2022版高考生物一輪復(fù)習(xí)第7單元變異、育種與進(jìn)化第21講染色體變異與生物育種學(xué)案蘇教版

2021版高考生物一輪復(fù)習(xí)第7單元變異、育種與進(jìn)化第21講染色體變異與生物育種學(xué)案蘇教版

PAGE

PAGE

33

第21講染色體變異與生物育種

考試說明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(Ⅰ)。

4.低溫誘導(dǎo)染色體加倍(實(shí)驗(yàn))。

考點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)變異

1.染色體結(jié)構(gòu)變異

(1)類型(連線)

①缺失(Ⅰ)A.基因數(shù)目沒有變化,基因排列順序發(fā)生改變

②重復(fù) (Ⅱ) B.發(fā)生在非同源染色體之間

③易位 (Ⅲ) C.同一條染色體上存在了等位基因或相同基因

④倒位 (Ⅳ) D.染色體上的基因數(shù)目減少

(2)結(jié)果:使排列在染色體上的基因或發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變異。舉例:貓叫綜合征,是由于人的第5號染色體部分引起的遺傳病。

2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷

圖7-21-1

(1)上圖中可在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是。

(2)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的是。

(3)染色體中基因數(shù)目和排列順序均未發(fā)生變化的是。

3.易位與交叉互換

項(xiàng)目

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

發(fā)生于

原理

屬于

屬于

觀察

可在顯微鏡下觀察到

在顯微鏡下觀察不到

角度1考查染色體結(jié)構(gòu)變異的原因及類型

1.如圖7-21-2是蝗蟲細(xì)胞中同源染色體(A1和A2)的配對情況。下列判斷錯(cuò)誤的是 ()

圖7-21-2

A.若A1正常,則A2可能發(fā)生了染色體片段的缺失

B.若A2正常,則A1可能發(fā)生了染色體片段的增加

C.圖中的變異可以通過光學(xué)顯微鏡觀察到

D.該變異不能通過有性生殖遺傳給下一代

2.[2017·河南周口一模]如圖7-21-3表示果蠅體細(xì)胞內(nèi)一條染色體發(fā)生了變異,①②代表染色體,下列說法中正確的是 ()

圖7-21-3

A.果蠅的缺刻翅是基因b丟失造成的

B.①和②構(gòu)成一對同源染色體

C.該變異能導(dǎo)致新基因的形成

D.①和②都能被龍膽紫溶液染色

角度2考查染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的比較

3.[2017·華中師范大學(xué)附屬中學(xué)質(zhì)檢]下列關(guān)于基因突變和染色體變異比較的描述,正確的是 ()

A.兩種變異都發(fā)生在基因的內(nèi)部

B.兩種變異的結(jié)果都導(dǎo)致基因數(shù)目的改變

C.兩種變異都是可遺傳的變異且可能傳給后代

D.兩種變異都可以發(fā)生在除病毒以外的所有生物中

4.[2017·岳陽一模]在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種變異類型,圖甲中的英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是 ()

圖7-21-4

A.圖示中的生物變異都是染色體變異

B.圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂過程中均可能發(fā)生

C.如果圖乙為一個(gè)精原細(xì)胞,則它一定不能產(chǎn)生正常的配子

D.圖示中的變異類型都能用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗(yàn)

技法提煉基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問題

(1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體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”問題。DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異,DNA分子上若干“堿基對”的缺失屬于基因突變。

(3)關(guān)于變異的水平問題?；蛲蛔?、基因重組屬于“分子”水平的變化,光學(xué)顯微鏡下觀察不到;染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化,光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。

考點(diǎn)二染色體數(shù)目變異

1.染色體數(shù)目變異

(1)類型:一類是細(xì)胞內(nèi)的增加或減少,另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以的形式成倍地增加或減少。

(2)染色體組

圖7-21-5

①概念:細(xì)胞中的一組染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(fā)育的。

②組成:如圖7-21-5所示為一雄果蠅的染色體組成,其染色體組可表示為或。

2.單倍體、二倍體和多倍體的比較

(1)區(qū)別

項(xiàng)目

單倍體

二倍體

多倍體

概念

由發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有本物種染色體數(shù)目的個(gè)體

由發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個(gè)的個(gè)體

由發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體

體細(xì)胞

染色體

組數(shù)目

本物種中配子的染色體組數(shù)

兩個(gè)

發(fā)育

起點(diǎn)

配子

受精卵

受精卵

特點(diǎn)

單倍體植株弱小,且一般

正常發(fā)育

多倍體植株常常表現(xiàn)為莖稈,葉片、果實(shí)和種子都比較大,等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富

(2)人工誘導(dǎo)方法

圖7-21-6

a.圖中①和③操作分別是,其作用原理是。

b.圖中②過程是。

理性思維

1.[歸納與概括]二倍體西瓜與四倍體西瓜是同一物種嗎?說明理由。

2.[歸納與概括]單倍體一定不育嗎?

