（全國）2018版高考生物大一輪復習 第七單元 生物的變異、育種和進化 第26講 染色體變異學案

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1、 第26講　染色體變異 　1.染色體結構變異和數目變異(Ⅱ)　2.實驗：低溫誘導染色體加倍 　染色體的結構變異 1．染色體結構變異的類型(如圖) (1)①屬于染色體結構變異中的缺失，例如貓叫綜合征。 (2)②屬于染色體結構變異中的重復，例如果蠅棒狀眼的形成。 (3)③④分別屬于染色體結構變異中的倒位、易位。 2．結果：使排列在染色體上的基因的數目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。 1．(必修2 P85～86圖5—5和圖5—6改編)由于種種原因，某生物體內某條染色體上多了幾個或少了幾個基因，這種變化屬于(　　) A．基因內部結構的改變 B．染色體數目的變異

2、 C．染色體結構的變異 D．姐妹染色單體的交叉互換 解析：選C?；蛟谌旧w上呈線性排列，染色體上的某些基因增添或缺失會引起染色體結構的變異。 2．(深入追問)細菌細胞內能發(fā)生染色體結構變異嗎，為什么？ 提示：不能，細菌是原核生物，細胞內沒有染色體。 1．染色體結構變異與基因突變的區(qū)別 (1)變異范圍不同 ①基因突變是在DNA分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基的改變，這種變化在光學顯微鏡下觀察不到。 ②染色體結構變異是在細胞水平上的變異，涉及染色體的某一片段的改變，這一片段可能含有若干個基因，這種變化在光學顯微鏡下可觀察到。 (2)變異的方式不同 基因突變包

3、括基因中堿基對的增添、缺失和替換三種類型；染色體結構變異包括染色體片段的缺失、重復、倒位和易位。 (3)變異的結果不同 ①基因突變引起基因結構的改變，基因數目未變，生物的性狀不一定改變。 ②染色體結構變異引起排列在染色體上的基因的數目和排列順序發(fā)生改變，生物的性狀發(fā)生改變。 2．染色體易位與交叉互換 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū)別 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間 屬于染色體結構變異 屬于基因重組 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 【感知考題】 (2016·高考江蘇卷，14)下圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各

4、有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(　　) A．個體甲的變異對表型無影響 B．個體乙細胞減數分裂形成的四分體異常 C．個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1 D．個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常 [解析]　個體甲發(fā)生了染色體結構變異中的缺失，基因數目減少，可能對表型有影響，A項錯誤；個體乙發(fā)生的是染色體結構變異中的倒位，變異后染色體聯會形成的四分體異常，B項正確；若基因與性狀不是一一對應的，則個體甲自交的后代性狀分離比不是3∶1，C項錯誤；個體乙染色體上基因沒有缺失，但染色體上基因的排列順序發(fā)生了改變，也可能引起性狀的改變，D項錯誤。 [答案]　B 如圖為

5、在顯微鏡下觀察的染色體聯會異常情況，則甲、乙、丙、丁染色體結構變異類型依次為重復、缺失、易位、倒位。 高分點撥——類題通法 染色體結構變異的遺傳效應 (1)缺失的遺傳效應：缺失片段越大，對個體影響越大，輕則影響個體生活力，重則引起個體死亡。 (2)重復的遺傳效應：引起的遺傳效應比缺失少，重復部分太大會影響個體的生活力。 (3)倒位的遺傳效應：形成配子，大多異常，從而影響個體的生育。 (4)易位的遺傳效應：產生部分異常配子，使配子的育性降低或產生有遺傳病的后代。 【跟進題組】 命題1　染色體結構變異類型 1．(2016·高考上海卷，23)導致遺傳物質變化的原因有很多，圖

6、中字母代表不同基因，其中變異類型①和②依次是(　　) A．突變和倒位　　　　　　 B．重組和倒位 C．重組和易位 D．易位和倒位 解析：選D。由題圖可知，變異類型①中a、b基因被j基因替換，變異類型①為易位；變異類型②中c、d、e基因發(fā)生顛倒，變異類型②為倒位。 命題2　染色體結構變異與基因突變、基因重組的比較 2．(2017·鄭州高三預測)如圖①②③④分別表示不同的變異類型，基因a、a′僅有圖③所示片段的差異。相關敘述正確的是(　　) A．圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④ B．③中的變異屬于染色體結構變異中的缺失 C．④中的變異可能是染色體結構變異中的缺失或重

7、復 D．①②都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數第一次分裂的前期 解析：選C。①表示同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換(發(fā)生在減數第一次分裂的前期)，導致基因重組，②表示非同源染色體間互換片段，發(fā)生的是染色體結構變異，③表示基因突變，④表示染色體結構變異，它們都是遺傳物質的改變，都能遺傳；③表示基因突變，是由堿基對的增添引起的；④表示染色體結構變異中的某一片段缺失或重復。 3．果蠅的體色中灰身對黑身為顯性，由位于常染色體上的B/b基因控制，只含一個B或b基因的個體不能成活。如圖為果蠅培育和雜交實驗的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　) A．乙屬于誘變育種得到的染色體

