高中人教版生物必修2同步作业-第5章 第2节 染色体变异（有解析）

第5章 第2节 染色体变异
一、单选题
1．下列关于染色体组的叙述不正确的是（ ）
A．一个染色体组各染色体大小、形状各不相同
B．雄果蝇一个染色体组由三条不同的常染色体和X、Y染色体组成
C．一个染色体组该物种生长发育所需要的全部遗传信息
D．染色体组成倍增加或减少导致的变异都属于可遗传变异
2．下列关于多倍体的叙述，错误的是（ ）
A．在植物中多倍体较常见，在动物中多倍体很少见
B．多倍体草莓的果实一般长得比二倍体草莓的大
C．利用三倍体无子西瓜无法培育出三倍体的无子西瓜
D．经低温处理得到的多倍体，不是所有细胞的染色体数目都加倍
3. 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培养36小时后，剪取根尖制成临时装片，然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下列叙述正确的是（ ）
A．低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B．用甲紫染液处理根尖可使染色体着色
C．制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
D．低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
4. 下列有关a～g所示的生物体细胞示意图中所含有染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．细胞中含有一个染色体组的是g图，该个体未必是单倍体
B．细胞中含有两个染色体组的是c、d图，该个体一定是二倍体
C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体
D．细胞中含有四个染色体组的是e、f图，该个体一定是四倍体
5．下图是用基因型为AaBb（两对基因独立遗传）植物产生的花粉进行单倍体育种的示意图，叙述错误的是（ ）
A．过程①是花药离体培养，②是人工诱导染色体数目加倍
B．植株A高度不育，有4种基因型
C．植株A的基因型为aaBB的可能性为0
D．植株B为二倍体，既有纯合子，又有杂合子
6．通常四倍体青蒿中青蒿素的含量高于野生型青蒿(2N=18).现有一株四倍体青蒿的基因型为Aaaa（不考虑基因突变），下列叙述正确的是（ ）
A．该植株花药离体培养并加倍后的个体均为纯合子
B．用秋水仙素处理野生型青蒿即可获得四倍体青蒿
C．该植株与野生型青蒿杂交后可获得染色体数为27的单倍体
D．在该植株正在分裂的细胞中含a基因的染色体最多可达6条
7. 某雄性果蝇（2n=8）的一个精原细胞在减数分裂过程中，部分染色体发生了如图1所示的变化（其中字母表示染色体，数字表示染色体片段），随后出现了如图2所示的“十字形”结构，图2中的任意两条染色体可随机结合进入一个次级精母细胞。已知部分染色体片段缺失或重复都会导致精子失去活性，下列有关叙述正确的是（ ）
A．图1中的A与C、B与D各为一对同源染色体
B．图1中发生的变异类型与21三体综合征完全相同
C．图2所示时期，该精原细胞中共含有8条染色单体
D．若图2中的A与B、C与D结合，则形成的4个精子都没有活性
8. 下列关于低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中错误的是（ ）
选项 试剂 使用方法 作用
A 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0．5-1h 培养根尖，促进细胞分裂
B 体积分数为95%的酒精 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖 解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松
C 清水 浸泡解离后的根尖约10min 漂洗根尖，去除解离液，防止解离过度
D 质量浓度为0．01g/mL的甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有质量浓度为0．01g/mL的甲紫溶液的玻璃皿中染色3-5min 使染色体着色
