5.2 染色体变异（限时集训）-【黄金15分钟】2024-2025学年高一生物下学期同步提升限时检测（人教版2019必修2）

5.2染色体变异（限时集训15分钟） 1．染色体之间的互换可能导致染色体结构或基因序列的变化。下图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。下列有关叙述正确的是（    ） A．甲和乙均可以导致染色体上基因数量变化 B．甲会导致染色单体上的基因重组 C．甲可以导致丁或戊两种情形的产生 D．乙可以导致丙的形成 2．果蝇体色中灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的B/b基因控制，只含一个B或b基因的个体不能成活。如图所示为果蝇培育和杂交实验的示意图，下列叙述错误的是（    ） A．图中乙属于诱变筛选得到的染色体变异个体 B．图中筛选①可用光学显微镜实现初步筛选 C．F1中有1/2果蝇的细胞含有异常染色体 D．F1中雌雄果蝇的体色理论上均为灰色 3．如图为五倍体栽培棉的培育过程，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。下列叙述错误的是（    ）    A．F1体细胞中含有3个染色体组，属于三倍体植株 B．用秋水仙素处理F1能使染色体数加倍的原因是抑制了纺锤体的形成 C．栽培棉减数分裂时可形成32个四分体 D．栽培棉的育种方式属于多倍体育种 4．番茄（2n）在全国各地普遍种植，为了提高番茄的品质和产量，科研所示。下列叙述错误的是（    ） A．番茄植株通过人工传粉发育形成的品种A可能具有杂种优势 B．品种B的基因组成与原植株的相同，为二倍体植株 C．品种C的叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高 D．图中的秋水仙素处理也可替换为低温处理 5．某同学探究了低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目的变化。下列相关叙述正确的是（    ） A．切取根尖分生组织，放入冰箱冷藏室诱导培养48~72h B．固定细胞后，装片制作流程为解离→染色→漂洗→制片 C．高倍显微镜下可观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D．低温抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞 6．生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①～④系列状况，a、a′基因仅有图③所示片段的差异，下列对该图的解释正确的是（　　）      A．①为易位，②为倒位 B．③是染色体结构变异中的缺失 C．④是染色体结构变异中的重复 D．②为基因突变，④为染色体结构变异 7．下列关于染色体组的叙述，正确的是（　　） A．单倍体生物体细胞中具有一个染色体组 B．一个染色体组中没有同源染色体，但有等位基因 C．二倍体生物配子中的所有染色体是一个染色体组 D．三倍体无子西瓜植株结出的无子西瓜内含三倍体种子 8．育种工作者运用相关工程技术，快速培育出抗除草剂的水稻（2N=24），育种流程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①代表花药离体培养，原理是植物细胞具有全能性 B．过程②目的是使单倍体幼苗定向突变产生抗除草剂基因 C．过程③需要用除草剂处理，进而筛选出抗除草剂的叶片 D．过程⑤可以用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍 9．香水稻具有香味浓郁（DD）、高产（EE）等优良性状，但是不抗除草剂（gg），三种性状独立遗传，为培育香味浓郁、高产、抗除草剂（DDEEGG）的优良品种，研究者设计如图所示流程，下列叙述正确的是（    ）    A．①过程的优势是可以定向诱导产生抗除草剂的品种 B．③过程需要脱分化和再分化成完整植株 C．用杂合子DDEEGg可以验证三对基因的遗传符合自由组合定律 D．④过程筛选出的抗除草剂品种中有1/3能稳定遗传 10．目前，我国是世界西瓜产业最大生产和消费国，人们平常食用的普通西瓜是二倍体，其果肉有红瓤和黄瓤之分，分别由一对独立遗传的等位基因R/r控制，而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，根据所学知识，请回答下列问题： (1)已知西瓜是雌雄同株异花植物，在人工杂交过程中，在授粉前后对母本的操作流程为 （用文字和箭头表示）。 (2)植株丁的基因型为 ，该植株的变异来源属于 ，秋水仙素的作用是 。 (3)鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖，再经固定、 、漂洗、染色和制片后，制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于 的细胞进行染色体数目统计。 (4)三倍体无籽西瓜的“无籽性状” （填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。