5.2《染色体变异》分层练习题2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

**基本信息** 分层递进设计，覆盖基础概念到拓展探究，强化生命观念与科学思维，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|染色体结构/数目变异类型、染色体组等核心概念|以单选、填空为主，直接考察定义与实例，如猫叫综合征病因分析| |能力提升|变异类型辨析、育种原理应用等综合知识|通过多选、过程分析题深化理解，如染色体易位与交叉互换的区别| |拓展培优|染色体变异与进化、实验探究等前沿内容|结合科研案例设计探究题，如低温诱导染色体数目变化的实验设计|

人教版高中生物必修二第五章第二节《染色体变异》分层练习题（无图无分值版） 第一部分 基础巩固 一、单项选择题 1. 【考察知识点：染色体结构变异的类型】 下列不属于染色体结构变异的是（ ） A. 染色体缺失某一片段 B. 染色体增加某一片段 C. 染色体中某一片段位置颠倒 D. 同源染色体之间的交叉互换 2. 【考察知识点：染色体结构变异的实例】 猫叫综合征是人类的一种遗传病，其病因是（ ） A. 5号染色体缺失某一片段 B. 5号染色体增加某一片段 C. 5号染色体中某一片段倒位 D. 5号染色体与其他染色体易位 3. 【考察知识点：染色体数目变异的类型】 下列属于染色体数目变异的是（ ） A. 人类的镰刀型细胞贫血症 B. 人类的猫叫综合征 C. 人类的21三体综合征 D. 人类的白化病 4. 【考察知识点：染色体组的概念】 下列关于染色体组的叙述，正确的是（ ） A. 一个染色体组中含有同源染色体 B. 一个染色体组中含有控制生物生长发育的全部遗传信息 C. 体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 D. 单倍体的体细胞中一定含有一个染色体组 5. 【考察知识点：二倍体、多倍体和单倍体的概念】 下列关于二倍体、多倍体和单倍体的叙述，正确的是（ ） A. 体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 B. 单倍体的体细胞中一定含有一个染色体组 C. 多倍体植株通常茎秆粗壮、果实和种子较大 D. 单倍体植株都是高度不育的 6. 【考察知识点：多倍体育种的原理和方法】 培育三倍体无子西瓜的原理是（ ） A. 基因突变 B. 基因重组 C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异 7. 【考察知识点：单倍体育种的原理和方法】 单倍体育种的优点是（ ） A. 操作简单、成本低 B. 能明显缩短育种年限 C. 能产生新的基因 D. 能定向改变生物的性状 8. 【考察知识点：低温诱导染色体数目变化的实验】 低温诱导染色体数目变化的实验中，低温的作用是（ ） A. 抑制DNA复制 B. 抑制纺锤体的形成 C. 抑制着丝粒的分裂 D. 促进染色体复制 二、多项选择题 9. 【考察知识点：染色体结构变异的影响】 下列关于染色体结构变异的叙述，正确的是（ ） A. 染色体结构变异会导致基因的数量或排列顺序发生改变 B. 染色体结构变异都可通过光学显微镜观察到 C. 染色体结构变异对生物体都是有害的 D. 染色体结构变异可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中 10. 【考察知识点：多倍体的特点和应用】 下列关于多倍体的叙述，正确的是（ ） A. 多倍体植株通常茎秆粗壮、叶片和果实较大 B. 多倍体植株的营养物质含量较高 C. 多倍体植株都是可育的 D. 多倍体在植物中比在动物中更常见 三、非选择题 11. 【考察知识点：染色体结构变异的类型和影响】 染色体结构变异是染色体变异的重要类型之一，主要包括缺失、重复、倒位和易位四种。