1、一、染色體結構的變異1類型連線2染色體結構的改變，會使排列在染色體上基因的數目或排列順序發生改變，而導致性狀的變異。3大多數變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。二、染色體數目的變異1染色體組(1)概念：細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物的生長、發育、遺傳和變異的一組染色體。(2)寫出圖中的染色體組：X、或Y、。2二倍體、多倍體項目起點體細胞染色體組數實例二倍體受精卵兩個幾乎全部動物和過半數的高等植物多倍體受精卵三個或三個以上三倍體香蕉和四倍體馬鈴薯3染色體數目變異與育種(1)人工誘導多倍體的方法(2)單倍體育種的方法三、低溫誘導植物染色體數

2、目的變化實驗重點聚焦1染色體結構的變異有哪些類型？2什么是單倍體、二倍體和多倍體？3什么是染色體組？利用染色體數目變異的育種方法有哪些？ 共研探究1仔細觀察下圖，回答下列問題：(1)圖1表示交叉互換，發生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組。(2)圖2表示易位，發生在非同源染色體之間，屬于染色體結構變異。2染色體結構變異與基因突變項目染色體結構變異基因突變本質染色體片段的缺失、重復、易位或倒位堿基對的替換、增添和缺失發生變化的基因的數目1個或多個1個變異水平細胞分子光鏡檢測可見不可見總結升華1染色體結構變異類型類型定義實例示意圖缺失一條正常染色體斷裂后丟失某一片段引起的變異果蠅缺刻翅

3、、貓叫綜合征重復染色體中增加某一片段引起的變異。一條染色體的某一片段連接到同源的另一條染色體上，結果后者就有一段重復基因果蠅棒狀眼 續表類型定義實例示意圖易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異某種夜來香經常發生倒位染色體中某一片段位置顛倒180后重新結合到原部位引起的變異。基因并不丟失，因此一般生活正常普通果蠅3號染色體上某些基因2.染色體的缺失、重復、倒位與基因突變的區別(如圖所示)【易錯易混】染色體易位與交叉互換的比較染色體易位交叉互換圖解區別發生于非同源染色體之間發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結構變異基因重組可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到對點演練1下列

4、變異中，不屬于染色體結構變異的是()A染色體缺失了某一片段B染色體增加了某一片段C染色體中DNA的一個堿基發生了改變D染色體某一片段位置顛倒了180解析：選CDNA中一個堿基發生改變，屬于基因突變，選項A、B、D依次屬于染色體結構變異的缺失、重復和倒位。2圖1和圖2表示發生在常染色體上的變異，則二者所表示的變異類型分別屬于()A重組和易位B易位和易位C易位和重組 D重組和重組解析：選A圖1為同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；圖2發生在非同源染色體之間，屬于染色體結構變異中的易位。共研探究1請根據圖示，回答下列問題：(1)圖甲有三個染色體組，判斷依據是形態大小相同的染色體有

5、幾條，就有幾個染色體組。(2)圖乙有四個染色體組，判斷依據是控制同一性狀的基因出現幾次，則有幾個染色體組。(3)某生物的體細胞含32條染色體，有8種形態，則該生物的體細胞中含有 4個染色體組，計算公式為染色體組的數目染色體數/染色體形態數。2單倍體、二倍體和多倍體(1)單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。單倍體不一定不育：體細胞中染色體組為奇數的單倍體高度不育；體細胞中染色體組為偶數的單倍體能進行正常的減數分裂，是可育的。(2)若甲、乙均是由配子直接發育而來，則甲、乙均為單倍體。若甲、乙均是由受精卵發育而來，則甲所示生物為三倍體，乙所示生物為四倍體。(3)誘導多倍體產生的措施有低

6、溫、秋水仙素處理等。(4)一般情況下，單倍體高度不育，一般無種子，所以在單倍體育種時，用秋水仙素處理幼苗，以使染色體數目加倍。總結升華1判斷染色體組和一個染色體組含有幾條染色體的方法(1)根據染色體形態判斷細胞中同一形態的染色體有幾條，該細胞內就含有幾個染色體組。細胞中染色體共有幾種形態，該細胞的一個染色體組中就含有幾條染色體。(2)根據基因型判斷在細胞或生物體基因型中，控制同一性狀的基因(相同基因或等位基因)共有幾個，該細胞或生物體就含有幾個染色體組。在細胞或生物體的基因型中，控制不同性狀的基因有幾個，該細胞或生物體的一個染色體組中就含有幾條染色體。(3)根據細胞中染色體數及染色體形態數計算

