第25講　染色體變異與育種
知識(shí)梳理
解題探究
考綱要求 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。
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_______________發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。
數(shù)目或排列順序
知識(shí)梳理
知識(shí)梳理
2.染色體數(shù)目的變異(1)類型①細(xì)胞內(nèi)___________的增加或減少，如21三體綜合征。②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以__________的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。(2)染色體組①概念：細(xì)胞中的一組______________，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，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。②組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為：_______________或______________。
個(gè)別染色體
染色體組
非同源染色體
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
3.比較單倍體、二倍體和多倍體(1)單倍體：體細(xì)胞中含有___________染色體數(shù)目的個(gè)體。(2)二倍體：由_______發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。(3)多倍體：由_______發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有_______________染色體組的個(gè)體。
本物種配子
受精卵
受精卵
三個(gè)或三個(gè)以上
1.判斷下列說法的正誤(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)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加(　　)
染色體缺失也有可能導(dǎo)致隱性基因丟失，這時(shí)便不利于隱性基因的表達(dá)
染色體易位不改變基因的數(shù)量，但易位使得染色體上基因的排列順序發(fā)生改變，從而可能導(dǎo)致生物的性狀發(fā)生改變
染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因數(shù)目增多
×
×
×
診斷與思考
診斷與思考
×
染色體變異導(dǎo)致生物性狀的改變包括有利和不利變異
(5)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(　　)(6)單倍體體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組(　　)
由受精卵發(fā)育的個(gè)體，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
×
√
單倍體是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個(gè)體，染色體組數(shù)不一定是一個(gè)
2.如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其上面的部分基因。(1)下列各項(xiàng)的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于何類變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的有哪些？
提示　與圖中兩條染色體上的基因相比可知：①染色體片段缺失、②染色體片段易位、③基因突變、④染色體中片段倒位；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，不能在顯微鏡下觀察到。
2.如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其上面的部分基因。(2)①～④中哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？
提示?、佟苤孝鄣幕蛲蛔冎皇钱a(chǎn)生了新基因，即改變基因的質(zhì)，并未改變基因的量，故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。
3.下圖表示細(xì)胞中所含的染色體，據(jù)圖確定生物的倍性和每個(gè)染色體組所含有的染色體數(shù)目。
提示　(1)甲代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含1條染色體；(2)乙代表的生物可能是三倍體，其每個(gè)染色體組含2條染色體；(3)丙代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含3條染色體；(4)丁代表的生物可能是單倍體，其每個(gè)染色體組含4條染色體。
4.單倍體一定只含1個(gè)染色體組嗎？
提示　單倍體不一定只含1個(gè)染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并產(chǎn)生后代。
5.染色體組與基因組是同一概念嗎？
提示　(1)染色體組：二倍體生物配子中的染色體數(shù)目。(2)基因組：對(duì)于有性染色體的生物(二倍體)，其基因組為常染色體/2＋性染色體；對(duì)于無性染色體的生物，其基因組與染色體組相同。
1.(2015·江蘇，10)甲、乙為兩種果蠅(2n)，右圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，下列敘述正確的是(　　) A.甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B.甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙C.甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同D.圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料
題組一　染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷
根據(jù)題圖，甲中1號(hào)染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號(hào)染色體
D
染色體中某一片段倒位會(huì)改變基因的排列順序
可遺傳變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進(jìn)化提供原材料
甲、乙雜交產(chǎn)生的F1含有2個(gè)染色體組，但是因?yàn)閬碜约?、乙中?號(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)配對(duì)，所以F1不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂
解題探究
2.如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異(　　) 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.均使生物的性狀發(fā)生改變D.均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中
D
圖b是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；
兩者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中
由圖可知，圖a為同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，性狀可能沒有變化；
3.如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述正確的是(　　) 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
題組二　染色體組與生物倍性的判斷
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
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
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
