【高考生物一轮复习课件】 必修2 第5章 第2节 染色体变异(共104张PPT)

(共104张PPT)
必修2　遗传与进化
第5章　基因突变及其他变异
2025年高考一轮总复习
第2节 染色体变异
考点一 染色体结构变异和数目变异
1.染色体变异：生物体的体细胞或___________内染色体数目
或结构的变化。
生殖细胞
2.染色体数目变异类型。
个别染色体
染色体组
(1)______________的增加或减少：如 21 三体综合征(唐氏综
合征)、性染色体数目异常。
(2)以____________的形式成倍增减：如三倍体无子西瓜。
3.染色体组：细胞中的一套完整的______________，在形态和
功能上各不相同。
非同源染色体
(1)染色体组概念辨析。
①从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。
②从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。
③从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变
异的全部信息。
(2)染色体组数目的判断方法。
①根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，
则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中所含的染色体组数分
别是：a 为 3 个，b 为 2 个，c 为 1 个。
a
b
c
②根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几
个染色体组，每个染色体组内不含等位基因或相同基因。如下图
所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a 为 4 个，b 为 2
个，c 为 3 个，d 为 1 个。
a
b
c
d
③细胞分裂图像中染色体组数的判断方法：
a
b
c
d
ⅰ.图 a 为处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，含染色体 4 条，生殖
细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组
有 2 条染色体。
ⅱ.图 b 为处于减数分裂Ⅱ前期的细胞，含染色体 2 条，生殖
细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 1 个染色体组，染色体组中有 2
条染色体。
ⅲ.图 c 为处于减数分裂Ⅰ后期的细胞，含染色体 4 条，生殖
细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组
有 2 条染色体。
ⅳ.图 d 为处于有丝分裂后期的细胞，含染色体 8 条，生殖细
胞中含染色体 2 条，该细胞中有 4 个染色体组，每个染色体组有 2
条染色体。
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本
物种______染色
体数目的个体 体细胞中含有____
个染色体组的个体 体细胞中含有三个或
三个以上染色体组的
个体
发育起点 配子 受精卵 __________
植株特点 ①植株弱小
②高度不育 正常可育 ①茎秆粗壮
②叶片、果实和种子
较大
③营养物质含量丰富
4.单倍体、二倍体、多倍体的比较。
配子
两
受精卵
项目 单倍体 二倍体 多倍体
体细胞染
色体组数 ≥1 2 ≥3
形成过程
(续表)
项目 单倍体 二倍体 多倍体
形成
原因 自然
原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧
变(如低温)
人工
诱导 花药离体培养 秋水仙素处理单倍体
幼苗 秋水仙素处理萌
发的种子或幼苗
举例 蜜蜂的雄蜂 几乎全部的动物和过
半数的高等植物 香蕉(三倍体)；马
铃薯(四倍体)；八
倍体小黑麦
(续表)
关于单倍体与多倍体的易误点
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。
因为大部分的生物是二倍体，所以容易误认为单倍体的体细
胞中只含有一个染色体组。多倍体的配子发育成的个体也是单倍
体，其体细胞中含有的染色体组不止一个。
(2)单倍体并非都不育。
二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的
配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体
及等位基因，可育并能产生后代。
类型 图解 变异个体染
色体组成 显微观察的
联会异常
缺失
5.染色体结构变异。
(1)类型。
类型 图解 变异个体染
色体组成 显微观察的
联会异常
重复
①______
(续表)
易位
类型 图解 变异个体染
色体组成 显微观察的
联会异常
②______
(续表)
倒位
(1)染色体结构变异与基因突变的判断
项目 易位 染色体互换
图解
位置 发生在非同源染色体之间 发生在同源染色体的非姐妹染
色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到
(2)易位与染色体互换的区别
(2)染色体变异的结果。
类型 基因突变 基因重组 染色体变异
变异的
本质 基因的分子结构
发生改变 原有基因的重新
组合 染色体结构或数目发
生改变
发生
时间 主要在有丝分裂
间期和减数分裂
Ⅰ前的间期 减数分裂Ⅰ前期
和后期 有丝分裂和减数分裂
过程中
考点二 可遗传变异的比较与判断
1.比较三种可遗传变异。
类型 基因突变 基因重组 染色体变异
适用
范围 所有生物 真核生物、有性生殖
核基因遗传 真核生物(细胞增殖
过程)
产生
