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一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异1.1.类型类型(连线连线)第第2页页/共共96页页1)1)缺失缺失染色体的某一片段消失染色体的某一片段消失消失消失1.1.染色体结构的变异染色体结构的变异指一条染色体断裂而失去一个片段,这个片段上的指一条染色体断裂而失去一个片段,这个片段上的基因也随之丢失。在人类遗传中基因也随之丢失。在人类遗传中,五号染色体缺失导致猫五号染色体缺失导致猫叫综合征叫综合征.如果失去的基因是显性的,同源染色体上保留下来如果失去的基因是显性的,同源染色体上保留下来的是隐性的,这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。的是隐性的,这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。第第3页页/共共96页页)重复重复:染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段重复重复一条染色体的某一片段进行了重复增一条染色体的某一片段进行了重复增添,从而导致该染色体上有一段重复添,从而导致该染色体上有一段重复基因。基因。例如例如:果蝇的棒状眼。果蝇的棒状眼。第第4页页/共共96页页果蝇的卵圆眼和棒状眼果蝇的卵圆眼和棒状眼-增加增加野生型:卵圆眼野生型:卵圆眼变异型:棒状眼变异型:棒状眼第第5页页/共共96页页颠颠 倒倒断断 裂裂连连 接接)倒位倒位:染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o第第6页页/共共96页页易位易位:染色体的某一片段移接到另一条非同染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上源染色体上移接移接一条染色体发生某一片段移接到另一条非同源染色体上的一条染色体发生某一片段移接到另一条非同源染色体上的现象。现象。注意区分注意区分“易位易位”以及以及“基因重组基因重组”中的交叉互中的交叉互换!换!第第7页页/共共96页页2.2.易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别第第8页页/共共96页页2.2.结果结果使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_发生改变,从而发生改变,从而导致性状的变异。导致性状的变异。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异1.1.类型类型(1)(1)细胞内细胞内_的增加或减少,如的增加或减少,如2121三体综合征。三体综合征。(2)(2)细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少,的形式成倍地增加或减少,如多倍体、单倍体。如多倍体、单倍体。数目或排列顺序数目或排列顺序个别染色体个别染色体染色体组染色体组第第9页页/共共96页页减减异常异常减减异常异常2121三体综合征是减三体综合征是减异常还是减异常还是减异常引起的呢?异常引起的呢?提示:提示:2121三体综合征是由含有三体综合征是由含有2424条染色体(其条染色体(其2121号染色体有两条)的精子号染色体有两条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的 第第10页页/共共96页页2.2.染色体组染色体组(1)(1)概念:细胞中的一组概念:细胞中的一组_,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体叫做一个染色体组。这样的一组染色体叫做一个染色体组。(2)(2)组成:如图为一雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示组成:如图为一雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示为:为:_。非同源染色体非同源染色体、X X或或、Y Y第第13页页/共共96页页细胞中的一组细胞中的一组_染色体,它们在染色体,它们在_和和_上各不相同,但是携带着控制生物生上各不相同,但是携带着控制生物生长发育、遗传和变异的长发育、遗传和变异的_,这样的一,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。组染色体,叫做一个染色体组。(1 1)、染色体组的概念)、染色体组的概念非同源非同源形态形态功能功能全部信息全部信息第第14页页/共共96页页练习:练习:1.1.下列生物下列生物(均由受精卵发育而来)(均由受精卵发育而来)的体细胞中各含的体细胞中各含有几个染色体组?有几个染色体组?(2 2个染色体组)个染色体组)(3 3个染色体组)个染色体组)(4 4个染色体组)个染色体组)染色体组的判别:染色体组的判别:细胞内细胞内形态相同形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组的染色体有几条,则含有几个染色体组第第15页页/共共96页页细胞内控制细胞内控制同一性状同一性状的基因有几个,则的基因有几个,则含有几个染色体组。含有几个染色体组。AaBBAAaAAaabbbb(2 2个染色体组)个染色体组)(3 3个染色体组)个染色体组)(个染色体组)(个染色体组)2.2.第第16页页/共共96页页3.果蝇体细胞中有果蝇体细胞中有8条染色体,条染色体,4种形态,则果蝇种形态,则果蝇体细胞中有几个染色体组?体细胞中有几个染色体组?【例例】某生物经减数分裂形成的配子中有某生物经减数分裂形成的配子中有12 对染色体,问体细胞中有几个染色体组?