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2024年高考生物一轮复习必修2第5章第2节染色体变异课件
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这是一份2024年高考生物一轮复习必修2第5章第2节染色体变异课件，共60页。PPT课件主要包含了或结构的变化，生殖细胞，个别染色体，染色体组，功能上各不相同，非同源染色体，没产生新基因，单倍体育种，染色体数目变异，明显缩短育种年限等内容，欢迎下载使用。
考点一 染色体结构变异和数目变异1.染色体变异：生物体的体细胞或__________内染色体数目
2.染色体数目变异类型。
(1)____________的增加或减少：如 21 三体综合征(唐氏综合征)、性染色体数目异常。(2)以__________的形式成倍增减：如三倍体无子西瓜。
3.染色体组：细胞中的一套完整的______________，在形态和
(1)染色体组概念辨析。①从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。②从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。
③从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。(2)染色体组数目的判断方法。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。如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基因或相同基因。如下图所示的细胞中，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细胞分裂图像中染色体组数的判断方法：
ⅰ.图 a 为处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，含染色体 4 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组有 2 条染色体。
ⅱ.图 b 为处于减数分裂Ⅱ前期的细胞，含染色体 2 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 1 个染色体组，染色体组中有 2条染色体。
ⅲ.图 c 为处于减数分裂Ⅰ后期的细胞，含染色体 4 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组有 2 条染色体。
ⅳ.图 d 为处于有丝分裂后期的细胞，含染色体 8 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 4 个染色体组，每个染色体组有 2条染色体。
3.单倍体、二倍体、多倍体的比较。
关于单倍体与多倍体的易误点
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体，所以容易误
认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组。多倍体的配子发育成的个体也是单倍体，其体细胞中含有的染色体组不止一个。
(2)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。
4.染色体结构变异。(1)类型。
(1)染色体结构变异与基因突变的判断
(2)易位与染色体互换的区别
(2)染色体变异的结果。
考点二 可遗传变异的比较与判断1.比较三种可遗传变异。
2.生物变异类型的判定。(1)生物类型推断法。①病毒→基因突变。
②原核生物→基因突变。
③真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异。
(2)细胞分裂方式推断法。①二分裂→基因突变。
②无丝分裂→基因突变、染色体变异。③有丝分裂→基因突变、染色体变异。
④减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异。(3)显微镜辅助推断法。
①可见→细胞水平的变异→染色体变异。
②不可见→分子水平的变异→基因突变和基因重组。
(4)变异水平推断法。①染色体水平：
a.同源染色体的非姐妹染色单体间的交换→重组基因。b.非同源染色体间的交换→易位。②DNA 分子水平：
a.DNA 分子中若干基因的增加或缺失→染色体变异。b.DNA 分子中若干个碱基对的增加或缺失→基因突变。
考点三 生物育种的原理及应用
(1)原理：_________________________。(2)过程：(3)优点：______________________________，所得个体均为
(4)缺点：技术复杂。
(1)原理：染色体(数目)变异。(2)方法：用秋水仙素或________处理。(3)处理材料：__________________。
(5)实例：三倍体无子西瓜。
②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目________，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体______________，不能产生正常配子。
(1)原理：______________。(2)过程。
①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×
F1(即为所需品种)。②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×
F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种：
a.植物：选择具有不同优良性状的亲本________，获得 F1→F1自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自交至_______________
后代不发生性状分离的 F2 个体
b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 雌雄个体交配→获得 F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，
选择___________________________。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。
(1)原理：___________。(2)过程：(3)优点：①可以提高___________，在较短时间内获得更多的
优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
【基础测评】1.易错诊断
(1)体细胞中含有三个染色体组的生物体一定是三倍体。(
(2)染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生
(3)多倍体植物多表现为茎秆粗，叶、果实、种子较大，早熟、
(4)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。
)(5)秋水仙素抑制纺锤体的形成，使着丝粒不能分裂，染色体
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(2022 年浙江 6 月选考) 猫叫综合征的病因是人类第五号染
色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于(
A.倒位C.重复答案：B
3.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B.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C.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D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案：D
4.如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因 a、a′仅有图
③所示片段的差异。相关叙述正确的是(
A.图中 4 种变异中能够遗传的变异是①②③④B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失
D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的互换，发生在减
考向 1 染色体结构变异的类型[典例 1](2021 年浙江 1 月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c 表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于
解析：分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上 b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上 b 片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此 B 正确，A、C、D 错误。
【考向集训】1.(2020 年山东等级考)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变
异，关于该细胞的说法，错误的是(
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为 Aa，可能会产生基因型为 Aaa 的子细胞
解析：着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A 正确。进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B 正确。姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C 错误。姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有 2 个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为 Aa，可能会产生基因型为 Aaa 的子细胞，D 正确。
2.(2022 年湖南高考)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体
最可能发生了下列哪种染色体结构变异(A.C.
