考点13染色体变异-2021-2022学年高一生物下学期期末备考核心知识大冲关经典题训练（2019人教版必修2）

考点13染色体变异【核心考点重塑】染色体变异1.概念：指体细胞或生殖细胞内染色体_数目_或_结构_的变化。2.类型：_染色体数目的变异_和_结构变异_。二、染色体数目的变异1.类型（1）细胞内_个别染色体_的增加或减少，如人类的21三体综合征。（2）细胞内染色体数目以_一套完整的非同源染色体_为基数成倍地增加或成套的减少。2．染色体组：细胞中的一套非同源染色体，在形态和功能上各不相同，含有控制该种生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。三、二倍体和多倍体1.由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体，叫作二倍体，如人、果蝇。2.由受精卵发育而来，体细胞中含有三个染色体组的个体，叫作三倍体，如香蕉。3.由受精卵发育而来，体细胞中含有四个染色体组的个体，叫作四倍体，如马铃薯。4.由受精卵发育而来，体细胞中含有三个及以上染色体组的个体，叫作多倍体。5.多倍体植株优点：（1）茎秆粗壮、（2）叶片、果实和种子比较大，（3）糖类和蛋白质等营养物质的含量高。6.多倍体育种：（1）原理：_染色体数目变异_（2）方法：用_秋水仙素_处理或用_低温_处理，能够抑制_纺锤体_的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目_加倍_。（3）处理对象：_萌发_的种子或_幼苗_。（4）过程：用低温或秋水仙素(最常用且最有效)处理萌发的种子或幼苗。（5）实例：三倍体无子西瓜的培育在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理芽尖，可以得到四倍体，然后用四倍体植株作为母本，用二倍体植株作为父本，进行杂交，得到的种子含有三个染色体组。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。再用二倍体植株的花粉对三倍体植株进行受粉，在三倍体植株上结出的就是三倍体无子西瓜。四、单倍体1.概念：由配子直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体，如雄峰。2.单倍体植株特点：植株长得弱小，且高度不育。3.单倍体育种：（1）原理：_染色体数目变异（2）过程：常用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗，再经过秋水仙素使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。（3）注意：此育种过程中的秋水仙素只能处理幼苗，不能处理萌发的种子。（4）优点：明显缩短育种年限。（5）实例：矮杆抗病水稻纯合体的培育4.关于单倍体的两个易错点(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。(2)单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。五、低温诱导植物染色体数目的变化1.原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。2.步骤：根尖培养(不定根长至1cm)→低温诱导(4℃)→固定(试剂为卡诺氏液)→冲洗(试剂为体积分数为95%的酒精)→制作装片(步骤为解离→漂洗→染色→制片)→观察(先低倍镜后高倍镜观察)。3.现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞(少数)。4.结论：低温能诱导植物染色体数目加倍。5.实验中几种溶液的作用试剂使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蒸馏水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖，去除解离液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使染色体着色六、染色体结构变异类型概念图示结果对生物的影响实例缺失染色体某一片段缺失染色体上基因的数量改变大多数染色体结构变异对生物体是有害的，有的甚至会导致生物体死亡猫叫综合征；果蝇正常翅、缺刻翅重复染色体中某一片段重复果蝇正常眼、棒状眼易位染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上染色体上基因的位置改变果蝇正常眼、花斑眼；慢性髓细胞性白血病倒位染色体中某一片段位置颠倒180°果蝇正常翅、卷翅1.染色体易位与交叉互换的比较—染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构变异属于基因重组可在光学显微镜下可观察到在显微镜下观察不到2.染色体结构变异与基因突变的比较项目染色体结构变异基因突变本质染色体片段的缺失、重复、易位或倒位碱基的替换、增添或缺失基因数目的变化1个或多个1个变异水平细胞分子光学显微镜镜检可见不可见【典型例题】一、单选题1．21三体综合征是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病，又叫先天愚型、唐氏综合征，是常见的严重出生缺陷病之一。下列相关叙述错误的是（

）A．21三体综合征的患者也可以产生染色体正常的配子B．若21三体综合征患者的基因型为AAA，则其产生的配子类型只有一种C．21三体综合征形成的原因可能是配子形成过程中减数第一次分裂后期异常所致D．21三体综合征形成的原因可能是配子形成过程中减数第二次分裂后期异常所致【答案】B【详解】A、21三体综合征的患者可以产生染色体正常的配子，也可以产生多出一条染色体的配子，A正确；B、若21三体综合征患者的基因型为AAA，则其产生的配子类型为AA：A=1：1，有2种类型，B错误；CD、21三体综合征形成的直接原因可以是卵原细胞在减数分裂（减数第一次分裂或者减数第二次分裂都可以）时21号染色体不分离，形成异常卵细胞（多出1条的21号染色体），然后与正常精子结合形成，也可以是精原细胞在减数分裂（减数第一次分裂或者减数第二次分裂都可以）时21号染色体不分离，形成异常精子（多出1条的21号染色体），然后与正常卵细胞结合形成，CD正确。2．野生果蝇的某条染色体可发生如下图所示变异，下列叙述错误的是（