对染色体,问体细胞中有几个染色体组?2个个4个个染色体组数目染色体组数目=染色体总数染色体总数/染色体形态数目染色体形态数目第第17页页/共共96页页(2个染色体组)个染色体组)(3个染色体组)个染色体组)(4个染色体组)个染色体组)二倍体二倍体三倍体三倍体四倍体四倍体多倍体多倍体下列生物下列生物(均由受精卵发育而来)(均由受精卵发育而来)其体细胞其体细胞中各含有染色体组数为:中各含有染色体组数为:第第18页页/共共96页页3.3.二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体概念概念体细胞中含有体细胞中含有两个两个_的个体的个体体细胞中含有三体细胞中含有三个或三个以上染个或三个以上染色体组的个体色体组的个体体细胞中含有本体细胞中含有本物种物种_染色染色体数目的个体体数目的个体染色染色体组体组两个两个_一至多个一至多个发育发育起点起点_受精卵受精卵_染色体组染色体组配子配子三个或三个或三个以上三个以上受精卵受精卵配子配子第第19页页/共共96页页三、单倍体育种和多倍体育种三、单倍体育种和多倍体育种1.1.图中图中和和的操作是的操作是_处理,其作用原理是抑制处理,其作用原理是抑制_。2.2.图中图中过程是过程是_。3.3.单倍体育种的优点是单倍体育种的优点是_。秋水仙素秋水仙素纺锤体的形成纺锤体的形成花药离体培养花药离体培养明显缩短育种年限明显缩短育种年限第第20页页/共共96页页正常有丝分裂正常有丝分裂异常有丝分裂异常有丝分裂多倍体的成因多倍体的成因:(图示)(图示)细胞进行分裂过程中,细胞进行分裂过程中,染色体完成了复制染色体完成了复制,但但纺锤体不能正常形成纺锤体不能正常形成。第第21页页/共共96页页(5)(5)、应用:、应用:多倍体育种多倍体育种、原理:、原理:染色体变异染色体变异、方法:、方法:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是是最常用且最有效最常用且最有效的方法,但不是唯一方法。的方法,但不是唯一方法。、作用机制:、作用机制:秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍思考:思考:a a、秋水仙素主要作用于细胞分裂的哪个时期?、秋水仙素主要作用于细胞分裂的哪个时期?前期前期(因为纺锤体在前期形成因为纺锤体在前期形成)b b、为什么要强调处理萌发的种子或幼苗?、为什么要强调处理萌发的种子或幼苗?因为萌发的种子或幼苗的新陈代谢旺盛,则细胞分裂旺盛。因为萌发的种子或幼苗的新陈代谢旺盛,则细胞分裂旺盛。、实例:、实例:三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育特点特点优点:优点:植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大,糖类和蛋植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都较大,糖类和蛋白质等营养物质含量较多白质等营养物质含量较多缺点:缺点:结实率低,发育较迟缓结实率低,发育较迟缓秋水仙素秋水仙素:从百合科植物秋水从百合科植物秋水仙中提取出来的一种植物碱仙中提取出来的一种植物碱第第22页页/共共96页页四、低温诱导植物染色体数目的变化四、低温诱导植物染色体数目的变化1.1.实验原理实验原理用低温处理植物分生组织细胞,如根尖分生组织细胞,能够抑用低温处理植物分生组织细胞,如根尖分生组织细胞,能够抑制制_,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,使植物细胞裂成两个子细胞,使植物细胞_加倍。加倍。2.2.方法步骤方法步骤洋葱根尖培养洋葱根尖培养取材取材_(_(解离解离漂洗漂洗_制制片片)观察。观察。3.3.实验结论实验结论适当低温可以诱导适当低温可以诱导_加倍。加倍。纺锤体的形成纺锤体的形成染色体数目染色体数目制作装片制作装片染色染色染色体数目染色体数目第第23页页/共共96页页1.(20111.(2011海南海南T19A)T19A)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。加。()()【分析分析】染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化,不会引染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化,不会引起基因种类的变化。起基因种类的变化。2.(20112.(2011海南海南T19C)T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。的变化。()()【分析分析】染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加,染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加,其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。第第24页页/共共96页页3.(20103.(2010福建福建T3D)T3D)显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数染色体数目发生变化。染色体数目发生变化。()()【分析分析】生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期,看不到染色生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期,看不到染色体。体。4.4.可用显微镜区别染色体变异与基因突变。可用显微镜区别染色体变异与基因突变。()()【分析分析】染色体变异属于细胞水平的变化,可用光学显微镜看染色体变异属于细胞水平的变化,可用光学显微镜看到,基因突变是分子水平的变化,用光学显微镜看不到。到,基因突变是分子水平的变化,用光学显微镜看不到。