解析：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，即两对等位基因连锁。正常情况下，对该个体进行测交只能获得两种表型的子代。现在该个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，说明其产生了四种类型的配子。图示 A、B、D 分别表示染色体片段缺失、重复、倒位，这些情况下该个体产生的配子种类仍然只有 2 种，子代不会有四种表型。图示 C 表示染色体易位，即染色体片段移接到非同源染色体上，若此时该个体完成减数分裂产生的配子都能存活，其种类能够有四种，测交能够得到相应比例。
考向 2 染色体数目变异[典例 2](2021 年浙江 6 月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变B.若④的基因型是 AbY，则⑤是 abYC.②与③中均可能发生等位基因分离D.①为 4 个染色体组的初级精母细胞
解析：⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，已知的一个精细胞染色体数目异常，有两条 X 染色体，说明③次级精母细胞在第二次分裂后期 X 染色单体分离后移向同一极，则⑥中应该缺少一条 X 染色体，故形成过程中发生了染色体畸变(染色体
数目变异)，A 正确。④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是 AbY，对比精原细胞中的染色体上的基因组成，应在减数分裂Ⅰ发生过染色体互换，即产生了同时含有Ab 基因和 ab 基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞，即②次级精母细胞的基因型 AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为 AbY 和 abY，故⑤的基因组成是 abY，B 正确。根据 B 选项的分析可知，减数分裂Ⅰ过程中发生过染色体互换，②次级精母细胞的基因型 AabbYY，③次级精母细胞的基因型为
AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，故在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离，C 正确。由分析可知，精原细胞的基因型为 AaBbXY，含有 2 个染色体组，①为经过减数分裂Ⅰ间期染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有 2 个染色体组，D 错误。
【考向集训】3.(2021 年辽宁高考)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物
无融合生殖的叙述，错误的是(
A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
解析：助细胞与卵细胞染色体组成相同，只有一个染色体组，珠心细胞是植物的体细胞，含有两个染色体组，所以由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的，A 正确。由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性，B 正确。由于助细胞与卵细胞染色体组成相同，而减数分裂过程中发生了同源染色体分离，所以助细胞无融合生殖产生的个体不一定能保持亲本的全部遗传特性，C 错误。珠心细胞是植物的体细胞，所以由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组，D 正确。
4.(2022 年 上 海 二 模 ) 栽培品种香蕉有 33 条染色体，表示为AAA (字母代表染色体组)，易患黄叶病；野生香蕉有 22 条染色体，表示为 BB，含有抗黄叶病基因。科研人员经过一系列遗传学操作获得了染色体组成为 AAB 的抗黄叶病香蕉新品种。下列相关叙述
A.栽培品种香蕉一般进行有性生殖B.野生香蕉细胞不能进行减数分裂C.新品种香蕉细胞有三个染色体组D.新品种香蕉细胞中无同源染色体
解析：栽培品种为三倍体，一般无种子形成，不能进行有性生殖，A 错误。野生香蕉为二倍体，可进行正常的减数分裂，B错误。新品种香蕉细胞染色体组成为 AAB，每个字母代表一个染色体组，其有 3 三个染色体组，C 正确。新品种香蕉细胞中 AA为同源染色体，D 错误。
考向 3 生物变异在育种中的应用[典例 3](2021 年广东高考)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受
精的卵细胞发育形成完整植株 Bc。下列叙述错误的是(A.Bc 成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将 Bc 作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理 Bc 幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下 Bc 因配子发育异常而高度不育
解析：白菜型油菜是二倍体植株，则其卵细胞中含有 1 个染色体组，因此未受精的卵细胞发育形成完整植株 Bc，Bc 成熟叶肉细胞中含有 1 个染色体组，A 错误。将 Bc 作为育种材料，进行单倍体育种，能缩短育种年限，B 正确。秋水仙素处理 Bc 幼苗，染色体数目加倍，可以培育出纯合植株，C 正确。自然状态下 Bc 因配子发育异常而高度不育，D 正确。
多倍体育种和单倍体育种的比较
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。
①单倍体育种的目的并非获得单倍体植株，而是获得能稳定
②单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法，如：为了
获得 aabb 的个体，杂交育种是最佳育种方法。
【考向集训】5.(2022 年广东汕头三模)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是 ZW型。若家蚕野生型和味盲型分别由 Z 染色体上 R、r 基因控制，蚕卵颜色的紫灰和白色分别由 10 号染色体上的 B、b 基因控制，两对基因独立遗传。已知雄蚕的吐丝率更高，为了在家蚕还未孵化时通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用辐射的方法处理，获得了一只如图所示的味盲型紫灰卵雌蚕(10 号染色体上基因用b0 表示)(注：仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕)以下说法正
A.该处理的变异属于染色体结构变异，诱
变后得到的雌蚕染色体数目发生改变
B.用该突变体与隐性纯合子为亲本杂交，子代中味盲型白卵雄幼蚕的概率为 1/3C.用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，子代中有两种基因型的卵无法孵化成幼蚕
D.该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB三种类型的配子
解析：由图可知，10 号染色体上B基因易位到W染色体，属于染色体结构变异，诱变后的雌蚕染色体数目没有发生改变，A错误。该突变体基因型为b0ZrWB，产生的配子种类以及比例为bZr∶0Zr∶ bWB∶0WB＝1∶1∶1∶1，隐性纯合子基因型为bbZrZr(味盲型白卵雄蚕)，产生配子的种类为bZr，仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕，则子代基因型及比例为bbZrZr∶bbZrWB∶b0ZrWB＝1∶1∶1，其中味盲型白卵雄幼蚕(bbZrZr)的概率为1/3，B正确。用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，即b0ZrWB×bbZrZr，结合B选项的分析可知，子代中有1种基因型的卵无法孵化成幼蚕，C错误。该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB、0WB四种类型的配子，D错误。
6.(2022 年广东韶关一模)普通小麦是目前世界各地普遍栽培
的粮食作物，其培育过程如图所示。下列说法错误的是(注：A、B、D 分别代表不同物种的一个染色体组A.一粒小麦和斯氏麦草之间存在生殖隔离
B.杂种一无同源染色体，不可育，属于单倍体C.用秋水仙素处理杂种二的幼苗可以得到普通小麦
D.与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大解析：一粒小麦和斯氏麦草之间形成的杂种一 AB 中不含同源染色体，不能形成正常配子，是不可育的个体，因此他们之间存在生殖隔离，A 正确。杂种一无同源染色体，不可育，但含有 2个染色体组，是由受精卵发育形成的，属于异源二倍体，B 错误。秋水仙素能抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，用秋水仙素
处理杂种二的幼苗，可以得到可育的六倍体普通小麦，C 正确。多倍体特点：植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大，但往往生长慢、矮生、成熟也较迟，多倍体的植株糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加；杂种二是三倍体，普通小麦是六倍体，因此与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大，D 正确。答案：B
考向 4 染色体结构变异与减数分裂和遗传定律综合[典例 4](2021 年广东高考)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，其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于
平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(