科學(xué)探究

在某野生型窄葉蘆筍種群中偶見幾株闊葉蘆筍幼苗,雌、雄株都有。有人對闊葉蘆筍幼苗的出現(xiàn)進(jìn)行分析,認(rèn)為可能有兩種原因:一是因?yàn)榛蛲蛔?二是染色體加倍成為多倍體。請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)鑒定闊葉蘆筍出現(xiàn)的原因。

1.染色體組

(1)構(gòu)成一個(gè)染色體組,應(yīng)具備以下條件:

①從染色體來源看,一個(gè)染色體組中不含同源染色體,沒有等位基因。

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),也不能缺少。

(2)染色體組數(shù)量的判斷方法

①根據(jù)染色體形態(tài)判定

細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條,則有幾個(gè)染色體組。如圖7-21-7的圖A中形態(tài)、大小完全相同的染色體為1條,所以有1個(gè)染色體組,圖B中彼此相同的(比如點(diǎn)狀的)有3條,故有3個(gè)染色體組。同理,圖C中有1個(gè)染色體組,圖D中有兩個(gè)染色體組。

圖7-21-7

②根據(jù)基因型判定

在細(xì)胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次,則含有幾個(gè)染色體組。如圖甲所示基因型為ABC,所以有1個(gè)染色體組。圖乙所示基因型為AAa,A、a基因有3個(gè),即含有三個(gè)染色體組。同理,圖丙中有兩個(gè)染色體組,圖丁中有三個(gè)染色體組。

圖7-21-8

注意:判定染色體組的數(shù)目時(shí)只需參考其中任意一對等位基因的數(shù)量即可。

③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(xì)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.判斷單倍體、二倍體和多倍體

圖7-21-9

角度1考查染色體組與生物體倍性的判斷

1.[2017·蘇北四市一模]如圖7-21-10表示體細(xì)胞中所含的染色體,下列敘述不正確的是 ()

圖7-21-10

A.①代表的生物可能是二倍體,其每個(gè)染色體組含4條染色體

B.②代表的生物可能是二倍體,其每個(gè)染色體組含3條染色體

C.③代表的生物可能是單倍體,其每個(gè)染色體組含2條染色體

D.④代表的生物是單倍體,其每個(gè)染色體組含4條染色體

2.如圖7-21-11分別表示四個(gè)生物的體細(xì)胞,下列有關(guān)描述正確的是 ()

①②③④

圖7-21-11

A.圖中是單倍體的細(xì)胞有三個(gè)

B.圖中的④一定是單倍體的體細(xì)胞

C.每個(gè)染色體組中含有三條染色體的是①②④

D.與②相對應(yīng)的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等

角度2考查單倍體、二倍體和多倍體的成因及特點(diǎn)

3.[2017·湖南永州一模]下列有關(guān)單倍體、二倍體及染色體組的敘述,錯(cuò)誤的是 ()

A.有的單倍體生物的體細(xì)胞內(nèi)存在同源染色體

B.蜜蜂的蜂王是二倍體,由其卵細(xì)胞直接發(fā)育成的雄蜂是單倍體

C.人的初級卵母細(xì)胞中的一個(gè)染色體組中可能存在等位基因

D.21三體綜合征患者的體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組

4.[2017·遼寧錦州質(zhì)檢]以白菜(2N=20)為母本,甘藍(lán)(2N=18)為父本,經(jīng)人工雜交后得到二倍體“白菜—甘藍(lán)”,再通過人工誘導(dǎo)產(chǎn)生四倍體“白菜—甘藍(lán)”。下列相關(guān)敘述不正確的是 ()

A.四倍體“白菜—甘藍(lán)”與白菜存在生殖隔離

B.二倍體“白菜—甘藍(lán)”植株可育

C.可用秋水仙素或低溫誘導(dǎo)二倍體“白菜—甘藍(lán)”產(chǎn)生四倍體“白菜—甘藍(lán)”

D.觀察“白菜—甘藍(lán)”染色體的數(shù)目和形態(tài),通常取幼苗的莖尖制作臨時(shí)裝片

易錯(cuò)提醒

(1)由合子發(fā)育來的個(gè)體,細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組,就叫幾倍體。

(2)由配子直接發(fā)育來的個(gè)體,不管含有幾個(gè)染色體組,都只能叫單倍體。

角度3結(jié)合染色體變異考查遺傳規(guī)律

5.一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后,產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1,且雌、雄個(gè)體之比也為2∶1,這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度可作出的合理解釋是 ()

A.該突變?yōu)閄染色體顯性突變,且含該突變基因的雌、雄配子致死

B.該突變?yōu)閄染色體顯性突變,且含該突變基因的雄性個(gè)體致死

C.該突變?yōu)閄染色體隱性突變,且含該突變基因的雄性個(gè)體致死

D.X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型的產(chǎn)生,且缺失會導(dǎo)致雌配子致死

6.某二倍體植物的花色受相關(guān)基因控制的原理如圖甲所示(其中A、a,B、b和D、d三對基因分別位于5、9、10號染色體上),研究發(fā)現(xiàn)體細(xì)胞中的d基因數(shù)多于D基因數(shù)時(shí),D基因不能表達(dá),且A基因?qū)基因的表達(dá)有抑制作用。某突變體的基因型及其可能的染色體組成如圖乙所示(其他染色體與基因均正常,假定產(chǎn)生的各種配子均能正常存活)。分析回答下列問題:

圖7-21-12

(1)圖乙中,突變體③的變異類型屬于。

(2)分析圖甲可知,正常情況下,開白花植株的基因型有種。

(3)基因型為AAbbdd的白花植株和純合黃花植株雜交獲得F1,F1自交產(chǎn)生的F2植株的表現(xiàn)型及其比例為,F2白花中純合子所占的比例為。

(4)為了確定基因型為aaBbDdd的植株屬于圖乙中的哪一種突變體,有人設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果預(yù)測。

實(shí)驗(yàn)步驟:讓該突變體與基因型為aaBBdd的正常植株雜交,觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及其比例。

結(jié)果預(yù)測:

Ⅰ.若子代中黃色∶橙紅色=3∶1,則其為突變體①;

Ⅱ.若子代中,則其為突變體②;

Ⅲ.若子代中,則其為突變體③。

考點(diǎn)三生物育種

1.單倍體育種

(1)育種原理:。

(2)育種流程:

圖7-21-13

寫出圖中①②③代表的步驟:

①;②;③。

2.多倍體育種

(1)處理方法:用或低溫處理。

(2)育種原理:秋水仙素或低溫處理能夠抑制的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,引起細(xì)胞內(nèi)。