有人说三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程，这种说法是否正确？ ，请说明理由： 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.2染色体变异（限时集训15分钟） 1．染色体之间的互换可能导致染色体结构或基因序列的变化。下图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。下列有关叙述正确的是（    ） A．甲和乙均可以导致染色体上基因数量变化 B．甲会导致染色单体上的基因重组 C．甲可以导致丁或戊两种情形的产生 D．乙可以导致丙的形成 【答案】B 【分析】染色体结构变异：①缺失：染色体的某一片段缺失引起变异；②重复：染色体增加某一片段引起变异；③易位：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；④倒位：染色体上的某一片段位置颠倒引起的变异。 【详解】A、甲表示同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换，属于基因重组；乙表示非同源染色体上非姐妹单体之间的易位，属于染色体结构变异；只有乙导致染色体上基因数量变化，A错误； B、甲表示同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换，染色单体上的基因重新组合，B正确； C、丁表示基因突变或交叉互换，戊表示易位，所以甲可以导致丁的形成，但不会导致易位，C错误； D、乙表示易位，发生于非同源染色体之间片段的交换，而丙表示重复，乙不能导致丙的形成，D错误。 故选B。 2．果蝇体色中灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的B/b基因控制，只含一个B或b基因的个体不能成活。如图所示为果蝇培育和杂交实验的示意图，下列叙述错误的是（    ） A．图中乙属于诱变筛选得到的染色体变异个体 B．图中筛选①可用光学显微镜实现初步筛选 C．F1中有1/2果蝇的细胞含有异常染色体 D．F1中雌雄果蝇的体色理论上均为灰色 【答案】C 【分析】题图分析，乙细胞的染色体发生了易位，属于染色体结构的变异，是由射线照射引起的，在光学显微镜下可以观察到。甲乙杂交得到F1的原理是基因重组，在光学显微镜下是观察不到的。 【详解】A、图中乙细胞含B基因的常染色体片段移接到了X染色体上，所以属于诱变育种得到的染色体变异个体，该个体的获得是通过诱变育种实现的，A正确； B、染色体变异可用光学显微镜观察到，因此，图中筛选①可用光学显微镜实现初步筛选，B正确； C、根据自由组合定律，乙产生的精子类型有：BXB、BY、XB、Y，甲产生的卵细胞类型为bX，因此子代有BbXBX 、BbXY 、bXBX 、bXY（死亡），无B基因的常染色体和有B的X染色体都是异常染色体。所以F1中有2/3果蝇的细胞含有异常染色体，C错误； D、结合C项可知，F1中雌雄果蝇都有B基因，所以体色理论上均为灰色，D正确。 故选C。 3．如图为五倍体栽培棉的培育过程，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。下列叙述错误的是（    ）    A．F1体细胞中含有3个染色体组，属于三倍体植株 B．用秋水仙素处理F1能使染色体数加倍的原因是抑制了纺锤体的形成 C．栽培棉减数分裂时可形成32个四分体 D．栽培棉的育种方式属于多倍体育种 【答案】C 【分析】单倍体育种：一般是利用花药、花粉作外植体进行组织培养，经染色体加倍后产生纯合二倍体，再经过田间育种试验，获得优良新品种，其原理为染色体变异。在单倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目加倍。 【详解】A、陆地棉AADD与索马里棉EE杂交，所得F1染色体组成为ADE，是三倍体，A正确； B、在多倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理幼苗或萌发种子，使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目加倍，B正确； C、字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体，栽培棉（AADDE）减数分裂时同源染色体配对后可形成四分体，故可形成26个四分体，C错误； D、识图分析可知，图示是陆地棉和索马里棉先杂交获得杂种F1，杂种F1经秋水仙素加倍处理后再与海岛棉杂交获得五倍体，因此属于多倍体育种，D正确。 故选C。 4．番茄（2n）在全国各地普遍种植，为了提高番茄的品质和产量，科研所示。下列叙述错误的是（    ） A．番茄植株通过人工传粉发育形成的品种A可能具有杂种优势 B．品种B的基因组成与原植株的相同，为二倍体植株 C．品种C的叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高 D．