25讲 染色体变异（学生版）
一、染色体结构的变异
1、类型
图解
变化
名称
举例
染色体b片段______
缺失
猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段______
重复
果蝇的棒状眼
染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条______
易位
人慢性粒细胞白血病
同一条染色体上某一片段(ab) ______了
倒位
略
2、结果
染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的______或______发生改变，而导致______的变异。
3、对生物体的影响
大多数染色体结构变异对生物体是______的，有的甚至会导致生物体死亡。
二、染色体数目的变异
(一)类型
（二）染色体组
1、果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中______对是常染色体，______对是性染色体。
2、雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，______分离，因此配子中的染色体的组成为______或______，它们是一组______染色体。
3、像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组______染色体，在形态和功能上______，但又互相协调，共同控制生物的______、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
4、染色体组概念的理解
（1）不含同源染色体，没有等位基因。
（2）染色体形态、大小和功能各不相同。
（3）含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
5、染色体组数量的判断方法
（1）据细胞分裂图像进行识别判断以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图的染色体组数。如下图所示：
①减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
②减数第一次分裂的未期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。
（2）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，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
（3）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或相同基因，如图所示：（d～g中依次含4、2、3、1个染色体组）
（4）据染色体数/形态数的比值判断
染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态=2，则果蝇含2个染色体组。
（三）二倍体
由______发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部______和过半数的______都是二倍体。
（四）多倍体
(1)概念：由______发育而来，体细胞中含有______以上染色体组的个体。
(2)实例：香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、普通小麦(六倍体)。
(3)特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较______，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所______，也存在结实率低，晚熟等缺点。
(4)人工诱导(多倍体育种)
①方法：用______处理或用______处理。
②处理对象：______的种子或______。
③原理：能够抑制______的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目______。
（五）单倍体
(1)概念：体细胞中含有本物种______染色体数目的个体。
(2)实例：蜜蜂中的雄蜂。
(3)特点：植株长得弱小，一般高度不育。
(4)应用——单倍体育种。
①方法
②优点：明显缩短育种年限。
（六）单倍体、二倍体和多倍体的确定方法
可由下列图解中提供的方法区分开来。
注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。
单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。
提醒 单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能产生可育后代。
（七）基因重组、基因突变和染色体变异的比较
变异类型
比较项目
基因突变
基因重组
染色体变异
实质
基因结构的改变（碱基对的______）
基因的重新组合，产生多种多样的______
染色体结构或数目变化引起______数量或排序改变
时间
自然突变、人工诱变
基因自由组合、交叉互换
染色体结构、数目变化
三、低温诱导植物染色体数目的变化
1、实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时______的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能______，染色体的数目就发生变化。
2、实验操作步骤
(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约______左右的不定根时，放入冰箱(4 ℃)诱导______36 h。
(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.5～1 cm，放入______液中浸泡0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的______冲洗2次。
(3)制作装片：按解离、______、______和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(4)观察：先用低倍镜观察，找到既有正常的______倍体细胞，也有______的细胞的视野。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。
四、特别注意
1.三种变异的共同点：基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变,都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。
2.三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变——“点”的变化（点的质变，但数目不变）；基因重组——“点”的结合或交换（点的质与量均不变）；染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（点的质不变，数目和位置可能变化）；
染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减（点的质不变、数目变化）。
3.基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。
4.基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。
5.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换混淆不清
易位
交叉互换
变异类型
染色体结构变异
基因重组
范围
非同源染色体之间
同源染色体内部非姐妹染色单体之间
交换对象
非等位基因
等位基因
图示
6.无子西瓜和无子番茄辨析不清
比较项目
无子西瓜
无子番茄
培育原理
染色体变异
生长素促进果实发育
无子原因
三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子
未授粉，胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有形成种子
无子性状
能否遗传
能，结无子西瓜的植株经植物组织培养后，所结西瓜仍是无子
