高中生物第20講　染色體變異與育種

第20講染色體變異與育種內容比較——知考向核心素養(yǎng)——提考能內容要求1.舉例說明染色體結構變異和數(shù)目變異2.闡明生物變異在育種上的應用3.實驗：低溫誘導染色體數(shù)目加倍生命觀念染色體變異會影響生物性狀，即結構與功能觀科學思維通過三種可遺傳變異的比較，培養(yǎng)歸納與概括能力科學探究低溫誘導染色體數(shù)目變化，培養(yǎng)實驗設計與結果分析的能力與舊教材對比增：染色體變異概念。改：①二倍體概念；②染色體組的概念。淡化：單倍體育種改為小字內容?？键c一染色體變異的判斷與分析1.染色體數(shù)目變異(1)類型及實例(2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)①從染色體來源看，一個染色體組中不含同源染色體。②從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體各不相同。③從功能看，一個染色體組中含有控制本物種全套的遺傳信息。思考染色體組與基因組相同嗎？提示染色體組：二倍體生物配子中的染色體數(shù)目?；蚪M：對于有性染色體的生物(二倍體)，其基因組為常染色體/2＋性染色體；對于無性染色體的生物，其基因組與染色體組所含染色體數(shù)相同。2.單倍體、二倍體和多倍體提醒單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并產(chǎn)生后代，如馬鈴薯產(chǎn)生的單倍體。3.染色體結構的變異(1)類型及實例(2)1.單倍體一定不育嗎？eq\x(必修②P89“內文信息拓展”)提示不一定，若單倍體體細胞中含有奇數(shù)個染色體組一般不可育，有偶數(shù)個染色體組一般可育。2.體細胞含四個染色體組的生物不一定為四倍體，原因是確認是四倍體還是單倍體，必須先看發(fā)育起點。若由配子發(fā)育而來，則為單倍體；若由受精卵發(fā)育而來，則為四倍體。eq\x(必修②P88“內文信息拓展”)1.(科學思維)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者少的原因是基因突變是基因結構中堿基的替換、增添或缺失，而染色體變異能改變排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序。2.(生產(chǎn)實踐)三倍體無子西瓜培育時用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖的原因是西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。1.染色體結構變異與基因突變的區(qū)別提醒關于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(增添)，基因的數(shù)量發(fā)生改變屬于染色體結構變異；DNA分子上基因中若干堿基的缺失、增添，基因數(shù)量不變，屬于基因突變。2.易位與交叉互換的區(qū)別項目染色體易位互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結構變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在光學顯微鏡下觀察不到提醒關于變異的“質”和“量”問題：基因突變改變基因的質，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質，一般也不改變基因的量，但轉基因技術會改變基因的量；染色體變異不改變基因的質，但會改變基因的量或改變基因的排列順序?？枷?結合生物變異類型的推斷，考查科學思維能力1.(2020·山東等級考，6)在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結構，如圖所示。若某細胞進行有絲分裂時，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，關于該細胞的說法錯誤的是()A.可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構B.其子細胞中染色體的數(shù)目不會發(fā)生改變C.其子細胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段D.若該細胞基因型為Aa，可能會產(chǎn)生基因型為Aaa的子細胞答案C解析著絲粒分裂后向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結構，因此可在分裂后期觀察到“染色體橋”結構，A正確；進行有絲分裂時，“染色體橋”在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極，不會改變其子細胞中染色體的數(shù)目，B正確；姐妹染色單體連接在一起，著絲粒分裂后出現(xiàn)“染色體橋”結構，因此其子細胞中染色體上不會連接非同源染色體片段，C錯誤；姐妹染色單體形成的“染色體橋”結構在分裂時，會在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的一條子染色體可能攜帶有2個相同基因，產(chǎn)生含有2個相同基因的子細胞，若該細胞的基因型為Aa，可能會產(chǎn)生基因型為Aaa的子細胞，D正確。