第6单元 第2讲 染色体畸变与单倍体、多倍体育种（Word教参）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（浙科版 浙江专版）

第二讲　染色体畸变与单倍体、多倍体育种 课标要求 举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。 考点一　染色体结构变异 [对应学生用书P152] 1．染色体结构变异的类型 类型 变化特点及图示 缺失 染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失 重复 染色体上增加了某个相同片段 倒位 染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒 易位 染色体的某个片段移接到另一非同源染色体上 提醒：①染色体结构变异的结果：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。 ②染色体结构变异对生物性状的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 2．染色体易位和交叉互换的区别 项目 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之间 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 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(　　×　　) (2)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(　　×　　) (3)非同源染色体上的某片段发生移接，这仅发生在减数分裂过程中。(　　×　　) (4)基因突变与染色体结构变异都会导致个体表型改变。(　　×　　) 2．深度思考——挖掘新命题点 判断上图两种情况各属于哪类可遗传变异，说明判断的依据。 ①属于基因重组，因为发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。②属于易位，因为②发生在非同源染色体之间。 [例1] (2024·浙江强基联盟联考)豌豆为二倍体(2n＝14)植物，某研究小组发现某豌豆的染色体组成如图所示，其中1、2为染色体编号，2上无对应于Ⅰ的同源区段，Ⅱ为1、2染色体的同源区段，下列叙述正确的是(　　　) A.1、2是一对性染色体，1号是X染色体 B.Ⅰ区段可能来自2号染色体片段的易位 C.若2号是正常染色体，则1发生了染色体片段重复 D.若1号是正常染色体，则2发生了染色体片段缺失 D　解析：因为豌豆为雌雄同花、自花传粉植物，1、2染色体虽然有差异，但不是一对性染色体，A错误；易位指的是染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象，根据题意，1、2染色体中，2上无对应于 Ⅰ 的同源区段，Ⅱ为1、2染色体的同源区段，说明1染色体的非同源染色体区段，可能是易位或2号染色体缺失所致，但肯定不是来自2染色体，因为1、2是同源染色体，B错误；若2号是正常染色体，则1可能发生了染色体片段重复或非同源染色体间的易位，C错误；若1号是正常染色体，则2发生了染色体片段缺失，D正确。 [例2] (2025·浙江绍兴模拟)某女性患者(AaBb)的体细胞中13号、14号染色体的着丝粒发生融合，由两条短臂构成的小染色体丢失，由两条长臂形成衍生染色体(如图)。减数分裂时，衍生染色体与13号和14号染色体的同源区段进行联会，分离后，三条染色体随机组合移向细胞两极。该患者与正常男性(AaBb)婚配后，染色体组成为13单体、14单体和14三体的受精卵均在胚胎期死亡。下列叙述正确的是(　　　) A.婚配后代基因型为aabb的理论概率为1/6 B.婚配后代体细胞中含有衍生染色体的理论概率为1/3 C.该女性产生的基因型为a、b、ABb(衍生)的卵细胞会导致胚胎死亡 D.基因型为AABB的婚配后代的体细胞中含有46条染色体 C　解析：该女性共产生6种基因型的卵细胞，其中基因型为ab、AB(衍生)、AaB(衍生)的卵细胞能够正常受精并发育成个体，这3种卵细胞的数量比例为1∶1∶1，正常男性(AaBb)产生ab配子的概率为1/4，因此婚配后代基因型为aabb的理论概率为1/12，A错误；由A项分析可知，婚配后代体细胞中含有衍生染色体的理论概率为2/3，B错误；由题意“该患者与正常男性(AaBb)婚配后，染色体组成为13单体、14单体和14三体的受精卵均在胚胎期死亡”可知，该女性产生的基因型为a、b、ABb(衍生)的卵细胞会导致胚胎死亡，C正确；基因型为AABB的婚配后代为衍生染色体携带者，其体细胞中含有45条染色体，D错误。 考点二　染色体数目变异 [对应学生用书P154] 1．染色体数目变异类型和实例 2．染色体组及其判定方法 (1)染色体组：一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。 (2)判定方法 方法1：根据概念判定 ①从来源看，二倍体生物一个配子中的全部染色体构成一个染色体组。 ②从染色体看，一个染色体组含有每对同源染色体中的一条染色体，也就是不含同源染色体。 ③从形态结构和功能看，一个染色体组携有控制该生物生长发育的全部遗传信息。 方法2：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。 方法3：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。 方法4：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。 