染色體變異-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)

生物的變異和進(jìn)化

?一--二-&/J鼠二

第34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。

2023?江蘇-TIO2021?廣東-T112021?全國

III-T32

1.染色體數(shù)目變異

2021?北京-T7

2020?全國H-T42020?全國m-T32

考情分析2023?湖北-T162022?浙江6月選考-T32022?湖

南-T92021?河北-T7

2.染色體結(jié)構(gòu)變異2021?浙江1月選考-T42021?廣東-T162020?浙

江1月選考-T4

2020?山東?T6

考點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)變異

■整合必備知識

i.染色體變異

(1)概念：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)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。

⑵類型

類型圖像聯(lián)會異常實例

(___L1X)b缺失環(huán)

6Wef,果蠅缺刻翅、貓叫綜合征

Ia"def

(__H_--_-----)

ac

aabedef

(IIJot---)

apcdef果蠅棒狀眼

aa1飛/重復(fù)環(huán)

G_|_1點(diǎn)-----)

(_r^_o()J

UD°OabcyjjkjLhg果蠅花斑眼、人類慢性粒

cz—)細(xì)胞白血病

(_D°_O

果蠅卷翅、人類9號染色

一at

(J__L1)0()

1體長臂倒位可導(dǎo)致習(xí)慣性

ba

儀-----)cdef

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(dǎo)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?xí)?dǎo)致。

■判斷正誤一

⑴染色體上某個基因的丟失屬于基因突變（）

⑵染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化（）

（3）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（）

（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(xì)菌存在基因突變和染色體變異（）

■提升關(guān)鍵能力

1.探究：染色體“重復(fù)”和“缺失”的可能原因

（2020?山東，6改編）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(xì)胞進(jìn)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(xì)胞兩極。不考慮其他變異，該細(xì)胞可能會產(chǎn)生基因型為

_______________________的子細(xì)胞。

■IIr

|染色體橋

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)？

（D慢粒白血病患者異常的白細(xì)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(jìn)行了交換，結(jié)果導(dǎo)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？

JBCR-Abl

=BCR■基因

u基因

費(fèi)城染色體

A”22號染色體

基因E

9號染色體

（2）資料：已知正常人9號染色體上的/R基因編碼產(chǎn)物是一種活性受到嚴(yán)格調(diào)控的酪氨酸激

酶，與細(xì)胞增殖有關(guān)，而融合基因3CR一/4的產(chǎn)物則是異常激活的酪氨酸激酶，導(dǎo)致細(xì)胞

惡性增殖?？梢娀颊唧w內(nèi)細(xì)胞癌變是由（填“原癌基因”或“抑癌基因”）突變

導(dǎo)致的。

■評價遷移應(yīng)用

考向一染色體結(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(biāo)記的一段核甘酸序列，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(xì)胞

有絲分裂中期的染色體（染色體上“一”表示雜交信號），結(jié)果正確的是（）

探針倒位區(qū)段

n號n、二—,

染色體''忒

探針識別區(qū)段

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（）

國b|bExQT西Q

AB

<￡EX31jIkp>

<3「bID工31e|&

I

I

<3]lxnjIdleH>

cD

考點(diǎn)二染色體數(shù)目變異

■整合必備知識

1.染色體數(shù)目變異的類型

(1)細(xì)胞內(nèi)的增加或減少。

(2)細(xì)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(xì)胞染色體中的一個染色體組可表示為：

(2)組成特點(diǎn)

①形態(tài)上：細(xì)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

體細(xì)胞中染色體數(shù)目與體細(xì)胞中含有兩個體細(xì)胞中含有三個或

概念本物種染色三個以上染色體組的

體數(shù)目相同的個體的個體個體

發(fā)育起點(diǎn)受精卵(通常是)受精卵(通常是)

①莖稈粗壯；

①植株弱小；②葉片、果實和種子較

植株特點(diǎn)正?？捎?/p>

②高度不育大；

③營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富

體細(xì)胞染色體組數(shù)2

形成外界環(huán)境條件劇變(如

自然原因單性生殖正常的有性生殖

原因低溫)

秋水仙素處理秋水仙素處理

人工誘導(dǎo)

_________________________________

香蕉(三倍體)；馬鈴薯

幾乎全部的動物和

舉例蜜蜂的雄蜂(四倍體)；八倍體小黑

過半數(shù)的高等植物

麥

4.低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化

(1)實驗原理：用低溫處理植物的細(xì)胞，能夠的形成，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,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根尖洗去卡諾氏液

與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸解離根尖細(xì)胞

離液

漂洗根尖，去除

清水浸泡解離后的根尖細(xì)胞約10min

解離液

把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液的玻璃皿

甲紫溶液使染色

中染色3~5min

體著色

■判斷正誤一

(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(xì)胞在減數(shù)分裂I后期X染色體和丫染色體沒有分離，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(xì)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(xì)胞互相分離開()

■提升關(guān)鍵能力

L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(jìn)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(jī)移向細(xì)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。現(xiàn)有兩組雜交實驗結(jié)果

