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第28讲　染色体变异
【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。
考点1　染色体结构变异
考 点 剖 析
知识1　染色体变异
1．概念：体细胞或生殖细胞内染色体__数目或结构__的变化。
2．类型：染色体结构变异、染色体数目变异。
知识2　染色体结构变异
1．类型
类型 图像 联会异常 实例
__缺失__ 果蝇缺刻翅、猫叫综合征
__重复__ 果蝇棒状眼
__易位__ 果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病
__倒位__ 果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
2．对生物性状的影响：大多数对生物体是__不利__的，甚至会导致死亡。
? 解 疑 释 惑
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
项目 染色体结构变异 基因突变
变异 范围 染色体水平上的变异，多个基因随染色体片段改变 分子水平上的变异，基因内部的改变
变异 结果 基因数目或排列顺序改变 基因的碱基序列改变，基因数目和排列顺序不变，生物性状不一定改变
图示
(2)易位与交换的区别
项目 图解 位置 变异类型
易位 (又称 “移接”) 发生于__非同源染色体__之间或同源染色体的非同源区段之间 染色体结构变异
交换 发生于同源染色体的__非姐妹染色单体__之间 __基因重组__
(3)易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上(见图1)，而后者则指两条染色体间相互交换了片段(见图2)，较为常见。图1、2中右侧分别为两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况。
图1　单向易位及联会情况
图2　相互易位(平衡易位)及联会情况
(4)染色体倒位的细胞学鉴定
思辨小练
判断下列说法的正误：
(1)染色体片段的缺失或重复必然导致基因种类的变化。(　×　)
提示：染色体片段的缺失或重复，导致基因的数量变化，基因的种类不一定变化。
(2)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化，其中某条染色体上基因数目不一定变化。(　√　)
(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：染色体增加某一片段，可能改变基因表达水平，不一定是有利变异。
(4)染色体变异在光学显微镜下直接可见，但对于基因突变，都不能通过显微镜判断。(　×　)
提示：基因突变带来的某些特征在显微镜下可见，如镰状细胞贫血患者红细胞形状改变。
(5)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。(　×　)
提示：非同源染色体某片段移接属于染色体结构变异(易位)，该过程在有丝分裂和减数分裂过程中都可能发生。
典 题 精 析
考向　染色体结构变异
(2025·泰州开学调研)染色体平衡易位是指两条非同源染色体发生断裂后的相互交换，部分平衡易位对基因表达和个体发育无严重影响。下图为平衡易位杂合体在减数分裂Ⅰ前期出现的“十”字形“四射体”。假设“四射体”的4条染色体在减数分裂Ⅰ后期会随机组合并移向两极，一边两条，不考虑突变、交换和其他变异类型。下列有关叙述错误的是(　C　)
A．用光学显微镜可以在有丝分裂中期细胞中观察到发生过平衡易位的染色体
B．若图中“四射体”来自某雄果蝇，则其体细胞中含有7种形态不同的染色体
C．若仅考虑两对同源染色体及其上基因，平衡易位杂合体理论上可产生4种配子
D．平衡易位杂合体与正常个体交配的后代可能是平衡易位杂合体，也可能完全正常
