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1、第21讲染色体变异最新考纲1.染色体结构变异和数目变异（）。2.生物变异在育种上的应用（）。3.转基因食品的安全（）。4.实验：低温诱导染色体加倍。考点一染色体变异的判断与分析（5年13考）1.染色体结构的变异（1）类型（连线）（2）结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。2.染色体数目变异（1）类型（2）染色体组（根据果蝇染色体组成图归纳）从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。注意：染色体组与基因组不是同一概念染色体
2、组：二倍体生物配子中的染色体数目。基因组：对于有性染色体的生物（二倍体），其基因组为常染色体/2性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。3.单体体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵特点（1）植株弱小（2）高度不育（1）茎秆粗壮（2）叶、果实、种子较大（3）营养物质含量丰富体细胞染色体组数1或多个2个3个请解读下列三幅图示：（1）图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？提示图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属染色体结构变异中的“易位”，后者则属于交叉互换型基因
3、重组。（2）图丙的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于何类变异？能在光镜下观察到的是。提示与图中两条染色体上的基因相比推知：染色体片段缺失染色体片段的易位基因突变染色体中片段倒位均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在显微镜下观察到。（3）图丙中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示图丙中的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。染色体结构变异的判断1.（2016经典高考，14）如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基因）。下列叙述正确的是（）A.个体甲的变异对表型无影
4、响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代，性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常解析个体甲的变异属于缺失，基因“e”所在片段缺失，影响表型，A错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，呈“十字型”，B正确；含缺失染色体的配子一般是败育的，故其后代一般不会发生性状分离，C错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D错误。答案B2.（2017河北衡水中学期中，37）如图分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是（）A.图中4种变异中能够遗传的变异是B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染
5、色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期解析可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。由图可知，为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，属于基因重组；为非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位；发生了碱基对的增添，属于基因突变；为染色体结构变异中的缺失或重复，C正确。答案C染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析（1）染色体易位与交叉互换染色体易位交叉互换图解区别位置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原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到（2）染色体结构变异与基因突变的
6、判断染色体数目变异与染色体组（2017经典高考，19）一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是（）A.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后代会出现染色体数目变异的个体C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子解析同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，A错误；由于异常联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B正确；经过减数分裂可以成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同，C错误；由于减数分裂可形成杂合的配子则该植株花药培养加倍后的个体可为杂合子，D
7、错误。答案B（1）“二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体（2）“三法”判定染色体组方法1根据染色体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因（包括同一字母的大、小写）出现几次，则含有几个染色体组。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。【方法体验】（2018湖北四市联考）下图是四种生物的体细胞示意图，A、B图中的每一个字母代表细胞的染色体上的基因，C、D图代表细胞的染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是（）解析体细胞中
8、含有三个及三个以上染色体组的个体，称为多倍体。B中1个染色体组。由于A中基因重复，有可能是二倍体生物在有丝分裂时染色体复制过了。A、B错误；C中2个染色体组，D中4个染色体组，C错误、D正确。答案D染色体变异在实践中的应用（2017河南洛阳三模，30）遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速。请分析回答：（1）最早证明基因位于染色体上的科学家是（填“孟德尔”“萨顿”或“摩尔根”），他发现了控制果蝇红白眼色的基因位于染色体上。（2）在遗传学研究中，经常要通过实验来确定某基因位于哪一条常染色体。对于植物核基因的定位常用到下列方法（三体和单体产生的配子均为可育配子，且后
9、代均存活），例如：让常染色体隐性突变型和野生型三体（2号染色体多一条）品系杂交，子一代中的三体个体再与隐性亲本回交，如果在它们的子代中野生型和突变型之比是51而不是，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。也可让常染色体隐性突变型和野生型单体（2号染色体缺少一条）品系杂交，如果子一代中野生型和突变型之比是而不是，则说明该突变基因及其等位基因位于2号染色体上。解析（1）摩尔根以果蝇为实验材料，运用假说演绎法，将控制红眼与白眼的基因与X染色体联系起来，证明了基因位于染色体上。（2）设相关基因用A、a表示。若突变基因在2号染色体上，常染色体隐性突变型（aa）和野生型三体（AAA）杂交获得的三体
10、果蝇为AAa，AAa产生的配子类型及比例为AAaAAa2211，故AAa与aa回交后代表现型及比例为野生型突变型51。若突变基因不在2号染色体上，野生型三体果蝇基因型为AA，它与常染色体隐性突变型（aa）杂交获得的果蝇为Aa，Aa与aa回交后代表现型及比例为野生型突变型11。若突变基因在2号染色体上，常染色体隐性突变型（aa）和野生型单体（AO）杂交，子一代中野生型和突变型之比为AaaO11，若该突变基因不在2号染色体上，野生型单体果蝇基因型为AA，它与常染色体隐性突变型（aa）杂交，子一代全为野生型。答案（1）摩尔根X（2）111110（全为野生型）1.“四法”判断生物变异的类型（1）生物类
11、型推断法（2）细胞分裂方式推断法（3）显微镜辅助推断法（4）变异水平推断法2.可遗传变异与不可遗传变异的判断考点二变异在育种中的应用1.杂交育种（1）原理：基因重组（2）过程：选择具有不同优良性状的亲本杂交获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型优良品种。（3）优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。（4）缺点：获得新品种的周期长。2.诱变育种（1）原理：基因突变。（2）过程（3）优点可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。（4）缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。3.单倍体育种（1）原理：染色体（数目）变异。（2）方法（3）优点：明
12、显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。（4）缺点：技术复杂。4.多倍体育种（1）方法：用秋水仙素或低温处理。（2）处理材料：萌发的种子或幼苗。（3）原理（4）实例：三倍体无子西瓜三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。特别提醒（1）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。（2）单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。（3）单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两
13、种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。育种方法图解图解中各字母表示的处理方法：A表示杂交，D表示自交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示秋水仙素处理，G表示转基因技术，H表示脱分化，I表示再分化，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。育种方案的制定与评价1.（2015江苏高考）某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性，茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E
14、表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：（1）自然状态下该植物一般都是合子。（2）若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有和有害性这三个特点。（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中抗病矮茎个体，再经连续自交等手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为。（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_。请用遗传图解表示其过程（说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。解析本题主要考查学生对自由组合定律知识的掌握和灵活运用能力。（1）由题干信息“某自花且闭花授粉植物”可推知自然状态下该植物一般都是纯合子。（2）诱变育种时需要处理大量种子的主要原因在于基因突变具有多方向性、稀有性（低频性）和有害性。（3）因为育种目的是培育抗病矮茎品种，因此可在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体，经过连续自交等纯合化育种手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。一般情况下，