2.(2021·貴陽市高三監(jiān)測)下列有關生物遺傳和變異的說法，正確的是()A.三倍體無子西瓜培育過程中，產(chǎn)生的變異屬于不可遺傳的變異B.用抗蟲高稈與不抗蟲矮稈小麥雜交選育抗蟲矮稈小麥的原理是基因重組C.豌豆淀粉分支酶基因中插入了一段外來DNA序列不屬于基因突變D.在35℃環(huán)境中，長翅果蠅幼蟲變成殘翅果蠅屬于可遺傳的變異答案B解析三倍體無子西瓜的培育過程是：用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗形成四倍體植株，然后用四倍體植株作母本，二倍體植株作父本進行雜交，產(chǎn)生三倍體種子，將三倍體種子種下后會長出三倍體植株，三倍體植株在開花時，用二倍體西瓜的花粉授粉，刺激子房發(fā)育成果實，在三倍體無子西瓜的培育過程中發(fā)生了染色體變異，染色體變異為可遺傳的變異，A錯誤；用抗蟲高稈與不抗蟲矮稈小麥雜交選育抗蟲矮稈小麥的原理是基因重組，B正確；在豌豆淀粉分支酶基因中插入一段外來的DNA序列屬于基因突變，C錯誤；在35℃環(huán)境中，長翅果蠅幼蟲變?yōu)闅埑峁壥怯森h(huán)境因素引起的，果蠅的遺傳物質沒有發(fā)生改變，不屬于可遺傳的變異，D錯誤。考向2結合染色體組與染色體數(shù)目的變異，考查科學思維能力3.(2020·全國卷Ⅱ，4)關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是()A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同答案C解析一個染色體組是指細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，B、D正確；二倍體植物的配子是經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的，配子中只含有一個染色體組，A正確；雌雄同體的高等植物如水稻、豌豆等沒有性染色體，C錯誤。4.(2021·東北師大附中質檢)如圖所示細胞中所含的染色體，下列敘述正確的是()A.圖a可能是二倍體生物有絲分裂的后期，含有2個染色體組B.如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細胞，則該生物一定是二倍體C.如果圖b表示體細胞，則圖b代表的生物一定是三倍體D.圖d中含有1個染色體組，代表的生物一定是由卵細胞發(fā)育而成的，是單倍體答案B解析圖a可能是二倍體生物細胞有絲分裂的后期，此時細胞中含4個染色體組，A錯誤；圖c含有2個染色體組，由受精卵發(fā)育而來的個體，若體細胞中含有2個染色體組，該個體就一定是二倍體，B正確；圖b細胞中含有3個染色體組，該生物若由受精卵發(fā)育而來就是三倍體，若由配子發(fā)育而來則為單倍體，C錯誤；含有1個染色體組的個體一定是單倍體，但其不一定是由卵細胞發(fā)育而來的，D錯誤?！叭ā迸卸ㄈ旧w組方法1根據(jù)染色體形態(tài)判定細胞內形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。方法2根據(jù)基因型判定在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個染色體組。如果某一細胞中的染色體存在染色單體，不能根據(jù)控制同一性狀的基因的數(shù)目判斷染色體組的數(shù)目。方法3根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2?？枷?結合變異類型的實驗，考查科學探究的能力5.(2021·黃岡調研)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。(1)圖示果蠅發(fā)生的變異類型是________________________________________________________________________。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、________和________四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為________________________________________________________________________。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為________，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為________________。