2027创新设计一轮生物第28讲　染色体变异与育种

第28讲染色体变异与育种课标要求举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。考情分析1.染色体变异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，102.生物变异在育种中的应用2025·黑吉辽蒙卷，15；2025·新课标卷，5；2025·浙江6月选考，10；2024·江苏卷，16;2024·黑吉辽卷，15；2024·全国甲卷，32；2024·安徽卷，10；2024·海南卷，101目

录染色体变异2变异与育种考点一染色体变异核心要点·再研典型例题·深研1.染色体变异类型辨析 (1)下图表示细胞内发生的变异，请判断生物变异的类型。染色体片段重复图1是__________________，图2是______________________，图3是_______，图4是___________。染色体数目变异互换易位(2)如图1表示果蝇某细胞内的相关染色体行为，1、2代表两条未发生变异的染色体，3、4代表两条正在发生变异的染色体，图中字母表示染色体上的不同片段。①正常情况下，1与2是非同源染色体，图1A中发生碱基的增添、缺失或替换____________(填“一定”或“不一定”)属于基因突变。②请将图2中联会过程补充完整。不一定2.染色体组及其判断方法(1)组成特点一套非同源染色体一套染色体(2)染色体组数目的判定方法1根据染色体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组(细胞内不存在异型性染色体)。421方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，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(细胞内不存在姐妹染色单体)。12233方法3根据染色体数和染色体的形态数推算染色体组数＝染色体数/染色体形态数(细胞内不存在异型性染色体)。3.二倍体、多倍体及单倍体 (1)二倍体：体细胞中含有_______染色体组的个体。 (2)多倍体两个三个或三个以上茎秆增加秋水仙素低温萌发幼苗纺锤体加倍(3)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。提醒二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来。单倍体由配子发育而来。[创新拓展]

染色体变异与配子的产生 (1)如图甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，图乙、丙、丁、戊是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图。请据图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？(2)同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时染色体以图示的情况进行组合，从而形成不同基因型的配子。根据上述推导过程，请思考回答下列问题：①若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例：Aa∶aa＝1∶1。②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：AA∶Aa＝1∶1。③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。(3)某三体雄性果蝇的性染色体组成为XXY，若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。(1)二倍体无子葡萄的果肉细胞含1个染色体组。(2023·辽宁卷，2D)(

)提示果肉细胞是母本子房壁细胞经分裂和分化形成的，含两个染色体组。(2)雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷，5B)(

)提示相同。(3)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·全国卷Ⅱ，4C)(

)提示雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。×××(4)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(2020·江苏卷，8D)(

)提示属于多倍体育种，原理是染色体变异。(5)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·江苏卷，4C)(

)(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。×√×考向

染色体变异类型辨析[科学思维]1.(2024·浙江6月选考，2)野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼(棒眼)，如图所示。C棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(

)A.基因突变

B.基因重组C.染色体结构变异

D.染色体数目变异解析染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确，A、B、D错误。2.(2025·黑吉辽蒙卷，15)某二倍体(2n)植物的三体(2n＋1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n＋1”型两种，其中“n＋1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体(2n＋2)细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例约为(

)A3.(2025·八省联考内蒙古卷，14)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解析由题意可知，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，其两条X染色体，从父母双方各获得一条，可推知来自母本的X染色体正常，来自父本的X染色体带有Sry基因，说明是在其父本精子形成过程中发生了染色体易位，A、C、D错误，B正确。几种常考变异类型产生配子的分析方法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。

考点二变异与育种核心要点·再研典型例题·深研1.掌握不同育种方法的原理和过程 (1)杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例)操作流程特点分析a.原理：_____________b.优点：操作简便，可以把多个品种的_____________集中在一起c.缺点：①育种周期________②局限于同种或亲缘关系较近的物种基因重组优良性状长(2)诱变育种操作流程特点分析a.原理：___________b.优点：①可以提高_________②大幅度地改良某些性状③加速育种进程c.缺点：有利变异少，工作量大，需处理大量材料，具有盲目性基因突变突变率(3)单倍体育种与多倍体育种染色体(数目)变异染色体(数目)变异花药(或花粉)离体秋水仙素

萌发的种子或幼苗明显缩短育种年限2.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理

低温处理植物的分生组织细胞→抑制_________形成→_________________不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。纺锤体染色体加倍后(2)方法步骤底部

卡诺氏液 95%的酒精漂洗制片低高(3)实验结论适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。考向1

