1.染色體結構的變異(1)類型及實例
2.染色體數(shù)目的變異(1)類型及實例
(2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)
①從染色體來源看,一個染色體組中　　　　　　　　　　　　。?②從形態(tài)、大小和功能看,一個染色體組中所含的染色體　　　　　　　　。?③從所含的基因看,一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的　　　　　　　　　　,但不能重復。?
3.單倍體、二倍體和多倍體
易錯辨析(1)(2022浙江6月選考,3B)貓叫綜合征的病因是人類第五號染色體短臂上的部分片段丟失。這種變異屬于缺失。 (　　)(2)(2020全國Ⅱ,4C)每個染色體組中都含有常染色體和性染色體。(　　)(3)(2020江蘇,8A)通過孕婦產前篩查,可降低21三體綜合征的發(fā)病率與染色體變異無關。(　　)(4)(2020江蘇,8B)通過連續(xù)自交可獲得純合基因品系玉米與染色體變異無關。(　　)
(5)(2020江蘇,8D)通過普通小麥和黑草雜交培育出了小黑麥與染色體變異無關。(　　)(6)弱小且高度不育的單倍體植株,進行加倍處理后可用于育種。(　　)
應用提升下圖是三倍體無子西瓜培育過程,請完善空白處內容。
(2)三倍體無子西瓜培育時用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖的原因是??　　　　　　　　　　　　。?
提示 (2)西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方,用秋水仙素處理有利于抑制細胞有絲分裂時形成紡錘體,從而形成四倍體西瓜植株
(3)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　　　　　　　　,不能產生正常配子。?
二、變異在育種中的應用
特別提醒 實驗植物若是營養(yǎng)繁殖類,如土豆、地瓜等,只要出現(xiàn)所需要性狀即可,不需要培育出純種,可以通過營養(yǎng)繁殖保持優(yōu)良性狀。
3.單倍體育種與多倍體育種　　　　　　包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理兩個過程
旁欄邊角(必修2 P100“思考與討論”)與雜交育種相比,誘變育種有什么優(yōu)點?聯(lián)系基因突變的特點,談談誘變育種的局限性。要想克服這些局限性,可以采取什么辦法?
提示 誘變育種的優(yōu)點是能夠提高突變頻率,在較短的時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型。誘變育種的局限性是誘發(fā)突變的方向難以掌握,突變體難以集中多個理想性狀。要克服這些局限性,可以擴大誘變后代的群體,增加選擇的機會。
易錯辨析(1)雜交育種可定向改造生物的遺傳性狀。(　　)(2)三倍體西瓜無子的原因是三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中,由于染色體聯(lián)會紊亂,不能產生正常配子。(　　)(3)單倍體育種一般應用于二倍體植物,因為若為四倍體植物,通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。(　　)
應用提升 育種方法圖解
(1)請依次寫出圖示中方框①~⑤的育種方法名稱:①　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　,③　　　　　　　,④　　　　　　　　　　,⑤　　　　　　　　　　　。?(2)圖解中各字母表示的處理方法:A表示　　　　,D表示　　　　,B表示　　　　　　　,C表示　　　　　　　,E表示　　　　　　,F表示　　　　　　處理,G表示轉基因技術,H表示脫分化,I表示　　　　　,J表示包裹人工種皮。這是識別各種育種方法的主要依據(jù)。?
三、實驗:低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化
1.實驗原理 有絲分裂前期形成,低溫并非抑制著絲點分裂低溫抑制紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細胞不能分裂成兩個子細胞,于是染色體數(shù)目加倍。
3.實驗現(xiàn)象視野中既有　　　　　　　　細胞,也有　　　　　　　　　　的細胞。?