图中的秋水仙素处理也可替换为低温处理 【答案】B 【分析】题图分析，品种A杂交育种的产物，其原理是基因重组；途径2获得的品种B是单倍体育种的产物，单倍体育种具有明显缩短育种年限的优势；品种C是多倍体育种的产物，其原理是染色体变异。 【详解】A、题图分析，品种A杂交育种的产物，其原理是基因重组，杂交育种形成的品种A可能具有杂种优势，A正确； B、图中途径2的流程为采用花药离体培养技术将植株花粉培养成为单倍体植株幼苗，再用秋水仙素人工诱导染色体数目加倍，得到恢复到正常植株染色体数的品种B，为二倍体植株，但品种B的基因组成与原植株的不同，B错误； C、品种C是四倍体，多倍体的优点是叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高，C正确； D、低温诱导和秋水仙素处理都可以抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，因此图中的秋水仙素处理也可替换为低温处理，D正确。 故选B。 5．某同学探究了低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目的变化。下列相关叙述正确的是（    ） A．切取根尖分生组织，放入冰箱冷藏室诱导培养48~72h B．固定细胞后，装片制作流程为解离→染色→漂洗→制片 C．高倍显微镜下可观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D．低温抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞 【答案】D 【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。该实验的步骤为：选材→固定→解离（解离后细胞已经死亡）→漂洗→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片。 【详解】A、洋葱长出不定根后放入冰箱冷藏室诱导培养48~72h，再切取根尖进行观察，A错误； B、装片制作流程为解离→漂洗→染色→制片，B错误； C、细胞经固定、解离后死亡，高倍显微镜下不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误； D、低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，D正确。 故选D。 6．生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①～④系列状况，a、a′基因仅有图③所示片段的差异，下列对该图的解释正确的是（　　）      A．①为易位，②为倒位 B．③是染色体结构变异中的缺失 C．④是染色体结构变异中的重复 D．②为基因突变，④为染色体结构变异 【答案】A 【分析】染色体结构变异主要包括4种：①缺失：染色体中某一片段的缺失。②重复：染色体增加了某一片段。③倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列。④易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。 【详解】A、据图分析，①发生了染色体片段的改变，且改变后的片段不属于同源染色体的部分，因此属于染色体结构变异中的易位，②染色体右侧发生了染色体上碱基序列的倒位，属于染色体结构变异，A正确； B、③是基因突变，B错误； C、④在染色体片段中间出现了折叠现象，可能是染色体结构变异中的缺失或者重复，C错误； D、②为染色体结构变异中的倒位，④为染色体结构变异中的缺失或者重复，D错误。 故选A。 7．下列关于染色体组的叙述，正确的是（　　） A．单倍体生物体细胞中具有一个染色体组 B．一个染色体组中没有同源染色体，但有等位基因 C．二倍体生物配子中的所有染色体是一个染色体组 D．三倍体无子西瓜植株结出的无子西瓜内含三倍体种子 【答案】C 【分析】细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫作一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。 【详解】A、由未受精的配子直接发育成的个体都是单倍体，而四倍体经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，A错误； B、染色体组为细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，等位基因存在于同源染色体上，故一个染色体组中无等位基因，B错误； C、二倍体生物体内含有2个染色体组，经过减数分裂形成配子中的全部染色体是一个染色体组，C正确； D、由于减数分裂时，染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，所以三倍体植株所结西瓜中没有种子，D错误。 故选C。 8．育种工作者运用相关工程技术，快速培育出抗除草剂的水稻（2N=24），育种流程如下图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①代表花药离体培养，原理是植物细胞具有全能性 B．