内容正文:
课时跟踪练29 染色体变异
(1-8题,每题4分)
1.(2026·内蒙古呼伦贝尔二模)下列关于染色体变异概念图的分析,错误的是( )
A.图中①为染色体结构变异,②为染色体数目变异
B.猫叫综合征变异类型属于图中③,图中倒位和③均改变染色体中基因的排列顺序
C.人类X单体特纳综合征和克氏综合征(患者为XXY个体)均属于②中个别染色体数目变化的变异类型
D.单倍体和多倍体的形成均与④“以染色体组为单位变化”直接相关
解析:图中①为染色体结构变异,②为染色体数目变异,A正确;猫叫综合征变异类型属于图中染色体结构变异中的缺失,图中倒位和③易位均改变染色体中基因的排列顺序,B错误;人类X单体特纳综合征(由于女性两条X染色体中的一条完全缺失、部分缺失或结构异常导致)和克氏综合征(XXY个体)均属于染色体数目变异中个别染色体数目变化的变异类型,C正确;图中④为以染色体组形式的变化,单倍体和多倍体的形成均利用了此原理,D正确。
答案:B
2.(2026·山西朔州开学考试)单倍体胚胎干细胞,如类精子干细胞中只含有一套染色体,拥有类似正常胚胎干细胞的特性。研究人员成功将小鼠(2n=40)类精子干细胞中的1号和2号染色体首尾相连,并使其代替精子与正常卵细胞结合,繁育出携带融合染色体的二倍体小鼠。下列叙述错误的是( )
A.单倍体胚胎干细胞中一般不含等位基因
B.该二倍体小鼠的繁育过程涉及染色体变异
C.该二倍体小鼠的体细胞中含38条染色体
D.利用类精子干细胞可研究隐性基因的功能
解析:依据题干信息,单倍体胚胎干细胞中,只含有一套染色体,所以一般不含等位基因,A正确;单倍体胚胎干细胞含19条染色体(1号和2号融合),与正常卵细胞(20条)结合后,受精卵染色体数为39条,该过程中涉及1号和2号染色体的融合,属于染色体数目的变异,该二倍体小鼠的体细胞中含39条染色体,B正确,C错误;单倍体类精子干细胞仅有一套染色体,隐性基因可直接表达(无显性基因掩盖),便于研究隐性基因的功能,D正确。
答案:C
3.(2026·广东开学考试)实验小组用蚕豆(2n=12)根尖作为材料,进行低温诱导染色体数目变化实验。下列有关叙述正确的是( )
A.卡诺氏液固定细胞形态后要用清水反复冲洗
B.制作装片时,需用酒精和盐酸的混合液对根尖进行解离
C.制作装片后再将其置于4 ℃的冰箱中低温诱导
D.用低倍镜在成熟区寻找染色体数目加倍的细胞
解析:本实验固定细胞形态使用的是卡诺氏液,固定后需用酒精冲洗而非清水,A错误;解离液为质量分数15%的盐酸和体积分数95%酒精的混合液(1∶1),用于使根尖细胞分离开,B正确;低温诱导需在处理活细胞时进行(如将根尖放入4 ℃环境诱导36小时),而装片制作需在解离(细胞死亡)后进行,此时低温处理无效,C错误;成熟区细胞已分化,不能进行细胞分裂,所以不会发生染色体数目的加倍,该实验应观察根尖分生区的细胞,D错误。
答案:B
4.(2026·湖北阶段练习)某植物(2N=14)的宽叶(显性)与窄叶(隐性)受7号染色体上一对等位基因B/b控制,该植物种群中存在7号染色体有三条的7三体植株。7三体植株减数分裂时,3条7号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极,产生的配子均可育,但含两条7号染色体的配子受精后正常发育率为50%。将纯合的7号染色体三体宽叶植株与正常窄叶植株杂交得到F1,选择F1中三体植株与正常窄叶植株测交得到F2,下列叙述错误的是( )
A.7三体植株减数分裂过程中细胞中最多有16条染色体
B.F1中三体植株产生的配子B∶BB∶Bb∶b=2∶1∶2∶1
C.测交所得的F2中宽叶与窄叶的比例为5∶1
D.测交所得的F2中三体植株占比为1/3
解析:7三体植株体细胞中染色体数为15,减数分裂Ⅰ时,7号染色体三条中任意两条分离到一极,另一条到另一极,形成的两个次级性母细胞染色体数目分别为8条和7条,减数分裂Ⅱ后期,细胞中染色体数目加倍,最多为8×2=16条,A正确;F1三体植株基因型为BBb(母本BBB×父本bb),三体植株减数分裂时三条7号染色体随机分离为两条和一条,形成配子类型及比例为B∶BB∶Bb∶b=2∶1∶2∶1,B正确;测交时,F1三体(BBb)产生的配子中,含两条7号染色体的配子(BB、Bb)受精后存活率为50%,则后代窄叶(bb)占2/(4+1+2+2)=2/9,宽叶∶窄叶=(1-2/9)∶2/9=7∶2,C错误;测交所得的F2中,三体植株仅由含两条7号染色体的配子(BB、Bb)与亲本配子结合形成,占比3/9=1/3,D正确。
