高中生物人教版必修二5.2染色体变异 同步练习
一、单选题
1．（2021·诸暨模拟）图中甲、乙为某一变异雌果蝇（2n＝8）体细胞内的两个染色体组，则该果蝇发生的染色体结构变异类型中，最有可能是（ ）
A．重复 B．缺失 C．倒位 D．易位
【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析题图可知，1为X染色体，通过结构比较，可判断甲与乙果蝇的细胞中X染色体有差异，说明发生了染色体结构变异，分析甲、乙中X染色体的差别，可判断该变异是倒位，ABD错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2．（2022·深圳模拟）多倍体植物常出现在高寒地区。某生物兴趣小组探究低温对洋葱根尖细胞染色体数目加倍的影响，下图是显微镜下观察的两个视野照片。下列相关叙述正确的是（ ）
A．使用卡诺氏液是对细胞中的染色体进行染色
B．统计发现处于有丝分裂中期的细胞数目最多
C．a细胞是较典型的染色体数加倍的细胞图像
D．b细胞的形成是低温处理在纺锤体形成之前
【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、 使用卡诺氏液是对细胞中的染色体进行固定，A不符合题意；
B、 在视野中看到的不同时期的细胞数目多少与其在有丝分裂过程中所占时间的长短比例一致，因为间期所占时长最长，故统计发现处于有丝分裂间期的细胞数目最多，B不符合题意；
C、a细胞染色体数目明显多于b细胞内的染色体数，故a细胞是较典型的染色体数加倍的细胞图像，C符合题意；
D、b细胞染色体数目正常，故进行了正常的细胞分裂，故应是低温处理在纺锤体形成后，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】低温诱导染色体加倍的原理：低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是前期，显微镜下观察大多数细胞处于间期；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。
3．（2022高三下·湖北月考）一粒小麦（染色体组AA，2n=14）与山羊草（染色体组BB，2n=14）杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦（4n=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组DD，2n=14）杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦（6n=42）。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．二粒小麦与普通小麦不存在生殖隔离
B．普通小麦花粉发育成的植株为三倍体
C．杂种ABD体细胞有丝分裂后期有6个染色体组
D．二粒小麦的培育过程中发生了染色体的结构变异
【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；多倍体育种
【解析】【解答】A、依题意可知，普通小麦是异源六倍体AABBDD，产生的配子是ABD，二粒小麦是异源四倍体AABB，产生的配子是AB，杂交后形成的染色体组成为AABBD的个体是不可育的，因此二粒小麦与普通小麦存在生殖隔离，A错误；
B、由配子直接发育形成的个体为单倍体，因此普通小麦花粉发育成的植株应为单倍体，但含有三个染色体组，B错误；
C、杂种ABD体细胞中有3个染色体组，有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，染色体组数目也加倍为6个，C正确；
D、依题意可知，二粒小麦的培育过程中发生了染色体的数目变异，并未发生染色体的结构变异，D错误。
故答案为：C。
【分析】单倍体、二倍体、多倍体的比较：
单倍体 二倍体 多倍体
发育起点 配子 受精卵 受精卵
植株特点 植株弱小，高度不育 正常发育 茎秆粗壮，叶、果实、种子较大，营养物质含量丰富
体细胞中染色体组数 1 2 3
自然成因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变
人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
举例 蜜蜂的雄峰 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、六倍体小麦
4．（2022高二下·温县开学考）科学家做了两项实验：（1）用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。（2）用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无籽西瓜。下列有关叙述正确的是 （ ）
A．上述无子番茄性状能遗传
B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
C．上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
D．若取上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
【答案】B
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、无子番茄是生长素作用的结果，为不可遗传的变异，无子番茄性状不能遗传，A错误；
B、无子番茄是生长素作用的结果，为不可遗传的变异，故取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子， B正确；
C、上述无子西瓜植株是三倍体不育植株，进行无性繁殖，长成的植物所结果实中无种子，C错误；
D、无子西瓜是三倍体，为可遗传的变异，进行无性繁殖长成的植株，子房壁细胞含有三个染色体组，D错误。
故答案为：B。
【分析】由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
5．（2022高二下·温县开学考）将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，有关新植株的叙述正确的一组是 （ ）
①是单倍体
②体细胞内没有同源染色体
③不能形成可育的配子
④体细胞内有同源染色体
⑤能形成可育的配子
⑥可能是纯合子也有可能是杂合子
⑦一定是纯合子
⑧是二倍体
A．④⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥ C．①④⑤⑦ D．①②③⑥
【答案】B
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】花药进行离体培养得到了新的植株是单倍体，①正确；二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，②错误、④正确；单倍体的幼苗中含有2个染色体组，则能形成可育的配子，③错误、⑤正确；二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑥正确、⑦错误；花药离体培养形成的个体是单倍体，⑧错误。综上所述，正确的有①④⑤⑥，故答案为：B。
【分析】1、单倍体育种的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，原理是染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）。
2、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
3、纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因，只能产生一种基因型的配子，自交后代无性状分离。
4、杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。杂合子的基因组成至少有一对等位基因，因此至少可形成两种类型的配子，自交后代出现性状分离。
