舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。
考點(diǎn)一　染色體結(jié)構(gòu)變異
考點(diǎn)二　染色體數(shù)目的變異
考點(diǎn)三　生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用
重溫高考 真題演練
1.染色體變異(1)概念：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體 或 的變化。(2)類型：染色體 的變異和染色體 的變異。2.染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)染色體結(jié)構(gòu)變異的原因：受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調(diào)等)，染色體的 以及斷裂后片段 的重新連接。
歸納 夯實(shí)必備知識(shí)
(1)染色體間的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段轉(zhuǎn)移到了另一條染色體上，而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。如圖為兩種易位發(fā)生后在四分體時(shí)期的染色體聯(lián)會(huì)情況：①單向易位
②相互易位(平衡易位)
(2)倒位染色體的細(xì)胞學(xué)鑒定
(3)染色體結(jié)構(gòu)變異的結(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。(4)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物性狀的影響：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
1.如圖1表示果蠅某細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)染色體行為，1、2代表兩條未發(fā)生變異的染色體，3、4代表兩條正在發(fā)生變異的染色體，圖中字母表示染色體上的不同片段。
拓展 提升科學(xué)思維
(1)正常情況下，1與2是非同源染色體，圖1中A中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換 (填“一定”或“不一定”)屬于基因突變。
(2)請將圖示2聯(lián)會(huì)過程補(bǔ)充完整。
2.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，著絲粒分裂后細(xì)胞向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示?；蛐蜑锳a的雄性蝗蟲進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，其中一個(gè)
次級(jí)精母細(xì)胞出現(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，則該次級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生的精細(xì)胞的基因組成可能有 (若細(xì)胞中不含A或a基因則用“O”表示)。
A、A或AA、O或a、a或aa、O
1.貓叫綜合征是5號(hào)染色體短臂斷裂缺失所致?，F(xiàn)有某表型正常的女性個(gè)體，其斷裂的5號(hào)染色體片段與8號(hào)染色體連接，減數(shù)分裂過程中兩對染色體發(fā)生如下圖所示的現(xiàn)象。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不正確的是A.該個(gè)體的變異一般不會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)量減少B.圖中所示的四條染色體發(fā)生了異常聯(lián)會(huì)C.若染色體隨機(jī)兩兩分離(不考慮互換)，該個(gè)體可能產(chǎn)生4種卵細(xì)胞D.若該個(gè)體與正常男性婚配，妊娠期間應(yīng)盡早對胎兒進(jìn)行染色體篩查
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
2.某精原細(xì)胞中m、n為一對同源染色體，其中m為正常染色體，A～E表示基因。該對同源染色體聯(lián)會(huì)后發(fā)生的特殊過程如圖所示，其中染色體橋分裂時(shí)隨機(jī)斷裂，后續(xù)的分裂過程正常進(jìn)行。下列有關(guān)敘述不正確的是A.圖中的染色體橋結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn) 在減數(shù)分裂Ⅰ中期，但一般不 會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂Ⅱ中期B.最后產(chǎn)生的精細(xì)胞中的染色體可能存在倒位、缺失等結(jié)構(gòu)變異C.該經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生含異常染色體的精子占3/4D.丟失的片段會(huì)被精原細(xì)胞中的多種水解酶最終分解為6種小分子有機(jī)物
(1)染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的比較
(2)染色體易位與互換的比較