解析：染色体平衡易位会导致染色体结构变异，在有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，此时光学显微镜下可以观察到发生过平衡易位的染色体，A正确；雄果蝇体细胞中含有4对同源染色体，除了题图中发生染色体平衡易位的4种形态，还有X、Y和另外一种常染色体，所以体细胞内含有7种形态不同的染色体，B正确；将“四射体”染色体如右上图编号，则平稳易位杂合体理论上产生的配子的染色体组成有：a和b、a′和b′、a和a′、b和b′、a和b′、a′和b，但a和b′、a′和b含有的基因种类一样，所以理论上可产生的配子种类数为5种，C错误；染色体平衡易位个体产生的配子中，可能出现染色体发生了易位但基因总数正常的配子(如a′与b)，与正常配子结合后产生平衡易位杂合体，也可能出现染色体未易位的正常配子(如a与b′)，与正常配子结合后，后代完全正常，D正确。
考点2　染色体数目变异
考 点 剖 析
知识1　染色体数目的变异
1．染色体数目变异的类型
(1)细胞内个别染色体的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以一套完整的__非同源__染色体(染色体组)为基数成倍地增加或成套地减少。
2．染色体组
3．单倍体、二倍体和多倍体
项目 单倍体 二倍体 多倍体
发育起点 __配子__ 受精卵或体细胞
特点 植株弱小；一般高度__不育__ — 茎秆粗壮；叶、果实、种子较大；糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加
体细胞染色体组数 1个或多个 __2__个 __3个或3个以上__
应用 __单倍体__育种 — __多倍体__育种
形成 过程
知识2　(实验)低温诱导染色体数量加倍
1．实验原理：__低温__处理有可能抑制__纺锤体__的形成，导致子代细胞内染色体数量发生变化。
2．实验步骤
3．实验中的试剂及其作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏固定液 将根尖放入卡诺氏固定液中浸泡0.5～1 h 固定__细胞形态__
体积分数为95%的乙醇溶液 冲洗用卡诺氏固定液处理过的根尖 洗去卡诺氏固定液
质量分数为15%的盐酸 与体积分数为95%的乙醇溶液等体积混合，作为解离液 __解离根尖细胞__
清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，去除解离液
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的培养皿中染色3～5 min __使染色体着色__
? 深 度 指 津
(1)单倍体生物的体细胞中并不一定只有一个染色体组。由二倍体生物的配子发育而来的单倍体有__1__个染色体组，由四倍体生物的配子发育而来的单倍体有__2__个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。二倍体生物的配子发育成的单倍体，表现为高度不育(没有__同源染色体__，__联会__紊乱)。但同源四倍体或多倍体的配子含有多个染色体组，发育成的单倍体就是可育的。
(3)雄蜂是由__卵细胞__直接发育而来的单倍体，只含__1__个染色体组，可通过假减数分裂产生与体细胞相同基因型的配子。
思辨小练
1． 判断下列说法的正误：
(1)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。(　×　)
提示：染色体组整倍性变化导致基因的数量增加，基因的种类不变。
(2)六倍体小麦经花药离体培养获得的个体含三个染色体组，叫三倍体。(　×　)
提示：花药离体培养获得的是单倍体，因为是由配子发育而来的。
(3)多倍体可以来自有性生殖的受精作用，也可以来自同种生物的体细胞融合等过程。(　√　)
2．判断下列染色体组的数量。
(1)根据染色体的形态，下图细胞中染色体组数分别为__1个、3个、1个、2个__。
(2)根据基因型，下图细胞中染色体组数分别为__1个、3个、2个、3个__。
3． 不考虑其他变异，精子和卵细胞中一定不含同源染色体吗？
