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人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异优秀课时练习
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这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异优秀课时练习，文件包含同步讲义高中生物人教版2019必修第二册--52《染色体变异》讲义学生版docx、同步讲义高中生物人教版2019必修第二册--52《染色体变异》讲义教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共65页， 欢迎下载使用。
5.2染色体变异
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教学目标
课程标准
目标解读
举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
1. 说出染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2. 阐明二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
3. 进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
教学重点
染色体数目的变异。
教学难点
1. 染色体组和单倍体的概念。
2. 低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
知识精讲
知识点01 染色体变异
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
知识点02 染色体数目的变异
（一）细胞内个别染色体的增加或减少
如：先天性愚型（21三体综合征）、特纳氏综合征（45，X）、超雄（XYY）、超雌（XXX）
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
1.染色体组概念：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2.染色体组数目的判断
（1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
（2）细胞内控制同一性状的基因有几个，就有几个染色体组。
3.二倍体、三倍体和多倍体
（1）二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物
（2）三倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有三个染色体组的个体。
若二倍体减数分裂时姐妹染色单体未分离，这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组，也称作三倍体。
（3）四倍体：如果含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称为四倍体。
若二倍体在胚或幼苗时期，体细胞进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。
（4）多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如：香蕉3X、马铃薯4X、普通小麦6X
①多倍体植株的特点
茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；
糖类、蛋白质等含量增高；
发育延迟，结实率低。
②多倍体形成的自然原因：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
③人工诱导多倍体：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
秋水仙素处理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
低温处理：
④应用：多倍体育种
原理：染色体变异
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
过程：
实例：无子西瓜 八倍体小黑麦
4.单倍体：
（1）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体或由配子直接发育而来的个体。
（2）特点：植株弱小，且高度不育
（3）应用：单倍体育种
原理：染色体变异
方法：花药离体培养
过程：
单倍体育种的优点：明显缩短育种年限、获得纯合子
拓展
1.低温诱导植物染色体数目的变化
(1)试剂及用途：
①卡诺氏液：固定细胞形态。
②改良苯酚品红染液：使染色体着色。
③解离液[体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。
(2)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。
(3)在进行实验的过程中，与“观察植物细胞的有丝分裂”一样，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。
(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。
（5）比较下面试剂的使用和作用
易错警示
与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3个注意问题
(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解
关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。
错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”，将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。
2.可育、不可育与可遗传的界定
(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(2)“可遗传”≠可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
知识点03 染色体结构的变异
1．染色体结构变异图解
类型
图解
联会紊乱
实例
缺失
猫叫综合征，即5号染色体短臂缺失
果蝇缺刻翅的形成
重复
果蝇棒眼的形成
倒位
人类9号染色体长臂倒位可以导致习惯性流产
易位
人类慢性粒细胞白血病
2.结果：上述染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或基因的排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。
能力拓展
考点01 染色体结构的变异
1．染色体结构变异与基因突变的区别(如图所示)
①从是否产生新基因上来区别：
a．染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异；
b．基因突变是基因结构的改变。包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致新基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。
②通过光学显微镜区别：
a．染色体变异可借助光学显微镜观察；
b．基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。
2．易位与交叉互换的区别：
染色体易位
交叉互换
图解
区 别[
位置
发生于非同源染色体之间；
在X和Y的非同源区段上，发生染色体片段的互换；
发生于同源染色体的非姐妹染色单体间
原理
属于染色体结构变异[来源:学*科*网Z*X
属于基因重组[来源:Zxxk.Com]
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
思考：用X射线外理灰体雄蝇（XEY），Y染色体上多了一段带有E基因的片段，属于易位么？
3.辨析染色体变异的方式
图a为三体(个别染色体增加)；图c为三倍体(染色体组成倍增加)；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。
4．与三种可遗传变异有关的3个注意点
（1）基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，均可传给后代。
（2）基因突变是基因内部碱基对的改变，属于DNA分子水平上的变化；染色体变异是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。