7、染色體組數染色體數目/染色體形態數。2二倍體、多倍體和單倍體的比較二倍體多倍體單倍體來源受精卵發育受精卵發育配子發育概念體細胞中含有兩個染色體組的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體染色體組數兩個三個或三個以上不確定(一至多個)發育過程3.單倍體育種4多倍體育種(1)原理(2)實例(三倍體無子西瓜的培育)秋水仙素處理后，新產生的莖、葉、花的染色體數目加倍，而未處理的根細胞中仍為兩個染色體組。四倍體植株上結的西瓜，種皮和瓜瓤為四個染色體組，而種子的胚為三個染色體組。三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數分裂過程中，由于染色體聯會紊亂，不能產生正常配子

8、。【易錯易混】花藥離體培養單倍體育種單倍體育種包括花藥離體培養和秋水仙素處理幼苗等過程。花藥離體培養只得到單倍體，再用秋水仙素處理才能得到可育的純合子。對點演練3判斷正誤(1)根據某生物的體細胞基因型為AAaaBBbb，可判斷該生物為二倍體生物。()(2)體細胞中含有一個染色體組的生物是單倍體，含有兩個染色體組的生物是二倍體。()(3)用秋水仙素處理植株使染色體數目加倍就是多倍體育種。()解析：(1)根據某生物的體細胞基因型為AAaaBBbb，可判斷該生物可能為四倍體生物，也可能為單倍體生物。(2)含有兩個染色體組的生物如果由配子直接發育而來就是單倍體。(3)在單倍體育種中也用到了秋水仙素。答

9、案：(1)(2)(3)4如圖為A、B兩種生物體細胞中的染色體，則其基因型可依次表示為()ADdEeGG；DDEeGgHHMmNNBDdEEGg；DddEEEgggHHhCDddEEe；DdddeeeeHHHhDDDdEee；DdEEGgHhMmNn解析：選C由圖可知，A生物含有兩種染色體，且有三個染色體組，A、B錯誤，B生物含有三種染色體，且有四個染色體組，D錯誤。共研探究仔細閱讀教材P88“實驗”內容，分析探討下列問題：1選材：選擇能正常進行有絲分裂的植物分生組織。2低溫處理時間：實驗中必須在洋蔥長出1 cm左右不定根之后進行低溫處理，因為若在生根前進行低溫處理，低溫抑制細胞代謝，進而抑制根

10、尖分生區的形成，從而觀察不到根尖分生區的有絲分裂受低溫影響的現象。3染色：在染色時，除了用改良苯酚品紅染色劑外，還可以用龍膽紫染液或醋酸洋紅染液。此時細胞已死亡。4觀察：洋蔥為二倍體，在顯微鏡下能觀察到二倍體細胞、四倍體細胞等。5低溫誘導和秋水仙素處理在原理上的相似之處：二者都作用于有絲分裂前期，抑制紡錘體的形成。6低溫誘導的優點：低溫條件容易創造和控制，成本低、對人體無害、易于操作。總結升華1實驗中幾種溶液的作用(1)卡諾氏液：固定細胞的形態。(2)改良苯酚品紅染液：細胞核染色，便于觀察染色體的形態。除此之外，醋酸洋紅或龍膽紫都是堿性染料，都可使染色體著色。(3)質量分數為15%的鹽酸溶液：

11、解離，使細胞分散開。(4)體積分數為95%的酒精：可用于洗去附著在根尖表面的卡諾氏液，還可與15%的鹽酸溶液混合，解離、分散細胞。2本實驗的其他問題(1)低溫的作用與秋水仙素的作用基本相似。(2)此實驗可通過設置不同的溫度來探究溫度對植物染色體數目變化的影響。對點演練5下列關于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述，錯誤的是()A實驗原理是低溫抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極B解離后的洋蔥根尖應漂洗后才能進行染色C龍膽紫溶液可以使細胞中的染色體著色D顯微鏡下可以看到大多數細胞處在分裂期并且細胞中的染色體數目發生改變解析：選D低溫處理植物的分生組織細胞，通過抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍；解離

