2019屆高三復(fù)習(xí)備考生物一體資料講義第七單元 生物的變異、育種和進化 第21講 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第21講染色體變異與育種[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.實驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍?？键c一染色體變異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)目變異（1)類型eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1（個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從染色體來源看，一個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、二倍體和多倍體項目單倍體二倍體多倍體概念體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體體細胞中含有兩個染色體組的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體發(fā)育起點配子受精卵受精卵植株特點（1)植株弱?。?)高度不育正常可育(1)莖稈粗壯(2)葉片、果實和種子較大(3)營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細胞染色體組數(shù)≥12≥3形成過程雄配子eq\o(→，\s\up7（直接發(fā)育成個體)）單倍體＋雌配子eq\o（→,\s\up7（直接發(fā)育成個體))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(二倍體兩個染色體組,多倍體三個或三個以上染色體組））)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．判斷下列有關(guān)染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述(1）染色體增加某一片段可提高基因表達水平,是有利變異（×）（2）染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力（×)(3)染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響(×）(4）染色體上某個基因的丟失屬于基因突變(×）(5)DNA分子中發(fā)生三個堿基對的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(×）(6）非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中（×)2．判斷下列有關(guān)染色體數(shù)目變異的敘述（1)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)（√)(2)用秋水仙素處理某高等植物連續(xù)分裂的細胞群體,分裂期細胞的比例會減少（×)(3)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加（×)(4)體細胞中含有兩個染色體組的個體是二倍體，含有三個或三個以上染色體組的個體是多倍體(×)(5）水稻(2n＝24）一個染色體組有12條染色體，水稻單倍體基因組有12條染色體（√）（6）用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體（×）（7）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？它們分別屬于哪類變異？能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪幾個?哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？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.③（基因突變）只是產(chǎn)生了新基因,染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。(2)圖乙、丙均發(fā)生了某些片段的交換，其交換對象分別是什么？它們屬于哪類變異？提示(3）上述的染色體結(jié)構(gòu)變異中有的甚至導(dǎo)致生物體死亡，為何還稱為可遺傳的變異？提示染色體結(jié)構(gòu)變異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，即由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異就稱為可遺傳的變異。（4)下圖中丁是某二倍體生物體細胞染色體模式圖，戊、己、庚是發(fā)生變異后的不同個體的體細胞中的染色體組成模式圖，據(jù)圖回答：①若果蠅的某細胞在減數(shù)第一次分裂后期X染色體和Y染色體沒有分離，最終形成的精子中含有的是不是一個染色體組？不是。②上圖中戊所示個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類及比例如何?圖己所示個體在減數(shù)分裂聯(lián)會時,3條同源染色體中的任意2條配對聯(lián)會，另1條同源染色體不能配對,減數(shù)第一次分裂的后期配對的同源染色體正常分離，而不能配對的1條染色體隨機移向細胞的任意一極，則其減數(shù)分裂時可產(chǎn)生的配子種類和比例如何?提示b∶B∶ab∶aB＝1∶1∶1∶1;aB∶ab∶AB∶Ab∶AaB∶Aab∶AAB∶AAb＝1∶1∶2∶2∶2∶2∶1∶1。③讀上圖辨析“三體”＝“三倍體”嗎？提示三體是二倍體（含兩個染色體組)，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)育而來的體細胞中含三個染色體組的個體，其每種形態(tài)的染色體為“三三相同”(如圖庚)。命題點一透過圖像辨析三種可遺傳變異1．(2018·貴陽調(diào)研)下圖中，甲、乙分別表示兩種果蠅的一個染色體組，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號染色體上的基因排列順序相同C．丙中①過程，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所示變異都可歸類于染色體結(jié)構(gòu)變異答案D解析與甲相比,乙中的1號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1，減數(shù)分裂過程中1號染色體不能正常聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常配子，A項錯誤；因為乙中的1號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙的1號染色體上的基因排列順序不完全相同，B項錯誤;丙中①過程基因的位置發(fā)生顛倒，屬于倒位，丙中②過程染色體片段發(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項錯誤,D項正確。2．如圖①②③④分別表示不同的變異類型，a、a′基因僅有圖③所示片段的差異。下列相關(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)第一次分裂的前期答案C解析①表示同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期)，導(dǎo)致基因重組；②表示非同源染色體互換片段，發(fā)生的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；③表示基因突變；④表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的某一片段缺失或重復(fù)。