第20讲 染色体变异-【金版教程】2025年高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版，不定项版）

金版教程　高考科学复习创新方案　生物学（不定项版） 第20讲　染色体变异 考点一　染色体数目变异 1．染色体变异 (1)概念：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。 (2)类型 2．染色体数目变异 (1)染色体组 在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。 (2)二倍体 (3)三倍体 如果二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。 (4)四倍体 如果两个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，称作四倍体。如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。 (5)多倍体 (6)单倍体 (7)二倍体、多倍体、单倍体的比较 二倍体 多倍体 单倍体 形成原因 自然成因 正常的有性生殖 正常的有性生殖，外界环境条件剧变 单性生殖 人工诱导 秋水仙素处理单倍体(含一个染色体组)幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药离体培养 形成过程 [特别提醒] 1．秋水仙素是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。 2．单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，同源多倍体的单倍体是可育的。 　(必修2 P98复习与提高二、T3改编)长梗蕉(2n＝22)的一个染色体组用A表示，尖叶蕉(2n＝22)的一个染色体组用B表示。 (1)长梗蕉和尖叶蕉杂交后代的体细胞中染色体数为________条。 (2)人工种植的香蕉几乎都是三倍体香蕉。利用长梗蕉(AA)和尖叶蕉(BB)作为杂交育种的材料，请你尝试写出培育AAB型香蕉的步骤(用字母、箭头表示育种步骤，并标注相应文字进行说明)。 (3)三倍体香蕉在减数分裂时染色体________紊乱，因此不能形成________，其主要通过无性生殖产生后代，这会使香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁，感染了病菌的香蕉大面积减产，甚至绝收。从生物进化角度分析，三倍体香蕉对环境的适应能力弱的原因是____________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)22 (2)如图所示 (3)联会　可育的配子　三倍体香蕉主要通过无性生殖产生后代，经无性生殖产生的后代不发生基因重组，后代的遗传多样性(或变异)减少，对环境的适应能力减弱 解析　(1)尖叶蕉(2n＝22)和长梗蕉(2n＝22)杂交时双亲均可提供11条染色体，故后代体细胞的染色体数为22条。 (2)三倍体香蕉的培育过程是：二倍体香蕉幼苗用秋水仙素处理，获得四倍体香蕉植株，四倍体香蕉植株与二倍体香蕉杂交，获得三倍体香蕉。育种步骤见答案。 题型一　染色体数目变异 1．(2023·华师一附中调研)下列有关染色体组、单倍体和多倍体的叙述，错误的是(　　) A．水稻(2n＝24)一个染色体组有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，但植株不是三倍体 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．马和驴杂交产生的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体 答案　C 解析　番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，两者体细胞杂交后培养得到的是异源多倍体植株，每个染色体组都仅含番茄或马铃薯的一整套非同源染色体，C错误。 2．雌性杂合玳瑁猫的毛皮上有黑色和黄色随机镶嵌的斑块，其中黄色(B)对黑色(b)为显性，B/b只在X染色体上。根据Lyon假说，该现象产生的原因是正常雌性哺乳动物在胚胎发育早期，细胞中的一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体，且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态。下列分析错误的是(　　) A．该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平 B．推测其他生物存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表达的遗传机制 C．雄性玳瑁猫的出现可能是因为发生了染色体数目变异 D．推测性染色体组成为XXX或XXXX的雌猫中只有1个巴氏小体 答案　D 解析　根据题干“细胞中的一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体，且该细胞分裂产生的后代细胞中这条X染色体均处于失活状态”，故该遗传机制的目的是使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平，A正确；其他生物可能存在雄性X染色体基因高表达或者雌性两条X染色体基因均处于低表达的遗传机制，使X染色体上的基因在两种性别中有近乎相等的表达水平，B正确；雄性玳瑁猫若出现，其基因型可能为XBXbY，所以可能发生了染色体数目变异，C正确；推测性染色体组成为XXX和XXXX的雌猫中分别有2个和3个巴氏小体，D错误。 3．(不定项)(2023·山东济南模拟)正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法不正确的是(　　) A．形成配子①的次级精母细胞中染色体数一直为13 B．正常情况下，配子②④可由同一个初级精母细胞分裂而来 C．以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1 D．以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5 答案　ABC 解析　在减数分裂中，形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13或26(减数分裂Ⅱ后期)，A错误；正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型应是Aa，与配子②同时产生的配子的基因型为AA，故配子②④不能由同一个初级精母细胞正常分裂而来，B错误；以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，则三体抗病水稻产生的雄配子类型及比例为A∶a＝2∶1，子代中抗病∶易感病＝2∶1，C错误；以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子类型及比例为A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，故子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。 题型二　育种类型分析 4．