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第30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，10；2022·湖南卷，9
2.生物变异在育种中的应用 2024·黑吉辽卷，15；2024·全国甲卷，32；2024·安徽卷，10
考点一　染色体变异
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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。
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图1是______________，图2是____________，图3是________，图4是________。
(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。
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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。
2.染色体组及其判断方法
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(1)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____________，在功能上各不相同。
(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。
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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。
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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。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
3.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？
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(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。
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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___________________。
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几种常考变异类型产生配子的分析方法
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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。
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(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)(　　)
(2)雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷，5B)(　　)
(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)(　　)
(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)(　　)
(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)(　　)
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考向　结合染色体变异类型辨析，考查科学思维
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。棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(　　)
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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
2.(2025·八省联考四川卷，11)“77－2”和“77－4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
实验材料 基因型
GT1(母本) Ee
PR107(父本) Ee
77－2 EEe
77－4 EEE
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77－2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77－4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
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“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
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考点二　变异与育种
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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
(1)原理：_______(2)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起(3)缺点：①育种周期_____②局限于同种或亲缘关系较近的物种
(2)诱变育种
操作流程 特点分析
(1)原理：____________(2)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(3)缺点：有利变异少，工作量大，需处理大量材料，具有盲目性
(3)单倍体育种与多倍体育种
项目 单倍体育种 多倍体育种
原理 ________________ ________________
方法 __________________培养，用________处理单倍体幼苗 用秋水仙素处理________________形成多倍体
优点 ________________ 对品种性状“增大”或“加强”，提高营养物质含量
局限性 技术含量高，不易操作 发育延迟，结实率低
2.三倍体无子西瓜的培育
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INCLUDEPICTURE"名师解读.tif" INCLUDEPICTURE "../../名师解读.tif" \* MERGEFORMAT
①两次传粉
②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。　　　
3.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。
(2)方法步骤
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(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。
(4)实验中试剂的使用方法及其作用
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考向　围绕变异在育种方面的应用，考查社会责任
1.(2024·安徽卷，10)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.①② B.①③
C.②④ D.③④
2.(2024·黑吉辽卷，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
