专题 15 基因突变、基因重组和染色体变异
知识点一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴ 症状 红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型，导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起，红细胞
破裂（溶血），造成贫血。
⑵病因 直接原因：血红蛋白分子结构的改变 根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变
知识点二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因：有内因和外因
外因有：物理因素：如紫外线、X 射线 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物 生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）
2、基因突变的特点
⑴ 普遍性 ⑵ 随机性 ⑶ 不定向性 ⑷ 低频性 ⑸ 多害少利性
3、基因突变的时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期
4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
知识点三、基因重组
1、基因重组的概念
2、基因重组的类型 随机重组（减数第一次分裂后期） 交换重组（四分体时期）
3.时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
4．基因重组的意义
知识点四、基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生了
新基因，也可以产生新基因型，出现
了新的性状。
不同基因的重新组合，不产生新基
因，而是产生新的基因型，使不同性状
重新组合。
发 生 时 间 及
原因
细胞分裂间期 DNA 分子复制时，
由于外界理化因素引起的碱基对的
替换、增添或缺失。
减数第一次分裂后期中，随着同源染
色体的分开，位于非同源染色体上的非
等位基因进行了自由组合；四分体时期
非姐妹染色单体的交叉互换。
条件 外界环境条件的变化和内部因素
的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成
生殖细胞。
意义 生物变异的根本来源，是生物进化 生物变异的来源之一，是形成生物多
的原材料。 样性的重要原因。
发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
知识点五、易位与交叉互换的区别
易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；交叉互换
发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
知识点六、染色体组数的判断
(1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几
条，则含有几个染色体组，如图甲有四个染色体组。
(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色
体组，如图乙有四个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数，如韭
菜细胞共 32 条染色体，有 8 种形态，可推出每种形态有 4 条，进而推出韭菜细胞内应含 4 个染色体组，
而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。
知识点七、两种育种方式的比较
方式 多倍体育种 单倍体育种
原理
两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体
组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加
倍后获得纯种
常用
方法
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温
诱导，使植物染色体数目加倍)
花药离体培养，然后进行人工诱导染色体
加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、
低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯
合子
优点 器官大，营养成分含量高 明显缩短育种年限
缺点
适用于植物，在动物方面难以开展；发育
延迟，结实率低
技术复杂，需与杂交育种结合；单倍体一
般不育
实例 三倍体西瓜、甜菜 抗病植株的快速培育
知识点八、关于三倍体无子西瓜培育过程的几个问题
(1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。
(2)为何不以二倍体西瓜为母本？
如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结
的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。
(3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，
用秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。
(4)秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的(如根部)细胞染
色体数仍为二倍体。
(5)四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四倍体，里面的种子为三倍体。
(6)三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。
知识点九、拓展
(1)实验时为什么先培养出根尖后再低温诱导？能否直接诱导洋葱鳞片叶？
因为未长出根尖前施予低温不利于其生出不定根。不可直接诱导洋葱鳞片叶，因为(2)低温诱导的
植物染色体数目变化情况是怎样的？
①若低温诱导植物的萌发的种子或幼苗，则整个植株的染色体数目均加倍。
②若低温诱导植物正在生长发育的某一器官的部分细胞，则由这一器官的部分细胞发育而成的结
构的染色体数目加倍。
几个染色体组。如果蝇该比值为 8 条/4 种形态＝2，则果蝇含 2 个染色体组。
（二）填空完成单倍体、二倍体和多倍体的比较：
二倍体 多倍体 单倍体
概 念
由受精卵发育而
成，体细胞中含两个
染色体组的个体
由受精卵发育而
成，体细胞中含有三
个或三个以上染色体
组的个体
由配子发育而
来，含有本物种配子
染色体数目的个体
实 例
过半数高等植
物、人、果蝇等几乎
全部动物
香蕉、马铃薯、
无子西瓜
(蜜蜂)雄蜂玉
米、小麦的单倍体
染色体组
的数目 两个 三个或三个以上 一个至多个
性状表现 正常(作为单倍
体、多倍体的参照物)
茎秆粗壮，叶片、
果实、种子较大，营
养丰富，但发育迟缓，
结实率低
植株弱小，且高
度不育(雄蜂除外)
人工诱导
方法 无 用秋水仙素处理
萌发的种子或幼苗
采用花药离体
培养法
意 义 运 用 多 倍 体 育
种，可获得植物新品
运用单倍体育
种，缩短育种年限
种
知识点十、基因重组、基因突变和染色体变异的比较
类型
项目 基因突变 基因重组 染色体变异
实质
基因结构的改变(碱
基对的增添、缺失或替
换)
基因的重新组合，产
生多种多样的基因型
染色体结构或数目
变化引起基因数量或排
序改变
类型 自发突变、人工诱变 基因自由组合、交叉
互换、转基因
染色体结构、数目变
异
时间 主要是细胞分裂间
期
减数第一次分裂前
期或后期 细胞分裂过程中
适用
范围 任何生物均可发生 真核生物进行有性
生殖产生配子时 真核生物均可发生
产生
结果
产生新的等位基因，
但基因数目未变
只改变基因型，未发
生基因的改变
可引起基因“数量”
或“排列顺序”上的变化
意义
生物变异的根本来
源，提供生物进化的原始
材料
形成多样性的重要
原因，对生物进化有十分
重要的意义
对生物进化有一定
意义
育种应用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种
实例 青霉菌高产菌株的
培育 豌豆、小麦的杂交 三倍体无子西瓜及
八倍体小黑麦的培育
拓展提升 单倍体、二倍体和多倍体的确定方法
(1)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。
(2)由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。
提醒 单倍体不一定只含 1 个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后
代。
知识点十一、三种可遗传变异的比较
基因突变 基因重组 染色体变异
概念 DNA 分子中发生碱基对的 生物进行有性生殖过程 染色体结构或数目变
替换、增添和缺失，而引起
的基因结构的改变
中，控制不同性状的基因
的重新组合
化引起的变异
类型
①自然状态下发生的自然突
变
②人为条件下发生的诱发突
变
①基因的自由组合：减数
分裂时非同源染色体上的
非等位基因的自由组合
②基因的互换：同源染色
体上的非姐妹染色单体之
间发生局部互换
①染色体结构变异(染
色体中某一片段的缺
失、增加、位置颠倒
以及非同源染色体间
某一片段的移接)
②染色体数目变异(细
胞内个别染色体的增
加或减少，以及染色
体组的增加或减少)
发生时
期
及原因
主要是 DNA 复制(有丝分裂
分裂间期、减数第一次分裂
间期及其他 DNA 复制)时，
由于碱基互补配对的差错而
引起
减数第一次分裂前期，由
于四分体内非姐妹染色单
体的交叉互换和减数第一
次分裂的后期，非同源染
色体的自由组合
细胞在有丝分裂中，
染色体不分离，形成
加倍的重组核，出现
多倍体；减数分裂时，
偶然发生染色体配对
不分离、分离延迟等
适用
范围
任何生物均可发生(原核、真
核生物，非细胞结构生物)
真核生物进行有性生殖产
生配子时在核遗传中发生
真核生物核遗传中发
生
本质
基因的分子结构发生改变，
产生新的基因，可能出现新
的性状。发生基因“种类”的
改变或“质”的改变，但量未
变
不同基因的重新组合，不
能产生新的基因，但能产
生新的基因型、表现型。
既无质的变化也无量的变
化
染色体组成倍增加或
减少，个别染色体增
加或减少，染色体内
部结构发生改变。可
引起基因数量上的变
化，如增添或缺失几
个基因
变异特
征
大多数变异对生物体正常发
育不利 遵循孟德尔遗传定律
多数染色体结构变异
对生物体是不利的，
有的甚至导致生物体
死亡
意义 生物变异的根本来源，生物
进化的原始材料
生物变异的重要来源，是
形成生物多样性的重要原
因
对生物进化具有一定
的意义
育种应