6．（2021高三上·长春期末）我国科学家人工合成了4条酿酒酵母染色体，合成的染色体删除了研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，总体长度比天然染色体缩减8%。这一成果为染色体疾病、癌症和衰老等提供研究与治疗模型，下列说法错误的是（ ）
A．合成人工染色体的基本原料是氨基酸和脱氧核苷酸
B．染色体上DNA发生的个别碱基对增添都属于基因突变
C．某基因缺失单个碱基对，该基因编码的肽链长度可能不变
D．合成酿酒酵母的过程中，基因突变和基因重组均可能发生
【答案】B
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白质的原料分别是脱氧核糖核苷酸和氨基酸，因此合成人工染色体需要氨基酸和脱氧核触核苷酸作为原料，A正确；
B、染色体上的DNA 某处发生了个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，即非基因片段区域，则不会引起基因结构的改变，则不属于基因突变，B错误；
C、由于真核生物的基因结构中存在非编码序列以及内含子，若基因缺失的单个碱基对是在内含子或非编码区位置，则该基因编码的肽链长度不一定会变短，C正确；
D、在合成酿酒酵母的过程中，删除了染色体上研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，这样的操作可能导致基因突变和染色体上的基因重新组合，所以该过程涉及的变异类型主要是基因突变和基因重组，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
2、基因重组
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
7．（2021高二上·黄浦期末）图显示一次减数分裂中，某染色单体的基因序列出现改变，该改变属于（ ）
A．倒位染色体畸变 B．缺失染色体畸变
C．倒位基因突变 D．缺失基因突变
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】图示显示，染色体在减数分裂中，片段C和D从染色体中断裂，其余的染色体进行接合，接合后，CD片段丢失，这种变异属于染色体畸变中的缺失，ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。
1、染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位、易位四种类型。
2、染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
8．（2022·淮北模拟）如图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况，字母代表基因，数字代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述正确的是（ ）
A．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
B．基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变
C．①也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，导致基因突变
D．该细胞发生的基因突变和染色体变异均为不可遗传的变异
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；基因突变的类型；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，A错误；
B、基因突变是基因结构中碱基对的增添、缺失和改变而引起的基因中遗传信息的改变，染色体结构变异是指以染色体片段为单位发生的染色体片段的重复、缺失、倒位或易位，因此二者都会导致DNA分子中碱基序列的改变，B正确；
C、①为非基因片段，因此，其中发生的碱基对增添、缺失和替换不会导致基因突变，C错误；
D、根尖细胞发生的基因突变和染色体变异也为可遗传变异，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
9．（2022·郑州模拟）如图甲、乙、丙三个精原细胞，其中甲为正常细胞，乙、丙细胞发生了染色体变异，丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上，不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生4种基因型的配子
B．乙经减数分裂形成2种配子，一种配子正常，一种配子不正常
C．丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D．乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到，若倒位则观察不到
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、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，甲只是一个细胞，正常减数分裂，不考虑其他变异，最终产生2种基因型的配子，即RA、ra或Ra、rA，A错误；
B、乙细胞中多了一条含a的染色体，不考虑其他变异，经减数分裂形成2种配子，即RAa、ra或Raa、rA或RA、raa或Ra、rAa，不论哪一种配子组合，都是一种配子正常，一种配子不正常，B正确；
C、乙是染色体数目的变异，既可发生在减数分裂过程中，也可发生在有丝分裂过程中，C错误；
D、乙是染色体数目的变异，丙是染色体结构变异中的易位，都属于染色体变异，在光学显微镜下能观察到，倒位也属于染色体结构变异，也能在光学显微镜下观察到，D错误。
故选B。
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
10．（2022·郑州模拟）如下图所示，甲、乙、丙、丁分别表示不同的生物变异类型，其中丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法错误的是（ ）
A．图甲、乙都表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期
B．图丙中的变异能够为生物进化提供原材料
C．图丁中的变异有可能属于染色体结构变异中的缺失
D．图甲、乙、丁中的变异都不会产生新基因
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的类型；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、图甲表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图乙表示易位，A错误；
B、图丙中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，突变和基因重组都可以为生物进化提供原材料，B正确；
C、图丁中，若上面的染色体正常，则属于染色体结构变异中的缺失；若下面的染色体正常，则属于染色体结构变异中的重复，C正确；
D、只有基因突变才能产生新基因，图甲、乙、丁都不是基因突变，D正确。
故选A。
【分析】1、可遗传的变异：
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。
（2）基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、图甲表示同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，图乙表示非同源染色体交叉互换，属于易位，图丙表示碱基对的缺失，属于基因突变，图丁属于染色体结构变异中的重复和缺失。
11．（2022·郑州模拟）下列有关生物实验的叙述，正确的是（ ）
