2025版高考生物一轮总复习必修2第7单元生物的变异育种与进化第2讲染色体变异及其应用提能训练

第7单元生物的变异、育种与进化第2讲染色体变异及其应用A组一、单选题1．(2024·山东济南检测)下列针对图中所示变异的说法正确的是(B)A．图一所示细胞中的遗传物质出现了重复和缺失B．图二所示细胞发生了染色体结构变异中的缺失或重复C．图三所示细胞中出现A、a的原因是发生了基因突变D．图四所示细胞在形成过程中发生了基因突变和染色体变异解析：图一所示细胞中的遗传物质没有出现重复，可能是发生了易位或染色体片段缺失，A错误；图二所示细胞发生了染色体结构变异中的缺失或重复，B正确；图三所示细胞中出现A、a的原因是发生了基因突变或互换，C错误；图四所示细胞在形成过程中发生了染色体变异，D错误。2．(2024·山东泰安高三期末)如图是人体发生的三种变异类型，下列相关分析，错误的是(C)A．变异①能产生新基因，是生物变异的根本来源B．变异②可导致染色体上的基因数目和排列顺序改变C．猫叫综合征和先天性愚型的变异类型属于变异③D．高等动物细胞在分裂过程中都可能发生这三种变异解析：变异①是基因突变，基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源，A正确；变异②是染色体结构变异中的缺失或重复，可导致染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，B正确；变异③是染色体数目变异，而猫叫综合征是5号染色体部分缺失导致，属于染色体结构变异，C错误；基因突变通常发生在细胞分裂间期，三种变异可发生在动物细胞的分裂过程中，D正确。3．(2023·陕西西安交大附中、龙岗中学联考)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是(C)A．基因突变都会导致染色体结构变异B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表型改变C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析：基因突变不会导致染色体结构变异，A错误；基因突变不一定引起个体表型改变，B错误；基因突变会导致基因碱基序列改变，染色体结构变异可能因染色体片段缺失或染色体易位、倒位等导致基因碱基序列的改变，C正确；染色体结构变异可用光学显微镜观察到，基因突变在光学显微镜下是不可见的，D错误。4．(2024·山西运城调研)下列关于生物变异的说法，错误的是(D)A．通过诱变育种获得的新性状一般不能稳定遗传，原因可能是突变个体是杂合子B．将一段外来DNA序列插入豌豆的淀粉分支酶基因中会使该基因突变C．果蝇的核基因A突变为a，正常情况下A与a不会出现在同一个配子中D．猫叫综合征属于染色体结构变异，21三体综合征属于染色体组数目变异解析：通过诱变育种获得的新性状一般不能稳定遗传，原因可能是突变个体是杂合子，A正确；将一段外来DNA序列插入豌豆的淀粉分支酶基因中可导致该基因结构发生改变，属于基因突变，B正确；果蝇的核基因A突变为a，正常情况下A与a会随同源染色体的分离而分离，所以不会出现在同一个配子中，C正确；21三体综合征患者体细胞中染色体数目多了一条，属于染色体数目变异，但染色体组数未变，D错误。5．(2023·陕西安康中学校考模拟预测)利用生物的变异可以培育出许多优良品种。下列关于变异和育种的叙述，正确的是(D)A．诱变育种可定向改变突变方向，提高突变频率，缩短育种年限B．二倍体水稻与四倍体水稻杂交可产生后代，两者不存在生殖隔离C．单倍体育种能明显缩短育种年限，是因为单倍体的杂交后代不发生性状分离D．通过杂交育种、诱变育种可定向改变水稻的基因频率解析：诱变育种可提高突变频率，缩短育种年限，但突变的方向仍然是不定向的，A错误；二倍体水稻与四倍体水稻杂交产生的后代不可育，二者之间存在生殖隔离，B错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，育种过程中形成的单倍体植株高度不育，不会有杂交后代，能稳定遗传的具有优良性状的个体是用秋水仙素处理单倍体植株幼苗使其染色体数目加倍所致，C错误；杂交育种、诱变育种过程中因为有人工选择过程，故可定向改变水稻的基因频率，D正确。故选D。6．(2024·广东省深圳市龙岗区高三四校联考)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示，该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。关于这几种配子形成过程中所发生的变异，下列说法中错误的是(D)A．甲的变异属于基因重组、发生在减数第一次分裂过程中B．乙的变异属于染色体数目变异，发生在减数第二次分裂过程中C．丙的变异属于染色体结构变异，可能是基因b转移到非同源染色体上D．丁的变异属于基因突变，在光学显微镜下可观察到碱基序列发生了改变解析：甲形成过程中，在减数第一次分裂后期，发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；乙形成的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，这属于染色体变异，B正确；a和b是非同源染色体上的基因，而丙中a和b位于同一条染色体上，原因可能是基因b转移到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C正确；丁的变异产生了新的等位基因，属于基因突变，基因突变是基因中碱基序列的改变，在显微镜下观察不到，D错误。