第23讲染色体变异与育种1.某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于( )A.三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染色体片段缺失B.三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加C.个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D.染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体2.家蚕的2号染色体(属于常染色体)分布基因S(黑缟斑)和s(无斑)、基因Y(黄血)和y(白血)。假定减数分裂时2号染色体不发生交叉互换,用X射线处理蚕卵后发生了图中所示的变异,具有该变异的家蚕交配产生的子代中:黑缟斑白血:无斑白=2:1。下列相关叙述错误的是( )A.X射线照射后发生的变异为染色体结构变异B.缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同C.具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有3种基因型D.乙图的家蚕减数分裂时,含S的染色体区段与含s的染色体区段正常发生联会配对3.甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异类型,图甲英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是( )-11-\nA.图示中的可遗传变异类型都相同B.果蝇棒状眼的形成与丁变异类型有关C.图示所有变异类型都发生在有丝分裂期间D.21三体综合征患者的产生与图乙变异类型有关4.下列有关染色体变异的叙述,正确的是()A.染色体变异可能会使种群的基因频率发生改变B.个体发生染色体变异,其表现型也一定改变C.染色体变异都对生物体不利,但有利于生物进化D.所有细胞发生的染色体变异都可用显微镜观察到5.如图为果蝇杂交实验示意图,果蝇的体色由常染色体上的基因B(灰身)、b(黑身)控制,不含该等位基因的个体无法发育,乙、丙细胞其他染色体正常,乙产生生殖细胞时一对同源染色体分离,另一条染色体随机分配,下列叙述正确的是( )A.乙属于整倍体变异,丙属于染色体结构变异B.甲与乙杂交后代性染色体为XXY与XXX的比例为1:1C.甲与丙杂交后代中染色体变异个体占3/4D.将甲与丙杂交后代雄性个体进行测交,后代灰身果蝇∶黑身果蝇的比例为5:2-11-\n6.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是()A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C．乙图是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中7.如图是三倍体无子西瓜育种的流程图,以下说法错误的是()A.四倍体母本上结出的西瓜,其果肉细胞内有三个染色体组B.秋水仙素作用于细胞分裂前期,能够抑制纺锤体的形成C.上述三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异D.三倍体植株所结的无子西瓜偶尔也会形成少量种子8.普通枣树(二倍体)发生变异后,可形成一种由二倍体型细胞和四倍体型细胞混合而成的混倍体枣树(仅部分枝条是四倍体型),下列有关叙述正确的是()A.上述变异属于不可遗传的变异B.混倍体枣树自交产生的子代通常也是混倍体C.混倍体枣树结出的果实均比普通枣树的果实大D.混倍体枣树体细胞中可存在2、4、8个染色体组9.下列关于诱变育种的理解正确的是()A.诱变育种是诱导生物发生变异,通过人工选择获得生产上所需的新物种B.基因突变或染色体畸变方向不定向,所以诱变育种不能较短时间改良生物品种的某些性状C.通过对生物的不断诱变处理,不会实现将多个优良性状集中到一个个体身上D.高产量的青霉素是通过交替使用辐射诱变和化学诱变选育出来的-11-\n10.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得到F2;另一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是( )A.前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5/8、1/4B.后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2/3C.前一种方法的原理是基因重组,原因是非同源染色体自由组合D.后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变11.如图所示为两种育种方法的过程,有关说法正确的是()A.基因重组只发生在图示①③过程中B.过程③④的育种方法称为单倍体育种C.E植株体细胞中只含有一个染色体组D.图示育种方法不能定向改变生物性状12.自从人类开始种植农作物以来,就从未停止过对品种的改良。下列关于生物育种的说法,错误的是()A.青椒萌发种子搭载宇宙飞船选育出新品种,利用了基因突变的原理B.用辐射方法处理青霉菌使其发生染色体变异,获得高产菌株C.利用苏云金杆菌获得抗虫棉,体现了基因重组的原理D.培育无子番茄和三倍体无子西瓜的过程应用的原理不同13.关于低温诱导染色体数目变化的实验，下列有关叙述正确的是()A.先取洋葱根尖0.5-1cm，放在卡诺试液中浸泡0.5-1h，然后放在低温下诱导培养B.低温的作用原理是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，抑制着丝点的分裂C.本实验处理过程中要用体积分数为95%的酒精冲洗2次D.用低倍镜观察，视野中能够看到染色体数目正在改变的细胞14.果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表：组别亲本F1表现型及比例F2表现型及比例-11-\n1红眼♀×白眼♂红眼♀：红眼♂=1︰1红眼♀：红眼♂白眼♂=2︰1︰12缺刻翅♀×正常翅♂正常翅♀：缺刻翅♂=1︰1—请回答：（1）缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是。（2）这两对相对性状的遗传（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，理由是。