第七單元　生物的變異、育種與進(jìn)化
第2講　染色體變異及其應(yīng)用
考點(diǎn)一　染色體數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異
1．染色體數(shù)目變異(1)類型及實(shí)例
(2)染色體組①概念：細(xì)胞中的一組__________________，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制_______________________________。
生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異
如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個(gè)染色體組可表示為__________________________________。
Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
2．染色體結(jié)構(gòu)變異(1)類型和特點(diǎn)(連線)
答案：①—Ⅲ—D?、凇簟狢?、邸瘛狟?、堋颉狝
(2)結(jié)果：使排列在染色體上的基因的_____________________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。
3．單倍體、二倍體和多倍體
4．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(以洋蔥為例)(1)實(shí)驗(yàn)原理：用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制其_________的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。
(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：視野中既有__________________細(xì)胞，也有___________________________的細(xì)胞。
易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)單倍體體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組。(　　)(2)人類貓叫綜合征是由特定的染色體片段缺失造成的。(　　)(3)染色體易位或倒位不改變基因數(shù)量，對個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。(　　)(4)染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力。(　　)
1．所有生物都能發(fā)生染色體變異嗎？細(xì)胞分裂時(shí)都可能發(fā)生染色體變異嗎？提示：只有真核生物才有染色體，原核生物和病毒無染色體，不可能發(fā)生染色體變異。真核生物的有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都有可能發(fā)生染色體變異，原核生物的二分裂不可能發(fā)生染色體變異。
2．基因突變和染色體變異中的“缺失或增加”對生物性狀的影響一樣嗎？提示：DNA分子上若干個(gè)基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，會(huì)改變基因的數(shù)量，不改變基因堿基序列，一般對生物性狀影響較大；DNA分子上某個(gè)基因內(nèi)部堿基的缺失或增添(增加)，會(huì)改變基因堿基序列，不改變基因的數(shù)量和位置，屬于基因突變。與染色體變異相比，基因突變對生物性狀的影響一般較小。
1．染色體結(jié)構(gòu)變異、基因突變和基因重組的比較(1)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別
(2)易位與互換的區(qū)別
2.“三法”判定染色體組(1)根據(jù)染色體形態(tài)判定細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。
(2)根據(jù)基因型判定在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。
(3)據(jù)染色體數(shù)與染色體形態(tài)數(shù)的比值判斷染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組。如果蠅該比值為8/4＝2，則果蠅含2個(gè)染色體組。
考向　染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果例1　　圖中，甲、乙分別表示兩種果蠅的一個(gè)染色體組，丙表示果蠅的X染色體及其攜帶的部分基因。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B．甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同C．丙中①過程，可能是發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間的易位D．丙中①②所示變異都可歸類于染色體結(jié)構(gòu)變異
解析：與甲相比，乙中的1號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂過程中1號染色體不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常配子，A錯(cuò)誤；因?yàn)橐抑械?號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙的1號染色體上的基因排列順序不完全相同，B錯(cuò)誤；丙中①過程基因的位置發(fā)生顛倒，屬于倒位，丙中②過程染色體右側(cè)的片段發(fā)生改變，顯然來自它的非同源染色體，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，①②都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C錯(cuò)誤，D正確。
〔變式訓(xùn)練〕1．生物的某些變異可通過細(xì)胞分裂某一時(shí)期染色體的行為來識別。甲、乙兩模式圖分別表示細(xì)胞減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。丙圖是細(xì)胞分裂過程中染色體在某一時(shí)期所呈現(xiàn)的形態(tài)。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)