提示：精子和卵细胞中可能含有同源染色体。二倍体生物产生的精子和卵细胞中不含有同源染色体，四倍体和八倍体等生物产生的精子和卵细胞中含有同源染色体。
4． 基因型如下图所示的个体是纯合子还是杂合子？产生的配子的种类及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1吗？请据此推测多倍体结实率低的原因。
提示：图中基因型为AAaa的个体是杂合子。若联会时仅考虑二价体(同源染色体两两配对)的形成，产生的配子种类和比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。但事实上，同源四倍体的联会是非常复杂多样的，大多数情况下常形成育性很低的配子，故多倍体难以形成正常的种子，结实率较低。
典 题 精 析
考向1　染色体组
(2024·江苏卷)下图为甲、乙、丙3种昆虫的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列叙述错误的是(　A　)
　　　　
甲　　　　　乙　　　　　丙
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
解析：相同数字标注结构上基因表达不一定相同，基因的表达受到多种因素的调控，如基因的甲基化、组蛋白修饰、转录因子等，A错误；甲和乙染色体组不同，存在较大差异，是不同种昆虫，具有生殖隔离现象，B正确；与乙相比，丙的标号为1的染色体形态结构发生了明显变化，发生了染色体结构变异，C正确；染色体变异可以为生物进化提供原材料，是新物种产生的方式之一，D正确。
考向2　单倍体、二倍体和多倍体
(2025·江苏5月联考)栽培品种香蕉有33条染色体，染色体组表示为AAA，易患黄叶病；野生香蕉有22条染色体，染色体组表示为BB，含有抗黄叶病基因。科研人员经过一系列遗传学操作获得了染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列相关叙述正确的是(　B　)
A．栽培品种香蕉一般进行有性生殖
B．新品种香蕉细胞有三个染色体组
C．野生香蕉细胞不能进行减数分裂
D．新品种香蕉细胞中无同源染色体
解析：栽培品种香蕉的染色体组为AAA(三倍体)，由于减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，因此通常进行无性生殖，A错误；新品种香蕉的染色体组成为AAB，每个字母代表一个染色体组，故有三个染色体组，B正确；野生香蕉的染色体组为BB(二倍体)，能通过减数分裂形成配子，C错误；新品种香蕉细胞中存在同源染色体(AA)，D错误。
考向3　低温诱导染色体数量的变化
下列有关“低温诱导染色体数量加倍”实验的叙述，错误的是(　C　)
A．低温处理的根尖需要先用卡诺氏固定液固定细胞的形态
B．显微镜下可观察到部分细胞的染色体数量加倍
C．低温处理导致染色体数量加倍的原理与秋水仙素不同
D．若解离时间过短可能会导致细胞相互重叠而影响观察
解析：低温与秋水仙素的作用原理相同，均为抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极，进而使染色体数目加倍。
考点3　单倍体育种、多倍体育种
考 点 剖 析
知识1　单倍体育种
1．主要原理：染色体(数目)变异。
2．主要流程
说明：杂交的主要目的是集中优良基因；筛选一般在加倍之后；单倍体育种的原理有染色体数目的变异、基因重组(减数分裂形成配子过程中)、生殖细胞的全能性(花药离体培养)等。(单倍体育种的实际过程较复杂，也存在一些问题，比如秋水仙素处理后染色体不一定加倍，也不一定只加倍一次。)
3．单倍体育种与杂交育种的比较
(1)单倍体育种培育宽叶抗病植株基本流程
(2)杂交育种培育宽叶抗病纯合子植株基本流程
由以上流程图可见：单倍体育种与杂交育种相比较，能__明显缩短育种年限__，主要原因是直接获得纯合子，后代不会发生__性状分离__。
知识2　多倍体育种
1．获得多倍体的常见方法有__秋水仙素诱导__和__低温诱导__。
