高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异学案设计

这是一份高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异学案设计，共24页。

第2节　染色体变异
　　
学习目标
核心素养
1.说出染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2．阐明二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。
3．进行低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验。
1.生命观念：染色体的变异同样增加了生物多样性，为学生进化观的形成做了铺垫。
2．科学思维：通过多倍体的形成过程让学生理解自然界植物多倍体形成原因。
3．科学探究：“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，需要学生通过探究去寻找相应的答案。
4．社会责任：利用染色体变异的原理来加深对育种的理解，并能给出一定的理论解释。



知识点一　染色体数目的变异
1．染色体变异
(1)定义：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
(2)类型
2．染色体数目的变异类型
(1)细胞内个别染色体的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
3．二倍体和多倍体
(1)染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
(2)二倍体
①概念：由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。
②常见生物：自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
(3)三倍体
①概念：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个染色体组的个体，称作三倍体。
②形成过程：如果二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。
③三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。
(4)四倍体
①概念：由受精卵发育而来的，体细胞中含有四个染色体组的个体叫四倍体。
②形成过程：a.如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。
b．如果二倍体在胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。
(5)多倍体
①概念：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。
②多倍体植株特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，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增加。
③多倍体育种
方法
低温处理或用秋水仙素诱发(最常用且最有效)等
处理对象
萌发的种子或幼苗
原理
低温、秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍
实例
含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜




1．一个染色体组中是否存在等位基因，为什么？果蝇、人的1个染色体组中染色体组成是什么？
提示：不存在等位基因，因为等位基因位于同源染色体上，而一个染色体组中无同源染色体。
果蝇：3＋X或3＋Y(3条常染色体＋1条性染色体)。
人：22＋X或22＋Y(22条常染色体＋1条性染色体)。
2．三倍体西瓜培育过程中，两次传粉的作用分别是什么？
提示：三倍体无子西瓜培育过程中，两次传粉的作用：第一次是为了完成传粉受精过程，形成三倍体种子；第二次是为了刺激三倍体植株雌蕊产生生长素促进果实发育。

4．单倍体
(1)概念：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体。
(2)实例：蜜蜂中的雄蜂。
(3)单倍体植株特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
(4)单倍体育种(二倍体为例)
①方法：花药(或花粉)离体培养获得染色体数目加倍植株，恢复到正常植株的染色体数目。
②单倍体育种得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
③优点：明显缩短育种年限。




(1)体细胞中含一个染色体组的生物体一定是单倍体。(√)
(2)单倍体生物的体细胞中一定只含一个染色体组。(×)
(3)体细胞中含有三个染色体组的生物体一定是三倍体。(×)
(4)三倍体生物的细胞中一定含三个染色体组。(×)
(5)多倍体植物多表现为茎秆粗，叶、果实、种子较大，早熟、多籽性状。(×)
(6)蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的。(√)
(7)二倍体体细胞处于有丝分裂后期时，染色体组为4组。(√)
(8)二倍体减数分裂Ⅱ后期细胞中有1个染色体组。(×)
(9)单倍体育种时可以用秋水仙素处理单倍体萌发的幼苗或种子。(×)
(10)“单体”“三体”是分别发生了以染色体组为单位的成套减少、增加所致。(×)

知识点二　低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.实验原理
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，植物细胞的染色体的数目发生变化。
2．实验步骤

3．实验中几种溶液的作用
(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。
(2)质量浓度为0.01 g/mL的甲紫溶液(旧称龙胆紫溶液)：使染色体着色。
(3)质量分数为15%的盐酸溶液：与体积分数为95%的酒精1∶1混合，解离，使细胞分散开。
(4)体积分数为95%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，还可与质量分数为15%的盐酸溶液混合，解离细胞。
4．实验结论
低温能诱导植物细胞染色体数目加倍。
知识点三　染色体结构的变异
1．类型
图解
变化
名称
举例

