2024年人教版高考生物一輪復習：染色體變異

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第34課時染色體變異

課標要求舉例說明染色體結構和數(shù)目的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。

2023?江蘇-T102021?廣東-T112021?全國

III-T32

1.染色體數(shù)目變異

2021?北京?T7

2020?全國『T42020?全國III-T32

考情分析2023?湖北-T162022?浙江6月選考-T32022?湖

南?T92021?河北-T7

2.染色體結構變異2021?浙江1月選考-T42021?廣東-T162020?浙

江1月選考-T4

2020?山東?T6

考點一染色體結構變異

i.染色體變異

(D概念：生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結構的變化。

(2)類型：染色體數(shù)目的變異和染色體結構的變異。

2.染色體結構的變異

(1)原因：受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調等)，染色體的斷裂以及斷裂后片段不正

常的重新連接。

⑵類型

類型圖像聯(lián)會異常實例

(.11b缺失環(huán)果蠅缺刻翅、貓叫綜

=n^d_e_f_

缺失ac,def

(X)

ac合征

aabcdef

(11)

重復a?cdef果蠅棒狀眼

aa1飛?重復環(huán)

(111)QC)

(IM)

CZDoOabcyjkjLhg果蠅花斑眼、人類慢

易位

CZD℃Z=)abc^pThl性粒細胞白血病

(.1

果蠅卷翅、人類9號

,ab

(1II)3()

倒位ba]染色體長臂倒位可導

(IlIyx)cdef

致習慣性流產(chǎn)

(3)結果：染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列I頁序發(fā)生改變,導致性

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狀的變異。

(4)對生物性狀的影響：大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的,有的甚至會導致生物便死

to

【判斷正誤】

(1)染色體上某個基因的丟失屬于基因突變(X)

提示基因突變不改變基因的數(shù)目，染色體上某個基因的丟失屬于染色體變異。

(2)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化(X)

提示染色體片段缺失，基因種類可能減少，染色體片段重復，基因的種類并沒有變化。

(3)染色體易位不改變細胞中基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響(X)

提示染色體易位改變了基因在不同染色體上的分布，會影響生物的性狀。

(4)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中(X)

提示非同源染色體某片段移接屬于染色體結構變異(易位)，該過程在有絲分裂和減數(shù)分裂過

程中都可能發(fā)生。

(5)硝化細菌存在基因突變和染色體變異(X)

提示硝化細菌是原核生物，細胞中沒有染色體，其可遺傳變異的來源只有基因突變。

1.探究：染色體“重復”和“缺失”的可能原因

(2020?山東，6改編)在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染

色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時出現(xiàn)“染色體橋”結構，如圖所示。

基因型為Aa的細胞進行有絲分裂時，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發(fā)生斷裂,

形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，該細胞可能會產(chǎn)生基因型為Aa、

Aaa、A、AAa、a的子細胞。

2.探究：染色體結構變異會不會改變基因的內(nèi)部結構？

(1)慢粒白血病患者異常的白細胞中第9號染色體長臂上的一部分與第22號染色體長臂上的

一部分進行了交換，結果導致前者變長，后者變短。觀察下圖，描述慢粒患者染色體的斷裂

有什么特別之處？

提示第9號染色體上N4基因和第22號染色體上2CR基因均從基因內(nèi)部斷裂，改變了基因

的內(nèi)部結構。

(2)資料：已知正常人9號染色體上的基因編碼產(chǎn)物是一種活性受到嚴格調控的酪氨酸激

酶，與細胞增殖有關，而融合基因2C7?一/4的產(chǎn)物則是異常激活的酪氨酸激酶，導致細胞

惡性增殖?？梢娀颊唧w內(nèi)細胞癌變是由原癌基因(填“原癌基因”或“抑癌基因”)突變導致

的。

考向一染色體結構變異辨析

1.(2023?湖北，16)DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標記的一段核昔酸序列，可檢測

識別區(qū)間的任意片段，并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅n號染色體上特定DNA區(qū)間。

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某果蠅的n號染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位，如下圖所示。用上述探針檢測細胞

有絲分裂中期的染色體（染色體上“一”表示雜交信號），結果正確的是（）

答案B

解析DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標記的一段核甘酸序列并形成雜交信號，根據(jù)圖

