内容正文:
2026年·高考生物·一轮复习
第七单元 变异与进化
第23讲 染色体变异
考点一 染色体变异
1.染色体变异的概念?类型?
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。
染色体变异
染色体结构变异
染色体数目变异
思考其与基因突变和基因重组的区别?
基因突变、基因重组:光学显微镜下不可见(分子水平)
染色体变异:一般光学显微镜下可见(细胞水平)
考点一 染色体变异
2.染色体结构变异的类型?
缺失
重复
易位
倒位
思考:下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象,通过图示
辨析染色体结构变异的类型。
缺失
重复
易位
倒位
总结:上述变异类型中,_____和_____改变了染色体上基因的数量,_____和_____改变了基因在染色体上的排列顺序。
缺失
重复
易位
倒位
考点一 染色体变异
2.染色体结构变异的结果?对生物性状的影响?
染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目和排列顺序发生改变,导致性状的变异。
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。
【判断正误】
(1)人类猫叫综合征是由染色体中增加某一片段引起的
(2)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异
(4)基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
(5)杂合雌果蝇在形成配子时,同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换,导致新配子类型出现,应属染色体易位
(6)有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异
×
√
×
×
×
√
1.探究:染色体“重复”和“缺失”的可能原因
(2020·山东,6改编)在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定,其姐妹染色单体可能会连接在一起,着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。基因型为Aa的细胞进行有丝分裂时,出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂,形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异,该细胞可能会产生基因型为________________________的子细胞。
Aa、Aaa、A、AAa、a
(2)资料:已知正常人9号染色体上的Abl基因编码产物是一种活性受到严格调控的酪氨酸激酶,与细胞增殖有关,而融合基因BCR-Abl的产物则是异常激活的酪氨酸激酶,导致细胞恶性增殖。可见患者体内细胞癌变是由__________________(填“原癌基因”或“抑癌基因”)突变导致的。
原癌基因
1.(2023·湖北,16)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
易错辨析
A.猫叫综合征是5号染色体缺失引起的染色体数目异常遗传病
B.同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段属于染色体结构变异
C.原核生物和真核生物均可发生基因突变,而只有真核生物能发生染色体结构变异
D.基因突变是基因碱基的增添、缺失或替换,而染色体结构变异是染色体的部分片段增加、缺失或互换等
E.若染色体易位没有改变生物体的基因数量,则其对性状不会产生影响
F.大多数染色体结构变异对生物体是有利的
×
×
√
√
×
×
考点一 染色体变异
3.染色体数目变异的类型?染色体组概念?
①细胞内个别染色体的增加或减少;②细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
每套非同源染色体称为一个染色体组
(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
(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、遗传和变异的一套染色体,在功能上各不相同。
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
一套非同源染色体
思考:染色体组数的判断。
(1)根据染色体组成来判断
(2)根据基因型来判断
1个3条
3个5条
2个3条
4个2条
2个2条
2个3条
3个1条
1个4条
2个3条
考点一 染色体变异
4.请辨析多倍体、二倍体和单倍体
项目 二倍体 多倍体 单倍体
概念
形成过程
由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体
由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
雌配子
+
雄配子
受精卵 生物体
受精作用
发育
:体细胞中含有2个染色体组
:体细胞中含有3个及以上染色体组
二倍体
多倍体
单倍体
单倍体
直接发育成生物体
直接发育成生物体
考点一 染色体变异
5.多倍体、二倍体和单倍体植株的特点?形成的原因?
二倍体草莓
四倍体草莓
优点: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。
缺点:生长发育延迟,结实率低。
二倍体植株通常是正常可育的
单倍体植株一般高度不育,植株弱小
多倍体 二倍体 单倍体
自然原因
人工诱导
单性生殖
花药离体培养
正常的有性生殖
秋水仙素处理单倍体幼苗
外界环境剧变(低温)
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
分析:多倍体结实率低的原因。
同源四倍体植物减数分裂联会时,同源区段配对会形成不同的结果,进而产生不同染色体数目的配子,如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。请据图分析:同源四倍体通常可育,但育性却有所降低的原因是?
