染色体变异高一下学期生物人教版（2019）必修2

吴明珠

吴明珠，女，汉族，1930年1月出生，中共党员，大学学历，湖北汉阳人，原新疆农业科学院哈密瓜研究中心研究员，中国工程院院士。大学毕业后毅然扎根边疆基层,选育省级甜、西瓜品种19个。在国内率先采用远生态、远地域等技术，创造了一大批新的种质资源，在世界上首先转育成功单性花率100%的脆肉型优质自交系，被誉为新疆甜瓜品种改良的创始人和奠基者。曾当选中共十三大、十六大、十七大党代表，荣获“国家级有突出贡献的专家”“全国五一劳动奖章”“全国先进工作者”“全国优秀科技工作者”“全国杰出专业技术人才奖章”“全国民族团结进步先进个人”“新中国成立60周年‘三农’模范人物”“国家西部大开发突出贡献个人”等称号。必修2：遗传与进化学习目标核心素养要求1.简述染色体结构变异和数目变异。2.活动：低温诱导植物细胞染色体数目的变化。3.理解并掌握生物变异在育种上的应用1.生命观念：能说出染色体结构变异的四种类型，举例说明其对性状的影响。理解染色体组的概念，能判断细胞中染色体组的数目，区分单倍体、二倍体和多倍体，概述其成因及育种应用。2.科学思维：通过对比分析染色体变异与基因突变，提升归纳与概括能力。3.科学探究:通过低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验，理解染色体数目变化的机制。4.社会责任：认同变异在生物进化和育种中的价值，体会科学技术对农业生产的推动作用。染色体变异必修2：遗传与进化内容1内容2染色体数目的变异

染色体结构的变异本节目录内容聚焦预习检测预习教材P87~91，解决以下问题。1.染色体变异的概念？2.染色体结构变异的四种类型？实例？

3.基因突变与染色体结构变异的区别？互换与染色体易位的区别？4.染色体数目变异分为哪两类？

5.什么是一个染色体组？

染色体组数目判断方法？染色体组数的变化曲线。6.如何区分单倍体、单体、三倍体和三体等概念？野生祖先种马铃薯（多种颜色）栽培品种马铃薯（一般都为黄色）野生祖先种栽培品种（马铃薯）野生祖先种香蕉（有籽）栽培品种香蕉（无籽）野生祖先种栽培品种（香蕉）【问题探讨】【资料】作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。【资料】作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常1.根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的？因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，不能形成种子。3.分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？【问题探讨】尝试回答野生祖先种和栽培品种性状的差异的原因？生物体的

或

内染色体

或

的变化。体细胞生殖细胞数目结构______通过显微镜观察到，属于

水平的变异；5.能否通过显微镜观察可以细胞*基因突变是分子水平的变异，这种变异类型无法通过显微镜观察；一.染色体变异1.概念2.染色体变异类型类型一：染色体数目的变异类型二：染色体结构的变异内容1染色体数目的变异3.发生时期:4.适用范围:个体生长发育的任何时期，主要发生在细胞分裂时真核生物核基因的遗传原核生物和病毒会不发生染色体变异（1）细胞内

的增加或减少。（2）细胞内染色体数目以

为基数

地增加或成套地减少。个别染色体一套完整的非同源染色体成倍正常增多减少个别染色体的增加或减少

以一套非同源染色体为基数成倍的增加或成套减少二.染色体数目的变异1.类型（2种）内容1染色体数目的变异（1）细胞内个别染色体的增加或减少实例1：

21三体综合征（即先天性愚型）多了一条21号染色体内容1染色体数目的变异患者智力低下，身体发育缓慢。患儿常出现特殊面容。50%的患儿有先天性心脏病，部分患儿在发育中夭折。唐氏综合征（21三体综合征）45条＋XY或XX（47条）症状：外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。病因：女性患者少了一条X染色体，为XO型。单一的X染色体来自母亲，失去的X染色体由于父亲的精母细胞性染色体未分离造成的。Turner综合征（特纳综合征）内容1染色体数目的变异实例2：性腺发育不良(Turner综合征)44条＋XO（45条）病因①：减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离；减数分裂Ⅱ正常复制复制21号染色体异常个体的体细胞（含3条21号染色体）亲本【探讨】21三体综合征形成的原因？思考：基因型为AaBb的细胞，产生ABb配子的原因？另外三个配子为？亲本配子还可能有其他原因吗？异常配子形成原因：内容1染色体数目的变异复制复制21号染色体异常个体的体细胞（含3条21号染色体）病因②：减数分裂Ⅰ正常；减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离后移向同一极亲本思考：基因型为AaBb的细胞，产生AAb配子的原因？另外三个配子为？亲本配子异常配子【探讨】21三体综合征形成的原因？形成原因：内容1染色体数目的变异实例3：XYY（超雄综合征）成因：父方在MⅡ时两条Y染色单体分离后进入同一个配子中，

