2022-2023學(xué)年　人教版 必修二染色體變異學(xué)案

第2節(jié)染色體變異學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.說出染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和染色體結(jié)構(gòu)的變異。2．闡明二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。3．進(jìn)行低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。1.生命觀念：染色體的變異同樣增加了生物多樣性，為學(xué)生進(jìn)化觀的形成做了鋪墊。2．科學(xué)思維：通過多倍體的形成過程讓學(xué)生理解自然界植物多倍體形成原因。3．科學(xué)探究：“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生通過探究去尋找相應(yīng)的答案。4．社會(huì)責(zé)任：利用染色體變異的原理來加深對(duì)育種的理解，并能給出一定的理論解釋。知識(shí)點(diǎn)一染色體數(shù)目的變異1．染色體變異(1)定義：生物體的eq\o(□,\s\up3(01))體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體eq\o(□,\s\up3(02))數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。(2)類型eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(染色體數(shù)目的變異,染色體結(jié)構(gòu)的變異))2．染色體數(shù)目的變異類型(1)細(xì)胞內(nèi)eq\o(□,\s\up3(03))個(gè)別染色體的增加或減少。(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以eq\o(□,\s\up3(04))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。3．二倍體和多倍體(1)染色體組：在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是eq\o(□,\s\up3(05))兩兩成對(duì)的，也就是說含有eq\o(□,\s\up3(06))兩套非同源染色體，其中eq\o(□,\s\up3(07))每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組。(2)二倍體①概念：由eq\o(□,\s\up3(08))受精卵發(fā)育而來的，eq\o(□,\s\up3(09))體細(xì)胞中含有eq\o(□,\s\up3(10))兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫作二倍體。②常見生物：自然界中，幾乎全部eq\o(□,\s\up3(11))動(dòng)物和過半數(shù)的eq\o(□,\s\up3(12))高等植物都是二倍體。(3)三倍體①概念：由eq\o(□,\s\up3(13))受精卵發(fā)育而來的，eq\o(□,\s\up3(14))體細(xì)胞中含有eq\o(□,\s\up3(15))三個(gè)染色體組的個(gè)體，稱作三倍體。②形成過程：如果二倍體的減數(shù)分裂出現(xiàn)錯(cuò)誤，形成含有eq\o(□,\s\up3(16))兩個(gè)染色體組的配子，這樣的配子與含有eq\o(□,\s\up3(17))一個(gè)染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中就含有三個(gè)染色體組，稱作三倍體。③三倍體因?yàn)樵忌臣?xì)胞中有三套非同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍體無子西瓜的果實(shí)中沒有種子，原因就在于此。(4)四倍體①概念：由eq\o(□,\s\up3(18))受精卵發(fā)育而來的，eq\o(□,\s\up3(19))體細(xì)胞中含有eq\o(□,\s\up3(20))四個(gè)染色體組的個(gè)體叫四倍體。②形成過程：a.如果兩個(gè)含有兩個(gè)染色體組的eq\o(□,\s\up3(21))配子結(jié)合，發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中就含有eq\o(□,\s\up3(22))四個(gè)染色體組，稱作四倍體。b．如果二倍體在eq\o(□,\s\up3(23))胚或幼苗時(shí)期受某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行eq\o(□,\s\up3(24))有絲分裂時(shí)，染色體eq\o(□,\s\up3(25))只復(fù)制未分離，也會(huì)形成四倍體。(5)多倍體①概念：由受精卵發(fā)育而來的，eq\o(□,\s\up3(26))體細(xì)胞中含有eq\o(□,\s\up3(27))三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，統(tǒng)稱為多倍體。②多倍體植株特點(diǎn)：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈eq\o(□,\s\up3(28))粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較eq\o(□,\s\up3(29))大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所eq\o(□,\s\up3(30))增加。