高三生物一輪復(fù)習(xí)課件【知識精研】 生物的變異

高中生物學(xué)2025屆一輪復(fù)習(xí)課例第七單元

變異與進(jìn)化第22講

生物的變異

第3課時(shí)

染色體變異新舊教材對比增：染色體變異的概念。改：①二倍體的概念；②染色體組的概念。刪：單倍體育種改為小字內(nèi)容?？键c(diǎn)由高考知核心知識點(diǎn)預(yù)測生物的變異考點(diǎn)一:染色體變異（3年14考，全國卷3年2考）（2024

北京卷、2024

浙江卷）染色體變異（2024

甘肅卷、2024

浙江卷）染色體變異（2024

吉林卷）育種（2023

湖北卷、2023

浙江卷）染色體變異（2023

海南卷）染色體變異（2023

湖北卷、2023

浙江卷）育種（2022浙江卷、2022山東卷）染色體變異（2022北京卷、2022海南卷）染色體變異（2022河北卷、2022湖南卷）染色體變異（2022江蘇卷）染色體變異（2022

河北卷、2022

重慶卷）育種題型：選擇題、解答題內(nèi)容：2025年高考很可能在呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的問題情境，讓學(xué)生運(yùn)用相關(guān)基礎(chǔ)知識，分析染色體變異類型。考點(diǎn)二:生物變異在育種上的應(yīng)用（3年10考，全國卷3年1考）考情分析1.舉例說明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)量的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡課標(biāo)要求情景視頻：我不是藥神以上這種病的形成與染色體數(shù)目還是結(jié)構(gòu)有關(guān)？有幾種類型呢？導(dǎo)入

生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。類型染色體變異結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少細(xì)胞內(nèi)染色體組成倍增加或成套減少二倍體和多倍體單倍體目錄考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一考點(diǎn)四染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用染色體結(jié)構(gòu)變異考點(diǎn)一

受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調(diào)等)，染色體的

以及斷裂后片段

的重新連接。1.原因：斷裂不正常染色體結(jié)構(gòu)變異倒位缺失重復(fù)易位2.類型：染色體的某一片段缺失引起變異(1)缺失abcdefacdefbcdef②果蠅缺刻翅的形成舉例：①人類的貓叫綜合征:5號染色體部分缺失正常翅缺刻翅結(jié)果：基因數(shù)目減少缺失環(huán)2.類型：(2)重復(fù)染色體中增加某一片段引起的變異abcdefbacdefb果蠅棒狀眼的形成正常眼棒狀眼舉例：結(jié)果：基因數(shù)目增加重復(fù)環(huán)2.類型：(3)易位染色體某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的abcdefhijkabcdefghijkg舉例：②果蠅花斑眼的形成①人慢粒性細(xì)胞白血病正常眼花斑眼人22號和14號染色體易位→慢粒性細(xì)胞白血?。ㄎ也皇撬幧竦母窳袑帲就卣寡由臁咳旧w間的易位可分為單向易位和相互易位①單向易位指一條染色體的某一片段轉(zhuǎn)移到了另一條非同源染色體上【拓展延伸】②相互易位（平衡易位）指兩條非同源染色體間相互交換了片段非同源染色體的片段移接是易位（屬于染色體結(jié)構(gòu)變異）同源染色體的非姐妹染色單片段交換是互換（屬于基因重組）易位“十字型”2.類型：(4)倒位染色體的某一片段位置顛倒引起變異正常翅卷翅

染色體片段位置顛倒，使染色體上的基因排列順序發(fā)生改變，影響了某些基因的表達(dá)，從而引起性狀改變。結(jié)果：【問題1】染色體結(jié)構(gòu)的改變?yōu)槭裁磿?dǎo)致性狀發(fā)生改變?倒位圈【問題1】染色體結(jié)構(gòu)的改變?yōu)槭裁磿?dǎo)致性狀發(fā)生改變?染色體片段缺失、重復(fù)、易位和倒位基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變（變異）（缺失、重復(fù)）（易位、倒位）

影

響大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。3.染色體結(jié)構(gòu)變異VS基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異細(xì)胞水平的變異，顯微鏡下能觀察到。(沒有產(chǎn)生新基因，發(fā)生了基因數(shù)目或排列順序的變化)基因突變分子水平的變異，光學(xué)顯微鏡下不能觀察到。(產(chǎn)生新基因，基因數(shù)目、排列順序都沒有變化)缺失重復(fù)倒位基因突變【提醒】關(guān)于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增添)，基因的數(shù)量發(fā)生改變屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上基因中若干堿基對的缺失、增添，基因數(shù)量不變，屬于基因突變。3.染色體結(jié)構(gòu)變異VS基因重組項(xiàng)目染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置原理觀察非同源染色體之間同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組在光學(xué)顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到利用“關(guān)于”區(qū)分三種變異(2)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下一般觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(3)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：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)會改變基因的“量”；染色體變異不改變基因的“質(zhì)”，但會改變基因的“量”或改變基因的排列順序。

