高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异课时练习

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异课时练习，共21页。
第2节　染色体变异
第1课时　染色体数目变异
基础过关练
题组一　染色体数目变异相关概念的辨析
1.(2022山东济南期中)关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是(　　)
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体上DNA的碱基序列不同
2.下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述,正确的是(　　)
A.单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,体细胞中含有一个染色体组的个体就是单倍体
B.由受精卵发育成的体细胞中有两个染色体组的个体一定是二倍体
C.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体一定是多倍体
D.用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的一定是二倍体
3.在正常情况下,只含有一个染色体组的细胞是　(　　)
A.果蝇的受精卵
B.人的体细胞
C.二倍体玉米的花粉粒细胞
D.四倍体西瓜的卵细胞
4.下列有关单倍体的叙述中,错误的有(　　)
①未经受精的卵细胞发育成的植物一定是单倍体
②体细胞中含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体
③生物的精子和卵细胞中一定都有一个染色体组
④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
⑤基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体
A.2个　　　　B.3个　　　　C.4个　　　　D.5个
5.(2021安徽淮北师大附中期中改编)如图表示四个不同种生物体细胞的染色体或基因组成,相关叙述错误的是(　　)

A.图甲~丁都可能是来自单倍体的细胞
B.图甲所示基因型既可对应图丙,也可对应图乙
C.图乙的“三体”现象是由亲本减数分裂异常引起的
D.图中可来自三倍体的是甲、乙、丙
6.如图所示为四个基因型不同的生物的细胞。请据图回答下列问题:

(1)图甲所示是含有　　　个染色体组的体细胞,每个染色体组有　　　条染色体。 
(2)若图乙表示一个成熟的生殖细胞,则它是由　　　倍体生物经过减数分裂产生的,由该生殖细胞发育而成的个体是　　　倍体,每个染色体组有　　　条染色体。 
(3)若图乙表示一个由受精卵增殖分化而来的细胞,则图乙代表的个体是由　　　　　倍体生物杂交产生的。 
(4)图丙细胞发育成的生物是　　　倍体,含有　　　个染色体组。 
(5)若图丁细胞表示一个成熟的生殖细胞,则该生物的体细胞含有　　　个染色体组。 
题组二　辨析单倍体育种与多倍体育种
7.下列有关单倍体和多倍体的叙述,不正确的是　(　　)
A.体细胞中具有偶数染色体组的多倍体植物也可能是可育的
B.人工诱导多倍体的方法很多,目前最常用且最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞
C.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更高
D.单倍体育种诱导染色体数目加倍需用秋水仙素处理幼苗
8.(2022北京海淀一模)栽培品种香蕉染色体组成为AAA(字母代表染色体组),易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB,含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选,获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述,不正确的是(　　)
A.栽培品种一般高度不育
B.新品种体细胞中含有三个染色体组
C.新品种体细胞中无同源染色体
D.栽培品种减数分裂时染色体联会紊乱
9.(2022广东深圳七中期末)某植株的基因型为AaBb,其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种,过程如图所示,下列相关分析不正确的是(　　)
花粉植株A植株B
A.图示育种方法的原理是染色体数目变异
B.过程②可用适当的低温处理,低温作用时期为有丝分裂前的间期
C.若未对植株A进行筛选,则植株B中符合要求的类型约占1/4
D.单倍体育种的优点是缩短育种年限,且获得的植株是纯合子
10.(2022四川石室中学模拟)已知西瓜体细胞的染色体数为2n=22,下图表示无子西瓜的培育过程,下列叙述错误的是(　　)