番茄的抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(D)对矮秆(d)为显性，控制上述两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合高秆抗病番茄植株，研究人员采用了如图所示的方法。据图分析正确的是(　　) A．若过程①的F1自交一代，产生的高秆抗病植株中纯合子占1/9 B．过程②常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体的种子 C．过程③应用的原理是细胞增殖 D．过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因重组 答案　A 解析　纯合高秆感病植株(DDrr)与纯合矮秆抗病植株(ddRR)杂交，F1基因型为DdRr，F1自交一代，产生的高秆抗病植株占总数的9/16，其中纯合子占1/9，A正确；二倍体经花药离体培养获得的单倍体没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，B错误；过程③应用的原理是植物细胞的全能性，C错误；过程④“航天育种”方法中主要的变异类型是基因突变，D错误。 5．(不定项)(2024·九省联考吉林改编)分析生物染色体组的倍性时，将普通小麦(2n＝42)、二粒小麦(2n＝28)、一粒小麦(2n＝14)、粗山羊草(2n＝14)进行如下杂交，F1杂合子在减数分裂Ⅰ中四分体的数目如下表。下列叙述不正确的是(　　) 亲本杂交组合 四分体数目(个) 一粒小麦×二粒小麦 7 二粒小麦×普通小麦 14 二粒小麦×粗山羊草 0 粗山羊草×普通小麦 7 A.一粒小麦和粗山羊草杂种的四分体数为7 B．用秋水仙素处理一粒小麦后可以获得二粒小麦 C．普通小麦的卵细胞中含有21条同源染色体 D．低温处理二粒小麦和粗山羊草的不育杂种可得到普通小麦 答案　ABC 解析　一粒小麦(2n＝14)×二粒小麦(2n＝28)杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体，说明一粒小麦配子和二粒小麦配子可组成7对同源染色体，但二粒小麦(2n＝28)×粗山羊草(2n＝14)杂交后代减数分裂不出现四分体，说明二粒小麦和粗山羊草不能组成同源染色体，则一粒小麦和粗山羊草也不存在同源染色体，两者杂种的四分体数为0，A错误；一粒小麦(2n＝14)×二粒小麦(2n＝28)杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体，说明二粒小麦的配子(n＝14)和一粒小麦(n＝7)的配子可组成7对同源染色体，二粒小麦的配子中还有7条与一粒小麦非同源的染色体，因此用秋水仙素处理一粒小麦后不可以获得二粒小麦，B错误；普通小麦(2n＝42)经过减数分裂得到的卵细胞染色体数目只有体细胞的一半，减数分裂过程中同源染色体发生分离，则普通小麦的卵细胞中含有21条非同源染色体，C错误；低温处理二粒小麦(2n＝28)和粗山羊草(2n＝14)的不育杂种(染色体数＝14二粒小麦＋7粗山羊草)可使得染色体加倍(染色体数＝28二粒小麦＋14粗山羊草)，当该个体分别与二粒小麦和粗山羊草杂交时，获得的结果与普通小麦与二粒小麦和粗山羊草的杂交结果相同，因此通过这个方法可以获得普通小麦，D正确。 几种育种方法的比较 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 原理 基因重组 基因突变 染色体数目变异 染色体数目变异 基因重组 常用方式 ①选育纯种：杂交→自交→选优→自交 ②选育杂种：杂交→杂交种（年年制种） 物理因素（如X射线、激光等） 化学因素（如亚硝酸盐等） 花药离体培养，然后再使染色体数目加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 转基因（DNA重组）技术将目的基因导入生物体内，培育新品种 育种程序 优点 ①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上 ②操作简便 可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状 ①明显缩短育种年限 ②所得品种为纯合子 器官比较大，提高产量和营养成分的含量 打破物种界限，定向改变生物的性状 缺点 ①育种时间长 ②不能克服远缘杂交不亲和的障碍 有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性) 技术复杂且需与杂交育种配合 只适用于植物，发育延迟，结实率低 有可能引发生态危机 应用 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 高产青霉菌 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦 三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦 转基因奶牛、转基因抗虫棉 借助抗叶锈病小麦的培育，宣传“种业振兴”，树立“科技创新、强国有我”的志向 6.已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员进行了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是(　　) A．秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体 B．杂种Q与普通小麦杂交产生的子代中一定含有抗叶锈病基因 C．射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组 D．杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律 答案　D 解析　杂种R中抗叶锈病基因所在染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异。 考点二　染色体结构变异 1．类型 图解 变化 名称 举例 染色体的某一片段缺失引起变异 缺失 猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成 染色体中增加某一片段引起变异 重复 果蝇棒状眼的形成 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异 易位 果蝇花斑眼的形成 染色体的某一片段位置颠倒引起变异 倒位 果蝇卷翅的形成 [特别提醒]　易位与染色体互换的区别 项目 染色体易位 染色体互换 图解 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 原理 属于染色体结构变异 属于基因重组 观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 2.结果 (1)使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。 (2)大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。 　(必修2 P91概念检测T3改编)慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞，该病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致。