内容正文:
假期作业19 染色体变异
生命
观念
结构与功能观:染色体变异会影响生
物性状.
科学
思维
比较与综合:掌握染色体组、二倍体、
多倍体、单倍体的区别.
科学
探究
实验设计与结果分析:低温诱导植物
细胞染色体数目的变化实验.
1.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.每套非同源染色体称为一个染色体组.
3.由受精卵发育而成的个体,体细胞中含几个
染色体组,就是几倍体.
4.体细胞中的染色体数目与本物种配子染色
体数目相同的个体叫作单倍体.
5.秋水仙素或低温能够抑制纺锤体的形成,导
致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细
胞内染色体数目加倍.
6.染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易
位等几种类型.
◆[知识点1] 染色体结构变异
1.已知某物种的一条染色体上依次排列着A、
B、C、D、E五个基因,下面列出的若干种变
化中,未发生染色体结构变化的是 ( )
已知染色体状况:
2.如图为白色棉的培育过程.以下叙述正确
的是 ( )
A.过程①造成的变异可在光学显微镜下
观察
B.过程②造成的变异可能会使多个基因
缺失
C.过程③说明染色体片段缺失纯合子有致
死效应
D.过程④的操作就是取粉红棉的花粉进行
离体培养
◆[知识点2] 染色体数目变异
3.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述
中,不正确的是 ( )
A.单倍体一定含有一个染色体组
B.单倍体植株一般高度不育,多倍体植株
常常是茎秆粗壮、果实和种子较大
C.由受精卵发育成的个体,体细胞含有几
个染色体组就是几倍体
D.由配子发育成的生物体细胞中,无论有
几个染色体组也只能叫单倍体
4.下列可以认为是一个染色体组的是 ( )
A.二倍体配子中所有的染色体
B.体细胞中两两配对的染色体
C.四倍体植物配子中所有的染色体
D.三倍体植物体细胞中所有的染色体
5.用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗可获得四倍
体植株.让四倍体植株作母本与二倍体植株杂
交,得到的种子胚细胞中含有三个染色体组.
把这些种子种下去,长出的植株是 ( )
A.二倍体 B.三倍体
C.四倍体 D.单倍体
6.某些类型的染色体结构或数目的变异,可通过
对细胞有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ时期的观察
来识别.a、b、c、d为某些生物减数分裂Ⅰ时期
染色体变异的模式图,它们依次属于 ( )
A.三倍体、染色体片段重复、三体、染色体
片段缺失
B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体
片段重复
C.三体、染色体片段重复、三倍体、染色体
片段缺失
D.染色体片段缺失、三体、染色体片段重
复、三倍体
7.猕猴桃属植物的自然分布以中国为中心,南
起赤道,北至寒温带的亚洲东部地区,倍性
复杂,拥有从二倍体到八倍体的广泛变异,
甚至发现十倍体野生种.一研究团队近期
发现,野生六倍体猕猴桃的形成经历了四次
全基因组加倍事件,在这个过程中,一些适
应环境变化(如抗冷基因)的基因发生了扩
张,是多倍体猕猴桃形成的基础,也是多倍
体植物适应全球气候变化的基础.下列相
关叙述正确的是 ( )
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A.多倍体植株往往植株高大、茎秆粗壮且
高度不育
B.分布于热带地区和寒温带地区的猕猴桃
属于不同物种
C.野生六倍体猕猴桃的体细胞中均含六个
染色体组
D.基因扩张为多倍体的形成提供了快速通
道,推动了生物进化
◆[知识点3] 低温诱导染色体数目的变化实验
8.用秋水仙素对植物的幼苗进行处理,可以获得
多倍体植株.秋水仙素作用的原理是 ( )
A.抑制着丝粒的分裂
B.抑制细胞分裂时纺锤体的形成
C.干扰减数分裂的进行
D.使细胞连续进行染色体复制
9.对于低温诱导洋葱染色体数目的变化实验,
下列描述不正确的是 ( )
A.用显微镜可同时观察到二倍体细胞和四
倍体细胞
B.用高倍显微镜可观察从二倍体变为四倍
体的过程
C.在显微镜视野内处于分裂间期的细胞
最多
D.低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的
原理相似
10.如图甲~丁分别表示细胞中发生的变异模
式图,图甲中字母表示基因,图丙、丁中的阴
影表示染色体片段.据图判断,下列相关叙
述错误的是 ( )
A.图甲所示的变异为基因突变,图乙所示
的变异为染色体数目变异
B.上图所示的几种变异不一定都会导致生
物体性状的改变
C.图丁所示的变异属于染色体结构变异
D.上图所示的几种变异都能为生物进化提
供原材料
11.微管蛋白聚合体是细胞骨架、鞭毛、纤毛等
细胞结构的重要成分.抗癌药物长春碱能
够阻止微管蛋白聚合,另一种抗癌药物紫
杉醇能够阻止微管蛋白聚合体解聚,两种
药物都能抑制癌细胞增殖.下列叙述正确
的是 ( )
A.长春碱阻止染色体的复制
B.长春碱作用与秋水仙素类似
C.紫杉醇能够阻止纺锤体的形成
D.紫杉醇主要在间期发挥作用
12.(备选不定项)我国科学家利用二倍体葡萄
“喜乐”与四倍体葡萄“巨峰”杂交,选育出
三倍体葡萄新品种“沪培1号”.下列关于
该品种的叙述,正确的是 ( )
A.沪培1号属于多倍体
B.开花时形成的配子多数可育
C.其果实具有无核等优点
D.其减数分裂会出现联会紊乱
某二倍体闭花传粉植物,决定其花色的基因
D(红花)和d(白花)是位于6号染色体上的
一对等位基因.该植物存活至少要有一条
正常的6号染色体.如图是甲、乙两植株体
细胞6号染色体的示意图.
