高三生物一轮复习优质学案：染色体变异

第20讲染色体变异

考纲考情——知考向

核心素养—提考能

染色体变异会影响生

1.染色体结构变异和数目变异(II)生命观念物性状，即结构与功

最新考2生.物变异在育种上的应用(n)能观

纲3转.基因食品的安全(I)通过三种可遗传变异

4实.验：低温诱导染色体加倍科学思维的比较，培养归纳与

概括能力

近三年2015•全国卷11(6)、低温诱导染色体数目

科学探究

考情2014•全国卷I(32)变化

考点一染色体变异的判断与分析

|考点自主梳理|夯基固本提精华

1.染色体结构的变异

(1)类型及实例

类型图解显微观察的联会异常举例

又块失环猫叫综合征、果蝇的缺

缺失染嬴赢1_

il.def刻翅

abjde『

重复_______1abedef果蝇的棒状眼

复环

b

oib

非同源染色体1abc可限ji_hg人慢性粒细胞白血病、

易位

夜来香

<gjn^0CLl_Hd|e|E>

Ca|bgXQIeL£>

倒位A

-、、二，----L—

a---------------------t

⑵结果：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。

■助学巧记

利用四个“关于”区分三种变异

一同源染色体I•.的非姐妹染色单体之间的交叉

关

于互换,属于基因重组:非同源染色体之间的互

}换，属于染色体结构变异中的易位。

—

{

二[“缺失或增加”:DNA分子上若干基因的缺失

关缺失或重复(增加).属于染色体结构变异:DNA分

于或增加r子上,基因中若干碱基对的缺失、增添，而引起

XI基因结构的改变，属于基因突变。

三亦用的「基因突变、基因电组屈于分子水平的变化，在

关箕**光学显微镜下观察不到:染色体变异屈「•细

X于水平〔胞水平的变化,在光学显微镜下可以观察到

f基因突变改变基因的质，不改变基因的鼠；基

四

关变异的闪重组不改变基因的质，一般不改变基因的

于•惭”和“量胃量，转基因技术会改变基区I的量:染色体变异

不改变基因的质，会改变基因的量或基因的

〔排列顺序，

(3)区分染色体易位与交叉互换

图1图2

图1是易位,发生于非同源染色体之间。

图2是交叉互换,发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。

2.染色体数目变异

(1)类型及实例

类型实例

个别染色体的增加或减少21—三体综合征

以染色体组的形式成倍地增加或减少三倍体无子西瓜

(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)

IV

嘲图■k或11人"

II涧III。M6IV

XYXY

雄果蝇的染色体组成雄果蝇的两个染色体组

①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。

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,但

不能重复。

注意染色体组与基因组不是同一概念

染色体组：二倍体生物配子中的染色体数目。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+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。

3.单倍体、二倍体和多倍体

项目单倍体二倍体多倍体

发育起点配子受精卵受精卵

\(1)茎秆粗壮

⑴植株弱小

特点(2)叶、果实、种子较大

(2)高度不育

(3)营养物质含量丰富

体细胞染

1或多个2个-3个

色体组数

由配子直接发有丝分裂或减数分裂染

成因

育而成色体不分离

■助学巧记

“二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体

配子」无论含有儿1

硬/个染色体组，均为单倍体

价发育1j

国起点

y受精卵偷染色体组产)二倍体

发育网的数目

'-x多倍体

或多个

C深挖教材

1.(人教版必修2P87“单倍体”拓展)单倍体一定不育吗？

提示不一定，若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染

色体组一般可育。

2.（人教版必修2P89“拓展题”）二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？说明理

提示不是。二者杂交的后代不可育。

I应试对接高考I感悟高考找规律;

