5.2 染色体变异-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第二册（人教版）

第5章基因突变及其他变异通 第2节 染色体变异 重点和难点 课标要求 1.概述染色体数目的变异。 重点：染色体数目的变异。 2.理解低温诱导植物细胞染色体数目的变 难点：①染色体组和单倍体的概念；②低温诱导植物 化的作用机制。 细胞染色体数目变化的实验。 3.概述染色体结构的变异。 必备知识梳理 基础梳理 识记点(1染色体数目的变异 积记点答案 1.染色体变异概述 【识记点1】 (1)生物体的① 内染色体② 的变化，称为染 ①体细胞或生殖细胞：②数 色体变异。 目或结构；③染色体数目变异： (2)类型：③ 和④ ④染色体结构变异：⑤受精卵； 2.染色体数目的变异 ⑥两个；⑦受精卵；⑧三个或三 (1)二倍体和多倍体 个以上；⑨配子。 【识记点2】 二倍体：由⑤ 发育而来，体细胞中含有⑥ 染色体 ①-b—C:②—cD:③ 组的个体。 a-A:④一d-B;⑤数目或排列 多倍体：由⑦ 发育而来，体细胞中含有⑧ 染 顺序；⑥性状；⑦不利」 色体组的个体。 (2)单倍体 由配子发育而来，即体细胞染色体数目与本物种⑨ 染 色体数目相同的个体。 识记点②染色体结构的变异 1.类型辨认（连线） 类型 变化 图示 ①倒位 a.染色体中某 7 一片段缺失 b.染色体中某 ②易位 片段位胥颠倒 c.染色体中某 ③缺失 片段移接到另 一条非同源染 色体上 ④重复 d.染色体中增加 D 某一片段 143 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 2.结果 排列在染色体上的基因的⑤ 发生改变，导致 ⑥ 的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是⑦ 的，有的甚至会导致生物体死亡。 重难拓展 重难点①什么是单倍体、二倍体和多倍体 1.染色体变异 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称 为染色体变异。 2.单倍体、二倍体和多倍体植株的比较 防易错叉 单倍体 二倍体 多倍体 抓关键点区分概念 体细胞中含有本物体细胞中含有两个体细胞中含有三个或 (1)单倍体强调的是由配子 概念 种配子染色体数目染色体组的个体 三个以上染色体组的 发育而来的个体，其体细胞中染 的个体→体细胞染色 人登贺跑务色休 个体→体细胞染色 色体组数取决于配子中所含染 体组数≥ 体组数≥3 色体组数，不一定只含有一个染 自然 单性生殖的结果 正常有性生殖 外界环境条件剧变等 成因 色体组。 孤雌生殖 如低温等 (2)由受精卵发育而来的个 因 人工 秋水仙素处理萌发的 花药离体培养 体，细胞中含有几个染色体组， 诱导 种子或幼苗 就叫几倍体。 发育起点 配子 受精卵 受精卵或合子 (3)三体指的是细胞中某种 植株粗大，营养物质含 染色体比正常染色体多出一条， 植株特点 植株弱小 正常 量高，生长发育迟缓 这样的个体称为三体。而三倍 可育但结实性差，或 体是指由受精卵发育而成的体 可育性 般高度不育 可育 不育 细胞中含有三个染色体组的 应用 单倍体育种 广泛 多倍体育种 个体 雄蜂、雄白蚁；玉米、 几乎全部动物和过香蕉、马铃薯、普通小 (4)染色体组：细胞中的一 实例 小麦的单倍体等 半数高等植物 麦、无籽西瓜等 组非同源染色体，在形态和功能 上各不相同，但又互相协调，共 ◆[防易错过 同控制生物的生长、发育、遗传 例①(2024·吉林卷)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。 和变异，这样的一组染色体叫作 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 一个染色体组。 