高考生物大一輪復(fù)習(xí)學(xué)案： 第七單元 生物的變異、育種和進(jìn)化 第21講 染色體變異與育種學(xué)案

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1、 第21講　染色體變異與育種 [考綱要求]　1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)。2.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。3.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。4.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。 考點(diǎn)一　染色體變異 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 (2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納) ①?gòu)娜旧w來(lái)源看，一個(gè)染色體組中不含同源染色體。 ②從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。 ③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一

2、整套基因，但不能重復(fù)。 (3)單倍體、二倍體和多倍體 項(xiàng)目 單倍體 二倍體 多倍體 概念 體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 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 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)葉片、果實(shí)和種子較大 (3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富 體細(xì)胞染 色體組數(shù) ≥1 2 ≥3 形成 過程 雄配子單倍體 ＋ 雌配子單倍體 ↓受精作用 受精卵生物體 形成原因 自然原因 單性生殖 正常的有性生殖 外界環(huán)境條件劇變(

3、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 1．判斷下列有關(guān)染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述 (1)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異(　×　) (2)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(　×　) (3)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(　×　) (4)染色體上某個(gè)基因的丟失屬于基因突變(　×　) (5)DNA分子中發(fā)生三個(gè)堿基對(duì)的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(　×　) (6)非同源

4、染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中(　×　) 2．判斷下列有關(guān)染色體數(shù)目變異的敘述 (1)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)(　√　) (2)用秋水仙素處理某高等植物連續(xù)分裂的細(xì)胞群體，分裂期細(xì)胞的比例會(huì)減少(　×　) (3)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加(　×　) (4)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體(　×　) (5)水稻(2n＝24)一個(gè)染色體組有12條染色體，水稻單倍體基因組有12條染色體(　√　) (6)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體(　×　) (7)單倍體含有的染

5、色體組數(shù)都是奇數(shù)(　×　) 分析染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 (1)圖甲①～④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于哪類變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個(gè)？哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？ 提示　①染色體片段缺失；②染色體片段易位；③基因突變；④染色體片段倒位。①②④均為染色體變異，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，③為基因突變，不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到。③(基因突變)只是產(chǎn)生了新基因，染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。 (2)圖乙、丙均發(fā)生了某些片段的交換，其交換對(duì)象分別是什么？它們屬于哪類變異？ 提示　圖乙發(fā)生了非同源染色體間片段的交換，圖丙發(fā)生

6、的是同源染色體上的非姐妹染色單體間相應(yīng)片段的交換；前者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”，后者屬于交叉互換型基因重組。 (3)上述的染色體結(jié)構(gòu)變異中有的甚至導(dǎo)致生物體死亡，為何還稱為可遺傳的變異？ 提示　染色體結(jié)構(gòu)變異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，即由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異就稱為可遺傳的變異。 (4)下圖中丁是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，戊、己、庚是發(fā)生變異后的不同個(gè)體的體細(xì)胞中的染色體組成模式圖，據(jù)圖回答： ①若果蠅的某細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精子中含有的是不是一個(gè)染色體組？不是。 ②上圖中戊所示個(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種

7、類及比例如何？圖己所示個(gè)體在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，3條同源染色體中的任意2條配對(duì)聯(lián)會(huì)，另1條同源染色體不能配對(duì)，減數(shù)第一次分裂的后期配對(duì)的同源染色體正常分離，而不能配對(duì)的1條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞的任意一極，則其減數(shù)分裂時(shí)可產(chǎn)生的配子種類和比例如何？ 提示　b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1；aB∶ab∶AB∶Ab∶AaB∶Aab∶AAB∶AAb＝1∶1∶2∶2∶2∶2∶1∶1。 ③讀上圖辨析“三體”＝“三倍體”嗎？ 提示　三體是二倍體(含兩個(gè)染色體組)，只是其中某形態(tài)的染色體“多出了一條”，其余染色體均為兩兩相同(如上圖己)；三倍體則是指由受精卵發(fā)育而來(lái)的體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體，其每種形態(tài)

8、的染色體為“三三相同”(如圖庚)。 命題點(diǎn)一　透過圖像辨析三種可遺傳變異 1．(2018·貴陽(yáng)調(diào)研)下圖中，甲、乙分別表示兩種果蠅的一個(gè)染色體組，丙表示果蠅的X染色體及其攜帶的部分基因。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常 B．甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同 C．丙中①過程，可能是發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間的易位 D．丙中①②所示變異都可歸類于染色體結(jié)構(gòu)變異 答案　D 解析　與甲相比，乙中的1號(hào)染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1，減數(shù)分裂過程中1號(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常配子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)橐抑械?號(hào)染色體發(fā)生

9、了倒位，所以甲、乙的1號(hào)染色體上的基因排列順序不完全相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙中①過程基因的位置發(fā)生顛倒，屬于倒位，丙中②過程染色體片段發(fā)生改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，①②都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 2．如圖①②③④分別表示不同的變異類型，a、a′基因僅有圖③所示片段的差異。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④ B．③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C．④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D．①②都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期 答案　C 解析　①表示同源染色體上的非姐妹染色單體

