高考生物復(fù)習(xí)-染色體變異與生物變異在育種上的應(yīng)用考點(diǎn)分析及訓(xùn)練

高考生物復(fù)習(xí)——染色體變異與生物變異在育種上的應(yīng)用考點(diǎn)分析及訓(xùn)練[考綱要求]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.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。1．染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)類型(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)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少,細(xì)胞內(nèi)以染色體組的形式成倍地增加或減少))(2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組歸納)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)高度不育正常可育(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)≥12≥3形成過程雄配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體＋雌配子eq\o(→,\s\up7(直接發(fā)育成個(gè)體))單倍體↓受精作用受精卵eq\o(→,\s\up7(發(fā)育))生物體eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(二倍體兩個(gè)染色體組,多倍體三個(gè)或三個(gè),以上染色體組))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)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(×)(2)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(×)(3)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(×)(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)(×)易錯(cuò)警示有關(guān)染色體變異的3點(diǎn)提醒(1)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。(2)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。(3)“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?？枷蛞槐嫖鋈N可遺傳變異可遺傳變異類型的辨析(1)圖甲①～④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于哪類變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個(gè)？提示①染色體片段缺失；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？它們分別屬于哪類變異？歸納總結(jié)利用三個(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異，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。1．下列有關(guān)生物變異的說法，正確的是()A．某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體數(shù)目的變異B．黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這種變異來(lái)源于基因突變C．DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定都是基因突變D．親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是因?yàn)槭芫^程中進(jìn)行了基因重組答案C解析某生物體內(nèi)某條染色體上多了幾個(gè)或少了幾個(gè)基因，這種變化屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，A錯(cuò)誤；黃圓豌豆×綠皺豌豆→綠圓豌豆，這屬于雜交育種，而雜交育種的原理是基因重組，B錯(cuò)誤；DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失和替換不一定都是基因突變，如突變發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段(基因以外的非編碼序列)中，沒有引起基因結(jié)構(gòu)的改變，則不屬于基因突變，C正確；親代與子代之間，子代與子代之間出現(xiàn)了各種差異，是在產(chǎn)生配子的減數(shù)分裂過程中發(fā)生了基因重組，D錯(cuò)誤。2．如圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期B．圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失C．圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)D．圖中4種變異能夠遺傳的是①③答案C解析圖①表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，圖②表示易位，A錯(cuò)誤；圖③中的變異屬于基因突變中的堿基對(duì)的缺失，B錯(cuò)誤；圖④中，若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若染色體4正常，染色體3則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，C正確；圖中4種變異都是遺傳物質(zhì)的改變，都能夠遺傳，D錯(cuò)誤?？枷蚨旧w組及生物體倍性的判斷據(jù)圖回答下列問題：(1)甲、乙、丙、丁4個(gè)細(xì)胞中，染色體組的數(shù)目依次為________。(2)蜜蜂中的雄蜂是由卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，則雄蜂是________倍體；卵細(xì)胞能發(fā)育成完整個(gè)體的原因是__________________________________________。(3)如果含丙細(xì)胞的生物由受精卵發(fā)育而來(lái)，則該生物屬于________倍體；如果其由配子直接發(fā)育而來(lái)，則其屬于________倍體；無(wú)論哪種情況，該生物都是________(填“不可育”或“可育”)的，原因是______________________________________________。提示(1)1、2、3、2(2)單含有控制該生物生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖等所需的全套遺傳信息(3)三單不可育在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子歸納總結(jié)(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)＝eq\f(染色體數(shù),染色體形態(tài)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3．