A．选取低温诱导处理的洋葱根尖制作临时装片可在显微镜下观察到联会现象
B．观察叶绿体时可以直接镊取黑藻幼嫩的小叶制作临时装片使用显微镜观察
C．若用甲基绿染液对口腔上皮细胞染色，可观察到呈蓝绿色的线粒体
D．观察根尖细胞有丝分裂实验中，能观察到细胞板向四周扩展形成细胞壁的过程
【答案】B
【知识点】观察线粒体和叶绿体；观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、洋葱根尖细胞进行有丝分裂，所以在显微镜下不会观察到联会现象，A错误；
B、观察叶绿体时需要选择富含叶绿体的材料，所以可以直接镊取黑藻幼嫩的小叶制作临时装片使用显微镜观察，B正确；
C、甲基绿可以使DNA呈现绿色，C错误；
D、观察根尖细胞有丝分裂实验中，植物细胞已经死亡，不能观察到细胞板向四周扩展形成细胞壁的过程，D错误；
故选B。
【分析】1、多细胞真核生物的体细胞一般只能进行有丝分裂增殖，原始生殖细胞既可以进行有丝分裂增殖，也可以进行减数分裂产生生殖细胞；
2、洋葱：用紫色洋葱表皮细胞观察质壁分离和复原；在提取和分离叶绿体色素实验中，可以利用洋葱的管状叶；观察植物细胞有丝分裂时，可以利用洋葱的根尖。
3、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
12．（2021高三上·汕头期末）同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体。在细胞分裂时，倒位杂合体上的非姐妹染色单体可能分别断裂，具有着丝点的残臂相互连接成双着丝粒桥。如下图所示，mn是某个精原细胞中的一对同源染色体，A-E表示相关基因。在减数第一次分裂后期，双着丝粒桥随机断裂，后续分裂进程正常进行。据此分析，下列说法错误的是（ ）
A．可通过光学显微镜观察到双着丝粒桥
B．细胞进行有丝分裂时可能存在双着丝粒桥
C．双着丝粒桥的出现会改变部分配子的染色体数目
D．该精原细胞最终产生1个不含异常染色体的精细胞
【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由题意可知，双着丝粒桥是由于染色体变异形成的，染色体变异可通过光学显微镜观察到，A正确；
B、同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体，在细胞分裂时，倒位杂合体上的非姐妹染色单体形成的双着丝粒桥，有丝分裂中也有同源染色体也可能存在双着丝粒桥，B正确；
C、双着丝粒桥的出现不会改变配子的染色体数目，C错误；
D、由图可知，双着丝粒桥随即断裂后进行正常的减数分裂，最终形成一个正常的精细胞，三个含异常染色体的精细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因重组
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
二、综合题
13．（2021高三上·辽宁月考）遗传和变异是生物的基本特征，遗传稳定性是生物赖以生存的基础，也是物种稳定性的基础，保持了物种的延续性。生物的繁衍并不是在简单地复制自己，而是在产生有别于亲代的新生命，变异增加了物种内的多样性。回答相关问题：
（1）中科院覃重军团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大染色体的SY14菌株，如图1所示，在合成生物学领域具有里程碑意义：
①自然界存在的细胞生命体分为真核生物和原核生物，SY14菌株属于 。
②如图2所示，染色体两端存在维持结构稳定的端粒，当敲除了两端的端粒（着丝粒没有敲除），某条染色体连接成环状，它与质粒的环状结构在组成成分上的最大区别在于 。在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除 个端粒。
③若以着丝粒为界，染色体分为长臂（q）和短臂（p），臂比（长度比值q/p）是染色体的一项重要特征。天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于l的染色体，这种变异属于 。
（2）“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象，原来下过蛋的母鸡，却变成了公鸡的样子，且发出公鸡样的啼声。
①从遗传的物质和性别控制的角度分析产生这种现象的原因是 。
②某养鸡场欲通过二次杂交实验，达到根据后代羽毛特征（位于Z染色体上的基因控制，芦花A，非芦花a）对早期的雏鸡按雌雄分开饲养的目的，选择亲本基因型为 。
【答案】（1）真核生物；成分除DNA外，还有蛋白质；30；染色体结构变异
（2）鸡的性别受基因控制，但基因的表达受环境因素的影响，环境因素的改变使母鸡基因表达发生变化，导致性别改变；ZaZa×ZAW
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；伴性遗传；染色体结构的变异
【解析】【解答】根据题意，生物体的可遗传变异有基因突变、基因重组、染色体变异三种，而环境影响对生物性状的改变属于不可遗传变异。小题1中针对酵母菌的染色体进行的改造属于染色体变异，而小题2中“牝鸡司晨”这一性反转现象属于环境因素对生物性状的改变。
(1)①根据SY14菌株含有染色体，为真核生物。
②染色体主要由DNA和蛋白质组成，而质粒是环状的DNA，故敲除了两端端粒的某条染色体连接成的环状与质粒的环状结构在组成上的最大区别为：染色体连接成的环状结构的成分除含有DNA外，还含有蛋白质。由于每条染色体的两端均含有一个端粒，则16条染色体含有32个端粒，将16条染色体人工拼接为1条巨大染色体，由于所形成的巨大染色体的两端仍有端粒，故连接过程中需要敲除30个端粒。
③以着丝粒为界，染色体分为长臂（q）和短臂（p），臂比（长度比值q/p）是染色体的一项重要特征。天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，说明新形成的染色体着丝粒两端的臂长相等，可能是着丝粒处断裂而后p与p联结，或q与q联结从而形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，该过程的变异属于染色体结构变异。
(2)①性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同作用的，性反转现象可能是某种环境因素变化引起的性别表现的改变。
②鸡的芦花（显性）和非芦花（隐性）由性染色体上非同源区段一对等位基因（A、a）控制，欲想通过后代羽毛特征辨别雌雄，可选择亲本特征为隐雄显雌的杂交组合，故答案为：亲本基因型ZaZa×ZAW，子代中雌性都是非芦花鸡，雄性都是芦花鸡。
【分析】生物变异包括不可遗传变异和可遗传变异，前者是环境因素引起的，后者是由于遗传物质改变引起的。可遗传的变异的来源包括：
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。
（2）基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
14．（2021·四川模拟）家蚕（染色体数为2n）的性别决定方式为ZW型。家蚕不耐热，夏季饲养时死亡率升高，产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热性状（基因D控制）的雄蚕，但同时发现D/d基因所在的同源染色体出现异常（染色体如图所示）。请回答下列问题：
（1）雌性家蚕的Z染色体来自 （填“父本”或“母本”）。测定家蚕的一个基因组需测定 条染色体。
（2）图中所示家蚕的变异类型为 。
（3）已知图中所示家蚕的基因型为Dd，若欲确定D基因位置，研究人员用该雄蚕与不耐热雌蚕杂交，统计子代家蚕的表现型及比例（家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活）。
①若子代雌雄家蚕的比例为 ，则D/d基因位于常染色体上；该结果是否能判断D基因位于正常还是异常的染色体上？ （填“能”、“不能”）。
②若子代雌雄家蚕的比例为 ，则D/d基因位于Z染色体上。
