高考生物一輪復(fù)習(xí)必修二第七單元生物的變異育種與進(jìn)化第21講

第21講染色體變異[最新考綱]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?？键c(diǎn)一染色體變異的判斷與分析（5年13考）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)目變異（1）類(lèi)型eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(個(gè)別染色體的增加或減少,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)。注意：染色體組與基因組不是同一概念染色體組：二倍體生物配子中的染色體數(shù)目?；蚪M：對(duì)于有性染色體的生物（二倍體），其基因組為常染色體/2＋性染色體；對(duì)于無(wú)性染色體的生物，其基因組與染色體組相同。3.單體體、二倍體和多倍體項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵特點(diǎn)（1）植株弱?。?）高度不育（1）莖稈粗壯（2）葉、果實(shí)、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或多個(gè)2個(gè)≥3個(gè)請(qǐng)解讀下列三幅圖示：（1）圖甲、圖乙均發(fā)生了某些片段的交換，其交換對(duì)象分別是什么？它們屬于何類(lèi)變異？提示圖甲發(fā)生了非同源染色體間片段的交換，圖乙發(fā)生的是同源染色體非姐妹染色單體間相應(yīng)片段的交換，前者屬染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”，后者則屬于交叉互換型基因重組。（2）圖丙①～④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于何類(lèi)變異？能在光鏡下觀察到的是。提示與圖中兩條染色體上的基因相比推知：①染色體片段缺失②染色體片段的易位③基因突變④染色體中片段倒位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，不能在顯微鏡下觀察到。（3）圖丙①～④中哪類(lèi)變異沒(méi)有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？提示圖丙①～④中③的基因突變只是產(chǎn)生了新基因，即改變基因的質(zhì)，并未改變基因的量，故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。染色體結(jié)構(gòu)變異的判斷1.（2016·經(jīng)典高考，14）如圖中甲、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(méi)有基因缺失，表型無(wú)異常解析個(gè)體甲的變異屬于缺失，基因“e”所在片段缺失，影響表型，A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，呈“十字型”，B正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離，C錯(cuò)誤；個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯(cuò)誤。答案B2.（2017·河北衡水中學(xué)期中，37）如圖①②③④分別表示不同的變異類(lèi)型，基因a、a′僅有圖③所示片段的差異。相關(guān)敘述正確的是（）A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失C.④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)D.①②都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期解析可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異。由圖可知，①為同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換，屬于基因重組；②為非同源染色體之間交換片段，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；③發(fā)生了堿基對(duì)的增添，屬于基因突變；④為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)，C正確。答案C染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的辨析（1）染色體易位與交叉互換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)生于同源染色體的非姐妹染色單體間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到（2）染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷染色體數(shù)目變異與染色體組（2017·經(jīng)典高考，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?；蛐拖嗤珼.該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子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(guò)減數(shù)分裂可以成多種不同類(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。答案B（1）“二看法”確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體（2）“三法”判定染色體組方法1根據(jù)染色體形態(tài)判定細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。方法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(xiě)）出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。方法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?！痉椒w驗(yàn)】（2018·湖北四市聯(lián)考）下圖是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B圖中的每一個(gè)字母代表細(xì)胞的染色體上的基因，C、D圖代表細(xì)胞的染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是（）解析體細(xì)胞中含有三個(gè)及三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，稱(chēng)為多倍體。B中1個(gè)染色體組。由于A中基因重復(fù)，有可能是二倍體生物在有絲分裂時(shí)染色體復(fù)制過(guò)了。A、B錯(cuò)誤；C中2個(gè)染色體組，D中4個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤、D正確。答案D染色體變異在實(shí)踐中的應(yīng)用（2017·河南洛陽(yáng)三模，30）遺傳學(xué)是一門(mén)探索生命起源和進(jìn)化歷程的學(xué)科，興起于20世紀(jì)，發(fā)展異常迅速。請(qǐng)分析回答：（1）最早證明基因位于染色體上的科學(xué)家是（填“孟德?tīng)枴薄八_頓”或“摩爾根”），他發(fā)現(xiàn)了控制果蠅紅白眼色的基因位于染色體上。（2）在遺傳學(xué)研究中，經(jīng)常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定某基因位于哪一條常染色體。對(duì)于植物核基因的定位常用到下列方法（三體和單體產(chǎn)生的配子均為可育配子，且后代均存活），例如：①讓常染色體隱性突變型和野生型三體（2號(hào)染色體多一條）品系雜交，子一代中的三體個(gè)體再與隱性親本回交，如果在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1而不是，則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2號(hào)染色體上。