9. 两条姐妹染色单体连接在同一个连离粒上，在连离粒的两侧为着丝点，着丝点上可附着纺锤丝，结构如图所示。连离粒DNA复制控制模型认为，在细胞分裂间期的S期要进行DNA复制，但是连离粒DNA的复制却被某种因素所抑制，使姐妹染色单体连接在连离粒区，后来由于连离粒DNA的复制，产生了两个连离粒，从而将姐妹染色单体分开，纺锤丝可以把已分开的染色体拉向两极。下列推测正确的是（ ）
A．连离粒DNA在有丝分裂中期复制
B．纺锤丝蛋白主要在有丝分裂前期合成
C．着丝点分裂导致姐妹染色单体分离成两条子染色体
D．在诱导多倍体形成过程中，秋水仙素既能抑制纺锤体的形成，也能阻碍连离粒的复制
10. 下图是利用玉米（2N＝20）的幼苗芽尖细胞（基因型MmNn）进行育种的实验流程图，下列分析正确的是（ ）
A．植株C是单倍体，植株A为二倍体
B．若植株B中出现了基因型为MmNN个体，其等位基因的产生来源于基因重组
C．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%
D．植株B的体细胞可能都含有四个染色体组
二、多选题
11. 鱼类育种上常利用卵细胞来培育二倍体，原理是经辐射处理的精子入卵后不能与卵细胞核融合，激活卵母细胞完成减数分裂后被降解。该技术的关键步骤是精子染色体的失活处理和卵细胞染色体二倍体化，过程如图所示。下列分析正确的是（ ）

A．运用该技术培育的子代，其遗传物质来自母本
B．方法一中，低温处理作用于分裂前期的细胞
C．方法二中，出现杂合二倍体是基因突变导致的
D．方法二中，一般情况下获得的是纯合二倍体
12. 芥菜和埃塞俄比亚芥杂交，再经多代自花传粉进行选育。图中L、M、N表示3个不同的染色体组。相关叙述错误的是（ ）
A．选育后代性状的改变属于可遗传变异
B．选育后代均发生了染色体的数目变异
C．F1的减数分裂Ⅰ中期细胞内含有35条染色体
D．F1的初级精母细胞中含2个染色体组
三、非选择题
13. 已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数为24条。现用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种。
（1）诱导4种性状单倍体所用的花药，应取自基因型为 的植株。
（2）为获得上述植株，应采用基因型为 和 的两亲本进行杂交。
（3）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成植株，该花药壁细胞植株表现为 （填“可育”或“不育”），体细胞染色体数为 ，结实性为 （填“结实”或“不结实”）。
（4）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株表现为 （填“可育”或“不育”），体细胞染色体数为 ，结实性为 （填“结实”或“不结实”）。
（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型，为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的 植株，因为自然加倍植株 ，花药壁植株 。
（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是_____________________________________ _
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
14．果蝇是研究动物染色体遗传的良好材料。近年研究人员在研究果蝇细胞减数分裂中有一些新发现，如图所示（图中圆圈表示相同放大倍数下的细胞模式图，部分染色体未标出）。
(1)图中减数分裂是进行有性生殖的生物产生 （填“卵细胞”或“精细胞”）的过程，
②中 之间发生了互换。
(2)与“常规”减数分裂不同，“逆反”减数分裂在MⅠ后期阶段，染色体的行为变化是 。
(3)已知控制果蝇灰身（B）和黑身（b）的基因位于常染色体上，纯种灰身雄果蝇群体经60Co照射后可从中筛选出果蝇甲（如图所示）。果蝇甲产生的各种配子活性相同，且基因均正常表达。
①经60Co照射后果蝇发生的变异类型属于 ，果蝇甲经过减数分裂能产生 种配子。
②筛选1可以用光学显微镜观察染色体的形态选出果蝇甲，筛选2不用显微镜就能选出含异常染色体个体，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③为从F1中筛选出常染色体正常的雌果蝇，让F1黑身雄果蝇分别与灰身雌果蝇杂交，选定后代中表现型及比例为 的杂交组合，其雌性亲本即为常染色体正常的雌果蝇。
