高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种和进化 第25讲 染色体变异与育种课件 新人教版.ppt

第25讲染色体变异与育种 考点一染色体变异 考点二生物变异在育种上的应用 栏目索引 知识网络答题语句 探究高考明确考向 练出高分 考点三 实验 低温诱导植物染色体数目的变化 知识梳理 解题探究 考纲要求染色体结构变异和数目变异 返回总目录 1 染色体结构的变异 1 类型 连线 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 数目或排列顺序 知识梳理 答案 知识梳理 2 染色体数目的变异 1 类型 细胞内 的增加或减少 如21三体综合征 细胞内染色体数目以 的形式成倍地增加或减少 如多倍体 单倍体 2 染色体组 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 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 组成 如图为一雄果蝇的染色体组成 其染色体组可表示为 或 个别染色体 染色体组 非同源染色体 x y 答案 3 比较单倍体 二倍体和多倍体 1 单倍体 体细胞中含有 染色体数目的个体 2 二倍体 由 发育而来 体细胞中含有两个染色体组的个体 3 多倍体 由 发育而来 体细胞中含有 染色体组的个体 本物种配子 受精卵 受精卵 三个或三个以上 答案 1 判断下列说法的正误 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 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失 这时便不利于隐性基因的表达 染色体易位不改变基因的数量 但易位使得染色体上基因的排列顺序发生改变 从而可能导致生物的性状发生改变 染色体组整倍性变化必然导致基因数目增多 诊断与思考 诊断与思考 染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异 解析答案 5 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 6 单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组 由受精卵发育的个体 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 单倍体是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体 染色体组数不一定是一个 解析答案 2 如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因 1 下列各项的结果中哪些是由染色体变异引起的 它们分别属于何类变异 能在光学显微镜下观察到的有哪些 提示与图中两条染色体上的基因相比可知 染色体片段缺失 染色体片段易位 基因突变 染色体中片段倒位 均为染色体变异 可在光学显微镜下观察到 为基因突变 不能在显微镜下观察到 答案 2 如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因 2 中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序 提示 中 的基因突变只是产生了新基因 即改变基因的质 并未改变基因的量 故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变 答案 3 下图表示细胞中所含的染色体 据图确定生物的倍性和每个染色体组所含有的染色体数目 提示 1 甲代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含1条染色体 2 乙代表的生物可能是三倍体 其每个染色体组含2条染色体 3 丙代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含3条染色体 4 丁代表的生物可能是单倍体 其每个染色体组含4条染色体 答案 4 单倍体一定只含1个染色体组吗 提示单倍体不一定只含1个染色体组 可能含同源染色体 可能含等位基因 也可能可育并产生后代 5 染色体组与基因组是同一概念吗 提示 1 染色体组 二倍体生物配子中的染色体数目 2 基因组 对于有性染色体的生物 二倍体 其基因组为常染色体 2 性染色体 对于无性染色体的生物 其基因组与染色体组相同 返回 答案 1 2015 江苏 10 甲 乙为两种果蝇 2n 右图为这两种果蝇的各一个染色体组 下列叙述正确的是 a 甲 乙杂交产生的f1减数分裂都正常b 甲发生染色体交叉互换形成了乙c 甲 乙1号染色体上的基因排列顺序相同d 图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 题组一染色体结构变异的分析与判断 根据题图 甲中1号染色体发生倒位形成了乙中的1号染色体 d 染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序 