2019-2020学年高中生物 第5章 遗传信息的改变 第3节 染色体变异 第1课时 染色体结构变异

第1课时染色体结构变异与染色体数目变异(一)[随堂检测]1．已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的几种改变情况中，未发生染色体结构改变的是()解析：选D。已知染色体上含A、B、C、D、E五个基因，A选项中缺失了D、E基因；B选项中增加了E基因；C选项中基因E、D颠倒，上述三种情况分别为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位；D选项中属于基因突变。2．某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，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一极。下列叙述正确的是()A．图甲所示的变异属于基因重组B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代解析：选D。由题意可知，一条14号染色体和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，并丢失一个小片段，此变异属于染色体变异，A项错误；分裂中期染色体螺旋化程度最高，该时期是观察异常染色体的最佳时期，B项错误；若不考虑其他染色体，根据染色体分离的不同情况，该男子产生的精子类型有6种，即仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体＋14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体＋21号染色体、仅具有14号染色体，C项错误；因该男子可产生同时具有14号和21号染色体的正常精子，故与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代，D项正确。3．某生物正常体细胞的染色体数目为8条，如图能表示有一个染色体组的是()解析：选C。图中含有一个染色体组的为B和C，其中B中每个染色体组含有3条染色体，体细胞中不可能为8条染色体，因此B错误。4．一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A．上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B．自交后代会出现染色体数目变异的个体C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子解析：选B。图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成，因此基因型可能不同，C项错误；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子，D项错误。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．该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合C．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解析：选B。水稻根尖细胞进行有丝分裂，可能是该过程中发生了基因突变，A错误；细胞中Ⅱ号染色体是3条，一定发生了染色体变异，基因的自由组合发生在减数分裂过程中，B正确；基因突变不能用光学显微镜直接进行观察，C错误；水稻根尖细胞是体细胞，发生的变异不能通过有性生殖传给后代，D错误。6．如图是果蝇的染色体图解，请据图回答有关问题：(1)写出与性别有关的染色体的名称：________。(2)此果蝇是________倍体，一个染色体组有________条染色体，同一个染色体组里的每条染色体上的DNA分子所携带的遗传信息是________。(3)图中含有________对同源染色体。(4)图中含有________条常染色体。(5)图中含有________条性染色体。(6)此种果蝇的一个性原细胞进行染色体复制后能产生________个初级性母细胞、________个次级性母细胞、________个生殖细胞。解析：由X、Y一对异型性染色体的存在判断这是雄性果蝇的染色体组成。其中的X、Y染色体虽然形态、大小不同，但减数分裂中能够配对，故也是一对同源染色体。根据图解还可判断出此果蝇是二倍体，因为其细胞内有两个染色体组，每个染色体组包含4条染色体。同时，由于这4条染色体各不相同，故每条染色体上的DNA分子所携带的遗传信息也各不相同。据图可知，此果蝇共含有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。这只果蝇是雄性，它的1个精原细胞能产生1个初级精母细胞、2个次级精母细胞及4个精子。答案：(1)X、Y(2)二4不同的(3)4(4)6(5)2(6)124[课时作业]1．一条正常染色体的基因排列顺序为ABCD·EFGH，“·”表示着丝粒，字母代表不同基因，下列哪种基因的排列顺序发生了倒位，且倒位片段包含着丝粒()A．ABCFE·DGHB．ABCD·EFEFGHC．CDAB·EFGHD．ABCD·GHEF答案：A2．下列生命活动可能会使DNA分子结构发生改变的是()①同源染色体分离②非同源染色体自由组合③基因突变④同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换⑤染色体结构变异⑥染色体数目变异A．①②③B．②③④C．③④⑤D．③④⑥解析：选C。基因突变是DNA分子中发生的碱基对的改变、增添或缺失，引起基因结构的改变；同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换使一对同源染色体的两条非姐妹染色单体各改变了一个基因；染色体结构变异改变的是多个基因及基因排列顺序，三者均使DNA分子结构改变。3．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是()①有丝分裂中期细胞②有丝分裂后期细胞③减数第一次分裂中期细胞④减数第二次分裂中期细胞⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞A．①②③B．①③⑤C．①③⑤⑥D．①④⑤⑥解析：选C。有丝分裂后期细胞中有四个染色体组。减数第二次分裂中期细胞中含一个染色体组。4．下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的解析：选A。猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名，A项正确。5．下列现象中，由染色体结构变异引起的是()A．土壤肥沃的地块庄稼长势优于贫瘠的土地B．人类镰刀型细胞贫血症的发生C．一对夫妇所生的四个孩子性状差异很大D．果蝇的棒眼解析：选D。果蝇的棒眼是由于X染色体上的一个小片段重复所造成的，故D符合题意。6．果蝇的一条染色体上，正常染色体片段的排列为123­456789，中间的“­”代表着丝粒，下表表示了由正常染色体发生变异后基因顺序变化的四种情况。有关叙述错误的是()染色体基因顺序变化a123­476589b123­4789c1654­32789d123­45676789A．a是染色体某一片段位置颠倒引起的B．b是染色体某一片段缺失引起的C．c是染色体着丝粒改变引起的D．d是染色体增加了某一片段引起的解析：选C。正常基因的排列顺序为123­456789，a中5和67发生了倒位，即某一片段位置颠倒引起的，A正确；而b为123­4789，缺失了56基因，为染色体某一片段缺失引起的，B正确；c为1654­32789，23和456发生了倒位，即某一片段位置颠倒引起的，而不是着丝粒改变引起的，C错误；d为123­45676789，增加了67片段引起的，属于染色体结构变异的重复，D正确。7．在自然界中，多倍体形成过程中的顺序是()①减数分裂过程受到阻碍②细胞核内染色体数目加倍③形成染色体数目加倍的生殖细胞④有丝分裂过程受到阻碍⑤形成染色体数目加倍的合子⑥染色体复制过程受到阻碍A．①②⑤③B．④⑤③⑥C．⑥②③⑤D．④②③⑤解析：选D。在自然界中，多倍体产生的主要原因是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但细胞受到外界环境条件或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，染色体不能被拉向两极，于是形成染色体数目加倍的细胞，发育成个体。8．基因突变和染色体变异的一个重要的区别是()A．基因突变在光学显微镜下看不见B．染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的C．基因突变是可以遗传的D．染色体变异是不能遗传的解析：选A。基因突变是基因内部的碱基种类、数目、排列顺序的变化而引起的生物的变异，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色体的变化可在光学显微镜下直接观察到。生物的变异是不定向的。基因突变和染色体变异都是可遗传的。9．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析：选D。由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体3与4分离，由于其缺失突变，产生的花粉也不育，因而B项不合理；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而C项也不合理；最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期，由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，基因B转移到染色单体1或2上，D项最合理。10．玉米子粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的黄色子粒植株A，其细胞中9号染色体如图甲所示。以植株A为父本、正常的白色子粒植株为母本进行杂交，产生的F1中发现了一株黄色子粒植株B，其9号染色体及基因组成如图乙所示。该植株出现的原因是()A．母本减数分裂过程中姐妹染色单体分离后移向同一极B．父本减数分裂过程中姐妹染色单体分离后移向同一级C．母本减数分裂过程中同源染色体未分离D．父本减数分裂过程中同源染色体未分离解析：选D。由图乙可知，子代植株B中含有的基因T位于异常染色体上，因此，父本提供了含有异常染色体的配子。又因为无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用，所以含有异常染色体的雄配子同时要含有正常的9号染色体，因此植株B出现的原因为父本在减数分裂过程中同源染色体未分离。