1、优化方案版高考生物大一轮复习第七单元生物变异育种和进化第23讲染色体变异讲义第23讲染色体变异1.染色体结构变异和数目变异()2.实验：低温诱导染色体加倍,学生用书P162)一、染色体结构的变异1类型连一连2结果使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。解惑)（1）基因中碱基对“缺失”染色体结构中“缺失”。（2）“易位”“交叉互换”。二、染色体数目的变异1类型(1)细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。2染色体组(1)概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调
2、，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫做一个染色体组。(2)组成：如图为一雄性果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：、X或、Y。3多倍体(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。(2)特点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。(3)应用：人工诱导多倍体。方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。解惑)（1）用秋水仙素或低温处理种子时一定要注意是萌发的种子。（2）二倍体的单倍体加倍时只能处理幼苗，因为单倍体
3、植株不产生种子。多倍体一定能通过有性生殖产生后代吗？提示：不一定，如三倍体植株。4单倍体(1)概念：由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，且高度不育。(3)应用：单倍体育种。方法：花药离体培养，诱导染色体数目加倍。过程：花药单倍体植株正常的纯合子新品种。优点：a.明显缩短育种年限。b获得稳定遗传的纯合子，自交后代不发生性状分离。1(必修2 P86图58改编)如图为雄果蝇体细胞的染色体组成，下列有关叙述不正确的是()A、X或、Y构成一个染色体组B雄果蝇为二倍体C染色体组中染色体形态各不相同D雄果蝇细胞中可能的染色体组数
4、为1个或2个答案：D2思维诊断(1)判断下列有关染色体结构变异的叙述(2016北京海淀区期末T23D)染色体的结构变异在显微镜下观察不到。()染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。()(2)判断下列有关染色体数目变异的叙述(2016北京海淀区一模T5B)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。()(2016丹东市二模T4C)用秋水仙素处理单倍体(n10)萌发的种子可获得二倍体。()染色体组非整倍性变化必然导致新基因产生。()体细胞中含1个染色体组的个体是单倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。()经低温诱导后，显微镜下可以
5、看到大多数细胞的染色体数目发生改变。()考点一利用对比法考查染色体结构的变异学生用书P1631染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。染色体结构变异是在细胞水平上的变异，涉及染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。(3)变异的结果不同基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。染色体结构变异引起排列
6、在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，生物的性状发生改变。2染色体易位与交叉互换染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到 如图表示某种生物的部分染色体上发生了四种变异的示意图，请回答以下问题：(1)图甲、乙、丙、丁的变异类型分别属于_。(2)基因数目和排列顺序均未变化的是图_，该变异类型可采用_的方法进行检测。(3)可在显微镜下观察到的是图_，一般选用分裂的细胞做成装片，在分裂_期进行观察。(4)若某DNA分子中丢失了一个碱基对(基因中)，则该变异为_，若某DNA分子中丢失了一个基因
7、，则称为_变异。答案(1)缺失、重复、倒位和基因突变(2)丁基因诊断(3)甲、乙、丙中(4)基因突变染色体结构1“缺失”问题2关于变异的“质”和“量”问题：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。1(2015高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析：选C。基因突变的实
8、质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。2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。图丙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图甲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
9、果C图乙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图甲、乙、丙均发生在减数分裂过程中解析：选D。分析图甲，一对同源染色体中一条出现突起，可能是该染色体部分片段重复或另一条染色体出现缺失，属于染色体结构变异；分析图乙，四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而图乙为易位现象，只发生在非同源染色体非姐妹染色单体之间；图甲、乙中每条染色体都含有两条染色单体，且都发生同源染色体配对，所以发生于减数第一次分裂前期，图丙为四分体时期同源染色体的交叉互换，所以D项正确。变异类型与细胞分裂的关系变异类型可发生的细胞分裂方式基因突变二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数
10、分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂 考点二染色体数目的变异学生用书P1641染色体组的特点(1)一个染色体组中不含同源染色体，没有等位基因。(2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。(3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。2单倍体、二倍体与多倍体的不同单倍体二倍体多倍体形成过程形成原因自然成因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植物特点植株弱小，高度不育正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数
