第7单元 第2课时 染色体变异（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版多选版）

高考总复习 生物学 第七单元 生物的变异与进化 第2课时　染色体变异 1．基于染色体变异的基本原理及其对生物性状的影响，建立结构与功能观、进化与适应观。(生命观念) 2．通过比较与分类、归纳与演绎明确可遗传变异的类型及其判定方法。(科学思维) 3．通过观察实验“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”，培养实验设计与结果分析的能力。(科学探究) 考点一　染色体数目的变异 一、染色体数目变异的类型 1．细胞内__________的增加或减少。 2．细胞内染色体数目以____________________________成倍地增加或成套地减少。 个别染色体 一套完整的非同源染色体为基数 [易错提醒] 生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移动异常都可导致染色体数目变异。 二、染色体组 1．如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：______________________________________。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 2．组成特点 (1)形态上：细胞中的________________，在形态上各不相同。 (2)功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的________________，在功能上各不相同。 一套非同源染色体 一套非同源染色体 三、单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞中染色体数目与本物种____染色体数目相同的个体 体细胞中含有两个________的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 ____ 受精卵(通常情况下) 受精卵(通常情况下) 配子 染色体组 配子 项目 单倍体 二倍体 多倍体 植株特点 ①植株弱小。 ②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮。 ②叶片、果实和种子较大。 ③营养物质含量丰富 体细胞染 色体组数 ___ 2 ___ ≥1 ≥3 项目 单倍体 二倍体 多倍体 形成原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件发生剧变(如低温) 人工诱导 ____________ 秋水仙素处理__________ 秋水仙素处理________________ 举例 蜜蜂的雄蜂 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；小黑麦(八倍体) 花药离体培养 单倍体幼苗 萌发的种子或幼苗 [易错提醒] 单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，某些同源多倍体的单倍体是可育的。 四、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理：用低温处理植物的________细胞，能够__________的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能________________，植物细胞的染色体数目发生变化。 分生组织 抑制纺锤体 分裂成两个子细胞 2．实验步骤 3．实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 [易错提醒] 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用，不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。 (必修2 P91“拓展应用”)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体，原因是________________________________________ _________________________________________________________。 单倍体植株不一定只含一个染色体组，所以用秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体 (正确的画“√”，错误的画“×”) 1．体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体无法存活。(　　　　) 提示：雄蜂的体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同，但能存活。 2．体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体。(　　　　) 提示：若是由配子发育成的个体，不管体细胞中有几个染色体组，都是单倍体。 × × × 3．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体。(　　　　) 提示：体细胞染色体组数等于本物种配子染色体组数的个体为单倍体，判断是否为单倍体时主要看发育的起点，而不是看染色体组数。 4．三倍体在减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育配子。(　　　　) 5．单倍体的体细胞中必定含有一个染色体组。(　　 　　) 提示：单倍体的体细胞中未必含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含两个染色体组。 × √ × 6．若果蝇的某细胞在减数分裂 Ⅰ 后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是一个染色体组。(　　　　) 提示：最终形成的精子可能同时含有X和Y染色体，因为X染色体和Y染色体是同源染色体，而一个染色体组中的染色体都是非同源染色体。 7．卡诺氏液可使组织细胞互相分离开。(　　 　　) 提示：卡诺氏液的作用是固定细胞形态。 8．秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。(　　 　　) × × √ 人类的X和Y染色体上均有与性别决定有关的基因，如SRY基因是Y染色体上编码睾丸决定因子的基因，该基因可通过引导原始性腺细胞发育成睾丸从而决定男性性别。现有一对夫妇，妻子患红绿色盲(XbXb)，丈夫正常，该夫妇生了一个色觉正常的男孩(睾丸等男性特征正常)。已知没有X染色体的胚胎不能发育，不考虑基因突变，回答下列问题： (1)该男孩色觉正常的原因可能有3种情况： 情况一：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，_____________________，与卵细胞结合后形成了XBXbY的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。 