不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄有子
所用试剂
秋水仙素
生长素
1．判断下列有关染色体结构变异的叙述
(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变( )
(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异( )
(3)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( )
(4)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中( )
(5)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力( )
2．判断下列有关染色体数目变异的叙述
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体( )
(2)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加( )
(3)水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体( )
(4)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体( )
(5)单倍体含有的染色体组数都是奇数( )
1．如图所示为某种生物体细胞中的染色体及其部分基因，下列选项中不属于染色体变异的是( )
2．下列有关生物变异的说法，不正确的是( )
A．DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，一定导致基因突变
B．基因重组是生物变异的重要来源，一般发生在有性生殖的过程中
C．多倍体育种可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代
D．染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
3．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是( )
A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体
B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组
4．(2018·重庆模拟)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是( )
A．图甲所示的变异属于基因重组
B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C．若不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
5.如图为果蝇体内某个细胞的示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中的染色体1、5、3、7、8可组成一个染色体组
B．图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律
C．含有基因B、D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异
D．若该细胞分裂后产生了一个AbdXX的配子，则一定是减数第一次分裂异常
6.(2018·北京海淀模拟)如图为某动物细胞分裂的示意图，据图判断该细胞( )
A．只分裂形成1种卵细胞
B．含有3对同源染色体
C．含有3个染色体组
D．一定发生过基因突变
7．水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，下图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是( )
A．杂交育种包括①③过程，其原理是基因突变和基因重组
B．人工诱变育种为②过程，B可能来自b的基因突变
C．单倍体育种包括①④⑤过程，⑤过程常用花药离体培养法
D．多倍体育种包括①⑥⑦过程，原理是染色体结构和数目变异
8．(2019·威海模拟)利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如图所示。下列叙述正确的是( )
A．①过程需要秋水仙素处理，并在有丝分裂后期发挥作用
B．②过程为单倍体育种，能明显缩短育种期限
C．两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异
D．两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗
9．某科研小组的工作人员通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜(二倍体)鳞茎生长点进行不同时间的处理，研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率(某一分裂组织或细胞群中染色体数目加倍的细胞所占的百分数)的影响，其实验结果如下图所示。据图判断，下列叙述中正确的是( )
A．秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞
B．染色体加倍率与秋水仙素浓度和处理时间长短有关
C．当秋水仙素浓度为0.03%时，处理时间越长加倍率越高
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
10.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻( )
A．对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻
B．产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应
C．与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻
D．秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期
11.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，不正确的是( )
A．用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成
B．洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 ℃冰箱中，诱导36 h
C．卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态
D．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤
12.洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述不正确的是( )
A．该同学不会观察到染色体加倍的过程
B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组
C．分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞
D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成
13.(2018·天津，9)为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：
(1)可用________对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察_______区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是_______________________________________。
统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗
计数项目
细胞周期
间期
前期
中期
后期
末期
甲株
细胞数
x1
x2
x3
x4
x5
细胞染色体数
/
/
y
2y
/
乙株
