2017高考生物總復習 第7單元 第21講 染色體變異學案

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1、 第7單元 第21講 染色體變異 [考綱點擊]　1.染色體結構變異和數(shù)目變異(Ⅰ)　2.實驗：低溫誘導染色體加倍 一、染色體結構的變異 1．類型[連一連] 2．結果 使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。 二、染色體數(shù)目的變異 1．類型 (1)細胞內個別染色體的增加或減少，如21三體綜合征。 (2)細胞內染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。 2．染色體組 (1)概念：細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。

2、 (2)組成：如圖為一雄性果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 3．多倍體 (1)概念：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體。 (2)特點：多倍體植株莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質含量豐富。 (3)應用：人工誘導多倍體。 ①方法：用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。 ②原理：秋水仙素或低溫處理能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，引起細胞內染色體數(shù)目加倍。 4．單倍體 (1)概念：由未受精的生殖細胞發(fā)育而來，體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。 (2)特點：與正常植株相比，單倍

3、體植株長得弱小，且高度不育。 (3)應用：單倍體育種。 ①方法：花藥離體培養(yǎng)。 ②過程：花藥單倍體植株純合子幼苗所需品種。 ③優(yōu)點：a.明顯縮短育種年限。 b．獲得穩(wěn)定遺傳的純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。 1．染色體變異的兩種類型 (1)結構變異：包括染色體片段的重復、缺失、倒位、易位。 (2)數(shù)目變異：包括個別染色體增減、染色體組成倍增減。 2．染色體組兩個組成特點 (1)從形態(tài)上看：一個染色體組中所含的染色體各不相同。 (2)從功能上看：一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因。 3．染色體組成倍增減的兩種類型 (1)單倍體：體細胞中含有本物種配子染

4、色體數(shù)目的個體。 (2)多倍體：由受精卵發(fā)育而來的，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。 4．單倍體的兩個特點：植株弱小，高度不育。 5．多倍體的兩個特點 (1)莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大。 (2)糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量較高。 6．人工誘導多倍體的兩種方法：低溫誘導、秋水仙素處理。 7．單倍體育種的三個流程：雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。 考法一　利用對比法考查染色體結構的1變異 1．染色體結構變異與基因突變、基因重組的辨析 (1)染色體結構變異與基因突變的判斷 ①主要區(qū)別 a．染色體結構變異是“線”的變化，變異程度大，在光學顯微鏡下可見

5、?；蛲蛔兪恰包c”的變化，是DNA分子內部堿基對的變化，在光學顯微鏡下不可見。 b．染色體結構變異改變基因的位置或數(shù)量，基因突變不改變基因的位置和數(shù)量。 ②區(qū)別圖示 [提醒]　欲通過顯微鏡觀察法界定基因突變與染色體結構變異需取“分生組織”制片，因為不分裂的細胞，并不出現(xiàn)染色體。 (2)“缺失”問題 → (3)變異水平問題 變異類型 變異水平 顯微觀察結果 基因突變 分子水平變異 顯微鏡下不可見 基因重組 染色體變異 細胞水平變異 顯微鏡下可見 2.染色體易位與交叉互換的區(qū)別 項目 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū)別 發(fā)生于非同源 發(fā)生于

6、同源染色體的 染色體之間 屬于基因重組 非姐妹染色單體間 在顯微鏡下觀察不到 基因交換結構 3.變異類型與細胞分裂的關系 變異類型 可發(fā)生的細胞分裂方式 基因突變 二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂 基因重組 減數(shù)分裂 染色體變異 有絲分裂、減數(shù)分裂 　“三看法”判斷可遺傳變異的類型 一看基因種類：即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變即為基因突變，由基因中堿基對的替換、增添和缺失所致。 二看基因位置：若基因種類和基因數(shù)目未變，但染色體上的基因位置改變，應為染色體結構變異中的“易位”。 三看基因數(shù)目：若基因的種類和位置均未改變，但基因的

7、數(shù)目改變，則為染色體結構變異中的“重復”或“缺失”。 視角1?　以基礎判斷或相關圖示的形式，考查染色體結構變異的類型與結果 1．(原理判斷類)(2016·山東德州模擬)染色體平衡易位是指兩條染色體發(fā)生斷裂后相互交換，僅有位置的改變，沒有染色體片段的增減。這種易位造成了染色體遺傳物質的“內部搬家”，所以平衡易位患者的外貌、智力和發(fā)育等通常都是正常的。下列有關判斷正確的是(　　) A．染色體平衡易位屬于基因重組 B．在光學顯微鏡下觀察不到染色體平衡易位 C．染色體平衡易位導致染色體上基因排列順序改變 D．平衡易位攜帶者與正常人婚配，子代全部正常 解析：選C。染色體平衡易位屬于染色

8、體變異；由于易位部分與其同源染色體不配對，在光學顯微鏡下能觀察到染色體平衡易位；平衡易位攜帶者的生殖細胞在減數(shù)分裂時，可產生遺傳物質不平衡的配子，這些配子與正常配子結合會產生不正常子代。 2．(模式圖類)下圖是果蠅兩條染色體間發(fā)生的變化，則下列說法不正確的是(　　) A．該變異可在光學顯微鏡下觀察到 B．該變異屬于染色體結構變異中的易位 C．該變異改變了染色體上基因種類和位置 D．改變后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會 解析：選D。圖示變異發(fā)生在非同源染色體間，該變異為染色體結構變異中的易位，該變異在光學顯微鏡下可觀察到，A、B正確；染色體易位導致原來的染色體上基因的種類

