文档内容
5.2 染色体变异
核心知识梳理
一、染色体数目的变异
1.染色体变异的概念及种类
(1)概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
(2)种类:染色体数目的变异和染色体结构的变异。
2.染色体数目变异的类型
(1)细胞内个别染色体的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减
少。
3.二倍体和多倍体
(1)染色体组:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有
两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
判断方法：
a.同一形态(不看颜色)的染色体有几条就几组；
b.控制同一性状的基因(不看大小写)有几个就几组。
(2)二倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。如人、果蝇
等动物
(3)多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上 染色体组的个体。
如香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体。
4.单倍体:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。其体细
胞内可以有一个或多个染色体组，如蜜蜂中的雄蜂。
(1)单倍体植株特点：单倍体植株长得弱小，而且高度不育。
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂(2)单倍体育种步骤：a花药(粉)离体培养：获得单倍体；b人工诱导染色体加
倍：使单倍体的染色体加倍，从而可育。
(3)优点：是可以明显缩短育种年限。
二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理:用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响
细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物
细胞的染色体数目发生变化。
2.实验步骤与现象
(1)实验步骤
(2)现象:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。
三、染色体结构的变异
1.类型
图解 变化 名称 举例
染色体
b 片 段缺失 果蝇缺刻翅的形成
缺失
染色体
b 片 段重复 果蝇棒状眼的形成
增加
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂染色体
的某一
片 段
(d、g)
移接到 易位 果蝇花斑眼的形成
另一条
非同源
染色体
上
同一条
染色体
上某一
果蝇卷翅的形
片 段 倒位
成
(a、b)
位置
颠倒
2.结果:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序 发生
改变,导致性状的变异。
3.对生物体的影响:染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列
顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，
有的甚至会导致生物体死亡。
易错点：
培优分级练
培优第一阶——基础过关练
1．科学家对某雌猴做唾液腺染色体的高倍镜检查，部分检查结果如下，引起该
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂现象的原因是（ ）
A．染色体结构变异中的缺失 B．染色体结构变异中的重复
C．基因突变中的碱基对的缺失 D．染色体结构变异中的易位
【答案】A
【详解】A、通过图示可知，变异的X染色体比正常的X染色体短，二者长度不
同，该变异类型属于染色体结构变异中的缺失，A正确；
B、异常染色体比正常染色体短，不可能是染色体结构变异中的重复，B错误；
C、染色体发生断裂后，基因的缺失、倒位、易位或重复，属于染色体结构变异，
DNA分子上碱基对的缺失、插入或替换，属于基因突变，基因突变中碱基对的
缺失无法在光学显微镜下直接观察到，C错误；
D、易位发生在非同源染色体之间，图中是一对同源染色体，不可能是易位，D
错误。
故选A。
2．若某二倍体高等动物（2n=4）的一个基因型为AaBbCc的精原细胞（DNA被
