人教生物学必修2分层训练：5-2　染色体变异（含解析）

人教生物学必修2分层训练
第2节　染色体变异
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知识点 题号
1.染色体组及单倍体、二倍体和多倍体 1,2,7,9
2.育种 12
3.实验:低温诱导植物细胞染色体数目的变化 6,10
4.染色体结构变异 4,11,14
5.综合考查 3,5,8,13,15
1.下列有关单倍体的叙述中不正确的是(　B　)
①由未受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体 ②含有两个染色体组的生物体,一定不是单倍体　③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体　④基因型为aaaBBBccc的植株一定是单倍体　⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体
A.③④⑤ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤
解析:由未受精的卵细胞发育而来的个体一定是单倍体,①正确;含有两个染色体组的生物体,可能是二倍体,也可能是四倍体生物的单倍体,②错误;生物的精子或卵细胞是生殖细胞,不是个体,所以不能称为单倍体,③错误;基因型为aaaBBBccc的植株可能是单倍体,也可能是三倍体,④错误;基因型为Abcd的生物体细胞中只有一个染色体组,一般是单倍体,⑤正确。
2.已知某二倍体生物的体细胞中含有8条染色体,则下列可表示该生物一个染色体组的是(　C　)
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
解析:由于是二倍体生物,且体细胞中含有8条染色体,所以每个染色体组中含有4条染色体,且一定不含有同源染色体,①③均满足上述条件。
3.基因突变和染色体变异的一个重要区别是(　A　)
A.基因突变在光学显微镜下看不见
B.染色体变异是定向的,而基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的,染色体变异是不能遗传的
D.染色体变异产生的变异是有利的,基因突变产生的变异是有害的
解析:基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变,属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到,染色体的变异可在光学显微镜下直接观察到。生物的变异是不定向的,基因突变和染色体变异均使遗传物质发生改变,都是可遗传的变异,且多数变异都是不利于个体生存的。
4.图①、②、③、④分别表示不同的变异类型,其中③中的基因片段2由基因片段1变异而来。下列有关说法正确的是(　C　)
A.图①②都表示易位,发生在减数分裂的四分体时期
B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.图②④中的变异属于染色体结构变异
D.图中4种变异能够遗传的是①③
解析:图①显示两条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,此过程发生在减数第一次分裂的四分体时期,其变异类型属于基因重组,图②的两条非同源染色体之间相互交换片段,这属于染色体结构变异中的易位;观察并比较分析图③中的基因1和基因2的碱基序列可知,基因2较基因1少了一对碱基A—T,因此这种变化属于基因突变中碱基对的缺失;图④中“环形圈”的出现,是由于两条同源染色体中的上面一条多了一段或是下面一条少了一段,因此属于染色体结构变异中的重复或缺失,图②属于染色体结构变异中的易位;图中4种变异都属于可遗传变异,都能够遗传。
5.下列情况不属于染色体变异的是(　C　)
A.第5号染色体短臂的部分基因缺失
B.用花药培养出了单倍体
C.同源染色体之间交换了部分结构
D.多一条21号染色体
解析:第5号染色体短臂的部分基因缺失属于染色体结构的变异;用花药培养出了单倍体,多一条21号染色体均属于染色体数目的变异;同源染色体之间交换了部分结构属于基因重组。
6.有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验,叙述正确的是(　C　)
A.实验中要用卡诺氏液浸泡根尖,使组织细胞分散开
B.实验原理是低温抑制着丝粒分裂,使子染色体不能移向细胞两极
C.多倍体细胞形成属于染色体变异
D.多倍体细胞形成过程增加了非同源染色体重组的机会
解析:卡诺氏液的作用是固定细胞形态,解离时应用解离液,使组织细胞分散开;实验原理是低温抑制根尖细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极;多倍体细胞形成属于染色体变异;根尖细胞进行的是有丝分裂,所以多倍体细胞形成过程中没有增加非同源染色体重组的机会。
7.下列属于单倍体的是(　D　)
A.三倍体种子长成的幼苗
B.用鹌鹑蛋孵化出的小鹌鹑
C.四倍体的植株枝条扦插成的植株
D.六倍体小麦的花粉离体培养得到的幼苗