②也可讓常染色體隱性突變型和野生型單體（2號(hào)染色體缺少一條）品系雜交，如果子一代中野生型和突變型之比是而不是，則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2號(hào)染色體上。解析（1）摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料，運(yùn)用假說(shuō)—演繹法，將控制紅眼與白眼的基因與X染色體聯(lián)系起來(lái)，證明了基因位于染色體上。（2）設(shè)相關(guān)基因用A、a表示。①若突變基因在2號(hào)染色體上，常染色體隱性突變型（aa）和野生型三體（AAA）雜交獲得的三體果蠅為AAa，AAa產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例為A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，故AAa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型＝5∶1。若突變基因不在2號(hào)染色體上，野生型三體果蠅基因型為AA，它與常染色體隱性突變型（aa）雜交獲得的果蠅為Aa，Aa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型＝1∶1。②若突變基因在2號(hào)染色體上，常染色體隱性突變型（aa）和野生型單體（AO）雜交，子一代中野生型和突變型之比為Aa∶aO＝1∶1，若該突變基因不在2號(hào)染色體上，野生型單體果蠅基因型為AA，它與常染色體隱性突變型（aa）雜交，子一代全為野生型。答案（1）摩爾根X（2）①1∶1②1∶11∶0（全為野生型）1.“四法”判斷生物變異的類(lèi)型（1）生物類(lèi)型推斷法（2）細(xì)胞分裂方式推斷法（3）顯微鏡輔助推斷法（4）變異水平推斷法2.可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷考點(diǎn)二變異在育種中的應(yīng)用1.雜交育種（1）原理：基因重組（2）過(guò)程：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→優(yōu)良品種。（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)。2.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，需處理大量材料。3.單倍體育種（1）原理：染色體（數(shù)目）變異。（2）方法（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。4.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①eq\a\vs4\al(兩次,傳粉)eq\b\lc\{(\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。特別提醒（1）單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。（2）單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過(guò)程，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。（3）單倍體育種與多倍體育種的操作對(duì)象不同。兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況，但操作對(duì)象不同。單倍體育種操作的對(duì)象是單倍體幼苗，通過(guò)組織培養(yǎng)得到純合子植株；多倍體育種操作的對(duì)象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。育種方法圖解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(xiàn)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(shí)別各種育種方法的主要依據(jù)。育種方案的制定與評(píng)價(jià)1.（2015·江蘇高考）某自花且閉花授粉植物，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。（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）。解析本題主要考查學(xué)生對(duì)自由組合定律知識(shí)的掌握和靈活運(yùn)用能力。（1）由題干信息“某自花且閉花授粉植物”可推知自然狀態(tài)下該植物一般都是純合子。（2）誘變育種時(shí)需要處理大量種子的主要原因在于基因突變具有多方向性、稀有性（低頻性）和有害性。（3）因?yàn)橛N目的是培育抗病矮莖品種，因此可在F2等分離世代中選擇抗病矮莖個(gè)體，經(jīng)過(guò)連續(xù)自交等純合化育種手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。一般情況下，雜交育種需要連續(xù)自交選育，因此控制性狀的基因數(shù)越多，使每對(duì)基因都達(dá)到純合的自交代數(shù)越多，所需的年限越長(zhǎng)。莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制，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，若只考慮莖的高度，親本基因型為DDEE和ddee，F(xiàn)1自交得到的F2代中，D_E_∶（D_ee＋ddE_）∶ddee＝9∶6∶1。（4）遺傳圖解見(jiàn)答案。答案（1）純（2）多方向性、稀有性（3）選擇純合化年限越長(zhǎng)高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9（4）基因重組和染色體畸變2.（2017·湖南長(zhǎng)沙一模）下列關(guān)于育種的說(shuō)法正確的是（）A.多倍體育種和單倍體育種的最終目的分別是得到多倍體和單倍體B.單倍體育種相對(duì)雜交育種的優(yōu)勢(shì)是更易獲得隱性純合子C.三倍體無(wú)子西瓜培育時(shí)使用的秋水仙素作用于細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程D.自然狀態(tài)下基因突變是不定向的，而誘變育種時(shí)基因突變是定向的解析多倍體育種得到的是多倍體，但是單倍體育種中得到的單倍體還需用秋水仙素處理使染色體加倍，A錯(cuò)誤；單倍體育種相對(duì)于雜交育種的優(yōu)勢(shì)是明顯縮短育種年限，B錯(cuò)誤；秋水仙素作用于細(xì)胞有絲分裂前期，原理是抑制紡錘體形成，使染色體不能移向細(xì)胞兩極從而使染色體數(shù)目加倍，C正確；自然狀態(tài)下和誘變育種時(shí)基因突變都具有不定向性，D錯(cuò)誤。答案C誘變育種與雜交育種的應(yīng)用1.（山東高考）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?。≧r）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）。解析小麥品種是純合子（AABB、aabb），生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈（aa）、抗?。˙B）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?。≧r）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。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）馬鈴薯第一代yyRr×Yyrr親本雜交↓第二代YyRryyRrYyrryyrr種植，選黃肉、抗?。╕yRr）第三代YyRr用塊莖繁殖2.