2026届高考生物一轮精准突破：第28讲+染色体变异+【思维精讲】（全国适用）

专题6生物的变异与进化第2部分遗传与进化第28讲

染色体变异高考考情：考情解码考点要求真题展示考点一：染色体结构的变异2024·浙江6月选考，2；2024·北京卷，7；2023·河北卷，15；2023·辽宁卷，2；2023·湖北卷，16；2023·江苏卷，10；2022·湖南卷，9；2024·黑吉辽卷，15；2024·全国甲卷，32；2024·安徽卷，10考点二

：染色体数目的变异考点三

：变异类型在育种上的应用考点定标命题题型和内容上看，高考命题不多，试题为选择题和填空题，题目一般，主要从以下几方面考查：基因突变、基因重组和染色体畸变的基本内容，以及三种可遗传变异在育种过程中的应用。复习过程中三种可遗传变异、其对生物性状的影响、育种知识。举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。考点一

染色体结构的变异考点二

染色体数目的变异考点三

变异类型在育种上的应用拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位真题回顾课标要求及考点预览：思维预览：染色体变异染色体的变异：体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。②分类：①概念：③

区别：

基因突变、基因重组：染色体变异：个别染色体数目的增加或减少以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少染色体数目变异染色体结构变异染色体片段的缺失、重复、倒位、易位光学显微镜下不可见（分子水平）光学显微镜下可见（细胞水平）一、

染色体结构的变异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：一、

染色体结构的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基因突变一、

染色体结构的变异正常眼棒状眼改变了染色体上的基因数目思考：这种变异与基因突变中的增添有何不同？2.重复：染色体增加某一片段引起的变异（同一条染色体上）结果：例如，果蝇棒状眼的形成。基因突变改变的是碱基对数目而非基因数目。一、

染色体结构的变异3.易位：染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上abcdefghijklghijklabcefdabcklghdefji移接

基因数目不变，排列顺序改变结果：正常眼花斑眼①果蝇花斑眼的形成②慢性粒细胞白血病一、

染色体结构的变异项目染色体易位互换图解区别位置原理观察非同源染色体之间染色体结构变异可在显微镜下观察到同源染色体的非姐妹染色单体之间基因重组在显微镜下观察不到易位vs互换一、

染色体结构的变异正常翅卷翅cdefabafbcdebcde实例：果蝇卷翅的形成

女性9号染色体倒位后造成习惯性流产abcdefabcdefbcdeaf位置颠倒染色体上的基因数目不变，排列顺序发生改变结果：4.倒位：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异(发生在一条染色体上)一、

染色体结构的变异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2.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_________。缺失重复易位倒位排列顺序一、

染色体结构的变异5.染色体结构变异的原因：受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的______以及断裂后片段________的重新连接。断裂不正常6.染色体结构变异的影响：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。(必修2P90图5－7)果蝇的缺刻翅是由于一条X染色体上发生了片段缺失所致，最简单的验证方法是___________________________________________________________________________。

在显微镜下观察亲代缺刻翅雌果蝇体细胞内两条X染色体的形态大小一、

染色体结构的变异1．(2025·内蒙古自治区高考适应性测试)正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因。有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因。下列叙述正确的是(

)A.其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位B．其父本精子形成过程中发生了染色体易位C．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变D．其父本精子形成过程中发生了基因突变B

2.

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互换，发生在减数第一次分裂的前期D一、

染色体结构的变异二、

染色体数目的变异类型一：个别变异——细胞内个别染色体的增加或减少单体（2n-1）三体（2n+1）或例1：21三体综合征(唐氏综合症)病因:表现：智力低于常人，特殊面容生长发育障碍，多发畸形多了一条21号染色体1.类型二、

染色体数目的变异减数分裂Ⅰ后期异常21号同源染色体未分离减数分裂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？二、

染色体数目的变异实例3：女性特纳氏综合征病因：表现：少了一条X染色体身材较矮、性腺发育不良实例2：男性Klinefelter综合征病因：表现：多了一条X染色体身材较高、性腺发育不良、有女性特征二、

染色体数目的变异类型二：以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或成套的减少三个染色体组一个染色体组或染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。XⅡⅢⅣYⅡⅢⅣXYⅡⅢⅣⅡⅢ雄果蝇染色体组成一个染色体组一个染色体组正常细胞一个染色体组中不存在同源染色体一个染色体组中不含等位基因1套3套2套①根据染色体形态判定：细胞内同一形态的染色体有几条就可以认为含有几个染色体组。2套2套3套1套②根据基因型判断：同一种基因（不分大小写）出现几次，则细胞中就有几个染色体组。4套1套2套1套③根据分裂图像判定：染色体组数目的确定方法：④表示方式：3n=483套(n表示每组有16条非同源染色体)二、

染色体数目的变异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条判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？二、

染色体数目的变异2.二倍体、多倍体和单倍体（教材P87-88）二倍体：多倍体：单倍体：多倍体植株优点：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。单倍体植株特点：植株弱小，且（一般）高度不育。体细胞中含有两个染色体组的个体（通常由受精卵发育而来）体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体（通常由受精卵发育而来）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（通常由配子发育而来）在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体