15. 现有两个小麦品种,一个纯种小麦性状是高秆(D)、抗锈病(T),另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)、不抗锈病(t),两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。请据图回答下列问题:
I II
(1)方法Ⅱ属于　　 　　育种；要缩短育种年限,应选择的是　　　 　。
(2)图中④的基因型为　 　　　。
(3)过程(二)中,D和d的分离发生在　　　　　　　　　　　　；过程(三)采用的方法称为　　　　　　 　　；过程(四)最常用的化学药剂是　　　 　。
(4)过程(五)中产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占　　　　；若让 F1按过程(五)(六)自交,则⑥中符合生产要求并能稳定遗传的个体占　　　　。
1.【答案】B
【解析】
染色体组是一组非同源染色体，即在一个染色体组中不存在同源染色体，因而一个染色体组中染色体的形态、大小各不相同，A正确；雄果蝇的染色体组成是3对常染色体+X+Y染色体，故雄果蝇一个染色体组由3条不同的常染色体+X或3条不同的常染色体+Y染色体组成，B错误；据染色体组的定义可知，一个染色体组该物种生长发育所需要的全部遗传信息，C正确；染色体组成倍增加或减少为染色体数目变异，属于可遗传变异，D正确。
2. 【答案】C
【解析】
A、多倍体在植物中很常见，在动物中很少见，A正确；
B、多倍体草莓的果实一般长得比二倍体草莓的大，B正确；
C、三倍体无子西瓜在减数分裂过程中，同源染色体联会紊乱，不能产生可育的配子，因此利用三倍体无子西瓜，不能通过有性生殖的方式培育出三倍体的无子西瓜，但可以通过植物组织培养等无性生殖的方式培育出三倍体的无子西瓜，C错误；
D、低温只有作用于正在分裂的细胞，才能够通过抑制纺锤体的形成而导致细胞内的染色体数目加倍，所以经低温处理得到的多倍体，不是所有细胞的染色体数目都加倍，D正确。
故选C。
3. 【答案】B
【解析】
A、低温处理能抑制洋葱根尖细胞中纺锤体的形成，A错误；
B、染色体易被碱性染料染成深色，用甲紫溶液处理根尖可使染色体着色，B正确；
C、用卡诺氏液固定后细胞已经死亡，C错误；
D、视野中大多数细胞染色体数未发生改变，D错误。
故选B。
4．【答案】C
【解析】
A、形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组，分析题图，g图细胞含有一个染色体组，一定是单倍体，A错误；
B、c、d图细胞中含有2个染色体组，但不一定是二倍体，如果是由配子直接发育而来的应该属于单倍体，但若是由受精卵发育而来的应该属于二倍体，B错误；
C、a、b图细胞中含有三个染色体组，该个体可能是单倍体，也可能是三倍体，C正确；
D、e、f图细胞中含有四个染色体组，该个体可能是四倍体，也可能是单倍体，D错误。
故选C。
5．【答案】D
【解析】
A.过程①是花药离体培养获得单倍体植株A，②是秋水仙素，②处理细胞可使细胞内染色体数目加倍，A正确；
B.由题目可知，该植株是二倍体，植株A是单倍体，高度不育，有4种基因型，AB、Ab、aB和ab，B正确；
C.该过程是单倍体育种过程，所以①是花药离体培养，获得单倍体植株A，基因型为AB、Ab、aB、ab四种，为aaBB的可能性为0，C正确；
D. 单倍体植株A，基因型为AB、Ab、aB、ab四种，秋水仙素的植株B为二倍体基因型AABB、AAbb、aaBB、aabb，都是纯合子，D错误；
故选D。
6. 【答案】D
【解析】A、四倍体青蒿Aaaa产生的配子基因型为Aa、aa，则该植株花药离体培养并加倍后的个体基因型为AAaa、aaaa，有纯合子，也有杂合子，A错误；
B、秋水仙素能抑制纺锤体形成，导致有丝分裂后期细胞中的染色体不分离，从而使细胞中染色体数目增倍，形成四倍体植株，所以秋水仙素处理野生型青蒿的幼苗或萌发的种子，可能会获得四倍体青蒿，B错误；
C、该植株与野生型青蒿杂交后可获得染色体数为27，该个体属于三倍体，C错误；
D、在该植株有丝分裂后期，染色体数目加倍，因此细胞中含a基因的染色体最多可达6条，D正确。
故选D。
7. 【答案】D
【解析】
A、图中应该是A和B、C和D原本各为一对同源染色体，但由于发生了染色体结构变异中的易位，B和C染色体互换了部分的片段，A错误；
B、图中细胞经过减数分裂染色体的某些片段发生了易位，即发生了染色体结构变异，唐氏综合征是21号染色体多出一条，发生了染色体数目变异，B错误；
