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人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异课堂检测
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这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异课堂检测，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
知识点一 染色体数目的变异
[题型一 相关概念的辨析]
1.如图为雄果蝇体细胞的染色体组成，下列有关叙述不正确的是( )
A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y构成一个染色体组
B．雄果蝇为二倍体
C．一个染色体组包括4条形态和功能不同的非同源染色体
D．雄果蝇细胞中可能的染色体组数为1个或2个
答案 D
解析 雄果蝇的精子中的染色体组数可为1个，体细胞、初级精母细胞、处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体组数可为2个，处于有丝分裂后期的细胞中染色体组数可为4个，D错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．只有体细胞内染色体数目或结构的变异才属于染色体变异
B．某二倍体生物在幼苗期受到某种因素的影响，染色体只复制未分离也会形成四倍体
C．四倍体水稻的花粉进行离体培养，得到的植株含有两个染色体组，称为二倍体
D．三倍体生物可以产生可育配子
答案 B
解析 体细胞、生殖细胞内染色体数目和结构的变异都属于染色体变异，A错误；由配子未经受精直接发育而来的个体，无论含几个染色体组都是单倍体，C错误；三倍体减数分裂联会紊乱，不能形成可育配子，D错误。
3．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，正确的是( )
A．雄蜂体细胞中的染色体数目与蜂王的相同
B．由配子结合，发育成的个体的体细胞中含有2个或多个染色体组的植株是二倍体或多倍体
C．单倍体植株长得粗壮，多倍体茎秆一般比较弱小
D．多倍体就是含有3个或3个以上染色体组的生物体
答案 B
解析 雄蜂为单倍体，其体细胞中染色体数目是蜂王的一半，A错误；由受精卵发育而来的体细胞中含有2个或多个染色体组的植株称为二倍体或多倍体，B正确；单倍体植株长得弱小，多倍体茎秆一般比较粗壮，C错误；多倍体指由受精卵发育而来的含有3个或3个以上染色体组的生物，含有3个或3个以上染色体组的生物体也可能是单倍体，D错误。
[题型二 单倍体育种和多倍体育种]
4．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是( )
A．单倍体杂交后代不发生性状分离
B．单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离
C．单倍体高度不育，不发生性状分离
D．单倍体育种免去了费时的杂交程序
答案 B
解析 单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该育种方法得到的生物个体为纯合子，自交后代不发生性状分离。
5．下列有关多倍体育种的说法错误的是( )
A．人工诱导多倍体最常用的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B．秋水仙素能抑制纺锤体形成，故秋水仙素作用时期为前期
C．人工诱导多倍体有完整细胞周期
D．秋水仙素是一种植物碱，有剧毒
答案 C
解析 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，不能完成有丝分裂过程，因此不具有完整的细胞周期，C错误。
知识点二 低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验
6．下列关于低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验的叙述，正确的是( )
A．原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：甲紫溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
答案 C
解析 低温诱导植物细胞染色体数目变化实验的实验原理是，低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而产生染色体数目加倍的细胞，A错误；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离，B错误；染色体易被碱性染料染成深色，甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色，C正确；大蒜根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂前的间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞，D错误。
7．下列有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是( )
A．可能出现三倍体细胞
B．多倍体细胞形成的比例常达100%
C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
答案 C
解析 低温能诱导染色体数目加倍，但不会出现染色体组数为奇数的细胞，A错误；只有能进行有丝分裂的细胞才会受低温影响，因此多倍体细胞形成的比例达不到100%，B错误；低温诱导能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，细胞分裂不能完成，因而会出现一个不完整的细胞周期，C正确；非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中，而大蒜根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生非同源染色体的自由组合，D错误。
知识点三 染色体结构的变异
8．下列变异中，不属于染色体结构变异的是( )
A．染色体缺失了某一片段
B．染色体增加了某一片段
C．染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D．染色体某一片段位置颠倒了180°
答案 C
解析 DNA中一个碱基发生改变，属于基因突变，选项A、B、D依次属于染色体结构变异的缺失、重复和倒位。
9．某地发现罕见人类染色体异常核型，其46条染色体中有4条发生了变异无法成对。经研究发现：X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上，3号染色体的一个片段插入13号染色体上。上述变化属于染色体结构变异中的( )
A．缺失B．片段重复
C．易位D．倒位
答案 C
解析 发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接，属于易位。
10．果蝇正常复眼是卵圆形，大约由800个小眼组成。X染色体上棒眼基因(B)使果蝇复眼中的小眼数目减少而形成棒状，这是由于X染色体上一个小片段的串联重复所造成的。这种变异属于( )
A．基因重组B．基因突变
C．染色体数目变异D．染色体结构变异
答案 D
11．下列不属于染色体变异的是( )
A．人类第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征
B．同源染色体之间交换了对应部分引起的变异
C．人类第21号染色体多一条引起的唐氏综合征
D．无子西瓜的培育
答案 B
解析 人类第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征属于染色体结构变异中的缺失，A正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了对应部分属于基因重组，B错误；人类第21号染色体多一条引起的唐氏综合征，属于染色体数目的变异，C正确；无子西瓜的培育属于染色体数目变异，D正确。