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的问题， 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 144 第5章基因突变及其他变异辑 粉的个体占35/36 解析相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的 营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖，选用块茎繁殖可解决马铃 薯同源四倍体育性偏低的问题，并保持优良性状，B正确；Gggg细胞复制之 后为GGgggggg,减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由 组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因，C错误；若同 源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、 1/6gg,只有存在G基因时才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体 占1-1/6×1/6=35/36，D正确。 答案C 重难点②染色体数目非整数倍的变异是怎样的 1.常染色体数目的增减 拓思维回 假设某生物体细胞中含有2条染色体，减数分裂时，某对同 单体与三体的比较 源染色体没有分开或者姐妹染色单体没有分开，导致产生含有 [以二倍体生物(2n)为例] (n十1)、(n一1)条染色体的配子，如图所示。 比较 单体 三体 项目 染色体 减数分裂 2n-1 2n+1 条数 同源染色体六分开 发育 受精卵 受精卵 起点 减数分烈川 通常由染色 通常由染色 体数目发别体数目分别 如妹染任 形成 为n、n一1为n、n十1 单体未分开 原因 的配子结合的配子结合 形成 形成 n+1n+12-1 减数分正常配子： 正常配子： 均为不三常2子 不正常配子 正常配子 裂产生 异常配子（少 异常配子（多 ◆拓思维 配子 一条染色体) 一条染色体) 2.性染色体数目的增减 情况 =1:1 =1:1 性染色体数目的增加或减少与精子、卵细胞形成过程中的性 看体细胞中染色体数目， 判断 减少一条或增加一条染色 染色体分配的异常有关。减数分裂I和减数分裂Ⅱ染色体分配异 方法 体，可形成单体或三体 常，产生的结果不同，总结见下表。 卵原细胞减数分裂异常 精原细胞减数分裂异常 (精原细胞减数分裂正常) (卵原细胞减数分裂正常) 不正常卵细胞 不正常子代 不正常精子 不正常子代 减数分裂 XX XXX,XXY XY XXY I异常 O XO,YO O XO XX XXX.XXY XX XXX 减数分裂 O X○，Y○ YY XYY Ⅱ异常 O XO 145 重难点手册高中生物学：必修2遗传与进化RJ 例②(2025·吉林卷)某二倍体(2m)植物的三体(2n十1)变 诊考策。 异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“十1” 预期子一代中三体 型两种，其中“n十1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受 变异株的比例 影响。该变异株自交，假设四体(2十2)细胞无法存活，预期子一 (1)思维的起点：二倍体 (2m)植物的三体(2十1)。 代中三体变异株的比例约为( )。 (2)条件约定：三体产生配 A.3/5 B.3/4 C.2/3 D.1/2 子“n”型和“n十1”型，“n十1”型 解析据题分析，配子类型：三体(2n十1)减数分裂产生“n”(正常)和 受精率50%（花粉），卵子不受 “n十1”（多一条）两种配子，各占1/2。父本精子受精率：“n十1”型花粉仅 影响。 50%受精，故实际参与受精的精子中，“n”型占2/3(“n”型全受精，“n十1”型 (3)变异株自交：“21十2”无 半受精)，“n十1”型占1/3。子代组合：“n”(卵细胞)דn”(精子)→“2n”(正 法存活」 常)，概率1/2×2/3=1/3；“n”(卵细胞)דn+1”(精子)→“2n+1”(三体)， (4)预期：子代“2+1”的 概率1/2×1/3=1/6；“n十1”（卵细胞）דn”(精子)→“2n+1”(三体)，概率 比例。 1/2X2/3=1/3;“n+1”(卵细胞)דn+1”(精子)→“2n+2”(四体，死亡)， (5)解题：按照题千的条件， 一步一步推断。 概率1/2×1/3=1/6（淘汰）。因此三体比例：(1/6+1/3)/(1/3+1/6+ 1/3)=3/5。A正确，B、C、D错误。 