细胞染色体数
/
/
2y
4y
/
可以利用表中数值________和__________，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
第25讲 染色体变异（解析版）
一、染色体结构的变异
1、类型
图解
变化
名称
举例
染色体b片段丢失
缺失
猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段增加
重复
果蝇的棒状眼
染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上
易位
人慢性粒细胞白血病
同一条染色体上某一片段(ab)位置颠倒了
倒位
略
2、结果
染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。
3、对生物体的影响
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
二、染色体数目的变异
(一)类型
（二）染色体组
1、果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。
2、雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，同源染色体分离，因此配子中的染色体的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，它们是一组非同源染色体。
3、像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组非同源染色体，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，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
4、染色体组概念的理解
（1）不含同源染色体，没有等位基因。
（2）染色体形态、大小和功能各不相同。
（3）含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
5、染色体组数量的判断方法
（1）据细胞分裂图像进行识别判断以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图的染色体组数。如下图所示：
①减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
②减数第一次分裂的未期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。
（2）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，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
（3）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或相同基因，如图所示：（d～g中依次含4、2、3、1个染色体组）
（4）据染色体数/形态数的比值判断
染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态=2，则果蝇含2个染色体组。
（三）二倍体
由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
（四）多倍体
(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
(2)实例：香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、普通小麦(六倍体)。
(3)特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，也存在结实率低，晚熟等缺点。
(4)人工诱导(多倍体育种)
①方法：用低温处理或用秋水仙素处理。
②处理对象：正在萌发的种子或幼苗。
③原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍。
（五）单倍体
(1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)实例：蜜蜂中的雄蜂。
(3)特点：植株长得弱小，一般高度不育。
(4)应用——单倍体育种。
①方法
②优点：明显缩短育种年限。
（六）单倍体、二倍体和多倍体的确定方法
可由下列图解中提供的方法区分开来。
注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。
单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。
提醒 单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能产生可育后代。
（七）基因重组、基因突变和染色体变异的比较
变异类型
比较项目
基因突变
基因重组
染色体变异
实质
基因结构的改变（碱基对的增添、缺失或替换）
基因的重新组合，产生多种多样的基因型
染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变
时间
自然突变、人工诱变
基因自由组合、交叉互换
染色体结构、数目变化
三、低温诱导植物染色体数目的变化
1．实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。
2．实验操作步骤
(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1_cm左右的不定根时，放入冰箱(4 ℃)诱导培养36 h。
(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片：按解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(4)观察：先用低倍镜观察，找到既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞的视野。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。
四、特别注意
1.三种变异的共同点：基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变,都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。
2.三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变——“点”的变化（点的质变，但数目不变）；基因重组——“点”的结合或交换（点的质与量均不变）；染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（点的质不变，数目和位置可能变化）；
染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减（点的质不变、数目变化）。
3.基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。
4.基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。
5.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换混淆不清
易位
交叉互换
变异类型
染色体结构变异
基因重组
范围
非同源染色体之间
同源染色体内部非姐妹染色单体之间
交换对象
非等位基因
等位基因
图示
6.无子西瓜和无子番茄辨析不清
比较项目
无子西瓜
无子番茄
培育原理
染色体变异
生长素促进果实发育
无子原因
三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子
未授粉，胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有形成种子
无子性状
能否遗传
能，结无子西瓜的植株经植物组织培养后，所结西瓜仍是无子
不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄有子
所用试剂
秋水仙素
生长素
1．判断下列有关染色体结构变异的叙述
(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变( )