A.①秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗使染色体数目加倍
B.二倍体甲和二倍体乙都与母本进行了有性生殖
C.四倍体植株所结西瓜的种子胚细胞含有3个染色体组
D.③过程得到的无子西瓜体细胞中有33条染色体
能力提升练
题组一　减数分裂异常与染色体数目变异的关系
1.(2022河南豫北名校联考)“13三体综合征”是一种遗传病,患者的13号染色体不是正常的1对,而是3条。下列有关该遗传病产生原因的叙述不正确的是(　　)
A.母本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极
B.母本在减数分裂Ⅰ后期13号同源染色体未分离移向同一极
C.父本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极
D.受精卵在有丝分裂后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极
2.(2021山东济南章丘四中月考)单体(2n-1)是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体,能产生含n条染色体和n-1条染色体的两种配子,可用于基因定位。在野生型烟草(2n=48)中发现一株隐性突变体,人工构建一系列缺少不同染色体的野生型单体,并分别与该突变体杂交,留种并单独种植,即可判断突变基因的染色体位置。下列说法错误的是(　　)
A.减数分裂过程中某对同源染色体移向一极可导致单体形成
B.需要人工构建48种野生型单体分别与隐性突变体杂交
C.若某单体后代出现突变型植株,说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上
D.若后代野生型∶突变型为1∶1,说明单体产生的两种配子的存活率相同
题组二　综合分析染色体数目变异及其应用
3.(2022辽宁辽阳一中月考改编)油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油),芥酸会降低菜籽油的品质。为了培育低芥酸油菜新品种,科学家诱导油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Mua。下列叙述正确的是　(　　)
A.Mua为二倍体,其成熟叶肉细胞中含两个染色体组
B.秋水仙素处理Mua萌发的种子或幼苗可以培育出纯合植株
C.自然状态下Mua植株自交可产生大量低芥酸油菜品种
D.将植株Mua作为育种材料,能缩短育种年限
4.如图是利用玉米(2n=20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是(　　)

A.图中培育多倍体玉米植株b的原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成
B.基因重组发生在图中过程②③中,过程①体现了植物细胞具有全能性
C.利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限,植株b纯合的概率为25%
D.植株a为二倍体,其体细胞内最多有4个染色体组,植株c属于单倍体,其发育起点为配子
5.(多选)如图表示科研人员培育某植物的矮秆抗病新品种的两种育种方法。下列相关叙述错误的是(　　)

A.②过程发生了基因重组,③过程发生了染色体变异
B.③过程可用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
C.①④⑤表示杂交育种过程
D.植物选择①④⑤所示方式育种一定比选择①②③所示方式育种用时长
6.(2022湖南长郡中学二模)人工栽培的马铃薯(四倍体)难以出现新品种,而野生型品种的引入极大地丰富了马铃薯的育种资源。如图表示马铃薯新品种丙(四倍体)的培育过程。下列相关叙述正确的是(　　)

A.过程①一定是秋水仙素处理
B.甲品种是纯合的二倍体
C.培育马铃薯新品种丙的方法是多倍体育种
D.与甲相比,丙马铃薯淀粉含量可能有所增加
7.(不定项)(2021湖南六校月考改编)一粒小麦(染色体组为AA,2n=14)与山羊草(染色体组为BB,2n=14)杂交,产生的杂种AB经染色体自然加倍,形成了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦(4n=28)。后来,二粒小麦又与节节麦(染色体组为DD,2n=14)杂交,产生的杂种ABD经染色体加倍,形成了具有AABBDD染色体组的小麦(6n=42)。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列关于普通小麦与二粒小麦的叙述,正确的是(　　)
A.杂种小麦ABD是单倍体,加倍后的普通小麦(AABBDD)是二倍体
B.普通小麦性母细胞在减数分裂时,可观察到21个四分体
C.普通小麦中A、B、D染色体组中的染色体,形态、功能彼此相同
D.在普通小麦形成的过程中发生了基因重组以及染色体数目变异
8.(2020辽宁大连双基测试)单倍体育种技术主要包括单倍体的诱导、筛选、加倍或其他应用。高效、准确筛选单倍体是关键的技术环节。研究者培育了一种高油高单倍体诱导率的玉米纯合品系(M),用M的花粉给普通玉米传粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(单倍体籽粒的胚是由普通玉米卵细胞发育而来的),因为杂交籽粒含油率显著高于自交籽粒与单倍体籽粒,可以将玉米籽粒油分作为标记性状来筛选单倍体。回答相关问题:
(1)在正常生长状态下,单倍体玉米比正常二倍体玉米植株矮小纤细,主要原因是玉米单倍体细胞的　　　　　　　　　　　　,细胞核及细胞都变小。 
(2)研究认为,玉米籽粒高油性状由多个显性基因控制。假设玉米油分主要由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制,A、B同时存在时籽粒为高油,缺少A或B时籽粒为低油。当某高油玉米与某种普通玉米杂交,结出的籽粒中高油∶低油=3∶5,则该种普通玉米亲本的基因型是　　　　。 
(3)育种工作者用M的花粉给一种普通玉米(母本,aabb)传粉,根据F1的籽粒油分筛选出杂交后代中的单倍体。请用遗传图解分析筛选过程与结果。


