1、染色体变异进阶提优训练解析版染色体变异进阶提优训练一、单选题（本大题共8小题，共8.0分）1. 科研人员利用秋水仙素对一定数量的某二倍体植物的幼苗进行处理，如图是该植物细胞的一个细胞周期下列有关叙述，错误的是（）A. 秋水仙素若作用于a2时期可诱发基因突变B. 秋水仙素若作用于b1时期可获得多倍体植株C. 秋水仙素处理不会影响该种群的基因频率D. 用幼苗作实验材料是因为幼苗细胞分裂旺盛【答案】C【解析】解：A、秋水仙素若作用于a2时期（S期）可诱发基因突变，A正确； B、秋水仙素若作用于b1时期（前期）可抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，进行获得多倍体植株，B正确； C、秋水仙素处理可能会
2、导致基因突变，进而影响该种群的基因频率，C错误； D、秋水仙素诱导形成多倍体的原理是抑制纺锤体的形成，只有细胞分裂时才会有纺锤体的形成，因此用幼苗作实验材料是因为幼苗细胞分裂旺盛，D正确 故选：C分析题图：图示是植物细胞的一个细胞周期，其中a表示分裂间期，包括a3（G1）、a2（S）、a1（G2）；b表示分裂期，包括b1（前期）、b1（中期）、b1（后期）、b1（末期）本题结合细胞周期图，考查细胞周期、染色体变异等知识，要求考生识记细胞周期的阶段，能正确分析图中各阶段的名称；识记秋水仙素诱导形成多倍体的原理，能结合所学的知识准确判断各选项2. 用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生
3、植株中筛选四倍体植株，预实验结果如下表，正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是（） 秋水仙素浓度（gL）再生植株（棵）四倍体植株（棵）080244443786281181851092A. 0，2，3，4，5，6B. 0，3，6，9，12，15C. 0，4，5，6，7，8D. 0，6，7，8，9，10【答案】C【解析】【分析】 本题考查多倍体育种、实验分析等相关知识，意在考查学生的分析和判断能力，属于中档题。根据题意和图表分析可知：用不同浓度秋水仙素处理时，再生植株的数目不同，四倍体植株的诱导率不同其中在用秋水仙素浓度为 6g/L处理的情况下，诱导形成的四倍体的诱导率最高。 【解答】根据分析，预实
4、验结果表明在用秋水仙素浓度为6g/L处理的情况下，诱导形成四倍体的诱导率最高，所以正式实验时秋水仙素浓度应在6左右，所给各组设计最合理的是0、4、5、6、7、8g/L。综上所述，C正确，ABD错误。 故选C。3. 科研人员在研究中发现二倍体植物甲和乙体细胞中的染色体数相等，分别为2N、2n，甲乙杂交得到F1，F1不育通过物理方法干涉F1的减数分裂，使整套的染色体分配到一个配子中，让这样的雌雄配子结合产生F2下列有关叙述中正确的是（）A. 植物甲和乙中的染色体数目相同，说明它们属于同一物种B. F1体细胞中含有4个染色体组，其染色体组成为2N+2nC. 物理方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F
5、2为二倍体D. 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【答案】D【解析】解：A、植物甲和乙进行有性杂交，得到的F1不育，说明它们不属于同一物种，A错误； B、F1体细胞中含有2个染色体组，其染色体组成为N+n，B错误； C、物理方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体，C错误； D、若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是四倍体（2N+2n），可育，D正确 故选：D 二倍体与二倍体杂交产生的F1仍然是二倍体，但是甲乙杂交得到F1，F1不育，说明甲乙两种生物不是同一物种，所以二倍体的F1中不存在同源染色体，因此不能进行正常的减数分裂 植株甲的染色体组用AA表示，
6、植株乙的染色体组用BB表示，因此F1的染色体组为AB，由于通过物理方法干涉F1的减数分裂，使整套的染色体分配到一个配子中，因此产生的配子的染色体组为AB，再让这样的雌、雄配子结合，产生F2的染色体组为AABB，该植株为可育的四倍体 本题考查了染色体变异的有关知识，要求考生能够根据题干信息确定子一代的染色体组成，能够根据是否含有同源染色体确定植株是否可育，同时掌握多倍体育种的有关知识4. 视网膜母细胞瘤基因（R）是一种抑瘤基因，杂合子（Rr）仍具有抑癌功能杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子（rr）或半合子（r），就会失去抑癌的功能而导致恶性转化图为视网膜母细胞增殖过程中杂合
7、性丢失的可能机制，下列分析不正确的是（）A. 1是由于含R的染色体丢失而导致半合子（r）的产生B. 2是由于发生了染色体片段的交换而导致纯合子（rr）的产生C. 3是由于缺失了含R的染色体片段而导致半合子（r）的产生D. 4是由于R基因突变成了r导致纯合子（rr）的产生【答案】B【解析】解：A、1是由于含R的染色体丢失而导致半合子（r）的产生，A正确； B、同源染色体之间染色体片段的交换发生在减数分裂过程中，而体细胞不进行减数分裂，B错误； C、3是由于缺失了含R的染色体片段而导致半合子（r）的产生，C正确； D、4是由于R基因突变成了r导致纯合子（rr）的产生，D正确 故选：B 可遗传的变异
