第2課時染色體變異

【課標(biāo)要求】舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。

考點一染色體結(jié)構(gòu)變異

1.染色體變異

（1）概念：生物體的體細(xì)胞或牛.殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。

（2）類型：染色體數(shù)旦的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。

2.染色體結(jié)構(gòu)的變異

⑴染色體結(jié)構(gòu)變異的原因：受各種因素影響（如：各種射線、代謝失調(diào)等），染色體的斷裂以

及斷裂后片段不正常的重新連接。

（2）染色體結(jié)構(gòu)變異的類型

類型圖像聯(lián)會異常實例

CM__>2缺失環(huán)

缺失q小r果蠅缺刻翅、貓叫綜合征

1aJdef

ac

a

(I1)

apc.」def果蠅棒狀眼

MXaa飛媼復(fù)環(huán)

(111Kd

CZDOab或果蠅花斑眼、人類慢性粒

ML<~\----)

abcq埠jihg細(xì)胞白血病

<■1Q

果蠅卷翅、人類9號染色

a卜_____

(iii?)

倒位_ba_[___體長臂倒位可導(dǎo)致習(xí)慣性

(ill?)cdcf

流產(chǎn)

麗展延伸】（1）染色體間的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段

轉(zhuǎn)移到了另一條染色體上，而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。如圖為兩

種易位發(fā)生后在四分體時期的染色體聯(lián)會情況：

①單向易位

②相互易位（平衡易位）

（2）倒位染色體的細(xì)胞學(xué)鑒定

（3）染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序

發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。

（4）染色休結(jié)構(gòu)變異對生物性狀的影響：大多數(shù)染色休結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至

會導(dǎo)致生物體死亡。

1.如圖1表示果蠅某細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)染色體行為，1、2代表兩條未發(fā)生變異的染色體，3、4

代表兩條正在發(fā)生變異的染色體，圖中字母表示染色體上的不同片段。

（1）正常情況下，1與2是車同源染色體，圖1中A中發(fā)生堿基的增添、缺失或替換不一定（填

“一定”或“不一定”）屬于基因突變。

⑵請將圖示2聯(lián)會過程補(bǔ)充完整。

提示如圖所示

Ff

_E||e_

AB?Di°h-g

"bc°dIjJII07FG

kK

hL|

2.在細(xì)胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會連接

在一起，著絲粒分裂后細(xì)胞向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示?；蛐蜑锳a

的雄性蝗蟲進(jìn)行減數(shù)分裂時，其中一個次級精母細(xì)胞出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一

位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，則該次級精母組胞產(chǎn)

生的精細(xì)胞的基因組成可能有A、A或AA、O或a、a或aa、0（若細(xì)胞中不含A或a基因則

用“O”表示）。

?,連接

UL

I

染色體

1.貓叫綜合征是5號染色體短臂斷裂缺失所致。現(xiàn)有某表型正常的女性個體，其斷裂的

5號染色體片段與8號染色體連接，減數(shù)分裂過程中兩對染色體發(fā)生如下圖所示的現(xiàn)象。據(jù)

圖分析，下列相關(guān)敘述不正確的是（）

A.該個體的變異一般不會導(dǎo)致基因數(shù)量減少

B.圖中所示的四條染色體發(fā)生了異常聯(lián)會

C.若染色體隨機(jī)兩兩分離（不考慮互換），該個體可能產(chǎn)生4種卵細(xì)胞

D.若該個體與正常男性婚配，妊娠期間應(yīng)盡早對胎兒進(jìn)行染色體篩查

答案C

2.某精原細(xì)胞中m、n為一對同源染色體，其中m為正常染色體，A?E表示基因。該對同

源染色體聯(lián)會后發(fā)生的特殊過程如圖所示，其中染色體橋分裂時隨機(jī)斷裂，后續(xù)的分裂過程

正常進(jìn)行。下列有關(guān)敘述不正確的是（）

A.圖中的染色體橋結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)在減數(shù)分裂I中期，但一般不會出現(xiàn)在減數(shù)分裂II中期

B.最后產(chǎn)生的精細(xì)胞中的染色體可能存在倒位、缺失等結(jié)構(gòu)變異

C.該經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生含異常染色體的精子占3/4

D.丟失的片段會被精原細(xì)胞中的多種水解酶最終分解為6種小分子有機(jī)物

答案D

解析根據(jù)題干信息可知，該對同源染色體聯(lián)會后，兩條相鄰非姐妹染色單體丟失部分片段

后，相接形成染色體橋，染色體橋在減數(shù)分裂【時隨機(jī)斷裂，后續(xù)的分裂過程正常進(jìn)行，所

以圖中的染色體橋結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)在減數(shù)分裂I中期，但一般不會出現(xiàn)在減數(shù)分裂II中期，A

正確；該精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成4個精子，其中只有一個含與m染色體相同的正常染色體，