1.染色體數(shù)目變異的類型(1)細(xì)胞內(nèi) 的增加或減少。(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以 成倍地增加或成套地減少。
一套完整的非同源染色體為基數(shù)
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
(1)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： 。(2)組成特點(diǎn)①形態(tài)上：細(xì)胞中的 ，在形態(tài)上各不相同。②功能上：控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的 ，在功能上各不相同。
(3)染色體組數(shù)目的判定①根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)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.單倍體、二倍體和多倍體
源于P88“相關(guān)信息”(1)被子植物中，約有33%的物種是 。例如，普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都是多倍體。(2)秋水仙素(C22H25O6N)是從 科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種 。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意。
4.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 細(xì)胞，能夠 的形成，以致影響細(xì)胞 中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能 ，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。
(3)實(shí)驗(yàn)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。
下圖中甲是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，乙、丙、丁是發(fā)生變異后的不同個(gè)體的體細(xì)胞中的染色體組成模式圖。據(jù)圖回答下列問題：
提示　乙為單倍體，丙為單體，丁為三體，戊為三倍體。
(1)請據(jù)上圖辨析屬于三體、三倍體、單體和單倍體的分別是哪一個(gè)？
根據(jù)上述推導(dǎo)過程，請思考回答下列問題：
①若同源四倍體的基因型為Aaaa，則產(chǎn)生的配子類型及比例： 。②若同源四倍體的基因型為AAAa，則產(chǎn)生的配子類型及比例：___________ 。③若同源四倍體的基因型為AAaa，則產(chǎn)生的配子類型及比例：____________ 。
(3)若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯(lián)會(huì)概率相等，則XXY個(gè)體產(chǎn)生的配子及比例為多少？
提示　X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。
3.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進(jìn)行R/r基因的染色體定位，用該突變株作父本，與不同的三體(2n＋1)綠葉純合子植株雜交，選擇F1中的三體與黃葉植株雜交得F2，下表為部分研究結(jié)果。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.F1中三體的概率是1/2B.可用顯微觀察法初步鑒定三體C.突變株基因r位于10號(hào)染色體上D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR
4.下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，不正確的是A.二倍體生物一定是由受精卵直接發(fā)育而來的B.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組C.采用花藥離體培養(yǎng)的方法得到的個(gè)體是單倍體D.三倍體無子西瓜體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組
5.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)的敘述，正確的是A.低溫會(huì)抑制紡錘體的形成B.甲紫溶液的作用是固定和染色C.固定和解離后都是用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精漂洗D.在高倍鏡下可以觀察到二倍體細(xì)胞變?yōu)樗谋扼w的過程
生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用
1.多倍體育種(1)原理： 。(2)方法：用 或低溫處理。(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。(4)過程
抑制 形成
不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍
(5)實(shí)例：三倍體無子西瓜
第一次傳粉：雜交獲得___________第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成_____