利用四個“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分子上若干堿基對的缺失、增添，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)會改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，會改變基因的量或基因的排列順序。命題點二染色體組及生物體倍性的判斷3．下列是對a~h所示的生物體細胞圖中各含有幾個染色體組的敘述,正確的是（)A．細胞中含有一個染色體組的是h圖，該個體是單倍體B．細胞中含有兩個染色體組的是e、g圖，該個體是二倍體C．細胞中含有三個染色體組的是a、b圖,但該個體未必是三倍體D．細胞中含有四個染色體組的是c、f圖，該個體一定是四倍體答案C解析形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個染色體組，由此我們可知：a、b圖含有三個染色體組，c、h圖含有兩個染色體組，d、g圖含有一個染色體組，e、f圖含有四個染色體組.確認單倍體、二倍體、三倍體必須先看發(fā)育起點：若由配子發(fā)育而來，無論含幾個染色體組均屬于單倍體；若由受精卵發(fā)育而來，有幾個染色體組即屬于幾倍體.4．下圖所示細胞中對所含染色體的有關(guān)敘述正確的是()A．圖a含有2個染色體組，圖b含有3個染色體組B．如果圖b表示體細胞，則圖b代表的生物一定是三倍體C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細胞，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個染色體組，圖b有3個染色體組，A項錯誤；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項錯誤;圖c中有同源染色體，含有2個染色體組,若是由受精卵發(fā)育而成的,則該細胞所代表的生物一定是二倍體，C項正確；圖d中只含1個染色體組,一定是單倍體，可能是由雄配子或雌配子發(fā)育而成的，D項錯誤.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個染色體組。(2）等位基因個數(shù)法控制同一性狀的等位基因→有幾個就有幾組.如AAabbb個體中有3個染色體組。(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個染色體組。2．“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體命題點三變異類型的實驗探究5．玉米的紫株和綠株由6號染色體上一對等位基因(H、h)控制，紫株對綠株為顯性.紫株A經(jīng)X射線照射后再與綠株雜交，子代出現(xiàn)少數(shù)綠株（綠株B)。為研究綠株B出現(xiàn)的原因,讓綠株B與正常純合的紫株C雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2。請回答：（1）假設(shè)一：X射線照射導(dǎo)致紫株A發(fā)生了基因突變。若此假設(shè)成立，則F1的基因型為__________；F2中紫株所占的比例為________。(2)假設(shè)二:X射線照射導(dǎo)致紫株A的6號染色體斷裂，含有基因H的片段缺失(注：一條染色體部分片段缺失的個體生存，兩條同源染色體皆有相同部分片段缺失的個體死亡).若此假設(shè)成立，則綠株B產(chǎn)生的雌雄配子各有____種,F1的表現(xiàn)型____________;F2中，紫株∶綠株＝________。（3）為驗證假設(shè)二是否正確。最好選擇________（填“紫株A”“綠株B”或“紫株C”)的根尖制成裝片，在顯微鏡下觀察和比較________________________________（填分裂方式及分裂時期）的染色體形態(tài)。答案（1)Hheq\f（3，4）（2）2全部為紫株6∶1(3)綠株B有絲分裂中期解析(1)假設(shè)一是基因突變，基因突變是指DNA分子中堿基對的增添、缺失和替換等,其實質(zhì)是基因結(jié)構(gòu)的改變。紫株A變異后與綠株（hh)雜交，后代有綠株出現(xiàn),說明紫株A的基因型為Hh，綠株B的基因型為hh。綠株B(hh）與正常純合的紫株C(HH)雜交，F(xiàn)1的基因型為Hh;F1自交得到F2，F(xiàn)2中紫株(H_）所占的比例應(yīng)為eq\f（3，4)。（2)假設(shè)二是染色體變異,則綠株B的基因型為hO,即綠株B的一條染色體缺失含有基因H的片段，因此其能產(chǎn)生2種配子,一種配子含有基因h,另一種配子6號染色體斷裂缺失含H的片段。綠株B與正常純合的紫株C（HH)雜交，F(xiàn)1有兩種基因型(比例相等）:Hh和HO,均表現(xiàn)為紫株；Hh自交得到的F2為HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，紫株占eq\f(3，4），綠株占eq\f(1,4）,HO自交，由于兩條染色體缺失相同片段的個體死亡，所以F2為HH∶HO＝1∶2，全為紫株,F2中紫株所占比例應(yīng)為eq\f（6，7），綠株所占比例應(yīng)為eq\f（1，7)。所以，紫株∶綠株＝6∶1.（3)基因突變是點突變，在顯微鏡下無法觀察到，而染色體變異可在顯微鏡下觀察到，所以假設(shè)二可以通過細胞學(xué)的方法來驗證，即在顯微鏡下觀察綠株B細胞有絲分裂或減數(shù)分裂過程中的染色體.根尖部位只能發(fā)生有絲分裂，故應(yīng)選擇有絲分裂中期的細胞進行觀察，因為此時染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰，然后可以通過染色體組型分析比較6號染色體是否相同。6．番茄是二倍體植物。有一種三體，其6號染色體的同源染色體有3條，在減數(shù)分裂聯(lián)會時,3條同源染色體中的任意2條隨意配對聯(lián)會形成一個二價體,另1條同源染色體不能配對而形成一個單價體。減數(shù)第一次分裂的后期,組成二價體的同源染色體正常分離，組成單價體的1條染色體隨機地移向細胞的任何一極，而其他染色體正常配對、分離。請回答問題：（1）從變異類型的角度分析，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______________________________，其根尖分生區(qū)一細胞連續(xù)分裂兩次所得到的子細胞的基因型為__________。（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)計雜交實驗，判斷D（或d）基因是否在第6號染色體上,最簡單可行的實驗方案是______________________________________________________________________________。實驗結(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∶1AABBb(3）F1的三體植株正常葉型與二倍體馬鈴薯葉型雜交①正常葉∶馬鈴薯葉＝1∶1D(或d）基因不在第6號染色體上②正常葉∶馬鈴薯葉＝5∶1D（或d)基因在第6號染色體上解析(1)由題意知,正常番茄中體細胞的6號染色體是2條，三體的6號染色體是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；根尖細胞進行有絲分裂，分裂后形成的子細胞的基因型與親代細胞相同,都是AABBb。(3）①如果D（d)基因不在6號染色體上，則馬鈴薯葉型的基因型是dd，正常葉型的基因型是DD，雜交子代的基因型是Dd，與dd進行測交，測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(d)基因位于6號染色體上，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進行測交,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。考點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)方法(3)優(yōu)點：明顯縮短育種年限,所得個體均為純合子。