3.(2025·江西南昌调研)野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯，开展如下杂交实验。下列叙述错误的是(　　)
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A.分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源
B.DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
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1.(2024·北京卷，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。用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，错误的是(　　)
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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
2.(2023·辽宁卷，2)葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是(　　)
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
3.(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(　　)
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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
4.(2024·全国甲卷，32改编)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为______________________________________________________________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。
第30讲　染色体变异与育种
考点一
核心要点·再研
1.(1)染色体片段重复　染色体数目变异　互换　易位　(2)①不一定　②
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2.(1)①一套非同源染色体　②一套染色体　(2)4　2　1　1　2　2　3　3
3.(1)单倍体　单体　三体　三倍体　(2)①Aa∶aa＝1∶1
②AA∶Aa＝1∶1　③AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1　(3)X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1
考点速览
(1)×　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)×　提示　相同。
(3)×　提示　雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。
(4)×　提示　属于多倍体育种，原理是染色体变异。
(5)√
(6)×　提示　属于基因重组。
典型例题·深研
1.C　[染色体结构的变异有缺失、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.B　[根据题意，“77－2”和“77－4”是三倍体橡胶树新品种，三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生，说明该新品种三倍体与正常亲本二倍体相比，以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加，属于染色体数目变异，A正确；结合题干和表中信息可知，父本(Ee)产生的雄配子为E和e，母本的基因型为Ee，产生雌配子(2n)，根据表中信息，77－2的基因型为EEe，说明母本产生的雌配子基因型为EE或Ee，由77－4的基因型为EEE，说明母本产生的雌配子基因型为EE，那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时异常，也可能在减数分裂Ⅱ后期时异常，因此母本也可能产生ee的雌配子，故父本与母本杂交会产生基因型为eee的橡胶树品种，B错误；形成“77－2” (EEe)时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体未分离，都移向了一极，而减数分裂Ⅱ正常进行，C正确；形成“77－4”时的雌配子EE(2n)，可源自母本减数分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离形成独立的染色体后，都移向了一极，D正确。]
考点二
核心要点·再研
1.(1)基因重组　优良性状　长　(2)基因突变　突变率　(3)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
3.(1)纺锤体　染色体加倍后　(2)底部　卡诺氏液　95%的酒精　漂洗　制片　低　高
典型例题·深研
1.C　[甲是具有许多优良性状的纯合体，方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让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，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，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，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，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，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状，故选C。]
2.C　[相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，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，B正确；
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3.D　[染色体的主要成分是DNA和蛋白质，且DNA具有多样性和特异性，分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源，A正确；结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知，DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失，B正确；结合题图可知，杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由仅有母本来源染色体的种子发育而来，C正确；经秋水仙素处理，染色体数目成功加倍后，还需通过筛选获得具有母本优良性状的植株，D错误。]
关键·真题必刷
1.A　[细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变异。通过显微照片可知，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。题图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是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情况，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，所以同源染色体联会配对时，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；由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，F1花粉母细胞减数分裂时，部分染色体发生联会，说明二者有亲缘关系，D正确。]
