2027年高考一轮生物学总复习（必修2）讲义-7.2 染色体变异及其应用

该高中生物学高考复习讲义聚焦染色体变异及育种应用核心考点，涵盖染色体数目变异（染色体组、单倍体/多倍体辨析）、结构变异（缺失/重复/易位/倒位类型）、育种实践（单倍体/多倍体/杂交/诱变育种原理及流程），按“概念-原理-应用”逻辑构建知识体系，通过知识巩固、重难精讲、真题演练等环节，帮助学生突破染色体组判定、变异类型辨析等高频难点。 讲义以科学思维和探究实践为特色，创新设计“三法判定染色体组”“变异类型对比表”等工具，结合低温诱导实验分析、三体配子类型推导等探究活动，培养学生归纳与实验能力。设置A组基础巩固、B组能力提升分层练习及真题再现模块，确保高效突破考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

第2讲　染色体变异及其应用 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 1.阐明染色体数目和结构的变异导致遗传物质变化，可能导致生物性状的改变甚至死亡。 2．比较二倍体、多倍体、单倍体的概念，比较多倍体、单倍体的不同特点。 3．结合实例分析可遗传变异在生物育种中的应用。 1.通过染色体结构或数目发生改变会引起遗传物质发生改变，因而会导致生物的性状发生改变这一事实，培养结构与功能观。(科学思维) 2．通过对染色体组与几倍体的判定，培养归纳与概括的能力。(科学探究) 3．通过低温诱导植物染色体数目变化、生物变异类型的判断与探究，培养实验设计能力与结果分析能力。(科学探究) 4．形成关注科学发展，关注科学育种，提高粮食产量与品质的责任和意识。(社会责任) 考点一　染色体数目变异 知|识|巩|固 1．染色体数目变异 (1)类型及实例 (2)染色体组 ①概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。 ②组成 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．单倍体、二倍体和多倍体 教材隐含知识 (必修2 P91练习与应用)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？不一定，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。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(　　) (2)低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能分别移向两极。(　　) (3)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种。(　　) 延|伸|探|究 1．平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，为什么？ 提示：三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。 2．野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也包括12条染色体上的DNA，染色体组与基因组相同吗？ 提示：野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，一个染色体组是二倍体生物配子中所含的染色体。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＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。 重|难|精|讲 “三法”判定染色体组 (1)根据染色体形态判定 细胞内形态、大小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。 (3)根据染色体数与染色体形态数的比值判断 染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8/4＝2，则果蝇含2个染色体组。 精|准|命|题 考向一　染色体组与单倍体、二倍体和多倍体辨析 》例1　(2026·辽宁高三联考)下图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　) A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体 》例2　普通牡蛎(2n＝20)在产生配子之前，性腺的发育会消耗体内储存的营养物质导致品质下降。用适宜浓度的6－DMAP诱导普通牡蛎处于减数分裂Ⅱ的次级卵母细胞，抑制其第二极体释放，再与普通牡蛎的精子结合获得三倍体牡蛎，可避免牡蛎繁殖期间品质下降的问题。下列说法正确的是(　　) A．三倍体牡蛎是不同于二倍体牡蛎的新物种 B．三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异 C．三倍体牡蛎减数分裂时能形成15个四分体 D．抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂也可获得三倍体牡蛎 考向二　染色体数目变异的综合考查 》例3　(2025·河南开封一模)水稻属单子叶禾本科的二倍体(2n)植物。在某稻田中发现了一棵单体(缺少一条染色体)水稻植株。现利用该单体水稻进行杂交实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 杂交 亲本 实验结果(子代中个体比例) 1 单体(♀)×正常二倍体(♂) 二倍体∶单体＝3∶1 2 单体(♂)×正常二倍体(♀) 二倍体∶单体＝16∶1 A．该单体水稻内没有形成新的等位基因，仍能成为进化的原材料 B．该单体水稻属于单倍体，可以由二倍体经花药离体培养发育形成 C．该单体的遗传信息表达能体现生命是物质、能量和信息的统一体 D．单体产生的(n－1)型配子活力较低且雌配子活力高于雄配子 》例4　(2026·山东济南高三联考)某大豆突变株表现为黄叶，其基因型为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是(　　) 母体 F2表型及数量 黄叶 绿叶 9－三体 21 110 10－三体 115 120 A．F1三体的概率是1/2 B．可用显微观察法初步鉴定三体 C．突变株基因r位于10号染色体上 D．三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR 考点二　染色体结构变异 知|识|巩|固 1．染色体结构的变异 (1)原因：受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。 (2)类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 果蝇缺刻翅、猫叫综合征 重复 果蝇棒状眼 易位 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 (3)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。 (4)对生物性状的影响： 染色体结构变异对生物体是 ，有的甚至会导致 。 2．低温诱导植物染色体数目的变化(以洋葱为例) (1)实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制其纺锤体的形成，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，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 (2)实验步骤 (3)实验现象：视野中既有 细胞，也有 的细胞。 思|维|辨|析 易错整合，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。(　　) 延|伸|探|究 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，着丝粒分裂后细胞向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“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，则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有________________________________(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。 重|难|精|讲 1．易位的两种类型 (1)单向易位 (2)相互易位(平衡易位) 2．染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较 (1)染色体结构变异与基因突变的区别 (2)易位与互换的区别 项目 染色体易位 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 染色体结构变异 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 精|准|命|题 考向一　染色体结构变异的辨析 》例1　(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) A B C D 》例2　(2026·广东高三联考)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(下图)。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(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　) 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) 考向二　考查低温诱导植物细胞染色体数目变化 》例3　(2026·河北石家庄调研)低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验中，下列相关叙述正确的是(　　) A．在低倍镜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 B．洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48～72 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂 C．用卡诺氏液固定细胞的形态，用苏丹Ⅲ染液对染色体染色 D．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期 考点三　生物育种的原理及应用 知|识|巩|固 1．