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2025届高考生物一轮总复习必修2第七单元生物的变异和进化第31讲染色体变异课件
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这是一份2025届高考生物一轮总复习必修2第七单元生物的变异和进化第31讲染色体变异课件，共60页。PPT课件主要包含了非同源，染色体，形态和功能，～12，三个或三个以上，秋水仙素，纺锤体，3单倍体，高度不育，多倍体育种等内容，欢迎下载使用。
【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。
考点一 染色体数目变异 1．染色体数目变异的类型
[易错提醒] 生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移向异常都可导致染色体数目变异。
2．染色体组(1)概念和实例。
[易错提醒] 基因组≠染色体组。
(2)染色体组数目的判定。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。
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根据染色体数和染色体的形态数推算：染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为__________。
3．二倍体、多倍体及单倍体(1)二倍体：体细胞中含有__________染色体组的个体。(2)多倍体。
[易错提醒] 二倍体和多倍体强调由受精卵发育而来。
[易错提醒] 单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，同源多倍体的单倍体是可育的。
[教材命题点思考]1．我们平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，原因是_______________。提示：三倍体的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，因此不能形成可育的配子
2．野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也有12条染色体，染色体组与基因组相同吗？____________________________________________________________________________________________________________________________提示：不一定相同。野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，染色体组是生物配子中的染色体。对于有性染色体的生物(二倍体)来说，其基因组为常染色体/2＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物来说，其基因组与染色体组相同。
3．三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖的原因是____________________________________。提示：西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而导致染色体数目加倍形成四倍体西瓜植株
[模型命题点思考]4．下图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图回答下列问题：
(1)上图中乙所示个体减数分裂产生的配子种类及比例为________________________________________________。(2)“三体”是三倍体吗？______________________________________________________________提示：(1)b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1(2)三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体多了一条，其余染色体均为两两相同(如题图丙)；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为三三相同(如题图丁)。
1．“二看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
考向1 染色体组与单倍体、二倍体和多倍体辨析1．(2024·潮南高三期中)对于下图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是( )
A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体
解析：由题图可知，图a含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A项错误；图b含有3个染色体组，如果图b表示体细胞，则该生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B项错误；图c含有2个染色体组，如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C项正确；图d含有1个染色体组，可能是由卵细胞发育而来的单倍体，也可能是由精子发育而来的单倍体，D项错误。
2．(2024·汕头高三质检)普通牡蛎(2n＝20)在产生配子之前，性腺的发育会消耗体内储存的营养物质导致品质下降。用适宜浓度的6-DMAP诱导普通牡蛎处于减数第二次分裂的次级卵母细胞，抑制其第二极体释放，再与普通牡蛎的精子结合获得三倍体牡蛎，可避免牡蛎繁殖期间品质下降的问题。下列说法正确的是( )A．三倍体牡蛎是不同于二倍体牡蛎的新物种B．三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异C.三倍体牡蛎减数分裂时能形成15个四分体D．抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂也可获得三倍体牡蛎
解析：三倍体牡蛎不能进行减数分裂产生正常配子，是不育的个体，不能算一个物种，A项错误；三倍体牡蛎有三个染色体组，二倍体牡蛎只有两个染色体组，因此三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异，B项正确；三倍体牡蛎由于染色体无法正常配对，不能形成15个四分体，C项错误；抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂会使染色体数目加倍，形成四倍体，D项错误。
考向2 结合染色体数目变异的相关判断3．二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体，称为单体(2n－1)。玉米(2n＝20)中各种单体的配子育性及结实率与二倍体相同，现发现一株野生型玉米的隐性突变体，为确定其突变基因的染色体位置，研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体，分别与该隐性突变体杂交，留种并单独种植。下列说法正确的是( )
A．单体的形成均由减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致B．需要人工构建20种野生型单体分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置C．单体减数分裂过程中不发生同源染色体的联会现象D．若某单体与该隐性突变体杂交所得后代中野生型∶突变型＝1∶1，说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上
