【备考2024】生物高考一轮复习：第21讲 染色体变异

【备考2024】生物高考一轮复习第21讲染色体变异[课标要求] 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。

[核心素养] (教师用书独具)1.通过染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观点。

(生命观念)2．通过三种可遗传变异的比较及育种方法的比较，培养归纳与概括的能力。

(科学思维)3．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以及育种方案的选择与设计，培养实验设计及结果分析的能力。

(科学探究)考点1染色体变异1．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概念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举例野生马铃薯的染色体组：12条形态和功能不同的非同源染色体(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含有本物种配子染色体数目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营养物质含量都有所增加体细胞染色体组数≥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(1)变异类型、图解及实例(连线)提示：①—c—Ⅰ②—d—Ⅱ③—a—Ⅳ④—b—Ⅲ(2)结果：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：大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

1．DNA分子中发生三个碱基的缺失不会导致染色体结构变异。

(√) 2．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。

(×)提示：染色体易位可能对当代生物体不产生影响，也可能产生影响，且染色体变异大多对生物体是不利的。

3．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。

(×)提示：非同源染色体某片段的移接，可以发生在减数分裂或有丝分裂过程中。

4．染色体缺失有利于隐性基因的表达，可提高个体的生存能力。

(×)提示：染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，不利于隐性基因的表达。

5．二倍体生物花药离体培养后即可得到纯合子。

(×)提示：二倍体生物花药离体培养后得到单倍体，经秋水仙素处理加倍后才得到纯合子。

6．三倍体西瓜植株的高度不育与同源染色体的联会行为有关。

(√)1．香蕉的种植面临香蕉枯萎病的威胁，感染了病菌的香蕉大面积减产，甚至绝收，主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________。

(必修2P88“文字信息”)提示：三倍体香蕉主要通过无性生殖产生后代，后代不发生基因重组，遗传多样性减少，易受同一疾病的影响2．果蝇的缺刻翅是由于一条X染色体上发生了片段缺失所致，你认为最简单的验证方法是________________________________________________________________________________________________________________________。

(必修2P90“图5－7”)提示：在显微镜下观察亲代缺刻翅雌果蝇体细胞内两条X染色体的形态大小1．若两个含有两个染色体组的配子结合，发育的个体的体细胞中含有四个染色体组，即此个体为四倍体，四倍体形成的原因还有____________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

提示：若二倍体在种子萌发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2．蜂王的基因型为DdEe(不考虑基因突变或互换等)，则由其发育的雄蜂的基因型为______________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。

提示：若两对基因分别位于两对同源染色体上，则雄蜂的基因型有四种可能，即DE或de或dE或De；若两对基因位于一对同源染色体上，完全连锁，则雄蜂的基因型有两种可能，即DE或de(dE或De)1．染色体结构变异与基因突变的比较项目染色体结构变异基因突变本质染色体片段的缺失、重复、易位或倒位碱基的替换、增添或缺失发生变化的基因的数目1个或多个1个变异水平细胞分子光镜检测可见不可见2.易位与互换的比较项目染色体易位互换图解区别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属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到1．基因突变和染色体变异涉及的碱基数目不同，尝试分析前者涉及的数目比后者少的原因。

提示：基因突变是基因结构中碱基的替换、增添或缺失，即碱基序列的改变，而染色体变异能改变排列在染色体上的基因的数目和排列顺序。

2．小麦的染色体数为2n＝42，可得到21种单体，且都能成活并产生有活性的配子。

已知无芒(S)对有芒(s)是显性，现有21种无芒的单体品系和正常的有芒植株，请利用杂交实验把S基因定位在某号染色体上。

请写出实验思路。

提示：将正常有芒植株分别与21种无芒单体品系进行杂交，观察并统计各个品系杂交后代的表型及比例。

3．某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性，受等位基因A、a的控制。

科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后，将获得的花粉对绿株进行授粉，得到的F1中出现了1株绿株(M)。

若M的出现是由染色体变异引起的，而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育)，请对M的出现给出合理的解释。

