2012届高考生物考点染色体变异精讲精析复习教案

高考考点8 染色体变异
本类考题解答锦囊
染色体变异包括结构和数目的变异。染色体蛄构的变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致形状的变异，但是并没有产生新的基因。染色体数目的变异主要包括个别染色体的增加和减少以及染色体姐成的增加和减少。染色体组的特征是同组内的染色体形态、大小各不相同，均是非同源染色体，且同蛆内的染色体必须包含本物种的所有染色体的种类。如何区分单倍体和多倍体呢?只要是生殖细胞未经过受精作用发育成的个体，不管含有几个染色体姐都是单倍体，其他的发育形式生成的个体，有几个染色体组就叫几倍体。
Ⅰ热门题
【例题】 )假设水稻抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(，r)对矮秆(1)为显性。现有纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻。为了短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻，可采取以下步骤：
(1)将纯合的抗病高秆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因为_________的花粉。
(2)采用_________的方法得到单倍幼苗。
(3)用_________处理单倍体幼苗，使染色体加倍。
(4)采用_________的方法，鉴定出其中的抗病植株。
(5)从中选择表现抗病的矮秆植株，其基因型应为_________。
高考考目的解题技巧：本题主要考查单倍体育种的方法。通过减数分裂产生的花粉，所含的染色体数目是正常水稻的一半，而由花粉长成的单倍体
幼苗经秋水仙素处理后，染色体加倍，所舍的基因也加倍，且基因加倍后都成了两个相同的基因，也就是全都是纯合于植株。根据人的生产需要，
选出合适的类型即可。
【解析】 考查单倍体育种的方法。单倍体育种的基本方法是：第一年通过RRTr×rrtt杂交获得杂合的种子(RrTt)；第二年将杂合于的种子播种，让其开花后，可产生RT、Rt、rT、rt四种花粉，取其花粉，通过花药离体培养获得基因型分别为RT、Rt、 rT、rt的四种单倍体幼苗，再用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，使细胞中的染色体加倍，即可获得基因型分别为RRTT、RRtt、 rrTT、rrtt的四种纯合子植株。最后选出符合人们生产需要的类型，植株能否抗病，需通过病原体侵染植株的方法加以鉴别”
【答案】 (1)RT、Rt、rT、rt (2)花药离体培养 (3)秋水仙素 (4)病原体感染 (5)RRtt
14个精原细胞经过减数分裂，形成
A．4个二倍体的精细胞 B．8个单倍体的精细胞
C．16个单倍体的精细胞 D．4个单倍体的精细胞
答案： C 指导：考查减数分裂和单倍体的概念。1个精原细胞经过减数分裂可形成4个精细胞；通过减数分裂，细胞中的同源染色体分离，非同源染色体自由组合，染色体数目减少一半，随之精原细胞中的染色体组数也减少一半，形成单倍体的精细胞。
2下图表示的四个细胞图中，属于二倍体生物精子细胞的是

答案： D 指导：考查减数分裂有关知识和二倍体的概念。二倍体生物的体细胞中含有2个染色体组，在减数分裂过程中，由于同源染色体的分离，使得精子细胞中只含有一个染色体组，其中不会含有同源染色体。
3下列与多倍体形成无关的是(多选)
A.染色体结构的变异 B．纺锤体的形成受到抑制
C．个别染色体增加 D．非同源染色体自由组合
答案： ACD 指导：考查多倍体的形成机制。多倍体形成的主要原因是由于体细胞在正常有丝分裂过程中，染色体已经复制，但由于受到某些外界环境因素(温度、湿度骤变等)的影响，使得细胞中纺锤体的形成受阻，染色体不能分配到子细胞中去，于是形成染色体加倍的细胞。在此细胞基础上继续进行正常的有丝分裂，即可形成加倍的组织或个体。
4在?F列人类生殖细胞中，哪两种生殖细胞的结合会产牛先天性愚性的男性患儿
①23A+X ②22A+X ③21A+Y ④22A+Y
A.①和③ B．②和③
C．①和④ D．②和④
答案： C 指导：题目中A代表常染色体。则23A+X配子与正常22A+Y配子结合产生含47条染色体即45A+XY的21三体综合症(先天愚型)男性患儿。
5基因突变和染色体变异的一个重要区别是
A因突变在光镜下看不见
B．染色体变异是定向的，基因突变是不定向的
C．基因突变是可以遗传的
D．染色体变异是不能遗传的
答案： A 指导：基因突变是由基因内部的碱基种类、数量、排列次序的变化而引起的生物变异，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。生物的变异均是不定向的。基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。
