染色体变异专题

1、染色体结构变异的类型

2、染色体数目变异可分两类：

⑴细胞内个别染色体的增加或减少；

⑵细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。

3、染色体组：

⑴概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。

⑵特点：

①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；

②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。

⑶据染色体组判断倍体

①由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体；体 细 胞 中含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。

②体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。单倍体植株长得弱小，而且高度不育。

⑷染色体组数的判断：

①据染色体形态判断

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有4条，b中有3条，c中两两相同，d中各不相同，则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。

例1：以下各图中，各有几个染色体组？

②据基因型判断

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因，此时染色体上无姐妹染色单体，如图所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组)

例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?

（1）Aa ______ （2）AaBb _______ （3）AAa _______

（4）AaaBbb _______（5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______

③据染色体数/形态数的比值判断

染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。

4、染色体数目变异图解

5、多倍体育种：

三倍体无子西瓜的培育过程图示：

多倍体的产生原理：

6、单倍体育种：

方法：花粉(药)离体培养；

原理：染色体数目变异

实例：矮杆抗病水稻的培育

优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。

7、生物变异的类型

8、染色体变异知识图解：

9、基因突变、基因重组和染色体变异列表比较

10、单倍体育种与多倍体育种比较

11、低温诱导植物染色体数目变化

1、下列是对a～h所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(　　)

A．细胞中含有一个染色体组的是h图 B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图

C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图 D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图

【解析】　此题主要考查染色体组的概念及染色体组数目的识别。形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。如图e，每种染色体含有4个，所以含有四个染色体组，d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，g图含有一个染色体组。

【答案】　C

2、1.图1显示出某物种的三条染色体及其上排列着的基因(图中字母所示)。试判断图2中列出的(1)、(2)、(3)、(4)如变化依次属于下列变异中的(　　)

①染色体结构变异　 ②染色体数目变异　

③基因重组 ④基因突变

A.①①④③ B．①③④①

C．④②④① D．②③①①

【解析】　本题考查基因突变和染色体变异的相关内容：由图可知：(1)染色体缺失了O、B、q三个基因，属于染色体结构变异；(2)是一对同源染色体，与图示相比，bQ和Bq之间发生交换，所以是基因重组；(3)是M突变为m，所以是基因突变；(4)是两条非同源染色体之间发生片段交换，所

以是染色体结构变异。

【答案】　B

3、某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于(　　)

A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失

B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加

C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失

D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体

【解析】　染色体数目的变异包括两种类型：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，a图属于前者变异类型，c图属于后者变异类型；染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，b图属于染色体片段的增加造成重复、d图属于染色体片段的缺失。

【答案】　C

4、下列有关单倍体的叙述中，不正确的是 (　　)

①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体

②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体

③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体

④基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体

⑤基因型为Abcd的生物体一般是单倍体

A．③④⑤ B．②③④

C．①③⑤ D．②④⑤

答案　B

解析　单倍体通常是由配子直接发育而来的个体，①正确；含有两个染色体组的配子发育成的个体也为单倍体，②错误；单倍体指的是个体，而不是细胞，③错误；若aaaBBBCcc的植株是由配子直接发育而来，则为单倍体，④错误；基因型为Abcd的生物体，只含有一个染色体组，一般是单倍体，⑤正确。

5、如图表示无子西瓜的培育过程：

根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是 (　　)

A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成

B．四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组

C．无子西瓜既没有种皮，也没有胚

D．培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖

答案　C

解析　图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成；四倍体植株的体细胞中均含4个染色体组；无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发育不完全的种皮，胚是一定没有的；因无子西瓜是三倍体，不能自己繁殖后代，因此需年年制种，可以通过无性繁殖的技术快速繁殖。

6、玉米花药培养得到的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体玉米。下图是该过程中某时段细胞核染色体含量变化示意图,下列叙述错误的是(　)

A. e～f所示过程中可能发生基因突变

B.该实验体现了细胞的全能性,培育的玉米为纯种

C.整个过程中不能发生基因重组,i～j过程细胞内含4个染色体组

D.低温处理单倍体幼苗,也可抑制f～g过程纺锤体的形成,导致染色体数目加倍

解析:e～f过程中完成了DNA复制和姐妹染色单体分离,但由于秋水仙素抑制了纺锤体形成,因此f～g阶段染色体加倍,在DNA复制过程中可能发生基因突变,A正确。由玉米花药最终培育形成二倍体玉米的过程体现了细胞的全能性,由二倍体植物的花药经单倍体育种形成的二倍体一定是纯种,B正确。整个过程中只进行了有丝分裂,没发生减数分裂,因此不能发生基因重组;由曲线的起点可知,玉米单倍体(含一个染色体组)中含10条染色体,而i～j过程含40条染色体,有4个染色体组,C正确。低温诱导染色体加倍的温度是-4 ℃,会冻伤玉米幼苗;纺锤体形成发生在e～f,D错误。