命题角度n结合生物变异类型的推断，考查科学思维能力

1.（2018•海南卷，14）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体

间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程

中发生了（）

A.基因重组B.染色体重复

C.染色体易位D.染色体倒位

『解析』在减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体之间对应片段的

交换导致基因重组；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的自由组合也能导

致基因重组。染色体重复、染色体易位、染色体倒位属于染色体变异。

『答案』A

2.（2019・湖北襄阳四中调研）如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a彳又

有图③所示片段的差异。相关叙述正确的是（）

A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④

B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复

D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的

前期

『解析』可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。由图可知，①为

同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，属于基因重组；②为非同源染色体

之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位；③发生了基因中碱基对的增添，

属于基因突变；④为染色体结构变异中的缺失或重复，C正确。

『答案』c

命题角度❷染色体数目变异与染色体组

3.（2017・经典高考，19）一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的

部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是（）

正常联会-----

异常联会—►、

A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期

B.自交后代会出现染色体数目变异的个体

C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同

D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子

『解析』同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，A错误；由于异常

联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B

正确；经过减数分裂可以成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可

能不同，C错误；由于减数分裂可形成杂合的配子则该植株花药培养加倍后的个

体可为杂合子，D错误。

『答案』B

4.（2019•中原名校质量考评）普通枣树（二倍体）发生变异后，可形成一种由二倍体型

细胞和四倍体型细胞混合而成的混倍体枣树（仅部分枝条是四倍体型），下列有关

叙述正确的是（）

A.上述变异属于不可遗传变异

B.混倍体枣树自交产生的子代通常也是混倍体

C.混倍体枣树结出的果实均比普通枣树的果实大

D.混倍体枣树体细胞中可存在2、4、8个染色体组

『解析』普通枣树发生的染色体成倍增加，发生了遗传物质改变，A错误；混

倍体枣树自交，二倍体产生的子代是二倍体，四倍体产生的子代是四倍体，B错

误；混倍体枣树中部分枝条是四倍体型，所结果实可能比普通枣树的果实大，由

于受到环境因素的影响，所结果实也可能与普通枣树的果实相似甚至更小；部分

枝条是二倍体型，所结果实和正常二倍体的果实无差异，C错误；混倍体枣树体

细胞由二倍体型细胞和四倍体型细胞组成，可存在2和4个染色体组，而在有丝

分裂的后期，染色体组为4和8,则混倍体枣树体细胞中可存在2、4、8个染色

体组，D正确。

『答案』D

I技法提炼|

（1）“三看法”辨析基因突变和染色体结构变异

冷基因产基因突变（即出现“新基因”）

染色体结构变异

区产染色体结构变异中的“易位”或••倒位”