染色体的某一片段缺失引起变异
缺失
猫叫综合征；果蝇缺刻翅的形成

染色体中增加某一片段引起变异
重复
果蝇棒状眼的形成

染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
易位
果蝇花斑眼的形成

染色体的某一片段位置颠倒引起变异
倒位
果蝇卷翅的形成

2.结果
(1)使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。
(2)大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1．(目标1)慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于(　　)
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构变异 D．染色体数目变异
答案　C
解析　根据题意分析可知，人慢性髓细胞性白血病，是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致的，发生在非同源染色体之间，说明发生了染色体结构变异中的易位。
2．(目标1)猫叫综合征的起因是(　　)
A．基因突变
B．染色体数目变异
C．基因重组
D．染色体结构变异
答案　D
解析　猫叫综合征是由人的一条5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异中的缺失，故选D。
3．(目标2)单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是(　　)
A．单倍体杂交后代不发生性状分离
B．单倍体经染色体加倍后得到的植株自交后代一般不发生性状分离
C．单倍体高度不育，不发生性状分离
D．单倍体植株多长得弱小
答案　B
解析　单倍体育种可以明显地缩短育种年限，原因是该育种方法得到的生物个体一般为纯合子，自交后代不发生性状分离。
4．(目标2)下列说法错误的是(　　)
A．含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体为四倍体
B．二倍体的胚或幼苗在低温影响下也会形成四倍体
C．三倍体无子西瓜的果实中没有种子是因为减数分裂出现联会紊乱
D．用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使细胞分裂的后期着丝粒未分裂
答案　D
解析　用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，会抑制纺锤体的形成，着丝粒会正常分裂，D错误。
5．(目标2)基因型为AAbb和aaBB的植株杂交得F1，对其幼苗用适宜浓度的秋水仙素处理，得到的植株的基因型和染色体倍数分别是(　　)
A．AAaaBBbb，二倍体
B．AaBb，二倍体
C．AAaaBBbb，四倍体
D．Aabb，二倍体
答案　C
解析　AAbb和aaBB的植株杂交得到的F1的基因型为AaBb，用秋水仙素处理后得到的植株的基因型为AAaaBBbb，为四倍体，C正确。
6．(目标3)某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的大蒜不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养48～72 h后，剪取根尖制成临时装片，然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂现象。下列叙述不正确的是(　　)
A．实验原理是低温处理能阻断大蒜根尖细胞中DNA的复制
B．用甲紫溶液处理根尖可使染色体着色
C．制作临时装片前可用卡诺氏液固定细胞形态
D．低倍镜视野中少数细胞染色体数发生改变
答案　A
解析　实验原理是低温处理能抑制大蒜根尖细胞中纺锤体的形成，A错误；视野中只有少数细胞染色体数发生改变，D正确。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题型一　相关概念的理解考查
[例1]　在对细胞染色体进行测量计算的基础上，进行染色体配对、分组及形态分析的过程叫作核型分析。下图是某种生物的核型分析图，图中的数字表示染色体的编号。下列叙述错误的是(　　)

A．①和②、⑦和⑧属于同源染色体
B．①④⑤⑧可以组成1个染色体组
C．该生物1个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
D．该生物共有4个染色体组，含有常染色体和性染色体
解题分析　核型分析图中的染色体已经进行配对，故⑦和⑧大小不同，为一对性染色体，是一对同源染色体；1个染色体组中每一条染色体上的DNA碱基排列顺序都存在差异；该生物含2个染色体组。
答案　D
[例2]　下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，不正确的是(　　)
A．二倍体生物的一个配子中的全部染色体为一个染色体组
B．由受精卵发育成的体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C．单倍体生物体细胞中只含有一个染色体组
D．多倍体常是二倍体祖先经过染色体数加倍或种间杂交产生的
解题分析　对于二倍体生物，其单倍体的体细胞含有一个染色体组，对于多倍体生物，其单倍体的体细胞中含有多于一个的染色体组，C错误。
答案　C
[例3]　下图分别表示四种生物的体细胞，有关描述错误的是(　　)