2.A　[将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，即产生不可育后代，所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A正确；爬山虎花粉没有引起葡萄果实发生基因突变，而是促使葡萄产生相关植物激素，促进子房发育成果实，最终形成无子葡萄，B错误；无子葡萄是经植物激素作用产生的，其细胞中的遗传物质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株可以结有子果实，C错误；无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细胞经分裂和分化形成的，而母本葡萄是二倍体，故无子葡萄的果肉细胞含两个染色体组，D错误。]
3.B　[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。]
4.(1)细胞质　(2)核糖体　3∶1　(3)1　3
解析　(1)假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞核，则F1的基因组成为Aa，F1与甲(aa)回交产生的子代中雄性不育∶雄性可育＝1∶1，与题目所给信息不符；假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞质，因为受精卵中的细胞质大部分来自卵细胞，雄性不育植株只能作母本，其子代全部表现为雄性不育，与题目所给信息吻合。(2)多肽链的合成(翻译)场所是核糖体。乙只能作母本，子代都含有A基因。根据题意，丙和乙杂交，F1均表现为雄性可育，可推出F1均具有基因R，进而推出丙的核基因组成为RR，乙的核基因组成为rr，F1的基因组成为A(Rr)，F1自交子代的基因组成及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，雄性可育株和雄性不育株的数量比为3∶1。(3)分析可知，甲的基因组成为a(rr)，丙的核基因组成为RR，以丙作父本与甲杂交，得到的F1的基因组成为a(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有a(RR)、a(Rr)和a(rr)，全部表现为可育。以丙作母本与甲杂交(反交)，所得结果与正交结果不同，则丙的基因组成为A(RR)，得到的F1的基因组成为A(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有A(RR)、A(Rr)和A(rr)，即与育性有关的基因型有3种。(共52张PPT)
第 30 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，10；2022·湖南卷，9
2.生物变异在育种中的应用 2024·黑吉辽卷，15；2024·全国甲卷，32；2024·安徽卷，10
1
目 录
染色体变异
2
变异与育种
关键 · 真题必刷
3
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。
图1是________________，图2是________________，图3是______，图4是______。
染色体片段重复
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、缺失或替换不______ (填“一定”或“不一定”)属于基因突变。
一定
②请将图2中联会过程补充完整。
2.染色体组及其判断方法
(1)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____________，在功能上各不相同。
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。
4
2
1
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。
1
2
2
3
3
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。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
3.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？
单倍体
单体
三体
三倍体
(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_________________________________。
Aa∶aa＝1∶1
AA∶Aa＝1∶1
AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1
X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1
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。　　　
(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　结合染色体变异类型辨析，考查科学思维
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。棒眼果蝇X染色体的这种变化属于(　　)
C
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.(2025·八省联考四川卷，11)“77－2”和“77－4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生。为研究雌配子(2n)产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如表所示。下列叙述错误的是(　　)
B
实验材料 基因型
GT1(母本) Ee
PR107(父本) Ee
77－2 EEe
77－4 EEE
A.两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理
B.父本与母本杂交不会产生基因型为eee的橡胶树品种
C.形成“77－2”时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
D.形成“77－4”时的雌配子EE(2n)可源自减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未均分
解析　根据题意，“77－2”和“77－4”是三倍体橡胶树新品种，三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子(n)和异常形成的雌配子(2n)结合产生，说明该新品种三倍体与正常亲本二倍体相比，以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加，属于染色体数目变异，A正确；
结合题干和表中信息可知，父本(Ee)产生的雄配子为E和e，母本的基因型为Ee，产生雌配子(2n)，根据表中信息，77－2的基因型为EEe，说明母本产生的雌配子基因型为EE或Ee，由77－4的基因型为EEE，说明母本产生的雌配子基因型为EE，那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时异常，也可能在减数分裂Ⅱ后期时异常，因此母本也可能产生ee的雌配子，故父本与母本杂交会产生基因型为eee的橡胶树品种，B错误；
形成“77－2” (EEe)时的雌配子Ee(2n)可源自减数分裂Ⅰ后期时，同源染色体未分离，都移向了一极，而减数分裂Ⅱ正常进行，C正确；
形成“77－4”时的雌配子EE(2n)，可源自母本减数分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离形成独立的染色体后，都移向了一极，D正确。
“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
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
(1)原理：__________
(2)优点：操作简便，可以把多个品种的__________集中在一起
(3)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
(1)原理：__________
(2)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
(3)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
项目 单倍体育种 多倍体育种
原理 ____________________ ____________________
