1.舉例說明染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。2.活動:搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例。
染色體變異的判斷與分析1.染色體結(jié)構(gòu)變異(1)類型[連一連]
(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)致性狀變異。?2.染色體數(shù)目變異(1)染色體數(shù)目變異的類型①細胞內(nèi)　　個別染色體　　的增加或減少,如21三體綜合征。?②細胞內(nèi)染色體數(shù)目以　　染色體組　　的形式成倍地增加或減少,如多倍體、單倍體。?
(2)染色體組的概念及實例
(3)二倍體、多倍體和單倍體的比較
凝練核心素養(yǎng)1.生命觀念——通過對一系列問題情景進行辨圖,建立起染色體組的概念。2.科學(xué)思維——運用歸納與概括的方法,總結(jié)出染色體變異的類型。
(生命觀念)請解讀下列三幅圖示:
(1)圖甲、圖乙均發(fā)生了某些片段的交換,圖甲發(fā)生了　　非同源染色體間　　片段的交換,變異類型屬于　(染色體結(jié)構(gòu)變異中的)易位　;圖乙發(fā)生的是　　同源染色體非姐妹染色單體　　間相應(yīng)片段的交換,變異類型屬于　交叉互換型基因重組　。?(2)圖丙①~④的結(jié)果中　①②④　是由染色體變異引起的,它們的變異類型分別為　?、?染色體片段)缺失、②(染色體片段)易位、④(染色體片段)倒位　　,能在光鏡下觀察到的是　?、佗冖堋　?因為　?、佗冖芫鶠槿旧w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　　。?(3)圖丙①~④中?、邸∽儺悰]有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序,因為③的基因突變只是產(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。
考向1　染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷1.(2018湖北荊州中學(xué)月考)下圖中,甲、乙分別表示兩種果蠅的一個染色體組,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、乙的1號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
染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的辨析(1)染色體易位與交叉互換
(2)染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷
考向2　染色體組與生物倍性的判斷2.(2018黑龍江哈爾濱八中)如圖所示細胞中所含的染色體,下列有關(guān)敘述正確的是( 　)A.圖a含有2個染色體組,圖b含有3個染色體組B.如果圖b表示體細胞,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胞發(fā)育而成的,是單倍體
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個染色體組。(2)等位基因個數(shù)法(各對基因遵循孟德爾遺傳定律)控制同一性狀的等位基因→有幾個就有幾組。如基因型為AAabbb個體中有3個染色體組。(3)公式法
2.“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體
考向3　染色體的應(yīng)用及實驗探究3.(2018山東棗莊一模)二倍體植物甲(2n=18)和二倍體植物乙(2n=18)進行有性雜交,得到F1不育。若用秋水仙素處理F1幼苗的頂芽形成植株丙,丙開花后能自交獲得后代。下列敘述正確的是( 　)A.植物甲和乙都是二倍體生物,且體細胞中都含有18條染色體,所以它們屬于同一物種B.若甲和乙雜交得到的受精卵,在發(fā)育初期來自甲的染色體全部丟失,而乙的染色體全部保留,則繼續(xù)發(fā)育成的植株是單倍體C.F1植株丙發(fā)生了染色體變化,能決定生物進化的方向D.秋水仙素通過促進著絲點分裂,使染色體數(shù)目加倍
生物變異在育種上的應(yīng)用1.單倍體育種(1)原理:　　染色體(數(shù)目)變異　　。?(2)方法(3)優(yōu)點:　　明顯縮短育種年限　　,所得個體均為純合子。?(4)缺點: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)實例:三倍體無子西瓜②三倍體西瓜無子的原因: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(♀×♂)→F1 F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個體種植并推廣。
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.動物:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交,獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型(與隱性類型測交),選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個體。(3)優(yōu)點:操作簡便,可以把多個品種的　優(yōu)良性狀　集中在一起。?(4)缺點:獲得新品種的周期　長　。?
4.誘變育種(1)原理:　　基因突變　　。?(2)過程(3)優(yōu)點①可以提高　　突變頻率　　,在較短時間內(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:有利變異個體往往不多,需處理大量材料。
凝練核心素養(yǎng)1.科學(xué)思維——運用圖解、圖表等形式,理解多倍體育種和單倍體育種的原理和過程。2.科學(xué)探究——設(shè)計實驗方案進行多倍體育種和單倍體育種。3.社會責(zé)任——關(guān)注染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異在生產(chǎn)實踐和人類健康方面的應(yīng)用。
(科學(xué)探究)下圖為水稻的幾種不同育種方法的示意圖,據(jù)圖回答下列問題。
(1)B過程常用的方法是　　　　　　　　　　　　;可能用到秋水仙素的過程有　　　　(用圖中字母表示)。?(2)可以打破物種界限的育種方法是　　　(用圖中的字母表示),該方法所運用的原理是　　　　　　　　　。?(3)假設(shè)要培育一個能穩(wěn)定遺傳的水稻品種,它的性狀都是由隱性基因控制的,則最簡單的育種方法是　　　　(用圖中的字母表示);如果它的性狀都是由顯性基因控制的,為縮短育種時間常采用的方法是　　　　　　(用圖中的字母表示)。?(4)現(xiàn)有三個水稻品種:①的基因型為aaBBDD,②的基因型為AAbbDD,③的基因型為AABBdd。這三對等位基因分別位于三對同源染色體上。請通過雜交育種方法利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株(用文字簡要描述獲得過程即可):??　。?