C、图2所示时期，正在进行同源染色体配对，处于减数分裂I前期，该细胞应该是初级精母细胞，细胞中应该含有16条染色体单体，C错误；
D、若图2中的A与B、C与D结合，则形成的精子要么缺少6、7基因，要么缺少1、2、3基因，形成的4个精子都没有活性，D正确。
故选D。
8.【答案】A
【解析】低温诱导染色体数目加倍实验：
A、卡诺氏液的作用是固定细胞形态，固定之后，细胞死亡并且定型，A错误；
B、体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后制成的解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分开，便于观察，B正确；
C、清水的作用是漂洗根尖，去除解离液，防止解离过度，C正确；
D、甲紫溶液是一种碱性染料，能使染色体着色，D正确。
故选A。
9. 【答案】A
【解析】
A、在间期，连离粒DNA的复制被抑制，使姐妹染色单体连接在连离粒区，而后期姐妹染色单体分离形成子染色体，故推测连离粒在有丝分裂中期又恢复了连离粒DNA的复制，产生了两个连离粒，从而将姐妹染色单体分开，前期复制可能使姐妹染色单体提前分离，A正确；
B、间期进行与分裂有关的物质准备，有关蛋白质在间期合成，故纺锤丝蛋白主要在间期合成，B错误；
C、分析题干可知，由于连离粒DNA的复制，产生了两个连离粒，从而将姐妹染色单体分开，C错误；
D、在诱导多倍体形成过程中，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，但是不会阻碍连离粒的复制，姐妹染色单体依旧会分开，只是无法移向两极，D错误。
故选A。
10. 【答案】A
【解析】
A、植株C是由花粉发育而来的单倍体，植株A是经芽尖细胞发育而来的二倍体，A正确；
B、基因突变的结果是产生等位基因，将MmNn人工诱变可获得MmNN，其等位基因的产生来源于基因突变，B错误；
C、获得植株B的育种方式是单倍体育种，植株A（基因型MmNn）经减数分裂得到的花粉，在经植物组织培养得到单倍体，经秋水仙素处理可获得纯合的二倍体，故植株B纯合的概率为100%，C错误；
D、秋水仙素抑制纺锤体的形成，使植株B的体细胞含两个染色体组，D错误。
故选A。
11. 【答案】ABD
【解析】
A、经辐射处理的精子人卵后不能与卵细胞核融合，激活卵母细胞完成减数分裂后被降解，因此运用该技术培育的子代，其遗传物质来自母本，A正确；
B、方法一是用低温处理卵细胞，抑制纺锤体的形成，从而使染色体加倍，纺锤体作用的时期是分裂前期的细胞，B正确；
CD、方法二中，低温抑制极体的排出，极体与卵细胞融合成二倍体细胞，极体（第二极体）与次级卵母细胞的基因相同，一般情况下获得的是纯合体，出现杂合体的原因可能是发生了基因突变或在减数分裂I时发生了互换，C错误，D正确。
故选ABD。
12. 【答案】BD
【解析】
染色体组是指细胞中每套非同源染色体。体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
A、选育后代性状的改变发生了染色体数目变异，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，A正确；
B、选育后代中有跟亲本芥菜和埃塞俄比亚芥一样的染色体组成，并没有发生染色体数目变异，B错误；
C、减数分裂Ⅰ中期细胞与体细胞染色体数目相同，为L+2M+N=10+16+9=35条染色体的数量，C正确；
D、F1的初级精母细胞中的染色体组数与体细胞相同，据图可知，含有四个染色体组，D错误。
故选BD。
13. 【答案】（1） RrBb （2）RRbb rrBB （3） 可育 24条 结实 （4）可育 24条 结实 （5） 自然加倍 基因型纯合 基因型杂合 （6） 将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株
【解析】已知水稻两对基因是基因自由组合的，且其体细胞染色体数为24条，采用单倍体育种的方法育种，单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个步骤。
（1）因为要用单倍体育种方法选育抗病、有芒水稻新品种，需要RB配子，所以所用的花药应取自基因型为RrBb的植株，因为它可以产生四种不同类型的配子：RB、Rb、rB、rb。