12．下图显示某种生物体细胞中的两对染色体及其基因，下面不属于该细胞染色体变异结果的是( )
答案 C
解析 A图中含有a的染色体片段缺失，属于染色体结构变异中的缺失，不符合题意；B图中含有a基因的染色体片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，不符合题意；C图中a基因变成了A基因，属于基因突变，符合题意；D图中多了含有a和b的染色体各一条，属于染色体数目的变异，不符合题意。
知识点四 生物变异的分析
13．关于基因突变和染色体变异的叙述，错误的是( )
A．基因突变可以是一段DNA序列发生改变，因此也是一种染色体结构变异
B．在染色体数目变异中，可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异
C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变，前者所涉及的数目比后者少
D．X射线可引起基因突变，也可导致染色体变异
答案 A
解析 基因突变是指碱基的替换、增添或缺失而引起的基因结构的变化，染色体结构变异是以基因为单位的染色体片段的变化，A错误。
14．下列有关生物变异的叙述，正确的是( )
A．每种生物都可以发生基因突变和染色体变异
B．基因重组至少涉及两对基因
C．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
D．变异产生的新性状，都能遗传给下一代
答案 B
解析 原核生物中没有染色体，不可能发生染色体变异，A错误；基因重组指控制不同性状的基因的重新组合，所以至少涉及两对基因，B正确；经X射线处理后未出现新的性状，也可能形成了新基因，如AA突变成Aa，C错误；变异产生的新性状，不一定能遗传给下一代，如发生在体细胞内的基因突变，一般就不能遗传给子代，D错误。
二、非选择题
15．分析下列图形中各植物细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：
(1)图C中含________个染色体组，每个染色体组含________条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？________。如何处理才能产生有性生殖的后代？______________________________________。
(2)对于进行有性生殖的生物而言，在________________________时，由B细胞组成的生物体是二倍体；在________________________________时，由B细胞组成的生物体是单倍体。
(3)假若B细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含________个染色体组。
(4)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的________________。
答案 (1)3 3 不可育 用秋水仙素(或低温)处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍
(2)该个体由受精卵发育而来 该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来
(3)4 (4)C、B、A、D
解析 (1)图C中含有3个染色体组，每个染色体组含有3条染色体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，故生物体不可育，可用秋水仙素或低温处理其幼苗，使染色体数目加倍，再进行有性生殖即可产生后代。
(3)B细胞组成的生物中含有2个染色体组，与其正常物种配子中染色体数量相同，则正常物种体细胞内含有4个染色体组。
(4)AAaBbb含有3个染色体组，对应C图；AaBB含有2个染色体组，对应B图；AaaaBBbb含有4个染色体组，对应A图；Ab含有1个染色体组，对应D图。
易错题型
一、单倍体、二倍体、多倍体与染色体组的关系
16．下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是( )
A．单倍体细胞中只含有一个染色体组，含有一个染色体组的就是单倍体
B．有两个染色体组的受精卵发育成的个体一定是二倍体
C．体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体一定是多倍体
D．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
答案 B
解析 单倍体是体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，单倍体细胞中，可能含有多个染色体组，A错误；由配子发育而来的个体不论有几个染色体组都是单倍体，因此体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体也可能是单倍体，如六倍体小麦花粉离体培养获得的植株，虽然含有3个染色体组，但是属于单倍体，C错误；用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体或多倍体，D错误。
二、染色体结构变异与基因重组辨析
17．如图为某种生物的部分染色体发生的两种变异的示意图，则图a、图b所示的变异( )
A．均为染色体结构变异
B．均使生物的性状发生改变
C．均可发生在减数分裂过程中
D．基因的数目和排列顺序均发生改变
答案 C
解析 图a为一对同源染色体上的非姐妹染色单体之间互换片段，该变异属于基因重组，此过程发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期；图b中④和⑤为非同源染色体，⑤上的片段移接到④上引起的变异属于染色体结构变异，该过程可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。基因重组不一定能引起生物性状的改变，基因的数目一般也不发生改变。
1．下列关于染色体组的理解不正确的是( )
A．同一个染色体组中的染色体的形态、大小各不相同
B．每一个染色体组中的染色体都包括常染色体和性染色体
C．一个染色体组中无等位基因
D．配子中的全部染色体不一定是一个染色体组
答案 B
解析 一个染色体组中不含同源染色体，无等位基因，染色体的形态、大小各不相同，A、C正确；有的生物无性染色体，如水稻，则其一个染色体组中也不含性染色体，B错误；普通小麦是六倍体，其配子中的全部染色体含3个染色体组，D正确。
2．下列有关单倍体的叙述，不正确的是( )
A．体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体都叫单倍体
B．由花粉直接培育出的个体一定是单倍体
C．含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体
D．单倍体植株的细胞中可能含有一个或者几个染色体组
答案 C
解析 单倍体指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，如二倍体的配子直接形成的单倍体有一个染色体组，四倍体的配子直接形成的单倍体有两个染色体组，A、D正确；花粉为雄配子，由雄配子直接培育出的个体一定是单倍体，B正确；二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中含有三个染色体组，为三倍体，C错误。
3．下列有关水稻的叙述，错误的是( )
A．二倍体水稻含有两个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，有三个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
答案 D
解析 二倍体水稻花粉离体培养获得的单倍体只含一个染色体组，高度不育，不能产生种子，因此“稻穗、米粒变小”与此不符，D错误。
4．基因型为AAbb和aaBB的植株杂交得F1，对其幼苗用适宜浓度的秋水仙素处理，得到的植株的基因型和染色体倍数分别是( )
A．AAaaBBbb，二倍体B．AaBb，二倍体
C．AAaaBBbb，四倍体D．Aabb，二倍体
答案 C
解析 基因型为AAbb和aaBB的植株杂交，F1基因型为AaBb，秋水仙素诱发F1幼苗染色体数目加倍，基因型为AAaaBBbb，为四倍体。
