文档文本内容
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第22 讲 生物的变异（第二课时，染色体变异）
目录
01 考情透视·目标导航..................................................................................................................................2
02 知识导图·思维领航..................................................................................................................................3
03 考点突破·考法探究..................................................................................................................................3
考点一 染色体变异.......................................................................................................................................3
知识点1 染色体结构变异..........................................................................................................................3
知识点2 染色体数目变异..........................................................................................................................6
知识点3 实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化.........................................................................9
知识点4 可遗传变异的比较与判断.......................................................................................................10
考向1 围绕染色体数目变异与染色体组，考查科学思维...................................................................12
考向2 围绕染色体结构变异及变异类型的推断，考查科学思维、科学探究...................................12
考点二 生物变异在育种上的应用..........................................................................................................14
知识点1 杂交育种....................................................................................................................................14
知识点2 诱变育种....................................................................................................................................14
知识点3 多倍体育种................................................................................................................................15
知识点4 单倍体育种................................................................................................................................16
知识点5 基因工程育种............................................................................................................................17
考向1 围绕生物变异在育种中的分析与应用，考查科学思维、社会责任.......................................18
考向2 围绕低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，考查实验探究能力...................................19
04 真题练习·命题洞见（含2024 年高考真题）........................................................................20
05 长句分析·规范作答................................................................................................................................22
一、教材知识链接...............................................................................................................................................22
二、教材深挖拓展...............................................................................................................................................23
三、长句规范作答...............................................................................................................................................23
考点
由高考知核心知识点
预测
染色体变异
考点一：染色体变异
（2024 北京卷、2024 浙江卷）染色体变异
题型：选择题、解答
1
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（3 年14 考，全国卷3 年2
考）
（2024 甘肃卷、2024 浙江卷）染色体变异
（2024 吉林卷）育种
（2023 湖北卷、2023 浙江卷）染色体变异
（2023 海南卷）染色体变异
（2023 湖北卷、2023 浙江卷）育种
（2022 浙江卷、2022 山东卷） 染色体变
异
（2022 北京卷、2022 海南卷）染色体变异
（2022 河北卷、2022 湖南卷）染色体变异
（2022 江苏卷）染色体变异
（2022 河北卷、2022 重庆卷）育种
题
内容：2025 年高考很
可能在呈现现实中的
问题情境，让学生运
用相关基础知识，分
析染色体变异类型。
考点二：生物变异在育种上的
应用
（3 年10 考，全国卷3 年1
考）
课标要求
1.举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡
新旧教材对
比
增：染色体变异的概念。
改：①二倍体的概念；②染色体组的概念。
删：单倍体育种改为小字内容。
2
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考点一 染色体变异
知识点1 染色体结构变异
1、定义：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
2、类型：
3
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1.原因：受各种因素影响(如：各种射线、代谢失调等)，染色体的 断裂 以及断裂后片段 不正常 的重
新连接。
2.类型：
(1)缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。
举例：①人类的猫叫综合征：5 号染色体部分缺失；②果蝇缺刻翅的形成。
结果：基因数目减少。
(2)重复：染色体中增加某一片段引起的变异。
举例：果蝇棒状眼的形成
结果：基因数目增加
(3)易位：染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的。
举例：①人慢性粒细胞白血病；②果蝇花斑眼的形成。
【拓展延伸】染色体间的易位可分为单向易位和相互易位
①单向易位：指一条染色体的某一片段转移到了另一条非同源染色体上
②相互易位（平衡易位）：指两条非同源染色体间相互交换了片段。
4
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非同源染色体的片段移接是易位（属于染色体结构变异）
同源染色体的非姐妹染色单片段交换是互换（属于基因重组）
(4)倒位：染色体的某一片段位置颠倒引起变异。
结果：染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性
状改变。
【问题1】染色体结构的改变为什么会导致性状发生改变?
