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【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。
高考生物【21】染色体变异（真题）及答案第7单元第21讲1．(2018·安徽高考)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是( )①人类的47，XYY综合征个体的形成②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落③三倍体西瓜植株的高度不育④一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A．①②B．①⑤C．③④D．④⑤解析：选C XYY综合征个体是由正常卵细胞和含有YY的异常精子结合形成的，该异常精子与减数第二次分裂两条Y染色体未正常分离有关，与同源染色体联会无关；线粒体的DNA突变与染色体行为无关；三倍体西瓜因减数分裂时联会紊乱而高度不育；减Ⅰ后期一对等位基因随同源染色体的分离而分开，最终形成两种配子，因此一对等位基因杂合子自交后代出现3∶1的性状分离比；卵裂时进行有丝分裂，有丝分裂过程中，同源染色体不发生联会。
故只有③④与减数分裂同源染色体联会行为有关。
2．(2018·海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。
一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。
若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但其一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。
对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是( )A．发生了染色体易位B．染色体组数目整倍增加C．基因中碱基对发生了替换D．基因中碱基对发生了增减解析：选A 由纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1可知，玉米非糯对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，F1的基因组成如图1。
在偶然发现的一个杂交组合定律，由某一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型可知，此控制两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律，可能的原因是：该两对相对性状的基因发生了染色体易位。
高三生物复习知识点：染色体变异
高三生物复习知识点：染色体变异
1、染色体变异：光学显微镜下可见染色体结构的变异或者染色体数目变异。
2、染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失(染色体的某一片段消失)、增添(染色体增加了某一片段)、颠倒(染色体的某一片段颠倒了180o)或易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)等改变
3、染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
4、染色体组：一般的，生殖细胞中形态、大小不相同的一组染色体，就叫做一个染色体组。
细胞内形态相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。
5、二倍体：凡是体细胞中含有两个染色体组的个体，就叫～。
如.人果，蝇，玉米.绝大部分的动物和高等植物都是二倍体
.6、多倍体：凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体，就叫～。
如：马铃薯含四个染色体组叫四倍体，普通小麦含六个染色体组叫六倍体(普通小麦体细胞6n，42条染色体，一个染色体组3n，21条染色体。
)，
7、一倍体：凡是体细胞中含有一个染色体组的个体，
就叫～。
8、单倍体：是指体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。
9、花药离体培养法：具有不同优点的品种杂交，取F1的花药用组织培养的方法进行离体培养，形成单倍体植株，用秋水仙素使单倍体染色体加倍，选取符合要求的个体作种。
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课时训练21染色体变异一、选择题1．一条正常染色体的基因排列顺序为ABCD·EFGH，“·”表示着丝点，字母代表不同基因，下列哪种基因的排列顺序发生了倒位，且倒位片段包含着丝点() A．ABCFE·DGH B．ABCD·EFEFGHC. CDAB · EFGH D．ABCD·GHEF2．已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是(D)3．引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。
以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是()①果蝇的白眼②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒③八倍体小黑麦的出现④人类的红绿色盲⑤玉米的高茎皱形叶⑥人类的镰刀型细胞贫血症A．①②③B．④⑤⑥C．①④⑥D．②③⑤4．以下情况属于染色体变异的是()①唐氏综合征患者细胞中的第21对染色体有3条②同源染色体之间发生了相应部分的交叉互换③染色体数目增加或减少④花药离体培养后长成的植株⑤非同源染色体之间自由组合⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失A．②④⑤B．①③④⑥C．②③④⑥D．①③④5．下列说法不正确的是()A．水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体B．普通小麦(6n＝42)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体C．番茄和马铃薯体细胞杂交后形成的杂种植株细胞中含有两个染色体组D．马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体6.在减数第一次分裂前的间期，因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因，这种变异属于()A．染色体变异B．基因重组C．基因突变D．基因重组或基因突变7．利用某种植物的花粉离体培养得到的植物体基因型为AABB。
则某种植物正常体细胞的染色体组成的是(D)8．右图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是(C)9．下列关于生物变异在理论和实践上的意义，错误的是()A．不定向的变异为定向的自然选择提供了原材料B．基因重组有利于物种在多变的环境中生存C．人工诱变育种可大大提高突变率D．用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物10．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是()A．由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体B．由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体C．单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大D．单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个11．某高等生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。
