高考生物一輪復(fù)習(xí)串講精練（新高考專(zhuān)用）專(zhuān)題21 染色體變異與育種（串講）（原卷版+解析）

專(zhuān)題21染色體變異與育種考點(diǎn)分布重點(diǎn)難點(diǎn)備考指南1.染色體變異2.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（實(shí)驗(yàn)）3.生物變異在育種上的應(yīng)用1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異2.生物變異在育種上的應(yīng)用3.轉(zhuǎn)基因食品的安全性4.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍理解并掌握染色體變異的類(lèi)型。理解并掌握低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（實(shí)驗(yàn)）的步驟和原理。理解掌握各種育種方法的原理和育種的步驟?？键c(diǎn)一染色體變異1．染色體變異包括_______________和_______________。2.染色體結(jié)構(gòu)變異包括_________________________________________。3.染色體結(jié)構(gòu)的變異：使排列在染色體上的基因的_______________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。4．染色體數(shù)目的變異包括兩種類(lèi)型：①細(xì)胞內(nèi)_______________的增加或減少。②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以_____________的形式成倍地增加或減少。5.染色體組(根據(jù)果蠅染色體組歸納)①?gòu)娜旧w來(lái)源看，一個(gè)染色體組中不含_____________。②從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體_____________。③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的____________，但不能重復(fù)。6．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(1)實(shí)驗(yàn)原理：低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制__________的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。(2)實(shí)驗(yàn)步驟(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：視野中既有__________細(xì)胞，也有__________的細(xì)胞。7.秋水仙素和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理：兩者誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理相同，都是__________，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起染色體數(shù)目加倍。1．染色體結(jié)構(gòu)的變異（1）類(lèi)型①缺失：染色體上基因數(shù)目減少；②重復(fù)：同一條染色體上有了等位基因或相同的基因；③易位：發(fā)生在同源染色體之間；④倒位：基因數(shù)目沒(méi)有變化，基因排列順序發(fā)生改變。（2）結(jié)果：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。2.單倍體、二倍體和多倍體項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體概念體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵植株特點(diǎn)①植株弱小；②高度不育正?？捎偾o稈粗壯；②葉片、果實(shí)和種子較大；③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細(xì)胞染色體組數(shù)≥12≥3形成過(guò)程雄配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體＋雌配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體↓受精作用受精卵eq\o(→,\s\up7(發(fā)育))生物體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(二倍體兩個(gè)染色體組,多倍體三個(gè)或三個(gè)以上,染色體組))形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥3．三種可遺傳變異的辨析(1)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(2)易位與交叉互換的區(qū)別項(xiàng)目染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問(wèn)題：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。4．染色體組數(shù)目的判定(1)根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判定：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫(xiě))出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。5．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min洗去藥液，防止解離過(guò)度改良苯酚品紅染液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色有關(guān)染色體變異的3點(diǎn)提醒(1)單倍體所含染色體組的個(gè)數(shù)不定，可能含1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)染色體組，也可能含同源染色體或等位基因。(2)單倍體并非都不育。多倍體的配子中若含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則其發(fā)育成的單倍體中含有同源染色體就可育。(3)“可遺傳”≠“可育”。三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)為“不育”，但它們均屬于可遺傳變異。利用三個(gè)“關(guān)于”區(qū)分三種變異(1)關(guān)于“互換”：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失、增添(增加)，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。典例1.下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法，正確的是()A．某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體數(shù)目的變異B．黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這種變異來(lái)源于基因突變C．DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定都是基因突變D．親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是因?yàn)槭芫^(guò)程中進(jìn)行了基因重組典例2.下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是()A．單倍體生物的體細(xì)胞中都沒(méi)有同源染色體B．21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組C．人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因D．用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的細(xì)胞中都含有4個(gè)染色體組考點(diǎn)二生物變異在育種上的應(yīng)用1．單倍體育種的原理：__________，優(yōu)點(diǎn)是__________。2．多倍體育種的方法是用__________或__________處理，作用于____________________，原理是____________________。1.單倍體育種過(guò)程實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育①兩次傳粉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子,第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實(shí)))②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)不變。③三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。典例1.利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗，其途徑如圖所示。下列敘述正確的是（）A．①過(guò)程需要秋水仙素處理，并在有絲分裂后期發(fā)揮作用B．②過(guò)程為單倍體育種，能明顯縮短育種期限C．兩條育種途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都主要是基因突變和染色體變異D．兩條育種途徑中，只有通過(guò)途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗典例2.蘆筍是雌雄異株植物，雄株性染色體為XY，雌株為XX；其幼莖可食用，雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．形成愈傷組織可通過(guò)添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo)B．幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程C．雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD．與雄株甲不同，雄株丁培育過(guò)程中發(fā)生了基因重組1.“單倍體育種”≠“花藥離體培養(yǎng)”：?jiǎn)伪扼w育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過(guò)程；花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。2.單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，前者操作對(duì)象是幼苗期的單倍體植株；后者操作對(duì)象為萌發(fā)期的種子或幼苗期的正常植株。1.（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某動(dòng)物（2n=4）的基因型為AaXBY，其精巢中兩個(gè)細(xì)胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個(gè)細(xì)胞處于有絲分裂某時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．甲細(xì)胞處于有絲分裂中期、乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期B．甲細(xì)胞中每個(gè)染色體組的DNA分子數(shù)與乙細(xì)胞的相同C．若甲細(xì)胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細(xì)胞D．形成乙細(xì)胞過(guò)程中發(fā)生了基因重組和染色體變異2.（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）被子植物的無(wú)融合生殖是指卵細(xì)胞、助細(xì)胞和珠心胞等直接發(fā)育成胚的現(xiàn)象。助細(xì)胞與卵細(xì)胞染色體組成相同，珠心細(xì)胞是植物的體細(xì)胞。下列有關(guān)某二倍體被子植物無(wú)融合生殖的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．由無(wú)融合生殖產(chǎn)生的植株有的是高度不育的B．由卵細(xì)胞直接發(fā)育成完整個(gè)體體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性C．由助細(xì)胞無(wú)融合生殖產(chǎn)生的個(gè)體保持了親本的全部遺傳特性D．由珠心細(xì)胞無(wú)融合生殖產(chǎn)生的植株體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組3.（2021·廣東·統(tǒng)考高考真題）人類(lèi)（2n=46）14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長(zhǎng)臂在著絲點(diǎn)處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表現(xiàn)型，但在產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過(guò)程中，其細(xì)胞中形成復(fù)雜的聯(lián)會(huì)復(fù)合物（如圖），在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若該聯(lián)會(huì)復(fù)合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律（不考慮交叉互換），下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞B．男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體C．女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D．女性攜帶者的卵子可能有6種類(lèi)型（只考慮圖中的3種染色體）4.(2020·山東，6)在細(xì)胞分裂過(guò)程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會(huì)連接在一起，著絲點(diǎn)分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。