下列是對(duì)a～h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述，正確的是()A．細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖，該個(gè)體是單倍體B．細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是g、e圖，該個(gè)體是二倍體C．細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖，但該個(gè)體未必是三倍體D．細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是f、c圖，該個(gè)體一定是四倍體答案C解析分析題圖可知，a、b圖含有三個(gè)染色體組，c、h圖含有兩個(gè)染色體組，e、f圖含有四個(gè)染色體組，d、g圖含有一個(gè)染色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體必須先看發(fā)育起點(diǎn)——若由配子發(fā)育而來(lái)，無(wú)論含幾個(gè)染色體組均屬單倍體，若由受精卵發(fā)育而來(lái)，有幾個(gè)染色體組即為幾倍體。4．下列對(duì)圖中所示細(xì)胞所含染色體的相關(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。1．單倍體育種(1)原理：染色體(數(shù)目)變異。(2)過程(3)優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。(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eq\x(分裂的細(xì)胞)eq\o(→,\s\up7(秋水仙素),\s\do5(或低溫處理))eq\x(抑制紡錘體的形成)eq\o(→,\s\up7(導(dǎo)致))eq\x(染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍)(4)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育①兩次傳粉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子,第二次傳粉：刺激子房發(fā)育成果實(shí)))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：三倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過程中，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(♀×♂)→F1eq\o(→,\s\up7(?))F2→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、選擇需要的類型，連續(xù)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、選擇需要的類型與隱性類型測(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)過程(3)優(yōu)點(diǎn)①可以提高突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。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。(1)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組可獲得抗蟲矮稈小麥(√)(2)通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種(×)(3)單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體(×)(4)誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的(√)(5)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(×)易錯(cuò)警示有關(guān)育種的4點(diǎn)易錯(cuò)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?！白羁焖佟眲t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?？枷蛞环治鰡伪扼w育種與多倍體育種的應(yīng)用5．下圖為某二倍體植物單倍體育種過程，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eq\f(1,4)為純合子答案B解析①為雜交過程，產(chǎn)生的子代染色體數(shù)目沒有改變，A錯(cuò)誤；②為花藥離體培養(yǎng)過程，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過程產(chǎn)生比例相等的4種純合子，D錯(cuò)誤。6．某二倍體植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)為24，基因型為AaBb。請(qǐng)據(jù)圖完成下列問題：(1)圖中A所示的細(xì)胞分裂方式是______________。(2)產(chǎn)生的花粉基因型有________種，由花粉發(fā)育成的單倍體有哪幾種基因型？__________。(3)若C處是指用秋水仙素處理，則個(gè)體①的體細(xì)胞中含染色體________________條，它是純合子還是雜合子？______________。(4)若該植物進(jìn)行自花傳粉，在形成的以個(gè)體②組成的群體中可能有幾種基因型？__________________。(5)若A表示水稻的高稈基因，a表示水稻的矮稈基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳。那么該水稻自花傳粉的后代中，矮稈抗病的個(gè)體所占比例是____________，若要獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病水稻，應(yīng)讓矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，在自交的后代中純種的矮稈抗病水稻所占比例為________。(6)若要盡快獲得純種的矮稈抗病水稻，則應(yīng)采用圖中____________(填字母)過程進(jìn)行育種，這種育種方法稱為__________________。答案(1)減數(shù)分裂(2)4AB、Ab、aB、ab(3)24純合子(4)9種(5)eq\f(3,16)eq\f(1,2)(6)A、B、C單倍體育種解析植物產(chǎn)生花粉或卵細(xì)胞要經(jīng)過減數(shù)分裂，由于該植株基因型為AaBb，所以能產(chǎn)生4種基因型花粉，將花粉經(jīng)花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生的單倍體也應(yīng)該有4種基因型：AB、Ab、aB、ab?；ǚ壑腥旧w數(shù)是體細(xì)胞的一半，即12條，經(jīng)秋水仙素處理后的純合子染色體數(shù)應(yīng)該為24條，基因型為AaBb的個(gè)體自交，后代應(yīng)該有9種基因型。矮稈抗病的個(gè)體基因型有兩種：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是eq\f(1,16)(aaBB)＋eq\f(2,16)(aaBb)＝eq\f(3,16)。