请据图回答.
(1)在遗传学上,该植株的红花和白花称之
为一对 .
(2)植株甲的变异类型是 ,该变异
类型是可以借助 直接观察到的.
(3)已知植株甲的基因型为Dd,让其自交产
生F1,若F1 花色及比例为 ,
可确定基因D位于异常染色体上.上述结论
被证明后,利用植株甲进行人工杂交实验:
①以植株甲为父本,正常的白花植株为母本
进行杂交,子代中发现了一株植株乙,若植
株乙的出现是精子异常所致,从配子产生过
程分析,其具体原因是 .
②若让植株甲、乙进行杂交,则子代花色及
比例为 (说明:植株乙在减
数分裂Ⅰ过程中3条6号染色体会随机移
向细胞两极,并最终形成含1条或2条6号
染色体的配子).
舟舟,原名胡一舟,1978年4月1日出生在中
国武汉.他是个先天性愚型儿,智力只相当于几
岁的小孩子,这种疾病在我国的发生概率为500万
分之一.舟舟从小偏爱指挥,当音乐响起时,舟舟
就会拿起指挥棒,挥动短短的手臂,像真正的指挥
一样,直到曲终.舟舟对指挥有着执着的追求和
热爱.他不管刮风下雨、路途远近,都会随着乐团
排练演出.有一天,在乐队枯燥的排练中,在叔叔
阿姨们玩笑似的邀请之下,舟舟一本正经的拿起
了指挥棒,然而,舟舟的指挥征服了在场所有的
人,令舟舟的爸爸和乐团所有的人刮目相看.从
此,他的世界不再寂寞,他的“才华”被人们认可,中
国残疾人艺术团也向舟舟发出了邀请
75
因 A 和基因 a的 本 质 区 别 是 基 因 的 碱 基 排 列 顺 序 不 同,
B正确;若发生显性基因突变,则初级精母细胞的基因型是
AAAaBBbb,由于同源染色体分离和非同源染色 体 自 由 组
合,所以产生配子的基因型为 AB、aB、Ab或 Ab、ab、AB,若
发生隐性基因突变,该初级精母细胞的基因型是 AaaaBBbb.
产生配子的基因型为 AB、aB、ab或 Ab、ab、aB,C错误;若同
源染色体上非姐妹染色单体间发生了互换,则同一条染色体
上的非等位基因发生基因重组,A 和a是等位基因,不能发
生基因重组,D 错误.]
综合提升
10.D [细胞中的 RNA含量与细胞蛋白质合成功能强弱有关
与基因突变无关,A错误;基因突变不改变花色基因中的碱
基种类,组成基因均含有 A、T、C、G 四种碱基,B错误;基
因突变不会改变细胞中 DNA 分子的数目,C错误;基因突
变是碱基的替换、增添和缺失,其结果是产生新的等位基
因,它们的差别在于碱基序列的不同,即 DNA 序列不同,
D正确.]
11.AB [分析题图可知,图1中含有同源染色体没有分离,而
是着丝粒分裂,为有丝分裂后期,图2中没有同源染色体,
着丝粒分裂,为减数分裂Ⅱ后期,A 错误;有丝分裂过程中
不发生基因重组,B错误;由于图1中发生了基因突变,移
向两极的染色体上基因不同,则形成的子细胞有2种类型,
图2细胞中两极的基因不同,形成的子细胞也有两种类型,
C正确;图1细胞发生了基因突变,图2中两极染色体基因
不同的原因可能是基因突变或基因重组,D正确.]