答案A 业诊考策河 重难点③低温诱导植物细胞染色体数目的变化 敲黑板。 1.实验原理 诱导实验中时间的控制与压片 (1)实验过程中的时间控制 低温的作用是抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，使完成复 ①取材时间：剪取根尖的时 制后的染色体不能正常移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞， 间一般在上午，此时细胞分裂旺 于是就形成了染色体数目加倍的细胞。 盛，受低温影响较大。 2.材料用具与处理 敲黑板。 ②解离时间：3~5min。解 (1)实验材料：洋葱或大蒜，如果选择其他代用材料，则应选择 离时间过长，根尖过于酥软，制 片无法进行：解离时间过短，细 细胞分裂旺盛的材料。 胞不能相互分离开来。 (2)低温处理：实验材料应放在4℃的冰箱中处理48~72h。 ③漂洗时间：l0min,不宜 (3)对照实验：该实验应设置对照组。分别制片观察经过和没 过短，否则解离液未洗去，使染 有经过低温(4℃)处理的细胞。 色受到影响 (4)实验中几种试剂的作用： ④染色时间：3~5min。若 卡诺氏液：固定细胞形态。 染色时间过长，细胞全部被染 色，难以观察到染色体；染色时 95%酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 间过短，染色体着色浅，无法 解离液（质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶 观察。 液1：1混合)：使组织中的细胞相互分离开来。 (2)实验过程中的压片 清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 ①压片时要垂直用力，防止 质量浓度为0.01g/mL的甲紫溶液：使染色体（质）着色，便 盖玻片错动，避免根尖细胞位置 错动，发生重叠。 于观察染色体（质）的形态、数目、行为。 146 第5章基因突变及其他变异 3.操作流程 ②拇指用力必须恰当，过重 培养洋葱根尖 洋葱底部 长出不定 可能将组织压烂或玻片压碎，过 4℃下诱导 接触水 根lcm 培养48~72h 轻会使细胞未充分分散而相互 取材 根尖约 浸泡在卡诺氏 95%酒精 重叠。 0.51cm 液中0.51h 冲洗2次 制作装片 解房→漂洗→染色→制片 找染色体形态较好的分裂相 观察装片 ①先低倍镜{确认菉个细胞染色体数日发 只有少部分 生的变化 细制胞游色体 书写报告 ②再高倍镜了观察一个细胞染色体数目 数目会加信 气比较不同细胞染色体数目 诊考策。 4.实验结论 分析选项应抓住关键点 适当的低温能够诱导细胞中的染色体数日加倍。 (1)培养温度 例3(2025·山东济南期末)下列关于“低温诱导洋葱细胞染 将洋葱在冰箱冷藏室内 第一次低温处理的目的是打破体眠 色体数目的变化”实验的说法正确的是()。 (4℃)放置一周。取出后，放在 A.将洋葱放在装满清水的容器上方，在冰箱冷藏室内放置一 装满清水的容器上方，于室温 周，诱导长出1cm不定根 (约25℃)进行培养长出约 B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数 1cm长的不定根时，将整个装 相同 置放入冰箱冷藏室内，诱导培养 C.低温能够抑制纺锤体形成来影响着丝粒的分裂，导致细胞 48~72h.。 第三次低温处理 染色体数目加倍 (2)说明 D.若观察到含有32条染色体的细胞，说明低温成功诱导染 若观察到含有32条染色体 色体数目加倍 的细胞，不一定说明低温成功诱 解析冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同，体 导染色体数目加倍，因为洋葱体 积分数均为95%，B正确：低温会抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使子染 细胞染色体数目为16条，正常 色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，但不影响着丝粒 有丝分裂后期着丝粒分裂染色 的分裂，C错误。◆诊考策 体数目也会加倍到32条 答案B 重难点（④染色体的结构变异有哪些类型 1.