(4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離。請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。實驗步驟：_____________________________________________________________。結果預測：Ⅰ.若________________________________________________________________________，則是環(huán)境改變；Ⅱ.若________________________________________________________________________，則是基因突變；Ⅲ.若________________________________________________________________________，則是減數(shù)分裂時X染色體不分離。答案(1)染色體數(shù)目變異(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)3∶11/18(4)M果蠅與多只正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表型Ⅰ.子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅Ⅱ.子代表型全部為白眼Ⅲ.無子代產(chǎn)生解析(1)正常果蠅體細胞中染色體數(shù)為8條，有2個染色體組；圖示果蠅均發(fā)生個別染色體數(shù)目的增加或減少，屬于染色體數(shù)目變異。(2)基因型為XrXrY的白眼雌果蠅最多能產(chǎn)生Xr、XrY、XrXr、Y四種類型的配子，該果蠅與基因型為XRY的紅眼雄果蠅雜交，紅眼雄果蠅(XRY)可產(chǎn)生含XR的配子，該配子與白眼雌果蠅(XrXrY)產(chǎn)生的四種配子結合，后代的基因型分別為XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中XRXr為雌性個體，XRY為雄性個體，根據(jù)圖示可知，XRXrY為雌性個體，XRXrXr的個體死亡，因此子代中紅眼雌果蠅的基因型為XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1的基因型為AaXRXr、AaXrY，F(xiàn)2中灰身紅眼果蠅所占比例為eq\f(3,4)(A_)×eq\f(1,2)(XRXr、XRY)＝eq\f(3,8)，黑身白眼果蠅所占比例為eq\f(1,4)(aa)×eq\f(1,2)(XrXr、XrY)＝eq\f(1,8)，故兩者的比例為3∶1。從F2灰身紅眼雌果蠅(A_XRXr)和灰身白眼雄果蠅(A_XrY)中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身果蠅(aa)的概率為eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,9)；出現(xiàn)白眼的概率為eq\f(1,2)(XrXr、XrY)，因此子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為eq\f(1,9)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,18)。(4)由題干信息可知，三種可能情況下，M果蠅的基因型分別為XRY、XrY、XrO，因此，本實驗可以用M果蠅與多只正常的白眼雌果蠅(XrXr)雜交，統(tǒng)計子代果蠅的眼色。第一種情況下，XRY與XrXr雜交，子代雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼；第二種情況下，XrY與XrXr雜交，子代全部是白眼；第三種情況下，由題干所給圖示可知，XrO不育，因此其與XrXr雜交，沒有子代產(chǎn)生。變異類型實驗探究題的答題模板(以本題為例)幾種?？碱愋彤a(chǎn)生配子的分析方法注分析三體產(chǎn)生的配子類型時，為了避免混淆，可以進行標號，如AAa，可以記為A1A2a，則染色體的三種分離方式為1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各種配子的比例?？键c二變異在育種中的應用育種方法的比較(1)誘變育種與雜交育種(2)單倍體育種與多倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理兩個過程提醒①單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。②用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍，若操作對象是單倍體植株，屬于單倍體育種；若操作對象為正常植株，叫多倍體育種，不能看到“染色體數(shù)目加倍”就認為是多倍體育種。