单倍体育种 (1)原理：染色体(数目)变异。 (2)过程 (3)优点： ，所得个体均为 。 (4)缺点：技术复杂。 2．多倍体育种 (1)原理：染色体数目变异。 (2)方法：用 或低温处理。 (3)处理材料： 。 (4)过程 (5)实例：三倍体无子西瓜 ①两次传粉 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目 ，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数 。 ③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体 ，不能产生正常配子。 3．杂交育种 (1)原理： 。 (2)过程 ①培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。 ③培育显性纯合子品种 a．植物：选择具有不同优良性状的亲本 ，获得F1→F1自交→获得F2→ 、选 需要的类型，自交至 为止。 b．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择 。 (3)优点：操作简便，可以把多个品种的 集中在一起。 (4)缺点：获得新品种的周期长。 4．诱变育种 (1)原理： 。 (2)过程 (3)优点 ①可以提高 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 ②大幅度地 。 (4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。(　　) (2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。(　　) (3)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。(　　) (4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。(　　) (5)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。(　　) 重|难|精|讲 1．单倍体育种与杂交育种的关系 2．据不同育种目标选择不同育种方案 精|准|命|题 考向　围绕变异在育种方面的应用，考查社会责任 》例1　(2024·安徽卷)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是(　　) ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A．①②　　 B．①③　　 C．②④　　 D．③④ 》例2　(2024·黑吉辽卷)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 》例3　(2026·广东广雅中学联考)在无核三倍体柑橘的培育过程中，科研人员常用单胚四倍体为母本与二倍体父本杂交。该技术的难点在于如何获取单胚四倍体，下列叙述错误的是(　　) A．可通过低温或秋水仙素处理诱导获得四倍体 B．通过二倍体的体细胞杂交也可获得四倍体 C．诱导获得的植株需经染色体倍性鉴定 D．经诱导获得的四倍体都为纯合子 |情境储备　战高考| 【情境储备】　三体产生的配子类型及比例 (1)常染色体三体产生的配子类型及比例 ①若为纯合子，如基因型为BBB，则产生的配子依然是两种，BB与B，比例是1∶1。 ②若是杂合子，如基因型为BBb，则能产生四种配子，其比例为B∶b∶Bb∶BB＝2∶1∶2∶1。 (2)性染色体三体产生配子的类型及比例(以XXY的果蝇为例) 若三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体会产生的配子类型及比例是X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 　　　是细胞中个别染色体的减少或增加，属于染色体数目变异。 【高考预测】(2024·济宁模拟)单体(2n－1)指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体，三体(2n＋1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体，单体和三体可用于基因定位。已知单体和三体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。某大豆突变株表现为黄叶(yy)，为探究Y/y是否位于6号染色体上，用该突变株分别与单体(6号染色体缺失一条)、三体(6号染色体多一条)绿叶纯合植株杂交得F1，F1自交得F2。下列叙述错误的是(　　) A．通过突变株与单体杂交的F1即可进行基因定位，而与三体杂交的F1不能 B．若突变株与单体杂交的F2绿叶∶黄叶＝7∶8，则Y/y基因位于6号染色体上 C．若突变株与三体杂交的F2黄叶∶绿叶＝5∶31，则Y/y基因位于6号染色体上 D．若突变株与单体或三体杂交的F2全为黄叶∶绿叶＝1∶3，则Y/y基因不位于6号染色体上 真|题|再|现 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16A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 2．(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 3．(2024·福建卷)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是(　　) A．②途径获得的二倍体一定是纯合子 B．③途径获得的二倍体一定是纯合子 C．①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D．②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 4．(2024·海南卷)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条 B．F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子 C．利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春 D．丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体 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(　　) A B C D 6．(2025·河北卷)T－DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或________都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为________(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为________。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生________种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为________。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为________。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，其原因为____________________________。 (4)实验中还获得了一个E基因被T－DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为________的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为________；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为________。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因：_______________ _______________________________________________________________。 提能训练　练案[25] A组 一、选择题 1．关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　) A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 2．(2026·江苏常州质检)果蝇的棒状眼是由染色体中增加某一片段而引起的变异，皱粒豌豆是由染色体DNA中插入一段外来DNA序列而引起的变异。下列关于这两种变异的叙述，正确的是(　　) A．都属于染色体变异 B．都属于基因突变 C．都属于基因重组 D．都具有随机性和不定向性 3．(2026·内蒙古赤峰市名校高三上学期期中联考)多倍体普遍存在于植物界，根据染色体组来源的差异，生物学上将多倍体分为同源多倍体(如三倍体无子西瓜)和异源多倍体(如普通小麦)。玉米为二倍体植物，玉米多倍体植株的培育过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．多倍体可由二倍体祖先经过染色体数目加倍而产生 B．图示幼苗Ⅱ的细胞中染色体组数目均为幼苗Ⅰ的两倍 C．用秋水仙素诱导处理发芽的种子，可抑制纺锤体形成从而实现染色体数目加倍 D．可用显微镜观察根尖分生区细胞染色体数目的方法鉴定多倍体 4．(2026·江苏省扬州市高三上学期11月期中)染色体上的等位基因部位可以配对，非等位基因部位则不能。某二倍体生物细胞中分别出现如图①～④的状况，下列叙述正确的是(　　) A．①的变化发生在同源染色体之间，属于基因重组 B．②的变化只改变了基因的排列顺序，不会影响生物性状 C．③的变化是染色体部分片段缺失导致 D．④为染色体数目变异，此细胞为三体细胞 5．(2026·八省T8联考)某二倍体植物紫色花的形成与分别位于2号和3号染色体上的M/m、N/n基因有关。前体物质X(白色)可通过两种途径转化为紫色素，途径一必须同时存在M、N基因才能完成，但M和N基因都能阻断途径二，机制如图所示。以基因型为MmNn(甲)和mmnn(乙)为亲本做杂交实验时，F1出现了一株2号染色体为三体的紫色花植株(丙)，若仅亲本甲减数分裂发生了1次染色体分离异常，不考虑其他突变。下列叙述正确的是(　　) A．M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律，甲和乙的花色分别为紫色和白色 B．