第2课时　低温诱导植物细胞染色体数目的变化、染色体结构变异
基础过关练
题组一　探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.(2022河北张家口期末)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是(　　)
A.卡诺氏液浸泡材料0.5~1 h,以固定细胞的形态
B.体积分数为95%的酒精可以用来配制解离液,也可以用来冲洗卡诺氏液
C.4 ℃低温下处理装置,目的是抑制纺锤体的形成
D.用甲紫溶液染色后观察发现,绝大多数的细胞中染色体数目已加倍
2.(2022江西省重点中学盟校联考)在探索除草剂二甲戊灵诱导大蒜(2n=16)染色体数目加倍的实验中,研究者需要对大蒜细胞的增殖进行观察。下列有关叙述错误的是(　　)
A.染色体数目加倍时,染色体组数目也加倍
B.二甲戊灵可能通过干扰纺锤体的形成,导致着丝粒不分裂
C.对染色体进行计数时,应对细胞分裂装片进行观察,先找到处于中期的清晰图像
D.染色体复制后,细胞内核DNA数目加倍,着丝粒分裂后,核DNA数目不变
3.用秋水仙素处理植物的某种组织,能诱导细胞内染色体数目加倍,低温能够影响酶的活性(或纺锤体形成),使细胞不能正常进行有丝分裂。请就低温和秋水仙素对细胞内染色体数目的影响是否相同这个问题进行实验探究。
材料用具:长出根尖的洋葱(2N=16)若干,培养皿若干,清水,冰箱,2%的秋水仙素溶液。
(1)选材时,应该选用洋葱根尖正常分裂的　　　　　组织细胞。 
(2)实验假设:低温同秋水仙素一样,可以诱导细胞内染色体数目加倍。
(3)实验步骤:
①取3个洁净的培养皿,分别标号为1、2、3。
②将三组生长状况相同的洋葱根尖分别放入三个培养皿中,其中1号放在室温下处理12 h;2号放在4 ℃的冰箱中处理12 h;3号　　　　　　　　　　　　　　　　,放在室温下处理12 h。 
③将三组根尖分别制成装片后,在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内的染色体数目。
(4)结果预测与结论:
①若1号和2号结果相同,染色体数目　　　　　　,则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②若2号和3号结果相同,  　。 
题组二　理解染色体的结构变异
4.如图表示果蝇体细胞内一条染色体发生的变异,①②表示染色体,字母表示相关的基因。下列说法中正确的是(　　)

A.果蝇的缺刻翅是基因中碱基缺失造成的
B.①和②构成一对非同源染色体
C.该变异能导致新基因的形成
D.①和②都能被甲紫溶液染色
5.(2022浙江温州期中)下列四种联会模式图中,没有发生染色体结构变异的是(　　)
A　　　　B
C　　　　D
6.(2022河北张家口一模)研究发现,果蝇X染色体上的16A区段与眼型有关,16A区段的数量与眼型的关系见下表:
16A区段
()的
数量



眼型
正常眼
棒状眼
超棒眼
棒状眼和超棒眼的变异属于(　　)
A.基因突变　　　　
B.染色体结构重复
C.染色体结构易位　　　　
D.染色体数目增加
7.(2022河北百师联盟联考改编)在细胞分裂过程中,通常会精确地进行染色体的复制和均分,但偶尔的意外会造成染色体数目或结构的变异。如图为某种染色体变异类型,下列相关叙述正确的是(　　)

A.该变异发生在一对同源染色体间
B.该染色体变异过程中会发生氢键的断裂和连接
C.该变异属于基因重组,不能在光学显微镜下观察到
D.该变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变,但不会产生新基因
8.环状染色体是较为罕见的病例,如图表示一种18号环状染色体的形成机制,不考虑其他变异,下列说法不正确的是(　　)