A．图中甲、乙都含有3个染色体组
B．只有图丁可以是单倍体
C．图中丙可以是一个二倍体
D．与丁相对应的基因型不可以是aaa
解题分析　图中甲、乙都含有3个染色体组，A正确；凡是由配子直接发育而来的个体，均称为单倍体，故图甲、乙、丙、丁都可能是单倍体，B错误；图中丙可以是一个二倍体，也可以是单倍体，C正确；丁有1个染色体组，aaa有3个染色体组，因此与丁相对应的基因型不可以是aaa，D正确。
答案　B

技法提升
判断染色体组数目的方法
(1)根据染色体形态、大小判断
细胞内形态、大小相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。

(2)根据基因型判断
控制一对相对性状的基因(包括同一字母的大小写)出现几次，就含几个染色体组。

(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＝细胞内的染色体数/染色体形态数。如图④中，细胞中有8条染色体，染色体形态数(形态、大小不相同)为2，所以染色体组数为8/2＝4。图①②③中分别有2、1、2个染色体组。




题型二　“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”
实验分析[例4]　有关“低温诱导植物细胞(2n＝16)染色体数目的变化”实验的分析，正确的是(　　)
A．体积分数为95%的酒精用于根尖的固定和解离，但作用不同
B．低温与秋水仙素均能抑制着丝粒分裂而导致染色体数目加倍
C．应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍
D．如果显微观察到染色体数为32的细胞，可判断低温诱导成功
解题分析　“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验中，将根尖放入卡诺氏液中浸泡，目的是固定细胞形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，目的是洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合的解离液可以使洋葱根尖解离，A错误；低温与秋水仙素均能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能向两极移动而导致染色体数目加倍，B错误；应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍，C正确；有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，所以显微观察到染色体数为32的细胞，还不能判断低温诱导成功，D错误。
答案　C

技法提升
实验的几点注意事项
(1)选材：材料应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
(2)温度不是越低越好：温度过低会对根尖细胞造成伤害，应选择适宜温度。
(3)并不是所有细胞中染色体数目均加倍：只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”，大部分细胞仍为二倍体。
(4)实验处理后细胞是死的而非活的。
(5)着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期即分裂，无纺锤丝牵引，着丝粒也分裂。



题型三　染色体结构变异类型的判断
[例5]　人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中会形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，该联会复合物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的任意一极。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　)

A．图中所示为染色体结构变异和染色体数目变异
B．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞
C．女性携带者与正常男性婚配生出表现正常子女的几率为1/6
D．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体
解题分析　根据题干信息可知，14/21平衡易位染色体是由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，通过染色体易位和连接形成，发生了染色体结构变异和染色体数目变异，A正确；有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，B正确；女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)分别是：①含有14、21号染色体的正常卵细胞，②含有14/21平衡易位染色体的卵细胞，③含有14/21平衡易位染色体和21号染色体的卵细胞，④含有14号染色体的卵细胞，⑤含有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞，⑥含有21号染色体的卵细胞。故女性携带者与正常男性婚配，当女性携带者的①②两种类型的卵细胞与精子受精后，子女表现均正常，即生出表现正常子女的几率为，C错误；男性携带者含14号与21号染色体融合形成的14/21平衡易位染色体，所以其初级精母细胞含有45条染色体，D正确。
答案　C
[例6]　下列甲～丁图表示二倍体生物不同的变异类型，其中的字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)

A．甲变异类型为基因重组，该过程只能发生在减数分裂过程中
B．乙变异类型中基因的种类、数量以及排列顺序均未发生改变
C．丙图所示时期为减数分裂Ⅰ前期，可代表染色体片段缺失或重复
D．丁图所示个体与正常个体杂交，子代中正常个体的概率约为1/3
解题分析　甲变异类型为易位，A错误；乙为倒位，基因的种类、数量没变，但是染色体上基因的排列顺序发生了改变，B错误；丙图为同源染色体配对图，多出一个环，可能是染色体片段缺失或重复导致，C正确；丁图所示个体为三体，产生的配子为1/2正常配子、1/2异常配子，与正常个体杂交，子代中正常个体的概率约为1/2，D错误。
答案　C