4.實驗中的試劑及其作用
易錯辨析1.判斷下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”的實驗條件和試劑使用的正誤。(1)低溫:與“多倍體育種”中“秋水仙素”的作用機理相同。(　　)(2)酒精:與在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”中的使用方法相同。(　　)
(3)卡諾氏液:與“探究酵母菌細胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同。(　　)(4)改良苯酚品紅染液:與“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”中“醋酸洋紅液”的使用目的相同。(　　)
2.本實驗需要制作根尖細胞的臨時裝片,制作步驟是解離→漂洗→染色→制片。(　　)3.本實驗可以看到一個細胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程。(　　)
角度一、染色體結構變異及判定考向探究考向1染色體結構變異類型的判定1.(2022湖南)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表現(xiàn)型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1∶1∶1∶1。該個體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結構變異?(　　)
答案 C解析 由題干信息可知,大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上,這兩對等位基因不能自由組合,正常情況下雜合子只能產生兩種類型的配子,若發(fā)生了染色體易位,可產生四種類型的配子,如圖C,相應個體測交,后代可表現(xiàn)出類似自由組合的比例。
考向2染色體倒位分析2.普通果蠅Ⅲ號染色體上的三個基因,按猩紅眼—桃色眼—三角翅脈的順序排列(St—P—DI);同時,另一種果蠅中這三個基因的順序是St—DI—P,我們把這種變異方式稱為倒位。這一變異導致了兩個物種的形成。據(jù)此判斷,下列說法正確的是(　　)A.倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生配對B.上述變異沒有改變基因的數(shù)目,所以染色體結構不變C.上述變異沒有改變基因的種類,所以果蠅性狀不變D.自然情況下,這兩種果蠅之間不能產生可育后代
答案 D解析 倒位后的染色體與其同源染色體部分區(qū)段仍能發(fā)生配對,A項錯誤;上述變異沒有改變基因的數(shù)目,但發(fā)生了倒位,所以染色體結構改變,B項錯誤;倒位使得染色體上基因的排列順序發(fā)生改變,可能會導致果蠅性狀發(fā)生改變,C項錯誤;兩種果蠅屬于兩個物種,它們之間存在生殖隔離,因此兩種果蠅之間不能產生可育子代,D項正確。
考向3據(jù)基因信息判定3.某精原細胞中m、n為一對同源染色體,其中m為正常染色體,A~E表示基因。該對同源染色體聯(lián)會后
發(fā)生的特殊過程如圖所示,其中染色體橋在減數(shù)第一次分裂時隨機斷裂,后續(xù)的分裂過程正常進行。下列有關敘述正確的是(　　)A.形成該精原細胞的分裂過程中發(fā)生了基因突變B.該精原細胞在形成精子過程中發(fā)生染色體結構和數(shù)目變異C.該精原細胞經減數(shù)分裂產生含異常染色體的精子占3/4D.圖示“染色體橋”中不存在染色體的同源區(qū)段
答案 C解析 由圖可知,n發(fā)生了倒位,該精原細胞在形成配子的過程中存在染色體結構變異,A項錯誤;該精原細胞在分裂過程中發(fā)生了染色體倒位和片段缺失,B項錯誤;由于圖中同源染色體發(fā)生變異后,相連的片段隨機斷裂,所以該精原細胞產生含有正常染色體的配子比例為1/4,含異常染色體的精子占3/4,C項正確;據(jù)圖可知,圖示“染色體橋”中存在染色體A片段的同源區(qū)段,D項錯誤。
考向4染色體結構變異與人類疾病及健康
4.(2022遼寧馬鞍山模擬)某女性7號和9號染色體之間發(fā)生了相互易位,正常及易位后的7號、9號染色體分別用7、7+、9、9-表示(如圖所示)。在減數(shù)分裂時,7與7+、9與9-都能正常聯(lián)會(不考慮交叉互換)。若個體的體細胞中R片段有三份,則R片段子代表現(xiàn)為癡呆;若R片段有一份,則導致早期胚胎流產。下列相關敘述正確的是(　　)
