第2節(jié) 染色體變異
【高考目標(biāo)定位】
1、染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異
2、低溫誘導(dǎo)染色體加倍

【考綱知識(shí)梳理】
一、染色體變異分類
變異類型具體變化結(jié)果舉例
染色體結(jié)構(gòu)變異缺失缺失某一片段染色體上的基因數(shù)目或排列順序改變，從而導(dǎo)致性狀變異貓叫綜合癥

重復(fù)增加某一片段
易位某一片段移接到另一條非同源染色體上
倒位某一片段位置顛倒
染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體的增加或減少大量基因增加或減少，性狀改變幅度較大三倍體無(wú)籽西瓜
染色體組成倍的增加或減少
二、與染色體數(shù)目變異有關(guān)的辨析
1、染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。
2、二倍體：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，包括幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物。
3、多倍體
（1）概念：由受精卵發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。其中，體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的叫做三倍體，含有四個(gè)染色體組的叫做四倍體。例如，香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體。
（2）分布：在植物中常見(jiàn)，在動(dòng)物中極少見(jiàn)。
（3）特點(diǎn)：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。
4、單倍體
（1）概念：由未受精的生殖細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，染色體數(shù)和染色體組數(shù)是正常體細(xì)胞的一半，即體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。
（2）特點(diǎn)：與正常植株相比，植株長(zhǎng)得弱小，且高度不育。
三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)原理
低溫抑制紡綞體的形成，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，于是染色體數(shù)目改變。
2、方法步驟
洋蔥根尖培養(yǎng)→取材固定→制作裝片（解離→漂洗→染色→制片）→觀察。
3、試劑及用途
（1）卡諾氏液：固定細(xì)胞的形態(tài)。
（2）改良苯酚品紅染液：使染色體著色。
（3）解離液[15%的鹽酸和95%的酒精混合液（1?1）]：使細(xì)胞分散。

【要點(diǎn)名師精解】
一、三種可遺傳變異的比較
比較基因重組基因突變?nèi)旧�體變異
變異實(shí)質(zhì)控制不同性狀的基因重新組合基因結(jié)構(gòu)的改變?nèi)旧�體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化
適用范圍真核生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)任何生物均可發(fā)生真核生物核遺傳中發(fā)生
產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因型，未發(fā)生基因的改變產(chǎn)生新的基因，但基因數(shù)目未變可引起基因數(shù)量上的變化
類型①非同源染色體上的非等位基因的自由組合②同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換①自然突變
②人工誘變①染色體結(jié)構(gòu)的變異
②染色體數(shù)目的變異
意義形成多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義生物變異的根本來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料對(duì)生物進(jìn)化有一定意義
實(shí)例黃圓與綠皺豌豆雜交，后代產(chǎn)生黃皺與綠圓個(gè)體鐮刀型細(xì)胞貧血癥普通小麥（六倍體）
雄蜂、單倍體玉米
育種應(yīng)用雜交育種誘變育種單倍體、多倍體育種
【例1】圖顯示出某物種的三條染色體及其上排列著的基因（圖中字母所示）。試判斷圖乙列出的①②③④四種變化依次屬于下列變異中的（ ）
（1）染色體結(jié)構(gòu)變異 （2）染色體數(shù)目變異 （3）基因重組 （4）基因突變
A． （1）（1）（4）（3） B．（1）（3）（4）（1）
C． （4）（3）（4）（1） D． （2）（3）（1）（1）




【解析】本題綜合考查生物可遺傳變異的類型。將①②③④四種變化與已知的染色體比較可判斷依次屬于染色體結(jié)構(gòu)變異、基因重組、基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異。
【答案】 B
二、 二倍體、多倍體與單倍體的分析
二倍體多倍體單倍體
概念體細(xì)胞中含2個(gè)染色體
組的個(gè)體體細(xì)胞中含3個(gè)或3個(gè)以
上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含本物種配子染色
體數(shù)的個(gè)體
染色體組2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上1至多個(gè)
發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子
植物特點(diǎn)正常果實(shí)、種子較大，生長(zhǎng)發(fā)
育延遲，結(jié)實(shí)率低植株弱小，高度不育
舉例幾乎全部動(dòng)物、過(guò)半數(shù)
高等植物香蕉、普通小麥玉米、小麥的單倍體
【例2】下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是
A．一個(gè)染色體組中不含同源染色體
B．由受精卵發(fā)育成的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體
C．單倍體生物體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組
D．人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
【解析】要理解一個(gè)染色體組的構(gòu)成必須把握以下三點(diǎn)：①在形態(tài)和功能上各不相同，②是一組非同源染色體，③攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。由受精卵發(fā)育成的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。如果是由配子未經(jīng)受精直接發(fā)育而成的，無(wú)論其體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，那么該生物一定是單倍體。人工誘導(dǎo)多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。
【答案】D

