2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第7單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第2講 基因突變和基因重組學(xué)案 蘇教版

第2講染色體變異及其應(yīng)用考綱要求全國(guó)卷五年考情1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()2016·卷T32，2015·卷T62.生物變異在育種上的應(yīng)用()2014·卷T323.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍無(wú)考題考點(diǎn)一| 染色體變異(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第135頁(yè))識(shí)記基礎(chǔ)梳理1染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)類型(連線)(2)結(jié)果：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。2染色體數(shù)目變異(1)類型非整倍性變異：在正常的染色體組中，丟失或添加了一條或幾條完整的染色體，即個(gè)別染色體的增加或減少等。整倍性變異：細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目成倍地增加或減少，可分為單倍性變異和多倍性變異。(2)染色體組組成如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個(gè)染色體組可表示為：、X或、Y。形態(tài)組成特點(diǎn)：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但互相協(xié)調(diào)。功能：共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異。(3)二倍體、多倍體和單倍體二倍體多倍體單倍體概念體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體染色體組兩個(gè)三個(gè)或三個(gè)以上一至多個(gè)發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子1判斷正誤(1)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變。(×)【提示】基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都有可能導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變。(2)染色體易位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。(×)【提示】染色體易位不改變細(xì)胞內(nèi)基因的數(shù)量，可能對(duì)當(dāng)代生物體不產(chǎn)生影響，也可能產(chǎn)生影響，并且染色體變異大多對(duì)生物體是不利的。(3)在減數(shù)分裂和有絲分裂過(guò)程中，非同源染色體之間交換一部分片段，可導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。()(4)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化。(×)【提示】染色體片段缺失和重復(fù)一定會(huì)導(dǎo)致基因的數(shù)量變化，而重復(fù)不會(huì)導(dǎo)致基因的種類變化。(5)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異。(×)【提示】變異的有利與否要看它是否適應(yīng)環(huán)境，染色體增加某一片段不一定提高基因表達(dá)水平，也不一定是有利變異。(6)染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力。(×)【提示】染色體缺失往往對(duì)生物體是不利的，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。(7)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)行為有關(guān)。()(8)六倍體小麥通過(guò)花藥離體培養(yǎng)培育成的個(gè)體是三倍體。(×)【提示】花藥離體培養(yǎng)獲得的是單倍體。(9)體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體。(×)【提示】若是由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體，若是由配子發(fā)育而成的則是單倍體。(10)在減數(shù)分裂和有絲分裂過(guò)程中都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，但僅發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中的是染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。(×)【提示】在減數(shù)分裂和有絲分裂過(guò)程中都可以發(fā)生染色體不分離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異。(11)染色體非整倍性增加會(huì)導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生。(×)【提示】染色體非整倍性變化會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)量的變化，但不會(huì)導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生。2據(jù)圖思考(1)寫出圖中屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。缺失、重復(fù)、倒位、易位(填序號(hào)及名稱)。(2)圖中屬于基因突變的是，屬于基因重組的是(填序號(hào))。(3)圖中可在顯微鏡下觀察到的是(填序號(hào))。(4)圖中基因的數(shù)目和排列順序均未發(fā)生變化的是(填序號(hào))。理解深化探究1染色體結(jié)構(gòu)變異(1)染色體結(jié)構(gòu)變異的比較變異類型具體變化結(jié)果舉例染色體結(jié)構(gòu)變異缺失缺失某一片段排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變貓叫綜合征重復(fù)增加某一片段果蠅的棒狀眼易位某一片段移接到另一條非同源染色體上人慢性粒細(xì)胞白血病倒位某一片段位置顛倒(2)易位與交叉互換的區(qū)別染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間原理屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到2.