【答案】×
【解析】属于染色体变异
(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异( )
【答案】×
【解析】DNA分子中碱基对缺失导致基因结构发生改变属于基因突变；染色体片段的缺失属于染色体结构变异
(3)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( )
【答案】×
【解析】虽不改变基因的数量但是会改变基因的排列顺序，从而可能对个体性状产生影响
(4)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中( )
【答案】×
【解析】非同源染色体某片段移接属于染色体结构变异中的易位，可以发生在简述分裂过程中也可以发生在有丝分裂过程中
(5)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力( )
【答案】×
【解析】染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，这时便不利隐性基因的表达
2．判断下列有关染色体数目变异的叙述
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体( )
【答案】×
【解析】由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体
(2)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加( )
【答案】×
【解析】染色体组整倍性变化必然导致基因数量的增加或减少
(3)水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体( )
【答案】√
(4)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体( )
【答案】×
【解析】二倍体植株的种子或幼苗用秋水仙素处理后得到的是四倍体
(5)单倍体含有的染色体组数都是奇数( )
【答案】×
【解析】四倍体植株的配子直接发育而来的单倍体体细胞有两个染色体组
1．如图所示为某种生物体细胞中的染色体及其部分基因，下列选项中不属于染色体变异的是( )
【答案】 C
【解析】 A项中，abc所在的染色体和GH所在的染色体之间发生了互换，而且这两条染色体为非同源染色体，属于染色体结构变异中的易位；B项中所示染色体应该是fgh，缺失了h基因所在片段，属于染色体结构变异中的缺失；C项中，ABCDe应该是由d基因突变成D基因形成的，属于基因突变，不属于染色体变异；D项中，BACde应该是由题图中ABCde所在的染色体发生了颠倒形成的，属于染色体结构变异中的倒位。
2．下列有关生物变异的说法，不正确的是( )
A．DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换，一定导致基因突变
B．基因重组是生物变异的重要来源，一般发生在有性生殖的过程中
C．多倍体育种可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代
D．染色体结构变异会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变
【答案】 A
【解析】 DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定是基因突变，只有引起了基因结构的变化，才是基因突变，A项错误；基因重组一般发生在有性生殖的减数分裂过程中， B项正确；通过多倍体育种，可以打破物种间的生殖隔离，产生可育后代，如六倍体普通小麦和二倍体黑麦通过杂交和染色体加倍，可以培育出可育的八倍体小黑麦，C项正确；染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，D项正确。
3．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是( )
A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体
B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组
【答案】 C
【解析】 同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体，A错误；21三体综合征患者的第21号染色体为三条，并不是三倍体，B错误；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因，C正确；多倍体的获得通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定都加倍，D错误。
4．(2018·重庆模拟)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是( )
A．图甲所示的变异属于基因重组
B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C．若不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
【答案】 D
【解析】 图甲所示的两条染色体的变化是一条染色体的部分片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，A项错误；分裂间期的细胞，染色体正处于染色质状态，不便于观察，应在分裂中期染色体的形态较稳定、数目较清晰时进行观察，B项错误；根据题意，任意两条染色体进行配对，其他一条随机分配，会出现3种分离方式，每种又会产生2种配子，因此理论上该男子产生的精子类型有6种，C项错误；该男子的异常染色体和两条正常染色体进行联会，减数第一次分裂后期同源染色体分离之后，根据题意可得到一个染色体组成正常(含有一条14号染色体和一条21号染色体)的细胞和一个染色体组成异常的细胞，从而得到正常的精细胞，则与正常女子婚配可生育出正常的后代，D项正确。
5.如图为果蝇体内某个细胞的示意图，下列相关叙述正确的是( )
A．图中的染色体1、5、3、7、8可组成一个染色体组
B．图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律
C．含有基因B、D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异
D．若该细胞分裂后产生了一个AbdXX的配子，则一定是减数第一次分裂异常
【答案】 C
【解析】 A项中的染色体1、5、3、7或1、5、3、8可组成一个染色体组，A项错误；图中标注的位于1、2两条同源染色体上的两对基因A、a与B、b的遗传不符合基因的自由组合定律，B项错误；含有基因B、D的两条非同源染色体片段发生交换属于染色体结构变异中的易位，C项正确；若该细胞分裂后产生了一个AbdXX的配子，则可能是减数第一次分裂异常，也可能是减数第二次分裂异常，D项错误。
6.(2018·北京海淀模拟)如图为某动物细胞分裂的示意图，据图判断该细胞( )
A．只分裂形成1种卵细胞
B．含有3对同源染色体
C．含有3个染色体组
D．一定发生过基因突变
【答案】 A
【解析】 由于该图中的细胞质分配不均等，有姐妹染色单体分离，故属于次级卵母细胞，处于减数第二次分裂后期，细胞分裂结束后，产生一个卵细胞和一个极体，A正确；同源染色体已在减数第一次分裂时分配到不同的细胞中，故题图细胞中没有同源染色体，B错误；细胞中含有2个染色体组，C错误；图中染色单体分离形成的子染色体上含有G、g，既可能是基因突变产生的，也可能是减数第一次分裂中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换产生的，D错误。
7．水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，下图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是( )
A．杂交育种包括①③过程，其原理是基因突变和基因重组
B．人工诱变育种为②过程，B可能来自b的基因突变
C．单倍体育种包括①④⑤过程，⑤过程常用花药离体培养法
D．多倍体育种包括①⑥⑦过程，原理是染色体结构和数目变异
【答案】 B
