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第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体的结构变异
知识点一　实验：低温诱导植物染色体数目的变化
1.下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是（　　）
A.低温可诱导染色体着丝粒分裂，从而使染色体数目加倍
B.诱导处理过的根尖需要用体积分数为95％的酒精进行固定
C.用一定浓度的甲紫溶液染色后需用清水漂洗
D.镜检时发现视野中少数细胞染色体数目加倍
2.洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述错误的是（　　）
A.该同学不会观察到染色体加倍的过程
B.低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组
C.分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞
D.低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成
3.（2024·四川绵阳南山中学高一月考）某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养36小时后，剪取根尖制成临时装片，然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下列叙述正确的是（　　）
A.低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B.低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
C.酒精的作用是洗去卡诺氏液和配制解离液
D.制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
4.（2024·广东茂名高一月考）四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度，设计了如下实验：
实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95％的酒精、质量分数为15％的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。
（1）实验步骤
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、4 ℃、　　　　、12 ℃的恒温箱中培养1 h。
③取大蒜随机均分成5组，分别放入培养皿中诱导培养36小时。
④分别取根尖0.5～1 cm，放入　　　　　　中固定0.5～1 h，然后用　　　　　　　　冲洗2次。
⑤制作装片：解离→漂洗→　　　　　→制片。
⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。
实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。
（2）实验分析
①观察染色体形态和数目的最佳时期是　　　　　　　　　。
②除低温外，　　　　　也可以诱导染色体数目加倍，原理是　　　　　　　　　　　。
知识点二　染色体结构变异
5.下列关于生物变异的叙述，正确的是（　　）
A.花药离体培养过程会发生基因重组
B.三倍体西瓜不能进行正常联会导致减数分裂异常，因此其结实后一颗种子也没有
C.果蝇的缺刻翅是因染色体某一片段缺失引起的，其棒状眼是因染色体某一片段增加引起的
D.任何生物、任何基因都可发生基因突变，体现了基因突变的随机性
6.（2024·浙江宁波高一月考）正常染色体与发生结构变异的染色体在减数分裂联会时，会出现特定的现象。下列叙述正确的是（　　）
A.甲图可表示染色体结构变异中的易位
B.乙图可表示染色体结构变异中的倒位
C.丙图可表示染色体结构变异中的重复
D.大多数的染色体结构变异对生物影响不大
7.如图所示，①为某染色体的结构示意图，染色体②～⑤是由①变异而成的。下列叙述错误的是（　　）
A.①→②会使染色体中基因的数量改变
B.①→③可能属于基因突变
C.④和⑤都属于染色体结构变异中片段的缺失
D.图中的四种变异本质都是改变了基因中的遗传信息
8.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，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（　　）
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C.女性携带者的卵细胞中最多含24种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵细胞可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
9.（多选）某家猪（2n＝38）群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。通过该变异，若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，则称为重接杂合子，同时含有两条则称为重接纯合子。下列有关叙述正确的是（　　）
A.图示过程使细胞中既发生染色体结构变异，又发生染色体数目变异
B.重接杂合子减数分裂过程中只能形成17个正常四分体，不能产生正常配子
C.重接纯合子减数分裂Ⅰ后期时，每个初级精母细胞中含有36条染色体
D.重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代染色体正常个体的概率是1/2
10.（多选）（2024·辽宁海城高一期末）某血液疾病患者的细胞中染色体发生了如图所示的变异，已知RUNX1-ETO融合基因的表达产物会促进血细胞的恶性增殖。下列有关叙述错误的是（　　）
A.图示变异会导致基因的数目发生变化，但排列顺序没有变化
B.正常个体的细胞中均含有RUNX1-ETO融合基因，但是不进行表达
C.RUNX1-ETO融合基因的表达过程中存在碱基互补配对
D.图示变异为可遗传变异，一定会由亲代遗传给子代
11.（2024·山东青岛高一期末）某雌雄同株的二倍体植物的窄叶对宽叶为显性（分别用B、b 表示），杂合子类型体细胞中部分染色体及基因位置如图甲所示，对其进行诱变处理得到图乙、丙 所示的变异类型。已知类型乙植株中含不正常染色体的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半；类型丙植株产生的不同配子活力相同，但受精卵中同时缺少B 和 b 基因时不能存活。
（1）乙、丙所发生的染色体结构变异类型分别为　　　　、　　　　，这些变异能够使排列在染色体上基因的　　　　　　　发生改变，导致性状的变异。
（2）类型乙植株自交，理论上所得子代中窄叶与宽叶的比例约为　　　　。类型丙植株自交，理论上所得子代中窄叶植株约占 　　　　　。
（3）若要判断类型乙植株自交后代中某窄叶植株是否为纯合子，最简捷的方法是让其　　　　，观察统计后代的性状表现。若后代　　　　　　，则说明该植株为纯合子。
（4）上述诱变处理也可能引起染色体片段发生倒位，倒位片段的长度会影响减数分裂过程中　　　　　　时期的染色体行为。下图所示变异属于染色体倒位的是　　　　　　。
第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体的结构变异
1.D　用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向细胞两极，使染色体数目加倍，A错误；诱导处理过的根尖应放入卡诺氏液中浸泡，以固定细胞形态，B错误；制作装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片，用清水漂洗应在染色之前，C错误；由于细胞周期中，分裂间期较分裂期时间长，处于分裂期的细胞少，故镜检时会发现视野中少数细胞染色体数目加倍，D正确。
2.C　制片时经过解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加倍的过程，A正确；低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程中，基因重组发生在减数分裂过程中，B正确；分生区细胞有的含2个染色体组，有的含4个染色体组，但不可能出现8条染色体的情况，因为根尖细胞不进行减数分裂，C错误；低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，染色体不能移向细胞两极，导致染色体数目加倍，D正确。
