2020-2021学年新教材高中生物第三章生物的变异1染色体变异及其应用学案苏教版必修2

第一节染色体变异及其应用

新课程标准学业质量目标

1.根据结构与功能观，说出染色体结构变异种类及其

合格

影响。（生命观念）

3.3.5举例说明染色体考试

2.通过归纳与概括理解染色体组的概念。（科学思维）

结构和数量的变异都可

1.通过分类与比较,明确单倍体育种与多倍体育种流

能导致生物性状的改变

等级程。（科学思维）

甚至死亡

考试2.设计、分析实验探究低温诱导染色体数目的加倍。

（科学探究）

）必备知识-自主学习C

一、染色体的结构变异

1.原因:主要是由染色体断裂所形成的片段不正常地重新连接所致。

2.类型（连线）:

3.结果:染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。

4.选一选:如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因，下列四种情况的产生属于该细胞

染色体结构变异的是逊④。

ABCCbA

问•答

慢性粒细胞白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是9号染

色体和22号染色体互换片段所致。这种疾病属于染色体结构变异中的哪种类型？

提示:属于易位。因为染色体片段互换发生在非同源染色体之间。

二、染色体的数量变异

1.染色体组:细胞中的一组韭同源染色体,形态和功能各不相同，但又互相协调,共同控制生物

的生长、发育、遗传和变异。

2.二倍体、多倍体和单倍体:

二倍体多倍体单倍体

发育起点受精卵受精卵配子

与本物种配子中染色体组数

体细胞染色体组数两个三个或三个以上

相同

大多数动物、

常见生物香蕉、马铃薯、普通小麦等雄蜂

植物

3.染色体数量的变异:

4.判一判:基于对染色体数量的变异的理解,判断下列说法的正误。

(1)一个染色体组中没有同源染色体，但却含有控制生物生长、发育的全部遗传信息。

(2)含有一个染色体组的细胞一定是配子。

提示:含一个染色体组的细胞可以是二倍体的次级性母细胞或一些单倍体的体细胞。

(3)一个染色体组中一定没有等位基因。

提示:发生交叉互换之后的次级性母细胞处于减数第二次分裂前期和中期时，一个染色体组中

可能出现等位基因。

(4)染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半。

提示：只有在二倍体个体中，染色体组中染色体数才是体细胞染色体数的一半。

(5)单倍体都是生长弱小,高度不育的。

提示:雄蜂是单倍体,发育正常,而且可育。

(6)二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的。

提示:二倍体生物可以是单倍体利用秋水仙素加倍后的二倍体，也可以是二倍体体细胞经过植

物组织培养获得的。

(7)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。

提示：体细胞中含有两个染色体组，若由配子发育而来的个体，则为单倍体。

问•答

如何判断多倍体植物的育性？

提示:具有偶数染色体组的多倍体植物,在减数分裂时,若染色体能够配对，一般是可育的;具

有奇数染色体组的多倍体植物,在减数分裂时不能正常配对,是不可育的。

三、染色体变异在育种上的应用

1.染色体变异:是染色体结构和数量变异的统称,在植物育种中,常利用染色体数量变异来育

种。

2.染色体数量变异的方法及原理：

(1)方法:低温或适宜浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

(2)原理:低温或秋水仙素能抑制鲂铤佐的形成,导致染色体分开后无法移向细胞两极,进而细

胞中染色体数量加倍。

3.单倍体育种：

(1)单倍体植株的特点:一般长得弱小,高度不育。

(2)单倍体育种过程：

优良品种

(3)优点:所得个体均为纯合子,明显缩短育种年限。

(4)缺点:需要和杂交育种配合使用，技术复杂。

4.多倍体育种：

(1)多倍体植株特点:一般比二倍体植株的茎秆粗壮;叶片、果实和种子更大;糖类、蛋白质等

营养物质的含量更高。

(2)多倍体获得方法:用一定浓度的秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。

(3)实例:三倍体无子西瓜培育过程。

二倍体秋水里.一获得三倍体三倍体西瓜获得无子

西瓜幼苗仙素源(*)*种子-植株(辛)―"西瓜

二倍体

西瓜植----------------------------

株(？)传粉传粉

5.判一判:基于染色体变异在育种上的应用，判断下列说法的正误。

(D六倍体小麦通过花药离体培养培育成的个体称为三倍体。(X

提示:六倍体小麦通过花药离体培养得到的是单倍体。

(2)花药离体培养后得到纯合子。(X

提示:花药离体培养得到单倍体，后经秋水仙素加倍才可能得到纯合子。

(3)秋水仙素处理幼苗,成功使染色体数目加倍后,一定会得到纯合子。(X

提示:如果幼苗是杂合子Aa,染色体加倍后得到的AAaa仍旧是杂合子。

(4)三倍体无子西瓜自身不能产生种子,所以人工无法获得三倍体的种子。(X

提示:三倍体无子西瓜自身不能产生种子，但是可以利用二倍体和四倍体杂交制备三倍体种

子。

问•答

在培育三倍体无子西瓜时,必须选择具有显性性状的二倍体作父本,这样做的原因是什么？

提示:培育三倍体无子西瓜时,用具有显性性状的二倍体作父本,隐性性状的四倍体作母本,这

样产生的三倍体植株均表现出显性性状,而四倍体自交的后代均表现为隐性性状,可以快速鉴

别出无子西瓜。

四、低温诱导染色体数量加倍的实验

1.实验探究:探究低温能否诱导植物细胞染色体数量的变化。

2.实验原理:低温处理或化学因素刺激,有可能抑制纺锤体的形成,导致子细胞内染色体数量

加倍。

3.实验假设:低温能够诱导部分植物细胞染色体数量加倍。

4.实验方法：

(1)根尖的培养和诱导:将蚕豆或豌豆种子放入盛有适量清水的培养皿中，并覆盖2~3层潮湿的

纱布;待幼根长至1.0~1.5cm时,将其放入冰箱的低温室内(4°C)诱导培养36小时。

(2)取材和固定:剪取被诱导处理的根尖(长5mm左右)，采用卡诺氏固定液固定0.5~1小时,再

用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2~3次。

(3)制作根尖临时玻片标本。

(4)观察:先用低倍镜寻找染色在形态较好的分裂相，注意观察视野中有染色体数量发生改变

的细胞,再换用高倍镜继续观察。

5.实验结论:低温能够诱导植物细胞染色体数目加倍。

知识点一染色体的结构变异

1.染色体结构变异的类型分析

缺失重复倒位易位

显微

Q-b

镜镜G/hrExraTc

I

QjbrKTFXuireTD

检结CaTTE^cgD,

<^TeiaxrgTbTDonrpcrrriTULsl^

果

同源染色体联会同源染色体联会四条染色体(两条易

两条染色体共同参与

特点时,环状凸起位于时,环状凸起位于位,两条正常)间联

环状凸起的形成

正常染色体上异常染色体上会，形成“十字形”

人类5号染色体部

效应

分缺失导致猫叫果蝇棒状眼的形成果蝇卷翅的形成果蝇花斑眼的形成

举例

综合征

2.染色体易位和染色体交叉互换的比较

易位交叉互换

『相

图解W

ui

发生在有丝分裂或减数分裂过程中非发生在减数第一次分裂过程中同源染色体的

同源染色体之间非姐妹染色单体之间

区别

属于染色体结构变异属于基因重组

可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到

特别提醒:染色体结构变异的两个认识误区

(1)误认为染色体结构变异对生物体都是有害的,染色体结构变异有的是中性的,极少数是有

利的。

(2)误认为染色体结构变异属于分子层次的变异，染色体结构的变异是细胞中染色体的结构发

生改变，属于细胞层次。

典例示范

如图甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的

是

甲乙

A.个体甲的变异对表型无影响

B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常

C.个体甲自交的后代,性状分离比为3：1

D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常

【解题思维】解答本题需要突破以下两个关键点:

据图示可知甲为染色体

缺失，乙为染色体倒位

【解析】选B。本题主要考查基因分离定律的应用与染色体变异的类型。个体甲的变异属于染

色体结构变异中的缺失,会导致缺失片段上的基因丢失,进而影响表型,A项错误;个体乙发生

的变异是染色体结构变异中的倒位,减数分裂形成的四分体异常,B项正确;含缺失染色体的配

子一般是不育的，后代一般不会发生性状分离,C项错误;个体乙染色体没有基因缺失，但发生

倒位,表型异常,D项错误。

【审答误区】误认为染色体结构变异对个体的育性没有影响,如本题个体甲如果看作基因型杂

合的可育个体，且后代生活力相同，自交后代性状分离比才能出现3：1»

类题精练

1.经权威遗传机构确认济南发现的一例染色体异常核型即46,XY,t(6;8)为世界首例,该例异

常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没

有遗传物质丢失,患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者的第1和5号染色体易位,染

色体异常核型可表示为46,XX,t(l;5)o下列说法错误的是

A.经染色后,在光学显微镜下可观察到染色体易位

B.46,XY,t(6;8)表示某男性患者第6和8号染色体易位

C.只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致基因数量的改变

D.染色体易位是可遗传的

【解析】选C。染色体变异可在光学显微镜下观察到,但需要染色,A正确;根据题干信息可推

出46,XY,t(6;8)表示某男性患者第6和8号染色体易位,B正确;导致基因数量的改变不只有

染色体结构变异中的重复和缺失,还有染色体数量的变异,C错误;染色体易位导致遗传物质改

变，是可遗传变异,D正确。

2.下列变异中，属于染色体结构变异的是

A.染色体中DNA的一个碱基对改变

B.人的第五号染色体部分缺失

C.减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合

D.同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换

【解析】选B。染色体主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA中的一个碱基对改变为基因突变,A