12、后洋蔥根尖經過漂洗可去掉鹽酸，有利于染色體著色；洋蔥根尖裝片中的細胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數目發生改變的只是少數細胞。1在植物體細胞有絲分裂的過程中，可能引起的可遺傳變異是()基因突變基因重組染色體變異ABC D解析：選B基因重組主要發生在減數分裂形成配子的過程中，基因突變和染色體變異可發生在個體發育的任何時期。2普通小麥是六倍體，有42條染色體，科學家們用花藥離體培養培育出的小麥幼苗是()A三倍體、21條染色體 B單倍體、21條染色體C三倍體、三個染色體組 D單倍體、一個染色體組解析：選B花藥中的花粉是經過減數分裂發育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麥的染色體數

13、減少了一半，含有三個染色體組，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體叫單倍體。3基因突變和染色體變異的一個重要的區別是()A基因突變在光學顯微鏡下看不見B染色體變異是定向的，而基因突變是不定向的C基因突變是可以遺傳的D染色體變異是不能遺傳的解析：選A基因突變是基因內部的堿基種類、數量、排列順序發生變化而引起生物變異，屬于分子水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到。染色體的變化可在光學顯微鏡下直接觀察到。生物的變異是不定向的，基因突變和染色體變異均使遺傳物質發生改變，都是可遺傳的變異。4關于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是()A一個染色體組中不含同源染色體B由受精卵發育成的，體細胞中含有兩個

14、染色體組的個體叫二倍體C單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組D人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗解析：選D一個染色體組中不含有同源染色體；個體若由受精卵發育而來則含有幾個染色體組就是幾倍體；單倍體是由配子發育而成的，不一定只含有一個染色體組；人工誘導多倍體的方法有秋水仙素或低溫處理等。5已知西瓜的染色體數目2N22，請根據西瓜育種流程圖回答有關問題：(1)圖中所用的試劑是_，該試劑的作用是_。(2)培育無子西瓜A的育種方法稱為_。(3)過程中形成單倍體植株所采用的方法是_。該過程利用了植物細胞的_性。(4)為確認某植株是否為單倍體，應在顯微鏡下觀察根尖分生區細胞的染色

15、體，觀察的最佳時期為_。解析：(1)試劑為秋水仙素，其作用是抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍。(2)培育無子西瓜A的育種方法為多倍體育種。(3)單倍體育種的基本流程是花藥離體培養單倍體植株秋水仙素處理篩選以獲得純合子。(4)觀察染色體數目、形態最好的時期是有絲分裂中期。答案：(1)秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體數目加倍(2)多倍體育種(3)花藥離體培養全能(4)有絲分裂中期【基礎題組】1由于種種原因，某生物體內某條染色體上多了或少了幾個基因，這種遺傳物質的變化屬于()A基因內部結構的改變B染色體結構變異C染色體數目變異 D染色單體的交叉互換解析：選B變異發生在某條染色體上，發生的變化是幾

16、個基因的增加或減少，應屬于染色體的結構變異。2如圖顯示了染色體及其部分基因，對和過程最恰當的表述分別是()A交換、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位 D交換、易位解析：選C過程中F與m位置相反，表示染色體的倒位，過程只有F，沒有m，但多出了一段原來沒有的染色體片段，表示染色體的易位。3下列有關單倍體的敘述，正確的是()A未經受精的卵細胞發育成的植物，一定是單倍體B含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體C生物的精子或卵細胞一定都是單倍體D含有奇數染色體組的個體一定是單倍體解析：選A由配子發育成的植株一定是單倍體。細胞內含有兩個染色體組的生物可能是單倍體，也可能是二倍體。精子或卵細胞是細胞而非個體。