植株丙可能的基因型有MMmNn、MmmNn、mmmnn、mmnnn四种 C．除丙植株外，F1中其他植株紫色花与白色花的比值接近1∶3 D．乙与丙杂交后代中三体植株与正常植株比值接近1∶1 6．(2026·河南省周口市部分学校高三上学期期中考试)大豆基因型为AaBb，经过不同途径可得到新作物。下列叙述正确的是(　　) A．②表示花药离体培养，只能得到基因型为AB的单倍体植株 B．经过④X射线处理后可以定向得到基因型为AABb的新作物 C．③用秋水仙素处理甲植株的种子或幼苗，可以得到纯合的二倍体植株 D．三种途径都属于可遗传变异，都能为生物进化提供原材料 7．(2026·江苏省徐州市高三模拟考试)人类8号染色体在进化过程中的变化如图所示(假设其余染色体未发生变异)，下列相关叙述错误的是(　　) A．现代人的两条8号染色体可能来自同一个祖先个体 B．现代人和现代猿猴减数分裂时形成的四分体数目存在差异 C．从祖先到现代人的形成过程中，发生了染色体结构和数目的变异 D．祖先和现代猿猴所含的全部基因构成了一个基因库 二、非选择题 8．(2026·内蒙古自治区赤峰市高三期中)利用二倍体柑橘与四倍体柑橘培育的三倍体具有无核的优良性状。 (1)三倍体柑橘出现无核性状的原因是________。用________(试剂)诱导形成四倍体是培育三倍体柑橘的关键环节，其作用原理为________，为提高形成四倍体的概率，使用试剂对细胞进行处理的最佳分裂时期为________。 (2)基因型为DdEe(两对基因独立遗传)的柑橘自然繁殖时有1/2花粉母细胞在减数分裂Ⅰ时D、d所在同源染色体未分离，减数分裂Ⅱ正常；其余1/2花粉母细胞减数分裂Ⅰ正常，在减数分裂Ⅱ时含有D、d的姐妹染色单体不分离，不含有基因用OO表示；E、e所在同源染色体的行为正常。异常联会、姐妹染色单体不分离不影响配子的存活和受精作用，不考虑其他变异。则所产生精子的类型及比例是________。 B组 一、选择题 1．(2025·河南省开封市龙亭区高三一模)番茄是二倍体植物(2n＝24)，其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。番茄变异后可出现一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂的后期，配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极。而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是(　　) A．三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体 B．通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄 C．三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开 D．若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交，后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1 2．(2026·江西省高三3月联考一模)某二倍体生物精原细胞的一对同源染色体在细胞分裂中的变化如图1～图4所示，两条非姐妹染色单体之间发生交换后会因为分别向两极移动而形成“双着丝粒桥”，结构如图3所示，字母表示染色体上的基因。不考虑其他变异，下列说法正确的是(　　) A．图1中染色体易位现象属于染色体结构变异 B．图2所示变化没有改变基因的个数 C．图3中无着丝粒片段的丢失会导致配子染色体数目改变 D．该精原细胞产生的配子中均含异常染色体 3．(2026·山东省潍坊市高三上学期期中考试)人类14号与21号染色体的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者在进行减数分裂时细胞中会形成联会复合物，如图所示。该联会复合物中任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任意一极。已知某显性遗传病由位于14号染色体上的基因A/a控制，某男性患者(基因型为Aa)是14/21平衡易位染色体携带者，且基因A位于14/21平衡易位染色体上。不考虑基因突变，下列说法错误的是(　　) A．该患者的初级精母细胞中含有25种形态不同的染色体 B．该患者的次级精母细胞中的染色体数可能为22、23、44、46 C．若不考虑染色体互换，该男性产生正常精子的概率为1/4 D．若该患者的某精原细胞A/a所在片段发生一次互换，产生含a正常精子的概率为1/6 4．(2025·广东省惠州市高三一模)竹子与水稻同为禾本科不同亚科植物，染色体都是2N＝24，但亲和性非常差。我省梅州市农艺师钟章美历经40多年，成功将竹子与水稻进行超远缘有性杂交，培育出了高产、优质的新品种竹稻F，其培育过程如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．①过程得到中间材料稻C的原理为染色体变异 B．理论上可以用植物体细胞杂交技术获得竹稻F C．竹稻F自交能获得后代，说明竹子和水稻无生殖隔离 D．通过③过程得到竹稻F可稳定遗传，属于二倍体 5．(2026·山东省日照市校际联合考试高三上学期1月期末)某卵原细胞正常染色体和倒位染色体由于同源区段的配对及交换，在减数分裂过程中形成倒位环(如图)，产生一条含双着丝粒桥的染色体。无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥在减数分裂Ⅰ后期两着丝粒之间随机发生断裂。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，下列说法正确的是(　　) A．该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞基因组成有4种可能性 B．若卵细胞的基因组成是EF，则来自同一次级卵母细胞的极体基因组成是dbf C．若卵细胞基因组成是FEd，则双着丝粒桥断裂位点发生在b、d之间 D．该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞中发生了染色体结构和数目变异 6．(2025·河南省开封市部分学校高三期中)双角山羊草(2N＝14)和节节麦(2N＝14)为近缘物种。对二者杂交后获得的F1杂交种进行染色体加倍处理，能培育出具有28条染色体的异源四倍体小麦。下列叙述错误的是(　　) A．F1代杂交种减数分裂时染色体不能联会 B．诱导F1幼苗染色体加倍的方法可以是秋水仙素处理 C．异源四倍体小麦细胞中的染色体最可能有7种形态 D．自然状态下，近缘物种也可能通过杂交、染色体加倍形成异源四倍体 7．(2025·湖南省沅澧共同体高三下学期第一次模拟考试)图1表示番茄植株(基因型为HhRr，两对基因独立遗传)作为实验材料培育新品种的途径，基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现，与蛋白r比较，诱变后的蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示(字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点)。下列相关叙述正确的是(　　) A．途径3获得品种C的原理为染色体结构变异，品种C一般茎秆粗壮果实较大 B．途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，可快速获取纯合的品种B C．途径4中r基因突变为R基因时，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添 D．途径1选育基因型为hhrr的个体，需要对HhRr自交的后代进行多代筛选、自交 二、非选择题 8．(2025·海南省高三上学期1月期末)某种植物(2N＝24)为闭花受粉(花在未开放时已经完成了受粉)植物，其茎的形态有三棱形和四棱形两种。回答下列问题： (1)在自然状态下，该植物一般为________(填“纯合子”或“杂合子”)，原因是________。 (2)该植物群体中存在单体和三体两种变异类型。单体是某对同源染色体中缺少一条染色体的个体。三体是某对同源染色体有三条的二倍体个体。假设染色体缺失一条或多一条不影响配子的活力，且缺少一对同源染色体的个体在胚胎发育过程中致死，某对同源染色体条数多于两条的胚胎可正常发育。 ①该植物的单体类型最多有________种。现有该植物的某种单体植株，在自然条件下种植该植株，其后代中单体植株所占比例为________。 ②假设该植物茎的三棱形和四棱形分别由基因A/a控制，现有一基因型为aa的野生型个体(非三体)与4－三体纯合三棱形个体(4号染色体有三条)杂交所获得的F1，请从F1中选择材料设计最简单的实验，探究基因A/a是否位于4号染色体上，请写出简要的实验思路、预期实验结果及结论。 实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________。 预期实验结果及结论：____________________________________________________________________________________________________。 第2讲　染色体变异及其应用 考情研读·备考定位 课标要求 核心素养 1.阐明染色体数目和结构的变异导致遗传物质变化，可能导致生物性状的改变甚至死亡。 2．比较二倍体、多倍体、单倍体的概念，比较多倍体、单倍体的不同特点。 3．结合实例分析可遗传变异在生物育种中的应用。 1.通过染色体结构或数目发生改变会引起遗传物质发生改变，因而会导致生物的性状发生改变这一事实，培养结构与功能观。(科学思维) 2．通过对染色体组与几倍体的判定，培养归纳与概括的能力。(科学探究) 3．通过低温诱导植物染色体数目变化、生物变异类型的判断与探究，培养实验设计能力与结果分析能力。(科学探究) 4．形成关注科学发展，关注科学育种，提高粮食产量与品质的责任和意识。(社会责任) 考点一　染色体数目变异 知|识|巩|固 1．染色体数目变异 (1)类型及实例 (2)染色体组 ①概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。 ②组成 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．单倍体、二倍体和多倍体 教材隐含知识 (必修2 P91练习与应用)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？不一定，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。