产生YY的异常精子。实例4：XXY（克氏综合征）症状：通常表现为XY男性的生理特征，同时可能出现不同程度的女性化第二性征。成因：①父方在MⅠ时X和Y未分离，进入同一个配子中，

形成XY的异常精子。（X+XY）或②母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配

子中，形成XX的异常卵细胞。（XX+Y）（1）细胞内个别染色体的增加或减少内容1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

为基数

地增加或成套地减少。一套完整的非同源染色体成倍内容1染色体数目的变异二.染色体数目的变异1.类型（2种）以染色体组形式成倍的增加或减少正常（8）增加一套（12）减少一套（4）2n=83n=12n=4XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ（1）果蝇体细胞中含有几条染色体？几对同源染色体？（3）Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？

8条4对

（2）写出所有同源染色体？Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ、X和Y（4）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y为一套完整的非同源染色体吗？非同源染色体不是（5）写出所有非同源染色体的集合？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和XⅡ、Ⅲ、Ⅳ和Y内容1染色体数目的变异【思考与讨论】(6)雄果蝇的精子中有哪几条染色体？Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X

或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y(7)雄果蝇产生的精子中的染色体在形态、结构和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？

它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？形态、大小和功能各不相同;都是非同源染色体;是，携带着控制果蝇生长发育的全部遗传信息。（8）如果将果蝇的精子中的染色体看作一个染色体组，那么果蝇的体细胞中有几个染色体组？2个内容1染色体数目的变异XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ【思考与讨论】➋染色体组的特征：

细胞中的一组

，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。(1)一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。(2)一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，

均为非同源染色体。(3)一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异

的全套遗传信息。➊染色体组概念：非同源染色体内容1染色体数目的变异XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ（2）以染色体组形式成倍的增加或减少➌染色体组数目的确定方法1）根据“染色体形态”判断

——细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组；

细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。1个染色体组，1组3条染色体3个染色体组，1组5条染色体4个染色体组，1组2条染色体4个染色体组，1组4条染色体4个染色体组，1组2条染色体（2）以染色体组形式成倍的增加或减少内容1染色体数目的变异2）根据“基因型”判断

——控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组YyRrAABBDDAaaABCD2个染色体组每组有2条2个染色体组每组有3条3个染色体组每组有1条1个染色体组每组有4条内容1染色体数目的变异➌染色体组数目的确定方法AaaAABB

DDYyRrABCD3）根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：

染色体组＝染色体数/染色体形态数4个染色体组8条/4种形态=2个染色体组内容1染色体数目的变异➌染色体组数目的确定方法1.下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？MⅠ后期有丝中期有丝后期MⅡ后期4个2个2个2个习题检测人和野生马铃薯等生物的体细胞中都有两个染色体组。像这样体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。（记作2N，2：两个染色体组；N：一个染色体组中染色体数）

在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。2N=82N=242N=462N=20三.二倍体与多倍体（由受精卵发育而来）内容1染色体数目的变异1、二倍体一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。【思考2】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，有可能出现错误的吗？【思考1】一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子有几个染色体组呢？内容1染色体数目的变异二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。减数分裂Ⅰ出现错误两个染色体组一个染色体组三个染色体组【讨论】三倍体形成只有减数分裂Ⅰ出现错误才会导致吗？染色体复制受精卵发育成三倍体