6现有甲、乙两个烟草品种(2n=48)，其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克司
时，都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生
质体，并将两者相混，使之融合，诱导产生细胞团。然后，放到大于800勒克司光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株。
请回答下列问题：
(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为_________和___________。
答案： B Ab
(2)将叶肉细胞制成原生质体时，使用_________破除细胞壁。
答案：纤维素酶(答果胶酶也对)
(3)在细胞融合技术中，常用的促融剂是_________。
答案：聚乙二醇(答灭活的病毒也对)
(4)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_________。
答案：愈伤组织
(5)在大于800勒克司光照下培养，有_________种细胞团不能分化；能分化的细胞团是由_________的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生
质体的相互融合)。由该细胞分化发育成的植株，其染色体数是_________，基因型是_________。该梢株自交后代中，在大于800勒克司光照下，
出现不能生长的植株的概率是_________
答案：2 甲、乙两品种 48 AaBb 7/16
指导：该题创设了一个新情境，让学生根据学过的细胞融合(细胞杂交)技术、减数分裂与生殖细胞的成熟、遗传规律等有关知识综合回答所
提出的问题，考查学生综合分析应用能力，代表了今后高考考的方向。
(1)基因型为aaBB和AAbb的个体，经减数分裂形成的生殖细胞(花粉)的基因型分别为aB和Ab。
(2)原生质体是一种用酶(纤维素酶或果胶酶)降解脱掉细胞壁呈球形的植物裸露细胞，用于用实验手段进行细胞融合。
(3)在细胞融合技术中，常用的促融剂是灭活的病毒(如仙台病毒)或聚乙二醇。
(4)经细胞融合诱导产生的细胞团叫愈伤组织。
(5)在大于800勒克司光照下培养，凡基因中含有aa或bb的细胞团都不能分化，能分化的细胞团一定同时含有A、B基因，若基因型(AaBb)的植株自交，根据自由组合规律，两对等位基因的个体自交，后代中出现同时含有A、B基因的植株，占总数的9/16，其余占7/16。
Ⅱ题点经典类型题
【例题】 拟)已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。有关普通小麦的下列叙述中，错误的是
A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组
D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
高考考目的与解题技巧：本题主要考查染色体、单倍体和多倍体的概念及其果实发育等知识，小麦是六倍体，含42条染色体，那么每个染色体组就有7条染色体，也就是说应该有7种形态。而小麦产生的生殖细胞应由21条染色体，3个染色体组，那么由生殖细胞发育成的单倍体应有3个染色体组，但不能叫三倍体。
【解析】 综合考查染色体组、单倍体和多倍体的概念及其果实发育等知识，，普通小麦体细胞中含有6个染色体组共42条染色体，所以小麦的每个染色体组有7条染色体；小麦细胞经过减数分裂产生的花粉中染色体数目和染色体组的数目减半，为3个染色体组共21条染色体，所以其单倍体的体细胞中含有3个染色体组共21条染色体，这些染色体在单倍体小麦的减数分裂过程中不能联会，因而单倍体小麦是高度不育的。在普通小麦的繁殖过程中，胚乳是由受精极核发育形成的，其中有来自花粉的3个染色体组和来自两个极核的6个染色体且，所以在小麦的胚乳中共含有9个染色体组。
【答案】 C
1拟)猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病症，这种变异是属于染色体结构变异中的
A．染色体缺失片段
B．染色体增加片段
C．染色体一片段位置倒180°
D．染色体一片段移位到另一条非同染色体上
答案： A 指导：本题猫叫综合征属于第5号染色体缺失引起。答案中任何一种情况都属于结构变异。猫叫综合征则是由染色体缺失所引起的一种遗传病。
2拟)用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是
A.种植→F2→选不分离者→纯合体
B．种植→秋水仙素处理→纯合体
C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体
