第七单元　第30课时　染色体变异(1)-2026版一轮复习

第30课时染色体变异课标要求举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状改变甚至死亡。考情分析1.染色体数目变异2024·黑吉辽·T152023·江苏·T102022·江苏·T182021·北京·T72021·辽宁·T92.染色体结构变异2024·山东·T172023·湖北·T162022·山东·T52022·湖南·T92021·河北·T72021·广东·T163.染色体变异与育种2024·北京·T72024·安徽·T102023辽宁·T22022·河北·T202022·辽宁·T252022·广东·T192021·广东·T11考点一染色体结构变异1．类型类型图像联会异常实例果蝇缺刻翅、猫叫综合征果蝇棒状眼果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产[拓展总结](1)染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。如图为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况：①单向易位②相互易位(平衡易位)(2)倒位染色体的细胞学鉴定2．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的____________________________发生改变，导致性状的变异。3．对生物性状的影响：________________染色体结构变异对生物体是______________，有的甚至会导致______________________。(1)人类猫叫综合征是由染色体中增加某一片段引起的(2015·新课标Ⅱ，6D)()(2)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化()(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(2014·江苏，7A)()(4)基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察(2015·海南，21D)()(5)杂合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，14C)()(6)有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异()[易错提醒](1)染色体结构变异与基因突变的区别项目染色体结构变异基因突变区原因染色体片段变化基因中个别碱基变化我用夸克网盘分享了「与您分享-国家、地方、行业、团体标准」，点击链接即可保存。打开「夸克APP」，无需下载在线播放视频，畅享原画5倍速，支持电视投屏。链接：/s/45a9f612fe59提取码：t9EX联系qq:1328313560我的道客巴巴：/634cd7bd0a3f5a7311db139533c20794

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别结果改变基因的数量和顺序基因数量和顺序不变，产生新基因显微镜可观察不可观察(2)染色体易位与基因重组(互换型)的区别项目易位互换范围非同源染色体之间同源染色体非姐妹染色单体之间交换基因非等位基因(改变基因顺序和数量)等位基因(不改变基因数量)图示辨析染色体结构变异1．探究：染色体“重复”和“缺失”的可能原因(2020·山东，6改编)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，该细胞可能会产生基因型为________________________的子细胞。2．探究：染色体结构变异会不会改变基因的内部结构？(1)慢粒白血病患者异常的白细胞中第9号染色体长臂上的一部分与第22号染色体长臂上的一部分进行了交换，结果导致前者变长，后者变短。观察下图，描述慢粒患者染色体的断裂有什么特别之处？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)资料：已知正常人9号染色体上的Abl基因编码产物是一种活性受到严格调控的酪氨酸激酶，与细胞增殖有关，而融合基因BCR－Abl的产物则是异常激活的酪氨酸激酶，导致细胞恶性增殖。可见患者体内细胞癌变是由__________________(填“原癌基因”或“抑癌基因”)突变导致的。考向一染色体结构变异辨析1．(2023·湖北，16)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是()2．(2022·湖南，9)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()考点二染色体数目变异1．染色体数目变异的类型(1)细胞内________________的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以__________________________成倍地增加或成套地减少。2.染色体组(1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：________________________________________________________________________________________________。(2)组成特点①形态上：细胞中的______________________，在形态上各不相同。②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一套染色体，在功能上各不相同。3．单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中染色体数目与本物种_____染色体数目相同的个体体细胞中含有两个__________的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特点①植株弱小；②高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富体细胞染色体组数2形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理____秋水仙素处理__________举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)实验原理：用低温处理植物的_______________细胞，能够_____________________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，植物细胞的染色体数目发生变化。(2)实验步骤(3)实验现象：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。[归纳总结]实验中的试剂及其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固定细胞形态体积分数为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95%的酒精等体积混合，作为解离液解离根尖细胞清水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甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色体着色(1)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体(2020·全国Ⅱ，4C)()(2)低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能分别移向两极()(3)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种(2019·江苏，4C)()辨析染色体数目变异1．思考：单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。