3N=9受精内容1染色体数目的变异2、三倍体染色体复制减数分裂Ⅱ出现错误两个染色体组一个染色体组三个染色体组染色体复制染色体复制受精卵发育成三倍体

3N=9受精内容1染色体数目的变异二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。2、三倍体

由于原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。【思考4】若二倍体形成的配子均异常，都有两个染色体组，受精后形成的细胞中有几个染色体组？联会时，同源染色体有的1条，有的2条（不可育）【思考3】通过与二倍体生物相比，三倍体生物可育吗？染色体复制内容1染色体数目的变异2、三倍体如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中含有4个染色体组的个体，称为四倍体。减数分裂出现错误四个染色体组染色体复制染色体复制【思考5】只有减数分裂异常才会出现四倍体吗？内容1染色体数目的变异3、四倍体两个染色体组减数正常，有丝分裂出现错误，姐妹染色单体未分离染色体复制四个染色体组【讨论】若二倍体形成两个正常的配子，受精后形成的幼苗受到外界环境的影响，进行有丝分裂时，姐妹染色单体未分离，则子细胞中有几个染色体组？受精作用有丝分裂出错内容1染色体数目的变异如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中含有4个染色体组的个体，称为四倍体。3、四倍体四倍体生物

减数分裂正常每种同源染色体可两两配对后平均分开含有两个染色体组的配子（可育）一般是可育的内容1染色体数目的变异3、四倍体多倍体育性含偶数个染色体组：含奇数个染色体组：可育高度不育（即联会紊乱）

由受精卵发育而来，体细胞中有三或三个以上染色体组的生物，统称为多倍体。（如香蕉、马铃薯、普通小麦等，多见于植物，动物中很少见）4、多倍体2）缺点：多倍体特点:1）优点：生长发育迟缓，结实率低。植株、果实、种子等粗大，糖类、蛋白质等营养物质的含量高。普通小麦六倍体菊花六倍体葡萄三/四倍体香蕉

三倍体内容1染色体数目的变异资料：四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。【讨论】多倍体植物有这么多优点，那该如何获得多倍体植株呢？秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。四.人工诱导多倍体（多倍体育种）1.方法：低温诱导、秋水仙素处理用秋水仙素来来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。【讨论】为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株可以不？

秋水仙素的作用对象是

，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。正在有丝分裂的细胞内容1染色体数目的变异内容1染色体数目的变异秋水仙素只影响纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂；低温处理和秋水仙素诱发的原理是一样的；主要作用于有丝分裂的前期3.作用时期：4.应用：含糖高的甜菜、三倍体无子西瓜4条染色体8条染色体2.原理：染色体变异作用机理：抑制纺锤体的形成，导致着丝粒分裂后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。着丝粒断裂是自发的，而细胞的分裂受纺锤体的牵引。5.人工诱导多倍体的实例1：培育无子西瓜(三倍体)内容1染色体数目的变异内容1染色体数目的变异（1）被子植物的种子和果实的形成子房子房壁胚珠胚囊珠被

1个卵细胞2个极核

子叶胚芽胚轴胚根胚

受精极核胚乳种皮种子果皮果实2N2N2N2N3N3N2N2N受精卵+1个精子+1精子

N+N2N+N内容1染色体数目的变异（1）被子植物的种子和果实的形成生长素刺激被子植物不同结构基因型判断若母本AA，父本aa，判断下列基因型则子代：

种皮胚子叶胚乳果皮果肉AaAAAAaAAAA即种皮、果皮取决于母本。胚、胚乳取决于亲本双方,卵细胞与极核基因型一致Aa内容1染色体数目的变异（2）培育无子西瓜(三倍体)二倍体授粉1二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉2第一年第二年内容1染色体数目的变异茎\叶\花三倍体种子

果实

不变联会紊乱【关键点分析】（2）培育无子西瓜(三倍体)二倍体授粉1二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉2第一年第二年

芽尖有丝分裂旺盛，当秋水仙素处理更易得到四倍体西瓜。内容1染色体数目的变异Q1.为什么用一定浓度的秋水仙素滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？Q2.用秋水仙素处得到植株是各个部分的细胞都含有4个染色体组吗？【思考与讨论】

秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的细胞中染色体数目加倍，变成四个染色体组；而未处理的如根部细胞中染色体数仍为两个染色体组。（2）培育无子西瓜(三倍体)二倍体授粉1二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉2第一年第二年杂交可获得三倍体植株。二倍体父本，四倍体母本。内容1染色体数目的变异Q3.获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？Q4.二倍体与四倍体谁做父本？谁做母本？【思考与讨论】Q5.第一年得到的西瓜有种子吗？有种子，因为其父、母均可正常减数分裂。（2）培育无子西瓜(三倍体)二倍体授粉1二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉2第一年第二年内容1染色体数目的变异【思考与讨论】Q6.第一年得到的西瓜是不是所有的细胞都含三个染色体组？不是，果皮、种皮都是由四倍体西瓜体细胞发育来的，所以含有4个染色体组；但种子是三倍体的。Q8.第二年得到的西瓜是三倍体无子西瓜，这样的西瓜是一颗种子都没有吗？获得无子西瓜至少需要几年？