12.C [核 糖 体 移 码 导 致 的 变 异 是 由 于 mRNA 上 碱 基 的 改
变,而 DNA的碱基没有改变,所以不属于可遗传的变异,
A错误;核糖体移码产生的蛋白质不一定少,因为移码可能
改变终止密码子的位置,而蛋白质发生改变也存在免疫风
险,B错误;N1-甲基假尿苷修饰的 mRNA 导致核糖体移
码,可能使终止密码子提前,从而使翻译提前,C正确;通过
对 mRNA疫苗 接 种 效 果 的 数 据 分 析,能 证 明 其 安 全 性,
D错误.]
情景培优
解析:(1)恶性肿瘤细胞因为细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间
黏着性降低,容易在体内分散和转移.正常情况下,人体的
免疫系统能够识别和清除突变的细胞,防止肿瘤发生,这体
现了免疫系统的免疫监视的功能.分析题图可知,CAR-T
细胞表达的“Her2单抗-CD28”嵌合蛋白是受体蛋白,可以
特异性识别 Her2.CAR-T细胞表面的抗原受体能与肿瘤
细胞表面的抗原发生特异性的结合,故可以精准的识别并
攻击肿瘤细胞,不会伤及正常细胞,从而达到治疗目的.
(2)分析表格可知,中亲和力 CAR-T 细胞对 Her2高表达
细胞和 Her2中表达细胞有杀伤作用,但是对 Her2低表达
细胞和正常细胞没有杀伤作用,是安全性更高的治疗手段.
(3)欲将 CAR-T免疫疗法用于临床上肿瘤患者的治疗,还
需要在动物体内进行免疫治疗实验,检测对肿瘤患者的治
疗效果;评估 CAR-T 细胞对动物体主要组织器官和正常
细胞的毒副作用等方面的研究.
答案:(1)①细胞膜上的糖蛋白减少 免疫监视 特异性识
别 Her2 与肿瘤细胞表面的抗原发生特异性的结合,故可
以精准的识别并攻击肿瘤细胞,不会伤及正常细胞
(2)中亲和力CAR-T 细胞 对 Her2高表达细胞和 Her2
中表达细胞有杀伤作用,但是对 Her2低表达细胞和正常细
胞没有杀伤作用,
(3)需要在动物体内进行免疫治疗实验,检测对肿瘤患者的
治疗效果、评估 CAR-T细胞对动物体主要组织器官和正
常细胞的毒副作用
假期作业19
素能提升
1.D [A与题图比较,该染色体缺失 D、E片段,A 错误;B与
题图比较,该染色体多了 F片段,发生了易位,B错误;C与
题图比较,该染色体缺失 D片段,易位 F片段,C错误;D 与
题图比较,该染色体发生基因突变出现相应的等位基因c、
d、e,使 得 基 因 结 构 发 生 改 变,但 染 色 体 结 构 未 改 变,
D正确.]
2.B [据图可知,过程①造成的变异B突变成b是基因突变,
基因突变在光学显微镜下无法观察到,A 错误;过程②是染
色体结构变异中的缺失,染色体缺失可能会使多个基因缺
失,B正确;过程③得到的白色棉即是染色体片段缺失的纯
合子,说明染色体片段缺失的纯合子并没有使该个体致死,
C错误;过程④表示单倍体育种,其操作是先要取粉红棉的
花粉进行离体培养获得单倍体幼苗,然后用一定浓度的秋水
仙素处理单倍体幼苗,D错误.]
3.A [由配子发育成的生物,体细胞中无论有几个染色体组
也只能叫单倍体,单倍体不一定含一个染色体组,A 错误,
D正确;单倍体往往是由配子发育形成的,一般高度不育,多
倍体植株常常是茎秆粗壮、果实和种子较大,B正确;由受精
卵发育成 的 生 物 体 细 胞 中 有 几 个 染 色 体 组 就 叫 几 倍 体,
C正确.]
4.A [二倍体配子中所有的染色体是一个染色体组,A 正确;
体细胞中两两配对的染色体是同源染色体,而一个染色体组
中不含同源染色体,B错误;四倍体植物含有4个染色体组,
其一半染色体为2个染色体组,C错误;三倍体植物体细胞
中所有的染色体是三个染色体组,D错误.]
5.B [根据题干信息分析,得到的种子胚细胞中含有三个染
色体组,而二倍体植株的细胞中含有两个染色体组,A错误;
根据题干信息分析,得到的种子是由四倍体和二倍体杂交而
来的,且含有三个染色体组,因此长出的植株为三倍体,B正
确;四倍体植株的细胞中含有四个染色体组,而该植株的细
胞中含有三个染色体组,C错误;单倍体是由配子发育而来
的,而该植株是由受精卵发育而来的,D错误.]