可遗传变异如基因突变 基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料 甲 乙杂交产生的f1含有2个染色体组 但是因为来自甲 乙中的1号染色体不能正常联会配对 所以f1不能进行正常的减数分裂 解题探究 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 2 如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图 图中 和 和 互为同源染色体 则图a 图b所示的变异 a 均为染色体结构变异b 基因的数目和排列顺序均发生改变c 均使生物的性状发生改变d 均可发生在减数分裂过程中 d 图b是染色体结构变异 基因的数目和排列顺序均发生改变 性状也随之改变 两者均可发生在减数分裂过程中 由图可知 图a为同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 属于基因重组 基因的数目和排列顺序未发生改变 性状可能没有变化 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 3 如图所示细胞中所含的染色体 下列叙述正确的是 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 题组二染色体组与生物倍性的判断 图a为有丝分裂后期 含有4个染色体组 图b有同源染色体 含有3个染色体组 如果图b生物是由配子发育而成的 则图b代表的生物是单倍体 如果图b生物是由受精卵发育而成的 则图b代表的生物是三倍体 解析 1 2 3 4 5 6 7 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 图c中有同源染色体 含有2个染色体组 若是由受精卵发育而成的 则该细胞所代表的生物一定是二倍体 图d中只含1个染色体组 一定是单倍体 可能是由雄配子或雌配子发育而成的 c 3 如图所示细胞中所含的染色体 下列叙述正确的是 题组二染色体组与生物倍性的判断 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 4 下列有关单倍体的叙述中 不正确的是 a 未经受精的卵细胞发育成的个体一定是单倍体b 细胞内有两个染色体组的生物体可能是单倍体c 一般单倍体植株长得弱小 高度不育 但有的单倍体生物是可育的d 基因型是aaabbbccc的植物一定是单倍体 单倍体是由配子发育而来的 与该生物配子中染色体数目相同 若配子含有两个染色体组 则由该配子发育成的个体是单倍体 如四倍体生物的配子 d 一般单倍体植株体细胞含1个染色体组 故高度不育 但是有的单倍体含偶数个染色体组 能正常形成配子 可育 基因型是aaabbbccc的植物含有3个染色体组 若是由受精卵发育而来的 则为三倍体 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 5 普通果蝇的第3号染色体上的三个基因 按猩红眼 桃色眼 三角翅脉的顺序排列 st p di 同时 这三个基因在另一种果蝇中的顺序是st di p 我们把这种染色体结构变异方式称为倒位 仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别 据此 下列说法正确的是 a 倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样 属于基因重组b 倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会 题组三染色体变异的实验分析与探究 倒位发生在同一条染色体内部 属于染色体的结构变异 交叉互换发生在同源染色体之间 属于基因重组 倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会 解析 1 2 3 4 5 6 7 c 自然情况下 这两种果蝇之间不能产生可育子代d 由于倒位没有改变基因的种类 所以发生倒位的果蝇性状不变 c 两种果蝇属于两个物种 它们之间存在生殖隔离 因此两种果蝇之间不能产生可育子代 倒位虽然没有改变基因的种类 但由于染色体上基因的排列顺序改变 往往导致果蝇性状改变 题组三染色体变异的实验分析与探究 5 普通果蝇的第3号染色体上的三个基因 按猩红眼 桃色眼 三角翅脉的顺序排列 st p di 同时 这三个基因在另一种果蝇中的顺序是st di p 我们把这种染色体结构变异方式称为倒位 仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别 据此 下列说法正确的是 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 6 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两种亲本进行杂交时 f1表现为非糯非甜粒 f2有4种表现型 其数量比为9 3 3 1 若重复该杂交实验时 偶然发现一个杂交组合 