解析：减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ后期某对同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体分开后移向细胞同一极都可能会导致配子中少一条染色体，从而出现单体，A项错误。玉米(2n＝20)有10对同源染色体，要确定突变基因的位置，需要人工构建9种野生型单体分别与隐性突变体杂交来确定突变基因的位置，B项错误。单体减数分裂过程中只有缺少的那条染色体不发生联会，其他的染色体会发生同源染色体的联会，C项错误。若该突变基因及其等位基因位于缺少的染色体上，则隐性突变体的基因型为aa(假设突变基因为a)，只产生一种含a的配子；野生型单体的基因型为AO(“O”表示不含相关基因)，产生的配子及比例为A∶O＝1∶1；二者杂交，子一代的表型及比例是野生型(Aa)∶突变型(aO)＝1∶1，D项正确。
4．(2024·山东济宁高三期末)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是( )
A.F1中三体的概率是1/2B．可用显微观察法初步鉴定三体C．突变株基因r位于10号染色体上D．三体绿叶纯合体的基因型为RRR或RR
解析：假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体植株(RRR)杂交，F1基因型为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1，根据题表分析，该突变株与9-三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10-三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上，A项正确，C项错误；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B项正确；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D项正确。
考向3 染色体变异与生物育种5．(2023·梅州高三二模)下图为小麦育种模式图，其中①②③④⑤表示育种方式，下列有关叙述正确的是( )
A．育种方式①的原理是基因突变，连续自交是为了得到更多所需性状的纯种B．育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中甲和乙均表示幼苗或萌发的种子C．育种方式①④可获得变异类型后代，均属于可遗传变异D．育种方式②③④⑤获得的后代，均会出现新的相对性状
解析：育种方式①是杂交育种，原理是基因重组，连续自交是为了使后代不再发生性状分离，获得纯合子，A项错误；育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中③中乙表示幼苗或萌发的种子，②是用秋水仙素处理单倍体(该单倍体不育)，故甲只能是幼苗，B项错误；育种方式①的原理是基因重组，育种方式④的原理是基因突变，均属于可遗传变异，C项正确；育种方式④⑤的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，不一定获得新的性状，②③分别是单倍体育种和多倍体育种，不能获得新的相对性状，D项错误。
6．(2020·高考全国卷Ⅲ)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，如下图所示(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。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_______________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有__________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是___________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有___________________(答出1点即可)。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
营养物质含量高、茎秆粗壮
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。答案：甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交，选取F2中抗病抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株(或甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种)。
考点二 染色体结构变异 1．染色体结构变异类型(1)类型比较。
(2)基因突变、基因重组和染色体结构变异的区别。①染色体结构变异与基因突变的区别。
[易错提醒] DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。染色体变异属于细胞水平变异；基因突变属于分子水平变异。
2．染色体结构变异的结果使排列在染色体上的基因的______________发生改变，从而导致性状的变异。
1．(2022·湖南选择考)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( )
解析：大鼠控制黑眼/红眼和黑毛/白化的两对基因位于一对同源染色体上，正常情况只能产生两种配子，测交后代只能出现两种表型。根据题意，测交后代出现四种表型且比例相等，最可能是发生了易位，使这两对基因位于两对同源染色体上，C项符合题意。
2．(2021·广东选择考)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，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图所示)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( )
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D．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)
解析：有丝分裂中期染色体的形态和数目是最清晰的，因此可以选择有丝分裂中期的细胞观察平衡易位染色体，A项正确；正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体，B项正确；减数分裂时联会复合物中的3条染色体，任意2条进入同一个配子中，剩余1条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体，C项错误；
假设平衡易位染色体标记为①，14号染色体标记为②，21号染色体标记为③，女性携带者的卵子可能有6种类型，分别是①和②③、②和①③、③和①②，D项正确。
考点三 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理、步骤与现象(1)原理：低温抑制__________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，于是染色体数目改变。(2)实验步骤。
(3)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有____________发生改变的细胞。
2．实验中的试剂及其作用
3.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验关键(1)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。(2)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(3)观察时不是所有细胞中染色体数目均已加倍，只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。(4)对染色体进行染色用碱性染料，常见碱性染料包括甲紫溶液、醋酸洋红液等。