8、變異個體 B．篩選①可用光學顯微鏡 C．F1中有1/2果蠅的細胞含有異常染色體 D．F1中雌雄果蠅的體色理論上均為灰色 解析：選C。據圖分析可知，乙的細胞中染色體發(fā)生了易位，屬于染色體結構變異，A正確；篩選①篩選的是染色體變異的個體，可用光學顯微鏡，B正確；根據乙的染色體組成可知，其產生的配子異常的概率是3/4，由于只含一個B或b基因的個體(ObXY)不能成活，所以F1中有2/3果蠅的細胞中含有異常染色體，C錯誤；已知只含其中一個B或b基因的個體(ObXY)不能成活，所以F1中雌雄果蠅的體色理論上均為灰色，D正確。 　染色體結構變異與物種形成相結合考查 4．普通果蠅的第3號染色體上

9、的三個基因，按猩紅眼—桃色眼—三角翅脈的順序排列(St—P—DI)；同時，這三個基因在另一種果蠅中的順序是St—DI—P，我們把這種染色體結構變異方式稱為倒位。僅僅這一倒位的差異便構成了兩個物種之間的差別。據此，下列說法正確的是(　　) A．倒位和發(fā)生在同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組 B．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯會 C．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產生可育子代 D．由于倒位沒有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅性狀不變 解析：選C。倒位發(fā)生在同一條染色體內部，屬于染色體的結構變異，交叉互換發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組；倒位后的染色體與其同源染色體

10、也可能發(fā)生聯會；兩種果蠅屬于兩個物種，它們之間存在生殖隔離，因此兩種果蠅之間不能產生可育子代；倒位雖然沒有改變基因的種類，但由于染色體上基因的排列順序改變，往往導致果蠅性狀改變。 　染色體數目的變異 1．類型 (1)細胞內個別染色體的增加或減少，如21三體綜合征。 (2)細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。 2．染色體組 (1)概念：細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。 (2)組成：如圖為一雄性果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

11、或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 3．多倍體 (1)概念：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體。 (2)特點：多倍體植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質含量豐富。 (3)應用：人工誘導多倍體。 ①方法：用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。 ②原理：秋水仙素或低溫處理能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，引起細胞內染色體數目加倍。 (1)用秋水仙素或低溫處理種子時一定要注意是萌發(fā)的種子。 (2)二倍體的單倍體加倍時只能處理幼苗，因為單倍體植株不產生種子。 4．單倍體 (1)概念：由未受精的生殖細胞發(fā)育而來，體細胞中含有本物

12、種配子染色體數目的個體。 (2)特點：與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，且高度不育。 (3)應用：單倍體育種。 ①方法：花藥離體培養(yǎng)，誘導染色體數目加倍。 ②過程：花藥單倍體植株 正常的純合子新品種。 ③優(yōu)點：a.明顯縮短育種年限。 b．獲得穩(wěn)定遺傳的純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。 ) 1．(必修2 P86圖5—8改編)如圖為雄果蠅體細胞的染色體組成，下列有關敘述不正確的是(　　) A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y構成一個染色體組 B．雄果蠅為二倍體 C．染色體組中染色體形態(tài)各不相同 D．雄果蠅細胞中的染色體組數為1個或2個 答案：D 2．(深入追問)

13、(1)若圖中果蠅的某細胞在減數第一次分裂后期X和Y沒有分離，最終形成的精子中分到的是不是一個染色體組？ 提示：不是。 (2)多倍體一定能通過有性生殖產生后代嗎？ 提示：不一定，如三倍體植株可通過無性生殖產生后代。 突破1　“三法”判定染色體組 方法1　根據染色體形態(tài)判定 細胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個染色體組。如圖1中形態(tài)、大小完全相同的染色體為1條，所以有1個染色體組，圖2中彼此相同的(比如點狀的)有3條，故有3個染色體組。同理，圖3中有1個染色體組，圖4中有2個染色體組。 方法2　根據基因型判定 在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括

14、同一字母的大、小寫)出現幾次，則含有幾個染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個染色體組。圖乙所示基因型為AAa，A(a)基因有3個，即含有3個染色體組。同理，圖丙中有2個染色體組，圖丁中有3個染色體組。 注：判定染色體組的數目時只需參考其中任意一對等位基因的數量即可。 方法3　根據染色體數和染色體的形態(tài)數推算 染色體組數＝染色體數/染色體形態(tài)數。如果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數目為2。 突破2　單倍體、二倍體與多倍體的不同 項目 單倍體 二倍體 多倍體 形成 過程 形成原因 自然成因 單性生殖 正常的有性生殖

15、 外界環(huán)境條件劇變(如低溫) 人工誘導 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理 單倍體幼苗 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 植物特點 植株弱小， 高度不育 正常可育 果實、種子較大，營養(yǎng)物質含量豐富，生長發(fā)育延遲，結實率低 舉例 蜜蜂的 雄蜂 幾乎全部的動 物和過半數的 高等植物 香蕉(三倍體)；馬 鈴薯(四倍體)；八 倍體小黑麥 (1)基因突變、染色體變異與物種形成的關系：基因突變不會改變生物的種類，但染色體變異可能改變生物的種類，如二倍體西瓜與四倍體西瓜屬于不同的物種。 (2)單倍體細胞中不一定含有1個染色體組：二倍體植物的單倍體含有1個染色體組，四倍體和

