1、 4.3 染色体畸变可能引起性状改变染色体畸变可能引起性状改变 一、基础巩固一、基础巩固 知识点知识点 1 染色体结构变异可能导致生物性状的改变染色体结构变异可能导致生物性状的改变 1.关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是( ) A.基因突变都会导致染色体结构的变异 B.基因突变与染色体结构变异都一定会导致个体表型的改变 C.基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变 D.基因突变与染色体结构变异通常都可用光学显微镜观察到 2. 2022 浙江十校联盟高三联考如图是某染色体畸变示意图,下列有关叙述错误的是( ) A.该过程发生了染色体断裂及错误连接 B.变异后的两个 B 片段中的基
2、因组成不一定相同 C.果蝇棒眼的形成是由于 X 染色体上发生了该类型变异,属于形态突变 D.发生该变异后的染色体在减数分裂时仍能与其正常同源染色体相互配对 3.如图分别表示不同的变异类型,基因 A、a 仅有图所示片段的差异。下列相关叙述错误的是( ) A.图的变异类型常发生在减数分裂形成配子的过程中 B.图是非同源染色体之间交换部分片段,属于染色体畸变 C.图中发生的变异可引起染色体中某一片段缺失 D.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 知识点知识点 2 染色体数目变异能导致生物性状的改变染色体数目变异能导致生物性状的改变 4.下列关于染色体组的叙述,正确的是( ) A.测人类基因组就
3、是测定一个染色体组含有的基因种类和功能 B.正常情况下二倍体小鼠产生的精子和卵细胞中均含有一个染色体组 C.三体中含有三个完整染色体组,而三倍体中只有两个完整染色体组 D.一个染色体组中均为非同源染色体,其中均含有常染色体和性染色体 5.如图所示为细胞中所含的染色体,下列相关叙述正确的是( ) A.图 a 细胞含有 2 个染色体组,图 b 细胞含有 3 个染色体组 B.如果图 b 表示体细胞,则图 b 代表的生物一定是三倍体 C.如果图 c 代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体 D.图 d 代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体 6.如图表示某基因型为 AaBb 的二倍
4、体动物(2n=4)的一个正在分裂的细胞示意图,下列叙述正确的是( ) A.该细胞可能为次级精母细胞或第二极体 B.该细胞中的每一极的三条染色体组成一个染色体组 C.该细胞形成过程中发生了染色体变异和基因突变 D.若该细胞分裂产生的子细胞参与受精,则形成的后代为三体 知识点知识点 3 染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种染色体变异可用于单倍体育种和多倍体育种 7.下列关于育种的叙述错误的是( ) A.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗 B.马和驴的杂交后代骡子是不育的二倍体,而雄蜂是可育的单倍体 C.二倍体植物的花药经离体培养能得到叶片和籽粒较小的单倍体植株 D.异源八倍体小黑麦是
5、采用多倍体育种方法培育的新品种 8.通过单倍体育种的方法将宽叶不抗病(AAbb)和窄叶抗病(aaBB)的两个烟草品种培育成宽叶抗病(AABB)新品种。下列关于育种过程的叙述,正确的是( ) A.将基因型为 AAbb 和 aaBB 的植株杂交得到基因型为 AaBb 的植株的过程实现了基因重组 B.对 F1的花药进行离体培养,可得到四种单倍体植株 C.单倍体育种过程需要用秋水仙素处理诱发染色体结构变异 D.单倍体育种过程中淘汰了杂合个体,明显缩短了育种年限 9.西瓜育种流程中的某些过程如图所示,下列有关育种过程的叙述,错误的是 ( ) A.过程可用秋水仙素处理萌发的种子 B.过程和过程中授粉的目的
