（通用版）2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第七單元 第二講 染色體變異與生物育種學(xué)案（含解析）.doc

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染色體變異與生物育種 知識體系——定內(nèi)容 核心素養(yǎng)——定能力 生命觀念 通過對染色體變異基本原理及其在生物學(xué)中意義的理解，建立起進(jìn)化與適應(yīng)的觀點(diǎn) 科學(xué)思維 通過三種可遺傳變異的比較，培養(yǎng)歸納與概括能力 探科學(xué)究 通過低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化、生物變異類型的判斷與實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析的能力 考點(diǎn)一　染色體結(jié)構(gòu)變異[重難深化類] [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化() (2)染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化(√) (3)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異() (4)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() (5)染色體易位不改變基因數(shù)量，對個(gè)體性狀不會產(chǎn)生影響() 2．觀察下列圖示，填出變異類型 (1)甲、乙、丙、丁所示變異類型分別屬于缺失、重復(fù)、倒位、基因突變。 (2)可在顯微鏡下觀察到的是甲、乙、丙。 (3)基因數(shù)目和排列順序未變化的是。 圖解分析染色體結(jié)構(gòu)的變異 類型 圖解 變異個(gè)體染色體組成 顯微觀察的聯(lián)會異常 缺失 重復(fù) 易位 位倒 [對點(diǎn)落實(shí)] 1．下列關(guān)于染色體變異的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．染色體變異通常都可用光學(xué)顯微鏡觀察到 B．染色體結(jié)構(gòu)的改變會使染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變 C．染色體片段的缺失或重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的改變 D．染色體之間交換部分片段不一定屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 解析：選C　染色體的數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異在光學(xué)顯微鏡下都可觀察到；染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位和易位可使基因的排列順序發(fā)生改變，缺失或重復(fù)能使基因的數(shù)目發(fā)生改變；染色體片段的缺失能導(dǎo)致基因缺失，可能使基因種類發(fā)生改變，但重復(fù)不會使基因的種類發(fā)生改變；若染色體之間的交換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，則屬于基因重組，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 2．(2016江蘇高考)右圖中甲、乙兩個(gè)體的一對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)體甲的變異對表型無影響 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，表型無異常 解析：選B　個(gè)體甲的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因?qū)Ρ硇涂赡苡杏绊懀粋€(gè)體乙的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，變異后個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會形成的四分體異常；若E、e基因與其他基因共同控制某種性狀，則個(gè)體甲自交的后代性狀分離比不一定為3∶1；個(gè)體乙雖然染色體沒有基因缺失，但是基因的排列順序發(fā)生改變，可能引起性狀的改變。 1．染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷 2．易位與交叉互換的區(qū)別 項(xiàng)目 染色體易位 交叉互換 圖解 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之間 原理 染色體結(jié)構(gòu)變異 基因重組 觀察 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 [對點(diǎn)落實(shí)] 3．(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 解析：選C　基因突變不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異；基因突變不一定會導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變；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；基因突變在光學(xué)顯微鏡下不能觀察到，染色體結(jié)構(gòu)變異可用光學(xué)顯微鏡觀察到。 4．圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期 B．圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C．圖④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①③ 解析：選C　圖①表示交叉互換(導(dǎo)致基因重組)，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期；圖②的交換發(fā)生在非同源染色體間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，不一定發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期；圖③中堿基對發(fā)生缺失，屬于基因突變；圖④中彎曲的部位表示在其同源染色體上沒有配對的片段，上面的一條染色體比下面的長，可能是上面的染色體重復(fù)了一段，或下面的染色體缺失了一段；基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳的變異，所以圖中4種變異都能夠遺傳。 [類題通法] 利用“還原法”判斷模式圖中的變異類型 在判斷模式圖中的變異類型時(shí)，可利用將變異后的圖形還原或分開的方法予以判斷，圖示如下： 考點(diǎn)二　染色體數(shù)目變異[重難深化類] 1．類型 類型 實(shí)例 個(gè)別染色體的增減 21三體綜合征 以染色體組形式成倍增減 三倍體無子西瓜 2．染色體組 (1)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：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)組成特點(diǎn)： ①形態(tài)上：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。 ②功能上：控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。 3．單倍體、二倍體和多倍體 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 特點(diǎn) ①植株弱?、诟叨炔挥? 正常植株 ①莖稈粗壯 ②葉、果實(shí)、種子較大 ③營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富 體細(xì)胞染色體組數(shù) 1或多個(gè) 2個(gè) 大于或等于3個(gè) [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會() (2)染色體組整倍性、非整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加() (3)三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來() (4)通過誘導(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(√) (5)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)會行為有關(guān)(√) (6)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() (7)單倍體體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組(√) (8)組成一個(gè)染色體組的染色體中不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會的染色體(√) (9)由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體(√) (10)人工誘導(dǎo)多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗() 2．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 (1)精子和卵細(xì)胞中，一定不含同源染色體嗎？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示：不一定。二倍體生物的配子中不含同源染色體，四倍體生物的配子中含有同源染色體 (2)人類基因組計(jì)劃是測定人體一個(gè)染色體組的DNA序列嗎？______________________ ________________________________________________________________________ 提示：人類基因組計(jì)劃測定的是一組常染色體和X、Y兩條性染色體上的全部DNA序列，而不是一個(gè)染色體組的DNA序列 1．“三法”判定染色體組 方法1　根據(jù)染色體形態(tài)判定 細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個(gè)染色體組。如圖1中染色體的形態(tài)、大小各不相同，所以有1個(gè)染色體組，圖2中彼此相同的(比如點(diǎn)狀的)有3條，故有3個(gè)染色體組。同理，圖3中有1個(gè)染色體組，圖4中有2個(gè)染色體組 方法2　根據(jù)基因型判定 在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個(gè)染色體組。圖乙所示基因型為AAa，A(a)基因有3個(gè)，即含有3個(gè)染色體組。同理，圖丙中有2個(gè)染色體組，圖丁中有3個(gè)染色體組 注：判定染色體組的數(shù)目時(shí)只需參考其中任意一對等位基因的數(shù)量即可 方法3　根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算 染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。 2．關(guān)注單倍體與多倍體的三個(gè)易誤點(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)單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同：兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況。單倍體育種操作對象是單倍體幼苗，通過植物組織培養(yǎng)，得到的植株是純合子；多倍體育種的操作對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。 (3)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。 [對點(diǎn)落實(shí)] 1．下列圖示為細(xì)胞中所含染色體分布情況，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖a所示細(xì)胞含有2個(gè)染色體組，圖b所示細(xì)胞含有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 解析：選C　圖a為處于有絲分裂后期的細(xì)胞，含有4個(gè)染色體組；圖b所示細(xì)胞有同源染色體，含有3個(gè)染色體組，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；圖c所示細(xì)胞中有同源染色體，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；圖d所示細(xì)胞中只含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。 2．下列是對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g、e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f、c圖，該個(gè)體一定是四倍體 解析：選C　形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。由此可知：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圖中，同音字母僅有一個(gè)，所以該圖只有一個(gè)染色體組，g圖含有一個(gè)染色體組，e、f圖含四個(gè)染色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體必須先看發(fā)育起點(diǎn)，若由配子發(fā)育而來，無論含幾個(gè)染色體組均屬單倍體，若由受精卵發(fā)育而來，有幾個(gè)染色體組即為幾倍體。 [類題通法] 細(xì)胞分裂圖像中染色體組數(shù)的判斷方法 以生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，判斷題目中所給圖像中的染色體組數(shù)。如圖所示： (1)圖a為處于減數(shù)第一次分裂的前期的細(xì)胞，含染色體4條，生殖細(xì)胞中含染色體2條，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 (2)圖b為處于減數(shù)第一次分裂的末期或減數(shù)第二次分裂前期的細(xì)胞，含染色體2條，生殖細(xì)胞中含染色體2條，該細(xì)胞中有1個(gè)染色體組，染色體組中有2條染色體。 (3)圖c為處于減數(shù)第一次分裂的后期的細(xì)胞，含染色體4條，生殖細(xì)胞中含染色體2條，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 (4)圖d為處于有絲分裂后期的細(xì)胞，含染色體8條，生殖細(xì)胞中含染色體2條，該細(xì)胞中有4個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 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 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 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，去除解離液 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3～5 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)的比較 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) 待洋蔥長出1 cm左右不定根時(shí)，低溫(4 ℃)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 [對點(diǎn)落實(shí)] 3．下圖是某二倍體植物細(xì)胞有絲分裂過程中秋水仙素作用原理的示意圖，①②③④分別代表處在不同時(shí)期的細(xì)胞。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．秋水仙素在細(xì)胞分裂的③時(shí)期起作用 B．④時(shí)期的細(xì)胞可正常分裂發(fā)育成多倍體植株 C．圖中所示過程是新物種形成的途徑之一 D．低溫處理與用秋水仙素處理的作用原理相似 解析：選A　紡錘體的形成時(shí)期為細(xì)胞分裂前期，所以秋水仙素在②時(shí)期起作用；④時(shí)期的細(xì)胞中染色體數(shù)加倍，通過分裂、分化可發(fā)育為四倍體植株；處理二倍體所獲得的四倍體能產(chǎn)生可育后代，是一個(gè)新物種，這是新物種形成的途徑之一；低溫和秋水仙素都可以抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體的形成，從而使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 4．下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中部分試劑的使用方法及其作用的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) 選項(xiàng) 試劑 使用方法 作用 A 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 培養(yǎng)根尖，促進(jìn)細(xì)胞分裂 B 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精 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 C 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖，去除解離液 D 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 解析：選A　卡諾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；體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合后即為解離液，用于溶解細(xì)胞間的連接物質(zhì)，使細(xì)胞分開，便于觀察；蒸餾水的作用是漂洗根尖，去除解離液，便于染色；改良苯酚品紅染液是一種堿性染料，能使染色體著色。 [易錯(cuò)提醒] 關(guān)注實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)易誤點(diǎn) (1)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。 (2)選材時(shí)應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。 考點(diǎn)三　生物育種的原理及應(yīng)用 [重難深化類] 1．單倍體育種和多倍體育種 (1)圖中B和C的操作都需用秋水仙素處理，其作用原理是抑制紡錘體的形成。 (2)圖中A過程是花藥離體培養(yǎng)。 (3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限。 2．雜交育種與誘變育種 (1)雜交育種 ①原理：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。 ②過程：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→優(yōu)良品種。 (2)誘變育種 ①原理：利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。 ②過程：選擇生物→誘發(fā)基因突變→選擇理想類型→培育。 3．基因工程及其應(yīng)用 (1)原理：基因重組，又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)操作的基本步驟：提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定。 (3)基因操作的基本工具 (4)基因工程的應(yīng)用 ①作物育種，如抗蟲棉。 ②藥物研制，如胰島素、干擾素等。 ③環(huán)境保護(hù)，如轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油。 [基礎(chǔ)自測] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥(√) (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)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() 2．學(xué)透教材、理清原因、規(guī)范答題用語專練 圖中甲、乙表示水稻的兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程。據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)圖中哪種途徑為單倍體育種？__________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：圖中①、③、⑤過程表示單倍體育種 (2)圖中哪一標(biāo)號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處需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)④、⑥的育種原理分別是什么？______________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：④的育種原理為基因突變，⑥的原理為染色體變異 (4)圖中最簡便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是哪個(gè)過程？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 提示：圖中最簡便的育種途徑為①～②過程所示的雜交育種，但育種周期較長；最難以達(dá)到育種目標(biāo)的途徑為④過程(誘變育種) 1．