3.雜交育種

(1)概念:將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,再經(jīng)過,獲得新品種的方法。

(2)原理:。

(3)過程:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本→,獲得F1→F1→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型→優(yōu)良品種。

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,從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。

(2)原理:。

(3)過程:選擇生物→誘發(fā)→選擇理想類型→培育。

正誤辨析

1.通過誘導(dǎo)多倍體的方法可解決遠(yuǎn)緣雜交的子代不育問題,培育出作物新類型。 ()

2.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,此育種方式包含基因工程技術(shù)。 ()

3.將大豆種子用60Co處理后,篩選出一株雜合抗病植株連續(xù)自交若干代,則其純合抗病植株的比例逐代下降。 ()

4.通過誘變育種可獲得青霉素高產(chǎn)菌株。 ()

5.育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“一稈雙穗”植株,經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的,將該株水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系。()

理性思維

[歸納與概括]培育具有優(yōu)良性狀的新品種一定要得到純合子嗎?

1.育種的類型、原理及優(yōu)缺點(diǎn)比較

育種

方法

原理

常用方法

優(yōu)點(diǎn)

缺點(diǎn)

雜交

育種

基因

重組

雜交、自交

集中優(yōu)良性狀,操作簡便

育種時(shí)間長,局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體

誘變

育種

基因

突變

用物理因素和化學(xué)因素誘導(dǎo)

提高變異頻率,加速育種進(jìn)程,大幅度改良性狀

具有盲目性,有利變異少,需大量實(shí)驗(yàn)材料

單倍體

育種

染色體

變異

花藥離體培養(yǎng)后,用秋水仙素處理

明顯縮短育種年限

技術(shù)較復(fù)雜

多倍體

育種

染色體

變異

秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

器官大,營養(yǎng)成分含量高,產(chǎn)量增加

發(fā)育遲緩,結(jié)實(shí)率較低

基因工

程育種

基因

重組

導(dǎo)入目的基因

定向改造生物的性狀

技術(shù)復(fù)雜,可能存在安全性問題

2.雜交育種的一般步驟

(1)培育顯性純合子品種

①選取雙親(P)雜交(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)體F3……選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體推廣種植。

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(gè)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(gè)體。

(2)培育隱性純合子品種

選取雙親(P)雜交(♀×♂)→F1F2→選出表現(xiàn)型符合要求的個(gè)體推廣種植。

3.單倍體育種的基本步驟

4.多倍體育種的一般步驟

正在萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘體形成著絲點(diǎn)分裂后的子染色體不分離細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍多倍體植物。

角度1考查各種育種方法的比較

1.有關(guān)生物育種方法的敘述,錯(cuò)誤的是 ()

A.通過基因工程方法可生產(chǎn)的藥物有干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑等

B.誘變育種可以提高突變率,在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型

C.獲得無子西瓜和無子番茄的方法和原理相同

D.雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起

2.現(xiàn)用高稈抗病(AABB)品系和矮稈不抗病(aabb)品系培育矮稈抗病(aaBB)品系,對其過程分析正確的是 ()

A.F1中雖未表現(xiàn)出矮稈抗病的性狀組合,但已經(jīng)集中了相關(guān)基因

B.F2中出現(xiàn)重組性狀的原因是F1雌、雄配子隨機(jī)結(jié)合導(dǎo)致的基因重組

C.選種一般從F3開始,因?yàn)镕3才有能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病品系

D.通常利用F2的花粉進(jìn)行單倍體育種,可以明顯縮短育種年限

角度2考查育種過程分析及應(yīng)用

3.[2017·廣東汕頭二模]雜交育種是植物育種的常規(guī)方法,其選育純合新品種的一般方法是 ()

A.從子一代中即可選出

B.從子三代中選出,因?yàn)樽尤懦霈F(xiàn)純合子

C.隱性品種可從子二代中選出;經(jīng)隔離選育后,顯性品種從子三代中選出

D.只能從子四代中選出能穩(wěn)定遺傳的新品種

4.如圖7-21-14表示培育高品質(zhì)小麥的幾種方法,下列敘述錯(cuò)誤的是 ()

圖7-21-14

A.a過程可用秋水仙素處理幼苗而快速獲得純合子

B.b過程需要不斷進(jìn)行自交來提高純合子的比例

C.YYyyRRrr通過花藥離體培養(yǎng)獲得的植株為二倍體

D.圖中的育種方法有單倍體育種、雜交育種和多倍體育種

易錯(cuò)提醒不同育種方法需注意的問題

(1)原核生物不能進(jìn)行減數(shù)分裂,所以不能運(yùn)用雜交的方法進(jìn)行育種,如細(xì)菌的育種一般采用的方法是誘變育種。

(2)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種,需要連續(xù)自交篩選,直至性狀不再發(fā)生分離;若選育隱性優(yōu)良純種,則只要出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。

(3)設(shè)計(jì)育種方案時(shí),應(yīng)該注意是“動物育種”還是“植物育種”。

①植物育種時(shí),可以用連續(xù)自交的方法獲得純合子,這是由于植物中雌雄同體的物種較多。

②動物只能選相同性狀的個(gè)體相互交配,待性狀出現(xiàn)分離后進(jìn)行篩選,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”。

(4)花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種中的一個(gè)程序,要想得到可育的品種,一般還需要用秋水仙素處理單倍體使染色體加倍。

考點(diǎn)四低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化

1.原理、步驟和現(xiàn)象

圖7-21-15

2.實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用

試劑

使用方法

作用

卡諾氏液

將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h

固定細(xì)胞形態(tài)