审位揖基因突变：（产生新基因）=->显微镜下观察不到

给粤（但未产生新基因产均可在显微镜下观察到

此逶基因突变（产生新基因）

（2）“三法”判定染色体组

方法1根据染色体形态判定

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

形态、大小相同的染形态，大小相同的每种形态大小的

色体有4条.应含4染色体有2条应染色体各1条应

个染色体组含2个染色体组含_L个染色体组

方法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。

仅

因

每

基5

每种基因出现每种基因出现

含

现

应

次1

-2次应含2个了W次应含义

组

个

体

色

4柔色体组个染色体组

A

甲

乙丙

方法3根据染色体数和染色体的形态数推算

染色体组数=染色体数/染色体形态数。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2。

命题角度目巧借创新拓展实验，考查科学探究能力

5.(2018•山东实验中学第三次诊断)已知果蝇的红眼(W)和白眼(w)是一对相对性

状，控制该性状的基因位于X染色体上。从真实遗传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇

的单对交配中，获得如下后代：670只红眼雌果蝇，658只白眼雄果蝇，1只白眼

雌果蝇。回答下列相关问题(注：性染色体组成异常的果蝇中，有1条X的果蝇

为雄性，有2条X的果蝇为雌性)：

(1)请画出题干中果蝇杂交的遗传图解(不考虑这只白眼子代雌果蝇)。

⑵对于该例白眼雌果蝇的存在，请给予三种可能的可遗传变异类型及其详细解

释。

①变异类型：，解释：

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

②变异类型：,解释：

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

③变异类型：，解释：

『解析』(1)白眼雌果蝇的基因型为XWX'V,红眼雄果蝇的基因型为XWY。在书

写二者交配产生后代的遗传图解时，要注意写清楚亲代、子代的基因型、亲代产

生的配子的种类和表现型及子代的性状分离比，相关的过程需用箭头连接。(2)理

论上，白眼雌果蝇(XWXW)与红眼雄果蝇(XWY)交配，后代雌果蝇均为红眼(XWX'V),

若出现了1只白眼雌果蝇，则该只白眼雌果蝇出现可能有如下原因：①基因突变,

即亲本雄果蝇在减数分裂过程中XW突变成xw,雄配子xw与雌配子xw结合并发

育成白眼雌果蝇。②染色体数目变异，即亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未

分离，产生含有乂卬乂卬的卵细胞，该卵细胞与含丫的精子结合并发育成白眼雌果

蝇。③染色体结构变异，即X染色体上缺失W基因的精子与雌配子xw结合并发

育成白眼雌果蝇。

『答案』⑴

（2）①基因突变亲本雄果蝇在减数分裂过程XW突变成X%雄配子X'v与雌配子

X'v结合并发育成白眼雌果蝇（『答案』合理即可）②染色体数目变异亲本雌果

蝇减数分裂时X与X染色体未分离，产生含有xwx'v的卵细胞，该配子与含丫

的精子结合并发育成白眼雌果蝇（f答案』合理即可）③染色体结构变异X染

色体上缺失W基因的精子与雌配子XW结合并发育成白眼雌果蝇（f答案』合理即

可）

考点二变异在育种中的应用

I考点自主椅理I:夯墓固本提藉建

1.杂交育种

父本以本

［杂交

（1）原理：基因重组

（2）优点：操作简便.可以把

多个品种的优良件状集中

在一起

（3）缺点：获得新品种的周期

长

稳定遗传的优良品种

2.诱变育种

（1）原理：基因突变

选择生物（2）优点

施加诱变因素①可以提高突变频率,在较

、，

短时间内获得更多的优良

多种突变类型

变异类型

选择理想类型

、，②大幅度地改良某四性状

培育成新品种（3）缺点：有利变异个体往往

不多.需处理大量材料

3.单倍体育种

花药

、，离体培养（1）原理：染色体（数口）变异

单倍体幼苗（2）优点：明整缩短育种年

限•所得个体均为纯合子

人工诱导

（用秋水仙素处理）（3）缺点：技术复杂

染色体数目加倍，得

［到正赏邹盒子

4.多倍体育种

分裂的细施

（1）原理：染色体变异

秋水仙素或

、，低温处理（2）优点：器官大.营养成分

抑制纺履体形成

＞含量高，产量增加

,，导致（3）缺点：发育延迟•结实率

，染色体不能移向细

较低

胞两极•从而引起染

色体数目加倍

I知识归纳|

育种方法图解

亲

本(八单倍体育种种子或幼苗植物细胞

诱

A多

Z变

杂

/-B>\靡

育

交

B育新细胞

种

育-单倍»体1与

、

*种H|

、

种

F,-纯合子

具有新基染色体组1

长成的植株因的种子加倍的种n.

r火体

或幼苗子或幼苗胚1

选择性状能稳

一新品种三人工种子

定遗传的品种I

新品种推广

图解中各字母表示的处理方法：A表示杂交，D表示自交，B表示花药离体培养,

C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示秋水仙素处理，G表示转基因技

术，H表示脱分化，I表示再分化，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法

的主要依据。

|应试对接高考|感悟高考找规律

命题角度n围绕杂交育种方法的应用，考查科学思维能力

1.(2018・北京卷，30)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵

染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基

因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。

(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对o为判断某抗病水稻是否

为纯合子，可通过观察自交子代来确定。

(2)现有甲(RiRir2r2r3r3)、乙(nnRiR2r3门)、丙(nnr2r2R3R3)三个水稻抗病品种，抗病

(R)对感病(r)为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设

计特异性引物，用PCR方法可将样本中的Ri、门、R2、n、R3、门区分开。这种

方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。

①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的Ri、n进行PCR扩增。已知Ri比

n片段短。从扩增结果(如图)推测可抗病的植株有o

M123林准DNA

IH

植

株1

植

株2

植

株3

②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗

病植株，下列育种步骤的正确排序是o

a.甲X乙，得到Fi

b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株

c.RinR2r2r3r3植株义丙，得到不同基因型的子代

d.用PCR方法选出RmR2r2R3n植株，然后自交得到不同基因型的子代

(3)研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(Ri、R2、R3等)编码的蛋白，

也需要Mp基因(Ai、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，

抗病反应才能被激活。若基因型为RiRir2r2R3R3和nnR2R2R3R3的水稻，被基因

型为aiaiA2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为。

(4)研究人员每年用Mp(AiAia2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(RiRir2r2「3门)，几年后甲