其f1仍表现为非糯非甜粒 但某一f1植株自交 产生的f2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型 对这一杂交结果的解释 理论上最合理的是 a 发生了染色体易位b 染色体组数目整倍增加c 基因中碱基对发生了替换d 基因中碱基对发生了增减 控制这两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律 可能的原因是 这两对相对性状的基因发生了染色体易位 其f1的基因组成如图2 玉米非糯性对糯性为显性 非甜粒对甜粒为显性 且控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上 遵循自由组合定律 f1的基因组成如图1 a 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 7 二倍体动物缺失一条染色体称为单体 大多数单体动物不能存活 但在黑腹果蝇中 点状染色体 号染色体 缺失一条可以存活 而且能够繁殖后代 1 果蝇群体中存在无眼个体 无眼基因位于常染色体上 将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配 子代的表现型及比例如下表 由表中数据可知f1全为野生型 f2中野生型 无眼约为3 1 所以野生型是显性性状 据此判断 显性性状为 理由是 野生型 f1全为野生型 f2中野生型 无眼为3 1 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 2 根据上述判断结果 可利用正常无眼果蝇与野生型 纯合 单体果蝇交配 探究无眼基因是否位于 号染色体上 请完成以下实验设计 实验步骤 让正常无眼果蝇与野生型 纯合 单体果蝇交配 获得子代 统计子代的 并记录 实验结果预测及结论 若子代中出现 则说明无眼基因位于 号染色体上 若子代全为 说明无眼基因不位于 号染色体上 性状表现 野生型果蝇和无眼果蝇且比例为1 1 野生型 假设控制无眼的基因为b 如果无眼基因位于 号染色体上 则亲本为bb bo bo表示缺失一条染色体 子代中会出现bo bb 1 1 即无眼果蝇和野生型果蝇 且比例为1 1 如果无眼基因不在 号染色体上 则亲本为bb bb 子代全为野生型 解析答案 1 2 3 4 5 6 7 方法技巧 1 利用三个 关于 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 关于变异的水平问题 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 2 染色体组数量的判断方法 1 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 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 染色体组数 染色体数 染色体形态数 如图中染色体组数为8 2 4 3 二看法 判断单倍体 二倍体与多倍体先看待判定个体是由受精卵发育而成的 还是由配子发育而成的 若待判定个体是由配子发育而成的 不论含有几个染色体组都是单倍体 单倍体是生物个体 而不是配子 所以精子 卵细胞属于配子 但不是单倍体 若待判定个体是由受精卵发育而成的 再看它含有几个染色体组 含有两个染色体组的是二倍体 含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体 返回 知识梳理 解题探究 考纲要求生物变异在育种上的应用 返回总目录 1 单倍体育种和多倍体育种 1 图中 和 的操作是 处理 其作用原理是抑制 2 图中 过程是 3 单倍体育种的优点是能 秋水仙素 纺锤体的形成 花药离体培养 明显缩短育种年限 知识梳理 答案 2 杂交育种与诱变育种 1 杂交育种 概念 将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起 再经过 和 获得新品种的方法 过程 选择具有不同优良性状的亲本 获得f1 f1 获得f2 鉴别 选择需要的类型 优良品种 2 诱变育种 概念 利用物理因素或化学因素来处理生物 使生物发生 从而获得优良变异类型的育种方法 过程 选择生物 诱发基因突变 选择 培育 基因突变 理想类型 选择 培育 杂交 自交 答案 3 基因工程 1 概念 基因工程 又叫做 或dna重组技术 通俗地说 就是按照人们的意愿 把一种生物的某种基因提取出来 然后放到另一种生物的细胞里 改造生物的遗传性状 2 操作的基本步骤 提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入 目的基因的 基因拼接技术 加以修饰改造 定向地 受体细胞 检测与鉴定 答案 4 生物育种原理 方法 实例 连线 答案 1 判断下列说法的正误 1 杂交育种一定需要连续自交 2 育种过程中的 最简便 和 最快 是一回事 3 花药离体培养就是单倍体育种 4 单倍体育种和多倍体育种所用的秋水仙素操作对象相同 如果所需优良品种是隐性个体 则杂交育种不需要进行连续自交 最简便 指操作的技术要求 而 最快 