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(二十三)染色体变异
一、单项选择题L(2020下城区校级模拟)如图甲为某动物的一个细胞中两条染色体及其上的基因分布图,图乙为其子细胞的染色体和基因分布图下列有关叙述错误的是()1234512限12345甲乙A.图甲中的两条染色体完全一样,是由一条染色体经复制形成的B.图乙所示细胞中发生的变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中C.从图中可以看出,基因在染色体上呈线性排列D.图乙所示的变异在光学显微镜下是可以被观察到的解析选A图甲中的两条染色体完全一样,可能是由一条染色体经复制形成的,也可能是同源染色体上的基因恰好相同,A错误;图乙所示细胞中发生的变异属于染色体结构的变异,可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,B正确;从图中可以看出,基因在染色体上呈线性排列,C正确;图乙所示的变异属于染色体结构的变异,在光学显微镜下是可以被观察到的,D正确
2.(2020•奉贤区二模)家蚕是二倍体生物,ZZ为雄性,ZW为雌性幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由II号染色体上的A和a基因控制科学家采用如图所示的方法培育出了吐丝多、丝的质量好的家蚕据图判断,家蚕发生了染色体()A.交换C・易位解析选c分析题图,该图n号染色体上的一个a基因转移到w染色体上,发生了染色体的易位
3.(2020・神州一模)单体(2〃-1)是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体,能产生含〃条染色体和(〃-1)条染色体的两种配子,可用于基因定位在野生型烟草(2〃=48)中发现一株隐性突变体,人工构建一系列缺少不同染色体的野生型单体,并分别与该突变体杂交留种并单独种植,即可判断突变基因的染色体位置下列说法错误的是()A.减数分裂过程中某对同源染色体移向一极可导致单体形成B.需要人工构建48种野生型单体分别与隐性突变体杂交C.若某单体后代出现突变型植株,说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上D.若后代野生型突变型为11说明单体产生的两种配子的存活率相同解析选B减数分裂过程中某对同源染色体移向一极,产生少一条染色体的异常配子受精后可导致单体形成,A正确;野生型烟草体细胞中含有24对同源染色体,所以只需要人工构建24种野生型单体分别与隐性突变体杂交,B错误;缺少不同染色体的野生型单体分别与该突变体杂交,若某单体后代出现突变型植株,说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上,C正确;单体能产生含〃条染色体和(〃-1)条染色体的两种配子,若后代野生型突变型为11说明单体产生的两种配子的存活率相同,D正确.(2020•咸阳一模)染色体部分缺失在育种方面也有重要作用,下图是育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是()处理自交LII(无基因突变)粉红棉S白色棉NA.太空育种依据的原理主要是基因突变B.粉红棉S的出现是染色体缺失的结果C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率是1/4D.粉红棉S自交产生白色棉N的概率为1/4解析选C太空育种属于诱变育种,其依据的原理主要是基因突变,A正确;粉红棉S的出现是一条染色体上的b基因缺失导致的,所以属于染色体结构变异中的缺失,B正确;深红棉S与白色棉N杂交,后代都是粉红棉,产生深红棉的概率是0C错误;粉红棉S经减数分裂产生2种比例相等的配子,一个含b基因,一个不含b基因,所以自交产生白色棉N的概率为:,D正确.(2019•珠海二模)普通果蝇m号染色体上的三个基因,按猩红眼一桃色眼一三角翅脉的顺序排列(St-P-DI);同时,另一种果蝇中这三个基因的顺序是St-DI-P我们把这种变异方式称为倒位这一变异导致了两个物种的形成据此判断,下列说法正确的是()A.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生配对.上述变异没有改变基因的数目,所以染色体结构不变C.上述变异没有改变基因的种类,所以果蝇性状不变D.