2021屆高考生物一輪復習第7單元生物的變異育種和進化第22講染色體變異與育種教學案新人教版

第22講染色體變異與育種

［考綱明細］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用（H）3.

轉(zhuǎn)基因食品的安全性（I）4.實驗：低溫誘導染色體加倍

考點1染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異

知識梳理

1.染色體結(jié)構(gòu)的變異

⑴類型（連線）

A.基因數(shù)目沒有變

①缺失化,基因排列順序

發(fā)生改變

②重復B.發(fā)生在非同源

染色體之間

C.同一條染色體上

③易位存在了相同基因

D.染色體上的基因

④^位數(shù)目減少

答案①一in—D②一w—cI-B@—11—A

（2）結(jié)果：使排列在染色體上的基因的叵］數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導致性狀的變

異。

2.染色體數(shù)目變異

個別染色體的增加或減少

類型I以場）型魚佳組的形式成倍地增加或減少

（2）染色體組

①概念：細胞中的一組畫非同源染色體,在畫形態(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、發(fā)育、麗遺傳和畫變異。

②辨析

a.從染色體組成看，一個染色體組中畫不含同源染色體。

b.從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體畫備丕相回。

c.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畫一整套基因,但不

含等位基因。

（3）單倍體、二倍體和多倍體

單倍體二倍體多倍體

體細胞中含有本物種由受精卵發(fā)育而來，體由受精卵發(fā)育而來，體

概念回配子染色體數(shù)目的細胞中含有兩個回染細胞中含有三個或三個

個體色體組的個體以上染色體組的個體

續(xù)表

單倍體二倍體多倍體

①莖稈向粗壯

①植株同弱小

②葉、果實、種子回

植株特點②二倍體形成的單倍體正?？捎?/p>

同高度不育較大

③營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富

染色

一至多個兩個三個或三個以上

體組

發(fā)育

同配子向受精卵受精卵

起點

卅"黯磊i體霽嘴

形成過程

1［一加體i兩個小色體制）

受M呻」物體1&倩體，個成千以14色體

16幾個乘色體笫就叫幾佃體t

正常的有性生殖，外

形正常的有性

自然原因單性生殖界環(huán)境條件劇變（如

成生殖

低溫）

原

花藥離秋水仙素處理單倍體秋水仙素處理萌發(fā)的

因人工誘導

體培養(yǎng)幼苗種子或幼苗

幾乎全部的畫動物

香蕉（三倍體）；馬鈴

舉例蜜蜂的雄蜂和過半數(shù)的前高等薯（四倍體）；八倍體

小黑麥

植物

［特別提醒］（1）單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，

也可能可育并產(chǎn)生后代。

（2）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。

基因組：對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；對于無

性染色體的生物，其基因組與染色體組相同。

邊角知識掃描

1.（必修2%相關(guān)信息）秋水仙素C此5（%N）是1937年發(fā)現(xiàn)的，是從百合科植物秋水仙的

種子和球莖中提取出來的一種植物堿。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結(jié)晶，有劇毒,使用

時應當特別注意。

2.（必修2P89課后習題拓展題）針對三倍體無子西瓜，請思考：

（1）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胞有絲分裂時

形成紡錘體,從而形成四倍體西瓜植株。

（2）三倍體植株聯(lián)會紊亂不能形成生殖細胞,因此，不能形成種子。但并非絕對一顆種子

都沒有，其原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的卵細胞。

（3）為減少連年制種的麻煩，替代方法一，進行無性繁殖，將三倍體西瓜植株進行組織培

養(yǎng)獲取大量的組培苗，再進行移栽。替代方法二，利用生長素或生長素類似物處理二倍體未

受粉的雌蕊，以促進子房發(fā)育成無種子的果實，在此過程中要進行套袋處理，以避免受粉。

?

