(共86张PPT)
第2节 染色体变异
第1课时 染色体数目变异
任务一 细胞内染色体组数和生物体倍性
的判断
任务二 染色体数目变异及应用
一、染色体变异
1.概念：生物体的体细胞或__________内染色体____________的变化。
2.类型：染色体数目的变异、____________的变异。
生殖细胞
数目或结构
染色体结构
二、染色体数目的变异
1.类型
(1)细胞内____________的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以________________________为基数______地
增加或成套地减少。
个别染色体
一套完整的非同源染色体
成倍
2.染色体组：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，其中每套______________称为一个
染色体组。
非同源染色体
3.二倍体、多倍体
(1)二倍体:由受精卵发育而来，体细胞中含有____个染色体组的个体
叫作二倍体。
两
(2)多倍体
①由受精卵发育而来，体细胞中含有________________染色体组的
个体,统称为多倍体。
三个或三个以上
②举例：如果两个含有两个染色体组的配子结合,发育成的个体的体
细胞中就含有____个染色体组,称作____倍体。如果二倍体在胚或幼
苗时期受某种因素影响,体细胞在进行有丝分裂时,染色体只复制未分
离,也会形成____倍体。
四
四
四
③植株特点：与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮,______
____________较大,营养物质含量____。
叶片、果实、种子
高
(3)人工诱导多倍体
①方法:______处理或用__________诱发等。
②处理对象:______的种子或幼苗。
低温
秋水仙素
萌发
③原理:能够抑制________的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,
从而引起细胞内染色体数目加倍。
注：低温和秋水仙素作用的时期是有丝分裂的前期。
纺锤体
4.单倍体
(1)概念:体细胞中的染色体数目与本物种______染色体数目相同的个体。
(2)植株特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,且(由二倍体植株
形成的单倍体植株)__________。
配子
高度不育
(1)一个染色体组中的染色体数就是体细胞中染色体数的一半。( )
×
[解析] 对二倍体生物而言,一个染色体组中的染色体数就是体细胞中
染色体数的一半,而三倍体生物中一个染色体组中的染色体数是体细
胞中染色体数的 。
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。( )
×
[解析] 由四倍体的花粉发育而来的单倍体的体细胞中也含有两个染
色体组。
(3)单倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而多倍体则长势矮小,且高度不
育。( )
×
[解析] 多倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而单倍体则长势矮小,高度不育。
(4)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。( )
×
[解析] 染色体组整倍性变化必然导致基因数目的改变，但不一定会
导致基因种类的增加。
(5)染色体组加倍后，杂合子变成了纯合子。( )
×
[解析] 染色体组加倍后，杂合子还是杂合子，不会变成纯合子，如
加倍后成为 。
(6)弱小且高度不育的单倍体植株，进行染色体加倍处理后可用于育
种。( )
√
任务一 细胞内染色体组数和生物体倍性的判断
【资料】 如图为八种植物体细胞内的染色体组成示意图。
［分析］
(1)请判断图中各细胞的染色体组数以及一个染色体组中的染色体数。
细胞
染色体组数 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
一个染色体组中染 色体数 ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
3
3
2
1
1
2
4
2
3
2
4
4
4
2
2
2
(2)如果 所在的植物体由受精卵发育而来，则其为____倍体；如果由
配子直接发育而来则为____
倍体。
三
单
(3)图中细胞所属的植物体一定为单倍体的是______。
、
1.“三法”判定染色体组数
①根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有
几个染色体组。
②根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的
基因(包括同一字母的大小写)出现几次，则含有几个染色体组。
③根据染色体数和染色体的形态数推算(适用于无性染色体和同型性
染色体生物)：
染色体组数 染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色
体，共有4种形态，则染色体组的数目为2。
2.单倍体、二倍体和多倍体的判断
例1 [2024·黑龙江双鸭山期末] 下图表示细胞及其细胞中所含的染色
体，下列叙述正确的是( )
A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体植株
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条染色体是4对同源染色体，所以
共含有4个染色体组；图b中相同形状的染色体有3条，故含有3个染色体组，A
错误。用秋水仙素处理后可使染色体组数目加倍，由于该单倍体植株可能含有
1个或多个染色体组，故用秋水仙素处理后得到的植株可能是二倍体也可能是
四倍体等，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含有1个染色体组，不是由受精
卵发育而来，可能是由卵细胞或精子直接发育而成的单倍体，D错误。
例2 关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的
是( )
A.由受精卵发育成的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
B.每一个染色体组中都含常染色体和性染色体
C.含有一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定只含有一个染
色体组
D.多倍体植株往往茎秆粗壮、营养物质含量更高
√
[解析] 由受精卵发育成的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍
体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体，A正确；没有性别之
分的生物，其染色体组中的染色体没有常染色体和性染色体之分，
如水稻，B错误；含有一个染色体组的个体是单倍体，单倍体含本物
种配子中的染色体组数，如四倍体生物产生的单倍体，细胞中含两
个染色体组，C正确；多倍体植株往往茎秆粗壮、营养物质含量更高，
D正确。
［易错提醒］ 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：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，则发育成的单倍体可
能含有同源染色体及等位基因，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。
任务二 染色体数目变异及应用
【资料1】 图丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图，图戊、己、庚
是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图回答：
［分析］