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(　　) (2)低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能分别移向两极。(　　) (3)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√ 延|伸|探|究 1．平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，为什么？ 提示：三倍体的原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。 2．野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也包括12条染色体上的DNA，染色体组与基因组相同吗？ 提示：野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，一个染色体组是二倍体生物配子中所含的染色体。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＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。 重|难|精|讲 “三法”判定染色体组 (1)根据染色体形态判定 细胞内形态、大小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。 (3)根据染色体数与染色体形态数的比值判断 染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8/4＝2，则果蝇含2个染色体组。 精|准|命|题 考向一　染色体组与单倍体、二倍体和多倍体辨析 》例1　(2026·辽宁高三联考)下图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是(　　) A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组 B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体 C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体 D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体 答案：C 解析：由题图可知，图a含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误；图b含有3个染色体组，如果图b表示体细胞，则该生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B错误；图c含有2个染色体组，如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C正确；图d含有1个染色体组，可能是由卵细胞发育而来的单倍体，也可能是由精子发育而来的单倍体，D错误。 》例2　普通牡蛎(2n＝20)在产生配子之前，性腺的发育会消耗体内储存的营养物质导致品质下降。用适宜浓度的6－DMAP诱导普通牡蛎处于减数分裂Ⅱ的次级卵母细胞，抑制其第二极体释放，再与普通牡蛎的精子结合获得三倍体牡蛎，可避免牡蛎繁殖期间品质下降的问题。下列说法正确的是(　　) A．三倍体牡蛎是不同于二倍体牡蛎的新物种 B．三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异 C．三倍体牡蛎减数分裂时能形成15个四分体 D．抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂也可获得三倍体牡蛎 答案：B 解析：三倍体牡蛎不能进行减数分裂产生正常配子，是不育的个体，不能算一个新物种，A错误；三倍体牡蛎有三个染色体组，二倍体牡蛎只有两个染色体组，因此三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异，B正确；三倍体牡蛎由于染色体无法正常配对，不能形成15个四分体，C错误；抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂会使染色体数目加倍，形成四倍体，D错误。 考向二　染色体数目变异的综合考查 》例3　(2025·河南开封一模)水稻属单子叶禾本科的二倍体(2n)植物。在某稻田中发现了一棵单体(缺少一条染色体)水稻植株。现利用该单体水稻进行杂交实验，结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　) 杂交 亲本 实验结果(子代中个体比例) 1 单体(♀)×正常二倍体(♂) 二倍体∶单体＝3∶1 2 单体(♂)×正常二倍体(♀) 二倍体∶单体＝16∶1 A．该单体水稻内没有形成新的等位基因，仍能成为进化的原材料 B．该单体水稻属于单倍体，可以由二倍体经花药离体培养发育形成 C．该单体的遗传信息表达能体现生命是物质、能量和信息的统一体 D．单体产生的(n－1)型配子活力较低且雌配子活力高于雄配子 答案：B 解析：水稻的单体变异为染色体变异，染色体变异为生物进化提供原材料，A正确；单体水稻只是某对同源染色体少了一条染色体，依然属于二倍体，B错误；在遗传信息的表达过程中，DNA、RNA是遗传信息的载体，蛋白质是遗传信息的表达产物，而ATP为遗传信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体，C正确；正常二倍体产生的配子为n，单体产生的配子为n和(n－1)，杂交1中，单体(♀)×二倍体(♂)→二倍体∶单体＝3∶1，说明单体产生的雌配子为n∶(n－1)＝3∶1，同理可推知杂交2中单体产生的雄配子为n∶(n－1)＝16∶1，两个杂交实验中(n－1)型配子活力都较低且雌配子活力高于雄配子，D正确。 》例4　(2026·山东济南高三联考)某大豆突变株表现为黄叶，其基因型为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是(　　) 母体 F2表型及数量 黄叶 绿叶 9－三体 21 110 10－三体 115 120 A．F1三体的概率是1/2 B．可用显微观察法初步鉴定三体 C．突变株基因r位于10号染色体上 D．三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR 答案：C 解析：假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体植株(RRR)杂交，F1基因型为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1，根据题表分析，该突变株与9－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上，A正确，C错误；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D正确。 几种常考变异类型产生配子的分析方法 考点二　染色体结构变异 知|识|巩|固 1．染色体结构的变异 (1)原因：受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的断裂以及断裂后片段不正常的重新连接。 (2)类型 类型 图像 联会异常 实例 缺失 果蝇缺刻翅、猫叫综合征 重复 果蝇棒状眼 易位 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病 倒位 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 (3)结果：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)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．低温诱导植物染色体数目的变化(以洋葱为例) (1)实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制其纺锤体的形成，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，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 (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。 思|维|辨|析 易错整合，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。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 延|伸|探|究 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，着丝粒分裂后细胞向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“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，则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有________________________________(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。 提示：A、A或AA、O或a、a或aa、O 重|难|精|讲 1．易位的两种类型 (1)单向易位 (2)相互易位(平衡易位) 2．染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较 (1)染色体结构变异与基因突变的区别 (2)易位与互换的区别 项目 染色体易位 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 染色体结构变异 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 精|准|命|题 考向一　染色体结构变异的辨析 》例1　(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　) A B C D 答案：C 解析：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。 》例2　(2026·广东高三联考)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(下图)。