PAGEPAGE7第2講染色體變異與育種一、選擇題(每小題給出的四個選項中只有一個符合題目要求)1．下列有關生物變異的說法，不正確的是(A)A．DNA分子中堿基對的增加、缺失和替換，肯定導致基因突變B．基因重組是生物變異的重要來源，一般發生在有性生殖的過程中C．多倍體育種可以打破物種間的生殖隔離，產生可育后代D．染色體結構變異會使排列在染色體上的基因數目或排列依次發生變更[解析]DNA分子中堿基對的增加、缺失和替換不肯定是基因突變，只有引起了基因結構的變更，才是基因突變，A項錯誤；基因重組一般發生在有性生殖的減數分裂過程中，B項正確；通過多倍體育種，可以打破物種間的生殖隔離，產生可育后代，如六倍體一般小麥和二倍體黑麥通過雜交和染色體加倍，可以培育出可育的八倍體小黑麥，C項正確；染色體結構變異包括缺失、重復、倒位和易位，會使排列在染色體上的基因數目或排列依次發生變更，D項正確。2．下列關于染色體變異及其應用的敘述，正確的是(B)A．染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異B．三倍體西瓜植株的高度不育與減數分裂同源染色體聯會行為有關C．用秋水仙素處理單倍體植株萌發的種子或幼苗，肯定能獲得純合子D．體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體是多倍體[解析]染色體增加某一片段屬于染色體結構變異，往往對生物體不利，A錯誤；三倍體西瓜植株在減數分裂過程中，同源染色體聯會紊亂，不能產生正常的生殖細胞，所以高度不育與同源染色體聯會行為有關，B正確；用秋水仙素處理單倍體植株的幼苗，獲得的植株不肯定是純合子，且單倍體植株不是由種子發育而來，而是由配子發育而來，C錯誤；含有三個或三個以上染色體組的個體不肯定是多倍體。假如該生物體是由配子發育而來，則為單倍體；假如該生物體是由受精卵發育而來，則為多倍體，D錯誤。3．(2024·山東高考模擬)果蠅的性別確定是XY型，性染色體數目異樣會影響果蠅的性別特征甚至使果蠅死亡，如性染色體組成XO的個體為雄性，XXX、OY的個體胚胎致死。果蠅紅眼和白眼分別由基因R和r限制。某同學發覺一只異樣果蠅，該果蠅左半側表現為白眼雄性，右半側表現為紅眼雌性。若產生該果蠅的受精卵染色體組成正常，且第一次分裂形成的兩個細胞核中只有一個細胞核發生變異，則該受精卵的基因型及變異細胞核產生的緣由可能是(A)A．XRXr；含基因R的X染色體丟失B．XrXr；含基因r的X染色體丟失C．XRXr；含基因r的X染色體結構變異D．XRXR；含基因R的X染色體結構變異[解析]由題意可知，該果蠅一半為白眼雄性，可能的基因型為XrY或XrO；另一半為紅眼雌性，基因型可能為XRXR或XRXr。而該果蠅受精卵正常，第一次分裂產生的一個細胞異樣。若①受精卵為XrY或XrO，則不會出現一半的紅眼雌性；②受精卵為XRXR，不會出現一半的白眼雄性；③受精卵只有為XRXr且XR丟失后，才可能出現一半白眼雄性(XrO)，一半紅眼雌性(XRXr)。故選A。4．(2024·山東省淄博市高三三模)一般小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，下圖示甲、乙兩個試驗小組的育種試驗方案。下列敘述錯誤的是(C)甲組P高稈抗病×矮稈易感病↓F1高稈抗病↓F2矮稈抗病Ⅰ乙組P高稈抗病×矮稈易感病↓F1高稈抗病↓花藥離體培育↓F2矮稈抗病ⅡA.甲組進行雜交育種，原理是基因重組B．通過雜交可以集中兩個親本的優良基因C．矮稈抗病Ⅱ中全部基因純合，能穩定遺傳D．矮稈抗病Ⅰ中能穩定遺傳的占1/3[解析]甲組進行的是雜交育種，其原理是基因重組，A正確；通過雜交可以將兩個親本的優良基因t和R集中在一起，B正確；F1的基因型為TtRr，通過花藥離體培育得到的矮稈抗病Ⅱ的基因型為tR，屬于單倍體，不能產生后代，C錯誤；F1(TtRr)自交所得F2中的矮稈抗病Ⅰ的基因型及其比例為ttRR∶ttRr＝1∶2，其中基因型為ttRR的個體能穩定遺傳，占1/3，D正確。