资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026人教版高中生物学必修2
第2节　染色体变异
基础过关练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念辨析
1.(2025辽宁东北育才中学月考)下列关于染色体组、单倍体和多倍体的叙述,错误的是(　　)
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体
B.一个染色体组中不含有同源染色体,但可能含有等位基因
C.含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体未必只含一个染色体组
D.含有3个或3个以上染色体组的个体为多倍体
2.在不考虑存在姐妹染色单体的情况下,下列关于如图所示细胞的叙述正确的是(　　)
A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有两个染色体组的是e、g图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图
3.(2025四川眉山期末)已知蜜蜂中的蜂王和工蜂都是二倍体(2N=32),据图回答下列问题:
(1)雄蜂由卵细胞直接发育而来,体细胞中含有　　　　条染色体,属于　　　　倍体。
(2)受精卵发育成蜂王的过程中,有丝分裂后期的细胞中含有　　　　条染色体;蜂王产生卵细胞的过程中,一个初级卵母细胞中形成的四分体有　　　　个。
(3)雄蜂产生的精子中染色体数是　　　　。
(4)一雄蜂和一蜂王交配后产生的F1中工蜂的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb,则父本的基因型为　　　,母本的基因型为　　　　,F1中雄蜂的基因型为　　　　　　　　。
题组二　单倍体育种与多倍体育种
4.(2025河北衡水模拟)图示为普通韭菜(2N=16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系,科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述错误的是(　　)
A.花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B.该花粉离体培养得到的幼苗一般高度不育
C.镜检根尖伸长区细胞的染色体,即可鉴定出是否为单倍体幼苗
D.秋水仙素处理单倍体幼苗,所得植株的细胞中染色体数不都是16
5.(教材习题改编)(2025江苏南京期中)目前,我国是全球最大的西瓜生产国和消费国,人们平常食用的普通西瓜是二倍体,其果肉有红瓤和黄瓤之分,由一对等位基因R/r控制,而多倍体西瓜的细胞通常比二倍体西瓜的细胞大,细胞内有机物含量高、抗逆性强,在生产上具有很好的经济价值。下图表示三倍体无子西瓜的培育过程,根据所学知识,请回答下列问题。
(1)植株丁的基因型为　　　　,该植株的变异来源属于　　　　　　,秋水仙素的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)鉴定细胞中染色体数目是确认植株丁染色体数目加倍最直接的证据。首先取植株丁幼嫩的芽尖,再经固定、　　　　、漂洗、　　　　和制片后,制得鉴定植株丁芽尖的临时装片。最后选择处于　　　　　　的细胞进行染色体数目统计。
(3)三倍体无子西瓜的“无子性状”　　　　(填“属于”或“不属于”)可遗传的变异。
题组三　探究低温诱导植物细胞染色体数目的变化
6.(易错题)(2024山东潍坊月考)低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验,以下相关叙述正确的是(　　)
A.在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
B.先后两次将洋葱放在冰箱冷藏室的目的都是提高染色体变异的概率
C.用卡诺氏液固定细胞的形态后,立即用甲紫溶液对染色体染色
D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞,起作用的时期是细胞有丝分裂中期
7.(2025湖北武汉模拟)某兴趣小组在完成“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的基础上,进一步探究低温(4 ℃)诱导后进行常温(20 ℃)处理对大蒜根尖细胞染色体数目的影响,观察结果如下表所示。下列叙述正确的是(　　)