(1)若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期染色体和 染色体没有分
离，减数第二次分裂正常，最终形成的精子中含有的是不是一个染
色体组？______。
不是
(2)图戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例：_______________
_______；图己所示个体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意
两条配对联会，另一条不能配对，减数分裂Ⅰ的后期，配对的同源染
色体正常分离，不能配对的1条染色体随机地移向细胞的一极，则其
减数分裂产生的配子种类及比例为___________________________
(仅考虑 基因)。
(3)“三体”就是“三倍体”吗？___________________________________
___________________________________________________________
_____________。
三体是某形态的染色体“多出了一条” (图己)；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(图庚)
【资料2】 下图为单倍体育种流程简图。
花药单倍体幼苗 染色体数目加倍,得到正常纯合子
(1)补充完善以上单倍体育种流程简图。
秋水仙素
(2)单倍体育种的原理是________________。育种过程中的关键技术
环节是______________和________________________。
染色体数目变异
花药离体培养
人工诱导染色体数目加倍
(3)育种过程中，常用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍，其机理是
____________________________________。诱导染色体数目加倍的
方法还有__________。
在细胞分裂过程中，抑制纺锤体的形成
低温处理
(4)该育种方法的优点是_______________________________________
___________________________________________________________
______。
明显缩短育种的年限,培育得到的植株能够正常生殖,每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交后代不会发生性状分离
【资料3】 人们平常食用的西瓜是二倍体。在
二倍体的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到
四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用
二倍体植株作父本，进行杂交，得到的种子细
胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去，
就会长出三倍体植株。下面是三倍体无子西瓜
的培育过程图解，请回答下列问题。
(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗时，处理的部位是芽尖，
因为____________________________。
芽尖分生区细胞有丝分裂旺盛
［分析］
(2)第二年，给三倍体植株授以二倍体的花粉，作用是_____________
________；三倍体西瓜“无子”的原因是_________________________
___________________。
刺激子房发育成果实
减数分裂时染色体联会紊乱，不能产生正常配子
(3)第一年四倍体母本上所结西瓜的种皮、瓜瓤和瓜皮中的细胞内含
___个染色体组，种子的胚含___个染色体组。
4
3
例3 [2024·黑龙江七台河月考] 高龄孕妇生育的后代患唐氏综合征
(21三体综合征)的可能性较高，患者的21号染色体有3条。下列有关
说法错误的是( )
A.患者的细胞在减数分裂时会发生联会紊乱
B.患者的体细胞中含有三个染色体组
C.该病可能是由母亲产生配子时减数分裂Ⅰ异常导致
D.患者的体细胞在有丝分裂后期，每一极都有47条染色体
√
[解析] 唐氏综合征患者的21号染色体有3条，在减数分裂时会发生联
会紊乱，A正确。21三体综合征患者的体细胞中21号染色体有三条，
有两个染色体组，B错误。该病可能是父亲的精原细胞经过减数分裂
产生的精子中21号染色体多了一条，与正常的卵细胞结合形成异常
的受精卵所致；也可能是母亲的卵原细胞经过减数分裂产生的卵细
胞中21号染色体多了一条，与正常的精子结合形成异常的受精卵所
致，减数分裂异常可发生在减数分裂Ⅰ，也可能发生在减数分裂Ⅱ，C
正确。患者体细胞中共有47条染色体，在有丝分裂后期，细胞每一
极都有47条染色体，D正确。
例4 [2024·山东烟台月考] 下图是用基因型为 的植物产生的花
粉进行单倍体育种的示意图，下列相关叙述错误的是( )
A.植株B为二倍体，均为纯合子
B.植株A高度不育，有4种基因型
C.植株A的基因型为的可能性为
D.过程①常采用花药离体培养的方法，说明生殖细胞具有全能性
√
[解析] 分析题图：①表示花药离体培养，②表示用秋水仙素诱导染
色体数目加倍。植株B是经秋水仙素诱导染色体加倍的个体，均为纯
合子，为二倍体，能稳定遗传，A正确。植株A是经花药离体培养得
到的单倍体，高度不育，基因型为或或或 ，共4种，每种
基因型的概率为 ，B正确，C错误。花药离体培养体现了生殖细
胞的全能性，D正确。
例5 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。下列有关叙述正确的是( )
A.拟二粒小麦的体细胞中一般有14条染色体
B.可利用秋水仙素处理杂种一产生的种子，诱导其染色体数目加倍
C.普通小麦属于多倍体，茎秆粗壮、营养物质含量高
D.杂种二有3个染色体组，不含同源染色体，属于单倍体
√
[解析] A、B、D代表不同的染色体组，
每个染色体组含有7条染色体，杂种一
含有A和B两个染色体组，染色体条数
为14条，经过染色体加倍后形成的拟
二粒小麦的体细胞中一般有28条染色体，A错误；杂种一的两个染色体
组来自不同物种，因此杂种一不育，不能产生种子，可用秋水仙素处理
杂种一的幼苗，B错误；普通小麦中含有6个染色体组，属于多倍体，具
有茎秆粗壮、营养物质含量高的特点，C正确；杂种二有3个染色体组
、B、 ，由于三个染色体组来自不同物种，因此不含同源染色体，
杂种二是拟二粒小麦与滔氏麦草杂交的后代，属于异源三倍体，D错误。
1．下列关于染色体组的叙述错误的是（ ）
A．一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同，互称为非同源染色体
B．一个染色体组携带着控制生物生长发育的全部遗传信息
C．一个生物体细胞中都含有两个染色体组
D．三倍体生物一般不能产生正常可育的配子
√
[解析] 一个染色体组中各个染色体的形态、大小各不相同，互称为非同源染色体，A正确；一个染色体组携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息，B正确；某一生物体细胞中都含有的染色体组数不一定是两个，如二倍体生物的体细胞中含有两个染色体组，三倍体生物的体细胞中含有三个染色体组，C错误；由于含有奇数个染色体组的个体，在减数分裂过程中，染色体联会紊乱，一般不能产生正常可育的配子，D正确。
A.ABCd,4 B.AaaaBBBb,4
C.AaBbCcDd,8 D.BBBbDddd,8
2．下图是某种植物正常的体细胞(显示细胞中所有的染色体)。试判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数是 ( )
√
[解析]据图可知,一种形态的染色体有四条,表明该细胞中含有4个染色体组;根据基因型判断染色体组的方法是控制同一性状的基因有几个就有几个染色体组,故B正确。