若某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲點(diǎn)間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，關(guān)于該細(xì)胞的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)B．其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變C．其子細(xì)胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段D．若該細(xì)胞基因型為Aa，可能會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞5.(2020·全國(guó)Ⅱ，4)關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是()A．二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B．每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C．每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D．每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同6.(2020·山東高考模擬)水稻的育性由一對(duì)等位基因M、m控制，基因型為MM和Mm的個(gè)體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子，基因型為mm的個(gè)體只能產(chǎn)生正常的雌配子，表現(xiàn)為雄性不育，基因M可使雄性不育個(gè)體恢復(fù)育性。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍(lán)色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個(gè)體中，并使其插入到一條不含基因m的染色體上，如圖所示。基因D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色，無(wú)基因D的種子呈現(xiàn)白色。該方法可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量培育不含轉(zhuǎn)基因成分的雄性不育個(gè)體。(1)基因型為mm的個(gè)體在育種過(guò)程中作為_(kāi)_________(填“父本”或“母本”)，該個(gè)體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個(gè)體雜交，子代可能出現(xiàn)的基因型為_(kāi)_______。(2)圖示的轉(zhuǎn)基因個(gè)體自交，F(xiàn)1的基因型及比例為_(kāi)___________________，其中雄性可育(能產(chǎn)生可育的雌、雄配子)的種子顏色為_(kāi)_______。F1個(gè)體之間隨機(jī)受粉，得到的種子中雄性不育種子所占比例為_(kāi)_______，快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子的方法是________________________________________________________________________。(3)若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá)，將該種轉(zhuǎn)基因植株和雄性不育植株間行種植，使其隨機(jī)受粉也能挑選出雄性不育種子，挑選方法是______________________________________________________________________________________________________________。但該方法只能將部分雄性不育種子選出，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。因此生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子。7.(2020·全國(guó)Ⅰ，32)遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過(guò)程中，在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，分別是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在誘變育種過(guò)程中，通過(guò)誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是_____________________________________________________________________________________________，若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳，需要采取的措施是______________________________________________________________________________________________________________。8.(2020·全國(guó)Ⅲ，32)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過(guò)程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上，人們又通過(guò)雜交育種培育出許多優(yōu)良品種。回答下列問(wèn)題：(1)在普通小麥的形成過(guò)程中，雜種一是高度不育的，原因是________________________________________________________________________________________________________。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細(xì)胞中有________條染色體。一般來(lái)說(shuō)，與二倍體相比，多倍體的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________________________________________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。(2)若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍，可采用的方法有______________(答出1點(diǎn)即可)。(3)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通小麥品種(純合子)，甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏，乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路。

