高考生物总复习 第7单元 第21讲 染色体变异学案

第7单元 第21讲 染色体变异考纲点击1.染色体结构变异和数目变异()2.实验：低温诱导染色体加倍一、染色体结构的变异1类型连一连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。二、染色体数目的变异1类型(1)细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。2染色体组(1)概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫做一个染色体组。(2)组成：如图为一雄性果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：、X或、Y。3多倍体(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。(2)特点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。(3)应用：人工诱导多倍体。方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。4单倍体(1)概念：由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，且高度不育。(3)应用：单倍体育种。方法：花药离体培养。过程：花药单倍体植株纯合子幼苗所需品种。优点：a.明显缩短育种年限。b获得稳定遗传的纯合子，自交后代不发生性状分离。1染色体变异的两种类型(1)结构变异：包括染色体片段的重复、缺失、倒位、易位。(2)数目变异：包括个别染色体增减、染色体组成倍增减。2染色体组两个组成特点(1)从形态上看：一个染色体组中所含的染色体各不相同。(2)从功能上看：一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因。3染色体组成倍增减的两种类型(1)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)多倍体：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4单倍体的两个特点：植株弱小，高度不育。5多倍体的两个特点(1)茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。(2)糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。6人工诱导多倍体的两种方法：低温诱导、秋水仙素处理。7单倍体育种的三个流程：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理。考法一利用对比法考查染色体结构的1变异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主要区别a染色体结构变异是“线”的变化，变异程度大，在光学显微镜下可见。基因突变是“点”的变化，是DNA分子内部碱基对的变化，在光学显微镜下不可见。b染色体结构变异改变基因的位置或数量，基因突变不改变基因的位置和数量。区别图示提醒欲通过显微镜观察法界定基因突变与染色体结构变异需取“分生组织”制片，因为不分裂的细胞，并不出现染色体。(2)“缺失”问题(3)变异水平问题变异类型变异水平显微观察结果基因突变分子水平变异显微镜下不可见基因重组染色体变异细胞水平变异显微镜下可见2.染色体易位与交叉互换的区别项目染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源发生于同源染色体的染色体之间属于基因重组非姐妹染色单体间在显微镜下观察不到基因交换结构3.变异类型与细胞分裂的关系变异类型可发生的细胞分裂方式基因突变二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂“三看法”判断可遗传变异的类型一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变即为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添和缺失所致。二看基因位置：若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”。三看基因数目：若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变，则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。视角1以基础判断或相关图示的形式，考查染色体结构变异的类型与结果1(原理判断类)(2016山东德州模拟)染色体平衡易位是指两条染色体发生断裂后相互交换，仅有位置的改变，没有染色体片段的增减。这种易位造成了染色体遗传物质的“内部搬家”，所以平衡易位患者的外貌、智力和发育等通常都是正常的。下列有关判断正确的是()A染色体平衡易位属于基因重组B在光学显微镜下观察不到染色体平衡易位C染色体平衡易位导致染色体上基因排列顺序改变D平衡易位携带者与正常人婚配，子代全部正常解析：选C。染色体平衡易位属于染色体变异；由于易位部分与其同源染色体不配对，在光学显微镜下能观察到染色体平衡易位；平衡易位携带者的生殖细胞在减数分裂时，可产生遗传物质不平衡的配子，这些配子与正常配子结合会产生不正常子代。