高中生物（必修2）5.2染色体变异知识点

高中生物（必修2）5.2染色体变异知识点整理一、核心知识点梳理染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变，属于可遗传变异的重要类型，主要分为染色体结构变异和染色体数目变异两大类，对生物的性状和进化具有重要影响。知识点1：染色体结构变异染色体结构变异是指染色体片段的缺失、增添、倒位或易位，导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，进而影响生物性状。常见类型及特点如下：缺失：染色体丢失某一片段，导致该片段上的基因随之丢失。例如，人类猫叫综合征是由于5号染色体短臂缺失引起的，患者表现为哭声似猫、智力低下等症状。重复：染色体增加某一片段，导致该片段上的基因重复出现。例如，果蝇的棒眼性状是由于X染色体上某个片段重复导致的。倒位：染色体某一片段的位置颠倒180°，基因数目不变，但排列顺序改变。例如，人类9号染色体长臂倒位可能导致习惯性流产等问题。易位：非同源染色体之间交换片段，导致基因排列顺序改变（区别于同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，交叉互换属于基因重组）。例如，人类慢性粒细胞白血病是由于9号染色体和22号染色体发生易位形成“费城染色体”引起的。知识点2：染色体数目变异染色体数目变异是指染色体数目偏离正常数目，分为个别染色体增减（非整倍性变异）和以染色体组为单位的增减（整倍性变异）。（1）染色体组的概念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，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。判断染色体组的关键：①不含同源染色体；②含本物种全套遗传信息；③形态大小各不相同。（2）非整倍性变异个别染色体的增加或减少，即细胞内染色体数目不是染色体组的整数倍。例如，人类唐氏综合征（21三体综合征）是由于多了一条21号染色体（2n+1）；特纳氏综合征是由于缺少一条X染色体（XO，女性）。（3）整倍性变异细胞内染色体数目以染色体组为单位增减，分为单倍体、二倍体和多倍体。二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体（2n），绝大多数动植物都是二倍体。多倍体：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（3n、4n等）。多倍体植物通常茎秆粗壮、叶片硕大、果实种子大，营养物质含量高，但结实率低。常见实例：三倍体无子西瓜、四倍体马铃薯。单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体（n）。单倍体不一定含一个染色体组（如四倍体生物的配子发育成的单倍体含两个染色体组）。单倍体植株通常弱小、高度不育，可通过秋水仙素处理幼苗获得纯合二倍体，用于育种。知识点3：染色体变异在育种中的应用（1）多倍体育种原理：染色体数目变异（整倍性增加）；方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而使细胞内染色体数目加倍）；实例：三倍体无子西瓜的培育（二倍体西瓜×四倍体西瓜→三倍体种子，三倍体植株减数分裂联会紊乱，不能形成正常配子，授以二倍体花粉刺激子房发育成果实，无种子）。（2）单倍体育种原理：染色体数目变异（先单倍化再加倍）；方法：花药离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理幼苗获得纯合二倍体；优点：明显缩短育种年限（一般2年），后代不发生性状分离；实例：小麦、水稻等作物的纯合品种培育。二、各知识点练习题及答案解析知识点1：染色体结构变异练习题下列关于染色体结构变异的叙述，错误的是（）

A.染色体结构变异会导致基因的数目或排列顺序改变

B.猫叫综合征是染色体缺失引起的遗传病

C.同源染色体之间的片段交换属于染色体易位

D.染色体倒位不改变基因数目，但会改变基因排列顺序

已知某染色体上的基因排列顺序为ABCDEFG，若发生某种结构变异后，基因排列顺序变为ABDCEFG（“”表示片段界限），该变异类型为（）

A.缺失B.重复C.倒位D.易位

人类慢性粒细胞白血病的发病原因是9号染色体和22号染色体发生了易位，该变异属于（）

A.基因突变B.基因重组C.染色体结构变异D.染色体数目变异

答案及解析答案：C

解析：同源染色体之间的非姐妹染色单体片段交换属于基因重组；非同源染色体之间的片段交换才属于染色体结构变异中的易位，C错误。A、B、D选项表述均正确。

答案：C

解析：原基因序列为ABCDEFG，变异后为ABDCEFG，可见片段“CD”颠倒为“DC”，基因数目未变，排列顺序改变，符合染色体倒位的特点，C正确；缺失是基因丢失，重复是基因增加，易位是非同源染色体间片段交换，均不符合题意，A、B、D错误。

