学高考生物大一轮复习生物的变异育种和进化第讲染色体变异与育种.pptx

第21讲染色体变异与育种第七单元 生物的变异、育种和进化考纲要求考纲要求1.染色体结构变异和数目变异()。2.生物变异在育种上的应用()。3.转基因食品的安全()。4.实验：低温诱导染色体加倍。考点一染色体变异考点三低温诱导植物染色体数目的变化考点二生物变异在育种上的应用矫正易错强记长句重温高考 演练模拟内容索引课时作业染色体变异考点一1.染色体结构的变异染色体结构的变异(1)类型(连线)知识梳理(2)结果：使排列在染色体上的基因的_发生改变，从而导致性状的变异。2.染色体数目变异染色体数目变异(1)类型个别染色体染色体组数目或排列顺序(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)从染色体来源看，一个染色体组中 。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体 。从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的 ，但不能重复。不含同源染色体各不相同一整套基因(3)单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种_染色体数目的个体体细胞中含有两个_的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点_植株特点(1)植株弱小(2)高度不育正常可育(1)茎秆粗壮(2)叶片、果实和种子较大(3)营养物质含量丰富配子染色体组受精卵受精卵配子体细胞染色体组数_形成过程123单倍体受精卵单倍体多倍体二倍体形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导_秋水仙素处理_秋水仙素处理_举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦花药离体培养单倍体幼苗的种子或幼苗萌发1.判断下列有关染色体结构变异的叙述(1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异()(2)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力()(3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响()(4)染色体上某个基因的丢失属于基因突变()(5)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异()(6)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中()常考基础诊断常考基础诊断2.判断下列有关染色体数目变异的叙述(1)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关()(2)用秋水仙素处理某高等植物连续分裂的细胞群体，分裂期细胞的比例会减少()(3)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加()(4)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体()(5)水稻(2n24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体()(6)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体()(7)单倍体含有的染色体组数都是奇数()分析染色体的结构变异和数目变异(1)图甲的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪类变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示教材热点拓展教材热点拓展(2)图乙、丙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪类变异？提示提提示示图乙发生了非同源染色体间片段的交换，图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换；前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者属于交叉互换型基因重组。(3)上述的染色体结构变异中有的甚至导致生物体死亡，为何还称为可遗传的变异？提提示示染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，即由遗传物质的变化引起的变异就称为可遗传的变异。提示(4)下图中丁是某二倍体生物体细胞染色体模式图，戊、己、庚是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图回答：若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组？。答案不是下图中戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例如何？图己所示个体在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期配对的同源染色体正常分离，而不能配对的1条染色体随机移向细胞的任意一极，则其减数分裂时可产生的配子种类和比例如何？提示提示提示bBabaB1111；aBabAB AbAaBAabAABAAb11222211。读上图辨析“三体”“三倍体”吗？提提示示三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”，其余染色体均为两两相同(如上图己)；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”(如图庚)。提示命题点一透过图像辨析三种可遗传变异命题点一透过图像辨析三种可遗传变异1.(2018贵阳调研)下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同C.丙中过程，可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位D.丙中所示变异都可归类于染色体结构变异命题探究答案解析2.如图分别表示不同的变异类型，a、a基因仅有图所示片段的差异。下列相关叙述正确的是A.图中4种变异中能够遗传的变异是B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次 分裂的前期解析答案重难重难辨析辨析利用四个利用四个“关于关于”区分三种变异区分三种变异(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，属于基因突变。