自然情况下,这两种果蝇之间不能产生可育后代解析选D倒位后的染色体与其同源染色体部分区段仍能发生配对,A错误;上述变异没有改变基因的数目,但发生了倒位,所以染色体结构改变,B错误;倒位使得染色体上基因的排列顺序发生改变,可能会导致果蝇性状发生改变,C错误;两种果蝇属于两个物种它们之间存在生殖隔离,因此两种果蝇之间不能产生可育后代,D正确(2020•洛阳模拟)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1条1号染色体),减数分裂时1号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极下列关于某三体植株(基因型AAa)的叙述,正确的是()A.该植株来源于染色体变异,这种变异会导致基因种类增加B.该植株在减数分裂时,含2个A基因的细胞应为减数分裂n后期C.三体豌豆植株自交,产生基因型为AAa子代的概率为5/18D.三体豌豆植株能产生四种配子,其中a配子的比例为1/4解析选C三体豌豆植株的形成属于染色体数目变异,这种变异会导致基因数目的增多,不会导致基因种类增加,A错误;三体豌豆植株细胞分裂过程中,有2个A基因的细胞应为有丝分裂末期或减数分裂n各时期(若Aa移向一极,则减数分裂II前期、中期和后期的细胞有2个A基因;若AA移向一极,则减数分裂H末期的细胞有2个A基因),B错误;三体豌豆植株产生的配子的基因型及比例为AA Aaa A=1212因此三体豌豆植11225株自交,产生AAa基因型子代的概率为nXn2+nXnX2=n,C正确;三体豌豆植株能oooolo产生四种类型的配子,即AA Aaa A=1212其中a配子的比例为点D错误(2020•银川一模)如图为蜜蜂(2N=32)的性别决定及发育过程简图,交配后,蜂王可产下受精卵或未受精卵,未受精卵直接发育成雄蜂,雄蜂产生的配子与其体细胞染色体组成相同,不考虑基因突变和染色体结构变异,下列说法不正确的是()喂花里一工蜂(2N)雄峰(/V)精子(N)雌蜂幼虫(2N)V,|发育喂小、蜂王(2N)卵(N)受精卵(2/V)A.雄蜂的体细胞中含有本物种配子染色体数,属于单倍体B.该图可说明生物的表型是基因型与环境共同作用的结果C.工峰承担了保育、筑巢和采蜜等工作,体现了物种间的互利共生D.若蜂王的基因型为AaBb则子代雄蜂的基因型可为AB、Ab、aB、ab解析选C雄蜂的体细胞中含有本物种配子染色体数,属于单倍体,A正确;该图可说明生物的表型是基因型与环境共同作用的结果,B正确;工蜂承担了保育、筑巢和采蜜等工作,体现了生物的种内互助,C错误;若蜂王的基因型为AaBb则子代雄蜂的基因型可为AB、Ab、aBabD正确.(2020•淄博三楼)有时,两条X可融合成一个X染色体,称为并连X(记作“X^X”),其形成过程见图一只含有并连X的雌蝇(X^XY)和一H:消失)只正常雄蝇杂交,子代的基因型与亲代完全相同子代连续交配也是如此,八因而称为并连X保持系下列叙述错误的是()XX并连XA.形成XAX的过程中发生了染色体结构变异B.染色体组成为XtCX、YY的果蝇胚胎致死C.在并连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”和“记录”雄蝇X染色体上的新发突变解析选C两条X染色体融合成XAX的过程中有染色体的片段消失,说明此过程中发生了染色体结构变异,A正确;一只含有并连X的雌蝇XAXY产生两种比值相等且分别含有XAX和Y的卵细胞,一只正常雄蝇XY产生两种比值相等且分别含有X和Y的精子,二者杂交,子代的基因型与亲代完全相同,子代连续交配也是如此,说明子代中只存在染色体组成为XY、X^XY的个体,而染色体组成为X^XX、YY的果蝇胚胎致死,B正确;在并连X保持系中,亲本雄蝇的X染色体传向子代雄蝇,亲本雄蝇的Y染色体传向子代雌蝇,而且子代雌雄果蝇的数量比为11由于子代的基因型与亲代完全相同,当雄蝇X染色体上有新的突变产生时,子代雄蝇的性状可能会与亲本的有所不同,可见,利用该保持系,可“监控”和“记录”雄蝇X染色体上的新发突变,C错误,D正确
二、不定项选择题.2020•昌乐县模拟玉米非糯性基因B对糯性基因b是显性,如图为玉米培育的示意图染色体缺失片段不影响减数分裂过程,但染色体缺失的花粉不育,而雌配子可育下列叙述正确的是A.甲属于诱变育种得到的染色体结构变异个体B.甲与正常糯性玉米进行正反交,子代表型及比例不同C.Fi非糯性玉米中,含有异常染色体的个体占2/3D.在Fz非糯性玉米的叶肉细胞中,异常染色体的数目最多为2条解析选ABC甲用X射线处理,发生染色体缺失片段,所以属于诱变育种得到的染色体结构变异个体,A正确;由于染色体缺失的花粉不育,而雌配子可育,所以甲与正常糯性玉米进行正反交,正交后代雌配子有B一和b两种,雄配子有b一种,后代有非糯性糯性=11反交后代雌配子有b一种,雄配子有b一种,故后代全为糯性,因此子代表型及比例不同,B正确;甲B-b与乙Bb杂交,Fi非糯性玉米的基因型为BB,Bb和B-b所2以含有异常染色体的个体占QC正确;由于染色体缺失的花粉不育,因此体细胞中只有一条缺失染色体,且叶肉细胞已高度分化,不再进行细胞分裂,所以异常染色体的数目最多为1条,D错误.2020•惠州模拟决定玉米籽粒有色C和无色c、淀粉质Wx和蜡质wx的基因位于9号染色体上,结构异常的9号染色体一端有染色体结节,另一端有来自8号染色体的片段下列有关玉米染色体特殊性的研究,说法正确的是A.