第2節染色體變異

【題型1染色體數目的變異】

【題型2染色體結構的變異】

【題型3低溫誘導植物細胞染色體數目的變化】

?舉一反三

【題型1染色體數目的變異】

【緊扣教材】

1.染色體變異：生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化。

2.染色體數目的變異

(1)細胞內個別染色體的增加或減少;

(2)細胞內染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少。

3.染色體組：細胞中的一套非同源染色體,在形態和功能上各不相同。

4.二倍體

發育起點—i受精卵

倍染色體組數T體細胞中含有匪個染色體組

體

實例—幾乎全部動物和過半數的高等植物

5.多倍體

’起點：受精卵

皿人染色體組數：體細胞中含三仝或叁t以上

I實例：三倍體香蕉、四倍體葡萄

(2)特點：莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。

(3)人工誘導多倍體

①方法：用秋水仙素誘發或用低溫處理。

②處理對象：萌發的種子或幼苗。

③原理：能夠抑制統電的形成，導致染色體不能移向細胞的兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。

6.單倍體

(1)概念：體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體。

(3)應用——單倍體育種。

①方法:

離體|單倍體|人工誘導|染色體數目加倍，

FW一劾雷_■-慵到正常績合子

②優點：明顯縮短育種年限。

【題型突破】

【例1】

如圖為五倍體栽培棉的培育過程，字母A、D、E均代表一個染色體組，每組有13條染色體。下列敘述錯

誤的是（）

陸地棉X索馬里棉

（AADD）[（EE）

Fi

秋水仙素處理

4X海島棉

（AADD）

栽熹棉

A.Fi體細胞中含有3個染色體組，屬于三倍體植株

B.用秋水仙素處理Fi能使染色體數加倍的原因是抑制了紡錘體的形成

C.栽培棉減數分裂時可形成32個四分體

D.栽培棉的育種方式屬于多倍體育種

【變式1-11

普通西瓜是二倍體，研究人員使用二倍體品種M為父本與四倍體品種J雜交，從子代中篩選出品質優良的

三倍體無子西瓜新品種Z（如圖）。下列說法錯誤的是（）

品種M

（二倍體）卜三倍體一?無子西瓜

刺激篩選

秋水仙變品種JJ成熟花粉優良品種Z

二倍體西瓜*（四倍體）

A.培育品種J的原理是秋水仙素抑制了有絲分裂過程中紡錘體的形成

B.J、M減數分裂過程發生了染色體變異，是子代多樣性的主要原因

C.用成熟的花粉刺激三倍體子房產生生長素，可促進子房發育成果實

D.三倍體高度不育的原因是減數分裂過程中同源染色體聯會發生紊亂

【變式1-2]

在自然條件下，二倍體植物（2n=4）形成四倍體植物的過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是（）

g加?加發育一四倍體

植物

二倍體植物異常配子受精卵

A.減數分裂失敗可能發生在減數分裂II

B.二倍體植物與四倍體植物雜交的后代不可育

C.圖示四倍體植物的形成是染色體加倍的結果

D.若要測定圖示四倍體植物的基因組DNA序列，則需測4條染色體上的DNA序列

【變式1-3]

如圖是某植物（二倍體）的多種育種方法途徑，a?f是育種處理手段（其中e是射線處理），甲、乙、丙分別代

表不同植株。分析以下說法不正確的是（）

親本（$、，）種子或幼苗

a*b

F.~-~

d|

單倍體5

丙染色體組

長成質植株乙加倍的種

，I子或幼苗

-----?"新品I種-------_______I

新品種推廣

A.植株甲和植株丙是純系植株，植株乙具有新基因

B.d和b過程可發生基因重組，f過程發生了染色體變異

C.圖中c、f過程都可用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗

D.雜交育種過程如需獲得顯性純合子需經歷較長純化過程，單倍體育種由配子直接加倍獲得純合子，

育種年限短

【變式1-4]

