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2025人教版生物必修2
第2節　第2課時　低溫誘導植物細胞染色體數目的變化的實驗和染色體的結構變異
A組 必備知識基礎練
1.(2024江蘇南京高二期中)[教材第90頁圖示]在自然條件或人為因素的影響下,染色體會發生結構變異。下圖中異常染色體發生的變異類型是(　　)
A.染色體片段缺失
B.染色體片段增加
C.染色體片段移接
D.染色體片段位置顛倒
2.[教材第90頁正文]下列關于染色體結構變異的敘述,錯誤的是(　　)
A.貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的
B.染色體結構的改變,會使染色體上的基因的數目或排列順序發生改變
C.大多數染色體結構變異對生物體是有利的
D.用光學顯微鏡可以直接觀察到染色體結構變異
3.(2024江蘇泰州高二學業考試)在某動物的初級卵母細胞中,由一個著絲粒相連的兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不完全相同,其原因一定不是(　　)
A.發生基因突變
B.發生過互換
C.染色體結構變異
D.發生了自由組合
4.(2024廣東廣州一模)[教材第89頁探究·實踐]某同學利用秋水仙素誘導洋蔥(2n=16)根尖細胞的染色體數目變化,分別于實驗過程中的24小時(圖1)和48小時(圖2)拍到以下兩張顯微照片。下列敘述正確的是(　　)
A.秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成
B.制作裝片時需用卡諾氏液解離根尖細胞
C.細胞甲正處于有絲分裂的中期
D.細胞乙經歷了三次染色體加倍
5.(2024河南鄭州模擬)低溫可誘導植物減數分裂異常而獲得染色體數目未減半的配子,其與正常配子結合可獲得多倍體植株。下列敘述正確的是(　　)
A.低溫可能影響減數分裂過程中紡錘體的形成,導致同源染色體未分離
B.低溫主要影響著絲粒的分裂,導致復制后的姐妹染色單體不分開而加倍
C.該育種方法的原理是染色體數目變異,形成的多倍體植株均不能產生配子
D.植株經短暫低溫處理后獲得的所有配子中均含有成對的同源染色體,染色體數目加倍
6.生物體染色體上的等位基因部位可以進行配對聯會,非等位基因部位不能配對。某二倍體生物細胞中分別出現如圖中①~④系列情況,則對該圖的解釋正確的是(　　)
A.①為基因突變,②為倒位
B.③可能是重復,④為染色體組加倍
C.①為易位,③可能是缺失
D.②為基因突變,④為染色體結構變異
7.(2024北京朝陽一模)我國科學家將小鼠(2N=40)的一條5號染色體和一條4號染色體首尾連接,成功得到染色體連接的雜合小鼠。該小鼠沒有表現出明顯的異常,連接后的染色體能夠傳遞給后代小鼠。關于該染色體連接小鼠,下列分析正確的是(　　)
A.體細胞中含有20對染色體
B.不能產生功能正常的配子
C.基因數量發生改變
D.發生了染色體結構的變異
8.某雌雄異株的高等植物的性別決定方式為XY型,因X染色體缺失某一片段而導致雌株葉片異形,異形葉雌株與正常葉雄株雜交,F1雌、雄比為2∶1,F1雌、雄株雜交得F2,F2雌株中正常葉與異形葉之比為3∶1,雄株全部為正常葉。請回答下列相關問題。
(1)該植物異形葉的出現是由于發生了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填變異類型),異形葉雌株與正常葉雄株雜交,F1中雌、雄比不是1∶1,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,僅考慮葉形,F1的表型及比例為　　　　　　　　　　　,F2的雌、雄比為　　　　。
