第7单元 第1课时 染色体变异-【优化探究】2025年高考生物一轮复习高考总复习配套课件（苏教版2019）

生物的变异和进化 第七单元 第1课时　染色体变异 [课标要求]　1.阐明染色体结构和数量变异的方式及影响。2.阐明生物变异在育种上的应用。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 染色体结构变异 染色体数量的变异 考点二 考点一 课时作业 巩固训练 高考演练 素能提升 课堂落实——10分钟自纠自查 染色体结构变异 考点一 归纳 梳理必备知识 1．类型 类型 图像 联会异常 实例 ____     果蝇缺刻翅、猫叫综合征 ____     果蝇棒状眼 缺失　 重复 类型 图像 联会异常 实例 ____     果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 ____     果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 易位 倒位 [拓展总结] (1)染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。下列为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况： ①单向易位 ②相互易位(平衡易位) (2)倒位染色体的细胞学鉴定 2．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因________或________发生改变，导致性状的变异。 3．对生物体的影响：大多数染色体结构变异对生物体是________的，有的甚至会导致生物体死亡。 数量　 排列顺序 不利 拓展 深挖教材细节 1．如图1表示果蝇某细胞内的相关染色体行为，1、2代表两条未发生变异的染色体，3、4代表两条正在发生变异的染色体，图中字母表示染色体上的不同片段。 (1)正常情况下，1与2是非同源染色体，图1中A中发生碱基的增添、缺失或替换________(填“一定”或“不一定”)属于基因突变。 (2)请将图示2联会过程补充完整。 提示：(2)如图所示 不一定 2．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，着丝粒分裂后细胞向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“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，则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有____________________ __________(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。 A、A或AA、O或a、 a或aa、O 突破 强化关键能力 1．图1、图2表示两种染色体变异类型。图2中的染色体桥是由断裂的两条染色体中含着丝粒的部分拼接而成，在细胞分裂时染色体桥会在两个着丝粒间发生随机的断裂，甲部分会丢失。下列分析错误的是(　　) A．图1中的变异发生在非同源染色体间，不会改变两条染色体上基因的总数 B．图2中的染色体变异会改变基因的数目和排列顺序 C．图1、图2两种染色体变异均不会改变染色体的数目 D．图2中变异的程度更大，对生物的影响比图1中的变异更大 答案：D 图1中②③两条染色体的形态和大小不同，为非同源染色体，③染色体的片段转接到②染色体，两条染色体上基因的总数不变，A正确；图2由于染色体桥的形成与染色体片段的断裂有关，不含着丝粒的片段没有参与染色体桥的构建，断裂后的染色体桥又会丢失一部分，因此会引起基因数目的变化，染色体桥的随机断裂会影响染色体上基因的排列顺序，B正确；染色体桥是由两条染色体形成的，断裂后又形成两条染色体，因此图2中染色体变异后染色体数目不变，图1也没有发生染色体数目的变化，C正确；无法确定图1和图2哪一种变异对生物造成的影响大，D错误。 2．(多选)某精原细胞中m、n为一对同源染色体，其中m为正常染色体，A～E表示基因。该对同源染色体联会后发生的特殊过程如图所示，其中染色体桥分裂时随机断裂，后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是(　　) A．图中的染色体桥结构可能 出现在减数第一次分裂中期， 但一般不会出现在减数第二次分裂中期 B．最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异 C．该经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4 D．丢失的片段会被精原细胞中的多种水解酶最终分解为6种小分子有机物 ABC 根据题干信息可知，该对同源染色 体联会后，两条相邻的非姐妹染色 单体丢失部分片段后，相接形成染 色体桥，染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂，后续的分裂过程正常进行，所以图中的染色体桥结构可能出现在减数第一次分裂中期，但一般不会出现在减数第二次分裂中期，A正确；由于该对同源染色体在减数第一次分裂过程中发生了染色体的倒位和缺失，因此最后产生的精细胞中的染色体可能存在倒位、缺失等结构变异，B正确；该精原细胞经减数分裂形成4个精子，其中只有一个含与m染色体相同的正常染色体，其余三个均为含异常染色体的精子，即含异常染色体的精子占3/4，C正确；丢失的片段是部分染色体拼接成的，染色体主要由蛋白质和DNA组成的复合物，所以丢失的片段完全水解产物有脱氧核糖、磷酸、四种碱基、多种氨基酸，D错误。 