2025届高三生物一轮复习课件第31讲：染色体变异与育种

这是一份2025届高三生物一轮复习课件第31讲：染色体变异与育种，共57页。PPT课件主要包含了染色体变异，关键·真题必刷，考点一染色体变异等内容，欢迎下载使用。
生物变异在育种中的应用
1.染色体数目变异(1)染色体数目变异的类型
生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移动异常都可导致染色体数目变异。
(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)
①组成特点a.形态上：细胞中的__________________，在形态上各不相同。b.功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的____________，在功能上各不相同。
②染色体组数目的判定方法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。
方法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)二倍体、多倍体及单倍体①二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有______染色体组的个体。
单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，某些同源多倍体的单倍体是可育的。
2.染色体结构变异类型(1)类型及实例
染色体间的易位可分为单向易位和相互易位(平衡易位)。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。
(2)结果染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因______或__________发生改变，导致______的变异。
(1)雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。(2022·北京卷，5B)( )相同。(2)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(2020·全国卷Ⅱ，4C)( )雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。(3)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(2020·江苏卷，8D)( )属于多倍体育种，原理是染色体变异。
(4)弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种。(2019·江苏卷，4C)( )(5)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位。(2018·海南卷，14C)( )属于基因重组。(6)基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察。(2015·海南卷，21D)( )基因突变在光学显微镜下看不到。
1.某生物兴趣小组将品系甲(DD)与品系乙(dd)杂交，F1中出现了一株矮茎豌豆，原因经过初步探究，还需进一步判断发生了基因突变还是染色体变异，可采取的具体判定措施是____________________________________________________________________________________________________________________。
分别制作F1中高茎和矮茎的分生区细胞临时装片，在显微镜下观察判断染色体的形态和数目
2.若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY个体产生的配子及比例为多少？X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。
3.基因型如图所示的个体是纯合子还是杂合子？产生的配子的种类及比例是AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1吗？
图中基因型为AAaa的个体是杂合子。若联会时仅考虑二价体(同源染色体两两配对)的形成，产生的配子种类和比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。但事实上，同源四倍体的联会是非常复杂多样的，大多数情况下常形成育性很低的配子，故多倍体难以形成正常的种子，常导致结实率较低。
考向1　围绕染色体数目变异与染色体组，考查科学思维1.(2020·全国卷Ⅱ，4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(　　)A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
2.(2024·广东部分学校联考)下列是对a～h所示的生物体细胞中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(　　)
A.细胞中含有一个染色体组的是图d、g，对应个体一定是由雄配子发育而来的单倍体B.细胞中含有二个染色体组的是图f、h，对应个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b，对应个体不一定是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f，对应个体是四倍体
考向2　围绕染色体结构变异及变异类型的推断，考查科学思维、科学探究3.(2024·辽宁大连期末)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如下图所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法，错误的是(　　)
A.配子一的变异属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ前期B.配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数分裂Ⅱ过程中C.配子三发生了染色体易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上D.配子四发生了染色体缺失，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失
几种常考变异类型产生配子的分析方法
分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。　　　
4.(2024·广东东莞三校联考)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(　　)
A.甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化B.甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中C.若乙为精原细胞，则它一定不能产生正常的配子D.图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
三种可遗传变异的辨析(1)染色体结构变异与基因突变的辨析
①染色体结构变异是细胞水平的变化，变异程度大；基因突变是分子水平的变化。②染色体结构变异改变基因的位置或数量；基因突变不改变基因的位置和数量。③“缺失”问题
(2)染色体易位与互换的区别
5.(2024·广东惠州调研)一只红眼雄果蝇(XBY)与一只白眼雌果蝇(XbXb)杂交，子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为，该白眼雌果蝇出现的原因有两种：亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。(注：控制某一性状的基因都缺失时，胚胎致死；各型配子活力相同)(1)甲同学想通过一次杂交的方法以探究其原因。请你帮助他完成以下实验设计。实验步骤：①______________________________________________________________；②_______________________________________________________________。
让这只雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配
观察并记录子代中雌雄比例
结果预测：Ⅰ.如果_____________________________________________，则为基因突变；Ⅱ.如果___________________________________________，则为染色体片段缺失。(2)乙同学认为可以采用更简便的方法验证甲同学的实验结论，乙同学的方法是____________________________________________________________________。
用显微镜检查该白眼雌果蝇细胞中X染色体的形态
考点二　生物变异在育种中的应用
①单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。②单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