10、之間的交叉互換(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期)，導(dǎo)致基因重組；②表示非同源染色體互換片段，發(fā)生的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；③表示基因突變；④表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的某一片段缺失或重復(fù)。 利用四個(gè)“關(guān)于”區(qū)分三種變異 (1)關(guān)于“互換”：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2)關(guān)于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失、增添，屬于基因突變。 (3)關(guān)于變異的水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平

11、的變化，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般不改變基因的量，轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會(huì)改變基因的量或基因的排列順序。 命題點(diǎn)二　染色體組及生物體倍性的判斷 3．下列是對(duì)a～h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖，該個(gè)體是單倍體 B．細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是e、g圖，該個(gè)體是二倍體 C．細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖，但該個(gè)體未必是三倍體 D．細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是c、f圖，該個(gè)體一定是

12、四倍體 答案　C 解析　形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組，由此我們可知：a、b圖含有三個(gè)染色體組，c、h圖含有兩個(gè)染色體組，d、g圖含有一個(gè)染色體組，e、f圖含有四個(gè)染色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、三倍體必須先看發(fā)育起點(diǎn)：若由配子發(fā)育而來(lái)，無(wú)論含幾個(gè)染色體組均屬于單倍體；若由受精卵發(fā)育而來(lái)，有幾個(gè)染色體組即屬于幾倍體。 4．下圖所示細(xì)胞中對(duì)所含染色體的有關(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

13、由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體 答案　C 解析　圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b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，可能是由雄配子或雌配子發(fā)育而成的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 1．三種方法確定染色體組數(shù)量 (1)染色體形態(tài)法 同一形態(tài)的染色體→有幾條就有幾組。如圖中有4個(gè)染色體組。 (2)等位基因個(gè)數(shù)法 控制同一性狀的等

14、位基因→有幾個(gè)就有幾組。如AAabbb個(gè)體中有3個(gè)染色體組。 (3)公式法 染色體組數(shù)＝，如圖中有4個(gè)染色體組。 2．“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體 命題點(diǎn)三　變異類型的實(shí)驗(yàn)探究 5．玉米的紫株和綠株由6號(hào)染色體上一對(duì)等位基因(H、h)控制，紫株對(duì)綠株為顯性。紫株A經(jīng)X射線照射后再與綠株雜交，子代出現(xiàn)少數(shù)綠株(綠株B)。為研究綠株B出現(xiàn)的原因，讓綠株B與正常純合的紫株C雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。請(qǐng)回答： (1)假設(shè)一：X射線照射導(dǎo)致紫株A發(fā)生了基因突變。若此假設(shè)成立，則F1的基因型為__________；F2中紫株所占的比例為________。 (2)假設(shè)二：X射線照

15、射導(dǎo)致紫株A的6號(hào)染色體斷裂，含有基因H的片段缺失(注：一條染色體部分片段缺失的個(gè)體生存，兩條同源染色體皆有相同部分片段缺失的個(gè)體死亡)。若此假設(shè)成立，則綠株B產(chǎn)生的雌雄配子各有____種，F(xiàn)1的表現(xiàn)型____________；F2中，紫株∶綠株＝________。 (3)為驗(yàn)證假設(shè)二是否正確。最好選擇________(填“紫株A”“綠株B”或“紫株C”)的根尖制成裝片，在顯微鏡下觀察和比較________________________________(填分裂方式及分裂時(shí)期)的染色體形態(tài)。 答案　(1)Hh　　(2)2　全部為紫株　6∶1　(3)綠株B　有絲分裂中期 解析　(1)假設(shè)一

16、是基因突變，基因突變是指DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換等，其實(shí)質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變。紫株A變異后與綠株(hh)雜交，后代有綠株出現(xiàn)，說(shuō)明紫株A的基因型為Hh，綠株B的基因型為hh。綠株B(hh)與正常純合的紫株C(HH)雜交，F(xiàn)1的基因型為Hh；F1自交得到F2，F(xiàn)2中紫株(H_)所占的比例應(yīng)為。 (2)假設(shè)二是染色體變異，則綠株B的基因型為hO，即綠株B的一條染色體缺失含有基因H的片段，因此其能產(chǎn)生2種配子，一種配子含有基因h，另一種配子6號(hào)染色體斷裂缺失含H的片段。綠株B與正常純合的紫株C(HH)雜交，F(xiàn)1有兩種基因型(比例相等)：Hh和HO，均表現(xiàn)為紫株；Hh自交得到的F2為HH∶

17、Hh∶hh＝1∶2∶1，紫株占，綠株占，HO自交，由于兩條染色體缺失相同片段的個(gè)體死亡，所以F2為HH∶HO＝1∶2，全為紫株，F(xiàn)2中紫株所占比例應(yīng)為，綠株所占比例應(yīng)為。所以，紫株∶綠株＝6∶1。 (3)基因突變是點(diǎn)突變，在顯微鏡下無(wú)法觀察到，而染色體變異可在顯微鏡下觀察到，所以假設(shè)二可以通過細(xì)胞學(xué)的方法來(lái)驗(yàn)證，即在顯微鏡下觀察綠株B細(xì)胞有絲分裂或減數(shù)分裂過程中的染色體。根尖部位只能發(fā)生有絲分裂，故應(yīng)選擇有絲分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行觀察，因?yàn)榇藭r(shí)染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰，然后可以通過染色體組型分析比較6號(hào)染色體是否相同。 6．番茄是二倍體植物。有一種三體，其6號(hào)染色體的同源染色體有3條，在減數(shù)分