（3）染色体的某一个位点上基因的改变属于基因突变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体上几个基因的改变属于染色体变异，这种改变可以用显微镜直接观察到。
【典例1】如图表示不同个体或细胞中的部分基因或染色体的结构、数目、形态等的变化图，据图回答相关问题：
（1）从基因角度分析某生物（二倍体）的变异，图中能表示生物个体中基因种类增多的图有__________，能表示基因排列顺序一定改变的图有______。b是________(杂合子/纯合子)。
（2）从染色体变异的角度分析，b有__________个染色体组,它是否一定属于多倍体?______.为什么? ________________________________________________；
（3）e表示染色体结构变异中的_________________。a和h的变异类型分别是_________________
（4）一对夫妇有多个子女，但相貌和行为习惯各不相同，与该变异属于同一种变异类型的是图中________________。
分层提分
题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 染色体变异和人的健康、农作物生产关系密切。下列情况中与染色体结构变异有关的是（ ）
A. 人的猫叫综合征 B. 香蕉产生不可育配子
C. 培育三倍体无子西瓜 D. 用小麦花药培育单倍体植株
2. 下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述，说法错误的是（）
A. 水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体
B. 普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体
C. 番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体
D. 马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体
3. 下列关于染色体变异及其应用的叙述，正确的是（ ）
A. 染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异
B. 三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关
C. 用秋水仙素处理单倍体植株萌发的种子或幼苗，一定能获得纯合子
D. 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体
4. 下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A. 二倍体西瓜植株传粉给四倍体西瓜植株，四倍体西瓜植株上结出的西瓜为无子西瓜
B. 普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体
C. 二倍体杂合玉米先后经花药离体培养和秋水仙素处理，能获得纯合子
D. 三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养的方法获得
5. 下图是萝卜—甘蓝植株的育种过程。据图分析，下列叙述正确的是（）
A. 萝卜和甘蓝之间不存在生殖隔离
B. F1的不育与细胞中没有同源染色体有关
C. F2的细胞中有36条染色体、2个染色体组
D. 萝卜—甘蓝植株的育种原理是染色体结构变异
6. 下列关于生物变异的叙述，正确的是（）
A. 基因突变一定能引起生物性状变异 B. 基因重组不会导致生物出现新的表现型
C. 染色体变异会导致性状发生改变 D. 单倍体育种的原理是染色体结构变异
7. 下列关于染色体组的叙述错误的是（）
A. 一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同，互称为非同源染色体
B. 一个染色体组携带着控制生物生长发育的全部遗传信息
C. 一个生物体细胞中都含有两个染色体组
D. 三倍体生物一般不能产生正常可育的配子
二、填空题
8. 野生罗汉果(2n＝28)的果皮、果肉中含有具有重要药用价值的罗汉果甜苷，但有种子的罗汉果口感很差，人们日常食用的罗汉果多为三倍体无子罗汉果。下图是无子罗汉果的育种流程图，请回答下列问题：
（1）培育三倍体无子罗汉果依据的遗传学原理是_________________。在培育四倍体时，要将一定浓度的秋水仙素滴在野生罗汉果幼苗的芽尖上，原因是______________________。
（2）三倍体罗汉果植株的果实没有种子的原因是____________________________________。
（3）为确认三倍体罗汉果植株的染色体数目，应在显微镜下观察根尖分生区细胞，观察的最佳时期是_______，看到的染色体数目应是______条。
（4）上述育种过程可称为多倍体育种，多倍体是指___________________________________。
9. 西瓜是人们喜爱的水果之一，西瓜果肉有红瓤（R）和黄瓤（r）、果皮有深绿（G）和浅绿（g）之分，这两对相对性状独立遗传。下图是利用二倍体西瓜植株①（基因型为RRgg）、植株②（基因型为rrGG）培育新品种的几种不同方法（③表示种子）。请回答：
（1）由③培育成⑦的育种方式是_____________，其依据的遗传学原理是________________。
（2）培育④单倍体幼苗时，常采用_______的方法获得；④培育成⑧的过程中，常用一定浓度的________溶液处理幼苗，以抑制细胞分裂过程中________的形成，引起染色体数目加倍。
（3）植株⑥的基因型为_______，植株⑨中能稳定遗传的个体所占比例为_________。
（4）植株⑩的体细胞中含有_______个染色体组。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 如图为普通小麦（6n＝42，记为42E）与长穗偃麦草（2n＝14，记为14M）杂交育种过程，其中长穗偃麦草的某条染色体含有抗虫基因。在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极的。下列选项中正确的是（）
A. 普通小麦和长穗偃麦草的每个染色体组含有的染色体数分别为6、7
B. ①过程只有通过秋水仙素诱导萌发的种子和幼苗才能实现
C. ③过程利用辐射诱发染色体易位和数目变异后实现
D. 丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M或4M
2. 将①、②两个植株杂交，得到③，将③再作进一步处理，如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. ③到④因是人工诱变育种过程，故③可定向变异为④
B. 由③到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异
C. 若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的
D. 由③到⑦过程可能发生突变和重组，为生物进化提供原材料
3. 异源多倍体是指多倍体中的染色体组来源于不同的物种。构成异源多倍体的祖先二倍体称为基本种。在减数分裂过程中同源染色体相互配对形成二价体Ⅱ，非同源染色体彼此不能配对，常以单价体形式存在。普通小麦为异源六倍体，染色体组成为AABBDD（2n=6x=42），组成它的基本种可能为一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草及节节麦，它们都是二倍体（2n=14），拟二粒小麦为异源四倍体（4n=28），它们之间相互杂交及与普通小麦的杂交结果如下表：
亲本杂交组合
子代染色体数
子代联会情况
子代染色体组
①拟二粒小麦×一粒小麦
21
7Ⅱ+7Ⅰ
AAB
②拟二粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草
21
7Ⅱ+7Ⅰ
ABB
③一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草
14
？
？
④普通小麦×拟二粒小麦
35
14Ⅱ+7Ⅰ
AABBD
下列相关分析正确的是（ ）
A. 组合①产生子代过程中发生了染色体数目变异
B. 只能由组合④确定拟二粒小麦的染色体组成为AABB
C. 组合③的子代联会情况为14Ⅰ，子代染色体组为AB
D. 组合③子代与节节麦杂交，再诱导子代染色体加倍可获得普通小麦
4. 科研人员在研究中发现二倍体植物甲和乙体细胞中的染色体数相等，分别为2N、2n，甲乙杂交得到F1，F1不育。通过物理方法干涉F1的减数分裂，使整套的染色体分配到一个配子中，让这样的雌雄配子结合产生F2．下列有关叙述中正确的是（ ）
A. 植物甲和乙中的染色体数目相同，说明它们属于同一物种
B. F1体细胞中含有4个染色体组，其染色体组成为2N+2n
C. 物理方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
D. 用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