（3）研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇，出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。（注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。）实验方案：。结果预测：Ⅰ.若，则为基因突变；Ⅱ.若，则为染色体片段缺失。15.研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的__________物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法①,使早熟基因逐渐__________，培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的__________进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为__________育种。-11-\n(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的__________，产生染色体数目不等、生活力很低的__________,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法③,其不足之处是需要不断制备__________,成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次__________,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案以及解析1、答案及解析：答案：C解析：2、答案及解析：答案：B解析：-11-\n分析图解，用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失，A正确；由于两对基因在一对同源染色体上，该变异类型的一对家蚕交配，产生的配子基因型及比例为S:sy=1：1，配子随机结合，后代基因型及比例应为SS:SsV:SSyy=1:2:1，根据题干后代表现型之比可知，基因型为SS的个体由于缺少血色基因而死亡，即说明缺失杂合体和缺失纯合体的存活率不等,B错误;具有甲图基因的家蚕基因型为SsYy,其产生的配子为SY:sy=1:1，故该种基因型的家蚕相互交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型,C正确；含S的染色体区段与含s的染色体区段属于同源区段，因此只将乙图基因的家蚕减数分裂时，含S的染色体区段与含S的染色体区段正常发生联会配对，D正确。3、答案及解析：答案：D解析：A.甲图中出现了两个c,发生的是染色体结构变异中的重复。乙图中发生了染色体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目的变异。丙图表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组。丁表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异。图中丙属于基因重组,其余三种都属于染色体变异,故A错误;B.果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的,与图甲所示的生物变异类型有关,故B错误;C.丙图表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂前期,故C错误;D.乙图中发生了染色体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目的变异与21三体综合征的病因相同,故D正确。4、答案及解析：答案：A解析：染色体变异可能导致基因的数量发生变化，从而影响种群的基因频率，A项正确；个体发生染色体变异，其表现型不一定改变，B项错误;染色体变异多数是不利的，也可能产生少数有利的变异，C项错误;若发生染色体变异的细胞没有进行细胞分裂，则染色质不发生螺旋，不能用显微镜观察到染色体的变化，D项错误。5、答案及解析：答案：D解析：分析图示可知,乙细胞内增加了两条染色体,属于染色体数目变异,图丙的染色体发生了易位,属于染色体结构变异,A项错误;若只考虑性染色体,则甲产生的配子为,乙产生的配子及其比例为,二者杂交后代性染色体组成及其比例为,B项错误;甲产生的配子为,丙产生的配子及其比例为-11-\n(无法发育)=1:1:1:1,甲与丙杂交后代的基因型及其比例为,其中染色体变异个体占2/3,C项错误;甲与丙杂交后代雄性个体的基因型为、,让其进行测交,即与的个体交配,前者测交后代黑身果蝇占、灰身果蝇占,后者测交后代黑身果蝇占、灰身果蝇占,所以测交后代灰身果蝇:黑身果蝇,D项正确。6、答案及解析：答案：D解析：分析甲图，一对同源染色体中一条出现突起，可能是此染色体发生片段重复或另一条染色体出现缺失，属于染色体结构变异。分析乙图，“tw”染色体和“SV”染色体都是“半黑半白"，说明两条非同源染色体交换了片段即易位，也属于染色体结构变异，A错误；通过上述分析，甲图属于染色体结构变异的重复或缺失，而个别碱基对的增添或缺失，属于基因突变，B错误；通过上述分析，乙图属于染色体结构变异的易位，而四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，C错误；甲、乙、丙都发生了联会现象，均发生在减数第一次分裂前期，D正确。7、答案及解析：答案：A解析：西瓜的果肉细胞是由母本的体细胞发育形成的，因此四倍体母本上结出的西瓜，其果肉细胞内有四个染色体组，A错误；秋水仙素作用于细胞分裂前期，能够抑制纺锤体的形成，导致在后期加倍后的染色体不能移到细胞的两极，从而形成染色体数目加倍的细胞，B正确；三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异，C正确；三倍体植株在减数分裂时联会紊乱，一般不会形成正常的生殖细胞，但如果在减数分裂中三个染色体组中的一个染色体组移向细胞的一极，另两个染色体组同时移向细胞的另一极，则会产生可育的配子，可育配子受精后也能形成种子，D正确。