染色体变异一轮复习

第七单元生物变异、育种和进化

1．涵盖范围

本单元包括必修2第五章生物的三种可遗传变异——基因突变、基因重组和染色体变异，第六章从杂交育种到基因工程和第七章现代生物进化理论三大部分内容。变异是进化的前提，变异是育种的原理，将三部分内容放到一个单元中体现了知识间的有机结合。单元教学分析2．考情分析(1)考查力度：占分比重相对较大，尤其是有关育种的题目。

(2)考查内容①三种可遗传变异的实质与区别。②遗传病的类型、判断与概率计算。③变异与育种、基因工程的联系。④基因频率的求解。⑤现代生物进化理化的内容。(3)考查题型

①多数考点以选择题形式考查。②以简答题的形式考查作物育种与变异的联系。3．复习指导(1)复习线索

①以可遗传变异类型为线索，复习基因突变、基因重组、染色体变异与不同育种方式的联系。②以现代生物进化理论的内容为线索，将达尔文自然选择学说和现代生物进化理论有机联系在一起。

(2)复习方法①列表比较三种可遗传变异。②列表并结合图解掌握不同的育种方法。③图示复习基因工程的操作工具及步骤。④列表比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论的区别与联系。

第22

课时染色体变异回扣基础·构建网络基础导学

一、染色体变异的类型及实例

[连一连]

识图析图

二、染色体组及单倍体、二倍体和多倍体的概念

提醒⑴三体和三倍体分别属于染色体数目变异中的⑤和⑥(上图中)类型。

⑵变异的结果：不能产生新基因，但造成基因数目或排列顺序(倒位)的改变。1．染色体组

判一判

⑴一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息 ()

⑵染色体组中一定没有等位基因 ()

⑶染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半()×√√提示只对二倍体生物符合。

2．二倍体和多倍体

判一判

⑴体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体()

⑵常见多倍体植物有香蕉三倍体、马铃薯四倍体、小麦六倍体、小黑麦八倍体 ()

⑶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，糖类与蛋白质等营养物质含量丰富，成熟较早 ()

√××提示也有可能是单倍体。提示发育迟缓。

3．单倍体判一判

⑴单倍体只含有一个染色体组 ()

⑵单倍体只含有一条染色体 ()

⑶单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体()

⑷单倍体只含有一对同源染色体 ()

⑸未经受精的配子发育成的个体是单倍体()

⑹四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体 ()

⑺三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小 ()

××××√√

提示未经受精的配子直接发育成的个体不管含几个染色体组都叫单倍体，所以单倍体不一定只含1个染色体组。

提示三倍体水稻高度不育，不能形成正常的配子，所以无法形成单倍体。×

三、单倍体育种和多倍体育种

1．图中①和③的操作是＿＿＿＿＿＿，其作用原理是＿＿＿＿＿＿＿。

2．图中②过程是＿＿＿＿＿＿。

3．单倍体育种的优点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

4．单倍体和四倍体的来源分别为＿＿和＿＿＿。

5．单倍体植株的特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。秋水仙素处理抑制花药离体培养明显缩短育种年限配子受精卵植株长的弱小且高度不育纺锤体形成1．教材85～86页图5－5和图5－6，注意识图析图并通过图示确定是哪种结构变异。

2．教材86页图5－8及最后一段，理解染色体组的概念，是否含全部遗传信息及能否体现细胞全能性。

3．教材88页[实验]——注意试剂作用，二、四倍体细胞的比例，与观察有丝分裂实验的比较。

4．教材89页练习一基础题中1和3及二拓展题。回扣教材知识网络染色体结构缺失重复易位染色体数目单倍体多倍体突破考点·提炼方法1．下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是 (

)析图突破概念——染色体数目变异

典例引领考点66A．细胞中含有一个染色体组的是h图

B．细胞中含有二个染色体组的是e、g图

C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图

D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图

解析其形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组数有如下规律：在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图e，每种染色体含有4个，所以是四个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就含有几个染色体组，如d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有二个染色体组，e、f图含有四个染色体组，d、g图含有一个染色体组。

答案

C

排雷⑴染色体组内无同源染色体，无等位基因。

⑵二倍体生物配子中一组染色体即为一个染色体组，含全部遗传信息，可发育成完整个体而体现全能性，例如雄蜂。

⑶关于单倍体和多倍体的可育性，主要看其染色体组的组成(来源和数目)，凡是奇数个染色体组的个体如染色体组成为A、AAA不可育，具偶数个染色体组的个体不一定可育。

⑷染色体组数与细胞分裂中染色体数变化保持一致；染色体数：N→2N→4N，则染色体组数分别为1→2→4个。

提醒①二倍体生物染色体数和染色体组数最多的为有丝分裂后期，分别为4N和4个；②有2个染色体组的细胞不一定含同源染色体，如减数第二次分裂后期。考点剖析1．染色体组概念的理解