③多倍體育種方法eq\o(□,\s\up3(31))低溫處理或用eq\o(□,\s\up3(32))秋水仙素誘發(fā)(最常用且最有效)等處理對(duì)象eq\o(□,\s\up3(33))萌發(fā)的種子或eq\o(□,\s\up3(34))幼苗原理低溫、秋水仙素能夠抑制eq\o(□,\s\up3(35))紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目eq\o(□,\s\up3(36))加倍實(shí)例含糖量高的甜菜和三倍體無子西瓜1．一個(gè)染色體組中是否存在等位基因，為什么？果蠅、人的1個(gè)染色體組中染色體組成是什么？提示：不存在等位基因，因?yàn)榈任换蛭挥谕慈旧w上，而一個(gè)染色體組中無同源染色體。果蠅：3＋X或3＋Y(3條常染色體＋1條性染色體)。人：22＋X或22＋Y(22條常染色體＋1條性染色體)。2．三倍體西瓜培育過程中，兩次傳粉的作用分別是什么？提示：三倍體無子西瓜培育過程中，兩次傳粉的作用：第一次是為了完成傳粉受精過程，形成三倍體種子；第二次是為了刺激三倍體植株雌蕊產(chǎn)生生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。4．單倍體(1)概念：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種eq\o(□,\s\up3(37))配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體，叫作單倍體。(2)實(shí)例：蜜蜂中的eq\o(□,\s\up3(38))雄蜂。(3)單倍體植株特點(diǎn)：與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得eq\o(□,\s\up3(39))弱小，而且高度eq\o(□,\s\up3(40))不育。(4)單倍體育種(二倍體為例)①方法：eq\o(□,\s\up3(41))花藥(或花粉)離體培養(yǎng)eq\o(→,\s\up10(獲得))eq\a\vs4\al(\o(\s\up10(單倍體),\s\do10(植株)))eq\o(→,\s\up10(人工誘導(dǎo)),\s\do10(用\o(□,\s\up3(42))秋水仙素或低溫處理))獲得染色體數(shù)目eq\o(□,\s\up3(43))加倍植株，恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目。②單倍體育種得到的植株，不但能夠eq\o(□,\s\up3(44))正常生殖，而且每對(duì)染色體上成對(duì)的基因都是eq\o(□,\s\up3(45))純合的，自交的后代eq\o(□,\s\up3(46))不會(huì)發(fā)生性狀分離。③優(yōu)點(diǎn)：eq\o(□,\s\up3(47))明顯縮短育種年限。(1)體細(xì)胞中含一個(gè)染色體組的生物體一定是單倍體。(√)(2)單倍體生物的體細(xì)胞中一定只含一個(gè)染色體組。(×)(3)體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的生物體一定是三倍體。(×)(4)三倍體生物的細(xì)胞中一定含三個(gè)染色體組。(×)(5)多倍體植物多表現(xiàn)為莖稈粗，葉、果實(shí)、種子較大，早熟、多籽性狀。(×)(6)蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來的。(√)(7)二倍體體細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí)，染色體組為4組。(√)(8)二倍體減數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞中有1個(gè)染色體組。(×)(9)單倍體育種時(shí)可以用秋水仙素處理單倍體萌發(fā)的幼苗或種子。(×)(10)“單體”“三體”是分別發(fā)生了以染色體組為單位的成套減少、增加所致。(×)知識(shí)點(diǎn)二低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理用低溫處理植物的eq\o(□,\s\up3(01))分生組織細(xì)胞，能夠eq\o(□,\s\up3(02))抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞eq\o(□,\s\up3(03))有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能eq\o(□,\s\up3(04))分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，植物細(xì)胞的染色體的數(shù)目發(fā)生變化。2．實(shí)驗(yàn)步驟3．實(shí)驗(yàn)中幾種溶液的作用(1)卡諾氏液：eq\o(□,\s\up3(16))固定細(xì)胞的形態(tài)。(2)質(zhì)量濃度為0.01g/mL的甲紫溶液(舊稱龍膽紫溶液)：eq\o(□,\s\up3(17))使染色體著色。(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液：與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精1∶1混合，eq\o(□,\s\up3(18))解離，使細(xì)胞分散開。