平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有 45 条染色体C.女性携带者的卵子最多含 24 种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有 6 种类型(只考虑如图中的 3 种染
解析：有丝分裂中期的染色体，形态和数目是最清晰的，因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体，A 正确。正常男性的初级精母细胞中含有 46 条染色体，由于一条 14 号染色体和一条 21 号染色体融合为一条染色体(14/21 平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有 45 条染色体，B 正确。减数分裂时联会复合物中的 3 条染色体，任意 2 条进入同一个配子中，剩余 1 条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含 23 种形态不同的染色体，C 错误。女性携带者的卵子可能有 6
种类型，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，⑤14/21 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，D 正确。答案：C
几种常考变异类型产生配子的分析方法
分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如 AAa，可以记为 A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把 A 合并即可得到各种配子的比例。
【考向集训】7.(2022 年山东青岛二模)某动物(2n＝38)群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，称为重接杂合子，同时含有两条则是重
接纯合子。下列说 法正确的是(
A. 上述变异属于染色体易位，但细胞中的染色体数目没有
B.重接杂合子减数分裂只能形成 17 个正常四分体，但也可
C.重接纯合子减数第二次分裂中期时，每个次级精母细胞中
D.重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代有一半的个体
解析：图中发生了染色体结构变异(易位)，由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞中的染色体数目发生改变，A 错误。某动物(2n＝38)在减数分裂过程中会形成 19 个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，但有两对同源染色体无法正常配对，因此，重接杂合子减数分裂只能形成 17 个正常四分体，但也可能产生正常配子，B 正确。重接纯合子中由于两条 13、17 号染色体分别进行了重接，因此细胞中含有 36 条染色体，经过重接染色体的正常分离，减数第二次分裂中期时，每个次级精母细胞中含有 18 条染色体，C 错误。重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D 错误。
8.(2021 年广东茂名联考)玉米籽粒黄色基因 T 与白色基因 t 是位于 9 号染色体上的一对等位基因，已知无正常 9 号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为 Tt 的黄色籽粒植株 A，其细胞中 9 号染色体如图 1。
图 1 植株 A 的 9 号染色体示意图
图 2 植株 B 的 9 号染色体示意图
(1)为了确定植株 A 的 T 基因位于正常染色体还是异常染色体上，用植株 A 进行自交实验获得 F1，若 F1 表型及比例为________，则 T 基因位于异常染色体上；若 F1 表型及比例为________，则 T基因位于正常染色体上。
(2)若植株 A 中 T 基因位于异常染色体上，以植株 A 为父本进行测交产生图 2 所示个体植株 B，其变异类型为________，请从减数分裂的角度分析植株 B 产生的原因___________________________________________________________________________。
(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生的精子种类及比例为________，与正常白色籽粒玉米(为母本)杂交后代的表型及比例为________。
解析：(1)若 T 基因位于异常染色体上，让植株 A 进行自交产生 F1，由于无正常 9 号染色体的花粉不能参与受精作用，故 Tt 个体产生的精子中只有 t 能参与受精作用，而 Tt 个体产生的卵细胞为 T∶t＝1∶1；所以 F1 表型及比例为黄色(Tt)∶白色(tt)＝1∶1。若 T 基因位于正常染色体上，由于无正常 9 号染色体的花粉不能
参与受精作用，故 Tt 个体产生的精子中只有 T 能参与受精作用，而 Tt 个体产生的卵细胞为 T∶t＝1∶1，所以 F1 基因型及比例为TT∶Tt＝1∶1，F1 表型全部为黄籽粒。(2)若植株 A 中 T 基因位于异常染色体上，以植株 A 为父本进行测交产生图 2 所示个体植株B，其变异类型为染色体(数目)变异，从减数分裂的角度分析植株B 产生的原因是植株 A 在减数分裂产生精子的过程中 9 号同源染色体未分离。(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生的精子种类及比例为 T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2，由于无正常 9 号
染色体的花粉不能参与受精作用，故植株 B 可育的精子种类及比例为 t∶tt∶Tt＝2∶1∶2，正常白色籽粒玉米(tt)产生的卵细胞为 t，二者杂交后代的基因型及比例为 tt∶ttt∶Ttt＝2∶1∶2，表型及比例为黄籽粒∶白籽粒＝2∶3。答案：(1)黄籽粒∶白籽粒＝1∶1 全为黄籽粒
(2)染色体(数目)变异
植株 A 在减数分裂产生精子的过程中
9 号同源染色体未分离(3)T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2 黄籽粒∶白籽粒＝2∶3
考向 5 基因突变和染色体变异综合考查
[典例 5]基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种
来源。请回答下列问题。
(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者
所涉及的数目比后者____。
(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，
也可发生以__________为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子____代中能观察到该显性突变的性状；最早在子____代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子____代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子____代中能分离得到隐性突变纯合体。
解析：(1)基因突变是指 DNA 分子中发生的碱基替换、增添或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以基因突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa，而 aa 植株发生显性突变后基因型也可变为 Aa，题目中已知在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有 Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基
因型为 Aa，则子二代的基因型有 AA、Aa 和 aa 三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代虽然出现了显性突变纯合体(AA)，但与基因型为 Aa 的杂合体区分不开(都表现显性性状)，需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因型为 AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA)；只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状，所以该性状一旦出现，即可确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。
答案：(1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二
染色体结构变异与基因突变的判断
9.(2022 年河北秦皇岛三模)科研人员对有色饱满玉米和无色
凹陷玉米进行两组杂交实验。
实验一：有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满；
实验二：F1×无色凹陷→F2 有色饱满(4032)，有色凹陷(149)、
无色饱满(152)、无色凹陷(4035)。
(1)根据实验二可判断控制这两对相对性状的基因的遗传均遵循分离定律，判断的依据是________________________________________________________________________________________。(2)若控制玉米籽粒的颜色和形状的基因分别用 A/a、B/b 表示，则实验一中亲本有色饱满玉米、无色凹陷玉米的基因型分别为________。实验二中 F2 出现的四种表型的比例不等于 1∶1∶1∶1，从等位基因的位置角度考虑，原因是________________________________________________________________________________。
若不考虑交叉互换和突变，实验一中 F1 自交所得 F2 的表型及
比例为________。
