第七单元　第三十课时　染色体变异-2027年高考生物一轮复习课件（含讲义及答案）

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举例说明染色体结构和数目的变异都可能导致生物性状改变甚至死亡。
考点一　染色体结构变异
考点二　染色体数目变异
考点三　生物染色体数目变异在育种上的应用
(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。如图为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_____________________发生改变，导致性状的变异。3.对生物性状的影响：_______染色体结构变异对生物体是________，有的甚至会导致____________。
(1)人类猫叫综合征是由染色体中增加某一片段引起的(2015·新课标Ⅱ，6)
提示　猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。
(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(2014·江苏，7)
提示　染色体增加某一片段等染色体结构变异，大多数对生物是不利的，有的甚至会导致生物死亡。
(4)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，21)
提示　基因突变在光学显微镜下观察不到。
(5)杂合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，14)
提示　同源染色体非姐妹染色单体间交换相应片段属于基因重组。
(6)有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)染色体易位与基因重组(互换型)的区别
探究：染色体“重复”和“缺失”的可能原因(2020·山东，6改编)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”
结构，如图所示。基因型为Aa的细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，该细胞可能会产生基因型为_____________________的子细胞。
Aa、Aaa、A、AAa、a
考向一　染色体结构变异辨析1.(2022·湖南，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
2.(2023·湖北，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
1.染色体数目变异的类型(1)细胞内____________的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以_______________________________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_______________________________。
一套完整的非同源染色体为基数
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
(2)组成特点①形态上：细胞中的__________________，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.单倍体、二倍体和多倍体
4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化(1)实验原理：用低温处理植物的__________细胞，能够__________的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，植物细胞的染色体数目发生变化。
(3)实验现象：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。
(1)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Ⅱ，4)
提示　雌雄同体的高等植物如豌豆、水稻没有性染色体。
(2)低温抑制染色体着丝粒分裂，使染色体不能分别移向两极
提示　低温抑制纺锤体的形成，使染色体不能分别移向两极。
(3)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，4)
辨析染色体数目变异1.思考：单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。
注：减数分裂时，三条染色体之间两两联会的概率相等，联会后的染色体彼此分离，剩余的一条染色体随机移向细胞一极。
Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1
2.探究：染色体数目变异之“个别”染色体数目增加或减少的原因。已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅(A)对残翅(a)为显性，红眼(B)对白眼(b)为显性。现有两组杂交实验结果如下：实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：(1)若该果蝇是基因突变导致的，则该果蝇的基因型为_______ (只考虑眼色基因)。(2)若该果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该果蝇产生的配子的基因型可能为__________________ (只考虑眼色基因)。
3.思考：染色体组数的判断。(1)根据染色体组成来判断
(2)根据基因型来判断
4.分析：单倍体高度不育的原因。普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，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)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中，杂种一高度不育的原因是______________________________________。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