情况二：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，_____________________，与卵细胞结合后形成了XBXb的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。 情况三：父亲的一个精原细胞减数分裂异常，_____________________，与卵细胞结合后形成了XbYB的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。 (2)为确定是第(1)题中的哪种情况，可取该男孩分裂期细胞，制成临时装片，统计有丝分裂中期染色体的数目。若为情况一，则染色体数目为________条。 答案：(1)产生了一个含XBY的精子　(Y染色体与X染色体交换片段，)产生了一个性染色体是X但含SRY基因的精子　(Y染色体与X染色体交换片段，)产生了一个性染色体是Y但含B基因的精子 (2)47 解析：(1)一对夫妇，妻子患色盲(XbXb)，丈夫正常(XBY)，该夫妇生了一个色觉正常的男孩(睾丸等男性特征正常)，可知该男孩应具备B基因、Y染色体或SRY基因，则可能的原因有：情况一：父方减数分裂异常，一个精原细胞减数分裂时产生了一个含XBY的精子，与卵细胞结合后形成了XBXbY的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。情况二：父方减数分裂时，一个初级精母细胞的Y染色体与X染色体交换片段，产生了一个性染色体是X但含SRY基因的精子，与卵细胞结合后形成了XBXb的受精卵，由于X染色体上含有SRY基因，进而发育成不患色盲的男孩。 情况三：父方减数分裂时，一个初级精母细胞的Y染色体与X染色体交换片段，产生了一个性染色体是Y但含B基因的精子，与卵细胞结合后形成了XbYB的受精卵，进而发育成不患色盲的男孩。(2)为确定是哪种原因，可取该男孩分裂期细胞，制成临时装片，统计有丝分裂中期染色体的数目。若染色体数目为47条，则该男孩性染色体组成为XXY(情况一)；若染色体数目为46条，则该男孩性染色体组成为XX或XY(情况二、三)。 1．减数分裂与染色体数目变异 (1)图示 (2)总结 ①若Aa个体产生配子的基因型为Aa，是同源染色体未分离造成的，则减数分裂 Ⅰ 异常。 ②若Aa个体产生配子的基因型为aa，是姐妹染色单体未随着丝粒分开后移向2个细胞造成的，则减数分裂 Ⅱ 异常。 ③若Aa个体产生了一个Aaa配子，则减数分裂 Ⅰ 和减数分裂 Ⅱ 均不正常。 2．XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因：父方减数分裂 Ⅱ 异常，即减数分裂 Ⅱ 后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体进入同一精细胞。 考向一　围绕染色体数目变异与染色体组，考查科学思维 1．下列对a～h所示的生物体细胞图中染色体组的叙述，正确的是(　　) C A．细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体 B．细胞中含有两个染色体组的是e、g图，该个体是二倍体 C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体 D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图，该个体一定是四倍体 解析：形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组，由此可知，a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，d、g图含有一个染色体组，e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点，若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属于单倍体，若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体。 [方法技巧] “三法”判定染色体组 (1)根据染色体形态判定 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。 (2)根据基因型判定 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。如果某一细胞中的染色体存在染色单体，则不能根据控制同一性状的基因的数目判断染色体组的数目。 (3)根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。 2．(2025·江西宜春模拟)单体是指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体。研究发现，某单体小麦产生的卵细胞和花粉细胞中染色体数目均为20条或21条，比例均为3∶1，参与受精的花粉细胞的种类和比例为20条染色体的花粉∶21条染色体的花粉＝1∶24。下列有关该单体小麦的叙述，错误的是(　　) A．产生卵细胞的过程中，成单的那条染色体可能容易丢失 B．缺失一条染色体的花粉，生活力或受精能力可能下降 C．单体小麦属于细胞内个别染色体的减少导致的染色体数目变异 D．单体小麦产生的配子都是染色体数目异常的细胞 D 解析：该单体小麦产生的卵细胞中染色体数目为20条或21条，比例为3∶1，说明产生卵细胞的过程中，成单的那条染色体可能容易丢失，形成20条染色体的卵细胞，A正确；参与受精的花粉细胞的种类和比例为20条染色体的花粉∶21条染色体的花粉＝1∶24，该比例小于产生的两种花粉的比例(3∶1)，说明缺失一条染色体的花粉，生活力或受精能力可能下降，B正确；单体小麦细胞内个别染色体缺失，属于染色体数目变异，C正确；单体小麦(2n－1)产生的配子不一定都是染色体数目异常的细胞，也有数目正常的细胞，D错误。 考向二　基于人工诱导植物细胞染色体数目的变化实验，考查科学探究 3．(2025·重庆模拟)下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验条件及试剂使用的叙述，错误的是(　　) ①低温诱导：与“多倍体育种”中的秋水仙素作用机理相同 ②酒精：与在“检测生物组织中的脂肪”中的作用相同 ③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸方式”中NaOH作用相同 ④甲紫溶液：与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”中醋酸洋红液使用目的相同 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ B 解析：①“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”中的低温处理与“多倍体育种”中的秋水仙素作用机理相同，均是抑制纺锤体形成；②“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中有2处用到酒精，一是用体积分数为95%的酒精冲洗掉卡诺氏液，二是作为解离液的成分之一，在“检测生物组织中的脂肪”中用体积分数为50%的酒精洗去浮色，两者的作用不同；③卡诺氏液在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中用于固定根尖细胞，“探究酵母菌细胞呼吸方式”中NaOH用于吸收空气中的二氧化碳；④甲紫溶液与“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”中醋酸洋红液使用目的相同，均是使染色体着色。