6、不相同 C.过程获得的西瓜植株 b 是可育纯合子 D.过程得到的 F1不一定表现为优良性状 10.某农科院研究人员用射线处理大量的籼稻种子,将这些种子栽培后发现了一株具有籽粒明显增大特性的变异株,他们对该植株的变异来源及大籽粒新品种的培育方法进行了相关研究。请回答: (1)判断该变异株的育种价值,首先要确定它的_是否发生了变化。 (2)用 射线处理籼稻种子培育新品种的方法属于_。 (3)借助显微镜初步判断该变异株是否发生了染色体畸变的基本思路是_。 (4)若该变异株是染色体畸变导致的,则可推测该变异株产生的有活力的配子较少,其原因是_。 (5)若该变异株是个别基因的突变体,则可采用杂交育种的方
7、法培育出新品种,其基本手段是杂交、选择、 等。为了加快这一进程,还可以采集变异株的花药放在人工培养基上进行_,待幼苗形成后,用_ 处理,以获得可育的纯合植株。 二、能力提升二、能力提升 1. 2022 浙江衢州高一期末考试农业上,常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄(2n=38)茎段上的芽,然后将茎段扦插以获得四倍体葡萄。研究发现四倍体葡萄中约有 40%的细胞中的染色体被诱导加倍,而剩余的细胞均表现正常,故被称为“嵌合体”。下列有关叙述正确的是( ) A.上述秋水仙素的作用是促进染色体多次复制 B.“嵌合体”的每个染色体组中含有 38 条染色体 C.“嵌合体”的体细胞中可能含有 2、4 或
8、 8 个染色体组 D.“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体可利用种子繁殖 2. 2022浙江杭州S9联盟高一期中考试如图是某精原细胞内两对同源染色体发生的结构变化,染色体上的字母表示基因,相关叙述正确的是( ) A.染色体结构改变后,N 基因和 b 基因的表达不会受到影响 B.图中所示的染色体结构改变,会涉及 DNA 分子的断裂和连接 C.染色体结构改变后,B 基因和 N 基因在同源染色体的相同位置上,二者是等位基因 D.染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因 N 和 n 一定发生分离 3.如图是某二倍体植物的多种育种途径,AF 是育种处理手段(其中 E 是射线处理),甲、乙、丙分别代表不
9、同植株。分析以下说法,错误的是( ) A.植株甲和植株丙是纯系植株,乙是具有新基因的种子或幼苗 B.D 和 B 过程可发生基因重组,F 过程发生了染色体畸变 C.图中 C、F 过程用秋水仙素处理,以抑制着丝粒的分裂 D.通过 E 形成乙的过程中,可能发生了基因突变或染色体畸变 4.某正常二倍体动物的一次细胞分裂产生的子细胞中部分常染色体及其上基因如图所示。 下列对该细胞产生原因的推测,不合理的是( ) A.在有丝分裂过程中,含 A 的染色体片段发生了易位 B.在有丝分裂过程中,含 a 的染色体中部分片段发生了缺失 C.在减数分裂过程中,含 A 的染色体与其同源染色体发生了相应片段的互换 D.在
10、减数分裂过程中,含 a 的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离 5. 2022 浙江精诚联盟高一期末考试研究人员用乌拉尔图小麦和粗山羊草培育异源四倍体小麦的过程如图 1,其中 A 和 D 分别代表两种植物的一个染色体组。异源多倍体形成配子时常出现部分非同源染色体之间通过配对交叉导致染色体片段交换的现象,如图 2。下列叙述正确的是( ) A.乌拉尔图小麦和粗山羊草杂交产生的 F1中有两个染色体组,但 F1 不可育 B.可以用秋水仙素处理 F1的幼苗或所结的种子,产生异源四倍体小麦 C.若图 2 显示异源四倍体小麦的某精原细胞产生精子的过程,则该过程发生了基因重组 D.图 2 中所发生的