18、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)形成一個(gè)二價(jià)體，另1條同源染色體不能配對(duì)而形成一個(gè)單價(jià)體。減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價(jià)體的同源染色體正常分離，組成單價(jià)體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他染色體正常配對(duì)、分離。請(qǐng)回答問題： (1)從變異類型的角度分析，三體的形成屬于________________________。 (2)若三體番茄的基因型為AABBb，則其產(chǎn)生的花粉的基因型及其比例為______________________________，其根尖分生區(qū)一細(xì)胞連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為__________。 (3)現(xiàn)以馬鈴薯葉型(dd)的二倍體番茄

19、為父本，以正常葉型(DD或DDD)的三體純合子番茄為母本，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，判斷D(或d)基因是否在第6號(hào)染色體上，最簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案是______________________________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果： ①若雜交子代___________________________________，則______________________。 ②若雜交子代___________________________________，則______________________。 答案　(1)染色體

20、數(shù)目變異　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1　AABBb　(3)F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交 ①正常葉∶馬鈴薯葉＝1∶1　D(或d)基因不在第6號(hào)染色體上 ②正常葉∶馬鈴薯葉＝5∶1　D(或d)基因在第6號(hào)染色體上 解析　(1)由題意知，正常番茄中體細(xì)胞的6號(hào)染色體是2條，三體的6號(hào)染色體是3條，屬于染色體數(shù)目變異。(2)三體番茄的基因型為AABBb，依題意分析其產(chǎn)生的配子的基因型及比例是ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1；根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，分裂后形成的子細(xì)胞的基因型與親代細(xì)胞相同，都是AABBb。(3)①如果D(d)基因不在6號(hào)染色體上，則馬鈴

21、薯葉型的基因型是dd，正常葉型的基因型是DD，雜交子代的基因型是Dd，與dd進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交后代的基因型及比例是Dd∶dd＝1∶1，前者是正常葉，后者是馬鈴薯葉；②如果D(d)基因位于6號(hào)染色體上，則馬鈴薯葉型的基因型是dd，正常葉型的基因型是DDD，雜交子代的基因型是Dd、DDd, 其中DDd是三體植株，DDd與dd進(jìn)行測(cè)交，DDd產(chǎn)生的配子的基因型及比例是DD∶D∶Dd∶d＝1∶2∶2∶1，測(cè)交后代的基因型是DDd∶Dd∶Ddd∶dd＝1∶2∶2∶1，其中Dd、DDd、Ddd表現(xiàn)為正常葉，dd表現(xiàn)為馬鈴薯葉。 考點(diǎn)二　生物變異在育種上的應(yīng)用 1．單倍體育種 (1)原理：染色體(

22、數(shù)目)變異。 (2)方法 (3)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得個(gè)體均為純合子。 (4)缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜。 2．多倍體育種 (1)方法：用秋水仙素或低溫處理。 (2)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。 (3)原理 (4)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜 ①兩次傳粉 ②三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。 3．雜交育種 (1)原理：基因重組。 (2)過程 ①培育雜合子品種 選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。 ②培育隱性純合子品種 選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的

23、個(gè)體種植并推廣。 ③培育顯性純合子品種 a．植物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，自交至不發(fā)生性狀分離為止。 b．動(dòng)物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個(gè)體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測(cè)交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個(gè)體。 (3)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。 (4)缺點(diǎn)：獲得新品種的周期長(zhǎng)。 4．誘變育種 (1)原理：基因突變。 (2)過程 (3)優(yōu)點(diǎn) ①可以提高突變頻率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。 ②大幅度地改良某些性狀。 (4)缺點(diǎn)：有利變

24、異個(gè)體往往不多，需要處理大量材料。 歸納總結(jié)　根據(jù)育種程序圖識(shí)別育種名稱和過程 (1)首先要識(shí)別圖解中各字母表示的處理方法：A——雜交，D——自交，B——花藥離體培養(yǎng)，C——秋水仙素處理，E——誘變處理，F(xiàn)——秋水仙素處理，G——轉(zhuǎn)基因技術(shù)，H——脫分化，I——再分化，J——包裹人工種皮。這是識(shí)別各種育種方法的主要依據(jù)。 (2)根據(jù)以上分析可以判斷：“親本新品種”為雜交育種，“親本新品種”為單倍體育種，“種子或幼苗新品種”為誘變育種，“種子或幼苗新品種”為多倍體育種，“植物細(xì)胞新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子―→新品種”為基因工程育種。 (1)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可