單倍體、二倍體和多倍體(1)三者的比較項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵植株特點(diǎn)(1)植株弱小(2)高度不育正常可育(1)莖稈粗壯(2)葉、果實(shí)、種子較大(3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細(xì)胞染色體組數(shù)123形成原因自然成因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥形成過(guò)程(2)染色體組的確認(rèn)一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體，因此，一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套遺傳信息，不能重復(fù)，不能缺少。(3)多倍體的產(chǎn)生過(guò)程3染色體數(shù)目非整倍性變異原因的分析方法假設(shè)某生物體細(xì)胞中含有2n條染色體，減數(shù)分裂時(shí)，某對(duì)同源染色體沒(méi)有分開或者姐妹染色單體沒(méi)有分開，導(dǎo)致產(chǎn)生含有(n1)、(n1)條染色體的配子，如下圖所示：性染色體數(shù)目的增加或減少與精子、卵細(xì)胞形成過(guò)程中的染色體分配的異常有關(guān)。減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂染色體分配異常，產(chǎn)生的結(jié)果不同，現(xiàn)總結(jié)如下：時(shí)期卵原細(xì)胞減數(shù)分裂異常(精原細(xì)胞減數(shù)分裂正常)精原細(xì)胞減數(shù)分裂異常(卵原細(xì)胞減數(shù)分裂正常)不正常卵細(xì)胞不正常子代不正常精子不正常子代減時(shí)異常XXXXX，XXYXYXXYOXO，YOOXO減時(shí)異常XXXXX，XXYXXXXXOXO，YOYYXYYOXO運(yùn)用考向?qū)毧枷?染色體結(jié)構(gòu)變異1在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種變異，其中屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是()A甲、乙、丁B乙、丙、丁C乙、丁D甲、丙C甲是同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生的交叉互換，屬于基因重組；乙是非同源染色體之間的易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；丙是同源染色體非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換后的結(jié)果，屬于基因重組；丁是染色體片段的重復(fù)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。2(2018·河南周口一模)如圖表示果蠅體細(xì)胞內(nèi)一條染色體發(fā)生了變異，代表染色體，下列說(shuō)法中正確的是()A果蠅的缺刻翅是基因b丟失造成的B和構(gòu)成一對(duì)同源染色體C該變異能導(dǎo)致新基因的形成D和都能被龍膽紫溶液染色D分析圖形可知，果蠅的缺刻翅是染色體片段缺失造成的，缺失的染色體區(qū)段含基因b，A錯(cuò)誤；和是同一條染色體發(fā)生缺失變化前后的情況，B錯(cuò)誤；該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，不能形成新基因，C錯(cuò)誤；和都是染色體，都能被龍膽紫溶液染成紫色，D正確。規(guī)律總結(jié) 3種變異類型的辨析 1.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷2.“缺失”問(wèn)題3變異水平問(wèn)題(2014·上海高考)圖中顯示了染色體及其部分基因，對(duì)和過(guò)程最恰當(dāng)?shù)谋硎龇謩e是()A交換、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位D交換、易位C過(guò)程中F與m位置相反，表示是染色體的倒位，過(guò)程只有F，沒(méi)有m，但多出了一段原來(lái)沒(méi)有過(guò)的染色體片段，表示是染色體的易位，故C正確。考向2染色體數(shù)目變異3(2018·山東日照調(diào)研)果蠅的性染色體有如下異常情況：XXX與OY(無(wú)X染色體)為胚胎期致死型、XXY為可育雌蠅、XO(無(wú)Y染色體)為不育雄蠅。摩爾根的同事完成多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)白眼雌蠅與紅眼雄蠅雜交，F(xiàn)1出現(xiàn)白眼雌蠅和不育紅眼雄蠅的概率為1/2 000。若用XA和Xa表示控制果蠅紅眼、白眼的等位基因，下列敘述錯(cuò)誤的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780110】AF1白眼雌蠅的基因型為XaXaYBF1不育紅眼雄蠅的基因型為XAOC親本紅眼雄蠅不正常減數(shù)分裂產(chǎn)生異常精子致使例外出現(xiàn)D親本白眼雌蠅不正常減數(shù)分裂產(chǎn)生異常卵細(xì)胞致使例外出現(xiàn)C白眼雌蠅(XaXa)與紅眼雄蠅(XAY)雜交，正常情況下，F(xiàn)1只能出現(xiàn)白眼雄蠅(XaY)和紅眼雌蠅(XAXa)，F(xiàn)1出現(xiàn)白眼雌蠅，該個(gè)體的基因型只能為XaXaY，F(xiàn)1出現(xiàn)不育紅眼雄蠅，該個(gè)體的基因型只能為XAO；F1出現(xiàn)XaXaY，是由于親本白眼雌蠅XaXa減數(shù)分裂異常產(chǎn)生了XaXa的卵細(xì)胞，F(xiàn)1出現(xiàn)XAO，是由于親本產(chǎn)生的精子X(jué)A與不含有X染色體的卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，因此，出現(xiàn)兩種異常個(gè)體的原因都是母本減數(shù)分裂異常。4.二倍體生物如果某一對(duì)同源染色體多出一條染色體，則稱之為“三體”。三體在減數(shù)第一次分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)正常分離，另1條同源染色體不能配對(duì)，隨機(jī)地移向細(xì)胞的一極。某基因型為AaBb的二倍體番茄(A、a位于5號(hào)染色體，B、b位于6號(hào)染色體)，自交后代中出現(xiàn)一株基因型為AaBbb的三體(如圖所示)。