一、染色體數(shù)目的變異
1.染色體變異的概念及種類
(1)概念:生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。
(2)種類:染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。
2.染色體數(shù)目變異的類型
(1)細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。
(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。
3.二倍體和多倍體
(1)染色體組:在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中,染色體都是兩兩成對(duì)的,也就是說含有兩套非同源染色體,其中每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。
判斷方法：
a.同一形態(tài)(不看顏色)的染色體有幾條就幾組；
b.控制同一性狀的基因(不看大小寫)有幾個(gè)就幾組。
(2)二倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。如人、果蠅等動(dòng)物
(3)多倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上 染色體組的個(gè)體。如香蕉是三倍體、馬鈴薯是四倍體。
4.單倍體:體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體。其體細(xì)胞內(nèi)可以有一個(gè)或多個(gè)染色體組，如蜜蜂中的雄蜂。
(1)單倍體植株特點(diǎn)：單倍體植株長得弱小，而且高度不育。
(2)單倍體育種步驟：a花藥(粉)離體培養(yǎng)：獲得單倍體；b人工誘導(dǎo)染色體加倍：使單倍體的染色體加倍，從而可育。
(3)優(yōu)點(diǎn)：是可以明顯縮短育種年限。
二、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化
1.實(shí)驗(yàn)原理:用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體的形成,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)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。
2.實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象
(1)實(shí)驗(yàn)步驟
(2)現(xiàn)象: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。
三、染色體結(jié)構(gòu)的變異
1.類型
2.結(jié)果:染色體結(jié)構(gòu)的改變,會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序 發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀的變異。
3.對(duì)生物體的影響:染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
易錯(cuò)點(diǎn)：
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練
1．科學(xué)家對(duì)某雌猴做唾液腺染色體的高倍鏡檢查，部分檢查結(jié)果如下，引起該現(xiàn)象的原因是（ ）
A．染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失B．染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)
C．基因突變中的堿基對(duì)的缺失D．染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
2．若某二倍體高等動(dòng)物（2n=4）的一個(gè)基因型為AaBbCc的精原細(xì)胞（DNA被32P全部標(biāo)記）在不含32P的培養(yǎng)液中經(jīng)一次有絲分裂后，再進(jìn)行減數(shù)分裂形成如圖所示的1個(gè)細(xì)胞（圖中僅標(biāo)明部分基因），不考慮圖示以外的其他變異，下列敘述正確的是（ ）
A．該細(xì)胞的DNA分子數(shù)為8個(gè)
B．該細(xì)胞含32P的核DNA分子有4個(gè)或5個(gè)
C．形成該細(xì)胞的過程發(fā)生了基因突變和染色體易位
D．該細(xì)胞分裂形成的精子基因型有3種
3．如圖a～d分別表示發(fā)生染色體變異的細(xì)胞或結(jié)構(gòu)模式圖，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．a(chǎn)中含有三個(gè)染色體組，21三體綜合征的形成與其類似
B．b為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，該細(xì)胞無法產(chǎn)生正常配子
C．c所示的細(xì)胞一定是三倍體，一般不能產(chǎn)生可育配子
D．果蠅缺刻翅的形成過程與d所示變異原理相似
4．自然界中存在某種嵌合體，形成機(jī)理如圖所示：雄配子復(fù)制產(chǎn)生兩個(gè)相同的配子P，其中一個(gè)配子P與卵細(xì)胞M受精形成MP，另一個(gè)配子P繼續(xù)復(fù)制變成二倍體細(xì)胞PP，兩類細(xì)胞發(fā)育形成同一個(gè)體。當(dāng)二倍體細(xì)胞中沒有X染色體時(shí)，細(xì)胞無法正常存活。下列敘述正確的是（ ）
A．以上形成的嵌合體可能為雄性
B．PP細(xì)胞的產(chǎn)生可能與紡錘體的形成異常有關(guān)