示信息，倒位發(fā)生在著絲粒附近，倒位發(fā)生后，基因位置顛倒，但DNA探針依然可以識別,

故B正確。

2.（2022?湖南，9）大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。

某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：1。該

個體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結構變異（）

答案C

解析分析題意可知，大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上,

兩對等位基因為連鎖關系，正常情況下，測交結果只能出現(xiàn)兩種表型，但題干中某個體測交

后代表型及比例為黑眼黑毛：黑眼白化：紅眼黑毛：紅眼白化=1：1：1：1,類似于基因自

由組合定律的結果，推測該個體可產(chǎn)生四種數(shù)目相等的配子，且控制兩對性狀的基因遵循自

由組合定律，即兩對等位基因被易位到兩條非同源染色體上，C正確。

考點二染色體數(shù)目變異

1.染色體數(shù)目變異的類型

（1）細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少。

（2）細胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。

2.染色體組

（1）如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為：n、皿、iv、x或n、皿、w、

Yo

（2）組成特點

①形態(tài)上：細胞中的一套非同源染色體,在形態(tài)上各不相同。

②功能上：控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一套染色體,在功能上各不相同。

3.單倍體、二倍體和多倍體

項目單倍體二倍體多倍體

體細胞中染色體數(shù)目體細胞中含有三個或

體細胞中含有兩個

概念與本物種配壬染色體三個以上染色體組的

染色體組的個體

數(shù)目相同的個體個體

發(fā)育起點配子受精卵（通常是）受精卵（通常是）

植株特點①植株弱??；②高度正常可育①莖稈粗壯；

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不育②葉片、果實和種子

較大；

③營養(yǎng)物質含量豐富

體細胞染色體組數(shù)2

自然外界環(huán)境條件劇變

單性生殖正常的有性生殖

原因(如低溫)

形成原因

人工秋水仙素處理單倍秋水仙素處理萌發(fā)的

花藥離體培養(yǎng)

誘導體幼苗種子或幼苗

香蕉(三倍體)；馬鈴薯

幾乎全部的動物和

舉例蜜蜂的雄蜂(四倍體);八倍體小黑

過半數(shù)的高等植物

麥

4.低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化

(1)實驗原理：用低溫處理植物的分生組織細胞,能夠抑制紡錘體的形成,以致影響細胞有絲

分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能分裂成兩個子細胞,植物細胞的染色體數(shù)目發(fā)生變

化。

(2)實驗步驟

(3)實驗現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。

【歸納總結】實驗中的試劑及其作用

試齊u使用方法作用

卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5-1h固定細胞形態(tài)

體積分數(shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理過的根尖洗去卡諾氏液

與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解

質量分數(shù)為15%的鹽酸解離根尖細胞

離液

漂洗根尖，去除

清水浸泡解離后的根尖細胞約10min

解離液

把漂洗干凈的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿

甲紫溶液使染色體著色

中染色3?5min

明J斷正誤】

(1)含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體(義)

提示體細胞染色體組數(shù)等于本物種配子染色體組數(shù)的個體為單倍體，判斷是否為單倍體時主

要看發(fā)育的起點，而不是看染色體組數(shù)。

(2)單倍體個體都一定沒有等位基因和同源染色體(X)

提示單倍體體細胞中也并非都只有一個染色體組，也并非都一定沒有等位基因和同源染色體。

如由多倍體的配子發(fā)育成的個體，若含偶數(shù)個染色體組，則形成的單倍體含有同源染色體和

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等位基因。

(3)二倍體生物的單倍體都是高度不育的(義)

提示蜂王是二倍體，其卵細胞發(fā)育成的雄蜂是單倍體，可育。

(4)若果蠅的某細胞在減數(shù)分裂I后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精子中含

有的是一個染色體組(義)

提示不一定，最終形成的精子可能同時含有X和Y染色體，因為X染色體和Y染色體是同

源染色體，而一個染色體組中的染色體都是非同源染色體。

(5)基因型為AAaaBBbb的個體，體細胞中含有兩個染色體組，且一定是二倍體(X)

提示基因型為AAaaBBbb的個體，體細胞中含有四個染色體組，可能是四倍體(由受精卵發(fā)育

而成)或單倍體(由配子發(fā)育而成)。

(6)卡諾氏液可使組織細胞互相分離開(X)

