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2019-2020年高考生物限時規(guī)范特訓：第22講 染色體變異 [組題說明] 1.已知某物種的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因，下面列出的若干種變化中，未發(fā)生染色體結構變化的是(　　) 解析：A選項中缺失D、E兩個基因，B選項增添了F基因，C選項缺失D基因，這三種情況均屬于染色體結構變異；D選項中基因B、C、D、E換成了b、c、d、e，可能是同源染色體發(fā)生了交叉互換，即基因重組，也可能是發(fā)生了基因突變。 答案：D 2. [xx大連雙基測試]普通果蠅的第3號染色體上的三個基因，按猩紅眼——桃色眼——三角翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時，這三個基因在另一種果蠅中的順序是St——DI——P；我們把這種染色體結構變異方式稱為倒位。僅僅這一倒位的差異便構成了兩個物種之間的差別。據(jù)此，下列說法正確的是(　　) A. 倒位和兩條染色體相互交換片段一樣，屬于染色體結構變異 B. 染色體結構的變異易發(fā)生在分裂間期，因為分裂期染色質(zhì)高度螺旋化、縮短、變粗成為染色體，結構穩(wěn)定，不會發(fā)生突變 C. 普通果蠅和另一種果蠅之間不能進行有性生殖，因為“這一倒位”形成了二者的生殖隔離 D. 倒位使3號染色體上基因的排列順序發(fā)生了改變，但并不改變這些基因?qū)π誀畹目刂? 解析：倒位發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體的結構變異，交叉互換發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組；倒位后的染色體與其同源染色體也可能發(fā)生聯(lián)會；兩種果蠅屬于兩個物種，它們之間存在生殖隔離，因此兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代；倒位雖然沒有改變基因的種類，但可以使果蠅性狀發(fā)生改變。 答案：C 3．下圖中甲、乙、丙、丁表示生物的幾種變異類型，下列判斷正確的是(　　) A．甲圖是染色體結構變異中的易位 B．乙圖是染色體結構變異中的重復 C．丙圖表示生殖過程中的基因重組 D．丁圖表示的是染色體的數(shù)目變異 解析：從圖中看出，甲圖中染色體中片段bc和de發(fā)生了倒位，乙圖中染色體中片段def和kl發(fā)生了易位，丙圖中染色體缺失片段b，丁圖中一條染色體著絲粒不分裂，分裂后產(chǎn)生的細胞中一個細胞染色體數(shù)目增加，另一個細胞染色體數(shù)目減少，屬于染色體數(shù)目變異。 答案：D 4．對下圖的相關敘述中，不正確的是(　　) A．圖甲是交叉互換，圖乙是染色體易位 B．前者發(fā)生于同源染色體之間，后者發(fā)生于非同源染色體之間 C．前者只發(fā)生在有性生殖過程中，后者只發(fā)生在真核細胞中 D．前者和后者都對生物本身產(chǎn)生不利的影響 解析：分析兩圖，甲圖同源染色體上非姐妹染色單體進行交叉互換，屬于基因重組，乙圖兩條非同源染色體發(fā)生了片段的交換，屬于染色體易位；交叉互換發(fā)生在有性生殖過程中同源染色體上非姐妹染色單體之間，使生物產(chǎn)生眾多的變異類型，利于生物的進化，染色體易位發(fā)生在真核生物的非同源染色體之間，一般對生物是不利的。 答案：D 5．下列事例中屬于染色體變異的是(　　) ①21三體綜合征患者細胞中的第21號染色體有3條 　 ②鐮刀型細胞貧血癥 ?、圬埥芯C合征 　 ④四分體中非姐妹染色單體之間相應部位的交叉互換?、萦枚扼w西瓜培育三倍體無子西瓜 A．②④⑤ 　　　　　　　 B．①③⑤ C．②③④ D．①③④ 解析：染色體變異包括染色體結構、數(shù)目的變化。②是基因突變，④是基因重組。①⑤屬于染色體數(shù)目的變異，③為5號染色體部分缺失引起的遺傳病，為染色體結構變異。 答案：B 6．下列關于染色體組的說法，正確的是(　　) A．21三體綜合征患者體細胞中含有三個染色體組 B．四倍體水稻的單倍體植株體細胞中含兩個染色體組 C．一個染色體組中的染色體大小、形態(tài)一般相同 D．