52染色体变异（B卷提升能力）-2021-2022学年高一生物单元AB卷（人教版2019必修2）

第5章基因突变及其他变异5.2染色体变异综合提优练综合提优练1．科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，培育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见下图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组巾含携带抗病基因的染色体。下列说法正确的是（

）A．杂交后代①体细胞的染色体数是42，减数分裂时形成21个四分体B．②中C组的染色体易丢失，因为它们在减数分裂时无同源染色体配对C．花粉诱变后，抗病基因转接到小麦染色体属于基因突变D．图中“选择”后的“含抗病基因的小麦”可以大面积推广应用【答案】B【解析】【分析】异源多倍体AABBCC是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成推断杂交F1植株ABC需经秋水仙素诱导染色体数目加倍方可得到AABBCC。A、B、C、D表示4个不同染色体组，每组有7条染色体推知杂交后代①AABBCD在减数分裂时AA和BB可以分别形成7个四分体，AABBCD共6个染色体组含42条染色体。使含抗病基因的染色体（C组内）片段转接到小麦染色体上可判断染色体片段的移接发生在非同源染色体之间，属易位。【详解】A、由于每个染色体组有7条染色体，则植株AABBCD有42条染色体，进行减数分裂时，由于C和D中没有同源染色体，不能形成四分体，A错误；B、杂交后代于中由于C组的染色体在减数分裂时无同源染色体配对，因此减数分裂时易丢失，B正确；C、用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异（或易位），C错误；D、图中“选择”后的“含抗病基因的小麦”既有杂合子也有纯合子，其中杂合子不可以大面积推广应用，D错误。故选B。2．下列与遗传实验相关的叙述正确的是（

）A．性状分离比模拟实验中，抓取的彩球不能放回原来的小桶B．性状分离比模拟实验中，桶中的彩球分布是否均匀不影响实验结果C．一个蝗虫减数分裂装片中没法同时观察到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的细胞D．用秋水仙素和低温诱导植物染色体加倍的基本原理相似【答案】D【解析】【分析】1、性状分离比模拟实验中用两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。2、观察细胞的减数分裂实验的原理：蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。【详解】A、为了保证每种配子被抓取的概率相等，每次抓取小球统计后，应将彩球放回原来的小桶内，A错误；B、为了保证每种配子被抓取的概率相等，桶中的彩球分布应保证均匀，B错误；C、装片中细胞全部被固定在某个分裂相，故一个蝗虫减数分裂装片中可能同时观察到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的细胞，C错误；D、秋水仙素和低温诱导植物染色体数目加倍，两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体加倍，D正确。故选D。3．下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图所作的判断正确的是（

）①甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体②乙细胞中含有4个染色体组③丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同④以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序A．②④ B．②③ C．①③ D．①②【答案】A【解析】【分析】据图分析可知，甲细胞表示减数第一次分裂后期，乙细胞表示有丝分裂后期，丙细胞表示减数第二次分裂后期。【详解】①由图可知，甲和乙细胞中含有同源染色体，而丙细胞中则不含有同源染色体，①错误；②据图分析可知，甲细胞和丙细胞中均含有2个染色体组，而乙细胞中含有4个染色体组，②正确；③三个细胞来自同一个二倍体动物，甲细胞同源染色体分离，细胞质均等分裂，说明此动物为雄性，故丙细胞为次级精母细胞而不是极体，③错误；④以上各细胞可以同时存在于精巢中，在发生时间上，精原细胞先进行有丝分裂再发生减数分裂，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序，④正确。综上所述，②④正确。故选A。4．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是（

）A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况C．利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体形成D．观察洋葱根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰【答案】C【解析】【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：1、低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍；2、该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片；3、该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。【详解】A、洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂，因此低温处理洋葱根尖后不会引起成熟区细胞染色体数目的变化，A错误；B、制成装片时细胞已经死亡，所以不能通过一个细胞观察染色体的变化情况，B错误；C、低温处理和利用秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体的形成，进而诱导细胞染色体数目加倍的，C正确；D、换高倍镜下观察时，不能转动粗准焦螺旋，调节视野的亮度后，只能转动细准焦螺旋直至物像清晰，D错误。故选C。5．在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞（图中I、II表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常）。以下分析合理的是（

）A．a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B．该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察C．该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合D．该细胞的变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代【答案】C【解析】【分析】生物的变异类型有基因突变、基因重组、染色体结构和数量的变异，基因突变和基因重组不能从显微镜下观察到，染色体结构和数量变异可以观察，根尖细胞进行有丝分裂，不会产生生殖细胞。【详解】A、植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变，A错误；B、基因突变不能在光学显微镜下直接进行观察，B错误；C、由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体，而Ⅱ号染色体细胞中有三条，说明发生了染色体数目变异；同时基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，而根尖细胞中只能发生有丝分裂，不能发生减数分裂，所以一定没有发生非等位基因自由组合，C正确；D、可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异，但体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代，D错误。故选C。6．如图为某雄性动物（2N=8）减数分裂某时期细胞内不同指标的关系。下列叙述正确的是（