低温诱 导时长 常温处理时长
4 h 12 h 24 h 48 h
72 h + + ++ ++
96 h + + ++ ++
注:加号表示染色体数目增加的细胞的多少,“+”表示很少,“++”表示较多。
A.该实验的数据统计时需预先确定多度等级
B.该实验自变量为温度,因变量为是否出现染色体数目增加的细胞
C.低温诱导后不进行常温处理,观察不到染色体数目增加的细胞
D.要观察到“较多”的染色体数目增加的细胞,低温诱导至少需72 h
题组四　染色体结构变异
8.某种染色体变异如图所示。下列有关该变异的叙述,错误的是(　　)
A.只能发生在减数分裂的过程中
B.是染色体结构变异的一种类型
C.属于可遗传的变异,在显微镜下可见
D.发生于非同源染色体之间
9.(2024山东聊城测试)下图①②③④分别表示已知染色体发生的不同变异类型。下列说法正确的是(　　)
A.图①表示染色体结构变异中的缺失,白化病属于此类变异
B.图②表示染色体结构变异中的重复,基因数目增加,对生物体生存一定有利
C.图③表示染色体结构变异中的倒位,基因排列顺序发生改变
D.图④表示染色体结构变异中的易位,一般发生在非同源染色体之间
能力提升练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　染色体变异及其应用
1.(2025江苏连云港期中)下图是由野生芭蕉(2N=22)培育三倍体无子香蕉的过程。有关叙述错误的是(　　)
A.有子香蕉与野生芭蕉减数分裂产生的配子染色体组成相同
B.无子香蕉果实较野生芭蕉大,糖分和蛋白质含量高
C.有子香蕉细胞中的染色体最多含有88条
D.若野生芭蕉基因型为Aa,则理论上无子香蕉的基因型有4种
2.(2025福建福州模拟)某种肾细胞癌的关键突变是由X染色体上的TFE3区段与其他基因片段相连形成融合基因导致的,具体机制如图,统计发现其中X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和男性中的比例接近2∶1。下列叙述错误的是(　　)
A.机制Ⅰ属于染色体倒位,机制Ⅱ、Ⅲ属于染色体易位
B.推测女性中只有一条X染色体能发生机制Ⅱ
C.机制Ⅲ中发生了2次染色体片段之间的移接
D.三种机制的发生均可通过显微镜观察进行判断
3.(2025广东广州模拟)果蝇体内两条X染色体有时可融合成一条并联X染色体(记作“X^X”),其形成过程如图所示。一只含有并联X的雌蝇(X^XY)和一只正常雄蝇杂交,F1的性染色体组成与亲代完全相同,子代连续交配也是如此,这种群体被称为并联X保持系。下列分析错误的是(　　)
A.并联X形成过程中发生了染色体结构变异
B.染色体组成为X^XX、YY的果蝇无法成活
C.在并联X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雌蝇
D.利用该保持系,可“监控”雄蝇X染色体上的新发生的突变
4.(2025山东青岛模拟)育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接而获得的品系,其与野生型的染色体差异如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.上述过程为染色体易位,涉及DNA的断裂和重接
B.野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本
C.M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会
D.不同易位品系杂交可获得育性极低的后代
题组二　变异后的染色体在细胞分裂中的行为
5.(创新题)(新考法·染色体变异与细胞分裂)(2025黑龙江哈尔滨模拟)两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a,图中染色体上的数字表示染色体的区段)。某分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图,染色体分离时约有1/2属于邻近离开(图c),1/2属于交互离开(图d)。下列说法正确的是(　　)
　
　
A.图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B.相互易位的花粉母细胞减数分裂产生异常精子的概率为3/4
C.相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
D.图b中含有两对同源染色体、4条染色体、4个DNA分子