當(dāng)矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，純合子(aaBB)是eq\f(1,3)，自交后代中純種矮稈抗病比例為eq\f(1,3)，而雜合子(aaBb)是eq\f(2,3)，自交的后代中純種矮稈抗病比例為eq\f(2,3)×eq\f(1,4)＝eq\f(1,6)，所以矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，后代中矮稈抗病純合子所占比例為eq\f(1,3)＋eq\f(1,6)＝eq\f(1,2)?？枷蚨治稣T變育種和雜交育種的應(yīng)用7．如圖表示培育多種花色的某種植物的流程，下列敘述正確的是()A．培育粉紅花N運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變B．用X射線照射深紅花S的種子后即可獲得粉紅花M植株C．白花N的自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，能穩(wěn)定遺傳D．深紅花S與白花N雜交，產(chǎn)生深紅花植株的概率為eq\f(1,4)答案C解析培育粉紅花N運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；由于基因突變具有不定向性，因此用X射線照射深紅花S的種子后不一定能獲得粉紅花M植株，B錯(cuò)誤；白花N為純合子，能穩(wěn)定遺傳，其自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離，C正確；深紅花S與白花N雜交，產(chǎn)生深紅花植株的概率為1，D錯(cuò)誤。8．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)要說明(寫出包括親本在內(nèi)的三代即可)。答案如圖(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，遺傳圖解見答案?？枷蛉镉N的綜合判斷圖中甲、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程，請(qǐng)分析：(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？這種方法為什么能縮短育種年限？提示圖中①③⑤過程表示單倍體育種。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④的育種原理為基因突變，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)過程？提示圖中最簡(jiǎn)便的育種途徑為①②過程所示的雜交育種，但育種周期較長(zhǎng)；最難以達(dá)到育種目標(biāo)的途徑為④過程所示的誘變育種。(5)雜交育種選育從F2開始的原因是什么？其實(shí)踐過程中一定需要連續(xù)自交嗎？為什么？提示因?yàn)閺腇2開始發(fā)生性狀分離。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，則只要在F2中出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。(6)在培育無(wú)子西瓜的過程中，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？一顆種子都沒有嗎？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)一顆種子都沒有，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。歸納總結(jié)根據(jù)育種程序圖識(shí)別育種名稱和過程(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eq\o(→,\s\up7(A、D))新品種”為雜交育種，“親本eq\o(→,\s\up7(B、C))新品種”為單倍體育種，“種子或幼苗eq\o(→,\s\up7(E))新品種”為誘變育種，“種子或幼苗eq\o(→,\s\up7(F))新品種”為多倍體育種，“植物細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(G))新細(xì)胞eq\o(→,\s\up7(H))愈傷組織eq\o(→,\s\up7(I))胚狀體eq\o(→,\s\up7(J))人工種子→新品種”為基因工程育種。9．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三：10．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________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(zhǎng)毛兔的個(gè)體，讓它們各自與表現(xiàn)型為________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是否能改為讓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？______(填“能”或“不能”)，原因是_____________________________。答案(1)BBEEbbee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，只能說明這兩只黑色長(zhǎng)毛兔中至少有一只能穩(wěn)定遺傳解析(1)要想獲得基因型為BBee的黑色長(zhǎng)毛兔，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F1全為雜合子，因此必須讓F1個(gè)體之間相互交配，在F2中選擇黑色長(zhǎng)毛兔，然后再通過測(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。1．實(shí)驗(yàn)原理低溫處理植物分生組織細(xì)胞→抑制紡錘體的形成→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(shí)驗(yàn)步驟1．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(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的根尖洗去卡諾氏液質(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約10min洗去藥液，防止解離過度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2．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)與觀察植物根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的操作步驟基本相同，但也有不同。項(xiàng)目低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂培養(yǎng)待洋蔥長(zhǎng)出1cm左右不定根時(shí)放入冰箱低溫室(4℃)誘導(dǎo)培養(yǎng)36h適宜溫度下培養(yǎng)固定解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次不用固定染色用改良苯酚品紅染液用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液?jiǎn)栴}探究(1)本實(shí)驗(yàn)是否溫度越低效果越顯著？