體積分?jǐn)?shù)為

95%的酒精

沖洗用卡諾氏液處理過的根尖

洗去卡諾氏液

與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合,浸泡經(jīng)過固定的根尖

解離根尖細(xì)胞

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

15%的鹽酸

與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合,作為解離液

解離根尖細(xì)胞

蒸餾水

浸泡解離后的根尖細(xì)胞約10min

漂洗根尖,去掉解離液

改良苯酚

品紅染液

把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3~5min

使染色體著色

3.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)選材:①選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞,否則不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況;②常用的觀察材料有蠶豆(染色體較洋蔥少,故首選)、洋蔥、大蒜等。

(2)根尖培養(yǎng)

①培養(yǎng)不定根:要使材料濕潤以利于生根;②低溫誘導(dǎo):應(yīng)設(shè)常溫、4℃、0℃三種,以作為對照,否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。

(3)在用顯微鏡觀察時(shí),先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂期,再換上高倍鏡并調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋和反光鏡,使物像清晰,仔細(xì)觀察,辨認(rèn)哪些細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化,找出處于細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞,進(jìn)行染色體計(jì)數(shù)。

(4)為了能觀察到細(xì)胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu),必須先將細(xì)胞固定;顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞;實(shí)驗(yàn)原理中低溫處理會抑制紡錘體的形成;染色體不能被拉向兩極不等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。

1.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的是 ()

A.低溫處理洋蔥根尖后會引起成熟區(qū)細(xì)胞染色體數(shù)目的變化

B.在觀察低溫處理的洋蔥根尖裝片時(shí),通過一個(gè)細(xì)胞可以看到染色體的變化情況

C.低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的

D.觀察洋蔥根尖裝片時(shí)要先在低倍鏡下找到所要觀察的細(xì)胞,將所要觀察的細(xì)胞移到視野的中央,調(diào)節(jié)視野的亮度,再轉(zhuǎn)動粗準(zhǔn)焦螺旋直至物像清晰

2.[2017·西寧一檢]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)鱗莖生長點(diǎn)進(jìn)行不同時(shí)間的處理,研究了不同處理對大蒜根尖細(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)果如圖7-21-16所示,據(jù)圖判斷,下列敘述中正確的是 ()

圖7-21-16

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)間越長加倍率越高

D.本實(shí)驗(yàn)中的自變量為秋水仙素濃度,無關(guān)變量為處理時(shí)間

歷年真題明考向

1.[2017·天津卷]基因型為AaBbDd的二倍體生物,其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化示意圖如圖7-21-17。敘述正確的是 ()

圖7-21-17

A.三對等位基因的分離均發(fā)生在次級精母細(xì)胞中

B.該細(xì)胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種精子

C.B(b)與D(d)間發(fā)生重組,遵循基因自由組合定律

D.非姐妹染色單體發(fā)生交換導(dǎo)致了染色體結(jié)構(gòu)變異

2.[2017·江蘇卷]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 ()

圖7-21-18

A.題圖表示的過程發(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(gè)體

C.該玉米單穗上的籽?；蛐拖嗤?/p>

D.該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子

3.[2016·江蘇卷]圖7-21-19中甲、乙兩個(gè)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(gè)體甲的變異對表型無影響

B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常

圖7-21-19

C.個(gè)體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1

D.個(gè)體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常

4.[2015·海南卷]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

5.[2016·全國卷Ⅲ]基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源?；卮鹣铝袉栴}:

(1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同,前者所涉及的數(shù)目比后者。

(2)在染色體數(shù)目變異中,既可發(fā)生以染色體組為單位的變異,也可發(fā)生以為單位的變異。

(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變),也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變,且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體,則最早在子代中能觀察到該顯性突變的性狀;最早在子代中能觀察到該隱性突變的性狀;最早在子代中能分離得到顯性突變純合體;最早在子代中能分離得到隱性突變純合體。

完成課時(shí)作業(yè)(二十一)

拓展微課育種流程圖的分析與設(shè)計(jì)

難點(diǎn)一育種流程圖分析

圖7-21-20

圖解中各字母表示的處理方法:A表示雜交,D表示自交,B表示花藥離體培養(yǎng),C表示秋水仙素處理,E表示誘變處理,F表示秋水仙素處理,G表示轉(zhuǎn)基因技術(shù),H表示脫分化,I表示再分化,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)。

【典題示導(dǎo)】

1.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?，F(xiàn)有基因型為aabb與AABB的水稻品種,如圖7-21-21為不同的育種方法培育矮稈抗病植株的過程,下列有關(guān)敘述正確的是 ()

圖7-21-21

A.雜交育種包括①③過程,其原理是基因突變和基因重組

B.人工誘變育種為②過程,B可能來自b的基因突變

C.單倍體育種包括①④⑤過程,⑤過程常用花藥離體培養(yǎng)法

D.多倍體育種包括①⑥⑦過程,原理是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異

難點(diǎn)二從育種材料和方法特點(diǎn)的角度確定育種方法

圖7-21-22

【典題示導(dǎo)】

2.現(xiàn)有小麥種子資源包括:①高產(chǎn)、感病;②低產(chǎn)、抗病;③高產(chǎn)、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(chǎn)、抗病;b.高產(chǎn)、早熟;c.高產(chǎn)、抗旱。下列育種方法可行的是 ()

A.利用品種①③進(jìn)行品種間雜交篩選獲得a

B.對品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b

C.a、b和c的培育均可采用誘變育種的方法

D.利用品種①②和③進(jìn)行品種間雜交篩選獲得c

難點(diǎn)三生物育種方案設(shè)計(jì)題目的一般步驟

【典題示導(dǎo)】

3.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(有一對基因雜合即可稱為雜合子),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要說明。(寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可。)

4.現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四個(gè)品系的純種玉米,基因型分別為AABBGG、aaBBGG、AAbbGG、AABBgg。若想培育出AaaBBbGGG新類型,試用遺傳圖解表示育種的過程。(要求寫出配子。)