5．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的一组是( )
①是单倍体 ②体细胞内没有同源染色体 ③不能形成可育的配子 ④体细胞内有同源染色体 ⑤能形成可育的配子 ⑥可能是纯合子也有可能是杂合子 ⑦一定是纯合子 ⑧是二倍体
A．④⑤⑦⑧B．①④⑤⑥
C．①②③⑥D．①④⑤⑦
答案 B
解析 花药离体培养得到的新的植株是单倍体，①正确，⑧错误；二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，②错误，④正确；该单倍体的幼苗中含有2个染色体组，则能形成可育的配子，③错误，⑤正确；若二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑥正确，⑦错误。
6．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是( )
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体
B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体
C．③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体
D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体
答案 B
解析 ①所示的细胞有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体，A正确；②所示的细胞有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表的生物是三倍体，B错误；③所示的细胞有4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由配子发育而来的个体的体细胞，则代表的生物是单倍体，C正确；④所示的细胞有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，代表的生物是单倍体，D正确。
7．下列有关多倍体的叙述中，正确的是( )
A．体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体
B．人工诱导多倍体的方法有很多，目前最常用、最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞
C．与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍
答案 C
解析 体细胞中含有三个染色体组的个体可能是单倍体，A错误；人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，B错误；多倍体植株的器官较大，营养成分含量较高，C正确；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍，D错误。
8．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是( )
A．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56
B．实验表明：用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率最高
C．低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，能诱导染色体数目加倍
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
答案 D
解析 用秋水仙素溶液处理幼芽，部分细胞的染色体数目加倍为28，在有丝分裂后期这些细胞的染色体数目为56，A正确；分析柱形图，用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率最高，B正确；低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，能抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体数目加倍，C正确；该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，D错误。
9．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A．①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期
B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C．④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复
D．图中4种变异能够遗传的是①③
答案 C
解析 ①表示基因重组中的染色体互换，因为其发生在同源染色体之间；②表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；③表示基因突变中碱基的缺失；④表示染色体的缺失或重复。图中4种变异都是可遗传的变异。
10．紫罗兰单瓣花(A)对重单瓣花(a)显性，如图是一变异品系，A基因所在的染色体缺失了部分片段，该变异不影响A基因功能，发生变异的个体中，含缺失染色体的雄配子不育，但含缺失染色体的雌配子可育。现将该个体自交，子代单瓣花与重瓣花分离比为( )
A．1∶1B．1∶0 C．2∶1D．3∶1
答案 A
解析 根据分析可知，后代的雌雄配子以及后代的基因型：
所以该个体自交，子代单瓣花与重瓣花分离比为1∶1，A正确。
11．有些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数分裂Ⅰ时期染色体变异的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
答案 C
解析 分析题图可知，图a所示细胞中，只有一组同源染色体为三条，其余皆为两条，属于染色体数目变异中个别染色体增加，该个体称为三体，图b所示细胞的染色体上链增加了一部分(片段4)，为染色体片段增加，图c细胞含三个染色体组，故为三倍体，d图细胞的染色体下链缺失了片段3和4，为染色体片段缺失。
12．果蝇性染色体组成XX、XXY为雌性，XY、XYY、XO(缺少一条性染色体)为雄性，其余类型在胚胎时期致死；已知果蝇的红眼基因R和白眼基因r仅位于X染色体上。将正常红眼雄果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，对此现象分析不合理的是( )
A．父本形成配子过程中，基因R突变成了基因r
B．父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失
C．母本形成配子过程中，同源染色体XX未分离
D．父本XY未分离，子代白眼雌果蝇的基因型为XrO
答案 D
解析 正常红眼雄果蝇(XRY)与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，可能是父本形成配子过程中，基因R突变成了基因r，形成基因型为Xr的精子后与卵细胞结合形成了XrXr的白眼雌果蝇，A不符合题意；若父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失，形成基因型为XO的精子，后与卵细胞结合形成基因型为XrXO的白眼雌果蝇，B不符合题意；由题干可知，XXY为雌性，因此可能是母本形成配子过程中，减数分裂Ⅰ后期同源染色体XX未分离或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂形成的子染色体未分离，形成了XrXr的卵细胞，并与含Y的精子结合形成了XrXrY的白眼雌果蝇，C不符合题意；父本XY未分离，则形成基因型为XRY的精子和不含性染色体的精子两种，不含性染色体的精子与含Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XrO的个体表现为白眼雄性，性染色体组成为XRY的精子与Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XRXrY，表现为红眼雌性，D符合题意。