过程②目的是使单倍体幼苗定向突变产生抗除草剂基因 C．过程③需要用除草剂处理，进而筛选出抗除草剂的叶片 D．过程⑤可以用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍 【答案】B 【分析】分析图解可知，该育种方式中综合运用了单倍体育种和诱变育种，其中γ射线照射是为了诱导基因发生突变，而除草剂是起了选择的作用。 【详解】A、过程①是花药离体培养，目的是获得单倍体幼苗，利用了植物细胞具有全能性的原理，A正确； B、过程②用γ射线照射单倍体幼苗，目的是提高幼苗的突变率，基因突变是不定向的，B错误； C、用③除草剂喷洒单倍体幼苗，目的是要筛选出抗除草剂的植株，该过程中除草剂起选择作用，C正确； D、过程⑤可以用秋水仙素处理使其染色体数目加倍，形成二倍体，从而培育出抗除草剂的水稻（2N=24），D正确。 故选B。 9．香水稻具有香味浓郁（DD）、高产（EE）等优良性状，但是不抗除草剂（gg），三种性状独立遗传，为培育香味浓郁、高产、抗除草剂（DDEEGG）的优良品种，研究者设计如图所示流程，下列叙述正确的是（    ）    A．①过程的优势是可以定向诱导产生抗除草剂的品种 B．③过程需要脱分化和再分化成完整植株 C．用杂合子DDEEGg可以验证三对基因的遗传符合自由组合定律 D．④过程筛选出的抗除草剂品种中有1/3能稳定遗传 【答案】D 【分析】图中①表示诱变育种，②③表示单倍体育种，④⑤表示杂交育种。 【详解】A、①过程的优势是提高基因突变的频率，不能定向诱导产生抗除草剂的品种，A错误； B、③过程是染色体数目加倍的过程，不需要脱分化和再分化，B错误； C、杂合子DDEEGg只能验证G/g符合分离定律，不能验证三对基因的遗传符合自由组合定律，C错误； D、DDEEG—基因型2种（1/3DDEEGG、2/3DDEEGg），只有DDEEGG纯合子能稳定遗传，D正确。 故选D。 10．目前，我国是世界西瓜产业最大生产和消费国，人们平常食用的普通西瓜是二倍体，其果肉有红瓤和黄瓤之分，分别由一对独立遗传的等位基因R/r控制，而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大，细胞内有机物含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无籽西瓜的培育过程，根据所学知识，请回答下列问题： (1)已知西瓜是雌雄同株异花植物，在人工杂交过程中，在授粉前后对母本的操作流程为 （用文字和箭头表示）。 (2)植株丁的基因型为 ，该植株的变异来源属于 ，秋水仙素的作用是 。 (3)鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖，再经固定、 、漂洗、染色和制片后，制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于 的细胞进行染色体数目统计。 (4)三倍体无籽西瓜的“无籽性状” （填“属于”或“不属于”）可遗传的变异。有人说三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程，这种说法是否正确？ ，请说明理由： 。 【答案】(1)套袋→传粉→套袋 (2) RRrr 染色体变异 抑制纺锤体的形成 (3) 解离 有丝分裂中期 (4) 属于 不正确 植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种 【分析】题图分析：植株甲与植株乙杂交产生的F1基因型为Rr，植株丙为Rr，植株丁为RRrr，植株戊是三倍体，三倍体西瓜由于联会紊乱，因而不能产生正常的配子，进而表现为无籽。 【详解】（1）已知西瓜是雌雄同株异花植物，在人工杂交过程中，由于为雌雄同株异花，因而避免去雄操作，只需要在雌蕊未成熟时套袋，当花粉成熟后进行人工授粉，而后再套袋，即操作过程为套袋→传粉→套袋。 （2）植株丁是F1(Rr)经过秋水鲜素处理获得的，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成，因而会导致染色体数目加倍，则该个体的基因型为RRrr，该植株的变异来源属于染色体数目变异。 （3）观察染色体时临时装片的制作过程为：固定、解离、漂洗、染色和制片后。由于有丝分裂中期的细胞中染色体形态固定、数目清晰，所以最后选择处于有丝分裂中期的细胞进行染色体数目统计，即鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖，再经固定、解离、漂洗、染色和制片后，制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于有丝分裂中期的细胞进行染色体数目统计。 （4）三倍体无籽西瓜的“无籽性状”属于可遗传变异中的染色体变异，因为其遗传物质发生改变。由于植株戊不能产生可育后代，不是一个新物种，所以不能说明三倍体无籽西瓜的培育过程就是培育新物种的过程。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$