）A．当X=8时，此细胞中正发生非同源染色体自由组合B．当X=8时，此细胞只含有一个染色体组C．当X=16时，此细胞为次级精时细胞D．当X=16时，此细胞不能处在减数分裂I后期【答案】B【解析】【分析】分析柱形图：图为某二倍体雄性动物（2N=8）减数分裂某时期细胞内不同指标的关系，其中染色体：染色单体：核DNA=1：2：2，则该细胞可能处于减数第一次分裂、减数第二次分裂前期和中期。【详解】A、当X=8时，此细胞处于减数第二次分裂前期或中期，而非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，A错误；B、当X=8时，此细胞处于减数第二次分裂前期或中期，此时细胞中只含有一个染色体组，B正确；C、当X=16时，此细胞处于减数第一次分裂过程中，为初级精母细胞，C错误；D、当X=16时，此细胞处于减数第一次分裂过程中，可能处在减数第一次分裂（减数分裂I）后期，D错误。故选B。7．“13三体综合征”是一种遗传病，患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。下列有关该遗传病产生原因的叙述不正确的是（

）A．母本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极B．母本在减数分裂I后期13号同源染色体未分离移向同一极C．父本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极D．受精卵在有丝分裂后期13号染色单体分开后移向同一极【答案】D【解析】【分析】13三体综合征患者的13号染色体有3条，共含有47条染色体，属于染色体异常遗传病。【详解】A、母本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极，形成的卵细胞中13号染色体可以出现2条，与正常精子结合，会形成“13三体综合征”，A项正确；B、母本在减数分裂Ⅰ后期13号同源染色体未分离移向同一极，形成的次级卵母细胞中可能出现2条13号染色体，减数分裂Ⅱ正常，也会形成有2条13号染色体的卵细胞，B项正确；C、父本在减数分裂Ⅱ后期13号姐妹染色单体分开后移向同一极，形成的精子中13号染色体可以出现2条，与正常卵细胞结合，会形成“13三体综合征”，C项正确；D、受精卵在有丝分裂后期13号染色单体分开后移向同一极，会导致部分体细胞中13号染色体4条，部分体细胞中13号染色体没有，不会导致13三体综合征，D项错误。故选D。8．下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中制片操作的相关叙述，错误的是（

）A．解离的目的是为了让组织细胞彼此分离B．可用清水对解离后的根尖进行漂洗C．染色所用的甲紫染液是一种碱性染料D．在显微镜下可看到根尖细胞内染色体加倍的过程【答案】D【解析】【分析】低温能抑制细胞减数分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能向两极移动，导致细胞中染色体数目加倍。【详解】A、解离的目的是用质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1：1）使组织细胞彼此分离开来，A正确；B、解离后需用清水漂洗，再用甲紫染液对染色体进行染色，B正确；C、甲紫溶液是用于对染色体染色的染料，而染色体容易被碱性溶液着色，故实验所用的甲紫溶液为碱性染料，可以给染色体染色，C正确；D、由于在装片制作的解离步骤中已经将细胞杀死了，所以用显微镜观察时是看不到根尖细胞内染色体加倍的过程，D错误。故选D。9．下列关于生物学研究的技术或方法不正确的是（）A．赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验研究遗传物质时，运用了放射性同位素标记法B．低温与秋水仙素诱导多倍体作用结果不同C．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法D．通过建立不同体积的琼脂块模型来探究细胞大小与物质运输的关系【答案】B【解析】【分析】生物学中常用的研究方法有：1、放射性同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验。2、假说演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。3、模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。【详解】A、赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记的噬菌体侵染细菌，实验结果证明了DNA是遗传物质，A正确；B、低温与秋水仙素诱导多倍体作用结果相同，都是抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍，B错误；C、沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法，提出了双螺旋结构，C正确；D、通过建立不同体积的琼脂块模型来探究细胞大小与物质运输的关系，D正确。故选B。10．下图为某生物的细胞分裂示意图，①~④为常染色体，下列叙述正确的是（

