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(共115张PPT)
第30讲　染色体变异
必修2　遗传与进化
第六单元　生物的变异和进化
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。
一、染色体数目的变异类型
1．细胞内____________的增加或减少。
2．细胞内染色体数目以______________________________成倍地增加或成套地减少。
考点1　染色体数目的变异
个别染色体　
一套完整的非同源染色体为基数
二、染色体组
1．概念
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中__________________称为一个染色体组。
每套非同源染色体
2．举例
野生马铃薯的染色体组成(白色为荧光标记)
野生马铃薯体细胞中有两个染色体组，每个染色体组包括__________________________________。
12条形态和功能不同的非同源染色体　
3．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。
一套完整的非同源染色体
一套染色体
三、二倍体、多倍体及单倍体
1．二倍体：体细胞中含有______染色体组的个体。
2．多倍体
两个
三个或三个以上　
茎秆
增加
秋水仙素
低温　
萌发　
幼苗
纺锤体
加倍
特别提醒
二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来。
3．单倍体
配子
高度不育
教材隐性知识
(人教版必修2 P91概念检测T1)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？__________，原因是________________________ __________________________________________________________。
提示：不一定　单倍体植株不一定只含一个染色体组，所以用秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体
四、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__________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
抑制纺锤体
有丝分裂
分裂成两个子细胞　
2．实验步骤
卡诺氏液
95%　
漂洗
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。
1．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体。 (　　)
提示：体细胞染色体组数等于本物种配子染色体组数的个体为单倍体，判断是否为单倍体时主要看发育的起点，而不是看染色体组数。
2．单倍体个体都一定没有等位基因和同源染色体。 (　　)
提示：单倍体体细胞中并非一定只有一个染色体组，也并非都一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则该单倍体含有同源染色体和等位基因。
×
×
3．二倍体生物的单倍体都是高度不育的。 (　　)
提示：蜂王是二倍体，其卵细胞发育成的雄蜂是单倍体，可育。
4．三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。 (　　)
5．卡诺氏液可使组织细胞互相分离开。 (　　)
提示：使用卡诺氏液的目的是固定细胞形态；解离液使组织细胞彼此分离开。
×
√
×
1．(人教版必修2 P98复习与提高)人工种植的香蕉大多是三倍体，依靠无性生殖来繁殖后代。目前，香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁，感染了病菌的香蕉大面积减产，甚至绝收。有人说，三倍体香蕉正在走向绝灭，其理由是______________________________ __________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：三倍体香蕉只能靠无性生殖来繁殖后代。与有性生殖相比，无性生殖几乎不产生新的变异。当环境改变时，如有病菌侵染时，三倍体香蕉由于不能适应新的环境而面临灭绝的风险
2．(人教版必修2 P91拓展应用T2)(1)二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗？说明理由。_________________________________________
__________________________________________________________。
(2)“三体”和“三倍体”的区别是什么？__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：(1)不是。因为二者杂交产生的后代不可育
(2)三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”，其余染色体均为两两相同；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”
3．(人教版必修2 P88正文)写出单体、三体和四倍体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。
提示：A∶O＝1∶1　Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1　AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1
考向1　染色体组与染色体数目变异
1．(链接人教版必修2 P87图5-5)水仙(无性染色体)是我国传统观赏花卉。如图为水仙根细胞的染色体核型，下列叙述正确的是(　　)
A．水仙为三倍体植物，可通过杂交繁育优良品种
B．水仙根细胞中每个染色体组含有3条染色体
C．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
D．欲测定水仙基因组的序列，需对其中的11条染色体进行DNA测序
√
C　[据图可知，水仙体细胞中含有三个染色体组，属于三倍体植物，减数分裂过程中会发生联会紊乱，不可通过杂交繁育优良品种，A错误；水仙共有30条染色体，含有三个染色体组，故每个染色体组的染色体条数为30/3＝10(条)，B错误；在一个染色体组中不含同源染色体，所以每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同，C正确；水仙无性染色体，欲测定水仙基因组的序列，需对其中的10条染色体进行DNA测序，D错误。]
2．(2025·浙江6月卷)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