5. 珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。下列叙述错误的是（）
A. 一个珍珠贝卵母细胞分裂产生一种卵细胞
B. 阻滞受精卵第一次卵裂不能诱导产生三倍体
C. 细胞松弛素B的作用可能是抑制细胞质分裂
D. 转基因三倍体珍珠贝较二倍体珍珠贝更易造成外源基因扩散
6. 牙鲆生长快、个体大，且肉嫩、味美、营养价值高，已成为海水养殖中有重要经济价值的大型鱼类。牙鲆雌性个体的生长速度比雄性明显快。下图是利用卵细胞培育二倍体牙鲆示意图，其原理是经紫外线辐射处理过的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化等。下列叙述不正确的是（ ）。
A. 图中方法一获得的子代是纯合二倍体，原因是低温抑制了纺锤体的形成
B. 方法二中获得的子代是杂合二倍体，是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换所致
C. 如果图中③在正常温度等条件下发育为雄性，则牙鲆的性别决定方式为ZW型
D. 经紫外线辐射处理的精子失活，属于染色体变异，不经过②过程处理将得到单倍体牙鲆
7. 小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(E)对易染病(e)为显性，且这两对基因位于不同的染色体上。如图为利用纯合高秆抗病小麦与矮秆易染病小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦的图解。下列叙述错误的是（ ）
A. 进行①过程的主要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③～④过程育种依据的原理是染色体变异
D. ④过程用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子和幼苗
8. 下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法，①～⑥表示相关过程。下列分析错误的是（ ）
A. ①②③是杂交育种，该过程能加速农作物进化
B. ⑤可用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合品种
C. 由于基因突变具有不定向性和低频性，⑥需要处理大量实验材料
D. ⑦过程可采用低温处理，抑制有丝分裂后期着丝点分裂使染色体加倍
9. 下图为三倍体无子西瓜的培育过程。其中二倍体植株甲是纯合无条斑瓜（a），植株乙是纯合平行条斑瓜（A）。下列有关说法正确的是（ ）
A. 三倍体无子西瓜无子的原因和单倍体高度不育的原因是类似的
B. 图中四倍体植株的每一个不分裂的体细胞都含有4个染色体组
C. 第一年所获得的成熟西瓜的不分裂的瓜瓤细胞中含有3个染色体组
D. 第二年所获得的无子西瓜为平行条斑瓜，基因型为AAa
10. 如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是（ ）
A. 普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体
B. 将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种
C. 二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
D. 染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
11. 马铃薯为世界第三大主粮作物，推动马铃薯产业发展对保障国家粮食安全有着极其重要的意义。中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队发起了“优薯计划”，旨在用二倍体杂交种代替同源四倍体，提高育种效率，缩短育种年限，并用种子替代种薯，目前该团队已完成了杂合二倍体马铃薯品系RH的全基因组序列的测定。下列说法正确的是()
A. 通过薯块进行无性繁殖产生马铃薯幼苗的过程中存在基因重组
B. 测定二倍体马铃薯全基因组序列时不需要测定其细胞中所有染色体
C. 马铃薯的单倍体细胞中不可能有同源染色体
D. 通过杂交育种可以降低后代变异的可能性
12. 下图为科研人员将油菜(2n＝38)和萝卜(2n＝18)进行杂交得到油菜新品种的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲植株的体细胞中含有2个染色体组，故甲植株可育
B. ③过程是用秋水仙素或低温处理甲的成熟植株
C. 乙植株在减数分裂过程中联会紊乱，不能产生可育配子
D. 该新品种培育过程运用了染色体变异原理
13. 甲、乙是豌豆的两个品系，将品系甲（高茎，基因型为Aa）的幼苗用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗（品系乙），将甲、乙品系混合种植，在自然状态下生长，得到它们的子一代。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体
B. 品系甲植株与品系乙植株杂交可得到三倍体，所以它们为不同的物种
C. 取品系乙的花药经离体培养，再经秋水仙素处理获得的植株既有纯合子又有杂合子
D. 将品系乙植株上所结种子单独种植，高茎植株占，矮茎植株占
二、填空题
14. 我国现在大面积种植的栽培种油菜是由二倍体油菜（AA，2n＝20）和甘蓝（CC，2n＝18）自然杂交而成的异源四倍体（AACC，4n＝38）。研究人员通过人工合成新型油菜对油菜杂交品种的种质创新进行探索。
（1）研究人员以甘蓝（CC）为父本，在花期对油菜（AA）人工授粉，但由于二者属于不同物种，存在____________，不能得到后代。研究人员采用胚挽救技术，在授粉周后取幼胚进行离体培养获得杂交种单倍体油菜（AC，2n＝19），经_____________处理，获得人工合成的新型油菜（AACC，4n＝38）。
（2）在对新型油菜继续种植的过程中，研究人员发现此油菜表现为自交不亲和，产生后代较少。为探究其原因，研究人员取栽培种油菜和新型油菜的花蕾制片并观察减数分裂过程
①观察发现，栽培种油菜减数分裂基本正常，在减数第一次分裂的前期，_________联会，进而形成__________个四分体。
②观察发现，新型油菜在减数第一次分裂的前期就出现了异常，除正常配对外，还出现了多条染色体配对和单条染色体不配对的现象，最终产生自交不亲和现象。但这些特殊的配对也为新型油菜A、C基因组之间的基因交换提供了可能，并促进了优良性状的导人，扩大了种质的遗传背景。基于上述内容，你认为在减数分裂的过程中能实现A、C染色体组之间进行基因交换的变异包括__________。
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
15. 在水果的栽培中，果实少籽的品种更受欢迎。少籽品种的类型根据其培育原理有多倍体少籽和易位少籽等。
（1）人们平时食用的普通西瓜是二倍体，为实现无籽的目的可利用二倍体西瓜培育三倍体西瓜，培育的第一年用秋水仙素处理母本获得四倍体植株，利用的原理是秋水仙素能_____________，使染色体数目加倍；第二年种植的西瓜所结果实无籽的原因是________________________。
（2）三倍体西瓜价格昂贵且育种技术较复杂。研究证明，通过人工诱导染色体易位培育少籽西瓜，能有效克服以上缺点，部分育种过程如图1所示，在发生染色体易位的西瓜中，只有如图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常，其余个体产生的配子均有一部分不育。用碘液可鉴定花粉育性，经碘液处理后，育性正常的花粉呈圆形黑色，败育花粉呈形状不规则的浅黄色。
①用60Co辐射后的种子记为M1，播种M1，自交得到的后代为M2，在M1中只有少数个体发生了如图A所示的染色体易位，原因是生物的突变具有_______________的特点（至少写两点）；若A植株产生的各种类型的配子均有一半不育，则其自交产生的后代中配子育性正常的植株所占比例为_____。
②若要大量获得图A所示的少籽品种，需筛选出如图2所示的易位纯合体，可从A植株自交产生的M2中选取配子育性正常的单株做父本，与正常的二倍体母本进行杂交得到F1，种植F1并进行花粉育性检查，若显微镜下观察到__________________________，则父本为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株父本进行_____，以保留该品系。
16. 蓝粒小麦是二倍体小麦（2n=42）的4号染色体被其近缘种长穗偃麦草（两条均带有蓝色素基因E）替换。雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t也位于4号染色体上。如图是培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦新品种的育种过程。已知不育株减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体不能联会而随机分配。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生E基因片段易位。回答下列问题。