9、、基因的位置、基因的排列順序等發(fā)生改變，C正確；改變后的染色體與其同源染色體的同源區(qū)段可發(fā)生聯(lián)會，D錯誤。 視角2?　以基礎判斷或相關圖示的形式，考查染色體結構變異與基因突變、基因重組的關系 3．(細胞圖類)(2016·北京東城區(qū)檢測)下圖所示為某二倍體生物的正常細胞及幾種突變細胞的一對常染色體和性染色體。以下分析不正確的是(　　) A．圖中正常雄性個體產生的雄配子類型有四種 B．突變體Ⅰ的形成可能是由于基因發(fā)生了突變 C．突變體Ⅱ所發(fā)生的變異能夠通過顯微鏡直接觀察到 D．突變體Ⅲ中基因A和a的分離符合基因的分離定律 解析：選D。分析圖示可知，正常雄性個體產生的雄配子類型有A

10、X、AY、aX、aY四種，A正確；突變體Ⅰ中A基因變成了a，形成的原因可能是基因發(fā)生了突變，B正確；突變體Ⅱ中A基因所在的染色體片段缺失，屬于染色體結構變異，能夠通過顯微鏡直接觀察到，C正確；突變體Ⅲ中含有A基因的染色體片段易位到Y染色體上，A和a位于非同源染色體上，二者的分離不符合基因的分離定律，D錯誤。 4．(原理判斷類)(2015·高考海南卷)關于基因突變和染色體結構變異的敘述，正確的是(　　) A．基因突變都會導致染色體結構變異 B．基因突變與染色體結構變異都導致個體表現(xiàn)型改變 C．基因突變與染色體結構變異都導致堿基序列的改變 D．基因突變與染色體結構變異通常都用光學顯微鏡觀

11、察 解析：選C。基因突變的實質是基因中堿基對序列的改變，結果是產生等位基因，不會導致染色體結構變異，A項錯誤；基因突變不一定引起個體表現(xiàn)型的改變，B項錯誤；由于染色體是DNA的主要載體，染色體結構變異會引起DNA堿基序列的改變，C正確；基因突變在光學顯微鏡下是看不見的，D項錯誤。 考法二　結合圖解考查染色體數(shù)目的變異 1．單倍體、二倍體和多倍體的比較 項目 單倍體 二倍體 多倍體 發(fā)育來源 配子 受精卵 染色體組 1至多個 2 3個或3個以上 形成 原因 自然成因 單性生殖 正常的有性生殖 外界環(huán)境條件劇變 人工誘導 花藥離體 培養(yǎng) 秋水

12、仙素處理單倍體幼苗 低溫或秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗　 形成過程 特點 植株弱小， 高度不育 正?？捎? 果實、種子較大，營養(yǎng)物質含量豐富，生長發(fā)育延遲，結實率低 2.多倍體的產生原理 　染色體組數(shù)目的判定 (1)根據(jù)染色體形態(tài)判定：細胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個染色體組。如圖A中形態(tài)、大小完全相同的染色體有1條，所以有1個染色體組；圖B中彼此相同的染色體(比如點狀的)有3條，故有3個染色體組；同理，圖C中有1個染色體組，圖D中有2個染色體組。 (2)根據(jù)基因型判定：在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出

13、現(xiàn)幾次，則含有幾個染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個染色體組；圖乙所示基因型為AAa，A(a)基因有3個，即含有3個染色體組；同理，圖丙中有2個染色體組，圖丁中有3個染色體組。 注意：判定染色體組的數(shù)目時只需參考其中任意一對等位基因的數(shù)量即可。 (3)根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算：染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。 視角1?　以基礎判斷或圖示分析的形式，考查染色體數(shù)目的變異 1．(表格信息類)(2016·安徽淮南模擬)一個基因型為AaBb的精原細胞，產生的4個精子若出現(xiàn)了以下情況。下列對相應情況的

14、分析正確的是(　　) 精子的種類及數(shù)量比 對相應情況的分析 A AB∶ab＝2∶2 這兩對等位基因必定位于一對同源染色體上 B AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1 這兩對等位基因必定位于兩對同源染色體上 C AaB∶b＝2∶2 一定發(fā)生了染色體結構變異 D AB∶aB∶ab＝1∶1∶2 可能有一個A基因突變成了a 解析：選D。根據(jù)減數(shù)分裂的結果分析，一個精原細胞可以產生四個精子，但基因型可能為2種(不發(fā)生交叉互換)，也可能是4種(發(fā)生交叉互換)，所以當精子的種類及數(shù)量比為AB∶ab＝2∶2，可能是A與B、a與b連鎖在一起，也可能位于兩對同源染色體上恰好自由

15、組合在一起，A錯誤；若是兩對等位基因連鎖在一起且發(fā)生了交叉互換，則可能得到精子的種類及數(shù)量比為AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，B錯誤；減數(shù)分裂中同源染色體要分離，若沒分離就會造成染色體數(shù)多一條或少一條，屬于染色體數(shù)目變異，C錯誤；從結果上看AB∶aB∶ab ＝ 1∶1∶2，ab占2份，可能的原因是有一個A基因突變成了a，D正確。 2．(原理判斷類)克氏綜合征患者的性染色體為XXY，即比正常男性多了一條X染色體。下列敘述，正確的是(　　) A．克氏綜合征是染色體結構異常所致的遺傳病 B．克氏綜合征患者多出的一條X染色體一定來自其母親 C．克氏綜合征患者的體細胞內含有2個染色體組、