重難探究

三種可遺傳變異的辨析

比較基因重組（基因

基因突變?nèi)旧w變異

項目工程等除外）

變異的染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)

基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變原有基因的重新組合

本質(zhì)生改變

主要是有絲分裂間期

發(fā)生減數(shù)第一次分裂前期細胞分裂間期或分裂

和減數(shù)第一次分裂前

時間和后期期

的間期

適生物所有生物自然狀態(tài)下，

真核生物

用種類均可發(fā)生真核生物

范生殖無性生殖、無性生殖、

有性生殖

圍類型有性生殖有性生殖

沒有產(chǎn)生新基因，基

產(chǎn)生產(chǎn)生新基因但基因數(shù)產(chǎn)生新基因型，沒有

因數(shù)目或順序發(fā)生變

結(jié)果目未變產(chǎn)生新基因

化

續(xù)表

比較基因重組（基因

基因突變?nèi)旧w變異

項目工程等除外）

意義生物變異的根本來源，生物變異的來源之一，對生物進化有一定意義

提供生物進化的原始材對生物進化有重要意義

料

單倍體、

應用誘變育種雜交育種

多倍體育種

三倍體無子西瓜、八倍

實例青霉素高產(chǎn)菌株的培育中國荷斯坦牛的獲得

體小黑麥

基因突變、基因重組、染色體變異都會引起遺傳物質(zhì)的改變，都是可遺傳變異，

相同點

但不一定遺傳給后代

題組訓練

題組一染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷

1.（2016?江蘇高考）下圖中甲、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.個體甲的變異對表型無影響

B.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3：1

D.個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常

答案B

解析據(jù)圖可知個體甲的變異是缺失，個體乙的變異是倒位，均可能導致表型異常，A、

D錯誤；個體甲自交，后代可能出現(xiàn)無基因e個體致死現(xiàn)象，后代性狀分離比不一定是3：1,

C錯誤；個體乙細胞減數(shù)分裂形成的四分體異常，B正確。

2.（2019?河北衡水中學模擬）如圖①②③④分別表示不同的變異類型，基因a、a'僅

有圖③所示片段的差異。相關(guān)敘述正確的是（）

…\TTC一

a基因?CTA、（；???

a'基因???GAATTC--

???CTTAAC…

①

A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④

B.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

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，C正確。

?—?題后歸納?-------------------------------1

1.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別

MNOp（|

已知的染色體產(chǎn)生新基因

MN0MNOOpqOnqNMMn0pq

缺失重復倒位基因突變

均可在顯微鏡下觀察到顯微鏡不能觀察到

2.易位與交叉互換的區(qū)別

項目染色體易位交叉互換

圖解81嗎卜4卜1

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之間

變異

區(qū)別染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組

類型

觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到

題組二染色體組與生物體倍性的判斷

3.下列有關(guān)單倍體、二倍體及染色體組的敘述，錯誤的是（）

A.有的單倍體生物的體細胞內(nèi)存在同源染色體

B.蜜蜂的蜂王是二倍體，由其卵細胞直接發(fā)育成的雄蜂是單倍體

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.21三體綜合征患者的體細胞中有三個染色體組

答案D

解析單倍體是體細胞中含本物種配子染色體數(shù)的個體，二倍體生物的單倍體只含一個

染色體組，而多倍體生物的單倍體則可以含多個染色體組，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胞直接發(fā)育成的，是單倍體，B

正確；人的初級卵母細胞中的基因已經(jīng)復制，如果發(fā)生基因突變或交叉互換，則在一個染色

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胞中，21號染色體有三條，細

胞中仍為兩個染色體組，D錯誤。

4.下圖表示細胞中所含的染色體，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有同源染色體，含有3個染色體

組，A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，B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正確；圖d中只含1個染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配

子發(fā)育而成的，D錯誤。

「技法提升?------------------------------1

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)的染色體一有幾條就有幾個染色體組。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或相同基因一有幾個就有幾個染色體組。如AAabbb個體中有3

個染色體組。

(3)公式法

染色體數(shù)

染色體組數(shù)=染;)數(shù).如圖染色體組數(shù)為4。

2.“兩看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體

配子

—＞單倍體

一看發(fā)

二二倍體

育來源受精卵_二看體細胞I

*染色體組數(shù)二?