答案:C
5.(2026·贵州铜仁模拟)普通小麦是目前世界各地普遍栽培的粮食作物,其培育过程如图所示。下列说法错误的是( )
注:A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组。
A.一粒小麦和斯氏麦草之间存在生殖隔离
B.杂种一无同源染色体,不可育,属于单倍体
C.用秋水仙素处理杂种二的幼苗可以得到普通小麦
D.与杂种二相比,普通小麦茎秆粗壮,叶片比较大
解析:一粒小麦和斯氏麦草之间形成的杂种一(AB)中不含同源染色体,不能形成正常配子,是不可育的个体,因此它们之间存在生殖隔离,A正确;杂种一无同源染色体,不可育,但含有2个染色体组,是由受精卵发育形成的,属于异源二倍体,B错误;秋水仙素能抑制纺锤体形成,导致染色体数目加倍,用秋水仙素处理杂种二的幼苗,可以得到可育的六倍体普通小麦,C正确;杂种二是三倍体,普通小麦是六倍体,因此与杂种二相比,普通小麦茎秆粗壮,叶片和种子比较大,D正确。
答案:B
6.(2024·辽宁卷)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
解析:相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大,所含的营养物质也更多,A正确;植物进行无性繁殖,可保持母本的优良性状,选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状,B正确;Gggg细胞复制之后为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因,C错误;若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg,只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1-1/6×1/6=35/36,D正确。
答案:C
7.(2026·湖北阶段练习)玉米花粉母细胞的减数分裂过程中,部分花粉母细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体联会时出现一对同源染色体未完全配对,形成“单价体”。含“单价体”的花粉母细胞在减数第一次分裂后期,单价体随机移向细胞一极,最终产生的4个花粉粒中,2个含额外染色体,2个缺失一条染色体,且这些花粉粒均不可育。结合减数分裂过程,下列叙述不正确的是( )
A.减数第一次分裂前期同源染色体联会可能发生非姐妹染色单体的交换
B.“单价体”的形成,可能是联会的染色体发生断裂、缺失导致
C.异常分裂产生的花粉粒不可育,可能是染色体数目异常影响了花粉管的萌发
D.若该玉米植株自交,异常分裂产生的花粉粒会导致后代出现三体或单体植株
解析:减数第一次分裂前期同源染色体联会时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换,属于基因重组,A正确;“单价体”是同源染色体联会时未完全配对形成的,联会的染色体发生断裂、缺失等情况可能导致这种未完全配对现象,从而形成“单价体”,B正确;正常的染色体数目对于细胞的正常功能很重要,异常分裂产生的花粉粒染色体数目异常,可能影响了花粉管的萌发等生理过程,导致花粉粒不可育,C正确;由于异常分裂产生的花粉粒均不可育,所以这些异常花粉粒不会参与受精过程,也就不会导致后代出现三体或单体植株,D错误。
答案:D
8.(2026·辽宁鞍山三模)野生芭蕉是一种二倍体植物,染色体数为22。三倍体香蕉是野生芭蕉加倍后获得的四倍体(4n)与野生芭蕉(2n)杂交获得的。如图为无子香蕉的培育过程,下列分析错误的是( )
A.过程①所用试剂的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B.无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉
C.与二倍体芭蕉相比,四倍体香蕉已是一个新物种,二者不能产生子代
D.过程④收获的单倍体香蕉植株弱小,高度不育
