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染色体变异及其应用——高一生物学苏教版（2019）必修二课时优化训练
一、单选题
1．栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是( )
A.相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
2．2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. 燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体
B. 燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的
C. 燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的
D. 燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大
3．下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于( )
A.重组和易位 B.易位和易位 C.易位和重组 D.重组和重组
4．在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
5．豌豆为二倍体（2n=14）植物，某研究小组发现某豌豆的染色体组成如图所示，其中1、2为染色体编号，2上无对应于I的同源区段，Ⅱ为1、2染色体的同源区段，下列叙述正确的是( )
A.1、2是一对性染色体，1号是X染色体
B.I区段可能来自2号染色体片段的易位
C.若2号是正常染色体，则1发生了染色体片段重复
D.若1号是正常染色体，则2发生了染色体片段缺失
6．某基因（R）是一种抑癌基因，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。如图为体细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列解题思路不正确的是( )
A.1半合子（r）的产生是由于含R的染色体丢失
B.2纯合子（rr）的产生是由于发生了染色体片段的交换
C.3半合子（r）的产生是由于缺失了含R的染色体片段
D.4纯合子（rr）的产生是由于基因R突变成了r
7．科研人员欲寻找诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的最适温度。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验可设置一系列零下低温条件诱导大蒜染色体数目加倍
B.根尖先用卡诺氏液固定，95%酒精冲洗后解离、漂洗、染色、制片
C.显微镜下观察到根尖分生区细胞，可能含有N、2N、4N或8N条染色体
D.低温主要抑制纺锤体牵引染色体向两极移动，而使染色体加倍
8．由卵细胞直接发育成的雄蜂属于( )
A.单倍体 B.二倍体 C.三倍体 D.四倍体
9．如图表示某果蝇细胞中染色体上发生的四种变异，字母代表染色体上的基因。据图解题思路，①—④的变异类型最可能是( )
A.交叉互换、倒位、基因突变、重复
B.易位、倒位、基因突变、重复
C.易位、倒位、交叉互换、重复
D.易位、交叉互换、基因突变、重复
10．青蒿素主要从野生青蒿(2n=18)中提取，为满足市场需求，科学家们利用野生青蒿人工培育出四倍体青蒿，其青蒿素含量更高。下列有关解题思路错误的是( )
A.人工培育四倍体青蒿利用了染色体数目变异的原理
B.人工培育的四倍体青蒿的细胞中不可能含18条染色体
C.可用秋水仙素处理野生青蒿萌发的种子或幼苗来培育四倍体青蒿
D.与野生青蒿相比，四倍体青蒿的茎可能会更加粗壮
11．白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油）。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是( )
A.自然状态下Bc因不能产生可育配子而高度不育
B.Bc的叶表皮细胞中含20条染色体，两个染色体组
C.若将Bc作为育种材料，能快速获得纯合植株
D.用秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出可育植株
12．下列关于染色体组的说法中,正确的是( )
A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
B.四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组