11、变异可增加配子的多样性,但不能为进化提供原材料 6.突变型果蝇 2 号和 3 号染色体上分别带有隐性基因 bw(褐眼)和 e(黑檀体),野生型对应的基因用 bw+和e+表示。如图甲果蝇是染色体正常的褐眼黑檀体果蝇,乙果蝇是 2、3 号染色体发生相互易位的野生型易位纯合果蝇,甲果蝇与乙果蝇进行杂交获得 F1野生型易位杂合果蝇,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活。下列相关叙述错误的是( ) A.乙果蝇发生的变异属于染色体结构变异 B.甲、乙果蝇产生的配子均能存活 C.F1测交后代中野生型褐眼黑檀体=11 D.F1中雌、雄果蝇随机交配,子代有 4 种表型 7. 二倍体(染色体组成为 2n)生
12、物中,某一对同源染色体中少一条染色体(染色体组成表示为 2n-1)的个体称为单体;缺失一对同源染色体(染色体组成表示为 2n-2)的个体称为缺体。请回答有关问题: (1)单体、缺体这些植株的变异类型为_。单体形成的原因之一可能是亲代中的一方在减数第一次分裂过程中_。理想情况下,某单体(2n-1)植株自交后代中,染色体组成及比例为_。 (2)某二倍体植物的染色体数为 2n=42,其叶形的宽叶(S)对窄叶(s)为显性。 现有 21 种宽叶的纯合单体品系(121 号单体品系分别对应缺失相应的染色体,如 1 号单体品系缺失 1 号染色体),可利用杂交实验把 S 基因定位在具体染色体上。现想了解 S 基
13、因是否在 6 号染色体上,请写出实验的基本思路、预期实验结果和结论。 8.某二倍体植物的花色受独立遗传且完全显性的三对等位基因(用 I、i,A、a,B、b 表示)控制。基因控制 花瓣色素合成的途径如图所示。请分析并回答: (1)正常情况下,红花植株的基因型有_种,某基因型为 IiaaBb 的红花植株中有少部分枝条开出了白花,推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中发生了_,也可能是由于某条染色体发生缺失,出现了基因型为 的花芽细胞。 (2)研究人员在研究中发现,由于染色体发生了结构变异(重复)或者数目变异,出现了基因型为 IIaaBbb 的开粉红色花的植株(花芽细胞中 b 基因数多于 B 基因
14、数时,B 基因的表达减弱而形成粉红花突变体)。 请设计杂交实验,确定该突变植株属于哪种变异类型。 实验步骤: 让该突变体植株与基因型为 IIaabb 的植株杂交,观察并统计子代的表型及比例。 预测结果: 若子代表型及比例为_ , 则属于染色体数目变异。 若子代表型及比例为_, 则属于染色体结构变异。 请将属于染色体结构变异的杂交过程用遗传图解表示。 参考答案参考答案 一、基础巩固一、基础巩固 1. C 基因突变是基因中碱基对的增添、 缺失或重复而引起的核苷酸序列的变化,一般不会导致染色体结构的变异,A 错误;基因突变不一定导致个体表型的改变,在光学显微镜下也观察不到,B、D 错误。 2. C
15、染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处错误连接而导致染色体结构不正常的变异,染色体结构变异包括图中的重复,A 正确;两个 B 片段的断裂与连接可能导致部分基因的碱基排列顺序发生改变,则变异后的两个 B 片段中的基因组成不一定相同,B 正确;果蝇 X 染色体上某个区段发生重复时,果蝇的复眼由正常的椭圆形变成条形的 “棒眼” ,该变异类型属于染色体结构变异,而形态突变属于基因突变,C错误;发生该变异后的染色体在减数分裂时仍能与其正常同源染色体相互配对,D 正确。 3. C 图发生了碱基对的插入或缺失,属于基因突变,一般不会导致染色体片段的缺失,C 错误。 4. B 测人类基因组需测定 22
16、条常染色体和 X、Y 染色体所含有的基因种类和功能,A 错误;三倍体中含有三个完整染色体组,而三体中只有两个完整染色体组,C 错误;一个染色体组中均为非同源染色体,雌雄同体的生物没有性染色体,所以一个染色体组中不一定含性染色体,D 错误。 5. C 图 a 细胞处于有丝分裂后期,含有 4 个染色体组,图 b 细胞含有 3 个染色体组,A 错误。如果图 b 代表的生物是由配子发育成的,则该生物是单倍体;如果图 b 代表的生物是由受精卵发育成的,则该生物是三倍体,B 错误。图 c 细胞含有 2 个染色体组,若该细胞是由受精卵发育而成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体,C 正确。 图 d 细胞中只