專(zhuān)題21染色體變異與育種考點(diǎn)分布重點(diǎn)難點(diǎn)備考指南1.染色體變異2.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（實(shí)驗(yàn)）3.生物變異在育種上的應(yīng)用1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異2.生物變異在育種上的應(yīng)用3.轉(zhuǎn)基因食品的安全性4.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍理解并掌握染色體變異的類(lèi)型。理解并掌握低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（實(shí)驗(yàn)）的步驟和原理。理解掌握各種育種方法的原理和育種的步驟?？键c(diǎn)一染色體變異1．染色體變異包括染色體數(shù)目變異和染色體結(jié)構(gòu)變異。2.染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、易位和倒位。3.染色體結(jié)構(gòu)的變異：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。4．染色體數(shù)目的變異包括兩種類(lèi)型：①細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少。②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。5.染色體組(根據(jù)果蠅染色體組歸納)①?gòu)娜旧w來(lái)源看，一個(gè)染色體組中不含同源染色體。②從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。6．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(1)實(shí)驗(yàn)原理：低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。(2)實(shí)驗(yàn)步驟(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。7.秋水仙素和低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理：兩者誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理相同，都是抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起染色體數(shù)目加倍。1．染色體結(jié)構(gòu)的變異（1）類(lèi)型①缺失：染色體上基因數(shù)目減少；②重復(fù)：同一條染色體上有了等位基因或相同的基因；③易位：發(fā)生在同源染色體之間；④倒位：基因數(shù)目沒(méi)有變化，基因排列順序發(fā)生改變。（2）結(jié)果：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。2.單倍體、二倍體和多倍體項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體概念體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵植株特點(diǎn)①植株弱??；②高度不育正?？捎偾o稈粗壯；②葉片、果實(shí)和種子較大；③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細(xì)胞染色體組數(shù)≥12≥3形成過(guò)程雄配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體＋雌配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體↓受精作用受精卵eq\o(→,\s\up7(發(fā)育))生物體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(二倍體兩個(gè)染色體組,多倍體三個(gè)或三個(gè)以上,染色體組))形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥3．三種可遺傳變異的辨析(1)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(2)易位與交叉互換的區(qū)別項(xiàng)目染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問(wèn)題：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。4．染色體組數(shù)目的判定(1)根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判定：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫(xiě))出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。5．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min洗去藥液，防止解離過(guò)度改良苯酚品紅染液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色有關(guān)染色體變異的3點(diǎn)提醒(1)單倍體所含染色體組的個(gè)數(shù)不定，可能含1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)染色體組，也可能含同源染色體或等位基因。(2)單倍體并非都不育。多倍體的配子中若含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則其發(fā)育成的單倍體中含有同源染色體就可育。(3)“可遺傳”≠“可育”。三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)為“不育”，但它們均屬于可遺傳變異。利用三個(gè)“關(guān)于”區(qū)分三種變異(1)關(guān)于“互換”：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失、增添(增加)，屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。典例1.下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法，正確的是()A．某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體數(shù)目的變異B．黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這種變異來(lái)源于基因突變C．DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定都是基因突變D．親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是因?yàn)槭芫^(guò)程中進(jìn)行了基因重組【答案】C【解析】某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，A錯(cuò)誤；黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這屬于雜交育種，而雜交育種的原理是基因重組，B錯(cuò)誤；DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定都是基因突變，如突變發(fā)生在沒(méi)有遺傳效應(yīng)的DNA片段(基因以外的非編碼序列)中，沒(méi)有引起基因結(jié)構(gòu)的改變，則不屬于基因突變，C正確；親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是在產(chǎn)生配子的減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了基因重組，D錯(cuò)誤。