2．原理：染色体(数目)变异。
3．示例：三倍体无子西瓜的培育
? 解 疑 释 惑
秋水仙素的作用机理是抑制__纺锤体__的形成，并不影响着丝粒的分裂(着丝粒的分裂是自动的)，一般认为导致细胞分裂停滞在__中__期。秋水仙素处理细胞常见的两个目的：诱导细胞周期同步化、诱导染色体数目__加倍__。
思辨小练
1． 判断下列说法的正误：
(1)单倍体育种的过程主要包括杂交、花药离体培养和筛选。(　×　)
提示：单倍体育种离不开加倍过程，否则得不到纯合植株。
(2)让染色体加倍可以采用低温处理或用秋水仙素等处理。(　√　)
(3)单倍体育种和多倍体育种中都需要用秋水仙素处理正常萌发的种子或幼苗。(　×　)
提示：单倍体一般不产生种子，单倍体育种中用秋水仙素处理单倍体幼苗；多倍体育种中用秋水仙素处理正常萌发的种子或幼苗。
(4)秋水仙素作用于细胞有丝分裂的后期，抑制着丝粒的分裂。(　×　)
2． 三倍体无子西瓜培育过程中，两次传粉的作用相同吗？为什么？
提示：不同。第一次传粉是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(所以可以在第二年直接用适宜浓度的生长素类调节剂处理三倍体无子西瓜的雌蕊柱头)。
典 题 精 析
考向1　单倍体育种
(多选)(2024·江苏卷)图示为普通韭菜(2n＝16)的花药结构。为了快速获得普通韭菜的纯系，科研人员利用其花药进行单倍体育种。下列相关叙述正确的有(　ABC　)
A． 花粉细胞和花药壁细胞均具有全能性
B． 培养基中生长素与细胞分裂素的比例影响愈伤组织再分化
C． 镜检根尖分生区细胞的染色体，可鉴定出单倍体幼苗
D． 秋水仙素处理单倍体幼苗，所得植株的细胞中染色体数都是16
解析：花粉细胞含有一个完整的染色体组，花药壁细胞含有2个染色体组，都含有该生物生长、发育、繁殖的全部遗传信息，均具有全能性，A正确；愈伤组织再分化过程中，如果培养基中细胞分裂素和生长素比值低，有利于根的分化，如果比值高，有利于芽的分化，B正确；单倍体幼苗细胞含有的染色体数目减半，因此可镜检根尖分生区细胞的染色体，鉴定出单倍体幼苗，C正确；秋水仙素处理单倍体幼苗，可能有些细胞中染色体数目没有加倍或连续加倍，不一定都是16，D错误。
BBB粳型常规水稻南粳46，具有抗稻瘟病抗倒伏不抗虫的性状，控制三种性状的基因独立遗传。为进一步培育出更优良的抗虫品种，科研人员设计如下流程，下列叙述错误的是(　D　)
A．单倍体育种能明显缩短育种年限
B．该过程涉及的育种原理是基因突变和染色体变异
C．过程②花药离体培养得到的单倍体高度不育
D．过程③常用秋水仙素处理单倍体幼苗或种子
解析：单倍体育种可以快速获得纯合子，能明显缩短育种年限，A正确；过程①紫外线照射诱导基因突变，过程③秋水仙素处理使染色体数目加倍，涉及染色体变异，B正确；二倍体植物的单倍体植株弱小，高度不育，过程②花药离体培养得到的单倍体高度不育，C正确；过程③常用秋水仙素处理单倍体幼苗，单倍体植株高度不育，一般没有种子，D错误。
考向2　多倍体育种
(2025·苏州调研)芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体种，关系如图所示(A、B、C代表不同的染色体组，数字代表体细胞中染色体的数目)。下列叙述正确的是(　B　)
A．自然界中染色体加倍可能是骤然低温影响着丝粒分裂造成的
B．芥菜与甘蓝杂交产生子代的体细胞中最多含有6个染色体组
C．培育出的甘蓝型油菜可育，说明芸薹和甘蓝之间没有生殖隔离
D．培育埃塞俄比亚芥过程中遗传物质只发生了染色体数目变异
解析：骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍，但不影响着丝粒的分裂，A错误；芥菜(AABB)与甘蓝(CC)杂交，子代体细胞含3个染色体组(ABC)，其在有丝分裂后期时含有6个染色体组，B正确；培育出的甘蓝型油菜是通过杂交后再低温诱导染色体加倍形成的，杂交子代在未加倍前是异源二倍体，不可育，芸薹和甘蓝之间存在生殖隔离，C错误；黑芥和甘蓝形成埃塞俄比亚芥的过程中发生了减数分裂，减数分裂过程发生了基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，D错误。