（4）缺點：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（分裂的細胞）eq\o（→,\s\up7（秋水仙素或低溫),\s\do5（處理))eq\x（抑制紡錘體形成)eq\o（→，\s\up7（導(dǎo)致）)eq\x(染色體不能移向細胞兩極,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）（4）實例：三倍體無子西瓜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))②三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。3．雜交育種（1）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，自交至不發(fā)生性狀分離為止。b．動物:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本雜交,獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇后代不發(fā)生性狀分離的F2個體.（3）優(yōu)點：操作簡便,可以把多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。（4)缺點：獲得新品種的周期長。4．誘變育種（1）原理：基因突變。(2)過程(3)優(yōu)點①可以提高突變頻率,在較短時間內(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：有利變異個體往往不多，需要處理大量材料。歸納總結(jié)根據(jù)育種程序圖識別育種名稱和過程（1)首先要識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，“植物細胞eq\o（→,\s\up7(G））新細胞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.（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)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)利用高產(chǎn)、感病小麥與高產(chǎn)、晚熟小麥品種間雜交篩選可獲得高產(chǎn)、抗病小麥的品種（×)（6）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（×）（7）已知a和b基因為優(yōu)良基因，并分別獨立控制不同的優(yōu)良性狀.欲利用現(xiàn)有的基因型為AABB、AAbb、aaBB三種純合子，較簡單快捷的培育出優(yōu)良新品種的方法是雜交育種（√)(8)誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達到育種目的（√)(9）現(xiàn)有三個番茄品種，A種的基因型為aaBBDD,B種的基因型為AAbbDD,C種的基因型為AABBdd，三種等位基因分別位于三對同源染色體上。若通過雜交育種獲得aabbdd植株，且每年只繁殖一代,至少需要的時間為4年（√）(10)用二倍體西瓜給四倍體西瓜授粉，則四倍體植株上會結(jié)出三倍體無子西瓜（×）圖中甲、乙表示水稻兩個品種,A、a和B、b分別表示位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①~⑥表示培育水稻新品種的過程,請分析：（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，植株細胞內(nèi)每對染色體上的基因都是純合的，自交后代不會發(fā)生性狀分離，因此縮短了育種年限。（2）圖中哪一標號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)圖中最簡便及最難以達到育種目標的育種途徑分別是哪個過程？提示圖中最簡便的育種途徑為①②過程所示的雜交育種，但育種周期較長;最難以達到育種目標的途徑為④過程。(5)雜交育種選育從F2開始的原因是什么?其實踐過程中一定需要連續(xù)自交嗎？為什么？提示因為從F2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出現(xiàn)該性狀個體即可。（6）原核生物常選哪種育種方式,為什么?提示誘變育種。原核生物無減數(shù)分裂，不能進行雜交育種，所以一般選誘變育種。（7)大幅度改良某一品種,使之出現(xiàn)前所未有的性狀，如何設(shè)計育種方案？提示大幅度改良某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀需采用誘變育種.命題點一分析單倍體育種與多倍體育種的應(yīng)用1．如圖是利用野生獼猴桃種子(aa,2n＝58)為材料培育無子獼猴桃新品種(AAA)的過程，下列敘述錯誤的是（）A．③和⑥都可用秋水仙素處理來實現(xiàn)B．若④是自交，則產(chǎn)生AAAA的概率為1/16C．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完成染色體數(shù)目加倍，A項正確；植株AAaa減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類及比例為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項錯誤；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項正確；該生物一個染色體組含有染色體58÷2＝29(條)，所以三倍體植株體細胞中染色體數(shù)為29×3＝87(條），D項正確.2．蘿卜和甘藍都是人們喜歡的蔬菜，并且蘿卜和甘藍都屬于十字花科植物且都是二倍體生物，體細胞染色體數(shù)都是18。蘿卜的染色體組成和染色體數(shù)可以表示為：2n＝AA＝18，甘藍的染色體組成和染色體數(shù)可以表示為：2n＝BB＝18.如圖是利用蘿卜和甘藍培育作物品種的過程示意圖，請回答下列問題:(1)圖中秋水仙素的作用是________________，作用的時期是________________;與用秋水仙素處理可以達到同樣效果的一種措施是________________.（2)以上育種方法的原理是________________；甲、乙、丙、丁4種植株中，可育的有__________，其染色體組成和染色體數(shù)分別為________________________________________________。植株丁根尖分生區(qū)的一個細胞中最多含______________條染色體。（3）基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍雜交,后代基因型有________________種;請設(shè)計一個利用基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍,獲得基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍新品種的培育步驟(寫出一種即可).答案(1）抑制紡錘體形成有絲分裂前期低溫處理（2）染色體變異甲、丙甲:4n＝AAAA＝36，丙：4n＝AABB＝3654(3)16用AaBb的蘿卜自交,獲得基因型為aabb的個體，誘導(dǎo)加倍獲得基因型為aaaabbbb的個體，再誘導(dǎo)加倍獲得基因型為aaaaaaaabbbbbbbb的個體;用基因型為DdEe的個體自交獲得基因型為ddee的個體，對其誘導(dǎo)加倍獲得基因型為ddddeeee的個體；讓基因型為aaaaaaaabbbbbbbb的蘿卜與基因型為ddddeeee的甘藍雜交,獲得的后代即為基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍新品種(答案合理即可)。解析（1)秋水仙素的作用是抑制紡錘體形成,作用的時期是有絲分裂前期。