第七單元　第34課時　染色體變異-2025年高中生物大一輪復習

第34課時染色體變異課標要求舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。考情分析1.染色體數(shù)目變異2023·江蘇·T102021·廣東·T112021·全國Ⅲ·T322021·北京·T72020·全國Ⅱ·T42020·全國Ⅲ·T322.染色體結(jié)構(gòu)變異2023·湖北·T162022·浙江6月選考·T32022·湖南·T92021·河北·T72021·浙江1月選考·T42021·廣東·T162020·浙江1月選考·T42020·山東·T6考點一染色體結(jié)構(gòu)變異1．染色體變異(1)概念：生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體________或________的變化。(2)類型：染色體________的變異和染色體________的變異。2．染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)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)類型類型圖像聯(lián)會異常實例果蠅缺刻翅、貓叫綜合征果蠅棒狀眼果蠅花斑眼、人類慢性粒細胞白血病果蠅卷翅、人類9號染色體長臂倒位可導致習慣性流產(chǎn)(3)結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的________________________發(fā)生改變，導致性狀的變異。(4)對生物性狀的影響：______________染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是______________，有的甚至會導致__________________。(1)染色體上某個基因的丟失屬于基因突變()(2)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化()(3)染色體易位不改變細胞中基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響()(4)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中()(5)硝化細菌存在基因突變和染色體變異()1．探究：染色體“重復”和“缺失”的可能原因(2020·山東，6改編)在細胞分裂過程中，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，著絲粒分裂后向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。基因型為Aa的細胞進行有絲分裂時，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胞兩極。不考慮其他變異，該細胞可能會產(chǎn)生基因型為______________________的子細胞。2．探究：染色體結(jié)構(gòu)變異會不會改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？(1)慢粒白血病患者異常的白細胞中第9號染色體長臂上的一部分與第22號染色體長臂上的一部分進行了交換，結(jié)果導致前者變長，后者變短。觀察下圖，描述慢?；颊呷旧w的斷裂有什么特別之處？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)資料：已知正常人9號染色體上的Abl基因編碼產(chǎn)物是一種活性受到嚴格調(diào)控的酪氨酸激酶，與細胞增殖有關，而融合基因BCR－Abl的產(chǎn)物則是異常激活的酪氨酸激酶，導致細胞惡性增殖?？梢娀颊唧w內(nèi)細胞癌變是由____________(填“原癌基因”或“抑癌基因”)突變導致的?？枷蛞蝗旧w結(jié)構(gòu)變異辨析1．(2023·湖北，16)DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標記的一段核苷酸序列，可檢測識別區(qū)間的任意片段，并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅Ⅱ號染色體上特定DNA區(qū)間。某果蠅的Ⅱ號染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位，如下圖所示。用上述探針檢測細胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“—”表示雜交信號)，結(jié)果正確的是()2．(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()考點二染色體數(shù)目變異1．染色體數(shù)目變異的類型(1)細胞內(nèi)________________的增加或減少。(2)細胞內(nèi)染色體數(shù)目以____________________________成倍地增加或成套地減少。2.染色體組(1)如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為：__________________________。(2)組成特點①形態(tài)上：細胞中的______________________，在形態(tài)上各不相同。②功能上：控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的__________________，在功能上各不相同。3．單倍體、二倍體和多倍體項目單倍體二倍體多倍體概念體細胞中染色體數(shù)目與本物種__________染色體數(shù)目相同的個體體細胞中含有兩個________________的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體發(fā)育起點受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特點①植株弱??；②高度不育正常可育①莖稈粗壯；②葉片、果實和種子較大；③營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細胞染色體組數(shù)2形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)人工誘導秋水仙素處理________________________________秋水仙素處理____________________________________舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥4.