2024年新教材高中生物第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异基础练含解析新人教版必修2

PAGE13-第2节染色体变异[基础巩固]1.下图表示某生物细胞中两条非同源染色体及其上的部分基因,下列不属于染色体结构变异的是()①②③④A.① B.② C.③ D.④解析:①与细胞中的染色体相比,少了基因b和C,属于染色体结构变异中的缺失;②与细胞中的染色体相比,一条染色体上的e、D基因移到了另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位;③与细胞中的染色体相比,基因的数目和排列依次都不变,只是b基因变成了B基因,是基因突变形成的,不属于染色体结构变异;④与细胞中的染色体相比,同一条染色体上基因依次发生了变更,属于染色体结构变异中的倒位。答案:C2.下列关于染色体组的叙述,正确的是()A.染色体组内不存在同源染色体B.体细胞中的一半染色体是一个染色体组C.配子中的全部染色体是一个染色体组D.染色体组在减数分裂过程中消逝解析:染色体组是细胞内的一组非同源染色体,不存在同源染色体,A项正确;二倍体生物体细胞中的一半染色体是一个染色体组,而四倍体生物体细胞中的一半染色体是两个染色体组,B项错误;二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组,而四倍体生物配子中的全部染色体是两个染色体组,C项错误;染色体组在减数分裂过程中始终存在,不会消逝,D项错误。答案:A3.下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述,错误的是()A.由受精卵发育成的生物体,细胞中有几个染色体组就叫几倍体B.由配子发育成的生物体,细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体C.单倍体一般高度不育,多倍体一般茎秆粗大,果实、种子较大D.单倍体都是纯种,多倍体等位基因至少有三个解析:由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体,A项正确;由配子发育而来的个体都叫单倍体,与染色体组数无关,B项正确;单倍体植株长得弱小,高度不育,多倍体植株一般茎秆粗大,果实和种子比较大,糖类和蛋白质等养分物质含量都有所增加,C项正确;单倍体不肯定是纯种,如由基因型为AAaaCccc的个体形成的单倍体的基因型有纯合的,也有杂合的,对于同源多倍体来说,等位基因的个数与其倍数是一样的,而异源多倍体的等位基因个数则不肯定,如白菜—甘蓝由白菜与甘蓝体细胞融合形成,是异源四倍体,它的等位基因为两个,D项错误。答案:D4.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因,相关说法错误的是()①②③④A.①可以表示经秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成B.②可以表示果蝇体细胞的基因组成C.③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成D.④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成解析:经秋水仙素处理后的结果为染色体数目加倍,基因数目也加倍,而且基因至少两两相同,而①细胞的基因型为AAAa,不能表示经秋水仙素处理后的细胞的基因组成,A项错误;果蝇为二倍体生物,②可表示果蝇体细胞的基因组成,B项正确;21三体综合征患者多出1条21号染色体,③可以表示其基因组成,C项正确;雄性蜜蜂是由卵细胞干脆发育成的个体,为单倍体,④可以表示其体细胞的基因组成,D项正确。答案:A5.人工诱导多倍体的形成经常运用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗而获得。