二、

染色体数目的变异思考1：单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？不一定一定思考3：多倍体一定可育吗？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。如含有奇数个染色体组，减数分裂时不能正常联会，即出现联会紊乱，不能形成可育的配子。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；有的同源多倍体的单倍体是可育的，如同源四倍体。思考2：体细胞中含有一个染色体组的生物一定是单倍体吗？二、

染色体数目的变异3.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的DNA碱基序列不同C4．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DAA∶Aa∶aa＝二、

染色体数目的变异拓展：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＝(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注：“O”表示不含该基因。5.已知某一对染色体三体的植物在减数分裂Ⅰ过程中，3条同源染色体随机移向细胞两极，最终可形成含1条或2条该染色体的配子(只含缺失染色体的花粉不能参与受精作用，卵细胞不受影响)。现有一个三体且一条染色体缺失的植株，其细胞中该染色体及基因型如图所示。若该植株自交，产生的所有子代均能成活，子代中染色体结构和数目均正常的个体所占的比例为()A.2/15 B.1/18C.1/4 D.1/9A二、

染色体数目的变异[变式]若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为__________________________________。X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1二、

染色体数目的变异人工诱导染色体加倍的机理：当低温或秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能抑制纺锤体的形成，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。多倍体植物有这么多优点，那该如何获得多倍体植株呢？注意：抑制纺锤体形成≠着丝粒不分裂①秋水仙素作用的时期：②使用部位：有丝分裂前期。涂在萌发种子或幼苗用低温处理植物的___________细胞，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_____________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。分生组织纺锤体分裂成两个子细胞①实验原理二、

染色体数目的变异3．低温诱导植物细胞染色体数目的变化培养不定根低温诱导1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,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°C)进行培养。2.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。3.剪取诱导处理的根尖0.5~1cm,放人________中浸泡0.5~1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为___________冲洗2次。4.解离→漂洗→染色→制片5.先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。（一）诱导培养（二）固定细胞形态（三）制作装片（四）观察②实验步骤二、

染色体数目的变异卡诺氏液95%的酒精二、

染色体数目的变异③实验结果诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。思考：能观察到染色体数目的连续变化过程？显微镜下观察到的细胞在固定时就已经死亡。实验中几种试剂的使用方法和作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h体积分数为95%的酒精冲洗卡诺氏液（无水乙醇和冰醋酸）处理过的根尖与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖清水漂洗解离后的根尖约10min甲紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min固定细胞形态洗去卡诺氏液解离根尖细胞，使细胞分散开来洗去解离液，防止解离过度使染色体着色二、

染色体数目的变异二、

染色体数目的变异6．(2025·河南洛阳模拟)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

7.(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二、

染色体数目的变异三、变异类型在育种上的应用1.诱变育种：(1)原理：

。(2)过程基因突变(3)优点①可以提高

，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地

。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。突变频率改良某些性状三、变异类型在育种上的应用2.杂交育种：（1）目的：将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经选择和培育，获得新品种。F1高杆抗病DdTtF2D_T_D_ttddT_ddtt矮抗连续⊗第1年第2年第3年及之后杂交→自交→选择→自交

操作简单，目的性强。集不同品种的优良性状于一身。（集优）

育种年限长，过程繁琐。只能利用已有的基因重组，不能创造新的基因。（3）优点：（4）缺点：P高杆抗病

DDTT×矮杆感病

ddttddTT需要的纯合矮抗品种（2）过程：三、变异类型在育种上的应用3.单倍体育种：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法称为单倍体育种。(1)概念：(2)原理：染色体数目变异(4)特点：①缩短育种年限②排除显隐性干扰，提高效率(3)过程：二倍体植株花药离体培养单倍体幼苗秋水仙素处理花药（人工诱导染色体数目加倍）纯合二倍体植株(5)局限性：技术含量高，不易操作判断：（1）单倍体育种所得个体都是纯合子（

）

（2）花药离体培养＝单倍体育种（

）

（3）可以通过处理单倍体种子获得纯合二倍体（）×××三、变异类型在育种上的应用4.多倍体育种：(1)原理：染色体数目变异(2)过程：秋水仙素处理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三、变异类型在育种上的应用二倍体二倍体（父本）四倍体（母本）三倍体无子西瓜秋水仙素第一年第二年第一次授粉目的：杂交获得三倍体植株的种子套袋、去雄1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？芽尖细胞分裂旺盛，更容易使染色体数目加倍同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以没有种子。三倍体西瓜在减数分裂过程中，第二次授粉目的：（生长素）刺激子房发育成三倍体无子果实二倍体2.三倍体西瓜为什么没有种子?