提示使用卡諾氏液的目的是固定細胞形態(tài)；解離液使組織細胞彼此分離開。

1.思考：單體和三體產(chǎn)生配子的種類及比例(單體和三體也是二倍體，均可進行減數(shù)分裂，

產(chǎn)生配子)。

注：減數(shù)分裂時，三條染色體之間兩兩聯(lián)會的概率相等，聯(lián)會后的染色體彼此分離，剩余的

一條染色體隨機移向細胞一極。

2.探究：染色體數(shù)目變異之“個別”染色體數(shù)目增加或減少的原因。

(2020?江蘇，32節(jié)選)已知黑腹果蠅的性別決定方式為XY型，偶然出現(xiàn)的XXY個體為雌性

可育。黑腹果蠅長翅(A)對殘翅(a)為顯性，紅眼(B)對白眼(b)為顯性?，F(xiàn)有兩組雜交實驗結果

如下：

實驗①實驗②

PaaXBXBXAAXbYPaaXBYXAAXbXb

Fi長翅紅眼早長翅紅眼bFi長翅紅眼早長翅白眼O長翅白眼早

個體數(shù)920927個體數(shù)9309261

實驗②Fi中出現(xiàn)了1只例外的白眼雌蠅，請分析：

(1)若該蠅是基因突變導致的，則該蠅的基因型為X堂。

(2)若該蠅是親本減數(shù)分裂過程中X染色體未分離導致的，則該蠅產(chǎn)生的配子的基因型可能為

XbXNY、XNXbY。

解析實驗②Fi中出現(xiàn)白眼雌性個體，分析可能原因：若是基因突變導致的，則該果蠅的基因

型是XbXb；若是親本減數(shù)分裂過程中X染色體未分離導致的，則該果蠅的基因型是XbXbY,

其在產(chǎn)生配子的減數(shù)分裂I時，三條同源染色體中的任意兩條進入一個次級精母細胞，另一

條進入另一個次級精母細胞，產(chǎn)生配子的基因型可能是XbXb、Y、XbY>Xbo

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3.思考：染色體組數(shù)的判斷。

(1)根據(jù)染色體組成來判斷：

(2)根據(jù)基因型來判斷：

4.描述：秋水仙素人工誘導多倍體的原理。

(2020?天津，15節(jié)選)某植物有A、B兩品種。科研人員在設計品種A組織培養(yǎng)實驗時，參照

品種B的最佳激素配比(見下表)進行預實驗。

品種B組織培養(yǎng)階段細胞分裂素濃度([imol/L)生長素濃度(|imol/L)

I誘導形成愈傷組織mini

II誘導形成幼芽

m2n2

III誘導生根

m3n3

(1)據(jù)表回答：在上階段用秋水仙素對材料進行處理，最易獲得由單個細胞形成的多倍體。

(2)根據(jù)所學知識，描述秋水仙素是如何誘導形成多倍體的？

提示秋水仙素抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)

目加倍。

5.分析：單倍體、三倍體高度不育的原因。

普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體

加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7

條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。請回答：

(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是無同源染色體，不能進行正常的

減數(shù)分裂。

(2)三倍體高度不育的原因是什么？

提示減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細胞。

6.分析：多倍體結實率低的原因。

(2024?江蘇省決勝新高考高三聯(lián)考)同源四倍體植物減數(shù)分裂聯(lián)會時，同源區(qū)段配對會形成不

同的結果，進而產(chǎn)生不同染色體數(shù)目的配子，如圖(短箭頭表示在細胞分裂后期相應著絲粒移

動的方向)。下列相關敘述不正確的是()

A.用秋水仙素處理二倍體植物種子，可培育同源四倍體

B.1個四價體和2個二價體均可實現(xiàn)同源染色體的均等分配

C.圖示1個三價體包含3條同源染色體、3個DNA分子

D.圖示解釋了同源四倍體通?？捎詤s有所降低

答案C

解析聯(lián)合時的染色體含有染色單體，圖示1個三價體含有3條染色體，6條染色單體，6個

DNA分子，故C錯誤。

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考向二染色體數(shù)目變異辨析

3.(2024?江蘇省新高考基地高三質檢)人類(2〃=46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲粒處

融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表型，但在產(chǎn)生生殖細胞的過

程中會形成復雜的聯(lián)會復合物(如圖)，在進行減數(shù)分裂時，該聯(lián)會復合物中任意配對的兩條

染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞的任意極。下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘

述，正確的是()

A.圖中只發(fā)生了染色體數(shù)目變異

B.男性攜帶者與正常女性婚配生出表現(xiàn)正常的子女的概率為1/2

C.女性攜帶者的卵子最多含24條形態(tài)不同的染色體

D.男性攜帶者的次級精母細胞含有22或23條染色體

答案B

解析14/21平衡易位染色體是由14號和21號兩條染色體融合成一條染色體，通過染色體易

位和連接形成，發(fā)生了染色體結構變異和染色體數(shù)目變異，A錯誤；在減數(shù)分裂時該男性攜

帶者的聯(lián)會復合體中若14/21與21染色體彼此分離，可產(chǎn)生(14/21、14)和(21)兩種配子或者

(14/21)和(21、14)兩種配子；若14/21與14染色體彼此分離,可產(chǎn)生(14/21、21)和(14)兩種配

子或者(14/21)和(14、21)兩種配子，以上配子中有一半的配子，即染色體組成為(14/21)和(21、

14)的配子與正常女性減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子結合，后代表現(xiàn)正常，B正確；女性攜帶者的卵子

最多含23條形態(tài)不同的染色體，C錯誤；男性攜帶者的次級精母細胞在減數(shù)分裂H的前期和

中期含有22或23條染色體，在減數(shù)分裂H的后期含有44或46條染色體，D錯誤。

4.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進行R/r基因的染色體定位，用該突變株

作父本，與不同的三體(2"+1)綠葉純合子植株雜交，選擇Fi中的三體與黃葉植株雜交得F2,

下表為部分研究結果。下列敘述錯誤的是()

F2表型及數(shù)量

母本

黃葉綠葉

9-三體21110

10-三體115120

A.Fi中三體的概率是1/2

B.可用顯微觀察法初步鑒定三體

C.突變株基因r位于10號染色體上

D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR

答案C

解析假設R/r基因位于某號染色體上，用該突變株(rr)作父本，與三體綠葉純合子(RRR)植株

雜交，F(xiàn)i為l/2Rr、l/2RRr,選擇中的三體(RRr)與黃葉植株(rr)雜交得F2,F2為

Rr：Rrr：RRr：rr=2：2：1：1,即綠葉：黃葉=5：1。由于該突變株與9-三體綠葉純合子

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植株雜交，F(xiàn)2中綠葉：黃葉心5：1,該突變株與10-三體綠葉純合子植株雜交，F(xiàn)2中綠葉：