项错误;人的第五号染色体部分缺失引起猫叫综合征，属于染色体结构变异,B项正确;减数第

一次分裂后期非同源染色体自由组合,携带其上的非等位基因自由组合属于基因重组,C项错

误;在减数第一次分裂的前期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,D项

错误。

【补偿训练】

如图是蝗虫细胞中同源染色体如和A?)的配对情况。下列判断错误的是

A.若4正常,则Az可能发生了染色体片段的缺失

B.若A?正常,则Ai可能发生了染色体片段的重复

C.图中的变异可以通过光学显微镜观察到

D.该变异不能通过有性生殖遗传给下一代

【解析】选D。若4正常，则%可能发生了染色体结构变异中的缺失,A正确；若Az正常，则Ai

可能发生了染色体结构变异中的重复,B正确；染色体可用甲紫溶液进行染色，所以染色体变异

可通过光学显微镜观察,C正确；染色体结构变异属于可遗传的变异,能通过有性生殖遗传给下

一代,D错误。

知识点二染色体的数量变异

1.染色体组的特点及判断依据：

2.染色体组数目判断方法：

(1)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。如图a、b、c中分别含3个、2个、1

个染色体组。

⑵根据基因型判断。

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组，如图d'g中依次含4、2、3、1个染色体组。

<AABBDD>(^Aa?><ABCD>

defg

(3)根据染色体数/形态数的比值判断。

染色体数/形态数=形态相同染色体条数，即染色体组数。例如，果蝇该比例为8条/4种形态=2,

果蝇含2个染色体组。

特别提醒:判断染色体组的两个关键

①根据基因型判断染色体组数时，只能判断染色体组数,不能判断一个染色体组内含有多少条

染色体。

②当基因复制后处于分裂期的细胞,若一条染色体上带有两个基因时,则不能根据基因型判断

染色体组数。

3.生物体倍性的判断方法：

「无性生殖：体细胞发育成个体一与亲本倍性相同

八直接发育

判断1雄配子——生物体＞

方法1y（如花药离体培养）

＞单倍体

有性雌配能青鬻

生殖生物体

1I（如雄蜂）

广受精卵中含两个染色体组二倍体

I受精卵（口、受精卵中含三个或三个以

多倍体

上染色体组

特别提醒:单倍体、二倍体和多倍体的四点提醒

①单倍体、二倍体、多倍体都是指生物个体，而不是细胞中的染色体组数。

②判断单倍体、二倍体和多倍体分两步走：

先看发育起点,判断出是否为单倍体,若不是单倍体再看染色体组数,有几个染色体组就称为

几倍体。

③单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组，例如：四倍体形成的单倍体的体细胞中含有两

个染色体组。

④单倍体不一定高度不育,如四倍体形成的单倍体,细胞中有2个染色体组,表现可育。

【知识拓展】

同源多倍体与异源多倍体

（1）同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体,一般是由二倍体的染色体直接加倍

产生的。最常见的是同源四倍体和同源三倍体,如香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）。

（2）异源多倍体:不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体。常见的多倍体

植物大多数属于异源多倍体，如小麦、燕麦、棉、烟草等。

典例示范

（2020•全国H卷）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

【解题思维】解答本题需要突破以下两个关键点：

【解析】选C。本题主要考查染色体组的概念。二倍体植物的配子是经减数分裂形成的，只含

有一个染色体组,A正确;染色体组中的染色体均为非同源染色体,B正确;无性别之分的植物，

其染色体无常染色体和性染色体之分,C错误;每个染色体组都含有一组非同源染色体,各染色

体DNA的碱基序列不同,D正确。

【审答误区】

①不是每个染色体组中都含有常染色体和性染色体，如玉米细胞中没有性染色体。

②非同源染色体上含有的DNA不同,而不同DNA碱基序列不同。

【母题追问】

(1)一个染色体组是否含有该物种个体的全部遗传信息？

提示:对于含有性染色体的个体来说，性染色体上的遗传信息有区别,而一个染色体组中只能

含有其中的一个性染色体，所以一个染色体组不一定含有该物种个体的全部遗传信息。

(2)由配子发育而来的单倍体中还含有同源染色体吗？

提示:单倍体中可能含有同源染色体,如四倍体马铃薯、六倍体普通小麦等配子形成的单倍体

含有多个染色体组,因此含有同源染色体。

类题精练某二倍体生物的一个染色体组含有8条染色体,下列相关说法中不正确的是

A.此生物产生的生殖细胞中有8条染色体

B.此生物体细胞内一般有8种形态的染色体

C.这8条染色体在减数分裂中能构成4对同源染色体

D.这8条染色体包含该生物生长发育所需的全部遗传信息

【解析】选C。二倍体生物的体细胞中有2个染色体组，产生的生殖细胞中一般有一个染色体

组,即8条染色体,A正确。一般来说,一个染色体组中的每一条染色体都是独特的,为一组非同

源染色体,B正确。在一个染色体组中，同源染色体的对数为0,C不正确。一个染色体组包含了

生物体生长发育所需的全部遗传信息,D正确。

【补偿训练】

下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中,不正确的是

A.一个染色体组中不含同源染色体