C.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
D.体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体
13．玉米（2N=20）的非同源染色体存在罗氏易位现象：两条近端着丝粒染色体的长臂容易融合成为一条大染色体，短臂丢失的现象（如图）。该易位杂合子在减数分裂中，易位染色体和相应两个正常染色体配对会形成三价染色体，但大染色体更容易分配到卵细胞中，且形成的配子和子代正常存活。下列叙述正确的是( )
A.罗氏易位杂合子个体次级卵母细胞中有10或9条染色体
B.罗氏易位杂合子产生正常卵细胞的概率为1/6
C.罗氏易位杂合子后代会造成某些性状偏离孟德尔遗传规律分离比现象
D.任意两条非同源染色体均易形成罗氏易位染色体
14．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是( )
A.由受精卵发育成的生物，体细胞中有几个染色体组即为几倍体
B.由配子发育成的生物，体细胞中无论有几个染色体组都为单倍体
C.单倍体一般高度不育，多倍体植株一般茎秆粗壮，果实较大
D.多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，属于有利变异
二、多选题
15．相互易位是一种非同源染色体互相交换部分等长的染色体片段的现象。如图所示，一个相互易位的杂合体在联会时会出现特征性的十字形图像，随着分裂的进行，十字形的配对同源染色体逐渐打开成为圆形或8字形，说明配对同源染色体的4个着丝粒是随机移向两极的。已知某种植物形成的配子中染色体片段有重复或缺失会引起配子不育，下列相关叙述正确的是( )
A.易位通常发生于间期
B.a中存在4条染色体和4个DNA
C.a可出现在减数分裂Ⅰ的前期，b、c出现在减数分裂Ⅰ的后期
D.该易位杂合体减数分裂时，只有8字形分离产生的配子才是可育的配子
16．下列关于观察染色体的实验，说法正确的是( )
A.在观察细胞的染色体数目、行为或形态变化时，细胞都已死亡
B.观察染色体一般需用甲紫溶液或醋酸洋红液对染色体染色后再观察
C.在观察细胞有丝分裂和低温诱导染色体数目加倍时选材一般不同
D.以蝗虫精巢为材料观察减数分裂时，最多能发现两种不同特征的分裂中期的细胞
17．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是( )
A.二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的
B.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组
C.采用花药离体培养的方法得到的个体是单倍体
D.三倍体无子西瓜细胞中都只含有三个染色体组
18．下列是对a～h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是( )
A.细胞中含有一个染色体组的是h，该个体是单倍体
B.细胞中含有两个染色体组的是g、e，该个体是二倍体
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b，但该个体未必是三倍体
D.细胞中含有四个染色体组的是e、f，该个体不一定是四倍体
三、判断题
19．利用无籽西瓜扦插，形成的新植株仍能结出无果实，是可遗传的变异_________
20．用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无籽西瓜_________
21．二倍体葡萄用秋水仙素处理后，有的细胞内染色体加倍，有的不加倍，其原因是细胞分裂不同步_________
22．单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体_________
参考答案
1．答案：C
解析：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加A正确；栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，利用块茎繁殖后代的方式为营养生殖，其优点是能保持优良性状，B正确；Gggg个体经减数第一次分裂（减数第二次分裂后期，同源染色体分离）产生的次级精母细胞中含有0个或2个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，则GGgg个体经减数分裂产生的配子的种类及比例为GG:Gg:gg=1:4:1，由于只有存在G基因才能产生直链淀粉，因此GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占1-1/6×1/6=35/36，D正确。