解析:三倍体一般无种子,无法由种子长成幼苗;用鹌鹑蛋孵化出的小鹌鹑,其发育的起点是受精卵,是二倍体;四倍体的植株枝条扦插成的植株,染色体数目没变,还是四倍体;由配子直接发育而来的个体是单倍体,六倍体小麦的花粉离体培养得到的幼苗,是由配子(花粉)直接发育而成的,所以是单倍体。
8.遗传学检测两人的基因组成时,发现甲为AaB,乙为AABb,分析甲缺少一个基因的原因,不可能是(　A　)
A.基因突变 B.染色体数目变异
C.染色体结构变异 D.甲可能是男性
解析:基因突变只会产生等位基因,基因的数目并不会减少;甲的基因型为AaB,缺少一个B或b基因,很可能是该基因存在的染色体发生了缺失,即可能发生了染色体数目变异中的个别染色体的减少,也有可能是该基因存在的染色体发生了片段的缺失,从而导致该基因丢失;该基因如果只存在于X染色体上,则在男性个体中也只有一个基因。
9.如图表示一些细胞中所含的染色体,据图完成下列问题。
(1)图A所示是含　　　　个染色体组的体细胞。每个染色体组有　
　　　条染色体。
(2)若图C所示细胞为体细胞,则其所在的生物是　　　　倍体,其中含有　　　　对同源染色体。
(3)图D表示一个生殖细胞,这是由　　　　倍体生物经减数分裂产生的,内含　　　　个染色体组。
(4)图B若表示一个生殖细胞,它是由　　　　倍体生物经减数分裂产生的,由该生殖细胞直接发育成的个体是　　　　倍体。每个染色体组含　　　　条染色体。
(5)图A细胞在有丝分裂的后期含有　　　　个染色体组。
解析:(1)图A中染色体是两两相同的,故含有两个染色体组,并且每个染色体组中有两条染色体。(2)图C中染色体两两相同,故有两个染色体组,如果是由受精卵发育而来的,则该生物为二倍体,如果是由配子发育而来的,则该生物是单倍体。图C所示细胞中,每个染色体组中有三条染色体,共有三对同源染色体。(3)图D中染色体形态、大小各不相同,则只有一个染色体组,图D表示一个生殖细胞,说明是由二倍体生物经减数分裂产生的。(4)图B中染色体有三条是相同的,故含三个染色体组,由配子直接发育成的生物个体,都称为单倍体。(5)图A细胞在有丝分裂后期染色体暂时加倍,故含有四个染色体组。
答案:(1)两　两　(2)二或单　三　(3)二　一
(4)六　单　三　(5)四
10.某同学在做“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验时,将大蒜根尖随机均分为12组,实验处理和结果如表所示,请回答有关问题。
组别 实验处理及处理 时间 染色体数目加倍的细胞所占的百分比(%)
组1 0 ℃ 36小时 0
组2 72小时 0
组3 96小时 0
组4 2 ℃ 36小时 5
组5 72小时 20
组6 96小时 24
组7 4 ℃ 36小时 12
组8 72小时 30
组9 96小时 43
组10 6 ℃ 36小时 0
组11 72小时 0
组12 96小时 0
(1)低温诱导植物染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中
　　　　的形成受阻,从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。低温处理与秋水仙素处理相比,具有　　　　　 　　　等优点。
(2)实验中选择大蒜根尖　　　　区细胞进行观察,效果最佳,原因是此处的细胞分裂比较　　　　,在显微镜下观察,此处细胞的特点表现为　　　　　　　　　　　　。
(3)实验过程中需要用　　　　　　　对大蒜根尖细胞的染色体进行染色。
(4)由实验结果可知,　　　 　　　　的条件下,加倍效果最为明显。
解析:(1)低温能够抑制纺锤体的形成,实现染色体数目的加倍;用秋水仙素诱导染色体数目加倍,操作较为烦琐,且秋水仙素有毒,而低温诱导操作简单,安全无毒。(2)植物根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密,且分裂较为旺盛,故观察时应选择根尖分生区细胞。(3)染色体可以被碱性染料(如醋酸洋红液、甲紫溶液等)着色。(4)由表中信息可知,在温度为4 ℃的条件下处理96小时,细胞中染色体数目加倍效果最为明显。
答案:(1)纺锤体　操作简单、安全无毒
(2)分生　旺盛　呈正方形,排列紧密
(3)碱性染料(或醋酸洋红液或甲紫溶液)
(4)4 ℃、96小时
11.已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株,自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1。出现此现象的原因可能是该染色体上其中一对基因所在的染色体片段(　C　)
A.发生180°颠倒
B.重复出现
C.移至非同源染色体上
D.发生丢失
解析:分析题意可知,控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上,应不遵循自由组合定律,但发现这两对基因均杂合的玉米植株,自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1,符合基因自由组合定律的分离比。根据自由组合定律的实质可知,出现此现象的原因可能是该染色体上其中一对基因所在的染色体片段移至非同源染色体上。