秋水仙素的作用原理是()A.使细胞染色体复制发生差错B.使分裂后期细胞着丝粒不分裂C.抑制细胞纺锤体的形成D.使末期细胞不形成新的细胞壁解析:秋水仙素诱导多倍体形成的缘由是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,从而使细胞染色体数目加倍。而在有丝分裂过程中,纺锤体的形成发生在分裂前期,所以秋水仙素作用于细胞周期的前期,抑制纺锤体的形成。答案:C[拓展提高]6.慢性髓细胞白血病是一种恶性疾病,患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 ()A.基因突变 B.基因重组C.染色体结构变异 D.染色体数目变异解析:据题意分析,慢性髓细胞白血病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致,该种变异属于染色体结构变异中的易位。答案:C7.下图表示某种生物的部分染色体发生的两种变异,图中①和②、③和④互为同源染色体,则图a、图b所示的变异()abA.均为染色体结构变异B.基因的数目和排列依次均发生变更C.均使生物的性状发生变更D.均可发生在减数分裂过程中解析:图a是发生在减数分裂Ⅰ四分体时期的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;图b是非同源染色体上发生的变更,属于染色体结构变异中的易位,A项错误;图a和图b能变更基因在染色体上的排列依次,但一般不变更基因的数目,B项错误;基因重组不肯定导致生物性状的变更,而染色体结构变异一般会引起性状的变更,C项错误;图a为基因重组,发生在减数分裂过程中,图b为染色体结构变异,可发生在有丝分裂过程中,也可以发生在减数分裂过程中,D项正确。答案:D8.下图所示为细胞中所含的染色体,下列有关叙述正确的是()AbcA.图a肯定是二倍体细胞的有丝分裂后期B.图b不行能是由受精卵发育来的C.假如图b表示体细胞,则图b代表的生物肯定是三倍体D.图c代表的生物肯定是由配子发育而来的,是单倍体解析:图a可能是二倍体细胞或含有两个染色体组的单倍体细胞有丝分裂后期,A项错误;图b含有3个染色体组,可能是由受精卵发育来的,B项错误;假如图b表示体细胞,该细胞含有3个染色体组,则图b代表的生物可能是三倍体或单倍体,C项错误;图c含有1个染色体组,肯定是由配子发育而来的,是单倍体,D项正确。答案:D9.探讨人员将基因型为Hh的二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后获得植株甲,再以植株甲为母本,基因型为Hh的二倍体西瓜植株为父本,进行杂交,获得植株乙。下列有关叙述正确的是()A.秋水仙素能使植株的染色体数目加倍,故植株甲为纯合的四倍体B.植株甲接受二倍体西瓜植株的花粉后,其所结的西瓜为三倍体无子西瓜C.植株乙的基因型及比例为HHH∶HHh∶Hhh∶hhh=1∶5∶5∶1D.植株乙所结的果实通常不含种子的缘由是减数分裂时染色体不能复制解析:由题意可知,加倍后植株甲的基因型为HHhh,还是杂合子,A项错误;植株甲是四倍体,能产生正常的配子,接受二倍体西瓜植株的花粉后,其所结的西瓜为有子西瓜,B项错误;植株甲(HHhh)和基因型为Hh的植株杂交,获得植株乙的基因型及比例为HHH∶HHh∶Hhh∶hhh=1∶5∶5∶1,C项正确;植株乙所结的果实通常不含种子的缘由是联会发生紊乱,不能产生正常的配子,D项错误。答案:C[挑战创新]10.某二倍体植物的花色由位于三对同源染色体上的三对等位基因(Aa、Bb、Dd)限制,探讨发觉体细胞中的d基因数多于D基因时,D基因不能表达,且A基因对B基因表达有抑制作用,如图甲所示。某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常,产生的各种配子正常存活)。甲①②③(基因型为aaBbDdd的三种可能的突变体类型)乙(1)依据图甲,正常状况下,橙花植株的基因型有种,纯合白花植株的基因型有种。

