课标高中生物专题复习必修II第生物的变异-染色体变异

第2节染色体变异
课标解读
简述染色体结构变异和数目变异；举例说明染色体变异在育种上的应用。

网络构建
1.染色体中某一片段缺失
2.染色体中增加了某一片段使排列在染色体上基
因的数目和排列顺序
发生改变
染色体结构的变异 3.染色体中某一片段的位置颠倒从而导致性状的变
异。

染色体变异 4.染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
个别染色体数目的增减
染色体数目的变异
染色体组
染色体组成倍的增减二倍体、多倍体和单倍体
育种方法多倍体育种
单倍体育种
附表1 二倍体、多倍体和单倍体
附表2 作物育种方式的比较
附表3 基因重组、基因突变和染色体变异的比较
重难点归纳
重点染色体数目的变异。

难点染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。

复习策略
以细胞的有丝分裂、减数分裂过程中的染色体变化行为为基础。

在减数分裂四分体时期，同源染色体交换对应片段，若受环境因素影响，可能会发生缺失片段（如对方片段没有交换过来）、增加片段、位置颠倒、接到另一条非同源染色体上的现象，都会导致染色体结构上的变异。

若体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但是纺锤体受到破坏（如秋水仙素），以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂形成两个子细胞，造成染色体数
目加倍，继续分裂就可发育形成多倍体。

若在减数分裂过程中，某同源染色体（初级精母细胞中）或某姐妹染色单体（次级精卵细胞）没有均分，就会导致配子中多一条（或几条）或少一条（或几条）染色体的现象，就会发生染色体数目的变异。

若是整倍增加或整倍减少，就会形成多倍体或单倍体。

经典例题解析
例题1 由八倍体小黑麦的花粉培养而成的植物是（）
A．单倍体B．二倍体C．四倍体D．八倍体
解析八倍体小黑麦的体细胞中有8个染色体组，花粉实际就是雄配子，用八倍体小黑麦的花粉离体培养成的植株体细胞内有4个染色体组，但这个个体是由雄配子直接发育而来的，未经过受精作用，所以不能称为四倍体，而只能称为单倍体。

一般而言，通过精子与卵细胞结合成受精卵，再由受精卵发育成的个体，有几个染色体组就称为几倍体。

而由配子未经受精作用直接发育而来的，则不管其细胞中有多少个染色体组，都称为单倍体。

答案 A
例题2双子叶植物大麻(2N=20）为雌雄异株，性别决定方式为XY型。

若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是（）
A．18+XY B．18+XX C．18+XX或YY D．18+XX或XY
解析雄性大麻的染色体组成是18＋XY，经减数分裂后发育成的花粉的染色体组成有 2种：9＋X或9＋Y。

用花药离体培养成的单倍体幼苗的染色体组成也有2种:9+X或9＋Y。

这样的单倍体幼苗用秋水仙素处理后，染色体数目加倍的结果是：18+XX或18+YY。

答案 C
例题3 母马的体细胞染色体数为64，公驴的体细胞染色体数为62。

则母马与公驴杂交后代骡的体细胞染色体数为
A．61 B．62 C．63 D．64
解析考查减数分裂和受精作用。

马的体细胞有64条染色体，经减数分裂形成的生殖细胞内有32条染色体，驴的体细胞有62条染色体，经减数分裂产生的生殖细胞内有31条染色体，这样经受精作用形成的受精卵及其发育成的骡的体细胞染色体数应为63条。

