高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异达标测试

第2节　染色体变异

课后训练巩固提升

一、基础巩固

1.已知某二倍体生物的体细胞中含有8条染色体,则下列可表示该生物1个染色体组的是(　　)

A.①②　　　　 B.③④

C.①③ D.②④

答案:C

解析:二倍体生物的体细胞中含有8条染色体,所以每个染色体组中含有4条染色体,且一定不含有同源染色体,①③均满足上述条件。

2.下列有关单倍体的叙述,正确的是(　　)

A.由未受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体

B.含有2个染色体组的生物体,一定不是单倍体

C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体

D.含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体

答案:A

解析:由配子发育成的植株一定是单倍体。细胞内含有2个染色体组的生物可能是单倍体,也可能是二倍体。精子或卵细胞不是一个个体。三倍体生物体细胞中含有3个染色体组。

3.用秋水仙素处理幼苗可诱导形成多倍体植物,秋水仙素的主要作用是(　　)

A.使染色体再次复制

B.使染色体着丝粒不分裂

C.抑制纺锤体的形成

D.使细胞稳定在间期阶段

答案:C

解析:秋水仙素能够抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,这样细胞中的染色体不能被拉向两极,导致细胞中的染色体数目加倍。

4.下列变异中,不属于染色体结构变异的是(　　)

A.染色体缺失了某一片段

B.染色体增加了某一片段

C.染色体某一片段位置颠倒了180°

D.染色体上基因的一个碱基对发生了改变

答案:D

解析:基因的一个碱基对发生改变,属于基因突变。A、B、C三项依次属于染色体结构变异中的缺失、重复和倒位。

5.在植物体细胞有丝分裂的过程中,可能发生的可遗传的变异有(　　)

①基因突变　②基因重组　③染色体变异

A.①② B.①③

C.②③　 D.①②③

答案:B

解析:基因重组主要发生在减数分裂形成配子的过程中,基因突变和染色体变异可发生在个体发育的任何时期。

6.韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种不同的形态结构,则韭菜是(　　)

A.二倍体 B.四倍体

C.六倍体 D.八倍体

答案:B

解析:韭菜的体细胞中含有32条染色体,其中有8种不同的形态结构,那么每一种相同形态的染色体有32/8=4(条),即韭菜体细胞中含有4个染色体组,韭菜是四倍体。

7.右图为某植物体细胞中的染色体示意图,将其花粉进行离体培养得到的植株的基因型最可能是(　　)

A.AaBbCc B.ABC

C.abc D.AaaaBBbbCCcc

答案:A

解析:题图细胞中含有4个染色体组,其花粉培育成的个体体细胞中含有2个染色体组。

8.下列关于染色体结构变异和基因突变的主要区别的叙述,错误的是(　　)

A.基因突变是由DNA分子发生碱基的改变而引起的基因碱基序列的变化

B.染色体结构变异是染色体上某些片段的改变

C.基因突变一般是微小突变,其遗传效应小,染色体结构变异是较大变异,其遗传效应大

D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能

答案:C

解析:基因突变一般是微小突变,但是能产生新基因,可能改变生物的性状,甚至导致个体死亡,所以其遗传效应不一定小。

9.下图是某些植物体细胞中的染色体示意图,请分析并回答下列问题。

(1)肯定是单倍体的是图　　　代表的植物,它是由　　　　倍体的生殖细胞直接发育形成的。 

(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的最可能是图　　　代表的植物,判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)如果这些植物都不是由生殖细胞直接发育形成,其中肯定是二倍体的是图　　　　代表的植物。 

(4)如果图C代表的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的,那么它是　　　倍体。形成该卵细胞的植物是　　　倍体。 

答案:(1)D　二

(2)A　该植物体细胞含有3个染色体组,可能为三倍体,茎秆较粗壮。三倍体进行减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成正常生殖细胞,不能产生种子

(3)B、C

(4)单　四

解析:图A、B、C、D所代表的植物体细胞中含有的染色体组数依次是3、2、2、1,含有1个染色体组的一定是单倍体。图A代表的植物可能为三倍体。三倍体植株茎秆较粗壮,但进行减数分裂时会联会紊乱,不能产生正常生殖细胞,也就不能产生种子。由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体,所以图B、C表示的植物是二倍体。如果图C代表的植株是由卵细胞直接发育形成的,则该植株是单倍体。单倍体细胞中含有2个染色体组,则原植物体细胞含有4个染色体组,是四倍体。