(4)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：可用于洗去附著在根尖表面的eq\o(□,\s\up3(19))卡諾氏液，還可與eq\o(□,\s\up3(20))質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液混合，解離細(xì)胞。4．實(shí)驗(yàn)結(jié)論低溫能誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。知識(shí)點(diǎn)三染色體結(jié)構(gòu)的變異1．類型圖解變化名稱舉例染色體的某一片段缺失引起變異eq\o(□,\s\up3(01))缺失貓叫綜合征；果蠅缺刻翅的形成染色體中增加某一片段引起變異重復(fù)果蠅棒狀眼的形成染色體的某一片段移接到另一條eq\o(□,\s\up3(02))非同源染色體上引起變異易位果蠅花斑眼的形成染色體的某一片段位置顛倒引起變異倒位果蠅卷翅的形成2.結(jié)果(1)使排列在染色體上的基因的eq\o(□,\s\up3(03))數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異。(2)大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是eq\o(□,\s\up3(04))不利的，有的甚至導(dǎo)致生物體死亡。1．(目標(biāo)1)慢性髓細(xì)胞性白血病是一種惡性疾病，患者骨髓內(nèi)會(huì)出現(xiàn)大量惡性增殖的白細(xì)胞。該病是由于9號(hào)染色體和22號(hào)染色體互換片段所致。這種變異屬于()A．基因突變 B．基因重組C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．染色體數(shù)目變異答案C解析根據(jù)題意分析可知，人慢性髓細(xì)胞性白血病，是由于9號(hào)染色體和22號(hào)染色體互換片段所致的，發(fā)生在非同源染色體之間，說明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。2．(目標(biāo)1)貓叫綜合征的起因是()A．基因突變B．染色體數(shù)目變異C．基因重組D．染色體結(jié)構(gòu)變異答案D解析貓叫綜合征是由人的一條5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，故選D。3．(目標(biāo)2)單倍體育種可以明顯地縮短育種年限，原因是()A．單倍體雜交后代不發(fā)生性狀分離B．單倍體經(jīng)染色體加倍后得到的植株自交后代一般不發(fā)生性狀分離C．單倍體高度不育，不發(fā)生性狀分離D．單倍體植株多長(zhǎng)得弱小答案B解析單倍體育種可以明顯地縮短育種年限，原因是該育種方法得到的生物個(gè)體一般為純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。4．(目標(biāo)2)下列說法錯(cuò)誤的是()A．含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個(gè)體為四倍體B．二倍體的胚或幼苗在低溫影響下也會(huì)形成四倍體C．三倍體無子西瓜的果實(shí)中沒有種子是因?yàn)闇p數(shù)分裂出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂D．用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使細(xì)胞分裂的后期著絲粒未分裂答案D解析用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，會(huì)抑制紡錘體的形成，著絲粒會(huì)正常分裂，D錯(cuò)誤。5．(目標(biāo)2)基因型為AAbb和aaBB的植株雜交得F1，對(duì)其幼苗用適宜濃度的秋水仙素處理，得到的植株的基因型和染色體倍數(shù)分別是()A．AAaaBBbb，二倍體B．AaBb，二倍體C．AAaaBBbb，四倍體D．Aabb，二倍體答案C解析AAbb和aaBB的植株雜交得到的F1的基因型為AaBb，用秋水仙素處理后得到的植株的基因型為AAaaBBbb，為四倍體，C正確。6．(目標(biāo)3)某生物興趣小組的同學(xué)將生長(zhǎng)旺盛的大蒜不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培養(yǎng)48～72h后，剪取根尖制成臨時(shí)裝片，A．實(shí)驗(yàn)原理是低溫處理能阻斷大蒜根尖細(xì)胞中DNA的復(fù)制B．用甲紫溶液處理根尖可使染色體著色C．制作臨時(shí)裝片前可用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)D．低倍鏡視野中少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)發(fā)生改變答案A解析實(shí)驗(yàn)原理是低溫處理能抑制大蒜根尖細(xì)胞中紡錘體的形成，A錯(cuò)誤；視野中只有少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)發(fā)生改變，D正確。題型一相關(guān)概念的理解考查[例1]在對(duì)細(xì)胞染色體進(jìn)行測(cè)量計(jì)算的基礎(chǔ)上，進(jìn)行染色體配對(duì)、分組及形態(tài)分析的過程叫作核型分析。下圖是某種生物的核型分析圖，圖中的數(shù)字表示染色體的編號(hào)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．①和②、⑦和⑧屬于同源染色體B．①④⑤⑧可以組成1個(gè)染色體組C．