√
A　[甲为六倍体，其花药(配子)含三个染色体组，离体培养得到的植株由配子发育而来，应称为单倍体，A错误；六倍体的体细胞含六个染色体组，乙为六倍体，故其体细胞含六个染色体组，B正确；F1为异源六倍体，减数分裂时染色体联会紊乱，无法形成正常配子，具有高度不育性，C正确；若甲、乙染色体组存在部分同源(如甲含A、B、C组，乙含A、D、E组)，F1体细胞中A组染色体可成对，存在同源染色体，D正确。]
考向2　个别染色体数目的变异
3．(2025·黑吉辽蒙卷)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．3/5　　　　　 B．3/4
C．2/3 D．1/2
√
A　[由题意可知，该变异株产生的雌、雄配子的种类均为“n”“n＋1”，又知“n＋1”型的花粉只有约50%的受精率，所以该变异株产生的可育雄配子种类及比例为“n”∶“n＋1”＝2∶1，产生的雌配子种类及比例为“n”∶“n＋1”＝1∶1，可以通过棋盘法分析：
　　　　花粉 卵子　　　　 2/3“n” 1/3“n＋1”
1/2“n” 2n(1/3) 2n＋1(1/6)
1/2“n＋1” 2n＋1(1/3) 2n＋2(1/6)致死
所以子一代中三体变异株的比例约为3/5，A符合题意。]
考向3　低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验分析
4．(人教版必修2 P89探究·实践改编)某兴趣小组在进行“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验中选用蒜(2n＝16)的根作实验材料。下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
①长出不定根前需将蒜放置在4 ℃冰箱冷藏室内一周
②低温和秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍的原理不同
③卡诺氏液的作用是清洗，酒精的作用是固定细胞形态
④制作装片的4个步骤包括解离、漂洗、染色、制片
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
√
C　[让蒜长出不定根前需将蒜放置在4 ℃冰箱冷藏室内一周，①正确；低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理都是抑制纺锤体的形成，②错误；卡诺氏液的作用是固定细胞形态，酒精的作用是洗掉卡诺氏液，③错误；制作装片的4个步骤包括解离、漂洗、染色、制片，④正确，故选C。]
一、染色体结构的变异类型
1．类型比较
考点2　染色体结构的变异
类型 图像 联会异常 实例
缺失 人的5号染色体部分缺失导致猫叫综合征
类型 图像 联会异常 实例
重复 果蝇的棒状眼
倒位 人类第9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
易位 人类慢性髓细胞性白血病
教材隐性知识
(人教版必修2 P90图5-7)果蝇的缺刻翅是由于一条X染色体上发生了片段缺失，现有一只雌性缺刻翅果蝇，最简单的验证方法是_____ __________________________________________________________。
提示：在显微镜下观察缺刻翅雌果蝇体细胞内两条X染色体的形态大小
2．基因突变、基因重组和染色体结构变异的区别
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
特别提醒
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。染色体变异属于细胞水平变异；基因突变属于分子水平变异。
(2)易位与互换的区别
非同源染色体
同源染色体的非姐妹染色单体
二、染色体结构变异的结果
会使排列在染色体上的基因________________发生改变，导致性状的变异。
三、染色体结构的变异对生物体的影响
大多数染色体结构变异对生物体是________，有的甚至会导致生物体______。
数目或排列顺序
不利的　
死亡
1．DNA分子中发生三个碱基的缺失不会导致染色体结构变异。 (　　)
2．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。 (　　)
提示：染色体易位可能对当代生物体产生影响，且染色体变异大多对生物体是不利的。
3．染色体上某个基因的缺失属于基因突变。 (　　)
提示：染色体上某个基因的缺失属于染色体变异。
×
√
×
4．基因突变与染色体结构变异都导致个体表型改变。 (　　)
提示：由于密码子的简并，基因突变可能不改变个体的表型。
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的移接，可以发生在减数分裂或有丝分裂过程中。
×
×
1．(人教版必修2 P90图5-7)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？它们分别属于哪种变异？能在光镜下观察到的是哪几个？
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：(1)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”，图乙则属于基因重组
(2)①②④均为染色体变异。①～④变异类型分别为①染色体片段缺失，②染色体片段易位，③基因突变，④染色体片段倒位。①②④可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，在显微镜下观察不到
2．(人教版必修2 P90图5-7)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，着丝粒分裂后细胞向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“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，则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有_______________________
(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。
提示：A、A，或AA、O，或a、a，或aa、O
考向1　染色体结构变异的类型及分析
1．(链接人教版必修2 P90图5-7)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)
A．甲的变异类型会引起染色体上基因种类的变化
B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C．图中所示的变异类型中，甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
D．乙的变异类型属于染色体片段的缺失
√