请回答下列问题： （1）染色体缺失是指染色体中________的丢失，会导致________的数量减少；染色体重复是指染色体中________的增加，会导致________的数量增加。 （2）染色体倒位是指染色体中某一片段的________颠倒，会导致基因的________发生改变；染色体易位是指染色体的某一片段移接到________上，会导致基因的________发生改变。 （3）染色体结构变异会导致生物性状发生改变，其原因是________。 12. 【考察知识点：染色体组的判断和单倍体、多倍体的概念】 请回答下列关于染色体组和单倍体、多倍体的问题： （1）一个染色体组是指细胞中的一组________，它们在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的________。 （2）由________发育而来的个体，体细胞中含有________个染色体组的叫做二倍体；体细胞中含有________个染色体组的叫做多倍体。 （3）由________发育而来的个体，体细胞中含有________染色体数目的个体叫做单倍体。 （4）判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看________。 第二部分 能力提升 一、单项选择题 1. 【考察知识点：染色体结构变异与基因突变的区别】 下列关于染色体结构变异和基因突变的叙述，正确的是（ ） A. 两者都能通过光学显微镜观察到 B. 两者都能导致基因的数量发生改变 C. 两者都能导致基因的结构发生改变 D. 两者都属于可遗传变异 2. 【考察知识点：染色体组的判断方法】 某生物体细胞的基因型为AAaaBBbb，该细胞中含有的染色体组数是（ ） A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 8个 3. 【考察知识点：单倍体的特点和应用】 下列关于单倍体的叙述，错误的是（ ） A. 单倍体的体细胞中可能含有多个染色体组 B. 单倍体植株通常长得弱小且高度不育 C. 单倍体育种的原理是染色体数目变异 D. 单倍体都是由配子直接发育而来的 4. 【考察知识点：多倍体育种的过程】 培育三倍体无子西瓜的过程中，需要用秋水仙素处理的是（ ） A. 二倍体西瓜的幼苗 B. 二倍体西瓜的花粉 C. 三倍体西瓜的幼苗 D. 三倍体西瓜的子房 5. 【考察知识点：单倍体育种的过程】 用纯合高秆抗病（DDTT）和纯合矮秆易感病（ddtt）的小麦品种培育矮秆抗病（ddTT）新品种，若采用单倍体育种的方法，下列叙述正确的是（ ） A. 首先需要将两个亲本杂交，得到F₁ B. 取F₁的花药进行离体培养，获得纯合子 C. 用秋水仙素处理F₁的种子，获得纯合子 D. 该育种方法的原理是基因重组 6. 【考察知识点：染色体数目变异与遗传病】 下列关于染色体数目异常遗传病的叙述，正确的是（ ） A. 21三体综合征患者的体细胞中含有3个染色体组 B. 特纳氏综合征患者的体细胞中缺少一条X染色体 C. 猫叫综合征是由于染色体数目异常引起的 D. 染色体数目异常遗传病都是由减数分裂异常引起的 7. 【考察知识点：低温诱导染色体数目变化的实验操作】 下列关于低温诱导染色体数目变化实验的叙述，错误的是（ ） A. 实验材料通常选用洋葱根尖分生区细胞 B. 低温处理的时间越长，染色体数目加倍的细胞越多 C. 卡诺氏液的作用是固定细胞的形态 D. 用改良苯酚品红染液对染色体进行染色 8. 【考察知识点：染色体变异在进化中的意义】 下列关于染色体变异在进化中的意义的叙述，错误的是（ ） A. 染色体变异能为生物进化提供原材料 B. 染色体数目变异可能导致新物种的形成 C. 染色体结构变异不会导致生物进化 D. 染色体变异能增加生物的遗传多样性 二、多项选择题 9. 【考察知识点：染色体易位与交叉互换的区别】 下列关于染色体易位和同源染色体交叉互换的叙述，正确的是（ ） A. 两者都属于基因重组 B. 两者都能导致基因的排列顺序发生改变 C. 染色体易位发生在非同源染色体之间，交叉互换发生在同源染色体之间 D. 