第21講染色體變異

1、第21講染色體變異課時(shí)強(qiáng)化訓(xùn)練yKES bl I Q I A N G H U A X U N L ! A M 犬測(cè)控導(dǎo)航表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.染色體變異及應(yīng)用126,7,82.變異在育種上的應(yīng)用3,5,10,11,13,143.綜合考查4,9,12,15一、選擇題1. （2018 山東濰坊高三期末）下列關(guān)于染色體變異的敘述,正確的是A. 貓叫綜合征是人的5號(hào)染色體增加某一片段引起的B. 染色體上不含致病基因的個(gè)體不可能患遺傳病C. 染色體倒位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀沒(méi)有不利影響D. 通過(guò)誘導(dǎo)多倍體的方法可解決植物遠(yuǎn)緣雜交所得雜種不育的問(wèn)題解析：多倍體育種可以用秋水仙素或低溫誘導(dǎo)染色體加倍，使植物遠(yuǎn)

2、 緣雜交得到的不育品種中染色體加倍，從而能夠產(chǎn)生可育配子。貓叫 綜合征是人的5號(hào)染色體缺失某一片段引起的,A錯(cuò)誤；染色體上不含 有致病基因，但是染色體數(shù)目增加或減少也可能導(dǎo)致患遺傳病,B錯(cuò)誤； 染色體倒位可導(dǎo)致有些基因無(wú)法正常表達(dá)，生物的性狀可能發(fā)生改 變,C錯(cuò)誤。2. （2018 山東聊城月考）在三倍體西瓜的培育過(guò)程中，用秋水仙素溶 液處理二倍體西瓜（2N=22）的幼苗，獲得四倍體植株。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，四 倍體植株中有的體細(xì)胞含2N條染色體,有的含有4N條染色體。下列 有關(guān)該四倍體植株的敘述錯(cuò)誤的是 ( D )A. 可能產(chǎn)生含22條染色體的精子和卵細(xì)胞B. 該植株的不同花之間傳粉可以產(chǎn)生三倍體的

3、子代C. 該植株體細(xì)胞染色體數(shù)目不同的原因之一是細(xì)胞分裂不同步D. 該植株根尖分生區(qū)產(chǎn)生的子細(xì)胞含有44條染色體 解析：由二倍體西瓜(2N=22)可知,四倍體植株中，含有4N條染色體即 44條染色體,這些細(xì)胞減數(shù)分裂形成的精子或卵細(xì)胞中染色體數(shù)目是 22條; 若該植株的四倍體花與二倍體花之間進(jìn)行傳粉會(huì)產(chǎn)生三倍體的 子代;該植株體細(xì)胞染色體數(shù)目不同的原因可能是細(xì)胞分裂不同步 如處于有絲分裂后期的細(xì)胞中有 4N條染色體，處于有絲分裂前期和 中期的細(xì)胞中有2N條染色體,也有可能是秋水仙素處理導(dǎo)致部分細(xì) 胞染色體數(shù)目加倍 , 部分細(xì)胞染色體數(shù)目未加倍 ; 秋水仙素處理的是 幼苗，根部未經(jīng)處理，所以仍為

4、2N,即22條染色體。3. 離子束誘變育種是將低能重離子注入生物體、組織或細(xì)胞內(nèi) , 使其 產(chǎn)生變異。該技術(shù)應(yīng)用于藥用植物的研究 , 不僅克服了輻射誘變的盲 目性, 而且能降低輻射誘變的負(fù)效應(yīng)。下列說(shuō)法正確的是 ( D )A. 離子束引起的變異一定能遺傳給后代B. 離子束誘變育種的結(jié)果都是有利的變異C. 通過(guò)離子束誘變育種產(chǎn)生的具有優(yōu)良效用的藥用植物是新物種D .離子束誘變育種較輻射誘變育種處理的育種材料相對(duì)較少解析：變異是不定向的，且具有多害少利性；誘變育種只是產(chǎn)生新的變 異類型,不能產(chǎn)生新物種；依題意,離子束誘變育種克服了輻射誘變的 盲目性,處理的育種材料一般較少就可以得到相應(yīng)的結(jié)果。4.