提示不是。必須為“適當(dāng)?shù)蜏亍?，以防止溫度過低對(duì)根尖細(xì)胞造成傷害。(2)觀察時(shí)是否所有細(xì)胞中染色體均已加倍？提示不是。只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)染色體加倍。(3)待洋蔥長(zhǎng)出不定根時(shí)，為何要將整個(gè)裝置放入冰箱內(nèi)低溫處理長(zhǎng)達(dá)36h?提示如果低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖時(shí)間過短，細(xì)胞將無(wú)法完成一個(gè)完整的細(xì)胞周期，進(jìn)而可能觀察不到染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。(4)卡諾氏液和解離液的作用一樣嗎？提示不一樣。卡諾氏液是固定液的一種，用于固定細(xì)胞形態(tài)以及細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)，固定之后細(xì)胞死亡并且定型，不再代謝也不再變化。解離液的作用主要是溶解細(xì)胞間的連接物質(zhì)，將組織中的細(xì)胞分散開來(lái)，便于觀察，解離之后細(xì)胞死亡?？枷蛞粚?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)11．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。某生物小組為了探究用一定時(shí)間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍B．本實(shí)驗(yàn)可以在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目C．本實(shí)驗(yàn)需要制作根尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片，制作步驟是解離→漂洗→染色→制片D．本實(shí)驗(yàn)可以看到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程答案D解析由于在裝片制作過程中已經(jīng)將細(xì)胞殺死，所以用顯微鏡觀察時(shí)看不到一個(gè)細(xì)胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。12．將洋蔥(2n＝16)放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥底部接觸水面。待洋蔥長(zhǎng)出約1cm左右的不定根時(shí)，再將整個(gè)裝置放入4℃環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)36h，然后取根尖制作成臨時(shí)裝片在顯微鏡下觀察。下列與此相關(guān)的敘述中，正確的是()A．卡諾氏液的作用是使洋蔥根尖的組織細(xì)胞相互分離開來(lái)B．顯微鏡視野中可以觀察到16、32或64條染色體的細(xì)胞C．顯微鏡視野中可以觀察到四分體和同源染色體分離現(xiàn)象D．4℃的低溫通過抑制著絲點(diǎn)的分裂而使細(xì)胞染色體數(shù)目加倍答案B解析卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)，解離液的作用是使組織細(xì)胞相互分離開來(lái)，A錯(cuò)誤；由于低溫誘導(dǎo)，有的細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，有的仍為正常二倍體，加倍后染色體數(shù)目為32條，或沒有加倍的細(xì)胞中染色體數(shù)目在有絲分裂后期為32條，加倍后的染色體在有絲分裂后期為64條，而正常細(xì)胞染色體數(shù)目為16條，B正確；同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體及同源染色體分離是減數(shù)第一次分裂的特征，有絲分裂沒有此現(xiàn)象，C錯(cuò)誤；低溫抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成，而不是抑制著絲點(diǎn)的分裂，染色體無(wú)法被拉向兩極而保留在一個(gè)細(xì)胞中，從而使染色體數(shù)目加倍，D錯(cuò)誤?？枷蚨?shí)驗(yàn)拓展13．以下材料選自某同學(xué)所做實(shí)驗(yàn)的部分記錄。實(shí)驗(yàn)名稱：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化。實(shí)驗(yàn)步驟：培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長(zhǎng)出1cm左右，剪取根尖0.5～1cm，置于盛有清水的培養(yǎng)皿內(nèi)，并在冰箱的冷藏室誘導(dǎo)培養(yǎng)36h，將誘導(dǎo)后的根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗兩次。裝片制作：解離→染色→漂洗→制片。觀察：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂圖像，確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞染色體發(fā)生數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：低溫條件下根尖所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍。問題：(1)請(qǐng)將上述內(nèi)容中錯(cuò)誤之處予以改正。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。(2)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原因是________________________________。如果要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)思路：_______________________。答案(1)①將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4℃)②解離→漂洗→染色→制片③部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化(2)低溫抑制紡錘體的形成設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不定根時(shí)，要將整個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36h；細(xì)胞有絲分裂裝片制作過程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察，所以實(shí)驗(yàn)中將漂洗與染色顛倒了；細(xì)胞在低溫下不會(huì)都發(fā)生變異，而且大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，所以低溫條件下根尖只有部分細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目的變化。