提醒： 染色体组≠基因组 ①染色体组：二倍体生物配子中的全部染色体。 ②基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。 3．单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 定义 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由体细胞发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育来源 配子 体细胞 体细胞 染色体组 ≥1 2 ≥3 举例 雄蚁、雄蜂 人、果蝇、玉米等是二倍体；自然界中，绝大多数的动物和过半数的高等植物都是二倍体 香蕉是三倍体，花生、大豆、马铃薯是四倍体；多倍体普遍存在于植物界 提醒：①三倍体≠三体 ②单倍体≠1个染色体组 单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代。 4．三体、三倍体、单体和单倍体、四倍体及相关配子的辨析 (1)下图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁、戊是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图判断： 乙为单倍体，丙为单体，丁为三体，戊为三倍体。 (2)同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时染色体以图示的情况排列在赤道板的两侧，从而形成不同基因型的配子。 根据上述推导过程，进行如下判断： ①若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例为Aa∶aa＝1∶1。 ②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例为AA∶Aa＝1∶1。 ③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。 提醒：几种常考类型产生配子的分析方法 注：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。 1．易错辨析——规避高频误区(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增减。(　　×　　) (2)单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组。(　　√　　) (3)组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能配对的染色体。(　　√　　) (4)三倍体无籽西瓜植株的高度不育与减数分裂中同源染色体的配对行为有关。(　　√　　) 2．深度思考——挖掘新命题点 单倍体都是高度不育吗？说明判断的理由。 单倍体并非都不育，二倍体的配子发育成的单倍体表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。 [例1] (2025·浙江丽水模拟)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述正确的是(　　　) A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B．由图b细胞组成的个体是三倍体 C．图c有3个染色体组，每个染色体组有2条染色体 D．由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的 D　解析：题图a着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，题图b含有3个染色体组，A错误。题图b中含有三个染色体组，若由受精卵发育而来，则是三倍体；若由配子直接发育而来，则是单倍体，B错误。题图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体，C错误。题图d细胞只有一个染色体组，由题图d细胞组成的个体可能由配子发育而来，D正确。 “两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体 [例2] (2025·浙江杭州模拟)鹦鹉的毛色由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制，如图所示，其中B、b位于Z染色体上。某人所养的一对绿色鹦鹉产下一只白色鹦鹉和一只蓝色雌性鹦鹉甲，甲的左翅上带有白色斑点，假设基因突变只改变一对等位基因中的一个基因，缺失一条常染色体的个体能够存活。下列关于甲左翅上白色斑点产生原因的分析，错误的是(　　　) A．若甲产生的原因是基因突变，变异细胞的基因型为aaZbW B．若甲产生的原因是基因重组，变异细胞中a基因发生重新组合 C．若甲产生的原因是染色体结构变异，变异细胞中含A的片段缺失 D．若甲产生的原因是染色体数目变异，变异细胞中缺少一条常染色体 B　解析：若甲产生的原因是基因突变，蓝色雌性鹦鹉的基因型为A_ZbW，变异细胞的基因型为aaZbW，A正确；基因重组发生在有性生殖过程中，不会导致后代某部分出现异常性状，B错误；若甲产生的原因是染色体结构变异，变异细胞中A基因随着染色体片段的缺失而缺失，从而表现出a的性状，C正确；若甲产生的原因是染色体数目变异，变异细胞中含有A基因的染色体缺失，可能出现白色斑点，D正确。 利用四个“关于”区分三种变异 (1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 (2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，属于基因突变。 (3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。 (4)关于变异的“质”和“量”：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，一般不改变基因的量；转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。 考点三　单倍体育种和多倍体育种 [对应学生用书P156] 1．单倍体育种 2．多倍体育种 提醒：①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，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。 ②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。 3．育种方法的选择 深度思考——挖掘新命题点 (1)为什么单倍体育种能明显缩短育种年限？ 用单倍体育种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此明显缩短了育种年限。 (2)若两个含有两个染色体组的配子结合，发育的个体的体细胞中含有四个染色体组，即此个体为四倍体，四倍体形成的原因还有若二倍体在种子萌发或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。 (3)一粒小麦染色体组的组成为AA，与染色体组组成为BB的二倍体拟斯卑尔脱山羊草发生天然杂交，得到杂种。该杂种是高度不育的，原因是什么？ 该杂种无同源染色体，不能进行正常的减数分裂。 [例1] (2024·浙江9＋1联盟联考)八倍体小黑麦(8N＝56)是六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交后经秋水仙素处理形成的，据此可推断出(　　　) A．六倍体普通小麦与二倍体黑麦之间无生殖隔离 B．八倍体小黑麦产生的单倍体植株不可育 C．秋水仙素促进染色单体分离使染色体数目加倍 D．该育种方法利用的遗传学原理主要是基因重组 B　解析：六倍体普通小麦与二倍体黑麦杂交产生的子代含有4个染色体组，由于3个普通小麦的染色体组，1个黑麦染色体组，减数分裂时联会紊乱，不育，所以两者有生殖隔离，A错误；自然状态下，普通小麦与黑麦杂交产生的后代细胞中含有4个染色体组，由于3个普通小麦的染色体组，1个黑麦染色体组，减数分裂时联会紊乱，不育，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦，即八倍体小黑麦减数分裂产生的配子含有4个染色体组，3个普通小麦的染色体组，1个黑麦染色体组，单倍体减数分裂联会紊乱，不育，B正确；秋水仙素抑制纺锤体形成，使后期着丝粒分裂后染色体不能移向细胞两极，染色体数目加倍，C错误；该育种方法是多倍体育种，育种原理是染色体畸变，D错误。 [例2] 某农科所通过如图所示的育种过程培育出了高品质的糯性小麦。下列相关叙述正确的是(　　　) A．过程a提高了突变频率，从而明显缩短了育种年限 B．过程b所需时间长，用PCR技术辅助鉴定可以缩短选育时间 C．过程a和c都必须使用秋水仙素处理萌发的种子 D．两亲本体细胞杂交所获植株与过程c产生植株的遗传信息完全相同 B　解析：过程a用秋水仙素处理，属于单倍体育种，而非诱变育种，A错误；过程b为杂交育种，所需时间长，用PCR技术辅助鉴定可以缩短选育时间，B正确；过程a用秋水仙素处理单倍体幼苗，单倍体不能产生种子，C错误；体细胞杂交技术是两个体细胞融合技术，考虑到细胞质基因，两个不同基因型的细胞融合成的细胞与染色体数目加倍后的体细胞的遗传信息不完全相同，D错误。 [对应学生用书P157] 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。 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　解析：染色体结构变异有缺失、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。 2．(2022·浙江6月卷)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(　　　) A．倒位 B．缺失 C．重复 D．易位 B　解析：由题干描述可知，猫叫综合征是因为染色体缺失了部分片段，属于染色体结构变异中的缺失，B正确。 3．(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交叉互换，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(　　　) A.图甲发生了①至③区段的倒位 B．图乙细胞中 Ⅱ 和 Ⅲ 发生交叉互换 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 C　解析：由图甲可知，bcd发生了倒位，因此①到④区段发生倒位，A错误；由图乙可知，细胞中染色单体 Ⅱ 和 Ⅳ 发生了交叉互换，B错误；由题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复则不能存活，而出现倒位的配子能存活，经过倒位后交叉互换，形成的4个配子可能为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e，不能存活)、ebCDE(缺失了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。 学科网（北京）股份有限公司 $$