2026届高三生物一轮复习课件第24讲 染色体变异

2026 第24讲 染色体变异 必修二 第七单元 生物的变异和进化 课标要求 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡 目录 PART 01 染色体 结构变异 PART 02 染色体 数目变异 PART 03 染色体变异在育种中的应用 PART 04 真题精练 染色体数目变异 01 4 一、染色体数目变异的类型 个别染色体的增加或减少 单体（2n-1）：如Turner综合征 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 三体（2n+1）：如21三体综合征 (44+XO) (45+XY) 形成原因：染色体没有平均分配到细胞两级 染色体数目变异 考点一 二、染色体组 一套完整的非同源染色体 1、概念 2、组成特点： ①从染色体来源看：一个染色体组中不含同源染色体(一组非同源染色体） ②从形态、大小和功能看：一个染色体组中所含的染色体形态，功能各不相同 ③从所含的基因看：一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因且不重复 染色体数目变异 考点一 3、染色体组数目的判定 细胞内形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组。（不分黑白） ①根据染色体形态判定 1个 2个 4个 2个 二、染色体组 染色体数目变异 考点一 7 染色体组数＝同种基因(同一字母的大写+小写)的个数 ②根据基因型判定 3、染色体组数目的判定 二、染色体组 YyRr AABBDD Aaa AABbD 2个 2个 3个 1个 ABCD 2个 染色体数目变异 考点一 8 染色体组数＝染色体数/染色体形态数 ③根据染色体数和染色体的形态数推算 2 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 。 ④根据已知配子的染色体组数来推算 3、染色体组数目的判定 二、染色体组 体细胞染色体组数=配子的染色体组数×2 染色体数目变异 考点一 工蜂(2n=32) (♀性腺未发育) 雄蜂(n=16) 精子 (n=16) 受精卵 (2n=32) 卵细胞（n=16） 蜂王(2n=32) (♀性腺发育成熟) 减数 分裂 假减数 分裂 工蜂(2n=32) (只吃3天蜂王浆) 蜂王(2n=32) (一直吃蜂王浆) 不受精 直接发育 三、二倍体、多倍体和单倍体 单倍体 二倍体 染色体数目变异 考点一 1、单倍体 体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 ④特点 配子 ①概念 ②体细胞染色体组数 与正常二倍体植株相比，单倍体植株弱小，高度不育 ≥1 三、二倍体、多倍体和单倍体 ③发育起点 （单性生殖、花药离体培养） 二倍体的配子发育成的单倍体，联会紊乱，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。 染色体数目变异 考点一 2、二倍体 ④缺点 ①概念 ②类型 同源多倍体（如三倍体西瓜、香蕉，四倍体马铃薯） 异源多倍体（八倍体小黑麦） 三、二倍体、多倍体和单倍体 ③优点 由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的生物 3、多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组的生物 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。 生长发育延迟，结实率低 染色体数目变异 考点一 单倍体 二倍体 多倍体 概念 体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同 体细胞中含有2个染色体组 体细胞中含有3个或3个以上染色体组 发育起点 染色体组数目 2个 性状表现 正常 未受精的配子 受精卵 3个或3个以上 植株矮小，且高度不育（除雄蜂外） 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低 ≥1 染色体数目变异 考点一 13 四、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验 1.实验原理： ①方法： 用秋水仙素诱导或者低温处理等 ②处理对象： 萌发的种子或幼苗 ③原理： 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的加倍 染色体数目变异 考点一 解离→______→_____→制片 剪取0.5-1cm根尖→__________浸泡0.5~1h →用体积分数为____________冲洗2次。 卡诺氏液 95%的酒精 漂洗 染色 视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞 将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→培养48~72h→室温再培养12h以上 培养 诱导 固定细胞形态 制作装片 观察 比较 四、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验 2.实验步骤 染色体数目变异 考点一 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 质量分数为15%的盐酸 蒸馏水 甲紫溶液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 冲洗经卡诺氏液处理的根尖 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，作为解离液 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液 浸泡解离后的根尖约10 min 把漂洗过的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 固定细胞形态 洗去卡诺氏液 洗去解离液 使染色体着色 解离根尖细胞，使细胞分离 拓展延伸 染色体结构变异 02 17 染色体结构变异 缺失 重复 易位 倒位 染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因______或__________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，有的甚至导致生物体死亡 数目 排列顺序 外因：各种射线、化学试剂、温度的剧变等 内因：代谢过程的失调、衰老等 考点二 染色体结构变异 一、缺失 缺失的片段 (如上图中的B片段) ，由于没有着丝粒，在细胞分裂过程中没有纺锤丝的牵引，而丢失。 如：猫叫综合征、 果蝇缺刻翅的形成 结果：基因数目减少 缺失所引起的遗传效应随着随着缺失片段的大小和细胞所处的发育时期不同而不同，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡。 考点二 染色体结构变异 （2020山东卷）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。若某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，关于该细胞的说法错误的是（　　） C A. 可在分裂后期观察到“染色体桥”结构 B. 其子细胞中染色体的数目不会发生改变 C. 其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段 D. 