染色体变异（解析版）-2024-2025学年高一生物下学期同步教学讲义（人教版必修2）

第2节染色体变异

【题型1染色体数目的变异】

【题型2染色体结构的变异】

【题型3低温诱导植物细胞染色体数目的变化】

►举一反三

【题型1染色体数目的变异】

【紧扣教材】

1.染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。

2.染色体数目的变异

(1)细胞内个别染色体的增加或减少;

(2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。

3.染色体组：细胞中的一套非同源染色体,在形态和功能上各不相同。

4.二倍体

发育起点—i受精卵

倍染色体组数T体细胞中含有匪个染色体组

体

实例—几乎全部动物和过半数的高等植物

5.多倍体

’起点：受精卵

皿人染色体组数：体细胞中含三仝或叁t以上

I实例：三倍体香蕉、四倍体葡萄

(2)特点：茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

(3)人工诱导多倍体

①方法：用秋水仙素诱发或用低温处理。

②处理对象：萌发的种子或幼苗。

③原理：能够抑制统电的形成，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。

6.单倍体

(1)概念：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。

(3)应用——单倍体育种。

①方法:

苏资离体I单倍体人工诱导I染色体数目加倍,

用秋木仙素处理想到定常旗各子

②优点：明显缩短育种年限。

【题型突破】

【例1】

如图为五倍体栽培棉的培育过程，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。下列叙述错

误的是()

陆地棉X索马里棉

(AADD)[(EE)

Fi

秋水仙素处理

4X海岛棉

(AADD)

栽熹棉

A.Fi体细胞中含有3个染色体组，属于三倍体植株

B.用秋水仙素处理F]能使染色体数加倍的原因是抑制了纺锤体的形成

C.栽培棉减数分裂时可形成32个四分体

D.栽培棉的育种方式属于多倍体育种

【答案】C

【分析】单倍体育种：一般是利用花药、花粉作外植体进行组织培养，经染色体加倍后产生纯合二倍体，

再经过田间育种试验，获得优良新品种，其原理为染色体变异。在单倍体育种过程中通常采用秋水仙素处

理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目

加倍。

【详解】A、陆地棉AADD与索马里棉EE杂交，所得F1染色体组成为ADE,是三倍体，A正确；

B、在多倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理幼苗或萌发种子，使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机

理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目加倍，B正确；

C、字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体，栽培棉(AADDE)减数分裂时同源染色体

配对后可形成四分体，故可形成26个四分体，C错误；

D、识图分析可知，图示是陆地棉和索马里棉先杂交获得杂种F1,杂种F1经秋水仙素加倍处理后再与海岛

棉杂交获得五倍体，因此属于多倍体育种，D正确。

故选Co

【变式1-11

普通西瓜是二倍体，研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交，从子代中筛选出品质优良的

三倍体无子西瓜新品种Z（如图）。下列说法错误的是（）

品种M

（二倍体）卜三倍体一►无子西瓜

刺激筛选

秋水仙变品种JJ成熟花粉优良品种Z

二倍体西瓜*（四倍体）

A.培育品种J的原理是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中纺锤体的形成

B.J、M减数分裂过程发生了染色体变异，是子代多样性的主要原因

C.用成熟的花粉刺激三倍体子房产生生长素，可促进子房发育成果实

D.三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱

【答案】B

【分析】无子西瓜的培育的具体方法：（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜;