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
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
C
3.如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述正確的是(　　)
題組二　染色體組與生物倍性的判斷
4.下列有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是(　　)A.未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的個(gè)體一定是單倍體B.細(xì)胞內(nèi)有兩個(gè)染色體組的生物體可能是單倍體C.一般單倍體植株長得弱小，高度不育，但有的單倍體生物是可育的D.基因型是AAABBBCcc的植物一定是單倍體
單倍體是由配子發(fā)育而來的，與該生物配子中染色體數(shù)目相同
若配子含有兩個(gè)染色體組，則由該配子發(fā)育成的個(gè)體是單倍體，如四倍體生物的配子
D
一般單倍體植株體細(xì)胞含1個(gè)染色體組，故高度不育，但是有的單倍體含偶數(shù)個(gè)染色體組，能正常形成配子，可育
基因型是AAABBBCcc的植物含有3個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而來的，則為三倍體
5.普通果蠅的第3號(hào)染色體上的三個(gè)基因，按猩紅眼－桃色眼－三角翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時(shí)，這三個(gè)基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體結(jié)構(gòu)變異方式稱為倒位。僅僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個(gè)物種之間的差別。據(jù)此，下列說法正確的是(　　)A.倒位和發(fā)生在同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組B.倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會(huì)
題組三　染色體變異的實(shí)驗(yàn)分析與探究
倒位發(fā)生在同一條染色體內(nèi)部，屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異，交叉互換發(fā)生在同源染色體之間，屬于基因重組
倒位后的染色體與其同源染色體也可能發(fā)生聯(lián)會(huì)
C.自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代D.由于倒位沒有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅性狀不變
C
兩種果蠅屬于兩個(gè)物種，它們之間存在生殖隔離，因此兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代
倒位雖然沒有改變基因的種類，但由于染色體上基因的排列順序改變，往往導(dǎo)致果蠅性狀改變
題組三　染色體變異的實(shí)驗(yàn)分析與探究
5.普通果蠅的第3號(hào)染色體上的三個(gè)基因，按猩紅眼－桃色眼－三角翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時(shí)，這三個(gè)基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體結(jié)構(gòu)變異方式稱為倒位。僅僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個(gè)物種之間的差別。據(jù)此，下列說法正確的是(　　)
6.玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對(duì)相對(duì)性狀。一般情況下，用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是(　　)A.發(fā)生了染色體易位B.染色體組數(shù)目整倍增加C.基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換D.基因中堿基對(duì)發(fā)生了增減
控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因不遵循自由組合定律，可能的原因是：這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因發(fā)生了染色體易位，其F1的基因組成如圖2
玉米非糯性對(duì)糯性為顯性，非甜粒對(duì)甜粒為顯性，且控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，F(xiàn)1的基因組成如圖1
A
7.二倍體動(dòng)物缺失一條染色體稱為單體。大多數(shù)單體動(dòng)物不能存活，但在黑腹果蠅中，點(diǎn)狀染色體(Ⅳ號(hào)染色體)缺失一條可以存活，而且能夠繁殖后代。(1)果蠅群體中存在無眼個(gè)體，無眼基因位于常染色體上，將無眼果蠅個(gè)體與純合野生型個(gè)體交配，子代的表現(xiàn)型及比例如下表：
由表中數(shù)據(jù)可知F1全為野生型，F(xiàn)2中野生型∶無眼約為3∶1，所以野生型是顯性性狀。
據(jù)此判斷，顯性性狀為_______，理由是___________________________________。
野生型
F1全為野生型(F2中野生型∶無眼為3∶1)
(2)根據(jù)上述判斷結(jié)果，可利用正常無眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，探究無眼基因是否位于Ⅳ號(hào)染色體上。請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)步驟：讓正常無眼果蠅與野生型(純合)單體果蠅交配，獲得子代；統(tǒng)計(jì)子代的________，并記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及結(jié)論：①若子代中出現(xiàn)_________________________________，則說明無眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上；②若子代全為_______，說明無眼基因不位于Ⅳ號(hào)染色體上。
性狀表現(xiàn)
野生型果蠅和無眼果蠅且比例為1∶1
野生型
假設(shè)控制無眼的基因?yàn)閎，如果無眼基因位于Ⅳ號(hào)染色體上，則親本為bb×BO(BO表示缺失一條染色體)，子代中會(huì)出現(xiàn)bO∶Bb＝1∶1，即無眼果蠅和野生型果蠅，且比例為1∶1。
如果無眼基因不在Ⅳ號(hào)染色體上，則親本為bb×BB，子代全為野生型。
方法技巧
1.利用三個(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)于變異的水平問題：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)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。
2.染色體組數(shù)量的判斷方法(1)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)控制同一性狀的等位基因→有幾個(gè)就有幾組。如AAabbb個(gè)體中有3個(gè)染色體組。(3)染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)，如圖中染色體組數(shù)為8/2＝4。
3.“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體先看待判定個(gè)體是由受精卵發(fā)育而成的，還是由配子發(fā)育而成的。若待判定個(gè)體是由配子發(fā)育而成的，不論含有幾個(gè)染色體組都是單倍體，單倍體是生物個(gè)體，而不是配子，所以精子、卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。若待判定個(gè)體是由受精卵發(fā)育而成的，再看它含有幾個(gè)染色體組：含有兩個(gè)染色體組的是二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的就是多倍體。
知識(shí)梳理
解題探究
考綱要求 生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。