3.C　低温处理能抑制洋葱根尖细胞中纺锤体的形成，A错误；分裂间期时间更长，低温作用于分裂前期，故视野中大多数细胞染色体数未发生改变，B错误；低温诱导染色体变化的实验中要用体积分数为95％的酒精洗去固定液，用体积分数为15％的盐酸溶液和体积分数为95％的酒精溶液1∶1来配制解离液，C正确；用卡诺氏液固定后细胞已经死亡，D错误。
4.（1）②8 ℃　④卡诺氏液　体积分数为95％的酒精　⑤染色　（2）①有丝分裂中期　②秋水仙素　抑制纺锤体的形成
解析：（1）本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，自变量是不同的温度，依据给出的不完善的实验步骤可知：实验共设置温度梯度差值为4 ℃的五组实验，其他对实验结果有影响的无关变量应控制相同。完善后的实验步骤如下：②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、 4 ℃、8 ℃、 12 ℃的恒温箱中1 h。③取大蒜随机均分成五组，分别放入五个培养皿中诱导培养36小时。④分别取根尖0.5～ 1 cm，放入卡诺氏液中固定0.5～1 h，然后用体积分数为95％的酒精冲洗2次。（2）①中期染色体形态固定，数目清晰，整齐地排列在赤道板处，是观察染色体形态和数目的最佳时期。②秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。可见，除低温外，秋水仙素也可以诱导染色体数目加倍。
5.C　花药离体培养过程中进行的是有丝分裂，因此不会发生非同源染色体的自由组合，即不会导致基因重组，A错误；三倍体西瓜联会紊乱导致减数分裂异常，但也有极低概率可能产生一些正常配子，故并不是一颗种子也没有，B错误；果蝇的缺刻翅是染色体片段缺失引起的，棒状眼是染色体片段增加引起的，C正确；任何生物、任何基因都可以发生基因突变，体现了基因突变的普遍性，D错误。
6.C　甲图是由染色体片段的颠倒引起的倒位，A错误；乙图是非同源染色体之间发生易位后联会的结果，B错误；若丙图中上面的那条染色体正常，则属于染色体结构变异中的缺失，若下面的那条染色体正常，则属于染色结构变异中的重复，C正确；大多数的染色体结构变异，使得染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致生物性状改变，大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡，D错误。
7.D　①→②增加了片段F，会使染色体中基因的数量改变，A正确；①→③F变成了f，属于基因突变或基因重组（互换），B正确；④和⑤都缺失了部分片段，都属于染色体结构变异中片段的缺失，C正确；图中②④⑤染色体结构变异没有改变基因中的遗传信息，D错误。
8.C　14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色体，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；由题干信息可知，14/21平衡易位染色体由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于形成14/21平衡易位染色体，该女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵细胞中最多含23种形态不同的染色体，C错误；女性携带者的卵细胞可能有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含有21号染色体的卵细胞，D正确。
9.AC　图中13号和17号染色体为非同源染色体，故发生了染色体结构变异（易位），由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞中的染色体数目发生改变，A正确；某家猪（2n＝38）在减数分裂过程中会形成19个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，故有两对同源染色体不能正常配对，其余染色体能形成17个正常四分体，可能产生正常配子，B错误；重接纯合子中两条13、17号染色体分别进行了重接，因此细胞中含有36条染色体，减数分裂Ⅰ后期时，每个初级精母细胞中含有36条染色体，C正确；重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D错误。
10.ABD　图示发生了染色体结构变异的易位，导致基因的排列顺序发生改变，A错误；有RUNX1-ETO融合基因是由于变异造成的，正常个体的细胞不含有RUNX1-ETO融合基因，B错误；RUNX1-ETO融合基因的表达也要通过转录和翻译过程，存在碱基互补配对，C正确；图示变异遗传物质发生改变，为可遗传变异，如果发生在体细胞中，就不会由亲代遗传给子代，D错误。
11.（1）缺失　易位　数目或排列顺序　（2）2∶1
4/5　（3）自交　未发生性状分离　（4）四分体　B
解析：（1）乙发生的染色体结构变异类型为缺失，丙中染色体片段移接到另一条非同源染色体上，其发生的染色体结构变异类型为易位，这些变异能够使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。（2）乙植株中含不正常染色体的雄配子的受精能力只有正常雄配子的一半，类型乙植株自交产生的雄配子基因型及比例为B∶b＝1∶2，雌配子基因型及比例为B∶b＝1∶1，子代中bb＝2/3×1/2＝1/3，故理论上所得子代中窄叶与宽叶的比例约为2∶1；丙植株产生的不同配子活力相同，但受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，丙植株自交，其产生的雌雄配子基因型及比例为Bb∶BO∶bO∶OO＝1∶1∶1∶1，所得子代中有1/16受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，剩余15份中，含有B基因的植株占12份，故理论上所得子代中窄叶植株约占4/5。（3）若要判断类型乙植株自交后代中某窄叶植株是否为纯合子，最简捷的方法是让其自交，观察统计后代的性状表现，若后代未发生性状分离，则说明该植株为纯合子。（4）倒位是指染色体的某一片段位置颠倒，倒位片段的长度会影响减数分裂过程中四分体时期的染色体行为；图中所示变异属于染色体倒位的是B。
3 / 3第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体的结构变异
导学 聚焦 1.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。 2.阐明染色体结构变异的类型和结果
知识点（一）　实验：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，能够抑制　　　　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　　　　　　　　　，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
2.实验步骤与现象
（1）实验步骤
（2）现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有　　　　　　发生改变的细胞。
3.注意事项
（1）在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。
（2）选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
4.判断下列说法是否正确
（1）低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的。（　　）
（2）制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片。（　　）
（3）固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的。（　　）
（4）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中用酒精冲洗的目的是洗去卡诺氏液。（　　）
（5）用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍。（　　）
（6）在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。（　　）
探讨　分析实验过程，提高实验探究能力
