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-1-染色体变异(40分钟100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)1.(2016·南昌模拟)下列叙述中属于染色体变异的是()①第5号染色体部分缺失导致猫叫综合征②减数分裂过程中非同源染色体的自由组合③联会的同源染色体之间发生染色体交叉互换④21三体综合征患者细胞中多1条21号染色体A.①③B.①④C.②③D.②④【解析】选B。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。①第5号染色体部分缺失导致猫叫综合征是染色体结构的变异。④21三体综合征患者细胞中多1条21号染色体是染色体数目的变异。②减数分裂过程中非同源染色体的自由组合和③联会的同源染色体之间发生染色体交叉互换不属于染色体变异，属于基因重组的两种类型。2.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型如下图。图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A.图甲、乙、丙、丁都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B.甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C.甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D.乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中【解析】选B。图甲中发生了染色体结构变异中的染色体片段增加，图乙发生了染色体数目变异中染色体数目的增加，图丙发生了交叉互换，属于基因重组，图丁属于染色体结构变异中的易位，A错误；染色体变异可以用显微镜观察到，基因重组不能观察到，B正确；染色体变异可以发生在细胞分裂过程的任何时期，因此不会只出现在有丝分裂或减数分裂过程中，交叉互换只能发生在减数分裂的四分体时期，C、D错误。3.(2016·郑州模拟)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是()A.低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致-2-B.改良苯酚品红染液的作用是固定和染色C.固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精D.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程【解题指南】解答本题的突破口：(1)明确该实验中各种试剂的作用。(2)知道该实验中观察的是死细胞。【解析】选A。低温和秋水仙素诱导染色体加倍的原理，都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，故A项正确；改良苯酚品红染液的作用是对染色体进行染色，故B项错误；固定后的漂洗液是体积分数为95%的酒精，解离后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的药液，防止解离过度，故C项错误；经解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，故D项错误。4.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，错误的是()A.利用小麦花粉培育的个体是单倍体B.二倍体和多倍体一般是由受精卵发育而成的C.单倍体植株长得粗壮，多倍体植株茎秆一般比较弱小D.低温和秋水仙素都可以诱导多倍体的产生【解析】选C。单倍体是由配子发育而成的，小麦花粉是雄性配子，A项正确；二倍体和多倍体一般是由受精卵发育而来的，B项正确；一般单倍体植株长得弱小，多倍体植株茎秆比较粗壮，C项错误；低温和秋水仙素处理都可以抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，D项正确。5.(2016·安庆模拟)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A.发生了染色体易位B.染色体组数目整倍增加C.基因中碱基对发生了替换D.基因中碱基对发生了增减【解析】选A。由纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1可知，玉米非糯性对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，设控制玉米非糯性与糯性、非甜粒与甜粒的显隐性基因分别表示为A与a、B与b，F1的基因组成如图1。在偶然发现的一个杂交组合中，由某一F1植株自交后代只有-3-非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型可知，控制这两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律，可能的原因是这两对相对性状的基因发生了染色体易位，其F1的基因组成如图2。故A选项较为合理，而B、C、D选项均不能对该遗传现象作出合理的解释。6.利用X射线人工诱导细胞进行基因突变和利用秋水仙素诱导多倍体形成时，X射线和秋水仙素分别作用于细胞周期的哪个时期()A.均为前期B.均为间期C.前者为前期，后者为间期D.前者为间期，后者为前期【解析】选D。基因突变主要发生在间期DNA复制时，故X射线作用于间期，秋水仙素作用于前期抑制纺锤体形成，导致已经分离的染色体无法平均分配到两个子细胞中，D正确。7.下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图。下列有关此图叙述错误的是()A.②过程中发生了非同源染色体的自由组合B.实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素C.实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D.实施①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起【解析】选C。