下列關(guān)于此三體的描述不正確的是()A可以確定該三體是其親本減數(shù)第一次分裂時(shí)6號(hào)染色體出錯(cuò)，產(chǎn)生了ABb基因型配子而形成的B該三體減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉的基因型為AB、Ab、Abb、ABb、aB、abb、ab、aBb，共8種C三體的出現(xiàn)豐富了生物的遺傳多樣性，但還不是一個(gè)新的物種D三體的形成屬于染色體變異，可用顯微鏡觀察其根尖細(xì)胞有絲分裂裝片進(jìn)行辨別A親本為二倍體，子代中出現(xiàn)三體，可能是精子或卵細(xì)胞形成過(guò)程出錯(cuò)，產(chǎn)生了基因型為ABb或aBb或Abb或abb的配子。三體不是一個(gè)新的物種，其形成屬于染色體變異中的染色體數(shù)目變異。5(2018·黑龍江哈爾濱六中上學(xué)期月考)如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列有關(guān)敘述正確的是()A圖a含有2個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組B如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體D圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體C圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b有同源染色體，含有3個(gè)染色體組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果圖b生物是由配子發(fā)育而成的，則圖b代表的生物是單倍體，如果圖b生物是由受精卵發(fā)育而成的，則圖b代表的生物是三倍體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；圖c中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體，C項(xiàng)正確；圖d中只含1個(gè)染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發(fā)育而成的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。誤區(qū)警示 染色體數(shù)目變異中的2個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) 1單倍體的體細(xì)胞中并非只有一個(gè)染色體組。因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w，所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，但是多倍體的配子發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中含有不止一個(gè)染色體組。2單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。下圖是細(xì)胞中所含染色體，相關(guān)敘述不正確的是()A甲代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含一條染色體B乙代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體C丙代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含三條染色體D丁代表的生物可能是單倍體，其一個(gè)染色體組含四條染色體B甲圖代表的生物若是由受精卵發(fā)育形成的則為二倍體，若是由配子發(fā)育形成的則為單倍體。根據(jù)染色體組的定義可知，乙圖細(xì)胞中應(yīng)含有三個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有兩條染色體，代表生物若是由受精卵發(fā)育形成的則為三倍體，若是由未受精的配子發(fā)育形成的則為單倍體。同理可知丙圖細(xì)胞中應(yīng)含有兩個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含三條染色體，代表生物可能是二倍體，也可能是單倍體。丁圖細(xì)胞中四條染色體大小形態(tài)各不相同，應(yīng)屬于一個(gè)染色體組，該細(xì)胞若是體細(xì)胞，則代表生物為單倍體，該細(xì)胞若是生殖細(xì)胞，則代表生物為二倍體?？枷?生物變異的綜合考查6下圖、分別表示不同的變異類型，其中圖中的基因2由基因1變異而來(lái)。有關(guān)說(shuō)法正確的是()A圖都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期B圖中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失C圖中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)D圖中4種變異能夠遺傳的是C圖表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，圖表示易位；圖中的變異屬于基因突變中的堿基對(duì)的缺失；圖中，若染色體3正常，則染色體4發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若染色體4正常，則染色體3發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；圖中4種變異原因都是遺傳物質(zhì)的改變，都能夠遺傳。7幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。(1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為_，在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是_條。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、_和_四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為_。(3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為_，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為_。(4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)X染色體不分離。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn)，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。實(shí)驗(yàn)步驟：_。結(jié)果預(yù)測(cè)：.若_，則是環(huán)境改變；.若_，則是基因突變；.若_，則是減數(shù)分裂時(shí)X染色體不分離。