方法 ____________________培养，用__________处理单倍体幼苗 用秋水仙素处理______________
______形成多倍体
优点 __________________ 对品种性状“增大”或“加强”，提高营养物质含量
局限性 技术含量高，不易操作 发育延迟，结实率低
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
2.三倍体无子西瓜的培育
3.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。
(4)实验中试剂的使用方法及其作用
考向　围绕变异在育种方面的应用，考查社会责任
1.(2024·安徽卷，10)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.①② B.①③ C.②④ D.③④
C
解析　甲是具有许多优良性状的纯合体，方案①③中，后代产生很多性状组合，不能保留甲的所有优良性状；方案②中，将甲与乙杂交，所得F1均抗稻瘟病，让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，通过不断与甲回交，不断提高甲的所有优良性状相关基因的基因频率，达到保留甲所有优良性状的目的，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，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株；方案④直接将抗稻瘟病基因转入甲中，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，这样可以获得纯合抗稻瘟病植株，且该植株还能保留甲的所有优良性状，故选C。
2.(2024·黑吉辽卷，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
C
解析　相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确；
植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，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，B正确；
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。
3.(2025·江西南昌调研)野生型马铃薯大多自交不亲和。研究者培育DMP基因突变的马铃薯，开展如下杂交实验。下列叙述错误的是(　　)
D
A.分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源
B.DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
解析　染色体的主要成分是DNA和蛋白质，且DNA具有多样性和特异性，分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源，A正确；
结合题图“筛选并鉴定仅有母本来源染色体的种子”可知，DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失，B正确；
结合题图可知，杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由仅有母本来源染色体的种子发育而来，C正确；
经秋水仙素处理，染色体数目成功加倍后，还需通过筛选获得具有母本优良性状的植株，D错误。
A.分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源
B.DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失
C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来
D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株
关键 · 真题必刷
1.(2024·北京卷，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。用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，错误的是(　　)
A
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
解析　细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，属于染色体数目变异。通过显微照片可知，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。题图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂，此时染色体数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A错误；
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
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情况，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；
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
F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，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；
由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，F1花粉母细胞减数分裂时，部分染色体发生联会，说明二者有亲缘关系，D正确。
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
2.(2023·辽宁卷，2)葡萄与爬山虎均是葡萄科常见植物，将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，可获得无子葡萄。下列叙述正确的是(　　)
A.爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离
B.爬山虎花粉引起葡萄果实发生了基因突变
C.无子葡萄经无性繁殖产生的植株仍结无子果实
D.无子葡萄的果肉细胞含一个染色体组
A
解析　将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，即产生不可育后代，所以爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离，A正确；
爬山虎花粉没有引起葡萄果实发生基因突变，而是促使葡萄产生相关植物激素，促进子房发育成果实，最终形成无子葡萄，B错误；
无子葡萄是经植物激素作用产生的，其细胞中的遗传物质未发生改变，所以该无子葡萄经无性繁殖产生的植株可以结有子果实，C错误；
无子葡萄的果肉细胞是由母本子房壁细胞经分裂和分化形成的，而母本葡萄是二倍体，故无子葡萄的果肉细胞含两个染色体组，D错误。
3.(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(　　)
B
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
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
4.(2024·全国甲卷，32改编)袁隆平研究杂交水稻，对粮食生产具有突出贡献。回答下列问题。
(1)用性状优良的水稻纯合体(甲)给某雄性不育水稻植株授粉，杂交子一代均表现雄性不育；杂交子一代与甲回交(回交是杂交后代与两个亲本之一再次交配)，子代均表现雄性不育；连续回交获得性状优良的雄性不育品系(乙)。由此推测控制雄性不育的基因(A)位于________(填“细胞质”或“细胞核”)。
细胞质
(2)将另一性状优良的水稻纯合体(丙)与乙杂交，F1均表现雄性可育，且长势与产量优势明显，F1即为优良的杂交水稻。丙的细胞核基因R的表达产物能够抑制基因A的表达。基因R表达过程中，以mRNA为模板翻译产生多肽链的细胞器是________。F1自交子代中雄性可育株与雄性不育株的数量比为___________。
(3)以丙为父本与甲杂交(正交)得F1，F1自交得F2，则F2中与育性有关的表型有________种。反交结果与正交结果不同，反交的F2中与育性有关的基因型有________种。