25、獲得抗蟲矮稈小麥(　√　) (2)抗病植株連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低(　×　) (3)通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種(　×　) (4)誘變育種和雜交育種均可形成新基因(　×　) (5)利用高產(chǎn)、感病小麥與高產(chǎn)、晚熟小麥品種間雜交篩選可獲得高產(chǎn)、抗病小麥的品種 (　×　) (6)單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(　×　) (7)已知a和b基因?yàn)閮?yōu)良基因，并分別獨(dú)立控制不同的優(yōu)良性狀。欲利用現(xiàn)有的基因型為AABB、AAbb、aaBB三種純合子，較簡(jiǎn)單快捷的培育出優(yōu)良新品種的方法是雜交育種(　√　) (8)誘變育種可通過改變基因的結(jié)

26、構(gòu)達(dá)到育種目的(　√　) (9)現(xiàn)有三個(gè)番茄品種，A種的基因型為aaBBDD，B種的基因型為AAbbDD，C種的基因型為AABBdd，三種等位基因分別位于三對(duì)同源染色體上。若通過雜交育種獲得aabbdd植株，且每年只繁殖一代，至少需要的時(shí)間為4年(　√　) (10)用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會(huì)結(jié)出三倍體無(wú)子西瓜(　×　) 圖中甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b分別表示位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程，請(qǐng)分析： (1)圖中哪種途徑為單倍體育種？其為什么能縮短育種年限？ 提示　圖中①③⑤過程表示單倍體育種。采用花藥離體培養(yǎng)獲

27、得的單倍體植株，經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍后，植株細(xì)胞內(nèi)每對(duì)染色體上的基因都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，因此縮短了育種年限。 (2)圖中哪一標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？ 提示　圖示⑤處需用秋水仙素處理單倍體幼苗，從而獲得純合子；⑥處常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，以誘導(dǎo)染色體加倍。 (3)④⑥的育種原理分別是什么？ 提示?、艿挠N原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。 (4)圖中最簡(jiǎn)便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是哪個(gè)過程？ 提示　圖中最簡(jiǎn)便的育種途徑為①②過程所示的雜交育種，但育種周期較長(zhǎng)；最難以達(dá)到育種目標(biāo)的途徑為④過程。 (5)雜交育種選育從F2開始的

28、原因是什么？其實(shí)踐過程中一定需要連續(xù)自交嗎？為什么？ 提示　因?yàn)閺腇2開始發(fā)生性狀分離。不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種，需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在F2出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。 (6)原核生物常選哪種育種方式，為什么？ 提示　誘變育種。原核生物無(wú)減數(shù)分裂，不能進(jìn)行雜交育種，所以一般選誘變育種。 (7)大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，如何設(shè)計(jì)育種方案？ 提示　大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀需采用誘變育種。 命題點(diǎn)一　分析單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用 1．如圖是利用野生獼猴桃種子(aa,2n＝58)為材料培育無(wú)子獼

29、猴桃新品種(AAA)的過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．③和⑥都可用秋水仙素處理來(lái)實(shí)現(xiàn) B．若④是自交，則產(chǎn)生AAAA的概率為 1/16 C．AA植株和AAAA植株是不同的物種 D．若⑤是雜交，產(chǎn)生的AAA植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)目為87 答案　B 解析　③和⑥都可用秋水仙素處理來(lái)完成染色體數(shù)目加倍，A項(xiàng)正確；植株AAaa減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AAaa自交產(chǎn)生AAAA的概率＝1/6×1/6＝1/36，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二倍體AA與四倍體AAAA雜交產(chǎn)生的AAA為不育的三倍體，因此AA植株和AAAA植株是不同的物種，C項(xiàng)正確；該生物一個(gè)染色體組含

30、有染色體58÷2＝29(條)，所以三倍體植株體細(xì)胞中染色體數(shù)為29×3＝87(條)，D項(xiàng)正確。 2．蘿卜和甘藍(lán)都是人們喜歡的蔬菜，并且蘿卜和甘藍(lán)都屬于十字花科植物且都是二倍體生物，體細(xì)胞染色體數(shù)都是18。蘿卜的染色體組成和染色體數(shù)可以表示為：2n＝AA＝18，甘藍(lán)的染色體組成和染色體數(shù)可以表示為：2n＝BB＝18。如圖是利用蘿卜和甘藍(lán)培育作物品種的過程示意圖，請(qǐng)回答下列問題： (1)圖中秋水仙素的作用是________________，作用的時(shí)期是________________；與用秋水仙素處理可以達(dá)到同樣效果的一種措施是________________。 (2)以上育種方法的原理

31、是________________；甲、乙、丙、丁4種植株中，可育的有__________，其染色體組成和染色體數(shù)分別為________________________________________________。植株丁根尖分生區(qū)的一個(gè)細(xì)胞中最多含______________條染色體。 (3)基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍(lán)雜交，后代基因型有________________種；請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)利用基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍(lán)，獲得基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍(lán)新品種的培育步驟(寫出一種即可)。 答案　(1)抑制紡錘體形成　有絲分裂前期　低溫處理

