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文档简介
第2讲染色体变异及其应用构|建|网|络|情境试题规范作答|阅读下列材料,回答下列问题:单体与三体在遗传学中的应用二倍体中缺失1条染色体的个体称为单体(2n-1),多1条染色体的个体称为三体(2n+1)①。已知果蝇的无眼性状由常染色体上的基因限制,果蝇(2n=8)的Ⅳ号染色体缺失1条或多1条都可以存活②,且能繁殖后代。(1)Ⅳ-单体的形成是由于亲代果蝇在减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后期,Ⅳ号染色体未发生正常分别,产生了异样配子。(2)为推断该无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上,某科研小组从无眼二倍体、野生型二倍体、野生型Ⅳ-单体和野生型Ⅳ-三体4种纯种果蝇中选取试验材料,并进行相关试验。①选择无眼二倍体与野生型二倍体果蝇进行杂交,F1全为野生型二倍体,可推断无眼为隐性性状。②选择无眼二倍体与野生型Ⅳ-单体果蝇进行杂交,若F1表现为野生型∶无眼=1∶1,则该无眼基因位于Ⅳ号染色体上;若F1表现为全部野生型,则该无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。③选择无眼二倍体与野生型Ⅳ-三体果蝇进行杂交,F1全为野生型,将F1中野生型三体果蝇与无眼二倍体果蝇杂交,若子代表型及比例为野生型∶无眼=5∶1,同样可证明该无眼基因位于Ⅳ号染色体上。【解题策略】真|题|再|现1.(2024·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列,可检测识别区间的随意片段,并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位,如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号),结果正确的是(B)ABCD解析:DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号,依据图示信息,倒位发生在探针识别序列的一段,因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别,故B正确。故选B。2.(2024·浙江卷)某动物(2n=4)的基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示,其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是(B)A.甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数其次次分裂后期B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异解析:甲细胞含有同源染色体,且着丝粒整齐的排列在赤道板上,为有丝分裂中期,乙细胞不含有同源染色体,着丝粒分裂,为减数其次次分裂的后期,A正确;甲细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有4个DNA分子,乙细胞含有2个染色体组,每个染色体组含有2个DNA分子,B错误;甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞,C正确;形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合,发生了基因重组,同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上,发生了染色体结构的变异,D正确。故选B。3.(2024·海南卷)某团队通过多代细胞培育,将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除,获得XO胚胎干细胞,再经过一系列处理,使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是(A)A.养分供应足够时,传代培育的胚胎干细胞不会发生接触抑制B.获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C.XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D.若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育解析:养分供应足够时,传代培育的胚胎干细胞也会发生接触抑制,A错误;XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体,因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异,B正确;XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化,即细胞的功能发生了特化,因而发生了细胞分化,C正确;若某濒危哺乳动物仅存雄性个体,可用该法,即获得有功能的卵母细胞,进而用于繁育,实现濒危物种的疼惜,D正确。故选A。4.(2024·北京卷)限制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但间或出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列推断错误的是(B)A.果蝇红眼对白眼为显性B.亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子C.具有Y染色体的果蝇不愿定发育成雄性D.例外子代的出现源于母本减数分裂异样解析:白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,子代中雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,可推断果蝇红眼对白眼为显性,A正确;白眼为隐性,因此正常状况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子,B错误;由图可知,XXY的个体为雌性,即具有Y染色体的果蝇不愿定发育成雄性,C正确;例外子代的出现是源于母本减数分裂异样,出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞,D正确。5.(2024·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体,由受精卵发育而来;雄蜂是单倍体,由未受精卵发育而来。由此不能得出(B)A.雄蜂体细胞中无同源染色体B.雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C.蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D.蜜蜂的性别确定方式与果蝇不同解析:雄蜂是由未受精的卵细胞干脆发育成的,是单倍体,因此雄蜂体细胞中无同源染色体,A正确;雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中的染色体数目相同,B错误;蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的,其体细胞中存在同源染色体,在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合,C正确;蜜蜂的性别确定方式与果蝇不同,蜜蜂的性别与染色体数目有关,而果蝇的性别确定与性染色体有关,D正确。6.(2024·浙江卷)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于(B)A.倒位 B.缺失C.重复 D.易位解析:由题干描述可知,猫叫综合征是因为染色体缺失了部分片段导致,属于染色体结构变异中的缺失,B正确。故选B。7.(2024·湖南卷)大鼠限制黑眼/红眼的基因和限制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(C)A. B.C. D.解析:大鼠限制黑眼/红眼的基因和限制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上,两对等位基因为连锁关系,正常状况下,测交结果只能出现两种表型,但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化=1∶1∶1∶1,类似于基因自由组合定律的结果,推想该个体可产生四种数目相等的配子,且限制两对性状的基因遵循自由组合定律,即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上,C正确。8.(2024·浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼,是由于某个染色体中发生了如下图所示变更,a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的(B)A.缺失 B.重复C.易位 D.