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(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　) 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) 答案：C 解析：有丝分裂中期的染色体形态和数目是最清晰的，因此可以选择有丝分裂中期的细胞观察平衡易位染色体，A正确；正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，由于平衡易位染色体携带者一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体，B正确；减数分裂时联会复合物中的3条染色体，任意2条进入同一个配子中，剩余1条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体，C错误；假设平衡易位染色体标记为①，14号染色体标记为②，21号染色体标记为③，女性携带者的卵子可能有6种类型，分别是①和②③、②和①③、③和①②，D正确。 考向二　考查低温诱导植物细胞染色体数目变化 》例3　(2026·河北石家庄调研)低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验中，下列相关叙述正确的是(　　) A．在低倍镜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 B．洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48～72 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂 C．用卡诺氏液固定细胞的形态，用苏丹Ⅲ染液对染色体染色 D．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期 答案：A 解析：低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B错误；给染色体染色使用的是甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料，C错误；低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂前期，D错误。 考点三　生物育种的原理及应用 知|识|巩|固 1．单倍体育种 (1)原理：染色体(数目)变异。 (2)过程 (3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。 (4)缺点：技术复杂。 2．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)处理材料：萌发的种子或幼苗。 (4)过程 (5)实例：三倍体无子西瓜 ①两次传粉 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。 ③三倍体西瓜无子的原因：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。 3．杂交育种 (1)原理：基因重组。 (2)过程 ①培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。 ②培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。 ③培育显性纯合子品种 a．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。 b．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。 (3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 (4)缺点：获得新品种的周期长。 4．诱变育种 (1)原理：基因突变。 (2)过程 (3)优点 ①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 ②大幅度地改良某些性状。 (4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。 思|维|辨|析 易错整合，判断正误。 (1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。(　　) (2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。(　　) (3)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。(　　) (4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。(　　) (5)通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ 重|难|精|讲 1．单倍体育种与杂交育种的关系 2．据不同育种目标选择不同育种方案 精|准|命|题 考向　围绕变异在育种方面的应用，考查社会责任 》例1　(2024·安徽卷)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是(　　) ①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 ③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株 ④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株 A．①②　　 B．①③　　 C．②④　　 D．③④ 答案：C 解析：甲是具有许多优良性状的纯合体，方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状。 》例2　(2024·黑吉辽卷)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 答案：C 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，可保持母本的优良性状，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，B正确；，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或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。 》例3　(2026·广东广雅中学联考)在无核三倍体柑橘的培育过程中，科研人员常用单胚四倍体为母本与二倍体父本杂交。该技术的难点在于如何获取单胚四倍体，下列叙述错误的是(　　) A．可通过低温或秋水仙素处理诱导获得四倍体 B．通过二倍体的体细胞杂交也可获得四倍体 C．诱导获得的植株需经染色体倍性鉴定 D．经诱导获得的四倍体都为纯合子 答案：D 解析：秋水仙素和低温都能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，获得多倍体，A正确；两个二倍体的体细胞杂交后形成的细胞内含有四个染色体组，即可以获得四倍体，B正确；诱导多倍体形成的过程中，成功率并不是100%，所以获得的植株需经染色体倍性鉴定，C正确；经诱导获得的四倍体不一定都为纯合子，若原来个体的基因型是Aa，则诱导形成的四倍体(AAaa)是杂合子，D错误。 |情境储备　战高考| 【情境储备】　三体产生的配子类型及比例 (1)常染色体三体产生的配子类型及比例 ①若为纯合子，如基因型为BBB，则产生的配子依然是两种，BB与B，比例是1∶1。 ②若是杂合子，如基因型为BBb，则能产生四种配子，其比例为B∶b∶Bb∶BB＝2∶1∶2∶1。 (2)性染色体三体产生配子的类型及比例(以XXY的果蝇为例) 若三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体会产生的配子类型及比例是X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 　　　是细胞中个别染色体的减少或增加，属于染色体数目变异。 【高考预测】(2024·济宁模拟)单体(2n－1)指体细胞中某对同源染色体缺失一条的个体，三体(2n＋1)指体细胞中某对同源染色体多一条的个体，单体和三体可用于基因定位。已知单体和三体产生的配子均可育，而一对同源染色体均缺失的个体致死。某大豆突变株表现为黄叶(yy)，为探究Y/y是否位于6号染色体上，用该突变株分别与单体(6号染色体缺失一条)、三体(6号染色体多一条)绿叶纯合植株杂交得F1，F1自交得F2。下列叙述错误的是(　　) A．通过突变株与单体杂交的F1即可进行基因定位，而与三体杂交的F1不能 B．若突变株与单体杂交的F2绿叶∶黄叶＝7∶8，则Y/y基因位于6号染色体上 C．若突变株与三体杂交的F2黄叶∶绿叶＝5∶31，则Y/y基因位于6号染色体上 D．若突变株与单体或三体杂交的F2全为黄叶∶绿叶＝1∶3，则Y/y基因不位于6号染色体上 答案：B 解析：若Y/y位于6号染色体上，则突变体基因型为yy，而单体绿色纯合植株的基因型为YO，二者杂交后代为Yy∶yO＝1∶1，表现为绿色和黄色，F1中Yy自交后代Y_＝1/2×3/4＝3/8，yy＝1/2×1/4＝1/8，yO自交后代为yy＝1/2×1/4＝1/8、yO＝1/2×1/2＝1/4、OO＝1/2×1/4＝1/8，由于一对同源染色体均缺失的个体致死，所以F2绿叶∶黄叶＝3∶4，B错误。 真|题|再|现 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16A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 答案：C 解析：染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A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，A、B、D错误。 2．(2024·山东卷)某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。某个体的1号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2为显性基因，a1、a2为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数相等。