A.染色體易位不會改變染色體上基因的結構和種類B.若只考慮圖中染色體,理論上該女性產生的卵細胞有4種類型C.該女性與染色體正常男性婚配,出生的子代中表現(xiàn)型為癡呆的概率是1/4D.檢測胎兒細胞中染色體數(shù)目,可診斷其是否為易位攜帶者
答案 B解析 染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上為易位,易位后染色體上基因結構和種類會發(fā)生變化,A項錯誤;圖中所示染色體易位攜帶者,其經減數(shù)分裂能夠產生的配子為79、79-、7+9、7+9-4種,B項正確;正常個體染色體組合為7799,該女性染色體組合為7+799-,兩者結合后代的染色體組合類型及比例為7+799-∶7799-∶7+799∶7799=1∶1∶1∶1,其中染色體組合為7799-的個體早期流產導致胎兒不能成活,7+799表現(xiàn)為癡呆,占后代出生子代的比例為1/3,C項錯誤;易位為染色體結構異常導致的遺傳病,故檢測胎兒細胞中染色體數(shù)目,不能診斷其是否為易位攜帶者,D項錯誤。
方法突破 1.“三看法”辨析基因突變和染色體結構變異
2.區(qū)分染色體易位與交叉互換
角度二、染色體數(shù)目變異考向探究考向1染色體組及其判定1.(2020全國Ⅱ)關于高等植物細胞中染色體組的敘述,錯誤的是(　　)A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
答案 C解析 二倍體的體細胞中含有兩個染色體組,其配子中的染色體組數(shù)是體細胞中的一半,A項正確。每個染色體組中的不同染色體的大小、形態(tài)各不相同,均為非同源染色體,B項正確。有些高等植物沒有性別之分,也就沒有常染色體和性染色體之分,C項錯誤。每個染色體組中的各染色體含有不同的基因,不同基因的堿基序列是不同的,故每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列各不相同,D項正確。
2.下列是對a~h所示的生物體細胞圖中各含有幾個染色體組的敘述,正確的是(　　)
A.細胞中含有一個染色體組的是h圖,該個體是單倍體B.細胞中含有兩個染色體組的是d、e、g圖,該個體是二倍體C.細胞中含有三個染色體組的是a、b圖,但該個體未必是三倍體D.細胞中含有四個染色體組的是c、f圖,該個體一定是四倍體
答案 C解析 每套非同源染色體稱為一個染色體組,形態(tài)相同的染色體有幾條即含幾個染色體組,由此可知:a、b圖含有三個染色體組,c、h圖含有兩個染色體組,g圖含有一個染色體組,d、e、f含有四個染色體組。確認單倍體、二倍體、三倍體必須先看發(fā)育起點——若由配子發(fā)育而來,無論含幾個染色體組均屬于單倍體;若由受精卵發(fā)育而來,有幾個染色體組即為幾倍體。
考向2染色體“個別”增加或減少3.正常的水稻體細胞染色體數(shù)為2n=24?，F(xiàn)有一種三體水稻,細胞中7號染色體有三條。該水稻細胞及其產生的配子類型如圖所示(6、7為染色體標號;A為抗病基因,a為感病基因;①~④為四種配子類型)。已知染色體數(shù)異常的配子(①③)中雄配子不能參與受精作用,雌配子能參與受精作用。以下說法正確的是(　　)
A.形成配子①的次級精母細胞中染色體數(shù)一直為13B.正常情況下,配子②④可由同一個初級精母細胞分裂而來C.以該三體抗病水稻作父本,與感病水稻(aa)雜交,子代中抗病∶感病=5∶1D.以該三體抗病水稻作母本,與感病水稻(aa)雜交,子代抗病個體中三體植株占3/5
答案 D解析 在減數(shù)分裂中,形成配子①的是次級精母細胞,該次級精母細胞中染色體數(shù)為13或者26(減數(shù)第二次分裂后期),A項錯誤;正常情況下,該個體產生的配子種類有A、Aa、AA、a共四種,配子④含有的基因應為A,與此同時產生的另外一種配子的基因型是Aa,與配子②同時產生的配子的基因型為AA,二者不能由同一個初級精母細胞分裂而來,B項錯誤;該三體抗病水稻作父本,與感病水稻(aa)雜交,由于染色體數(shù)異常的配子(①③)中雄配子不能參與受精作用,三體抗病水稻產生的雄配子及比例為A∶a=2∶1,子代中抗病∶感病=2∶1,C項錯誤;該三體抗病水稻作母本,與感病水稻(aa)雜交,由于染色體數(shù)異常的雌配子能參與受精作用,而該三體產生的雌配子類型及比例為A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1,子代抗病個體中三體植株占3/5,D項正確。