1.單倍體育種和多倍體育種(1)圖中①和③的操作是_________處理，其作用原理是抑制_____________。(2)圖中②過程是_____________。(3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能_________________。
秋水仙素
紡錘體的形成
花藥離體培養(yǎng)
明顯縮短育種年限
知識(shí)梳理
2.雜交育種與誘變育種(1)雜交育種①概念：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_____和_____，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→ _____ →獲得F1→F1 ____ →獲得F2→鑒別、選擇需要的類型→優(yōu)良品種。(2)誘變育種①概念：利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生_________，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_________→培育。
基因突變
理想類型
選擇
培育
雜交
自交
3.基因工程(1)概念：基因工程，又叫做______________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，_____________，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，_______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)隷________→目的基因的___________。
基因拼接技術(shù)
加以修飾改造
定向地
受體細(xì)胞
檢測與鑒定
4.生物育種原理、方法、實(shí)例(連線)
1.判斷下列說法的正誤(1)雜交育種一定需要連續(xù)自交(　　)(2)育種過程中的“最簡便”和“最快”是一回事(　　)(3)花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種(　　)(4)單倍體育種和多倍體育種所用的秋水仙素操作對(duì)象相同(　　)
如果所需優(yōu)良品種是隱性個(gè)體，則雜交育種不需要進(jìn)行連續(xù)自交
“最簡便”指操作的技術(shù)要求，而“最快”指育種時(shí)間短
單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和用秋水仙素處理單倍體幼苗，獲得純合體的過程
×
×
診斷與思考
單倍體育種和多倍體育種所用的秋水仙素操作對(duì)象不同，單倍體育種處理的是單倍體幼苗
×
×
2.玉米的抗病和不抗病(基因?yàn)锳、a)、高稈和矮稈(基因?yàn)锽、b)是兩對(duì)獨(dú)立遺傳的相對(duì)性狀?，F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲)，研究人員欲培育抗病高稈玉米，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。請(qǐng)用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過程。
提示　如圖所示
3.(1)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對(duì)等位基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對(duì)等位基因(B、b)控制，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。兩個(gè)新性狀中，其中低酚是_____性狀；誘變當(dāng)代中，棕色高酚的棉花植株以及白色高酚的棉花植株的基因型分別是_____________。
AaBB、aaBb
隱性
3.(2)棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，從不發(fā)生性狀分離的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請(qǐng)你利用該純合子作為一個(gè)親本，再從誘變Ⅰ代中選擇另一個(gè)親本，設(shè)計(jì)一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。
提示　如圖所示
4.如圖甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b表示分別位于兩對(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)思考：(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？(2)圖中哪一標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？(3)④、⑥的育種原理分別是什么？(4)圖中最簡便及最難以達(dá)到育種目的的育種途徑分別是哪種？
提示　圖中③～⑤過程表示單倍體育種。
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。
提示?、艿挠N原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。
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)到育種目的的途徑為④誘變育種。
1.下圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是(　　)
題組一　育種方法的選擇與分析
圖中②為花藥的形成，減數(shù)分裂過程會(huì)發(fā)生基因重組；過程③為有絲分裂，染色體在間期復(fù)制，結(jié)果1條染色體含2條染色單體，染色單體在后期分離，后期無染色單體
解題探究
A.基因重組發(fā)生在圖中②過程，過程③中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時(shí)期是前期和中期
秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，引起染色體數(shù)目加倍
解題探究
B.秋水仙素用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成
1.下圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是(　　)
題組一　育種方法的選擇與分析
植株A為二倍體，其體細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，后期染色體組加倍，最多有4個(gè)染色體組；植株C由配子直接發(fā)育而來，為單倍體
解題探究
C.植株A為二倍體，其體細(xì)胞內(nèi)最多有4個(gè)染色體組；植株C屬于單倍體，其發(fā)育起點(diǎn)為配子
1.下圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是(　　)
題組一　育種方法的選擇與分析
利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，得到的個(gè)體全部為純合子
D
解題探究
D.利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，植株B純合的概率為25%
1.下圖是利用玉米(2n＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是(　　)
題組一　育種方法的選擇與分析
2.二倍體植物甲(2N＝10)和二倍體植物乙(2n＝10)進(jìn)行有性雜交，得到的F1不育。用物理撞擊的方法使F1在減數(shù)第一次分裂時(shí)整套的染色體分配到同一個(gè)次級(jí)精(卵)母細(xì)胞中，減數(shù)第二次分裂正常，再讓這樣的雌雄配子結(jié)合，產(chǎn)生F2。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A.植物甲和乙能進(jìn)行有性雜交，說明它們屬于同種生物B.F1為四倍體，具有的染色體數(shù)目為N＝10，n＝10C.若用適宜濃度的秋水仙素處理F1幼苗，則長成的植株是可育的D.用物理撞擊的方法使配子中染色體數(shù)目加倍，產(chǎn)生的F2為二倍體
C
說明二者之間存在生殖隔離，它們屬于不同的物種
F1含有2個(gè)染色體組，共10條染色體，其中5條來自甲，5條來自乙
F1幼苗經(jīng)秋水仙素處理后，染色體數(shù)目加倍，長成的植株是可育的
F2為四倍體
3.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)棉花品種的培育過程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
C
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×b－b－→bb－(全部為粉紅棉)
