?第21講　染色體變異與生物變異在育種上的應(yīng)用
[考試內(nèi)容及活動(dòng)要求]　1.簡(jiǎn)述染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。2.搜集生物變異在育種上應(yīng)用的事例。
考點(diǎn)一　染色體變異

1．染色體結(jié)構(gòu)的變異
(1)類(lèi)型(連線)

(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)致性狀的變異。
2．染色體數(shù)目的變異
(1)類(lèi)型
(2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)

①?gòu)娜旧w來(lái)源看，一個(gè)染色體組中不含同源染色體。
②從形態(tài)、大小和功能看，一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。
③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。
(3)單倍體、二倍體和多倍體
項(xiàng)目
單倍體
二倍體
多倍體
概念
體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體
體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(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
發(fā)育起點(diǎn)
配子
受精卵
受精卵
植株特點(diǎn)
(1)植株弱小
(2)高度不育
正?？捎?br /> (1)莖稈粗壯
(2)葉片、果實(shí)和種子較大
(3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富
體細(xì)胞染色體組數(shù)
≥1
2
≥3
形成過(guò)程
雄配子 單倍體
＋
雌配子單倍體
↓受精作用
受精卵生物體
形成原因
自然原因
單性生殖
正常的有性生殖
外界環(huán)境條件劇變(如低溫)
人工誘導(dǎo)
花藥離體培養(yǎng)
秋水仙素處理單倍體幼苗
秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
舉例
蜜蜂的雄蜂
幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物
香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥


1．判斷下列有關(guān)染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述
(1)染色體上某個(gè)基因的丟失屬于基因突變(　×　)
(2)DNA分子中發(fā)生三個(gè)堿基對(duì)的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(　×　)
(3)染色體易位或倒位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響(　×　)
(4)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中(　×　)
(5)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(　×　)
2．判斷下列有關(guān)染色體數(shù)目變異的敘述
(1)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(　×　)
(2)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類(lèi)的增加(　×　)
(3)水稻(2n＝24)一個(gè)染色體組有12條染色體，水稻單倍體基因組有12條染色體(　√　)
(4)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體(　×　)
(5)單倍體含有的染色體組數(shù)都是奇數(shù)(　×　)

分析染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異
(1)圖甲①～④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于哪類(lèi)變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個(gè)？

提示?、偃旧w片段缺失；②染色體片段易位；③基因突變；④染色體片段倒位。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，不能在光學(xué)顯微鏡下觀察到。
(2)圖乙、丙均發(fā)生了某些片段的交換，其交換對(duì)象分別是什么？它們屬于哪類(lèi)變異？

提示　圖乙發(fā)生了非同源染色體間片段的交換，圖丙發(fā)生的是同源染色體上的非姐妹染色單體間相應(yīng)片段的交換；前者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”，后者屬于交叉互換型基因重組。
(3)下圖中丁是某二倍體生物體細(xì)胞染色體模式圖，戊、己、庚是發(fā)生變異后的不同個(gè)體的體細(xì)胞中的染色體組成模式圖，據(jù)圖回答：

①若果蠅的某細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期X染色體和Y染色體沒(méi)有分離，最終形成的精子中含有的是不是一個(gè)染色體組？不是。
②上圖中戊所示個(gè)體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類(lèi)及比例如何？
提示　b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1。
③辨析“三體”＝“三倍體”嗎？
提示　三體是二倍體(含兩個(gè)染色體組)，只是其中某形態(tài)的染色體“多出了一條”，其余染色體均為兩兩相同(如上圖己)；三倍體則是指由受精卵發(fā)育而來(lái)的體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體，其每種形態(tài)的染色體為“三三相同”(如上圖庚)。

命題點(diǎn)一　辨析三種可遺傳變異
1．(2019·貴陽(yáng)調(diào)研)下圖中，甲、乙分別表示兩種果蠅的一個(gè)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1號(hào)染色體上的基因排列順序相同
C．丙中①過(guò)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(lèi)于染色體結(jié)構(gòu)變異
答案　D
解析　與甲相比，乙中的1號(hào)染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1，減數(shù)分裂過(guò)程中1號(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常配子，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)橐抑械?號(hào)染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙的1號(hào)染色體上的基因排列順序不完全相同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；丙中①過(guò)程基因的位置發(fā)生顛倒，屬于倒位，丙中②過(guò)程染色體片段發(fā)生改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，①②都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。
2．生物的某些變異可通過(guò)細(xì)胞分裂某一時(shí)期染色體的行為來(lái)識(shí)別，甲、乙兩模式圖分別表示細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因，丙圖是細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體在某一時(shí)期所呈現(xiàn)的形態(tài)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．甲、乙兩種變異類(lèi)型分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異、基因重組
B．甲圖是由于個(gè)別堿基對(duì)的增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變的結(jié)果
C．乙圖是由于四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結(jié)果
D．甲、乙、丙三圖均發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中
答案　D
解析　甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)，乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，都是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；個(gè)別堿基對(duì)的增添或缺失屬于基因突變，甲圖中部分基因發(fā)生了增添或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目改變，B錯(cuò)誤；四分體時(shí)期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換屬于基因重組，而乙圖的易位現(xiàn)象，發(fā)生在非同源染色體之間，C錯(cuò)誤；甲和乙都發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，丙圖同源染色體的非姐妹染色單體之間進(jìn)行了交叉互換，也發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前期，D正確。
易混辨析　利用四個(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(增加)，屬于基因突變。
(3)關(guān)于變異的水平：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。
(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般不改變基因的量，轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會(huì)改變基因的量或基因的排列順序。
命題點(diǎn)二　染色體組及生物體倍性的判斷
3．下圖所示細(xì)胞中對(duì)所含染色體的有關(guān)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
C．如果圖c表示由受精卵發(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
答案　C
解析　圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；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，B項(xiàng)錯(cuò)誤；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，C項(xiàng)正確；圖d中只含有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，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4．圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A．③為多倍體，通常莖稈粗壯、子粒較大
B．④為單倍體，通常莖稈弱小、子粒較小
C．若①和②雜交，后代基因型分離比為1∶5∶5∶1
D．①②③④細(xì)胞所代表的個(gè)體分別是四倍體、二倍體、三倍體和單倍體
答案　C
解析　如果①②③是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體中的正常細(xì)胞，則①②③④細(xì)胞所代表的個(gè)體分別是四倍體、二倍體、三倍體和單倍體，如果①②③是由配子發(fā)育而來(lái)的，則不成立。③含3個(gè)染色體組，減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，不能結(jié)出子粒，A、D錯(cuò)誤；④為單倍體，通常莖稈弱小、高度不育，所以沒(méi)有子粒，B錯(cuò)誤；四倍體(AAaa)經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生3種配子，其基因型及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，二倍體(Aa)經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生2種配子，其基因型及比例為A∶a＝1∶1，因此，它們雜交所得后代的基因型及比例為AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正確。
科學(xué)思維　(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(gè)染色體組。