8、有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组： （1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性 （2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组 （3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少 本题结合图示，考查生物变异的相关知识，要
9、求考生识记基因突变的特点，识记基因重组的类型，识记染色体结构的变异和数目的变异，并结合所学知识判断各选项，难度适中5. 如图为果蝇精巢中细胞在某一时期的分类统计结果下列分析正确的是（） A. 甲组细胞的形态大小都相同，全部为次级精母细胞B. 发生同源染色体分离过程的细胞只存在于丁组C. 乙组的细胞中可能含有1个、2个或4个染色体组D. 丙组细胞中正在进行染色体数目加倍的过程【答案】B【解析】解：A、甲组细胞的形态大小都相同，细胞内DNA分子是体细胞的一半，所以全部为精细胞，A错误； B、发生同源染色体分离过程的细胞只存在于丁组，即减数第一次分裂过程中，B正确； C、乙组的细胞中DNA含量为2C
10、，是未复制的体细胞或者减数第一次分裂后形成的次级精母细胞未复制的体细胞中只有2个染色体组；处于减数第二次分裂时，前期和中期都只含有一个染色体组，而后期由于着丝点一分为二，染色体组加倍为2个，C错误； D、染色体复制过程中，DNA含量加倍，但染色体数量并没有加倍，D错误 故选：B 图为果蝇精巢中细胞在不同DNA含量下的细胞数量，由DNA含量可知：甲组细胞为减数分裂后形成的精细胞，乙组为未复制的体细胞或者减数第一次分裂后形成的次级精母细胞，丙组为进行DNA复制的细胞或处于G2期的细胞，丁组为处于减数第一次分裂的细胞 本题综合考查有丝分裂、减数分裂过程特点、染色体和DNA变化的相关内容，意在考查考生
11、的识记能力、理解应用能力以及分析图示的能力6. 波尔山羊（2N=60）胚胎期某细胞发生如图所示异常分裂（未绘出的染色体均正常），其中A为原癌基因，a为A的突变基因下列说法正确的是（） A. 该分裂过程中形成30个四分体B. 分裂产生Aa或aa子细胞的几率均为C. 子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同D. 染色体异常分离与纺锤体无关【答案】C【解析】解：A、该图是有丝分裂过程，同源染色体不联会形成四分体，A错误； B、由于染色体的丢失是随机的，所以分裂产生的Aa或aa子细胞的几率不一定为，B错误； C、子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同，C正确； D、由于染色体是由
12、纺锤体牵引而向两极的，因此染色体异常分离与纺锤体形成有关，D错误 故选：C 1、细胞癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞分裂周期失控，称为不受机体控制的能无限增殖的癌细胞 2、分析题图可知，该图是细胞有丝分裂过程，该过程中形成两个细胞，其中一个细胞染色体缺失一条，另一个细胞是3条染色体，随机丢失一条后，形成的细胞含有2条染色体，因此该变异属于染色体数目变异 3、与有丝分裂相比，减数分裂的特点是同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离 本题旨在考查学生分析题图获取信息的能力及理解减数分裂与有丝分裂过程的异同点、细胞癌变的机理及染色体变异等知识要点，把握知识的内在联系，并应用相关知识
13、结合题图信息综合解答问题的能力7. 如图为某二倍体动物一个正在进行减数分裂的细胞，下列有关叙述正确的是（） A. 该细胞产生了变异，其变异来源于基因突变B. 若该细胞取自某动物的卵巢，则其名称为第二极体C. 该细胞含有2个染色体组，产生的子细胞基因型不同D. 该细胞处于减数分裂后期，此时正发生同源染色体分离【答案】C【解析】解：A、该细胞产生了变异，其变异来源于染色体结构变异中的易位，A错误； B、若该细胞取自某动物的卵巢，则其名称为第一极体，B错误； C、该细胞含有2个染色体组，产生的子细胞基因型不同，C正确； D、该细胞处于减数分裂后期，此时正发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，但细胞中没有
14、同源染色体，D错误 故选：C 阅读题干和题图可知，图示细胞没有同源染色体，且着丝点分裂，姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期本题涉及的知识是减数分裂，明确知识点，梳理相关的基础知识，并解析题图结合问题的具体提示综合作答 本题考查精子和卵细胞形成过程的相关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论8. 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜。下列相关叙述正确的是（） A.