3．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,得到实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是 ( )
A.该实验的自变量有两个
B.用秋水仙素诱导成功后,高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片,发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56
C.秋水仙素与甲紫溶液一样属于碱性染料,能使染色体着色,从而诱导染色体加倍
D.该实验表明: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成功后,染色体数目加倍成28,有丝分裂后期染色体数目为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;由图可知，质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d,诱导成功率在处理的组别中最高,D正确。
4. 人类的白化(a)、色盲(b)基因分别位于常染色体和X染色体上。一对表型正常的夫妇,生了一个白化且性染色体组成为XXY的孩子,在没有基因突变的情况下,下列叙述错误的是 ( )
A.该夫妇生出的性染色体为XXY的孩子的变异属于染色体数目变异
B.若孩子为白化且色盲,则与参与受精的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能为AXB、AXB、a
C.若孩子基因型为aaXBXbY,一定是卵子或精子形成过程中的MⅠ分裂异常
D.若孩子基因型为aaXBXBY,则可能是卵子或精子形成过程中的MⅡ分裂异常
√
[解析] 正常情况下,人的性染色体组成是XX或XY,性染色体为XXY的孩子多了一条性染色体,该变异属于染色体数目变异,A正确;一对表型正常的夫妇,生了一个白化且性染色体组成为XXY的孩子,则该夫妇的基因型是AaXBY、AaXBXb,该白化且色盲孩子的基因型是aaXbXbY,参与受精的精子基因组成是aY,卵细胞基因组成是aXbXb,是减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分离所致,则与参与受精的卵细胞一起产生的三个极体基因型可能为AXB、AXB、a,B正确;该夫妇的基因型是AaXBY、AaXBXb,若孩子基因型为aaXBXbY,则可能是卵细胞在MⅠ后期XB和Xb未分离,也可能是精子在MⅠ后期XB和Y未分离所致,C正确;若孩子基因型为aaXBXBY,可能是卵细胞在MⅡ后期XB和XB未分离,也可能是精子在形成过程中MⅠ后期XB和Y未分离所致,D错误。
A.骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数目加倍
B.黑芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了染色体数目变异和基因重组
C.若甘蓝型油菜与黑芥杂交,产生的子代体细胞中含同源染色体
D.若芥菜与甘蓝杂交,后代体细胞含3个染色体组,减数分裂中无法正常联会
5. 芸薹属栽培种中二倍体种芸薹、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(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)。下列叙述错误的是 ( )
√
[解析]低温可以抑制纺锤体的形成,而使染色体数目加倍,A正确;黑芥与芸薹培育芥菜的过程中发生了减数分裂、低温诱导染色体加倍,减数分裂过程发生基因重组,诱导过程发生了染色体数目变异,B正确;甘蓝型油菜染色体组为AACC,黑芥染色体组为BB,若甘蓝型油菜与黑芥杂交,产生的子代体细胞为ABC,不含同源染色体,C错误;芥菜AABB与甘蓝CC杂交,后代体细胞含3个染色体组ABC,减数分裂中无法正常联会,D正确。
练习册
知识点一 细胞内染色体组数和生物体倍性的判断
1.[2024·福建莆田期末]下列关于染色体组的说法，正确的是( )
A.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
B.体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体
C.四倍体水稻的单倍体体细胞中含有2个染色体组
D.有丝分裂过程中染色体组的数量不发生变化
√
[解析] 一个染色体组中的染色体互为非同源染色体，大小、形态通
常不同，A错误；体细胞中含有3个染色体组的个体，若由受精卵发
育而来，则为三倍体，若由配子发育而来，则为单倍体，B错误；四
倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组，C正确；有丝分裂后期
染色体组的数量加倍，D错误。
2.用某马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株可以进行减数分裂并产
生正常配子，用显微镜可以观察到减数分裂过程中染色体两两配对
形成12个四分体。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是( )
A.三倍体 B.二倍体 C.六倍体 D.四倍体
[解析] 根据题干信息“减数分裂过程中染色体两两配对形成12个四分
体”可知，该单倍体的细胞中含有两个染色体组，据此推知产生花药
的马铃薯的体细胞中含有四个染色体组，为四倍体，D正确。
√
3.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是
( )
A.③为多倍体，通常茎秆粗壮、籽粒较大
B.④为单倍体，通常茎秆弱小、籽粒较小
C.若①和②杂交，后代基因型比例为
D.①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单
倍体
√
[解析] 由于题干信息没有说明个体的发育起点，所以不能完全根据
细胞中的基因组成确定个体是几倍体。③可能是三倍体，也可能是
单倍体，但都很难结出籽粒，A错误。④只含一个染色体组，只能是
单倍体，通常高度不育，没有籽粒，B错误。
①细胞含4个染色体组，②细胞含2个染色体组，二者杂交，前者产生的配
子种类及其比例为 ，后者产生的配子种类及比例为
，所以杂交后代基因型及比例为
，C正确。如果①②③都是由受精卵发育而成的个体中的正常
细胞，则①②③细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体，④只
含一个染色体组，只能是单倍体，如果都是由配子发育而来，则①②③也
都是单倍体，D错误。
4.蜜蜂中的雌蜂(包括蜂王和工蜂)都是二倍体 ，由受精卵
发育而来；雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来。下列分析错误的是
( )
A.蜜蜂的性别由性染色体决定
B.蜂王体细胞中含有2或4个染色体组
C.雄蜂是单倍体
D.雄蜂体细胞中无同源染色体
√
[解析] 蜜蜂的性别由染色体组数决定，A错误；由于蜂王是二倍体，
体细胞中含有2个染色体组，所以蜂王体细胞有丝分裂后期，着丝粒
分裂后可含有4个染色体组，B正确；雄蜂是由未受精的卵细胞发育
而来，是单倍体，即雄蜂体细胞中无同源染色体，C、D正确。
5.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关普通小麦的叙述，
正确的是( )
A.它的单倍体植株的体细胞中含有3个染色体组、21条染色体
B.普通小麦减数分裂过程中可以形成7个四分体
C.离体培养它的花粉，得到的是三倍体，所以高度不育
D.它的每个染色体组中含21条染色体
√
[解析] 普通小麦是六倍体，含42条染色体，经过减数分裂形成的配
子中含有3个染色体组、21条染色体，则由配子发育成的单倍体植株
的体细胞中含有3个染色体组、21条染色体，A正确；普通小麦是六
倍体，其体细胞中含有42条染色体，在减数分裂过程中可以形成21
个四分体，B错误；离体培养普通小麦的花粉得到单倍体，其含有3
个染色体组，高度不育，C错误；普通小麦是六倍体，即体细胞中含