考向3染色體平衡易位4.(2021廣東)人類(2n=46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲點處融合形成14/21平衡易位染色體,該染色體攜帶者具有正常的表現(xiàn)型,但在產生生殖細胞的過程中,其細胞中形成復雜的聯(lián)會復合物(下圖)。在進行減數(shù)分裂時,若該聯(lián)會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規(guī)律(不考慮交叉互換),下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述,錯誤的是(　　)
平衡易位攜帶者的聯(lián)會復合物
A.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞B.男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體C.女性攜帶者的卵子最多含24種形態(tài)不同的染色體D.女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮上圖中的3種染色體)
答案 C解析 有絲分裂中期的染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定,數(shù)目比較清晰,是觀察的最佳時期,因此可以選擇有絲分裂中期的細胞觀察平衡易位染色體,A項正確。正常男性的初級精母細胞中含有46條染色體,其中一條14號染色體和一條21號染色體融合為一條染色體(14/21平衡易位染色體),故平衡易位染色體攜帶者的染色體數(shù)目為45條,B項正確。減數(shù)分裂時聯(lián)會復合物中的3條染色體在減數(shù)第一次分裂后期隨機分配到兩極,任意2條染色體進入同一個配子中,剩余的1條染色體進入另一個配子中,因此女性卵子中最多含有21+2=23(種)形態(tài)不同的染色體,C項錯誤。女性攜帶者的卵子類型可能為(14)、(21和14/21)、(21)、(14和14/21)、(14/21)、(14和21)這6種類型,D項正確。
考向4界定三體與三倍體,缺失與重復5. 下圖所示為染色體變異的幾種方式,下列敘述錯誤的是(　　)A.貓叫綜合征是由圖c所示的變異引起的B.圖a所示細胞若為精原細胞,則其產生的配子中一半正常,一半異常C.圖b所示為三倍體,是由染色體組數(shù)目增加造成的D.果蠅棒狀眼的形成與圖d所示的生物變異類型有關
答案 C解析 圖c表示染色體結構變異中的缺失,貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病,A項正確。圖a表示細胞個別染色體增加,若為精原細胞,則其產生的配子中一半正常,一半異常,B項正確。圖b所示細胞中含三個染色體組,可能是三倍體,也可能是六倍體的單倍體,C項錯誤。圖d所示為染色體中增加某一片段引起的變異,果蠅棒狀眼的形成與圖d所示的生物變異類型有關,D項正確。
方法突破1.“三法”判定染色體組(1)染色體形態(tài)法細胞內形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條,則含有幾個染色體組。
(2)等位基因個數(shù)法控制同一性狀的等位基因有幾個就有幾組。
(3)公式法根據(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.“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體
3.界定“單體與單倍體”“三體與三倍體”(以體細胞染色體數(shù)為2n的二倍體為參照)
4.幾種?？碱愋彤a生配子的分析方法
注:AAaa產生配子狀況可按下圖分析,由于染色體①~④互為同源染色體,減數(shù)分裂時四條染色體分至細胞兩極是“隨機”的,故最終產生的子細胞染色體及基因狀況應為①②與③④(AA與aa)、①③與②④(Aa與Aa)、①④與②③(Aa與Aa),由此可見,AAaa產生的配子類型及比例為AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,而不是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。?