D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
答案： C 指导：杂合体的种子尽快培育出纯合体的植株，最好的方法有用花药离体培养先形成单倍体植株，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗即可获得纯合体的植株。
3拟)属于分子水平上的育种工作是
A.辐射育种 B．杂交育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种
答案： A 指导：基因突变是由于基因内部的碱基种类、数量和排列次序发生变化导致的生物变异。上述变化改变DNA的分子结构，表现为DNA分子水平的变化。辐射育种是根据基因突变的原理，培育新的品种。其他三项均不改变DNA分子的结构。
4拟)在下列叙述中，正确的是(多选)
A．培育无籽西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
B．培育八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理
C.培育无籽番茄是利用基因重组的原理
D．培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理
答案： BD 指导：培育无籽番茄是利用生长素促进果实发育的原理，无籽西瓜和八倍体小黑麦是利用染色体变异的原理，培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理。
5拟)如下图所示是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图，请根据图回答下列问题：
(1)甲是_______倍体生物，乙是_______倍体生物。
(2)甲的一个染色体组内含有_______条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培育成的生物细胞中含有_______个染色体组，那么是_______倍体。
答案：(1)四 二
(2)3 2 单
指导：根据图示，甲图中有四组染色体，即四个染色体组，所以为四倍体，而乙细胞中有两个染色体组，即为二倍体。甲细胞中共12条染色体，又是四倍体，所以甲的一个染色体组含有3条染色体。而甲的生殖细胞单独培养成的个体细胞含有2个染色体组(其卵细胞含2个染色体组)，称为单倍体(单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体)。
6拟)请分析下列两个实验：①用适当浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾，子房发育成无籽番茄。②用四倍体与：二倍体西瓜 杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体西瓜的花粉，子房发育成无籽西瓜。试问：
(1)番茄的无籽性状是否能遗传?_______；若取这番茄植株的枝条扦插，长成的植株结果中是否有种子?_______。
(2)三倍体西瓜无性镶殖后，无籽性状是否遗传?________；若取这植株的枝条扦插，长成的植株的子房壁细胞含有_______个染色体组。
答案：(1)不能 有种子
(2)可遗传 三
指导：无籽番茄是生长素促进果实发育的例子，生长素并没有引起遗传物质发生改变的作用。这种变异是不遗传的变异，因而利用无性繁殖得到的番茄又可结出有种子的果实来。三倍体通过无性繁殖仍能保持三倍体的特性，因而后代仍为无籽性状，而三倍体的来源是染色体变异带来的，是可遗传的变异，可以将三倍体特性遗传给后代，因而三倍体上的子房壁也就含有三个染色体组了。
7拟)小麦高茎(D)对矮茎(d)为显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性，两对基因独立遗传。现有高茎抗诱病纯合体和矮茎不抗锈
病纯合体两个亲本的种子，要想获得矮茎抗锈病的纯合体品种，可用花药离体培养的方法(单倍体育种)，其过程表示如下：
请据此回答：
(1)四种花粉的基因型分别是_______，其比例为_______。
(2)单倍体四种植株的表现型分别为_______。
(3)选取基因型为_______的单倍体幼苗，用秋水仙素处理后，能获得矮茎抗锈病的纯种。
答案：(1)DT、Dt、dT、dt 1：1：1：1
(2)高茎抗锈病、高茎不抗锈病、矮茎抗锈病、矮茎不抗锈病。
(3)dT。
指导：根据题意，两亲本的基因分别为DDTT和ddtt，则F1基因型为DdTt，F1能够产生四种类型且数目相等的花粉，即：DT、Dt、dT、dt。由此培养出的单倍体植株，它们的表现型是由单个基因作用，即高茎抗锈病，高茎不抗锈病，矮茎抗锈病，矮茎不抗锈病。其中矮茎抗锈病个体的基因型为dT，选取它并用秋水仙素处理便可得到基因型为ddTr的矮茎抗锈病纯合体。