32P全部标记）在不含32P的培养液中经一次有丝分裂后，再进行减数分裂形成
如图所示的1个细胞（图中仅标明部分基因），不考虑图示以外的其他变异，
下列叙述正确的是（ ）
A．该细胞的DNA分子数为8个
B．该细胞含32P的核DNA分子有4个或5个
C．形成该细胞的过程发生了基因突变和染色体易位
D．该细胞分裂形成的精子基因型有3种
【答案】B
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【详解】A、该细胞的核DNA分子数为8个，但细胞质中还有DNA，A错误；
B、因为发生过染色体易位，易位部分的染色单体含32P的情况不确定，分情况
讨论可知该细胞含32P的核DNA分子有4个或5个，B正确；
C、不考虑图示以外的其他变异，形成该细胞的过程只发生了染色体易位，不发
生基因突变，C错误；
D、该细胞分裂形成的精子基因型有4种，分别是BbC、aBC、Aac、Abc，D错误。
故选B。
3．如图a～d分别表示发生染色体变异的细胞或结构模式图，下列相关叙述正
确的是（ ）
A．a中含有三个染色体组，21三体综合征的形成与其类似
B．b为染色体结构变异中的重复，该细胞无法产生正常配子
C．c所示的细胞一定是三倍体，一般不能产生可育配子
D．果蝇缺刻翅的形成过程与d所示变异原理相似
【答案】D
【详解】A、a中染色体多了一条，不是三个染色体组，A错误；
B、b为染色体结构变异中的重复，同源染色体中的另一条是正常的，仍然可以
产生正常配子，B错误；
C、c所示的细胞如果是由配子发育而来，该细胞为单倍体，C错误；
D、果蝇缺刻翅的形成是因为染色体片段缺失引起的，D正确。
故选D。
4．自然界中存在某种嵌合体，形成机理如图所示：雄配子复制产生两个相同的
配子P，其中一个配子P与卵细胞M受精形成MP，另一个配子P继续复制变成二
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂倍体细胞PP，两类细胞发育形成同一个体。当二倍体细胞中没有X染色体时，
细胞无法正常存活。下列叙述正确的是（ ）
A．以上形成的嵌合体可能为雄性
B．PP细胞的产生可能与纺锤体的形成异常有关
C．最初的雄配子通过减数分裂产生两个相同的雄配子
D．以上嵌合体体内出现不同结构与功能的细胞一定是分化的结果
【答案】B
【详解】A、题中显示，当细胞中没有X染色体时，细胞无法正常存活，现在PP
二倍体正常存活，所以该嵌合体形成时精子中应该含有的是X性染色体，而非Y
染色体，故该嵌合体是雌性个体，A错误；
B、PP细胞的产生是异常有丝分裂形成的，可能与纺锤体功能异常有关，B正确；
C、最初的雄配子通过有丝分裂产生两个相同的雄配子，而不是通过减数分裂形
成，C错误；
D、不同结构与功能的细胞可能是因为分别由MP细胞和PP细胞发育而来，即因
为基因型不同导致的，不一定是细胞分化的结果，D错误。
故选B。
5．对于低温诱导洋葱(2N=16) 染色体数目变化的实验，正确的描述是
（ ）
A．在高倍显微镜下观察处于分裂中期的细胞， 只能观察到 32 条染色体
B．为使组织中的细胞相互分离， 应选用卡诺氏液处理洋葱组织切片
C．制片的基本流程：解离→染色→漂洗→制片
D．低温与秋水仙素诱导的原理相似， 都可通过抑制纺锤体的形成使染色体加
倍
【答案】D
【详解】A、洋葱染色体数目是16，低温诱导染色体数目加倍后染色体数目变
为32，故在高倍显微镜下观察处于分裂中期的细胞，可见16或32条染色体，A
错误；
B、用解离液处理根尖可使组织中的细胞相互分离，卡诺氏液用于固定细胞形态，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B错误；
C、制片的基本流程为：解离→漂洗→染色→制片，C错误；
D、低温与秋水仙素诱导的原理相似，都可通过抑制纺锤体的形成而导致染色体
数目加倍，D正确。
故选D。
6．下列关于高中生物学相关实验操作的叙述，正确的是（ ）
选
实验名称 实验部分操作
项
将双缩脲试剂A液、B液混匀后，再加入待测
A 检测豆浆中的蛋白质
样液中
用黑藻叶片上表皮在高倍镜下观察叶绿体的形
B 观察黑藻细胞的叶绿体
态
探究酵母菌细胞呼吸的 用溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液检测是否有酒精
C
方式 产生
低温诱导染色体数目加 剪取洋葱根尖，解离、染色和漂洗后制成临时
D
倍 装片
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【详解】A、用双缩脲试剂检测蛋白质时，应该先加双缩脲试剂A液，后加双缩
脲试剂B液，A错误；
