2026版《优化设计大一轮》高考生物（优化设计新高考版）第25讲染色体变异与育种

第25讲染色体变异与育种高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2026素养目标考点一染色体数目的变异夯实基础•精研教材1.染色体数目变异(1)类型及实例个别染非同源染色体色体(2)染色体组分析(根据果蝇染色体组成图归纳)①从染色体来源看,一个染色体组中不含

。

②从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体

。

③从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的

,但不能重复。

同源染色体各不相同一整套基因2.单倍体、二倍体和多倍体

配子受精卵教材深挖1.(必修2

P87正文)所有生物都能发生染色体变异吗?细胞分裂时都可能发生染色体变异吗?2.(必修2

P88正文)单倍体一定不育吗?请说明理由。不是,只有真核生物才有染色体,原核生物和病毒无染色体,不可能发生染色体变异。真核生物的有丝分裂和减数分裂过程中都有可能发生染色体变异,原核生物的二分裂不可能发生染色体变异不一定。若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育,有偶数个染色体组一般可育3.(必修2

P91拓展应用2)(1)二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗?说明理由。(2)“三体”和“三倍体”的区别是什么?不是。因为二者杂交产生的后代不可育

三体是二倍体(含两个染色体组),只是其中某形态的染色体“多出了一条”,其余染色体均为两两相同;三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体,其每种形态的染色体为“三三相同”易错排查1.雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷)(

)2.体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。(

)3.一般情况下,二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。(

)4.单倍体含有的染色体组数都是奇数。(

)××√×思维探究•考教衔接同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时,同源染色体两两配对并以图示的情况排列在赤道板的两侧,从而形成不同基因型的配子。根据上述推导过程,请思考回答下列问题。(1)若同源四倍体的基因型为Aaaa,则产生的配子类型及比例:

。

(2)若同源四倍体的基因型为AAAa,则产生的配子类型及比例:

。

Aa∶aa=1∶1

AA∶Aa=1∶1考法练透•素养提升考法一

染色体组与染色体数目的变异1.下列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C解析

一个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,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,B、D两项正确;二倍体植物的配子是经减数分裂产生的,配子中只含有一个染色体组,A项正确;雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体,C项错误。2.(2024·河南平顶山模拟)下列是对a~h所示的生物体细胞中各含有几个染色体组的叙述,正确的是(

)A.细胞中含有一个染色体组的是图d、g,对应个体一定是由雄配子发育而来的单倍体B.细胞中含有两个染色体组的是图f、h,对应个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b,对应个体不一定是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f,对应个体是四倍体C解析

细胞中含有一个染色体组的是图d、g,对应个体也可能是由雌配子发育而来的,A项错误;细胞中含有两个染色体组的是图c、h,对应个体可能是二倍体,B项错误;细胞中含有三个染色体组的是图a、b,对应个体如果是由受精卵发育形成的,则为三倍体,如果是由配子直接发育形成的,则为单倍体,C项正确;细胞中含有四个染色体组的是图e、f,对应个体不一定是四倍体,D项错误。考法二

单体、三体等个别染色体数目变异类型3.(2024·辽宁鞍山模拟)单体是指二倍体生物细胞中缺失1条染色体,而三体是指二倍体生物细胞中多了1条染色体。若某二倍体生物体细胞中的染色体数为2n,则下列相关叙述正确的是(

)A.二倍体生物的单体可用2n-1来表示B.单倍体是指体细胞中含有一个染色体组的个体C.二倍体生物中的三体可用2n+3来表示D.可用基因诊断的方法检测21三体综合征A解析

单体是指控制相同性状的某对染色体缺失一条染色体的个体,即某一对同源染色体少了1条染色体,可用2n-1来表示,三体指某一对同源染色体多了1条染色体,可用2n+1来表示,A项正确,C项错误;单倍体是由配子直接发育成的个体,可能含有一个染色体组,也可能含有2个或多个染色体组,B项错误;21三体综合征形成的原因是染色体数目变异,可通过观察染色体数目来检测,D项错误。4.(2024·山东潍坊期末)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如右图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法,错误的是(

)A解析

配子一形成过程中,在减数分裂Ⅰ后期,发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合,属于基因重组,A项错误;配子二形成的原因是减数分裂Ⅱ后期,姐妹染色单体分开后形成的子染色体移向同一极,这属于染色体变异,B项正确;a和b是非同源染色体上的基因,而配子三中a和b位于同一条染色体上,原因可能是基因b转移到非同源染色体上,属于染色体结构变异中的易位,C项正确;配子四的变异属于染色体变异中的缺失,原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失,D项正确。考点二低温诱导染色体数目的变化和染色体结构变异夯实基础•精研教材1.低温诱导染色体数目的变化(1)实验原理:用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制其

