2025届高三生物一轮复习讲义 第七单元　第26课　染色体变异

第26课　染色体变异 ·学业质量水平要求· 1.通过对染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解，形成进化与适应观。 2.通过三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括能力。 3.通过低温诱导植物染色体数目的变化、生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力。 　染色体数目变异 1．染色体数目的变异 (1)染色体数目变异的类型 (2)染色体组 (3)单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 由配子发育而来的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体 由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 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营养物质含量增加 体细胞染 色体组数 ≥1 2 ≥3 形成过程 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 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 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)；八倍体小黑麦 2.低温诱导植物染色体数目的变化 (1)实验原理：低温处理植物分生组织细胞，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，植物细胞染色体数目加倍。 (2)实验步骤 (3)实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 1．体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(　×　) 2．单倍体含有的染色体组数都是奇数。(　×　) 3．三倍体无子西瓜形成的原因是减数分裂中联会紊乱。(　√　) 4．组成一个染色体组的染色体通常不含减数分裂中能联会的染色体。(　√　) 1．(必修2 P89探究·实践)秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理有什么相似之处？两者诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍。 2．(必修2 P91概念检测T1)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？不一定，原因是单倍体植株不一定只含一个染色体组，所以用秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体。 考向1| 染色体组数目的判定 1．下列对a～h所示的生物体细胞图中染色体组的叙述中，正确的是(　　) A．细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体 B．细胞中含有两个染色体组的是e、g图，该个体是二倍体 C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体 D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图，该个体一定是四倍体 C　解析：形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组，由此可知，a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，d、g图含有一个染色体组，e、f图含有四个染色体组。判断个体为单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点，若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属于单倍体；若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体，综上所述，C正确。 2．下图为细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　) A．图a可能是二倍体生物有丝分裂的后期图，含有2个染色体组 B．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 C．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 D．图d中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体 B　解析：图a可能是二倍体生物细胞有丝分裂的后期图，此时细胞中含4个染色体组，A错误；图c含有2个染色体组，若其是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则该个体就一定是二倍体，B正确；图b细胞中含有3个染色体组，该生物若由受精卵发育而来就是三倍体，若由配子发育而来则为单倍体，C错误；含有1个染色体组的个体一定是单倍体，但其不一定是由卵细胞发育而来的，D错误。 “三法”判定染色体组 (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。 (3)根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。 考向2| 单倍体、二倍体和多倍体的成因及特点 3．(2024·广东佛山一模)蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体，而雄蜂为单倍体。有一种黄蜂的群体中存在这样一种现象：一些雄蜂体内含有一种特殊的染色体psr，在受精时它能破坏来自同一染色体组的其他染色体，导致后代表型变化，其作用机制如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．psr含有雄蜂生长发育所需的全部基因 B．卵细胞经过受精形成的都是雌性 C．psr能从父方传给雄性和雌性子代 D．