故選C。5．(2024·山東省威海市高三一模)細胞中斷裂的染色體片段在細胞分裂末期不能進入子細胞核內，會形成核外團塊，稱為微核。下列相關敘述錯誤的是(D)A．用光學顯微鏡可以視察到細胞中的微核B．細胞分裂末期形成的子細胞核外有核膜包袱C．微核不能進入子細胞核可能是由于無紡錘絲牽引D．形成微核的細胞發生了染色體數目變異[解析]微核由斷裂的染色體片段形成，用光學顯微鏡可以視察到，A正確；細胞分裂末期核膜會重建，故形成的子細胞核外有核膜包袱，B正確；可能由于無紡錘絲牽引，微核不能進入子細胞核，C正確；形成微核的細胞發生了染色體結構變異，D錯誤。故選D。6．(2024·山西運城市高三期末)在某基因型為aa的二倍體水稻根尖中，發覺一個如圖所示的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，其他染色體均正常)，以下分析合理的是(B)A．A基因產生的緣由肯定是發生了堿基對的替換B．該細胞沒有發生基因自由組合而肯定發生了染色體變異C．該細胞產生的變異肯定能在光學顯微鏡下干脆視察到D．該細胞的II號染色體有3條，故該細胞中肯定含有三個染色體組[解析]水稻根尖細胞進行有絲分裂，A基因產生的緣由可能是該過程中發生了基因突變，基因突變是指堿基對的增加、替換或缺失引起的，A錯誤；細胞中II號染色體是3條，肯定發生了染色體變異，基因的自由組合發生在減數分裂過程中，根尖細胞發生的是有絲分裂，B正確；基因突變不能用光學顯微鏡干脆進行視察，C錯誤；據題干信息可知，水稻是基因型為aa的二倍體，含有兩個染色體組，D錯誤。7．(2024·威海模擬)利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗，其途徑如圖所示。下列敘述正確的是(D)A．①過程須要秋水仙素處理，并在有絲分裂后期發揮作用B．②過程為單倍體育種，能明顯縮短育種期限C．兩條育種途徑依據的生物學原理都主要是基因突變和染色體變異D．兩條育種途徑中，只有通過途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗[解析]①過程是人工誘導染色體數目加倍，該過程須要秋水仙素處理，而秋水仙素的作用原理是抑制紡錘體的形成，在有絲分裂前期發揮作用，A錯誤；②過程是花藥離體培育，屬于單倍體育種的步驟之一，B錯誤；圖中途徑一為多倍體育種，途徑二為植物體細胞雜交育種，兩條育種途徑的原理都是染色體變異，C錯誤；途徑一得到的三倍體的基因型為AAA、AAa、Aaa或aaa，途徑二得到的三倍體的基因型為AAa或Aaa，D正確。8．(2024·晉冀魯豫四省高三質檢)電影《我不是藥神》中的慢性粒細胞白血病的重要發病機制如圖所示，該變更導致機體產生大量不成熟的白細胞在骨髓內聚集，抑制骨髓的正常造血。下列敘述錯誤的是(C)A．該病的發生不肯定是遺傳的結果B．該種變異不肯定變更細胞內的基因數量C．該病是姐妹染色單體之間易位所造成的D．遠離各種致癌因素可降低該病的發病風險[解析]由圖可知該病的發生是自身染色體變異的結果；該變異是染色體結構變異中的易位，只是基因的位置變更，細胞內的基因數量一般沒有變更；易位發生在非同源染色體之間；遠離致癌因素，可以削減對染色體的影響，降低發病風險。9．(2024·福建省莆田第一中學、第四中學高三一模)如圖1是果蠅體細胞示意圖，圖2、3是果蠅細胞中部分染色體在細胞分裂中的行為，請推斷下列說法正確的是(D)A．圖1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一條染色體和X、Y染色體組成一個染色體組B．若圖1果蠅一個精原細胞產生的一個精子基因組成為bcXDXD，則其余的三個精子的基因型為BCYd、BCYd、bcXDXDC．圖2所示的果蠅細胞中A、a基因屬于等位基因，位于同源染色體上D．