5.5.单倍体一定不存在同源染色体。单倍体一定不存在同源染色体。()()【分析分析】单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体马铃薯单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体马铃薯的单倍体就含有两个染色体组,存在同源染色体。的单倍体就含有两个染色体组,存在同源染色体。第第25页页/共共96页页6.6.体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。()()【分析分析】体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育而来,称为二倍体;如果由配子发育而来,则称为单倍体。而来,称为二倍体;如果由配子发育而来,则称为单倍体。7.7.人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。幼苗。()()【分析分析】人工诱导多倍体的方法有很多,最常用且最有效的方人工诱导多倍体的方法有很多,最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,低温处理植物分生组法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,低温处理植物分生组织细胞也会产生多倍体。织细胞也会产生多倍体。第第26页页/共共96页页考点考点 一一 染色体结构的变异染色体结构的变异1.1.染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异与基因突变的区别(1)(1)从图形上区别:从图形上区别:第第27页页/共共96页页(2)(2)从是否产生新基因上来区别:从是否产生新基因上来区别: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,从而导致性状的变异。发生改变,从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变,包括基因突变是基因结构的改变,包括DNADNA碱基对的替换、增添碱基对的替换、增添和缺失。和缺失。基因突变导致新基因的产生,染色体结构变异未形成新的基基因突变导致新基因的产生,染色体结构变异未形成新的基因。因。(3)(3)通过光学显微镜区别:通过光学显微镜区别:染色体变异可借助光学显微镜观察;染色体变异可借助光学显微镜观察;基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。第第28页页/共共96页页2.2.易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别第第29页页/共共96页页【高考警示高考警示】细胞不同分裂时期发生的变异不同细胞不同分裂时期发生的变异不同基因突变发生在所有分裂过程中,基因重组只发生在减数分裂基因突变发生在所有分裂过程中,基因重组只发生在减数分裂过程中,染色体变异发生在有丝分裂和减数分裂过程中。过程中,染色体变异发生在有丝分裂和减数分裂过程中。第第30页页/共共96页页【典例典例1 1】(2012(2012海南高考海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,两种亲本进行杂交时,F F1 1表现为非糯非甜粒,表现为非糯非甜粒,F F2 2有有4 4种表现型,种表现型,其数量比为其数量比为93319331。若重复该杂交实验时,偶然发现一个。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其杂交组合,其F F1 1仍表现为非糯非甜粒,但某一仍表现为非糯非甜粒,但某一F F1 1植株自交,产植株自交,产生的生的F F2 2只有非糯非甜粒和糯性甜粒只有非糯非甜粒和糯性甜粒2 2种表现型。对这一杂交结果种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是的解释,理论上最合理的是()()A.A.发生了染色体易位发生了染色体易位B.B.染色体组数目整倍增加染色体组数目整倍增加C.C.基因中碱基对发生了替换基因中碱基对发生了替换D.D.基因中碱基对发生了增减基因中碱基对发生了增减第第31页页/共共96页页【解析解析】选选A A。具有两对。具有两对(或更多对或更多对)相对性状的纯合亲本进行相对性状的纯合亲本进行杂交,在杂交,在F F1 1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对(或更多对或更多对)等位等位基因位于一对同源染色体上,就不会表现出自由组合。从题目基因位于一对同源染色体上,就不会表现出自由组合。从题目可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能是发生染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一是发生染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。对同源染色体上了。第第32页页/共共96页页【变式训练变式训练】以下情况属于染色体变异的是以下情况属于染色体变异的是()()2121三体综合征患者细胞中的第三体综合征患者细胞中的第2121号染色体有号染色体有3 3条条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交叉互同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交叉互换换染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少花药离体培养后长成的植株花药离体培养后长成的植株非同源染色体之间的自由组合非同源染色体之间的自由组合染色体上染色体上DNADNA碱基对的增添、缺失碱基对的增添、缺失A.B.A.B.C.D.C.D.