考向探究考向1單倍體育種1.(2021廣東)白菜型油菜(2n=20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種,科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組B.將Bc作為育種材料,能縮短育種年限C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株D.自然狀態(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育
答案 A解析 由題干信息可知,白菜型油菜是二倍體,有兩個染色體組,Bc是由該油菜未受精的卵細胞發(fā)育形成的,其成熟葉肉細胞中只有一個染色體組,A項錯誤。以Bc為材料通過誘導(用秋水仙素或低溫處理)使其染色體加倍,從而培育出純合的符合要求的二倍體白菜型油菜,與雜交育種相比,該方法能明顯縮短育種年限,B、C兩項正確。Bc是單倍體,只有一個染色體組,自然狀態(tài)下不能進行減數(shù)分裂,不能產生配子,因此Bc高度不育,D項正確。
考向2育種方法的選擇2.現(xiàn)有小麥種質資源包括:①高產、感病;②低產、抗病;③高產、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、抗病;b.高產、早熟;c.高產、抗旱。下述育種方法不可行的是(　　)A.利用①②品種間雜交篩選獲得aB.對品種③進行染色體加倍處理篩選獲得bC.a、b和c的培育均可采用誘變育種方法D.用轉基因技術將外源抗旱基因導入③中獲得c
答案 B解析 欲獲得高產、抗病品種,可利用①和②進行品種間雜交篩選,A項正確;欲獲得高產、早熟品種,則應對品種③進行誘變育種,B項錯誤;誘變育種可以產生新基因,因此a、b和c都可以通過誘變育種獲得,C項正確;基因工程可定向改變生物性狀,要獲得高產、抗旱品種,可通過基因工程導入外源抗旱基因實現(xiàn),D項正確。
考向3育種方案的評價3.百香果又名雞蛋果,酸甜可口,營養(yǎng)豐富,享有“果汁之王”的美譽。下圖是某實驗小組利用野生百香果(bb)為材料培育新品種(BBBD)的過程。下列關于育種過程的敘述,錯誤的是(　　)
A.過程①為誘變育種,育種過程中發(fā)生了基因突變B.過程②可以通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗來實現(xiàn)C.過程⑦屬于基因工程,該育種方法可以定向地改造生物的遺傳性狀D.過程③一定發(fā)生了基因突變,突變方向與環(huán)境有明確的因果關系
答案 D解析 ③未必發(fā)生基因突變,也可能通過Bb連續(xù)自交選擇獲得。
4.(2022甘肅天水一中月考)A品種棉花耐旱能力強但不高產,B品種棉花具有多種優(yōu)良性狀但不耐旱,如圖是某科研所利用A、B純種培育具有多種優(yōu)良性狀的耐旱棉花的兩種方案(不考慮突變和自然選擇)。下列說法錯誤的是(　　)
A.兩種方案的育種原理都是基因重組B.兩種育種方案中F2的耐旱基因頻率不同C.方案二中的選育應從F1開始D.方案一能使后代更快、更多地積累多種優(yōu)良性狀
答案 C解析 方案一和方案二的育種原理都為基因重組,A項正確;方案一親本雜交后的子代與親本B回交,方案二親本雜交后子代連續(xù)自交,兩種育種方案中F2的耐旱基因頻率不同,B項正確;方案二中F1一般為雜合子,自交后出現(xiàn)純合子,選育穩(wěn)定遺傳的性狀一般從F2開始,C項錯誤;A品種耐旱能力強,B品種具有多種優(yōu)良性狀但不耐旱,方案一中雜交后代始終與優(yōu)良品種B雜交,這種育種方案與方案二相比,最突出的優(yōu)點是使后代更快、更多地積累優(yōu)良品種B的多種優(yōu)良性狀,D項正確。
考向4育種方案的設計分析與評價5.(2020全國Ⅲ)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上,人們又通過雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉栴}
(1)在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細胞中有　　　　條染色體。一般來說,與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點是　　　　　　　　　(答出2 點即可)。?(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍,可采用的方法有　　　　　　　　　　(答出1點即可)。?(3)現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合體),甲的表現(xiàn)型是抗病易倒伏, 乙的表現(xiàn)型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種,請簡要寫出實驗思路。