(1)亲本不育小麦和F1不育株的有关育性的基因型_____（填“相同”或“不同”），F2中蓝粒不育株的基因型及比例是_____。F2蓝粒不育株的卵原细胞在减数分裂时理论上能形成_____个正常的四分体。
(2)如果F2蓝粒不育株与二倍体小麦（hh）测交，F3中出现蓝粒不育株的原因是_____，这种变异属于可遗传变异中的_____（填类型），F3蓝粒不育株中基因型为hh的占比是_____。
(3)F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因连锁，符合育种要求；若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因未连锁，不符合育种要求。
题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 下列有关叙述正确的是（ ）
A. 体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体
B. 非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换属于基因重组
C. γ射线处理使染色体上多个碱基丢失引起的变异可能属于基因突变
D. 基因突变一般不会改变基因的数量，而染色体结构变异都会有基因数量的变化
2. 如图甲是某二倍体生物体细胞染色体组成模式图，①～⑥是细胞发生变异后的染色体组成模式图。下列叙述正确的是（ ）
A. ①～⑥中发生染色体变异的是②③④⑤⑥
B. ①、②、③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位
C. ①～⑥都能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变
D. 甲→⑤过程可通过自交或花药离体培养来实现
3. 下列有关生物育种原理及方法的叙述，正确的是（ ）
A. 杂交育种的原理是基因重组
B. 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是获得多倍体的唯一方法
C. 在单倍体育种中，经花药离体培养获得的幼苗可能会发生性状分离
D. 诱变育种的优点是可以明显缩短育种年限
4. 下列关于变异和育种的叙述正确的是（ ）
A. 自由组合发生在精卵结合过程中，使后代具有多样性
B. 花药离体培养过程中，基因重组和染色体变异均有可能发生
C. 三倍体无籽西瓜不能从种子发育而来，其原因是形成种子过程中联会紊乱
D. 在多倍体育种中，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体
5. 二倍体植物Ⅰ（2n=24）与四倍体植物Ⅱ（4n=48）杂交获得F1幼苗，幼苗期经秋水仙素处理加倍后获得植物Ⅲ。下列有关说法正确的是（ ）
A. 植物Ⅲ具有两个染色体组，属于二倍体植物
B. 植物Ⅰ与植物Ⅱ为不同物种，彼此存在生殖隔离
C. 培育植物Ⅲ的过程为单倍体育种，其自交后代不出现性状分离
D. 秋水仙素的作用原理是在后期阻碍纺锤丝的牵引
6. 普通小麦是六倍体，有42条染色体，人们用其花药离体培养出的小麦幼苗是（ ）
A. 三倍体、21条染色体 B. 单倍体、21条染色体
C. 三倍体、三个染色体组 D. 单倍体、一个染色体组
7. 人类9号染色体三体（T9）分为嵌合型T9和完全型T9，前者部分细胞为9号染色体三体，后者所有体细胞为9号染色体三体。嵌合型T9可分为两种：一种是三体自救型，即完全型T9的部分细胞丢失第三条染色体，形成正常细胞；一种是分裂错误型，即由于早期胚胎部分细胞分裂过程中一条9号染色体不分离，形成只含一条9号染色体的细胞和三体细胞，只有三体细胞存活，与正常细胞形成嵌合型。某嵌合型T9胎儿的父母表型均正常，基因型为Aa（位于9号染色体上，不考虑基因突变和染色体片段互换）。下列说法正确的是（）
A. 若该胎儿为三体自救型，则其体内可能存在aaa和Aa两种体细胞
B. 若该胎儿为分裂错误型，则其体内可能存在AAa和aa两种体细胞
C. 该嵌合型T9胎儿的体内可能同时存在三种基因型的体细胞
D. 该胎儿胚胎发育早期只有部分细胞分裂时能发生等位基因的分离
8. 为获得果实较大、含糖量较高的四倍体葡萄（4N=76），常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽，然后将茎段扦插栽培成新植株。研究结果显示：新植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍。这种植株同时含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”。有关“嵌合体”的叙述，正确的是（）
A. 秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制间期纺锤体的形成
B. 在生命活动中，4N细胞内染色体组数目最多出现在有丝分裂后期
C. “嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体
D. 若该个体自交，后代中不可能出现三倍体
9. 单倍体育种的基本程序包括：杂交得到F1，将F1的花药在人工培养基上进行离体培养，诱导成幼苗；用秋水仙素处理幼苗，产生染色体加倍的纯合植株，下列关于单倍体育种的叙述正确的是（ ）
A. 育种过程涉及授粉与受精作用 B. 育种过程不涉及植物组织培养技术
C. 秋水仙素促进细胞核内DNA的复制加倍 D. 最终培育形成的植株为单倍体
10. 某二倍体雌雄同株的植物，高秆对矮秆为显性（分别由基因D和d控制），现用纯合高秆和矮秆杂交，子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育高秆植株。研究人员让甲与矮秆植株杂交，让乙自交，后代高秆与矮秆的分离比均为3：1。甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是（ ）
A. 染色体片段易位，染色体片段重复 B. 个别染色体数量变异，染色体片段易位
C. 个别染色体数量变异，染色体片段重复 D. 染色体片段易位，个别染色体数量变异
11. 下列关于基因突变与染色体畸变的叙述中，正确的是（ ）
A. 基因突变在显微镜下不可见，染色体畸变可以用显微镜观察
B. 基因突变发生在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体畸变发生在减数分裂
C. 基因突变是有害的，染色体畸变是有利的
D. 基因突变无论发生在体细胞还是生殖细胞都是可遗传的，染色体畸变若发生在体细胞一定是不可遗传的
12. 香蕉的原始种是尖苞野蕉和长梗蕉两个野生芭蕉属品种，尖苞野蕉味甜但多籽，长梗蕉软糯但酸涩。科研人员利用这两个品种培育出五个新品种。（图中A、B分别表示不同的染色体组）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. FHIA-02蕉只能通过低温或秋水仙素处理尖苞野蕉的种子获得
B. 大麦克香蕉品种无子的原因是其原始生殖细胞中没有同源染色体
C. 尖苞野蕉和长梗蕉不具有生殖隔离，属于同一种生物
D. 五个新品种香蕉的糖类和蛋白质等物质含量可能增多
二、填空题
13. 已知果蝇（条）的红眼（ B）对白眼（b）是显性，基因位于X染色体上。果蝇的性染色体组成有XX，XXY（雌性可育），XY，XYY（雄性可育），XO（雄性不育）。现有正常的纯合红眼雌与正常白眼雄杂交，得到了一只白眼雄果蝇。回答下列问题：
(1)对果蝇基因组进行研究时，应对__________条染色体的DNA进行测序。
(2)XXY，XYY及XO的发生，属于可遗传变异中的 。
(3)经研究，该白眼果蝇的染色体及基因组成可能为、、三种中的一种，为了弄清该白眼雄究竟属于哪种情况，研究小组设计了如下实验，请完善实验步骤。（若考虑可遗传的变异，每次交配最多考虑一种变异）
思路： 。
结果1： ，原因是母本产生配子时减数第一次分裂同源染色体没有分开或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分裂后移向了同一极；
结果2：若子代全为白眼，则白眼雄果蝇的染色体组成及基因型为，原因是 ；
结果3： 原因是由于环境引起该果蝇性状改变。
14. 家蚕（2n=28）为ZW型性别决定。蚕卵有圆形和椭圆，受一对等位基因控制。黑卵（A）对白卵（a）为显性，位于10号染色体上。正常蚕（Os）的幼体体表不透明，油蚕（os）的体表透明。
（1）图1杂交实验中，蚕卵形状的遗传 （填“符合”“不符合”）孟德尔遗传定律，请说明判断依据 。
（2）研究表明，os基因位于家蚕的Z染色体上，W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上，杂交方案及杂交结果分别为 。
（3）雄蚕食桑少，蚕丝质量高，蚕农希望只养雄蚕，避免雌、雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