典例2.下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是()A．單倍體生物的體細(xì)胞中都沒(méi)有同源染色體B．21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組C．人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因D．用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的細(xì)胞中都含有4個(gè)染色體組【答案】C【解析】同源四倍體的單倍體中含有兩個(gè)染色體組，有同源染色體，A錯(cuò)誤；21三體綜合征患者的第21號(hào)染色體為三條，并不是三倍體，B錯(cuò)誤；人的初級(jí)卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中由于在復(fù)制時(shí)可能出現(xiàn)基因突變或在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換，從而出現(xiàn)等位基因，C正確；多倍體的獲得通常是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體數(shù)目加倍，用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖細(xì)胞中染色體數(shù)目不一定都加倍，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二生物變異在育種上的應(yīng)用1．單倍體育種的原理：染色體(數(shù)目)變異，優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。2．多倍體育種的方法是用秋水仙素或低溫處理，作用于萌發(fā)的種子或幼苗，原理是染色體(數(shù)目)變異。1.單倍體育種過(guò)程實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育①兩次傳粉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子,第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實(shí)))②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)不變。③三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。典例1.利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗，其途徑如圖所示。下列敘述正確的是（）A．①過(guò)程需要秋水仙素處理，并在有絲分裂后期發(fā)揮作用B．②過(guò)程為單倍體育種，能明顯縮短育種期限C．兩條育種途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都主要是基因突變和染色體變異D．兩條育種途徑中，只有通過(guò)途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗【答案】D【解析】①是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍過(guò)程，該過(guò)程需要秋水仙素處理，而秋水仙素的作用原理是抑制紡錘體的形成，因此其在有絲分裂前期發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；②過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)，屬于單倍體育種的步驟之一，B錯(cuò)誤；圖中途徑一為多倍體育種，途徑二為植物體細(xì)胞雜交育種，兩條育種途徑的原理都是染色體變異，C錯(cuò)誤；途徑一得到的三倍體的基因型為AAA、AAa、Aaa或aaa，途徑二得到的三倍體的基因型為AAa或Aaa，D正確。典例2.蘆筍是雌雄異株植物，雄株性染色體為XY，雌株為XX；其幼莖可食用，雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．形成愈傷組織可通過(guò)添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo)B．幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程C．雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD．與雄株甲不同，雄株丁培育過(guò)程中發(fā)生了基因重組【答案】C【解析】植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素用量的比例適中時(shí)，可促進(jìn)愈傷組織的形成，A正確；由花粉培養(yǎng)形成幼苗利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，這一過(guò)程需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程，B正確；雄株丁（XY）的親本為乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗經(jīng)染色體加倍形成的，故雄株丁的親本的性染色體組成分別為XX、YY，C錯(cuò)誤；植株乙、丙雜交產(chǎn)生植株丁的過(guò)程中發(fā)生了減數(shù)分裂，故會(huì)發(fā)生基因重組，D正確。1.“單倍體育種”≠“花藥離體培養(yǎng)”：?jiǎn)伪扼w育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過(guò)程；花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。2.單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，前者操作對(duì)象是幼苗期的單倍體植株；后者操作對(duì)象為萌發(fā)期的種子或幼苗期的正常植株。1.（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）某動(dòng)物（2n=4）的基因型為AaXBY，其精巢中兩個(gè)細(xì)胞的染色體組成和基因分布如圖所示，其中一個(gè)細(xì)胞處于有絲分裂某時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A．甲細(xì)胞處于有絲分裂中期、乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期B．甲細(xì)胞中每個(gè)染色體組的DNA分子數(shù)與乙細(xì)胞的相同C．若甲細(xì)胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細(xì)胞D．形成乙細(xì)胞過(guò)程中發(fā)生了基因重組和染色體變異【答案】B【解析】A、甲細(xì)胞含有同源染色體，且著絲粒整齊的排列在赤道板上，為有絲分裂中期，乙細(xì)胞不含有同源染色體，著絲粒分裂，為減數(shù)第二次分裂的后期，A正確；B、甲細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4個(gè)DNA分子，乙細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有2個(gè)DNA分子，B錯(cuò)誤；C、甲細(xì)胞分裂后產(chǎn)生AAXBY或AaXBY兩種基因型的子細(xì)胞，C正確；D、形成乙細(xì)胞的過(guò)程中發(fā)生了A基因所在的常染色體和Y染色體的組合，發(fā)生了基因重組，同時(shí)a基因所在的染色體片段轉(zhuǎn)移到了Y染色體上，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異，D正確。