结果 产生新的基因 _______________ 未产生新基因，基因
数目或顺序发生变化
鉴定
方法 光镜下均无法检出，可根据是否有
新性状或新性状组合确定 光镜下可检出
(续表)
没产生新基因
2.生物变异类型的判定。
(1)生物类型推断法。①病毒→基因突变。②原核生物→基因
突变。③真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异。
(2)细胞分裂方式推断法：①二分裂→基因突变。②无丝分裂
→基因突变、染色体变异。③有丝分裂→基因突变、染色体变异。
④减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异。
(3)显微镜辅助推断法：①可见→细胞水平的变异→染色体变
异。②不可见→分子水平的变异→基因突变和基因重组。
(4)变异水平推断法。
①染色体水平：同源染色体的非姐妹染色单体间的交换→重
组基因；非同源染色体间的交换→易位。
②DNA 分子水平：DNA 分子中若干基因的增加或缺失→染色
体变异；DNA 分子中若干个碱基对的增加或缺失→基因突变。
考点三 生物育种的原理及应用
1.单倍体育种。
染色体(数目)变异
秋水仙素
(1)原理：_________________。
(2)过程：
(3)优点：______________________，所得个体均为________。
(4)缺点：技术复杂。
明显缩短育种年限
纯合子
2.多倍体育种。
低温
萌发的种子或幼苗
(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)方法：用秋水仙素或_________处理。
(3)处理材料：___________________。
(4)过程：
纺锤体
染色体
(5)实例：三倍体无子西瓜。
三倍体种子
果实
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__________。
加倍
不变
联会紊乱
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。
3.杂交育种。
基因重组
(1)原理：____________。
(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(♀×
)→
)
→F1
F2→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：
杂交
不发生性状分离
a.植物：选择具有不同优良性状的亲本______，获得 F1→F1
自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自交至_______________
为止。
后代不发生性状分离的 F2 个体
b.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____________________________。
优良性状
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
4.诱变育种。
基因突变
突变频率
(1)原理：___________。
(2)过程：
(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大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
【基础测评】
1.易错诊断
(1)三倍体西瓜植株没有同源染色体，不能产生正常配子。
(
)
(2)染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生
影响。(
)
(3)低温处理二倍体草莓幼苗，获得的植株中仍有部分细胞含
2 个染色体组。(
)
(4)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。
(
)
(5)秋水仙素抑制纺锤体的形成，使着丝粒不能分裂，染色体
数目加倍。(
)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
(5)×
2.(2022 年浙江 6 月选考) 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。这种变异属于(
)
B.缺失
D.易位
A.倒位
C.重复
答案：B
3.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误
的是(
)
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染
色体
B.由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二
倍体
C.含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个
染色体组
D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子
或幼苗
答案：D
4.小麦的穿梭育种是将一个地区的品种与其他地区的品种进
行杂交，然后通过在两个地区间不断地反复交替穿梭种植、选择、
鉴定，最终选育出多种优良性状的小麦新品种。下列关于小麦穿
梭育种的叙述，错误的是(
)
A.突变和基因重组导致各地区小麦基因库存在差异
B.穿梭育种使小麦的染色体发生了定向变异
C.穿梭育种培育的新品种可适应两个地区的环境条件
D.穿梭育种充分地利用了小麦的基因多样性
答案：B
考向1 染色体结构变异的类型
[典例1](2021 年浙江月考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼
和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c
