内容正文:
课时跟踪检测(十四) 染色体变异及其应用
一、选择题
1.(2025·扬州月考)如图所示为人类慢性粒白血病的发病机理,据图判断产生该病的变异类型是 ( )
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
2.如图表示某动物造血干细胞一次分裂中,一对同源染色体的部分行为,图中Ⅰ~Ⅳ表示过程,a~d表示四条染色单体。下列相关叙述正确的是 ( )
A.过程Ⅰ发生在有丝分裂和减数分裂前间期的S期
B.过程Ⅱ对细胞分裂的意义是便于染色体和细胞质的分离
C.过程Ⅲ、Ⅳ表示染色体发生的变异类型为缺失和重复
D.本次分裂结束后,a和c、b和d不可能进入同一个子细胞
3.(2025·盐城月考)如图所示为不同生物体细胞中所含的染色体数量情况,下列叙述正确的是 ( )
A.图a细胞中含有2个染色体组,图b细胞中含有3个染色体组
B.图b代表的生物一定是三倍体
C.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
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育成的单倍体
4.下列关于“低温诱导染色体数量加倍”实验的叙述,正确的是 ( )
A.原理:低温和秋水仙素诱导染色体数量加倍的原理相似,都是抑制染色体着丝粒分裂
B.解离:盐酸、乙醇混合液可以使蚕豆根尖解离
C.冲洗:用卡诺氏固定液固定细胞形态后,用清水冲洗2次
D.观察:显微镜下可看到大多数细胞的染色体数量发生改变,少数细胞染色体数量不变
5.三倍体无子西瓜是人工培育获得的产品,下列关于三倍体无子西瓜培育的叙述,正确的是 ( )
A.用秋水仙素处理普通西瓜的幼苗,可使体细胞染色体数量都加倍
B.四倍体西瓜所结种子种皮细胞中有三个染色体组
C.三倍体西瓜无子的原因是减数分裂时同源染色体不能联会
D.三倍体植株产生无子西瓜时需要二倍体植株花粉刺激果实才能发育
6.普通小麦是六倍体,有42条染色体。科研人员用花药离体培养培育出的小麦幼苗是 ( )
A.单倍体、体细胞中有21条染色体
B.三倍体、体细胞中有21条染色体
C.三倍体、体细胞中有三个染色体组
D.单倍体、体细胞中有一个染色体组
7.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成熟叶肉细胞中只有一个染色体组
B.自然状态下Bc无同源染色体,不能联会而高度不育
C.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限
D.低温诱导Bc幼苗染色体数量变化的原理与秋水仙素完全不同
8.人类(2n=46)14号与21号染色体的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体。该染色体携带者表型正常,
但在减数分裂过程中会形成复杂联会复合物(如图),假设该联会复合物遵循正常染色体行为规律(不考虑交换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是 ( )
A.男性携带者精原细胞有丝分裂后期共含有90条染色体
B.男性携带者的初级精母细胞中可形成21个正常四分体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.只考虑图示染色体,女性携带者的卵子可能有6种
9.(2025·徐州检测)单体是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体。研究发现,某单体小麦产生的卵细胞和花粉细胞中染色体数量均为20条或21条,比例均为3∶1,参与受精的花粉细胞的种类和比例为(20条染色体的花粉)∶(21条染色体的花粉)=1∶24。下列有关该单体小麦的叙述,错误的是 ( )
A.产生卵细胞的过程中成单的那条染色体可能容易丢失
B.缺失一条染色体的花粉,生活力或受精能力可能下降
C.单体小麦属于细胞内个别染色体的减少导致的染色体数量变异
D.单体小麦产生的配子都是染色体异常的细胞
10.[多选]为提高虹鳟(二倍体)等经济鱼类的食用价值和品质,科学家利用“冷休克法”抑制分裂末期细胞形成两个子细胞的过程导致染色体数量加倍,从而获得多倍体鱼类。下图显示两种获得多倍体鱼的方法。下列叙述错误的是 ( )