第第33页页/共共96页页【解析解析】选选D D。是染色体数目变异中个别染色体的增加;是染色体数目变异中个别染色体的增加;是基因重组;是基因重组;是染色体数目的变异,包括个别染色体的是染色体数目的变异,包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍地增减;增减和以染色体组的形式成倍地增减;是染色体数目变异是染色体数目变异中染色体组成倍地减少;中染色体组成倍地减少;是基因重组;是基因重组;染色体上染色体上DNADNA碱碱基对的增添、缺失,引起基因结构的改变,是基因突变。基对的增添、缺失,引起基因结构的改变,是基因突变。第第34页页/共共96页页考点二考点二 染色体数目的变异染色体数目的变异1.1.染色体组的特点染色体组的特点(1)(1)一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。(2)(2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。相同。(3)(3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不能重复。但不能重复。2.2.多倍体、单倍体、二倍体多倍体、单倍体、二倍体(1)(1)多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体,并非细胞。多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体,并非细胞。(2)(2)由合子由合子(受精卵受精卵)发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体。就叫几倍体。第第35页页/共共96页页(3)(3)由配子直接发育来的个体,不管含有几个染色体组,都只由配子直接发育来的个体,不管含有几个染色体组,都只能叫单倍体。能叫单倍体。如图:如图:(4)(4)含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不育的,原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。育的,原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。第第36页页/共共96页页3.3.单倍体育种与多倍体育种单倍体育种与多倍体育种第第37页页/共共96页页第第38页页/共共96页页第第39页页/共共96页页若从播种到收获种子需要一年若从播种到收获种子需要一年,则培育出能稳定则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年?P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt第第1年年选育选育出需要的矮抗品种出需要的矮抗品种F2D_T_ D_tt ddT_ ddtt矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长ddTTF3减数分裂减数分裂配子配子DTDtdTdt单倍体单倍体 DTDtdTdt花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素第第1年年第第2年年 第第4年年 单倍体育种单倍体育种DDttddTT ddtt纯合体纯合体DDTT矮抗矮抗 第第40页页/共共96页页【高考警示高考警示】(1)(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组,因为大部分的单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组,因为大部分的生物是二倍体,所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染生物是二倍体,所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只色体组,但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。一个染色体组。(2)(2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体,表现单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成为高度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。(3)(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理;多倍体育种只用秋水仙素处理这一步体培养和秋水仙素处理;多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。骤。第第41页页/共共96页页考查角度考查角度1 1 判断生物是几倍体及细胞中含有的染色体组数判断生物是几倍体及细胞中含有的染色体组数【典例典例2 2】下图表示细胞中所含的染色体,下列叙述不正确的下图表示细胞中所含的染色体,下列叙述不正确的是是()()第第42页页/共共96页页A.A.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含4 4条染色体条染色体B.B.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含3 3条染色体条染色体C.C.代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含2 2条染色体条染色体D.D.