其余三個均為含異常染色體的精子，即含異常染色體的粉子占3/4,C正確；丟失的片段是部

分染色體拼接成的，染色體是主要由蛋白質(zhì)和DNA組成的復(fù)合物，所以丟失的片段完全水

解產(chǎn)物有脫氧核糖、磷酸、四種堿基、多種氨基酸，D錯誤。

。歸納總結(jié)】(1)染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的比較

項目染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變

本質(zhì)染色體片段的缺失、重復(fù)、易位或倒位堿基的替換、增添或缺失

對■象基因堿基

變異水平細(xì)胞水平分子水平

光鏡檢測可見不可見

誠基的排列順序改變，基因

變異結(jié)果基因數(shù)目或排列順序改變

的數(shù)目、位置不變

(2)染色體易位與互換的比較

項目染色體易位互換

圖解

位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間

區(qū)別

原理屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組

考點二染色體數(shù)目的變異

1.染色體數(shù)目變異的類型

⑴細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少。

⑵細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。

2.染色體組

(1)實驗原理

用低溫處理梢物的分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體的形成,以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體

被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個子細(xì)胞,植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。

(2)實驗步驟

(3)實驗現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。

【歸納總結(jié)】實驗中的試劑及其作用

試劑使用方法作用

卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h固定細(xì)胞形態(tài)

體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理過的瑯尖洗去卡諾氏液

與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸解離根尖細(xì)胞

合，作為解離液

清水浸泡解離后的根尖細(xì)胞約10min漂洗根尖，去除解離液

把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶

甲紫溶液使染色體著色

液的玻璃皿中染色3?5min

下圖中甲是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，乙、丙、丁是發(fā)生變異后的不同個體的體細(xì)

胞中的染色體組成模式圖。據(jù)圖回答下列問題：

(1)請據(jù)上圖辨析屬于三體、三倍體、單體和單倍體的分別是哪一個？

提示乙為單倍體，丙為單體，丁為三體，戊為三倍體。

(2)同源四倍體(基因型為AAaa)產(chǎn)生配子時染色體以圖示的情況排列在赤道板的兩側(cè)，從而形

成不同基因型的配子。

根據(jù)上述推導(dǎo)過程，請思考回答下列問題：

①若同源四倍體的基因型為Aaaa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：Aa：aa=l：U

②若同源四倍體的基因型為AAAa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：AA:Aa=l：1。

③若同源四倍體的基因型為AAaa,則產(chǎn)生的配子類型及比例：AA：Aa：aa=1：4：1。

(3)若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯(lián)會概率相等，則XXY個體產(chǎn)生的配

子及比例為多少？

提示X：Y：XY：XX=2：I：2：Io

3.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進(jìn)行R/r基因的染色體定位，用該突變株

作父本，與不同的三體(2〃+1)綠葉純合子植株雜交，選擇B中的三體與黃葉植株雜交得F2,

下表為部分研究結(jié)果。下列敘述錯誤的是()

母本F2表型及數(shù)量

黃葉綠葉

9三體21110

10三體115120

A.Fi中三體的概率是1/2

B,可用顯微觀察法初步鑒定三體

C.突變株基因r位于10號染色體上

D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR

答案C

解析假設(shè)R/r基因位于某號染色體上，用該突變株(rr)作父本，與三體綠葉純合子(RRR)植

株雜交，F(xiàn)i為l/2Rr.l/2RRr,選擇Fi中的三體(RRr)與黃葉植株(rr)雜交得F2,F2為

Rr：Rrr：RRr:rr=2：2：1：I,即綠葉：黃葉=5：I。由于該突變株與9三體綠葉純合子

植株雜交，F(xiàn)2中綠葉：黃葉能5：1,該突變株與10三體綠葉純合子植株雜交，F(xiàn)2中綠葉：

黃葉"1：1,所以R/r基因位于9號染色體上。R中三體的概,率是1/2,A正確，C錯誤；三

體屬于染色體數(shù)目變異，可用顯微觀察法初步鑒定三體，B正確；若R/r基因位于與形成三

體有關(guān)的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RRR,若R/r基因位于與形成三體無關(guān)的

染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RR,D正確。

4.下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，不正確的是()

A.二倍體生物一定是由受精卵直接發(fā)育而來的

B.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個染色體組

C.采用花藥離體培養(yǎng)的方法得到的個體是單倍體

D.三倍體無子西瓜體細(xì)胞含有三個染色體組

答案A

解析由受精卵發(fā)育而來，含有兩個染色體組的個體稱為二倍體，但是二倍體不一定本是由

受精卵發(fā)育來的，比如單倍體育種中人工誘導(dǎo)加倍后得到的二倍體，A錯誤；單倍體生物體

細(xì)胞中，含有本物種配子染色體組數(shù)，但不一定只含有一個染色體組，也可能含有多個染色

體組，B正確：采用花藥高體培養(yǎng)的方法得到的個體與本物種配子中的染色體數(shù)目相同，都

是單倍體，C正確：二倍體西瓜幼苗用秋水仙素處理后，可以得到四倍體植株，接受普通二

倍體西瓜的正常花粉，形成的受精卵含有三個染色體組，由受精卵發(fā)育成的三倍體無子西瓜

體細(xì)胞中含有三個染色體組，D正確。

5.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是()

A.低溫會抑制紡錘體的形成

B.甲紫溶液的作用是固定和染色

C.固定和解離后都是用體枳分?jǐn)?shù)為95%的酒精漂洗

D.在高倍鏡下可以觀察到二倍體細(xì)胞變?yōu)樗谋扼w的過程

答案A

解析低溫能抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使細(xì)胞分裂后期染色體不能向兩極移

動，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，A正確；甲紫溶液的作用是對染色體進(jìn)行染色，B錯誤；