17、含 1 个染色体组,代表的生物一定是单倍体,可能是由雄性配子或雌性 配子发育而成的,D 错误。 6. D 该细胞可能为次级精母细胞或第一极体,A 错误;该细胞中的每一极的三条染色体不能组成一个染色体组,由2n=4可知,一个染色体组中只有两条染色体,B错误;该细胞形成过程中一对同源染色体未分离,发生了染色体数目变异,但无法判断是否发生基因突变,C 错误;该细胞分裂形成的子细胞中多了一条染色体,若该细胞分裂产生的子细胞参与受精,则形成的后代为三体,D 正确。 7. C 二倍体植物的花药经离体培养得到的是单倍体植物,一般情况下,单倍体高度不育,没有籽粒产生,C错误。 8. B 基因型为 AAbb 和
18、 aaBB 的植株减数分裂产生配子的过程中,只能产生 Ab 和 aB 的配子,没有实现基因重组,A 错误;秋水仙素处理单倍体幼苗后染色体数目加倍,该过程发生了染色体数目变异,C 错误;该单倍体育种过程中,经秋水仙素加倍后得到的均为纯合子,并没有淘汰杂合个体,D 错误。 9. C 图中过程为诱导染色体组加倍,常用秋水仙素处理萌发的种子,A 正确;过程和中用品种乙授粉的目的不相同,前者目的是提供配子受精,后者目的是用花粉刺激三倍体西瓜的子房发育成无籽西瓜,B正确;过程是花药离体培养形成单倍体幼苗,所以西瓜植株 b 只含有一个染色体组,高度不育,C 错误;过程是杂交育种,其得到的 F1不一定表现为优
19、良性状,D 正确。 10. (1)遗传物质 (2)诱变育种 (3)将该变异株的根尖制作成临时装片,用显微镜观察比较染色体的形态和数目 (4)该植株经减数分裂产生的配子中的染色体形态、 数目异常,染色体形态或数目异常对配子不利,甚至导致配子死亡 (5)纯合化 离体培养 秋水仙素 二、能力提升二、能力提升 1. C 秋水仙素作用于细胞有丝分裂前期,作用是抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍,A错误;葡萄是二倍体,染色体数目是 38 条,一个染色体组中的染色体数目是 19 条,B 错误;由题意可知,“嵌合体”中有的细胞是二倍体细胞,含有 2 个染色体组,有的是四倍体细胞,含有 4 个染色体组,四
20、倍体细胞如果处于有丝分裂的后期,则含 8 个染色体组,C 正确;“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,因而不能产生种子,故不可利用种子繁殖,D 错误。 2. B 基因之间会互相影响,染色体结构改变后,N 基因和 b 基因的表达可能受到影响,A 错误;DNA 是构成染色体的主要成分,图中所示的染色体结构改变,会涉及 DNA 分子的断裂和连接,B 正确;染色体结构改变后,B 基因和 N 基因在同源染色体的相同位置上,但是二者为非等位基因,C 错误;染色体结构改变后,该细胞形成精子时,等位基因 N 和 n 可能随非同源染色体自由组合分到细胞同一极,不一定发生分离
21、,D 错误。 3. C 植株甲是不断自交选育的纯种,植株丙是单倍体植株加倍后的纯系植株,乙是诱变育种得来的具有新基因的种子或幼苗,A 正确;D 和 B 过程可发生基因重组(减数分裂过程可产生不同配子),F 过程中染色 体组加倍,发生了染色体畸变,B 正确;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,而不是抑制着丝粒分裂,C 错误;通过 E 形成乙的过程(诱变育种)中,可能发生了基因突变或染色体畸变,D 正确。 4. C 题图中显示的两条染色体可能是同源染色体,也可能不是同源染色体。当不是同源染色体时,其上却含有等位基因,推测图示细胞产生的原因可能是在有丝分裂过程中,含 A 的染色体片段发生了易位;当是同