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为(　　) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 答案：B 解析：交换后形成Aa的配子，若该细胞为配子中染色体复制1次获得的，加倍后形成AAaa的二倍体符合题目要求，①正确；由题意可知，该子代的细胞在四分体时，1号染色体仅2条非姐妹染色单体发生了1次互换并引起了基因重组，若减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，则该子代体细胞中所有1号染色体上的显性基因数与隐性基因数不相等，②错误；减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，可能就是发生互换后的两条染色体进入该细胞，由这个细胞发育的个体就符合题意，③正确。综上，①③正确。 3．(2024·福建卷)杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是(　　) A．②途径获得的二倍体一定是纯合子 B．③途径获得的二倍体一定是纯合子 C．①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D．②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 答案：B 解析：用杂合二倍体进行快速育种，①途径抑制第一极体形成，同源染色体未分离，得到的二倍体仍为杂合子；②途径抑制第二极体形成，一般情况下得到的二倍体为纯合子，但若减数分裂Ⅰ发生同源染色体上非姐妹染色单体的互换，则获得的二倍体就可能是杂合子，A错误；③途径抑制第一次卵裂，即抑制卵子(仅1个染色体组)的有丝分裂，不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，则该卵子经染色体复制加倍后得到的二倍体一定是纯合子，B正确；综合①②③途径的分析，C、D错误。 4．(2024·海南卷)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(　　) A．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条 B．F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子 C．利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春 D．丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体 答案：B 解析：多花报春(AA)体细胞含有2×9＝18(条)染色体，其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2＝36(条)，A正确；A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，F1植株中含有9对异源染色体，高度不育，不能产生正常的配子，B错误；利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可使其染色体数目加倍，获得丘园报春，C正确；丘园报春为异源四倍体，含有36条染色体，减数分裂过程中能形成18个四分体，D正确。 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(　　) A B C D 答案：B 解析：DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。 6．(2025·河北卷)T－DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或________都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为________(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为________。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生________种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为________。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为________。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，其原因为____________________________。 (4)实验中还获得了一个E基因被T－DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为________的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2。不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为________；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为________。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因：_______________ _______________________________________________________________。 答案：(1)替换　(2)父本　1/2　(3)3　1/3　2/3　a花粉不育，无法形成纯合aa植株　(4)AaEe　A和e连锁，a和E连锁且无交换，F2中无同时含A和E的配子　1/6　若基因连锁但发生交换，正常植株占比介于0～1/6 解析：(1)基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。 (2)据题分析可知，带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育，因此Aa植株作为父本时，其含a基因花粉不育，无法参与受精，仅产生含A基因的花粉，故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交，F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0；若Aa植株作为母本，其卵细胞可育(含a基因)，而野生型父本花粉(含A基因)可育，F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性)，比例为1∶1，因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，插入A基因后，植株基因型为AaA0(2号染色体为Aa,3号染色体为A0)。该植株会产生4种基因型的花粉，即AA、A0、Aa、a0，其中a不育，即产生3种可育基因型的花粉，而具有a基因的花粉占比为1/3。该植株雌配子即AA、A0、Aa、a0，均可育，其自交得到F1，利用棋盘法可知，F1的基因型为AAAA∶AAA0∶AA00∶AAAa∶AAa0∶AAaa∶Aa00∶Aaa0＝1∶2∶1∶2∶3∶1∶1∶1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型(含A、a)：PCR扩增出900 bp(A)和600 bp(a)条带。Ⅱ型(仅含A)：仅扩增出900 bp条带。其中Ⅰ型植株占比为(2＋3＋1＋1＋1)/(1＋2＋1＋2＋3＋1＋1＋1)＝2/3。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，其原因为a花粉不育，无法形成纯合aa植株。 (4)①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出F1中AaEe植株(双杂合)。若E/e和A/a连锁且无交换，F2中无同时含A和E的配子(花粉或种子致死)，正常植株占比为0。若两基因独立遗传(非同源染色体)，F1植株(AaEe)产生雌配子为AE∶Ae∶aE∶ae＝1∶1∶1∶1，均可育，而雄配子AE∶Ae＝1∶1，aE和ae不可育，利用棋盘法可知，F2为AAEE∶AAEe∶AaEE∶AaEe＝1∶2∶1∶2，其中只有AAEE的花粉和自交所结种子均发育正常，即正常植株(AAEE)占比为1/6。其他可能：若基因连锁但发生交换，正常植株占比介于0～1/6。 提能训练　练案[25] A组 一、选择题 1．关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　) A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 答案：C 解析：一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，B、D正确；二倍体植物的配子是经减数分裂产生的，配子中只含有一个染色体组，A正确；雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体，C错误。 2．(2026·江苏常州质检)果蝇的棒状眼是由染色体中增加某一片段而引起的变异，皱粒豌豆是由染色体DNA中插入一段外来DNA序列而引起的变异。下列关于这两种变异的叙述，正确的是(　　) A．都属于染色体变异 B．都属于基因突变 C．都属于基因重组 D．都具有随机性和不定向性 答案：D 解析：果蝇的棒状眼是由染色体中增加某一片段而引起的变异，属于染色体结构变异中的重复；皱粒豌豆的形成是其DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，因此该变异属于基因突变，A、B、C错误；基因突变和染色体变异都具有随机性和不定向性，D正确。 3．(2026·内蒙古赤峰市名校高三上学期期中联考)多倍体普遍存在于植物界，根据染色体组来源的差异，生物学上将多倍体分为同源多倍体(如三倍体无子西瓜)和异源多倍体(如普通小麦)。玉米为二倍体植物，玉米多倍体植株的培育过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．多倍体可由二倍体祖先经过染色体数目加倍而产生 B．图示幼苗Ⅱ的细胞中染色体组数目均为幼苗Ⅰ的两倍 C．用秋水仙素诱导处理发芽的种子，可抑制纺锤体形成从而实现染色体数目加倍 D．可用显微镜观察根尖分生区细胞染色体数目的方法鉴定多倍体 答案：B 解析：同源多倍体是由二倍体祖先经过染色体数目加倍所形成的，A正确；幼苗Ⅱ的细胞中染色体组数目并非全是幼苗Ⅰ的两倍，比如根细胞，B错误；秋水仙素可抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，C正确；染色体数目变异在显微镜下可见，故可用显微镜观察根尖分生区细胞染色体数目的方法鉴定多倍体，D正确。 4．(2026·江苏省扬州市高三上学期11月期中)染色体上的等位基因部位可以配对，非等位基因部位则不能。