一、 单项选择题
1．(2025·连云港期中)下列关于染色体变异的叙述，正确的是(　B　)
A．猫叫综合征是5号染色体缺失引起的遗传病
B．染色体变异可引起染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变
C．单倍体均含奇数个染色体组，因而高度不育
D．秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致着丝粒不能分裂
解析：猫叫综合征是人类的第5号染色体短臂缺失引起的遗传病，A错误；单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，因此单倍体不一定含奇数个染色体组，如四倍体的单倍体含有两个染色体组，C错误；秋水仙素抑制纺锤体的形成，导致着丝粒分裂后形成的两条染色体不能分别移向细胞的两极，D错误。
2．(2025·宿迁期末)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如下图所示。若某细胞进行减数分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，下列叙述正确的是(　A　)
A．染色体桥的随机断裂可能导致某些基因的结构发生改变
B．其最终形成的子细胞中染色体数目发生了改变
C．图中“染色体桥”结构可能出现在减数分裂Ⅱ中期
D．若该细胞基因型为Aa，不可能产生基因型为aa的子细胞
解析：染色体桥随机断裂，可能使基因结构改变(断裂位置含基因时)，A正确；断裂后子染色体移向两极，染色体数目不变 (只是结构变化)，B错误；染色体桥因着丝粒分裂后形成，出现在减数分裂Ⅱ后期(着丝粒分裂时期)，C错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝粒间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为aa的子细胞，D错误。
3．(2026·镇江开学考)下图为果蝇细胞中发生的某变异类型示意图(a、b、c、d均表示常染色体，染色体上的数字表示相应的基因座位)，不考虑其他变异类型。下列叙述错误的是(　C　)
A．该变异类型属于染色体结构变异中的易位
B．该变异类型可以为生物进化提供原材料
C．若图中变异发生在某雌性果蝇1个卵原细胞中，则该细胞可产生4种卵细胞
D．若图中变异发生在某雄性果蝇体细胞内，则该细胞中含有7种染色体
解析：从图中可以看出，两条非同源染色体之间发生了片段的交换，这种变异类型属于染色体结构变异中的易位，A正确；可遗传的变异(包括基因突变、基因重组和染色体变异)都可以为生物进化提供原材料，B正确；一个卵原细胞经过减数分裂只能产生1个卵细胞和3个极体，C错误；果蝇体细胞中有8条染色体，4对同源染色体，若发生图示的易位变异，原本的4种染色体形态中，有一对非同源染色体因为易位出现了4种形态，所以细胞中含有4＋1(另一对常染色体)＋2(两条性染色体)＝7种染色体，D正确。
4．科研人员欲寻找诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的最适温度。下列相关叙述正确的是(　B　)
A．该实验可设置一系列零下低温条件诱导大蒜染色体数目加倍
B．根尖先用卡诺氏液固定，体积分数为95%的酒精冲洗后解离、漂洗、染色、制片
C．显微镜下观察到根尖分生区细胞，可能含有N、2N、4N或8N条染色体
D．低温主要抑制纺锤体牵引染色体向两极移动，而使染色体加倍
解析：该实验可设置一系列零上低温条件诱导大蒜染色体数目加倍，零下低温会冻伤根尖，A错误；低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验基本过程为：先用低温诱导→卡诺氏液固定→体积分数为95%的酒精冲洗→解离→漂洗→染色→制片，B正确；根尖细胞进行有丝分裂，经低温诱导后，部分细胞染色体数目加倍，故可观察到染色体数目为2N、4N、8N的细胞，C错误；低温主要抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极(而非抑制纺锤体牵引染色体向两极移动)，从而引起细胞内染色体数目加倍，D错误。