1.本实验是否温度越低效果越显著？为什么？
2.观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？为什么？
3.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有什么相似之处？
4.能否只选择一个细胞持续观察细胞中染色体数目变化的过程？
1.实验中几种试剂的使用方法和作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数为95％的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15％的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞
清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液
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3～5 min 使染色体着色
2.该实验两次漂洗的比较
项目 第一次漂洗 第二次漂洗
时间 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前
试剂 用95％酒精漂洗 用清水漂洗
目的 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液
3.该实验与观察细胞有丝分裂实验的比较
项目 低温诱导植物染色体数目的变化 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
培养 待洋葱长出1 cm左右不定根时，低温培养 适宜温度下培养
固定 解离前用卡诺氏液进行固定 不用固定
1.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是（　　 ）
A.原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B.解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色：甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D.观察：显微镜下可以看到细胞的染色体数目都发生了改变
2.（2024·辽宁鞍山高一月考）关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验（以洋葱为例），下列叙述错误的是（　　）
A.观察到的细胞中处于分裂间期的细胞最多
B.在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D.在诱导染色体数目变化方面，低温处理与秋水仙素诱导的原理相似
知识归纳
显微镜下观察不到染色体数目变化的常见原因分析
（1）所选材料不是植物的分生组织细胞。
（2）低温诱导时间不足。
（3）解离不充分。
（4）漂洗不彻底。
（5）染色不充分或时间过长，看不清染色体。
（6）直接使用高倍镜观察。
知识点（二）　染色体结构的变异
1.概念：由　　　　　　改变而引起的变异。
2.类型
图解 变化 名称 举例
染色体b片段　　 缺失 果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段　　 重复 果蝇棒状眼的形成
染色体的某一片段（def、kl）移接到另一条　　　　　　　　　上 易位 果蝇花斑眼的形成
同一条染色体上某一片段（bcde）　　　　 倒位 果蝇卷翅的形成
3.结果
（1）使排列在染色体上的基因　　　　　　　　　发生改变，从而导致性状的变异。
（2）大多数染色体结构变异对生物体是　　　的，有的甚至会导致生物体死亡。
4.判断下列说法是否正确
（1）猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。（　　）
（2）染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异。（　　）
（3）染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。（　　）
（4）染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化。（　　）
（5）易位只可以发生在同源染色体之间。（　　）
（6）基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。（　　）
探讨　分析染色体结构变异的类型，提高理解能力
　观察下列变异图解，请分析回答下列问题：
（1）图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪种变异？
（2）图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？
（3）图丙①～④中哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？
（4）下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示辨析染色体结构变异的类型。
1.染色体结构变异与基因突变的区别
小提醒：关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复（增添），基因的数量发生改变，属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。
2.染色体易位与染色体互换的区别
1.某条染色体经过处理后，结构发生如图所示的变化。下列叙述正确的是（　　）
A.图示结构的变化属于染色体易位
B.该变异染色体上的基因数目和排列顺序不改变
C.图示的变化过程中，染色体一定发生过断裂
D.图示的变化不影响n和p基因的表达
2.下图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a'仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是（　　）
A.图中4种变异中能够遗传的是①②④
B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复
D.①②都表示同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，发生在减数分裂Ⅰ的前期
规律方法
“两看法”判断染色体结构的变异类型
　　一看：染色体上基因的数目是否变化，如发生变化，则可能是重复、缺失或易位。
　　二看：染色体上基因顺序是否变化，如变化，则可能是倒位；染色体结构变异往往是多个基因的变化，如果是一个基因变成它的等位基因，则是基因突变。
　
（1）低温处理和用秋水仙素诱导形成多倍体的原理为　　　　　　　　　。
（2）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中卡诺氏液和体积分数为95％的酒精的作用分别是什么？
（3）染色体结构变异的结果是什么？
（4）染色体结构变异与基因突变中，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？
1.下列关于低温诱导植物（洋葱根尖）细胞染色体数目变化的实验，叙述正确的是（　　）
A.在低倍镜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
B.洋葱根尖在冰箱的冷藏室内诱导48 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂
C.用卡诺氏液固定细胞的形态后，用甲紫溶液对染色体染色
D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期
2.（2024·安徽宣城高二月考）下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中试剂和操作的叙述，正确的是（　　）
A.将蒜或洋葱低温处理一周后，在室温下培养，待长出适宜长度的根后，再放入低温下进行培养
B.实验中用体积分数为95％的酒精制成药液，用于固定经诱导处理后的蒜或洋葱根尖
C.实验中质量分数为15％的盐酸的作用是解离根尖，并为甲紫溶液染色创造酸性环境
D.与秋水仙素处理不同，低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制着丝粒分裂
3.下图表示细胞分裂中染色体互换形成不同配子类型的过程。下列有关该过程的叙述中，错误的是（　　）