染色体片段缺失、重复、易位和倒位→基因数量（缺失、重复）、排列顺序的改变（易位、倒位）→生物
性状的改变（变异）
影响：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。
3.染色体结构变异 VS 基因突变
染色体结构变异：细胞水平的变异，显微镜下能观察到。(没有产生新基因，发生了基因数目或排列顺序的
变化)。
基因突变：分子水平的变异，光学显微镜下不能观察到。(产生新基因，基因数目、排列顺序都没有变化)。
【提醒】关于“缺失或增添”：DNA 分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色
体结构变异；DNA 分子上基因中若干碱基对的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。
项目
染色体易位
交叉互换
5
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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之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
在光学显微镜下观察到
在光学显微镜下观察不到
【易错辨析】
知识点2 染色体数目变异
1.染色体数目变异的类型
正常细胞
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（染色体组）为基数成倍地增加或成套地减少。
2.个别染色体的增加或减少
原因一：同源染色体未分离
6
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原因二：姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极。
实例1：唐氏综合征即21 三体综合征 (又称先天性愚型或Down 综合征)
病因：多了一条21 号染色体。
表现：智力低于常人，特殊面容，生长发育障碍，多发畸形。
【问题1】21 三体综合征产生的原因是什么？
原因一：减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离。
原因二：减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体不分离。
实例2：男性Klinefelter 综合征
病因：多了一条X 染色体。
表现：身材较高，性腺发育不良，有女性特征。
实例3：女性Turner 综合征
病因：少了一条X 染色体。
表现：身材较矮，性腺发育不良。
3.以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或或成套的减少
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(1)染色体组的判断
【特别提醒】以上各图不能判定为几倍体，还需要根据来源于配子或者是受精卵再判定。
【考点训练】判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？
4.二倍体和多倍体
(1)概念：
①（通常）由受精卵发育而来的个体。
②体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。
(2)分布：
二倍体：几乎全部动物以及、过半数的高等植物。
多倍体：植物中常见（例如：普通小麦是六倍体、香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体），动物几乎没有。
【教材隐性知识】必修二P88 旁栏：被子植物中，约有33%的物种是多倍体。例如，普通小麦、棉、烟草、
菊、水仙等都是多倍体。
(3)多倍体优点和缺点
优点：①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子都比较大；③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
缺点：①结实率低，②晚熟。
【拓展延伸】
（1）若同源四倍体的基因型为Aaaa，则产生的配子类型及比例：
Aa
：
aa
＝
1 ：
1
。
（2）若同源四倍体的基因型为AAAa，则产生的配子类型及比例：
AA
：
Aa
＝
1 ：
1
。
（3）若同源四倍体的基因型为AAaa，则产生的配子类型及比例：
AA
：
Aa
：
aa=1
：
4 ：
1
。
（4）若三体为XXY 的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等，则XXY 个体产生的配子及比例
为：
X ：
Y ：
XY
：
XX
＝
2 ：
1 ：
2 ：
1
。
5.单倍体
8
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（1）定义：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，叫作单倍体。
（2）特点：与正常植株相比，植株弱小，且高度不育。
知识点3 实验：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（与秋水仙素原理相同） ，植物细胞的染色体
数目发生变化。
【教材隐性知识】必修二P88 旁栏：秋水仙素(C22H25O6N)是从 植物碱 科植物秋水仙的种子和球茎中提
取出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
2.实验步骤
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理过的根尖
洗去卡诺氏液
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液
解离根尖细胞
清水
浸泡解离后的根尖细胞约10 min
漂洗根尖，去除解离液
甲紫溶液
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染
色3～5 min
使染色体着色
3.实验现象：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。
4.实验结果：适当低温可以诱导 染色体数目 加倍。
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知识点4 可遗传变异的比较与判断
1.比较三种可遗传变异
类型
基因突变
基因重组
染色体变异
变异的本质
基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合
染色体结构或数目发生改变
发生时间
主要在有丝分裂间期和减
数分裂Ⅰ前的间期
减数分裂Ⅰ前期和后期
有丝分裂和减数分裂过程中
适用范围
所有生物
真核生物、有性生殖核基因遗传
真核生物(细胞增殖过程)
产生结果
产生新的基因
产生新基因型，没产生新基因
未产生新基因，基因数目或顺
序发生变化
鉴定方法
光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出
注：DNA 分子上若干基因的缺失属于染色体变异，DNA 分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。
2.生物变异类型的判定
（1）生物类型推断法
①病毒→基因突变。
②原核生物→基因突变。
③真核生物→基因突变、基因重组和染色体变异。
（2）细胞分裂方式推断法
①二分裂→基因突变
②无丝分裂→基因突变、染色体变异。
③有丝分裂→基因突变、染色体变异。
④减数分裂→基因突变、基因重组和染色体变异。
（3）显微镜辅助推断法
①可见→细胞水平的变异→染色体变异。
②不可见→分子水平的变异→基因突变和基因重组。
（4）变异水平推断法
①染色体水平。
同源染色体的非姐妹染色单体间的交换→重组基因。
非同源染色体间的交换→易位。
②DNA 分子水平。
DNA 分子中若干基因的增加或缺失→染色体变异。
DNA 分子中若干个碱基对的增加或缺失→基因突变。