5、 （2018 遼寧五校協(xié)作體聯(lián)考）如圖表示來(lái)源于四種不同生物的體細(xì))nr甲丙乙T胞染色體組成，相關(guān)敘述不正確的是（DA. 四種生物都可能是單倍體B. 若甲圖是四倍體，其產(chǎn)生的單倍體可育C. 乙圖可能是個(gè)別染色體數(shù)目的增加導(dǎo)致的D. 丙和丁雜交，可得二倍體 解析:由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體為單倍體，即四種生物都可能是單倍體； 若甲圖是四倍體，其產(chǎn)生的單倍體含有兩個(gè)染色體組，是可育的；乙圖 中有一種染色體含有3條,其余都為2條,可能是個(gè)別染色體數(shù)目的增 加導(dǎo)致的；丙含有3個(gè)染色體組，丁含有1個(gè)染色體組，二者都不能進(jìn) 行正常的減數(shù)分裂，故二者都是不可育的，無(wú)法通過(guò)雜交產(chǎn)生二倍體。5. 誘變育種有很多突出優(yōu)

6、點(diǎn)，也存在一些缺點(diǎn)，下列分析正確的是結(jié)實(shí)率低，發(fā)育遲緩 提高變異頻率，使后代變異性狀較快穩(wěn)定，因而加快育種進(jìn)程 大幅度改良某些性狀莖稈粗壯，果實(shí)種子 大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高 有利個(gè)體不多，需要大量的材料A. B.C.D. 解析：結(jié)實(shí)率低,發(fā)育遲緩屬于多倍體的特點(diǎn)；由于基因突變具有低頻 性的特點(diǎn)，所以人工誘變可以提高變異頻率，加快育種進(jìn)程；由于基因 突變能產(chǎn)生新基因，所以能大幅度改良某些性狀；莖稈粗壯，果實(shí)種子 大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高屬于多倍體的特點(diǎn)；由于基因突變具有少利多害 性和不定向性的特點(diǎn)，所以人工誘變產(chǎn)生的有利個(gè)體不多，需要大量 的材料。6. 如圖所示是單倍體育種的大致流程。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

7、純種燔軒 純種高桿 L a 發(fā)廳，亠".b二倍怵第選目的感瞬抹綣病植株fFL址粉一幼苗T朋一趙棵A. 若Fi均為高稈抗病植株，則高稈對(duì)矮稈為顯性、抗病對(duì)感病為顯性B.圖中a過(guò)程的分裂方式為減數(shù)分裂,b過(guò)程使用的化學(xué)試劑應(yīng)為聚C.圖中過(guò)程運(yùn)用到的原理有基因重組、染色體變異和植物細(xì)胞的全能性D.該育種方式比誘變育種的目的性強(qiáng),比雜交育種的年限短解析:純合親本具有兩對(duì)相對(duì)性狀，F(xiàn)i表現(xiàn)出來(lái)的性狀均為顯性性狀； 植物產(chǎn)生花粉的分裂方式為減數(shù)分裂，誘導(dǎo)單倍體幼苗染色體加倍的 化學(xué)試劑為秋水仙素；圖中所示過(guò)程運(yùn)用了雜交育種、單倍體育種 雜交育種的原理是基因重組，單倍體育種的原理是染色體變異和植物

8、 細(xì)胞的全能性；單倍體育種具有育種年限短的特點(diǎn)，且比誘變育種目 的性強(qiáng)。7. （2018 江蘇興化三校聯(lián)考）下列有關(guān)變異的說(shuō)法，正確的是（D ）A. 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異只在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生B. 染色體上的DNA堿基對(duì)缺失、增添和替換導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異C. 非同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組D. 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異都會(huì)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變 解析: 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異不只發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò) 程中,也可能發(fā)生在無(wú)絲分裂過(guò)程中；染色體上的DNA堿基對(duì)缺失、增 添和替換而導(dǎo)致的基因結(jié)構(gòu)的改變?yōu)榛蛲蛔?； 非同源染色體上非姐 妹染色單體之間的交叉

9、互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 ； 染色體結(jié)構(gòu)變異和 數(shù)目變異都會(huì)導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變。8. （2018 遼寧凌源聯(lián)考）下列關(guān)于染色體組的敘述,正確的是（C ）A. 單倍體生物的體細(xì)胞中只含1個(gè)染色體組B. 雄果蠅1個(gè)染色體組由3條常染色體和X、Y染色體組成C. 1 個(gè)染色體組中可存在或不存在姐妹染色單體D. 1 個(gè)染色體組只含某種生物生長(zhǎng)發(fā)育的部分遺傳信息 解析: 單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 , 因此 單倍體生物的體細(xì)胞中不一定只含 1 個(gè)染色體組 , 如四倍體產(chǎn)生的單 倍體, 則含有兩個(gè)染色體組 ； 雄果蠅 1 個(gè)染色體組由 3條常染色體和 X 或Y染色體組成；染色體組是由一