A.属于基因重组，可能会使子代出现变异
B.发生在形成配子的过程中
C.发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
D.属于染色体结构变异中的易位
4.（2022·湖南高考9题）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。某个体测交后代表现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（　　）
第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体的结构变异
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.分生组织　纺锤体　分裂成两个子细胞
2.（1） 4 ℃　 卡诺氏液　 95％　 漂洗　 染色　（2）染色体数目
4.（1）√　（2）√　
（3）×　提示：固定细胞后所用的冲洗试剂是95％的酒精，解离后所用的漂洗试剂是清水，两者所用的试剂并不相同。
（4）√　（5）×　
（6）×　提示：固定后细胞就已经死亡，无法观察到细胞的动态变化。
互动探究
1.提示：不是；必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。
2.提示：不是；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。
3.提示：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，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。
4.提示：不能，显微镜下观察到的是死细胞，不能观察到细胞中染色体数目变化的动态过程。
学以致用
1.C　低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，但着丝粒能正常分裂，没有纺锤丝牵引，使子染色体不能移向两极，导致细胞中染色体数目加倍，A错误；卡诺氏液的作用是固定细胞形态，不是使洋葱根尖解离，B错误；在显微镜下可以看到大多数细胞处于间期，看不到染色体，因此只有少数细胞染色体会加倍，D错误。
2.C　经固定和解离等步骤的作用，细胞失去活性，所以在显微镜下不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误。
知识点（二）
自主学习
1.染色体结构
2.缺失　增加　非同源染色体　位置颠倒
3.（1）数目或排列顺序　（2）不利
4.（1）√　
（2）×　提示：染色体之间发生的片段互换如发生于同源染色体之间则属于基因重组；如发生于非同源染色体之间，则属于易位。
（3）×　提示：大多数染色体结构变异对生物体是不利的。
（4）×　提示：染色体片段的重复会导致基因数目增加，基因种类不会变化；染色体片段缺失会导致基因数目减少，还有可能导致基因种类减少。
（5）×　提示：易位发生在非同源染色体之间。
（6）×　提示：基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不到。
互动探究
　（1）提示：图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换。图甲属于染色体结构变异中的易位，图乙则属于染色体互换（基因重组）。
（2）提示：①②④均为染色体结构变异。①②④可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，在光学显微镜下观察不到。
（3）提示：图丙①～④中③属于基因突变，只是产生了新基因，即改变了基因碱基序列，基因的数量和排列顺序均未发生改变。
（4）提示：缺失　重复　易位　倒位
学以致用
1.C　染色体易位发生在非同源染色体之间，而图示发生在一条染色体上，为倒位，A错误；倒位后的染色体上基因的排列顺序发生了变化，由mnpq变为了qnpm，B错误；根据图示可知，该染色体发生了倒位，说明染色体一定发生过断裂，C正确；图示为染色体结构变异，会影响相关基因的表达，D错误。
2.C　①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的互换（发生在减数分裂Ⅰ的前期），属于基因重组；②表示非同源染色体间互换片段，属于染色体结构变异中的易位；③表示基因突变，是由碱基的增添或缺失引起的；④表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。上述4种变异都是遗传物质发生改变引起的变异，都能遗传。
【过程评价·勤检测】
网络构建
　（1）抑制纺锤体的形成
（2）提示：固定细胞的形态；洗去卡诺氏液，还可与质量分数为15％的盐酸溶液按1∶1混合配制药液，使细胞分离。
（3）提示：染色体结构变异的结果是使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变。
（4）提示：染色体结构变异引起的性状变化较大一些。每条染色体上含有许多基因，染色体结构变异会引起多个基因发生变化。
课堂演练
1.A　低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，又因大多数细胞处于分裂前的间期，故多数细胞染色体数未加倍，少数细胞的染色体数目加倍，所以在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确，D错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B错误；用甲紫溶液染色前，需要用95％酒精冲洗卡诺氏液，然后再解离、漂洗，C错误。
2.A　实验中用体积分数为95％的酒精和质量分数为15％的盐酸等体积混合制成的药液的作用是解离根尖细胞，固定蒜或洋葱根尖细胞用的是卡诺氏液，解离根尖后需要漂洗药液，甲紫溶液的染色应在碱性环境下进行，B、C错误；秋水仙素和低温诱导处理原理相同，都是抑制纺锤体的形成，影响染色体被拉向两极，使细胞不能分裂成两个子细胞，D错误。
3.D　图中染色体为同源染色体，发生了互换，属于基因重组，可能会使子代出现变异，A正确，D错误；互换发生在形成配子的过程中，即减数分裂Ⅰ前期，B正确；互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，C正确。
4.C　由题意可知，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，即两对等位基因连锁。正常情况下，对该个体进行测交只能获得2种表现型的子代，现在该个体测交后代有4种表现型，说明其产生了4种类型的配子。题图A、B、D分别表示染色体片段缺失、重复、倒位，均不能产生4种类型的配子，题图C表示染色体易位，使这两对基因位于两对同源染色体上.可以产生4种类型的配子。综上所述，C符合题意。
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第2课时　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化和染色体的结构变异
导学 聚焦 1.进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
2.阐明染色体结构变异的类型和结果
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一）　实验：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，能够抑制 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 ，于是，植物细胞的染色体数目发
生变化。
分生组织　
纺锤体　
分裂成两个子细胞　
2. 实验步骤与现象
（1）实验步骤
（2）现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有
发生改变的细胞。
染色体数目　
3. 注意事项
（1）在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色
体数目的变化过程。
（2）选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现
染色体数目的变化。
4. 判断下列说法是否正确
（1）低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的。
（　√　）
（2）制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→