A．甲、乙兩圖所示變異類型分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異、基因重組B．甲圖是由于個(gè)別堿基對的增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變的結(jié)果C．乙圖是四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生互換的結(jié)果D．甲、乙、丙三圖均發(fā)生在減數(shù)分裂過程中
解析：甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)，乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，都是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；個(gè)別堿基對的增添或缺失屬于基因突變，甲圖中部分基因發(fā)生了增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變，B錯(cuò)誤；四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生互換屬于基因重組，而乙圖表示染色體易位現(xiàn)象，發(fā)生在非同源染色體之間，C錯(cuò)誤；甲和乙都發(fā)生染色體聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ前期，丙圖同源染色體的非姐妹染色單體之間進(jìn)行了互換，也發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ前期，D正確。
考向　染色體組及生物體倍性的判斷例2 　　下圖表示細(xì)胞中所含的染色體，有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖a含有2個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組B．如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體D．圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體
解析：圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b有同源染色體，含有3個(gè)染色體組；如果圖b生物是由配子發(fā)育而成的，則圖b代表的生物是單倍體；圖c中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體；圖d中只含有1個(gè)染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發(fā)育而成的。
〔變式訓(xùn)練〕2．下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)A．單倍體不一定含一個(gè)染色體組，含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體B．多倍體植株常常是莖稈粗壯，果實(shí)和種子較大且都可用種子繁殖后代的個(gè)體C．三倍體因減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，故不能形成可育的配子D．可采用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗的方法人工誘導(dǎo)獲得多倍體
解析：多倍體植株的莖稈粗壯，果實(shí)和種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量多，但含有奇數(shù)個(gè)染色體組的多倍體，由于聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，故沒有種子，B錯(cuò)誤。
考向　考查低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)例3　　(2023·大連模擬)下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的分析，錯(cuò)誤的是(　　)A．有利于細(xì)胞分散開來的兩個(gè)關(guān)鍵步驟是解離和壓片B．視野中染色體數(shù)目已加倍的細(xì)胞占多數(shù)C．用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細(xì)胞的形態(tài)D．染色體數(shù)目變化的原理是低溫抑制了紡錘體的形成
解析：解離和壓片是有利于細(xì)胞分散開來的兩個(gè)關(guān)鍵步驟，A正確；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是低溫可抑制有絲分裂前期紡錘體的形成從而使染色體數(shù)目加倍，而大多數(shù)細(xì)胞是處于分裂間期的，因此視野中染色體數(shù)目已加倍的細(xì)胞占少數(shù)，B錯(cuò)誤，D正確；用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細(xì)胞的形態(tài)，C正確。
┃┃拓展歸納?實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用
〔變式訓(xùn)練〕3．(2023·武漢模擬)低溫誘導(dǎo)植物(洋蔥根尖)細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，以下相關(guān)敘述正確的是(　　)A．在低倍鏡視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞B．洋蔥根尖在冰箱的低溫室內(nèi)誘導(dǎo)48 h，可抑制細(xì)胞分裂中染色體的著絲粒分裂C．用卡諾氏液固定細(xì)胞的形態(tài)后，用甲紫溶液對染色體染色D．低溫處理洋蔥根尖分生組織細(xì)胞，起作用的時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期
解析：低溫能抑制細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成，使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，又因大多數(shù)細(xì)胞處于分裂前的間期，故多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)未加倍，少數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍，所以在低倍鏡視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞，A正確，D錯(cuò)誤；低溫能夠抑制紡錘體的形成，但不影響著絲粒分裂，B錯(cuò)誤；用甲紫溶液染色前，需要用95%酒精沖洗卡諾氏液，然后再解離，漂洗，C錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二　生物育種的原理及應(yīng)用