A.环状染色体的变异类型属于染色体结构变异
B.高倍显微镜下可以观察到图示环状染色体
C.染色体末端丢失可能造成了部分基因的丢失
D.减数分裂过程中,该环状染色体不能联会
能力提升练
题组　比较基因突变、基因重组和染色体变异
1.(2022海南学业水平诊断)生物界中存在下列遗传现象:①三倍体植株高度不育;②兄弟姐妹间的性状差异;③非同源染色体上的片段互换;④一个基因向不同方向发生突变。下列有关叙述错误的是(　　)
A.三倍体植株在减数分裂中联会紊乱导致高度不育
B.兄弟姐妹间的性状差异主要与基因重新组合有关
C.非同源染色体上的片段互换导致染色体结构变异
D.④现象体现了基因突变具有普遍性和随机性的特点
2.(2022湖南师大附中月考改编)如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因。下列有关叙述不正确的是(　　)

A.染色体结构改变后,N基因和b基因的表达可能会受到影响
B.图中所示的染色体结构改变,会涉及DNA分子的断裂和连接
C.染色体结构改变后,B基因和N基因在同源染色体相同位置上,是等位基因
D.染色体结构改变后,该细胞可产生不含N基因和n基因的精细胞
3.(不定项)已知某条染色体上有基因X和无遗传效应的片段Y,现将某外来脱氧核苷酸序列Z插入该DNA片段上。下列叙述不正确的是(　　)
A.若Z为无遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了染色体变异
B.若Z为有遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了染色体变异
C.若Z为无遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,则发生了基因突变
D.若Z为有遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,则发生了基因重组
4.(2021山东济南章丘四中月考)某二倍体雌雄同株植物的茎色的紫色对绿色为显性,受等位基因A/a的控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授粉,得到的F1中出现了1株绿株(M)。请回答下列问题:
(1)等位基因是通过　　　　产生的,等位基因A、a的根本区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若M是由基因突变造成的,则发生突变的基因是　　　(填“A”或“a”),发生突变的时间最可能为　　　　　　　　　　;若M的出现是由染色体变异引起的,而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育),则对M出现的合理解释是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)为了确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异引起的,某科研人员利用杂交实验进行探究:用　　　　　　　　　　　杂交得到F1,F1自交,统计后代　　　　。若后代　　　　　　,则为基因突变导致的;若后代　　　　　　,则为染色体变异引起的。 




答案与分层梯度式解析
第1课时　染色体数目变异
基础过关练
1.C　二倍体植物体细胞含有两个染色体组,减数分裂形成配子时染色体数目减半,即配子只含一个染色体组,A正确;每个染色体组包括形态和功能不同的非同源染色体(教材第87页),因此一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体,B正确;不是所有高等植物都有性别之分,有性别之分的高等植物的性别也不一定由性染色体决定,因此不是所有染色体组中都有性染色体和常染色体,C错误;一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同,因此染色体上DNA的碱基序列不同,D正确。
2.B　单倍体是体细胞中的染色体数目与本物种配子的染色体数目相同的个体(教材第88页),即由配子直接发育而成的个体,故单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组,可能含有两个或多个染色体组,但体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体,A、C错误;由受精卵发育成的体细胞中含两个染色体组的个体一定是二倍体,B正确;用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的是二倍体或多倍体,D错误。
方法技巧
“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体

