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(共34张PPT)
课时规范练33　染色体变异与育种
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必备知识基础练
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考点一　染色体结构变异和数目变异
1.(2025·天津滨海新区模拟改编)下列关于染色体组的表述,错误的是(　　)
A.1套完整的非同源染色体
B.通常指二倍体生物的1个配子中的染色体
C.人的体细胞中有2个染色体组
D.X、Y染色体形态不同,可以存在于同一染色体组中
D
解析 细胞中一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫作一个染色体组,A项正确;二倍体生物含有2个染色体组,进行减数分裂形成配子时,染色体组减半,所以配子中含有1个染色体组,B项正确;人是二倍体,体细胞中含有2个染色体组,C项正确;X、Y为同源染色体,不可以存在于同一染色体组中,D项错误。
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2.(2025·八省联考内蒙古卷)正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上,是雄性性腺形成的关键基因。有一只小鼠的性染色体是XX,其中一条X上带有Sry基因。下列叙述正确的是(　　)
A.其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位
B.其父本精子形成过程中发生了染色体易位
C.其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变
D.其父本精子形成过程中发生了基因突变
B
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解析 由题意可知,正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上,是雄性性腺形成的关键基因,有一只小鼠的性染色体是XX,其中一条X染色体上带有Sry基因,该小鼠的两条X染色体,从父本和母本各获得一条,而来自母本的X染色体正常,来自父本的X染色体带有Sry基因,说明是在其父本精子形成过程中发生了染色体易位。
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3.(2025·广东开学考试)研究发现,组蛋白H3的第9位赖氨酸的甲基化与异染色质的形成以及基因沉默的形成相关。异染色质的形成以及基因沉默形成的原因属于(　　)
A.基因突变　　　 B.基因重组
C.染色体变异 D.表观遗传
D
解析 表观遗传是基因的碱基序列未变,但基因表达和表型发生可遗传改变,符合本题情况,D项正确。
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4.(2024·黑吉辽卷)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
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解析 多倍体植物一般具有茎秆粗壮、营养物质丰富的优点,所以相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆更粗壮,块茎更大,A项正确;植物进行无性繁殖,可保持母体的优良性状,因此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,B项正确;Gggg个体的精原细胞经间期复制之后基因型为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,不考虑互换,所以GG会移向同一极,故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因,C项错误;若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,产生的配子为1/6 GG、4/6 Gg、1/6 gg,由题干已知只有存在G基因才能产生直链淀粉,故子代中产直链淀粉的个体占1-(1/6)×(1/6)=35/36,D项正确。
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5.(2024·北京模拟)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进行杂交,通过下图所示部分途径获得抗线虫病油菜。下列相关描述正确的是( 　)
注:方框中每个大写英文字母表示一个染色体组。
A.F1植株因同源染色体联会紊乱而高度不育
B.BC1细胞的染色体组成为AACCRR
C.BC2植株群体的染色体数目范围为38~47条
D.BC2再与萝卜不断回交并筛选可获所需品种
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解析 F1植株细胞中一半染色体来自油菜,一半染色体来自萝卜,无同源染色体,A项错误。油菜的染色体组成为AACC,可以形成染色体组成为AC的配子;异源多倍体的染色体组成为AACCRR,可以形成染色体组成为ACR的配子,油菜与异源多倍体杂交后,可以形成染色体组成为AACCR的BC1,B项错误。由于方框中每个大写英文字母表示一个染色体组,由萝卜染色体组成为RR,2n=18,得R代表的一个染色体组含有9条染色体,同理A和C代表的染色体组中染色体数之和为19,BC1在形成配子时,R代表的染色体组中的染色体随机分配到配子中,故配子中含有的染色体数目最少为19条,最多为28条;与油菜形成的配子结合后,得到的BC2植株中的染色体数目为38~47,C项正确。筛选BC2植株中胞囊线虫抗性强的个体与油菜(AACC)多代回交,可以不断提高抗线虫病基因在子代中的含量和稳定性,D项错误。