已知普通西瓜為二倍體，西瓜果皮顏色由一對等位基因控制，果皮深綠色條紋（A）對淺綠色（a）為顯性,

下圖表示培育深綠色條紋三倍體無子西瓜的大致流程，若只研究果皮顏色，下列相關敘述正確的是（）

二倍體（aa）

一2%湫水仙素處理幼苗

四倍體X二倍體（AA）

（母本）（父本）

種子

播種、開花時授以二倍體在就

▼

商品果實

A.培育深綠色條紋三倍體無子西瓜的過程中發生了基因重組和染色體變異

B.體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，統稱為多倍體

C.秋水仙素能誘導多倍體形成的原因是促進后期染色單體分開，形成染色體

D.獲得無子西瓜的過程中兩次用到花粉，兩次使用花粉的作用不同

【題型2染色體結構的變異】

【緊扣教材】

1.將下列染色體變異類型、圖示和解釋連線。

a

b1

c2

d33ea.染色體某一片段位置

e4i||i\/顛倒

5

6

②重復,

③易位

④倒位

2.結果

(1)使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變,導致性狀的變異。

(2)大多數染色體結構變異對生物體是丕利的，有的甚至會導致生物體死亡。

【題型突破】

【例2】

果蠅唾液腺細胞內染色體連續復制形成的染色絲不分開，而是縱向聚集形成多線染色體，且同源染色體像

減數分裂一樣緊密結合在一起。唾腺染色體上有明顯的螺旋化程度較高的橫紋(染色后更清楚)，橫紋的

相對大小和空間排列是恒定的。是研究染色體畸變的好材料，下列敘述正確的是()

A.圖中會發生高頻的互換型基因重組

B.圖示橫紋相對大小和空間排列是判斷染色體變異類型標志

C.圖示發生的是染色體結構變異中的重復或缺失

D.圖示發生的染色體結構變異導致個體生活力增強

【變式2-1]

某昆蟲的缺刻翅是染色體結構改變引起的，如下圖所示。該染色體結構變異的類型屬于（）

重復C.易位（移接）D.倒位（顛倒）

【變式2-2]

如圖是果蠅卷翅的形成與染色體變異關系示意圖，這種變異屬于染色體結構變異中的（）

正常翅

卷翅

A.片段缺失B.片段增加C.片段移接D.位置顛倒

【變式2-3]

慢性粒細胞白血?。–ML）病人白細胞中常出現“費城染色體”，其形成機制如圖所示。據圖分析，此病形

成過程中發生了（)

>—<

正常22號染色體

A基因

正常9號染色體

A.染色體片段的缺失

B.染色體片段的增加

C.染色體片段位置的顛倒

D.染色體片段移接到非同源染色體上

【變式2-4]

染色體之間的互換可能導致染色體結構或基因序列的變化。下圖中甲、乙兩圖分別表示兩種染色體之間的

互換模式，丙、丁、戊圖表示某染色體變化的三種情形。下列有關敘述正確的是（

l甲b乙

（albIdIelh）（albldIelhlelh）（a|b|d|E|H）（abdfK）

交換前某染色體丙丁戊

A.甲和乙均可以導致染色體上基因數量變化

B.甲會導致染色單體上的基因重組

C.甲可以導致丁或戊兩種情形的產生

D.乙可以導致丙的形成

【題型3低溫誘導植物細胞染色體數目的變化】

【緊扣教材】

（一）理清實驗基礎

1.實驗流程及結論

[①培養方法:將洋蔥（或蒜）在冰箱冷藏室內（4℃）

放置一周。取出后?將洋蔥放在裝滿

清水的容器上方,讓洋蔥的底部接觸

水面?于室溫（約25℃）進行培養

3②誘導時機：待洋蔥長出約1cm長的不定根時

③誘導措施:將整個裝置放入冰箱冷藏室內.

誘導培養48?72h

?j①取材：剪取誘導處理的根尖0.5?1cm

取務及J②固定：放入卡諾氏液中浸泡0.5?1h.以

固定;固定細胞的形態

!③沖洗:用體積分數為95%的酒精沖洗2次

.[①解離

②漂洗]同“觀察植物細胞

“③染色：使用甲紫溶液’有絲分裂的實驗”

3、④制片

先用低倍鏡.找到染色體數目加倍的細胞.