染色体(数目)变异
明显缩短育种年限
3.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)实验原理低温处理植物的分生组织细胞→抑制________形成→______________不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
将整个装置放入冰箱冷藏室内
(3)实验结论适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。
(4)实验中试剂的使用方法及其作用
着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果：着丝粒分裂不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。
考向1　围绕生物变异在育种中的分析与应用，考查科学思维、社会责任1.(2024·广东佛山高质量联盟联考)普通小麦是由原始小麦与不同物种杂交，并经染色体数目加倍形成的，过程如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。下列说法正确的是(　　)
A.原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草杂交能产生可育后代，两者不存在生殖隔离B.拟二粒小麦属于四倍体，正常可能会产生AA、BB、AB三种类型配子C.杂种Ⅰ处于有丝分裂后期的细胞中含有28条染色体D.原始小麦比普通小麦茎秆粗壮，种子大，营养物质含量高
2.(2024·广东江门模拟)甜菜褐斑病是由甜菜尾孢菌侵染引发的一种病害，严重影响甜菜的产量。甜菜抗褐斑病育种取得了突破性进展，科学家发现转RIP基因甜菜可增强褐斑病抗性，且对甜菜的生长和生理代谢无不良影响。下列说法正确的是(　　)A.甜菜抗褐斑病育种过程应用的原理是染色体结构变异——易位B.抗褐斑病甜菜理论上也可以通过诱变育种获得C.抗褐斑病甜菜细胞中的RIP基因复制时会形成RNA—蛋白质复合体D.利用普通甜菜植株进行单倍体育种获得抗褐斑病甜菜可以大大缩短育种时间
根据不同育种目标选择最佳育种方案
3.(2024·广东肇庆调研)家蚕养殖是华南地区的一种传统经济发展模式。在家蚕养殖业中雄蚕(性染色体组成为ZZ)的桑叶利用率高，且蚕丝质量好。家蚕卵(受精卵)的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。a基因纯合时卵表现为杏黄色，b基因纯合时卵表现为黄褐色，a基因和b基因同时纯合则为黄色，其他基因型则表现为黑色。回答下列问题：
(1)家蚕卵色的遗传遵循______________定律。纯合杏黄色卵家蚕与纯合黄褐色卵家蚕杂交，F1表型为______________。F1相互杂交，F2的表型及比例为___________________________________(不考虑变异的情况)。
杏黄色∶黄褐色∶黑色＝1∶1∶2
(2)育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1，通过特定方法选出缺失a基因或b基因的个体。有人提出可通过正常黄色卵个体(aabb)与经辐射后的F1个体杂交来选择a基因或b基因缺失的个体。你同意他的观点吗？请说明理由(缺失a基因或b基因的配子存活力不受影响，且aa与a_表型相同、bb与b_表型相同)：________________________________________________________________________________________________________。
不同意，正常黄色卵个体与待测个体杂交后，无论是否存在a基因缺失或b基因缺失，后代均为杏黄色∶黄褐色＝1∶1
(3)若已获得a基因或b基因缺失的家蚕，再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上，如图1所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极，则仅考虑图中染色体和基因，该突变体能产生的两种配子分别为____________________________________________________。
进一步选育后共形成了甲乙丙丁四个品系家蚕，如图2所示。通过在四个品系中选择特定的杂交组合，可实现连续多代根据卵色筛选雄蚕进行生产。请写出杂交和选择方案(答出一种方案即可)。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
选择甲品系与丙品系杂交，选择杏黄色卵进行生产，同时选择杏黄色卵和黑色卵进行留种；或选择乙和丁品系杂交，选择黄褐色卵进行生产，同时选择黄褐色卵和黑色卵进行留种
考向2　围绕低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，考查实验探究能力4.(2024·广东四校联考)下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是(　　)A.低温会抑制纺锤体的形成B.甲紫溶液的作用是固定和染色C.固定和解离后都是用体积分数为95%的酒精漂洗D.在高倍镜下可以观察到二倍体细胞变为四倍体的过程
5.(2024·河北石家庄调研)低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验中，下列相关叙述正确的是(　　)A.在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B.洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48～72 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂C.用卡诺氏液固定细胞的形态，用苏丹Ⅲ染液对染色体染色D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期
1.(2021·广东卷，11)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　)A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
2.(2022·浙江6月选考，3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(　　)A.倒位 B.缺失 C.重复 D.易位
3.(2023·湖北卷，16)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是(　　)
4.(2022·北京卷，5)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出(　　)A.雄蜂体细胞中无同源染色体B.雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C.蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D.蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
5.(2023·江苏卷，10)2022年我国科学家发布燕麦基因组，揭示了燕麦的起源与进化，燕麦进化模式如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.燕麦是起源于同一祖先的同源六倍体B.燕麦是由AA和CCDD连续多代杂交形成的C.燕麦多倍化过程说明染色体数量的变异是可遗传的D.燕麦中A和D基因组同源性小，D和C同源性大
6.(2022·湖南卷，9)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　)
7.(2022·重庆卷，24)科学家用基因编辑技术由野生型番茄(HH)获得突变体番茄(hh)，发现突变体中DML2基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2等的表达及果实中乙烯含量(如图Ⅰ、Ⅱ)，导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题：
(1)图Ⅰ中，基因h是由基因H编码区第146位碱基后插入一个C(虚线框所示)后突变产生，致使h蛋白比H蛋白少93个氨基酸，其原因是________________________________。基因h转录形成的mRNA上第49个密码子为________。另有研究发现，基因H发生另一突变后，其转录形成的mRNA上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变，原因是___________________________________________________________________。
翻译的过程中提前遇见终止密码子
(2)图Ⅱ中，t1～t2时段，突变体番茄中DML2基因转录的mRNA相对量低于野生型，推测在该时间段，H蛋白对DML2基因的作用是________________________。突变体番茄果实成熟期改变的可能机制为：H突变为h后，由于DML2基因的作用，果实中ACS2基因________________________，导致果实成熟期________(填“提前”或“延迟”)。
促进DML2基因的转录过程