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，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。
2.單倍體育種(1)原理： 。(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。
如圖所示，甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程。請思考回答下列問題：
(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？
提示　圖中①③⑤過程表示單倍體育種。
(2)圖中哪一標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？
提示　圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體的幼苗，從而獲得純合子；⑥處需用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。
(3)④⑥的育種原理分別是什么？
提示?、艿挠N原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。
(4)AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物種嗎？為什么？
提示　不是同一物種。因?yàn)槎扼wAaBb與四倍體AAaaBBbb雜交產(chǎn)生的子代為不育的三倍體，因此二者是不同的物種。
(5)若AAaaBBbb在產(chǎn)配子時(shí)同源染色體兩兩配對，兩兩分離，則其產(chǎn)生AaBb配子的概率為多少？寫出計(jì)算思路。
提示　植株AAaaBBbb減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子基因型及比例為(AA∶Aa∶aa)(BB∶Bb∶bb)＝(1∶4∶1)(1∶4∶1)，則產(chǎn)生AaBb配子的概率＝2/3×2/3＝4/9。
6.人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示是三倍體香蕉的培育過程。下列相關(guān)敘述正確的是A.無子香蕉的培育過程主要運(yùn)用了基因重組的原理B.圖中染色體數(shù)目加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成C.二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體，它們之間不存在生殖隔離D.若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa，則有子香蕉的基因型可以是AAaa
該“無子香蕉”培育的方法為多倍體育種，其原理是染色體變異，A錯(cuò)誤；用低溫或秋水仙素誘導(dǎo)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍的原理均是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，因此圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成，B正確；二倍體與四倍體雜交雖然能產(chǎn)生三倍體，但三倍體不育，所以它們之間仍然存在生殖隔離，C錯(cuò)誤；
若有子香蕉的基因型是AAaa，則其產(chǎn)生的配子基因型為AA、Aa、aa，則與該有子香蕉雜交的野生芭蕉的基因型無論是AA或Aa，還是aa，產(chǎn)生的無子香蕉的基因型都不可能均為Aaa，D錯(cuò)誤。
7.(2023·北京豐臺(tái)區(qū)高三模擬)在自然條件下，二倍體植物(2n＝4)形成四倍體植物的過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.減數(shù)分裂失敗可能發(fā)生在減數(shù)分裂ⅡB.二倍體植物與四倍體植物應(yīng)屬于不同的物種C.圖示四倍體植物的形成并未經(jīng)長期的地理隔離過程D.若要測定圖示四倍體植物的基因組DNA序列，則需測4條染色體上的DNA
根據(jù)題意和圖示分析可知，二倍體植株減數(shù)分裂失敗形成的異常配子中含有2個(gè)染色體組，自花傳粉形成的受精卵中含有4個(gè)染色體組，發(fā)育形成四倍體。減數(shù)分裂失敗既可以發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ也可以發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅱ，A正確；二倍體植物與四倍體植物雜交后代為三倍體，三倍體減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育的配子，二者之間存在生殖隔離，所以屬于不同的物種，B正確；
圖示四倍體植物的形成并未經(jīng)長期的地理隔離過程，C正確；測定四倍體植物基因組的全部DNA序列時(shí)只需測定2條染色體上的DNA，D錯(cuò)誤。
重溫高考 真題演練
1.(2022·湖南，9)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
分析題意可知，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。
2.(2020·全國Ⅱ，4)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