C　[甲的变异类型是染色体结构变异(增加了c片段)，会引起基因数量的增加，但基因种类没有变化，A错误；根尖分生区细胞有丝分裂活动旺盛，而丙所示的变异类型为减数分裂Ⅰ前期发生的基因重组，不可能发生在有丝分裂的过程中，B错误；甲和丁表示染色体结构变异，乙表示染色体数目变异，能在光学显微镜下观察到，而丙表示的基因重组无法在光学显微镜下被观察到，C正确；乙表示染色体数目变异(增加了一条染色体)，D错误。]
2．(2025·内蒙古适应性测试)正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因。有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因。下列叙述正确的是(　　)
A．其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位
B．其父本精子形成过程中发生了染色体易位
C．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变
D．其父本精子形成过程中发生了基因突变
√
B　[由题意可知，正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因，有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因，其两条X染色体，从父母双方各获得一条，而来自母本的X染色体正常，来自父本的X染色体带有Sry基因，说明是在其父本精子形成过程中发生了染色体易位，B正确。]
考向2　染色体结构变异与细胞分裂和遗传的综合
3．(2025·哈尔滨三中模拟)两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a，图中染色体上的数字表示染色体的区段)。某分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图，染色体分离时约有1/2属于邻近离开(图c)，1/2属于交互离开(图d)。下列说法正确的是(　　)
A．图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B．相互易位的花粉母细胞减数分裂产生异常精子的概率为3/4
C．相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
D．图b中含有两对同源染色体、4条染色体、4个DNA分子
√
B　[图示分裂过程有同源染色体联会和分离，因此为减数分裂Ⅰ，A错误；发生相互易位后，由图a可知，有两条正常的非同源染色体，减数分裂Ⅰ进入同一次级精母细胞的概率为1/4，因此减数分裂产生正常精子的概率为1/4，产生异常精子的概率为3/4，B正确；有丝分裂所有染色体复制再平分，因此相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞都不正常， C错误；图b为联会时期，含有两对同源染色体、4条染色体、8个DNA分子，D错误。]
归纳总结　易位的两种类型
(1)单向易位
(2)相互易位(平衡易位)
一、单倍体育种
1．原理：____________________。
2．过程
考点3　育种的原理及应用
染色体(数目)变异　
秋水仙素或低温
3．优点：__________________，所得个体均为________。
4．缺点：技术复杂。
二、多倍体育种
1．原理：染色体(数目)变异。
2．方法：用__________诱发或低温处理。
3．处理材料：__________________。
4．过程
明显缩短育种年限　
纯合子
秋水仙素
萌发的种子或幼苗
5．实例：三倍体无子西瓜
(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、花染色体数目______，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目______。
(3)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体__________，不能产生正常配子。
三、杂交育种
1．原理：__________。
加倍　
不变　
联会紊乱
基因重组　
2．过程
(1)培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
(2)培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
(3)培育显性纯合子品种
①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→____________需要的类型，自交至________________为止。
②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择____________________________。
3．优点：操作简便，可以把多个品种的__________集中在一起。
4．缺点：获得新品种的周期____。
鉴别、选择
不发生性状分离
后代不发生性状分离的F2个体　
优良性状
长
四、诱变育种
1．原理：__________。
2．过程
基因突变　
3．优点
(1)可以提高__________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。
(2)大幅度地______________。
4．缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
突变频率　
改良某些性状
1．杂合子抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。 (　　)
提示：若抗病植株是杂合子，杂合子连续自交，杂合子比例逐渐下降，纯合子比例逐渐增大。
2．通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。 (　　)
提示：花药离体培养得到的单倍体植株往往高度不育，可以用秋水仙素处理诱导使其染色体加倍。
×
×
3．诱变育种和杂交育种均可形成新基因。 (　　)
提示：杂交育种不产生新基因，只出现新的基因型。
4．诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。 (　　)
5．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。 (　　)
6．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。 (　　)
×
√
√
√
1．(人教版必修2 P88文字信息)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是__________________；后者操作对象为____________________________。
提示：单倍体幼苗　正常的幼苗或萌发期的种子