17、三倍體生物體細胞中含有三個染色體組。4單倍體經秋水仙素處理后，得到的()A一定是二倍體 B一定是多倍體C一定是純合子 D是純合子或雜合子解析：選D多倍體的配子發育成的單倍體，可能是純合子也可能是雜合子。5下列關于染色體組的敘述，不正確的是()A起源相同的一組完整的非同源染色體B通常指二倍體生物的一個配子中的染色體C人的體細胞中有兩個染色體組D普通小麥的花粉細胞中有一個染色體組解析：選D普通小麥是六倍體，其體細胞中含六個染色體組，減數分裂形成的花粉細胞中應含三個染色體組。6某地發現罕見人類染色體異常核型。其46條染色體中有 4 條變異無法成對。經研究發現：X 染色體上有一個片段“搬”到了 1 號

18、染色體上，3號染色體的一個片段插入13號染色體上。上述變化屬于染色體結構變異中的()A缺失 B片段重復C易位 D倒位解析：選C發生在非同源染色體之間的染色體片段的移接，屬于易位。7下列有關生物變異的敘述，正確的是()A三倍體植物不能由受精卵發育而來B觀察細胞有絲分裂中期染色體形態可判斷基因突變發生的位置C在減數分裂中，會由于非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結構變異D低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極導致染色體加倍解析：選C三倍體植物可以由二倍體和四倍體的配子結合發育而來，故A錯誤；基因突變屬于分子水平的變異，用顯微鏡觀察不到，故B錯誤；在減數分裂過程中，非同源染色體

19、之間的交換屬于染色體結構變異，故C正確；低溫能夠抑制紡錘體的形成，故D錯誤。8如圖是果蠅體細胞的染色體組成，以下說法正確的是()A染色體1、2、4、5組成果蠅的一個染色體組B染色體3、6之間的交換屬于基因重組C控制果蠅紅眼或白眼的基因位于1號染色體上D控制不同性狀的非等位基因在減數分裂時進行自由組合解析：選C果蠅的性別決定是XY型，X、Y染色體是一對形態大小不完全相同、所含遺傳信息也不完全相同的同源染色體。3、6為非同源染色體，二者之間發生的交換屬于染色體結構變異。若控制不同性狀的非等位基因位于同源染色體上，則在其減數分裂時不能進行自由組合。【能力題組】9如圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥

20、和純合矮稈(d)易感病(e)小麥快速培育純合矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖，有關此圖敘述不正確的是()A圖中進行過程的主要目的是讓控制不同優良性狀的基因組合到一起B過程中發生了非同源染色體的自由組合C實施過程依據的主要生物學原理是細胞分化D過程的實施中通常用一定濃度的秋水仙素解析：選C題圖表示單倍體育種的過程，其中分別表示雜交、減數分裂、花藥離體培養(植物組織培養)、秋水仙素處理。雜交的目的是將位于不同親本上的優良性狀集中到同一個體上；減數分裂過程中存在非同源染色體的自由組合；花藥離體培養依據的原理是細胞的全能性；誘導染色體加倍的常用方法是秋水仙素處理。10將二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理，

21、待其長成后用其花藥進行離體培養得到了新的植株，有關新植株的敘述正確的一組是()是單倍體體細胞內沒有同源染色體不能形成可育的配子體細胞內有同源染色體能形成可育的配子可能是純合子也可能是雜合子一定是純合子是二倍體A BC D解析：選B二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理，染色體加倍變成四倍體，對其花藥進行離體培養得到單倍體，但其體細胞內含有兩個染色體組，故有同源染色體，仍能進行正常的減數分裂形成可育的配子。若原二倍體玉米是雜合子，則處理后得到的單倍體可能是純合子也可能是雜合子。11洋蔥是二倍體植物，體細胞中有16條染色體，某同學用低溫誘導洋蔥根尖細胞染色體加倍獲得成功。下列相關敘述不正確的是()A該同學

22、不會觀察到染色體加倍的過程B低溫誘導細胞染色體加倍時不可能發生基因重組C分生區同時存在染色體數為8、16、32、64的細胞D低溫誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成解析：選C制片時經過解離的細胞已經死亡，不會觀察到染色體加倍的過程，故A正確。低溫誘導染色體數目加倍發生在有絲分裂中，基因重組發生在減數分裂過程中，故B正確。分生區有的含2個染色體組，有的含4個染色體組，但不可能出現8條染色體的情況，因為根尖不進行減數分裂，故C錯誤。低溫誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向細胞兩極，導致染色體數目加倍，故D正確。12由受精卵發育而來的雌蜂(蜂王)是二倍體(2n32)，由未受精的