(2)已知該植物花的紅色對黃色為顯性,相關基因A/a位于X染色體上,現有各種性狀的雌株和雄株若干,請設計雜交實驗探究某異形葉紅花雌株(不含黃花基因)的缺失片段中有無控制花色的基因,要求寫出實驗設計思路,并預期實驗結果和結論:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
B組 能力素養提升練
9.(多選)下列有關“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的敘述,正確的是(　　)
A.低溫可誘導染色體著絲粒分裂,從而使染色體數目加倍
B.誘導處理過的根尖需要用卡諾氏液進行固定
C.用一定濃度的甲紫溶液染色后需用清水漂洗
D.鏡檢時發現視野中少數細胞染色體數目加倍
10.(多選)(2024北京延慶高三期中)減數分裂時姐妹染色單體可分別將自身兩端粘在一起,著絲粒分裂后,2個環狀染色體互鎖在一起,如圖所示。2個環狀染色體隨機交換一部分染色體片段后分開,分別進入2個子細胞,交換的部分大小可不相等,位置隨機。下列敘述錯誤的是(　　)
染色體
A.上圖所處的細胞正在進行減數分裂Ⅰ
B.兩個環狀染色體片段的交換屬于基因重組
C.上述染色體交換造成后代的變異屬于可遺傳變異
D.若該個體基因型為Ee,則子細胞的基因型可能是EE
11.(多選)(2024湖南邵陽高二期中)某二倍體高等動物(2n=6)雄性個體的基因型為AaBb,其體內某細胞處于細胞分裂某時期的示意圖如下。下列敘述正確的是(　　)
A.該細胞處于減數分裂Ⅰ后期
B.該細胞含有3個四分體,6條染色體,12個DNA分子
C.形成該細胞的過程中發生了基因突變和染色體變異
D.該細胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBXA、AbY、bY
12.(2024四川成都二模)豌豆和玉米都是常見的遺傳學實驗材料,在科學研究中具有廣泛的用途。請分析回答以下問題。
(1)因為豌豆和玉米都具有　　　　　　　　　、繁殖周期短、繁殖能力強、后代數目多等優點,所以常用來作為遺傳學實驗材料。在雜交實驗中,為避免豌豆(雌雄同花植物)、玉米(雌雄同株異花植物)自交,常對兩種植物的未成熟花采取的措施分別是　　　、　　　　。
(2)玉米植株高稈對矮稈為顯性(分別由基因D和d控制),現用純合高稈植株和矮稈植株雜交,子代中出現了基因型為DDd的可育高稈植株,研究人員做出以下分析:
①出現基因型為DDd的可育高稈植株可能是　　　　　　　　　　、染色體片段易位或個別染色體數量變異。
②若基因型為DDd的可育高稈植株是由個別染色體數目變異造成的,且變異發生在形成配子時,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③為了進一步確定基因型為DDd的可育高稈植株產生的原因,研究人員將其與正常矮稈植株雜交,統計子代的表型和比例。請完善預期結果及結論。
若子代玉米　　　　　　　　　,則該植株產生的原因是個別染色體數目變異。
若子代玉米　　　　　　　　　,則該植株產生的原因是染色體片段易位。
若子代玉米　　　　　　　　　,則該植株產生的原因是　　　　　　　　　　　。
答案：
1.D
2.C　解析 貓叫綜合征是由人的第5號染色體部分缺失引起的,A項正確;染色體結構的改變,會使染色體上的基因數目或排列順序發生改變,并且大多數染色體結構的變異對生物體是有害的,有的甚至會導致生物體死亡,B項正確,C項錯誤;用光學顯微鏡可以直接觀察到染色體結構變異,D項正確。