13．已知二倍体西瓜的体细胞中含有22条染色体，西瓜的绿皮(A)对白皮(a)为显性，大子(B)对小子(b)为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现对一批纯种绿皮大子与白皮小子西瓜种子进行了下列操作：
a．将这批种子播种，并用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗，使之成为四倍体；
b．当被处理后的绿皮大子西瓜植株开花后，将白皮小子西瓜植株的花粉授予绿皮大子植株，使之杂交获得F1。
(1)亲本杂交当年结________(选填“有子”或“无子”)西瓜，其果皮颜色为________。
(2)秋水仙素的作用是___________________。
(3)由于工作人员的疏忽，进行a操作时，其中有一株幼苗没有用秋水仙素处理，其通过杂交获得了有子西瓜。第二年，工作人员将该种子(F1)播种，用一定浓度的秋水仙素处理其幼苗，并让F1与白皮小子西瓜植株杂交获得F2。(提示：F1进行减数分裂时，每4条同源染色体等量随机分配到配子中去，其产生的配子可育)
①F1减数分裂Ⅱ后期细胞中含有________个DNA分子，________个染色体组，________对同源染色体。
②从F2中可以选出白皮小子的西瓜品种吗？为什么？
__________________________________________________
__________________________________________________。
③若只考虑种皮这一对相对性状的遗传，则F2的基因型及比例为__________________________________________________。
答案 (1)有子 绿皮 (2)抑制有丝分裂时纺锤体的形成，使细胞中的染色体数目加倍 (3)①44 4 22
②不能，因为F2是三倍体，其减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子(或F2是三倍体，其高度不育) ③AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1
解析 (1)纯种绿皮大子西瓜基因型为AABB，白皮小子西瓜基因型为aabb，用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗后，其基因型为AAAABBBB，其和aabb杂交后形成受精卵AAaBBb，发育为种子，所以母本结的是有子西瓜。因果实由母本的子房发育而成，果皮来自子房壁，母本基因型为AAAABBBB，所以果皮颜色为绿皮。
(3)幼苗没有用秋水仙素处理，基因型为AABB，其和aabb杂交后形成子代基因型为AaBb，用秋水仙素处理后为AAaaBBbb，染色体数为44，染色体组为4组。减数分裂Ⅰ同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分开，DNA分子数为44，染色体数为44，染色体组为4组，同源染色体为22对。AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb杂交后得到F2为三倍体，因为减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子，所以形成的三倍体高度不育，不能作为品种得以保留。AAaa在四条同源染色体上，在分离时随机分配，因此有AA、Aa、aa三种组合，比例为1∶4∶1，和a配子随机结合后得到的F2的基因型及其比例为AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。
14．四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高很多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、显微镜、甲紫溶液。
(2)实验步骤：
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒温箱中1 h。
③____________________________。
④分别取根尖________cm，放入________中固定0.5～1 h，然后用______________________冲洗2次。
⑤制作装片：解离→________→________→制片。
⑥低倍镜检测，统计______________________，并记录结果。
(3)实验结果：染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)实验分析：
a．设置实验步骤②的目的是_______________。
b．对染色体染色还可以用________________。
c．除低温外，______________也可以诱导染色体数目加倍，原理是____________________。
答案 (2)②4 ℃ 8 ℃ 12 ℃ ③取大蒜随机均分为五组，分别放入五个培养皿中诱导培养48～72 h ④0.5～1 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 ⑤漂洗 染色 ⑥每组视野中的染色体加倍率
(4)a.将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；先将培养皿及培养液放在不同温度下恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰 b．醋酸洋红液 c．秋水仙素 抑制纺锤体形成
解析 本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度应设置为自变量，不同温度处理是为了进行相互对照，在细胞分裂时尽可能使细胞处于设定温度中，以排除其他温度的干扰。但低温并不可能使所有细胞的染色体数加倍，所以要统计加倍率来确定最佳低温。
15．某二倍体植株的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb。请据图完成下列问题：
(1)图中A所示的细胞分裂方式主要是________。
(2)产生的花粉基因型有________种，由花粉发育成的单倍体有哪几种基因型？________。
(3)若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体________条，它是纯合子还是杂合子？________。
(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有几种基因型？________。
(5)若A表示水稻的高秆基因，a表示水稻的矮秆基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是________，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻所占比例为________。
(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用图中________(填字母)过程进行育种，这种育种方法称为________。
答案 (1)减数分裂 (2)4 AB、Ab、aB、ab
(3)24 纯合子 (4)9种 (5)eq \f(3,16) eq \f(1,2)
(6)A、B、C 单倍体育种
解析 植物产生花粉或卵细胞要经过减数分裂，由于基因型为AaBb，所以能产生4种基因型花粉，将花粉经花药离体培养产生的单倍体也应该有4种基因型：AB、Ab、aB、ab。花粉中染色体数是体细胞的一半，即12条，经秋水仙素处理后的纯合子染色体数应该为24条，基因型为AaBb的个体自交，后代应该有9种基因型。矮秆抗病的个体基因型有两种：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是eq \f(1,16)(aaBB)＋eq \f(2,16)(aaBb)＝eq \f(3,16)。当矮秆抗病的水稻进行自交，纯合子(aaBB)是eq \f(1,3)，自交后代纯合子占eq \f(1,3)，而杂合子(aaBb)是eq \f(2,3)，自交的后代中纯合子比例为eq \f(2,3)×eq \f(1,4)＝eq \f(1,6)，所以矮秆抗病的水稻进行自交，后代中矮秆抗病纯合子所占比例为eq \f(1,3)＋eq \f(1,6)＝eq \f(1,2)。
