专题21-染色体变异与育种(精练)(新高考专用)(解析版)

染色体变异与育种1、(2021·浙江省高三模拟)如图表示某对常染色体的结构对比，其中字母表示染色体片段，该染色体的结构变异属于()A．缺失B．重复C．倒位D．易位【答案】C【解析】根据题干中的两条染色体为同源染色体，相同位置应携带等位基因(相同基因)，经分析得出染色体的g、h基因所在片段与同一条染色体a基因所在的片段发生了交换而导致的如图所示的变异，属于染色体倒位。2、(2020·山东高考模拟)果蝇的性别决定是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如性染色体组成为XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死(O表示缺失染色体)。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是()A．XRXr；含基因R的X染色体丢失B．XrXr；含基因r的X染色体丢失C．XRXr；含基因r的X染色体结构变异D．XRXR；含基因R的X染色体结构变异【答案】A【解析】由题意可知，该果蝇一半为白眼雄性，可能的基因型为XrY或XrO；另一半为红眼雌性，基因型可能为XRXR或XRXr。而该果蝇受精卵正常，第一次分裂产生的一个细胞异常。若受精卵为XrY或XrO，则不会出现一半的红眼雌性；若受精卵为XRXR，则不会出现一半的白眼雄性；受精卵只有为XRXr且XR丢失后，才可能出现一半白眼雄性(XrO)，一半红眼雌性(XRXr)。故选A。3、(2020·江苏省高三三模)下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A．染色体结构变异可导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变B．同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段导致染色体结构变异C．染色体组成倍地增加或减少不改变基因的种类和数量D．染色体结构和数目的变异不会增加生物的多样性【答案】A【解析】同源染色体的非姐妹染色单体之间交换片段为基因重组，B错误；染色体组成倍地增加或减少不改变基因的种类，但是改变基因的数量，C错误；染色体结构和数目的变异是突变的一种情况，为生物进化提供原材料，会增加生物的多样性，D错误。4、（2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测）利用生物的变异可以培育出许多优良品种。下列关于变异和育种的叙述，正确的是（

）A．诱变育种可定向改变突变方向，提高突变频率，缩短育种年限B．二倍体水稻与四倍体水稻杂交可产生后代，两者不存在生殖隔离C．单倍体育种能明显缩短育种年限，是因为单倍体的杂交后代不发生性状分离D．通过杂交育种、诱变育种可定向改变水稻的基因频率【答案】D【解析】A、诱变育种可提高突变频率，缩短育种年限，但突变的方向仍然是不定向的，A错误；B、二倍体水稻与四倍体水稻杂交产生的后代不可育，二者之间存在生殖隔离，B错误；C、单倍体育种能明显缩短育种年限，育种过程中形成的单倍体植株高度不育，不会有杂交后代，能稳定遗传的具有优良性状的个体是用秋水仙素处理单倍体植株幼苗使其染色体数目加倍所致，C错误；D、杂交育种、诱变育种过程中因为有人工选择过程，故可定向改变水稻的基因频率，D正确。故选D。5、(2020·东北师大附中模拟)下图是细胞中所含染色体，下列相关叙述错误的是()A．甲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．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C．丙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．丁代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体【答案】B【解析】甲细胞中有两个染色体组，每个染色体组中有一条染色体，代表的生物若是由受精卵发育形成的则为二倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体，A正确；乙细胞中含有三个染色体组，每个染色体组含有两条染色体，代表生物若是由受精卵发育形成的则为三倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体，B错误；丙细胞中含有两个染色体组，每个染色体组含三条染色体，代表的生物可能是二倍体，也可能是单倍体，C正确；丁细胞中四条染色体大小形态各不相同，属于一个染色体组，该细胞若是体细胞，则代表生物为单倍体，D正确。6、(2020·荆州质检)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验条件和试剂使用的叙述中，不正确的一组是()①低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同②酒精：与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同④改良苯酚品红染液：与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红液”的使用目的相同A．①② B．①④C．②③ D．③④【答案】C【解析】低温和秋水仙素都可抑制纺锤体的形成，①正确；检测生物组织中的脂肪的实验中酒精的作用是洗去浮色，在低温诱导染色体数目变化的实验中，使用酒精的目的是冲洗残留的卡诺氏液及酒精与盐酸混合用于解离根尖细胞，②错误；卡诺氏液用于固定细胞的形态，在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2，③错误；改良苯酚品红染液和醋酸洋红液的使用目的都是将染色体着色，④正确。故选C。7、（2023·山东济宁·统考三模）某优良栽培稻纯合品系H和野生稻纯合品系D中与花粉育性相关的基因分别是SH、SD,与某抗性相关的基因分别是TH、TD。科学家构建基因SD纯合品系甲和基因TD纯合品系乙的流程如图，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同。甲乙品系杂交后的F₁自交得到的F₂中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60,TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述正确的是（