（2017·河北石家莊模擬，30）研究人員在研究?jī)蓚€(gè)二倍體近種甲、乙間雜交時(shí)發(fā)現(xiàn)，獲得的F1植株X不可育，已知甲乙的花色各由一對(duì)等位基因決定，A1、A2分別控制出現(xiàn)紅色和藍(lán)色，二者同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為紫色。請(qǐng)根據(jù)圖示回答：（1）植株X產(chǎn)生配子的過(guò)程中四分體數(shù)量為，圖中①處處理方法是用處理（部位）進(jìn)而獲得可育植株Y。（2）植株X不可育的原因是_________________________________________；若想得到植株X上結(jié)的無(wú)子果實(shí)可采用的方法是。此時(shí)果皮細(xì)胞的染色體組數(shù)為。（3）植株Y有種基因型，其中紫色個(gè)體占。解析（1）植株X是甲乙進(jìn)行有性雜交得到的，但由于甲乙為不同物種存在生殖隔離，其受精卵中不存在同源染色體，所以X產(chǎn)生配子過(guò)程中四分體數(shù)量為0；要想植株X由不育變?yōu)榭捎?，則X的染色體就得加倍，所以可用秋水仙素處理幼苗的芽尖，抑制其分裂過(guò)程中紡錘體形成從而達(dá)到目的。（2）植株X是甲乙進(jìn)行有性雜交得到的。但由于甲乙為不同物種存在生殖隔離，二者產(chǎn)生的配子結(jié)合成的受精卵中不存在同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，因此植株X不可育；正常果實(shí)發(fā)育需要種子合成大量生長(zhǎng)素，由于X無(wú)種子，若想得到X上結(jié)的無(wú)子果實(shí)需要人工將一定濃度生長(zhǎng)素涂抹在X的雌蕊柱頭上；從上述培育方法可以看出，這種無(wú)子果實(shí)的遺傳物質(zhì)并沒(méi)改變，屬于不可遺傳變異，所以此時(shí)果皮（子房壁發(fā)育來(lái)）細(xì)胞的染色體組數(shù)仍舊與體細(xì)胞相同，為2。（3）紅色植株A1a1可產(chǎn)生A1、a1兩種配子，藍(lán)色植株A2a2可產(chǎn)生A2、a2兩種配子，它們雜交得到的植株X共有A1A2、A2a1、A1a2、a1a2四種基因型，且各占1/4。植株X經(jīng)秋水仙素處理后得到的植株Y有4種基因型，分別是A1A1A2A2（紫色）、A2A2a1a1（藍(lán)色）、A1A1a2a2（紅色）、a1a1a2a2（白色），其中紫色個(gè)體占1/4。答案（1）0秋水仙素幼苗的芽尖（2）沒(méi)有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂產(chǎn)生配子用一定濃度生長(zhǎng)素涂抹在X的雌蕊柱頭上2（3）41/41.育種中的常見(jiàn)要點(diǎn)總結(jié)（1）雜交育種只能利用現(xiàn)有的基因進(jìn)行重組，不能創(chuàng)造新基因。（2）基因突變是不定向的，誘變育種并不能定向改變生物性狀。（3）轉(zhuǎn)基因技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是打破了生殖隔離，能定向改變生物性狀。（4）秋水仙素可抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，還可作為化學(xué)誘變劑，誘發(fā)基因突變。（5）5種?？嫉挠N方法2.根據(jù)提供的材料選擇合適的育種方法（1）有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，則在選育顯性純合子時(shí)最簡(jiǎn)便的方法是自交。（2）實(shí)驗(yàn)植物若為營(yíng)養(yǎng)繁殖類(lèi)，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(shí)驗(yàn)材料若為原核生物，則不能運(yùn)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(dòng)物育種時(shí)，只能選相同性狀的個(gè)體相互交配，待性狀分離后篩選，然后用測(cè)交方法檢測(cè)純合子，這是由于動(dòng)物大多是雌雄異體，不能“自交”?？键c(diǎn)三實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化（5年5考）1.原理、步驟和現(xiàn)象2.低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)與觀察細(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)4℃低溫培養(yǎng)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或龍膽紫溶液特別提醒（1）顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。（2）選材時(shí)應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。（1）本實(shí)驗(yàn)是否溫度越低效果越顯著？（2）觀察時(shí)是否所有細(xì)胞中染色體均已加倍？（3）與洋蔥根尖有絲分裂裝片制作相比，本實(shí)驗(yàn)除用低溫處理外，還有哪些不同之處？提示（1）不是，必須為“適當(dāng)?shù)蜏亍?，以防止溫度過(guò)低對(duì)根尖細(xì)胞造成傷害。（2）不是，只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細(xì)胞仍為二倍體分裂狀況。（3）與有絲分裂裝片制作過(guò)程相比本實(shí)驗(yàn)在“解離”前使用“卡諾氏液”固定細(xì)胞，并使用95%酒精“洗去卡諾氏液”，而且染色劑為“改良苯酚品紅染液”。1.（福建卷）下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（）A.原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)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)生改變解析低溫誘導(dǎo)多倍體形成的實(shí)驗(yàn)原理是低溫抑制紡錘體的形成，使染色體不能移向兩極，A錯(cuò)誤；卡諾氏液具有固定細(xì)胞的作用，而不能用于解離，B錯(cuò)誤；低溫誘導(dǎo)多倍體形成主要作用于細(xì)胞的分裂前期，而細(xì)胞大多數(shù)處于細(xì)胞分裂間期，而且細(xì)胞染色體變異率較低，所以大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目沒(méi)有改變，D錯(cuò)誤；改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液，都是能使染色體染成深色的堿性染料，C正確。答案C2.關(guān)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤的描述是（）A.處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多B.在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞C.在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w過(guò)程D.在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似解析由于在一個(gè)細(xì)胞周期中，分裂間期所處的時(shí)間占95%左右，所以處于分裂間期的細(xì)胞最多，A正確；如果觀察的細(xì)胞處于前期、中期，則細(xì)胞內(nèi)含二個(gè)染色體組。如果觀察的細(xì)胞處于后期，則細(xì)胞內(nèi)含四個(gè)染色體組，所以在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞，B正確；由于在制作裝片過(guò)程中，要進(jìn)行解離，使細(xì)胞失去活性，所以在顯微鏡下不可能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過(guò)程，C錯(cuò)誤；在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似，都是有絲分裂前期，抑制紡錘體的形成，D正確。