1、第2节染色体变异记一记知识图谱判一判1.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()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染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。()4人类的XYY综合征个体的形成与减数分裂同源染色体联会行为有关。 ()5一个染色体组中一定没有等位基因。()6单倍体的体细胞只含一个染色体组。()7在有丝分裂和减数分裂过程中，会由于非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。()8体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。()9染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加。()10三倍体植物
2、不能由受精卵发育而来。()悟一悟1.染色体结构变异的四个关注点(1)关于“互换”：同源染色体上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互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，属于基因突变。(3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量；染色体变异不改变
3、基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。2关于单倍体的三个易错点(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组：如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。(2)单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体，能进行正常的减数分裂并产生后代。(3)单倍体是生物个体，而不是配子；精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。感悟体会：练一练1.2019山东学业水平测试下列关于染色体组的叙述，错误的是()A人的一个染色体组中含有23条染色体B二倍体的体细胞中含有两个染色体组C单倍体的体细胞中只有一个染色体组D六倍体产
4、生的配子中含有三个染色体组答案：C22019广东学业水平测试4低温可诱导植物染色体数目加倍的原因是()A导致染色体断裂 B促进DNA复制C抑制纺锤体形成 D诱导细胞融合解析：低温能抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，故C正确。答案：C32019浙江学业水平测试同一玉米棒上存在多种颜色玉米粒的现象称为“斑驳”。科学家在研究“斑驳”的成因时，发现某些染色体片段可以在非同源染色体间跳跃。这种染色体结构变异属于()A缺失 B重复C倒位 D易位答案：D42019陕西学业水平测试下列对于染色体的变异及其应用的叙述正确的是()A染色体片段的重复增加了基因数
5、量，对于生物个体是有利变异B三倍体无子西瓜的培育，利用了染色体结构变异的原理C与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大D低温诱导植物细胞染色体数目加倍的原理是抑制着丝点的分裂答案：C知识点一 染色体结构的变异1.已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的几种变化中未发生染色体结构变异的是()解析：由图可知，A发生了染色体缺失；B中多了F基因的片段，应是从非同源染色体上易位而来的；C中少了D基因的片段，多了F基因的片段，应是发生了缺失和易位；D中C基因变成了c基因，即产生了等位基因，这种变化不属于染色体结构变异。答案：D2如图分别表示不同的变异类型，
6、基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期解析：表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期)，属于基因重组；表示非同源染色体间互换片段，属于染色体结构变异；表示基因突变，是由碱基对的增添或缺失引起的；表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复；它们都是遗传物质发生改变的变异，都能遗传。答案：C知识点二 染色体数目的变异3.关于如图所示细胞的叙述正确的是()A细胞中含有一个染色体组
7、的是h图B细胞中含有两个染色体组的是e、g图C细胞中含有三个染色体组的是a、b图D细胞中含有四个染色体组的是c、f图解析：一个染色体组中所有染色体的形态、大小各不相同，根据图中各细胞染色体的形态和大小判断：a图含有三个染色体组，c图含有两个染色体组，e图含有四个染色体组，g图含有一个染色体组。控制相对性状的基因出现几次，就有几个染色体组，据此可判断：b图中含有三个染色体组，d图中含有一个染色体组，f图中含有四个染色体组，h图中含有两个染色体组。答案：C4如图所示为细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是()Aa含有2个染色体组，b含有3个染色体组B如果b表示体细胞，则b代表的生物一定是三倍体C