Ⅰ：图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为的种蚕，该种蚕与白卵雄蚕杂交，子代中 卵孵化为雄蚕。
Ⅱ：利用W2构建的家蚕平衡致死体系中，m基因和n基因为隐性致死基因，os基因能遮蔽m基因的致死作用。
①家蚕平衡致死体系可以自稳，请用遗传图解解释其原理（图中基因型写法参照：平衡体系中的雌蚕写作aaZmNWosA） 。
②普通蚕中无m、n隐性致死基因（基因型为aaZMNZMN、aaZMNW），请说明利用家蚕平衡致死体系繁育雄蚕的过程 。
5.2染色体变异
目标导航
教学目标
课程标准
目标解读
举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
1. 说出染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2. 阐明二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
3. 进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
教学重点
染色体数目的变异。
教学难点
1. 染色体组和单倍体的概念。
2. 低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
知识精讲
知识点01 染色体变异
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
知识点02 染色体数目的变异
（一）细胞内个别染色体的增加或减少
如：先天性愚型（21三体综合征）、特纳氏综合征（45，X）、超雄（XYY）、超雌（XXX）
(二)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
1.染色体组概念：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
2.染色体组数目的判断
（1）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
（2）细胞内控制同一性状的基因有几个，就有几个染色体组。
3.二倍体、三倍体和多倍体
（1）二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物
（2）三倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有三个染色体组的个体。
若二倍体减数分裂时姐妹染色单体未分离，这样的配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体体细胞中含有三个染色体组，也称作三倍体。
（3）四倍体：如果含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称为四倍体。
若二倍体在胚或幼苗时期，体细胞进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。
（4）多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如：香蕉3X、马铃薯4X、普通小麦6X
①多倍体植株的特点
茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；
糖类、蛋白质等含量增高；
发育延迟，结实率低。
②多倍体形成的自然原因：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
③人工诱导多倍体：抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成
秋水仙素处理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
低温处理：
④应用：多倍体育种
原理：染色体变异
方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
过程：
实例：无子西瓜 八倍体小黑麦
4.单倍体：
（1）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体或由配子直接发育而来的个体。
（2）特点：植株弱小，且高度不育
（3）应用：单倍体育种
原理：染色体变异
方法：花药离体培养
过程：
单倍体育种的优点：明显缩短育种年限、获得纯合子
拓展
1.低温诱导植物染色体数目的变化
(1)试剂及用途：
①卡诺氏液：固定细胞形态。
②改良苯酚品红染液：使染色体着色。
③解离液[体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。
(2)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。
(3)在进行实验的过程中，与“观察植物细胞的有丝分裂”一样，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。
(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。
（5）比较下面试剂的使用和作用
易错警示
与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3个注意问题
(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解
关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。
错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”，将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。
2.可育、不可育与可遗传的界定
(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(2)“可遗传”≠可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
知识点03 染色体结构的变异
1．染色体结构变异图解
类型
图解
联会紊乱
实例
缺失
猫叫综合征，即5号染色体短臂缺失
果蝇缺刻翅的形成
重复
果蝇棒眼的形成
倒位
人类9号染色体长臂倒位可以导致习惯性流产
易位
人类慢性粒细胞白血病
2.结果：上述染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或基因的排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。
能力拓展
考点01 染色体结构的变异
1．染色体结构变异与基因突变的区别(如图所示)
①从是否产生新基因上来区别：
a．染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异；
b．基因突变是基因结构的改变。包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致新基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。
②通过光学显微镜区别：
a．染色体变异可借助光学显微镜观察；
b．基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。
2．易位与交叉互换的区别：
染色体易位
交叉互换
图解
区 别[
位置
发生于非同源染色体之间；
在X和Y的非同源区段上，发生染色体片段的互换；
发生于同源染色体的非姐妹染色单体间
原理
属于染色体结构变异[来源:学*科*网Z*X
属于基因重组[来源:Zxxk.Com]
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
思考：用X射线外理灰体雄蝇（XEY），Y染色体上多了一段带有E基因的片段，属于易位么？
3.辨析染色体变异的方式
图a为三体(个别染色体增加)；图c为三倍体(染色体组成倍增加)；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。
4．与三种可遗传变异有关的3个注意点
（1）基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，均可传给后代。
（2）基因突变是基因内部碱基对的改变，属于DNA分子水平上的变化；染色体变异是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。
（3）染色体的某一个位点上基因的改变属于基因突变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体上几个基因的改变属于染色体变异，这种改变可以用显微镜直接观察到。
【典例1】如图表示不同个体或细胞中的部分基因或染色体的结构、数目、形态等的变化图，据图回答相关问题：