品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因

是o

(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗

病基因的水稻品种，将会引起Mp种群，使该品种抗病性逐渐减弱直至

丧失，无法在生产中继续使用。

(6)根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植

和育种两个方面给出建议________________________________________

『解析』(1)相对性状是指一种生物同一种性状的不同表现类型。水稻对Mp表

现出的抗病与感病为一对相对性状。纯合子自交后代不会发生性状分离，而杂合

子自交后代会发生性状分离，因此可通过观察自交子代是否发生性状分离来判断

某抗病水稻是否为纯合子。(2)①植株1和植株2的扩增结果只有一种DNA片段,

说明两者为纯合子，由于Ri比门片段短，可推断植株1为抗病纯合子；而植株3

的扩增结果有2种DNA片段，说明其为杂合子。因此，从扩增结果推测可抗病

的植株有植株1和植株3。②为了在较短时间内将甲、乙和丙三个品种中的抗病

基因整合，选育新的纯合抗病植株，可采用的方法如下：甲与乙杂交，得到Fi,

其基因型为RiriR2r2r3r3fRiriR2r2门门植株与丙杂交，得到不同基因型的子代一用

PCR方法筛选出RmR2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代一用PCR方

法筛选出符合育种要求的纯合植株(R1R1R2R2R3R3)。(3)根据题干信息“水稻的抗

病表现不仅需要自身抗病基因编码的蛋白，也需要Mp基因编码的蛋白。只有R

蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”可推测，若基因型为

RiRir2r2R3R3的水稻被基因型为aiaiA2A2a3a3的Mp侵染，由于R蛋白不能与A蛋

白结合，抗病反应不能被激活，故基因型为RiRir2r2R3R3的水稻被基因型为

aiaiA2A2a3a3的Mp侵染后表现为感病；若基因型为nnR2R2R3R3的水稻被基因型

为aiaiA2A2a3a3的Mp侵染，由于R2蛋白能与相应的A2蛋白结合，抗病反应能被

激活，故基因型为nnR2R2R3R3的水稻被基因型为aiaiA2A2a3a3的Mp侵染后表现

为抗病。（4）根据试题信息“水稻的基因未发现变异”并结合上题中的信息“R蛋

白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”可知，甲品种抗病性丧失的原因

是Mp的Ai基因发生了突变，使水稻品种甲的抗病反应不能被激活。（5）若大面

积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群A类基因频率改

变，使该品种的抗病性逐渐减弱直至丧失，无法继续在生产中使用。（6）根据水稻

与Mp的关系可知，为避免水稻品种抗病性丧失过快，可采用将含有不同抗病基

因的品种间隔种植或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中等措施。

『答案』（1）性状性状是否分离

⑵①1和3②a、c、d、b（3）感病、抗病（4）Mp的Ai基因发生了突变

（5）（A类）基因（型）频率改变（6）将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多

个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中

I题后归纳|

育种中的要点总结

（1）杂交育种只能利用现有的基因进行重组，不能创造新基因。

（2）基因突变是不定向的，诱变育种并不能定向改变生物性状。

（3）转基因技术最大的优点是打破了生殖隔离，能定向改变生物性状。

（4）秋水仙素可抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，还可作为化学诱变剂，诱

发基因突变。

（5）5种常考的育种方法

―隼优一K人母”