2(模式图类)下图是果蝇两条染色体间发生的变化，则下列说法不正确的是()A该变异可在光学显微镜下观察到B该变异属于染色体结构变异中的易位C该变异改变了染色体上基因种类和位置D改变后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会解析：选D。图示变异发生在非同源染色体间，该变异为染色体结构变异中的易位，该变异在光学显微镜下可观察到，A、B正确；染色体易位导致原来的染色体上基因的种类、基因的位置、基因的排列顺序等发生改变，C正确；改变后的染色体与其同源染色体的同源区段可发生联会，D错误。视角2以基础判断或相关图示的形式，考查染色体结构变异与基因突变、基因重组的关系3(细胞图类)(2016北京东城区检测)下图所示为某二倍体生物的正常细胞及几种突变细胞的一对常染色体和性染色体。以下分析不正确的是()A图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种B突变体的形成可能是由于基因发生了突变C突变体所发生的变异能够通过显微镜直接观察到D突变体中基因A和a的分离符合基因的分离定律解析：选D。分析图示可知，正常雄性个体产生的雄配子类型有AX、AY、aX、aY四种，A正确；突变体中A基因变成了a，形成的原因可能是基因发生了突变，B正确；突变体中A基因所在的染色体片段缺失，属于染色体结构变异，能够通过显微镜直接观察到，C正确；突变体中含有A基因的染色体片段易位到Y染色体上，A和a位于非同源染色体上，二者的分离不符合基因的分离定律，D错误。4(原理判断类)(2015高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析：选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。考法二结合图解考查染色体数目的变异1单倍体、二倍体和多倍体的比较项目单倍体二倍体多倍体发育来源配子受精卵染色体组1至多个23个或3个以上形成原因自然成因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗形成过程特点植株弱小，高度不育正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低2.多倍体的产生原理染色体组数目的判定(1)根据染色体形态判定：细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组。如图A中形态、大小完全相同的染色体有1条，所以有1个染色体组；图B中彼此相同的染色体(比如点状的)有3条，故有3个染色体组；同理，图C中有1个染色体组，图D中有2个染色体组。(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。如图甲所示基因型为ABC，所以有1个染色体组；图乙所示基因型为AAa，A(a)基因有3个，即含有3个染色体组；同理，图丙中有2个染色体组，图丁中有3个染色体组。注意：判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。(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。视角1以基础判断或图示分析的形式，考查染色体数目的变异1(表格信息类)(2016安徽淮南模拟)一个基因型为AaBb的精原细胞，产生的4个精子若出现了以下情况。下列对相应情况的分析正确的是()精子的种类及数量比对相应情况的分析AABab22这两对等位基因必定位于一对同源染色体上BABAbaBab1111这两对等位基因必定位于两对同源染色体上CAaBb22一定发生了染色体结构变异DABaBab112可能有一个A基因突变成了a解析：选D。根据减数分裂的结果分析，一个精原细胞可以产生四个精子，但基因型可能为2种(不发生交叉互换)，也可能是4种(发生交叉互换)，所以当精子的种类及数量比为ABab22，可能是A与B、a与b连锁在一起，也可能位于两对同源染色体上恰好自由组合在一起，A错误；若是两对等位基因连锁在一起且发生了交叉互换，则可能得到精子的种类及数量比为ABAbaBab1111，B错误；减数分裂中同源染色体要分离，若没分离就会造成染色体数多一条或少一条，属于染色体数目变异，C错误；从结果上看ABaBab 112，ab占2份，可能的原因是有一个A基因突变成了a，D正确。2(原理判断类)克氏综合征患者的性染色体为XXY，即比正常男性多了一条X染色体。下列叙述，正确的是()A克氏综合征是染色体结构异常所致的遗传病B克氏综合征患者多出的一条X染色体一定来自其母亲C克氏综合征患者的体细胞内含有2个染色体组、46条染色体D克氏综合征患者体内成熟红细胞中不应含有常染色体和性染色体解析：选D。克氏综合征患者的染色体比正常人多了一条，这种变异应属于染色体数目变异，A错误；克氏综合征患者多出的一条X染色体可能来自其父亲也可能来自其母亲，B错误；正常人体细胞内含有46条染色体，对于克氏综合征患者来说，其体细胞中染色体应为47条，C错误；人的成熟红细胞内没有细胞核，进而也就不存在染色体，D正确。3(细胞示意图类)下图是四种生物的体细胞示意图，A、B图中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、D图代表细胞中染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是()解析：选D。根据题图可推知，A、B、C、D中分别具有4个、1个、2个、4个染色体组，则A、D有可能为多倍体，但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具有相应的4个基因，如A，故最可能属于多倍体的细胞是D。