故选D。7．(2024·辽宁辽阳高三期末)下图是三种因相应结构发生替换而产生的变异的示意图。下列相关判断错误的是(C)A．过程①的变异类型属于基因重组B．白化病的变异来源可能与过程②的类似C．猫叫综合征的变异类型与过程③的完全相同D．过程③的变异能在光学显微镜下观察到解析：由图①可知，图①为同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换(染色体互换)，属于基因重组的一类，A正确；白化病的变异来源是基因突变，过程②表示碱基对的替换属于基因突变，B正确；猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，而③属于染色体易位，C错误；③表示染色体易位属于染色体结构变异，能在光学显微镜下观察到，D正确。故选C。二、综合题8．(2024·湖北黄冈调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)图示果蝇发生的变异类型是染色体数目变异。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、XrY和Y四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1自由交配，F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为3∶1，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/18。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：M果蝇与多只正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型。结果预测：Ⅰ.若子代出现红眼(雌)果蝇，则是环境改变；Ⅱ.若子代表型全部为白眼，则是基因突变；Ⅲ.若无子代产生，则是减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)正常果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组；图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。(2)基因型为XrXrY的白眼雌果蝇最多能产生Xr、XrXr、XrY、Y四种类型的配子，该果蝇与基因型为XRY的红眼雄果蝇杂交，只有红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合，后代的基因型分别为XRXr、XRXrXr、XRXrY、XRY，其中XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1的基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为eq\f(3,4)(A_)×eq\f(1,2)(XRXr、XRY)＝eq\f(3,8)，黑身白眼果蝇所占比例为eq\f(1,4)(aa)×eq\f(1,2)(XrXr、XrY)＝eq\f(1,8)，故两者的比例为3∶1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(2,3)(Aa)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,9)；出现白眼的概率为eq\f(1,2)(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为eq\f(1,9)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,18)。(4)由题干信息可知，三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO，因此，本实验可以用M果蝇与多只正常的白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此其与XrXr杂交，没有子代产生。B组一、单选题1．(2023·河南八市重点联盟联考)一个表型正常的男性，其一条13号染色体和一条21号染色体发生了如图所示变化。下列说法不正确的是(C)A．这种变异在有丝分裂、减数分裂过程中都可能发生B．观察这种变异最好选择处于有丝分裂中期的细胞C．图中所示的变异类型包括染色体数目变异和基因重组D．不考虑其他染色体，该男性理论上产生6种染色体组合的精子解析：该变异过程既可发生在减数分裂过程中，也可发生在有丝分裂过程中，A正确；由于有丝分裂中期的细胞中染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，因此最好选择处于有丝分裂中期的细胞观察该变异，B正确；据图可知，13号染色体与21号染色体结合形成了1条异常染色体，且发生了染色体片段的丢失，因此染色体变异类型有染色体结构和数目变异，C错误；不考虑其他染色体，该男性的三条染色体(13号、21号、异常)中，任意两条联会并正常分离，另一条随机移向一极，则理论上产生的精子类型有13号染色体和21号染色体、异常染色体、21号染色体和异常染色体、13号染色体、13号染色体和异常染色体、21号染色体共6种，D正确。