5.如圖7-21-23所示,科研小組用60Co照射棉花種子,誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀,誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制,棉酚含量由另一對基因(B、b)控制,兩對基因獨(dú)立遺傳。

圖7-21-23

(1)兩個(gè)新性狀中,棕色是性狀,低酚是性狀。

(2)誘變當(dāng)代中,棕色、高酚的棉花植株基因型是,

白色、高酚的棉花植株基因型是。

(3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng),低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種,研究人員將誘變Ⅰ代中棕色、高酚植株自交,每株自交后代種植在一個(gè)單獨(dú)的區(qū)域,從的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個(gè)親本,再從誘變Ⅰ代中選擇另一個(gè)親本,設(shè)計(jì)一方案,盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。

難點(diǎn)四育種年限的要求及計(jì)算方法

(1)若需要獲得植株,則比獲得種子多一年,因?yàn)楂@得種子后,第二年才能獲得植株。

(2)若需要獲得跨年度的植物(如小麥),則比不跨年度的植物(如豌豆)要多一年。

【典題示導(dǎo)】

6.現(xiàn)有三個(gè)水稻品種,基因型分別為AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果從插秧(移栽幼苗)到獲得種子(花粉)為一次栽培,運(yùn)用單倍體育種技術(shù),利用以上三個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾次栽培 ()

A.1 B.2

C.3 D.4

1.假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因,這兩種基因是自由組合的?，F(xiàn)有AABB、aabb兩個(gè)品種,為培育出優(yōu)良品種AAbb,可采用的方法如圖7-21-24所示。請據(jù)圖回答問題:

圖7-21-24

(1)由品種AABB、aabb經(jīng)過①②③過程培育出新品種的育種方式稱為,其原理是。

(2)若經(jīng)過過程②產(chǎn)生的子代總數(shù)為1552株,則其中基因型為AAbb的植株在理論上有株?；蛐蜑锳abb的植株經(jīng)過過程③,子代中AAbb與aabb數(shù)量比是。

(3)過程⑤常采用技術(shù)得到Ab個(gè)體。與過程①②③的育種方法相比,過程⑤⑥的優(yōu)勢是。

(4)與過程⑦比較,過程④的明顯優(yōu)勢是。

2.[2017·華中師范大學(xué)第一附屬中學(xué)5月模擬]某一年生觀賞植物的花色有紅色、白色、紫色三種表現(xiàn)型?，F(xiàn)將一株開紅花的植株和一株開白花的植株雜交,F1全為紫花,F1自交,所得F2中有81株紫花,27株紅花和36株白花植株。

(1)根據(jù)以上雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,該種植物的花色至少受幾對等位基因控制?。

(2)F2紫花植株自交,所結(jié)種子長出的全部植株是否都表現(xiàn)為紫花?。為什么?。

(3)要獲得能穩(wěn)定遺傳的紫花植株品系,如何從上述材料中選育獲得?用文字簡要敘述雜交育種的方案:

。

3.在玉米中,控制某種除草劑抗性(簡稱抗性,T)與除草劑敏感(簡稱非抗,t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料,經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個(gè)體(乙);甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等,獲得可育的非抗糯性個(gè)體(丙)。

請回答:

(1)獲得丙的過程中,運(yùn)用了育種方式,育種原理是。由花粉獲得可育的丙個(gè)體,除了用EMS誘變處理外,還需要的技術(shù)手段為。

(2)若要培育抗性糯性的新品種,采用乙與丙雜交,F1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個(gè)體;從F1中選擇表現(xiàn)型為的個(gè)體自交,F2中有抗性糯性個(gè)體,其比例是。

(3)采用自交法鑒定F2中抗性糯性個(gè)體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為的個(gè)體,則被鑒定的個(gè)體為純合子;反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。

第21講染色體變異與生物育種

考點(diǎn)一

【知識梳理】

1.(1)①—(Ⅲ)—D②—(Ⅳ)—C③—(Ⅰ)—B④—(Ⅱ)—A

(2)數(shù)目排列順序缺失

2.(1)缺失、重復(fù)、倒位(2)基因突變(3)基因突變

3.同源染色體的非姐妹染色單體之間染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組

【命題角度】

1.D[解析]如果A1正常,則A2可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,A正確;若A2正常,則A1可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù),B正確;染色體可用龍膽紫或者醋酸洋紅染色進(jìn)行觀察,所以染色體變異可通過光學(xué)顯微鏡觀察,C正確;染色體結(jié)構(gòu)變異屬于可遺傳變異,能通過有性生殖遺傳給下一代,D錯(cuò)誤。

2.D[解析]分析題圖可知,果蠅的缺刻翅是染色體缺失造成的,缺失的染色體區(qū)段含基因b,A錯(cuò)誤;①和②是同一條染色體發(fā)生缺失變化前后的情況,B錯(cuò)誤;該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,不能形成新基因,C錯(cuò)誤;①和②都是染色體,都能被龍膽紫溶液染成深色,D正確。

3.C[解析]只有基因突變發(fā)生在基因的內(nèi)部,染色體變異不是發(fā)生在基因的內(nèi)部,A錯(cuò)誤;基因突變只導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,不會導(dǎo)致基因數(shù)目的改變,B錯(cuò)誤;兩種變異都是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,都屬于可遺傳的變異且可能傳給后代,C正確;基因突變可發(fā)生在包括病毒在內(nèi)的所有生物中,染色體變異只能發(fā)生在含有染色體的真核生物體內(nèi),D錯(cuò)誤。

