第21讲 染色体变异

第21讲染色体变异基础巩固1．下列情况中，没有发生染色体变异的是()A．人的第5号染色体的短臂缺失B．非同源染色体之间互相交换染色体片段C．染色体上DNA碱基对的增添或缺失D．用花药培养出的单倍体植株2．2013·蚌埠检测一对夫妻中，男性色觉正常，女性色盲，婚后生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体变异的细胞和时期分别是() A．卵细胞、减数第一次分裂后期B．卵细胞、减数第二次分裂后期C．精子、减数第一次分裂后期D．精子、减数第二次分裂后期3．六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦(染色体数为8N＝56条)，据此可推断出()A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体B．黑麦属于二倍体，不可育C．秋水仙素主要作用于有丝分裂后期的细胞D．小黑麦产生的单倍体植株不可育4．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是()A．处于分裂间期的细胞数目最多B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似能力提升5．下列有关两种生物变异的种类的叙述，不正确的是()AB图K21-1A．图A过程发生在减数第一次分裂时期B．图A中的变异未产生新的基因，但可以产生新的基因型C．图B过程表示染色体数目的变异D．图B中的变异未产生新的基因，但可以改变基因的排列次序6．普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—DI)。

同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是St—DI—P，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。

仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。

据此，下列说法正确的是()A．倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B．倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C．自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代D．由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变7．2012·安徽联考用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上，使雌体都有斑纹。

再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。

这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。

这种育种方法所依据的原理是() A．染色体结构变异B．基因突变C．染色体数目变异D．基因重组8. 如图K21-2为果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是()图K21-2A．染色体1、4、5、7组成果蝇的一个染色体组B．染色体3、6之间的片段交换属于基因重组C．控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D．果蝇基因组可由1、3、6、7四条染色体组成9．下列有关多倍体的叙述中，正确的是()A．与甘蔗相比，玉米更适合应用多倍体育种，获得多倍体B．人工诱导多倍体最常用的是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C．与二倍体植株相比，多倍体植株常常果实、种子较大，成熟期提前，产量提高D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍10．某植物的一个体细胞如图K21-3所示，该植株的花药进行离体培养后，共获得n 株幼苗，其中基因型为aabbcc的个体有()图K21-3A．n/4株B．n/8株C．n/16株D．0株11．如图K21-4是两种细胞增殖方式染色体行为示意图，相关叙述不正确的是()甲乙图K21-4A．甲种方式姐妹染色体单体分开，使细胞都含有P1、P2、M1、M2B．乙种方式P1和M1、P2和M2分离，子细胞具有不同组合的染色体C．利用甲种方式繁殖后代，有利于生物遗传性状的稳定和物种的进化D．繁殖过程中存在乙种方式，有利于种群适应环境和进化12．科研人员围绕培育四倍体西瓜进行了探究，实验中，每个实验组选取50株西瓜幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如图K21-5所示结果。

请分析回答相关问题：图K21-5(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是____________________________________________________。

(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有______________________，诱导形成四倍体西瓜适宜的处理方法是____________________________。

(3)鉴定四倍体西瓜的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代西瓜的根尖作材料，原因是________________________________。

观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。

(4)图K21-6是无子西瓜的育种流程图，图中①过程所用的试剂是__________，通过②途径培育无子西瓜的方式叫做__________，通过③培育无子西瓜时所用的试剂为____________________，施用的时机和部位是______________。

瓜农用②生产的无子西瓜比用③生产的无子西瓜更受消费者青睐，原因是_______________________________________________________________________________ _。

通过⑤途径形成的F1的胚乳细胞用组织培养方法理论上也能形成西瓜幼苗。

对它的根尖镜检，应该找到________个染色体组，其中________个来自母本，________个来自父本。

由它结出的西瓜有子还是无子？________。

图K21-6挑战自我13．2012·济宁二模现有4种(2、6、7、10号)三体玉米，即第2、6、7、10号同源染色体分别多出一条。

三体玉米减数分裂一般产生两类配子，一类是n＋1型(非常态)，即配子含有两条该同源染色体；一类是n型(常态)，即配子含有一条该同源染色体。

n＋1型配子若为卵细胞可正常参与受精作用产生子代，若为花粉则不能参与受精作用。

已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性。

现以纯合抗病普通玉米(BB)为父本，分别与上述4种三体且感病的玉米(母本)杂交，从F1中选出三体植株作为父本，分别与感病普通玉米(bb)进行杂交，得出的F2的表现型及数目如下表：请补充完整下列对实验结果的分析过程，以确定等位基因(B、b)位于几号染色体上。