6.(2025重庆南开中学月考)某卵原细胞正常染色体和倒位染色体由于同源区段的配对及交换,在减数分裂过程中形成倒位环,产生一条含双着丝粒桥的染色体,具体过程如图所示。无着丝粒片段会因水解而丢失,双着丝粒桥在两着丝粒之间随机发生断裂。不考虑其他变异和基因被破坏的情况,下列说法错误的是(　　)
A.次级卵母细胞中一条染色单体上的基因组成不可能是ebcAB
B.卵细胞的基因组成最多有8种可能
C.若卵细胞的基因组成是Dcbe,则第二极体的基因组成可能是ABCDE、adcbe和E
D.若卵细胞的基因组成是EDc,则双着丝粒桥断裂位点一定发生在c、b之间
题组三　染色体变异与基因定位
7.(2025四川达州模拟)玉米(2N=20)体细胞缺失一对同源染色体中的任意一条时,可称作单体(染色体数记为2N-1,能存活并可育)。为判断控制玉米高茎与矮茎的基因是否位于2号染色体上,让纯合矮茎2号染色体单体与纯合高茎2号染色体单体杂交,F1中高茎∶矮茎=2∶1。在不考虑其他变异的情况下,下列分析正确的是(　　)
A.控制玉米茎高度的基因不位于2号染色体上
B.F1出现2∶1的原因是无2号染色体的配子致死
C.F1高茎植株体细胞中染色体数目均为19
D.若让F1自由交配,F2中高茎∶矮茎=5∶3
8.(2025湖北武汉期末)二倍体缺失一条染色体为单体(2N-1),增加一条染色体为三体(2N+1),单体自交可得到缺体(2N-2),利用单体、三体和缺体可将基因定位在染色体上。野生型果蝇表现为有眼,由于基因突变出现无眼个体,有眼和无眼分别由基因E、e控制。下列叙述错误的是(　　)
A.减数分裂过程中,某对同源染色体未分离,可能会导致子代中出现三体和单体
B.无眼个体与某种单体野生型杂交,F1有眼∶无眼=1∶1,说明E基因位于缺失的染色体上
C.杂合子与某种缺体野生型杂交,F1出现无眼个体,说明E基因位于缺失的染色体上
D.无眼个体与某种三体野生型杂交,F1全为有眼,说明E基因位于增加的染色体上
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 4.C 6.A 7.A 8.A 9.C
1.D　一个染色体组中的染色体都是非同源染色体,减数分裂中能联会的染色体是同源染色体,A正确;以二倍体生物为例,减数分裂Ⅰ前期细胞中含有两个染色体组,此时每条染色体上含有姐妹染色单体,由于染色体互换的发生,姐妹染色单体上可能存在等位基因,B正确;若由配子发育而来的个体,尽管含有多个染色体组,仍为单倍体,C正确,D错误。
归纳总结　(1)巧判单倍体、二倍体和多倍体
　　(2)由配子发育而来,无论体细胞中有几个染色体组都是单倍体;由受精卵发育而来,体细胞中有几个染色体组就是几倍体。
　　(3)含一个染色体组的个体是单倍体,但单倍体的体细胞中不一定只有一个染色体组:由二倍体的配子发育成的单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,由多倍体的配子发育成的单倍体的体细胞中含有不止一个染色体组。
2.C　
判断方法 题图分析
染色体形态法:细胞内形态、大小相同的染色体有几条,则含有几个染色体组 a图中含有三个染色体组,c图中含有两个染色体组,e图中含有四个染色体组,g图中含有一个染色体组
等位基因个数法:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因(不区分大小写,不含有姐妹染色单体)出现几次,就含几个染色体组 b图中含有三个染色体组,d图中含有一个染色体组,f图中含有四个染色体组,h图中含有两个染色体组
由上述分析可知,A、B、D错误,C正确。
3.答案　(1)16　单　(2)64　16　(3)16　(4)ab　AaBb　AB、Ab、aB、ab
题图解读
解析　(1)雄蜂由蜂王产生的卵细胞直接发育而来,体细胞中含有16条染色体,属于单倍体。(2)受精卵中含有32条染色体,有丝分裂后期由于着丝粒分裂,染色体数目加倍,细胞中含有64条染色体;蜂王产生卵细胞的过程中,由于细胞中有16对同源染色体,因此一个初级卵母细胞中形成的四分体有16个。(3)雄蜂的一个精原细胞通过假减数分裂最终可以产生一个精细胞,精细胞的染色体数目和精原细胞相同。(4)一雄蜂和一蜂王交配后产生的F1中工蜂的基因型是AaBb、Aabb、aaBb、aabb,由于雄蜂只能产生一种精子,结合F1中工蜂的基因型可知,父本基因型为ab,母本基因型为AaBb;母本AaBb能够产生AB、Ab、aB、ab四种类型的卵细胞,因此F1中雄蜂的基因型为AB、Ab、aB、ab。
