2021-2022高中生物人教版必修2习题：第5章 第2节 染色体变异

1．染色体结构的转变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列挨次发生转变，而导致性状的变异。

2．染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或削减，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或削减。

3．染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同把握生物的生长、发育、遗传和变异，如雄果蝇精子中的一组染色体就组成一个染色体组。

4．由受精卵(或合子)发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。

5．由生殖细胞(卵细胞或花粉)发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。

自主学习 一、染色体结构的变异

1．基因突变与染色体变异的区分。

(1)基因突变是染色体的某一个位点上基因的转变，是分子水平的变异。

(2)基因突变在光学显微镜下是无法直接观看到的，而染色体变异是可以用显微镜直接观看到的。

2．染色体变异类型。

二、染色体数目变异

1．类型及实例。

类型 实例

细胞内个别染色体的增加或削减 人类的21三体综合征

细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或削减 雄蜂、三倍体西瓜 2.染色体组。

(1)概念。

①范围：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。

②功能：共同把握生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。 (2)图示分析。 图中的雄果蝇体细胞染色体中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y就代表一个染色体组，与其精子中的染色体组成相同。

3．二倍体和多倍体。

(1)概念及实例。

项目 二倍体 多倍体

概念 发育起点 受精卵 受精卵

体细胞中染色体组数 两个 三个或三个以上

实例 几乎全部动物和过半数的高等植物 马铃薯是四倍体、香蕉是三倍体

(2)多倍体植株的特点。

植株特点茎秆粗大叶片、果实和种子都比较大糖类和蛋白质等养分物质的含量都有所增加

(3)人工诱导多倍体。

①方法：目前最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理，还可用低温处理。 ②过程：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

③原理：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍。

4．单倍体。

(1)概念及特点。

①概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

②特点植株长得弱小高度不育

(2)应用——单倍体育种。

①方法：

②优点：明显缩短育种年限。

三、低温诱导植物染色体数目的变化

1．试验原理。

用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目加倍。

2．方法步骤：

洋葱根尖培育→取材→制作装片(解离→漂洗→染色→制片)→观看

3．试验结论：

适当低温可以诱导染色体数目加倍。

4．留意事项： (1)为了能观看到细胞在生活状态下的内部结构，必需先将细胞固定。

(2)在进行本试验的过程中，和观看植物细胞的有丝分裂一样，所观看的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。

(3)选材的时候必需选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会消灭染色体加倍的状况。

合作交流

1．推断正误：

(1)猫叫综合症是人的第5号染色体数目削减引起的遗传病。(×)

解析：猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。

(2)基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的，都是碱基对的缺失。(×)

解析：基因突变中的缺失是指碱基对的缺失，而染色体结构变异中的缺失是指染色体中某一片段的缺失，会引起基因数目的变化。

(3)含有三个染色体组的个体就是三倍体。(×)

解析：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个染色体组的个体才是三倍体，若是由配子发育而来的个体则称为单倍体。

2．问题导学：

(1)人工诱导多倍体时常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能否用秋水仙素处理成熟的叶或茎而获得多倍体植株？试解释缘由。

提示：不能。由于秋水仙素作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，而成熟的植物细胞一般不再分裂，所以不能形成多倍体植物。

(2)为什么单倍体育种会缩短育种年限？ 提示：单倍体育种得到的植株每对染色体上的成对基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分别。

1．某动物的初级卵母细胞中，由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其缘由不行能是(A)

A．染色体数目的变异 B．发生基因突变

C．染色体结构变异 D．发生了基因重组

2．下列状况中属于染色体变异的是(C)

A．同源染色体交叉互换

B．棉花植株导入抗虫基因

C．第21号染色体多一条

D．某基因缺失1个碱基对

3．对下列细胞图中有关染色体变化的描述不正确的是(D)

A．图甲细胞中有3个染色体组，可能是体细胞，也可能是生殖细胞 B．图甲所示的细胞假如是体细胞，该细胞可以进行有丝分裂

C．图乙所示的细胞假如是二倍体生物的体细胞，则该生物含有两个染色体组

D．图乙中含有4个DNA分子、4个着丝点、4个中心粒

4．下图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种状况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是(C)