故選B。2.（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）被子植物的無(wú)融合生殖是指卵細(xì)胞、助細(xì)胞和珠心胞等直接發(fā)育成胚的現(xiàn)象。助細(xì)胞與卵細(xì)胞染色體組成相同，珠心細(xì)胞是植物的體細(xì)胞。下列有關(guān)某二倍體被子植物無(wú)融合生殖的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．由無(wú)融合生殖產(chǎn)生的植株有的是高度不育的B．由卵細(xì)胞直接發(fā)育成完整個(gè)體體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性C．由助細(xì)胞無(wú)融合生殖產(chǎn)生的個(gè)體保持了親本的全部遺傳特性D．由珠心細(xì)胞無(wú)融合生殖產(chǎn)生的植株體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組【答案】C【解析】A、二倍體被子植物中卵細(xì)胞和助細(xì)胞不存在同源染色體，則它們直接發(fā)育成的植株是高度不育的，A正確；B、一個(gè)細(xì)胞（如卵細(xì)胞）直接發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體，這體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性，B正確；C、助細(xì)胞與卵細(xì)胞染色體組成相同，染色體數(shù)目減半，則由助細(xì)胞無(wú)融合生殖產(chǎn)生的個(gè)體與親本的遺傳特性不完全相同，C錯(cuò)誤；D、珠心細(xì)胞是植物的體細(xì)胞，發(fā)育成的植物為二倍體植株，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，D正確。故選C。3.（2021·廣東·統(tǒng)考高考真題）人類(lèi)（2n=46）14號(hào)與21號(hào)染色體二者的長(zhǎng)臂在著絲點(diǎn)處融合形成14/21平衡易位染色體，該染色體攜帶者具有正常的表現(xiàn)型，但在產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過(guò)程中，其細(xì)胞中形成復(fù)雜的聯(lián)會(huì)復(fù)合物（如圖），在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，若該聯(lián)會(huì)復(fù)合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律（不考慮交叉互換），下列關(guān)于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞B．男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體C．女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D．女性攜帶者的卵子可能有6種類(lèi)型（只考慮圖中的3種染色體）【答案】C【解析】A、14/21平衡易位染色體，是通過(guò)染色體易位形成，屬于染色體變異，可通過(guò)顯微鏡觀察染色體形態(tài)觀察14/21平衡易位染色體，而有絲分裂中期染色體形態(tài)固定，故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細(xì)胞，A正確；B、題干信息可知，14/21平衡易位染色體，由14號(hào)和21號(hào)兩條染色體融合成一條染色體，故男性攜帶者的初級(jí)精母細(xì)胞含有45條染色體，B正確；C、由于發(fā)生14/21平衡易位染色體，該女性卵母細(xì)胞中含有45條染色體，經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂該女性攜帶者的卵子最多含23種形態(tài)不同的染色體，C錯(cuò)誤；D、女性攜帶者的卵子可能有6種類(lèi)型（只考慮圖6中的3種染色體）分別是：①含有14、21號(hào)染色體的正常卵細(xì)胞、②含有14/21平衡易位染色體的卵細(xì)胞、③含有14/21平衡易位染色體和21號(hào)染色體的卵細(xì)胞、④含有14號(hào)染色體的卵細(xì)胞、⑤14/21平衡易位染色體和14號(hào)染色體的卵細(xì)胞、⑥含有21號(hào)染色體的卵細(xì)胞，D正確。故選C。4.(2020·山東，6)在細(xì)胞分裂過(guò)程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩(wěn)定，其姐妹染色單體可能會(huì)連接在一起，著絲點(diǎn)分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。若某細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲點(diǎn)間任一位置發(fā)生斷裂，形成的兩條子染色體移到細(xì)胞兩極。不考慮其他變異，關(guān)于該細(xì)胞的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．可在分裂后期觀察到“染色體橋”結(jié)構(gòu)B．其子細(xì)胞中染色體的數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變C．其子細(xì)胞中有的染色體上連接了非同源染色體片段D．若該細(xì)胞基因型為Aa，可能會(huì)產(chǎn)生基因型為Aaa的子細(xì)胞【答案】C【解析】“染色體橋”是著絲點(diǎn)分裂后向兩極移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的，可在該細(xì)胞有絲分裂后期看到，A項(xiàng)正確；“染色體橋”會(huì)在兩著絲點(diǎn)間任一位置發(fā)生斷裂，形成兩條子染色體，并移向細(xì)胞兩極，不影響子細(xì)胞中染色體的數(shù)目，B項(xiàng)正確；由于“染色體橋”會(huì)在兩著絲點(diǎn)間任一位置發(fā)生斷裂，很可能會(huì)導(dǎo)致形成的兩條染色體不對(duì)等，有的可能出現(xiàn)染色體片段的增加，有的可能出現(xiàn)減少，但增加的染色體片段來(lái)自其姐妹染色單體，而不是非同源染色體，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。5.(2020·全國(guó)Ⅱ，4)關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的敘述，錯(cuò)誤的是()A．二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B．每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C．每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D．