答案C低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化實(shí)驗(yàn)的5個(gè)問(wèn)題（1）選材①選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得，又要便于觀察。②常用的觀察材料有蠶豆、洋蔥、大蒜等。（2）歸納實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用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（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精為1∶1混合）：使組織中的細(xì)胞相互分離。④清水：洗去解離液，防止解離過(guò)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、行為。（3）根尖培養(yǎng)①培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤(rùn)以利生根。②低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4℃、0℃三種，以作對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。（4）制作裝片：按觀察有絲分裂裝片制作過(guò)程進(jìn)行。（5）觀察：換用高倍鏡觀察材料，只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦，切不可動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋。顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被殺死的細(xì)胞。易錯(cuò)·防范清零[易錯(cuò)清零]易錯(cuò)點(diǎn)1誤認(rèn)為單倍體只含一個(gè)染色體組或認(rèn)為含多個(gè)染色體組者均為多倍體點(diǎn)撥單倍體強(qiáng)調(diào)的是由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，其細(xì)胞中染色體組數(shù)取決于配子中所含染色體組數(shù)，可能為1組、2組或多組。含多個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體還是多倍體取決于其發(fā)育起點(diǎn)是“配子”還是受精卵，若為前者，一定是單倍體，若為后者，一定是多倍體。易錯(cuò)點(diǎn)2混淆“可遺傳變異”與“可育”點(diǎn)撥“可遺傳變異”≠“可育”：三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別。易錯(cuò)點(diǎn)3混淆育種中“最簡(jiǎn)便”與“最快”點(diǎn)撥“最簡(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。但“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，單就花粉培養(yǎng)成幼苗已很難實(shí)現(xiàn)。易錯(cuò)點(diǎn)4錯(cuò)將四倍體AAaa（由Aa秋水仙素誘導(dǎo)后形成）產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例算作1AA∶2Aa∶1aa點(diǎn)撥AAaa產(chǎn)生配子狀況可按右圖分析，由于染色體①～④互為同源染色體，減數(shù)分裂時(shí)四條染色體分至細(xì)胞兩極是“隨機(jī)”的，故最終產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體及基因狀況應(yīng)為①②與③④（AA與aa）、①③與②④（Aa與Aa）、①④與②③（Aa與Aa），由此可見(jiàn)，AAaa產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例為1AA∶4Aa∶1aa而不是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。易錯(cuò)點(diǎn)5錯(cuò)將“單倍體育種”等同于“花藥離體培養(yǎng)”點(diǎn)撥單倍體育種的過(guò)程如下：由此可見(jiàn)單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過(guò)程，不能簡(jiǎn)單認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。易錯(cuò)點(diǎn)6混淆三類(lèi)“無(wú)子果實(shí)”點(diǎn)撥（1）無(wú)子西瓜—利用染色體變異原理，由四倍體（♀）×二倍體（♂）→三倍體，無(wú)子的原因是三倍體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。（2）無(wú)子番茄—利用生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理，在未受粉的雌蕊柱頭上，涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素培育而來(lái)，其無(wú)子的原因是“未受粉”。（3）無(wú)子香蕉—天然三倍體，無(wú)子的原因在于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。以上三類(lèi)無(wú)子果實(shí)中，無(wú)子西瓜、無(wú)子香蕉，其遺傳物質(zhì)均已發(fā)生改變，為可遺傳變異，而無(wú)子番茄則屬不可遺傳變異。易錯(cuò)點(diǎn)7混淆“三體”與“三倍體”點(diǎn)撥三倍體是指由受精卵發(fā)育而成，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“三條相同”（如圖1所示）；三體則是二倍體（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”而成為3條，其余染色體均為兩兩相同（如圖2所示）。[糾錯(cuò)小練]1.下列說(shuō)法正確的是（）A.體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組的個(gè)體才是單倍體B.八倍體小麥的單倍體有四個(gè)染色體組C.六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個(gè)體是三倍體D.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體解析單倍體的染色體組數(shù)量與該生物配子的染色體組數(shù)量相同，不一定只含有一個(gè)染色體組，如八倍體小麥的單倍體有四個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤、B正確；由配子發(fā)育成的個(gè)體細(xì)胞中不管有幾個(gè)染色體組，都屬于單倍體，C、D錯(cuò)誤。答案B2.（2017·河北衡水期中，40）下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、籽粒較大B.④為單倍體，通常莖稈弱小、籽粒較小C.若①和②雜交，后代基因型分離比為1∶5∶5∶1D.①②③④細(xì)胞所代表的個(gè)體分別是四倍體、二倍體、三倍體和單倍體解析①細(xì)胞含4個(gè)相同（等位）基因，即4個(gè)染色體組，②2個(gè)染色體組，③3個(gè)染色體組，④1個(gè)染色體組。確定是單倍體、二倍體還是多倍體，關(guān)鍵看發(fā)育起點(diǎn)，凡是由配子為起點(diǎn)直接發(fā)育而來(lái)的是單倍體，以受精卵為起點(diǎn)，有幾個(gè)染色體組就是幾倍體，A、D錯(cuò)誤；④1個(gè)染色體組，為單倍體，特點(diǎn)是植株弱小，且高度不育，B錯(cuò)誤；①AAaa減數(shù)分裂可以產(chǎn)生3種配子：AA、Aa、aa，比例為1∶4∶1，②減數(shù)分裂可產(chǎn)生2種配子：A、a，比例為1∶1，故①和②雜交，后代基因型及分離比為AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正確。