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（新课标）高考生物一轮总复习第7单元第2讲染色体变异与育种教案第2讲染色体变异与育种考纲要求核心素养1.染色体结构变异和数目变异Ⅱ2．生物变异在育种上的应用Ⅱ3．转基因食品的安全Ⅰ4．实验：低温诱导染色体加倍生命观念通过对染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解，建立进化与适应的生命观念。
科学思维通过对三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括的能力。
科学探究通过对低温诱导植物染色体数目的变化、生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力。
社会责任根据目的不同而选择不同的育种方式，认识转基因生物的安全性问题。
染色体变异授课提示：对应学生用书第116页[基础突破——抓基础，自主学习]1．染色体结构变异2．染色体数目变异(1)类型和实例①个别染色体的增减：21三体综合征、性腺发育不良。
②以染色体组形式成倍增减：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。
(2)染色体组①图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
②组成特点a.形态上：是细胞中的一组非同源染色体，形态各不相同；b.功能上：是控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
[重难突破——攻重难，名师点拨]1．图解分析染色体结构的变异类型图解变异杂合体染色体组成显微观察的联会异常缺失重复易位类型图解变异杂合体染色体组成显微观察的联会异常倒位(1)基因突变、染色体变异与物种形成的关系：基因突变不会改变生物的种类，但染色体变异可能改变生物的种类，如二倍体西瓜与四倍体西瓜属于不同的物种。
(2)单倍体细胞中不一定只含有1个染色体组：二倍体植物的单倍体含有1个染色体组，四倍体和六倍体的单倍体分别含有2个和3个染色体组。
(3)单倍体是生物个体，而不是配子，精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。
(4)并不是所有的单倍体都是不育的，如由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。
第2讲染色体变异知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对染色体变异基本原理及在生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观点理性思维通过三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括能力科学探究通过低温诱导植物染色体数目的变化、生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力考点一染色体变异1．染色体结构变异(1)染色体结构变异的类型[连线]提示：①—Ⅲ—d ②—Ⅳ—c ③—Ⅰ—b ④—Ⅱ—a(2)结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
2．染色体数目变异(1)类型类型实例个别染色体的增减21三体综合征以染色体组形式成倍增减三倍体无子西瓜(2)染色体组①组成：右图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅹ或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
②组成特点：a．形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。
b．功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
(3)多倍体与单倍体①多倍体：a．概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。
b．特点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。
②单倍体：a．概念：由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
b．特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，且高度不育。
(4)诱导单倍体和多倍体的方法①图中①和③操作是秋水仙素处理幼苗，其作用原理是秋水仙素抑制纺锤体的形成。
②图中②过程是花药离体培养。
③人工诱导多倍体的方法：a．秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
b．低温处理植物的分生组织细胞。
1．判断下列叙述的正误(1)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化(×)(2)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化(√)(3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(×)(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)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响(×)2．观察下列图示，填出变异类型(1)甲、乙、丙、丁所示变异类型分别属于__________________________________________________________________________________________________________。
第2课时染色体变异课标要求举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
考点一染色体数目的变异1．染色体数目变异的类型(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。
2．染色体组(1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
(2)组成特点①形态上：细胞中的一套非同源染色体，在形态上各不相同。
②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一套染色体，在功能上各不相同。
(3)染色体组数目的判定①根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
②根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。
3．单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体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发育起点配子受精卵(通常是)受精卵(通常是)植株特点①植株弱小；②高度不育正常可育①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富体细胞染色体组数≥1 2 ≥3 三倍体和四倍体形成过程形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温) 人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦辨析下图中甲是某二倍体生物体细胞染色体组成模式图，乙、丙、丁、戊是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，请据图辨析属于三体、三倍体、单体和单倍体的分别是哪一个？提示乙为单倍体，丙为单体，丁为三体，戊为三倍体。
源于P88“相关信息”(1)被子植物中，约有33%的物种是多倍体。
例如，普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等都是多倍体。
(2)秋水仙素(C22H25O6N)是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。
它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
考向一单倍体、二倍体和多倍体的比较1．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是( )A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体B．多倍体植株常常是茎秆粗壮，果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体C．三倍体因减数分裂时出现联会紊乱，故不能形成可育的配子D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体答案 B解析多倍体植株的茎秆粗壮，果实和种子较大，营养物质含量多，但含有奇数个染色体组的多倍体，由于联会紊乱，不能产生正常配子，故没有种子，B错误。
2．二倍体植物甲(2n＝18)和二倍体植物乙(2n＝18)进行有性杂交，得到的F1不育。
若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植物丙，丙开花后能自交获得后代。