③單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍。單倍體育種在幼苗期處理，多倍體育種在種子萌發(fā)期或幼苗期處理?？枷?結合變異在育種中的應用，考查社會責任1.(2021·江蘇鹽城期末)如圖為二倍體玉米花粉培育成植株的過程。下列有關敘述錯誤的是()A.過程①是花藥離體培養(yǎng)B.過程②若正常培養(yǎng)，則植株B是單倍體C.過程②若使用秋水仙素處理幼苗使其染色體加倍，則植株B是二倍體純合子D.若該過程為單倍體育種，則育種原理是基因重組答案D解析圖中所示為單倍體育種，過程①為花藥離體培養(yǎng)，A正確；過程②若正常培養(yǎng)，則植株B為單倍體植株，B正確；過程②若使用秋水仙素處理使其染色體加倍，則植株B為二倍體純合子，C正確；若該過程為單倍體育種，育種原理為染色體數(shù)目變異，D錯誤。2.(2021·江西吉安一中期中)如圖表示無子西瓜的培育過程，下列敘述錯誤的是()A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，植株所有細胞的染色體組數(shù)均加倍B.四倍體植株所結的西瓜，果肉細胞內含有4個染色體組C.三倍體西瓜無子形成的原因是減數(shù)分裂時，同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子D.培育無子西瓜通常需要年年制種，用植物組織培養(yǎng)技術可以快速進行無性繁殖答案A解析秋水仙素處理的只是莖尖，只有莖尖發(fā)育成的那部分細胞的染色體組數(shù)才可能加倍，A錯誤；果肉細胞由四倍體植株的體細胞(子房壁)發(fā)育而來，B正確；三倍體減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，C正確；無子西瓜不能產(chǎn)生種子，通常需要年年制種，D正確。(1)三倍體無子西瓜培育過程中兩次傳粉目的不同：①第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子；②第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實。(2)三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。3.(2020·全國卷Ⅲ，32)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}：(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有________條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2點即可)。(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍，可采用的方法有________________________________________________________________________(答出1點即可)。(3)現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合體)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路。答案(1)無同源染色體，不能進行正常的減數(shù)分裂42營養(yǎng)物質含量高、莖稈粗壯(2)秋水仙素處理(3)甲、乙兩個品種雜交得F1，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。解析(1)雜種一(AB)含有一粒小麥的一個染色體組(A)和斯氏麥草的一個染色體組(B)，由于雜種一無同源染色體，不能進行正常的減數(shù)分裂，故其高度不育。普通小麥(AABBDD)有6個染色體組，結合題干信息“A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體”可知，普通小麥體細胞中有42條染色體。一般來說，與二倍體植株相比，多倍體植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量增加。(2)人工誘導多倍體的方法有：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，低溫處理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麥純種為實驗材料，獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，可通過雜交育種或單倍體育種的方法來實現(xiàn)。