第四章 第三节 染色体畸变可能引起性状改变(课件 学案 练习)高中生物学 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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第四章 第三节 染色体畸变可能引起性状改变(课件 学案 练习)高中生物学 浙科版(2019)必修2 遗传与进化

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第三节 染色体畸变可能引起性状改变
知识点一 染色体结构变异可能导致生物性状的改变
1.(2024·杭州西湖区高一月考)如图表示某个体的一对同源染色体,字母表示基因。下列叙述正确的是(  )
A.图示变异类型是基因突变中的碱基对缺失
B.该个体发生的变异不能遗传
C.该个体的性状一定不发生改变
D.该个体发生了染色体畸变
2.(2024·德清一中高一月考)如图①~③表示三种染色体互换现象,则这三种情况(  )
A.一般情况下都不能产生新基因
B.都不能在光学显微镜下观察到
C.都属于染色体结构变异
D.都发生在同源染色体联会时期
3.(2024·金华金东区高一月考)野生果蝇的某条染色体可发生如下图所示变异,下列叙述错误的是(  )
A.上述变异能够在高倍显微镜下观察到的是①和②
B.果蝇条形棒眼的出现与变异类型②有关
C.①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变
D.②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体
知识点二 染色体数目变异能导致生物性状的改变
4.关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是(  )
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
5.(2024·东阳一中高一月考)用马铃薯的花粉在一定的条件下直接培养形成马铃薯植株。该马铃薯植株的某些细胞进行减数分裂时,观察到染色体正常联会,此时细胞内共有15个四分体。据此推测,马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为(  )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
知识点三 染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种
6.单倍体育种的一般流程是杂交获得F1,将F1的花药进行离体培养,培养成幼苗后再进行加倍处理,获得可育植株。下列相关叙述正确的是(  )
A.育种时可先用秋水仙素将花粉加倍,再组培染色体加倍的细胞
B.该育种过程中,F1产生花粉的过程中一定有非等位基因的重组
C.育种时通常选择特定花粉进行培养、加倍,以获得目标二倍体
D.多倍体育种是为了获得多倍体,单倍体育种是为了获得单倍体
7.(2024·台州高一期中)无籽西瓜是由普通二倍体(2n=22)西瓜与四倍体(4n=44)西瓜杂交后形成的三倍体。下列叙述正确的是(  )
A.四倍体西瓜的配子可发育成二倍体
B.无籽西瓜果肉细胞有三个染色体组
C.无籽西瓜的培育原理是染色体结构变异
D.三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,无法刺激其子房发育成果实
8.(2024·宁波鄞州区高一月考)育种工作者利用宽叶、不抗病(DDtt)和窄叶、抗病(ddTT)两个烟草品种,培育出了宽叶、抗病(DDTT)的新品种,相关过程如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.过程①是杂交
B.过程②是花药离体培养
C.过程④可用秋水仙素处理
D.该培育方法属于单倍体育种
9.(2024·舟山高一期末)图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序列。下列叙述正确的是(  )
A.①或②中发生碱基对的缺失、替换或插入属于基因突变
B.若基因A变成a,可能发生了交叉互换或基因突变
C.若该染色体发生倒位,无法用光学显微镜观察到
D.基因突变和染色体结构变异均会导致DNA的碱基序列改变
10.(2024·桐乡一中高一月考)细胞发生图示缠绕互换会形成双着丝粒染色体、无着丝粒染色体片段、正常非倒位染色体和正常倒位染色体。其中无着丝粒染色体片段在随后会丢失,而双着丝粒染色体会发生着丝粒之间的断裂,造成染色体结构的缺失,给配子造成严重的后果。下列说法错误的是(  )
A.在①至②过程中发生了染色体的复制和联会
B.配子中染色体的结构和数目均发生改变
C.配子的基因中碱基对数目和顺序未发生改变
D.②中发生缠绕互换的是两条非姐妹染色单体
11.(2024·宁波高一期末)正常普通小麦(2n=42)缺失一条染色体形成单体小麦(2n-1=41),单体小麦减数分裂形成配子时,未配对的染色体随机移向一极。现将单体小麦与正常小麦杂交,结果如下表。下列相关叙述错误的是(  )
实验 编号 父本 母本 F1植株百分比
正常小麦 单体小麦
实验一 正常小麦 单体小麦 25% 75%
实验二 单体小麦 正常小麦 96% 4%
A.单体母本在减数分裂时不成对的染色体易丢失可能是出现实验一结果的原因
B.单体父本产生的(n-1)花粉的可育性比较低可能是出现实验二结果的原因
C.若将单体小麦自交,子代中正常小麦与单体小麦的比例约为1∶3
D.若为了获得更多的单体小麦,杂交时最好不要选择单体小麦作母本
12.(2024·永康一中高一月考)如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成:Ⅰ、Ⅱ表示染色体,D为矮秆基因,T为抗白粉病基因,R为抗矮黄病基因,均为显性,d为高秆基因。乙品系是通过基因工程获得的品系,丙品系由普通小麦与近缘种堰麦草杂交后,经多代选育而来(图中深色部分是来自堰麦草的染色体片段)。
(1)普通小麦为六倍体,染色体数是42条,若每个染色体组包含的染色体数相同,则小麦的一个染色体组含有    条染色体。
(2)乙品系的变异类型是         ,丙品系的变异类型是       。
(3)抗白粉病基因控制蛋白质合成的翻译阶段,    沿着    移动,氨基酸相继地加到延伸中的肽链上。
(4)甲和丙杂交得到F1,若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对,将随机移向细胞的任何一极,F1产生的配子中DdR占    (用分数表示)。
(5)甲和乙杂交,得到的F1中矮秆抗白粉病植株再与丙杂交,后代基因型有    种(只考虑图中的有关基因)。
第三节 染色体畸变可能引起性状改变
1.D 图示变异类型是染色体结构变异中的缺失,A错误;该个体发生的变异能遗传,B错误;该个体的性状可能会发生改变,C错误;该个体发生了染色体结构变异,属于染色体畸变,D正确。
2.A ①属于基因重组,②③属于染色体结构变异,一般情况下,基因重组和染色体结构变异都不能产生新基因,只有基因突变能产生新基因,A正确;染色体结构变异能在光学显微镜下观察到,B错误;①属于基因重组,②③属于染色体结构变异,C错误;①发生在同源染色体联会时期,②③染色体结构变异可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中,D错误。
3.A ①属于染色体结构缺失,②属于染色体结构重复,③属于染色体结构倒位,在高倍显微镜下均可观察到,A错误。果蝇条形棒眼的形成是染色体上区段增多导致,所以属于染色体结构重复,与变异类型②有关,B正确。①属于染色体结构缺失,②属于染色体结构重复,③属于染色体结构倒位,故①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变,C正确。姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体都可能含有片段O,故②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体,D正确。
4.C 一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,B、D正确;雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体,C错误。
5.C 在减数分裂形成花粉过程中,同源染色体分离,那么花粉直接培养形成的马铃薯植株为单倍体植株,其染色体数目减半,染色体组数目也减半。而用花粉直接培养形成的马铃薯植株细胞进行减数分裂时,观察到染色体正常联会,并形成15个四分体,说明其含有2个染色体组,所以马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为4个,C符合题意。