5．(2025·南京、盐城期末)下列有关变异的叙述，正确的是(　B　)
A．三倍体无子西瓜由于不能形成可育的配子，属于不可遗传变异
B．水稻单倍体一般不存在等位基因，进行诱变处理后，当代就能表现出变异性状
C．普通小麦是异源六倍体，因遗传物质来自不同物种，从而导致育性较差
D．四分体时期，同源染色体上的非等位基因会发生互换，导致染色单体上的基因重组
解析：三倍体无子西瓜的形成是发生了染色体数目变异，属于可遗传变异，A错误；水稻单倍体中含有一个染色体组，因此一般情况下不存在等位基因，经过诱变处理后当代就能表现出变异性状，B正确；普通小麦是异源六倍体(AABBDD)，但是其染色体两两成对，能够产生可育配子，C错误；四分体时期，同源染色体中非姐妹染色单体上的等位基因发生互换，导致非等位基因重新组合，D错误。
6．(2025·南通期末)果蝇正常复眼(由很多小眼组成)呈圆形，若小眼数量偏少，则集中分布呈棒眼。两种果蝇X染色体上部分区段的差异如图，16A片段越多，棒眼越明显，相关叙述错误的是(　D　)
正常圆眼果蝇(左)和棒眼果蝇(右)的
X染色体相关区段示意图
A．棒眼果蝇的出现是染色体结构变异的结果
B．棒眼果蝇的X染色体上基因的数目发生了改变
C．可通过显微镜观察来判断16A片段的数量
D．X染色体的16A片段越多，小眼数量越多
解析：棒眼果蝇X染色体上16A片段重复，属于染色体结构变异(重复)，A正确；16A片段重复导致X染色体上基因数目增加(重复片段含基因)，B正确；染色体结构变异可通过显微镜观察(制片后观察染色体形态)16A片段数量来判断，C正确；题干“16A片段越多，棒眼越明显(小眼数量偏少)”，故16A片段越多，小眼数量越少，D错误。
7．(2026·如东期初)研究人员利用油菜和萝卜进行了如图所示的杂交实验，其中每个A表示一个含10条染色体的染色体组，每个C表示一个含9条染色体的染色体组，每个R表示一个含9条染色体的染色体组。减数分裂时，不能配对的染色体会随机移向细胞两极。下列叙述正确的是(　C　)
A．该育种过程利用的主要原理是染色体结构变异
B．经植物激素秋水仙素处理后得到的植株1为六倍体
C．推测植株2在减数分裂Ⅰ时可形成19个四分体
D．植株3体细胞中的染色体数通常可有9种情况
解析：该育种过程利用的主要原理是染色体数目变异，A错误。秋水仙素不属于植物激素，B错误。植株2(AACCR)减数分裂时，同源染色体配对形成四分体。2个A组(每个A组含10条染色体)同源染色体配对，形成10个四分体；2个C组(每个C组含9条染色体)同源染色体配对，形成9个四分体；仅1个R组，无同源染色体，无法配对。因此，四分体总数为10＋9＝19个，C正确。减数分裂时，由于植株2(AACCR)细胞中一个R染色体组中的染色体无法正常联会，则其产生的配子含有的染色体数可能为19～28条，油菜(AACC)产生的配子含有的染色体数一般为19条，因此植株3体细胞中的染色体数可能为38～47条，共10种情况，D错误。
8．(2025·如皋2.5模)基因型为EeFf的雌果蝇某初级卵母细胞发生了图示变化，但雄果蝇通常不发生此行为，且基因型为ef的雄配子不育。不考虑基因突变，下列分析正确的是(　D　)
A．图示初级卵母细胞产生的4个卵细胞基因型各不相同
B．图示初级卵母细胞发生了染色体结构变异中的易位
C．与该雌果蝇基因型相同的雄果蝇只能产生EF的可育配子
D．若该雌果蝇的卵细胞中Ef占8%，则发生图示变化的初级卵母细胞占比为32%