與用秋水仙素處理可以達到同樣效果的是低溫處理,低溫處理同樣可以誘導(dǎo)多倍體產(chǎn)生。（2）植株甲的獲取原理是染色體組加倍，為同源四倍體，可育；植株乙是通過雜交獲得的異源二倍體，不可育；植株丙獲取的原理是染色體組加倍，為異源四倍體，可育；植株丁是通過雜交獲得的異源三倍體，不可育。甲的染色體組成和染色體數(shù)為:4n＝AAAA＝36；乙的染色體組成和染色體數(shù)為：2n＝AB＝18;丙的染色體組成和染色體數(shù)為:4n＝AABB＝36；丁的染色體組成和染色體數(shù)為:3n＝AAB＝27。植株丁根尖分生區(qū)的一個細胞中最多含染色體數(shù)為27×2＝54條。(3）基因型為AaBb的蘿卜和基因型為DdEe的甘藍各產(chǎn)生4種互不相同的配子，隨機組合可產(chǎn)生4×4＝16種基因型的后代。獲取基因型為aaaabbbbddee的蘿卜—甘藍新品種的方法有多種，詳見答案.單倍體育種與雜交育種的關(guān)系命題點二分析誘變育種和雜交育種的應(yīng)用3．家蠶(2n＝28)雌性體細胞內(nèi)有兩個異型的性染色體ZW，雄性體細胞內(nèi)有兩個同型的性染色體ZZ。人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，使ZW卵和不帶卵色基因的ZZ卵有所區(qū)別，從而在家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄。下列有關(guān)說法錯誤的是(）A．這種育種方式屬于誘變育種B．輻射的目的是為了提高基因的突變率，更容易篩選到卵色基因C．上述帶有卵色的受精卵將來會發(fā)育為雌性家蠶D．上述帶有卵色基因的家蠶染色體組型圖與正常家蠶不同答案B解析人們用輻射的方法使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上，說明該方法是誘變育種，A項正確;輻射的目的是為了使常染色體上帶有卵色基因的片段易位到W染色體上,使家蠶卵還未孵化時就能區(qū)分雌雄，B項錯誤；根據(jù)題意可知，卵色基因的片段易位到W染色體上，則帶有卵色的受精卵為ZW，為雌性家蠶，C項正確；上述帶有卵色基因的家蠶W染色體多了一段染色體，所以其染色體組型圖與正常家蠶不同，D項正確。4．玉米長果穗（H)對短果穗(h)為顯性，黃粒（F）對白粒（f)為顯性，兩對基因獨立遺傳?，F(xiàn)有甲（HHFF）、乙(hhFF)、丙（HHff）三個品系的純種玉米。請回答問題:（1)將甲與短果穗白粒植株雜交得F1，F(xiàn)1再與某植株雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為長果穗黃?！枚坦朦S粒＝3∶1，那么某植株的基因型是____________.(2）為提高產(chǎn)量,在生產(chǎn)中使用的玉米種子都是雜交種。現(xiàn)有長果穗白粒和短果穗黃粒兩個玉米雜合子品種，為了達到長期培育長果穗黃粒（HhFf）玉米雜交種的目的，科研人員設(shè)計了如圖的快速育種方案.圖中的處理方法A和B分別是指__________________、____________________。以上育種過程中所依據(jù)的兩個遺傳學(xué)原理是________________________________________________。答案（1）HhFF(2)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理基因重組、染色體變異解析（1)純種長果穗黃粒與短果穗白粒玉米雜交得F1,F1基因型為HhFf，F(xiàn)1與某品種雜交，后代的表現(xiàn)型及比例為長果穗黃粒∶短果穗黃粒＝3∶1，所以該品種為HhFF。(2)圖中的處理方法A和B分別是指花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。以上育種過程中所依據(jù)的兩個遺傳學(xué)原理是基因重組、染色體變異。5．在家兔中黑毛（B)對褐毛(b）是顯性,短毛（E)對長毛(e）是顯性，遵循基因的自由組合定律?，F(xiàn)有純合黑色短毛兔,褐色長毛兔，褐色短毛兔三個品種。請回答：(1)設(shè)計培育出能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔的育種方案簡要程序：第二步：讓F1____________________________________，得到F2。第三步：選出F2中表現(xiàn)型為黑色長毛兔的個體，讓它們各自與表現(xiàn)型為__________的異性兔雜交，分別觀察每對兔子產(chǎn)生的子代，若后代足夠多且________________________，則該F2中的黑色長毛兔即為能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔。（2)該育種方案原理是______________________。（3)在上述方案的第三步能否改為讓F2中表現(xiàn)型為黑色長毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若兩只兔子所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，則這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔？為什么？____________（填“能”或“不能")，原因是_________________________________________________________________________________________________________________.答案(1)BBEEbbee雌雄個體相互交配褐色長毛兔（或褐色短毛兔）不出現(xiàn)性狀分離（2）基因重組（3）不能兩只黑色長毛的雌雄兔子交配,所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只是能穩(wěn)定遺傳的解析（1)要想獲得BBee，應(yīng)選擇黑色短毛兔(BBEE)和褐色長毛兔(bbee）作為親本雜交,但是獲得的子一代全為雜合子，因此必須讓子一代個體之間相互交配，在子二代中選擇出黑色長毛兔，然后再通過測交的方法選擇出后代不發(fā)生性狀分離的即可。（2)雜交育種的原理為基因重組。（3）黑色長毛兔的基因型為B_ee，如果讓黑色長毛的雌雄兔子兩兩相互交配，若所產(chǎn)生的子代均為黑色長毛，只能說明這兩只黑色長毛兔中至少有一只能穩(wěn)定遺傳，并不能確定這兩只兔子就是能穩(wěn)定遺傳的黑色長毛兔。命題點三生物育種的綜合判斷A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBdD．③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn)答案D解析①和②雜交后得到③,③應(yīng)為種子，多次射線處理萌發(fā)的種子應(yīng)為誘變育種，由于突變是不定向的，所以產(chǎn)生的性狀可能是有利的也可能是有害的；⑤到⑥的過程表示雜交育種，遵循的原理為基因重組;由③到⑨是花藥離體培養(yǎng)，所得到的幼苗是單倍體,可以有aBd、abd、ABd、Abd四種基因型;秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，進而使染色體數(shù)目加倍。7．（2017·石嘴山第三中學(xué)一模)野生香蕉是二倍體，通常有大量的硬子，無法食用。在大約1萬年前的東南亞，人們發(fā)現(xiàn)一種很少見的香蕉品種,這種香蕉無子、可食，是世界上第一種可食用的香蕉，后來人們發(fā)現(xiàn)這種無子香蕉是三倍體。請回答問題：（1）三倍體香蕉的變異屬于____________________,之所以無子是因為此香蕉在減數(shù)分裂時________________________,不能產(chǎn)生正常配子.(2)由一種變異的致命真菌引起的香蕉葉斑病正在全球蔓延。在世界許多香蕉農(nóng)場，每年多次、大量噴灑殺菌劑來抑制這種真菌的散播，但此做法未能起到較好的效果。此殺菌劑的使用對真菌起到了______作用。（3)生物學(xué)家到目前仍然沒有找到攜帶該真菌抗性基因的二倍體野生香蕉，說明基因突變具有________________________的特點.