10、組非同源染色體構(gòu)成,1個(gè)染色體組 中可存在或不存在姐妹染色單體 ；1 個(gè)染色體組中含某種生物生長(zhǎng)發(fā) 育的全部遺傳信息。9. (2018 吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)下列有關(guān)生物育種實(shí)例與原理相符的是A. 無(wú)子西瓜的培育基因重組B. 咼產(chǎn)青霉菌株基因突變C.用花粉(Ab)培養(yǎng)成幼苗,再用秋水仙素處理獲得純種植株(AAbb)基因突變D. 培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌一一染色體結(jié)構(gòu)變異 解析: 三倍體無(wú)子西瓜的培育是利用染色體數(shù)目變異原理 ;咼產(chǎn)青霉 菌株的獲得是用各種誘變劑處理青霉菌 , 其原理是基因突變 ; 用花粉 (Ab)培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理獲得純種植株(AAbb)是利用染色 體變異的原理 ; 通

11、過(guò)基因工程技術(shù)培育能產(chǎn)生胰島素的大腸桿菌是利 用基因重組的原理。10. (2018 安徽淮南“五校”聯(lián)考)下列有關(guān)雜交育種的敘述，錯(cuò)誤的 是( C )A. 雜交育種所依據(jù)的主要遺傳學(xué)原理是基因自由組合B. 通過(guò)雜交產(chǎn)生的后代可能表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì)C. 雜交育種通過(guò)產(chǎn)生新性狀使后代出現(xiàn)更多變異D. 雜交育種是改良作物品質(zhì)和提咼產(chǎn)量的常規(guī)方法 解析: 雜交育種依據(jù)的原理是基因重組 ;通過(guò)雜交產(chǎn)生的后代可能表 現(xiàn)出雜種優(yōu)勢(shì) ; 雜交育種依據(jù)的原理是基因重組 , 只是原有基因的重 新組合, 不會(huì)產(chǎn)生新的性狀 ;雜交育種是改良作物品質(zhì)和提高產(chǎn)量的 常規(guī)方法。11. （2018 浙江金麗衢十二校聯(lián)考）科研人員

12、利用輻射方法將家蠶常 染色體上帶有卵色基因片段易位到 W染色體中，以便及早淘汰雌蠶, 獲得更多的雄蠶，從而提高蠶絲的產(chǎn)量和質(zhì)量。此種育種方法屬于A.誘變育種B.雜交育種C. 單倍體育種D.多倍體育種解析:利用輻射的方法誘發(fā)常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W 染色體,使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別，由于常染色體與 W 染色體是非同源染色體，所以該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 屬于誘變育種。12. （2018 山東德州高三模擬）水稻的高稈、矮稈分別由A和a控制, 抗病和不抗病分別由B和b控制?，F(xiàn)有基因型為aabb與AABB勺水稻 品種,如圖為不同的育種方法培育矮稈抗病植株的過(guò)程，下列有

13、關(guān)敘述正確的是（B ）P.AAUbxaabb2 Fi：AaBbA.雜交育種包括過(guò)程，其原理是基因突變和基因重組B. 人工誘變育種為過(guò)程,B可能來(lái)自b的基因突變C. 單倍體育種包括過(guò)程，過(guò)程常用花藥離體培養(yǎng)法D.多倍體育種包括過(guò)程，原理是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異 解析：過(guò)程為雜交育種，其原理是基因重組，而不是基因突變； 過(guò)程為人工誘變育種，將aabb人工誘變可獲得aaBB,b變成B的方式 為基因突變；過(guò)程為單倍體育種，子一代產(chǎn)生的配子經(jīng)花藥離體培養(yǎng)()得到單倍體,單倍體經(jīng)秋水仙素處理()使染色體加倍, 選育得到aaBB;過(guò)程為多倍體育種，可獲得多倍體aaaaBBBB, 多倍體育種的原理是染色體數(shù)目加