本题涉及的是减数分裂和受精作用的基础知识，但由于牵扯到种间杂交，这样给学生的解答设置了小障碍，在解题过程中排除这种干扰，避免思维走上歧路至关重要。

对种间杂交的情况不熟悉，以致于对减数分裂和受精作用的知识是否适用该情况产生怀疑，是本题错答的主要原因。

答案C
例题4 二倍体玉米（普通玉米）体细胞的染色体数目是20，指出下列各细胞的染色体数目。

（1）二倍体玉米的花粉___________。

（2）二倍体玉米花粉离体培养发育成的植株_______。

（3）二倍体玉米的胚囊细胞_________。

（4）二倍体玉米的胚_________________。

（5）四倍体玉米的茎表皮_________________。

（6）四倍体玉米的花粉_________________。

（7）四倍体玉米的叶子_________________。

（8）八倍体玉米的根尖_________________。

（9）八倍玉米的花粉_________________。

解析根尖、叶子、茎表皮、种子的胚等细胞是体细胞；花粉、胚囊的染色体数目是本物种体细胞染色体数目的一半。

答案（1）10（2）10（3）10（4）20（5）40（6）20（7）40（8）80（9）40
例题5 根据下图中A和B，请用图
中标号或词语填空。

（1）图_________是雄果蝇的染色体。

（2）经过减数分裂，图A可能形成含
有下列第_________组染色体的配子。

一组：含有4、2、7、8染色体；
二组：含有8、6、2、1染色体；
三组：含有2、5、3、7染色体；
四组：含有8、5、3、4染色体。

解析从图可知A除了含有3对常染色体外，还含有一对同型的性染色体，因此A代表的是雌果蝇体细胞的染色体组成；B含有的性染色体是一对异型的，故B代表的是雄果蝇体细胞的染色体组成。

在减数分裂时，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，所以配子中不能同时含有同一对同源染色体。

故一、二、四组都是错的。

答案（1）B（2）三
例题6 香蕉是三倍体，所以它
A．无果实、有种子、靠种子繁殖 B．无果实、有种子、靠营养繁殖
C．无果实、无种子、靠营养繁殖 D．有果实、无种子、靠营养繁殖解析香蕉是三倍体，在减数分裂时不能形成正常的生殖细胞，故无种子；但子房部分照常能发育成果实。

因香蕉无种子，故它不能进行种子繁殖，只能靠营养繁殖。

答案 D
基础试题训练
一、选择题（每空2分，共50分）
1．以下情况下，属于染色体变异的是
①唐氏综合征患者细胞中的第21号染色体有3条②姐妹染色体单体的分开③染色体数目增加或减少④染色单体部分缺失后而形成的精子⑤非同源染色体之间的自由组合⑥染色体上DNA碱基对的增添缺失
A．②④⑤B．①③④⑥C．②③④⑥D．①③④
2．某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图表示含有一个染色体组的细胞是
3．下列关于染色体组的正确叙述是
A．染色体组内不存在同源染色体B．染色体组只存在于生殖细胞中
C．染色体组只存在于体细胞中D．染色体组在减数分裂过程中消失
4．染色体数目异常的基础主要是
A．染色体复制B．染色体断裂C．染色体易位D．染色体不分离
5．对于一个染色体组成为XXY的色觉正常的男孩，其双亲可能有如下几种情况
①色盲的母亲和正常的父亲②色盲的父亲和正常的母亲(不携带色盲基因)
则以上两种情况中，染色体畸变分别发生于什么之中
A．精子，精子B．精子，卵细胞
C．卵细胞，卵细胞D．精子，精子或卵细胞
6．用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
A．种植→F2→选不分离者→纯合体
B．种植→秋水仙素处理→纯合体
C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
7．下面有关单倍体的叙述中，不正确的是
A．由未受精的卵细胞发育而成的个体
B．花药经过离体培养而形成的个体
C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体
D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体8．萝卜和甘蓝杂交，能得到种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后，可产生能育的后代。