视角2以案例分析的形式，考查染色体变异在育种中的应用4(育种流程图类)已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员做了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是()A秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体B异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因C射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组D杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律解析：选D。A项错，秋水仙素处理获得的异源多倍体含有同源染色体；B项错，由于等位基因分离，杂种Q中不一定含有抗叶锈病基因；C项错，杂种R中抗叶锈病基因所在染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异；D项对，杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律。5(原理判断类)(2016河北石家庄模拟)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351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。该F1植株产生的含显性基因的配子的比例为_。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)正常情况下，Dd自交后代会出现高茎矮茎31的性状分离比，但实际出现了高茎矮茎351的性状分离比，是因为低温导致F1植株的染色体数目发生了变异，染色体数目加倍，基因型变为DDdd。四倍体DDdd产生的配子基因型及比例为DDDddd141，其中含显性基因的配子所占比例为5/6。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：1/6DD4/6Dd1/6dd1/6DD1/61/6DDDD1/64/6DDDd1/61/6DDdd4/6Dd4/61/6DDDd4/64/6DDdd4/61/6Dddd1/6dd1/61/6DDdd1/64/6Dddd1/61/6dddd故DDdd产生的F2基因型有DDDD、DDDd、DDdd、Dddd、dddd，共5种，其比例为1/61/61/64/62(1/61/624/64/6)4/61/621/61/6181881。(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DDdDddddd141，表现型及其比例为高茎矮茎51。答案：(1)染色体(数目)DDdd5/65181881(2)测交矮茎高茎矮茎51低温诱导植物染色体数目的变化1实验原理低温处理植物分生组织细胞纺锤体不能形成染色体不被拉向两极细胞不能分裂细胞染色体数目加倍。2实验步骤3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(质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精以11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。归纳拓展低温诱导染色体数目加倍实验中的误区分析(1)细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2)材料不能随意选取：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。(3)着丝点分裂与纺锤体无关：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。着丝点是自动分裂，无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。典例引领关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中不正确的是()选项试剂使用方法作用A卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h培养根尖，促进细胞分裂B体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松C蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min漂洗根尖，去除解离液D改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色35 min使染色体着色解析选项A不正确，卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，不再进行代谢也不再发生变化；选项B正确，体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后即为解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分开，便于观察；选项C正确，蒸馏水的作用是漂洗根尖，去除解离液，便于染色；改良苯酚品红染液的作用是使染色体着色，选项D正确。