高中生物2 第七單元 第21講 染色體變異與育種

第21講染色體變異與育種

考綱考情---知考向核心素養(yǎng)---提考能

1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異（口）通過對(duì)染色體變異基本原理及其在生物學(xué)中意義

生命觀念

2.生物變異在育種上的應(yīng)用（口）的理解，建立起進(jìn)化與適應(yīng)的觀點(diǎn)

考綱要求

3.轉(zhuǎn)基因食品的安全（I）

染色體變異類型、育種方法比較，1合），

4.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍科學(xué)思維

理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)（批判性思維）

2019?江蘇卷(4)2018?海南卷(17)通過低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化、生物變異

高考熱度2018?天津卷(4)2016?全國(guó)卷111(32)科學(xué)探究類型的判斷與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分

2015?全國(guó)卷U(6)2014?全國(guó)卷I(32)析的能力（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析）

1

考點(diǎn)一染色體變異

@@核心知識(shí)研教材?重拾遺?

1.染色體結(jié)構(gòu)變異

—abcdefgh

缺失I

abcgh

J染色體某一片段缺失

abcdef

.石廠?

重復(fù)abcdcdef

類型-染色體中增加某一片段

染色體中某一片段位置顛倒

11

a2a2

b3b

cf3C

d44d

e55

6e6

L染色體的某一片段移接到另一

條非同源染色體上

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.染色體數(shù)目變異

細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少,

如三體、單體

(1)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，如多倍體、

單倍體

⑵染色體組的概念及實(shí)例

「一組非同源染色體

概

-形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào)

念

-控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異

舉

例

III

染色體2

(

染形態(tài)法

色同一形態(tài)的染色體一有幾條就有幾

體組，如圖中有4個(gè)染色體組

組

計(jì)控制同一性狀的等位基因一有幾個(gè)就

算等位基因

有幾組，如基因型為AAabbb的個(gè)體中

方個(gè)數(shù)法

有3個(gè)染色體組

法

公式法染色體染色體數(shù)而囪小天“人

—譚=染色體形態(tài)數(shù),如圖中有&個(gè)

染色體組

（3）二倍體、多倍體和單倍體的比較

項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體

由受精卵發(fā)育而來(lái)，由未受精的生殖細(xì)胞

由受精卵發(fā)育而來(lái)，

體細(xì)胞中含有三個(gè)或發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中

概念體細(xì)胞中含有兩個(gè)染

三個(gè)以上染色體組的含有本物種配子染色

色體組的個(gè)體

個(gè)體體數(shù)目的個(gè)體

染色體組兩個(gè)三個(gè)或三個(gè)以上一至多個(gè)

發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子

外界環(huán)境條件劇變

自然成因正常的有性生殖單性生殖

形成（如低溫）

原因秋水仙素處理單倍體秋水仙素處理萌發(fā)的

人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)

幼苗種子或幼苗

果實(shí)、種子較大，營(yíng)

養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，生

植物特點(diǎn)正?？捎仓耆跣?高度不育

長(zhǎng)、發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)

率低

幾乎全部的動(dòng)物和過香蕉（三倍體）、馬鈴薯

舉例蜜蜂的雄蜂

半數(shù)的高等植物（四倍體）、八倍體小黑

麥

?國(guó)高考動(dòng)向

【真題例證?體驗(yàn)】

(2019?高考江蘇卷)下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是()

A.基因重組只是基因間的重新組合，不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異

B.基因突變使DNA序列發(fā)生的變化，都能引起生物性狀變異

C.弱小且高度不育的單倍體植株，進(jìn)行加倍處理后可用于育種

D.多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種

解析：選C?；蛑亟M是生物變異的來(lái)源之一，可能會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異，A錯(cuò)誤；因

為密碼子具有簡(jiǎn)并性以及基因的顯隱性等，所以基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變，B

錯(cuò)誤；弱小且高度不育的單倍體植株經(jīng)加倍處理后，其染色體數(shù)目加倍，成為可育的植株，

可用于育種，C正確；多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)不變，D錯(cuò)誤。

【考法縱覽?診斷】

(1)蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的二倍體，雄蜂是由未受精的卵直接發(fā)育而來(lái)的。

某對(duì)蜜蜂所產(chǎn)生子代的基因型為：雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、

aD、ado這對(duì)蜜蜂的基因型是AADd和ad[2018?海南卷，T17A](X)

(2)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa,其異常聯(lián)會(huì)形成的部分配子也可受精形成子

代。自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體

正常聯(lián)會(huì)去一?仃心

異常聯(lián)會(huì)乏一《首

[2017?江蘇卷，T19B](J)

(3)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以染色體為單位

的變異[2016?全國(guó)卷in,T32⑵](J)

(4)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化的原因有很多，下圖中字母代表不同基因，其中變異類型①和②依