1．(2024·龙岗高三期末)某生物兴趣小组为探究低温与秋水仙素对细胞内染色体数目的影响是否相同进行实验。下列有关实验的叙述，正确的是( )A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料B．该实验应设置室温条件下、－4 ℃的冰箱中、2%的秋水仙素溶液中3个实验组C.在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目D．若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则低温不能诱导细胞染色体数目加倍
解析：应该选用洋葱根尖可正常分裂的分生组织细胞作为实验材料，A项错误；将3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3个培养皿中，然后分别放在室温条件下、4 ℃的冰箱中、滴加了2%的秋水仙素溶液中培养，B项错误；低温诱导染色体数目加倍的原理是在分裂前期抑制纺锤体的形成，若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则是因为绝大多数细胞处于分裂间期，D项错误。
2．用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，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，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。基于这一原理，以洋葱不定根为实验材料进行低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，下列相关叙述错误的是( )A．低温处理应选择在根尖细胞分裂旺盛时进行B．卡诺氏液的作用是固定经诱导处理的根尖细胞的形态C．延长冷藏时间可使分生区大多数细胞的染色体数目加倍D．解离是让细胞相互分离，漂洗是为了防止解离过度而破坏细胞
解析：染色体数目加倍的细胞数的多少，是由在实验过程中即将进行分裂的细胞数决定的，C项错误。
创设情境 长句特训[原因分析类]1．体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是______________________________________________________。提示：确认某生物是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体
2．二倍体西瓜与四倍体西瓜________(填“是”或“不是”)同一物种，原因是_________________________________________。提示：不是 二者杂交的后代不可育
3．已知某植物的宽叶对窄叶为显性，在纯种宽叶植株与窄叶植株杂交的后代中偶然发现一株窄叶个体，分析原因：________________________________________________________。提示：可能是纯种宽叶个体在产生配子时发生了基因突变，也可能是纯种宽叶个体产生的配子中含宽叶基因的染色体片段缺失
4．经检测，珍贵金鱼品种“蓝剑”的性染色体组成为XYY。从生殖细胞形成的角度分析“蓝剑”产生的原因：______________________________________________________。提示：父本在形成配子的过程中，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条Y染色体移向细胞同一极
5．对某单体植株的花粉进行离体培养时，发现n－1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是_____________________________________________________。提示：缺少一条染色体，基因组中缺少了某些生长发育所必需的基因(或缺少的染色体上含有某些生长发育所必需的基因，合理即可)
[开放思维类]6．某生物兴趣小组将品系甲与品系乙杂交，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__________________________________。提示：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
7．有人让某品系的豌豆自交，子代出现了性状分离，且高茎∶矮茎＝35∶1。原因可能是染色体加倍形成了四倍体的豌豆(DDdd)。请设计一个实验方案对该解释加以验证。___________________________________________。提示：让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交，若测交后代的性状分离比为高茎∶矮茎＝5∶1，则可验证该解释
高考真题体验1．(2021·浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体变异中的( )
A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
解析：染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异分为缺失、重复、倒位、易位4种类型。由题图可知，与正常眼相比，棒眼的出现是因为该染色体上b片段重复了一次，超棒眼的出现是因为该染色体上b片段重复了两次，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复。
2.(2020·山东等级考)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。若某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，关于该细胞的说法错误的是( )A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
解析：着丝粒分裂后向细胞两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A项正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”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，不会改变其子细胞中染色体的数目，B项正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C项错误；
姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，则可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D项正确。
3．(2022·北京等级考)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
解析：雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A项正确；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中染色体数目相同，B项错误；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C项正确；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D项正确。
4．(2021·辽宁选择考)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是( )A．由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B．由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C．由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D．由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