用 诱变育种 杂交育种 单倍体、多倍体育种
知识点十二、二倍体、多倍体和单倍体
1．二倍体
(1)概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体。
(2)举例：二倍体在自然界中比较普遍，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。
2．多倍体
(1)概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，称为多倍体。
(2)多倍体的成因：多倍体在植物中广泛存在，在动物中比较少见。在自然界中，多倍体的形成一
般是由于环境条件的剧烈变化干扰了细胞正常的有丝分裂，使有丝分裂受阻，导致细胞内的染色体组
成倍地增加。染色体数目加倍也可以发生在配子形成的减数分裂过程中，产生染色体数目加倍的配子，
染色体数目加倍的配子在受精以后也会发育成多倍体。
(3)多倍体植株的特点：一般表现为茎秆粗壮；叶片、果实和种子都比较大；糖类和蛋白质等含量
增加；抗旱、抗病能力较强；变异性增大，更易适应生存条件的变化；但发育迟缓，结实率低。
(4)多倍体育种
①方法：目前最常用并且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而得到多倍体植
株。
②原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从
而引起细胞内染色体数目加倍。
③过程：萌发的种子或幼苗――→
秋水仙素分裂间期细胞染色体(2N)正常复制，前期不能形成纺锤体→细胞
中染色体数目加倍(4N)→多倍体植株。
3．单倍体
(1)概念：单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)单倍体的成因：通常是未经受精作用的卵细胞直接发育而成(也叫做单性生殖)。例如蜜蜂、蚜虫
在夏天进行的孤雌生殖。在高等植物中，开花传粉后，因低温影响延迟受粉，也可以形成单倍体。
(3)单倍体植株的特点：单倍体含有本物种配子的染色体数目，也就是有生活必需的全套基因，因
此在适宜条件下，能正常生长。但因为所含染色体仅是正常体细胞的一半，一般表现为：植株弱小；
不能形成配子，高度不育；染色体一经加倍，即得到纯合的正常植物体。
(4)应用——单倍体育种
①人工获得单倍体的方法：花药离体培养。
②单倍体育种的基本步骤：
③优点：单倍体本身对人类并无多大作用，但用秋水仙素使其加倍后所得后代都是正常的纯合子，
因此单倍体育种，大大缩短了育种年限。
[构建网络]
知识点十三、变异与育种的整合
知识点十四、生物可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异
(1)基因突变：具有普遍性、随机性、低频性、不定向性和多害少利性，产生新基因，是生物变异的根本来
源。
(2)基因重组：包括交叉互换和自由组合，产生新的基因型，导致重组性状出现，是形成生物多样性的重要
原因之一。
(3)染色体变异：包括染色体结构变异和染色体数目变异，是生物可遗传变异的重要来源。
知识点十五、生物变异在育种上的应用
项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组
育种
程序
应用
用纯种高秆
抗病小麦与
矮秆不抗病
小麦培育矮
秆抗病小麦
高产青霉菌
用纯种高秆抗
病小麦与矮秆
不抗病小麦快
速培育矮秆抗
病小麦
三倍体无子
西瓜、八倍体
小黑麦
转基因“向日葵
豆”、转基因抗
虫棉
知识点十五、总结提升
1.易位与交叉互换的区别
染色体易位 交叉互换
图
解
区
别
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
属于染色体结构变异 属于基因重组
2.基因突变对性状的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响
替换 小 只改变 1 个氨基酸或不改变
增添 大 插入位置前不影响，影响插入后的序列
缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失后的序列
伴性遗传(Ⅱ)。4.人类遗传病的类型(Ⅰ)。5.人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)。6.人类基因组计划及意义(Ⅰ)。
[构建网络]
难度：★★★☆☆ 建议用时： 15 分钟 正确率 ： /15
1.Tay-Sachs 病是一种基因病,可能是由基因突变从而产生异常酶引起的。下表为正常酶和异常酶的部分
氨基酸序列。根据题干信息,推断异常酶的 mRNA 不同于正常酶的 mRNA 的原因是( )
4 5 6 7
正常酶 苏氨酸
(ACU)
丝氨酸
(UCU)
缬氨酸
(CUU)
谷氨酸
(CAG)
异常酶 苏氨酸
(ACU)
酪氨酸
(UAC)
丝氨酸
(UCU)
缬氨酸
(CUU)
A.第 5 个密码子前插入 UAC B.第 5 个密码子中插入碱基 A
C.第 6 个密码子前 UCU 被删除 D.第 7 个密码子中的 C 被 G 替代
【答案】 A
【解析】 若第 5 个密码子前插入 UAC,则第 4 个密码子编码的氨基酸不变,第 5 个密码子编码的氨基酸
为酪氨酸,第 6、7 个密码子编码的氨基酸依次是原先第 5、6 个密码子编码的氨基酸,与表中内容相符,A 项正
确;第 5 个密码子中插入碱基 A,则第 5、6、7 个密码子依次是 UAC、UCU、UCA,与表中内容不符,B 项错误;
