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高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教学ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教学ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了染色体结构的变异，第1课时，某一个位点，上基因，结构或数目，某一片段缺失，增加某一片段，非同源染色体，位置颠倒，数目或排列顺序等内容，欢迎下载使用。
课程标准 简述染色体结构变异和数目变异。 活动建议：低温诱导染色体数目加倍的实验。课标解读1．染色体结构变异的4种类型。2．染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。3．单倍体和多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。4．人工诱导多倍体在育种上的应用及成就。
2. 染色体结构的变异 (1)类型
(2)遗传效应①使排列在染色体上的基因的________________发生改变，而导致性状的变异。②大多数染色体结构变异对生物是_______，有的甚至导致生物体死亡。
提示 也可能改变，如倒位。(2)染色体结构变异中“缺失”与基因突变中“缺失”有何不同？提示 前者是染色体中某一片段的“缺失”，导致染色体上基因数目的减少；后者是染色体中某一位点上基因内部若干碱基对的“缺失”，染色体上基因数目不改变。(3)染色体结构变异中“易位”与基因重组中“交叉互换”有何不同？提示 “易位”发生于非同源染色体之间，而“交叉互换”发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。
[思维激活1] (1)细胞内基因的种类和数目不改变，细胞的性状是否一定不改变？
(1)三者都会引起遗传物质的改变，均可遗传给后代，是可遗传变异的三个来源。(2)若把基因视为染色体上的一个“点”，染色体视为点所在的“线段”。则：基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)。基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)。染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化。(3)基因突变和基因重组是分子水平上的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能观察到。
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
【巩固1】 已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、d、e五个基因，如下图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是 ( )。
解析 染色体结构变异是由染色体结构的改变引起的，其类型包括4种：缺失、重复、倒位、易位。从图上分析，A选项是缺失d、e基因；B选项重复了C基因；C选项是d、e基因倒位；D选项是C基因变成c基因，可能是基因突变或交叉互换导致的。答案 D
一类是细胞内___________的增加或减少，如21三体综合征；一类是细胞内染色体数目以_________的形式成倍地增加或减少，例如雄蜂。(1)概念：细胞中在___________上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的_______________________的一组_____________。
生长、发育、遗传和变异
(2)图示分析图中的雄果蝇体细胞染色体中X __________或Y___________就代表一个染色体组，与其_____中的染色体组成相同。
(1)概念：由_____直接发育而来，染色体数和染色体组数是___________的一半，即体细胞中含有___________染色体数目的个体。(3)特点：与正常植株相比，植株长得_____，且__________。
提示 甲细胞中含有3个染色体组，乙细胞中含有4个染色体组。(2)含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定含有一个染色体组吗？提示 不一定，如由八倍体生物的配子发育而来的单倍体含4个染色体组。
[思维激活2] (1)下图甲、乙细胞中分别含有几个染色体组？
(1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，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。可依此来判断染色体组的数目。(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。(4)从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。
1．染色体组概念的理解
根据如图果蝇的染色体组成作出如下判断：(1)根据染色体形态判断：在图中任选一条染色体(性染色体除外)如Ⅱ号染色体，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。果蝇中与Ⅱ号染色体
2．染色体组数目的判断
相同的有两条，所以果蝇含有两个染色体组。(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，如图中A与a共出现两次，则果蝇含有两个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态来推算：染色体组数＝染色体数/染色体形态数(性染色体X、Y除外)，如果蝇中有6条常染色体，共3种形态，所以果蝇中共含有两个染色体组。
A．配子中的全部染色体B．二倍体生物配子中的全部染色体C．体细胞中的一半染色体D．来自父方或母方的全部染色体解析 一个染色体组应无同源染色体，但具有本物种全套的遗传信息，二倍体的配子中含有的是一个染色体组；四倍体个体的配子中含有两个染色体组；而来自父方或母方的全部染色体可以是一个染色体组也可以是多个染色体组。答案 B
【巩固2】 一个染色体组应是 ( )。
A．细胞内含有两个染色体组B．该生物是四倍体C．该生物是单倍体
D．该生物的基因型可能为AAAABBBbCCcc解析 该生物体细胞中含有四个染色体组，该生物可能是四倍体，也可能是单倍体。答案 D
【巩固3】 如图表示某生物体细胞染色体的组成，下列相关叙述正确的是 ( )。
A．基因重组和易位 B．易位和易位C．易位和基因重组 D．基因重组和基因重组
【例1】 下图中①和②表示发生常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于 ( )。