4.C　花粉细胞含有一个完整的染色体组,花药壁细胞含有两个染色体组,两种细胞都含有形成完整个体所需的全套遗传信息,均具有全能性,A正确;由花粉(单倍体,N=8)培育出的幼苗通常因减数分裂时染色体无法正常联会,而表现为高度不育,B正确;鉴定幼苗是否为单倍体,通常镜检根尖分生区(细胞正处于分裂活跃期)细胞的染色体,而根尖伸长区细胞大多不处于分裂期,难以统计染色体数,C错误;秋水仙素处理单倍体幼苗,有些细胞染色体数目没有加倍,仍含有8条染色体,D正确。
5.答案　(1)RRrr　染色体数目变异(或染色体变异)　抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍　(2)解离　染色　有丝分裂中期　(3)属于
解析　(1)植株甲的基因型为RR,植株乙的基因型为rr,F1的基因型为Rr。F1(Rr)经秋水仙素处理获得植株丁,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,则植株丁的基因型为RRrr,该变异属于染色体数目变异。(3)由于三倍体无子西瓜的遗传物质发生了改变,故三倍体无子西瓜的“无子性状”属于可遗传的变异。
6.A　第一次冷藏是为了让洋葱适应低温环境,为后续的实验做好准备,第二次冷藏是低温诱导提高染色体变异的概率(易错点),B错误;用卡诺氏液固定细胞的形态后,先用体积分数为95%的酒精冲洗2次,再解离→漂洗→染色→制片,C错误;低温处理洋葱根尖分生组织细胞,起作用的时期是细胞有丝分裂前期,抑制纺锤体的形成,D错误。
7.A　“+”表示很少,“++”表示较多,该实验的数据统计时需预先确定多度等级,然后根据观察到的染色体情况进行定性,A正确;低温诱导后不进行常温处理,也可以观察到染色体数目增加的细胞,C错误;由于缺少小于72 h组别的数据,因此不能得出“要观察到‘较多’的染色体数目增加的细胞,低温诱导至少需72 h”的结论,D错误。
8.A　图中表示非同源染色体的非姐妹染色单体间的交换,属于染色体结构变异中的易位,既能发生在有丝分裂过程中,也能发生在减数分裂过程中,A错误,B、D正确;染色体变异在显微镜下是可见的,C正确。
9.C　①表示染色体结构变异中的缺失,白化病是由基因突变引起的,不属于此类变异,A错误。②表示染色体结构变异中的重复,基因数目增加,对生物体生存不一定有利,B错误。③表示染色体结构变异中的倒位,会使排列在染色体上的基因排列顺序发生改变,C正确。④中产生了新基因,属于基因突变,D错误。
能力提升练
1.A 2.B 3.C 4.C 5.B 6.B 7.D 8.D
1.A　二倍体野生芭蕉通过减数分裂产生的配子中含有一个染色体组,四倍体有子香蕉通过减数分裂产生的配子中含有两个染色体组,二者产生的配子染色体组成不相同,A错误;野生芭蕉为二倍体,无子香蕉为三倍体,与二倍体植株相比,多倍体植株常常茎秆粗壮,叶片、果实都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,B正确;有子香蕉体细胞中的染色体数目为4N=44,处于有丝分裂后期的细胞中的染色体数目加倍为88条,此时细胞中的染色体数目最多,C正确;若野生芭蕉基因型为Aa,则有子香蕉的基因型为AAaa,AAaa产生3种配子:AA、Aa、aa,Aa产生2种配子:A、a,AAaa与Aa杂交,理论上无子香蕉的基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa 4种,D正确。
2.B　题图信息:机制Ⅰ属于染色体倒位,机制Ⅱ发生了1次非同源染色体之间的片段移接,机制Ⅲ发生了2次非同源染色体之间的片段移接,机制Ⅱ、Ⅲ都属于染色体易位,三种机制都属于染色体结构变异,染色体结构变异可通过显微镜观察进行判断,A、C、D正确;题干信息:X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和男性中的比例接近2∶1,推测女性中两条X染色体都可能发生机制Ⅱ,B错误。
3.C　两条X染色体连接在一起形成一条并联X染色体,部分片段消失,说明并联X形成过程中发生了染色体结构和数目变异,A正确;X^XY×XY,正常情况下F1的性染色体组成为X^XX、X^XY、XY、YY,实际上F1的性染色体组成只有X^XY(其中X^X来自亲本雌蝇,Y来自亲本雄蝇)、XY(其中X来自亲本雄蝇,Y来自亲本雌蝇),说明性染色体组成为X^XX、YY的果蝇无法成活,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,B正确,C错误;由于雄蝇的X染色体只能传递给子代雄蝇,子代雄蝇只有一条X染色体,通过观察子代雄蝇的表型变化可“监控”雄蝇X染色体上的新发生的突变,D正确。