）

A．培育品系甲、乙的原理是染色体变异B．TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上C．分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代D．甲乙品系杂交F₁产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1:5【答案】D【解析】A、由题意知，培育品系甲、乙运用了杂交育种的方法，其原理是基因重组，而染色体变异包括结构(缺失、重复、倒位和易位)和数目变异，不符合题意，A错误；B、根据题干信息，与花粉育性相关的基因型数量之比为1∶6∶5，与抗性相关的基因型数量之比为1∶2∶1，若在同一条染色体上，二者的比例应该相同，则两种基因不位于一对同源染色体上，B错误；C、最终构建的是基因SD和TD纯合的品系，所以分子检测筛选的目的应该是选出具有TD或SD基因的子代，C错误；D、与花粉育性相关的基因型（SDSD∶SDSH∶SHSH）数量之比为1∶6∶5，雌配子中SD∶SH为1∶1，设雄配子中SD∶SH=x∶y，雌雄随机结合后，x∶（x+y）∶y=1∶6∶5，所以SD可育花粉∶SH可育花粉为1∶5，D正确。故选D。8、（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模）研究发现，果蝇的Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因，不含该基因的配子没有受精能力，并且Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体之间会发生如A图所示的变异。现发现一只相关染色体组成如B图的雌果蝇，假如这三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列叙述正确的是（

）A．B图果蝇的这种变异属于染色体结构变异，体细胞中染色体的数目正常B．理论上这只果蝇产生的可育配子共6种C．该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交，子代中染色体组成正常的占1/5D．这种变异的出现一定发生在减数分裂过程中【答案】C【解析】A、Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，B图果蝇的这种变异属于染色体结构变异和染色体数目变异，体细胞中染色体的数目少一条，A错误；B、减数第一次分裂后期同源染色体发生分离时，图B中配对的三条染色体，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极，有三种可能的情况：①Ⅱ号移向一极，异常染色体和Ⅲ号同时移向另一极；②异常染色体移向一极，Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体同时移向另一极；③Ⅲ号移向一极，异常染色体和Ⅱ号同时移向另一极，结果共产生6种精子，但由于Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因，不含该基因的配子没有受精能力，即当配子中只含Ⅲ号染色体时，没有受精能力，因此这只果蝇产生的可育配子共5种，配子的类型及比例为Ⅱ号：异常和Ⅲ号：异常和Ⅱ号：异常：Ⅱ号和Ⅲ号=1：1：1：1：1，B错误；C、配子的类型及比例为Ⅱ号：异常和Ⅲ号：异常和Ⅱ号：异常：Ⅱ号和Ⅲ号（正常）=1：1：1：1：1，该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交，子代中染色体组成正常的占1/5，C正确；D、这种变异的出现可能发生在减数分裂过程中，也可能发生在有丝分裂的过程中，D错误。故选C。9、（2023·山东济南·统考三模）水稻（2n=24）单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，假设单体和缺体均可育。正常籽粒的颜色为白色，下图表示带有蓝粒基因标记的单体，可用其选育能稳定遗传的可育缺体。下列说法错误的是（

）

A．单体或缺体来源于染色体变异B．理论上可分别产生12种染色体组成不同的单体和缺体C．蓝粒单体自交可产生4种染色体组成不同的后代D．单体水稻可用于判断隐性突变基因位于哪一条染色体上【答案】C【解析】A、单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体数目变异，A正确；B、缺体比正常个体少一对同源染色体，水稻含有24条染色体，即有12对同源染色体，单体比正常个体少一条染色体，可以少一个染色体组中任何一条染色体，故水稻共有12种单体；缺体比正常个体少一对同源染色体，可以少12对同源染色体中的任何一对，故水稻共有12种缺体，B正确；C、蓝粒单体水稻4号染色体缺少一条染色体，染色体组成可表示为22W+E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和0型（不含）两种配子，故后代包括22W+E、22W+EE，22W三种后代，C错误；D、让隐性突变个体和各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上，D正确。故选C。10、（2023·山东·统考模拟预测）某哺乳动物（2n=8）的基因型为HhXBY，图1是该动物体内某细胞正常分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（