染色→制片。 （　√　）
（3）固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样
的。 （　×　）
提示：固定细胞后所用的冲洗试剂是95％的酒精，解离后所
用的漂洗试剂是清水，两者所用的试剂并不相同。
√
√
×
（4）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中用酒精冲洗的目
的是洗去卡诺氏液。 （　√　）
（5）用显微镜观察时发现所有细胞中染色体均已加倍。
（　×　）
（6）在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过
程。 （　×　）
提示：固定后细胞就已经死亡，无法观察到细胞的动态变
化。
√
×
×
探讨　分析实验过程，提高实验探究能力
1. 本实验是否温度越低效果越显著？为什么？
提示：不是；必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造
成伤害。
2. 观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？为什么？
提示：不是；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍
为二倍体分裂状况。
3. 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有
什么相似之处？
提示：秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，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。
4. 能否只选择一个细胞持续观察细胞中染色体数目变化的过程？
提示：不能，显微镜下观察到的是死细胞，不能观察到细胞中染色
体数目变化的动态过程。
1. 实验中几种试剂的使用方法和作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数
为95％的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15％的盐酸等体积混合，浸
泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞
清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液
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3～5 min 使染色体着色
2. 该实验两次漂洗的比较
项目 第一次漂洗 第二次漂洗
时间 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前
试剂 用95％酒精漂洗 用清水漂洗
目的 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液
3. 该实验与观察细胞有丝分裂实验的比较
项目 低温诱导植物染色体数目的变化 观察根尖分生组织细胞
的有丝分裂
培养 待洋葱长出1 cm左右不定根时，低
温培养 适宜温度下培养
固定 解离前用卡诺氏液进行固定 不用固定
1. 下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是（　　）
A. 原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B. 解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C. 染色：甲紫溶液和醋酸洋红液都可以使染色体着色
D. 观察：显微镜下可以看到细胞的染色体数目都发生了改变
解析： 　低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，但着丝粒能
正常分裂，没有纺锤丝牵引，使子染色体不能移向两极，导致细胞
中染色体数目加倍，A错误；卡诺氏液的作用是固定细胞形态，不
是使洋葱根尖解离，B错误；在显微镜下可以看到大多数细胞处于
间期，看不到染色体，因此只有少数细胞染色体会加倍，D错误。
2. （2024·辽宁鞍山高一月考）关于“低温诱导植物细胞染色体数目
的变化”的实验（以洋葱为例），下列叙述错误的是（　　）
A. 观察到的细胞中处于分裂间期的细胞最多
B. 在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C. 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D. 在诱导染色体数目变化方面，低温处理与秋水仙素诱导的原理相似
解析： 　经固定和解离等步骤的作用，细胞失去活性，所以在显
微镜下不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误。
知识归纳
显微镜下观察不到染色体数目变化的常见原因分析
（1）所选材料不是植物的分生组织细胞。
（2）低温诱导时间不足。
（3）解离不充分。
（4）漂洗不彻底。
（5）染色不充分或时间过长，看不清染色体。
（6）直接使用高倍镜观察。
知识点（二）　染色体结构的变异
1. 概念：由 改变而引起的变异。
2. 类型
染色体结构　
图解 变化 名称 举例
染色体b片段 缺失 果蝇缺刻翅的形
成
缺失　
图解 变化 名称 举例
染色体b片段 重复 果蝇棒状眼的形
成
染色体的某一片段（def、
kl）移接到另一条
上 易位 果蝇花斑眼的形
成
增加　
非同源
染色体　
图解 变化 名称 举例
同一条染色体上某一片段
（bcde） 倒位 果蝇卷翅的形成
位置颠倒　
3. 结果
（1）使排列在染色体上的基因 发生改变，从
而导致性状的变异。
（2）大多数染色体结构变异对生物体是 的，有的甚至会
导致生物体死亡。
数目或排列顺序　
不利　
4. 判断下列说法是否正确
（1）猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
（　√　）
（2）染色体之间发生的片段交换属于染色体结构变异。
（　×　）
提示：染色体之间发生的片段互换如发生于同源染色体之
间则属于基因重组；如发生于非同源染色体之间，则属于
易位。
√
×
（3）染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。
（　×　）
提示：大多数染色体结构变异对生物体是不利的。
（4）染色体片段的缺失和增加必然导致基因种类的变化。
（　×　）
提示：染色体片段的重复会导致基因数目增加，基因种类不
会变化；染色体片段缺失会导致基因数目减少，还有可能导
致基因种类减少。
（5）易位只可以发生在同源染色体之间。 （　×　）
提示：易位发生在非同源染色体之间。
×
×
×
（6）基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观
察到。 （　×　）
提示：基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不到。
×
探讨　分析染色体结构变异的类型，提高理解能力
　观察下列变异图解，请分析回答下列问题：
（1）图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什
么？它们属于哪种变异？
提示：图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是
同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换。图甲属于染色
体结构变异中的易位，图乙则属于染色体互换（基因重组）。
（2）图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？能在光学显
微镜下观察到的是哪几个？
提示：①②④均为染色体结构变异。①②④可在光学显微镜下
观察到，③为基因突变，在光学显微镜下观察不到。
（3）图丙①～④中哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列
顺序？
提示：图丙①～④中③属于基因突变，只是产生了新基因，即
改变了基因碱基序列，基因的数量和排列顺序均未发生改变。
（4）如图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图
示辨析染色体结构变异的类型。
提示：缺失　重复　易位　倒位
1. 染色体结构变异与基因突变的区别
小提醒：关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复