右图为其体内的某个细胞，则()A．该状态下的细胞发生了基因重组B．②与④上的基因分离体现了分离定律C．图中基因位点①、②、③、④可能分别是A、b、B 、bD．该状态下的细胞含有4个染色体组，其中②和③所在染色体组成一个染色体组12．(2010·山东实验中学)某病人的性染色体为XXY，其发病原因不可能．．．是该病人的亲代在形成配子时()A．其父亲的初级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧B．其父亲的次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧C．其母亲的初级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧D．其母亲的次级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向同一侧二、简答题13．科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。
请分析回答相关问题：(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是________。
(2)从实验结果看，影响多倍体诱导率的因素有________，诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料，原因是________。
观察时，最好选择处于分裂________期的细胞。
(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。
科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片，观察并统计两种植株叶片气孔长度、宽度和密度，得到下表：倍性气孔长度/μm 气孔宽度/μm 气孔密度/个·mm－2二倍体22.8 19.4 120.5四倍体34.7 29.6 84.3植株糖类和蛋白质等营养物质含量高，从光合作用角度分析，四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于_______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________。
答案：(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成(2)秋水仙素浓度和处理时间用0.2%的秋水仙素溶液处理1天(3)当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导，染色体数目没有发生加倍中(4)大有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用14．果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表型，如下表所示：受精卵中异常的性染色体组成方式表现型XXX 在胚胎期致死，不能发育为成虫YO(体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体) 在胚胎期致死，不能发育为成虫色体XX没有分离，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY。
可能的原因还有哪些：_______________________________________________________________________________ _______________________________________________________。
(2)为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，著名的遗传学家摩尔根做了下列杂交实验。
让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。
他的学生蒂更斯用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。
①请根据上表信息，用遗传图解解释蒂更斯实验中为什么会出现例外(设有关基因为B、b)。
②提出一个验证蒂更斯实验的简单思路，并预测结果，得出结论(提示：专业技术人员在光学显微镜下，可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体)。
简单思路：___________________________________________________________________________ _______________________________________________________________。
预期结果：_______________________________________________________________________________ ________________________________________________________。
结论：___________________________________________________________________________ _______________________________________________________________。
解析：(1)正常情况下产生的正常卵细胞X和正常精子Y结合成受精卵XY。
异常受精卵XXY形成的原因还有可能为①雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝点分离后，两条姐妹染色单体XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，相对应的另一个细胞中无性染色体，与正常精子Y 结合后形成异常受精卵XXY、YO；②雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY ，与正常卵细胞X 结合后形成异常受精卵XXY 。
(2)正常情况下，白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代应为雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但实验中出现少数例外，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。
根据题意可知该红眼雄蝇应为异常卵细胞O和正常精子X B结合的受精卵X B O而来。
白眼雌蝇为异常卵细胞X b X b和正常精子Y结合的受精卵X b X b Y而来。
答案：(1)①雌果蝇次级卵母细胞减数第二次分裂后期着丝点分裂后，两条XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y 结合后形成异常受精卵XXY ；②雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY ，与正常卵细胞X 结合后形成异常受精卵XXY(2)①P X b X b(白眼雌)×X B Y(红眼雄)↓找出分裂中期的性染色体预期结果：在白眼雌蝇装片中可观察到XXY 的性染色体组成，在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体结论：果蝇眼色的遗传与性别相关，控制该性状的基因位于X染色体上15．现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。
请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题。
Ⅰ、实验原理：________。
根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。
Ⅱ、实验材料：活的小白鼠胚胎。
Ⅲ、药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
Ⅳ、实验步骤：(1)制备细胞悬浮液：把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
(2)进行细胞培养：①取A、B、C三个洁净的培养瓶，________________________________________________________________________。
②向A、B两培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将培养瓶摇匀。