染色体数量的变异 考点二 归纳 梳理必备知识 个别染色体　 染色体组 2．染色体组 (1)形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态上各不相同。 (2)功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的____________，在功能上各不相同。 一组染色体 3．单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 体细胞中含有两个________的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 ________ 受精卵(通常是) 受精卵(通常是) 染色体组　 配子 项目 单倍体 二倍体 多倍体 植株特点 ①植株弱小；②高度不育 正常 可育 ①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富 体细胞染色体组数 ________ 2 ________ 三倍体和四倍体 形成过程   ≥1　 ≥3　 项目 单倍体 二倍体 多倍体 形成 原因 自然原因 单性生殖 正常的 有性生殖 外界环境条件剧变(如低温) 人工诱导 __________ 秋水仙素处理____________ 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 举例 蜜蜂的雄蜂,几乎全部的动物和过半数的高等植物,香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦 花药离体培养 单倍体幼苗 4.染色体组数目的判定 (1)根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 (2)根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。 1 2 3 3 5．单倍体育种 (1)原理：________________。 (2)过程 (3)优点：明显缩短________，且得到纯合二倍体。 (4)缺点：技术复杂。 染色体(数量)变异 秋水仙素 育种年限 6．多倍体育种 (1)方法：用秋水仙素或低温处理。 (2)处理材料：________________。 (3)原理：________________。 (4)实例：三倍体无子西瓜的培育 萌发的种子或幼苗 染色体(数量)变异 加倍变 不变 提醒：①单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。 ②单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。 ③用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。 ④单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。 拓展 深挖教材细节 1．同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时染色体以图示的情况排列在赤道板的两侧，从而形成不同基因型的配子。 根据上述推导过程，请思考回答下列问题。 (1)若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例为________________。 (2)若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例为________________。 (3)若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例为____________________________。 Aa∶aa＝1∶1 AA∶Aa＝1∶1 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1 2．若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？ 提示：X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 突破 强化关键能力 1．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是(　　) A．二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的 B．单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组 C．采用花药离体培养的方法得到的个体是单倍体 D．