（增添），基因的数量发生改变，属于染色体结构变异；DNA分子上
基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。
2. 染色体易位与染色体互换的区别
1. 某条染色体经过处理后，结构发生如图所示的变化。下列叙述正确
的是（　　）
A. 图示结构的变化属于染色体易位
B. 该变异染色体上的基因数目和排列顺序不改变
C. 图示的变化过程中，染色体一定发生过断裂
D. 图示的变化不影响n和p基因的表达
解析： 　染色体易位发生在非同源染色体之间，而图示发生在一
条染色体上，为倒位，A错误；倒位后的染色体上基因的排列顺序
发生了变化，由mnpq变为了qnpm，B错误；根据图示可知，该染
色体发生了倒位，说明染色体一定发生过断裂，C正确；图示为染
色体结构变异，会影响相关基因的表达，D错误。
2. 如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a'仅有图③所示
片段的差异。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 图中4种变异中能够遗传的是①②④
B. ③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C. ④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复
D. ①②都表示同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，发生在减数
分裂Ⅰ的前期
解析： 　①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的互换（发
生在减数分裂Ⅰ的前期），属于基因重组；②表示非同源染色体
间互换片段，属于染色体结构变异中的易位；③表示基因突
变，是由碱基的增添或缺失引起的；④表示染色体结构变异中
的某一片段缺失或重复。上述4种变异都是遗传物质发生改变引
起的变异，都能遗传。
规律方法
“两看法”判断染色体结构的变异类型
　　一看：染色体上基因的数目是否变化，如发生变化，则可能是重
复、缺失或易位。
　　二看：染色体上基因顺序是否变化，如变化，则可能是倒位；染
色体结构变异往往是多个基因的变化，如果是一个基因变成它的等位
基因，则是基因突变。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）低温处理和用秋水仙素诱导形成多倍体的原理为
。
（2）低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中卡诺氏液和体积分
数为95％的酒精的作用分别是什么？
提示：固定细胞的形态；洗去卡诺氏液，还可与质量分数为15
％的盐酸溶液按1∶1混合配制药液，使细胞分离。
（3）染色体结构变异的结果是什么？
提示：染色体结构变异的结果是使排列在染色体上的基因数目
或排列顺序发生改变。
抑制纺锤体
的形成　
（4）染色体结构变异与基因突变中，哪一种变异引起的性状变化较
大一些？为什么？
提示：染色体结构变异引起的性状变化较大一些。每条染色体
上含有许多基因，染色体结构变异会引起多个基因发生变化。
1. 下列关于低温诱导植物（洋葱根尖）细胞染色体数目变化的实验，
叙述正确的是（　　）
A. 在低倍镜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
B. 洋葱根尖在冰箱的冷藏室内诱导48 h，可抑制细胞分裂中染色体的
着丝粒分裂
C. 用卡诺氏液固定细胞的形态后，用甲紫溶液对染色体染色
D. 低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂
中期
解析： 　低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染
色体数目加倍，又因大多数细胞处于分裂前的间期，故多数细胞染
色体数未加倍，少数细胞的染色体数目加倍，所以在低倍镜视野中
既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确，D
错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B错
误；用甲紫溶液染色前，需要用95％酒精冲洗卡诺氏液，然后再解
离、漂洗，C错误。
2. （2024·安徽宣城高二月考）下列关于“低温诱导植物细胞染色体
数目的变化”实验中试剂和操作的叙述，正确的是（　　）
A. 将蒜或洋葱低温处理一周后，在室温下培养，待长出适宜长度的
根后，再放入低温下进行培养
B. 实验中用体积分数为95％的酒精制成药液，用于固定经诱导处理
后的蒜或洋葱根尖
C. 实验中质量分数为15％的盐酸的作用是解离根尖，并为甲紫溶液
染色创造酸性环境
D. 与秋水仙素处理不同，低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制着
丝粒分裂
解析： 　实验中用体积分数为95％的酒精和质量分数为15％的盐
酸等体积混合制成的药液的作用是解离根尖细胞，固定蒜或洋葱根
尖细胞用的是卡诺氏液，解离根尖后需要漂洗药液，甲紫溶液的染
色应在碱性环境下进行，B、C错误；秋水仙素和低温诱导处理原
理相同，都是抑制纺锤体的形成，影响染色体被拉向两极，使细胞
不能分裂成两个子细胞，D错误。
3. 如图表示细胞分裂中染色体互换形成不同配子类型的过程。下列有关该过程的叙述中，错误的是（　　）
A. 属于基因重组，可能会使子代出现变异
B. 发生在形成配子的过程中
C. 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
D. 属于染色体结构变异中的易位
解析： 　图中染色体为同源染色体，发生了互换，属于基因重
组，可能会使子代出现变异，A正确，D错误；互换发生在形成配
子的过程中，即减数分裂Ⅰ前期，B正确；互换发生在同源染色体的
非姐妹染色单体之间，C正确。
4. （2022·湖南高考9题）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。某个体测交后代表现型及比例为黑眼
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（　　）
解析： 　由题意可知，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，即两对等位基因连锁。正常情况
下，对该个体进行测交只能获得2种表现型的子代，现在该个体测
交后代有4种表现型，说明其产生了4种类型的配子。题图A、B、
D分别表示染色体片段缺失、重复、倒位，均不能产生4种类型的
配子，题图C表示染色体易位，使这两对基因位于两对同源染色体
上.可以产生4种类型的配子。综上所述，C符合题意。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一　实验：低温诱导植物染色体数目的变化
1. 下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正
确的是（　　）
A. 低温可诱导染色体着丝粒分裂，从而使染色体数目加倍
B. 诱导处理过的根尖需要用体积分数为95％的酒精进行固定
C. 用一定浓度的甲紫溶液染色后需用清水漂洗
D. 镜检时发现视野中少数细胞染色体数目加倍
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解析： 　用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形
成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向细胞两极，使染色体数
目加倍，A错误；诱导处理过的根尖应放入卡诺氏液中浸泡，以固
定细胞形态，B错误；制作装片的步骤为解离→漂洗→染色→制
片，用清水漂洗应在染色之前，C错误；由于细胞周期中，分裂间
期较分裂期时间长，处于分裂期的细胞少，故镜检时会发现视野中
少数细胞染色体数目加倍，D正确。
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2. 洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋
葱根尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 该同学不会观察到染色体加倍的过程
B. 低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组
