（江苏专版）高中生物【分层作业】5.2 第2课时 低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验和染色体的结构变异（人教2019版必修2）

第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异第2课时低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验和染色体的结构变异必备知识基础练1.下列有关“低温诱导大蒜(2n=16)根尖细胞染色体数目加倍”实验的叙述,不正确的是()A.低温处理后的实验材料要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗B.在显微镜视野内可能观察到染色体数目为16、32和64的细胞C.用高倍显微镜观察不到根尖细胞染色体加倍的过程D.低温通过促进着丝粒分裂导致染色体数目加倍2.某生物兴趣小组为探究低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同,以洋葱为实验材料进行了相关实验。下列有关该实验的叙述,正确的是()A.应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料B.该实验应设置室温处理、-4℃的低温处理、适宜浓度的秋水仙素溶液处理3组实验C.在显微镜下观察,比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目D.若低温处理结果显示大部分细胞内染色体数目与室温下对应时期相同,则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍3.(2023·江苏南通如皋高一学情调研)染色体变异是生物变异的重要来源。下列相关叙述正确的是()A.自然条件下,果蝇、真菌、放线菌等生物均可发生染色体变异B.猫叫综合征和唐氏综合征(21三体综合征)均是由染色体结构变异引起的C.某植物子代性状发生改变,是由于产生花粉的过程中发生了染色体结构变异D.染色体易位会改变基因的排列顺序,往往会对个体表型产生影响4.进行有性生殖的某种二倍体动物,在细胞分裂过程中会发生以下四种类型的变异,下列有关说法正确的是()A.图中四种类型的变异在光学显微镜下都可以观察到B.图中四种类型的变异均可发生在减数分裂过程中C.四种类型变异中,可能会改变DNA分子碱基序列的是甲和丁D.图丙所代表的变异类型是生物变异的根本来源5.(2023·江苏连云港高一期末)甲、乙模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现“环形圈”“十字形结构”的现象,图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是()甲乙A.甲、乙两图所示的现象属于染色体变异,能在光学显微镜下观察到B.甲图所示为1个四分体,变异的原因是个别碱基对的增添或缺失C.乙图所示为2个四分体,变异原因可能是同源染色体互换片段D.甲图中染色体上基因数目不变,乙图中染色体上基因数目改变6.(2023·江苏镇江丹阳高级中学高一调研)如图表示人体内某染色体发生的变异。下列有关叙述正确的是()A.图示变异类型为倒位,可通过光学显微镜观察到B.图示变异改变了基因的数量和排列顺序C.图示变异主要发生在细胞分裂前的间期D.图示变异不能通过有性生殖遗传给下一代7.下列有关染色体变异相关知识的叙述,正确的是()A.猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的B.基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到C.染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化D.经低温诱导后,在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变8.如图为某种生物的部分染色体发生的两种变异的示意图,图中①和②、③和④、⑤和⑥分别互为同源染色体,则图a、图b所示的变异()A.均为染色体结构变异B.均使生物体的性状发生改变C.均可发生在减数分裂过程中D.基因的数目和排列顺序均发生改变9.下图中甲、乙两个体的细胞中一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙的细胞在减数分裂时形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为3∶1D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常10.(2023江苏扬州高三期中)如图为豌豆某条染色体部分基因的排序示意图。①②③④分别代表四个基因序列,最短的序列包括2000个碱基对。下列相关叙述正确的是()A.如果①基因序列整体缺失,则最有可能发生了基因突变B.如果在射线诱导下②与③发生了位置互换,则属于基因重组C.②基因序列中的某个碱基发生替换,但未引起性状的改变,也属于基因突变D.如果③基因序列中缺失了20个碱基对,则属于染色体结构变异11.决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(B)和蜡质(b)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(见图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答下列问题。(1)籽粒有色与籽粒无色是一对相对性状,若用来验证孟德尔分离定律,该相对性状应满足2个条件:条件1是所选相对性状,条件2是所选相对性状。