变异在育种方面的应用[社会责任]1.(2025·新课标卷，5)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解析三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确；单倍体育种需通过花粉(生殖细胞)离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误；航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确；杂交育种通过有性生殖(减数分裂)过程中基因重组产生新性状的个体，D正确。2.(2024·海南卷，10)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(

)BA.多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条B.F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子C.利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春D.丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体解析多花报春(AA)体细胞含有2×9＝18(条)染色体，其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2＝36(条)，A正确；A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，F1植株中含有9对异源染色体，高度不育，不能产生正常的配子，B错误；利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可使其染色体数目加倍，获得丘园报春，C正确；丘园报春为异源四倍体，含有36条染色体，减数分裂过程中能形成18个四分体，D正确。A.多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条B.F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子C.利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春D.丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体3.(2026·河南安阳一中质检)人们平常食用的西瓜是二倍体，按如图所示的方法可培育得到三倍体无子西瓜。下列叙述正确的是(

)CA.将二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后得到的都是纯合的四倍体B.该过程中两次将二倍体西瓜植株作父本对母本传粉，其作用相同C.要得到无子西瓜，需每年制种，所以可用无性繁殖进行快速繁殖D.四倍体母本与二倍体父本杂交形成的三倍体种子中有三个染色体组解析如果二倍体西瓜本身是杂合子，则将其幼苗用秋水仙素处理得到的四倍体也会是杂合子，A错误；三倍体培育过程中两次传粉的作用不同：第一次传粉是为了让二倍体父本和四倍体母本杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实，B错误；因为无子西瓜没有种子，所以需每年制种，所以可用无性繁殖进行快速繁殖，C正确；四倍体母本与二倍体父本杂交形成的三倍体种子的胚中有三个染色体组，但是发育成种皮的细胞与母本相同，含有四个染色体组，D错误。A.将二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后得到的都是纯合的四倍体B.该过程中两次将二倍体西瓜植株作父本对母本传粉，其作用相同C.要得到无子西瓜，需每年制种，所以可用无性繁殖进行快速繁殖D.四倍体母本与二倍体父本杂交形成的三倍体种子中有三个染色体组考向2低温诱导植物细胞染色体数目的变化[实验探究]4.(2026·江苏苏州调研)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.选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍B.将根尖放入卡诺氏液中浸泡的目的是固定细胞形态，便于后期进行观察C.使用酒精和盐酸混合液的目的是解离根尖细胞，使细胞相互分离开来D.若实验操作正确，显微镜下可观察到大多数细胞的染色体数目发生改变D解析该实验的原理是低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，因此选材应选能进行有丝分裂的植物分生区细胞，否则不会出现染色体加倍，A正确；显微镜下可看到大多数细胞的染色体数目未发生改变，因为大多数细胞处于有丝分裂前的间期，只有有丝分裂后期和末期细胞中染色体数目发生改变，D错误。实验中的试剂及其作用[创新拓展]

利用单体、三体或缺体定位特定基因的位置1.利用三体进行基因定位2.利用单体进行基因定位3.利用染色体片段缺失进行基因定位[例]

(2026·河北石家庄调研)正常番茄(2n＝24)含有丰富的胡萝卜素、维生素，是全世界栽培最普遍的果蔬之一。请回答下列问题： (1)番茄的花粉母细胞经减数分裂产生配子时，染色体数目的减半发生在________________。 (2)某一对同源染色体少一条的个体称为单体(染色体表示为2n－1)；某一对同源染色体多一条的个体称为三体(染色体表示为2n＋1)。 ①若不考虑同源染色体之间的差异，理论上番茄共有________种单体。减数分裂Ⅰ12②若番茄的紫茎和绿茎分别受位于2号染色体上的基因B、b控制，利用纯合紫茎植株给绿茎植株授粉，F1中出现了基因型为BBb的三体植株。该三体植株的出现是发生了________________(填变异类型)，其产生原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________。染色体数目变异紫茎植株在形成花粉的过程中B所在的染色体减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离，或B所在的染色体减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向同一极③非整倍体测交法可以用来测定基因是否位于某条常染色体上。敲除番茄的乙烯形成酶基因可以延长番茄的储藏时间。利用乙烯形成酶基因缺失突变体与人工构建的纯合野生型5号染色体三体杂交，再利用F1中三体与缺失突变体测交，观察后代中野生型的比例。(注：三体产生的配子均可育且后代均存活)若子代中野生型占________，则说明乙烯形成酶基因位于5号染色体上；若子代中野生型占________，则说明乙烯形成酶基因不在5号染色体上。5/61/2解析

(1)番茄的花粉母细胞在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，使产生的次级精母细胞染色体数减半。(2)①依题意，某一对同源染色体少一条的个体称为