該生物1個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同D．該生物共有4個(gè)染色體組，含有常染色體和性染色體解題分析核型分析圖中的染色體已經(jīng)進(jìn)行配對(duì)，故⑦和⑧大小不同，為一對(duì)性染色體，是一對(duì)同源染色體；1個(gè)染色體組中每一條染色體上的DNA堿基排列順序都存在差異；該生物含2個(gè)染色體組。答案D[例2]下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述，不正確的是()A．二倍體生物的一個(gè)配子中的全部染色體為一個(gè)染色體組B．由受精卵發(fā)育成的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體C．單倍體生物體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組D．多倍體常是二倍體祖先經(jīng)過染色體數(shù)加倍或種間雜交產(chǎn)生的解題分析對(duì)于二倍體生物，其單倍體的體細(xì)胞含有一個(gè)染色體組，對(duì)于多倍體生物，其單倍體的體細(xì)胞中含有多于一個(gè)的染色體組，C錯(cuò)誤。答案C[例3]下圖分別表示四種生物的體細(xì)胞，有關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A．圖中甲、乙都含有3個(gè)染色體組B．只有圖丁可以是單倍體C．圖中丙可以是一個(gè)二倍體D．與丁相對(duì)應(yīng)的基因型不可以是aaa解題分析圖中甲、乙都含有3個(gè)染色體組，A正確；凡是由配子直接發(fā)育而來的個(gè)體，均稱為單倍體，故圖甲、乙、丙、丁都可能是單倍體，B錯(cuò)誤；圖中丙可以是一個(gè)二倍體，也可以是單倍體，C正確；丁有1個(gè)染色體組，aaa有3個(gè)染色體組，因此與丁相對(duì)應(yīng)的基因型不可以是aaa，D正確。答案B技法提升判斷染色體組數(shù)目的方法(1)根據(jù)染色體形態(tài)、大小判斷細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，就含有幾個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判斷控制一對(duì)相對(duì)性狀的基因(包括同一字母的大小寫)出現(xiàn)幾次，就含幾個(gè)染色體組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算染色體組的數(shù)目＝細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如圖④中，細(xì)胞中有8條染色體，染色體形態(tài)數(shù)(形態(tài)、大小不相同)為2，所以染色體組數(shù)為8/2＝4。圖①②③中分別有2、1、2個(gè)染色體組。題型二“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)分析[例4]有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞(2n＝16)染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的分析，正確的是()A．體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精用于根尖的固定和解離，但作用不同B．低溫與秋水仙素均能抑制著絲粒分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍C．應(yīng)設(shè)置常溫培養(yǎng)的對(duì)照組，以確認(rèn)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍D．如果顯微觀察到染色體數(shù)為32的細(xì)胞，可判斷低溫誘導(dǎo)成功解題分析“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)中，將根尖放入卡諾氏液中浸泡，目的是固定細(xì)胞形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次，目的是洗去附著在根尖表面的卡諾氏液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精1∶1混合的解離液可以使洋蔥根尖解離，A錯(cuò)誤；低溫與秋水仙素均能抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，使細(xì)胞分裂后期染色體不能向兩極移動(dòng)而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，B錯(cuò)誤；應(yīng)設(shè)置常溫培養(yǎng)的對(duì)照組，以確認(rèn)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，C正確；有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，所以顯微觀察到染色體數(shù)為32的細(xì)胞，還不能判斷低溫誘導(dǎo)成功，D錯(cuò)誤。答案C技法提升實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)選材：材料應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。(2)溫度不是越低越好：溫度過低會(huì)對(duì)根尖細(xì)胞造成傷害，應(yīng)選擇適宜溫度。