雌配子eq \f(1,2)A
雌配子eq \f(1,2)a
雄配子a
eq \f(1,2)Aa(单瓣花)
eq \f(1,2)aa(重瓣花)
知识点一 染色体数目的变异
[题型一 相关概念的辨析]
1.如图为雄果蝇体细胞的染色体组成，下列有关叙述不正确的是( )
A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y构成一个染色体组
B．雄果蝇为二倍体
C．一个染色体组包括4条形态和功能不同的非同源染色体
D．雄果蝇细胞中可能的染色体组数为1个或2个
答案 D
解析 雄果蝇的精子中的染色体组数可为1个，体细胞、初级精母细胞、处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体组数可为2个，处于有丝分裂后期的细胞中染色体组数可为4个，D错误。
2．下列叙述正确的是( )
A．只有体细胞内染色体数目或结构的变异才属于染色体变异
B．某二倍体生物在幼苗期受到某种因素的影响，染色体只复制未分离也会形成四倍体
C．四倍体水稻的花粉进行离体培养，得到的植株含有两个染色体组，称为二倍体
D．三倍体生物可以产生可育配子
答案 B
解析 体细胞、生殖细胞内染色体数目和结构的变异都属于染色体变异，A错误；由配子未经受精直接发育而来的个体，无论含几个染色体组都是单倍体，C错误；三倍体减数分裂联会紊乱，不能形成可育配子，D错误。
3．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，正确的是( )
A．雄蜂体细胞中的染色体数目与蜂王的相同
B．由配子结合，发育成的个体的体细胞中含有2个或多个染色体组的植株是二倍体或多倍体
C．单倍体植株长得粗壮，多倍体茎秆一般比较弱小
D．多倍体就是含有3个或3个以上染色体组的生物体
答案 B
解析 雄蜂为单倍体，其体细胞中染色体数目是蜂王的一半，A错误；由受精卵发育而来的体细胞中含有2个或多个染色体组的植株称为二倍体或多倍体，B正确；单倍体植株长得弱小，多倍体茎秆一般比较粗壮，C错误；多倍体指由受精卵发育而来的含有3个或3个以上染色体组的生物，含有3个或3个以上染色体组的生物体也可能是单倍体，D错误。
[题型二 单倍体育种和多倍体育种]
4．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是( )
A．单倍体杂交后代不发生性状分离
B．单倍体经染色体加倍后自交后代不发生性状分离
C．单倍体高度不育，不发生性状分离
D．单倍体育种免去了费时的杂交程序
答案 B
解析 单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该育种方法得到的生物个体为纯合子，自交后代不发生性状分离。
5．下列有关多倍体育种的说法错误的是( )
A．人工诱导多倍体最常用的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
B．秋水仙素能抑制纺锤体形成，故秋水仙素作用时期为前期
C．人工诱导多倍体有完整细胞周期
D．秋水仙素是一种植物碱，有剧毒
答案 C
解析 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，不能完成有丝分裂过程，因此不具有完整的细胞周期，C错误。
知识点二 低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验
6．下列关于低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验的叙述，正确的是( )
A．原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：甲紫溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
答案 C
解析 低温诱导植物细胞染色体数目变化实验的实验原理是，低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而产生染色体数目加倍的细胞，A错误；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离，B错误；染色体易被碱性染料染成深色，甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色，C正确；大蒜根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂前的间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞，D错误。
7．下列有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是( )
A．可能出现三倍体细胞
B．多倍体细胞形成的比例常达100%
C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
答案 C
解析 低温能诱导染色体数目加倍，但不会出现染色体组数为奇数的细胞，A错误；只有能进行有丝分裂的细胞才会受低温影响，因此多倍体细胞形成的比例达不到100%，B错误；低温诱导能抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，细胞分裂不能完成，因而会出现一个不完整的细胞周期，C正确；非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程中，而大蒜根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生非同源染色体的自由组合，D错误。
知识点三 染色体结构的变异
8．下列变异中，不属于染色体结构变异的是( )
A．染色体缺失了某一片段
B．染色体增加了某一片段
C．染色体中DNA的一个碱基发生了改变
D．染色体某一片段位置颠倒了180°
答案 C
解析 DNA中一个碱基发生改变，属于基因突变，选项A、B、D依次属于染色体结构变异的缺失、重复和倒位。
9．某地发现罕见人类染色体异常核型，其46条染色体中有4条发生了变异无法成对。经研究发现：X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上，3号染色体的一个片段插入13号染色体上。上述变化属于染色体结构变异中的( )
A．缺失B．片段重复
C．易位D．倒位
答案 C
解析 发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接，属于易位。
10．果蝇正常复眼是卵圆形，大约由800个小眼组成。X染色体上棒眼基因(B)使果蝇复眼中的小眼数目减少而形成棒状，这是由于X染色体上一个小片段的串联重复所造成的。这种变异属于( )
A．基因重组B．基因突变
C．染色体数目变异D．染色体结构变异
答案 D
11．下列不属于染色体变异的是( )
A．人类第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征
B．同源染色体之间交换了对应部分引起的变异
C．人类第21号染色体多一条引起的唐氏综合征
D．无子西瓜的培育
答案 B
解析 人类第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征属于染色体结构变异中的缺失，A正确；同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了对应部分属于基因重组，B错误；人类第21号染色体多一条引起的唐氏综合征，属于染色体数目的变异，C正确；无子西瓜的培育属于染色体数目变异，D正确。
12．下图显示某种生物体细胞中的两对染色体及其基因，下面不属于该细胞染色体变异结果的是( )
答案 C
解析 A图中含有a的染色体片段缺失，属于染色体结构变异中的缺失，不符合题意；B图中含有a基因的染色体片段移接到了非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，不符合题意；C图中a基因变成了A基因，属于基因突变，符合题意；D图中多了含有a和b的染色体各一条，属于染色体数目的变异，不符合题意。
