第27讲　染色体变异

10/10第27讲染色体变异核心考点考题统计考情分析1.染色体数目变异2025·浙江6月选考T102025·黑吉辽蒙卷T152024·黑吉辽卷T151.命题特点：常考染色体的结构变异和数目变异的类型以及对生物性状的影响等。2.备考重点：以生物变异、育种过程或遗传病为背景，考查对变异的理解和应用2.染色体结构变异2024·山东卷T172023·湖北卷T163.染色体变异与育种2025·全国卷T5 2025·重庆卷T152025·河南卷T13 2024·北京卷T72024·安徽卷T10考点一染色体数目变异1.染色体变异（1）概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体或的变化。（2）类型：染色体的变异和染色体的变异。2.染色体数目变异的类型3.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。4.单倍体、二倍体和多倍体（1）三者比较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（通常是）受精卵（通常是）受精卵植株特点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）；小黑麦（八倍体）（2）四倍体成因①由两个含有两个染色体组的配子结合发育而来的个体。②二倍体的体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，形成的细胞含有四个染色体组，该细胞发育成的个体为四倍体。提醒：单倍体≠含一个染色体组：单倍体强调由配子发育而来，某些同源多倍体的单倍体是含有多个染色体组的。5.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。教材拾遗：〔必修2P89“探究·实践”〕秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上的相似之处是可能都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用，因此不能将染色体拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。1.体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体。 〔必修2P87正文〕（）2.二倍体无子葡萄的果肉细胞含1个染色体组。 （2023·辽宁卷）（）3.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）（）4.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）（）5.低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能分别移向两极。 〔必修2P89“探究·实践”〕（）结合染色体变异与减数分裂相关知识，回答下列问题：（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：。②若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：。③若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：。（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。1.三倍体与三体的区别2.利用“编号法”和“补0法”计算三体与四倍体产生配子的种类及比例染色体数目变异的分析1.（2025·广州深圳模拟）下列是对a～h所示的生物体细胞中各含有几个染色体组的叙述，正确的是（）A.细胞中含有一个染色体组的是图d、g，对应个体一定是由雄配子发育而来的单倍体B.细胞中含有二个染色体组的是图f、h，对应个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b，对应个体不一定是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f，对应个体是四倍体题后归纳：“三法”判定染色体组（1）根据染色体形态判定细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。（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。（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。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组数为2组。2.正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24，现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是（）A.形成配子①的次级精母细胞中染色体数一直为13B.正常情况下，配子②④可由同一个初级精母细胞分裂而来C.以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1D.以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5低温诱导植物细胞染色体数目的变化3.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考点二染色体结构变异1.类型及实例2.结果和影响（1）结果：使排列在染色体上的基因的发生改变，从而导致性状的变异。（2）影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致死亡。教材拾遗：〔必修2P90正文〕基因突变和染色体变异中的“缺失或增添”对生物性状的影响一样吗？DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添，会改变基因的碱基序列，不改变基因的数量和位置，属于基因突变；DNA分子上若干基因的缺失或重复（增添），属于染色体结构变异，会改变基因的数量，一般对生物性状影响较大。1.果蝇棒状眼的形成是由染色体部分基因增加引起的基因突变。 〔必修2P90“图5-7”〕（）2.人类猫叫综合征是由染色体中增加某一片段引起的。 〔必修2P90正文〕（）3.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。 〔经典高考〕（）4.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·海南卷）（）如图表示发生了染色体结构变异后的同源染色体发生联会的示意图。（1）图1中，若染色体1未发生变异，则染色体2发生了；若染色体2未发生变异，则染色体1发生了。（2）图2中出现“联会桥”的原因是。（3）图3中，若染色体7未发生变异，则图3所示特殊联会现象出现的原因是。1.染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较（1）染色体结构变异与基因突变的区别（2）易位与互换的区别2.易位的两种类型（1）单向易位（2）相互易位（平衡易位）3.三种染色体结构变异类型产生配子的分析染色体结构变异辨析1.（2025·河南新乡模拟）生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①～④系列状况，a、a'基因仅有图③所示片段的差异，下列对该图的解释正确的是（）A.①为易位，②为倒位B.③是染色体结构变异中的缺失C.④是染色体结构变异中的重复D.②为基因突变，④为染色体结构变异2.（2024·江苏高考8题）图示甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是（）A.相同数字标注结构上基因表达相同B.甲和乙具有生殖隔离现象C.与乙相比，丙发生了染色体结构变异D.染色体变异是新物种产生的方式之一考点三生物育种的原理和应用1.杂交育种（以培育显性纯合子植物品种为例）提醒：若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表型即为纯种，可推广应用。2.诱变育种3.单倍体育种与多倍体育种教材拾遗：〔必修2P91“拓展应用”2〕三倍体西瓜一般不能产生种子，但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子，原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞，产生正常的受精卵，形成种子，但比例极低。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。1.诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。 〔必修2P83“相关信息”〕（）2.人工杂交选育优质金鱼的原理是基因重组。 〔必修2P84“与社会的联系”〕（）3.与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且一般高度不育。 〔必修2P89正文〕（）4.单倍体育种中，通过花粉离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。〔必修2P89“与社会的联系”〕（）5.用二倍体西瓜给四倍体西瓜传粉，则四倍体植株所结的种子里面的胚有3个染色体组。 〔必修2P91“拓展应用”2〕（）如图所示，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程。请思考回答下列问题：（1）图中①③⑤过程表示育种，⑥过程表示育种。（2）图中⑤过程用秋水仙素处理的材料是，⑥过程处理的材料是。（3）④⑥的育种原理分别是、。（4）若AAaaBBbb在产配子时同源染色体两两配对，两两分离，则其产生AaBb配子的概率为多少？写出计算思路。（5）AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物种吗？为什么？据不同育种目标选择不同育种方案分析变异在育种方面的应用1.（2024·黑吉辽高考15题）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35/362.（2024·安徽高考10题）甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病（rr），乙品种水稻抗稻瘟病（RR）。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（）①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A.①②B.①③C.②④ D.③④一、命题角度练角度一结合染色体变异，考查生命观念和科学思维1.（2025·黑吉辽蒙高考15题）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（）A.3/5B.3/4C.2/3 D.1/22.（2025·浙江6月选考10题）作物甲与乙都是六倍体，它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体，其中3个染色体组来自甲，3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是（）A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组C.杂交产生的F1个体具有高度不育的特性D.杂交产生的F1体细胞中可能存在成对的同源染色体角度二结合育种，考查科学思维及社会责任3.（2025·全国卷5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.