6.B 单倍体育种用秋水仙素处理的是花药离体培养形成的单倍体幼苗,不能处理花粉,A错误;育种过程中,F1产生花粉的过程中发生减数分裂,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则一定有非同源染色体上的非等位基因的重组,B正确;单倍体育种是先进行花药离体培养获得单倍体植株,接着用秋水仙素等进行人工诱导获得纯合的植株,再进行人工选择获得目标植株,C错误;多倍体育种是为了获得多倍体,单倍体育种是为了获得纯合子,而非单倍体,D错误。
7.B 四倍体西瓜的配子发育成的个体是单倍体,其中含有两个染色体组,A错误;无籽西瓜细胞中含有三个染色体组,因此其果肉细胞有三个染色体组,B正确;无籽西瓜的培育利用了多倍体育种的方法,其原理是染色体数目变异,C错误;三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,可刺激其子房发育成果实,因而可获得无籽果实,D错误。
8.B 过程①是将两个品种杂交,A正确;过程②是F1减数分裂产生花药中的雄配子,B错误;过程④可用秋水仙素处理,抑制纺锤体形成,从而使染色体已经复制的细胞停止分裂,实现染色体数目加倍,C正确;该培育方法的关键操作是培育单倍体,属于单倍体育种,D正确。
9.D ①或②属于非基因序列,其中发生碱基对的缺失、替换或插入,没有引起基因结构的改变,不属于基因突变,A错误。交叉互换发生在减数第一次分裂的前期,植物根尖细胞只能进行有丝分裂,因此若基因A变成a,应该是发生了基因突变,B错误。染色体畸变在显微镜下是可见的,染色体倒位属于染色体结构变异,因此若该染色体发生倒位,可以用光学显微镜观察到,C错误。基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变;染色体结构变异会使染色体上的基因数目和顺序改变,会导致DNA的碱基序列改变,D正确。
10.B 在①至②过程中,由原来的一条染色体上一个DNA分子变为一条染色体上两个DNA分子,说明染色体发生了复制,使得DNA数目加倍,且②发生了同源染色体的配对,即联会,A正确;无着丝粒染色体片段的丢失并不会改变最终的染色体数目。随着分裂进行,双着丝粒染色体的着丝粒之间断裂,最终仍会形成两条染色体(染色体部分片段缺失),造成染色体结构的缺失,因此最终形成的配子染色体数目并没有发生改变(依旧减半),B错误;一般而言,染色体变异并不会改变基因内部的碱基对数目和顺序,而是改变染色体上基因的数目(如缺失部分基因)和顺序(如倒位),C正确;②中发生了同源染色体的联会,联会之后的同源染色体的非姐妹染色单体之间容易发生缠绕从而互换片段,D正确。
11.D 正常小麦作父本,产生配子中染色体数为n,单体小麦作母本时,产生配子中染色体数为n∶(n-1)=1∶1,后代正常和单体应该是1∶1,但实验一的后代中单体比例为75%,说明产生(n-1)的配子比例更高,说明减数分裂时不成对的染色体更容易丢失,A正确;单体父本产生的(n-1)花粉的可育性比较低,参与受精的概率为4%,导致子代单体小麦比例为4%,B正确;若将单体小麦自交,缺失一条染色体的卵细胞参与受精的概率为3/4,正常卵细胞参与受精的概率为1/4,(n-1)花粉参与受精的概率为4%,正常花粉参与受精的概率为96/100,雌雄配子随机结合,子代中正常小麦比例为96/400,单体小麦的比例为96/100×3/4+4/100×1/4=292/400,子代中正常小麦∶单体小麦=96/400∶292/400≈1∶3,C正确;为了获得更多的单体小麦,杂交时最好选择单体小麦作母本,D错误。
12.(1)7 (2)基因重组 染色体结构变异 (3)核糖体 mRNA (4)1/4 (5)4
解析:(1)每个染色体组包含的染色体数相同,则普通小麦的一个染色体组含有42÷6=7条染色体。(2)乙品种为基因工程产物,而基因工程的原理是基因重组;丙品系中染色体的结构发生改变,属于染色体结构变异。(3)基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,其中翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动。(4)甲和丙杂交得到F1的基因型为DdRⅡⅡ,据题意可知,Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对,将随机移向细胞的任何一极,即D、d、R随机移向一极,则共能产生4种基因型配子,DⅡ、dRⅡ、DdRⅡ、Ⅱ,其中DdR占1/4。(5)甲和乙杂交,得到的F1中矮秆抗白粉病植株基因型为DdTⅡ,产生的配子有4种(DT、DⅡ、dT、dⅡ),而丙产生的配子只有一种类型(dRⅡ),二者杂交获得的子代的基因型为4种(DdRTⅡ、DdRⅡⅡ、ddRTⅡ、ddRⅡⅡ)。
3 / 4第三节 染色体畸变可能引起性状改变
导学 聚焦 1.说明染色体畸变包括染色体结构变异和染色体数目变异。 2.阐明单倍体、二倍体和多倍体的概念及其联系。 3.概述单倍体育种与多倍体育种
知识点(一) 染色体结构变异可能导致生物性状的改变
1.染色体畸变的概念与类型
2.染色体结构变异可能导致生物性状的改变
小提醒:人类第五条染色体部分缺失引起猫叫综合征。
3.判断下列相关表述的正误
(1)有丝分裂和减数分裂过程中,均可出现染色体结构变异。(  )
(2)染色体片段的缺失和易位会导致遗传信息发生变化。(  )
(3)一条染色体的某一片段移接到另一条染色体上,则属于易位。(  )
(4)染色体倒位和易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响。(  )
(5)引起染色体结构变异的因素和诱发基因突变的因素可能相同。(  )
探讨 辨析基因突变、基因重组和染色体结构变异,提高理解能力
下图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来。据此分析:
(1)图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间?属于哪类变异?
(2)图②和图③相比,二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同?
(3)图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种?
(4)能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗?并说明理由。
1.染色体结构变异
项目 缺失 重复 倒位 易位
图解
联会图像
结果 ①染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后,发生了缺失或错误的连接,使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,进而改变生物的性状;其对生物体一般是不利的; ②在光学显微镜下可见,可进一步通过分析染色体组型来区别类型
2.染色体易位与交叉互换的比较
3.染色体结构变异与基因突变的区别
(1)基因突变属于分子水平的变异,基因数目和排列顺序均未变化,不能在光学显微镜下观察到。
(2)染色体变异属于细胞水平的变异,未产生新基因,但基因数目和排列顺序发生了变化,可在光学显微镜下观察到。
1.某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于(  )
A.缺失         B.倒位
C.重复 D.易位
2.(2024·温州鹿城区高一月考)下列关于交叉互换与易位的叙述,错误的是(  )
A.图甲是交叉互换,图乙是易位
B.交叉互换发生于同源染色体之间,易位发生于非同源染色体之间
C.交叉互换属于基因重组,易位属于染色体结构变异
D.交叉互换与易位在显微镜下都观察不到
知识点(二) 染色体数目变异能导致生物性状的改变
1.染色体数目变异的概念、类型和结果
小提醒:染色体非整倍体变异往往是由减数分裂过程中染色体的不正常分离而引发的。
2.几个相关概念
(1)染色体组
一般将二倍体生物的     中的全部染色体称为染色体组,其中包含了该种生物的一整套遗传物质。这组染色体的形态结构、功能各不相同,由于其携有能控制该生物      的全部遗传信息,它们互相协调、共同控制生物正常的      。
(2)单倍体、二倍体和多倍体
3.判断下列相关表述的正误
(1)生物的一个染色体组含有的染色体一定是一个配子中的全部染色体。(  )
(2)一个配子中的全部染色体一定是一个染色体组。(  )
(3)唐氏综合征(21-三体综合征)是由于第21号染色体多一条造成的。(  )
(4)特纳综合征产生的原因是染色体数目的变异。(  )
探讨 分析染色体组概念,提高理解能力
下图甲表示某细胞染色体组成,图乙表示某细胞处于G1期时的基因组成:
请据图分析回答下列问题:
(1)甲生物细胞内有几个染色体组?判断依据是什么?