32、 (2)染色體變異　甲、丙　甲：4n＝AAAA＝36，丙：4n＝AABB＝36　54　(3)16　用AaBb的蘿卜自交，獲得基因型為aabb的個(gè)體，誘導(dǎo)加倍獲得基因型為aaaabbbb的個(gè)體，再誘導(dǎo)加倍獲得基因型為aaaaaaaabbbbbbbb的個(gè)體；用基因型為DdEe的個(gè)體自交獲得基因型為ddee的個(gè)體，對(duì)其誘導(dǎo)加倍獲得基因型為ddddeeee的個(gè)體；讓基因型為aaaaaaaabbbbbbbb的蘿卜與基因型為ddddeeee的甘藍(lán)雜交，獲得的后代即為基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍(lán)新品種(答案合理即可)。 解析　(1)秋水仙素的作用是抑制紡錘體形成，作用的時(shí)期是有絲分裂前期。

33、與用秋水仙素處理可以達(dá)到同樣效果的是低溫處理，低溫處理同樣可以誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生。(2)植株甲的獲取原理是染色體組加倍，為同源四倍體，可育；植株乙是通過雜交獲得的異源二倍體，不可育；植株丙獲取的原理是染色體組加倍，為異源四倍體，可育；植株丁是通過雜交獲得的異源三倍體，不可育。甲的染色體組成和染色體數(shù)為：4n＝AAAA＝36；乙的染色體組成和染色體數(shù)為：2n＝AB＝18；丙的染色體組成和染色體數(shù)為：4n＝AABB＝36；丁的染色體組成和染色體數(shù)為：3n＝AAB＝27。植株丁根尖分生區(qū)的一個(gè)細(xì)胞中最多含染色體數(shù)為27×2＝54條。(3)基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍(lán)各產(chǎn)生4種互不相同的

34、配子，隨機(jī)組合可產(chǎn)生4×4＝16種基因型的后代。獲取基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍(lán)新品種的方法有多種，詳見答案。 單倍體育種與雜交育種的關(guān)系 命題點(diǎn)二　分析誘變育種和雜交育種的應(yīng)用 3．家蠶(2n＝28)雌性體細(xì)胞內(nèi)有兩個(gè)異型的性染色體ZW，雄性體細(xì)胞內(nèi)有兩個(gè)同型的性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別，從而在家蠶卵還未孵化時(shí)就能區(qū)分雌雄。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．這種育種方式屬于誘變育種 B．輻射的目的是為了提高基因的突變率，更容易篩選到卵色基因 C．上述帶有卵色的受精卵將

35、來(lái)會(huì)發(fā)育為雌性家蠶 D．上述帶有卵色基因的家蠶染色體組型圖與正常家蠶不同 答案　B 解析　人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，說(shuō)明該方法是誘變育種，A項(xiàng)正確；輻射的目的是為了使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使家蠶卵還未孵化時(shí)就能區(qū)分雌雄，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意可知，卵色基因的片段易位到W染色體上，則帶有卵色的受精卵為ZW，為雌性家蠶，C項(xiàng)正確；上述帶有卵色基因的家蠶W染色體多了一段染色體，所以其染色體組型圖與正常家蠶不同，D項(xiàng)正確。 4．玉米長(zhǎng)果穗(H)對(duì)短果穗(h)為顯性，黃粒(F)對(duì)白粒(f)為顯性，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有甲(HHFF)、乙(

36、hhFF)、丙(HHff)三個(gè)品系的純種玉米。請(qǐng)回答問題： (1)將甲與短果穗白粒植株雜交得F1，F(xiàn)1再與某植株雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為長(zhǎng)果穗黃粒∶短果穗黃粒＝3∶1，那么某植株的基因型是____________。 (2)為提高產(chǎn)量，在生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種。現(xiàn)有長(zhǎng)果穗白粒和短果穗黃粒兩個(gè)玉米雜合子品種，為了達(dá)到長(zhǎng)期培育長(zhǎng)果穗黃粒(HhFf)玉米雜交種的目的，科研人員設(shè)計(jì)了如圖的快速育種方案。 圖中的處理方法A和B分別是指__________________、____________________。以上育種過程中所依據(jù)的兩個(gè)遺傳學(xué)原理是__________________

37、______________________________。 答案　(1)HhFF　(2)花藥離體培養(yǎng)　秋水仙素處理　基因重組、染色體變異 解析　(1)純種長(zhǎng)果穗黃粒與短果穗白粒玉米雜交得F1 ，F(xiàn)1基因型為HhFf，F(xiàn)1與某品種雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為長(zhǎng)果穗黃粒∶短果穗黃粒＝3∶1，所以該品種為HhFF。(2)圖中的處理方法A和B分別是指花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。以上育種過程中所依據(jù)的兩個(gè)遺傳學(xué)原理是基因重組、染色體變異。 5．在家兔中黑毛(B)對(duì)褐毛(b)是顯性，短毛(E)對(duì)長(zhǎng)毛(e)是顯性，遵循基因的自由組合定律?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔，褐色長(zhǎng)毛兔，褐色短毛兔三個(gè)品種。請(qǐng)回答：

38、 (1)設(shè)計(jì)培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔的育種方案簡(jiǎn)要程序： 第一步：讓基因型為__________的兔子和基因型為________________的異性兔子雜交，得到F1。 第二步：讓F1____________________________________，得到F2。 第三步：選出F2中表現(xiàn)型為黑色長(zhǎng)毛兔的個(gè)體，讓它們各自與表現(xiàn)型為__________的異性兔雜交，分別觀察每對(duì)兔子產(chǎn)生的子代，若后代足夠多且________________________，則該F2中的黑色長(zhǎng)毛兔即為能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔。 (2)該育種方案原理是______________________。 (