异常9号染色体的产生称为基因重组B.异常的9号染色体可为C和wx的基因重组提供细胞学标记C.图2中的母本在减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体能发生联会D.图2中的亲本杂交时,艮出现了无色蜡质个体,说明亲代母本在形成配子时,同源染色体的姐妹染色单体间发生了交叉互换解析选BC9号染色体一端有来自8号染色体的片段,属染色体结构变异,A错误;可根据9号染色体一端染色体结节和另一端8号染色体的片段判断9号染色体上的基因,B正确;图2中的母本的2条9号染色体有相同的片段可联会,C正确;Fi出现了无色蜡质个体,说明双亲都能产生cwx的配子,说明母本在形成配子时,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换,D错误.(2020•江苏二模)利用一定浓度的乙基甲磺酸浸泡处理油菜种子乙基甲磺酸能使鸟嗯吟变成O・
6.烷基鸟噂吟,而与胸腺喀咤配对;乙基甲磺酸也能使胸腺喀咤变成O・
4.烷基胸腺喀咤,而与鸟嗯吟配对下列有关叙述正确的是()A.O・
6.烷基鸟喋吟与胸腺喀咤之间通过磷酸二酯键连接B.处理后的油菜种子发育成的植株细胞内可能会产生新型蛋白质C.处理后的油菜种子发育成的植株性状会发生显著变化D.乙基甲磺酸处理萌发种子比处理成熟植株的诱变效果更好解析选BD根据题意可知,O・6•烷基鸟嚓吟与胸腺喀呢之间通过氢键连接形成碱基对,A错误;由于该处理可导致基因突变,因此处理后的油菜种子发育成的植株细胞内可能会产生新型蛋白质,B正确;基因突变后不一定导致生物的性状改变,所以处理后的油菜种子发育成的植株性状不一定会发生显著变化,C错误;萌发种子细胞分裂旺盛易引起基因突变,D正确
三、非选择题.(2020・南通模拟)在栽培某种农作物(2〃=42)的过程中,有时会发现单体植株(2〃-1)例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株
(1)6号单体植株的变异类型为,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中未分离
(2)6号单体植株在减数分裂I时能形成个四分体如果该植株能够产生数目相等的〃型和5—1)型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为⑶科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如表所示
①单体早在减数分裂时,形成的〃一1型配子(多于/等于/少于)〃型配子,这是因为6号染色体往往在减数分裂I过程中因无法而丢失
②〃-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的(雌傩)配子育性很低
(4)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上)乙品种不抗病但其他性状优良,为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是以乙品种6号单体植株为(父本/母本)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种解析
(1)有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株,故6号单体植株的变异类型为染色体数目变异,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未分离
(2)某种农作物为Q〃=42)则单体植株为2/2-1=41条染色体,故6号单体植株在减数分裂I时能形成20个四分体如果该植株能够产生数目相等的〃型和n-1型配子,则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2〃)单体(2%一1)缺体(2〃-2)=121
(3)
①据表格数据可知,单体早在减数分裂时,形成的〃一1型配子多于〃型配子,这是因为6号染色体往往在减数分裂I过程中因无法联会(无法形成四分体)而丢失
②据表格数据可知,〃一1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的雄配子育性很低
(4)根据
(3)中的