答案：D

7、玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是(　　)

A．发生了染色体易位

B．染色体组数目整倍增加

C．基因中碱基对发生了替换

D．基因中碱基对发生了增减

解析　本题考查染色体结构变异的知识。由“纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1”可知，玉米非糯对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，F1的基因组成可用下图1表示。在偶然发现的一个杂交组合中，由某“一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型”可知， 此控制两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律，可能的原因是：该两对相对性状的基因发生了染色体易位，其F1的基因组成可用下图2表示。故A选项较为合理，而B、C、D选项均不能对遗传现象作出合理的解释。

答案　A

8、控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号常染色体仍能正常生存和繁殖，同时缺失2条则胚胎致死。两只均缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇（杂合子）、红眼雄果蝇杂交，则F1中（ ）

A．雌果蝇中红眼占1/2 B．白眼雄果蝇占1/2

C．缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/6 D．染色体数正常的红眼果蝇占3/16

【解析】

试题分析：假设Ⅳ号常染色体用A表示，缺失的染色体用O表示，则缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇（杂合子）的基因型可表示为AOXHXh，其产生的配子种类有AXH、OXh、AXh、OXH；红眼雄果蝇的基因型可表示为AOXHY，其产生的配子种类有AXH、OY、AY、OXH。

方法一：分枝法

此方法过于麻烦，连线统计中容易出现差错，建议放弃！

方法二：棋盘法

其中⑾、⑿、⒂、⒃4份胚胎致死，其余12份都可存活。雌果蝇（⑴、⑵、⑶、⑷、⑼、⑽）中全部红眼占100%，故A选项错误；白眼雄（⑹、⑻、⒁）果蝇占存活果蝇中的，故B选项错误；

白眼果蝇（⑹、⑻、⒁）其中缺失1条Ⅳ号染色体的为（⑻、⒁）占，故C选项正确；

染色体数正常的红眼果蝇（⑴、⑵、⒂）占存活果蝇中的3/12。故D选项错误。

优点：棋盘法清晰明了，便于各选项数据的统计计算。

【答案】C

9、决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见下图）。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了右图所示的研究。请回答问题：



（1）8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为_______________。

（2）右图中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_____（填“能”或“不能”）发生联会。

（3）右图中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_____________细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了__________，产生了基因型为_______________的重组型配子。

（4）由于异常的9号染色体上有__________________作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到___________________的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

【解析】：（1）一条染色体的一部分片段转移到另外一条染色体上被称为染色体变异，并且这是染色体结构变异中的易位。

图12中的母本染色体上含有两对等位基因，只在两端稍微有所区别，在减数分裂形成配子的过程中这两对等位基因会发生配对，所以这两对等位基因所在的部分染色体能发生联会。

（4）异常的9号染色体上有结节和片段，与正常的9号染色体有明显的区别，可以作为C和wx的细胞学标记，可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，因为如果观察到有片段无结节的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。

（1）易位（或“移接”）

（2）能    

（3）初级卵母 交叉互换    cwx

（4）结节和片段  有片段无结节

10、果蝇卷翅基因A是2号染色体（常染色体）上的一个显性突变基因，其等位基因a控制野生型翅型。

（1）杂合卷翅果蝇的体细胞中2号染色体上DNA碱基排列顺序____________（相同/不相同），位于该对染色体上决定不同性状基因的传递____________（遵循/不遵循）基因自由组合定律。

（2）卷翅基因A纯合时致死，推测在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代____________。

（3）研究者发现2号染色体上的另一纯合致死基因B，从而得到“平衡致死系”果蝇，其基因与染色体关系如右图。

该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），其子代中杂合子的概率是____________；子代与亲代相比，子代A基因的频率____________（上升/下降/不变）。

（4）欲利用“平衡致死系”果蝇来检测野生型果蝇的一条2号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因，可做下列杂交实验（不考虑杂交过程中的交叉互换及新的基因突变）：

若F2代的表现型及比例为____________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。

若F2代的表现型及比例为____________，说明待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。

【解析】 试题分析：（1）杂合卷翅果蝇体细胞中2号染色体上的基因种类不同，所以其DNA碱基排列顺序也不相同，位于该对染色体上决定不同性状的基因连锁遗传，因而其传递过程不遵循基因自由组合定律。各类生物都有基因突变说明其具有普遍性的特点。

（2）由于卷翅基因A纯合时致死，所以在随机交配的果蝇群体中，卷翅基因的频率会逐代下降。

（3）该品系的雌雄果蝇互交（不考虑交叉互换和基因突变），

所以子代中杂合子的概率100%；子代与亲代相比，子代A基因的频率不变。

（4）若待检野生型果蝇的2号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因，

若待检野生型果蝇的2号染色体上有决定新性状的隐性突变基因，

【答案】

（1）不相同     不遵循

（2）下降 

（3）100%     不变

（4）卷翅∶野生=2∶1     卷翅∶野生∶新性状=8∶3∶1