2．答案：C
解析：A、据图可知，燕麦起源于燕麦属，分别进化产生A/D基因组的祖先和C基因组的不同种生物，后经过杂交和染色体加倍形成，AACCDD含有六个染色体组，是同一祖先的异源六倍体，A错误； B、由AA和CCDD连续多代杂交后得到的是ACD，需要经过染色体数目加倍才可形成AACCDDD的燕麦，B错误； C、燕麦多倍化过程中，发生的变异类型主要是染色体数目变异，该变异类型属于可遗传变异，C正确； D、据图可知，燕麦中A和D基因组由同一种祖先即A/D基因组祖先进化而来，而C基因组来源于另一分支，故A和D基因组同源性大，D和C同源性小，D错误。
3．答案：A
4．答案：C
解析：据题意知，染色体桥在有丝分裂过程着丝点分裂后形成，在分裂后期可以观察到，A正确；据题意知，两姐妹染色单体连接形成“染色体桥”，两着丝点之间任一位置断裂后，两条子染色体分配到两个子细胞中，故子细胞中染色体数目没有变化，B正确；“染色体桥”由姐妹染色单体连接形成，而不是非同源染色体，C错误；当姐妹染色单体连接形成的“染色体桥”的基因为aa时，断裂后两个a基因可能位于一条子染色体上，此时产生的2个子细胞的基因型可能是Aaa和A，D正确。
5．答案：D
解析：A、因为豌豆为雌雄同花，自花传粉植物，1、2染色体虽然有差异，但不是一对性染色体，A错误；B、根据题意，1、2染色体中，2上无对应于I的同源区段，Ⅱ为1、2染色体的同源区段，说明1染色体的非同源染色体区段，可能是易位或2号染色体缺失所致，但肯定不是来自于2染色体，因为易位是非同源染色体间发生的，B错误；C、若2号是正常染色体，则1可能发生了非同源染色体间的易位，C错误；D、若1号是正常染色体，则2发生了染色体片段缺失，D正确。故选D。
6．答案：B
解析：1半合子（r）的产生是由于含R的染色体丢失，A正确；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；3半合子（r）的产生是由于缺失了含R的染色体片段，C正确；4纯合子（rr）的产生是由于基因R突变成了r，D正确。
7．答案：B
解析：A、该实验可设置一系列零上低温条件诱导大蒜染色体数目加倍，零下低温冻伤根尖，A错误;B、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验基本过程为:先用低温诱导一卡诺试液固定一95%酒精冲洗一解离一漂洗一染色一制片，B正确;C、低温诱导染色体数目加倍可能出现没有加倍的细胞，诱导加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，则可看到含有2N、4N或8N条染色体的细胞，由于根尖细胞不能进行减数分裂，故不会有N条染色体，C错误;D、低温主要抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极(而非抑制纺锤体牵引染色体向两极移动)，从而引起细胞内染色体数目加倍，D错误，故选B。
8．答案：A
解析：单倍体的概念为由本物种配子发育成的个体称为单倍体,结合解题思路可知,由二倍体蜂王产生的卵细胞可直接发育成雄蜂,该雄蜂个体没有经过受精作用,是由配子直接发育而来的,属于单倍体。即A正确。故选A。
9．答案：B
解析：解题思路图形信息可知，①染色体上的基因Gh变为KIM，发生了非同源染色体之间的易位；②染色体上的基因FGh变为hGF，属于染色体结构变异中的倒位；③染色体上的基因F突变为f，属于基因突变；④染色体上的基因AB变为ABAB，属于染色体结构变异中的重复。故B符合题意。
10．答案：B
解析：A、人工培育四倍体青蒿利用了染色体数目变异的原理，A正确；B、人工培育的四倍体青蒿的细胞在有丝分裂后期可能含18条染色体，B错误；C、可用秋水仙素处理野生青蒿萌发的种子或幼苗来培育四倍体青蒿，C正确；D、与野生青蒿相比，四倍体青蒿的茎可能会更加粗壮，D正确。
故选B。
11．答案：B
解析：A、自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不育，A正确；
B、白菜型油菜（2n=20）的种子，说明白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，故Bc的叶表皮细胞中含10条染色体，一个染色体组，B错误；
CD、Bc是通过卵细胞发育而来的单倍体，秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株（培育出纯合植株有同源染色体，可育），此种方法为单倍体育种，能缩短育种年限，即能快速获得纯合植株，CD正确。