(2)基因型为AAbbdd的白花植株与纯合黄花植株杂交获得F1,F1自交产生的F2植株的表型及比例为________________________。

(3)图乙中,②③的变异类型分别是;基因型为aaBbDdd的突变体花色为。

(4)为了确定aaBbDdd植株属于图乙中的哪一种突变体,设计以下试验。试验步骤:让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交,视察并统计子代的表型与比例。结果预料:Ⅰ.若子代中橙花∶黄花=3∶1,则其为突变体①;Ⅱ.若子代中_______________________,则其为突变体②;

Ⅲ.若子代中_______________________,则其为突变体③。

解析:(1)依据图甲,正常状况下,橙花的基因型有aaBBDD、aaBbDD、aaBBDd、aaBbDd共4种,纯合白花植株的基因型有AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd、aabbDD、aabbdd,共6种。(2)基因型为AAbbdd的白花植株与纯合黄花植株杂交获得F1,依据图示可知,纯合黄花植株基因型为aaBBdd,则F1的基因型为AaBbdd,F1自交产生的F2植株的表型及比例为9A_B_dd白花、3A_bbdd白花、3aaB_dd黄花、1aabbdd白花,故F2植株的表型及比例为白花∶黄花=13∶3。(3)图乙中,②③的变异类型分别是染色体数目变异、染色体结构变异。图乙中,突变体aaBbDdd的体细胞中的d基因数多于D基因时,D基因不能表达,所以花色为黄色。(4)让突变体aaBbDdd与基因型为aaBBDD的植株杂交,若子代中黄花∶橙花=1∶3,则其为突变体①;若子代中黄花∶橙花=1∶5,则其为突变体②;若子代中黄花∶橙花=1∶1,则其为突变体③。答案:(1)46(2)白花∶黄花=13∶3(3)染色体数目变异、染色体结构变异(或重复)黄色(4)橙花∶黄花=5∶1橙花∶黄花=1∶1探究实践课:低温诱导植物细胞染色体数目的变更一、试验目的1.学习低温诱导植物细胞染色体数目变更的方法。2.理解低温诱导植物细胞染色体数目变更的作用机制。二、试验原理植物分生组织细胞抑制纺锤体的形成影响染色体移向细胞两极细胞不能分裂成两个子细胞细胞内染色体数目加倍。三、探究过程试验思索1.本试验思索。(1)本试验中对试验材料有哪些要求?提示:①要求试验材料的细胞能旺盛地分裂。低温诱导染色体数目发生变更,是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极而实现的,所以,低温只能对进行细胞分裂的细胞起作用,使其染色体数目变更。②要求细胞内染色体数目少,便于对染色体进行视察。(2)秋水仙素与低温处理都能诱导染色体数目加倍,这两种方法的原理相同吗?为什么?提示:相同。两者都在分生区细胞有丝分裂前期抑制纺锤体的形成,但不影响后期着丝粒的分裂,以致加倍后的染色体仍在细胞中心,细胞不能分裂成两个子细胞,于是细胞内染色体数目加倍。(3)假如不能视察到染色体数目加倍且无纺锤体的细胞,你认为缘由可能是什么?提示:造成看不到染色体数目加倍且无纺锤体的缘由较多,常见缘由:①没有培育出分生区或没有剪取到分生区。②低温诱导时间不足。③解离不充分或漂洗不干净造成染色不充分。④染色时间限制不当,看不清染色体。2.延长思索。结合本试验思索,细胞分裂过程中,着丝粒分裂是由于纺锤丝的牵引作用吗?为什么?提示:不是,本试验原理是低温处理抑制纺锤体的形成,所以着丝粒的分裂不是纺锤丝的牵引作用。归纳提升1.低温诱导植物细胞染色体数目变更的试验中的试剂及其作用。试剂运用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的盐酸等体积混合,浸泡经过固定的根尖解离根尖细胞质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液解离根尖细胞清水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖,去掉解离液质量浓度为0.01g/mL的甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5min使染色体着色2.试验留意事项。(1)选材。①应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体数目加倍的状况;②常用的视察材料有蚕豆、洋葱、蒜等。(2)根尖培育。①培育不定根,要使材料潮湿以利于生根;②低温诱导,应设常温、4℃、0℃三种,以作为比照,否则试验设计不严密。(3)在用显微镜视察时,先用低倍镜找寻染色体形态较好的分裂期,再换上高倍镜并调整细准焦螺旋和反光镜,使物像清楚,细致视察,分辨哪些细胞发生染色体数目变更,找出处于细胞分裂中期的细胞,进行染色体计数。(4)为了能视察到细胞在生活状态下的内部结构,必需先将细胞固定;显微镜下视察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞;试验原理中低温处理睬抑制纺锤体的形成;染色体不能被拉向两极不等同于着丝粒不分裂。实战演练1.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变更”试验的叙述,错误的是()A.用盐酸和酒精混合液解离根尖后即可染色B.染色常用的染液为甲紫溶液,也可用醋酸洋红液替代C.最好选用分裂中期的细胞进行视察,此时染色体形态最清楚D.低温处理与视察不能同时进行解析:质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精用来解离,解离后需经过漂洗才能染色,A项错误;染色常用的染液为甲紫溶液,也可用醋酸洋红液替代,B项正确;分裂中期的染色体整齐地排列在赤道板中心,因此最好选用分裂中期的图像进行视察,此时染色体形态最清楚,C项正确;低温诱导染色体数目加倍试验中,先低温处理,再制作装片视察,D项正确。答案:A2.秋水仙素诱导多倍体形成的缘由是()A.诱导染色体多次复制B.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成C.促进染色单体分开,形成染色体D.促进细胞融合解析:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,通过抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成,染色体不能安排到子细胞中,于是形成染色体数目加倍的细胞。答案:B3.