(2)乙生物细胞内有几个染色体组?判断依据是什么?
(3)若某生物的体细胞含32条染色体,有8种形态,则该生物细胞中含有几个染色体组?
(4)单倍体是不是一定只含有一个染色体组?如何区分单倍体和多倍体?
1.染色体组数目判断的三种方法
2.判断单倍体、二倍体、多倍体的方法
3.对单倍体认识的三个易错点
(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组,如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
(2)单倍体并非都不育:如多倍体的配子含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体,可育并能产生后代。
(3)单倍体是生物个体,而不是配子;精子和卵细胞属于配子,但不是单倍体。
4.利用“编号法”解决四倍体产生配子的种类及比例问题
所以AAaa产生的配子种类及比例为:AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。
5.利用“补零法”解决三倍体产生配子的种类及比例问题
所以AAa产生的配子种类及比例为:AA∶Aa∶A∶a=1∶2∶2∶1。
1.下列关于染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的叙述,错误的是(  )
A.一个染色体组中不含同源染色体
B.单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组
C.某个体的性染色体是XXY,该个体是三倍体
D.单倍体、二倍体、多倍体都属于整倍体
2.(2024·湖州吴兴区高一月考)下列图示为细胞中所含染色体分布情况,有关叙述正确的是(  )
A.图a所示细胞含有2个染色体组,图b所示细胞含有3个染色体组
B.如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体
C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体
知识点(三) 染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种
1.单倍体育种
小提醒:单倍体植株小而弱,而且高度不育。
2.多倍体育种
小提醒:(1)多倍体细胞大,细胞内有机物的含量高,抗逆性强。
(2)秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成。
3.变异的类型
4.判断下列相关表述的正误
(1)单倍体育种中的单倍体植株都是高度不育的。(  )
(2)单倍体育种中,通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。(  )
(3)单倍体植株经秋水仙素处理后得到的植株是纯合的二倍体。(  )
(4)由环境因素引起的变异都属于不遗传的变异。(  )
(5)农业生产上通常产生无籽番茄和三倍体无籽西瓜,其发生的变异是不可遗传变异。(  )
探讨 分析多倍体和单倍体的培育过程,提高应用能力
1.如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法,据图分析:
(1)F1能产生几种雄配子?
(2)过程③是哪种处理?其原理是什么?
(3)过程④是哪种处理?处理后符合要求的植株占的比例是多少?
2.1957年,我国科学家通过染色体加倍技术培育出了无籽西瓜。科学家在西瓜幼苗上滴加秋水仙素,使西瓜幼苗细胞的染色体数目加倍(4n=44)。西瓜幼苗开花后接受普通西瓜(2n=22)植株的花粉,收获的种子(3n=33)种植后,用普通西瓜的花粉刺激,便可结出无籽西瓜(3n=33)。
请分析回答下列问题:
(1)在三倍体无籽西瓜培育过程中,使用秋水仙素为什么能导致染色体数目加倍?
(2)在三倍体无籽西瓜培育过程中,第一年需要将二倍体植株的花粉传到四倍体植株的雌花上,目的是什么?
(3)在三倍体无籽西瓜培育过程中,第二年需要将二倍体植株的花粉传到三倍体植株的雌花上,目的是什么?
(4)三倍体西瓜为什么会出现无籽的性状?
1.单倍体育种与多倍体育种的比较
2.育种方法的选择
1.如图为利用玉米植株A(基因型为AaBb)的花粉培育植株B和植株C的实验流程图。下列有关分析正确的是(  )
A.植株B的基因型为AAbb的概率为1/4 B.获得植株B的原理是基因突变
C.植株C是单倍体,所结玉米籽粒小 D.植株B的体细胞中最多含2个染色体组
2.(2024·杭州萧山区高一月考)三倍体无籽西瓜因其个头大、口感甜、无籽而深受人们喜爱。下列关于三倍体无籽西瓜的培育过程的叙述不正确的是(  )
A.培育过程中需两次传粉,目的不一样
B.三倍体高度不育的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱
C.第一年诱导二倍体幼苗成为四倍体植株,根茎叶细胞中的染色体数在原来基础上加倍
D.三倍体植株高度不育,相对于二倍体而言,其无籽的变异属于可遗传变异
(1)染色体畸变的类型有       和      ,可以用      直接观察到。
(2)染色体结构变异的类型有     、    、    、    。
(3)染色体数目变异的类型有      、      。
(4)一般将二倍体生物的            称为染色体组,其中包含了该种生物的          。这组染色体的     、      ,由于其携有能控制该生物    的全部遗传信息,它们互相协调、共同控制生物正常的生命活动。
1.(2024·嘉兴高一期末)我国科学家鲍文奎等在20世纪50年代利用普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交得到不育后代,然后经过人工诱导其染色体数目加倍从而获得八倍体小黑麦,小黑麦具有抗逆性强、穗大等优点。这种育种方式依据的原理是(  )
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.(2024·新昌一中高一月考)染色体结构、数目的改变可导致遗传病的发生,下列关于染色体变异的叙述正确的是(  )
A.猫叫综合征是体内5号染色体间发生基因重组引起的人类遗传病
B.染色体结构变异可使染色体上的DNA分子碱基排列顺序发生改变
C.三倍体无籽西瓜中偶尔出现种子的原因是父本在进行减数分裂时可能形成部分正常的精子
D.正常父亲与患红绿色盲母亲生育患克莱费尔特症(XXY)色觉正常儿子是因父亲MⅡ异常所致
3.(2024·台州高一月考)下列育种过程中与染色体数目变异无关的是(  )
A.通过连续自交获得纯合品系玉米
B.通过花药离体培养获得单倍体植株
C.通过二倍体与四倍体杂交获得三倍体
D.通过普通小麦与黑麦杂交培育出八倍体小黑麦
4.(2024·宁波高一期中)图甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异类型,其中图甲中字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(  )
A.图示的变异类型都属于染色体畸变
B.图甲表示碱基对增加所引起的基因突变
C.若图乙是精原细胞则不可能产生正常配子
D.图丁会导致基因在染色体上的位置改变
第三节 染色体畸变可能引起性状改变
【核心要点·巧突破】
知识点(一)
自主学习
1. 数目  结构  显微镜  数目  结构
2. 错误连接  结构  相同  180°颠倒  非同源染色体  数目  排列顺序  不利
3.(1)√ (2)√
(3)× 提示:一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异是易位。
(4)× 提示:染色体倒位和易位也会对个体性状产生影响。
(5)√
互动探究
 (1)提示:图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组;图②发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异中的易位。
(2)提示:图②是易位,会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,图③是基因突变,只改变基因的结构,不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。
(3)提示:能在光学显微镜下观察到的是图②。
(4)提示:不能。若染色体3正常,染色体4则发生染色体结构变异中的缺失;若染色体4正常,染色体3则发生染色体结构变异中的重复。
学以致用
1.B 观察题图可知,染色体片段3、4、5的位置发生了颠倒,这种染色体结构的变异属于倒位,B正确。
2.D 图甲发生在同源染色体之间,是交叉互换,属于基因重组;图乙发生在非同源染色体之间,是染色体易位,属于染色体结构变异,A、B、C正确;易位在显微镜下可以观察到,D错误。
知识点(二)
自主学习
1.染色体数目 染色体组 个别染色体