8、如果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Dd代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体解析：由题图可知，a含有4个染色体组，A项错误；b含有3个染色体组，如果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；c含有两个染色体组，如果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正确；d含有1个染色体组，是由配子发育而来的单倍体，D错误。答案：C知识点三 低温诱导染色体数目的变化5.下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述，正确的是()A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C
9、染色：改良的苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变解析：低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极，A错误。卡诺氏液用于固定细胞形态，解离液为盐酸酒精混合液，B错误。改良的苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以用于染色体的染色，C正确。低温诱导染色体数目加倍的时期是有丝分裂的前期，而大多数细胞处于间期，故显微镜下观察不到大多数细胞的染色体数目发生改变，D错误。答案：C6科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中，每个实验组选取50株草莓幼苗，用秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如下图所示结果，下列相关说法错误
10、的是()A实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体B自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗数量应该相等C由实验结果可知用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天最容易成功D判断是否培育出四倍体的简便方法是让四倍体草莓结出的果实与二倍草莓体结出的果实比较解析：秋水仙素处理萌发的幼苗，能诱导染色体数目加倍，原理是秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，A正确；据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是多倍体的诱导率，实验过程中各组草莓幼苗数量应该相同，B正确；图中信息可知，秋水仙素浓度和处理时间均影响多倍体的诱导率，并且用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓
11、幼苗1天，诱导率较高，C正确；让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较并不能准确判断，因为草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响，鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，染色体的形态、数目最清晰，D错误。答案：D基础达标一、选择题(每小题5分，共60分)1下列关于变异的叙述，正确的是()A基因的碱基序列发生改变一定会导致性状的改变B不同配子的随机结合体现了基因重组C染色体结构的变异，使位于染色体上的基因数目或排列顺序发生改变D同源染色体非姐妹染色单体之间发生染色体片段交换属于染色体变异解析：由于密码子具有简并性等原因，基因的碱基序列发生改变不一定会导致性状改
12、变；基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中；染色体结构的变异，使位于染色体上的基因数目或排列顺序发生改变；同源染色体非姐妹染色单体之间发生染色体片段交换属于基因重组。答案：C2将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体的条数是多少()A单倍体，48 B二倍体，24C四倍体，48 D四倍体，24解析：花药中的花粉粒含有的染色体数只有体细胞中染色体数目的一半，花药离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体；幼苗为单倍体，含12对(即24条)染色体，则马铃薯体细胞含48条染色体。答案：A3下图分别表示四个生物的
13、体细胞，有关描述中正确的是()A图中是单倍体的细胞有三个B图中的丁一定是单倍体的体细胞C每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁D与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等解析：判断染色体组需根据相同形态染色体的个数，如甲、乙、丙、丁所示的体细胞中分别含有三、三、二、一个染色体组，其中丁图一定是单倍体的体细胞，而甲、乙、丙可能分别是三倍体、三倍体、二倍体，也可能都是单倍体，与乙图对应的应是每个性状都由三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。答案：B4如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是()A染色体1、2、4、5组成果蝇的