方法一：P甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏)↓F1↓?F2抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏↓篩選出抗病抗倒伏小麥植株進行連續(xù)自交，自交后代不發(fā)生性狀分離的植株即為目標植株方法二：P甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏)↓F1↓花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗↓用秋水仙素處理F2抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏↓從中選擇抗病抗倒伏的小麥植株即可考點三實驗：低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化1.實驗原理有絲分裂前期形成，低溫并非抑制著絲粒分裂低溫抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是染色體數(shù)目加倍。2.實驗步驟3.實驗現(xiàn)象視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。4.實驗中的試劑及其作用5.考綱圈定教材實驗中“酒精”及其作用1.(2021·山西康杰中學聯(lián)考)下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的分析，錯誤的是()A.有利于細胞分散開來的兩個關鍵步驟是解離和壓片B.視野中染色體數(shù)目已加倍的細胞占多數(shù)C.用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細胞的形態(tài)D.染色體數(shù)目變化的原因是低溫抑制了紡錘體的形成答案B解析解離和壓片是有利于細胞分散開來的兩個關鍵步驟，A正確；低溫誘導染色體數(shù)目加倍的原理是低溫可抑制有絲分裂前期紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍，而大多數(shù)細胞是處于分裂間期的，因此視野中染色體數(shù)目已加倍的細胞占少數(shù)，B錯誤、D正確；用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細胞的形態(tài)，C正確。2.(2021·湖北孝感一中質檢)低溫誘導植物(洋蔥根尖)染色體數(shù)目變化的實驗，以下相關敘述正確的是()A.在低倍鏡視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞B.洋蔥根尖在冰箱的低溫室內誘導48h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲粒分裂C.用卡諾氏液固定細胞的形態(tài)后，用甲紫溶液對染色體染色D.低溫處理洋蔥根尖分生組織細胞，作用的時期是細胞有絲分裂中期答案A解析低溫能抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成，使細胞染色體數(shù)目加倍，又大多數(shù)細胞處于間期，因此多數(shù)細胞染色體數(shù)未加倍，少數(shù)細胞的染色體數(shù)目加倍，所以在低倍鏡視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目加倍的細胞，A正確，D錯誤；低溫能夠抑制紡錘體的形成，但不影響著絲粒分裂，B錯誤；用甲紫溶液染色前，需要用95%酒精沖洗卡諾氏固定液，然后再解離，漂洗，C錯誤。重溫真題經(jīng)典再現(xiàn)1.(2020·江蘇卷，8)下列敘述中與染色體變異無關的是()A.通過孕婦產(chǎn)前篩查，可降低21三體綜合征的發(fā)病率B.通過連續(xù)自交，可獲得純合基因品系玉米C.通過植物體細胞雜交，可獲得白菜－甘藍D.通過普通小麥和黑麥雜交，培育出了小黑麥答案B解析連續(xù)自交獲得純合基因品系玉米的過程中不涉及染色體變異，B符合題意；21三體綜合征屬于染色體變異遺傳病，植物體細胞雜交獲得白菜—甘藍的過程中發(fā)生了染色體變異，普通小麥和黑麥雜交培育出小黑麥屬于多倍體育種，原理是染色體變異，A、C、D不符合題意。2.(2018·海南卷，14)雜合體雌果蠅在形成配子時，同源染色體的非姐妹染色單體間的相應片段發(fā)生對等交換，導致新的配子類型出現(xiàn)，其原因是在配子形成過程中發(fā)生了()A.基因重組 B.染色體重復C.染色體易位 D.染色體倒位答案A解析在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的非姐妹染色單體之間對應片段的交換導致基因重組；在減數(shù)第一次分裂的后期，非同源染色體的自由組合也能導致基因重組。染色體重復、染色體易位、染色體倒位屬于染色體變異。3.(2015·全國卷Ⅱ，6)下列關于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是()A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的答案A解析人類貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的，A正確。