③若D/d基因位于Z染色体上，可根据子代 （填“雌”、“雄”）性家蚕的表现型判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
【答案】（1）父本；n＋1
（2）染色体（结构）变异（染色体片段缺失）、基因突变
（3）1︰1；不能；1︰2；雌
【知识点】基因突变的类型；染色体结构的变异；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)ZW型性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ，雌性的Z染色体来自父本，W染色体来自母本；由于Z、W染色体是异型同源染色体，因此测定该植物的一个基因组需测定n+1条染色体。
(2)家蚕异常染色体缺失了一段，属于染色体结构变异，同时控制蚕耐热的基因Dd是诱变育种的方法获得的，属于基因突变。
(3)①如果用题中雄蚕与不耐热雌蚕杂交，由题知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活，所以如果位于性染色体会出现致死，如果后代雌雄比例为1：1，则D/d基因位于常染色体上；位于常染色体D基因位于正常或者异常染色体对表现型无影响，所以该结果是不能判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
②如果D/d基因位于性染色体上，则雄性基因型为ZZ（变异），雌性基因型为ZW，后代为ZZ、Z（变异）Z、ZW、Z（变异）W，其中Z（变异）W死亡，故雌雄比为1：2。
③若D/d基因位于Z染色体上，雌性基因型为ZW，如果ZdW不耐热，ZDW耐热，所有可根据子代雌性家蚕的表现型判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
【分析】1、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2、基因和染色体行为存在的平行关系：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的稳定性。
（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样，成对的染色体也只有一条。
（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是。
（4）非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的，非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
15．（2021高二下·奉化期末）果蝇是遗传学研究的模式生物，以下为正常果蝇与异常果蝇体细胞中染色体示意图。请回答下列问题：
（1）正常果蝇的一个染色体组含有 条染色体，染色体组型中包含 条染色体。
（2）图IV果蝇在减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是 。
（3）图I果蝇所示的变异类型属于 ，其产生的原因是父方第 次分裂异常导致的。图I果蝇所产生配子的性染色体组成及比例为 。
（4）由上图可知，果蝇的Y染色体与性别决定 （无关/有关）。当X染色体数与常染色体组数比例为 时，果蝇发育为雌性。
【答案】（1）4；8
（2）次级精母细胞
（3）染色体畸变（染色体数目变异或非整倍体变异）；一；X∶XX∶XY∶Y＝2∶1∶2∶1
（4）无关；1∶1
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】（1）由题图可知，果蝇含有4对同源染色体，8条染色体，即含有2个染色体组，每个染色体组是4条染色体。
（2）图IV可育雄性果蝇在减数分裂过程中，减数第一次分裂中同源染色体分离，X和Y染色体分别进入两个次级精母细胞，在减数第二次分裂后期着丝点分裂，含有两条Y染色体。
（3）由图可知，图Ⅰ果蝇染色体增加了一条，属于染色体数目的变异，产生的原因是父方减数第一次分裂时X和Y染色体未分离，最终产生了含有XY的精子。图I可育雌蝇可能产生的配子类型有X、XX、XY、Y，且比例为X∶XX∶XY∶Y＝2∶1∶2∶1。
（4）由题意知，Y染色体决定了雄性果蝇是否可育，所以果蝇的Y染色体与性别决定无关。由图可知，当X染色体数与常染色体组数比例为1∶1时，果蝇发育为雌性。
【分析】 果蝇是二倍体生物，体细胞中含有8条染色体两个染色体组，每个染色体组含有4条染色体。 图I果蝇所示的变异是多了一条性染色体，问题产生的原因可能是母方提供的卵细胞中多了一条X染色体或父方提供的精子中多了一条性染色体，而卵细胞或精子中出现的染色体异常通常是由减数分裂过程中发生了染色体的异常分离造成的。
三、实验探究题
16．（2020高二上·深圳月考）某实验小组用不同浓度的物质X分别处理大蒜根尖12h、24h，观察物质X对细胞有丝分裂的影响。
实验材料：大蒜、培养皿、蒸馏水、低浓度Ⅹ溶液、高浓度Ⅹ溶液、载玻片、盖玻片、显微镜等。
实验步骤：
第一步：将大蒜置于盛有蒸馏水的培养皿中，在室温（15～17℃）发根，每天换2次水。
第二步：待根长至1～2cm时，将大蒜分组处理。
第三步：将培养好的根尖剪取2～3mm放入盛有HC1和酒精混合液（1:1）的小烧杯中10～15min，目的是①_____。接下来依次经过②_____步骤完成临时装片的制作，在显微镜下观察统计分裂期细胞数和细胞总数，并计算有丝分裂指数[有丝分裂指数=（分裂期细胞数/细胞总数×100%）
第四步：统计分析数据。
（1）将实验步骤补充完整。
① ；
② 。
（2）请你设计一张表格，用来记录实验结果 。
（3）分析问题：
①各组的有丝分裂指数很低，均不超过8%，其原因是 。
②若物质X是秋水仙素，则经X处理后的根尖细胞有丝分裂指数会 。
③在观察中发现部分细胞纺锤体形成三极，结果一个细胞分裂成三个细胞，则产生的子细胞会出现 的结果（写出变异的具体类型）。
【答案】（1）使根尖细胞彼此容易分开；漂洗→染色→制片
（2）
物质x浓度 0（蒸馏水） 低浓度 高浓度
12h 1..蒸馏水处理12小时 2.低浓度处理12h 3.高浓度处理12h
24h 4..蒸馏水处理24小时 5.低浓度处理24h 6.高浓度处理24h
（3）细胞周期中细胞分裂间期长，故显微镜下观察到的细胞大多数是间期细胞；增加；染色体数目减少
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】（1）第一步：将大蒜置于盛有蒸馏水的培养皿中，在室温（15～17℃）发根，每天换2次水，防止植物缺氧厌氧呼吸产生的乙醇毒害细胞。
第二步：待根长至1～2cm时，将大蒜分组处理。
第三步：将培养好的根尖剪取2～3m放入盛有10%HC1的小烧杯中10～15min，目的是使根尖细胞彼此容易分开。接下来依次经过漂洗→染色→制片步骤完成临时装片的制作，在显微镜下观察统计分裂期细胞数和细胞总数，并计算有丝分裂指数[有丝分裂指数=（分裂期细胞数/细胞总数×100%）。（2）
物质x浓度 0（蒸馏水） 低浓度 高浓度
12h 1..蒸馏水处理12小时 2.低浓度处理12h 3.高浓度处理12h
24h 4..蒸馏水处理24小时 5.低浓度处理24h 6.高浓度处理24h
（ 3 ）分析问题：①各组的有丝分裂指数很低，均不超过8%，其原因是细胞周期中细胞分裂间期长，故显微镜下观察到的细胞大多数是间期细胞。②若物质X是秋水仙素，则经X处理后的根尖细胞有丝分裂指数会增加，原因是秋水仙素抑制纺锤丝的形成，导致M期细胞数目增多。③在观察中发现部分细胞纺锤体形成三极，结果一个细胞分裂成三个细胞，则产生的子细胞会出现染色体数目减少的结果。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，制片的过程：解离、漂洗、染色和制片，其中解离的目的是使组织中的细胞分开来，便于观察；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色；压片的目的是为了将根尖细胞分散开，便于观察。
1 / 1高中生物人教版必修二5.2染色体变异 同步练习
一、单选题