解析：二倍体被子植物的卵细胞和助细胞不存在同源染色体，其直接发育成的植株是高度不育的，A项正确；由卵细胞直接发育成一个完整的个体体现了植物细胞的全能性，B项正确；助细胞与卵细胞的染色体组成相同，与体细胞相比染色体数目减半，则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不一定相同，C项错误；珠心细胞是植物体细胞，发育成的植物为二倍体植株，体细胞中含有两个染色体组，D项正确。
5．(2020·高考江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是( )A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
【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。
考点一 染色体数目变异 1．染色体数目变异的类型
[易错提醒] 生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移向异常都可导致染色体数目变异。
2．染色体组(1)概念和实例。
[易错提醒] 基因组≠染色体组。
(2)染色体组数目的判定。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。
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根据染色体数和染色体的形态数推算：染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为__________。
3．二倍体、多倍体及单倍体(1)二倍体：体细胞中含有__________染色体组的个体。(2)多倍体。
[易错提醒] 二倍体和多倍体强调由受精卵发育而来。
[易错提醒] 单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，同源多倍体的单倍体是可育的。
[教材命题点思考]1．我们平时吃的香蕉是三倍体，一般没有种子，原因是_______________。提示：三倍体的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，因此不能形成可育的配子
2．野生马铃薯的一个染色体组有12条染色体，一个基因组也有12条染色体，染色体组与基因组相同吗？____________________________________________________________________________________________________________________________提示：不一定相同。野生马铃薯是二倍体，对于二倍体来说，染色体组是生物配子中的染色体。对于有性染色体的生物(二倍体)来说，其基因组为常染色体/2＋两条不同的性染色体；对于无性染色体的生物来说，其基因组与染色体组相同。
3．三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖的原因是____________________________________。提示：西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而导致染色体数目加倍形成四倍体西瓜植株
[模型命题点思考]4．下图中甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，乙、丙、丁是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图回答下列问题：
(1)上图中乙所示个体减数分裂产生的配子种类及比例为________________________________________________。(2)“三体”是三倍体吗？______________________________________________________________提示：(1)b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1(2)三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体多了一条，其余染色体均为两两相同(如题图丙)；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为三三相同(如题图丁)。
1．“二看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
考向1 染色体组与单倍体、二倍体和多倍体辨析1．(2024·潮南高三期中)对于下图所示细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是( )
A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的单倍体
解析：由题图可知，图a含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A项错误；图b含有3个染色体组，如果图b表示体细胞，则该生物可能是三倍体，也可能是单倍体，B项错误；图c含有2个染色体组，如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，C项正确；图d含有1个染色体组，可能是由卵细胞发育而来的单倍体，也可能是由精子发育而来的单倍体，D项错误。
2．(2024·汕头高三质检)普通牡蛎(2n＝20)在产生配子之前，性腺的发育会消耗体内储存的营养物质导致品质下降。用适宜浓度的6-DMAP诱导普通牡蛎处于减数第二次分裂的次级卵母细胞，抑制其第二极体释放，再与普通牡蛎的精子结合获得三倍体牡蛎，可避免牡蛎繁殖期间品质下降的问题。下列说法正确的是( )A．三倍体牡蛎是不同于二倍体牡蛎的新物种B．三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异C.三倍体牡蛎减数分裂时能形成15个四分体D．抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂也可获得三倍体牡蛎
解析：三倍体牡蛎不能进行减数分裂产生正常配子，是不育的个体，不能算一个物种，A项错误；三倍体牡蛎有三个染色体组，二倍体牡蛎只有两个染色体组，因此三倍体牡蛎培育过程涉及染色体数目变异，B项正确；三倍体牡蛎由于染色体无法正常配对，不能形成15个四分体，C项错误；抑制普通牡蛎受精卵的第一次卵裂会使染色体数目加倍，形成四倍体，D项错误。
考向2 结合染色体数目变异的相关判断3．二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体，称为单体(2n－1)。玉米(2n＝20)中各种单体的配子育性及结实率与二倍体相同，现发现一株野生型玉米的隐性突变体，为确定其突变基因的染色体位置，研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体，分别与该隐性突变体杂交，留种并单独种植。下列说法正确的是( )
A．单体的形成均由减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离导致B．需要人工构建20种野生型单体分别与隐性突变体杂交才能确定突变基因的位置C．单体减数分裂过程中不发生同源染色体的联会现象D．若某单体与该隐性突变体杂交所得后代中野生型∶突变型＝1∶1，说明突变基因位于该单体所缺少的染色体上
解析：减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ后期某对同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体分开后移向细胞同一极都可能会导致配子中少一条染色体，从而出现单体，A项错误。玉米(2n＝20)有10对同源染色体，要确定突变基因的位置，需要人工构建9种野生型单体分别与隐性突变体杂交来确定突变基因的位置，B项错误。单体减数分裂过程中只有缺少的那条染色体不发生联会，其他的染色体会发生同源染色体的联会，C项错误。若该突变基因及其等位基因位于缺少的染色体上，则隐性突变体的基因型为aa(假设突变基因为a)，只产生一种含a的配子；野生型单体的基因型为AO(“O”表示不含相关基因)，产生的配子及比例为A∶O＝1∶1；二者杂交，子一代的表型及比例是野生型(Aa)∶突变型(aO)＝1∶1，D项正确。