　　单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组,因为单倍体强调的是由配子直接发育而来的个体,单倍体的体细胞中染色体组数取决于生物配子中的染色体组数,可能为1个、2个或多个。
3.C　果蝇为二倍体,其受精卵中含有两个染色体组,A错误;人属于二倍体,体细胞中含有两个染色体组,B错误;二倍体玉米的花粉粒细胞是经过减数分裂形成的,含有一个染色体组,C正确;四倍体西瓜的卵细胞是经过减数分裂形成的,含有的染色体组数目是体细胞中的一半,即含有两个染色体组,D错误。
4.C　未经受精的卵细胞发育成的植物一定是单倍体,①正确;体细胞中含有两个染色体组的生物体,如果是由配子发育而来的,则为单倍体,②错误;二倍体生物的精子(卵细胞)中有一个染色体组,多倍体生物的精子(卵细胞)中有不止一个染色体组,③错误;体细胞中含有奇数染色体组的个体不一定是单倍体,如三倍体无子西瓜是由四倍体和二倍体杂交产生的,不是单倍体,④错误;基因型是aaaBBBCcc的植物不一定是单倍体,如果该生物体是由配子发育而来的,才是单倍体,⑤错误,故选C。
5.D　图中甲、乙、丙3个细胞若由受精卵发育而来,则分别为三倍体、二倍体、三倍体,若由配子发育而来,则均为单倍体;丁细胞只含有1个染色体组,为单倍体。综上所述,图中四种细胞都可能来自单倍体,甲、丙可来自三倍体,A正确,D错误;图甲中含有三个A基因,所示基因型可对应图丙,也可对应图乙中的“三体”部分,B正确;图乙的“三体”现象可能是由亲本减数第一次分裂同源染色体没有分离引起的,也可能是由亲本减数第二次分裂姐妹染色单体没有分离引起的,C正确。
6.答案　(1)两　4　(2)六　单　3　(3)四倍体和二　(4)单　1　(5)8
解析　(1)图甲所示细胞中同一形态的染色体有2条,含有两个染色体组,细胞中有4种形态的染色体,则每个染色体组有4条染色体。(2)若图乙表示一个成熟的生殖细胞,含三个染色体组,则它是由六倍体生物经过减数分裂产生的,由该生殖细胞直接发育而成的个体是单倍体,图乙细胞中含有3种形态的染色体,所以每个染色体组有3条染色体。(3)若图乙表示一个由受精卵增殖分化而来的细胞,则图乙代表的个体是三倍体,是由四倍体和二倍体杂交产生的。(4)图丙细胞中只含有一个染色体组,所以由其发育成的生物是单倍体。(5)图丁所示的细胞中含有4个染色体组,若图丁细胞表示一个成熟的生殖细胞,则该生物的体细胞含有8个染色体组。
7.B　体细胞中具有偶数染色体组的多倍体植物,在减数分裂过程中,若染色体可以正常联会,则是可育的,A正确;在生产实践中,人工诱导染色体数量加倍的方法有低温处理、秋水仙素诱发等,目前最常用且最有效的诱导染色体数目加倍的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,B错误;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(教材第88页),C正确;多倍体育种中秋水仙素处理的是萌发的种子或幼苗,单倍体育种中秋水仙素处理的是单倍体幼苗,因为单倍体育种过程中,先通过花药离体培养得到了单倍体幼苗,无种子,D正确。
8.C　栽培品种香蕉为三倍体,在减数分裂形成配子时,同源染色体联会紊乱,会导致正常配子难以形成,从而高度不育,A、D正确;染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种为三倍体,体细胞中含有三个染色体组,B正确;新品种体细胞中含有两个来自栽培品种的染色体组AA,存在同源染色体,C错误。
9.B　该植株的基因型为AaBb,利用其花粉通过过程①得到单倍体植株A,其基因型有AB、Ab、aB、ab四种,比例为1∶1∶1∶1;经过过程②染色体数目加倍,获得植株B,其基因型有AABB、AAbb、aaBB、aabb四种,比例为1∶1∶1∶1。过程②可用适当的低温处理,使染色体数目加倍,作用时期为有丝分裂前期,作用的机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,B错误;若未对植株A进行筛选,则植株B中符合要求的类型(AAbb)约占1/4,C正确。