2．(人教版必修2 P89与社会的联系)单倍体育种能缩短育种年限，原因是_______________________________________________________
__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：采用花药(或花粉)离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体数目加倍后，植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的，自交后代不会发生性状分离
3．(人教版必修2 P91拓展应用T2)三倍体西瓜一般不能产生种子，但有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，原因是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
提示：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
考向　育种的原理和设计
1．(2025·全国新课标卷)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．航天育种时，利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体
D．水稻杂交育种时，利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体
√
B　[三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体，再与二倍体杂交得到三倍体，四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍，A正确；单倍体育种需通过花粉(生殖细胞)离体培养获得单倍体植株，而茎尖组织培养属于无性繁殖，所得植株染色体数目与原植株相同，并非单倍体，B错误；航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变，属于诱变育种，C正确；杂交育种通过有性生殖(减数分裂)过程中基因重组产生新性状的个体，D正确。]
2．(2024·安徽卷)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　[①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)，两者杂交，子代抗稻瘟病(Rr)，若让其不断自交，每代均选取抗稻瘟病植株，则得到的子代为抗稻瘟病植株，但其他性状不一定是优良性状的纯合子，①错误；②将甲与乙杂交，F1与甲回交，F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代，可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻，但抗稻瘟病植株可能为纯合子或杂合子，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，可得到抗稻瘟病并保留许多优良性状的纯合新品种，②正确；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纯合二倍体，从中选取抗稻瘟病且其他许多优良性状的纯合植物，为所需新品种，只选取抗稻瘟病植株，不能保证其他性状优良，③错误；④甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，向甲转入抗稻瘟病基因，则抗稻瘟病性状相当于杂合，对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，可获得所需新品种，④正确。综上所述，②④正确。]
体验真题　感悟高考 · 有章可循
√
1．(2025·江苏卷)用秋水仙素处理大花葱(2n＝16)，将其根尖制成有丝分裂装片，图示2个细胞分裂相。下列相关叙述正确的是(　　)
A．解离时间越长，越有利于获得图甲所示的分裂相
B．取解离后的根尖，置于载玻片上，滴加清水并压片
C．图乙是有丝分裂后期的细胞分裂相
D．由于秋水仙素的诱导，图甲和图乙细胞
的染色体数目都加倍
C　[解离时间要适当，不能过长，过长会导致解离过度，影响染色效果，A错误。用镊子将染色后的根尖取出，放在载玻片上，加一滴清水后需要用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，再压片，B错误。图甲和图乙细胞中的染色体数目均为32条，图甲细胞处于有丝分裂前期，其染色体数目加倍是秋水仙素诱导所致；图乙细胞处于有丝分裂后期，其染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂，染色体一分为二，C正确，D错误。]
2．(2024·海南卷)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(　　)
√
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
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。]
3．(2024·黑吉辽卷)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　[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；Gggg细胞复制之后为GGgggggg，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2个或0个G基因，C错误；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，故子代中产生直链淀粉的个体占1－1/6×1/6＝35/36，D正确。]
4．(2024·江苏卷)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
A　[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；甲和乙染色体存在较大差异，具有生殖隔离现象，B正确；与乙相比，丙的染色体结构发生了明显变化，标号为1 的染色体形态结构不同，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。]
1．(2025·江西红色十校联考)鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。如图表示鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示2号染色体和性染色体)。下列相关叙述正确的是(　　)
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题号