題組三變異類型的實驗探究

5.蘆筍的幼苗是一種名貴蔬菜，又名石刀板，為XY型性別決定。在某野生型窄葉種群

中偶見幾株闊葉蘆筍幼苗，雌雄株都有。

(1)僅從染色體分析，雄性蘆筍幼苗產(chǎn)生的精子類型將有________種，比例為.

(2)有人對闊葉蘆筍幼苗的出現(xiàn)進行分析，認為可能有兩種原因：一是基因突變，二是染

色體加倍成為多倍體。請設(shè)計一個簡單的實驗鑒定闊葉石刀板出現(xiàn)的原因。

(3)現(xiàn)已證實闊葉為基因突變的結(jié)果，為確定是顯性突變還是隱性突變，選用多株闊葉雌

雄株進行交配，并統(tǒng)計后代表現(xiàn)型。若則為若

,則為o

(4)已經(jīng)知道闊葉是顯性突變所致，由于雄株蘆筍幼苗產(chǎn)量高于雌株，養(yǎng)殖戶希望在幼苗

期就能區(qū)分雌雄，為了探求可行性，求助于科研工作者。技術(shù)人員先用多株野生型雌石刀板

與闊葉雄株雜交，你能否推斷該技術(shù)人員做此實驗的意圖。

若雜交實驗結(jié)果出現(xiàn)，養(yǎng)殖戶的心愿可以

實現(xiàn)。

答案(1)21：1

(2)取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，用顯微鏡觀察有絲分裂中期細胞內(nèi)

的染色體數(shù)目，若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體組加倍的結(jié)果，否則為基

因突變

(3)后代出現(xiàn)窄葉顯性突變后代都為闊葉隱性突變

(4)通過該雜交實驗判斷控制闊葉的基因是否在X染色體上后代雌株都為闊葉，雄株為

窄葉

解析(D由于蘆筍為XY型性別決定，雄性植株的染色體組成為XY,減數(shù)分裂產(chǎn)生的精

子類型為2種，即X：Y=1：1。

(2)染色體變異在顯微鏡下可觀察到，基因突變在顯微鏡下觀察不到。因此，區(qū)分染色體

變異與基因突變的最簡單的方法是取野生型植株和闊葉植株的根尖分生區(qū)制成裝片，用顯微

鏡觀察有絲分裂中期細胞內(nèi)染色體數(shù)目，若觀察到闊葉植株的染色體加倍，則說明是染色體

組加倍的結(jié)果，否則為基因突變。

(4)選用多對野生型雌性植株與突變型雄性植株作為親本雜交。若雜交后代野生型全為雄

株，突變型全為雌株，則這對基因位于X染色體上；若雜交后代，野生型和突變型雌、雄均

有，則這對基因位于常染色體上。故該技術(shù)人員此實驗的意圖是通過該雜交實驗判斷控制闊

葉的基因是否在X染色體上。

6.遺傳學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，若一對同源染

色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，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，缺失純合子常導致個體死亡。

現(xiàn)有一紅眼雄果蠅X*Y與一白眼雌果蠅片犬雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅?請采用兩

種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？

方法一：

方法二

答案方法一：取該果蠅有分裂能力的細胞制成裝片，顯微鏡下觀察染色體結(jié)構(gòu)，若染

色體正常，可能是基因突變引起的；反之可能是染色體缺失造成的

方法二：選該白眼雌果蠅與雄果蠅雜交，若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)之比為1：1,

則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于基因突變引起的；若雜交子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)之比為

2：1,則這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的

解析方法一：用顯微鏡觀察該果蠅分裂的細胞中染色體結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變，確定該變

異是來自基因突變還是染色體缺失。

方法二：利用題干信息：缺失純合子導致個體死亡這一現(xiàn)象，可將該果蠅與雄果蠅雜交,

觀察并統(tǒng)計子代雌雄個體數(shù)目的比例來確定該變異的來源。若為基因突變，則X"X'XXYfXX"、

XaY,子代雌雄比例為1：1；若該變異為染色體缺失造成，則X'X-XXY-XX"、XX，X*X-Y(致

死)，子代雌雄比例為2：1?