11、的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦 (2016潍坊模拟)如图为某植株一个正在分裂的细胞，A、a、B是位于染色体上的基因。请回答以下问题：(1)该细胞正处于有丝分裂的_，含_个染色体组。(2)若该植株是由受精卵发育而来，则该植株是_倍体，该植株的次级精母细胞中含_个染色体组。(3)若该植株是由花粉发育来的，其亲本是_倍体，则该植株是_倍体。答案(1)后期4(2)二1或2(3)四单1.二倍体的甘蓝细胞和二倍体的白菜细胞进行融合，并产生新个体，该新个体为几倍体？2植物细胞内缺失1条染色体可以存活，若缺失2条时(同源染色体)幼胚很容易死亡，其原因是什么？提示：1.四倍体。2缺少控
12、制本物种生物性状的部分遗传信息。1染色体组数量的判断方法(1)同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有4个染色体组。(2)控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)染色体组数，如图中染色体组数为4。2单倍体、二倍体和多倍体的判断方法染色体组数目的判断1下列是对图18所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是()A细胞中含有一个染色体组的是图8B细胞中含有两个染色体组的是图5、7C细胞中含有三个染色体组的是图1、2D细胞中含有四个染色体组的是图3、6解析：选C。图18分别含有3、3、2、1、4、4、1、2个染色体组。2(2016曲师大附中月考)下列是二
13、倍体细胞分裂图像，据图判断，下列说法不正确的是()A图1中含有2个染色体组B图2中含有4个染色体组C图3中含有1个染色体组D图4中含有4个染色体组解析：选B。图2中含2个染色体组。二倍体、多倍体和单倍体的判断3(2016沈阳模拟)下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是()A组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必含一个染色体组D人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：选D。一个染色体组中的染色体是非同源染色体，减数分裂中能联会的染色体是
14、同源染色体，A正确；二倍体指的是由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体，B正确；含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必含一个染色体组，如小麦的单倍体含有三个染色体组，C正确；人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，D错误。4(2016河北邯郸摸底)将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少()A单倍体，48 B二倍体，24C四倍体，48 D四倍体，24解析：选A。花药里的花粉粒只有体细胞中的一半染色体，将花药进行离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体，马铃薯的
15、体细胞含染色体数是单倍体的两倍，为48条，A正确。多倍体的培育5(2016长沙十三校高三联考)如图表示的是生产无子西瓜的几种方法。请据图示信息判断以下说法正确的是()AA方法的原理是基因突变；B、C、D方法的依据都是基因重组BD方法杂交后代不能产生种子的原因是有丝分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常配子C四种方法中发生可遗传变异的是A和CD四种方法中不需要授粉的是B和C解析：选D。A方法的原理是基因突变，B方法未引起可遗传的变异，C方法的原理是基因重组，D方法的原理是染色体数目变异；配子通过减数分裂产生，有丝分裂产生的均为体细胞；基因突变、基因重组和染色体变异均可遗传；B、C方法均不需要授粉，生
16、长素促进子房发育为果实。6人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是()A无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D若图中有子香蕉的基因型为AAaa，则无子香蕉的基因型均为Aaa解析：选B。无子香蕉的培育利用的是多倍体育种，其运用的原理主要是染色体变异，A错误；诱导染色体加倍的方法有用低温处理和秋水仙素处理，而两者的作用机理均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍，B正确；由于二倍体和四倍体杂交所得的是三倍体，三倍体在减数分裂
17、时联会紊乱，不能形成正常的配子，因此二倍体和四倍体之间存在生殖隔离，C错误；若有子香蕉的基因型为AAaa，则相应的野生芭蕉的基因型为Aa，则四倍体的AAaa与二倍体的Aa杂交，后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四种情况，D错误。误区1混淆无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点点拨区别如下：原理化学试剂无子原因能否遗传无子西瓜染色体变异秋水仙素联会紊乱不能产生配子能，后代仍无子无子番茄生长素促进果实发育生长素未受精不能，后代有子误区2误认为“可遗传”“可育”点拨“可遗传”“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异其遗传物质已发生变化，若将其体细
18、胞培养为个体，则可保持其变异性状，这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。 考点三低温诱导植物染色体数目的变化学生用书P1661实验原理(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)低温可抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：等
19、不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4 )，诱导培养36 h材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，固定其形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次制作装片：解离漂洗染色制片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察 下列有关低温诱导植物染色体数目的变化实验，说法不正确的是()A原理是作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍B该实验临时装片制作的程序为：选材固定解离漂洗染色制片C实验试剂及作用分别为：卡诺氏液固定，改良苯酚品红染液染色，质量分数为15%的
20、盐酸和体积分数为95%的酒精混合液解离D如果以洋葱幼苗为实验材料，显微镜下观察到某细胞染色体数目加倍，则说明实验成功，该幼苗长成植物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍解析A项中，低温诱导染色体数目加倍是通过抑制纺锤体形成实现的。B项中，选材固定解离漂洗染色制片是该实验临时装片制作程序。C项中，各种试剂的作用正确。D项中，只是部分细胞染色体数目加倍，多数细胞染色体数目没有加倍。答案D1低温诱导染色体数目加倍实验中所用试剂(1)固定细胞形态卡诺氏液。(2)冲洗卡诺氏液95%酒精。(3)冲洗解离液清水。(4)解离95%酒精和15%盐酸混合液。(5)染色改良苯酚品红染液。2低温诱导染色体数目加倍实