提示：在减数分裂过程中发生了A基因所在染色体片段的缺失或A基因位于的染色体整条缺失。

染色体组与生物体倍性的判断1．(2021·宝鸡教育联盟高三模拟)异源多倍体是指多倍体中的染色体组来源于不同的物种。

构成异源多倍体的祖先二倍体称为基本种。

在减数分裂过程中同源染色体相互配对形成二价体Ⅱ，非同源染色体彼此不能配对，常以单价体形式存在。

普通小麦为异源六倍体，染色体组成为AABBDD(2n＝6x＝42)，组成它的基本种可能为一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草及节节麦，它们都是二倍体(2n ＝14)，拟二粒小麦为异源四倍体(4n＝28)，它们之间相互杂交及与普通小麦的杂交结果如下表：亲本杂交组合子代染色体数子代联会情况子代一个染色体组①拟二粒小麦×一粒小麦217Ⅱ＋7ⅠAAB②拟二粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草217Ⅱ＋7ⅠABB③一粒小麦×拟斯卑尔脱山羊草14？？④普通小麦×拟二粒小麦3514Ⅱ＋7ⅠAABBDA．组合①产生子代过程中发生了染色体数目变异B．只能由组合④确定拟二粒小麦的染色体组成为AABBC．组合③的子代联会情况为14Ⅰ，子代一个染色体组为ABD．组合③子代与节节麦杂交，再诱导子代染色体加倍可获得普通小麦C[组合①产生子代是由两亲本产生的生殖细胞再经受精作用形成的，没有发生染色体数目变异，A错误；因为拟二粒小麦为异源四倍体，一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草都是二倍体，所以在组合①②中，拟二粒小麦提供给子代为两个不同的染色体组，而一粒小麦和拟斯卑尔脱山羊草只能给子代提供一个染色体组，据此结合表中子代染色体组可确定拟二粒小麦的染色体组成为AABB，因为普通小麦的染色体组成已知，所以也可根据④确定拟二粒小麦染色体组成为AABB，B错误；一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草都是二倍体(2n＝14)，但一粒小麦(AA)和拟斯卑尔脱山羊草(BB)染色体组不同，所以子代中会出现14个单价体Ⅰ，子代染色体组为AB，C正确；根据题干各种亲本及拟二粒小麦的染色体组成判断，要培育普通小麦，可先通过一粒小麦(AA)和拟斯卑尔脱山羊草(BB)的杂交后代(AB)经过染色体加倍得到拟二粒小麦(AABB)，拟二粒小麦(AABB)与节节麦(DD)的杂交后代(ABD)经过染色体加倍可得到普通小麦(AABBDD)，D错误。

]2．(不定项)(2021·沈阳高三模拟)如图为某三体(含三条7号染色体)水稻的6号、7号染色体及相关基因示意图，图中基因A/a控制水稻的有芒和无芒，基因B/b控制抗病和易感病，且抗病对易感病为显性。

已知该三体水稻产生配子时，7号染色体中的一条染色体会随机进入配子中，最终形成含1条或2条7号染色体的配子，含2条7号染色体的精子不参与受精，其他配子均正常参与受精。

下列相关叙述错误的是()A．三体水稻的任意一个体细胞中都有三个染色体组B．减数分裂过程中，6号、7号染色体上的等位基因都会分离C．三体水稻可能是7号染色体异常的精子与正常卵细胞受精产生的D．该三体水稻作父本，与基因型为bb的母本杂交，子代中抗病个体占1/3 ABC[三体水稻只是7号染色体增加一条，染色体组仍为两个，A错误；因三体水稻产生配子时，7号染色体中一条染色体会随机进入配子中，所以，产生的一个配子中能同时存在B/b这对等位基因，B错误；由题干信息知，含两条7号染色体的精子不参与受精，C错误；该三体水稻做父本产生配子能参与受精的B∶b＝1∶2，所以子代抗病个体占1/3, D正确。

]染色体结构变异的分析与判断3．(2021·临沂高三二模)果蝇的P元件是一段DNA序列，根据是否含有P 元件，果蝇可分为M型品系(野生型)和P型品系(含P元件)。

P元件仅可在生殖细胞中发生易位而导致子代性腺不发育，但子代体细胞组织正常；P元件在细胞质中的翻译产物是一种蛋白因子，可抑制P元件易位。

下列叙述错误的是() A．P元件促进同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换B．体细胞组织正常是由于P元件表达的蛋白因子抑制了易位C．生殖细胞中是否发生了P元件易位可通过显微镜观察判断D．P型母本与M型父本杂交，产生的子代均可育A[根据题干，P元件可引起生殖细胞中染色体的易位，但易位发生在非同源染色体之间，A错误；P元件对应的翻译产物可抑制P元件易位，使体细胞表现正常，B正确；通过显微镜可以观察到易位的发生，C正确；P型母本的卵细胞与M型父本的精子结合形成的受精卵的细胞质几乎全部来自P型母本，其中含有抑制P元件易位的蛋白因子，所以子代均可育，D正确。