例析“染色体变异”中的三个判定

周伟

一、生物变异类型的判定

例1 图1中①、②、③、④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来.有关说法正确的是（ ）.

A.图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期

B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复

D.图中4种变异能够遗传的是①③

解析 图①表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图②表示易位;图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失;图④中，若染色体3正常，则染色体4发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，则染色体3发生染色体结构变异中的重复;图中4种变异原因都是遗传物质的改变，都能够遗传.

答案：C

技法点拨

（1）可遗传变异与不可遗传變异的区分

主要是依据据遗传物质是否发生改变，不可遗传变异仅仅是由环境条件的改变引起的，而可遗传变异是由遗传物质的改变引起的，后者主要有基因突变、基因重组和染色体变异三种来源.

（2）基因突变、基因重组与染色体变异的区分

基因突变主要是依据基因中碱基对的种类、数量或排列顺序是否改变，而不是依据基因的数量是否改变;自然状态下的基因重组不会改变基因的数量，但人工状态下的基因重组，如基因工程，基因的数量会发生改变;染色体变异则依据基因的数量或基因的排列顺序是否发生改变.注意：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到;染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到.

（3）关于“互换”的辨析

同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组;非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位.

（4）关于“缺失”的辨析

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.

二、染色体组数的判定

例2 图2是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为（）.

A.甲：Aaaa 乙：AaaBbb

B.甲：AaBb 乙：AaBB

C.甲：AAaaBbbb 乙：AaaBbb

D.甲：AaBb 乙：AAaaBbbb

解析 由图分析可知，甲生物体细胞和乙生物体细胞中形态相同的染色体分别为4条和3条，故分别含有4个染色体组和3个染色体组.而基因型AAaaBbbb和基因型 AaaBbb中控制控制同一性状的基因分别出现了4次和3次，故分别含有4个染色体组和3个染色体组.答案：C

技法点拨

（1）染色体组概念的内涵与外延

①从本质上看，染色体组的所有染色体互为非同源染色体，即在一个染色体组中无同源染色体的存在.

②从形态上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同.

③从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传变异的全部信息.

④从物种类型上看，不同种生物染色体组的染色体大小、形态不同，但是数目可能相同.

（2）染色体组数的判定方法

①根据染色体的形态来判断：细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组.

②根据基因型来判断：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，就有几个染色体组.

③根据染色体的个数和形态数来推算：染色体组数=染色体个数╱染色体形态数.

三、生物体倍性的判定

例3 四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法正确的是（）.

A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是单倍体

B.二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状

C.三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小

D.四倍体水稻初级精母细胞中控制同一性状的核基因一般有4个

解析 所有配子不经过受精形成的新个体，无论含有几个染色体组，都是单倍体，所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍然是单倍体.二倍体水稻经秋水仙素处理，染色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子粒大，子粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟.三倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形成单倍体.四倍体水稻初级精母细胞中控制同一性状的核基因一般有8个.

答案：A

技法点拨

（1）单倍体、二倍体和多倍体的判定方法

如生物体由受精卵（或合子）发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体;如生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体.

（2）单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组

因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组.

（3）单倍体并非都不育

二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代.

巩固练习

1.图3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①和②，③和④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

解析 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.

答案：D

2.如图4表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是（ ）.

A.①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体

B.②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体

C.③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体

D.④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体

解析 ①所示的细胞有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体.②所示的细胞有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表三倍体.③所示的细胞有4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表四倍体;若它是由配子发育而来的个体的体细胞，则代表的生物可能是单倍体.④所示的细胞有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，可能代表单倍体.

答案：B

3.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述不正确的是（）.

A.二倍体生物一定是由受精卵直接发育而来的

B.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组

C.采用花药离体培养的方法得到的个体是单倍体

D.三倍体无子西瓜体细胞含有三个染色体组

解析 二倍体生物可以由受精卵发育而来，也可能通过无性生殖由二倍体生物的体细胞直接发育而来;单倍体虽然是由配子直接发育而来的个体，但其细胞中不一定只含有一个染色体组;花药离体培养是由花药直接培育成的个体，属于单倍体;三倍体是指体细胞含有三个染色体组的个体.

答案：A

（收稿日期：2018-11-20）