A.次级卵母细胞减数第二次分裂的正常过程不涉及染色体数目的倍增
B.冷休克处理抑制着丝粒的分裂从而使染色体数目倍增
C.多倍体鱼①和多倍体鱼②体细胞中的染色体组数量相同
D.多倍体鱼②进行减数分裂过程中会出现联会紊乱的现象
11.(2025·苏州调研)[多选]某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲发生了①至④区段的倒位
B.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
C.图乙细胞中Ⅱ和Ⅳ发生互换
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
二、非选择题
12.(2025·南京期中)我国是水稻(2N=24)的原产地之一,水稻是自花传粉植物。我国科学家先后发现了水稻中高产基因O(OsDREB1C的简写)和籽粒“胖瘦(长宽比)”基因G(GSE9的简写),已知高产基因O是位于6号染色体上的显性基因。
(1)对水稻基因组进行测序,应该测定 条染色体上的DNA序列。
(2)多倍体植株的优点是 ,但多倍体植株有晚熟的缺点。
(3)与野生型相比,敲除基因G导致粒长显著增加、粒宽减小,表明决定胖粒的基因G是显性基因。请以高产瘦粒水稻纯合子和非高产胖粒水稻纯合子为亲本设计实验,确定基因G是否位于6号染色体上(对杂交操作技术不作要求、两对等位基因均为完全显性)。
实验思路:
。
预期结果及结论:
。
(4)研究发现与基因G在同一条染色体上的基因U受高温诱导表达,导致水稻花粉发育不良,若在36 ℃时含U的花粉粒1/3致死,则基因型为UuGg的个体在36 ℃环境下自交,其子代中胖粒∶瘦粒= 。(不考虑互换) 课时跟踪检测(十四)
1.选C 据图分析可知,该病发生的原因是22号染色体中的一段移接到了14号染色体上,发生染色体结构变异中的易位,同时,14号染色体缺失了一部分,发生染色体结构变异中的缺失,因此该变异类型是染色体结构变异,C正确。
2.选C 过程Ⅰ表示DNA复制,动物造血干细胞只能进行有丝分裂,故过程Ⅰ发生在有丝分裂前间期的S期,A错误;过程Ⅱ表示染色质变成染色体,染色体的出现有利于分裂过程中染色体的移动和分离,B错误;图中Ⅲ、Ⅳ过程,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了部分片段的转移,最终导致染色单体b缺失一部分,染色单体c的某部分发生重复,所以图中过程Ⅲ、Ⅳ表示染色体发生的变异类型为缺失、重复,C正确;有丝分裂后期,着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,分别移向细胞的两极,所以a和b不可能进入同一个子细胞,c和d也不可能进入同一个子细胞,a和c、a和d、b和c、b和d可能进入同一个子细胞,D错误。
3.选C 图a细胞含有同源染色体,且着丝粒分裂,处于有丝分裂后期,该细胞含有4个染色体组,图b细胞中同一形态的染色体有3条,因此含有3个染色体组,A错误。图b细胞含有3个染色体组,若该生物是由受精卵发育而来的,则为三倍体;若该生物由配子直接发育而来,则为单倍体,B错误。图c细胞含有2个染色体组,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正确。图d中含有1个染色体组,代表的生物一定是单倍体,可能是由卵细胞发育而成的,也可能是由精子发育而成的,D错误。
4.选B 低温和秋水仙素诱导染色体数量加倍的原理相似,都是抑制纺锤体的形成,A错误;解离:盐酸、乙醇混合液可以使蚕豆根尖解离,使细胞彼此分离开,B正确;冲洗:卡诺氏固定液固定细胞形态后,用体积分数为95%的乙醇冲洗2~3次,C错误;观察:由于大多数细胞处于分裂间期,因此显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数量不发生改变,少数细胞染色体数量改变,D错误。
5.选D 用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗,诱导芽等分生组织染色体数量加倍,其他部位体细胞未加倍,A错误;四倍体西瓜所结种子种皮细胞来自母本体细胞,其中含有四个染色体组,B错误;三倍体西瓜无子的原因是在减数分裂过程中联会紊乱,不能形成正常的配子,所以无法完成正常的受精作用,因而无子,C错误;三倍体植株产生无子西瓜时需要二倍体植株花粉刺激果实才能发育,D正确。