（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子。（3）种植

三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花

粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。

【详解】A、培育品种J是二倍体西瓜加倍形成的四倍体西瓜，其原理是是秋水仙素抑制了有丝分裂过程中

纺锤体的形成，A正确；

B、J、M子代多样性的主要原因是由于基因重组，B错误；

CD、三倍体植株体细胞有三个染色体组，减数分裂过程中，同源染色体联会发生紊乱，不能产生正常的配

子，而当三倍体植株开花后用成熟的花粉刺激三倍体子房，可以刺激其产生生长素，促进子房的子房壁发

育为果皮，因此子房发育为果实，产生无子西瓜，CD正确。

故选B。

【变式1-2】

在自然条件下，二倍体植物（2n=4）形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是（）

四倍体

植物

二倍体植物异常配子受精卵

A.减数分裂失败可能发生在减数分裂II

B.二倍体植物与四倍体植物杂交的后代不可育

C.图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果

D.若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA序列

【答案】D

【分析】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，但是携带着控制一种

生物生长发育、遗传和变异的全部信息。染色体组的特点是不含同源染色体，不含等位基因。

【详解】A、根据题意和图示分析可知，二倍体植株减数分裂失败形成的异常配子中含有2个染色体组，自

花授粉形成的受精卵中含有4个染色体组，最后发育形成四倍体。题中减数分裂失败既可能发生在减数分

裂I,也可能发生在减数分裂II,A正确；

B、二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体，三倍体不能形成可育的配子，B正确；

C、图示四倍体植物的形成涉及染色体组数目的变化，是染色体加倍的结果，C正确；

D、结合图示可知，测定图示四倍体植物基因组DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA序列，D错误。

故选D。

【变式1-31

如图是某植物（二倍体）的多种育种方法途径，a〜f是育种处理手段（其中e是射线处理），甲、乙、丙分别代

表不同植株。分析以下说法不正确的是（）

亲1本（$/）种子或幼苗

单倍体$/

丙/染色体组

加倍的种

长成的植株乙

-,新WI种.=!_I子或幼苗

新品种推广

A.植株甲和植株丙是纯系植株，植株乙具有新基因

B.d和b过程可发生基因重组，f过程发生了染色体变异

C.图中c、f过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

D.杂交育种过程如需获得显性纯合子需经历较长纯化过程，单倍体育种由配子直接加倍获得纯合子，

育种年限短

【答案】C

【分析】题图分析：a-d一甲表示杂交育种，a-b-c一丙表示单倍体育种，种子或幼苗-e-乙表示诱变育

种，种子或幼苗-f-新品种表示多倍体育种。

【详解】A、通过杂交育种筛选获得的植株甲，通过单倍体育种获得的植株丙，都是纯合子，经过射线处理

获得的植株乙已经发生基因突变，具有新基因，A正确；

B、d和b过程都存在减数分裂，都可发生基因重组，f过程发生染色体数目变异获得多倍体，B正确；

C、单倍体育种中一般没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，C错误；

D、杂交育种和单倍体育种都能获得显性纯合子，不同的是杂交育种操作简单，但育种年限较长，而单倍体

育种技术复杂，但育种年限短，D正确。

故选C。

【变式1-4]

已知普通西瓜为二倍体，西瓜果皮颜色由一对等位基因控制，果皮深绿色条纹（A）对浅绿色（a）为显性,

下图表示培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的大致流程，若只研究果皮颜色，下列相关叙述正确的是（）

二倍体（aa）

]o一29,湫水仙素处理幼苗

四倍体X二倍体（AA）

（母本）（父本）

种子

[播种、开花时授以二倍体花粉

商品果实

A.培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的过程中发生了基因重组和染色体变异

B.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体

C.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是促进后期染色单体分开，形成染色体

D.获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，两次使用花粉的作用不同

【答案】D

【分析】无子西瓜的培育的具体方法：（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜植株;

（2）用四倍体西瓜植株作母本，用二倍体西瓜植株作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子；（3）种

植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜开花后是不会立即结果实，需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉,

以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。

【详解】A、培育三倍体无籽西瓜的过程发生了染色体数目变异，在本题中只涉及一对等位基因，未发生基

因重组，A错误；

B、由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体，由配子发育而来的

称为单倍体，B错误；

C、秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，进而引起细胞不能分裂，C错误；

D、获得无子西瓜的过程中两次用到花粉，第一次授粉的作用是完成受精作用，第二次授粉的作用是刺激子

房发育成果实，两次使用花粉的作用不同，D正确。

故选D。

【题型2染色体结构的变异】

【紧扣教材】

1.将下列染色体变异类型、图示和解释连线。

之一产.染色体某一片段位置

i"I'/颠倒

aa

be

cdb.染色体某一片段移接到

②重复d

c另一条非同源染色体上

eb

ff

abcdefgh

染色体中增加某一片段

III.|'c.

abcgh

/\abcdef/\

④倒位/%.1/d.染色体某一片段缺失

abcbcdef

2.结果

(1)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。

(2)大多数染色体结构变异对生物体是丕利的，有的甚至会导致生物体死亡。

【题型突破】

【例2】

果蝇唾液腺细胞内染色体连续复制形成的染色丝不分开，而是纵向聚集形成多线染色体，且同源染色体像

减数分裂一样紧密结合在一起。唾腺染色体上有明显的螺旋化程度较高的横纹(染色后更清楚)，横纹的

相对大小和空间排列是恒定的。是研究染色体畸变的好材料，下列叙述正确的是()