黃葉-1：1,所以R/r基因位于9號染色體上。Fi中三體的概率是1/2,A正確，C錯誤；三

體屬于染色體數(shù)目變異，可用顯微觀察法初步鑒定三體，B正確；若R/r基因位于與形成三

體有關的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RRR,若R/r基因位于與形成三體無關的

染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RR,D正確。

考向三人工誘導植物染色體數(shù)目的變化

5.(2021?江蘇，10)分析黑斑蛙的核型，需制備染色體標本，流程如下。下列相關敘述正確的

是()

A.可用蛙紅細胞替代骨髓細胞制備染色體標本

B.秋水仙素處理的目的是為了誘導染色體數(shù)目加倍

C.低滲處理的目的是為了防止細胞過度失水而死亡

D.染色時常選用易使染色體著色的堿性染料

答案D

解析蛙紅細胞只能進行無絲分裂，因此不能用蛙紅細胞替代骨髓細胞制備染色體標本，A錯

誤；秋水仙素處理的目的是抑制紡錘體的形成，使細胞停留在分裂中期，不是誘導染色體數(shù)

目加倍，B錯誤；用等滲溶液處理是為了防止細胞因過度失水而死亡，低滲處理的目的是使

組織細胞充分吸水膨脹，使染色體分散，C錯誤；染色時常選用易使染色體著色的堿性染料,

如甲紫溶液，D正確。

6.羅漢果甜昔具有重要的藥用價值，它分布在羅漢果的果肉、果皮中，種子中不含這種物質，

而且有種子的羅漢果口感很差。為了培育無子羅漢果，科研人員先利用秋水仙素處理二倍體

羅漢果，誘導其染色體數(shù)目加倍，得到如表所示結果。分析回答下列問題：

秋水仙素處理時間變異率

處理處理數(shù)(株)成活率(％)

濃度(％)(d)(%)

0.051001.28

滴芽尖生長

0.130586.424.3

點法

0.274.218.2

(1)在誘導染色體數(shù)目加倍的過程中，秋水仙素的作用是=

選取芽尖生長點作為處理的對象，理由是____________________________________________

O

(2)上述研究中，自變量是，因變量是-

研究表明,誘導羅漢果染色體數(shù)目加倍最適宜的處理方法是=

(3)鑒定細胞中染色體數(shù)目是確認羅漢果染色體數(shù)目加倍的最直接的證據(jù)。首先取變異植株幼

嫩的芽尖，再經(jīng)固定、解離、和制片后，制得鑒定植株芽尖的臨時裝片。最

后選擇處于的細胞進行染色體數(shù)目統(tǒng)計。

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(4)獲得了理想的變異株后，要培育無子羅漢果，還需要繼續(xù)進行的操作是

O

答案(1)抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成芽尖生長點細胞分裂旺盛，易變異(2)秋水仙素的濃

度處理植株的成活率和變異率以0.1%的秋水仙素滴芽尖生長點(3)漂洗、染色有絲分裂中期

(4)用四倍體羅漢果與二倍體羅漢果雜交，獲得三倍體無子羅漢果

考點三生物染色體數(shù)目變異在育種上的應用

1.多倍體育種

⑴原理：染色體數(shù)目變異。

(2)方法：用秋水仙素或低溫處理。

(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。

⑷過程

(5)實例：三倍體無子西瓜

【思考ID為什么用一定濃度的秋水仙素溶液滴在二倍體西瓜幼苗的芽尖？

提示西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方，用秋水仙素處理可以抑制細胞有絲分裂時形成

紡錘體，導致細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，從而得到四倍體植株。

②獲得的四倍體西瓜(母本)為何要與二倍體(父本)雜交？

提示雜交可以獲得三倍體植株。

③有時可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育并不成熟的種子，請推測產(chǎn)生這些種子的原因。

提示三倍體植株一般不能進行正常的減數(shù)分裂形成配子，因此，不能形成種子。但是，也有

可能在減數(shù)分裂時形成正常的卵細胞，從而形成正常的種子，但這種概率特別小。

④無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？

提示方法一：進行無性生殖，將三倍體植株進行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進行移栽。

方法二：利用生長素或生長素類調節(jié)劑處理二倍體植株未受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無

種子的果實，同時，在花期全時段要進行套袋處理，以避免受粉。

⑤兩次傳粉各有什么作用？

提示第一次傳粉可以雜交獲得三倍體種子；第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實。

⑥二倍體西瓜與四倍體西瓜是同一物種嗎？說明理由。

提示不是，二者雜交的后代不可育。

⑦用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加值，而未經(jīng)處理部

分(如根部細胞)的染色體數(shù)目丕變。

⑧三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生

正常配子。

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2.單倍體育種

⑴原理：染色體(數(shù)目)變異。

(2)方法：常采用花藥(或花粉)離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株,然后人工誘導使這些植株

的染色體數(shù)目加倍，恢復到正常植株的染色體數(shù)目。

(3)步驟

(4)優(yōu)點：能明顯縮短育種年限。原因是用這種方法培育得到的植株，不但能夠正常生殖，而

且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交的后代不會發(fā)生性狀分離。

(5)缺點：技術復雜。

【判斷正誤】

(1)單倍體育種中，通過花藥(或花粉)離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(X)

