高三一轮试题生物（人教版）第七单元课时练30染色体变异

第七单元课时练30染色体变异选择题1题4分，2～9题，每小题5分，共44分。一、选择题1．(2025·菏泽模拟)染色体拷贝数目变异(CNV)是人类变异的一种重要形式，其覆盖的染色体范围广，可引起人群中巨大的遗传差异，从而表现出不同性状。正常人的基因成对存在，即2份拷贝，若出现1或0份拷贝即为缺失，大于2份拷贝即为重复，在拷贝过程中还会出现倒位、易位等情况。下列分析正确的是()A．发生CNV的细胞中染色体上基因数目一定出现变化B．发生CNV的细胞在减数分裂Ⅰ的前期可能会看到“环形圈”C．染色体片段在非同源染色体间的交换通常会改变“拷贝”的数量D．若某DNA分子复制时在基因中减少了一定数量的碱基，则属于CNV中的缺失2．(2024·沧州模拟)图甲是人的5号染色体和8号染色体，图乙是某人初级卵母细胞中这两对染色体联会示意图，已知这两对染色体在减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离(不考虑互换)，下列相关叙述不正确的是()A．该女子染色体异常的原因是断裂的5号染色体与8号染色体错误连接B．②是发生变异的5号染色体，利用显微镜不一定能观察到它所有的变异C．在仅考虑5号染色体和8号染色体的情况下，该女子形成的卵细胞有4种类型D．该女子与正常人婚后生下猫叫综合征患儿，参与受精的卵细胞染色体组成可能是②和④3．关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是()A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同4．(2021·北京，7)研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n＝14)的优良性状导入普通小麦(2n＝42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，10天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是()A．簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B．培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C．杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D．杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株5．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验条件及试剂使用的叙述，错误的是()①低温诱导：与“多倍体育种”中的秋水仙素作用机理相同②酒精：与“检测生物组织中的脂肪”实验中的作用相同③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中NaOH溶液作用相同④甲紫溶液：与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中醋酸洋红液使用目的相同A．①②B．②③C．②④D．③④6．(2024·衡阳二模)某果蝇精原细胞的一对常染色体上有五对等位基因，其中一条染色体b、c、d基因所在的片段发生了染色体结构变异倒位。该精原细胞减数分裂联会时，倒位片段会扭曲与同源片段形成倒位环，且联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C(b、c)之间或基因C、D(c、d)之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间。最终该精原细胞完成减数分裂形成四个配子，整个过程如图所示。不考虑基因突变与其他突变，下列叙述正确的是()A．染色体桥的出现会导致子代细胞发生染色体结构和数目的变异B．若某精原细胞染色体发生图示过程，则其减数分裂产生的配子都含异常染色体C．若一缺失配子基因型为a，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在a、d之间D．若该精原细胞无穷多，不考虑其他突变，且均完成减数分裂，理论上可形成12种配子7．(2024·安徽，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是()①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A．①②B．①③C．②④D．③④8．(2024·荆州一模)某种昆虫的红眼(E)对白眼(e)为显性，该对基因位于X染色体上。用染色体组成正常的白眼雌虫和红眼雄虫杂交，子代雌、雄虫中均有红眼和白眼个体。研究发现出现异常子代的原因是母本产生了染色体数目异常的卵细胞。已知该昆虫的X染色体数量等于染色体组数时为雌性，性染色体组成为XY或XO(O表示无X染色体)时为雄性，受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时，受精卵无法正常发育。亲本产生的受精卵总数用m表示，其中染色体数目异常的受精卵数用n表示。下列说法正确的是()A．母本产生的异常卵细胞中性染色体组成为X或OB．子代中性染色体组成为OY、XXY的受精卵无法正常发育C．子代中红眼雄虫和白眼雌虫的性染色体组成分别为XEO和XeXeD．子代中性染色体组成为XY的昆虫个体数目的占比是(m－n)/(2m－n)9．某昆虫的遗传会出现子代与亲代基因型相同的真实遗传现象。