「生」细胞工程或基因工程育种

育嚼

一无中生有——诱变育种

一各性状“加强”一多倍体育种

L-“外源基因”表达——基因工程育种

[—最“简便”——杂交育种

一最快获得纯合子——单倍体育种

—最具预见性一基因工程育种

—最能“无中生有”，但却较“盲目”——诱变育种

命题角度❷围绕染色体变异在育种上的应用，考查科学实践能力

2.(2019•江西九江联考)西瓜(单性花，雌雄同株)种子大小由两对基因A、a和B、b

共同决定，a基因纯合产生大子，但b基因会抑制a基因的表达；显性红瓢与隐

性黄瓢分别由基因R与r基因决定，三对基因独立遗传。图甲与图乙所示分别为

培育三倍体西瓜的两种方法，已知其中二倍体植株的基因型为aabbRr,且四倍体

植株减数分裂时四条同源染色体随机两两联会。分析并回答下列问题：

花粉细胞

一队

二倍体西瓜植株

西瓜幼苗蜃/

三倍体

西瓜子三倍体西

瓜植株

二倍体四倍体

西瓜幼苗西瓜植株

(1)图甲中，若仅考虑瓜瓢颜色这一对性状，则三倍体西瓜植株的基因型及比例为

;若同时考虑种子和瓜瓢颜色这两对性状，则三倍体西瓜植株所结西瓜

的性状为。

(2)图乙所示的整个过程包含个不同的物种；其中二倍体与四倍体杂交的

基本步骤为(用文字和箭头简要写出关键操作名称即可)。

(3)图乙中，若仅考虑瓜瓢颜色这一对性状，四倍体西瓜植株的基因型为。

获得的所有三倍体西瓜植株中，RRr个体所占的比例为o

(4)假设图乙中某四倍体西瓜植株结出了大子西瓜，可能的原因是在诱导形成四倍

体西瓜植株的过程中发生了(填可遗传变异类型)。

『解析』(1)图甲中获得三倍体西瓜植株的思路是将含一个染色体组的生殖细胞

与含两个染色体组的体细胞进行融合。仅考虑瓜叙颜色这一对性状时，花粉细胞

的基因型及比例为R：r=l：1,体细胞的基因型为Rr,所以三倍体西瓜植株的基

因型及比例为RRr：Rrr=l：1。三倍体高度不育，不能结种子，所结西瓜的瓜瓢

为红色。(2)图乙中获得三倍体的思路是诱导二倍体西瓜幼苗染色体加倍形成四倍

体西瓜植株后，再让其与二倍体西瓜植株杂交产生三倍体西瓜植株。整个过程中

包含二倍体西瓜和四倍体西瓜两个物种，三倍体西瓜植株因高度不育而不能成为

一个物种。由于西瓜是单性花，所以杂交时不需对母本去雄。(3)图乙中四倍体西

瓜植株由二倍体西瓜幼苗(Rr)经染色体加倍而来，故基因型为RRrr。四倍体西瓜

植株(RRrr)产生的配子中含有四条同源染色体中的任意两条，所以配子的类型及

比例为RR：Rr：rr=1：4：1,二倍体西瓜植株(Rr)产生的配子的类型及比例为

R：r=l：1,根据配子法或棋盘法可求得基因型为RRr的个体占5/12。(4)图乙中

四倍体西瓜植株与种子大小有关的基因型为aaaabbbb,由于b基因会抑制a基因

的表达，所以该四倍体西瓜植株结出的西瓜理论上为小子，现结出了大子西瓜，

说明a基因能成功表达而未被抑制，则可能是基因b突变为基因Bo

『答案』(l)RRr：Rrr=l：1全为无子红瓢(2)2套袋一授粉f套袋

(3)RRrr5/12(4)基因突变

|题后归纳|

1.三倍体无子西瓜培育过程中两次传粉目的不同：①第一次传粉：杂交获得三倍

体种子；②第二次传粉：刺激子房发育成果实。

2.三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.单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不