综上，①④正确，②③错误，故选B。 [归纳总结] 实验中的试剂及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 解离根尖细胞 试剂 使用方法 作用 清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 考点二　生物染色体数目变异在育种上的应用 一、多倍体育种 1．原理：__________________。 2．方法：用________或低温处理。 3．处理材料：________________。 染色体(数目)变异 秋水仙素 萌发的种子或幼苗 4．过程 5．实例：三倍体无子西瓜 (必修2 P91“拓展应用”)三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖的原因是________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________。 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而形成四倍体西瓜植株 二、单倍体育种 1．原理：__________________。 2．方法：常采用______________________的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。 染色体(数目)变异 花药(或花粉)离体培养 3．步骤 4．优点：__________________。 5．缺点：技术复杂。 能明显缩短育种年限 [易错提醒] 单倍体育种与多倍体育种的辨析 (1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。 (2)用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，属于多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。 (3)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。 (正确的画“√”，错误的画“×”) 1．单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。(　　　　) 提示：通过花药离体培养所得的植株均为单倍体。 2．单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(　　　　) 提示：单倍体植株一般高度不育，不会形成种子。 3．秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂，从而使细胞染色体数目加倍。(　　　　) 提示：着丝粒的分裂与纺锤体无关，纺锤体只起牵引染色体的作用。 × × × 4．单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育。(　　　　) 提示：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，得到的植株是可育的，能缩短育种年限。 5．二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小。(　　　　) 提示：二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，三倍体不可育，不能得到籽粒。 × × 6．用二倍体西瓜给四倍体西瓜传粉，则四倍体植株所结的种子里面的胚有3个染色体组。(　　　　) 7．二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。(　　 　　) 提示：二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的个体基因型是AAaa，含有4个染色体组，属于四倍体，但它是杂合子。 √ × 考向一　围绕生物变异在育种中的分析与应用，考查科学思维和社会责任 1．白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　) A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组 B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限 C．秋水仙素处理Bc的幼苗可以培育出纯合植株 D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育 A 解析：白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而Bc是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；Bc是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，秋水仙素处理Bc的幼苗可以培育出纯合植株，此种方法为单倍体育种，能缩短育种年限，B、C正确；自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正确。 2．人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是(　　) B A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理 B．图中染色体数目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．若图中无子香蕉的基因型均为Aaa，则有子香蕉的基因型可以是AAaa 解析：该“无子香蕉”培育的方法为多倍体育种，其原理是染色体变异，A错误；用低温或秋水仙素诱导细胞中染色体数目加倍的原理均是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，因此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，B正确；二倍体与四倍体杂交虽然能产生三倍体，但三倍体不育，所以它们之间仍然存在生殖隔离，C错误；若有子香蕉的基因型是AAaa，则其产生的配子基因型为AA、Aa、aa，则与该有子香蕉杂交的野生香蕉的基因型是Aa，产生的无子香蕉的基因型不可能均为Aaa，D错误。 