39、3)在上述方案的第三步能否改為讓F2中表現(xiàn)型為黑色長(zhǎng)毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若兩只兔子所產(chǎn)生的子代均為黑色長(zhǎng)毛，則這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔？為什么？____________(填“能”或“不能”)，原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)BBEE　bbee　雌雄個(gè)體相互交配　褐色長(zhǎng)毛兔(或褐色短毛兔)　不出現(xiàn)性狀分離　(2)基因重組　(3)不能　兩只黑色長(zhǎng)毛的雌雄兔子交配

40、，所產(chǎn)生的子代均為黑色長(zhǎng)毛，只能說(shuō)明這兩只黑色長(zhǎng)毛兔中至少有一只是能穩(wěn)定遺傳的 解析　(1)要想獲得BBee，應(yīng)選擇黑色短毛兔(BBEE)和褐色長(zhǎng)毛兔(bbee)作為親本雜交，但是獲得的子一代全為雜合子，因此必須讓子一代個(gè)體之間相互交配，在子二代中選擇出黑色長(zhǎng)毛兔，然后再通過測(cè)交的方法選擇出后代不發(fā)生性狀分離的即可。(2)雜交育種的原理為基因重組。(3)黑色長(zhǎng)毛兔的基因型為B_ee，如果讓黑色長(zhǎng)毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若所產(chǎn)生的子代均為黑色長(zhǎng)毛，只能說(shuō)明這兩只黑色長(zhǎng)毛兔中至少有一只能穩(wěn)定遺傳，并不能確定這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔。 命題點(diǎn)三　生物育種的綜合判斷 6．如圖所示，

41、將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③作進(jìn)一步處理。對(duì)此分析錯(cuò)誤的是(　　) A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組 B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd D．③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn) 答案　D 解析?、俸廷陔s交后得到③，③應(yīng)為種子，多次射線處理萌發(fā)的種子應(yīng)為誘變育種，由于突變是不定向的，所以產(chǎn)生的性狀可能是有利的也可能是有害的；⑤到⑥的過程表示雜交育種，遵循的原理為基因重組；由③到⑨是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體，可以有aBd、abd、ABd、Abd四種基因型；秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，進(jìn)而

42、使染色體數(shù)目加倍。 7．(2017·石嘴山第三中學(xué)一模)野生香蕉是二倍體，通常有大量的硬子，無(wú)法食用。在大約1萬(wàn)年前的東南亞，人們發(fā)現(xiàn)一種很少見的香蕉品種，這種香蕉無(wú)子、可食，是世界上第一種可食用的香蕉，后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)這種無(wú)子香蕉是三倍體。請(qǐng)回答問題： (1)三倍體香蕉的變異屬于____________________，之所以無(wú)子是因?yàn)榇讼憬对跍p數(shù)分裂時(shí)________________________，不能產(chǎn)生正常配子。 (2)由一種變異的致命真菌引起的香蕉葉斑病正在全球蔓延。在世界許多香蕉農(nóng)場(chǎng)，每年多次、大量噴灑殺菌劑來(lái)抑制這種真菌的散播，但此做法未能起到較好的效果。此殺菌劑的使用對(duì)真菌

43、起到了______作用。 (3)生物學(xué)家到目前仍然沒有找到攜帶該真菌抗性基因的二倍體野生香蕉，說(shuō)明基因突變具有________________________的特點(diǎn)。如果找到具有抗真菌基因的二倍體野生香蕉，可以嘗試用__________育種方式，以獲得________倍體香蕉作母本，然后與________倍體野生香蕉作父本雜交，從其后代的三倍體無(wú)子香蕉中選育出抗病的品種。 答案　(1)染色體(數(shù)目)變異　同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂　(2)選擇　(3)不定向性或低頻性　多倍體　四　二 解析　(1)三倍體香蕉的變異屬于染色體(數(shù)目)變異，三倍體香蕉因在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子

44、，所以三倍體香蕉無(wú)子。(2)殺菌劑的使用對(duì)真菌的不定向變異起到了定向的選擇作用。(3)由題干中“生物學(xué)家到目前仍然沒有找到攜帶該真菌抗性基因的二倍體野生香蕉”可知，基因突變具有不定向性或低頻性的特點(diǎn)。若找到具有抗真菌基因的二倍體野生香蕉，可采用多倍體育種的方式，用一定濃度的秋水仙素處理二倍體野生香蕉萌發(fā)的種子或幼苗以獲得四倍體野生香蕉，再以該四倍體野生香蕉為母本，以二倍體野生香蕉作父本，讓二者進(jìn)行雜交，從其后代的三倍體無(wú)子香蕉中選育出抗病的品種。 1．根據(jù)育種目標(biāo)選擇育種方案 育種目標(biāo) 育種方案 集中雙親優(yōu)良性狀 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)