二倍體植物的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，其配子中只含有一個(gè)染色體組，A正確；每個(gè)染色體組中的染色體的形態(tài)、大小等均不相同，都是非同源染色體，每條染色體DNA的堿基序列均不同，B、D正確；不含性染色體的生物，每個(gè)染色體組中都不含性染色體，如豌豆、玉米等，C錯(cuò)誤。
3.(2020·天津，7)一個(gè)基因型為DdTt的精原細(xì)胞產(chǎn)生了四個(gè)精細(xì)胞，其基因與染色體的位置關(guān)系見下圖。導(dǎo)致該結(jié)果最可能的原因是A.基因突變B.同源染色體非姐妹染色 單體間發(fā)生互換C.染色體變異D.非同源染色體自由組合
一個(gè)基因型為DdTt的精原細(xì)胞產(chǎn)生了四個(gè)精細(xì)胞，四個(gè)精細(xì)胞的基因型分別是DT、Dt、dT、dt，說明在減數(shù)分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了互換，B項(xiàng)符合題意；若一個(gè)基因發(fā)生突變，則一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞，有三種類型，A項(xiàng)不符合題意；圖中沒有發(fā)生染色體變異，C項(xiàng)不符合題意；
若不發(fā)生基因突變以及同源染色體非姐妹染色單體的互換，則非同源染色體自由組合，一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生的四個(gè)精細(xì)胞，有兩種類型，D項(xiàng)不符合題意。
4.(2021·廣東，11)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的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
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是通過未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體植株，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；Bc是通過未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體植株，秋水仙素處理Bc的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。
5.(2020·全國Ⅲ，32)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)。
無同源染色體，不能進(jìn)行正常的
營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯
雜種一中的兩個(gè)染色體組分別來自一粒小麥和斯氏麥草兩個(gè)不同物種，無同源染色體，不能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子，因此雜種一是高度不育的。雜種二中含3個(gè)染色體組，經(jīng)其染色體加倍形成的普通小麥中含有6個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含7條染色體，故普通小麥體細(xì)胞中共含有42條染色體。與二倍體植株相比，多倍體植株的優(yōu)點(diǎn)是莖稈粗壯，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)的含量都有所增加。
(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)。
人工誘導(dǎo)染色體加倍的方法有很多，如低溫處理、用秋水仙素處理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(3)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通小麥品種(純合子)，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：____________________________________________________________________________________。
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
甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有兩對相對性狀，且都是純合子，可通過雜交育種或單倍體育種的方法將兩者的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上。若采用雜交育種的方法，其實(shí)驗(yàn)思路是將甲、乙兩個(gè)品種雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，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。若采用單倍體育種的方法，其實(shí)驗(yàn)思路是甲、乙雜交得F1，將F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，再用秋水仙素處理單倍體幼苗，最后經(jīng)篩選可獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種。