解析(1)減數(shù)第一次分裂過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目與正常體細(xì)胞中相同，果蠅屬于二倍體，細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)染色體組；經(jīng)減數(shù)第一次分裂后，形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，但由于在減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，所以減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是8條。(2)白眼雌果蠅(XrXrY)的卵原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中，由于性染色體有三條，所以會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂現(xiàn)象，這樣最多可形成Xr、XrXr、XrY、Y四種配子。若讓該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)交配，則子代中紅眼雌果蠅的基因型見下表：配子配子X(jué)rXrXrXrYYXRXRXr(紅眼)XRXrXr(死亡)XRXrY(紅眼)Y(3)根據(jù)題中提供的信息，aaXrXr×AAXRYF1，F(xiàn)1中雌果蠅的基因型是AaXRXr，雄果蠅的基因型為AaXrY，F(xiàn)2中灰身紅眼黑身白眼(3/4×1/2)(1/4×1/2)31。F2中灰身紅眼雌果蠅的基因型為：2/3AaXRXr、1/3AAXRXr，灰身白眼雄果蠅的基因型為：2/3AaXrY、1/3AAXrY，它們隨機(jī)交配后，子代中出現(xiàn)黑身白眼(aaXr_)的概率為2/3×2/3×1/4×1/21/18。(4)根據(jù)題中的信息，可讓M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，若為環(huán)境改變引起的，則不會(huì)改變M果蠅的正常遺傳，即.若子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅，則是環(huán)境改變引起的。.若M果蠅是因基因突變引起的，則后代會(huì)全部表現(xiàn)為白眼。.若是因減數(shù)分裂時(shí)X染色體不分離引起的，該雄果蠅的基因型為XrO，表現(xiàn)為不育，則無(wú)子代產(chǎn)生。答案(1)28(2)XrYY(注：兩空順序可顛倒)XRXr、XRXrY(3)311/18(4)M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型.子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅.子代表現(xiàn)型全部為白眼.無(wú)子代產(chǎn)生技法總結(jié) 變異類型的判定 圖1、圖2表示某種生物的兩種染色體行為示意圖，其中和、和互為同源染色體，則兩圖所示的變異為()A均為染色體結(jié)構(gòu)變異B基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變C均發(fā)生在同源染色體之間D均涉及DNA鏈的斷開和重接D圖1為同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生的交叉互換，屬于基因重組。圖2屬于非同源染色體間的染色體片段移接，是易位，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。因染色體上有DNA分子，故二者均涉及DNA鏈的斷開與重接?？键c(diǎn)二| 染色體變異在育種上的應(yīng)用(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第139頁(yè))識(shí)記基礎(chǔ)梳理1單倍體育種(1)原理：染色體數(shù)目變異(2)過(guò)程花藥離體培養(yǎng)單倍體植株染色體數(shù)目加倍的純合二倍體優(yōu)良品種(3)優(yōu)點(diǎn)后代是純合子，自交后代不發(fā)生性狀分離。明顯縮短育種年限2多倍體育種 (1)原理(2)方法：用秋水仙素或低溫處理。(3)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。(4)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜兩次傳粉三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。1通過(guò)誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型。()2雜交育種一定比單倍體育種需要的時(shí)間長(zhǎng)。(×)【提示】雜交育種若需要的是隱性性狀的個(gè)體，獲得即為純合子，不再需要連續(xù)自交，因此需要時(shí)間共有一年。3作物育種中最簡(jiǎn)捷的方法是雜交育種和單倍體育種。(×)【提示】雜交育種最簡(jiǎn)捷，單倍體育種所需時(shí)間短，但技術(shù)操作復(fù)雜。4單倍體育種是為了獲得單倍體新品種。(×)【提示】單倍體一般高度不育，而單倍體育種則是使單倍體幼苗染色體加倍后再獲得新品種。5通過(guò)誘變育種可獲得青霉素高產(chǎn)菌株。()6育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的，將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系。(×)【提示】花粉離體培養(yǎng)獲得的是單倍體，需用秋水仙素處理單倍體幼苗，才能獲得穩(wěn)定遺傳的純合品系。理解深化探究1單倍體的產(chǎn)生和應(yīng)用(1)產(chǎn)生(2)單倍體育種以選育抗病高產(chǎn)(aaBB)為例：2多倍體的產(chǎn)生及育種(1)產(chǎn)生原理(2)多倍體育種無(wú)子西瓜的培育圖示3比較各類育種方法原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交自交選種自交使不同個(gè)體優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上操作簡(jiǎn)便育種時(shí)間長(zhǎng)局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體矮稈抗病小麥誘變育種基因突變輻射、激光、太空誘變等提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良性狀有很大盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理明顯縮短育種年限子代均為純合子技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合單倍體育種獲得矮稈抗病小麥多倍體育種染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗器官大，