(3)并不是所有細(xì)胞中染色體數(shù)目均加倍：只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“染色體數(shù)目加倍”，大部分細(xì)胞仍為二倍體。(4)實(shí)驗(yàn)處理后細(xì)胞是死的而非活的。(5)著絲粒分裂與紡錘體無關(guān)：著絲粒到有絲分裂后期即分裂，無紡錘絲牽引，著絲粒也分裂。題型三染色體結(jié)構(gòu)變異類型的判斷[例5]人類(2n＝46)14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長(zhǎng)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(xì)胞的過程中會(huì)形成復(fù)雜的聯(lián)會(huì)復(fù)合物(如圖)，在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，該聯(lián)會(huì)復(fù)合物中任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞的任意一極。下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯(cuò)誤的是()A．圖中所示為染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異B．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞C．女性攜帶者與正常男性婚配生出表現(xiàn)正常子女的幾率為1/6D．男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體解題分析根據(jù)題干信息可知，14/21平衡易位染色體是由14號(hào)和21號(hào)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(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，A正確；有絲分裂中期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞，B正確；女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)分別是：①含有14、21號(hào)染色體的正常卵細(xì)胞，②含有14/21平衡易位染色體的卵細(xì)胞，③含有14/21平衡易位染色體和21號(hào)染色體的卵細(xì)胞，④含有14號(hào)染色體的卵細(xì)胞，⑤含有14/21平衡易位染色體和14號(hào)染色體的卵細(xì)胞，⑥含有21號(hào)染色體的卵細(xì)胞。故女性攜帶者與正常男性婚配，當(dāng)女性攜帶者的①②兩種類型的卵細(xì)胞與精子受精后，子女表現(xiàn)均正常，即生出表現(xiàn)正常子女的幾率為eq\f(1,3)，C錯(cuò)誤；男性攜帶者含14號(hào)與21號(hào)染色體融合形成的14/21平衡易位染色體，所以其初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體，D正確。答案C[例6]下列甲～丁圖表示二倍體生物不同的變異類型，其中的字母表示染色體片段。下列敘述正確的是()A．甲變異類型為基因重組，該過程只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中B．乙變異類型中基因的種類、數(shù)量以及排列順序均未發(fā)生改變C．丙圖所示時(shí)期為減數(shù)分裂Ⅰ前期，可代表染色體片段缺失或重復(fù)D．丁圖所示個(gè)體與正常個(gè)體雜交，子代中正常個(gè)體的概率約為1/3解題分析甲變異類型為易位，A錯(cuò)誤；乙為倒位，基因的種類、數(shù)量沒變，但是染色體上基因的排列順序發(fā)生了改變，B錯(cuò)誤；丙圖為同源染色體配對(duì)圖，多出一個(gè)環(huán)，可能是染色體片段缺失或重復(fù)導(dǎo)致，C正確；丁圖所示個(gè)體為三體，產(chǎn)生的配子為1/2正常配子、1/2異常配子，與正常個(gè)體雜交，子代中正常個(gè)體的概率約為1/2，D錯(cuò)誤。答案C技法提升判斷變異類型的方法(1)易位與染色體互換。易位發(fā)生于非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；染色體互換發(fā)生于同源染色體非姐妹染色單體之間，可能會(huì)導(dǎo)致基因重組。(2)基因突變與缺失?；蛲蛔儔A基的缺失不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和位置；染色體結(jié)構(gòu)變異的缺失會(huì)導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目的減少。(3)通過聯(lián)會(huì)的圖像判斷染色體變異類型①可能發(fā)生了缺失或重復(fù)。②可能發(fā)生了易位。③可能發(fā)生了倒位。題型四有關(guān)育種的分析[例7]栽培品種香蕉染色體組成為AAA(字母代表染色體組)，易患黃葉病。野生蕉染色體組成為BB，含有純合的抗黃葉病基因。經(jīng)過雜交、篩選，獲得染色體組成為AAB的抗黃葉病香蕉新品種。下列有關(guān)敘述，不正確的是()A．栽培品種高度不育B．新品種含有三個(gè)染色體組C．新品種細(xì)胞中無同源染色體D．