1．（2021·诸暨模拟）图中甲、乙为某一变异雌果蝇（2n＝8）体细胞内的两个染色体组，则该果蝇发生的染色体结构变异类型中，最有可能是（ ）
A．重复 B．缺失 C．倒位 D．易位
2．（2022·深圳模拟）多倍体植物常出现在高寒地区。某生物兴趣小组探究低温对洋葱根尖细胞染色体数目加倍的影响，下图是显微镜下观察的两个视野照片。下列相关叙述正确的是（ ）
A．使用卡诺氏液是对细胞中的染色体进行染色
B．统计发现处于有丝分裂中期的细胞数目最多
C．a细胞是较典型的染色体数加倍的细胞图像
D．b细胞的形成是低温处理在纺锤体形成之前
3．（2022高三下·湖北月考）一粒小麦（染色体组AA，2n=14）与山羊草（染色体组BB，2n=14）杂交，产生的杂种AB经染色体自然加倍，形了具有AABB染色体组的四倍体二粒小麦（4n=28）。后来，二粒小麦又与节节麦（染色体组DD，2n=14）杂交，产生的杂种ABD经染色体加倍，形成了具有AABBDD染色体组的六倍体小麦（6n=42）。这就是现在农业生产中广泛种植的普通小麦。下列有关叙述，正确的是（ ）
A．二粒小麦与普通小麦不存在生殖隔离
B．普通小麦花粉发育成的植株为三倍体
C．杂种ABD体细胞有丝分裂后期有6个染色体组
D．二粒小麦的培育过程中发生了染色体的结构变异
4．（2022高二下·温县开学考）科学家做了两项实验：（1）用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄。（2）用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无籽西瓜。下列有关叙述正确的是 （ ）
A．上述无子番茄性状能遗传
B．若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
C．上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
D．若取上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
5．（2022高二下·温县开学考）将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，有关新植株的叙述正确的一组是 （ ）
①是单倍体
②体细胞内没有同源染色体
③不能形成可育的配子
④体细胞内有同源染色体
⑤能形成可育的配子
⑥可能是纯合子也有可能是杂合子
⑦一定是纯合子
⑧是二倍体
A．④⑤⑦⑧ B．①④⑤⑥ C．①④⑤⑦ D．①②③⑥
6．（2021高三上·长春期末）我国科学家人工合成了4条酿酒酵母染色体，合成的染色体删除了研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，总体长度比天然染色体缩减8%。这一成果为染色体疾病、癌症和衰老等提供研究与治疗模型，下列说法错误的是（ ）
A．合成人工染色体的基本原料是氨基酸和脱氧核苷酸
B．染色体上DNA发生的个别碱基对增添都属于基因突变
C．某基因缺失单个碱基对，该基因编码的肽链长度可能不变
D．合成酿酒酵母的过程中，基因突变和基因重组均可能发生
7．（2021高二上·黄浦期末）图显示一次减数分裂中，某染色单体的基因序列出现改变，该改变属于（ ）
A．倒位染色体畸变 B．缺失染色体畸变
C．倒位基因突变 D．缺失基因突变
8．（2022·淮北模拟）如图为某植物根尖细胞一对同源染色体上两个DNA分子中部分基因的分布状况，字母代表基因，数字代表无遗传效应的碱基序列。下列有关叙述正确的是（ ）
A．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性
B．基因突变与染色体结构变异都会导致DNA碱基序列的改变
C．①也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，导致基因突变
D．该细胞发生的基因突变和染色体变异均为不可遗传的变异
9．（2022·郑州模拟）如图甲、乙、丙三个精原细胞，其中甲为正常细胞，乙、丙细胞发生了染色体变异，丙细胞中染色体1的部分片段转移到染色体3上，不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞减数分裂过程中发生自由组合产生4种基因型的配子
B．乙经减数分裂形成2种配子，一种配子正常，一种配子不正常
C．丙中发生的变异只能发生在减数分裂过程中
D．乙和丙的变异类型可通过光学显微镜观察到，若倒位则观察不到
10．（2022·郑州模拟）如下图所示，甲、乙、丙、丁分别表示不同的生物变异类型，其中丙中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法错误的是（ ）
A．图甲、乙都表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期
B．图丙中的变异能够为生物进化提供原材料
C．图丁中的变异有可能属于染色体结构变异中的缺失
D．图甲、乙、丁中的变异都不会产生新基因
11．（2022·郑州模拟）下列有关生物实验的叙述，正确的是（ ）
A．选取低温诱导处理的洋葱根尖制作临时装片可在显微镜下观察到联会现象
B．观察叶绿体时可以直接镊取黑藻幼嫩的小叶制作临时装片使用显微镜观察
C．若用甲基绿染液对口腔上皮细胞染色，可观察到呈蓝绿色的线粒体
D．观察根尖细胞有丝分裂实验中，能观察到细胞板向四周扩展形成细胞壁的过程
12．（2021高三上·汕头期末）同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体。在细胞分裂时，倒位杂合体上的非姐妹染色单体可能分别断裂，具有着丝点的残臂相互连接成双着丝粒桥。如下图所示，mn是某个精原细胞中的一对同源染色体，A-E表示相关基因。在减数第一次分裂后期，双着丝粒桥随机断裂，后续分裂进程正常进行。据此分析，下列说法错误的是（ ）
A．可通过光学显微镜观察到双着丝粒桥
B．细胞进行有丝分裂时可能存在双着丝粒桥
C．双着丝粒桥的出现会改变部分配子的染色体数目
D．该精原细胞最终产生1个不含异常染色体的精细胞
二、综合题
13．（2021高三上·辽宁月考）遗传和变异是生物的基本特征，遗传稳定性是生物赖以生存的基础，也是物种稳定性的基础，保持了物种的延续性。生物的繁衍并不是在简单地复制自己，而是在产生有别于亲代的新生命，变异增加了物种内的多样性。回答相关问题：
（1）中科院覃重军团队将包含16条染色体的酿酒酵母人工拼接为只有1条巨大染色体的SY14菌株，如图1所示，在合成生物学领域具有里程碑意义：
①自然界存在的细胞生命体分为真核生物和原核生物，SY14菌株属于 。
②如图2所示，染色体两端存在维持结构稳定的端粒，当敲除了两端的端粒（着丝粒没有敲除），某条染色体连接成环状，它与质粒的环状结构在组成成分上的最大区别在于 。在天然酵母改造成SY14菌株的过程中，需要敲除 个端粒。
③若以着丝粒为界，染色体分为长臂（q）和短臂（p），臂比（长度比值q/p）是染色体的一项重要特征。天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于l的染色体，这种变异属于 。
（2）“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象，原来下过蛋的母鸡，却变成了公鸡的样子，且发出公鸡样的啼声。
①从遗传的物质和性别控制的角度分析产生这种现象的原因是 。
②某养鸡场欲通过二次杂交实验，达到根据后代羽毛特征（位于Z染色体上的基因控制，芦花A，非芦花a）对早期的雏鸡按雌雄分开饲养的目的，选择亲本基因型为 。
14．（2021·四川模拟）家蚕（染色体数为2n）的性别决定方式为ZW型。家蚕不耐热，夏季饲养时死亡率升高，产茧量下降。研究人员用诱变育种的方法获得了一只耐热性状（基因D控制）的雄蚕，但同时发现D/d基因所在的同源染色体出现异常（染色体如图所示）。请回答下列问题：
（1）雌性家蚕的Z染色体来自 （填“父本”或“母本”）。测定家蚕的一个基因组需测定 条染色体。
（2）图中所示家蚕的变异类型为 。
（3）已知图中所示家蚕的基因型为Dd，若欲确定D基因位置，研究人员用该雄蚕与不耐热雌蚕杂交，统计子代家蚕的表现型及比例（家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活）。