1.判斷關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述(1)染色體易位不改變細(xì)胞中基因數(shù)量，對個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響(　　)(2)染色體上某個(gè)基因的缺失屬于基因突變(　　)(3)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中(　　)(4)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表型改變(　　)(5)硝化細(xì)菌存在基因突變和染色體變異(　　)
2.判斷關(guān)于染色體數(shù)目變異的敘述(1)體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的生物體一定是三倍體(　　)(2)單倍體生物的體細(xì)胞中一定只含一個(gè)染色體組(　　)(3)體細(xì)胞中含有本物種配子染色體組的個(gè)體無法存活(　　)(4)卡諾氏液可使組織細(xì)胞互相分離開(　　)(5)秋水仙素抑制紡錘體的形成，使著絲粒不能分裂，染色體數(shù)目加倍(　　)
3.判斷關(guān)于育種的敘述(1)通過普通小麥和黑麥雜交，培育出了小黑麥與染色體變異無關(guān)(　　)(2)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(　　)(3)通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型(　　)(4)單倍體育種中，通過花藥(或花粉)離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(　　)
4.填空默寫(1)(必修2 P87)染色體變異的概念：_________________________________ 。(2)(必修2 P90)染色體結(jié)構(gòu)的變異，在普通光學(xué)顯微鏡下 。結(jié)果：___ ，會(huì)使排列在染色體上的 發(fā)生改變，從而導(dǎo)致 的改變。(3)染色體組：是指細(xì)胞中的一組 ，在 和 上各不相同，攜帶著控制生物 的全部遺傳信息。
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，稱為染色體變異
(4)Aaa產(chǎn)生配子的類型及比例 。(5)三倍體不育的原因是___________________________________________ 。(6)騾子不育的原因是 。(7)單倍體育種中的秋水仙素作用于 期的 植株，多倍體育種中的秋水仙素作用于 期的 植株。
Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1
三倍體個(gè)體在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂，
騾子細(xì)胞內(nèi)無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂
一、選擇題1.(2023·江蘇常州學(xué)情檢測)如圖為果蠅的一個(gè)受精卵染色體圖解，該受精卵在第一次細(xì)胞分裂過程中因長翅基因D丟失而發(fā)育成殘翅果蠅。下列敘述正確的是A.該殘翅果蠅的變異類型屬于基因突變B.圖中所示的受精卵細(xì)胞中有4個(gè)染色體組C.該殘翅果蠅形成的精子類型有Xa、Y、dXa、dYD.翅型基因D和d的本質(zhì)區(qū)別是控制性狀的顯隱性不同
2.圖中①②和③為三個(gè)精原細(xì)胞，①和②發(fā)生了染色體變異，③為正常細(xì)胞。②減數(shù)分裂時(shí)三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機(jī)移向一極。不考慮其他變異，下列敘述錯(cuò)誤的是
A.①減數(shù)分裂Ⅰ前期兩對同源染色體聯(lián)會(huì)B.②經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常C.③減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體自由組 合，最終產(chǎn)生4種基因型配子D.①和②的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中通過光學(xué)顯微鏡觀 察到
3.(2023·江蘇儀征中學(xué)高三質(zhì)檢)慢性髓細(xì)胞白血病(CML)是一種惡性腫瘤?；颊?號(hào)染色體上的原癌基因ABL和22號(hào)染色體上的BCR基因會(huì)組合成融合基因(BCR—ABL)，如圖所示。該融合基因的表達(dá)能活化酪氨酸激酶，導(dǎo)致細(xì)胞癌變。治療CML的靶向藥物“格列衛(wèi)”能有效抑制癌細(xì)胞增殖。
下列敘述正確的是A.該變異類型屬于基因重組，能遺傳給后代B.患者ABL/abl和BCR/bcr基因的遺傳遵循基因的自由組合定律C.圖中所示的變異不會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中基因總數(shù)目的變化D.“格列衛(wèi)”可能通過抑制酪氨酸激酶的活性而起到靶向治療作用