核糖体
3∶1
1
3
解析　(1)假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞核，则F1的基因组成为Aa，F1与甲(aa)回交产生的子代中雄性不育∶雄性可育＝1∶1，与题目所给信息不符；假如控制雄性不育的基因(A)位于细胞质，因为受精卵中的细胞质大部分来自卵细胞，雄性不育植株只能作母本，其子代全部表现为雄性不育，与题目所给信息吻合。
(2)多肽链的合成(翻译)场所是核糖体。乙只能作母本，子代都含有A基因。根据题意，丙和乙杂交，F1均表现为雄性可育，可推出F1均具有基因R，进而推出丙的核基因组成为RR，乙的核基因组成为rr，F1的基因组成为A(Rr)，F1自交子代的基因组成及比例为A(RR)∶A(Rr)∶A(rr)＝1∶2∶1，雄性可育株和雄性不育株的数量比为3∶1。
(3)分析可知，甲的基因组成为a(rr)，丙的核基因组成为RR，以丙作父本与甲杂交，得到的F1的基因组成为a(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有a(RR)、a(Rr)和a(rr)，全部表现为可育。以丙作母本与甲杂交(反交)，所得结果与正交结果不同，则丙的基因组成为A(RR)，得到的F1的基因组成为A(Rr)，F1自交得到的F2的基因组成有A(RR)、A(Rr)和A(rr)，即与育性有关的基因型有3种。限时练30　染色体变异与育种
(时间：30分钟　分值：35分)
选择题1～9小题，每小题2分，共18分。
【对点强化】
考点一　染色体变异
1.(2022·浙江6月选考，3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(　　)
A.倒位 B.缺失
C.重复 D.易位
2.(2022·湖南卷，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(　　)
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3.(2025·合肥四校联考)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW489.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW489.tif" \* MERGEFORMAT
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体
C.图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体
D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的
4.(2025·江苏南通海安监测)A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是(　　)
A.受精卵发育过程中有丝分裂异常
B.A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律
C.卵细胞形成过程中减数分裂Ⅰ异常
D.受精卵发生染色体结构变异中的倒位
5.(2025·湖南师大附中开学考试)控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上。现有三个小组均选择正常眼灰体果蝇测交，测交后代表型及比例如下：
小组1：正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1∶1
小组2：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1∶1∶1∶1
小组3：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝5∶1∶1∶5
下列有关叙述中，错误的是(　　)
A.小组2选择的正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异
B.小组3选择的正常眼灰体果蝇产生配子时发生了基因重组
C.若选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交，子代会出现9∶3∶3∶1的性状分离比
D.小组1选用的正常眼灰体果蝇中，正常眼基因和灰体基因位于同一条染色体上
6.(2025·广东珠海一中联考)“断裂—融合—桥循环”是指在有丝分裂的过程中，染色体在某位点断裂，丢失了端粒和一部分基因，经复制后缺少端粒的染色体在断裂的部位彼此联结，形成双着丝粒染色体，在有丝分裂中两个着丝粒彼此分离向两极移动，形成“染色体桥”。染色体桥的断裂可使一端产生重复，一端产生缺失。如图为基因型为Ccc的玉米胚乳糊粉层(3n)细胞“染色体桥”形成过程，其中基因C控制糊粉层有色，基因c控制无色。下列相关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW490.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW490.tif" \* MERGEFORMAT
A.图中某些染色体发生缺失和重复
B.图(3)中的“染色体桥”结构中存在染色体同源区段
C.同源染色体之间也可发生染色体片段的断裂与愈合现象
D.可通过显微镜观察图(4)有色玉米细胞中基因C的数量
考点二　变异与育种
7.(2025·江西新余调研)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2n＋1)绿叶纯合子植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述错误的是(　　)
母本 F2表型及数量
黄叶 绿叶
9－三体 21 110
10－三体 115 120
A.F1中三体的概率是1/2
B.可用显微观察法初步鉴定三体
C.突变株基因r位于10号染色体上
D.三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR
8.(2025·江苏南通调研)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)。下列相关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW491.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW491.tif" \* MERGEFORMAT
A.用秋水仙素处理二倍体植物种子，可培育同源四倍体
B.1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配
C.图示1个三价体包含3条同源染色体、3个DNA分子
D.图示解释了同源四倍体通常可育，但育性却有所降低
9.(2025·湖南新高考大联考)无子西瓜和无子番茄是人们青睐的两种农产品。下列关于无子西瓜和无子番茄的叙述，错误的是(　　)
A.三倍体无子西瓜高度不育，其产生的变异为可遗传变异
B.三倍体无子西瓜减数分裂时同源染色体联会紊乱，因此不存在三倍体无子西瓜种子
C.生长素并未改变无子番茄的遗传物质，其无子性状不可以遗传
D.无子番茄中没有种子，但其植株性状的遗传仍遵循孟德尔遗传定律
【综合提升】
10.(17分)(2024·重庆卷，20)有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因(仍正常表达H蛋白)，获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G＋G－雄鼠(G＋表示插入，G－表示未插入G酶基因)
INCLUDEPICTURE"24GT189.tif" INCLUDEPICTURE "../../24GT189.tif" \* MERGEFORMAT
(1)(8分)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠(hhG＋G－和hhG＋G＋)。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是________。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是____________________________________________________。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G＋G－不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是 。