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6.(2024·哈师大附中质检)某家畜群体中存在的染色体变异类型如图所示,体细胞中含有一条重接染色体的个体称为重接杂合子,同时含有两条的则是重接纯合子。下列说法错误的是(　　)
A.上述过程发生了染色体数目变异
B.上述过程发生了染色体结构变异
C.重接纯合子减数分裂能产生正常配子
D.重接杂合子减数分裂能产生正常配子
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解析 题图所示过程发生了染色体变异,由于脱离的残片最终会丢失,因此细胞中的染色体数目减少,A项正确;题图所示过程中发生了染色体结构变异,非同源染色体进行了连接,相当于易位,B项正确;重接纯合子的细胞中染色体数目比正常细胞少两条,产生的配子中少一条染色体,C项错误;重接杂合子含有13号、17号以及二者重接染色体,减数分裂时13号、17号染色体可移向细胞同一极,产生正常配子,D项正确。
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7.(2024·山东泰安模拟)如下图为四个精细胞示意图,下列有关分析不正确的是(　　)
A.①配子出现的原因是染色体结构变异中的易位
B.③配子出现的原因是发生了染色体缺失
C.④配子出现的原因是非同源染色体片段易位
D.①②③④四个精细胞可能由同一个精原细胞产生
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解析 据图分析,①配子中右侧的染色体d部分来自非同源染色体,属于染色体结构变异中的易位,A项正确;③配子异常,是发生了染色体缺失所致,B项正确;④配子出现的原因是同源染色体的非姐妹染色单体的互换,C项错误;从图中基因及染色体的关系来看,Ab基因在同一条染色体上,aB基因在另一条与之同源的染色体上,而D、d基因位于另一对同源染色体上,①②③④可能来自同一个精原细胞,D项正确。
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8.低温可诱导植物减数分裂异常而获得染色体数目未减半的配子,其与正常配子结合可获得多倍体植株。下列叙述正确的是(　　)
A.低温可能影响减数分裂过程中纺锤体的形成,导致同源染色体未分离
B.低温主要影响着丝粒的分裂,导致复制后的姐妹染色单体不分开而加倍
C.该育种方法的原理是染色体数目变异,形成的多倍体植株均不能产生配子
D.植株经短暂低温处理后获得的所有配子中均含有成对的同源染色体,染色体数目加倍
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解析 低温主要影响纺锤体的形成,不会影响着丝粒的分裂,A项正确,B项错误;该育种方法形成的多倍体植株,若染色体组数为偶数,则能正常进行减数分裂产生配子,C项错误;植株经短暂低温处理后,有些细胞发生了异常分裂,也有些细胞正常分裂,故获得的所有配子中有的含有成对的同源染色体,有的不含成对的同源染色体,D项错误。
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考点二　生物变异在育种中的应用
9.利用普通大麦和球茎大麦进行杂交,培育单倍体大麦的过程如图,下列叙述错误的是(　　)
A.可利用甲紫溶液将大麦根尖细胞的染色体着色
B.利用花药(花粉)离体培养可获得单倍体大麦幼苗
C.培育单倍体大麦幼苗的过程发生了染色体结构变异
D.利用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传的纯系
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解析 甲紫溶液(碱性染料)可使大麦根尖细胞的染色体着色,A项正确;花药(花粉)是经减数分裂形成的,所以利用花药(花粉)离体培养可获得单倍体大麦幼苗,B项正确;杂种胚的染色体为14条,单倍体大麦幼苗染色体为7条,培育单倍体大麦幼苗的过程发生了染色体数目变异,C项错误;秋水仙素能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,所以利用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传的纯系,D项正确。
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10.(2024·江苏模拟)目前在园林中广泛栽培的杂种香水月季的育种程序如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.培育杂种香水月季的主要遗传学原理是基因重组
B.中国月季、法国蔷薇、香水玫瑰可能属于同一物种的不同品种
C.来源不同的多种亲本逐个杂交可增加遗传多样性,充分利用杂种优势
D.杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自香水月季
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解析 培育杂种香水月季的方式是杂交育种,其主要遗传学原理是基因重组,A项正确;中国月季、香水玫瑰、法国蔷薇等杂交后产生的后代可育,说明它们是同一物种,B项正确;来源不同的多个亲本逐个杂交可增加遗传多样性,使多种优良性状结合到一起,充分利用杂种优势,C项正确;杂种香水月季细胞中的遗传物质主要来自母本香水月季或杂种长春月季,D项错误。
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关键能力提升练
