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2019-2020年高中生物第二輪限時35分鐘 第五章 第2、3節(jié)　染色體變異 人類遺傳病 必修2 一、選擇題 1．細胞的有絲分裂與減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過 程中的變異是 (　　) A．染色體不分離或不能移向兩極，導致染色體數(shù)目變異 B．非同源染色體自由組合，導致基因重組 C．染色體復制時受誘變因素影響，導致基因突變 D．非同源染色體某片段移接，導致染色體結(jié)構變異 解析：本題考查了考生對可遺傳變異來源的理解以及該知識點與有絲分裂和減數(shù)分裂的關系，同時還考查了有絲分裂和減數(shù)分裂的比較?？蛇z傳的變異有三個基因重組、基因突變和染色體變異，其中基因重組通常只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而基因突變和染色體變異在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生。 答案：B 2．下列一定不存在同源染色體的細胞是 (　　) A．卵細胞　　　　　　B．單倍體生物體細胞 C．胚細胞 D．含一個染色體組的細胞 解析：多倍體生物的卵細胞或精子中可能含有兩個或兩個以上的染色體組，此時含有同源染色體，由這種配子發(fā)育形成的單倍體，體細胞內(nèi)也含有同源染色體；胚細胞是由受精卵發(fā)育形成的，故含有同源染色體；一個染色體組內(nèi)的染色體的大小和形態(tài)各不相同，不含同源染色體。 答案：D 3．隨著“炎黃一號”計劃的完成，華大基因研究院正在組織實施“炎黃99”計劃。其基本內(nèi)容就是，為我國的99個具有一定代表性的人測繪完整的基因圖譜。該計劃的意義不包括 (　　) A．探索中華民族的基因結(jié)構特點 B．探索某些遺傳病的發(fā)病原因 C．探索DNA合成的規(guī)律 D．為被測試者將來可能需要的基因治療提供依據(jù) 答案：C 4．某研究性學習小組在調(diào)查人群中的遺傳病時，以“研究病的遺傳方式”為子課題。下列子課題中最為簡單可行、所選擇的調(diào)查方法最為合理的是 (　　) A．研究貓叫綜合征的遺傳方式，在學校內(nèi)隨機抽樣調(diào)查 B．研究紅綠色盲的遺傳方式，在患者家系中調(diào)查 C．研究青少年型糖尿病的遺傳方式，在患者家系中調(diào)查 D．研究艾滋病的遺傳方式，在市中心隨機抽樣調(diào)查 解析：研究某種遺傳病在人群中的發(fā)病率應是在人群中隨機抽樣調(diào)查，然后用統(tǒng)計學方法進行計算；研究某種遺傳病的遺傳方式應對某個典型的患者家系進行調(diào)查。 答案：B 5．單倍體育種是植物育種手段之一。以下有關敘述正確的是(　　) A．普通小麥的配子培養(yǎng)產(chǎn)生的植株是單倍體植株 B．單倍體是具有一個染色體組的植物體 C．可以利用花藥培養(yǎng)的方法直接產(chǎn)生有活力、能正常結(jié)實的純合體 D．單倍體育種的方法可用來培育新的物種 解析：由配子培養(yǎng)成的個體，無論含有多少個染色體組，均屬于單倍體，所以單倍體不一定只含有一個染色體組。由于單倍體通常是含有奇數(shù)染色體組，所以是高度不育的。單倍體育種手段培養(yǎng)成的個體與原有物種之間不會產(chǎn)生生殖隔離，不是新物種。 答案：A 6．(xx上海高考)下圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于 (　　) A．重組和易位 B．易位和易位 C．易位和重組 D．重組和重組 解析：①圖表示的是同源染色體形成的四分體發(fā)生了非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組。②圖表示染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構變異的易位。 答案：A 7．下圖表示某高等植物卵細胞的染色體數(shù)目和染色體形態(tài)模式圖。此植物的胚細 胞、葉肉細胞的染色體組數(shù)目和染色體數(shù)目分別是 (　　) A．12、8和36、24 B．6、6和24、24 C．8、8和24、24 D．8、16和24、48 解析：圖中細胞有3個染色體組，每個染色體組中有4條染色體。所以其胚細胞中有6個染色體組、24條染色體，葉肉細胞中也有6個染色體組、24條染色體。 答案：B 8．