思维导图：深度剖析 由题图可看出，①表示同源染色体互换同源区段，是交叉互换，属于基因重组；②表示两条非同源染色体交换了片段，属于染色体结构变异中的易位。答案 A感悟整合 易位与交叉互换的比较易位是一条染色体断裂后与另一条非同源染色体结合，易位可使原来不连锁的基因发生连锁，相互易位是最常见的。交叉互换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，是基因重组的来源之一。
A．三倍体，含三个染色体组，21条染色体B．单倍体，含三个染色体组，21条染色体C．六倍体，含六个染色体组，42条染色体D．单倍体，含一个染色体组，21条染色体思维导图：
【例2】 普通小麦为六倍体，有42条染色体，科学家用其花药经离体培养出的小麦幼苗是 ( )。
深度剖析 花粉是普通的六倍体小麦的雄性生殖细胞，其含有体细胞一半的染色体，即为21条，三个染色体组。由花药经离体培养出的小麦为单倍体。答案 B规律方法 区别单倍体、二倍体和多倍体的方法(1)若是由配子发育而来，不论含有多少个染色体组，都为单倍体。(2)若是由受精卵发育而来，该个体含有几个染色体组，就是几倍体。
染色体结构的变异有缺失、重复、易位和倒位四种类型，在减数分裂联会时会形成特定的异常结构，在显微镜下可观察到“环形”、“十字形”等图像。
————染色体结构变异的显微辨别————
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。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列叙述正确的是 ( )。
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．甲图是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．乙图是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发 生交叉互换的结果D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体 数与DNA数之比为1∶2
解析 分析题图，甲变异属于染色体结构变异中的缺失或增加，乙变异属于染色体结构变异中的易位。甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变；乙图中的右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组；甲、乙两图中每条染色体都含两个单体、两个DNA分子、且同源染色体相互配对。答案 D
A．人的第5号染色体部分缺失引起猫叫综合征B．人的第21号染色体多一条引起先天性愚型(2l三体综合 征)C．非同源染色体上的非等位基因之间自由组合D．采用花粉(花药)离体培养的方法获得单倍体植株解析 C项属于基因重组。答案 C
1. 下列情况不属于染色体变异的是 ( )。
A．二倍体生物配子中的全部染色体B．一个染色体组中无形态、大小、结构相同的染色体C．不同生物的染色体组内染色体的数目、形态、大小一 般不同D．卵细胞或精子中的所有染色体解析 多倍体的卵细胞或精子中含有不止一个染色体组。答案 D
2．下列关于染色体组的概念，错误的是 ( )。
A．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体C．六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体D．八倍体小黑麦的单倍体有四个染色体组解析 单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数的个体，所以单倍体不一定只有一个染色体组，如普通小麦(六倍体)的单倍体体细胞中含有3个染色体组。由马铃薯(四倍体)产生的配子发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组，但不叫二倍体，而叫单倍体。答案 D
3．下列关于单倍体、二倍体、三倍体和八倍体的叙述中，正确的是 ( )。
A．图中是单倍体的细胞有三个B．图中的D一定是单倍体的体细胞C．每个染色体组中含有三条染色体的是A、B、DD．与B相对应的基因型可以是aaa、abc、 AaaBBBcccDDd、aabbcc等
4．下图分别表示四个生物的体细胞，下列有关描述中正确的是 ( )。
解析 判断染色体组数是根据每一条染色体形态相同的个数，如A、B、C、D中分别含有3、3、2、1个染色体组，其中D图一定是单倍体，而A、B、C可能分别是三、三、二倍体，也可能是单倍体，与B图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。答案 B
A．果蝇的一个染色体组含有的染色 体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y
5. 右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，下列说法正确的是( )。
B．X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长 发育所需的全部遗传信息
解析 选项A，染色体组是没有同源染色体的，而X与Y为一对同源染色体；选项B，X染色体与Y染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状无性别差异；选项C，果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态，此过程后期的细胞含有四个染色体组；选项D，一个染色体组中含有发育成果蝇个体的全套遗传信息。答案 D
(1)肯定是单倍体的是________图，它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图，判断的理由是____________________________________________。(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是________图。
6．下图表示某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：
(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是________倍体。形成它的那个植物是______倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含________个染色体组。解析 A、B、C、D四图中依次含有的染色体组数是3、2、2、1，含有一个染色体组的一定是单倍体。染色体组数大于等于三的多倍体植株茎秆较粗壮，染色体组数成单的减数分裂时会联会紊乱，不能产生生殖细胞，也就不能产生种子。由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，所以图B、C表示的是二倍体细胞。由