三倍体植株不能进行正常的减数分裂，但偶尔也有可能形成配子。2年（2）培育无子西瓜(三倍体)二倍体授粉1二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体联会紊乱无子西瓜秋水仙素授粉2第一年第二年内容1染色体数目的变异【思考与讨论】Q9.因三倍体西瓜无法繁殖，所以每年都需制备三倍体西瓜的种子，有没有什么替代方法？①无性繁殖（植物组织培养）②利用生长素或生长素类似物处理未受粉的雌蕊，促进子房发育成无子果实。同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。Q8.四倍体植株上结的西瓜是无子西瓜吗？

四倍体植株上结的西瓜是含有三倍体种子的有子西瓜。

三倍体植株结的西瓜是无子西瓜。野生芭蕉2n有籽香蕉4n加倍野生芭蕉×无籽香蕉3n受精作用2n←减数分裂→2nn无籽香蕉3n无性生殖内容1染色体数目的变异6.人工诱导多倍体的实例2：香蕉的培育普通小麦的形成过程这里的A、B、D代表的是染色体组，而不是基因。异源二倍体：两个染色体组来自不同物种，联会紊乱，不可育。【思考】异源二倍体幼苗如何处理使其可育？秋水仙素处理拓展：异源多倍体育种内容1染色体数目的变异【资料】蜜蜂为社会性昆虫，由蜂王（2n=32）、雄蜂（n=16）、工蜂（2n=32）等个体组成。蜂群中的蜂王（雌蜂可育）与工蜂（雌蜂不育）均由受精卵发育而来，雄蜂（可育）由未受精的卵细胞直接发育而来。雄蜂产生精子的过程中会进行特殊的“假减数分裂”，其过程如下图所示，【思考】图可知，蜜蜂的性别由染色体组决定，请阅读教材分析上图中蜂王、雄蜂、工蜂分别属几倍体？蜂王工蜂2n=32雄蜂n=16工蜂(2n=32)(♀性腺未发育)蜂王(2n=32)(♀性腺发育成熟)受精卵(2n=32)卵细胞（n=16）精子(n=16)不受精直接发育减数分裂假减数分裂工蜂(2n=32)(只吃3天蜂王浆)蜂王(2n=32)(一直吃蜂王浆)雄蜂(n=16)内容1染色体数目的变异【思考】体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？若某生物体细胞中含2个染色体组，该生物一定是二倍体吗？7.单倍体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。（1）成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。蜜蜂蜂王工蜂雄峰由受精卵发育而来二倍体由卵细胞发育而来单倍体蜂王

工蜂

雄蜂

2n=32条

2n=32条

n=16条【注】体细胞中只含1个染色体组的一定是单倍体；单倍体不一定只含1个染色体组

。如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。一定、不一定内容1染色体数目的变异（2）特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，一般高度不育。单倍体植株

正常植株不一定：如多倍体的配子含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体，能进行正常的减数分裂（减数分裂中可以正常联会），产生正常的配子，是可育的。【思考】单倍体都是高度不育吗？如雄蜂，可以通过假减数分裂形成正常的精子，则是可育的；含偶数个染色体组：可育含奇数个染色体组：高度不育单倍体7.单倍体内容1染色体数目的变异P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttF1高杆抗病

DdTtF2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种矮抗⊗连续⊗第1年第2年第3-6年需要的纯合矮抗品种优点：操作简单缺点：耗时长杂交自交选优多次自交选优不再发生性状分离【例】用高杆抗病（DDTT）和矮杆不抗病（ddtt）小麦品种培育矮杆抗病小麦（ddTT），见右图：内容1染色体数目的变异2.原理：染色体(数目)变异3.方法：拥有正常染色体数目单倍体育种≠花药离体培养花药单倍体幼苗正常纯合二倍体花药离体培养秋水仙素处理（染色体数目加倍）（可育）（植物组织培养技术）花药离体培养、秋水仙素处理（以二倍体植物为例）（3）单倍体育种1.步骤：育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。内容1染色体数目的变异花药离体培养PF1配子、（花粉）DDTTDDttddTTddtt正常植株（纯合）秋水仙素高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddtt高杆抗病