6.C [细胞a中某一染色体多出了一条,形成三体,为染色体
数目个别增加;细胞b中一条染色体上4号片段重复出现,
属于染色体片段重复;细胞c中每种染色体都是三条,含有
3个染色体组,属于三倍体;细胞d中有一条染色体上缺失
了3和4两个片段,属于染色体片段缺失.C正确.]
7.D [倍数为偶数的多倍体植株,经过减数分裂后可产生正
常配子,通常为可育植株,A错误;热带地区与温带地区的植
株存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,因此无法判断是
否属于不同物种,B错误;六倍体植株的体细胞在进入有丝
分裂后期时,可产生12个染色体组,C错误;基因扩张为多
倍体的形成提供了基础,多倍体属于染色体变异,是生物进
化的途径之一,D正确.]
8.B [根据题意分析可知,秋水仙素诱导染色体数目加倍实
验的原理为:秋水仙素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,即 B正
确,ACD错误.]
9.B [如果观察的细胞处于前期、中期,则细胞内含二个染色
体组;如果观察的细胞处于后期,则细胞内含四个染色体组;
69
所以在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞,
A正确;由于用根尖分生区作材料制作临时装片要进行解
离,细胞已失活,所以在高倍镜下不可能观察到细胞从二倍
体变为四倍体的全过程,B错误;由于在一个细胞周期中,分
裂间期所处的时间占95%左右,所以处于分裂间期的细胞
最多,C正确;在诱导染色体数目变化方面,低温与秋水仙素
诱导的原理相似,都是在细胞分裂前期,抑制纺锤体的形成,
D正确.]
综合提升
10.A [图甲所示的变异属于染色体易位,图乙所示的变异为
染色体数目变异,A 错误;图丁所示的变异属于染色体结构
变异中的易位,易位可能导致基因位置的改变,但如果没有
影响到关键基因的表达或调控,也可能不引起性状变化,BC
正确;可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,题
图所示的几种变异都属于可遗传变异,都能为生物进化提
供原材料,D正确.]
11.B [长春碱主要在分裂前期 发 挥 作 用,抑 制 微 管 蛋 白 聚
合,不能阻止染色体的复制,A 错误;秋水仙素可以抑制纺
锤体的形成,而长春碱能够阻止微管蛋白聚合,从而影响纺
锤体形成,故长春碱作用与秋水仙素类似,B正确;紫杉醇
是阻止纺锤体等结构解体从而抑制癌细胞增殖,作用时期
是末期,CD错误.]
12.ACD [我国科学家利用二倍体葡萄“喜乐”与四倍体葡萄
“巨峰”杂交,选育出三倍体葡萄新品种“沪培1号”,其细胞
中有三个染色体组,因而属于三倍体,也叫做多倍体,A 正
确;三倍体葡萄新品种“沪培1号”因为原始生殖细胞中有
三套染色体组,减数分裂时出现联会紊乱,一般不能形成可
育的配子,B错误;由于三倍体不能产生可育的配子,因而
其果实具有无核等优点,C正确;由于其细胞中含有三个染
色体组,因而其减数分裂会出现联会紊乱,D正确.]
情景培优
解析:(1)在遗传学上,该植株的红花和白花受6号染色体上
的一对等位基因控制,称之为一对相对性状.
(2)缺失是指染色体中某一片段的缺失,由图可知,植株甲的
变异类型是染色体结构变异中的缺失.与基因突变不同的
是,染色体变异(结构变异和数目变异)是可以用显微镜直接
观察到的.
(3)已知植株甲的基因型为 Dd,让其自交产生 F(DD∶Dd∶
dd=1∶2∶1),若基因 D位于异常染色体上,DD死亡,则F1
表型及比例为红花(Dd)∶白花(dd)=2∶1.①以植株甲为
父本(Dd),正常的白花植株(dd)为母本进行杂交,子代中发
现了一株植株乙(Ddd),从配子产生过程分析,植株乙出现
的原因有3种可能:父本植株甲减数分裂过程中6号同源染
色体未分离、母本正常白花植株减数分裂过程中6号同源染
色体未分离、母本正常白花植株减数分裂过程中6号姐妹染
色单体分开后移向了细胞的同一极;若植株乙的出现是精
子异常所致,则具体原因是精子形成过程中,减数分裂Ⅰ6
号同源染色体未分开,进入了一个子细胞.②若让植株甲
(Dd)、乙(Ddd)进行杂交,植株甲(Dd)的配子 D∶d=1∶1,
植株乙(Ddd)的配子 Dd∶dd∶D∶d=2∶1∶1∶2,则子代
为2DDd(红花)、3Ddd(红花)、1DD(死亡)、3Dd(红花)、1ddd
(白花)、2dd(白花),因此花色及比例为红花∶白花=8∶3.