考向二　基于生物育种方案的设计，考查科学探究 3．普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如下图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题： (1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是________ ___________________________________________________________。 已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是______________________________________(答出2点即可)。 (2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有________________________(答出1点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，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、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。 __________________________________________________________ __________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________________________________________ 答案：(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交，选取F2中抗病抗倒伏的植株继续自交，经过选择和培育，就可以得到抗病抗倒伏的纯种(或甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种)。 解析：(1)杂种一(AB)含有一粒小麦的一个染色体组(A)和斯氏麦草的一个染色体组(B)，由于杂种一无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，故其高度不育。普通小麦(AABBDD)有6个染色体组，结合题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体”可知，普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体植株相比，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的含量增加。(2)人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理或低温处理萌发的种子或幼苗等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麦纯种为实验材料，获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，可通过杂交育种或单倍体育种的方法来实现。 方法一： 方法二： 考点三　染色体结构的变异 一、染色体变异 1．概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体____或____的变化。 2．类型：染色体____的变异和染色体____的变异。 [易错提醒] 染色体变异为细胞水平的变化，光学显微镜下可见；基因突变和基因重组为分子水平的变化，光学显微镜下不可见。 数目 结构 数目 结构 二、染色体结构的变异 1．类型 续表 2 ．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的__________________发生改变，导致性状的变异。 3．对生物性状的影响：______染色体结构变异对生物体是____的，有的甚至会导致__________。 基因数目或排列顺序 大多数 不利 生物体死亡 (必修2 P90图5­7)果蝇的缺刻翅是由于一条X染色体上发生了片段缺失，最简单的验证方法是_________________________________________ _____________________。 在显微镜下观察该缺刻翅果蝇体细胞内X染色体 的形状、大小 (正确的画“√”，错误的画“×”) 1．染色体变异可以在显微镜下观察到。(　　 　　) 2．染色体上某个基因的丢失属于基因突变。(　　 　　) 提示：基因突变不改变基因的数目，染色体上某个基因的丢失属于染色体变异。 √ × 3．染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。(　　　　) 4．染色体结构变异一定引起染色体中基因的增加或减少。(　　　　) 提示：染色体结构变异不一定引起染色体中基因的增加或减少，如易位和倒位不改变基因数目，只改变基因的排列顺序。 5．染色体易位不改变细胞中基因数量，对个体性状不会产生影响。(　　　　) 提示：染色体易位改变了基因在不同染色体上的分布，会影响生物的性状。 √ × × 6．基因突变与染色体结构变异都导致DNA碱基序列的改变。(　　 　　) 7．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(　　 　　) 提示：染色体增加某一片段属于染色体变异中的“重复”，对生物往往不利。 × √ 8．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。(　　　　) 提示：非同源染色体某片段移接属于染色体结构变异(易位)，该过程在有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生。 9．硝化细菌存在基因突变和染色体变异。(　　 　　) 提示：硝化细菌是原核生物，细胞中没有染色体，其可遗传变异的来源只有基因突变。 × × 如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图③所示片段的差异，b染色体为正常染色体。回答下列问题： (1)图中①和②分别属于的变异类型为__________________________ _________________________________________________________， 判断的理由是_______________________________________________ ___________________________________________________________ _________________________________________________________。 (2)图中③和④都发生了“缺失”现象，但对染色体上的基因的种类和数目造成的影响分别为_______________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。 答案：(1)基因重组和染色体结构变异(易位)　①为同源染色体之间互换片段，而②为非同源染色体之间互换片段 (2)③所示变异改变了基因的种类而不改变基因的数目，④所示变异使染色体上基因的数目减少 解析：由图可知，①为同源染色体的非姐妹染色单体之间互换，属于基因重组；②为非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位；③发生了基因中碱基的增添，属于基因突变，使染色体上基因的种类发生了改变；④中的b染色体发生了染色体结构变异中的缺失。 1．染色体结构变异与基因突变的辨析 (1)染色体结构变异是细胞水平的变化，变异程度大；基因突变是分子水平的变化。 (2)染色体结构变异改变基因的位置或数量；基因突变不改变基因的位置和数量。 (3)“缺失”问题 2．染色体易位与互换的区别 考向一　基于染色体结构变异类型，考查科学思维 1．下图表示染色体结构发生变异，导致正常翅果蝇变成缺刻翅果蝇，由图可判断，染色体发生的结构变异类型是(　　) A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位 A 解析：据图可知，正常翅含有基因a、b、c、d、e、f，缺刻翅含有基因a、c、d、e、f，缺少b基因，发生了染色体结构变异中的缺失，A正确。 考向二　围绕变异类型的推断，考查科学思维和科学探究 2．(2025·辽宁大连模拟)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如下图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法，不正确的是(　　) D A．配子一的变异属于基因重组，发生在减数分裂 Ⅰ 过程中 B．配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数分裂 Ⅱ 过程中 C．配子三发生了染色体易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上 D．配子四的变异属于基因突变，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失 解析：由题图可知，该生物的基因型为AaBb，这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，配子一产生的原因是在减数分裂 Ⅰ 的后期，非同源染色体上非等位基因发生了自由组合，这属于基因重组，A正确；配子二形成的原因是在减数分裂 Ⅱ 的后期，携带有基因A的两条姐妹染色单体分开后所形成的两条子染色体未分离，移向细胞同一极，这属于染色体变异，B正确；基因a和b是位于非同源染色体上的非等位基因，而在形成的配子三中，基因a和b是位于同一条染色体上的，原因可能是基因b所在的染色体片段转移到基因a所在的非同源染色体上，该变异属于染色体结构变异中的易位，C 正确；配子四产生的原因可能是染色体复制时发生错误导致基因A或a所在的染色体片段缺失，此种变异属于染色体变异，D错误。 [方法技巧] 几种常考变异类型产生配子的分析方法 提醒：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。 3．(多选题)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　) A．甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化 B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中 C．若乙为精原细胞，则它有可能能产生正常的配子 D．图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验 CD 解析：甲、丁的变异会引起染色体上基因数量或排列顺序发生改变，乙、丙的变异不会导致染色体上基因数量的变化，A错误；根尖分生区细胞有丝分裂活动旺盛，丙细胞的变异类型(互换)不可能发生在有丝分裂的过程中，B错误；若乙为精原细胞，则其经减数分裂过程可能会产生正常的配子，C正确；甲、乙、丁表示的均为染色体变异，能在光学显微镜下观察到，而丙表示的基因重组无法在光学显微镜下观察到，D正确。 1．(2024·浙江6月卷)野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的T6A片段发生重复时，形成棒状的复眼(棒眼)，如图所示。 真题链接 感悟高考 棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(　　) A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 C 真题链接 感悟高考 解析：染色体结构变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的T6A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确。 真题链接 感悟高考 2．(2024·北京卷)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。 真题链接 感悟高考 据图判断，错误的是(　　) A．F1体细胞中有21条染色体 B．F1含有不成对的染色体 C．F1植株的育性低于亲本 D．两个亲本有亲缘关系 A 真题链接 感悟高考 解析：通过显微照片可知，该细胞包括14个四分体、7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体；图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数分裂 Ⅰ ，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误。由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组，F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自 真题链接 感悟高考 六倍体小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确。F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1植株的育性低于亲本，C正确。由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说明两者有亲缘关系，D正确。 真题链接 感悟高考 3．