5.分析：多倍体结实率低的原因。同源四倍体植物减数分裂联会时，同源区段配对会形成不同的结果，进而产生不同染色体数目的配子，如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。请据图分析：同源四倍体通常可育，但育性却有所降低的原因是______________________________________________。
减数分裂时会发生联会紊乱，不容易得到可育配子
考向二　染色体数目变异辨析3.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会形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，该联会复合物中任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任意一极。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，正确的是A.图中只发生了染色体数目变异B.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)C.女性携带者的卵子最多含24条形态不同的染色体D.男性携带者的次级精母细胞含有22或23条染色体
4.(2024·黑吉辽，15)栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是A.相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因D.若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占 35/36
生物染色体数目变异在育种上的应用
1.多倍体育种(1)原理：_______________。(2)方法：用__________诱发或低温处理。(3)处理材料：__________________。(4)过程
(5)实例：三倍体无子西瓜
训练　①要用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖，原因是西瓜幼苗的芽尖__________旺盛，用秋水仙素处理可以导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目_____，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目______。③两次传粉的作用：第一次传粉是为了____________________；第二次传粉是为了____________________。④三倍体西瓜无子的原因：_______________________________________________________________________。
三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色
体联会紊乱，不能产生正常配子
⑤无子西瓜每年都要制种，很麻烦，请列举可能的替代方法：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。⑥二倍体西瓜与四倍体西瓜_____(填“是”或“不是”)同一物种，理由是______________________。
进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽；方法二：利用生长素或生长素类调节剂处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉
2.单倍体育种(1)原理：_________________。(2)方法：常采用____________________的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。(3)步骤
花药(或花粉)离体培养
(4)优点：____________________。原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(5)缺点：技术复杂。
用这种方法培育得到的植株，
不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离
(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。
考向三　分析单倍体育种与多倍体育种的应用5.(2025·合肥模拟)科研人员利用普通小麦和长穗偃麦草培育出“小麦二体异附加系”新品种，将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中，如图所示。其中，普通小麦6n＝42，记为42W；长穗偃麦草2n＝14，记为14E。下列叙述正确的是
A.①过程可利用秋水仙素处理F1 的幼苗或萌发的种子，从而抑 制纺锤体的形成B.普通小麦和长穗偃麦草通过植
物体细胞杂交技术培育成的杂种植株是八倍体C.丙中含有0～7条来自长穗偃麦草的染色体是因为普通小麦减数分裂时 染色体随机分配D.丁在形成配子的过程中，1条来自长穗偃麦草的染色体随机移向一极， 其自交产生戊的概率是1/3
6.(2021·广东，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的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
一、基础排查1.判断下列关于染色体结构变异的叙述(1)猫叫综合征是5号染色体缺失引起的染色体数目异常遗传病(　　)
提示　猫叫综合征是人的第5号染色体片段缺失而引起的遗传病，属于染色体结构变异。
(2)同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段属于染色体结构变异(　　)
提示　同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段属于基因重组，染色体互换片段的结构变异发生在非同源染色体之间。
(3)原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体结构变异(　　)(4)基因突变是基因碱基的增添、缺失或替换，而染色体结构变异是染色体的部分片段增加、缺失或互换等(　　)(5)若染色体易位没有改变生物体的基因数量，则其对性状不会产生影响(　　)
