1、二、染色体变异一、染色体结构的变异1染色体结构变异的类型染色体结构变异主要有四种类型如右图所示(1)图a表示染色体的某一片段。(2)图b表示染色体某一片段。移接到另一条非同源染色体上缺失(3)图c表示染色体中。(4)图d表示染色体某一片段的位置。2染色体结构变异的危害染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的和发生改变，从而导致性状的变异，这种变异对生物一般是的，有的甚至会引起死亡。增加了某一片段颠倒了180数目排列顺序有害二、染色体数目的变异1染色体组细胞中的一组染色体，其在形态和功能上，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的的一组染色体。非同源各不相同全部信息比较项目单倍体多倍体概
2、念体细胞中含有本物种染色体数目的个体体细胞中含有染色体组的个体配子三个或三个以上2单倍体与多倍体的比较比较项目单倍体多倍体成因自然成因 单性生殖的结果外界环境条件剧变人工诱导处理萌发的种子或幼苗花药离体培养秋水仙素比较项目单倍体多倍体发育过程比较项目单倍体多倍体判断方法发育起点为发育起点为或者合子植株特点植株弱小，生长发育快植株粗大、营养物质含量高，生长发育迟缓配子受精卵比较项目单倍体多倍体可育性可育，但结实性差应用单倍体育种多倍体育种高度不育三、基因突变、基因重组和染色体数目变异的比较基因突变基因重组染色体数目变异本质基因分子结构的改变基因的染色体数目变化发生时期 细胞分裂期减数第一次分裂有
3、丝分裂或减数分裂过程中形成原因DNA复制时，的增添、缺失或改变非同源染色体基因的或同源染色体上非姐妹染色单体纺锤体形成受抑制或配子直接发育成个体重新组合前期和后期间碱基对碱基对交叉互换基因突变基因重组染色体数目变异适用范围自然情况下只有的生物才发生真核生物应用育种育种多倍体育种育种所有生物有性生殖诱变杂交单倍体基因突变基因重组染色体数目变异联系三种可遗传的变异都为生物进化提供了原材料。基因突变可产生，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，因此，基因突变是基因重组的基础新基因1下列有关“一定”的说法正确的是()生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组 经花药离体培养得到的单倍体植株
4、再经秋水仙素处理后一定得到纯合子 体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体 A全部正确 B C D全部不对解析：如果此生物体是二倍体，生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组，如果是四倍体的时候，则配子中的染色体是两个染色体组。如果单倍体中还有等位基因，则经秋水仙素处理后得到的是杂合子。如果生物体是由受精卵发育而来的，体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。由配子不经过受精作用，直接发育而成的生物个体，叫单倍体。答案：D2(2011烟台模拟)图甲显示出某物种的三条染色体及其上排列着的基因(图中字母所示)。试判断图乙列出的(1)、(2
5、)、(3)、(4)四种变化依次属于下列变异中的()染色体结构变异 染色体数目变异 基因重组基因突变A BC D解析：与图甲相比，图乙中(1)所示染色体缺失了某片断，导致基因B、q丢失，属染色体结构变异中的“缺失”；图乙中(2)显示同源染色体互换相应片断导致Bq与bQ两对等位基因互换位置，应属基因重组；图乙中(3)发生了基因突变，导致M变为m；图乙中(4)发生了一条染色体与另一条非同源染色体互换片断导致ST与Bq互换，这应归于染色体结构变异中的易位。答案：B3.如图为果蝇体细胞的染色体组成，以下说法正确的是()A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组B染色体3、6之间的交换属于基因重组C控制
6、果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D细胞内染色体有5种形态，有性生殖过程中3、4可能发生交叉互换现象解析：染色体组中不应出现同源染色体，而1、2为同源染色体；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，非同源染色体之间的交换属于染色体变异，3和6为非同源染色体，它们之间的交换属于染色体变异；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上，而图中1为X染色体，2为Y染色体；由图可知，细胞内有5种形态的染色体，3和4是同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换。答案：D4(2011湘潭模拟)农作物育种上，采用的方法有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种