卵细胞直接发育形成的是单倍体，单倍体细胞中舍有两个染色体组，则原体细胞含有四个染色体组，是四倍体。胚乳是由受精极核发育而来的，含有六个染色体组。答案 (1)D 二 (2)A 含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子 (3)B、C (4)单 四 6
课程标准 简述染色体结构变异和数目变异。 活动建议：低温诱导染色体数目加倍的实验。课标解读1．染色体结构变异的4种类型。2．染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。3．单倍体和多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。4．人工诱导多倍体在育种上的应用及成就。
2. 染色体结构的变异 (1)类型
(2)遗传效应①使排列在染色体上的基因的________________发生改变，而导致性状的变异。②大多数染色体结构变异对生物是_______，有的甚至导致生物体死亡。
提示 也可能改变，如倒位。(2)染色体结构变异中“缺失”与基因突变中“缺失”有何不同？提示 前者是染色体中某一片段的“缺失”，导致染色体上基因数目的减少；后者是染色体中某一位点上基因内部若干碱基对的“缺失”，染色体上基因数目不改变。(3)染色体结构变异中“易位”与基因重组中“交叉互换”有何不同？提示 “易位”发生于非同源染色体之间，而“交叉互换”发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。
[思维激活1] (1)细胞内基因的种类和数目不改变，细胞的性状是否一定不改变？
(1)三者都会引起遗传物质的改变，均可遗传给后代，是可遗传变异的三个来源。(2)若把基因视为染色体上的一个“点”，染色体视为点所在的“线段”。则：基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)。基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)。染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化。(3)基因突变和基因重组是分子水平上的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能观察到。
基因突变、基因重组和染色体变异的比较
【巩固1】 已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、d、e五个基因，如下图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是 ( )。
解析 染色体结构变异是由染色体结构的改变引起的，其类型包括4种：缺失、重复、倒位、易位。从图上分析，A选项是缺失d、e基因；B选项重复了C基因；C选项是d、e基因倒位；D选项是C基因变成c基因，可能是基因突变或交叉互换导致的。答案 D
一类是细胞内___________的增加或减少，如21三体综合征；一类是细胞内染色体数目以_________的形式成倍地增加或减少，例如雄蜂。(1)概念：细胞中在___________上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的_______________________的一组_____________。
生长、发育、遗传和变异
(2)图示分析图中的雄果蝇体细胞染色体中X __________或Y___________就代表一个染色体组，与其_____中的染色体组成相同。
(1)概念：由_____直接发育而来，染色体数和染色体组数是___________的一半，即体细胞中含有___________染色体数目的个体。(3)特点：与正常植株相比，植株长得_____，且__________。
提示 甲细胞中含有3个染色体组，乙细胞中含有4个染色体组。(2)含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定含有一个染色体组吗？提示 不一定，如由八倍体生物的配子发育而来的单倍体含4个染色体组。
[思维激活2] (1)下图甲、乙细胞中分别含有几个染色体组？
(1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，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。可依此来判断染色体组的数目。(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。(4)从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。
1．染色体组概念的理解
根据如图果蝇的染色体组成作出如下判断：(1)根据染色体形态判断：在图中任选一条染色体(性染色体除外)如Ⅱ号染色体，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。果蝇中与Ⅱ号染色体
2．染色体组数目的判断
相同的有两条，所以果蝇含有两个染色体组。(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，如图中A与a共出现两次，则果蝇含有两个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态来推算：染色体组数＝染色体数/染色体形态数(性染色体X、Y除外)，如果蝇中有6条常染色体，共3种形态，所以果蝇中共含有两个染色体组。
A．配子中的全部染色体B．二倍体生物配子中的全部染色体C．体细胞中的一半染色体D．来自父方或母方的全部染色体解析 一个染色体组应无同源染色体，但具有本物种全套的遗传信息，二倍体的配子中含有的是一个染色体组；四倍体个体的配子中含有两个染色体组；而来自父方或母方的全部染色体可以是一个染色体组也可以是多个染色体组。答案 B
【巩固2】 一个染色体组应是 ( )。
A．细胞内含有两个染色体组B．该生物是四倍体C．该生物是单倍体
D．该生物的基因型可能为AAAABBBbCCcc解析 该生物体细胞中含有四个染色体组，该生物可能是四倍体，也可能是单倍体。答案 D
【巩固3】 如图表示某生物体细胞染色体的组成，下列相关叙述正确的是 ( )。
A．基因重组和易位 B．易位和易位C．易位和基因重组 D．基因重组和基因重组
【例1】 下图中①和②表示发生常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于 ( )。
思维导图：深度剖析 由题图可看出，①表示同源染色体互换同源区段，是交叉互换，属于基因重组；②表示两条非同源染色体交换了片段，属于染色体结构变异中的易位。答案 A感悟整合 易位与交叉互换的比较易位是一条染色体断裂后与另一条非同源染色体结合，易位可使原来不连锁的基因发生连锁，相互易位是最常见的。交叉互换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，是基因重组的来源之一。