4.B[解析]圖甲、圖乙和圖丁屬于染色體變異,圖丙屬于基因重組,A錯(cuò)誤;題圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生,而丙所示的變異類型不可能發(fā)生在有絲分裂過程中,B正確;若圖乙為一精原細(xì)胞,其通過減數(shù)分裂過程可能產(chǎn)生正常的配子和異常的配子,C錯(cuò)誤;圖示中的變異類型只有屬于染色體變異的圖甲、圖乙和圖丁能用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗(yàn),D錯(cuò)誤。

考點(diǎn)二

【知識梳理】

1.(1)個(gè)別染色體染色體組

(2)非同源全部遺傳信息Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y

2.(1)配子配子受精卵染色體組受精卵三個(gè)或三個(gè)以上高度不育粗壯糖類和蛋白質(zhì)

(2)a.①是秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗;③是秋水仙素處理幼苗秋水仙素抑制紡錘體形成b.②花藥離體培養(yǎng)

理性思維

1.不是。二者雜交的后代不可育。

2.不一定,若單倍體體細(xì)胞中含奇數(shù)個(gè)染色體組一般不可育,有偶數(shù)個(gè)染色體組一般可育。

科學(xué)探究

取野生型蘆筍植株和闊葉蘆筍植株的根尖分生區(qū)制成裝片,用顯微鏡觀察有絲分裂中期細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目,若觀察到闊葉蘆筍植株的染色體數(shù)目加倍,則說明是染色體加倍的結(jié)果,否則為基因突變。

【命題角度】

1.B[解析]①所示的細(xì)胞含2個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含4條染色體,若它是由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體的體細(xì)胞,則代表二倍體;②所示的細(xì)胞含3個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含2條染色體,若它是由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體的體細(xì)胞,則代表三倍體;③所示的細(xì)胞含4個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含2條染色體,若它是由生殖細(xì)胞發(fā)育而來的個(gè)體的體細(xì)胞,則代表單倍體;④所示的細(xì)胞含1個(gè)染色體組,染色體組中含4條染色體,代表單倍體。

2.B[解析]凡是由配子直接發(fā)育而來的個(gè)體,均稱為單倍體,故題圖中可能是單倍體的細(xì)胞有4個(gè),A項(xiàng)錯(cuò)誤;僅有一個(gè)染色體組的生物體一定是單倍體,所以題圖中的④一定是單倍體的體細(xì)胞,B項(xiàng)正確;①的每個(gè)染色體組中含有1條染色體,②③④的每個(gè)染色體組中均含有3條染色體,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖②細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組,故與②相對應(yīng)的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd,而基因型是abc的個(gè)體體細(xì)胞中含有1個(gè)染色體組,基因型為aabbcc的個(gè)體體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.D[解析]單倍體是體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)的個(gè)體,二倍體生物的單倍體只含一個(gè)染色體組,而多倍體生物的單倍體則可以含多個(gè)染色體組,存在同源染色體,A正確;蜜蜂的蜂王是由受精卵發(fā)育成的,是二倍體,雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育成的,是單倍體,B正確;人的初級卵母細(xì)胞中的基因已經(jīng)復(fù)制,如果發(fā)生基因突變或交叉互換,則在一個(gè)染色體組中可能存在等位基因,C正確;21三體綜合征患者的體細(xì)胞中只有21號染色體有三條,細(xì)胞中仍為兩個(gè)染色體組,D錯(cuò)誤。

4.B[解析]四倍體“白菜—甘藍(lán)”與白菜雜交產(chǎn)生的后代含有3個(gè)染色體組,所以不能產(chǎn)生可育后代,因此兩者之間存在生殖隔離,A正確;根據(jù)題干信息分析,二倍體“白菜—甘藍(lán)”植株的染色體數(shù)為10+9=19,減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂,不能形成正常的配子,所以不可育,B錯(cuò)誤;用秋水仙素或低溫處理二倍體“白菜—甘藍(lán)”,抑制其細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成,使得細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,從而獲得四倍體“白菜—甘藍(lán)”,C正確;幼苗的莖尖細(xì)胞分裂旺盛,所以通常取幼苗的莖尖制作臨時(shí)裝片,觀察“白菜—甘藍(lán)”染色體的數(shù)目和形態(tài),D正確。

5.B[解析]突變型雌果蠅的后代中雄性有1/2死亡,說明該雌性果蠅為雜合子,該突變可能為X染色體顯性突變,若含突變基因的雌配子致死,則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型,且不會引起雌、雄個(gè)體數(shù)量的差異;如果該突變?yōu)閄染色體顯性突變,且含該突變基因的雄性個(gè)體致死,相關(guān)基因用D、d表示,則子代為1XDXd(突變型♀)∶1XdXd(野生型♀)∶1XDY(死亡)∶1XdY(野生型♂),B項(xiàng)符合題意。若X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型的產(chǎn)生,且缺失會導(dǎo)致雌配子致死,則子代中會出現(xiàn)一種表現(xiàn)型,且不會引起雌、雄個(gè)體數(shù)量的差異。