答案A对位训练1(2016江苏扬州调研)选取生理状况相同的二倍体草莓(2N14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是()A该实验的自变量有两个B高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍D实验表明：用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率最高解析：选C。理解实验过程和染色体加倍机理是解题关键。A选项正确：该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；B选项正确：二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成28，有丝分裂后期染色体数目为56；C选项错误：秋水仙素不能对染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成；D选项正确：质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率在处理的组别中最高。2罗汉果甜苷具有重要的药用价值，它分布在罗汉果的果肉、果皮中，种子中不含这种物质，而且有种子的罗汉果口感很差。为了培育无子罗汉果，科研人员利用秋水仙素处理二倍体罗汉果，诱导其染色体加倍，得到下表所示结果。请分析回答：处理秋水仙素溶液浓度(%)处理株数(棵)处理时间(d)成活率(%)变异率(%)滴芽尖生长点法0.053051001.280.186.424.30.274.218.2(1)在诱导染色体数目加倍的过程中，秋水仙素的作用是_。选取芽尖生长点作为处理的对象，理由是_。(2)上述研究中，自变量是_，因变量是_。该研究中，诱导罗汉果染色体加倍的最适处理方法是_。(3)鉴定体细胞中染色体数目是确认罗汉果染色体数目是否加倍最直接的证据。首先取变异植株幼嫩的芽尖进行固定，再经解离、_、_和制片，制得变异植株芽尖的临时装片，最后选择处于_的细胞进行染色体数目统计。(4)获得了理想的变异株后，要培育无子罗汉果，还需要继续进行的操作是_。解析：(1)在诱导染色体数目加倍的过程中，秋水仙素的作用是抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使被处理的组织细胞染色体数目加倍。(2)根据表中信息可知，该实验的自变量是不同浓度的秋水仙素溶液，因变量是被处理植株的成活率和变异率；表中数据显示，使用浓度为0.1%的秋水仙素溶液处理芽尖生长点，变异率最高。(3)制作芽尖细胞有丝分裂装片时要经过解离、漂洗、染色、制片等过程，在显微镜下观察时，应在视野中观察处于有丝分裂中期的细胞，因为处于此时期的细胞中染色体形态比较稳定，数目比较易于观察，便于进行染色体数目的统计。(4)本题可借鉴三倍体无子西瓜的培育过程，即选用四倍体罗汉果与二倍体罗汉果杂交，便可获得三倍体无子罗汉果。答案：(1)抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成芽尖生长点细胞分裂旺盛，易变异(2)秋水仙素溶液的浓度被处理植株的成活率和变异率以浓度为0.1%的秋水仙素溶液滴芽尖生长点(3)漂洗染色有丝分裂中期(4)用四倍体罗汉果与二倍体罗汉果杂交，获得三倍体无子罗汉果 误区补短易错点1无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点易于混淆点拨区别如下：原理化学试剂无子原因能否遗传无子西瓜染色体变异秋水仙素联会紊乱不能产生配子能，后代仍无子无子番茄生长素促进果实发育生长素未受精不能，后代有子易错点2将“可遗传”理解成了“可育”点拨“可遗传”“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状，这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。易错点3对单倍体、二倍体及多倍体的判断分辨不清点拨微观清障1判断下列有关染色体结构变异的叙述(1)(2015江苏卷 T10D)染色体结构变异可为生物进化提供原材料。()(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()(3)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。()答案：(1)(2)(3)2判断下列有关染色体数目变异的叙述(1)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。()(2)用秋水仙素处理萌发单倍体(n10)的种子可获得二倍体。()(3)(2014上海卷 T13A改编)将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是能稳定遗传。()(4)体细胞中含有两个染色体组的个体不一定是二倍体。()(5)由未受精卵、花药离体培养得到的植株为单倍体。()(6)人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。()(7)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养。()(8)染色体组非整倍性变化必然导致新基因产生。