有6个染色体组，共42条染色体，说明其每个染色体组中含7条染色
体，D错误。
6.[2024·重庆月考]细胞①和细胞②分别是甲、乙两种生物的细胞分
裂图像(如图)，下列相关说法错误的是( )
A.细胞①和②中的染色体数相同，核 数相同，同源染色体对数
不同
B.若生物甲为四倍体生物，则细胞①处于减数分裂Ⅱ后期
C.若细胞②处于有丝分裂后期，则生物乙一定是单倍体
D.生物乙可能是由生物甲的配子直接发育而成
√
[解析] 细胞①中染色体数、核 数和同源染色体对
数分别为8、8、4；细胞②中染色体数、核 数和
同源染色体对数分别为8、8、0，A正确。细胞①可能
为二倍体生物中处于有丝分裂后期的细胞或四倍体生
物中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞，B正确。细胞②可能为二倍体
生物的减数分裂Ⅱ后期的细胞或单倍体生物的有丝分裂后期的细胞，
C正确。若生物甲为四倍体生物，则其配子中含有2对同源染色体；
若生物甲为二倍体生物，则其配子中含有2条染色体，均不可能发育
成生物乙，D错误。
7.农业上，常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄
茎段上的芽，然后将茎段扦插以获得四倍体葡萄。研究发现，四倍
体葡萄中约有 细胞中的染色体被诱导加倍，而剩余的细胞均表
现正常，故被称为“嵌合体”。下列有关叙述正确的是( )
A.上述秋水仙素的作用是促进染色体多次复制
B.“嵌合体”的每个染色体组中含有19条染色体
C.“嵌合体”的体细胞中含有2或8个染色体组
D.“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体可利用种子繁殖
√
[解析] 秋水仙素作用于细胞分裂前期，作用是抑制纺锤体的形成，
从而导致染色体数目加倍，A错误；“嵌合体”的每个染色体组中的染
色体数目是19条，B正确；“嵌合体”中有的细胞是原来的体细胞
(2个染色体组)，有的是加倍过的细胞(4个染色体组)，加倍过的细胞
如果处于有丝分裂的后期，就可能含8个染色体组，C错误；“嵌合体”
与二倍体杂交获得的三倍体，减数分裂时联会紊乱，不能形成正常
的配子，不可利用种子繁殖，D错误。
知识点二 染色体数目的变异类型及应用
8.[2024·山东济南期末]表型正常的双亲生出了一个患有“13三体综合
征” (患者的13号染色体是3条)的孩子，经测定发育成该患者的受精
卵由一个异常配子和一个正常配子结合而成。对此现象的分析错误
的是( )
A.13三体综合征的变异类型属于染色体数目变异
B.患者的双亲都有提供异常配子的可能
C.该变异属于基因重组，可用显微镜观察
D.异常配子的产生既可能发生在减数分裂Ⅰ时，也可能发生在减数分
裂Ⅱ时
√
[解析] 13三体综合征患者是多了一条13号染色体，属于细胞内个别
染色体增加引起染色体数目异常，A正确；13三体综合征患者是多了
一条13号染色体，可能是父本或者是母本减数第一次分裂后期该对
同源染色体没有分离或减数第二次分裂后期该对子染色体没有分离
导致的，B、D正确；13三体综合征是由于染色体数目变异导致多了
一条13号染色体，可用显微镜观察，C错误。
9.下图为水稻(基因型为 ，两对基因分别位于两对同源染色体上)
进行育种获得植株C和植株D的流程图。下列说法错误的是( )
A.图中两种育种过程中均发生了基因重组
B.幼苗B若发育成植株，常表现为植株矮小、高度不育
C.处理2的试剂可用秋水仙素，其原理为抑制纺锤体形成
D.植株C和植株D中的概率都为
√
[解析] 图中两种育种过程中均涉及减数分裂过程，基因重组发生在
减数分裂过程中，A正确；幼苗B是通过花药离体培养获得的植株，
为单倍体，单倍体植株长得弱小，且高度不育，B正确；处理2的试
剂可用秋水仙素，秋水仙素能抑制纺锤体形成，使细胞中染色体数
目加倍，进而获得纯种植株，C正确；植株C中基因型为 的概率
是，而植株D中基因型为的概率是 ，D错误。
10.[2024·湖北武汉期末]现代香蕉的栽培种由粉蕉(AA)和长梗蕉(BB)
两个原始种通过杂交而来，其中A、B分别代表一个染色体组，各包
含11条染色体。二倍体香蕉产量较低，三倍体香蕉中和部分
的风味较好。下列叙述错误的是( )
A.粉蕉和长梗蕉的配子结合产生 的过程不发生基因重组
B. 减数分裂时联会紊乱，不可能产生可育配子
C.长梗蕉减数分裂Ⅰ前期的细胞中含有11个四分体
D.植株可由与 植株杂交后产生的种子发育而来
√
[解析] 粉蕉的配子(含一个A)与长梗蕉的配子(含一个B)结合产生
的过程是受精过程，该过程不发生基因重组，A正确；三倍体 减
数分裂过程中会发生联会紊乱，因此一般无法产生可育配子，但也
可能产生含B或的可育配子，B错误；长梗蕉 有两个染色体组，
一个染色体组中有11条染色体，故减数分裂Ⅰ前期的细胞中含有11个
四分体，C正确；产生的配子含2个染色体组(含两个A)， 产
生的配子含1个染色体组(含一个A)，二者产生的配子结合后形成的
受精卵中含3个染色体组(含三个A)，产生的种子发育成的后代即为
植株，D正确。
11.用关东107和白火麦两个品种的小麦(体细胞染色体为42条)培育糯
性小麦的过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A.在小麦 植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理
B.小麦 植株与玉米杂交是为了让小麦获得来自玉米的优良基因
C. 系小麦的体细胞中通常有21条染色体
D.系小麦中糯性小麦大约占
√
[解析] 小麦是雌雄同花的植物，在小麦 植株与玉米杂交前，应先对小麦进行去雄处理，避免自身花粉的干扰，A正确；据图可知，小麦 植株与玉米杂交后，玉米的染色体全部丢失，培育得到的糯性小麦中并未获得玉米的基因，故两者杂交不是为了让小麦获得来自玉米的优良基因，B错误； 系小麦是单倍体经秋水仙素处理获得的，其体细胞中通常有42条染色体，C错误；
小麦植株可以产生、 、、、、、和 种配子，与玉米杂交后得到受精卵，之后玉米染色体丢失，获得的单倍体经秋水仙素处理后染色体数目加倍，则 系小麦中糯性小麦大约占 ，D错误。
12.如图所示为两种西瓜的培育过程， 分别代表不同的时期，请
回答下列问题：
(1)培育无子西瓜的育种方法为____________，
依据的遗传学原理是____________。A时期
需要用__________(试剂)处理使染色体数目
加倍，其作用是__________________。图示
还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，
该时期是___(填图中字母)。
多倍体育种
染色体变异
秋水仙素
抑制纺锤体的形成
[解析] 培育无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体变
异。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。单倍体变
成纯合二倍体的过程 中，也需要使用秋水仙素处理。
(2) 时期采用______________法得到
单倍体植株，、 育种方法最大的优
点是__________________。
花药离体培养
明显缩短育种年限
[解析] 获得单倍体的方法是花药离体
培养；单倍体育种的最大优点是明显
缩短育种年限。
(3)图示 各时期中发生基因重组
的时期为_____________。
B、C、、
[解析] 基因重组发生在减数分裂产生
配子的过程中，即B、C、、 。
(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？
___________________________________________________________
____________________________________。
三倍体植株的细胞在减数分裂时同源染色体联会紊乱，一般不能形成正常的生殖细胞，因此不能形成种子
[解析] 三倍体植株的细胞在减数分裂时同源染色体联会紊乱，一般不能形成正常的生殖细胞，因此不能形成种子。
13.[2024·山东枣庄月考] 正常烟草 是二倍体，烟草中某一