列表識記幾種常見生物育種方式 方法 原理 常用方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 代表實(shí)例 雜交育種 基因重組 雜交 操作簡單，目標(biāo)性強(qiáng) 育種年限長 矮稈抗病小麥 誘變育種 基因突變 輻射誘變、激光誘變等 提高突變率，加速育種進(jìn)程 有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 青霉素高產(chǎn)菌株 多倍體育種 染色體變異 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 操作簡單，且能在較短的時(shí)間內(nèi)獲得所需品種 所得品種發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低；在動(dòng)物中無法開展 無子西瓜、八倍體小黑麥 單倍體育種 染色體變異 花藥離體培養(yǎng)后，再用秋水仙素處理 明顯縮短育種年限 技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合 “京花1號”小麥 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 能定向改造生物的遺傳性狀 有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī) 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 2．單倍體育種與雜交育種的關(guān)系 [對點(diǎn)落實(shí)] 1．生物育種的原理是可遺傳變異，下列育種實(shí)例與可遺傳變異類型對應(yīng)正確的是(　　) 選項(xiàng) 育種實(shí)例 可遺傳變異類型 A 利用高稈抗病和矮稈感病水稻培育矮稈抗病水稻 基因突變 B 用普通二倍體有子西瓜培育三倍體無子西瓜 基因重組 C 利用蘇云金桿菌毒性肽基因培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 基因重組 D 用紫外線照射青霉菌培育高產(chǎn)青霉素菌株 染色體變異 解析：選C　利用高稈抗病和矮稈感病水稻培育矮稈抗病水稻的原理是基因重組；用普通二倍體有子西瓜培育三倍體無子西瓜的原理是染色體變異；利用蘇云金桿菌毒性肽基因培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的原理是基因重組；用紫外線照射青霉菌培育高產(chǎn)青霉素菌株的原理是基因突變。 2．(2019湖南四校聯(lián)考)下列有關(guān)幾種常見育種方法的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．在雜交育種中，一般從F2開始選種，因?yàn)閺腇2開始發(fā)生性狀分離 B．在多倍體育種中，一般用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 C．在單倍體育種中，一般先篩選F1花粉類型再分別進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體 D．在誘變育種中，最初獲得的顯性優(yōu)良性狀個(gè)體一般是雜合子 解析：選C　通過雜交將控制優(yōu)良性狀的基因集中到F1中，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2會出現(xiàn)性狀分離，因此可從F2開始篩選出人們需要的新品種。在多倍體育種中，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，秋水仙素能抑制紡錘體形成，從而使子代染色體不能平分到兩極，細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍。在單倍體育種中，一般不對花粉進(jìn)行篩選，而是直接對所取的全部花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體。在誘變育種中，通常只是一條染色體上的基因發(fā)生突變，最初獲得的顯性優(yōu)良性狀個(gè)體一般是雜合子。 [歸納拓展] 幾種育種方式的注意點(diǎn) (1)單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同。單倍體育種操作的對象是單倍體幼苗，多倍體育種操作的對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。 (2)誘變育種：多用于植物和微生物，一般不用于動(dòng)物的育種。 (3)雜交育種：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，則只要出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。 生物育種程序圖分析 [典型圖示] [問題設(shè)計(jì)] (1)識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(低溫)處理，E：誘變處理，F(xiàn)：秋水仙素(低溫)處理，G：DNA重組技術(shù)，H：脫分化，I：再分化，J：包裹人工種皮。 (2)識別圖中育種方法 ①“親本新品種”為雜交育種； ②“親本新品種”為單倍體育種； ③“種子或幼苗新品種”為誘變育種； ④“種子或幼苗新品種”為多倍體育種； ⑤“植物細(xì)胞新品種”為基因工程育種。 [對點(diǎn)落實(shí)] 3．如圖所示為兩種育種方法的過程，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．基因重組只發(fā)生在圖示①③過程中 B．過程③④的育種方法稱為單倍體育種 C．E植株體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組 D．圖示育種方法不能定向改變生物性狀 解析：選D　根據(jù)題意和圖示分析可知，①②為雜交育種過程并讓植株連續(xù)自交進(jìn)行篩選；①③④⑤是單倍體育種過程，其中④為選取花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，⑤過程用秋水仙素處理幼苗?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以可發(fā)生在圖示①②③過程中；過程①③④⑤的育種方法稱為單倍體育種；單倍體是指體細(xì)胞含有本物種配子中染色體數(shù)目的個(gè)體，所以E植株體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組；雜交育種和單倍體育種不能定向改變生物性狀，基因工程育種可定向改變生物性狀。 4．(2019山西四校聯(lián)考)野生獼猴桃是一種多年生富含VC的二倍體(2n＝58)小野果。下圖是某科研小組以大量的野生獼猴桃種子(aa)為實(shí)驗(yàn)材料培育抗蟲獼猴桃無籽新品種的過程，分析正確的是(　　) A．該培育過程中不可使用花藥離體培養(yǎng) B．③⑦過程必須使用秋水仙素 C．⑤的親本不是同一物種 D．⑥過程得到的個(gè)體是四倍體 解析：選C　圖中②過程中可用花藥離體培養(yǎng)，再誘導(dǎo)染色體加倍獲得基因型為AA的個(gè)體；秋水仙素或低溫誘導(dǎo)均可導(dǎo)致染色體數(shù)加倍；⑤的親本中，AA為二倍體，AAAA為四倍體，不是同一物種；⑥過程為利用DNA重組技術(shù)導(dǎo)入抗蟲基因，獲得的仍是三倍體。 農(nóng)業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，如何實(shí)現(xiàn)振興鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)是當(dāng)前社會關(guān)注的熱點(diǎn)。