圖3中姐妹染色單體上出現基因A和a是基因突變或交叉互換的結果[解析]圖1中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中的一條染色體和X或Y染色體組成一個染色體組，A錯誤；若圖1果蠅一個精原細胞產生的一個精子基因組成為bcXDXD，說明組成X染色體的兩條姐妹染色單體在減數其次次分裂后期形成的兩條子染色體進入到了同一個精細胞中，則其余的三個精子的基因型為bc、BCYd、BCYd，B錯誤；圖2所示的果蠅細胞正處于有絲分裂后期，其中的A、a基因不在同源染色體上，而是位于由兩條姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體上，C錯誤；圖3處于減數第一次分裂后期，其中姐妹染色單體上出現的基因A和a是基因突變或交叉互換的結果，D正確。10．(2024·山西太原市高三上學期期末)下列關于染色體組和基因組的敘述中，錯誤的是(D)A．測定水稻的基因組，可以干脆測定一個染色體組中全部的DNA序列B．測定人類的基因組，須要測定22條常染色體、X染色體和Y染色體上全部的DNA序列C．人類基因組安排對于診治人類遺傳病具有重要的意義D．對于某多倍體植物來說，體細胞中有幾個染色體組就有幾個基因組[解析]水稻無性別分化，無性染色體，故測定水稻的基因組，可以干脆測定一個染色體組中全部的DNA序列，A正確；人的性別確定為XY型，故測定人類的基因組，須要測定22條常染色體、X染色體和Y染色體上全部的DNA序列，B正確；人類基因組安排對于診治人類遺傳病具有重要的意義，C正確；對于無性別分化的某多倍體植物來說，體細胞中有幾個染色體組就有幾個基因組，但有性別分化的生物則不是，D錯誤。11．(2024·安徽六安一中高考模擬)豌豆種群中間或會出現一種三體植株(多1條2號染色體)，減數分裂時2號染色體的隨意兩條移向細胞一極，剩下一條移向另一極。下列關于某三體植株(基因型AAa)的敘述，正確的是(D)A．該植株與人類貓叫綜合征都屬于染色體數目變異B．該植株正常體細胞中含3個染色體組C．三體豌豆植株能產生四種配子，比例為1∶1∶1∶1D．三體豌豆植株自交，產生含A基因的子代的概率為35/36[解析]由題意可知減數分裂時2號染色體的隨意兩條移向細胞一極，剩下一條移向另一極，變成三體植株，所以該植株為染色體結構變異，A錯誤；該植株正常體細胞中含2個染色體組，只是多1條2號染色體，B錯誤；基因型為AAa的植物體產生的配子的類型及比例是AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，C錯誤；基因型為AAa的植物體產生的配子的類型及比例是AA∶a∶Aa∶A＝1∶1∶2∶2，a配子的概率為1/6，子代基因型不含A的只有aa＝1/6×1/6＝1/36，所以含A基因的子代概率為＝1－1/36＝35/36，D正確。故選D。12．(2024·山東省濟南市二中高三模擬)果蠅的體色基因位于常染色體上，灰身(B)對黑身(b)為顯性；生物鐘基因位于X染色體上有節律(XA)對無節律(Xa)為顯性。在基因型為BbXaY的雄蠅減數分裂過程中，若出現一個BBXAXa類型的變異細胞，有關分析正確的是(B)A．該細胞處于減數第一次分裂的后期B．該細胞的核DNA數與體細胞中的相等C．形成該細胞過程中，同源染色體上姐妹染色單體發生過交叉互換D．該變異細胞中，由染色體數目變異導致[解析]依據題意分析可知，該細胞處于減數其次次分裂過程中，A錯誤；該細胞可能處于減數其次次分裂前期、中期或后期，其核DNA數與體細胞相等，B正確；在形成該細胞的過程中發生過基因突變，且該果蠅的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，兩對基因間不存在連鎖與交換現象，C錯誤；該變異細胞中，發生的是基因突變，D錯誤。故選B。13．