次是易位和倒位

[2016?上海卷，T23D](J)

(5)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變[2015?海南卷，T21B](X)

【長(zhǎng)句特訓(xùn)?規(guī)范】

分析染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。

(1)下圖甲①?④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于哪類變異？能在

光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個(gè)？

(2)下圖乙、丙均發(fā)生了某些片段的交換，其交換對(duì)象分別是什么？它們屬于哪類變異？

cCE3ks

乙

(3)下圖中丁是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，圖戊、己、庚是發(fā)生變異后的不同個(gè)

體的體細(xì)胞中的染色體組成模式圖，據(jù)圖回答下列問題：

①若果蠅的某細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精

子中含有的是不是一個(gè)染色體組？=

②上圖中戊所示個(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類及比例如何？

③辨析“三體”=“三倍體”嗎？

答案：(1)①染色體片段缺失;②染色體片段易位;③基因突變;④染色體片段倒位。①②④

均為染色體變異，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，③為基因突變，不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到

(2)圖乙發(fā)生的是非同源染色體間片段的交換，圖丙發(fā)生的是同源染色體上的非姐妹染色

單體間相應(yīng)片段的交換；前者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，后者屬于交叉互換型基因重組

(3)①不是②b：B：ab：aB=l：1：1：1③三體是二倍體(含兩個(gè)染色體組)，只是其

中某形態(tài)的染色體“多出了一條“，其余染色體均為兩兩相同(如題圖己)；三倍體則是指由

受精卵發(fā)育而來(lái)的體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體，其每種形態(tài)的染色體為“三三相同”(如

題圖庚)

I領(lǐng)悟I熱考重點(diǎn)要抓牢

1.“兩法”判斷生物變異的類型

(1)生物類型推斷法

毒『基因突變

,類型,T原核生物1基因突變

T真核生物?基因突變、基因重組和染色體變異

(2)細(xì)胞分裂方式推斷法

/(■(二分裂―基因突變

細(xì)胞

分裂無(wú)絲分裂)f基因突變、染色體變異

方式有絲分裂卜f基因突變、染色體變異

JU減數(shù)分裂『基因突變、基因重組和染色體變異

2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的辨析

(1)染色體易位與交叉互換

(2)染色體變異與基因突變的判斷

①判斷依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。

②具體操作：制作正常個(gè)體與待測(cè)變異個(gè)體的有絲分裂臨時(shí)裝片，找到中期圖進(jìn)行染色

體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較，可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。

3.“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體

生命觀念

1.(2020?上海靜安教學(xué)質(zhì)檢)生物體染色體上的等位基因部位可以進(jìn)行配對(duì)聯(lián)會(huì)，非等位

基因部位不能配對(duì)。某二倍體生物細(xì)胞中分別出現(xiàn)下圖①?④系列狀況，下列對(duì)該圖的解釋,

正確的是（）

③④

A.①為基因突變，②為倒位

B.③可能是重復(fù)，④為染色體組加倍

C.①為易位，③可能是缺失

D.②為基因突變，④為染色體結(jié)構(gòu)變異

解析：選C。據(jù)題圖分析可知，①發(fā)生了染色體片段的改變，且改變后的片段不屬于同

源染色體的部分，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；②染色體右側(cè)發(fā)生了染色體部分片段

的倒位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；③在同源染色體片段中間出現(xiàn)了折疊現(xiàn)象，可能是缺失或者

增加（重復(fù)）；④細(xì)胞中有一對(duì)同源染色體多了一條，屬于染色體數(shù)目變異。

2.（2020?豫北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.單倍體不一定含一個(gè)染色體組，含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體

B.多倍體植株常常是莖稈粗壯、果實(shí)和種子較大且都可用種子繁殖后代的個(gè)體

C.由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體

D.可采用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗的方法人工誘導(dǎo)獲得多倍體

解析：選B。含一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體，但單倍體不一定只含一個(gè)染色體組,

如四倍體生物的單倍體，含兩個(gè)染色體組，A正確；多倍體植株的莖稈粗壯、果實(shí)和種子較

大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量多，但含有奇數(shù)個(gè)染色體組的多倍體，由于聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子,

故沒有種子，B錯(cuò)誤；凡是由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體，

C正確；人工誘導(dǎo)獲得多倍體最常用而且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，

D正確。

突破已

核的素養(yǎng)

染色體組及生物體倍性的判斷

科學(xué)思維

3.（2020?安徽師大附中期中）下列是對(duì)a-h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組

