第23讲染色体变异课件高三生物一轮复习（人教版）

必修二第23讲染色体变异Never考点要求

真题展示染色体变异和育种2025·河南卷·T132025·江苏卷·T12、T142025·黑吉辽蒙卷·T152025·广东卷T102024山东·T172024北京·T72024安徽T102023江苏T102023湖北T16考情分析从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，是常考内容。有时也会在非选择题中出现。其考查形式灵活，主要从以下几方面考查：染色体数目变异、染色体结构变异、染色体变异与育种01染色体变异的判断与分析02低温诱导植物细胞染色体数目的变化考点03变异在育种中的应用染色体变异的判断与分析01

生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。定义染色体数目的变异1染色体结构的变异2分类：染色体变异与基因突变和基因重组的区别。基因突变、基因重组：光学显微镜下不可见（分子水平）染色体变异：一般光学显微镜下可见（细胞水平）一、染色体变异的概念1.缺失：染色体的某一片段缺失实例：果蝇缺刻翅的形成正常翅缺刻翅基因数目减少结果：人的第5号染色体部分缺失猫叫综合征：二、染色体结构变异项目染色体变异：缺失基因突变：缺失图解实质结果观察染色体上基因的缺失基因中碱基对的缺失基因的数目减少碱基对的数目减少，产生新基因在光学显微镜下能观察到在光学显微镜下观察不到染色体结构变异（缺失）vs基因突变果蝇棒状眼的形成棒状眼正常眼基因数目增加结果：2.重复：染色体增加了某一片段结果：基因的

改变3.易位：染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上正常眼花斑眼①果蝇花斑眼的形成排列顺序②慢性粒细胞白血病项目染色体易位互换图解区别位置原理交换基因观察非同源染色体之间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易位vs互换非等位基因(改变基因顺序和数量)等位基因(不改变基因数量)4.倒位：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。

正常翅卷翅abcdefabcdefbcdeaf颠倒结果：基因的

改变排列顺序

例如:果蝇卷翅的形成小结：染色体结构的改变会导致性状发生改变染色体片段缺失、重复、易位和倒位基因数量、排列顺序的改变生物性状的改变（变异）（缺失、重复）（易位、倒位）

影

响大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。1.下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。缺失重复易位倒位总结：上述变异类型中，_____和_____改变了染色体上基因的数量，_____和_____改变了基因在染色体上的排列顺序。缺失重复易位倒位核心探讨课堂随练2.大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（

）C课堂随练3.如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a′仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是（

）A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.④中的变异是染色体结构变异中的缺失D.①表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期D课堂随练细胞内个别染色体的增加或减少细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体（染色体组）为基数成倍地增加或减少正常细胞单体（2n-1）三体（2n+1）三倍体单倍体三、染色体数目变异减Ⅰ后期

异常21号同源染色体未分离减Ⅱ后期

异常姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极21三体综合征形成原因可能是什么？举例：21三体综合征/唐氏综合征1.细胞内个别染色体的增加或减少1.几种染色体变异类型产生配子的分析(1)3种染色体结构变异产生配子情况

A∶O＝1∶1AA∶a＝1∶1A∶Aa∶a∶O＝1∶1∶1∶1A∶O＝1∶1Aa∶A∶AA∶a＝AA∶Aa∶aa＝注：不含该基因用“O”表示。(2)3种染色体数目变异产生配子情况单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子，配子育性情况见具体实例。思考：单体和三体能否产生配子？2∶2∶1∶11∶4∶1课堂随练染色体组的特征本质上1形态上2功能上3一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。各不相同各不相同，但携带生物生长、发育、遗传和变异的一整套遗传信息。2.以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或或成套的减少染色体形态法字母法2个染色体组3个染色体组4个染色体组1个染色体组染色体组的判定方法3个染色体组(n表示每组有16条非同源染色体)3n=48图像法3个；3条1个；4条2个；4条3个；2条4个；3条4个；2条1个；4条2个；2条1.判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？课堂随练3.二倍体、多倍体和单倍体的比较项目二倍体多倍体单倍体概念形成过程由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体雌配子+雄配子

受精卵

生物体受精作用发育：体细胞中含有2个染色体组：体细胞中含有3个及以上染色体组二倍体多倍体单倍体单倍体直接发育成生物体直接发育成生物体优点缺点①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子都比较大；③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。①可育性降低；②晚熟小麦（六倍体）菊花（六倍体）葡萄（三/四倍体）多倍体思考：（1）体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？

（2）单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？一定不一定单倍体植株的特点植株弱小，且高度不育（3）单倍体植株一定不可育吗？①多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则其发育成的单倍体减数分裂中能联会，即为可育。②由卵细胞发育而来的雄蜂只有一个染色体组，但可产生可育精子.课堂随练1．下列关于染色体组与单倍体的说法，正确的是（