减数分裂时会发生联会紊乱,不容易得到可育配子
分析:单倍体高度不育的原因。
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。在普通小麦的形成过程中,杂种一高度不育的原因是?
无同源染色体,不能进行正常的减数分裂
思考:单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体,均可进行减数分裂,产生配子)。
注:减数分裂时,三条染色体之间两两联会的概率相等,联会后的染色体彼此分离,剩余的一条染色体随机移向细胞一极。
A∶O=1∶1
Aa∶a∶A∶aa=2∶2∶1∶1
已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型,偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性,红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下:
实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇,请分析:
(1)若该果蝇是基因突变导致的,则该果蝇的基因型为___________(只考虑眼色基因)。
(2)若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的,则该果蝇产生的配子的基因型可能为__________________________________________________(只考虑眼色基因)。
XbXb
XbXb、Y、Xb、XbY
考点一 染色体变异
6.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验原理:
方法:
材料:
用低温或秋水仙素处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,植物细胞的染色体数目发生变化。
用低温处理或秋水仙素诱发
萌发中的种子或幼苗
考点一 染色体变异
6.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
过程:
零上低温预处理,
让细胞适应低温环境
低温培养时间过长:
影响细胞的各项功能,甚至死亡
卡诺氏液
固定细胞形态
95%
洗去卡诺氏液
解离液:盐酸和酒精=1:1
漂洗
清水,洗去解离液
甲紫溶液或醋酸洋红溶液
考点一 染色体变异
6.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验结果:
实验结论:
适当低温可以诱导染色体数目加倍
考点一 染色体变异
7.三倍体无子西瓜培育过程
联会紊乱
杂交
三倍体
(母本)
(父本)
无子西瓜
二倍体(父本)
授粉
三倍体
(母本)
要用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖?
芽尖细胞有丝分裂旺盛,用秋水仙素处理可以导致细胞内染色体数目加倍,从而得到四倍体植株。
用秋水仙素处理幼苗后,分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目________,而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目________。
加倍
不变
考点一 染色体变异
7.三倍体无子西瓜培育过程
联会紊乱
杂交
三倍体
(母本)
(父本)
无子西瓜
二倍体(父本)
授粉
三倍体
(母本)
两次传粉的目的?
三倍体西瓜无子的原因?
二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗?说明理由。
第一次传粉可以杂交获得三倍体种子;第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。
三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子
不是,二者杂交的后代不可育。
5.(2024·北京,7)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。据图判断,下列说法错误的是( )
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
易错辨析
A.同一个染色体组上的全部染色体一般不含等位基因
B.芦花雌鸡的Z、W染色体形态不同,可以存在于一个染色体组中
C.人体细胞内每个染色体组都含有24条染色体
D.人类基因组计划要测定24条染色体上DNA分子的碱基序列
E.一个染色体组应是生物配子中的全部染色体
F.细胞中含有2个染色体组,该细胞不一定具有同源染色体
√
×
×
√
×
√
A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体
B.体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体
C.利用杂交培育的含有三个染色体组的西瓜属于单倍体
D.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组
E.三倍体和三体的形成都属于染色体数目变异
F.经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的二倍体是纯合子
G.染色体结构和数目的变异发生在减数分裂过程中,有丝分裂过程没有
×
√
×
×
√
√
×
易错辨析
H.三倍体西瓜所结西瓜无种子的原因是母本体细胞中无同源染色体
I.六倍体普通小麦花药离体培养长成的植株是三倍体
J.秋水仙素导致染色体数目增倍的原因是抑制了着丝粒的分裂
K.染色体变异在光学显微镜下是无法直接观察到的
L.低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是解离
M.多倍体植物有茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,结实率高等特点
N.雄蜂体细胞中含1个染色体组,因此高度不育
×
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