粉紅棉bb－自交，得白色棉bb的概率為1/4
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1/4
4.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(　　)A.利用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)可獲得該新品種B.操作最簡便的是雜交育種，能明顯縮短育種年限的是單倍體育種C.誘變育種不能定向獲得該新品種D.若通過多倍體育種獲得AAAAbbbb個(gè)體，和該新品種存在生殖隔離
題組二　生物變異在育種上的應(yīng)用
利用F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到的是單倍體，還需經(jīng)過秋水仙素誘導(dǎo)加倍后才能獲得該新品種
雜交育種是最簡便的操作方法；單倍體育種得到的都是純合子，能明顯縮短育種年限
A
由于基因突變是不定向的，所以誘變育種不能定向獲得該新品種
通過多倍體育種獲得的AAAAbbbb個(gè)體與AAbb的新品種是兩個(gè)不同的物種
將位于兩個(gè)親本中的矮稈基因和抗病基因集中到F1上
5.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)圖回答下列問題：
植株A的培育方法是雜交育種。
(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______________________________________。
雜交育種
通過基因重組使F2中出現(xiàn)矮稈抗病植株
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。
植株B的培育方法是誘變育種。
(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______________________。
基因突變
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。
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
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。
5.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)圖回答下列問題：
(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_________________________。
染色體數(shù)目變異
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。
克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙
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。
5.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)圖回答下列問題：
1
2
3
4
5
1.育種方式的選擇(1)根據(jù)育種目的和提供的材料選擇合適的育種方法①集中不同親本的優(yōu)良性狀：a.一般情況下，選擇雜交育種，這也是最簡捷的方法；b.需要縮短育種年限(快速育種)時(shí)，選擇單倍體育種。②培育果實(shí)較大或植株較大或營養(yǎng)物質(zhì)含量較高的新物種——多倍體育種。③提高變異頻率，“改良”“改造”或“直接改變”現(xiàn)有性狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀——誘變育種。④若要培育隱性性狀個(gè)體，可選擇自交或雜交育種，只要出現(xiàn)該性狀即可。
歸納整合
(2)根據(jù)育種流程圖來辨別育種方式①雜交育種：涉及親本的雜交和子代的自交。②誘變育種：涉及誘變因子，產(chǎn)生的子代中會(huì)出現(xiàn)新的基因，但基因的總數(shù)不變。③單倍體育種：常用方法為花藥離體培養(yǎng)，然后人工誘導(dǎo)染色體加倍，形成純合子。④多倍體育種：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。⑤基因工程育種：與原有生物相比，出現(xiàn)了新的基因。
2.單倍體育種、多倍體育種及植物細(xì)胞工程育種的幾個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)單倍體育種一般應(yīng)用于二倍體植物，因?yàn)槿魹樗谋扼w植物，通過單倍體育種形成的個(gè)體不一定是純合子。(2)用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍，若操作對(duì)象是單倍體植株，屬于單倍體育種；若操作對(duì)象為正常植株，叫多倍體育種，不能看到“染色體數(shù)目加倍”就認(rèn)為是多倍體育種。(3)單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍。單倍體育種在幼苗期處理，多倍體育種在種子萌發(fā)期或幼苗期處理。(4)單倍體育種和植物細(xì)胞工程育種，都運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。
知識(shí)梳理
解題探究
考綱要求 (實(shí)驗(yàn)) 低溫誘導(dǎo)染色體加倍。
1.實(shí)驗(yàn)原理低溫處理植物分生組織細(xì)胞→_______不能形成→_______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.實(shí)驗(yàn)步驟
紡錘體
染色體
知識(shí)梳理
(1)為什么選用洋蔥(或大蔥、蒜)作實(shí)驗(yàn)材料？除此之外還可以選用哪種植物？
提示　選用實(shí)驗(yàn)材料的原則是既要容易獲得，又便于觀察；常用洋蔥(或大蔥、蒜)的染色體是2n＝16條；若用蠶豆(2n＝12條)染色體更便于觀察。
深度思考
漂洗根尖，洗去解離液
使染色體著色
(2)比較實(shí)驗(yàn)中所用試劑的使用方法及作用
固定細(xì)胞形態(tài)
洗去卡諾氏液
解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞相互分離開來
1.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　)A.低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理一致B.改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色C.固定和解離后的漂洗液都是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精D.在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程
題組　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化的實(shí)驗(yàn)分析
改良苯酚品紅染液的作用是對(duì)染色體進(jìn)行染色
固定后的漂洗液是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精，解離后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的藥液，防止解離過度
都是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍
經(jīng)解離后細(xì)胞已經(jīng)死亡，不能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程
解題探究
A
2.四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計(jì)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、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。(2)實(shí)驗(yàn)步驟①取五個(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 ℃、____、____、_____的恒溫箱中1 h。③取大蒜隨機(jī)均分成___組，分別_________________誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。④分別取根尖______ 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。