现实验室中有甲、乙两品系该昆虫，均会出现上述现象。乙品系昆虫的展翅(D)与正常翅(d)是一对相对性状，星状眼(M)与正常眼(m)是一对相对性状，这两对基因位于Ⅱ号常染色体上。乙品系属于永久杂种(即永远以杂合状态保存下来)，也叫平衡致死品系。对甲、乙两品系昆虫进行的杂交实验如图所示。下列相关叙述错误的是()A．控制甲品系截毛、刚毛的基因只位于X染色体上B．乙品系昆虫存在纯合致死现象C．乙品系昆虫Ⅱ号染色体的相关片段可能发生倒位抑制了互换D．在乙品系的代代相传中，M基因频率世代不变二、非选择题10．(14分)某二倍体植物(2n＝14)是雌雄同花、闭花受粉的植物，培育杂种非常困难。为简化育种流程，人们采用染色体诱变的方法培育获得三体新品系，其相关染色体及相关基因分布情况如图所示。该植株雄蕊的发育受一对等位基因M/m控制，M基因控制雄蕊的发育与成熟，使植株表现为雄性可育，m基因无此功能，使植株表现为雄性不育。请分析回答问题(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换)：(1)若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素以获得无子果实，需选用基因型为__________个体作为材料，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代，则F2中，雄性可育植株与雄性不育植株的比例为__________。(3)该三体新品系的培育利用了__________的原理，若用显微镜观察该植株根尖细胞中的染色体形态和数目，最多可观察到__________条染色体。(4)该三体品系植株减数分裂时，较短的染色体不能正常配对，随机移向细胞一极，并且含有较短染色体的雄配子无受粉能力。减数分裂后可产生的配子基因型是__________。(5)为在开花前区分雄性可育与雄性不育植株，人们利用转基因技术将花色素合成基因R导入该三体品系，但不确定R基因整合到哪条染色体上。为确定R基因与M、m基因的位置关系，将该转基因植株自交，若子代中出现________________________的现象，则说明M与R在同一条染色体上(注：R基因控制红色，无R基因表现为白色)。11．(18分)马铃薯野生种是二倍体，既可用种子繁殖，也可用块茎繁殖，块茎繁殖易积累病毒。普通栽种为四倍体，其减数分裂形成配子对，同源染色体联会出现“2＋2”“3＋1”“2＋1＋1”等类型。(1)用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径，原因是__________________________。(2)研究人员为获得具有杂种优势的杂交种，需先纯化父本和母本，再让其杂交，从而获得表现一致的杂交种。①四倍体栽培种比野生种杂交育种难度大，原因是____________________________________。②研究发现，二倍体马铃薯传粉时，花柱中的S­RNase是一种毒性蛋白，过多时会引起花粉管生长停滞，其他植株花粉产生的SLF蛋白能识别并降解S­RNase，推测二倍体马铃薯自交不亲和的原因是______________________________。由于自交不亲和的特性，野生种无法获得____________________，限制了野生种杂交育种进程。自交不亲和是马铃薯在长期进化中形成的维持马铃薯____________多样性的一种策略。(3)研究人员发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A控制，A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S­RNase；该杂合植株的自交后代只出现AA和Aa两种基因型，比例接近1∶1，而不是1∶2，推测其原因是___________________________________________________________________________________________________________。(4)(6分)育种过程中，为短期内获得野生型自交和纯化个体，可进行单倍体育种。①研究人员获得了野生型基因突变个体S，用S给自交亲和马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒。对亲子代该突变基因及其等位基因进行PCR扩增并电泳，结果如图所示。推测F1单倍体是由__________发育而来。②为便于筛选单倍体，研究人员向S中转入了能在胚和胚乳中表达红色荧光蛋白的基因REP，并得到转基因纯合子S′，用S′进行上述杂交实验。单倍体籽粒和二倍体籽粒的胚乳都是由1个精子和2个极核结合发育而成，极核的遗传物质与卵细胞相同。写出筛选单倍体籽粒的原理：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12．(24分)(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题：(1)亲本不育小麦的基因型是____________，F1中可育株和不育株的比例是__________。(2)(4分)F2与小麦(hh)杂交的目的是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生______种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是________。