解離后的漂洗液是清水，C錯誤；由于經(jīng)過固定和制片后細(xì)胞失活，所以在高倍顯微就下不

可能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程，D錯誤。

考點三生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用

1.多倍體育種

(1)原理：染色體數(shù)目變異。

(2)方法：用秋水仙素或低溫處理。

(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。

(4)過程

染色體不能移向砸

|分裂的細(xì)胞|吁」*，|抑制紡磕標(biāo)形畫工兩極，從而引起細(xì)胞

內(nèi)染色體數(shù)目加倍

(5)實例：三倍體無子西瓜

三、J第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子

①兩次傳粉j第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實

②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加僮，而未經(jīng)史理部

分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)丕變。

③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生

正常配子。

2.單倍體育種

(1)原理：染色體(數(shù)目)變異。

⑵過程

(3)優(yōu)點：明顯縮短育種年限,所得個體均為純合子。

(4)缺點：技術(shù)復(fù)雜。

如圖所示，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對

等位基因，①?⑥表示培育水稻新品種的過程。請思考回答下列問題：

(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？

提示圖中①③⑤過程表示單倍體育種。

(2)圖中哪一標(biāo)號處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？

提示圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體的幼苗，從而荻得純合子；⑥處需用秋水仙素處理

萌發(fā)的種子或幼苗，以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。

（3）④?的育種原理分別是什么？

提示④的育種原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。

（4）AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物種嗎？為什么？

提示不是同一物種。因為二倍體AaBb與四倍體AAaaBBbb雜交產(chǎn)生的子代為不育的三倍

體，因此二者是不同的物種。

（5）若AAaaBBbb在產(chǎn)配子時同源染色體兩兩配對，兩兩分離，則其產(chǎn)生AaBb配子的概率為

多少？寫出計算思路。

提示植株AAaaBBbb減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子基因型及比例為（AA:Aa：aa）（BB：Bb：bb）=

（1：4：1）（1：4：1）,則產(chǎn)生AaBb配子的概率=2/3X2/3=4/9。

6.人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示是三倍體香蕉的培育過程。卜.列

相關(guān)敘述正確的是（）

A.無子香蕉的培育過程上要運(yùn)用了基因重組的原理

B.圖中染色體數(shù)目加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成

C,二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體，它們之間不存在生殖隔離

D.若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa,則有子香蕉的基因型可以是AAaa

答案B

解析該“無子香蕉”培育的方法為多倍體育種，其原理是染色體變異，A錯誤；用低溫或

秋水仙素誘導(dǎo)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍的原理均是抑制細(xì)胞分裂時紡錘體的形成，因此圖中染

色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成，B正確；二倍體與四倍體雜交雖然能

產(chǎn)生三倍體，但三倍體不育，所以它們之間仍然存在生殖隔離，C錯誤：若有子香蕉的基因

型是AAaa,則其產(chǎn)生的配子基因型為AA、Aa、aa,則與該有子香蕉雜交的野生笆蕉的基因

型無論是AA或Aa,還是aa,產(chǎn)生的無子香蕉的基因型都不可能均為Aaa,D錯誤。

7.（2023?北京豐臺區(qū)高三模擬）在自然條件下，二倍體植物（2〃=4）形成四倍體植物的過程如

圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

A.減數(shù)分裂失敗可能發(fā)生在減數(shù)分裂II

B.二倍體植物與四倍體植物應(yīng)屬于不同的物種

C.圖示四倍體植物的形成并未經(jīng)長期的地理隔離過程

D.若要測定圖示四倍體植物的基因組DNA序列，則需測4條染色體上的DNA

答案D

解析根據(jù)題意和圖示分析可知，二倍體植株減數(shù)分裂失敗形成的異常配子中含有2個染色

體組，自花傳粉形成的受精卵中含有4個染色體組，發(fā)力形成四倍體。減數(shù)分裂失敗既可以

發(fā)生在減數(shù)分裂I也可以發(fā)生在減數(shù)分裂II,A正確；二倍體植物與四倍體植物雜交后代為

三倍體，三倍體減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子，二者之間存在生殖

隔離，所以屬于不同的物種，B正確；圖示四倍體植物的形成并未經(jīng)長期的地理隔離過程，

C正確；測定四倍體植物基因組的全部DNA序列時只需測定2條染色體上的DNA,D錯誤。

1.（2022?湖南，9）大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某

個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：1。該個

體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結(jié)構(gòu)變異（）

答案C

解析分析題意可知，大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體

上，兩對等位基因為連鎖關(guān)系，正常情況下，測交結(jié)果只能出現(xiàn)兩種表型，但題干中某個體

測交后代表型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：I,類似于基

因自由組合定律的結(jié)果，推測該個體可產(chǎn)生四種數(shù)目相等的配子，且控制兩對性狀的基因遵

循自由組合定律，即兩對等位基因被易位到兩條非同源染色體上，C正確。

2.（2020.全國H,4）關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘達(dá)，錯誤的是（）