答案 (1)無同源染色體,不能進行正常的減數(shù)分裂42　營養(yǎng)物質含量高、莖稈粗壯　(2)秋水仙素處理　(3)甲、乙兩個品種雜交,F1自交,選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。
解析 (1)由題圖可知,雜種一是由一粒小麥和斯氏麥草兩種植物雜交得到的,雖然雜種一的體細胞中含有2個染色體組,但它們來自兩個不同的物種,即體細胞中無同源染色體,不能進行正常的減數(shù)分裂,無法形成正常的生殖細胞,故雜種一是高度不育的。由題圖可知,雜種二的體細胞中含有3個染色體組,是三倍體,每個染色體組均含7條染色體;普通小麥是由雜種二染色體加倍形成的多倍體,故普通小麥體細胞中含有42條染色體。與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點是營養(yǎng)物質含量高,莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大等。(2)使植物細胞染色體加倍的人工方法有用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗;用低溫處理植物分生組織的細胞。(3)根據(jù)試題要求,應設計雜交育種方案獲得純合的抗病抗倒伏小麥,因為只有純合子才能穩(wěn)定遺傳。雜交實驗方案為:甲、乙兩個品種雜交獲得F1,F1自交,選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。
方法突破1.單倍體育種與雜交育種的關系
特別提醒 最簡捷≠時間最短,前者側重技術操作或技術含量,最簡捷的為雜交育種,后者則強調育種周期(實現(xiàn)育種目標的時間)長短,如相對于雜交育種,單倍體育種可明顯縮短育種年限。
考向探究考向1實驗過程分析1.下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的分析,錯誤的是(　　)A.有利于細胞分散開來的兩個關鍵步驟是解離和制片B.視野中染色體數(shù)目已加倍的細胞占多數(shù)C.用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細胞的形態(tài)D.染色體數(shù)目變化的原因是低溫抑制了紡錘體的形成
答案 B解析 解離和制片是有利于細胞分散開來的兩個關鍵步驟,A項正確;低溫誘導染色體數(shù)目加倍的原理是低溫可抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,從而使染色體數(shù)目加倍,而大多數(shù)細胞處于分裂間期,因此視野中染色體數(shù)目已加倍的細胞占少數(shù),B項錯誤,D項正確;用卡諾氏液浸泡洋蔥根尖的目的是固定細胞的形態(tài),C項正確。
考向2實驗觀察2.右圖是某學生用二倍體植物(2N=20)做低溫誘導染色體加倍實驗時所拍攝的顯微照片,下列說法正確的是(　　)A.該學生通過構建物理模型來研究低溫誘導染色體加倍的過程B.在圖中N時期,一定有4個染色體組C.低溫發(fā)揮作用的時期是圖中M所示的時期D.圖中看不到由N→M時期的連續(xù)變化過程
答案 D解析 圖示為拍攝的顯微照片,屬于放大后的圖像,故不屬于物理模型,A項錯誤;圖中N時期為分裂中期圖示,可能為誘導加倍前的細胞中期圖(2個染色體組),也可能為誘導加倍后的細胞中期圖(4個染色體組),故可能有2個或4個染色體組,B項錯誤;低溫抑制了紡錘體的形成,而紡錘體形成是在分裂前期,因此低溫發(fā)揮作用的時期是分裂前期,而圖中M所示的時期為分裂后期,C項錯誤;低溫誘導染色體加倍實驗中,觀察的細胞為死細胞,故圖中看不到由N→M時期的連續(xù)變化過程,D項正確。
考向3實驗結果分析與判定3. 某科研小組的工作人員通過用不同濃度的秋水仙素對大蒜(二倍體)鱗莖分生區(qū)進行不同時間的處理,研究了不同處理對大蒜根尖細胞染色體加倍率(某一分裂組織或細胞群中