(3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量，转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。命题点二染色体组及生物体倍性的判断命题点二染色体组及生物体倍性的判断3.下列是对ah所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是A.细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体B.细胞中含有两个染色体组的是e、g图，该个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图，该个体一定是四倍体l答案解析解解析析形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组，由此我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，d、g图含有一个染色体组，e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点：若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属于单倍体；若由受精卵发育而来，有几个染色体组即属于几倍体。4.下图所示细胞中对所含染色体的有关叙述正确的是A.图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B.如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体答案解析归纳归纳整合整合1.三种方法确定染色体组数量三种方法确定染色体组数量(1)染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有4个染色体组。(2)等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)公式法2.“两看法两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体判断单倍体、二倍体和多倍体命题点三变异类型的实验探究命题点三变异类型的实验探究5.玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(H、h)控制，紫株对绿株为显性。紫株A经X射线照射后再与绿株杂交，子代出现少数绿株(绿株B)。为研究绿株B出现的原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交得F1，F1自交得F2。请回答：(1)假设一：X射线照射导致紫株A发生了基因突变。若此假设成立，则F1的基因型为_；F2中紫株所占的比例为_。Hh答案解析(2)假设二：X射线照射导致紫株A的6号染色体断裂，含有基因H的片段缺失(注：一条染色体部分片段缺失的个体生存，两条同源染色体皆有相同部分片段缺失的个体死亡)。若此假设成立，则绿株B产生的雌雄配子各有_种，F1的表现型_；F2中，紫株绿株_。答案解析2全部为紫株61(3)为验证假设二是否正确。最好选择_(填“紫株A”“绿株B”或“紫株C”)的根尖制成装片，在显微镜下观察和比较_(填分裂方式及分裂时期)的染色体形态。答案解析解解析析基因突变是点突变，在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以假设二可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株B细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体。根尖部位只能发生有丝分裂，故应选择有丝分裂中期的细胞进行观察，因为此时染色体的形态和数目最清晰，然后可以通过染色体组型分析比较6号染色体是否相同。有丝分裂中期绿株B6.番茄是二倍体植物。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有3条，在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会形成一个二价体，另1条同源染色体不能配对而形成一个单价体。减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他染色体正常配对、分离。请回答问题：(1)从变异类型的角度分析，三体的形成属于_。答案解析染色体数目变异解解析析由题意知，正常番茄中体细胞的6号染色体是2条，三体的6号染色体是3条，属于染色体数目变异。(2)若三体番茄的基因型为AABBb，则其产生的花粉的基因型及其比例为_，其根尖分生区一细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为_。答案解析解解析析三体番茄的基因型为AABBb，依题意分析其产生的配子的基因型及比例是ABBABbABAb1221；根尖细胞进行有丝分裂，分裂后形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同，都是AABBb。ABBABbABAb1221AABBb(3)现以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD或DDD)的三体纯合子番茄为母本，设计杂交实验，判断D(或d)基因是否在第6号染色体上，最简单可行的实验方案是_。实验结果：若杂交子代_，则_。答案解析F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交正常叶马铃薯叶11D(或d)基因不在第6号染色体上若杂交子代_，则_。正常叶马铃薯叶51D(或d)基因在第6号染色体上生物变异在育种上的应用考点二1.单倍体育种单倍体育种(1)原理：。(2)方法(3)优点：，所得个体均为 。(4)缺点：技术复杂。知识梳理染色体(数目)变异明显缩短育种年限纯合子秋水仙素2.多倍体育种多倍体育种(1)方法：用 或低温处理。(2)处理材料：。(3)原理秋水仙素萌发的种子或幼苗 不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍染色体纺锤体(4)实例：三倍体无子西瓜两次传粉三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体_，不能产生正常配子。联会紊乱第一次传粉：杂交获得_第二次传粉：刺激子房发育成_三倍体种子果实3.杂交育种杂交育种(1)原理：。(2)过程培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1 F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。基因重组培育显性纯合子品种a.植物：选择具有不同优良性状的亲本 ，获得F1F1自交获得F2 需要的类型，自交至不发生性状分离为止。