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量只適用于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低三倍體無(wú)子西瓜基因工程育種基因重組將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀技術(shù)復(fù)雜，生態(tài)安全問(wèn)題較多轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育運(yùn)用考向?qū)毧枷蛏镒儺惻c育種方法、原理和技術(shù)手段等的綜合考查1下列關(guān)于育種的敘述，錯(cuò)誤的是()A誘變可提高基因突變頻率和染色體畸變率B花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種過(guò)程中采用的技術(shù)之一C雜交育種可將多個(gè)優(yōu)良性狀組合在同一個(gè)新品種中D多倍體育種常用秋水仙素促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂使染色體數(shù)目加倍D秋水仙素能夠抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤。2(2018·中原名校聯(lián)考)利用基因型為aabb與AABB的水稻作為親本培育基因型為AAbb的新品種，有關(guān)敘述不正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780111】A操作最簡(jiǎn)便的是雜交育種，能明顯縮短育種年限的是單倍體育種B利用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)可獲得該新品種C誘變育種不能定向獲得該新品種D若通過(guò)多倍體育種獲得AAAAbbbb個(gè)體，和該新品種存在生殖隔離B解答本題的關(guān)鍵是明確各種育種方法的特點(diǎn)。操作最簡(jiǎn)便的是雜交育種，能明顯縮短育種年限的是單倍體育種，A正確。利用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)可獲得單倍體，需再用秋水仙素處理才能得到穩(wěn)定遺傳的該新品種，B錯(cuò)誤。誘變育種的原理是基因突變，具有不定向性，所以不能定向獲得該新品種，C正確。通過(guò)多倍體育種獲得的AAAAbbbb個(gè)體和二倍體AAbb雜交產(chǎn)生的后代為三倍體，由于三倍體不育，故兩個(gè)親本之間存在生殖隔離，D正確。3(2018·河南焦作一模)如圖表示培育小麥的幾種育種方式，純種高稈抗銹病植株基因型為DDRR，純種矮稈不抗銹病植株基因型為ddrr，兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上。據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)圖中植株A培育的方法是_，將親本雜交的目的是_。自交的目的是_。(2)植株B的培育運(yùn)用的原理是_。(3)植株C需要染色體加倍的原因是_，誘導(dǎo)染色體加倍的最常用的方法是_。(4)植株E培育方法的原理是_，該育種方法和基因工程育種一樣，都可以_。解析(1)植株A的培育方法是雜交育種，第一步需要雜交，將相關(guān)的基因集中到F1上，但F1未表現(xiàn)出所需性狀，自交的目的就是使F1發(fā)生基因重組，在F2中出現(xiàn)所需性狀(矮稈抗病)植株。(2)植株B的培育方法是誘變育種，其原理是基因突變。(3)植株C是單倍體，由于細(xì)胞中的染色體組為一個(gè)，所以不能正常進(jìn)行減數(shù)分裂，個(gè)體不可育，為了使單倍體獲得可育性，用秋水仙素處理單倍體幼苗，抑制了紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。(4)從題圖中可以看出，植株E的培育方法是利用了細(xì)胞工程中的植物體細(xì)胞雜交技術(shù)，其原理是染色體數(shù)目變異。該育種方法和基因工程育種一樣，都可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。答案(1)雜交育種將位于兩個(gè)親本中的矮稈基因和抗病基因集中到F1上通過(guò)基因重組使F2中出現(xiàn)矮稈抗病植株(2)基因突變(3)植株C中只有一個(gè)染色體組，不能進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子(不可育)利用秋水仙素處理幼苗C(4)染色體數(shù)目變異克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙規(guī)律總結(jié) 關(guān)于選擇育種方法的總結(jié) 1根據(jù)育種目標(biāo)確定育種方法育種目標(biāo)育種方案集中雙親優(yōu)良性狀(“集優(yōu)”)單倍體育種(明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時(shí)較長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行)對(duì)原品系實(shí)施“定向”改造基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交)育種讓原品系產(chǎn)生新性狀(無(wú)中生有)誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀)使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)”多倍體育種2.根據(jù)不同需求確定育種方法(1)若要培育隱性性狀個(gè)體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)若要快速獲得純種，用單倍體育種方法。(3)若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。(4)若要培育原先沒(méi)有的性狀，可用誘變育種。染色體部分缺失在育種方面也有重要作用。下圖所示為育種專家對(duì)棉花品種的培育過(guò)程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變B粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體缺失的結(jié)果C深紅棉S與白色棉N雜交產(chǎn)生深紅棉的概率為1/4D粉紅棉M自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/4C太空育種的原理主要是基因突變，可以產(chǎn)生新的基因，由圖可知，粉紅棉M是由于染色體缺失了一段形成的。若用b表示染色體缺失的基因，則bb×bbbb(全部為粉紅棉)；粉紅棉bb自交，得白色棉bb的概率為1/4?？