两者都可通过光学显微镜观察到 10. 【考察知识点：育种方法的比较】 下列关于杂交育种、单倍体育种和多倍体育种的叙述，正确的是（ ） A. 杂交育种的原理是基因重组 B. 单倍体育种能明显缩短育种年限 C. 多倍体育种能获得营养物质含量高的品种 D. 三种育种方法都能产生新的基因 三、非选择题 11. 【考察知识点：染色体组的判断和多倍体的形成】 某植物的体细胞中含有2个染色体组，基因型为AaBb。请回答下列问题： （1）该植物是________倍体，其一个染色体组中含有________个染色体。 （2）若用秋水仙素处理该植物的幼苗，得到的植株是________倍体，基因型为________，该植株的体细胞中含有________个染色体组。 （3）秋水仙素的作用原理是________，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍。 （4）该四倍体植株与原二倍体植株杂交，得到的后代是________倍体，该后代________（填"可育"或"不可育"），原因是________。 12. 【考察知识点：单倍体育种的过程和应用】 现有纯合高秆抗病（DDTT）和纯合矮秆易感病（ddtt）的两个小麦品种，两对基因独立遗传。请回答下列问题： （1）若采用单倍体育种的方法培育矮秆抗病新品种，其过程是： ① 将两个亲本杂交，得到F₁，F₁的基因型是________； ② 取F₁的________进行离体培养，获得单倍体植株； ③ 用________处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，获得纯合二倍体植株； ④ 筛选出表现型为________的植株，即为所需的新品种。 （2）单倍体育种的优点是________，其原理是________。 （3）与杂交育种相比，单倍体育种的优势在于________。 第三部分 拓展培优 一、单项选择题 1. 【考察知识点：染色体融合与人类进化】 2026年《Science》发表研究证实，人类2号染色体是由古猿的两条中等大小的染色体融合而成，这是人类与类人猿分化的关键事件之一。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该染色体融合属于染色体结构变异中的易位 B. 染色体融合会导致基因的数量发生改变 C. 该变异可通过光学显微镜观察到 D. 染色体融合一定会导致生物性状发生显著改变 2. 【考察知识点：多倍体进化与物种形成】 2025年《Nature Communications》报道了我国科学家培育的四倍体水稻新品种"华稻1号"，其籽粒千粒重比二倍体水稻增加了40%，抗逆性显著增强。下列相关叙述错误的是（ ） A. 四倍体水稻的体细胞中含有4个染色体组 B. 可通过低温处理二倍体水稻的萌发种子获得四倍体植株 C. 四倍体水稻与二倍体水稻杂交可获得三倍体，三倍体可育 D. 多倍体植株通常具有茎秆粗壮、果实和种子较大的特点 3. 【考察知识点：染色体变异与罕见病】 2026年《Cell Reports》发表研究，鉴定出导致先天性脊髓性肌萎缩症（SMA）的全新致病基因SMN3，该基因的纯合突变会导致运动神经元发育异常。下列相关叙述正确的是（ ） A. SMA属于染色体异常遗传病 B. 可通过染色体核型分析对SMA进行产前诊断 C. SMA患者的父母一定携带该致病基因 D. 禁止近亲结婚可有效预防SMA等单基因遗传病 4. 【考察知识点：染色体结构变异与基因表达】 2025年《Genome Biology》发表研究，解析了人类染色体结构变异的图谱，发现人类基因组中存在大量的染色体结构变异，这些变异与多种疾病的发生相关。下列相关叙述错误的是（ ） A. 染色体结构变异会导致基因的表达发生改变 B. 染色体结构变异可能导致原癌基因或抑癌基因的表达异常 C. 所有的染色体结构变异都会导致疾病的发生 D. 染色体结构变异可以作为疾病诊断的分子标记 5. 