4.C　题述过程属于染色体结构变异中的易位,涉及DNA的断裂和重新连接,A正确;野生型与M杂交获得的F1为杂合易位个体,其减数分裂时易位染色体与正常染色体配对异常,可能导致染色体分离异常,产生大量不育配子,育性低于亲本,B正确;减数分裂过程中联会发生在同源染色体之间,西瓜M的6号和10号染色体不是同源染色体,无法联会,C错误;不同易位品系(如涉及不同染色体的易位)杂交后,后代可能携带多种结构变异的染色体,减数分裂时染色体配对更加困难,导致育性极低,D正确。
5.B　图示分裂过程有同源染色体联会和分离,为减数分裂Ⅰ,A错误;发生相互易位后,由图c、图d可知,两条正常的非同源染色体进入同一次级精母细胞的概率为1/2×1/2=1/4(突破点),减数分裂产生正常精子的概率为1/4,产生异常精子的概率为3/4,B正确;有丝分裂所有染色体复制再平分,相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞都不正常,C错误;图b为联会,含有两对同源染色体、4条染色体、8个DNA分子,D错误。
6.B　
题图解读
该同源染色体的四条染色体上的基因序列为ABCDE、adcbe、ebcDE、adCBA(丢失),双着丝粒桥在两着丝粒之间随机发生断裂,由题图解读可知,次级卵母细胞中一条染色单体上的基因组成不可能是ebcAB,A正确;综合题图解读中的4种情况可知,卵细胞的基因组成最多有10种可能,B错误;若卵细胞的基因组成是Dcbe,为题图解读中的情况2,则第二极体的基因组成可能是ABCDE、adcbe、E,C正确;若卵细胞的基因组成是EDc,为题图解读中的情况3,则双着丝粒桥断裂位点发生在c、b之间,D正确。
7.D　若控制玉米茎高度的基因不位于2号染色体上,纯合矮茎2号染色体单体×纯合高茎2号染色体单体→F1应全部为一种表型,与题意不符,A错误。由A项分析可知,控制玉米茎高度的基因位于2号染色体上,对高茎、矮茎显隐性进行判断,遗传图解如下(图解中“高”表示高茎基因,“矮”表示矮茎基因,O表示缺失2号染色体)。
设相关基因为A/a,纯合矮茎2号染色体单体的基因型为aO,纯合高茎2号染色体单体的基因型为AO,F1基因型及比例为AO∶Aa∶aO=1∶1∶1,F1高茎植株包括AO(19条染色体)和Aa(20条染色体),C错误。F1产生的配子及比例为A∶a∶O=1∶1∶1,F1自由交配,F2中高茎的基因型为AA、Aa和AO,矮茎的基因型为aa和aO,高茎∶矮茎=(1/3×1/3+2×1/3×1/3+2×1/3×1/3)∶(1/3×1/3+2×1/3×1/3)=5∶3,D正确。
归纳总结　(1)单体与单倍体
　　单体是指细胞中个别染色体缺失一条的个体,而单倍体是指由配子直接发育而来的个体。
　　(2)三体与三倍体
　　三体是指细胞中个别染色体多出一条的个体,而三倍体是指由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体。
8.D　减数分裂过程中,若某对同源染色体未分离,会产生染色体数目异常的配子;当染色体数目异常的配子与正常配子结合时,就可能使子代中出现三体(多一条染色体,2N+1)和单体(少一条染色体,2N-1),A正确。
B选项杂交组合:无眼个体(ee)×某种单体野生型,分析如下:
若E基因位于缺失的染色体上 该单体野生型基因型可表示为EO(O表示缺失染色体),ee×EO→F1基因型及比例为Ee∶eO=1∶1,表型及比例为有眼∶无眼=1∶1 B正确
若E基因不位于缺失的染色体上 该单体野生型基因型为EE,ee×EE→F1基因型为Ee,全为有眼
C选项杂交组合:杂合子(Ee)×某种缺体野生型,分析如下:
若E基因位于缺失的染色体上 该缺体野生型基因型可表示为OO,Ee×OO→F1基因型为EO、eO,出现无眼个体(eO) C正确
若E基因不位于缺失的染色体上 该缺体野生型基因型为EE,Ee×EE→F1基因型为EE、Ee,均为有眼
D选项杂交组合:无眼个体(ee)×某种三体野生型,分析如下:
若E基因位于增加的染色体上 该三体野生型基因型可表示为EEE,ee×EEE→F1基因型为Ee、EEe,全为有眼 根据F1全为有眼,不能说明E基因位于增加的染色体上,D错误
若E基因不位于增加的染色体上 该三体野生型基因型为EE,ee×EE→F1基因型为Ee,全为有眼
方法技巧
几种常考类型产生配子的分析方法
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