【解析】 过程①③为杂交育种，其原理是基因重组，A项错误；②过程为人工诱变育种，将aabb人工诱变可获得aaBB，b变成B的方式为基因突变，B项正确；过程①④⑤为单倍体育种，子一代产生的配子经花药离体培养(④)得到单倍体，单倍体经秋水仙素处理(⑤)使染色体加倍，选育得到aaBB，C项错误；过程①⑥⑦为多倍体育种，可获得多倍体aaaaBBBB，多倍体育种的原理是染色体数目加倍(即染色体数目变异)，D项错误。
8．(2019·威海模拟)利用基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如图所示。下列叙述正确的是( )
A．①过程需要秋水仙素处理，并在有丝分裂后期发挥作用
B．②过程为单倍体育种，能明显缩短育种期限
C．两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异
D．两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗
【答案】 D
【解析】 ①是人工诱导染色体数目加倍过程，该过程需要秋水仙素处理，而秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，因此其在有丝分裂前期发挥作用，A错误；②过程是花药离体培养，属于单倍体育种的步骤之一，B错误；图中途径一为多倍体育种，途径二为植物体细胞杂交育种，两条育种途径的原理都是染色体变异，C错误；途径一得到的三倍体的基因型为AAA、AAa、Aaa或aaa，途径二得到的三倍体的基因型为AAa或Aaa，D正确。
9．某科研小组的工作人员通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜(二倍体)鳞茎生长点进行不同时间的处理，研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率(某一分裂组织或细胞群中染色体数目加倍的细胞所占的百分数)的影响，其实验结果如下图所示。据图判断，下列叙述中正确的是( )
A．秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞
B．染色体加倍率与秋水仙素浓度和处理时间长短有关
C．当秋水仙素浓度为0.03%时，处理时间越长加倍率越高
D．本实验中的自变量为秋水仙素浓度，无关变量为处理时间
【答案】 B
【解析】 分析题图可知，秋水仙素处理后的根尖细胞的染色体加倍率不是100%，因此，处理后的根尖细胞不都是四倍体细胞，A错误；秋水仙素的浓度不同，处理时间不同，染色体加倍率不同，B正确；当秋水仙素浓度为0.03%时，处理时间为6 d和2 d的染色体加倍率相同，C错误；本实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，因变量是染色体加倍率，D错误。
10.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻( )
A．对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻
B．产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应
C．与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻
D．秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期
【答案】C
【解析】 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体；由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的；四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育；秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。
11.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，不正确的是( )
A．用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成
B．洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 ℃冰箱中，诱导36 h
C．卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态
D．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤
【答案】B
【解析】 低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。
12.洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述不正确的是( )
A．该同学不会观察到染色体加倍的过程
B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组
C．分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞
D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成
【答案】C
【解析】制片时经过了解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加倍的过程，A正确；低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程中，基因重组发生在减数分裂过程中，B正确；分生区有的含2个染色体组，有的含4个染色体组，但不可能出现8条染色体的情况，因为根尖细胞不进行减数分裂，C错误；低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，染色。
13.(2018·天津，9)为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：
(1)可用________对图中发芽的种子进行诱导处理。
(2)筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察_______区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是_______________________________________。
统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。下表分别为幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的统计结果。
幼苗
计数项目
细胞周期
间期
前期
中期
后期
末期
甲株
细胞数
x1
x2
x3
x4
x5
细胞染色体数
/
/
y
2y
/
乙株
细胞染色体数
/
/
2y
4y
/
可以利用表中数值________和__________，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。
(3)依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。
【答案】 (1)秋水仙素(或低温) (2)分生 解离不充分或压片不充分 x1 x2＋x3＋x4＋x5
(3)如图
【解析】 (1)诱导多倍体可以利用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，目的是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，阻止细胞的分裂，使细胞染色体数加倍，成为多倍体。
(2)鉴定是否出现多倍体细胞，要将根尖制成装片，观察根尖分生区的细胞，若分生区细胞均多层重叠，说明制作装片过程中解离不充分或压片不充分。表格中，x1代表处于间期的细胞数，x2＋x3＋x4＋x5代表处于分裂期的细胞数，以此来比较甲株细胞周期中间期与分裂期的时间长短。
(3)据表中信息判断，正常二倍体玉米的染色体数是y，四倍体玉米的正常染色体数是2y，绘制染色体数加倍的细胞周期时，染色体数起点是y，秋水仙素处理后维持在后期(2y)状态一直到分裂结束，然后在四倍体的基础上画出一个细胞周期的染色体数变化曲线。
课件15张PPT。第25讲 染色体变异高考一轮复习 全国版考纲解读3.考查角度：