表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色
体畸变中的(
)
A.缺失
B.重复
C.易位
D.倒位
解析：分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上 b
片段重复了一个，超棒眼的该染色体上 b 片段重复了两个，因此
棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色
体上增加了某个相同片段。因此 B 正确，A、C、D 错误。
答案：B
【考向集训】
1.(2023 年广东茂名一中三模)雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高
20%左右，但普通蚕(图 1)难以通过外形判断其性别，故研究者制
作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统(图 2)，利用二者互相交配或
者与其他野生型蚕交配，最终实现只养雄蚕。图 3 表示某特殊蚕
的染色体和基因组成。下列说法错误的是(
)
图 1
图 2
图 3
A.l1 和 l2 基因相对于野生型基因而言，是隐性基因
B.图 2 中雄蚕与野生雌蚕交配，后代雌蚕全部死亡
C.图 2 中雌雄蚕互相交配，其子代雄蚕的染色体组成和基因
型与图 2 中的雄蚕相同
D.如用图 3 中雌蚕替代图 2 中雌蚕，不能实现与图 2 中雌蚕
相同的功能
答案：D
考向 2 染色体数目变异
[典例 2](2021 年浙江 6 月选考)某高等动物的一个细胞减数分
裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列
叙述错误的是(
)
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变
B.若④的基因型是 AbY，则⑤是 abY
C.②与③中均可能发生等位基因分离
D.①为 4 个染色体组的初级精母细胞
解析：⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，已知
的一个精细胞染色体数目异常，有两条 X 染色体，说明③次级精
母细胞在第二次分裂后期 X 染色单体分离后移向同一极，则⑥中
应该缺少一条 X 染色体，故形成过程中发生了染色体畸变(染色体
数目变异)，A 正确。④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ
形成的，若④的基因型是 AbY，对比精原细胞中的染色体上的基
因组成，应在减数分裂Ⅰ发生过染色体互换，即产生了同时含有
Ab 基因和 ab 基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞，
即②次级精母细胞的基因型 AabbYY，分裂后产生的两个子细胞
基因型分别为 AbY 和 abY，故⑤的基因组成是 abY，B 正确。根
据 B 选项的分析可知，减数分裂Ⅰ过程中发生过染色体互换，②
次级精母细胞的基因型 AabbYY，③次级精母细胞的基因型为
AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，故在减
数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离，C 正确。由分析可知，精原
细胞的基因型为 AaBbXY，含有 2 个染色体组，①为经过减数分
裂Ⅰ间期染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此
①含有 2 个染色体组，D 错误。
答案：D
【考向集训】
2.(2023 年湖北模拟)三体自救是指减数分裂出现错误的精子
(卵子)和卵子(精子)结合形成三体(多一条染色体)受精卵时，在胚
胎早期有丝分裂过程中失去一条染色体，从而使胚胎染色体数目
恢复正常，形成单亲二倍体。由错误的卵子导致的单亲二倍体类
型如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.三体是染色体数目变异导致的，该变异可在光学显微镜下
观察到
B.导致单亲异二体和单亲同二体出现的配子错误发生在减数
分裂的同一时期
C.复合型单亲二体和片段性单亲二体都是减数分裂中同源染
色体片段交换导致的
D.若图中单亲同二体是红绿色盲患者，则其母亲一定是红绿
色盲患者
解析：三体是染色体数目多了一条的变异，属于染色体数目
变异，该变异可在光学显微镜下观察到，A 正确。导致单亲异二
体的原因是减数第一次分裂异常，而单亲同二体出现可能是减数
第二次分裂后期姐妹染色单体未发生分离，B 错误。据图可知，
复合型单亲二体是减数第一次分裂中同源染色体片段交换导致，
片段性单亲二体有一条染色体完全来自母亲，而另外一条染色体
有来自父亲染色体其中一条的部分片段，该变异发生在胚胎早期
有丝分裂过程中，C 错误。若图中单亲同二体是红绿色盲患者，
则其母亲可能是红绿色盲携带者，只是在产生错误的卵子时将致
病基因传递给该个体，D 错误。
答案：A
考向 3 生物变异在育种中的应用
[典例 3](2021 年广东高考)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨
取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受
)
精的卵细胞发育形成完整植株 Bc。下列叙述错误的是(
A.Bc 成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B.将 Bc 作为育种材料，能缩短育种年限
C.秋水仙素处理 Bc 幼苗可以培育出纯合植株
D.自然状态下 Bc 因配子发育异常而高度不育