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课时数智作业(三十)　染色体变异
A．具有突变细胞Ⅰ的个体和具有正常卵原细胞的个体产生的配子种类相同
B．三种突变细胞所发生的变异均可在光学显微镜下观察到
C．三种突变细胞所发生的变异均没有改变细胞内基因的数量
D．突变细胞Ⅲ的变异属于染色体结构变异，发生于非同源染色体之间
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题号
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√
D　[具有正常卵原细胞的个体能形成四种配子，但具有突变细胞Ⅰ的个体只能产生两种配子，A错误；突变细胞Ⅰ发生的变异是基因突变，不能在光学显微镜下观察到，B错误；突变细胞Ⅱ发生的变异是染色体变异中的缺失，该变异会导致细胞内基因数量减少，C错误；突变细胞Ⅲ的变异属于染色体结构变异，该变异发生于非同源染色体之间，D正确。]
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题号
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2．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(　　)
1
题号
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√
C　[染色体结构变异包括4种类型：缺失、重复、易位和倒位。分析选项可知，A属于缺失、B属于重复、C属于易位、D属于倒位。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，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生4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两条非同源染色体上，C正确。]
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题号
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3．(2025·湖南长沙一中模拟)太空强辐射、微重力和高真空等环境下，作物或种子可以高频率地发生基因突变或染色体变异，如图是以某基因型BB的植物进行的育种过程。下列叙述错误的是(　　)
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题号
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9
A．①属于基因突变，B、b基因的碱基数目可能相同
B．②属于染色体结构变异，能够在高倍显微镜下观察
C．③可以用秋水仙素处理，形成的丙个体属于新物种
D．由于辐射导致乙中含变异染色体的花粉不育，乙自交三代，子代个体中含变异染色体的个体所占比例为1/16
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题号
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√
D　[①属于基因突变，若发生的突变为基因中碱基的替换，则B、b基因的碱基数目相同，A正确；②属于染色体结构变异中的缺失，染色体变异在显微镜下可以观察到，B正确；③属于染色体数目变异，可以用秋水仙素处理，形成的丙个体是四倍体，属于新物种，C正确；乙的基因型为BO，自交时由于雄性的O配子不育，F1中只有BB、BO两种类型，比例为1∶1，F1中BB、BO分别自交，F2中也只有BB、BO两种类型，比例为3∶1，F2中BB、BO再分别自交，F3中还是只有BB、BO两种类型，比例为7∶1，即BO＝1/8，D错误。]
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题号
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4．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，正确的是(　　)
A．原理：低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制染色体着丝粒分裂
B．解离：盐酸酒精混合液可以使蒜根尖解离
C．冲洗：用卡诺氏液固定细胞形态后，用清水冲洗2次
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变，少数细胞染色体数目不变
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题号
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√
B　[低温和秋水仙素都是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，A错误；盐酸酒精混合液可以使蒜根尖解离，B正确；用卡诺氏液固定细胞形态后，用体积分数为95%的酒精冲洗2次，C错误；显微镜下可以看到少数细胞的染色体数目发生改变，大多数细胞染色体数目不变，D错误。]
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题号
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5．(2025·四川适应性测试)“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(　　)
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题号
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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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题号
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√
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产生雄配子为E和e，母本基因型为Ee，产生雌配子(2n)，根据表中信息“77-2”基因型为EEe，说明母本产生雌配子为EE或Ee，由“77-4”基因型为EEE，说明母本产生雌配子为EE，那么母本在形成雌配子时可能在减数分裂Ⅰ后期时
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题号