答案 (1)花藥離體培養(yǎng)　C、F　(2)E　基因重組　(3)A、D　A、B、C　(4)①與②雜交得到雜交一代,雜交一代與③雜交得到雜交二代,雜交二代自交可以得到基因型為aabbdd的植株(合理即可)
解析 (1)A、B、C過程表示單倍體育種過程,其中B過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng),C過程常需要用適宜濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗,F表示多倍體育種,也常需要用適宜濃度的秋水仙素處理。(2)圖中E表示基因工程育種,此方法可以打破物種的界限;基因工程育種運用的原理是基因重組。(3)育種時若要選育表現(xiàn)為隱性性狀的個體,最簡單的育種方法是雜交育種;若選育表現(xiàn)顯性性狀的個體,運用單倍體育種能明顯縮短育種年限。(4)三個水稻品種的基因型均為“雙顯加一隱”的組合方式,要利用雜交育種方法培育基因型為aabbdd的品種,可選擇任意兩個品種作親本雜交得到雜交一代,然后雜交一代與剩下的一個品種雜交得到雜交二代,雜交二代自交后代中對應(yīng)的性狀均表現(xiàn)隱性的植株,即為基因型為aabbdd的植株。
考向1　考查單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用1.(2018黑龍江牡丹江一高期中)人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株,如圖是三倍體香蕉的培育過程。下列相關(guān)敘述正確的是( 　)A.無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理B.圖中染色體加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成C.二倍體與四倍體雜交能產(chǎn)生三倍體,它們之間不存在生殖隔離D.若圖中有子香蕉的基因型為AAaa,則無子香蕉的基因型均為Aaa
單倍體育種與雜交育種的關(guān)系
考向2　考查誘變育種和雜交育種的應(yīng)用2.家蠶(2n=28)雌性體細胞內(nèi)有兩個異型的性染色體ZW,雄性體細胞內(nèi)有兩個同型的性染色體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就能區(qū)分雌雄。下列有關(guān)說法錯誤的是 ( 　)A.這種育種方式屬于誘變育種B.輻射的目的是提高基因的突變率,更容易篩選到卵色基因C.上述帶有卵色的受精卵將來會發(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
考向3　考查生物育種的綜合判斷3.(2018四川雅安天全中學(xué)月考)如圖表示利用某種農(nóng)作物①和②兩個品種分別培育出不同品種的過程,下列有關(guān)說法中正確的是( 　)
A.由①和②培育能穩(wěn)定遺傳的⑤過程中,Ⅰ→Ⅱ途徑比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途徑所用時間短B.由②獲得⑧的過程利用了射線處理能夠誘導(dǎo)基因定向突變的原理C.常用花藥離體培養(yǎng)先形成④,再用一定濃度的秋水仙素處理④的種子或幼苗獲得⑤D.由③獲得④與由③獲得⑥的原理相同,由③獲得⑦和Ⅰ→Ⅱ途徑的原理相同
1.根據(jù)育種目標(biāo)選擇育種方案
2.關(guān)注“三最”定方向(1)最簡便——側(cè)重于技術(shù)操作,雜交育種操作最簡便。(2)最快——側(cè)重于育種時間,單倍體育種所需時間明顯縮短。(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。
1.一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.上圖表示的過程發(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)目變異的個體C.該玉米單穗上的籽?；蛐拖嗤珼.該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個體均為純合子
2.下列關(guān)于育種的說法正確的是(　　)A.多倍體育種和單倍體育種的最終目的分別是得到多倍體和單倍體B.單倍體育種相對雜交育種的優(yōu)勢是更易獲得隱性純合子C.三倍體無子西瓜培育時使用的秋水仙素作用于細胞有絲分裂的過程D.自然狀態(tài)下基因突變是不定向的,而誘變育種時基因突變是定向的
3.如圖是利用野生獼猴桃種子(aa,2n=58)為材料培育無子獼猴桃新品種(AAA)的過程,下列敘述錯誤的是(　　)?A.③和⑥都可用秋水仙素處理來實現(xiàn)B.若④是自交,則產(chǎn)生AAAA的概率為1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物種D.若⑤是雜交,產(chǎn)生的AAA植株的體細胞中染色體數(shù)目為87
4.用二倍體早熟易感病茄子(aatt)和四倍體晚熟抗病茄子(AAAATTTT)為材料,培育純合的二倍體早熟抗病茄子。以下有關(guān)敘述合理的是(　　)A.取四倍體植株的花藥離體培養(yǎng)可獲得二倍體植株AATTB.基因型aatt與基因型AATT植株雜交,可以從F2中直接選出符合要求的植株C.取B選項F1植株花藥進行離體培養(yǎng),利用的原理是植物細胞具有全能性D.種植C項得到的植株,成熟后用秋水仙素處理即可選出符合要求的植株
5.玉米的紫株和綠株由6號染色體上一對等位基因(H、h)控制,紫株對綠株為顯性。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,F1自交得F2。請回答下列問題。(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射線照射導(dǎo)致紫株A的6號染色體斷裂,含有基因H的片段缺失(注:一條染色體部分片段缺失的個體生存,兩條同源染色體皆有相同部分片段缺失的個體死亡)。若此假設(shè)成立,則綠株B產(chǎn)生的雌雄配子各有　　　種,F1的表現(xiàn)型　　　　　　　　　;F2中,紫株∶綠株=　　　。?(3)為驗證假設(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期)的染色體形態(tài)。?
答案 (1)Hh　3/4　(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)一是基因突變,基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和替換等,其實質(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,F1的基因型為Hh;F1自交得到F2,F2中紫株(H_)所占的比例應(yīng)為3/4。

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