1．單倍體育種(1)原理：染色體(數(shù)目)變異。(2)過程
(3)優(yōu)點(diǎn)：________________________，所得個(gè)體均為_________。(4)缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。2．多倍體育種(1)原理：染色體數(shù)目變異。(2)方法：用____________或低溫處理。(3)處理材料：________________________。
(5)實(shí)例：三倍體無子西瓜
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目______，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)______。③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體____________，不能產(chǎn)生正常配子。
3．雜交育種(1)原理：____________。(2)過程①培育雜合子品種選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。②培育隱性純合子品種
③培育顯性純合子品種a．植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本______，獲得F1→F1自交→獲得F2→_______________需要的類型，自交至___________________為止。b．動(dòng)物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個(gè)體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇________________________________。(3)優(yōu)點(diǎn)：操作簡便，可以把多個(gè)品種的____________集中在一起。(4)缺點(diǎn)：獲得新品種的周期長。
后代不發(fā)生性狀分離的F2個(gè)體
4．誘變育種(1)原理：____________。(2)過程
(3)優(yōu)點(diǎn)①可以提高_(dá)___________，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。②大幅度地__________________。(4)缺點(diǎn)：有利變異個(gè)體往往不多，需要處理大量材料。
易錯(cuò)整合，判斷正誤。(1)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥。(　　)(2)誘變育種和雜交育種均可形成新基因。(　　)(3)通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種。(　　)(4)單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體。(　　)
1．為什么單倍體育種能明顯縮短育種年限？提示：用單倍體育種方法培育得到的二倍體植株，不但能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，因此明顯縮短了育種年限。
2．三倍體無子西瓜培育時(shí)用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖的原因是什么？提示：西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。
1．單倍體育種與雜交育種的關(guān)系
2．據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案
考向　多種育種方式的比較例4　 白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．Bc成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限C．秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株D．自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育
解析：白菜型油菜(2n＝20)的種子，表明白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，而Bc是通過卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；Bc是通過卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Bc只含有一個(gè)染色體組，細(xì)胞中無同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。
〔變式訓(xùn)練〕4．無子西瓜的培育過程如圖所示，根據(jù)圖解并結(jié)合學(xué)過的生物學(xué)知識，判斷下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂時(shí)紡錘體的形成B．圖中四倍體植株所結(jié)的西瓜，果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組C．所有無子果實(shí)的培育原理都和無子西瓜的培育原理一致D．培育三倍體無子西瓜通常需要年年制種，可用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行無性繁殖
解析：秋水仙素通常被用來誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，作用原理是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，所以一般選細(xì)胞正在分裂的部位進(jìn)行處理，A正確；果皮是由子房壁發(fā)育來的，其細(xì)胞中的染色體數(shù)目與四倍體母本細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組，B正確；培育無子果實(shí)還可以利用生長素能促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)的原理，如用一定濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑溶液處理未受粉的雌蕊的柱頭或子房壁可得到無子番茄，而培育無子西瓜是利用了染色體變異的原理，C錯(cuò)誤；三倍體西瓜植株因減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能結(jié)出種子而無法留種，因此通常要年年制種，為省去每年制種的麻煩，可以利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行無性繁殖，D正確。