7、，它们的理论依据依次是 ()基因突变 基因交换 基因重组 染色体变异A BC D解析：诱变育种的原理是基因突变，杂交育种的原理是基因重组，多倍体育种的原理是染色体变异，单倍体育种的原理 是染色体变异。答案：A5分析图中各细胞内染色体的组成情况，并回答相关问题。(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是_。(2)图C中含_个染色体组，每个染色体组含_条染色体，若某植物细胞染色体组成如C细胞所示，则由该植物细胞组成的生物体可育吗？若不可育，如何处理才能产生有性生殖的后代？_。(3)对于有性生殖生物而言，若_，由B细胞组成的生物体是二倍体；若_，由B细胞组成的生物体是单倍体。(4)假
8、若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含_个染色体组。(5)已知某生物体细胞基因型为AAaBbb，它可用图_表示。解析：根据图中染色体形态、数目判断A细胞含有4个染色体组，B细胞含有2个染色体组，C细胞含有3个染色体组，D细胞含有1个染色体组，所以由D细胞组成的生物体一定是单倍体，单倍体生物一般是高度不育的。二倍体(或多倍体)与单倍体判断依据是个体发育的来源，若来源于未受精的生殖细胞，不论细胞中含有多少个染色体组，都是单倍体。答案：(1)D(2)33 不可育。用秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍(3)该个体由受精卵发育而来 该个体由未受精的有性生殖细胞直接发育而来(4)
9、8(5)C考点一染色体变异及其类型命题解读 高考对本知识点的考查主要集中于如下几方面：染色体结构变异及其类型，染色体组的概念与界定，二倍体、单倍体与多倍体的概念内涵及区别。考查题型多为选择题。示例1(2009江苏高考)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2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()甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体数目变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A BC D解析由甲图染色体上的基因排序变化可知，染色体发生了结构变异，该变异既可以发生在减数分裂过程，也可以发生在有丝
10、分裂过程中。乙图是发生在有丝分裂后期的染色体没有平均分配而导致的染色体数目变异。染色体结构变异和数目变异均可在显微镜下直接观察到。答案C(2)单倍体基因组和染色体组的确定由此可见对于有性染色体的生物(二倍体)，其单倍体基因组为常染色体/2性染色体；对于无性染色体的生物，其单倍体基因组与一个染色体组相同。2快速确认二倍体、多倍体与单倍体体细胞含1个染色体组的个体为单倍体；体细胞含两个或多个染色体组的个体可能是二倍体与多倍体，也可能是单倍体，这取决于其发育起点是配子，还是受精卵。1某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减
11、数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于 ()A三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体解析：a图只多了一条染色体，属于三体现象。b图染色体片段4增添(也可以称为重复)。c图大小、形态相同的染色体有三条属于三倍体。d图缺少片段3、4，属于染色体片段缺失。答案：C2从如图ah所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。正确答案为()A细胞中含有一个染色体组的是h图B细胞中含有两个染色体组的是g、e图C细胞中含有三个染色体组的是a、b图D细胞中含有四
12、个染色体组的是f、c图解析：根据图形判断可知：a、b图含有三个染色体组；c、h图含有两个染色体组；e、f图含有四个染色体组；d、g图含有一个染色体组。答案：C考点二三种可遗传变异比较命题解读 生物变异知识是遗传学的主干内容也是高考命题的重要载体，高考对本知识点的考查往往综合性较强，题目涉及三类可遗传变异的实质及异同点比较(特别是染色体易位与交叉互换型基因重组的比较、基因突变与染色体变异的比较等)。题目多以图形、信息型选择题形式呈现。示例2(2009上海高考)右图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于 ()A重组和易位B易位和易位C易位和重组D重组和重组解析 图表示的是同源染
13、色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异的易位。答案 A1比较染色体结构变异中的易位与基因重组中的交叉互换比较项目易位交叉互换变异类型染色体结构变异基因重组范围非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染色单体之间交换对象非等位基因等位基因比较项目易位交叉互换图示2染色体结构变异与基因突变的区别：(1)染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目和排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。(2)基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的增添、缺失和改变。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形