6.(1)染色體結(jié)構(gòu)變異(2)21

(3)白色∶黃色=13∶33/13

(4)黃色∶橙紅色=5∶1黃色∶橙紅色=1∶1

[解析](1)突變體③中染色體增加了一段,其變異類型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。(2)由圖甲可知,正常情況下,開白花植株的基因型為A_____和aabb__,共2×3×3+3=21(種)。(3)純合黃花植株的基因型為aaBBdd,其與基因型為AAbbdd的白花植株雜交所得F1的基因型為AaBbdd,F1自交產(chǎn)生的F2中白色(A___dd、aabbdd)∶黃色(aaB_dd)=13∶3,F2白花中純合子所占的比例為3/13。(4)為了確定基因型為aaBbDdd的植株屬于圖乙中的哪一種突變體,可讓其與基因型為aaBBdd的正常植株雜交。突變體①與基因型為aaBBdd的正常植株雜交,突變體①只看Ddd能產(chǎn)生Dd、dd、d和D配子,比例為1∶1∶1∶1,而aaBBdd只能產(chǎn)生aBd配子,則受精后aaB_Dd占1/4,為橙紅色,其余為黃色,所以F1中黃色∶橙紅色=3∶1;突變體②與基因型為aaBBdd的正常植株雜交,只分析D、d基因,突變體②產(chǎn)生的配子種類和比例為2Dd∶2d∶1dd∶1D,而aaBBdd只產(chǎn)生aBd配子,則受精后aaB_Dd占1/6,為橙紅色,其余為黃色,所以F1中黃色∶橙紅色=5∶1;突變體③與基因型為aaBBdd的正常植株雜交,只分析D、d基因,突變體③產(chǎn)生的配子種類和比例為1D∶1dd,而aaBBdd只產(chǎn)生aBd配子,則受精后aaB_Dd占1/2,為橙紅色,aaB_ddd占1/2,為黃色,所以F1中黃色∶橙紅色=1∶1。

考點(diǎn)三

【知識梳理】

1.(1)染色體變異(2)雜交花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理

2.(1)秋水仙素萌發(fā)的種子或幼苗

(2)紡錘體染色體數(shù)目加倍

3.(1)選擇和培育(2)基因重組(3)雜交自交

4.(1)基因突變(2)基因突變(3)基因突變

正誤辨析

1.√2.×3.×4.√5.×

[解析]2.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)。

3.雜合子自交,隨自交代數(shù)增加,純合子比例逐代增大。

5.花粉離體培養(yǎng)獲得的是單倍體,需用秋水仙素處理單倍體幼苗,才能獲得穩(wěn)定遺傳的純合品系。

理性思維

不一定。一般要求得到純合子,而有些生物需要雜種優(yōu)勢如玉米,也有一些營養(yǎng)繁殖的生物只需要得到相應(yīng)性狀即可,如馬鈴薯。

【命題角度】

1.C[解析]干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑等都可以通過基因工程的方法生產(chǎn),A正確;誘變育種可以提高突變率,加快育種的進(jìn)程,在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型,B正確;獲得無子西瓜的原理是染色體數(shù)目的變異,而獲得無子番茄的原理是生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育,C錯(cuò)誤;雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起,原理是基因重組,D正確。

2.A[解析]根據(jù)題意:高稈抗病(AABB)和矮稈不抗病(aabb)雜交,F1全為高稈抗病(AaBb)可知,F1中雖未表現(xiàn)出矮稈抗病的性狀組合,但已經(jīng)集中了相關(guān)基因(a、B),A正確;高稈抗病(AABB)品系和矮稈不抗病(aabb)品系雜交,F1全為高稈抗病(AaBb),F1自交,F2出現(xiàn)高稈不抗病和矮稈抗病的新組合類型,是F1在產(chǎn)生雌、雄配子的過程中發(fā)生等位基因分離的同時(shí),非等位基因自由組合導(dǎo)致的,B錯(cuò)誤;選種一般從F2開始,因?yàn)閺腇2就開始出現(xiàn)了所需的能穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病品系,C錯(cuò)誤;如果為了縮短育種年限,通常利用F1的花粉進(jìn)行單倍體育種,D錯(cuò)誤。

3.C[解析]雜交育種的目的是獲得集中了不同親本優(yōu)良性狀的純合子,子二代才出現(xiàn)相關(guān)個(gè)體,A錯(cuò)誤;雜交育種過程中子二代已經(jīng)出現(xiàn)純合子了,B錯(cuò)誤;若所需品種是隱性品種,可從子二代中選出;若所需品種是顯性品種,雖然子二代已經(jīng)出現(xiàn)純合子了,但是還存在雜合子,所以經(jīng)隔離選育后,顯性品種可從子三代中選出,C正確,D錯(cuò)誤。

4.C[解析]a過程可用秋水仙素處理幼苗而快速獲得純合子,A正確;b過程需要不斷進(jìn)行自交來提高純合子的比例,B正確;YYyyRRrr通過花藥離體培養(yǎng)獲得的植株為單倍體,C錯(cuò)誤;題圖中的育種方法有單倍體育種、雜交育種和多倍體育種,D正確。

考點(diǎn)四

【命題角度】

1.C[解析]洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行有絲分裂,A錯(cuò)誤;制成裝片時(shí)細(xì)胞已經(jīng)死亡,所以不能通過一個(gè)細(xì)胞觀察染色體的變化情況,B錯(cuò)誤;低溫處理和利用秋水仙素處理都是通過抑制紡錘體的形成誘導(dǎo)細(xì)胞染色體加倍的,C正確;觀察時(shí)不能使用粗準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)節(jié),D錯(cuò)誤。

2.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,不是處理后所有的根尖細(xì)胞都是四倍體細(xì)胞,A錯(cuò)誤;據(jù)圖分析可知,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6d和2d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。

歷年真題明考向

1.B[解析]A與a、D與d位于一對同源染色體上,這兩對等位基因的分離都發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,即初級精母細(xì)胞中;而交叉互換后的B與b分布在一條染色體的兩條姐妹染色單體上,這對等位基因的分離可發(fā)生在減數(shù)第二次分裂即次級精母細(xì)胞中,A項(xiàng)錯(cuò)誤。該細(xì)胞基因型為AaBbDd,由圖可知,交叉互換后,該細(xì)胞能產(chǎn)生ABD、abd、AbD、aBd四種精子,B項(xiàng)正確。B(b)與D(d)間的重組是同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換所導(dǎo)致的,不遵循自由組合定律,C項(xiàng)錯(cuò)誤。同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換是等位基因的互換,并不改變?nèi)旧w的結(jié)構(gòu),D項(xiàng)錯(cuò)誤。