染色體數(shù)目加倍細胞所占的百分數(shù))的影響,其實驗結果如圖。據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是(　　)A.本實驗中的自變量為秋水仙素濃度,無關變量為處理時間B.當秋水仙素濃度為0.03%時,處理時間越長加倍率越高C.染色體加倍率與秋水仙素濃度和處理時間長短有關D.秋水仙素處理后的根尖細胞均為四倍體細胞
答案 C解析 處理時間在本實驗中也屬于自變量,A項錯誤;當秋水仙素濃度為0.03%時,處理時間為2 d與6 d的組別染色體加倍率相同,B項錯誤;秋水仙素處理后,只有部分根尖細胞的染色體數(shù)目加倍,D項錯誤。
1.(2020北京)為培育具有市場競爭力的無籽柑橘,研究者設計如下流程。相關敘述不正確的是(　　)A.過程①需使用胰蛋白酶處理B.實現(xiàn)過程②依賴膜的流動性C.過程③需應用植物組織培養(yǎng)技術D.三倍體植株可產生無籽柑橘
答案 A解析 植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠,所以過程①需使用纖維素酶和果膠酶處理,A項錯誤;②過程為原生質體的融合過程,該過程依賴膜的流動性,B項正確;過程③需應用植物組織培養(yǎng)技術將雜種細胞培育成個體,C項正確;題中的三倍體植株含有三個染色體組,在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂,因此三倍體植株不可育,但其可產生無籽柑橘,D項正確。
2.(2022廣東)《詩經》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養(yǎng)蠶的勞動畫面,《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者,幻出嘉種”,表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧,現(xiàn)代生物技術應用于蠶桑的遺傳育種,更為這歷史悠久的產業(yè)增添了新的活力。回答下列問題。(1)自然條件下蠶采食桑葉時,桑葉會合成蛋白酶抑制劑以抵御蠶的采食,蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為　　　　　　。?(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳?，F(xiàn)有上述三對基因均雜合的親本雜交,F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是　　　　　　;若上述雜交親本有8對,每只雌蠶平均產卵400枚,理論上可獲得　　　　只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶,用于留種。?
(3)研究小組了解到:①雄蠶產絲量高于雌蠶;②家蠶的性別決定為ZW型;③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制;④黑殼卵經射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,滿足大規(guī)模生產對雄蠶需求的目的,該小組設計了一個誘變育種的方案。下圖為方案實施流程及得到的部分結果。
統(tǒng)計多組實驗結果后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近,有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析:①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于　　　　　染色體上。?②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交,子代中雌蠶的基因型是　　　　(如存在基因缺失,亦用b表示)。這種雜交模式可持續(xù)應用于生產實踐中,其優(yōu)勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。?③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發(fā)育成雄蠶,但其后代仍無法實現(xiàn)持續(xù)分離雌雄,不能滿足生產需求,請簡要說明理由。
