【一轮复习基础知识随堂练】第七单元 生物的变异、育种与进化-染色体变异（含解析）

第七单元　生物的变异、育种与进化
染色体变异
一、选择题
1．图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法错误的是(　　)
A．①可以表示经过秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜的体细胞的基因组成
B．②可以表示果蝇体细胞的基因组成
C．③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因或无子西瓜体细胞的基因组成
D．④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成
2．(2024·陕西名校联考)三体是指某一对同源染色体多了一条，某玉米植株(二倍体)2号染色体有三条。在减数分裂过程中，这三条2号染色体的任意两条向细胞一极移动，剩余一条移向细胞另一极，细胞中其余染色体正常分离。下列有关该三体玉米的叙述中，正确的是(　　)
A．三体玉米发生了染色体数目变异，其三体细胞最多含有六个染色体组
B．该三体植株与正常玉米植株杂交，子一代中出现三体植株的概率为1/2
C．处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中，该玉米同源染色体的联会均会发生紊乱
D．处于减数分裂Ⅱ过程的细胞中，会发生同源染色体的分离
3．(2024·山东济南市高调研)下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述中，正确的是(　　)
A．基因突变只有发生在生殖细胞中，突变的基因才能遗传给下一代
B．基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合
C．利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞并表达，依据的遗传学原理是染色体变异
D．猫叫综合征是人的5号染色体缺失引起的遗传病
4．(2024·陕西汉中联考)西瓜(2n)的黄瓤(R)和红瓢(r)是一对相对性状，育种人员培育三倍体黄瓤西瓜的过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．若F1中发现三倍体西瓜植株，则其变异类型属于染色体变异
B．秋水仙素可滴在F1幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异
C．植株戊的基因型有四种，其中符合要求的三倍体黄瓤西瓜占1/2
D．与植株甲相比，植株戊所结黄瓤西瓜较大，蛋白质和糖类等含量有所增加
5．某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了如图6种异常精子。下列相关叙述正确的是(　　)
A．1和6属于同一变异类型，发生于减数分裂Ⅰ后期
B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂
C．3发生了两处变异，一般会改变碱基序列，是变异的根本来源
D．只有2、4发生的变异改变了染色体上DNA的碱基数量
6．(2024·山东省实验中学模拟)科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因，雌雄个体产生的配子均有活力，不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
A．亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
B．若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞，则染色体发生了互换
C．若亲本雌果蝇未发生染色体互换，则F1雄果蝇X染色体构型均异常
D．若F1中出现两种性状均为野生型的个体，则亲代雌果蝇发生了染色体互换
7．罗伯逊易位是一种特殊的染色体重排类型，是指两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后，短臂丢失，染色体长臂融合成一条染色体的现象(如下图所示)。某女性的一条13号和一条14号染色体发生罗伯逊易位，成为罗伯逊易位携带者。下列相关叙述错误的是(　　)
A．染色体发生罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少
B．通过显微镜观察可区分罗伯逊易位携带者
C．罗伯逊易位携带者女性细胞中含有3个染色体组
D．染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
8．(2024·广东深圳模拟)下表是几种人类染色体异常遗传病的名称和相关染色体情况。下列叙述正确的是(　　)
名称 相关情况
Criduchat综合征 5号染色体缺失一条
Patan综合征 13号染色体多一条
Turner综合征 X染色体缺失一条(XO)
A．猫叫综合征与Criduchat综合征的病因是相同的
B．Patan综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离所致
C．Turner综合征一定是含X染色体的卵细胞与不含性染色体的精子结合所致
D．表中所示的三种遗传病均可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断
9．(2024·湖北模拟)二倍体植物白麦瓶草的性别是由如图所示的一对同源染色体决定的，已知雌性特异性基因诱导雌株形成，雌性抑制基因可抑制雌性特异性基因的表达。下列说法中错误的是(　　)
A．同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草的性别为雄株