知识点四 生物变异的分析
13．关于基因突变和染色体变异的叙述，错误的是( )
A．基因突变可以是一段DNA序列发生改变，因此也是一种染色体结构变异
B．在染色体数目变异中，可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异
C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变，前者所涉及的数目比后者少
D．X射线可引起基因突变，也可导致染色体变异
答案 A
解析 基因突变是指碱基的替换、增添或缺失而引起的基因结构的变化，染色体结构变异是以基因为单位的染色体片段的变化，A错误。
14．下列有关生物变异的叙述，正确的是( )
A．每种生物都可以发生基因突变和染色体变异
B．基因重组至少涉及两对基因
C．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生
D．变异产生的新性状，都能遗传给下一代
答案 B
解析 原核生物中没有染色体，不可能发生染色体变异，A错误；基因重组指控制不同性状的基因的重新组合，所以至少涉及两对基因，B正确；经X射线处理后未出现新的性状，也可能形成了新基因，如AA突变成Aa，C错误；变异产生的新性状，不一定能遗传给下一代，如发生在体细胞内的基因突变，一般就不能遗传给子代，D错误。
二、非选择题
15．分析下列图形中各植物细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：
(1)图C中含________个染色体组，每个染色体组含________条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？________。如何处理才能产生有性生殖的后代？______________________________________。
(2)对于进行有性生殖的生物而言，在________________________时，由B细胞组成的生物体是二倍体；在________________________________时，由B细胞组成的生物体是单倍体。
(3)假若B细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含________个染色体组。
(4)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的________________。
答案 (1)3 3 不可育 用秋水仙素(或低温)处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍
(2)该个体由受精卵发育而来 该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来
(3)4 (4)C、B、A、D
解析 (1)图C中含有3个染色体组，每个染色体组含有3条染色体，由于减数分裂时染色体联会紊乱，故生物体不可育，可用秋水仙素或低温处理其幼苗，使染色体数目加倍，再进行有性生殖即可产生后代。
(3)B细胞组成的生物中含有2个染色体组，与其正常物种配子中染色体数量相同，则正常物种体细胞内含有4个染色体组。
(4)AAaBbb含有3个染色体组，对应C图；AaBB含有2个染色体组，对应B图；AaaaBBbb含有4个染色体组，对应A图；Ab含有1个染色体组，对应D图。
易错题型
一、单倍体、二倍体、多倍体与染色体组的关系
16．下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是( )
A．单倍体细胞中只含有一个染色体组，含有一个染色体组的就是单倍体
B．有两个染色体组的受精卵发育成的个体一定是二倍体
C．体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体一定是多倍体
D．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体
答案 B
解析 单倍体是体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，单倍体细胞中，可能含有多个染色体组，A错误；由配子发育而来的个体不论有几个染色体组都是单倍体，因此体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体也可能是单倍体，如六倍体小麦花粉离体培养获得的植株，虽然含有3个染色体组，但是属于单倍体，C错误；用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体或多倍体，D错误。
二、染色体结构变异与基因重组辨析
17．如图为某种生物的部分染色体发生的两种变异的示意图，则图a、图b所示的变异( )
A．均为染色体结构变异
B．均使生物的性状发生改变
C．均可发生在减数分裂过程中
D．基因的数目和排列顺序均发生改变
答案 C
解析 图a为一对同源染色体上的非姐妹染色单体之间互换片段，该变异属于基因重组，此过程发生在减数分裂Ⅰ的四分体时期；图b中④和⑤为非同源染色体，⑤上的片段移接到④上引起的变异属于染色体结构变异，该过程可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。基因重组不一定能引起生物性状的改变，基因的数目一般也不发生改变。
1．下列关于染色体组的理解不正确的是( )
A．同一个染色体组中的染色体的形态、大小各不相同
B．每一个染色体组中的染色体都包括常染色体和性染色体
C．一个染色体组中无等位基因
D．配子中的全部染色体不一定是一个染色体组
答案 B
解析 一个染色体组中不含同源染色体，无等位基因，染色体的形态、大小各不相同，A、C正确；有的生物无性染色体，如水稻，则其一个染色体组中也不含性染色体，B错误；普通小麦是六倍体，其配子中的全部染色体含3个染色体组，D正确。
2．下列有关单倍体的叙述，不正确的是( )
A．体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体都叫单倍体
B．由花粉直接培育出的个体一定是单倍体
C．含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体
D．单倍体植株的细胞中可能含有一个或者几个染色体组
答案 C
解析 单倍体指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，如二倍体的配子直接形成的单倍体有一个染色体组，四倍体的配子直接形成的单倍体有两个染色体组，A、D正确；花粉为雄配子，由雄配子直接培育出的个体一定是单倍体，B正确；二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中含有三个染色体组，为三倍体，C错误。
3．下列有关水稻的叙述，错误的是( )
A．二倍体水稻含有两个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，有三个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
答案 D
解析 二倍体水稻花粉离体培养获得的单倍体只含一个染色体组，高度不育，不能产生种子，因此“稻穗、米粒变小”与此不符，D错误。
4．基因型为AAbb和aaBB的植株杂交得F1，对其幼苗用适宜浓度的秋水仙素处理，得到的植株的基因型和染色体倍数分别是( )
A．AAaaBBbb，二倍体B．AaBb，二倍体
C．AAaaBBbb，四倍体D．Aabb，二倍体
答案 C
解析 基因型为AAbb和aaBB的植株杂交，F1基因型为AaBb，秋水仙素诱发F1幼苗染色体数目加倍，基因型为AAaaBBbb，为四倍体。
5．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的一组是( )
①是单倍体 ②体细胞内没有同源染色体 ③不能形成可育的配子 ④体细胞内有同源染色体 ⑤能形成可育的配子 ⑥可能是纯合子也有可能是杂合子 ⑦一定是纯合子 ⑧是二倍体
A．④⑤⑦⑧B．①④⑤⑥
C．①②③⑥D．①④⑤⑦
答案 B
