2021年高考生物复习：第21讲 染色体变异和生物育种

2021年高考生物复习：第21讲染色体变异和生物育种

【考纲要求】 1.染色体变结构变异和染色体数目变异(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：低温诱导植物染色体数目加倍。

【学科素养】 1.科学思维—比较与综合：染色体变异类型、育种方法比较；批判性思维；理性看待转基因技术。2.生命观念—结构与功能观：染色体变异会影响生物性状。3.科学探究—实验设计与实验结果分析；低温诱导植物染色体数目变化实验。

知识点1染色体结构变异

基础回顾

据图回答有关染色体结构变异的问题

(1)已知的染色体为“”。变异后的染色体如下列图所示：

①判断变异类型：A.缺失，B.重复，C.倒位，D.基因突变。

②可在显微镜下观察到的是A、B、C。(填图编号)

③基因数目和排列顺序均未变化的是D。(填图编号)

(2)辨析染色体的易位与交叉互换

①图1是易位，图2是交叉互换。

②发生对象：图1发生于非同源染色体之间，图2发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。

③变异类型：图1属于染色体结构变异，图2属于基因重组。

方法规律

1.归纳染色体结构变异的类型和结果

2．从四个角度总结三种变异的区别

(1)“互换”角度——同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。

(2)“缺失”角度——DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。

(3)变异的水平角度——基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。

(4)变异的“质”和“量”角度——基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。

知识点2染色体数目变异

基础回顾

1.据图回答有关染色体组的问题

(1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。

(2)组成特点

①形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。

②功能上：共同控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。

2．判断正误

(1)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。(√)

(2)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。(√)

(3)未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体。(√)

(4)含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体。(×)

(5)生物的精子或卵细胞一定都是单倍体。(×)

(6)基因型是aaaBBBCcc的植株一定是单倍体。(×)

方法规律

1.总结判断染色体组的三种方法

(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。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。

(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或相同基因。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。

(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与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，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。

2．归纳判断单倍体、二倍体与多倍体的方法

考点1染色体结构变异和染色体数目变异

[典例精析]

(2018·北京西城期末)控制玉米植株颜色的基因G(紫色)和g(绿色)位于6号染色体上。经X射线照射的纯种紫株玉米与绿株玉米杂交，F1出现极少数绿株①。为确定绿株的出现是由于G基因突变还是G基因所在的染色体片段缺失造成的，可行的研究方法②是()

A．用该绿株与纯合紫株杂交，观察统计子代的表现型及比例

B．用该绿株与杂合紫株杂交，观察统计子代的表现型及比例

C．选择该绿株减数第一次分裂前期细胞，对染色体观察分析

D．提取该绿株的DNA，根据PCR能否扩增出g基因进行判断

[破题关键]①—紫色对绿色为显性；不发生变异，F1均为紫色。

②—子一代中绿株可能是基因突变产生的(基因型为gg)，也可能是染色体变异后产生的(基因型为g)，答题的关键是扣住基因突变和染色体变异的区别。

[解析]基因突变在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株细胞减数分裂过程中的染色体。通过观察减数第一次分裂前期联会的6号染色体是否相同进行分析，C选项中的方法可行。

[答案] C

(2016·江苏卷)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()

①

A．个体甲的变异对表型无影响

B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常

C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1

D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常

[破题关键]①—首先分析题图正确判断出染色体变异类型，即缺失、倒位；回顾染色体结构变异对生物生存的影响；染色体倒位在减数分裂过程中形成四分体的特点：呈“十字形”。

[解析]据图可知个体甲的变异是缺失，个体乙的变异是倒位，均会导致表型异常，A和D选项错误。个体甲自交，后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象，后代性状分离比不一定是3∶1，C项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常，B 项正确。

[答案] B

(2018·海南卷)蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的①。某对蜜蜂所产生子代的基因型为：雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、aD、ad。这对蜜蜂的基因型是() A．AADd和ad B．AaDd和aD

C．AaDd和AD D．Aadd和AD

[破题关键]①—子代雄蜂的基因型即亲代雌性个体产生的配子类型。

[解析]由雄蜂的基因型可推测亲本雌蜂的基因型为AaDd，后代的雌蜂是由雄性的精子与雌蜂的卵细胞结合形成的，据此推测亲本雄性的基因型为AD，C正确。

[答案] C

(2018·北京西城期末)下列有关变异的叙述，错误的是() A．非同源染色体上的非等位基因之间可发生基因重组

B．相对于DNA病毒，RNA病毒更容易发生基因突变

C．染色体结构变异均可导致基因的种类和数目发生改变

D．有丝分裂和减数分裂过程中均可发生染色体数目变异

[解析]在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因发生基因重组，A选项正确。DNA一般为双链，RNA一般为单链，由于RNA的结构没有DNA的稳定，所以RNA病毒比DNA病毒更加容易发生基因突变，B选项正确。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位。易位、倒位等染色体结构变异通常不会导致基因的种类和数目发生改变，C选项错误。在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，会导致染色体结构变异。着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，会导致染色体数目变异，D选项正确。

[答案] C