出现这种现象的原因是
A．基因自由组合B．染色体结构变异C．基因突变D．染色体加倍9．雄果蝇的精子中含有的染色体组数目是
A．一个B．两个C．三个D．四个
10．用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是
A．有丝分裂的间期和前期B．有丝分裂的间期和后期
C．有丝分裂的前期和前期D．有丝分裂的间期和间期
11．秋水仙素诱导产生多倍体的生理作用是
①抑制细胞有丝分裂时形成纺锤丝②加速细胞内染色体复制③使染色体配对紊乱，不能形成细胞
A．①B．②C．③D．①②③
12．单倍体植物是指
A．含一个染色体组的个体B．含奇数染色体的个体
C．含本物种配子染色体数目的个体D．含奇数染色体组成的个体
13．二倍体植物的花粉发育成的植株，体细胞所有的染色体在形态、大小方面A．一定相同B．一定是各不相同
C．有的相同，有的不同D．以上都不对
14．普通小麦是六倍体，它的单倍体中含有的染色体组数是
A．1个B．2个 C．3个D．4个
15．下列属于单倍体的是
A．二倍体种子长成的幼苗 B．四倍体的植株枝条扦插成的植株
C．六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗 D．用鸡蛋孵化出的小鸡
16．与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是
A．茎秆粗壮B．营养丰富 C．结实减少D．提前成熟
17．四倍体西瓜基因型为AAaa，与二倍体西瓜基因型为Aa进行杂交，所得种子胚的基因型理论比为
A．1：2：2 B．1：3：3：1 C．1：4：1 D．1：5：5：1
18．四倍体水稻受精卵连续三次有丝分裂后，所生成的每个子细胞染色体数目是A．12 B．24 C．36 D．48
19．用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
A．种植→F2→选不分离者→纯合体
B．种植→秋水仙素处理→纯合体
C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
20．棉花是四倍体植株。

它的单倍体细胞内含有的染色体组数是
A．1个B．2个 C．3个D．4个
21．下列有关多倍体和单倍体成因的叙述中，错误的是
A．染色体已经分裂，但细胞分裂受阻 B．未受精的卵细胞发育而成
C．染色体结构发生变化 D．花药离体培养的结果
22．与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是
A．茎秆粗壮B．营养丰富 C．结实减少D．提前成熟
23.在四倍体西瓜植株的花朵上，授以普通二倍体西瓜的花粉，发育成的西瓜果皮、种子的胚及发育过程中胚乳细胞中染色体组的数目分别是（）
A．3、3、5 B．4、3、3 C.4、2、3 D．4、3、5
24．下面各项是表示生物体的体细胞中染色体上所携带的基因，肯定是单倍体的项是（）
A.AaBb
B.Aaaa
C.ABCD
D.Bbb
25.用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是（）
A、二倍体
B、三倍体
C、四倍体
D、六倍体
二、非选择题（除特别注明外，每空2分，共50分）
26.现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆
(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d，
易染锈病(t)。

两对基因独立遗传。

育种专家提出了
如右图8-5所示的
Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。

问：
(1)要缩短育种年限，应选择的方法是_________，
依据的变异原理是_________；另一种方法的育种原
理是_________。

(2)图中①和④基因组成分别为______和
_________。

(3)(二)过程中，D和d的分离发生在_________；（三）过程采用的方法称为_________；（四）过程最常用的化学药剂是_________。

(4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占_________；如果让F1按（五）、（六）过程连续自交2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占_________。

(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为_________。

27．将甲、乙、丙、丁4种二倍体植物进行杂交，产生的杂交后代在减数分裂时同源染色体可以配对，非同源染色体不能配对，配对情况如下表。

请写出每种植物的染色体组成（依次用A、B、C……等字母表示）：
乙丁
甲甲与乙各1条配对，乙有1条不能配对甲与丁各1条配对，丁有2条不能配对
乙乙与乙各2条配对乙与丁各2条配对，丁有1条不能配对
丙乙与丙不能配对丙与丁各1条配对，丁有2条不能配对
（1）甲_________________，（2）乙_________，
（3）丙_________________，（4）丁_________。