psr会在后代雄蜂中代代相传 D　解析：由题意“蜜蜂的工蜂和蜂王都是二倍体，而雄蜂为单倍体”，也就是说雄蜂中含有一个染色体组，而一个染色体组中包含了雄蜂生长发育所需的全部基因，但是psr仅仅是雄蜂体内的一种特殊的染色体，不能代表一个染色体组，所以psr不含有雄蜂生长发育所需的全部基因，A错误；受精时psr能破坏来自同一染色体组的其他染色体，由题图可知卵细胞经过受精后形成的含有psr的受精卵将来会发育成雄性，B错误；psr来自父方，将来也只能够传递给雄性，因为经过受精后形成的含有psr的受精卵将来只能发育成雄蜂，C错误；由于psr来自父方，将来也只能够传递给雄性，所以psr会在后代雄蜂中代代相传，D正确。 4．(2024·四川广安诊断)四倍体马铃薯(4N＝48)是由二倍体马铃薯通过染色体加倍形成的，且一般通过无性繁殖产生后代。下列叙述错误的是(　　) A．四倍体马铃薯通常比二倍体马铃薯体积大 B．四倍体和二倍体马铃薯的一个染色体组都含12条染色体 C．四倍体马铃薯和二倍体马铃薯都能够正常产生生殖细胞 D．四倍体马铃薯和二倍体马铃薯杂交后能够产生可育后代 D　解析：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，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，故四倍体马铃薯通常比二倍体马铃薯体积大，A正确；四倍体马铃薯体细胞中含有4个染色体组，共有48条染色体，所以马铃薯的一个染色体组含有的染色体数是48÷4＝12，同理二倍体马铃薯的一个染色体组中也含有12条染色体，B正确；四倍体马铃薯和二倍体马铃薯细胞内含有同源染色体，可以正常联会，都能够正常产生生殖细胞，C正确；四倍体马铃薯和二倍体马铃薯杂交后，子代含有三个染色体组，由于联会紊乱不能正常产生配子，因此是不可育的，D错误。 考向3| 诱导染色体加倍 5．(2024·广东一模)某同学利用秋水仙素诱导红葱(2n＝16)根尖细胞的染色体数目变化，分别于实验过程中的24小时(图1)和48小时(图2)拍到以下两张照片。下列叙述正确的是(　　) 　　　 A．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成 B．制作装片时需用卡诺氏液解离根尖细胞 C．细胞甲正处于有丝分裂的中期 D．细胞乙经历了3次染色体加倍 A　 6．(2024·重庆检测)洋葱是生物学实验中常用的材料，根尖可用于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”(实验1)和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”(实验2)。下列关于上述实验的说法中，正确的是(　　) A．实验1、2都用到体积分数为95%的酒精，且作用完全相同 B．实验1、2中解离的作用是使组织细胞分散开来，有利于观察 C．取材时间会影响实验1的观察效果，对实验2没有影响 D．观察实验2的结果时，可能会找到实验1预期观察的分裂图像 D　解析：实验2中的酒精还可用于漂洗，洗去多余的卡诺氏液，A错误；两实验解离的作用是溶解细胞之间的间质，分离细胞，使细胞在制片时容易分散，B错误；两实验的取材时间一般在上午10点到下午2点，处于分裂期的细胞较多，C错误；实验2中部分细胞没有完成染色体数目的加倍，则可能观察到实验1中的正常染色体数目的细胞图像，D正确。 “低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验关键 (1)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。 (2)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。 (3)观察时不是所有细胞中染色体数目均已加倍，只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状态。 (4)对染色体进行染色用碱性染料，常见碱性染料包括甲紫溶液、醋酸洋红液等。 　染色体结构变异 1．类型 图解 变化 名称 举例 染色体b片段缺失 缺失 果蝇缺刻翅的形成 染色体b片段增加 重复 果蝇棒状眼的形成 染色体的某一片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上 易位 果蝇花斑眼的形成 同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒 倒位 果蝇卷翅的形成 2．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，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不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 1．DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异。(　×　) 2．染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(　×　) 3．易位只能发生在同源染色体之间。(　×　) 4．基因突变不会改变基因的数目，染色体结构变异可能使染色体上的基因的数目发生改变。(　√　) 1．(必修2 P90正文)基因突变和染色体结构变异所涉及的碱基对数目不同，前者所涉及的数目比后者少的原因是基因突变是基因结构中碱基对的替换、增添和缺失，而染色体结构变异能改变排列在染色体上的基因的数目和排列顺序。 2．(必修2 P90正文)染色体易位不改变基因数量，对个体性状会不会产生影响？为什么？染色体易位虽不改变基因数量，但却改变了基因在染色体上的位置，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 考向1| 染色体结构变异 1．(2022·湖南卷)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(　　) 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，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C项符合题意。 2．