第5章 第2节 染色体变异
题组一 染色体结构变异
1.下列变异中,不属于染色体结构变异的是( )
A.染色体缺失了某一片段
B.染色体增加了某一片段
C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D.染色体某一片段位置颠倒了180°
【答案】C 【解析】DNA中一个碱基发生改变,可能会导致基因突变,不属于染色体结构变异。选项A、B、D依次属于染色体结构变异中的缺失、重复和倒位。
2.下图甲是正常的两条同源染色体及其上的基因,则乙图所示是指染色体结构的( )
A.倒位 B.缺失
C.易位 D.重复
【答案】B 【解析】比较甲、乙两图可知,乙图一条染色体某一片段丢失导致基因3与4丢失,同源染色体配对时形成了缺失环,由此可判断乙图发生了染色体结构的缺失。
3.如图①②③④分别表示不同的变异类型。下列有关说法,正确的是( )
A.图①表示缺失,白化病属于此类变异
B.图②表示重复,基因数目增加,对生物体生存一定有利
C.图③表示倒位,基因排列顺序发生改变
D.图④属于易位,一般发生在非同源染色体之间
【答案】C 【解析】图①表示部分染色体片段缺失,白化病是由隐性致病基因引起的,属于基因突变,故白化病不属于此类变异,A错误;图②表示重复,该变异导致基因数目增加,但对生物体生存不一定有利,B错误;图③表示染色体结构变异中的倒位,倒位会导致基因排列顺序发生改变,C正确;图④表示基因突变,D错误。
题组二 染色体数目变异
4.关于染色体组的叙述,不正确的是( )
①一个染色体组中不含同源染色体
②一个染色体组中染色体的大小、形态一般不同
③人的一个染色体组中应含有24条染色体
④含有一个染色体组的细胞,一定是配子
A.①③ B.③④
C.①④ D.②④
【答案】B 【解析】一个染色体组中的染色体大小、形态一般各不相同,不含同源染色体,①②正确;人的体细胞中含有46条染色体,其一个染色体组中应含有23条染色体,③错误;含有一个染色体组的细胞,可以是配子,也可以是次级精母细胞、次级卵母细胞、极体,还可能是单倍体的体细胞,④错误。
5.下面有关单倍体和染色体组的叙述中,不正确的是( )
A.由未受精的卵细胞发育而成的个体称为单倍体
B.一个染色体组中无等位基因
C.有性生殖的配子细胞中染色体肯定为一个染色体组
D.普通小麦含6个染色体组、42条染色体,它的单倍体含3个染色体组、21条染色体
【答案】C 【解析】由未受精的卵细胞发育而成的个体称为单倍体,A正确;一个染色体组中不含有同源染色体,所以也就不存在等位基因,B正确;配子中含有正常体细胞中一半的染色体,例如四倍体的配子中就含有两个染色体组,C错误;普通小麦中含有6个染色体组、42条染色体,它的单倍体中染色体组数、染色体数目是正常体细胞中的一半,D正确。
6.四倍体水稻的花粉经离体培养得到的植株是( )
A.单倍体;含1个染色体组
B.单倍体;含2个染色体组
C.二倍体;含1个染色体组
D.二倍体;含2个染色体组
【答案】B 【解析】由配子直接发育成的个体是单倍体;四倍体水稻有4个染色体组,其配子中含2个染色体组。
题组三 生物育种
7.单倍体育种可以明显地缩短育种年限,原因是( )
A.单倍体杂交后代不发生性状分离
B.单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离
C.单倍体高度不育,不发生性状分离
D.单倍体育种免去了费时的杂交程序
【答案】B 【解析】单倍体育种可以明显地缩短育种年限,原因是该育种方法得到的生物个体为纯合子,自交后代不发生性状分离。
8.下图是利用基因型为bb的普通西瓜品种培育无子西瓜品种BBB的过程,下列说法错误的是( )
A.过程①可以用某种化学因素或物理因素处理
B.过程③可以用秋水仙素或低温处理
C.若④过程表示自交,则后代中基因型为BBBB个体出现的概率为1/16
D.基因型为BBB的个体在减数分裂时联会紊乱,高度不育
【答案】C 【解析】过程①可以用某种化学因素或物理因素处理,诱发基因b突变为基因B;过程③可以用秋水仙素或低温处理,抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍,形成四倍体;若④过程表示自交,由于BBbb减数分裂后产生的配子为BB∶Bb∶bb=1∶4∶1,则后代中基因型为BBBB的个体出现的概率为1/36;基因型为BBB的个体含有3个染色体组,在减数分裂时联会紊乱,高度不育。
9.对下列细胞图中有关染色体变化的描述错误的是( )
A.图甲细胞中有3个染色体组,可能是体细胞,也可能是生殖细胞
B.图甲所示的细胞如果是体细胞,该细胞可以进行有丝分裂
C.图乙所示的细胞如果是二倍体生物的生殖细胞,则该生物含有两个染色体组
D.图乙中含有4个DNA分子、4个着丝粒、4个中心粒
【答案】D 【解析】图甲细胞有3个染色体组,可能是体细胞,也可能是六倍体经减数分裂产生的生殖细胞,A正确;图甲所示的细胞如果是体细胞,该细胞可能是三倍体生物的体细胞,可以进行有丝分裂产生子细胞,B正确;若图乙所示是二倍体生物的生殖细胞,则该生物含有两个染色体组,C正确;图乙中含有4个DNA分子、2个着丝粒、4个中心粒,D错误。
10.下图所示为细胞中所含的染色体,有关叙述正确的是( )
A.图a含有4个染色体组,图b含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞,则图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,则该生物可能是单倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体
【答案】A 【解析】图a为有丝分裂后期,含有4个染色体组;图b有同源染色体,含有3个染色体组;如果图b生物是由配子发育而成的,则图b代表的生物是单倍体,如果图b生物是由受精卵发育而成的,则图b代表的生物是三倍体;图c中有同源染色体,含有2个染色体组,若是由受精卵发育而成的,则该细胞所代表的生物一定是二倍体;图d中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。