染色体结构变异的类型 基内 断裂 茶因 ABCDEFOMNOPQ ABCDEFGHOMNOPQRST DE去失的 ABCDEABCDEFOMNOPQ 片 ABCHOMNOPORST 连接 /染色体连接 ABCDE ABCDEFOMNOPQ ABGI卫0 MNOPQRS' FOMNO PQ 失：染色体中某 重复：内条同源染色体状会时，一条染 段发生了缺失，导致部分 色在的一☆片段发生了断裂，并被转移 基因丢失 到另一条同源染色体上，从而使这条染 色你上的部分基因发生了重复，另一条 染色体会缺失湘应的墓因 147 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化RJ 基因 防易错⊙ L234056789D 容易忽视的三个易错点 断裂断裂 基因 ABCDEFGHOMNOPQRST 断裂 (1)变异水平 ABCDEFGHOMNOPORST 基因 4B1D国1234056789D 基因突变和染色体结构变 旋转180°的片段 GHOMNOPQRST 异并不属于同一水平层次上的 易位的片段 接， 变异，基因突变属于分子水平上 染色体连接 4BCD国12340567890 的变异，而染色体结构变异属于 AFDG可MNOPQRST (GHUMNOPQRST) 高：类色本中装片段发生了180的号位条染色体的某片段装另 细胞水平上的变异。 条非同源卖色本上 这样会使一条染色体 基因在色体正的列顺序发生改变 (2)基因重组、易位 的互子 ◆[防易错烫 并非互换就是易位：同源染 色体的非姐妹染色单体之间的 2.染色体结构变异的结果 交叉互换，属于基因重组：非同 上述染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目 源染色体之间的互换，属于染色 或排列顺序发生改变，从而导致性状的改变。 体结构变异中的易位。 例4（经典·广东卷）人类(2m=46)14号与21号染色体二 (3)基因突变、染色体变异 若干碱基基因 者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体 DNA 对的缺失突变 分子上 携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形 若干基因染色体 的缺失 变异 成复杂的联会复合物（如图所示）。在进行减数分裂时，若该联会 对点练 复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交换），下列 下图中甲、乙两个体的一对 关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是()。 同源染色体中各有一条发生变 异（字母表示基因）。下列叙述 11:21平衡易位 中正确的是( 染色体 1号染色体 14号染色体 平衡易位携带者的联会复合物 A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞 B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体 C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体 A.个体甲的变异对表型无 影响 D.女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染 B.个体乙细胞减数分裂形 色体) 成的四分体异常 解析女性携带者的卵子最多含有23条染色体，最多有23种形态不同 C.个体甲自交的后代，性 状分离比为3：1 的染色体，C错误。 D.个体乙染色体没有基因 答案C ●对点练 缺失，表型无异常 培优突破 B[据图可知个体甲的变异 是缺失，个体乙的变异是倒位 突破点(1 单倍体 均会导致表型异常，A、D错 误：个体甲自交，后代可能出现 1.分类 缺失染色体纯合个体致死现 单倍体可以分为两大类，一类是一倍体，即二倍体物种产生的 象，后代性状分离比不一定是 3:1,C错误。] 单倍体；另一类是多单倍体，即多倍体物种产生的单倍体。 148 第5章基因突变及其他变异通 2.分布 拓视野D (1)单倍体在动物中比较少见，而且一般很难存活。