代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含4 4条染色体条染色体第第43页页/共共96页页【解析解析】选选B B。所示的细胞有所示的细胞有2 2个染色体组,每个染色体组含个染色体组,每个染色体组含4 4条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表二倍体。表二倍体。所示的细胞有所示的细胞有3 3个染色体组,每个染色体组含个染色体组,每个染色体组含2 2条条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三倍体。倍体。所示的细胞有所示的细胞有4 4个染色体组,每个染色体组含个染色体组,每个染色体组含2 2条染色条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表四倍体;体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表四倍体;若它是由配子发育而来的个体的体细胞,则代表的生物可能是若它是由配子发育而来的个体的体细胞,则代表的生物可能是单倍体。单倍体。所示的细胞有所示的细胞有1 1个染色体组,每个染色体组含个染色体组,每个染色体组含4 4条染条染色体,可能代表单倍体。色体,可能代表单倍体。第第44页页/共共96页页【变式训练变式训练】(2013(2013六安模拟六安模拟)将二倍体玉米的幼苗用秋水仙将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理,待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株,素处理,待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株,下列有关新植株的叙述正确的一组是下列有关新植株的叙述正确的一组是()()是单倍体是单倍体 体细胞内没有同源染色体体细胞内没有同源染色体不能形成可育的配子不能形成可育的配子 体细胞内有同源染色体体细胞内有同源染色体能形成可育的配子能形成可育的配子可能是纯合子也可能是杂合子可能是纯合子也可能是杂合子一定是纯合子一定是纯合子 是二倍体是二倍体A.B.A.B.C.D.C.D.第第45页页/共共96页页【解析解析】选选B B。二倍体玉米幼苗经秋水仙素处理后,得到的是。二倍体玉米幼苗经秋水仙素处理后,得到的是同源四倍体,取其花药离体培养得到的新植株,是由生殖细胞同源四倍体,取其花药离体培养得到的新植株,是由生殖细胞直接发育而来的,属单倍体。此单倍体是由同源四倍体形成的,直接发育而来的,属单倍体。此单倍体是由同源四倍体形成的,因此其体细胞中含有两个染色体组,且有同源染色体,通过减因此其体细胞中含有两个染色体组,且有同源染色体,通过减数分裂能形成可育的配子。由于题干中没有说明原二倍体玉米数分裂能形成可育的配子。由于题干中没有说明原二倍体玉米的基因组成,所以不能确定此新植株是纯合子还是杂合子。的基因组成,所以不能确定此新植株是纯合子还是杂合子。第第46页页/共共96页页考查角度考查角度2 2 变异在育种中的应用变异在育种中的应用【典例典例3 3】如图所示,将二倍体植株如图所示,将二倍体植株和和杂交得到杂交得到,再将,再将做进一步处理。下列相关分析错误的是做进一步处理。下列相关分析错误的是()()第第47页页/共共96页页A.A.由由得到得到的育种原理是基因重组的育种原理是基因重组B.B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.C.若若的基因型是的基因型是AaBbddAaBbdd,则,则的基因型可能是的基因型可能是aBdaBdD.D.至至的过程中,所产生的变异都有利于生产的过程中,所产生的变异都有利于生产【解析解析】选选D D。A A正确,由正确,由得到得到属于杂交育种,依据的原理属于杂交育种,依据的原理是基因重组;是基因重组;B B正确,秋水仙素可抑制纺锤体的形成,诱导染正确,秋水仙素可抑制纺锤体的形成,诱导染色体数目加倍;色体数目加倍;C C正确,正确,的基因型是的基因型是AaBbddAaBbdd,可产生,可产生aBdaBd的花的花粉,经花药离体培养可得到粉,经花药离体培养可得到aBdaBd的单倍体植株;的单倍体植株;D D错误,错误,至至的过程属于诱变育种,突变是不定向的,且大多是有害的,需的过程属于诱变育种,突变是不定向的,且大多是有害的,需要经过筛选获得有利于生产的品种。要经过筛选获得有利于生产的品种。第第48页页/共共96页页【互动探究互动探究】(1)(1)和和植株是否属于同一物种?植株是否属于同一物种?提示:提示:不属于。不属于。属于二倍体,属于二倍体,属于三倍体。属于三倍体。(2)(2)幼苗发育为成熟的个体是否可育?幼苗发育为成熟的个体是否可育?提示:提示:不可育。不可育。是由二倍体的花粉培育而来的,细胞内含有是由二倍体的花粉培育而来的,细胞内含有一个染色体组,不能产生配子,故不可育。一个染色体组,不能产生配子,故不可育。第第49页页/共共96页页【变式训练变式训练】如图表示培育某种二倍体农作物不同的育种方法,如图表示培育某种二倍体农作物不同的育种方法,据图判断正确的是据图判断正确的是()()第第50页页/共共96页页A.A.通过通过途径培育成新品种的过程中,途径培育成新品种的过程中,E E、F F的染色体组数的染色体组数相同相同B.B.若若A A、B B两品种的基因型分别是两品种的基因型分别是AABBddAABBdd、aabbdd(aabbdd(三对基因独三对基因独立遗传立遗传),则,则D D植株中不能稳定遗传的个体占总数的植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/43/4C.C.过程中也可用秋水仙素处理过程中也可用秋水仙素处理E E萌发的种子获得萌发的种子获得F F植株植株D.D.过程使用的花药在过程使用的花药在A A、B B、C C三个品种的植株上都可以采集三个品种的植株上都可以采集到到第第51页页/共共96页页【解析解析】选选B B。