解析：一个初级卵母细胞经过减数分裂产生1个卵细胞和3个极体，所以图示初级卵母细胞只能产生1个卵细胞，A错误。图示发生的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，B错误。与该雌果蝇基因型相同的雄果蝇基因型为EeFf，两对等位基因位于同源染色体上，虽然不发生互换，但可能发生基因突变，因此依然可能产生EF、Ef、eF三种可育配子，C错误。不发生互换时，产生的卵细胞基因型为EF和ef；发生互换时，产生的卵细胞基因型为EF、ef、Ef、eF。若该雌果蝇的卵细胞中Ef占8%，因为互换后产生的四种配子比例相等，所以发生互换产生的配子占总配子数的比例为8%×4＝32%，即发生图示变化的初级卵母细胞占比为32%，D正确。
9．(2025·南通如皋期初)香蕉具有丰富的营养价值，三倍体无子香蕉是全球栽培香蕉的主力军。下图是由同源二倍体野生芭蕉(2n＝22)培育三倍体无子香蕉的过程。下列相关叙述正确的是(　C　)
A．培育的无子香蕉性状不能遗传给后代
B．野生香蕉与野生芭蕉通常具有相同的育性
C．若野生芭蕉基因型为Aa，则理论上无子香蕉的基因型有4种
D．无子香蕉是具有果实大、营养丰富等优点的新物种
解析：无子香蕉的无子性状是染色体数目变异引起的，染色体变异属于可遗传变异，A错误；野生香蕉为四倍体，育性降低，B错误；若野生芭蕉基因型为Aa，则加倍后野生香蕉的基因型为AAaa，AAaa可产生AA、Aa、aa3种配子，所以AAaa与Aa杂交，理论上无子香蕉的基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa 4种，C正确；无子香蕉高度不育，不属于新物种，D错误。
二、 多项选择题
10．(2026·南京期初调研)芸薹属栽培种中二倍体芸薹、黑芥和甘蓝通过相互杂交和自然加倍形成了四倍体物种，图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数目。下列叙述正确的有(　BC　)
A．染色体自然加倍可能是由于骤然低温促进纺锤体降解造成的
B．黑芥与芸薹杂交培育芥菜的过程中发生了染色体变异和基因重组
C．甘蓝型油菜与埃塞俄比亚芥进行体细胞杂交，子代染色体数目为72条
D．芥菜与甘蓝属于不同的物种，杂交产生的子代为单倍体
解析：骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成来引起染色体数目自然加倍，A错误；黑芥与芸薹杂交培育的芥菜为异源多倍体，培育过程中发生了染色体变异和基因重组，B正确；甘蓝型油菜(AACC)与埃塞俄比亚芥(BBCC)进行体细胞杂交，子代(AABBCCCC)染色体数目为38＋34＝72条，C正确；芥菜(AABB)与甘蓝(CC)属于不同的物种，杂交产生的后代染色体组成为(ABC)，属于异源三倍体，D错误。
11．(2026·无锡三校联考)选取生理状况相同的二倍体草莓(2n＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素处理幼芽，得到实验结果如下图所示。下列有关叙述正确的有(　ABD　)
A．该实验的自变量有两个
B．用秋水仙素处理后，高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞在细胞分裂后期的染色体数目为56
C．秋水仙素与甲紫一样属于碱性染料，能使染色体着色，从而诱导染色体加倍
D．用质量分数为0.2%的秋水仙素处理草莓的幼芽1 d，相对于其他处理组，诱导成功率最高
解析：该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，A正确；二倍体草莓经秋水仙素诱导处理后，有些细胞的染色体数目加倍成28，这些细胞在有丝分裂后期的染色体数目为56，B正确；秋水仙素不能使染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，C错误；题图可知，用质量分数为0.2%的秋水仙素处理草莓的幼芽1 d，诱导成功率在处理的组别中最高，D正确。
12．(2025·扬州期末)雌果蝇(XXY)发生两条X染色体融合，形成了某品系雌果蝇(X∧XY，如图)，减数分裂时X∧X不分开。科学家将该品系与正常雄果蝇交配，子代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，子代连续交配结果也是如此。下列说法正确的有(　BCD　)