技法提升
判断变异类型的方法
(1)易位与染色体互换。易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异；染色体互换发生于同源染色体非姐妹染色单体之间，可能会导致基因重组。
(2)基因突变与缺失。基因突变碱基的缺失不改变染色体上基因的数目和位置；染色体结构变异的缺失会导致染色体上基因数目的减少。
(3)通过联会的图像判断染色体变异类型
①可能发生了缺失或重复。
②可能发生了易位。
③可能发生了倒位。

题型四　有关育种的分析
[例7]　栽培品种香蕉染色体组成为AAA(字母代表染色体组)，易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB，含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选，获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述，不正确的是(　　)
A．栽培品种高度不育
B．新品种含有三个染色体组
C．新品种细胞中无同源染色体
D．栽培品种减数分裂时联会紊乱
解题分析　经过杂交、筛选，获得的染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种含有三个染色体组，B正确；栽培品种香蕉染色体组成为AAA，为三倍体，在减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，因而高度不育，A、D正确；新品种细胞中染色体组成为AAB，其中含有栽培品种香蕉的两个染色体组AA，说明有同源染色体，C错误。
答案　C
[例8]　某二倍体作物中有矮秆(A)和高秆(a)、抗病(B)和不抗病(b)两对相对性状。下图表示用不同方法进行育种的操作设计思路。下列叙述不正确的是(　　)

A．通过①④⑤过程获得新品种的育种方法可以明显缩短育种年限
B．通过⑥过程获得新品种的过程一定有基因发生了碱基的替换
C．通过①②③过程获得新品种的育种方法所依据的原理是基因重组
D.过程⑦和过程⑤可以用秋水仙素处理幼苗使细胞中染色体数目加倍
解题分析　④表示花药的离体培养，故①④⑤过程表示单倍体育种，与杂交育种相比，其优点是明显缩短育种年限，A正确；⑥过程用射线处理甲品种，可知是诱变育种，诱变育种的原理是基因突变，基因突变有碱基的增添、缺失、替换三种类型，B错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成进而使染色体数目加倍，经过④花药的离体培养过程得到的E幼苗是单倍体，所以⑤可以用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍，从⑦获得的新品种基因型可知⑦表示多倍体育种，也要用秋水仙素处理乙品种的种子或幼苗，D正确。
答案　B