下列叙述正确的是( ) A．植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18条染色体，所以它们属于同一物种B．若植物甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自植物甲的染色体全部丢失，而植物乙的染色体全部保留，则继续发育成的植株是单倍体C．F1幼苗形成植物丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向D．秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍答案 B解析由于植物甲、乙杂交的后代不育，即植物甲、乙存在生殖隔离，故植物甲、乙不属于同一物种，A错误；受精卵中包含来自植物甲的9条染色体和来自植物乙的9条染色体，若来自植物甲的染色体全部丢失，则只剩下来自植物乙的9条染色体，含有植物乙物种配子染色体数目的个体是单倍体，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C错误；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D错误。
考向二三体和单体的比较3．某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。
为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2n＋1)绿叶纯合子植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。
以下叙述错误的是( )A.F1中三体的概率是1/2B．可用显微观察法初步鉴定三体C．突变株基因r位于10号染色体上D．三体绿叶纯合子的基因型为RRR或RR答案 C解析假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合子(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。
根据表格分析可知，由于该突变株与9-三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10-三体绿叶纯合子植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上。
根据分析可知，F1中三体的概率是1/2，A正确；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；突变株基因r位于9号染色体上，C错误；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合子的基因型为RR，D正确。
4．蝗虫的性别决定方式属于XO型，O代表缺少一条性染色体，雄蝗虫2n＝23，雌蝗虫2n＝24。
控制体色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色体上，控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上，且含基因b的精子致死。
下列有关蝗虫的叙述，正确的是( )A．蝗虫的群体中，不会存在复眼异常的雌、雄个体B．杂合复眼正常雌蝗虫和复眼异常雄蝗虫杂交，后代复眼正常和复眼异常个体的比例为1∶1C．萨顿通过观察雄蝗虫体细胞和精子的染色体数，提出了基因在染色体上的假说D．纯合褐色复眼正常雌蝗虫和黑色复眼异常雄蝗虫杂交，后代雌雄个体都表现为褐色复眼正常答案 B解析根据题意可知，雄蝗虫染色体组成为22＋XO，雌蝗虫染色体组成为22＋XX。
控制复眼正常(B)和异常(b)的基因位于X染色体上，且含基因b的精子致死，故群体中不会出现基因型为X b X b的个体，但可以出现基因型为X b O的雄性个体，A错误；杂合复眼正常雌蝗虫(X B X b)和复眼异常雄蝗虫(X b O)杂交，由于含基因b的精子致死，因此，X b O产生的配子中只有不含性染色体的配子能够参与受精，故后代均为雄性，且复眼正常和复眼异常个体的比例为1∶1，B正确；萨顿通过用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程，并观察体细胞和精子、卵细胞中的染色体数量的关系，提出了基因在染色体上的假说，C错误；纯合褐色复眼正常雌蝗虫(AAX B X B)和黑色复眼异常雄蝗虫(aaX b O)杂交，雄蝗虫产生的配子中，只有aO配子能参与受精，因此后代只有基因型为AaX B O的雄性个体且都表现为褐色复眼正常，D错误。
考点二染色体结构变异1．类型类型图像联会异常实例缺失果蝇缺刻翅、猫叫综合征重复果蝇棒状眼易位果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病倒位果蝇卷翅、人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产拓展总结(1)染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。
前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。
请在框图中画出下列两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况：①单向易位②相互易位(平衡易位)(2)倒位染色体的细胞学鉴定2．结果：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。
3．对生物体的影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
4．三种可遗传变异的辨析(1)关于“缺失或增加”(2)“互换”的辨析项目易位互换图解区别位置发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到考向 染色体结构变异的类型和结果5．在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型，图甲中的英文字母表示染色体片段，图丙中变异发生在四分体时期。
下列有关叙述正确的是( )A ．图示中的生物变异都是染色体变异B ．图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生C ．如果图乙为一个精原细胞，则它一定不能产生正常的配子D ．图示中的变异类型都能在光学显微镜下观察到 答案 B解析 分析图示可知，图甲属于染色体中“增加某一片段(c)”引起的变异，图乙属于“细胞内个别染色体增加”引起的变异，图丁属于“染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上”引起的变异，而图丙为减数分裂的四分体时期，同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组，不属于染色体变异，A 错误；若图乙为一个精原细胞，在其减数分裂过程中，可能会产生正常配子，C 错误；染色体变异(如染色体结构改变、染色体数目增减等)可以在光学显微镜下观察到，图丙所示的基因重组不能在光学显微镜下观察到，D 错误。
6．染色体部分缺失在育种方面也有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是( )A ．太空育种依据的原理主要是基因突变B ．粉红棉S 的出现是染色体缺失的结果C ．深红棉S 与白色棉N 杂交产生深红棉的概率是14D ．粉红棉S 自交产生白色棉N 的概率为14答案 C7．鸡属于ZW 型性别决定的二倍体生物。
下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅显示2号染色体和性染色体)。
以下分析错误的是( )A．正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种B．突变细胞Ⅰ发生了基因突变或基因重组C．突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到D．突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离不符合基因的分离定律答案 B解析图中正常雌性个体产生的雌配子类型有四种，即AZ、AW、aZ、aW，A正确；突变细胞Ⅰ中A基因突变成a基因，其形成可能是发生了基因突变，B错误；突变细胞Ⅱ所发生的变异为染色体结构变异，能够通过显微镜直接观察到，C正确；突变细胞Ⅲ中发生了染色体结构变异(易位)，导致基因A和a不在一对同源染色体上，因此它们的分离不符合基因的分离定律，D正确。
重温高考真题演练1．(2021·广东，16)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(如图)。
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(不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( )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(只考虑图中的3种染色体)答案 C解析14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察到，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A正确；由题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体，B正确；由于形成14/21平衡易位染色体，该女性初级卵母细胞中含有45条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含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(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仅含有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仅含有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仅含有21号染色体的卵细胞，D 正确。