某二倍体生物细胞中分别出现如图①～④的状况，下列叙述正确的是(　　) A．①的变化发生在同源染色体之间，属于基因重组 B．②的变化只改变了基因的排列顺序，不会影响生物性状 C．③的变化是染色体部分片段缺失导致 D．④为染色体数目变异，此细胞为三体细胞 答案：D 解析：①属于染色体易位，发生在非同源染色体之间，A错误；②属于染色体倒位，会导致性状发生改变，B错误；③有可能是一条染色体缺失部分片段，也可能是另一条染色体增加部分片段，导致有部分片段无法联合，C错误；④是染色体数目个别增加，是三体细胞，D正确。 5．(2026·八省T8联考)某二倍体植物紫色花的形成与分别位于2号和3号染色体上的M/m、N/n基因有关。前体物质X(白色)可通过两种途径转化为紫色素，途径一必须同时存在M、N基因才能完成，但M和N基因都能阻断途径二，机制如图所示。以基因型为MmNn(甲)和mmnn(乙)为亲本做杂交实验时，F1出现了一株2号染色体为三体的紫色花植株(丙)，若仅亲本甲减数分裂发生了1次染色体分离异常，不考虑其他突变。下列叙述正确的是(　　) A．M/m、N/n的遗传遵循自由组合定律，甲和乙的花色分别为紫色和白色 B．植株丙可能的基因型有MMmNn、MmmNn、mmmnn、mmnnn四种 C．除丙植株外，F1中其他植株紫色花与白色花的比值接近1∶3 D．乙与丙杂交后代中三体植株与正常植株比值接近1∶1 答案：D 解析：由题干信息和图示可知，紫色花植株的基因型为M_N_和mmnn(乙)，A错误；MmNn(甲)和mmnn(乙)杂交产生的F1出现的紫色花植株(丙)为2号染色体的三体，可能是亲本甲提供的MMN或MmN或mmn配子与亲本乙提供的mn配子结合后产生的MMmNn或MmmNn或mmmnn，因此植株丙可能的基因型有MMmNn、MmmNn、mmmnn三种，B错误；除丙植株外，F1中其他植株即为MmNn(甲)和mmnn(乙)杂交产生的正常后代，MmNn∶Mmnn∶mmNn∶mmnn＝1∶1∶1∶1，即紫色花∶白色花＝1∶1，C错误；丙为2号染色体三体植株，丙产生的正常配子(2号染色体1条)与异常配子(2号染色体2条)的比值为1∶1，与乙(配子含2号染色体1条)杂交后的三体植株∶正常植株＝1∶1，D正确。 6．(2026·河南省周口市部分学校高三上学期期中考试)大豆基因型为AaBb，经过不同途径可得到新作物。下列叙述正确的是(　　) A．②表示花药离体培养，只能得到基因型为AB的单倍体植株 B．经过④X射线处理后可以定向得到基因型为AABb的新作物 C．③用秋水仙素处理甲植株的种子或幼苗，可以得到纯合的二倍体植株 D．三种途径都属于可遗传变异，都能为生物进化提供原材料 答案：D 解析：大豆基因型为AaBb，产生的配子有AB、Ab、aB、ab，对AaBb花药离体培养，也能得到其他基因型的单倍体植株，A错误；经过④X射线处理的原料是基因突变，由于基因突变具有不定性，故需要经过筛选，不能定向得到基因型为AABb的新作物，B错误；甲植株由花药离体培养得到，没有种子，需用秋水仙素处理甲的幼苗，得到纯合的二倍体植株，C错误；三种途径的原理包括基因重组、基因突变和染色体变异，都属于可遗传变异，都能为生物进化提供原材料，D正确。 7．(2026·江苏省徐州市高三模拟考试)人类8号染色体在进化过程中的变化如图所示(假设其余染色体未发生变异)，下列相关叙述错误的是(　　) A．现代人的两条8号染色体可能来自同一个祖先个体 B．现代人和现代猿猴减数分裂时形成的四分体数目存在差异 C．从祖先到现代人的形成过程中，发生了染色体结构和数目的变异 D．祖先和现代猿猴所含的全部基因构成了一个基因库 答案：D 解析：在产生现代人的进化过程中，某一个体的一条8p染色体移接到一条8q染色体上，该个体将变异染色体传给后代，多代后，均含有该变异染色体的个体婚配，会生出含两条该变异染色体的个体，A正确；由题图可知，现代人比现代猿猴少一对同源染色体，因此，减数分裂时形成的四分体数目存在差异，B正确；一条8p染色体移接到一条8q染色体上属于染色体结构变异中的易位，同时染色体数目也减少，又发生了染色体数目变异，C正确；祖先和现代猿猴不属于同一个种群，因此，二者的基因不能构成一个基因库，D错误。 二、非选择题 8．(2026·内蒙古自治区赤峰市高三期中)利用二倍体柑橘与四倍体柑橘培育的三倍体具有无核的优良性状。 (1)三倍体柑橘出现无核性状的原因是________。用________(试剂)诱导形成四倍体是培育三倍体柑橘的关键环节，其作用原理为________，为提高形成四倍体的概率，使用试剂对细胞进行处理的最佳分裂时期为________。 (2)基因型为DdEe(两对基因独立遗传)的柑橘自然繁殖时有1/2花粉母细胞在减数分裂Ⅰ时D、d所在同源染色体未分离，减数分裂Ⅱ正常；其余1/2花粉母细胞减数分裂Ⅰ正常，在减数分裂Ⅱ时含有D、d的姐妹染色单体不分离，不含有基因用OO表示；E、e所在同源染色体的行为正常。异常联会、姐妹染色单体不分离不影响配子的存活和受精作用，不考虑其他变异。则所产生精子的类型及比例是________。 答案：(1)染色体联会紊乱　秋水仙素　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增加　细胞分裂前期　(2)DdE∶OOE∶DDE∶ddE∶Dde∶OOe∶DDe∶dde＝2∶4∶1∶1∶2∶4∶1∶1 解析：(1)三倍体柑橘是利用二倍体柑橘与四倍体柑橘培育的，所以三倍体柑橘出现无核性状的原因是染色体联会紊乱造成的。由二倍体柑橘幼苗形成四倍体植株，通常用秋水仙素处理，因为秋水仙素可以抑制纺锤体形成，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增加。由于纺锤体的形成发生在细胞分裂前期，所以使用秋水仙素对细胞进行处理的最佳分裂时期为细胞分裂前期。 (2)基因型为DdEe(两对基因独立遗传)的柑橘自然繁殖时有1/2花粉母细胞在减数分裂Ⅰ时D、d所在同源染色体未分离，减数分裂Ⅱ正常，则有1/2花粉母细胞产生配子的类型及概率为1/8OOE、1/8OOe、1/8DdE、1/8Dde；其余1/2花粉母细胞减数分裂Ⅰ正常，则产生次级精母细胞的基因型及比例为：1/8DDEE、1/8ddee、1/8DDee、1/8ddEE，在减数分裂Ⅱ时含有D、d的姐妹染色单体不分离，则有1/2花粉母细胞产生配子的类型及概率为1/16DDE、1/16OOE、1/16dde、1/16OOe、1/16DDe、1/16OOe、1/16ddE、1/16OOE，则所产生精子的类型及比例是DdE∶OOE∶DDE∶ddE∶Dde∶OOe∶DDe∶dde＝2∶4∶1∶1∶2∶4∶1∶1。 B组 一、选择题 1．(2025·河南省开封市龙亭区高三一模)番茄是二倍体植物(2n＝24)，其正常叶基因(D)与马铃薯叶基因(d)位于6号染色体。番茄变异后可出现一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条。三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不能配对。减数第一次分裂的后期，配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极。而其他如5号染色体正常配对及分离(如图所示)。下列分析错误的是(　　) A．三体番茄1个体细胞中最多含有50条染色体 B．通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄 C．三体形成的原因可能是减数第一次分裂过程中有一对同源染色体未分开 D．若将基因型为DDd的个体与基因型为dd的个体杂交，后代正常叶型∶马铃薯叶型为3∶1 答案：D 解析：由于三体番茄1个体细胞中含有24＋1＝25条染色体，当处于有丝分裂后期时，着丝点分裂，染色体暂时加倍，所以细胞中最多含有50条染色体，A正确；由于在有丝分裂中期，染色体形态固定，数目清晰，所以通过显微镜观察根尖分生区细胞的染色体可检测出三体番茄，B正确；减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分开，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵，都可发育而成三体，C正确；由于三体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条联会配对，另1条同源染色体随机地移向细胞的任何一极，所以基因型DDd个体产生配子的比例为Dd∶D∶DD∶d＝2∶2∶1∶1，与基因型为dd的个体杂交，后代基因型比例DDd∶dd∶Ddd∶Dd＝1∶1∶2∶2，故正常叶型∶马铃薯叶型＝5∶1，D错误。 2．(2026·江西省高三3月联考一模)某二倍体生物精原细胞的一对同源染色体在细胞分裂中的变化如图1～图4所示，两条非姐妹染色单体之间发生交换后会因为分别向两极移动而形成“双着丝粒桥”，结构如图3所示，字母表示染色体上的基因。不考虑其他变异，下列说法正确的是(　　) A．图1中染色体易位现象属于染色体结构变异 B．图2所示变化没有改变基因的个数 C．图3中无着丝粒片段的丢失会导致配子染色体数目改变 D．该精原细胞产生的配子中均含异常染色体 答案：B 解析：图1中染色体倒位现象属于染色体结构变异，A错误；图2所示变化属于发生了倒位的同源染色体中非姐妹染色单体之间互换过程，没有改变基因的个数，B正确；图3中无着丝粒片段的丢失后，着丝粒正常分裂，会导致最后形成的四个配子中，依旧含正常数目的染色体，C错误；着丝粒片段的丢失后会导致最后形成的四个配子中，含有一个正常配子，两个缺失配子，一个倒位配子，所以该精原细胞产生的配子中不是均含异常染色体，D错误。 3．(2026·山东省潍坊市高三上学期期中考试)人类14号与21号染色体的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者在进行减数分裂时细胞中会形成联会复合物，如图所示。该联会复合物中任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任意一极。已知某显性遗传病由位于14号染色体上的基因A/a控制，某男性患者(基因型为Aa)是14/21平衡易位染色体携带者，且基因A位于14/21平衡易位染色体上。不考虑基因突变，下列说法错误的是(　　) A．该患者的初级精母细胞中含有25种形态不同的染色体 B．该患者的次级精母细胞中的染色体数可能为22、23、44、46 C．若不考虑染色体互换，该男性产生正常精子的概率为1/4 D．