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專題22 染色體變異 1果蠅的一條染色體上，正常基因的排列順序為123－456789，“－”代表著絲點，下表表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的情況。下列有關敘述錯誤的是 (　　) a 123－476589 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的 B．b是染色體某一片段缺失引起的 C．c是染色體著絲點改變引起的 D．d是染色體增加了某一片段引起的 答案　C 解析　c由原來的23－456變成了654－32，發(fā)生了顛倒，不是由著絲點改變引起的。 2．家蠶的性別決定為ZW型。用X射線處理使第2號染色體上的含顯性斑紋基因PB的區(qū)段易位到W染色體上，再將雌蠶與白體雄蠶交配，其后代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質量。這種育種方法依據(jù)的原理是 (　　) A．基因突變 B．基因重組 C．染色體結構的變異 D．染色體數(shù)目的變異 答案　C 3．下列關于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述，正確的是 (　　) A．原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 答案　C 解析　低溫可抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極。鹽酸酒精混合液可用于解離，卡諾氏液用于固定。顯微鏡可觀察到少部分細胞發(fā)生了染色體變異。 4．下圖為某種生物的部分染色體發(fā)生的兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④分別互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異 (　　) A．均為染色體結構變異 B．均使生物的性狀發(fā)生改變 C．均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 D．基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變 答案　C 5．下列關于染色體變異的敘述，正確的是 (　　) A．染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異 B．染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力 C．染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產生影響 D．通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型 答案　D 解析　本題考查染色體變異原理和應用。染色體結構變異包括重復、缺失、倒位、易位，變異是不定向的，對生物的影響結果可能是有利、有害，也可能無影響，故A、B、C均錯誤；通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型，D正確。 6.某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號染色體和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是 (　　) A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 答案　D 7．已知a、b、c、d是某細菌DNA片段上的4個基因，如圖中W表示野生型，①②③分別表示三種缺失不同基因的突變體。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體①中該酶有活性，則編碼該酶的基因是 (　　) A．基因a B．基因b C．基因c D．基因d 答案　B 解析　僅在野生型和突變體①中該酶有活性，說明只有在野生型和突變體①中存在該基因，即基因b。 8．下列關于染色體組、單倍體和多倍體的敘述中，正確的是 (　　) A．卵細胞中含有的全部染色體稱為一個染色體組 B．某生物體細胞中含有三個染色體組，則該生物為三倍體生物 C．含一個染色體組的個體是單倍體，單倍體含有的染色體組數(shù)都是單數(shù) D．人工誘導多倍體常用的方法是低溫誘導染色體數(shù)目加倍和秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 答案　D 9．下列有關變異的說法正確的是 (　　) A．染色體中DNA的十個堿基對缺失屬于染色體缺失 B．染色體畸變、基因突變均可以用光學顯微鏡直接觀察 C．同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 D．秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促進染色單體分離使染色體加倍 答案　C 解析　染色體中DNA的十個堿基對缺失屬于基因突變，基因突變不能通過光學顯微鏡觀察到，秋水仙素誘導多倍體形成的原因是抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極而加倍。 10．