14、一个染色体组B染色体3,6之间的交换属于基因重组C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D果蝇的体细胞内有2个染色体组解析：果蝇的一个染色体组为1、3、5、7，不含同源染色体，1与2为同源染色体；3和6为非同源染色体，它们之间的交换为染色体变异中的易位；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上，图中1表示X染色体，2表示Y染色体；果蝇为二倍体，体细胞中有两个染色体组。答案：D5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。甲、乙、丙、丁为某些生物减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、染色体片段重复、三倍体、染色体片段重复B
15、三倍体、染色体片段易位、三倍体、染色体易位C三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段易位D三体、染色体片段易位、三倍体、染色体片段重复解析：本题易错选A，主要原因是对三体和三倍体概念、重复和易位相混淆。图甲所示细胞中，只有一种同源染色体为三条，其余皆为两条，可知为三体；图乙所示细胞的染色体上链增加了一相同片段4，为染色体片段重复；图丙细胞含三个染色体组，故为三倍体；图丁细胞的染色体上链多出了片段c和d，而c和d是图丁细胞的染色体下链上存在的片段，因此图丁为染色体片段易位。答案：C6下列有关单倍体的叙述中不正确的是()由未受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体含有两个染色体组的生物体，一定不是单
16、倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体基因型为aaaBBBccc的植株一定是单倍体基因型为Abcd的生物体一般是单倍体A BC D解析：由未受精的卵细胞发育而来的个体一定是单倍体，正确；含有两个染色体组的生物体，可能是二倍体，也可能是四倍体生物的单倍体，错误；生物的精子或卵细胞是生殖细胞，不是个体，所以不能称之为单倍体，错误；基因型为aaaBBBccc的植株可能是单倍体，也可能是三倍体，错误；基因型为Abcd的生物体细胞中只有一个染色体组，一般是单倍体，正确。答案：B7对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是()A在显微镜视野内处于分裂间期的细胞数目最多B在显微镜视野内可以观察到含有
17、两个染色体组的细胞和四个染色体组的细胞C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似解析：在一个细胞周期中，分裂间期长于分裂期；在制作装片时，经过解离，细胞已经死亡，无法观察到细胞由两个染色体组变为四个染色体组的过程；低温与秋水仙素诱导染色体加倍的原理都是抑制纺锤体形成，使染色体加倍。答案：C8如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图的叙述不正确的是()A过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B过程中发生了非同源染色体的自由组
18、合C实施过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D过程中通常用一定浓度的秋水仙素处理解析：根据题意和图示分析可知：过程是杂交，过程是减数分裂，过程是花药离体培养，过程是人工诱导染色体数目加倍。过程是让两个各具优良性状的植株进行杂交，主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起，A正确；过程中的减数第一次分裂后期，在同源染色体分离的同时，发生了非同源染色体的自由组合，B正确；实施过程依据的主要生物学原理是细胞的全能性，C错误；过程中通常用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞中染色体数目加倍，D正确。答案：C9普通果蝇的第3号染色体上的三个基因按猩红眼桃色眼三角翅
19、脉的顺序排列(StPDI)；而这三个基因在另一种果蝇中的顺序是StDIP，这种染色体结构变异方式称为倒位。仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此判断下列说法正确的是()A倒位和同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B倒位后的染色体与其同源染色体仍可以发生联会C倒位使P基因不能和白眼基因发生重组D由于倒位没有改变基因的种类，所以发生倒位的果蝇的性状不会改变解析：倒位属于染色体结构变异，A错误；倒位后的染色体与其同源染色体在大部分的相应部位还存在同源区段，依然可能发生联会，B正确；倒位后P基因仍然在第3号染色体(常染色体)上，能和X染色体上的白眼基因发生重组，C错误；染色体结构变异会
20、改变生物的性状，D错误。答案：B10图1、图2为某种生物的两种染色体行为示意图，其中和、和互为同源染色体，则两图所示的变异()A均为染色体结构变异B基因的数目和排列顺序均发生改变C均发生在同源染色体之间D均涉及DNA链的断开和重接解析：图1为同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组；图2为染色体结构变异中的易位。D项，两种过程都涉及了DNA的断开和重接，故D项正确；A项和C项，图1为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，图2为染色体结构变异中的易位，不一定发生在同源染色体之间，故A项和C项均错误；B项，在两种过程中基因数目没有发生改变；交叉互换中，基因排列顺序没有发