(2021·广东卷)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(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述中，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) C　解析：14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成的，属于染色体变异，可通过显微镜观察到，而有丝分裂中期染色体形态固定，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；由题干信息可知，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；由于形成14/21平衡易位染色体，该女性初级卵母细胞中含有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)：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②仅含有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仅含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥仅含有21号染色体的卵细胞，D正确。 考向2| 生物变异类型判断 3．(2024·河北保定模拟)下图为某女性4号和9号染色体上相关基因组成(图1)及其产生的一个次级卵母细胞中相关基因组成(图2)。已知E基因控制面部雀斑，ABO血型基因(IA、IB、i)和髌骨发育不全基因(N)都位于9号染色体上。下列说法正确的是(　　) A．图中涉及的基因的遗传都遵循分离定律和自由组合定律 B．产生该次级卵母细胞的过程中发生了基因突变和染色体变异 C．同源染色体的分离和等位基因的分离一定发生在同一时期 D．若不考虑突变和基因重组，该女子与同基因型男性婚配，后代为无雀斑、A型血且髌骨发育正常的概率为1/16 D　解析：题图中IA/i基因和N/n基因位于一对同源染色体上，其遗传不遵循自由组合定律，A错误。图2中4号染色体E基因所在片段缺失，产生该次级卵母细胞的过程中一定发生了染色体(结构)变异；9号染色体上同时出现N和n基因，可能是由于基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，即基因重组所致，B错误。同源染色体的分离一定发生在减数分裂Ⅰ，等位基因的分离可以发生在减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ(若发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的片段互换或基因突变)，C错误。若不考虑突变和基因重组，该女子与同基因型的男性婚配，即Ee×Ee，后代为无雀斑ee的概率为1/4；IAiNn×IAiNn，由于该女子是IA与n连锁，i与N连锁，若男性也是IA与n连锁，i与N连锁，则生出A型血且髌骨发育正常IAIAnn的概率为1/4；若男性是IA与N连锁，i与n连锁，则生出A型血且髌骨发育正常IAinn的概率为1/4，故后代为无雀斑、A型血且髌骨发育正常的概率为1/4×1/4＝1/16，D正确。 利用三个“关于”区分三种变异 (1)关于“互换”：同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 (2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，属于基因突变。 (3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。 考向3| 变异与育种 4．(2024·吉林、黑龙江1月适应性测试)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。下列叙述错误的是(　　) 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0 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条非同源染色体 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 B　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有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存在同源染色体，则一粒小麦和粗山羊草也不存在同源染色体，二者杂种的四分体数为0，A正确。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)的配子有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正确。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)，获得有21对同源染色体的普通小麦，D正确。 5．(2021·广东卷)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的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 A　解析：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是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；Bc是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，秋水仙素处理Bc的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，因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。 6．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如下图所示。下列叙述错误的是(　　) 高芥酸(gg)低芥酸低芥酸抗病新品种 A．过程①发生基因突变，基因g的碱基排列序列发生改变 B．过程②需要用限制酶、DNA连接酶等基因工程的工具 C．过程③的原理是基因重组，需要较长时间的选择和培育 D．