答案 (1)共同進化　(2)3/64　50　(3)①常?、赯bWB?、邰蠼M所得黑殼卵雄蠶為雜合子(基因型為 ZBZb),與白殼卵雌蠶雜交,后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別。解析 (1)桑與蠶在相互影響中的進化和發(fā)展,稱為共同進化。(2)由題意可知,三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳,即符合自由組合定律,將三對基因均雜合的親本雜交,可先將三對基因分別按照分離定律計算,再將結果相乘,則F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是3/4×(1/4)2=3/64。由于每只雌蠶平均產卵400枚,共有8只雌蠶,則理論上可獲得的虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶的數(shù)量是8×400×(1/4)3=50(只)。
(3)由于Ⅰ組黑殼卵蠶中雌雄比例接近1∶1,說明該性狀的遺傳與性別無關,因此Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于常染色體上;Ⅱ組黑殼卵蠶全為雌性,說明攜帶B基因的染色體轉移到了W染色體上,所得雌蠶(ZbWB)與白殼卵雄蠶(ZbZb)雜交,子代雌蠶的基因型為ZbWB;Ⅲ組黑殼卵家蠶全為雄性,說明攜帶B基因的染色體片段轉移到了Z染色體上,則親本雌蠶的基因型為 ZBWb,與白殼卵雄蠶 ZbZb雜交,子代雌蠶的基因型為 ZbWb(白殼卵),雄蠶的基因型為 ZBZb(黑殼卵)。再將黑殼卵雄蠶(ZBZb)與白殼卵雌蠶(ZbWb)雜交,子代為 ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb,其后代的黑殼卵和白殼卵中均既有雌性又有雄性,無法通過卵殼顏色區(qū)分性別,故不能滿足生產需求。
3.(2021河北)我國科學家利用栽培稻(H)與野生稻(D)為親本,通過雜交育種方法并輔以分子檢測技術,選育出了L12和L7兩個水稻新品系。L12的12號染色體上帶有D的染色體片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7號染色體上帶有D的染色體片段(含有基因SD),兩個品系的其他染色體均來自H(圖1)。H的12號和7號染色體相應片段上分別含有基因TH和SH?，F(xiàn)將兩個品系分別與H雜交,利用分子檢測技術對實驗一親本及部分F2的TD/TH基因進行檢測,對實驗二親本及部分F2的SD/SH基因進行檢測,檢測結果以帶型表示(圖2)。
回答下列問題。(1)為建立水稻基因組數(shù)據(jù)庫,科學家完成了水稻　　　條染色體的DNA測序。?(2)實驗一F2中基因型TDTD對應的是帶型　　　。理論上,F2中產生帶型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的個體數(shù)量比為　　　　　　。?(3)實驗二F2中產生帶型α、β和γ的個體數(shù)量分別為12、120和108,表明F2群體的基因型比例偏離　　　　定律。進一步研究發(fā)現(xiàn),F1的雌配子均正常,但部分花粉無活性。已知只有一種基因型的花粉異常,推測無活性的花粉帶有　　　(填“SD”或“SH”)基因。?
(4)以L7和L12為材料,選育同時帶有來自D的7號和12號染色體片段的純合品系X(圖3)。主要實驗步驟包括:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②對最終獲得的所有植株進行分子檢測,同時具有帶型　　　　的植株即為目的植株。?(5)利用X和H雜交得到F1,若F1產生的無活性花粉所占比例與實驗二結果相同,雌配子均有活性,則F2中與X基因型相同的個體所占比例為　　　　。?
答案 (1)12　(2)Ⅲ　1∶2∶1　(3)分離　SD　(4)將L7與L12雜交得F1,F1自交得F2,在缺氮環(huán)境中種植F2　Ⅲ和α　(5)1/80解析 (1)水稻細胞中有12對同源染色體,無性染色體,所以建立水稻基因組數(shù)據(jù)庫,測12條染色體的DNA即可。(2)實驗一中,L12(基因型為TDTD)帶型為Ⅲ,所以F2中TDTD對應的帶型也是Ⅲ。實驗一是L12與H雜交,即TDTD×THTH,F2的基因型及比例為TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1。(3)實驗二F2中產生帶型α、β和γ的數(shù)量比不符合1∶2∶1,所以偏離分離定律。F2中帶型α、β、γ對應的基因型分別是SDSD、SDSH、SHSH,其個體數(shù)量分別為12、120、108,說明帶有SD基因的花粉中有部分無活性。

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