(2)(4分)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为
________________________。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是________(填序号)。
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(3)(5分)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关(小鼠H蛋白与人的功能相同)。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是________(填“甲”或“乙”)，原因是____________________________________________。
限时练30　染色体变异与育种
1.B　[五号染色体部分片段丢失属于染色体结构变异中的缺失，故选B。]
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，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非同源染色体上，C正确。]
3.A　[图a含有同源染色体，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误；图b中含有三个染色体组，若由受精卵发育而来，则是三倍体；若由配子直接发育而来，则是单倍体，B正确；图d细胞只有一个染色体组，由图d细胞组成的个体可能由配子发育而来，D正确。]
4.C　[依据题干信息，母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，可以推知，父亲为该患者提供了含A2基因的精子，而母亲为该患者提供了含A1A3基因的卵细胞，而A1、A3是位于一对同源染色体上的一对等位基因，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，说明造成该患者异常的原因为卵细胞在减数分裂Ⅰ后期没有正常分离，C正确，A、D错误；A1与A3基因是位于一对同源染色体上的等位基因，A1与A3基因的遗传遵循基因的分离定律，B错误。]
5.C　[由于控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上，小组3中正常眼灰体果蝇发生了互换型的基因重组，产生了两多两少的配子，因此选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交，子代不会出现9∶3∶3∶1的比例，C错误。]
6.D　[基因属于分子水平，在显微镜下不可见，D错误。]
7.C　[若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RRR；若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RR，无论是哪种情况，F1中三体的概率都是1/2；当R/r基因位于与形成三体有关的染色体上时，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合子(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。由于该突变体与9－三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变体与10－三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，A、B、D正确，C错误。]
8.C　[联会时的染色体含有染色单体，图示1个三价体含有3条染色体，6条染色单体，6个DNA分子，C错误。]
9.B　[三倍体无子西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中同源染色体联会紊乱，难以产生正常可育的配子，但也可能产生极少数种子，B错误。]
10.(1)HhG＋G－　近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加　染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上　(2)HhG＋G＋、HhG＋G－　④　(3)乙　乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控
解析　(1)由题干可知，亲本基因型为HhG－G－、HHG＋G－，要获得H基因条件敲除小鼠hhG＋G－和hhG＋G＋，则用于繁殖F1的基因型是HhG＋G－。近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其形成的原因为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。(2)由图2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型为HhG＋G＋、HhG＋G－。结合图1和图2，①只含有h基因，仍正常表达H蛋白，②③都含有H基因，可正常表达H蛋白，④含有h基因和G基因，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h基因异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。(3)由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控，故选择H基因条件敲除鼠乙。(共22张PPT)
染色体变异与育种
限时练30　
(时间：30分钟　分值：35分)
考点一　染色体变异
1.(2022·浙江6月选考，3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(　　)
A.倒位 B.缺失 C.重复 D.易位
解析　五号染色体部分片段丢失属于染色体结构变异中的缺失，故选B。
B
2.(2022·湖南卷，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(　　)
C
解析　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，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非同源染色体上，C正确。
3.(2025·合肥四校联考)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述错误的是(　　)
A
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体
C.图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体
D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的
解析　图a含有同源染色体，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误；
图b中含有三个染色体组，若由受精卵发育而来，则是三倍体；若由配子直接发育而来，则是单倍体，B正确；
图d细胞只有一个染色体组，由图d细胞组成的个体可能由配子发育而来，D正确。
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体
C.图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体
D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的
4.(2025·江苏南通海安监测)A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是(　　)
A.受精卵发育过程中有丝分裂异常
B.A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律
C.卵细胞形成过程中减数分裂Ⅰ异常
D.受精卵发生染色体结构变异中的倒位
C
解析　依据题干信息，母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，可以推知，父亲为该患者提供了含A2基因的精子，而母亲为该患者提供了含A1A3基因的卵细胞，而A1、A3是位于一对同源染色体上的一对等位基因，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，说明造成该患者异常的原因为卵细胞在减数分裂Ⅰ后期没有正常分离，C正确，A、D错误；