键c(diǎn)三| 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍(實(shí)驗(yàn))(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第141頁(yè))原理流程1實(shí)驗(yàn)原理(1)正常進(jìn)行有絲分裂的組織細(xì)胞，在分裂后期著絲點(diǎn)分裂后，子染色體在紡錘體作用下分別移向兩極，進(jìn)而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。(2)低溫可抑制紡錘體形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。2實(shí)驗(yàn)流程根尖培養(yǎng)：將蠶豆種子埋入盛有蛭石、沙土的花盆內(nèi)，在盆內(nèi)澆適量清水。將花盆放在窗臺(tái)上陽(yáng)光充足的地方待種子萌發(fā) 低溫誘導(dǎo)：幼根長(zhǎng)到11.5 cm時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫環(huán)境中(4 )，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h 材料固定：剪取根尖0.51 cm，放入卡諾氏液中浸泡 0.51 h，固定其形態(tài)，然后用95%酒精沖洗2次 制作裝片：解離漂洗染色制片(同觀察植物細(xì)胞的有絲分裂) 觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察3實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵(1)實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.51 h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞之間的聯(lián)系變得疏松質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液解離根尖細(xì)胞蒸餾水浸泡解離后的根尖約10 min漂洗根尖，去掉解離液改良苯酚品紅染液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色35 min使染色體著色(2)低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的區(qū)別項(xiàng)目低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂培養(yǎng)待洋蔥長(zhǎng)出1 cm左右不定根時(shí)4 低溫培養(yǎng)適宜溫度下培養(yǎng)固定解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次不用固定染色用改良苯酚品紅染液用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液(3)關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的四個(gè)易錯(cuò)提醒細(xì)胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。選材時(shí)應(yīng)注意以下內(nèi)容：a選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得，又要便于觀察。b常用的觀察材料有蠶豆(染色體較洋蔥少故首選)、洋蔥、大蒜等。c選材的時(shí)候必須選用能夠進(jìn)行分裂的分生組織，不分裂的細(xì)胞染色體不復(fù)制，不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。根尖培養(yǎng)a培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤(rùn)以利生根。b低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4 、0 三種，以作對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。著絲點(diǎn)分裂與紡錘體無(wú)關(guān)：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂，無(wú)紡錘絲牽引，著絲點(diǎn)也分裂。對(duì)點(diǎn)練習(xí)1用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織56 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。某生物小組為了探究用一定時(shí)間的低溫(如4 )處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍B本實(shí)驗(yàn)可以在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目C本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片，制作步驟是解離漂洗染色制片D本實(shí)驗(yàn)可以看到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過(guò)程D由于在解離過(guò)程中已經(jīng)將細(xì)胞殺死，所以用顯微鏡觀察時(shí)看不到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過(guò)程，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。2(2018·深圳模擬)以下材料選自某同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的部分記錄。實(shí)驗(yàn)名稱：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化。實(shí)驗(yàn)步驟：培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長(zhǎng)出1 cm左右，剪取根尖0.51 cm，置于盛有清水的培養(yǎng)皿內(nèi)，并在冰箱的冷藏室誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h。將誘導(dǎo)后的根尖放入卡諾氏液中浸泡0.51 h，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗兩次。裝片制作：解離染色漂洗制片。觀察：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂圖像，確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞染色體發(fā)生數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：低溫條件下根尖所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。