下列有关叙述正确的是(　　) A．该变异属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ的前期 B．该病患者的9号染色体上的基因数目或排列顺序会发生改变 C．该病患者体细胞内染色体数目为23 D．该种变异用显微镜无法直接观察到 答案　B 解析　由题意可知，慢性髓细胞性白血病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致，该变异发生在非同源染色体之间，说明发生了染色体结构变异中的易位，骨髓内的细胞属于体细胞，不会进行减数分裂，因此该变异不可能发生在减数分裂Ⅰ的前期，A错误；该病患者的9号染色体和22号染色体之间发生了片段互换，染色体数目不会发生改变，仍为46条，9号染色体上的基因数目或排列顺序会发生改变，B正确，C错误；染色体变异可以在显微镜下直接观察到，D错误。 题型一　染色体结构变异 1．(2022·湖南，9，改编)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) 答案　C 解析　分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即其中一对等位基因被易位到非同源染色体上，C正确。 2.(2021·广东选择性考试改编)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑染色体互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　) A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞 B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体 C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体 D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体) 答案　C 解析　14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察，而有丝分裂中期染色体形态稳定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；根据题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于存在14/21平衡易位染色体，女性携带者卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，D正确。 题型二　三种变异类型比较及判断 3．已知某DNA片段上有基因A、无效片段和基因B，其分布如图所示，现将某外来DNA片段(m)插入位点a或b，下列关于变异类型的说法正确的是(　　) A．若m为无效片段且插入位点a，则发生了基因突变 B．若m为无效片段且插入位点b，则发生了染色体变异 C．若m为有效片段且插入位点a，则发生了基因重组 D．若m为有效片段且插入位点b，则发生了染色体变异 答案　C 解析　若m为无效片段且插入原DNA中无效片段内的位点a，没有破坏原基因，所以没有发生基因突变，A错误；若m为无效片段且插入原DNA中基因B内的位点b，导致原基因B结构被破坏，这属于基因突变，B错误；若m为有效片段且插入原DNA无效片段的位点a，原基因无影响，原基因表达，插入基因也表达，这属于基因重组，C正确；若m为有效片段且插入基因B内的位点b，导致基因B结构被破坏，原基因不表达，但插入基因表达，则发生了基因重组与基因突变，D错误。 4．(不定项)(2023·湖北武汉模拟)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示，该生物性原细胞经减数分裂形成了如图所示的几种配子。关于这几种配子形成过程中所发生的变异，下列说法中正确的是(　　) A．形成甲的过程中发生了基因重组，发生在减数分裂Ⅰ过程中 B．乙的变异属于染色体数目变异，发生在减数分裂Ⅱ过程中 C．丙的变异属于染色体结构变异，可能是基因b转移到非同源染色体上 D．丁的变异属于基因突变，在光学显微镜下不能观察到碱基序列发生了改变 答案　ABCD 解析　在减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上非等位基因自由组合(属于基因重组)，使AaBb产生四种配子，图甲属于其中的一种，A正确；配子乙形成的原因是减数分裂Ⅱ后期，A所在的姐妹染色单体分开后未分离，属于染色体数目的变异，B正确；a和b是非同源染色体上的非等位基因，而丙中a和b位于同一条染色体上，原因可能是基因b转移到a所在的非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C正确；丁的变异产生了新的等位基因，属于基因突变，基因中碱基序列的改变在显微镜下观察不到，D正确。 染色体结构变异与基因突变的区别 (1)变异范围不同 ①基因突变：是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。 ②染色体结构的变异：是在细胞水平上的变异，涉及染色体某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。 (2)变异的方式不同 基因突变包括基因中碱基的增添、缺失和替换三种类型；染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。 (3)变异的结果不同 ①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，从而导致性状的改变，但未形成新的基因。 ②基因突变是基因碱基序列的改变，包括DNA碱基的替换、增添或缺失，基因突变导致新基因的产生，但基因数目不变，生物的性状不一定改变。 题型三　变异类型的实验探究 5．(2023·黑龙江哈尔滨模拟)玉米是我国重要的粮食作物之一。育种专家常采用杂交的方式来选育新品种，他们在用纯合的细茎(不抗倒伏)玉米(AA)和粗茎(抗倒伏)玉米(aa)杂交得到的子一代中，发现了一株粗茎的个体(A对a完全显性)，对于粗茎个体出现的原因，提出以下假设： ①环境条件引起染色体数目加倍； ②发生了基因突变； ③发生了染色体片段缺失； ④水肥充足造成茎秆粗壮，遗传物质没有改变。 回答下列问题。 (1)若该粗茎玉米是由染色体数目加倍引起的，则引起这种变异的环境因素可能是________，检测该变异类型最简便的方法是_________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________。 (2)有人欲用杂交的方式确定假设②③的变异类型，已知玉米若出现两条同源染色体相同片段的缺失，则形成的种子无发芽能力。用该粗茎玉米与纯合的细茎玉米杂交获得F1，F1随机受粉产生F2，观察、统计F2的表型及比例。 a．若F2的表型及比例为__________________，则该粗茎玉米出现的原因是基因突变，并用遗传图解解释F1到F2的过程； b．若F2的表型及比例为________________________________________________________，则该粗茎玉米出现的原因是染色体片段缺失。 (3)欲探究该粗茎玉米是不是由水肥条件影响产生的，写出实验设计思路：_________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)低温　用显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞，确定其染色体数目是否加倍 (2)a.细茎∶粗茎＝3∶1　如右图所示 b．细茎∶粗茎＝4∶1或细茎∶粗茎∶不发芽种子＝12∶3∶1 (3)取该玉米的组织进行植物组织培养，得到幼苗，选取生理状态相同的幼苗均分为甲、乙两组，甲组栽种在水肥充足的土壤中，乙组栽种在相对贫瘠的土壤中，观察玉米茎的粗细 解析　(2)a.若发生了基因突变，用该粗茎玉米(aa)与纯合的细茎玉米(AA)杂交获得F1(Aa)，F1随机受粉产生F2，则F2的表型及比例为细茎∶粗茎＝3∶1，遗传图解见答案。b.若发生了染色体片段缺失，用该粗茎玉米(aO)与纯合的细茎玉米(AA)杂交获得F1(Aa、AO)，F1随机受粉产生F2，F1产生的配子为1/2A、1/4a、1/4O，根据配子法可知，F2的表型及比例为细茎∶粗茎＝4∶1或细茎∶粗茎∶不发芽种子＝12∶3∶1。 6．果蝇为XY型性别决定，与人的性别决定方式不同的是，果蝇由受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况。 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性、可育 XY、XYY 雄性、可育 XXX、YO(没有X染色体)、YY 胚胎期死亡 XO(没有Y染色体) 雄性、不育 已知果蝇中红眼(A)对白眼(a)为显性，基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失则X染色体记为X－，其中XX－为可育雌果蝇，X－Y因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1，发现F1中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F2。根据F2性状判断该白眼雌果蝇产生的原因： (1)若子代____________________________，则是由亲代配子基因突变所致； (2)若子代____________________________，则是由X染色体片段缺失所致； (3)若子代____________________________，则是由染色体数目变异所致。 答案　(1)白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇＝1∶1 (2)红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1 (3)红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状) 解析　利用代入法解题，将结论代入后再推相应现象。 (1)若为基因突变所致，则白眼雌果蝇的基因型为XaXa，与正常红眼雄果蝇杂交产生F2，即XaXa×XAY，子代的表型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1。 (2)若是由X染色体片段缺失所致，则白眼雌果蝇的基因型为X－Xa，与正常红眼雄果蝇杂交产生F2，即X－Xa×XAY，由于X－Y因缺少相应基因而死亡，所以子代的表型及比例为红眼雌果蝇(XAX－、XAXa)∶白眼雄果蝇(XaY)＝2∶1。 (3)若是由性染色体数目变异所致，根据表格雌果蝇的染色体组成可知，白眼雌果蝇的染色体组成为XXY，所以基因型为XaXaY，产生的配子为XaXa∶XaY∶Xa∶Y＝1∶2∶2∶1。正常红眼雄果蝇产生的配子为XA∶Y＝1∶1，结合表格中个体的发育情况可知，子代红眼雌果蝇(XAXaY、XAXa)∶白眼雌果蝇(XaXaY)∶红眼雄果蝇(XAY)∶白眼雄果蝇(XaY、XaYY)＝4∶1∶1∶4。 变异类型实验探究题的答题模板 借助优良植物品种的培育过程，体现劳动和生产实践的重要性，弘扬劳动精神 7.(不定项)(2023·江西七校联考改编)染色体部分缺失在育种方面有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述正确的是(　　) A．图中涉及的变异只有染色体结构变异 B．植株S与M杂交产生粉红棉的概率是1/2 C．植株S与N杂交产生粉红棉的概率是1/2 D．粉红棉M自交产生白色棉的概率为1/4 答案　BD 解析　图中涉及的变异除染色体结构变异外，还有基因突变，A错误；深红棉S(bb)与粉红棉M(bO)(O表示缺失相应的等位基因)杂交，子代表型及比例为粉红棉(bO)∶深红棉(bb)＝1∶1，故产生粉红棉的概率为1/2，B正确；根据基因分离定律，深红棉S(bb)与白色棉N(OO)杂交，子代全部是粉红棉(bO)，C错误；粉红棉M经减数分裂可产生2种比例相等的配子，即b、O，故自交产生白色棉的概率为1/2×1/2＝1/4，D正确。 8．玉米具有易种植、遗传背景清晰等特点，是遗传学家常用的实验材料。 (1)研究者利用一种紫粒玉米品系与黄粒玉米品系进行杂交，实验过程及结果如图1所示。据此推测，籽粒颜色的遗传由________对基因控制，符合________定律。 (2)研究者播种斑点籽粒，长成后进行测交实验，发现少部分后代植株出现紫粒性状的恢复。针对斑点性状的这种“不稳定性”，有学者提出存在一种移动因子，可以插入到籽粒颜色相关基因(A/a)中，影响基因功能；也可以从基因中切离。该因子的移动受到另一对等位基因(D/d)控制。 ①据此推测，基因________中存在移动因子，斑点性状紫色区域产生的原因是玉米发育过程中进行________分裂时，D基因的存在使得斑点基因中的移动因子随机切离，恢复为有功能的基因，这一事件在发育过程越早的时期，紫斑越________。进而可以推论，斑点籽粒播种后测交实验后代中出现紫色性状的原因是__________________________________________ ______________________________________。 ②研究者发现上述测交实验中恢复为紫色籽粒的玉米中，又出现了一些籽粒黄色、凹陷、非蜡质的新表型(图2a)。经研究，决定籽粒颜色、形状、蜡质的基因均位于9号染色体上(图2b)。 由此，研究者提出切离的移动因子可能会插入其他位置，并从其他位置切离导致染色体断裂。根据该推测，请在图2b中画出移动因子插入、切离的位置。 (3)科学家发现的移动因子可以导致频繁的________________________(变异类型)，从而为育种提供丰富的材料。为构建育种所用的突变体库，利用转基因技术构建_______________ _________的两个品系，将二者杂交后选择携带突变纯合且不带D基因的植株，原因是________________________________________________________。 答案　(1)2　自由组合 (2)①a　有丝　大　花斑玉米产生的aD配子中，D基因的存在使a基因恢复为A，获得该配子的子代玉米表现为紫色籽粒 ②如图所示 (3)基因突变和染色体结构变异　含移动因子和含有D基因　防止D基因导致移动因子切离，引起所需突变体发生变异 解析　(1)由于图1中F2性状分离比为12∶3∶1，为9∶3∶3∶1的变式，因此籽粒颜色的遗传是由两对基因控制的，且两对等位基因遵循自由组合定律。 (2)如果玉米发育过程中产生花斑性状，玉米发育过程是有丝分裂，因此是有丝分裂过程中D基因的存在使得a基因中的移动因子随机切离，恢复为A基因，这一事件在发育过程越早的时期，紫斑越大；花斑玉米产生的aD配子中，D基因的存在使a基因恢复为A，产生了一定比例的AD的配子，使测交子代玉米表现为紫色籽粒。