若该患者的某精原细胞A/a所在片段发生一次互换，产生含a正常精子的概率为1/6 答案：D 解析：根据题干信息可知，14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，该患者的初级精母细胞中含有22种常染色体＋X＋Y＋14/21平衡易位染色体＝25种形态不同的染色体，A正确；该患者的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ的前期和中期含有22或23条染色体，在减数分裂Ⅱ的后期含有44或46条染色体，因此该患者的次级精母细胞中的染色体数可能为22、23、44、46，B正确；将图中14/21染色体标记为①，21号染色体标记为②，14号染色体标记为③，根据题干信息：联会复合物中任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任意一极，则会存在以下两种情况，若①和②分离，③随机移向两极，可得到①③、②、①、②③四种配子，若①和③分离，②随机移向两极，可得到①②、③、①、②③四种配子，综合之后，②③的配子为21、14号染色体的正常配子，即2/8＝1/4，C正确；基因A/a位于14号染色体上，该病为显性遗传病，正常情况下男性产生正常精子的概率为1/4，A/a所在片段发生一次互换，含a正常精子的概率为1/2×1/4＝1/8，D错误。 4．(2025·广东省惠州市高三一模)竹子与水稻同为禾本科不同亚科植物，染色体都是2N＝24，但亲和性非常差。我省梅州市农艺师钟章美历经40多年，成功将竹子与水稻进行超远缘有性杂交，培育出了高产、优质的新品种竹稻F，其培育过程如下图所示。下列叙述正确的是(　　) A．①过程得到中间材料稻C的原理为染色体变异 B．理论上可以用植物体细胞杂交技术获得竹稻F C．竹稻F自交能获得后代，说明竹子和水稻无生殖隔离 D．通过③过程得到竹稻F可稳定遗传，属于二倍体 答案：B 解析：①过程是籼稻A与粳稻杂交得到稻C，该过程属于有性杂交，原理是基因重组，而不是染色体变异，A错误；植物体细胞杂交技术可以克服远缘杂交不亲和的障碍，竹子和水稻虽然是不同亚科植物，亲缘性非常差，但理论上可以用植物体细胞杂交技术将竹子和水稻的体细胞融合，经过植物组织培养等技术获得竹稻F，B正确；竹稻F是在竹稻E染色体加倍后才可育，而竹稻E是不可育的，竹子和水稻是存在生殖隔离的，C错误；③过程使用秋水仙素处理稻E得到竹稻F，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以竹稻F属于多倍体(可能是四倍体等)，而不是二倍体；并且经过秋水仙素处理后得到的竹稻F是纯合子，能稳定遗传，D错误。 5．(2026·山东省日照市校际联合考试高三上学期1月期末)某卵原细胞正常染色体和倒位染色体由于同源区段的配对及交换，在减数分裂过程中形成倒位环(如图)，产生一条含双着丝粒桥的染色体。无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥在减数分裂Ⅰ后期两着丝粒之间随机发生断裂。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，下列说法正确的是(　　) A．该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞基因组成有4种可能性 B．若卵细胞的基因组成是EF，则来自同一次级卵母细胞的极体基因组成是dbf C．若卵细胞基因组成是FEd，则双着丝粒桥断裂位点发生在b、d之间 D．该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞中发生了染色体结构和数目变异 答案：C 解析：该卵原细胞减数分裂时，由于倒位环的存在及双着丝粒桥的随机断裂，会产生多种情况。若双着丝粒桥在b、d之间断裂，卵细胞可能为EF或FEd；若双着丝粒桥在a、b之间断裂，卵细胞可能为AB或ABd；若双着丝粒桥在d、e之间断裂，卵细胞可能为EF或EFb，所以卵细胞基因组成有6种可能性，A错误；若卵细胞的基因组成是EF，若双着丝粒桥在b、d之间断裂，来自同一次级卵母细胞的极体基因组成是dbf；若双着丝粒桥在d、e之间断裂，来自同一次级卵母细胞的极体基因组成是EFb，B错误；若卵细胞基因组成是FEd，说明双着丝粒桥断裂位点发生在b、d之间，C正确；该卵原细胞减数分裂产生的卵细胞中发生了染色体结构变异(倒位)，但染色体数目未发生变异，D错误。 6．(2025·河南省开封市部分学校高三期中)双角山羊草(2N＝14)和节节麦(2N＝14)为近缘物种。对二者杂交后获得的F1杂交种进行染色体加倍处理，能培育出具有28条染色体的异源四倍体小麦。下列叙述错误的是(　　) A．F1代杂交种减数分裂时染色体不能联会 B．诱导F1幼苗染色体加倍的方法可以是秋水仙素处理 C．异源四倍体小麦细胞中的染色体最可能有7种形态 D．自然状态下，近缘物种也可能通过杂交、染色体加倍形成异源四倍体 答案：C 解析：双角山羊草(2N＝14)和节节麦(2N＝14)为近缘物种，它们之间存在生殖隔离。二者杂交后获得的F1杂交种，其体细胞中含有两个不同物种的染色体组，染色体数目为2N＝14，但这两组染色体分别来自不同的物种，在减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，所以F1代杂交种减数分裂时染色体不能正常联会，A正确；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而使染色体数目加倍。因此，诱导F1幼苗染色体加倍的方法可以是秋水仙素处理，B正确；若双角山羊草和节节麦染色体形态不完全相同，则染色体形态数应为14(7种来自双角山羊草＋7种来自节节麦)。若部分形态相似，可能少于14种，C错误；自然状态下，近缘物种也可能通过杂交、染色体加倍形成异源四倍体，比如普通小麦的起源，D正确。 7．(2025·湖南省沅澧共同体高三下学期第一次模拟考试)图1表示番茄植株(基因型为HhRr，两对基因独立遗传)作为实验材料培育新品种的途径，基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现，与蛋白r比较，诱变后的蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示(字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点)。下列相关叙述正确的是(　　) A．途径3获得品种C的原理为染色体结构变异，品种C一般茎秆粗壮果实较大 B．途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，可快速获取纯合的品种B C．途径4中r基因突变为R基因时，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添 D．途径1选育基因型为hhrr的个体，需要对HhRr自交的后代进行多代筛选、自交 答案：B 解析：途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理后获得四倍体植株，属于多倍体育种，其原理为染色体数目变异，多倍体植株一般茎秆粗壮、果实较大、营养物质含量增加，这是多倍体育种的特点，A错误；途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍，从而获得纯合的二倍体植株，这种方法可以快速获取纯合的品种B，B正确；据图2可知，途径4中r基因突变为R基因时，②处之后氨基酸的序列都发生了改变，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或者缺失，C错误；据图可知，途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A，途径1选育的基因型为hhrr个体是双隐个体，可以直接从HhRr自交的后代筛选出即可，D错误。 二、非选择题 8．(2025·海南省高三上学期1月期末)某种植物(2N＝24)为闭花受粉(花在未开放时已经完成了受粉)植物，其茎的形态有三棱形和四棱形两种。回答下列问题： (1)在自然状态下，该植物一般为________(填“纯合子”或“杂合子”)，原因是________。 (2)该植物群体中存在单体和三体两种变异类型。单体是某对同源染色体中缺少一条染色体的个体。三体是某对同源染色体有三条的二倍体个体。假设染色体缺失一条或多一条不影响配子的活力，且缺少一对同源染色体的个体在胚胎发育过程中致死，某对同源染色体条数多于两条的胚胎可正常发育。 ①该植物的单体类型最多有________种。现有该植物的某种单体植株，在自然条件下种植该植株，其后代中单体植株所占比例为________。 ②假设该植物茎的三棱形和四棱形分别由基因A/a控制，现有一基因型为aa的野生型个体(非三体)与4－三体纯合三棱形个体(4号染色体有三条)杂交所获得的F1，请从F1中选择材料设计最简单的实验，探究基因A/a是否位于4号染色体上，请写出简要的实验思路、预期实验结果及结论。 实验思路：_______________________________________________________________________________________________________________。 预期实验结果及结论：____________________________________________________________________________________________________。 答案：(1)纯合子　该植物为严格的自花传粉植物，可以避免外来花粉的干扰　(2)12　2/3　实验思路：让F1中的个体进行自交，观察后代的表型及比例　预期实验结果及结论：若后代中表型及比例为三棱形∶四棱形＝3∶1，则基因A/a不在4号染色体上；若后代中表型及比例为三棱形∶四棱形＝31∶5，则基因A/a在4号染色体上 解析：(1)根据题干某种植物(2N＝24)为闭花受粉(花在未开放时已经完成了受粉)植物，该植物为严格的自花传粉植物，可以避免外来花粉的干扰，在自然状态下，该植物一般为纯合子。 (2)①根据题干该植物群体中存在单体和三体两种变异类型。单体是某对同源染色体中缺少一条染色体的个体。三体是某对同源染色体有三条的二倍体个体。假设染色体缺失一条或多一条不影响配子的活力，且缺少一对同源染色体的个体在胚胎发育过程中致死，某对同源染色体条数多于两条的胚胎可正常发育，该种植物(2N＝24)为闭花授粉(花在未开放时已经完成了受粉)植物，该植物的单体类型最多有24÷2＝12种，现有该植物的某种单体植株，在自然条件下种植该植株，假设该植物基因型为AA，单体为A，AA×A后代比例为AA∶A＝1∶2，单体植株所占比例为2/3。 ②假设该植物茎的三棱形和四棱形分别由基因A/a控制，现有一基因型为aa的野生型个体(非三体)与4－三体纯合三棱形个体(4号染色体有三条)杂交所获得的F1，请从F1中选择材料设计最简单的实验，探究基因A/a是否位于4号染色体上，请写出简要的实验思路、预期实验结果及结论，对于植物来说最简单的杂交实验是自交，实验思路：让F1中的个体进行自交，观察统计后代的表型及比例，预期实验结果及结论：若后代中表型及比例为三棱形∶四棱形＝3∶1，则基因A/a不在4号染色体上；若后代中表型及比例为三棱形∶四棱形＝31∶5，则基因A/a在4号染色体上。 学科网（北京）股份有限公司 $