【易错辨析】
1．体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(必修2
P88 正文)( × )
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提示：还需看起点
2．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。(必修2 P88 正文)( × )
提示：也可能是多倍体
3．用秋水仙素处理某高等植物连续分裂的细胞群体，分裂期细胞的比例会减少。(必修2 P88 正文)( × )
提示：比例不变
4．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(必修2 P90 图57)( × )
提示：易位不改变基因数量，但会改变基因排列顺序
5．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。(必修2 P90 图57)( × )
提示：有丝分裂过程中也可能
考向1 围绕染色体数目变异与染色体组，考查科学思维
例1．关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是( )
A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D.每个染色体组中各染色体DNA 的碱基序列不同
【答案】 C
【解析】 二倍体植物的配子是经减数分裂产生的，配子中只含有一个染色体组，A 正确；一个染色体组
是指细胞中的一组非同源染色体，它们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，B、D 正确；雌雄同体的高等植物如水稻、豌豆等没有性染色体，C 错误。
【变式训练】下列是对a～h 所示的生物体细胞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d、g，对应个体一定是由雄配子发育而来的单倍体
b.细胞中含有二个染色体组的是图f、h，对应个体是二倍体
C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b，对应个体不一定是三倍体
D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f，对应个体是四倍体
【答案】 C
【解析】 细胞中含有一个染色体组的是图d、g，对应个体也可能是由雌配子发育而来的，A 错误；细胞
中含有两个染色体组的是图c、h，对应个体可能是二倍体，B 错误；细胞中含有三个染色体组的是图a、
b，对应个体如果是由受精卵发育形成的，则为三倍体，如果是由配子直接发育形成的，则为单倍体，C 正
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确；细胞中含有四个染色体组的是图e、f，对应个体不一定是四倍体，D 错误。
考向2 围绕染色体结构变异及变异类型的推断，考查科学思维、科学探究
例2．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下图
所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法，错误的是( )
A.配子一的变异属于基因重组，发生在减数分裂Ⅰ前期
B.配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数分裂Ⅱ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.配子四发生了染色体缺失，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】 A
【解析】 配子一形成过程中，在减数分裂Ⅰ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 错误；配子二形成的原因是减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分开后形成的子染色体移向同一
极，这属于染色体变异，B 正确；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，
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；配子四的变异属于染
色体变异中的缺失，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A 或a 缺失，D 正确。
【思维建模】几种常考变异类型产生配子的分析方法
提醒：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体
的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A 合并即可得到各种配子的比例。
【变式训练】甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是(
)
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A.甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化
B.甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C.若乙为精原细胞，则它一定不能产生正常的配子
D.图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
【答案】 D
【解析】 甲、丁的变异会引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变，乙、丙的变异不会导致染色体上
基因数量的变化，A 错误；根尖分生区细胞有丝分裂活动旺盛，丙细胞的变异类型(互换)不可能发生在有
丝分裂的过程中，B 错误；若乙为精原细胞，则其经减数分裂过程可能会产生正常的配子，C 错误；甲、
乙、丁表示的均为染色体变异，能在光学显微镜下观察到，而丙表示的基因重组无法在光学显微镜下观察
到，D 正确。
考点二 生物变异在育种上的应用
知识点1 杂交育种
1.过程：选取符合要求的纯合双亲杂交（♀×♂）→F1→F2
→鉴别、选择需要的类型，自交直至不发生
Ⓧ
性状分离为止。
【如】
注意：若是选育动物品种，则可用测交的方法，选出表现型符合要求且不发生性状分离的个体。
知识点2 诱变育种
1.原理：基因突变
2.过程
选择生物(萌发种子或幼苗)→诱发基因突变→选择理想类型→培育
3.优点
①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。
②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。
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知识点3 多倍体育种
1.原理： 染色体
( 数目
) 变异
。
2.方法：用 秋水仙素
或低温处理。
3.处理材料：
萌发的种子或幼苗
。
4.过程：
―――――→――→
5.优点： 多倍体植株茎秆粗壮，叶、果实和种子比较大，营养物质含量丰富
( 简记
：
粗、大、丰富
)
。
6.缺点：
多倍体植株发育延迟，结实率低，多倍体育种一般只适用于植物
。
7.实例一：三倍体无子西瓜的培育过程(如图所示)
①两次传粉：第一次传粉： 杂交获得
三倍体种子
；第二次传粉：刺激子房发育成 果实 。
②三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。
③用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目 加倍 ，而未经处理部分(如根
部细胞)的染色体数 不变 。
【问题2】无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法?