如果找到具有抗真菌基因的二倍體野生香蕉，可以嘗試用__________育種方式，以獲得________倍體香蕉作母本,然后與________倍體野生香蕉作父本雜交，從其后代的三倍體無子香蕉中選育出抗病的品種.答案(1)染色體(數(shù)目）變異同源染色體聯(lián)會紊亂(2）選擇（3)不定向性或低頻性多倍體四二解析（1）三倍體香蕉的變異屬于染色體(數(shù)目)變異，三倍體香蕉因在減數(shù)分裂時同源染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子，所以三倍體香蕉無子。(2)殺菌劑的使用對真菌的不定向變異起到了定向的選擇作用。（3)由題干中“生物學(xué)家到目前仍然沒有找到攜帶該真菌抗性基因的二倍體野生香蕉”可知，基因突變具有不定向性或低頻性的特點。若找到具有抗真菌基因的二倍體野生香蕉，可采用多倍體育種的方式，用一定濃度的秋水仙素處理二倍體野生香蕉萌發(fā)的種子或幼苗以獲得四倍體野生香蕉，再以該四倍體野生香蕉為母本,以二倍體野生香蕉作父本，讓二者進行雜交，從其后代的三倍體無子香蕉中選育出抗病的品種.1．根據(jù)育種目標選擇育種方案育種目標育種方案集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種（明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時較長，但簡便易行）對原品系實施“定向”改造基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交）育種讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀）使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強"多倍體育種2.關(guān)注“三最"定方向（1）最簡便-—側(cè)重于技術(shù)操作,雜交育種操作最簡便。(2)最快-—側(cè)重于育種時間,單倍體育種所需時間明顯縮短。(3)最準確-—側(cè)重于目標精準度，基因工程技術(shù)可“定向”改變生物性狀?？键c三低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化1．實驗原理低溫處理植物分生組織細胞→紡錘體不能形成→染色體不能被拉向兩極→細胞不能分裂→細胞染色體數(shù)目加倍.2．實驗步驟1．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實驗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固定細胞形態(tài)體積分數(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)量分數(shù)為15%的鹽酸與體積分數(shù)為95％的酒精等體積混合，作為解離液解離根尖細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)染色體數(shù)目變化的實驗與觀察細胞有絲分裂實驗的操作步驟基本相同,但也有不同。項目低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂培養(yǎng)待洋蔥長出1cm左右不定根時放入冰箱低溫室(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行固定，然后用體積分數(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問題探究（1）本實驗是否溫度越低效果越顯著?提示不是,必須為“適當(dāng)?shù)蜏?,以防止溫度過低對根尖細胞造成傷害。（2）觀察時是否所有細胞中染色體均已加倍？提示不是，只有少部分細胞實現(xiàn)“染色體加倍”，大部分細胞仍為二倍體分裂狀況.（3)待洋蔥長出不定根時，為何要將整個裝置放入冰箱內(nèi)低溫處理長達36h?提示如果低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖時間過短，細胞將無法完成一個細胞周期，進而可能觀察不到染色體數(shù)目加倍的細胞。（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。固定液的作用是固定細胞形態(tài)以及細胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu),固定之后,細胞死亡并且定型，不再代謝也不再變化。解離液的作用主要是溶解細胞間的連接物質(zhì)，將組織中的細胞分散開來,便于觀察，解離之后細胞死亡。命題點一實驗基礎(chǔ)1．用質(zhì)量分數(shù)為2％的秋水仙素處理植物分生組織5～6h，能夠誘導(dǎo)細胞內(nèi)染色體加倍。某生物小組為了探究用一定時間的低溫（如4℃）處理水培的洋蔥根尖是否也能誘導(dǎo)細胞內(nèi)染色體加倍進行了相關(guān)實驗設(shè)計。下列關(guān)于該實驗的敘述中，錯誤的是()A．本實驗的假設(shè)是用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)細胞內(nèi)染色體加倍B．本實驗可以在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細胞內(nèi)的染色體數(shù)目C．本實驗需要制作根尖細胞的臨時裝片，制作步驟是解離→漂洗→染色→制片D．本實驗可以看到一個細胞完整的染色體數(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)將細胞殺死，所以用顯微鏡觀察時看不到一個細胞完整的染色體數(shù)目加倍的過程，故D項錯誤。2．有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細胞染色體加倍”的實驗,正確的敘述是（）A．多倍體形成過程中增加了非同源染色體重組的機會B．解離液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離C．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D．顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞染色體數(shù)目加倍答案C解析多倍體形成過程中細胞進行的是有絲分裂，不會出現(xiàn)非同源染色體重組現(xiàn)象，A項錯誤；卡諾氏液是固定液，B項錯誤；低溫與秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的原理都是在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成,C項正確；顯微鏡下可以看到少數(shù)細胞染色體數(shù)目加倍,D項錯誤。命題點二實驗拓展3．(評價修訂實驗)以下材料選自某同學(xué)所做實驗的部分記錄。實驗名稱：低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化實驗步驟：培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上,待根長出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，然后用體積分數(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，確認某個細胞染色體發(fā)生數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。實驗結(jié)論：低溫條件下根尖所有細胞染色體數(shù)目都加倍。問題:（1）請將上述內(nèi)容中錯誤之處予以改正。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________。