(4)F3蓝粒不育株体细胞中有______条染色体，属于染色体变异中的______________变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明___________________________________________________________________________________________；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明___________________________________________________________________________________________________________________。符合育种要求的是______(填“①”或“②”)。答案精析1．B[CNV过程中若出现倒位、易位等情况，染色体上的基因数目不一定发生改变，A错误；发生CNV过程中可能出现大于2份拷贝即为重复，存在同源染色体，故发生CNV的细胞在减数分裂Ⅰ的前期会出现联会现象，可能会由于联会异常而形成“环形圈”，B正确；染色体片段在非同源染色体间的交换属于易位，通常不会改变“拷贝”的数量，C错误；某DNA分子复制时在基因中减少了一定数量的碱基，属于基因突变，不属于CNV中的缺失，D错误。]2．C[②发生的变异除染色体结构变异外还可能有基因突变，基因突变无法用显微镜观察，B正确；若仅考虑5号染色体和8号染色体，在减数分裂时，由于这两对染色体在减数分裂Ⅰ后期四条染色体随机两两分离，那么形成的卵细胞应该有6种类型，C错误；该女子与正常人婚后生下猫叫综合征患儿，孩子的异常5号染色体由卵细胞(母亲)提供，那么卵细胞的染色体组成可能是②和④，D正确。]3．C[二倍体植物的体细胞中含有两个染色体组，其配子中只含有一个染色体组，A正确；每个染色体组中的染色体的形态、大小等均不相同，都是非同源染色体，每条染色体DNA的碱基序列均不同，B、D正确；不含性染色体的生物，每个染色体组中都不含性染色体，如豌豆、玉米等，C错误。]4．C[簇毛麦与小麦的后代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A正确；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C错误；杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。]5．B[“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”与“多倍体育种”中的秋水仙素作用机理相同，均是抑制纺锤体的形成，①正确；“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中有2处用到酒精，一是用体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液、二是作为解离液的成分之一；在“检测生物组织中的脂肪”实验中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，两者的作用不同，②错误；卡诺氏液在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中用于固定根尖细胞，“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中NaOH溶液用于吸收空气中的二氧化碳，③错误；甲紫溶液与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中醋酸洋红液的使用目的相同，均是使染色体着色，④正确。综上分析，B符合题意。]6．C[染色体桥的出现会导致子代细胞发生染色体结构的变异，但染色体数目不变，A错误；若某精原细胞染色体发生图示过程，则其减数分裂产生的配子不是都含有异常染色体，B错误；若一缺失配子基因型为a，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在a、d之间，C正确；若该精原细胞无穷多，且均按图示过程完成减数分裂，则可形成14种配子，分别是正常配子ABCDE和倒位配子adcbe、在基因B、C(b、c)之间发生交换后得到双着丝粒染色体桥基因型为adcBA，无着丝粒片段ebCDE，双着丝粒桥分别在不同位置断裂可得8种配子，同理，在基因C、D(c、d)之间发生交换后得到双着丝粒染色体桥基因型为adCBA，无着丝粒片段ebcDE，双着丝粒桥分别在不同位置断裂可得8种配子，减去两种交换过程断裂后重复的4种配子，D错误。]7．C[甲是具有许多优良性状的纯合子。方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲自身优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状。综上所述，C符合题意。]8．D[由题意可推测，母本产生的异常卵细胞为XeXe或不含X染色体(记为O)，又知该昆虫的X染色体数量等于染色体组数时为雌性，即XXY为雌性，因此XeXe的卵细胞与含Y的精子结合形成的受精卵(XeXeY)可发育为白眼雌虫，而不含性染色体的卵细胞与含XE染色体的精子结合形成的受精卵(XEO)可发育为红眼雄虫；XeXe正常分裂形成的Xe的卵细胞与含XE的精子结合形成的受精卵(XEXe)发育为红眼雌虫；Xe的卵细胞与含Y的精子结合形成的受精卵(XeY)发育为白眼雄虫；故母本产生的异常卵细胞中性染色体组成为XX或O，A、C错误。已知受精卵中X染色体多于2条或不含X染色体时，受精卵无法正常发育，因此子代中性染色体组成为OY、XXX的受精卵无法正常发育，而XXY的受精卵含有的X染色体数与该生物染色体组数相等，因此可发育为雌虫，B错误。