提示如用單倍體育種，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為單倍體。

(2)單倍體育種中，可用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(X)

提示單倍體植株一般高度不育，不會形成種子。

(3)秋水仙素可抑制紡錘體的形成，導致有絲分裂后期著絲粒不能正常分裂，所以細胞不能分

裂，從而使細胞染色體數(shù)目加倍(X)

提示著絲粒的分裂與紡錘體無關，紡錘體只起牽引染色體的作用。

(4)單倍體育種沒有生產(chǎn)實踐意義，因為得到的單倍體往往高度不育(X)

提示單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理，得到的植株是可育的，能縮短育種年限。

(5)二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，稻穗和籽粒變小(X)

提示二倍體水稻和四倍體水稻雜交，可獲得三倍體，三倍體不可育，不能得到籽粒。

(6)二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa,則用秋水仙素處理后形成的四倍體為純合子(X)

提示二倍體西瓜幼苗的基因型為Aa,則用秋水仙素處理后形成的個體基因型是AAaa,含有4

個染色體組，屬于四倍體，但它是雜合子。

考向四分析單倍體育種與多倍體育種的應用

7.(2021?廣東，11)白菜型油菜(2〃=20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)，為了培育高產(chǎn)新品

種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成完整植株Be。下列敘述錯誤的是()

A.Be成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組

B.將Be作為育種材料，能縮短育種年限

C.秋水仙素處理Be的幼苗可以培育出純合植株

D.自然狀態(tài)下Be因配子發(fā)育異常而高度不育

答案A

解析白菜型油菜屬于二倍體生物，體細胞中含有兩個染色體組，而Be是通過未受精的卵細

胞發(fā)育而來的單倍體植株，其成熟葉肉細胞中含有一個染色體組，A錯誤；Be是通過未受精

的卵細胞發(fā)育而來的單倍體植株，秋水仙素處理Be的幼苗可以培育出純合植株，此種方法

復習材料

為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Be只含有一個染色體組，細胞

中無同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。

8.人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示是三倍體香蕉的培育過程。下列

相關敘述正確的是（）

A.無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理

B.圖中染色體數(shù)目加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成

C.二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體，它們之間不存在生殖隔離

D.若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa,則有子香蕉的基因型可以是AAaa

答案B

解析該“無子香蕉”培育的方法為多倍體育種，其原理是染色體變異，A錯誤；用低溫或秋

水仙素誘導細胞中染色體數(shù)目加倍的原理均是抑制細胞分裂時紡錘體的形成，因此圖中染色

體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成，B正確；二倍體與四倍體雜交雖然能產(chǎn)

生三倍體，但三倍體不育，所以它們之間仍然存在生殖隔離，C錯誤；若有子香蕉的基因型

是AAaa,則其產(chǎn)生的配子基因型為AA、Aa、aa,則與該有子香蕉雜交的野生芭蕉的基因型

無論是AA或Aa,還是aa,產(chǎn)生的無子香蕉的基因型都不可能均為Aaa,D錯誤。

五分鐘查落實

1.（必修2P87）染色體變異的概念：生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結構的變化，

稱為染色體變異。

2.（必修2P9。）染色體結構的變異在普通光學顯微鏡下亙見。結果：染色體結構的改變,會使

排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導致性狀的變異。

3.染色體組是指細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生

長發(fā)育的全部遺傳信息。

4.三倍體不育的原因是三倍體個體在進行減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂，不能形成可育的配子。

5.騾子不育的原因是騾子細胞內(nèi)無同源染色體，不能進行正常的減數(shù)分裂，不能形成可育的

配子。

6.單倍體育種中的秋水仙素作用于幼苗期的單倍體植株,多倍體育種中的秋水仙素作用于西

發(fā)的種子或幼苗期的正常植株O

7.普通小麥為六倍體，體細胞中染色體數(shù)目為42條。

如圖為我國科學家用兩種普通小麥（關東107和白火麥）培育六倍體糯性普通小麥的主要流程。

據(jù)圖分析，培育六倍體小麥利用的變異原理是基因重組、染色體數(shù)目變異。誘導形成六倍體

小麥時，利用秋水仙素處理的是單倍體小麥幼苗而不是處理成熟植株，原因是秋水仙素抑制

紡錘體的形成，要作用于幼苗中大量正在分裂的細胞才能使染色體數(shù)目加倍。

8.將二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交，得到的種子種下去，一段時間后，收獲的三倍體西瓜，