提示　染色体易位没有改变生物体的基因数量，但导致基因的排列顺序发生改变，因此会导致生物性状发生改变。
(6)大多数染色体结构变异对生物体是有利的(　　)
提示　大多数染色体结构变异对生物体是不利的。
2.判断下列关于染色体组与基因组的叙述(1)同一个染色体组上的全部染色体一般不含等位基因(　　)
提示　同一个染色体组上的全部染色体属于非同源染色体，一般不含等位基因。
(2)芦花雌鸡的Z、W染色体形态不同，可以存在于一个染色体组中(　　)
提示　芦花雌鸡的Z、W染色体为异形同源染色体，不能存在于一个染色体组中。
(3)人体细胞内每个染色体组都含有24条染色体(　　)
提示　染色体组为一组非同源染色体，人体细胞内有46条染色体，为二倍体，每个染色体组中有23条染色体。
(4)人类基因组计划要测定24条染色体上DNA分子的碱基序列(　　)
提示　人类基因组计划需要测定22条常染色体和X、Y染色体，共24条染色体上DNA分子的碱基序列。
(5)一个染色体组应是生物配子中的全部染色体(　　)
提示　不是所有生物的生殖细胞中含有的全部染色体就是一个染色体组，如四倍体马铃薯的生殖细胞中含有的全部染色体是2个染色体组。
(6)细胞中含有2个染色体组，该细胞不一定具有同源染色体(　　)
提示　细胞中含有2个染色体组，该细胞不一定具有同源染色体，如骡子的体细胞中含有2个异源染色体组。
3.判断下列关于染色体数目变异的叙述(1)体细胞中只有含一个染色体组的个体才是单倍体(　　)
提示　由配子直接发育而来的个体都是单倍体，其体细胞中不一定只含有一个染色体组。
(2)体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体(　　)
提示　体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体，如由配子直接发育而来的且体细胞中含有两个染色体组的个体是单倍体。
(3)利用杂交培育的含有三个染色体组的西瓜属于单倍体(　　)
提示　三倍体西瓜的培育过程是将二倍体西瓜培育成四倍体，然后再与二倍体西瓜杂交，产生三倍体西瓜，单倍体是体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，所以利用杂交培育的含有三个染色体组的西瓜不属于单倍体。
(4)21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组(　　)
提示　21三体综合征患者体细胞中含有2个染色体组，只是第21号染色体有3条。
(5)三倍体和三体的形成都属于染色体数目变异(　　)(6)经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的二倍体是纯合子(　　)
提示　二倍体植株产生的花粉只有一个染色体组，因此经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的二倍体是纯合子。
(7)染色体结构和数目的变异发生在减数分裂过程中，有丝分裂过程没有(　　)
提示　有丝分裂和减数分裂过程中都有染色体形态和数目的变化，因此染色体结构和数目的变异在有丝分裂和减数分裂过程中都能发生。
(8)三倍体西瓜所结果实无种子的原因是母本体细胞中无同源染色体(　　)
提示　三倍体西瓜所结果实无种子是因为减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生可育的配子。
(9)六倍体普通小麦花药离体培养长成的植株是三倍体(　　)
提示　六倍体普通小麦花药离体培养长成的植株是单倍体。
(10)秋水仙素导致染色体数目加倍的原因是抑制了着丝粒的分裂(　　)
提示　秋水仙素导致染色体数目加倍的原因是抑制了纺锤体的形成。
(11)染色体变异在光学显微镜下是无法直接观察到的(　　)
提示　染色体变异在光学显微镜下可直接观察到。
(12)低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中，卡诺氏液的作用是解离(　　)
提示　低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验中，卡诺氏液的作用是固定细胞形态。
(13)多倍体植物有茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，结实率高等特点(　　)
提示　多倍体植物有茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大等特点，但结实率低。
(14)雄蜂体细胞中含有1个染色体组，因此高度不育(　　)
提示　尽管雄蜂体细胞中含有1个染色体组，但雄蜂可育。
二、要语必背1.(必修2 P87)染色体变异的概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。2.(必修2 P88)三倍体不能形成可育的配子的原因：原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱。
3.(必修2 P88)人工诱导多倍体的方法：如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。4.(必修2 P90)染色体结构变异的后果：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。
精练高频考点提升关键能力
(1)秋水仙素　联会　(2)Ⅰ.③④、①③　①④、②③　Ⅱ.交替　①①④④、②②③③　(3)通过诱变育种等途径诱导并筛选出染色体相互易位次数更高的易位品系
(1)有性生殖使后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料　(2)①四倍体减数分裂时染色体联会紊乱，导致配子活性降低　②自身产生的S-RNase蛋白不能被自身花粉产生的SLF蛋白识别、降解　纯合子　基因(遗传)　(3)只有含有基因A的花粉才能表达出具有降解S-RNase蛋白功能的物质　(4)①卵细胞　②S′给普通二倍体马铃薯授粉后，产生的二倍体籽粒胚和胚乳都能发出红色荧光，而单倍体籽粒只有胚乳能发出红色荧光