小芳女士很幸運地懷上了異卵雙胞胎，但是，醫(yī)生卻告知他們夫婦均屬半乳糖血癥(人類的一種單基因隱性遺傳病)的基因攜帶者。請你幫助預測，小芳孕育的兩個孩子是一男一女的概率和至少有一個孩子患有半乳糖血癥的概率是 (　　) A．1/2和7/16 B．1/2和7/32 C．1/4和9/16 D．1/4和7/16 解析：生男生女概率各占1/2，異卵雙胞胎中一男一女(第一個是男孩或第二個是男孩)概率＝1/21/22，兩個孩子都正常的概率＝3/43/4＝9/16，所以至少有一個孩子患病的概率＝1－9/16＝7/16。 答案：A 9．某些類型的染色體結(jié)構和數(shù)目的變異，可通過對細胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于 (　　) A．三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失 B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加 C．三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失 D．染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體 解析：a圖只多了一條染色體，屬于三體現(xiàn)象。b圖染色體片段4增添(也可以稱為重復)。c圖大小、形態(tài)相同的染色體有三條屬于三倍體。d圖缺少片段3、4，屬于染色體片段缺失。 答案：C 10．下圖為某家族性高膽固醇血癥系譜圖。據(jù)圖判斷，下列說法中正確的是(雙選) (　　) A．此病為常染色體顯性遺傳病 B．此病與紅綠色盲的遺傳方式相同 C．若乙再次懷孕，需選擇生育女孩 D．若乙再次懷孕，胎兒患此病的概率是3/4 解析：由系譜圖可知，甲乙都患病，卻生出不患病的后代，該病為顯性遺傳。若該病為伴X染色體顯性遺傳，甲患病，其母親必患病，與題圖不符，可判斷該病為常染色體上的顯性遺傳，A正確；紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳，B錯誤；常染色體上的遺傳病與性別無關，男女患病的幾率相同，C錯誤；由圖譜可判斷：甲乙都為雜合子，若乙再次懷孕，胎兒患病的幾率應為3/4。 答案：AD 11.如圖為果蠅體細胞染色體組成，以下說法正確的是(雙選) (　　) A．果蠅的一個染色體組含有的染色體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y B．X、Y染色體同源區(qū)域的基因控制的性狀遺傳與性別無關 C．果蠅體內(nèi)細胞，除生殖細胞外都只含有兩個染色體組 D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長發(fā)育 所需的全部遺傳信息 解析：果蠅的一個染色體組應是染色體Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。X、Y染色體同源區(qū)域的基因控制的性狀遺傳與性別有關。果蠅體內(nèi)正處于有絲分裂后期的體細胞，含四個染色體組。 答案：AD 12．四倍體水稻是重要的糧食作物，下列有關水稻的說法正確的是(雙選)(　　) A．四倍體水稻的配子形成的子代含兩個染色體組，是單倍體 B．二倍體水稻經(jīng)過秋水仙素加倍后可以得到四倍體植株，表現(xiàn)為早熟、粒多等性狀 C．三倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小 D．單倍體水稻是由配子不經(jīng)過受精直接形成的新個體，是迅速進一步獲得純合體的重要方法 解析：所有配子不經(jīng)過受精形成的新個體，無論含有幾個染色體組，都是單倍體，所以四倍體水稻的配子形成的子代雖然含有兩個染色體組，但仍然是單倍體。二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，得到四倍體水稻，多倍體植株的特點是其種子粒大，子粒數(shù)目減少，但是發(fā)育周期延長，表現(xiàn)為晚熟。三倍體水稻高度不育，不能形成正常配子，所以無法形成單倍體。 答案：AD 二、非選擇題 13.番茄是二倍體植物(染色體2N＝24)。有一種三體番茄，其第6號染色 體的同源染色體有三條(比正常番茄多了一條6號染色體)。三體在減 數(shù)分裂聯(lián)會時，形成1個二價體和1個單價體：3條同源染色體中任意2條隨機地 配對聯(lián)會，另1條同源染色體不能配對(如圖)；減數(shù)第一次分裂后期，組成二價體 的2條同源染色體正常分離，組成單價體的1個染色體隨機地移向細胞任意一極。 (1)繪出三體番茄精原細胞在減數(shù)第一次分裂后期的圖解(只需包含5、6號染色體即可，并用“5、6”在圖中標明)。 (2)設三體番茄的基因型為AABBb，則花粉的基因型及其比例為______________________；根尖分生區(qū)細胞連續(xù)分裂2次所得子細胞的基因型為__________________。 (3)從變異角度分析，三體形成屬于_____________________________________ ， 形成的原因是________________________________________________________ _ ______________________________________________________________________。 (4)以馬鈴薯葉型(cc)的二倍體番茄為父本，以正常葉的三體番茄為母本(純合體)進行雜交。試回答下列問題： ①假設C(或c)基因不在第6號染色體上，使F1的三體番茄與馬鈴薯葉型的正常番茄雜交，雜交子代葉型表現(xiàn)型比例為________________。 ②若C(或c)基因在第6號染色體上，使F1的三體番茄與馬鈴薯葉型的正常番茄雜交，雜交子代葉型表現(xiàn)型比例為________。 解析：(1)依據(jù)題干信息：三體番茄在減數(shù)分裂聯(lián)會時，3條6號同源染色體中，任意2條隨機地配對聯(lián)會形成1個二價體，另1條同源染色體不能配對形成1個單價體。2條5號染色體形成正常的1個二價體。減數(shù)第一次分裂后期組成二價體的同源染色體正常分離，而單價體的1個染色體隨機地移向細胞任意一極。據(jù)此，可繪出圖解。(2)在(1)題基礎上，基因型為AABBb的三體番茄精原細胞減數(shù)分裂，BBb可形成2B∶1b∶1BB∶2Bb，故花粉的基因型及其比例為AB∶Ab∶ABB∶ABb＝2∶1∶1∶2；根尖分生區(qū)細胞進行有絲分裂，基因型保持不變，仍為AABBb。(3)個別染色體數(shù)目的改變屬于染色體數(shù)目變異，其形成的原因可通過減數(shù)分裂異常予以解釋。(4)①假設C(或c)基因不在第6號染色體上，則以正常葉的三體番茄為母本(純合體，其基因型為CC)，與馬鈴薯葉型(cc)的二倍體番茄雜交，F(xiàn)1基因型全為Cc(包括三體)?；蛐腿珵镃c的三體番茄與馬鈴薯葉型(cc)的正常番茄雜交，雜交子代葉型表現(xiàn)型為1/2Cc、1/2cc，即正常葉∶馬鈴薯葉＝1∶1。②假設C(或c)基因在第6號染色體上，則以正常葉的三體番茄為母本(純合體，其基因型為CCC)，產(chǎn)生配子種類為1/2CC、1/2C，它與馬鈴薯葉型(cc)的二倍體番茄雜交，F(xiàn)1中的三體基因型為CCc。而CCc產(chǎn)生配子種類為1/6CC、2/6Cc、2/6C、1/6c，故基因型為CCc的三 體番茄與馬鈴薯葉型(cc)的正常番茄雜交子代只有1/6cc，即正常葉∶馬鈴薯葉＝ 5∶1。 答案： (1)如圖　(2)AB∶Ab∶ABB∶ABb＝2∶1∶1∶2　AABBb　(3)染色體變異　減數(shù) 第一次分裂后期某對同源染色體未分開，或者減數(shù)第二次分裂后期某對姐妹染色單體分開后形成的染色體移向了同一極，形成了比正常配子染色體數(shù)目多1條的配子，并與正常配子結(jié)合成合子發(fā)育而成的個體　(4)①正常葉∶馬鈴薯葉＝1∶1?、谡Ｈ~∶馬鈴薯葉＝5∶1 14．用濃度為2%的秋水仙素，處理植物分生組織5～6小時，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖時，是否也能誘導細胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進行實驗探究。 (1)針對以上問題，你作出的假設是：__________________________________ ___________________________________________________________________。 你提出此假設的依據(jù)是________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應，根據(jù)這個提示將你設計的實驗組合以表格的形式列出來。 (3)按照你的設計思路，以_____________________________________作為鑒別低溫是否誘導細胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此你要進行的具體操作是： 第一步：剪取根尖2～3 mm。 