是(　　)

A．用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成

B．蚕豆根尖长出约1．0～1．5 cm时，剪下，置于4 ℃冰箱中，诱导36 h

C．卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态

D．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤

ACD　[低温诱导染色体数量加倍的原理是抑制纺锤体的形成；当蚕豆根尖长出约1 cm时，才能开始诱导，这样有利于根的形成，但不能剪下，因为这样会使其失去生命力；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；制作装片的过程和“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。]

9．如图是三倍体无子西瓜的培育过程流程图(假设四倍体西瓜减数分裂过程中同源染色体两两分离)。下列有关叙述错误的是(　　)

A．①过程涉及的变异是染色体变异

B．②过程中四倍体西瓜产生的配子基因型及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1

C．②过程获得的三倍体植株中，aaa基因型个体占1/12

D．②过程获得的三倍体植株是可育的

D　[图中①过程表示用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株，依据原理是染色体变异；四倍体植株的基因型为AAaa，其产生的配子为1AA、1aa、1Aa、1Aa、1Aa、1Aa，即AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1；四倍体西瓜产生的配子中aa占1/6，二倍体Aa产生两种配子，且A∶a＝1∶1，a占1/2，故aaa基因型个体占1/12；三倍体的同源染色体是3条，减数分裂时联会紊乱，不能形成配子，导致高度不育。]

10．某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行实验。请根据图中所示实验，分析下列哪项叙述是错误的(　　)

A．在花粉形成过程中发生了等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合

B．花粉通过组织培养形成的植株A为单倍体，其特点之一是高度不育

C．秋水仙素的作用是在细胞分裂时抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体数量加倍

D．在花粉形成过程中一定会发生基因突变，从而导致生物性状的改变

D　[花粉是经减数分裂形成的，在减数第一次分裂后期会发生等位基因的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，A项正确；植株A是二倍体植株形成的单倍体，只含有一个染色体组，高度不育，B项正确；秋水仙素的作用是在细胞分裂时抑制纺锤体的形成，使细胞内的染色体数量加倍，C项正确；花粉是经减数分裂形成的，在减数第一次分裂前的间期不一定会发生基因突变，生物的性状也不一定发生改变，D项错误。]

11．为获得四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，植株含有二倍体细胞和四倍体细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的是(　　)

A．“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体

B．“嵌合体”产生的原因之一是细胞分裂不同步，使秋水仙素对某些细胞不起作用

C．“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子

D．“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代

A　[由题意可知，二倍体葡萄的染色体数是2N＝38，所以“嵌合体”的根尖细胞中的染色体应该是38(染色体没有加倍)或76(染色体加倍)条。根尖分生区细胞不进行减数分裂，故不存在含19条染色体的细胞，A项错误；“嵌合体”产生的原因之一是细胞分裂不同步，使秋水仙素对某些细胞不起作用，B项正确；“嵌合体”的四倍体细胞(4N＝76)可以产生含有38条染色体的配子，C项正确；“嵌合体”不同的花(如二倍体细胞和四倍体细胞)之间传粉后可以产生三倍体子代，D项正确。]

12．下图为某农科所培育高品质小麦的过程，其中①③④⑤代表具体操作过程。

(1)具有①④⑤操作的育种方法是____________，依据的原理是____________。

(2)具有①③操作的育种方法是________，依据的原理是________。

(3)操作③是________，其目的是_______________________。

操作⑤常用的方法有____________________________________，

原理是________________________________________________

______________________________________________________。

(4)操作①表示杂交，其目的是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。

[解析]　由题干图可知，①表示杂交，②表示减数分裂，③表示连续自交，④表示花药离体培养，⑤表示用秋水仙素或低温处理幼苗。              (1)具有①④⑤操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体变异。              (2)具有①③操作的育种方法是杂交育种，依据的原理是基因重组。              (3)③可以提高纯合子的比例。⑤的原理是低温或秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。①的目的是将纯合亲本的优良性状(或基因)通过杂交集中在一起。

[答案]　(1)单倍体育种　染色体变异　(2)杂交育种　基因重组　(3)连续自交　提高纯合子的比例(选出符合要求的个体)　低温诱导或秋水仙素处理　低温或秋水仙素处理，抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍　(4)优良性状(基因)

13．某男子表型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　)

甲　　　　　　　　　乙

A．图甲所示的变异属于基因重组

B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞

C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种

D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代

D　[分析图示可知：一条14号和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，明显是染色体变异，A项错误；染色体在细胞分裂中期形态比较固定，所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B项错误；减数分裂时同源染色体发生分离，应该产生14号和21号、异常，14号和异常、21号，14号、异常和21号共6种精子，C项错误；当配对的三条染色体中，正常的14号和21号两条染色体在一起时，就能产生正常的精子，因而该男子与正常女子婚配能生育出染色体组成正常的后代，D项正确。]

14．小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称为杂合子)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序，要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的三代即可)。

[解析]　根据题意，小麦用种子繁殖，所以选育的矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种必须是纯合子，可采用杂交育种的方法把矮秆不抗病(aabb)和高秆抗病(AABB)两个品种杂交，获得矮秆抗病(aaB_)个体，再通过自交选育获得矮秆抗病的纯合子即可。马铃薯生产上通常用块茎繁殖，育种只需要获得具有优良性状的个体即可，不必获得纯合子，要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种，可先采用杂交育种的方法把优良性状重组，即将黄肉不抗病个体和非黄肉抗病个体杂交，获得黄肉抗病品种即可，而后用块茎进行无性繁殖。具体遗传图解见答案。

[答案]　

(注：①A_B_、A_bb、aaB_、aabb表示F2出现的9种基因型和4种表型；②写出F2的9种基因型和4种表型即可)

混淆单倍体、二倍体、多倍体

15．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是(　　)

A．基因型为ABCD的个体一定是单倍体

B．所有的单倍体都是高度不育的

C．秋水仙素诱导产生的个体一定是纯合的多倍体

D．多倍体一定能通过减数分裂产生正常配子

A　[基因型为ABCD的个体中没有等位基因，说明是由生殖细胞发育而来的，因此一定是单倍体，A正确；由四倍体的配子发育而来的单倍体含有两个染色体组，是可育的，B错误；用秋水仙素诱导基因型为Aa的个体，产生的个体基因型为AAaa，不是纯合子，C错误；多倍体如三倍体无子西瓜，在减数分裂过程中联会紊乱，不能产生正常配子，D错误。]