(2024·吉林卷)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是(　　) A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 C 真题链接 感悟高考 解析：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，A正确；栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，利用块茎繁殖后代的方式为营养生殖，其优点是能保持优良性状，B正确；Gggg个体经减数分裂 Ⅰ (减数分裂 Ⅰ 后期，同源染色体分离)产生的次级精母细胞中含有0个或2个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，则GGgg个体经减数分裂产生的配子的种类及比例为GG∶Gg∶gg＝1∶4∶1，由于只有存在G基因才能产生直链淀粉，因此GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。 真题链接 感悟高考 4．(2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　) C 真题链接 感悟高考 A．图甲发生了①至③区段的倒位 B．图乙细胞中 Ⅱ 和 Ⅲ 发生互换 C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 真题链接 感悟高考 解析：由图甲可知，①至④区段发生了倒位，A错误。由图乙可知，细胞中 Ⅱ 和 Ⅳ 发生了互换，B错误。由题干可知，若配子中出现染色体片段缺失或重复，则配子不能存活，而出现倒位的配子能存活。由图乙可知，该精原细胞可能会形成四个配子：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了E/e，不能存活)、ebCDE(缺失了A/a，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子，C正确、D错误。 真题链接 感悟高考 5．(2023·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇 Ⅱ 号染色体上特定DNA区间。某果蝇的 Ⅱ 号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“－”表示杂交信号)，结果正确的是(　　) B 真题链接 感悟高考 解析：果蝇体内存在两条 Ⅱ 号染色体，一条发生倒位，另一条没有发生倒位，发生倒位的染色体在分裂间期进行DNA复制时，产生的另一条姐妹染色单体的相应区段也是倒位区段。由题干信息可知，某探针可以检测果蝇 Ⅱ 号染色体上特定DNA区间，且可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。发生倒位的染色体的着丝粒两侧均存在探针识别的区段，未发生倒位的染色体只有着丝粒的一侧存在探针识别的区段。故选B。 真题链接 感悟高考 6．(2023·辽宁卷)葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是(　　) A．爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离 B．爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变 C．无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实 D．无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组 A 真题链接 感悟高考 解析：由题意可知，二倍体爬山虎给二倍体葡萄授粉，会获得无子葡萄，说明两者杂交无法产生可育后代，存在生殖隔离，A正确；爬山虎的花粉刺激葡萄的子房发育成无子葡萄，原因是花粉生长素促进子房发育为果实，葡萄遗传物质并未发生改变，没有发生基因突变，所以无子性状不会遗传，无子葡萄经无性繁殖产生的植株可以结子，B、C错误；无子葡萄的果肉细胞由母本子房发育而来，染色体组与母本相同，有两个染色体组，D错误。 真题链接 感悟高考 7．(2023·江苏卷)2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) C 真题链接 感悟高考 A．燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体 B．燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的 C．燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的 D．燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大 真题链接 感悟高考 解析：燕麦起源于燕麦属，AA和CCDD杂交得到异源三倍体ACD，ACD不育，需诱导其染色体数目加倍后才能形成AACCDD的燕麦，故燕麦是起源于同一祖先的异源六倍体，A、B错误；燕麦多倍化的原理是染色体数目变异，是可遗传的变异，C正确；燕麦中A和D基因组由A/D基因组祖先进化而来，二者与C基因组亲缘关系较远，故A和D基因组同源性大，D与C同源性小，D错误。 真题链接 感悟高考 1.(必修2 P87)染色体变异的概念：生物体的体细胞或生殖细胞内________________的变化。 2．(必修2 P87)在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中________________称为一个染色体组。 3．(必修2 P88)三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现________，因此不能形成可育的配子。 4．(必修2 P88)人工诱导多倍体的方法有__________________________。 染色体数目或结构 每套非同源染色体 联会紊乱 低温处理、用秋水仙素诱发等 真题链接 感悟高考 5.(必修2 P88～89)体细胞中的染色体数目与本物种____染色体数目相同的个体，叫作______。与正常植株相比，单倍体植株长得____，而且________。 6．(必修2 P88～89)染色体结构变异的四种类型：______________________。 7．科学思维与长句表达专练 诱导形成六倍体小麦时，利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株，原因是_____________________________________________ ___________________________________。 配子 单倍体 弱小 高度不育 缺失、倒位、易位、重复 秋水仙素抑制纺锤体的形成，要作用于幼苗中大量正在分裂的细胞才能使染色体数目加倍 真题链接 感悟高考 请完成：课时作业（25） 温馨提示 谢谢观看！ 项目 染色体易位 染色体互换 图解 区别 位置 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之间 原理 属于染色体结构变异 属于基因重组 观察 可在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 $$