2.B[解析]圖示表示的聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由異常聯(lián)會圖示可知,同源染色體中的三條分到一個(gè)細(xì)胞中,而另一條分到另一個(gè)細(xì)胞中,導(dǎo)致有的配子中染色體數(shù)目異常,自交后代會出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體,B項(xiàng)正確。該玉米單穗上的籽?；蛐筒灰欢ㄏ嗤?C項(xiàng)錯(cuò)誤。該植株有的配子的基因組成為Aaa,含這種配子的花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體是雜合子,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

3.B[解析]本題考查生物變異及遺傳規(guī)律方面的知識。個(gè)體甲的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,會對表型產(chǎn)生影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤。個(gè)體乙的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,會對表型產(chǎn)生影響,變異后的兩條同源染色體在減數(shù)第一次分裂配對時(shí)會形成異常的四分體,B項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。個(gè)體甲中基因E所控制的性狀不會發(fā)生性狀分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤。

4.C[解析]本題考查對基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的理解與辨析。基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換導(dǎo)致的基因結(jié)構(gòu)的改變,不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛲蛔儾灰欢〞?dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型的改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。基因突變會導(dǎo)致基因中堿基對的數(shù)目或排列順序的改變,染色體結(jié)構(gòu)變異可導(dǎo)致基因數(shù)目和排列順序的改變,所以二者都會導(dǎo)致堿基序列的改變,C項(xiàng)正確。基因突變在光學(xué)顯微鏡下觀察不到,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

5.(1)少

(2)染色體

(3)一二三二

[解析]本題考查基因突變和染色體變異等方面的知識。(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,染色體變異往往會改變基因的數(shù)目和排列順序,所以基因突變所涉及的堿基數(shù)目往往比較少。(2)在染色體數(shù)目變異中,既可發(fā)生以染色體組為單位的變異,也可發(fā)生以個(gè)別染色體為單位的變異。(3)AA植株發(fā)生隱性突變后子一代基因型變?yōu)锳a,而aa植株發(fā)生顯性突變后子一代基因型也變?yōu)锳a,該種植物自花受粉,所以不論是顯性突變還是隱性突變,子二代的基因型都有AA、Aa和aa三種,故最早可在子一代中觀察到該顯性突變的性狀(Aa);最早在子二代中觀察到該隱性突變的性狀(aa);子二代中顯性個(gè)體的基因型有AA和Aa,所以最早在子三代中能分離得到顯性突變純合體(AA);最早在子二代中分離得到隱性突變純合體(aa)。

1.用花藥離體培養(yǎng)方法培育出的馬鈴薯植株,當(dāng)該植株的細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),觀察到染色體正常聯(lián)會,此時(shí)該細(xì)胞內(nèi)共有12個(gè)四分體。據(jù)此現(xiàn)象可以推知,馬鈴薯正常個(gè)體細(xì)胞內(nèi)共有多少個(gè)染色體組 ()

A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.6個(gè)

[解析]C由題意可知單倍體植物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)有12個(gè)四分體,說明含有同源染色體,且有24條染色體,2個(gè)染色體組,所以正常植株應(yīng)含有4個(gè)染色體組,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。

2.下列有關(guān)生物遺傳變異的敘述,正確的是 ()

A.基因通過表達(dá)實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親子代之間的傳遞,從而保持生物遺傳性狀的穩(wěn)定

B.基因重組、基因突變和染色體變異均屬于可遺傳變異,故它們一定能遺傳給后代

C.基因突變只可以由環(huán)境因素誘發(fā),不可以自發(fā)產(chǎn)生

D.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異都可以用顯微鏡直接觀察

[解析]D基因通過復(fù)制實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親子代之間的傳遞,從而保持生物遺傳性狀的穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;基因重組、基因突變和染色體變異均屬于可遺傳變異,但不一定能遺傳給后代,B錯(cuò)誤;基因突變有誘發(fā)突變和自發(fā)突變,C錯(cuò)誤;染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異都可以用顯微鏡直接觀察,D正確。

拓展微課育種流程圖的分析與設(shè)計(jì)

【專題講解·破難點(diǎn)】

1.B[解析]過程①③為雜交育種,其原理是基因重組,而不是基因突變,A錯(cuò)誤;②過程為人工誘變育種,將aabb人工誘變可獲得aaBB,b變成B源于基因突變,B正確;過程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)使染色體加倍成為純合體,選育得到aaBB,C錯(cuò)誤;過程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錯(cuò)誤。

2.C[解析]①③品種沒有抗病的性狀,兩者之間雜交篩選無法獲得a(高產(chǎn)、抗病品種),A錯(cuò)誤;對品種③進(jìn)行染色體加倍處理可獲得多倍體,但仍然是高產(chǎn)晚熟,不可能篩選獲得b,B錯(cuò)誤;誘變育種的原理是基因突變,基因突變能產(chǎn)生新基因,所以誘變育種在理論上可產(chǎn)生所需性狀,C正確;品種①②和③中沒有抗旱基因,所以可通過基因工程技術(shù),將外源抗旱基因?qū)敫弋a(chǎn)品種細(xì)胞內(nèi),經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得c(高產(chǎn)、抗旱品種),D錯(cuò)誤。

3.小麥

[解析]小麥雜交:將基因型為AABB的個(gè)體與基因型為aabb的個(gè)體作為親本雜交,得F1(基因型為AaBb的小麥),再讓F1自交,在F2中選矮稈抗病(aaB_)植株再自交(因?yàn)槠渲邪薬aBB、aaBb兩種基因型),淘汰雜合子,得到基因型為aaBB的純合子。馬鈴薯雜交:由于現(xiàn)有的雜合品種有四種,即基因型分別為YYRr、YyRR、yyRr、Yyrr的個(gè)體,