①若子代雌雄家蚕的比例为 ，则D/d基因位于常染色体上；该结果是否能判断D基因位于正常还是异常的染色体上？ （填“能”、“不能”）。
②若子代雌雄家蚕的比例为 ，则D/d基因位于Z染色体上。
③若D/d基因位于Z染色体上，可根据子代 （填“雌”、“雄”）性家蚕的表现型判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
15．（2021高二下·奉化期末）果蝇是遗传学研究的模式生物，以下为正常果蝇与异常果蝇体细胞中染色体示意图。请回答下列问题：
（1）正常果蝇的一个染色体组含有 条染色体，染色体组型中包含 条染色体。
（2）图IV果蝇在减数分裂过程中，含有两条Y染色体的细胞是 。
（3）图I果蝇所示的变异类型属于 ，其产生的原因是父方第 次分裂异常导致的。图I果蝇所产生配子的性染色体组成及比例为 。
（4）由上图可知，果蝇的Y染色体与性别决定 （无关/有关）。当X染色体数与常染色体组数比例为 时，果蝇发育为雌性。
三、实验探究题
16．（2020高二上·深圳月考）某实验小组用不同浓度的物质X分别处理大蒜根尖12h、24h，观察物质X对细胞有丝分裂的影响。
实验材料：大蒜、培养皿、蒸馏水、低浓度Ⅹ溶液、高浓度Ⅹ溶液、载玻片、盖玻片、显微镜等。
实验步骤：
第一步：将大蒜置于盛有蒸馏水的培养皿中，在室温（15～17℃）发根，每天换2次水。
第二步：待根长至1～2cm时，将大蒜分组处理。
第三步：将培养好的根尖剪取2～3mm放入盛有HC1和酒精混合液（1:1）的小烧杯中10～15min，目的是①_____。接下来依次经过②_____步骤完成临时装片的制作，在显微镜下观察统计分裂期细胞数和细胞总数，并计算有丝分裂指数[有丝分裂指数=（分裂期细胞数/细胞总数×100%）
第四步：统计分析数据。
（1）将实验步骤补充完整。
① ；
② 。
（2）请你设计一张表格，用来记录实验结果 。
（3）分析问题：
①各组的有丝分裂指数很低，均不超过8%，其原因是 。
②若物质X是秋水仙素，则经X处理后的根尖细胞有丝分裂指数会 。
③在观察中发现部分细胞纺锤体形成三极，结果一个细胞分裂成三个细胞，则产生的子细胞会出现 的结果（写出变异的具体类型）。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】分析题图可知，1为X染色体，通过结构比较，可判断甲与乙果蝇的细胞中X染色体有差异，说明发生了染色体结构变异，分析甲、乙中X染色体的差别，可判断该变异是倒位，ABD错误，C正确。
故答案为：C。
【分析】染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2．【答案】C
【知识点】低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、 使用卡诺氏液是对细胞中的染色体进行固定，A不符合题意；
B、 在视野中看到的不同时期的细胞数目多少与其在有丝分裂过程中所占时间的长短比例一致，因为间期所占时长最长，故统计发现处于有丝分裂间期的细胞数目最多，B不符合题意；
C、a细胞染色体数目明显多于b细胞内的染色体数，故a细胞是较典型的染色体数加倍的细胞图像，C符合题意；
D、b细胞染色体数目正常，故进行了正常的细胞分裂，故应是低温处理在纺锤体形成后，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】低温诱导染色体加倍的原理：低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是前期，显微镜下观察大多数细胞处于间期；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。
3．【答案】C
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；多倍体育种
【解析】【解答】A、依题意可知，普通小麦是异源六倍体AABBDD，产生的配子是ABD，二粒小麦是异源四倍体AABB，产生的配子是AB，杂交后形成的染色体组成为AABBD的个体是不可育的，因此二粒小麦与普通小麦存在生殖隔离，A错误；
B、由配子直接发育形成的个体为单倍体，因此普通小麦花粉发育成的植株应为单倍体，但含有三个染色体组，B错误；
C、杂种ABD体细胞中有3个染色体组，有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，染色体组数目也加倍为6个，C正确；
D、依题意可知，二粒小麦的培育过程中发生了染色体的数目变异，并未发生染色体的结构变异，D错误。
故答案为：C。
【分析】单倍体、二倍体、多倍体的比较：
单倍体 二倍体 多倍体
发育起点 配子 受精卵 受精卵
植株特点 植株弱小，高度不育 正常发育 茎秆粗壮，叶、果实、种子较大，营养物质含量丰富
体细胞中染色体组数 1 2 3
自然成因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变
人工诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
举例 蜜蜂的雄峰 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、六倍体小麦
4．【答案】B
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、无子番茄是生长素作用的结果，为不可遗传的变异，无子番茄性状不能遗传，A错误；
B、无子番茄是生长素作用的结果，为不可遗传的变异，故取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子， B正确；
C、上述无子西瓜植株是三倍体不育植株，进行无性繁殖，长成的植物所结果实中无种子，C错误；
D、无子西瓜是三倍体，为可遗传的变异，进行无性繁殖长成的植株，子房壁细胞含有三个染色体组，D错误。
故答案为：B。
【分析】由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
5．【答案】B
【知识点】染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；单倍体育种
【解析】【解答】花药进行离体培养得到了新的植株是单倍体，①正确；二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，②错误、④正确；单倍体的幼苗中含有2个染色体组，则能形成可育的配子，③错误、⑤正确；二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑥正确、⑦错误；花药离体培养形成的个体是单倍体，⑧错误。综上所述，正确的有①④⑤⑥，故答案为：B。
【分析】1、单倍体育种的方法是花药离体培养、秋水仙素诱导加倍，原理是染色体变异（染色体组先成倍减少，再加倍，得到纯种）。
2、由受精卵发育而来，体细胞中有几个染色体组的个体，叫做几倍体。由受精卵发育而来，体细胞中有三个染色体组的个体，叫三倍体；同源多倍体是指增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。异源多倍体是指不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。普通小麦经减数分裂产生配子时染色体数减半，染色体组数也减半。
3、纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。纯合子的基因组成中无等位基因，只能产生一种基因型的配子，自交后代无性状分离。
4、杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。杂合子的基因组成至少有一对等位基因，因此至少可形成两种类型的配子，自交后代出现性状分离。
6．【答案】B