3.D　解析 若由一個著絲粒相連的兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不完全相同,可能原因有①在細胞分裂前的間期,DNA分子復制時發生了基因突變;②在減數分裂的四分體時期,同源染色體的兩條非姐妹染色單體之間發生互換而導致基因重組;③發生過染色體結構變異中的易位,A、B、C三項不符合題意。自由組合是指在減數分裂Ⅰ的后期,同源染色體分離時,非同源染色體自由組合,使非同源染色體上的非等位基因自由組合,該過程不會導致姐妹染色單體上所攜帶的基因不完全相同,D項符合題意。
4.A　解析 秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成,從而誘導染色體數目加倍,A項正確;制作裝片時卡諾氏液的作用是固定細胞形態,解離所用的試劑是解離液,B項錯誤;處于中期的染色體形態穩定,數目清晰,且著絲粒整齊排列在赤道板上,故細胞甲不是處于有絲分裂中期,C項錯誤;洋蔥體細胞中的染色體數目是16條,據圖1和圖2可知,細胞甲染色體數目為32條,此時經歷了24小時,染色體加倍一次,細胞乙的染色體數目約為58條,此時經歷了48小時,則約經歷了兩次染色體加倍,D項錯誤。
5.A　解析 低溫可誘導植物減數分裂異常而獲得染色體數目未減半的配子,據此推測低溫可能影響減數分裂過程中紡錘體的形成,導致同源染色體未分離,經減數分裂Ⅰ產生的細胞中染色體數目沒有改變,而減數分裂Ⅱ正常,則能產生染色體數目未減半的配子,A項正確;低溫主要影響紡錘體的形成,不會影響著絲粒的分裂,B項錯誤;該育種方法的原理是染色體數目變異,形成的多倍體植株若染色體組為偶數,則能正常進行減數分裂產生配子,C項錯誤;植株經短暫低溫處理后,有些細胞發生了異常分裂,也有些細胞正常分裂,故獲得的所有配子中有的含有成對的同源染色體,有的不含同源染色體,D項錯誤。
6.C　解析 圖①發生了染色體結構變異中的易位;圖②染色體的某一片段發生了位置顛倒,屬于染色體結構變異中的倒位;圖③在同源染色體配對時出現“環”,可能是染色體結構變異中的缺失或重復;圖④細胞中有一對同源染色體多了一條,屬于染色體數目變異。
7.D　解析 將小鼠(2N=40)的一條5號染色體和一條4號染色體首尾連接,其細胞內含有39條染色體,不能形成20對染色體,A項錯誤;該染色體連接小鼠含有4號和5號易位染色體和正常4號染色體和5號染色體,其有可能產生染色體組成正常的配子,即能產生功能正常的配子,B項錯誤;將小鼠(2N=40)的一條5號染色體和一條4號染色體首尾連接,發生了染色體結構的變異,但基因的數量沒有發生改變,C項錯誤,D項正確。
8.答案 (1)染色體結構的變異(或染色體變異)　含有的X染色體缺失某一片段的雄株致死　異形葉∶正常葉=1∶2　4∶3
(2)讓該異形葉紅花雌株與黃花雄株雜交,統計子代中雌株的花色及比例。若子代中雌株全為紅花,則說明X染色體的缺失片段中無控制花色的基因;若子代中雌株的花色及比例為紅花∶黃花=1∶1,則說明X染色體的缺失片段中有控制花色的基因
解析 (1)由染色體的某一片段缺失而引起的變異為染色體結構變異。假設缺失某一片段的X染色體用XO表示,則異形葉雌株(XXO)與正常葉雄株(XY)雜交得F1,F1的性染色體組成及比例為XXO∶XX∶XOY∶XY=1∶1∶1∶1,而F1雌、雄比為2∶1,說明性染色體組成為XOY的個體不能存活,即含有的X染色體缺失某一片段的雄株致死,則F1的表型及比例為異形葉∶正常葉=1∶2。F1雌、雄株雜交得F2,F1雌株產生的雌配子的類型及比例為X∶XO=3∶1,F1雄株產生的雄配子的類型及比例為X∶Y=1∶1,則F2的性染色體組成及比例為XXO∶XX∶XOY∶XY=1∶3∶1∶3,其中性染色體組成為XOY的個體不能存活,則F2的雌、雄比為4∶3。(2)要探究某異形葉紅花雌株(不含黃花基因)的缺失片段中有無控制花色的基因,可讓該異形葉紅花雌株與黃花雄株雜交,統計子代中雌株的花色及比例。若X染色體的缺失片段中無控制花色的基因,則雜交組合為XAXAO×XaY,子代雌株均開紅花;若X染色體的缺失片段中有控制花色的基因,則雜交組合為XAXO×XaY,子代中雌株的花色及比例為紅花∶黃花=1∶1。