(3)实验一的后代群体中偶然出现了一粒无色玉米(植株甲)，出现植株甲的原因可能是亲本玉米在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有正常纯合有色玉米(植株乙)与无色玉米(植株甲)，根据实验步骤预测结果，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失时受精卵死亡，各基因型配子的活力相同)。
①实验步骤：用植株甲与植株乙杂交，获得 F1；让 F1 随机交
配，观察并统计 F2 的表型及比例。
②结果预测：_________________________________________
________________________________________________________
_________________________________________________。解析：由实验一：有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满，可知无色凹陷为双隐性个体，实验二可称为测交实验，测交实验可检测待测个体产生的配子种类及比例，由 F2 的表型及比例可知，F1
有色饱满个体产生了四种配子，且比例为 4032∶149∶152∶4035，不为 1∶1∶1∶1，说明两对基因位于一对同源染色体上(即连锁)，且在产生配子的过程中发生了交叉互换。(1)有色饱满为双显性个体，无色凹陷为双隐性个体，则 F1×无色凹陷杂交相当于测交，单独分析测交后代每对性状，有色∶无色＝1∶1，饱满∶凹陷＝1∶1，说明控制这两对相对性状的基因的遗传均遵循分离定律。(2)若控制玉米籽粒的颜色和形状的基因分别用 A/a、B/b 表示，根据有色饱满为双显性个体，有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满，可知亲本均为纯合子，故亲本基因型为 AABB、aabb，F1 的基因
型为 AaBb，则实验二相当于测交实验，F2 出现的四种表型的比例不等于 1∶1∶1∶1，说明两对基因不遵循自由组合定律，即两对基因应位于同一对同源染色体上。根据实验一可知 A 和 B 连锁，a 和 b 连锁，故 F1 产生的配子为 AB∶ab＝1∶1，F1 自交所得 F2的基因型为 AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，表型及比例为有色饱满∶无色凹陷＝3∶1。(3)不考虑变异，纯合有色玉米与无色玉米进行杂交实验时，子代基因型是 Aa，都表现为有色，该变异植株甲无色玉米如果是基因突变引起，则变异植株的基因型是 aa，与纯合有色玉米乙杂交，子一代为 Aa，都表现为有色，子一代随机
交配，子二代有色(A_)∶无色(aa)＝3∶1；如果是染色体片段缺失引起，该变异植株的基因型记作 aO，与纯合有色玉米杂交得到子一代基因型是 Aa∶AO＝1∶1，都表现为有色，子一代有色玉米进行随机交配得到子二代，子一代产生的配子类型及比例是 A∶a∶O ＝2∶1∶1 ，雌雄配子随机结合，后代的基因型及比例是AA∶Aa∶AO∶aO∶aa∶OO＝4∶4∶4∶2∶1∶1，其中 OO 受精卵致死，因此子二代植株 A_∶(aa＋aO)＝12∶3＝4∶1，即有色∶无色＝4∶1。
答案：(1)F1 测交产生的后代表现为有色∶无色＝1∶1，饱满∶
(2)AABB、aabb F1 的基因型为 AaBb，两对基因位
于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律
色饱满∶无色凹陷＝3∶1 (3)若 F2 的表型及比例为有色∶无色＝3∶1，则出现植株甲的原因为基因突变；若 F2 的表型及比例为有色∶无色＝4∶1，则出现植株甲的原因为染色体片段缺失
10.(2021 年黄冈调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等
(1)图示果蝇发生的变异类型是____________________。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生 Xr、XrXr、____________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1 雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2 中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为__________，从 F2 灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为______________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在 F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M 果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时 X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定 M 果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：___________________________________________
_____________________。
Ⅰ.若_______________________________________________，
Ⅱ.若_______________________________________________，
Ⅲ.若_______________________________________________，
则是减数分裂时 X 染色体不分离。
解析：(1)正常果蝇体细胞中染色体数为 8 条，有 2 个染色体组；图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。(2)基因型为 XrXrY 的白眼雌果蝇最多能产生 Xr、XrY、XrXr、Y 四种类型的配子，该果蝇与基因型为 XRY 的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含 XR 的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY) 产生的四种配子结合，后代的基因型分别为 XRXr 、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中 XRXr 为雌性个体，XRY 为雄性个体，根据图示可知，XRXrY 为雌性个体，XRXrXr 的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为 XRXr 、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇
答案：(1)染色体数目变异
(2) XrY Y XRXr、XRXrY
(4)M 果蝇与多只正常白眼雌果蝇杂交，分析
Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇
Ⅱ.子代表型全部为白眼
低温诱导植物染色体数目的变化
低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞
不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的
4.实验中的试剂及其作用。
考纲圈定教材实验中“酒精”及其作用
[典例](2021 年山西康杰中学联考)下列有关“低温诱导植物
染色体数目的变化”实验的分析，错误的是(
A.有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B.视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C.用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D.染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成
解析：解离和压片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤，A 正确。低温诱导染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成从而使染色体数目加倍，而大多数细胞是处于分裂间期的，因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数，B 错误、D 正确。用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态，C 正确。答案：B
【举一反三】(2022 年陕西咸阳一模)探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取 50 株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它
们的幼芽，得到结果如图所示，相关说法正确的是(
A. 实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，诱导形成多
B.自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组蓝莓幼苗数
C.判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实
D.由实验结果可知用约 0.1%和 0.05%的秋水仙素溶液处理蓝
解析：秋水仙素处理萌发的幼苗，能诱导染色体数目加倍，原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，A 错误。据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是多倍体的诱导率，实验过程中各组草莓幼苗数量和长势应该相同，排除偶然因素对实验结果的影响，B 正确。让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响；鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，此时染色体的