（3）实例：无子西瓜培育三、变异类型在育种上的应用（3）有时候可以在三倍体西瓜种发现少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因；三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此，不能形成种子。但是，也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。（4）每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？有其他方法可以替代。方法一，进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽；方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。三、变异类型在育种上的应用（5）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。（6）为什么要用四倍体做母本，二倍体做父本，那母本和父本可以互换吗？1.四倍体西瓜做母本得到的西瓜更大，糖分更多，品质更好，相比之下效益更高；2.四倍体西瓜做母本得到的西瓜种皮较薄，有利于播种；而反过来得到的西瓜种皮厚，不利于播种三、变异类型在育种上的应用旧知回顾柱头花柱子房花药花丝花瓣花萼花托雄蕊雌蕊花的主要结构胚囊三、变异类型在育种上的应用柱头花柱珠被卵细胞（1个）极核（2个）胚囊胚珠果皮和果肉子房发育子房壁子房壁胚珠种皮发育胚+精子发育胚乳+精子发育种子果实类型第一年所结果实第二年所结果实果实位置四倍体植株上三倍体植株上果皮染色体组数种皮染色体组数胚中染色体组数胚乳中染色体组数443533无无【注意】四倍体植株上结四倍体西瓜，四倍体西瓜内结的种子为三倍体，其种皮为四倍体。三、变异类型在育种上的应用类别

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不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂；基因突变用物理或化学方法处理生物提高突变率，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（非种子）；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，一般只适用于植物三、变异类型在育种上的应用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育种过程基因工程育种三、变异类型在育种上的应用实例1：普通小麦的形成过程异源二倍体：两个染色体组来自不同物种，联会紊乱，不可育。异源二倍体幼苗如何处理使其可育？秋水仙素处理异源多倍体育种这里的A、B、D代表的是染色体组，而不是基因。实例2：八倍体小黑麦的培育过程第1步：杂交异源四倍体（4N）（AAAR）第2步：染色体加倍注意：这里的A、R代表的是染色体组，而不是基因。所以，异源四倍体（AAAR）是不可育的。第一年第二年普通小麦（6N）×小黑麦（2N）（RR）

（AAAAAA）八倍体小黑麦（8N）（AAAAAARR）秋水仙素处理三、变异类型在育种上的应用诱变育种多倍体育种基因工程育种细胞工程或基因工程育种杂交育种杂交育种单倍体育种基因工程育种诱变育种集优无中生有各性状加强外源基因表达无生殖隔离有生殖隔离最“简便”最快获得纯合子最具有预见性最“盲目”育种材料方法特点三、变异类型在育种上的应用8．（2025·全国卷·高考真题）为获得作物新品种，可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是（

）A．三倍体西瓜育种时，利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体B．作物单倍体育种时，利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体C．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体B三、变异类型在育种上的应用三、变异类型在育种上的应用9．(2024·河北衡水中学四调)将某种二倍体植物的①②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，相关过程如图所示。A/a、B/b、D/d分别位于三对同源染色体上。下列分析错误的是(

)A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变B．⑧植株虽然含有同源染色体，但它是不可育的C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/8D．③到⑨的过程中可能发生的突变和基因重组可为生物进化提供原材料C

拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位1.变异类型的判断与探究基因突变的类型：AA→Aaaa→Aa（显性突变；当代表现）（隐性突变；不当代表现）判断方法：①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。若后代全表现野生型性状，则突变体由____________产生；若后代全表现突变型性状，则突变体由____________产生；若后代既有突变型又有野生型性状，则突变体由____________产生。隐性突变显性突变显性突变拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位②让突变体自交(或雌雄个体相互交配)，观察后代有无性状分离从而进行判断。若后代出现性状分离，则突变性状为__________；若后代没有出现性状分离，则突变性状为__________。显性性状隐性性状染色体变异、基因重组和基因突变的显微判断染色体变异在光学显微镜下能观察到，而基因突变和基因重组不能，所以可通过显微观察法辨别染色体变异，制作临时装片，观察有丝分裂中期染色体是否发生变异，若有，则为染色体变异，否则为基因突变或基因重组拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位2.利用变异体进行基因定位不同突变体是否为同一位点突变的判断若红花(野生型)有两种白花隐性突变品系，则控制这两种白花突变的基因间的位置关系可能存在以下三种情况，可通过杂交实验进行判断。项目野生型白花1白花2互为等位基因AAa1a1a2a2非同源染色体上的非等位基因同源染色体上的非等位基因实验设计方法：将突变株1与突变株2进行杂交，根据是否转化为野生型个体判断突变基因对应的位置。拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位利用单体、三体或缺体，判断特定基因是否位于特定染色体上(1)利用单体定位例：正常隐形个体（aa）个体和7-单体（7号染色体单体）显性纯合子杂交得F1，统计F1的表型比例若F1表型比例为____________，则基因位于7号染色体上；若F1表型比例为____________，则基因不在7号染色体上。1：1全为显例：正常隐形个体（aa）个体和7-三体（7号染色体单体）显性纯合子杂交得F1，统计F1三体和正常隐形个体杂交得F2，统计F2表型及比例(2)利用三体定位若F2表型比例为____________，则基因位于7号染色体上；若F2表型比例为____________，则基因不在7号染色体上。5：11：1拓展：变异类型的判断与探究以及利用变异体进行基因定位(3)利用染色体片段缺失定位例：正常隐形个体（aa）个体和2号染色体缺失一小段都显性各题杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型比例（注意：缺失纯合致死）若F2表型比例为____________，则基因不在2号染色体上；若F2表型比例