根据A项分析可知，产生的异常卵细胞为XeXe或不含X染色体(记为O)，其与XEY产生的精子XE、Y结合形成的受精卵及比例为1/4XEXeXe(染色体数目异常且不能发育)、1/4XEO(染色体数目异常)、1/4XeXeY(染色体数目异常)、1/4OY(染色体数目异常且不能发育)；已知亲本产生的受精卵总数用m表示，其中染色体数目异常的受精卵数用n表示，则染色体数目正常的个体(XEXe、XeY)为m－n，又由于XEXe和XeY的比例相同，因此性染色体组成为XY的昆虫个体数目为1/2(m－n)，存活的受精卵为(m－n/2)，故子代中性染色体组成为XY的昆虫个体数目的占比是1/2(m－n)÷(m－n/2)＝(m－n)/(2m－n)，D正确。]9．A[甲品系中，出现了子代与亲代基因型相同的真实遗传现象，并且子代性状与性别相关，说明控制这对性状的基因位于性染色体上，如果只位于X染色体上，不可能出现这种现象，只能位于XY同源区段，即控制甲品系截毛、刚毛的基因位于XY同源区段，A错误；根据题干可知，乙品系属于永久杂种(即永远以杂合状态保存下来)，说明乙品系昆虫存在纯合致死现象，B正确；为了避免一对同源染色体的非等位基因因为染色体互换而发生重组，导致后代出现纯合子不符合真实遗传，应该避免染色体互换，可以通过倒位实现，原因是倒位后的染色体区段在减数分裂时不能联会配对，故乙品系昆虫Ⅱ号染色体的相关片段可能发生倒位抑制了互换，C正确；根据题意可知，在乙品系的代代相传中，M基因(显性基因)频率均为1/2，D正确。]10．(1)mm该基因型植株雄性不育，在培育无子果实前无需人工去雄(2)5∶1(3)染色体(数目)变异30(4)m和Mm(5)红花∶白花＝1∶1解析(1)已知m基因使植株表现为雄性不育，故基因型为mm的植株雄性不育，在培育无子果实前无需人工去雄，若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素可以获得无子果实。(2)将基因型为Mm的个体连续隔离自交两代，F1中MM∶Mm∶mm＝1∶2∶1，由于mm雄性不育，只能做母本，故不能自交，F1能自交的基因型及比例为MM∶Mm＝1∶2，则F2中，雄性不育植株mm出现的概率为2/3×1/4＝1/6，故雄性可育植株与雄性不育植株的比例为5∶1。(3)该三体品系植株(14＋1)的培育用到了染色体(数目)变异的原理，根尖细胞进行有丝分裂，后期细胞中染色体数目暂时加倍，最多可观察到30条染色体。(4)该三体品系植株的基因型为Mmm，进行减数分裂时，由于较短的染色体不能正常配对，在分裂过程中随机移向细胞一极，则产生的配子基因型为m和Mm。(5)利用基因工程技术将花色素合成基因R导入到该三体品系中，其变异类型为基因重组。如果M与R在同一条染色体上，则该三体品系基因型为MmmR，产生正常的雄配子为m，产生雌配子为1/2MmR、1/2m，自交后代表型及比例为红花(MmmR)∶白花(mm)＝1∶1。11．(1)有性生殖使后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料(2)①四倍体减数分裂时染色体联会紊乱，导致配子活性降低②自身产生的SRNase蛋白不能被自身花粉产生的SLF蛋白识别降解纯合子基因(遗传)(3)只有含有基因A的花粉才能表达出具有降解SRNase蛋白功能的物质(4)①卵细胞②S′给普通二倍体马铃薯授粉后，产生的二倍体籽粒胚和胚乳都能发出红色荧光，而单倍体籽粒只有胚乳能发出红色荧光解析(1)有性生殖过程中，减数分裂形成的配子具有多样性，加上受精过程精卵结合的随机性，所以使后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料。(2)①四倍体减数分裂时，染色体联会紊乱，导致配子活性降低，结实率也低。②自交不亲和特指雌雄蕊均可育的两性花植物在自花受粉后不能产生合子的现象，是一种重要的防止近亲繁殖、促进变异的遗传机制，也称种内不亲和，是植物在长期进化中形成的维持基因(遗传)多样性的一种策略。花柱中的SRNase是一种毒性蛋白，过多时会引起花粉管生长停滞，特定的SRNase蛋白能被SLF蛋白识别并降解，则说明同一植株的SRNase蛋白不能被SLF蛋白降解。野生种自交不亲和的机理降低了基因的纯合率，利于保持高度杂合性，野生种无法获得纯合子，限制了野生种杂交育种进程。(3)杂合子Aa自交，后代只有AA和Aa，比例接近1∶1，同时A蛋白可广泛识别并降解多种类型的SRNase蛋白，说明基因a表达产物不能降解SRNase蛋白，a花粉没有受精能力。只有含有基因A的花粉才能表达出具有降解SRNase蛋白功能的物质。(4)①据图可知，2号和3号的条带位置相同，说明F1单倍体由卵细胞发育而来。②RFP是红色荧光蛋白基因，转基因纯合子S′给普通二倍体马铃薯授粉，转基因纯合子S′提供带有红色荧光蛋白基因RFP的精子，普通二倍体马铃薯提供普通的卵细胞，胚是来源于卵细胞的单倍体胚，不发出红色荧光，胚乳是由1个精子和2个极核结合成的三倍体，会发出红色荧光，则胚乳能够发出红色荧光、但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子。12．(1)TtHH1∶1(2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦(3)2041/16(4)43数目(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上②解析(1)分析题意可知，亲本雄性不育小麦(HH)的基因型为T_HH，因雄性不育植株只能作母本，则亲本雄性不育小麦的基因型为