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课时提升作业(二十四)
染色体变异
(45分钟 100分)
一、选择题(包括12个小题，每个小题5分，共60分)
1.(2022·承德模拟)下图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种状况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是 ( )
A.① B.② C.③ D.④
2.如图表示某生物体细胞中染色体的组成，其基因型不行能是
( )
A.ABed B.Aaaa
C.AAAA D.BBBbDDdd
3.(2022·南通模拟)科学家以玉米为试验材料进行遗传试验，试验过程和结果如图所示，则F1中毁灭绿株的根本缘由是 ( )
A.在产生配子的过程中，等位基因分别
B.射线处理导致配子中的染色体数目削减
C.射线处理导致配子中染色体片段缺失
D.射线处理导致把握茎颜色的基因发生突变
4.如图是某高等植物根尖分生区内一个正在分裂的细胞，下列叙述不正确的是
( )
A.该植物的基因型为AaBB
B.若该植物是由花粉粒发育而来的，则其亲本是四倍体
C.若该植物是由受精卵发育而来的，则其配子含一个染色体组
D.该细胞发生过基因突变
5.(2022·浙江五校联考)下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图。下列有关此图叙述错误的是( )
A.②过程中发生了非同源染色体的自由组合
B.实施④过程通常用确定浓度的秋水仙素
C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖
D.实施①过程的主要目的是让把握不同优良性状的基因组合到一起
6.(2022·柳州模拟)下列各杂交组合中，果实中没有种子的是 ( )
A.用秋水仙素处理接受花药离体培育的方法培育的幼苗，获得的纯合子自交
B.用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到染色体数目加倍的多倍体自交
C.没有用秋水仙素处理的二倍体不同品种的西瓜幼苗，生长发育成熟后杂交
D.用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体作母本，二倍体西瓜作父本，杂交后自交
7.(力气挑战题)小鼠中有一对把握灰砂色的基因(T)和正常灰色的基因(t)，位于X染色体上。正常灰色但性染色体组成为XO的雌鼠与灰砂色雄鼠交配，预期后代表现型之比为(胚胎的存活至少要有一条X染色体) ( )
A.灰砂♀∶灰色♂=2∶1
B.灰砂♀∶灰色♂=1∶2
C.灰砂♀∶灰色♂=1∶1
D.灰砂♀∶灰色♂=3∶1
8.(2022·舟山模拟)某科技活动小组将二倍体番茄植株的花粉按下图所示的程序进行试验。据图所示对该试验的分析正确的是 ( )
A.该试验不能说明植物生殖细胞具有全能性
B.植株B的全部细胞中都含有两个染色体组
C.不考虑基因突变，植株A、B的细胞内没有等位基因
D.由花粉培育到植株B的过程都必需在无菌条件下进行
9.如图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是 ( )
A.①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体
B.②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体
C.③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体
D.④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体
10.(2022·湖州模拟)以二倍体植物甲(2N=10)和二倍体植物乙(2n=10)进行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数第一次分裂时整套的染色体支配到同一个次级性母细胞中，减数其次次分裂正常，再让这样的雌、雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是 ( )
A.植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物
B.F1为四倍体，具有的染色体为N=10、n=10
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
11.下列关于低温诱导染色体数目加倍试验的叙述，正确的是 ( )
A.原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B.解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D.观看：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生转变
12.(2022·淮北模拟)将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如下图所示的新品种丙(图中的同源染色体黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.杂交选育过程中确定发生过染色体结构上的变异
B.杂交选育过程中确定发生过DNA上碱基对的替换
C.品种丙的产生为生物的进化供应了原材料
D.品种丙自交后代中有1/2个体能稳定遗传
二、非选择题(包括2个小题，共40分)
13.(20分)四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高很多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下试验。
(1)试验主要材料：大蒜、培育皿、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。