）A．一个染色体组应是生物配子中的全部染色体B．某生物体细胞基因型为DDDdEEee，可断定该生物为四倍体C．一个染色体组中不含同源染色体，也不含有等位基因D．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体C课堂随练2．下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述，正确的是（

）A．单倍体细胞中不可能含有同源染色体和等位基因B．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体C．六倍体普通小麦的花粉经植物组织培养后形成的植株是三倍体D．与二倍体植株相比，多倍体植株通常茎秆粗壮，果实中的糖类更丰富D3.如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述正确的是(

)A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B.由图b细胞组成的个体是三倍体C.图c有3个染色体组，每个染色体组有2条染色体D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的D课堂随练3.如图所示为不同生物体细胞中所含的染色体数目情况，下列叙述正确的是(

)A.图a细胞正在进行减数分裂，细胞中含有4个染色体组B.图b代表的生物自交能产生可育后代C.图c含有两个染色体组，该生物一定是二倍体D.图d代表的生物一定是单倍体D课堂随练项目基因突变基因重组染色体变异本质基因结构的改变基因的重新组合染色体结构或数目发生变化发生时期DNA复制时期减Ⅰ时期细胞分裂期观察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适用范围任何生物真核生物、有性生殖真核生物产生结果产生新的基因只改变基因型基因“数量”上发生变化共同点都是可遗传的变异基因突变、基因重组和染色体变异的比较结构变异：缺失（例：猫叫综合症）

、重复、易位、倒位染色体变异

数目变异

个别增减（例：21三体综合征）成倍增减染色体组概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体分类二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体概念：由受精卵发育，含三个以上染色体组

多倍体特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低应用：多倍体育种（例：无籽西瓜、香蕉、小麦）成因：自然或人为（秋水仙素）使染色体加倍概念：配子直接发育来的个体成因：未经受精的配子直接发育而成应用：单倍体育种；花药离体培养法特点：植株一般较弱小、不育单倍体知识网络构建低温诱导植物染色体数目的变化02低温或秋水仙素抑制纺锤体的形成染色体不能移向细胞的两极导致染色体数目加倍导致多倍体继续分裂1.实验原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。时期：有丝分裂前期2.实验步骤：3.实验现象：视野中既有正常的

细胞，也有

发生改变的细胞。4℃卡诺氏液95%漂洗染色染色体数目二倍体试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入

中浸泡0.5～1h

体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为

等体积混合，作为

解离根尖细胞浸泡解离后的根尖细胞约10min漂洗根尖，去除解离液甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有

溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色4.实验中的试剂及其作用：卡诺氏液固定细胞形态95%的酒精解离液清水甲紫(1)选材：应选用

，否则不会出现染色体加倍的情况。(2)并不是所有细胞中染色体均已加倍：只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。(3)显微镜下观察到的细胞

，不能观察到染色体数目的连续变化过程。(4)着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期即分裂，无纺锤丝牵引，着丝粒也分裂。5.实验注意事项能进行分裂的分生组织细胞已经死亡1.(2024·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课堂随练2.(2024·青岛模拟)某研究小组开展了“用秋水仙素诱导培育四倍体草莓”的实验。选取二倍体草莓(2N=14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(

)A.实验的自变量是秋水仙素溶液浓度和处理时间B.秋水仙素能抑制细胞内纺锤体的形成，进而影响细胞的正常分裂C.高倍镜下观察草莓芽尖细胞的临时装片，发现分裂中期染色体数目均为28D.用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1天，诱导成功率较高C课堂随练变异在育种中的应用031.杂交育种若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表现型即为纯种，可推广应用。具有不同优良性状的亲本杂交F1自交F2鉴别选择需要的类型逐代自交不发生性状分离为止(3)优点：(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。(2)原理：基因重组操作简单，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：①育种周期长②局限于同种或亲缘关系较近的物种基因突变2.诱变育种选择生物多种突变类型选择理想类型培育成新品种施加诱变因素(X射线、紫外线、亚硝酸等)(2)优点：(1)原理：(3)缺点：①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地改良某些性状有利变异少，工作量大,需处理大量材料,具有盲目性3.单倍体育种花药离体培养单倍体幼苗人工诱导(用秋水仙素处理)染色体数目加倍得到正常植株植物组织培养染色体(数目)变异1、单倍体育种所得个体都是纯合子（

）杂合子

(2)优点：(1)原理：(3)缺点：明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子技术复杂,一般应用于二倍体植物×(2)花药离体培养＝单倍体育种（

）×单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程秋水仙素处理4.多倍体育种(1)原理：染色体数目变异(2)过程：导致萌发的种子或幼苗