28．一个色盲女人和一个正常男人结婚，生了一个性染色体为XXY的正常儿子，此染色体畸变是发生在（精子、卵、不确定）之中。

如果父亲是色盲，母亲正常，则此染色体畸变发生在（精子、卵、不确定）之中。

假如父亲正常，母亲色盲，儿子色盲，则此染色体变异发生在（精子、卵、不确定）之中。

29．2003年6月，中山市人民医院基因研究室在为一孕妇
做基因检测时发现其染色体中有四条发生了易位。

在随后
进行染色体外周血核型检查时，医生发现这名孕妇细胞中竟有4条染色体异常，其中的3号、21号、12号和18号染色体发生了平衡易位（如图）。

通俗点说，就是3号和21号染色体各有一段跑到对方那里“串门”了，12号和18号也是如此。

由于两条染色体异常都已很少见，目前统计的发生率约为千分之一点九左右；而四条染色体同时异常则是极为罕见，估计百万个人中才可能有一个。

根据上述内容，回答下列问题：
（1）染色体结构变异除了“易位”以外，还有、和。

（2）这位孕妇不管外形上还是生理上都和正常人并无两样，但在生育下一代时就会出现流产、死胎、早产和生育早夭的畸形儿等现象，原因是。

（3）这种极为罕见的染色体核型虽然给这名孕妇及一家带来了痛苦，但从另一方面来说也有重要意义，你认为这种染色体核型发现的重要意义体现在哪些方面？（3分）
（4）如果这名妇女非得想体会一下做母亲的感觉，即十月怀胎生下一个健康的后代，你认为可行的方法是。

（3分）
第2节染色体变异
1．D 2．C 3．A
4．D解析：染色体数目的变异包括细胞内个别染色体的增减以及染色体组成倍的增减所产生的变异，而除了染色体组成倍的减少而产生的变异外，其他主要都是由于染色体不分离
造成的。

5．D解析：XXY色觉正常的男孩的基因型为XBXBY或XBXbY，①色盲的母亲和正常的父亲的基因型分别为XbXb、XBY，母亲不会有XB，所以XBY都来自父亲，即来自于精子，这是因为产生精子时减数分裂第一次分裂X、Y染色体没有分开所致；②色盲的父亲和正常的母亲(不携带色盲基因)的基因型分别为XbY、XBXB，若该男孩的基因型为XBXBY，则XBXB一定来自母亲，这是因为产生卵细胞时减数分裂第一次分裂X、X染色体没有分开或者是减数分裂第二次分裂X、X染色单体没有分开所致；若该男孩的基因型为XBXbY，则XbY一定来自父亲，这是因为产生精子时减数分裂第一次分裂X、Y染色体没有分开所致。

6．C 7．C 8．D
9．A解析：果蝇是二倍体，它的精子中只含有一个染色体组，包括一个性染色体（X或Y）和三个常染色体。

果蝇的卵细胞中也只含有一个染色体组，是由一个X染色体和三个常染色体组成的。

10．A
11．A解析：秋水仙素能防止纺锤体的形成，染色体虽然纵裂开来，但是不能形成两个子细胞，因而使一个细胞里的染色体数目加倍。

12．C解析：本题考查单倍体的概念，单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，体细胞中含有的染色体数以及染色体组的奇偶性，并不能确定是否是单倍体。

13．B解析：二倍体植物的花粉粒细胞中只含有一个染色体组，由染色体组的概念知该植株体细胞中所有的染色体的大小、形态方面都不相同。

14．C解析：考查单倍体的概念。

普通小麦为六倍体，含六个染色体组；单倍体是指含有本物种配子染色体数的个体，普通小麦的单倍体应含三个染色体组。

对单倍体的概念和染色体组概念不了解，是本题出错的主要原因。

15．C 16.D
17．D解析：四倍体西瓜杂交，产生三种配子AA、Aa、aa，AA：Aa：aa=1：4：1。

二倍体西瓜Aa产生两种配子A和a，A：a=1：1，所以胚的基因型比为1：5：5：1。

18．D解析：二倍体水稻体细胞中有24个染色体，四倍体水稻体细胞中含有48个染色体，四倍体水稻的受精卵含有48个染色体，有丝分裂、分裂前后染色体数目不变。

19．C解析：利用花药离体培养获得单倍体，再经人工诱导使染色体加倍，可迅速获得纯系植株。

20．B解析：棉花的单倍体是指体细胞中含有本物种（即四倍体棉花）配子染色体数目的个体，所以棉花的单倍体的体细胞中含有的染色体组数有2个。

21．C解析：多倍体和单倍体两者均是染色体组数目的变化，多倍体是成倍增加，单倍体是成倍减少，并非染色体结构发生变化。

22．D解析：多倍体植株与正常植株相比，一般表现为茎秆粗壮，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提高，但是多倍体植株的发育延迟，结实率降低。