【考察知识点：单倍体诱导技术的新进展】 2026年《Nature Biotechnology》发表了单倍体育种的突破性技术：通过编辑玉米MTL基因，可使玉米单倍体诱导率从10%提升至80%以上，大大缩短了育种周期。下列相关叙述正确的是（ ） A. 单倍体植株体细胞中只含有一个染色体组 B. 单倍体育种的原理是染色体数目变异 C. 单倍体植株高度不育，因此在育种中没有应用价值 D. 获得单倍体植株后，可通过秋水仙素处理萌发的种子获得纯合子 6. 【考察知识点：染色体变异与表观遗传】 2026年《Science Advances》发表研究，发现染色体结构变异会导致表观遗传修饰的改变，进而影响基因的表达。下列相关叙述正确的是（ ） A. 染色体结构变异会改变基因的碱基序列 B. 表观遗传修饰会改变基因的碱基序列 C. 染色体结构变异和表观遗传修饰都会影响基因的表达 D. 染色体结构变异和表观遗传修饰都不属于可遗传变异 7. 【考察知识点：染色体变异与生物多样性】 下列关于染色体变异与生物多样性关系的叙述，错误的是（ ） A. 染色体变异能增加生物的遗传多样性 B. 染色体数目变异可能导致新物种的形成 C. 染色体结构变异不会影响生物的多样性 D. 染色体变异为生物进化提供了丰富的原材料 8. 【考察知识点：染色体变异的实验探究】 某科研小组欲探究不同浓度的秋水仙素对洋葱根尖细胞染色体数目加倍的影响，下列实验设计合理的是（ ） A. 用不同浓度的秋水仙素处理洋葱根尖分生区细胞，处理时间相同 B. 用相同浓度的秋水仙素处理洋葱根尖分生区细胞，处理时间不同 C. 用不同浓度的秋水仙素处理洋葱根尖成熟区细胞，处理时间相同 D. 用相同浓度的秋水仙素处理洋葱根尖成熟区细胞，处理时间不同 二、多项选择题 9. 【考察知识点：染色体变异与癌症】 2026年《Cell》发表研究，鉴定出12个新的肺癌驱动基因，这些基因的突变和染色体变异会导致细胞增殖失控，最终引发肺癌。下列相关叙述正确的是（ ） A. 染色体变异可能导致原癌基因的扩增 B. 染色体变异可能导致抑癌基因的缺失 C. 染色体变异和基因突变都是细胞癌变的原因 D. 所有的肺癌都是由染色体变异引起的 10. 【考察知识点：人工诱导染色体变异的应用】 下列关于人工诱导染色体变异在育种中应用的叙述，正确的是（ ） A. 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗可获得多倍体植株 B. 用花药离体培养可获得单倍体植株 C. 三倍体无子西瓜的培育利用了染色体数目变异的原理 D. 人工诱导染色体变异能定向改变生物的性状 三、非选择题 11. 【考察知识点：低温诱导染色体数目变化的实验探究】 科研人员欲探究低温处理时间对洋葱根尖细胞染色体数目加倍的影响，设计了如下实验： 实验材料：洋葱、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、体积分数为95%的酒精、盐酸等。 实验步骤： ① 将洋葱放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面，待根长至1cm左右时，将洋葱分别置于4℃冰箱中处理不同时间（0h、12h、24h、36h、48h）； ② 剪取根尖约0.5-1cm，放入卡诺氏液中固定细胞形态； ③ 用体积分数为95%的酒精冲洗2次，然后制作临时装片； ④ 用显微镜观察，统计每个视野中染色体数目加倍的细胞数和总细胞数，计算染色体数目加倍率。 回答下列问题： （1）该实验的自变量是________，因变量是________。 （2）制作临时装片的步骤是________→→→制片。 （3）卡诺氏液的作用是________，改良苯酚品红染液的作用是________。 （4）实验结果显示，随着低温处理时间的延长，染色体数目加倍率先升高后降低，请分析原因：。 （5）若要进一步探究低温诱导染色体数目加倍的最适温度，应如何设计实验？。 12. 