2020届高考生物大一轮复习 第七章 遗传、变异与进化 第2讲 染色体变异与育种课件

染色体组 两个 三个或三个以上 一至多个
发育起点 受精卵
受精卵
配子
[深度思考] (1)区分染色体结构变异与基因突变。
提示：①可在显微镜下观察到的是 A、B、C(填字母)。 ②基因数目和排列顺序均未变化的是 D。
(2)区分易位与交叉互换。
提示：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。 ④可在光学显微镜下观察到的是图 1，观察不到的是图 2。
解析：选 B。乙中形态相同的染色体有三条，即含有三个染 色体组，因此乙代表的生物可能是三倍体，每个染色体组中含 2 条染色体。
7.二倍体生物如果某一对同源染色体多出一条染色体，则称之为 “三体”。三体在减数第一次分裂联会时，3 条同源染色体中的任意 2 条随意配对联会正常分离，另 1 条同源染色体不能配对，随机地移 向细胞的一极。某基因型为 AaBb 的二倍体番茄(A、a 位于 5 号染色 体，B、b 位于 6 号染色体)，自交后代中出现一株基因型为 AaBbb 的 三体(如图所示)。下列关于此三体的描述不正确的是( )
A．发生了染色体易位 B．染色体组数目整倍增加 C．基因中碱基对发生了替换 D．基因中碱基对发生了增减
解析：选 A。由纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1 表现为非糯非甜粒，F2 有 4 种表现型，其数量比为 9∶3∶3∶1 可知，玉米非糯性对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控 制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组 合定律，F1 的基因组成如图 1。在偶然发现的一个杂交组合中， 由某一 F1 植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒 2 种表现型 可知，控制两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律， 可能的原因是控制该两对相对性状的基因所在染色体发生了染 色体易位。
题组二 生物可遗传变异的判断 1．(2015·高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙 述，正确的是( ) A．基因突变都会导致染色体结构变异 B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
(3)变异类型与细胞分裂的关系。
提示：
变异类型
可发生的细胞分裂方式
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、 基因突变
减数分裂
基因重组
减数分裂
染色体变异
有丝分裂、减数分裂
(4)单倍体的体细胞中只含一个染色体组吗？ 提示：单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组。因 为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只 含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞 中含有不只一个染色体组。
其 F1 的基因组成如图 2 或图 3。故 A 选项较为合理，而 B、 C、D 选项均不能对该遗传现象作出合理的解释。
题组三 通过图示判断生物变异的类型 3．(2016·盐城模拟)如图表示某生物细胞中两条染色体及其 部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异 的是( )
A．① C．③
解析：选 A。亲本为二倍体，子代中出现三体，可能是精 子或卵细胞形成过程中减数第一次分裂或减数第二次分裂出 错，产生了基因型为 ABb 或 aBb 或 Abb 或 abb 的配子。三体不 是一个新的物种，其形成属于染色体变异的染色体数目变异。
1．判断染色体组数的三种方法 (1)根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体共有 几条，则该细胞中含有几个染色体组。如图甲中与 1 号(或 2 号) 相同的染色体共有 4 条，此细胞有 4 个染色体组。
B．② D．④
解析：选 C。根据图示可知，①属于染色体结构变异中的缺 失；②属于易位；③中基因数目、排列顺序未改变，而是由原 来隐性基因 b 变成了显性基因 B，属于基因突变；④属于倒位。
4．(2013·高考福建卷)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。减数 分裂时异常染色体的联会如图乙，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( )
2．杂交育种和诱变育种 (1)杂交育种： ①含义：将两个或源自文库个品种的优良性状通过 交配 集中 在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 ②育种原理： 基因重组 。 ③方法：杂交→ 自交 →选种→自交。
(2)诱变育种： ①概念：利用 物理因素或 化学因素来处理生物，使生物 发生 基因突变 ，从而获得优良变异类型的育种方法 ②原理： 基因突变 。 ③特点：可以提高 突变率 ，在较短时间内获得更多优
解析：选 C。染色体数目的变异包括两种类型：一类是细胞 内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染 色体组的形式成倍地增加或减少，a 图属于前者变异类型，c 图 属于后者变异类型；染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、 易位，b 图属于染色体片段的增加造成重复、d 图属于染色体片 段的缺失。
(5)单倍体都不育吗？ 提示：单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体， 表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发 育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
题组一 考点诊断 (1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。 (2014·高考江苏卷)( ) (2)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能 力。(2014·高考江苏卷)( ) (3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。 (2014·高考江苏卷)( )
2．“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体
考点二 生物变异在育种上的应用 1．单倍体育种和多倍体育种 四倍体 ―①―→ 二倍体 ―②―→ 单倍体 ―③―→ 纯合二倍体 (1)图中①和③的操作是 秋水仙素 处理，其作用原理是抑 制 纺锤体的形成 。 (2)图中②过程是 花药离体培养 。 (3)单倍体育种的优点是 明显缩短育种年限 。
A．可以确定该三体是其亲本减数第一次分裂时 6 号染色体 出错，产生了 ABb 基因型配子而形成的
B．该三体减数分裂产生花粉的基因型为 AB、Ab、Abb、 ABb、aB、abb、ab、aBb，共 8 种
C．三体的出现丰富了生物的遗传多样性，但它还不是一个 新的物种