B.由受精卵发育成的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体

C.含一个染色体组的个体是单倍体,单倍体不一定含一个染色体组

D.含一个染色体组的细胞一定是配子

【解析】选D。染色体组是一组非同源染色体，但控制着该生物的生长、发育、遗传和变异全

套的遗传信息,A正确。由受精卵发育成的个体,体细胞中含有几个染色体组就是几倍体,B正

确。含有一个染色体组的一定是单倍体，但单倍体不一定含有一个染色体组,如四倍体的单倍

体中含有两个染色体组,C正确。含一个染色体组的细胞也可能是单倍体的体细胞,D错误。

知识点三染色体变异在育种上的应用

1.多倍体育种与单倍体育种比较：

多倍体育种单倍体育种

原理染色体变异染色体变异

方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养后用秋水仙素处理

优点器官大、营养物质含量高缩短育种年限

缺点动物中难以开展技术含量较高

特别提醒：多倍体育种和单倍体育种的三点提示

①在多倍体育种和单倍体育种过程中，都用了秋水仙素处理，但是处理的材料不全相同。在多

倍体育种中，处理的是萌发的种子或幼苗;在单倍体育种中，只能处理单倍体幼苗,二倍体形成

的单倍体无法形成种子。

②单倍体育种的目的并非是获得单倍体植株,而是获得能稳定遗传的正常植株。

③单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法,如：为了获得aabb的个体，杂交育种是最佳

育种方法。

2.三倍体无子西瓜培育过程的理解：

(1)关于两次传粉目的:第一次传粉是杂交得到三倍体种子;第二次传粉是刺激子房发育成果

实。

(2)细胞染色体数目的变化:秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花等染色体数

目加倍,而未处理的如根部细胞染色体数目不变。

(3)三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于同源染色体联会紊乱,不能产

生正常配子。

(4)不以二倍体西瓜为母本的原因：如果以二倍体西瓜作为母本,四倍体西瓜作为父本,也能得

到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目

的。

典例示范

人们平常食用的西瓜是二倍体,籽粒多,影响口感,瓜农通过多倍体育种获得三倍体的无子西

瓜,下列关于无子西瓜的培育的说法,错误的是

A.用二倍体的花粉为四倍体的植株传粉可获得三倍体的种子

B.用二倍体的花粉为三倍体的植株传粉可获得三倍体的种子

C.秋水仙素与低温使染色体数目加倍的原理相同

D.三倍体西瓜的产生是有性生殖的结果，但它本身一般不能进行有性生殖

【解题思维】解答本题需要突破以下两个关键点：

【解析】选B。用二倍体的花粉为四倍体的植株传粉可获得三倍体的种子,A项正确。三倍体

的植株在减数分裂时联会紊乱,不能产生正常的配子,因此该植株不会形成种子,用二倍体的

花粉为三倍体的植株传粉的目的是刺激子房发育成果实,B项错误。秋水仙素与低温使染色体

数目加倍的原理都是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C项正确。三倍体西瓜是二倍体西

瓜和四倍体西瓜杂交产生的,是有性生殖的结果，但是三倍体西瓜本身有三个染色体组,在减

数分裂形成配子时,会发生联会紊乱,不能进行有性生殖,D项正确。

【审答误区】

三倍体西瓜是二倍体与四倍体西瓜杂交得到的,有精卵细胞的结合,属于有性生殖的结果。但

是三倍体西瓜在减数分裂过程中会联会紊乱，不能进行有性生殖产生后代。

类题精练用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开花后，经适当处理，则()

A.能产生正常配子,结出种子形成果实

B.结出的果实为五倍体

C.能产生正常配子,可形成无子西瓜

D.结出的果实为三倍体

【解析】选D。四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的子一代西瓜植株是三倍体，由于其染色体

组数为奇数,在减数分裂时联会紊乱，因而不能产生正常生殖细胞,所以不能结种子,A错误。若

经适当处理,如用二倍体花粉刺激其子房,可结出无子西瓜,果实仅由果皮构成，由于果皮细胞

属于三倍体西瓜植株的体细胞,因此该果实为三倍体,B、C错误,D正确。

【补偿训练】

用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee),最简捷的方法是

A.种植一自交一选出双隐性个体f纯合子

B.种植一秋水仙素处理一纯合子

C.种植一花药离体培养一单倍体幼苗一秋水仙素处理一纯合子

D.种植一秋水仙素处理一花药离体培养一纯合子

【解析】选A。DdEe自交R可获得四种表型,其中双隐性不发生性状分离的(ddee)全为纯合子,

因此选择出不发生性状分离者即可,此方案为杂交育利I并且该方案最简便,不需要去雄、传

粉,A正确;用杂合子(DdEe)直接种植用秋水仙素处理后，获得的是DDddEEee,方案不可取,B错

误;杂合子(DdEe)种植一花药离体培养(DE、De、dE、de)一单倍体幼苗(DE、De、dE、de)一秋

水仙素处理f纯合子(DDEE、DDee、ddEE、ddee),可以从中选择ddee个体，但是该方案与方案

A比较操作复杂,C错误;D方案也需要秋水仙素处理、花药离体培养，与方案A相比更复杂,D

错误。

知识点四低温诱导染色体数量变化

1.实验设计思路：

控制变量一结果对比分析得出结论

低温、室温染色体数目低温能够使染色体数目加倍

(1)对照实验:

对照组:室温下培养;