解析:过程①是诱导二倍体野生芭蕉形成四倍体,常用秋水仙素处理,秋水仙素的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使染色体数目加倍,A正确;无子香蕉A是三倍体,由于染色体联会紊乱不能产生正常配子,是无子的,而无子香蕉B是生长素处理得到的二倍体,其无性繁殖的后代是二倍体有子香蕉,所以无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉,B正确;四倍体香蕉与二倍体芭蕉杂交能产生三倍体后代,只是三倍体后代不育,所以四倍体香蕉与二倍体芭蕉之间存在生殖隔离,四倍体香蕉是一个新物种,但二者能产生子代(三倍体),C错误;过程④属于利用花药离体技术培养单倍体的过程,获得的单倍体香蕉植株弱小,高度不育,D正确。
答案:C
(9-11题,每题5分)
9.(2026·辽宁模拟)现有一只染色体发生如图所示变异的直翅雄果蝇(2n=7),该果蝇的1、2两条染色体上分别有控制直翅、弯翅性状的A、a基因。减数分裂时染色体的同源片段会发生联会。下列分析正确的是( )
A.该果蝇发生了染色体互换,属于基因重组
B.该变异类型在光学显微镜下观察不到
C.该果蝇细胞中可能出现三条染色体联会的现象
D.上述变异会导致该果蝇产生AA基因型的配子
解析:该果蝇发生了易位,属于染色体变异,A错误;该变异类型为染色体变异,可在光学显微镜下观察到,B错误;减数分裂时,染色体的同源片段会发生联会,因此该果蝇细胞在减数分裂时可能会出现三条染色体联会的现象,C正确;题述变异可能会导致该果蝇产生Aa基因型的配子,AA基因型的配子出现的原因为姐妹染色单体未正常分离,D错误。
答案:C
10.(2026·福建三明期中)安哥拉兔的体色由位于常染色体上的一对等位基因控制,灰身(B)对黑身(b)为显性,只含有其中一个基因的胚胎无法发育。下图为安哥拉兔的培育实验示意图,未发生图示以外的变异。下列叙述错误的是( )
A.重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体
B.甲与乙杂交得到F1的原理是基因重组,F1均为灰身
C.若F1的基因型为BbXBX,则其变异类型为染色体易位
D.通过此流程育种时,筛选②的结果中雌雄比为2∶1
解析:乙的培育方法是通过60Co照射甲的细胞,使染色体发生变异,这种变异是不定向的,故重复乙的培育方法,不一定能得到相同的变异个体,A正确;甲与乙杂交属于有性生殖过程中的基因重组,甲(bbXX)与乙(BOXBY)杂交,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡,只含有其中一个基因的胚胎无法发育),故F1都表现为灰身,B正确;若F1的基因型为BbXBX,说明B基因所在的染色体片段转移到了X染色体上,这种变异类型属于染色体结构变异中的易位,C正确;图中甲的基因型为bbXX,乙的基因型为BOXBY,F1的基因型有BbXBX、BbXY、bOXBX、bOXY(死亡),筛选出的含异常染色体个体的基因型为BbXBX或bOXBX,全为雌性,D错误。
答案:D
11.(2026·辽宁抚顺模拟)“单亲二体”(UPD)是指人的受精卵中,23对染色体的某一对同源染色体都来自父方或母方。下图为UPD的某种发生机制,其中三体合子的三条染色体在发育过程中会随机丢失一条,称为“三体自救”。在不考虑其他变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.“单亲二体”属于染色体数目变异,该变异可在减数分裂Ⅰ联会时观察到
B.若三体合子为XXY,则其将来发育成男孩的概率为2/3,且男孩基因型不一定相同
C.一对表型正常的父母不可能生出既是UPD又患红绿色盲的男孩
D.若色盲母亲和正常父亲生出一个正常男孩,则该男孩一定是UPD,这可能是父方减数分裂Ⅰ异常所致
解析:据题意可知,单亲二体的发生机制是三体合子的三条染色体在发育过程中随机丢失1条,其染色体数目未发生改变,A错误;若三体合子为XXY,可记为X1X2Y,由于其随机丢失一条染色体,则子代可能为X1X2、X1Y、X2Y,即有2/3的概率发育为男孩,且男孩基因型不一定相同,B正确;已知红绿色盲是伴X染色体隐性遗传,设红绿色盲基因为b,一对表型正常的父母,父亲基因型为XBY,母亲基因型为XBXB或XBXb,若生出患红绿色盲的男孩,其基因型为XbY,其染色体为双亲整倍体,因为父亲正常不携带Xb,母亲只有一条Xb,不可能出现两条Xb都来自母方的情况,所以不可能为“单亲双体”(UPD),C正确;二体精子与单体卵子结合,来自母亲的染色体丢失,可以生出正常男孩,该男孩一定是UPD,可能是父方减数分裂Ⅰ异常所致,D正确。
答案:A