15、 从图中可以看出油菜与萝卜能杂交并能产生子代，因此他们之间不存在生殖隔离。B. 图中BC1植株细胞中染色体组成为 AACCR，BC2植株群体的染色体数目不确定，可能范围为3847。C. 获得的BC2植株群体中大部分个体都有抗性，还有少部分植株没在抗性，其原因是不同植株获得的R染色体组中的染色体不同。D. 从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的最佳方法是进行多代自交并筛选。【答案】B【解析】【分析】 本题综合考查育种方法的应用，重在理解细胞融合的染色体的变化以及杂交育种的相关知识的分析。F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的各自花
16、药ACR的细胞融合ACR，用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR，2n=56；异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，基因型为AACCR，2n=28+19=47。从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交）。【解答】A.自然界中油菜与萝卜是两个物种，存在生殖隔离，无法通过杂交产生可育后代，A错误；B.将异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，基因型为AACCR，2n=28+19=47
17、。由于BC1细胞中的染色体组成为AACCR，它遗传给子代的AC是19条，R遗传给子代的不一定多少条，最少是0，最大是9，图中RR最底那行写着萝卜R是9条。油菜AACC遗传给子代的AC是19条，所以受精后子代可能是3847，故得到的BC2植株群体的染色体数目为3847，B正确；C.获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的R（基因组）的染色体不同，C错误；D.从BC2植株中筛选到胞囊线虫抗性强的个体后，使其抗性基因稳定转移到油菜染色体中并尽快排除萝卜染色体的方法是与油菜多代杂交（回交），D错误。故选B。二、填空题（本大题共1小题，共1.0分）9. (8 分)科学家将
18、培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D 表示4 个不同的染色体组,每组有7 条染色体，C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题： （1）异源多倍体是由两种植物AABB 与CC 远缘杂交形成的后代，经 _方法培育而成，还可用植物细胞工程中 _方法进行培育。（2）杂交后代染色体组的组成为 _，进行减数分裂时形成 _个四分体,体细胞中含有 _条染色体。（3）杂交后代中C 组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体 _。（4）为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色
19、体上，这种变异称为 _。【答案】（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交 （2）AABBCD14 42 （3）无同源染色体配对 （4）染色体结构变异【解析】【分析】 本题以小麦新品种的培育过程为背景材料，考查了杂交育种方案设计、染色体变异和减数分裂过程等知识。要求学生在理解相关知识的基础上，能够进行准确分析、推理。综合性强，难度大。考查考生理解能力、获取信息的能力（识图）和分析综合能力。【解析】（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，植物AABB产生AB的配子，植物CC产生含C的配子，结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，形成可育的后代AABBC
20、C；还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同源染色体两两配对形成四分体， C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。由于中有6个染色体组，每个染色体组7条染色体，共42条。（3）杂交后代，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。（4）射线可能会导致C染色体断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异
21、。三、识图作答题（本大题共2小题，共10.0分）10. 几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。 （1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_条。（2）白眼雌果蝇（XrXrY）最多产生Xr、XrXr和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。（3）用黑身白眼雌果蝇（aaXrXr）与灰身红眼雄果蝇（AAXRY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_。（4）用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记
22、为“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。请通过杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪种原因引起的。实验步骤M果蝇与正常_雌果蝇杂交，分析子代表现型。结果预测若_，则是环境改变；若_，则是基因突变；若_，则是减数分裂时X染色体不分离。【答案】（1）2 8 （2）XrY、Y XRXr、XRXrY（3）31（4）白眼.子代出现红眼（雌）果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生【解析】【分析】 本题考查减数分裂、遗传规律、伴性遗传及遗传实验的设计和结果分析的相关知识，意在考查考生理解所学知