对同源染色体少一条，染色体表示为 的个体称为单体；某一
对同源染色体多一条，染色体表示为 的个体称为三体。单体、
三体在遗传育种上具有重要的价值。请回答有关问题：
(1)形成单体、三体的原因之一是亲代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中
______________________。
一对同源染色体未分离
[解析] 由题干可知，单体、三体是细胞中个别染色体的减少或增加，
所以这些植株的变异类型为染色体(数目)变异。减数分裂Ⅰ中染色体
主要行为是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以如果亲
代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中某一对同源染色体未分离就会形成单
体、三体。
(2)若不考虑同源染色体之间的差异，理论上烟草共有____种三体。
实际上烟草种群偶见8号染色体三体，从未见其他染色体三体的植株，
可能的原因是_______________________________________________
____________________________。
24
发生其他染色体数目增加的生殖细胞不可育或受精卵不能发育(或在胚胎早期就死亡)
[解析] 正常烟草是 的二倍体，体细胞中有24对同源染色体，
若不考虑同源染色体之间的差异，理论上烟草共有24种三体。染色
体变异是随机发生的，而且大多数染色体变异都是有害的，实际上
烟草种群偶见8号染色体三体，从未见其他染色体三体的植株，可能
的原因是发生其他染色体数目增加的生殖细胞不可育或受精卵不能
发育或者在胚胎早期就已死亡。
(3)烟草8号染色体三体在减数分裂时8号染色体的任意两条移向细胞
一极，剩下一条移向另一极，细胞中其余染色体正常分离，则产生
正常染色体数目的配子的概率为_____。烟草三体植株的一个次级精
母细胞中，最多可能含有____条染色体。
50
[解析] 烟草8号染色体三体在减数分裂Ⅰ后期时8号染色体的任意两条
移向细胞一极，剩下一条移向另一极，细胞中其余染色体正常分离，
则含一条8号染色体的次级精(卵)母细胞可产生正常染色体数目的配
子，而含两条8号染色体的次级精(卵)母细胞无法产生正常染色体数
目的配子，所以产生正常染色体数目的配子的概率为 。烟草三
体植株的含两条同源染色体的次级精母细胞，在减数分裂Ⅱ后期，由
于着丝粒分裂，细胞中染色体数目最多，可多达 (条)。
(4)利用单体和某品种杂交，分析后代的性状表现可以判定出该品种
有关基因所在的染色体。已知烟草的高秆和矮秆性状分别受基因 、
控制，为判断、 基因是否位于5号染色体上，研究人员进行了如
下实验探究：
将正常矮秆植株与单体(5号染色体单体)显性纯合体杂交得 ，
统计 的表型及比例。
若___________________________，则控制高秆、矮秆的基因位于5
号染色体上；
若____________，则控制高秆、矮秆的基因不位于5号染色体上。
中高秆与矮秆的比例为
全为高秆
[解析] 若相关基因位于5号染色体上，正常矮秆 植株产生一种配
子， 单体显性纯合体可以产生两种配子，1种是含5号染色体的，
配子基因型为；第二种是不含5号染色体的，用表示，则 中高
秆与矮秆的比例为 。若相关基因不位于5号染色体上，
正常矮秆植株产生一种配子； 单体显性纯合体产生的配子
不管是否含5号染色体，基因型都为，则全为高秆 。第2节 染色体变异
第1课时 染色体数目变异
【预习梳理】
一、1.生殖细胞 数目或结构
2.染色体结构
二、1.(1)个别染色体
(2)一套完整的非同源染色体 成倍
2.非同源染色体
3.(1)两
(2)①三个或三个以上 ②四 四 四
③叶片、果实、种子 高
(3)①低温 秋水仙素 ②萌发 ③纺锤体
4.(1)配子
(2)高度不育
【预习检测】
(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
[解析] (1)对二倍体生物而言,一个染色体组中的染色体数就是体细胞中染色体数的一半,而三倍体生物中一个染色体组中的染色体数是体细胞中染色体数的1/3。
(2)由四倍体的花粉发育而来的单倍体的体细胞中也含有两个染色体组。
(3)多倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而单倍体则长势矮小,高度不育。
(4)染色体组整倍性变化必然导致基因数目的改变,但不一定会导致基因种类的增加。
(5)染色体组加倍后,杂合子还是杂合子,不会变成纯合子,如Aa加倍后成为AAaa。
【任务活动】
任务一
[资料] (1)
细胞 a b c d e f g h
染色体组数 3 3 2 1 1 2 4 2
一个染色体组中染色体数 3 2 4 4 4 2 2 2
(2)三 单
(3)d、e
反馈评价
例1 C [解析] 图a细胞中着丝粒分裂,移向两极的8条染色体是4对同源染色体,所以共含有4个染色体组;图b中相同形状的染色体有3条,故含有3个染色体组,A错误。用秋水仙素处理后可使染色体组数目加倍,由于该单倍体植株可能含有1个或多个染色体组,故用秋水仙素处理后得到的植株可能是二倍体也可能是四倍体等,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含有1个染色体组,不是由受精卵发育而来,可能是由卵细胞或精子直接发育而成的单倍体,D错误。
例2 B [解析] 由受精卵发育成的个体,体细胞含有两个染色体组的叫二倍体,含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体,A正确;没有性别之分的生物,其染色体组中的染色体没有常染色体和性染色体之分,如水稻,B错误;含有一个染色体组的个体是单倍体,单倍体含本物种配子中的染色体组数,如四倍体生物产生的单倍体,细胞中含两个染色体组,C正确;多倍体植株往往茎秆粗壮、营养物质含量更高,D正确。
任务二
[资料1] (1)不是
(2)b∶B∶ab∶aB=1∶1∶1∶1 AA∶a∶A∶Aa=1∶1∶2∶2
(3)三体是某形态的染色体“多出了一条”(图己);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(图庚)
[资料2] (1)秋水仙素
(2)染色体数目变异 花药离体培养 人工诱导染色体数目加倍
(3)在细胞分裂过程中,抑制纺锤体的形成 低温处理
(4)明显缩短育种的年限,培育得到的植株能够正常生殖,每对染色体上成对的基因都是纯合的,自交后代不会发生性状分离
[资料3] (1)芽尖分生区细胞有丝分裂旺盛
(2)刺激子房发育成果实 减数分裂时染色体联会紊乱,不能产生正常配子
(3)4 3
反馈评价
例3 B [解析] 唐氏综合征患者的21号染色体有3条,在减数分裂时会发生联会紊乱,A正确。21三体综合征患者的体细胞中21号染色体有三条,有两个染色体组,B错误。该病可能是父亲的精原细胞经过减数分裂产生的精子中21号染色体多了一条,与正常的卵细胞结合形成异常的受精卵所致;也可能是母亲的卵原细胞经过减数分裂产生的卵细胞中21号染色体多了一条,与正常的精子结合形成异常的受精卵所致,减数分裂异常可发生在减数分裂Ⅰ,也可能发生在减数分裂Ⅱ,C正确。患者体细胞中共有47条染色体,在有丝分裂后期,细胞每一极都有47条染色体,D正确。
例4 C [解析] 分析题图:①表示花药离体培养,②表示用秋水仙素诱导染色体数目加倍。植株B是经秋水仙素诱导染色体加倍的个体,均为纯合子,为二倍体,能稳定遗传,A正确。植株A是经花药离体培养得到的单倍体,高度不育,基因型为AB或Ab或aB或ab,共4种,每种基因型的概率为1/4,B正确,C错误。花药离体培养体现了生殖细胞的全能性,D正确。
例5 C [解析] A、B、D代表不同的染色体组,每个染色体组含有7条染色体,杂种一含有A和B两个染色体组,染色体条数为14条,经过染色体加倍后形成的拟二粒小麦的体细胞中一般有28条染色体,A错误;杂种一的两个染色体组来自不同物种,因此杂种一不育,不能产生种子,可用秋水仙素处理杂种一的幼苗,B错误;普通小麦中含有6个染色体组,属于多倍体,具有茎秆粗壮、营养物质含量高的特点,C正确;杂种二有3个染色体组(A、B、D),由于三个染色体组来自不同物种,因此不含同源染色体,杂种二是拟二粒小麦与滔氏麦草杂交的后代,属于异源三倍体,D错误。第2节 染色体变异