4.(2023·廣東佛山高三開學(xué)考試)顯微鏡下觀察某植物花粉母細(xì)胞(形成花粉的原始生殖細(xì)胞)的減數(shù)分裂，出現(xiàn)了如圖所示的甲、乙、丙三種結(jié)構(gòu)(為方便起見，只表示了染色體，未表示出染色單體)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.甲可能處于減數(shù)分裂Ⅰ的前期， 同源染色體正在聯(lián)會(huì)B.乙、丙處于減數(shù)分裂Ⅰ的后期，同源染色體正在發(fā)生分離C.圖示細(xì)胞中發(fā)生了基因重組D.丙產(chǎn)生配子中正常配子占
5.已知某一對染色體三體的植物在減數(shù)分裂Ⅰ過程中，3條同源染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，最終可形成含1條或2條該染色體的配子(只含缺失染色體的花粉不能參與受精作用)?，F(xiàn)有一個(gè)三體且一條染色體缺失的植株，其細(xì)胞中該染色體及基因型如圖所示。若該植株自交，子代沒有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目異常的個(gè)體所占的比例為A.2/15 B.1/18 C.1/4 D.1/9
6.(2023·江蘇蘇北四市高三檢測)多倍體分為兩種，同源多倍體含有來自同一物種的多種染色體組；異源多倍體含有來自兩個(gè)或多個(gè)物種的多個(gè)染色體組，其形成機(jī)制如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是A.油菜為異源四倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目為19B.油菜可能由花椰菜與蕪菁減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生染色體加倍的配子受精后形成C.油菜與花椰菜存在生殖隔離，四倍體花椰菜與花椰菜不存在生殖隔離D.油菜表達(dá)了在花椰菜和蕪菁中不表達(dá)的基因，一定發(fā)生了基因突變
7.(2023·湖北宜昌高三月考)某醫(yī)院有個(gè)罕見的病例：一對表現(xiàn)正常的夫婦育有一個(gè)正常孩子和一個(gè)畸形孩子，丈夫和妻子均有2條異常染色體，正常孩子的染色體均正常，而畸形孩子有一條染色體異常。該醫(yī)院分析這對夫婦的配子情況及不同的配子組合導(dǎo)致子女的畸形情況，結(jié)果如下表所示。
不考慮這對夫婦的染色體再變異的情況，下列說法不正確的是A.“丈夫”細(xì)胞中的2條異常染色體是非同源染色體B.“妻子”產(chǎn)生不含異常染色體配子的概率為1/4C.子代如果只獲得父方或母方1條異常染色體會(huì)表現(xiàn)為畸形D.理論上該夫婦再生育一個(gè)染色體均正常的孩子的概率為1/9
8.(2023·江蘇泰州中學(xué)高三檢測)突變型果蠅2號(hào)和3號(hào)染色體上分別帶有隱性基因bw(褐眼)和e(黑檀體)，野生型對應(yīng)的基因用bw＋和e＋表示。如圖所示，甲果蠅是染色體正常的褐眼黑檀體果蠅，乙果蠅是2、3號(hào)染色體發(fā)生相互易位的野生型易位純合子果蠅，甲果蠅與乙果蠅進(jìn)行雜交獲得F1野生型易位雜合子果蠅，在遺傳時(shí)染色體片段缺失或重復(fù)的配子不能存活。下列相關(guān)敘述正確的是A.乙果蠅發(fā)生的變異屬于基因重組B.甲、乙果蠅產(chǎn)生的配子均能存活C.F1測交后代中野生型和褐眼黑檀 體比例為1∶2D.F1中雌雄果蠅相互交配，子代有4種表型
9.(2023·河北邢臺(tái)高三模擬)某品系果蠅Ⅲ號(hào)染色體上含展翅基因D的大片段發(fā)生倒位，抑制整條染色體的互換，展翅對正常翅顯性，且DD純合致死。另一品系果蠅的Ⅲ號(hào)染色體上有黏膠眼基因G1，黏膠眼對正常眼顯性，且G1G1純合致死。如圖是兩品系果蠅的雜交結(jié)果，
下列相關(guān)敘述正確的是A.染色體的倒位改變了D基因和染色體的結(jié)構(gòu)B.子代展翅正常眼果蠅相互交配，后代展翅正常眼果蠅占1/3C.子代展翅黏膠眼果蠅相互交配，后代均為展翅黏膠眼果蠅D.根據(jù)本實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明雜交父本減數(shù)分裂過程中不會(huì)發(fā)生染色體互換
倒位只改變了D基因在染色體上的位置，A錯(cuò)誤；子代展翅正常眼(D＋＋＋)果蠅可產(chǎn)生D＋、＋＋兩種基因型的配子，相互交配形成的子代基因型及比例為DD＋＋(致死)∶D＋＋＋∶＋＋＋＋＝1∶2∶1，除去致死個(gè)體，后代展翅正常眼(D＋＋＋)果蠅占 ，B錯(cuò)誤，
子代展翅黏膠眼(D＋＋G1)果蠅可產(chǎn)生D＋、＋G1兩種基因型的配子，形成的子代基因型及比例為DD＋＋(致死)∶D＋＋G1∶＋＋G1G1(致死)＝1∶2∶1，除去致死個(gè)體，后代只有展翅黏膠眼果蠅，C正確；本實(shí)驗(yàn)看不出父本減數(shù)分裂過程是否可以發(fā)生染色體互換，只能說明本次減數(shù)分裂未發(fā)生，D錯(cuò)誤。
10.已知傘花山羊草是二倍體，二粒小麥?zhǔn)撬谋扼w，普通小麥?zhǔn)橇扼w。為了將傘花山羊草攜帶的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)入小麥，研究人員進(jìn)行了如圖所示的操作。下列有關(guān)敘述正確的是A.秋水仙素處理雜種P獲得異源多倍 體，異源多倍體中沒有同源染色體B.異源多倍體與普通小麥雜交產(chǎn)生的 雜種Q中一定含有抗葉銹病基因C.射線照射雜種R使抗葉銹病基因的染色體片段移接到小麥染色體上，屬 于基因重組D.雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律
