2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业14　染色体变异

2019-2020学年高中生物新教材人教版（2019）必修第二册课时分层作业14　染色体变异

课时分层作业(十四) (建议用时：35 分钟) [合格基础练] 1.右图表示某植物正常体细胞的染色体组成，A/a、B/b、C/c、 D/d 代表四对同源染色体。下列可能是该植物染色体组成的是 ( ) A．ABCd B．Aaaa C．AaBbCcDd D．AaaBbb B [由图可以看出该植物含四个染色体组，因此其同源染色体应出现四次。] 2．下列关于生物变异的说法，正确的是( ) A．联会时发生的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合 B．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是纯合子 C．基因重组导致生物性状多样性，是生物变异的根本来源 D．育种可以培育出新品种，也可能得到新物种 D [联会时发生的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，A 项错误；用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是纯合子，如 AAaa 就不是 纯合子，B 项错误；基因重组导致生物性状多样性，是生物变异的一个重要来源， 但基因突变才是生物变异的根本来源，C 项错误；通过育种可以培育出新品种， 也可得到新物种，如多倍体育种获得的四倍体等，D 项正确。] 3．若下图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中 字母表示基因，“ ”表示着丝粒，则图乙～戊中染色体结构变异的类型依次是 ( ) A．缺失、重复、倒位、易位 B．缺失、重复、易位、倒位 C．重复、缺失、倒位、易位 D．重复、缺失、易位、倒位 A [图乙中②号染色体丢失了 D 基因，属于缺失；图丙中①号染色体多了一 个 C 基因，属于重复；图丁中①号染色体上的 BC 基因位置发生颠倒，属于倒位； 图戊中②号染色体与③号染色体间相互交换了部分片段，属于易位。] 4．右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，下列有关说法正确的是( ) A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y B．X 染色体上的基因控制的性状，均表现为性别差异 C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组 D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或 Y)四条染色体互相协调，共同控制果 蝇的生长、发育、遗传和变异 D [染色体组是没有同源染色体的，而 X 与 Y 为一对同源染色体。X 染色体 与 Y 染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状不一定表现出差异。果蝇体 内的细胞在有丝分裂后期染色体数目加倍，含有四个染色体组。一个染色体组中 含有本物种全套的遗传信息。综上所述，D 项正确。] 5．为获得四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽 培。结果显示，植株中约 40%的细胞的染色体被诱导加倍，植株含有二倍体细胞 和四倍体细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述不正确的 是( ) A．“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含 19 条染色体 B．“嵌合体”产生的原因之一是细胞分裂不同步，使秋水仙素对有些细胞不 起作用 C．“嵌合体”可以产生含有 38 条染色体的配子 D．“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代 A [由题意可知，二倍体葡萄的染色体数是 2N＝38，所以“嵌合体”的根尖 细胞中的染色体应该是 38 条(染色体没有加倍)或 76 条(染色体加倍)。根尖分生区 细胞不进行减数分裂，故不存在含 19 条染色体的细胞，A 项错误。“嵌合体”产 生的原因之一是细胞分裂不同步，使秋水仙素对有些细胞不起作用，B 项正确。 “嵌合体”的四倍体细胞(4N＝76)可以产生含有 38 条染色体的配子，C 项正确。 “嵌合体”不同的花(如二倍体细胞和四倍体细胞)之间传粉后可以产生三倍体子 代，D 项正确。] 6．在细胞分裂过程中出现了下图甲、乙、丙、丁 4 种变异类型，图甲中英文 字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 A．图示中的生物变异都是染色体变异 B．图示中的变异类型都能用光学显微镜观察检验 C．图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生 D．如果图乙为一个精原细胞，则它一定不能产生正常的配子 C [题图中的甲、乙和丁属于染色体变异，丙属于基因重组，A 项错误；图 示中的变异类型只有属于染色体变异的甲、乙和丁能用光学显微镜观察检验，B 项错误；图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生，而丙所示的变异类型不 可能发生在有丝分裂过程中，C 项正确；若图乙为一精原细胞，其减数分裂过程 中，可能产生正常的配子和异常的配子，D 项错误。] 7．如图表示细胞中所含的染色体或基因组成，下列叙述正确的是( ) A．图 a 可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有 2 个染色体组 B．如果图 c 代表由受精卵发育成的生物的体细胞，那么该生物一定是二倍体 C．如果图 b 表示体细胞，那么图 b 代表的生物一定是三倍体 D．图 d 中含有 1 个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单 倍体 B [图 a 含同源染色体，着丝粒分裂，可能是二倍体生物有丝分裂的后期， 含有 4 个染色体组，A 项错误。如果图 c 代表由受精卵发育成的生物的体细胞， 细胞内含有 2 个染色体组，那么该生物一定是二倍体，B 项正确。如果图 b 表示 体细胞，那么图 b 代表的生物可能是三倍体，也可能是单倍体，C 项错误。