A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組

B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體

C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體

D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同

答案C

解析二倍體植物的體細(xì)胞中含有兩個染色體組，其配子中只含有一個染色體組，A正確：

每個染色體組中的染色體的形態(tài)、大小等均不相同，都是非同源染色體，每條染色體DNA

的堿基序列均不同，B、D正確；不含性染色體的生物，每個染色體組中都不含性染色體，

如豌豆、玉米等，C錯誤。

3.（2020.天津，7）一個基因型為DdTt的精原細(xì)胞產(chǎn)生了四個精細(xì)胞，其基因與染色體的位

置關(guān)系見下圖。導(dǎo)致該結(jié)果最可能的原因是（）

A.基因突變

B.同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生互換

C.染色體變異

D.非同源染色體自由組合

答案B

解析一個基因型為DdTt的精原細(xì)胞產(chǎn)生了四個精細(xì)胞，四個精細(xì)胞的基因型分別是DT、

Dt、dT、dt,說明在減數(shù)分裂I前期，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了互換，B項符

合題意；若一個基因發(fā)生突變，則一個精原細(xì)胞產(chǎn)生的四個精細(xì)胞，有三種類型，A項不符

合題意；圖中沒有發(fā)生染包體變異，C項不符合題意；若不發(fā)生基因突變以及同源染色體非

姐妹染色單體的互換，則非同源染色體自由組合，一個精原細(xì)胞產(chǎn)生的四個精細(xì)胞，有兩種

類型，D項不符合題意。

4.（2021.廣東，11）白菜型油菜（2〃=20）的種子可以榨取食用油（菜籽油）,為了培育高產(chǎn)新品

種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Be。下列敘述錯誤的是（）

A.Be成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個染色體組

B,將Be作為育種材料，能縮短育種年限

C.秋水仙素處理Be的幼苗可以培育出純合植株

D.自然狀態(tài)下Be因配子發(fā)育異常而高度不育

答案A

解析白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個獎色體組，而Be是通過未受精的卵

細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體植株，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個染色體組，A錯誤；Be是通過未受

精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體植株，秋水仙素處理Be的幼苗可以培育出純合植株，此種方

法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Be只含有一個染色體細(xì)，細(xì)

胞中無同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。

5.（2020?全國川，32）普通小麥?zhǔn)侨涨笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不

同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示（其中A、B、D分別代表不同物種的?個染色體組,

每個染色體組均含7條染色體）。在此基礎(chǔ)上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；?/p>

答下列問題：

（1）在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是3

已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通個麥體細(xì)胞中有條染色體。

一般來說,與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點是______________________________________________

_____________________________________________________________________（答出2點即可）。

（2）若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有（答出1點即可）。

（3）現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種（純合子），甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒

伏。若要以甲、乙為實驗材料設(shè)計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實

驗思路：____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________O

答案（1）無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂42營養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯（2）

秋水仙索處理（3）甲、乙兩個品種雜交，F(xiàn).自交，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代

不發(fā)生性狀分離的植株

解析（1）雜種一中的兩個染色體組分別來自一粒小麥和斯氏麥草兩個不同物種，無同源染色

體，不能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子，因此雜種一是鬲度不育的。雜種二中含3個染色體

組，經(jīng)其染色體加倍形成的普通小麥中含有6個染色體組，每個染色體組均含7條染色體，

故普通小麥體細(xì)胞中共含有42條染色體。與二倍體植株相比，多倍體植株的優(yōu)點是莖稈粗壯，

葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。（2）人工誘導(dǎo)染色

體加倍的方法有很多，如低溫處理、用秋水仙素處理等。目前最常用且最有效的方法是用秋

水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。（3）甲（抗病易倒伏）和乙（易感病抗倒伏）具有兩對相對性狀，

且都是純合子，可通過雜交育種或單倍體育種的方法將兩者的優(yōu)良性狀集中在一個個體上。

若采用雜交育種的方法，其實驗思路是將甲、乙兩個品種雜交得Fi,F）自交得Fz,選取Fz

中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。若采用單倍體育種的方法，其實驗

思路是甲、乙雜交得B,將R的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，再用秋水仙素處理單倍

體幼苗，最后經(jīng)篩選可獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種。

1.判斷關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述

⑴染色體易位不改變細(xì)胞中基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響（X）

⑵染色體上某個基因的缺失屬于基因突變（X）

（3）非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中（X）

（4）基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個體表型改變（X）

（5）硝化細(xì)菌存在基因突變和染色體變異（X）

2.判斷關(guān)于染色體數(shù)目變異的敘述

（1）體細(xì)胞中含有三個染色體組的生物體一定是三倍體（X）

（2）單倍體生物的體細(xì)胞中一定只含一個染色體組（X）

⑶體細(xì)胞中含有本物種配子染色體組的個體無法存活（X）

（4）卡諾氏液可使組織細(xì)胞互相分離開（X）

⑸秋水仙素抑制紡錘體的形成，使著絲粒不能分裂，染色體數(shù)目加倍（X）

3.判斷關(guān)于育種的敘述

（1）通過普通小麥和黑麥雜交，培育出了小黑麥與染色體變異無關(guān)（X）

（2）多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種（X）

（3）通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型（V）

（4）單倍體育種中，通過花藥（或花粉）離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體（X）

4.填空默寫

（1）（必修2Ps7）染色體變異的概念：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，

稱為染色體變異。

（2）（必修2P90）染色體結(jié)構(gòu)的變異，在普通光學(xué)兄微鏡下式見。結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變,會