）A．图中的变异属于基因重组B．该细胞可能为雄蜂的体细胞C．图中①上的DNA分子，其两条脱氧核苷酸链分别来自于父方与母方D．若该细胞取自某二倍体动物的卵巢，则为次级卵母细胞【答案】B【解析】【分析】题意分析，图中①~④为常染色体，根据形态分析，①与②应为非同源染色体，而两条染色体均含有A基因，说明含有A基因的染色体片段发生了易位，易位是染色体结构变异的一种类型。图中细胞的染色体发生着丝点分裂，根据染色体的行为可判断该细胞处于减数第二次分裂后期，也可能是单倍体生物的有丝分裂后期。【详解】A、两条染色体均含有A基因，说明含有A基因的染色体片段发生了易位，因此图中的变异属于染色体变异，A错误；B、由分析可知，图中细胞不含同源染色体，而雄蜂是由未受精的卵细胞发育的，因此，该细胞可能为雄蜂的体细胞，B正确；C、图中①上的DNA分子，其两条脱氧核苷酸链都来自于父方或母方，C错误；D、若该细胞取自某二倍体动物的卵巢，则为第一极体，D错误。故选B。11．图一是某种动物细胞分裂中部分染色体行为示意图，三个细胞均来自同一个体；图二是该动物某细胞分裂过程中染色体数目变化的数学模型（部分时期）。据图分析下列叙述正确的是（

）A．图二处于DE段的细胞在细胞中央赤道板位置会出现细胞板B．图二中BC段染色体数目加倍的原因是DNA分子的复制C．图二可表示乙和丙细胞在分裂过程中染色体数目的变化规律D．依据每条染色体都含染色单体可判断甲细胞是初级卵母细胞【答案】C【解析】【分析】分析图一：甲细胞中正在发生同源染色体的分离，处于减数第一次分裂后期；乙细胞中含有同源染色体，处于有丝分裂后期；丙细胞中不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期。分析图二：图二表示有丝分裂或减数第二次分裂过程中染色体数目变化规律。【详解】A、图二表示动物细胞，DE段表示分裂末期，此时细胞中央向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞，不会在细胞中央会出现细胞板，A错误；B、图二BC段染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，B错误；C、图二可表示有丝分裂（乙细胞）或减数第二次分裂（丙细胞）过程中染色体数目变化规律，C正确；D、甲细胞处于减数第一次分裂后期，且细胞质均等分裂，可以判断甲细胞是初级精母细胞，D错误。故选C。12．现有一个性染色体为XXY的男孩，①若男孩色觉正常，其母色盲，其父正常;②若男孩色觉正常，其父色盲，其母正常;③若男孩色盲，其父正常，其母色盲，则①②③中此染色体变异分别发生在什么生殖细胞（

）A．精子、卵、不确定 B．精子、不确定、卵C．卵、精子、不确定 D．精子、不确定、精子【答案】B【解析】【分析】阅读题干可知本题涉及的知识点有减数分裂和染色体变异，梳理相关知识点，根据选项描述结合基础知识做出判断。【详解】①男孩性染色体组成为XXY，为染色体变异。若男孩色觉正常(XBXY)，其母色盲，说明男孩一定有一个带有色盲基因的Xb染色体；该男孩的基因型为XBXbY，是由正常卵（Xb）和异常精子（XBY）结合形成，所以精子异常；②若男孩色觉正常(XBXY)，其父色盲（XbY），其母正常（XBX)，该男孩可以是正常卵（XB）和异常精子（XbY）结合形成，也可由正常精子（Y）和异常卵（XBX）结合形成，精子异常和卵细胞异常均有可能，所以不确定；③若男孩色盲(XbXbY)，其父正常（XBY），其母色盲（XbXb），说明该男孩是由正常精子（Y）和异常卵（XbXb）结合形成，所以卵细胞异常。故选B。二、多选题13．图1为某一果蝇（2n＝8）体内细胞分裂过程中染色体组数目变化示意图，图2所示为该果蝇体内某一细胞分裂图像中部分染色体的情况。下列叙述不正确的是（）A．正常情况下，AB段发生同源染色体联会、分离，BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同B．图2代表的细胞为极体，出现在图1的EF段，产生的子细胞全部异常C．观察100个图2所示时期的细胞，发现5个出现了图2所示情况，则异常细胞比例为10%D．图1中AB、EF和IJ段细胞含DNA分子数目相同【答案】CD【解析】【分析】分析题图：图1表示AH表示减数分裂染色体组数目的变化过程，HI表示受精作用，IM表示受精卵细胞进行有丝分裂。图2表示减数第二次分裂后期。【详解】A、图1中AB段代表减数第一次分裂间期、前期、中期和后期，该阶段可发生同源染色体的联会和分离；染色体组数目减半的原因一定是细胞一分为二，故BC、FG和LM段染色体组数目减半的原因相同，A正确；B、图1是“某一果蝇”体内细胞分裂过程中染色体组数目变化曲线图，只有雌性果蝇体内会同时出现减数分裂和受精作用，所以该果蝇只能代表雌性果蝇。图2所示细胞无同源染色体，加之细胞质均等分裂，所以只能是极体，产生的子细胞染色体全部异常，B正确；C、100个极体正常分裂后会产生200个正常的子细胞，有5个细胞异常分裂后会产生10个异常的子细胞，所以异常细胞的比例为(10÷200)×100%＝5%，C错误；D、AB段细胞中含有16个DNA分子，EF段细胞中含有8个DNA分子，IJ段细胞中含有16个DNA分子，D错误。故选CD。14．果蝇体细胞有4对染色体，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号为常染色体。已知果蝇红眼（R）对白眼（r）为显性，位于X染色体上；棒眼（A）对正常眼（a）为显性，也位于X染色体上；展翅（E）对正常翅（e）为显性，位于Ⅲ号染色体上；灰身（B）对黑身（b）为显性，位于常染色体上。(1)研究人员通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因，该技术引起的变异类型是_____________。要鉴定该果蝇是否是纯合子，可选择_____________果蝇与其杂交，若后代_____________，说明该果蝇为杂合子。(2)研究人员构建了一个灰身棒眼雌果蝇品系BBXsAXa，s为人为加入的隐性致死基因，始终与A基因在同一条染色体上。s基因纯合（XsXs或XsY）时使胚胎致死。该品系果蝇与黑身正常眼雄果蝇杂交得F1，F1自由交配获得F2，则理论上F2成活个体中纯合子占________，A基因的频率为________。(3)已知E基因纯合致死。研究人员欲探究控制灰身和黑身的等位基因是否位于Ⅲ号染色体上（不考虑交叉互换），现有表现型为灰身展翅、黑身正常翅、灰身正常翅的个体若干，请写出探究方案并分析结果。___________________________。【答案】(1)

