内容正文:
第25讲 染色体变异与育种
(单项选择题每小题2分,多项选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一 染色体数目和结构变异
1.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述,错误的是( )
A.由受精卵发育成的生物,体细胞中有几个染色体组即为几倍体
B.由配子发育成的生物,体细胞中无论有几个染色体组都为单倍体
C.单倍体植株一般高度不育,多倍体植株一般茎秆粗壮,果实较大
D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,属于有利变异
2.对某患者进行染色体核型检查,发现大部分细胞核型正常,有少数细胞含47条染色体,其中6号染色体有3条,且2条成环状,染色体成环机制如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.该患者核型异常最可能是其母亲减数分裂产生了异常配子导致的
B.该患者出现核型异常细胞是因为发生了染色体结构与数目变异
C.染色体核型异常细胞中含有的端粒数目比正常细胞多2个
D.含环状染色体的细胞数目越多且环越大对患者危害越大
3.黑腹果蝇(2n)的体细胞中含有8条染色体,其4号染色体(点状染色体)缺失一条时也可以存活,而且能够繁殖后代。下图为某黑腹果蝇正常体细胞的染色体组成示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.缺失一条染色体的果蝇发生的变异类型为染色体数目变异
B.该变异类型的果蝇的后代中既有正常果蝇,也有异常果蝇
C.染色体缺失有利于隐性基因表达,对个体的生存都是有利的
D.缺失一条染色体的果蝇减数分裂Ⅰ时可以形成3个四分体
4.(2025·苏州期初调研)科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异。如图所示,易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与多头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列叙述错误的是( )
A.上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B.易位纯合公猪的初级精母细胞中含37条染色体
C.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
D.易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子
5.下图中的m和n为一对同源染色体,A~E为染色体片段,联会时形成了如图所示的染色体桥,该染色体桥会在减数第一次分裂时随机断裂。下列相关叙述正确的是( )
A.m和n上的染色体片段相同,蕴含的遗传信息也相同
B.m和n在减数分裂Ⅰ前期时,常会形成环状结构
C.染色体桥形成前,端粒酶会水解两条染色单体的端粒
D.染色体桥断裂后,子细胞中染色体数目将会出现异常
考点二 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
6.四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多,科研人员欲通过实验寻找诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的最适温度。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验可设置一系列零下低温条件诱导大蒜染色体数目加倍
B.低温处理后用卡诺氏液固定,然后用体积分数为50%的酒精冲洗两次
C.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体数目加倍的细胞
D.低温主要影响有丝分裂后期,抑制纺锤体将染色体牵拉至细胞两极
考点三 生物育种的原理及应用
7.育种专家利用普通小麦(6n=42,AABBDD)与其近缘属簇毛麦(2n=24,VV)进行相关的育种实验(注:每个字母代表一个染色体组),如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
品系3
(ABD)普通小麦
(AABBDD)品系1
(ABDV)品系2(染色体
数为49、55等)
A.技术Ⅰ可为秋水仙素处理,并且品系2发生染色体丢失
B.品系1为四倍体,品系3为三倍体,且均不可育
C.品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体数目变异
D.技术Ⅱ表示花药离体培养,体现了生殖细胞的全能性
8.(多选)下图是以普通大麦(2n=14,n=A1+A2+…+A7)、球茎大麦(2n=14,n=B1+B2+…+B7)分别作母本和父本培育新品种过程图。在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦。下列相关叙述正确的有( )
A.杂种胚不含同源染色体,但其属于二倍体
B.上述过程的原理属于染色体结构和数目变异
C.上述培育单倍体大麦的过程中需用到花药离体培养技术
D.与二倍体相比,单倍体大麦是进行诱变育种的优良材料
9.(多选)(2025·苏州期初调研)油菜为异源四倍体,容易被线虫侵染而减产,萝卜具有抗线虫基因。科研人员以油菜和萝卜为亲本培育稳定遗传的抗线虫油菜。图中A、C、R表示3个不同的染色体组,分别含有10、9、9条染色体。下列叙述正确的有( )
A.过程1与过程2属于多倍体育种,原理是染色体变异
