第七单元　第34课时　染色体变异-2025年高中生物大一轮复习

第34课时染色体变异课标要求举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。考情分析1.染色体数目变异2023·江苏·T102021·广东·T112021·全国Ⅲ·T322021·北京·T72020·全国Ⅱ·T42020·全国Ⅲ·T322.染色体结构变异2023·湖北·T162022·浙江6月选考·T32022·湖南·T92021·河北·T72021·浙江1月选考·T42021·广东·T162020·浙江1月选考·T42020·山东·T6考点一染色体结构变异1．染色体变异(1)概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体________或________的变化。(2)类型：染色体________的变异和染色体________的变异。2．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果蝇缺刻翅、猫叫综合征果蝇棒状眼果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病果蝇卷翅、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__________________。(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变()(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化()(3)染色体易位不改变细胞中基因数量，对个体性状不会产生影响()(4)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中()(5)硝化细菌存在基因突变和染色体变异()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。2．探究：染色体结构变异会不会改变基因的内部结构？(1)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，描述慢粒患者染色体的断裂有什么特别之处？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(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。考向一染色体结构变异辨析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()2．(2022·湖南，9)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()考点二染色体数目变异1．染色体数目变异的类型(1)细胞内________________的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以____________________________成倍地增加或成套地减少。2.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__________________，在功能上各不相同。3．单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中染色体数目与本物种__________染色体数目相同的个体体细胞中含有两个________________的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特点①植株弱小；②高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富体细胞染色体组数2形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导秋水仙素处理________________________________秋水仙素处理____________________________________举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)实验原理：用低温处理植物的________________细胞，能够______________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____________________，植物细胞的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。归纳总结实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液解离根尖细胞清水浸泡解离后的根尖细胞约10min漂洗根尖，去除解离液甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色(1)含有奇数染色体组的个体一定是单倍体()(2)单倍体个体都一定没有等位基因和同源染色体()(3)二倍体生物的单倍体都是高度不育的()(4)若果蝇的某细胞在减数分裂Ⅰ后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是一个染色体组()(5)基因型为AAaaBBbb的个体，体细胞中含有两个染色体组，且一定是二倍体()(6)卡诺氏液可使组织细胞互相分离开()1．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。2．探究：染色体数目变异之“个别”染色体数目增加或减少的原因。(2020·江苏，32节选)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①PaaXBXB×AAXbY↓F1长翅红眼♀长翅红眼♂个体数920927实验②PaaXBY×AAXbXb↓F1长翅红眼♀长翅白眼♂长翅白眼♀个体数9309261实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：(1)若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为____________。(2)若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子的基因型可能为____________________。3．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：4．描述：秋水仙素人工诱导多倍体的原理。(2020·天津，15节选)某植物有A、B两品种。科研人员在设计品种A组织培养实验时，参照品种B的最佳激素配比(见下表)进行预实验。品种B组织培养阶段细胞分裂素浓度(μmol/L)生长素浓度(μmol/L)Ⅰ诱导形成愈伤组织m1n1Ⅱ诱导形成幼芽m2n2Ⅲ诱导生根m3n3(1)据表回答：在______阶段用秋水仙素对材料进行处理，最易获得由单个细胞形成的多倍体。(2)根据所学知识，描述秋水仙素是如何诱导形成多倍体的？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5．分析：单倍体、三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。请回答：(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是___________________________________________________________________________________________________。(2)三倍体高度不育的原因是什么？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6．分析：多倍体结实率低的原因。(2024·江苏省决胜新高考高三联考)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)。下列相关叙述不正确的是()A．用秋水仙素处理二倍体植物种子，可培育同源四倍体B．1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配C．图示1个三价体包含3条同源染色体、3个DNA分子D．图示解释了同源四倍体通常可育，但育性却有所降低考向二染色体数目变异辨析3.(2024·江苏省新高考基地高三质检)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会形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，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极。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，正确的是()A．图中只发生了染色体数目变异B．男性携带者与正常女性婚配生出表现正常的子女的概率为1/2C．女性携带者的卵子最多含24条形态不同的染色体D．男性携带者的次级精母细胞含有22或23条染色体4．某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为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)绿叶纯合子植株杂交，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。下列叙述错误的是()母本F2表型及数量黄叶绿叶9-三体2111010-三体115120A.F1中三体的概率是1/2B．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考向三人工诱导植物染色体数目的变化5．(2021·江苏，10)分析黑斑蛙的核型，需制备染色体标本，流程如下。下列相关叙述正确的是()A．可用蛙红细胞替代骨髓细胞制备染色体标本B．秋水仙素处理的目的是为了诱导染色体数目加倍C．低渗处理的目的是为了防止细胞过度失水而死亡D．染色时常选用易使染色体着色的碱性染料6．罗汉果甜苷具有重要的药用价值，它分布在罗汉果的果肉、果皮中，种子中不含这种物质，而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果，科研人员先利用秋水仙素处理二倍体罗汉果，诱导其染色体数目加倍，得到如表所示结果。分析回答下列问题：处理秋水仙素浓度(%)处理数(株)处理时间(d)成活率(%)变异率(%)滴芽尖生长点法0.053051001.280.186.424.30.274.218.2(1)在诱导染色体数目加倍的过程中，秋水仙素的作用是____________________________。选取芽尖生长点作为处理的对象，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上述研究中，自变量是________________，因变量是_____________________________。研究表明，诱导罗汉果染色体数目加倍最适宜的处理方法是_________________________。(3)鉴定细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目加倍的最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖，再经固定、解离、____________和制片后，制得鉴定植株芽尖的临时装片。最后选择处于______________________的细胞进行染色体数目统计。(4)获得了理想的变异株后，要培育无子罗汉果，还需要继续进行的操作是______________________________________________________________________________________________。考点三生物染色体数目变异在育种上的应用1．多倍体育种(1)原理：____________________。(2)方法：用________________或低温处理。(3)处理材料：__________________。(4)过程(5)实例：三倍体无子西瓜思考①为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②获得的四倍体西瓜(母本)为何要与二倍体(父本)杂交？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________③有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________④无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑤两次传粉各有什么作用？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑥二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？说明理由。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑦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)的染色体数目________。⑧三倍体西瓜无子的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。2．单倍体育种(1)原理：__________________。(2)方法：常采用______________________的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。(3)步骤(4)优点：__________________。原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)缺点：技术复杂。(1)单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得的植株均为纯合的二倍体()(2)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗()(3)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂，从而使细胞染色体数目加倍()(4)单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育()(5)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小()(6)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子()考向四分析单倍体育种与多倍体育种的应用7．(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是()A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C．秋水仙素处理Bc的幼苗可以培育出纯合植株D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育8．人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是()A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B．图中染色体数目加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C．二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D．若图中无子香蕉的基因型均为Aaa，则有子香蕉的基因型可以是AAaa1．(必修2P87)染色体变异的概念：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修2P90)染色体结构的变异在普通光学显微镜下________。结果：__________________，会使排列在染色体上的________________________________________发生改变，从而导致________的变异。3．染色体组是指细胞中的一组________________________，在________和____________上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。4．三倍体不育的原因是____________________________________________________________________________________________________________