16、六倍體植物的單倍體分別含有2個和3個染色體組。 (3)單倍體是生物個體，而不是配子，精子和卵細胞屬于配子，但不是單倍體?！? ) 【感知考題】 (2017·濰坊模擬)如圖為某植株一個正在分裂的細胞，A、a、B是位于染色體上的基因。請回答以下問題： (1)該細胞正處于有絲分裂的________，含____個染色體組。 (2)若該植株是由受精卵發(fā)育而來，則該植株是____倍體，該植株的次級精母細胞中含______個染色體組。 (3)若該植株是由花粉發(fā)育來的，其親本是____倍體，則該植株是____倍體。 [答案]　(1)后期　4　(2)二　1或2　(3)四　單 (1)二倍

17、體的甘藍細胞和二倍體的白菜細胞進行融合，并產生新個體，該新個體為四倍體。 (2)植物細胞內缺失1條染色體可以存活，若缺失2條時(同源染色體)幼胚很容易死亡，其原因是缺少控制本物種生物性狀的部分遺傳信息。 高分點撥——類題通法 單倍體、二倍體和多倍體的判斷方法 【跟進題組】 命題1　染色體組的判斷 1．(2017·閩粵聯合體聯考)觀察圖中a～h所示的細胞圖，關于它們所含的染色體組數的敘述，正確的是(　　) A．細胞中含有一個染色體組的是h圖 B．細胞中含有二個染色體組的是e、g圖 C．細胞中含有三個染色體組的是a、b圖 D．細胞中含有四個染色體組的是c、f圖 解

18、析：選C。圖中所示細胞中有一個染色體組的是d、g圖，有兩個染色體組的是c、h圖，有三個染色體組的是a、b圖，有四個染色體組的是e、f圖。 2．(2017·曲師大附中月考)下列是二倍體細胞分裂圖像，據圖判斷，下列說法不正確的是(　　) A．圖1中含有2個染色體組 B．圖2中含有4個染色體組 C．圖3中含有1個染色體組 D．圖4中含有4個染色體組 解析：選B。圖2中含2個染色體組。 命題2　二倍體、多倍體和單倍體的判斷 3．(2017·沈陽模擬)下列關于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述中，不正確的是(　　) A．組成一個染色體組的染色體中不含減數分裂中能聯會的染色體

19、 B．由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C．含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必含一個染色體組 D．人工誘導多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 解析：選D。一個染色體組中的染色體是非同源染色體，減數分裂中能聯會的染色體是同源染色體，A正確；二倍體指的是由受精卵發(fā)育而成，體細胞中含有兩個染色體組的個體，B正確；含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必含一個染色體組，如小麥的單倍體含有三個染色體組，C正確；人工誘導多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，D錯誤。 4．(2017·河北邯鄲摸底)將某馬鈴薯品種的花藥進行離體培養(yǎng)獲得幼苗

20、，在幼苗細胞中發(fā)現了12對染色體，此幼苗個體屬于幾倍體，馬鈴薯的體細胞含染色體數是多少(　　) A．單倍體，48　　　　　　 B．二倍體，24 C．四倍體，48 D．四倍體，24 解析：選A?；ㄋ幚锏幕ǚ哿Ｖ挥畜w細胞中的一半染色體，將花藥進行離體培養(yǎng)獲得的植株，無論細胞中含幾個染色體組，都是單倍體，馬鈴薯的體細胞含染色體數是單倍體的兩倍，為48條，A正確。 命題3　多倍體的培育 5．(2017·長沙十三校聯考)如圖表示的是生產無子西瓜的幾種方法。請據圖示信息判斷以下說法，正確的是(　　) A．A方法的原理是基因突變；B、C、D方法的依據都是基因重組 B．D方法雜交后代不能

21、產生種子的原因是有絲分裂時染色體聯會紊亂，不能形成正常配子 C．四種方法中發(fā)生可遺傳變異的是A和C D．四種方法中不需要授粉的是B和C 解析：選D。A方法的原理是基因突變，B方法未引起可遺傳的變異，C方法的原理是基因重組，D方法的原理是染色體數目變異；配子通過減數分裂產生，有絲分裂產生的均為體細胞；基因突變、基因重組和染色體變異均可遺傳；B、C方法均不需要授粉，生長素能促進子房發(fā)育為果實。 6．人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖是三倍體香蕉的培育過程。下列相關敘述正確的是(　　) A．無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理 B．圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂

22、前期紡錘體不能形成 C．二倍體與四倍體雜交能產生三倍體，它們之間不存在生殖隔離 D．若圖中有子香蕉的基因型為AAaa，則無子香蕉的基因型均為Aaa 解析：選B。無子香蕉的培育利用的是多倍體育種，其運用的原理主要是染色體變異，A錯誤；誘導染色體加倍的方法有用低溫處理和秋水仙素處理，而兩者的作用機理均是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，使染色體數目加倍，B正確；由于二倍體和四倍體雜交所得的是三倍體，三倍體在減數分裂時聯會紊亂，不能形成正常的配子，因此二倍體和四倍體之間存在生殖隔離，C錯誤；若有子香蕉的基因型為AAaa，則相應的野生芭蕉的基因型為Aa，則四倍體的AAaa與二倍體的Aa雜交，后代基因

23、型有AAA、AAa、Aaa、aaa四種情況，D錯誤。 混淆無子番茄和無子西瓜培育過程及遺傳特點 [點撥]　區(qū)別如表： 原理 化學試劑 無子原因 能否遺傳 無子 西瓜 染色體變異 秋水仙素 聯會紊亂不 能產生配子 能，后代仍 無子 無子 番茄 生長素促進 果實發(fā)育 生長素 未受精 不能，后代 有子 注意：“可遺傳”≠“可育”。 　染色體非整倍變異與患病概率的結合 7．(原創(chuàng))染色體數目變異有兩大類型：一類是以體細胞內完整染色體組為單位的改變，稱整倍體變異，如三倍體無子西瓜；另一類是染色體組內的個別染色體數目增加或減少，使細胞內的染色體數目

