第三单元生物的变异、育种与进化第二讲染色体变异知识点一染色体结构变异知识点二染色体数目变异2．连线染色体结构变异的类型考点一︱染色体结构变异[必备知能]1．染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体结构变异与基因突变的判断：(2)“缺失”问题：(3)变异水平问题：2．发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间[归纳串记][必明考向]考向一考查染色体变异的类型与结果1．下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B．染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型解析：选D染色体增加某一片段引起的变异不一定是有利的。
若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力。
染色体易位不改变基因数量，但会对个体性状产生影响，且大多数染色体结构变异对生物体是不利的。
不同物种可以通过杂交获得不育的子一代，然后经秋水仙素诱导得到可育的多倍体，从而培育出生物新品种。
2．关于植物染色体变异的叙述，正确的是()A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化解析：选D染色体组整倍性变化导致基因数量变化，不能导致基因种类增加；基因突变导致新基因的产生，染色体变异不能导致新基因产生；染色体片段的重复和缺失导致基因数量增加和减少；染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。
考向二生物可遗传变异类型的判断3．某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。
减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。
下列叙述正确的是()A．图甲所示的变异属于基因重组B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代解析：选D图甲所示的变异属于染色体变异；观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，因为此时染色体的形态固定、数目清晰；若不考虑其他染色体，根据“配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极”可知，理论上该男子产生的精子类型有“只含有14号染色体”、“只含有21号染色体”、“含有14号染色体和21号染色体”、“含有异常染色体和14号染色体”、“含有异常染色体和21号染色体”、“只含有异常染色体”，共计6种；当异常染色体与14号染色体分离时，21号染色体有可能与14号染色体一起移向一极，含有14号染色体和21号染色体的精子与正常卵子结合，可以发育为染色体组成正常的后代。
4．下图①、②、③、④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。
有关说法正确的是()A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D．图中4种变异能够遗传的是①③解析：选C图①表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图②表示易位；图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失；图④中，若染色体3正常，则染色体4发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，则染色体3发生染色体结构变异中的重复；图中4种变异原因都是遗传物质的改变，都能够遗传。
“三看”法判断生物变异的类型(1)DNA分子内的变异：(2)DNA分子间的变异：考点二︱染色体数目变异与生物育种[必备知能]1．单倍体、二倍体和多倍体的比较果实、种子较大，营养2．多倍体的产生原理[易误提醒]关于单倍体与多倍体的三个易误点(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。
因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子发育成的个体体细胞中含有不止一个染色体组。
(2)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。
两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。
(3)单倍体并非都不育。
二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
[必明考向]考向一考查染色体组的判断1．下图是细胞中所含染色体，相关叙述不．正确的是()A．甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C．丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D．丁代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体解析：选B甲图代表的生物若是由受精卵发育形成的则为二倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体。
根据染色体组的定义可知，乙图细胞中应含有三个染色体组，每个染色体组含有两条染色体，代表生物若是由受精卵发育形成的则为三倍体，若是由未受精的配子发育形成的则为单倍体。
同理可知丙图细胞中应含有两个染色体组，每个染色体组含三条染色体，代表生物可能是二倍体，也可能是单倍体。
丁图细胞中四条染色体大小形态各不相同，应属于一个染色体组，该细胞若是体细胞，则代表生物为单倍体，该细胞若是生殖细胞，则代表生物为二倍体。
2.右图表示某植物正常体细胞中染色体的组成，下列各项中可以表示该植物基因型的是()A．ABCd B．AaaaC．AaBbCcDd D．AaaBbb解析：选B图中相同的染色体有4个，该植物体细胞中含有4个染色体组，则同源染色体上相同位置上的等位基因或相同基因应有4个。
判断染色体组数的三种方法(1)根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体共有几条，则该细胞中含有几个染色体组。
如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有4条，此细胞有4个染色体组。
(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。
如图乙中基因型为AaaaBbbb，任一种基因有4个，则该细胞中含有4个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。
如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。
考向二染色体变异在育种中的应用3．单倍体经一次秋水仙素处理，可得到()①一定是二倍体②一定是多倍体③二倍体或多倍体④一定是杂合体⑤含两个染色体组的个体可能是纯合体A．①④B．②⑤C．③⑤D．③④解析：选C单倍体中不一定只含有一个染色体组，故秋水仙素处理后可得到二倍体或多倍体，可能是纯合体，也可能是杂合体。
4．某育种工作者在一次重复孟德尔的杂交实验时，偶然发现了一个罕见现象：选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交，得到的F1全为高茎；其中有一棵F1植株自交得到的F2出现了高茎∶矮茎＝35∶1的性状分离比，请分析回答以下相关问题：(1)对题干中“分离现象”的解释：①由于环境骤变如降温的影响，该F1植株可能发生了________变异，幼苗发育成为基因型是________的植株。
②该F1植株产生的含显性基因的配子的比例为________。
③该F1自交，产生的F2基因型有________种，其比例为________________。
(2)对上述解释的验证：为验证以上的解释，理论上需要通过________实验来测定F1的基因型，即选择表现型为________的豌豆对其进行异花授粉。
预期子代表现型及其比例为________________。
解析：(1)①正常情况下，Dd自交后代会出现高茎∶矮茎＝3∶1的性状分离比，但实际出现了高茎∶矮茎＝35∶1的性状分离比，是因为低温导致F1植株的染色体发生了变异，染色体数目加倍，基因型变为DDdd。
②四倍体DDdd产生的配子基因型及比例为DD∶Dd∶dd＝1∶4∶1，其中含显性基因的配子所占比例为5/6。
③四倍体DDdd产生三种配子：1/6DD、4/6Dd、1/6dd，雌雄配子间的组合如下：21/6×1/6∶1/6×4/6×2∶(1/6×1/6×2＋4/6×4/6)∶4/6×1/6×2∶1/6×1/6＝1∶8∶18∶8∶1。
(2)进行测交实验时，是子一代豌豆(DDdd)和矮茎豌豆(dd)杂交，矮茎豌豆只产生d一种配子，故测交后代均为三倍体，基因型为DDd∶Ddd∶ddd＝1∶4∶1，表现型及其比例为高茎∶矮茎＝5∶1。
答案：(1)①染色体(数目)DDdd②5/6③51∶8∶18∶8∶1(2)测交矮茎高茎∶矮茎＝5∶1“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体低温诱导植物染色体数目的变化……………………………………………………………………………[典例]四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液等。
(2)实验步骤：①取五个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、4_℃、8_℃、12_℃的恒温箱中1 h。
③取大蒜随机均分为五组，分别放入五个培养皿中诱导培养36_h。
④分别取根尖0.5～1cm，放入卡诺氏液中固定0.5～1 h，然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗2次。
⑤制作装片：解离→漂洗→染色→制片。
⑥低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。
(3)实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最佳低温。
(4)下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是(B)A．低温会抑制染色体着丝点的分裂B．改良苯酚品红染液的作用是使染色体着色C．固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精D．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程考查低温诱导染色体加倍的原理和步骤考查实验中各种试剂的作用(1)卡诺氏液：固定细胞形态。
(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
(3)解离液(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精以1∶1混合)：使组织中的细胞相互分离开来。
(4)清水：洗去解离液，防止解离过度影响染色。
(5)改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。