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变更”试验的叙述,正确的是 ()A.原理:低温抑制着丝粒分裂,使染色单体不能移向两极B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.染色:甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D.视察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目加倍解析:“低温诱导植物细胞染色体数目的变更”的试验原理是低温抑制纺锤体的形成,导致着丝粒分裂后染色体不能移向细胞两极,细胞不能分裂,从而使染色体数目加倍,A项错误;卡诺氏液能固定细胞的形态,盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖细胞解离,B项错误;甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色,C项正确;洋葱(或蒜)根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期,而低温抑制纺锤体的形成主要影响前期,因此在显微镜下视察到染色体数目加倍的只是少数细胞,D项错误。答案:C4.下图是某学生用二倍体植物(2n=20)做低温诱导染色体加倍试验时所拍摄的显微照片,下列说法正确的是()A.该学生通过构建物理模型来探讨低温诱导染色体加倍的过程B.在图中N时期,肯定有4个染色体组C.低温发挥作用的时期是图中M所示的时期D.图中看不到由N→M时期的连续变更过程解析:图示为拍摄的显微照片,属于放大后的图像,故不属于物理模型,A项错误;图中N时期为分裂中期,可能为诱导加倍前的细胞中期图(2个染色体组),也可能为诱导加倍后的细胞中期图(4个染色体组),故可能有2个或4个染色体组,B项错误;低温抑制纺锤体的形成,而纺锤体形成是在分裂前期,因此低温发挥作用的时期是分裂前期,而图中M所示的时期为分裂后期,C项错误;在低温诱导染色体加倍试验中,因为所视察的细胞为死细胞,故图中看不到由N→M时期的连续变更过程,D项正确。答案:D5.为了验证低温能诱导植物细胞染色体数目的变更,选取不定根长约1cm的大蒜放入4℃的冰箱内,诱导培育36h后进行固定处理、制片并视察。下列说法正确的是()A.该试验需将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理B.该试验原理是低温处理能促进细胞内的复制和抑制细胞分裂C.固定处理时须要用体积分数为95%的酒精冲洗两次以固定细胞形态D.在显微镜的视野内既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生变更的细胞解析:该试验需将大蒜根尖先低温处理后,再用卡诺氏液固定,并用体积分数为95%的酒精冲洗后再制成装片,A项错误;该试验的原理是低温能抑制纺锤体的形成,从而使细胞中染色体分别后不能分向两个细胞,进而形成染色体数目加倍的细胞,B项错误;在试验中,利用卡诺氏液固定细胞形态后,须要用体积分数为95%的酒精冲洗两次,C项错误;绝大多数细胞处于分裂间期,低温对其不起作用,所以在显微镜下视察,发觉只有少数细胞的染色体数目加倍,即所视察的视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生变更的细胞,D项正确。答案:D6.为探究秋水仙素诱发基因突变及染色体数目加倍的最佳浓度和作用时间,进行了相关试验,下列有关叙述错误的是()A.秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量B.温度属于无关变量,会影响试验结果C.变异细胞类型都可以用光学显微镜视察检验D.正式试验前需进行预试验,以检验试验设计的科学性和可行性解析:因为探究秋水仙素诱发基因突变及染色体数目加倍的最佳浓度和作用时间,所以秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量,A项正确;由于秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量,所以温度等属于无关变量,须要严格限制,否则会影响试验结果,B项正确;变异细胞类型中染色体数目变更可以用光学显微镜视察检验,而基因突变属于分子水平,不能用光学显微镜视察检验,C项错误;预试验是在正式试验之前,用标准物质或只用少量样品进行试验,以便得出最佳的试验条件,为正式试验打下基础,所以正式试验前需进行预试验,以检验试验设计的科学性和可行性,D项正确。答案:C7.某探讨小组开展了“用秋水仙素诱导培育四倍体草莓”的试验。选取二倍体草莓(2n=14)幼苗若干,随机分组,每组30株,用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽,得到试验结果如下页图所示。下列有关叙述,错误的是()A.试验的自变量是秋水仙素溶液浓度和处理时间B.秋水仙素能抑制细胞内纺锤体的形成,进而影响细胞的正常分裂C.高倍镜下视察草莓芽尖细胞的临时装片,发觉分裂中期染色体数目均为28条D.用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d,诱导胜利率较高解析:该试验有两个自变量,即秋水仙素溶液浓度和处理时间,A项正确;秋水仙素处理幼芽,能诱导染色体数目加倍,原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成,进而影响细胞的正常分裂,B项正确;由于秋水仙素的作用,有的细胞中染色体数目已加倍,有的还没有加倍,因此高倍镜下视察草莓芽尖细胞的临时装片,发觉分裂中期染色体数目有的为28条,有的仍为14条,C项错误;从题图中可以看出,用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d,诱导胜利率较高,D项正确。答案:C8.四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高很多,探讨表明,低温可诱导染色体数目加倍。为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳温度,设计如下试验:(1)试验主要材料:大蒜、培育皿、恒温箱、显微镜、甲紫溶液等。(2)试验步骤:①取5个培育皿编号,并分别加入纱布和适量的水。②取适量大蒜培育生根,然后,放入培育皿中。

③将培育皿分别放入-4℃、0℃、_____