24、不成染色體組數的完整倍數，稱為非整倍體變異，如21三體綜合征。而非整倍體變異又包括如表所示的幾種常見類型。請據表分析，若夫婦均為21三體綜合征，則有關子代的敘述，合理的是(假設人類21四體的胚胎無法發(fā)育)(　　) 名稱 染色體數目 染色體類型 單體 2n－1 (abcd)(abc－) 缺體 2n－2 (abc－)(abc－) 三體 2n＋1 (abcd)(abcd)(a) 四體 2n＋2 (abcd)(abcd)(aa) 雙三體 2n＋1＋1 (abcd)(abcd)(ab) A.子代可有2種表現型，兩種表現型之比為3∶1 B．若三體的胚胎約有50%死亡

25、，子代出現三體的概率為50% C．若三體的胚胎約有50%死亡，則子代的致死率為2/3 D．若母親的卵細胞均正常，則子代患病的概率為25% 解析：選B。根據表格信息可知，雙親的染色體數目均為46＋1，雙親產生的配子類型是23和23＋1，因此子代的染色體數目有：(25%)46、(50%)46＋1和(25%)46＋2共3種，但46＋2的個體死亡，因此，子代有兩種表現型，兩種表現型之比為1∶2，A錯誤；若三體的胚胎約有50%死亡，則子代的表現型及比例分別是50%正常、50%三體，B正確；根據C選項的敘述可知，子代致死的個體包括：四體(約25%)和三體的一半(約25%)，因此，子代致死率為50%，

26、C錯誤；若母親的卵細胞正常，則子代的患病情況由父親提供的精子決定，由于父親產生的精子中約有50%異常，因此子代的患病概率為50%，D錯誤。 　(實驗10)低溫誘導植物染色體數目的變化 1．實驗原理 (1)正常進行有絲分裂的組織細胞，在分裂后期著絲點分裂后，子染色體在紡錘體的作用下分別移向兩極，進而平均分配到兩個子細胞中去。 (2)低溫可抑制紡錘體的形成，阻止細胞分裂，導致細胞染色體數目加倍。 2．實驗流程 根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材料放在裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根 ↓ 低溫誘導：等不定根長至1 cm時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內(4 ℃)，誘導培

27、養(yǎng)36 h ↓ 材料固定：剪取根尖約0.5～1 cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，固定其形態(tài)，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次 ↓ 制作裝片：解離→漂洗→染色→制片(同觀察植物細胞的有絲分裂) ↓ 觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細胞，再換用高倍鏡觀察 1．低溫誘導植物染色體數目變化的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0.5～1 h 固定細 胞形態(tài) 體積分數為95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理的根尖 洗去卡 諾氏液 與質量分數為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經固定的根尖 解離根 尖細胞 蒸餾水 浸

28、泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖， 去掉解離液 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色 體著色 2.低溫誘導染色體數目加倍實驗中的誤區(qū)分析 (1)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。 (2)材料不能隨意選取：誤將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。選材應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現染色體加倍的情況。 (3)著絲點分裂與紡錘體無關：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”。無紡錘絲牽引，著絲點也分裂。 【感知考題】 下列有關低溫誘導植物染色體數目的變化實驗

29、，說法不正確的是(　　) A．原理是作用于正在分裂的細胞，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍 B．該實驗臨時裝片制作的程序為：選材→固定→解離→漂洗→染色→制片 C．實驗試劑及作用分別為：卡諾氏液→固定，改良苯酚品紅染液→染色，質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精混合液→解離 D．如果以洋蔥幼苗為實驗材料，顯微鏡下觀察到某細胞染色體數目加倍，則說明實驗成功，該幼苗長成植物體之后所有細胞的染色體數目都實現了加倍 [解析]　A項中，低溫誘導染色體數目加倍是通過抑制紡錘體形成實現的。B項中，選材→固定→解離→漂洗→染色→制片是該實驗臨時

30、裝片制作程序。C項中，各種試劑的作用正確。D項中，只是部分細胞染色體數目加倍，多數細胞染色體數目沒有加倍。 [答案]　D 高分點撥——類題通法 低溫誘導染色體加倍實驗與觀察細胞有絲分裂實驗的操作步驟辨析 項目 低溫誘導植物染色體數目的變化 觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂 培養(yǎng) 待洋蔥長出1 cm左右不定根時4 ℃低溫培養(yǎng) 適宜溫度下培養(yǎng) 固定 解離前用卡諾氏液進行固定，然后用體積分數為95%的酒精沖洗2次 不用固定 染色 用改良苯酚品紅染液 用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液 【跟進題組】 1．某科研小組的工作人員通過用不同濃度的秋水仙素對大蒜(二倍體)鱗莖生長點進行

