人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第5章 基因突变及其他变异第2节 染色体变异练习题

第2节　染色体变异

合格考达标练

1.下列有关染色体变异相关知识的叙述正确的是(　　)

A.猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的

B.基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到

C.染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化

D.经低温诱导后,在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变

答案 A

2.遗传物质突变的种类有很多,下图字母代表不同基因,其中变异类型①和②依次是(　　)

A.突变和倒位 B.重组和倒位

C.重组和易位 D.易位和倒位

答案 D

解析 ①中少了基因a、b,多了基因J,是非同源染色体间发生了片段交换,属于染色体结构变异中的易位;②中基因c、d、e位置发生了颠倒,属于倒位。

3.下图中甲、乙两个体的细胞中一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　　)

A.个体甲的变异对表型无影响

B.个体乙的细胞在减数分裂时形成的四分体异常

C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1

D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常

答案 B

解析 个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失,缺失了e基因对表型可能有影响,A项错误;个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位,变异后个体乙的细胞在减数分裂时,同源染色体联会形成的四分体异常,B项正确;若E、e基因与其他基因共同控制某种性状,则个体甲自交的后代中性状分离比不一定为3∶1,C项错误;虽然个体乙染色体没有基因缺失,但是基因的排列顺序发生改变,可能引起性状的改变,D项错误。

4.下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中秋水仙素作用原理的示意图,①②③④分别代表处在不同时期的细胞。下列说法错误的是(　　)

A.秋水仙素在细胞分裂的③时期起作用

B.④时期的细胞可正常分裂发育成多倍体植株

C.图中所示过程是多倍体培育的途径之一

D.低温处理与秋水仙素处理的作用原理相似

答案 A

解析 纺锤体的形成时期为细胞分裂前期,所以秋水仙素在②时期起作用;④时期的细胞中染色体数目已加倍,通过分裂、分化可发育为四倍体植株;秋水仙素处理二倍体可以获得四倍体,这是培育多倍体的途径之一;低温和秋水仙素都可以抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,从而使细胞染色体数目加倍。

5.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,此幼苗个体的倍性及马铃薯的体细胞中含有染色体的条数分别是(　　)

A.单倍体,48 B.二倍体,24

C.四倍体,48 D.四倍体,24

答案 A

解析 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(即24条)染色体,则马铃薯体细胞中含有48条染色体。

6.下图为自然界形成普通小麦的过程示意图。下列说法错误的是(　　)

A.甲的体细胞中含有两个染色体组,由于甲的体细胞中无同源染色体,所以甲高度不育

B.甲成为丙的过程中,细胞中核DNA分子数目、染色体数目和染色体组数目都发生了加倍

C.甲和丁均为二倍体

D.普通小麦体细胞中最多可含有12套遗传信息

答案 C

解析 由图可知甲中有两个染色体组,一个来自一粒小麦,一个来自山羊草,因为没有同源染色体,无法联会,不能产生正常配子,所以甲高度不育。甲成为丙的过程中,细胞核中DNA分子数目、染色体数目和染色体组数目都发生了加倍。甲的体细胞中有两个染色体组,分别来自一粒小麦和山羊草,甲为异源二倍体,二粒小麦(四倍体)的配子与另一种山羊草(二倍体)配子结合成受精卵,进而发育成丁,丁为三倍体。普通小麦体细胞中含有42条染色体,每套遗传信息,即一个染色体组,是7条染色体,普通小麦体细胞在有丝分裂后期最多可有84条染色体,最多含有12套遗传信息。

7.下列有关单倍体的叙述不正确的是(　　)

①由未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基因型为aaaBBBccc的植株一定是单倍体　⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体

A.③④⑤ B.②③④

C.①③⑤ D.②④⑤

答案 B

解析 由未受精的卵细胞发育而来的个体一定是单倍体,①正确;含有两个染色体组的生物体,可能是二倍体,也可能是由四倍体生物产生的单倍体,②错误;生物的精子或卵细胞是生殖细胞,不是个体,所以不能称之为单倍体,③错误;基因型为aaaBBBccc的植株可能是单倍体,也可能是三倍体,④错误;基因型为Abcd的生物体细胞中只有一个染色体组,一般是单倍体,⑤正确。

8.下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图,下列有关叙述不正确的是(　　)