若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞 真题精炼 缺失造成的“断裂-融合-桥” 配子种类及比例： D：d =1：1 拓展延伸 配子种类及比例： O：DD：d = 1：1：2 缺失造成的“断裂-融合-桥” 桥若未断裂，最终形成的配子种类及比例： O：DD：d = 1：1：2 拓展延伸 （2024.浙江）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 ABCDE adcbe ABcda ebCDE 真题精炼 例：正常隐性（aa）个体与7号染色体片段缺失的显性纯合个体杂交得到F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型及比例（注：缺失的纯合子致死） F2的表型及比例为 ，则基因不位于7号染色体上 F2的表型及比例为 ，则基因位于7号染色体上且基因不在缺失片段上 F2的表型及比例为 ，则基因位于7号染色体上且基因在缺失片段上 显：隐=3：1 显：隐=11：4 显：隐=7：8 应用：基因定位 拓展延伸 二、重复 如：果蝇的正常眼和棒眼 结果：基因数目增加 考点二 染色体结构变异 三、倒位 如：果蝇正常翅和卷翅的形成 结果：染色体上基因的排列顺序发生改变 正常翅 卷翅 考点二 染色体结构变异 如：果蝇花斑眼的形成 结果：染色体上基因的排列顺序发生改变 四、易位 非同源染色体 易位 考点二 染色体结构变异 染色体间的易位可分为单向易位和相互易位：前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。 请在框图中画出下列两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况： ①单向易位 ②相互易位(平衡易位) 单向易位和相互易位 发生以上所示易位后，同源染色体分离时，染色体的组合方式有几种？ 拓展延伸 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 D. 女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体) (2021·广东)人类(2n＝46)14号与21号染色体二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，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑同 源染色体非姐妹染色单体的互换)，下列关 于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的 是( ) C 23种形态 (14/21)、(14、21) (14/21, 21)、(14) (14/21, 14)、(21) 真题精炼 （2024.山东卷改编）果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有甲、乙2只都只含7条染色体的直翅雄果蝇，产生原因都是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端，且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况，进行了如表所示的杂交实验。已知甲、乙在减数分裂时，未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极；配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换，下列推断正确的是（　　） 实验①：甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1，且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1 实验②：乙×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=3∶1，且直翅和弯翅群体中的雌雄比都是1∶1 A．①中亲本雌果蝇的基因型一定为AA B．②中亲本雌果蝇的基因型一定为aa C．甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端 D．乙中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端 雌：直翅3 甲：A0XAY 乙：Aa’XY C 真题精炼 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 交换基因 原理 观察 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 染色体结构变异 基因重组 一般在显微镜下可观察 在显微镜下观察不到 非等位基因， 改变染色体上基因顺序和数量 等位基因， 若交换的是相同基因则没有任何影响 拓展延伸 31 拓展：染色体结构变异会不会改变基因的内部结构？ 慢粒白血病患者异常的白细胞中第9号染色体长臂上的一部分与第22号染色体长臂上的一部分进行了交换，结果导致前者变长，后者变短。观察下图慢粒患者染色体的断裂有什么特别之处？ 提示　第9号染色体上Abl基因和第22号染色体上BCR基因均从基因内部断裂，改变了基因的内部结构。BCR-Abl融合基因编码一种持续活化的酪氨酸激酶，驱动细胞不受控增殖，最终引发白血病。 拓展延伸 染色体变异 在育种中的应用 03 33 一、多倍体育种 1.原理： 染色体（数目）变异 2.方法： 用秋水仙素或低温处理 3.过程 4.实例 无籽西瓜的培育、 分裂的细胞 秋水仙素或低温 处理 抑制纺锤体形成 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 八倍体小黑麦的培育 考点三 染色体变异在育种中的应用 34 四倍体 （母本） 授粉 二倍体 （父本） 三倍体 联会紊乱 无籽 西瓜 二倍体幼苗 秋水仙素 授粉 二倍体 三倍体植株 果皮： 3N 实例1:三倍体无子西瓜 果皮： 种子的胚： 种皮： 4N 3N 4N 实例1:三倍体无子西瓜（同源多倍体的培育） 第一次传粉: 杂交获得_____________ 第二次传粉: 刺激子房发育成________ ②如何解决无子西瓜每年都要制种的问题： 三倍体种子 果实 ①两次传粉 对三倍体植株进行组培、用生长素类生长调节剂处理二倍体未授粉的雌蕊 考点三 染色体变异在育种中的应用 无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较 原理 化学试剂 无子原因 能否遗传 无子西瓜 无子番茄 生长素类生长调节剂 未受精 生长素促进 果实发育 不能,后代有子 染色体变异 秋水仙素 能通过无性生殖遗传给后代，后代仍无子 联会紊乱不能产生正常配子 拓展延伸 实例2: 普通小麦的形成过程（异源多倍体的形成） 如何利用普通小麦和黑麦（2n=14）来培育得到小黑麦？ 若不同种生物之间生殖隔离无法打破，可以借助植物体细胞杂交技术实现。 A、B、D代表的是染色体组 考点三 染色体变异在育种中的应用 二、单倍体育种 1.原理： 染色体（数目）变异 2.方法： 3.优点： 4.缺点： 明显缩短育种年限（一般应用于二倍体植物） 花药 花药离体培养 单倍体 幼苗 人工诱导加倍 染色体数目正常的纯合植株 技术复杂，需要与杂交育种配合 ①不能认为花药离体培养就是单倍体育种； ②单倍体育种和多倍体育种过程中都有染色体数目加倍的情况； ③在培育隐性品种时，单倍体育种不比杂交育种有优势，甚至杂交育种操作更为简便。 考点三 染色体变异在育种中的应用 39 据不同育种目标选择不同育种方案 拓展延伸 $