考点一 染色体结构变异和数目变异1.染色体变异：生物体的体细胞或__________内染色体数目
2.染色体数目变异类型。
(1)____________的增加或减少：如 21 三体综合征(唐氏综合征)、性染色体数目异常。(2)以__________的形式成倍增减：如三倍体无子西瓜。
3.染色体组：细胞中的一套完整的______________，在形态和
(1)染色体组概念辨析。①从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。②从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。
③从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。(2)染色体组数目的判断方法。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。如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基因或相同基因。如下图所示的细胞中，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细胞分裂图像中染色体组数的判断方法：
ⅰ.图 a 为处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，含染色体 4 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组有 2 条染色体。
ⅱ.图 b 为处于减数分裂Ⅱ前期的细胞，含染色体 2 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 1 个染色体组，染色体组中有 2条染色体。
ⅲ.图 c 为处于减数分裂Ⅰ后期的细胞，含染色体 4 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 2 个染色体组，每个染色体组有 2 条染色体。
ⅳ.图 d 为处于有丝分裂后期的细胞，含染色体 8 条，生殖细胞中含染色体 2 条，该细胞中有 4 个染色体组，每个染色体组有 2条染色体。
3.单倍体、二倍体、多倍体的比较。
关于单倍体与多倍体的易误点
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体，所以容易误
认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组。多倍体的配子发育成的个体也是单倍体，其体细胞中含有的染色体组不止一个。
(2)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。
4.染色体结构变异。(1)类型。
(1)染色体结构变异与基因突变的判断
(2)易位与染色体互换的区别
(2)染色体变异的结果。
考点二 可遗传变异的比较与判断1.比较三种可遗传变异。
2.生物变异类型的判定。(1)生物类型推断法。①病毒→基因突变。
②原核生物→基因突变。
③真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异。
(2)细胞分裂方式推断法。①二分裂→基因突变。
②无丝分裂→基因突变、染色体变异。③有丝分裂→基因突变、染色体变异。
④减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异。(3)显微镜辅助推断法。
①可见→细胞水平的变异→染色体变异。
②不可见→分子水平的变异→基因突变和基因重组。
(4)变异水平推断法。①染色体水平：
a.同源染色体的非姐妹染色单体间的交换→重组基因。b.非同源染色体间的交换→易位。②DNA 分子水平：
a.DNA 分子中若干基因的增加或缺失→染色体变异。b.DNA 分子中若干个碱基对的增加或缺失→基因突变。
考点三 生物育种的原理及应用
(1)原理：_________________________。(2)过程：(3)优点：______________________________，所得个体均为
(4)缺点：技术复杂。
(1)原理：染色体(数目)变异。(2)方法：用秋水仙素或________处理。(3)处理材料：__________________。
(5)实例：三倍体无子西瓜。
②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目________，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数
③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体______________，不能产生正常配子。
(1)原理：______________。(2)过程。
①培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×
F1(即为所需品种)。②培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交(♀×
F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。
③培育显性纯合子品种：
a.植物：选择具有不同优良性状的亲本________，获得 F1→F1自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自交至_______________
后代不发生性状分离的 F2 个体
b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 雌雄个体交配→获得 F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，
选择___________________________。
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。
(1)原理：___________。(2)过程：(3)优点：①可以提高___________，在较短时间内获得更多的
优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。
【基础测评】1.易错诊断
(1)体细胞中含有三个染色体组的生物体一定是三倍体。(
(2)染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生
(3)多倍体植物多表现为茎秆粗，叶、果实、种子较大，早熟、
(4)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。
)(5)秋水仙素抑制纺锤体的形成，使着丝粒不能分裂，染色体
答案：(1)× (2)× (3)× (4)×
2.(2022 年浙江 6 月选考) 猫叫综合征的病因是人类第五号染
色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于(
A.倒位C.重复答案：B
3.下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误
A.组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B.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C.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D.人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案：D
4.如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因 a、a′仅有图
③所示片段的差异。相关叙述正确的是(
A.图中 4 种变异中能够遗传的变异是①②③④B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失
D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的互换，发生在减
考向 1 染色体结构变异的类型[典例 1](2021 年浙江 1 月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c 表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于
解析：分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上 b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上 b 片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此 B 正确，A、C、D 错误。
【考向集训】1.(2020 年山东等级考)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变
异，关于该细胞的说法，错误的是(
A.可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B.其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C.其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D.若该细胞基因型为 Aa，可能会产生基因型为 Aaa 的子细胞
解析：着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A 正确。进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B 正确。姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C 错误。姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有 2 个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为 Aa，可能会产生基因型为 Aaa 的子细胞，D 正确。