下圖中字母代表正常細胞中所含有的基因，下列說法錯誤的是 (　　) A．①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后四倍體西瓜體細胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細胞的基因組成 答案　A 解析　秋水仙素處理的結果為染色體加倍，基因也加倍，而圖①細胞的基因型為AAAa，不能表示秋水仙素處理后的基因組成；果蠅為二倍體生物，②的基因型可表示果蠅體細胞的基因組成；21三體綜合征患者多1條第21號染色體，③中的基因型可以表示其基因組成；雄性蜜蜂是由卵細胞直接發(fā)育成的個體，為單倍體，④中的基因型可以表示其體細胞的基因組成。 11．由于種種原因，某生物體內某條染色體上多了幾個或少了幾個基因，這種變化屬于(　　) A．基因內部結構的改變 B．染色體數(shù)目的變異 C．染色體結構的變異 D．姐妹染色單體的交叉互換 解析：基因在染色體上呈線性排列，染色體上的某些基因增添或缺失會引起染色體結構的變異。 答案：C 12．下列是用光學顯微鏡觀察到的幾種染色體聯(lián)會時的模式圖，關于這些圖像的敘述，正確的是(　　) A．圖1中含有2條染色體，4個完全相同的DNA分子，8條脫氧核苷酸單鏈 B．圖2中的四分體形態(tài)是由于發(fā)生了染色體片段的缺失 C．圖3中的四分體形態(tài)是由于發(fā)生了染色體片段的倒位 D．圖4中“十”字形圖像是由于染色體發(fā)生了交叉互換或者染色體片段易位 答案：C 13．下圖顯示一次減數(shù)分裂中，某染色單體的基因序列出現(xiàn)改變，該改變屬于(　　) A．染色體變異中的一小段染色體倒位 B．染色體變異中的一小段染色體缺失 C．基因突變中DNA分子中堿基對的倒位 D．基因突變中DNA分子中堿基對的缺失 解析：染色體結構的變異是指細胞內一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、重復、倒位或易位等改變。根據(jù)題意和圖示分析可知：由于斷裂，結果缺失了基因C和基因D，因此該染色單體的基因序列出現(xiàn)改變的原因是一小段染色體缺失，故選B。 答案：B 14．如圖是某果蠅體細胞的染色體組成，以下說法正確的是(　　) A．染色體1、2、4、5組成果蠅的一個染色體組 B．染色體3、6之間的交換屬于基因重組 C．控制果蠅紅眼或白眼的基因位于2號染色體上 D．果蠅基因組可由1、2、3、6、7的DNA分子組成 答案：D 15．下列關于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是(　　) A．一個染色體組不含同源染色體 B．由受精卵發(fā)育成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C．單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組 D．人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 解析：染色體組中不含有同源染色體；判斷是否為單倍體，不是看體細胞中的染色體組的數(shù)目，而是看發(fā)育起點是受精卵還是配子，配子發(fā)育而來的個體不管細胞內有幾個染色體組均為單倍體；人工誘導多倍體的方法有多種，如低溫處理、秋水仙素處理等。 答案：D 16．下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述中，正確的是(　　) A．洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內誘導36h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲點分裂 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．體積分數(shù)為95%的酒精可用于洗滌細胞固定過程中使用的卡諾氏液和解離細胞 D．經(jīng)過解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細胞內的染色體數(shù)目都加倍 答案：C 7．雜交育種是利用基因重組的原理選育新品種的育種方法之一，在獲得選育的新品種之外，雜交的另一個結果是獲得(　　) A．純種　　　　B．雜種表現(xiàn)的優(yōu)勢 C．基因突變 D．染色體變異 解析：雜交過程體現(xiàn)的是基因重組，沒有基因突變和染色體變異。雜交是無法得到純種的，雜交育種的另一個重要功能就是獲得具有雜種優(yōu)勢的雜交種，比如雜交水稻和雜交玉米等。 答案：B 18．現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)兩作物品種，為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，下列有關快速育種方案的敘述中，正確的是(　　) A．每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbcc)雜交就可以達到目的 B．利用誘變育種技術可以達到快速育種的目的 C．制備純合的親本對長期培育雜交種是必要的 D．只要使用單倍體育種技術就能實現(xiàn)快速育種的目的 解析：為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，就必須先培育出BBcc和bbCC的純合子，利用單倍體育種或連續(xù)自交的方法可以獲得上述純合子，因此本題應選C。 