第 6 个密码子前 UCU 被删除,则第 5、6 个密码子应该为 CUU、CAG,与表中内容不符,C 项错误;第 7 个密码
子中的 C 被 G 替代,则第 5、6 个密码子应该不变,且第 7 个密码子应该为 GAG,与表中内容不符,D 项错误。
2.豌豆的株高与赤霉素合成有关,其性状是由一对等位基因(T、t)控制的,等位基因(T、t)的遗传信息的结
构只相差 1 个核苷酸。隐性基因 t 产生的酶的活性相当于正常酶的 1/20。下列叙述正确的是( )
A.基因通过控制酶的合成控制细胞代谢来间接控制豌豆的株高
B.在杂合子体内,只有 T 基因表达,可产生大量赤霉素
C.用赤霉素处理基因型为 tt 的植株,可使它生长为高植株,该植株的自交后代仍为高植株
D.基因突变不一定会导致遗传信息的改变
【答案】 A
【解析】 基因可通过控制相关蛋白质的合成进而直接控制生物性状,基因还可通过控制酶的合成控制
细胞代谢间接控制豌豆的株高,A 项正确;据题意可知,t 基因也能表达;赤霉素是一种植物激素,在植物体内的
含量很少,用赤霉素处理植株,可使 tt 个体发育为高植株,但不改变其基因型,因此它的自交后代仍为矮植株;遗
传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,基因突变一定导致遗传信息改变。
3.图 1 表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体,图 2 表示该卵原细胞形成的一个卵细胞中的一条染色体,
两图中的字母均表示对应位置上的基因。下列相关叙述正确的是( )
A.图 1 中的同源染色体上最多有三对等位基因
B.图 2 中的卵细胞在形成过程中肯定发生了基因突变
C.图中的非等位基因在减数分裂过程中发生了自由组合
D.基因 D、d 的本质区别是碱基对的排列顺序不同
【答案】 D
【解析】 图 1 中的同源染色体上表示出了三对等位基因,还存在其他的等位基因,只是未表示出来,A 项
错误;图 2 中的卵细胞在形成过程中可能发生了基因突变或交叉互换,所以 B、C 两项错误;D、d 属于等位基
因,所以其本质区别是碱基对的排列顺序不同,D 项正确。
4.右图为果蝇体内某个细胞的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中的染色体 1、2、5、7 可组成一个染色体组
B.在细胞分裂过程中等位基因 D、d 不一定发生分离
C.图中 7 和 8 表示性染色体,其上的基因都可以控制性别
D.该细胞一个染色体组含有 5 条染色体
【答案】 B
【解析】 1 和 2 为同源染色体,染色体组中的染色体为非同源染色体。 图中 7 和 8 为性染色体,其上的
部分基因可控制性别。该细胞中含有 2 个染色体组,每个染色体组含有 4 条染色体。
5．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是( )
A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体
B．21 三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有 4 个染色体组
【答案】 C
【解析】 同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体；21 三体综合征患者的 21 号染色
体为三条，并不是三倍体；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减
数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因；多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，
使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍。
6．普通西瓜(二倍体)每个细胞含 22 条染色体，如图为一个三倍体无子西瓜的剖面图，下列叙述正确的
是( )
A．培育无子番茄与培育无子西瓜所利用的原理相同
B．①的细胞内含有 22 条染色体，②的细胞内含有 33 条染色体
C．无子西瓜培育过程中，秋水仙素处理可使着丝点不分裂，导致染色体加倍
D．无子西瓜形成的原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱
【答案】 D
【解析】 培育无子西瓜(多倍体育种)的原理是染色体变异，而培育无子番茄的原理是生长素能够促进
子房发育为果实；题图为三倍体无子西瓜，是由三倍体植株的子房发育而来的，所以①和②的细胞内均含
有 33 条染色体；秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂；该无子
西瓜形成的原因是三倍体植株减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子。
7．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)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 56
C．秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能使染色体着色，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幼芽 1 d，诱导成功率最高