8、答案及解析：答案：D-11-\n解析：普通枣树发生的染色体成倍增加，遗传物质发生改变，A错误；混倍体枣树自交，二倍体产生的子代是二倍体，四倍体产生的子代是四倍体，B错误；混倍体枣树中部分枝条是四倍体型，所结果实可能比普通枣树的果实大，由于受到环境因素的影响，所结果实也可能与普通枣树的果实相似甚至更小；部分枝条是二倍体型，所结果实和正常二倍体的果实无差异，C错误；混倍体枣树体细胞由二倍体型细胞和四倍体型细胞组成，可存在2和4个染色体组，而在有丝分裂的后期，染色体组为4和8个，则混倍体枣树体细胞中可存在2、4、8个染色体组，D正确。9、答案及解析：答案：D解析：诱变育种不能得到新物种，得到的是新品种，A错误;诱变处理提高了生物的突变概率，所以和自发诱变相比诱变育种能较短时间改良生物品种的某些性状，B错误；通过对生物的不断诱变处理，可能实现将多个优良性状集中到一个个体上，C错误；高产量的青霉素是通过交替使用辐射诱变和化学诱变选育出来的，D正确。10、答案及解析：答案：C解析：杂交育种时因为亲本是双显性和双隐性，在子二代中重组类型占3/8、纯合子各占1/4，A错误；单倍体育种得到的都是纯合子，子一代能产生4种配子，所以后一种方法所得的相应植株中可用于生产的类型比例为1/4，B错误；杂交育种的原理是基因重组，是因为在减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，C正确；单倍体育种的原理是染色体变异，是由于染色体数目发生改变，D错误。11、答案及解析：答案：D解析：A、基因重组发生在减数分裂过程中,所以可发生在图示①②③过程中,A错误;B、过程③④⑤的育种方法称为单倍体育种,B错误;C、单倍体是指体细胞含有本物种配子中染色体数目的个体,所以E植株体细胞中不一定只含有一个染色体组,C错误;D、杂交育种和多倍体育种不能定向改变生物性状,基因工程育种可定向改变生物性状,D正确.故选:D.12、答案及解析：答案：B解析：宇宙飞船搭载萌发的青椒种子或幼苗，通过照射宇宙射线造成基因突变，A正确；用辐射的方法处理青霉菌，使其发生基因突变，获得高产菌株，B错误；利用基因工程的方法获得抗虫棉属于基因重组，C正确；三倍体无子西瓜的培育利用的是染色体变异的原理，无子番茄的培育则是利用一定浓度的生长素促进果实发育的原理，两者原理不同，D正确。13、答案及解析：答案：C解析：A、取洋葱根尖约0.5-lcm后放入卡诺氏液中固定细胞形态，A错误；B、低温抑制洋葱根尖细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，不能抑制着丝点的分裂，B错误；C、固定根尖时，先剪取诱导处理的根尖约0.5～1-11-\ncm，放入卡诺氏液（3份95%酒精与1份冰醋酸混合均匀）中浸泡0.5～1小时，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，C正确；D、由于解离时已将细胞杀死，细胞将固定在某一时期，所以不可能在显微镜的视野中通过一个细胞看到染色体的变化情况，D错误。故选：C。14、答案及解析：答案：（1）正常翅（2）不遵循；控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上（3）让这只缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，观察子代表现型及比例Ⅰ.正常翅︰缺刻翅=1︰1或雌性︰雄性=1︰1Ⅱ.正常翅︰缺刻翅=2︰1或雌性︰雄性=2︰1解析：（1）由于缺刻翅♀×正常翅♂杂交后代中，雌性个体只有正常翅，说明正常翅对缺刻翅为显性性状。亲本的基因型为XbXb和XBY，F1的基因型为XBXb和XbY。（2）由组别1实验结果可判断控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上，由于控制这两对相对性状的两对等位基因都位于X染色体上，即位于同一对同源染色体上，所以这两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。（3）由于组别2的F1中雌果蝇应该都是正常翅，现偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇，可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失，而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。因此，可让这只缺刻翅雌果蝇（XbXb或XbO）与正常翅雄果蝇（XBY）杂交，观察子代表现型及比例。Ⅰ.如果子代中正常翅（XBXb）︰缺刻翅（XbY）=1︰1，即雌性︰雄性=1︰1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；Ⅱ.由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中正常翅（XBXb和XBO）：缺刻翅[XbY和OY（胚胎致死）]=2︰1，即雌性︰雄性=2︰1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。15、答案及解析：答案：(1)遗传;(2)纯合;花药;单倍体;(3)染色体分离;配子;组培苗;4.重组解析：(1)变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，两者的根本区别是遗传物质是否发生改变。因此,要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的遗传物质是否发生了变化。(2)如果变异株是个别基因的突变体，则该突变体为杂合体，可采用杂交育种方法（育种方法①）使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1-11-\n。单倍体育种能明显缩短育种年限，因此为了加快这一进程，应该采用单倍体育种的方法，即采集变异株的花药进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的配子，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，应该采用无性生殖的方式繁育后代，因此可考虑选择植物组织培养的方法（育种方法③），其不足之处是需要不断制备组培苗，成本较高。(4)新品种1的培育方法为杂交育种，其原理是基因重组，因此新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次重组，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。-11-