21、验中的误区分析(1)细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2)材料不能随意选取：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。(3)着丝点分裂与纺锤体无关：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。1下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是()A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变解
22、析：选C。低温诱导染色体加倍的原理：抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于细胞形态的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导只能使少数细胞的染色体数目发生改变；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。2(2016江苏扬州调研)选取生理状况相同的二倍体草莓(2N14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是()A该实验的自变量有两个B高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍D实验表明：用质量分
23、数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率最高解析：选C。理解实验过程和染色体加倍机理是解题关键。A选项正确：该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；B选项正确：二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成28，有丝分裂后期染色体数目为56；C选项错误：秋水仙素不能对染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成；D选项正确：质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率在处理的组别中最高。,学生用书P167)核心体系构建填充缺失重复倒位易位染色体组单倍体规范答题必备1染色体变异的两种类型(1)结构变异：包括染色体片段的重复、缺失、倒位、易位。
24、(2)数目变异：包括个别染色体增减、染色体组成倍增减。2染色体组两个组成特点(1)从形态上看：一个染色体组中所含的染色体各不相同。(2)从功能上看：一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因。3染色体组成倍增减的两种类型(1)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)多倍体：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4单倍体的两个特点：植株弱小，高度不育。5多倍体的两个特点(1)茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。(2)糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。6人工诱导多倍体的两种方法：低温诱导、秋水仙素处理。7单倍体育种的三个流程：杂交、花药离体培养、秋水仙素
25、处理。,学生用书P167)1(2016长沙十三校高三联考)在细胞分裂过程中出现了图甲丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A图甲丁都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B图甲、乙、丁中的变异类型都可以用显微镜观察检验C图甲、乙、丁中的变异只会出现在有丝分裂过程中D图乙、丙中的变异只会出现在减数分裂过程中解析：选B。图甲属于倒位，图乙一对姐妹染色单体移向细胞同一极，属于染色体数目变异，图丙表示一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，属于基因重组，图丁表示两条非同源染色体之间发生交换，属于易位，A错误，图甲、乙、丁中的变化可出现在有丝分裂和减数分裂过程
26、中，C、D错误，染色体变异，可用显微镜检验，B正确。2(2015高考上海卷)如图显示一对表型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况)，造成儿子异常的根本原因是()A父亲染色体上的基因发生突变B母亲染色体上的基因发生突变C母亲染色体发生缺失D母亲染色体发生易位解析：选D。由图示可看出：父亲的染色体正常(同源染色体的大小、形态一致)，母亲的染色体异常。若把图示亲本细胞中的染色体按从左到右依次编号为1、2、3、4，其中1与2为一对同源染色体，3与4为一对同源染色体，与父亲正常的染色体比较，可看出母亲细胞中的2号与3号两条非同源染色体之间发生了易位。由此可推断造
27、成儿子异常的根本原因是母亲染色体发生易位。3(2015高考江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是() 甲 乙A甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B甲发生染色体交叉互换形成了乙C甲、乙1 号染色体上的基因排列顺序相同D图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料解析：选D。A项，根据题干信息可知，甲、乙是两种果蝇，杂交产生的F1虽然含有2个染色体组，但是因为来自甲、乙中的1号染色体不能正常联会配对，所以F1不能进行正常的减数分裂。B项，根据题图，甲中1号染色体发生倒位形成了乙中的1号染色体。C项，染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序。D项，可遗传变异
28、如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。4(2016安徽淮南一模)一个基因型为AaBb的精原细胞，产生的4个精子若出现了以下情况。下列对相应情况的分析正确的是()选项精子的种类及数量比对相应情况的分析AABab22这两对等位基因必定位于一对同源染色体上BABAbaBab1111这两对等位基因必定位于两对同源染色体上CAaBb22一定发生了染色体结构变异DABaBab112可能有一个A基因突变成了a解析：选D。根据减数分裂的结果分析，一个精原细胞可以产生四个精子，但基因型可能为2种(不发生交叉互换)，也可能是4种(发生交叉互换)。所以当精子的种类及数量比为ABab22，可能是A与B、a与b连锁在一起，也可能位于两对同源染色体上恰好自由组合在一起，A错误；若是两对等位基因连锁在一起且发生了交叉互换，则可能得到精子的种类及数量比为ABAbaBab1111，B错误；减数分裂中同源染色体要分离，若没分离就会造成染色体数多一条或少一条，属于染色体数目变异，C错误；从结果上看ABaBa