提示：方法一：进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量组培苗，再进行移栽。
7.实例二：普通小麦的形成过程
7.实例三：八倍体小黑麦的培育过程
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知识点4 单倍体育种
1.原理： 染色体
( 数目
) 变异
。
2.过程(以亲本为二倍体为例)
3.优点： 明显缩短育种年限 ，所得个体均为 纯合子 。
4.缺点：技术复杂。
5.实例：纯合矮抗品种水稻
【问题2】单倍体育种中秋水仙素处理萌发的种子吗？
提示：不能，因为单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗
注意：
1.单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体
育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
2.花药离体培养≠单倍体育种：单倍体育种一般包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4 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。
【归纳总结】多倍体育种和单倍体育种的比较
单倍体育种
多倍体育种
原理
染色体变异：染色体组成倍减少，再加倍后得到纯
种
染色体变异：染色体组成倍增加
常用方法
花药离体培养后人工诱导染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
优势
明显缩短育种年限得到的植株是纯合子
操作简单
缺点
技术复杂一些，需与杂交育种配合
适用于植物，在动物方面难以操作
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用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，叫单倍体育种，若操作对象为正
常植株，叫多倍体育种，不要一看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
知识点5 基因工程育种
1.育种程序
2.原理：基因重组
3.方法：将一生物的特定基因转移到另一种生物细胞中。
4.优点：打破远缘杂交不亲和的障碍；定向改造生物的遗传性状。
5.缺点：技术复杂，可能会产生食品安全问题。
6.举例：如培育转基因抗虫棉。
杂交育种
单倍体育种
多倍体育种
诱变育种
原理
基因重组
染色体数目变异
染色体数目变异
基因突变
方法
杂交→连续自交直至
不发生性状分离
花药离体培养+人工诱导
染色体数目加倍
用秋水仙素处理萌发
的种子或幼苗
物理或化学方法处理
→筛选
优点
“集中亲本优良性
状”操作简便
明显缩短育种年限
茎秆粗壮，器官大、
营养物质含量高
提高突变率、
获得新品种
缺点
育种周期长
技术复杂，常与杂交育种
相配合
发育迟缓、结实率低
有利变异少，需要大
量处理实验材料
举例
矮杆抗病小麦的培育
快速矮杆抗病小麦的培育
三倍体无子西瓜
青霉素高产菌、“黑
农五号”大豆、太空
椒
【易错辨析】
1．诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。(必修2 P81 正文) ( √ )
2．利用物理等因素处理生物，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。(必修2 P83 相关信息)(
√ )
3．利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。(必修2 P89 与社会的联系)( √ )
4．单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。(必修2 P89 与社会的联系)
( × )
提示：不一定
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5．用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株所结的种子里面的胚有3 个染色体组。(必修2 P91 拓
展应用2)( √ )
考向1 围绕生物变异在育种中的分析与应用，考查科学思维、社会责任
例1．普通小麦是由原始小麦与不同物种杂交，并经染色体数目加倍形成的，过程如图所示(其中A、B、D
分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7 条染色体)。下列说法正确的是( )
A.原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草杂交能产生可育后代，两者不存在生殖隔离
B.拟二粒小麦属于四倍体，正常可能会产生AA、BB、AB 三种类型配子
C.杂种Ⅰ处于有丝分裂后期的细胞中含有28 条染色体
D.原始小麦比普通小麦茎秆粗壮，种子大，营养物质含量高
【答案】 C
【解析】 据题图可知，原始小麦染色体组成是AA，拟斯卑尔脱山羊草染色体组成是BB，两者杂交后代
染色体组成是AB，不能产生可育后代，故原始小麦和拟斯卑尔脱山羊草存在生殖隔离，A 错误；拟二粒
小麦染色体组成是AABB，属于异源四倍体，正常可能会产生AB 一种类型配子，B 错误；杂种Ⅰ染色体
组成是AB，细胞中有14 条染色体，处于有丝分裂后期的细胞中染色体数目加倍，含有28 条染色体，C 正
确；原始小麦是二倍体，普通小麦是异源六倍体，普通小麦茎秆粗壮，种子大，营养物质含量高，D 错误。
【变式训练】甜菜褐斑病是由甜菜尾孢菌侵染引发的一种病害，严重影响甜菜的产量。甜菜抗褐斑病育种
取得了突破性进展，科学家发现转RIP 基因甜菜可增强褐斑病抗性，且对甜菜的生长和生理代谢无不良影
响。下列说法正确的是( )
A.甜菜抗褐斑病育种过程应用的原理是染色体结构变异——易位
B.抗褐斑病甜菜理论上也可以通过诱变育种获得
C.抗褐斑病甜菜细胞中的RIP 基因复制时会形成RNA—蛋白质复合体
D.利用普通甜菜植株进行单倍体育种获得抗褐斑病甜菜可以大大缩短育种时间
【答案】 B
【解析】 题述抗褐斑病甜菜育种是通过转入RIP 基因来实现的，原理是基因重组，A 错误；基因突变可
以产生新的基因，理论上可通过诱变育种获得抗褐斑病甜菜，B 正确；RIP 基因复制时DNA 会与DNA 聚
合酶结合而形成DNA—蛋白质复合体，C 错误；普通甜菜没有抗褐斑病的基因，利用普通甜菜植株进行单
倍体育种不会获得抗褐斑病甜菜，D 错误。
【思维建模】根据不同育种目标选择最佳育种方案