2.(1)一个配子 生长发育 生命活动 (2) 受精  本物种配子  体细胞  超过两个
3.(1)× 提示:四倍体的配子含有两个染色体组。
(2)× 提示:一个配子中的全部染色体不一定是一个染色体组,例如,四倍体产生的配子中有两个染色体组。
(3)√
(4)√ 提示:特纳综合征产生的原因是缺少一条性染色体,即染色体数目的变异。
互动探究
 (1)提示:4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。
(2)提示:4个。在乙中控制同一性状的基因出现了4次。
(3)提示:4个。
(4)提示:单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体的单倍体含有2个染色体组。区分单倍体和多倍体时,看发育的起点,如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成的,不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体;如果生物体是由受精卵或合子发育形成的,生物体细胞内有几个染色体组就称为几倍体。
学以致用
1.C 某个体的性染色体组成是XXY,可能是该个体的细胞内个别染色体增加所致,这属于染色体数目变异的非整倍体变异,C错误。
2.C 图a细胞中着丝粒分裂,移向两极的8条染色体含有4对同源染色体,所以共含有4个染色体组;图b含有3个染色体组,A错误。体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体,也可能是单倍体。如果由受精卵发育而来,则为三倍体,如果由配子发育而来,则为单倍体,B错误。图c含有2个染色体组,如果代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体,C正确。图d所示细胞中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄性配子(精子)或雌性配子(卵细胞)发育而成的,D错误。
知识点(三)
自主学习
1. 可育纯合子  染色体畸变  育种年限  显隐性  杂交  花药离体培养  秋水仙素
2. 物理  化学  染色体畸变  种子
3.环境 基因突变 基因重组 生物进化
4.(1)× 提示:单倍体植株若含有偶数个染色体组,则可育。
(2)× 提示:若用单倍体育种,通过花药离体培养所得的植株均为单倍体,高度不育。
(3)× 提示:含有两个染色体组的单倍体植株经秋水仙素处理,染色体加倍后得到的植株是四倍体。
(4)× 提示:在强烈的物理、化学因素影响下会发生基因突变和染色体畸变等可遗传的变异。
(5)× 提示:三倍体无籽西瓜属于可遗传变异。
互动探究
1.(1)提示:F1的基因型是DdTt,能产生4种配子,其基因组成分别为DT、Dt、dT、dt。
(2)提示:过程③是花药离体培养过程。原理是植物细胞的全能性。
(3)提示:过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后符合要求的植株ddTT占的比例为1/4。
2.(1)提示:秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成,因此染色体虽已复制,但不能分离,最终导致染色体数目加倍。
(2)提示:使四倍体母本在杂交后能结出三倍体的种子。
(3)提示:刺激三倍体植株的子房发育成无籽西瓜。
(4)提示:三倍体西瓜在减数分裂过程中同源染色体发生联会紊乱,几乎不能产生正常可育的配子。
学以致用
1.A 植株A的基因型为AaBb,花药离体培养形成的单倍体幼苗的基因型为AB、Ab、aB、ab,经过秋水仙素处理后的植株的基因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb,所以植株B的基因型为AAbb的概率为1/4,A正确;获得植株B的原理是染色体数目变异,B错误;植株C是单倍体,单倍体高度不育,不能结玉米籽粒,C错误;植株B为二倍体,有丝分裂后期的体细胞中含4个染色体组,D错误。
2.C 无籽西瓜培育过程中的第一次传粉是为了完成二倍体和四倍体杂交产生种子,第二次传粉是为了刺激三倍体的雌花子房发育成果实,A正确;三倍体高度不育的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱,因此不能形成可育的配子,B正确;第一年诱导二倍体幼苗成为四倍体植株,根细胞中的染色体数不变,C错误;三倍体植株高度不育,相对于二倍体而言,其无籽的变异属于染色体变异,故属于可遗传变异,可通过植物组织培养繁殖后代,D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
 (1)染色体结构变异 染色体数目变异 光学显微镜 (2)缺失 重复 倒位 易位 (3)整倍体变异 非整倍体变异 (4)一个配子中的全部染色体 一整套遗传物质 形态结构 功能各不相同 生长发育
课堂演练
1.D 上述方法获得的八倍体是利用普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交得到不育后代,然后经过人工诱导其染色体数目加倍得到的,该过程获得的八倍体小黑麦染色体组数比普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)的染色体组数都增加了,因此育种的原理是染色体数目变异,D正确。
2.B 猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失而引起的症状,所以为染色体结构变异,A错误;染色体的结构变异包括增添、缺失、倒位和易位,都会引起DNA分子碱基排列顺序的改变,B正确;无籽西瓜的培育过程中,三倍体植株作母本,正常的二倍体植株作父本,当出现正常种子时有可能是母本在减数分裂时,产生了一些正常的卵细胞,和正常精子完成受精过程,产生种子,C错误;父亲色觉正常,基因型为XBY,母亲患病,基因型为XbXb,生下一个色觉正常儿子XBXbY,说明父亲精原细胞在MⅠ时XB和Y这对同源染色体分离出现异常,D错误。
3.A 通过连续自交,可获得纯合品系玉米,利用的是基因重组的原理,与染色体数目变异无关,A符合题意;通过花药离体培养,可获得单倍体植株,利用了染色体数目的变异,B不符合题意;通过二倍体与四倍体杂交,可获得三倍体植株,利用了染色体数目的变异,C不符合题意;通过普通小麦和黑麦杂交等过程,可培育出八倍体小黑麦,利用了染色体数目的变异,D不符合题意。
4.D 图甲中染色体上的片段由abcde变成了abccde,出现了两个片段c,发生的是染色体结构变异中的重复;图乙中发生了染色体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目的变异;图丙表示同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;图丁表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,属于染色体畸变的有甲、乙、丁,A、B错误;若图乙为精原细胞,其减数分裂过程中,可能产生正常的配子和异常的配子,C错误;图丁表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,会导致基因在染色体上的位置改变,D正确。
10 / 10(共94张PPT)
第三节 
染色体畸变可能引起性状改变

学 聚
焦 1.说明染色体畸变包括染色体结构变异和染色体数目变异。
2.阐明单倍体、二倍体和多倍体的概念及其联系。
3.概述单倍体育种与多倍体育种
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) 染色体结构变异可能导致生物性状的改变
1. 染色体畸变的概念与类型
2. 染色体结构变异可能导致生物性状的改变
小提醒:人类第五条
染色体部分缺失引起
猫叫综合征。
3. 判断下列相关表述的正误
(1)有丝分裂和减数分裂过程中,均可出现染色体结构变异。
( √ )
(2)染色体片段的缺失和易位会导致遗传信息发生变化。
( √ )
(3)一条染色体的某一片段移接到另一条染色体上,则属于易
位。 ( × )
提示:一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
引起的变异是易位。


×
(4)染色体倒位和易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影
响。 ( × )
提示:染色体倒位和易位也会对个体性状产生影响。
(5)引起染色体结构变异的因素和诱发基因突变的因素可能相
同。 ( √ )
×

探讨 辨析基因突变、基因重组和染色体结构变异,提高理解能力
如图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1
变异而来。据此分析:
(1)图①和图②的变异分别发生在哪种染色体之间?属于哪类变
异?