C. 分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞
D. 低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成
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解析： 　制片时经过解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加
倍的过程，A正确；低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程
中，基因重组发生在减数分裂过程中，B正确；分生区细胞有的含
2个染色体组，有的含4个染色体组，但不可能出现8条染色体的情
况，因为根尖细胞不进行减数分裂，C错误；低温诱导染色体加倍
的原理是抑制纺锤体的形成，染色体不能移向细胞两极，导致染色
体数目加倍，D正确。
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3. （2024·四川绵阳南山中学高一月考）某生物兴趣小组的同学将生
长旺盛的洋葱不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养36小时后，剪取
根尖制成临时装片，然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相。下
列叙述正确的是（　　）
A. 低温处理能阻断洋葱根尖细胞中DNA的复制
B. 低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
C. 酒精的作用是洗去卡诺氏液和配制解离液
D. 制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
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解析： 　低温处理能抑制洋葱根尖细胞中纺锤体的形成，A错
误；分裂间期时间更长，低温作用于分裂前期，故视野中大多数细
胞染色体数未发生改变，B错误；低温诱导染色体变化的实验中要
用体积分数为95％的酒精洗去固定液，用体积分数为15％的盐酸溶
液和体积分数为95％的酒精溶液1∶1来配制解离液，C正确；用卡
诺氏液固定后细胞已经死亡，D错误。
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4. （2024·广东茂名高一月考）四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高
许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度，设计了如
下实验：
实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数
为95％的酒精、质量分数为15％的盐酸、显微镜、改良苯酚品
红染液等。
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（1）实验步骤
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、4 ℃、 、12 ℃的
恒温箱中培养1 h。
③取大蒜随机均分成5组，分别放入培养皿中诱导培养36
小时。
8 ℃
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④分别取根尖0.5～1 cm，放入 中固定0.5～1
h，然后用 冲洗2次。
⑤制作装片：解离→漂洗→ →制片。
⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记
录结果。
实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。
卡诺氏液
体积分数为95％的酒精
染色
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解析：本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的
最佳低温，自变量是不同的温度，依据给出的不完善的实验
步骤可知：实验共设置温度梯度差值为4 ℃的五组实验，其
他对实验结果有影响的无关变量应控制相同。完善后的实验
步骤如下：②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、 4 ℃、8 ℃、
12 ℃的恒温箱中1 h。③取大蒜随机均分成五组，分别放入五
个培养皿中诱导培养36小时。④分别取根尖0.5～ 1 cm，放
入卡诺氏液中固定0.5～1 h，然后用体积分数为95％的酒精
冲洗2次。
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（2）实验分析
①观察染色体形态和数目的最佳时期是 。
②除低温外， 也可以诱导染色体数目加倍，原
理是 。
有丝分裂中期
秋水仙素
抑制纺锤体的形成
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解析：①中期染色体形态固定，数目清晰，整齐地排列在赤道板处，是观察染色体形态和数目的最佳时期。②秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。可见，除低温外，秋水仙素也可以诱导染色体数目加倍。
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知识点二　染色体结构变异
5. 下列关于生物变异的叙述，正确的是（　　）
A. 花药离体培养过程会发生基因重组
B. 三倍体西瓜不能进行正常联会导致减数分裂异常，因此其结实后一颗种子也没有
C. 果蝇的缺刻翅是因染色体某一片段缺失引起的，其棒状眼是因染色体某一片段增加引起的
D. 任何生物、任何基因都可发生基因突变，体现了基因突变的随机性
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解析：　花药离体培养过程中进行的是有丝分裂，因此不会发生
非同源染色体的自由组合，即不会导致基因重组，A错误；三倍体
西瓜联会紊乱导致减数分裂异常，但也有极低概率可能产生一些正
常配子，故并不是一颗种子也没有，B错误；果蝇的缺刻翅是染色
体片段缺失引起的，棒状眼是染色体片段增加引起的，C正确；任
何生物、任何基因都可以发生基因突变，体现了基因突变的普遍
性，D错误。
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6. （2024·浙江宁波高一月考）正常染色体与发生结构变异的染色体
在减数分裂联会时，会出现特定的现象。下列叙述正确的是
（　　）
A. 甲图可表示染色体结构变异中的易位
B. 乙图可表示染色体结构变异中的倒位
C. 丙图可表示染色体结构变异中的重复
D. 大多数的染色体结构变异对生物影响不大
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解析： 　甲图是由染色体片段的颠倒引起的倒位，A错误；乙图
是非同源染色体之间发生易位后联会的结果，B错误；若丙图中上
面的那条染色体正常，则属于染色体结构变异中的缺失，若下面的
那条染色体正常，则属于染色结构变异中的重复，C正确；大多数
的染色体结构变异，使得染色体上的基因数目或排列顺序发生改
变，从而导致生物性状改变，大多数染色体结构变异对生物体是不
利的，有的甚至导致生物体死亡，D错误。
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7. 如图所示，①为某染色体的结构示意图，染色体②～⑤是由①变异
而成的。下列叙述错误的是（　　）
A. ①→②会使染色体中基因的数量改变
B. ①→③可能属于基因突变
C. ④和⑤都属于染色体结构变异中片段的缺失
D. 图中的四种变异本质都是改变了基因中的遗传信息
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解析： 　①→②增加了片段F，会使染色体中基因的数量改变，A
正确；①→③F变成了f，属于基因突变或基因重组（互换），B正
确；④和⑤都缺失了部分片段，都属于染色体结构变异中片段的缺
失，C正确；图中②④⑤染色体结构变异没有改变基因中的遗传信
息，D错误。
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8. 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，其细胞中形成复杂的联会复合物（如