31、不同時間的處理，研究了不同處理對大蒜根尖細胞染色體加倍率(某一分裂組織或細胞群中染色體數目加倍細胞所占的百分數)的影響，其實驗結果如圖所示，據圖判斷，下列敘述中正確的是(　　) A．秋水仙素處理后的根尖細胞均為四倍體細胞 B．染色體加倍率與秋水仙素濃度和處理時間長短有關 C．當秋水仙素濃度為0.03%時，處理時間越長加倍率越高 D．本實驗中的自變量為秋水仙素濃度，無關變量為處理時間 解析：選B。分析圖形可知，秋水仙素處理后的根尖細胞的染色體加倍率不是100%，因此不是處理后所有的根尖細胞都是四倍體細胞，A錯誤；據圖分析可知，秋水仙素的濃度不同，處理時間不同，染色體加倍率不同，B正

32、確；當秋水仙素濃度為0.03%時，處理時間為6 d和2 d的染色體加倍率相同，C錯誤；本實驗的自變量是秋水仙素的濃度和處理時間，因變量是染色體加倍率，D錯誤。 2．(2017·江蘇揚州調研)選取生理狀況相同的二倍體草莓(2N＝14)幼苗若干，隨機分組，每組30株，用不同濃度的秋水仙素溶液處理幼芽，得到實驗結果如圖所示。下列有關敘述中錯誤的是(　　) A．該實驗的自變量有兩個 B．高倍鏡下觀察草莓莖尖細胞的臨時裝片，發(fā)現有的細胞分裂后期的染色體數目為56 C．秋水仙素與龍膽紫一樣屬于堿性染料，能對染色體著色，從而誘導染色體加倍 D．實驗表明：用質量分數為0.2%的秋水仙素溶液處理草

33、莓幼苗的幼芽1 d，誘導成功率最高 解析：選C。A選項正確：該實驗的自變量是秋水仙素的濃度和處理時間；B選項正確：二倍體草莓經秋水仙素誘導成功后，染色體加倍成28，有絲分裂后期染色體數目為56；C選項錯誤：秋水仙素不能對染色體著色，其誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成；D選項正確：質量分數為0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的幼芽1 d，誘導成功率在處理的組別中最高。 3．(2015·高考江蘇卷，29)中國水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)是傳統(tǒng)觀賞花卉，由于其高度不育，只能進行無性繁殖，因而品種稀少。為了探究中國水仙只開花不結實的原因，有研究者開展

34、了染色體核型分析實驗，先制作了臨時裝片進行鏡檢、拍照，再對照片中的染色體進行計數、歸類、排列，主要步驟如下： →→→→ → → → 請回答下列問題： (1)選取新生根尖作為實驗材料的主要原因是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗過程中用1 mol·L－1 HCl解離的目的是 _________________

35、_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)該實驗采用卡寶品紅作為染色劑，與卡寶品紅具有相似作用的試劑有________(填序號)。 ①雙縮脲試劑　②醋酸洋紅液?、埤埬懽先芤骸、芮锼伤厝芤? (4)鏡檢時，應不斷移動裝片，以尋找處于________期且染色體________的細胞進行拍照。 (5)由如圖核型分析結果，得出推論：中國水仙只開花不結實的原因是 ____

36、____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)為了進一步驗證上述推論，可以優(yōu)先選用________(填序號)作為實驗材料進行顯微觀察。 ①花萼?、诨ò辍、鄞迫铩、芑ㄋ帯、莼ㄑ? 解析：(1)本實驗研究的是水仙細胞的染色體核型，實驗材料選取水仙新生根尖，是因為新生根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛。 (2)實驗過程中需要制作水仙新生根尖的臨時裝片，用1

37、mol·L－1 HCl解離的目的是使組織細胞相互分離。 (3)制作臨時裝片過程中，染色的目的是使染色體(或染色質)著色，常用染色液除卡寶品紅外，還有龍膽紫溶液和醋酸洋紅液。 (4)光學顯微鏡下觀察細胞中的染色體形態(tài)和數目的最佳時期是有絲分裂中期。視野中觀察到的細胞數量有限，而且處于有絲分裂中期的細胞較少，因此，鏡檢時要不斷移動裝片，根據有絲分裂中期細胞的特點，從中挑選染色體分散良好的中期細胞進行拍照。 (5)從圖中水仙染色體核型可以看出，水仙的體細胞中含有三個染色體組，應屬于三倍體(3N＝30)植物。水仙在開花期間進行減數分裂的過程中出現同源染色體聯會紊亂現象，不能產生含有完整染色體組的

38、可育配子，所以中國水仙只開花不結實。 (6)通過直接顯微觀察能進行減數分裂的生物材料，可以進一步驗證上述推論。在提供的生物材料中，花萼、花瓣、花芽都不能進行減數分裂，雌蕊子房里的胚珠內與雄蕊的花藥內都有減數分裂發(fā)生。觀察減數分裂使用的材料最好是雄性生殖器官(雄蕊)，因為其精細胞多，容易觀察。植物雌蕊進行減數分裂的細胞數目很少，用它們作為實驗材料，不容易找到正在進行減數分裂的細胞。 答案：(1)新生根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛　(2)使組織細胞相互分離　(3)②③　(4)中　分散良好　(5)中國水仙是三倍體，減數分裂時同源染色體聯會紊亂，不能產生正常生殖細胞　(6)④ [核心體系構建]