()(9)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)能力培优通过细胞分裂图辨析染色体变异与其他变异信息解读准确界定图中所示染色体上基因的来源(亲代细胞基因型均为AaBB) 左下方染色体的姐妹染色单体上，a来自“基因突变”(因上面那条染色体的姐妹染色单体均含“a”表明未发生交叉互换)；右上方染色体上A应来自“交叉互换”(因该染色体呈现互换来的“白斑块”)；左下方染色体上的a应来自“基因突变”(因该细胞为有丝分裂后期图有丝分裂不发生交叉互换)；右上方“b”应来自基因突变(因亲代细胞基因型为BB，无“b”供互换)；左侧染色体上B应来自“染色体结构变异”(如易位)(姐妹染色单体及同源染色体同一位置上，不应出现“控制不同性状”的基因)。强化训练1(原创题)如图是三种因相应结构发生替换而产生变异的示意图，下列相关判断错误的是()A镰刀型细胞贫血症的变异类型类似于过程B过程的变异类型为基因重组，可发生在减数第一次分裂前期C过程能在光学显微镜下观察到D杂交育种的原理是过程解析：选D。镰刀型细胞贫血症的患病原因是基因突变，与过程类似，A正确；过程表示的是同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，变异类型属于基因重组，可发生在减数第一次分裂前期，B正确；过程表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上而引起的变异，即易位，这属于染色体结构变异，在光学显微镜下能够观察到，C正确；杂交育种的原理是基因重组，D错误。2(2016湖南株洲月考)如图甲乙丙是某高等动物体内发生的细胞分裂模式图，图丁为某一时刻部分染色体行为的示意图，下列说法正确的是()A若图丁发生在图丙细胞形成的过程中，最终产生的子细胞基因组成有4种B若A基因在图甲1号染色体上，不发生基因突变的情况下，a基因在染色体5上C图乙细胞表示次级精母细胞或极体，乙细胞内无同源染色体D若图丁表示发生在减数第一次分裂的四分体时期，则和都发生了染色体变异解析：选A。由图丙所示，该细胞分裂时细胞质不均等分裂，说明某动物为雌性。图丁表示发生在减数第一次分裂中，交叉互换部分基因片段，导致最终产生的子细胞基因组成由原来的2种变成4种，A正确；甲细胞处于分裂后期，细胞中有同源染色体，且由于着丝点断裂，染色体数量加倍，所以甲细胞在进行有丝分裂，染色体1号和染色体5上基因相同，B错误；乙细胞中没有同源染色体，细胞质均等分配，为第一极体，C错误；染色体结构变异有：缺失、重复、易位、倒位，图丁是同源染色体联会，部分基因交叉互换，属于基因重组，不属于染色体变异，D错误。考点一染色体结构变异1(2016重庆高三检测)某精原细胞在人为因素的作用下发生了如题图中3所示的染色体易位，则该精原细胞进行正常的减数分裂产生的配子中异常精细胞所占比例可能为()A1/4或3/4 B1/2或1C1/4或1/2 D1/4或1导学号29520367解析：选B。该精原细胞进行减数分裂将产生4个精细胞，在产生精细胞的过程中，可能出现下列2种组合方式：1与3、2与4组合，此时产生的异常精细胞与正常精细胞的数量比为10；或者1与4、2与3组合，此时产生的异常精细胞与正常精细胞的数量比为11，故选B。2(2016河北邯郸摸底)若图甲中和为一对同源染色体，和为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“”表示着丝点，则图乙图戊中染色体结构变异的类型依次是()A缺失、重复、倒位、易位 B缺失、重复、易位、倒位C重复、缺失、倒位、易位 D重复、缺失、易位、倒位导学号29520368解析：选A。分析题图可知，图乙表示染色体缺失D片段；图丙是同一条染色体上C片段发生重复；图丁表示属于染色体B、C片段的倒位；图戊中一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上，属于易位，A正确。3在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型。图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A图甲、乙、丙、丁都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中导学号29520369解析：选B。图甲中发生了染色体结构变异中的染色体片段增加，图乙发生了染色体数目变异中个别染色体数目的增加，图丙发生了交叉互换，属于基因重组，图丁属于染色体结构变异中的易位，A错误；染色体变异可以用显微镜观察到，基因重组不能观察到，B正确；染色体变异可以发生在分裂过程的任何时期，因此不会只出现在有丝分裂或减数分裂过程中，交叉互换只能发生在减数分裂的四分体时期，C、D错误。考点二染色体数目变异及低温诱导染色体加倍4下图中图1为等位基因Aa间的转化关系图，图2为黑腹果蝇(2n8)的单体图，图3为某动物的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图1、2、3分别发生何种变异()A基因突变染色体变异基因重组B基因突变染色体变异染色体变异C基因重组基因突变染色体变异D基因突变基因重组基因突变导学号29520370解析：选A。等位基因A、a是由基因突变形成的，图1反映了突变的不定向性；图2黑腹果蝇正常体细胞的染色体数为8条，该单体有7条，则此变异应属于染色体数目变异；图3形成了四个染色体各不相同的精子，可推断某动物的精原细胞在减数第一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换。