16、46條染色體 D．克氏綜合征患者體內成熟紅細胞中不應含有常染色體和性染色體 解析：選D?？耸暇C合征患者的染色體比正常人多了一條，這種變異應屬于染色體數(shù)目變異，A錯誤；克氏綜合征患者多出的一條X染色體可能來自其父親也可能來自其母親，B錯誤；正常人體細胞內含有46條染色體，對于克氏綜合征患者來說，其體細胞中染色體應為47條，C錯誤；人的成熟紅細胞內沒有細胞核，進而也就不存在染色體，D正確。 3．(細胞示意圖類)下圖是四種生物的體細胞示意圖，A、B圖中的字母代表細胞中染色體上的基因，C、D圖代表細胞中染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細胞是(　　) 解析：選D。根據(jù)題圖可推知，A、B、C

17、、D中分別具有4個、1個、2個、4個染色體組，則A、D有可能為多倍體，但有絲分裂過程的前期和中期，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，而姐妹染色單體上含有相同的基因，則一對同源染色體可能具有相應的4個基因，如A，故最可能屬于多倍體的細胞是D。 視角2?　以案例分析的形式，考查染色體變異在育種中的應用 4．(育種流程圖類)已知傘花山羊草是二倍體，二粒小麥是四倍體，普通小麥是六倍體。為了將傘花山羊草攜帶的抗葉銹病基因轉入小麥，研究人員做了如圖所示的操作。下列有關敘述正確的是(　　) A．秋水仙素處理雜種P獲得異源多倍體，異源多倍體中沒有同源染色體 B．異源多倍體與普通小麥雜交產生的雜種Q

18、中一定含有抗葉銹病基因 C．射線照射雜種R使抗葉銹病基因的染色體片段移接到小麥染色體上，屬于基因重組 D．雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律 解析：選D。A項錯，秋水仙素處理獲得的異源多倍體含有同源染色體；B項錯，由于等位基因分離，雜種Q中不一定含有抗葉銹病基因；C項錯，雜種R中抗葉銹病基因所在染色體片段移接到小麥染色體上，屬于染色體結構變異；D項對，雜種Q與普通小麥雜交過程遵循孟德爾遺傳定律。 5．(原理判斷類)(2016·河北石家莊模擬)某育種工作者在一次重復孟德爾的雜交實驗時，偶然發(fā)現(xiàn)了一個罕見現(xiàn)象：選取的高莖(DD)豌豆植株與矮莖(dd)豌豆植株雜交，得到的F1全為高莖

19、；其中有一棵F1植株自交得到的F2出現(xiàn)了高莖∶矮莖＝35∶1的性狀分離比，請分析回答以下相關問題： (1)對題干中“分離現(xiàn)象”的解釋 ①由于環(huán)境驟變如降溫的影響，該F1植株可能發(fā)生了________變異，幼苗發(fā)育成為基因型是________的植株。 ②該F1植株產生的含顯性基因的配子的比例為____________。 ③該F1自交，產生的F2基因型有________種，其比例為____________________。 (2)對上述解釋的驗證 為驗證以上的解釋，理論上需要通過________實驗來測 定F1的基因型，即選擇表現(xiàn)型為________的豌豆對其進行異花授粉。預期子代表

20、現(xiàn)型及其比例為________________________________________________________________________。 解析：(1)①正常情況下，Dd自交后代會出現(xiàn)高莖∶矮莖＝3∶1的性狀分離比，但實際出現(xiàn)了高莖∶矮莖＝35∶1的性狀分離比，是因為低溫導致F1植株的染色體數(shù)目發(fā)生了變異，染色體數(shù)目加倍，基因型變?yōu)镈Ddd。②四倍體DDdd產生的配子基因型及比例為DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1，其中含顯性基因的配子所占比例為5/6。③四倍體DDdd產生三種配子：1/6DD、4/6Dd、1/6dd，雌雄配子間的組合如下： 　♂ ♀　　 1/6DD

21、4/6Dd 1/6dd 1/6DD 1/6×1/6DDDD 1/6×4/6DDDd 1/6×1/6DDdd 4/6Dd 4/6×1/6DDDd 4/6×4/6DDdd 4/6×1/6Dddd 1/6dd 1/6×1/6DDdd 1/6×4/6Dddd 1/6×1/6dddd 故DDdd產生的F2基因型有DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd，共5種，其比例為1/6×1/6∶1/6×4/6×2∶(1/6×1/6×2＋4/6×4/6)∶4/6×1/6×2∶1/6×1/6＝1∶8∶18∶8∶1。(2)進行測交實驗時，是子一代豌豆(DDdd)和矮莖豌豆(dd)雜交

22、，矮莖豌豆只產生d一種配子，故測交后代均為三倍體，基因型為DDd∶Ddd∶ddd＝1∶4∶1，表現(xiàn)型及其比例為高莖∶矮莖＝5∶1。 答案：(1)①染色體(數(shù)目)　DDdd?、?/6 ③5　1∶8∶18∶8∶1 (2)測交　矮莖　高莖∶矮莖＝5∶1 　低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 1．實驗原理 低溫處理植物分生組織細胞→紡錘體不能形成→染色體不被拉向兩極→細胞不能分裂→細胞染色體數(shù)目加倍。 2．實驗步驟 3．實驗中各種試劑的作用 (1)卡諾氏液：固定細胞形態(tài)。 (2)體積分數(shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。 (3)解離液(質量分數(shù)為15%的鹽酸溶液和體積分