b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的 集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期 。杂交鉴别、选择优良性状长4.诱变育种诱变育种(1)原理：。(2)过程(3)优点可以提高 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地 。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。突变频率基因突变改良某些性状归纳归纳总结总结根据育种程序图识别育种名称和过程根据育种程序图识别育种名称和过程(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦()(2)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低()(3)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种()(4)诱变育种和杂交育种均可形成新基因()(5)利用高产、感病小麦与高产、晚熟小麦品种间杂交筛选可获得高产、抗病小麦的品种()(6)单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体 ()常考基础诊断常考基础诊断(7)已知A和B基因为优良基因，并分别独立控制不同的优良性状。欲利用现有的基因型为AABB、AABB、AABB三种纯合子，较简单快捷的培育出优良新品种的方法是杂交育种()(8)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的()(9)现有三个番茄品种，A种的基因型为AABBDD，B种的基因型为AABBDD，C种的基因型为AABBDD，三种等位基因分别位于三对同源染色体上。若通过杂交育种获得AABBDD植株，且每年只繁殖一代，至少需要的时间为4年()(10)用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜()图中甲、乙表示水稻两个品种，A、A和B、B分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，请分析：教材热点拓展教材热点拓展提提示示图中过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。(1)图中哪种途径为单倍体育种？其为什么能缩短育种年限？提示(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？提示提示图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。提示(3)的育种原理分别是什么？提示提示的育种原理为基因突变，的育种原理为染色体变异。提示(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？提提示示图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目标的途径为过程。提示(5)杂交育种选育从F2开始的原因是什么？其实践过程中一定需要连续自交吗？为什么？提提示示因为从F2开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在F2出现该性状个体即可。提示(6)原核生物常选哪种育种方式，为什么？提提示示诱变育种。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变育种。提示(7)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，如何设计育种方案？提示提示大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状需采用诱变育种。命题点一分析单倍体育种与多倍体育种的应用命题点一分析单倍体育种与多倍体育种的应用1.如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程，下列叙述错误的是A.和都可用秋水仙素处理来实现B.若是自交，则产生AAAA的概率为 1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物种D.若是杂交，产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87命题探究答案解析2.萝卜和甘蓝都是人们喜欢的蔬菜，并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物，体细胞染色体数都是18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为：2nAA18，甘蓝的染色体组成和染色体数可以表示为：2nBB18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图，请回答下列问题：(1)图中秋水仙素的作用是_，作用的时期是_；与用秋水仙素处理可以达到同样效果的一种措施是_。答案解析解解析析秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成，作用的时期是有丝分裂前期。与用秋水仙素处理可以达到同样效果的是低温处理，低温处理同样可以诱导多倍体产生。抑制纺锤体形成低温处理有丝分裂前期(2)以上育种方法的原理是_；甲、乙、丙、丁4种植株中，可育的有_，其染色体组成和染色体数分别为_。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含_条染色体。答案解析丙：4nAABB36染色体变异甲、丙甲：4nAAAA36，54(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝杂交，后代基因型有_种；请设计一个利用基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝，获得基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可)。答案解析答答案案用AaBb的萝卜自交，获得基因型为aabb的个体，诱导加倍获得基因型为aaaabbbb的个体，再诱导加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体；用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体，对其诱导加倍获得基因型为ddddeeee的个体；让基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的萝卜与基因型为ddddeeee的甘蓝杂交，获得的后代即为基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种(答案合理即可)。