5(2016安徽合肥模拟)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如右图所示的细胞(图中、表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是()Aa基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合C该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D该细胞的变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代导学号29520371解析：选B。因为图示为水稻根尖细胞，a基因产生的原因是体细胞突变，不是其亲代产生的配子时发了基因突变，因此该变异也不能通过有性生殖传给后代，A、D错误；号染色体为三体，说明细胞一定发生了染色体变异，而且基因重组(基因自由组合)只发生在减数分裂过程，所以此细胞一定没有发生基因自由组合，B正确；基因突变不能在显微镜下直接观察，染色体变异可以在光学显微镜下直接观察，C错误。6(2016福建宁德质检)有关“低温诱导大蒜(2N16)根尖细胞染色体加倍”的实验，叙述不正确的是()A实验材料要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗B在显微镜视野内可观察到染色体数为16、32和64的细胞C用高倍显微镜观察不到某细胞染色体加倍的过程D低温通过促进着丝点分裂导致染色体数目加倍导学号29520372解析：选D。该实验处理要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗，A正确；在显微镜视野内可观察到染色体数为16、32和64的细胞，B正确；制片过程中解离导致细胞死亡，用高倍显微镜观察不到某细胞染色体加倍的过程，C正确；低温通过抑制纺锤体形成导致染色体数目加倍，D错误。7(2016上海长宁模拟)如图显示一次减数分裂中，某染色单体的基因序列出现改变，该改变属于() A染色体变异中的一小段染色体倒位B染色体变异中的一小段染色体缺失C基因突变中DNA分子中碱基对的倒位D基因突变中DNA分子中碱基对的缺失导学号29520373解析：选B。染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、重复、倒位或易位等改变。根据题意和图示分析可知：由于断裂，结果缺失了基因C和基因D，因此该染色单体的基因序列出现改变的原因是一小段染色体缺失，故选B。8(原创题)染色体数目变异有两大类型：一类是以体细胞内完整染色体组为单位的改变，称整倍体变异，如三倍体无子西瓜；另一类是染色体组内的个别染色体数目增加或减少，使细胞内的染色体数目不成染色体组数的完整倍数，称为非整倍体变异，如21三体综合征。而非整倍体变异又包括下表所示的几种常见类型。请据表分析，若夫妇均为21三体综合征，则有关子代的叙述合理的是(假设人类21四体的胚胎无法发育)()名称染色体数目染色体类型单体2n1(abcd)(abc)缺体2n2(abc)(abc)三体2nl(abcd)(abcd)(a)四体2n2(abcd)(abcd)(aa)双三体2n11(abcd)(abcd)(ab)A.子代可有2种表现型，两种表现型之比为31B若三体的胚胎约有50%死亡，子代出现三体的概率为50%C若三体的胚胎约有50%死亡，则子代的致死率为2/3D若母亲的卵细胞均正常，则子代患病的概率为25%导学号29520374解析：选B。根据表格信息可知，双亲的染色体数目均为461，双亲产生的配子类型是23和231，因此子代的染色体数目有：(25%)46、(50%)461和(25%)462共3种，但462的个体死亡，因此，子代有两种表现型，两种表现型之比为12，A错误；若三体的胚胎约有50%死亡，则子代的表现型及比例分别是50%正常、50%三体，B正确；根据C选项的叙述可知，子代致死的个体包括：四体(约25%)和三体的一半(约25%)，因此，子代致死率为50%，C错误；若母亲的卵细胞正常，则子代的患病情况由父亲提供的精子决定，由于父亲产生的精子中约有50%异常，因此子代的患病概率为50%，D错误。9下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中和，和互为同源染色体，则图a、图b所示的变异()A均为染色体结构变异B基因的数目和排列顺序均发生改变C均使生物的性状发生改变D均可发生在减数分裂过程中导学号29520375解析：选D。由图可知，图a为交叉互换属于基因重组，基因的数目和排列顺序未发生改变，性状可能没有变化；图b是染色体结构变异，基因的数目和排列顺序均发生改变，性状也随之改变；二者均可发生在减数分裂过程中。10下列是对ah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图hB细胞中含有两个染色体组的是图e、gC细胞中含有三个染色体组的是图a、bD细胞中含有四个染色体组的是图c、f导学号29520376解析：选C。ah分别含有3、3、2、1、4、4、1、2个染色体组。11(原创题)果蝇(2n8)缺失一条点状染色体的个体称为单体，可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色体均缺失则不能存活。增加一条点状染色体的个体称为三体，仍可以存活，而且能够繁殖后代，若让这样的单体雄性果蝇(基因型为a)和三体雌果蝇(基因型为Aaa)相互交配，对子代基因型和表现型及比例的分析，正确的是() A子代中三体所占的比例为1/4B子代中正常果蝇中Aa所占的比例为2/3C单体果蝇的基因型有两种且比例相同D子代中致死个体所占的比例为1/12导学号29520377解析：选A。