答案:(1)相对性状
(2)染色体结构变异 显微镜
(3)红花∶白花=2∶1 精子形成过程中,减数分裂Ⅰ6号
同源染色体未分开,进入了一个子细胞 红花∶白花=8∶3
假期作业20
素能提升
1.D [葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症是一种伴 X 染色体隐
性遗传病,通常该病男性的发病率远高于女性,A正确;该病
是一种伴 X染色体隐性遗传病,男性患者的致病基因来自
于母亲,母亲的致病基因来自于外祖父或外祖母,B正确;某
正常男性的女儿患该病,原因可能是相关基因发生了甲基化
修饰,导致其基因的碱基序列不变但表型改变,C正确;设相
关基因 是 B/b,男 性 患 者 (XbY)与 携 带 致 病 基 因 的 女 性
(XBXb)结婚,子代基因型有 XBXb、XbXb、XBY、XbY,儿子患
病概率等于女儿,D错误.]
2.B [人类11号染色体上的βG珠蛋白基因(A
+ ),既有显性突
变(A),又有隐性突变(a),这体现了基因突变的不定向性,
A正确;若这对夫妻均为杂合子,且都携带基因 A+ ,例如
AA+ 则他们可能生下正常的孩子,B错误;调查人群中的遗
传病最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,C正确;
可采用基因诊断的方法对胎儿进行产前诊断,D正确.]
3.B [唇腭裂是多基因遗传病,易受环境的影响,A 正确;唐
氏综合征是患者体细胞内比正常人多了一条21号染色体,
B错误;抗维生素 D佝偻病为伴 X染色体显性遗传病,在女
性中的发病率高于男性,C正确;白化病为常染色体隐性遗
传病,因此白化病患者的致病基因来自父母双方,D正确.]
4.D [21三体综合征患者的体细胞中只有2个染色体组,但
是21号染色体出现了3条,A错误;猫叫综合征是第5号染
色体短臂缺失造成的遗传病,B错误;调查遗传病一般选择
发病率较高的单基因遗传病,C错误;患遗传病的个体不一
定都携带致病基因,如染色体异常遗传病中的21三体综合
征,D正确.]
5.D [据题意可知:男性正常,但为致病基因携带者,女性患
病,故亲本的表型要注明 Aa(正常),aa(患病),A 正确;亲本
之间的杂交符号“×”不能缺少,B正确;当产生相同的生殖
细胞类型时,仅写一个就可以,故卵细胞的类型应该只写一
个a,C正确;亲代 Aa(正常)×aa(患病),F1:Aa(正常)∶aa
(患病)=1∶1,故F1 的表型及其比例是正确的,D错误.]
6.D [遗传咨询可分析新生儿可能患某些遗传病的概率是否
偏高,有利于优生,A不符合题意;禁止近亲结婚可降低隐性
遗传病患儿的降生,有利于优生,B不符合题意;产前诊断可
初步确定胎儿是否患遗传病,有利于优生,C不符合题意;孕
期经常性放射线照射会导致胎儿出现畸形或遗传病,不利于
优生,D符合题意.]
7.A [亲属中生过先天畸形孩子的待婚青年需要进行遗传咨
询,A正确;肝炎是传染病不是遗传病,因此得过肝炎的夫妇
不需要进行遗传咨询,B错误;外伤残疾不属于遗传病,因此
父母中有外伤残疾的待婚青年不需要进行遗传咨询,C错误;乙
型脑炎是传染病不是遗传病,因此得过乙型脑炎的夫妇不需要
进行遗传咨询,D错误.]
8.C [通过对孕妇进行 B超检查,可有效筛查唇腭裂,即唇腭
裂可通过B超检测出来,A 不符合题意;通过对孕妇血液进
行生化分析,可为21三体综合征筛查提供依据,21三体综
合征属于染色体异常遗传病,B不符合题意;通过对羊水中
胎儿脱落细胞染色体进行核型分析,不能筛查青少年型糖尿
病,因为该病是多基因遗传病,不能通过染色体核型做出判
断,C符合题意;通过对孕妇血浆中游离的胎儿DNA进行基
因检测筛查 苯 丙 酮 尿 症,苯 丙 酮 尿 症 属 于 单 基 因 遗 传 病,
D不符合题意.]
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