(2)低溫導(dǎo)致染色體數(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,請寫出簡單的設(shè)計思路：__________________________。答案(1)①將整個培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)②解離→漂洗→染色→制片③部分細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細胞發(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驗組,觀察并比較實驗結(jié)果解析（1）由于實驗是低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，所以在實驗過程中，待根長出約1cm的不定根時，要將整個培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃），誘導(dǎo)培養(yǎng)36h;細胞有絲分裂裝片制作過程為取材→解離→漂洗→染色→制片→觀察,所以實驗中將漂洗與染色顛倒了;細胞在低溫下不會都發(fā)生變異，而且大多數(shù)細胞處于分裂間期，所以低溫條件下根尖只有部分細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細胞發(fā)生染色體數(shù)目的變化，而不可能所有細胞染色體數(shù)目都加倍。(2）低溫導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的原因是抑制紡錘體的形成，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驗組，觀察并比較實驗結(jié)果.4．（補充完善實驗)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)計了如下實驗：(1)實驗主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分數(shù)為95％的酒精、質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等.（2)實驗步驟①取5個培養(yǎng)皿,編號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取大蒜隨機均分成____________組,分別放入5個培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時.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，統(tǒng)計每組視野中的染色體數(shù)目加倍率，并記錄結(jié)果。（3)實驗結(jié)果：染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最適溫度。(4）實驗分析①設(shè)置實驗步驟②的目的：_______________________________________________________。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卡諾氏液體積分數(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,是為了進行相互對照；恒溫處理1h是為了在DNA復(fù)制時盡可能使細胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度干擾②秋水仙素抑制紡錘體的形成解析本實驗?zāi)康氖翘骄空T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行相互對照，恒溫處理1h是為了在DNA復(fù)制時盡可能使細胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細胞染色體數(shù)目加倍,所以要統(tǒng)計加倍率來確定最適溫度。矯正易錯強記長句1．基因突變中堿基對的增添、缺失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)、缺失屬于細胞水平的變化,在光學(xué)顯微鏡下能觀察到。2．單倍體不一定僅含1個染色體組：單倍體所含染色體組的個數(shù)不定，可能含1個、2個或多個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因.3．單倍體并非都不育。由二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育，而多倍體的配子若含有偶數(shù)個染色體組，則其發(fā)育成的單倍體中含有同源染色體就可育并能產(chǎn)生后代.4．“可遺傳”≠“可育”。三倍體無子西瓜、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.5．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；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合.6．誘變育種盡管能提高突變率，但仍然是未突變個體遠遠多于突變個體,有害突變多于有利突變，只是與自然突變的低頻性相比,有利突變個體數(shù)有所增加。7．正確理解育種中“最簡便”與“最快速":“最簡便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”，如雜交育種，雖然年限長，但農(nóng)民自己可簡單操作。但“最快速”則未必簡便,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。8．正確理解“單倍體育種”與“花藥離體培養(yǎng)”:單倍體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操作步驟。1.圖甲與圖乙分別表示培育三倍體西瓜的兩種方法，則:(1）甲中的西瓜植株減數(shù)分裂形成花粉的過程中，著絲點分裂的時期是減數(shù)第二次分裂后期.(2）乙所涉及的變異原理是染色體（數(shù)目）變異，四倍體西瓜植株群體是不同于二倍體西瓜的新物種，理由是與二倍體植株產(chǎn)生了生殖隔離，群體本身能自由交配產(chǎn)生可育后代.(3)三倍體高度不育的原因是形成配子過程中，同源染色體聯(lián)會紊亂。2．在一塊高稈(純合）小麥田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。請設(shè)計實驗方案探究該性狀出現(xiàn)的可能原因（簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論)：取該小麥種子在其他小麥田種下，讓其自交，若全是高稈，說明矮稈性狀的出現(xiàn)是由環(huán)境引起的；若后代出現(xiàn)高稈、矮稈兩種性狀，則是基因突變引起的。3．簡述用基因型為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程：取AaBb植株的花藥離體培養(yǎng)得單倍體幼苗,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、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異（字母表示基因）。下列敘述正確的是（）A．個體甲的變異對表現(xiàn)型無影響B(tài)．個體乙細胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C．個體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1D．個體乙染色體沒有基因缺失，表現(xiàn)型無異常答案B解析個體甲的變異屬于缺失基因“e”所在片段，影響表現(xiàn)型,A項錯誤;個體乙發(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項錯誤；個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項錯誤。