《学案》学年高中生物人教版必修2同步习题第5章第2节染色体变异.docx
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《学案》学年高中生物人教版必修2同步习题第5章第2节染色体变异
1．染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。
2．染色体数目的变异可以分为两类：
一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
3．染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，如雄果蝇精子中的一组染色体就组成一个染色体组。
4．由受精卵（或合子）发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
5．由生殖细胞（卵细胞或花粉）发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。
一、染色体结构的变异
1．基因突变与染色体变异的区别。
（1）基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，是分子水平的变异。
（2）基因突变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体变异是可以用显微镜直接观察到的。
2．染色体变异类型。
二、染色体数目变异
1．类型及实例。
类型
实例
细胞内个别染色体的增加或减少
人类的21三体综合征
细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
雄蜂、三倍体西瓜
2.染色体组。
（1）概念。
①范围：
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。
②功能：
共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
（2）图示分析。
图中的雄果蝇体细胞染色体中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y就代表一个染色体组，与其精子中的染色体组成相同。
3．二倍体和多倍体。
（1）概念及实例。
项目
二倍体
多倍体
概念
发育起点
受精卵
受精卵
体细胞中染色体组数
两个
三个或三个以上
实例
几乎全部动物和过半数的高等植物
马铃薯是四倍体、香蕉是三倍体
（2）多倍体植株的特点。
（3）人工诱导多倍体。
①方法：
目前最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理，还可用低温处理。
②过程：
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
③原理：
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，从而使染色体数目加倍。
4．单倍体。
（1）概念及特点。
①概念：
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
②特点
（2）应用——单倍体育种。
①方法：
②优点：
明显缩短育种年限。
三、低温诱导植物染色体数目的变化
1．实验原理。
用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目加倍。
2．方法步骤：
洋葱根尖培养→取材→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察
3．实验结论：
适当低温可以诱导染色体数目加倍。
4．注意事项：
（1）为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。
（2）在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。
（3）选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。
1．判断正误：
（1）猫叫综合症是人的第5号染色体数目减少引起的遗传病。
（×）
解析：
猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。
（2）基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的，都是碱基对的缺失。
（×）
解析：
基因突变中的缺失是指碱基对的缺失，而染色体结构变异中的缺失是指染色体中某一片段的缺失，会引起基因数目的变化。
（3）含有三个染色体组的个体就是三倍体。
（×）
解析：
由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个染色体组的个体才是三倍体，若是由配子发育而来的个体则称为单倍体。
2．问题导学：
（1）人工诱导多倍体时常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能否用秋水仙素处理成熟的叶或茎而获得多倍体植株？
试解释原因。
提示：
不能。
因为秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，而成熟的植物细胞一般不再分裂，所以不能形成多倍体植物。
（2）为什么单倍体育种会缩短育种年限？
提示：
单倍体育种得到的植株每对染色体上的成对基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。
1．某动物的初级卵母细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因不可能是（A）
A．染色体数目的变异B．发生基因突变
C．染色体结构变异D．发生了基因重组
2．下列情况中属于染色体变异的是（C）
A．同源染色体交叉互换
B．棉花植株导入抗虫基因
C．第21号染色体多一条
D．某基因缺失1个碱基对
3．对下列细胞图中有关染色体变化的描述不正确的是（D）
A．图甲细胞中有3个染色体组，可能是体细胞，也可能是生殖细胞
B．图甲所示的细胞如果是体细胞，该细胞可以进行有丝分裂
C．图乙所示的细胞如果是二倍体生物的体细胞，则该生物含有两个染色体组
D．图乙中含有4个DNA分子、4个着丝点、4个中心粒
4．下图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。
下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是（C）
A．①B．②
C．③D．④
5．有关单倍体的叙述正确的是（D）
A．二倍体植物的花粉是单倍体
B．单倍体的细胞均不含同源染色体
C．单倍体都是高度不育的
D．单倍体育种可明显缩短育种年限
6．下图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题：
（1）图A所示是含______个染色体组的体细胞。
每个染色体组有______条染色体。
（2）图C所示细胞为由受精卵发育来的生物的体细胞，则其所在的生物是______倍体，其中含有______对同源染色体。