DdTtDTDtdTdt单倍体植株DTDtdTdt【例】用高杆抗病（DDTT）和矮杆不抗病（ddtt）小麦品种培育矮杆抗病小麦（ddTT），见下图：第一年第二年4.优点：5.缺点：①明显缩短育种时间②所得个体均为纯合体技术复杂操作困难一般只适用于植物（3）单倍体育种内容1染色体数目的变异Q1：单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？不能，因为单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗注意：单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。Q2:用秋水仙素处理单倍体一定能够获得纯合子吗？不一定，若亲本为二倍体，则获得的品种一定为纯合子，如：

如果单倍体体细胞中基因型为Aa，经秋水仙素处理后基因型为AAaa，是杂合子。若亲本为多倍体，则获得的品种不一定为纯合子，如：例：如果单倍体体细胞中基因型为AB，经秋水仙素处理后基因型为AABB，是纯合子；内容1染色体数目的变异小结1：几种育种方式比较类别

杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点基因重组杂交→自交→选优→自交将不同品种的优良性状集中于同一个体上杂交后代会出现性状分离现象，需及时发现优良品种，育种时间长基因突变用物理或化学方法处理生物产生新的基因提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性）染色体变异花药离体培养；秋水仙素处理幼苗；选择；明显缩短育种年限；得到的植株都是纯合子技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物内容1染色体数目的变异小结2：单倍体、二倍体、多倍体的比较项目单倍体二倍体多倍体概念发育起点染色体组的数目性状表现由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体体细胞中含有2个染色体组的个体体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体未受精的配子一般是受精卵一般是受精卵不确定(是正常体细胞染色体组数目的一半)2个3个或3个以上植株矮小，一般高度不育(除雄蜂外)茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低正常(作为单倍体、多倍体的参照物)内容1染色体数目的变异思考：若一个三倍体恰好能形成正常配子，则下面这个基因型的生物，可形成几种可能的配子，比例是多少？AAaA1A2aA1aA2aA2A1A1A2a1/3Aa

1/3A1/6AA1/6a变式练习1：1.写出下图对应基因型的生物能产生配子的种类及比例；2.该生物与基因型为Aa的生物杂交，后代的基因型及比例是什么？AAaa配子：AA:Aa:aa=1:4:1

后代基因型及比例：AAA:AAa:Aaa:aaa=1:5:5:1内容1染色体数目的变异分析：三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。变式练习3：内容1染色体数目的变异1、辨正误(1)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。()提示：也可能是单倍体，如四倍体产生的配子发育成的个体。(2)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小。()提示：三倍体高度不育，不能产生种子。(3)单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组，不存在同源染色体。()提示：由四倍体的配子发育成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。(4)二倍体的体细胞中一定都含有两个染色体组。()提示：在有丝分裂后期，二倍体的体细胞中含有四个染色体组。(5)三倍体不育的原因是减数分裂时联会紊乱。()××××√习题检测(6)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。()提示：单倍体高度不育，不能产生种子。(7)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂从而使细胞染色体数目加倍。()提示：秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍，但着丝粒能正常分裂。××(8)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。()提示：二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体基因型为AAaa，属于杂合子。×习题检测2.(2024·河南青桐鸣大联考)下列有关单倍体的叙述中，错误的有(

)①未经受精的卵细胞发育成的植物一定是单倍体②体细胞中含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体③生物的精子和卵细胞中一定都有一个染色体组④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体⑤基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体 A.2个 B.3个 C.4个 D.5个C习题检测3.下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述。正确的是()A.单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，体细胞中含有一个染色体组的个体就是单倍体B.由受精卵发育成的体细胞中有两个染色体组的个体一定是二倍体C.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体一定是多倍体D.用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的一定是二倍体B习题检测4.(2024·广东深圳七中期末)某植株的基因型为AaBb，其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种，过程如图所示，下列相关分析错误的是()BA.图示育种方法的原理是染色体数目变异B.过程②可用适当的低温处理，低温作用时期为有丝分裂前的间期C.若未对植株A进行筛选，则植株B中符合要求的类型约占1/4D.单倍体育种的优点是缩短育种年限，且获得的植株是纯合子习题检测1.实验原理