提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因此利用現(xiàn)代科技對農(nóng)作物改良是育種專家研究的重要課題。高考試題常借助社會生產(chǎn)或最新科研成果，考查育種原理、操作過程及各種育種方式的優(yōu)缺點(diǎn)等。 [對點(diǎn)落實(shí)] 5．現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感??；②低產(chǎn)、抗??；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗??；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是(多選)(　　) A．利用①、③品種間雜交篩選獲得a B．對品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C．a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D．用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c 解析：選CD　欲獲得高產(chǎn)、抗病品種，應(yīng)利用①和②進(jìn)行品種間雜交篩選；欲獲得高產(chǎn)、早熟品種，則應(yīng)對③進(jìn)行誘變育種；誘變育種可以產(chǎn)生新基因，因此a、b、c都可以通過誘變育種獲得；基因工程可定向改變生物性狀，要獲得高產(chǎn)、抗旱品種，可通過基因工程對③品種導(dǎo)入外源抗旱基因?qū)崿F(xiàn)。 6．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是______________；甲、乙、丙、丁4種植株中，可育的有________，其染色體組的組成和染色體數(shù)分別為______________________________。植株丁根尖分生區(qū)的一個(gè)細(xì)胞中最多含染色體________條。 (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?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)。 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。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)植株甲獲取的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。甲的染色體組組成和染色體數(shù)為：4n＝AAAA＝36；乙的染色體組組成和染色體數(shù)為：2n＝AB＝18；丙的染色體組組成和染色體數(shù)為：4n＝AABB＝36；丁的染色體組組成和染色體數(shù)為：3n＝AAB＝27。植株丁根尖分生區(qū)的一個(gè)細(xì)胞中最多含染色體為272＝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種互不相同的配子，隨機(jī)組合可產(chǎn)生44＝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，見答案。 答案：(1)抑制紡錘體形成　有絲分裂前期　低溫處理　(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，獲得的后代即基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍(lán)新品種(答案合理即可) [歸納拓展] 1．據(jù)不同育種目標(biāo)選擇不同育種方案 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，但簡便易行) 對原品系實(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) 使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)” 多倍體育種 2．育種技術(shù)中的“四最”和“一明顯” (1)最簡便的育種技術(shù)——雜交育種(但耗時(shí)較長)。 (2)最具預(yù)見性的育種技術(shù)——DNA重組技術(shù)或細(xì)胞工程育種(但技術(shù)含量高)。 (3)最盲目的育種——誘變育種(但可獲得新基因，性狀可較快穩(wěn)定)。 (4)最能提高產(chǎn)量的育種——多倍體育種(尤其是營養(yǎng)器官增大)。 (5)可明顯縮短育種年限的育種——單倍體育種。 考點(diǎn)四　生物變異類型的判斷與實(shí)驗(yàn)探究[題點(diǎn)精析類] 1．可遺傳變異與不可遺傳變異及判斷方法 (1)可遺傳變異與不可遺傳變異 ①不可遺傳變異環(huán)境變化，遺傳物質(zhì)未變 ②可遺傳變異 (2)判斷方法 2．基因突變、基因重組、染色體變異的實(shí)質(zhì)解讀 (1)三種變異的實(shí)質(zhì)解讀 若把基因視為染色體上的一個(gè)位“點(diǎn)”，染色體視為點(diǎn)所在的“線段”，則： ①基因突變——“點(diǎn)”的變化(“點(diǎn)”的質(zhì)變，但數(shù)目不變)。 ②基因重組——“點(diǎn)”的結(jié)合或交換(“點(diǎn)”的質(zhì)與量均不變)。 ③染色體變異——“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化。 a．染色體結(jié)構(gòu)變異——“線段”的部分片段重復(fù)、缺失、倒位、易位(“點(diǎn)”的質(zhì)不變，數(shù)目和位置可能變化)。 b．染色體數(shù)目變異——個(gè)別“線段”增添、缺失或“線段”成倍增減(“點(diǎn)”的質(zhì)不變，數(shù)目變化)。 (2)關(guān)注可遺傳變異的三個(gè)“唯一” 唯一產(chǎn)生新基因的變異 基因突變 唯一可通過光學(xué)顯微鏡觀察到的變異 染色體變異 唯一屬“正?！卑l(fā)生(非病變)的變異 基因重組 3．基因突變與基因重組的判斷 4．染色體變異與基因突變的判斷 (1)判斷依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。 (2)具體操作：制作正常個(gè)體與待測變異個(gè)體的有絲分裂臨時(shí)裝片，找到中期圖進(jìn)行染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。 5．變異類型實(shí)驗(yàn)探究題的答題模板 [題點(diǎn)全練] 題點(diǎn)(一)　三類可遺傳變異特點(diǎn)的比較 1．下列有關(guān)生物變異的說法，正確的是(　　) A．減數(shù)第二次分裂時(shí)，非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 B．基因突變后，若堿基對增添或缺失則基因數(shù)也增加或減少 C．三倍體無子西瓜無法產(chǎn)生后代，這種變異屬于不可遺傳的變異 D．基因突變、基因重組和染色體變異均可為生物的進(jìn)化提供原材料 解析：選D　減數(shù)第二次分裂時(shí)，細(xì)胞中無同源染色體，非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；基因突變的結(jié)果是形成等位基因，基因數(shù)目不變；三倍體無子西瓜形成過程中，細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，為可遺傳的變異。 2．下列有關(guān)基因突變、基因重組和染色體變異的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．