(1)TtHH　1∶1　(2)获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦　(3)20　4　1/16　(4)43　数目　(5)F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上　F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上　②
一、选择题1.染色体拷贝数目变异(CNV)是人类变异的一种重要形式，其覆盖的染色体范围广，可引起人群中巨大的遗传差异，从而表现出不同性状。正常人的基因成对存在，即2份拷贝，若出现1或0份拷贝即为缺失，大于2份拷贝即为重复，在拷贝过程中还会出现倒位、易位等情况。下列叙述正确的是A.发生CNV的细胞中染色体上基因数目一定出现变化B.发生CNV的细胞在减数分裂Ⅰ的前期可能会看到“环形圈”C.染色体片段在非同源染色体间的交换通常会改变“拷贝”的数量D.若某DNA分子复制时在基因中减少了一定数量的碱基，则属于CNV中 的缺失
2.(2025·河南豫东名校三模)基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害；也有些基因突变对生物体是有利的。下列叙述中的哪种情况不仅可以降低隐性突变基因可能表现的有害性，还能有效地保留该突变基因A.先发生基因突变，含该突变基因的染色体片段再缺失B.先发生基因突变，含该突变基因的染色体片段再移接到非同源染色体上C.先发生染色体中某一片段重复的变异，再在重复片段上发生基因突变D.先发生染色体中某一片段位置颠倒的变异，再在颠倒区域内发生基因 突变
3.(2025·郑州二模)某花的红色和白色分别由1号染色体上的A和a基因控制，A对a为完全显性。在7号染色体上有H、h基因，当存在H基因时，细胞中所有1号染色体上含A基因的片段会被剪切并丢失，使植物开白花，a基因不受影响。现有一株纯合白花植株，为确定其基因型，将其与一株纯合红花植株杂交得到F1。下列叙述正确的是A.该白花植株不含有A基因B.含A基因的片段被剪切并丢失属于基因突变C.含HH基因型的植株一定会发生染色体结构变异D.通过F1性状可判断该白花植株的基因型
4.(2025·武汉调研)某种肾细胞癌的关键突变是由X染色体上的TFE3区段与其他基因片段相连形成融合基因导致，具体机制如图，统计发现其中X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和
男性中的比例接近2∶1。下列叙述错误的是A.机制Ⅰ属于染色体倒位，机制Ⅱ、Ⅲ属于染色体易位B.推测女性中只有一条X染色体能发生机制ⅡC.机制Ⅲ中发生了2次染色体片段之间的移接D.三种机制的发生均可通过显微镜观察进行判断
5.(2025·河南部分学校联考)细胞分裂过程中着丝粒可能发生异常横裂，如图所示。一个基因型为Aa的卵原细胞在减数分裂时，A/a所在染色体中的一条发生了着丝粒异常横裂，且形成的两条等臂染色体分别移向两极。不考虑基因突变和其他染色体变异。下列叙述错误的是A.着丝粒异常横裂可导致染色体发生结构变异B.可在减数分裂Ⅱ后期观察到着丝粒异常横裂 后形成的两条等臂染色体C.若卵细胞的基因型为Aa，则第一极体的基因型为AaD.若卵细胞的基因型为A且第一极体不含A，则第二极体的基因型有4种
6.(2025·黑吉辽蒙，15)某二倍体(2n)植物的三体(2n＋1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n＋1”型两种，其中“n＋1”型的花粉只有约50%的受精率，而卵子不受影响。该变异株自交，假设四体(2n＋2)细胞无法存活，预期子一代中三体变异株的比例约为A.3/5 B.3/4 C.2/3 D.1/2
7.(2024·安徽，10)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A.①② B.①③ C.②④ D.③④
8.(2025·武汉调研)某兴趣小组在完成“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的基础上，进一步探究低温(4 ℃)诱导后进行常温(20 ℃)处理对大蒜根尖细胞染色体数目的影响，观察结果如表所示。
注：加号表示染色体数目增加的细胞多少，“＋”表示很少，“＋＋”表示较多。
下列叙述正确的是A.该实验的数据统计方法类似“目测估计法”，需要预先确定多度等级B.该实验自变量为温度，因变量为是否出现染色体数目增加的细胞C.低温诱导后不进行常温处理，则观察不到染色体数目增加的细胞D.要观察到“较多”的染色体数目增加的细胞，低温诱导至少需72 h
9.某果蝇精原细胞的一对常染色体上有五对等位基因，其中一条染色体b、c、d基因所在的片段发生了染色体结构变异倒位。该精原细胞减数分裂联会时，倒位片段会扭曲与同源片段形
成倒位环，且联会后两条非姐妹染色单体在基因B、C(b、c)之间或基因C、D(c、d)之间发生了一次交换，交换后形成了无着丝粒片段和双着丝粒桥，无着丝粒片段会因水解而丢失，双着丝粒桥会发生随机断裂，假设断裂处发生在相邻两基因之间。最终该精原细胞完成减数分裂形成四个配子，整个过程如图所示。
不考虑基因突变与其他突变，下列叙述正确的是A.染色体桥的出现会导致子代细胞发生 染色体结构和数目的变异B.若某精原细胞染色体发生图中过程，则 其减数分裂产生的配子都含异常染色体
C.若一缺失配子基因型为a，则双着丝粒桥断裂位点一定发生在a、d之间D.若该精原细胞无穷多，不考虑其他突变，且均完成减数分裂，理论上 可形成12种配子
二、非选择题10.(2025·安阳三模)西瓜是重要的经济作物，随着人们生活水平提高，消费者对西瓜的品质提出了更高要求。无子或少子西瓜由于食用便捷、果肉利用率高，深受广大消费者的欢迎。回答下列问题：(1)在二倍体西瓜的幼苗期，用__________(填试剂)处理，可以得到四倍体西瓜，再将其与二倍体西瓜杂交，得到三倍体西瓜。三倍体西瓜减数分裂时会发生染色体______紊乱，导致无法正常产生配子，表现出无子的性状。
(2)三倍体西瓜存在成苗率低、坐果性差等生产难题，为了适应市场需要，研究人员利用染色体易位品系进行二倍体少子西瓜的研究。将野生型品系a和育性正常的染色体易位系a(6号染色体和10号染色体相互易位)杂交获得染色体易位系杂种一代F1，过程如图1所示。
注：610表示部分10号染色体片段易位到6号染色体上，106表示部分6号染色体片段易位到10号染色体上。
Ⅰ.F1减数分裂Ⅰ前期，易位染色体和正常染色体联会形成“十字”结构，如图2所示。该结构的染色体存在2种分离方式：邻近式分离和交替式分离。其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、_____________，交替式分离产生的配子染色体组成类型有______________。
