染色体变异
时间：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．下列关于变异的叙述，不正确的是( )
A．基因突变不一定改变生物的表现型
B．基因重组是生物变异的根本来源，一般发生在有性生殖的过程中
C．体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体
D．染色体的结构和数目发生改变都属于染色体变异
解析：由于密码子具有简并性，故生物基因出现突变，其性状也不一定改变；基因突变是生物变异的根本来源，基因重组是生物变异的重要来源；同源四倍体通过花药离体培养，形成的个体含两个染色体组，是单倍体而不是二倍体；染色体变异包括染色体的结构变异和染色体的数目变异。
答案：B
2．下列关于染色体结构变异的叙述，不正确的是( )
A．外界因素可提高染色体断裂的频率
B．染色体缺失了某段，可使生物性状发生变化
C．一条染色体某一段颠倒180°后，生物性状不发生变化
D．染色体结构变异一般可用现代遗传技术直接检验
解析：染色体结构变异是由于某些自然条件或人为因素造成的，这些变化可导致生物性状发生相应的改变。虽然倒位是某段染色体的位置颠倒，但使其中的基因位置发生了改变，也可导致生物的性状发生变化。
答案：C
3．下列情况引起的变异属于染色体变异的是( )
A．非同源染色体上非等位基因的自由组合
B．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
C．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
D．DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变
解析：基因重组在减数分裂中有两种形式：一种是在减Ⅰ后期非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合；另一种是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。B选项属于染色体变异。D选项属于基因突变。
答案：B
4．(2015·福建毕业班质检)下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，不正确的是( )
8
A．三倍体无子西瓜的培育过程利用了染色体变异的原理
B．基因突变、基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向
C．基因重组可以产生新的基因型
D．基因突变不一定都会引起生物性状的改变
解析：基因突变、基因重组、染色体变异是可遗传的变异，变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向。
答案：B
5．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是( )
A．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极
B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
D．显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变
解析：低温诱导染色体数目加倍，只对少数细胞起作用，因此只是少数处在分裂期的细胞染色体数目加倍，多数不变。
答案：D
6．下列各杂交组合中，果实中没有种子的是( )
A．用秋水仙素处理采用花药离体培养的方法培育的幼苗，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
解析：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，长成的个体作母本为四倍体，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，自交后无种子。
答案：D
7．已知果蝇的红眼(B)和白眼(b)这对相对性状由X染色体上的基因控制。一对红眼果蝇交配，子代出现了一只XXY的白眼果蝇。在没有发生基因突变的情况下，分析其变异原因，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．该白眼果蝇个体的出现是染色体变异的结果
解析：在没有发生基因突变的情况下，一对红眼果蝇交配，子代出现了一只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XB
8
Y。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，姐妹染色单体分裂后移向了细胞的同一极而导致的，属于染色体变异。
答案：B
8．果蝇灰体对黄体为显性，相关基因E、e位于X染色体上。用X射线处理一只灰体雄蝇，然后将其与黄体雌蝇杂交，数千只子代(F1)中出现一只灰体雄蝇。检测发现，这只灰体雄蝇Y染色体上多了一段带有E基因的片段。下列判断不正确的是( )
A．亲代灰体雄蝇变异发生在胚胎时期
B．实验结果说明突变具有低频性
C．F1中灰体雄蝇的出现是染色体结构变异的结果
D．F1灰体雄蝇与黄体雌蝇交配，后代雄蝇都是灰体
解析：如果亲代灰体雄蝇变异发生在胚胎时期(此时Y染色体上多了一段带有E基因的片段)，则后代中的雄蝇将均为灰体，这与题中信息矛盾；数千只子代(F1)中出现一只灰体雄蝇，说明突变具有低频性；Y染色体上多了一段带有E基因的片段属于染色体结构变异；由于F1灰体雄蝇的Y染色体上带有E基因，因此，该灰体雄蝇的后代中雄性个体均为灰体。
答案：A
9．(2015·苏北四市调研)如下图所示，图(1)、图(2)表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图，其中①和②、③和④互为同源染色体，则两图所示的变异( )
A．均为染色体结构变异