A.图中进行①过程的目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起

B.②过程中发生了非同源染色体的自由组合

C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞分化

D.④过程的实施中通常需要用一定浓度的秋水仙素处理

答案 C

解析 题图表示单倍体育种的过程,其中过程①②③④分别表示杂交、(减数分裂)形成配子、花药离体培养(植物组织培养)、秋水仙素处理,其中杂交的目的是将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上,根本目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起;减数分裂过程中存在非同源染色体的自由组合;花药离体培养过程的原理是植物细胞的全能性;诱导染色体加倍的常用方法是用秋水仙素处理幼苗。

9.为获得果实较大、含糖量高的四倍体葡萄(4N=76),将二倍体葡萄茎段经秋水仙素处理后扦插栽培。研究结果显示,植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍,这种植株含有2N细胞和4N细胞,称为“嵌合体”,其自交后代中有四倍体植株。下列叙述错误的是(　　)

A.秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成

B.“嵌合体”产生的原因是细胞的分裂不同步

C.“嵌合体”产生配子的过程中,部分细胞染色体联会紊乱

D.“嵌合体”个体自交也可产生二倍体、三倍体的子代

答案 C

解析 秋水仙素引起细胞内染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成,A项正确;秋水仙素作用时期为有丝分裂前期,由于不同细胞的分裂时期不同,处于有丝分裂前期的部分细胞染色体数目加倍,而其他分裂时期的部分细胞染色体数目不变,B项正确;“嵌合体”植株含有2N细胞和4N细胞,这两种细胞都可以进行减数分裂形成正常的配子,C项错误;若“嵌合体”的二倍体花之间传粉可以产生二倍体的子代,而二倍体的花与四倍体的花之间传粉可以产生三倍体子代,D项正确。

10.下图所示为两种西瓜的培育过程,A~L分别代表不同的时期,请回答下列问题。

(1)培育无子西瓜的育种方法为　　　　　　　　,依据的遗传学原理是　　　　　　　　　　。A时期需要用　　　　　　　　(试剂)处理使染色体数目加倍,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法,该时期是　　　。 

(2)K时期采用　　　　　　　　　　　　的方法得到单倍体植株,K、L育种方法最大的优点是　　　　　　　　　　　　。 

(3)图示A~L各时期中发生基因重组的时期为　　　　　　。 

(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子?

答案 (1)多倍体育种　染色体变异　秋水仙素　抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,引起细胞内染色体数目加倍　L　(2)花药离体培养　明显缩短育种年限　(3)B、C、H、K　(4)由于三倍体植株减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成可育配子,因此不能形成种子。

解析 (1)无子西瓜的育种方法是多倍体育种,其原理是染色体变异;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,获得染色体数目加倍的细胞;单倍体变成纯合二倍体的过程中,也需要使用秋水仙素处理。(2)获得单倍体的方法是花药离体培养;单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(3)基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中,即B、C、H、K。(4)由于三倍体植株减数分裂过程中,染色体联会紊乱,不能形成可育配子,因此不能形成种子。

等级考提升练

11.(多选)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.从表中可以分析得出,N-1型的雄配子育性很低

B.该单体变异类型属于染色体数目的变异

C.该单体可由花粉粒直接发育而来

D.产生该单体的原因可能是其亲本在减数分裂过程中同源染色体没有分离

答案 ABD

解析 以6号单体作为父本时,子代中单体只占4%,说明N-1型的雄配子育性很低,A项正确;该单体变异类型属于染色体数目变异中的个别染色体缺失,B项正确;由该二倍体水稻的花粉粒直接发育而来的为单倍体,含有1个染色体组,而该单体只是6号染色体少一条,其他染色体正常,C项错误;产生该单体的原因可能是亲本减数分裂Ⅰ后期同源染色体没分开,移向了细胞同一极,或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离,形成的两条子染色体移向了细胞同一极,产生了没有6号染色体的配子,D项正确。

12.(多选)下图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。下列有关叙述正确的是(　　)