能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。

4.单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍

情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得

到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。

命题角度目巧借创新拓展实验，考查科学探究能力和科学表达能力

3.（2019•河南名校联盟高三适应性考试）某二倍体植物（2〃=14）中，A基因编码的酶

可使白色素转化为黄色素，B基因编码的酶可使黄色素转化为红色素，a、b基因

的表达产物没有上述功能。假设不存在突变与染色体交叉互换，请回答：

（1）若只研究该植株花色的遗传，红花植株有种基因型；白花植株与纯种

黄花植株杂交，子代的花色性状及比例为o

（2）体细胞中缺少1条染色体的个体称作单体，缺少了1号染色体的个体称作1单

体，缺少了2号染色体的个体称作2单体，以此类推。体细胞中缺少某对同源染

色体的个体称作缺体。单体能存活，缺体一般不能存活。利用单体可对相关基因

进行定位。请从纯种红花植株、纯种黄花植株、纯种白花植株（aabb）、用纯种红

花植株制备的一系列单体中选择材料，设计相关的实验以确定A/a、B/b是否位于

非同源染色体上、位于几号染色体上（要求：写出相应的实验思路、预测结果并得

出结论）。

『解析』本题考查染色体变异与基因自由组合定律，主要考查综合运用能力。

（1）根据题意可知，该二倍体植物花色遗传相应的基因型与表现型为A_B_（红色）、

A_bb（黄色）、aa__（白色）。白花植株基因型有三种：aaBB、aaBb、aabb,与纯种

黄花植株AAbb杂交,子代性状及比例分别为：AaBb（红）、AaBb（红色）：Aabb（黄

色）=1：1、Aabb（黄色）。（2）根据题中1单体、2单体定义的理解，要想通过实验

确定A/a、B/b是否位于非同源染色体及具体位于几号染色体，所提供的材料中需

要选用纯种红花植株制备的一系列单体作为杂交一方，另一杂交对象若选纯种红

花植株和纯种黄花植株无法确定A/a、B/b基因的位置，故选择纯种白花植株

（aabb）o若A/a、B/b位于一对同源染色体上，用纯种红花植株制备的一系列单体

（7种）分为两种情况：A/a、B/b所在的染色体缺失，基因型可表示为AOBO；其

他染色体缺失了一条，基因型可表示为AABBo7种单体分别与纯种白花植株（aabb）

杂交，相应的出现两种情况：杂交子代出现红花、白花（分离比接近1：1）;杂交

子代全表现为红花；且A/a与B/b位于子代出现白花所对应的单体亲本缺失的染

色体上。若A/a、B/b位于非同源染色体上，用纯种红花植株制备的一系列单体（7

种）分为三种情况：A/a所在的染色体缺失，基因型可表示AOBB、B/b所在的染

色体缺失，基因型可表示为AABO、其他染色体缺失，基因型可表示为AABB。

7种单体分别与纯种白花植株（aabb）杂交，相应的出现三种情况：杂交子代出现红

花、白花（分离比接近1：1）,杂交子代出现红花、黄花（分离比接近1：1）,杂交

子代全为红花，且A/a位于子代出现白花所对应的单体亲本缺失的染色体上，B/b

位于子代出现黄花所对应的单体亲本缺失的染色体上。

『答案』（1）4全为红花、全为黄花、红花与黄花为1：1

（2）实验思路：

将纯种白花植株（aabb）均为7组，与7种纯种红花植株的单体杂交，单独统计每

组杂交子代的花色性状

结果与结论：

若有1组的杂交子代出现红花、白花（分离比接近1：1）,其他的6组杂交子代全

表现为红花，则A/a与B/b位于同一对同源染色体上，且位于子代出现白花所对

应的单体亲本缺失的染色体上

若有1组的杂交子代出现红花、白花（分离比接近1：1）,有1组的杂交子代出现

红花、黄花（分离比接近1：1）,其他的5组杂交子代全表现为红花，则A/a与B/b

位于非同源染色体上，即A/a位于子代出现白花所对应的单体亲本缺失的染色体

上，B/b位于子代出现黄花所对应的单体亲本缺失的染色体上。

考点三实验：低温诱导植物染色体数目的变化

I考点自主梳理I夯基国本:提精华,

1.原理、步骤和现象

（低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色

i-[WF体被拉向两极,细胞不能分裂成两个

i子细胞，于是染色体数目加倍

_培养不定根:洋葱底部接触广

培养一口瓶水面

诱导,低温诱导:将1cm长的不定根

低温

放入4七冰箱

诱导

植物一卡诺氏液:固定细胞形态

-1卡理1处理

染色1少赚1

（酒精:洗去卡诺氏液

体数f15%

制作」

目的装片F释离f漂洗-染色一制片

变化期容

比较先低倍镜一再高倍镜观察

视野中既有正常的二倍体细胞，也有

1染色体数目发生改变的细胞

2.低温诱导染色体数目加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤基本相同,

但也有不同

观察根尖分生组织细胞的有丝

项目低温诱导植物染色体数目的变化

分裂

待洋葱长出1cm左右不定根时4c低

培养适宜温度下培养

温培养

解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体

固定也可不用固定

积分数为95%的酒精冲洗2次

染色用改良苯酚品红染液用醋酸洋红或龙胆紫溶液

•科学探究

⑴本实验是否温度越低效果越显著？

(2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？

(3)与洋葱根尖有丝分裂装片制作相比，本实验除用低温处理外，还有哪些不同之

处？

提示(1)不是，必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。

(2)不是，只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。

⑶与洋葱根尖有丝分裂装片制作过程相比本实验在“解离”前使用“卡诺氏

液”固定细胞，并使用95%酒精"洗去卡诺氏液”，而且染色剂为“改良苯酚品

红染液”。

|应试对接高考|感悟高考找规律

1.(2019.湖北荆州第一次质检)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实

验条件和试剂使用的叙述中，错误的一组是()