图 d 中含有 1 个染色体组，代表的生物是由精子或卵细胞发育而成的，是单倍体，D 项错误。] 8．下列关于低温诱导植物染色体数目的变化实验的叙述，不正确的是( ) A．用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B．当洋葱根尖长出约 1 cm 时，剪下，置于 4 ℃冰箱中，诱导 36 h C．卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态 D．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片 4 个步骤 B [低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成，A 项正确；当洋 葱根尖长出约 1 cm 时，才能开始诱导，这样有利于根的形成，但不能剪下，因为 这样会使其失去生命力，B 项错误；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态，C 项正 确；制作装片的过程和“观察植物细胞的有丝分裂”实验的相同，包括解离、漂 洗、染色和制片 4 个步骤，D 项正确。] 9．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了 12 对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少( ) A．单倍体，48 B．二倍体，24 C．四倍体，48 D．四倍体，24 A [花药中的花粉粒含有的染色体数只有体细胞中染色体数目的一半，花药 离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体；幼苗为单倍体， 含 12 对(24 条)染色体，则马铃薯的体细胞含 48 条染色体。] 10．遗传学检测两人的基因组成时，发现甲为 AaB，乙为 AABb，分析甲缺 少一个基因的原因，可能是( ) ①基因突变 ②染色体数目变异 ③染色体结构变异 ④甲可能是男性 A．①③④ B．①②③ C．②③④ D．①②④ C [基因突变不可能使基因数量减少，而是产生有关等位基因；如果发生染 色体数目变异，细胞中少了一条染色体，可导致该染色体上相关的基因丢失；如 果发生了染色体结构变异中的缺失同样可导致该染色体上的有关基因丢失；男性 的性染色体是 XY，X 染色体上的基因在 Y 染色体上可能不存在。] 11．下图所示为两种西瓜的培育过程，A～L 分别代表不同的时期，请回答下 列问题： (1)培育无子西瓜的育种方法为_______，依据的遗传学原理是_______。A 时 期需要用________(填试剂名称)处理使染色体数目加倍，其作用是_________。图 中还有某一时期也要用到和 A 相同的处理方法，该时期是________。 (2)K 时期采用________方法得到单倍体植株，K～L 育种方法最大的优点是 __________________________________。 (3)图中 A～L 各时期中发生基因重组的时期为________。 (4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？________________。 [解析] (1)无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体变异；秋水 仙素能够抑制纺锤体的形成，获得染色体数目加倍的细胞；单倍体变成纯合二倍 体的过程中，也需要使用秋水仙素处理。(2)获得单倍体的方法是花药离体培养； 单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(3)基因重组发生在减数分裂产生配 子的过程中，即 B、C、H、K。(4)由于三倍体植株减数分裂过程中，染色体联会 紊乱，不能形成可育配子，因此不能形成种子。 [答案] (1)多倍体育种 染色体变异 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 L (2)花药离体培养 明显缩短育种年限 (3)B、C、H、K (4)三倍体植株不能进行 正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子 12．现有 4 种(2、6、7、10 号)三体玉米，即第 2、6、7、10 号的同源染色体 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(如下图所示)，得出的 F2 的表型及数目如下表： 三体感病母本 2 号 6 号 7 号 10 号 抗病 239 325 191 402 感病 217 317 183 793 请将下列对实验结果的分析过程补充完整，以确定等位基因(B、b)位于几号 染色体上。 (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。 [解析] (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是由 B(雄配子)和 bb(雌配子)结合而来的，所以其基因型为 Bbb；又知， F1 三体②产生的花粉种类及比例为 B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，但 Bb 和 bb 型 花粉不能参与受精作用，所以能参与受精作用的正常雄配子为 B∶b＝1∶2，与感 病普通玉米(bb)进行杂交，F2 的表型及比例为抗病∶感病＝1∶2。(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 bb，F1 三体②的基因型为 Bb，与 感病普通玉米(bb)进行杂交，F2 的表型及比例为抗病∶感病＝1∶1。(3)根据表中 数据可知，只有等位基因(B、b)位于 10 号同源染色体上时，F2 的表型及比例为抗 病∶感病＝1∶2。 [答案] (1)Bbb 抗病∶感病＝1∶2 (2)bb 抗病∶感病＝1∶1 (3)10 [等级过关练] 13．某男子表型正常，但其一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条 异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体 中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙 述正确的是( ) A．