⑴不含同源染色体，没有等位基因。

⑵染色体形态、大小和功能各不相同。

⑶含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。2．染色体组数量的判断方法

⑴据细胞分裂图像进行识别判断

以生殖细胞

中的染色体数为

标准，判断题目

图示中的染色体

组数。如图所示：①减数第一次分裂前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

②减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。

③减数第一次分裂后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。

⑵据染色体形态判断

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中,形态相同的染色体a中有3条、b中有2条、c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。⑶据基因型判断

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组)⑷据染色体数/形态数的比值判断

染色体数/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条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。3．单倍体、二倍体和多倍体的确定方法⑴由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。

⑵由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。

1．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少 (

)

A．单倍体，48 B．二倍体，24

C．四倍体，48 D．四倍体，24对位训练

答案

A

解析花药中的花粉粒只有体细胞中的染色体数目的一半，花药离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体；幼苗单倍体12对24条，则马铃薯为四倍体含48条。

提醒单倍体不一定只含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。2．(2011·海南卷，19)关于植物染色体变异的叙述，正确的是 (

)

A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加

B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生

C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化

D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化列表比较法

——基因突变、基因重组和染色体变异的比较典例引领考点67

解析染色体组整倍性变化会使基因整倍性变化，但基因种类不会改变；染色体组非整倍性变化也会使基因非整倍性增加或减少，但基因种类不一定会改变；染色体片段的缺失和重复会导致基因的缺失和重复，缺失可导致基因种类减少，但重复只导致基因重复，种类不变；染色体片段的倒位和易位会导致其上的基因顺序颠倒。

答案

D

排雷⑴比较基因片段DNA片段改变若丢失1个碱基对——基因突变若丢失1个基因——染色体变异结果产生新的基因，导致基因种类增加，基因在染色体上的位置和数量不变导致基因的数量和排列顺序改变，但基因种类不变，即未产生新基因影响多害少利性一般是有害的，有的甚至会致死⑵变异类型基因突变交叉互换(基因重组)染色体变异(易位)结果产生新基因新基因型只产生新的基因型基因排序改变等位基因分离时期减Ⅰ后期和减Ⅱ后期减Ⅰ后期和减Ⅱ后期减Ⅰ后期产生配子AB、aB、ab三种AB、ab、Ab、aB四种AB、CB、ab三种考点剖析比较项目基因突变基因重组染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间有丝分裂间期和减数第一次分裂间期减数第一次分裂前期和后期细胞分裂期适用范围生物种类所有生物均可发生自然状态下，真核生物真核生物细胞增殖过程均可发生生殖类型无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖产生结果产生新的基因、新的基因型产生新基因型，不产生新基因不产生新基因，基因数目或顺序发生变化鉴定方法光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出

特别提醒⑴三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则

基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)；

基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；

染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；

染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点的质不变，数目和位置可能变化)；

染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变、数目变化)。应用诱变育种杂交育种单倍体、多倍体育种联系①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源；③基因突变是基因重组的基础；④基因重组是形成生物多样性的重要原因之一⑵基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。

⑶基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。如图所示：

⑷辨析染色体变异方式

图a为三体(个别染色体增加)；图c为三倍体(染色体组成倍增加)；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。2．如图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是(

)对位训练

答案

C

解析

A项属于染色体的部分(bC)缺失；B项属于染色体的易位；D项属于染色体的倒位。C项不属于染色体变异，属于基因突变。3．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是 (

)

A．可能出现三倍体细胞，主要是二倍体和四倍体细胞

B．多倍体细胞形成的比例可达到100%

C．多倍体细胞形成过程中无完整的细胞周期，且间期细胞最多

D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会

E．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程

F．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似实验技能提升——低温诱导植物染色体数目的变化典例引领考点68

解析显微镜下观察的细胞已被杀死，故E错；主要是二倍体细胞，四倍体细胞有但数量少，三倍体不可能出现，因该过程为有丝分裂，故A、D错；四倍体形成的原理是低温抑制纺锤体的形成，导致细胞周期不完整——无末期，染色体数目加倍。

答案

CF

排雷注意实验中各步骤的时间控制和根尖长度

⑴诱导培养时间36h，卡诺氏液固定0.5～1h。

⑵解离时间：3～5min，不宜过长也不宜过短。过长，根尖过于酥软，无法捞起，导致以后的制片工作无法进行；过短，组织中的细胞没有相互分离开来，给下一步的染色和制片工作造成困难。

⑶漂洗时间：10min，不宜过短，否则解离液未洗去，染色困难。⑷染色时间：3～5min，不宜过长也不宜过短。时间过长，染色过度，导致观察到的细胞一片颜色(与染色液相同)，分不清哪是染色体(质)，无法观察；时间过短，染色体(质)着色浅，也不易区分染色体(质)与其他结构，无法观察。