①低温：与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同

②酒精：与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同

③卡诺氏液：与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同

④改良苯酚品红染液：与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红

液”的使用目的相同

A.①②B.①④

C.②③D.③④

『解析』低温和秋水仙素都可抑制纺锤体的形成，①正确；检测生物组织的脂

肪的实验中酒精的作用是洗去浮色，在低温诱导染色体数目变化的实验中，使用

酒精的目的是冲洗残留的卡诺氏液及酒精与盐酸混合用于解离根尖细胞，②错误;

卡诺氏液用于固定细胞的形态，在探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，NaOH溶液

的作用是吸收空气中的CO2,③错误；改良苯酚品红染液和醋酸洋红液的使用目

的都是将染色体着色，④正确。

『答案』C

2.（2019•福建龙岩期末）低温诱导植物（洋葱根尖）染色体数目变化的实验，以下相关

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36h,可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂

C.用卡诺氏液固定细胞的形态，用甲基绿染液对染色体染色

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

『解析』低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞内染色体数目加

倍，D错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点分裂，B错误；染色

体的染色使用龙胆紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料，甲基绿只能用于DNA的染

色，C错误。

『答案』A

I归纳提炼I

低温诱导染色体数目变化实验的5个问题

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、洋葱、大蒜等。

（2）归纳实验中各种液体的作用

①卡诺氏液：固定细胞形态。

②体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。

③解离液（质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精为1：1混合）：使

组织中的细胞相互分离。

④清水：洗去解离液，防止解离过度影响染色。

⑤改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。

（3）根尖培养

①培养不定根：要使材料湿涧以利生根。

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。

（4）制作装片：按观察有丝分裂装片制作过程进行。

（5）观察：换用高倍镜观察材料，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺

旋。显微镜下观察到的细胞是已被杀死的细胞。

澄清易错易混•强化科学思维

［易错易混］

易错点1单倍体并非只含一个染色体组

点拨单倍体强调的是由配子发育而来的个体，其细胞中染色体组数取决于配子

中所含染色体组数，可能为1组、2组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体

还是多倍体取决于其发育起点是“配子”还是受精卵，若为前者，一定是单倍体，

若为后者，一定是多倍体。

易错点2四倍体AAaa产生配子的类型及比例为1AA：4Aa：laa

点拨AAaa产生配子状况可按右图分析，由于染色体①〜④互为同源染色体，

减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的，故最终产生的子细胞染色体

及基因状况应为①②与③④（AA与aa）、①③与②④（Aa与Aa）、①④与②③（Aa

与Aa）,由此可见，AAaa产生的配子类型及比例为1AA：4Aa：laa而不是

AA:Aa:aa=1：2：1。

易错点3“三体”#“三倍体”

点拨三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种

形态的染色体为“三条相同”（如图1所示）；三体则是二倍体（含两个染色体组），

只是其中某形态的染色体”多出了一条”而成为3条，其余染色体均为两两相同

（如图2所示）。

图1

图2

易错点4明确三类“无子果实”

点拨（1）无子西瓜一利用染色体变异原理，无子的原因是三倍体联会紊乱，不能

产生正常配子。

（2）无子番茄一利用生长素促进果实发育的原理，其无子的原因是“未受粉”。

（3）无子香蕉一天然三倍体，无子的原因在于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。

［深度纠错］

1.（2018.豫北重点中学联考）下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中错误的是

（）

A.单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体

B.多倍体植株常常是茎秆粗壮、果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体

C.由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体

D.可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体

『解析』含一个染色体组的个体一定是单倍体，但单倍体不一定只含一个染色

体组，如四倍体生物的单倍体，含两个染色体组，A正确；多倍体植株常常茎秆

粗壮、果实和种子较大，营养物质含量多，但含有奇数个染色体组的多倍体，由

于联会紊乱，不能产生正常配子，没有种子，B错误；凡是由受精卵发育成的个

体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体，C正确；人工诱导获得多倍体最常用

而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，D正确。

『答案』B

2.（2019•福建莆田期中）如图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是（）

A.图a可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有2个染色体组

B.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.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体

D.图d中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体

『解析』图a可能是二倍体生物细胞有丝分裂的后期，此时细胞中含4个染色

体组，A错误；图c含有2个染色体组，由受精卵发育而来的个体，若体细胞中

含有2个染色体组，该个体就一定是二倍体，B正确：图b细胞中含有3个染色

体