23．D 24.C
25. C 解析:单倍体马铃薯在减数分裂过程中，发现染色体两两配对，形成12个四分体，这说明偶数倍的单倍体是可能产生正常配子的。

两两配对联合，说明该单倍体含有两个染色
体组，从而推知产生花药马铃薯必是四倍体。

即马铃薯（4n ）−−−→−减数分裂花药（2n ）
马铃薯单倍体（2n ）−−−→−减数分裂两两配对。

26.解析 图中（一）过程属于杂交育种，作用是把矮杆和抗病性状组合到一个植株上。

图中（二）是F1种下后，开花时产生花粉（雄配子）的过程中要进行减数分裂，在减数分裂第一次分裂过程中发生同源染色体的分离和非同源染色体之间的自由组合。

此时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合。

两对等位基因自由组合后产生4种配子（DT 、Dt 、dT 、dt ）。

根据图中可知，①的基因型是DT ，②的基因型是dT 。

图中（三）是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。

图中（四）是诱导多倍体的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合体，仔细分析图，可得出图中的③④⑤对应的基因型是DDtt 、ddTT 和ddtt 。

图中沿着（一）、
（二）、（三）、（四）途径进行的育种方法属于单倍体育种，沿着（一）、（五）、（六）途径进行的育种方法是杂交育种。

图中（五）过程是指F 自交的过程，其后代中的矮杆抗倒伏抗锈病的类型，表现型虽符合要求，但其中能稳定遗传的纯合体只有1／3，还有2／3是杂合体，不能稳定遗传，其基因型是ddIT(1／3)和ddTt(2/3)。

如果再让其自交一代，各种基因型比例的计算方法是：ddTT 自交后代仍是ddTT ，占总数1／3；ddTt 自交后代中的基因及其比例是：ddTT （1／4）、ddTt （2／4）、ddtt （1／4），占总数 2／3。

所以计算总结果是：ddTT=1／3+（1／4）×（2／3）=1／2，ddTt ＝（2／4）×（2／3）=1／3，ddtt=（1／4）×（2／3）=1／6，其中ddTT 符合生产要求。

题中第(5)小题的计算方法是：③⑤的基因型分别是DDtt 和ddtt ，因为两个体中的第二对基因都是tt ，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要考虑DD 和dd 就可以了，这对基因杂交后再自交，实际是典型的基因分离规律，后代各基因型的比例是1∶2∶1。

答案 （1）Ⅰ 染色体变异 基因重组 （2）DT ddTT (3)减数分裂第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素 （4）1／3 1／2 (5)1∶2∶1
27.解析:考查学生分析生物染色体组成的能力。

根据甲乙丙丁四种植物（二倍体）两两杂交后代在减数分裂时同源染色体的配对情况，分析如下：乙与乙杂交后代中各2条配对说明乙植物有两对同源染色体，用AABB 表示；甲与乙各1条配对，乙有一条不能配对，说明乙比甲多1对同源染色体，且甲与乙有共同的一对，甲的染色体组成为AA ；乙与丁各两条配对，丁有一条不能配对，说明丁有3对同源染色体且含AABB （有一对同源染色体为乙所
不具有），甲与丁杂交后代染色体配对情况进一步说明丁的染色体组成情况（3对），丁的染色体组成可以表示为AABBCC；乙与丙不能配对，说明乙与丙不存在同源染色体，丙与丁各1条配对，丁有2条不能配对，说明丙有一对同源染色体（且为AABBCC中的一对），故丙的染色体组成应为CC。

本题根据题目条件，综合分析，找准突破口，并确定分析顺序是关键。

本题首先判断乙的染色体组成至关重要。

这类题型平常训练较少，学生如果综合能力差，缺乏一定的分析推理技巧，抓不住解题关键，很难写出其染色体组成。

答案（1）AA （2）AABB （3）CC （4）AABBCC
28．精子不确定卵
29.（1）缺失、重复、倒位（2）虽然这位妇女染色体结构异常，但并不导致遗传物质的丢失，所以和常人并无两样。

但是这位妇女在形成卵细胞的过程中，会导致遗传物质的失衡（增加或减少），所以会产生流产等现象。

（3）对丰富人类染色体异常核型登记库、遗传学的临床研究、遗传性疾病的诊断以及指导优生优育都有重要意义。

（4）“试管婴儿”即取她人的正常卵子，与丈夫精子体外受精后，移入自己子宫内继续怀孕。

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