第1课时 染色体数目变异
一、染色体变异
1.概念:生物体的体细胞或 内染色体 的变化。
2.类型:染色体数目的变异、 的变异。
二、染色体数目的变异
1.类型
(1)细胞内 的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以 为基数 地增加或成套地减少。
2.染色体组: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,其中每套 称为一个染色体组。
3.二倍体、多倍体
(1)二倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有 个染色体组的个体叫作二倍体。
(2)多倍体
①由受精卵发育而来,体细胞中含有 染色体组的个体,统称为多倍体。
②举例:如果两个含有两个染色体组的配子结合,发育成的个体的体细胞中就含有 个染色体组,称作 倍体。如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响,体细胞在进行有丝分裂时,染色体只复制未分离,也会形成 倍体。
③植株特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆粗壮, 较大,营养物质含量 。
(3)人工诱导多倍体
①方法: 处理或用 诱发等。
②处理对象: 的种子或幼苗。
③原理:能够抑制 的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
注:低温和秋水仙素作用的时期是有丝分裂的前期。
4.单倍体
(1)概念:体细胞中的染色体数目与本物种 染色体数目相同的个体。
(2)植株特点:与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,且(由二倍体植株形成的单倍体植株) 。
(1)一个染色体组中的染色体数就是体细胞中染色体数的一半。()
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。()
(3)单倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而多倍体则长势矮小,且高度不育。()
(4)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。()
(5)染色体组加倍后,杂合子变成了纯合子。()
(6)弱小且高度不育的单倍体植株,进行染色体加倍处理后可用于育种。()
任务一细胞内染色体组数和生物体倍性的判断
【资料】如图为八种植物体细胞内的染色体组成示意图。
[分析](1)请判断图中各细胞的染色体组数以及一个染色体组中的染色体数。
细胞 a b c d e f g h
染色体 组数
一个染色 体组中染 色体数
(2)如果a所在的植物体由受精卵发育而来,则其为 倍体;如果由配子直接发育而来则为
倍体。
(3)图中细胞所属的植物体一定为单倍体的是 。
1.“三法”判定染色体组数
①根据染色体形态判定:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
②根据基因型判定:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因(包括同一字母的大小写)出现几次,则含有几个染色体组。
③根据染色体数和染色体的形态数推算(适用于无性染色体和同型性染色体生物):
染色体组数=染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体,共有4种形态,则染色体组的数目为2。
2.单倍体、二倍体和多倍体的判断
例1[2024·黑龙江双鸭山期末]下图表示细胞及其细胞中所含的染色体,下列叙述正确的是()
A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组
B.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的是二倍体植株
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单倍体
例2关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中,不正确的是()
A.由受精卵发育成的个体,体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
B.每一个染色体组中都含常染色体和性染色体
C.含有一个染色体组的个体是单倍体,单倍体不一定只含有一个染色体组
D.多倍体植株往往茎秆粗壮、营养物质含量更高
[易错提醒]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: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,则发育成的单倍体可能含有同源染色体及等位基因,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。
任务二染色体数目变异及应用
【资料1】图丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图,图戊、己、庚是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图,据图回答:
[分析](1)若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离,减数第二次分裂正常,最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组 。
(2)图戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例: ;图己所示个体在减数分裂联会时,3条同源染色体中的任意两条配对联会,另一条不能配对,减数分裂Ⅰ的后期,配对的同源染色体正常分离,不能配对的1条染色体随机地移向细胞的一极,则其减数分裂产生的配子种类及比例为 (仅考虑A/a基因)。
(3)“三体”就是“三倍体”吗 。
【资料2】下图为单倍体育种流程简图。
花药单倍体幼苗染色体数目加倍,得到正常纯合子
(1)补充完善以上单倍体育种流程简图。
(2)单倍体育种的原理是 。育种过程中的关键技术环节是 和 。
(3)育种过程中,常用秋水仙素诱导细胞染色体数目加倍,其机理是 。诱导染色体数目加倍的方法还有 。
(4)该育种方法的优点是 。
【资料3】人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去,就会长出三倍体植株。下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解,请回答下列问题。
[分析](1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗时,处理的部位是芽尖,因为 。
(2)第二年,给三倍体植株授以二倍体的花粉,作用是 ;三倍体西瓜“无子”的原因是 。
(3)第一年四倍体母本上所结西瓜的种皮、瓜瓤和瓜皮中的细胞内含 个染色体组,种子的胚含 个染色体组。
例3[2024·黑龙江七台河月考]高龄孕妇生育的后代患唐氏综合征(21三体综合征)的可能性较高,患者的21号染色体有3条。下列有关说法错误的是()
A.患者的细胞在减数分裂时会发生联会紊乱
B.患者的体细胞中含有三个染色体组
C.该病可能是由母亲产生配子时减数分裂Ⅰ异常导致
D.患者的体细胞在有丝分裂后期,每一极都有47条染色体
例4[2024·山东烟台月考]下图是用基因型为AaBb的植物产生的花粉进行单倍体育种的示意图,下列相关叙述错误的是()
花粉植株A植株B
A.植株B为二倍体,均为纯合子
B.植株A高度不育,有4种基因型
C.植株A的基因型为aaBB的可能性为1/4