答案C3.（2017·河南省中原名校高三質(zhì)量檢測(cè)）野生獼猴桃是一種多年生的富含維生素C的二倍體（2N＝58）小野果。如圖是某科研小組以大量的野生獼猴桃種子（aa）為實(shí)驗(yàn)材料培育抗蟲(chóng)獼猴桃無(wú)子新品種的過(guò)程，下列分析錯(cuò)誤的是（）A.該培育過(guò)程用到多種不同的育種方式B.③⑦過(guò)程可以使用秋水仙素或低溫處理，AAaa自交產(chǎn)生AAAA的概率為1/36C.⑤過(guò)程得到的AAA植株的體細(xì)胞含染色體數(shù)目是174D.⑥過(guò)程是基因工程育種，可以直接定向改變生物，培育新品種解析由圖可知：①為誘變育種，③為多倍體育種，⑥為基因工程育種，A正確；AAaa是四倍體，其產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例為AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AA＝1/6，則產(chǎn)生的AAAA的概率是1/36，B正確；二倍體（2N＝58），說(shuō)明體細(xì)胞含58條染色體，配子中29條，而AAA中含染色體是配子中三倍，為87條，C錯(cuò)誤；基因工程育種，可以直接定向改變生物，培育新品種，D正確。答案C4.（2017·河南鄭州一檢）無(wú)子西瓜的培育過(guò)程如圖所示。根據(jù)圖解，結(jié)合你所學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí)，下列敘述中正確的是（）A.①過(guò)程要用秋水仙素處理，它的作用主要是抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成B.四倍體西瓜根細(xì)胞一定含有2個(gè)染色體組C.四倍體西瓜與二倍體西瓜不存在生殖隔離，它們屬于同一物種D.由三倍體植株結(jié)成無(wú)子西瓜的過(guò)程，與中心體有密切的關(guān)系解析①過(guò)程中用秋水仙素處理，秋水仙素可抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍，A正確；由于秋水仙素只是處理了幼苗的地上部分，未作用于根，故四倍體西瓜的根細(xì)胞染色體未加倍，仍為2個(gè)染色體組，但根細(xì)胞在有絲分裂后期可含4個(gè)染色體組，B錯(cuò)誤；四倍體西瓜和二倍體西瓜雜交形成的三倍體西瓜高度不育，說(shuō)明二者之間存在生殖隔離，屬于不同的物種，C錯(cuò)誤；西瓜屬于高等植物，不含中心體，D錯(cuò)誤。答案A課堂小結(jié)思維導(dǎo)圖晨讀必背1.染色體結(jié)構(gòu)變異：包括染色體片段的重復(fù)、缺失、倒位、易位。數(shù)目變異則包括個(gè)別染色體增減、染色體組成倍增減。2.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。3.染色體組是指細(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。4.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。5.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。隨堂·真題&預(yù)測(cè)1.（2015·全國(guó)卷Ⅱ，6）下列關(guān)于人類(lèi)貓叫綜合征的敘述，正確的是（）A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的解析人類(lèi)貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。答案A2.（2015·海南卷，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)顯微鏡觀察解析基因突變只是基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添、缺失，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，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(lèi)，進(jìn)而表現(xiàn)型也不會(huì)改變，B錯(cuò)誤；基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，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。答案C3.（2019·高考預(yù)測(cè)）下列有關(guān)生物變異的敘述，正確的是（）A.基因突變會(huì)導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變B.基因重組會(huì)導(dǎo)致配子的種類(lèi)和數(shù)目增多C.染色體結(jié)構(gòu)變異一定會(huì)導(dǎo)致基因的種類(lèi)和排序改變D.非同源染色體之間的交叉互換會(huì)導(dǎo)致基因重組解析基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換，會(huì)導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變，A正確；基因重組會(huì)導(dǎo)致配子種類(lèi)增多，但配子數(shù)目不變，B錯(cuò)誤；染色體結(jié)構(gòu)變異并不一定會(huì)導(dǎo)致基因種類(lèi)的改變，C錯(cuò)誤；同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換屬于基因重組，非同源染色體之間的交叉互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D錯(cuò)誤。答案A4.（2019·新題預(yù)測(cè)）現(xiàn)有基因型為AAbb、aaBB兩個(gè)高粱品種，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）若培育基因型為AABB的優(yōu)良品種，較為簡(jiǎn)單的方法是采用育種的方法。此育種方式應(yīng)該在子代開(kāi)始選擇，然后使其連續(xù)，經(jīng)過(guò)選擇淘汰掉不合要求的植株，直至不出現(xiàn)為止。若想顯著地縮短育種年限，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出育種方案：_________________________________________________________________________________________。（2）研究發(fā)現(xiàn)高粱的莖稈中含有一定量的蔗糖，A基因存在時(shí)莖稈中可合成較多的蔗糖，可用莖稈榨取蔗糖；B基因存在時(shí)可催化蔗糖合成淀粉，可提高高粱籽粒的產(chǎn)量。現(xiàn)用基因型為AaBb和aaBb的兩個(gè)植株雜交，子一代中適于榨取蔗糖的植株占，適于獲取高粱籽粒的植株占。解析（1）雜交育種工作量較大，年限長(zhǎng)，從第2代開(kāi)始就應(yīng)該進(jìn)行選擇，再進(jìn)行連續(xù)自交并選擇，直至不再出現(xiàn)性狀分離為止；單倍體育種能明顯縮短育種年限。（2）適于榨取蔗糖的植株的基因型為A_bb，適于獲取高粱籽粒的植株的基因型為A_B_。AaBb×aaBb，產(chǎn)生A_bb的概率為1/2×1/4＝1/8，產(chǎn)生A_B_的概率為1/2×3/4＝3/8。答案（1）雜交2自交性狀分離將基因型為AAbb的植株和基因型為aaBB的植株雜交，取F1的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗，人工誘導(dǎo)使其染色體數(shù)目加倍后即可篩選出符合要求的品種（2）1/83/8教師獨(dú)具1.下面為某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異（）A.均為染色體結(jié)構(gòu)變異B.基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變C.均使生物的性狀發(fā)生改變D.