②等位基因個(gè)數(shù)法
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公式法
染色體組數(shù)＝，如圖中有4個(gè)染色體組。
(2)“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體

命題點(diǎn)三　變異類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)探究
5．遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫做缺失，若一對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫做缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫做缺失雜合子。缺失雜合子的個(gè)體生活力降低但能存活，缺失純合子常導(dǎo)致個(gè)體死亡。
現(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請(qǐng)采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的。
答案　方法一：取該果蠅有分裂能力的細(xì)胞制成裝片，在顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的。
方法二：選該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)之比為1∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)之比為2∶1，則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的。
解析　方法一：用顯微鏡觀察該果蠅分裂的細(xì)胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變異是來(lái)自基因突變還是染色體缺失。方法二：利用題干信息“缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體死亡”這一現(xiàn)象，可將該果蠅與紅眼雄果蠅雜交，觀察并統(tǒng)計(jì)子代雌雄個(gè)體數(shù)目的比例來(lái)確定該變異的來(lái)源。若為基因突變，則XaXa×XAY→XAXa、XaY，子代雌雄比例為1∶1；若該變異為染色體缺失造成的，則XaX－×XAY→XAXa、XAX－、XaY、X－Y(致死)，子代雌雄比例為2∶1。
6．番茄是二倍體植物。有一種三體，其6號(hào)染色體的同源染色體有3條，在減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)形成一個(gè)二價(jià)體，另1條同源染色體不能配對(duì)而形成一個(gè)單價(jià)體。減數(shù)第一次分裂的后期，組成二價(jià)體的同源染色體正常分離，組成單價(jià)體的1條染色體隨機(jī)地移向細(xì)胞的任何一極，而其他染色體正常配對(duì)、分離。請(qǐng)回答問(wèn)題：
(1)從變異類(lèi)型的角度分析，三體的形成屬于________________________。
(2)若三體番茄的基因型為AABBb，則其產(chǎn)生的花粉的基因型及其比例為_(kāi)_______________，其根尖分生區(qū)一細(xì)胞連續(xù)分裂兩次所得到的子細(xì)胞的基因型為_(kāi)_________。
(3)現(xiàn)以馬鈴薯葉型(dd)的二倍體番茄為父本，以正常葉型(DD或DDD)的三體純合子番茄為母本，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，判斷D(或d)基因是否在第6號(hào)染色體上，最簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
①若雜交子代___________________________________________________________________，則_____________________________________________________________________________。
②若雜交子代___________________________________________________________________，則_____________________________________________________________________________。
答案　(1)染色體數(shù)目變異　(2)ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1　AABBb　(3)F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交?、僬Ｈ~∶馬鈴薯葉＝1∶1　D(或d)基因不在第6號(hào)染色體上?、谡Ｈ~∶馬鈴薯葉＝5∶1　D(或d)基因在第6號(hào)染色體上
解析　(1)由題意可知，正常番茄中體細(xì)胞的6號(hào)染色體是2條，三體的6號(hào)染色體是3條，屬于染色體數(shù)目變異。(2)三體番茄的基因型為AABBb，依題意分析，其產(chǎn)生的配子的基因型及比例是ABB∶ABb∶AB∶Ab＝1∶2∶2∶1；根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，分裂后形成的子細(xì)胞的基因型與親代細(xì)胞相同，都是AABBb。(3)①馬鈴薯葉型的基因型是dd，正常葉型的基因型是DD，雜交子代的基因型是Dd，與dd進(jìn)行測(cè)交，測(cè)交后代的基因型及比例是Dd∶dd＝1∶1，前者是正常葉，后者是馬鈴薯葉；②如果D(或d)基因位于第6號(hào)染色體上，則馬鈴薯葉型的基因型是dd，正常葉型的基因型是DDD，雜交子代的基因型是Dd、DDd, 其中DDd是三體植株，DDd與dd進(jìn)行測(cè)交，DDd產(chǎn)生的配子的基因型及比例是DD∶D∶Dd∶d＝1∶2∶2∶1，測(cè)交后代的基因型是DDd∶Dd∶Ddd∶dd＝1∶2∶2∶1，其中Dd、DDd、Ddd表現(xiàn)為正常葉，dd表現(xiàn)為馬鈴薯葉。
方法技巧　變異類(lèi)型實(shí)驗(yàn)探究題的答題模板

考點(diǎn)二　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)過(guò)程

(3)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得個(gè)體均為純合子。
(4)缺點(diǎn)：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(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜

①兩次傳粉
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分(如根部細(xì)胞)的染色體數(shù)不變。
③三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過(guò)程中，由于染色體聯(lián)會(huì)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(guò)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(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)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(lèi)型，自交至不發(fā)生性狀分離為止。
b．動(dòng)物：選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個(gè)體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類(lèi)型與隱性類(lèi)型測(cè)交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個(gè)體。
(3)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，可以把多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中在一起。
(4)缺點(diǎn)：獲得新品種的周期長(zhǎng)。
4．誘變育種
(1)原理：基因突變。
(2)過(guò)程

(3)優(yōu)點(diǎn)
①可以提高突變頻率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型。
②大幅度地改良某些性狀。
(4)缺點(diǎn)：有利變異個(gè)體往往不多，需要處理大量材料。
歸納總結(jié)　根據(jù)育種程序圖識(shí)別育種名稱(chēng)和過(guò)程

(1)首先要識(shí)別圖解中各字母表示的處理方法：A—雜交，D—自交，B—花藥離體培養(yǎng)，C—秋水仙素處理，E—誘變處理，F(xiàn)—秋水仙素處理，G—轉(zhuǎn)基因技術(shù)，H—脫分化，I—再分化，J—包裹人工種皮。這是識(shí)別各種育種方法的主要依據(jù)。
(2)根據(jù)以上分析可以判斷：“親本新品種”為雜交育種，“親本新品種”為單倍體育種，“種子或幼苗新品種”為誘變育種，“種子或幼苗新品種”為多倍體育種。

(1)抗蟲(chóng)小麥與矮稈小麥雜交，通過(guò)基因重組可獲得抗蟲(chóng)矮稈小麥(　√　)
(2)抗病植株連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低(　×　)
(3)通過(guò)花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種(　×　)
(4)誘變育種和雜交育種均可形成新基因(　×　)
(5)單倍體育種中，通過(guò)花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(　×　)
(6)誘變育種可通過(guò)改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的(　√　)
(7)用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會(huì)結(jié)出三倍體無(wú)子西瓜(　×　)

圖中甲、乙表示水稻兩個(gè)品種，A、a和B、b分別表示位于兩對(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(guò)程，請(qǐng)分析：

(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？其為什么能縮短育種年限？
提示　圖中①③⑤過(guò)程表示單倍體育種。采用花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體植株，經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍后，植株細(xì)胞內(nèi)每對(duì)染色體上的基因都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，因此縮短了育種年限。
(2)圖中哪一標(biāo)號(hào)處需用秋水仙素處理？應(yīng)如何處理？
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處常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)④⑥的育種原理分別是什么？
提示?、艿挠N原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。
(4)圖中最簡(jiǎn)便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是哪個(gè)過(guò)程？
提示　圖中最簡(jiǎn)便的育種途徑為①②過(guò)程所示的雜交育種，但育種周期較長(zhǎng)；最難以達(dá)到育種目標(biāo)的途徑為④過(guò)程。
(5)雜交育種選育從F2開(kāi)始的原因是什么？其實(shí)踐過(guò)程中一定需要連續(xù)自交嗎？為什么？
提示　因?yàn)閺腇2開(kāi)始發(fā)生性狀分離。不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性?xún)?yōu)良純種，需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性?xún)?yōu)良純種，則只要在F2出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。
(6)在培育無(wú)子西瓜的過(guò)程中，為何用一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖？三倍體西瓜為什么無(wú)種子？真的一顆都沒(méi)有嗎？
提示　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(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞，因此，不能形成種子。但并非絕對(duì)一顆種子都沒(méi)有，其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，有可能形成正常的卵細(xì)胞。

命題點(diǎn)一　分析單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用
1．下圖為某二倍體植物單倍體育種過(guò)程，下列敘述正確的是(　　)

A．①中發(fā)生了染色體數(shù)目變異
B．②一般采用花藥離體培養(yǎng)的方法
C．③中秋水仙素抑制著絲點(diǎn)分裂
D．④中選到的植株中1/4為純合子
答案　B
解析?、贋殡s交過(guò)程，產(chǎn)生的子代染色體數(shù)目沒(méi)有改變，A錯(cuò)誤；②為花藥離體培養(yǎng)過(guò)程，可獲得單倍體植株，B正確；③中秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，但是不抑制著絲點(diǎn)的分裂，C錯(cuò)誤；④過(guò)程產(chǎn)生比例相等的4種純合子，D錯(cuò)誤。
2．如圖是利用野生獼猴桃種子(aa,2n＝58)為材料培育無(wú)子獼猴桃新品種(AAA)的過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．③和⑥都可用秋水仙素處理來(lái)實(shí)現(xiàn)
B．若④是自交，則產(chǎn)生AAAA的概率為 1/16
C．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(xì)胞中染色體數(shù)目為87
答案　B
解析　③和⑥都可用秋水仙素處理來(lái)完成染色體數(shù)目加倍，A項(xiàng)正確；植株AAaa減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類(lèi)及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AAaa自交產(chǎn)生AAAA的概率＝1/6×1/6＝1/36，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二倍體AA與四倍體AAAA雜交產(chǎn)生的AAA為不育的三倍體，因此AA植株和AAAA植株是不同的物種，C項(xiàng)正確；該生物一個(gè)染色體組含有染色體58÷2＝29(條)，所以三倍體植株體細(xì)胞中染色體數(shù)為29×3＝87(條)，D項(xiàng)正確。
歸納提升　單倍體育種與雜交育種的關(guān)系

命題點(diǎn)二　分析誘變育種和雜交育種的應(yīng)用
3．用EMS(甲基磺酸乙酯)處理萌發(fā)的純合非甜(SS)玉米種子，種植并讓成熟植株自交，發(fā)現(xiàn)自交子代中出現(xiàn)了極少量的甜玉米(ss)。EMS誘發(fā)基因突變的作用機(jī)理如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)

A．該事例可體現(xiàn)基因突變的低頻性
B．與S基因相比，s中(A＋T)/(G＋C)的值增大
C．植株自交后代中出現(xiàn)ss是基因重組的結(jié)果
D．誘變育種能提高基因突變的頻率和加速育種進(jìn)程
答案　C
解析　用EMS處理純合非甜(SS)玉米種子，種植并讓成熟植株自交，子代中出現(xiàn)了極少量的甜玉米(ss)，由此可推知基因突變具有低頻性的特點(diǎn)，A正確；根據(jù)EMS誘發(fā)基因突變的作用機(jī)理可知，G－C突變?yōu)榱薃－T，與S基因相比，s中(A＋T)/(G＋C)的值增大，B正確；植株自交后代中出現(xiàn)ss是等位基因分離的結(jié)果，不是基因重組，C錯(cuò)誤；誘變育種能提高基因突變的頻率和加速育種的進(jìn)程，D正確。
4．小麥品種是純合子，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈(aa)、抗病(BB)的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合子(有一對(duì)基因雜合即可稱(chēng)為雜合子)，生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種程序以及馬鈴薯品種間雜交育種程序，要求用遺傳圖解表示并加以簡(jiǎn)要說(shuō)明(寫(xiě)出包括親本在內(nèi)的三代即可)。




答案

(注：①A_B_、A_bb、aaB_、aabb表示F2出現(xiàn)的9種基因型和4種表現(xiàn)型；②寫(xiě)出F2的9種基因型和4種表現(xiàn)型即可)

解析　小麥品種是純合子，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈(aa)、抗病(BB)的小麥新品種，可采用雜交育種的方法；馬鈴薯品種是雜合子(有一對(duì)基因雜合即可稱(chēng)為雜合子)，生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種，可先采用雜交育種的方法獲得黃肉、抗病品種，再用塊莖進(jìn)行無(wú)性繁殖。遺傳圖解見(jiàn)答案。
命題點(diǎn)三　生物育種的綜合判斷
5．為提高產(chǎn)量，在生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種?，F(xiàn)有長(zhǎng)果穗(M)白粒(n)和短果穗(m)黃粒(N)兩個(gè)玉米雜合子品種，為了達(dá)到長(zhǎng)期培育長(zhǎng)果穗黃粒(MmNn)雜交種玉米的目的，請(qǐng)你完善下列兩個(gè)品種間雜交育種方案：
方案一：長(zhǎng)果穗白粒(Mmnn)和短果穗黃粒(mmNn)品種分別連續(xù)自交，____________________
_______________________________________________________________________________。
方案二：讓長(zhǎng)果穗白粒(Mmnn)和短果穗黃粒(mmNn)兩玉米雜合子品種雜交，______________
_______________________________________________________________________________。
方案三：請(qǐng)以遺傳圖解的形式表示并簡(jiǎn)要說(shuō)明。
答案　方案一：分別選育出基因型為MMnn和mmNN的玉米植株，部分自交留種，部分雜交即可獲得長(zhǎng)果穗黃粒的雜交玉米
方案二：從子代中選擇表現(xiàn)型為短果穗白粒的玉米留種，選擇表現(xiàn)型為長(zhǎng)果穗黃粒的玉米植株連續(xù)自交，再選育出基因型為MMNN的玉米留種，取一部分留種的玉米間相互雜交即可獲得長(zhǎng)果穗黃粒的雜交玉米
方案三：

6．在家兔中黑毛(B)對(duì)褐毛(b)是顯性，短毛(E)對(duì)長(zhǎng)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(zhǎng)毛兔、褐色短毛兔三個(gè)品種。請(qǐng)回答：
(1)設(shè)計(jì)培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔的育種方案的簡(jiǎn)要程序：
第一步：讓基因型為_(kāi)__________的兔子和基因型為_(kāi)____________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(zhǎng)毛兔的個(gè)體，讓它們各自與表現(xiàn)型為_(kāi)_________的異性兔雜交，分別觀察每對(duì)兔子產(chǎn)生的子代，若后代足夠多且__________________，則該F2中的黑色長(zhǎng)毛兔即為能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)毛，則這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長(zhǎng)毛兔？為什么？____________(填“能”或“不能”)，原因是_________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)BBEE　bbee　雌雄個(gè)體相互交配　褐色長(zhǎng)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(zhǎng)毛的雌雄兔子交配，所產(chǎn)生的子代均為黑色長(zhǎng)毛，只能說(shuō)明這兩只黑色長(zhǎng)毛兔中至少有一只是能穩(wěn)定遺傳的
解析　(1)要想獲得BBee，應(yīng)選擇黑色短毛兔(BBEE)和褐色長(zhǎng)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(gè)體之間相互交配，在子二代中選擇黑色長(zhǎng)毛兔，然后再通過(guò)測(cè)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(zhǎng)毛兔的基因型為B_ee，讓黑色長(zhǎng)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(zhǎng)毛，只能說(shuō)明這兩只黑色長(zhǎng)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(zhǎng)毛兔。
矯正易錯(cuò)　強(qiáng)記長(zhǎng)句

1．有關(guān)染色體變異的幾點(diǎn)提醒：(1)基因突變中堿基對(duì)的增添、缺失或替換屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)、缺失、倒位或易位屬于細(xì)胞水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下能觀察到。(2)單倍體所含染色體組的個(gè)數(shù)不定，可能含1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)染色體組，也可能含同源染色體或等位基因。(3)單倍體并非都不育。多倍體的配子中若含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則其發(fā)育成的單倍體中含有同源染色體就可育。(4)“可遺傳”≠“可育”。三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)為“不育”，但它們均屬于可遺傳變異。
2．有關(guān)育種的幾點(diǎn)提醒：(1)誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生新基因，創(chuàng)造變異新類(lèi)型，后者只是實(shí)現(xiàn)原有基因的重新組合。(2)育種中“最簡(jiǎn)便”與“最快速”的差異?！白詈?jiǎn)便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”，如雜交育種，雖然年限長(zhǎng)，但農(nóng)民自己可簡(jiǎn)單操作。“最快速”則未必簡(jiǎn)便，如單倍體育種可明顯縮短育種年限，但其技術(shù)含量卻較高。(3)“單倍體育種”≠“花藥離體培養(yǎng)”：?jiǎn)伪扼w育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過(guò)程；花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。(4)單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，前者操作對(duì)象是幼苗期的單倍體植株；后者操作對(duì)象為萌發(fā)期的種子或幼苗期的正常植株。

1.染色體結(jié)構(gòu)改變的實(shí)質(zhì)是會(huì)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，而導(dǎo)致性狀的變異。
2．染色體組的準(zhǔn)確表述是指細(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(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異。
3．體細(xì)胞含四個(gè)染色體組的生物不一定為四倍體，原因是確認(rèn)是四倍體還是單倍體，必須先看發(fā)育起點(diǎn)。若由配子發(fā)育而來(lái)，則為單倍體；若由受精卵發(fā)育而來(lái)，則為四倍體。
4．三倍體無(wú)子西瓜培育時(shí)將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(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體，從而形成四倍體西瓜植株。
5．四倍體西瓜植株是不同于二倍體西瓜植株的新物種，理由是與二倍體植株產(chǎn)生了生殖隔離，四倍體西瓜植株能自由交配產(chǎn)生可育后代。
6．用基因型為AaBb(抗病卵形葉)的植株作材料，獲得基因型為AABB的抗病卵形葉植株的過(guò)程是取AaBb植株的花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，利用秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍，用相應(yīng)病原體感染卵形葉植株，保留抗病植株。
重溫高考　演練模擬
1．圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)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(gè)體甲的變異對(duì)表現(xiàn)型無(wú)影響
B．個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常
C．個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1
D．個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失，表現(xiàn)型無(wú)異常
答案　B
解析　個(gè)體甲的變異屬于缺失基因“e”所在片段，可影響表現(xiàn)型，A項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，B項(xiàng)正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不發(fā)生性狀分離，C項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失，但發(fā)生倒位，表現(xiàn)型發(fā)生異常，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(2017·江蘇，19)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa，其異常聯(lián)會(huì)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(guò)程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期
B．自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體
C．該玉米單穗上的籽粒基因型相同
D．該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子
答案　B
解析　同源染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，A錯(cuò)誤；由于異常聯(lián)會(huì)，形成染色體數(shù)目異常的配子，自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體，B正確；經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂可以形成多種不同類(lèi)型的配子，該玉米單穗上的籽粒基因型可能不同，C錯(cuò)誤；由于減數(shù)分裂可形成雜合的配子，則該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體可為雜合子，D錯(cuò)誤。
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)變異都會(huì)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)變異都會(huì)導(dǎo)致堿基序列的改變
D．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察
答案　C
解析　基因突變的實(shí)質(zhì)是基因中堿基對(duì)序列的改變，結(jié)果是產(chǎn)生等位基因，不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變不一定引起個(gè)體表現(xiàn)型的改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于染色體是DNA的主要載體，故染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)引起DNA堿基序列的改變，C項(xiàng)正確；基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是看不見(jiàn)的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4．(2018·天津，2)蘆筍是雌雄異株植物，雄株性染色體為XY，雌株為XX；其幼莖可食用，雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．形成愈傷組織可通過(guò)添加植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo)
B．幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程
C．雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XX
D．與雄株甲不同，雄株丁培育過(guò)程中發(fā)生了基因重組
答案　C
解析　植物組織培養(yǎng)過(guò)程中，生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素用量的比例適中時(shí)，可促進(jìn)愈傷組織的形成，A正確；由花粉培養(yǎng)形成幼苗利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，這一過(guò)程需要經(jīng)過(guò)脫分化和再分化過(guò)程，B正確；雄株丁(XY)的親本為乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗經(jīng)染色體加倍形成的，故雄株丁的親本的性染色體組成分別為XX、YY，C錯(cuò)誤；植株乙、丙雜交產(chǎn)生植株丁的過(guò)程中發(fā)生了減數(shù)分裂，故會(huì)發(fā)生基因重組，D正確。
5．某自花且閉花受粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀?？共『透胁∮苫騌和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(D、d，E、e)控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖。現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請(qǐng)回答：
(1)自然狀態(tài)下，該植物一般都是____合子。
(2)若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有______________________和有害性這三個(gè)特點(diǎn)。
(3)若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，在F2等分離世代中________抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等________手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的____________。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為_(kāi)__________________________。
(4)若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有_________________________________________。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程(說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫(xiě)出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。
答案　(1)純　(2)不定向性、低頻性　(3)選擇　純合化　 年限越長(zhǎng)　 高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9　(4)細(xì)胞的全能性、基因重組和染色體變異　如下圖

解析　(1)由于該植物是自花且閉花受粉植物，所以在自然狀態(tài)下一般都是純合子。
(2)誘變育種時(shí)，用γ射線處理種子的原理是基因突變。由于基因突變具有不定向性、低頻性和少利多害性等特點(diǎn)，所以需要處理大量種子。
(3)如果采用雜交育種的方式，將上述兩個(gè)親本雜交，得F1，在F1自交所得的F2中選出抗病矮莖個(gè)體(D_E_R_)，再通過(guò)連續(xù)自交及逐代淘汰的手段，最終獲得能穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種(DDEERR)。一般情況下，控制性狀的基因數(shù)量越多，需進(jìn)行的自交和篩選操作越多，因此其育種過(guò)程所需年限越長(zhǎng)。若只考慮莖的高度，F(xiàn)1(DdEe)在自然狀態(tài)下繁殖即自交后，F(xiàn)2中表現(xiàn)型及比例為9矮莖(9D_E_)∶6中莖(3D_ee、3ddE_)∶1高莖(1ddee)。
(4)若采用單倍體育種的方式獲得所需品種，首先需將花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到單倍體，繼而使用秋水仙素對(duì)其進(jìn)行處理使其染色體數(shù)目加倍，該過(guò)程涉及的原理有細(xì)胞的全能性、基因重組和染色體變異。其遺傳圖解見(jiàn)答案。

一、選擇題
1．如圖所示為某種生物體細(xì)胞中的染色體及其部分基因，下列選項(xiàng)中不屬于染色體變異的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　


答案　C
解析　A項(xiàng)中，abc所在的染色體和GH所在的染色體之間發(fā)生了互換，而且這兩條染色體為非同源染色體，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；B項(xiàng)中所示染色體應(yīng)該是fgh，缺失了h基因所在片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；C項(xiàng)中，ABCDe應(yīng)該是由d基因突變成D基因形成的，屬于基因突變，不屬于染色體變異；D項(xiàng)中，BACde應(yīng)該是由題圖中ABCde所在的染色體發(fā)生了顛倒形成的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。
2．下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法，不正確的是(　　)
A．DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換，一定導(dǎo)致基因突變
B．基因重組是生物變異的重要來(lái)源，一般發(fā)生在有性生殖的過(guò)程中
C．多倍體育種可以打破物種間的生殖隔離，產(chǎn)生可育后代
D．染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變
答案　A
解析　DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定是基因突變，只有引起了基因結(jié)構(gòu)的變化，才是基因突變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因重組一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過(guò)程中， B項(xiàng)正確；通過(guò)多倍體育種，可以打破物種間的生殖隔離，產(chǎn)生可育后代，如六倍體普通小麥和二倍體黑麥通過(guò)雜交和染色體加倍，可以培育出可育的八倍體小黑麥，C項(xiàng)正確；染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。
3．下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的表述，正確的是(　　)
A．單倍體生物體的體細(xì)胞中都沒(méi)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
答案　C
解析　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，A錯(cuò)誤；21三體綜合征患者的第21號(hào)染色體為三條，并不是三倍體，B錯(cuò)誤；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，C正確；多倍體的獲得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)目不一定都加倍，D錯(cuò)誤。
4．(2018·重慶模擬)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，如圖甲所示。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙所示，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
C．若不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類(lèi)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
答案　D
解析　圖甲所示的兩條染色體的變化是一條染色體的部分片段移接到另一條非同源染色體上，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A項(xiàng)錯(cuò)誤；分裂間期的細(xì)胞，染色體正處于染色質(zhì)狀態(tài)，不便于觀察，應(yīng)在分裂中期染色體的形態(tài)較穩(wěn)定、數(shù)目較清晰時(shí)進(jìn)行觀察，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)題意，任意兩條染色體進(jìn)行配對(duì)，其他一條隨機(jī)分配，會(huì)出現(xiàn)3種分離方式，每種又會(huì)產(chǎn)生2種配子，因此理論上該男子產(chǎn)生的精子類(lèi)型有6種，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該男子的異常染色體和兩條正常染色體進(jìn)行聯(lián)會(huì)，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離之后，根據(jù)題意可得到一個(gè)染色體組成正常(含有一條14號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體)的細(xì)胞和一個(gè)染色體組成異常的細(xì)胞，從而得到正常的精細(xì)胞，則與正常女子婚配可生育出正常的后代，D項(xiàng)正確。
5.如圖為果蠅體內(nèi)某個(gè)細(xì)胞的示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)

A．圖中的染色體1、5、3、7、8可組成一個(gè)染色體組
B．圖中標(biāo)注的三對(duì)基因的遺傳符合自由組合定律
C．含有基因B、D的染色體片段發(fā)生交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
D．若該細(xì)胞分裂后產(chǎn)生了一個(gè)AbdXX的配子，則一定是減數(shù)第一次分裂異常
答案　C
解析　A項(xiàng)中的染色體1、5、3、7或1、5、3、8可組成一個(gè)染色體組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖中標(biāo)注的位于1、2兩條同源染色體上的兩對(duì)基因A、a與B、b的遺傳不符合基因的自由組合定律，B項(xiàng)錯(cuò)誤；含有基因B、D的兩條非同源染色體片段發(fā)生交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，C項(xiàng)正確；若該細(xì)胞分裂后產(chǎn)生了一個(gè)AbdXX的配子，則可能是減數(shù)第一次分裂異常，也可能是減數(shù)第二次分裂異常，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.(2018·北京海淀模擬)如圖為某動(dòng)物細(xì)胞分裂的示意圖，據(jù)圖判斷該細(xì)胞(　　)

A．只分裂形成1種卵細(xì)胞
B．含有3對(duì)同源染色體
C．含有3個(gè)染色體組
D．一定發(fā)生過(guò)基因突變
答案　A
解析　由于該圖中的細(xì)胞質(zhì)分配不均等，有姐妹染色單體分離，故屬于次級(jí)卵母細(xì)胞，處于減數(shù)第二次分裂后期，細(xì)胞分裂結(jié)束后，產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞和一個(gè)極體，A正確；同源染色體已在減數(shù)第一次分裂時(shí)分配到不同的細(xì)胞中，故題圖細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體，B錯(cuò)誤；細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤；圖中染色單體分離形成的子染色體上含有G、g，既可能是基因突變產(chǎn)生的，也可能是減數(shù)第一次分裂中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。
7．水稻的高稈、矮稈分別由A和a控制，抗病和不抗病分別由B和b控制。現(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種，下圖為不同的育種方法培育矮稈抗病植株的過(guò)程，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)

A．雜交育種包括①③過(guò)程，其原理是基因突變和基因重組
B．人工誘變育種為②過(guò)程，B可能來(lái)自b的基因突變
C．單倍體育種包括①④⑤過(guò)程，⑤過(guò)程常用花藥離體培養(yǎng)法
D．多倍體育種包括①⑥⑦過(guò)程，原理是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異
答案　B
解析　過(guò)程①③為雜交育種，其原理是基因重組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；②過(guò)程為人工誘變育種，將aabb人工誘變可獲得aaBB，b變成B的方式為基因突變，B項(xiàng)正確；過(guò)程①④⑤為單倍體育種，子一代產(chǎn)生的配子經(jīng)花藥離體培養(yǎng)(④)得到單倍體，單倍體經(jīng)秋水仙素處理(⑤)使染色體加倍，選育得到aaBB，C項(xiàng)錯(cuò)誤；過(guò)程①⑥⑦為多倍體育種，可獲得多倍體aaaaBBBB，多倍體育種的原理是染色體數(shù)目加倍(即染色體數(shù)目變異)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8．(2019·威海模擬)利用基因型為Aa的二倍體植株培育三倍體幼苗，其途徑如圖所示。下列敘述正確的是(　　)

A．①過(guò)程需要秋水仙素處理，并在有絲分裂后期發(fā)揮作用
B．②過(guò)程為單倍體育種，能明顯縮短育種期限
C．兩條育種途徑依據(jù)的生物學(xué)原理都主要是基因突變和染色體變異
D．兩條育種途徑中，只有通過(guò)途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗
答案　D
解析?、偈侨斯ふT導(dǎo)染色體數(shù)目加倍過(guò)程，該過(guò)程需要秋水仙素處理，而秋水仙素的作用原理是抑制紡錘體的形成，因此其在有絲分裂前期發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；②過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)，屬于單倍體育種的步驟之一，B錯(cuò)誤；圖中途徑一為多倍體育種，途徑二為植物體細(xì)胞雜交育種，兩條育種途徑的原理都是染色體變異，C錯(cuò)誤；途徑一得到的三倍體的基因型為AAA、AAa、Aaa或aaa，途徑二得到的三倍體的基因型為AAa或Aaa，D正確。
9．某科研小組的工作人員通過(guò)用不同濃度的秋水仙素對(duì)大蒜(二倍體)鱗莖生長(zhǎng)點(diǎn)進(jìn)行不同時(shí)間的處理，研究了不同處理對(duì)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍率(某一分裂組織或細(xì)胞群中染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞所占的百分?jǐn)?shù))的影響，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。據(jù)圖判斷，下列敘述中正確的是(　　)

A．秋水仙素處理后的根尖細(xì)胞均為四倍體細(xì)胞
B．染色體加倍率與秋水仙素濃度和處理時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)
C．當(dāng)秋水仙素濃度為0.03%時(shí)，處理時(shí)間越長(zhǎng)加倍率越高
D．本實(shí)驗(yàn)中的自變量為秋水仙素濃度，無(wú)關(guān)變量為處理時(shí)間
答案　B
解析　分析題圖可知，秋水仙素處理后的根尖細(xì)胞的染色體加倍率不是100%，因此，處理后的根尖細(xì)胞不都是四倍體細(xì)胞，A錯(cuò)誤；秋水仙素的濃度不同，處理時(shí)間不同，染色體加倍率不同，B正確；當(dāng)秋水仙素濃度為0.03%時(shí)，處理時(shí)間為6 d和2 d的染色體加倍率相同，C錯(cuò)誤；本實(shí)驗(yàn)的自變量是秋水仙素的濃度和處理時(shí)間，因變量是染色體加倍率，D錯(cuò)誤。
10．(2018·長(zhǎng)沙模擬)果蠅的體色中灰身對(duì)黑身為顯性，由位于常染色體上的B、b基因控制，只含有其中一個(gè)基因的個(gè)體致死。如圖為果蠅培育和雜交實(shí)驗(yàn)的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)

A．乙屬于誘變得到的染色體變異個(gè)體
B．通過(guò)②篩選時(shí)，含異常染色體的個(gè)體均為雌性
C．F1中有1/2果蠅的細(xì)胞中含有異常染色體
D．F1中雌性個(gè)體的體色理論上均為灰色
答案　C
解析　 據(jù)圖分析，在60Co的照射下，乙的B基因片段移接到X染色體上，因此乙屬于誘變得到的染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位的變異個(gè)體。
乙配子
F1基因型
甲配子
BXB
BY
OXB
OY
bX
BbXBX
(灰身雌性)
BbXY
(灰身雄性)
bOXBX
(灰身雌性)
bOXY
(死亡)

注：表中XB表示易位后的基因，O表示配子中缺失該基因。
由上表可知，通過(guò)②篩選含異常染色體的個(gè)體基因型為BbXBX、bOXBX，均為雌性；F1中有2/3的果蠅細(xì)胞中含有異常染色體；理論上，F(xiàn)1中雌性個(gè)體均為灰色。
二、非選擇題
11．果蠅的正常眼基因(E)對(duì)無(wú)眼基因(e)為顯性，位于第4號(hào)染色體上。第4號(hào)染色體多一條或少一條(如下圖)的個(gè)體可以生活，而且能夠繁殖。分析回答下列問(wèn)題：

(1)染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅與正常眼純種果蠅雜交，F(xiàn)1自交所得F2果蠅的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)____________________________________________________________________________。
(2)染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅與第4號(hào)染色體單體的正常眼果蠅雜交，子代基因型及比例為_(kāi)______________________________________________________________________________。
(3)為探究某第4號(hào)染色體三體正常眼果蠅的基因型，可讓其與染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅雜交，統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例。
①若子代全為正常眼，則該果蠅的基因型為_(kāi)_______。
②若子代____________________________________________，則該果蠅的基因型為_(kāi)_______。
③若子代____________________________________________，則該果蠅的基因型為_(kāi)_______。
答案　(1)正常眼∶無(wú)眼＝3∶1　(2)Ee∶e＝1∶1
(3)①EEE　②正常眼∶無(wú)眼＝5∶1　EEe?、壅Ｑ邸脽o(wú)眼＝1∶1　Eee
解析　(1)染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅與正常眼純種果蠅雜交，F(xiàn)1基因型為Ee，F(xiàn)1自交后代出現(xiàn)性狀分離，所得F2果蠅的表現(xiàn)型及比例為正常眼∶無(wú)眼＝3∶1。
(2)染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅只產(chǎn)生一種配子e，第4號(hào)染色體單體的正常眼果蠅能產(chǎn)生含有第4號(hào)染色體和不含第4號(hào)染色體的兩種比例相等的配子，因此子代基因型及比例為Ee∶e＝1∶1。
(3)第4號(hào)染色體三體正常眼果蠅的基因型有三種情況，分別是EEE、EEe或Eee。染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅只產(chǎn)生一種配子e。第4號(hào)染色體三體正常眼果蠅的基因型、產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例、子代基因型及比例、子代表現(xiàn)型及比例如下表：
第4號(hào)染色體三體正常眼果蠅
子代
基因型
配子類(lèi)型及比例
基因型及比例
表現(xiàn)型及比例
EEE
1E∶1EE
1Ee∶1EEe
全為正常眼
EEe
2E∶2Ee∶1EE∶1e
2Ee∶2Eee∶1EEe∶1ee
正常眼∶無(wú)眼＝5∶1
Eee
1E∶2Ee∶1ee∶2e
1Ee∶2Eee∶1eee∶2ee
正常眼∶無(wú)眼＝1∶1

12.(2018·天津，9)為獲得玉米多倍體植株，采用以下技術(shù)路線。據(jù)圖回答：

(1)可用________對(duì)圖中發(fā)芽的種子進(jìn)行誘導(dǎo)處理。
(2)篩選鑒定多倍體時(shí)，剪取幼苗根尖固定后，經(jīng)過(guò)解離、漂洗、染色、制片，觀察_______區(qū)的細(xì)胞。若裝片中的細(xì)胞均多層重疊，原因是_______________________________________。
統(tǒng)計(jì)細(xì)胞周期各時(shí)期的細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞染色體數(shù)。下表分別為幼苗Ⅰ中的甲株和幼苗Ⅱ中的乙株的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
幼苗
計(jì)數(shù)項(xiàng)目
細(xì)胞周期
間期
前期
中期
后期
末期
甲株
細(xì)胞數(shù)
x1
x2
x3
x4
x5
細(xì)胞染色體數(shù)
/
/
y
2y
/
乙株
細(xì)胞染色體數(shù)
/
/
2y
4y
/

可以利用表中數(shù)值________和__________，比較甲株細(xì)胞周期中的間期與分裂期的時(shí)間長(zhǎng)短。
(3)依表結(jié)果，繪出形成乙株的過(guò)程中，誘導(dǎo)處理使染色體數(shù)加倍的細(xì)胞周期及下一個(gè)細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線。

答案　(1)秋水仙素(或低溫)　(2)分生　解離不充分或壓片不充分　x1　x2＋x3＋x4＋x5　
(3)如圖

解析　(1)誘導(dǎo)多倍體可以利用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，目的是抑制細(xì)胞分裂過(guò)程中紡錘體的形成，阻止細(xì)胞的分裂，使細(xì)胞染色體數(shù)加倍，成為多倍體。
(2)鑒定是否出現(xiàn)多倍體細(xì)胞，要將根尖制成裝片，觀察根尖分生區(qū)的細(xì)胞，若分生區(qū)細(xì)胞均多層重疊，說(shuō)明制作裝片過(guò)程中解離不充分或壓片不充分。表格中，x1代表處于間期的細(xì)胞數(shù)，x2＋x3＋x4＋x5代表處于分裂期的細(xì)胞數(shù)，以此來(lái)比較甲株細(xì)胞周期中間期與分裂期的時(shí)間長(zhǎng)短。
(3)據(jù)表中信息判斷，正常二倍體玉米的染色體數(shù)是y，四倍體玉米的正常染色體數(shù)是2y，繪制染色體數(shù)加倍的細(xì)胞周期時(shí)，染色體數(shù)起點(diǎn)是y，秋水仙素處理后維持在后期(2y)狀態(tài)一直到分裂結(jié)束，然后在四倍體的基礎(chǔ)上畫(huà)出一個(gè)細(xì)胞周期的染色體數(shù)變化曲線。
13．現(xiàn)有兩純種小麥，一純種小麥性狀是高稈(D)、抗銹病(T)；另一純種小麥的性狀是矮稈(d)、易染銹病(t)(兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳)。育種專(zhuān)家提出了如圖Ⅰ、Ⅱ兩種育種方法以獲得小麥新品種。請(qǐng)分析回答問(wèn)題：

(1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的方法依據(jù)的變異原理是__________________，圖中①的基因組成是________。
(2)(四)過(guò)程所做的處理是______________________。方法Ⅱ一般從F1經(jīng)(五)過(guò)程后開(kāi)始選種，這是因?yàn)開(kāi)_______________________。
(3)(五)過(guò)程產(chǎn)生的矮稈抗銹病植株中的純合子占________。若要在其中選出最符合生產(chǎn)要求的新品種，最簡(jiǎn)便的方法是________，讓F1按該方法經(jīng)(五)(六)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行2代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占________。
(4)如將方法Ⅰ中獲得的③⑤植株雜交，再讓所得到的后代自交，則后代基因型及比例為_(kāi)___________________。
(5)除上述方法外，也可將高稈抗銹病純種小麥用γ射線等照射獲得矮抗品種是由于發(fā)生了____________。
答案　(1)染色體數(shù)目變異　DT　(2)秋水仙素處理幼苗　F1自交后發(fā)生性狀分離　(3)1/3　自交　1/2
(4)DDtt∶Ddtt∶ddtt＝1∶2∶1　(5)基因突變
解析　(1)要縮短育種年限，應(yīng)選擇的育種方法是Ⅰ單倍體育種，原理是染色體數(shù)目變異，該方法獲得的個(gè)體都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。由圖中的DDTT向上推出①的基因組成為DT。
(2)(四)過(guò)程所做的處理是秋水仙素處理幼苗，秋水仙素能抑制紡錘體的形成，在有絲分裂過(guò)程中著絲點(diǎn)分裂后，染色體不能移向兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。方法Ⅱ一般從F1經(jīng)(五)過(guò)程后開(kāi)始選種，這是因?yàn)镕1自交后可發(fā)生性狀分離。
(3)F1 DdTt自交后產(chǎn)生的矮稈抗銹病植株基因型為ddTT或ddTt，其中ddTT占1/3。在雜交育種過(guò)程中為了獲得純合子最簡(jiǎn)單的方法是自交，讓F1按該方法經(jīng)(五)(六)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行2代，則⑥中符合生產(chǎn)要求的能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體為ddTT，(五)過(guò)程產(chǎn)生1/3ddTT和2/3ddTt，自交后ddTT所占比例為2/3×1/4＋1/3＝1/2。
(4)如將方法Ⅰ中獲得的③DDtt和⑤ddtt植株雜交得到Ddtt，再讓所得到的后代自交，后代基因型及比例為DDtt∶Ddtt∶ddtt＝1∶2∶1。
(5)除上述方法外，也可將高稈抗銹病純種小麥用γ射線等照射誘發(fā)基因突變，獲得矮抗品種，該育種方法稱(chēng)為誘變育種，其育種原理是基因突變。

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