例如，在 雄性蜜蜂的减数分裂 果蝇中出现的一些单倍体个体，生活力大大降低；在蛙、小鼠和鸡 自然界中多数生物是二倍 中出现的单倍体，生理上很不正常，多在胚胎发育过程中死亡。但 体，而动物几乎都是二倍体。少 是在某些昆虫（如蜜蜂）中，单倍体个体是正常的，而且与性别 数动物还有自然存在的一倍体。 例如，某些膜翅目昆虫（蜂、蚁） 有关。◆拓视野刻 的雄性个体等。 (2)在许多高等植物中，如棉、水稻、咖啡、甜菜、大麦、可可、油 蜜蜂的雌性个体，会先经过 菜、番茄、芦笋和小麦等，都发现过自发产生的单倍体；某些低等生 减数分裂产生卵细胞，卵细胞若 物，如酵母菌、霉菌和苔藓等，则以单倍体为主要的生活世代。 不受精则孵化为雄性个体；卵细 3.产生方法 胞若受精，产生的受精卵则孵化 产生单倍体的方法有许多种。例如，不同种间或属间杂交。 为雌性个体（蜂王和工蜂）。 有文献报道，当用远缘物种的花粉授粉或把授粉时间延迟时，可以 雄性蜜蜂在产生精子时，它 的精原细胞会经过连续分裂两 明显地提高曼陀罗和玉米中单倍体产生的频率。有研究者用辐射 次的减数分裂。第一次分裂时 或化学的方法处理白杨、玉米、烟草、小麦等，也获得了单倍体。比 出现单极纺锤体，仅在细胞的一 较常用的人工获得单倍体的方法是花药培养和子房培养。花药培 极挤出一个无核的细胞质芽体， 养是通过花粉粒直接培养出单倍体植株的方法，具有技术简单、诱 不发生染色体数目减半。第二 导容易和诱导频率高等优点，人们使用这种方法获得了许多栽培 次分裂则按正常的方式进行，到 物种的单倍体。子房培养是20世纪70年代发展起来的一门新技 了减数分裂Ⅱ后期，每条染色体 术，已经在小麦、玉米、水稻、大卫百合、烟草等植物中获得了成功。 按常规进行姐妹染色单体的分 离，于是精子内的染色体数目仍 。对点练海 然是一个完整的染色体组，即单 例5(2025·八省联考陕西卷)华山新麦草是我国特有小麦 倍体。所以这次分裂实质上相 近缘濒危物种，具有抗小麦条锈病基因Y,为小麦育种提供新的种 当于一般的有丝分裂。结果每 质资源。利用普通小麦、华山新麦草和六倍体小黑麦培育高抗条 一个精原细胞仅形成两个精细 锈病八倍体小黑麦品系如图，回答下列问题。 胞，分别具有雄蜂原来的单倍性 普通小麦 华山新麦草 染色体数目，因此雄蜂的精子具 (AABBDD (N) 有正常的功能。 秋水仙素处理 对点练。 六倍体小黑麦 (2024·江苏卷改编)（多 (AABBRR) 选)图示普通韭莱(2=16)的花 丙 自交八代 药结构。为了快速获得普通韭 菜的纯系，科研人员利用其花药 (AABBDDRR 进行单倍体育种。下列相关叙 注：A、B、D、N、R分别代表不同的染色 体组，每个染色体组均含7条染色体。 述正确的有( 花粉(》 (1)甲是 倍体植株，经处理得到乙，此处使用秋水仙 素的原理是 。 假如同源染色体和 花药壁(2) 姐妹染色单体正常分离，丙经减数分裂形成的配子中染色体数目 149 重难点手册高中生物学：必修2遗传与进化R」 范围是 在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是 A.花粉细胞和花药壁细胞 和 均具有全能性 B.通过愈伤组织再生出多个 (2)经检测，植株丁含有Y基因，出现这种现象的原因是在育 完整植株的过程属于无性繁殖 种过程中发生了 ,由丙到丁自交多代是为了在 C.镜检根尖分生区细胞的 获得Y基因的同时达到 的目的。 染色体，可鉴定出单倍体幼苗 (3)为缩短育种周期，培育出丁，若以普通小麦、华山新麦草和 D.秋水仙素处理单倍体幼 苗，所得植株的细胞中染色体数 黑麦(RR)为材料，可采取的不同于上图的育种方法是 都是16 解析(1)图中普通小麦的染色体组成为AABBDD,华山新麦草的染色 ABC[秋水仙素处理单倍体 体组成为NN,二者杂交产生的甲的染色体组成为ABDN,含有四套染色体 幼苗，可能有些细胞染色体数 ,没有同源染色体，表现为高度不育 组，因而甲是四倍体植株。经秋水仙素处理得到乙，乙中含有8套染色体组， 目没有加倍，只含有8条。] 含有同源染色体 此处使用秋水仙素的原理是抑制纺锤体的形成。若同源染色体和姐妹染色 诊考策。 单体正常分离，乙产生的配子中染色体组成为ABDN,六倍体小黑麦的配子 高抗条锈病八倍体小黑麦品系、 组成为ABR,则丙的染色体组成为AABBDNR,丙经减数分裂形成的配子 培育流程图 中染色体数目范围为AB-ABDNR,即配子中染色体数目范围是1435。