A.图中乙细胞正在进行有丝分裂,不可能发生基因突变和基因重组

B.乙细胞的子细胞中含有2个染色体组,丙细胞经减数分裂最终产生的子细胞具有1个染色体组

C.丙细胞正在发生染色体结构变异,丁细胞是染色体结构变异导致的异常联会

D.1个丙细胞能产生4种基因型的精子,1个丁细胞能产生2种基因型的精子

答案 BD

解析 乙细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂完成,处于有丝分裂后期,可能发生基因突变,但不能发生基因重组,A项错误;乙细胞含有4个染色体组,其子细胞中含有2个染色体组,丙细胞呈现的特点是同源染色体两两配对形成四分体,表示该细胞处于减数分裂Ⅰ前期,连续分裂后的子细胞(精细胞或卵细胞或极体)具有1个染色体组,B项正确;丙细胞处于四分体时期发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,属于基因重组,丁细胞中的“十字形结构”的出现,是染色体结构变异中的易位导致的异常联会,C项错误;1个丙细胞,因发生了同源染色体的交叉互换,导致其能产生4种基因型的精子,丁细胞因染色体结构变异导致联会异常,能产生2种基因型的精子(HAa、hBb或HhAB、ab),D项正确。

13.(多选)染色体平衡易位是指两条染色体发生断裂后相互交换,仅有位置的改变,没有染色体片段的增减。这种易位造成了染色体遗传物质的“内部搬家”,所以平衡易位患者的外貌、智力和发育等通常都是正常的。下列有关判断错误的是(　　)

A.染色体平衡易位属于基因重组

B.在光学显微镜下观察不到染色体平衡易位

C.染色体平衡易位导致染色体上基因排列顺序改变

D.平衡易位携带者与正常人婚配,子代全部的染色体均正常

答案 ABD

解析 由题意可知,染色体平衡易位使染色体上基因排列顺序发生改变,属于染色体结构变异,在光学显微镜下能观察到。平衡易位携带者与正常人婚配,子代的染色体可能正常,也可能异常。

14.玉米非糯性(W)对糯性(w)为显性,控制该性状的基因位于9号染色体上,若9号染色体某一片段缺失,不影响减数分裂过程,染色体片段缺失的雄配子不育而雌配子可育,请回答下列问题。

(1)该变异会使排列在9号染色体上的基因的　　　　　　发生改变而导致性状改变。 

(2)现有染色体正常的糯性玉米和一条9号染色体片段缺失的非糯性玉米(该玉米不含w基因),请完善下列杂交实验以判断玉米的非糯性基因是否在缺失片段上。

①选择上述材料进行杂交,其中　　　　　　(填“糯性”或“非糯性”)玉米作为母本。 

②获得F1并　。 

③结果分析与判断:

若F1中非糯性∶糯性=1∶1,则　　　　　　　　　　　　　　　　;若F1　　　　　　　　　　　　　,则　 　。 

(3)经实验证实,控制玉米非糯性的基因在缺失片段上,让上述实验中所获F1自由交配,得到F2,F2中基因型为ww的个体出现的概率是　　　　。 

答案 (1)数目　(2)①非糯性　②统计F1表型及比例　③控制非糯性的基因在缺失片段上　全为非糯性　控制非糯性的基因不在缺失片段上　(3)1/3

解析 (1)染色体缺失会使排列在染色体上的基因的数目发生改变,从而导致性状改变。(2)糯性玉米的基因型为ww,若非糯性基因不在缺失片段上,则染色体片段缺失的非糯性玉米的基因型为WW,若非糯性基因在缺失片段上,则染色体片段缺失的非糯性玉米的基因型为WO。假设选取糯性玉米(ww)作为母本,非糯性玉米(WW或WO)作为父本,由于染色体片段缺失的雄配子不育,则F1均为非糯性玉米,无法判断非糯性玉米的基因型是WW还是WO,故应选择非糯性玉米作为母本。选取非糯性玉米(WW或WO)作为母本,糯性玉米(ww)作为父本,若非糯性玉米的基因型为WW,则F1均为非糯性玉米;若非糯性玉米的基因型为WO,则F1中非糯性∶糯性=1∶1,根据F1的表型即可判断非糯性基因是否在缺失片段上。(3)经证实,控制玉米非糯性基因在缺失片段上,则F1的基因型及比例为Ww∶wO=1∶1,若F1自由交配,F1产生的雌配子的基因型及比例为W∶w∶O=1∶2∶1,F1产生的雄配子的基因型及比例为W∶w=1∶2,所以F2中基因型为ww的个体所占的比例为(2/4)×(2/3)=1/3。