答案：C 19．如圖所示是單倍體育種的大致流程。下列相關敘述，錯誤的是(　　) ―→F1花粉幼苗 A．若F1均為高稈抗病植株，則高稈對矮稈為顯性、抗病對感病為顯性 B．圖中a過程的分裂方式為減數(shù)分裂，b過程使用的化學試劑應為聚乙二醇 C．圖中過程運用的原理是基因重組、染色體變異和植物細胞的全能性 D．該育種方式比誘變育種的目的性強，比雜交育種的年限短 答案：B 20．科學家以玉米為實驗材料進行遺傳實驗，實驗過程和結果如圖所示，則F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是(　　) A．在產生配子的過程中，等位基因分離 B．射線處理導致配子中的染色體數(shù)目減少 C．射線處理導致配子中染色體結構缺失 D．射線處理導致控制莖顏色的基因發(fā)生突變 解析：從圖示看出，F(xiàn)1中出現(xiàn)綠株的根本原因是射線處理導致配子中染色體結構缺失。 答案：C 21．玉米的抗病和不抗病、高稈和矮稈是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲)，研究人員欲培育抗病高稈玉米，進行以下實驗：實驗①：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗6株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取F1中抗病高稈植株上的花藥進行離體培養(yǎng)，獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后，選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。實驗②：以甲和丁為親本進行雜交，F(xiàn)1都表現(xiàn)為抗病高稈。以下敘述中，不正確的是(　　) A．實驗②可以確定這兩對相對性狀之間的顯、隱性關系 B．實驗①F1中抗病高稈植株能產生四種類型的雌、雄配子 C．該育種實驗運用了誘變育種、單倍體育種和雜交育種技術 D．實驗①中的白化苗不能合成葉綠素，不久會死亡，這類變異屬于不可遺傳的變異 答案：D 22．在栽培二倍體水稻(2N)的過程中，有時會發(fā)現(xiàn)單體植株(2N－1)，例如有一種單體植株就比正常植株缺少一條6號染色體，稱為6號單體植株。利用6號單體植株進行雜交實驗，結果如下表所示。下列分析錯誤的是(　　) 雜交親本 實驗結果 6號單體(♀)正常二倍體(♂) 子代中單體占25%，正常二倍體占75% 6號單體(♂)正常二倍體(♀) 子代中單體占4%，正常二倍體占96% A.該單體可由花粉粒直接發(fā)育而來 B．該單體變異類型屬于染色體數(shù)目的變化 C．從表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低 D．產生該單體的原因可能是其親本在減數(shù)分裂中同源染色體沒有分離 解析：由花粉粒直接發(fā)育而成的個體為單倍體，而不是單體，單體是由受精卵發(fā)育而來，A錯誤；該單體中染色體數(shù)目少了一條，其變異類型屬于染色體數(shù)目的變化，B正確；從表中可以分析得出N－1型配子的雄配子育性很低，C正確；產生該單體的原因可能是其親本在減數(shù)分裂中同源染色體沒有分離，D正確。 答案：A 23．如圖為農業(yè)育種過程中最常見的兩種育種流程圖，請結合所學知識分析回答下列相關問題： (1)上圖兩種育種方法都涉及的變異原理是________。 (2)生產實踐中人們常根據(jù)不同的育種要求選擇所需要的育種方法。若想大幅度改良生物的性狀，則應選擇的育種方法是________；若想定向改造生物性狀，則應選擇的育種方法是________；若想創(chuàng)造一個新物種，則應選擇的育種方法是________。(以上答案從下列各項中選取) A．雜交育種 B．誘變育種 C．單倍體育種 D．多倍體育種 E．基因工程育種 (3)現(xiàn)有一個育種站，想利用基因型分別是AAbb和aaBB的兩品種培育出基因型為aabb的新品種，若從上圖中選擇出最簡捷的育種方法，應該選擇________。 (4)圖中利用常規(guī)育種方法培育基因型為AABB的新品種時，在培育過程中，需要從________代開始進行選擇，原因是________________________；在該次選擇過程中需要淘汰的植株數(shù)約占總數(shù)的________。 答案：(1)基因重組　(2)B　E　D　(3)常規(guī)育種　(4)子二　F2(子二代)出現(xiàn)了性狀分離(答案合理即可)　7/16 24．蕹菜(二倍體)披針葉(Ce)基因與心形葉(C)基因是一對等位基因；自交親和(Es)基因與自交不親和(E)基因是一對等位基因。Ce基因比C基因多了T5轉座子，T5轉座子是可以從染色體所在位置轉移到染色體其他位置的DNA片段。相關基因與染色體的位置關系及Ce基因部分結構如圖所示。 (1)將純合披針葉、自交親和植株與純合心形葉、自交不親和植株雜交得F1。 ①F1葉型為心形葉，表明______________基因為隱性基因。在基因不發(fā)生改變的情況下，F(xiàn)1植株葉型的基因型為________。 ②采用DNA分子雜交技術對F1中的Ce基因進行分子水平的檢測，結果發(fā)現(xiàn)F1中有一半左右的植株中Ce基因發(fā)生改變，此變異較一般情況下發(fā)生的自然突變頻率________，推測可能是 ________________________________________________________________________的結果。 (2)從F1中選出基因型為EsE且Ce基因未發(fā)生改變的植株進行異花傳粉得F2。 ①若不考慮基因發(fā)生改變的情況，則F2中披針葉植株所占比例應為________。 ②從F2的150株披針葉植株中檢測出5株植株含E基因，推測F1植株在減數(shù)分裂時發(fā)生了 ________________________________________________________________________。 答案：(1)①Ce　CCe?、诟摺5發(fā)生轉位(轉移)　(2)①1/4　②基因重組(交叉互換) 25．遺傳學上，將同源染色體中有一個是易位染色體的生物個體稱為易位雜合子，將同源染色體中都含有相同易位片段的生物個體稱為“易位純合子”。下圖甲、乙分別代表某種植物兩個不同個體細胞的部分染色體與基因組成，其中高莖(A)對矮莖(a)顯性，卷葉(B)對直葉(b)顯性，紅花(C)對白花(c)顯性，請回答： (1)從染色體組成看，兩植株中，正常的植株是________植株，從變異來源看，另一植株發(fā)生了何種變異？________。 (2)若該種植物的配子失去圖示三種基因中的任意一種，都會導致配子死亡。(不考慮同源染色體的交叉互換) ①植株乙自交后代中易位純合子占________。 ②為了區(qū)分某高莖卷葉紅花植株是甲類型還是乙類型，工作人員選擇若干未發(fā)生染色體易位的矮莖直葉白花植株對其進行測交。 預期結果與結論： 若測交后代有4種表現(xiàn)型，則該高莖卷葉紅花植株是甲類型； 若________________，則該高莖卷葉紅花植株是乙類型。 畫出被測植株為乙類型時的遺傳圖解。 (3)擬采用轉基因技術培育抗蟲植株。通常將抗蟲基因和農桿菌的Ti質粒連接，形成________，再轉移到該植株的培養(yǎng)細胞中，然后常根據(jù)質粒上的________進行篩選，再通過植物________獲得轉基因抗蟲植株。 答案　(1)甲　染色體變異(染色體結構變異或染色體易位) (2)①1/4?、跍y交后代只有2種表現(xiàn)型 遺傳圖解 (3)重組DNA分子　標記基因(抗生素抗性基因)　組織培養(yǎng) 26．洋蔥(2n＝16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對洋蔥根尖細胞分裂指數(shù)(即視野內分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比)的影響，某研究性學習小組進行了相關實驗，實驗步驟如下： ①將洋蔥的老根去除，經(jīng)水培生根后取出。 ②將洋蔥分組同時轉入質量分數(shù)為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h；秋水仙素處理停止后再轉入清水中分別培養(yǎng)0h、12h、24h、36h。 ③剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定8 h，然后將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中5－8 min。 ④將根尖取出，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品紅試劑染色。 ⑥制片、鏡檢；計數(shù)、拍照。 實驗結果：不同方法處理后的細胞分裂指數(shù)(%)如下表： 秋水仙素溶液處理 清水培養(yǎng)時間(h) 質量分數(shù)(%) 時間(h) 0 12 24 36 0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46 36 9.94 11.99 13.59 13.62 48 7.98 10.06 12.22 11.97 0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86 36 6.12 7.87 9.98 9.81 48 5.97 6.68 7.98 8.56 請分析上述實驗，回答有關問題： (1)步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中”的作用是__________________。 (2)步驟⑥為了獲得相應的觀察視野，鏡檢時正確的操作方法是________________。 (3)根據(jù)所學的知識推測，石炭酸—品紅試劑是一種________性染料。 (4)為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學，計數(shù)時應采取的方法是________________。 (5)根據(jù)上表結果可以得出如下初步結論： ①質量分數(shù)為________秋水仙素溶液誘導后的細胞分裂指數(shù)較高。 ②本實驗的各種處理中，提高細胞分裂指數(shù)的最佳方法是________。 (6)如圖為一位同學在步驟⑥所拍攝的顯微照片，形成細胞a的最可能的原因是______________________。 答案　(1)使組織中的細胞相互分離開來 (2)先在低倍鏡下觀察，緩慢移動裝片，發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡 (3)堿 (4)每組裝片觀察多個視野并求平均值 (5)①0.01% 　 ②0.01%秋水仙素溶液誘導24 h，再在清水中培養(yǎng)36 h (6)秋水仙素處理發(fā)生在上一個細胞周期紡錘體形成之后