提示:图①发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基
因重组;图②发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异
中的易位。
(2)图②和图③相比,二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影
响有什么不同?
提示:图②是易位,会使染色体上的基因的数目或排列顺序发
生改变,图③是基因突变,只改变基因的结构,不改变染色体
上的基因的数目或排列顺序。
(3)图①②③中能在光学显微镜下观察到的是哪种?
提示:能在光学显微镜下观察到的是图②。
(4)能确定图④中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗?并说明
理由。
提示:不能。若染色体3正常,染色体4则发生染色体结构变异
中的缺失;若染色体4正常,染色体3则发生染色体结构变异中
的重复。
1. 染色体结构变异
项目 缺失 重复 倒位 易位
图解
联会
图像

果 ①染色体结构变异的机理是染色体上某一片段断裂后,发生了缺失或错误的连接,使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,进而改变生物的性状;其对生物体一般是不利的;②在光学显微镜下可见,可进一步通过分析染色体组型来区别类型
2. 染色体易位与交叉互换的比较
3. 染色体结构变异与基因突变的区别
(1)基因突变属于分子水平的变异,基因数目和排列顺序均未变化,不能在光学显微镜下观察到。
(2)染色体变异属于细胞水平的变异,未产生新基因,但基因数目和排列顺序发生了变化,可在光学显微镜下观察到。
1. 某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体
结构的变异属于(  )
A. 缺失 B. 倒位
C. 重复 D. 易位
解析:  观察题图可知,染色体片段3、4、5的位置发生了颠
倒,这种染色体结构的变异属于倒位,B正确。
2. (2024·温州鹿城区高一月考)下列关于交叉互换与易位的叙述,
错误的是(  )
A. 图甲是交叉互换,图乙是易位
B. 交叉互换发生于同源染色体之间,易位发生于非同源染色体之间
C. 交叉互换属于基因重组,易位属于染色体结构变异
D. 交叉互换与易位在显微镜下都观察不到
解析:  图甲发生在同源染色体之间,是交叉互换,属于基因重
组;图乙发生在非同源染色体之间,是染色体易位,属于染色体结
构变异,A、B、C正确;易位在显微镜下可以观察到,D错误。
知识点(二) 染色体数目变异能导致生物性状的改变
1. 染色体数目变异的概念、类型和结果
小提醒:染色体非整倍体变异往往是由减数分裂过程中染色体的不正常分离而引发的。
2. 几个相关概念
(1)染色体组
一般将二倍体生物的 中的全部染色体称为染色
体组,其中包含了该种生物的一整套遗传物质。这组染色体
的形态结构、功能各不相同,由于其携有能控制该生物
的全部遗传信息,它们互相协调、共同控制生物正
常的 。
一个配子 

长发育 
生命活动 
(2)单倍体、二倍体和多倍体
3. 判断下列相关表述的正误
(1)生物的一个染色体组含有的染色体一定是一个配子中的全部
染色体。 ( × )
提示:四倍体的配子含有两个染色体组。
(2)一个配子中的全部染色体一定是一个染色体组。 ( × )
提示:一个配子中的全部染色体不一定是一个染色体组,例
如,四倍体产生的配子中有两个染色体组。
(3)唐氏综合征(21-三体综合征)是由于第21号染色体多一条造
成的。 ( √ )
×
×

(4)特纳综合征产生的原因是染色体数目的变异。 ( √ )
提示:特纳综合征产生的原因是缺少一条性染色体,即染色
体数目的变异。

探讨 分析染色体组概念,提高理解能力
如图甲表示某细胞染色体组成,图乙表示某细胞处于G1期时的基
因组成:
请据图分析回答下列问题:
(1)甲生物细胞内有几个染色体组?判断依据是什么?
提示:4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。
(2)乙生物细胞内有几个染色体组?判断依据是什么?
提示:4个。在乙中控制同一性状的基因出现了4次。
(3)若某生物的体细胞含32条染色体,有8种形态,则该生物细胞中
含有几个染色体组?
提示:4个。
(4)单倍体是不是一定只含有一个染色体组?如何区分单倍体和多
倍体?
提示:单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体的单倍体
含有2个染色体组。区分单倍体和多倍体时,看发育的起点,如
果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成的,不
论细胞内含有几个染色体组都是单倍体;如果生物体是由受精
卵或合子发育形成的,生物体细胞内有几个染色体组就称为几
倍体。
1. 染色体组数目判断的三种方法
2. 判断单倍体、二倍体、多倍体的方法
3. 对单倍体认识的三个易错点
(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组,如四倍体的
配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
(2)单倍体并非都不育:如多倍体的配子含有偶数个染色体组,
则发育成的单倍体含有同源染色体,可育并能产生后代。
(3)单倍体是生物个体,而不是配子;精子和卵细胞属于配子,
但不是单倍体。
4. 利用“编号法”解决四倍体产生配子的种类及比例问题
所以AAaa产生的配子种类及比例为:AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。
5. 利用“补零法”解决三倍体产生配子的种类及比例问题
所以AAa产生的配子种类及比例为:AA∶Aa∶A∶a=
1∶2∶2∶1。
1. 下列关于染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的叙述,错误的是
(  )
A. 一个染色体组中不含同源染色体
B. 单倍体的体细胞中不一定含有一个染色体组
C. 某个体的性染色体是XXY,该个体是三倍体
D. 单倍体、二倍体、多倍体都属于整倍体
解析:  某个体的性染色体组成是XXY,可能是该个体的细胞内
个别染色体增加所致,这属于染色体数目变异的非整倍体变异,C
错误。
2. (2024·湖州吴兴区高一月考)下列图示为细胞中所含染色体分布
情况,有关叙述正确的是(  )
A. 图a所示细胞含有2个染色体组,图b所示细胞含有3个染色体组
B. 如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体
C. 如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二
倍体
D. 图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体
解析:  图a细胞中着丝粒分裂,移向两极的8条染色体含有4对
同源染色体,所以共含有4个染色体组;图b含有3个染色体组,A
错误。体细胞中含有3个染色体组的生物不一定是三倍体,也可能
是单倍体。如果由受精卵发育而来,则为三倍体,如果由配子发育
而来,则为单倍体,B错误。图c含有2个染色体组,如果代表由受
精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体,C正确。图
d所示细胞中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄性配子
(精子)或雌性配子(卵细胞)发育而成的,D错误。
知识点(三) 染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种
1. 单倍体育种
小提醒:单倍
体植株小而
弱,而且高
度不育。
2. 多倍体育种
小提醒:(1)多倍体细胞大,细胞内有机物的含量高,抗逆性强。
(2)秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成。
3. 变异的类型
4. 判断下列相关表述的正误
(1)单倍体育种中的单倍体植株都是高度不育的。 ( × )
提示:单倍体植株若含有偶数个染色体组,则可育。(2)单
倍体育种中,通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍
体。( × )
提示:若用单倍体育种,通过花药离体培养所得的植株均为
单倍体,高度不育。
×
提示:单倍体植株若含有偶数个染色体组,则可育。
×
(3)单倍体植株经秋水仙素处理后得到的植株是纯合的二倍体。
( × )
提示:含有两个染色体组的单倍体植株经秋水仙素处理,染
色体加倍后得到的植株是四倍体。
(4)由环境因素引起的变异都属于不遗传的变异。 ( × )
提示:在强烈的物理、化学因素影响下会发生基因突变和染
色体畸变等可遗传的变异。
(5)农业生产上通常产生无籽番茄和三倍体无籽西瓜,其发生的
变异是不可遗传变异。 ( × )
提示:三倍体无籽西瓜属于可遗传变异。
×
×
×
探讨 分析多倍体和单倍体的培育过程,提高应用能力
1. 如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈
病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法,据图分析:
(1)F1能产生几种雄配子?