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
[基础对点]
知识点一　染色体数目的变异
1.下列有关单倍体的叙述错误的是(　　)
A.单倍体的体细胞中可能含有多个染色体组
B.细胞中只含有一个染色体组的个体是单倍体
C.由卵细胞发育成的雄蜂不属于单倍体
D.体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体是单倍体
答案　C
解析　单倍体是由配子发育而来的个体，其体细胞中可能含有一个或多个染色体组，A正确；细胞中只含有一个染色体组的个体通常是由配子发育而来，是单倍体，B正确；由卵细胞发育成的雄蜂属于单倍体，C错误。
2．下列有关水稻的叙述，错误的是(　　)
A.二倍体水稻含有两个染色体组
B.二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，有三个染色体组
D.二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
答案　D
解析　二倍体水稻经花粉离体培养获得的单倍体只含一个染色体组，高度不育，不能产生种子，因此“稻穗、米粒变小”与此不符。
3．西瓜(2N＝22)是雌雄同株异花植物，下列有关说法正确的是(　　)
A.滴加秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，可使其根细胞染色体数目加倍
B.四倍体母本体细胞染色体数最多可为88条
C.三倍体无子西瓜的无子性状属于不可遗传变异
D.因减数分裂过程同源染色体联会紊乱，导致三倍体无子西瓜一颗种子都不能产生
答案　B
解析　滴加秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，可使其茎、叶细胞染色体数目加倍，秋水仙素未作用于根细胞，根细胞染色体数目不变，A错误；四倍体母本体细胞在有丝分裂后期时，染色体数为88条，B正确；三倍体无子西瓜的无子性状属于可遗传变异，其变异属于染色体数目变异，C错误；三倍体西瓜的植株在进行减数分裂时，细胞中同源染色体为三条，联会紊乱，因此难以产生正常可育的配子，但也可能产生极少数种子，D错误。
4．已知等位基因A/a位于21号染色体上。现有一个21三体综合征男患者，该患者的基因型为AAa，其父亲的基因型为Aa，母亲的基因型为Aa。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该21三体综合征患者产生含Aa配子的概率为1/3
B.这对夫妇再生育一个21三体综合征患者的概率为1/2
C.该21三体综合征男患者多出的一条染色体来自其父亲
D.21三体综合征与猫叫综合征都是由染色体数目变异引起的
答案　A
解析　21三体综合征患者产生的配子及其比例为Aa∶A∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，即含Aa配子的概率为1/3，A正确；21三体综合征是由染色体数目变异所致，概率无法求解，B错误；该男患者多出的一条染色体可来自其父亲，也可来自其母亲，C错误；猫叫综合征是由染色体结构变异引起的，D错误。
知识点二　低温诱导植物细胞染色体数目的变化
5.下列有关“低温诱导大蒜(2n＝16)根尖细胞染色体加倍”的实验，叙述不正确的是(　　)
A.低温处理后的实验材料要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗
B.在显微镜视野内可能观察到染色体数为16、32和64的细胞
C.用高倍显微镜观察不到根尖细胞染色体加倍的过程
D.低温通过促进着丝粒分裂导致染色体数目加倍
答案　D
解析　用卡诺氏液固定细胞形态后，要用体积分数为95%的酒精冲洗2次，A正确；染色体数目加倍前，大蒜(2n＝16)根尖细胞有丝分裂前、中期细胞内染色体数目为16条，后期着丝粒分裂，染色体数目加倍为32条，低温诱导大蒜(2n＝16)根尖细胞染色体数目加倍后，细胞中染色体数目为32条，有丝分裂后期时染色体数目为64，B正确；用卡诺氏液固定细胞形态时已经导致细胞死亡，因此用高倍显微镜观察不到某细胞染色体加倍的过程，C正确；低温通过抑制纺锤体形成导致染色体数目加倍，D错误。
知识点三　染色体结构的变异
6.如图所示为在细胞分裂时染色体之间可能发生的现象，①②可能导致的变异类型依次是(　　)

A.染色体易位、基因突变
B.染色体易位、基因重组
C.基因重组、染色体易位
D.基因重组、染色体缺失
答案　B
解析　①该图中的非姐妹染色单体发生片段互换，且发生在非同源染色体之间，属于染色体易位；②该图中的非姐妹染色单体发生片段互换，且发生在同源染色体之间，属于基因重组。
7．如图是某个体的一对同源染色体，其中有一条染色体发生了变异(图中字母表示基因，竖线标明相应基因在染色体上的位置)。已知该个体能够正常产生后代，则该个体(　　)