14、倍即染色體數(shù)目變異。二、非選擇題13. (2018 四川成都七中期中)玉米(2n=20)是重要的糧食作物之一。請(qǐng)分析回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問(wèn)題。(1) 某玉米品種2號(hào)染色體上的基因S、s和M m各控制一對(duì)相對(duì)性狀,基因S在編碼蛋白質(zhì)時(shí)，控制最前端幾個(gè)氨基酸的DNA序列如圖1所示。已知起始密碼子為AUG或 GUGtat111ATAS因基C CCICCG CIC TA CC rIA cc AT AIT圖Lh肚方法I HHRRxhkrr HhRr方法M圖2基因S發(fā)生轉(zhuǎn)錄時(shí)，作為模板鏈的是圖1中的鏈。若基因S的b鏈中箭頭所指堿基對(duì) G/C缺失,則該處對(duì)應(yīng)的密碼子將改變某基因型為SsMn的植株自花傳粉，后代

15、出現(xiàn)了 4種表現(xiàn)型,在此過(guò) 程中出現(xiàn)的變異的類型屬于.其原因是在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生(2) 玉米的高稈易倒伏(H)對(duì)矮稈抗倒伏(h)為顯性,抗病(R)對(duì)易感病(r)為顯性,兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。上圖2表示利用品種甲（HHRR和乙（hhrr）通過(guò)三種育種方法（I皿）培育優(yōu)良品種 （hhRR）的過(guò)程。利用方法I培育優(yōu)良品種時(shí)，獲得hR植株常用的方法為這種植株由須經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后才能用于生產(chǎn)實(shí)踐。圖2所示的三種方法,其原因（Im ）中，最難獲得優(yōu)良品種（hhRR）的是方法用方法n培育優(yōu)良品種時(shí)，先將基因型為HhRr的植株自交獲得子二代（F2）,F 2植株中自交會(huì)發(fā)生性狀分離的基因型共有種

16、植株在全部F2中的比例為。若將F2的全部高稈抗病植株去除雄蕊，用F2矮稈抗病植株的花粉隨機(jī)授粉，則雜交所得子代中的 純合矮稈抗病植株占 解析：（1）由于起始密碼子為AUG或 GUG,b鏈中有TAC序列，故為模 板鏈；若基因S的b鏈中箭頭所指處原堿基序列為 CAG堿基對(duì)G/C缺 失，則堿基序列為CAA故該處對(duì)應(yīng)的密碼子將由 GUC變?yōu)镚UU基 因型為SsMm的植株自花傳粉，后代出現(xiàn)了 4處表現(xiàn)型,說(shuō)明出現(xiàn)了基 因重組，由于S、s和M m基因均位于2號(hào)染色體上，為連鎖關(guān)系，故 說(shuō)明同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換。（2）據(jù)題圖可知，方法I為單倍體育種，先用花藥離體培養(yǎng)獲得hR 單倍體植

17、株，再經(jīng)誘導(dǎo)染色體加倍后用于生產(chǎn)實(shí)踐；方法m為誘變育 種,這種方法最難獲得優(yōu)良品種（hhRR）,因?yàn)榛蛲蛔冾l率很低而且是不定向的。將基因型為 HhRr的植株自交獲得子二代(F2),F 2植株中自交后代基因型共有9種,其中純合體為4種,雜合體即發(fā)生性狀分 離的基因型為5種；由于純合體共占1/4,故這些植株在全部F2中的比例為1-1/4=3/4;F 2的全部高稈抗病植株基因型為也R_,矮稈抗病植 株基因型為hhj,則雜交所得子代hh的概率=1/3 X 1=1/3,雜交所得 子代RR的概率=2/3 X 2/3=4/9,故后代中純合矮稈抗病植株hhRR的概率為4/27。答案:(1)b GUU基因重組

18、同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換(2)化藥離體培養(yǎng)咼度不育m 基因突變頻率很低而且是不定向的5 3/44/2714. 玉米子粒顏色的黃色(T)和白色 基因位于9號(hào)染色體上(只含的黃色異常9號(hào)染色體的花粉不能參與受精作用)?，F(xiàn)有基因型為Tt 子粒植株甲，其細(xì)胞中9號(hào)染色體有一條異常。請(qǐng)回答問(wèn)題：(1) 為了確定植株甲的T基因位于正常染色體還是異常染色體上簡(jiǎn)便的方法是讓其產(chǎn)生F1。如果說(shuō)明T基因位于正常染色體上；如果 說(shuō)明T基因位于異常染色體上。(2) 以植株甲為父本，正常的白色子粒植株為母本雜交產(chǎn)生的F1中，發(fā)現(xiàn)了一株黃色子粒植株乙，其9號(hào)染色體上基因組成為Ttt,且T位于異常染色體上。