提示:F1的基因型是DdTt,能产生4种配子,其基因组成分别
为DT、Dt、dT、dt。
(2)过程③是哪种处理?其原理是什么?
提示:过程③是花药离体培养过程。原理是植物细胞的全
能性。
(3)过程④是哪种处理?处理后符合要求的植株占的比例是多
少?
提示:过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处
理后符合要求的植株ddTT占的比例为1/4。
2. 1957年,我国科学家通过染色体加倍技术培育出了无籽西瓜。科学
家在西瓜幼苗上滴加秋水仙素,使西瓜幼苗细胞的染色体数目加倍
(4n=44)。西瓜幼苗开花后接受普通西瓜(2n=22)植株的花
粉,收获的种子(3n=33)种植后,用普通西瓜的花粉刺激,便
可结出无籽西瓜(3n=33)。
请分析回答下列问题:
(1)在三倍体无籽西瓜培育过程中,使用秋水仙素为什么能导致
染色体数目加倍?
提示:秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成,因此染色
体虽已复制,但不能分离,最终导致染色体数目加倍。
(2)在三倍体无籽西瓜培育过程中,第一年需要将二倍体植株的
花粉传到四倍体植株的雌花上,目的是什么?
提示:使四倍体母本在杂交后能结出三倍体的种子。
(4)三倍体西瓜为什么会出现无籽的性状?
提示:三倍体西瓜在减数分裂过程中同源染色体发生联会紊
乱,几乎不能产生正常可育的配子。
(3)在三倍体无籽西瓜培育过程中,第二年需要将二倍体植株的
花粉传到三倍体植株的雌花上,目的是什么?
提示:刺激三倍体植株的子房发育成无籽西瓜。
1. 单倍体育种与多倍体育种的比较
2. 育种方法的选择
1. 如图为利用玉米植株A(基因型为AaBb)的花粉培育植株B和植株C的实验流程图。下列有关分析正确的是(  )
A. 植株B的基因型为AAbb的概率为1/4
B. 获得植株B的原理是基因突变
C. 植株C是单倍体,所结玉米籽粒小
D. 植株B的体细胞中最多含2个染色体组
解析:  植株A的基因型为AaBb,花药离体培养形成的单倍体幼
苗的基因型为AB、Ab、aB、ab,经过秋水仙素处理后的植株的基
因型为AABB、AAbb、aaBB、aabb,所以植株B的基因型为AAbb
的概率为1/4,A正确;获得植株B的原理是染色体数目变异,B错
误;植株C是单倍体,单倍体高度不育,不能结玉米籽粒,C错
误;植株B为二倍体,有丝分裂后期的体细胞中含4个染色体组,D
错误。
2. (2024·杭州萧山区高一月考)三倍体无籽西瓜因其个头大、口感
甜、无籽而深受人们喜爱。下列关于三倍体无籽西瓜的培育过程的
叙述不正确的是(  )
A. 培育过程中需两次传粉,目的不一样
B. 三倍体高度不育的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱
C. 第一年诱导二倍体幼苗成为四倍体植株,根茎叶细胞中的染色体
数在原来基础上加倍
D. 三倍体植株高度不育,相对于二倍体而言,其无籽的变异属于可
遗传变异
解析:  无籽西瓜培育过程中的第一次传粉是为了完成二倍体和
四倍体杂交产生种子,第二次传粉是为了刺激三倍体的雌花子房发
育成果实,A正确;三倍体高度不育的原因是减数分裂时同源染色
体联会紊乱,因此不能形成可育的配子,B正确;第一年诱导二倍
体幼苗成为四倍体植株,根细胞中的染色体数不变,C错误;三倍
体植株高度不育,相对于二倍体而言,其无籽的变异属于染色体变
异,故属于可遗传变异,可通过植物组织培养繁殖后代,D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
(1)染色体畸变的类型有 和
,可以用 直接观察到。
染色体结构变异 
染色体数目变
异 
光学显微镜 
(2)染色体结构变异的类型有 、 、
、 。
(3)染色体数目变异的类型有 、

(4)一般将二倍体生物的 称为染色体
组,其中包含了该种生物的 。这组染色体
的 、 ,由于其携有能控制该生
物 的全部遗传信息,它们互相协调、共同控制生
物正常的生命活动。
缺失 
重复 

位 
易位 
整倍体变异 
非整倍体变
异 
一个配子中的全部染色体 
一整套遗传物质 
形态结构 
功能各不相同 
生长发育 
1. (2024·嘉兴高一期末)我国科学家鲍文奎等在20世纪50年代利用
普通小麦(六倍体)和黑麦(二倍体)杂交得到不育后代,然后经
过人工诱导其染色体数目加倍从而获得八倍体小黑麦,小黑麦具有
抗逆性强、穗大等优点。这种育种方式依据的原理是(  )
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:  上述方法获得的八倍体是利用普通小麦(六倍体)和黑
麦(二倍体)杂交得到不育后代,然后经过人工诱导其染色体数目
加倍得到的,该过程获得的八倍体小黑麦染色体组数比普通小麦
(六倍体)和黑麦(二倍体)的染色体组数都增加了,因此育种的
原理是染色体数目变异,D正确。
2. (2024·新昌一中高一月考)染色体结构、数目的改变可导致遗传
病的发生,下列关于染色体变异的叙述正确的是(  )
A. 猫叫综合征是体内5号染色体间发生基因重组引起的人类遗传病
B. 染色体结构变异可使染色体上的DNA分子碱基排列顺序发生改变
C. 三倍体无籽西瓜中偶尔出现种子的原因是父本在进行减数分裂时
可能形成部分正常的精子
D. 正常父亲与患红绿色盲母亲生育患克莱费尔特症(XXY)色觉正
常儿子是因父亲MⅡ异常所致
解析:  猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失而引起的症
状,所以为染色体结构变异,A错误;染色体的结构变异包括增
添、缺失、倒位和易位,都会引起DNA分子碱基排列顺序的改
变,B正确;无籽西瓜的培育过程中,三倍体植株作母本,正常的
二倍体植株作父本,当出现正常种子时有可能是母本在减数分裂
时,产生了一些正常的卵细胞,和正常精子完成受精过程,产生种
子,C错误;父亲色觉正常,基因型为XBY,母亲患病,基因型为
XbXb,生下一个色觉正常儿子XBXbY,说明父亲精原细胞在MⅠ时
XB和Y这对同源染色体分离出现异常,D错误。
3. (2024·台州高一月考)下列育种过程中与染色体数目变异无关的
是(  )
A. 通过连续自交获得纯合品系玉米
B. 通过花药离体培养获得单倍体植株
C. 通过二倍体与四倍体杂交获得三倍体
D. 通过普通小麦与黑麦杂交培育出八倍体小黑麦
解析:  通过连续自交,可获得纯合品系玉米,利用的是基因重
组的原理,与染色体数目变异无关,A符合题意;通过花药离体培
养,可获得单倍体植株,利用了染色体数目的变异,B不符合题
意;通过二倍体与四倍体杂交,可获得三倍体植株,利用了染色体
数目的变异,C不符合题意;通过普通小麦和黑麦杂交等过程,可
培育出八倍体小黑麦,利用了染色体数目的变异,D不符合题意。
4. (2024·宁波高一期中)图甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异
类型,其中图甲中字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(  )
A. 图示的变异类型都属于染色体畸变
B. 图甲表示碱基对增加所引起的基因突变
C. 若图乙是精原细胞则不可能产生正常配子
D. 图丁会导致基因在染色体上的位置改变
解析:  图甲中染色体上的片段由abcde变成了abccde,出现了两
个片段c,发生的是染色体结构变异中的重复;图乙中发生了染色
体数目个别增加,形成三体,属于染色体数目的变异;图丙表示同
源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组;图丁
表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,属于染色体
畸变的有甲、乙、丁,A、B错误;若图乙为精原细胞,其减数分
裂过程中,可能产生正常的配子和异常的配子,C错误;图丁表示
非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,会导致基因在染
色体上的位置改变,D正确。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 染色体结构变异可能导致生物性状的改变
1. (2024·杭州西湖区高一月考)如图表示某个体的一对同源染色