再換用高倍鏡觀察

*|一|低溫能誘導植物染色體數目加倍

2.實驗中幾種溶液的作用

試劑使用方法作用

將根尖放入卡諾氏液中浸泡

卡諾氏液固定細胞形態

0.5-1h

體積分數為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液

質量分數為15%的鹽酸與體積

分數為95%的酒精等體積混合

質量分數為15%的鹽酸解離根尖細胞

作為解離液，浸泡經固定的根

尖

清水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，去除解離液

把漂洗干凈的根尖放進盛有甲

甲紫溶液使染色體著色

紫溶液的玻璃皿中染色

（二）歸納實驗通法

1.掌握觀察類實驗操作流程

XjSxJ直接觀察類應選有顏色的材料,染色觀察類應

坪L選取無色的材料

鬲論」①滴水或染液一取材f蓋片

鼬產1②解離f漂洗f染色f制片（觀察細胞分裂）

福①先用低倍鏡觀察，后用高倍鏡觀察

等7②觀察質壁分離與復原，始終用低倍鏡觀察

磁I依據原理和所觀察到的現象，得出正確的結論

2.實驗材料的生理狀態歸納

（1）在物質（或結構）的分離、提取或檢測實驗中，一般要破碎細胞，因此這些實驗中的細胞是死的。如

檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質，綠葉中色素的提取和分離等。

（2）在觀察植物細胞的有絲分裂、低溫誘導植物細胞染色體數目變化的實驗中，因為需要解離，所以最

初的活細胞在制作臨時裝片時會被殺死。

（3）對于觀察細胞（或生物）生命活動的實驗,實驗材料在整個實驗過程中都要保持活性。如觀察葉綠體（和

細胞質）的流動，探究植物細胞的吸水和失水，探究酵母菌細胞呼吸的方式。

【題型突破】

【例3】

與“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗中低溫的作用相同的實驗試劑是（）

A.卡諾氏液B.酒精溶液C.甲紫溶液D.秋水仙素

【變式3-1]

番茄（2n）在全國各地普遍種植，為了提高番茄的品質和產量，科研所示。下列敘述錯誤的是（）

彳,授粉----^種子-----??品種A

/途徑1

第/花粉粒皿幼苗秋水仙素處理.品種B

途徑2

諫:培，/養伯廿秋水仙素處理口都「

TCre-、葉肉細胞----??幼苗--------------品種C

途徑3

植株

A.番茄植株通過人工傳粉發育形成的品種A可能具有雜種優勢

B.品種B的基因組成與原植株的相同，為二倍體植株

C.品種C的葉片、果實和種子都比較大，營養物質含量高

D.圖中的秋水仙素處理也可替換為低溫處理

【變式3-2]

下列關于“低溫誘導染色體數目變化”實驗操作的敘述，錯誤的是（）

A.需用甲紫染色觀察低溫誘導的植物染色體數目變化

B.需用卡諾氏液固定細胞形態，然后用95%酒精沖洗2次

C.將洋蔥先后兩次放在冰箱冷藏室的目的，是提高染色體變異的概率

D.低溫誘導大蒜根尖時間過短，可能導致難以觀察到染色體加倍的細胞

【變式3-3]

某同學探究了低溫誘導洋蔥根尖細胞染色體數目的變化。下列相關敘述正確的是（）

A.切取根尖分生組織，放入冰箱冷藏室誘導培養48?72h

B.固定細胞后，裝片制作流程為解離一染色一漂洗一制片

C.高倍顯微鏡下可觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程

D.低溫抑制紡錘體的形成，導致細胞不能分裂成兩個子細胞

【變式3-4]

下列關于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的敘述，正確的是（）

A.洋蔥需放入冰箱冷藏室（4℃）環境下處理一周，等長出約1cm的不定根待用

B.制作裝片的過程和“觀察植物根尖細胞有絲分裂”實驗中的不相同

C.將低溫誘導處理的根尖用卡諾氏液浸泡0.5-lh,以固定細胞形態

D.顯微鏡下能觀察到大多數細胞中染色體數目加倍

一、單選題

1.下列關于可遺傳變異的敘述，錯誤的是（)