體細胞中含有三個染色體組的個體即為三倍體 解析：21三體綜合征是21號染色體多了一條，體細胞中仍含有兩個染色體組；染色體組中不含有同源染色體，故染色體的大小、形態(tài)通常不同；體細胞中含有三個染色體組的個體，若由受精卵發(fā)育而來，則為三倍體，若由配子發(fā)育而來，則為單倍體。 答案：B 7．下列如圖所示細胞為三倍體的是(　　) 解析：染色體組是指形態(tài)、功能各不相同，控制著生物生長、發(fā)育的一組非同源染色體，三倍體細胞中應含三個染色體組。只有B圖中形態(tài)相同的染色體數(shù)為3，即染色體組數(shù)為3。 答案：B 8．下列關于單倍體、二倍體和多倍體的敘述不正確的是(　　) A．二倍體生物一定是由受精卵直接發(fā)育而來的 B．單倍體生物體細胞中不一定只含有一個染色體組 C．采用花藥離體培養(yǎng)的方法得到的個體是單倍體 D．三倍體無子西瓜體細胞含有三個染色體組 解析：二倍體生物可以由受精卵發(fā)育而來，也可能通過無性生殖由二倍體生物的體細胞直接發(fā)育而來；單倍體雖然是由配子直接發(fā)育而來的個體，但其細胞中不一定只含有一個染色體組；花藥離體培養(yǎng)是由花藥直接培育成的個體，屬于單倍體；三倍體是指體細胞含有三個染色體組的個體。 答案：A 9．[xx九江一模]關于染色體組的敘述不正確的有(　　) ①一個染色體組中不含同源染色體　 ②一個染色體組中染色體大小形態(tài)一般不同 　 ③人的一個染色體組中應含有24條染色體 　 ④含有一個染色體組的細胞一定是配子 A．①③ B．③④ C．①④ D．②④ 解析：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體叫做一個染色體組；人的一個染色體組中應含有22條常染色體和1條性染色體；只有一個染色體組的細胞可能是單倍體的體細胞。 答案：B 10．[xx湖北重點中學聯(lián)考]下列有關單倍體的敘述正確的是(　　) A．玉米受精卵發(fā)育成的植株不可能是單倍體 B．四倍體水稻花藥直接培育成的植株不是單倍體 C．單倍體育種能明顯縮短育種年限是因為單倍體的雜交后代不發(fā)生性狀分離 D．凡染色體數(shù)目為奇數(shù)的個體都是單倍體 解析：單倍體是由配子直接發(fā)育而來的；四倍體水稻花藥直接培育成的植株是單倍體；單倍體育種能明顯縮短育種年限是因為后代都是純合的；染色體數(shù)目為奇數(shù)的個體不一定都是單倍體，如三倍體無子西瓜。 答案：A 11．[xx青島二模]如圖為果蠅體內(nèi)某個細胞的示意圖，下列相關敘述正確的是(　　) A．圖中的染色體1、5、7、8可組成一個染色體組 B．在生殖細胞形成過程中等位基因D、d不一定發(fā)生分離 C．圖中7和8表示性染色體，其上同源部分的基因的遺傳與性別可能無關 D．含有基因B、b的染色體片段發(fā)生交換屬于染色體結構變異 解析：圖中的染色體7、8為同源染色體，染色體1、5、7、8不可組成一個染色體組；在生殖細胞形成過程中等位基因D、d隨同源染色體的分開而發(fā)生分離；圖中7和8表示性染色體，其上同源部分的基因的遺傳與性別可能無關；含有基因B、b的染色體片段發(fā)生交換，交換的片段是相同的不屬于染色體結構變異。 答案：C 12．[xx廣東惠州調(diào)研]下列關于“21三體綜合征”與“鐮刀型細胞貧血癥”的比較的說法正確的是(　　) A．二者都是基因突變的結果 B．二者可通過觀察染色體數(shù)目分辨 C．二者都一定發(fā)生了基因結構的改變 D．紅細胞形態(tài)不能用于區(qū)分二者 解析：“21三體綜合征”為染色體數(shù)目變異，不一定發(fā)生了基因結構的改變，“鐮刀型細胞貧血癥”為基因突變的結果，染色體數(shù)目是正常的。二者可通過觀察染色體數(shù)目和紅細胞形態(tài)分辨，前者染色體數(shù)目多一條、紅細胞正常，后者染色體數(shù)目正常、紅細胞為鐮刀型。 答案：B 13．[xx寧波八校聯(lián)考]下列屬于染色體變異的是(　　) A．花藥離體培養(yǎng)后長成的植株 B．染色體上DNA堿基對的增添、缺失和替換 C．非同源染色體的自由組合 D．四分體中非姐妹染色單體之間相應部位的交叉互換 解析：花藥離體培養(yǎng)獲得的植株染色體數(shù)目減半，屬于染色體數(shù)目變異；染色體上DNA堿基對的增添、缺失和替換屬于基因突變；非同源染色體之間的自由組合屬于基因重組；同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換屬于基因重組。 