12.以二倍体植物甲(2N=10)和二倍体植物乙(2n=10)为亲本进行有性杂交,得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配至同一个配子中,再让这样的雌雄配子结合产生F2。下列有关叙述正确的是(　C　)
A.植物甲和乙进行有性杂交得到的F1为单倍体
B.F1体细胞中含有四个染色体组,其染色体组成为2N+2n
C.若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗,则长成的植株是可育的
D.物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,产生的F2为二倍体
解析:根据题意可知,植物甲和乙能进行有性杂交,得到的F1体细胞中含有两个染色体组,其染色体组成为N+n,是异源二倍体;若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗,可使染色体加倍,则长成的植株是可育的;物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,产生的F2为异源四倍体。
13.下列关于生物变异和育种的叙述,正确的是(　A　)
A.基因突变产生新基因,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了原材料
B.基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,只发生在减数第一次分裂后期
C.驯化家畜家禽经过了长期的选择育种过程,这种育种方式的原理一定是基因重组
D.二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,子房发育成熟即得三倍体无子西瓜
解析:基因突变能产生新的基因,是生物变异的根本来源,为生物进化提供了原材料;减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换也会导致基因重组;驯化家畜家禽采用了选择育种的方法,但这种育种方式的原理涉及多种变异,不一定只是基因重组;二倍体西瓜作父本,四倍体西瓜作母本,两者杂交得到的种子有三个染色体组,种子萌发形成的植株为三倍体,给其雌蕊授以二倍体西瓜花粉,子房发育成无子西瓜。
14.如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述不正确的是(　C　)
A.个体甲的变异对表型可能有影响
B.个体乙的细胞在减数分裂时形成的四分体异常
C.个体甲自交的后代,子代性状分离比为3∶1
D.个体乙染色体没有基因缺失,但表型可能异常
解析:个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失,缺失了e基因对表型可能有影响;个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位,变异后个体乙的细胞在减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常;若E、e基因与其他基因共同控制某种性状,则个体甲自交的后代中性状分离比不一定为3∶1;个体乙虽然染色体没有基因缺失,但是基因的排列顺序发生改变,可能引起性状的改变。
15.决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(B)和蜡质(b)的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段(如图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答下列问题。
(1)籽粒有色与籽粒无色是一对相对性状,若用来验证孟德尔分离定律,该相对性状应满足2个条件,条件1是所选相对性状　　　　,条件2是所选相对性状　 。
(2)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为　　　　　。
(3)图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体
　　　　(填“能”或“不能”)发生联会。
(4)图2中的亲本杂交时,F1出现了四种表型,其中有表型为无色蜡质个体的出现,最可能是因为亲代　　　　细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了　　　　,产生了基因型为　　
　　 的重组型配子。
解析:(1)验证孟德尔分离定律的实验性状应该是由一对等位基因控制的,并易于区分。(2)一条染色体的一部分片段转移到另外一条非同源染色体上称为染色体结构变异(易位)。(3)图2中的母本染色体上含有两对等位基因,只在两端稍微有所区别,在减数分裂形成配子的过程中,这两对等位基因所在的染色体会发生配对,所以这两对等位基因所在的部分染色体能发生联会。(4)正常情况下,图2表示的亲本进行杂交,后代不会出现表型为无色蜡质的个体,但是如果出现,说明母本产生了bc的配子,要产生bc配子,需要初级卵母细胞同源染色体发生互换。
答案:(1)容易区分　由一对等位基因控制　(2)染色体结构变异(易位)　(3)能　(4)初级卵母　互换　bc