A1与A3基因是位于一对同源染色体上的等位基因，A1与A3基因的遗传遵循基因的分离定律，B错误。
5.(2025·湖南师大附中开学考试)控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上。现有三个小组均选择正常眼灰体果蝇测交，测交后代表型及比例如下：
小组1：正常眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1∶1
小组2：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝1∶1∶1∶1
小组3：正常眼灰体∶正常眼黑檀体∶粗糙眼灰体∶粗糙眼黑檀体＝5∶1∶1∶5
下列有关叙述中，错误的是(　　)
A.小组2选择的正常眼灰体果蝇发生了染色体结构变异
B.小组3选择的正常眼灰体果蝇产生配子时发生了基因重组
C.若选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交，子代会出现9∶3∶3∶1的性状分离比
D.小组1选用的正常眼灰体果蝇中，正常眼基因和灰体基因位于同一条染色体上
C
解析　由于控制果蝇正常眼/粗糙眼的基因和控制灰体/黑檀体的基因均位于3号染色体上，小组3中正常眼灰体果蝇发生了互换型的基因重组，产生了两多两少的配子，因此选择小组3的正常眼灰体果蝇相互杂交，子代不会出现9∶3∶3∶1的比例，C错误。
6.(2025·广东珠海一中联考)“断裂—融合—桥循环”是指在有丝分裂的过程中，染色体在某位点断裂，丢失了端粒和一部分基因，经复制后缺少端粒的染色体在断裂的部位彼此联结，形成双着丝粒染色体，在有丝分裂中两个着丝粒彼此分离向两极移动，形成“染色体桥”。染色体桥的断裂可使一端产生重复，一端产生缺失。如图为基因型为Ccc的玉米胚乳糊粉层(3n)细胞“染色体桥”形成过程，其中基因C控制糊粉层有色，基因c控制无色。下列相关叙述错误的是(　　)
D
A.图中某些染色体发生缺失和重复
B.图(3)中的“染色体桥”结构中存在染色体同源区段
C.同源染色体之间也可发生染色体片段的断裂与愈合现象
D.可通过显微镜观察图(4)有色玉米细胞中基因C的数量
解析　基因属于分子水平，在显微镜下不可见，D错误。
考点二　变异与育种
7.(2025·江西新余调研)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2n＋1)绿叶纯合子植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。下列叙述错误的是(　　)
C
A.F1中三体的概率是1/2
B.可用显微观察法初步鉴定三体
C.突变株基因r位于10号染色体上
D.三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR
母本 F2表型及数量
黄叶 绿叶
9－三体 21 110
10－三体 115 120
解析　若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RRR；若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RR，无论是哪种情况，F1中三体的概率都是1/2；当R/r基因位于与形成三体有关的染色体上时，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合子(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。由于该突变体与9－三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变体与10－三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，A、B、D正确，C错误。
8.(2025·江苏南通调研)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)。下列相关叙述错误的是(　　)
C
A.用秋水仙素处理二倍体植物种子，
可培育同源四倍体
B.1个四价体和2个二价体均可实现同
源染色体的均等分配
C.图示1个三价体包含3条同源染色体、3个DNA分子
D.图示解释了同源四倍体通常可育，但育性却有所降低
解析　联会时的染色体含有染色单体，图示1个三价体含有3条染色体，6条染色单体，6个DNA分子，C错误。
9.(2025·湖南新高考大联考)无子西瓜和无子番茄是人们青睐的两种农产品。下列关于无子西瓜和无子番茄的叙述，错误的是(　　)
A.三倍体无子西瓜高度不育，其产生的变异为可遗传变异
B.三倍体无子西瓜减数分裂时同源染色体联会紊乱，因此不存在三倍体无子西瓜种子
C.生长素并未改变无子番茄的遗传物质，其无子性状不可以遗传
D.无子番茄中没有种子，但其植株性状的遗传仍遵循孟德尔遗传定律
解析　三倍体无子西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中同源染色体联会紊乱，难以产生正常可育的配子，但也可能产生极少数种子，B错误。
B
10.(2024·重庆卷，20)有研究者构建了H基因条件敲除小鼠用于相关疾病的研究，原理如图。构建过程如下：在H基因前后均插入LX序列突变成h基因(仍正常表达H蛋白)，获得Hh雌性小鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得G＋G－雄鼠(G＋表示插入，G－表示未插入G酶基因)
(1)以上述雌雄小鼠为亲本，最快繁殖两代就可以获得H基因条件敲除小鼠(hhG＋G－和hhG＋G＋)。在该过程中，用于繁殖F1的基因型是______________。长期采用近亲交配，会导致小鼠后代生存和生育能力下降，诱发这种情况的遗传学原因是_____________________________________________________。在繁殖时，研究人员偶然发现一只G＋G－不表达G酶的小鼠，经检测发现在6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，该异常结果形成的原因是_____________________________________________________。
HhG＋G－
近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加
染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上
(2)部分小鼠的基因型鉴定结果如图2，③的基因型为_______________________。结合图1的原理，若将图2中所有基因型的小鼠都喂食TM试剂一段时间后，检测H蛋白水平为0的是________(填序号)。
(3)某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关(小鼠H蛋白与人的功能相同)。现有H基因完全敲除鼠甲和H基因条件敲除鼠乙用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制，更适合的小鼠是________(填“甲”或“乙”)，原因是____________________________________________________。
HhG＋G＋、HhG＋G－
④
乙
乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控
解析　(1)由题干可知，亲本基因型为HhG－G－、HHG＋G－，要获得H基因条件敲除小鼠hhG＋G－和hhG＋G＋，则用于繁殖F1的基因型是HhG＋G－。近亲繁殖会导致隐性致病基因纯合的可能性增加，会导致小鼠后代生存和生育能力下降。6号和8号染色体上含有部分G酶基因序列，G酶基因序列分开到两条染色体上，异常表达，其形成的原因为染色体片段从一条染色体移接到另一条非同源染色体上。
(2)由图2可知，③含有基因H、h、G，故其基因型为HhG＋G＋、HhG＋G－。结合图1和图2，①只含有h基因，仍正常表达H蛋白，②③都含有H基因，可正常表达H蛋白，④含有h基因和G基因，TM试剂激活G酶可剪切LX序列，使h基因异常，无法表达H蛋白，故检测H蛋白水平为0的是④。
(3)由题干可知，患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白表达下降有关，由题干和题图可知，乙的H基因敲除后表达受TM试剂调控，故选择H基因条件敲除鼠乙。

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