考點2生物變異在育種上的應用

--------------知識梳理--------------

1.單倍體育種

(1)原理.：國染色體(數(shù)目)變異。

(2)過程：具不同優(yōu)良性狀的親本雜交fRf花藥離體培養(yǎng)一同秋水仙素處理單倍體幼

苴一選育。

(3)優(yōu)點：網(wǎng)明顯縮短育種年限,子代均為純合子。

(4)缺點：技術(shù)復雜。

(5)實例：用高稈抗病(DDTT)和矮稈不抗病(ddtt)小麥品種培育矮稈抗病小麥，過程見圖。

第DD1Tx兩個純合子雜交

__1!

年DdTl種子?

「11

l)(ITi植物體

減數(shù)|分裂

第11I,h扁

一VDT1)1<IT

年1①1①I?[①[①

DT1)1(IT<||單倍體

[②[②1②1②[②

1DDTTDDttddrrdd"純合子

〔PH花藥離體培養(yǎng)②E)秋水仙素處理

2.多倍體育種

(1)原理：回1染色體(數(shù)目)變異。

(2)過程：秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的畫種子或幼苗,誘導細胞染色體數(shù)目加倍。

一

分秋水仙素

裂畫染色體不能移向細

或低溫

的抑制豳紡錘體

細胞兩極,從而引起細

處理

胞形成

胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍

一

(3)優(yōu)點：多倍體植株莖稈粗壯，葉、果實和種子比較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。

(4)缺點：多倍體植株發(fā)育延遲，結(jié)實率低，多倍體育種一般只適用于植物。

(5)實例：三倍體無子西瓜的培育過程(如圖所示)。

普通：倍體西瓜(AA)

秋水仙索

P2同源四倍體西瓜(AAAA)xj普通：倍體西瓜(AA)

配子

F,9三倍體西瓜(AAA)d普通:倍體西瓜(AA)

聯(lián)會|紊亂

子房一&扇

(雌配子無效)(雄配廣有效)

無子西瓜

注：一個A代表一個染色體組.

①兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到麗三倍體種子,第二次傳粉是為了刺激畫子房發(fā)

宜。

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)目回加倍,而未

經(jīng)處理部分(如根部細胞)的染色體數(shù)畫丕變。

③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體畫聯(lián)會紊亂,

不能產(chǎn)生正常配子。

3.雜交育種

(1)原理：回1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(早X(即所需品種)。

②培育隱性純合子品種：選取符合要求的雙親雜交(聿X從中選出表現(xiàn)

型符合要求的個體種植并推廣。

③培育顯性純合子品種

選擇具有畫不同優(yōu)良性狀的親本雜交,獲得宿一3自交一獲得F2f國鑒別、

植物

選擇需要的類型,自交至畫不發(fā)生性狀分離為止

選擇具有麗不同優(yōu)良性狀的親本雜交,獲得自一鼻雌雄個體交配一獲得自一

動物鑒別、選擇需要的類型與隱性類型畫測交,選擇后代不發(fā)生性狀分離的Fz個

體

(3)優(yōu)點：操作簡便，可以把多個品種的畫優(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：國基因突變。

(2)過程：選擇生物一誘發(fā)基因突變一選擇理想類型-培育。

(3)優(yōu)點：①可以提高畫突變頻率,在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。

②大幅度地畫改良某些性狀。

(4)缺點：有利變異個體往往回丕多，需處理大量材料。

5.基因工程與作物育種

(1)目的：把各種優(yōu)良基因通過前基因工程導入生物體內(nèi)，從而改變生物的畫遺傳特

性，獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，培育出具有各種畫抗逆性的作物新品種。

(2)原理：畫基因重組。

(3)優(yōu)點：降低生產(chǎn)成本，減少因農(nóng)藥的使用而對環(huán)境造成的污染，提高農(nóng)作物對不良環(huán)