16归纳归纳拓展拓展单倍体育种与杂交育种的关系单倍体育种与杂交育种的关系命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用3.家蚕(2n28)雌性体细胞内有两个异型的性染色体ZW，雄性体细胞内有两个同型的性染色体ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关说法错误的是A.这种育种方式属于诱变育种B.辐射的目的是为了提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因C.上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕D.上述带有卵色基因的家蚕染色体组型图与正常家蚕不同答案解析4.玉米长果穗(H)对短果穗(h)为显性，黄粒(F)对白粒(f)为显性，两对基因独立遗传。现有甲(HHFF)、乙(hhFF)、丙(HHff)三个品系的纯种玉米。请回答问题：(1)将甲与短果穗白粒植株杂交得F1，F1再与某植株杂交，后代的表现型及比例为长果穗黄粒短果穗黄粒31，那么某植株的基因型是_。答案HhFF解析解解析析纯种长果穗黄粒与短果穗白粒玉米杂交得F1，F1基因型为HhFf，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例为长果穗黄粒短果穗黄粒31，所以该品种为HhFF。(2)为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗白粒和短果穗黄粒两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(HhFf)玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图的快速育种方案。图中的处理方法A和B分别是指_、_。以上育种过程中所依据的两个遗传学原理是_。答案解析基因重组、染色体变异花药离体培养 秋水仙素处理5.在家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性，短毛(E)对长毛(e)是显性，遵循基因的自由组合定律。现有纯合黑色短毛兔，褐色长毛兔，褐色短毛兔三个品种。请回答：(1)设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案简要程序：第一步：让基因型为_的兔子和基因型为_的异性兔子杂交，得到F1。第二步：让F1_，得到F2。第三步：选出F2中表现型为黑色长毛兔的个体，让它们各自与表现型为_的异性兔杂交，分别观察每对兔子产生的子代，若后代足够多且_，则该F2中的黑色长毛兔即为能稳定遗传的黑色长毛兔。答案解析BBEE雌雄个体相互交配bbee褐色长毛兔(或褐色短毛兔)不出现性状分离(2)该育种方案原理是_。答案解析解析解析杂交育种的原理为基因重组。基因重组(3)在上述方案的第三步能否改为让F2中表现型为黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若两只兔子所产生的子代均为黑色长毛，则这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔？为什么？_(填“能”或“不能”)，原因是_。答案解析解解析析黑色长毛兔的基因型为B_ee，如果让黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只能稳定遗传，并不能确定这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔。不能 两只黑色长毛的雌雄兔子交配，所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的命题点三生物育种的综合判断命题点三生物育种的综合判断6.如图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将作进一步处理。对此分析错误的是A.由得到的育种原理是基因重组B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd，则的基因型可能是aBdD.至的过程中，所产生的变异都有利于生产答案解析7.(2017石嘴山第三中学一模)野生香蕉是二倍体，通常有大量的硬子，无法食用。在大约1万年前的东南亚，人们发现一种很少见的香蕉品种，这种香蕉无子、可食，是世界上第一种可食用的香蕉，后来人们发现这种无子香蕉是三倍体。请回答问题：(1)三倍体香蕉的变异属于_，之所以无子是因为此香蕉在减数分裂时_，不能产生正常配子。答案同源染色体联会紊乱解析解解析析三倍体香蕉的变异属于染色体(数目)变异，三倍体香蕉因在减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子，所以三倍体香蕉无子。染色体(数目)变异(2)由一种变异的致命真菌引起的香蕉叶斑病正在全球蔓延。在世界许多香蕉农场，每年多次、大量喷洒杀菌剂来抑制这种真菌的散播，但此做法未能起到较好的效果。此杀菌剂的使用对真菌起到了_作用。答案选择解析解析解析杀菌剂的使用对真菌的不定向变异起到了定向的选择作用。(3)生物学家到目前仍然没有找到携带该真菌抗性基因的二倍体野生香蕉，说明基因突变具有_的特点。如果找到具有抗真菌基因的二倍体野生香蕉，可以尝试用_育种方式，以获得_倍体香蕉作母本，然后与_倍体野生香蕉作父本杂交，从其后代的三倍体无子香蕉中选育出抗病的品种。答案二不定向性或低频性多倍体四解析1.根据育种目标选择育种方案根据育种目标选择育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种归纳归纳拓展拓展2.关注关注“三最三最”定方向定方向(1)最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。(2)最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。(3)最准确侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。低温诱导植物染色体数目的变化考点三1.实验原理实验原理低温处理植物分生组织细胞 不能形成 不能被拉向两极细胞不能分裂细胞染色体数目加倍。实验解读纺锤体染色体相关视频2.实验步骤实验步骤卡诺氏液4 95%染色漂洗制片低高1.低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用关键点拨试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min洗去药液，防止解离过度改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色35 min使染色体着色2.