生物的变异（二） 染色体变异一、知识梳理1.染色体变异（1）染色体结构变异（2）染色体数目变异 整倍体：细胞中染色体数目成倍地增加或减少，如AABB→AB或AAAABBBB非整倍体：细胞中的个别染色体增加或减少，如：AABB→AAB或AABBC（3）染色体组、单倍体和多倍体①染色体组：正常二倍体生的配子细胞中所含的一组染色体，它们在形状、大小、精细结构、基因组成等方面互不相同，为非同源染色体一个染色体组即本物种的一个基因组②单倍体：由配于不经两性生殖细胞的融合直接发育而成的个体(无论其体细胞会有多少个染色体组)③多倍体：由合子发育而成的个体，基体细胞中含有几个染色体组，即称为几倍体，当染色体组数超过两个以上时称为多倍体2.单倍体育种和多倍体育种(1)自然条件下单倍体、多倍体的形成单倍体：未受精的卵细胞或花粉直接发育而成的个体多倍体：体细胞在有丝分裂(或生殖细胞减数分裂)进程因环境条件受阻，此时染色体己完成复制，纺缍体形成受到破坏以致产生染色体数目加倍的细胞(或配子)，这样的细胞继续进行正常的分裂(或配子结合成合子)发育成染色体数目加倍的多倍体2)单倍体、多倍体的特点比较项目单倍体多倍体形态特征植株弱小茎杆粗状，叶片果实、种子比较大，营养物质丰富育 性高度不孕发育延迟，育性有或无，结实率低(3)人工诱导单倍体育种及多倍体育种①方法单倍体：用秋水仙素处理萌发种子或幼苗(为什么?)多倍体：花药离体培养→单倍体多倍体②实例：三倍体无籽西瓜的培育[特别提示]注意种子、植株遗传组成的区别，到底有没有种子?有种子是几倍体且结在几倍体植株上?果皮(肉)、胚乳、种皮的遗传组成呢?二、例题精析 [例1l（2005·广东生物）以下关于生物变异的叙述，正确的是（ ） A、基因突变都会遗传给后代 B、基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变C、染色体变异产生的后代都是不育的 D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中命题意图:本题考查的知识点是生物变异的知识。
[解析生物的变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异基因突变是碱基序列发生改变，但由于一种氨基酸可由几种遗传密码与它对应，故不一定导致性状改变发生在体细胞中的突变一般是不会遗传给后代应用重组DNA技术，改造的基因，也属于基因重组有些生物染色体变异时，染色体数目成倍增加，产生的后代就形成了多倍体[答案] B[例2]用基因型为AaBbCc(无连锁)水稻植株的花药培养出来的单倍体植株，经染色体加倍，可培育出多少种纯合体植株 ( ) A．2种 B．4种 C．6种 D．8种[解析]基因型为AaBbCc(无连锁)的个体产生花药(精子)有23=8种，经染色体加倍后即得到8种纯合二倍体，即： C → ABC → AABBCC B c → Abc → AABBccAC → AbC → AABBCC b c → Abc → AABBcc C → ABC → AABBCC B c → aBc → aaBBccaC → abC → aaBBCC b c → abc → aaBBcc[答案]D[同类变式一]用基因型为DdTt的植株所产生的花粒经分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体，这些幼苗成熟后自交后代 ( )A．全部为纯合体 B．全部为杂合体 C．1/4为纯合体 D．1/16为纯合体[解析]本题是[例2]的延伸，即先经花粉离体培养得到单倍体，单倍体再经染色体加倍得到的二倍体的纯合体，纯合体自交不会出现性状分离(仍为纯合体)。
所以本题只要求出DdTt产生配子的种类及其比例即可，依基因分离定律(自由组合定律)得24种纯合体(各占1/4)[答案]A【方法技巧规律】近几年来高考试题中单倍体、多倍体育种是重点，多与减敷分裂和遗传基奉定律有机结合随着新教材的全面实施集色体姐的知识与细胞工程的综合必将是命题热点1．几种育种方法的比较育种类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种转基因育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法将分别具有优良性状的两亲本进行杂交用物理或化学方法处理生物先花药离体培养，后用秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗基因工程优点操作简便提高变异频率，加速育种进程明显缩短育种年限器官均比较大，营养物质较多能按人的意愿定各改变生物的性状，克服远缘杂交的不亲和性缺点育种时间长有利变异少，需大量处理供试材料技术复杂，需要杂交育种配合只适用于植物技术要求高，成功率比较低举例高杆抗病与矮杆不抗病小麦杂交产生矮杆抗病品种高产青霉素菌株的育成抗病植株的培育三倍体无子西瓜的培育培育生产人胰岛素的大肠杆菌2．育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以便更好地为人类服务。