A．三倍体，含三个染色体组，21条染色体B．单倍体，含三个染色体组，21条染色体C．六倍体，含六个染色体组，42条染色体D．单倍体，含一个染色体组，21条染色体思维导图：
【例2】 普通小麦为六倍体，有42条染色体，科学家用其花药经离体培养出的小麦幼苗是 ( )。
深度剖析 花粉是普通的六倍体小麦的雄性生殖细胞，其含有体细胞一半的染色体，即为21条，三个染色体组。由花药经离体培养出的小麦为单倍体。答案 B规律方法 区别单倍体、二倍体和多倍体的方法(1)若是由配子发育而来，不论含有多少个染色体组，都为单倍体。(2)若是由受精卵发育而来，该个体含有几个染色体组，就是几倍体。
染色体结构的变异有缺失、重复、易位和倒位四种类型，在减数分裂联会时会形成特定的异常结构，在显微镜下可观察到“环形”、“十字形”等图像。
————染色体结构变异的显微辨别————
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。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列叙述正确的是 ( )。
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．甲图是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．乙图是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发 生交叉互换的结果D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体 数与DNA数之比为1∶2
解析 分析题图，甲变异属于染色体结构变异中的缺失或增加，乙变异属于染色体结构变异中的易位。甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变；乙图中的右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组；甲、乙两图中每条染色体都含两个单体、两个DNA分子、且同源染色体相互配对。答案 D
A．人的第5号染色体部分缺失引起猫叫综合征B．人的第21号染色体多一条引起先天性愚型(2l三体综合 征)C．非同源染色体上的非等位基因之间自由组合D．采用花粉(花药)离体培养的方法获得单倍体植株解析 C项属于基因重组。答案 C
1. 下列情况不属于染色体变异的是 ( )。
A．二倍体生物配子中的全部染色体B．一个染色体组中无形态、大小、结构相同的染色体C．不同生物的染色体组内染色体的数目、形态、大小一 般不同D．卵细胞或精子中的所有染色体解析 多倍体的卵细胞或精子中含有不止一个染色体组。答案 D
2．下列关于染色体组的概念，错误的是 ( )。
A．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B．体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体C．六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体D．八倍体小黑麦的单倍体有四个染色体组解析 单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数的个体，所以单倍体不一定只有一个染色体组，如普通小麦(六倍体)的单倍体体细胞中含有3个染色体组。由马铃薯(四倍体)产生的配子发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组，但不叫二倍体，而叫单倍体。答案 D
3．下列关于单倍体、二倍体、三倍体和八倍体的叙述中，正确的是 ( )。
A．图中是单倍体的细胞有三个B．图中的D一定是单倍体的体细胞C．每个染色体组中含有三条染色体的是A、B、DD．与B相对应的基因型可以是aaa、abc、 AaaBBBcccDDd、aabbcc等
4．下图分别表示四个生物的体细胞，下列有关描述中正确的是 ( )。
解析 判断染色体组数是根据每一条染色体形态相同的个数，如A、B、C、D中分别含有3、3、2、1个染色体组，其中D图一定是单倍体，而A、B、C可能分别是三、三、二倍体，也可能是单倍体，与B图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。答案 B
A．果蝇的一个染色体组含有的染色 体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y
5. 右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，下列说法正确的是( )。
B．X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长 发育所需的全部遗传信息
解析 选项A，染色体组是没有同源染色体的，而X与Y为一对同源染色体；选项B，X染色体与Y染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状无性别差异；选项C，果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态，此过程后期的细胞含有四个染色体组；选项D，一个染色体组中含有发育成果蝇个体的全套遗传信息。答案 D
(1)肯定是单倍体的是________图，它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图，判断的理由是____________________________________________。(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是________图。
6．下图表示某些植物的体细胞，请根据下列条件判断：
(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是________倍体。形成它的那个植物是______倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含________个染色体组。解析 A、B、C、D四图中依次含有的染色体组数是3、2、2、1，含有一个染色体组的一定是单倍体。染色体组数大于等于三的多倍体植株茎秆较粗壮，染色体组数成单的减数分裂时会联会紊乱，不能产生生殖细胞，也就不能产生种子。由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，所以图B、C表示的是二倍体细胞。由
卵细胞直接发育形成的是单倍体，单倍体细胞中舍有两个染色体组，则原体细胞含有四个染色体组，是四倍体。胚乳是由受精极核发育而来的，含有六个染色体组。答案 (1)D 二 (2)A 含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子 (3)B、C (4)单 四 6
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