均可發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中解析由圖可知，圖a為交叉互換，屬于基因重組，基因的數(shù)目和排列順序未發(fā)生改變，性狀可能沒(méi)有變化；圖b是染色體結(jié)構(gòu)變異，基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；二者均可發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中。答案D2.（2017·安徽皖南八校一聯(lián)，17）下列關(guān)于生物育種技術(shù)操作合理的是（）A.用紅外線照射青霉菌能使青霉菌的繁殖能力增強(qiáng)B.年年栽種年年制種推廣的雜交水稻一定是能穩(wěn)定遺傳的純合子C.單倍體育種時(shí)需用秋水仙素處理其萌發(fā)的種子或幼苗D.馬鈴薯、紅薯等用營(yíng)養(yǎng)器官繁殖的作物只要雜交后代出現(xiàn)所需性狀即可留種解析由于基因突變是不定向的，誘變育種不能定向改造生物的性狀，所以用紅外線照射青霉菌不一定使青霉菌的繁殖能力增強(qiáng)，A錯(cuò)誤；由于雜合體自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離，所以年年栽種年年制種推廣的雜交水稻中含有雜合體，B錯(cuò)誤；單倍體植株高度不育，不產(chǎn)生種子，所以單倍體育種時(shí)需用秋水仙素處理其幼苗，C錯(cuò)誤；用植物的營(yíng)養(yǎng)器官來(lái)繁殖屬于無(wú)性繁殖，后代的基因型、表現(xiàn)型與親本相同，所以馬鈴薯、紅薯等用營(yíng)養(yǎng)器官繁殖的作物只要雜交后代出現(xiàn)所需性狀即可留種，D正確。答案D3.（2017·四川成都測(cè)試）用二倍體早熟易感病茄子（aatt）和四倍體晚熟抗病茄子（AAAATTTT）為材料，培育純合的二倍體早熟抗病茄子。以下有關(guān)敘述合理的是（）A.取四倍體植株的花藥離體培養(yǎng)可獲得二倍體植株AATTB.基因型aatt與基因型AATT植株雜交，可以從F2中直接選出符合要求的植株C.取B選項(xiàng)F1植株花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，利用的原理是植物細(xì)胞具有全能性D.種植C選項(xiàng)得到的植株，成熟后用秋水仙素處理即可選出符合要求的植株解析由單倍體的概念可知經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的植株一定是單倍體，A錯(cuò)誤；純合的二倍體早熟抗病茄子的基因型為aaTT，若用aatt、AATT為親本進(jìn)行雜交育種，F(xiàn)2中性狀符合要求的植株的基因型為aaTT和aaTt，有兩種基因型，其中一種為雜合子，在性狀上無(wú)法與純合子區(qū)分，B錯(cuò)誤；植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理為植物細(xì)胞具有全能性，C正確；C獲得的植株是單倍體植株，若要使其染色體加倍，應(yīng)用秋水仙素處理C項(xiàng)獲得的幼苗，而不是成熟的植株，D錯(cuò)誤。答案C4.（2017·廣東佛山質(zhì)檢）某男性表現(xiàn)型正常，其一條13號(hào)染色體和一條21號(hào)染色體發(fā)生了圖1所示變化。該男性與某染色體組成正常的女性婚配，所生的三個(gè)子女染色體組成如圖2所示。據(jù)圖回答：（1）圖1所示的染色體變異類(lèi)型有，該變異可發(fā)生在分裂過(guò)程，觀察該變異最好選擇處于（時(shí)期）的胚胎細(xì)胞。（2）若不考慮其他染色體，在減數(shù)分裂時(shí)，圖2中男性的三條染色體中，任意兩條到細(xì)胞一極，另一條移向細(xì)胞另一極，則其理論上產(chǎn)生的精子類(lèi)型有種，該夫婦生出正常染色體組成的孩子的概率為。參照4號(hào)個(gè)體的染色體組成情況，畫(huà)出3號(hào)個(gè)體的染色體組成。（3）為避免生出有遺傳缺陷的小孩，1號(hào)個(gè)體在妊娠期間應(yīng)進(jìn)行。為便于篩除異常胚胎，醫(yī)生建議這對(duì)夫婦選擇“試管嬰兒”技術(shù)，該技術(shù)涉及的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)是。解析（1）根據(jù)圖1可知，13號(hào)染色體與21號(hào)染色體結(jié)合形成了1條染色體，且發(fā)生了染色體片段的丟失，因此染色體變異類(lèi)型有染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。該變異過(guò)程既可發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，也可發(fā)生在有絲分裂過(guò)程中。由于有絲分裂中期的細(xì)胞中染色體形態(tài)比較固定，數(shù)目比較清晰，因此最好選擇處于有絲分裂中期的胚胎細(xì)胞觀察該變異。（2）若題圖2中男性的三條染色體中，任意兩條移向細(xì)胞一極，另一條移向另一極，則理論上產(chǎn)生的精子類(lèi)型有13號(hào)染色體和21號(hào)染色體、變異染色體；21號(hào)染色體和變異染色體、13號(hào)染色體；變異染色體和13號(hào)染色體、21號(hào)染色體共6種；該夫婦生出正常染色體即13號(hào)和21號(hào)染色體組成正常孩子的概率為1/6。根據(jù)4號(hào)個(gè)體的染色體組成情況，3號(hào)（13三體）的染色體組成為2條13號(hào)染色體、1條變異染色體和一條21號(hào)染色體。（3）為避免生出有遺傳缺陷的小孩，母親在妊娠期間應(yīng)進(jìn)行產(chǎn)前診斷?！霸嚬軏雰骸奔夹g(shù)涉及的兩個(gè)主要環(huán)節(jié)是體外受精和胚胎移植。eq\a\vs4\al(課后·分層訓(xùn)練)（時(shí)間：30分鐘滿(mǎn)分：100分）1.在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了圖甲～丁4種變異，圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.圖甲～丁都發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性B.圖甲、乙、丁中的變異類(lèi)型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn)C.圖甲、乙、丁中的變異只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂過(guò)程中D.圖乙、丙中的變異只會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂過(guò)程中解析圖甲屬于倒位，圖乙一對(duì)姐妹染色單體移向細(xì)胞同一極，屬于染色體數(shù)目變異，圖丙表示一對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組，圖丁表示兩條非同源染色體之間發(fā)生交換，屬于易位，A錯(cuò)誤，圖甲、乙、丁中的變化可出現(xiàn)在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中，C、D錯(cuò)誤，染色體變異，可用顯微鏡觀察，B正確。答案B2.（2018·中原名校第一次質(zhì)量考評(píng)，16）下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）①基因重組發(fā)生在受精作用過(guò)程中②細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體稱(chēng)為二倍體③三倍體無(wú)子西瓜無(wú)法產(chǎn)生后代，這種變異屬于不可遺傳的變異④基因突變后，若堿基對(duì)增添或缺失則基因數(shù)也增加或減少A.一項(xiàng) B.兩項(xiàng)C.三項(xiàng) D.四項(xiàng)解析基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。可發(fā)生于減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，或減數(shù)第一次分裂后期隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合。