使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致旌狀的改變。

（3）染色體組：是指細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物

生長發(fā)直的全部遺傳信息。

（4）Aaa產(chǎn)生配子的類型及比例Aa：a：A：aa=2：2：1：I。

⑸三倍體不育的原因是三倍體個體在進(jìn)行減數(shù)分裂時染色體聯(lián)至紊亂，不能形成可育的配

王。

⑹騾子不育的原因是騾子細(xì)胞內(nèi)無同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂。

（7）單倍體育種中的秋水仙素作用于幼苗期的單倍體植株,多倍體育種中的秋水仙素作用于萌

發(fā)的種子或幼苗期的正蜜植株o

課時精練

一、選擇題

1.（2023?江蘇常州學(xué)情檢測）如圖為果蠅的一個受精卵染色體圖解，該受精卵在第一次組胞分

裂過程中因長翅基因D丟失而發(fā)育成殘翅果蠅。下列敘述正確的是（）

A.該殘翅果蠅的變異類型屬于基因突變

B.圖中所示的受精卵細(xì)胞中有4個染色體組

C.該殘翅果蠅形成的精子類型有X，Y、dX*、dY

D.翅型基因D和d的本質(zhì)區(qū)別是控制性狀的顯隱性不同

答案C

解析根據(jù)題干信息“該受精卵在第一次細(xì)胞分裂過程中因長翅基因D丟失而發(fā)育成殘翅果

蠅”可知，基因的丟失應(yīng)該屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的塊失，A錯誤；圖中所示的受精卵細(xì)胞

中有2個染色體組，B錯誤；殘翅果蠅的基因型是dOX；Y（O代表沒有相應(yīng)的等位基因），則

在減數(shù)分裂過程中，同源類色體分離，非同源染色體自由組合，產(chǎn)生的精子基因型有X”、Y、

dX\dY,C正確；基因D和d的本質(zhì)區(qū)別是城基對的排列順序不同，D錯誤。

2.圖中①②和③為三個精原細(xì)胞，①和②發(fā)生了染色體變異，③為正常細(xì)胞。②減數(shù)分裂時

三條同源染色體中任意兩條正常分離，另一條隨機(jī)移向一極。不考慮其他變異，下列敘述錯

誤的是（）

A.①減數(shù)分裂I前期兩對同源染色體聯(lián)會

B.②經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有一半正常

C.③減數(shù)分裂I后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4種基因型配子

D.①和②的變異類型理論上均可以在減數(shù)分裂過程中通過光學(xué)顯微鏡觀察到

答案C

解析③減數(shù)分裂I后期非同源染色體自由組合，最終產(chǎn)生4個配子，2種基因型，為AR、

AR、ar^ar或Ar、Ar、aR、aR,C錯誤。

3.（2（）23?江蘇儀征中學(xué)高三質(zhì)檢）慢性髓細(xì)胞白血?。–ML）是一種惡性腫瘤?；颊?號染色體

上的原癌基因ABL和22號染色體上的BCR基因會組合成融合基因（BCR—48Q,如圖所示。

該融合基因的表達(dá)能活化酪氨酸激酶，導(dǎo)致細(xì)胞癌變。治療CML的靶向藥物“格列衛(wèi)”能

有效抑制癌細(xì)胞增殖。下列敘述正確的是（）

A.該變異類型屬于基因重組，能遺傳給后代

B.患者48〃帥/和8CR/凱/基因的遺傳遵循基因的自由組合定律

C.圖中所示的變異不會導(dǎo)致細(xì)胞中基因總數(shù)目的變化

D.“格列衛(wèi)”可能通過抑制酪氨酸激酶的活性而起到靶向治療作用

答案D

解析圖示正常的22號染色體和9號染色體是兩條非同源染色體，兩條染色體互相交換了片

段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A錯誤；患者融合暮因（8CR—A8L）、兒r基因位于一對

同源染色體（22號）上，“R基因位于一條染色體（9號）上，不符合基因的自由組合定律的實質(zhì)，

患者〃和BCR兒「茶因的遺傳不遵循基因的自由組合定律，B錯誤；由于9號染色體

上的原癌基因A3L和22號染色體上的8CR基因重新組合成融合基因，所以細(xì)胞中基因數(shù)目

減少了，C錯誤。

4.（2023?廣東佛山高三開學(xué)考試）顯微鏡下觀察某植物花粉母細(xì)胞（形成花粉的原始生殖細(xì)胞）

的減數(shù)分裂，出現(xiàn)了如圖所示的甲、乙、丙三種結(jié)構(gòu)（為方便起見，只表示了染色體，未表示

出染色單體）。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）

A.甲可能處于減數(shù)分裂I的前期，同源染色體正在聯(lián)會

B.乙、丙處于減數(shù)分裂I的后期，同源染色體正在發(fā)生分離

C.圖示細(xì)胞中發(fā)生了基因重組

D.丙產(chǎn)生配子中正常配子占3

答案C

解析分析題圖可知，甲正在發(fā)生同源染色體的聯(lián)會，處于減數(shù)分裂【的前期，A正確；乙、

丙正在進(jìn)行同源染色體的分離，處于減數(shù)分裂【的后期，B正確；分析題圖可知，圖示細(xì)胞

發(fā)生了非同源染色體之間的易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C錯誤；圖丙中移向上面的兩條染