图K21-7(1)若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则亲本①的基因型是bbb，F1三体②的基因型为________，其产生的花粉种类及比例为B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1；F2的表现型及比例为________。

(2)若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为____________；F2的表现型及比例为____________。

(3)综上分析，依据表中实验结果，等位基因(B、b)位于________号同源染色体上。

(4)若让上述F1个体进行自交，则自交子代感病个体中的三体植株所占的比例为________。

1．C[解析] 人的第5号染色体的短臂缺失，属于染色体结构变异；非同源染色体之间互相交换染色体片段，即易位，属于染色体结构变异；花药培养出的单倍体植株的染色体数减半，属于染色体数目变异；DNA碱基对的增添或缺失属于基因突变。

2．C[解析] 由于母亲色盲，儿子色觉正常，可知儿子的基因型为X B X b Y，X b来自于母方，X B Y只能来自父方，应是减数第一次分裂后期同源染色体没有发生分离的结果。

3．D[解析] 根据题意可知，黑麦的一个染色体组含有7条染色体，它属于二倍体，是可育的；秋水仙素主要作用于有丝分裂前期的细胞。

小黑麦产生的花粉经过组织培养得到单倍体植株，虽有四个染色体组但有三个来自普通小麦的相同的染色体组和一个来自黑麦的染色体组，减数分裂同源染色体配对紊乱，不能正常形成配子，因此表现为高度不育。

4．C[解析] 分裂间期时间在整个细胞周期中占据时间最长，处于分裂间期的细胞数目最多，所以A正确。

低温可以诱导染色体数目加倍，与秋水仙素原理相同，所以B、D 正确。

实验过程中观察到的细胞为死细胞，因而分裂过程观察不到，所以C错误。

5．C[解析] 图A表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，该过程发生在减数第一次分裂时期，该变异属于基因重组，未产生新的基因，但可以产生新的基因组合。

图B表示染色体结构变异中的易位，虽然未产生新的基因，但由于染色体的结构发生了改变，基因的排列次序也随之改变。

6．C[解析] 倒位发生在非同源染色体之间，属于染色体的结构变异，同源染色体之间的交叉互换发生在同源染色体之间；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会；两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；由于倒位虽然没有改变基因的种类，但也可以发生果蝇性状改变。

7．A[解析] 题中描述用X射线处理蚕蛹，且第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上，说明这一变异属于染色体结构变异。

8．A[解析] 染色体3、6之间的片段交换属于易位；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体(1号染色体)上；果蝇基因组可由1、2、3、6、7五条染色体组成。

9．B[解析] 多倍体植株常常茎秆粗壮，甘蔗收获的是茎秆，多倍体植株产量高，而玉米收获的是种子，所以甘蔗更适合应用多倍体育种获得多倍体，故A项错误。

人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，因为萌发的种子和幼苗有丝分裂旺盛，故B项正确。

多倍体植株果实、种子较大，但成熟期延迟，故C项错误。

秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，故D项错误。

10．D[解析] 花药离体培养得到的是单倍体，细胞内含有一个染色体组，不可能是细胞内含有两个染色体组的aabbcc个体。

11．C[解析] 姐妹染色体单体含有相同的基因，所以甲图移向每一极均含有P1、P2、M1、M2，A正确。

乙图中将发生同源染色体的彼此分离，故而子细胞具有不同组合的染色体，B正确。

甲种方式的繁殖为无性繁殖，乙种方式的繁殖为有性生殖，前者不利于物种的进化，而后者能产生各种各样的后代，有利于种群适应环境和进化，C错误、D正确。

12．(1)抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成(2)秋水仙素浓度和处理时间用0.2%的秋水仙素溶液处理1天(3)当代西瓜植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍中(4)秋水仙素多倍体育种生长素或生长素类似物未受粉的雌蕊柱头通过②获得的无子西瓜是三倍体，果实大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加321无子[解析] (1)秋水仙素能抑制纺锤体形成，从而诱导形成多倍体。

(2)从图中可看出，影响多倍体形成的因素有秋水仙素浓度和处理时间，用0.2%的秋水仙素处理1天诱导形成四倍体的效果最显著。

(3)秋水仙素处理的是幼芽，只有地上部分加倍形成四倍体，地下部分并未加倍。