4.(2015·海南卷，21)關于基因突變和染色體結構變異的敘述，正確的是()A.基因突變都會導致染色體結構變異B.基因突變與染色體結構變異都導致個體表型改變C.基因突變與染色體結構變異都導致堿基序列的改變D.基因突變與染色體結構變異通常都能用光學顯微鏡觀察答案C解析基因突變只是基因中堿基對的替換、增添、缺失，導致基因結構的改變，A錯誤；基因突變中若發(fā)生堿基對的替換，可能因為密碼子的簡并性，不會改變氨基酸的種類，進而表型也不會改變，B錯誤；基因突變是染色體的某個位點上基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的，而染色體結構變異是可以用光學顯微鏡直接觀察到的，D錯誤。5.(2016·江蘇卷，14)如圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是()A.個體甲的變異對表型無影響B(tài).個體乙細胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C.個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1D.個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常答案B解析個體甲的變異屬于染色體結構變異中的缺失，缺失了e基因對表型可能有影響，A錯誤；個體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，B正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會發(fā)生性狀分離，C錯誤；個體乙染色體沒有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯誤。課后·分層訓練(時間：35分鐘)1.(2021·福建三明期中)下列有關染色體變異的敘述，正確的是()A.染色體變異可能會使種群的基因頻率發(fā)生改變B.個體發(fā)生染色體變異，其表型也一定改變C.染色體變異都對生物體不利，但有利于生物進化D.所有細胞發(fā)生的染色體變異都可用顯微鏡觀察到答案A解析染色體變異可能導致基因的數(shù)量發(fā)生變化，從而影響種群的基因頻率，A正確；個體發(fā)生染色體變異，其表型不一定改變，B錯誤；染色體變異多數(shù)是不利的，也可能產(chǎn)生少數(shù)有利的變異，C錯誤；若發(fā)生染色體變異的細胞沒有進行細胞分裂，則染色質不發(fā)生螺旋，不能用顯微鏡觀察到染色體的變化，D錯誤。2.(2021·安徽宿州期末)下列關于染色體組的敘述，正確的是()A.染色體組內不存在同源染色體B.體細胞中的一半染色體是一個染色體組C.配子中的全部染色體是一個染色體組D.染色體組在減數(shù)分裂過程中消失答案A解析染色體組內的染色體在形態(tài)和功能上各不相同，不存在同源染色體，A正確；四倍體生物的體細胞中的一半染色體是兩個染色體組，B錯誤；一般情況下，配子中的全部染色體是體細胞中染色體數(shù)目的一半，但不一定是一個染色體組，C錯誤；染色體組在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都不會消失，D錯誤。3.(2020·山東省等級考試模擬，4)果蠅的性別決定是XY型，性染色體數(shù)目異常會影響果蠅的性別特征甚至使果蠅死亡，如：性染色體組成XO的個體為雄性，XXX、OY的個體胚胎致死。果蠅紅眼和白眼分別由基因R和r控制。某同學發(fā)現(xiàn)一只異常果蠅，該果蠅左半側表現(xiàn)為白眼雄性，右半側表現(xiàn)為紅眼雌性。若產(chǎn)生該果蠅的受精卵染色體組成正常，且第一次分裂形成的兩個細胞核中只有一個細胞核發(fā)生變異，則該受精卵的基因型及變異細胞核產(chǎn)生的原因可能是()A.XRXr；含基因R的X染色體丟失B.XrXr；含基因r的X染色體丟失C.XRXr；含基因r的X染色體結構變異D.XRXR；含基因R的X染色體結構變異答案A解析由題干可知，白眼雄果蠅的基因型為XrY或XrO，紅眼雌性的基因型為XRXr或XRXR，因該異常果蠅左半側表現(xiàn)為白眼雄性，右半側表現(xiàn)為紅眼雌性，可推知該受精卵基因型為XRXr，含基因R的X染色體丟失后左半側為XrO的白眼雄性，A正確。4.下列關于單倍體、二倍體、多倍體及染色體組的表述，正確的是()A.單倍體生物的體細胞中都沒有同源染色體B.唐氏綜合征患者的體細胞中有三個染色體組C.多倍體生物的體細胞中含有3個或3個以上的染色體組D.單倍體植株都不育，多倍體植株長得較粗壯答案C解析多倍體生物形成的單倍體生物的體細胞中存在同源染色體，A錯誤；唐氏綜合征患者的體細胞中有2個染色體組，B錯誤；多倍體生物的體細胞中含有3個或3個以上的染色體組，C正確；單倍體植株一般不育，但四倍體植株的單倍體植株可育，D錯誤。5.(2020·重慶七校聯(lián)考)如圖表示發(fā)生在常染色體上的變化，下列敘述不正確的是()A.該變異能通過顯微鏡觀察到B.