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11.(2024·湖南衡阳三模)太空育种也称空间诱变育种,就是将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(微重力、强辐射和高真空等)的诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术。下列叙述不正确的是(　　)
A.微重力、强辐射等环境可引起太空种子的不定向变异
B.以种子或种苗作为诱变对象的原因是种子或种苗细胞分裂旺盛,易发生基因突变
C.太空育种与其他育种方式相结合能培育更多的新品种
D.若经太空育种的种子发生了基因突变,则萌发后的植株表型一定改变
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解析 微重力、强辐射等环境引起太空种子的变异是不定向的,A项正确;基因突变主要发生于细胞分裂前的间期,由于种子和种苗细胞分裂旺盛,更容易发生基因突变,B项正确;太空育种的原理是基因突变,属于诱变育种,选育出符合要求的品种后,可结合杂交育种、单倍体育种等育种方式,培育更多的新品种,C项正确;若太空种子发生了基因突变,由于密码子简并等原因,则萌发后的植株表型不一定改变,D项错误。
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12.(2024·浙江模拟)在一个果蝇品系中出现了一只染色体变异的雄果蝇,其中Ⅱ号和Ⅲ号某一条染色体连在一起,染色体及所含的基因如图所示。该果蝇的三条染色体在减数分裂中会发生联会,其中两条随机移向一极,另一条移向另一极。变异的染色体中B基因无法表达。将该果蝇进行测交,所有果蝇均可存活。不考虑其他变异,下列叙述错误的是(　　)
A.通过显微镜观察可区分正常果蝇和变异果蝇
B.该果蝇的次级精母细胞中可能不含Y染色体
C.该变异果蝇可能产生基因型为AaB的配子
D.测交子代多脉翅短刚毛个体所占比例为1/6
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解析 由题意可知,该变异类型为染色体结构变异和数目变异,这种变化在显微镜下是可以观察的,因此通过显微镜观察可区分正常果蝇和变异果蝇,A项正确;该果蝇是雄果蝇,体细胞中只有一条Y染色体,经过减数分裂X和Y分离,形成的次级精母细胞中可能不含Y染色体,B项正确;由图可知,变异果蝇产生的配子有1/6Ab、1/6aB、1/6AaB、1/6b、1/6A、1/6aBb,共6种,测交子代基因型为1/6Aabb、1/6aaBb、1/6AaaBb、1/6abb、1/6Aab、1/6aaBbb,在变异的染色体中,B基因所在染色体无法表达,测交子代多翅脉短刚毛个体所占比例为0,C项正确,D项错误。
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13.某大豆突变株表现为黄叶,其基因型为rr。为进行R/r基因的染色体定位,用该突变株作父本,与不同的三体(2n+1)绿叶纯合子植株杂交,选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2,下表为部分研究结果。以下叙述错误的是(　　)
母体 F2表型及数量 黄叶 绿叶
9三体 21 110
10三体 115 120
A.F1中三体的概率是1/2
B.可用显微观察法初步鉴定三体
C.突变株基因r位于10号染色体上
D.三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR
C
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解析 假设R/r基因位于某号染色体上,用该突变株(rr)作父本,与三体绿叶纯合子(RRR)植株杂交,F1为1/2Rr、1/2RRr,选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2,F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr=2∶2∶1∶1,即绿叶∶黄叶=5∶1。根据表格分析可知,由于该突变株与9三体绿叶纯合子植株杂交,F2中绿叶∶黄叶≈5∶1,该突变株与10三体绿叶纯合子植株杂交,F2中绿叶∶黄叶≈1∶1,所以R/r基因位于9号染色体上。根据分析可知,F1中三体的概率是1/2,A项正确;三体属于染色体数目变异,可用显微观察法初步鉴定三体,B项正确;突变株基因r位于9号染色体上,C项错误;若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上,则三体绿叶纯合子的基因型为RRR,若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上,则三体绿叶纯合子的基因型为RR,D项正确。
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14.(8分)(2025·八省联考陕西卷)华山新麦草是我国特有小麦近缘濒危物种,具有抗小麦条锈病基因Y,为小麦育种提供了新的种质资源。利用普通小麦、华山新麦草和六倍体小黑麦培育高抗条锈病八倍体小黑麦品系如图,回答下列问题。
注:A、B、D、N、R分别代表不同的染色体组,每个染色体组均含7条染色体。
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(1)甲是　　　　倍体植株,经处理得到乙,此处使用秋水仙素的原理是　　　　　　　　　　。假如同源染色体和姐妹染色单体正常分离,丙经减数分裂形成的配子中染色体数目范围为　　　　。在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是　　　　　　　和　　　　　　　　。
(2)经检测植株丁含有Y基因,出现这种现象的原因是在育种过程中发生了　　　 　　　,由丙到丁自交多代是为了在获得Y基因的同时达到