倒位解析:染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变更,包括染色体数目变异和染色体结构变异,其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异,分为缺失(染色体片段的丢失,引起片段上所带基因随之丢失)、重复(染色体上增加了某个相同片段)、倒位(一个染色体上的某个片段的正常排列依次发生180°颠倒)、易位(染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上)4种类型。分析图示可知,与正常眼相比,棒眼的该染色体上b片段重复了一个,超棒眼的该染色体上b片段重复了两个,因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复,即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确,A、C、D错误。9.(2024·山东卷)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。若某细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,关于该细胞的说法错误的是(C)A.可在分裂后期视察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生变更C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D.若该细胞基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞解析:着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,因此可在分裂后期视察到“染色体桥”结构,A正确;进行有丝分裂时,“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极,不会变更其子细胞中染色体的数目,B正确;姐妹染色单体连接在一起,着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构,因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段,C错误;姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时,会在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因,产生含有2个相同基因的子细胞,若该细胞的基因型为Aa,可能会产生基因型为Aaa的子细胞,D正确。10.(2024·江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是(B)A.通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率B.通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米C.通过植物体细胞杂交,可获得白菜—甘蓝D.通过一般小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦解析:21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异,A错误;连续自交可获得纯合基因品系玉米,原理为基因重组,子代染色体结构和数目均未变更,与染色体变异无关,B正确;植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异,C错误;一般小麦与黑麦杂交后,需用秋水仙素处理使染色体数目加倍,才能培育出稳定遗传的小黑麦,利用了染色体数目的变异原理,D错误。11.(2024·河北卷)蓝粒小麦是小麦(2n=42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后,可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分别的小麦,探讨人员设计了如下图所示的杂交试验。回答下列问题:(1)亲本不育小麦的基因型是TtHH,F1中可育株和不育株的比例是1∶1。(2)F2与小麦(hh)杂交的目的是获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株,诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换,从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上,以获得蓝粒和不育性状不分别的小麦。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体。假如减数分裂过程中同源染色体正常分别,来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机支配,最终能产生4种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/16。(4)F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体,属于染色体变异中的数目变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现:①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育=1∶1∶1∶1。说明:F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上;②蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1。说明F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上。符合育种要求的是②(填“①”或“②”)。解析:(1)分析题意,亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上,所以其基因型为TtHH,亲本小麦(hh)的基因型为tthh,故F1中不育株(TtHh)∶可育株(ttHh)=1∶1。(2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh,其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体,而h基因纯合后,可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换,使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上,从而获得蓝粒和不育两性状不分别的个体。(3)分析题意,蓝粒小麦的染色体条数是42,而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦,一条来自长穗偃麦草,其余染色体(42-1-1=40)均来自小麦,为同源染色体,故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体;不同来源的4号染色体在减数分裂中随机支配,仅考虑T/t、E基因,若两条4号染色体移向一极,则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子,若两条4号染色体移向两极,则产生基因型为T和E的两种配子,则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子;F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4,产生h配子的概率是1/4,F2产生TEh配子的概率为1/16,则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。(4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类,可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体,且小麦染色体组成为2n=42,故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体,多了一条4号染色体,属于染色体数目变异。(5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh,含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞,与小麦(ttHH)杂交,F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh,其中T基因和E基因连锁,位于同一条染色体上,t基因位于另一条染色体上,与小麦(ttHH)杂交,后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育=1∶1,即F4蓝粒不育株体细胞中的T基
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