該變異發(fā)生在兩條非同源染色體之間C.該過程導致的變異屬于基因重組D.該變異導致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變答案C解析題圖中兩條非同源染色體之間發(fā)生染色體片段的移接，導致原來染色體上基因的排列順序發(fā)生改變，該變異屬于染色體結構變異中的易位，不屬于基因重組，該染色體變異能通過顯微鏡觀察到，A、B、D正確，C錯誤。6.(2021·黑龍江重點中學聯(lián)考)下列關于染色體變異的敘述，正確的是()A.四倍體植物的花藥通過離體培養(yǎng)長成的植株是二倍體B.三體是指由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個染色體組的個體C.染色體的結構變異都能使染色體上基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變D.同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生片段不等交換會導致缺失或重復答案D解析四倍體植物的花藥通過離體培養(yǎng)長成的植株是單倍體，A錯誤；三體是指由二倍體受精卵發(fā)育而來，體細胞中某對染色體多了一條的個體，B錯誤；倒位可使染色體上基因的排列順序發(fā)生改變，但染色體上基因的數(shù)目沒有發(fā)生改變，C錯誤；同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生片段不等交換會導致缺失或重復，D正確。7.(2020·廣州市調研)某一年生植物開兩性花，其花非常小，雜交育種時去雄困難。其花粉可育與不育由細胞核基因A/a(A、a基因僅在花粉中表達)和線粒體基因(N、S，每一植株只具其中一種基因)共同控制，花粉不育的機理如圖所示(P蛋白的存在是S基因表達的必要條件)：a基因→P蛋白↓S基因→S蛋白→花粉不育(不具受精能力)(1)上述基因中，遵循孟德爾遺傳規(guī)律的是____________________________________________________。(2)基因型可用“線粒體基因(核基因型)”的形式表示，如植株N(aa)、花粉N(a)?，F(xiàn)有植株N(aa)、S(aa)、S(AA)、N(AA)，要培育出植株S(Aa)。①選用的父本是________，母本是________。②植株S(Aa)產(chǎn)生的花粉中可育花粉的基因型及所占比例是________。該植株自交后代的基因型及比例是________________________。答案(1)細胞核基因A、a(2)①N(AA)或S(AA)S(aa)②S(A)，1/2S(AA)∶S(Aa)＝1∶1解析(1)只有細胞核基因A/a的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律。(2)①根據(jù)題中信息可知，S基因為線粒體基因，且含a基因的個體花粉不育，若要培育出基因型為S(Aa)的個體，母本中一定含有S基因和a基因，結合題中信息可知可選擇的母本的基因型是S(aa)，父本基因型是N(AA)或S(AA)。②植株S(Aa)產(chǎn)生的花粉有S(A)和S(a)兩種，其中可育花粉的基因型為S(A)，所占比例為1/2。植株S(Aa)自交，其產(chǎn)生的可育花粉的基因型為S(A)，產(chǎn)生的卵細胞的基因型為S(A)和S(a)，因此，該個體自交后代的基因型及比例為S(AA)∶S(Aa)＝1∶1。8.(2020·華大新高考聯(lián)盟)家蠶的性別決定為ZW型，雄蠶對桑葉的利用率和產(chǎn)絲率都高。已知家蠶第10號染色體為常染色體，其上有卵殼顏色基因B/b，基因B決定黑卵殼，基因b決定白卵殼。現(xiàn)有Bb和bb雌、雄家蠶若干，要培育可以鑒別雌、雄的品系，并在該品系雜交的后代中，可用光學顯微鏡將黑卵與白卵區(qū)分，以達到專養(yǎng)雄蠶的目的。下列處理和雜交，能達到預期目的的是()A.用X射線處理雄蠶，使B基因移接到Z染色體上，再與白卵雌蠶雜交B.用X射線處理雌蠶，使B基因移接到W染色體上，再與白卵雄蠶雜交C.用X射線處理雄蠶，使b基因移接到Z染色體上，再與黑卵雌蠶雜交D.用X射線處理雌蠶，使b基因移接到W染色體上，再與黑卵雄蠶雜交答案B解析據(jù)題意，雄蠶為ZZ型，雌蠶為ZW型。根據(jù)伴性遺傳的特點，控制家蠶卵殼顏色的基因位于第10號染色體上，顯性基因B決定黑卵殼，隱性基因b決定白卵殼?？捎肵射線處理黑卵雌蠶，將第10號常染色體上的顯性基因B易位到W染色體上，從而獲得染色體結構變異的雌蠶，該品系與白卵雄蠶的雜交后代中，黑卵孵出的個體肯定含有WB，全為雌蠶，白卵孵出的個體全為雄蠶。故本題正確的選項是B。雜交圖解如下：9.(2021·山東濰坊統(tǒng)考)人們目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示為三倍體香蕉的培育過程。下列敘述正確的是()A.無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理B.圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂中期紡錘體不能形成C.二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體，它們之間不存在生殖隔離D.三倍體香蕉無子的原因是其在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂答案D解析四倍體有子香蕉、二倍體野生香蕉經(jīng)減數(shù)分裂分別形成含兩個染色體組、一個染色體組的配子，二者結合后形成的無子香蕉即含三個染色體組的三倍體，該培育方法為多倍體育種，主要運用的是染色體變異原理，A錯誤；圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體的形成受阻，B錯誤；二倍體與四倍體雜交雖然能產(chǎn)生后代(三倍體無子香蕉)，但三倍體是不育的，所以它們之間仍然存在生殖隔離，C錯誤；三倍體香蕉之所以無子是因為其體細胞中含有三個染色體組，在其有性生殖器官內的減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，因而也就不能形成種子，D正確。10.某生物興趣小組的同學將生長旺盛的蒜不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培養(yǎng)48～72h后，剪取根尖制成臨時裝片，然后用顯微鏡觀察染色體形態(tài)較好的分裂圖像。下列敘述正確的是()A.低溫處理能阻斷蒜根尖細胞中DNA的復制B.用甲紫溶液處理根尖可使染色體著色C.制作臨時裝片前可用卡諾氏液維持細胞的活性D.視野中所有細胞染色體數(shù)都已發(fā)生改變答案B解析低溫作用于細胞分裂前期，能抑制蒜根尖細胞中紡錘體的形成，A錯誤；甲紫溶液是堿性染料，可使根尖細胞中的染色體著色，B正確；經(jīng)卡諾氏液固定后細胞已經(jīng)死亡，C錯誤；低溫作用于細胞分裂前期，而細胞周期中間期時間最長，故視野中間期細胞數(shù)目應最多，大多數(shù)細胞染色體數(shù)未發(fā)生改變，D錯誤。11.(2020·江蘇南京六校聯(lián)合體聯(lián)考)下列有關生物變異的敘述，正確的是()A.所有生物都可能發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異B.染色體上部分基因缺失而引起性狀的改變，屬于基因突變C.基因中個別堿基對的替換可能不影響蛋白質的結構和功能D.基因型為Dd的豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖豌豆屬于基因重組答案C解析基因突變具有普遍性，所有生物都可能發(fā)生基因突變，原核生物一般不能發(fā)生基因重組，也不能發(fā)生染色體變異，A錯誤；染色體上部分基因缺失而引起性狀的改變，屬于染色體結構變異，B錯誤；因密碼子具有簡并性(多個密碼子可編碼同一種氨基酸)，所以基因中個別堿基對的替換可能不影響蛋白質的結構和功能，C正確；基因型為Dd的豌豆自交后代出現(xiàn)矮莖豌豆屬于基因分離，D錯誤。12.(2021·江西重點中學六校聯(lián)考)如圖表示利用二倍體西瓜(2N)培育出三倍體無子西瓜(3N)過程中染色體數(shù)目變化的情況，下列說法不正確的是()A.①過程中染色體復制兩次細胞分裂一次B.②過程可能產(chǎn)生突變和基因重組C.圖中只包含有兩個不同的物種D.三倍體無子西瓜可能產(chǎn)生極少量可育的配子答案A解析①過程中染色體復制一次，細胞未分裂，導致染色體數(shù)目加倍，A錯誤；②過程為雜交，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子過程中可能產(chǎn)生突變和基因重組，B正確；圖中二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交產(chǎn)生不可育的三倍體，故圖中有二倍體西瓜和四倍體西瓜兩個物種，C正確；三倍體植株減數(shù)分裂時，由于聯(lián)會紊亂，一般不能產(chǎn)生正常配子，但也有可能產(chǎn)生極少量可育的配子，D正確。13.(2020·福州市調研)IGF－2是小鼠正常發(fā)育所必需的一種蛋白質，缺乏時小鼠個體矮小。小鼠細胞中A1基因可控制IGF－2的合成，若突變?yōu)锳2基因，則表達失效。有研究發(fā)現(xiàn)，DNA存在如圖所示的甲基化現(xiàn)象，已知甲基化不導致堿基序列的改變。小鼠卵細胞形成時，若A1基因特定區(qū)域發(fā)生甲基化，會阻斷該基因的轉錄，精子形成時無此現(xiàn)象。(1)據(jù)題可知，A1基因和A2基因是一對________。A2是A1發(fā)生堿基對________等變化所致。(2)A1基因的甲基化是否屬于基因突變？________。為什么？____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用A1基因制成基因探針，________(填“能”或“不能”)在A1基因特定區(qū)域