Ⅱ.部分染色体缺失是配子败育的直接原因。上述染色体分离方式中只有______式分离产生的配子才能正常发育。F1自交得到F2，F2个体产生的配子中完全可育∶部分败育约为1∶1(只考虑6号、10号染色体)，其中配子完全可育的个体染色体组成类型有______________________(用图2中的序号表示)。
(3)为了进一步发挥染色体易位系培育少子西瓜的优势，研究人员利用一些纯合野生型品系和诱变获得的纯合染色体易位系进行杂交实验，结果如表：不同野生型品系和染色体易位系杂交后代F1雄配子育性情况
注：易位系b的1号染色体和5号染色体相互易位、4号染色体和8号染色体相互易位。
若要进一步提高配子的败育率以获得子粒更少的二倍体西瓜，请根据实验的结果对筛选易位品系提出合理建议：________________________________________________________________。
选出染色体相互易位次数更高的易位品系
通过诱变育种等途径诱导并筛
11.马铃薯野生种是二倍体，既可用种子繁殖，也可用块茎繁殖，块茎繁殖易积累病毒。普通栽种为四倍体，其减数分裂形成配子对，同源染色体联会出现“2＋2”“3＋1”“2＋1＋1”等类型。回答下列问题：(1)用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径，原因是__________________________________________________。
后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料
(2)研究人员为获得具有杂种优势的杂交种，需先纯化父本和母本，再让其杂交，从而获得表现一致的杂交种。①四倍体栽培种比野生种杂交育种难度大，原因是___________________________________________________。
色体联会紊乱，导致配子活性降低
②研究发现，二倍体马铃薯传粉时，花柱中的S-RNase是一种毒性蛋白，过多时会引起花粉管生长停滞，其他植株花粉产生的SLF蛋白能识别并降解S-RNase，推测二倍体马铃薯自交不亲和的原因是__________________________________________________________________。由于自交不亲和的特性，野生种无法获得________，限制了野生种杂交育种进程。自交不亲和是马铃薯在长期进化中形成的维持马铃薯____________多样性的一种策略。
S-RNase蛋白不能被自身花粉产生的SLF蛋白识别、降解
(3)研究人员发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A控制，A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase；该杂合植株的自交后代只出现AA和Aa两种基因型，比例接近1∶1，而不是1∶2，推测其原因是_____________________________________________________________。
只有含有基因A的花粉才能表达出具有降解S-RNase
(4)育种过程中，为短期内获得野生型自交和纯化个体，可进行单倍体育种。①研究人员获得了野生型基因突变个体S，用S给自交亲和马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒。对亲子代该突变基因及其等位基因进行PCR扩增并电泳，结果如图所示。推测F1单倍体是由_______发育而来。
②为便于筛选单倍体，研究人员向S中转入了能在胚和胚乳中表达红色荧光蛋白的基因REP，并得到转基因纯合子S′，用S′进行上述杂交实验。单倍体籽粒和二倍体籽粒的胚乳都是由1个精子和2个极核结合发育而成，极核的遗传物质与卵细胞相同。写出筛选单倍体籽粒的原理：____________________________________________________________________________________________________________。
二倍体马铃薯授粉后，产生的二倍体籽粒胚和胚乳都能发出红色荧光，而单倍体籽粒只有胚乳能发出红色荧光
12.(2022·河北，20)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的，其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。
小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如图所示的杂交实验。回答下列问题：
(1)亲本不育小麦的基因型是_________，F1中可育株和不育株的比例是________。
(2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导
小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦
(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成____个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生______种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是________。
(4)F3蓝粒不育株体细胞中有_____条染色体，属于染色体变异中的______变异。
(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1，说明_________________________________________________；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，说明____________________________________________________。符合育种要求的是____(填“①”或“②”)。
F4蓝色不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上
基因位于同一条染色体上
F4蓝色不育株体细胞中T基因和E