用低温处理植物的

，能够抑制

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，于是植物细胞中的染色体数目发生变化。【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化分生组织细胞纺锤体内容1染色体数目的变异2.材料用具蒜或洋葱(均为二倍体，体细胞中的染色体数目为16)，培养皿，滤纸，纱布，烧杯，镊子，剪刀，显微镜，载玻片，盖玻片，冰箱，卡诺氏液，质量浓度为0.01g/mL的甲紫(旧称龙胆紫)溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。内容1染色体数目的变异【探究·实践】低温诱导植物细胞染色体数目的变化将蒜（洋葱）在冰箱冷藏室内（4℃）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℃）进行培养诱导培养培养不定根低温诱导待蒜长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。固定细胞剪取诱导处理的根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h，以

，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。制作装片解离漂洗染色制片观察比较先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。固定细胞的形态3.方法步骤内容1染色体数目的变异4.实验结果及结论视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞实验结论：低温可以诱导植物细胞染色体数目发生变化实验结果内容1染色体数目的变异卡诺氏液和解离液的作用卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察，解离之后细胞死亡。两次漂洗的比较项目第一次漂洗第二次漂洗时间不同试剂不同目的不同在固定之后，解离之前在解离之后，染色之前用95%酒精漂洗用清水漂洗洗去多余的解离液洗去多余的卡诺氏液内容1染色体数目的变异试剂使用方法作用卡诺氏液浸泡诱导处理过的根尖0.5-1h体积分数为95%的酒精冲洗2次经卡诺氏液处理过的根尖体积分数为95%的酒精溶液和质量分数为15%的盐酸溶液1:1混合配制解离液清水浸泡解离后的根尖约10min质量浓度0.01g/mL的甲紫溶液对漂洗干净的根尖染色3～5min固定细胞的形态冲洗掉卡诺氏液使组织中的细胞相互分离开来漂洗根尖，洗去药液，防止解离过度使染色体着色内容1染色体数目的变异归纳小结倍性的判断内容1染色体数目的变异1.辨正误(1)用显微镜观察时发现所有细胞中染色体数目均已加倍。()提示：少数细胞。(2)制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片。()(3)低温处理和用秋水仙素处理材料的原理是相同的。()(4)固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的。()提示：固定细胞后用体积分数为95%的酒精冲洗，解离后用清水漂洗。(5)在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。()提示：固定后细胞就已经死亡，无法观察到细胞的动态变化。×√√××习题检测2.(2024·四川石室中学模拟)已知西瓜体细胞的染色体数为2n＝22，下图表示无子西瓜的培育过程，下列叙述错误的是(

)A.①秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗使染色体数目加倍B.二倍体甲和二倍体乙都与母本进行了有性生殖C.四倍体植株所结西瓜的种子胚细胞含有3个染色体组D.③过程得到的无子西瓜体细胞中有33条染色体B习题检测2.(2024·河北张家口期末)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，错误的是()A.卡诺氏液浸泡材料0.5～1h，以固定细胞的形态B.体积分数为95%的酒精可以用来配制解离液，也可以用来冲洗卡诺氏液C.4℃低温下处理装置，目的是抑制纺锤体的形成D.用甲紫溶液染色后观察发现，绝大多数的细胞中染色体数目已加倍D习题检测3.(2024·山东济南期中)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上DNA的碱基序列不同C习题检测4.（不定项）下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的分析，正确的是()A．有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B．视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C．用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D．染色体数目变化的原理是低温抑制了纺锤体的形成E．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期F．用卡诺氏液处理后需用清水冲洗2遍，然后制作装片G.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会ACD习题检测5.探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取50株蓝莓幼苗，用秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到结果如图所示，相关说法正确的是()A.

实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，从而诱导形成四倍体B.

实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，各组蓝莓幼苗数量和长势应该相等C.

判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体果实进行比较D.

由实验结果可知用约0.1%和0.05%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗，效果完全相同B习题检测

实例：

猫叫综合征

症状：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。猫叫综合征患者染色体组成正常人染色体组成

染色体结构变异

内容2染色体结构的变异在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。染色体结构变异缺失重复易位倒位染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因________或_____________发生改变，导致性状的变异；大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡数目排列顺序内容2染色体结构的变异染色体的某一片段缺失引起变异（同一条染色体上）。染色体上基因数目减少结果：1.缺失：实例1：果蝇缺刻翅的形成正常翅缺刻翅实例2：五号染色体缺失引起的猫叫综合征缺失后的联会现象：内容2染色体结构的变异【注意】关于“缺失”问题DNA分子上若干基因的缺失若干碱基对的缺失染色体变异基因突变内容2染色体结构的变异染色体中增加某一片段引起的变异（同一条染色体上）染色体增加某一片段引起变异。例如，果蝇棒状眼的形成（右侧两图为电镜照片）2.重复：染色体上基因数目增加结果：重复后的联会现象：实例：果蝇正常眼与棒球眼内容2染色体结构的变异