A.图中会发生高频的互换型基因重组

B.图示横纹相对大小和空间排列是判断染色体变异类型标志

C.图示发生的是染色体结构变异中的重复或缺失

D.图示发生的染色体结构变异导致个体生活力增强

【答案】B

【分析】染色体是DNA的载体，基因是具有遗传效应的DNA片段，因此一条染色体上有许多基因，基因

在染色体上呈直线排列。

【详解】A、多线染色体的形成于果蝇唾腺细胞中，蝇唾腺细胞是体细胞，不能进行减数分裂，所以图中不

会发生高频的互换型基因重组，A错误；

B、染色体上横纹的数目和位置往往是固定不变的，代表着果蝇不同种的特征，一旦染色体发生结构变异,

很容易通过横纹的数目和位置来识别，因此图示横纹相对大小和空间排列是判断染色体变异类型标志，B正

确；

C、图示发生的变异种类属于染色体结构变异，但不是重复或缺失，C错误；

D、染色体结构变异会导致基因数目或基因排列顺序发生改变，大多数染色体结构变异对生物体是不利的,

多线染色体上有明显的螺旋化，不利于基因的表达，导致个体生活力减弱，D错误。

故选B。

【变式2-1]

某昆虫的缺刻翅是染色体结构改变引起的，如下图所示。该染色体结构变异的类型属于（）

12345678

tIIhjg-3QCIIJ

12351678

LiI।双Ii）

A.缺失B.重复C.易位（移接）D.倒位（颠倒）

【答案】A

【分析】染色体结构变异包括染色体片段缺失、重复、易位和倒位，染色体片段缺失和重复是一条染色体

上某一片段减少或增加，易位是发生在非同源染色体之间交换某一片段，倒位是一条染色体上染色体某片

段旋转180℃,使基因在染色体上的排列顺序发生改变。

【详解】分析变异前的染色体和变异后的染色体可知，变异后的染色体缺少了3和5之间的阴影片段4,因

此属于染色体结构变异中的缺失。即BCD错误，A正确。

故选Ao

【变式2-2]

如图是果蝇卷翅的形成与染色体变异关系示意图，这种变异属于染色体结构变异中的（）

D.位置颠倒

【答案】D

【分析】染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。染色体结构的变异包括缺失、重复、易

位、倒位；染色体数目的变异包括细胞内个别染色体的增加或减少、细胞内染色体数目以染色体组的形式

成倍地增加或减少。

【详解】分析图示可知，正常翅的该染色体片段的顺序为a、b、c、d、e、f,残翅的对应染色体片段的顺序

为a、e、d、c、b、f,b、c、d、e片段为位置出现了颠倒，属于染色体结构变异中的位置颠倒，D正确，

ABC错误。

故选D。

【变式2-3]

慢性粒细胞白血病（CML）病人白细胞中常出现“费城染色体”，其形成机制如图所示。据图分析，此病形

成过程中发生了（）

□

・B-A基因

费城染色体

A.染色体片段的缺失

B.染色体片段的增加

C.染色体片段位置的颠倒

D.染色体片段移接到非同源染色体上

【答案】D

【分析】染色体结构变异：（1）缺失：染色体中某一片段的缺失例如，猫叫综合征是人的第5号染色体

部分缺失引起的遗传病。（2）重复：染色体增加了某一片段：果蝇的棒眼现象是染色体上的部分重复引起

的。（3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列。（4）易位：染色体的

某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。

【详解】由图可知，9号染色体上含A基因的片段与22号染色体上含B基因的片段发生互换，形成了费城

染色体，是染色体片段移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。

故选D。

【变式2-4]

染色体之间的互换可能导致染色体结构或基因序列的变化。下图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的

互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。下列有关叙述正确的是（）

MS

甲乙

（albIdIelh）（albldlelhlelh）（a|b|d|E|H）（abdfK）

交换前某染色体丙丁戊

A.甲和乙均可以导致染色体上基因数量变化

B.甲会导致染色单体上的基因重组

C.甲可以导致丁或戊两种情形的产生

D.乙可以导致丙的形成

【答案】B

【分析】染色体结构变异：①缺失：染色体的某一片段缺失引起变异；②重复：染色体增加某一片段引起

变异；③易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异；④倒位：染色体上的某一片段

位置颠倒引起的变异。

【详解】A、甲表示同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换，属于基因重组；乙表示非同源染色体上非姐