2．(2015·全國Ⅱ，6）下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，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答案A解析人類貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的,A項正確，B、C、D項錯誤。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)變異都會導(dǎo)致個體表現(xiàn)型改變C．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都會導(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解析基因突變的實質(zhì)是基因中堿基對序列的改變,結(jié)果是產(chǎn)生等位基因，不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A項錯誤；基因突變不一定引起個體表現(xiàn)型的改變，B項錯誤;由于染色體是DNA的主要載體，染色體結(jié)構(gòu)變異會引起DNA堿基序列的改變，C項正確;基因突變在光學(xué)顯微鏡下是看不見的,D項錯誤。4．(2013·全國,5)下列實踐活動中包含基因工程技術(shù)的是（)A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B．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C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆答案C解析A項為單倍體育種，原理是染色體變異；B項為雜交育種，原理為基因重組;C項為基因工程育種,需要利用基因工程技術(shù)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞,原理為基因重組;D項為誘變育種，原理為基因突變。5．某自花且閉花受粉植物，抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀?？共『透胁∮苫騌和r控制,抗病為顯性；莖的高度由兩對獨立遺傳的基因（D、d，E、e)控制,同時含有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，需要處理大量種子,其原因是基因突變具有______________________和有害性這三個特點。(3）若采用雜交育種，可通過將上述兩個親本雜交，在F2等分離世代中________抗病矮莖個體，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，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)選擇純合化年限越長高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9(4)細胞的全能性、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，要用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，所以需要處理大量種子。（3）如果采用雜交育種的方式，將上述兩個親本雜交，得F1,F1自交所得F2中選出抗病矮莖個體(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,需進行多次的自交和篩選操作才能得到所需的純合品種，因此其育種過程所需年限越長。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，首先需將花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體，繼而使用秋水仙素對其進行處理使其染色體數(shù)目加倍，該過程涉及的原理有細胞的全能性及基因重組和染色體變異。其遺傳圖解見答案。1．如圖所示為某種生物體細胞中的染色體及其部分基因,下列選項中不屬于染色體變異的是（)答案C解析A項中,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.如圖為果蠅體內(nèi)某個細胞的示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖中的染色體1、5、3、7、8可組成一個染色體組B．圖中標注的三對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．若該細胞分裂后產(chǎn)生了一個AbdXX的配子，則一定是減數(shù)第一次分裂異常答案C解析圖中的染色體1、5、3、7或1、5、3、8可組成一個染色體組；圖中標注的位于1、2兩條同源染色體上的兩對基因A、a與B、b的遺傳不符合基因的自由組合定律；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;若該細胞分裂后產(chǎn)生了一個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。3．（2017·懷化二模)下列關(guān)于單倍體、二倍體及染色體組的敘述正確的是()A．單倍體生物的體細胞中都沒有同源染色體B．21三體綜合征患者的體細胞中有三個染色體組C．人的初級卵母細胞中的一個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，芽尖的細胞中都含有4個染色體組答案C解析同源四倍體的單倍體中含有兩個染色體組，有同源染色體,A項錯誤；21三體綜合征患者的21號染色體為三條，并不是三倍體，B項錯誤；人的初級卵母細胞中的一個染色體組中由于在復(fù)制時可能出現(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項正確；用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，使其染色體數(shù)目加倍，但不一定都加倍，D項錯誤。4．下圖是四種生物的體細胞示意圖，A、B圖中的字母代表細胞中染色體上的基因,C、D圖代表細胞中染色體情況。那么最可能屬于多倍體的細胞是（）答案D解析根據(jù)題圖可推知A、D項有可能為多倍體,但有絲分裂過程的前期和中期,每條染色體上含有兩條姐妹染色單體,而姐妹染色單體上含有相同的基因，則一對同源染色體可能具有相應(yīng)的4個基因,如A項。故最可能屬于多倍體的細胞是D項.5．(2018·重慶模擬)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲所示.減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙所示,配對的三條染色體中,任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。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胞C．若不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有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實質(zhì)是一條染色體的部分片段移接到另一條非同源染色體上，實質(zhì)是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A項錯誤；分裂間期的細胞，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)目較清晰時進行觀察，B項錯誤；根據(jù)題意，任意兩條染色體進行配對，其他一條隨機分配,會出現(xiàn)3種分離方式，每種又會產(chǎn)生2種配子，因此理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種，C項錯誤;該男子的異常染色體和兩條正常染色體進行聯(lián)會，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離之后，根據(jù)題意可得到一個染色體組成正常（含有一條14號染色體和一條21號染色體)的細胞和一個染色體組成異常的細胞，從而得到正常的精細胞,則與正常女子婚配可生育出正常的后代，D項正確。