境的適應能力。

(4)缺點：技術(shù)復雜，可能會產(chǎn)生食品安全問題。

(5)實例：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育。

6.針對不同育種目標的育種方案

育種目標育種方案

集中雙親

優(yōu)良性狀

回1單倍體育種(明顯縮短育種年限)

國雜交育種(耗時較長,但簡便易行)

畫基因工程育種及植物細胞工程(植物體細

對原品系實施“定向”改造

胞雜交)育種

畫誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理

讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)

想性狀)

使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強”廚多倍體育種

［特別提醒］(1)單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體

育種形成的個體不一定是純合子。

(2)用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍，若操作對象是單倍體植株，屬于單倍體育利氣

若操作對象為正常植株，叫多倍體育種，不能看到“染色體數(shù)目加倍”就認為是多倍體育種。

(3)單倍體育種和多倍體育種都需用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍。單倍體育種在幼

苗期處理，多倍體育種在種子萌發(fā)期或幼苗期處理。

(4)單倍體育種和植物細胞工程育種都運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

--------------題組訓練---------------

題組一單倍體育種與多倍體育種過程及應用

1.(2019?安徽皖江名校聯(lián)盟聯(lián)考)小麥的高莖(A)對矮莖(a)為顯性，抗病(T)對易感病

(t)為顯性。如圖所示為培育矮莖抗病優(yōu)良品種的流程，其中高莖抗病親本植株為純合子。下

列相關(guān)敘述，錯誤的是()

高莖抗銹病義矮莖易染銹病一B'L花粉三幼苗—可育植株旦矮莖抗銹病

優(yōu)良品種

A.圖中①過程可能會出現(xiàn)兩種基因重組

B.圖中②過程的原理是植物體細胞的全能性

C.圖中③過程常使用秋水仙素處理幼苗

D.圖中④過程淘汰的個體也能穩(wěn)定遺傳

答案B

解析過程①是減數(shù)分裂形成雄配子的過程，會出現(xiàn)非同源染色體的自由組合與交叉互

換兩種重組，A正確；圖中②過程的原理是植物生殖細胞的全能性，B錯誤；圖中③過程常使

用秋水仙素處理幼苗，使其染色體加倍，變成可育植株，C正確；圖中④過程得到的個體均為

純合子，都能穩(wěn)定遺傳，D正確。

2.簇毛麥(VV)具有許多普通小麥(AAAAAA)不具有的優(yōu)良基因，為了改良小麥品種，育種

工作者將簇毛麥與普通小麥雜交，再將Fi幼苗進行處理獲得可育植株，下列敘述錯誤的是

()

A.雜交產(chǎn)生的Fi有4個染色體組

B.雜交得到的植株可能較為弱小

C.可用秋水仙素對B的幼苗進行誘導處理

D.處理R幼苗后得到的植株均是可育的

答案D

解析簇毛麥(VV)與普通小麥(AAAAAA)雜交產(chǎn)生的人有4個染色體組(VAAA),A正確；

雜交得到的子一代植株雖然含有4個染色體組，但屬于異源多倍體，因此植株可能較為弱小，

B正確；可用秋水仙素對件的幼苗進行誘導處理，使染色體數(shù)目加倍，進而形成可育植株，C

正確；用秋水仙素處理區(qū)幼苗，不一定完全誘導成功，因此獲得的植株不一定全部可育，D

錯誤。

題組二誘變育種與雜交育種過程及應用

3.下列育種方法中可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達到育種目的是()

A.雜交育種B.誘變育種

C.單倍體育種D.轉(zhuǎn)基因育種

答案B

解析誘變育種的原理是基因突變，基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添、

缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，B正確；雜交育種和轉(zhuǎn)基因育種的原理是基因重組，單倍體

育種的原理是染色體變異，不能改變基因的結(jié)構(gòu)，A、C、D錯誤。

4.番茄(2〃=24)的抗病(A)對感病(a)為顯性，紅果(B)對黃果(b)為顯性，這兩對基因自

由組合，現(xiàn)有純合抗病紅果和感病黃果兩個品種。

若通過這兩個品種雜交獲取抗病黃果新品種，請完善相關(guān)操作步驟：

第一步：將純合抗病紅果和感病黃果兩個品種雜交得到F,；

第二步：;