B．该植株染色体结构变异可能会产生功能正常的两性花
C．白麦瓶草群体中，会有部分植株的成熟细胞中含有两条b染色体
D．白麦瓶草群体中，有部分植株不含有雄性可育基因
10．(2024·广东东莞期末)我国科学家在小鼠的单倍体胚胎干细胞上首次实现4号和 5号染色体的断裂和重新连接，培育得到chl4＋5单倍体小鼠。用野生型小鼠与chl4＋5单倍体小鼠为材料可得到chl4＋5二倍体纯合子小鼠，但是成功的概率相对于自然状态下产生的后代低很多。下列叙述错误的是(　　)
A．chl4＋5单倍体小鼠可能会表现出一些未知隐性基因所控制的表型
B．培育chl4＋5单倍体小鼠过程涉及染色体结构变异和染色体数目变异
C．融合染色体无法与正常染色体联会降低了chl4＋5二倍体纯合子小鼠出现的概率
D．chl4＋5单倍体小鼠可用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病
二、非选择题
11．(2024·广东东莞模拟)玉米为雌雄同株异花二倍体植物，常作为遗传学研究的实验材料。植物三体、单体是遗传学研究中非常重要的非整倍体材料，具有潜在的育种价值，与正常二倍体生物相比，三体是指某对同源染色体多了一条染色体的生物，单体是指某对同源染色体少了一条染色体的生物。三体植株在减数分裂时，配对的三条染色体任意两条移向细胞一极，另外一条移向另一极。回答下列问题：
(1)与豌豆相比，玉米人工杂交不需要去雄，其授粉前后的操作流程是____________________________________________________(写明关键阶段处理时间)。
(2)现有一种6号三体玉米植株，该玉米体细胞的抗病基因A和感病基因a位于6号染色体如图所示，已知染色体数目异常的雄配子不能参与受精，雌配子能参与受精。三体植株的变异类型是__________。现以该三体抗病植株为父本，以染色体正常感病植株为母本，后代的表型及比例是______________________。
(3)少一条4号染色体的单体玉米植株可以正常生活且能正常进行减数分裂，可用于遗传学研究，无4号染色体的玉米植株不能存活。玉米的紫株(H)对绿株(h)是显性，这对基因位于某对常染色体上，现有绿株染色体正常植株、纯合紫株染色体正常植株和纯合紫株4号染色体单体植株作为实验材料，探究基因H和h是否位于4号染色体上。请简要写出实验思路、预期结果与结论。
实验思路：___________________________________________________________。
预期结果与结论：_____________________________________________________。
答案解析
1、A　解析：秋水仙素处理后的结果为染色体数目加倍，基因数目也加倍，而且基因至少两两相同，而图①细胞的基因型为AAAa，不能表示经秋水仙素处理后的细胞的基因组成，A错误；图②细胞中含有两对基因，可表示细胞中含有2个染色体组，所以可以表示果蝇体细胞的基因组成，B正确；21三体综合征患者多出1条第21号染色体，图③细胞可以表示其基因组成，无子西瓜为三倍体，其体细胞内含有三个染色体组，图③细胞可以表示其基因组成，C正确；雄性蜜蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，属于单倍体，只含有一个染色体组，所以图④细胞可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成，D正确。
2、B　解析：该三体玉米的形成过程中发生了染色体数目变异，只是2号染色体增加了一条，其体细胞中仍含有两个染色体组，在有丝分裂后期细胞中染色体数目最多，为4个染色体组，A错误；该三体玉米植株在减数分裂过程中，这三条2号染色体的任意两条向细胞一极移动，剩余一条移向细胞另一极，则其产生含有两条2号染色体和含有一条2号染色体的配子概率均为1/2，因此与正常玉米植株杂交，子一代中出现三体玉米的概率为1/2，B正确；该三体玉米只是2号染色体多了一条，因此，处于减数分裂Ⅰ后期的细胞中，该玉米同源染色体的联会不都发生紊乱，C错误；处于减数分裂Ⅱ过程的细胞中，即使是含有两条2号染色体的次级精母细胞或次级卵母细胞发生的都是着丝粒分裂，不会发生同源染色体的分离，D错误。
3、B　解析：若基因突变发生在植物的体细胞中，可通过植物组织培养技术等遗传给下一代，A错误；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，包括一对同源染色体上的非等位基因重组和两对同源染色体上非等位基因的自由组合，B正确；利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞并表达，依据的遗传学原理是基因重组，C错误；猫叫综合征是人的5号染色体短臂缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异，而5号染色体缺失属于染色体数目变异，D错误。
4、C　解析：甲、乙植株经杂交得到的F1幼苗基因型是Rr，为二倍体。如果F1中发现了三倍体西瓜植株，说明细胞中染色体组增加了一组，其变异类型属于染色体数目变异，A正确。秋水仙素作用于分裂的细胞，抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍。因此，秋水仙素可滴在F1幼苗的芽尖部位，因为该部位有丝分裂旺盛，容易变异，B正确。植株F1、丙、丁的基因型分别是Rr、Rr、RRrr，RRrr产生配子种类及比例为RR∶Rr∶rr＝1∶4∶1，则戊植株的基因及比例是1RRR∶5RRr∶5Rrr∶1rrr，要培育的是三倍体黄瓤西瓜，所以符合要求的三倍体黄瓤西瓜基因型是R_ _，占比为11/12，C错误。植株戊是三倍体，与正常的二倍体(甲)相比，植株戊所结黄瓤西瓜较大，蛋白质和糖类等含量有所增加，D正确。