栽培品種減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂解題分析經(jīng)過雜交、篩選，獲得的染色體組成為AAB的抗黃葉病香蕉新品種含有三個(gè)染色體組，B正確；栽培品種香蕉染色體組成為AAA，為三倍體，在減數(shù)分裂時(shí)，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，因而高度不育，A、D正確；新品種細(xì)胞中染色體組成為AAB，其中含有栽培品種香蕉的兩個(gè)染色體組AA，說明有同源染色體，C錯(cuò)誤。答案C[例8]某二倍體作物中有矮稈(A)和高稈(a)、抗病(B)和不抗病(b)兩對(duì)相對(duì)性狀。下圖表示用不同方法進(jìn)行育種的操作設(shè)計(jì)思路。下列敘述不正確的是()A．通過①④⑤過程獲得新品種的育種方法可以明顯縮短育種年限B．通過⑥過程獲得新品種的過程一定有基因發(fā)生了堿基的替換C．通過①②③過程獲得新品種的育種方法所依據(jù)的原理是基因重組D.過程⑦和過程⑤可以用秋水仙素處理幼苗使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍解題分析④表示花藥的離體培養(yǎng)，故①④⑤過程表示單倍體育種，與雜交育種相比，其優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，A正確；⑥過程用射線處理甲品種，可知是誘變育種，誘變育種的原理是基因突變，基因突變有堿基的增添、缺失、替換三種類型，B錯(cuò)誤；秋水仙素能抑制紡錘體的形成進(jìn)而使染色體數(shù)目加倍，經(jīng)過④花藥的離體培養(yǎng)過程得到的E幼苗是單倍體，所以⑤可以用秋水仙素處理幼苗使染色體數(shù)目加倍，從⑦獲得的新品種基因型可知⑦表示多倍體育種，也要用秋水仙素處理乙品種的種子或幼苗，D正確。答案B[基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)]知識(shí)點(diǎn)一染色體數(shù)目的變異1.下列有關(guān)單倍體的敘述錯(cuò)誤的是()A.單倍體的體細(xì)胞中可能含有多個(gè)染色體組B.細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體C.由卵細(xì)胞發(fā)育成的雄蜂不屬于單倍體D.體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體是單倍體答案C解析單倍體是由配子發(fā)育而來的個(gè)體，其體細(xì)胞中可能含有一個(gè)或多個(gè)染色體組，A正確；細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組的個(gè)體通常是由配子發(fā)育而來，是單倍體，B正確；由卵細(xì)胞發(fā)育成的雄蜂屬于單倍體，C錯(cuò)誤。2．下列有關(guān)水稻的敘述，錯(cuò)誤的是()A.二倍體水稻含有兩個(gè)染色體組B.二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，可得到四倍體水稻，稻穗、米粒變大C.二倍體水稻與四倍體水稻雜交，可得到三倍體水稻，有三個(gè)染色體組D.二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小答案D解析二倍體水稻經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的單倍體只含一個(gè)染色體組，高度不育，不能產(chǎn)生種子，因此“稻穗、米粒變小”與此不符。3．西瓜(2N＝22)是雌雄同株異花植物，下列有關(guān)說法正確的是()A.滴加秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，可使其根細(xì)胞染色體數(shù)目加倍B.四倍體母本體細(xì)胞染色體數(shù)最多可為88條C.三倍體無子西瓜的無子性狀屬于不可遺傳變異D.因減數(shù)分裂過程同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，導(dǎo)致三倍體無子西瓜一顆種子都不能產(chǎn)生答案B解析滴加秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗，可使其莖、葉細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，秋水仙素未作用于根細(xì)胞，根細(xì)胞染色體數(shù)目不變，A錯(cuò)誤；四倍體母本體細(xì)胞在有絲分裂后期時(shí)，染色體數(shù)為88條，B正確；三倍體無子西瓜的無子性狀屬于可遺傳變異，其變異屬于染色體數(shù)目變異，C錯(cuò)誤；三倍體西瓜的植株在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，細(xì)胞中同源染色體為三條，聯(lián)會(huì)紊亂，因此難以產(chǎn)生正?？捎呐渥?，但也可能產(chǎn)生極少數(shù)種子，D錯(cuò)誤。4．已知等位基因A/a位于21號(hào)染色體上。現(xiàn)有一個(gè)21三體綜合征男患者，該患者的基因型為AAa，其父親的基因型為Aa，母親的基因型為Aa。下列相關(guān)敘述正確的是()A.該21三體綜合征患者產(chǎn)生含Aa配子的概率為1/3B.這對(duì)夫婦再生育一個(gè)21三體綜合征患者的概率為1/2C.