图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染
色体行为规律（不考虑互换），下列关于平衡
易位染色体携带者的叙述，错误的是（　　）
A. 观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
B. 男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
C. 女性携带者的卵细胞中最多含24种形态不同的染色体
D. 女性携带者的卵细胞可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）
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解析：　14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染
色体变异，可通过显微镜观察染色体形态观察14/21平衡易位染色
体，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可
选择有丝分裂中期细胞，A正确；由题干信息可知，14/21平衡易位
染色体由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者
的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于形成14/21平衡易位
染色体，该女性卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性
携带者的卵细胞中最多含23种形态不同的染色体，C错误；
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女性携带者的卵细胞可能有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
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含有21号染色体的卵细胞，D正确。
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9. （多选）某家猪（2n＝38）群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。通过该变异，若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，则称为重接杂合子，同时含有两条则称为重接纯合子。下列有关叙述正确的是（　　）
A. 图示过程使细胞中既发生染色体结
构变异，又发生染色体数目变异
B. 重接杂合子减数分裂过程中只能形成
17个正常四分体，不能产生正常配子
C. 重接纯合子减数分裂Ⅰ后期时，每个初级精母细胞中含有36条染色体
D. 重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代染色体正常个体的概
率是1/2
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解析：　图中13号和17号染色体为非同源染色体，故发生了染
色体结构变异（易位），由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞
中的染色体数目发生改变，A正确；某家猪（2n＝38）在减数分裂
过程中会形成19个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致
细胞中染色体数目减少了一条，故有两对同源染色体不能正常配
对，其余染色体能形成17个正常四分体，可能产生正常配子，B错
误；重接纯合子中两条13、17号染色体分别进行了重接，因此细胞
中含有36条染色体，减数分裂Ⅰ后期时，每个初级精母细胞中含有
36条染色体，C正确；重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代
中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D错误。
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10. （多选）（2024·辽宁海城高一期末）某血液疾病患者的细胞中染
色体发生了如图所示的变异，已知
RUNX1-ETO融合基因的表达产物会
促进血细胞的恶性增殖。下列有关
叙述错误的是（　　）
A. 图示变异会导致基因的数目发生变化，但排列顺序没有变化
B. 正常个体的细胞中均含有RUNX1-ETO融合基因，但是不进行表达
C. RUNX1-ETO融合基因的表达过程中存在碱基互补配对
D. 图示变异为可遗传变异，一定会由亲代遗传给子代
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解析：　图示发生了染色体结构变异的易位，导致基因的排
列顺序发生改变，A错误；有RUNX1-ETO融合基因是由于变异造
成的，正常个体的细胞不含有RUNX1-ETO融合基因，B错误；
RUNX1-ETO融合基因的表达也要通过转录和翻译过程，存在碱
基互补配对，C正确；图示变异遗传物质发生改变，为可遗传变
异，如果发生在体细胞中，就不会由亲代遗传给子代，D错误。
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11. （2024·山东青岛高一期末）某雌雄同株的二倍体植物的窄叶对宽
叶为显性（分别用B、b 表示），杂合子类型体细胞中部分染色体
及基因位置如图甲所示，对其进行诱变处理得到图乙、丙 所示的
变异类型。已知类型乙植株中含不正常染色体的雄配子的受精能
力只有正常雄配子的一半；类型丙植株产生的不同配子活力相
同，但受精卵中同时缺少B 和 b 基因时不能存活。
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（1）乙、丙所发生的染色体结构变异类型分别为 、
，这些变异能够使排列在染色体上基因的
发生改变，导致性状的变异。
解析：乙发生的染色体结构变异类型为缺失，丙中染
色体片段移接到另一条非同源染色体上，其发生的染色体结
构变异类型为易位，这些变异能够使排列在染色体上基因的
数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。
缺失
易
位
数目或排列
顺序
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（2）类型乙植株自交，理论上所得子代中窄叶与宽叶的比例约
为 。类型丙植株自交，理论上所得子代中窄叶植株
约占 。
2∶1
4/5
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解析：乙植株中含不正常染色体的雄配子的受精能力
只有正常雄配子的一半，类型乙植株自交产生的雄配子基因
型及比例为B∶b＝1∶2，雌配子基因型及比例为B∶b＝
1∶1，子代中bb＝2/3×1/2＝1/3，故理论上所得子代中窄叶
与宽叶的比例约为2∶1；丙植株产生的不同配子活力相同，
但受精卵中同时缺少B和b基因时不能存活，丙植株自交，
其产生的雌雄配子基因型及比例为Bb∶BO∶bO∶OO＝
1∶1∶1∶1，所得子代中有1/16受精卵中同时缺少B和b基因
时不能存活，剩余15份中，含有B基因的植株占12份，故理
论上所得子代中窄叶植株约占4/5。
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（3）若要判断类型乙植株自交后代中某窄叶植株是否为纯合子，
最简捷的方法是让其 ，观察统计后代的性状表现。
若后代 ，则说明该植株为纯合子。
解析：若要判断类型乙植株自交后代中某窄叶植株是
否为纯合子，最简捷的方法是让其自交，观察统计后代的性
状表现，若后代未发生性状分离，则说明该植株为纯合子。
自交
未发生性状分离
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（4）上述诱变处理也可能引起染色体片段发生倒位，倒位片段的
长度会影响减数分裂过程中 时期的染色体行为。
如图所示变异属于染色体倒位的是 。
解析：倒位是指染色体的某一片段位置颠倒，倒位片段的长度会影响减数分裂过程中四分体时期的染色体行为；图中所示变异属于染色体倒位的是B。
四分体
B
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