45、 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.關(guān)注“三最”定方向 (1)最簡(jiǎn)便——側(cè)重于技術(shù)操作，雜交育種操作最簡(jiǎn)便。 (2)最快——側(cè)重于育種時(shí)間，單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短。 (3)最準(zhǔn)確——側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度，基因工程技術(shù)可“定向”改變生物性狀。 考點(diǎn)三　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1．實(shí)驗(yàn)原理 低溫處理植物分生組織細(xì)胞→紡錘體不能形成→染色體不能被拉向兩極→細(xì)胞不能分裂→細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 2

46、．實(shí)驗(yàn)步驟 1．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(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0.5～1 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 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 洗去藥液，防止解離過度 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3～5 min 使染色體著色 2.低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)

47、驗(yàn)的操作步驟基本相同，但也有不同。 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)放入冰箱低溫室(4 ℃)誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h 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 問題探究 (1)本實(shí)驗(yàn)是否溫度越低效果越顯著？ 提示　不是，必須為“適當(dāng)?shù)蜏亍保苑乐箿囟冗^低對(duì)根尖細(xì)胞造成傷害。 (2)觀察時(shí)是否所有細(xì)胞中染色體均已加倍？ 提示　不是，只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細(xì)胞仍為二倍體分裂狀

48、況。 (3)待洋蔥長(zhǎng)出不定根時(shí)，為何要將整個(gè)裝置放入冰箱內(nèi)低溫處理長(zhǎng)達(dá)36 h? 提示　如果低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖時(shí)間過短，細(xì)胞將無(wú)法完成一個(gè)細(xì)胞周期，進(jìn)而可能觀察不到染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。 (4)卡諾氏液和解離液的作用一樣嗎？ 提示　不一樣?？ㄖZ氏液是固定液的一種。固定液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)以及細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)，固定之后，細(xì)胞死亡并且定型，不再代謝也不再變化。解離液的作用主要是溶解細(xì)胞間的連接物質(zhì)，將組織中的細(xì)胞分散開來(lái)，便于觀察，解離之后細(xì)胞死亡。 命題點(diǎn)一　實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 1．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6 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

49、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)目加倍的過程 答案　D 解析　由于在裝片制作過程中已經(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)目加倍的過程，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘

50、述是(　　) A．多倍體形成過程中增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì) B．解離液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似 D．顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 答案　C 解析　多倍體形成過程中細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，不會(huì)出現(xiàn)非同源染色體重組現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；卡諾氏液是固定液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；低溫與秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的原理都是在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成，C項(xiàng)正確；顯微鏡下可以看到少數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 命題點(diǎn)二　實(shí)驗(yàn)拓展 3．(評(píng)價(jià)修訂實(shí)驗(yàn))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)植物細(xì)胞染色體

51、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0.5～1 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0.5～1 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。 問題：(1)請(qǐng)將上述內(nèi)容中錯(cuò)誤之處予以改正。 ①_______________________________________________

52、_________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (2)低溫導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的原因是________________________________。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：__________________________。 答案　(1)①將

53、整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)?、诮怆x→漂洗→染色→制片　③部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化　(2)低溫抑制紡錘體的形成　設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果 解析　 (1)由于實(shí)驗(yàn)是低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，所以在實(shí)驗(yàn)過程中，待根長(zhǎng)出約1 cm的不定根時(shí)，要將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4 ℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h；細(xì)胞有絲分裂裝片制作過程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察，所以實(shí)驗(yàn)中將漂洗與染色顛倒了；細(xì)胞在低溫下不會(huì)都發(fā)生變異，而且大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，所以低溫條件下根尖只有部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目的變化，而不可能所

54、有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。(2)低溫導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的原因是抑制紡錘體的形成，溫度不同，誘導(dǎo)的效果也不一樣；要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，需要設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 4．(補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn))四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)： (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、12 ℃的恒溫

55、箱中培養(yǎng)1 h。 ③取大蒜隨機(jī)均分成____________組，分別放入5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。 ④分別取根尖0.5～1 cm，放入______________中固定0.5～1 h，然后用__________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→__________→制片。 ⑥低倍鏡檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最適溫度。 (4)實(shí)驗(yàn)分析 ①設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的：_______________________________________________________。 ②除低溫外，____

56、______________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是_________________。 答案　(2)②4 ℃　8 ℃?、??、芸ㄖZ氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精　⑤漂洗　染色　(4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理，是為了進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1 h是為了在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度干擾　②秋水仙素　抑制紡錘體的形成 解析　本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，所以溫度應(yīng)設(shè)置為自變量，不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照，恒溫處理1 h是為了在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，所以

57、要統(tǒng)計(jì)加倍率來(lái)確定最適溫度。 矯正易錯(cuò)　強(qiáng)記長(zhǎng)句 1．基因突變中堿基對(duì)的增添、缺失屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)、缺失屬于細(xì)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下能觀察到。 2．單倍體不一定僅含1個(gè)染色體組：?jiǎn)伪扼w所含染色體組的個(gè)數(shù)不定，可能含1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因。 3．單倍體并非都不育。由二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育，而多倍體的配子若含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則其發(fā)育成的單倍體中含有同源染色體就可育并能產(chǎn)生后代。 4．“可遺傳”≠“可育”。三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)為“不育”，但它們均