第三步：從R中選擇抗病黃果植株________直至不發(fā)生性狀分離，即獲得抗病黃果品種。

上述步驟需年限較長，如條件允許，可采用單倍體育種以縮短育種年限，其不同操作方

法是對F,代實施,再用,選擇獲得

抗病黃果新品種，該抗病黃果新品種體細胞中染色體有_______條。

答案J自交獲得出連續(xù)自交花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體秋水仙素處理獲得純合子

24

題組三生物育種的綜合判斷

5.如圖表示利用農(nóng)作物①和②培育出⑥的過程，相關(guān)敘述中不正確的是（）

A.在①②⑥之間存在著生殖隔離

B.I-V過程依據(jù)的原理是基因重組

C.過程H在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生

D.I-in-vi的過程中要應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)

答案A

解析①②⑥屬于同一個物種，它們之間不存在生殖隔離，A錯誤；I-V表示雜交育

種，其原理是基因重組，B正確；II表示誘導基因突變，在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生，

C正確；I-III-VI表示單倍體育種，該育種方法首先是要花藥離體培養(yǎng)形成單倍體，因此要

應用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，D正確。

6.（2019?四川雙流中學月考）己知玉米（2N）的高稈（易倒伏）對矮稈（抗倒伏）為顯性，抗

病對易感病為顯性，控制上述兩對性狀的兩對基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合

矮稈抗病玉米植株，研究人員采用了下圖所示的方法。下列有關(guān)說法不正確的是（）

合

純

稈

矮

篩選

病

抗

合

純

株

植

稈

高

病

抗

株

植

植株

A.圖中①②過程均發(fā)生了等位基因的分離和非等位基因的自由組合

B.圖中③過程常用秋水仙素處理單倍體幼苗或萌發(fā)的種子

C.圖中④過程產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株是基因重組的結(jié)果

D.圖中⑤過程“航天育種”的原理是基因突變

答案B

解析圖中①自交和②花藥離體培養(yǎng)過程均進行了減數(shù)分裂，因此都發(fā)生了同源染色體

分離，非同源染色體自由組合，A正確；圖中③過程常用秋水仙素處理單倍體幼苗，單倍體植

株高度不育，不能產(chǎn)生種子，B錯誤；圖中④是基因工程育種，原理是基因重組，C正確；圖

中⑤過程是誘變育種，發(fā)生的變異類型是基因突變，D正確。

廠1技法提升?

1.根據(jù)育種過程識別育種方法

親本件d)

種子或幼苗植物細胞

其他生

物基因

選擇性狀穩(wěn)定

遺傳的品種人工種子

新品種推廣

(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3新品種”為雜交育種，“親本A』＞C新品種”

為單倍體育種，“種子或幼苗E新品種”為誘變育種，“種子或幼苗」F一新品種”為多倍

體育種，“植物細胞G'3、J新品種”為基因工程育種。

2.根據(jù)基因型的改變確定育種方法

對于某些圖解，可根據(jù)基因型的改變進行育種方法的判別。如圖所示：

AABBC①------②(―i----

——AaBh|---彳AAhh]

aahhr

根據(jù)基因型的變化可以判斷：“aabbXAABBd^AaBb淳*AAbb”為雜交育種，

“aabbXAABB①*AaBb-^?Ab&*AAbb”為單倍體育種，“AABB-^^AaBB”為誘變育種,

“aabbXAABBAaBbAAaaBBbb”為多倍體育種。

3.從方法特點確定育種方法

(1)最“簡便”一一雜交育種。

(2)最快獲得純合子一一單倍體育種。

(3)最具預見性一一基因工程育種。

(4)最能“無中生有”，但卻較“盲目”一一誘變育種。

實驗11低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化

?