由于测交实验中恢复为紫色籽粒的玉米中，又出现了一些籽粒黄色、凹陷、非蜡质的新表型，且决定籽粒颜色、性状、蜡质的基因均位于9号染色体上，所以推测移动因子插入、切离后，使9号染色体上A/a、S/s、W/w基因所在染色体片段缺失，使籽粒出现黄色、凹陷、非蜡质的性状。移动因子插入、切离的位置见答案图。 (3)D基因的存在使得a基因中的移动因子随机切离，恢复为A基因，说明移动因子可以导致频繁的基因突变，移动因子可能会插入其他位置，并从其他位置切离导致染色体断裂，属于染色体结构变异。利用转基因技术，可以构建具有移动因子和D基因的两个品系，选取后代出现符合需要的突变性状且dd纯合的植株留种，避免后代出现移动因子的转移，导致所需突变体发生变异。 考点三　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理 用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。 2．实验试剂 3．实验步骤 4．结论：低温能诱导植物细胞染色体数目加倍。 5．注意事项 1．(2023·河北衡水金卷)下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验条件和试剂使用的叙述中，错误的一组是(　　) ①低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同　②酒精：与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同　③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同　④甲紫溶液：与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红液”的使用目的相同 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 答案　C 解析　低温和秋水仙素都可抑制纺锤体的形成，①正确；检测生物组织中的脂肪的实验中酒精的作用是洗去浮色，在低温诱导染色体数目变化的实验中，使用酒精的目的是冲洗残留的卡诺氏液及酒精与盐酸混合用于解离根尖细胞，②错误；卡诺氏液用于固定细胞的形态，在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，③错误。 2．(不定项)下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述中，不正确的是(　　) A．低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能移向两极 B．制作临时装片的程序为解离→染色→漂洗→制片 C．在高倍显微镜下观察到大多数细胞的染色体数目发生了加倍 D．若低温处理根尖时间过短，可能难以观察到染色体数目加倍的细胞 答案　ABC 3．(2023·辽宁五校联考)罗汉果甜苷具有重要的药用价值，它分布在罗汉果的果肉、果皮中，种子中不含这种物质，而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果，科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果，诱导其染色体加倍，得到如表所示结果。请回答下列问题： 处理 秋水仙素浓度(%) 处理植株或种子数 处理时间 成活率(%) 变异率(%) 滴芽尖生长点法 0.05 30 5 d 100 1.28 0.1 86.4 24.3 0.2 74.2 18.2 (1)在诱导染色体数目加倍的过程中，秋水仙素的作用是__________________________ ______________________。选取芽尖生长点作为处理的对象，理由是______________ __________________________________。 (2)上述研究中，自变量是________________________，因变量是________________________。研究表明，这三种秋水仙素的浓度中诱导罗汉果染色体加倍的最适浓度是________。 (3)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数加倍最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的茎尖，再经固定、解离、________、染色和制片后，制作鉴定植株芽尖的临时装片，最后选择处于有丝分裂中期的细胞进行染色体数目统计。 答案　(1)抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成　芽尖生长点细胞分裂旺盛，易变异　(2)秋水仙素的浓度　处理植株的成活率和变异率　0.1%　(3)漂洗 1．(2021·广东选择性考试)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　) A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组 B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限 C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株 D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育 答案　A 解析　白菜型油菜2n＝20，表明白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，秋水仙素处理Bc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，B、C正确；自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子而高度不育，D正确。 2．(2021·北京等级考)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　) A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 答案　C 解析　簇毛麦与小麦的后代(杂种植株)细胞内没有同源染色体，在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确，C错误；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；杂种植株的染色体加倍后染色体成对存在，能正常产生配子，能获得可育植株，D正确。 3．(2020·全国卷Ⅱ)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DNA的碱基序列不同 答案　C 解析　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；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别也不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，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DNA的碱基序列不同，D正确。 