本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以溫度應(yīng)設(shè)置為變量，不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照。
4 ℃
8 ℃
12 ℃
五
放入五個(gè)培養(yǎng)皿中
0.5～1
卡諾氏液
體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精
漂洗
染色
(2)實(shí)驗(yàn)步驟⑥低倍鏡檢測，_________________________________，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佳低溫。(4)實(shí)驗(yàn)分析a.設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的：_______________________________________________________________________________________________。b.對(duì)染色體染色還可以用___________、___________等。c.除低溫外，_________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是_________________。
統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率
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是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾
龍膽紫溶液
醋酸洋紅液
秋水仙素
抑制紡錘體的形成
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)目均加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來確定最佳低溫。
關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的3個(gè)易錯(cuò)提醒(1)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。(2)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”。 選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。(3)著絲點(diǎn)分裂與紡錘體無關(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，無紡錘絲牽引，著絲點(diǎn)也分裂。
易錯(cuò)警示
知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 答題語句
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
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。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，單倍體植株長得弱小，并且高度不育。4.由受精卵發(fā)育而來的個(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)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較高5.誘變育種能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型。6.雜交育種能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中到同一生物個(gè)體上。
要語強(qiáng)記
探究高考 明確考向
1.(2015·全國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
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
1
2
3
4
5
6
7
2.(2014·上海，16)下圖顯示了染色體及其部分基因，對(duì)①和②過程最恰當(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
①過程中F與m位置相反，表示的是染色體的倒位
②過程只有F，沒有m，但多出了一段原來沒有過的染色體片段，表示的是染色體的易位
C
1
2
3
4
5
6
7
基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，這種改變在光學(xué)顯微鏡下是無法直接觀察到的，而染色體結(jié)構(gòu)變異是可以用顯微鏡直接觀察到的
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)變異通常都能用光學(xué)顯微鏡觀察
C
1
2
3
4
5
6
7
基因突變只是基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添、缺失，而染色體結(jié)構(gòu)變異是關(guān)于染色體中某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位的情況
所以基因突變不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異
基因突變中若發(fā)生堿基對(duì)的替換，可能因?yàn)槊艽a子的簡并性，不會(huì)改變氨基酸的種類，進(jìn)而表現(xiàn)型也不會(huì)改變
若突變個(gè)體之前為一個(gè)顯性純合子AA，突變成為Aa，個(gè)體的表現(xiàn)型也可能不改變
基因突變中無論是堿基對(duì)的替換、增添、缺失，都會(huì)引起基因中堿基序列發(fā)生改變
染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位的情況也會(huì)導(dǎo)致染色體中堿基序列發(fā)生改變。
4.(2014·上海，13)將雜合的二倍體植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素處理，使其能正常開花結(jié)果。該幼苗發(fā)育成的植株具有的特征是(　　)A.能穩(wěn)定遺傳 B.單倍體C.有雜種優(yōu)勢 D.含四個(gè)染色體組
A
雜合的二倍體植株的花粉含有一個(gè)染色體組，培育成一株幼苗的體細(xì)胞也含有一個(gè)染色體組，用秋水仙素處理加倍后為純合的二倍體，能穩(wěn)定遺傳
1
2
3
4
5
6
7
5.(2013·四川，5)大豆植株的體細(xì)胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是(　　)A.用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細(xì)胞仍具有全能性B.單倍體植株的細(xì)胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體C.植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低D.放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進(jìn)化方向
C
單倍體植株體細(xì)胞仍具有全能性
單倍體植株的細(xì)胞中有20條染色體，有絲分裂后期染色體加倍，應(yīng)含40條染色體
雜合子連續(xù)自交，其純合度提高
自然選擇
1
2
3
4
5
6
7
6.(2013·大綱全國，5)下列實(shí)踐活動(dòng)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
該過程為單倍體育種，原理是染色體變異
C
1
2
3
4
5
6
7
該過程為雜交育種，原理為基因重組
該過程為基因工程育種，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
該過程為誘變育種，原理為基因突變
7.(2014·新課標(biāo)Ⅰ，32)現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒?fàn)?品種，已知抗病對(duì)感病為顯性，高稈對(duì)矮稈為顯性，但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}：(1)在育種實(shí)踐中，若利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種，一般來說，育種目的是獲得具有_________優(yōu)良性狀的新品種。
雜交育種能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。
抗病矮稈
1
2
3
4
5
6
7