如下：

實驗①實驗②

PaaXBXBXAAXbYPaaXBYXAAXbXb

11

Fi長翅紅眼早長翅紅眼8Fl長翅紅眼早長翅白眼長翅白眼早

個體數(shù)920927個體數(shù)9309261

實驗②Fi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(dǎo)致的，則該蠅的基因型為o

(2)若該蠅是親本減數(shù)分裂過程中X染色體未分離導(dǎo)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(dǎo)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(shè)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(jìn)行預(yù)實驗。

品種B組織培養(yǎng)階段細(xì)胞分裂素濃度3moi/L)生長素濃度(|imol/L)

I誘導(dǎo)形成愈傷組織mini

n誘導(dǎo)形成幼芽m2112

iii誘導(dǎo)生根m3113

(1)據(jù)表回答：在階段用秋水仙素對材料進(jìn)行處理，最易獲得由單個細(xì)胞形成的多倍

體。

(2)根據(jù)所學(xué)知識，描述秋水仙素是如何誘導(dǎo)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?zhǔn)悄壳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一個染色體組，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。請回答：

一粒小麥X斯氏麥草

(AA)?(BB)

雜種一

I

擬二粒小麥X滔氏麥草

(AABB)[(DD)

雜種二

I

普通小麥

(AABBDD)

(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(jìn)而產(chǎn)生不同染色體數(shù)目的配子，如圖(短箭頭表示在細(xì)胞分裂后期相應(yīng)著絲粒移

動的方向)。下列相關(guān)敘述不正確的是()

=同源四倍體

個單價體

器體餐1

1個三價體

2個二價體

A.用秋水仙素處理二倍體植物種子，可培育同源四倍體

B.I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常可育，但育性卻有所降低

■評價遷移應(yīng)用

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(2〃=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(xì)胞的過

程中會形成復(fù)雜的聯(lián)會復(fù)合物(如圖)，在進(jìn)行減數(shù)分裂時，該聯(lián)會復(fù)合物中任意配對的兩條

染色體分離時，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞的任意極。下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘

述，正確的是()

i4/2i平衡n「

易位染色體21號染色體

8

<>O14號染色體

平衡易位攜帶者的聯(lián)會復(fù)合物

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1/2

C.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(xì)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(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Fi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()

F2表型及數(shù)量

母本

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

考向三人工誘導(dǎo)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(biāo)本，流程如下。下列相關(guān)敘述正確的

是()

A.可用蛙紅細(xì)胞替代骨髓細(xì)胞制備染色體標(biāo)本

B.秋水仙素處理的目的是為了誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍

C.低滲處理的目的是為了防止細(xì)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.羅漢果甜昔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(dǎo)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：

秋水仙素處理時

處理處理數(shù)(株)成活率(％)變異率(％)

濃度(％)間(d)

0.051001.28

滴芽尖生長

0.130586.424.3

點(diǎn)法

0.274.218.2

(1)在誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過程中，秋水仙素的作用是o選

取芽尖生長點(diǎn)作為處理的對象，理由是________________________________________________

(2)上述研究中，自變量是，因變量是o

研究表明，誘導(dǎo)羅漢果染色體數(shù)目加倍最適宜的處理方法是=

(3)鑒定細(xì)胞中染色體數(shù)目是確認(rèn)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(xì)胞進(jìn)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(jìn)行的操作是

考點(diǎn)三生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用

■整合必備知識

I.多倍體育種

⑴原理：o

(2)方法：用或低溫處理。

(3)處理材料：o

(4)過程

⑸實例：三倍體無子西瓜

二倍體秋水,強(qiáng)？獲得三倍體一三倍體西瓜獲得無子

西瓜幼苗而蓊(子一"種子―植株(幻一西瓜

二倍體西瓜||

植株(/)傳粉

【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(xì)胞)的染色體數(shù)目O

⑧三倍體西瓜無子的原因：_________________________________________________________

2.單倍體育種

⑴原理：o

(2)方法：常采用的方法來獲得單倍體植株，然后人工誘導(dǎo)使這些植

株的染色體數(shù)目加倍，恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目。

⑶步驟

田菊離體生仲侏裕沖1人工誘導(dǎo)用染色體數(shù)目加倍,

迤卮冢單缶體幼田得到正常純合子

(4)優(yōu)點(diǎn)：。原因是_______________________________________________

(5)缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。

■判斷正誤一

（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(dǎo)致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂，所以細(xì)胞不能分

裂，從而使細(xì)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?。?

（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（）

■評價遷移應(yīng)用

考向四分析單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用

7.（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

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(guān)敘述正確的是（）

（野生芭蕉（2"））i鳴有子香蕉（4"）｝.

,、舞（無子香蕉（3"））

（野生芭蕉（2"川-----------

A.無子香蕉的培育過程主要運(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

五分鐘查落實

1.（必修2P87）染色體變異的概念：___________________________________________________

2.（必修2P9。）染色體結(jié)構(gòu)的變異在普通光學(xué)顯微鏡下o結(jié)果：,

會使排列在染色體上的發(fā)生改變，從而導(dǎo)致

________的變異。

3.染色體組是指細(xì)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

5.騾子不育的原因是_____________________________________________________________

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