D.过程①常采用花药离体培养的方法,说明生殖细胞具有全能性
例5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。下列有关叙述正确的是()
A.拟二粒小麦的体细胞中一般有14条染色体
B.可利用秋水仙素处理杂种一产生的种子,诱导其染色体数目加倍
C.普通小麦属于多倍体,茎秆粗壮、营养物质含量高
D.杂种二有3个染色体组,不含同源染色体,属于单倍体第2节 染色体变异
第1课时 染色体数目变异
1.C [解析] 一个染色体组中的染色体互为非同源染色体,大小、形态通常不同,A错误;体细胞中含有3个染色体组的个体,若由受精卵发育而来,则为三倍体,若由配子发育而来,则为单倍体,B错误;四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组,C正确;有丝分裂后期染色体组的数量加倍,D错误。
2.D [解析] 根据题干信息“减数分裂过程中染色体两两配对形成12个四分体”可知,该单倍体的细胞中含有两个染色体组,据此推知产生花药的马铃薯的体细胞中含有四个染色体组,为四倍体,D正确。
3.C [解析] 由于题干信息没有说明个体的发育起点,所以不能完全根据细胞中的基因组成确定个体是几倍体。③可能是三倍体,也可能是单倍体,但都很难结出籽粒,A错误。④只含一个染色体组,只能是单倍体,通常高度不育,没有籽粒,B错误。①细胞含4个染色体组,②细胞含2个染色体组,二者杂交,前者产生的配子种类及其比例为AA∶aa∶Aa=1∶1∶4,后者产生的配子种类及比例为A∶a=1∶1,所以杂交后代基因型及比例为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1,C正确。如果①②③都是由受精卵发育而成的个体中的正常细胞,则①②③细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体,④只含一个染色体组,只能是单倍体,如果都是由配子发育而来,则①②③也都是单倍体,D错误。
4.A [解析] 蜜蜂的性别由染色体组数决定,A错误;由于蜂王是二倍体,体细胞中含有2个染色体组,所以蜂王体细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂后可含有4个染色体组,B正确;雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来,是单倍体,即雄蜂体细胞中无同源染色体,C、D正确。
5.A [解析] 普通小麦是六倍体,含42条染色体,经过减数分裂形成的配子中含有3个染色体组、21条染色体,则由配子发育成的单倍体植株的体细胞中含有3个染色体组、21条染色体,A正确;普通小麦是六倍体,其体细胞中含有42条染色体,在减数分裂过程中可以形成21个四分体,B错误;离体培养普通小麦的花粉得到单倍体,其含有3个染色体组,高度不育,C错误;普通小麦是六倍体,即体细胞中含有6个染色体组,共42条染色体,说明其每个染色体组中含7条染色体,D错误。
6.D [解析] 细胞①中染色体数、核DNA数和同源染色体对数分别为8、8、4;细胞②中染色体数、核DNA数和同源染色体对数分别为8、8、0,A正确。细胞①可能为二倍体生物中处于有丝分裂后期的细胞或四倍体生物中处于减数分裂Ⅱ后期的细胞,B正确。细胞②可能为二倍体生物的减数分裂Ⅱ后期的细胞或单倍体生物的有丝分裂后期的细胞,C正确。若生物甲为四倍体生物,则其配子中含有2对同源染色体;若生物甲为二倍体生物,则其配子中含有2条染色体,均不可能发育成生物乙,D错误。
7.B [解析] 秋水仙素作用于细胞分裂前期,作用是抑制纺锤体的形成,从而导致染色体数目加倍,A错误;“嵌合体”的每个染色体组中的染色体数目是19条,B正确;“嵌合体”中有的细胞是原来的体细胞(2个染色体组),有的是加倍过的细胞(4个染色体组),加倍过的细胞如果处于有丝分裂的后期,就可能含8个染色体组,C错误;“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的配子,不可利用种子繁殖,D错误。
8.C [解析] 13三体综合征患者是多了一条13号染色体,属于细胞内个别染色体增加引起染色体数目异常,A正确;13三体综合征患者是多了一条13号染色体,可能是父本或者是母本减数第一次分裂后期该对同源染色体没有分离或减数第二次分裂后期该对子染色体没有分离导致的,B、D正确;13三体综合征是由于染色体数目变异导致多了一条13号染色体,可用显微镜观察,C错误。
9.D [解析] 图中两种育种过程中均涉及减数分裂过程,基因重组发生在减数分裂过程中,A正确;幼苗B是通过花药离体培养获得的植株,为单倍体,单倍体植株长得弱小,且高度不育,B正确;处理2的试剂可用秋水仙素,秋水仙素能抑制纺锤体形成,使细胞中染色体数目加倍,进而获得纯种植株,C正确;植株C中基因型为bbTT的概率是25%,而植株D中基因型为bbTT的概率是1/16,D错误。
10.B [解析] 粉蕉的配子(含一个A)与长梗蕉的配子(含一个B)结合产生AB的过程是受精过程,该过程不发生基因重组,A正确;三倍体ABB减数分裂过程中会发生联会紊乱,因此一般无法产生可育配子,但也可能产生含B或AB的可育配子,B错误;长梗蕉BB有两个染色体组,一个染色体组中有11条染色体,故减数分裂Ⅰ前期的细胞中含有11个四分体,C正确;AAAA产生的配子含2个染色体组(含两个A),AA产生的配子含1个染色体组(含一个A),二者产生的配子结合后形成的受精卵中含3个染色体组(含三个A),产生的种子发育成的后代即为AAA植株,D正确。
11.A [解析] 小麦是雌雄同花的植物,在小麦F1植株与玉米杂交前,应先对小麦进行去雄处理,避免自身花粉的干扰,A正确;据图可知,小麦F1植株与玉米杂交后,玉米的染色体全部丢失,培育得到的糯性小麦中并未获得玉米的基因,故两者杂交不是为了让小麦获得来自玉米的优良基因,B错误;DH系小麦是单倍体经秋水仙素处理获得的,其体细胞中通常有42条染色体,C错误;小麦F1植株(AaBbDd)可以产生ABD、ABd、AbD、Abd、aBD、aBd、abD和abd 8种配子,与玉米杂交后得到受精卵,之后玉米染色体丢失,获得的单倍体经秋水仙素处理后染色体数目加倍,则DH系小麦中糯性小麦(aabbdd)大约占1/8,D错误。
12.(1)多倍体育种 染色体变异 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 L
(2)花药离体培养 明显缩短育种年限
(3)B、C、H、K
(4)三倍体植株的细胞在减数分裂时同源染色体联会紊乱,一般不能形成正常的生殖细胞,因此不能形成种子
[解析] (1)培育无子西瓜的育种方法是多倍体育种,其原理是染色体变异。秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍。单倍体变成纯合二倍体的过程(L)中,也需要使用秋水仙素处理。(2)获得单倍体的方法是花药离体培养;单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(3)基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中,即B、C、H、K。(4)三倍体植株的细胞在减数分裂时同源染色体联会紊乱,一般不能形成正常的生殖细胞,因此不能形成种子。
13.(1)一对同源染色体未分离
(2)24 发生其他染色体数目增加的生殖细胞不可育或受精卵不能发育(或在胚胎早期就死亡)
(3)1/2 50
(4)F1中高秆与矮秆的比例为1∶1 F1全为高秆