（1）从基因角度分析某生物（二倍体）的变异，图中能表示生物个体中基因种类增多的图有__________，能表示基因排列顺序一定改变的图有______。b是________(杂合子/纯合子)。
（2）从染色体变异的角度分析，b有__________个染色体组,它是否一定属于多倍体?______.为什么? ________________________________________________；
（3）e表示染色体结构变异中的_________________。a和h的变异类型分别是_________________
（4）一对夫妇有多个子女，但相貌和行为习惯各不相同，与该变异属于同一种变异类型的是图中________________。
分层提分
题组A 基础过关练
一、单项选择题
1. 染色体变异和人的健康、农作物生产关系密切。下列情况中与染色体结构变异有关的是（ ）
A. 人的猫叫综合征 B. 香蕉产生不可育配子
C. 培育三倍体无子西瓜 D. 用小麦花药培育单倍体植株
2. 下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述，说法错误的是（）
A. 水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体
B. 普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体
C. 番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体
D. 马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体
3. 下列关于染色体变异及其应用的叙述，正确的是（ ）
A. 染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异
B. 三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关
C. 用秋水仙素处理单倍体植株萌发的种子或幼苗，一定能获得纯合子
D. 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体
4. 下列关于育种的叙述，正确的是（ ）
A. 二倍体西瓜植株传粉给四倍体西瓜植株，四倍体西瓜植株上结出的西瓜为无子西瓜
B. 普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体
C. 二倍体杂合玉米先后经花药离体培养和秋水仙素处理，能获得纯合子
D. 三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养的方法获得
5. 下图是萝卜—甘蓝植株的育种过程。据图分析，下列叙述正确的是（）
A. 萝卜和甘蓝之间不存在生殖隔离
B. F1的不育与细胞中没有同源染色体有关
C. F2的细胞中有36条染色体、2个染色体组
D. 萝卜—甘蓝植株的育种原理是染色体结构变异
6. 下列关于生物变异的叙述，正确的是（）
A. 基因突变一定能引起生物性状变异 B. 基因重组不会导致生物出现新的表现型
C. 染色体变异会导致性状发生改变 D. 单倍体育种的原理是染色体结构变异
7. 下列关于染色体组的叙述错误的是（）
A. 一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同，互称为非同源染色体
B. 一个染色体组携带着控制生物生长发育的全部遗传信息
C. 一个生物体细胞中都含有两个染色体组
D. 三倍体生物一般不能产生正常可育的配子
二、填空题
8. 野生罗汉果(2n＝28)的果皮、果肉中含有具有重要药用价值的罗汉果甜苷，但有种子的罗汉果口感很差，人们日常食用的罗汉果多为三倍体无子罗汉果。下图是无子罗汉果的育种流程图，请回答下列问题：
（1）培育三倍体无子罗汉果依据的遗传学原理是_________________。在培育四倍体时，要将一定浓度的秋水仙素滴在野生罗汉果幼苗的芽尖上，原因是______________________。
（2）三倍体罗汉果植株的果实没有种子的原因是____________________________________。
（3）为确认三倍体罗汉果植株的染色体数目，应在显微镜下观察根尖分生区细胞，观察的最佳时期是_______，看到的染色体数目应是______条。
（4）上述育种过程可称为多倍体育种，多倍体是指___________________________________。
9. 西瓜是人们喜爱的水果之一，西瓜果肉有红瓤（R）和黄瓤（r）、果皮有深绿（G）和浅绿（g）之分，这两对相对性状独立遗传。下图是利用二倍体西瓜植株①（基因型为RRgg）、植株②（基因型为rrGG）培育新品种的几种不同方法（③表示种子）。请回答：
（1）由③培育成⑦的育种方式是_____________，其依据的遗传学原理是________________。
（2）培育④单倍体幼苗时，常采用_______的方法获得；④培育成⑧的过程中，常用一定浓度的________溶液处理幼苗，以抑制细胞分裂过程中________的形成，引起染色体数目加倍。
（3）植株⑥的基因型为_______，植株⑨中能稳定遗传的个体所占比例为_________。
（4）植株⑩的体细胞中含有_______个染色体组。
题组B 能力提升练
一、单项选择题
1. 如图为普通小麦（6n＝42，记为42E）与长穗偃麦草（2n＝14，记为14M）杂交育种过程，其中长穗偃麦草的某条染色体含有抗虫基因。在减数分裂过程中不能联会的染色体组的染色体是随机移向细胞两极的。下列选项中正确的是（）
A. 普通小麦和长穗偃麦草的每个染色体组含有的染色体数分别为6、7
B. ①过程只有通过秋水仙素诱导萌发的种子和幼苗才能实现
C. ③过程利用辐射诱发染色体易位和数目变异后实现
D. 丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为3M或4M
2. 将①、②两个植株杂交，得到③，将③再作进一步处理，如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. ③到④因是人工诱变育种过程，故③可定向变异为④
B. 由③到⑧的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异
C. 若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的
D. 由③到⑦过程可能发生突变和重组，为生物进化提供原材料
3. 异源多倍体是指多倍体中的染色体组来源于不同的物种。构成异源多倍体的祖先二倍体称为基本种。在减数分裂过程中同源染色体相互配对形成二价体Ⅱ，非同源染色体彼此不能配对，常以单价体形式存在。普通小麦为异源六倍体，染色体组成为AABBDD（2n=6x=42），组成它的基本种可能为一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草及节节麦，它们都是二倍体（2n=14），拟二粒小麦为异源四倍体（4n=28），它们之间相互杂交及与普通小麦的杂交结果如下表：
亲本杂交组合
子代染色体数
子代联会情况
子代染色体组
①拟二粒小麦×一粒小麦
21
7Ⅱ+7Ⅰ
AAB
②拟二粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草
21
7Ⅱ+7Ⅰ
ABB
③一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草
14
？
？
④普通小麦×拟二粒小麦
35
14Ⅱ+7Ⅰ
AABBD
下列相关分析正确的是（ ）
A. 组合①产生子代过程中发生了染色体数目变异
B. 只能由组合④确定拟二粒小麦的染色体组成为AABB
C. 组合③的子代联会情况为14Ⅰ，子代染色体组为AB
D. 组合③子代与节节麦杂交，再诱导子代染色体加倍可获得普通小麦
4. 科研人员在研究中发现二倍体植物甲和乙体细胞中的染色体数相等，分别为2N、2n，甲乙杂交得到F1，F1不育。通过物理方法干涉F1的减数分裂，使整套的染色体分配到一个配子中，让这样的雌雄配子结合产生F2．下列有关叙述中正确的是（ ）
A. 植物甲和乙中的染色体数目相同，说明它们属于同一物种
B. F1体细胞中含有4个染色体组，其染色体组成为2N+2n
C. 物理方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
D. 用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
5. 珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有3组实验：用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。下列叙述错误的是（）
A. 一个珍珠贝卵母细胞分裂产生一种卵细胞
B. 阻滞受精卵第一次卵裂不能诱导产生三倍体
C. 细胞松弛素B的作用可能是抑制细胞质分裂
D. 转基因三倍体珍珠贝较二倍体珍珠贝更易造成外源基因扩散