在获 普通小麦×华山新麦草 (AABBDD)￥ (NN) 每个染色体组均含7条染色体 甲(ABDN) 得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是杂交育种和多倍体育种。(2)经 秋水仙 素处理 检测，植株丁(AABBDDRR)含有Y基因，出现这种现象的原因应该是在育 ×六倍体小黑麦 (AABBDDNN)￥(AABBRR) 种过程中发生了染色体结构变异，即华山新麦草中的基因Y所在的染色体 丙 (AABBDNR) 移接到了其他染色体上，由丙到丁自交多代是为了在获得Y基因的同时达 自交八代 到纯合的目的，便于育种推广。(3)为缩短育种周期，培育出丁，若以普通小 (AABBDDRR) 麦、华山新麦草和黑麦(RR)为材料，可采取的不同于上图的育种方法是单 倍体育种，即用乙与黑麦(RR)杂交后获得的品系的花药进行离体培养，而 后通过秋水仙素处理获得具有丁性状的可育小麦。诊考策海 答案(1)四；抑制纺锤体的形成；14~35；杂交育种；多倍体育种。 (2)染色体结构变异：纯合。 (3)单倍体育种。 关键能力提升 题型方法 题型①染色体变异 例1[深挖教材：教材P91概念检测T1、 T3](2023·浙江6月选考)某动物(2m=4)的 基因型为AaXBY,其精巢中两个细胞的染色体 A.甲细胞处于有丝分裂中期，乙细胞处于 组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于 减数第二次分裂后期 有丝分裂某时期。下列叙述错误的是()。 B.甲细胞中每个染色体组的DNA分子数 150 第5章基因突变及其他变异通 与乙细胞中每个染色体组的DNA分子数相同 几条，则细胞内就含有几个染色体组。如图2所 C.若甲细胞正常完成分裂则能形成两种 示，含有4个染色体组。 基因型的子细胞 注意：可以从形态上判断正常的生物体和相应 D.形成乙细胞过程中发生了基因重组和 的单倍体。通常情况下单倍体长得比较弱小。 染色体变异 (3)公式法 解析甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐地 排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同 染色体组数= 染色体数 染色体形态数，如图2中染色体 源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A 组数为8/2=4个。 正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有 4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色 ®踪练①(2025·湖南雅礼中学高三月 体组含有2个DNA分子，B错误；甲细胞分裂后产生： 考)某二倍体生物精原细胞中的4条染色体如 AAXY和AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；形 图1所示，若细胞中的1条1号染色体与1条 成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和 X染色体连接在一起，则发生的变异如图2所 Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在 示。已知染色体的同源区段发生联会后会彼 的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结 此分离进入不同的配子中。下列有关叙述正 构的变异，D正确。 答案B 确的是( 深挖教材 教材P91概念检测第1、3题分别以判断题和 选择题的形式考查染色体数目变异和结构变异，涉 及必备基础知识的灵活应用。例1为浙江6月选 图 图2 考题，以图示呈现染色体组成和基因分布，且与减 A.发生了染色体数目变异，该变异不会影 数分裂结合，具有一定的综合性和难度。答题必须 响子代细胞 将题干文字与图示结合，用于选项的分析判断。以 B.图2所示细胞在减数分裂Ⅱ的过程中 下为染色体组成和基因分布的判断方法，同学们应 会出现四分体 熟练掌握。 (1)根据同源染色体数目判断 C.若图2所示细胞进行有丝分裂，则子细 判断依据：细胞内大小、形态相同的染色体（同 胞的染色体数目均正常 源染色体)有几条，则细胞内就有几个染色体组。 D.若图2所示的多个细胞进行减数分裂， 如图1所示，含有3个染色体组。 则可能产生染色体数目正常的子细胞 AfAtatat 题型2遗传育种 B-B-b+br 例2(2025·天津红桥二模)水稻雌雄同 图1 株，自然状态下自花授粉。水稻花粉发育异常 图2 (2)根据基因型判断 或不育会导致出现花粉活力下降、花药开裂不 判断依据：由于相同基因或等位基因（控制同 全、花粉管萌发受阻等问题，最终降低水稻的 一性状的基因)位于同源染色体不同的染色体上， 结实率和产量。但雄性不育植株可以简化制 所以在细胞或生物体的基因型中，相同基因或等位 种程序，避免人工去雄操作，是杂交水稻遗传 基因出现几次，说明大小、形态相同的染色体就有 育种的关键材料。回答下列问题： 151 重难点手册高中生物学必修2遗传与进化R」 (1)对二倍体水稻采取 因表达载体，将其导入品系F,获得仅一条染色 的措施可获取同源四倍体水稻，与二倍体水稻 体含表达载体的品系G。品系G可产生基因 相比，同源四倍体水稻具有的优点有 型为 的雌配子和基因型为 的 (答出1点)，但其结实率偏低，影响产量。 雄配子，因此，仅利用品系G自交就能实现品 (2)水稻花粉母细胞减数分裂期间，若染 系F的保持和品系G的制作。 色体的行为只考虑同源染色体联会后平均分 mB基因nD基因 配且随机移向细胞两极的情况，则将基因型为 注：m为B基因的启动子：n为花粉形成后期特异性启 动子：D基因表达产物为毒肽可使花粉死亡。 AAAA的长穗植株与基因型为aaaa的短穗植 图2 株杂交获得F1,F,与基因型为aaaa的植株杂 解析(1)要获取同源四倍体水稻，可用秋水仙素 处理二倍体水稻萌发的种子或幼苗。与二倍体水稻 交获得F2,F2的表型及比例为 相比，同源四倍体水稻（即多倍体）具有茎秆粗壮、叶 (3)实际上，染色体的行为会出现如图1所 片和籽粒比较大、糖类和蛋白质等营养物质的含量丰 示的3种同源染色体的联会和分离现象，图1中 富等优，点。(2)基因型为AAAA的长穗植株与基因 联会方式 (填序号)在减数分裂I后 型为aaaa的短穗植株杂交，F的基因型为AAaa。 期容易出现非2/2式分离，从而形成非整倍体 F,(AAaa)产生的配子类型及比例为AA:Aa:aa 的配子，使水稻的结实率下降。研究人员利用 :1:4:1,与基因型为aaaa的植株杂交，F2的基因型 同源四倍体水稻T1与同源四倍体水稻品系 及比例为AAaa:Aaaa:aaaa=1:4:1,表型及比例 T2杂交，经选育获得了可克服结实率低的新 为长穗：短穗=5：1。(3)图1中联会方式③(1个单 型四倍体水稻H3,相关材料花粉育性的统计 价体和1个三价体)在减数分裂I后期容易出现非 结果如表所示(E为二倍体水稻)。从花粉母细 2/2式分离，因为单价体和三价体均随机移向细胞一 极，从而形成非整倍体的配子，使水稻的结实率下降。 胞减数分裂期间染色体的行为上分析，H3能 从花粉母细胞减数分裂期间染色体的行为上分析，由 克服结实率低的原因可能是 表可以看出H3育性正常花粉比例高，说明其花粉母 2个二价体① 细胞减数分裂时，染色体联会更正常，比如多数形成 二价体，正常分离，所以育性正常花粉多。(4)图中品 1个四价体② 系G的基因型可以表示为Bb,因为原本是bb,导入了 1个单价体 ③ B和D后，因为D基因在花粉形成后让花粉死亡，所 0 1个三价体 以含D所在染色体的花粉（即B)无法存活，那么品系 注：短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动 的方向，单价体和三价体均随机移向细胞一极。 G产生的花粉只有b,而雌配子能正常产生B和b两 图1 种，所以自交后代是Bb(品系G)和bb(品系F),然后 材料 T1 T2 H3 分别留种。这样既得到了品系F,又得到了品系G,实 育性正常的花粉比例/%52.5160.1090.7996.32 现保种与制种。 答案(1)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；茎 (4)研究发现雄性可育(B基因控制)与雄 秆粗壮（或叶片、果实和种子都比较大等）。