2.(2022 年湖南高考)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体
最可能发生了下列哪种染色体结构变异(A.C.
解析：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，即两对等位基因连锁。正常情况下，对该个体进行测交只能获得两种表型的子代。现在该个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，说明其产生了四种类型的配子。图示 A、B、D 分别表示染色体片段缺失、重复、倒位，这些情况下该个体产生的配子种类仍然只有 2 种，子代不会有四种表型。图示 C 表示染色体易位，即染色体片段移接到非同源染色体上，若此时该个体完成减数分裂产生的配子都能存活，其种类能够有四种，测交能够得到相应比例。
考向 2 染色体数目变异[典例 2](2021 年浙江 6 月选考)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示，其中①～⑥表示细胞，基因未发生突变。下列
A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变B.若④的基因型是 AbY，则⑤是 abYC.②与③中均可能发生等位基因分离D.①为 4 个染色体组的初级精母细胞
解析：⑥是由③次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，已知的一个精细胞染色体数目异常，有两条 X 染色体，说明③次级精母细胞在第二次分裂后期 X 染色单体分离后移向同一极，则⑥中应该缺少一条 X 染色体，故形成过程中发生了染色体畸变(染色体
数目变异)，A 正确。④和⑤是由②次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ形成的，若④的基因型是 AbY，对比精原细胞中的染色体上的基因组成，应在减数分裂Ⅰ发生过染色体互换，即产生了同时含有Ab 基因和 ab 基因的两条姐妹染色单体的染色体的次级精母细胞，即②次级精母细胞的基因型 AabbYY，分裂后产生的两个子细胞基因型分别为 AbY 和 abY，故⑤的基因组成是 abY，B 正确。根据 B 选项的分析可知，减数分裂Ⅰ过程中发生过染色体互换，②次级精母细胞的基因型 AabbYY，③次级精母细胞的基因型为
AaBBXX，故②与③中姐妹染色单体上均含有等位基因，故在减数分裂Ⅱ时可能发生等位基因分离，C 正确。由分析可知，精原细胞的基因型为 AaBbXY，含有 2 个染色体组，①为经过减数分裂Ⅰ间期染色体复制后的初级精母细胞，染色体数目不变，因此①含有 2 个染色体组，D 错误。
【考向集训】3.(2021 年辽宁高考)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物
无融合生殖的叙述，错误的是(
A.由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B.由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C.由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D.由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
解析：助细胞与卵细胞染色体组成相同，只有一个染色体组，珠心细胞是植物的体细胞，含有两个染色体组，所以由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的，A 正确。由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性，B 正确。由于助细胞与卵细胞染色体组成相同，而减数分裂过程中发生了同源染色体分离，所以助细胞无融合生殖产生的个体不一定能保持亲本的全部遗传特性，C 错误。珠心细胞是植物的体细胞，所以由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组，D 正确。
4.(2022 年 上 海 二 模 ) 栽培品种香蕉有 33 条染色体，表示为AAA (字母代表染色体组)，易患黄叶病；野生香蕉有 22 条染色体，表示为 BB，含有抗黄叶病基因。科研人员经过一系列遗传学操作获得了染色体组成为 AAB 的抗黄叶病香蕉新品种。下列相关叙述
A.栽培品种香蕉一般进行有性生殖B.野生香蕉细胞不能进行减数分裂C.新品种香蕉细胞有三个染色体组D.新品种香蕉细胞中无同源染色体
解析：栽培品种为三倍体，一般无种子形成，不能进行有性生殖，A 错误。野生香蕉为二倍体，可进行正常的减数分裂，B错误。新品种香蕉细胞染色体组成为 AAB，每个字母代表一个染色体组，其有 3 三个染色体组，C 正确。新品种香蕉细胞中 AA为同源染色体，D 错误。
考向 3 生物变异在育种中的应用[典例 3](2021 年广东高考)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受
精的卵细胞发育形成完整植株 Bc。下列叙述错误的是(A.Bc 成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将 Bc 作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理 Bc 幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下 Bc 因配子发育异常而高度不育
解析：白菜型油菜是二倍体植株，则其卵细胞中含有 1 个染色体组，因此未受精的卵细胞发育形成完整植株 Bc，Bc 成熟叶肉细胞中含有 1 个染色体组，A 错误。将 Bc 作为育种材料，进行单倍体育种，能缩短育种年限，B 正确。秋水仙素处理 Bc 幼苗，染色体数目加倍，可以培育出纯合植株，C 正确。自然状态下 Bc 因配子发育异常而高度不育，D 正确。
多倍体育种和单倍体育种的比较
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。
①单倍体育种的目的并非获得单倍体植株，而是获得能稳定
②单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法，如：为了
获得 aabb 的个体，杂交育种是最佳育种方法。
【考向集训】5.(2022 年广东汕头三模)家蚕(2n＝56)的性别决定方式是 ZW型。若家蚕野生型和味盲型分别由 Z 染色体上 R、r 基因控制，蚕卵颜色的紫灰和白色分别由 10 号染色体上的 B、b 基因控制，两对基因独立遗传。已知雄蚕的吐丝率更高，为了在家蚕还未孵化时通过卵色判断蚕的性别，科研育种人员采用辐射的方法处理，获得了一只如图所示的味盲型紫灰卵雌蚕(10 号染色体上基因用b0 表示)(注：仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕)以下说法正
A.该处理的变异属于染色体结构变异，诱
变后得到的雌蚕染色体数目发生改变
B.用该突变体与隐性纯合子为亲本杂交，子代中味盲型白卵雄幼蚕的概率为 1/3C.用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，子代中有两种基因型的卵无法孵化成幼蚕
D.该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB三种类型的配子
解析：由图可知，10 号染色体上B基因易位到W染色体，属于染色体结构变异，诱变后的雌蚕染色体数目没有发生改变，A错误。该突变体基因型为b0ZrWB，产生的配子种类以及比例为bZr∶0Zr∶ bWB∶0WB＝1∶1∶1∶1，隐性纯合子基因型为bbZrZr(味盲型白卵雄蚕)，产生配子的种类为bZr，仅有一个卵色基因的卵不能孵化成幼蚕，则子代基因型及比例为bbZrZr∶bbZrWB∶b0ZrWB＝1∶1∶1，其中味盲型白卵雄幼蚕(bbZrZr)的概率为1/3，B正确。用该突变体与味盲型白卵异性蚕杂交，即b0ZrWB×bbZrZr，结合B选项的分析可知，子代中有1种基因型的卵无法孵化成幼蚕，C错误。该突变体可以产生 bZr、0Zr、bWB、0WB四种类型的配子，D错误。
6.(2022 年广东韶关一模)普通小麦是目前世界各地普遍栽培
的粮食作物，其培育过程如图所示。下列说法错误的是(注：A、B、D 分别代表不同物种的一个染色体组A.一粒小麦和斯氏麦草之间存在生殖隔离
B.杂种一无同源染色体，不可育，属于单倍体C.用秋水仙素处理杂种二的幼苗可以得到普通小麦
D.与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大解析：一粒小麦和斯氏麦草之间形成的杂种一 AB 中不含同源染色体，不能形成正常配子，是不可育的个体，因此他们之间存在生殖隔离，A 正确。杂种一无同源染色体，不可育，但含有 2个染色体组，是由受精卵发育形成的，属于异源二倍体，B 错误。秋水仙素能抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍，用秋水仙素
处理杂种二的幼苗，可以得到可育的六倍体普通小麦，C 正确。多倍体特点：植株的一般特征是茎粗、叶大、花大、果实大，但往往生长慢、矮生、成熟也较迟，多倍体的植株糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加；杂种二是三倍体，普通小麦是六倍体，因此与杂种二相比，普通小麦茎秆粗壮，叶片和种子比较大，D 正确。答案：B
考向 4 染色体结构变异与减数分裂和遗传定律综合[典例 4](2021 年广东高考)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，其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换)，下列关于
平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(