图甲所示的变异属于基因重组 B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有 8 种 D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 D [分析图示可知：一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接时，丢失了一小 段染色体，明显是染色体变异，A 项错误；染色体在细胞分裂中期形态比较固定， 所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B 项错误；减数分裂时同源染 色体发生分离，应该产生 14 号和 21 号、异常，14 号和异常、21 号，14 号、异常 和 21 号共 6 种精子，C 项错误；当配对的三条染色体中，正常的 14 号和 21 号两 条染色体在一起时，就能产生正常的精子，因而该男子与正常女子婚配能生育出 染色体组成正常的后代，D 项正确。] 14.控制玉米籽粒颜色的黄色基因 T 与白色基因 t 是位于 9 号染色体上的一对等位基因，现有基因型为 Tt 的黄色籽粒植 株 A 的细胞中 9 号染色体如图所示。已知 9 号染色体异常的 花粉不能参与受精作用，为了确定植株 A 的 T 基因位于正常染色体还是异常染色 体上，让其进行自交产生 F1，能说明 T 基因位于异常染色体上的 F1 表型及比例为 ( ) A．黄色∶白色＝1∶1 B．白色∶黄色＝1∶0 C．黄色∶白色＝3∶1 D．白色∶黄色＝3∶1 A [若 T 基因位于正常染色体上，t 基因位于异常染色体上，Tt 自交时产生 T 和 t 两种卵细胞，产生 T 一种精子，F1 表型都为黄色；若 T 基因位于异常染色 体上，t 基因位于正常染色体上，Tt 自交时产生 T 和 t 两种卵细胞，产生 t 一种精 子，F1 表型为黄色∶白色＝1∶1。] 15．几种性染色体异常果蝇的性别、育性(可育/不可育)等如下图所示。请回 答下列问题： (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)最多能产生 Xr、XrXr、________和________4 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。F1 自由交配得 F2，F2 中灰身红眼与黑身 白眼果蝇的比例为________，从 F2 灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选 取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。 (4)以红眼雌果蝇(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(记为“M”)。出现 M 果蝇的原因有 3 种可能：第一种是环境改变引 起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇________________________；第 三种是亲本雌果蝇在减数分裂时______________________________。请设计简便 的杂交实验，确定 M 果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤：_________________________________________。 结果预测： Ⅰ.若______________________________，则为第一种情况； Ⅱ.若______________________________，则为第二种情况； Ⅲ.若______________________________，则为第三种情况。 [解析] (1)正常果蝇是二倍体，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，但数目未变，故此时染色体组数为 2。减数第一次分裂 形成的子细胞中染色体数目减半，减数第二次分裂后期，由于着丝粒分裂，姐妹 染色单体分离，染色体数目加倍，为 8 条。(2)基因型为 XrXrY 的个体中含有三条 同源染色体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向细胞的两极， 所以，最多能产生 Xr、XrXr、XrY 和 Y 4 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可通过写遗传图解得出(注意运用图中信息确定 果蝇的表型，如 XRXrXr 死亡)。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)×灰身红眼雄果蝇 (AAXRY)→F1(AaXRXr、AaXrY)，F1 自由交配得 F2，F2 中灰身红眼果蝇(A_XRXr、 A_XRY)所占比例为(3/4)×(1/2)＝3/8，黑身白眼果蝇(aaXrXr、aaXrY)所占比例为 (1/4)×(1/2)＝1/8，两者的比例为 3∶1。从 F2 灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白 眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为 (2/3)×(2/3)×(1/4)＝1/9；出现白眼果蝇(XrXr、XrY)的概率为 1/2，因此子代中出 现黑身白眼果蝇的概率为(1/9)×(1/2)＝1/18。(4)以红眼雌果蝇(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(记为“M”)，出现 M 果蝇有 3 种可能原因，一是题目中已提示的环境因素，二是亲本果蝇发生了基因突变，产 生了基因型为 Xr 的卵细胞，三是亲本雌果蝇在减数分裂时 X 染色体不分离，形成 了不含性染色体的卵细胞。3 种可能情况下，M 果蝇基因型分别为 XRY、XrY、 XrO。因此，本实验可以用 M 果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇 的眼色。第一种情况下，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；第二种情况下，XrY 与 XrXr 杂交，子代全部是白眼；第三种情况下， XrO 不育，因此与 XrXr 杂交，没有子代产生。 [答案] (1)2 8 (2)XrY Y XRXr、XRXrY (3)3∶1 1/18 (4)发生了基因突变 X 染色体不分离 用 M 果蝇与正常白眼 雌果蝇杂交，分析子代的表型 Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇 Ⅱ.子代表型全部为白眼 Ⅲ.无子代产生