?5.2染色體變異

目標導航

教學目標
課程標準
目標解讀
舉例說明染色體結構和數(shù)量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。

1. 說出染色體變異包括染色體數(shù)目的變異和染色體結構的變異。
2. 闡明二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。
3. 進行低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的實驗。
教學重點
染色體數(shù)目的變異。
教學難點
1. 染色體組和單倍體的概念。
2. 低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的實驗。

知識精講


知識點01 染色體變異
生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結構的變化，稱為染色體變異。


知識點02 染色體數(shù)目的變異
（一）細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少
如：先天性愚型（21三體綜合征）、特納氏綜合征（45，X）、超雄（XYY）、超雌（XXX）
(二)細胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少
1.染色體組概念：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。
2.染色體組數(shù)目的判斷
（1）細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。
（2）細胞內(nèi)控制同一性狀的基因有幾個，就有幾個染色體組。
3.二倍體、三倍體和多倍體
（1）二倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中有兩個染色體組的個體。例如：人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物
（2）三倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中有三個染色體組的個體。
若二倍體減數(shù)分裂時姐妹染色單體未分離，這樣的配子與含有一個染色體組的正常配子結合發(fā)育成的個體體細胞中含有三個染色體組，也稱作三倍體。

（3）四倍體：如果含有兩個染色體組的配子結合，發(fā)育成的個體的體細胞中就含有四個染色體組，稱為四倍體。
若二倍體在胚或幼苗時期，體細胞進行有絲分裂時，染色體只復制未分離，也會形成四倍體。
（4）多倍體：由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。例如：香蕉3X、馬鈴薯4X、普通小麥6X
①多倍體植株的特點
莖桿粗壯，葉片、果實和種子都比較大；
糖類、蛋白質(zhì)等含量增高；
發(fā)育延遲，結實率低。
②多倍體形成的自然原因：抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成

③人工誘導多倍體：抑制細胞有絲分裂前期紡錘體的形成
秋水仙素處理：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
低溫處理：

④應用：多倍體育種
原理：染色體變異
方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
過程：
實例：無子西瓜 八倍體小黑麥


4.單倍體：
（1）概念：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體或由配子直接發(fā)育而來的個體。
（2）特點：植株弱小，且高度不育
（3）應用：單倍體育種
原理：染色體變異
方法：花藥離體培養(yǎng)
過程：
單倍體育種的優(yōu)點：明顯縮短育種年限、獲得純合子

拓展
1.低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化
(1)試劑及用途：
①卡諾氏液：固定細胞形態(tài)。
②改良苯酚品紅染液：使染色體著色。
③解離液[體積分數(shù)為15%的鹽酸溶液和體積分數(shù)為95%的酒精溶液混合液(1∶1)]：使組織中的細胞相互分離開。
(2)為了能觀察到細胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結構，必須先將細胞固定。
(3)在進行實驗的過程中，與“觀察植物細胞的有絲分裂”一樣，所觀察的細胞已經(jīng)被卡諾氏液等殺死了，最終在顯微鏡下看到的是死細胞。
(4)選材的時候必須選用能夠進行分裂的分生組織，不分裂的細胞染色體不復制，不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。
（5）比較下面試劑的使用和作用

易錯警示
與低溫誘導植物染色體數(shù)目變化實驗有關的3個注意問題
(1)顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。
(2)選材應選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。
(3)對低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗原理的理解
關鍵信息：低溫處理分生組織細胞、抑制紡錘體形成、染色體不能被拉向兩極、不能形成兩個子細胞。
錯誤理解：將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”，將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。
2.可育、不可育與可遺傳的界定
(1)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。
(2)“可遺傳”≠可育。三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，若將其體細胞培養(yǎng)為個體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別。如無子番茄的“無子”原因是植株未受粉，生長素促進了果實發(fā)育，這種“無子”性狀是不可以保留到子代的，將無子番茄進行組織培養(yǎng)時，若能正常受粉，則可結“有子果實”。


知識點03 染色體結構的變異
1．染色體結構變異圖解
類型
圖解
聯(lián)會紊亂
實例
缺失


貓叫綜合征，即5號染色體短臂缺失
果蠅缺刻翅的形成
重復


果蠅棒眼的形成
倒位


人類9號染色體長臂倒位可以導致習慣性流產(chǎn)
易位


人類慢性粒細胞白血病
2.結果：上述染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或基因的排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。大多數(shù)染色體結構變異對生物有害，有的甚至導致生物體死亡。

能力拓展

考點01 染色體結構的變異
1．染色體結構變異與基因突變的區(qū)別(如圖所示)

①從是否產(chǎn)生新基因上來區(qū)別：
a．染色體結構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，從而導致性狀的變異；
b．基因突變是基因結構的改變。包括DNA堿基對的替換、增添和缺失。基因突變導致新基因的產(chǎn)生，染色體結構變異未形成新的基因。
②通過光學顯微鏡區(qū)別：
a．染色體變異可借助光學顯微鏡觀察；
b．基因突變、基因重組用光學顯微鏡觀察不到。
2．易位與交叉互換的區(qū)別：

染色體易位
交叉互換
圖解


區(qū) 別[
位置
發(fā)生于非同源染色體之間；
在X和Y的非同源區(qū)段上，發(fā)生染色體片段的互換；
發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間
原理
屬于染色體結構變異[來源:學*科*網(wǎng)Z*X
屬于基因重組[來源:Zxxk.Com]
觀察
可在顯微鏡下觀察到
在顯微鏡下觀察不到
思考：用X射線外理灰體雄蠅（XEY），Y染色體上多了一段帶有E基因的片段，屬于易位么？
3.辨析染色體變異的方式

圖a為三體(個別染色體增加)；圖c為三倍體(染色體組成倍增加)；圖b和圖f皆為染色體結構變異中的重復；圖d和圖e皆為染色體結構變異中的缺失。
4．與三種可遺傳變異有關的3個注意點
（1）基因突變、基因重組、染色體變異都會引起遺傳物質(zhì)的改變，均可傳給后代。
（2）基因突變是基因內(nèi)部堿基對的改變，屬于DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結構或數(shù)目的變異，屬于細胞水平上的變化。
（3）染色體的某一個位點上基因的改變屬于基因突變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的。而染色體上幾個基因的改變屬于染色體變異，這種改變可以用顯微鏡直接觀察到。
【典例1】如圖表示不同個體或細胞中的部分基因或染色體的結構、數(shù)目、形態(tài)等的變化圖，據(jù)圖回答相關問題：

（1）從基因角度分析某生物（二倍體）的變異，圖中能表示生物個體中基因種類增多的圖有__________，能表示基因排列順序一定改變的圖有______。b是________(雜合子/純合子)。
（2）從染色體變異的角度分析，b有__________個染色體組,它是否一定屬于多倍體?______.為什么? ________________________________________________；
（3）e表示染色體結構變異中的_________________。a和h的變異類型分別是_________________
（4）一對夫婦有多個子女，但相貌和行為習慣各不相同，與該變異屬于同一種變異類型的是圖中________________。

分層提分


題組A 基礎過關練
一、單項選擇題
1. 染色體變異和人的健康、農(nóng)作物生產(chǎn)關系密切。下列情況中與染色體結構變異有關的是（? ? ）
A. 人的貓叫綜合征 B. 香蕉產(chǎn)生不可育配子
C. 培育三倍體無子西瓜 D. 用小麥花藥培育單倍體植株
2. 下列有關染色體組、單倍體和多倍體的相關敘述，說法錯誤的是（）
A. 水稻（2n＝24）一個染色體組有12條染色體，水稻單倍體基因組有12條染色體
B. 普通小麥的花藥離體培養(yǎng)后，長成的植株細胞中含三個染色體組，但不是三倍體
C. 番茄和馬鈴薯體細胞雜交形成的雜種植株細胞中含兩個染色體組，每個染色體組都包含番茄和馬鈴薯的各一條染色體
D. 馬和驢雜交的后代騾是不育的二倍體，而雄蜂是可育的單倍體
3. 下列關于染色體變異及其應用的敘述，正確的是（? ? ? ）
A. 染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異
B. 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
C. 用秋水仙素處理單倍體植株萌發(fā)的種子或幼苗，一定能獲得純合子
D. 體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體是多倍體
4. 下列關于育種的敘述，正確的是（? ）
A. 二倍體西瓜植株傳粉給四倍體西瓜植株，四倍體西瓜植株上結出的西瓜為無子西瓜
B. 普通小麥花粉中有三個染色體組，由其發(fā)育的個體是三倍體
C. 二倍體雜合玉米先后經(jīng)花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理，能獲得純合子
D. 三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來，但可通過植物組織培養(yǎng)的方法獲得
5. 下圖是蘿卜—甘藍植株的育種過程。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是（）
??
A. 蘿卜和甘藍之間不存在生殖隔離
B. F1的不育與細胞中沒有同源染色體有關
C. F2的細胞中有36條染色體、2個染色體組
D. 蘿卜—甘藍植株的育種原理是染色體結構變異
6. 下列關于生物變異的敘述，正確的是（）
A. 基因突變一定能引起生物性狀變異 B. 基因重組不會導致生物出現(xiàn)新的表現(xiàn)型
C. 染色體變異會導致性狀發(fā)生改變 D. 單倍體育種的原理是染色體結構變異
7. 下列關于染色體組的敘述錯誤的是（）
A. 一個染色體組中各個染色體的形態(tài)、大小各不相同，互稱為非同源染色體
B. 一個染色體組攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息
C. 一個生物體細胞中都含有兩個染色體組
D. 三倍體生物一般不能產(chǎn)生正?？捎呐渥?br /> 二、填空題
8. 野生羅漢果(2n＝28)的果皮、果肉中含有具有重要藥用價值的羅漢果甜苷，但有種子的羅漢果口感很差，人們?nèi)粘Ｊ秤玫牧_漢果多為三倍體無子羅漢果。下圖是無子羅漢果的育種流程圖，請回答下列問題：

（1）培育三倍體無子羅漢果依據(jù)的遺傳學原理是_________________。在培育四倍體時，要將一定濃度的秋水仙素滴在野生羅漢果幼苗的芽尖上，原因是______________________。
（2）三倍體羅漢果植株的果實沒有種子的原因是____________________________________。
（3）為確認三倍體羅漢果植株的染色體數(shù)目，應在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細胞，觀察的最佳時期是_______，看到的染色體數(shù)目應是______條。
（4）上述育種過程可稱為多倍體育種，多倍體是指___________________________________。
9. 西瓜是人們喜愛的水果之一，西瓜果肉有紅瓤（R）和黃瓤（r）、果皮有深綠（G）和淺綠（g）之分，這兩對相對性狀獨立遺傳。下圖是利用二倍體西瓜植株①（基因型為RRgg）、植株②（基因型為rrGG）培育新品種的幾種不同方法（③表示種子）。請回答：
?
（1）由③培育成⑦的育種方式是_____________，其依據(jù)的遺傳學原理是________________。
（2）培育④單倍體幼苗時，常采用_______的方法獲得；④培育成⑧的過程中，常用一定濃度的________溶液處理幼苗，以抑制細胞分裂過程中________的形成，引起染色體數(shù)目加倍。
（3）植株⑥的基因型為_______，植株⑨中能穩(wěn)定遺傳的個體所占比例為_________。
（4）植株⑩的體細胞中含有_______個染色體組。
??
題組B 能力提升練
一、單項選擇題
1. 如圖為普通小麥（6n＝42，記為42E）與長穗偃麥草（2n＝14，記為14M）雜交育種過程，其中長穗偃麥草的某條染色體含有抗蟲基因。在減數(shù)分裂過程中不能聯(lián)會的染色體組的染色體是隨機移向細胞兩極的。下列選項中正確的是（）

A. 普通小麥和長穗偃麥草的每個染色體組含有的染色體數(shù)分別為6、7
B. ①過程只有通過秋水仙素誘導萌發(fā)的種子和幼苗才能實現(xiàn)
C. ③過程利用輻射誘發(fā)染色體易位和數(shù)目變異后實現(xiàn)
D. 丙中來自長穗偃麥草的染色體數(shù)目為3M或4M
2. 將①、②兩個植株雜交，得到③，將③再作進一步處理，如圖所示。下列分析錯誤的是（　　）
A. ③到④因是人工誘變育種過程，故③可定向變異為④
B. 由③到⑧的育種過程中，遵循的主要原理是染色體變異
C. 若③的基因型為AaBbdd，則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的
D. 由③到⑦過程可能發(fā)生突變和重組，為生物進化提供原材料
3. 異源多倍體是指多倍體中的染色體組來源于不同的物種。構成異源多倍體的祖先二倍體稱為基本種。在減數(shù)分裂過程中同源染色體相互配對形成二價體Ⅱ，非同源染色體彼此不能配對，常以單價體形式存在。普通小麥為異源六倍體，染色體組成為AABBDD（2n=6x=42），組成它的基本種可能為一粒小麥、擬斯卑爾脫山羊草及節(jié)節(jié)麥，它們都是二倍體（2n=14），擬二粒小麥為異源四倍體（4n=28），它們之間相互雜交及與普通小麥的雜交結果如下表：
親本雜交組合
子代染色體數(shù)
子代聯(lián)會情況
子代染色體組
①擬二粒小麥×一粒小麥
21
7Ⅱ+7Ⅰ
AAB
②擬二粒小麥×擬斯卑爾脫山羊草
21
7Ⅱ+7Ⅰ
ABB
③一粒小麥×擬斯卑爾脫山羊草
14
？
？
④普通小麥×擬二粒小麥
35
14Ⅱ+7Ⅰ
AABBD
下列相關分析正確的是（ ?）
A. 組合①產(chǎn)生子代過程中發(fā)生了染色體數(shù)目變異
B. 只能由組合④確定擬二粒小麥的染色體組成為AABB
C. 組合③的子代聯(lián)會情況為14Ⅰ，子代染色體組為AB
D. 組合③子代與節(jié)節(jié)麥雜交，再誘導子代染色體加倍可獲得普通小麥
4. 科研人員在研究中發(fā)現(xiàn)二倍體植物甲和乙體細胞中的染色體數(shù)相等，分別為2N、2n，甲乙雜交得到F1，F(xiàn)1不育。通過物理方法干涉F1的減數(shù)分裂，使整套的染色體分配到一個配子中，讓這樣的雌雄配子結合產(chǎn)生F2．下列有關敘述中正確的是（　　）
A. 植物甲和乙中的染色體數(shù)目相同，說明它們屬于同一物種
B. F1體細胞中含有4個染色體組，其染色體組成為2N+2n
C. 物理方法導致配子中染色體數(shù)目加倍，產(chǎn)生的F2為二倍體
D. 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
5. 珍珠貝卵母細胞分裂一般停留在減數(shù)第一次分裂中期，待精子入卵后完成后續(xù)過程。細胞松弛素B能阻滯細胞分裂而導致染色體數(shù)加倍，可用于誘導三倍體。現(xiàn)有3組實驗：用細胞松弛素B分別阻滯卵母細胞的減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。下列敘述錯誤的是（）
A. 一個珍珠貝卵母細胞分裂產(chǎn)生一種卵細胞
B. 阻滯受精卵第一次卵裂不能誘導產(chǎn)生三倍體
C. 細胞松弛素B的作用可能是抑制細胞質(zhì)分裂
D. 轉(zhuǎn)基因三倍體珍珠貝較二倍體珍珠貝更易造成外源基因擴散
6. 牙鲆生長快、個體大，且肉嫩、味美、營養(yǎng)價值高，已成為海水養(yǎng)殖中有重要經(jīng)濟價值的大型魚類。牙鲆雌性個體的生長速度比雄性明顯快。下圖是利用卵細胞培育二倍體牙鲆示意圖，其原理是經(jīng)紫外線輻射處理過的精子入卵后不能與卵細胞核融合，只激活卵母細胞完成減數(shù)分裂，后代的遺傳物質(zhì)全部來自卵細胞。關鍵步驟包括：①精子染色體的失活處理；②卵細胞染色體二倍體化等。下列敘述不正確的是（? ? ）。

A. 圖中方法一獲得的子代是純合二倍體，原因是低溫抑制了紡錘體的形成
B. 方法二中獲得的子代是雜合二倍體，是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換所致
C. 如果圖中③在正常溫度等條件下發(fā)育為雄性，則牙鲆的性別決定方式為ZW型
D. 經(jīng)紫外線輻射處理的精子失活，屬于染色體變異，不經(jīng)過②過程處理將得到單倍體牙鲆
7. 小麥的高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗病(E)對易染病(e)為顯性，且這兩對基因位于不同的染色體上。如圖為利用純合高稈抗病小麥與矮稈易染病小麥快速培育純合矮稈抗病小麥的圖解。下列敘述錯誤的是（? ? ）

A. 進行①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起
B. ②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合
C. 實施③～④過程育種依據(jù)的原理是染色體變異
D. ④過程用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗
8. 下圖表示培育新品種(或新物種)的不同育種方法，①～⑥表示相關過程。下列分析錯誤的是（? ）
A. ①②③是雜交育種，該過程能加速農(nóng)作物進化
B. ⑤可用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得純合品種
C. 由于基因突變具有不定向性和低頻性，⑥需要處理大量實驗材料
D. ⑦過程可采用低溫處理，抑制有絲分裂后期著絲點分裂使染色體加倍
9. 下圖為三倍體無子西瓜的培育過程。其中二倍體植株甲是純合無條斑瓜（a），植株乙是純合平行條斑瓜（A）。下列有關說法正確的是（? ? ）

A. 三倍體無子西瓜無子的原因和單倍體高度不育的原因是類似的
B. 圖中四倍體植株的每一個不分裂的體細胞都含有4個染色體組
C. 第一年所獲得的成熟西瓜的不分裂的瓜瓤細胞中含有3個染色體組
D. 第二年所獲得的無子西瓜為平行條斑瓜，基因型為AAa
10. 如圖為普通小麥的培育過程。據(jù)圖判斷下列說法正確的是（? ? ?）
A. 普通小麥的單倍體中含有一個染色體組，共7條染色體
B. 將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程稱為單倍體育種
C. 二粒小麥和普通小麥均能通過自交產(chǎn)生可育種子
D. 染色體加倍只能通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子實現(xiàn)
11. 馬鈴薯為世界第三大主糧作物，推動馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展對保障國家糧食安全有著極其重要的意義。中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文團隊發(fā)起了“優(yōu)薯計劃”，旨在用二倍體雜交種代替同源四倍體，提高育種效率，縮短育種年限，并用種子替代種薯，目前該團隊已完成了雜合二倍體馬鈴薯品系RH的全基因組序列的測定。下列說法正確的是()
A. 通過薯塊進行無性繁殖產(chǎn)生馬鈴薯幼苗的過程中存在基因重組
B. 測定二倍體馬鈴薯全基因組序列時不需要測定其細胞中所有染色體
C. 馬鈴薯的單倍體細胞中不可能有同源染色體
D. 通過雜交育種可以降低后代變異的可能性
12. 下圖為科研人員將油菜(2n＝38)和蘿卜(2n＝18)進行雜交得到油菜新品種的過程。下列敘述正確的是（? ? ）

A. 甲植株的體細胞中含有2個染色體組，故甲植株可育
B. ③過程是用秋水仙素或低溫處理甲的成熟植株
C. 乙植株在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生可育配子
D. 該新品種培育過程運用了染色體變異原理
13. 甲、乙是豌豆的兩個品系，將品系甲（高莖，基因型為Aa）的幼苗用秋水仙素處理后，得到四倍體植株幼苗（品系乙），將甲、乙品系混合種植，在自然狀態(tài)下生長，得到它們的子一代。下列有關敘述錯誤的是（??? ）
A. 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
B. 品系甲植株與品系乙植株雜交可得到三倍體，所以它們?yōu)椴煌奈锓N
C. 取品系乙的花藥經(jīng)離體培養(yǎng)，再經(jīng)秋水仙素處理獲得的植株既有純合子又有雜合子
D. 將品系乙植株上所結種子單獨種植，高莖植株占，矮莖植株占
二、填空題
14. 我國現(xiàn)在大面積種植的栽培種油菜是由二倍體油菜（AA，2n＝20）和甘藍（CC，2n＝18）自然雜交而成的異源四倍體（AACC，4n＝38）。研究人員通過人工合成新型油菜對油菜雜交品種的種質(zhì)創(chuàng)新進行探索。
（1）研究人員以甘藍（CC）為父本，在花期對油菜（AA）人工授粉，但由于二者屬于不同物種，存在____________，不能得到后代。研究人員采用胚挽救技術，在授粉周后取幼胚進行離體培養(yǎng)獲得雜交種單倍體油菜（AC，2n＝19），經(jīng)_____________處理，獲得人工合成的新型油菜（AACC，4n＝38）。
（2）在對新型油菜繼續(xù)種植的過程中，研究人員發(fā)現(xiàn)此油菜表現(xiàn)為自交不親和，產(chǎn)生后代較少。為探究其原因，研究人員取栽培種油菜和新型油菜的花蕾制片并觀察減數(shù)分裂過程
?①觀察發(fā)現(xiàn)，栽培種油菜減數(shù)分裂基本正常，在減數(shù)第一次分裂的前期，_________聯(lián)會，進而形成__________個四分體。
②觀察發(fā)現(xiàn)，新型油菜在減數(shù)第一次分裂的前期就出現(xiàn)了異常，除正常配對外，還出現(xiàn)了多條染色體配對和單條染色體不配對的現(xiàn)象，最終產(chǎn)生自交不親和現(xiàn)象。但這些特殊的配對也為新型油菜A、C基因組之間的基因交換提供了可能，并促進了優(yōu)良性狀的導人，擴大了種質(zhì)的遺傳背景。基于上述內(nèi)容，你認為在減數(shù)分裂的過程中能實現(xiàn)A、C染色體組之間進行基因交換的變異包括__________。
A.基因突變????? B．基因重組????? C．染色體結構變異????? D．染色體數(shù)目變異
15. 在水果的栽培中，果實少籽的品種更受歡迎。少籽品種的類型根據(jù)其培育原理有多倍體少籽和易位少籽等。
（1）人們平時食用的普通西瓜是二倍體，為實現(xiàn)無籽的目的可利用二倍體西瓜培育三倍體西瓜，培育的第一年用秋水仙素處理母本獲得四倍體植株，利用的原理是秋水仙素能_____________，使染色體數(shù)目加倍；第二年種植的西瓜所結果實無籽的原因是________________________。
（2）三倍體西瓜價格昂貴且育種技術較復雜。研究證明，通過人工誘導染色體易位培育少籽西瓜，能有效克服以上缺點，部分育種過程如圖1所示，在發(fā)生染色體易位的西瓜中，只有如圖2所示的易位純合體產(chǎn)生的配子育性正常，其余個體產(chǎn)生的配子均有一部分不育。用碘液可鑒定花粉育性，經(jīng)碘液處理后，育性正常的花粉呈圓形黑色，敗育花粉呈形狀不規(guī)則的淺黃色。

①用60Co輻射后的種子記為M1，播種M1，自交得到的后代為M2，在M1中只有少數(shù)個體發(fā)生了如圖A所示的染色體易位，原因是生物的突變具有_______________的特點（至少寫兩點）；若A植株產(chǎn)生的各種類型的配子均有一半不育，則其自交產(chǎn)生的后代中配子育性正常的植株所占比例為_____。
②若要大量獲得圖A所示的少籽品種，需篩選出如圖2所示的易位純合體，可從A植株自交產(chǎn)生的M2中選取配子育性正常的單株做父本，與正常的二倍體母本進行雜交得到F1，種植F1并進行花粉育性檢查，若顯微鏡下觀察到__________________________，則父本為易位純合體。進行雜交的同時應讓該單株父本進行_____，以保留該品系。
16. 藍粒小麥是二倍體小麥（2n=42）的4號染色體被其近緣種長穗偃麥草（兩條均帶有藍色素基因E）替換。雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t也位于4號染色體上。如圖是培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥新品種的育種過程。已知不育株減數(shù)分裂過程中同源染色體正常分離，來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體不能聯(lián)會而隨機分配。小麥5號染色體上的h基因純合后，可誘導來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發(fā)生E基因片段易位?；卮鹣铝袉栴}。

(1)親本不育小麥和F1不育株的有關育性的基因型_____（填“相同”或“不同”），F(xiàn)2中藍粒不育株的基因型及比例是_____。F2藍粒不育株的卵原細胞在減數(shù)分裂時理論上能形成_____個正常的四分體。
(2)如果F2藍粒不育株與二倍體小麥（hh）測交，F(xiàn)3中出現(xiàn)藍粒不育株的原因是_____，這種變異屬于可遺傳變異中的_____（填類型），F(xiàn)3藍粒不育株中基因型為hh的占比是_____。
(3)F4藍粒不育株和小麥（HH）雜交后單株留種形成一個株系。若株系中性狀及比例為_____，則說明F4藍粒不育株體細胞中的T基因和E基因連鎖，符合育種要求；若株系中性狀及比例為_____，則說明F4藍粒不育株體細胞中的T基因和E基因未連鎖，不符合育種要求。

題組C 培優(yōu)拔尖練
一、單項選擇題
1. 下列有關敘述正確的是（　?。?br /> A. 體細胞中含有兩個染色體組的個體是二倍體
B. 非同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換屬于基因重組
C. γ射線處理使染色體上多個堿基丟失引起的變異可能屬于基因突變
D. 基因突變一般不會改變基因的數(shù)量，而染色體結構變異都會有基因數(shù)量的變化
2. 如圖甲是某二倍體生物體細胞染色體組成模式圖，①～⑥是細胞發(fā)生變異后的染色體組成模式圖。下列敘述正確的是（　?。?br />
A. ①～⑥中發(fā)生染色體變異的是②③④⑤⑥
B. ①、②、③的變異方式分別為基因重組、易位、倒位
C. ①～⑥都能引起染色體上基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變
D. 甲→⑤過程可通過自交或花藥離體培養(yǎng)來實現(xiàn)
3. 下列有關生物育種原理及方法的敘述，正確的是（ ? ? ?）
A. 雜交育種的原理是基因重組
B. 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗是獲得多倍體的唯一方法
C. 在單倍體育種中，經(jīng)花藥離體培養(yǎng)獲得的幼苗可能會發(fā)生性狀分離
D. 誘變育種的優(yōu)點是可以明顯縮短育種年限
4. 下列關于變異和育種的敘述正確的是（　　）
A. 自由組合發(fā)生在精卵結合過程中，使后代具有多樣性
B. 花藥離體培養(yǎng)過程中，基因重組和染色體變異均有可能發(fā)生
C. 三倍體無籽西瓜不能從種子發(fā)育而來，其原因是形成種子過程中聯(lián)會紊亂
D. 在多倍體育種中，用秋水仙素處理單倍體幼苗獲得的植株不一定都是二倍體
5. 二倍體植物Ⅰ（2n=24）與四倍體植物Ⅱ（4n=48）雜交獲得F1幼苗，幼苗期經(jīng)秋水仙素處理加倍后獲得植物Ⅲ。下列有關說法正確的是（　?。?br /> A. 植物Ⅲ具有兩個染色體組，屬于二倍體植物
B. 植物Ⅰ與植物Ⅱ為不同物種，彼此存在生殖隔離
C. 培育植物Ⅲ的過程為單倍體育種，其自交后代不出現(xiàn)性狀分離
D. 秋水仙素的作用原理是在后期阻礙紡錘絲的牽引
6. 普通小麥是六倍體，有42條染色體，人們用其花藥離體培養(yǎng)出的小麥幼苗是（　?。?br /> A. 三倍體、21條染色體 B. 單倍體、21條染色體
C. 三倍體、三個染色體組 D. 單倍體、一個染色體組
7. 人類9號染色體三體（T9）分為嵌合型T9和完全型T9，前者部分細胞為9號染色體三體，后者所有體細胞為9號染色體三體。嵌合型T9可分為兩種：一種是三體自救型，即完全型T9的部分細胞丟失第三條染色體，形成正常細胞；一種是分裂錯誤型，即由于早期胚胎部分細胞分裂過程中一條9號染色體不分離，形成只含一條9號染色體的細胞和三體細胞，只有三體細胞存活，與正常細胞形成嵌合型。某嵌合型T9胎兒的父母表型均正常，基因型為Aa（位于9號染色體上，不考慮基因突變和染色體片段互換）。下列說法正確的是（）
A. 若該胎兒為三體自救型，則其體內(nèi)可能存在aaa和Aa兩種體細胞
B. 若該胎兒為分裂錯誤型，則其體內(nèi)可能存在AAa和aa兩種體細胞
C. 該嵌合型T9胎兒的體內(nèi)可能同時存在三種基因型的體細胞
D. 該胎兒胚胎發(fā)育早期只有部分細胞分裂時能發(fā)生等位基因的分離
8. 為獲得果實較大、含糖量較高的四倍體葡萄（4N=76），常用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體葡萄莖段上的芽，然后將莖段扦插栽培成新植株。研究結果顯示：新植株中約40%的細胞染色體被誘導加倍。這種植株同時含有2N細胞和4N細胞，稱為“嵌合體”。有關“嵌合體”的敘述，正確的是（）
A. 秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍的原理是抑制間期紡錘體的形成
B. 在生命活動中，4N細胞內(nèi)染色體組數(shù)目最多出現(xiàn)在有絲分裂后期
C. “嵌合體”根尖分生區(qū)的部分細胞含19條染色體
D. 若該個體自交，后代中不可能出現(xiàn)三倍體
9. 單倍體育種的基本程序包括：雜交得到F1，將F1的花藥在人工培養(yǎng)基上進行離體培養(yǎng)，誘導成幼苗；用秋水仙素處理幼苗，產(chǎn)生染色體加倍的純合植株，下列關于單倍體育種的敘述正確的是（???????）
A. 育種過程涉及授粉與受精作用 B. 育種過程不涉及植物組織培養(yǎng)技術
C. 秋水仙素促進細胞核內(nèi)DNA的復制加倍 D. 最終培育形成的植株為單倍體
10. 某二倍體雌雄同株的植物，高稈對矮稈為顯性（分別由基因D和d控制），現(xiàn)用純合高稈和矮稈雜交，子代中出現(xiàn)了甲、乙兩株基因型為DDd的可育高稈植株。研究人員讓甲與矮稈植株雜交，讓乙自交，后代高稈與矮稈的分離比均為3：1。甲、乙兩植株產(chǎn)生過程中所發(fā)生的變異類型分別是（　?。?br /> A. 染色體片段易位，染色體片段重復 B. 個別染色體數(shù)量變異，染色體片段易位
C. 個別染色體數(shù)量變異，染色體片段重復 D. 染色體片段易位，個別染色體數(shù)量變異
11. 下列關于基因突變與染色體畸變的敘述中，正確的是（　　）
A. 基因突變在顯微鏡下不可見，染色體畸變可以用顯微鏡觀察
B. 基因突變發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，染色體畸變發(fā)生在減數(shù)分裂
C. 基因突變是有害的，染色體畸變是有利的
D. 基因突變無論發(fā)生在體細胞還是生殖細胞都是可遺傳的，染色體畸變?nèi)舭l(fā)生在體細胞一定是不可遺傳的
12. 香蕉的原始種是尖苞野蕉和長梗蕉兩個野生芭蕉屬品種，尖苞野蕉味甜但多籽，長梗蕉軟糯但酸澀?？蒲腥藛T利用這兩個品種培育出五個新品種。（圖中A、B分別表示不同的染色體組）。下列相關敘述正確的是（? ? ? ）

A. FHIA-02蕉只能通過低溫或秋水仙素處理尖苞野蕉的種子獲得
B. 大麥克香蕉品種無子的原因是其原始生殖細胞中沒有同源染色體
C. 尖苞野蕉和長梗蕉不具有生殖隔離，屬于同一種生物
D. 五個新品種香蕉的糖類和蛋白質(zhì)等物質(zhì)含量可能增多
二、填空題
13. 已知果蠅（條）的紅眼（ B）對白眼（b）是顯性，基因位于X染色體上。果蠅的性染色體組成有XX，XXY（雌性可育），XY，XYY（雄性可育），XO（雄性不育）?，F(xiàn)有正常的純合紅眼雌與正常白眼雄雜交，得到了一只白眼雄果蠅。回答下列問題：
(1)對果蠅基因組進行研究時，應對__________條染色體的DNA進行測序。
(2)XXY，XYY及XO的發(fā)生，屬于可遺傳變異中的??????????????????????????????。
(3)經(jīng)研究，該白眼果蠅的染色體及基因組成可能為、、三種中的一種，為了弄清該白眼雄究竟屬于哪種情況，研究小組設計了如下實驗，請完善實驗步驟。（若考慮可遺傳的變異，每次交配最多考慮一種變異）
思路：? ? ? ? ????????????????????????????????????????????????????????????????????????。
結果1：??????????????????????????????????????????????????????????????????????，原因是母本產(chǎn)生配子時減數(shù)第一次分裂同源染色體沒有分開或減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分裂后移向了同一極；
結果2：若子代全為白眼，則白眼雄果蠅的染色體組成及基因型為，原因是????????????????????????；
結果3：???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????原因是由于環(huán)境引起該果蠅性狀改變。
14. 家蠶（2n=28）為ZW型性別決定。蠶卵有圓形和橢圓，受一對等位基因控制。黑卵（A）對白卵（a）為顯性，位于10號染色體上。正常蠶（Os）的幼體體表不透明，油蠶（os）的體表透明。


（1）圖1雜交實驗中，蠶卵形狀的遺傳 ?????? （填“符合”“不符合”）孟德爾遺傳定律，請說明判斷依據(jù) ?????? 。
（2）研究表明，os基因位于家蠶的Z染色體上，W染色體上無相應基因。若通過雜交實驗證明os基因位于Z染色體上，雜交方案及雜交結果分別為 ?????? 。
（3）雄蠶食桑少，蠶絲質(zhì)量高，蠶農(nóng)希望只養(yǎng)雄蠶，避免雌、雄蠶混養(yǎng)?？赏ㄟ^改造W染色體實現(xiàn)只養(yǎng)雄蠶的目的。
Ⅰ：圖2中用γ射線處理、改造W染色體時所引發(fā)的變異稱為 ?????? 。研究人員利用W1通過雜交培育了基因型為的種蠶，該種蠶與白卵雄蠶雜交，子代中 ?????? 卵孵化為雄蠶。
Ⅱ：利用W2構建的家蠶平衡致死體系中，m基因和n基因為隱性致死基因，os基因能遮蔽m基因的致死作用。
①家蠶平衡致死體系可以自穩(wěn)，請用遺傳圖解解釋其原理（圖中基因型寫法參照：平衡體系中的雌蠶寫作aaZmNWosA） ?????? 。
②普通蠶中無m、n隱性致死基因（基因型為aaZMNZMN、aaZMNW），請說明利用家蠶平衡致死體系繁育雄蠶的過程 ?????? 。


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第2節(jié) 染色體變異

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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