6. 牙鲆生长快、个体大，且肉嫩、味美、营养价值高，已成为海水养殖中有重要经济价值的大型鱼类。牙鲆雌性个体的生长速度比雄性明显快。下图是利用卵细胞培育二倍体牙鲆示意图，其原理是经紫外线辐射处理过的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化等。下列叙述不正确的是（ ）。
A. 图中方法一获得的子代是纯合二倍体，原因是低温抑制了纺锤体的形成
B. 方法二中获得的子代是杂合二倍体，是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换所致
C. 如果图中③在正常温度等条件下发育为雄性，则牙鲆的性别决定方式为ZW型
D. 经紫外线辐射处理的精子失活，属于染色体变异，不经过②过程处理将得到单倍体牙鲆
7. 小麦的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(E)对易染病(e)为显性，且这两对基因位于不同的染色体上。如图为利用纯合高秆抗病小麦与矮秆易染病小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦的图解。下列叙述错误的是（ ）
A. 进行①过程的主要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③～④过程育种依据的原理是染色体变异
D. ④过程用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子和幼苗
8. 下图表示培育新品种(或新物种)的不同育种方法，①～⑥表示相关过程。下列分析错误的是（ ）
A. ①②③是杂交育种，该过程能加速农作物进化
B. ⑤可用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合品种
C. 由于基因突变具有不定向性和低频性，⑥需要处理大量实验材料
D. ⑦过程可采用低温处理，抑制有丝分裂后期着丝点分裂使染色体加倍
9. 下图为三倍体无子西瓜的培育过程。其中二倍体植株甲是纯合无条斑瓜（a），植株乙是纯合平行条斑瓜（A）。下列有关说法正确的是（ ）
A. 三倍体无子西瓜无子的原因和单倍体高度不育的原因是类似的
B. 图中四倍体植株的每一个不分裂的体细胞都含有4个染色体组
C. 第一年所获得的成熟西瓜的不分裂的瓜瓤细胞中含有3个染色体组
D. 第二年所获得的无子西瓜为平行条斑瓜，基因型为AAa
10. 如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是（ ）
A. 普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体
B. 将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种
C. 二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
D. 染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
11. 马铃薯为世界第三大主粮作物，推动马铃薯产业发展对保障国家粮食安全有着极其重要的意义。中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队发起了“优薯计划”，旨在用二倍体杂交种代替同源四倍体，提高育种效率，缩短育种年限，并用种子替代种薯，目前该团队已完成了杂合二倍体马铃薯品系RH的全基因组序列的测定。下列说法正确的是()
A. 通过薯块进行无性繁殖产生马铃薯幼苗的过程中存在基因重组
B. 测定二倍体马铃薯全基因组序列时不需要测定其细胞中所有染色体
C. 马铃薯的单倍体细胞中不可能有同源染色体
D. 通过杂交育种可以降低后代变异的可能性
12. 下图为科研人员将油菜(2n＝38)和萝卜(2n＝18)进行杂交得到油菜新品种的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲植株的体细胞中含有2个染色体组，故甲植株可育
B. ③过程是用秋水仙素或低温处理甲的成熟植株
C. 乙植株在减数分裂过程中联会紊乱，不能产生可育配子
D. 该新品种培育过程运用了染色体变异原理
13. 甲、乙是豌豆的两个品系，将品系甲（高茎，基因型为Aa）的幼苗用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗（品系乙），将甲、乙品系混合种植，在自然状态下生长，得到它们的子一代。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体
B. 品系甲植株与品系乙植株杂交可得到三倍体，所以它们为不同的物种
C. 取品系乙的花药经离体培养，再经秋水仙素处理获得的植株既有纯合子又有杂合子
D. 将品系乙植株上所结种子单独种植，高茎植株占，矮茎植株占
二、填空题
14. 我国现在大面积种植的栽培种油菜是由二倍体油菜（AA，2n＝20）和甘蓝（CC，2n＝18）自然杂交而成的异源四倍体（AACC，4n＝38）。研究人员通过人工合成新型油菜对油菜杂交品种的种质创新进行探索。
（1）研究人员以甘蓝（CC）为父本，在花期对油菜（AA）人工授粉，但由于二者属于不同物种，存在____________，不能得到后代。研究人员采用胚挽救技术，在授粉周后取幼胚进行离体培养获得杂交种单倍体油菜（AC，2n＝19），经_____________处理，获得人工合成的新型油菜（AACC，4n＝38）。
（2）在对新型油菜继续种植的过程中，研究人员发现此油菜表现为自交不亲和，产生后代较少。为探究其原因，研究人员取栽培种油菜和新型油菜的花蕾制片并观察减数分裂过程
①观察发现，栽培种油菜减数分裂基本正常，在减数第一次分裂的前期，_________联会，进而形成__________个四分体。
②观察发现，新型油菜在减数第一次分裂的前期就出现了异常，除正常配对外，还出现了多条染色体配对和单条染色体不配对的现象，最终产生自交不亲和现象。但这些特殊的配对也为新型油菜A、C基因组之间的基因交换提供了可能，并促进了优良性状的导人，扩大了种质的遗传背景。基于上述内容，你认为在减数分裂的过程中能实现A、C染色体组之间进行基因交换的变异包括__________。
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
15. 在水果的栽培中，果实少籽的品种更受欢迎。少籽品种的类型根据其培育原理有多倍体少籽和易位少籽等。
（1）人们平时食用的普通西瓜是二倍体，为实现无籽的目的可利用二倍体西瓜培育三倍体西瓜，培育的第一年用秋水仙素处理母本获得四倍体植株，利用的原理是秋水仙素能_____________，使染色体数目加倍；第二年种植的西瓜所结果实无籽的原因是________________________。
（2）三倍体西瓜价格昂贵且育种技术较复杂。研究证明，通过人工诱导染色体易位培育少籽西瓜，能有效克服以上缺点，部分育种过程如图1所示，在发生染色体易位的西瓜中，只有如图2所示的易位纯合体产生的配子育性正常，其余个体产生的配子均有一部分不育。用碘液可鉴定花粉育性，经碘液处理后，育性正常的花粉呈圆形黑色，败育花粉呈形状不规则的浅黄色。
①用60Co辐射后的种子记为M1，播种M1，自交得到的后代为M2，在M1中只有少数个体发生了如图A所示的染色体易位，原因是生物的突变具有_______________的特点（至少写两点）；若A植株产生的各种类型的配子均有一半不育，则其自交产生的后代中配子育性正常的植株所占比例为_____。
②若要大量获得图A所示的少籽品种，需筛选出如图2所示的易位纯合体，可从A植株自交产生的M2中选取配子育性正常的单株做父本，与正常的二倍体母本进行杂交得到F1，种植F1并进行花粉育性检查，若显微镜下观察到__________________________，则父本为易位纯合体。进行杂交的同时应让该单株父本进行_____，以保留该品系。
16. 蓝粒小麦是二倍体小麦（2n=42）的4号染色体被其近缘种长穗偃麦草（两条均带有蓝色素基因E）替换。雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t也位于4号染色体上。如图是培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦新品种的育种过程。已知不育株减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体不能联会而随机分配。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生E基因片段易位。回答下列问题。
(1)亲本不育小麦和F1不育株的有关育性的基因型_____（填“相同”或“不同”），F2中蓝粒不育株的基因型及比例是_____。F2蓝粒不育株的卵原细胞在减数分裂时理论上能形成_____个正常的四分体。
(2)如果F2蓝粒不育株与二倍体小麦（hh）测交，F3中出现蓝粒不育株的原因是_____，这种变异属于可遗传变异中的_____（填类型），F3蓝粒不育株中基因型为hh的占比是_____。