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考向2 围绕低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验，考查实验探究能力
例2．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是( )
A.低温会抑制纺锤体的形成
B.甲紫溶液的作用是固定和染色
C.固定和解离后都是用体积分数为95%的酒精漂洗
D.在高倍镜下可以观察到二倍体细胞变为四倍体的过程
【答案】 A
【解析】 低温能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能向两极移动，导致
细胞中染色体数目加倍，A 正确；甲紫溶液的作用是对染色体进行染色，B 错误；解离后的漂洗液是清水
C 错误；由于经过固定和解离后细胞失活，所以在高倍显微镜下不可能观察到细胞从二倍体变为四倍体的
过程，D 错误。
【变式训练】低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验中，下列相关叙述正确的是( )
A.在低倍镜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
B.洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48～72 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂
C.用卡诺氏液固定细胞的形态，用苏丹Ⅲ染液对染色体染色
D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期
【答案】 A
【解析】 低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B 错误；给染色体染色使用的是甲紫溶液
或醋酸洋红液等碱性染料，C 错误；低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂前期，
D 错误。
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1．（2024·北京·高考真题）有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体
小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。
据图判断，错误的是（ ）
A．F1体细胞中有21 条染色体
B．F1含有不成对的染色体
C．F1植株的育性低于亲本
D．两个亲本有亲缘关系
【答案】A
【分析】由题干可知，六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1的方法是杂交育种，原理是基因重组，且
F1为异源五倍体，高度不育。
【详解】A、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，属于染色体
数目变 异。通过显微照片可知，该细胞包括14 个四分体，7 条单个染色体，由于每个四分体是1 对同源
染色体，所以14 个四分体是 28 条染色体，再加上7 条单个染色体，该细胞共有35 条染色体。图为F1花
粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中 含有四分体可知，该细胞正处于减数第--次分裂，此时染色
体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35 条，A 错误；
B、由于六倍体小麦减数分裂产生的配子有3 个染色体组，四倍体小麦减数分裂产生的配子有2 个染色体
组，因此受精作用后形成的F1 体细胞中有5 个染色体组， F1花粉母细胞减数分裂时，会出现来自六倍体
小麦的染色体无法正常联会配对形成四分体的情况，从而出现部分染色体以单个染色体的形式存在的情况，
B 正确；
C、F1体细胞中存在异源染色体，所以同源染色体联会配对时，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，
故F1的育性低于亲本，C 正确；
D、由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说 明二者有亲缘关系，D 正确。
故选A。
2．（2024·浙江·高考真题）野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X 染色体上的16A 片段发生重复时，形成
棒状的复眼（棒眼），如图所示。
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棒眼果蝇X 染色体的这种变化属于（ ）
A．基因突变
B．基因重组
C．染色体结构变异
D．染色体数目变异
【答案】C
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四
种类型，染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体
数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X 染色体上的16A 片段发生重
复时，复眼会由正常的椭圆形变成“棒眼”，该变异属于染色体结构变异中的重复，C 正确，ABD 错误。
故选C。
3．（2024·吉林·高考真题）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS 基因（显隐性基因分别表示为G
和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G 基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下
列叙述错误的是（ ）
A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状
C．Gggg 个体产生的次级精母细胞中均含有1 个或2 个G 基因
D．若同源染色体两两联会，GGgg 个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36
【答案】C
【分析】多倍体具有的特点：茎秆粗壮，叶、果实和种子较大，糖分和蛋白质等营养物质含量较多。
【详解】A、相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A 正确；
B、植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，
并保持优良性状，B 正确；