【感悟高考真題】
（2010?江蘇高考）10.為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵二出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問(wèn)題，人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是
A.利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個(gè)體
B.用被 射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞，然后培育形成新個(gè)體
C.將早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核植人去核卵細(xì)胞中，然后培育形成新個(gè)體
D.用化學(xué)試劑阻止受精后的次級(jí)卵母細(xì)胞釋放極體，然后培育形成新個(gè)體
【解析】本題考查多倍體育種方法操作，抑制第一次卵裂導(dǎo)致染色體加倍，培育而成的個(gè)體為四倍體，A項(xiàng)錯(cuò)誤，用 射線破壞了細(xì)胞核的精子刺激卵細(xì)胞，然后形成的新個(gè)體為單倍體，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)利用移植方法獲得的個(gè)體為二倍體，C項(xiàng)錯(cuò)誤。極體中含有一個(gè)染色體組，受精卵含有兩個(gè)染色體組，含有極體的受精卵中含有三個(gè)染色體組，發(fā)育而成的個(gè)體為三倍體，D項(xiàng)正確。
【答案】D
（2009?江蘇高考）在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是

①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性
②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異
③甲、乙兩圖中的變化只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中
④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn)
A.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
【解析】本題考查的是染色體變異。甲圖中發(fā)生的是染色體變異，屬于染色體中某一片段位置顛倒，屬于結(jié)構(gòu)的變異；乙圖中屬于在著絲點(diǎn)分裂時(shí)，兩條姐妹染色單體移向了同一級(jí)，使子細(xì)胞中染色體多了一條，也屬于染色體變異。染色體可以用顯微鏡中觀察到，因此選C。而C選項(xiàng)中乙圖只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中，甲圖可是減數(shù)分裂也可是有絲分裂。
【答案】C
（2009?上海高考）右圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于
A. 重組和易位
B. 易位和易位
C. 易位和重組
D. 重組和重組
【解析】由染色體圖像可判斷①中兩條為同源染色體②中兩條為非同源染色體，①是同源染色體的非姐妹染色單體間交換部分染色體片段屬于重組，②是在非同源染色體之間交換部分染色體屬于易位。
【答案】A
（2008?廣東高考）對(duì)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，正確的描述是
A．處于分裂間期的細(xì)胞最多
B．在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞
C．在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程
D．在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似
【解析】觀察染色體數(shù)目，先用解離液殺死細(xì)胞，在高倍顯微鏡下可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞，不能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程；分裂間期在整個(gè)細(xì)胞周期中最長(zhǎng)，處于分裂間期的細(xì)胞最多；在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似，抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。
【答案】ABD

【考點(diǎn)精題精練】
1.下列屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是
A．利用“工程菌”生產(chǎn)人類胰島素
B．果蠅I號(hào)染色體上的片段移接到Ⅲ號(hào)染色體上
C．染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)缺失
D．同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換
【答案】 B 染色體結(jié)構(gòu)的變異包括染色體片段的增添、缺失、移接和顛倒。利用“工程菌”生產(chǎn)人類胰島素是基因工程；染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)缺失是基因突變；同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換是正常變化。
2.（2010?安徽省巢湖市高三第一次質(zhì)檢）以下情況屬于染色體變異的是 A
①21三體綜合征患者細(xì)胞中的第21號(hào)染色體有3條；②非同源染色體之間發(fā)生了互換；③用秋水仙素處理番茄的幼苗長(zhǎng)大的植株；④花藥離體培養(yǎng)后長(zhǎng)成的植株；⑤非同源染色體之間自由組合；⑥配對(duì)的同源染色體內(nèi)部非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換
A．①②③④ B．①③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
3.人類遺傳病種類較多，發(fā)病率高。下列選項(xiàng)中，屬于染色體異常遺傳病的是（ C ）
A.抗維生素D佝僂病　　B.苯丙酮尿癥
C.貓叫綜合征D.多指癥
4.下列關(guān)于染色體組的敘述正確的是（ ）
①一個(gè)體細(xì)胞中任意兩個(gè)染色體組之間的染色體形態(tài)、數(shù)目一定相同
②一個(gè)染色體組攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息
③一個(gè)染色體組中各個(gè)染色體的形態(tài)、大小各不相同，互稱為非同源染色體
④體細(xì)胞含有奇數(shù)個(gè)染色體的組個(gè)體，一般不能產(chǎn)生正�？捎�的配子
A．①②B．①③④C．①③D．②③④
【答案】 D解析：全部的非同源染色體在一起組成一個(gè)染色體組，一個(gè)染色體組中的一條染色體只能在另一個(gè)染色體組找到一條形態(tài)相同或相似的染色體（XY是同源染色體，處于不同的染色體組，但它們的形態(tài)不同），故①錯(cuò)。
5.
（2010?上海市奉賢區(qū)高三二模）下圖表示四個(gè)個(gè)體內(nèi)的體細(xì)胞。根據(jù)下圖所作出的判斷中，正確的是（ B ）