E E为单倍体,为单倍体,F F是是E E经秋水仙素处理后的个体,染经秋水仙素处理后的个体,染色体已经加倍,色体已经加倍,E E、F F的染色体组数不相同;若的染色体组数不相同;若A A、B B两品种的基两品种的基因型分别是因型分别是AABBddAABBdd、aabbddaabbdd,杂交得,杂交得C C个体基因型为个体基因型为AaBbddAaBbdd,C C个体自交,能稳定遗传的个体占总数:个体自交,能稳定遗传的个体占总数:1/21/2=1/41/21/2=1/4,不能稳,不能稳定遗传的占定遗传的占3/43/4;E E为单倍体幼苗,高度不育,不能产生种子;为单倍体幼苗,高度不育,不能产生种子;F F为新品种,集合了为新品种,集合了A A和和B B的优良性状,只能从的优良性状,只能从C C植株上采集。植株上采集。第第52页页/共共96页页考点三考点三 低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍1.1.原理原理低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是染色体数目改变。能分裂成两个子细胞,于是染色体数目改变。2.2.注意问题注意问题(1)(1)试剂及用途:试剂及用途:卡诺氏液:固定细胞形态。卡诺氏液:固定细胞形态。改良苯酚品红染液:使染色体着色。改良苯酚品红染液:使染色体着色。解离液体积分数为解离液体积分数为15%15%的盐酸溶液和体积分数为的盐酸溶液和体积分数为95%95%的酒精的酒精溶液混合液溶液混合液(11)(11):使组织中的细胞相互分离开。:使组织中的细胞相互分离开。第第53页页/共共96页页(2)(2)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞固定。胞固定。(3)(3)在进行实验的过程中,与在进行实验的过程中,与“观察植物细胞的有丝分裂观察植物细胞的有丝分裂”一一样,所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了,最终在显微镜下样,所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了,最终在显微镜下看到的是死细胞。看到的是死细胞。(4)(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织,不分裂的选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织,不分裂的细胞染色体不复制,不会出现染色体数目加倍的情况。细胞染色体不复制,不会出现染色体数目加倍的情况。第第54页页/共共96页页【典例典例4 4】下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,正下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,正确的是确的是()()A.A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极向两极B.B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.C.染色:改良苯酚品红染液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着染色:改良苯酚品红染液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色色D.D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变第第55页页/共共96页页【解析解析】选选C C。低温可抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移。低温可抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极;盐酸酒精混合液可用于解离,卡诺氏液用于固定;显向两极;盐酸酒精混合液可用于解离,卡诺氏液用于固定;显微镜下可观察到少部分细胞的染色体数目发生改变。微镜下可观察到少部分细胞的染色体数目发生改变。第第56页页/共共96页页【变式训练变式训练】有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的实有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的实验,正确的是验,正确的是()()A.A.可能出现三倍体细胞可能出现三倍体细胞B.B.多倍体细胞形成的比例常达多倍体细胞形成的比例常达100%100%C.C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D.D.多倍体形成过程增加了非同源染色体自由组合的机会多倍体形成过程增加了非同源染色体自由组合的机会【解析解析】选选C C。本题考查。本题考查“低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化”实验,意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染实验,意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染色体都加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂过程色体都加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂过程中没有非同源染色体的自由组合。中没有非同源染色体的自由组合。第第57页页/共共96页页培育无子西瓜的原理和过程分析培育无子西瓜的原理和过程分析1.1.