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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)，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。]
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题号
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6．(2025·江苏苏州调研)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(　　)
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题号
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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
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题号
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√
B　[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，骤然低温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人为加倍染色体数目的(杂交子代在未加倍前是异源二倍体，不可育)，其可育不能说明芸薹和甘蓝之间没有生殖隔离，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、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，D错误。]
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题号
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7．(2025·福建泉州模拟)研究人员利用雌性红鲫(2n＝100，AA)与雄性团头鲂(2n＝48，BB)杂交，通过干预细胞分裂，培育出三倍体鲫鲂(AAB)和四倍体鲫鲂(AABB)。雌性四倍体鲫鲂能产生AB和AABB的卵子，并与雄性团头鲂回交培育出相应后代。下列关于该培育过程的叙述，错误的是(　　)
A．雌性红鲫减数分裂过程中可能没有分裂出第一极体或第二极体
B．四倍体鲫鲂的形成可能与第一次卵裂发生异常有关
C．三倍体鲫鲂产生的配子种类和比例为AA∶AB∶B∶A＝1∶2∶1∶2
D．回交后代中的五倍体鲫鲂体细胞染色体数目为172
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题号
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√
C　[通过题意可知雌性红鲫减数分裂过程中若没有分裂出第一极体或第二极体，则其形成的卵细胞为AA，与雄性团头鲂(2n＝48，BB)杂交，会培育出三倍体鲫鲂AAB，A正确；雌性红鲫(2n＝100，AA)与雄性团头鲂(2n＝48，BB)正常杂交会产生基因型为AB的受精卵，若干预该受精卵的第一次卵裂，则可能使染色体加倍，形成四倍体鲫鲂AABB，B正确；三倍体鲫鲂AAB中的A或B表示的是染色体组，而非基因，故不能说其产生的配子种类和比例为AA∶AB∶B∶A＝1∶2∶1∶2，C错误；雌性四倍体鲫鲂能产生AB和AABB的卵子，并与雄性团头鲂(产生的配子为B)回交培育出相应后代，回交后代中的五倍体鲫鲂的基因型为AABBB，体细胞染色体数目为100＋48÷2×3＝172，D正确。]
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题号
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8．(不定项)(2025·河北保定期末)野生型果蝇为正常眼，果蝇X染色体上某一片段重复一次导致出现棒眼，重复两次出现“超棒眼”。科学家为探究“超棒眼”出现的机制，在某两条X染色体均发生重复突变的棒眼个体中的一条X染色体上插入了一个叉毛基因f，该个体细胞分裂过程中会发生不等交换，如图所示。下列分析正确的是
(　　)
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题号
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A．棒眼突变是由染色体结构变异引起的
B．“超棒眼”是由非姐妹染色单体互换引起的，属于基因重组
C．如果发生了不等交换，则可能会出现正常眼叉毛雄性子代
D．仅考虑X染色体，该转基因个体可产生等比例的4种配子
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题号
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√
√
AC　[棒眼是由染色体片段重复导致的，属于染色体结构变异，A正确；“超棒眼”是果蝇X染色体上某一片段重复两次导致的，属于染色体结构变异，B错误；图中个体细胞减数分裂过程发生不等交换产生一个X染色体某片段不重复且含有f的雌配子，如果和正常的雄配子Y结合则会出现正常眼叉毛雄性子代，C正确；对于大部分细胞来说进行分裂时，该转基因个体发生不等交换的概率很低，则产生的图中的这4种配子的比例肯定不等，D错误。]
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题号
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9．(12分)(2025·湖北武汉一中检测)茄子是自花传粉植株，其花的单生和簇生分别由等位基因R和r控制，已知R和r位于10号染色体上，在茄子种群中发现了一棵突变体植株，正常植株和突变体植株的相关染色体和基因如下图所示，不含R或r的受精卵不能发育。回答下列问题：
1
题号
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(1)与正常植株相比，突变体植株发生的可遗传变异为___________________________，请设计一个最简便的杂交实验(不考虑互换的发生)区分某植株甲是正常植株还是突变体植株。
实验方案：____________________________________。
结果预测：①若____________________________________，则植株甲是正常植株；②若_______________________________，则植株甲是突变体植株。
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题号
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染色体结构变异(易位)(1分)　