23、數(shù)為95%的酒精以1∶1混合)：使組織中的細胞相互分離開來。 (4)清水：洗去解離液，防止解離過度影響染色。 (5)改良苯酚品紅染液：使染色體著色，便于觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目、行為。 [歸納拓展]　低溫誘導染色體數(shù)目加倍實驗中的誤區(qū)分析 (1)細胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。 (2)材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。選材應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。 (3)著絲點分裂與紡錘體無關：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”。著絲點是自動分裂，無紡錘絲牽引，著絲點也分裂。 「典例引領」

24、 關于低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中，部分試劑的使用方法及其作用的敘述中不正確的是(　　) 選項 試劑 使用方法 作用 A 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 培養(yǎng)根尖，促進細胞分裂 B 體積分數(shù)為95%的酒精 與質量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖 解離根尖細胞，使細胞之間的聯(lián)系變得疏松 C 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖，去除解離液 D 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色 [解析]　選項A不正確，卡諾氏液是固定液的一種。固定液的作用是

25、固定細胞形態(tài)以及細胞內的各種結構，固定之后，細胞死亡并且定型，不再進行代謝也不再發(fā)生變化；選項B正確，體積分數(shù)為95%的酒精與質量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合后即為解離液，用于溶解細胞間的連接物質，使細胞分開，便于觀察；選項C正確，蒸餾水的作用是漂洗根尖，去除解離液，便于染色；改良苯酚品紅染液的作用是使染色體著色，選項D正確。 [答案]　A 「對位訓練」 1．(2016·江蘇揚州調研)選取生理狀況相同的二倍體草莓(2N＝14)幼苗若干，隨機分組，每組30株，用不同濃度的秋水仙素溶液處理幼芽，得到實驗結果如圖所示。下列有關敘述中錯誤的是(　　) A．該實驗的自變量有兩個 B．高倍鏡

26、下觀察草莓莖尖細胞的臨時裝片，發(fā)現(xiàn)有的細胞分裂后期的染色體數(shù)目為56 C．秋水仙素與龍膽紫一樣屬于堿性染料，能對染色體著色，從而誘導染色體加倍 D．實驗表明：用質量分數(shù)為0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的幼芽1 d，誘導成功率最高 解析：選C。理解實驗過程和染色體加倍機理是解題關鍵。A選項正確：該實驗的自變量是秋水仙素的濃度和處理時間；B選項正確：二倍體草莓經(jīng)秋水仙素誘導成功后，染色體加倍成28，有絲分裂后期染色體數(shù)目為56；C選項錯誤：秋水仙素不能對染色體著色，其誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成；D選項正確：質量分數(shù)為0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的幼芽1 d，誘導成功率在

27、處理的組別中最高。 2．羅漢果甜苷具有重要的藥用價值，它分布在羅漢果的果肉、果皮中，種子中不含這種物質，而且有種子的羅漢果口感很差。為了培育無子羅漢果，科研人員利用秋水仙素處理二倍體羅漢果，誘導其染色體加倍，得到下表所示結果。請分析回答： 處理 秋水仙素溶液 濃度(%) 處理株數(shù)(棵) 處理時間(d) 成活率(%) 變異率(%) 滴芽尖生長點法 0.05 30 5 100 1.28 0.1 86.4 24.3 0.2 74.2 18.2 (1)在誘導染色體數(shù)目加倍的過程中，秋水仙素的作用是________________________________

28、________________________________________。 選取芽尖生長點作為處理的對象，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)上述研究中，自變量是________________________，因變量是______________________。該研究中，誘導羅漢果染色體加倍的最適處理方法是__

29、______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)鑒定體細胞中染色體數(shù)目是確認羅漢果染色體數(shù)目是否加倍最直接的證據(jù)。首先取變異植株幼嫩的芽尖進行固定，再經(jīng)解離、________、________和制片，制得變異植株芽尖的臨時裝片，最后選擇處于________________的細胞進行染色體數(shù)目統(tǒng)計。 (4)獲得了理想的變異株后，要培育無子羅漢果，

30、還需要繼續(xù)進行的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)在誘導染色體數(shù)目加倍的過程中，秋水仙素的作用是抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成，使被處理的組織細胞染色體數(shù)目加倍。(2)根據(jù)表中信息可知，該實驗的自變量是不同濃度的秋水仙素溶液，因變量是被處理植株的成活率和變異率；表中數(shù)據(jù)顯示，使用濃度為0.1%的秋水仙素溶液處理芽尖生

31、長點，變異率最高。(3)制作芽尖細胞有絲分裂裝片時要經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片等過程，在顯微鏡下觀察時，應在視野中觀察處于有絲分裂中期的細胞，因為處于此時期的細胞中染色體形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較易于觀察，便于進行染色體數(shù)目的統(tǒng)計。(4)本題可借鑒三倍體無子西瓜的培育過程，即選用四倍體羅漢果與二倍體羅漢果雜交，便可獲得三倍體無子羅漢果。 答案：(1)抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成　芽尖生長點細胞分裂旺盛，易變異 (2)秋水仙素溶液的濃度　被處理植株的成活率和變異率　以濃度為0.1%的秋水仙素溶液滴芽尖生長點 (3)漂洗　染色　有絲分裂中期 (4)用四倍體羅漢果與二倍體羅漢果雜交，獲得三倍體