三倍體無子西瓜的培育過程利用了染色體變異的原理 B．基因突變、基因重組和染色體變異決定了生物進(jìn)化的方向 C．基因重組可以產(chǎn)生新的基因型 D．基因突變不一定都會引起生物性狀的改變 解析：選B　基因突變、基因重組、染色體變異是可遺傳的變異，變異是不定向的，自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。 題點(diǎn)(二)　三類可遺傳變異的實(shí)驗(yàn)分析 3．(2019泰安模擬)已知性染色體組成為XO(體細(xì)胞內(nèi)只含1條性染色體X)的果蠅，表現(xiàn)為雄性不育，用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本進(jìn)行雜交，在F1群體中，發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅M。為探究M果蠅出現(xiàn)的原因，某研究小組用M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，再根據(jù)雜交結(jié)果進(jìn)行分析推理。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的敘述，正確的是(　　) A．若子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型都為白眼，則M的出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的 B．若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼，則M的出現(xiàn)是由基因突變引起的 C．若無子代產(chǎn)生，則M的基因組成為XrO，由不能進(jìn)行正常的減數(shù)第一次分裂引起 D．若無子代產(chǎn)生，則M的基因組成為XrY，由基因重組引起 解析：選C　M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交，若子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型都為白眼，則M果蠅的基因型為XrY，其出現(xiàn)是由基因突變引起的；若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼，則M果蠅的基因型為(XRY)，其出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的；若無子代產(chǎn)生，則M果蠅的基因組成為XrO，表現(xiàn)為雄性不育，由不能進(jìn)行正常的減數(shù)第一次分裂引起的。 4．(2019廈門一模)果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀，缺刻翅和正常翅是另一對相對性狀，分別受一對等位基因控制。現(xiàn)用一些純合親本果蠅進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表： 組別 親本 F1表現(xiàn)型及比例 F2表現(xiàn)型及比例 1 紅眼♀白眼♂ 紅眼♀∶紅眼♂＝1∶1 紅眼♀∶紅眼♂∶白眼♂＝2∶1∶1 2 缺刻翅♀正常翅♂ 正常翅♀∶缺刻翅♂＝1∶1 — 請回答： (1)缺刻翅和正常翅這對相對性狀中顯性性狀是________。 (2)這兩對相對性狀的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由組合定律，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究者在組別2的F1中偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅。出現(xiàn)該果蠅的原因可能是親本果蠅在形成配子時(shí)發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失。請你選擇合適的材料，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)方案來判斷出現(xiàn)該缺刻翅果蠅的原因。(注：各型配子活力相同；雄性個(gè)體一條染色體片段缺失時(shí)胚胎致死。) 實(shí)驗(yàn)方案：________________________________________________________。 結(jié)果預(yù)測： Ⅰ.若________________________________，則為基因突變； Ⅱ.若__________________________，則為染色體片段缺失。 解析：(1)由于缺刻翅♀正常翅♂雜交后代中，雌性個(gè)體只有正常翅，說明正常翅對缺刻翅為顯性性狀。親本的基因型為XbXb和XBY，F(xiàn)1的基因型為XBXb和XbY。(2)由第1組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可判斷控制果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上，由于控制這兩對相對性狀的兩對等位基因都位于X染色體上，即位于同一對同源染色體上，所以這兩對相對性狀的遺傳不遵循基因的自由組合定律。(3)由于組別2的F1中雌果蠅應(yīng)該都是正常翅，現(xiàn)偶然發(fā)現(xiàn)了一只缺刻翅雌果蠅，可能是親本果蠅在形成配子時(shí)發(fā)生了基因突變，也可能是染色體片段缺失，而雄性個(gè)體一條染色體片段缺失時(shí)胚胎致死。因此，可讓這只缺刻翅雌果蠅(XbXb或XbO)與正常翅雄果蠅(XBY)雜交，觀察子代表現(xiàn)型及比例。Ⅰ.如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，說明親本果蠅在形成配子時(shí)發(fā)生了基因突變；Ⅱ.由于雄性個(gè)體一條染色體片段缺失時(shí)胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，說明親本果蠅在形成配子時(shí)發(fā)生了染色體片段缺失。 答案：(1)正常翅　(2)不遵循　控制這兩對相對性狀的兩對等位基因位于同一對同源染色體上 (3)讓這只缺刻翅雌果蠅與正常翅雄果蠅雜交，觀察子代表現(xiàn)型及比例 Ⅰ.正常翅∶缺刻翅＝1∶1或雌性∶雄性＝1∶1 Ⅱ.正常翅∶缺刻翅＝2∶1或雌性∶雄性＝2∶1 　 　　　課堂一刻鐘 1．(2018海南高考)蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的二倍體，雄蜂是由未受精的卵直接發(fā)育而來的。某對蜜蜂所產(chǎn)生子代的基因型為：雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、aD、ad。這對蜜蜂的基因型是(　　) A．AADd和ad　　　　　　　 B．AaDd和aD C．AaDd和AD D．Aadd和AD 破題障礙——原理不明 由“雌蜂是雌雄配子結(jié)合產(chǎn)生的二倍體，雄蜂是由未受精的卵直接發(fā)育而來的”這一信息，結(jié)合子代的基因型可推出雄蜂的基因型即為親代雌蜂產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型。據(jù)此可以確定親代雌蜂的基因型?！　　　　　?　　 解析：選C　由雄蜂的基因型可推測親本雌蜂的基因型為AaDd，后代的雌峰是由雄性的精子與雌蜂的卵細(xì)胞結(jié)合形成的，據(jù)此推測親本雄性的基因型為AD。 2.(2017江蘇高考)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa，其異常聯(lián)會形成的部分配子也可受精形成子代。