体,字母表示基因。下列叙述正确的是(  )
A. 图示变异类型是基因突变中的碱基对缺失
B. 该个体发生的变异不能遗传
C. 该个体的性状一定不发生改变
D. 该个体发生了染色体畸变
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
解析:  图示变异类型是染色体结构变异中的缺失,A错误;
该个体发生的变异能遗传,B错误;该个体的性状可能会发生
改变,C错误;该个体发生了染色体结构变异,属于染色体畸
变,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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2. (2024·德清一中高一月考)如图①~③表示三种染色体互换现
象,则这三种情况(  )
A. 一般情况下都不能产生新基因
B. 都不能在光学显微镜下观察到
C. 都属于染色体结构变异
D. 都发生在同源染色体联会时期
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解析:  ①属于基因重组,②③属于染色体结构变异,一般情况
下,基因重组和染色体结构变异都不能产生新基因,只有基因突变
能产生新基因,A正确;染色体结构变异能在光学显微镜下观察
到,B错误;①属于基因重组,②③属于染色体结构变异,C错
误;①发生在同源染色体联会时期,②③染色体结构变异可以发生
在有丝分裂和减数分裂过程中,D错误。
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3. (2024·金华金东区高一月考)野生果蝇的某条染色体可发生如图
所示变异,下列叙述错误的是(  )
A. 上述变异能够在高倍显微镜下观察到的是①和②
B. 果蝇条形棒眼的出现与变异类型②有关
C. ①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变
D. ②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体
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解析:  ①属于染色体结构缺失,②属于染色体结构重复,③属
于染色体结构倒位,在高倍显微镜下均可观察到,A错误。果蝇条
形棒眼的形成是染色体上区段增多导致,所以属于染色体结构重
复,与变异类型②有关,B正确。①属于染色体结构缺失,②属于
染色体结构重复,③属于染色体结构倒位,故①②③变异结果分别
是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变,C正确。姐妹染色
单体或同源染色体的非姐妹染色单体都可能含有片段O,故②中重
复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体,D
正确。
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知识点二 染色体数目变异能导致生物性状的改变
4. 关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是(  )
A. 二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B. 每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C. 每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D. 每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
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解析:  一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体,它们在
形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发
育、遗传和变异,B、D正确;雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆
等没有性染色体,C错误。
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5. (2024·东阳一中高一月考)用马铃薯的花粉在一定的条件下直接
培养形成马铃薯植株。该马铃薯植株的某些细胞进行减数分裂时,
观察到染色体正常联会,此时细胞内共有15个四分体。据此推测,
马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染色体组数目为(  )
A. 2个 B. 3个
C. 4个 D. 5个
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解析:  在减数分裂形成花粉过程中,同源染色体分离,那么花
粉直接培养形成的马铃薯植株为单倍体植株,其染色体数目减半,
染色体组数目也减半。而用花粉直接培养形成的马铃薯植株细胞进
行减数分裂时,观察到染色体正常联会,并形成15个四分体,说明
其含有2个染色体组,所以马铃薯正常个体的体细胞中共含有的染
色体组数目为4个,C符合题意。
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知识点三  染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种
6. 单倍体育种的一般流程是杂交获得F1,将F1的花药进行离体培养,
培养成幼苗后再进行加倍处理,获得可育植株。下列相关叙述正确
的是(  )
A. 育种时可先用秋水仙素将花粉加倍,再组培染色体加倍的细胞
B. 该育种过程中,F1产生花粉的过程中一定有非等位基因的重组
C. 育种时通常选择特定花粉进行培养、加倍,以获得目标二倍体
D. 多倍体育种是为了获得多倍体,单倍体育种是为了获得单倍体
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解析:  单倍体育种用秋水仙素处理的是花药离体培养形成的单
倍体幼苗,不能处理花粉,A错误;育种过程中,F1产生花粉的过
程中发生减数分裂,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,则
一定有非同源染色体上的非等位基因的重组,B正确;单倍体育种
是先进行花药离体培养获得单倍体植株,接着用秋水仙素等进行人
工诱导获得纯合的植株,再进行人工选择获得目标植株,C错误;
多倍体育种是为了获得多倍体,单倍体育种是为了获得纯合子,而
非单倍体,D错误。
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7. (2024·台州高一期中)无籽西瓜是由普通二倍体(2n=22)西瓜
与四倍体(4n=44)西瓜杂交后形成的三倍体。下列叙述正确的
是(  )
A. 四倍体西瓜的配子可发育成二倍体
B. 无籽西瓜果肉细胞有三个染色体组
C. 无籽西瓜的培育原理是染色体结构变异
D. 三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,无法刺激其子房发育成果实
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解析:  四倍体西瓜的配子发育成的个体是单倍体,其中含有两
个染色体组,A错误;无籽西瓜细胞中含有三个染色体组,因此其
果肉细胞有三个染色体组,B正确;无籽西瓜的培育利用了多倍体
育种的方法,其原理是染色体数目变异,C错误;三倍体植株授以
二倍体的成熟花粉,可刺激其子房发育成果实,因而可获得无籽果
实,D错误。
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8. (2024·宁波鄞州区高一月考)育种工作者利用宽叶、不抗病
(DDtt)和窄叶、抗病(ddTT)两个烟草品种,培育出了宽叶、
抗病(DDTT)的新品种,相关过程如图所示。下列叙述错误的是
(  )