21、生变化，但是易位会造成基因的排列顺序发生变化，故B项错误。答案：D11下图甲表示某野生型果蝇一条正常染色体上部分基因的序列，乙、丙是两只变异类型果蝇相应染色体上的基因序列。下列叙述正确的是()A乙果蝇发生了染色体结构变异 B白眼基因和朱红眼基因是一对等位基因C丙果蝇变异只是由基因突变引起的 D乙、丙发生的变异类型均可用显微镜检测解析：由图可知，乙染色体上控制性状的基因位置颠倒，属于染色体倒位，属于染色体结构变异，故A正确。白眼基因和朱红眼基因是同一条染色体上的基因，不是等位基因，故B错误。丙果蝇染色体上出现球眼基因，其来源可能是基因突变，也可能是基因重组，故C错误。在显微镜下可以看到染色体结构
22、和数目的变化，而基因突变和基因重组看不到，故D错误。答案：A12下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是()A一个染色体组中不含同源染色体B由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组D人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。答案：D二、非选择题(每小题20分，共40分)13番茄是二倍体植株(染色体2N24)，正常叶对马铃薯叶为
23、显性。有一种番茄，其第6号染色体有三条(如图所示)称为三体番茄。减数分裂时，3条6号染色体中任意2条随机配对，另1条不能配对，然后配对的2条染色体正常分离，不能配对的另1条随机地移向细胞任意一极，其余的染色体均正常。(1)从变异类型分析，三体番茄的形成属于_。(2)以马铃薯叶(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶的三体番茄为母本(纯合子)进行杂交得到F1。试回答下列问题：假设D(或d)基因在第5号染色体上，让F1三体植株与马铃薯叶番茄杂交，得到的F2的叶形及比例为_。假设D(或d)基因在第6号染色体上，让F1三体植株与马铃薯叶番茄杂交，得到的F2的叶形及比例为_。解析：(1)从变异的角度分析，三
24、体番茄的形成属于染色体数目的变异，由于染色体上含有遗传物质，所以由遗传物质改变引起的变异属于可遗传变异，其形成的原因是减数第一次分裂后期6号同源染色体未分开，或者是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体未分离。(2)由于D(或d)基因在第5号染色体上，以马铃薯叶(dd)的二倍体番茄为父本，与正常叶(DD)的三体番茄为母本(纯合子)进行杂交，则F1的基因型为Dd，让F1三体植株与马铃薯叶(dd)番茄杂交，得到的F2的叶形及比例为正常叶马铃薯叶11。由于D(或d)基因在第6号染色体上，以马铃薯叶(dd)的二倍体番茄为父本，与正常叶(DDD)的三体番茄为母本(纯合子)进行杂交，则F1
25、三体植株的基因型为DDd，其减数分裂产生的配子为DD：Dd：D：d1：2：2：1，因此，让F1三体植株与马铃薯叶番茄杂交，得到的F2的叶形及比例为正常叶：马铃薯叶5：1。答案：(1)染色体(数目)变异(2)正常叶型：马铃薯叶型1：1正常叶型：马铃薯叶型5：1能力达标14.玉米籽粒的黄色(A)对白色(a)为显性，非糯性(B)对糯性(b)为显性，两对性状自由组合。请回答：(1)取基因型为双杂合的黄色非糯性植株的花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，其基因型为_；对获得的幼苗用_进行处理。得到一批可育的植株。这些植株均自交，所得籽粒性状在同一植株上表现_(填“一致”或“不一致”)。(2)已知基因A、a位
26、于9号染色体上，且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如图一所示。植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的_。为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上，还是异常染色体上，让其进行自交产生F1。F1的表现型及比例为_，证明A基因位于异常染色体上。一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图二所示。若植株乙在减数第一次分裂过程中，3条9号染色体随机移向细胞两极，并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株乙为父本，以正常的白色籽粒植株为母本进行测交，后代的表现型及比例是_。解析：(1)双杂合的黄色非糯性植株的基因型为AaBb，由于两对等位基因自由组
27、合，因此产生的配子及其比例为AB：Ab：aB：ab1：1：1：1，进而推知：该个体的花粉经离体培养得到的单倍体幼苗的基因型及比例为AB：Ab：aB：ab1：1：1：1。对获得的幼苗用秋水仙素或低温进行处理，得到一批可育植株的基因型及其比例为AABB：AAbb：aaBB：aabb1：1：1：1。由于这些植株均为纯合子，所以它们自交，所得籽粒性状在同一植株上表现一致。(2)图一显示：异常的9号染色体较正常的少了部分片段，因此植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的缺失。植株甲基因型为Aa，若A基因位于异常染色体上，则该植株产生的能参与受精作用的花粉(雄配子)只有a，产生的卵细胞的种类及其比例为A：a1：1，所以该植株自交产生的F1的表现型及其比例为黄色(Aa) ：白色(aa)1：1。由题意可知：父本黄色籽粒植株乙的基因型为Aaa，产生的能参与受精作用的雄配子的类型及其比例为Aa：a：aa2：2：1，母本正常的白色籽粒植株的基因型为aa，产生的卵细胞的基因型为a，让二者进行测交，后代的表现型及其比例为黄色(Aaa) ：白色(aaaaa)2：3。答案：(1)AB、Ab、aB、ab秋水仙素或低温一致(2)缺失黄色：白色1：1黄色：白色2：3