(1)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分子基因上若干堿基的缺失、增添(增加)，屬于基因突變。1.（2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個(gè)體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化＝1∶1∶1∶1。該個(gè)體最可能發(fā)生的染色體結(jié)構(gòu)變異是C

1.探究：染色體“重復(fù)”和“缺失”的可能原因(2020·山東，6改編)在細(xì)胞分裂過程中，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連接在一起，著絲粒分裂后向兩極移動時(shí)出現(xiàn)“染色體橋”結(jié)構(gòu)，如圖所示。基因型為Aa的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發(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，該細(xì)胞可能會產(chǎn)生基因型為______________

的子細(xì)胞。Aa、Aaa、A、AAa、a2.探究：染色體結(jié)構(gòu)變異會不會改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)？(1)慢粒白血病患者異常的白細(xì)胞中第9號染色體長臂上的一部分與第22號染色體長臂上的一部分進(jìn)行了交換，結(jié)果導(dǎo)致前者變長，后者變短。觀察下圖，描述慢?；颊呷旧w的斷裂有什么特別之處？提示第9號染色體上Abl基因和第22號染色體上BCR基因均從基因內(nèi)部斷裂，改變了基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。染色體數(shù)目變異考點(diǎn)二1.染色體數(shù)目變異的類型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)目以一套完整的非同源染色體（染色體組）為基數(shù)成倍地增加或成套地減少正常細(xì)胞1.同源染色體未分離2.姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極2.個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例1：唐氏綜合征即21三體綜合征(又稱先天性愚型或Down綜合征)病因：表現(xiàn)：智力低于常人特殊面容生長發(fā)育障礙多發(fā)畸形多了一條21號染色體【問題1】21三體綜合征產(chǎn)生的原因是什么？

又稱XYY綜合征、波利綜合征，1961年桑德伯格等首次報(bào)告此征，是一種較為常見的性染色體非整倍數(shù)異常。患者比正常男性多一條Y染色體，大部分患者性發(fā)育正常并有生育能力，可表現(xiàn)為身材高大，有攻擊性行為、暴力傾向、學(xué)習(xí)障礙等，有時(shí)還伴軀干畸形。本病目前尚無有效治療方法。

實(shí)例2：超雄綜合征（supermalesyndrome）2.個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例3：男性Klinefelter綜合征（雙性人）病因：表現(xiàn)：多了一條X染色體身材較高性腺發(fā)育不良有女性特征2.個(gè)別染色體的增加或減少實(shí)例4：女性Turner綜合征病因：表現(xiàn)：少了一條X染色體身材較矮性腺發(fā)育不良性腺發(fā)育不良（特納氏綜合征）染色體組的特征本質(zhì)上1形態(tài)上2功能上3一個(gè)染色體組不含同源染色體，不含等位基因。各不相同各不相同，但攜帶生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一整套遺傳信息。3.以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或或成套的減少3.以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍的增加或或成套的減少圖形法字母法2個(gè)染色體組3個(gè)染色體組4個(gè)染色體組1個(gè)染色體組特別提醒：以上各圖不能判定為幾倍體，還需要根據(jù)來源于配子或者是受精卵再判定。AAaaBBBBaBCDAABbccDdAAaBbb(1)染色體組的判斷3個(gè)；3條1個(gè)；4條2個(gè)；4條3個(gè)；2條4個(gè)；3條4個(gè)；2條1個(gè)；4條2個(gè)；2條判斷細(xì)胞含幾個(gè)染色體組？每組有幾條染色體？4.二倍體和多倍體(1)概念

①（通常）由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體

②體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的叫二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫多倍體①莖稈粗壯；②葉片、果實(shí)和種子都比較大；③糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。小麥（六倍體）菊花（六倍體）葡萄（三/四倍體）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)①結(jié)實(shí)率低，②晚熟(2)多倍體優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)4.二倍體和多倍體【拓展延伸】（1）若同源四倍體的基因型為Aaaa，則產(chǎn)生的配子類型及比例:____________________________。（2）若同源四倍體的基因型為AAAa，則產(chǎn)生的配子類型及比例:___________________________。（3）若同源四倍體的基因型為AAaa，則產(chǎn)生的配子類型及比例:_________________________________。（4）若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯(lián)會概率相等，則XXY個(gè)體產(chǎn)生的配子及比例為________________________________。Aa∶aa＝1:1AA∶Aa＝1:1AA∶Aa∶aa=1:4:1X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1卵幼蟲受精卵受精卵持續(xù)獲得蜂王漿未受精的卵2n=322n=32n=16n=162n=32蜂王工蜂雄蜂