解析：白菜型油菜是二倍体植株，则其卵细胞中含有 1 个染
色体组，因此未受精的卵细胞发育形成完整植株 Bc，Bc 成熟叶肉
细胞中含有 1 个染色体组，A 错误。将 Bc 作为育种材料，进行单
倍体育种，能缩短育种年限，B 正确。秋水仙素处理 Bc 幼苗，染
色体数目加倍，可以培育出纯合植株，C 正确。自然状态下 Bc 因
配子发育异常而高度不育，D 正确。
答案：A
多倍体育种和单倍体育种的比较
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。
①单倍体育种的目的并非获得单倍体植株，而是获得能稳定
遗传的正常植株。
②单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法，如：为了
获得 aabb 的个体，杂交育种是最佳育种方法。
【考向集训】
3.(2022 年广东汕头三模)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是 ZW
型。若家蚕野生型和味盲型分别由 Z 染色体上 R、r 基因控制，蚕
卵颜色的紫灰和白色分别由 10 号染色体上的 B、b 基因控制，两
对基因独立遗传。已知雄蚕的吐丝率更高，为了在家蚕还未孵化
时通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用辐射的方法处理，
获得了一只如图所示的味盲型紫灰卵雌蚕(10 号染色体上基因用
b0 表示)(注：仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕)以下说法正
确的是(
)
A.该处理的变异属于染色体结构变异，诱变后
得到的雌蚕染色体数目发生改变
B.用该突变体与隐性纯合子为亲本杂交，子代
中味盲型白卵雄幼蚕的概率为 1/3
C.用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，子代中有两种基因
型的卵无法孵化成幼蚕
D.该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB 三种类型的配子
解析：由图可知，10 号染色体上 B 基因易位到 W 染色体，属
于染色体结构变异，诱变后的雌蚕染色体数目没有发生改变，A 错
答案：B
误。该突变体基因型为b0ZrWB，产生的配子种类以及比例为bZr∶0Zr∶bWB∶0WB＝1∶1∶1∶1，隐性纯合子基因型为bbZrZr(味盲型白卵雄蚕)，产生配子的种类为bZr，仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕，则子代基因型及比例为bbZrZr∶bbZrWB∶b0ZrWB＝1∶1∶1，其中味盲型白卵雄幼蚕(bbZrZr)的概率为1/3，B正确。用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，即b0ZrWB×bbZrZr，结合B选项的分析可知，子代中有1种基因型的卵无法孵化成幼蚕，C错误。该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB、0WB四种类型的配子，D错误。
4.(2022 年广东韶关一模)普通小麦是目前世界各地普遍栽培
)
的粮食作物，其培育过程如图所示。下列说法错误的是(
注：A、B、D 分别代表不同物种的一个染色体组
A.一粒小麦和斯氏麦草之间存在生殖隔离
B.杂种一无同源染色体，不可育，属于单倍体
C.用秋水仙素处理杂种二的幼苗可以得到普通小麦
D.与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大
解析：一粒小麦和斯氏麦草之间形成的杂种一 AB 中不含同
源染色体，不能形成正常配子，是不可育的个体，因此他们之间
存在生殖隔离，A 正确。杂种一无同源染色体，不可育，但含有2
个染色体组，是由受精卵发育形成的，属于异源二倍体，B 错误。
秋水仙素能抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，用秋水仙素
处理杂种二的幼苗，可以得到可育的六倍体普通小麦，C 正确。
多倍体特点：植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大，但
往往生长慢、矮生、成熟也较迟，多倍体的植株糖类和蛋白质等
营养物质的含量都有所增加；杂种二是三倍体，普通小麦是六倍
体，因此与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大，
D 正确。
答案：B
考向4 染色体结构变异与减数分裂和遗传定律综合
[典例4](2021年广东高考)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(下图)。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(不考虑交叉互换)，下列关于
平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(
)
平衡易位携带者的联会复合物
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.女性携带者的卵子最多含 24 种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有 6 种类型(只考虑如图中的 3 种染
色体)
解析：有丝分裂中期的染色体，形态和数目是最清晰的，因
此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体，A 正确。正常
男性的初级精母细胞中含有 46 条染色体，由于一条 14 号染色体