10.B　秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗,抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,形成四倍体西瓜,A正确;二倍体甲与母本进行了有性生殖,二倍体乙的花粉可刺激三倍体(♀)果实发育,但没有与其进行有性生殖,B错误;用四倍体西瓜作母本,用二倍体西瓜作父本,杂交得到的子代为三倍体,即四倍体植株所结西瓜的种子胚细胞含有3个染色体组,C正确;正常西瓜的体细胞的染色体数为2n=22,每个染色体组含11条染色体,无子西瓜的体细胞中有三个染色体组,共有33条染色体,D正确。
能力提升练
1.D　母本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极,形成的卵细胞中可能有2条13号染色体,该卵细胞与正常精子结合,会导致孩子患“13三体综合征”,A正确;母本在减数分裂Ⅰ后期13号同源染色体未分离移向同一极,形成的次级卵母细胞中可能出现2条13号染色体,减数分裂Ⅱ正常进行,最后可能形成有2条13号染色体的卵细胞,该卵细胞与正常精子结合,会导致孩子患“13三体综合征”,B正确;父本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极,形成的精子中可能有2条13号染色体,该精子与正常卵细胞结合,会导致孩子患“13三体综合征”,C正确;受精卵在有丝分裂后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极,会导致部分体细胞中13号染色体数目异常,但不会使其患“13三体综合征”,D错误。
2.B　减数分裂过程中某对同源染色体移向一极可导致形成的配子缺少该条染色体进而导致单体形成,A正确;由于野生型烟草(2n=48)体细胞内有24对同源染色体,所以需要构建24种野生型单体分别与隐性突变体杂交,B错误;在减数分裂过程中,单体植株可以产生含n条染色体和n-1条染色体的两种配子,所以如果杂交后代全为野生型,则突变基因不在该单体所缺少的染色体上,如果杂交后代出现了突变型植株,则突变基因位于该单体所缺少的染色体上,C正确;题述突变是隐性突变,突变前基因控制显性性状(野生型),突变后基因控制隐性性状(突变型),则隐性突变体只能产生一种含隐性基因的配子,野生型单体与隐性突变体杂交,若后代野生型∶突变型为1∶1,说明单体产生的两种配子存活率相等,D正确。
3.D　由题意可知,油菜(2n=20)属于二倍体,体细胞中含有两个染色体组,而Mua是卵细胞直接发育而来的单倍体,高度不育,不能产生种子,其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组,A、B、C错误。Mua是卵细胞直接发育而来的单倍体,秋水仙素处理Mua幼苗可以培育出纯合植株,此种方法为单倍体育种,能缩短育种年限,D正确。
4.D　图中①表示植物组织培养,②表示花药离体培养,③表示有丝分裂;幼苗1和植株a为二倍体,幼苗2和植株c为单倍体,植株b为二倍体(纯合体)。植株b为二倍体,而不是多倍体,A错误;基因重组主要发生在减数分裂形成配子的过程中,过程③为有丝分裂,该过程中不发生基因重组,过程①体现了植物细胞具有全能性,B错误;幼苗2为单倍体,利用其进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限,秋水仙素处理使其染色体数目加倍后得到的植株b纯合的概率为100%,C错误;玉米为二倍体,体细胞含有2个染色体组,在有丝分裂后期着丝粒分裂,含有4个染色体组,植株c为单倍体,发育的起点为配子,D正确。
5.BD　题图表示科研人员培育某植物的矮秆抗病新品种的两种育种方法,据图分析,图中①过程表示杂交、②过程表示花药离体培养、③过程表示人工诱导染色体数目加倍、④过程表示自交、⑤过程表示连续自交与筛选,故①②③表示单倍体育种,①④⑤表示杂交育种。基因重组通常发生在形成配子过程中,由图可知②过程发生了基因重组,③过程发生了染色体(数目)变异,A正确;dT植株为单倍体,高度不育,没有种子,③过程可用秋水仙素或低温处理幼苗,B错误;如果选育的个体都是隐性性状,则杂交育种(①④⑤所示方式)也能快速筛选出所需的植株,不一定比单倍体育种(①②③所示方式)用时长,D错误。