4.(2020·山东等级考改编)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　) A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构 B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变 C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段 D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞 答案　C 解析　由题干信息可知，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；出现“染色体桥”后，在两个着丝粒间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的连接，不会出现非同源染色体片段，C错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝粒间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。 5.(2020·全国卷Ⅲ改编)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题： (1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是__________________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是________________________________(答出2点即可)。 (2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有____________________(答出1点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，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、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路______________________________________________________________________。 答案　(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高；茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏，且自交后代不发生性状分离的植株 解析　(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草的各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；多倍体植株通常茎秆粗壮，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。 (2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。 (3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的，且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。 课时作业 一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的) 1．(2023·山东青岛高三模拟)在自然条件下，二倍体植物(2n＝4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．减数分裂失败可能发生在减数分裂Ⅱ B．二倍体植物与四倍体植物应属于不同的物种 C．图示四倍体植物的形成并未经长期的地理隔离过程 D．若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA 答案　D 解析　根据题意和图示分析可知，二倍体植株减数分裂失败形成的异常配子中含有2个染色体组，减数分裂失败既可以发生在减数分裂Ⅰ后期也可以发生在减数分裂Ⅱ后期，A正确；二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体，三倍体减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成可育的配子，二者之间存在生殖隔离，所以属于不同的物种，B正确；测定四倍体植物基因组的全部DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA，D错误。 2．(2023·山东济宁高三模拟)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。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。丙图是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、乙两图所示变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组 B．甲图是由于个别碱基的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果 C．乙图是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换的结果 D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中 答案　D 解析　甲是染色体结构变异中的缺失或重复，乙是染色体结构变异中的易位，都属于染色体结构变异，A错误；个别碱基的增添或缺失属于基因突变，甲图中染色体的某一片段缺失或重复，导致染色体上基因数目改变，B错误；四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重组，而乙图表示染色体易位现象，发生在非同源染色体之间，C错误；丙图同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了相应的片段，也发生于减数分裂Ⅰ前期，D正确。 3．(2023·安徽合肥质检)向普通六倍体小麦(6n＝42)中导入一类具有优先传递效应的外源染色体，即“杀配子染色体”，在不含有“杀配子染色体”的配子中，会发生染色体的断裂和重接，从而产生缺失、易位等染色体结构变异，以实现优先遗传，其作用机理如图所示，下列相关叙述错误的是(　　) A．由图中可育配子直接发育成的个体为单倍体 B．导入“杀配子染色体”后小麦发生的变异属于可遗传变异 C．与普通小麦配子相比，易位改变了配子内基因的结构，导致配子异常 D．