23、识的要点，把握知识间的内在联系的能力。【解答】 （1）正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。 果蝇体细胞中染色体数为8条，减数第一次分裂结束产生的子细胞所含染色体数为4条，减数第二次分裂后期着丝点断开，染色体数加倍为8条。 （2）基因型为XrXrY的个体最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交，子代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇（XRY）产生的含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇产生的四种配子结合，产生后代的基因型为XRXr、XRXr
24、Y、XRXrXr、XRY，其中XRXr为红眼雌性个体，XRY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XRXrY为红眼雌性个体，XRXrXr死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。 （3）黑身白眼雌果蝇（aaXrXr）与灰身红眼雄果蝇（AAXRY）杂交，子一代基因型为AaXRXr、AaXrY，子二代中灰身红眼果蝇所占比例为（A_）（XRXr、XRY）=；黑身白眼果蝇所占比例为（aa）（XrXr、XrY）=，故 F2 中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3：1。 （4）本实验应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推测每种可能情况下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知
25、， M果蝇出现的原因有三种可能第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY 、XrO。因此，本实用 M果蝇与多只正常白眼雌果蝇（XrXr）杂交，统计、分析子代果蝇的眼色。结果预测：.若为环境引起的表现型改变，则XRY与XrXr杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼；.若为基因突变引起的表现型改变，则XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；.若为 亲本雌果蝇减数分裂时染色体没有分离引起的表现型改变，则XrO与XrXr杂交，没有子代产生（XrO不育）。 11. 人
26、类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因，即SRY基因。该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢，该基因能编码204个氨基酸的多肽。如图为甲、乙、丙、丁一家四口的性染色体组成情况，B、b表示控制色盲性状的等位基因。回答下列问题： (1)SRY基因至少含有_个脱氧核苷酸(不考虑终止密码子)。(2)有一性染色体为XY，但却为女性的个体，依据题干信息，原因可能是_。(3)丁产生的原因是_(填甲或乙)产生了异常的生殖细胞。(4)丙的性别为_(填男性或女性)，丙的SRY基因存在于_(填X或Y)染色体上，产生的原因是发生了_。(5)若甲、乙没有白化病，他们的双亲也没有白化病，他们都有一个患白化病的弟弟，则
27、他们再生一个既患白化又患色盲的小孩的概率是_。他们生的女孩中正常的概率为_。(减数分裂正常，均无基因突变和交叉互换)【答案】（1）1224 （2）SRY基因发生突变（或答Y染色体结构变异，SRY基因片段丢失；或SRY基因没有正常表达） （3）甲（4）男性；X；染色体结构变异（易位）（5）1 /18 ；8/9。【解析】本题可从识图切入，要点是SRY基因控制性别。 (1)基因中脱氧核苷酸数：mRNA中核糖核苷酸数：多肽中氨基酸数6：3：1，因此编码204个氨基酸的多肽的SRY基因至少含脱氧核苷酸20461224。(2)根据题意，能否发育成睾丸与Y染色体的SRY有关，因此性染色体为XY却为女性，可能
28、是SRY基因发生了突变，或SRY基因缺失等。(3)从图中可以看出丁个体性染色体组成为XBXbY，而XB、Y两条性染色都自来父亲，说明是父亲(甲)产生了异常的生殖细胞。(4)丙个体的性染色体组成虽为XX，但有一条X染色体上有SRY基因，会引导原始性腺细胞发育成睾丸而成男性。因亲代中SRY只存在于甲个体的Y染色体上，因此丙个体的SRY也来自于甲个体的Y染色体。(5)白化病为常染色体隐性遗传病，用Aa表示该性状。再根据题意可知甲的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY，乙的基因型可能为1/3AAXbXb、2/3AaXbXb，因此他们再生一小孩既患白化又患色盲的小孩的概率2/32/31/4(白化a
29、a)1/2(色盲XbY)1/18；因父亲正常，因此所生女孩不可能患色盲，但患白色的概率2/32/31/41/9，因此所生的女孩中正常的概率11/98/9。解题的关键是理解并掌握性别决定的知识，能够进行有关自由组合定律的有关运算。 四、探究题（本大题共8小题，共40.0分）12. 油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，萝卜（具有两性花）具有抗线虫病基因 （1）若对萝卜进行基因组测序，应对 _ 条染色体进行DNA测序 （2）科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过下图所示途径获得抗线虫病油菜 F1植株由于减数第一次分裂时染色体不能 _ ，因而高度不育用秋水仙素处理使染色体 _ ，形成异源多倍体 将异源多倍体
30、与亲本油菜杂交（回交），获得BC1BC1细胞中的染色体组成为 _ （用字母表示）用BC1与油菜再一次杂交，得到的BC2植株群体的染色体数目为 _ 获得的BC2植株个体间存在胞囊线虫抗性的个体差异，其原因是不同植株获得的 _ 不同【答案】9；联会；（数目）加倍；AACCR；3847；R（基因组）的染色体【解析】解：（1）看图可知：萝卜是二倍体（2n=18），两性花、雌雄同株，则基因组进行测序至少需要研究9条染色体上的DNA分子 （2）自然界中油菜与萝卜是两个物种，存在生殖隔离，无法通过杂交产生可育后代，科研人员以F1植株属于萝卜和油菜为亲本的各自花药的细胞融合，由于减数第一次分裂时染色体不能联会，因而高度不育，需用秋水仙素处理使染色体（数目）加倍，形成异源多倍体 将异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1基因型为AACCR，