7.(2014·新課標(biāo)Ⅰ，32)現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒?fàn)?品種，已知抗病對(duì)感病為顯性，高稈對(duì)矮稈為顯性，但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少。回答下列問題：(2)雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個(gè)條件：條件之一是抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個(gè)條件是______________________________________________________________________________________________________。
雜交育種依據(jù)的原理是基因重組，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，每對(duì)基因單獨(dú)考慮時(shí)符合分離定律。
1
2
3
4
5
6
7
高稈與矮稈這對(duì)相 對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上
7.(2014·新課標(biāo)Ⅰ，32)現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒?fàn)?品種，已知抗病對(duì)感病為顯性，高稈對(duì)矮稈為顯性，但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}：(3)為了確定控制上述這兩對(duì)性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件，可用測交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢驗(yàn)，請(qǐng)簡要寫出該測交實(shí)驗(yàn)的過程。______________________________________________________________________。
測交是指用F1和隱性純合子雜交，故應(yīng)先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1，然后再進(jìn)行測交實(shí)驗(yàn)。
1
2
3
4
5
6
7
將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交，產(chǎn)生F1，讓F1與感病矮稈植株雜交
練出高分
1.如圖表示果蠅體細(xì)胞內(nèi)一條染色體發(fā)生了變異，①②代表染色體，下列說法正確的是(　　)A.果蠅的缺刻翅是基因b丟失造成的B.①和②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.①和②都能被龍膽紫溶液染色
1
2
3
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5
7
8
9
10
11
12
6
分析圖形可知，果蠅的缺刻翅是染色體缺失造成的，缺失的染色體區(qū)段含基因b
D
①和②是同一條染色體發(fā)生缺失變化前后的情況
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
①和②都是染色體，都能被龍膽紫溶液染成紫色
13
2.A、a和B、b是控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因，位于1號(hào)和2號(hào)這一對(duì)同源染色體上，1號(hào)染色體上有部分來自其他染色體的片段，如圖所示。下列有關(guān)敘述不正確的是(　　) A.A和a、B和b的遺傳均符合基因的分離定律B.可以通過顯微鏡來觀察這種染色體移接現(xiàn)象C.染色體片段移接到1號(hào)染色體上的現(xiàn)象稱為基因重組D.同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換后可能產(chǎn)生4種配子
C
A和a、B和b位于一對(duì)同源染色體上，兩對(duì)等位基因的遺傳均遵循基因的分離定律
來源于非同源染色體上的片段移接屬于染色體變異
染色體結(jié)構(gòu)的變化可以在顯微鏡下觀察到
基因型為AB、Ab、aB、ab
1
2
3
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6
13
3.(2013·福建，5)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是(　　) A.圖甲所示的變異屬于基因重組B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞
1
2
3
4
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6
圖甲所示的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數(shù)分裂的聯(lián)會(huì)或四分體時(shí)期
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C.如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代
D
3.(2013·福建，5)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是(　　)
在不考慮其他染色體的情況下，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種，即僅具有異常染色體、同時(shí)具有14號(hào)和21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體和14號(hào)染色體、僅具有21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體和21號(hào)染色體、僅具有14號(hào)染色體
該男子的14號(hào)和21號(hào)染色體在一起的精子與正常女子的卵細(xì)胞結(jié)合能生育染色體組成正常的后代
4.圖中①和②表示某精原細(xì)胞中的一段DNA分子，分別位于一對(duì)同源染色體的兩條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　)A.①和②所在的染色體都來自父方B.③和④的形成是由于染色體易位C.與①和②相比，③和④上的非等位基因已分別發(fā)生了重新組合D.③和④形成后，立即被平均分配到兩個(gè)精細(xì)胞中
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同源染色體一條來自父方，一條來自母方，因此①和②所在的染色體不可能都來自父方
C
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③和④的形成不是由于染色體易位，而是同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換造成的
③和④是同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換造成的，因此會(huì)造成非等位基因發(fā)生重新組合
③和④形成后，先經(jīng)過減數(shù)第一次分裂平均分配到兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂進(jìn)入精細(xì)胞中
5.下列關(guān)于生物育種的敘述，正確的是(　　)A.單倍體育種與多倍體育種均涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)B.雜交育種利用基因重組的原理，從而產(chǎn)生新的物種C.秋水仙素可應(yīng)用于誘變育種和多倍體育種，且作用的細(xì)胞分裂時(shí)期相同D.單倍體育種可縮短育種年限，雜交育種可獲得雜種優(yōu)勢的個(gè)體
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多倍體育種不涉及植物組織培養(yǎng)技術(shù)
D
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雜交育種只能獲得新品種，不能獲得新物種
秋水仙素在誘變育種中誘發(fā)細(xì)胞發(fā)生突變，作用于分裂間期。
單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，雜交育種除得到重組類型純合子外，另一個(gè)重要的應(yīng)用是獲得具有雜種優(yōu)勢的個(gè)體
秋水仙素在多倍體育種中抑制細(xì)胞中紡錘體的形成，作用于細(xì)胞分裂的前期
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