低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化(1)實驗原理：用低溫處理植物的________________細胞，能夠______________的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能____________________，植物細胞的染色體數(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胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。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固定細胞形態(tài)體積分數(shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理過的根尖洗去卡諾氏液質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液解離根尖細胞清水浸泡解離后的根尖細胞約10min漂洗根尖，去除解離液甲紫溶液把漂洗干凈的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色(1)含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體()(2)單倍體個體都一定沒有等位基因和同源染色體()(3)二倍體生物的單倍體都是高度不育的()(4)若果蠅的某細胞在減數(shù)分裂Ⅰ后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精子中含有的是一個染色體組()(5)基因型為AAaaBBbb的個體，體細胞中含有兩個染色體組，且一定是二倍體()(6)卡諾氏液可使組織細胞互相分離開()1．思考：單體和三體產(chǎn)生配子的種類及比例(單體和三體也是二倍體，均可進行減數(shù)分裂，產(chǎn)生配子)。注：減數(shù)分裂時，三條染色體之間兩兩聯(lián)會的概率相等，聯(lián)會后的染色體彼此分離，剩余的一條染色體隨機移向細胞一極。2．探究：染色體數(shù)目變異之“個別”染色體數(shù)目增加或減少的原因。(2020·江蘇，32節(jié)選)已知黑腹果蠅的性別決定方式為XY型，偶然出現(xiàn)的XXY個體為雌性可育。黑腹果蠅長翅(A)對殘翅(a)為顯性，紅眼(B)對白眼(b)為顯性?，F(xiàn)有兩組雜交實驗結(jié)果如下：實驗①PaaXBXB×AAXbY↓F1長翅紅眼♀長翅紅眼♂個體數(shù)920927實驗②PaaXBY×AAXbXb↓F1長翅紅眼♀長翅白眼♂長翅白眼♀個體數(shù)9309261實驗②F1中出現(xiàn)了1只例外的白眼雌蠅，請分析：(1)若該蠅是基因突變導致的，則該蠅的基因型為____________。(2)若該蠅是親本減數(shù)分裂過程中X染色體未分離導致的，則該蠅產(chǎn)生的配子的基因型可能為____________________。3．思考：染色體組數(shù)的判斷。(1)根據(jù)染色體組成來判斷：(2)根據(jù)基因型來判斷：4．描述：秋水仙素人工誘導多倍體的原理。(2020·天津，15節(jié)選)某植物有A、B兩品種。科研人員在設計品種A組織培養(yǎng)實驗時，參照品種B的最佳激素配比(見下表)進行預實驗。品種B組織培養(yǎng)階段細胞分裂素濃度(μmol/L)生長素濃度(μmol/L)Ⅰ誘導形成愈傷組織m1n1Ⅱ誘導形成幼芽m2n2Ⅲ誘導生根m3n3(1)據(jù)表回答：在______階段用秋水仙素對材料進行處理，最易獲得由單個細胞形成的多倍體。(2)根據(jù)所學知識，描述秋水仙素是如何誘導形成多倍體的？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．分析：單倍體、三倍體高度不育的原因。普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。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一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。請回答：(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是___________________________________________________________________________________________________。(2)三倍體高度不育的原因是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6．分析：多倍體結(jié)實率低的原因。(2024·江蘇省決勝新高考高三聯(lián)考)同源四倍體植物減數(shù)分裂聯(lián)會時，同源區(qū)段配對會形成不同的結(jié)果，進而產(chǎn)生不同染色體數(shù)目的配子，如圖(短箭頭表示在細胞分裂后期相應著絲粒移動的方向)。下列相關敘述不正確的是()A．用秋水仙素處理二倍體植物種子，可培育同源四倍體B．1個四價體和2個二價體均可實現(xiàn)同源染色體的均等分配C．圖示1個三價體包含3條同源染色體、3個DNA分子D．圖示解釋了同源四倍體通?？捎?，但育性卻有所降低考向二染色體數(shù)目變異辨析3.(2024·江蘇省新高考基地高三質(zhì)檢)人類(2n＝46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細胞的過程中會形成復雜的聯(lián)會復合物(如圖)，在進行減數(shù)分裂時，該聯(lián)會復合物中任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞的任意極。下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述，正確的是()A．圖中只發(fā)生了染色體數(shù)目變異B．男性攜帶者與正常女性婚配生出表現(xiàn)正常的子女的概率為1/2C．女性攜帶者的卵子最多含24條形態(tài)不同的染色體D．男性攜帶者的次級精母細胞含有22或23條染色體4．某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進行R/r基因的染色體定位，用該突變株作父本，與不同的三體(2n＋1)綠葉純合子植株雜交，選擇F1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2111010-三體115120A.F1中三體的概率是1/2B．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考向三人工誘導植物染色體數(shù)目的變化5．(2021·江蘇，10)分析黑斑蛙的核型，需制備染色體標本，流程如下。下列相關敘述正確的是()A．可用蛙紅細胞替代骨髓細胞制備染色體標本B．秋水仙素處理的目的是為了誘導染色體數(shù)目加倍C．