22、源染色体时,在有丝分裂过程中,含 a 的染色体中部分片段发生了缺失,也可以出现图中所示的情况,A、B 不符合题意。若图示细胞为正常减数分裂形成的子细胞,则图示中两条染色体为非同源染色体,非同源染色体上含有等位基因可能是因为发生了染色体的易位,而不是因为发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间相应片段的互换,C 符合题意。在减数分裂过程中,含 a 的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离也会出现图示的结果,D 不符合题意。 5. A 乌拉尔图小麦和粗山羊草杂交产生的 F1中有两个染色体组,但由于缺乏同源染色体,减数分裂时联会紊乱,故 F1不可育,A 正确;由于 F1不可育,不能产生种子,因此
23、只能用秋水仙素处理 F1的幼苗,产生异源四倍体小麦,B 错误;图 2 中异源四倍体小麦的某精原细胞产生精子的过程中发生了染色体结构变异中的易位,C 错误;图 2 中所发生的变异属于易位,可增加配子的多样性,能为进化提供原材料,D 错误。 6. D 乙果蝇发生的变异是非同源染色体之间片段的交换,属于染色体结构变异中的易位,A 正确。由题意可知,在遗传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,甲、乙果蝇均没有发生染色体片段的缺失或重复,所以产生的配子均能存活,B 正确。按照自由组合定律,F1应产生 4 种配子,且 bw+e+bw+ebwe+bwe=1111;隐性纯合果蝇产生 bwe 一种配子,由于在遗
24、传时染色体片段缺失或重复的配子不能存活,bw+e、bwe+型配子中染色体片段有缺失或重复,从而造成这两类配子不能存活,故 F1 测交后代个体只有野生型(bw+bwe+e)与褐眼黑檀体(bwbwee)2 种表型,且数量比为 11,C 正确。F1产生 2 种有活力的配子,且 bw+e+bwe=11,雌、雄果蝇随机交配,子代有 2 种表型,D 错误。 7. (1)染色体(数目)变异 (一对)同源染色体未分离 2n(2n-1)(2n-2)=121 (2)基本思路:让正常窄叶植株(ss)与宽叶的 6 号单体品系进行杂交,观察并统计后代的表型及比例。预期实验结果和结论:如果后代都是宽叶,则表明S基因不在6
25、 号染色体上;如果后代宽叶窄叶=11,则表明S 基因在 6 号染色体上。 解析：(1)由题干信息可知单体、缺体这些植株的变异类型为染色体数目变异。若亲代中的一方在减数第一次分裂后期有一对同源染色体未分离,则可能产生 n-1 型的配子,其与正常配子结合后发育形成的个体为单体(2n-1)。单体(2n-1)植株产生的配子有 n 和 n-1 两种类型,故单体植株自交后代中,染色体组成及比例为 2n(2n-1)(2n-2)=121。(2)为确定 S 基因是否在 6 号染色体上,可让正常窄叶植株(ss)与宽叶的 6 号单体品系进行杂交,观察并统计后代的表型及比例。若 S 基因不在 6 号染色体上,则宽叶单
26、体品系的基因型为 SS,杂交后代均为宽叶;若 S 基因在 6 号染色体上,则宽叶单体品系的基因型为 SO(O 表示缺失),杂交后代中宽叶(Ss)窄叶(sO)=11。 8.【答案】 (1)4 基因突变 Iiaab (2)红色花粉红色花白色花=123 红色花白色花=11 遗传图解如下 解析：(1)根据基因控制花瓣色素合成的途径可知,红花植株的基因型应为 I_aaB_,共有 4 种基因型;某基因型为 IiaaBb 的红花植株有少部分枝条开出了白花,推测可能是由于形成花芽的细胞在分裂过程中基因B 突变为 b,也可能是由于基因 B 所在染色体发生缺失,出现了基因型为 Iiaab 的花芽细胞。(2)基因型为IIaaBbb的开粉红色花的植株,其形成若属于染色体数目变异,则减数分裂时产生的配子为1/6IaB、 1/3IaBb、1/6Iabb、 1/3Iab,与基因型为 IIaabb 的植株杂交,子代的表型及比例为红色花粉红色花白色花=123;其形成若属于染色体结构变异(重复),则减数分裂时产生的配子为 1/2IaB 和 1/2Iabb,与基因型为 IIaabb的植株杂交,子代的表型及比例为红色花白色花=11。