受精作用過(guò)程中不發(fā)生基因重組，①錯(cuò)誤；由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體稱(chēng)為二倍體。若未經(jīng)過(guò)受精作用，即直接由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中無(wú)論含有多少個(gè)染色體組，均稱(chēng)為單倍體，②錯(cuò)誤；三倍體無(wú)子西瓜形成過(guò)程中，細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，為可遺傳的變異，③錯(cuò)誤；基因突變的結(jié)果是形成等位基因，基因數(shù)目不變，④錯(cuò)誤。答案D3.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，只含其中一個(gè)基因的個(gè)體無(wú)法發(fā)育。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.乙屬于誘變育種得到的染色體變異個(gè)體B.篩選①可用光學(xué)顯微鏡，篩選②可不用C.F1中有eq\f(1,2)果蠅的細(xì)胞含有異常染色體D.F1中雌雄個(gè)體的體色理論上均為灰色解析甲、乙雜交后代F1中含有正常染色體的果蠅（BbXY）比例為eq\f(1,3)，則細(xì)胞中含有異常染色體的果蠅比例為1－eq\f(1,3)＝eq\f(2,3)，C錯(cuò)誤。答案C4.（2018·河南八市第一次聯(lián)考，19）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用X射線等多種射線綜合處理某植物的花蕊，細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了少量的染色體碎片，一段時(shí)間后該染色體碎片消失。上述過(guò)程中該植物最不可能發(fā)生（）A.細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體數(shù)目增多B.染色體的易位或缺失C.遺傳信息的改變D.子代生物性狀的改變解析少量染色體碎片消失，可能是發(fā)生了染色體的易位，或者是碎片被降解了，則可能會(huì)導(dǎo)致染色體缺失，但不會(huì)引起染色體數(shù)目增多，A錯(cuò)誤、B正確；可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，導(dǎo)致遺傳信息的改變，子代生物性狀發(fā)生改變，C、D正確。答案A5.（2018·河南省百校聯(lián)盟第一次聯(lián)考，17）下列關(guān)于單倍體，二倍體和多倍體的敘述中，正確的是（）A.它們都是由受精卵發(fā)育而來(lái)B.單倍體細(xì)胞中的染色體組的數(shù)目為奇數(shù)C.多倍體可以由秋水仙素或低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生D.香蕉屬于三倍體，不可育的原因是無(wú)法聯(lián)會(huì)解析單倍體由配子發(fā)育而來(lái)，A錯(cuò)誤；單倍體的染色體組數(shù)目可能是奇數(shù)也可能是偶數(shù)，B錯(cuò)誤；通過(guò)秋水仙素處理或低溫處理，抑制了紡錘體的形成，使后期染色體數(shù)目加倍，可得到多倍體，C正確；香蕉細(xì)胞中含三個(gè)染色體組，聯(lián)會(huì)紊亂導(dǎo)致不育，D錯(cuò)誤。答案C6.（2018·河南百校聯(lián)盟二聯(lián)，22）下列關(guān)于生物育種的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.雜交育種是利用已有的基因進(jìn)行重組，不會(huì)產(chǎn)生新的基因B.基因工程能實(shí)現(xiàn)基因在不同種生物間的轉(zhuǎn)移，可培育出生物新品種C.將二倍體植株的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，得到的是能穩(wěn)定遺傳的植株D.二倍體西瓜與經(jīng)秋水仙素處理后形成的四倍體西瓜，存在生殖隔離答案C7.甲、乙兩果蠅品系有六對(duì)相對(duì)性狀的差異，經(jīng)多次品系間雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)雜交組合產(chǎn)生的F1表現(xiàn)與甲相同，表明乙品系上述6種性狀均為隱性性狀。但有一組雜交后代F1中出現(xiàn)了4顯2隱的情況，若六對(duì)相對(duì)性狀分別由六對(duì)等位基因控制，對(duì)此現(xiàn)象下列解釋最合理的是（）A.若六對(duì)等位基因位于非同源染色體上，乙果蠅發(fā)生染色體加倍B.若六對(duì)等位基因位于非同源染色體上，乙果蠅發(fā)生染色體片段易位C.若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，甲果蠅發(fā)生染色體片段易位D.若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，甲果蠅發(fā)生染色體片段缺失解析有六對(duì)相對(duì)性狀差異的甲、乙兩果蠅品系間經(jīng)多次雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)雜交組合產(chǎn)生的F1表現(xiàn)與甲相同，說(shuō)明甲品系上述6種性狀均為顯性性狀，乙品系上述6種性狀均為隱性性狀。若六對(duì)相對(duì)性狀分別由六對(duì)等位基因控制，且均位于非同源染色體上，乙果蠅無(wú)論是發(fā)生染色體加倍還是發(fā)生染色體片段易位，則在理論上甲乙兩品系雜交后代F1都表現(xiàn)為6種顯性性狀，A、B錯(cuò)誤；若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，甲果蠅發(fā)生染色體片段易位，則在理論上甲乙兩品系雜交后代F1都表現(xiàn)為6種顯性性狀，C錯(cuò)誤；若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上，甲果蠅發(fā)生染色體片段缺失，且缺失片段上含有兩個(gè)顯性基因，則甲乙兩品系雜交后代F1中就會(huì)出現(xiàn)4顯2隱的情況。D正確。答案D8.（2017·湖南長(zhǎng)沙一模）已知某DNA片段上有基因A、無(wú)效片段和基因B，其分布如圖所示，現(xiàn)將某外來(lái)DNA片段（m）插入位點(diǎn)a或b，下列關(guān)于變異類(lèi)型的說(shuō)法正確的是（）A.若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)a，則發(fā)生了基因突變B.若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)b，則發(fā)生了染色體變異C.若m為有效片段且插入位點(diǎn)a，則發(fā)生了基因重組D.若m為有效片段且插入位點(diǎn)b，則發(fā)生了染色體變異解析基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，若m為無(wú)效片段則m不是基因，插入無(wú)效片段中的位點(diǎn)a，不會(huì)發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤；若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)b，則會(huì)造成基因B發(fā)生改變，該變異屬于基因突變，B錯(cuò)誤；若m為有效片段，則m具有遺傳效應(yīng)，插入位點(diǎn)a后，無(wú)效片段有了遺傳效應(yīng)，則發(fā)生了基因重組，C正確；若m為有效片段，插入位點(diǎn)b后，導(dǎo)致基因B失去原有的遺傳效應(yīng)，并且m也具有遺傳效應(yīng)，則發(fā)生了基因突變、基因重組，D錯(cuò)誤。答案C9.（2017·山西太原模擬）如圖是育種工作者的育種過(guò)程圖解。下列相關(guān)敘述中正確的是（）A.野生一粒小麥與山羊草能產(chǎn)生雜交后代，屬于同一個(gè)物種的不同品種B.