2．(2023·河北衡水中学校考一模)图甲为某二倍体高等雄性动物(基因型为AaXBY)细胞分裂某一时期的模式图，图乙为该动物细胞分裂过程中染色体组数部分变化示意图，下列相关叙述正确的是(C)A．形成图甲细胞的过程发生了基因突变或染色体互换B．图甲细胞的基因型为AaXBY，细胞中有4条染色体、6个DNA分子C．图甲细胞下一时期可对应图乙BC时期，形成图甲细胞的过程中中心体复制了两次D．图乙BC时期对应的细胞为次级精母细胞解析：图甲细胞基因A所在的染色体位置的颜色发生了改变，所以形成图甲细胞的过程发生了染色体互换，而非基因突变，A错误；图甲细胞无同源染色体且着丝粒排列在赤道板上，为减数分裂Ⅱ中期的次级精母细胞，基因组成为AaXBXB或AaYY，细胞中有4条染色体，8个DNA分子，B错误；图甲细胞下一时期为减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂后染色体组将由n加倍为2n，可对应图乙BC时期，中心体在减数分裂前的间期和减数分裂Ⅱ开始前的时期各复制一次，C正确；图乙BC时期可为有丝分裂后、末期或减数分裂Ⅱ后、末期，对应的细胞可为精原细胞或次级精母细胞，D错误。故选C。3．(2024·山东日照期中)豌豆的子叶颜色受5号染色体上的一对等位基因Y(黄色)和y(绿色)控制。现有杂合豌豆植株甲，其5号染色体的组成如图1所示，以植株甲为父本与染色体正常的绿色子叶豌豆杂交，后代中发现一株黄色子叶豌豆植株乙，其5号染色体组成如图2所示。已知当花粉不含正常5号染色体时不能参与受精。下列相关分析不正确的是(D)A．植株甲中，Y基因位于发生片段缺失的异常染色体上B．植株乙中，既有染色体数目变异也有染色体结构变异C．若植株甲自交，则后代中黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1D．植株乙的形成是母本减数分裂时同源染色体未正常分离所致解析：由图2可知，植株甲中，Y基因位于发生片段缺失的异常染色体上，A正确；植株乙中5号染色体发生了染色体片段的缺失，且多了一条5号染色体，发生了染色体结构变异和染色体数目的变异，B正确；植株甲作母本时，产生配子的基因型及比例为Y∶y＝1∶1，作父本时，只有基因型为y的配子能参与受精，因此后代中黄色子叶与绿色子叶的比例为1∶1，C正确；植株甲作父本，与染色体正常的绿色子叶豌豆(yy)杂交，后代中发现基因型为Yyy的植株乙，由于“当花粉不含正常5号染色体时不能参与受精”，因此植株乙的基因Yy来自植株甲(父本)，另一个基因y来自母本，因此植株乙的形成是父本减数分裂时同源染色体未正常分离所致，D错误。4．(2024·山东滨州高三期末)人类(2n＝46)14号与21号染色体的长臂在着丝粒处融合，形成14/21平衡易位染色体。该染色体携带者表型正常，但形成配子时，在细胞中形成异常的联会复合物(如图所示)，该联会复合物遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换)。下列关于14/21平衡易位染色体女性携带者的说法，正确的是(C)A．卵原细胞有丝分裂中期会出现图示复合物B．初级卵母细胞中可形成22个正常四分体C．一个卵细胞中的染色体形态有22或23种D．与正常男性所生子代表型正常的概率为1/6解析：有丝分裂中期，不发生同源染色体联会的现象，故不会出现图示复合物，A错误；初级卵母细胞中同源染色体联会，形成如图所示的异常的联会复合物，其余的同源染色体正常联会，故形成的正常四分体有23－2＝21个，B错误；由于形成14/21平衡易位染色体，该女性卵细胞中含有染色体为1～13号染色体，15～20号染色体，22号染色体，X染色体，再加14/21平衡易位染色体、14号染色体或21号染色体中的1条或2条，故一个卵细胞中的染色体形态有22或23种，C正确；已知14/21平衡易位染色体携带者表型正常，该14/21平衡易位染色体女性携带者形成的卵细胞类型有6种：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④含有14号染色体的卵细胞、⑤14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥含有21号染色体的卵细胞，其中①②与正常男子的精子进行受精作用后，所产生的子代为正常，故14/21平衡易位染色体女性携带者正常男性所生子代表型正常的概率为2/6，即1/3，D错误。故选C。5．(2023·湖北校联考模拟预测)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条丢失染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述错误的是(C)A．图甲所示的变异属于染色体变异B．观察异常染色体最好应选择处于分裂中期的细胞C．