8拟)下面①～⑤，列举了五种育种方法，请回答相关问题：
①甲品种×乙品种→F1→F1自交→F2→人工选择→自交→F1→人工选择→自交……→性状稳定遗传(新品种)。
②甲品种×乙品种→F1→F1花药离体培养→若于幼苗→秋水仙索处理芽尖→若干植株→人工选择→新品种
③正常的幼苗→秋水仙素处理→人工选掸→新品种。
④人造卫星搭载种子→返回地面种植→发生多种变异→人工选择→新品种
⑤获取甲种生物的某基因?+通过某种载体将该基因携带乙种生物→新生物个体
(1)第①种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为____________________。
(2)在第②种方法中，我们若只考虑F1分别位于n对同源染色体上的n对等位基因，则利用其花药离体培育成的小苗应有___________种类型(理
论数据)。
(3)第③种育种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍，其作用要理是___________
(4)第④种方法中发生的变异一般是基因突变，卫星搭载的种子应当选用萌动(而非休眠的)种子，试阐述原因___________
(5)第⑤种方法培育的新生物个体可以表达出甲种生物的遗传信息，该表达过程包括遗传信息的___________ ___________。此遗传工程得以实现的重要理论基础之一是所有生物合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的___________是相同的。
答案：(1)从F2代开始发生性状分离
(2)2n
(3)秋水仙索抑制纺锤体的形成
(4)答案要点：①种子萌动后进行细胞分裂；②DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变
(5)转录和翻译 密码子
指导：在杂交育种过程中，生物性状的分离发生在F2代，而在 代中表现型的种类为2n种，其中n为等位基因的对数。在人工诱导多倍体育种和单倍体育种过程中，依据的原理是染色体变异。
Ⅲ新高考探究
1普通小麦的体细胞中含有6个染色体组，则由小麦的花粉培育形成的小麦植株属于
A．三倍体 B．六倍体
C．单倍体 D．二倍体
答案： C 指导：考查单倍体、二倍体、多倍体的概念。由普通小麦花粉培育形成的植株中，尽管含有3个染色体组，但该植株体细胞中含有小麦配子染色体数目，应当属于普通小麦的单倍体。
2大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数目是
A．7条 B．14条
C．28条 D．56条
答案： D 指导：考查染色体组的概念和有丝分裂知识。大麦的一个染色体组有7条染色体，则四倍体大麦体细胞中含有28条染色体，在根尖细胞有丝分裂后期，由于染色单体分离，染色体数目暂时加倍，所以此时为56条染色体。
3自然界中多倍体植物形成的一般过程是
①减数分裂受阻 ②细胞染色体加倍 ③产生加倍的配子 ④形成加倍的合子 ⑤有丝分裂受阻
A.①②③④ B．⑤②③④
C．⑤①②④ D．⑤③②④
答案： B 指导：考查多倍体的形成过程机制。在植物体内，细胞的分裂方式主要是有丝分裂，因而外界环境条件的骤变主要是影响细胞的有丝分裂过程，使之受阻，形成染色体加倍的细胞，再由此细胞分裂形成加倍的组织(如花芽等)，进一步产生染色体加倍的配子，经过受精作用形成加倍的合子，由合子发育为多倍体。另外，若植物的花芽正在进行减数分裂，外界条件的骤变同样影响纺锤丝的形成，直接形成加倍的配子；若植物营养器官中的细胞加倍，还可以通过无性生殖的方式直接形成多倍体。
4利用一定浓度的秋水仙素处理二倍体水稻，培育出了四倍体水稻新品种。那么利用该四倍体水稻的花粉，通过花药离体培养形成的植株是
A．单倍体 B．二倍体
C．四倍体 D．多倍体
答案：A 指导：考查单倍体的概念和形成。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，在自然条件下由未受精的卵直接发育形成，在人工条件下由花药离体培养形成。由二倍体水稻与四倍体水稻之间存在着生殖隔离，所以四倍体水稻是新的水稻物种，由四倍体水稻花粉直接发育形成的水稻植株是四倍体水稻物种的单倍体。
5下列关于单倍体的叙述中，不正确的是
A.单倍体是经过单性生殖形成的
B．有些生物的单倍体是町育的
C.单倍体经染色体加倍形成纯种
D．单倍体细胞中含有一个染色体组
答案： D 指导：考查单倍体的概念、形成、特点及其应用。生物的配子直接发育形成新个体的生殖方式称为单性生殖，因而单倍体的细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同；在自然界中，有些单倍体是可育的，如蜜蜂中的雄蜂等；单倍体的染色体经过复制和秋水仙素处理加倍后，每对染色体上的基因都是纯合的；单倍体细胞中不一定只有一个染色体组，但细胞中只有一个染色体组的个体一定是单倍体。