单体雄性果蝇产生两种配子a和0，各占1/2，三体雌果蝇产生四种配子AaaaAa1122，子代中三体所占的比例为：3/121/4，A项正确。子代中正常果蝇中Aa所占的比例为1/2，B项错误。单体果蝇的基因型有两种，其中A占1/3，a占2/3，C项错误。子代中无致死个体，D项错误。12(2015高考江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图所示为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是()A甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B甲发生染色体交叉互换形成了乙C甲、乙1 号染色体上的基因排列顺序相同D图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料导学号29520378解析：选D。A项，根据题干信息可知，甲、乙是两种果蝇，甲、乙杂交产生的F1虽然含有2个染色体组，但是因为来自甲、乙中的1号染色体不能正常联会配对，所以F1不能进行正常的减数分裂。B项，根据题图，甲中1号染色体发生倒位形成了乙中的1号染色体。C项，染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序。D项，可遗传变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。13(2016吉林长春质检)果蝇体色的灰身(B)对黑身(b)为显性，位于常染色体上。眼色的红眼(R)对白眼(r)为显性，位于X染色体上。(1)眼色基因R、r是一对_，其上的碱基排列顺序_(填“相同”或“不同”)。(2)与体色不同的是，眼色性状的表现总是与_相关联。控制体色和眼色的基因遵循基因的自由组合定律，判断依据为_。(3)缺刻翅是X染色体部分缺失的结果(用XN表示)，由于缺失片段较大，连同附近的R(r)基因一同缺失，染色体组成为XNXN和XNY的个体不能存活。请根据图示的杂交组合回答问题：果蝇的缺刻翅属于染色体_变异。由上述杂交组合所获取的F1果蝇中，红眼白眼_。若将F1雌雄果蝇自由交配得F2，F2中红眼缺刻翅雌果蝇占_。导学号29520379解析：(1)眼色基因R、r位于一对同源染色体上，控制一对相对性状，属于等位基因，等位基因R和r的碱基排列顺序不同。(2)控制眼色性状的基因位于X染色体上，则控制眼色性状的基因的遗传属于伴性遗传，其性状表现总是与性别相关联。控制体色和眼色的两对基因分别位于两对同源染色体(常染色体和性染色体)上，因此，它们的遗传遵循基因自由组合定律。(3)缺刻翅是X染色体部分缺失的结果，X染色体部分缺失属于染色体结构变异。图示的杂交组合所获取的F1为：XRXr(红眼)、XNXr(白眼)、XRY(红眼)、XNY(死亡)，各占1/4，所以红眼白眼21。F1自由交配得F2，杂交方式有两种：XRXr与XRY杂交、XNXr与XRY杂交，其中XRXr与XRY杂交，F2的基因型有XRXR、XRXr、XRY、XrY，XNXr与XRY杂交，F2的基因型有XRXN(红眼缺刻翅雌果蝇)、XRXr、XNY(死亡)、XrY，可见XRXN(红眼缺刻翅雌果蝇)在F2中占1/7。答案：(1)等位基因不同(2)性别两对基因位于非同源染色体上(或两对基因位于两对同源染色体上)(3)结构211/714(图示信息类)(2016河北南宫测试)猫是XY型性别决定的二倍体生物，当其体细胞中存在两条或两条以上的X染色体时，在早期胚胎的细胞分裂过程中，一般只有一条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如图所示。请据图回答下列问题：(1)组成巴氏小体的化合物主要是_。通常依据细胞中巴氏小体的数量来区分正常猫的性别，理由是_。(2)性染色体组成为XXX的雌性猫体细胞的细胞核中应有_个巴氏小体，高度螺旋化染色体上的基因不能表达，主要原因是其中的_过程受阻。(3)控制猫毛色的基因B(黑色)、b(白色)位于X染色体上，基因型为XBY的猫的表现型是_。现观察到一只白色的雄性猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该猫的基因型应为_。(4)控制有尾、无尾的基因依次为A、a，则无尾黑毛雄猫的基因型是_，如果它与图示的雌猫交配，子代雄性个体的表现型及其比例为_。导学号29520380解析：(1)巴氏小体为X染色体高度螺旋化失活形成，主要成分为DNA和蛋白质。雄猫染色体正常为XY，体细胞无巴氏小体，雌猫染色体正常为XX，体细胞有1个巴氏小体。(2)XXX的雌性猫体细胞的细胞核中应有2个巴氏小体，高度螺旋化染色体上的基因不能解旋进行转录，故不能表达。(3)XBY的猫的表现型是黑色。白色的雄性猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该猫性染色体组成为XXY，基因型为XbXbY或XBXbY(XB成为巴氏小体不表达)。(4)雄性无尾黑猫的基因型是aaXBY，与图示的雌猫AaXBXb交配，子代雄性个体为(1Aa1aa)(1XBY1XbY)，表现型及其比例为：有尾黑猫有尾白猫无尾黑猫无尾白猫1111。答案：(1)DNA和蛋白质正常雄性猫体细胞中没有巴氏小体，正常雌性猫体细胞中有1个巴氏小体(2)2 转录(3)黑色雄猫XBXbY或XbXbY(4)aaXBY 无尾白猫有尾白猫无尾黑猫有尾黑猫1111