实验组:低温(4℃)下培养。

(2)分析结果，得出结论:

室温f都是正常二倍体细胞

低温一既有二倍体细胞.也对空

右染色体加倍细胞分薪低温使染色体数目加倍

(3)此实验还可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。

2.实验操作的提醒及目的：

实验操作提醒操作目的

①解离前冲洗:洗去卡诺氏液，同时为解离做准备,用体积分数为95%的酒精

解离前后都需

（解离液的组分之一）冲洗两次。

要清洗

②解离后漂洗:洗去解离液防止解离过度，用清水进行漂洗

染色给染色体着色,便于观察染色体数目的变化

观察先用低倍镜观察,再用高倍镜观察,便于找到分生区细胞

问•答

有同学用低倍显微镜观察时,发现视野中都是长方形的细胞,认为自己取材出现问题,需要重

新实验，你认为该同学需要重新做实验吗？

提示:不一定重新实验。长方形的细胞是伸长区细胞，伸长区和分生区相邻,可以移动玻片,如

果视野中出现正方形的细胞,可以不用重新实验,如果未找到,可以考虑重新实验。

典例示范

对于低温诱导洋葱根尖染色体数量变化的实验，不正确的描述是

A.观察到的细胞大多处于分裂间期

B.在显微镜视野内可以观察到正常细胞和染色体加倍的细胞

C.在高倍显微镜下可以观察到染色体加倍的连续过程

D.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

【解题思维】解答本题需要突破以下两个关键点：

【解析】选C。由于在一个细胞周期中，分裂间期所处的时间占95%左右,所以处于分裂间期的

细胞最多,A正确;如果观察的细胞处于前期、中期，则细胞内含两个染色体组;如果观察的细胞

处于后期,则细胞内含四个染色体组;所以在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和染色体加

倍的细胞,B正确；由于在制作装片过程中，要进行解离，使细胞失去活性,所以在显微镜下不可

能观察到染色体加倍的连续过程,C错误;在诱导染色体数量变化方面，低温与秋水仙素诱导的

原理相彳以,都是有丝分裂前期,抑制纺锤体的形成,D正确。

【审答误区】

并非所有低温处理后的细胞染色体数量都发生加倍，只有部分的分生区细胞能够被诱导而发

生染色体数量加倍。

类题精练洋葱是二倍体植物,体细胞中有16条染色体,某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染

色体加倍获得成功。下列相关叙述不正确的是

A.该同学不会观察到染色体加倍的过程

B.低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组

C.分生组织同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞

D.低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成

【解析】选C。制片时经过解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加倍的过程,A正确。低温

诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程中,而基因重组发生在减数分裂过程中,B正确。分生

组织的细胞有的含16条染色体,有的含32条染色体,有的含64条染色体,但不可能出现8条

染色体的情况,因为根尖不进行减数分裂,C错误。低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的

形成,染色体不能移向细胞两极,导致染色体数目加倍,D正确。

【补偿训练】

有关“低温诱导蚕豆（2炉14）染色体数目的变化”实验的分析，正确的是

A.体积分数为95%的乙醇溶液用于根尖的固定和解离，但作用不同

B.低温与秋水仙素均能抑制着丝点分裂而导致染色体数目加倍

C.应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍

D.如果显微镜观察到染色体数目为28的细胞,可判断低温诱导成功

【解析】选C。低温诱导染色体数目的变化的实验中，将根尖放入卡诺氏固定液中浸泡，目的是

固定细胞的形态;质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的乙醇混合液可以使洋葱根尖解离;