和一条 21 号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故
男性携带者的初级精母细胞中含有 45 条染色体，B 正确。减数分
裂时联会复合物中的 3 条染色体，任意 2 条进入同一个配子中，
剩余 1 条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多
含 23 种形态不同的染色体，C 错误。女性携带者的卵子可能有6
种类型，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，⑤14/21 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。
答案：C
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。
【考向集训】
5.(2023 年河北衡水二中三模)如图表示人类(2n＝46)4 号和10
号染色体之间发生重接的过程。减数分裂时，4 号、10 号染色体
分别与重接后的染色体的同源区段联会，联会的 3 条染色体分开
并随机移向细胞两极，其他染色体正常分离。下列叙述错误的是
(
)
A.4 号和 10 号染色体重接属于易位，是可遗传变异的来源
之一
B.减数分裂时，四分体中除可发生图示变异外，还可发生非
姐妹染色单体互换
C.残片丢失导致染色体数目减少，但其有可能产生染色体组
成正常的配子
D.该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检查
解析：4 号和 10 号染色体重接属于染色体间的易位，属于染
色体结构变异，是可遗传变异的来源之一，A 正确。减数分裂时
一个四分体中可发生非姐妹染色单体互换，属于基因重组，不会
发生图中非同源染色体的结构变异，B 错误。4 号、10 号染色体
分别与重接后的染色体的同源区段联会，其含有正常 4 号、10 号
染色体，有可能产生染色体组成正常的配子，C 正确。通过羊水
抽取相应的细胞进行培养，可用于染色体分析、序列测定和分析
等，因此检查该染色体异常的胎儿可通过光学显微镜进行羊水检
查，D 正确。
答案：B
6.(2021 年广东茂名联考)玉米籽粒黄色基因 T 与白色基因 t 是
位于 9 号染色体上的一对等位基因，已知无正常 9 号染色体的花
粉不能参与受精作用。现有基因型为 Tt 的黄色籽粒植株 A，其细
胞中 9 号染色体如图 1。
图 1 植株 A 的 9 号
染色体示意图
图 2 植株 B 的 9 号
染色体示意图
(1)为了确定植株 A 的 T 基因位于正常染色体还是异常染色体
上，用植株 A 进行自交实验获得 F1，若 F1 表型及比例为_______，
则 T 基因位于异常染色体上；若 F1 表型及比例为________，则 T
基因位于正常染色体上。
(2)若植株 A 中 T 基因位于异常染色体上，以植株 A 为父本进
行测交产生图 2 所示个体植株 B，其变异类型为________，请从
减数分裂的角度分析植株 B 产生的原因______________________
_______________________________________________________。
(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生的精子种
类及比例为________，与正常白色籽粒玉米(为母本)杂交后代的表
型及比例为________。
解析：(1)若 T 基因位于异常染色体上，让植株 A 进行自交产
生 F1，由于无正常 9 号染色体的花粉不能参与受精作用，故 Tt 个
体产生的精子中只有 t 能参与受精作用，而 Tt 个体产生的卵细胞
为 T∶t＝1∶1；所以 F1 表型及比例为黄色(Tt)∶白色(tt)＝1∶1。
若 T 基因位于正常染色体上，由于无正常 9 号染色体的花粉不能
参与受精作用，故 Tt 个体产生的精子中只有 T 能参与受精作用，
而 Tt 个体产生的卵细胞为 T∶t＝1∶1，所以 F1 基因型及比例为
TT∶Tt＝1∶1，F1 表型全部为黄籽粒。(2)若植株 A 中 T 基因位于
异常染色体上，以植株 A 为父本进行测交产生图 2 所示个体植株
B，其变异类型为染色体(数目)变异，从减数分裂的角度分析植株
B 产生的原因是植株 A 在减数分裂产生精子的过程中 9 号同源染
色体未分离。(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生
的精子种类及比例为 T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2，由于无正常 9 号
染色体的花粉不能参与受精作用，故植株 B 可育的精子种类及比
例为 t∶tt∶Tt＝2∶1∶2，正常白色籽粒玉米(tt)产生的卵细胞为 t，
二者杂交后代的基因型及比例为 tt∶ttt∶Ttt＝2∶1∶2，表型及比
例为黄籽粒∶白籽粒＝2∶3。
答案：(1)黄籽粒∶白籽粒＝1∶1 全为黄籽粒
(2)染色体(数目)变异
植株 A 在减数分裂产生精子的过程中
9 号同源染色体未分离
(3)T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2　黄籽粒∶白籽粒＝2∶3
考向 5 基因突变和染色体变异综合考查
[典例 5]基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种
来源。请回答下列问题。
(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者
所涉及的数目比后者____。
(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，
也可发生以__________为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可