【答案】 C
【解析】 该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；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；秋水仙素不能使染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑
制纺锤体的形成；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。
8.在某严格自花传粉的二倍体植物中，野生型植株在基因型均为 AA(无 A 基因的植株表现为矮化植株)。
现发现甲、乙两株矮化突变体植株的相关基因在同源染色体上的位置如图所示，矮化程度与 a 基因的数量
呈正相关。下列相关叙述，错误的是( )
A．甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体最多含有 4 个 a 基因
B．乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体植株的基础上发生了染色体结构变异
C．甲突变体植株产生的根本原因是基因突变，其自交后代只有一种矮化植株
D．若各类型配子和植株均能成活，则乙突变体植株自交后代中存在两种矮化植株
【答案】 D
【解析】 甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体含有 4 个染色单体，每个染色单体可能含
有 1 个 a 基因，故一个四分体最多含有 4 个 a 基因。由图可知，乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体
植株的基础上发生了染色体结构变异。甲突变体植株产生的根本原因是基因突变、其自交后代的基因型均
为 aa，故只有一种矮化植株。乙突变体植株可产生含有 2 个 a 基因的配子和无 a 基因的配子，雌雄配子结
合，F1 存在含有 4 个 a 基因、含有 2 个 a 基因和无 a 基因三种矮化植株。
9.家蚕中，基因 S(黑缟斑)、s(无斑)位于 2 号染色体上，基因 Y(黄血)和 y(白血)也位于 2 号染色体上，
假定两对等位基因间完全连锁无互换。用 X 射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的
一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血∶无斑白血为 2∶1。下列相关叙述错误的是( )
A．缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同
B．具有乙图基因的家蚕表现为黑缟斑、白血
C．具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型
D．X 射线照射后发生的变异为染色体缺失
【答案】 A
【解析】 由于两对基因完全连锁，该类型变异的一对家蚕交配，产生的配子基因型及比例为 S∶sy
＝1∶1，配子随机结合后代基因型及比例应为 SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，表现型分别为黑缟斑、黑缟斑白
血、无斑白血，根据题干后代比例可知，SS 由于缺少血色基因而致死，即说明缺失杂合体和缺失纯合体的
存活率不等；乙图基因型为 Ssy，因此家蚕表现为黑缟斑、白血；甲图 SsYy 的家蚕产生的配子种类有 SY∶
sy＝1∶1，该种基因型的家蚕交配产生的后代有 SSYY、SsYy、ssyy 三种基因型；用 X 射线处理蚕卵后，Y
基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失。
10．将基因型 Dd 的高茎豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗(品系乙)，将品系
甲、品系乙在同一地块中混合种植，在自然状态下生长、繁殖一代，得到它们的子代。下列有关叙述正确
的是( )
A．品系甲植株自交后代出现性状分离，品系乙植株自交后代全为显性性状
B．秋水仙素处理的目的是抑制有丝分裂间期形成纺锤体而诱导染色体加倍
C．品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体
D．品系甲植株作父本、品系乙植株作母本进行杂交，得到的子代是三倍体
【答案】 D
【解析】 品系甲和品系乙都为杂合子，植株自交后代出现性状分离；秋水仙素处理的目的是抑制有
丝分裂前期形成纺锤体而诱导染色体加倍；在自然状态下，品系甲、品系乙混合种植后仍进行自交，产生
的子代中有二倍体和四倍体；品系甲植株作父本、品系乙植株作母本进行杂交，得到的子代是三倍体。
11．波尔山羊(2N＝60)胚胎期某细胞发生了异常分裂如图所示(未绘出的染色体均正常)，其中 A 为原癌
基因，a 为 A 的突变基因。下列说法正确的是( )
A．该分裂过程中形成 30 个四分体
B．分裂产生 Aa 或 aa 子细胞的概率均为 1/2
C．子细胞 Aa 与 aa 在相同且适宜条件下细胞周期可能不同
D．染色体异常分离与纺锤体无关
【答案】 C
【解析】 减数分裂的特点是同源染色体联会，形成四分体，该图中胚胎期细胞发生有丝分裂过程，
不会形成四分体。由于染色体的丢失是随机，所以分裂产生 Aa 或 aa 子细胞的概率不一定为 1/2。原癌基因
A 可控制细胞的正常分裂进程，因此子细胞 Aa 与 aa 在相同且适宜条件下细胞周期可能不同。由于染色体