6.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(jí)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
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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
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21三體綜合征患者的21號(hào)染色體為三條，并不是三倍體
人的初級(jí)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
7.將某馬鈴薯品種的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，在幼苗細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了12對(duì)染色體，此幼苗個(gè)體屬于幾倍體，馬鈴薯的體細(xì)胞含染色體數(shù)是多少(　　)A.單倍體，48 B.二倍體，24C.四倍體，48 D.四倍體，24
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花藥中的花粉粒只有體細(xì)胞中的染色體數(shù)目的一半，花藥離體培養(yǎng)獲得的植株，無論細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組，都是單倍體
A
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單倍體幼苗有12對(duì)染色體即24條，則馬鈴薯為四倍體含48條染色體
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8.如圖表示細(xì)胞中所含的染色體，①②③④的基因型可以表示為(　　) A.①：AABb　 ②：AAABBb　 ③：ABCD　　　 ④：AB.①：Aabb ②：AaBbCc ③：AAAaBBbb ④：ABC.①：AaBb ②：AaaBbb ③：AAaaBBbb ④：AbD.①：AABB ②：AaBbCc ③：AaBbCcDd ④：ABCD
根據(jù)細(xì)胞中所含的染色體的類型判斷，①含有兩個(gè)染色體組，②含有三個(gè)染色體組，③含有四個(gè)染色體組，④含有一個(gè)染色體組，等位基因或相同基因位于同源染色體上
C
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9.如圖表示利用某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是(　　) A.過程Ⅵ是用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子B.培育品種⑥的最簡捷的途徑是Ⅰ→ⅤC.通過Ⅲ→Ⅵ過程育種的原理是染色體變異D.通過Ⅱ→Ⅳ過程育種最不容易達(dá)到目的
⑤ab為單倍體，沒有種子，過程Ⅵ是用秋水仙素處理幼苗
A
Ⅰ→Ⅴ為雜交育種，培育品種⑥的最簡捷的途徑是雜交育種
Ⅲ→Ⅵ過程為單倍體育種，其育種的原理是染色體變異
Ⅱ→Ⅳ過程為誘變育種，最不容易達(dá)到目的
13
10.如圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進(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aBdD.③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)
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⑤→⑥的育種是雜交育種，其原理是基因重組
秋水仙素可以抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍
D
若③的基因型是AaBbdd，能產(chǎn)生4種配子，則⑨的基因型可能是aBd，也可能是ABd、Abd或abd
基因突變具有多害少利性，故③→④過程中產(chǎn)生的變異大多數(shù)不利于生產(chǎn)
13
11.如圖表示小麥的三個(gè)品系的部分染色體及基因組成。Ⅰ、Ⅱ表示染色體，D為矮稈基因，T為抗白粉病基因，R為抗矮黃病基因，均為顯性，d為高稈基因。乙品系是通過基因工程獲得的品系，丙品系由普通小麥與近緣種偃麥草雜交后，經(jīng)多代選育而來(圖中黑色部分是來自偃麥草的染色體片段)。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)普通小麥為六倍體，染色體數(shù)是42，若每個(gè)染色體組包含的染色體數(shù)相同，則小麥的一個(gè)染色體組含有__條染色體。
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普通小麥體細(xì)胞中有六個(gè)染色體組，42條染色體，所以其細(xì)胞的一個(gè)染色體組含有7條染色體。
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(2)乙品系的變異類型是__________，丙品系的變異類型是_______________。(3)抗白粉病基因在控制蛋白質(zhì)合成的翻譯階段，________沿著_______移動(dòng)，氨基酸相繼地加到延伸中的肽鏈上。
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乙品系是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，其原理是基因重組。
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基因重組
染色體結(jié)構(gòu)變異
核糖體
mRNA
丙品系中，普通小麥的Ⅰ號(hào)染色體上黑色部分的染色體片段來自偃麥草，偃麥草與普通小麥屬于兩個(gè)不同的物種，沒有同源染色體。
在培育丙品系的過程中發(fā)生了染色體片段由偃麥草轉(zhuǎn)移到普通小麥的Ⅰ號(hào)染色體上的現(xiàn)象，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。
在翻譯過程中，核糖體沿著mRNA移動(dòng)，氨基酸相繼地加到延伸中的肽鏈上。
(4)甲和丙雜交得到F1，若減數(shù)分裂中Ⅰ甲與Ⅰ丙因差異較大不能正常配對(duì)，將隨機(jī)移向細(xì)胞的任何一極，而其他染色體正常配對(duì)，則F1產(chǎn)生的配子中DdR占____(用分?jǐn)?shù)表示)。
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減數(shù)分裂中Ⅰ甲與Ⅰ丙因差異較大不能正常配對(duì)，故F1可產(chǎn)生4種基因型的配子：DdR、D、dR和不含這兩種基因的配子，其中DdR占1/4。
13
1/4
(5)甲和乙雜交得到F1，請(qǐng)畫出F1能產(chǎn)生dT配子的次級(jí)精母細(xì)胞的分裂后期圖(假設(shè)不發(fā)生交叉互換，只需畫出Ⅰ、Ⅱ染色體，要求標(biāo)出相應(yīng)基因)。
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次級(jí)精母細(xì)胞分裂后期的上下對(duì)應(yīng)的兩條染色體，由一條染色體復(fù)制而來，對(duì)應(yīng)的兩條染色體上基因和染色體形態(tài)都應(yīng)相同。
如圖所示
(6)假設(shè)甲和乙雜交得到的F1的基因型為DdTt，請(qǐng)用遺傳圖解和必要的文字表示F1經(jīng)單倍體育種得到矮稈抗白粉病純合子的過程(請(qǐng)寫在下面的虛線框內(nèi))。
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單倍體育種過程中，先經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，然后用秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍得到純合的二倍體，再從中選出符合要求的個(gè)體。
如圖所示
遺傳圖解
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12.(2014·安徽，31)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因?yàn)開_______________________________________，導(dǎo)致香味物質(zhì)積累。
a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失