）

A．图1细胞中同时存在X、Y染色体B．图1细胞中的基因h和H位于一条染色体上是基因重组的结果C．图2中含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥D．图2中正在进行核DNA复制的细胞有④⑤⑥【答案】C【解析】A、图1中有4条染色体，8条姐妹染色单体，没有同源染色体，处于减数第二次分裂，不能同时存在X、Y染色体，A错误；B、图1细胞基因型为HhXBY，该细胞中染色体含有H也有h,说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，B错误；C、①②染色体数目为n的一定是减数第二次分裂前期、中期，含有1个染色体组，③染色体和核DNA分子数目都是2n，处于减数第二次分裂后期，或者精原细胞，细胞中有2个染色体组，④⑤染色体为2n，DNA分子数在2n~4n，处于分裂间期，染色体组为2，⑥染色体为2n，DNA为4n，处于减数第一次分裂和有丝分裂前期和中期，染色体组为2，⑦染色体和DNA都为4n，处于有丝分裂后期，染色体组数目为4，所以染色体组数目为2的有③④⑤⑥，C正确；D、正在DNA复制的细胞DNA数目处在2n和4n之间即④⑤，D错误。故选C。11、（2022·江苏·统考高考真题）（不定项）科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。下列相关叙述正确的有（

）A．两亲本和F1都为多倍体B．F1减数第一次分裂中期形成13个四分体C．F1减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MND．F1两个M染色体组能稳定遗传给后代【答案】AD【解析】A、由题意可知，L、M、N表示3个不同的染色体组，故两亲本和F1都含有四个染色体组，且由受精卵发育而来，为四多倍体，A正确；B、四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会，B错误；C、由图中选育产生的后代基因型推知，F1可能产生M、LM、LN、MN、LMN等配子，C错误；D、根据C选项配子类型的分析，已经图中选育产生的后代可知，后代一定会获得两个M染色体，D正确。故选AD。12、（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）Ⅰ、果蝇属昆虫纲双翅目，作为遗传研究中的重要模式生物，果蝇有着众多的变异品系，关于翅型的相关性状就有长翅、短翅、缺刻翅、裂翅、卷翅等多种。研究人员对果蝇的翅型进行了一系列研究，请回答：(1)果蝇的缺刻翅是由染色体上某个基因缺失引起的，并且有纯合致死效应，导致雄性中不存在缺刻翅个体，则缺刻翅的变异类型属于。缺刻翅果蝇与正常翅果蝇杂交得F1，F1，中雌、雄果蝇自由交配得F2，则F2的表型及比例为。II、我国科学家选育出一种特殊品系——裂翅果蝇（L），该品系果蝇自由交配多代，其后代均稳定表现为裂翅，但在与野生型（性状为正常翅，且均为纯合子）进行杂交时，F同时出现正常翅和裂翅两种表型，实验结果如表。杂交实验亲代子一代①♀裂翅×野生型裂翅（184，♀93，♂91）；正常翅（187，♀92，♂95）②♀野生型×裂翅裂翅（162，♀82，♂80）；正常翅（178，♀88，♂90）(2)根据以上实验结果可判断，控制果蝇裂翅的基因应位于染色体上。该品系中裂翅性状相对于正常翅性状为显性，且该品系中裂翅果蝇均不是显性纯合子，判断依据是。(3)进一步研究表明，裂翅果蝇品系为3号染色体上的平衡致死系，即在与裂翅基因所在染色体同源的另一条染色体上，存在一个隐性致死基因（s），裂翅基因和隐性致死基因纯合时均会致死（不考虑染色体互换及其他变异），如图所示。

卷翅品系（D）是位于2号染色体上的平衡致死系，与裂翅果蝇品系具有相同的遗传特点，卷翅对正常翅为显性。现有裂翅品系果蝇和卷翅品系果蝇若干，其染色体组成如图所示。研究人员将裂翅果蝇和卷翅果蝇进行杂交，尝试培育可以稳定遗传的裂卷翅双平衡染色体致死新品系。

a、裂翅果蝇和卷翅果蝇杂交，得到的F1中有种表型。b、可以选择F1，表型为的果蝇进行杂交，进而在F2中有可能获得稳定遗传的裂卷翅果蝇。【答案】(1)染色体变异（染色体结构变异、染色体片段缺失均可）缺刻翅：正常翅=