(2)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原因是低溫抑制紡錘體的形成，溫度不同，誘導(dǎo)的效果也不一樣；要探究誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的最適溫度，需要設(shè)置不同溫度梯度的實(shí)驗(yàn)組，觀察并比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果。14．四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)材料及用具：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。(2)實(shí)驗(yàn)步驟①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。②將培養(yǎng)皿分別放入－4℃、0℃、________、________、12℃的恒溫箱中培養(yǎng)1h。③取大蒜隨機(jī)均分成________組，分別放入5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。④分別取根尖0.5～1cm，放入________中固定0.5～1h，然后用________________沖洗2次。⑤制作裝片：解離→________→________→制片。⑥低倍鏡檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率，并記錄結(jié)果。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最適溫度。(4)實(shí)驗(yàn)分析①設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是______________________________________________。②除低溫外，______________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是______________________。答案(2)②4℃8℃③5④卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精⑤漂洗染色(4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理，是為了進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1h是為了在DNA解析本實(shí)驗(yàn)的目的是探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最適溫度，所以溫度應(yīng)設(shè)置為自變量，不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照，恒溫處理1h是為了在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來(lái)確定最適溫度。1．染色體結(jié)構(gòu)改變的實(shí)質(zhì)是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．染色體組的準(zhǔn)確表述是細(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．單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。4．多倍體是指由受精卵發(fā)育而來(lái)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。5．能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型的育種方式是誘變育種。6．能將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中到同一生物個(gè)體上的育種方式是雜交育種。1．(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)變異通常都能用光學(xué)顯微鏡觀察答案C解析基因突變只是基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添或缺失，而染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體中某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位，所以基因突變不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；基因突變中若發(fā)生堿基對(duì)的替換，可能因?yàn)槊艽a子的簡(jiǎn)并性，不會(huì)改變氨基酸的種類，進(jìn)而表現(xiàn)型也不會(huì)改變，若突變個(gè)體之前為一個(gè)顯性純合子AA，突變成為Aa，個(gè)體的表現(xiàn)型也可能不改變，B錯(cuò)誤；基因突變中無(wú)論是堿基對(duì)的替換、增添、缺失，都會(huì)引起基因中堿基序列發(fā)生改變，染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體某個(gè)片段的增加、缺失、倒位、易位的情況也會(huì)導(dǎo)致DNA中堿基序列發(fā)生改變，C正確；基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上堿基對(duì)的改變，這種改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是無(wú)法直接觀察到的，而染色體結(jié)構(gòu)變異是可以用顯微鏡直接觀察到的，D錯(cuò)誤。2．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(tài)．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∶1D．個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，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不可育的，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。3．(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?；蛐拖嗤珼．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)第一次分裂的前期，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)過減數(shù)分裂可以形成多種不同類型的配子，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。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)過脫分化和再分化過程C．雄株丁的親本的性染色體組成分別為XY、XXD．與雄株甲不同，雄株丁培育過程中發(fā)生了基因重組答案C解析植物組織培養(yǎng)過程中，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)，這一過程需要經(jīng)過脫分化和再分化，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)生植株丁的過程中發(fā)生了減數(shù)分裂，故會(huì)發(fā)生非同源染色體上的非等位基因自由組合的基因重組過程，D正確。