三倍体无子西瓜体细胞含有三个染色体组 A 由受精卵发育而来，含有两个染色体组的个体称为二倍体，但是二倍体不一定都是由受精卵发育来的，比如单倍体育种中人工诱导加倍后得到的二倍体，A错误；单倍体生物体细胞中，含有本物种配子染色体组数，但不一定只含有一个染色体组，也可能含有多个染色体组，B正确；采用花药离体培养的方法得到的个体与本物种配子中的染色体数目相同，都是单倍体，C正确；二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后，可以得到四倍体植株，接受普通二倍体西瓜的正常花粉，形成的受精卵含有三个染色体组，由受精卵发育成的三倍体无子西瓜体细胞中含有三个染色体组，D正确。 2．近年来无子西瓜倍受人们的青睐，如图为三倍体无子西瓜培育的流程图。下列相关叙述正确的是(　　) A．普通二倍体与四倍体西瓜属于不同物种，两者杂交当年即可收获无子西瓜 B．秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而抑制着丝粒断裂 C．图中给三倍体西瓜授以花粉的目的是让子房产生果实发育所需的生长素 D．三倍体无子西瓜在减数分裂前的间期染色体联会紊乱导致无法形成种子 C 普通二倍体与四倍体西瓜存在生殖隔离，即无法产生可育的后代，所以属于不同物种，两者杂交当年只能获得三倍体无子西瓜种子，A错误；秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，所以染色体数目加倍，并非抑制着丝粒断裂，B错误；生长素能促进果实发育，图中给三倍体西瓜授以花粉的目的是让子房产生果实发育所需的生长素，C正确；三倍体无子西瓜在减数第一次分裂前期，染色体联会紊乱导致无法形成种子，D错误。 3．(多选)我国小麦育种专家李振声将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到普通小麦中，培育成了“小麦二体异附加系”(流程如图所示)。普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E。根据流程示意图判断，下列叙述正确的是(　 　) A.①过程可用秋水仙素处 理，得到纯合二倍体 B．丙染色体组成具有多样 性与乙形成配子时7E随机分 配有关 C．丁自交产生的子代中，含有2E的植株戊约占1/4 D．该育种过程依据的原理是基因重组和染色体变异 BCD ①过程可用秋水仙素处理，得到八倍体，A错误；丙染色体组成具有多样性与乙形成配子时7E随机分配有关，B正确；丁形成配子时含E的概率为1/2，所以自交产生的子代中，含有2E的植株戊约占1/2×1/2＝1/4，C正确；该育种过程依据的原理是基因重组和染色体数目变异，D正确。 “两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体 高考演练 素能提升 2 3 1 1．(2022·北京卷，5)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出(　　) A．雄蜂体细胞中无同源染色体 B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半 C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合 D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同 B 2 3 1 雌蜂为二倍体，雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中的染色体数目相同，B错误；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。 2 3 1 2．(2023·湖北卷，16)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是(　　) B 2 3 1 DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据题图信息，倒位发生在着丝粒附近，倒位发生后，着丝粒两端各有一部分探针识别区段，该区段基因位置颠倒，故B正确。 2 3 1 3．(2023·江苏卷，10)2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．燕麦是起源于同一祖 先的同源六倍体 B．燕麦是由AA和CCDD 连续多代杂交形成的 C．燕麦多倍化过程说明 染色体数量的变异是可遗传的 D．燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大 C 2 3 1 根据题图，燕麦起源于燕麦属，分别进化产生A/D基因 组的祖先和C基因组的不同燕麦属生物，经过杂交和染 色体加倍形成，AACCDD含有六个染色体组，是同一祖 先的异源六倍体，A错误；根据题图，由AA和CCDD连 续多代杂交后得到的是ACD，再经过染色体数目加倍后 形成了AACCDD的燕麦，B错误；燕麦多倍化过程中， 染色体数量的变异都在进化中保留了下来，染色体数量 的变异是可遗传的，C正确；燕麦中A和D基因组由同一种祖先即A/D基因组祖先进化而来，因此A和D基因组同源性大，D和C同源性小，D错误。 课堂落实——10分钟自纠自查 一、易错易混诊断 1．染色体易位不改变基因数量，一般不会对个体性状产生影响。( ) 2．