19、該植株的出現(xiàn)可能是造成的。(3) 若(2)中的植株乙在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)地移向細(xì)胞兩極并最終形成含1條和2條9號(hào)染色體的配子，形成配子的基因型及比例是,以植株乙為父本進(jìn)行測(cè)交,后代中異常植株所占比例為 解析：(1)由于含有異常染色體的花粉不育，所以確定植株甲的T基因 位于異常染色體還是正常染色體，最簡(jiǎn)便的方法是讓其自交，如果T 在異常染色體上，則父本產(chǎn)生的精子中T不能參與受精，只有t的精子 能參與受精，但是母本能產(chǎn)生T、t兩種配子，因此經(jīng)過(guò)受精后，后代的 基因型有Tt、tt,比例為黃色：白色=1 ： 1。如果T在正常染色體上， 其只能產(chǎn)生T 一種配子，自交后代全為黃色。(

20、2)由于T位于異常染色體上，而無(wú)正常9號(hào)染色體的花粉不能參與受 精,即含有T的精子不能參與受精作用，所以黃色子粒植株乙(Ttt)中 有一個(gè)t來(lái)自母本,還有T、t都來(lái)自父本，由此可見(jiàn),該植株出現(xiàn)的原 因是父本減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體未分離。(3) 植株乙(Ttt)在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中3條9號(hào)染色體會(huì)隨機(jī)移向 細(xì)胞兩極并最終形成含1條和2條9號(hào)染色體的配子，則該植株能形 成3種可育配子，其基因型及比例為Tt : t : tt=2 : 2 : 1,以植株B為 父本進(jìn)行測(cè)交，即與tt個(gè)體進(jìn)行雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為黃色(2Ttt):白色(2tt、1ttt)=2: 3,其中異常植株(Ttt、ttt)

21、占 3/5。答案：(1)自交玉米子粒顏色全為黃色玉米子粒顏色的比例為黃 色：白色=1 : 1(2)父本形成花粉過(guò)程中，減數(shù)第一次分裂后期兩條9號(hào)染色體未分 開(kāi)(答“染色體變異”也可) Tt : t : tt=2 : 2 : 13/515. 某二倍體植物寬葉(M)對(duì)窄葉(m)為顯性,高莖(H)對(duì)矮莖(h)為顯 性,紅花(R)對(duì)白花(r)為顯性。基因M m與基因R、r在2號(hào)染色體 上，基因H、h在4號(hào)染色體上。(1)基因M R編碼各自蛋白質(zhì)前3個(gè)氨基酸的DNA序列如圖，起始密碼子均為AUG若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳,其對(duì)應(yīng)的密碼子將由變?yōu)?。正常情況下，基因R在細(xì)胞中最多有個(gè),其轉(zhuǎn)錄時(shí)的

22、模板位于（填 “a” 或“ b”）O鏈中。棊墓因R桂：ATGGTCTCC ?/ TAGATCGAT II I HUH H I I 111|1| 躍:AC AGO 7/ ATCT AGGTA 用基因型為MMHHn mmhh的植株為親本雜交獲得 只尸1自交獲得F2,F 2中自交性狀不分離植株所占的比例為,用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測(cè)交，后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例(3) 基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時(shí)，出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細(xì)胞,最可能的原因是。缺失一條4號(hào)染色體的高莖植株減數(shù)分裂時(shí)，偶然出現(xiàn)一個(gè)HH型配子,最可能的 原因是(4) 現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測(cè)其體細(xì)胞內(nèi)與

23、該表現(xiàn)型相對(duì)應(yīng)的基 因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正?！，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一步雜交實(shí)驗(yàn)， 確定該突變體的基因組成是哪一種。(注：各配子活力相同；控制某一 性狀的基因都缺失時(shí)，幼胚死亡)實(shí)驗(yàn)步驟： 觀察、統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。結(jié)果預(yù)測(cè)：I .則為圖甲所示的基因組成；則為圖乙所示的基因組成；則為圖丙所示的基因組成。解析：(1)由起始密碼子均為AUG可知,基因M和基因R轉(zhuǎn)錄的模板分 別為b鏈和a鏈,對(duì)基因M來(lái)說(shuō)，箭頭處堿基C突變?yōu)閴A基A,對(duì)應(yīng)的 密碼子由GUC變成UUC正常情況下，二倍體植株體細(xì)胞中基因成對(duì) 存在,若此植株的基因型為RR則DNA復(fù)制完成后，基因R最多有4個(gè)。(2)控制