C．最初的雄配子通過減數(shù)分裂產(chǎn)生兩個(gè)相同的雄配子
D．以上嵌合體體內(nèi)出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞一定是分化的結(jié)果
5．對(duì)于低溫誘導(dǎo)洋蔥(2N=16) 染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，正確的描述是（ ）
A．在高倍顯微鏡下觀察處于分裂中期的細(xì)胞， 只能觀察到 32 條染色體
B．為使組織中的細(xì)胞相互分離， 應(yīng)選用卡諾氏液處理洋蔥組織切片
C．制片的基本流程：解離→染色→漂洗→制片
D．低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似， 都可通過抑制紡錘體的形成使染色體加倍
6．下列關(guān)于高中生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述，正確的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
7．西瓜的瓜皮顏色有深綠和淺綠兩種，受一對(duì)等位基因A、a控制?，F(xiàn)利用基因型為Aa的深綠皮西瓜培育無子西瓜。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．用秋水仙素處理萌發(fā)的種子可獲得四倍體西瓜
B．四倍體西瓜和二倍體西瓜存在生殖隔離
C．經(jīng)秋水仙素處理的親本深綠皮西瓜可產(chǎn)生三種基因型的配子
D．上述經(jīng)多倍體育種培育的無子西瓜不能產(chǎn)生種子，無子性狀不能遺傳
培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練
1．被譽(yù)為“活化石”和“中國國寶”的大熊貓，體細(xì)胞中有42條染色體，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．雄性大熊貓形成的精子中有21條染色體
B．雄性大熊貓精巢中細(xì)胞的核DNA數(shù)可能是21條、42條或84條
C．一只雄性大熊貓產(chǎn)生的精子，其染色體組合具有多樣性
D．大熊貓?bào)w細(xì)胞有絲分裂過程中，會(huì)發(fā)生染色體變異和基因重組
2．如圖是小麥種子發(fā)育、成熟、儲(chǔ)存和萌發(fā)過程示意圖，該過程中細(xì)胞含水量、分裂、分化程度、大分子化合物的合成和分解等都發(fā)生了一系列變化，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
胚珠幼嫩種子成熟種子儲(chǔ)存萌發(fā)
A．①④階段，細(xì)胞的種類和數(shù)目增多
B．③階段，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值逐漸降低
C．②③階段，還原糖含量增多
D．④階段可能發(fā)生基因突變、染色體變異
3．某生物基因組成及基因在染色體上的位置關(guān)系如圖所示。該生物性原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成了如圖所示的四種配子。下列關(guān)于幾種配子形成過程中所發(fā)生的變異的說法不正確的是（ ）
A．配子一的變異屬于基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中
B．配子二發(fā)生了染色體變異，最可能發(fā)生在減數(shù)第二次分裂過程中
C．配子三發(fā)生了染色體易位，原因可能是基因b轉(zhuǎn)移到非同源染色體上
D．配子四的變異屬于基因突變，原因可能是染色體復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致基因A或a缺失
4．某高等動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞減數(shù)分裂過程如圖所示（不考慮基因突變和交叉互換），其中①～⑥表示細(xì)胞。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．該動(dòng)物為雄性動(dòng)物，在減數(shù)分裂過程中A、a與B、b這兩對(duì)等位基因不遵循自由組合定律
B．⑥中發(fā)生了染色體缺失
C．①形成②③過程中發(fā)生了同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合
D．②中著絲粒分裂，細(xì)胞中一定有兩個(gè)a基因
5．中科院覃重軍團(tuán)隊(duì)用基因編輯的方法將釀酒酵母中16條天然染色體合成為1條，創(chuàng)建出國際首例人造單染色體真核細(xì)胞SY14，打開了“人造生命”的大門。有關(guān)說法正確的是（ ）
A．SY14的細(xì)胞壁具有支持保護(hù)作用，可被纖維素酶和果膠酶溫和去除
B．SY14的遺傳物質(zhì)是DNA，合成蛋白質(zhì)時(shí)邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯
C．SY14的形成發(fā)生了染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異
D．SY14細(xì)胞膜的組成成分從外到里依次為糖類、蛋白質(zhì)、磷脂分子
6．已知普通西瓜為二倍體，西瓜果皮顏色由一對(duì)等位基因控制，果皮深綠色條紋（A）對(duì)淺綠色（a）為顯性，圖表示培育深綠色條紋三倍體無籽西瓜的大致流程，若只研究果皮顏色，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．培育三倍體無籽西瓜的過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異