(2)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为。

(3)图2中的母本在进行减数分裂形成配子时,这两对基因所在的染色体(填“能”或“不能”)发生联会。

(4)图2中的亲本杂交时,F1出现了四种表型,其中表型为无色蜡质个体的出现,最可能是因为亲代细胞在减数分裂过程中,同源染色体的非姐妹染色单体间发生了,产生了基因型为的重组型配子。

关键能力提升练12.研究显示,随着甲醛浓度的升高,胎鼠肝细胞中微核及染色体断裂等结构变异显著发生,且二者的发生率与甲醛的浓度呈正相关。所谓微核,是由细胞有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生的。下列说法错误的是()A.染色体断裂会直接导致不带着丝粒的片段丢失,这属于染色体结构变异中的缺失B.如果断裂下来的染色体片段移接到另一条非同源染色体的末端,则属于染色体结构变异中的易位C.在细胞的有丝分裂过程中,丧失着丝粒的染色体片段可以被纺锤丝牵引到细胞任意一极D.生活中,新车、新装修的房子要经常通风,以避免甲醛释放对人体造成伤害13.[多选]某男子表型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C.若不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有6种D.该男子与正常女子婚配能生育出染色体组成正常的后代14.(2023江苏盐城中学高三开学考试)如图甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图,①~⑥是细胞发生变异后的染色体组成模式图。下列叙述错误的是()A.①~⑥中发生染色体变异的是②③④⑥B.①②③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位C.①~⑥能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变D.甲→⑤过程可通过自交或花药离体培养后再加倍来实现15.[多选]医生对某表型正常的女性(2n=46)的染色体组成进行检查时发现,其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接。减数分裂过程中两对染色体出现如图所示现象并在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体的分离。已知具有完整染色体组的配子可育,具有结构异常染色体的配子不可育,不考虑其他变异情况。据图分析,下列说法正确的是()A.该变异类型属于易位,改变了基因的数目和排列顺序B.该个体的次级卵母细胞中仅含23条染色体C.该变异类型可在光学显微镜下观察到D.该个体产生的卵细胞中,可育的配子所占比例为1/416.下图1表示不同细胞内染色体组成情况,西瓜是单性花、雌雄同株的植物,下图2为培育三倍体西瓜的方法,分析并回答下列问题。图1图2(1)图1中,一般情况下,一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的是图。图A所示细胞中含个染色体组,若由C细胞组成的生物体是单倍体,则产生该配子的生物体细胞内含个染色体组。

(2)图2中,二倍体与四倍体杂交的基本步骤为(用文字和箭头简要写出关键操作名称即可)。

(3)用秋水仙素处理是目前最有效的人工诱导多倍体的方法,秋水仙素的作用原理是。

(4)为鉴定四倍体植株细胞中染色体数目是否加倍,可首先取植株幼嫩的芽尖,再经固定、解离、和制片后,制得四倍体植株芽尖的临时装片。最后选择处于中期的细胞进行染色体数目统计。

(5)香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁,感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。这主要是因为三倍体香蕉主要通过无性生殖产生后代,后代不发生,遗传多样性减少,易受同一病害的影响。