6.D　分析图示:人工栽培的马铃薯为四倍体,花药离体培养得到的甲为单倍体(含2个染色体组);甲能产生含1个染色体组的配子,野生品种(含2个染色体组)能产生含1个染色体组的配子,两者杂交可得二倍体乙(含2个染色体组),四倍体的马铃薯新品种(丙)是由乙品种经染色体数目加倍获得的。过程①除秋水仙素处理外,还可低温处理,A错误;四倍体马铃薯花药离体培养获得的甲含有两个染色体组,但其由配子直接发育而来,所以是单倍体,B错误;培育马铃薯新品种丙应用的方法是单倍体育种,C错误;甲为四倍体马铃薯花药离体培养得到的单倍体,丙为二倍体乙经染色体数目加倍得到的多倍体,与单倍体马铃薯甲相比,丙马铃薯淀粉含量可能有所增加,D正确。
7.BD　二粒小麦与节节麦杂交产生的杂种ABD是三倍体,普通小麦AABBDD是异源六倍体,A错误;普通小麦为六倍体(6n=42),在性母细胞减数分裂时,同源染色体发生配对,42条染色体可配成21对,故可观察到21个四分体,B正确;普通小麦中A、B、D染色体组分别来自一粒小麦、山羊草和节节麦,所以A、B、D染色体组中的染色体,形态、功能彼此不同,C错误。
8.答案　(1)染色体数仅为正常二倍体的一半　(2)Aabb或aaBb
(3)
解析　(1)单倍体与二倍体相比,细胞核中的遗传物质减少了一半,因此经常表现为矮小纤细。(2)玉米油分主要由A、a与B、b两对独立遗传的基因控制,因此两对基因的遗传遵循自由组合定律,高油玉米与某种普通玉米杂交,籽粒中高油∶低油=3∶5,即籽粒中3/8表现为高油,可以将此比例拆分为3/4×1/2,因此该高油玉米与某种普通玉米的杂交组合可以拆分为(Aa×Aa)×(Bb×bb)或(Aa×aa)×(Bb×Bb),所以高油玉米的基因型为AaBb,普通玉米的基因型可能为Aabb或aaBb。(3)根据题干可知,M(AABB)作父本,普通玉米(aabb)为母本,单倍体籽粒的胚是由母本的卵细胞直接发育而来的,因此遗传图解见答案。
第2课时　低温诱导植物细胞染色体数目的变化、染色体结构变异
基础过关练
1.D　剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次(教材第89页);制作装片时,解离液由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精配制而成,A、B正确。低温处理的目的是抑制纺锤体的形成,C正确。经过低温处理之后,只有少数细胞中染色体数目加倍,D错误。
2.B　一个染色体组是指细胞内的一组非同源染色体,每条染色体的形态和功能各不相同,当染色体数目加倍时,染色体组数目也会加倍,A正确;干扰纺锤体形成会使染色体不能移向细胞两极,但着丝粒能正常分裂,B错误;有丝分裂中期染色体的形态固定,数目清晰,便于观察,因此可以先找到处于中期的细胞观察,C正确;染色体复制后,细胞内核DNA数目加倍,一条染色体上有两条姐妹染色单体,着丝粒分裂后,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,但核DNA没有发生数量的变化,D正确。
3.答案　(1)分生　(3)②滴加2%的秋水仙素溶液　(4)①没有改变　低温不能诱导细胞内染色体数目加倍　②染色体数目加倍,则低温可诱导细胞内染色体数目加倍
解析　(1)选材时,应该选用洋葱根尖分生组织细胞,因为分生组织细胞分裂旺盛。(3)该实验的目的是探究低温是否与秋水仙素一样,可以诱导细胞内染色体数目加倍,根据对照原则可知,3号培养皿应滴加2%的秋水仙素溶液,放在室温下处理12 h。(4)实验结果的预测有两种情况:①若1号和2号结果相同,染色体数目没有改变,则说明低温与秋水仙素对细胞内染色体数目的影响不相同,即低温不能诱导细胞内染色体数目加倍;②若2号和3号结果相同,染色体数目加倍,则说明低温与秋水仙素对细胞内染色体数目的影响相同,即低温可诱导细胞内染色体数目加倍。
4.D　据图可知,果蝇的缺刻翅是染色体片段缺失造成的,属于染色体结构的变异,而基因中碱基的缺失属于基因突变,A错误;①和②是同一条染色体发生缺失变化前后的情况,它们不属于非同源染色体,B错误;该变异可造成基因数目减少,不能导致新基因的形成,C错误;①和②都是染色体,都能被甲紫溶液染色,D正确。