知識梳理

1.實驗原理

低溫可抑制畫紡錘體形成,阻止細胞分裂，導致細胞染色體數(shù)目加倍。

2.實驗步驟與現(xiàn)象

3.低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中的試劑、使用方法及其作用

試劑使用方法作用

將根尖放入卡諾氏液中浸泡

卡諾氏液而］固定細胞形態(tài)

0.5?1h

體積分數(shù)

為95%的沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液

酒精

與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體

同解離根尖細胞

積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖

質(zhì)量分數(shù)為與體積分數(shù)為95%的酒精等體

網(wǎng)解離根尖細胞

15%的鹽酸積混合，作為解離液

畫蒸鐲水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，去掉解離液

把漂洗干凈的根尖放進盛有

圓改良苯酚

畫改良苯酚品紅染液的玻璃使染色體著色

品紅染液

皿中染色3?5min

對點訓練

1.關(guān)于低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中，部分試劑的使用方法及其作用的敘述中

不正確的是（）

選項試劑使用方法作用

將根尖放入卡諾氏液中浸

A卡諾氏液培養(yǎng)根尖，促進細胞分裂

泡0.5—1h

與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等

解離根尖細胞，使細胞之間

B體積分數(shù)為95%的酒精體積混合，浸泡經(jīng)固定的根

的聯(lián)系變得疏松

尖

浸泡解離后的根尖約10

C蒸鐳水漂洗根尖，去除解離液

min

把漂洗干凈的根尖放進盛

D改良苯酚品紅染液有改良苯酚品紅染液的玻使染色體著色

璃皿中染色3?5min

答案A

解析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，A錯誤；體積分數(shù)為95%的酒精與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體

積混合后即為解離液，使細胞分開，便于觀察，B正確；蒸儲水的作用是漂洗根尖，去除解離

液，防止解離過度且便于染色，C正確；改良苯酚品紅染液是一種堿性染料，能使染色體著色,

D正確。

2.關(guān)于低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目變化的實驗不正確的描述是（）

A.處于分裂間期的細胞數(shù)目最多

B.在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞

C.若細胞中出現(xiàn)四個染色體組，說明該細胞染色體數(shù)目已加倍

D.低溫處理洋蔥根尖后不會引起成熟區(qū)細胞染色體數(shù)目的變化

答案C

解析分裂間期持續(xù)時間較長，所以處于該時期的細胞數(shù)目最多，A正確；低溫處理只

能使部分細胞染色體數(shù)目加倍，所以在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞，B

正確；細胞中出現(xiàn)四個染色體組，也可能是二倍體細胞處于有絲分裂后期，C錯誤；洋蔥根尖

成熟區(qū)細胞不能進行有絲分裂，因此不會發(fā)生染色體加倍的現(xiàn)象，D正確。

3.用質(zhì)量分數(shù)為0.2%的秋水仙素處理植物分生組織5?6h,能夠誘導細胞內(nèi)染色體加

倍。那么，用一定時間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖(2A-16條)時，是否也能誘導細

胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進行實驗探究。

⑴針對以上問題，你作出的假設(shè)是

你提出此假設(shè)的依據(jù)是

(2)低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應，根據(jù)這個提示將你設(shè)計

的實驗組合以表格的形式列出來。

(3)按照你的設(shè)計思路，以

—作為鑒別低溫是否誘導細胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進

行的具體操作是：

第一步：剪取根尖0.5?1cm。

第二步：按照--的操作順序?qū)Ω膺M行處理。

第三步：將洋蔥根尖制成臨時裝片，在顯微鏡下用一個分裂期的細胞觀察染色體加倍的

動態(tài)變化過程。

根據(jù)該同學的實驗設(shè)計回答：

該同學設(shè)計的實驗步驟有一處明顯的錯誤，請指出錯誤所在，并加以改正。

(4)解離所用的試劑是,

其作用是0

(5)顯微鏡下觀察到的細胞中染色體數(shù)可能為

答案(1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導細胞內(nèi)染色體加倍低溫能

夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，使細胞不能正常進行有絲分裂

⑵

培養(yǎng)時間

5h10h15h20h

培養(yǎng)溫度

常溫