染色体结构变异

白眼雌

雌果蝇全部为白眼(2)

3/7

1/11(3)选取多对灰身展翅和黑身正常翅个体杂交，在F1中选择灰身展翅雌雄果蝇随机交配获得F2，观察F2个体的表现型及比例。若灰身展翅：黑身正常翅=2：1，则控制灰身和黑身的基因位于Ⅲ号染色体上；若灰身展翅：灰身正常翅：黑身展翅：黑身正常翅=6：3：2：1．则控制灰身和黑身的基因不位于Ⅲ号染色体上。【解析】【分析】1、探究基因位于常染色体上还是X染色体上：在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交。在未知显隐性性状的条件下，可设置正交和反交实验。①若正反交结果相同，则基因位于常染色体上。②若正反交结果不同，且子代性状与性别有关，基因位于X染色体上。2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。(1)红眼（R）对白眼（r）为显性，位于X染色体上，Y染色体上没有，若研究人员通过染色体拼接技术使某果蝇的Y染色体上也含有R基因，则该变异类型为染色体结构变异的易位，要鉴定该果蝇是否是纯合子，可选择白眼雌果蝇与其杂交，若该果蝇为杂合子则基因型为XrYR，则后代雌果蝇全部为白眼XrXr。(2)若灰身棒眼雌果蝇（BBXsAXa）与黑身正常眼雄果蝇（bbXaY）杂交，F1中XsAY致死，雄蝇为BbXaY，F1中雌性个体基因型为BbXsAXa、BbXaXa，F1自由交配获得F2，XsAY死亡，则分别分析可知F2中BB:Bb:bb=1:1:1，XsAXa：XaXa：XaY=1:3:3，所以F2成活个体中纯合子占3/7，A基因的频率为1/11。(3)展翅（E）对正常翅（e）为显性，位于Ⅲ号染色体上，且E基因纯合致死。如果都在Ⅲ染色体上，则有两种可能，D与E在同一条染色体上，d与e在同一条染色体上，这种情况下后代的基因型有DdEe、ddee两种，表现型也两种（DD纯合致死），表现型比例为灰体展翅：黑体正常翅=2：1；或者D与e在同一条，d与E在同一条，后代的基因型有DDee、DDEe两种，表现型比例为灰体展翅：灰体正常翅=2：1。如果不在Ⅲ号染色体上，则亲本基因为DdEe，由于EE纯合致死，后代表现型比例为（3：1）（2：1），比例为灰体展翅：灰体正常翅：黑体展翅：黑体正常翅=6：3：2：1。【点睛】本题考查伴性遗传、染色体结构变异和基因频率的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力是解答本题的关键。15．下图为某个家族的遗传系谱图，图中甲病由T、t基因决定，乙病由A、a基因决定，Ⅰ2不携带甲病的致病基因，请分析回答：(1)甲病的遗传方式为_____。乙病的遗传方式为_____。Ⅱ1的基因型为_____，Ⅲ5的基因型为_____，Ⅲ6的甲病致病基因来自第Ⅰ代的_____个体。(2)如果Ⅲ2与Ⅲ5结婚，后代中理论上最多