A．该品系雌果蝇形成过程中发生的是染色体结构变异
B．可以通过光学显微镜观察到X∧X染色体
C．推测性染色体组成为YY、X∧XX的果蝇不能存活
D．该品系可用于发现雄果蝇X染色体上新的基因突变
解析：雌果蝇(X∧XY)发生两条X染色体融合，发生了染色体结构变异和染色体数目变异，A错误；X∧X染色体是两条X染色体融合在一起，该变异可通过光学显微镜观察到，B正确；X∧XY的雌蝇与XY的雄蝇杂交，理论上子代的染色体组成及其比例为X∧XX∶XY∶X∧XY∶YY＝1∶1∶1∶1，实际上后代雌雄果蝇的染色体组成与亲本相同，推测性染色体组成为YY、X∧XX的果蝇不能存活，C正确；该品系与正常雄果蝇交配，子代雄果蝇的X染色体来自亲代雄果蝇，当雄果蝇X染色体上有新的突变产生时，子代雄果蝇性状会与亲代雄果蝇不同，因此，该品系可用于发现雄果蝇X染色体上新的基因突变，D正确。
三、 非选择题
13．(2025·南通通州中学)白粉病是导致普通小麦(雌雄同株的两性花植物)减产的重要原因之一。长穗偃麦草某条染色体上携带抗白粉病基因，与普通小麦亲缘关系较近。下图是科研小组利用普通小麦和长穗偃麦草培育抗病新品种的育种方案，图中A、B、C、D代表不同的染色体组，每组有7条染色体。请回答下列问题：
(1)普通小麦属于__六__倍体。杂交时，需要对作为母本的小麦进行__去雄、套袋__、授粉等操作。
(2)杂交后代①不可育，获取杂交后代②时用热休克法(用略低于致死温度的高温处理正在分裂的细胞)也能得到类似秋水仙素处理的结果，推测其机理是__(高温)抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极__。
杂交后代②的体细胞中含有__56__条染色体。
(3)杂交后代③的A组染色体在减数分裂过程时易丢失，是因为减数分裂时这些染色体__没有同源染色体配对__。杂交后代③与普通小麦杂交所得后代的体细胞中染色体数介于__42～49__之间。
(4)γ射线处理杂交后代④的花粉，使含抗白粉病基因的染色体片段连接到小麦染色体上，这种变异类型为__染色体(结构)变异__。用γ射线直接照射普通小麦也可能获得抗白粉病品种，其育种原理是__基因突变__。
(5)图中乙过程的具体操作包括__花药(或花粉)离体培养、人工(秋水仙素或低温)诱导染色体加倍__，与多代自交、筛选相比，该育种方法的优势体现在__明显缩短育种年限__。
解析：(1)普通小麦含有6个染色体组(BBCCDD)，属于六倍体。杂交时，作为母本的小麦要进行去雄、套袋处理，防止自花受粉，然后再进行人工授粉等操作。(2)秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极。热休克法能得到类似秋水仙素处理的结果，推测其机理也一样。杂交后代②(AABBCCDD)有8个染色体组，每个染色体组有7条染色体，故其体细胞中含有8×7＝56条染色体。(3)杂交后代③中的A组染色体在减数分裂时易丢失，是因为减数分裂时这些染色体没有同源染色体配对。杂交后代③(染色体组成为ABBCCDD)减数分裂时，A组染色体随机分配，假设A组染色体全部丢失，其配子(BCD)染色体数为3×7＝21条，假设A组染色体都存在，其配子(ABCD)染色体数为4×7＝28条，普通小麦配子(BCD)染色体数为3×7＝21条，所以杂交后代③与普通小麦杂交所得后代的体细胞中染色体数介于42(21＋21＝42)和49(28＋21＝49)之间。(4)γ射线处理杂交后代④的花粉，使含抗白粉病基因的染色体片段连接到小麦染色体上，这种变异类型是染色体结构变异中的易位。用射线直接照射普通小麦也可能获得抗白粉病品种，其育种原理是基因突变。(5)图中乙过程是单倍体育种，具体操作包括花药(或花粉)离体培养、人工(秋水仙素或低温)诱导染色体加倍。 与多代自交、筛选相比，单倍体育种能明显缩短育种年限。

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