6.选A 根据普通小麦为六倍体,有42条染色体可判断,体细胞中含有6个染色体组。在减数分裂过程中,染色体数目减半,所以花药中配子含有3个染色体组,21条染色体。因此,科学家用花药离体培养培育出的小麦幼苗是单倍体,含三个染色体组,21条染色体。故选A。
7.选D 该油菜为二倍体,则其产生的配子含有一个染色体组,Bc植株是由未受精的卵细胞直接发育而来,则Bc成熟叶肉细胞中只有一个染色体组,A正确;自然状态下Bc植株细胞内只有一个染色体组,无同源染色体,不能联会而高度不育,B正确;将Bc作为育种材料,进行单倍体育种,能缩短育种年限,C正确;低温诱导Bc幼苗染色体数量变化的原理与秋水仙素的作用机理相似,都是抑制纺锤体的形成,D错误。
8.选C 男性携带者精原细胞共有45条染色体,在有丝分裂后期着丝粒分裂后染色体数量加倍为90条,A正确;男性携带者的初级精母细胞中14号和21号染色体联会异常,其余21对同源染色体正常联会,形成21个正常的四分体,B正确;女性携带者的卵子最多含23条染色体,因此最多有23种形态不同的染色体,C错误;由题图可知,女性携带者的卵子可能有图中的任意一条或任意两条染色体,包括14、21、14/21、14与21、14与14/21、21与14/21共6种形态,D正确。
9.选D 某单体小麦产生的卵细胞和花粉细胞中染色体数量均为20条或21条,比例均为3∶1,说明产生卵细胞的过程中成单的那条染色体可能容易丢失,A正确,D错误;参与受精的花粉细胞的种类和比例为(20条染色体的花粉)∶(21条染色体的花粉)=1∶24,说明缺失一条染色体的花粉,生活力或受精能力可能下降,B正确;单体小麦属于细胞内个别染色体的减少导致的染色体数量变异,C正确。
10.选ABC 正常过程的减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂,染色体数量暂时加倍,A错误。冷休克处理能抑制纺锤体形成,使染色体数量加倍,该过程不抑制着丝粒的分裂,B错误。次级卵母细胞经减数第二次分裂可形成卵细胞,卵细胞与精子正常受精可形成受精卵,受精卵在第一次有丝分裂时冷休克形成细胞A,进而得到多倍体鱼①,该多倍体内染色体数目为2N×2=4N条;次级卵母细胞分裂时也可经冷休克得到细胞B,细胞B与精子结合得到细胞C,多倍体鱼②的染色体数目为2N+N=3N,此鱼在减数分裂过程中会出现联会紊乱现象,C错误,D正确。
11.选ABC 由图甲倒位后的基因分布位置可知,b、c、d基因发生了倒位,因此是①到④区段发生倒位,A正确;图乙中经过倒位后互换,可能会形成四个配子:ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失,共产生了2种类型的可育雄配子,B正确,D错误;图乙中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换,C正确。
12.解析:(1)水稻是二倍体生物且自花传粉,没有性染色体,因此对水稻基因组进行测序,只需测定其一个染色体组中的染色体即可,即测定水稻12条染色体上的DNA序列。
(2)多倍体植株的优点是茎秆粗壮,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。
(3)实验思路和预期结果及结论详见答案。
(4)由于与基因G在同一条染色体上的基因U受高温诱导表达,导致水稻在36 ℃时含U的花粉粒1/3致死,故基因型为UuGg的个体产生雌配子的种类及比例为UG∶ug=1∶1,产生雄配子的种类及比例为UG∶ug=2∶3,基因型为UuGg的个体在36 ℃环境下自交,子代中瘦粒gg所占的比例为1/2×3/5=3/10,则胖粒为7/10,故其子代中胖粒∶瘦粒=7∶3。
答案:(1)12 (2)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含量丰富 (3)让高产瘦粒水稻纯合子和非高产胖粒水稻纯合子杂交得到F1,F1自交得F2,观察并统计F2表型及比例 若F2中高产胖粒∶高产瘦粒∶非高产胖粒∶非高产瘦粒为9∶3∶3∶1,则基因G不位于6号染色体上;若F2中高产胖粒∶高产瘦粒∶非高产胖粒为2∶1∶1,则基因G位于6号染色体上 (4)7∶3
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