該21三體綜合征男患者多出的一條染色體來自其父親D.21三體綜合征與貓叫綜合征都是由染色體數(shù)目變異引起的答案A解析21三體綜合征患者產(chǎn)生的配子及其比例為Aa∶A∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，即含Aa配子的概率為1/3，A正確；21三體綜合征是由染色體數(shù)目變異所致，概率無法求解，B錯(cuò)誤；該男患者多出的一條染色體可來自其父親，也可來自其母親，C錯(cuò)誤；貓叫綜合征是由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的，D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)二低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化5.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜(2n＝16)根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn)，敘述不正確的是()A.低溫處理后的實(shí)驗(yàn)材料要先用卡諾氏液固定再用酒精沖洗B.在顯微鏡視野內(nèi)可能觀察到染色體數(shù)為16、32和64的細(xì)胞C.用高倍顯微鏡觀察不到根尖細(xì)胞染色體加倍的過程D.低溫通過促進(jìn)著絲粒分裂導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍答案D解析用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)后，要用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次，A正確；染色體數(shù)目加倍前，大蒜(2n＝16)根尖細(xì)胞有絲分裂前、中期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為16條，后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍為32條，低溫誘導(dǎo)大蒜(2n＝16)根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍后，細(xì)胞中染色體數(shù)目為32條，有絲分裂后期時(shí)染色體數(shù)目為64，B正確；用卡諾氏液固定細(xì)胞形態(tài)時(shí)已經(jīng)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，因此用高倍顯微鏡觀察不到某細(xì)胞染色體加倍的過程，C正確；低溫通過抑制紡錘體形成導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)三染色體結(jié)構(gòu)的變異6.如圖所示為在細(xì)胞分裂時(shí)染色體之間可能發(fā)生的現(xiàn)象，①②可能導(dǎo)致的變異類型依次是()A.染色體易位、基因突變B.染色體易位、基因重組C.基因重組、染色體易位D.基因重組、染色體缺失答案B解析①該圖中的非姐妹染色單體發(fā)生片段互換，且發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體易位；②該圖中的非姐妹染色單體發(fā)生片段互換，且發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組。7．如圖是某個(gè)體的一對(duì)同源染色體，其中有一條染色體發(fā)生了變異(圖中字母表示基因，豎線標(biāo)明相應(yīng)基因在染色體上的位置)。已知該個(gè)體能夠正常產(chǎn)生后代，則該個(gè)體()A.遺傳物質(zhì)沒有改變，表型正常B.發(fā)生了倒位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異C.發(fā)生了基因突變，屬于隱性突變D.其后代體細(xì)胞也一定有異常染色體答案B解析題圖中兩條同源染色體上部分基因的位置發(fā)生了顛倒，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，染色體結(jié)構(gòu)變異可導(dǎo)致個(gè)體生物性狀發(fā)生改變，A錯(cuò)誤，B正確；該個(gè)體的基因型未知，不能判定該個(gè)體是否發(fā)生了基因突變，C錯(cuò)誤；該個(gè)體進(jìn)行減數(shù)分裂形成的配子中50%的細(xì)胞是正常的，則后代不一定有異常染色體，D錯(cuò)誤。8．果蠅的眼睛是復(fù)眼，即一個(gè)大眼睛由很多小眼睛組成。如果控制紅眼(B＋)/白眼(b)基因所在的X染色體片段易位到果蠅的4號(hào)染色體某位置后，則該細(xì)胞中眼色基因不能表達(dá)，從而使基因型為XB＋Xb雌果蠅表現(xiàn)出“花斑眼”，即部分小眼表現(xiàn)為紅眼，部分小眼表現(xiàn)為白眼。下列說法正確的是()A.花斑眼果蠅的后代中雄性只可能是白眼果蠅B.眼色基因片段易位的數(shù)量對(duì)“花斑眼”的表現(xiàn)無影響C.表現(xiàn)為白眼的小眼是因?yàn)榧?xì)胞B＋基因所在片段發(fā)生易位D.未表現(xiàn)“花斑眼”的雌果蠅一定沒有發(fā)生眼色基因所在染色體片段的易位答案C解析由于花斑眼雌果蠅的基因型為XB＋Xb，所以其后代中雄性是白眼果蠅和紅眼果蠅的概率都是50%，A錯(cuò)誤；由于眼色基因片段易位到4號(hào)染色體某位置后，會(huì)使眼色基因不能表達(dá)，所以易位的數(shù)量對(duì)“花斑眼”的表現(xiàn)有影響，B錯(cuò)誤；表現(xiàn)為白眼的小眼是因?yàn)榧?xì)胞B＋基因所在片段發(fā)生易位，使眼色B＋基因不能表達(dá)，C正確；基因型為XB＋Xb的個(gè)體若只有b基因所在片段發(fā)生易位，不會(huì)表現(xiàn)“花斑眼”，D錯(cuò)誤。知識(shí)點(diǎn)四育種9.已知普通小麥?zhǔn)橇扼w，含42條染色體，將普通小麥和黑麥(二倍體，2N＝14)雜交獲得不育的F1，F(xiàn)1經(jīng)加倍后獲得八倍體小黑麥。