D．三体的形成属于染色体变异，可用显微镜观察其根尖细 胞有丝分裂装片进行辨别
“三看法”判断可遗传变异的类型 一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生 改变即为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添或缺失所致。 二看基因位置：若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因 位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”或“倒位”。 三看基因数目：若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改 变则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。
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．如不考虑其他染色体，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
解析：选 D。本题主要考查变异及减数分裂的相关知识。 图甲所示的变异为染色体变异，自然状态下，基因重组只发生 在减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期；观察异常染色体应选择处于分 裂中期的细胞；如不考虑其他染色体，理论上该男子可产生含 14 号和 21 号，含 14 号＋21 号，只含 14 号，含 21 号和 14 号 ＋21 号，只含 21 号，含 14 号和 14 号＋21 号共 6 种精子；由 于该男子可以产生含正常染色体的配子，所以其与正常女子婚 配能生育染色体组成正常的后代。故 D 项正确。
考点研析 题组冲关 体验高考 演练提升
第 2 讲 染色体变异与育种
[最新考纲] 1．染色体结构变异和数目变异(Ⅰ) 2.生物变异在育种上的 应用(Ⅱ) 3.实验：低温诱导染色体加倍
考点一 染色体结构与数目的变异 1．染色体结构的变异 (1)类型
(2)遗传效应：染色体(基因载体)结构改变―→基因的
数目或排列顺序
改变―导―致→性状的变异。
2．染色体数目的变异
(1)类型
①细胞内个别染色体的增加或减少，如 21 三体综合征。
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减
少，如多倍体、单倍体。
(2)染色体组 ①概念：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、
5．某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有 丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d 为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依 次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
良变异类型。 ④应用：主要用于 农作物 育种和 微生物 育种。
[深度思考]
(1)五种育种方法的比较。
提示：
杂交 育种
原理
基因 重组
常用方式 杂交 ↓ 自交 ↓ 选种 ↓ 自交
优点
缺点
①使不同 个体优良 ①育种时间 性状集中 长②局限于 在一个个 亲缘关系较 体上②操 近的个体
作简便
举例 矮秆抗病小麦
遗传和变异，这样的一组染色体叫做一个染色体组。
②组成：如图为一雄果蝇的染色体组成，其染色体组可表 示为： Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
(3)二倍体、多倍体和单倍体的比较
二倍体
多倍体
单倍体
概念
体细胞中 含有两个 染色体组 的个体
体细胞中含有三 个或三个以上染 色体组的个体
体细胞中含有 本物种 配子 染色体数目的 个体
题组四 染色体数目变异的分析 6．下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述中不正确的是 ()
A．甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含 1 条染 色体
B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含 3 条染 色体
C．丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含 3 条染 色体
D．丁代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含 4 条染 色体
解析：选 C。基因突变不会导致染色体结构变异，A 项错误； 基因突变与染色体结构变异都有可能导致个体表现型改变，B 项错误；基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变，C 项正确；基因突变在光学显微镜下是观察不到的，染色体结构 变异可用光学显微镜观察到，D 项错误。
2．(2012·高考海南卷)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对 相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂 交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有 4 种表现型，其数量比为 9∶3∶3∶1。 若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其 F1 仍表现为非糯非 甜粒，但某一 F1 植株自交，产生的 F2 只有非糯非甜粒和糯性甜粒 2 种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是( )
(4)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。(2011·高 考海南卷)( )
(5)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。 (2011·高考海南卷)( )
(6)显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数染色体数目 发生变化。(2010·高考福建卷)( )
答案：(1)(×) (2)(×) (3)(×) (4)(×) (5)(×) (6)(×)
提高变异
诱变 育种
基因突 变
频率，加速 有很大盲目性，有 物理因素、化
育种进程， 利变异少，需大量 学因素等
大幅度改 处理实验材料
青霉素高产菌株
良性状
单倍体 育种
染色体 变异
花药离体培 养→用秋水
仙素处理
(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因(读音相同的大、 小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。如图乙中基因型为 AaaaBbbb，任一种基因有 4 个，则该细胞中含有 4 个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组 的数目＝染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有 8 条染 色体，分为 4 种形态，则染色体组的数目为 2 个。