沒有種子，無法繁殖后代，請運用其他育種原理，再設想一種培育無子西瓜的方法：使用組

復習材料

織培養(yǎng)（進行無性生殖）的方法繁殖無子西瓜試管苗，再進行移栽種植（寫出一種可行方法的簡

單思路即可）。

課時精練

一、選擇題

1.科研人員用如圖所示性染色體構型的果蠅作親本進行了雜交實驗。圖示基因不在Y染色

體上，雌雄個體產(chǎn)生的配子均有活力，下列敘述錯誤的是（）

A.親本雌果蠅的兩條X染色體均發(fā)生了結構變異

B.若親本雌果蠅產(chǎn)生了四種基因型的卵細胞，則親本雌果蠅發(fā)生了基因突變

C.若Fi出現(xiàn)了X染色體構型均異常的雌果蠅，可能是親本雄果蠅的生殖細胞發(fā)生了染色體

結構變異

D.若F1出現(xiàn)了XdBXdbY的個體，可能是親本雄性個體的初級精母細胞減數(shù)分裂I時，性染

色體未分離

答案B

解析由圖可知，雌果蠅右側的X染色體移接了來自Y染色體的附加臂，發(fā)生了易位，屬于染

色體結構變異；左側的X染色體有部分片段缺失，屬于染色體結構變異中的缺失，故親本雌

果蠅的兩條X染色體均發(fā)生了染色體結構變異，A正確；若親本雌果蠅產(chǎn)生了四種基因型的

卵細胞，則可能是親本雌果蠅在產(chǎn)生配子時發(fā)生了基因突變或基因重組，B錯誤；若Fi出現(xiàn)

了X染色體構型均異常的雌果蠅，則可能是親本雄果蠅的生殖細胞發(fā)生了染色體結構變異,

產(chǎn)生了含X染色體構型異常的精細胞，與親本雌果蠅產(chǎn)生的含X染色體構型異常的卵細胞結

合為受精卵，C正確；親本的基因型為XdBXDb、XdbY,若Fl出現(xiàn)了XdBXdbY的個體，可能

是親本雄性個體的初級精母細胞在減數(shù)分裂I后期時，性染色體沒有分離，產(chǎn)生了基因型為

XdbY的精子，與母本產(chǎn)生的基因型為XdB的卵細胞受精所致，D正確。

2.（2020?全國II,4）關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是0

A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組

B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體

C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體

D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同

答案C

解析二倍體植物的體細胞中含有兩個染色體組，其配子中只含有一個染色體組，A正確；每

個染色體組中的染色體的形態(tài)、大小等均不相同，都是非同源染色體，每條染色體DNA的

堿基序列均不同，B、D正確；不含性染色體的生物，每個染色體組中都不含性染色體，如

豌豆、玉米等，C錯誤。

復習材料

3.圖中字母代表正常細胞中所含有的基因，下列說法錯誤的是0

A.①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后形成的四倍體西瓜的體細胞的基因組成

B.②可以表示果蠅體細胞的基因組成

C.③可以表示21三體綜合征患者體細胞的基因組成或無子西瓜體細胞的基因組成

D.④可以表示雄蜂體細胞的基因組成

答案A

解析秋水仙素處理后，細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，基因數(shù)目也加倍，而且基因至少兩兩相同，

而圖①細胞的基因型為AAAa,不能表示經(jīng)秋水仙素處理后的細胞的基因組成，A錯誤；圖②

細胞中含有兩對基因，可表示含有2個染色體組的細胞，所以可以表示果蠅體細胞的基因組

成，B正確；21三體綜合征患者比正常人多了一條21號染色體，圖③細胞可以表示其基因

組成，無子西瓜為三倍體，其體細胞內(nèi)含有三個染色體組，圖③細胞也可以表示其基因組成,

C正確；雄蜂是由未受精的卵細胞直接發(fā)育而來的，屬于單倍體，只含有一個染色體組，所

以圖④細胞可以表示雄蜂體細胞的基因組成，D正確。

4.(2024?重慶江北區(qū)高三模擬)某兩性花二倍體植株的基因型為AaBb,A/a、B/b基因位于兩

對同源染色體上，其在自然條件下，既可進行自花受粉也可進行異花傳粉。有少數(shù)花朵存在

異常的減數(shù)分裂，可通過自花受粉形成四倍體植株，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是()

A.圖示過程中產(chǎn)生的異常配子的基因型一定是AaBb

B.在自然條件下，該植株也可能產(chǎn)生三倍體子代植株

C.圖示產(chǎn)生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同一物種

D.若環(huán)境改變，基因型為AABB的植株更適應環(huán)境，則該種群會發(fā)生進化

答案A

解析異常配子的染色體數(shù)和體細胞相同，都含有2個染色體組，若是減數(shù)分裂I同源染色體

未分離，減數(shù)分裂II姐妹染色單體正常分離，則產(chǎn)生異常配子的基因型為AaBb,若是減數(shù)

分裂I正常，減數(shù)分裂H姐妹染色單體未分離，產(chǎn)生的異常配子的基因型可能為AABB或

aabb或AAbb或aaBB,A錯誤；在自然條件下，產(chǎn)生的異常配子可能與正常配子受精，形

成三倍體子代植株，B正確；圖示四倍體植株與二倍體植株雜交產(chǎn)生的三倍體植株會因聯(lián)會

紊亂難以產(chǎn)生正常配子而高度不育，因此，圖示產(chǎn)生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同