11.下图表示某些植物的体细胞,请根据下列条件回答问题。
(1)肯定是单倍体的是________图,它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。
(2)如果A、B、C都由受精卵发育而来,那么茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图,判断的理由是_________________________________________。
(3)其中可能是二倍体的是________图。
(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的,那么它是________倍体。形成它的那个植物是________倍体。
【答案】(1)D 二
(2)A 含有3个染色体组,减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成正常生殖细胞,不能产生种子
(3)B、C (4)单 四
【解析】(1)A、B、C、D四图中依次含有的染色体组数是3、2、2、1,含有1个染色体组的一定是单倍体。(2)由受精卵发育而来的,染色体组数大于等于3的多倍体植株茎秆较粗壮,染色体组数成单的减数分裂时会联会紊乱,不能产生正常生殖细胞,也就不能产生种子。(3)由受精卵发育而来的,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体,所以B、C图可能是二倍体细胞。(4)若C图植株是由卵细胞直接发育形成的,是单倍体,单倍体细胞中含有两个染色体组,则原植物体细胞中含有4个染色体组,是四倍体。
12.已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题。
(1)图中①过程所用的试剂是________。
(2)培育无子西瓜A的育种方法称为_____________________________________。
(3)③过程中形成单倍体植株所采用的方法是________________。该过程利用了植物细胞的________性。
(4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体,观察的最佳时期为____________。
【答案】(1)秋水仙素 (2)多倍体育种
(3)花药离体培养 全能
(4)有丝分裂中期
13.四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多,为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,特设计如下实验。请分析回答下列问题。
(1)实验主要材料:大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液等。
(2)实验步骤。
①将大蒜放在装满清水的广口瓶上,让大蒜的底部接触水面,诱导出不定根。
②取5个培养皿,编号并分别加入纱布和适量的水。
③将培养皿分别放入-4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒温箱中1 h。
④__________________________________________________________。
⑤分别取根尖________cm,放入________中固定0.5~1 h,然后用_____________冲洗2次。
⑥制作装片:解离→________→________→制片。
⑦显微镜检测,统计____________________,并记录结果。
(3)实验结果:染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)实验分析。
a.设置实验步骤③的目的是___________________________________________;
恒温处理1 h是为了_______________________________________________。
b.对染色体染色还可以用________________、________等。
c.除低温外,________也可以诱导染色体数目加倍,原理是____________________。
【答案】(2)③4 ℃ 8 ℃ 12 ℃ ④取长出约0.5~1 cm的不定根的大蒜随机均分为5组,分别放入5个培养皿中诱导36 h
⑤0.5~1 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精溶液
⑥漂洗 染色 ⑦每组视野中的染色体加倍率
(4)a.进行相互对照 排除室温对实验结果的干扰
b.甲紫溶液 醋酸洋红液 c.秋水仙素 抑制纺锤体形成
【解析】(2)本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,所以温度为自变量,可设置-4 ℃、0 ℃、4 ℃、8 ℃、12 ℃等温度。选取根尖0.5~1 cm,不可过长,主要取分生区的组织细胞。将根尖放入卡诺氏液中固定,然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗。装片制作包括解离、漂洗、染色和制片四个步骤。低温并不能使所有细胞染色体加倍,所以要统计加倍率来确定最佳低温。(4)不同温度处理是为了进行相互对照,在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中,以排除其他温度的干扰。只要不对染色体造成损伤,碱性染料均可对染色体染色,如甲紫溶液、醋酸洋红液等。低温和秋水仙素的作用机理均是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。