低温与秋水仙素均能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能向两极

移动而导致染色体数目加倍；应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍;有

丝分裂后期,着丝点分裂染色体数目暂时加倍,所以用显微镜观察到染色体数目为28的细胞，

不能判断低温诱导成功。

素养二情境探究

1.【科技情境】中国女科学家屠呦呦获2019年“共和国勋章”，她从二倍体植物黄花蒿中提

取的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是一种具有独特化学结构的倍半砧烯内酯

化合物，自发现以来，它已成为最重要和最有效的抗疟药物。

探究：

（1）研究发现四倍体黄花蒿中青蒿素的含量比二倍体高，请设计一个方案,培育四倍体黄花蒿，

以提高青蒿素的产量。（科学探究）

提示:用低温或秋水仙素处理二倍体黄花蒿的种子或幼苗，抑制纺锤体形成,从而得到四倍体

黄花蒿。

（2）青蒿素不是蛋白质，在黄花蒿细胞内合成青蒿素的过程中，基因如何控制青蒿素的合

成？（科学思维）

提示:基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制青蒿素的合成。

2.【生活情境】请阅读下列材料总结染色体结构变异的类型。

材料1：人的第5号染色体部分缺失,会患猫叫综合征，因患病儿童哭声轻、音调高,很像猫叫而

得名。患者生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。

材料2:果蝇X染色体上某一片段的重复,可使正常的卵圆形眼变为棒状眼。

材料3:女性的第9号染色体上两个片段位置颠倒会导致习惯性流产。

材料4:人的第22号染色体上的某一片段移接到第14号染色体上，会使人患惯性粒细胞白血

病。

探究：

（1）上述四则材料分别属于染色体结构变异中的哪种类型？（科学思维）

提示:缺失，重复，倒位，易位。

（2）染色体结构变异会造成怎样的结果？（科学思维）

提示:染色体结构的改变会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状

的变异。多数变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡.

课堂检测・素养达标二^

1.染色体变异和人的健康、农作物生产关系密切。下列情况中与染色体的变异有关的是

①猫叫综合征

②培育三倍体无子西瓜

③香蕉产生不可育配子

④利用曼陀罗的花药培育单倍体植株

⑤用普通小麦（六倍体）与黑麦（二倍体）杂交培育出八倍体小黑麦

⑥杂交水稻的培育

【解析】选①②③④⑤。猫叫综合征是由5号染色体片段缺失引起的,属于染色体的结构变

异，①正确;三倍体可以是由二倍体和四倍体杂交得来，属于染色体数量的变异，②正确;香蕉

为三倍体,无法产生可育配子,属于染色体数量的变异,③正确；曼陀罗是四倍体,利用曼陀罗

的花药培育单倍体植株，属于染色体的数量变异，④正确;用普通小麦（六倍体）与黑麦（二倍体）

杂交培育出八倍体小黑麦,原理属于染色体的数量变异，⑤正确;杂交水稻的培育原理属于基

因重组，⑥错误。

2.染色体变异包括染色体数量变异和结构变异。下列有关说法正确的是

A.只有生殖细胞中的染色体数量或结构的变化才属于染色体变异

B.体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体

C.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体

D.体细胞中含有一个染色体组的个体一定是单倍体

【解析】选D。染色体变异是指生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数量或结构的变化,A错

误;必须由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体,B错误;单倍体植

株的体细胞中不一定只有一个染色体组,所以秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体,C错误；

单倍体的体细胞中不一定只含有一个染色体组，但含有一个染色体组的个体一定是单倍体,D

正确。

3.（2019•山东合格考）下列关于染色体组的叙述，错误的是

A.人的一个染色体组中含有23条染色体

B.二倍体的体细胞中含有两个染色体组

C.单倍体的体细胞中只有一个染色体组

D.六倍体产生的配子中含有三个染色体组

【解析】选C,人是二倍体生物,体细胞中含有46条染色体,所以一个染色体组中含有23条染

色体,A、B正确；四倍体的单倍体的体细胞中含有两个染色体组,六倍体产生的配子中含有三个

染色体组，所以C错误,D正确。

4.已知某生物的一条染色体上依次排列着E、F、G、II、I五个基因（如图所示），下列变化中，

未发生染色体结构变异的是

EFGHI

正常染色体I~B-------'1

EFGEFGHIIEFGIHEFGHi

IHII~~M-lI~~H-[I~hI

ABCD

【解析】选D。由“已知的染色体上依次排列着E、F、G、H、I五个基因”比较可知:A图中

的染色体丢失了H、I基因所在的片段，为缺失引起的染色体结构变异,A错误;B图中的染色体

增加了一段含I