14、成新的基因。如图所示：3基因突变与其他两种可遗传变异的区别三种可遗传变异中，在基因内部作出改变从而产生新基因的唯有“基因突变”，染色体变异与基因重组都不曾改变基因的内部结构，即基因仍是“完好的”。3(2011青岛调研)下列有关两种生物变异的种类的叙述，不正确的是 ()A图A过程发生在减数第一次分裂时期B图A中的变异未产生新的基因，但可以产生新的基因型C图B过程表示染色体数目的变异D图B中的变异未产生新的基因，但可以改变基因的排列次序答案：C4下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()解析：A为染色体中某一片段的缺失，B为非同源染色体中某一片段移
15、接到该染色体上，D为染色体某一片段的位置颠倒了180度，而C为基因突变。答案：C考点三生物变异与育种命题解读 提高农作物及家禽、家畜等产品的产量与品质，增强其抗逆性，一直是育种工作者孜孜以求的目标。与生产、生活实践及社会热点相结合的育种问题，一向是高考的焦点所在。题目多结合具体案例以非选择题(有时为选择题)形式考查诱变育种、杂交育种、单倍体育种和多倍体育种及生物工程育种等相关原理、方法、优点、缺点等。示例3(2010安徽高考)如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另
16、一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。(1)两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是_，白色、高酚的棉花植株的基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一亲本，设计一方案，尽快造育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。解析本题考查生物性状显隐性的判断，以及诱变育种和单倍体育种等知识，意在考查综合分析能力和语言表达能力
17、。(1)从诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色，说明棕色为显性；从诱变当代白色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚性状，说明低酚为隐性。(2)从诱变当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株的基因型为AaBB；白色、高酚的棉花植株的基因型为aaBb。(3)依题意，要尽快获得纯合的棕色低酚植株(AAbb)，结合已知纯合体AABB，只要从诱变子代中选取白色低酚(aabb)个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必要的文字如花药离体培养、秋水仙素处理等。答案(1)显性 隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为紫色棉，或没有
18、出现白色棉)几种常见育种方法比较育种方式诱变育种杂交育种 多倍体育种单倍体育种基因工程育种依据原理基因突变基因重组 染色体变异染色体变异DNA重组常用方法物理或化学等方法诱变杂交自交选种自交秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养，然后再经秋水仙素处理，加倍成纯合子将目的基因导入生物体内，实现基因重组育种方式诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种基因工程育种优点可以提高变异频率，加速育种进程，大幅改良某些优良品种将不同个体的优良性状集中于同一后代个体上器官较大，营养物质含量高可以明显缩短育种进程打破物种界限，克服远缘杂交的障碍，定向地改变生物的性状育种方式诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种基因
19、工程育种缺点有利的变异少育种时间长发育延迟，结实率低技术复杂，且必须与杂交育种配合有可能引起生态危机实例青霉素高产菌株“黑农五号”大豆矮秆抗病植株三倍体无子西瓜单倍体育种获矮秆抗病植株抗虫棉花、抗虫玉米5(2011福州模拟)某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：AABB；aB；AaBBC；AAaaBBBB。则用到的技术依次是()A诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术答案：B6.如图所示由某种农作物品种和培育出
20、品种的几种方法，下列有关说法错误的是 ()A经过过程培育形成品种常用的方法是花药离体培养B过程常用一定浓度的秋水仙素处理品种的幼苗C由品种直接形成品种的过程必须经过基因突变D由品种和培育品种的最快途径是解析：本题中所涉及的育种方法有诱变育种()、杂交育种()、单倍体育种()，原理分别是基因突变、基因重组、染色体变异。其中单倍体育种明显缩短了育种年限，是培育品种的最快途径。答案：D示例粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积减少，提高单位面积的粮食产量、质量，自然成了人们解决粮食问题的主攻方向。为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合