B．基因的数目和排列顺序均发生改变
C．均使生物的性状发生改变
D．均可发生在减数分裂过程中
解析：图(1)所示为同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组，图(2)所示为染色体结构变异中的易位。基因重组中基因的数目和排列顺序没有发生改变，生物的性状不一定发生改变。基因重组和染色体变异均可发生在减数分裂过程中。
答案：D
10．下列关于染色体变异的叙述，正确的是( )
A．除病毒外，所有生物都能发生染色体变异
B．非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异
C．脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异
8
D．用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构变异
解析：原核生物没有染色体，也不能发生染色体变异；非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异中的易位；少量的脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变属于基因突变；用光学显微镜能直接观察到染色体数目和结构的变化。
答案：B
11．将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如右图所示的新品种丙(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)。相关叙述错误的是( )
A．杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异
B．杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换
C．丙品种的产生为生物的进化提供了原材料
D．丙品种自交后代中有1/2个体能稳定遗传
解析：据丙中染色体上基因的种类可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异；染色体结构变异属于生物可遗传变异的来源之一，能够为生物进化提供原材料；图示丙品种自交后代的基因型及比例为AAEEAaEEaaEE＝121，其中AAEE和aaEE为纯合体，能稳定遗传。
答案：B
12．(2015·汕头模拟)科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如图所示结果。相关说法错误的是( )
A．实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体
B．自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗数量应该相等
C．由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天最容易成功
8
D．判断是否培育出四倍体草莓的简便方法是让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较
解析：判断是否培育出四倍体草莓，可用显微镜观察其细胞内的染色体数，让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响。
答案：D
二、非选择题(共40分)
13．(12分)(2015·广西调研)果蝇是遗传学研究中常用的实验材料。结合所学知识回答下列问题：
(1)依甲图可知，果蝇的基因组有________条染色体。
(2)乙、丙图所示果蝇A、B的Ⅱ号染色体上部分基因(果蝇A、B为亲子关系)。
①乙图中的紫红眼基因与朱红眼基因是________(填“等位基因”或“非等位基因”)；
②比较乙、丙两图，与果蝇A相比，果蝇B发生了变异，此变异属于________。
(3)已知果蝇的红眼R和白眼r是一对相对性状，且雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。现有红眼和白眼的雌、雄性果蝇若干，若用一次交配实验即可证明这对基因位于常染色体还是X染色体上，请选择用于交配的亲本表现型：________。
(4)若已知果蝇控制眼色的基因存在于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性，这种眼色基因可能会因为染色体片段的缺失而丢失(以X0表示，只有X0X0和X0Y的个体没有眼色基因，无法存活)。现有一红眼雄果蝇(XRY)与一白眼雌果蝇(XrXr)杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇。现欲利用一次杂交来判断这只果蝇的出现是染色体缺失造成的还是基因突变造成的，当这只白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，如果子代中雌雄果蝇数量比为__________________________，则是基因突变造成的；如果子代中雌雄果蝇数量比为______________________，则是染色体缺失造成的。
解析：
8
(1)动物基因组指的是含有全部遗传信息的染色体，所以应该包括常染色体和X、Y两条性染色体。由图甲知果蝇共有4对染色体，其中一对为性染色体。(2)乙图中的紫红眼基因与朱红眼基因位于同一条染色体的不同位置，则属于非等位基因。等位基因是位于一对同源染色体相同位置上。比较乙、丙两图可知基因的顺序颠倒了，这种变异属于染色体结构变异中的倒位。(3)本题利用反推法。题目告诉“红眼R”，则红眼是显性性状，要求判断是这对基因位于常染色体还是X染色体上，可假设该基因位于X染色体上(其实这对基因就位于X染色体上)，依据交配后代的表现型与性别的关系来判断。对于雌性，红眼有两种基因型，白眼有一种基因型，所以选白眼的雌性(XrXr)，这样根据表现型就能知道其基因型；雄性若选择白眼，后代都是白眼，雌雄中都有白眼，这与常染色体上的遗传结果相同，不能区分是常染色体还是X染色体。选择红眼雄果蝇(XRY)，这样交配的后代若雌性都是红眼，雄性都是白眼，该基因就是X染色体上的，若雌雄中红眼与白眼＝11，则是常染色体上的。