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．題圖表示的過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 B．自交后代會出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體 C．該玉米單穗上的籽粒基因型相同 D．該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子 解題關(guān)鍵——識圖析圖 異常聯(lián)會導(dǎo)致同源染色體中的三條染色體可移到一個(gè)細(xì)胞中，而另一條染色體可移到另一個(gè)細(xì)胞中，只要正確識別圖中包含信息就能正確解答本題?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?　　 解析：選B　圖示的聯(lián)會過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期；由異常聯(lián)會圖示可知，同源染色體中的三條染色體可移到一個(gè)細(xì)胞中，而另一條染色體可移到另一個(gè)細(xì)胞中，因此減數(shù)分裂后形成的配子中染色體數(shù)目異常，自交后代會出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體；該玉米單穗上的籽粒可由不同基因型的配子結(jié)合形成，因此基因型可能不同；該植株形成的配子中有的基因型為Aa，含這種配子的花藥經(jīng)培養(yǎng)加倍后形成的個(gè)體是雜合子。 3．(2015上海高考)如圖顯示一對表現(xiàn)型正常的夫婦及其智障兒子細(xì)胞中的兩對染色體(不考慮受精和胚胎發(fā)育過程中的任何情況)，造成兒子異常的根本原因是(　　) A．父親染色體上的基因發(fā)生突變 B．母親染色體上的基因發(fā)生突變 C．母親染色體發(fā)生缺失 D．母親染色體發(fā)生易位 解題關(guān)鍵——識圖析圖 由圖可知：母親細(xì)胞中一條染色體的一段移接到了非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位?！　　　　　　　　　　　　　　?　　 解析：選D　由圖示可看出：父親的染色體正常(同源染色體的大小、形態(tài)一致)，母親的染色體異常。若把圖示母親細(xì)胞中的染色體按從左到右編號為1、2、3、4，其中1與2為一對同源染色體，3與4為一對同源染色體。與父親正常的染色體比較，可看出母親細(xì)胞中2號染色體的一段移接到了3號染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。由此可推斷造成兒子異常的根本原因是母親染色體發(fā)生易位。 4．(2017江蘇高考)研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株，決定以此為基礎(chǔ)培育早熟柑橘新品種。請回答下列問題： 解題關(guān)鍵——識圖析圖 解答本題的關(guān)鍵是據(jù)圖判斷育種方法。由圖可知，方法①是雜交育種，方法②是單倍體育種，方法③是植物組織培養(yǎng)?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　?　　 (1)要判斷該變異株的育種價(jià)值，首先要確定它的________物質(zhì)是否發(fā)生了變化。 (2)在選擇育種方法時(shí)，需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個(gè)別基因的突變體，則可采用育種方法①，使早熟基因逐漸________，培育成新品種1。為了加快這一進(jìn)程，還可以采集變異株的________進(jìn)行處理，獲得高度純合的后代，選育成新品種2，這種方法稱為________育種。 (3)如果該早熟植株屬于染色體組變異株，可以推測該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會方式，由此造成不規(guī)則的________________，產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的種子。即使得到少量后代，早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下，可考慮選擇育種方法③，其不足之處是需要不斷制備________，成本較高。 (4)新品種1與新品種3均具有早熟性狀，但其他性狀有差異，這是因?yàn)樾缕贩N1選育過程中基因發(fā)生了多次______，產(chǎn)生的多種基因中只有一部分在選育過程中保留下來。 解析：(1)生物的可遺傳性狀是由基因控制的，培育得到的新品種，與原種控制相關(guān)性狀的遺傳物質(zhì)(基因)可能有所差異，因而可根據(jù)變異株中的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化來判斷變異株是否具有育種價(jià)值。(2)連續(xù)自交過程中早熟基因逐漸純合，培育成新品種1。為了加快進(jìn)程，可先通過花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理單倍體幼苗，從而獲得高度純合的后代，這種方法屬于單倍體育種。(3)若是染色體組數(shù)目改變引起的變異，則在減數(shù)分裂過程中同源染色體配對會發(fā)生紊亂，不規(guī)則的染色體分離導(dǎo)致產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力低的異常配子，只有極少數(shù)配子正常，故只得到極少量的種子。育種方法③需首先經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得柑橘苗，而植物組織培養(yǎng)技術(shù)操作復(fù)雜，成本較高。(4)育種方法①需連續(xù)自交，每次減數(shù)分裂時(shí)與早熟性狀相關(guān)的基因和其他性狀相關(guān)的基因都會發(fā)生基因重組，產(chǎn)生多種 基因型，經(jīng)選育只有一部分基因型保留下來。植物組織培養(yǎng)過程中不進(jìn)行減數(shù)分裂，無基因重組發(fā)生。 答案：(1)遺傳　(2)純合　花藥　單倍體　(3)染色體分離　配子　組培苗　(4)重組 [學(xué)情考情了然于胸] 一、明考情知能力——找準(zhǔn)努力方向 考查知識 1.染色體結(jié)構(gòu)變異類型的判斷及特點(diǎn)。 2.染色體數(shù)目變異，常結(jié)合細(xì)胞分裂圖像和考查異常減數(shù)分裂與染色體變異的關(guān)系。 3.生物育種的方法、原理和操作過程，常以育種流程圖分析題形式考查。 考查能力 1.識記能力：主要考查對染色體變異的類型、原理以及生物育種方法和原理的識記能力。 2.推理能力：主要考查異常細(xì)胞分裂過程中發(fā)生的染色體變異類型的判斷。 二、記要點(diǎn)背術(shù)語——匯總本節(jié)重點(diǎn) 1．染色體變異、染色體組 (1)染色體變異的實(shí)質(zhì)是基因數(shù)目和位置的改變。 (2)染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異。 2．單倍體、多倍體 (1)體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，叫做單倍體。與正常植株相比，單倍體植株一般長得弱小，并且高度不育。 (2)由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫做多倍體。