32、無子羅漢果 [誤區(qū)補短] 易錯點1　無子番茄和無子西瓜培育過程及遺傳特點易于混淆 [點撥]　區(qū)別如下： 原理 化學試劑 無子原因 能否遺傳 無子西瓜 染色體變異 秋水仙素 聯(lián)會紊亂不 能產生配子 能，后代仍無子 無子番茄 生長素促進果實發(fā)育 生長素 未受精 不能，后代有子 易錯點2　將“可遺傳”理解成了“可育” [點撥]　“可遺傳”≠“可育”：三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬于可遺傳變異——其遺傳物質已發(fā)生變化，若將其體細胞培養(yǎng)為個體，則可保持其變異性狀，這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳的變異有著本質區(qū)別。如無子番茄的

33、“無子”原因是植株未受粉，生長素促進了果實發(fā)育，這種“無子”性狀是不可以保留到子代的，將無子番茄進行組織培養(yǎng)時，若能正常受粉，則可結“有子果實”。 易錯點3　對單倍體、二倍體及多倍體的判斷分辨不清 [點撥]　 ?微觀清障 1．判斷下列有關染色體結構變異的敘述 (1)(2015·江蘇卷 T10D)染色體結構變異可為生物進化提供原材料。(　　) (2)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化。(　　) (3)染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)√ 2．判斷下列有關染色體數(shù)目變異的敘述 (1)體細胞中含有兩個染色體組

34、的個體叫二倍體。(　　) (2)用秋水仙素處理萌發(fā)單倍體(n＝10)的種子可獲得二倍體。(　　) (3)(2014·上海卷 T13A改編)將雜合的二倍體植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素處理，使其能正常開花結果。該幼苗發(fā)育成的植株具有的特征是能穩(wěn)定遺傳。(　　) (4)體細胞中含有兩個染色體組的個體不一定是二倍體。(　　) (5)由未受精卵、花藥離體培養(yǎng)得到的植株為單倍體。(　　) (6)人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。(　　) (7)獲得單倍體植株的常用方法是花藥離體培養(yǎng)。(　　) (8)染色體組非整倍性變化必然導致新基因產生。(　　) (9)

35、多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√　(8)×　(9)× [能力培優(yōu)] 通過細胞分裂圖辨析染色體變異與其他變異 　[信息解讀] 準確界定圖中①～⑤所示染色體上基因的來源(親代細胞基因型均為AaBB) ①左下方染色體的姐妹染色單體上，a來自“基因突變”(因上面那條染色體的姐妹染色單體均含“a”表明未發(fā)生交叉互換)； ②右上方染色體上A應來自“交叉互換”(因該染色體呈現(xiàn)互換來的“白斑塊”)； ③左下方染色體上的a應來自“基因突變”(因該細胞為有絲分裂后期圖——有絲分裂不發(fā)生交叉互換)；

36、 ④右上方“b”應來自基因突變(因親代細胞基因型為BB，無“b”供互換)； ⑤左側染色體上B應來自“染色體結構變異”(如易位)(姐妹染色單體及同源染色體同一位置上，不應出現(xiàn)“控制不同性狀”的基因)。 ?強化訓練 1．(原創(chuàng)題)如圖是三種因相應結構發(fā)生替換而產生變異的示意圖，下列相關判斷錯誤的是(　　) A．鐮刀型細胞貧血癥的變異類型類似于過程① B．過程②的變異類型為基因重組，可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期 C．過程③能在光學顯微鏡下觀察到 D．雜交育種的原理是過程③ 解析：選D。鐮刀型細胞貧血癥的患病原因是基因突變，與過程①類似，A正確；過程②表示的是同源染色體中非姐妹染色

37、單體之間的交叉互換，變異類型屬于基因重組，可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，B正確；過程③表示染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上而引起的變異，即易位，這屬于染色體結構變異，在光學顯微鏡下能夠觀察到，C正確；雜交育種的原理是基因重組，D錯誤。 2．(2016·湖南株洲月考)如圖甲乙丙是某高等動物體內發(fā)生的細胞分裂模式圖，圖丁為某一時刻部分染色體行為的示意圖，下列說法正確的是(　　) A．若圖丁發(fā)生在圖丙細胞形成的過程中，最終產生的子細胞基因組成有4種 B．若A基因在圖甲1號染色體上，不發(fā)生基因突變的情況下，a基因在染色體5上 C．圖乙細胞表示次級精母細胞或極體，乙細胞內無同源染色體

38、 D．若圖丁表示發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期，則①和②都發(fā)生了染色體變異 解析：選A。由圖丙所示，該細胞分裂時細胞質不均等分裂，說明某動物為雌性。圖丁表示發(fā)生在減數(shù)第一次分裂中，交叉互換部分基因片段，導致最終產生的子細胞基因組成由原來的2種變成4種，A正確；甲細胞處于分裂后期，細胞中有同源染色體，且由于著絲點斷裂，染色體數(shù)量加倍，所以甲細胞在進行有絲分裂，染色體1號和染色體5上基因相同，B錯誤；乙細胞中沒有同源染色體，細胞質均等分配，為第一極體，C錯誤；染色體結構變異有：缺失、重復、易位、倒位，圖丁是同源染色體聯(lián)會，部分基因交叉互換，屬于基因重組，不屬于染色體變異，D錯誤。