的敘述，正確的是（）

efgh

A.細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖，該個(gè)體是單倍體

B.細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是g、e圖，該個(gè)體是二倍體

C.細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖，但該個(gè)體未必是三倍體

D.細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是c、f圖，該個(gè)體一定是四倍體

解析：選C。形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。由題圖可知，a、b圖含

有三■個(gè)染色體組，c、h圖含有兩個(gè)染色體組，d、g圖含有一個(gè)染色體組，e、f圖含有四個(gè)染

色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、三倍體等必須先看發(fā)育起點(diǎn)，若由配子發(fā)育而來(lái)，則無(wú)論含

幾個(gè)染色體組均屬于單倍體，若由受精卵發(fā)育而來(lái)，則有幾個(gè)染色體組即為幾倍體。

4.（2020?黑龍江哈爾濱八中模擬）下列有關(guān)下圖所示細(xì)胞中所含的染色體的敘述，正確的

是（）

ahc.d

A.圖a含有2個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組

B.如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體

C.如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體

D.圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體

解析：選C。題圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，題圖b有同源染色體，含有

3個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤。如果題圖b生物是由配子發(fā)育而成的，則題圖b代表的生物是單倍

體；如果題圖b生物是由受精卵發(fā)育而成的，則題圖b代表的生物是三倍體，B錯(cuò)誤。題圖

c中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物

一定是二倍體，C正確。題圖d中只含1個(gè)染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或

科學(xué)探究

5.番茄是二倍體植物。有一種三體番茄，其6號(hào)染色體的同源染色體有3條，在減數(shù)分

裂聯(lián)會(huì)時(shí)，3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)形成一個(gè)二價(jià)體，另1條同源染色體

不能配對(duì)而形成一個(gè)單價(jià)體。減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價(jià)體的同源染色體正常分離，

組成單價(jià)體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他染色體正常配對(duì)、分離。請(qǐng)回

答下列問題：

（1）從變異類型的角度分析，三體的形成屬于。

（2）若三體番茄的基因型為AABBb,則其產(chǎn)生的花粉的基因型及其比例為

_____________________________________________________________,其根尖分生區(qū)一細(xì)胞連

續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為o

（3）現(xiàn)以馬鈴薯葉型（dd）的二倍體番茄為父本，以正常葉型①D或DDD）的三體純合子番

茄為母本，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，判斷D（或d）基因是否在第6號(hào)染色體上。最簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案

是O

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

①若雜交子代,則O

②若雜交子代，則.

解析：（1）由題可知，正常番茄中體細(xì)胞的6號(hào)染色體是2條，三體的6號(hào)染色體是3條，

因此三■體的形成屬于染色體數(shù)目變異。（2）三體番茄的基因型為AABBb,依題意分析其產(chǎn)生

的配子的基因型及比例是ABB：ABb：AB:Ab=l：2：2：1;根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，分

裂后形成的子細(xì)胞的基因型與親代細(xì)胞相同，都是AABBb。（3）①如果D（或d）基因不在6號(hào)

染色體上，則馬鈴薯葉型的基因型是dd,正常葉型的基因型是DD,雜交子代的基因型是Dd,

與dd進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交后代的基因型及比例是Dd：dd=l：1,前者是正常葉，后者是馬鈴薯

葉；②如果D（或d）基因位于6號(hào)染色體上，則馬鈴薯葉型的基因型是dd,正常葉型的基因

型是DDD,雜交子代的基因型是Dd、DDd,其中DDd是三體植株，DDd與dd進(jìn)行測(cè)交，

DDd產(chǎn)生的配子的基因型及比例是DD：D：Dd：d=l：2：2：1,測(cè)交后代的基因型及比例

是DDd：Dd：Ddd：dd=l：2：2：1,其中Dd、DDd、Ddd表現(xiàn)為正常葉，dd表現(xiàn)為馬鈴

薯葉。

答案：⑴染色體數(shù)目變異（2）ABB：ABb：AB：Ab=l：2：2：1AABBb（3）F,的三

體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交①正常葉：馬鈴薯葉=1：1

D（或d）基因不在第6號(hào)染色體上②正常葉：馬鈴薯葉=5：1D（或d）基因在第6號(hào)染

色體上

考點(diǎn)二變異在育種上的應(yīng)用

》@@核心知識(shí)研教何-重拾遺?

1.雜交育種

組

基因重

速理■

Xd)f

交(2

親雜

種雙

的純

要求

符合

選取

培育

)

品種

所需

(即為

子艮

雜合

fR繪

x<?)

交(？

親雜

的雙

要求

符合

選取

盥性

位培育

推廣

植并

體種

的個(gè)

要求

符合

現(xiàn)型

出表

一選

子珠

交純合

交，

本雜

的親

性狀

優(yōu)良

不同

具有

:選擇

植物

育—

要

擇需

別、選

2f鑒

獲得F

E絲

F,-

「獲得

于

止

離為

狀分

生性

不發(fā)

交至

型，自

的類

同枇

他有

顯性

培育

交，

本雜

的親

性狀

優(yōu)良

不同

具有

選擇

物：