　
A.由B細(xì)胞培育出的個(gè)體一定能產(chǎn)生后代　　
B.圖A、B細(xì)胞各有三個(gè)染色體組，C細(xì)胞有二個(gè)染色體組，D細(xì)胞有一個(gè)染色體組
C.每個(gè)染色體組中含有三個(gè)染色體的是A、B、D
D.與B相適應(yīng)的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等。
6.下列有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是 BCD
A．未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體
B．含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體
C．生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體
D．含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體一定是單倍體
7.關(guān)于多倍體的敘述，正確的是
A.植物多倍體不能產(chǎn)生可育的配子
B.八倍體小黑麥?zhǔn)怯没�因工程技術(shù)創(chuàng)造的新物種
C.二倍體植株加倍為四倍體后，營(yíng)養(yǎng)成分必然增加
D.多倍體在植物中比動(dòng)物中更常見(jiàn)
【答案】D 思路分析：多倍體可產(chǎn)生可育配子的四倍體馬鈴薯；八倍體小黑麥可通過(guò)多倍體育種獲得；二倍體植株加倍為四倍體后，營(yíng)養(yǎng)成分一般增加，但不會(huì)必然增加。
8.下面所列材料中，最適合用于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的是（ C ）
A、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞B、洋蔥鱗片葉葉肉細(xì)胞
C、洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞D、洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞
9.低溫和秋水仙素都能誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，起作用的時(shí)期是（ B ）
A、細(xì)胞分裂間期B、細(xì)胞分裂前期
C、細(xì)胞分裂中期D、細(xì)胞分裂后期
10.秋水仙素誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體和誘導(dǎo)基因突變的生理作用分別是（ D ）
①抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡綞體；②加速細(xì)胞內(nèi)染色體復(fù)制；③使染色體配對(duì)紊亂，不能形成可育的配子；④干擾DNA的正常復(fù)制。
A、①③B、②④C、③④D、①④
11.中國(guó)科學(xué)院院士、遺傳學(xué)家李振聲于2007年2月27日被授予2006年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。他運(yùn)用小麥與偃麥草（一種野生牧草）遠(yuǎn)緣雜交和誘導(dǎo)染色體結(jié)構(gòu)變異等技術(shù)，成功地培育出多個(gè)優(yōu)良小麥新品種，為保障我國(guó)的糧食安全作出了重要貢獻(xiàn)。下列有關(guān)敘述中，不正確的是 D
A．基因重組、染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，可以為生物進(jìn)化提供原始材料
B．染色體結(jié)構(gòu)變異，大多數(shù)對(duì)生物體不利，但在育種上仍有一定的價(jià)值
C．上述多個(gè)優(yōu)良小麥新品種培育成功，說(shuō)明生物多樣性具有巨大的潛在使用價(jià)值
D．上述研究獲得成功，運(yùn)用了誘導(dǎo)基因重組技術(shù)和染色體結(jié)構(gòu)變異技術(shù)，未運(yùn)用誘導(dǎo)基因突變技術(shù)和染色體數(shù)目變異技術(shù)
12.下列有關(guān)遺傳和變異的說(shuō)法正確的是（ C ）
A．所有的變異都是由基因引起的。
B．所有的變異，都能夠遺傳下去。
C．基因突變發(fā)生會(huì)產(chǎn)生新的基因，出現(xiàn)等位基因�；�因突變發(fā)生的時(shí)期在分裂的間期。
D.三倍體無(wú)籽西瓜的性狀的出現(xiàn)是染色體變異的結(jié)果，這種性狀不會(huì)遺傳下去。
13.（2010?廣東省揭陽(yáng)市高三二模）下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法正確的是 D
A．基因中一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變，則一定會(huì)引起生物性狀的改變
B．環(huán)境因素可誘導(dǎo)基因朝某一方向突變
C．21三體綜合征是由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的
D．自然條件下，基因重組可發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中
14.某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于 C

