苏教版 高一 必修2 3.3 染色体变异及其应用典题例析 规律总结【例1】如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是()A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C图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【解析】图表示基因重组中的交叉互换，因为其发生在同源染色体之间；图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；图表示基因突变中碱基对的缺失；图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。【答案】C技巧点拨：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变为“点”的变化(点的质变，但量不变)；基因重组为“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。【例2】如图是四种生物的体细胞示意图，A、B中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、D代表细胞中染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是()【解析】根据题图可推知，A、B、C、D中分别具有4个、1个、2个、4个染色体组。但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具有相应的4个基因，如A。故最可能属于多倍体的细胞是D。【答案】D【例3】下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是()A洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色C体积分数为95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞D经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的染色体数目都加倍【解析】低温诱导不会抑制染色体着丝点的分裂，而是使子染色体不能移向细胞的两极、细胞不能分裂成两个子细胞；改良苯酚品红染液的作用是染色，不能用于固定；显微镜下观察，发生染色体数目加倍的只有少数细胞，多数细胞处于分裂间期，看不到染色体，还有部分细胞有染色体，但可能是正常的有丝分裂。【答案】C技巧点拨：与低温诱导植物染色体数目变化有关的3个注意点(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解。小试高考1.(2013安徽卷，4)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A B. C D【解析】人类XYY综合征，是由于精子异常，卵细胞不可能提供Y染色体，所以YY染色体来自于精子，减II姐妹染色单体没有分离；线粒体DNA不与蛋白质结合不形成染色体，无法进行减数分裂；21三体综合征，主要是由卵细胞异常导致的(异常精子受精的概率低)，可能是由于减I同源染色体未分离，也可能由于减II姐妹染色单体未分离，从而产生了21号染色体多一条的卵子，而胚胎发育过程中个别细胞染色体异常分离，属于有丝分裂异常；三倍体无籽西瓜与联会紊乱有关；杂合子自交，在产生配子时，同源染色体联会配对、分离导致位于同源染色体上的等位基因分离。所以选C答案。【答案】C2.(2013四川卷，5)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是A.用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体C.植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向【解析】本题考查细胞增殖及单倍体的相关知识。大豆单倍体体细胞含有一个染色体组，具有全套的遗传信息，所以也具有全能性，A项正确；单倍体体细胞中染色体为20条，有丝分裂后期染色体加倍为40条， B项错误；单倍体中抗病植株占50%，说明该植株为杂合子，杂合子连续自交多代后，显性纯合子比例逐代升高，C项错误；基因突变是不定向的，能为进化提供原材料，但不能决定进化的方向，决定进化方向的是自然选择，D项错误。【答案】A3.(2012江苏卷，14)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【解析】由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色性状。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体3与4分离，由于其缺失突变，产生的花粉也不育，因而B项不合理；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而C项也不合理；最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期，由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，基因B转移到染色单体1或2上，D项最合理。【答案】D能力提升训练一、选择题1.下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是()A图甲是染色体结构变异中的易位B图乙是染色体结构变异中的重复C图丙表示生殖过程中的基因重组D图丁表示的是染色体的数目变异2.普通果蝇的第3号染色体上的三个基因按猩红眼桃色眼三解翅脉的顺序排列(StPDI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是StDIP，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此判断下列说法正确的是()A倒位和同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育后代D由于倒位没有改变基因的种类，所以发生倒位的果蝇的性状不变3.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法错误的是()A可以表示经过秋水仙素处理后形成的四倍体西瓜的体细胞的基因组成B可以表示果蝇体细胞的基因组成C可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成D可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成4.科研人员人工繁殖的一母所生的老虎中，其在大小、形态等方面有一定差异，造成这些变异的类型及其本质原因是()A基因重组同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生片段的交叉互换或非同源染色体自由组合B基因突变DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失C染色体结构变异染色体中某一片段的缺失、重复、倒位或易位D染色体数目变异染色体数目的增加或减少5.下列情况中属于染色体变异的是()21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条同源染色体之间发生了相应部位的交叉互换染色体数目增加或减少花药离体培养后长成的植株非同源染色体之间的自由组合染色体上DNA的个别碱基对的增添或缺失A BC D6玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9331。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是()A发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发生了增减二、非选择题7几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_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_。(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。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_，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_。(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现型变化，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：_。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。参考答案与解析1.D 【解析】图甲中染色体发生了倒位；图乙中变异属于染色体结构变异中的易位；图丙中变异属于染色体结构变异中的缺失。2.C 【解析】倒位属于染色体结构变异；倒位后的染色体与其同源染色体在大部分的相应部位还存在同源区段，依然可能发生联会；两个物种之间存在生殖隔离，不能产生后代或后代不可育；染色体结构变异会改变生物的性状。3.A 【解析】秋水仙素处理后的结果为染色体数目加倍，基因数目也加倍，而图细胞的基因型为AAAa，不能表示经秋水仙素处理后的细胞的基因组成；果蝇为二倍体生物，可表示果蝇体细胞的基因组成；21三体综合征患者多出1条第21号染色体，可以表示其基因组成；雄性蜜蜂是由卵细胞直接发育成的个体，为单倍体，可以表示其体细胞的基因组成。4.A 【解析】一母所生老虎在大小、形态等方面出现的变异应属于基因重组。在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组。基因重组的细胞学基础是在性原细胞的减数第一次分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体之间的自由组合。5.D 【解析】是染色体数目变异中个别染色体的增加；是基因重组；是染色体数目的变异，包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍地增减；是染色体数目变异中染色体组成倍地减少；是基因重组；是基因突变。6.A 【解析】由纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9331可知，玉米非糯对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控制这两对相对