秋水仙素處理雜種P獲得的異源多倍體含有同源染色體；由于等位基因分離，雜種Q中不一定含有抗葉銹病基因；雜種R中抗葉銹病基因所在染色體片段移接到小麥染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。
二、非選擇題11.某二倍體植物(2n＝14)是雌雄同花、閉花受粉的植物，培育雜種非常困難。為簡化育種流程，人們采用染色體誘變的方法培育獲得三體新品系，其相關(guān)染色體及相關(guān)基因分布情況如圖所示。該植株雄蕊的發(fā)育受一對等位基因M/m控制，
M基因控制雄蕊的發(fā)育與成熟，使植株表現(xiàn)為雄性可育，m基因無此功能，使植株表現(xiàn)為雄性不育。請分析回答問題(不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換)：
(1)若要在該植物的柱頭上涂抹一定濃度的生長素以獲得無子果實(shí)，需選用基因型為______個(gè)體作為材料，原因是__________________________________________________。
該基因型植株雄性不育，在培育無子果實(shí)前無需人工去雄
已知m基因使植株表現(xiàn)為雄性不育，故基因型為mm的植株雄性不育，在培育無子果實(shí)前無需人工去雄，若要在該植物的柱頭上涂抹一定濃度的生長素可以獲得無子果實(shí)。
(2)將基因型為Mm的個(gè)體連續(xù)隔離自交兩代，則F2中，雄性可育植株與雄性不育植株的比例為_______。
將基因型為Mm的個(gè)體連續(xù)隔離自交兩代，F(xiàn)1中MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1，由于mm雄性不育，只能做母本，故不能自交，F(xiàn)1能自交的基因型及比例為MM∶Mm＝1∶2，則F2中，雄性不育植株mm出現(xiàn)的概率為2/3×1/4＝1/6，故雄性可育植株與雄性不育植株的比例為5∶1。
(3)該三體新品系的培育利用了________________的原理，若用顯微鏡觀察該植株根尖細(xì)胞中的染色體形態(tài)和數(shù)目，最多可觀察到____條染色體。
該三體品系植株(14＋1)的培育用到了染色體(數(shù)目)變異的原理，根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，后期細(xì)胞中染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，最多可觀察到30條染色體。
(4)該三體品系植株減數(shù)分裂時(shí)，較短的染色體不能正常配對，隨機(jī)移向細(xì)胞一極，并且含有較短染色體的雄配子無受粉能力。減數(shù)分裂后可產(chǎn)生的配子基因型是_________。
該三體品系植株的基因型為Mmm，進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于較短的染色體不能正常配對，在分裂過程中隨機(jī)移向細(xì)胞一極，則產(chǎn)生的配子基因型為m和Mm。
(5)為在開花前區(qū)分雄性可育與雄性不育植株，人們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將花色素合成基因R導(dǎo)入該三體品系，但不確定R基因整合到哪條染色體上。為確定R基因與M、m基因的位置關(guān)系，將該轉(zhuǎn)基因植株自交，若子代中出現(xiàn)__________
_______的現(xiàn)象，則說明M與R在同一條染色體上(注：R基因控制紅色，無R基因表現(xiàn)為白色)。
利用基因工程技術(shù)將花色素合成基因R導(dǎo)入到該三體品系中，其變異類型為基因重組。如果M與R在同一條染色體上，則該三體品系基因型為MmmR，產(chǎn)生正常的雄配子為m，產(chǎn)生雌配子為1/2MmR、1/2m，自交后代表型及比例為紅花(MmmR)∶白花(mm)＝1∶1。
12.水稻是我國重要的糧食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，嚴(yán)重危害我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和經(jīng)濟(jì)的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，與不抗稻瘟病r均位于第11號(hào)染色體上。水稻至少有一條正常的11號(hào)染色體才能存活。研究人員發(fā)現(xiàn)兩株染色體異常稻(體細(xì)胞染色體如圖所示)。
請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)植株甲的可遺傳變異類型具體為_______________________________，請簡要寫出區(qū)分該變異類型與基因突變最簡單的鑒別方法：
結(jié)構(gòu)變異(染色體片段缺失)　
______________________________________________。
植株甲的異常染色體與正常染色體相比，短了一截，可判斷變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異(染色體片段缺失)。染色體變異可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，而基因突變不能在光學(xué)顯微鏡下觀察，所以可用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分(分裂期或聯(lián)會(huì)時(shí)期的裝片)該變異類型。