39、考點一　染色體結構變異 1．(2016·重慶高三檢測)某精原細胞在人為因素的作用下發(fā)生了如題圖中3所示的染色體易位，則該精原細胞進行正常的減數(shù)分裂產生的配子中異常精細胞所占比例可能為(　　) A．1/4或3/4 　 　　　　 B．1/2或1 C．1/4或1/2 D．1/4或1 [導學號29520367]　解析：選B。該精原細胞進行減數(shù)分裂將產生4個精細胞，在產生精細胞的過程中，可能出現(xiàn)下列2種組合方式：1與3、2與4組合，此時產生的異常精細胞與正常精細胞的數(shù)量比為1∶0；或者1與4、2與3組合，此時產生的異常精細胞與正常精細胞的數(shù)量比為1∶1，故選B。 2．(2016

40、·河北邯鄲摸底)若圖甲中①和②為一對同源染色體，③和④為另一對同源染色體，圖中字母表示基因，“°”表示著絲點，則圖乙～圖戊中染色體結構變異的類型依次是(　　) A．缺失、重復、倒位、易位 B．缺失、重復、易位、倒位 C．重復、缺失、倒位、易位 D．重復、缺失、易位、倒位 [導學號29520368]　解析：選A。分析題圖可知，圖乙表示染色體缺失D片段；圖丙是同一條染色體上C片段發(fā)生重復；圖丁表示屬于染色體B、C片段的倒位；圖戊中一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上，屬于易位，A正確。 3．在細胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種變異類型。圖甲中英文字母表示染色體片段。下

41、列有關敘述正確的是(　　) A．圖甲、乙、丙、丁都發(fā)生了染色體結構變異，增加了生物變異的多樣性 B．甲、乙、丁三圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗 C．甲、乙、丁三圖中的變異只會出現(xiàn)在有絲分裂過程中 D．乙、丙兩圖中的變異只會出現(xiàn)在減數(shù)分裂過程中 [導學號29520369]　解析：選B。圖甲中發(fā)生了染色體結構變異中的染色體片段增加，圖乙發(fā)生了染色體數(shù)目變異中個別染色體數(shù)目的增加，圖丙發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組，圖丁屬于染色體結構變異中的易位，A錯誤；染色體變異可以用顯微鏡觀察到，基因重組不能觀察到，B正確；染色體變異可以發(fā)生在分裂過程的任何時期，因此不會只出現(xiàn)在有絲分裂或減數(shù)

42、分裂過程中，交叉互換只能發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期，C、D錯誤。 考點二　染色體數(shù)目變異及低溫誘導染色體加倍 4．下圖中圖1為等位基因Aa間的轉化關系圖，圖2為黑腹果蠅(2n＝8)的單體圖，圖3為某動物的精原細胞形成的四個精細胞的示意圖，則圖1、2、3分別發(fā)生何種變異(　　) A．基因突變　染色體變異　基因重組 B．基因突變　染色體變異　染色體變異 C．基因重組　基因突變　染色體變異 D．基因突變　基因重組　基因突變 [導學號29520370]　解析：選A。等位基因A、a是由基因突變形成的，圖1反映了突變的不定向性；圖2黑腹果蠅正常體細胞的染色體數(shù)為8條，該單體有7條，則此變

43、異應屬于染色體數(shù)目變異；圖3形成了四個染色體各不相同的精子，可推斷某動物的精原細胞在減數(shù)第一次分裂時同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換。 5．(2016·安徽合肥模擬)在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個如右圖所示的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體，其他染色體均正常)，以下分析合理的是(　　) A．a基因產生的原因可能是其親代產生配子時發(fā)生了基因突變 B．該細胞一定發(fā)生了染色體變異，一定沒有發(fā)生基因自由組合 C．該細胞產生的各項變異均可在光學顯微鏡下直接進行觀察 D．該細胞的變異均為可遺傳變異，都可通過有性生殖傳給后代 [導學號29520371]　解析：

44、選B。因為圖示為水稻根尖細胞，a基因產生的原因是體細胞突變，不是其親代產生的配子時發(fā)了基因突變，因此該變異也不能通過有性生殖傳給后代，A、D錯誤；Ⅱ號染色體為三體，說明細胞一定發(fā)生了染色體變異，而且基因重組(基因自由組合)只發(fā)生在減數(shù)分裂過程，所以此細胞一定沒有發(fā)生基因自由組合，B正確；基因突變不能在顯微鏡下直接觀察，染色體變異可以在光學顯微鏡下直接觀察，C錯誤。 6．(2016·福建寧德質檢)有關“低溫誘導大蒜(2N＝16)根尖細胞染色體加倍”的實驗，敘述不正確的是(　　) A．實驗材料要先用卡諾氏液固定再用酒精沖洗 B．在顯微鏡視野內可觀察到染色體數(shù)為16、32和64的細胞 C．用