23、卵細胞發育而來的雄蜂是單倍體(n16)。下列相關敘述正確的是()A蜜蜂屬于XY型性別決定的生物B雄蜂是單倍體，因此高度不育C由于基因重組，一只雄蜂可以產生多種配子D雄蜂體細胞有絲分裂后期含有兩個染色體組解析：選D蜜蜂性別是由細胞中染色體數目來決定的，而不是XY型性別決定方式；雄蜂可進行假減數分裂產生精子，因此雄蜂是可育的單倍體；雄蜂中只有一個染色體組，在減數分裂過程中不發生基因重組，一只雄蜂只可以產生一種與自身基因型相同的精子而不是多種。13如圖表示一些細胞中所含的染色體，據圖完成下列問題：(1)圖A所示是含_個染色體組的體細胞。每個染色體組有_條染色體。(2)若圖C所示細胞為體細胞，則其所在

24、的生物是_倍體，其中含有_對同源染色體。(3)圖D表示一個生殖細胞，這是由_倍體生物經減數分裂產生的，內含_個染色體組。(4)圖B若表示一個生殖細胞，它是由_倍體生物經減數分裂產生的，由該生殖細胞直接發育成的個體是_倍體。每個染色體組含_條染色體。(5)圖A細胞在有絲分裂的后期包括_個染色體組。解析：(1)圖A中染色體是兩兩相同的，故含有兩個染色體組，并且每個染色體組中有兩條染色體；(2)圖C中染色體兩兩相同，故有兩個染色體組，如果是由受精卵發育而來，則該生物為二倍體，如果是由配子發育而來，則該生物是單倍體。圖C所示細胞中，每個染色體組中有三條染色體，共有三對同源染色體。(3)圖D中染色體形態

25、、大小各不相同，則只有一個染色體組。(4)圖B中染色體每三條是相同的，故為三倍體，由配子直接發育成的生物個體，都稱為單倍體。答案：(1)兩兩(2)二或單三(3)二一(4)六單三(5)四14如圖是培育三倍體西瓜的流程圖，請據圖回答問題。(1)用秋水仙素處理_，可誘導多倍體的產生，因為它們的某些細胞具有_的特征，秋水仙素的作用為_。(2)三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉，這一操作的目的是_。(3)四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉細胞為_倍體，種子中的胚為_倍體。三倍體植株不能進行減數分裂的原因是_。(4)三倍體西瓜高產、優質，這些事實說明染色體組倍增的意義是_；上述過程需要的時間為_。(5)

26、育種過程中，三倍體無子西瓜偶爾有少量子。請從染色體組的角度解釋，其原因是_。(6)三倍體無子西瓜的性狀_(填“能”或“不能”)遺傳，請設計一個簡單的實驗驗證你的結論，并做出實驗結果的預期。解析：(1)用秋水仙素誘導多倍體形成，處理對象多是萌發的種子或幼苗，萌發的種子和幼苗的分生組織細胞具有分裂旺盛的特征，秋水仙素的作用機理是抑制細胞分裂前期紡錘體的形成。(2)給三倍體植株授以二倍體的成熟花粉的目的是刺激子房產生生長素，供給無子果實的發育。(3)四倍體母本上結出的三倍體西瓜，其果肉是由四倍體的子房壁發育而來的，細胞內含有四個染色體組。種子中的胚是由二倍體產生的花粉與四倍體產生的卵細胞融合形成的受精卵發育而來的，細胞內含有三個染色體組。由于三倍體植株細胞內不含成對的同源染色體，故在減數第一次分裂時聯會紊亂，不能形成正常的生殖細胞。(4)染色體組的倍增可以促進基因效應的增強，這是三倍體西瓜高產、優質的主要原因。(5)若三倍體西瓜在減數第一次分裂過程中，一個染色體組的全部染色體移向細胞一極，另外兩個染色體組的全部染色體移向細胞另一極，則可以形成正常的配子。