A．① B．②

C．③ D．④

5．有关单倍体的叙述正确的是(D)

A．二倍体植物的花粉是单倍体

B．单倍体的细胞均不含同源染色体

C．单倍体都是高度不育的

D．单倍体育种可明显缩短育种年限

6．下图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题：

(1)图A所示是含______个染色体组的体细胞。每个染色体组有______条染色体。

(2)图C所示细胞为由受精卵发育来的生物的体细胞，则其所在的生物是______倍体，其中含有______对同源染色体。

(3)图D表示一个有性生殖细胞，这是由______倍体生物经减数分裂产生的，内含______个染色体组。

(4)图B若表示一个有性生殖细胞，它是由______倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是______倍体。每个染色体组含______条染色体。

(5)图A细胞在有丝分裂的后期包括______个染色体组。

解析：图A中染色体是两两相同的，故含有2个染色体组，并且每个染色体组中有2条染色体；图B中染色体每3条是相同的，故有3个染色体组，由配子直接发育成的生物个体，都称为单倍体；图C中染色体两两相同，故有2个染色体组，每个染色体组中有3条染色体，共有3对同源染色体；图D中染色体形态、大小各不相同，则只有1个染色体组。

答案：(1)2 2 (2)二 3 (3)二 1 (4)六 单 3 (5)4

一、选择题

1．用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因移接到打算雌性的W染色体上，使雌蚕都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法依据的原理是(C)

A．基因突变

B．染色体数目的变异

C．染色体结构的变异

D．基因互换

2．下列关于人类猫叫综合症的叙述，正确的是(A)

A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的

B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的

C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的

D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的

3．如图显示一对表型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精)(D)

A．父亲染色体上的基因发生突变

B．母亲染色体上的基因发生突变

C．母亲染色体发生缺失

D．母亲染色体发生易位

4．某二倍体生物在细胞分裂过程中消灭了甲、乙两种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(C)

①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 ②乙图中消灭的这种变异属于染色体变异

③甲、乙两图中的变化只会消灭在有丝分裂中

④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观看检验

A．①②③ B．②③④

C．①②④ D．①③④

5．除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是(A)

A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因肯定为隐性基因

B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型

C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不行能恢复为敏感型

D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因肯定不能编码肽链

6．六倍体一般小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦(染色体数为8N＝56条)，据此可推断出(D) A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体

B．黑麦属于二倍体，不行育

C．秋水仙素作用于有丝分裂前期的细胞

D．小黑麦产生的单倍体植株不行育

7．用秋水仙素处理某二倍植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预试验结果如表，正式试验时秋水仙素浓度设计最合理的是(B)

秋水仙素浓度

(g/L) 再生植株

(棵) 四倍体植株

(棵)

0 48 0

2 44 4

4 37 8

6 28 11

8 18 5 10 9 2

A.0、2、3、4、5、6 B．0、4、5、6、7、8

C．0、6、7、8、9、10 D．0、3、6、9、12、15

二、非选择题

8．下图表示某种农作物①和②两品种分别培育出④⑤⑥三个品种，据图回答问题：

(1)用①和②培育⑤所接受的育种方法称___________，由①和②培育⑤所依据的原理是________。

(2)用③培育出④的常用方法Ⅲ是____________，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂________处理④的幼苗，方法Ⅲ和Ⅴ合称为________育种，其优点是________________。

(3)由③培育出⑥的常用方法为__________，形成的⑥叫________。

解析：(1)用①和②培育⑤是杂交农作物连续自交的过程，方法为杂交育种，原理为基因重组。(2)用③培育出④的常用方法Ⅲ是花药离体培育，由④培育出⑤的过程中常用化学药剂是秋水仙素，使染色体数目加倍；方法Ⅲ和Ⅴ合称为单倍体育种，可以明显缩短育种年限。(3)由③培育出⑥的常用方法为人工诱导，形成的植株为多倍体。

答案：(1)杂交育种 基因重组

(2)花药离体培育 秋水仙素 单倍体 明显缩短育种年限

(3)人工诱导 多倍体

9．如图表示某动物细胞分裂过程中染色体变化的示意图，请据图回答下列问题。