A.遗传物质没有改变，表型正常
B.发生了倒位，属于染色体结构变异
C.发生了基因突变，属于隐性突变
D.其后代体细胞也一定有异常染色体
答案　B
解析　题图中两条同源染色体上部分基因的位置发生了颠倒，这属于染色体结构变异，染色体结构变异可导致个体生物性状发生改变，A错误，B正确；该个体的基因型未知，不能判定该个体是否发生了基因突变，C错误；该个体进行减数分裂形成的配子中50%的细胞是正常的，则后代不一定有异常染色体，D错误。
8．果蝇的眼睛是复眼，即一个大眼睛由很多小眼睛组成。如果控制红眼(B＋)/白眼(b)基因所在的X染色体片段易位到果蝇的4号染色体某位置后，则该细胞中眼色基因不能表达，从而使基因型为XB＋Xb雌果蝇表现出“花斑眼”，即部分小眼表现为红眼，部分小眼表现为白眼。下列说法正确的是(　　)
A.花斑眼果蝇的后代中雄性只可能是白眼果蝇
B.眼色基因片段易位的数量对“花斑眼”的表现无影响
C.表现为白眼的小眼是因为细胞B＋基因所在片段发生易位
D.未表现“花斑眼”的雌果蝇一定没有发生眼色基因所在染色体片段的易位
答案　C
解析　由于花斑眼雌果蝇的基因型为XB＋Xb，所以其后代中雄性是白眼果蝇和红眼果蝇的概率都是50%，A错误；由于眼色基因片段易位到4号染色体某位置后，会使眼色基因不能表达，所以易位的数量对“花斑眼”的表现有影响，B错误；表现为白眼的小眼是因为细胞B＋基因所在片段发生易位，使眼色B＋基因不能表达，C正确；基因型为XB＋Xb的个体若只有b基因所在片段发生易位，不会表现“花斑眼”，D错误。
知识点四　育种
9.已知普通小麦是六倍体，含42条染色体，将普通小麦和黑麦(二倍体，2N＝14)杂交获得不育的F1，F1经加倍后获得八倍体小黑麦。下列叙述中错误的是(　　)
A.普通小麦单倍体植株的体细胞含21条染色体
B.离体培养普通小麦的花粉，产生的植株表现高度不育
C.F1减数分裂产生的配子含有2个染色体组、14条染色体
D.八倍体小黑麦减数分裂时，来自同一物种的同源染色体联会
答案　C
解析　普通小麦是六倍体，含42条染色体，所以普通小麦单倍体植株的体细胞含21条染色体，A正确；离体培养普通小麦的花粉得到的植株是单倍体，含有普通小麦的3个染色体组，在减数分裂联会时会发生紊乱，不能产生正常的配子，因此表现高度不育，B正确；F1含有普通小麦的3个染色体组和黑麦的1个染色体组，在减数分裂联会时会发生紊乱，不能产生正常的配子，C错误；八倍体小黑麦含有普通小麦的6个染色体组和黑麦的2个染色体组，在减数分裂过程中，来自同一物种的同源染色体联会，D正确。
10．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是(　　)

A.过程①的作用原理为染色体变异
B.过程③必须经过受精作用
C.过程④必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
D.此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4
答案　D
解析　题图中过程①表示杂交，其原理为基因重组，A错误；过程③常用的方法为花药离体培养，B错误；过程④可使用秋水仙素或低温处理幼苗，C错误；F1可产生4种雄配子，分别为DT、Dt、dT、dt，经处理后染色体数目加倍，符合生产要求的品种(ddTT)占1/4，D正确。
[能力提升]
11．正常女性的两条X染色体中，会有一条X染色体随机失去活性，浓缩成巴氏小体(其基因一般无法表达)，只有一条X染色体正常。因此在X染色体上的某些隐性性状基因即使在杂合情况下，也可以在某些细胞中体现出来，例如无汗腺外胚层发育不良症(伴X染色体隐性遗传)，女性携带者症状表现有汗腺和无汗腺皮肤的嵌镶性状(即为患病)。下列相关叙述正确的是(　　)

A.女性携带者的不同细胞含有基因不同
B.巴氏小体的形成原理为染色体数目变异
C.男性也会出现有汗腺和无汗腺嵌镶症状
D.不同女性携带者嵌镶症状部位可能不同
答案　D
解析　女性不同细胞内X染色体随机失活后，其基因并未消失，只是不能表达，故携带者基因仍然相同，染色体数目也未变化，A、B错误；因为致病基因位于X染色体上，男性只有一条X染色体，不可能同时出现正常基因和异常基因，所以男性不可能出现有汗腺和无汗腺嵌镶症状，C错误；由于不同细胞X染色体随机失活，不同女性携带者嵌镶症状的部位可能不同，D正确。
12．对下列细胞图中有关染色体变化的描述不正确的是(　　)