(4)用反推法。分别假设是基因突变、染色体缺失，依据题目信息写出白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配的亲本基因型，利用分离定律求出子代表现型及比例。
答案：(1)5
(2)①非等位基因 ②染色体结构变异(倒位)
(3)白眼雌果蝇和红眼雄果蝇 (4)11 21
14．(14分)粮食是人类生存的基本条件，提高单位面积粮食产量、质量是解决粮食问题的主要途径之一。
(1)为提高农作物的单产量，得到抗倒伏、抗锈病等优良品种，科学家往往采用多种育种方法来培养符合农业要求的新品种。根据下列提供的材料，设计育种方案，尽快得到所需品种。非生物材料可自选。生物材料有：A.小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种，B.小麦的矮秆(隐性)不抗锈病(隐性)纯种，C.小麦的高秆(显性)不抗锈病(隐性)纯种。
①要得到的是能应用于生产的具有抗倒伏、抗锈病等优良性状的品种，该品种应是________________。
②所选择的生物材料：________________。(填写生物材料对应的字母)
③育种过程中最快得到所需品种的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
④用花药离体培养法，预期产生所需要类型的概率：____________。如果从播种到获得种子需要一年，则获得该品种植株至少需要________年。
(2)随着科技的发展，许多新的育种方法已经出现并投入应用。
①用普通小麦和黑麦培育八倍体小黑麦的原理是________________，常用的化学药剂是______________。
②航天育种是目前一个热门话题，如“神七”就载有萌发的植物种子。那么利用这种方法是否一定能获得人们所期望的理想性状？________，为什么？________________。
③螟虫是危害水稻的主要害虫之一。科学家为了减少农药的使用，希望培育出具有抗螟虫性状的水稻新品系，最适合的育种方法是________________，其原理是________________。
8
解析：(1)①直接应用于生产的品种要保持优良性状，纯合体自交后代不发生性状分离。②杂交育种的原理是基因重组，要将两个优良性状(抗倒伏、抗锈病)组合到一起，选择A、B两个亲本可以实现。③最快的育种方法是单倍体育种，常通过杂交、花药离体培养、人工诱导染色体加倍实现。④将亲本杂交后的子代进行花药离体培养、人工诱导染色体加倍可得到四种纯合子，且比例相同，具有抗倒伏、抗锈病性状的人体占1/4。亲本杂交得到子代需要1年，子代经花药离体培养、人工诱导染色体加倍得到纯合子需要1年。(2)普通小麦为六倍体，黑麦为二倍体，两者杂交得到的个体有四个染色体组，人工诱导染色体加倍后为八倍体，原理是染色体变异。③运用转基因技术将抗虫基因转移到植物体内，属于基因重组。
答案：(1)①纯合子 ②A、B ③单倍体育种 ④1/4 2
(2)①染色体变异 秋水仙素 ②不一定 因为基因突变是不定向的 ③基因工程育种 基因重组
15．(14分)用浓度为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4℃)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请设计实验探究这个问题。
(1)针对以上问题，作出的假设是：________________________________________________________________________。
提出此假设的依据是__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，请根据这个提示列出设计实验的组合表格。
(3)按照你的设计思路，以______________作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：
第一步：剪取根尖0.5 cm～1 cm。
第二步：按照________→________→________→________步骤制作________。
第三步：显微镜观察。
解析：(1)探究实验中如何作出假设
①假设的内容是由问题决定的，在作假设时，首先要清楚探究的问题是什么。
②假设的提出与基本预测有很大的关系。如果基本预测是肯定的，假设就是肯定的假设；
③假设在实验之前没有正确与错误之分，只有可以检验的假设和无法检验的假设，探究实验中作出的假设应是可检验的假设。
(2)依据类比推理推导假设成立的依据
8
秋水仙素诱导染色体加倍的原理是破坏纺锤体的形成，但不影响着丝点的分裂，因此导致染色体数目加倍。低温能影响酶的活性，纺锤体的形成需要酶的催化，因而纺锤体的形成受到影响，也会导致染色体的数目加倍。
(3)确定表格内项目的方法
①设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单位。
②为了保证实验的严谨性，应该设置一组常温下的对照，以排除环境因素的干扰。
答案：(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍
低温能够影响酶的活性(或纺锤体的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂(也可以提出其他假设，只要能够运用所学的生物知识进行合理的解释即可)
(2)
培养时间
培养温度
5 h
10 h
15 h
常温
4℃
0℃
(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体数目(或染色体计数)
解离 漂洗 染色 制片 细胞有丝分裂装片
8
微信/支付宝扫码支付