的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。

纺锤体

(2)实验步骤

4℃卡诺氏液95%

漂洗(3)实验中的试剂及其作用

固定细胞形态洗去卡诺氏液解离液使染色体着色2.染色体结构的变异(1)类型及实例易位倒位(2)结果和影响

教材深挖1.(必修2

P89探究·实践)秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上的相似之处是

。

2.(必修2

P90正文)基因突变和染色体变异中的“缺失或增添”对生物性状的影响一样吗?秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,可能都与抑制纺锤体的形成有关,着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用,因此不能将染色体拉向细胞的两极,导致细胞中的染色体数目加倍DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添),属于染色体结构变异,会改变基因的数量,一般对生物性状影响较大;DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添,会改变基因的结构,不改变基因的数量和位置,属于基因突变易错排查1.果蝇棒状眼的形成是由染色体部分基因增加引起的基因突变。(

)2.染色体易位不改变基因数量,一般不会对个体性状产生影响。(

)3.染色体的倒位在光学显微镜下一般不能观察到。(

)4.卡诺氏液可使组织细胞互相分离开。(

)××××思维探究•考教衔接如图1表示果蝇某细胞内的相关染色体行为,1、2代表两条未发生变异的染色体,3、4代表两条正在发生变异的染色体,图中字母表示染色体上的不同片段。(1)正常情况下,1与2是非同源染色体,图1中A中发生碱基的增添、缺失或替换

(填“一定”或“不一定”)属于基因突变。

不一定(2)请将图2联会过程补充完整。

如图所示

考法练透•素养提升考法一

“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验分析1.(2024·辽宁辽阳期末)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.原理:低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同,都是抑制染色体着丝粒分裂B.解离:盐酸酒精混合液可以使蒜根尖细胞解离C.冲洗:用卡诺氏液固定细胞形态后,用清水冲洗2次D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变,少数细胞染色体数目不变B解析

低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,A项错误;盐酸酒精混合液可以使蒜根尖细胞解离,B项正确;用卡诺氏液固定细胞形态后,用体积分数为95%的酒精冲洗2次,C项错误;显微镜下可以看到少数细胞的染色体数目发生改变,大多数细胞染色体数目不变,D项错误。考法二

染色体结构变异的原理和类型2.(2024·浙江卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(

)甲乙A.图甲发生了①至③区段的倒位B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子C解析

由图甲可知,bcd发生了倒位,因此是①至④区段发生倒位,A项错误;由图乙可知,细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换,B项错误;由题干可知,配子中出现染色体片段缺失或重复,则不能存活,出现倒位的配子能存活,经过倒位后互换,可能会形成4个配子,ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了e,不能存活)、ebCDE(缺失了A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子,C项正确,D项错误。3.(2024·山东菏泽模拟)研究发现,果蝇的Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因,不含该基因的配子没有受精能力,并且Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体之间会发生如图A所示的变异。现发现一只相关染色体组成如图B的雌果蝇,假如这三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列叙述正确的是(

)图A图BA.图B果蝇的这种变异属于染色体结构变异,体细胞中染色体的数目正常B.理论上这只果蝇产生的可育配子共6种C.该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交,子代中染色体组成正常的占1/5D.这种变异的出现一定发生在减数分裂过程中答案

C

解析

Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体相互连接时,还丢失了一小段染色体,图B果蝇的这种变异属于染色体结构变异和染色体数目变异,体细胞中染色体的数目少一条,A项错误。减数分裂Ⅰ后期同源染色体发生分离时,图B中配对的三条染色体,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极,有三种可能的情况:①Ⅱ号染色体移向一极,异常染色体和Ⅲ号染色体同时移向另一极;②异常染色体移向一极,Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体同时移向另一极;③Ⅲ号染色体移向一极,异常染色体和Ⅱ号染色体同时移向另一极,结果共产生6种精子,但由于Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因,不含该基因的配子没有受精能力,即当配子中只含Ⅲ号染色体时,没有受精能力,因此这只果蝇产生的可育配子共5种,配子的类型及比例为Ⅱ号∶异常和Ⅲ号∶异常和Ⅱ号∶异常∶Ⅱ号和Ⅲ号=1∶1∶1∶1∶1,B项错误。该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交,子代中染色体组成正常的占1/5,C项正确。这种变异的出现可能发生在减数分裂过程中,也可能发生在有丝分裂过程中,D项错误。考点三生物育种的原理及应用夯实基础•精研教材1.生物育种方法(1)杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例)自交