⑸培养根长到1cm(有丝分裂长到5cm)，剪取长度0.5～

1cm(有丝分裂2～3mm)。1．原理、步骤和现象考点剖析2．注意问题

⑴选材

①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；②常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。

⑵试剂及用途：①卡诺氏液：固定细胞形态；②改良苯酚品红染液：使染色体着色；③解离液[体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。

⑶根尖培养

①培养不定根：要使材料湿润以利生根；②低温诱导：应设常温、低温4℃、0℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。⑷固定：用卡诺氏固定液(无水酒精3份∶冰醋酸1份或无水乙醇6份∶氯仿3份∶冰醋酸1份)是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。

⑸制作装片：按有丝分裂过程进行。冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。

⑹观察：换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。3．(2010·福建卷，3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是 (

)

A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极

B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离

C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色

D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变对位训练

答案

C

解析低温可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极。盐酸酒精混合液可用于解离，卡诺氏液用于固定。显微镜下可观察到少部分细胞发生了染色体变异。1．无子西瓜培育过程中果实各部分染色体分析方法体验三倍体无子西瓜的培育方法

果实类型比较项目第一年所结果实第二年所结果实果实位置四倍体植株上三倍体植株上果皮染色体组数43种皮染色体组数43种子中染色体组数3无2.无子西瓜和无子番茄辨析所用试剂2.无子西瓜和无子番茄辨析所用试剂比较项目无子西瓜无子番茄培育原理染色体变异生长素促进果实发育无子原因三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子未授粉，胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有形成种子无子性状能否遗传能，结无子西瓜植株经植物组织培养后，所结西瓜仍是无子不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄有子所用试剂秋水仙素生长素

典例已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：⑴图中①③过程所用的试剂分别是＿＿＿＿和＿＿＿＿。

⑵培育无子西瓜A的育种方法称为＿＿＿＿＿。

⑶④过程中形成单倍体植株所采用的方法是＿＿＿＿＿。该过程利用了植物细胞的＿＿性。

⑷为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为＿＿＿＿＿＿＿＿。秋水仙素生长素多倍体育种花药离体培养全能有丝分裂中期

解析⑴试剂①为秋水仙素，试剂③为生长素而不是生长激素(动物激素)，不要混淆。⑵无子西瓜A是三倍体，联会紊乱，不育无法结子，应为多倍体育种。⑶单倍体育种基本流程：植株杂交―→花药离体培养―→单倍体植株―→秋水仙素加倍―→筛选获得纯合子。

典例下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于 (

)

A．重组和易位 B．易位和易位

C．易位和重组 D．重组和重组易错警示混淆基因重组中交叉互换和染色体易位

错因分析辨析不清基因重组和染色体易位的范围及结果。

解析①图表示的是同源染色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。②图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。

答案

A

纠错笔记交叉互换与染色体易位的区别交叉互换染色体易位图解区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构变异在显微镜下观察不到可在显微镜下观察到检测落实·体验成功1.在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(

)题组一基因重组

①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性②乙图中出现的这种变异属于染色体变异③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验

A．①②③ B．②③④

C．①②④ D．①③④

答案

C

解析由甲图染色体上的基因排序变化可知，染色体发生了结构变异，该变异既可以发生在减数分裂过程，也可以在有丝分裂过程中。乙图是发生在有丝分裂后期，染色体没有平均分配而导致的染色体数目变异。染色体结构变异和数目变异均可在显微镜下直接观察到。2．家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹，这样有利于“去雌留雄”，提高蚕丝产量。该育种方法依据的原理是 (

)

A．基因突变 B．基因重组

C．染色体结构的变异 D．染色体数目的变异

答案

C

解析根据题意可知，用X射线处理后，家蚕第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，即将染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，这种变异属于染色体结构的变异。3．(2010·江苏卷，10)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 (

)

A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体

B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体

C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体

D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体题组二核心概念二倍体、单倍体、多倍体的

答案

D

解析水压抑制受精卵第一次卵裂，使细胞染色体数目加倍，发育成的个体为四倍体，不能形成三倍体；射线破坏精子细胞核，刺激卵细胞发育为新个体，为单倍体；早期胚胎细胞核移植入去核卵细胞中是克隆动物的培育过程，其结果形成的个体是二倍体；极体是单倍的，受精卵是二倍的，二倍的受精卵加上单倍的极体的遗传物质，发育成的个体恰好为三倍体。4．下列均属于单倍体的一组是 (

)

①蜜蜂中的雄蜂②香蕉③无子西瓜④具有三个染色体组的普通小麦⑤具有一个染色体组的玉米⑥具有两个染色体组的马铃薯

A．①④⑤⑥ B．②③④⑤

C．①③④⑥ D．①②④⑥

答案

A

解析单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数的个体。蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成；香蕉、无子西瓜均为三倍体；普通小麦为六倍体，其配子中有三个染色体组；玉米是二倍体，其配子中有一个染色体组；马铃薯是四倍体