图中可育配子与普通小麦配子结合后，发育成的个体有43条染色体 答案　C 解析　体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是单倍体，由图中可育配子直接发育成的个体为单倍体，A正确；导入“杀配子染色体”后小麦发生的变异是由遗传物质改变引起的，属于可遗传变异，B正确；易位是染色体片段位置的改变，易位改变了配子内染色体的结构，一般不会导致基因结构改变，C错误；图中可育配子含有22条染色体，普通小麦配子含有21条染色体，图中可育配子与普通小麦配子结合后，发育成的个体含有43条染色体，D正确。 4.(2023·北京东城模拟)研究人员以野生型拟南芥为材料获得了细胞中染色体互换片段的品系甲(如图)。品系甲自交后代染色体组成及个体数见下表。由于部分种类配子不育，三种染色体组成的个体比例接近1∶2∶1。下列叙述错误的是(　　) 染色体组成 个体数(株) 1、1、2、2 9 1、1′、2、2′ 23 1′、1′、2′、2′ 10 其他类型 0 A.染色体1′和2′片段互换属于染色体结构变异 B．染色体1和1′在减数分裂Ⅰ后期彼此分离 C．品系甲可产生染色体组成为1、2和1′、2′的配子，比例为1∶1 D．品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有4种 答案　D 解析　染色体1′和2′是非同源染色体，二者之间片段互换属于染色体结构变异中的易位，A正确；染色体1和1′为同源染色体，在减数分裂Ⅰ后期会发生同源染色体分离，因此1和1′彼此分离，B正确；根据品系甲自交后代染色体组成及个体数可知，品系甲可产生染色体组成为1、2和1′、2′的配子，比例为1∶1，其产生的染色体组成为1、2′和1′、2配子表现不育，C正确；品系甲可产生染色体组成为1、2和1′、2′的配子，野生型只能产生1、2这一种配子，据此可推测品系甲与野生型杂交后代的染色体组成有2种，D错误。 5．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体”实验，正确的叙述是(　　) A．该实验的步骤为：根尖培养→低温处理→剪取根尖用固定液固定→清水冲洗2～3次→制片(解离→漂洗→染色→制片)→观察 B．解离液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C．多倍体细胞形成过程中无完整的细胞周期 D．显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍 答案　C 解析　该实验的步骤为：培养根尖→低温诱导→固定形态→95%的酒精冲洗2次→制片→观察，A错误；解离液可以使洋葱根尖解离，而卡诺氏液用于固定形态，B错误；显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍，D错误。 6．(2023·安阳市调研)野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体(2n＝58)小野果。如图是某科研小组利用野生猕猴桃种子(aa)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程，下列关于育种叙述错误的是(　　) A．①为诱变育种，优点是可提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型 B．③⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获得多倍体 C．图中无子猕猴桃属于可遗传变异 D．若④是自交，则其产生AAAA的概率为1/4 答案　D 解析　①为诱变育种，原理是基因突变，优点是可提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型，A正确；Aa和AA都是二倍体，所以③⑥都可表示用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，以获得多倍体，B正确；三倍体无子猕猴桃是染色体变异，属于可遗传变异，C正确；由于AAaa经减数分裂产生的配子有AA、Aa、aa，比例为1∶4∶1，所以若④是自交，则产生AAAA的概率为1/36，D错误。 7.(2023·长沙雅礼中学月考)棉花是我国的重要经济作物。已知棉株的花为两性花，科学家研究发现棉花的一个染色体组含13条染色体(n＝13)，二倍体棉种染色体组分为A、B、C、D、E、F、G共7类，由其中三类染色体组组成的三交种异源四倍体拓宽了棉属遗传资源，为选育具有突破性状的棉花新品种提供了新种质，其培育过程如图所示，下列相关叙述中不正确的是(　　) A．亚洲棉和野生棉杂交时需要经过去雄→套袋→人工授粉→套袋 B．亚洲棉根尖分生区中可能含有染色体组组成为AA和AAAA的细胞 C．通过秋水仙素处理异源二倍体的幼苗可以得到异源四倍体 D．三交种异源四倍体植株具备茎秆粗壮、果实和种子比较大的优点 答案　D 解析　棉花为两性花，一朵花中既有雄蕊又有雌蕊，进行人工杂交时，需要在花粉成熟前去掉母本的雄蕊并套袋，以防雌蕊受粉，再进行人工授粉，并套袋，防止外来花粉的干扰，A正确；亚洲棉根尖分生区细胞进行有丝分裂，细胞中可含有26条染色体，染色体组组成为AA，也可含有52条染色体，染色体组组成为AAAA，B正确；使用秋水仙素处理异源二倍体的幼苗，可抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使染色体数目加倍，得到异源四倍体，C正确；三交种异源四倍体植株含有3个不同的染色体组，其在减数分裂的过程中联会紊乱，故该异源四倍体植株一般是不可育的，难以产生种子，D错误。 二、不定项选择题（每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求） 8．(2023·山西师大附中质检)家蚕(2n＝28)雌性体细胞内有两条异型的性染色体ZW，雄性体细胞内有两条同型的性染色体ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关叙述正确的是(　　) A．这种育种方式利用的原理是染色体结构变异 B．辐射是为了提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因 C．上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕 D．雄家蚕有丝分裂后期含4条Z染色体 答案　ACD 解析　题干所述的育种方式的原理是染色体结构变异，A正确；辐射是为了使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，使家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄，B错误；据题可知，带有卵色基因的片段易位到W染色体上，则带有卵色的受精卵的性染色体组成为ZW，为雌性家蚕，C正确；雄家蚕的性染色体组成为ZZ，故有丝分裂后期其细胞内含4条Z染色体，D正确。 9．(2023·山东省“学情空间”区域教研共同体高三上学期入学考)某动物(2n＝42)群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，称为重接杂合子，同时含有两条则是重接纯合子。下列说法正确的是(　　) A．上述变异属于染色体易位，细胞中的染色体数目也发生了改变 B．重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子 C．重接纯合子在减数分裂Ⅱ中期时，每个次级精母细胞中含有19条染色体 D．