6．科研人員發(fā)現(xiàn)某水稻品種發(fā)生突變,產(chǎn)生了新基因SW1,其表達產(chǎn)物能使植株體內(nèi)赤霉素含量下降，從而降低植株高度。將該品種作為親本進行雜交，獲得了后代“IR8水稻”，既高產(chǎn)又抗倒伏。下列敘述正確的是（）A．SW1基因通過控制酶的合成，間接控制了生物的性狀B．進行“IR8水稻"的育種時，應(yīng)用的原理是基因突變C．在育種時,科研人員無法讓水稻產(chǎn)生定向突變，這體現(xiàn)了基因突變的低頻性D．“IR8水稻"擁有抗倒伏的性狀，根本原因是體內(nèi)赤霉素含量較低影響植株的生長答案A解析SW1基因表達產(chǎn)物能使植株體內(nèi)赤霉素含量下降,從而降低植株高度，說明基因通過控制酶的合成，間接控制了生物的性狀，A項正確；將該品種作為親本進行雜交,獲得了后代“IR8水稻”，這屬于雜交育種,其原理是基因重組，B項錯誤；在育種時,科研人員無法讓水稻產(chǎn)生定向突變，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，C項錯誤;“IR8水稻”擁有抗倒伏的性狀,直接原因是體內(nèi)赤霉素含量較低影響植株的生長，根本原因是發(fā)生了基因突變,D項錯誤。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程，下列有關(guān)敘述正確的是()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)目變異答案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項錯誤；②過程為人工誘變育種，將aabb人工誘變可獲得aaBB，b變成B的方式為基因突變，B項正確；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）染色體加倍，選育得到aaBB，C項錯誤；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項錯誤。8．某生物興趣小組的同學(xué)將生長旺盛的洋蔥不定根置于4℃的冰箱冷藏室中培養(yǎng)36小時后,剪取根尖制成臨時裝片，然后用顯微鏡觀察細胞中染色體的分裂相。下列敘述正確的是（）A．低溫處理能阻斷洋蔥根尖細胞中DNA的復(fù)制B．用改良苯酚品紅染液處理根尖可使染色體著色C．制作臨時裝片前可用卡諾氏液維持細胞的活性D．低倍鏡視野中所有細胞染色體數(shù)都已發(fā)生改變答案B解析低溫處理能阻斷洋蔥根尖細胞中紡錘體的形成，A項錯誤；卡諾氏液固定后細胞已經(jīng)死亡，C項錯誤；細胞周期中間期時間最長，故視野中間期細胞數(shù)目最多,因此大多數(shù)細胞染色體數(shù)未發(fā)生改變，D項錯誤。9．下圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖，請據(jù)圖回答下列問題:(1)秋水仙素可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生,其作用為__________________________________________________________________________________________________________________。(2）四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉細胞中有________個染色體組，種子的胚細胞中有________個染色體組。三倍體植株不能形成生殖細胞的原因是__________________。(3）育種過程中,三倍體無子西瓜偶爾有少量種子。請從染色體組的角度解釋，其原因是____________________________________________________________________________________.（4）三倍體無子西瓜的性狀________(填“能”或“不能”）遺傳，請設(shè)計簡單實驗驗證你的結(jié)論并做出預(yù)期實驗結(jié)果。設(shè)計方案：將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分_______________________________________________________________________________________。結(jié)果預(yù)期:________________________________________________。答案(1)抑制分裂前期的細胞形成紡錘體(2）四三聯(lián)會紊亂(3)一個染色體組的全部染色體正好移向細胞的一極,另外兩個染色體組的全部染色體正好移向細胞的另一極,產(chǎn)生了正常的配子（4）能進行植物組織培養(yǎng)(或無性繁殖），觀察果實中是否有種子成活長大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實解析(1）秋水仙素誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體，其作用是抑制分裂前期的細胞形成紡錘體.(2)由于果實的果肉部分是由母本的子房壁細胞分裂、分化而來的，與父本無關(guān),所以四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜，其果肉細胞中含有四個染色體組.種子中的胚是由卵細胞和精子結(jié)合成受精卵發(fā)育而成，所以胚細胞中含三個染色體組。三倍體植株在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會發(fā)生紊亂，不能形成正常的生殖細胞。(3）育種過程中，三倍體無子西瓜偶爾有少量的種子，原因是減數(shù)第一次分裂后期，一個染色體組的全部染色體正好移向了細胞的一極，另外兩個染色體組的全部染色體正好移向了細胞的另一極，產(chǎn)生了正常的配子。(4）三倍體無子西瓜的育種原理是染色體數(shù)目變異，是一種可遺傳的變異，它的性狀是可以遺傳的，但必須用無性繁殖的手段進行培養(yǎng),如植物組織培養(yǎng).10．（2017·東城區(qū)二模）視網(wǎng)膜母細胞癌基因(R）是一種抑癌基因，雜合子(Rr)仍具有抑癌功能。雜合子在個體發(fā)育過程中，一旦體細胞的雜合性丟失形成純合子(rr)或半合子(r)，就會失去抑癌的功能而導(dǎo)致惡性轉(zhuǎn)化。如圖為視網(wǎng)膜母細胞增殖過程中雜合性丟失的可能機制，下列分析不正確的是()A．1是由于含R的染色體丟失而導(dǎo)致半合子(r）的產(chǎn)生B．2是由于發(fā)生了染色體片段的交換而導(dǎo)致純合子（rr）的產(chǎn)生C．3是由于缺失了含R的染色體片段而導(dǎo)致半合子(r)的產(chǎn)生D．4是由于R基因突變成了r導(dǎo)致純合子（rr)的產(chǎn)生答案B解析1是由于含R的染色體丟失而導(dǎo)致半合子（r）的產(chǎn)生，A項正確；同源染色體之間染色體片段的交換發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,而體細胞不進行減數(shù)分裂，B項錯誤；3是由于缺失了含R的染色體片段而導(dǎo)致半合子（r）的產(chǎn)生，C項正確；4是由于R基因突變成了r基因?qū)е录兒献樱╮r）的產(chǎn)生,D項正確。11．果蠅的體色中灰身對黑身為顯性，由位于常染色體上的B、b基因控制，只含有其中一個基因的個體致死.如圖為果蠅培育和雜交實驗的示意圖.下列敘述錯誤的是（)A．乙屬于誘變得到的染色體變異個體B．通過②篩選時，含異常染色體的個體均為雌性C．F1中有1/2果蠅的細胞中含有異常染色體D．F1中雌性個體的體色理論上均為灰色答案C解析據(jù)圖分