解析 花药离体培养得到的新的植株是单倍体，①正确，⑧错误；二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理形成四倍体，经过花药离体培养形成的单倍体中含有2个染色体组，即体细胞内含有同源染色体，②错误，④正确；该单倍体的幼苗中含有2个染色体组，则能形成可育的配子，③错误，⑤正确；若二倍体玉米的基因型是Aa，用秋水仙素处理后基因型为AAaa，产生的花粉有AA、aa、Aa，经花药离体培养得到的单倍体有AA、aa、Aa，既有纯合子，也有杂合子，⑥正确，⑦错误。
6．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是( )
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体
B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体
C．③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体
D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体
答案 B
解析 ①所示的细胞有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体，A正确；②所示的细胞有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表的生物是三倍体，B错误；③所示的细胞有4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由配子发育而来的个体的体细胞，则代表的生物是单倍体，C正确；④所示的细胞有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，代表的生物是单倍体，D正确。
7．下列有关多倍体的叙述中，正确的是( )
A．体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体
B．人工诱导多倍体的方法有很多，目前最常用、最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞
C．与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
D．秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍
答案 C
解析 体细胞中含有三个染色体组的个体可能是单倍体，A错误；人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，B错误；多倍体植株的器官较大，营养成分含量较高，C正确；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍，D错误。
8．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是( )
A．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56
B．实验表明：用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率最高
C．低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，能诱导染色体数目加倍
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
答案 D
解析 用秋水仙素溶液处理幼芽，部分细胞的染色体数目加倍为28，在有丝分裂后期这些细胞的染色体数目为56，A正确；分析柱形图，用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率最高，B正确；低温或秋水仙素处理正在分裂的细胞，能抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体数目加倍，C正确；该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，D错误。
9．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A．①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期
B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C．④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复
D．图中4种变异能够遗传的是①③
答案 C
解析 ①表示基因重组中的染色体互换，因为其发生在同源染色体之间；②表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；③表示基因突变中碱基的缺失；④表示染色体的缺失或重复。图中4种变异都是可遗传的变异。
10．紫罗兰单瓣花(A)对重单瓣花(a)显性，如图是一变异品系，A基因所在的染色体缺失了部分片段，该变异不影响A基因功能，发生变异的个体中，含缺失染色体的雄配子不育，但含缺失染色体的雌配子可育。现将该个体自交，子代单瓣花与重瓣花分离比为( )
A．1∶1B．1∶0 C．2∶1D．3∶1
答案 A
解析 根据分析可知，后代的雌雄配子以及后代的基因型：
所以该个体自交，子代单瓣花与重瓣花分离比为1∶1，A正确。
11．有些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数分裂Ⅰ时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数分裂Ⅰ时期染色体变异的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
答案 C
解析 分析题图可知，图a所示细胞中，只有一组同源染色体为三条，其余皆为两条，属于染色体数目变异中个别染色体增加，该个体称为三体，图b所示细胞的染色体上链增加了一部分(片段4)，为染色体片段增加，图c细胞含三个染色体组，故为三倍体，d图细胞的染色体下链缺失了片段3和4，为染色体片段缺失。
12．果蝇性染色体组成XX、XXY为雌性，XY、XYY、XO(缺少一条性染色体)为雄性，其余类型在胚胎时期致死；已知果蝇的红眼基因R和白眼基因r仅位于X染色体上。将正常红眼雄果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，对此现象分析不合理的是( )
A．父本形成配子过程中，基因R突变成了基因r
B．父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失
C．母本形成配子过程中，同源染色体XX未分离
D．父本XY未分离，子代白眼雌果蝇的基因型为XrO
答案 D
解析 正常红眼雄果蝇(XRY)与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，子代中出现了一只白眼雌果蝇，可能是父本形成配子过程中，基因R突变成了基因r，形成基因型为Xr的精子后与卵细胞结合形成了XrXr的白眼雌果蝇，A不符合题意；若父本形成配子过程中，基因R所在染色体片段缺失，形成基因型为XO的精子，后与卵细胞结合形成基因型为XrXO的白眼雌果蝇，B不符合题意；由题干可知，XXY为雌性，因此可能是母本形成配子过程中，减数分裂Ⅰ后期同源染色体XX未分离或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂形成的子染色体未分离，形成了XrXr的卵细胞，并与含Y的精子结合形成了XrXrY的白眼雌果蝇，C不符合题意；父本XY未分离，则形成基因型为XRY的精子和不含性染色体的精子两种，不含性染色体的精子与含Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XrO的个体表现为白眼雄性，性染色体组成为XRY的精子与Xr的卵细胞结合形成的子代的基因型为XRXrY，表现为红眼雌性，D符合题意。
13．已知二倍体西瓜的体细胞中含有22条染色体，西瓜的绿皮(A)对白皮(a)为显性，大子(B)对小子(b)为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现对一批纯种绿皮大子与白皮小子西瓜种子进行了下列操作：