A.图甲细胞中有3个染色体组，可能是体细胞，也可能是生殖细胞
B.图甲所示的细胞如果是体细胞，该细胞可能会进行有丝分裂
C.图乙所示的细胞如果是二倍体生物的生殖细胞，则①②上可能存在等位基因
D.图乙中含有4个DNA分子、4个着丝粒、4个中心粒
答案　D
解析　图甲细胞有3个染色体组，可能是体细胞，也可能是六倍体经减数分裂产生的生殖细胞，A正确；图甲所示的细胞如果是体细胞，该细胞可能是三倍体生物或单倍体生物的体细胞，可能会进行有丝分裂产生子细胞，B正确；若图乙所示是二倍体生物的生殖细胞，则可能发生基因突变，导致①②上可能存在等位基因，C正确；图乙中含有4个DNA分子、2个着丝粒、4个中心粒，D错误。
13．遗传学上将二倍体生物中缺失一条染色体的个体称为单体，常用(2n－1)来表示。某二倍体植物(2n＝46，性别决定方式为XY型)中存在多种单体。单体与正常的二倍体之间，以及不同的单体之间，在植株大小、叶形等方面，都表现出不同程度的差异。回答下列问题：
(1)理论上，该种植物中最多含有________种单体。单体的形成可能是由于亲代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中________________而形成异常配子所致。
(2)该植物单体植株减数分裂产生的(n)型配子育性正常，(n－1)型的配子部分致死。利用该植物单体植株(2n－1)与正常二倍体杂交，子代中单体占20%，说明该杂交实验中，(n－1)型配子的存活率为________。
(3)应用单体可把新发现的隐性基因定位在特定的染色体上。育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，现有该植物的各种野生型单体，请设计实验来判断此隐性突变基因所在的染色体。(要求写出实验方案和预期实验结果)
__________________________________________________________。
答案　(1)24　一对同源染色体未分离
(2)25%
(3)实验方案：让隐性突变个体分别和各种单体杂交，观察后代表型；
预期结果：若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上
解析　(1)某二倍体植物2n＝46，说明含有23对同源染色体，每对同源染色体都有可能形成单体，由于X和Y的形态、大小存在差异，所以只含有X和只含有Y的单体不同，因此该种植物中最多含有22＋2＝24种单体。单体的形成可能是由于亲代中的一方在减数分裂Ⅰ过程中一对同源染色体未分离而形成了不含该对同源染色体的异常配子，该异常配子与正常配子结合形成的子代比正常个体少一条染色体。
(2)该植物单体植株减数分裂产生的(n)型配子育性正常，(n－1)型的配子部分致死。利用该植物单体植株(2n－1)与正常二倍体杂交，子代中单体占20%，由于单体植株(2n－1)产生的配子类型为(n)型和(n－1)型，而正常二倍体产生的配子均为(n)型，只有(n－1)型配子和(n)型配子结合才能形成单体，因此可根据子代中单体占20%，推出单体植株(2n－1)产生的配子类型为(n)型∶(n－1)型＝4∶1，即(n－1)型配子的存活率为1/4＝25%。
(3)由于单体产生的配子中含有(n)型和(n－1)型，如果某对等位基因所在的同源染色体缺失一条，则具有显性性状的该单体产生的(n－1)型配子不含该显性基因，则该单体的(n－1)型配子与含有隐性基因的配子结合后发育形成的个体中可显示隐性基因控制的性状，因此可用于定位隐性突变基因的位置。所以可让隐性突变个体分别和各种单体杂交，观察后代表型；若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。

14．如图所示为两种西瓜的培育过程，A～L分别代表不同的时期，请回答下列问题：

(1)培育无子西瓜的育种方法为____________，依据的遗传学原理是____________。A时期需要用________(试剂)处理使染色体数目加倍，其作用是________________。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是________。
(2)K时期采用________________方法得到单倍体植株，K、L育种方法最大的优点是__________________。
(3)图示A～L各时期中发生基因重组的时期为____________。
(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？__________________________________________________。
答案　(1)多倍体育种　染色体变异　秋水仙素　抑制纺锤体的形成　L
(2)花药离体培养　明显缩短育种年限
(3)B、C、H、K
(4)三倍体植株的细胞减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞，因此，不能形成种子
解析　(1)无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体变异。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，获得染色体数目加倍的细胞。单倍体变成纯合二倍体的过程中，也需要使用秋水仙素处理。
(2)获得单倍体的方法是花药离体培养；单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。
(3)基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中，即B、C、H、K。