【考察知识点：染色体变异与物种形成】 2026年《Molecular Biology and Evolution》发表研究，以凸颅鼢鼠属姐妹种为模型，首次为"染色体变异促进物种形成"提供了基因组学证据。研究发现，罗氏鼢鼠（2n=58）是由秦岭鼢鼠（2n=62）通过两次独立的染色体融合事件演化而来。回答下列问题： （1）染色体融合属于________变异，会导致________减少。 （2）罗氏鼢鼠与秦岭鼢鼠之间存在生殖隔离，判断依据是________，生殖隔离的形成标志着________。 （3）研究发现，染色体融合改变了基因组的三维结构，使融合区域的基因表达发生显著变化。这说明________。 （4）有人认为"染色体变异都是有害的"，请结合本研究和所学知识，谈谈你的看法：________。 参考答案与详细解析 第一部分 基础巩固 一、单项选择题 1. 答案：D 解析：同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，不属于染色体结构变异；A、B、C分别属于染色体结构变异中的缺失、重复和倒位。 2. 答案：A 解析：猫叫综合征是由于人类5号染色体缺失某一片段引起的遗传病。 3. 答案：C 解析：21三体综合征是由于人类21号染色体多了一条引起的，属于染色体数目变异；A、D属于基因突变，B属于染色体结构变异。 4. 答案：B 解析：A错误，一个染色体组中不含同源染色体；C错误，由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体才是二倍体；D错误，单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组，如四倍体生物的单倍体含有两个染色体组。 5. 答案：C 解析：A错误，由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体才是二倍体；B错误，单倍体的体细胞中可能含有多个染色体组；D错误，有些单倍体植株是可育的，如四倍体生物的单倍体。 6. 答案：C 解析：培育三倍体无子西瓜的原理是染色体数目变异。 7. 答案：B 解析：单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。 8. 答案：B 解析：低温的作用是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍。 二、多项选择题 9. 答案：ABD 解析：C错误，染色体结构变异大多数是有害的，但也有一些是有利的，如染色体融合可能导致新物种的形成。 10. 答案：ABD 解析：C错误，有些多倍体植株是不可育的，如三倍体无子西瓜。 三、非选择题 11. 答案： （1）某一片段 基因 某一片段 基因 （2）位置 排列顺序 另一条非同源染色体 排列顺序 （3）染色体结构变异会导致基因的数量或排列顺序发生改变，从而导致生物性状发生改变 12. 答案： （1）非同源染色体 全部遗传信息 （2）受精卵 两 三个或三个以上 （3）配子 本物种配子 （4）该个体是由受精卵发育而来还是由配子直接发育而来 第二部分 能力提升 一、单项选择题 1. 答案：D 解析：A错误，基因突变不能通过光学显微镜观察到；B错误，基因突变不会导致基因的数量发生改变；C错误，染色体结构变异不会导致基因的结构发生改变；D正确，两者都属于可遗传变异。 2. 答案：C 解析：基因型为AAaaBBbb的细胞中，控制同一性状的基因出现了4次，因此含有4个染色体组。 3. 答案：D 解析：D错误，单倍体一般是由配子直接发育而来的，但也可以通过人工诱导产生。 4. 答案：A 解析：培育三倍体无子西瓜时，首先用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体西瓜，然后用四倍体西瓜作母本，二倍体西瓜作父本进行杂交，得到三倍体种子。 5. 答案：A 解析：B错误，取F₁的花药进行离体培养，获得的是单倍体植株，不是纯合子；C错误，单倍体植株高度不育，不能产生种子，只能用秋水仙素处理单倍体幼苗；D错误，单倍体育种的原理是染色体数目变异。 