注：减数分裂时，三条染色体之间两两联会的概率相等，联会后的染色体彼此分离，剩余的一条染色体随机移向细胞一极。2．探究：染色体数目变异之“个别”染色体数目增加或减少的原因。已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下：实验①PaaXBXB×AAXbY↓F1长翅红眼♀长翅红眼♂个体数920927实验②PaaXBY×AAXbXb↓F1长翅红眼♀长翅白眼♂长翅白眼♀个体数9309261实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：(1)若该果蝇是基因突变导致的，则该果蝇的基因型为________________(只考虑眼色基因)。(2)若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该果蝇产生的配子的基因型可能为________________________________________________________________________(只考虑眼色基因)。3．思考：染色体组数的判断。(1)根据染色体组成来判断(2)根据基因型来判断4．分析：单倍体高度不育的原因。普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中，杂种一高度不育的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．分析：多倍体结实率低的原因。同源四倍体植物减数分裂联会时，同源区段配对会形成不同的结果，进而产生不同染色体数目的配子，如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。请据图分析：同源四倍体通常可育，但育性却有所降低的原因是______________________________________。考向二染色体数目变异辨析3.(2024·江苏省新高考基地质检)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中会形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，该联会复合物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的任意一极。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，正确的是()A．图中只发生了染色体数目变异B．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)C．女性携带者的卵子最多含24条形态不同的染色体D．男性携带者的次级精母细胞含有22或23条染色体4．(2024·黑吉辽，15)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是()A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36考点三生物染色体数目变异在育种上的应用1．多倍体育种(1)原理：____________________。(2)方法：用__________________诱发或低温处理。(3)处理材料：__________________________。(4)过程(5)实例：三倍体无子西瓜[思考]①要用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖，原因是西瓜幼苗的芽尖________________旺盛，用秋水仙素处理可以导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目________，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目________。③两次传粉各有什么作用？________________________________________________________________________________________________________________________________________________④三倍体西瓜无子的原因：________________________________________________________________________________________________________________________。⑤无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？________________________________________________________________________________________________________________________________________________⑥二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？说明理由。________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．单倍体育种(1)原理：________________________________________________________________。(2)方法：常采用____________________________________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，恢复到正常植株的染色体数目。(3)步骤(4)优点：__________________________________________________________。原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)缺点：技术复杂。[提醒](1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。(2)单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。考向三分析单倍体育种与多倍体育种的应用5．(2024·北京，7)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，下列说法错误的是()A．F1体细胞中有21条染色体B．F1含有不成对的染色体C．F1植株的育性低于亲本D．两个亲本有亲缘关系6．(2021·广东，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)，为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是()A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C．秋水仙素处理Bc的幼苗可以培育出纯合植株D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育一、过教材1．下列关于染色体结构变异的说法，正确的是()A．猫叫综合征是5号染色体缺失引起的染色体数目异常遗传病B．同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段属于染色体结构变异C．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体结构变异D．基因突变是基因碱基的增添、缺失或替换，而染色体结构变异是染色体的部分片段增加、缺失或互换等E．若染色体易位没有改变生物体的基因数量，则其对性状不会产生影响F．大多数染色体结构变异对生物体是有利的2．下列关于染色体组与基因组的说法，正确的是()A．同一个染色体组上的全部染色体一般不含等位基因B．芦花雌鸡的Z、W染色体形态不同，可以存在于一个染色体组中C．人体细胞内每个染色体组都含有24条染色体D．人类基因组计划要测定24条染色体上DNA分子的碱基序列E．一个染色体组应是生物配子中的全部染色体F．