重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代有一半的个体染色体正常 答案　AB 解析　图中发生了染色体结构变异(易位)，由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞中的染色体数目发生改变，A正确；某动物(2n＝42)在减数分裂过程中会形成21个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，但有两对同源染色体不能正常配对，因此，重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子，B正确；重接纯合子中由于两条13、17号染色体分别进行了重接，因此细胞中含有40条染色体，经过重接染色体的正常分离，减数分裂Ⅱ中期时，每个次级精母细胞中含有20条染色体，C错误；重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D错误。 10．(2023·南京模拟改编)如图1表示黑小麦(2n)与白小麦(2n)的杂交结果，图2表示以图1中F2黑小麦为材料利用染色体消失法诱导单倍体技术获得纯合小麦的流程。下列相关叙述不正确的是(　　) A．图1的黑小麦自交过程中发生了基因重组 B．图1的F2白小麦中纯合子的概率为3/7 C．图2所示流程获得的小麦全部是纯合子 D．图2的玉米和黑小麦之间不存在生殖隔离 答案　D 解析　分析图1可知，F2中的黑小麦与白小麦的比例为9∶7，由此推断，该性状受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律，F1为双杂合子，其产生配子的减数分裂过程中发生了自由组合型基因重组，F2白小麦中纯合子的概率为3/7，A、B正确；分析图2可知，由受精卵到单倍体胚的过程中，来自玉米的染色体全部丢失，这样单倍体胚细胞中只有来自黑小麦的一组染色体，经加倍后，所得小麦均为纯合子，C正确；玉米和黑小麦之间存在生殖隔离，D错误。 三、非选择题 11．玉米的紫株与绿株由位于6号染色体上的A和a基因控制。科研人员将某紫株玉米用X射线照射后，给绿株玉米授粉，F1共收获732株紫株玉米和2株绿株玉米。请回答问题： (1)玉米的紫株和绿株是一对________性状。根据杂交结果判断，亲代紫株的基因型为________。 (2)科研人员推测，F1出现绿株玉米可能是由于X射线的照射使紫株玉米在________过程产生配子时发生了基因突变。为此，将F1中绿株玉米与________(填“纯合”或“杂合”)紫株玉米杂交，后代均为紫株(F2)，F2玉米再进行________，统计子代(F3)性状发现紫株∶绿株＝6∶1(≠3∶1)，该结果并不支持基因突变的假设。 (3)为了进一步研究F1出现绿株的原因，用显微镜观察F1绿株玉米处于____________________期的细胞中染色体的形态，发现6号染色体不等长的现象，示意图如下。 ①据此推测F1中出现绿株玉米的变异类型是________________。 ②请在图示基因位点中选择恰当位点标出F1绿株的基因组成。 ③科研人员发现同时含有两条异常6号染色体的个体致死，请据此解释(2)中F3紫株∶绿株＝6∶1的原因：____________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________(用文字、遗传图解均可)。 答案　(1)相对　AA (2)减数分裂　纯合　自交 (3)减数分裂Ⅰ前　①染色体结构变异 ② ③缺失F1绿株的基因型为Oa，与纯合紫株AA杂交，F2紫株基因型为1/2AO和1/2Aa，F2自交后代表型及比例为：紫株(2/8AA、2/8Aa、2/8AO)∶绿株(1/8aa)＝6∶1 解析　(1)玉米的紫株和绿株符合相对性状的概念，是一对相对性状。根据杂交结果判断，亲代紫株的基因型为AA。 (2)若亲本紫株玉米用X射线照射后，使其在减数分裂产生配子的过程中，A基因突变为a基因，则F1中会出现基因型为aa的绿株玉米，将F1中绿株玉米与纯合紫株玉米杂交，F2全为紫株玉米(Aa)，让F2紫株玉米进行自交，理论上F3中表型及比例应为紫株∶绿株＝3∶1，而实际上F3中紫株∶绿株＝6∶1(≠3∶1)，该结果并不支持基因突变的假设。 (3)同源染色体配对发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期，即前期，所以要观察题图染色体现象，应选择处于减数分裂Ⅰ前期的细胞进行观察。①由题图可以看出，联会的两条6号染色体，其中一条缺失了部分片段，该变异类型为染色体结构变异。②F1绿株是由于a基因的等位基因A缺失而形成，故基因位置见答案。 12．(2023·山东青岛期中)倒位是遗传研究中利用较多的变异类型。例如ClB品系果蝇可用于隐性突变的检测。ClB品系果蝇有一条正常的X染色体(X＋)和一条含ClB区段的X染色体(XClB)，其中C表示染色体上的倒位区，可抑制X染色体间发生互换，增强了ClB区段的稳定性；l基因导致雄性果蝇胚胎致死；B为显性棒眼基因，正常眼由b基因控制。回答下列问题： (1)C区段的存在，表明该品系果蝇发生了________________变异。可推测，倒位通过影响________________过程抑制X染色体间发生互换，使ClB区段稳定存在。 (2)自然状态下是否存在基因型为XClBXClB的果蝇，为什么？_________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)ClB品系果蝇用于隐性突变的检测实例如下：正常眼的雄果蝇A(X＋Y)经一定量射线辐射后，与ClB品系的雌果蝇(X＋XClB)杂交，再让F1的棒眼果蝇与某果蝇杂交，观察后代是否出现隐性突变性状，以判断果蝇A的X染色体是否发生隐性突变。请分析： ①利用射线处理正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体，原因是__________ ______________________。 ②F1的棒眼果蝇为________(填“雄性”或“雌性”)，所占比例为________。 ③观察后代是否出现隐性突变时应该选择________(填“雄性”或“雌性”)个体进行观察。 答案　(1)染色体结构　同源染色体联会 (2)不存在，含有l基因的雄果蝇胚胎致死，不可能产生XClB的雄配子，所以自然状态下一般不存在基因型为XClBXClB的雌性个体 (3)①基因突变具有低频性和不定向性　②雌性　1/3　③雄性 解析　(1)据题干信息可知：C表示染色体上的倒位区，故C区段的存在表明该品系果蝇发生了染色体结构变异。倒位后基因的排列顺序发生改变，故倒位通过影响同源染色体联会过程抑制X染色体间发生互换，使ClB区段稳定存在。 (3)①因基因突变具有低频性和不定向性，故利用射线处理正常眼个体的受精卵不一定能直接获得想要的突变个体。②设正常眼的雄果蝇A(X＋Y)经一定量射线辐射后，基因型变为X？Y，据题干信息可将杂交过程表示为P：X＋XClB×X？Y→F1：雌性X？XClB、X？X＋，雄性X＋Y、XClBY(死亡)，因此存在的棒眼个体一定为雌性，其所占比例为1/3。③F1中棒眼果蝇基因型为X？XClB，正常眼雄果蝇的基因型为X＋Y，由于ClB存在时，同源染色体的非姐妹染色单体间不发生互换，因此X？XClB不会发生互换。又由于杂交后代中雄果蝇X染色体来源于F1(X？XClB)雌果蝇，而F1棒眼雌果蝇(X？XClB)中的X？来自亲本的被X射线照射过的雄果蝇，故隐性突变可以在子代雄性中显现出来，即观察后代是否出现隐性突变时应该选择雄性个体进行观察。 29 学科网（北京）股份有限公司 $$