下列敘述中錯(cuò)誤的是()A.普通小麥單倍體植株的體細(xì)胞含21條染色體B.離體培養(yǎng)普通小麥的花粉，產(chǎn)生的植株表現(xiàn)高度不育C.F1減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子含有2個(gè)染色體組、14條染色體D.八倍體小黑麥減數(shù)分裂時(shí)，來自同一物種的同源染色體聯(lián)會(huì)答案C解析普通小麥?zhǔn)橇扼w，含42條染色體，所以普通小麥單倍體植株的體細(xì)胞含21條染色體，A正確；離體培養(yǎng)普通小麥的花粉得到的植株是單倍體，含有普通小麥的3個(gè)染色體組，在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，因此表現(xiàn)高度不育，B正確；F1含有普通小麥的3個(gè)染色體組和黑麥的1個(gè)染色體組，在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，C錯(cuò)誤；八倍體小黑麥含有普通小麥的6個(gè)染色體組和黑麥的2個(gè)染色體組，在減數(shù)分裂過程中，來自同一物種的同源染色體聯(lián)會(huì)，D正確。10．用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下，下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是()A.過程①的作用原理為染色體變異B.過程③必須經(jīng)過受精作用C.過程④必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗D.此育種方法選出的符合生產(chǎn)要求的品種占1/4答案D解析題圖中過程①表示雜交，其原理為基因重組，A錯(cuò)誤；過程③常用的方法為花藥離體培養(yǎng)，B錯(cuò)誤；過程④可使用秋水仙素或低溫處理幼苗，C錯(cuò)誤；F1可產(chǎn)生4種雄配子，分別為DT、Dt、dT、dt，經(jīng)處理后染色體數(shù)目加倍，符合生產(chǎn)要求的品種(ddTT)占1/4，D正確。[能力提升]11．正常女性的兩條X染色體中，會(huì)有一條X染色體隨機(jī)失去活性，濃縮成巴氏小體(其基因一般無法表達(dá))，只有一條X染色體正常。因此在X染色體上的某些隱性性狀基因即使在雜合情況下，也可以在某些細(xì)胞中體現(xiàn)出來，例如無汗腺外胚層發(fā)育不良癥(伴X染色體隱性遺傳)，女性攜帶者癥狀表現(xiàn)有汗腺和無汗腺皮膚的嵌鑲性狀(即為患病)。下列相關(guān)敘述正確的是()A.女性攜帶者的不同細(xì)胞含有基因不同B.巴氏小體的形成原理為染色體數(shù)目變異C.男性也會(huì)出現(xiàn)有汗腺和無汗腺嵌鑲癥狀D.不同女性攜帶者嵌鑲癥狀部位可能不同答案D解析女性不同細(xì)胞內(nèi)X染色體隨機(jī)失活后，其基因并未消失，只是不能表達(dá)，故攜帶者基因仍然相同，染色體數(shù)目也未變化，A、B錯(cuò)誤；因?yàn)橹虏』蛭挥赬染色體上，男性只有一條X染色體，不可能同時(shí)出現(xiàn)正?；蚝彤惓；?，所以男性不可能出現(xiàn)有汗腺和無汗腺嵌鑲癥狀，C錯(cuò)誤；由于不同細(xì)胞X染色體隨機(jī)失活，不同女性攜帶者嵌鑲癥狀的部位可能不同，D正確。12．對(duì)下列細(xì)胞圖中有關(guān)染色體變化的描述不正確的是()A.圖甲細(xì)胞中有3個(gè)染色體組，可能是體細(xì)胞，也可能是生殖細(xì)胞B.圖甲所示的細(xì)胞如果是體細(xì)胞，該細(xì)胞可能會(huì)進(jìn)行有絲分裂C.圖乙所示的細(xì)胞如果是二倍體生物的生殖細(xì)胞，則①②上可能存在等位基因D.圖乙中含有4個(gè)DNA分子、4個(gè)著絲粒、4個(gè)中心粒答案D解析圖甲細(xì)胞有3個(gè)染色體組，可能是體細(xì)胞，也可能是六倍體經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞，A正確；圖甲所示的細(xì)胞如果是體細(xì)胞，該細(xì)胞可能是三倍體生物或單倍體生物的體細(xì)胞，可能會(huì)進(jìn)行有絲分裂產(chǎn)生子細(xì)胞，B正確；若圖乙所示是二倍體生物的生殖細(xì)胞，則可能發(fā)生基因突變，導(dǎo)致①②上可能存在等位基因，C正確；圖乙中含有4個(gè)DNA分子、2個(gè)著絲粒、4個(gè)中心粒，D錯(cuò)誤。13．遺傳學(xué)上將二倍體生物中缺失一條染色體的個(gè)體稱為單體，常用(2n－1)來表示。某二倍體植物(2n＝46，性別決定方式為XY型)中存在多種單體。單體與正常的二倍體之間，以及不同的單體之間，在植株大小、葉形等方面，都表現(xiàn)出不同程度的差異?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，該種植物中最多含有________種單體。單體的形成可能是由于親代中的一方在減數(shù)分裂Ⅰ過程中________________而形成異常配子所致。(2)該植物單體植株減數(shù)分裂產(chǎn)生的(n)型配子育性正常，(n－1)型的配子部分致死。利用該植物單體植株(2n－1)與正常二倍體雜交，子代中單體占20%，說明該雜交實(shí)驗(yàn)中，(n－1)型配子的存活率為________。(3)應(yīng)用單體可把新發(fā)現(xiàn)的隱性基因定位在特定的染色體上。育種專家在該植物培育過程中偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)隱性純合突變個(gè)體