故选B。
12．答案：B
解析：21三体综合征患者体内第21号染色体多了一条，体细胞中仍含有2个染色体组；一个染色体组中染色体的大小、形态通常不同；体细胞中含有3个染色体组的个体，若由受精卵发育而来，则为三倍体，若由配子发育而来，则为单倍体。
13．答案：C
解析：A、罗氏易位杂合子玉米（20条）因为两条近端着丝粒染色体的长臂容易融合成为一条大染色体和残片，残片的丢失而导致减少了1条染色体，故细胞内只有19条染色体，且大染色体更容易分配到卵细胞中，说明次级卵母细胞中有9条染色体，且含有异常染色体，A错误；B、罗氏易位杂合子能产生卵细胞有6种类型：1种为染色体正常、1种为罗氏易位、4种为染色体不平衡配子，但由于大染色体更容易分配到卵细胞中，因此它们的比例并非都是相等的，因此产生正常卵细胞的概率小于为1/6，B错误；C、罗氏易位杂合子会产生染色体异常的卵细胞，进而后代会造成某些性状偏离孟德尔遗传规律分离比现象，C正确；D、罗氏易位现象是指两条近端着丝粒染色体的长臂容易融合成为一条大染色体，并非任意两条非同源染色体均易形成罗氏易位染色体，D错误。故选C。
14．答案：D
解析：A.由受精卵发育成的生物，体细胞中有几个染色体组即为几倍体，A正确；
B、由配子发育成的生物，体细胞中无论有几个染色体组都为单倍体，B正确；
C、单倍体一般高度不育，多倍体植株-般茎秆粗壮，果实较大，C正确；
D、多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子种类增加，但产生的配子数不一定加倍，D错误。
故选D。
15．答案：ACD
解析：易位是非同源染色体的断裂与错误的重接造成的,因此通常发生于染色质丝未螺旋缠绕的间期,A叙述正确;十字结构是2对同源染色体在联会时出现的特殊结构,因此可以在减数分裂Ⅰ的前期观察到,且每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,十字结构中有4条染色体,8个DNA分子,而题图b、题图c都是在同源染色体分离的过程中出现的,可以在减数分裂Ⅰ的后期观察到,B叙述错误,C叙述正确;圆形结构分离产生配子时,可以产生ABCDE+ABCNO和EDML+ONML或者ABCDE+EDML和ABCNO+ONML4种配子,都是含有一条正常染色体和一条易位染色体,都有重复或缺失,因此都不育,而8字形结构分离的配子中,由于两条正常染色体走向一极,两条易位染色体走向一极,配子都有完整的染色体结构,设有重复和缺失,因此都是可育的配子,D叙述正确。
16．答案：AB
解析：本题考查观察染色体的实验。观察染色体的实验都需要经过解离→漂洗→染色→制片的步骤，其中解离时用到的解离液由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1的体积比混合而成，在观察时细胞已经死亡，A正确；细胞核内的染色体不容易观察，但容易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红液）染成深色，所以观察染色体一般需要染色后再观察，B正确；在观察细胞有丝分裂和低温诱导染色体数目加倍时，一般选择的材料都是洋葱根尖分生区细胞，C错误；以蝗虫精巢为材料观察减数分裂时，最多能发现有丝分裂中期、减数分裂Ⅰ中期和减数分裂Ⅱ中期三种不同特征的分裂中期的细胞，D错误。
17．答案：BC
解析：A、二倍体生物不一定是受精卵直接发育而来的，如二倍体生物经过无性生殖产生，则不经过受精卵发育，A错误；
B、单倍体生物体细胞中，含有本物种配子染色体组数，不一定含有一个染色体组，可能含有多个染色体组，B正确；
C、采用花药体培养的方法得到的个体都含有本物种配子中的染色体数目，都是单倍体，C正确；
D、三倍体无子西瓜的细胞在有丝分裂过程中可以有六个染色体组，D错误。
故选BC。
18．答案：CD
解析：细胞中含有一个染色体组的是 d、g，A项错误。细胞中含有两个染色体组的是c、h，B项错误。细胞中含有三个染色体组的是a、b;若该个体是由受精卵发育形成的，则为三倍体;若该个体是由配子直接发育形成的，则为单倍体，C项正确。细胞中含有四个染色体组的是e、f;如果该个体是由受精卵发育形成的，则为四倍体;如果该个体是由配子直接发育形成的，则为单倍体，D项正确。
19．答案：√
解析：
20．答案：×
解析：用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上结的是含有三个染色体组的种子。
21．答案：√
解析：
22．答案：×
解析：四倍体AAaa的个体产生Aa的花粉，通过单倍体育种可获得四倍体AAaa的个体。

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