②可知,n-1型雄配子育性很低,则以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与乙品种6号单体杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体自交,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种答案
(1)染色体变异(染色体数目变异)6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体⑵20正常二倍体(2〃)单体(2〃-1)缺体(2〃-2)=121
(3)
①多于联会(无法形成四分体)
②雄
(4)母本乙品种6号单体自交.(2020•济宁三模)某二倍体植物(2〃=20)开两性花,可自花传粉研究者发现有雄性不育植株,欲选育并用于杂交育种请回答下列问题
(1)在杂交育种中,雄性不育植株只能作为亲本中的,其应用优势为m
(2)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株,育种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体相应基因与染色体的关系如图(基因M控制可育,m控制雄性不育;基因R控制种子为茶褐色,r控制灰色)
①三体新品种的培育利用了原理
②带有易位片段的染色体不能参与联会,因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成个正常的四分体;(时期)联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极故理论上,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为,经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合
③此品种植株自交,所结的灰色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育,其余为茶褐色种子,发育成的植株可育结果说明三体植株产生的含有11条染色体和含有10条染色体的可育雌配子的比例是,这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关,试分析原因
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择色的种子留种;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择色的种子种植后进行自交解析
(1)由于雄性不育植株的雄蕊异常而雌蕊正常,因此在杂交育种中,只能作为亲本中的母本,其应用优势为不必进行去雄操作
(2)
①三体新品种的培育利用了染色体变异原理
②该二倍体植物正常体细胞中含有10对20条染色体,而带有易位片段的染色体不能参与联会,因此该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体;减数分裂I后期,联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极故理论上,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为50%
③根据题意,该植株的基因型为MmmRrr产生的配子为mi•和MmRr其中,mr的配子是正常的配子MmRr的配子是异常的,不能和雌配子结合,则雄性个体产生的配子只有mr能与雌配子结合,两种雌配子的种类为mr和MmRr则受精卵为mmrr和MmmRrr表型为黄色雄性不育和茶褐色可育由于70%为灰色雄性不育,其余为茶褐色可育,因此,含有11条染色体和含有10条染色体的可育雌配子的比例37这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关,原因是部分次级卵母细胞在减数分裂H后期,含有易位片段的染色体着丝粒分裂后,同时进入极体中
④要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择灰色的种子留种;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择茶褐色的种子种植后进行自交可以获得雄性不育系答案
(1)母本不必进行去雄操作
(2)
①染色体变异
②10减数分裂I后期50%
③37部分次级卵母细胞在减数分裂n后期,含有易位片段的染色体着丝粒分裂后,同时进入极体中
④灰茶褐杂交亲本实验结果6号单体(早)X正常二倍体
(3)子代中单体占75%正常二倍体占25%6号单体
(3)X正常二倍体(早)子代中单体占4%正常二倍体占96%。