由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的
AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得
到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子____代中能观察到该显性突
变的性状；最早在子____代中能观察到该隐性突变的性状；最早
在子____代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子____代中能
分离得到隐性突变纯合体。
解析：(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基替换、增添或
缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以基
因突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异中，既
可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变
异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa，而 aa 植株发生显
性突变后基因型也可变为 Aa，题目中已知在子一代中都得到了基
因型为 Aa 的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代
中的基因型都有 Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子
一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基
因型为 Aa，则子二代的基因型有 AA、Aa 和 aa 三种，故最早在
子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代虽然出现了显性突
变纯合体(AA)，但与基因型为 Aa 的杂合体区分不开(都表现显性
性状)，需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因
型为 AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA)；只有
隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状，所以该性状一旦出现，即可
确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。
答案：(1)少　 (2)染色体　(3)一 二
三 二
染色体结构变异与基因突变的判断
【考向集训】
7.(2023 年广东梅州三模)野生型果蝇为灰体，常见的隐性突变
体有黄体(aa)、黑体(bb)和黑檀体(ee)，其中基因 e 位于Ⅱ号染色体
上。科研人员利用野生型、黄体 A、黑体 B 及黑檀体 C 四种纯合
果蝇品系进行杂交实验(杂交过程中没有发生突变)。回答下列问
题。
实验一：野生型果蝇(　)与黄体果蝇(♀)杂交，F1 中黄体(　)∶
野生型＝1∶1。
实验二：野生型果蝇与黑体果蝇杂交得 F1，F1 自由交配，F2
中野生型∶黑体＝3∶1。
实验三：黑檀体果蝇与黑体果蝇杂交，F1 全为野生型，F1 相
互交配，F2 雌雄个体中均为野生型∶黑体∶黑檀体＝3∶1∶1。
(1)果蝇的灰体与黄体是相对性状，相对性状是指__________
____________________，黄体、黑体和黑檀体等基因的出现说明
基因突变具有________性，这体现了果蝇的遗传多样性。
(2)根据实验一可知，基因 a 位于______染色体上；野生型果
蝇(♀)与黄体果蝇(　)杂交子代表现为____________。根据实验二
的结果_____(填“能”或“不能”)判断基因 b 位于常染色体上。
(3)根据实验三推测，基因 b 和基因 e 这两对基因的位置关系
是__________ ，实验三中，F2 的表型只有三种，其原因可能是
________________________________。
(4)已知含 XXY 性染色体的果蝇为雌性且可育；含 XO 性染色
体的果蝇为雄性且不育；含 XXX 性染色体的果蝇无法存活；含
OY 性染色体的果蝇无法存活。用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇
(XrY)为亲本杂交，在 F1 群体中发现一只白眼雄果蝇。推测该白眼
雄果蝇出现的原因有三种：第一种是环境改变引起的表型改变，
但基因型未变；第二种是______________________________；第
三种是基因突变引起的。请写出简便的杂交实验方案，判断这只
白眼雄果蝇的出现是哪一种原因引起的。
实验方案：_______________________________________
_______________________________________________________。
解析：(1)一种生物的同一性状的不同表现类型叫相对性状。
基因突变的随机性表现在突变可以发生在个体发育的任何时期、
细胞内不同DNA分子的不同部位，则黄体、黑体和黑檀体等基因
的出现说明基因突变具有随机性，这体现了果蝇的遗传多样性。
(2)根据实验一可知，野生型(　)与黄体(♀)杂交，F1中雌性全是野
生型，雄性全是黄体，与性别有关，据此推测基因 a 位于 X 染色
体上。则野生型果蝇(♀)XAXA 与黄体果蝇(　)XaY 杂交子代为
XAY、XAXa，表现为全为野生型。根据实验二可知，野生型与黑
体杂交得 F1，F1 自由交配，F2 中野生型∶黑体＝3∶1，则 b 基因