A. 过程①是杂交
B. 过程②是花药离体培养
C. 过程④可用秋水仙素处理
D. 该培育方法属于单倍体育种
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解析:  过程①是将两个品种杂交,A正确;过程②是F1减数分
裂产生花药中的雄配子,B错误;过程④可用秋水仙素处理,抑制
纺锤体形成,从而使染色体已经复制的细胞停止分裂,实现染色体
数目加倍,C正确;该培育方法的关键操作是培育单倍体,属于单
倍体育种,D正确。
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9. (2024·舟山高一期末)图为某植物根尖细胞一条染色体上部分基
因的分布状况,字母代表基因,数字序号代表无遗传效应的碱基序
列。下列叙述正确的是(  )
A. ①或②中发生碱基对的缺失、替换或插入属于基因突变
B. 若基因A变成a,可能发生了交叉互换或基因突变
C. 若该染色体发生倒位,无法用光学显微镜观察到
D. 基因突变和染色体结构变异均会导致DNA的碱基序列改变
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解析:  ①或②属于非基因序列,其中发生碱基对的缺失、替换
或插入,没有引起基因结构的改变,不属于基因突变,A错误。交
叉互换发生在减数第一次分裂的前期,植物根尖细胞只能进行有丝
分裂,因此若基因A变成a,应该是发生了基因突变,B错误。染色
体畸变在显微镜下是可见的,染色体倒位属于染色体结构变异,因
此若该染色体发生倒位,可以用光学显微镜观察到,C错误。基因
突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变;染色体
结构变异会使染色体上的基因数目和顺序改变,会导致DNA的碱
基序列改变,D正确。
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10. (2024·桐乡一中高一月考)细胞发生图示缠绕互换会形成双着丝
粒染色体、无着丝粒染色体片段、正常非倒位染色体和正常倒位
染色体。其中无着丝粒染色体片段在随后会丢失,而双着丝粒染
色体会发生着丝粒之间的断裂,造成染色体结构的缺失,给配子
造成严重的后果。下列说法错误的是(  )
A. 在①至②过程中发生了染色体的复制和联会
B. 配子中染色体的结构和数目均发生改变
C. 配子的基因中碱基对数目和顺序未发生改变
D. ②中发生缠绕互换的是两条非姐妹染色单体
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解析:  在①至②过程中,由原来的一条染色体上一个DNA分
子变为一条染色体上两个DNA分子,说明染色体发生了复制,使
得DNA数目加倍,且②发生了同源染色体的配对,即联会,A正
确;无着丝粒染色体片段的丢失并不会改变最终的染色体数目。
随着分裂进行,双着丝粒染色体的着丝粒之间断裂,最终仍会形
成两条染色体(染色体部分片段缺失),造成染色体结构的缺
失,因此最终形成的配子染色体数目并没有发生改变(依旧减
半),B错误;一般而言,染色体变异并不会改变基因内部的碱基对数目和顺序,而是改变染色体上基因的数目(如缺失部分基因)和顺序(如倒位),C正确;②中发生了同源染色体的联会,联会之后的同源染色体的非姐妹染色单体之间容易发生缠绕从而互换片段,D正确。
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11. (2024·宁波高一期末)正常普通小麦(2n=42)缺失一条染色
体形成单体小麦(2n-1=41),单体小麦减数分裂形成配子
时,未配对的染色体随机移向一极。现将单体小麦与正常小麦杂
交,结果如下表。下列相关叙述错误的是(  )
实验编号 父本 母本 F1植株百分比
正常小麦 单体小麦
实验一 正常小麦 单体小麦 25% 75%
实验二 单体小麦 正常小麦 96% 4%
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A. 单体母本在减数分裂时不成对的染色体易丢失可能是出现实验一
结果的原因
B. 单体父本产生的(n-1)花粉的可育性比较低可能是出现实验二
结果的原因
C. 若将单体小麦自交,子代中正常小麦与单体小麦的比例约为1∶3
D. 若为了获得更多的单体小麦,杂交时最好不要选择单体小麦作母

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解析:  正常小麦作父本,产生配子中染色体数为n,单体小麦
作母本时,产生配子中染色体数为n∶(n-1)=1∶1,后代正
常和单体应该是1∶1,但实验一的后代中单体比例为75%,说明
产生(n-1)的配子比例更高,说明减数分裂时不成对的染色体
更容易丢失,A正确;单体父本产生的(n-1)花粉的可育性比
较低,参与受精的概率为4%,导致子代单体小麦比例为4%,B
正确;若将单体小麦自交,缺失一条染色体的卵细胞参与受精的概率为3/4,正常卵细胞参与受精的概率为1/4,(n-1)花粉参与受精的概率为4%,正常花粉参与受精的概率为96/100,雌雄配子随机结合,子代中正常小麦比例为96/400,单体小麦的比例为96/100×3/4+4/100×1/4=292/400,子代中正常小麦∶单体小麦=96/400∶292/400≈1∶3,C正确;为了获得更多的单体小麦,杂交时最好选择单体小麦作母本,D错误。
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12. (2024·永康一中高一月考)如图表示小麦的三个品系的部分染色
体及基因组成:Ⅰ、Ⅱ表示染色体,D为矮秆基因,T为抗白粉病基
因,R为抗矮黄病基因,均为显性,d为高秆基因。乙品系是通过
基因工程获得的品系,丙品系由普通小麦与近缘种堰麦草杂交
后,经多代选育而来(图中深色部分是来自堰麦草的染色体片
段)。
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(1)普通小麦为六倍体,染色体数是42条,若每个染色体组
包含的染色体数相同,则小麦的一个染色体组含有
条染色体。
解析: 每个染色体组包含的染色体数相同,则普通小
麦的一个染色体组含有42÷6=7条染色体。
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(2)乙品系的变异类型是 ,丙品系的变异类型
是 。
解析: 乙品种为基因工程产物,而基因工程的原理是
基因重组;丙品系中染色体的结构发生改变,属于染色体结
构变异。
(3)抗白粉病基因控制蛋白质合成的翻译阶段, 沿
着 移动,氨基酸相继地加到延伸中的肽链上。
解析: 基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过
程,其中翻译过程中,核糖体沿着mRNA移动。
基因重组 
染色体结构变异 
核糖体 
mRNA 
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(4)甲和丙杂交得到F1,若减数分裂中Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正
常配对,将随机移向细胞的任何一极,F1产生的配子中DdR
占 (用分数表示)。
解析: 甲和丙杂交得到F1的基因型为DdRⅡⅡ,据题意
可知,Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对,将随机移向细胞的
任何一极,即D、d、R随机移向一极,则共能产生4种基因
型配子,DⅡ、dRⅡ、DdRⅡ、Ⅱ,其中DdR占1/4。
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(5)甲和乙杂交,得到的F1中矮秆抗白粉病植株再与丙杂交,后
代基因型有 种(只考虑图中的有关基因)。
解析: 甲和乙杂交,得到的F1中矮秆抗白粉病植株基
因型为DdTⅡ,产生的配子有4种(DT、DⅡ、dT、dⅡ),而
丙产生的配子只有一种类型(dRⅡ),二者杂交获得的子代
的基因型为4种(DdRTⅡ、DdRⅡⅡ、ddRTⅡ、ddRⅡⅡ)。
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