（2）为获得RrBb植株，应采用基因型为RRbb与rrBB的两亲本进行杂交。
（3）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株可育，可结实，体细胞染色体数为24条。
（4）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成为二倍体植株，该二倍体植株减数分裂正常，可育，可结实，体细胞染色体数为24条。
（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型，为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的自然加倍植株，因为自然加倍植株基因型纯合，花药壁植株基因型杂合。
（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是自交，即将植株分别自交，子代性状表现一致的是自然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。
14. 【答案】
(1) 卵细胞 同源染色体的非姐妹染色单体
(2)着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，向细胞两极移动
(3) 染色体结构变异（染色体变异或易位） 4 筛选2得到的F1中仅灰身雄果蝇的染色体形态正常，其余均为含异常染色体的个体，因此可通过后代的表现型对染色体情况加以区分 灰身果蝇∶黑身果蝇=3∶1
【解析】根据题意和图2可知，果蝇甲产生的各种配子活性相同，且基因均正常表达，即B基因不论位于常染色体上还是X染色体上，均会使果蝇表现为灰身。
（1）减数分裂I产生一大一小两个细胞，即雌性初级卵母细胞进行减数分裂产生卵细胞的过程，②中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换。
（2）常规减数分裂是减数分裂I同源染色体分离，减数分裂II着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，而从图1可知，在“逆反”减数分裂中，减数分裂I是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，而减数分裂II是同源染色体分离，正如所谓的“逆反”。
（3）①据图判断，经60Co照射后，非同源染色体发生了片段交换，即染色体结构变异中的易位；果蝇甲产生的各种配子活性相同，且基因均正常表达，所以果蝇甲经过减数分裂能产生4种（BX、BY、OX、OY）配子。
②染色体结构变异可在光学显微镜下观察到，分析图2可知，果蝇甲和果蝇乙的基因型分别为BOXBY与bbXX，其杂交得到的F1中，仅灰身雄果蝇的染色体形态正常，其余均为含异常染色体的个体，可通过后代的表现型对染色体是否异常加以区分。因此，筛选1可用光学显微镜观察染色体的形态选出果蝇甲，筛选2不用光学显微镜观察就能选出“含异常染色体个体”。
③F1黑身雄果蝇的基因组成为bOXY，灰身雌果蝇的基因组成为BbXBX和ObXBX，为从F1中筛选出常染色体正常的雌果蝇，让F1黑身雄果蝇分别与雌果蝇杂交，把两对染色体分开考虑，则常染色体正常的雌果蝇后代中黑身果蝇(bb或Ob且XX或XY）占1/2×1/2=1/4，灰身果蝇占1—1/4=3/4，即选定后代中灰身果蝇∶黑身果蝇=3∶1的杂交组合的雌性亲本即为所需。常染色体异常的雌果蝇后代中灰身果蝇∶黑身果蝇≠3∶1。
15. 【答案】(1)杂交　方法Ⅰ　(2)ddTT　(3) 减数分裂I (或减数分裂I后期)　花药离体培养　秋水仙素
(4)1/3　1/2　
【解析】 (1)方法Ⅱ属于杂交育种;要缩短育种年限,应选择的方法是Ⅰ单倍体育种,获得的植株都是纯合子,自交后代不会发生性状分离。(2)根据配子情况,图中④的基因型应该由dT加倍而来,为ddTT。(3)等位基因分离发生在减数分裂I后期;过程(三)采用的是花药离体培养,属于单倍体育种;过程(四)中使用秋水仙素处理单倍体幼苗,抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成。(4)过程(五)中产生的矮秆抗锈病植株有ddTT和ddTt两种基因型,其中纯合子占1/3;若让F1按该方法经过程(五)(六)自交,则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占1/3+2/3×1/4=1/2。