根據(jù)題意分析，a基因控制香味性狀的出現(xiàn)，說明a基因純合時(shí)，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失，導(dǎo)致香味物質(zhì)不能轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，從而使香味物質(zhì)積累。
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Aabb、AaBb
據(jù)圖中雜交結(jié)果分析，無香味∶有香味＝3∶1，抗病∶感?。?∶1，可知親本的基因型為Aabb(無香味感病)、AaBb(無香味抗病)。
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3/64
則F1基因型為1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有AaBb、aaBb的植株自交才能獲得能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB)，有香味抗病植株(aaBB)占F2的比例為1/4×1/4×1/4＋1/8×1×1/4＝3/64。
12.(2014·安徽，31)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(2)水稻香味性狀與抗病性狀獨(dú)立遺傳。抗病(B)對(duì)感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進(jìn)行了一系列雜交實(shí)驗(yàn)。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖所示，則兩個(gè)親代的基因型是_____________。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為_____。
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某一雌配子形成時(shí)，A基因突 變?yōu)閍基因
純合無香味植株基因型為AA，香稻品種甲的基因型為aa，正常情況下兩者雜交后代基因型為Aa，表現(xiàn)為無香味，但子代出現(xiàn)了有香味的植株，可能是由于某一雌配子形成時(shí)，A基因突變?yōu)閍基因，在子代中出現(xiàn)了基因型為aa的植株；或者某一雌配子形成時(shí)，含A基因的染色體片段缺失，子代由于只含基因a而出現(xiàn)香味性狀。
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某一雌配子形成時(shí)，含A基因的染色體片段缺失
12.(2014·安徽，31)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(3)用純合無香味植株作母本與香稻品種甲進(jìn)行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀。請(qǐng)對(duì)此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋：①_____________________________________；②___________________________________________。
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愈傷組織
植物組織培養(yǎng)過程中，離體細(xì)胞在培養(yǎng)基中先脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成根或芽等，最終形成完整植株。
13
全部遺傳信息
幼苗
單倍體育種中，花粉細(xì)胞能夠表現(xiàn)出全能性是因?yàn)榛ǚ奂?xì)胞中含有該種植物的全部遺傳信息。
花藥離體培養(yǎng)獲得的是單倍體植株，對(duì)單倍體幼苗用秋水仙素處理可使幼苗細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，最終發(fā)育為正常的二倍體植株。
12.(2014·安徽，31)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成_________，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需的_____________。若要獲得二倍體植株，應(yīng)在_____時(shí)期用秋水仙素進(jìn)行誘導(dǎo)處理。
(1)通過Ⅰ過程培育出丙種植物的方法有以下兩種：方法一：將甲、乙兩種植物雜交得到基因型為____的植株，并在_____期用_________(化學(xué)物質(zhì))處理，從而獲得基因型為bbDD的丙種植物。
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13.右圖表示由甲、乙兩種植物逐步培育出戊植株的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
bD
分析圖示并結(jié)合題意可知，方法一為多倍體育種，其過程為：甲(bb)、乙(DD)兩種植物雜交得到基因型為bD的植株；
13
幼苗
秋水仙素
因基因型為bD的植株不育，因此需要在幼苗期用秋水仙素處理，使其細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍，從而獲得基因型為bbDD的丙種植物。
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體細(xì)胞
纖維素酶和果膠酶
原生質(zhì)體
物理或化學(xué)
bbDD
植物組織培養(yǎng)
克服了不同物種之間遠(yuǎn)緣雜交不親
13.右圖表示由甲、乙兩種植物逐步培育出戊植株的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)通過Ⅰ過程培育出丙種植物的方法有以下兩種：方法二：先取甲、乙兩種植物的_______，利用_________________處理，獲得具有活力的_________；然后用___________方法誘導(dǎo)融合、篩選出基因型為______的雜種細(xì)胞；接下來將該雜種細(xì)胞通過_____________技術(shù)培育出基因型為bbDD的丙種植物，此種育種方法的優(yōu)點(diǎn)是_________________________________________。
和的障礙
方法二是利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育新品種。其過程是：先取甲、乙兩種植物的體細(xì)胞，用纖維素酶和果膠酶處理，去除細(xì)胞壁，獲得有活力的原生質(zhì)體，再用物理或化學(xué)方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，篩選出基因型為bbDD的雜種細(xì)胞；
將該雜種細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，培育出基因型為bbDD的丙種植物；
此種育種方法的優(yōu)點(diǎn)是克服了不同物種之間遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。
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(2)由丙種植物經(jīng)Ⅱ過程培育成丁植株，發(fā)生的變異屬于____________________________；將丁植株經(jīng)Ⅲ培育成戊植株的過程，在育種上稱為_________。
染色體結(jié)構(gòu)的變異(染色體易位)
誘變育種
題圖顯示，由丙種植物經(jīng)Ⅱ過程培育成丁植株的過程中，b和D基因所在的兩條非同源染色體發(fā)生了易位，所以該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異(染色體易位)。
將丁植株經(jīng)Ⅲ培育成戊植株的過程中發(fā)生了基因突變，該育種方法為誘變育種。
13.右圖表示由甲、乙兩種植物逐步培育出戊植株的過程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
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如圖所示
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(3)若B基因控制著植株的高產(chǎn)，D基因決定著植株的抗病性。如何利用戊植株(該植株為兩性花)，采用簡便的方法培育出高產(chǎn)抗病的新品種(不考慮同源染色體的交叉互換)？請(qǐng)畫圖作答并簡要說明。
利用戊植株(該植株為兩性花)培育出高產(chǎn)抗病的新品種，所采用的簡便育種方案就是讓戊植株自交，其遺傳圖解及簡要說明如下：
本課結(jié)束

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