基因重组优良性状长(2)诱变育种

基因突变突变频率(3)单倍体育种与多倍体育种

染色体(数目)变异花药离体秋水仙素明显缩短育种年限染色体(数目)变异萌发的种子或幼苗2.据不同育种目标选择不同育种方案

教材深挖1.(必修2

P88正文)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,前者操作对象是

;后者操作对象为

。

2.(必修2

P89与社会的联系)单倍体育种能缩短育种年限,原因是

。

单倍体幼苗正常的幼苗或萌发期的种子采用花药(或花粉)离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体数目加倍后,植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的,自交后代不会发生性状分离3.(必修2

P91拓展应用2)三倍体西瓜一般不能产生种子,但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子,原因是

。

三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞,因而不能产生种子,而果实能正常发育。但三倍体植株的果实中绝不是一粒种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,产生正常的受精卵,形成种子,但比例极低易错排查1.诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。(

)2.人工杂交选育优质金鱼的原理是基因重组。(

)3.相比于二倍体植株,多倍体植株常常茎秆粗壮,果实和种子的数量比较多。(

)4.用二倍体西瓜给四倍体西瓜传粉,则四倍体植株所结的种子里面的胚有3个染色体组。(

)√√×√思维探究•考教衔接1.(2020·全国卷节选)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是

,若要使诱变获得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是

。

控制新性状的基因是杂合的

通过自交筛选性状能稳定遗传的子代2.(2021·重庆卷)现有长穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)两种水稻种子,欲通过杂交育种方法选育长穗、抗稻瘟病的纯合水稻。请用遗传图解写出简要选育过程。考法练透•素养提升考法一

生物育种原理和过程分析1.(2025·安徽开学考试)基因型为AA的二倍体西瓜植株经不同育种途径可获得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍体,植株乙是二倍体,植株丙是单倍体,①~⑦表示各种处理方法。下列说法正确的是(

)A.过程①⑦可使用秋水仙素处理幼苗B.植株甲、乙、丙的基因型均有两种可能C.过程⑥形成花药时发生了基因重组D.植株甲产生的种子发育形成的植株能结出无子西瓜B解析

过程①可用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍,由题意知,经过程⑦所得个体为单倍体,故该过程是花药离体培养过程,不需要用秋水仙素处理,A项错误;植株甲为AAAA和Aa的杂交子代,基因型有AAA和AAa两种,植株乙是Aa和aa的杂交子代,基因型有Aa和aa两种,植株丙是Aa经花药离体培养的子代,基因型有A和a两种,B项正确;过程⑥只有一对等位基因,不会发生基因重组,C项错误;植株甲为三倍体无子西瓜,高度不育,无法正常产生种子,D项错误。考法二

考查生物育种方案的选择和设计2.(2025·湖南名校联考)研究发现,耐盐碱水稻的耐盐碱基因由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,且A_bb和aaB_为一种表型,A_B_为另一种表型。现有两株纯合品系甲(AAbb)和乙(aaBB),它们都属于中等耐盐碱水稻,运用杂交育种的方法,可获得能稳定遗传的高耐盐碱水稻植株(AABB)。下列叙述错误的是(

)A.基因A、a和基因B、b在减数分裂Ⅰ前期或后期均可自由组合B.甲和乙杂交产生的F1是高耐盐碱水稻,但不能稳定遗传C.培养甲和乙杂交产生的F1的花药,获得的单倍体幼苗再用秋水仙素处理可达到育种目的D.甲和乙杂交得到F1后,使F1连续自交并不断淘汰,可获得符合要求的品种A解析

由于基因A、a和基因B、b位于两对同源染色体上,所以基因A、a和基因B、b在减数分裂Ⅰ后期发生基因的自由组合,A项错误;甲和乙杂交产生的F1是高耐盐碱水稻,但由于是杂合子,所以不能稳定遗传,B项正确;甲和乙杂交产生的F1的基因型是AaBb,培养F1的花药可以得到四种单倍体幼苗,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,即可从中选择出基因型为AABB的高耐盐碱纯合品种水稻,C项正确;