细胞中含有2个染色体组，该细胞不一定具有同源染色体3．下列关于染色体数目变异的说法，正确的是()A．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B．体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体C．利用杂交培育的含有三个染色体组的西瓜属于单倍体D．21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组E．三倍体和三体的形成都属于染色体数目变异F．经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的二倍体是纯合子G．染色体结构和数目的变异发生在减数分裂过程中，有丝分裂过程没有H．三倍体西瓜所结西瓜无种子的原因是母本体细胞中无同源染色体I．六倍体普通小麦花药离体培养长成的植株是三倍体J．秋水仙素导致染色体数目增倍的原因是抑制了着丝粒的分裂K．染色体变异在光学显微镜下是无法直接观察到的L．低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中卡诺氏液的作用是解离M．多倍体植物有茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，结实率高等特点N．雄蜂体细胞中含1个染色体组，因此高度不育二、过高考(2022·辽宁，25节选)用秋水仙素处理该花卉，获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。现有一基因型为YYyy的四倍体植株，若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异)，则产生的配子类型及比例分别为____________________________，其自交后代共有________种基因型。答案精析考点一整合1．缺失重复易位倒位2．基因数目或排列顺序3．大多数不利的生物体死亡判断正误(1)×[猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。](2)√(3)×[染色体增加某一片段等染色体结构变异，大多数对生物是不利的，有的甚至会导致生物死亡。](4)×[基因突变在光学显微镜下观察不到。](5)×[同源染色体非姐妹染色单体间交换相应片段属于基因重组。](6)√提升1．Aa、Aaa、A、AAa、a2．(1)第9号染色体上Abl基因和第22号染色体上BCR基因均从基因内部断裂，改变了基因的内部结构。(2)原癌基因评价1．B[DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体两端都可被探针识别，故B正确。]2．C[分析题意可知，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，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中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，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C符合题意。]考点二整合1．(1)个别染色体(2)一套完整的非同源染色体为基数2．(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y(2)①一套非同源染色体3．配子染色体组配子≥1≥3单倍体幼苗萌发的种子或幼苗4．(1)分生组织抑制纺锤体(2)卡诺氏液95%漂洗判断正误(1)×[雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。](2)×[低温抑制纺锤体的形成，使染色体不能分别移向两极。](3)√提升1．A∶O＝1∶1Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶12．(1)XbXb(2)XbXb、Y、Xb、XbY3．(1)1个3个2个4个(2)2个2个3个1个2个4．无同源染色体，不能进行正常的减数分裂5．减数分裂时会发生联会紊乱，不容易得到可育配子评价3．B[14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，通过染色体易位和连接形成，发生了染色体结构变异和染色体数目变异，A错误；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞、②仅含有14/21平衡易位染色体的卵细胞、③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞、④仅含有14号染色体的卵细胞、⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、⑥仅含有21号染色体的卵细胞，B正确；女性携带者的卵子最多含23条形态不同的染色体，C错误；男性携带者的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ的前期和中期含有22或23条染色体，在减数分裂Ⅱ的后期含有44或46条染色体，D错误。]4．C[Gggg细胞DNA复制之后为GGgggggg，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或0个G基因，C错误；若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。]考点三整合1．(1)染色体数目变异(2)秋水仙素(3)萌发的种子或幼苗(4)纺锤体染色体思考①有丝分裂②加倍不变③第一次传粉可以杂交获得三倍体种子；第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。④三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⑤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调节剂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。⑥不是，二者杂交的后代不可育。2．(1)染色体(数目)变异(2)花药(或花粉)离体培养(3)秋水仙素(4)能明显缩短育种年限用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离评价5．A[由题图中含四分体可推知该细胞处于减数分裂Ⅰ前期，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，该细胞包括14个四分体、7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体，故F1体细胞中染色体数目也是35条，A错误；由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2个染色体组，因此受精作用后形成的F1体细胞中有5个染色体组，F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体小麦的染色体无法正常联会(配对形成四分体)的现象，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，B正确；F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1的育性低于亲本，C正确。]6．A[白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而Bc是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；Bc是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体植株，秋水仙素处理Bc的幼苗可以培育出纯合植株，此种方法为单倍体育种，能缩短育种年限，B、C正确；自然状态下，Bc只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不