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、染色体的主要成分是DNA和蛋白质，而合成DNA和蛋白质的原料分别是脱氧核糖核苷酸和氨基酸，因此合成人工染色体需要氨基酸和脱氧核触核苷酸作为原料，A正确；
B、染色体上的DNA 某处发生了个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，即非基因片段区域，则不会引起基因结构的改变，则不属于基因突变，B错误；
C、由于真核生物的基因结构中存在非编码序列以及内含子，若基因缺失的单个碱基对是在内含子或非编码区位置，则该基因编码的肽链长度不一定会变短，C正确；
D、在合成酿酒酵母的过程中，删除了染色体上研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，这样的操作可能导致基因突变和染色体上的基因重新组合，所以该过程涉及的变异类型主要是基因突变和基因重组，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
2、基因重组
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
7．【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】图示显示，染色体在减数分裂中，片段C和D从染色体中断裂，其余的染色体进行接合，接合后，CD片段丢失，这种变异属于染色体畸变中的缺失，ACD错误，B正确。
故答案为：B。
【分析】染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。
1、染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位、易位四种类型。
2、染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
8．【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；基因突变的类型；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性，A错误；
B、基因突变是基因结构中碱基对的增添、缺失和改变而引起的基因中遗传信息的改变，染色体结构变异是指以染色体片段为单位发生的染色体片段的重复、缺失、倒位或易位，因此二者都会导致DNA分子中碱基序列的改变，B正确；
C、①为非基因片段，因此，其中发生的碱基对增添、缺失和替换不会导致基因突变，C错误；
D、根尖细胞发生的基因突变和染色体变异也为可遗传变异，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
9．【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、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，甲只是一个细胞，正常减数分裂，不考虑其他变异，最终产生2种基因型的配子，即RA、ra或Ra、rA，A错误；
B、乙细胞中多了一条含a的染色体，不考虑其他变异，经减数分裂形成2种配子，即RAa、ra或Raa、rA或RA、raa或Ra、rAa，不论哪一种配子组合，都是一种配子正常，一种配子不正常，B正确；
C、乙是染色体数目的变异，既可发生在减数分裂过程中，也可发生在有丝分裂过程中，C错误；
D、乙是染色体数目的变异，丙是染色体结构变异中的易位，都属于染色体变异，在光学显微镜下能观察到，倒位也属于染色体结构变异，也能在光学显微镜下观察到，D错误。
故选B。
【分析】1、染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制．
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
10．【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的类型；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、图甲表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图乙表示易位，A错误；
B、图丙中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，突变和基因重组都可以为生物进化提供原材料，B正确；
C、图丁中，若上面的染色体正常，则属于染色体结构变异中的缺失；若下面的染色体正常，则属于染色体结构变异中的重复，C正确；
D、只有基因突变才能产生新基因，图甲、乙、丁都不是基因突变，D正确。
故选A。
【分析】1、可遗传的变异：
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。
（2）基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2、图甲表示同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，图乙表示非同源染色体交叉互换，属于易位，图丙表示碱基对的缺失，属于基因突变，图丁属于染色体结构变异中的重复和缺失。
11．【答案】B
【知识点】观察线粒体和叶绿体；观察细胞的有丝分裂；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、洋葱根尖细胞进行有丝分裂，所以在显微镜下不会观察到联会现象，A错误；
B、观察叶绿体时需要选择富含叶绿体的材料，所以可以直接镊取黑藻幼嫩的小叶制作临时装片使用显微镜观察，B正确；
C、甲基绿可以使DNA呈现绿色，C错误；
D、观察根尖细胞有丝分裂实验中，植物细胞已经死亡，不能观察到细胞板向四周扩展形成细胞壁的过程，D错误；
故选B。
【分析】1、多细胞真核生物的体细胞一般只能进行有丝分裂增殖，原始生殖细胞既可以进行有丝分裂增殖，也可以进行减数分裂产生生殖细胞；
2、洋葱：用紫色洋葱表皮细胞观察质壁分离和复原；在提取和分离叶绿体色素实验中，可以利用洋葱的管状叶；观察植物细胞有丝分裂时，可以利用洋葱的根尖。
3、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
12．【答案】C
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、由题意可知，双着丝粒桥是由于染色体变异形成的，染色体变异可通过光学显微镜观察到，A正确；
B、同源染色体中的一条染色体发生倒位后会形成倒位杂合体，在细胞分裂时，倒位杂合体上的非姐妹染色单体形成的双着丝粒桥，有丝分裂中也有同源染色体也可能存在双着丝粒桥，B正确；
C、双着丝粒桥的出现不会改变配子的染色体数目，C错误；
D、由图可知，双着丝粒桥随即断裂后进行正常的减数分裂，最终形成一个正常的精细胞，三个含异常染色体的精细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、基因重组
（1）概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合。
（2）类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）意义：①形成生物多样性的重要原因之一。②是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。
3、染色体变异
（1）染色体结构变异：缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
（2）染色体数目变异：个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
13．【答案】（1）真核生物；成分除DNA外，还有蛋白质；30；染色体结构变异
（2）鸡的性别受基因控制，但基因的表达受环境因素的影响，环境因素的改变使母鸡基因表达发生变化，导致性别改变；ZaZa×ZAW