4．(2024·山东济宁高三期末)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是( )
A.F1中三体的概率是1/2B．可用显微观察法初步鉴定三体C．突变株基因r位于10号染色体上D．三体绿叶纯合体的基因型为RRR或RR
解析：假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体植株(RRR)杂交，F1基因型为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1，根据题表分析，该突变株与9-三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10-三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上，A项正确，C项错误；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B项正确；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D项正确。
考向3 染色体变异与生物育种5．(2023·梅州高三二模)下图为小麦育种模式图，其中①②③④⑤表示育种方式，下列有关叙述正确的是( )
A．育种方式①的原理是基因突变，连续自交是为了得到更多所需性状的纯种B．育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中甲和乙均表示幼苗或萌发的种子C．育种方式①④可获得变异类型后代，均属于可遗传变异D．育种方式②③④⑤获得的后代，均会出现新的相对性状
解析：育种方式①是杂交育种，原理是基因重组，连续自交是为了使后代不再发生性状分离，获得纯合子，A项错误；育种方式②③都包含秋水仙素处理，其中③中乙表示幼苗或萌发的种子，②是用秋水仙素处理单倍体(该单倍体不育)，故甲只能是幼苗，B项错误；育种方式①的原理是基因重组，育种方式④的原理是基因突变，均属于可遗传变异，C项正确；育种方式④⑤的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，不一定获得新的性状，②③分别是单倍体育种和多倍体育种，不能获得新的相对性状，D项错误。
6．(2020·高考全国卷Ⅲ)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，如下图所示(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。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_______________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有__________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是___________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有___________________(答出1点即可)。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
营养物质含量高、茎秆粗壮
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。答案：甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交，选取F2中抗病抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株(或甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种)。
考点二 染色体结构变异 1．染色体结构变异类型(1)类型比较。
(2)基因突变、基因重组和染色体结构变异的区别。①染色体结构变异与基因突变的区别。
[易错提醒] DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。染色体变异属于细胞水平变异；基因突变属于分子水平变异。
2．染色体结构变异的结果使排列在染色体上的基因的______________发生改变，从而导致性状的变异。
1．(2022·湖南选择考)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( )
解析：大鼠控制黑眼/红眼和黑毛/白化的两对基因位于一对同源染色体上，正常情况只能产生两种配子，测交后代只能出现两种表型。根据题意，测交后代出现四种表型且比例相等，最可能是发生了易位，使这两对基因位于两对同源染色体上，C项符合题意。
2．(2021·广东选择考)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，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图所示)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是( )
A．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D．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)
解析：有丝分裂中期染色体的形态和数目是最清晰的，因此可以选择有丝分裂中期的细胞观察平衡易位染色体，A项正确；正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体，B项正确；减数分裂时联会复合物中的3条染色体，任意2条进入同一个配子中，剩余1条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体，C项错误；
假设平衡易位染色体标记为①，14号染色体标记为②，21号染色体标记为③，女性携带者的卵子可能有6种类型，分别是①和②③、②和①③、③和①②，D项正确。
考点三 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1．实验原理、步骤与现象(1)原理：低温抑制__________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，于是染色体数目改变。(2)实验步骤。
(3)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有____________发生改变的细胞。
2．实验中的试剂及其作用
3.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验关键(1)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。(2)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(3)观察时不是所有细胞中染色体数目均已加倍，只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。(4)对染色体进行染色用碱性染料，常见碱性染料包括甲紫溶液、醋酸洋红液等。
1．(2024·龙岗高三期末)某生物兴趣小组为探究低温与秋水仙素对细胞内染色体数目的影响是否相同进行实验。下列有关实验的叙述，正确的是( )A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料B．该实验应设置室温条件下、－4 ℃的冰箱中、2%的秋水仙素溶液中3个实验组C.在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目D．若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则低温不能诱导细胞染色体数目加倍
解析：应该选用洋葱根尖可正常分裂的分生组织细胞作为实验材料，A项错误；将3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3个培养皿中，然后分别放在室温条件下、4 ℃的冰箱中、滴加了2%的秋水仙素溶液中培养，B项错误；低温诱导染色体数目加倍的原理是在分裂前期抑制纺锤体的形成，若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则是因为绝大多数细胞处于分裂间期，D项错误。
