2020高考生物总复习教学案：第21讲染色体变异与生物变异在育种上的应用

第21讲 染色体变异与生物变异在育种上的应用

[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。

考点一 染色体变异

1．染色体结构的变异 (1)类型(连线)

(2)结果：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。 2．染色体数目的变异

(1)类型⎩

⎪⎨⎪⎧

个别染色体的增加或减少

以染色体组的形式成倍地增加或减少

(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)

①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。

②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。

③从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。 (3)单倍体、二倍体和多倍体

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(×)

分析染色体的结构变异和数目变异

(1)图甲①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪类变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？

提示①染色体片段缺失；②染色体片段易位；③基因突变；④染色体片段倒位。①②④均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在光学显微镜下观察到。

(2)图乙、丙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪类变异？

提示图乙发生了非同源染色体间片段的交换，图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换；前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者属于交叉互换型基因重组。

(3)下图中丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图，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：

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，最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组？不是。

②上图中戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例如何？

提示b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1。

③辨析“三体”＝“三倍体”吗？

提示三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”，其余染色体均为两两相同(如上图己)；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，其每种形态的染色体为“三三相同”(如上图庚)。

命题点一辨析三种可遗传变异

1．(2019·贵阳调研)下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是()

A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常

B．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同

C．丙中①过程，可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位

D．丙中①②所示变异都可归类于染色体结构变异

答案 D

解析与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1，减数分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中①过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中②过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，①②都属于染色体结构变异，C项错误，D项正确。

2．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是()

A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组

B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果

C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果

D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中

答案 D

解析甲是染色体结构变异中的缺失或重复，乙是染色体结构变异中的易位，都是染色体结构变异，A错误；个别碱基对的增添或缺失属于基因突变，甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变，B错误；四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而乙图的易位现象，发生在非同源染色体之间，C错误；甲和乙都发生联会现象，发生在减数第一次分裂前期，丙图同源染色体的非姐妹染色单体之间进行了交叉互换，也发生于减数第一次分裂前期，D正确。

易混辨析利用四个“关于”区分三种变异

(1)关于“互换”：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)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添(增加)，属于基因突变。

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

(4)关于变异的“质”和“量”：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，一般不改变基因的量，转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。

命题点二染色体组及生物体倍性的判断

3．下图所示细胞中对所含染色体的有关叙述，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．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体

C．如果图c表示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，是单倍体

答案 C

解析图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A项错误；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育