21、农民要求的新品种，请根据下面所提供的材料，设计一套育种方案，培育出农民所需的小麦或水稻品种。生物材料：A小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子。非生物材料：根据需要自选。(1)育种名称：_育种。(2)所选择的生物材料：_。(3)希望达到的结果：_。(4)预期产生这种结果(所需性状类型)的概率：_。(5)写出育种的简要方法(过程)(可用图解)。(6)简答选择能稳定遗传的新品种的方法。解析此题考查学生利用变异的原理，培育作物的新品种的育种方案设计能力，本题为开放性题目，学生可根据不同的原理，采取不同的方法培育出作物的优良品种。针对不同育种目标的育种方法归纳
22、育种目标育种方法集中双亲优良性状杂交育种既集中优良性状又尽快获得纯合体单倍体育种改良性状或获得新性状诱变育种定向改造生物性状或使“外源基因”表达基因工程育种克服远源杂交不亲和障碍，获得杂交种细胞工程育种增加产量，增加营养物质含量多倍体育种加快繁殖、保持优良性状细胞核移植或克隆1(2010江苏高考)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是()A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D用化学试剂阻
23、止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体解析：A项中利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，使细胞中的染色体数目加倍，将发育成四倍体的个体；B项中处理之后，新个体其实由卵细胞直接发育而来，因此新个体是含一个染色体组的单倍体；C项中是利用胚胎细胞进行克隆，获得的个体依然是二倍体；D项中受精后的次级卵母细胞中含三个染色体组，一个来自精子，一个是将要分配到受精后的卵细胞中的，一个是将要分配到极体中的，若阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，则三个染色体组共同存在于受精卵中，由受精卵发育为三倍体的新个体。答案：D2(2008广东高考)关于多倍体的叙述，正确的是()A植物多倍体不能产生可育的配子 B八倍体
24、小黑麦是用基因工程技术创造的新物种 C二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加 D多倍体在植物中比在动物中更为常见解析：植物的四倍体、六倍体、八倍体等能产生可育的配子；八倍体小黑麦是利用异源多倍体育种的方法培育的；二倍体植物加倍为四倍体后，营养成分不一定增加。答案：D3.(2008广东高考)改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是()A诱变育种B单倍体育种C基因工程育种D杂交育种解析：因题中交代是缺乏某种抗病性的水稻品种，欲改变其品种，可以用基因工程的方法，定向导入该种抗病性基因以改变其性状；也可以用杂交育种的方法，将该水稻品种与另一有该抗病性的水稻品种杂交，使优良性状集中在一起；或者
25、可采用诱变育种的方法，诱导该水稻品种发生基因突变，产生该抗病性基因。答案：B4(2008天津高考)为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是()A过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B过程可以取任一植株的适宜花药作培养材料C过程包括脱分化和再分化两个过程D图中筛选过程不改变抗病基因频率解析：过程的自交代数越多，杂合高蔓抗病的比例越来越少，纯合高蔓抗病的比例越来越高。过程可以任取F1植株的适宜花药进行离体培养。过程由高度分化的叶肉细胞培养成为转基因植株，必须经过脱分化和再分化两个过程。图中人为保留抗病植株，筛选掉感病植株，会提高抗病
26、基因频率。答案：D5(2009广东高考)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为1
27、5(敏感)1(抗性)，初步推测_。解析：二倍体水稻经花药离体培养可形成单倍体幼苗。用射线对单倍体幼苗进行照射的目的是诱导产生抗除草剂的水稻幼苗，除草剂处理后叶片仍保持绿色的植株表明组织内含有抗该除草剂的基因。单倍体幼苗经秋水仙素处理后，使其染色体数加倍，从而获得纯合二倍体。选用抗性水稻与敏感水稻进行杂交，如果F1表现为抗该除草剂，表明抗该除草剂为显性性状，如果F1表现敏感则表明抗该除草剂为隐性性状。F1自交后得F2的性状分离比151，可初步推测水稻的抗除草剂性状由两对基因控制，基因型为双隐性时才表现抗该除草剂，否则表现为敏感型。答案：(1)单倍体(2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力(3)加倍 二倍体(4)(纯合)敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变注：点击以上图片进入“课时跟踪检测”