让植株甲自交，观察子代表型及比例
子代植株花单生∶花簇生＝3∶1
子代植株花单生∶花簇生＝4∶1
(2)现茄子种群中出现一棵表型为花单生的杂合三体植株(10号常染色体有三条)，减数分裂时该染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲测定花型基因是否在10号染色体上，将该个体与多棵花簇生茄子植株(未发生染色体变异)杂交。
①若后代花单生与花簇生的比例为________，则该花型基因________(填“在”或“不在”)10号染色体上；
②若后代花单生与花簇生的比例为1∶1，则该花型基因________(填“是”“不是”或“不一定”)在10号染色体上。
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题号
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5∶1　
在(1分)　
不一定
[解析]　(1)由图可知，突变体植株中1号染色体与10号染色体部分片段发生互换，因此，突变体植株发生了染色体结构变异(易位)。正常植株中R与r位于一对同源染色体上，而突变体植株中R与r位于非同源染色体上，要区分植株甲是正常植株还是突变体植株，可让植株甲自交，观察子代表型及比例。若植株甲是正常植株，自交产生的子代基因型以及比例为RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，故子代植株花单生∶花簇生＝3∶1。若植株甲是突变体植株，植株甲产生的雌雄配子以及比例为R0∶Rr∶0r∶00＝1∶1∶1∶1(0表示不含R或r基因)，不含R或r的受精卵不能发育，故植株甲自交产生的子代中花单生∶花簇生＝(1/4×1＋1/4×1＋1/4×2/4＋1/4×2/4)∶(1/4×1/4＋1/4×1/4＋1/4×1/4)＝12/16∶3/16＝4∶1。
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题号
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(2)为确定花型基因是否在10号染色体上，将该个体与多棵花簇生茄子植株杂交，如果控制花型的基因在10号染色体上，则花单生杂合三体植株的基因型为RRr或Rrr。若该花单生三体植株的基因型为RRr，则其产生的配子及其比例为RR∶r∶Rr∶R＝1∶1∶2∶2，将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交，后代花单生(R_)与花簇生(rr)的比例为5∶1；若该花单生三体植株的基因型为Rrr，则其产生的配子及其比例为R∶rr∶Rr∶r＝1∶1∶2∶2，将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交，后代花单生(R_)与花簇生(rr)的比例为1∶1。如果控制花型的基因不在10号染色体上，则花单生的
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题号
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杂合三体植株的基因型为Rr，该三体植株产生的配子及其比例为R∶r＝1∶1，将该个体与多棵花簇生茄子植株(rr)个体杂交，后代花单生(Rr)与花簇生(rr)的比例为1∶1。综上分析，若后代花单生与花簇生的比例为5∶1，则该花型基因在10号染色体上；若后代花单生与花簇生的比例为1∶1，则该花型基因不一定在10号染色体上。
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题号
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(教师用书独具)
1．(2024·浙江1月卷)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。
下列叙述正确的是(　　)
A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
√
C　[由图甲可知，bcd发生了倒位，因此是①至④区段发生倒位，A错误；由图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换，B错误；由题干信息可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后互换，可能会形成四个配子为：ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失了E/e，不能存活)、ebCDE(缺失了A/a，不能存活)，因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子， C正确，D错误。]
2．(不定项)(2024·吉林、黑龙江适应性测试)分析生物染色体组的倍性时，将普通小麦(2n＝42)、二粒小麦(2n＝28)、一粒小麦(2n＝14)、粗山羊草(2n＝14)进行如下杂交，F1杂合子在减数分裂Ⅰ中四分体的数目如下表。下列叙述正确的是(　　)
亲本杂交组合 四分体数目(个)
一粒小麦×二粒小麦 7
二粒小麦×普通小麦 14
二粒小麦×粗山羊草 0
粗山羊草×普通小麦 7
A．一粒小麦和粗山羊草杂种的四分体数为7
B．用秋水仙素处理一粒小麦后可以获得二粒小麦
C．普通小麦的卵细胞中含有21条非同源染色体
D．低温处理二粒小麦和粗山羊草的不育杂种可得到普通小麦
√
√
CD　[一粒小麦(2n＝14)×二粒小麦(2n＝28)，杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体，说明一粒小麦配子和二粒小麦配子有7对同源染色体，二粒小麦(2n＝28)×粗山羊草(2n＝14)，杂交后代减数分裂不出现四分体，说明二粒小麦和粗山羊草不存在同源染色体，则一粒小麦和粗山羊草也不存在同源染色体，两者杂种的四分体数为0，A错误；一粒小麦(2n＝14)×二粒小麦(2n＝28)，杂交后代在减数分裂过程中出现7个四分体，说明二粒小麦的配子(n＝14)和一粒小麦的配子(n＝7)有7对同源染色体，二粒小麦的配子中还有7条与一粒小麦非同源的染色体，因此用秋水仙素处理一粒小麦后不可以获
得二粒小麦，B错误；普通小麦(2n＝42)经过减数分裂得到的卵细胞染色体数目只有体细胞的一半，减数分裂过程中同源染色体发生分离，则普通小麦的卵细胞中含有21条非同源染色体，C正确；低温处理二粒小麦(2n＝28)和粗山羊草(2n＝14)的不育杂种(染色体数＝14二粒小麦＋7粗山羊草)可使得染色体加倍(染色体数＝28二粒小麦＋14粗山羊草)，当该个体分别与二粒小麦和粗山羊草杂交时，获得与表格中普通小麦相同的结果，因此通过这个方法可以获得普通小麦，D正确。]
谢 谢 ！

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