39、 [填空]?、偃笔А、谥貜汀、鄣刮弧、芤孜弧、萑旧w組 ⑥單倍體 [規(guī)范答題必備] 1.染色體變異的兩種類型 (1)結構變異：包括染色體片段的重復、缺失、倒位、易位。 (2)數目變異：包括個別染色體增減、染色體組成倍增減。 2.染色體組的兩個組成特點 (1)從形態(tài)上看：一個染色體組中所含的染色體各不相同。 (2)從功能上看：一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因。 3.染色體組成倍增減的兩種類型 (1)單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。 (2)多倍體：由受精卵發(fā)育而來的，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。 4.單倍體的兩個特點：植株弱小，

40、高度不育。 5.多倍體的兩個特點 (1)莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大。 (2)糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量較高。 6.人工誘導多倍體的兩種方法：低溫誘導、秋水仙素處理。 7.單倍體育種的三個流程：雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。 課時作業(yè) 1．某種染色體結構變異的示意圖如圖，圖中字母表示不同的染色體片段。該變異類型為(　　) A．缺失　　　　　　　　 B．易位 C．重復 D．倒位 解析：選B。兩條非同源染色體之間發(fā)生相應片段的交換，屬于染色體結構變異中的易位，B正確。 2．(2015·高考江蘇卷，10)甲、乙為兩種果蠅(2n)，如圖為這兩種果蠅的各一個染

41、色體組，下列敘述正確的是(　　) 甲 乙 A．甲、乙雜交產生的F1減數分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1 號染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結構變異可為生物進化提供原材料 解析：選D。A項，根據題干信息可知，甲、乙是兩種果蠅，甲、乙雜交產生的F1雖然含有2個染色體組，但是因為來自甲、乙中的1號染色體不能正常聯會配對，所以F1不能進行正常的減數分裂。B項，根據題圖，甲中1號染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號染色體。C項，染色體中某一片段倒位會改變基因的排列順序。D項，可遺傳變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進化提供原材料。 3．(

42、2017·江西贛州調研)圖中字母代表正常細胞中所含有的基因，下列說法錯誤的是(　　) A．①可以表示經過秋水仙素處理后四倍體西瓜體細胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細胞的基因組成 解析：選A。秋水仙素可誘導細胞中染色體數目加倍，其上的基因也應“加倍”，不會出現一個“a”的情況。 4．在減數第一次分裂的間期，某些原因導致果蠅 Ⅱ 號染色體上的DNA分子缺失了一個基因，這表明果蠅發(fā)生了(　　) A．染色體變異 B．基因重組 C．基因突變 D．不能判斷 解析：選A。上述屬于染色體

43、結構變異中的缺失類型。 5．(2015·高考上海卷，27)如圖顯示一對表型正常的夫婦及其智障兒子細胞中的兩對染色體(不考慮受精和胚胎發(fā)育過程中的任何情況)，造成兒子異常的根本原因是(　　) A．父親染色體上的基因發(fā)生突變 B．母親染色體上的基因發(fā)生突變 C．母親染色體發(fā)生缺失 D．母親染色體發(fā)生易位 解析：選D。由圖示可看出：父親的染色體正常(同源染色體的大小、形態(tài)一致)，母親的染色體異常。若把圖示親本細胞中的染色體按從左到右依次編號為1、2、3、4，其中1與2為一對同源染色體，3與4為一對同源染色體，與父親正常的染色體比較，可看出母親細胞中的2號與3號兩條非同源染色體之間發(fā)生

44、了易位。由此可推斷造成兒子異常的根本原因是母親染色體發(fā)生易位。 6．(2017·安徽淮南一模)一個基因型為AaBb的精原細胞，產生的4個精子出現了以下情況。下列對相應情況的分析，正確的是(　　) 選項 精子的種類及數量比 對相應情況的分析 A AB∶ab＝2∶2 這兩對等位基因必定位于一對同源染色體上 B AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1 這兩對等位基因必定位于兩對同源染色體上 C AaB∶b＝2∶2 一定發(fā)生了染色體結構變異 D AB∶aB∶ab＝1∶1∶2 可能有一個A基因突變成了a 解析：選D。根據減數分裂的結果分析，一個精原細胞可以產生四個精子，

45、但基因型可能為2種(不發(fā)生交叉互換)，也可能是4種(發(fā)生交叉互換)。所以當精子的種類及數量比為AB∶ab＝2∶2，可能是A與B、a與b連鎖在一起，也可能位于兩對同源染色體上恰好自由組合在一起，A錯誤；若是兩對等位基因連鎖在一起且發(fā)生了交叉互換，則可能得到精子的種類及數量比為AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，B錯誤；減數分裂中同源染色體要分離，若沒分離就會造成染色體數多一條或少一條，屬于染色體數目變異，C錯誤；從結果上看AB∶aB∶ab ＝ 1∶1∶2，ab占2份，可能的原因是有一個A基因突變成了a，D正確。 7．(2017·福建龍巖質檢)如圖表示利用二倍體西瓜(2N)培育出三倍體無子西

46、瓜(3N)過程中染色體數目變化的情況，下列說法不正確的是(　　) A．①過程中染色體復制兩次細胞分裂一次 B．②過程可能產生突變和基因重組 C．圖中只包含兩個不同的物種 D．三倍體無子西瓜可能產生極少量可育的配子 解析：選A。①過程中染色體復制一次，細胞未分裂，導致染色體數目加倍，A錯誤；②過程為雜交，減數分裂產生配子的過程可能產生突變和基因重組，B正確；圖中二倍體和四倍體雜交產生不可育的三倍體，故圖中有二倍體西瓜和四倍體西瓜兩個物種，C正確；三倍體植株減數分裂時，由于聯會紊亂，不能產生正常配子，但也有可能產生極少量可育的配子，D正確。 8．下列有關單倍體的敘述中，不正確的是(