12.(13分)(2026·河南三模)玉米(2n=20)根据籽粒颜色可分为黄玉米、白玉米和混合玉米三种,该性状由两对等位基因A/a和B/b共同控制,其中A基因控制黄色,且AA和Aa的效应相同。玉米植株颜色由2号染色体上的基因D/d控制,其中D基因控制紫色、d基因控制绿色。研究人员在玉米中发现了一个孤雌生殖诱导系,其一条2号染色体的姐妹染色单体发生融合,最终在两个着丝粒之间形成染色体桥,染色体桥可在任意一处随机断裂,形成的子染色体移向两极(机制如图1),当不含D/d基因的精子与卵细胞结合时,可诱导卵细胞直接发育成单倍体子代(不考虑致死情况)。研究人员利用纯合品系黄玉米和白玉米进行图2所示杂交实验。
(1)亲本中黄玉米和白玉米的基因型分别是 ,基因A/a和基因B/b的遗传遵循自由组合定律,理由是
。
(2)F2混合玉米自交,子代中黄玉米所占比例为 。
(3)基因型为Dd的孤雌生殖诱导系在减数分裂产生精子的过程中,染色体桥出现在处于 (填时期)的细胞中,产生的不含D/d基因的精子中含有 条染色体。图1染色体上出现D、d基因的原因是发生了 (填变异类型)。
(4)基因型为Dd的孤雌生殖诱导系与紫色玉米植株杂交,子代出现了紫色和绿色的单倍体植株,说明母本紫色玉米植株为杂合子,原因是
。
(5)欲判断A/a基因是否位于2号染色体上,可选用基因型为AaBbDd的紫色混合玉米植株与孤雌生殖诱导系杂交,得到单倍体幼苗后,使用 (填化学试剂)处理使染色体数目加倍,统计后代性状分离比,若 ,则A/a基因位于2号染色体上。
解析:(1)籽粒颜色由两对等位基因A/a和B/b共同控制,其中A基因控制黄色,且AA和Aa的效应相同,由图2中的杂交结果可知,A_Bb表现为混合玉米、A_BB和A_bb表现为黄玉米、aa__表现为白玉米,F1(混合玉米)的基因型为AaBb,基因型为AABB的黄玉米和基因型为aabb的白玉米或基因型为AAbb的黄玉米和基因型为aaBB的白玉米杂交均可得到基因型为AaBb的F1混合玉米。图2的F2中黄玉米∶混合玉米∶白玉米=6∶6∶4,属于“9∶3∶3∶1”的变式,说明基因A/a和基因B/b的遗传遵循自由组合定律。(2)F2混合玉米的基因型及比例为AABb∶AaBb=1∶2,则F2混合玉米自交,子代中黄玉米所占比例为1/3×1/2+2/3×3/8=5/12。(3)姐妹染色单体发生融合后,随着着丝粒分裂,子染色体向细胞两极移动,形成染色体桥,着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期;染色体桥会随机断裂,导致形成的子细胞中D/d基因的数量改变,但染色体数目不变,故产生的不含D/d基因的精子中含有10条染色体。细胞中姐妹染色单体是由染色体复制得到的,应该含有相同的基因,但图1的姐妹染色单体上含有D、d基因,则可推测该细胞发生了基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体互换(基因重组)。(4)孤雌生殖诱导系作父本时,减数分裂产生的不含D/d基因的精子与卵细胞结合,会诱导卵细胞直接发育成单倍体子代,故单倍体子代的种类即母本产生卵细胞的种类,子代出现了紫色和绿色的单倍体植株,说明母本产生了分别含D基因和d基因的卵细胞。(5)秋水仙素处理单倍体植株会抑制纺锤体的形成,导致子染色体不能移向细胞两极,从而形成正常的二倍体植株。为判断A/a基因是否位于2号染色体上,可选用基因型为AaBbDd的紫色混合玉米与孤雌生殖诱导系杂交,则子代单倍体植株是由卵细胞直接发育而来的,若A/a基因位于2号染色体上,则可能是A与D在一条染色体上、a与d在另一条染色体上,也可能是A与d在一条染色体上、a与D在另一条染色体上,故由卵细胞直接发育成的单倍体植株经秋水仙素加倍后得到的二倍体植株的基因型及比例为AABBDD∶AAbbDD∶aaBBdd∶aabbdd=1∶1∶1∶1,表型及比例为紫色黄玉米植株∶绿色白玉米植株=1∶1或AABBdd∶AAbbdd∶aaBBDD∶aabbDD=1∶1∶1∶1,表型及比例为绿色黄玉米植株∶紫色白玉米植株=1∶1。
答案:(1)AABB、aabb或AAbb、aaBB F2中黄玉米∶混合玉米∶白玉米=6∶6∶4,属于“9∶3∶3∶1”的变式 (2)5/12 (3)减数分裂Ⅱ后期 10 基因突变或基因重组 (4)单倍体子代的种类即母本产生卵细胞的种类,子代出现了紫色和绿色的单倍体植株,说明母本产生了分别含D基因和d基因的卵细胞 (5)秋水仙素 绿色黄玉米植株∶紫色白玉米植株=1∶1或紫色黄玉米植株∶绿色白玉米植株=1∶1
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