a．将这批种子播种，并用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗，使之成为四倍体；
b．当被处理后的绿皮大子西瓜植株开花后，将白皮小子西瓜植株的花粉授予绿皮大子植株，使之杂交获得F1。
(1)亲本杂交当年结________(选填“有子”或“无子”)西瓜，其果皮颜色为________。
(2)秋水仙素的作用是___________________。
(3)由于工作人员的疏忽，进行a操作时，其中有一株幼苗没有用秋水仙素处理，其通过杂交获得了有子西瓜。第二年，工作人员将该种子(F1)播种，用一定浓度的秋水仙素处理其幼苗，并让F1与白皮小子西瓜植株杂交获得F2。(提示：F1进行减数分裂时，每4条同源染色体等量随机分配到配子中去，其产生的配子可育)
①F1减数分裂Ⅱ后期细胞中含有________个DNA分子，________个染色体组，________对同源染色体。
②从F2中可以选出白皮小子的西瓜品种吗？为什么？
__________________________________________________
__________________________________________________。
③若只考虑种皮这一对相对性状的遗传，则F2的基因型及比例为__________________________________________________。
答案 (1)有子 绿皮 (2)抑制有丝分裂时纺锤体的形成，使细胞中的染色体数目加倍 (3)①44 4 22
②不能，因为F2是三倍体，其减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子(或F2是三倍体，其高度不育) ③AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1
解析 (1)纯种绿皮大子西瓜基因型为AABB，白皮小子西瓜基因型为aabb，用一定浓度的秋水仙素处理纯种绿皮大子幼苗后，其基因型为AAAABBBB，其和aabb杂交后形成受精卵AAaBBb，发育为种子，所以母本结的是有子西瓜。因果实由母本的子房发育而成，果皮来自子房壁，母本基因型为AAAABBBB，所以果皮颜色为绿皮。
(3)幼苗没有用秋水仙素处理，基因型为AABB，其和aabb杂交后形成子代基因型为AaBb，用秋水仙素处理后为AAaaBBbb，染色体数为44，染色体组为4组。减数分裂Ⅰ同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分开，DNA分子数为44，染色体数为44，染色体组为4组，同源染色体为22对。AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb杂交后得到F2为三倍体，因为减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常配子，所以形成的三倍体高度不育，不能作为品种得以保留。AAaa在四条同源染色体上，在分离时随机分配，因此有AA、Aa、aa三种组合，比例为1∶4∶1，和a配子随机结合后得到的F2的基因型及其比例为AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。
14．四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高很多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、显微镜、甲紫溶液。
(2)实验步骤：
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒温箱中1 h。
③____________________________。
④分别取根尖________cm，放入________中固定0.5～1 h，然后用______________________冲洗2次。
⑤制作装片：解离→________→________→制片。
⑥低倍镜检测，统计______________________，并记录结果。
(3)实验结果：染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)实验分析：
a．设置实验步骤②的目的是_______________。
b．对染色体染色还可以用________________。
c．除低温外，______________也可以诱导染色体数目加倍，原理是____________________。
答案 (2)②4 ℃ 8 ℃ 12 ℃ ③取大蒜随机均分为五组，分别放入五个培养皿中诱导培养48～72 h ④0.5～1 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 ⑤漂洗 染色 ⑥每组视野中的染色体加倍率
(4)a.将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；先将培养皿及培养液放在不同温度下恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰 b．醋酸洋红液 c．秋水仙素 抑制纺锤体形成
解析 本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度应设置为自变量，不同温度处理是为了进行相互对照，在细胞分裂时尽可能使细胞处于设定温度中，以排除其他温度的干扰。但低温并不可能使所有细胞的染色体数加倍，所以要统计加倍率来确定最佳低温。
15．某二倍体植株的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb。请据图完成下列问题：
(1)图中A所示的细胞分裂方式主要是________。
(2)产生的花粉基因型有________种，由花粉发育成的单倍体有哪几种基因型？________。
(3)若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体________条，它是纯合子还是杂合子？________。
(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有几种基因型？________。
(5)若A表示水稻的高秆基因，a表示水稻的矮秆基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是________，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻所占比例为________。
(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用图中________(填字母)过程进行育种，这种育种方法称为________。
答案 (1)减数分裂 (2)4 AB、Ab、aB、ab
(3)24 纯合子 (4)9种 (5)eq \f(3,16) eq \f(1,2)
(6)A、B、C 单倍体育种
解析 植物产生花粉或卵细胞要经过减数分裂，由于基因型为AaBb，所以能产生4种基因型花粉，将花粉经花药离体培养产生的单倍体也应该有4种基因型：AB、Ab、aB、ab。花粉中染色体数是体细胞的一半，即12条，经秋水仙素处理后的纯合子染色体数应该为24条，基因型为AaBb的个体自交，后代应该有9种基因型。矮秆抗病的个体基因型有两种：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是eq \f(1,16)(aaBB)＋eq \f(2,16)(aaBb)＝eq \f(3,16)。当矮秆抗病的水稻进行自交，纯合子(aaBB)是eq \f(1,3)，自交后代纯合子占eq \f(1,3)，而杂合子(aaBb)是eq \f(2,3)，自交的后代中纯合子比例为eq \f(2,3)×eq \f(1,4)＝eq \f(1,6)，所以矮秆抗病的水稻进行自交，后代中矮秆抗病纯合子所占比例为eq \f(1,3)＋eq \f(1,6)＝eq \f(1,2)。
雌配子eq \f(1,2)A
雌配子eq \f(1,2)a
雄配子a
eq \f(1,2)Aa(单瓣花)
eq \f(1,2)aa(重瓣花)
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