（3）图D表示一个有性生殖细胞，这是由______倍体生物经减数分裂产生的，内含______个染色体组。
（4）图B若表示一个有性生殖细胞，它是由______倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是______倍体。
每个染色体组含______条染色体。
（5）图A细胞在有丝分裂的后期包括______个染色体组。
解析：
图A中染色体是两两相同的，故含有2个染色体组，并且每个染色体组中有2条染色体；图B中染色体每3条是相同的，故有3个染色体组，由配子直接发育成的生物个体，都称为单倍体；图C中染色体两两相同，故有2个染色体组，每个染色体组中有3条染色体，共有3对同源染色体；图D中染色体形态、大小各不相同，则只有1个染色体组。
答案：
（1）2 2
（2）二 3 （3）二 1 （4）六 单 3 （5）4
一、选择题
1．用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因移接到决定雌性的W染色体上，使雌蚕都有斑纹。
再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。
这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。
这种育种方法依据的原理是（C）
A．基因突变
B．染色体数目的变异
C．染色体结构的变异
D．基因互换
2．下列关于人类猫叫综合症的叙述，正确的是（A）
A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的
3．如图显示一对表型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体（不考虑受精）（D）
A．父亲染色体上的基因发生突变
B．母亲染色体上的基因发生突变
C．母亲染色体发生缺失
D．母亲染色体发生易位
4．某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙两种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。
下列有关叙述正确的是（C）
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 ②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A．①②③B．②③④
C．①②④D．①③④
5．除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。
下列叙述正确的是（A）
A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因
B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型
C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型
D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链
6．六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦（染色体数为8N＝56条），据此可推断出（D）
A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体
B．黑麦属于二倍体，不可育
C．秋水仙素作用于有丝分裂前期的细胞
D．小黑麦产生的单倍体植株不可育
7．用秋水仙素处理某二倍植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。
预实验结果如表，正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是（B）
秋水仙素浓度
（g/L）
再生植株
（棵）
四倍体植株
（棵）
0
48
0
2
44
4
4
37
8
6
28
11
8
18
5
10
9
2
A.0、2、3、4、5、6B．0、4、5、6、7、8
C．0、6、7、8、9、10D．0、3、6、9、12、15
二、非选择题
8．下图表示某种农作物①和②两品种分别培育出④⑤⑥三个品种，据图回答问题：
（1）用①和②培育⑤所采用的育种方法称___________，由①和②培育⑤所依据的原理是________。
（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是____________，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂________处理④的幼苗，方法Ⅲ和Ⅴ合称为________育种，其优点是________________。
（3）由③培育出⑥的常用方法为__________，形成的⑥叫________。
解析：
（1）用①和②培育⑤是杂交农作物连续自交的过程，方法为杂交育种，原理为基因重组。
（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是花药离体培养，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂是秋水仙素，使染色体数目加倍；方法Ⅲ和Ⅴ合称为单倍体育种，可以明显缩短育种年限。
（3）由③培育出⑥的常用方法为人工诱导，形成的植株为多倍体。
答案：
（1）杂交育种 基因重组
（2）花药离体培养 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限
（3）人工诱导 多倍体
9．如图表示某动物细胞分裂过程中染色体变化的示意图，请据图回答下列问题。
（1）图中，从细胞①到细胞②是由于发生了________而形成的，经过Ⅱ、Ⅲ后形成的4种子细胞中，属于变异后特有的子细胞的是________。
（2）可遗传的变异有三种来源，三倍体香蕉这种变异属于__________，人们用什么技术能将这种变异遗传给子代？
____________。
（3）野生香蕉是二倍体，无法食用，三倍体香蕉可食。
由于一种致命真菌使香蕉可能在5年左右濒临灭绝，假若生物学家找到了携带该真菌抗性基因的野生纯合（AA，A代表二倍体香蕉的一个染色体组）香蕉，如何培育出符合要求的无子香蕉？
请你简要写出遗传育种图解。
解析：
（1）图中细胞发生的染色体片段的交换是发生在非同源染色体之间，所以属于染色体结构的变异。
从染色体的结构可以看出，⑤⑥⑦中的染色体组成发生了染色体片段的交换。
（2）三倍体香蕉的染色体数量相对于正常的二倍体多了一个染色体组，属于染色体数目的变化，属于可遗传变异的三种来源中的染色体变异。
由于三倍体香蕉不能通过减数分裂产生正常的配子，所以只能通过无性生殖的方式产生后代。
（3）由二倍体产生三倍体的过程，可以借鉴三倍体无子西瓜的培育过程，由含有抗性基因的二倍体诱导产生四倍体，产生的四倍体再与含有抗性基因的二倍体杂交，最后产生含有抗性基因的三倍体。
答案：
（1）易位（或染色体结构变异） ⑤⑥⑦
（2）染色体变异 植物组织培养
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