C、Gggg 细胞复制之后为GGgggggg，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故
Gggg 个体产生的次级精母细胞含有2 或0 个G 基因，C 错误；
D、若同源染色体两两联会，GGgg 个体自交，GGgg 产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G 基
因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6＝35/36，D 正确。
故选C。
4．（2024·浙江·高考真题）某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染
色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，
若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下
列叙述正确的是（ ）
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A．图甲发生了①至③区段的倒位
B．图乙细胞中II 和III 发生交叉互换
C．该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D．该精原细胞共产生了3 种类型的可育雄配子
【答案】C
【分析】染色体异常遗传病：由染色体异常引起的遗传病。（包括数目异常和结构异常）。染色体数目异
常包括：个别染色体数目的增加或减少；以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括：重
复、缺失、倒位和易位。
【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A 错误；
B、图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和IV 发生了交叉互换，B 错误；
CD、题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交
叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE（正常）、adcbe（倒位但能存活）、ABcda（缺失了e，不能存
活）、ebCDE（缺失了A，不能存活），因此该精原细胞共产生了2 种类型的可育雄配子， C 正确，D 错
误。
故选C。
一、教材知识链接
1.染色体结构的变异
（1）在普通光学显微镜下可见。
（2）结果：染色体结构的改变，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
改变。
（3）实例：猫叫综合征、果蝇缺刻翅等。
2.染色体组：是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全
部遗传信息。
3.染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目
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。（P87）
4.三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
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香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。（P88“小字内容”）
5.与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物
质的含量都有所增加。（P88）
6.与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。但是，利用单倍体植株培育新品种，能明显缩
短育种年限。而且每对染色体上成对的基因是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。（P89）
7.猫叫综合征是人的5 号染色体部分缺失引起的遗传病。（P90）
二、教材深挖拓展
1．(必修2 P88)体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是
确认是四倍体还是单倍体，必须
先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体
。
2．(必修2 P87)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对数目不同，前者所涉及的数目比后者少的原因是
基因突变是基因结构中碱基对的替换、增添或缺失，而染色体变异能改变排列在染色体上的基因的数目和
排列顺序 。
3．(必修2 P91)三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是 西瓜
幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四
倍体西瓜植株 。
三、长句规范作答
1.(科学探究)诱变育种一般不用于动物，原因是什么呢？
提示：诱变育种具有不定向性和低频性，需要处理大量材料，且发生在动物体细胞中的突变难以遗传给后
代。
2.(科学思维)任何一种类型的染色体结构变异发生后,排列在染色体上的基因的种类、数目及排列顺序都发
生改变,这种说法你赞同吗?请用文字描述理由。
提示：不赞同。若发生倒位，染色体上的基因排列顺序发生改变,但基因的种类和基因数目未发生改变。若
发生重复，基因的数目改变,但基因的种类和排列顺序未变。
3.(科学探究)三倍体西瓜一般不能产生种子，但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子，为
什么？
提示：三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞，因而不能产生种子，而果实能正常
发育。但三倍体植株的果实中绝不是一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的生
殖细胞，产生正常的受精卵，形成种子，但比例极低。
4.(生产实践)三倍体不育的原因是什么？
提示：三倍体的原始生殖细胞中有三个染色体组，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。
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