妹单体之间的易位，属于染色体结构变异；只有乙导致染色体上基因数量变化，A错误；

B、甲表示同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换，染色单体上的基因重新组合，B正确；

C、丁表示基因突变或交叉互换，戊表示易位，所以甲可以导致丁的形成，但不会导致易位，C错误；

D、乙表示易位，发生于非同源染色体之间片段的交换，而丙表示重复，乙不能导致丙的形成，D错误。

故选Bo

【题型3低温诱导植物细胞染色体数目的变化】

【紧扣教材】

（一）理清实验基础

1.实验流程及结论

［①培养方法:将洋葱（或蒜）在冰箱冷藏室内（4℃）

放置一周。取出后•将洋葱放在装满

清水的容器上方*让洋葱的底部接触

水面•于室温（约25℃）进行培养

②诱导时机：待洋葱长出约1cm长的不定根时

③诱导措施:将整个装置放入冰箱冷藏室内.

31

诱导培养48〜72h

\j①取材：剪取诱导处理的根尖0.5〜1cm

取务及J②固定：放入卡诺氏液中浸泡0.5〜1h.以

固定］固定细胞的形态

!③冲洗:用体积分数为95%的酒精冲洗2次

|［①解离

②漂洗［同“观察植物细胞

“③染色：使用甲紫溶液’有丝分裂的实验”

a.④制片

-L_先用低倍镜.找到染色体数目加倍的细胞.

产一再换用高倍镜观察

嬴］一i低温能诱导植物染色体数目加倍

2.实验中几种溶液的作用

试剂使用方法作用

将根尖放入卡诺氏液中浸泡

卡诺氏液固定细胞形态

0.5-1h

体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理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

质量分数为15%的盐酸解离根尖细胞

作为解离液，浸泡经固定的根

尖

清水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖，去除解离液

把漂洗干净的根尖放进盛有甲

甲紫溶液使染色体着色

紫溶液的玻璃皿中染色

（二）归纳实验通法

1.掌握观察类实验操作流程

xJTjsl直接观察类应选有颜色的材料,染色观察类应

警F选取无色的材料

①滴水或染液一取材一盖片

网尸一I②解离一漂洗~染色~制片（观察细胞分裂）

面①先用低倍镜观察，后用高倍镜观察

等E②观察质壁分离与复原，始终用低倍镜观察

■AH依据原理和所观察到的现象，得出正确的结论

2.实验材料的生理状态归纳

（1）在物质（或结构）的分离、提取或检测实验中，一般要破碎细胞，因此这些实验中的细胞是死的。如

检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质，绿叶中色素的提取和分离等。

（2）在观察植物细胞的有丝分裂、低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，因为需要解离，所以最

初的活细胞在制作临时装片时会被杀死。

（3）对于观察细胞（或生物）生命活动的实验,实验材料在整个实验过程中都要保持活性。如观察叶绿体（和

细胞质）的流动，探究植物细胞的吸水和失水，探究酵母菌细胞呼吸的方式。

【题型突破】

【例3】

与“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中低温的作用相同的实验试剂是（）

A.卡诺氏液B.酒精溶液C.甲紫溶液D.秋水仙素

【答案】D

【分析】“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的

形成，导致分裂后期染色体不能移向两极，细胞加大而不分裂，着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中，

使细胞中的染色体数目加倍。

【详解】A、低温的作用是使染色体数量加倍，卡诺氏液是组织学应用的较早的固定剂之一。它是一种由乙

醇和乙酸（也可以加入三氯甲烷，即氯仿）配制而成的非水相固定剂，需现配现用。卡诺氏液作用：杀死

细胞，固定根尖形态，维持染色体结构的完整性，使细胞分裂固定在某一个时期，A不符合题意；

B、酒精不能使染色体数量加倍，B不符合题意；

C、甲紫溶液使染色体着色，不能使染色体数量加倍，C不符合题意；

D、秋水仙素能抑制细胞分裂过程中纺锤丝的形成，能使染色体的数量加倍，与实验中低温的作用相同，D

符合题意。

故选D。

【变式3-1]