是由纺锤体牵引而移向两极的，因此染色体异常分离可能与纺锤体有关。
12．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。下面甲、乙两模式图分别表示细
胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。图丙是细胞分裂过程中染
色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是( )
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B．图甲是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．图乙是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中
【答案】 D
【解析】 分析图甲，一对同源染色体中一条出现“环形圈”，可能是此染色体发生片段重复或另一条染
色体出现缺失，属于染色体结构变异；分析图乙，非同源染色体上出现了同源区段，进行了联会，属于染
色体结构变异；甲、乙两图中每条染色体都含有两条染色单体，且都发生同源染色体配对，所以发生于减
数第一次分裂前期，图丙为四分体时期同源染色体的交叉互换。
13．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如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 2n－1 (abcd)(abc－)
缺体 2n－2 (abc－)(abc－)
三体 2n＋1 (abcd)(abcd)(a)
四体 2n＋2 (abcd)(abcd)(aa)
双三体 2n＋1＋1 (abcd)(abcd)(ab)
A．子代可有 2 种表现型，两种表现型之比为 3∶1
B．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 2/3
D．若母亲的卵细胞均正常，则子代患病的概率为 25%
【答案】 B
【解析】 根据表格信息可知，双亲的染色体数目均为 46＋1，双亲产生的配子类型是 23 和 23＋1，
因此子代的染色体数目有：(25%)46、(50%)(46＋1)和(25%)(46＋2)共 3 种，但 46＋2 的个体死亡，因此，子
代有两种表现型，两种表现型之比为 1∶2；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；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%；
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%。
14.豌豆的高产与抗病基因分别用 A、B 表示，为了培养能稳定遗传的高产抗病豌豆植株，某同学做了
如图所示的育种图解，下列说法合理的是( )
A．基因的自由组合定律仅发生在图示Ⅰ、Ⅳ过程中
B．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属于单倍体育种，过程Ⅲ所获得的豌豆植株不但弱小且高度不育
C．图中Ⅲ、Ⅳ过程均需要用秋水仙素处理萌发的种子
D．Ⅳ过程得到的是四倍体高产抗病豌豆
【答案】 D
【解析】 分析图形可知，Ⅰ是减数分裂，Ⅱ是花药离体培养，Ⅲ是秋水仙素处理单倍体幼苗获得正
常的二倍体，Ⅳ是秋水仙素处理二倍体的种子或幼苗获得四倍体；自由组合定律发生在减数分裂中；图中
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属于单倍体育种，过程Ⅱ所获得的豌豆植株不但弱小且高度不育；Ⅳ过程得到的是四倍体高产
抗病豌豆，但不能稳定遗传。
15.(2018·泉州联考)假设 A、b 代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有 AABB、aabb 两
个品种，为培育出优良品种 AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述错误的是( )
A．由品种 AABB、aabb 经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中
在一个生物体上
B．与①②③过程的育种方法相比，①⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限
C．图中 A_bb 的类型经过③过程，子代中 AAbb 与 aabb 的数量比是 3∶1
D．④过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶
【答案】 D
【解析】 由品种 AABB、aabb 经过①②③过程培育出新品种的育种方式属于杂交育种，优点在于可
以将两个或多个品种的优良性状集中在一个生物体上；⑤⑥过程的育种方式是单倍体育种，与杂交育种相
比，明显缩短了育种年限；图中 A_bb 有 AAbb 和 Aabb 两种类型，数量比是 1∶2，经过③过程，子代中
AAbb 与 aabb 的数量比是 3∶1；④过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是 DNA 连接
酶。
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