問(wèn)題：(1)請(qǐng)將上述內(nèi)容中錯(cuò)誤之處予以改正。_。(2)低溫導(dǎo)致染色體加倍的原因是_。如果要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思路：_。(3)洋蔥體細(xì)胞的一個(gè)細(xì)胞周期約為12 h。某同學(xué)利用洋蔥根尖觀察細(xì)胞有絲分裂，得到了如下結(jié)果。細(xì)胞周期樣本1樣本2總數(shù)間期424385分裂期前期437中期101后期112末期235計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)100上述樣本1和樣本2表示_，間期為_h。解析(1)剪去根尖后，根尖將失去營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給，細(xì)胞將隨之失去分裂能力，故應(yīng)先將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室中進(jìn)行誘導(dǎo)培養(yǎng)，再剪取誘導(dǎo)處理的根尖制片觀察；裝片的制作步驟不正確，應(yīng)當(dāng)在解離之后隨之漂洗；在低溫誘導(dǎo)下可能部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化，也可能誘導(dǎo)不成功都沒(méi)有發(fā)生變化。(2)低溫導(dǎo)致染色體加倍是通過(guò)抑制紡錘體的形成來(lái)實(shí)現(xiàn)，使加倍的染色體不能平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，從而導(dǎo)致細(xì)胞中染色體數(shù)目的加倍；要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，應(yīng)將溫度作為實(shí)驗(yàn)變量，設(shè)置不同系列溫度形成相互對(duì)照，然后觀察比較結(jié)果，其中染色體數(shù)目變化最明顯的結(jié)果所對(duì)應(yīng)的溫度為最適溫度。(3)樣本1和樣本2是在不同視野中觀察到的細(xì)胞分裂各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)目，間期的時(shí)長(zhǎng)計(jì)算要根據(jù)間期細(xì)胞數(shù)目與計(jì)數(shù)細(xì)胞的總數(shù)以及一個(gè)細(xì)胞周期所經(jīng)歷的時(shí)間來(lái)確定，其計(jì)算式為12×(85/100)10.2 h。答案(1)應(yīng)將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)，誘導(dǎo)36 h后剪取根尖；裝片制作順序應(yīng)為：解離漂洗染色制片；實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)為：部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒(méi)有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化(2)抑制紡錘體的形成和細(xì)胞分裂設(shè)置不同溫度梯度的對(duì)照組，觀察并比較結(jié)果(3)兩個(gè)不同視野所看到的處在分裂各期的細(xì)胞數(shù)目10.2真題驗(yàn)收| 感悟高考淬煉考能(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第142頁(yè))1(2015·全國(guó)卷)下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是()A該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D該病是由于染色體中增加某一片段引起的A人類貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病。2(2015·海南高考)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是()A基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變C基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變D基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察C基因突變的實(shí)質(zhì)是基因中堿基對(duì)序列的改變，結(jié)果是產(chǎn)生等位基因，不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型的改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于染色體是DNA的主要載體，染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)引起DNA堿基序列的改變，C正確；基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是看不見的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2017·北京高考)玉米(2n20)是我國(guó)栽培面積最大的作物，近年來(lái)常用的一種單倍體育種技術(shù)使玉米新品種選育更加高效。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41780112】(1)單倍體玉米體細(xì)胞的染色體數(shù)為_，因此在_分裂過(guò)程中染色體無(wú)法聯(lián)會(huì)，導(dǎo)致配子中無(wú)完整的_。(2)研究者發(fā)現(xiàn)一種玉米突變體(S)，用S的花粉給普通玉米授粉，會(huì)結(jié)出一定比例的單倍體籽粒(胚是單倍體；胚乳與二倍體籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色體的三倍體。見圖1)。根據(jù)親本中某基因的差異，通過(guò)PCR擴(kuò)增以確定單倍體胚的來(lái)源，結(jié)果見圖2。從圖2結(jié)果可以推測(cè)單倍體的胚是由_發(fā)育而來(lái)。玉米籽粒顏色由A、a與R、r兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，A、R同時(shí)存在時(shí)籽粒為紫色，缺少A或R時(shí)籽粒為白色。紫粒玉米與白粒玉米雜交，結(jié)出的籽粒中紫白35，出現(xiàn)性狀分離的原因是_，推測(cè)白粒親本的基因型是_。將玉米籽粒顏色作為標(biāo)記性狀，用于篩選S與普通玉米雜交后代中的單倍體，過(guò)程如下：F1二倍體籽粒，單倍體籽粒請(qǐng)根據(jù)F1籽粒顏色區(qū)分單倍體和二倍體籽粒并寫出與表型相應(yīng)的基因型_。