低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤基本相同，但也有不同。项目低温诱导植物染色体数目的变化观察根尖分生组织细胞的有丝分裂培养待洋葱长出1 cm左右不定根时放入冰箱低温室(4)诱导培养36 h适宜温度下培养固定解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次不用固定染色用改良苯酚品红染液用醋酸洋红液或龙胆紫溶液【问题探究问题探究】(1)本实验是否温度越低效果越显著？提示提示不是，必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。提示(2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？提提示示不是，只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。(3)待洋葱长出不定根时，为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达36 h?提提示示如果低温诱导洋葱根尖时间过短，细胞将无法完成一个细胞周期，进而可能观察不到染色体数目加倍的细胞。提示(4)卡诺氏液和解离液的作用一样吗？提提示示不一样。卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察，解离之后细胞死亡。命题点一实验基础命题点一实验基础1.用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织56 h，能够诱导细胞内染色体加倍。某生物小组为了探究用一定时间的低温(如4)处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。下列关于该实验的叙述中，错误的是A.本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色 体加倍B.本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目C.本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离漂洗染色制片D.本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程命题探究答案解析2.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是A.多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会B.解离液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似D.显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍解解析析多倍体形成过程中细胞进行的是有丝分裂，不会出现非同源染色体重组现象，A项错误；卡诺氏液是固定液，B项错误；低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理都是在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，C项正确；显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍，D项错误。解析答案命题点二实验拓展命题点二实验拓展3.(评价修订实验)以下材料选自某同学所做实验的部分记录。实验名称：低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验步骤：培养固定：将洋葱放在装满清水的广口瓶上，待根长出1 cm左右，剪取根尖0.51 cm，置于盛有清水的培养皿内，并在冰箱的冷藏室诱导培养36 h，将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。装片制作：解离染色漂洗制片。观察：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像，确认某个细胞染色体发生数目变化后，再用高倍镜观察。实验结论：低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。问题：(1)请将上述内容中错误之处予以改正。_；_；_。答案解析将整个培养装置放入冰箱的低温室内解离漂洗染色制片部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目变化(2)低温导致染色体数目加倍的原因是_。如果要探究诱导染色体数目变化的最适温度，请写出简单的设计思路：_。答案设置低温抑制纺锤体的形成不同温度梯度的实验组，观察并比较实验结果解解析析低温导致染色体数目加倍的原因是抑制纺锤体的形成，温度不同，诱导的效果也不一样；要探究诱导染色体数目变化的最适温度，需要设置不同温度梯度的实验组，观察并比较实验结果。解析4.(补充完善实验)四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度，设计了如下实验：(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精、质量分数为15%的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。(2)实验步骤取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。将培养皿分别放入4、0、_、_、12 的恒温箱中培养1 h。答案解析4 8 取大蒜随机均分成_组，分别放入5个培养皿中诱导培养36小时。分别取根尖0.51 cm，放入_中固定0.51 h，然后用_冲洗2次。制作装片：解离_制片。低倍镜检测，统计每组视野中的染色体数目加倍率，并记录结果。答案5卡诺氏液体积分数为95%的酒精漂洗 染色(3)实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。(4)实验分析设置实验步骤的目的：_。除低温外，_也可以诱导染色体数目加倍，原理是_。答案将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；恒温处理1 h是为了在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中，以排除其他温度干扰秋水仙素的形成抑制纺锤体矫正易错强记长句1.基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。2.单倍体不一定仅含1个染色体组：单倍体所含染色体组的个数不定，可能含1个、2个或多个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因。3.单倍体并非都不育。