低滲處理的目的是為了防止細胞過度失水而死亡D．染色時常選用易使染色體著色的堿性染料6．羅漢果甜苷具有重要的藥用價值，它分布在羅漢果的果肉、果皮中，種子中不含這種物質(zhì)，而且有種子的羅漢果口感很差。為了培育無子羅漢果，科研人員先利用秋水仙素處理二倍體羅漢果，誘導其染色體數(shù)目加倍，得到如表所示結(jié)果。分析回答下列問題：處理秋水仙素濃度(%)處理數(shù)(株)處理時間(d)成活率(%)變異率(%)滴芽尖生長點法0.053051001.280.186.424.30.274.218.2(1)在誘導染色體數(shù)目加倍的過程中，秋水仙素的作用是____________________________。選取芽尖生長點作為處理的對象，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上述研究中，自變量是________________，因變量是_____________________________。研究表明，誘導羅漢果染色體數(shù)目加倍最適宜的處理方法是_________________________。(3)鑒定細胞中染色體數(shù)目是確認羅漢果染色體數(shù)目加倍的最直接的證據(jù)。首先取變異植株幼嫩的芽尖，再經(jīng)固定、解離、____________和制片后，制得鑒定植株芽尖的臨時裝片。最后選擇處于______________________的細胞進行染色體數(shù)目統(tǒng)計。(4)獲得了理想的變異株后，要培育無子羅漢果，還需要繼續(xù)進行的操作是______________________________________________________________________________________________?？键c三生物染色體數(shù)目變異在育種上的應用1．多倍體育種(1)原理：____________________。(2)方法：用________________或低溫處理。(3)處理材料：__________________。(4)過程(5)實例：三倍體無子西瓜思考①為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②獲得的四倍體西瓜(母本)為何要與二倍體(父本)雜交？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________③有時可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并不成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________④無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑤兩次傳粉各有什么作用？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑥二倍體西瓜與四倍體西瓜是同一物種嗎？說明理由。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑦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________，而未經(jīng)處理部分(如根部細胞)的染色體數(shù)目________。⑧三倍體西瓜無子的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。2．單倍體育種(1)原理：__________________。(2)方法：常采用______________________的方法來獲得單倍體植株，然后人工誘導使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復到正常植株的染色體數(shù)目。(3)步驟(4)優(yōu)點：__________________。原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)缺點：技術復雜。(1)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()(2)單倍體育種中，可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗()(3)秋水仙素可抑制紡錘體的形成，導致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂，所以細胞不能分裂，從而使細胞染色體數(shù)目加倍()(4)單倍體育種沒有生產(chǎn)實踐意義，因為得到的單倍體往往高度不育()(5)二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，稻穗和籽粒變小()(6)二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa，則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子()考向四分析單倍體育種與多倍體育種的應用7．(2021·廣東，11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)，為了培育高產(chǎn)新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是()A．Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限C．秋水仙素處理Bc的幼苗可以培育出純合植株D．自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育8．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。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AAaa1．(必修2P87)染色體變異的概念：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修2P90)染色體結(jié)構(gòu)的變異在普通光學顯微鏡下________。結(jié)果：__________________，會使排列在染色體上的________________________________________發(fā)生改變，從而導致________的變異。3．染色體組是指細胞中的一組________________________，在________和____________上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。4．三倍體不育的原因是____________________________________________________________________________________________________________