答案：A 14．某同學在做“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗時，將大蒜根尖隨機分為12組，實驗處理和結果如下表所示，請回答有關問題。 (1)低溫誘導植物染色體數(shù)目加倍的原理是低溫會使細胞分裂過程中________的形成受阻，從而使細胞分裂過程中染色體數(shù)目加倍而細胞不分裂。低溫處理與秋水仙素處理相比，具有____________________等優(yōu)點。 (2)實驗中選擇大蒜根尖________區(qū)細胞進行觀察，效果最佳，原因是此處的細胞分裂比較________，在顯微鏡下觀察，此處細胞的特點表現(xiàn)為________。 (3)實驗過程中需要用________對大蒜根尖細胞的染色體進行染色。 (4)由實驗結果可知，________的條件下，加倍效果最為明顯。 解析：(1)低溫能夠抑制紡錘體的形成，實現(xiàn)染色體數(shù)目的加倍；用秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍，操作較為繁瑣，且秋水仙素有毒，而低溫誘導操作簡單，且安全無毒。(2)植物根尖分生區(qū)細胞呈正方形，排列緊密，且分裂較為旺盛，故應選擇根尖分生區(qū)細胞作為觀察對象。(3)染色體可以被堿性染料(如醋酸洋紅、龍膽紫等)染色。(4)由表中信息可知，在溫度為4℃的條件下處理96小時，細胞中染色體數(shù)目加倍效果最佳。 答案：(1)紡錘體 　 操作簡單、安全無毒　(2)分生 　 旺盛 　呈正方形，排列緊密　(3)堿性染料(或醋酸洋紅或龍膽紫)　(4)4℃、96小時 15．[xx佛山一模]以酒待客是我國的傳統(tǒng)習俗。有些人喝了一點酒就臉紅，我們稱為“紅臉人”，有人喝了很多酒，臉色卻沒有多少改變，我們稱為“白臉人”。乙醇進入人體后的代謝途徑如下，請回答： (1)“白臉人”兩種酶都沒有，其基因型是________；“紅臉人”體內(nèi)只有ADH，飲酒后血液中________含量相對較高，毛細血管擴張而引起臉紅。由此說明基因可通過控制________，進而控制生物的性狀。 (2)有一種人既有ADH，又有ALDH，號稱“千杯不醉”。就上述材料而言，酒量大小與性別有關嗎？你的理由是________。 (3)13三體綜合征是一種染色體異常遺傳病，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)經(jīng)常過量飲酒者和高齡產(chǎn)婦，生出患兒的概率增大。醫(yī)院常用染色體上的一段短串聯(lián)重復序列作為遺傳標記(“＋”表示有該標記，“－”表示無)．對該病進行快速診斷。 ①為了有效預防13三體綜合征的發(fā)生，可采取的主要措施有________(回答3點)。 ②現(xiàn)診斷出一個13三體綜合征患兒(標記為“＋＋－”)，其父親為“＋－”，母親為“－－”。該小孩患病的原因是其親本的生殖細胞出現(xiàn)異常，即________染色體在________時沒有移向兩極。 ③威爾遜氏病是由13號染色體上的隱性基因(d)控制的遺傳病。一對正常的父母生下了一個同時患有13三體綜合征和威爾遜氏病的男孩，在下框中用遺傳圖解表示該過程。(說明：配子和子代都只要求寫出與患兒有關的部分) 解析：(1)由圖知，乙醇脫氫酶由A基因控制，乙醛脫氫酶由b基因控制，“白臉人”兩種酶都沒有，說明其基因型是aaBB或aaBb；“紅臉人”體內(nèi)只有ADH，說明能產(chǎn)生乙醛，使毛細血管擴張而引起臉紅，由此說明基因可通過控制酶的合成影響代謝，進而控制生物的性狀。(2)由圖知，兩種酶由常染色體上的基因控制，故酒量大小與性別無關。(3)①遺傳病的預防有遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等手段，也可以通過減少飲酒和適齡生育等措施預防該病的發(fā)生。②該患兒標記為(＋＋－)，根據(jù)題意可知是父親在減數(shù)第二次分裂時染色單體沒有分開導致。③由題知，患兒的基因型為dddXY，而父母均正常，所以可能是母親，也可能是父親減數(shù)分裂時出錯。 