考向　圍繞育種設(shè)計(jì)考查科學(xué)思維及科學(xué)探究例5　 普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個(gè)品種，下圖示甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的育種實(shí)驗(yàn)方案。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.甲組進(jìn)行雜交育種，原理是基因重組B．通過雜交可以集中兩個(gè)親本的優(yōu)良基因C．矮稈抗?、蛑腥炕蚣兒?，能穩(wěn)定遺傳D．矮稈抗?、裰心芊€(wěn)定遺傳的占1/3
解析：甲組進(jìn)行的是雜交育種，其原理是基因重組，A正確；通過雜交可以將兩個(gè)親本的優(yōu)良基因t和R集中在一起，B正確；F1的基因型為TtRr，通過花藥離體培養(yǎng)得到的矮稈抗?、虻幕蛐蜑閠R，屬于單倍體，不能產(chǎn)生后代，C錯(cuò)誤；F1(TtRr)自交所得F2中的矮稈抗?、竦幕蛐图捌浔壤秊閠tRR:ttRr＝1:2，其中基因型為ttRR的個(gè)體能穩(wěn)定遺傳，占1/3，D正確。
┃┃歸納提示?1．幾種常考的育種方法
2．根據(jù)提供的材料選擇合適的育種方法(1)有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，則最簡單的方法是自交。(2)實(shí)驗(yàn)材料若是動(dòng)物，則雜交育種一般不通過逐代自交，而是應(yīng)通過測交實(shí)驗(yàn)直接判斷基因型。(3)實(shí)驗(yàn)植物若是營養(yǎng)繁殖類，如馬鈴薯、甘薯等，則只要出現(xiàn)所需要性狀即可，不需要培育出純種。(4)實(shí)驗(yàn)材料是原核生物，則不能運(yùn)用雜交育種，細(xì)菌的培育一般采用誘變育種和基因工程育種。
〔變式訓(xùn)練〕5．(2023·山東濰坊市模擬)金魚和錦鯉兩種觀賞魚類都源自我國，其觀賞價(jià)值體現(xiàn)在體形、體色及斑紋的艷麗程度上，雌性魚類更具有性狀優(yōu)勢?？茖W(xué)家用人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育技術(shù)來提高魚的觀賞價(jià)值，人工誘導(dǎo)雌核發(fā)育的方法有第一次卵裂阻止法(方法一)和第二極體放出阻止法(方法二)。如圖所示精子需要用紫外線或X光照射進(jìn)行滅活處理，使其失去遺傳能力(破壞染色體)，但保留受精能力。下列說法正確的是(　　)
A．精子失去遺傳能力是因?yàn)樽贤饩€或X光照射使其發(fā)生了基因突變B．方法一通過低溫抑制有絲分裂后期紡錘體形成使染色體加倍C．若方法二得到的是雜合子二倍體，一定是互換導(dǎo)致的D．若方法一對卵子的低溫處理不完全，則可能形成單倍體
解析：結(jié)合題意可知，精子失去遺傳能力是因?yàn)樽贤饩€或X光照射使其滅活，而非發(fā)生了基因突變，A錯(cuò)誤；方法一為卵裂阻止法，可以通過低溫抑制紡錘體的形成而實(shí)現(xiàn)，但紡錘體的形成時(shí)期是前期而非后期，B錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，若減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)期同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換，而導(dǎo)致同一染色體上的兩條姐妹染色單體中可能會(huì)含有等位基因，或在該過程中發(fā)生了基因突變，則方法二低溫抑制極體排出，均可能會(huì)獲得雜合二倍體，C錯(cuò)誤；若方法一對卵子的低溫處理不完全，不能抑制紡錘體的形成，則細(xì)胞能正常卵裂，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半，則可能形成單倍體，D正確。
1．(2022·北京卷)控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體。白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交，子代中雌蠅為紅眼，雄蠅為白眼，但偶爾出現(xiàn)極少數(shù)例外子代。子代的性染色體組成如下圖。下列判斷錯(cuò)誤的是(　　)
A．果蠅紅眼對白眼為顯性B．親代白眼雌蠅產(chǎn)生2種類型的配子C．具有Y染色體的果蠅不一定發(fā)育成雄性D．例外子代的出現(xiàn)源于母本減數(shù)分裂異常
解析：白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交，子代中雌蠅為紅眼，雄蠅為白眼，可判斷果蠅紅眼對白眼為顯性，A正確；白眼為隱性，因此正常情況下親代白眼雌蠅只能產(chǎn)生1種類型的配子，B錯(cuò)誤；由圖可知，XXY的個(gè)體為雌性，具有Y染色體的果蠅不一定發(fā)育成雄性，C正確；例外子代的出現(xiàn)是源于母本減數(shù)分裂異常，出現(xiàn)了不含X染色體的卵細(xì)胞或含有兩條X染色體的卵細(xì)胞，D正確。
2．(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)為二倍體，由受精卵發(fā)育而來；雄蜂是單倍體，由未受精卵發(fā)育而來。由此不能得出(　　)A．雄蜂體細(xì)胞中無同源染色體B．雄蜂精子中染色體數(shù)目是其體細(xì)胞的一半C．蜂王減數(shù)分裂時(shí)非同源染色體自由組合D．蜜蜂的性別決定方式與果蠅不同
解析：雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育成的，是單倍體，因此雄蜂體細(xì)胞中無同源染色體，A正確；雄蜂精子中染色體數(shù)目與其體細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，B錯(cuò)誤；蜂王是由受精卵經(jīng)過分裂、分化產(chǎn)生的，其體細(xì)胞中存在同源染色體，在減數(shù)分裂過程中會(huì)發(fā)生非同源染色體自由組合，C正確；蜜蜂的性別決定方式與果蠅不同，蜜蜂的性別與染色體數(shù)目有關(guān)，而果蠅的性別決定與性染色體有關(guān)，D正確。