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；伴性遗传；染色体结构的变异
【解析】【解答】根据题意，生物体的可遗传变异有基因突变、基因重组、染色体变异三种，而环境影响对生物性状的改变属于不可遗传变异。小题1中针对酵母菌的染色体进行的改造属于染色体变异，而小题2中“牝鸡司晨”这一性反转现象属于环境因素对生物性状的改变。
(1)①根据SY14菌株含有染色体，为真核生物。
②染色体主要由DNA和蛋白质组成，而质粒是环状的DNA，故敲除了两端端粒的某条染色体连接成的环状与质粒的环状结构在组成上的最大区别为：染色体连接成的环状结构的成分除含有DNA外，还含有蛋白质。由于每条染色体的两端均含有一个端粒，则16条染色体含有32个端粒，将16条染色体人工拼接为1条巨大染色体，由于所形成的巨大染色体的两端仍有端粒，故连接过程中需要敲除30个端粒。
③以着丝粒为界，染色体分为长臂（q）和短臂（p），臂比（长度比值q/p）是染色体的一项重要特征。天然酵母在某次分裂过程中，臂比1.5的某条染色体形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，说明新形成的染色体着丝粒两端的臂长相等，可能是着丝粒处断裂而后p与p联结，或q与q联结从而形成了两条长度不等，但臂比等于1的染色体，该过程的变异属于染色体结构变异。
(2)①性别和其他性状类似，也是受遗传物质和环境共同作用的，性反转现象可能是某种环境因素变化引起的性别表现的改变。
②鸡的芦花（显性）和非芦花（隐性）由性染色体上非同源区段一对等位基因（A、a）控制，欲想通过后代羽毛特征辨别雌雄，可选择亲本特征为隐雄显雌的杂交组合，故答案为：亲本基因型ZaZa×ZAW，子代中雌性都是非芦花鸡，雄性都是芦花鸡。
【分析】生物变异包括不可遗传变异和可遗传变异，前者是环境因素引起的，后者是由于遗传物质改变引起的。可遗传的变异的来源包括：
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。
（2）基因重组是指同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
14．【答案】（1）父本；n＋1
（2）染色体（结构）变异（染色体片段缺失）、基因突变
（3）1︰1；不能；1︰2；雌
【知识点】基因突变的类型；染色体结构的变异；基因型和表现型的关系
【解析】【解答】(1)ZW型性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ，雌性的Z染色体来自父本，W染色体来自母本；由于Z、W染色体是异型同源染色体，因此测定该植物的一个基因组需测定n+1条染色体。
(2)家蚕异常染色体缺失了一段，属于染色体结构变异，同时控制蚕耐热的基因Dd是诱变育种的方法获得的，属于基因突变。
(3)①如果用题中雄蚕与不耐热雌蚕杂交，由题知家蚕中至少有一条正常的Z染色体才能存活，所以如果位于性染色体会出现致死，如果后代雌雄比例为1：1，则D/d基因位于常染色体上；位于常染色体D基因位于正常或者异常染色体对表现型无影响，所以该结果是不能判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
②如果D/d基因位于性染色体上，则雄性基因型为ZZ（变异），雌性基因型为ZW，后代为ZZ、Z（变异）Z、ZW、Z（变异）W，其中Z（变异）W死亡，故雌雄比为1：2。
③若D/d基因位于Z染色体上，雌性基因型为ZW，如果ZdW不耐热，ZDW耐热，所有可根据子代雌性家蚕的表现型判断D基因位于正常还是异常的染色体上。
【分析】1、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
染色体结构变异中有缺失（缺失某一片段）、重复（增加某一片段）、倒位（某一片段位置颠倒）、易位（某一片段移接到另一条非同源染色体上）。
2、基因和染色体行为存在的平行关系：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的稳定性。
（2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的，在配子中只有成对基因中的一个，同样，成对的染色体也只有一条。
（3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是。
（4）非同源染色体在减数第一次分裂后期是自由组合的，非同源染色体上的非等位基因在形成配子时自由组合。
15．【答案】（1）4；8
（2）次级精母细胞
（3）染色体畸变（染色体数目变异或非整倍体变异）；一；X∶XX∶XY∶Y＝2∶1∶2∶1
（4）无关；1∶1
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】（1）由题图可知，果蝇含有4对同源染色体，8条染色体，即含有2个染色体组，每个染色体组是4条染色体。
（2）图IV可育雄性果蝇在减数分裂过程中，减数第一次分裂中同源染色体分离，X和Y染色体分别进入两个次级精母细胞，在减数第二次分裂后期着丝点分裂，含有两条Y染色体。
（3）由图可知，图Ⅰ果蝇染色体增加了一条，属于染色体数目的变异，产生的原因是父方减数第一次分裂时X和Y染色体未分离，最终产生了含有XY的精子。图I可育雌蝇可能产生的配子类型有X、XX、XY、Y，且比例为X∶XX∶XY∶Y＝2∶1∶2∶1。
（4）由题意知，Y染色体决定了雄性果蝇是否可育，所以果蝇的Y染色体与性别决定无关。由图可知，当X染色体数与常染色体组数比例为1∶1时，果蝇发育为雌性。
【分析】 果蝇是二倍体生物，体细胞中含有8条染色体两个染色体组，每个染色体组含有4条染色体。 图I果蝇所示的变异是多了一条性染色体，问题产生的原因可能是母方提供的卵细胞中多了一条X染色体或父方提供的精子中多了一条性染色体，而卵细胞或精子中出现的染色体异常通常是由减数分裂过程中发生了染色体的异常分离造成的。
16．【答案】（1）使根尖细胞彼此容易分开；漂洗→染色→制片
（2）
物质x浓度 0（蒸馏水） 低浓度 高浓度
12h 1..蒸馏水处理12小时 2.低浓度处理12h 3.高浓度处理12h
24h 4..蒸馏水处理24小时 5.低浓度处理24h 6.高浓度处理24h
（3）细胞周期中细胞分裂间期长，故显微镜下观察到的细胞大多数是间期细胞；增加；染色体数目减少
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】（1）第一步：将大蒜置于盛有蒸馏水的培养皿中，在室温（15～17℃）发根，每天换2次水，防止植物缺氧厌氧呼吸产生的乙醇毒害细胞。
第二步：待根长至1～2cm时，将大蒜分组处理。
第三步：将培养好的根尖剪取2～3m放入盛有10%HC1的小烧杯中10～15min，目的是使根尖细胞彼此容易分开。接下来依次经过漂洗→染色→制片步骤完成临时装片的制作，在显微镜下观察统计分裂期细胞数和细胞总数，并计算有丝分裂指数[有丝分裂指数=（分裂期细胞数/细胞总数×100%）。（2）
物质x浓度 0（蒸馏水） 低浓度 高浓度
12h 1..蒸馏水处理12小时 2.低浓度处理12h 3.高浓度处理12h
24h 4..蒸馏水处理24小时 5.低浓度处理24h 6.高浓度处理24h
（ 3 ）分析问题：①各组的有丝分裂指数很低，均不超过8%，其原因是细胞周期中细胞分裂间期长，故显微镜下观察到的细胞大多数是间期细胞。②若物质X是秋水仙素，则经X处理后的根尖细胞有丝分裂指数会增加，原因是秋水仙素抑制纺锤丝的形成，导致M期细胞数目增多。③在观察中发现部分细胞纺锤体形成三极，结果一个细胞分裂成三个细胞，则产生的子细胞会出现染色体数目减少的结果。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验中，需要制作临时装片，制片的过程：解离、漂洗、染色和制片，其中解离的目的是使组织中的细胞分开来，便于观察；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色体着色；压片的目的是为了将根尖细胞分散开，便于观察。
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