过程③还可用单倍体育种，需用秋水仙素处理萌发的种子 D　解析：过程①是诱发基因突变，使g基因碱基序列发生增添、缺失或替换，导致基因g的碱基序列改变，进而油菜性状发生改变，A正确；过程②是将R基因导入油菜细胞中的过程，采用的是基因工程技术，需要限制酶、DNA连接酶和载体等基因工程的工具，B正确；过程③的原理是基因重组，经过多代自交筛选出新品种，需要较长时间的选择和培育，C正确；过程③还可用单倍体育种，需用秋水仙素处理幼苗获得纯种，D错误。 有关育种的4点易错提醒 (1)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型，后者只是实现原有基因的重新组合。 (2)育种中“最简便”与“最快速”的差异：“最简便”着重于技术含量，应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作；“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。 (3)单倍体育种≠花药离体培养：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。 (4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是幼苗期的单倍体植株；后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。 课时质量评价(二十六) (建议用时：40分钟) 一、选择题 1．图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法错误的是(　　) A．①可以表示经过秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜的体细胞的基因组成 B．②可以表示果蝇体细胞的基因组成 C．③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因或无子西瓜体细胞的基因组成 D．④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成 A　解析：秋水仙素处理后的结果为染色体数目加倍，基因数目也加倍，而且基因至少两两相同，而图①细胞的基因型为AAAa，不能表示经秋水仙素处理后的细胞的基因组成，A错误；图②细胞中含有两对基因，可表示细胞中含有2个染色体组，所以可以表示果蝇体细胞的基因组成，B正确；21三体综合征患者多出1条第21号染色体，图③细胞可以表示其基因组成，无子西瓜为三倍体，其体细胞内含有三个染色体组，图③细胞可以表示其基因组成，C正确；雄性蜜蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，属于单倍体，只含有一个染色体组，所以图④细胞可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成，D正确。 2．(2024·陕西名校联考)三体是指某一对同源染色体多了一条，某玉米植株(二倍体)2号染色体有三条。在减数分裂过程中，这三条2号染色体的任意两条向细胞一极移动，剩余一条移向细胞另一极，细胞中其余染色体正常分离。下列有关该三体玉米的叙述中，正确的是(　　) A．三体玉米发生了染色体数目变异，其三体细胞最多含有六个染色体组 B．该三体植株与正常玉米植株杂交，子一代中出现三体植株的概率为1/2 C．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中，该玉米同源染色体的联会均会发生紊乱 D．处于减数分裂Ⅱ过程的细胞中，会发生同源染色体的分离 B　解析：该三体玉米的形成过程中发生了染色体数目变异，只是2号染色体增加了一条，其体细胞中仍含有两个染色体组，在有丝分裂后期细胞中染色体数目最多，为4个染色体组，A错误；该三体玉米植株在减数分裂过程中，这三条2号染色体的任意两条向细胞一极移动，剩余一条移向细胞另一极，则其产生含有两条2号染色体和含有一条2号染色体的配子概率均为1/2，因此与正常玉米植株杂交，子一代中出现三体玉米的概率为1/2，B正确；该三体玉米只是2号染色体多了一条，因此，处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中，该玉米同源染色体的联会不都发生紊乱，C错误；处于减数分裂Ⅱ过程的细胞中，即使是含有两条2号染色体的次级精母细胞或次级卵母细胞发生的都是着丝粒分裂，不会发生同源染色体的分离，D错误。 3．(2024·山东济南市高调研)下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述中，正确的是(　　) A．基因突变只有发生在生殖细胞中，突变的基因才能遗传给下一代 B．基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合 C．利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞并表达，依据的遗传学原理是染色体变异 D．猫叫综合征是人的5号染色体缺失引起的遗传病 B　解析：若基因突变发生在植物的体细胞中，可通过植物组织培养技术等遗传给下一代，A错误；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，包括一对同源染色体上的非等位基因重组和两对同源染色体上非等位基因的自由组合，B正确；利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞并表达，依据的遗传学原理是基因重组，C错误；猫叫综合征是人的5号染色体短臂缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异，而5号染色体缺失属于染色体数目变异，D错误。 4．(2024·陕西汉中联考)西瓜(2n)的黄瓤(R)和红瓢(r)是一对相对性状，育种人员培育三倍体黄瓤西瓜的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．若F1中发现三倍体西瓜植株，则其变异类型属于染色体变异 B．秋水仙素可滴在F1幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异 C．植株戊的基因型有四种，其中符合要求的三倍体黄瓤西瓜占1/2 D．与植株甲相比，植株戊所结黄瓤西瓜较大，蛋白质和糖类等含量有所增加 C　解析：甲、乙植株经杂交得到的F1幼苗基因型是Rr，为二倍体。