A.胰島素基因啟動子的缺失屬于基因突變

B.基因重組至少涉及2對，且是控制多對性狀的非等位基因

C.單倍體育種主要原理是染色體數目變異，但最終目標不是單倍體

D.表觀遺傳現象中基因的堿基排序不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化

2.農學家利用二倍體西瓜培育出備受青睞的三倍體無子西瓜。該變異屬于（）

A.基因突變B.不遺傳的變異

C.染色體數目變異D.染色體結構變異

3.果蠅體色中灰身對黑身為顯性，由位于常染色體上的B/b基因控制，只含一個B或b基因的個體不能成

活。如圖所示為果蠅培育和雜交實驗的示意圖，下列敘述錯誤的是（）

A.圖中乙屬于誘變篩選得到的染色體變異個體

B.圖中篩選①可用光學顯微鏡實現初步篩選

C.Fi中有1/2果蠅的細胞含有異常染色體

D.Fi中雌雄果蠅的體色理論上均為灰色

4.在某嚴格自花傳粉的二倍體植物中，發現甲、乙兩類矮生突變體（如圖所示），矮化植株無A基因，矮

化程度與a基因的數量呈正相關。丙為花粉不育突變體，含b基因的花粉敗育。甲、乙、丙均為純合體。

下列敘述錯誤的是（）

A.甲、丙出現的變異在光學顯微鏡下看不到，而乙發生的變異在光學顯微鏡下能看到

B.乙減數分裂產生2種花粉，在分裂中期，一個次級精母細胞含有0或4個a基因

C.乙的自交后代中，Fi有2種矮化類型，植株矮化程度由低到高，數量比為1:3

D.若a與b位于同一對染色體上，丙（？）*甲（6）得Fi，Fi自交后代表型比為1:1

5.研究表明果蠅的眼色性狀遺傳有劑量效應。已知果蠅眼色紅色（V+）對朱紅色（V）為顯性，雜合體XV+XV

表現為紅色，但基因型為XV+XW的重復雜合體（如圖所示），其眼色卻與XVXV一樣是朱紅色。假設染色

體重復不影響果蠅正常減數分裂，產生的配子均可育且后代均可存活，下列相關敘述錯誤的是（）

A.Xv+Xvv的重復雜合體是染色體變異導致的

B.該實例說明2個V基因的作用超過了V+基因

C.基因型組成為XV+XW的朱紅眼雌蠅在減數分裂時兩條X染色體不能配對

D.可選用多只紅眼雄果蠅與同一只朱紅眼雌果蠅交配，鑒定朱紅眼雌果蠅的基因型

6.下圖是模擬染色體結構的變異類型，該類型屬于（）

正常異常

A.缺失B.倒位C.重復D.重組

7.在自然條件下，二倍體植物（2n=4）形成四倍體植物的過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是（）

四倍體

植物

二倍體植物異常配子受精卵

A.減數分裂失敗可能發生在減數分裂II

B.二倍體植物與四倍體植物雜交的后代不可育

C.圖示四倍體植物的形成是染色體加倍的結果

D.若要測定圖示四倍體植物的基因組DNA序列，則需測4條染色體上的DNA序列

8.如圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來（1、2只顯示了基因中

部分核甘酸序列）。下列有關說法正確的是（）

樣

」3

4

④

①

期

分體時

裂的四

減數分

發生在

組，

基因重

都表示

圖①②

A.

失

中的缺

構變異

色體結

屬于染

的變異

圖③中

B.

復

失或重

中的缺

構變異

色體結

屬于染

的變異

圖④中

C.

③

的是①

傳變異

于可遺

變異屬

4種

圖中

D.

別

丙分

、乙、

），甲

線處理

e是射

（其中

理手段

育種處

?f是

徑，a

方法途

種育種

）的多

二倍體

植物（

圖是某

9.如

）

（

的是

正確

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植株

不同

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）

（$6

親本

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I

.

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苗

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I

___

___

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----

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乙具有

，植株

植株

純系

丙是

植株

甲和

植株

A.

異

色體變

生了染

過程發

組，f

因重

生基