答案：(1)aaBB、aaBb 　 乙醛 　 酶的合成來控制代謝過程 (2)無關，因為兩對等位基因都位于常染色體上 (3)①適齡生育、不酗酒、產(chǎn)前診斷(或羊水檢查) ②父親的13號(或答次級精母細胞) 　 減數(shù)第二次分裂后期(或答減數(shù)分裂) ③遺傳圖解如下： 16．[xx南昌六校聯(lián)考]下圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖，請據(jù)圖回答問題。 (1)用秋水仙素處理________，可誘導多倍體的產(chǎn)生，因為此時的某些細胞具有________的特征，秋水仙素的作用為________________________________________________________。 (2)三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的是________________________________________________。 (3)四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉細胞為________倍體，種子中的胚為________倍體。三倍體植株不能進行減數(shù)分裂的原因是_______________________________________________________ ______。 (4)三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，這些事實說明染色體組倍增的意義是____________；上述過程需要的時間周期為____________。 (5)育種過程中，三倍體無子西瓜偶爾有少量子。請從染色體組的角度解釋，其原因是____________________ ____________________________________________。 (6)三倍體無子西瓜的性狀________(能/否)遺傳，請設計一個簡單的實驗驗證你的結論并做出實驗結果的預期。 解析：(1)用秋水仙素誘導多倍體形成，處理對象多是萌發(fā)的種子或幼苗，萌發(fā)的種子和幼苗的分生組織細胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用機理是抑制細胞分裂前期紡錘體的形成。(2)三倍體植株授以二倍體的成熟花粉的目的是刺激子房產(chǎn)生生長素，促進無子果實的發(fā)育。(3)四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉是由四倍體的子房壁發(fā)育而來的，細胞內(nèi)含有四個染色體組。種子中的胚是由二倍體的花粉與四倍體的卵細胞融合的受精卵發(fā)育而來的，細胞內(nèi)含有三個染色體組。三倍體植株由于細胞內(nèi)不含成對的同源染色體，故在減數(shù)第一次分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常的生殖細胞。(4)染色體組的倍增可以促進基因效應的增強，這是三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要原因。(5)在減數(shù)第一次分裂過程中，一個染色體組的全部染色體移向細胞一極，另外兩個染色體組的全部染色體移向另一極，可以形成正常的配子。(6)三倍體西瓜的無子性狀是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，該性狀能夠遺傳，但需要通過無性生殖的方式來實現(xiàn)，如植物組織培養(yǎng)、嫁接等。 答案：(1)萌發(fā)的種子或幼苗 　分裂旺盛　 抑制細胞(分裂前期)形成紡錘體　(2)通過授粉來刺激子房產(chǎn)生生長素，促進無子果實的發(fā)育(或生長素促進生長)　 (3)四 三　 聯(lián)會紊亂 　 (4)促進基因效應的增強　 兩年 (5)一個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的一極，另兩個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子 　 (6)能 　將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分進行植物組織培養(yǎng)(或無性繁殖)，觀察果實中是否有種子；(合理預期：)成活長大后的植株仍然不能結出有子果實。