棒状眼正常眼染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。【注意】发生在两条非同源染色体上！3.易位：结果:染色体片段易位，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。易位后的联会现象：内容2染色体结构的变异实例:果蝇花斑眼的形成正常眼花斑眼染色体易位交叉互换图解区别位置原理观察发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组在显微镜下观察到在显微镜下观察不到内容2染色体结构的变异染色体的某一片段位置颠倒引起的变异（同一条染色体上）4.倒位：实例：果蝇卷翅的形成染色体正常正常翅染色体片段颠倒卷翅正常翅卷翅结果:染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变倒位后的联会现象：内容2染色体结构的变异思考：缺失重复与基因突变有什么区别？缺失易位由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多内容2染色体结构的变异项目染色体片段缺失碱基对缺失图解区别变化的实质染色体

的变化染色体上的某一位点上的

改变

原理观察对基因影响染色体结构变异基因突变在光学显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到基因数量减少基因结构改变，数量不变【拓展1】比较染色体片段缺失与基因突变碱基对缺失基因结构结构和数目内容2染色体结构的变异项目基因突变基因重组染色体变异本质发生时期观察适用范围

产生结果共同点基因碱基序列的改变基因的重新组合染色体结构或数目发生变化DNA复制时期减Ⅰ时期细胞分裂期光学显微镜下无法观察光学显微镜下无法观察光学显微镜下可以观察任何生物真核生物、有性生殖真核生物产生新的基因只改变基因型基因“数量”上发生变化都是可遗传的变异【拓展2】比较基因突变、基因重组和染色体变异内容2染色体结构的变异1.辨正误(1)染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异。()提示：染色体之间发生的片段互换如发生于同源染色体之间则属于基因重组；如发生于非同源染色体之间，则属于易位。(2)X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异。()(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。()提示：大多数染色体结构变异对生物体是不利的。×√×(4)基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。()提示：基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不到。(5)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()××习题检测1.辨正误(6)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位。(2018·海南卷，14C)(

)提示属于基因重组。(7)猫叫综合征是由于特定的染色体片段缺失造成的。(2015·全国卷Ⅱ，6A)(

)(8)基因突变与染色体结构变异都导致个体表型改变。(2015·海南卷，21B)(

)提示基因突变不一定导致个体表型改变。

×√×习题检测2.(2024·河南青桐鸣联考)如图表示果蝇体细胞内一条染色体发生的变异，①②表示染色体，字母表示相关的基因。下列说法中正确的是(

)A.果蝇的缺刻翅是基因中碱基缺失造成的B.①和②构成一对非同源染色体C.该变异能导致新基因的形成D.①和②都能被甲紫溶液染色D习题检测3.(2024·河北百师联盟联考改编)在细胞分裂过程中，通常会精确地进行染色体的复制和均分，但偶尔的意外会造成染色体数目或结构的变异。如图为某种染色体变异类型，下列相关叙述正确的是()A.该变异发生在一对同源染色体间B.该染色体变异过程中会发生氢键的断裂和连接C.该变异属于基因重组，不能在光学显微镜下观察到D.该变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变，但不会产生新基因D习题检测4.易错辨析（1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异()（2）体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体()（3）单倍体体细胞中含有的染色体组数都是奇数()（4）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体()（5）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是纯合子()××√××习题检测D5.(2023·山东兖州检测)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(

)A.甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化B.甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中C.若乙为精原细胞，则它一定不能产生正常的配子D.图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验习题检测6.(2023·陕西咸阳期末)染色体变异在育种方面也有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是(

)C习题检测7.(2023·山东菏泽联考)鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是(

)DA.正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种B.突变细胞Ⅰ发生了基因突变C.突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过光学显微镜

观察到D.突变细胞Ⅲ中A和a的分离符合基因的分离定律习题检测8.(2023·湖北黄冈调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)图示果蝇发生的变异类型是________________。染色体数目变异习题检测(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为________________。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1自由交配，F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