染色体变异（原卷版）-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:

离体|单倍体|人工诱导|染色体数目加倍，

FW一劾雷_■-慵到正常绩合子

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Fi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

【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

【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（）

g加।加发育一四倍体

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

【变式1-3]

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（）

亲本（$、，）种子或幼苗

a*b

F.~­~

d|

单倍体5

丙染色体组

长成质植株乙加倍的种

，I子或幼苗

-----•"新品I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

【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）

一2%湫水仙素处理幼苗

四倍体X二倍体（AA）

（母本）（父本）

种子

播种、开花时授以二倍体在就

▼

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

【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。

a

b1

c2

d33ea.染色体某一片段位置

e4i||i\/颠倒

5

6

②重复,

③易位

④倒位

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

【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（）

重复C.易位（移接）D.倒位（颠倒）

【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（）

正常翅

卷翅

A.片段缺失B.片段增加C.片段移接D.位置颠倒

【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（)

>—<

正常22号染色体

A基因

正常9号染色体

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

【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（

l甲b乙

（albIdIelh）（albldIelhlelh）（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

【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

3②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.

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”

3、④制片

先用低倍镜.找到染色体数目加倍的细胞.

再换用高倍镜观察

*|一|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

XjSxJ直接观察类应选有颜色的材料,染色观察类应

坪L选取无色的材料

鬲论」①滴水或染液一取材f盖片

鼬产1②解离f漂洗f染色f制片（观察细胞分裂）

福①先用低倍镜观察，后用高倍镜观察

等7②观察质壁分离与复原，始终用低倍镜观察

磁I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

【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（）

彳,授粉----^种子-----••品种A

/途径1

第/花粉粒皿幼苗秋水仙素处理.品种B

途径2

谏:培，/养伯廿秋水仙素处理口都「

TCre-、叶肉细胞----••幼苗--------------品种C

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

【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

【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

【变式3-4]

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

一、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

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

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（）

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

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，Fi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（？）*甲（6）得Fi，Fi自交后代表型比为1:1

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+Xvv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

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

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（）

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

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（）

样

」3

4

④

①

期

分体时

裂的四

减数分

发生在

组，

基因重

都表示

图①②

A.

失

中的缺

构变异

色体结

属于染

的变异

图③中

B.

复

失或重

中的缺

构变异

色体结

属于染

的变异

图④中

C.

③

的是①

传变异

于可遗

变异属

4种

图中

D.

别

丙分

、乙、

），甲

线处理

e是射

（其中

理手段

育种处

〜f是

径，a

方法途

种育种

）的多

二倍体

植物（

图是某

9.如

）

（

的是

正确

法不

下说

析以

。分

植株

不同

代表

）

（$6

亲本

幼苗

种子或

b

噂

体鼻

单倍

组

染色体

/

丙

株乙

质植

长成

种

加倍的

I

.

।

苗

子或幼

I

___

___

---

----

品种

♦新

推广

新品种

新基因

乙具有

，植株

植株

纯系

丙是

植株

甲和

植株

A.

异

色体变

生了染

过程发

组，f

因重

生基