第2课时低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验和染色体的结构变异1.D解析低温通过抑制纺锤体形成导致染色体数目加倍,D项错误。2.C解析洋葱根尖成熟区细胞不再分裂,应该选用洋葱根尖分生区细胞作为实验材料,A项错误;该实验应设置室温处理、4℃的低温处理、适宜浓度的秋水仙素溶液处理3组实验,B项错误;细胞分裂前的间期时间较长,所以大部分细胞内染色体数目不变,若低温处理结果显示所有细胞内染色体数目都与室温下对应时期相同,则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍,D项错误。3.D解析放线菌是原核生物,其细胞中没有染色体,不会发生染色体变异,A项错误;唐氏综合征(21三体综合征)是由染色体数量变异引起的,B项错误;某植物子代性状发生改变,最可能是由于产生花粉的过程中发生了基因重组,也可能是发生了染色体结构变异或基因突变,C项错误;染色体易位会改变基因的排列顺序,影响基因的表达,往往对个体表型产生影响,D项正确。4.B解析光学显微镜下能观察到染色体变异,不能观察到基因突变和基因重组,图甲中染色体上增加了c所在的片段,为染色体结构变异中的重复,图乙中一组同源染色体为三条,为染色体数目变异,图丙是发生在同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,为基因重组,图丁是发生在非同源染色体间的互换,为染色体结构变异中的易位,因此图丙的变异类型在显微镜下不能观察到,A项错误;染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,基因重组发生在减数分裂过程中,因此图中四种类型的变异均可发生在减数分裂过程中,B项正确;染色体结构变异、基因突变和基因重组均会改变DNA分子的碱基序列,故可能会改变DNA分子碱基序列的是甲、丙和丁,C项错误;生物变异的根本来源是基因突变,而图丙为基因重组,D项错误。5.A6.A7.A8.C解析图a为一对同源染色体上的非姐妹染色单体之间片段互换,该变异属于基因重组,此过程发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期;图b中的④和⑤为非同源染色体,⑤上的片段移接到④上引起的变异属于染色体结构变异,该过程可发生在有丝分裂和减数分裂过程中,A项错误,C项正确。基因重组不一定能引起生物性状的改变,基因的数目和排列顺序也不发生改变,B、D两项错误。9.B解析个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失,缺失了e基因对表型可能有影响,A项错误;个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位,变异后个体乙的细胞在减数分裂时,同源染色体联会形成的四分体异常,B项正确;若E、e基因与其他基因共同控制某种性状,则个体甲自交的后代,性状分离比不一定为3∶1,C项错误;虽然个体乙染色体没有基因缺失,但是基因的序列发生改变,可能引起性状的改变,D项错误。10.C解析如果①基因序列整体缺失,最有可能发生了染色体结构变异,A项错误;同一条染色体上的基因位置互换,属于染色体结构变异(倒位),B项错误;发生在基因内部的碱基序列的改变都是基因突变,但由于密码子具有简并性等原因,基因突变不一定会引起生物性状的改变,C项正确;基因内部碱基缺失属于基因突变,D项错误。11.答案(1)容易区分由一对等位基因控制(2)易位(染色体结构变异)(3)能(4)初级卵母互换bc12.C解析染色体片段的缺失属于染色体结构变异,A项正确;染色体的易位发生在非同源染色体之间,一条断裂下来的染色体片段移接到另一条非同源染色体的末端,属于染色体结构变异中的易位,B项正确;在细胞的有丝分裂过程中,丧失着丝粒的染色体片段不能被纺锤丝牵引,在有丝分裂末期核膜重建后,会被遗留在细胞核外成为微核,C项错误;甲醛是易导致染色体结构变异的化学物质,生活中,新车、新装修的房子要经常通风等,以避免甲醛释放对人体造成伤害,D项正确。13.CD解析由图甲可以看出,一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,属于染色体结构变异,A项错误;有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰,所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞,B项错误;减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,能产生仅具有异常染色体、同时有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体6种类型的精子,C项正确;该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常精子,因此与正常女子婚配,有可能生育出染色体组成正常的后代,D项正确。14.C解析分析题图可知,①变异方式为基因重组,②变异方式为易位,③变异方式为倒位,④变异方式为染色体数目变异,⑤变异方式为基因重组,⑥变异方式为染色体数目变异。染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异,题图中①~⑥中发生染色体变异的是②③④⑥,A项正确;①②③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位,B项正确;①~⑥中能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变的是②易位、③倒位,C项错误;甲→⑤的过程可通过自交或花药离体培养后再加倍来实现,D项正确。15.CD解析据题意可知,该变异类型是由断裂的5号染色体片段与8号染色体连接导致的,属于易位,易位改变了基因的排列顺序,但不改变基因的数目,A项错误;该女性发生了染色体结构变异,染色体数目并没有发生改变,处于减数分裂Ⅱ后期的次级卵母