色體進(jìn)入一個子細(xì)胞，產(chǎn)生的配子中正常配子占D正確。

5.已知某一對染色體三體的植物在減數(shù)分裂I過程中，3條同源染色體隨機(jī)移向細(xì)胞兩極，

最終可形成含1條或2條該染色體的配子（只含缺失染色體的花粉不能參與受精作用）?，F(xiàn)有

一個三體且一條染色體缺失的植株，其細(xì)胞中該染色體及基因型如圖所示。若該植株自交，

子代沒有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目異常的個體所占的比例為（）

a-A

A.2/15B.1/18C.1/4D.1/9

答案A

解析根據(jù)題意和圖示分析可知，圖中細(xì)胞為三體，也能夠進(jìn)行減數(shù)分裂，由于“只含缺失

染色體的花粉不能參與受精作用”，因此該植株產(chǎn)生的雌配子的基因型及比例為

A：aa：Aa：a=l：1：2：2,而雄配子的基因型及比例為aa：Aa：a=l：2：2,若該植株自

交，子代沒有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目異常的個體比例（aa）=l/3X2/5=2/15。

6.（2023?江蘇蘇北四市高三檢測）多倍體分為兩種，同源多倍體含有來自同一物種的多種染色

體組；異源多倍體含有來自兩個或多個物種的多個染色體組，其形成機(jī)制如圖所示。下列有

關(guān)敘述正確的是（）

A.油菜為異源四倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)H為19

B.油菜可能由花椰菜與蕪菁減數(shù)分裂時產(chǎn)生染色體加倍的配子受精后形成

C.油菜與花椰菜存在生殖隔離，四倍體花椰菜與花椰菜不存在生殖隔離

D.油菜表達(dá)了在花椰菜和蕪菁中不表達(dá)的基因，一定發(fā)生了基因突變

答案B

解析〃表示一個染色體細(xì)所含的染色體數(shù)目，A或C表示一個染色體組，花椰菜（CC）與蕪

菁（AA）都表示含兩個染色沐組，都是二倍體，花椰菜與蕪菁是兩個不同的物種，雜交后子代

的染色體組成是AC,通過染色體加倍，變成油菜（AACC）為異源四倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)目

為9+9+10+10=38（條），A錯誤；由題圖可知，油菜的染色體組成為AACC,花椰菜的配

子染色體組成為C,蕪菁的配子染色體組成為A,所以油菜可能由花榔菜與蕪菁減數(shù)分裂時

產(chǎn)生染色體加倍的配子受精后形成，即CC與AA結(jié)合形成AACC,B正確；油菜、花椰菜

是不同的物種，它們之間存在生殖隔離，四倍體花椰菜與花榔菜也是不同物種，它們之間也

存在生殖隔離，C錯誤；油菜具有花柳菜和蕪菁的染色體組，表達(dá)了在花椰菜和蕪菁中不表

達(dá)的基因，發(fā)生了染色體數(shù)目變異，不是基因突變，D錯誤。

7.（2023.湖北宜昌高三月考）某醫(yī)院有個罕見的病例：-對表現(xiàn)正常的夫婦育有?個正常孩子

和一個畸形孩子，丈夫和妻子均有2條異常染色體，正常孩子的染色體均正常，而畸形孩子

有一條染色體異常。該醫(yī)院分析這對夫婦的配子情況及不同的配子組合導(dǎo)致子女的畸形情況,

結(jié)果如下表所示。不考慮這對夫婦的染色體再變異的情況，下列說法不正確的是（）

丈夫含1條異常染含2條異常染不含異常染

妻子色體的配子色體的配子色體的配子

含1條異常染色體的配子崎形畸形畸形

含2條異常染色體的配子畸形正常正常

不含異常染色體的配子畸形正常正常

A.“丈夫”細(xì)胞中的2條異常染色體是非同源染色體

B.“妻子”產(chǎn)生不含異常染色體配子的概率為1/4

C.子代如果只獲得父方或母方1條異常染色體會表現(xiàn)為畸形

D.理論上該夫婦再生育一個染色體均正常的孩子的概率為1/9

答案D

解析據(jù)題意可知，丈夫和妻子均有2條異常染色體，卻育有一個正常孩子和一個畸形孩子，

正常孩子的染色體均正常，故可推出該對夫婦的2條異常染色體一定不是同源染色體，A正

確；由于配子形成過程中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，因此，“妻子”產(chǎn)生不