2．用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，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，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。基于这一原理，以洋葱不定根为实验材料进行低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，下列相关叙述错误的是( )A．低温处理应选择在根尖细胞分裂旺盛时进行B．卡诺氏液的作用是固定经诱导处理的根尖细胞的形态C．延长冷藏时间可使分生区大多数细胞的染色体数目加倍D．解离是让细胞相互分离，漂洗是为了防止解离过度而破坏细胞
解析：染色体数目加倍的细胞数的多少，是由在实验过程中即将进行分裂的细胞数决定的，C项错误。
创设情境 长句特训[原因分析类]1．体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是______________________________________________________。提示：确认某生物是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体
2．二倍体西瓜与四倍体西瓜________(填“是”或“不是”)同一物种，原因是_________________________________________。提示：不是 二者杂交的后代不可育
3．已知某植物的宽叶对窄叶为显性，在纯种宽叶植株与窄叶植株杂交的后代中偶然发现一株窄叶个体，分析原因：________________________________________________________。提示：可能是纯种宽叶个体在产生配子时发生了基因突变，也可能是纯种宽叶个体产生的配子中含宽叶基因的染色体片段缺失
4．经检测，珍贵金鱼品种“蓝剑”的性染色体组成为XYY。从生殖细胞形成的角度分析“蓝剑”产生的原因：______________________________________________________。提示：父本在形成配子的过程中，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条Y染色体移向细胞同一极
5．对某单体植株的花粉进行离体培养时，发现n－1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是_____________________________________________________。提示：缺少一条染色体，基因组中缺少了某些生长发育所必需的基因(或缺少的染色体上含有某些生长发育所必需的基因，合理即可)
[开放思维类]6．某生物兴趣小组将品系甲与品系乙杂交，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__________________________________。提示：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
7．有人让某品系的豌豆自交，子代出现了性状分离，且高茎∶矮茎＝35∶1。原因可能是染色体加倍形成了四倍体的豌豆(DDdd)。请设计一个实验方案对该解释加以验证。___________________________________________。提示：让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交，若测交后代的性状分离比为高茎∶矮茎＝5∶1，则可验证该解释
高考真题体验1．(2021·浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体变异中的( )
A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
解析：染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异分为缺失、重复、倒位、易位4种类型。由题图可知，与正常眼相比，棒眼的出现是因为该染色体上b片段重复了一次，超棒眼的出现是因为该染色体上b片段重复了两次，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复。
2.(2020·山东等级考)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。若某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，关于该细胞的说法错误的是( )A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
解析：着丝粒分裂后向细胞两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A项正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”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，不会改变其子细胞中染色体的数目，B项正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C项错误；
姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，则可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D项正确。
3．(2022·北京等级考)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
解析：雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A项正确；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中染色体数目相同，B项错误；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C项正确；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D项正确。
4．(2021·辽宁选择考)被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心细胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是( )A．由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B．由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C．由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D．由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组
解析：二倍体被子植物的卵细胞和助细胞不存在同源染色体，其直接发育成的植株是高度不育的，A项正确；由卵细胞直接发育成一个完整的个体体现了植物细胞的全能性，B项正确；助细胞与卵细胞的染色体组成相同，与体细胞相比染色体数目减半，则由助细胞无融合生殖产生的个体与亲本的遗传特性不一定相同，C项错误；珠心细胞是植物体细胞，发育成的植物为二倍体植株，体细胞中含有两个染色体组，D项正确。
5．(2020·高考江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是( )A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
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