如果F1中发现了三倍体西瓜植株，说明细胞中染色体组增加了一组，其变异类型属于染色体数目变异，A正确。秋水仙素作用于分裂的细胞，抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍。因此，秋水仙素可滴在F1幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异，B正确。植株F1、丙、丁的基因型分别是Rr、Rr、RRrr，RRrr产生配子种类及比例为RR∶Rr∶rr＝1∶4∶1，则戊植株的基因及比例是1RRR∶5RRr∶5Rrr∶1rrr，要培育的是三倍体黄瓤西瓜，所以符合要求的三倍体黄瓤西瓜基因型是R_ _，占比为11/12，C错误。植株戊是三倍体，与正常的二倍体(甲)相比，植株戊所结黄瓤西瓜较大，蛋白质和糖类等含量有所增加，D正确。 5．某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是(　　) A．1和6属于同一变异类型，发生于减数分裂Ⅰ后期 B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂 C．3发生了两处变异，一般会改变碱基序列，是变异的根本来源 D．只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量 B　解析：1和6异常精子形成的原因可能是减数分裂Ⅰ的前期(四分体时期)，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞，A错误；2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，B正确；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失，故在基因中一定存在碱基序列的改变，AB处的变异有可能是基因重组，基因重组不是变异的根本来源，C错误；3基因突变的过程中碱基的数量也可能发生改变，D错误。 6．(2024·山东省实验中学模拟)科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因，雌雄个体产生的配子均有活力，不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　) A．亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异 B．若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞，则染色体发生了互换 C．若亲本雌果蝇未发生染色体互换，则F1雄果蝇X染色体构型均异常 D．若F1中出现两种性状均为野生型的个体，则亲代雌果蝇发生了染色体互换 D　解析：由题图可知，雌果蝇的两条X染色体一条发生了缺失，一条发生了易位，都发生了结构变异，A正确；不发生互换，亲本雌果蝇只能产生两种基因型的卵细胞(基因型分别为XBd、XbD)，发生互换可形成四种基因型的卵细胞，B正确；F1雄果蝇的类型取决于亲本雌果蝇产生的配子，若亲本雌果蝇未发生染色体互换，两条X染色体都异常，则F1雄果蝇X染色体构型均异常，C正确；若F1中出现两种性状均为野生型的个体，亲本雌果蝇产生的含bD染色体的雌配子与亲本雄果蝇产生的含Y染色体的雄配子和含bd的雄配子结合即可，未发生互换，D错误。 7．罗伯逊易位是一种特殊的染色体重排类型，是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后，短臂丢失，染色体长臂融合成一条染色体的现象(如下图所示)。某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位，成为罗伯逊易位携带者。下列相关叙述错误的是(　　) A．染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少 B．通过显微镜观察可区分罗伯逊易位携带者 C．罗伯逊易位携带者女性细胞中含有3个染色体组 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 C　解析：染色体罗伯逊易位使两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后，短臂丢失，染色体长臂融合成一条染色体的现象。染色体罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少，A正确；罗伯逊易位携带者染色体数目比正常人少，可通过显微镜观察区分，B正确；罗伯逊易位携带者女性细胞中含有2个染色体组，C错误；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，D正确。 8．(2024·广东深圳模拟)下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是(　　) 名称 相关情况 Criduchat综合征 5号染色体缺失一条 Patan综合征 13号染色体多一条 Turner综合征 X染色体缺失一条(XO) A．猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的 B．Patan综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离所致 C．Turner综合征一定是含X染色体的卵细胞与不含性染色体的精子结合所致 D．表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断 D　解析：猫叫综合征与Criduchat综合征的病因不相同，前者是由于5号染色体部分缺失导致的，后者是由于染色体数目变异导致的，A错误；Patan综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未均分导致13号染色体多一条所致，B错误；Turner综合征可能是含X染色体的卵细胞与不含性染色体的精子，或含X染色体的精子和不含X染色体的卵细胞结合所致，C错误；表中所示的三种遗传病病因均属于染色体数目变异，可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断，D正确。 二、非选择题 9．(2024·广东东莞模拟)玉米为雌雄同株异花二倍体植物，常作为遗传学研究的实验材料。