番茄（2n）在全国各地普遍种植，为了提高番茄的品质和产量，科研所示。下列叙述错误的是（）

y,授粉-----种子—一*•品种A

气片/途径1

/力蛤将培养幼苗秋水仙素处理口用R

//花粉粒■•初由------------"•口口种B

途径2

谏十用、培养f秋水仙素处理口砒一

已索、叶肉细胞••幼苗---------------品种C

号、途径3

植株

A.番茄植株通过人工传粉发育形成的品种A可能具有杂种优势

B.品种B的基因组成与原植株的相同，为二倍体植株

C.品种C的叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高

D.图中的秋水仙素处理也可替换为低温处理

【答案】B

【分析】题图分析，品种A杂交育种的产物，其原理是基因重组；途径2获得的品种B是单倍体育种的产

物，单倍体育种具有明显缩短育种年限的优势；品种C是多倍体育种的产物，其原理是染色体变异。

【详解】A、题图分析，品种A杂交育种的产物，其原理是基因重组，杂交育种形成的品种A可能具有杂

种优势，A正确；

B、图中途径2的流程为采用花药离体培养技术将植株花粉培养成为单倍体植株幼苗，再用秋水仙素人工诱

导染色体数目加倍，得到恢复到正常植株染色体数的品种B,为二倍体植株，但品种B的基因组成与原植

株的不同，B错误；

C、品种C是四倍体，多倍体的优点是叶片、果实和种子都比较大，营养物质含量高，C正确；

D、低温诱导和秋水仙素处理都可以抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，因此图中的秋水仙素处理也可

替换为低温处理，D正确。

故选B。

【变式3-2]

下列关于“低温诱导染色体数目变化”实验操作的叙述，错误的是（）

A.需用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化

B.需用卡诺氏液固定细胞形态，然后用95%酒精冲洗2次

C.将洋葱先后两次放在冰箱冷藏室的目的，是提高染色体变异的概率

D.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞

【答案】C

【分析】低温诱导植物染色体数目的变化的原理是低温抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，已复制的染色体

分开而没有形成两个子细胞，从而使染色体数目加倍。

【详解】A、甲紫可将染色体染色，因此可用甲紫染色观察低温诱导的植物染色体数目变化，A正确；

B、“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中，剪去诱导处理的根尖，放入卡诺氏液浸泡，以固定细胞的

形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次，B正确；

C、通过将洋葱在冰箱冷藏室（4℃）放置一周，这一步骤的目的是让洋葱适应低温环境，为后续的实验做

好准备。接着，将洋葱取出后，放在清水中培养，待长出1cm左右的不定根时，再次将整个装置放入冰箱

冷藏室（4℃）诱导培养48〜72小时。这一过程通过抑制纺锤体的形成，导致染色体不能被拉向两极，从而

使细胞不能分裂成两个子细胞。这样，植物细胞的染色体数目发生变化，提高了染色体变异的概率，C错误；

D、低温诱导大蒜根尖时间过短，不能很好地抑制纺锤体的形成，所以可能导致难以观察到染色体加倍的细

胞，D正确。

故选C。

【变式3-3]

某同学探究了低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目的变化。下列相关叙述正确的是（）

A.切取根尖分生组织，放入冰箱冷藏室诱导培养48〜72h

B.固定细胞后，装片制作流程为解离一染色一漂洗一制片

C.高倍显微镜下可观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程

D.低温抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞

【答案】D

【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极,

从而引起细胞内染色体数目加倍。该实验的步骤为：选材一固定一解离（解离后细胞己经死亡）一漂洗一

染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）一制片。

【详解】A、洋葱长出不定根后放入冰箱冷藏室诱导培养48〜72h,再切取根尖进行观察，A错误；

B、装片制作流程为解离一漂洗一染色一制片，B错误；

C、细胞经固定、解离后死亡，高倍显微镜下不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误；

D、低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而

引起细胞内染色体数目加倍，D正确。

故选D。

【变式3-41

下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（）

A.洋葱需放入冰箱冷藏室（4℃）环境下处理一周，等长出约1cm的不定根待用

B.制作装片的过程和“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中的不相同

C.将低温诱导处理的根尖用卡诺氏液浸泡0.5-lh,以固定细胞形态

D.显微镜下能观察到大多数细胞中染色体数目加倍

【答案】C

【分析】低温诱导染色体数目加倍实验方法步骤：（1）将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（4。0放置一周。