从基因组成上看，目标基因型可能是：①纯合体，便于制种、留种和推广；②杂交种，充分利用杂种优势3．三种可遗传变异的比较 变异类型比较项目基因重组基因突变染色体数目成倍地增加或减少多倍体单倍体变异实质控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型，没有产生新的基因基因结构发生改变，产生新的基因染色体组成倍的增加，产生新的基因型染色体组成倍的减少，产生新的基因型产生过程减数分裂产生配子时，非等位基因重新组合物理、化学、生物因素可引起基因结构发生改变细胞分裂过程中，染色体复制后不能形成两个子细胞有性生殖过程中，配子不经受精作用直接发育成新个体意义是形成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化具有重要意义是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原材料多倍体育种单倍体育种举例自然界进行有性生殖的同一物种的不同个体镰刀型细胞贫血症自然界的多倍体植株单倍体玉米[例3]（2005·上海生物·27）现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔理论上可采用的技术是 （ ） ①杂交育种 ②基因工程 ③诱变育种 ④克隆技术 A、①②④ B、②③④ C、①③④ D、①②③[解析]： 本题考查的知识点是生物变异与生物育种。
由黑色短毛兔和白色长毛兔，通过杂交育种可实现基因重组，育出黑色长毛兔；通过基因工程将决定黑色的基因和长毛的基因导入兔的受精卵中，而育出黑色长毛兔；通过基因突变也有可能使决定白色的基因突变为黑色基因而使白色长毛兔突变为黑色长毛兔；而克隆属于无性生殖，子代的遗传物质未发生变化，所产生的兔的性状仍是黑色短毛兔或白色长毛兔，因此不会出现黑色长毛兔[答案]D[例4]下图表示用某种农作物品种①和②两个品系培育出品种⑥的可能方法，请回答：（1）指出下列各种交配方式：由品种①和②培育出③的过程Ⅰ是 ，由品质③培育出品种⑥经过的过程V是 (2)品种④是一种 植株，由品系③经过过程Ⅲ培养品种④常用的方法是 (3)品种④形成品种⑥经过的过程Ⅵ中常用 处理(4)由品种①直接形成品种⑤的过程需经 ，由品种⑤产生品种⑥的最简便方法是 (5)你认为成功率最高且工作量最小的培育品种⑥的途径是 (用过程Ⅰ、Ⅱ等及“→”表示)[解析]本例是综合考查杂交育种，诱变育种、单倍体育种等几种常规育种的基础知识，该题对于发散思维和聚合思维能力的培养具有一定的意义。
[答案](1)杂交；自交 (2)单倍体：花药离体培养 (3)秋水仙素 (4)基因突变(或人工诱变)；自交 (5)Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ[解题警示]单倍体育种过程一般包含多倍体育种的基本步骤，即都要用秋水仙素处理幼苗，这也是部分学生对这两个概念易混的原因，克服思维障碍的方法是：单倍育种以花粉离体培养为起点，而多倍体育种以用秋水仙素处理萌发种子或幼苗为起点三、能力测试1.萝卜和甘蓝杂交，能得到种子，一般是不育的，但偶然发现有个别种子种下去后，可产生能育的后代出现这种现象的原因是 ( )A．基因自由组合 B．染色体结构变异 C．基因突变 D．染色体加倍2.下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是 ( )A B C D3.某地区一些玉米檀株比一般玉米植株早熟，生长整齐而健壮，果穗大，于粒多，因此这些植株可能是 ( )A．单倍体 B．三倍体 C．四倍体 D．杂交种4.四倍体水稻的花粉经寓体培养得到的单倍体植株中，体细胞所含染色体组数是 ( )A．1组 B．2组 C．3组 D．4组5.对下列有关实例形成原理的解释，正确的是 ( )A．无籽番茄的获得是利用了多倍体育种的原理 B．培育无籽西瓜是利用了单倍体育种的原理C．培育青霉素高产菌株是利用了基因突变的原理 D．“多莉羊”的获得是利用了杂交育种的原理6.已知一株玉米基因为A,,Rb，两对等位基因是自由组合的，经 过花药离体培养，获得N株玉米幼苗经秋水仙素处理得到染色加倍植株，其中基因型为曲阳的个组体为 ( ) A．N/4 B．N/6 C．N/10 D．07.下列细胞中，具有三个染色体的是 ( )①水稻的受精卵 ②二倍体水稻受精极核 ③小麦的受精卵 ④普通小麦的卵细胞 ⑤水稻的胚细胞 ⑥二倍体水稻胚乳细胞 ⑦小麦的胚细胞 ⑧普通小麦胚乳细胞A．①②③ B．②④⑥ C．③④⑤ D．⑥⑦⑧8.从理论上分析下列各项，其中错误的是 ( )A．二倍体×二倍体→二倍体 B．三倍体×三倍体→三倍体C．三倍体×四倍体→三倍体 D．二倍体×六倍体→四倍体9.将人B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，若鼠体细胞含有个染色体，则杂交瘤含有多少个染色体组( ) A．l B，2 C．4 D．8610.蚕豆染色体数2n=12，蚕豆根尖在19℃条件下，一个细胞周期所占时间为19．3小时。
大多数致癌物质都能提高生物的突变频率，吸烟者容易患肺癌，其发病率是不吸烟者的10．8倍某中学教师为了让学生能清晰地观察到细胞染色体畸变，需要在课前制作细胞的临时装片现在10粒干的蚕豆种子(假设发芽率为100％)及所需要的一切实验设备和药品，请你帮助教师完成上述的课前准备工作1)实验原理是： (2)最主要的实验步骤是： 。