47、　　) ①未經受精的卵細胞發(fā)育成的植株，一定是單倍體 ②含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體 ③生物的精子或卵細胞一定都是單倍體 ④基因型是aaaBBBCcc的植株一定是單倍體 ⑤基因型是Abcd的生物體一般是單倍體 A．③④⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 解析：選B。由配子發(fā)育而來的個體稱為單倍體，細胞中含一個染色體組的個體一般為單倍體，單倍體不一定只有一個染色體組，故②③④不正確。 9．已知傘花山羊草是二倍體，二粒小麥是四倍體，普通小麥是六倍體。為了將傘花山羊草攜帶的抗葉銹病基因轉入小麥，研究人員做了如圖所示的操作。下列有關敘述正確的是(　　) A．

48、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，屬于基因重組 D．雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律 解析：選D。A項錯，秋水仙素處理獲得的異源多倍體含有同源染色體；B項錯，由于等位基因分離，雜種Q中不一定含有抗葉銹病基因；C項錯，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，屬于染色體結構變異；D項對，雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律。 10．(2017·河南百校聯盟質檢)下列關于“低溫誘導植物染色體數目的變化”實驗

49、的敘述中，正確的是(　　) A．低溫處理洋蔥根尖后會引起成熟區(qū)細胞染色體數目的變化 B．在觀察低溫處理的洋蔥根尖裝片時，通過一個細胞可以看到染色體的變化情況 C．低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的 D．觀察洋蔥根尖裝片時要先在低倍鏡下找到所要觀察的細胞，將所要觀察的細胞移到視野的中央，調節(jié)視野的亮度，再轉動粗準焦螺旋直至物像清晰 解析：選C。洋蔥根尖成熟區(qū)細胞不能進行有絲分裂，A錯誤；制成裝片時細胞已經死亡，所以不能通過一個細胞觀察染色體的變化情況，B錯誤；低溫處理和利用秋水仙素處理都是通過抑制紡錘體的形成誘導細胞染色體加倍的，C正確；在高倍鏡下觀察時不能使用粗準焦螺旋，D

50、錯誤。 11．(2016·高考全國卷丙，32)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源?；卮鹣铝袉栴}： (1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數目不同，前者所涉及的數目比后者________。 (2)在染色體數目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以________為單位的變異。 (3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子________代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子________代中

51、能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子________代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子________代中能分離得到隱性突變純合體。 解析：(1)基因突變涉及某一基因中堿基對的增添、缺失和替換，而染色體變異往往涉及許多基因中堿基對的缺失、重復或排列順序的改變，故基因突變所涉及的堿基對的數目比染色體變異少。(2)染色體數目變異可以分為兩類：一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少，另一類是細胞內個別染色體的增加或減少。(3)根據題干信息“AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體”可知，AA和aa植株突變后的基因型都為Aa。若AA植株發(fā)生隱

52、性突變，F1(Aa)自交，子二代的基因型為AA、Aa、aa，則最早在子二代中能觀察到該隱性突變的性狀，且最早在子二代中能分離得到隱性突變的純合體。若aa植株發(fā)生顯性突變，則最早在子一代中可觀察到該顯性突變的性狀，F1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型為AA、Aa、aa，由于基因型為AA和Aa的個體都表現為顯性性狀，欲分離出顯性突變純合體，需讓F2自交，基因型為AA的個體的后代(F3)不發(fā)生性狀分離，則最早在子三代中能分離得到顯性突變的純合體。 答案：(1)少　(2)染色體　(3)一　二　三　二 12．(2017·北京海淀區(qū)高三模擬)油菜容易被胞囊線蟲侵染造成減產，蘿卜具有抗線蟲病基因。請

53、回答下列問題： (1)自然界中，油菜與蘿卜存在________，無法通過雜交產生可育后代。 (2)科研人員以蘿卜和油菜為親本雜交，通過如圖所示途徑獲得抗線蟲病油菜。 ①F1植株由于減數第一次分裂時染色體不能________，因而高度不育。用秋水仙素處理使染色體________，形成異源多倍體。 ②將異源多倍體與親本油菜雜交(回交)，獲得BC1。BC1細胞中的染色體組成為________(用字母表示)。用BC1與油菜再一次雜交，得到的BC2植株群體的染色體數目為______________________。 ③獲得的BC2植株個體間存在胞囊線蟲抗性的個體差異，其原因是不同植株獲得的

54、__________________不同。 (3)從BC2植株中篩選到胞囊線蟲抗性強的個體后，使其抗性基因穩(wěn)定轉移到油菜染色體中并盡快排除蘿卜染色體的方法是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)油菜和蘿卜為兩個物種，不同物種之間存在生殖隔離，不能通過雜交產生可育后代。(2)①F1植株染色體組成為ACR，因為沒有同源染色體，所以減數分裂時不能聯會，高度不育。秋水仙素可以抑制紡錘體形成，從而使染色體數目加倍。②BC1是油菜(AACC)和圖中異源多倍體(AACCRR)的雜