可能位于 X 染色体，也可能位于常染色体上，则不能判断基因 b
位于常染色体上。(3)实验三中，黑檀体与黑体杂交，F1 全为野生
型，F1 相互交配，F2 中野生型∶黑体∶黑檀体＝3∶1∶1，假设两
对基因均位于常染色体上，则亲代的基因型分别为黑檀体 BBee、
黑体 bbEE，则 F1 基因型为 BbEe，表型全为野生型；若基因位
于两对同源染色体上，则 F1 相互交配，F2 中有 9B_E_、3B_ee、
3bbE_、1bbee，由于 F2 中只有三种表型，因此基因型为 bbee 的个
体纯合致死，F2 中有 9B_E_野生型、3B_ee 黑檀体、3bbE_黑体，
即性状分离比为野生型∶黑体∶黑檀体＝3∶1∶1。若 e 基因位于
Ⅱ号染色体(常染色体)，b 基因位于 X 染色体，eeXbY 致死，则
F2 中有 9E_XB_野生型、3eeXB_黑檀体、3E_XbY 黑体，也符合题
意，因此基因 b 和基因 e 位于 2 对同源染色体上，实验三中 F2 的
表型只有三种，其原因可能是基因型为 eebb(eeXbY)的果蝇纯合致
死。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在 F1
群体中发现一只白眼雄果蝇。推测该白眼雄果蝇出现的原因有三
种可能，第一种是环境改变引起的表现型改变，但基因型未变；
第二种是亲本雌果蝇在减数分裂时 X 染色体未分离；第三种是由
基因突变引起的。要判断这只白眼雄果蝇的出现是由哪一种原因
引起的，可设计如下杂交实验，用子代白眼雄果蝇与正常白眼雌
果蝇(XrXr)杂交，在正常环境中培养，观察并统计后代的表型及
比例。若子代出现红眼雌果蝇，则是环境改变引起的，该白眼雄
果蝇为 XRY；若无子代产生，则是减数分裂时 X 染色体不分离引
起的，该白眼雄果蝇为 XrO；若子代雌雄果蝇全为白眼，则是由
基因突变引起的，该白眼雄果蝇为 XrY。
答案：(1)一种生物的同一性状的不同表现类型　随机
(2)X　全为野生型　不能
(3)位于非同源染色体上 基因型为 bbee(eeXbY)的果蝇会
死亡
(4)亲本雌果蝇在减数分裂时 X 染色体未分离 用子代白眼雄
果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，在正常环境中培养，观察并统计后
代的表型及比例
低温诱导植物染色体数目的变化
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___________________________，
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。
4.实验中的试剂及其作用。
考纲圈定教材实验中“酒精”及其作用
[典例] (2023 年辽宁联合校期中)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象。
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.用甲紫溶液处理根尖可使染色体着色
C.制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性
D.低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变
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。染色体易被碱性染料染成深色，用甲紫溶液处理根尖可使染
色体着色，B 正确。用卡诺氏液固定后细胞已经死亡，C 错误。
视野中大多数细胞染色体数未发生改变，D 错误。
答案：B
【举一反三】
(2022 年陕西咸阳一模)探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的
实验中，每个实验组选取 50 株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它
们的幼芽，得到结果如图所示，相关说法正确的是(
)
A.实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，诱导形成多
倍体
B.自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组蓝莓幼苗数
量和长势应该相等
C.判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实
与二倍体果实进行比较
D.由实验结果可知用约 0.1%和 0.05%的秋水仙素溶液处理蓝
莓幼苗效果相同
解析：秋水仙素处理萌发的幼苗，能诱导染色体数目加倍，
原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，A 错误。据图
分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是多倍
体的诱导率，实验过程中各组草莓幼苗数量和长势应该相同，排
除偶然因素对实验结果的影响，B 正确。让四倍体草莓结出的果
实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实
的大小受到外界环境等多种因素的影响；鉴定四倍体草莓的方法
之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，此时染色体的
形态、数目最清晰，C 错误。图中信息可知，秋水仙素浓度和处
理时间均影响多倍体的诱导率，并且用 0.2%的秋水仙素溶液处理
草莓幼苗 1 天，诱导率较高，而用约 0.1%和 0.05%的秋水仙素溶
液处理蓝莓幼苗 0.5 天时效果不同，D 错误。
答案：B
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin