2020版新一線高考生物（人教版）一輪復(fù)習(xí)教學(xué)案：第7單元第2講染色體變異與生物育種

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第2講　染色體變異與生物育種
[考綱展示]　1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)　2.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)　3.轉(zhuǎn)基因食品的安全性(Ⅰ)　4.實驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍
考點一| 染色體變異


1．染色體結(jié)構(gòu)變異
(1)已知的染色體為“”，變異后的染色體如下列圖所示：

①可在顯微鏡下觀察到的是ABC。(填圖編號)
②基因數(shù)目和排列順序均未變化的是D。(填圖編號)
③果蠅的棒狀眼、人類的貓叫綜合征、果蠅的缺刻翅分別屬于上述染色體結(jié)構(gòu)變異的類型BAA。(填圖編號)
(2)辨析易位與交叉互換

圖1　　　　　圖2　
①圖1是易位，圖2是交叉互換。
②發(fā)生對象：圖1發(fā)生于非同源染色體之間，圖2發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間。
③變異類型：圖1屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，圖2屬于基因重組。
④可在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是圖1，觀察不到的是圖2。
(3)結(jié)果：使排列在染色體上的基因數(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)類型及實例
類型
實例
個別染色體的增加或減少
21三體綜合征
以染色體組形式成倍地增加或減少
三倍體無子西瓜
(2)染色體組
①概念：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組成

如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個染色體組可表示為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。
(3)二倍體、多倍體和單倍體的比較
比較項目
二倍體
多倍體
單倍體
個體發(fā)育起點
受精卵
受精卵
配子
染色體組數(shù)
2個
3個或3個以上
配子中染色體組數(shù)
成因

有絲分裂或減數(shù)分裂染色體不分離
由配子直接發(fā)育而成
植株特點
正?？捎?br /> 器官大、營養(yǎng)物質(zhì)含量較高
長得弱小，且高度不育
實例
人、果
蠅、玉米
香蕉、馬鈴薯
蜜蜂的雄蜂等

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)染色體缺失有利于隱性基因的表達(dá)，可提高個體的生存能力。(×)
提示：染色體缺失也有可能導(dǎo)致隱性基因丟失，不利于隱性基因的表達(dá)。
(2)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個體表現(xiàn)型改變。(×)
提示：基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都有可能使個體表現(xiàn)型改變。
(3)染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響。(×)
提示：染色體易位不改變細(xì)胞內(nèi)基因的數(shù)量，可能對當(dāng)代生物體不產(chǎn)生影響，也可能產(chǎn)生影響，并且染色體變異大多對生物體是不利的。
(4)在減數(shù)分裂和有絲分裂過程中，非同源染色體之間交換一部分片段，可導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。(√)
(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)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增減。(×)
提示：染色體組整倍性增加會導(dǎo)致基因的數(shù)量增加，但基因的種類不變。
(7)二倍體生物花藥離體培養(yǎng)后即可得到純合子。(×)
提示：二倍體生物花藥離體培養(yǎng)得到單倍體，后經(jīng)秋水仙素加倍才得到純合子。
(8)單倍體含有的染色體組數(shù)都是奇數(shù)。(×)
提示：四倍體的單倍體染色體組數(shù)是兩個，不是奇數(shù)。
2．思考回答(規(guī)范表述)
二倍體植物生活在某些環(huán)境條件下容易發(fā)生細(xì)胞分裂異常，若某二倍體植物經(jīng)有性生殖產(chǎn)生的子一代植株具有下列變異表現(xiàn)：葉片等器官比較大；抗逆性增強；高度不育等。則這種變異產(chǎn)生的途徑最可能是什么？并作出簡要分析。
提示：單倍體和三倍體植株體細(xì)胞中同源染色體不是成對存在的，其中單倍體植株矮小，因此該子一代植株應(yīng)為三倍體植株，父本在幼苗期有絲分裂受阻形成四倍體，母本減數(shù)分裂形成正常雌配子，兩者雜交后將形成三倍體。

1．關(guān)于生物變異的四點提醒
(1)染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失和重復(fù)都不會產(chǎn)生新基因，染色體缺失會導(dǎo)致基因種類的減少，染色體重復(fù)不會改變基因的種類。
(2)基因突變在顯微鏡下不能觀察到，但是由基因突變引起的性狀改變有可能用顯微鏡可觀察到，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥可以用顯微鏡觀察紅細(xì)胞的形態(tài)進(jìn)行判斷。
(3)體細(xì)胞中含有奇數(shù)個染色體組的單倍體或多倍體均是高度不育的，原因是進(jìn)行減數(shù)分裂時無同源染色體聯(lián)會或同源染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生可育的配子。
2．常染色體三體產(chǎn)生配子種類及比例
(1)若為純合子AAA或aaa，則產(chǎn)生的配子分別為A∶AA＝1∶1或a∶aa＝1∶1。
(2)若為雜合子AAa則產(chǎn)生四種配子A∶a∶Aa∶AA＝2∶1∶2∶1。
(3)性染色體三體產(chǎn)生配子的類型及比例(以XXY的雄性果蠅為例)
若三條性染色體任意兩條聯(lián)會概率相等，則XXY個體會產(chǎn)生X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。

考法1　染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷
1．(2019·濰坊期末)下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(　　)
A．貓叫綜合征是人的5號染色體增加某一片段引起的
B．染色體上不含致病基因的個體不可能患遺傳病
C．染色體倒位不改變基因數(shù)量，對個體性狀沒有不利影響
D．通過誘導(dǎo)多倍體的方法可解決植物遠(yuǎn)緣雜交所得雜種不育的問題
D　[貓叫綜合征是人的5號染色體缺失一個片段引起的，A項錯誤；染色體上不含致病基因的個體，如果染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常也會患遺傳病，B項錯誤；染色體倒位不改變基因數(shù)量，但改變了基因的在染色體上的順序，對個體的性狀影響較大，C項錯誤；通過誘導(dǎo)多倍體的方法可以讓染色體加倍，可解決植物遠(yuǎn)緣雜交所得雜種不育的問題，D項正確。]
2．如圖中甲、乙兩個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．個體甲的變異對表現(xiàn)型無影響
B．個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常
C．個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1
D．個體乙染色體沒有基因缺失，表現(xiàn)型無異常
B　[據(jù)圖可知個體甲的變異是缺失，個體乙的變異是倒位，均會導(dǎo)致表現(xiàn)型異常，A和D選項錯誤；個體甲自交，后代可能出現(xiàn)缺失染色體純合個體致死現(xiàn)象，后代性狀分離比不一定是3∶1，C項錯誤；個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常，B項正確。]
考法2　染色體組與生物體倍性的判斷
3．(2019·菏澤統(tǒng)考)二倍體簇毛麥(2N＝14)是一個小麥的野生近緣種，抗白粉、稈銹病、葉銹病，且籽粒蛋白質(zhì)含量高，是小麥遺傳改良的優(yōu)良基因源，染色體組型用VV表示。為使小麥獲得這些優(yōu)良性狀，我國科研人員選用四倍體硬粒小麥(2N＝28，染色體組型用AABB表示)、六倍體普通小麥品種中國春(6N＝42，染色體組型用AABBDD表示)進(jìn)行育種實驗。簇毛麥與硬粒小麥的雜交后代用秋水仙素處理后獲得變異植株L，將植株L即將開花的穗剪下，以60Co—射線照射，經(jīng)照射后的新鮮花粉用于對普通小麥中國春進(jìn)行授粉，收獲植株M，M的花粉不育，但可作母本，并且產(chǎn)生的雌配子包含完整的中國春小麥基因組；現(xiàn)以中國春小麥為父本，M為母本可以得到雜交后代G。
(1)L植株的染色體組型為________________________。染色體的數(shù)目為____________________，A、B、V代表一個____________________。
(2)M植株的染色體型為______________________，其花粉不育的原因是__________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)植株G的染色體數(shù)目范圍是______________________________。
解析：(1)二倍體簇毛麥的染色體組型為VV，四倍體硬粒小麥的染色體組型為AABB，二者雜交產(chǎn)生的子代的染色體組型為ABV，經(jīng)秋水仙素處理后，由于染色體加倍，則獲得變異植株L的染色體組型為AABBVV，其染色體數(shù)量為(7＋14)×2＝42條。 A、B、V代表一個染色體組。
(2)M植株由L與中國春雜交獲得，由(1)知L的染色體組型為AABBVV，已知中國春的染色體組型為AABBDD，則M植株的染色體組型為AABBDV。由于D和V來自于不同的兩個物種，則D和V的對應(yīng)染色體不為同源染色體，在減數(shù)第一次分裂的前期時聯(lián)會發(fā)生紊亂，無法形成可育的雄配子。
(3)由于M植株產(chǎn)生的雌配子包含完整的中國春小麥基因組，即雌配子中一定含有ABD(染色體數(shù)為21條)，而M植株產(chǎn)生雌配子時細(xì)胞中V的7條染色體則隨機移向細(xì)胞的兩極，由此分析可知以中國春小麥為父本，M為母本可以得到雜交后代G的染色體數(shù)目范圍是42～49。
答案：(1)AABBVV　42　染色體組　(2)AABBDV　減數(shù)第一次分裂同源染色體配對異?！?3)42～49
考法3　染色體變異在實踐中的應(yīng)用
4．(2019·遼寧省實驗中學(xué)高三模擬)二倍體(染色體組成為2n)生物中，某一對同源染色體少一條，染色體表示為2n－1的個體稱為單體；缺失一對同源染色體，染色體表示為2n－2的個體稱為缺體。請回答有關(guān)問題：
(1)單體、缺體這些植株的變異類型為________，缺體形成的原因之一可能是親代中的一方在減數(shù)第一次分裂過程中___________所致。理想情況下，某單體植株(2n－1)自交后代中，染色體組成和比例為________。
(2)小麥的染色體數(shù)為2n＝42，無芒(S)對有芒(s)是顯性?，F(xiàn)有21種無芒的單體品系，可利用雜交實驗把S基因定位在具體染色體上。現(xiàn)想了解S基因是否在6號染色體上，請寫出實驗的基本思路，預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論。
基本思路：_______________________________________________。
預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：
_________________________________________________________
解析：(1)由題干信息可知單體、缺體這些植株的變異類型為染色體數(shù)目變異。若親代中的雙方在減數(shù)第一次分裂后期有一對同源染色體未分離，則可能產(chǎn)生n－1的配子，兩種n－1配子的結(jié)合后發(fā)育的個體為2n－2的缺體。單體(2n－1)產(chǎn)生的配子有n和n－1兩種類型，故單體自交后代為2n∶2n－1∶2n－2(正常∶單體∶缺體)＝1∶2∶1。
(2)為確定S基因是否在6號染色體上，可讓正常有芒植株(ss)與無芒的6號單體品系進(jìn)行雜交，觀察并統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。若S不在缺失的6號染色體上，則無芒單體品系的基因型為SS，雜交后代均為無芒；若S在缺失的6號染色體上，則無芒單體品系的基因型為S0，雜交后代中無芒(Ss)∶有芒(s0)＝1∶1。
答案：(1)(個別)染色體(數(shù)目)變異　同源染色體未分離　2n∶2n－1∶2n－2(正?！脝误w∶缺體)＝1∶2∶1
(2)基本思路：正常有芒植株(ss)與無芒的6號單體品系進(jìn)行雜交，觀察并統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。
預(yù)期實驗結(jié)果和結(jié)論：
如果后代都是無芒的，則表明S基因不在缺失的6號染色體上；
如果后代無芒∶有芒＝1∶1，則表明S基因在缺失的6號染色體上。
考法4　生物變異類型的判斷

1．可遺傳變異與不可遺傳變異及判斷方法

2．基因突變與基因重組的判斷

3．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：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，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。
5．一只紅眼雄果蠅(XBY)與一只白眼雌果蠅(XbXb)雜交，子代中發(fā)現(xiàn)有一只白眼雌果蠅。分析認(rèn)為，該白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因有兩種：親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。(注：控制某一性狀的基因都缺失時，胚胎致死；各型配子活力相同)
(1)甲同學(xué)想通過一次雜交的方法以探究其原因。請你幫助他完成以下實驗設(shè)計。
實驗步驟：
①_______________________________________________________
②_______________________________________________________。
結(jié)果預(yù)測：
Ⅰ.如果________________________，則為基因突變；
Ⅱ.如果________________________，則為染色體片段缺失。
(2)乙同學(xué)認(rèn)為可以采用更簡便的方法驗證甲同學(xué)的實驗結(jié)論，乙同學(xué)的方法是__________________________________________________。
解析：(1)用代入法進(jìn)行倒推，通過一次雜交的方法(讓這只雌果蠅與正常紅眼雄果蠅交配)來確定變異的類型。若發(fā)生了基因突變，這只雌果蠅的基因型為XbXb，子代中雌果蠅為紅眼，雄果蠅為白眼，雌雄個體數(shù)之比為1∶1；若發(fā)生了含B基因的染色體片段缺失，這只雌果蠅的基因型為XXb，產(chǎn)生的子代中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅都是白眼，雌雄個體數(shù)之比為2∶1。
(2)可以用顯微鏡檢查該白眼雌果蠅細(xì)胞中的X染色體形態(tài)驗證甲同學(xué)的結(jié)論。
答案：(1)實驗步驟：①讓這只雌果蠅與正常紅眼雄果蠅交配?、谟^察并記錄子代中雌雄比例
結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.子代中雌∶雄＝1∶1?、?子代中雌∶雄＝2∶1
(2)用顯微鏡檢查該白眼雌果蠅細(xì)胞中的X染色體形態(tài)
考點二| 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(實驗)

1．實驗原理
低溫處理植物分生組織細(xì)胞→紡錘體不能形成→染色體不能被拉向兩極→細(xì)胞不能分裂→細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。
2．實驗流程


1．實驗中各種試劑的作用
(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。
(2)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。
(3)解離液(體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精以1∶1混合)：使組織中的細(xì)胞相互分離開來。
(4)清水：洗去解離液，防止解離過度影響染色。
(5)改良苯酚品紅染液：使染色體著色，便于觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目和行為。
2．材料選用及處理
(1)本實驗選用洋蔥(或大蔥、蒜)作實驗材料，原因是洋蔥(或大蔥、蒜)染色體數(shù)目較少，便于觀察。
(2)低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4 ℃、0 ℃三種，以作對照，否則實驗設(shè)計不嚴(yán)謹(jǐn)。
3．實驗結(jié)果觀察
(1)觀察染色體數(shù)目是否加倍，應(yīng)選擇根尖分生區(qū)進(jìn)行觀察，該區(qū)的細(xì)胞特點是細(xì)胞呈正方形，排列緊密。
(2)觀察染色體數(shù)目是否加倍，應(yīng)選擇處于有絲分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行觀察。
(3)能使染色體染成深色的物質(zhì)除了改良苯酚品紅染液外，還有龍膽紫溶液、醋酸洋紅液等試劑。

1．下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的敘述，正確的是(　　)
A．原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極
B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離
C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色
D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變
C　[低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞，A項錯誤；卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖解離，不能把兩種試劑的作用混淆，B項錯誤；改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可使染色體著色，C項正確；洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞，D項錯誤。]
2．科學(xué)工作者在研究不同濃度的秋水仙素對科優(yōu)527和博Ⅱ優(yōu)128兩種水稻品種染色體加倍的影響時得到的數(shù)據(jù)如下表。請回答下列問題：
品種
濃度(%)
處理芽
數(shù)(個)
芽成活
率(%)
染色體加倍
株數(shù)(株)
染色體加倍
比率(%)
科優(yōu)
527
0.01
200
71
1
0.71
0.02
67
3
2.34
0.03
65
7
5.93
博Ⅱ優(yōu)
128
0.01
200
67
6
4.72
0.02
64
9
7.37
0.03
61
15
13.16
(1)該實驗的自變量為____________________________；實驗選擇芽作為處理對象的原因是________________________________________。
(2)利用秋水仙素處理或用藥物破壞水稻芽尖生長點細(xì)胞中的高爾基體都可以使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，但二者的原理不同，前者是不能形成紡錘體，后者是_____________________________________________。
(3)分析表中數(shù)據(jù)可知，對于同一品種水稻來說，秋水仙素濃度與芽成活率、染色體加倍比率的關(guān)系為_______________________________；同一濃度的秋水仙素對不同品種水稻染色體加倍比率的影響不同，原因可能是_______________________________________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)據(jù)表中信息可知，該實驗的自變量是秋水仙素的濃度和水稻的品種。選取芽尖生長點作為處理對象，理由是芽尖生長點部分細(xì)胞分裂能力強，易發(fā)生變異。
(2)在誘導(dǎo)染色體加倍的過程中，在藥物的作用下，高爾基體遭到破壞影響細(xì)胞壁的形成，從而使加倍的染色體不能進(jìn)入兩個細(xì)胞中。
(3)依據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，對于同一品種水稻來說，隨著秋水仙素濃度的增大，芽成活率降低，染色體加倍比率增大。不同品種的水稻對秋水仙素的敏感程度不同，從而導(dǎo)致同一濃度秋水仙素對不同品種水稻染色體加倍比率不同。
答案：(1)秋水仙素的濃度和水稻的品種　芽尖生長點細(xì)胞分裂旺盛，易發(fā)生變異
(2)不能形成細(xì)胞壁
(3)隨著秋水仙素濃度的增大，芽尖成活率降低，染色體加倍比率增大　不同品種水稻對秋水仙素反應(yīng)的敏感程度不同
考點三| 生物變異在育種上的應(yīng)用


1．單倍體育種
(1)單倍體的特點：植株弱小且高度不育。
(2)單體體育種流程

寫出圖中①②③代表的步驟：
①雜交；②花藥離體培養(yǎng)；③秋水仙素處理。
(3)單倍體育種原理：染色體數(shù)目變異。
(4)單倍體育種特點
①優(yōu)點：能明顯縮短育種年限。
②缺點：技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合。
2．多倍體育種
(1)多倍體育種方法：用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(2)多倍體育種原理：秋水仙素或低溫處理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，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。
(3)實例：三倍體無子西瓜
①
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)概念：將兩個或多個品種的優(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：
①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。
②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)良性狀的選擇
①若采用雜交育種，一般應(yīng)從F2開始進(jìn)行篩選，原因是F2才出現(xiàn)性狀分離。
②若采用單倍體育種，對優(yōu)良性狀的選擇應(yīng)在秋水仙素處理之后(填“前”或“后”)，原因是秋水仙素處理之前為單倍體，一般植株較小，不能表現(xiàn)出優(yōu)良性狀。
4．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)誘變育種與上述雜交育種相比，二者最大的區(qū)別在于誘變育種能創(chuàng)造出新基因。
5．基因工程及其應(yīng)用
(1)基因工程的概念
別稱
基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)
操作環(huán)境
生物體體外
操作對象
DNA
操作水平
分子水平
基本過程
剪切→拼接→導(dǎo)入→鑒定
意義
定向改造生物的遺傳性狀
(2)應(yīng)用
①育種，如抗蟲棉。
②藥物研制，如胰島素等。
③環(huán)境保護(hù)，如轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油。

1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)將大豆種子用60Co處理后，篩選出一株雜合子抗病植株連續(xù)自交若干代，則其純合抗病植株的比例逐代下降。(×)
提示：雜合子自交，隨自交后代數(shù)增加，純合子逐代增多。
(2)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。
(√)
(3)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，此實踐活動包含基因工程技術(shù)。(×)
提示：此育種方式屬于雜交育種，原理是基因重組，不包含基因工程技術(shù)。
(4)通過誘變育種可獲得青霉素高產(chǎn)菌株。(√)
(5)自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后，其DNA整合到細(xì)菌DNA上屬于基因工程。(×)
提示：基因工程是在人為作用下進(jìn)行的，噬菌體感染細(xì)菌無人為因素，所以不屬于基因工程。
2．思考回答(規(guī)范表述)
如圖甲、乙表示水稻兩個品種，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，請思考：

(1)圖中③→⑤為單倍體育種。(用序號及箭頭表示)
(2)圖中哪一標(biāo)號處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？
圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體幼苗，從而獲得純合子；圖中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)圖中④、⑥的育種原理分別是基因突變、染色體變異。
(4)圖中最簡便的育種途徑是①→②所示的雜交育種，最難以達(dá)到育種目的是④誘變育種。

幾種?？嫉挠N方法


考法1　考查育種原理、過程及方法等
1．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：

(1)要判斷該變異株的育種價值，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，需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個別基因的突變體，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，這是因為新品種1選育過程中基因發(fā)生了多次________，產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。
解析：(1)育種的目的是獲得人類所需要的有價值的性狀，只有由遺傳物質(zhì)改變引起的性狀改變才能遺傳下去，才具有育種價值。
(2)方法①是自交，連續(xù)自交過程中，早熟基因逐漸純合，培育成新品種1。單倍體育種能明顯縮短育種年限，可先通過花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理單倍體幼苗。
(3)若是由染色體組數(shù)目改變引起的變異，則該變異株減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，從而造成不規(guī)則的染色體分離，產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的異常配子，只有極少數(shù)配子正常，故只能得到少量的種子。方法③需要先進(jìn)行植物組織培養(yǎng)獲得柑橘苗，此過程操作復(fù)雜、成本較高。
(4)在新品種1的選育過程中，連續(xù)自交使早熟性狀相關(guān)基因與其他性狀相關(guān)基因發(fā)生了多次重組。而在植物組織培養(yǎng)過程中不發(fā)生基因重組。
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
考法2　育種方案的選擇與設(shè)計
2．在家兔中黑毛(B)對褐毛(b)是顯性，短毛(E)對長毛(e)是顯性，遵循基因的自由組合定律?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔，褐色長毛兔，褐色短毛兔三個品種。請回答：
(1)設(shè)計培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案簡要程序：
第一步：讓基因型為________的兔子和基因型為__________的異性兔子雜交，得到F1。
第二步：讓F1______________________，得到F2。
第三步：選出F2中表現(xiàn)型為黑色長毛兔的個體，讓它們各自與表現(xiàn)型為________的異性兔雜交，分別觀察每對兔子產(chǎn)生的子代，若后代足夠多且______________________，則該F2中的黑色長毛兔即為能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔。
(2)該育種方案原理是______________________________________。
(3)在上述方案的第三步能否改為讓F2中表現(xiàn)型為黑色長毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若兩只兔子所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，則這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔？為什么？____________(填“能”或“不能”)，原因是___________________________________________
_____________________________________________________________。
解析：(1)要想獲得BBee，應(yīng)選擇黑色短毛兔(BBEE)和褐色長毛兔(bbee)作為親本雜交，但是獲得的子一代全為雜合子，因此必須讓子一代個體之間相互交配，在子二代中選擇出黑色長毛兔，然后再通過測交的方法選擇出后代不發(fā)生性狀分離的即可。(2)雜交育種的原理為基因重組。 (3)黑色長毛兔的基因型為B_ee，如果讓黑色長毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只能穩(wěn)定遺傳，并不能確定這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔。
答案：(1)BBEE　bbee　雌雄個體相互交配　褐色長毛兔(或褐色短毛兔)　不出現(xiàn)性狀分離　(2)基因重組　(3)不能　兩只黑色長毛的雌雄兔子交配，所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只是能穩(wěn)定遺傳的

1．有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，則在選育顯性純合子時最簡便的方法是自交。
2．實驗植物若為營養(yǎng)繁殖類，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。
3．實驗材料若為原核生物，則不能運用雜交育種，細(xì)菌一般采用誘變育種和基因工程育種。
4．動物育種時，只能選相同性狀的個體相互交配，待性狀分離后篩選，然后用測交方法檢測純合子，這是由于動物大多是雌雄異體，不能“自交”。
真題體驗| 感悟高考　淬煉考能
1．(2011·海南高考)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是(　　)
A．染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加
B．染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生
C．染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化
D．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
D　[染色體變異不會產(chǎn)生新基因，A、B錯誤；重復(fù)不會導(dǎo)致基因種類的變化，C錯誤。]
2．(2014·全國卷Ⅰ)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}：
(1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進(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。
(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個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是________________________________________________。
(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進(jìn)行檢驗。請簡要寫出該測交實驗的過程。
__________________________________________________________
________________________________________________________。
解析：(1)雜交育種的目的是獲得多種優(yōu)良性狀集于一身的純合新品種，從題意知，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。
(2)孟德爾遺傳定律包括基因分離定律和基因自由組合定律，其中符合分離定律的性狀是由一對等位基因控制的，符合自由組合定律的性狀要位于不同對的同源染色體上。
(3)測交是指用雜合子和隱性純合子雜交，而題干無雜合子，故應(yīng)先雜交得到雜合子，然后再進(jìn)行測交實驗。
答案：(1)抗病和矮稈
(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對相對性狀基因位于非同源染色體上
(3)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與感病矮稈雜交
3．(2013·全國卷Ⅰ)一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)。這對相對性狀就受多對等位基因控制?？茖W(xué)家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學(xué)在大量種植該紫花品系時，偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株，將其自交，后代均表現(xiàn)為白花。
回答下列問題：
(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制，顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示， 則紫花品系的基因型為__________________；上述5個白花品系之一的基因型可能為____________________________(寫出其中一種基因型即可)
(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則該實驗的思路：____________________
____________________________________________________________。
預(yù)期的實驗結(jié)果及結(jié)論：___________________________________
____________________________________________________________。
解析：(1)依據(jù)“5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異”可推知，紫花應(yīng)為顯性純合子，另5個白花品系只有一對基因為隱性純合。若該紫色受8對等位基因控制，則其基因型可表示為：AABBCCDDEEFFGGHH(順序可換)，另5個白花品系即將該8對顯性基因中的一對改為隱性基因，因此5個白花品系的基因有8種可能，如：aaBBCCDDEEFFGGHH等。
(2)依據(jù)題意，紫花品系中偶然發(fā)現(xiàn)1株白花植株。這株白花可能是該紫花品系中原存在一對雜合基因，通過雜交產(chǎn)生的5個白花品系中的一個，或是該紫花品系另外的顯性基因突變產(chǎn)生的。若是前者，新發(fā)現(xiàn)的白花植株(若只用隱性的那一對基因表示為：aa)應(yīng)與前5個白花品系之一有相同的隱性純合基因(即其中之一必然也含有aa)；若為后者，新發(fā)現(xiàn)的白花植株應(yīng)為新突變的隱性基因(若只用隱性的那一對基因表示為：bb)，且此基因在前5個白花品系表現(xiàn)為顯性純合(即都沒有bb，而是BB)。故可通過將該白花植株子代分別與五個白花品系雜交，觀察子一代花色；若后代出現(xiàn)白花，則為前者；若后代沒有白花，則為后者。
答案：(1)AABBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可)　aaBBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可)
(2)用該白花植株子代分別與五個白花品系雜交，觀察子一代花色　若子一代全為紫色，說明該白花植株是由基因突變產(chǎn)生新基因而導(dǎo)致的；若在五個雜交組合的子一代中，有白花植株，說明該白花植株是五個白花品系之一