B、观察黑藻细胞的叶绿体时，直接将黑藻叶片制成玻片后进行观察，B错误；
C、酵母菌通过无氧呼吸产生酒精，酒精可用酸性重铬酸钾溶液检测，因此探究
酵母菌细胞呼吸的方式实验中，用酸性重铬酸钾溶液检测酒精，颜色由橙色变
成灰绿色，C正确；
D、低温诱导染色体数目的变化实验中，剪取洋葱根尖，解离、漂洗和染色后制
成临时装片，D错误。
故选C。
7．西瓜的瓜皮颜色有深绿和浅绿两种，受一对等位基因A、a控制。现利用基
因型为Aa的深绿皮西瓜培育无子西瓜。下列叙述错误的是（ ）
A．用秋水仙素处理萌发的种子可获得四倍体西瓜
B．四倍体西瓜和二倍体西瓜存在生殖隔离
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．经秋水仙素处理的亲本深绿皮西瓜可产生三种基因型的配子
D．上述经多倍体育种培育的无子西瓜不能产生种子，无子性状不能遗传
【答案】D
【详解】A、用秋水仙素处理二倍体西瓜萌发的种子使染色体加倍，可获得四倍
体西瓜，A正确；
B、四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离，B正确；
C、四倍体西瓜AAaa可产生AA、Aa、aa三种基因型的配子，比例为1：4：1，C
正确；
D、无子西瓜的无子性状为可遗传变异，D错误。
故选D。
培优第二阶——拓展培优练
1．被誉为“活化石”和“中国国宝”的大熊猫，体细胞中有42条染色体，下
列相关说法错误的是（ ）
A．雄性大熊猫形成的精子中有21条染色体
B．雄性大熊猫精巢中细胞的核DNA数可能是21条、42条或84条
C．一只雄性大熊猫产生的精子，其染色体组合具有多样性
D．大熊猫体细胞有丝分裂过程中，会发生染色体变异和基因重组
【答案】D
【详解】A、与体细胞相比，雄性动物精子中的染色体数目是体细胞中染色体数
目的一半，即有21条染色体，A正确；
B、雄性大熊猫精巢中的精原细胞可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，有丝分
裂中的染色体数目可能与体细胞中的相同或者是其2倍（后期），即42条或84
条，减数分裂中的色体数目可能与体细胞中的相同或者是其一半，即42条或21
条，B正确；
C、在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源
染色体的自由组合，都导致了配子中染色体组合的多样性，C正确；
D、基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，即有丝分裂可发生的可遗传变异
是基因突变或染色体变异，D错误。
故选D。
2．如图是小麦种子发育、成熟、储存和萌发过程示意图，该过程中细胞含水量、
分裂、分化程度、大分子化合物的合成和分解等都发生了一系列变化，下列有
关说法错误的是（ ）
胚珠 幼嫩种子 成熟种子 储存 萌发
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．①④阶段，细胞的种类和数目增多
B．③阶段，细胞内自由水与结合水的比值逐渐降低
C．②③阶段，还原糖含量增多
D．④阶段可能发生基因突变、染色体变异
【答案】C
【详解】A、①阶段为胚珠发育为幼嫩种子，该阶段细胞分裂、分化，细胞的种
类和数目增多，④阶段大多数细胞处于连续有丝分裂状态，A正确；
B、③阶段，要经过晾晒，细胞大量失去自由水，细胞内自由水与结合水的比值
逐渐降低，代谢减弱，有利于种子储存，B正确；
C、②阶段为种子由幼嫩到成熟，种子成熟过程中还原糖大量转化为淀粉，淀粉
的含量逐渐增多，还原糖含量减少，C错误；
D、④阶段大多数细胞处于连续有丝分裂状态，可能发生基因突变和染色体变异，
D正确。
故选C。
3．某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示。该生物性原细胞经
减数分裂形成了如图所示的四种配子。下列关于几种配子形成过程中所发生的
变异的说法不正确的是（ ）
A．配子一的变异属于基因重组，发生在减数第一次分裂过程中
B．配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数第二次分裂过程中
C．配子三发生了染色体易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上
D．配子四的变异属于基因突变，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或
a缺失
【答案】D
【详解】A、配子一形成过程中，在减数第一次分裂后期，发生了非同源染色体