[解析] (1)由题干可知,单体、三体是细胞中个别染色体的减少或增加,所以这些植株的变异类型为染色体(数目)变异。减数分裂Ⅰ中染色体主要行为是同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以如果亲代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中某一对同源染色体未分离就会形成单体、三体。(2)正常烟草是2n=48的二倍体,体细胞中有24对同源染色体,若不考虑同源染色体之间的差异,理论上烟草共有24种三体。染色体变异是随机发生的,而且大多数染色体变异都是有害的,实际上烟草种群偶见8号染色体三体,从未见其他染色体三体的植株,可能的原因是发生其他染色体数目增加的生殖细胞不可育或受精卵不能发育或者在胚胎早期就已死亡。(3)烟草8号染色体三体在减数分裂Ⅰ后期时8号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极,细胞中其余染色体正常分离,则含一条8号染色体的次级精(卵)母细胞可产生正常染色体数目的配子,而含两条8号染色体的次级精(卵)母细胞无法产生正常染色体数目的配子,所以产生正常染色体数目的配子的概率为50%。烟草三体植株的含两条同源染色体的次级精母细胞,在减数分裂Ⅱ后期,由于着丝粒分裂,细胞中染色体数目最多,可多达25×2=50(条)。(4)若相关基因位于5号染色体上,正常矮秆(hh)植株产生一种配子h,5-单体显性纯合体可以产生两种配子,1种是含5号染色体的,配子基因型为H;第二种是不含5号染色体的,用O表示,则F1中高秆(Hh)与矮秆(Oh)的比例为1∶1。若相关基因不位于5号染色体上,正常矮秆(hh)植株产生一种配子h;5-单体显性纯合体产生的配子不管是否含5号染色体,基因型都为H,则F1全为高秆(Hh)。第2节 染色体变异
第1课时 染色体数目变异
知识点一 细胞内染色体组数和生物体倍性的判断
1.[2024·福建莆田期末] 下列关于染色体组的说法,正确的是 ( )
A.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同
B.体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体
C.四倍体水稻的单倍体体细胞中含有2个染色体组
D.有丝分裂过程中染色体组的数量不发生变化
2.用某马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株可以进行减数分裂并产生正常配子,用显微镜可以观察到减数分裂过程中染色体两两配对形成12个四分体。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是 ( )
A.三倍体 B.二倍体
C.六倍体 D.四倍体
3.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因,下列说法正确的是 ( )
A.③为多倍体,通常茎秆粗壮、籽粒较大
B.④为单倍体,通常茎秆弱小、籽粒较小
C.若①和②杂交,后代基因型比例为1∶5∶5∶1
D.①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体
4.蜜蜂中的雌蜂(包括蜂王和工蜂)都是二倍体(2n=32),由受精卵发育而来;雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来。下列分析错误的是 ( )
A.蜜蜂的性别由性染色体决定
B.蜂王体细胞中含有2或4个染色体组
C.雄蜂是单倍体
D.雄蜂体细胞中无同源染色体
5.已知普通小麦是六倍体,含42条染色体。下列有关普通小麦的叙述,正确的是 ( )
A.它的单倍体植株的体细胞中含有3个染色体组、21条染色体
B.普通小麦减数分裂过程中可以形成7个四分体
C.离体培养它的花粉,得到的是三倍体,所以高度不育
D.它的每个染色体组中含21条染色体
6.[2024·重庆月考] 细胞①和细胞②分别是甲、乙两种生物的细胞分裂图像(如图),下列相关说法错误的是 ( )
A.细胞①和②中的染色体数相同,核DNA数相同,同源染色体对数不同
B.若生物甲为四倍体生物,则细胞①处于减数分裂Ⅱ后期
C.若细胞②处于有丝分裂后期,则生物乙一定是单倍体
D.生物乙可能是由生物甲的配子直接发育而成
7.农业上,常用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体葡萄(2N=38)茎段上的芽,然后将茎段扦插以获得四倍体葡萄。研究发现,四倍体葡萄中约有40%细胞中的染色体被诱导加倍,而剩余的细胞均表现正常,故被称为“嵌合体”。下列有关叙述正确的是( )
A.上述秋水仙素的作用是促进染色体多次复制
B.“嵌合体”的每个染色体组中含有19条染色体
C.“嵌合体”的体细胞中含有2或8个染色体组
D.“嵌合体”与二倍体杂交获得的三倍体可利用种子繁殖
知识点二 染色体数目的变异类型及应用
8.[2024·山东济南期末] 表型正常的双亲生出了一个患有“13三体综合征” (患者的13号染色体是3条)的孩子,经测定发育成该患者的受精卵由一个异常配子和一个正常配子结合而成。对此现象的分析错误的是 ( )
A.13三体综合征的变异类型属于染色体数目变异
B.患者的双亲都有提供异常配子的可能
C.该变异属于基因重组,可用显微镜观察
D.异常配子的产生既可能发生在减数分裂Ⅰ时,也可能发生在减数分裂Ⅱ时
9.下图为水稻(基因型为BbTt,两对基因分别位于两对同源染色体上)进行育种获得植株C和植株D的流程图。下列说法错误的是( )
A.图中两种育种过程中均发生了基因重组
B.幼苗B若发育成植株,常表现为植株矮小、高度不育
C.处理2的试剂可用秋水仙素,其原理为抑制纺锤体形成
D.植株C和植株D中bbTT的概率都为25%
10.[2024·湖北武汉期末] 现代香蕉的栽培种由粉蕉(AA)和长梗蕉(BB)两个原始种通过杂交而来,其中A、B分别代表一个染色体组,各包含11条染色体。二倍体香蕉产量较低,三倍体香蕉中AAA和部分ABB的风味较好。下列叙述错误的是 ( )
A.粉蕉和长梗蕉的配子结合产生AB的过程不发生基因重组
B.ABB减数分裂时联会紊乱,不可能产生可育配子
C.长梗蕉减数分裂Ⅰ前期的细胞中含有11个四分体
D.AAA植株可由AAAA与AA植株杂交后产生的种子发育而来
11.用关东107和白火麦两个品种的小麦(体细胞染色体为42条)培育糯性小麦的过程如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.在小麦F1植株与玉米杂交前,应先对小麦进行去雄处理
B.小麦F1植株与玉米杂交是为了让小麦获得来自玉米的优良基因
C.DH系小麦的体细胞中通常有21条染色体
D.DH系小麦中糯性小麦大约占1/4
12.如图所示为两种西瓜的培育过程,A~L分别代表不同的时期,请回答下列问题:
(1)培育无子西瓜的育种方法为 ,依据的遗传学原理是 。A时期需要用 (试剂)处理使染色体数目加倍,其作用是 。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法,该时期是 (填图中字母)。
(2)K时期采用 法得到单倍体植株,K、L育种方法最大的优点是 。
(3)图示A~L各时期中发生基因重组的时期为 。
(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子
。
13.[2024·山东枣庄月考]正常烟草(2n=48)是二倍体,烟草中某一对同源染色体少一条,染色体表示为2n-1的个体称为单体;某一对同源染色体多一条,染色体表示为2n+1的个体称为三体。单体、三体在遗传育种上具有重要的价值。请回答有关问题:
(1)形成单体、三体的原因之一是亲代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中 。
(2)若不考虑同源染色体之间的差异,理论上烟草共有 种三体。实际上烟草种群偶见8号染色体三体,从未见其他染色体三体的植株,可能的原因是 。
(3)烟草8号染色体三体在减数分裂时8号染色体的任意两条移向细胞一极,剩下一条移向另一极,细胞中其余染色体正常分离,则产生正常染色体数目的配子的概率为 。烟草三体植株的一个次级精母细胞中,最多可能含有 条染色体。
(4)利用单体和某品种杂交,分析后代的性状表现可以判定出该品种有关基因所在的染色体。已知烟草的高秆和矮秆性状分别受基因H、h控制,为判断H、h基因是否位于5号染色体上,研究人员进行了如下实验探究:
将正常矮秆(hh)植株与5-单体(5号染色体单体)显性纯合体杂交得F1,统计F1的表型及比例。
若 ,则控制高秆、矮秆的基因位于5号染色体上;
若 ,则控制高秆、矮秆的基因不位于5号染色体上。