B．體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱為多倍體
C．秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)后期染色單體分開，形成染色體
D．基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使DNA分子上堿基的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變
7．依據(jù)模式圖判斷，以下敘述正確的是（ ）
A．該細(xì)胞含有18個(gè) DNA分子
B．該細(xì)胞中不存在同源染色體
C．由該細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體一定是三倍體
D．染色體1、4、7含該生物生長發(fā)育的全套遺傳信息
8．2022年4月我國神舟十三號(hào)載人飛船圓滿完成航天任務(wù)，隨航天員返回地球的，還有22株用于航天育種實(shí)驗(yàn)的人體腸道益生細(xì)菌。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．返回地球的益生細(xì)菌體內(nèi)的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變
B．航天育種能縮短育種時(shí)間是因?yàn)樘窄h(huán)境能提高菌株變異頻率
C．益生細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是RNA，受到太空輻射易發(fā)生基因突變
D．航天育種的優(yōu)點(diǎn)是能誘導(dǎo)益生細(xì)菌定向產(chǎn)生有利于人類健康的變異
9．家鴿屬于ZW型性別決定的生物，如圖表示雄性家鴿（2N=80）進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞（Ⅰ~Ⅳ）中遺傳物質(zhì)及其載體的數(shù)量。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．a(chǎn)bc分別代表染色體、姐妹染色單體、核DNA
B．Ⅱ可表示處于減數(shù)分裂Ⅰ前期的細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞中有80條染色體，40種形態(tài)
C．處于Ⅰ、Ⅱ階段的細(xì)胞含兩個(gè)染色體組，處于Ⅲ階段的細(xì)胞含一個(gè)或兩個(gè)染色體組
D．處于Ⅲ階段的細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞，該過程細(xì)胞中可能有兩條Z染色體
培優(yōu)第三階——高考沙場點(diǎn)兵
1．科研人員開展了芥菜和埃塞俄比亞芥雜交實(shí)驗(yàn)，雜種經(jīng)多代自花傳粉選育，后代育性達(dá)到了親本相當(dāng)?shù)乃?。下圖中L、M、N表示3個(gè)不同的染色體組。下列相關(guān)敘述正確的有（ ）
A．兩親本和F1都為多倍體
B．F1減數(shù)第一次分裂中期形成13個(gè)四分體
C．F1減數(shù)第二次分裂后產(chǎn)生的配子類型為LM和MN
D．F1兩個(gè)M染色體組能穩(wěn)定遺傳給后代
圖解
變化
名稱
舉例
染色體b片段缺失
缺失
果蠅缺刻翅的形成
染色體b片段增加
重復(fù)
果蠅棒狀眼的形成
染色體的某一片段(d、g)移接到另一條非同源染色體 上
易位
果蠅花斑眼的形成
同一條染色體上某一片段(a、b)位置
顛倒
倒位
果蠅卷翅的形
成
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)名稱
實(shí)驗(yàn)部分操作
A
檢測豆?jié){中的蛋白質(zhì)
將雙縮脲試劑A液、B液混勻后，再加入待測樣液中
B
觀察黑藻細(xì)胞的葉綠體
用黑藻葉片上表皮在高倍鏡下觀察葉綠體的形態(tài)
C
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
用溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液檢測是否有酒精產(chǎn)生
D
低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍
剪取洋蔥根尖，解離、染色和漂洗后制成臨時(shí)裝片
5.2 染色體變異
核心知識(shí)梳理
一、染色體數(shù)目的變異
1.染色體變異的概念及種類
(1)概念:生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。
(2)種類:染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。
2.染色體數(shù)目變異的類型
(1)細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。
(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。
3.二倍體和多倍體
(1)染色體組:在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中,染色體都是兩兩成對(duì)的,也就是說含有兩套非同源染色體,其中每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。
判斷方法：
a.同一形態(tài)(不看顏色)的染色體有幾條就幾組；
b.控制同一性狀的基因(不看大小寫)有幾個(gè)就幾組。
(2)二倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。如人、果蠅等動(dòng)物
(3)多倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上 染色體組的個(gè)體。如香蕉是三倍體、馬鈴薯是四倍體。
4.單倍體:體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體。其體細(xì)胞內(nèi)可以有一個(gè)或多個(gè)染色體組，如蜜蜂中的雄蜂。
(1)單倍體植株特點(diǎn)：單倍體植株長得弱小，而且高度不育。
(2)單倍體育種步驟：a花藥(粉)離體培養(yǎng)：獲得單倍體；b人工誘導(dǎo)染色體加倍：使單倍體的染色體加倍，從而可育。
(3)優(yōu)點(diǎn)：是可以明顯縮短育種年限。
二、低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化
1.實(shí)驗(yàn)原理:用低溫處理植物的分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體的形成,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)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。
2.實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象
(1)實(shí)驗(yàn)步驟
(2)現(xiàn)象: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。
三、染色體結(jié)構(gòu)的變異
1.類型
2.結(jié)果:染色體結(jié)構(gòu)的改變,會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序 發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀的變異。
3.對(duì)生物體的影響:染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
易錯(cuò)點(diǎn)：
培優(yōu)分級(jí)練
培優(yōu)第一階——基礎(chǔ)過關(guān)練
1．科學(xué)家對(duì)某雌猴做唾液腺染色體的高倍鏡檢查，部分檢查結(jié)果如下，引起該現(xiàn)象的原因是（ ）
A．染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失B．染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)
C．基因突變中的堿基對(duì)的缺失D．染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位
【答案】A
【詳解】A、通過圖示可知，變異的X染色體比正常的X染色體短，二者長度不同，該變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，A正確；
B、異常染色體比正常染色體短，不可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，B錯(cuò)誤；
C、染色體發(fā)生斷裂后，基因的缺失、倒位、易位或重復(fù)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，DNA分子上堿基對(duì)的缺失、插入或替換，屬于基因突變，基因突變中堿基對(duì)的缺失無法在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到，C錯(cuò)誤；
D、易位發(fā)生在非同源染色體之間，圖中是一對(duì)同源染色體，不可能是易位，D錯(cuò)誤。
故選A。
2．若某二倍體高等動(dòng)物（2n=4）的一個(gè)基因型為AaBbCc的精原細(xì)胞（DNA被32P全部標(biāo)記）在不含32P的培養(yǎng)液中經(jīng)一次有絲分裂后，再進(jìn)行減數(shù)分裂形成如圖所示的1個(gè)細(xì)胞（圖中僅標(biāo)明部分基因），不考慮圖示以外的其他變異，下列敘述正確的是（ ）
A．該細(xì)胞的DNA分子數(shù)為8個(gè)
B．該細(xì)胞含32P的核DNA分子有4個(gè)或5個(gè)
C．形成該細(xì)胞的過程發(fā)生了基因突變和染色體易位
D．該細(xì)胞分裂形成的精子基因型有3種
【答案】B
【詳解】A、該細(xì)胞的核DNA分子數(shù)為8個(gè)，但細(xì)胞質(zhì)中還有DNA，A錯(cuò)誤；
B、因?yàn)榘l(fā)生過染色體易位，易位部分的染色單體含32P的情況不確定，分情況討論可知該細(xì)胞含32P的核DNA分子有4個(gè)或5個(gè)，B正確；
C、不考慮圖示以外的其他變異，形成該細(xì)胞的過程只發(fā)生了染色體易位，不發(fā)生基因突變，C錯(cuò)誤；
D、該細(xì)胞分裂形成的精子基因型有4種，分別是BbC、aBC、Aac、Abc，D錯(cuò)誤。
故選B。
3．如圖a～d分別表示發(fā)生染色體變異的細(xì)胞或結(jié)構(gòu)模式圖，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．a(chǎn)中含有三個(gè)染色體組，21三體綜合征的形成與其類似
B．b為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，該細(xì)胞無法產(chǎn)生正常配子
C．c所示的細(xì)胞一定是三倍體，一般不能產(chǎn)生可育配子
D．果蠅缺刻翅的形成過程與d所示變異原理相似
【答案】D
【詳解】A、a中染色體多了一條，不是三個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；
B、b為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，同源染色體中的另一條是正常的，仍然可以產(chǎn)生正常配子，B錯(cuò)誤；
C、c所示的細(xì)胞如果是由配子發(fā)育而來，該細(xì)胞為單倍體，C錯(cuò)誤；
D、果蠅缺刻翅的形成是因?yàn)槿旧w片段缺失引起的，D正確。
故選D。
4．自然界中存在某種嵌合體，形成機(jī)理如圖所示：雄配子復(fù)制產(chǎn)生兩個(gè)相同的配子P，其中一個(gè)配子P與卵細(xì)胞M受精形成MP，另一個(gè)配子P繼續(xù)復(fù)制變成二倍體細(xì)胞PP，兩類細(xì)胞發(fā)育形成同一個(gè)體。當(dāng)二倍體細(xì)胞中沒有X染色體時(shí)，細(xì)胞無法正常存活。下列敘述正確的是（ ）
A．以上形成的嵌合體可能為雄性
B．PP細(xì)胞的產(chǎn)生可能與紡錘體的形成異常有關(guān)
C．最初的雄配子通過減數(shù)分裂產(chǎn)生兩個(gè)相同的雄配子
D．以上嵌合體體內(nèi)出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞一定是分化的結(jié)果
【答案】B
【詳解】A、題中顯示，當(dāng)細(xì)胞中沒有X染色體時(shí)，細(xì)胞無法正常存活，現(xiàn)在PP二倍體正常存活，所以該嵌合體形成時(shí)精子中應(yīng)該含有的是X性染色體，而非Y染色體，故該嵌合體是雌性個(gè)體，A錯(cuò)誤；
B、PP細(xì)胞的產(chǎn)生是異常有絲分裂形成的，可能與紡錘體功能異常有關(guān)，B正確；
C、最初的雄配子通過有絲分裂產(chǎn)生兩個(gè)相同的雄配子，而不是通過減數(shù)分裂形成，C錯(cuò)誤；
D、不同結(jié)構(gòu)與功能的細(xì)胞可能是因?yàn)榉謩e由MP細(xì)胞和PP細(xì)胞發(fā)育而來，即因?yàn)榛蛐筒煌瑢?dǎo)致的，不一定是細(xì)胞分化的結(jié)果，D錯(cuò)誤。
故選B。
5．對(duì)于低溫誘導(dǎo)洋蔥(2N=16) 染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，正確的描述是（ ）
A．在高倍顯微鏡下觀察處于分裂中期的細(xì)胞， 只能觀察到 32 條染色體
B．為使組織中的細(xì)胞相互分離， 應(yīng)選用卡諾氏液處理洋蔥組織切片
C．制片的基本流程：解離→染色→漂洗→制片
D．低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似， 都可通過抑制紡錘體的形成使染色體加倍
【答案】D
【詳解】A、洋蔥染色體數(shù)目是16，低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍后染色體數(shù)目變?yōu)?2，故在高倍顯微鏡下觀察處于分裂中期的細(xì)胞，可見16或32條染色體，A錯(cuò)誤；
B、用解離液處理根尖可使組織中的細(xì)胞相互分離，卡諾氏液用于固定細(xì)胞形態(tài)，B錯(cuò)誤；
C、制片的基本流程為：解離→漂洗→染色→制片，C錯(cuò)誤；
D、低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似，都可通過抑制紡錘體的形成而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，D正確。
故選D。
6．下列關(guān)于高中生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的敘述，正確的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【詳解】A、用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時(shí)，應(yīng)該先加雙縮脲試劑A液，后加雙縮脲試劑B液，A錯(cuò)誤；
B、觀察黑藻細(xì)胞的葉綠體時(shí)，直接將黑藻葉片制成玻片后進(jìn)行觀察，B錯(cuò)誤；
C、酵母菌通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，酒精可用酸性重鉻酸鉀溶液檢測，因此探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式實(shí)驗(yàn)中，用酸性重鉻酸鉀溶液檢測酒精，顏色由橙色變成灰綠色，C正確；
D、低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)中，剪取洋蔥根尖，解離、漂洗和染色后制成臨時(shí)裝片，D錯(cuò)誤。
故選C。
7．西瓜的瓜皮顏色有深綠和淺綠兩種，受一對(duì)等位基因A、a控制。現(xiàn)利用基因型為Aa的深綠皮西瓜培育無子西瓜。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．用秋水仙素處理萌發(fā)的種子可獲得四倍體西瓜
B．四倍體西瓜和二倍體西瓜存在生殖隔離
C．經(jīng)秋水仙素處理的親本深綠皮西瓜可產(chǎn)生三種基因型的配子
D．上述經(jīng)多倍體育種培育的無子西瓜不能產(chǎn)生種子，無子性狀不能遺傳
【答案】D
【詳解】A、用秋水仙素處理二倍體西瓜萌發(fā)的種子使染色體加倍，可獲得四倍體西瓜，A正確；
B、四倍體西瓜與二倍體西瓜存在生殖隔離，B正確；
C、四倍體西瓜AAaa可產(chǎn)生AA、Aa、aa三種基因型的配子，比例為1：4：1，C正確；
D、無子西瓜的無子性狀為可遺傳變異，D錯(cuò)誤。
故選D。
培優(yōu)第二階——拓展培優(yōu)練
1．被譽(yù)為“活化石”和“中國國寶”的大熊貓，體細(xì)胞中有42條染色體，下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
A．雄性大熊貓形成的精子中有21條染色體
B．雄性大熊貓精巢中細(xì)胞的核DNA數(shù)可能是21條、42條或84條
C．一只雄性大熊貓產(chǎn)生的精子，其染色體組合具有多樣性
D．大熊貓?bào)w細(xì)胞有絲分裂過程中，會(huì)發(fā)生染色體變異和基因重組
【答案】D
【詳解】A、與體細(xì)胞相比，雄性動(dòng)物精子中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半，即有21條染色體，A正確；
B、雄性大熊貓精巢中的精原細(xì)胞可進(jìn)行有絲分裂，也可進(jìn)行減數(shù)分裂，有絲分裂中的染色體數(shù)目可能與體細(xì)胞中的相同或者是其2倍（后期），即42條或84條，減數(shù)分裂中的色體數(shù)目可能與體細(xì)胞中的相同或者是其一半，即42條或21條，B正確；
C、在減數(shù)分裂過程中，聯(lián)會(huì)時(shí)非姐妹染色單體間的互換，減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)非同源染色體的自由組合，都導(dǎo)致了配子中染色體組合的多樣性，C正確；
D、基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的前期和后期，即有絲分裂可發(fā)生的可遺傳變異是基因突變或染色體變異，D錯(cuò)誤。
故選D。
2．如圖是小麥種子發(fā)育、成熟、儲(chǔ)存和萌發(fā)過程示意圖，該過程中細(xì)胞含水量、分裂、分化程度、大分子化合物的合成和分解等都發(fā)生了一系列變化，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（ ）
胚珠幼嫩種子成熟種子儲(chǔ)存萌發(fā)
A．①④階段，細(xì)胞的種類和數(shù)目增多
B．③階段，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值逐漸降低
C．②③階段，還原糖含量增多
D．④階段可能發(fā)生基因突變、染色體變異
【答案】C
【詳解】A、①階段為胚珠發(fā)育為幼嫩種子，該階段細(xì)胞分裂、分化，細(xì)胞的種類和數(shù)目增多，④階段大多數(shù)細(xì)胞處于連續(xù)有絲分裂狀態(tài)，A正確；
B、③階段，要經(jīng)過晾曬，細(xì)胞大量失去自由水，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值逐漸降低，代謝減弱，有利于種子儲(chǔ)存，B正確；
C、②階段為種子由幼嫩到成熟，種子成熟過程中還原糖大量轉(zhuǎn)化為淀粉，淀粉的含量逐漸增多，還原糖含量減少，C錯(cuò)誤；
D、④階段大多數(shù)細(xì)胞處于連續(xù)有絲分裂狀態(tài)，可能發(fā)生基因突變和染色體變異，D正確。
故選C。
3．某生物基因組成及基因在染色體上的位置關(guān)系如圖所示。該生物性原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成了如圖所示的四種配子。下列關(guān)于幾種配子形成過程中所發(fā)生的變異的說法不正確的是（ ）
A．配子一的變異屬于基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中
B．配子二發(fā)生了染色體變異，最可能發(fā)生在減數(shù)第二次分裂過程中
C．配子三發(fā)生了染色體易位，原因可能是基因b轉(zhuǎn)移到非同源染色體上
D．配子四的變異屬于基因突變，原因可能是染色體復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致基因A或a缺失
【答案】D
【詳解】A、配子一形成過程中，在減數(shù)第一次分裂后期，發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組合，屬于基因重組，A正確；
B、配子二形成的原因是減數(shù)第二次分裂后期，姐妹染色單體分開后未分離，移向了同一極，這屬于染色體變異，B正確；
C、a和b是非同源染色體上的基因，而配子三中a和b位于同一條染色體上，原因可能是基因b轉(zhuǎn)移到非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，C正確；
D、配子四的變異屬于染色體變異，可能原因是染色體復(fù)制發(fā)生錯(cuò)誤導(dǎo)致基因A或a缺失，D錯(cuò)誤。
故選D。
4．某高等動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞減數(shù)分裂過程如圖所示（不考慮基因突變和交叉互換），其中①～⑥表示細(xì)胞。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．該動(dòng)物為雄性動(dòng)物，在減數(shù)分裂過程中A、a與B、b這兩對(duì)等位基因不遵循自由組合定律
B．⑥中發(fā)生了染色體缺失
C．①形成②③過程中發(fā)生了同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合
D．②中著絲粒分裂，細(xì)胞中一定有兩個(gè)a基因
【答案】B
【詳解】A、題圖顯示：細(xì)胞中有Y染色體，說明該動(dòng)物為雄性動(dòng)物，圖示為一個(gè)細(xì)胞的減數(shù)分裂過程，該分裂過程中發(fā)生了同源染色體的分離，A、a與B、b這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，不遵循自由組合定律，A正確；
B、由圖可知，③在減數(shù)第二次分裂過程中，1條X染色體經(jīng)著絲粒分裂后所形成的2條X染色體未分離，導(dǎo)致⑥中缺少一條X染色體，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，B錯(cuò)誤；
C、①形成②③過程為減數(shù)第一次分裂，在該過程中發(fā)生了同源染色體的分離與非同源染色體的自由組合，C正確；
D、在不考慮基因突變和交叉互換的前提下，分析題圖可知：在減數(shù)第一次分裂過程中由于同源染色體分離，導(dǎo)致②中存在a基因所在的染色體，由于組成該染色體的一對(duì)姐妹染色單體的相同位置上均含有a基因，因此②中著絲粒分裂，細(xì)胞中一定有兩個(gè)a基因，D正確。
故選B。
5．中科院覃重軍團(tuán)隊(duì)用基因編輯的方法將釀酒酵母中16條天然染色體合成為1條，創(chuàng)建出國際首例人造單染色體真核細(xì)胞SY14，打開了“人造生命”的大門。有關(guān)說法正確的是（ ）
A．SY14的細(xì)胞壁具有支持保護(hù)作用，可被纖維素酶和果膠酶溫和去除
B．SY14的遺傳物質(zhì)是DNA，合成蛋白質(zhì)時(shí)邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯
C．SY14的形成發(fā)生了染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異
D．SY14細(xì)胞膜的組成成分從外到里依次為糖類、蛋白質(zhì)、磷脂分子
【答案】C
【詳解】A、釀酒酵母屬于真菌，細(xì)胞壁的主要成分是幾丁質(zhì)，故不能用纖維素酶和果膠酶去除，A錯(cuò)誤；
B、真核細(xì)胞SY14的遺傳物質(zhì)是DNA，DNA主要存在于細(xì)胞核中，因?yàn)橛泻四さ南拗疲屎铣傻鞍踪|(zhì)時(shí)應(yīng)先轉(zhuǎn)錄后翻譯，B錯(cuò)誤；
C、將釀酒酵母的16條染色體合并成一條，可見SY14的形成發(fā)生了染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異，C正確；
D、SY14細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，蛋白質(zhì)鑲在、部分或完全嵌入、貫穿磷脂雙分子層，糖類與蛋白質(zhì)或磷脂分子結(jié)合，D錯(cuò)誤。
故選C。
6．已知普通西瓜為二倍體，西瓜果皮顏色由一對(duì)等位基因控制，果皮深綠色條紋（A）對(duì)淺綠色（a）為顯性，圖表示培育深綠色條紋三倍體無籽西瓜的大致流程，若只研究果皮顏色，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A．培育三倍體無籽西瓜的過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異
B．體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱為多倍體
C．秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)后期染色單體分開，形成染色體
D．基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使DNA分子上堿基的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變
【答案】D
【詳解】A、培育三倍體無籽西瓜的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異，在本題中只涉及一對(duì)等位基因，未發(fā)生基因重組，A錯(cuò)誤；
B、由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱為多倍體，由配子發(fā)育而來的稱為單倍體，B錯(cuò)誤；
C、秋水仙素能誘導(dǎo)多倍體形成的原因是抑制紡錘體的形成，進(jìn)而引起細(xì)胞不能分裂，C錯(cuò)誤；
D、基因突變是堿基對(duì)的缺失、替換或增添引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使DNA分子上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，二者都能引起DNA分子上堿基的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，D正確。
故選D。
7．依據(jù)模式圖判斷，以下敘述正確的是（ ）
A．該細(xì)胞含有18個(gè) DNA分子
B．該細(xì)胞中不存在同源染色體
C．由該細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體一定是三倍體
D．染色體1、4、7含該生物生長發(fā)育的全套遺傳信息
【答案】D
【詳解】A、該細(xì)胞中的DNA經(jīng)過了復(fù)制過程，其中含有的核DNA有18個(gè)，且細(xì)胞質(zhì)中也含有DNA，所以這個(gè)細(xì)胞的DNA理論上超過18個(gè)，A錯(cuò)誤；
B、該細(xì)胞中存在同源染色體，如圖中的1、2、3或者4、5、6或者7、8、9各三條也是同源染色體，B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組時(shí)，在不確定該細(xì)胞是體細(xì)胞或者配子細(xì)胞的情況下，無法確定其發(fā)育成的個(gè)體時(shí)三倍體還是單倍體，C錯(cuò)誤；
D、染色體1、4、7構(gòu)成一個(gè)染色體組，其中含該生物生長發(fā)育的全套遺傳信息，D正確。
故選D。
8．2022年4月我國神舟十三號(hào)載人飛船圓滿完成航天任務(wù)，隨航天員返回地球的，還有22株用于航天育種實(shí)驗(yàn)的人體腸道益生細(xì)菌。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．返回地球的益生細(xì)菌體內(nèi)的染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)可能發(fā)生改變
B．航天育種能縮短育種時(shí)間是因?yàn)樘窄h(huán)境能提高菌株變異頻率
C．益生細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是RNA，受到太空輻射易發(fā)生基因突變
D．航天育種的優(yōu)點(diǎn)是能誘導(dǎo)益生細(xì)菌定向產(chǎn)生有利于人類健康的變異
【答案】ACD
【詳解】A、細(xì)菌為原核生物，不含有染色體，A錯(cuò)誤；
B、太空環(huán)境中微重力、宇宙射線等，使得DNA復(fù)制過程中堿基更易出錯(cuò)，從而提高了菌株變異頻率，使得在一個(gè)育種周期內(nèi)有更多變異品種供選擇，從而縮短育種時(shí)間，B正確；
C、益生細(xì)菌是細(xì)胞生物，細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA，C錯(cuò)誤；
D、航天育種的主要原理基因突變，基因突變具有不定向性的特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
故選ACD。
9．家鴿屬于ZW型性別決定的生物，如圖表示雄性家鴿（2N=80）進(jìn)行細(xì)胞分裂時(shí)，處于四個(gè)不同階段的細(xì)胞（Ⅰ~Ⅳ）中遺傳物質(zhì)及其載體的數(shù)量。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．a(chǎn)bc分別代表染色體、姐妹染色單體、核DNA
B．Ⅱ可表示處于減數(shù)分裂Ⅰ前期的細(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞中有80條染色體，40種形態(tài)
C．處于Ⅰ、Ⅱ階段的細(xì)胞含兩個(gè)染色體組，處于Ⅲ階段的細(xì)胞含一個(gè)或兩個(gè)染色體組
D．處于Ⅲ階段的細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞，該過程細(xì)胞中可能有兩條Z染色體
【答案】CD
【詳解】A、分析題圖可知，b可為0，故b是姐妹染色單體，而c的數(shù)量可為a的2倍，所以a是染色體，c是核DNA，A正確；
B、Ⅱ中染色體數(shù)為2N=80，含有姐妹染色單體，可表示處于減數(shù)分裂Ⅰ前期的細(xì)胞，根據(jù)染色體數(shù)2N=80可知，共有80÷2=40種不同的形態(tài)的染色體，B正確；
C、Ⅰ中染色體數(shù)為2N=80，不含姐妹染色單體，可表示減數(shù)第二次分裂的后期，含有2個(gè)染色體組，Ⅱ的染色體數(shù)同為2N，可表示有絲分裂前期、中期和減數(shù)第一次分裂的前期、中期、后期，含有2個(gè)染色體組，處于Ⅲ階段的細(xì)胞，含有N條染色體，為減數(shù)第二次分裂的前期、中期，含有1個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤；
D、處于Ⅲ階段的細(xì)胞，含有N條染色體，為減數(shù)第二次分裂的前期、中期，不含同源染色體，該細(xì)胞為次級(jí)精母細(xì)胞，由于家鴿雄性的性染色體為ZZ，則該細(xì)胞含有1條Z染色體，D錯(cuò)誤。
故選CD。
培優(yōu)第三階——高考沙場點(diǎn)兵
1．科研人員開展了芥菜和埃塞俄比亞芥雜交實(shí)驗(yàn)，雜種經(jīng)多代自花傳粉選育，后代育性達(dá)到了親本相當(dāng)?shù)乃?。下圖中L、M、N表示3個(gè)不同的染色體組。下列相關(guān)敘述正確的有（ ）
A．兩親本和F1都為多倍體
B．F1減數(shù)第一次分裂中期形成13個(gè)四分體
C．F1減數(shù)第二次分裂后產(chǎn)生的配子類型為LM和MN
D．F1兩個(gè)M染色體組能穩(wěn)定遺傳給后代
【答案】AD
【詳解】A、由題意可知，L、M、N表示3個(gè)不同的染色體組，故兩親本和F1都含有四個(gè)染色體組，且由受精卵發(fā)育而來，為四多倍體，A正確；
B、四分體形成于減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會(huì)，B錯(cuò)誤；
C、由圖中選育產(chǎn)生的后代基因型推知，F(xiàn)1可能產(chǎn)生M、LM、LN、MN、LMN等配子，C錯(cuò)誤；
D、根據(jù)C選項(xiàng)配子類型的分析，已經(jīng)圖中選育產(chǎn)生的后代可知，后代一定會(huì)獲得兩個(gè)M染色體，D正確。圖解
變化
名稱
舉例
染色體b片段缺失
缺失
果蠅缺刻翅的形成
染色體b片段增加
重復(fù)
果蠅棒狀眼的形成
染色體的某一片段(d、g)移接到另一條非同源染色體 上
易位
果蠅花斑眼的形成
同一條染色體上某一片段(a、b)位置
顛倒
倒位
果蠅卷翅的形
成
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)名稱
實(shí)驗(yàn)部分操作
A
檢測豆?jié){中的蛋白質(zhì)
將雙縮脲試劑A液、B液混勻后，再加入待測樣液中
B
觀察黑藻細(xì)胞的葉綠體
用黑藻葉片上表皮在高倍鏡下觀察葉綠體的形態(tài)
C
探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式
用溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液檢測是否有酒精產(chǎn)生
D
低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍
剪取洋蔥根尖，解離、染色和漂洗后制成臨時(shí)裝片

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高中生物人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》電子課本

第2節(jié) 染色體變異

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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