平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有 45 条染色体C.女性携带者的卵子最多含 24 种形态不同的染色体
D.女性携带者的卵子可能有 6 种类型(只考虑如图中的 3 种染
解析：有丝分裂中期的染色体，形态和数目是最清晰的，因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体，A 正确。正常男性的初级精母细胞中含有 46 条染色体，由于一条 14 号染色体和一条 21 号染色体融合为一条染色体(14/21 平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有 45 条染色体，B 正确。减数分裂时联会复合物中的 3 条染色体，任意 2 条进入同一个配子中，剩余 1 条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含 23 种形态不同的染色体，C 错误。女性携带者的卵子可能有 6
种类型，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，⑤14/21 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，D 正确。答案：C
几种常考变异类型产生配子的分析方法
分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如 AAa，可以记为 A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把 A 合并即可得到各种配子的比例。
【考向集训】7.(2022 年山东青岛二模)某动物(2n＝38)群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，称为重接杂合子，同时含有两条则是重
接纯合子。下列说 法正确的是(
A. 上述变异属于染色体易位，但细胞中的染色体数目没有
B.重接杂合子减数分裂只能形成 17 个正常四分体，但也可
C.重接纯合子减数第二次分裂中期时，每个次级精母细胞中
D.重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代有一半的个体
解析：图中发生了染色体结构变异(易位)，由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞中的染色体数目发生改变，A 错误。某动物(2n＝38)在减数分裂过程中会形成 19 个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，但有两对同源染色体无法正常配对，因此，重接杂合子减数分裂只能形成 17 个正常四分体，但也可能产生正常配子，B 正确。重接纯合子中由于两条 13、17 号染色体分别进行了重接，因此细胞中含有 36 条染色体，经过重接染色体的正常分离，减数第二次分裂中期时，每个次级精母细胞中含有 18 条染色体，C 错误。重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D 错误。
8.(2021 年广东茂名联考)玉米籽粒黄色基因 T 与白色基因 t 是位于 9 号染色体上的一对等位基因，已知无正常 9 号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为 Tt 的黄色籽粒植株 A，其细胞中 9 号染色体如图 1。
图 1 植株 A 的 9 号染色体示意图
图 2 植株 B 的 9 号染色体示意图
(1)为了确定植株 A 的 T 基因位于正常染色体还是异常染色体上，用植株 A 进行自交实验获得 F1，若 F1 表型及比例为________，则 T 基因位于异常染色体上；若 F1 表型及比例为________，则 T基因位于正常染色体上。
(2)若植株 A 中 T 基因位于异常染色体上，以植株 A 为父本进行测交产生图 2 所示个体植株 B，其变异类型为________，请从减数分裂的角度分析植株 B 产生的原因___________________________________________________________________________。
(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生的精子种类及比例为________，与正常白色籽粒玉米(为母本)杂交后代的表型及比例为________。
解析：(1)若 T 基因位于异常染色体上，让植株 A 进行自交产生 F1，由于无正常 9 号染色体的花粉不能参与受精作用，故 Tt 个体产生的精子中只有 t 能参与受精作用，而 Tt 个体产生的卵细胞为 T∶t＝1∶1；所以 F1 表型及比例为黄色(Tt)∶白色(tt)＝1∶1。若 T 基因位于正常染色体上，由于无正常 9 号染色体的花粉不能
参与受精作用，故 Tt 个体产生的精子中只有 T 能参与受精作用，而 Tt 个体产生的卵细胞为 T∶t＝1∶1，所以 F1 基因型及比例为TT∶Tt＝1∶1，F1 表型全部为黄籽粒。(2)若植株 A 中 T 基因位于异常染色体上，以植株 A 为父本进行测交产生图 2 所示个体植株B，其变异类型为染色体(数目)变异，从减数分裂的角度分析植株B 产生的原因是植株 A 在减数分裂产生精子的过程中 9 号同源染色体未分离。(3)若图 2 的植株 B 能正常进行减数分裂，其能产生的精子种类及比例为 T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2，由于无正常 9 号
染色体的花粉不能参与受精作用，故植株 B 可育的精子种类及比例为 t∶tt∶Tt＝2∶1∶2，正常白色籽粒玉米(tt)产生的卵细胞为 t，二者杂交后代的基因型及比例为 tt∶ttt∶Ttt＝2∶1∶2，表型及比例为黄籽粒∶白籽粒＝2∶3。答案：(1)黄籽粒∶白籽粒＝1∶1 全为黄籽粒
(2)染色体(数目)变异
植株 A 在减数分裂产生精子的过程中
9 号同源染色体未分离(3)T∶t∶tt∶Tt＝1∶2∶1∶2 黄籽粒∶白籽粒＝2∶3
考向 5 基因突变和染色体变异综合考查
[典例 5]基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种
来源。请回答下列问题。
(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者
所涉及的数目比后者____。
(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，
也可发生以__________为单位的变异。
(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子____代中能观察到该显性突变的性状；最早在子____代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子____代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子____代中能分离得到隐性突变纯合体。
解析：(1)基因突变是指 DNA 分子中发生的碱基替换、增添或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以基因突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为 Aa，而 aa 植株发生显性突变后基因型也可变为 Aa，题目中已知在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体，所以不论是显性突变还是隐性突变，在子一代中的基因型都有 Aa，该基因型个体表现显性性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物自花受粉，且子一代基
因型为 Aa，则子二代的基因型有 AA、Aa 和 aa 三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代虽然出现了显性突变纯合体(AA)，但与基因型为 Aa 的杂合体区分不开(都表现显性性状)，需要再自交一代，若后代不发生性状分离，才可证明基因型为 AA，故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA)；只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状，所以该性状一旦出现，即可确定是纯合体，故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。
答案：(1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二
染色体结构变异与基因突变的判断
9.(2022 年河北秦皇岛三模)科研人员对有色饱满玉米和无色
凹陷玉米进行两组杂交实验。
实验一：有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满；
实验二：F1×无色凹陷→F2 有色饱满(4032)，有色凹陷(149)、
无色饱满(152)、无色凹陷(4035)。
(1)根据实验二可判断控制这两对相对性状的基因的遗传均遵循分离定律，判断的依据是________________________________________________________________________________________。(2)若控制玉米籽粒的颜色和形状的基因分别用 A/a、B/b 表示，则实验一中亲本有色饱满玉米、无色凹陷玉米的基因型分别为________。实验二中 F2 出现的四种表型的比例不等于 1∶1∶1∶1，从等位基因的位置角度考虑，原因是________________________________________________________________________________。
若不考虑交叉互换和突变，实验一中 F1 自交所得 F2 的表型及
比例为________。