上非等位基因的自由组合，属于基因重组，A正确；
B、配子二形成的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，移
向了同一极，这属于染色体变异，B正确；
C、a和b是非同源染色体上的基因，而配子三中a和b位于同一条染色体上，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂原因可能是基因b转移到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C正
确；
D、配子四的变异属于染色体变异，可能原因是染色体复制发生错误导致基因A
或a缺失，D错误。
故选D。
4．某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示（不考虑基因突变和交叉互
换），其中①～⑥表示细胞。下列叙述错误的是（ ）
A．该动物为雄性动物，在减数分裂过程中A、a与B、b这两对等位基因不遵循
自由组合定律
B．⑥中发生了染色体缺失
C．①形成②③过程中发生了同源染色体的分离与非同源染色体的自由组合
D．②中着丝粒分裂，细胞中一定有两个a基因
【答案】B
【详解】A、题图显示：细胞中有Y染色体，说明该动物为雄性动物，图示为一
个细胞的减数分裂过程，该分裂过程中发生了同源染色体的分离，A、a与B、b
这两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循自由组合定律，A正确；
B、由图可知，③在减数第二次分裂过程中，1条X染色体经着丝粒分裂后所形
成的2条X染色体未分离，导致⑥中缺少一条X染色体，发生了染色体数目变
异，B错误；
C、①形成②③过程为减数第一次分裂，在该过程中发生了同源染色体的分离与
非同源染色体的自由组合，C正确；
D、在不考虑基因突变和交叉互换的前提下，分析题图可知：在减数第一次分裂
过程中由于同源染色体分离，导致②中存在a基因所在的染色体，由于组成该
染色体的一对姐妹染色单体的相同位置上均含有a基因，因此②中着丝粒分裂，
细胞中一定有两个a基因，D正确。
故选B。
5．中科院覃重军团队用基因编辑的方法将酿酒酵母中16条天然染色体合成为1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂条，创建出国际首例人造单染色体真核细胞SY14，打开了“人造生命”的大门。
有关说法正确的是（ ）
A．SY14的细胞壁具有支持保护作用，可被纤维素酶和果胶酶温和去除
B．SY14的遗传物质是DNA，合成蛋白质时边转录边翻译
C．SY14的形成发生了染色体的结构变异和数目变异
D．SY14细胞膜的组成成分从外到里依次为糖类、蛋白质、磷脂分子
【答案】C
【详解】A、酿酒酵母属于真菌，细胞壁的主要成分是几丁质，故不能用纤维素
酶和果胶酶去除，A错误；
B、真核细胞SY14的遗传物质是DNA，DNA主要存在于细胞核中，因为有核膜的
限制，故合成蛋白质时应先转录后翻译，B错误；
C、将酿酒酵母的16条染色体合并成一条，可见SY14的形成发生了染色体的结
构变异和数目变异，C正确；
D、SY14细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，蛋白质镶在、部分或完全嵌入、
贯穿磷脂双分子层，糖类与蛋白质或磷脂分子结合，D错误。
故选C。
6．已知普通西瓜为二倍体，西瓜果皮颜色由一对等位基因控制，果皮深绿色条
纹（A）对浅绿色（a）为显性，图表示培育深绿色条纹三倍体无籽西瓜的大致
流程，若只研究果皮颜色，下列相关叙述正确的是（ ）
A．培育三倍体无籽西瓜的过程中发生了基因重组和染色体变异
B．体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体
C．秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是促进后期染色单体分开，形成染色体
D．基因突变和染色体结构变异会使DNA分子上碱基的数目或排列顺序发生改变
【答案】D
【详解】A、培育三倍体无籽西瓜的过程发生了染色体数目变异，在本题中只涉
及一对等位基因，未发生基因重组，A错误；
B、由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为
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C、秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是抑制纺锤体的形成，进而引起细胞不能