秋水仙素能促進(jìn)染色體著絲點(diǎn)分裂，使染色體數(shù)目加倍C.野生二粒小麥為二倍體，能通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生可育配子D.此育種過(guò)程所遵循的原理是染色體數(shù)目變異解析野生一粒小麥與山羊草能產(chǎn)生雜交后代，但雜交后代不可育，說(shuō)明兩者存在生殖隔離，屬于兩個(gè)不同物種，A錯(cuò)誤；秋水仙素能抑制紡錘體形成，但不影響染色體著絲點(diǎn)分裂，故能使染色體數(shù)目加倍，B錯(cuò)誤；野生二粒小麥為四倍體，能通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生可育配子，C錯(cuò)誤；此育種過(guò)程所遵循的原理是染色體數(shù)目變異，D正確。答案D10.（2017·河北省保定期中）已知性染色體組成為XO（體細(xì)胞內(nèi)只含1條性染色體X）的果蠅，表現(xiàn)為雄性不育，用紅眼雌果蠅（XAXA）與白眼雄果蠅（XaY）為親本進(jìn)行雜交，在F1群體中，發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅（記為“W”）。為探究W果蠅出現(xiàn)的原因，某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)將W果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，再根據(jù)雜交結(jié)果，進(jìn)行分析推理。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的敘述中，正確的是（）A.若子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型都為白眼，則W的出現(xiàn)由環(huán)境改變引起B(yǎng).若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼，則W的出現(xiàn)由基因突變引起C.若無(wú)子代產(chǎn)生，則W的基因組成為XaOD.若無(wú)子代產(chǎn)生，則W的基因組成為XaY，由基因突變引起解析若W的出現(xiàn)是環(huán)境改變引起的，則其基因型為XAY，XAY（白眼）×XaXa→XAXa（紅眼）、XaY（白眼），A錯(cuò)誤；若W的出現(xiàn)是基因突變引起的，則其基因型為XaY，XaY（白眼）×XaXa→XaXa（白眼）、XaY（白眼），有子代產(chǎn)生，B、D錯(cuò)誤；若W的基因型是XaO，則其不育，無(wú)子代產(chǎn)生，C正確。答案C11.果蠅是遺傳學(xué)常用的材料，回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問(wèn)題。（1）圖1表示對(duì)雌果蠅眼型的遺傳研究結(jié)果，由圖分析，果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘粞凼怯捎趯?dǎo)致的，其中雄性棒眼果蠅的基因型為。（2）研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系XdBXb，其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因d，且該基因與棒眼基因B始終連在一起，如圖2所示。在純合（XdBXdB、XdBY）時(shí)能使胚胎致死。若棒眼雌果蠅（XdBXb）與野生正常眼雄果蠅（XbY）雜交，F(xiàn)1果蠅的表現(xiàn)型有三種，分別為棒眼雌果蠅、正常眼雄果蠅和，其中雄果蠅占。若F1雌雄果蠅隨機(jī)交配，則產(chǎn)生的F2中Xb頻率為。（3）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)缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體胚胎期死亡?，F(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)用雜交實(shí)驗(yàn)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？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：選該白眼雌果蠅與多只紅眼雄果蠅雜交，觀察統(tǒng)計(jì)子代中雌雄果蠅數(shù)量之比。結(jié)果及結(jié)論：①若子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為_(kāi)_______________________________，則為基因突變引起的。②若子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為_(kāi)_______________________________，則是由于缺失造成的。解析（1）根據(jù)圖1分析可知，XB基因的出現(xiàn)是由于X染色體上的某區(qū)段重復(fù)導(dǎo)致的，所以果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘粞凼怯捎谌旧w結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)導(dǎo)致的，其中雄性棒眼果蠅的基因型為XBY。（2）棒眼雌果蠅（XdBXb）與野生正常眼雄果蠅（XbY）雜交，子代表現(xiàn)型及比例為棒眼雌果蠅（XdBXb）∶正常眼雌果蠅（XbXb）∶死亡（XdBY）∶正常眼雄果蠅（XbY）＝1∶1∶1∶1，其中雄果蠅占eq\f(1,3)；若F1雌雄果蠅隨機(jī)交配，即F1棒眼雌果蠅（XdBXb）∶正常眼雌果蠅（XbXb）＝1∶1，產(chǎn)生的雌配子為XdB∶Xb＝1∶3；F1正常眼雄果蠅（XbY）產(chǎn)生的雄配子為Xb∶Y＝1∶1，則產(chǎn)生的F2代基因型及比例是XdBXb∶XbXb∶XdBY∶XbY＝1∶3∶1∶3，其中XdBY個(gè)體死亡，存活個(gè)體的基因型及比例為XdBXb∶XbXb∶XbY＝1∶3∶3，F(xiàn)2代中Xb頻率為（1＋3×2＋3×1）÷（1×2＋3×2＋3×1）＝eq\f(10,11)。（3）根據(jù)題意果蠅紅白眼基因位于X染色體上，原本子代中的雌性都應(yīng)該為XAXa，應(yīng)該表現(xiàn)為紅眼，如果缺失1條含XA基因的染色體后會(huì)表現(xiàn)為白眼，要驗(yàn)證是因?yàn)榛蛲蛔冞€是染色體變異引起的，可以用該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交，如果雜交子代中紅眼∶白眼＝1∶1（或雌果蠅∶雄果蠅＝1∶1）則是基因突變引起的；如果雜交子代中紅眼∶白眼＝2∶1（或雌果蠅∶雄果蠅＝2∶1），則是染色體缺失引起的。答案（1）染色體（結(jié)構(gòu)）變異XBY（2）正常眼雌果蠅eq\f(1,3)eq\f(10,11)（3）①1∶1②2∶112.雜種優(yōu)勢(shì)泛指雜種品種即F1（雜合子）表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)越于其親本品種（純系）的現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，我國(guó)大面積推廣種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)玉米品種，均為雜合子。請(qǐng)回答：（1）玉米是單性花，雌雄同株的作物。在雜交過(guò)程中，玉米相對(duì)于豌豆可以簡(jiǎn)化環(huán)節(jié)，在開(kāi)花前直接給花序處理即可。（2）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)，玉米雜交種（F1）的雜種優(yōu)勢(shì)明顯，但是F2會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了，使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。（3）玉米的大粒雜種優(yōu)勢(shì)性狀由一對(duì)等位基因（A1A2）控制，現(xiàn)將若干大粒玉米雜交種平分為甲