5.D　由联会后的图形可判断:A是由染色体片段的缺失或者重复引起的染色体结构变异;B是非同源染色体之间发生易位的结果,属于染色体结构变异;C是由染色体片段的颠倒引起的倒位,属于染色体结构变异;D是同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换引起的基因重组,故选D。
6.B　由图可知,棒状眼和超棒眼的形成均是染色体上16A区段增多导致的,所以均属于染色体结构重复。
7.D　由图可知,发生变异的两条染色体不是同源染色体,该变异属于非同源染色体间的易位,A错误;该染色体变异过程中会出现染色体片段的断裂和拼接,因而会导致磷酸二酯键的断裂和连接,氢键存在于碱基对间,该过程不会发生氢键的断裂和连接,B错误;该变异属于染色体结构变异中的易位,可在光学显微镜下观察到,C错误;该变异(染色体易位)会导致染色体上基因的排列顺序发生改变,但不会产生新基因,基因突变可产生新基因,D正确。
8.D　据图分析,18号染色体的短臂和长臂的末端有部分片段丢失,属于染色体结构变异中的缺失,A正确;在高倍显微镜下,可以观察到图示的环状染色体,B正确;18号染色体的短臂和长臂的末端中可能含有部分基因,故末端丢失可能造成了部分基因的丢失,C正确;减数分裂过程中,该环状染色体可与正常18号染色体的同源区段联会,但联会不正常,D错误。
能力提升练
1.D　三倍体植株在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,高度不育,A正确;进行有性生殖的生物后代具有多样性的主要原因是基因重组,B正确;非同源染色体上的片段互换,可导致染色体结构变异(易位),C正确;④一个基因向不同方向发生突变,体现了基因突变的不定向性,D错误。
2.C　染色体结构改变后,N基因和b基因在染色体上的位置发生了变化,故N基因和b基因的表达可能会受到影响,A正确;图中所示的染色体结构改变,是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,会涉及DNA分子的断裂和连接,B正确;染色体结构改变后,虽然B基因和N基因在同源染色体的相同位置上,但B基因和N基因所在区段还是非同源区段,B基因和N基因还是控制不同的性状,不是控制相对性状,不属于等位基因,C错误;染色体结构改变后,若该细胞在减数分裂Ⅰ后期时,A、B基因所在染色体与D、b基因所在染色体移向同一极,则可产生不含N、n基因的精细胞,D正确。
3.ABC　若Z为无遗传效应的片段且插入位点在基因X中,则发生了基因突变,A错误;若Z为有遗传效应的片段,且插入位点在基因X中,则属于基因重组,B错误;若Z为无遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,不会发生基因突变,C错误;若Z为有遗传效应的片段且插入位点在片段Y中,则发生了基因重组,D正确。
4.答案　(1)基因突变　碱基的排列顺序不同　(2)A　减数分裂前的间期　紫株亲本在减数分裂过程中发生了A基因所在的染色体片段缺失或A基因所在的染色体整条缺失　(3)绿株M与紫株纯合子　表型及比例　紫株∶绿株=3∶1　紫株∶绿株=6∶1
解析　(1)在真核生物中,基因突变的结果是产生等位基因,等位基因A、a的遗传信息不同,根本区别是碱基的排列顺序不同。(2)正常情况下,二倍体纯合紫株配子的基因型为A,绿株配子基因型为a,F1基因型为Aa,F1应全部为紫株,但F1中出现了1株绿株(M),如果M是由基因突变引起的,最可能是紫株亲本在减数分裂前的间期DNA复制时发生基因突变,A基因突变成a基因。若M的出现是由染色体变异引起的,该变异可能是紫株亲本在减数分裂过程中A基因所在的染色体片段缺失或A基因所在的染色体整条缺失。(3)为确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异引起的,可以让M与紫株纯合子进行杂交得到F1,让F1自交得到F2,统计F2的表型及比例进行判断。如果是基因突变导致的,M的基因型为aa,F1基因型为Aa,F1自交,F2为紫株∶绿株=3∶1。如果是染色体变异引起的,M的基因型可以写成aO,F1基因型及比例是Aa∶AO=1∶1。只考虑Aa自交,后代为紫株∶绿株=3∶1;只考虑AO自交,后代基因型及比例是AA∶AO∶OO=1∶2∶1,由于OO受精卵不能发育,因此所有F1自交,子二代为紫株∶绿株=6∶1。