若不考虑其他染色体，则理论上该男子产生的精子类型有四种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代解析：图甲看出，一条14号和一条21号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，属于染色体变异，A正确；有丝分裂中期染色体形态固定、数目清晰，所以观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，B正确；减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体＋14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体＋21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞，C错误；该男子可以产生含有14号和21号染色体的正常的生殖细胞，因此与正常女子婚配，有可能生育染色体组成正常的后代，D正确。故选C。6．(2023·江苏苏州统考三模)豌豆的红花、白花受一对等位基因B、b控制。某红花豌豆植株的一条染色体发生部分片段缺失且多了一条染色体，如下图所示。在减数分裂时，三条染色体可以随机两两联会，剩余的一条随机移向一极。研究还发现，无正常染色体的配子不育。下列相关叙述错误的是(D)A．可利用该植株根尖分生区细胞制作临时装片观察此变异B．该植株通过减数分裂可产生BB、Bb、B、b四种卵细胞C．以该植株为父本与正常植株杂交，子代中含缺失染色体的概率为2/5D．该植株自交，其后代的表型及比例为红花∶白花＝35∶1解析：染色体变异可用显微镜观察，该植株根尖分生区细胞可发生有丝分裂，可制作临时装片观察此变异，A正确；该个体可形成B_(缺失)、B、b、Bb、B_b、BB_6种比例相同的配子，无正常染色体的配子不育，且Bb、B_b可看作基因型为Bb，故可形成BB、Bb、B、b四种卵细胞，B正确；以该植株为父本，三条染色体可以随机两两联会，剩余的一条随机移向一极，该个体可形成的花粉为B_(缺失不育)、B、b、Bb、B_b、BB_，正常植株产生的配子染色体都正常，故子代中含缺失染色体的概率为2/5，C正确；该个体可形成的配子为B_(缺失不育)、B、b、Bb、B_b、BB_，b配子的概率为1/5，该植株自交，其后代的表型及比例为红花∶白花＝24∶1，D错误。故选D。7．(2024·山东潍坊期末)普通西瓜(2n＝22)为单性花，雌雄同株。如图为培育三倍体无子西瓜的流程图。据图分析下列相关叙述不正确的是(D)A．图中育种过程利用了染色体变异的原理B．秋水仙素抑制了纺锤体的形成，诱导产生了新物种C．四倍体母本所结的西瓜的种子胚细胞内含有三个染色体组D．由于同源染色体联会紊乱，商品果实中一定没有种子解析：题图中获得三倍体无子西瓜的过程，利用了染色体数目变异的原理，A正确；秋水仙素抑制了纺锤体的形成，使得二倍体西瓜变成四倍体西瓜，而二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的后代三倍体西瓜高度不育，说明四倍体西瓜和二倍体西瓜具有生殖隔离，是两个物种，B正确；四倍体西瓜植株作母本与二倍体西瓜植株杂交，所结出的西瓜为四倍体，但其中的种子为三倍体，即胚细胞含有三个染色体组，C正确；三倍体西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中染色体联会紊乱，因此难以产生正常的可育配子，但也可能产生极少数种子，D错误。二、综合题8．(2024·湖南雅礼中学模拟)蝴蝶的性别决定方式为ZW型，野生型的某种蝴蝶(二倍体)翅膀均为橙色底黑条纹，人工培养的该种蝴蝶多了三种表型，白色底黑条纹、橙色底白条纹、全白，均可遗传。经研究发现，翅膀的底色和花纹分别受两对等位基因A/a、B/b控制，白色底黑条纹蝴蝶和橙色底白条纹蝴蝶均仅含有一对纯合隐性基因，而全白则是不含显性基因。回答下列相关问题。(1)蝴蝶翅膀的底色和花纹是通过色素(非蛋白质)表现的，说明基因对生物性状的控制是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(2)研究人员在对某橙色底黑条纹蝴蝶种群进行基因检测时，发现该种群中存在如图所示两种变异类型(假设两对等位基因都位于常染色体上)。若各基因型的蝴蝶产生的配子数相同且各类型配子的活力相同，欲确定该种群中某橙色底黑条纹突变体属于图示哪种变异类型，不考虑互换，请利用四种表型的纯合蝴蝶设计简便的杂交实验并预期实验结果和结论。杂交方案：让该橙色底黑条纹蝴蝶与全白的蝴蝶(或纯合白色底黑条纹蝴蝶)进行多次交配，观察后代的表型及比例；预期实验结果和结论：若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝5∶5∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝5∶1)，则属于图甲变异类型；若后代橙色底黑条纹∶橙色底白条纹∶白色底黑条纹∶全白＝1∶1∶1∶1(或橙色底黑条纹∶白色底黑条纹＝1∶1)，则属于图乙变异类型。(3)假设控制蝴蝶翅膀底色的基因A/a位于常染色体上，控制花纹的基因B/b位于Z染色体上，一白色底黑条纹雄性蝴蝶与一橙色底白条纹雌性蝴蝶杂交，后代雌雄蝴蝶均出现两种表型，则亲本可能的基因型杂交组合有AAZbW×