58、屬于可遺傳變異。 5．誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合。 6．誘變育種盡管能提高突變率，但仍然是未突變個(gè)體遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變個(gè)體，有害突變多于有利突變，只是與自然突變的低頻性相比，有利突變個(gè)體數(shù)有所增加。 7．正確理解育種中“最簡(jiǎn)便”與“最快速”：“最簡(jiǎn)便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”，如雜交育種，雖然年限長(zhǎng)，但農(nóng)民自己可簡(jiǎn)單操作。但“最快速”則未必簡(jiǎn)便，如單倍體育種可明顯縮短育種年限，但其技術(shù)含量卻較高。 8．正確理解“單倍體育種”與“花藥離體培養(yǎng)”：?jiǎn)伪扼w育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過程；花藥離體培養(yǎng)只是單倍

59、體育種的一個(gè)操作步驟。 1.圖甲與圖乙分別表示培育三倍體西瓜的兩種方法，則： (1)甲中的西瓜植株減數(shù)分裂形成花粉的過程中，著絲點(diǎn)分裂的時(shí)期是減數(shù)第二次分裂后期。 (2)乙所涉及的變異原理是染色體(數(shù)目)變異，四倍體西瓜植株群體是不同于二倍體西瓜的新物種，理由是與二倍體植株產(chǎn)生了生殖隔離，群體本身能自由交配產(chǎn)生可育后代。 (3)三倍體高度不育的原因是形成配子過程中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂。 2．在一塊高稈(純合)小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該性狀出現(xiàn)的可能原因(簡(jiǎn)要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)：取該小麥種子在其他小麥田種下，讓其自交，若全是高稈，說(shuō)明矮稈性狀

60、的出現(xiàn)是由環(huán)境引起的；若后代出現(xiàn)高稈、矮稈兩種性狀，則是基因突變引起的。 3．簡(jiǎn)述用基因型為AaBb(抗病卵形葉)的植株作材料，獲得基因型為AABB的抗病卵形葉植株的過程：取AaBb植株的花藥離體培養(yǎng)得單倍體幼苗，秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍，用相應(yīng)病原體感染卵形葉植株，保留抗病植株。 重溫高考　演練模擬 1．圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(　　) A．個(gè)體甲的變異對(duì)表現(xiàn)型無(wú)影響 B．個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C．個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1 D．個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，表現(xiàn)型無(wú)異常 答案　B 解析　個(gè)體

61、甲的變異屬于缺失基因“e”所在片段，影響表現(xiàn)型，A項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，B項(xiàng)正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不發(fā)生性狀分離，C項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，但發(fā)生倒位，表現(xiàn)型發(fā)生異常，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2．(2015·全國(guó)Ⅱ，6)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 答案　A 解析　人類貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的，A項(xiàng)正確，B、C、D項(xiàng)錯(cuò)

62、誤。 3．(2015·海南，21)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)變異都會(huì)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)變異都會(huì)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 答案　C 解析　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項(xiàng)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。 4．(2013·

63、全國(guó)，5)下列實(shí)踐活動(dòng)中包含基因工程技術(shù)的是 (　　) A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種 B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥 C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株 D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆 答案　C 解析　A項(xiàng)為單倍體育種，原理是染色體變異；B項(xiàng)為雜交育種，原理為基因重組；C項(xiàng)為基因工程育種，需要利用基因工程技術(shù)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，原理為基因重組；D項(xiàng)為誘變育種，原理為基因突變。 5．某自花且閉花受粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀。抗病和感病由基因

64、R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。現(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，在γ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

65、下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過程所需的____________。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，該過程涉及的原理有______________________________________。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過程(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)。 答案　(1)純　(2)不定向性、低頻性　(3)選擇　純合化　 年限越長(zhǎng)　 高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9　(4)細(xì)胞的全能性、基因重組和染色體變異　如下圖 解析　(1)由于該植物是自花且閉花受粉植物，

66、所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子。 (2)誘變育種時(shí)，要用γ射線處理種子的原理是基因突變。由于基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性等特點(diǎn)，所以需要處理大量種子。 (3)如果采用雜交育種的方式，將上述兩個(gè)親本雜交，得F1，F(xiàn)1自交所得F2中選出抗病矮莖個(gè)體(D_E_R_)，再通過連續(xù)自交及逐代淘汰的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種(DDEERR)。一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進(jìn)行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種，因此其育種過程所需年限越長(zhǎng)。若只考慮莖的高度，F(xiàn)1(DdEe)在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)2中表現(xiàn)型及比例為9矮莖(9D_E_)∶6中莖(3D_ee、3ddE_)∶1高莖(1ddee)。 (4)若采用單倍體育種的方式獲得所需品種，首先需將花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到單倍體，繼而使用秋水仙素對(duì)其進(jìn)行處理使其染色體數(shù)目加倍，該過程涉及的原理有細(xì)胞的全能性及基因重組和染色體變異。其遺傳圖解見答案。 1．如圖所示為某種生物體細(xì)胞中的染色體及其部分基因，下列選項(xiàng)中不屬于染色體變異的是 (　　) 答案　C 解析　A項(xiàng)中，abc所在的染色體和GH所在