體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體叫做單倍體。③特點(diǎn)：①概念：②發(fā)育起點(diǎn)：個(gè)體弱小，高度不育④體細(xì)胞染色體組數(shù)：≥1配子，即未受精的生殖細(xì)胞（如卵細(xì)胞、花粉等）單獨(dú)發(fā)育。如：蜜蜂中的雄蜂蜜蜂蜂王工蜂雄蜂由受精卵發(fā)育而來二倍體由卵細(xì)胞發(fā)育而來

單倍體蜂王

雄蜂

工蜂2N=32

N=16

2N=325.單倍體A.F1中三體的概率是1/2B.可用顯微觀察法初步鑒定三體C.突變株基因r位于10號染色體上D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR2.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進(jìn)行R/r基因的染色體定位，用該突變株作父本，與不同的三體(2n＋1)綠葉純合子植株雜交，選擇F1中的三體與黃葉植株雜交得F2，下表為部分研究結(jié)果。下列敘述錯誤的是

母本F2表型及數(shù)量黃葉綠葉9-三體2111010-三體115120R/r基因位于9號染色體上三體屬于染色體數(shù)目變異，可用顯微觀察法初步鑒定三體若R/r基因位于與形成三體有關(guān)的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RRR，若R/r基因位于與形成三體無關(guān)的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RR實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化考點(diǎn)三用低溫處理植物的

細(xì)胞，能夠

的形成，以致影響細(xì)胞

中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能

，植物細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生變化。分生組織抑制紡錘體有絲分裂分裂成兩個(gè)子細(xì)胞（與秋水仙素原理相同）教材隱性知識：必修二P88旁欄：秋水仙素(C22H25O6N)是從

科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒，使用時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意。1.實(shí)驗(yàn)原理漂洗卡諾氏液95%2.實(shí)驗(yàn)步驟質(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（分散細(xì)胞）清水漂洗根尖，洗去解離液固定細(xì)胞形態(tài)洗去卡諾氏液甲紫溶液使染色體著色3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)?shù)蜏乜梢哉T導(dǎo)______________加倍。染色體數(shù)目生物染色體數(shù)目變異在育種上的應(yīng)用考點(diǎn)四1、雜交育種1.過程：選取符合要求的純合雙親雜交（♀×♂）→F1→F2

→鑒別、選擇需要的類型，自交直至不發(fā)生性狀分離為止?！救纭縐若是選育動物品種，則可用測交的方法，選出表現(xiàn)型符合要求且不發(fā)生性狀分離的個(gè)體。PDDBBddbbF1DdBbF2D_B_D_bbddB_ddbb高莖抗病矮莖不抗病F3連續(xù)的自交直至不發(fā)生性狀分離選出ddBB2、誘變育種3.優(yōu)點(diǎn)①可以提高

，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。②大幅度地

。4.缺點(diǎn)：

有利變異個(gè)體往往不多，需處理大量材料。1.原理：___________2.過程基因突變選擇生物(萌發(fā)種子或幼苗)突變頻率改良某些性狀誘發(fā)基因突變選擇理想類型培育3、多倍體育種1.原理:

。2.方法:用

或低溫處理。3.處理材料:

。4.過程:秋水仙素萌發(fā)的種子或幼苗分裂的細(xì)胞秋水仙素或低溫處理抑制______形成導(dǎo)致

不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍紡錘體染色體染色體(數(shù)目)變異5.優(yōu)點(diǎn):

。6.缺點(diǎn):

。多倍體植株莖稈粗壯，葉、果實(shí)和種子比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富(簡記:粗、大、豐富)。多倍體植株發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，多倍體育種一般只適用于植物。③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

，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)

。加倍不變【問題2】無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法?7.實(shí)例一:三倍體無子西瓜的培育過程(如圖所示)【問題2】無子西瓜每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法?方法一:進(jìn)行無性生殖，將三倍體植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量組培苗，再進(jìn)行移栽。7.實(shí)例一:三倍體無子西瓜的培育過程(如圖所示)7.實(shí)例二:普通小麥的形成過程7.實(shí)例三:八倍體小黑麥的培育過程第1步：雜交異源四倍體（4N）（ABDR）第2步：染色體加倍第一年第二年普通小麥（6N）×小黑麥（2N）（RR）