3．(2022·山東卷)家蠅Y染色體由于某種影響斷成兩段，含s基因的小片段移接到常染色體獲得XY′個(gè)體，不含s基因的大片段丟失。含s基因的家蠅發(fā)育為雄性，只含一條X染色體的雌蠅胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蠅體色的基因，灰色基因M對黑色基因m為完全顯性。如圖所示的兩親本雜交獲得F1，從F1開始逐代隨機(jī)交配獲得Fn。不考慮交換和其他突變，關(guān)于F1至Fn，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．所有個(gè)體均可由體色判斷性別B．各代均無基因型為MM的個(gè)體C．雄性個(gè)體中XY′所占比例逐代降低D．雌性個(gè)體所占比例逐代降低
解析：含有M的個(gè)體同時(shí)含有s基因，即雄性個(gè)體均表現(xiàn)為灰色，雌性個(gè)體不會(huì)含有M，只含有m，故表現(xiàn)為黑色，因此所有個(gè)體均可由體色判斷性別，A正確；含有Ms基因的個(gè)體表現(xiàn)為雄性，基因型為MsMs的個(gè)體需要親本均含有Ms基因，而兩個(gè)雄性個(gè)體不能雜交，B正確；親本雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子為mX，雄性親本產(chǎn)生的配子為XMs、Ms0、Xm、m0，子一代中只含一條X染色體的雌蠅胚胎致死，雄性個(gè)體為1/3XXY′(XXMsm)、1/3XY′(XMsm)，雌蠅個(gè)體為1/3XXmm，把
性染色體和常染色體分開考慮，只考慮性染色體，子一代雄性個(gè)體產(chǎn)生的配子種類及比例為3/4X、1/40，雌性個(gè)體產(chǎn)生的配子含有X，子二代中3/4XX、1/4X0，只考慮常染色體，子二代中1/2Msm、1/2mm,1/8mmX0致死，XXmm表現(xiàn)為雌性，所占比例為3/7，雄性個(gè)體3/7XXY′(XXMsm)、1/7XY′(XMsm)，即雄性個(gè)體中XY′所占比例由1/2降到1/4，逐代降低，雌性個(gè)體所占比例由1/3變?yōu)?/7，逐代升高，C正確，D錯(cuò)誤。
4．(2022·浙江卷)貓叫綜合征的病因是人類第五號染色體短臂上的部分片段丟失。這種變異屬于(　　)A．倒位　　　　　B．缺失C．重復(fù) D．易位解析：由題干描述可知，貓叫綜合征是因?yàn)槿旧w缺失了部分片段導(dǎo)致，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，B正確。故選B。
5．(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個(gè)體測交后代表型及比例為黑眼黑毛:黑眼白化:紅眼黑毛:紅眼白化＝1:1:1:1。該個(gè)體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結(jié)構(gòu)變異(　　)
解析：大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上，兩對等位基因?yàn)檫B鎖關(guān)系，正常情況下，測交結(jié)果只能出現(xiàn)兩種表型，但題干中某個(gè)體測交后代表型及比例為黑眼黑毛:黑眼白化:紅眼黑毛:紅眼白化＝1:1:1:1，類似于基因自由組合定律的結(jié)果，推測該個(gè)體可產(chǎn)生四種數(shù)目相等的配子，且控制兩對性狀的基因遵循自由組合定律，即兩對等位基因被易位到兩條非同源染色體上，C正確。
6．(2021·浙江1月選考)野生果蠅的復(fù)眼由正常眼變成棒眼和超棒眼，是由于某個(gè)染色體中發(fā)生了如下圖所示變化，a、b、c表示該染色體中的不同片段。棒眼和超棒眼的變異類型屬于染色體畸變中的(　　)A．缺失　　　　B．重復(fù)C．易位 D．倒位
解析：染色體畸變是指生物細(xì)胞中染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變化，包括染色體數(shù)目變異和染色體結(jié)構(gòu)變異，其中染色體結(jié)構(gòu)變異是指染色體發(fā)生斷裂后，在斷裂處發(fā)生錯(cuò)誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異，分為缺失(染色體片段的丟失，引起片段上所帶基因隨之丟失)、重復(fù)(染色體上增加了某個(gè)相同片段)、倒位(一個(gè)染色體上的某個(gè)片段的正常排列順序發(fā)生180°顛倒)、易位(染色體的某一片段移接到另一非同源染色體上)4種類型。分析圖示可知，與正常眼相比，棒眼的該染色體上b片段重復(fù)了一個(gè)，超棒眼的該染色體上b片段重復(fù)了兩個(gè)，因此棒眼和超棒眼的變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，即染色體上增加了某個(gè)相同片段。因此B正確，A、C、D錯(cuò)誤。
7．(2020·山東卷)在細(xì)胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會(huì)連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。若某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，關(guān)于該細(xì)胞的說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)B．其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變C．其子細(xì)胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段D．若該細(xì)胞基因型為Aa，可能會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞
解析：著絲粒分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，因此可在分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)，A正確；進(jìn)行有絲分裂時(shí)，“染色體橋”在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極，不會(huì)改變其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目，B正確；姐妹染色單體連接在一起，著絲粒分裂后出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，因此其子細(xì)胞中染色體上不會(huì)連接非同源染色體片段，C錯(cuò)誤；姐妹染色單體形成的“染色體橋”結(jié)構(gòu)在分裂時(shí)，會(huì)在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂，形成的一條子染色體可能攜帶有2個(gè)相同基因，產(chǎn)生含有2個(gè)相同基因的子細(xì)胞，若該細(xì)胞的基因型為Aa，可能會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞，D正確。