原理原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加。染色体数目以染色体组的形式成倍增加。2.2.过程过程第第58页页/共共96页页第第59页页/共共96页页3.3.分析分析(1)(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体,开花第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体,开花授以二倍体的花粉,结出含有三个染色体组的种子。授以二倍体的花粉,结出含有三个染色体组的种子。(2)(2)第二年种植三倍体种子,开花后授以二倍体的花粉刺激子第二年种植三倍体种子,开花后授以二倍体的花粉刺激子房,发育成无子西瓜。无子原因是三倍体植株在减数分裂中同房,发育成无子西瓜。无子原因是三倍体植株在减数分裂中同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子。源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子。第第60页页/共共96页页【备选典例备选典例】三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜(其基因型为其基因型为AAa)AAa)是不可育的,是不可育的,为使三倍体无子西瓜可育,所需的操作及产生配子的基因型的为使三倍体无子西瓜可育,所需的操作及产生配子的基因型的比例分别为比例分别为()()A.A.秋水仙素处理,秋水仙素处理,131131B.B.授以普通西瓜花粉,授以普通西瓜花粉,141141C.C.秋水仙素处理,秋水仙素处理,121121D.D.用适宜浓度生长素处理,用适宜浓度生长素处理,141141第第61页页/共共96页页【解析解析】选选A A。三倍体无子西瓜。三倍体无子西瓜(AAa)(AAa)不可育,只有经过染色不可育,只有经过染色体数目加倍后才具有可育性,加倍后基因型变为体数目加倍后才具有可育性,加倍后基因型变为AAAAaa(AAAAaa(六倍六倍体体),只要基因所在的,只要基因所在的6 6条同源染色体中的任两条分别移向细条同源染色体中的任两条分别移向细胞两极,就能产生基因平衡的配子。由于生成配子组合有胞两极,就能产生基因平衡的配子。由于生成配子组合有 三种,其比例为三种,其比例为131131。第第62页页/共共96页页染色体组数的判断方法染色体组数的判断方法【典例典例】下图细胞中含有的染色体组数目分别是下图细胞中含有的染色体组数目分别是()()A.5A.5个、个、4 4个个 B.10B.10个、个、8 8个个C.5C.5个、个、2 2个个 D.2.5D.2.5个、个、2 2个个第第63页页/共共96页页【解析解析】选选A A。由图甲可知,染色体数目为。由图甲可知,染色体数目为1010条,形态为条,形态为2 2种,种,据公式:染色体组的数目据公式:染色体组的数目=染色体数染色体数/染色体形态数,故图甲的染色体形态数,故图甲的染色体组数为染色体组数为5 5个。由图乙可知其基因型为个。由图乙可知其基因型为AAaaBBbbAAaaBBbb,据染色,据染色体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数,故体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数,故染色体组数为染色体组数为4 4个。个。第第64页页/共共96页页【方法归纳方法归纳】染色体组数的确定可以从以下四点把握染色体组数的确定可以从以下四点把握:(1)(1)根据染色体形态判断:在细胞内任选一条染色体,细胞内根据染色体形态判断:在细胞内任选一条染色体,细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条,则含有几个染色体组,与该染色体形态相同的染色体共有几条,则含有几个染色体组,如上题中图甲有如上题中图甲有5 5个染色体组。个染色体组。(2)(2)根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,如上题中图乙含有性状的基因出现几次,则有几个染色体组,如上题中图乙含有4 4个染色体组。个染色体组。(3)(3)根据染色体的数目根据染色体的数目/染色体的形态数的比值判断:染色体组染色体的形态数的比值判断:染色体组的数目的数目=染色体数染色体数/染色体形态数,如韭菜细胞共有染色体形态数,如韭菜细胞共有3232条染色体,条染色体,有有8 8种形态,可推出每种形态有种形态,可推出每种形态有4 4条,进而推出韭菜细胞内应含条,进而推出韭菜细胞内应含4 4个染色体组,而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染个染色体组,而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。色体的条数。第第65页页/共共96页页(4)(4)根据细胞分裂图像判断:以生殖细胞中的染色体数为标准,根据细胞分裂图像判断:以生殖细胞中的染色体数为标准,判断题目图示中的染色体组数。如图所示:判断题目图示中的染色体组数。如图所示:减数第一次分裂前期,染色体减数第一次分裂前期,染色体4 4条,生殖细胞中染色体条,生殖细胞中染色体2 2条,条,每个染色体组有每个染色体组有2 2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有2 2个染色体组。个染色体组。第第66页页/共共96页页减数第二次分裂前期,染色体减数第二次分裂前期,染色体2 2条,生殖细胞中染色体条,生殖细胞中染色体2 2条,条,每个染色体组有每个染色体组有2 2条染色体,该细胞中有条染色体,该细胞中有1 1个染色体组。个染色体组。减数第一次分裂后期,染色体减数第一次分
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