10.某同学在做“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验时,将大蒜根尖随机分为12组,实验处理和结果如下表所示。请回答有关问题。

(1)低温诱导植物细胞染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中　　　　　的形成受阻,从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。与秋水仙素处理相比,低温处理具有　　　　　　　　　　　　　　　等优点。 

(2)实验中选择大蒜根尖　　　　区细胞进行观察时效果最佳,原因是此处的细胞分裂比较　　　　。在显微镜下观察,此处细胞的特点为　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验过程中需要用　　　　　　　　对大蒜根尖细胞的染色体进行染色。 

(4)由实验结果可知,在温度为　　　　℃的条件下处理　　　　 h,加倍效果最为明显。 

答案:(1)纺锤体　操作简单、安全无毒

(2)分生　旺盛　呈正方形,排列紧密

(3)甲紫溶液

(4)4　96

解析:(1)低温能够抑制纺锤体的形成,实现染色体数目的加倍;用秋水仙素诱导染色体数目加倍,操作较为烦琐,且秋水仙素有毒,而低温诱导操作简单,安全无毒。(2)植物根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密,且分裂较为旺盛,故观察时应选择根尖分生区细胞。(3)染色体可以被碱性染料(如醋酸洋红液、甲紫溶液等)着色。(4)由表中信息可知,在温度为4℃的条件下处理96h,细胞中染色体数目加倍效果最佳。

二、能力提升

1.用X射线处理蚕蛹,使其2号染色体上的斑纹基因移到W染色体上,使雌蚕都有斑纹。再将该雌蚕与白体雄蚕交配,其后代凡是雌蚕都有斑纹,凡是雄蚕都无斑纹。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.基因突变 B.染色体数目变异

C.染色体结构变异 D.基因互换

答案:C

解析:2号染色体上的基因转移到W染色体上,属于非同源染色体之间某一基因片段的移动,为染色体结构的变异。

2.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。下图甲、乙分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”和“十字形结构”,图中字母表示染色体上的基因;图丙表示细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是(　　)

A.甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组

B.图甲表示个别碱基的增添或缺失,导致染色体上基因数目改变

C.图乙是四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换的结果

D.图甲、乙、丙均发生在减数分裂过程中

答案:D

解析:图甲表示染色体结构变异中的缺失或重复,图乙表示染色体结构变异中的易位,都属于染色体结构变异;图丙表示同源染色体的非姐妹染色单体之间进行互换。图甲、乙、丙中的同源染色体都在联会,都发生在减数分裂Ⅰ前期。

3.某科研小组的工作人员通过用不同质量分数的秋水仙素对大蒜(二倍体)根尖进行不同时间的处理,研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率(某一分裂组织或细胞群中染色体数目加倍的细胞所占的百分数)的影响,其实验结果如下图所示。据图判断,下列叙述正确的是(　　)

A.秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞

B.染色体加倍率与秋水仙素的质量分数和处理时间长短有关

C.当秋水仙素的质量分数为0.03%时,处理时间越长加倍率越高

D.本实验的自变量为秋水仙素的质量分数,无关变量为处理时间

答案:B

解析:分析题图可知,用秋水仙素处理后,根尖细胞的染色体加倍率都没有达到100%,因此,秋水仙素处理后的根尖细胞不都是四倍体细胞。由实验结果可知,秋水仙素的质量分数不同,处理时间不同,染色体的加倍率不同。当秋水仙素的质量分数为0.03%时,处理时间为6d和2d时染色体加倍率相同。本实验的自变量是秋水仙素的质量分数和处理时间,因变量是染色体加倍率。

4.洋葱是二倍体植物,体细胞中有16条染色体。某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目加倍获得成功。下列相关叙述错误的是(　　)

A.该同学不会观察到染色体数目加倍的过程

B.低温诱导细胞染色体数目加倍时不可能发生基因重组

C.分生组织同时存在染色体为8条、16条、32条、64条的细胞

D.低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成

答案:C

解析:制片时经过解离的细胞已经死亡,不会观察到染色体数目加倍的过程,A项正确。低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程中,基因重组发生在减数分裂过程中,B项正确。分生组织的细胞有的含16条染色体,有的含32条染色体,有的含64条染色体,但不可能出现含8条染色体的情况,因为根尖细胞不进行减数分裂,C项错误。低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成,染色体不能移向细胞两极,导致染色体数目加倍,D项正确。