（AABBDD）八倍體小黑麥（8N）（AABBDDRR）秋水仙素處理離體培養(yǎng)1.原理:

。2.過程(以親本為二倍體為例)染色體(數(shù)目)變異花藥(花粉)單倍體幼苗染色體數(shù)目加倍，得到正常純合子秋水仙素3.優(yōu)點(diǎn):

，所得個(gè)體均為

。4.缺點(diǎn):技術(shù)復(fù)雜。明顯縮短育種年限純合子具不同優(yōu)良性狀的親本F1雜交選育4、單倍體育種5.實(shí)例:純合矮抗品種水稻花藥離體培養(yǎng)PF1配子DDTTDDttddTTddtt秋水仙素處理高桿抗病DDTT×矮桿感病ddtt高桿抗病

DdTtDTDtdTdt單倍體植株DTDtdTdt需要的純合矮抗品種雜交（誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍）【問題2】單倍體育種中秋水仙素處理萌發(fā)的種子嗎？不能，因?yàn)閱伪扼w往往高度不育，育種操作的對象一般是單倍體幼苗篩選注意：單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗?；ㄋ庪x體培養(yǎng)≠單倍體育種：單倍體育種一般包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選4個(gè)過程，不能簡單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。【歸納總結(jié)】多倍體育種和單倍體育種的比較單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)勢缺點(diǎn)染色體組成倍增加染色體變異染色體變異染色體組成倍減少,再加倍后得到純種花藥離體培養(yǎng)后人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗明顯縮短育種年限得到的植株是純合子操作簡單技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合適用于植物，在動物方面難以操作用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍,若操作對象是單倍體植株,叫單倍體育種,若操作對象為正常植株,叫多倍體育種,不要一看到“染色體數(shù)目加倍”就認(rèn)為是多倍體育種。雜交育種單倍體育種多倍體育種誘變育種原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例基因重組雜交→連續(xù)自交直至不發(fā)生性狀分離“集中親本優(yōu)良性狀”操作簡便育種周期長矮桿抗病小麥的培育染色體數(shù)目變異花藥離體培養(yǎng)+人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，常與雜交育種相配合快速矮桿抗病小麥的培育染色體數(shù)目變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗莖稈粗壯，器官大、營養(yǎng)物質(zhì)含量高發(fā)育遲緩、結(jié)實(shí)率低三倍體無子西瓜基因突變物理或化學(xué)方法處理→篩選提高突變率、獲得新品種有利變異少，需要大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌、“黑農(nóng)五號”大豆、太空椒根據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案1.比較三種可遺傳變異類型基因突變基因重組染色體變異變異的本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變原有基因的重新組合染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生改變發(fā)生時(shí)間主要在有絲分裂間期和減數(shù)分裂Ⅰ前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期和后期有絲分裂和減數(shù)分裂過程中適用范圍所有生物真核生物、有性生殖核基因遺傳真核生物(細(xì)胞增殖過程)1.比較三種可遺傳變異類型基因突變基因重組染色體變異產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因________________________未產(chǎn)生新基因，基因數(shù)目或順序發(fā)生變化鑒定方法光鏡下均無法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出產(chǎn)生新基因型，

注：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異，DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變。沒產(chǎn)生新基因1.(科學(xué)探究)誘變育種一般不用于動物，原因是什么呢？

誘變育種具有不定向性和低頻性，需要處理大量材料，且發(fā)生在動物體細(xì)胞中的突變難以遺傳給后代。2.(科學(xué)思維)任何一種類型的染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生后,排列在染色體上的基因的種類、數(shù)目及排列順序都發(fā)生改變,這種說法你贊同嗎?請用文字描述理由。不贊同。若發(fā)生倒位，染色體上的基因排列順序發(fā)生改變,但基因的種類和基因數(shù)目未發(fā)生改變。若發(fā)生重復(fù)，基因的數(shù)目改變,但基因的種類和排列順序未變。3.(科學(xué)探究)三倍體西瓜一般不能產(chǎn)生種子，但有時(shí)也可以看到三倍體西瓜中有少量發(fā)育不成熟的種子，為什么？三倍體植株一般不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成正常的生殖細(xì)胞，因而不能產(chǎn)生種子，而果實(shí)能正常發(fā)育。但三倍體植株的果實(shí)中絕不是一顆種子都沒有，其原因是在進(jìn)行減數(shù)