9.BD　用低溫處理植物的分生組織細胞,能夠抑制紡錘體的形成,影響細胞有絲分裂中染色體被拉向細胞兩極,使染色體數目加倍,A項錯誤;誘導處理過的根尖應放入卡諾氏液中浸泡,以固定細胞形態,B項正確;制作裝片的步驟為解離→漂洗→染色→制片,用清水漂洗應在染色之前,C項錯誤;由于細胞周期中,分裂間期比分裂期時間長,處于分裂期的細胞數目少,故鏡檢時會發現視野中少數細胞染色體數目加倍,D項正確。
10.AB　由題意可知,環狀染色體是減數分裂時姐妹染色單體因著絲粒分裂后形成的,因此圖示所處的細胞正在進行減數分裂Ⅱ,A項錯誤;兩個環狀染色體片段的交換屬于易位,即染色體變異,不屬于基因重組,B項錯誤;題述染色體交換為染色體結構變異中的易位,故產生的這種變異屬于可遺傳變異,C項正確;若該個體基因型為Ee,復制后基因型為EEee,如果在減數分裂Ⅱ后期含有E基因的片段與其他染色體片段發生交換,則子細胞的基因型可能為EE,D項正確。
11.AD　圖中含有同源染色體,發生了同源染色體的分離,該細胞處于減數分裂Ⅰ后期,A項正確;該細胞處于減數分裂Ⅰ后期,同源染色體分離,無四分體,但是有6條染色體,12個DNA分子,B項錯誤;圖中顯示非同源染色體之間發生了易位,該變異屬于染色體變異,未發生基因突變,C項錯誤;圖中顯示非同源染色體之間發生了易位,該變異屬于染色體變異,雄性個體的基因型為AaBb,結合圖示可知易位之后的A基因所在的染色體應為X染色體,故該細胞分裂形成的配子的基因型為aBX、aBXA、AbY、bY,D項正確。
12.答案 (1)易于區分的相對性狀　去雄　雌花套袋
(2)染色體片段重復　純合高稈植株在減數分裂Ⅰ后期或減數分裂Ⅱ后期染色體分裂異常引起的　高稈∶矮稈=5∶1　高稈∶矮稈=3∶1　高稈∶矮稈=1∶1　染色體片段重復
解析 (1)豌豆和玉米常用來作為遺傳學實驗材料,是因為二者具有的優點之一是都具有易于區分的相對性狀,很容易觀察和分析實驗結果。在雜交實驗中,為避免雌雄同花的豌豆、雌雄同株異花的玉米自交,常對兩種植物的未成熟花采取的措施分別是去雄、雌花套袋。(2)①現用純合高稈植株和矮稈植株雜交,子代中出現了基因型為DDd的可育高稈植株,可能的原因有染色體片段重復、染色體片段易位或個別染色體數量變異。②若出現基因型為DDd的可育高稈植株是由個別染色體數目變異造成的,從減數分裂的角度分析,原因可能是純合高稈植株(DD)在減數分裂Ⅰ后期或減數分裂Ⅱ后期染色體分離異常引起的。③為了進一步確定基因型為DDd的可育高稈植株產生的原因,研究人員將基因型為DDd的可育高稈植株與矮稈植株(dd)雜交。如果基因型為DDd的可育高稈植株是個別染色體數量變異導致的,則DDd的可育高稈植株產生的D、Dd、DD、d四種配子的比例為2∶2∶1∶1,將其與矮稈植株雜交,后代高稈植株與矮稈植株的比例為5∶1。如果基因型為DDd的可育高稈植株是染色體片段易位造成的,則DDd產生的D、Dd、DD、d四種配子的比例為1∶1∶1∶1,將其與矮稈植株雜交,后代高稈植株與矮稈植株的比例為3∶1;如果基因型為DDd的可育高稈植株是染色體片段重復引起的,則DDd產生的DD、d兩種配子的比例為1∶1,將其與矮稈植株雜交,后代高稈植株與矮稈植株的比例為1∶1。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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