5.(不定项选择题)某男子表型正常,但其体细胞内1条14号染色体和1条21号染色体相互连接形成1条异常染色体,如下图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如下图乙所示,配对的3条染色体中,任意配对的2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(　　)

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.若不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有6种

D.该男子与正常女子婚配后能生育染色体组成正常的后代

答案:CD

解析:图甲表示一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位。处于分裂间期的细胞,染色体变成染色质状态,不便于观察,应在分裂中期染色体的形态较稳定、数目较清晰时进行观察。根据题意,任意2条染色体进行配对,另一条随机分配,会出现3种分离方式,每种又会产生2种配子,因此理论上该男子产生的精子类型有6种。该男子的异常染色体和2条正常染色体进行联会,减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离之后,可得到1个染色体组成正常(含有1条14号染色体和1条21号染色体)的细胞和1个染色体组成异常的细胞,减数第二次分裂后能得到正常的精细胞,则他与正常女子婚配后可生育出正常的后代。

6.(不定项选择题)下列有关生物变异的说法,正确的是 (　　)

A.DNA分子中碱基的增添、缺失或替换,一定导致基因突变

B.基因重组是生物变异的重要来源,一般发生在有性生殖的过程中

C.多倍体育种可以打破物种间的障碍,产生可育后代

D.染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变

答案:BCD

解析:DNA分子中碱基的增添、缺失或替换不一定导致基因突变,只有引起了基因碱基序列的变化,才能导致基因突变。基因重组一般发生在有性生殖的减数分裂过程中。多倍体育种可以打破物种间的障碍,产生可育后代,如六倍体普通小麦和二倍体黑麦通过杂交和染色体加倍,可以培育出可育的八倍体小黑麦。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变。

7.下图表示某动物细胞分裂过程中染色体变化的示意图,请据图回答下列问题。

(1)图中,从细胞①到细胞②发生了　　　　　　　　,经过Ⅱ、Ⅲ过程形成的4种子细胞中,属于变异后特有的子细胞的是　　　　　　。 

(2)可遗传的变异有3种来源,三倍体香蕉的形成属于　　　　　　　　　,人们用什么技术能将这种变异遗传给子代?　　　　　　　。 

(3)野生香蕉是二倍体,无法食用,三倍体香蕉可食用。研究发现,某种致命真菌使香蕉可能在一定时间濒临灭绝。假若生物学家找到了携带该真菌抗性基因的野生纯合(AA,A代表二倍体香蕉的1个染色体组)香蕉,如何培育出符合要求的无子香蕉?请你简要写出遗传育种图解。

答案:(1)易位(或染色体结构变异)　⑤⑥⑦

(2)染色体(数目)变异　植物组织培养

(3)

解析:(1)图示细胞中的染色体片段的交换发生在非同源染色体之间,所以属于染色体结构的变异。从染色体的结构可以看出,⑤⑥⑦中的染色体都发生了变异。(2)三倍体香蕉比正常的二倍体多了1个染色体组,属于染色体数目的变化,属于可遗传变异的3种来源中的染色体变异。由于三倍体香蕉不能通过减数分裂产生正常的配子,所以只能通过无性生殖的方式将这种变异遗传给后代。(3)由二倍体香蕉产生三倍体香蕉的过程,可以借鉴三倍体无子西瓜的培育过程。由含有抗性基因的二倍体香蕉诱导产生四倍体香蕉,产生的四倍体香蕉再与含有抗性基因的二倍体香蕉杂交,最后产生含有抗性基因的三倍体无子香蕉。

8.遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫作缺失。一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失,叫作缺失纯合子;若仅一条染色体发生缺失而另一条正常,叫作缺失杂合子。缺失杂合子的个体生活力降低但能存活,缺失纯合子不能存活。现有一只红眼雄果蝇(XAY)与一只白眼雌果蝇(XaXa)杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,还是由基因突变引起的。

答案:方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,在显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,则可能是由基因突变引起的;反之,可能是由染色体缺失造成的。

方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇与雄果蝇数量之比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇与雄果蝇数量之比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的。

解析:方法一:用显微镜观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变,确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失。方法二:利用题干信息“缺失纯合子不能存活”这一现象,可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的来源。若该变异是由基因突变引起的,则XaXa×XAY→XAXa、XaY,子代雌雄比例为1∶1;若该变异是由染色体缺失造成的,则XaX-×XAY→XAXa、XAX-、XaY、X-Y(致死),子代雌雄比例为2∶1。