第二步：按照_________→_________→_________→________步驟制作______________________________________________________________。 解析：提出的假設應該具有一定的科學根據(jù)，提出的假設應該是最有可能的而不是隨意猜測，所以探究的課題在題干中具有一定的指向性。在設計表格的時候要注意題干的要求是測量低溫效應的時間，考慮到一般植物的細胞周期時間的單位應該以小時為單位比較合適。為了保證實驗的嚴謹性，應該做一組常溫下的對照組，以排除環(huán)境因素的干擾。 答案：(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍 低溫能夠影響酶的活性(或低溫能夠抑制紡錘絲形成或著絲點分裂)，使細胞不能正常進行有絲分裂 (2) 　　　　培養(yǎng)時間 培養(yǎng)溫度　　　　 5 h 10 h 15 h 20 h 常溫 4 ℃ 0 ℃ 注：設計的表格要達到以下兩個要求： ①至少做兩個溫度的對照(常溫和低溫)；②間隔相等的培養(yǎng)時間進行取樣。 (3)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細胞內(nèi)染色體的數(shù)目(或染色體計數(shù))　解離　漂洗　染色　制片　細胞有絲分裂臨時裝片 15．果蠅的卵原細胞在減數(shù)分裂形成卵細胞過程中常常發(fā)生染色體不分開的現(xiàn)象，因此常出現(xiàn)性染色體異常的果蠅，并產(chǎn)生不同的表現(xiàn)型，如下表所示： 受精卵中異常的性染色體組成方式 表現(xiàn)型 XXX 在胚胎期致死，不能發(fā)育為成蟲 YO(體細胞中只有一條Y染色體， 沒有X染色體) 在胚胎期致死，不能發(fā)育為成蟲 XXY 表現(xiàn)為雌性可育 XYY 表現(xiàn)為雄性可育 XO(體細胞中只有一條X染色體， 沒有Y染色體) 表現(xiàn)為雄性不育 (1)經(jīng)分析出現(xiàn)異常受精卵XXY的原因，可能是由于雌果蠅次級卵母細胞減數(shù)分裂第二次分裂后期著絲點分裂后，兩條XX沒有平均分配到兩極，產(chǎn)生異常卵細胞XX，與正常精子Y結(jié)合后形成異常受精卵XXY；還可能是________________________________。(答出一種即可)。 (2)在探究果蠅控制眼色的基因是否位于X染色體上的實驗中，蒂更斯(Dikens)在摩爾根實驗的基礎上，用白眼雌蠅與紅眼雄果蠅交配，子代大多數(shù)雄果蠅都是白眼，雌果蠅都是紅眼，但有少數(shù)例外，大約每2 000個子代個體中，有一個白眼雌蠅或紅眼雄蠅(不育)。 ①根據(jù)上表信息，我們可以判斷出實驗中出現(xiàn)的少數(shù)例外的白眼雌蠅或紅眼雄蠅(不育)的基因型為________、________(控制眼色的基因用B、b表示)，這種性狀的出現(xiàn)是由于________________________(變異方式)引起的。 ②上述少數(shù)例外個體產(chǎn)生的原因，可利用光學顯微鏡，通過實驗觀察的方法來進一步得到驗證，請寫出簡單思路，并預測結(jié)果。 解析：出現(xiàn)受精卵異常的原因是形成該受精卵的雌配子或雄配子異常引起的。例如，XXY的受精卵可能是XX的雌配子和Y的雄配子受精而來，也可能是X的雌配子和XY的雄配子受精而來。XX的雌配子可能是減數(shù)第一次分離后期同源染色體未分離，也可能是減數(shù)第二次分離后期姐妹染色單體未分離，而XY的雄配子是由于減數(shù)第一次分離后期同源染色體未分開。出現(xiàn)題干中這些異常受精卵是染色體變異引起的，如果控制白眼的基因在X染色體上，則XbXbY的異常受精卵發(fā)育來的個體就會表現(xiàn)為白眼雌蠅，而XBO的異常受精卵發(fā)育來的個體就會表現(xiàn)為紅眼雄蠅(不育)。 答案：(1)雌果蠅初級卵母細胞減數(shù)分裂第一次分裂后期同源染色體XX沒有分離，產(chǎn)生異常卵細胞XX，與正常精子Y結(jié)合后形成異常受精卵XXY(或雄果蠅初級精母細胞減數(shù)分裂第一次分裂后期同源染色體XY沒有分離，產(chǎn)生異常精子XY，與正常卵細胞X結(jié)合后形成異常受精卵XXY)　(2)①XbXbY　XBO　染色體(數(shù)目)變異?、谌±獾墓壏至哑诘捏w細胞，制作有絲分裂裝片，在光學顯微鏡下觀察，找出有絲分裂中期的性染色體。在白眼雌蠅裝片中可觀察到XXY的性染色體組成，在紅眼雄果蠅中只能觀察到一條X染色體