(2024·寧波市北侖中學高三競賽)探討發覺小鼠第8號染色體短臂上的部分片段缺失導致小鼠血液中甘油三酯含量極高，具有動脈硬化傾向。下列有關敘述錯誤的是(C)A．該變異為可遺傳變異B．小鼠8號染色體為近端著絲粒染色體C．該變異為堿基對缺失造成的基因突變D．缺失的片段中有影響甘油三酯含量的相關基因[解析]敲除的DNA片段具有遺傳效應，該變異為可遺傳變異，A正確；依據題意，小鼠第8號染色體有短臂，故可知8號染色體為近端著絲粒染色體，B正確；小鼠第8號染色體短臂上的一個DNA片段進行了敲除，屬于可遺傳變異中的染色體結構變異，C錯誤；由題意知，敲除8號染色體上的該片段與甘油三酯的合成有關，推想缺失的片段中有影響甘油三酯含量的相關基因，D正確。故選C。二、非選擇題14．(2024·天津河西區高三期末)某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀。抗病和感病由基因R和r限制，抗病為顯性；莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d，E、e)限制，同時含有D和E表現為矮莖，只含有D或E表現為中莖，其他表現為高莖。現有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請回答：(1)自然狀態下該植物一般都是純合子。(2)若采納誘變育種，在γ射線處理時，須要處理大量種子，其緣由是基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性這三個特點。(3)若采納雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F2等分別世代中選擇抗病矮莖個體，再經連續自交等純合化手段，最終得到穩定遺傳的抗病矮莖品種。據此推想，一般狀況下，限制性狀的基因數越多，其育種過程所需的年限越長。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態下繁殖，則理論上，F2的表現型及比例為高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9。(4)若采納單倍體育種，該過程涉及的原理有基因重組和染色體變異。請用遺傳圖解表示其過程(說明：選育結果只需寫出所選育品種的基因型、表現型及其比例)。[解析](1)該植物為自花且閉花授粉植物，故一般狀況下，其植株大多為純合子。(2)誘變育種時用γ射線處理利用的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性、低頻性以及少利多害性三個特點，故須要處理大量種子以獲得所需品種。(3)如采納雜交育種的方式，將上述兩個親本雜交，即rrDDEE×RRddee→F1：ERDdEe，在F1自交所得的F2中選擇抗病矮莖個體(D_E_R_)，再通過連續自交及逐代淘汰等純合化的手段，最終獲得能穩定遺傳的抗病矮莖品種(RRDDEE)。一般狀況下，限制性狀的基因數量越多，需進行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種，育種時間相對較長。若只考慮莖的高度，F1(DdEe)在自然狀態下繁殖即自交后，F2中表現型及比例為9矮莖(9D_E_)、6中莖(3D_ee、3ddE_)、1高莖(1ddee)。(4)若采納單倍體育種的方式獲得所需品種，首先需將花藥進行離體培育得到單倍體，繼而運用秋水仙素對其進行處理使其染色體數目加倍，該過程涉及的原理有基因重組和染色體變異；遺傳圖解：15．(2024·河北名校高三診斷)1917年，布里奇斯在培育的正常翅果蠅中偶然發覺一只翅膀后端邊緣有缺刻的紅眼雌果蠅。探討表明，這是由于該果蠅的一條X染色體缺失一小段導致的。一對同源染色體中的一條缺失，個體存活，兩條都缺失，個體死亡。染色體缺失過程中會斷裂出無著絲點的片段，這些片段無法進入細胞核而只能留在