分裂，C错误；
D、基因突变是碱基对的缺失、替换或增添引起的基因结构的改变，染色体结构
变异会使DNA分子上基因的数目或排列顺序发生改变，二者都能引起DNA分子
上碱基的数目或排列顺序发生改变，D正确。
故选D。
7．依据模式图判断，以下叙述正确的是（ ）
A．该细胞含有18个 DNA分子
B．该细胞中不存在同源染色体
C．由该细胞发育而成的个体一定是三倍体
D．染色体1、4、7含该生物生长发育的全套遗传信息
【答案】D
【详解】A、该细胞中的DNA经过了复制过程，其中含有的核DNA有18个，且
细胞质中也含有DNA，所以这个细胞的DNA理论上超过18个，A错误；
B、该细胞中存在同源染色体，如图中的1、2、3或者4、5、6或者7、8、9各
三条也是同源染色体，B错误；
C、当细胞中含有3个染色体组时，在不确定该细胞是体细胞或者配子细胞的情
况下，无法确定其发育成的个体时三倍体还是单倍体，C错误；
D、染色体1、4、7构成一个染色体组，其中含该生物生长发育的全套遗传信息，
D正确。
故选D。
8．2022年4月我国神舟十三号载人飞船圆满完成航天任务，随航天员返回地球
的，还有22株用于航天育种实验的人体肠道益生细菌。下列有关叙述错误的是
（ ）
A．返回地球的益生细菌体内的染色体数目或结构可能发生改变
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂B．航天育种能缩短育种时间是因为太空环境能提高菌株变异频率
C．益生细菌的遗传物质是RNA，受到太空辐射易发生基因突变
D．航天育种的优点是能诱导益生细菌定向产生有利于人类健康的变异
【答案】ACD
【详解】A、细菌为原核生物，不含有染色体，A错误；
B、太空环境中微重力、宇宙射线等，使得DNA复制过程中碱基更易出错，从而
提高了菌株变异频率，使得在一个育种周期内有更多变异品种供选择，从而缩
短育种时间，B正确；
C、益生细菌是细胞生物，细胞生物的遗传物质是DNA，C错误；
D、航天育种的主要原理基因突变，基因突变具有不定向性的特点，D错误。
故选ACD。
9．家鸽属于ZW型性别决定的生物，如图表示雄性家鸽（2N=80）进行细胞分裂
时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ~Ⅳ）中遗传物质及其载体的数量。下列有关
叙述错误的是（ ）
A．abc分别代表染色体、姐妹染色单体、核DNA
B．Ⅱ可表示处于减数分裂Ⅰ前期的细胞，此时细胞中有80条染色体，40种形
态
C．处于Ⅰ、Ⅱ阶段的细胞含两个染色体组，处于Ⅲ阶段的细胞含一个或两个染
色体组
D．处于Ⅲ阶段的细胞为次级精母细胞，该过程细胞中可能有两条Z染色体
【答案】CD
【详解】A、分析题图可知，b可为0，故b是姐妹染色单体，而c的数量可为a
的2倍，所以a是染色体，c是核DNA，A正确；
B、Ⅱ中染色体数为2N=80，含有姐妹染色单体，可表示处于减数分裂Ⅰ前期的
细胞，根据染色体数2N=80可知，共有80÷2=40种不同的形态的染色体，B正
确；
C、Ⅰ中染色体数为2N=80，不含姐妹染色单体，可表示减数第二次分裂的后期，
含有2个染色体组，Ⅱ的染色体数同为2N，可表示有丝分裂前期、中期和减数
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有N条染色体，为减数第二次分裂的前期、中期，含有1个染色体组，C错误；
D、处于Ⅲ阶段的细胞，含有N条染色体，为减数第二次分裂的前期、中期，不
含同源染色体，该细胞为次级精母细胞，由于家鸽雄性的性染色体为ZZ，则该
细胞含有1条Z染色体，D错误。
故选CD。
培优第三阶——高考沙场点兵
1．科研人员开展了芥菜和埃塞俄比亚芥杂交实验，杂种经多代自花传粉选育，
后代育性达到了亲本相当的水平。下图中L、M、N表示3个不同的染色体组。
下列相关叙述正确的有（ ）
A．两亲本和F 都为多倍体
1
B．F 减数第一次分裂中期形成13个四分体
1
C．F 减数第二次分裂后产生的配子类型为LM和MN
1
D．F 两个M染色体组能稳定遗传给后代
1
【答案】AD
【详解】A、由题意可知，L、M、N表示3个不同的染色体组，故两亲本和F1都
含有四个染色体组，且由受精卵发育而来，为四多倍体，A正确；
B、四分体形成于减数第一次分裂前期同源染色体联会，B错误；
C、由图中选育产生的后代基因型推知，F1可能产生M、LM、LN、MN、LMN等配
子，C错误；
D、根据C选项配子类型的分析，已经图中选育产生的后代可知，后代一定会获
得两个M染色体，D正确。
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