　　　　的目的。
(3)为缩短育种周期,培育出丁,若以普通小麦、华山新麦草和黑麦(RR)为材料,可采取的不同于上图的育种方法是　　　　　　　。
四
抑制纺锤体的形成
14~35　
杂交育种　
多倍体育种
染色体结构变异　
纯合
单倍体育种
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解析 (1)图中普通小麦的染色体组成为AABBDD,华山新麦草的染色体组成为NN,二者杂交产生的甲的染色体组成为ABDN,含有4个染色体组,是四倍体植株,因为其中没有同源染色体,因而表现为高度不育,经秋水仙素处理得到乙,乙中含有8个染色体组,其中含有同源染色体,因而可育,此处使用秋水仙素的原理是抑制纺锤体的形成。若同源染色体和姐妹染色单体正常分离,乙产生的配子中染色体组成为ABDN,六倍体小黑麦的配子组成为ABR,则丙的染色体组成为AABBDNR,丙经减数分裂形成的配子中染色体范围为AB~ABDNR,即配子中染色体数目范围是14~35。在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是杂交育种和多倍体育种。
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(2)经检测植株丁(AABBDDRR)含有Y基因,出现这种现象的原因是在育种过程中发生了染色体结构变异,即华山新麦草中的基因Y所在的染色体片段移接到了其他染色体上,由丙到丁自交多代是为了在获得Y基因的同时达到纯合的目的,便于育种推广。
(3)为缩短育种周期,培育出丁,若以普通小麦、华山新麦草和黑麦(RR)为材料,可采取的不同于上图的育种方法是单倍体育种,获得具有丁性状的可育小麦。
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15.(13分)(2025·广东模拟)鹌鹑(ZW)到了繁殖期,颈后部有的会长出长羽冠,有的会长出短羽冠,长羽冠受显性基因G控制,即使携带G基因也只在成年后的繁殖期表现出来。现有一繁殖期表现出短羽冠的雄性和一繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑杂交,繁殖出一雄一雌两只幼体。对四只个体进行相关基因检测,电泳结果如图所示(对应个体标签丢失且不考虑Z、W染色体的同源区段)。回答下列问题。
(1)控制羽冠基因G/g位于　　　　染色体上,理论上,子代幼体中雌性短羽冠鹌鹑和雄性短羽冠鹌鹑在数量上表现为　　　　。其中属于子代电泳条带的标签编号是　　　　。
常
1∶1　
1和3
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(2)鹌鹑的喙有黄色(F)和褐色(f),取多对短羽冠褐喙雄鹌鹑与长羽冠黄喙雌鹌鹑杂交,F1雄性均表现为长羽冠黄喙,雌性均表现为长羽冠褐喙。
①上述两对等位基因　　　　(填“遵循”或“不遵循”)基因自由组合定律,理由是
　 　　　　　 　　　　　　。
②几个生物兴趣小组多次重复上述实验,偶然间发现F1雄性中出现一只褐喙鹌鹑。小组成员猜测以下三种可能:F基因所在染色体出现了缺失;出现了性反转;出现了基因突变。请你设计一个最简单实验进行判断:
　　　　　 　　　　　　,
若结果表现为　 　　　　　　　　　　　　,则为基因突变导致。
遵循
F1雄性鹌鹑均表现为长羽冠黄喙,雌性鹌鹑均表现为长羽冠褐喙,说明喙色基因位于Z染色体上,两对等位基因位于两对同源染色体上　
取该褐喙雄个体细胞制成临时装片进行染色体观察　
Z(性)染色体形态相同且结构正常
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解析 (1)根据电泳条带分析可知,两个个体为杂合子(1和3),两个个体为不同的纯合子(2和4),若基因位于Z染色体上,假设繁殖期表现出短羽冠的雄性鹌鹑的基因型为ZgZg,繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑的基因型为ZGW,子代基因型为ZGZg和ZgW,子代一雌一雄加上2个亲本出现3个纯合子和1个杂合子,与题目不符;若基因在常染色体上,短羽冠的雄性鹌鹑的基因型为gg,长羽冠的雌性鹌鹑的基因型为GG,子代鹌鹑的基因型为Gg,子代一雌一雄加上2个亲本能出现两个不同的纯合子(2和4)以及两个杂合子(1和3),与题目相符,此时则1和3是子代,2和4是亲代。若短羽冠的雄性鹌鹑的基因型为gg,长羽冠的雌性鹌鹑的基因型为Gg,子代基因型为Gg和gg,子代一雌一雄加上2个亲本没有出现两个不同的纯合子(即2和4),与题目不符。因为基因在常染色体上,且即使携带G基因也只在成年后的繁殖期才表现出来,亲本中短羽冠的雄性鹌鹑和长羽冠的雌性鹌鹑的基因型为GG、gg,子代中雌性短羽冠鹌鹑和雄性短羽冠鹌鹑在数量上表现为1∶1。
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(2)①多对短羽冠褐喙雄鹌鹑与长羽冠黄喙雌鹌鹑杂交,F1雄性均表现为长羽冠黄喙,雌性均表现为长羽冠褐喙。说明F/f基因位于Z染色体上,亲本的基因型是ZfZf和ZFW,两对等位基因位于两对同源染色体上,两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。
②亲本的基因型是ZfZf和ZFW,F1雄性鹌鹑的基因型为ZFZf,雌性鹌鹑的基因型为ZfW,但F1雄性中出现一只褐喙鹌鹑。若F基因所在染色体出现了缺失,则F1雄性鹌鹑的基因型为Z0Zf;若出现了性反转,则F1雄性鹌鹑的基因型为ZfW;若出现了基因突变,则F1雄性鹌鹑的基因型为ZfZf。若想判断属于哪种类型,可以取该褐喙雄鹌鹑细胞制成临时装片进行染色体观察,若Z(性)染色体形态相同且结构正常,则不是染色体缺失和性反转,而是发生了基因突变。

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