含異常染色體的配子的概率為l/2Xl/2=l/4,B正確：根據(jù)以上分析可知，該夫婦產(chǎn)生不含

異常染色體的配子的榻率均為1/4,理論上，該夫婦再生育一個染色體均正常的孩子的概率

是1/4X1/4=1/16,D錯誤。

8.（2023?江蘇泰州中學(xué)高三檢測）突變型果蠅2號和3號染色體上分別帶有隱性基因bw（褐眼）

和e（黑檀體），野生型對應(yīng)的基因用bw+和e+表示。如圖所示，甲果蠅是染色體正常的褐眼

黑檀體果蠅，乙果蠅是2、3號染色體發(fā)生相互易位的野生型易位純合子果蠅，甲果蠅與乙果

蠅進(jìn)行雜交獲得B野生型易位雜合子果蠅，在遺傳時染色體片段缺失或重復(fù)的配子不能存

活。下列相關(guān)敘述正確的是（）

A.乙果蠅發(fā)生的變異屬于基因重組

B.甲、乙果蠅產(chǎn)生的配子均能存活

C.B測交后代中野生型和褐眼黑檀體比例為1：2

D.B中雌雄果蠅相互交配，子代有4種表型

答案B

解析乙果蠅發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A錯誤；由題意可知，在遺傳時染

色體片段缺失或重復(fù)的配子不能存活，甲、乙果蠅產(chǎn)生的配子均能存活，B正確；按照自由

組合定律，F(xiàn)i應(yīng)產(chǎn)生4種態(tài)因型的配子，且bw+e+：bw+e:bwe*：bwe=1：1：1：1;隱性

純合果蠅產(chǎn)生bwe一種配子，由于在遺傳時染色體片段塊失或重復(fù)的配子不能存活，b\Je、

bwe+染色體片段重復(fù)造成不能存活，成活的測交后代個體只有野生型與褐眼黑檀體兩種表

型，比例為1：1,C錯誤：F］產(chǎn)生2種基因型的配子，且bw+e+：bwe=l：1,雌雄果蠅相

互交配，子代有2種表型，D錯誤。

9.（2023?河北邢臺高三模擬）某品系果蠅IH號染色體上含展翅基因D的大片段發(fā)生倒位，抑

制整條染色體的互換，展翅對正常翅顯性，且DD純合致死。另一品系果蠅的HI號染色體上

有黏膠眼基因G1,黏膠眼對正常眼顯性，且G1GI純合致死。如圖是兩品系果蠅的雜交結(jié)果，

下列相關(guān)敘述正確的是()

A.染色體的倒位改變了D基因和染色體的結(jié)構(gòu)

B.子代展翅正常眼果蠅相互交配，后代展嫂正常眼果蠅占1/3

C.子代展翅黏膠眼果蠅相互交配，后代均為展翅黏膠眼果蠅

D.根據(jù)本實驗?zāi)軌蜃C明雜交父本減數(shù)分裂過程中不會發(fā)生染色體互換

答案C

解析倒位只改變了D基因在染色體上的位置，A錯誤；子代展翅正常眼(D+++)果蠅

可產(chǎn)生D+、++兩種基因型的配子，相互交配形成的子代基因型及比例為DD++(致

2

死)：D+++：++++=1：2：1,除去致死個體，后代展翅正常眼(D+++)果蠅占mB

錯誤，子代展翅黏膠眼(D++GI)果蠅可產(chǎn)生D+、+G1兩種基因型的配子，形成的子代基

因型及比例為DD++(致死)：D++G1：++GIG1(致死)=1：2：1,除去致死個體，后代

只有展翅黏膠眼果蠅，C正確：本實驗看不出父本減數(shù)分裂過程是否可以發(fā)生染色體互換，

只能說明本次減數(shù)分裂未發(fā)生，D錯誤。

10.已知傘花山羊草是二倍體，二粒小麥?zhǔn)撬谋扼w，普通小麥?zhǔn)橇扼w。為了將傘花山羊草

攜帶的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)入小麥，研究人員進(jìn)行了如圖所示的操作。下列有關(guān)敘述正確的是

()

A.秋水仙素處理雜種P獲得異源多倍體，異源多倍體中沒有同源染色體

B.異源多倍體與普通小麥雜交產(chǎn)生的雜種Q中一定含有抗葉銹病基因

C,射線照射雜種R使抗葉銹病基因的染色體片段移接到小麥染色體上，屬F基因重組

D.雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律

答案D

解析秋水仙素處理雜種P獲得的異源多倍體含有同源染色體；由于等位基因分離，雜種Q

中不一定含有抗葉銹病基因；雜種R中抗葉銹病基因所在染色體片段移接到小麥染色體上，

屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。

二、非選擇題

11.某二倍體植物(2〃=14)是雌雄同花、閉花受粉的植物，培育雜種非常困難。為簡化育種流

程，人們采用染色體誘變的方法培育獲得三體新品系，其相關(guān)染色體及相關(guān)基因分布情況如

圖所示。該植株雄蕊的發(fā)育受一對等位基因M/m控制，M基因控制雄蕊的發(fā)育與成熟，使

植株表現(xiàn)為雄性可育，m基因無此功能，使植株表現(xiàn)為雄性不育。請分析問答問題(不考慮同

源染色體非姐妹染色單體間的互換)：

⑴若要在該植物的柱頭上涂抹一定濃度的生長素以獲得無子果實，需選用基因型為

個體作為材料，原因是______________________________________________________

(2)將基因型為Mm的個體連續(xù)隔離自交兩代，則Fz中，雄性可育植株與雄性不育植株的比

例為。

(3)該三體新品系的培育利用了的原理，若川顯微鏡觀察該植株根尖細(xì)胞中的染色

體形態(tài)和數(shù)目，最多可觀察到條染色體。

(4)該三體品系植株減數(shù)分裂時，較短的染色體不能正常配對，隨機(jī)移向細(xì)胞一極，并且含有

較短染色體的雄配子無受粉能力。減數(shù)分裂后可產(chǎn)生的配子基因型是。

(5)為在開花前區(qū)分雄性可育與雄性不育植株，人們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將花色素合成基因R導(dǎo)入