B.油菜可育,所以白菜和甘蓝之间不存在生殖隔离
C.杂交后代1减数分裂Ⅰ前期形成23个四分体
D.杂交后代2植株中抗线虫病个体的出现可能是获得了含抗线虫基因的萝卜染色体
关键能力突破练
10.人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是( )
平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑如图中的3种染色体)
参考答案
1.D 解析 多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子种类增加,但产生的配子数不一定加倍,D项错误。
2.B 解析 患者大部分细胞核型正常,有少数细胞含47条染色体,说明受精卵核型正常,是部分体细胞发生变异,A项错误;患者少数细胞含有47条染色体,属于染色体数目变异,而其中6号染色体有2条成环状,属于染色体结构变异,B项正确;染色体核型异常细胞虽然多1条染色体,但由于2条成环状,含有的端粒数目比正常细胞少2个,C项错误;环越大,说明成环前染色体丢失的片段越少,对遗传物质影响小,对患者危害越小,D项错误。
3.C 解析 由题意可知,该单体果蝇缺失了一条染色体,其变异类型属于染色体变异中的染色体数目变异,A项正确;由题意可知,该单体果蝇缺失了一条染色体,经过减数分裂产生配子时,可以产生正常配子,也可以产生异常配子(少1条4号染色体),所以该变异类型的果蝇的后代中既有正常果蝇,也有异常果蝇,B项正确;染色体缺失有利于隐性基因表达,但染色体变异大多数对个体的生存是不利的,C项错误;由于黑腹果蝇是二倍体,且共有8条染色体,但因为缺失一条染色体,细胞含有3对同源染色体,所以果蝇减数分裂Ⅰ时可以形成3个四分体,D项正确。
4.B 解析 图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异,A项正确;易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位,形成了一条易位染色体和残片,残片的丢失导致减少了两条染色体,故初级精母细胞中只存在36条染色体,B项错误;易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,它们均不能形成正常四分体,其他正常染色体可以形成17个正常的四分体,因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体,C项正确;易位纯合公猪无正常13、17号染色体,而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,其有可能产生染色体组成正常的配子,D项正确。
5.B 解析 m和n上的染色体片段虽然相同,但位置不同,蕴含的遗传信息也不同,A项错误;m和n在减数分裂Ⅰ前期时,会形成染色体桥,剩下完整单体会联会配对,会形成环状结构,B项正确;染色体桥形成前,端粒酶不会水解两条染色单体的端粒,C项错误;减数第一次分裂时,染色体桥随机断裂,子细胞中染色体数目仍然不变,D项错误。
6.C
7.B 解析 普通小麦(6n=42,AABBDD)的每个染色体组含7条染色体,簇毛麦(2n=24,VV)的每个染色体组含12条染色体,品系1(ABDV)共33条染色体,经技术Ⅰ获得的品系2染色体数为49、55等,染色体数增加,推测技术Ⅰ可为秋水仙素处理,并且品系2发生染色体丢失,A项正确;普通小麦(6n=42,AABBDD)属于多倍体(六倍体),品系1属于四倍体,品系3是经花药离体培养获得的,属于单倍体,B项错误;六倍体和二倍体杂交获得四倍体品系1,获得品系2的过程中发生染色体丢失,品系3是由六倍体普通小麦的花粉培育而成的,可见品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体数目变异,C项正确;六倍体普通小麦经技术Ⅱ获得染色体数减半的品系3,说明技术Ⅱ表示花药离体培养,将配子直接培育成完整植株,该过程体现了生殖细胞的全能性,D项正确。
8.AD 解析 杂种胚中含有普通大麦的一个染色体组和球茎大麦的一个染色体组,属于异源二倍体,A项正确;题述过程的原理只有染色体数目变异,B项错误;根据“在胚发育过程中,球茎大麦的染色体逐渐消失,最终形成单倍体大麦”可知,题述培育过程无需使用花药离体培养技术,C项错误;单倍体大麦没有成对的基因,诱变产生的新基因可以在当代表现,是进行诱变育种的优良材料,D项正确。
9.AD 解析 虽然油菜(AACC)可育,但白菜(AA)和甘蓝(CC)的杂交后代AC是不育的,说明两者存在生殖隔离,B项错误;图中A、C、R表示3个不同的染色体组,分别含有10、9、9条染色体,杂交后代1(AACCR)在减数分裂时可形成10+9=19个四分体,C项错误。
10.C 解析 有丝分裂中期的染色体,形态和数目是最清晰的,因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体,A项正确;正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体,B项正确;减数分裂时联会复合物中的3条染色体,任意2条进入同一个配子中,剩余1条染色体进入另一个配子中,故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体,C项错误;假设平衡易位染色体标记为①,14号染色体标记为②,21号染色体标记为③,女性携带者的卵子可能有6种类型,分别是①和②③、②和①③、③和①②,D项正确。
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