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)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 3．兩個(gè)原理 (1)花藥離體培養(yǎng)的原理：植物細(xì)胞具有全能性。 (2)低溫和秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的原理：抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。 4．兩種方法 (1)花藥離體培養(yǎng)法：得到的是單倍體植株，是單倍體育種的一個(gè)環(huán)節(jié)。 (2)秋水仙素處理法：在多倍體育種時(shí)處理萌發(fā)的種子或幼苗；在單倍體育種時(shí)處理單倍體植株的幼苗。 5．雜交育種的兩個(gè)特點(diǎn)：能將多個(gè)優(yōu)良性狀集中到同一生物個(gè)體上；但耗時(shí)較長。 6．誘變育種的方法和特點(diǎn) (1)兩種誘變方法：物理誘變、化學(xué)誘變。 (2)兩個(gè)特點(diǎn)：多害少利性；能產(chǎn)生新基因，創(chuàng)造生物新類型。 [課下達(dá)標(biāo)檢測]　 一、選擇題 1．下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是(　　) A．單倍體生物體的體細(xì)胞中都沒有同源染色體 B．21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組 C．人的初級卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因 D．用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的細(xì)胞中都含有4個(gè)染色體組 解析：選C　同源四倍體的單倍體中含有兩個(gè)染色體組，有同源染色體；21三體綜合征患者的21號染色體為三條，并不是三倍體；人的初級卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中由于在復(fù)制時(shí)可能出現(xiàn)基因突變或在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生交叉互換，從而出現(xiàn)等位基因；多倍體通常是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體加倍，用秋水仙素處理的芽尖細(xì)胞中染色體數(shù)目不一定均加倍。 2．若一條染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異，則位于該染色體上的基因M不可能出現(xiàn)的情況是(　　) A．缺失　　　　　　　 B．變?yōu)榛騧 C．重復(fù)出現(xiàn) D．置換到該染色體的另一位置 解析：選B　缺失是一條正常染色體斷裂后丟失某一片段引起的變異，這種染色體結(jié)構(gòu)變異可能導(dǎo)致基因M的丟失；一條染色體上的基因M變?yōu)榛騧屬于基因突變，不屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；重復(fù)是指染色體增加某一片段引起的變異，結(jié)果可能有一段重復(fù)基因，此種變異可引起基因M的重復(fù)出現(xiàn)；倒位是指染色體中某一片段顛倒180度后重新結(jié)合到原部位引起的變異，此種情況基因M并不丟失，只是置換到該染色體的另一位置。 3．圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后四倍體西瓜體細(xì)胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細(xì)胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細(xì)胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細(xì)胞的基因組成 解析：選A　秋水仙素可誘導(dǎo)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，其上的基因也應(yīng)“加倍”，不會出現(xiàn)一個(gè)“a”的情況。 4．將基因型Dd的高莖豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素處理后，得到四倍體植株幼苗(品系乙)，將品系甲、品系乙在同一地塊中混合種植，在自然狀態(tài)下生長、繁殖一代，得到它們的子代。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．品系甲植株自交后代出現(xiàn)性狀分離，品系乙植株自交后代全為顯性性狀 B．秋水仙素處理的目的是抑制有絲分裂間期形成紡錘體而誘導(dǎo)染色體加倍 C．品系甲、品系乙混合種植后，產(chǎn)生的子代中有二倍體、三倍體和四倍體 D．品系甲植株作父本、品系乙植株作母本進(jìn)行雜交，得到的子代是三倍體 解析：選D　品系甲和品系乙都為雜合子，植株自交后代出現(xiàn)性狀分離；秋水仙素處理的目的是抑制有絲分裂前期形成紡錘體而誘導(dǎo)染色體加倍；豌豆是自花傳粉、閉花受粉的植物，在自然狀態(tài)下，品系甲、品系乙混合種植后仍進(jìn)行自交，產(chǎn)生的子代中有二倍體和四倍體；品系甲植株作父本、品系乙植株作母本進(jìn)行雜交，得到的子代是三倍體。 5．某二倍體生物在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了圖甲、乙、丙、丁4種類型的變異，圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖示中的生物變異都是染色體變異 B．如果圖乙為精原細(xì)胞，則不能產(chǎn)生正常的配子 C．圖丁和圖丙相比較，圖丙所示的變異類型不能產(chǎn)生新的基因，圖丁所示的變異類型可以產(chǎn)生新的基因 D．圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生 解析：選D　題圖甲、乙、丙、丁中的變異類型分別是重復(fù)、染色體數(shù)目變異、基因重組和易位；三體能進(jìn)行減數(shù)分裂，可產(chǎn)生正常的配子；只有基因突變能產(chǎn)生新基因，圖丙、丁所示的變異類型均不能產(chǎn)生新的基因；減數(shù)分裂過程中四種可遺傳變異均可能發(fā)生。 6.普通西瓜(二倍體)每個(gè)細(xì)胞含22條染色體，如圖為一個(gè)三倍體無子西瓜的剖面圖，下列敘述正確的是(　　) A．培育無子番茄與培育無子西瓜所利用的原理相同 B．①的細(xì)胞內(nèi)含有22條染色體，②的細(xì)胞內(nèi)含有33條染色體 C．無子西瓜培育過程中，秋水仙素處理可使著絲點(diǎn)不分裂，導(dǎo)致染色體加倍 D．無子西瓜形成的原因是減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂 解析：選D　培育無子西瓜(多倍體育種)的原理是染色體變異，而培育無子番茄的原理是生長素能夠促進(jìn)子房發(fā)育為果實(shí)；題圖為三倍體無子西瓜，是由三倍體植株的子房發(fā)育而來的，所以①和②的細(xì)胞內(nèi)均含有33條染色體；秋水仙素的作用是抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，而不是抑制著絲點(diǎn)的分裂；該無子西瓜形成的原因是三倍體植株減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子。 7．研究發(fā)現(xiàn)，某二倍體動(dòng)物有兩種性別：性染色體組成為XX的是雌雄同體(