(2)试验步骤：
①取五个培育皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培育皿分别放入-4℃、0℃、 、 、 的恒温箱中1 h。
③ _______________________________________________________________。
④分别取根尖 cm，放入 中固定0.5 h～1 h，然后用___________
冲洗2次。
⑤制作装片：解离→ → →制片。
⑥低倍镜检测， ________________________________________，并记录结果。
(3)试验结果：染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)试验分析：
①设置试验步骤②的目的是 ___________________________________________
_________________________________________________________________ 。
②对染色体染色还可以用 、 等。
③除低温外， 也可以诱导染色体数目加倍，原理是 _______________
_________________________________________________________________ 。
14.(20分)(2022·齐齐哈尔模拟)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常毁灭颜色、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培育 ，通过_______ 育种方式，快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，争辩人员以白色棉品种57-4作母本，棕颜色棉作父本杂交，授粉后存在精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会毁灭少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉，应选择 植株，用秋水仙素处理 ，使其体细胞染色体数目加倍。
②下图是争辩人员在诱导染色体数目加倍时的试验处理和结果，本试验的目的是探究 _____________________________________________________________
_________________________________________________________________ ，
试验效果最好的处理是 _______________________________________________
_________________________________________________________________ 。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量___________________
，并与单倍体枝条进行比较作出推断。
(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中应接受__________
的方法，依据后代是否毁灭 作出推断。
答案解析
1.【解析】选C。染色体结构的变异指的是染色体某一片段的缺失①、易位②、倒位④和重复；③是基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。
【加固训练】由于种种缘由，某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因，这种遗传物质的变化属于 ( )
A.基因内部结构的转变
B.染色体数目的变异
C.染色体结构的变异
D.姐妹染色单体的交叉互换
【解析】选C。染色体是基因的载体，染色体上基因数量的增减是由于染色体上多了或少了部分片段。
2.【解析】选A。细胞中有8条染色体，两种形态，含有4个染色体组，染色体上每种基因一毁灭便有4个。
3.【解析】选C。从图示看出，F1中毁灭绿株的根本缘由是射线处理导致配子中染色体片段缺失。
4.【解析】选A。图中一极中的四条染色体的基因组成为A_B_，另一极为a_B_，并不能确定该植物的基因型为AaBB。此图为有丝分裂的后期，可知正常体细胞含有两个染色体组，若该植物为花粉粒发育而来的单倍体，那么其亲本应有四个染色体组，是四倍体。该植物体细胞含有两个染色体组，其配子染色体组数应减半，为一个染色体组。图中左侧第一对染色体来自姐妹染色单体的分别，所含基因应相同，而现在是一对等位基因，说明发生了基因突变。
5.【解析】选C。③过程为花药离体培育过程，依据的主要生物学原理是细胞的全能性；②过程为减数分裂产生配子的过程，发生了非同源染色体的自由组合；实施④过程通常用确定浓度的秋水仙素使染色体数目加倍；①过程为具有相对性状的亲本杂交，其主要目的是让把握不同优良性状的基因组合到一起。
6.【解析】选D。用秋水仙素处理二倍体正常西瓜的幼苗，得到的多倍体自交，能产生可育配子，可形成种子；用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，长成的个体(四倍体)作母本，可产生可育配子，二倍体西瓜可产生可育配子，两者杂交可形成三倍体种子，三倍体西瓜自交后无种子。
【方法技巧】生物是否具有生殖力气(种子)的推断方法
(1)体细胞染色体组数目为奇数的，如香蕉(3n)，高度不育。
(2)单倍体多数高度不育，但假如单倍体含有偶数个染色体组，则可育，如马铃薯(4n)形成的单倍体(2n)是可育的。
(3)二倍体并不愿定可育，如马和驴杂交，其子代是骡子，骡子的一个染色体组来自马，另一个染色体组来自驴，是二倍体，但骡子体内的两个染色体组不能联会，高度不育。
7.【解析】选A。该亲本组合中雌鼠的基因型为XtO，雄鼠的基因型为XTY，后代的基因型及表现型分别是XTXt(灰砂♀)、XTO(灰砂♀)、XtY(灰色♂)、OY(死亡)，故灰砂♀与灰色♂的比例为2∶1。