45、高倍顯微鏡觀察不到某細胞染色體加倍的過程 D．低溫通過促進著絲點分裂導致染色體數(shù)目加倍 [導學號29520372]　解析：選D。該實驗處理要先用卡諾氏液固定再用酒精沖洗，A正確；在顯微鏡視野內可觀察到染色體數(shù)為16、32和64的細胞，B正確；制片過程中解離導致細胞死亡，用高倍顯微鏡觀察不到某細胞染色體加倍的過程，C正確；低溫通過抑制紡錘體形成導致染色體數(shù)目加倍，D錯誤。 7．(2016·上海長寧模擬)如圖顯示一次減數(shù)分裂中，某染色單體的基因序列出現(xiàn)改變，該改變屬于(　　) A．染色體變異中的一小段染色體倒位 B．染色體變異中的一小段染色體缺失 C．基因突變中DNA分子中堿

46、基對的倒位 D．基因突變中DNA分子中堿基對的缺失 [導學號29520373]　解析：選B。染色體結構的變異是指細胞內一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、重復、倒位或易位等改變。根據(jù)題意和圖示分析可知：由于斷裂，結果缺失了基因C和基因D，因此該染色單體的基因序列出現(xiàn)改變的原因是一小段染色體缺失，故選B。 8．(原創(chuàng)題)染色體數(shù)目變異有兩大類型：一類是以體細胞內完整染色體組為單位的改變，稱整倍體變異，如三倍體無子西瓜；另一類是染色體組內的個別染色體數(shù)目增加或減少，使細胞內的染色體數(shù)目不成染色體組數(shù)的完整倍數(shù)，稱為非整倍體變異，如21三體綜合征。而非整倍體變異又包括下表所示的幾種常見類型。請據(jù)表

47、分析，若夫婦均為21三體綜合征，則有關子代的敘述合理的是(假設人類21四體的胚胎無法發(fā)育)(　　) 名稱 染色體數(shù)目 染色體類型 單體 2n－1 (abcd)(abc－) 缺體 2n－2 (abc－)(abc－) 三體 2n＋l (abcd)(abcd)(a) 四體 2n＋2 (abcd)(abcd)(aa) 雙三體 2n＋1＋1 (abcd)(abcd)(ab) A.子代可有2種表現(xiàn)型，兩種表現(xiàn)型之比為3∶1 B．若三體的胚胎約有50%死亡，子代出現(xiàn)三體的概率為50% C．若三體的胚胎約有50%死亡，則子代的致死率為2/3 D．若母親的卵細胞均正常

48、，則子代患病的概率為25% [導學號29520374]　解析：選B。根據(jù)表格信息可知，雙親的染色體數(shù)目均為46＋1，雙親產生的配子類型是23和23＋1，因此子代的染色體數(shù)目有：(25%)46、(50%)46＋1和(25%)46＋2共3種，但46＋2的個體死亡，因此，子代有兩種表現(xiàn)型，兩種表現(xiàn)型之比為1∶2，A錯誤；若三體的胚胎約有50%死亡，則子代的表現(xiàn)型及比例分別是50%正常、50%三體，B正確；根據(jù)C選項的敘述可知，子代致死的個體包括：四體(約25%)和三體的一半(約25%)，因此，子代致死率為50%，C錯誤；若母親的卵細胞正常，則子代的患病情況由父親提供的精子決定，由于父親產生的精子中

49、約有50%異常，因此子代的患病概率為50%，D錯誤。 9．下圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異(　　) A．均為染色體結構變異 B．基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變 C．均使生物的性狀發(fā)生改變 D．均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 [導學號29520375]　解析：選D。由圖可知，圖a為交叉互換屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，性狀可能沒有變化；圖b是染色體結構變異，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；二者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。 10．下列是對a～h所示的細胞圖中各含有幾個染色體組的

50、敘述，正確的是(　　) A．細胞中含有一個染色體組的是圖h B．細胞中含有兩個染色體組的是圖e、g C．細胞中含有三個染色體組的是圖a、b D．細胞中含有四個染色體組的是圖c、f [導學號29520376]　解析：選C。a～h分別含有3、3、2、1、4、4、1、2個染色體組。 11．(原創(chuàng)題)果蠅(2n＝8)缺失一條點狀染色體的個體稱為單體，可以存活，而且能夠繁殖后代，若兩條點狀染色體均缺失則不能存活。增加一條點狀染色體的個體稱為三體，仍可以存活，而且能夠繁殖后代，若讓這樣的單體雄性果蠅(基因型為a)和三體雌果蠅(基因型為Aaa)相互交配，對子代基因型和表現(xiàn)型及比例的分析，正確

51、的是(　　) A．子代中三體所占的比例為1/4 B．子代中正常果蠅中Aa所占的比例為2/3 C．單體果蠅的基因型有兩種且比例相同 D．子代中致死個體所占的比例為1/12 [導學號29520377]　解析：選A。單體雄性果蠅產生兩種配子a和0，各占1/2，三體雌果蠅產生四種配子A∶aa∶a∶Aa＝1∶1∶2∶2，子代中三體所占的比例為：3/12＝1/4，A項正確。子代中正常果蠅中Aa所占的比例為1/2，B項錯誤。單體果蠅的基因型有兩種，其中A占1/3，a占2/3，C項錯誤。子代中無致死個體，D項錯誤。 12．(2015·高考江蘇卷)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖所示為這兩種果蠅

52、的各一個染色體組，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙雜交產生的F1減數(shù)分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1 號染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結構變異可為生物進化提供原材料 [導學號29520378]　解析：選D。A項，根據(jù)題干信息可知，甲、乙是兩種果蠅，甲、乙雜交產生的F1雖然含有2個染色體組，但是因為來自甲、乙中的1號染色體不能正常聯(lián)會配對，所以F1不能進行正常的減數(shù)分裂。B項，根據(jù)題圖，甲中1號染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號染色體。C項，染色體中某一片段倒位會改變基因的排列順序。D項，可遺傳變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進化