55、交后代，所以染色體組成應該為AACCR。由于BC1減數分裂時，A與A、C與C中的染色體可以聯會，R中的染色體不能聯會，隨機分配到細胞兩極，所以產生的配子中的染色體數目為19～28條，油菜產生的配子中有19條染色體，所以BC2的染色體數目為38～47。③BC2植株個體間存在差異，是因為BC1減數分裂時R的染色體隨機分配到配子中，即配子結合后不同BC2植株含有的R的染色體不同。(3)如果得到了抗線蟲病的個體，要使抗性基因轉移到油菜染色體上且排除蘿卜染色體，可以將其與油菜植株不斷雜交，使雜交后代中含有的R的染色體數目不斷減少。 答案：(1)生殖隔離 (2)①聯會　數目加倍?、贏ACCR　38～4

56、7?、跼(基因組)的染色體 (3)與油菜多代雜交(回交) 13．生物的某些變異可通過細胞分裂某一時期染色體的行為來識別。甲、乙兩模式圖分別表示細胞分裂過程中出現的“環(huán)形圈”“十字形結構”現象，圖中字母表示染色體上的基因。圖丙是細胞分裂過程中染色體在某一時期所呈現的形態(tài)。下列有關敘述正確的是(　　) A．甲、乙兩種變異類型分別屬于染色體結構變異、基因重組 B．圖甲是由于個別堿基對的增添或缺失，導致染色體上基因數目改變的結果 C．圖乙是四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結果 D．圖甲、乙、丙均發(fā)生在減數分裂過程中 解析：選D。分析圖甲，一對同源染色體中一條

57、出現突起，可能是該染色體部分片段重復或另一條染色體出現缺失，屬于染色體結構變異；分析圖乙，四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換屬于基因重組，而圖乙為易位現象，只發(fā)生在非同源染色體非姐妹染色單體之間；圖甲、乙中每條染色體都含有兩條染色單體，且都發(fā)生同源染色體配對，所以發(fā)生于減數第一次分裂前期，圖丙為四分體時期同源染色體的交叉互換，所以D項正確。 14．(2017·北京西城區(qū)質檢)我國科學家以興國紅鯉(2N＝100)為母本、草魚(2N＝48)為父本進行雜交，雜種子一代染色體自動加倍發(fā)育為異源四倍體魚。雜種子一代與草魚進行正反交，子代均為三倍體。據此分析細胞內的染色體數目及組成，下列

58、說法不正確的是(　　) A．興國紅鯉的初級卵母細胞可有200條姐妹染色單體 B．雜種子一代產生的卵細胞、精子均含有74條染色體 C．三倍體魚的三個染色體組兩個來自草魚、一個來自鯉魚 D．三倍體魚產生的精子或卵細胞均含有49條染色體 解析：選D。興國紅鯉共有100條染色體，初級卵母細胞可有200條姐妹染色單體，A正確；興國紅鯉配子中含有50條染色體，草魚配子中含有24條染色體，雜種子一代染色體自動加倍發(fā)育為異源四倍體魚即148條染色體，雜種子一代產生的卵細胞、精子均含有74條染色體，B正確；三倍體魚的三個染色體組兩個來自草魚、一個來自鯉魚，C正確；三倍體魚是不育的，聯會紊亂，D錯誤。

59、 15．果蠅為XY型性別決定，與人的性別決定方式不同的是，果蠅由受精卵中的X染色體的數目決定雌性或雄性。如表為果蠅受精卵中性染色體組成及發(fā)育情況。 受精卵中性染色體組成 發(fā)育情況 XX、XXY 雌性、可育 XY、XYY 雄性、可育 XXX、YO(沒有X染色體)、YY 胚胎期死亡 XO(沒有Y染色體) 雄性、不育 已知果蠅中紅眼(A)對白眼(a)為顯性，基因位于X染色體某一片段上，若該片段缺失則X染色體記為X－，其中XX－為可育雌果蠅，X－Y因缺少相應基因而死亡。用紅眼雄果蠅(XAY)與白眼雌果蠅(XaXa)雜交得到F1， 發(fā)現F1中有一只例外白眼雌果蠅?，F將該白眼雌果蠅

60、與正常紅眼雄果蠅雜交產生F2。根據F2性狀判斷該白眼雌果蠅產生的原因： (1)若子代____________________________，則是由親代配子基因突變所致； (2)若子代____________________________，則是由X染色體片段缺失所致； (3)若子代____________________________，則是由染色體數目變異所致。 解析：紅眼雄果蠅(XAY)與白眼雌果蠅(XaXa)雜交，正常情況下產生的后代是紅眼雌果蠅(XAXa)∶白眼雄果蠅(XaY)＝1∶1?，F在出現一只例外白眼雌果蠅，其染色體及其基因組成可能為①XaXa或②XaX－或③XaXaY

61、。若為①XaXa，則子代雄果蠅全為白眼，雌果蠅全為紅眼，且雌雄果蠅數量之比為1∶1，這種情況是由親代配子基因突變所致；若為②XaX－，則子代雄果蠅全為白眼，雌果蠅全為紅眼，且雌雄果蠅數量之比為2∶1，這種情況是由X染色體片段缺失所致；若為③XaXaY(可產生的配子及其比例為Xa∶XaY∶XaXa∶Y＝2∶2∶1∶1)，則子代紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝4∶1∶1∶4(或雌雄個體中均有紅眼和白眼兩種性狀)，這種情況是由性染色體數目變異所致。 答案：(1)白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1 (2)紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1 (3)紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝4∶1∶1∶4(或雌雄個體中均有紅眼和白眼兩種性狀) 24