一物種，C正確；生物進化的實質是種群基因頻率的改變，若環(huán)境改變，基因型為AABB的

植株更適應環(huán)境，則A和B的基因頻率會升高，該種群會發(fā)生進化，D正確。

5.五倍體栽培棉是由海島棉(AADD)與索馬里棉(EE)雜交所得F1經(jīng)秋水仙素處理后再與海島

棉(AADD)雜交獲得的。字母A、D、E均代表染色體數(shù)目為13條的一個染色體組。下列敘

述錯誤的是0

A.該育種方法為單倍體育種，能明顯縮短育種年限

B.題干方法可克服遠緣雜交不親和的障礙，培育出作物新類型

復習材料

C.五倍體栽培棉細胞有絲分裂后期有130條染色體

D.低溫處理也可誘導Fi染色體數(shù)目加倍

答案A

解析題述育種方法屬于多倍體育種，A錯誤；由于Fi在減數(shù)分裂時無法完成聯(lián)會配對，因此

表現(xiàn)為高度不育，經(jīng)過秋水仙素處理后，變?yōu)楫愒炊扼w(AADDEE),恢復育性，可克服遠

緣雜交不親和的障礙，培育出作物新類型，B正確；F/ADE)經(jīng)過秋水仙素處理后，與海島

棉(AADD)雜交，得到五倍體栽培棉(AADDE),A、D、E均代表染色體數(shù)目為13條的一個

染色體組，故五倍體栽培棉體細胞中含有65條染色體，有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，有

130條染色體，C正確；低溫處理能抑制紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍，D正確。

6.下列有關“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗條件及試劑使用的敘述，錯誤的是

0

①低溫誘導：與“多倍體育種”中的秋水仙素作用機理相同

②酒精：與“檢測生物組織中的脂肪”實驗中的作用相同

③卡諾氏液：與“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中NaOH溶液作用相同

④甲紫溶液：與“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗中醋酸洋紅液使用目的相同

A.①②B.②③C.②④D.③④

答案B

解析“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”與“多倍體育種”中的秋水仙素作用機理相同,

均是抑制紡錘體的形成，①正確；“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中有2處用

到酒精，一是用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗卡諾氏液、二是作為解離液的成分之一；在“檢

測生物組織中的脂肪”實驗中滴加1?2滴體積分數(shù)為50%的酒精溶液洗去浮色，兩者的作

用不同，②錯誤；卡諾氏液在“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中用于固定根尖

細胞，“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中NaOH溶液用于吸收空氣中的二氧化碳，③錯

誤；甲紫溶液與“觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂”實驗中醋酸洋紅液的使用目的相同,

均是使染色體著色，④正確。綜上分析，B符合題意。

7.(2024?連云港高三期末)果蠅的翅型中，長翅對殘翅為顯性，由位于常染色體上的B/b基因

控制，不含翅型基因的個體無法發(fā)育。如圖為果蠅培育和雜交實驗示意圖，下列有關敘述正

確的是0

A.6可。照射使得細胞發(fā)生了染色體數(shù)目變異

B.Fi中有1/4的果蠅含有異常染色體

C.B中個體必須要通過染色體的檢測觀察，才能篩選出含異常染色體的個體

D.F2中長翅果蠅與殘翅果蠅的比例為2：1

答案D

解析60co照射，乙細胞內(nèi)在含B基因的常染色體與X染色體之間發(fā)生了染色體易位，屬于

復習材料

染色體結構變異，A錯誤；甲產(chǎn)生的配子為bX,乙產(chǎn)生的配子種類以及比例為

BXB：BY:0XB:OY=1：1：1：1,則Fi的基因型及比例為BbXBX：BbXY:bOXBX：

bOXY=l：1：1：1,其中BbXBX、bOXBX和bOXY的個體染色體異常，F(xiàn)i中有3/4的果蠅

含有異常染色體，B錯誤；Fi的基因型及比例為BbXBX：BbXY：bOXBX:bOXY=

1：1：1：1,雌性全含有異常染色體，雄性中殘翅含有異常染色體，故還可觀察性別和翅型

篩選出含異常染色體的個體，C錯誤；F］中異常雌果蠅的基因型為BbXBX或bOXBX,產(chǎn)生

的配子有BX13、bX13、BX、bX或OX13、bXB>OX、bX,異常雄性果蠅的基因型為bOXY,

產(chǎn)生的配子有bX、bY、OX、OY,已知不含該翅型基因的個體無法發(fā)育，由棋盤法可知F2

中長翅果蠅：殘翅果蠅=20：(12-2)=2：1,D正確。

8.正常普通小麥(2〃=42)缺失一條染色體形成單體小麥。將單體小麥與正常小麥雜交，結果

如表。下列相關敘述錯誤的是()