(2)长 性不育(b基因控制)为一对相对性状。为确保 穗：短穗=5：1。 (3)③；H3花粉母细胞减数分裂 基因型为bb的品系F的雄性不育特性能够稳 时，染色体联会更正常（如形成更多二价体，正常分 定遗传下去，研究人员构建了如图2所示的基离)，育性正常花粉比例高。(4)B、b;b。 152跟踪练参考答案与提示通 身的序列，A错误；线粒体DNA主要通过控制合成 第2节染色体变异 相关酶，间接影响生物性状，而非直接控制，题干中 [跟踪练1]D[题图2所示变异类型是染色体结构 线虫出现的异常是线粒体DNA差异影响了线粒体 异常，数目减少，属于染色体结构和数目变异，该变 功能，进而影响了相关生理过程导致的，B错误：学 异会导致生殖细胞内的染色体组成发生变化，因此 习记忆、交配繁殖等生理过程都需要能量，父系线： 会影响子代细胞，A错误；同源染色体配对（联会） 粒体与母系线粒体功能不同，干扰细胞内正常能量 发生在减数分裂I前期，题图2所示细胞在减数分 代谢，从而影响这些生理过程，该项分析合理，C正 裂I的过程中会出现四分体，B错误；若题图2所示 确；虽然导入正常基因可能恢复父系线粒体的清除 细胞进行有丝分裂，则产生正常子细胞的概率为0， 机制，但胚胎早期已存在的父系线粒体造成的影响 因为子细胞中染色体都是3条，染色体数目都是异 难以确定是否能完全消除，所以不能确定线虫成年 常的，C错误；若题图2所示细胞进行减数分裂，任 后的各项功能一定能恢复正常，D错误。] 意配对的两条染色体移向细胞一极，另一条染色体 第5章基因突变及其他变异 随机移向细胞另一极，可能产生染色体组成为1号 和X、异常、1号和异常、X、1号、异常和X的六种精 第1节基因突变和基因重组 细胞，所以若题图2所示的多个细胞进行减数分 [跟踪练1]A[题图表示同源染色体的非姐妹染 裂，则可能产生染色体正常的子细胞(1号和X), 色单体之间互换，属于基因重组，发生在减数分裂 D正确。] [前期，A正确；两条非姐妹染色单体相互交换的 [跟踪练2]B[根据题意，“77-2”和“77-4”是三倍 基因可以进行表达，B错误；题图所示的交叉互换发 体橡胶树新品种，三倍体橡胶树由减数分裂正常形 生在减数分裂I的过程中，着丝粒还没有分裂，每 成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2m)结合产 条染色体上着丝粒的分裂发生在减数分裂Ⅱ后期， 生，说明该新品种三倍体与正常亲本二倍体相比以 C错误：题图所示的变异只能产生新的基因型，不 一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加，属于 能产生新的基因，只有基因突变能产生新的基因， 染色体数目变异，A正确；结合题干和题表中信息 D错误。] 可知，父本Ee产生的雄配子为E和e,母本基因型 [跟踪练2](1)该短尾雄鼠与多只正常尾雌鼠。 为Ee,产生雌配子(2)，根据题表中信息“77-2”基 (2)①全为短尾鼠。②出现正常尾鼠及短尾鼠，且 因型为EEe可知母本产生的雌配子为EE或Ee,由 比例为1：1。③出现正常尾鼠及短尾鼠，且比例不 “77-4”基因型为EEE可知母本产生的雌配子为 为1：1。 EE,那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂I后 [(1)只有子代数量足够多时，才会出现典型的性状 期异常，也可能在减数分裂Ⅱ后期异常，因此母本 分离比，因此实验中应将该短尾雄鼠与多只正常尾 也可能产生ee的雌配子，故父本与母本杂交会产生 雌鼠交配，观察并记录子代尾的表型及比例。(2)若 基因型为eee的橡胶树品种，B错误；形成“77-2” 子代全为短尾鼠，则证明该短尾雄鼠为显性突变， EEe时的雌配子Ee(2m)可源自减数分裂I后期时， 且短尾雄鼠为纯合子；若子代出现正常尾鼠及短尾 同源染色体未分离，都移向了一极，而减数分裂Ⅱ 鼠，且比例为1：1，则证明该短尾雄鼠为显性突变， 正常进行，C正确；形成“77-4”时的唯配子EE(2), 且短尾雄鼠为杂合子；若子代出现正常尾鼠及短尾 母本减数分裂I正常，而减数分裂Ⅱ后期，姐妹染 鼠，且比例不为1：1，则证明双亲都是隐性短尾基 色单体分离形成独立的染色体后，都移向了一极， 因的携带者。] D正确。] 215