取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约25。0进行培养。待蒜长出约1cm

长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48〜72鼠（2）剪取诱导处理的根尖0.5〜1cm,

放入卡诺氏液中浸泡0.5〜lh,以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。（3）制作装

片，包括：解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。（4）

先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。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。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。

【详解】A、洋葱需放入冰箱冷藏室（4℃）环境下处理一周，取出后室温进行培养，长出约1cm的不定根

时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48-72h,A错误；

B、“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验和“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验中的制作装片的过程相

同，即解离一漂洗一染色一制片，B错误；

C、剪取诱导处理的根尖0.5〜1cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5〜lh,以固定细胞的形态，C正确；

D、低温抑制纺锤体形成作用于分裂前期，绝大多数细胞处于分裂间期，因此在高倍显微镜下观察到少数细

胞的染色体数目发生了加倍，D错误。

故选C。

旅里.登a

一n、单选题

1.下列关于可遗传变异的叙述，错误的是（）

A.胰岛素基因启动子的缺失属于基因突变

B.基因重组至少涉及2对，且是控制多对性状的非等位基因

C.单倍体育种主要原理是染色体数目变异，但最终目标不是单倍体

D.表观遗传现象中基因的碱基排序不变，但基因表达和表型发生可遗传变化

【答案】B

【分析】可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突

变。基因突变产生的新的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而

使种群中出现多种多样可遗传的变异类型。

【详解】A、胰岛素基因启动子在基因内部非编码区，其缺失属于基因突变，A正确：

B、基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对或者两对以上的基因，若多对等位基因控制一对

相对性状也属于基因重组，B错误；

C、单倍体育种的主要原理是染色体数目变异，其过程是先通过花药离体培养得到单倍体植株，然后再用秋

水仙素处理使染色体数目加倍，最终得到的是纯合的二倍体或多倍体植株，而不是单倍体，C正确；

D、表观遗传现象中基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化，例如DNA甲基化等修饰会

影响基因的表达，这种变化是可以遗传给后代的，D正确。

故选B。

2.农学家利用二倍体西瓜培育出备受青睐的三倍体无子西瓜。该变异属于（）

A.基因突变B.不遗传的变异

C.染色体数目变异D.染色体结构变异

【答案】C

【分析】无子西瓜培育的具体方法：1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；2）

用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子。3）种植三倍体西

瓜的种子，这样的三倍体西瓜开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激

三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。

【详解】利用二倍体培育三倍体需要先用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；然后

让四倍体与二倍体杂交，得到三倍体种子，将三倍体种子种植后获得三倍体植株，让普通二倍体为其授粉

可形成无子西瓜，即三倍体西瓜的培育采用了多倍体育种的方法，其原理是染色体数目变异，ABD错误，C

正确。

故选C。

3.果蝇体色中灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的B/b基因控制，只含一个B或b基因的个体不能成