每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同【答案】C【解析】二倍體植物的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，其配子中只含有一個(gè)染色體組，A項(xiàng)正確；每個(gè)染色體組中的染色體的形態(tài)、大小等均不相同，都是非同源染色體，每條染色體DNA的堿基序列均不同，B、D項(xiàng)正確；不含性染色體的生物，每個(gè)染色體組中都不含性染色體，如豌豆、玉米等，C項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2020·山東高考模擬)水稻的育性由一對(duì)等位基因M、m控制，基因型為MM和Mm的個(gè)體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子，基因型為mm的個(gè)體只能產(chǎn)生正常的雌配子，表現(xiàn)為雄性不育，基因M可使雄性不育個(gè)體恢復(fù)育性。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍(lán)色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個(gè)體中，并使其插入到一條不含基因m的染色體上，如圖所示?；駾的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色，無(wú)基因D的種子呈現(xiàn)白色。該方法可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量培育不含轉(zhuǎn)基因成分的雄性不育個(gè)體。(1)基因型為mm的個(gè)體在育種過(guò)程中作為_(kāi)_________(填“父本”或“母本”)，該個(gè)體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個(gè)體雜交，子代可能出現(xiàn)的基因型為_(kāi)_______。(2)圖示的轉(zhuǎn)基因個(gè)體自交，F(xiàn)1的基因型及比例為_(kāi)___________________，其中雄性可育(能產(chǎn)生可育的雌、雄配子)的種子顏色為_(kāi)_______。F1個(gè)體之間隨機(jī)受粉，得到的種子中雄性不育種子所占比例為_(kāi)_______，快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子的方法是________________________________________________________________________。(3)若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá)，將該種轉(zhuǎn)基因植株和雄性不育植株間行種植，使其隨機(jī)受粉也能挑選出雄性不育種子，挑選方法是______________________________________________________________________________________________________________。但該方法只能將部分雄性不育種子選出，原因是_________________________________________________________________________________________________________________。因此生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子?！敬鸢浮?1)母本Mm、mm(2)ADMmm∶mm＝1∶1藍(lán)色3/4根據(jù)種子顏色辨別(或雄性不育種子為白色、轉(zhuǎn)基因雄性可育種子為藍(lán)色)(3)挑選雄性不育植株所結(jié)的種子轉(zhuǎn)基因植株上所結(jié)種子中既有雄性可育的也有雄性不育的，且均為白色，無(wú)法區(qū)分【解析】(1)根據(jù)題意，基因型為mm的個(gè)體只能產(chǎn)生正常的雌配子，表現(xiàn)為雄性不育，故mm的個(gè)體在育種過(guò)程中作為母本，該個(gè)體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個(gè)體即MM和Mm雜交，子代可能出現(xiàn)的基因型為Mm、mm。(2)若轉(zhuǎn)基因個(gè)體為ADMmm作為父本，產(chǎn)生的可育配子為m，作為母本，產(chǎn)生的可育配子為m、ADMm，故該轉(zhuǎn)基因個(gè)體自交，F(xiàn)1的基因型為mm、ADMmm，比例為1∶1，其中mm為雄性不育，ADMmm為雄性可育，由于基因D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色，故雄性可育種子顏色為藍(lán)色。F1的基因型為mm、ADMmm，mm為雄性不育，ADMmm為雄性可育，F(xiàn)1個(gè)體之間隨機(jī)受粉，則雜交組合有mm(♀)×ADMmm(♂)、ADMmm(♀)×ADMmm(♂)，前者產(chǎn)生的子代都是mm(雄性不育)，后者產(chǎn)生的子代有mm(雄性不育)∶ADMmm(雄性可育)＝1∶1，故得到的種子中雄性不育種子所占比例為1/2＋1/2×1/2＝3/4，且雄性可育個(gè)體都含D，表現(xiàn)為藍(lán)色，故若所結(jié)種子為藍(lán)色則為轉(zhuǎn)基因雄性可育，若為白色則為雄性不育，該方法可用于快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子。(3)若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá)，將該種轉(zhuǎn)基因植株ADMmm和雄性不育植株mm間行種植，隨機(jī)受粉，則根據(jù)(2)題分析可知，mm上產(chǎn)生的種子都是mm(雄性不育)，ADMmm上產(chǎn)生的種子有mm(雄性不育)∶ADMmm(雄性可育)＝1∶1，故在雄性不育植株上結(jié)的都是雄性不育種子，但該方法只能將部分雄性不育種子選出，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因植株上也能結(jié)出雄性不育的種子，因此生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子。7.(2020·全國(guó)Ⅰ，32)遺傳學(xué)理論可用于指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)生物體進(jìn)行有性生殖形成配子的過(guò)程中，在不發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的情況下，產(chǎn)生基因重新組合的途徑有兩條，分別是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在誘變育種過(guò)程中，通過(guò)誘變獲得的新性狀一般不能穩(wěn)定遺傳，原因是_____________________________________________________________________________________________，若要使誘變獲得的性狀能夠穩(wěn)定遺傳，需要采取的措施是______________________________________________________________________________________________________________?！敬鸢浮?1)在減數(shù)分裂過(guò)程中，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合；同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染