Fi植株百分比

實驗編號父本母本

正常小麥單體小麥

實驗一正常小麥單體小麥25%75%

實驗二單體小麥正常小麥96%4%

A.由實驗一可知，減數(shù)分裂時不成對的染色體易丟失

B.由實驗二可知，染色體數(shù)目為〃一1的花粉可育性較低

C.單體小麥自交后代中，正常小麥與單體小麥的比例約為1：2

D.若要獲得更多的單體小麥，雜交時最好選單體小麥作母本

答案C

解析實驗一在理論上，正常小麥和單體小麥百分比都應為50%,而實驗結果卻是單體小麥占

了75%,說明母本中不成對的染色體易丟失，與父本正常配子結合之后成為單體小麥，A正

確；由實驗二可知，后代正常小麥占了96%,而單體小麥僅僅占了4%,說明來自父本的正

?；ǚ劭捎暂^高，("-1)花粉的可育性較低，B正確；單體小麥自交，按照理論計算，后

代的各種小麥比例為正常小麥：單體小麥：缺失兩條染色體的小麥=1：2：1;所以正常小麥

與單體小麥的比例約為1：2,但由實驗一的結果可知，后代單體小麥可能較多，C錯誤；由

實驗一、實驗二可知，當單體小麥作母本時，后代中可獲得較多的單體小麥，D正確。

9.白菜(2〃=20,染色體組為AA)和野甘藍(2〃=18,染色體組為BB)均為十字花科。研究人

員發(fā)現(xiàn)，野甘藍具有抗蟲性狀，且抗蟲基因可以轉移到其他物種染色體上，所以利用下圖所

示流程來培育具有抗蟲性狀的白菜。已知培育過程中，子代植株減數(shù)分裂時，無法聯(lián)會配對

的染色體會隨機移向細胞兩極，產(chǎn)生的配子為可育；每代篩選出的抗性植株和白菜(AA)雜交,

直到培育出具有抗蟲性狀的白菜(F,)；子代植株染色體數(shù)目可通過顯微鏡觀察進行篩選。下

列敘述正確的是()

A.Fi的體細胞有29條染色體，從Fi到F,,的染色體數(shù)目逐漸減少

復習材料

B.野甘藍的抗蟲基因通過同源染色體非姐妹染色單體互換片段的方式轉移到白菜的染色體

上

C.F2和F3中具有抗蟲性狀的植株都是已完成抗蟲基因轉移的植株

D.F”是具有抗蟲性狀的純種白菜，不需要自交就可直接用于推廣

答案A

解析由題意可知，F(xiàn)i的體細胞含有的染色體組為AAB,其中A染色體組中含有10條染色體，

B染色體組中含有9條染色體，因此Fi的體細胞有29條染色體，從Fi到F“，由于B染色體

組中的染色體無法聯(lián)會配對，其染色體會隨機移向細胞兩極，且抗蟲基因可以轉移到其他物

種染色體上，每代篩選，獲得的抗性植株中B染色體組中的染色體都會減少，最終到F,,的染

色體組為AA,故從Fi到F”的染色體數(shù)目逐漸減少，A正確；由題干可知，野甘籃的抗蟲基

因可以轉移到其他物種染色體上，即轉移到非同源染色體上，屬于染色體結構變異中的易位,

B錯誤；Fi植株含有染色體組為AAB,與白菜（AA）雜交，F(xiàn)2植株含有的染色體組為AA+B

中隨機幾條染色體，F(xiàn)2植株與白菜（AA）雜交，F(xiàn)3含有的染色體組為AA+B中隨機幾條染色

體（染色體更少），篩選出F2和F3中具有抗蟲性狀的植株，其野甘藍的抗蟲基因也有可能沒有

轉移到白菜染色體上，也表現(xiàn)出具有抗蟲性狀的特點，C錯誤。

二、非選擇題

10.（2024?貴陽高三聯(lián)考）“中國小麥遠緣雜交之父”李振聲院士及其團隊首創(chuàng)全新育種方法,

為小麥染色體工程育種開辟了新途徑。

⑴單體小麥和缺體小麥是小麥育種和遺傳分析的基礎材料。單體比正常個體少一條染色體,

缺體比正常個體少一對同源染色體。普通小麥含有42條染色體，也可視為二倍體（用2n=42W

表示），在培育過程中可發(fā)生,從而出現(xiàn)單體和缺體。若不考慮同源染色體之

間的差異，普通小麥共有種缺體。

⑵研究團隊利用帶有藍粒性狀標記的單體小麥（如圖1）,選育出能穩(wěn)定遺傳的可育缺體小麥。

藍粒單體小麥（E代表攜帶藍?；虻娜旧w）自交以后，產(chǎn)生三種染色體組成的后代，即：

40W+E、0由于藍粒性狀具劑量效應，會出現(xiàn)三種表型，即白粒、藍粒和深藍

粒，其中粒小麥為缺體小麥。自交后，篩選得到了育性高的株系4D缺體（缺少4號染

色體）。

（3）二倍體黑麥（2〃=14R）是小麥的近緣物種，耐旱耐寒和抗病能力都很強。為引入黑麥優(yōu)良性

狀培育異種染色體代換的小麥新品種，研究人員進行了雜交實驗，如圖2。以4D缺體小麥為

母本，經(jīng)過人工后授以黑麥花粉，所得Fi體細胞含有條染色體。由于Fi

雌雄都不育，用圖中①處理Fi幼苗使其染色體加倍。經(jīng)過細胞學觀察,選擇

條染色體的Fi植株進行回交。在F2中選擇小于47條染色體的植株繼續(xù)回交，所得F3植株染

色體數(shù)以40條、41條、42條居多。其中可選擇條染色體的個體進行自交，即可

得到染色體數(shù)恢復的小黑麥異種染色體代換系小麥，經(jīng)篩選鑒定后可用于生產(chǎn)。該方法可大