活。如图所示为果蝇培育和杂交实验的示意图，下列叙述错误的是（）

甲一

^含异常染

乙一1

A.图中乙属于诱变筛选得到的染色体变异个体

B.图中筛选①可用光学显微镜实现初步筛选

C.Fi中有1/2果蝇的细胞含有异常染色体

D.Fi中雌雄果蝇的体色理论上均为灰色

【答案】C

【分析】题图分析，乙细胞的染色体发生了易位，属于染色体结构的变异，是由射线照射引起的，在光学

显微镜下可以观察到。甲乙杂交得到F1的原理是基因重组，在光学显微镜下是观察不到的。

【详解】A、图中乙细胞含B基因的常染色体片段移接到了X染色体上，所以属于诱变育种得到的染色体

变异个体，该个体的获得是通过诱变育种实现的，A正确；

B、染色体变异可用光学显微镜观察到，因此，图中筛选①可用光学显微镜实现初步筛选，B正确；

C、根据自由组合定律，乙产生的精子类型有：BXB、BY、XB、Y,甲产生的卵细胞类型为bX,因此子代

有BbXBX、BbXY、bXBX、bXY（死亡）,无B基因的常染色体和有B的X染色体都是异常染色体。

所以F1中有2/3果蝇的细胞含有异常染色体，C错误；

D、结合C项可知，F1中雌雄果蝇都有B基因，所以体色理论上均为灰色，D正确。

故选C。

4.在某严格自花传粉的二倍体植物中，发现甲、乙两类矮生突变体（如图所示），矮化植株无A基因，矮

化程度与a基因的数量呈正相关。丙为花粉不育突变体，含b基因的花粉败育。甲、乙、丙均为纯合体。

下列叙述错误的是（）

A.甲、丙出现的变异在光学显微镜下看不到，而乙发生的变异在光学显微镜下能看到

B.乙减数分裂产生2种花粉，在分裂中期，一个次级精母细胞含有0或4个a基因

C.乙的自交后代中，Fl有2种矮化类型，植株矮化程度由低到高，数量比为1:3

D.若a与b位于同一对染色体上，丙（,）x甲（g）得Fi，Fi自交后代表型比为1:1

【答案】C

【分析】1、依题意，在某严格自花传粉的二倍体植物中出现的矮化植株无A基因，矮生突变体甲的基因型

为aa,据此可判断矮生突变体甲的出现是由于A基因突变成a基因所致。

2、矮化程度与a基因数量呈正相关，因此Aa、AA、aa为不同的表现类型。

【详解】A、依题意，在某严格自花传粉的二倍体植物中出现的矮化植株无A基因，矮生突变体甲的基因

型为aa,据此可判断矮生突变体甲的出现是由于A基因突变成a基因所致；丙为花粉不育突变体，说明控

制株高的基因A没有发生突变，而控制花粉育性的基因发生了基因突变，分析题图可知，矮生突变体乙的

出现是由于甲的1条染色体上a基因所在的片段移接到同源的另一条染色体上，此类变异属于染色体结构

变异；故甲、丙类变异属于基因突变，光学显微镜下观察不到，乙类变异是在甲类变异的基础上发生了染

色体结构变异，用光学显微镜可观察到，A正确；

B、乙减数分裂产生含2个a基因和不含a基因的2种花粉。在减数第二次分裂中期的次级精母细胞中4个

a基因或不含a基因，B正确；

C、乙减数分裂产生含2个a基因和不含a基因的2种配子，自交后代中，J的基因型及比例为l/4aaaa、l/2aa

和1/4不含a基因的个体，故B有3种矮化类型，植株矮化程度由低到高，数量比为1：2：bC错误；

D、丙的基因型为AAbb,甲的基因型为aaBB。若两基因位于同一对染色体上，丙（辛）与甲（6）杂交所

得F1的基因型为AaBb。Fl自交，其作为父本产生的雄配子为aB型（题干信息：含b基因的花粉败育），

作为母本产生的雌配子为Ab：aB=l：1,产生后代AaBb：aaBB=l：1两种类型，即F1自交后代高生：矮

生=1：1,D正确。

故选C。

5.研究表明果蝇的眼色性状遗传有剂量效应。已知果蝇眼色红色（V+）对朱红色（V）为显性，杂合体XV+XV

表现为红色，但基因型为XV+XW的重复杂合体（如图所示），其眼色却与XVXV一样是朱红色。假设染色

体重复不影响果蝇正常减数分裂，产生的配子均可育且后代均可存活，下列相关叙述错误的是（）

A.XV+XW的重复杂合体是染色体变异导致的

B.该实例说明2个V基因的作用超过了V+基因

C.基因型组成为xv+xw的朱红眼雌蝇在减数分裂时两条X染色体不能配对

D.可选用多只红眼雄果蝇与同一只朱红眼雌果蝇交配，鉴定朱红眼雌果蝇的基因型

【答案】C

【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四

种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。

【详解】A、分析题目可知，XV+XW重复杂合体的出现是染色体重复了一个区段导致的，属于染色体结

构变异，A正确；

B、基因型为XV+XVV的眼色与XVXV一样都是朱红色，该实例说明2个V基因的作用超过了V+基因,

B正确；

C、在减数分裂联会时，正常染色体和含有重复片段的染色体能配对，只是重复片段不能进行配对，出现弧

状结构，C错误；

D、一只朱红眼雌果蝇的基因型可能为XVXV、XV+XVV和XVVXVV,红眼雄果蝇基因型为XV+Y,若基

因型为XVXV,则子代雌性均为红眼，雄性均为朱红眼，若基因型为XV+XVV,则子代雌雄均为红眼：朱

红眼=1：1,若基因型为XVVXVV,则子代雌雄均为朱红眼，D正确。

故选C。