5、B　解析：1和6异常精子形成的原因可能是减数分裂Ⅰ的前期(四分体时期)，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞，A错误；2发生了染色体片段缺失、4发生了染色体片段重复、5发生了染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，B正确；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是指基因中碱基的替换、增添或缺失，故在基因中一定存在碱基序列的改变，AB处的变异有可能是基因重组，基因重组不是变异的根本来源，C错误；3基因突变的过程中碱基的数量也可能发生改变，D错误。
6、D　解析：由题图可知，雌果蝇的两条X染色体一条发生了缺失，一条发生了易位，都发生了结构变异，A正确；不发生互换，亲本雌果蝇只能产生两种基因型的卵细胞(基因型分别为XBd、XbD)，发生互换可形成四种基因型的卵细胞，B正确；F1雄果蝇的类型取决于亲本雌果蝇产生的配子，若亲本雌果蝇未发生染色体互换，两条X染色体都异常，则F1雄果蝇X染色体构型均异常，C正确；若F1中出现两种性状均为野生型的个体，亲本雌果蝇产生的含bD染色体的雌配子与亲本雄果蝇产生的含Y染色体的雄配子和含bd的雄配子结合即可，未发生互换，D错误。
7、C　解析：染色体罗伯逊易位使两个近端着丝粒染色体在着丝粒或其附近断裂后，短臂丢失，染色体长臂融合成一条染色体的现象。染色体罗伯逊易位会造成细胞中染色体数目减少，A正确；罗伯逊易位携带者染色体数目比正常人少，可通过显微镜观察区分，B正确；罗伯逊易位携带者女性细胞中含有2个染色体组，C错误；染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，D正确。
8、D　解析：猫叫综合征与Criduchat综合征的病因不相同，前者是由于5号染色体部分缺失导致的，后者是由于染色体数目变异导致的，A错误；Patan综合征是父亲或母亲减数分裂Ⅰ时13号同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未均分导致13号染色体多一条所致，B错误；Turner综合征可能是含X染色体的卵细胞与不含性染色体的精子，或含X染色体的精子和不含X染色体的卵细胞结合所致，C错误；表中所示的三种遗传病病因均属于染色体数目变异，可通过细胞培养、染色体分析进行产前诊断，D正确。
9、C　解析：同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草具有雌性特异性基因、雌性抑制基因、雄性活化基因和雄性可育基因，结合题干“雌性特异性基因诱导雌株形成，雌性抑制基因可抑制雌性特异性基因的表达”，因此同时含有a染色体和b染色体的白麦瓶草的性别为雄株，A正确；该植株染色体结构变异(b染色体上的雌性抑制基因缺失)可能会产生功能正常的两性花，B正确；有丝分裂后期会出现两条b染色体，而成熟细胞不再进行有丝分裂，因此白麦瓶草群体中，不会有部分植株的成熟细胞中含有两条b染色体，C错误；白麦瓶草群体中，有部分植株(只含有a染色体或b染色体上雄性可育基因所在染色体片段缺失的植株)不含有雄性可育基因，D正确。
10、A　解析：chl4＋5单倍体小鼠的培育过程中涉及到4号和5号染色体的断裂和重新连接，并未涉及到基因的增加或者丢失，原本隐性基因所控制的性状未表现出来，新品种也应该不能表现出来，A错误；培育chl4＋5单倍体小鼠过程涉及4号和5号染色体的断裂和重新连接，这个过程既有染色体结构变异也有染色体数目变异，B正确；融合染色体无法与正常染色体联会，可能导致融合染色体与正常染色体不能正常的分离并移向两极，从而导致后代chl4＋5二倍体纯合子小鼠出现概率降低，C正确；chl4＋5单倍体小鼠由于4号和5号染色体发生了融合，导致4号和5号染色体与正常染色体不能联会，可能会产生不育配子，可以用于研究染色体融合导致的不孕不育等疾病，D正确。
11、解析：(1)两性花人工杂交步骤为去雄→花蕾期套袋隔离(防止其他花粉干扰)→开花期人工传粉→套袋隔离(防止其他花粉干扰)。与豌豆相比，玉米为单性花，不需要去雄，其授粉前后的操作流程是花蕾期套袋隔离(防止其他花粉干扰)→开花期人工传粉→套袋隔离(防止其他花粉干扰)。(2)三体植株的出现是个别染色体比正常植株多了一条，因此该变异类型属于染色体数目的变异。根据题意，父本的基因型为Aaa，产生雄配子比例为A∶aa∶Aa∶a＝1∶1∶2∶2，染色体数目异常的雄配子不能参与受精，所以能参与受精的雄配子为A∶a＝1∶2，雌配子全为a，所以进行杂交，后代的表型及比例是抗病∶感病＝1∶2。(3)探究基因H和h是否位于4号染色体上，由于玉米的紫株(H)对绿株(h)是显性，可用测交方法。实验思路：纯合的紫株4号单体植株与绿株染色体正常植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1中紫株植株与绿株植株的比例。预期结果与结论：若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶0，则说明相关基因不在4号染色体上；若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶1，则说明相关基因在4号染色体上。
答案：(1)花蕾期套袋隔离→开花期人工传粉→套袋隔离　(2)染色体数目变异　抗病∶感病＝1∶2　(3)纯合的紫株4号单体植株与绿株染色体正常植株作为亲本杂交获得F1，观察并统计F1中紫株植株与绿株植株的比例　若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶0，则说明相关基因不在4号染色体上；若F1中紫株植株∶绿株植株＝1∶1，则说明相关基因在4号染色体上