53、提供原材料。 13．(2016·吉林長春質檢)果蠅體色的灰身(B)對黑身(b)為顯性，位于常染色體上。眼色的紅眼(R)對白眼(r)為顯性，位于X染色體上。 (1)眼色基因R、r是一對________，其上的堿基排列順序________(填“相同”或“不同”)。 (2)與體色不同的是，眼色性狀的表現(xiàn)總是與____________相關聯(lián)?？刂企w色和眼色的基因遵循基因的自由組合定律，判斷依據(jù)為________________________________________________________________________。 (3)缺刻翅是X染色體部分缺失的結果(用XN表示)，由

54、于缺失片段較大，連同附近的R(r)基因一同缺失，染色體組成為XNXN和XNY的個體不能存活。請根據(jù)圖示的雜交組合回答問題： 果蠅的缺刻翅屬于染色體________變異。由上述雜交組合所獲取的F1果蠅中，紅眼∶白眼＝____________。若將F1雌雄果蠅自由交配得F2，F(xiàn)2中紅眼缺刻翅雌果蠅占________。 [導學號29520379]　解析：(1)眼色基因R、r位于一對同源染色體上，控制一對相對性狀，屬于等位基因，等位基因R和r的堿基排列順序不同。 (2)控制眼色性狀的基因位于X染色體上，則控制眼色性狀的基因的遺傳屬于伴性遺傳，其性狀表現(xiàn)總是與性別相關聯(lián)?？刂企w色和眼色的兩對基

55、因分別位于兩對同源染色體(常染色體和性染色體)上，因此，它們的遺傳遵循基因自由組合定律。 (3)缺刻翅是X染色體部分缺失的結果，X染色體部分缺失屬于染色體結構變異。圖示的雜交組合所獲取的F1為：XRXr(紅眼)、XNXr(白眼)、XRY(紅眼)、XNY(死亡)，各占1/4，所以紅眼∶白眼＝2∶1。F1自由交配得F2，雜交方式有兩種：XRXr與XRY雜交、XNXr與XRY雜交，其中XRXr與XRY雜交，F(xiàn)2的基因型有XRXR、XRXr、XRY、XrY，XNXr與XRY雜交，F(xiàn)2的基因型有XRXN(紅眼缺刻翅雌果蠅)、XRXr、XNY(死亡)、XrY，可見XRXN(紅眼缺刻翅雌果蠅)在F2中占1

56、/7。 答案：(1)等位基因　不同 (2)性別　兩對基因位于非同源染色體上(或兩對基因位于兩對同源染色體上) (3)結構　2∶1　1/7 14．(圖示信息類)(2016·河北南宮測試)貓是XY型性別決定的二倍體生物，當其體細胞中存在兩條或兩條以上的X染色體時，在早期胚胎的細胞分裂過程中，一般只有一條X染色體上的基因能表達，其余X染色體高度螺旋化失活成為巴氏小體，如圖所示。請據(jù)圖回答下列問題： (1)組成巴氏小體的化合物主要是______________。通常依據(jù)細胞中巴氏小體的數(shù)量來區(qū)分正常貓的性別，理由是_____________________________________

57、___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)性染色體組成為XXX的雌性貓體細胞的細胞核中應有________個巴氏小體，高度螺旋化染色體上的基因不能表達，主要原因是其中的__________過程受阻。 (3)控制貓毛色的基因B(黑色)、b(白色)位于X染色體上，基因型為XBY的貓的表現(xiàn)型是______________?，F(xiàn)觀察到一只白色的雄性貓體細胞核中有一個巴氏小體，則該貓的基因型應為____________

58、________。 (4)控制有尾、無尾的基因依次為A、a，則無尾黑毛雄貓的基因型是__________，如果它與圖示的雌貓交配， 子代雄性個體的表現(xiàn)型及其比例為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [導學號29520380]　解析：(1)巴氏小體為X染色體高度螺旋化失活形成，主要成分為DNA和蛋白質。雄貓染色體正常為XY，體細胞無巴

59、氏小體，雌貓染色體正常為XX，體細胞有1個巴氏小體。 (2)XXX的雌性貓體細胞的細胞核中應有2個巴氏小體，高度螺旋化染色體上的基因不能解旋進行轉錄，故不能表達。 (3)XBY的貓的表現(xiàn)型是黑色。白色的雄性貓體細胞核中有一個巴氏小體，則該貓性染色體組成為XXY，基因型為XbXbY或XBXbY(XB成為巴氏小體不表達)。 (4)雄性無尾黑貓的基因型是aaXBY，與圖示的雌貓AaXBXb交配，子代雄性個體為(1Aa∶1aa)(1XBY∶1XbY)，表現(xiàn)型及其比例為：有尾黑貓∶有尾白貓∶無尾黑貓∶無尾白貓＝1∶1∶1∶1。 答案：(1)DNA和蛋白質　正常雄性貓體細胞中沒有巴氏小體，正常雌性貓體細胞中有1個巴氏小體 (2)2 　轉錄 (3)黑色雄貓　XBXbY或XbXbY (4)aaXBY 　無尾白貓∶有尾白貓∶無尾黑貓∶有尾黑貓＝1∶1∶1∶1 19