(3)F4蓝粒不育株和小麦（HH）杂交后单株留种形成一个株系。若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因连锁，符合育种要求；若株系中性状及比例为_____，则说明F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和E基因未连锁，不符合育种要求。
题组C 培优拔尖练
一、单项选择题
1. 下列有关叙述正确的是（ ）
A. 体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体
B. 非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换属于基因重组
C. γ射线处理使染色体上多个碱基丢失引起的变异可能属于基因突变
D. 基因突变一般不会改变基因的数量，而染色体结构变异都会有基因数量的变化
2. 如图甲是某二倍体生物体细胞染色体组成模式图，①～⑥是细胞发生变异后的染色体组成模式图。下列叙述正确的是（ ）
A. ①～⑥中发生染色体变异的是②③④⑤⑥
B. ①、②、③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位
C. ①～⑥都能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变
D. 甲→⑤过程可通过自交或花药离体培养来实现
3. 下列有关生物育种原理及方法的叙述，正确的是（ ）
A. 杂交育种的原理是基因重组
B. 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是获得多倍体的唯一方法
C. 在单倍体育种中，经花药离体培养获得的幼苗可能会发生性状分离
D. 诱变育种的优点是可以明显缩短育种年限
4. 下列关于变异和育种的叙述正确的是（ ）
A. 自由组合发生在精卵结合过程中，使后代具有多样性
B. 花药离体培养过程中，基因重组和染色体变异均有可能发生
C. 三倍体无籽西瓜不能从种子发育而来，其原因是形成种子过程中联会紊乱
D. 在多倍体育种中，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体
5. 二倍体植物Ⅰ（2n=24）与四倍体植物Ⅱ（4n=48）杂交获得F1幼苗，幼苗期经秋水仙素处理加倍后获得植物Ⅲ。下列有关说法正确的是（ ）
A. 植物Ⅲ具有两个染色体组，属于二倍体植物
B. 植物Ⅰ与植物Ⅱ为不同物种，彼此存在生殖隔离
C. 培育植物Ⅲ的过程为单倍体育种，其自交后代不出现性状分离
D. 秋水仙素的作用原理是在后期阻碍纺锤丝的牵引
6. 普通小麦是六倍体，有42条染色体，人们用其花药离体培养出的小麦幼苗是（ ）
A. 三倍体、21条染色体 B. 单倍体、21条染色体
C. 三倍体、三个染色体组 D. 单倍体、一个染色体组
7. 人类9号染色体三体（T9）分为嵌合型T9和完全型T9，前者部分细胞为9号染色体三体，后者所有体细胞为9号染色体三体。嵌合型T9可分为两种：一种是三体自救型，即完全型T9的部分细胞丢失第三条染色体，形成正常细胞；一种是分裂错误型，即由于早期胚胎部分细胞分裂过程中一条9号染色体不分离，形成只含一条9号染色体的细胞和三体细胞，只有三体细胞存活，与正常细胞形成嵌合型。某嵌合型T9胎儿的父母表型均正常，基因型为Aa（位于9号染色体上，不考虑基因突变和染色体片段互换）。下列说法正确的是（）
A. 若该胎儿为三体自救型，则其体内可能存在aaa和Aa两种体细胞
B. 若该胎儿为分裂错误型，则其体内可能存在AAa和aa两种体细胞
C. 该嵌合型T9胎儿的体内可能同时存在三种基因型的体细胞
D. 该胎儿胚胎发育早期只有部分细胞分裂时能发生等位基因的分离
8. 为获得果实较大、含糖量较高的四倍体葡萄（4N=76），常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄茎段上的芽，然后将茎段扦插栽培成新植株。研究结果显示：新植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍。这种植株同时含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”。有关“嵌合体”的叙述，正确的是（）
A. 秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是抑制间期纺锤体的形成
B. 在生命活动中，4N细胞内染色体组数目最多出现在有丝分裂后期
C. “嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体
D. 若该个体自交，后代中不可能出现三倍体
9. 单倍体育种的基本程序包括：杂交得到F1，将F1的花药在人工培养基上进行离体培养，诱导成幼苗；用秋水仙素处理幼苗，产生染色体加倍的纯合植株，下列关于单倍体育种的叙述正确的是（ ）
A. 育种过程涉及授粉与受精作用 B. 育种过程不涉及植物组织培养技术
C. 秋水仙素促进细胞核内DNA的复制加倍 D. 最终培育形成的植株为单倍体
10. 某二倍体雌雄同株的植物，高秆对矮秆为显性（分别由基因D和d控制），现用纯合高秆和矮秆杂交，子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育高秆植株。研究人员让甲与矮秆植株杂交，让乙自交，后代高秆与矮秆的分离比均为3：1。甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是（ ）
A. 染色体片段易位，染色体片段重复 B. 个别染色体数量变异，染色体片段易位
C. 个别染色体数量变异，染色体片段重复 D. 染色体片段易位，个别染色体数量变异
11. 下列关于基因突变与染色体畸变的叙述中，正确的是（ ）
A. 基因突变在显微镜下不可见，染色体畸变可以用显微镜观察
B. 基因突变发生在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体畸变发生在减数分裂
C. 基因突变是有害的，染色体畸变是有利的
D. 基因突变无论发生在体细胞还是生殖细胞都是可遗传的，染色体畸变若发生在体细胞一定是不可遗传的
12. 香蕉的原始种是尖苞野蕉和长梗蕉两个野生芭蕉属品种，尖苞野蕉味甜但多籽，长梗蕉软糯但酸涩。科研人员利用这两个品种培育出五个新品种。（图中A、B分别表示不同的染色体组）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. FHIA-02蕉只能通过低温或秋水仙素处理尖苞野蕉的种子获得
B. 大麦克香蕉品种无子的原因是其原始生殖细胞中没有同源染色体
C. 尖苞野蕉和长梗蕉不具有生殖隔离，属于同一种生物
D. 五个新品种香蕉的糖类和蛋白质等物质含量可能增多
二、填空题
13. 已知果蝇（条）的红眼（ B）对白眼（b）是显性，基因位于X染色体上。果蝇的性染色体组成有XX，XXY（雌性可育），XY，XYY（雄性可育），XO（雄性不育）。现有正常的纯合红眼雌与正常白眼雄杂交，得到了一只白眼雄果蝇。回答下列问题：
(1)对果蝇基因组进行研究时，应对__________条染色体的DNA进行测序。
(2)XXY，XYY及XO的发生，属于可遗传变异中的 。
(3)经研究，该白眼果蝇的染色体及基因组成可能为、、三种中的一种，为了弄清该白眼雄究竟属于哪种情况，研究小组设计了如下实验，请完善实验步骤。（若考虑可遗传的变异，每次交配最多考虑一种变异）
思路： 。
结果1： ，原因是母本产生配子时减数第一次分裂同源染色体没有分开或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分裂后移向了同一极；
结果2：若子代全为白眼，则白眼雄果蝇的染色体组成及基因型为，原因是 ；
结果3： 原因是由于环境引起该果蝇性状改变。
14. 家蚕（2n=28）为ZW型性别决定。蚕卵有圆形和椭圆，受一对等位基因控制。黑卵（A）对白卵（a）为显性，位于10号染色体上。正常蚕（Os）的幼体体表不透明，油蚕（os）的体表透明。
（1）图1杂交实验中，蚕卵形状的遗传 （填“符合”“不符合”）孟德尔遗传定律，请说明判断依据 。
（2）研究表明，os基因位于家蚕的Z染色体上，W染色体上无相应基因。若通过杂交实验证明os基因位于Z染色体上，杂交方案及杂交结果分别为 。
（3）雄蚕食桑少，蚕丝质量高，蚕农希望只养雄蚕，避免雌、雄蚕混养。可通过改造W染色体实现只养雄蚕的目的。
Ⅰ：图2中用γ射线处理、改造W染色体时所引发的变异称为 。研究人员利用W1通过杂交培育了基因型为的种蚕，该种蚕与白卵雄蚕杂交，子代中 卵孵化为雄蚕。
Ⅱ：利用W2构建的家蚕平衡致死体系中，m基因和n基因为隐性致死基因，os基因能遮蔽m基因的致死作用。
①家蚕平衡致死体系可以自稳，请用遗传图解解释其原理（图中基因型写法参照：平衡体系中的雌蚕写作aaZmNWosA） 。
②普通蚕中无m、n隐性致死基因（基因型为aaZMNZMN、aaZMNW），请说明利用家蚕平衡致死体系繁育雄蚕的过程 。
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