8. (2020·全國Ⅱ卷)關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是(　　)A. 二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B．每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C．每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D．每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
解析：二倍體植物體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組，減數(shù)分裂形成配子時(shí)染色體數(shù)目減半，即配子只含一個(gè)染色體組，A正確；由染色體組的定義可知，一個(gè)染色體組中所有染色體均為非同源染色體，不含同源染色體，B正確；不是所有生物都有性別之分，有性別之分的生物的性別不一定由性染色體決定，因此不是所有細(xì)胞中都有性染色體和常染色體之分，C錯(cuò)誤；一個(gè)染色體組中的所有染色體在形態(tài)和功能上各不相同，因此染色體DNA的堿基序列不同，D正確。
9. (2020·江蘇卷)下列敘述中與染色體變異無關(guān)的是(　　)A．通過孕婦產(chǎn)前篩查，可降低21三體綜合征的發(fā)病率B．通過連續(xù)自交，可獲得純合基因品系玉米C．通過植物體細(xì)胞雜交，可獲得白菜—甘藍(lán)D．通過普通小麥和黑麥雜交，培育出了小黑麥
解析：21三體綜合征屬于染色體數(shù)目變異中的非整倍性變異，A錯(cuò)誤；連續(xù)自交可獲得純合基因品系玉米，原理為基因重組，子代染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目均未改變，與染色體變異無關(guān)，B正確；植物體細(xì)胞雜交的過程細(xì)胞發(fā)生了染色體數(shù)目的變異，C錯(cuò)誤；普通小麥與黑麥雜交后，需用秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍，才能培育出穩(wěn)定遺傳的小黑麥，利用了染色體數(shù)目的變異原理，D錯(cuò)誤。
10．(2019·江蘇卷)下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是(　　)A．基因重組只是基因間的重新組合，不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異B．基因突變使DNA序列發(fā)生的變化，都能引起生物性狀變異C．弱小且高度不育的單倍體植株，進(jìn)行加倍處理后可用于育種D．多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種
解析：基因重組是生物變異的來源之一，可能會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異，A錯(cuò)誤；因?yàn)槊艽a子的簡并性以及基因的顯隱性等，所以基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；弱小且高度不育的單倍體植株經(jīng)加倍處理后，其染色體數(shù)目加倍而成為可育的植株，可用于育種，C正確；多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)不變，D錯(cuò)誤。
11．(2022·河北卷)藍(lán)粒小麥?zhǔn)切←?2n＝42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細(xì)胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍(lán)色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后，可誘導(dǎo)來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥，研究人員設(shè)計(jì)了如下圖所示的雜交實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉栴}：
(1)親本不育小麥的基因型是____________，F(xiàn)1中可育株和不育株的比例是_________。(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
獲得h基因純合(hh)的藍(lán)粒不育株，誘導(dǎo)小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換，從而使T基因與E基因交換到一條姐妹染色單體上，以獲得藍(lán)粒和不育性狀不分離的小麥
(3)F2藍(lán)粒不育株在減數(shù)分裂時(shí)理論上能形成______個(gè)正常的四分體。如果減數(shù)分裂過程中同源染色體正常分離，來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機(jī)分配，最終能產(chǎn)生___種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是____________。(4)F3藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中有______條染色體，屬于染色體變異中的______變異。
(5)F4藍(lán)粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個(gè)株系。若株系中出現(xiàn)：①藍(lán)?？捎?藍(lán)粒不育:非藍(lán)?？捎?非藍(lán)粒不育＝1:1:1:1。說明：_________________________________________________________；②藍(lán)粒不育:非藍(lán)?？捎?:1。說明__________________________________________________________。符合育種要求的是______(填“①”或“②”)。
F4藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中T基因和E基因位于不同染色體上
F4藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中T
基因和E基因位于同一條染色體上