染色体的倒位在光学显微镜下一般观察不到。( ) 3．生物体的体细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 ( ) 4．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体。( ) 5．多倍体茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，结实率高。( ) × × × √ × 二、情境长句设问 某二倍体植物(2n＝14)是雌雄同花、闭花授粉的植物，培育杂种非常困难。为简化育种流程，人们采用染色体诱变的方法培育获得三体新品系，其相关染色体及相关基因分布情况如图所示。该植株雄蕊的发育受一对等位基因M/m控制，M基因控制雄蕊的发育与成熟，使植株表现为雄性可育，m基因无此功能，使植株表现为雄性不育。请分析回答问题(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的交换)。 (1)若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素以获得无子果实，需选用基因型为________个体作为材料，原因是______________________ ______________________________。 mm　 该基因型植株雄性不育， 在培育无子果实前无需人工去雄 (1)已知m基因使植株表现为雄性不育，故基因型为mm的植株雄性不育，在培育无子果实前无需人工去雄，可以在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素可以获得无子果实。 (2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代，则F2中，雄性可育植株与雄性不育植株的比例为________。 5∶1 (2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代，F1中MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1，由于mm雄性不育，只能做母本，故不能自交，F1能自交的基因型及比例为MM∶Mm＝1∶2，则F2中，雄性不育植株mm出现的概率为2/3×1/4＝1/6，故雄性可育植株与雄性不育植株的比例为5∶1。 (3)该三体新品系的培育利用了____________________的原理，若用显微镜观察该植株根尖细胞中的染色体形态和数目，最多可观察到________条染色体。 染色体(数目)变异　 30　 (3)该三体品系植株(14＋1)的培育用到了染色体(数量)变异的原理，根尖细胞进行有丝分裂，后期细胞中染色体数目暂时加倍，最多可观察到30条染色体。 (4)为在开花前区分雄性可育与雄性不育植株，人们利用转基因技术将花色素合成基因R导入该三体品系，但不确定R基因整合到哪条染色体上。为确定R基因与M、m基因的位置关系，将该转基因植株自交，若子代中出现______________________的现象，则说明M与R在同一条染色体上(注：R基因控制红色，无R基因表现为白色)。 红花∶白花＝1∶1 (4)利用基因工程技术将花色素合成基因R导入到该三体品系中，其变异类型为基因重组。如果M与R在同一条染色体上，则该三体品系基因型为MmmR，产生正常的雄配子为m，产生雌配子为1/2MmR、1/2m，自交后代表型及比例为红花(MmmR)∶白花(mm)＝1∶1。 课时作业 巩固训练 57 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 一、选择题 1．(2024·江苏镇江模拟)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述正确的是(　　) A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B．由图b细胞组成的个体是三倍体 C．图c有3个染色体组，每个染色体组有2条染色体 D．由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 图a着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误。图b中含有三个染色体组，若由受精卵发育而来，则是三倍体；若由配子直接发育而来，则是单倍体，B错误。图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体，C错误。图d细胞只有一个染色体组，由图d细胞组成的个体可能由配子发育而来，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2．某男子的一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　) A．该男子体细胞中染色体为47条，患有三体综合征 B．图甲发生了染色体的结构变异和染色体的数量变异 C．若不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有5种 D．