5．(2019·江蘇，4)下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是()A．基因重組只是基因間的重新組合，不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異B．基因突變使DNA序列發(fā)生的變化，都能引起生物性狀變異C．弱小且高度不育的單倍體植株，進(jìn)行加倍處理后可用于育種D．多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種答案C解析基因重組是生物變異的來(lái)源之一，可能會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異，A錯(cuò)誤；因?yàn)槊艽a子具有簡(jiǎn)并性以及基因的顯隱性等，所以基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；弱小且高度不育的單倍體植株經(jīng)加倍處理后，其染色體數(shù)目加倍而成為可育的植株，可用于育種，C正確；多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)不變，D錯(cuò)誤。6．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?，F(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_________和多害少利性這三個(gè)特點(diǎn)。(3)若采用雜交育種，可通過將上述兩個(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)自交等純合化手段，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_______________。(4)若采用單倍體育種，該過程涉及的原理有______________________________。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過程(說明：選育結(jié)果只需寫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、低頻性和多害少利性等特點(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。其遺傳圖解見答案。一、選擇題1．下列有關(guān)生物變異的說法，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)分裂過程中，B項(xiàng)正確；通過多倍體育種，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。2．下列關(guān)于染色體變異及其應(yīng)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(dá)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(huì)行為有關(guān)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(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體答案B解析染色體增加某一片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，往往對(duì)生物體不利，A錯(cuò)誤；三倍體西瓜植株在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞，所以高度不育與同源染色體聯(lián)會(huì)行為有關(guān)，B正確；用秋水仙素處理單倍體植株的幼苗，獲得的植株不一定是純合子，且單倍體植株不是由種子發(fā)育而來(lái)，而是由配子發(fā)育而來(lái)，C錯(cuò)誤；含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體不一定是多倍體。如果該生物體是由配子發(fā)育而來(lái)，則為單倍體；如果該生物體是由受精卵發(fā)育而來(lái)，則為多倍體，D錯(cuò)誤。3．下圖為某二倍體動(dòng)物細(xì)胞甲在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)的三個(gè)細(xì)胞乙、丙、丁。下列有關(guān)敘述正確的是()A．圖中乙細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂，不可能發(fā)生基因突變和基因重組B．乙細(xì)胞的子細(xì)胞含有四個(gè)染色體組，丙細(xì)胞連續(xù)分裂后的子細(xì)胞具有一個(gè)染色體組C．丙細(xì)胞正在發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異，丁細(xì)胞是染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的異常聯(lián)會(huì)D．一個(gè)丙細(xì)胞能產(chǎn)生四種基因型不同的精子，丁細(xì)胞能產(chǎn)生兩種基因型的精子答案D解析乙細(xì)胞含有同源染色體，呈現(xiàn)的特點(diǎn)是著絲點(diǎn)分裂，染色體移向細(xì)胞兩極，處于有絲分裂后期，可能發(fā)生基因突變，但不能發(fā)生基因重組，A錯(cuò)誤；乙細(xì)胞含有四個(gè)染色體組，其分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組。丙細(xì)胞呈現(xiàn)的特點(diǎn)是同源染色體排列在赤道板上，處于減數(shù)第一次分裂中期，連續(xù)分裂后的子細(xì)胞(精細(xì)胞或卵細(xì)胞或極體)具有一個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；丙細(xì)胞中發(fā)生的同源染色體的交叉互換可導(dǎo)致染色單體上的基因重組。丁細(xì)胞中的“十字結(jié)構(gòu)”的出現(xiàn)，是由于非同源染色體上出現(xiàn)的同源區(qū)段發(fā)生了聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，該種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的異常聯(lián)會(huì)，C錯(cuò)誤；一個(gè)丙細(xì)胞，因發(fā)生了同源染色體的交叉互換而導(dǎo)致其能產(chǎn)生四種基因型不同的精子，丁細(xì)胞因染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致聯(lián)會(huì)出現(xiàn)異常，能產(chǎn)生兩種基因型的精子(HAa、hBb或HhAB、ab)，D正確。4.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基因，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形成的，D錯(cuò)誤。5．在家蠶的飼養(yǎng)中，人們常利用輻射的方法，誘發(fā)家蠶常染色體上的卵色基因轉(zhuǎn)移到性染色體上，這樣就可在未孵化時(shí)區(qū)分出雌雄，及早淘汰雌蠶，提高蠶絲的產(chǎn)量和質(zhì)量。下列關(guān)于該方法敘述錯(cuò)誤的是()A．該變異可引起基因結(jié)構(gòu)的改變B．