）A．上述变异能够在高倍显微镜下观察到的是①和②B．果蝇条形棒眼的出现与变异类型②有关C．①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变D．②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体【答案】A【详解】A、①属于染色体结构缺失；②属于染色体结构重复；③属于染色体结构倒位，在高倍显微镜下均可观察到，A错误；B、果蝇条形棒眼的形成是染色体上区段增多导致，所以属于染色体结构重复，与变异类型②有关，B正确;C、①属于染色体结构缺失；②属于染色体结构重复；③属于染色体结构倒位，故①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变，C正确；D、姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体都可能含有片段O，故②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体，D正确。3．下图示细胞中所含染色体，下列叙述不正确的是（

）A．A代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B．B代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含二条染色体C．C代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D．D代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体【答案】B【详解】A、A所示的细胞有2个大小相同的染色体，所以代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体，A正确；B、B所示的细胞中同形态的染色体各有三个，说明细胞中含有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，所以代表的生物可能是三倍体，B错误；C、C中同形态的染色体各有2个，且有三种形态的染色体，说明细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含3条染色体，所以代表的生物可能是二倍体，且每个染色体组含三条染色体，C正确；D、D所示的细胞中含有四条染色体，且形态各不相同，说明其中含有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，代表单倍体，D正确。4．关于生物体变异的叙述，正确的是（

）A．生物体的变异一定是由遗传物质发生改变造成的，并都能遗传给后代B．基因突变具有不定向性，且一定会导致生物体的性状发生改变C．染色体变异一定会导致染色体上基因的数量或结构发生改变D．基因工程的原理为基因重组，它能导致转基因生物获得定向变异【答案】D【详解】A、生物体的变异有些只由单纯环境改变引起，该种变异不会造成遗传物质改变，A错误；B、由于密码子具有简并性，基因突变不一定会导致生物体的性状发生改变，B错误；C、染色体变异一般不会导致基因的结构发生改变，C错误；D、基因工程的原理为基因重组，可以定向改变转基因生物的性状，D正确。5．洋葱是生物学中经常使用的实验材料，不同的部位可用于不同实验的观察。下列叙述正确的是（

）A．将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在0．3g·ml1的蔗糖溶液中，用于观察细胞的质壁分离和复原B．利用甲紫溶液对洋葱鳞片叶内表皮细胞进行染色，可判断细胞中的染色体在低温诱导下数目加倍C．用洋葱鳞片叶内表皮观察质壁分离实验中，可将显微镜视野调亮或在外界溶液中加红墨水D．进行“观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验”时，可用醋酸洋红液将染色体染色【答案】D【详解】A、将洋葱鳞片叶外表皮细胞放在0．3g·ml1的蔗糖溶液中，用于观察细胞的质壁分离，不能观察到复原现象，A错误；B、洋葱鳞片叶内表皮细胞是高度分化的细胞，不再分裂，因此利用甲紫溶液对其进行染色，观察不到染色体的形态，也无法判断细胞中的染色体在低温诱导下数目加倍情况，B错误；C、用洋葱鳞片叶内表皮观察质壁分离实验中，可将显微镜视野调暗或在外界溶液中加红墨水，从而有利于实验现象的观察，C错误；D、进行“观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验”时，可用醋酸洋红液将染色体染色，从而有利于观察到染色体，D正确。6．下列关于基因突变和染色体畸变的叙述，正确的是（

）A．染色体畸变是指染色体在结构上发生的变化B．染色体结构的变异大多数对生物是不利的C．基因突变会导致染色体上基因数目发生改变D．果蝇的椭圆眼变成棒眼是某基因突变导致的【答案】B【详解】A、染色体畸变包括染色体结构、数目的改变，A错误；B、突变具有多害少利性，B正确；C、基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起基因结构的改变，而不会导致染色体上基因数目发生改变，C错误；D、果蝇X染色体上某个区段发生重复，导致其复眼由正常的椭圆形变成条形的“棒眼”，说明增加了某个相同的片段，这属于染色体结构变异中的重复，D错误。7．生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图①～④系列状况，下列对该图的解释，错误的是（

）A．①为易位，②为倒位 B．③可能是缺失，④为染色体数目变异C．①为易位，③可能是增加 D．②为基因突变，④为染色体结构变异【答案】D【详解】A、根据分析可知，①为染色体结构变异（易位），②为倒位，A正确；B、根据分析可知，③可能是重复或缺失，④为个别染色体数目增加，属于染色体数目变异，B正确；C、根据分析可知，①为易位，③是缺失或重复，C正确；D、根据分析可知，②为染色体结构变异（倒位），④为染色体数目变异，D错误。8．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时如图所示。据此判断其发生的变异类型是（