6已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。下图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成，B是红瓤种子(RR)长成的。据下图作答：
(1)秋水仙素的作用是___________。
答案：抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍
(2)C瓜瓤是___________色。其中瓜子的胚的基因型是
答案：黄 Rrr
(3)H瓜瓤是___________色，H中无籽的原因是___________。
答案：红 三倍体染色体联会紊乱，不能形成正常的生殖细胞
(4)生产上培育无子西瓜依据的原理是___________。
答案：生长素促进果实发育
指导：考查多倍体育种方法在生产中的应用以及果实的发育知识。用秋水仙素处理黄瓤(rr)西瓜的幼苗，使之形成四倍体的 西瓜(rrrr)，植株开花产生的卵细胞为rr。当它接受二倍体红瓤(RR)西瓜的花粉后，子房壁发育成果皮(rrrr)，瓜瓤为黄色；受精卵的基因型为Rrr，发育成的胚为三倍体(Rrr)。第二年，三倍体的西瓜开花后，由于减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以当接受普通二倍体的西瓜花粉刺激后，发育成的三倍体西瓜中没有种子。
7若用高秆抗锈病小麦(DDTF)和矮秆不抗锈病小麦(ddn)，来培育出表现型为矮秆抗锈病纯合小麦(ddTr)，设想步骤如下：
A(高秆抗锈病小麦DDTY、矮秆不抗锈病小麦ddtt)
↓
B(高秆抗锈病小麦DdTt)
↓
C(基因型为dT的不育小麦；
↓
D(矮秆抗锈病小麦ddTr)
(1)由A到B经过___________过程。
答案：杂交
(2)由B到C使用的方法是___________，此过程中，能形成dT花粉粒的原因是___________。
答案： X花药离体培养 基因重组
(3)由C到D使用的方法是___________。
答案：秋水仙素处理C的幼苗
(4)此种培育方法是___________和___________结合在一起进行的。因此，利用___________植株培育新品种，只播 ___________时间，就可以得到一个稳定的_______品种。与常规的杂交育种方法相比，明显地缩短厂
答案：杂交育种 单倍体育种 单倍体 两年 纯系 育种年限
指导：考查单倍体育种的方法和过程。第一年用具有不同优良性状的两个品种杂交(DDTt × ddtt)，形成杂交种(DdTt)，使得控制不同优良性状的基因共同存在于同一个体中。第二年杂交种通过基因重组，产生了基因型为DT、Dt、dT、出四种花粉。取这些花粉，通过花药离体培养，即可得到基因型为DT、Dt、dT、dt的四种单倍体幼苗，再用一定浓度的秋水仙素处理，使它们的染色体加倍，于是得到了基因
型为DDTr、DDtt、ddTT、ddtt四种纯种小麦。最后根据它们的表现型选出符合生产需要的矮秆抗锈病新品种。
8普通小麦是由三种普通二倍体植物(2n=14)经过漫长的进化过程形成的，在这三种植物体内的染色体组类型分别用A、B、D表示。请根据下图回答下列问题：
(1)在自然条件下一粒小麦与拟山羊草杂交形成了杂种甲，其体细胞中有___________条染色体，含有___________个染色体组(表示为________)。其生殖能力是怎样的?为什么?
答案：14 2 AB 高度不育，因为这两个染色体组之间无同源染色体，在减数分裂过程中染色体不能配对，不能产生正常的配子
(1)在自然条件下，由于受到___________等环境因素的影响，杂种甲通过①___________形成具有___________能力的二粒小麦。
答案：温度、湿度骤变 染色体加倍 生殖
(2)后来，二粒小麦与粗山羊草杂交后形成的杂种乙，其体细胞中有___________条染色体，含有___________个染色体组(表示为___________)。
答案：21 3 ABD
(4)杂种乙在经过了与杂种甲相同的过程②，于是形成了普通小麦。普通小麦体内含有___________条染色体，分为___________个染色体组，因而是___________倍体。
答案：42 6 六
(5)还有一种植物是黑麦(2n=14)，其染色体组类型为RR。我国科学家利用普通小麦和黑麦培育出了自然界没有的新物种___________八倍体小黑麦。你认为培育八倍体小黑麦的基本方法是怎样的?请以遗传图解的形式表示育种过程。
答案：育种过程的图解如下图：
普通小麦 黑麦
AABBDD × RR
↓
ABDR
↓ 秋水仙素
处理幼苗
AABBDDRR
八倍体小黑麦
指导：只有同种生物的个体才可能有同源染色体，而只有同源染色体才能在减数分裂中配对联会，产生正常的生殖细胞。

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