答案：C

解析：9号染色体和22号染色体属于非同源染色体，二者之间发生片段交换，属于染色体结构变异中的易位，C正确；基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或替换，A错误；基因重组发生在减数分裂过程中（如交叉互换、自由组合），B错误；该变异未涉及染色体数目改变，D错误。

知识点2：染色体数目变异练习题下列关于染色体组的叙述，正确的是（）

A.一个染色体组内含有同源染色体

B.一个染色体组携带着生物生长发育的全部遗传信息

C.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体

D.单倍体体细胞中一定含有一个染色体组

人类唐氏综合征（21三体综合征）患者的体细胞中染色体数目为47条，该变异类型为（）

A.单倍体变异B.二倍体变异C.非整倍性变异D.整倍性变异

某生物体细胞中含有4个染色体组，该生物不可能是（）

A.二倍体B.四倍体C.单倍体D.多倍体

下列关于单倍体和多倍体的叙述，错误的是（）

A.多倍体植株通常茎秆粗壮、果实较大

B.单倍体植株一般高度不育

C.单倍体一定是由配子发育而来的

D.多倍体一定是由受精卵发育而来的

答案及解析答案：B

解析：一个染色体组内不含同源染色体，A错误；一个染色体组携带着生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息，B正确；体细胞中含有两个染色体组的个体，若由配子发育而来则为单倍体（如四倍体生物的配子发育成的个体），C错误；单倍体体细胞中不一定含一个染色体组，如四倍体生物的单倍体含两个染色体组，D错误。

答案：C

解析：唐氏综合征患者多了一条21号染色体，体细胞染色体数目为47条（2n+1），属于个别染色体增加，为非整倍性变异，C正确；单倍体是由配子发育而来，体细胞含本物种配子染色体数，A错误；二倍体是由受精卵发育，含两个染色体组，B错误；整倍性变异是染色体组数目增减，D错误。

答案：A

解析：二倍体体细胞中含有2个染色体组，不可能含有4个染色体组，A正确；四倍体体细胞含4个染色体组，B错误；若该生物是由八倍体生物的配子发育而来，则为单倍体，体细胞含4个染色体组，C错误；多倍体包括三倍体、四倍体等，四倍体属于多倍体，D错误。

答案：D

解析：多倍体可由受精卵发育而来（如四倍体由受精卵发育，含4个染色体组），也可通过秋水仙素处理单倍体幼苗获得（如单倍体幼苗经秋水仙素处理可形成二倍体或多倍体），D错误；A、B、C选项表述均正确。

知识点3：染色体变异在育种中的应用练习题三倍体无子西瓜的培育过程中，秋水仙素的作用是（）

A.诱发基因突变B.促进基因重组

C.抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍D.促进染色体复制

单倍体育种的优点是（）

A.操作简单B.育种年限短C.果实大D.结实率高

下列关于多倍体育种和单倍体育种的叙述，正确的是（）

A.二者的原理都是染色体数目变异

B.二者都需要用到秋水仙素处理萌发的种子

C.多倍体育种获得的后代都是可育的

D.单倍体育种获得的后代都是单倍体

用秋水仙素处理二倍体水稻幼苗，可获得四倍体水稻。关于该四倍体水稻的叙述，错误的是（）

A.体细胞中含有四个染色体组

B.茎秆粗壮，果实种子较大

C.减数分裂时联会正常，可产生可育配子

D.与二倍体水稻杂交，可获得三倍体水稻

答案及解析答案：C

解析：在三倍体无子西瓜培育中，秋水仙素处理二倍体西瓜萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍，获得四倍体西瓜，C正确；A、B、D均不是秋水仙素在该过程中的作用。

答案：B

解析：单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理获得纯合二倍体，可明显缩短育种年限（一般2年），B正确；单倍体育种操作包括花药离体培养和秋水仙素处理，操作不简单，A错误；果实大是多倍体的特点，C错误；单倍体植株高度不育，结实率低，育种过程中最终获得的是纯合二倍体，结实率正常，D错误。

答案：A

解析：多倍体育种和单倍体育种的原理均为染色体数目变异，A正确；单倍体育种中秋水仙素处理的是单倍体幼苗（单倍体一般无种子），B错误；多倍体育种获得的三倍体植株（如无子西瓜）减数分裂联会紊乱，不可育，C错误；单倍体育种最终获得的是纯合二倍体或多倍体，不是单倍体，D错误。

答案：C

解析：四倍体水稻体细胞含四个染色体组，A正确；多倍体植株通常茎