）A．易位 B．倒位 C．基因突变 D．交叉互换【答案】D【详解】A、易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，而图示发生的变异是在同源染色体之间，A不符合题意；B、倒位是指染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列，与图示发生的变异不相符，B不符合题意；C、DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫作基因突变，与图示发生的变异不相符，C不符合题意；D、图示变异发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间片段的互换，属于交叉互换，D符合题意。9．科研人员利用六倍体普通小麦和二倍体黑麦培育出了八倍体小黑麦，流程如下图所示，其中A、B、D、E各表示一个染色体组。下列分析正确的是（）A．同源染色体的分离发生在过程①，非同源染色体的自由组合发生在过程②B．上述杂交获得的F1是单倍体，其体细胞中无同源染色体而高度不育C．过程③的常用方法是用一定量的秋水仙素处理F1幼苗D．上述育种过程说明普通小麦与黑麦是同一物种【答案】C【详解】A、同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合都发生在减数第一次分裂后期，对应过程①，A错误；B、普通小麦是六倍体，黑麦是二倍体，二者杂交得到的F1是异源四倍体，该个体由于无同源染色体而高度不育，B错误；C、过程③用秋水仙素处理后，可以抑制纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，成功得到八倍体小黑麦，C正确；D、普通小麦与黑麦杂交后得到的F1体细胞中无同源染色体而不育，说明普通小麦与黑麦不是同一物种，D错误。10．水仙是我国传统观赏花卉。图为水仙根细胞的染色体核型，下列叙述正确的是（

）A．水仙为三倍体植物，可通过杂交繁育优良品种B．水仙根细胞中每个染色体组含有3条染色体C．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同D．欲测定水仙基因组的序列，需对其中的11条染色体进行DNA测序【答案】C【详解】A、据图可知，水仙体细胞中含有三个染色体组，属于三倍体植物，减数分裂会发生联会紊乱，不能产生正常的配子，不可通过杂交繁育优良品种，A错误；B、水仙共有30条染色体，含有三个染色体组，故每个染色体组的染色体条数=30/3=10条，B错误；C、在一个染色体组中不含同源染色体，所以每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同，C正确；D、水仙无性染色体，欲测定水仙基因组的序列，需对其中的10条染色体进行DNA测序，D错误。11．蜂王和工蜂均由受精卵发育而来。以蜂王浆为食的幼虫发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂。幼虫发育成蜂王的机理如下图所示，下列叙述不正确的是（

）A．蜂王和工蜂都不是单倍体生物B．推测花粉、花蜜中的物质会抑制Dnmt3的活性C．DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素D．食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变【答案】B【详解】A、蜂王和工蜂都是受精卵发育而来，都不是单倍体生物，A正确；B、图示可知，蜂王浆可通过抑制幼虫Dmmt3基因表达使其发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂而不是蜂王，即花粉、花蜜中物质不会抑制Dmmt3的活性，B错误；C、由图示可看出，幼虫DNA甲基化减少而发育成蜂王，故DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，C正确；D、蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，即食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。12．基因突变、基因重组和染色体结构变异的共同点是（

）A．产生了新的基因 B．产生了新的基因型C．都属于可遗传变异 D．改变了基因的遗传信息【答案】C【详解】A、只有基因突变才能产生新基因，A错误；B、只有基因突变产生了新的基因型，B错误；C、基因突变、基因重组和染色体变异都是遗传物质发生改变，属于可遗传变异，C正确；D、只有基因突变才会改变基因中的遗传信息，D错误。故选C。二、解答题13．分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题。(1)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_____________。(2)图C所示细胞中含____________个染色体组，每个染色体组含__________条染色体。(3)对于进行有性生殖的生物而言，当该个体由_____发育而来时，由B细胞组成的生物体是二倍体；若该个体由末受精的生殖细胞发育而来，则由B细胞组成的生物体是_____。(4)若由A细胞组成的生物体单倍体，则其正常物种体细胞内含__________个染色体组。(5)基因型分别为AAabbb、AaBb、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组数目依次与图A～D中的_____________________相等。(6)秋水仙素处理是常用的诱导多倍体的方法，其原理是_____________________。【答案】(1)D(2)

3

3(3)

受精卵

单倍体(4)8(5)C、B、A、D(6)秋水仙素使得细胞中纺锤体的形成受阻，染色体不能分配到子细胞中去，于是形成染色体加倍的细胞【解析】1、单倍体的概念：含有本物种配子染色体数目的个体，单倍体可能含有一个或多个染色体组，含有一个染色体组的一定是单倍体；二倍体和多倍体的概念：由受精卵发育而来的个体，含有2个染色体组的叫二倍体，含有3个或3个以上染色体组的个体是多倍体。2、染色体组数目的判断方法：根据染色体形态判断，大小形态相同的染色体有几条就是几个染色体组，图中A含有4个染色体组，B含有2个染色体组，C含有3个染色体组，D含有一个染色体组。(1)单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，与含有几个染色体组没有必然联系，但是只含有一个染色体组的生物必然是单倍体，所以一定属于的单倍体的是D，其他均可能为单倍体。(2)图C中有三种染色体，每种形态有三条染色体，含有3个染色体组，每个染色组含有3个染色体。(3)B细胞含有两个染色体组，如果是由受精卵发育而来，是二倍体，如果由未受精的生殖细胞直接发育形成的，则是单倍体。(4)A细胞若是单倍体，其含有4个染色体组，而正常物种是经受精结合产生的，应含有8个染色体组。(5)AAabbb含有三个染色体组，对应C图；AaBb