植物三体、单体是遗传学研究中非常重要的非整倍体材料，具有潜在的育种价值，与正常二倍体生物相比，三体是指某对同源染色体多了一条染色体的生物，单体是指某对同源染色体少了一条染色体的生物。三体植株在减数分裂时，配对的三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。回答下列问题： (1)与豌豆相比，玉米人工杂交不需要去雄，其授粉前后的操作流程是____________________________________________________(写明关键阶段处理时间)。 (2)现有一种6号三体玉米植株，该玉米体细胞的抗病基因A和感病基因a位于6号染色体如图所示，已知染色体数目异常的雄配子不能参与受精，雌配子能参与受精。三体植株的变异类型是__________。现以该三体抗病植株为父本，以染色体正常感病植株为母本，后代的表型及比例是______________________。 (3)少一条4号染色体的单体玉米植株可以正常生活且能正常进行减数分裂，可用于遗传学研究，无4号染色体的玉米植株不能存活。玉米的紫株(H)对绿株(h)是显性，这对基因位于某对常染色体上，现有绿株染色体正常植株、纯合紫株染色体正常植株和纯合紫株4号染色体单体植株作为实验材料，探究基因H和h是否位于4号染色体上。请简要写出实验思路、预期结果与结论。 实验思路：___________________________________________________________。 预期结果与结论：_____________________________________________________。 解析：(1)两性花人工杂交步骤为去雄→花蕾期套袋隔离(防止其他花粉干扰)→开花期人工传粉→套袋隔离(防止其他花粉干扰)。与豌豆相比，玉米为单性花，不需要去雄，其授粉前后的操作流程是花蕾期套袋隔离(防止其他花粉干扰)→开花期人工传粉→套袋隔离(防止其他花粉干扰)。(2)三体植株的出现是个别染色体比正常植株多了一条，因此该变异类型属于染色体数目的变异。根据题意，父本的基因型为Aaa，产生雄配子比例为A∶aa∶Aa∶a＝1∶1∶2∶2，染色体数目异常的雄配子不能参与受精，所以能参与受精的雄配子为A∶a＝1∶2，雌配子全为a，所以进行杂交，后代的表型及比例是抗病∶感病＝1∶2。(3)探究基因H和h是否位于4号染色体上，由于玉米的紫株(H)对绿株(h)是显性，可用测交方法。实验思路：纯合的紫株4号单体植株与绿株染色体正常植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1中紫株植株与绿株植株的比例。预期结果与结论：若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶0，则说明相关基因不在4号染色体上；若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶1，则说明相关基因在4号染色体上。 答案：(1)花蕾期套袋隔离→开花期人工传粉→套袋隔离　(2)染色体数目变异　抗病∶感病＝1∶2　(3)纯合的紫株4号单体植株与绿株染色体正常植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1中紫株植株与绿株植株的比例　若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶0，则说明相关基因不在4号染色体上；若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶1，则说明相关基因在4号染色体上 10．(2024·湖北模拟)二倍体植物白麦瓶草的性别是由如图所示的一对同源染色体决定的，已知雌性特异性基因诱导雌株形成，雌性抑制基因可抑制雌性特异性基因的表达。下列说法中错误的是(　　) A．同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草的性别为雄株 B．该植株染色体结构变异可能会产生功能正常的两性花 C．白麦瓶草群体中，会有部分植株的成熟细胞中含有两条b染色体 D．白麦瓶草群体中，有部分植株不含有雄性可育基因 C　解析：同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草具有雌性特异性基因、雌性抑制基因、雄性活化基因和雄性可育基因，结合题干“雌性特异性基因诱导雌株形成，雌性抑制基因可抑制雌性特异性基因的表达”，因此同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草的性别为雄株，A正确；该植株染色体结构变异(b染色体上的雌性抑制基因缺失)可能会产生功能正常的两性花，B正确；有丝分裂后期会出现两条b染色体，而成熟细胞不再进行有丝分裂，因此白麦瓶草群体中，不会有部分植株的成熟细胞中含有两条b染色体，C错误；白麦瓶草群体中，有部分植株(只含有a染色体或b染色体上雄性可育基因所在染色体片段缺失的植株)不含有雄性可育基因，D正确。 11．(2024·广东东莞期末)我国科学家在小鼠的单倍体胚胎干细胞上首次实现4号和 5号染色体的断裂和重新连接，培育得到chl4＋5单倍体小鼠。用野生型小鼠与chl4＋5单倍体小鼠为材料可得到chl4＋5二倍体纯合子小鼠，但是成功的概率相对于自然状态下产生的后代低很多。下列叙述错误的是(　　) A．chl4＋5单倍体小鼠可能会表现出一些未知隐性基因所控制的表型 B．培育chl4＋5单倍体小鼠过程涉及染色体结构变异和染色体数目变异 C．融合染色体无法与正常染色体联会降低了chl4＋5二倍体纯合子小鼠出现的概率 D．chl4＋5单倍体小鼠可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病 A　解析：chl4＋5单倍体小鼠的培育过程中涉及到4号和5号染色体的断裂和重新连接，并未涉及到基因的增加或者丢失，原本隐性基因所控制的性状未表现出来，新品种也应该不能表现出来，A错误；培育chl4＋5单倍体小鼠过程涉及4号和5号染色体的断裂和重新连接，这个过程既有染色体结构变异也有染色体数目变异，B正确；融合染色体无法与正常染色体联会，可能导致融合染色体与正常染色体不能正常的分离并移向两极，从而导致后代chl4＋5二倍体纯合子小鼠出现概率降低，C正确；chl4＋5单倍体小鼠由于4号和5号染色体发生了融合，导致4号和5号染色体与正常染色体不能联会，可能会产生不育配子，可以用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$