8.【解析】选C。C项中，单倍体植株A体内只有一个染色体组而没有等位基因，植株A再经过秋水仙素处理形成的植株B是纯合的二倍体，不含等位基因。A项中，将二倍体番茄植株的花粉利用植物组织培育技术培育成单倍体植株A，利用了植物细胞的全能性。B项中，植株B是纯合的二倍体，但并非全部的细胞都含两个染色体组，如有丝分裂后期的细胞含有四个染色体组。D项中，组织培育阶段需要严格的无菌操作。
9.【解题指南】解答本题时，需要留意以下三点：
(1)细胞中的染色体组数≥2，可能是二倍体(或多倍体)，也可能是单倍体。
(2)只有一个染色体组的生物，确定是单倍体。
(3)一个染色体组含有的染色体形态各不相同。
【解析】选B。①所示的细胞有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体。②所示的细胞有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表三倍体。③所示的细胞有4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表四倍体；若它是由配子发育而来的个体的体细胞，则代表的生物可能是单倍体。④所示的细胞有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，可能代表单倍体。
10.【解析】选C。甲和乙有性杂交产生的F1是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种，A项错误；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙，B项错误；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的，C项正确；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体，D项错误。
11.【解题指南】解答本题需要明确：
(1)低温诱导染色体数目加倍的原理及各种试剂的用途。
(2)分生区大多数细胞处于细胞分裂间期，间期以染色质状态存在。
(3)诱导染色体加倍，并非100%的细胞完成加倍。
【解析】选C。低温可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极；盐酸酒精混合液可用于解离，卡诺氏液用于固定；显微镜下可观看到少部分细胞的染色体数目发生转变。
12.【解析】选B。据丙中染色体上基因的种类可知，在杂交育种过程中确定发生了染色体结构变异，A正确，B错误；染色体结构变异是生物可遗传变异的来源之一，能够为生物进化供应原材料，C正确；图示品种丙自交后代的基因型及比例为AAEE∶AaEE∶aaEE=1∶2∶1，其中AAEE和aaEE为纯合子能稳定遗传，D正确。
【加固训练】(2022·淄博模拟)已知果蝇的红眼(B)和白眼(b)这对相对性状由X染色体上的基因把握。一对红眼果蝇交配，子代毁灭了一只XXY的白眼果蝇。在没有发生基因突变的状况下，分析其变异缘由，下列推断不能成立的是
( )
A.该白眼果蝇的基因型为XbXbY
B.母本产生的卵细胞基因型为Xb
C.母本的基因型为XBXb，父本的基因型为XBY
D.该白眼果蝇个体的毁灭是染色体变异的结果
【解析】选B。在没有发生基因突变的状况下，一对红眼果蝇交配，子代毁灭了一只XXY的白眼果蝇，可推知其母本的基因型为XBXb，父本的基因型为XBY。子代中XXY的白眼果蝇，其基因型应为XbXbY。该果蝇母本产生的卵细胞基因型应为XbXb，这是由于母本在减数分裂产生卵细胞的过程中，姐妹染色单体分开后移向了细胞的同一极而导致的，属于染色体变异。
13.【解析】本试验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度应设置为变量，不同温度处理是为了进行相互对比，在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中，以排解其他温度的干扰。但低温并不行能使全部细胞染色体数目都加倍，所以要统计加倍率来确定最佳低温。
答案：(2)②4℃ 8℃ 12℃
③取大蒜随机均分为五组，分别放入五个培育皿中诱导36 h
④0.5 cm～1 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精
⑤漂洗 染色
⑥统计每组视野中的染色体加倍率
(4)①将培育皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对比；恒温处理1 h是为了排解室温对试验结果的干扰
②龙胆紫溶液 醋酸洋红液
③秋水仙素 抑制纺锤体形成
【延长探究】
(1)观看上题中染色体数目变化，最好选择处于什么时期的细胞？为什么？
提示：有丝分裂中期。此时期染色体形态固定、数目清楚。
(2)上题中能否观看到同源染色体分别？为什么？
提示：不能。整个过程不存在减数分裂，不存在同源染色体分别。
14.【解析】(1)利用单倍体育种可快速获得纯合子，其具体做法是先用组织培育技术，将花粉培育为单倍体植株，然后用秋水仙素处理，获得符合要求的纯合子。(2)①父本为棕颜色棉，欲获得纯合子彩棉应选择父本单倍体植株，可用秋水仙素处理其幼苗，使体细胞染色体数目加倍；②分析题图可知，用0.05%的秋水仙素诱导12小时，染色体加倍百分比为22.0%，试验效果最好；③可依据多倍体植株的特点，直接测量茎的粗细、叶面积的大小。(3)自交是鉴定纯合子的最简便的方法，可通过观看自交后代是否毁灭性状分别作出推断。
答案：(1)彩棉花粉(花药) 单倍体
(2)①父本单倍体 其幼苗 ②不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响 0.05%秋水仙素，处理12小时
③茎的粗细、叶面积的大小(养分器官的大小)
(3)(连续)自交 性状分别
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