6. 答案：B 解析：A错误，21三体综合征患者的体细胞中含有2个染色体组，只是21号染色体多了一条；C错误，猫叫综合征是由于染色体结构异常引起的；D错误，染色体数目异常遗传病也可能是由有丝分裂异常引起的。 7. 答案：B 解析：B错误，低温处理的时间过长会导致细胞死亡，染色体数目加倍的细胞反而会减少。 8. 答案：C 解析：C错误，染色体结构变异能为生物进化提供原材料，会导致生物进化。 二、多项选择题 9. 答案：BC 解析：A错误，染色体易位属于染色体结构变异，交叉互换属于基因重组；D错误，交叉互换不能通过光学显微镜观察到。 10. 答案：ABC 解析：D错误，三种育种方法都不能产生新的基因，只有基因突变能产生新的基因。 三、非选择题 11. 答案： （1）二 2 （2）四 AAaaBBbb 4 （3）抑制纺锤体的形成 （4）三 不可育 减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子 12. 答案： （1）① DdTt ② 花药 ③ 秋水仙素 ④ 矮秆抗病 （2）明显缩短育种年限 染色体数目变异 （3）能快速获得纯合子，缩短育种周期 第三部分 拓展培优 一、单项选择题 1. 答案：C 解析：A错误，该染色体融合属于染色体结构变异中的融合；B错误，染色体融合不会导致基因的数量发生改变；D错误，染色体融合不一定会导致生物性状发生显著改变。 2. 答案：C 解析：C错误，三倍体含有三个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因此高度不育。 3. 答案：D 解析：A错误，SMA属于单基因遗传病；B错误，染色体核型分析不能诊断单基因遗传病，需要进行基因检测；C错误，若患者是新发突变导致的纯合子，父母可能不携带致病基因。 4. 答案：C 解析：C错误，不是所有的染色体结构变异都会导致疾病的发生，有些染色体结构变异是中性的。 5. 答案：B 解析：A错误，单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，不一定只含有一个染色体组；C错误，单倍体植株虽然高度不育，但可通过秋水仙素处理获得纯合子，在育种中具有重要价值；D错误，单倍体植株高度不育，不能产生种子，只能用秋水仙素处理幼苗。 6. 答案：C 解析：A错误，染色体结构变异不会改变基因的碱基序列；B错误，表观遗传修饰不会改变基因的碱基序列；D错误，染色体结构变异和表观遗传修饰都属于可遗传变异。 7. 答案：C 解析：C错误，染色体结构变异能增加生物的遗传多样性，影响生物的多样性。 8. 答案：A 解析：该实验的自变量是秋水仙素的浓度，因变量是染色体数目加倍率，因此需要用不同浓度的秋水仙素处理洋葱根尖分生区细胞，处理时间相同。 二、多项选择题 9. 答案：ABC 解析：D错误，肺癌是由基因突变和染色体变异共同引起的，不是所有的肺癌都是由染色体变异引起的。 10. 答案：ABC 解析：D错误，人工诱导染色体变异不能定向改变生物的性状，变异是不定向的。 三、非选择题 11. 答案： （1）低温处理时间 染色体数目加倍率 （2）解离 漂洗 染色 （3）固定细胞的形态 使染色体着色 （4）在一定范围内，随着低温处理时间的延长，染色体数目加倍率升高；超过一定时间后，低温会导致细胞死亡，染色体数目加倍率下降 （5）设置不同的温度梯度（如0℃、2℃、4℃、6℃、8℃），处理相同的时间，统计染色体数目加倍率，加倍率最高的温度即为最适温度 12. 答案： （1）染色体结构 染色体数目 （2）不能交配，或交配后不能产生可育后代 新物种的形成 （3）染色体结构的改变会影响基因的表达，进而影响生物的性状 （4）这种观点是错误的。染色体变异大多数是有害的，但也有一些是有利的，如染色体融合可能导致新物种的形成；染色体变异的有利或有害取决于生物的生存环境；染色体变异为生物进化提供了原材料，在生物进化中具有重要意义 学科网（北京）股份有限公司 $