(3)現(xiàn)有高產(chǎn)抗病白粒玉米純合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米純合子(H)，欲培育出高產(chǎn)抗病抗旱抗倒伏的品種。結(jié)合(2)中的育種材料與方法，育種流程應(yīng)為：_；將得到的單倍體進(jìn)行染色體加倍以獲得純合子；選出具有優(yōu)良性狀的個(gè)體。解析(1)二倍體玉米體細(xì)胞內(nèi)含有20條染色體，單倍體玉米體細(xì)胞內(nèi)含有10條染色體。單倍體玉米細(xì)胞內(nèi)只含有一個(gè)染色體組，因此在減數(shù)分裂時(shí)染色體無(wú)法聯(lián)會(huì)，導(dǎo)致配子中無(wú)完整的染色體組。(2)從圖2可知，單倍體胚與普通玉米(母本)的基因經(jīng)PCR擴(kuò)增后，電泳圖譜中基因的位置相同，說(shuō)明單倍體胚由普通玉米(母本)的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)?？刂朴衩鬃蚜ｎ伾幕蛴蓛蓪?duì)基因控制。紫粒玉米和白粒玉米雜交后，子代玉米籽粒中紫白35，是3131的變式，因此親代中紫色玉米為雜合子，基因型為AaRr，白色玉米的基因型為aaRr或Aarr。后代二倍體籽粒是通過(guò)正常受精作用發(fā)育而來(lái)的，因此其胚的表型為紫色，基因型為AaRr；單倍體籽粒是由母本的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的，其胚的表型為白色，基因型為ar；二者胚乳的表型均為紫色，基因型為AaaRrr。(3)要將一個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)個(gè)體上，往往采用雜交的方法。因此先將G與H雜交，得F1。F1為含有高產(chǎn)抗病、抗旱抗倒伏基因的植株，以此植株做母本，用突變體S做父本進(jìn)行雜交，挑選出白色籽粒單倍體，根據(jù)(2)的結(jié)果可知，由于后代單倍體由卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，培養(yǎng)成的單倍體植株中會(huì)有高產(chǎn)抗病、抗旱抗倒伏的，再經(jīng)過(guò)染色體加倍選出具有優(yōu)良性狀的純合個(gè)體。答案(1)10減數(shù)染色體組(2)卵細(xì)胞紫粒親本是雜合子aaRr/Aarr單倍體籽粒胚的表型為白色，基因型為ar；二倍體籽粒胚的表型為紫色，基因型為AaRr；二者胚乳的表型均為紫色，基因型為AaaRrr(3)G與H雜交；將所得F1為母本與S雜交；根據(jù)籽粒顏色挑出單倍體4(2015·浙江高考)某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀?？共『透胁∮苫騌和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(D、d，E、e)控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖?，F(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請(qǐng)回答：(1)自然狀態(tài)下該植物一般都是_合子。(2)若采用誘變育種，用射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有_和有害性這三個(gè)特點(diǎn)。(3)若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，在F2等分離世代中_抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等_手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的_。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為_。(4)若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有_。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程(說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。解析本題主要考查學(xué)生對(duì)自由組合定律知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用能力。(1)由題干信息“某自花且閉花授粉植物”可推知自然狀態(tài)下該植物一般都是純合子。(2)誘變育種時(shí)需要處理大量種子的主要原因在于基因突變具有多方向性、稀有性(低頻性)和有害性。(3)因?yàn)橛N目的是培育抗病矮莖品種，因此可在F2等分離世代中選擇抗病矮莖個(gè)體，經(jīng)過(guò)連續(xù)自交等純合化育種手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。一般情況下，雜交育種需要連續(xù)自交選育，因此控制性狀的基因數(shù)越多，使每對(duì)基因都達(dá)到純合的自交代數(shù)越多，所需的年限越長(zhǎng)。莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖，若只考慮莖的高度，親本基因型為DDEE和ddee，F(xiàn)1自交得到的F2代中，D_E_(D_eeddE_)ddee961。(4)遺傳圖解見答案。答案(1)純(2)多方向性(不定向性)、稀有性(低頻性)(3)選擇純合化年限越長(zhǎng)高莖中莖矮莖169(4)基因重組和染色體畸變(染色體變性)1染色體變異的實(shí)質(zhì)是基因數(shù)目或位置的改變。2染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但互相協(xié)調(diào)、共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。3體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，叫單倍體。與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，并且高度不育。4由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體。多倍體植株常常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。5單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和染色體加倍兩個(gè)過(guò)程。6人工誘導(dǎo)多倍體可以用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，也可用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，原理是抑制有絲分裂前期的紡錘體的形成。24