A.三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失
B.三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加
C.三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失
D.染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體
15.水稻的糯性、無(wú)籽西瓜、黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這些變異的來(lái)源依次是（ ）
A．環(huán)境改變、染色體變異、基因重組B．染色體變異、基因突變、基因重組
C．基因突變、環(huán)境改變、染色體變異D．基因突變、染色體變異、基因重組
【答案】 D解析：水稻的糯性是由基因突變引起的，無(wú)籽西瓜是四倍體母本西瓜與二倍體父本西瓜雜交得到的三倍體種子種植后得到的果實(shí)，因?yàn)槿旧�體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的種子，故
16.下圖為普通小麥（異源六倍體）的形成過(guò)程示意圖。據(jù)材料分析有關(guān)問(wèn)題：

（1）試分析甲丁的染色體組數(shù)及可育性
甲 ； 丁 ；
（2）在A、C過(guò)程中常用的方法有：
物理方法： ； 化學(xué)方法 ；
生物方法： ；
（3）我國(guó)育種工作者利用野生黑麥與普通小麥培育出了既高產(chǎn)又適應(yīng)高原環(huán)境的八倍體小黑麥。請(qǐng)判斷八倍體小黑麥?zhǔn)欠駷橐粋�(gè)新種?
物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是： 、 、 。
【答案】（8分）（1）二組，不育；　　　 三組，不育；　
（2）　低溫處理�。弧　∏锼�仙素處理； 　細(xì)胞融合技術(shù)；　
（3）是一個(gè)新種、 突變和重組、選擇、隔離（2分）
17.野生香蕉是二倍體，通常有大量的硬子，無(wú)法食用．無(wú)子香焦栽培品種多為三倍體，容易受到病毒、真菌等感染。有一種真菌感染引起的香蕉葉斑病正在全球蔓延，嚴(yán)重影響香蕉的生產(chǎn)。蕉農(nóng)需要通過(guò)噴酒大量化學(xué)藥劑來(lái)防治葉斑病，對(duì)環(huán)境造成極大的污染。目前科學(xué)家正在努力尋找能抵抗這種真菌的野生香蕉，以便培育出新的香蕉品種。
請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問(wèn)題：
(1)野生香蕉變異成無(wú)子的香蕉栽培品種，這種變異類型屬于 。
(2)一段時(shí)間后，蕉農(nóng)發(fā)現(xiàn)再噴灑同等劑量的化學(xué)藥劑不能有效地阻止真菌進(jìn)一步傳播，試分析原因 。
(3)若科學(xué)家找到了攜帶該真菌抗性基因的野生香蕉，如何通過(guò)多倍體育種的方法培育出抗該真菌的無(wú)子香蕉?(寫出簡(jiǎn)要思路)。 ．
(4)香蕉表面發(fā)黑是因?yàn)楸砥ぜ?xì)胞內(nèi)的酚胺類物質(zhì)逸出液泡，這些物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的多酚氧化酶(最適催化溫度為30℃)相遇而被氧化成棕黑色造成的。實(shí)驗(yàn)表明香蕉皮在4℃時(shí)比在常溫時(shí)發(fā)黑得更快。請(qǐng)分析回答：
①溫度從常溫降至4℃，香蕉細(xì)胞內(nèi)的多酚氧化酶活性會(huì)有何變化? 。
②請(qǐng)分析香蕉皮在4℃時(shí)比在常溫時(shí)更快發(fā)黑的原因。 ．
(5)除培育抗病新品種或噴灑化學(xué)藥劑防治香蕉葉斑病外，你認(rèn)為還可通過(guò)什么途徑來(lái)防治香蕉葉斑病?
【答案】 (1)染色體數(shù)目變異(1分)
(2)由于化學(xué)藥劑的選擇作用，具有抗藥性的真菌增多，農(nóng)藥殺滅真菌的效果會(huì)降低(2分)
(3)用秋水仙素處理具抗性的二倍體野生香蕉的幼苗，獲得四倍體香蕉；用四倍體香蕉作
為母本與二倍體野生香蕉雜交，獲得三倍體香蕉，然后從中選育出抗病的品種(3分，
其它合理答案酌情給分)
(4)①活性降低(1分)
②4℃時(shí)香蕉細(xì)胞內(nèi)的液泡膜透性增加，酚胺類物質(zhì)容易溢出液泡，且在此溫度下多
酚氧化酶仍然起催化作用(2分)
(5)引入該真菌的天敵進(jìn)行生物防治(其他合理答案也可，1分)

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaosan/79496.html

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