抑制纺锤体的形成细胞中染色体数目加倍多倍体植株导致正常分裂分化染色体不分离（3）实例：无籽西瓜培育雌蕊子房子房壁果皮胚珠珠被种皮卵细胞（1个）+精子（1个）极核（2个）+精子（1个）受精卵胚受精极核胚乳种子果实(3)实例：联会紊乱第一年杂交三倍体（母本）（父本）无子西瓜二倍体（父本）授粉第二年①两次传粉：第一次传粉:杂交获得三倍体种子第二次传粉:刺激子房发育成果实②三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。三倍体（母本）2N4N第一年（1）为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？（2）处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？秋水仙素处理后的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致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。2N母本父本思考相关问题课堂随练2N第一年2N4N果皮____种子的胚____种皮____4N3N4N杂交获得三倍体（3）获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？（4）为什么要用四倍体植株做母本？①多倍体花粉可育低；②种子产量高;③种皮薄，利于播种杂交获得三倍体（3）获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？（4）为什么要用四倍体植株做母本？①多倍体花粉可育低；②营养物质多（5）三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗没有吗？①三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此不能形成种子。☛联会紊乱②并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。（6）每年都要制种，很麻烦，有没有替代方法？①进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。②利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实。

小结：变异在育种上的应用比较杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种原理方法优点缺点举例基因重组杂交→连续自交直至不发生性状分离“集中亲本优良性状”操作简便育种周期长矮秆抗病小麦的培育染色体数目变异花药离体培养+人工诱导染色体数目加倍明显缩短育种年限技术复杂，常与杂交育种相配合快速矮秆抗病小麦的培育染色体数目变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗茎秆粗壮，器官大、营养物质含量高发育迟缓、结实率低三倍体无子西瓜基因突变物理或化学方法处理→筛选提高突变率、获得新品种有利变异少，需要大量处理实验材料青霉素高产菌、“黑农五号”大豆、太空椒③方法:

④优点:⑤缺点:打破远缘杂交不亲和的障碍；技术复杂，可能会产生食品安全问题如培育转基因抗虫棉将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中基因重组②原理:定向改造生物的遗传性状⑥举例:获取目的基因运载体构建重组DNA导入受体细胞具有相关性状的新品种①育种过程5.基因工程育种归纳：集优无中生有各性状加强外源基因表达诱变育种多倍体育种基因工程育种无生殖隔离有生殖隔离细胞工程或基因工程育种杂交育种最“简便”最快获得纯合子最具有预见性最“盲目”杂交育种单倍体育种基因工程育种诱变育种育种材料方法特点1.根据育种程序图识别育种名称和过程。杂交自交花药离体培养秋水仙素处理诱变处理秋水仙素处理转基因技术脱分化再分化包裹人工种皮课堂随练2．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（

）A．甲和乙均可以导致染色体上基因数量变化B．甲可以导致丁或戊两种情形的产生C．甲会导致染色单体上的基因重组D．乙可以导致丙的形成C课堂随练4.(2024·苏州模拟)下列关于变异和育种的叙述，正确的是(

)A.改良某种缺乏抗病性的水稻品种可采用单倍体育种B.用秋水仙素处理植物的叶肉细胞即可获得多倍体植株C.茎尖分生区细胞经植物组织培养可获得抗病毒植物D.杂交育种获得的优良品种可能是纯合子也可能是杂合子3．某自花传粉植物的高茎（显性）和矮茎（隐性）受一对等位基因A/a控制，抗病（显性）和感病（隐性）受一对等位基因B/b控制。现用纯合高茎抗病植株与矮茎感病植株杂交获得F1，欲培育能稳定遗传的矮茎抗病新品种。下列方案中可行的是

（

）A．将F1自交，从F2中筛选矮茎抗病植株连续自交B．取F1的花药进行组织培养后直接筛选矮茎抗病植株C．用F1与矮茎感病回交，从F2中筛选矮茎抗病植株D．用γ射线处理F1种子，诱导基因突变获得矮茎抗病植株A课堂随练D5．科研人员利用甲、乙两种大豆培育新品大豆的过程如图所示，F、f和G、g表示分别位于1号和5号染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（

）A．图中过程③用射线处理可以显著提高变异频率B．图中过程⑥可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗C．图中过程④育种方法获得的大豆幼苗FFffGGgg是杂合子D．FfGg植株和FFffGGgg植株杂交后代一般不能产生正常配子B课堂随练04真题感知·命题洞见1．（2025·广东·高考真题）若某常染色体隐性单基因遗传病的致病基因存在两个独立的致病变异位点1和2（M和N表示正常，m和n表示异常），理论上会形成两种变异类型且效应不同（如图），但仅凭个体的基因检测不足以区分这两种变异类型。通过对人群中变异位点的大规模基因检测，有助于该遗传病的风险评估。表为某人群中这两个变异位点的检测数据。下列对该人群的推测，合