该男子与正常女子婚配理论上生育染色体组成正常的后代的概率为1/4 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 该男子的一条14号和一条21号染色体相互连接形 成一条异常染色体，染色体少一条，体细胞中染 色体应为45条，A错误；由图甲可以看出，一条 14号染色体和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，属于染色体结构变异中的缺失，同时染色体的数量也发生了变化，B正确；减数分裂时同源染色体分离，非同源染色体自由组合，应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞，C错误；该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常的精子，概率为1/6，故该男子与正常女子婚配理论上生育染色体组成正常的后代的概率为1/6，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 3．突变型果蝇2号和3号染色体上分别带有隐性基因bw(褐眼)和e(黑檀体)，野生型对应的基因用bw＋和e＋表示。如图甲果蝇是染色体正常的褐跟黑檀体果蝇，乙果蝇是2、3号染色体发生相互易位的野生型易位纯合子果蝇，甲果蝇与乙果蝇进行杂交获得F1野生型易位杂合子果蝇，在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活。相关叙述正确的是(　　) A．甲、乙果蝇产生的配子均能存活 B．乙果蝇发生的变异属于基因重组 C．F1测交后代中野生型和褐眼黑檀 体比例为3∶1 D．F1中雌雄果蝇相互交配，子代有4种表型 A 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 由题意可知，在遗传时染色体片 段缺失或重复的配子不能存活， 甲、乙果蝇均没有缺失或重复， 所以产生的配子均能存活，A正 确；乙果蝇是2、3号染色体发生 相互易位，是非同源染色体之间片段的交换，属于染色体变异而非基因重组，B错误；按照自由组合定律，F1应产生4种配子，且bw＋e＋∶bw＋e∶bwe＋∶bwe＝1∶1∶1∶1，隐性纯合果蝇产生bwe一种配子，由于在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活，故测交后不存在bw＋e、bwe＋个体，成活的个体只有野生型与褐眼黑檀体两个亲本表型，分离比为1∶1，C错误；F1产生2种配子，且bw＋e＋∶bwe＝1∶1，雌雄果蝇相互交配，子代有2种表型，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 4．豌豆的红花、白花受一对等位基因B、b控制。某红 花豌豆植株的一条染色体发生部分片段缺失且多了一条 染色体，如图所示。在减数分裂时，三条染色体可以随 机两两联会，剩余的一条随机移向一极。研究还发现， 无正常染色体的配子不育。下列相关叙述错误的是(　　) A．可利用该植株根尖分生区细胞制作临时装片观察此变异 B．该植株通过减数分裂可产生BB、Bb、B、b四种卵细胞 C．以该植株为父本与正常植株杂交，子代中含缺失染色体的概率为2/5 D．该植株自交，其后代的表型及比例为红花∶白花＝35∶1 D 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 染色体变异可用显微镜观察，该植株根尖分生区细胞可发生有丝 分裂，制作临时装片观察此变异，A正确；该个体可形成B－(缺 失)、B、b、Bb、B－b、BB－ 6种比例相同的配子，无正常染色 体的配子不育，且Bb、B－b可看作基因型为Bb，故可形成BB、 Bb、B、b四种卵细胞，B正确；以该植株为父本，三条染色体可以随机两两联会，剩余的一条随机移向一极，该个体可形成的花粉为B－(缺失不育)、B、b、Bb、B－b、BB－，正常植株产生的配子染色体都正常，故子代中含缺失染色体的概率为2/5，C正确；该个体可形成的配子为B－(缺失不育)、B、b、Bb、B－b、BB－，b配子的概率为1/5，该植株自交，其后代的表型及比例为红花∶白花＝24∶1，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5．果蝇的正常翅与缺刻翅(纯合缺刻翅个体致死)为一对相对性状，正常眼与棒眼为一对相对性状，下图甲、乙分别表示果蝇缺刻翅与棒眼产生的原因(字母代表基因)。下列叙述正确的是(　　) A．缺刻翅的变异属于染色体 结构变异，杂合子自交后代性 状分离比为3∶1 B．若图乙中染色体表示X染色体，则棒眼的变异属于基因重组 C．棒眼和缺刻翅的变异都能用显微镜观察到 D．缺刻翅与棒眼的突变不可能发生在减数分裂过程中 C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 缺刻翅的变异是由于染色体片 段缺失造成的，属于染色体结 构变异，由于纯合缺刻翅个体 致死，若缺刻翅为显性性状，杂合子自交后代的性状分离比为2∶1，若缺刻翅隐性性状，杂合子自交后代全为显性性状，A错误；若图乙中染色体表示X染色体，则棒眼的变异属于染色体结构变异，是由于相关基因重复导致的，B错误；棒眼和缺刻翅的变异均属于染色体结构变异，都能用显微镜观察到，C正确；缺刻翅与棒眼的突变均可能发生在减数分裂过程中，也可能发生在有丝分裂过程中，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 6．