由二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育，而多倍体的配子若含有偶数个染色体组，则其发育成的单倍体中含有同源染色体就可育并能产生后代。易错警示突破选择题4.“可遗传”“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。5.诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。6.诱变育种尽管能提高突变率，但仍然是未突变个体远远多于突变个体，有害突变多于有利突变，只是与自然突变的低频性相比，有利突变个体数有所增加。7.正确理解育种中“最简便”与“最快速”：“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。8.正确理解“单倍体育种”与“花药离体培养”：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。1.图甲与图乙分别表示培育三倍体西瓜的两种方法，则：(1)甲中的西瓜植株减数分裂形成花粉的过程中，着丝点分裂的时期是减减数数第二次分裂后期。第二次分裂后期。长句应答突破简答题(2)乙所涉及的变异原理是染染色色体体(数数目目)变变异异，四倍体西瓜植株群体是是不不同同于于二二倍倍体体西西瓜瓜的的新新物物种种，理由是与与二二倍倍体体植植株株产产生生了了生生殖殖隔隔离离，群群体体本本身能自由交配产生可育后代。身能自由交配产生可育后代。(3)三倍体高度不育的原因是形成配子过程中，同源染色体联会紊乱。形成配子过程中，同源染色体联会紊乱。2.在一块高秆(纯合)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)：取取该该小小麦麦种种子子在在其其他他小小麦麦田田种种下下，让让其其自自交交，若若全全是是高高秆秆，说说明明矮矮秆秆性性状状的的出出现现是是由由环境引起的；若后代出现高秆、矮秆两种性状，则是基因突变引起的。环境引起的；若后代出现高秆、矮秆两种性状，则是基因突变引起的。3.简述用基因型为AaBb(抗病卵形叶)的植株作材料，获得基因型为AABB的抗病卵形叶植株的过程：取取AaBb植植株株的的花花药药离离体体培培养养得得单单倍倍体体幼幼苗苗，秋水仙素诱导染色体加倍，用相应病原体感染卵形叶植株，保留抗病植株。秋水仙素诱导染色体加倍，用相应病原体感染卵形叶植株，保留抗病植株。重温高考 演练模拟答案1.图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是A.个体甲的变异对表现型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代，性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常12345解析答案2.(2015全国，6)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的13452解析解解析析人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A项正确，B、C、D项错误。答案3.(2015海南，21)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都会导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析13452答案解析4.(2013全国，5)下列实践活动中包含基因工程技术的是A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆1345解析解析A项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育种，原理为基因重组；C项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。2答案5.某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：(1)自然状态下，该植物一般都是_合子。1345纯2解析解解析析由于该植物是自花且闭花受粉植物，所以在自然状态下一般都是纯合子。答案(2)若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有_和有害性这三个特点。13452不定向性、低频性解析解解析析诱变育种时，要用射线处理种子的原理是基因突变。由于基因突变具有不定向性、低频性和少利多害性等特点，所以需要处理大量种子。答案(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中_抗病矮茎个体，再经连续自交等_手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的_。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为_。1345选择2高茎中茎矮茎169纯合化年限越长解析答案(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。答案答案 如下图1345染色体变异2细胞的全能性、基因重组和解析课时作业12345答案解析1.如图所示为某种生物体细胞中的染色体及其部分基因，下列选项中不属于染色体变异的是678910111213基础巩固练基础巩固练12346789101112132.如图为果蝇体内某个细胞的示意图，下列相关叙述正确的是A.图中的染色体1、5、3、7、8可组成一个染色体组B.图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律C.含有基因B、D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异D.若该细胞分裂后产生了一个AbdXX的配子，则一定是减数第一次分 裂异常答案解析5答案解析3.(2017怀化二模)下列关于单倍体、二倍体及染色体组的叙述正确的是A.单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个 染色体组12346789101112135答案解析4.下图是四种生物的体细胞示意图，A、B图中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、D图代表细胞中染色体情况。那么最可能属于多倍体的细胞是123467891011121355.(2018重庆模拟)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是A.图甲所示的变异属于基因重组B.观察异常染色体应选择处于分裂 间期的细胞C.若不考虑其他染色体，理论上该男 子产生的精子类型有8种D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代答案解析12346789101112135答案6.科研人员发现