6.下图是模拟染色体结构的变异类型，该类型属于（）

正常异常

A.缺失B.倒位C.重复D.重组

【答案】C

【分析】染色体结构变异的基本类型包括重复、缺失、倒位、易位。

【详解】图中染色体的某一片段c重复，属于染色体结构变异中的重复，ABD错误，C正确。

故选C。

7.在自然条件下，二倍体植物（2n=4）形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是（）

A.减数分裂失败可能发生在减数分裂II

B.二倍体植物与四倍体植物杂交的后代不可育

C.图示四倍体植物的形成是染色体加倍的结果

D.若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测4条染色体上的DNA序列

【答案】D

【分析】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，但是携带着控制一种

生物生长发育、遗传和变异的全部信息。染色体组的特点是不含同源染色体，不含等位基因。

【详解】A、根据题意和图示分析可知，二倍体植株减数分裂失败形成的异常配子中含有2个染色体组，自

花授粉形成的受精卵中含有4个染色体组，最后发育形成四倍体。题中减数分裂失败既可能发生在减数分

裂I,也可能发生在减数分裂n,A正确；

B、二倍体植物与四倍体植物杂交后代为三倍体，三倍体不能形成可育的配子，B正确；

C、图示四倍体植物的形成涉及染色体组数目的变化，是染色体加倍的结果，C正确；

D、结合图示可知，测定图示四倍体植物基因组DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA序列，D错误。

故选D。

8.如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来（1、2只显示了基因中

部分核甘酸序列）。下列有关说法正确的是（）

G12C

ICGLrJ-

AnTA-T

-

AnTT-A

-_0.

TAT-A

AC-G

T~r[J-

ciG

③

④

A.图①②都表示基因重组，发生在减数分裂的四分体时期

B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复

D.图中4种变异属于可遗传变异的是①③

【答案】C

【分析】题图分析：图中①的染色体片段互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；②

中的染色体片段互换发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异；③中碱基对缺失，属于基因突变；④

中染色体多了一段或少了一段，属于染色体变异。

【详解】A、据图可知，图①的染色体片段交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体间，发生在减数分裂的

四分体时期，属于基因重组；②的染色体片段交换发生在非同源染色体间，不一定发生在减数分裂的四分

体时期，属于染色体结构变异，A错误；

B、依题意，图③中的基因2由基因1变异而来。据图可知，基因1变异成基因2时，发生了碱基对的缺失,

属于基因突变，B错误；

C、图④中弯曲的部位表示在其同源染色体上没有配对的片段，上面的一条染色体比下面的长，可能是上面

的染色体重复了一段，或下面的染色体缺失了一段，C正确；

D、基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传的变异，所以图中4种变异都属于可遗传变异，D错误。

故选C。

9.如图是某植物（二倍体）的多种育种方法途径，a〜f是育种处理手段（其中e是射线处理），甲、乙、丙分别

代表不同植株。分析以下说法不正确的是（）

亲1本（?、,）种子或幼苗

单倍体上I/

庠/染色体组

加倍的种

长成的植株乙

子或幼苗

*新品种

I

新品种推广

A.植株甲和植株丙是纯系植株，植株乙具有新基因

B.d和b过程可发生基因重组，f过程发生了染色体变异

C.图中c、f过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

D.杂交育种过程如需获得显性纯合子需经历较长纯化过程，单倍体育种由配子直接加倍获得纯合子，

育种年限短

【答案】C

【分析】题图分析：a-d一甲表示杂交育种，a-b-CT丙表示单倍体育种，种子或幼苗-e-乙表示诱变育

种，种子或幼苗-f-新品种表示多倍体育种。

【详解】A、通过杂交育种筛选获得的植株甲，通过单倍体育种获得的植株丙，都是纯合子，经过射线处理

获得的植株乙已经发生基因突变，具有新基因，A正确；

B、d和b过程都存在减数分裂，都可发生基因重组，f过程发生染色体数目变异获得多倍体，B正确；

C、单倍体育种中一般没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，C错误；

D、杂交育种和单倍体育种都能获得显性纯合子，不同的是杂交育种操作简单，但育种年限较长，而单倍体

育种技术复杂，但育种年限短