（1）染色体变异的类型
（2）单倍体和多倍体的特点和应用
（3）染色体结构变异对生物性状的影响
（4）单倍育种和多倍体育种的原理、方法及流程1.考纲要求：
（1）染色体结构变异和数目变异 Ⅱ
（2）生物变异在育种上的应用 Ⅱ
（3）转基因食品的安全 Ⅰ
（4）实验：低温诱导染色体加倍2.高频考点：生物变异在育种上的应用A.1和6属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期
B.2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂
C.3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源
D.以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关例1.1：(2019·鹰潭模拟)某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是( )典例讲解考点一 染色体变异 1和6精细胞形成的原因可能是减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞，A错误B2的染色体片段缺失、4的染色体片段重复、5的染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂，B正确 3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是由DNA复制出错引起的，其实质是碱基对的增添、缺失和替换，故一定存在基因中碱基顺序的改变，C错染色体结构变异和基因突变都与同源染色体的交叉互换无关，D错A.图示中的生物变异都属于染色体变异
B.若图乙为一性原细胞，其可能产生正常的配子
C.与图丙相比较，图丁产生不利变异的可能性更大
D.图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生变式训练变式训练1.1：(2018·临沂模拟)某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异，图甲中字母表示染色体片段。下列叙述错误的是 ( )A甲、乙和丁属于染色体变异，丙属于基因重组，A错变式训练变式训练1.2：(2016·海南高考)减数分裂过程中出现染色体数目异常，可能导致的遗传病是 ( )
A.先天性愚型
B.原发性高血压
C.猫叫综合征
D.苯丙酮尿症A属于多基因遗传病5号染色体片段缺失，属于染色体结构变异21三体综合征，属于染色体数目变异属于单基因遗传病典例讲解例2：(2019·琼海模拟)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是 ( )
A.低温抑制染色体着丝点分裂，使染色体不能移向两极
B.制作临时装片的程序为选材→固定→解离→染色→漂洗→制片
C.在高倍显微镜下观察到大多数细胞的染色体数目发生了加倍
D.若低温处理根尖时间过短，可能难以观察到染色体数目加倍的细胞D 考点二 低温诱导植物染色体数目的变化低温能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，A错误制作临时装片的程序为：选材→固定→解离→漂洗→染色→制片，B错误显微镜下可看到大多数细胞处于间期，细胞中的染色体数目未发生改变，只有少部分细胞中染色体数目发生改变，C错误低温诱导根尖时间过短，不能很好地抑制纺锤体的形成，所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，D正确变式训练变式训练2：(2018·聊城模拟)洋葱是常用的生物学实验材料，下列叙述错误的是( )
A.取紫色洋葱鳞片叶外表皮制成装片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原
B.取洋葱管状叶进行叶绿体中色素提取与分离，可观察到四条色素带
C.取紫色洋葱鳞片叶外表皮处理后制成装片，用于观察DNA和RNA在细胞中的分布
D.取洋葱幼根低温诱导后制成装片，可用于观察细胞染色体数目的变异 C紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈现紫色，会对观察DNA和
RNA在细胞中的分布产生干扰，C错误典例讲解例3：下图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述正确的是( )
A．①中发生了染色体数目变异
B．②一般采用花药离体培养的方法
C．③中秋水仙素抑制着丝点分裂
D．④中选到的植株中1/4为纯合子B 考点二 单倍体育种与多倍体育种的应用①为杂交过程，产生的子代染色体数目没有改变，A错③中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不抑制着丝点的分裂，C错误④过程产生比例相等的4种纯合子，D错误A．③和⑥都可用秋水仙素处理来实现
B．若④是自交，则产生AAAA的概率为 1/16
C．AA植株和AAAA植株是不同的物种
D．若⑤是杂交，产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87变式训练变式训练3：如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n＝58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程。下列叙述错误的是( )B植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AAaa自交产生AAAA的概率＝1/6×1/6＝1/36，B项错误1．（2019江苏卷·4）下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种真题再现C基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误2．（2017江苏卷·27）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。 请回答下列问题：
（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_______________物质是否发生了变化。
真题再现（1）具有育种价值的变异属于可遗传变异，需先确定遗传物质是否发生了变化。遗传（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐_______________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_______________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_______________育种。真题再现（2）变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获得单倍体，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子纯合花药单倍体（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_______________，产生染色体数目不等、生活力很低的______________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备_______________，成本较高。
真题再现染色体分离配子组培苗（3）染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种③是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高真题再现（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_______________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。（4）新品种1的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种3是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来。重组感谢欣赏