(2024·江苏无锡模拟)二倍体水稻(2N)栽培过程中，有时会发现单体植株(2N－1)。现有一种单体水稻，比正常水稻缺少一条5号染色体，称为5号单体水稻。利用5号单体水稻进行杂交实验，结果如表所示。下列分析正确的是(　　) 杂交亲本 实验结果 5号单体(♀)×正常二倍体(♂) 子代中5号单体占25%，正常二倍体占75% 5号单体(♂)×正常二倍体(♀) 子代中5号单体占4%，正常二倍体占96% 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A.5号单体水稻内不会形成新的等位基因，故不能作为进化的原材料 B．该变异属于染色体数量变异，可由二倍体水稻经花药离体培养发育形成 C．该单体形成的原因可能是其亲本在减数分裂过程中同源染色体没有分离 D．两组实验互为正反交，N－1型配子的活力较低且雌配子的活力低于雄配子 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 5号单体水稻比二倍体水稻缺失1条染色体，可以发生基因突变形成新的等位基因，故能作为进化的原材料，A错误；该变异属于染色体数量变异，但不可由二倍体水稻经花药离体培养发育形成，花药离体培养得到的是单倍体，B错误；该单体形成的原因可能是其亲本在减数分裂过程中5号同源染色体没有分离，得到缺失了5号染色体的配子，该配子和正常配子结合得到5号单体，C正确；两组实验互为正反交，5号单体(♀)×正常二倍体(♂)的子代中5号单体占25%，正常二倍体占75%，说明5号单体(♀)产生的雌配子中正常配子和能发育的缺失5号染色体的配子的比例是3∶1，5号单体(♂)×正常二倍体(♀)的子代中5号单体占4%，正常二倍体占96%，说明5号单体(♂)产生的雄配子中正常配子和能发育的缺失5号染色体的配子的比例是24∶1，N－1型配子的活力较低且雄配子的活力低于雌配子，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 7．(2024·江苏南通模拟预测)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分裂间期纺锤体的形成 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 B 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 秋水仙素可以通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成来使染色体数目加倍，A错误；有丝分裂后期，细胞中的染色体数目和染色体组数最多，此时4N细胞内染色体组数目有8个，所以在生命活动中，4N细胞内染色体组数目最多出现在有丝分裂后期，B正确；依据题意，使用秋水仙素溶液处理的部位是二倍体葡萄茎段上的芽，故在“嵌合体”植株中，根尖分生区的细胞一般为二倍体细胞(2N＝38)，即含38条染色体，C错误；由于“嵌合体”植株同时含有2N细胞和4N细胞，则其自交后代可能出现二倍体、三倍体、四倍体，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 A．形成并联X染色体的过程中不只发生染色体结构的变异 B．该种并联X雌果蝇体内细胞中的染色体组数有1、2、4 C．上述杂交过程中，子代雄果蝇的Y染色体应来自亲代雄果蝇 D．该种并联X雌果蝇可用于发现雄果蝇X染色体上的新发突变 答案：C 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 蝇(XY)杂交，子代雌雄果蝇的染色体组成分别与两亲本相同，说明雄果蝇基因型为XY，其中的X染色体正常，来自父本，则Y染色体应来自亲代雌果蝇，C错误；结合C分析可知，子代雄果蝇的X染色体来自亲代雄果蝇，故该种并联X雌果蝇可用于发现雄果蝇X染色体上的新发突变，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 9．(多选)为了拓展棉花栽培种，研究人员利用陆地棉、索马里棉、海岛棉培育出了五倍体栽培棉，其过程如图，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。相关叙述正确的是(　 　) A．培育五倍体栽培棉的主要遗传学原理 是染色体变异 B．秋水仙素抑制染色体的着丝粒分裂， 诱导染色体数量加倍 C．栽培棉的染色体组为AADDE，共有65条染色体 D．栽培棉减数分裂时可能出现异常，产生的正常配子少 ACD 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 由题图可知，两品种先杂交，后经秋水仙素处理，属于多倍体育种，多倍体的育种原理是染色体的数目变异，A正确；秋水仙素抑制纺锤体的形成，有丝分裂后期染色体不能被拉向细胞两极，使染色体数量加倍，B错误；AADD与EE杂交，所得子一代染色体组成为ADE，秋水仙素处理得到的F2为AADDEE，再与AADD杂交，最终得到栽培棉的染色体组为AADDE，共有5个染色体组，每组有13条染色体，共有65条染色体，C正确；栽培棉有5个染色体组，AA和DD均可以正常联会，但E只有一个染色体组，减数分裂时无法联会，故产生的正常配子少，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 10．(多选)如图，2018年中国科学家通过过程甲创建出国际首例人造单染色体酵母细胞(SY14酵母菌)。端粒是线型染色体末端的保护结构，天然酿酒酵母(一倍体)具有32个端粒。下列叙述正确的是(　　) A．SY14酵母菌有2个端粒 B．过程甲只发生了染色体数量变异 C．SY14酵母菌的染色体DNA不含多对等位基因 D．过程甲说明染色体三维结构改变，故基因无法表达，染色体发生了巨变 AC 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 SY14酵母菌只有1条染色体，有2个端粒，A正确；16条染色体拼接成1条染色体，会发生染色体结构变异和染色体数量变异，B错误；一倍体的酿酒酵母通常不含等位基因，故SY14酵母菌的染色体DNA不含多对等位基因，C正确；过程甲染色体三维结构发生了巨变，但SY14酵母菌仍具有生物学活性，基因仍能正常表达，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 二、非选择题 11．某植物性别决定为XY型，控制该植物宽叶(B)和窄叶(b)的基因位于X染色体上，含窄叶基因(b)的花粉不育。基因D和d位于常染色体上，基因型为DD、Dd和dd的植株分别表现为大花瓣、小花瓣和无花瓣，无花瓣植物不能吸引昆虫传粉，无法产生后代。回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)两对基因的遗传遵循__________定律。实际种植中不存在________植株，原因是__________________________________________________ __________________。 自由组合 窄叶雌株 由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因 型为XbXb的个体 (1)由题意可知，控制该植物宽叶(B)和窄叶(b)的基因位于X染色体上，基因D和d位于常染色体上，故两对基因的遗传遵循自由组合(自由组合和分离)定律。窄叶性状个体的基因型为XbXb或XbY，由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因型为XbXb的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)宽叶小花瓣雌株与宽叶小花瓣雄株杂交，F1中窄叶无花瓣植株占1/16，则亲本基因型组合为__________________；F1随机交配，则F2中小花瓣植株占比为________，无花瓣宽叶植株占_________。 DdXBXb、DdXBY　 4/9　 5/54 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)宽叶小花瓣雌株基因型为DdXBX－，宽叶小花瓣雄株基因型为DdXBY，F1中窄叶无花瓣植株(ddXbY)占1/16，子代出现窄叶，亲本必然有Xb基因，推断出亲本的基因型组合为DdXBXb×DdXBY，则F1中两对基因概率分别为1/4DD、1/2Dd、 1/4dd和 1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，其中含窄叶基因(b)的花粉不育，即XbY不能产生Xb的配子，无花瓣植物不能吸引昆虫传粉，无法产生后代，即dd不产生配子，则F1中两对基因的配子概率分别为2/3D、1/3d和3/4XB、1/4Xb的雌配子，1/3XB、2/3Y的雄配子，故F2表型为小花瓣Dd＝2×2/3×1/3＝4/9，两对基因自由组合之后，F2表型为无花瓣宽叶植株的概率＝无花瓣宽叶雌株＋无花瓣宽叶雄株＝(1/9×1/3)＋(1/9×3/4×2/3)＝2/54＋3/54＝5/54。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)研究发现该植株的红花(R)和白花(r)的基因位于常染色体上。某纯合红花种子经辐射处理后从中筛选出甲植株，甲产生的各种配子活性相同且无致死，且基因均能正常表达。将甲与正常白花植株杂交并筛选(如图所示)。 ①辐射处理获得植株中发生的变异类型是________________，甲减数分裂产生配子的基因型为__________________。 ②筛选2不用光学显微镜就能选出“含异常染色体的个体”，因为只有表型为_________的植株染色体形态正常，其余表型均含异常染色体。 染色体结构变异　 RXR、XR、RX、Y　 红花雄性 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (3)①由图示可知，经过辐射处理后，R基因所在染色体与X染色体发生了易位，属于染色体结构变异。变异后甲的基因型为RXRY，减数分裂过程发生同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合，因此产生的配子的基因型为RXR、XR、RY、Y。 ②白花正常植株基因型为rrXX，其产生的配子基因型是rX，则F1个体基因型是RrXRX、 RrXY、rXRX、rXY，可以看出上述F1个体只有RrXY(红花雄性)是正常的，其余均含有不正常染色体。