該變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位C．該變異發(fā)生時(shí)定會(huì)發(fā)生染色體的斷裂和重新連接D．該變異類型會(huì)導(dǎo)致染色體上的基因座位發(fā)生改變答案A解析常染色體和性染色體屬于非同源染色體，而非同源染色體之間發(fā)生片段的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，不會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，A錯(cuò)誤、B正確；易位是非同源染色體之間發(fā)生片段的交換，發(fā)生時(shí)一定會(huì)發(fā)生染色體的斷裂和重新連接，C正確；易位會(huì)導(dǎo)致染色體上的基因座位發(fā)生改變，D正確。6．圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因，下列說法正確的是()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，后代基因型的比例為1∶5∶5∶1D．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，所以沒有子粒，B錯(cuò)誤；①(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∶1，②(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。7．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，用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的芽尖后，芽尖細(xì)胞中染色體數(shù)目不一定都加倍，D錯(cuò)誤。8．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸會(huì)降低菜籽油的品質(zhì)。研究人員擬利用高芥酸油菜品種(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品種(GGRR)，育種過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．若要縮短育種年限，在過程②后可進(jìn)行單倍體育種B．過程①與過程②操作順序互換，對(duì)育種結(jié)果沒有影響C．過程①誘發(fā)基因突變，其優(yōu)點(diǎn)是提高基因突變的頻率D．過程②的原理是基因重組，可克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙答案B解析單倍體育種能明顯縮短育種年限，因此若要縮短育種年限，在過程②后可進(jìn)行單倍體育種，A正確；若先導(dǎo)入基因R再人工誘變，這樣可能會(huì)導(dǎo)致基因R發(fā)生突變，進(jìn)而影響育種結(jié)果，B錯(cuò)誤；過程①誘發(fā)基因突變，其優(yōu)點(diǎn)是提高基因突變的頻率，C正確；過程②采用的是基因工程技術(shù)，其原理是基因重組，可以克服物種遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，D正確。9．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程，下列有關(guān)敘述正確的是()A．雜交育種包括過程①③，其原理是基因突變和基因重組B．人工誘變育種為過程②，B可能來(lái)自b的基因突變C．單倍體育種包括過程①④⑤，過程⑤常用花藥離體培養(yǎng)法D．多倍體育種包括過程①⑥⑦，原理是染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異答案B解析過程①③為雜交育種，其原理是基因重組，A項(xiàng)錯(cuò)誤；過程②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；過程①④⑤為單倍體育種，F(xiàn)1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)目變異，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．(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，只有通過途徑一才能獲得基因型為AAA的三倍體幼苗答案D解析①過程是人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，該過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，在有絲分裂前期發(fā)揮作用，A錯(cuò)誤；②過程是花藥離體培養(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。11．(2019·四川成都石室中學(xué)高三入學(xué)考)某人患有染色體異常病，經(jīng)染色體組型分析發(fā)現(xiàn)，其染色體組成為44＋XXY，該患者的親代在形成配子時(shí)，有可能發(fā)生()①初級(jí)精母細(xì)胞分裂后期，兩條性染色體移向一極②次級(jí)精母細(xì)胞分裂后期，兩條性染色體移向一極③初級(jí)卵母細(xì)胞分裂后期，兩條性染色體移向一極④次級(jí)卵母細(xì)胞分裂后期，兩條性染色體移向一極A．①② B．①②③④C．①③④ D．②③④答案C解析患者的染色體組成為44＋XXY，比正常人多了一條X染色體，由此可推出該患者可能由異常卵細(xì)胞XX與正常精子Y形成的受精卵發(fā)育而來(lái)，也可能由正常卵細(xì)胞X與異常精子XY形成的受精卵發(fā)育而來(lái)。異常精子XY的產(chǎn)生，是父親的初級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期，X和Y這兩條同源染色體沒有分離而移向細(xì)胞的同一極形成的，①正確、②錯(cuò)誤；異常卵細(xì)胞XX的產(chǎn)生，可能為母親的初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體XX未分離，也可能是次級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期，著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條X染色體沒有分開而移向細(xì)胞的同一極形成的，③④正確。綜上所述，C正確。二、非選擇題12．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。分析回答下列問題：(1)染色體數(shù)目正常的無(wú)眼果蠅與純種正常眼果蠅雜交，F(xiàn)1自交所得F2果蠅的表現(xiàn)型及比例為________________________________________________________________________。(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______________________________________________________。(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________。②若子代______________________________________，則該果蠅的基因型為________。③若子代______________________________________，則該果蠅的基因型為________。答案(1