用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分(分裂期或聯(lián)會(huì)時(shí)期的裝片)
(2)已知植株甲的基因型為Rr，若要確定R基因位于正常還是異常的11號(hào)染色體上，請用最簡單的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明R基因的位置(寫出雜交組合預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)。
結(jié)合題意“水稻至少有一條正常的11號(hào)染色體才能存活”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。讓甲植株(Rr)自交產(chǎn)生種子，觀察并統(tǒng)計(jì)子代表型和比例；
①____________________，將種子種植后觀察并統(tǒng)計(jì)子代植株表型和比例；
②若子代_____________，R基因在11號(hào)正常染色體上；若子代___________________________，R基因在11號(hào)異常染色體上；
Rr自交后代基因型為RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，若R基因在11號(hào)正常染色體上，基因型rr的個(gè)體因不含正常染色體而死亡，子代只有抗病植株；若R基因在11號(hào)異常染色體上，基因型RR的個(gè)體無正常染色體而死亡，子代剩下Rr和rr基因型的個(gè)體，表型及比例為抗病植株∶感病植株＝2∶1。
③若R位于異常染色體上，若讓植株甲、乙進(jìn)行雜交，假設(shè)產(chǎn)生配子時(shí)，三條互為同源染色體的其中任意兩條隨機(jī)聯(lián)會(huì)，然后分離，多出的一條隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極，則子代
植株表型及比例為__________________________。
抗病植株∶感病植株＝8∶3
若R位于異常染色體上，甲(Rr)能產(chǎn)生兩種配子R∶r＝1∶1，乙(Rrr)能產(chǎn)生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr，子代為2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr，其中RR個(gè)體死亡，剩下的抗病植株∶不抗病植株＝8∶3。
(3)水稻細(xì)胞中另有一對等位基因B、b對稻瘟病的抗性表達(dá)有影響，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性減弱?，F(xiàn)用兩純合親本進(jìn)行雜交，實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如圖。
根據(jù)題意判斷，等位基因B、b________(填“位于”或“不位于”)第11號(hào)染色體上，F(xiàn)2的易感病植株中純合子占_____。
由于F2的性狀分離比是3∶6∶7，加和為16，可判定抗病性狀符合自由組合定律，故等位基因B、b不位于第11號(hào)染色體上。由F2表型比例為3∶6∶7可知，F(xiàn)1個(gè)體基因型為BbRr，F(xiàn)2的易感病植株基因型為rrBB(1/16)、rrBb(2/16)、rrbb(1/16)、RRBB(1/16)、RrBB(2/16)，F(xiàn)2的易感病植株中純合子占(1/16＋1/16＋1/16)/(1/16＋2/16＋1/16＋1/16＋2/16)＝3/7。
13.觀察發(fā)現(xiàn)某閉花受粉的二倍體植物(2n)，野生型開紅花，突變型開白花。為了確定花色性狀的顯隱性關(guān)系和花色控制基因及其在染色體上的定位，研究人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)如下。請分析回答下列問題：(1)在甲種群中，該植物出現(xiàn)一株白花突變株A。將該白花突變株A與野生型雜交，子一代為紅花植株，子二代紅花植株和白花植株比為3∶1，據(jù)此可推測：該紅花和白花受______等位基因控制，且基因完全顯性。
(2)在乙種群中，該植物也出現(xiàn)了一株白花突變株B，且與白花突變株A同為隱性突變。為確定白花突變株A、B是否由相同的等位基因控制，可將________________雜交，當(dāng)子一代表現(xiàn)為_______時(shí)，可確定兩株白花突變體是由不同的等位基因控制；若子一代自然繁殖獲得的子二代中表型及比例為__________________時(shí)，可確定白花突變由獨(dú)立遺傳的兩對等位基因控制。
(3)缺體(2n－1)可用于基因的染色體定位。人工構(gòu)建該種植物的缺體系(紅花)應(yīng)有____種缺體。將白花突變株A與該種植物缺體系中的全部缺體分別雜交，留種并單獨(dú)種植，當(dāng)子二代出現(xiàn)表型及比例為____________________時(shí)，可將白花突變基因定位于________________染色體上。
(4)三體(2n＋1)也可用于基因的染色體定位。若白花由一對隱性突變基因控制，將白花突變植株與三體系(紅花純合)中全部三體分別雜交，留種并單獨(dú)種植，當(dāng)子二代出現(xiàn)表型及比例為___________________時(shí)，可對此白花突變基因進(jìn)行定位。

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