因此筛选2可不用光学显微镜就能选出“含异常染色体的个体”，因为只有表型为红花雄性植株染色体形态正常，其余表型均含异常染色体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 12．玉米、高粱、水稻等作物杂种优势的成功利用，创造了极大的社会经济效益，但由于基因组相对复杂，小麦杂交育种的研究进展较为滞后。作为雌雄同花、自花传粉的作物，培育出雄性不育株作为母本，是实现杂交种高效制种的关键。目前已经探索获得不同的杂交小麦生产体系。请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)X、Y、Z杂交小麦生产体系中，雄性不育突变基因(ms)位于小麦5号染色体上，雄性育性基因(Ms)和标记基因(Hp)位于黑麦5R号染色体上。X系和Y系分别导入了2条和1条黑麦5R号染色体，如图所示。标记基因Hp在开花时会表现为穗下节多毛性状，可用以区分X系、Y系和Z系。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ①在野生小麦的染色体中________(填“有”或“无”)5R的同源染色体，Ms与ms的遗传遵循_____________________定律。 ②3个品系中，______只能做母本，可与野生型小麦杂交获得杂交种。 ③X系与Z系杂交可获得________系，Y系与Z系杂交可获得________系。 ④X、Y、Z体系最终未能成功应用于大田生产，一方面是由于_______________________，另一方面，小麦开花期时间较短，在开花期有限的时间内____________________________________。 无　 基因的自由组合 Z系 Y　 Y系和Z 标记性状在开花期才表现 很难及时根据性状对植株进行处理 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (1)①野生小麦中不含5R号染色体，故无5R的同源染色体，雄性不育突变基因(ms)位于小麦5号染色体上，雄性育性基因(Ms)位于黑麦5R号染色体上，小麦5号染色体和黑麦5R号染色体为非同源染色体，故Ms与ms的遗传遵循基因的自由组合定律。 ②雄性不育突变基因(ms)位于小麦5号染色体上，雄性育性基因(Ms)和标记基因(Hp)位于黑麦5R号染色体上，X系和Y系中含有雄性育性基因(Ms)，Z系中不含雄性育性基因(Ms)，因此Z系只能做母本。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ③X系能产生含MsHpms的配子，Z系能产生含ms的配子，二者杂交，子代的基因型为MsHpmsms，为Y系。Y系能产生含MsHpms、ms的配子，Z系能产生含ms的配子，二者进行杂交，子代的基因型为MsHpmsms、msms，为Y系和Z系。 ④标记基因Hp在开花时会表现为穗下节多毛性状，X、Y、Z体系未能成功应用于大田生产，一方面是由于标记性状在开花期才表现，另一方面，小麦开花期时间较短，在开花期有限的时间内很难及时根据性状对植株进行处理。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)4E-ms杂交小麦生产体系中，雄性不育系的基因型为mslg/mslg，种子呈白粒，保持系则在此基础上插入一条长穗偃麦草的4E号染色体(携带有蓝粒基因Ba和育性恢复基因ThMs)，故而种子呈现浅蓝粒(若含2个Ba基因，则种子为深蓝粒)。 ①理论上保持系自交，子代浅蓝粒所占比例为________。 ②实际上浅蓝粒保持系自交结实，分离出约64%的白粒、32%的浅蓝粒和4%的深蓝粒。推测其原因为_________________________________。 ③在保持系自交的后代中还出现了少量的蓝粒雄性不育植株和白粒雄性可育植株，这是由于在减数分裂过程中发生____________________。 1/2 含4E号染色体的配子存活率为20% 染色体结构变异(易位) 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 (2)①4E－ms杂交小麦生产体系中，雄性不育系的基因型为mslg/mslg，保持系则在此基础上插入一条长穗偃麦草的4E号染色体(携带有蓝粒基因Ba)，保持系关于蓝粒的基因型可表示为BaO，保持系自交，子代的基因型为BaBa∶BaO∶OO＝1∶2∶1，BaO表示为浅蓝粒，故子代浅蓝粒所占比例为1/2。 ②实际上浅蓝粒保持系自交结实，分离出约64%的白粒、32%的浅蓝粒和4%的深蓝粒，说明BaBa占4%，含Ba的配子占20%，OO占64%，说明不含Ba的配子占80%，Ba存在于4E号染色体上，故可推测出现该表型及比例的原因是含4E号染色体的配子存活率为20%。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 ③蓝粒基因Ba和育性恢复基因ThMs连锁，出现在4E号染色体，保持系自交，子代的基因型为BaBaThMsThMs∶BaThOMsOO∶OOOO＝1∶2∶1，表型为深蓝粒雄性可育∶浅蓝粒雄性可育∶白粒雄性不可育，若在保持系自交的后代中还出现了少量的蓝粒雄性不育植株和白粒雄性可育植株，这是由于在减数分裂过程中发生染色体结构变异(易位)，即蓝粒基因Ba或育性恢复基因ThMs插入其他染色体上。 $$