(3)实验一的后代群体中偶然出现了一粒无色玉米(植株甲)，出现植株甲的原因可能是亲本玉米在产生配子的过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有正常纯合有色玉米(植株乙)与无色玉米(植株甲)，根据实验步骤预测结果，以探究其原因。(注：一对同源染色体都缺失时受精卵死亡，各基因型配子的活力相同)。
①实验步骤：用植株甲与植株乙杂交，获得 F1；让 F1 随机交
配，观察并统计 F2 的表型及比例。
②结果预测：_________________________________________
________________________________________________________
_________________________________________________。解析：由实验一：有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满，可知无色凹陷为双隐性个体，实验二可称为测交实验，测交实验可检测待测个体产生的配子种类及比例，由 F2 的表型及比例可知，F1
有色饱满个体产生了四种配子，且比例为 4032∶149∶152∶4035，不为 1∶1∶1∶1，说明两对基因位于一对同源染色体上(即连锁)，且在产生配子的过程中发生了交叉互换。(1)有色饱满为双显性个体，无色凹陷为双隐性个体，则 F1×无色凹陷杂交相当于测交，单独分析测交后代每对性状，有色∶无色＝1∶1，饱满∶凹陷＝1∶1，说明控制这两对相对性状的基因的遗传均遵循分离定律。(2)若控制玉米籽粒的颜色和形状的基因分别用 A/a、B/b 表示，根据有色饱满为双显性个体，有色饱满×无色凹陷→F1 有色饱满，可知亲本均为纯合子，故亲本基因型为 AABB、aabb，F1 的基因
型为 AaBb，则实验二相当于测交实验，F2 出现的四种表型的比例不等于 1∶1∶1∶1，说明两对基因不遵循自由组合定律，即两对基因应位于同一对同源染色体上。根据实验一可知 A 和 B 连锁，a 和 b 连锁，故 F1 产生的配子为 AB∶ab＝1∶1，F1 自交所得 F2的基因型为 AABB∶AaBb∶aabb＝1∶2∶1，表型及比例为有色饱满∶无色凹陷＝3∶1。(3)不考虑变异，纯合有色玉米与无色玉米进行杂交实验时，子代基因型是 Aa，都表现为有色，该变异植株甲无色玉米如果是基因突变引起，则变异植株的基因型是 aa，与纯合有色玉米乙杂交，子一代为 Aa，都表现为有色，子一代随机
交配，子二代有色(A_)∶无色(aa)＝3∶1；如果是染色体片段缺失引起，该变异植株的基因型记作 aO，与纯合有色玉米杂交得到子一代基因型是 Aa∶AO＝1∶1，都表现为有色，子一代有色玉米进行随机交配得到子二代，子一代产生的配子类型及比例是 A∶a∶O ＝2∶1∶1 ，雌雄配子随机结合，后代的基因型及比例是AA∶Aa∶AO∶aO∶aa∶OO＝4∶4∶4∶2∶1∶1，其中 OO 受精卵致死，因此子二代植株 A_∶(aa＋aO)＝12∶3＝4∶1，即有色∶无色＝4∶1。
答案：(1)F1 测交产生的后代表现为有色∶无色＝1∶1，饱满∶
(2)AABB、aabb F1 的基因型为 AaBb，两对基因位
于同一对同源染色体上，其遗传不遵循基因的自由组合定律
色饱满∶无色凹陷＝3∶1 (3)若 F2 的表型及比例为有色∶无色＝3∶1，则出现植株甲的原因为基因突变；若 F2 的表型及比例为有色∶无色＝4∶1，则出现植株甲的原因为染色体片段缺失
10.(2021 年黄冈调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等
(1)图示果蝇发生的变异类型是____________________。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生 Xr、XrXr、____________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1 雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2 中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为__________，从 F2 灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为______________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在 F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M 果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时 X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定 M 果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：___________________________________________
_____________________。
Ⅰ.若_______________________________________________，
Ⅱ.若_______________________________________________，
Ⅲ.若_______________________________________________，
则是减数分裂时 X 染色体不分离。
解析：(1)正常果蝇体细胞中染色体数为 8 条，有 2 个染色体组；图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。(2)基因型为 XrXrY 的白眼雌果蝇最多能产生 Xr、XrY、XrXr、Y 四种类型的配子，该果蝇与基因型为 XRY 的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含 XR 的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY) 产生的四种配子结合，后代的基因型分别为 XRXr 、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中 XRXr 为雌性个体，XRY 为雄性个体，根据图示可知，XRXrY 为雌性个体，XRXrXr 的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为 XRXr 、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇
答案：(1)染色体数目变异
(2) XrY Y XRXr、XRXrY
(4)M 果蝇与多只正常白眼雌果蝇杂交，分析
Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇
Ⅱ.子代表型全部为白眼
低温诱导植物染色体数目的变化
低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞
不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的
4.实验中的试剂及其作用。
考纲圈定教材实验中“酒精”及其作用
[典例](2021 年山西康杰中学联考)下列有关“低温诱导植物
染色体数目的变化”实验的分析，错误的是(
A.有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B.视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C.用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D.染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成
解析：解离和压片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤，A 正确。低温诱导染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成从而使染色体数目加倍，而大多数细胞是处于分裂间期的，因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数，B 错误、D 正确。用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态，C 正确。答案：B
【举一反三】(2022 年陕西咸阳一模)探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取 50 株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它
们的幼芽，得到结果如图所示，相关说法正确的是(
A. 实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，诱导形成多
B.自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组蓝莓幼苗数
C.判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实
D.由实验结果可知用约 0.1%和 0.05%的秋水仙素溶液处理蓝
解析：秋水仙素处理萌发的幼苗，能诱导染色体数目加倍，原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，A 错误。据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是多倍体的诱导率，实验过程中各组草莓幼苗数量和长势应该相同，排除偶然因素对实验结果的影响，B 正确。让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响；鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，此时染色体的
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