該三體品系，但不確定R基因整合到哪條染色體上。為確定R基因與M、m基因的位置關(guān)

系，將該轉(zhuǎn)基因植株自交，若子代中出現(xiàn)的現(xiàn)象，則說明M與

R在同一條染色體上(注：R基因控制紅色，無R基因表現(xiàn)為白色)。

答案(l)mm該基因型植株雄性不育，在培育無子果實前無需人工去雄(2)5：1(3)染色

體(數(shù)目)變異30(4)m和Mm(5)紅花：白花=1：1

解析(1)已知m基因使植株表現(xiàn)為雄性不育，故基因型為mm的植株雄性不育，在培育無子

果實前無需人工去雄，若要在該植物的柱頭上涂抹一定濃度的生長素可以獲得無子果實。(2)

將基因型為Mm的個體連續(xù)隔離自交兩代，F(xiàn)］中MM：Mm:mm=1：2：I,由于mm雄性

不育，只能做母本，故不能自交，R能自交的基因型及比例為MM：Mm=1：2,則F?中，

雄性不育植株mm出現(xiàn)的概率為2/3Xl/4=l/6,故雄性可育植株與雄性不育植株的比例為

5：Io(3)該三體品系植株(14+1)的培育用到了染色體(數(shù)目)變異的原理，根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲

分裂，后期細(xì)胞中染色體數(shù)目暫時加倍，最多可觀察到30條染色體。(4)該三體品系植株的

基因型為Mmm,進(jìn)行減數(shù)分裂時，由于較短的染色體不能正常配對，在分裂過程中隨機(jī)移

向細(xì)胞一極，則產(chǎn)生的配子基因型為m和Mm。(5)利用基因工程技術(shù)將花色素合成基因R

導(dǎo)入到該三體品系中，其變異類型為基因重組。如果M與R在同一條染色體上，則談三體

品系基因型為MmmR,產(chǎn)生正常的雄配子為m,產(chǎn)生雌配子為l/2MmR、l/2m,自交后代表

型及比例為紅花(MmniR)：白花(mn】)=l：1。

12.水稻是我國重要的糧食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，嚴(yán)重:危害

我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和

經(jīng)濟(jì)的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，與不抗稻瘟病r均位于第11號染色體上。

水稻至少有一條正常的11號染色體才能存活。研究人員發(fā)現(xiàn)兩株染色體異常稻(體細(xì)胞染色

體如圖所示)。

請據(jù)圖分析回答下列問題：

(1)植株甲的可遺傳變異類型具體為,請簡要寫出區(qū)分該變異類型與基

因突變最簡單的鑒別方法:O

(2)已知植株甲的基因型為Rr,若要確定R基因位于正常還是異常的II號染色體上，請用最

簡單的方法設(shè)計實驗證明R基因的位置(寫出雜交組合預(yù)期結(jié)果及結(jié)論)。

①，將種子種植后觀察并統(tǒng)計子代植株表型和比例；

②若子代________________,R基因在II號正常染色體上；若子代,

R基因在11號異常染色體上；

③若R位于異常染色體上，若讓植株甲、乙進(jìn)行雜交，假設(shè)產(chǎn)生配子時，三條互為同源染色

體的其中任意兩條隨機(jī)聯(lián)會，然后分離，多出的一條隨機(jī)分配到細(xì)胞的一極，則子代植株表

型及比例為。

(3)水稻細(xì)胞中另有一對等位基因B、b對稻瘟病的抗性表達(dá)有影響，BB使水稻抗性完全消失，

Bb使抗性減弱。現(xiàn)用兩純合親本進(jìn)行雜交，實驗過程和結(jié)果如圖。

根據(jù)題意判斷，等位基因B、b(填“位于”或“不位于”)第11號染色體上，

F2的易感病植株中純合子占。

答案(1)染色體結(jié)構(gòu)變異(染色體片段缺失)用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分(分裂期或聯(lián)會時期的

裝片)(2)①讓甲植株自交產(chǎn)生種子②均為抗病植株抗病植株：感病植株=2：1③抗

病植株：感病植株=8:3(3)不位于3/7

解析(1)植株甲的異常染色體與正常染色體相比，短了一截，可判斷變異類型屬于染色體結(jié)

構(gòu)變異(染色體片段塊失)。染色體變異可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，而基因突變不能在光學(xué)顯

微鏡下觀察，所以可用光學(xué)顯微鏡觀察區(qū)分(分裂期或聯(lián)會時期的裝片)該變異類型。(2)結(jié)合

題意“水稻至少有一條正常的11號染色體才能存活”，設(shè)計實臉。①讓甲植株(Rr)自交產(chǎn)生

種子，