③过程为花药离体培养过程，依据的主要生物学原理是细胞的全能性；②过程为减数分裂产生配子的过程，发生了非同源染色体的自由组合；实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素使染色体数目-4-加倍；①过程为具有相对性状的亲本杂交，其主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起。【易错提醒】准确把握单倍体育种选择时机：不能在配子时进行选择，因为配子不表现有关性状；也不能在单倍体时进行选择，因为单倍体一般表现为植株弱小，高度不育，应在秋水仙素处理，获得纯合子后进行选择。8.(2016·合肥模拟)下列有关水稻的叙述中，正确的是()A.二倍体水稻经花药离体培养，获得的单倍体植株较弱小，种子也较小B.二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C.四倍体水稻经花药离体培养，可得到二倍体水稻，含两个染色体组D.四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小【解析】选B。二倍体水稻的单倍体植株弱小，且高度不育，难以结种子，A项错误；二倍体水稻经秋水仙素处理后染色体加倍，得到四倍体，其营养器官、果实和种子都比较大，B项正确；四倍体水稻经花药离体培养得到的是单倍体，含有两个染色体组，C项错误；四倍体水稻与二倍体水稻杂交后得到三倍体水稻，细胞内含三个染色体组，高度不育，不能结出米粒，D项错误。【易错提醒】本题易错选A项。错因在于忽略了单倍体高度不育的特点，二倍体的单倍体高度不育，很难结出种子。与此类似，三倍体由于减数分裂时联会紊乱，很难产生正常配子，也难以结出种子。9.(2014·浙江高考)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是()A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链【解题指南】(1)题干关键词：“抗性突变体”“敏感基因与抗性基因是一对等位基因”。(2)隐含信息：基因突变的原因、染色体变异的类型。【解析】选A。本题主要考查基因突变及染色体变异的相关知识。A项中，由于敏感基因与抗性基因是1对等位基因，所以经诱变后，显性的敏感基因随染色体片段的缺失而消失，剩下的是隐性的抗性基因，故正确。B项中，1对同源染色体的片段都缺失属于染色体变异，其概率极低，已经缺失的片段不可能再恢复，故错误。C项中，突变体若为基因突变所致，因突变具有不定向性，再经诱变具有恢复的可能，故错误。D项中，敏感基因中的单个碱基对发生替换，导致该基因发生突变，可能使控制的肽链提前终止或者延长，不一定是不能编码蛋白质，故错误。【互动探究】-5-(1)若A项正确，则该除草剂敏感型大豆应为纯合子还是杂合子？提示：杂合子。(2)根据该题叙述可知，辐射可以引起哪些可遗传的变异？提示：基因突变和染色体变异。10.如图表示无子西瓜的培育过程：根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是()A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚D.培育无子西瓜通常需要年年育种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖【解析】选C。图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，故A项正确；四倍体植株的体细胞中均含4个染色体组，故B项正确；无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发育不完全的种皮，胚是一定没有的，故C项错误；因无子西瓜是三倍体，不能繁殖后代，因此需年年育种，可以通过植物组织培养技术快速进行无性繁殖，故D项正确。11.(2013·安徽高考)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是()①人类的47，XYY综合征个体的形成②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落③三倍体西瓜植株的高度不育④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A.①②B.①⑤C.③④D.④⑤【解题指南】解答本题需要明确以下两点：(1)联会发生的时间、场所及意义。(2)根据染色体组成判断减数分裂异常发生时期。【解析】选C。本题主要考查减数分裂与生物变异之间的联系，重点考查对减数分裂过程的理解。联会发生在减数第一次分裂的前期，是同源染色体两两配对的现象。①人类的47，XYY综合征是由于精子异常导-6-致的，卵细胞不可能提供Y染色体，因此YY染色体来自精子，是减数第二次分裂姐妹染色单体分开形成的两个Y染色体进入了同一个精细胞所致，与联会无关；②线粒体内无染色体，因此线粒体DNA突变与联会无关；③三倍体西瓜植株的高度不育是由于联会发生紊乱，难以形成正常配子所导致的，与联会有关；④等位基因位于同源染色体上，配子形成时同源染色体发生联会，减数第一次分裂后期时发生分离，自交后代才会出现3∶1的性状分离比，与联会有关；⑤卵裂属于有丝分裂，个别细胞21号染色体异常分离形成人类的21三体综合征个体，与联会无关。故C项正确。【延伸探究】从减数分裂角度来分析，⑤中个体形成的原因是什么？提示：男性或女性减数第一次分裂异常或减数第二次分裂异常，形成含有两条21号染色体的配子。12.(能力挑战题)(2016·襄阳模拟)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【解题指南】解答本题的关键：(1)题眼：获得该缺失染色体的花粉不育。(2)测交是该植株与白色个体(bb)进行杂交。【解析】选D。自然状态下基因突变的频率非常低，而且基因突变发生在减数分裂前的间期，所以A错误。减数第二次分裂时姐妹染色单体分离(即1与2、3与4分离)，产生的含有3或4子染色体的花粉不育，那么可育花粉的基因型是b，测交子代中无红色性状的个体，所以B错误。减数第一次分裂时1与2和3与4所在的同源染色体分离，因此减数第二次分裂时细胞中无非姐妹染色单体(即1与3、1与4、2与3、2与4)，所以C错误。Bb的父本与bb的母本测交后代部分表现为红色性状，说明父本产生了可育的B花粉，而B基因如果存在于缺失的染色体3或4中，那么这样的花粉是不育的，只有B基因位于1或2上才能形成可育的B花粉，出现这样结果的可能就是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互