解析：(1)分析題意，親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上，所以其基因型為TtHH，親本小麥(hh)的基因型為tthh，故F1中不育株(TtHh):可育株(ttHh)＝1:1。(2)F2中的藍(lán)粒不育株的基因型及比例為1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分別來自小麥的和長穗偃麥草的4號染色體，而h基因純合后，可誘導(dǎo)來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生互換，使得T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上，從而獲得藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的個(gè)體。(3)分析題意，藍(lán)粒小麥的染色體條數(shù)是42，而F2中的藍(lán)粒不
育株的4號染色體一條來自小麥，一條來自長穗偃麥草，其余染色體(42－1－1＝40)均來自小麥，為同源染色體，故其減數(shù)分裂時(shí)理論上能形成20個(gè)正常的四分體；不同來源的4號染色體在減數(shù)分裂中隨機(jī)分配，僅考慮T/t、E基因，若兩條4號染色體移向一極，則同時(shí)產(chǎn)生基因型為TE和О(兩基因均沒有)的兩種配子，若兩條4號染色體移向兩極，則產(chǎn)生基因型為T和E的兩種配子，則F2中的藍(lán)粒不育株共產(chǎn)生4種配子；F2中的藍(lán)粒不育株產(chǎn)生TE配子的概率為1/4，產(chǎn)生h配子的概率是1/4，F(xiàn)2產(chǎn)生TEh配子的概率為1/16，則F3中基因型為hh的藍(lán)粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。(4)由F2中的藍(lán)粒不育株產(chǎn)生的配子種類，
可以確定形成F3中的藍(lán)粒不育株的卵細(xì)胞中應(yīng)含有兩條4號染色體，且小麥染色體組成為2n＝42，故F3藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中有43條染色體，多了一條4號染色體，屬于染色體數(shù)目變異。(5)F3中的藍(lán)粒不育株基因型為TEtHh和TEthh，含hh基因的個(gè)體可形成T和E交換到同一條染色體上的卵細(xì)胞，與小麥(ttHH)雜交，F(xiàn)4中的藍(lán)粒不育株基因型為TEtHh，其中T基因和E基因連鎖，位于同一條染色體上，t基因位于另一條染色體上，與小麥(ttHH)雜交，后代表型及比例為藍(lán)粒不育:非藍(lán)?？捎?:1，即F4藍(lán)粒不育株體細(xì)胞中的T基因和E基因位于同一條染色體上；而F3基因型為TEHHh的藍(lán)粒不育株與小麥(ttHH)雜交產(chǎn)生的F4中的藍(lán)粒
不育株含3個(gè)4號染色體，分別攜帶T基因、E基因及t基因，與小麥(ttHH)雜交，母本在減數(shù)分裂Ⅰ前期聯(lián)會(huì)時(shí)，攜帶T基因的染色體和攜帶t基因的染色體聯(lián)會(huì)，攜帶E基因的染色體隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極，產(chǎn)生的配子基因型及比例為T:TE:t:tE＝1:1:1:1，與小麥(ttHH)雜交，子代表型及比例為藍(lán)?？捎?藍(lán)粒不育:非藍(lán)?？捎?非藍(lán)粒不育＝1:1:1:1，即F4藍(lán)粒不育植株體細(xì)胞中的T基因和E基因位于不同染色體上；本實(shí)驗(yàn)要培育藍(lán)粒和不育兩性狀不分離的小麥，故②符合育種要求。
12．(2020·全國Ⅲ卷)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}：
(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是______________________________________________________。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細(xì)胞中有______條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點(diǎn)是____________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有__________________(答出1點(diǎn)即可)。
無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂
營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯
(3)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通小麥品種(純合體)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路。答案：(3)甲、乙兩個(gè)品種雜交，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。(合理即可)
解析：(1)雜種一(AB)含有一粒小麥的一個(gè)染色體組(A)和斯氏麥草的一個(gè)染色體組(B)，由于雜種一無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，故其高度不育。普通小麥(AABBDD)有6個(gè)染色體組，結(jié)合題干信息“A、B、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含7條染色體”可知，普通小麥體細(xì)胞中有42條染色體。一般來說，與二倍體植株相比，多倍體植株莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量增加。(2)人工誘導(dǎo)多倍體的方法有：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗或低溫處理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麥純種為實(shí)驗(yàn)材料，獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，可通過雜交育種或單倍體育種的方法來實(shí)現(xiàn)。
方法一：P　甲(抗病易倒伏) ×　乙(易感病抗倒伏)　　　　　　　　　 　 ↓　　　　　　　　 　　 F1　　　　　　　　　 　 ↓?F2　抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏　　　　　　　　　 　 ↓篩選出抗病抗倒伏小麥植株進(jìn)行連續(xù)自交，自交后代不發(fā)生性狀分離的植株即為目標(biāo)植株

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