指育种时间短 单倍体育种包括花药离体培养和用秋水仙素处理单倍体幼苗 获得纯合体的过程 诊断与思考 单倍体育种和多倍体育种所用的秋水仙素操作对象不同 单倍体育种处理的是单倍体幼苗 解析答案 2 玉米的抗病和不抗病 基因为a a 高秆和矮秆 基因为b b 是两对独立遗传的相对性状 现有不抗病矮秆玉米种子 甲 研究人员欲培育抗病高秆玉米 进行以下实验 取适量的甲 用合适剂量的 射线照射后种植 在后代中观察到白化苗4株 抗病矮秆1株 乙 和不抗病高秆1株 丙 将乙与丙杂交 f1中出现抗病高秆 抗病矮秆 不抗病高秆和不抗病矮秆 请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到f1的过程 提示如图所示 答案 3 1 如图所示 科研小组用60co照射棉花种子 诱变当代获得棕色 纤维颜色 新性状 诱变 代获得低酚 棉酚含量 新性状 已知棉花的纤维颜色由一对等位基因 a a 控制 棉酚含量由另一对等位基因 b b 控制 两对基因独立遗传 两个新性状中 其中低酚是 性状 诱变当代中 棕色高酚的棉花植株以及白色高酚的棉花植株的基因型分别是 aabb aabb 隐性 答案 3 2 棕色棉抗虫能力强 低酚棉产量高 为获得抗虫高产棉花新品种 研究人员将诱变 代中棕色 高酚植株自交 每株自交后代种植在一个单独的区域 从不发生性状分离的区域中得到纯合棕色 高酚植株 请你利用该纯合子作为一个亲本 再从诱变 代中选择另一个亲本 设计一方案 尽快选育出抗虫高产 棕色 低酚 的纯合棉花新品种 用遗传图解和必要的文字表示 提示如图所示 答案 4 如图甲 乙表示水稻两个品种 a a和b b表示分别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 请思考 1 图中哪种途径为单倍体育种 2 图中哪一标号处需用秋水仙素处理 应如何处理 3 的育种原理分别是什么 4 图中最简便及最难以达到育种目的的育种途径分别是哪种 提示图中 过程表示单倍体育种 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 处需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 的育种原理为基因突变 的育种原理为染色体变异 提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 最难以达到育种目的的途径为 诱变育种 返回 答案 1 下图是利用玉米 2n 20 的幼苗芽尖细胞 基因型bbtt 进行实验的流程示意图 下列分析不正确的是 题组一育种方法的选择与分析 图中 为花药的形成 减数分裂过程会发生基因重组 过程 为有丝分裂 染色体在间期复制 结果1条染色体含2条染色单体 染色单体在后期分离 后期无染色单体 解题探究 a 基因重组发生在图中 过程 过程 中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期 解析 1 2 3 4 5 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成 导致染色体不能移向细胞两极 引起染色体数目加倍 解题探究 b 秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成 1 下图是利用玉米 2n 20 的幼苗芽尖细胞 基因型bbtt 进行实验的流程示意图 下列分析不正确的是 题组一育种方法的选择与分析 解析 1 2 3 4 5 植株a为二倍体 其体细胞进行有丝分裂 后期染色体组加倍 最多有4个染色体组 植株c由配子直接发育而来 为单倍体 解题探究 c 植株a为二倍体 其体细胞内最多有4个染色体组 植株c属于单倍体 其发育起点为配子 1 下图是利用玉米 2n 20 的幼苗芽尖细胞 基因型bbtt 进行实验的流程示意图 下列分析不正确的是 题组一育种方法的选择与分析 解析 1 2 3 4 5 利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限 得到的个体全部为纯合子 d 解题探究 d 利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限 植株b纯合的概率为25 1 下图是利用玉米 2n 20 的幼苗芽尖细胞 基因型bbtt 进行实验的流程示意图 下列分析不正确的是 题组一育种方法的选择与分析 解析答案 1 2 3 4 5 2 二倍体植物甲 2n 10 和二倍体植物乙 2n 10 进行有性杂交 得到的f1不育 用物理撞击的方法使f1在减数第一次分裂时整套的染色体分配到同一个次级精 卵 母细胞中 减数第二次分裂正常 再让这样的雌雄配子结合 产生f2 下列有关叙述正确的是 a 植物甲和乙能进行有性杂交 说明它们属于同种生物b f1为四倍体 具有的染色体数目为n 10 n 10c 若用适宜浓度的秋水仙素处理f1幼苗 则长成的植株是可育的d 用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍 产生的f2为二倍体 c 说明二者之间存在生殖隔离 它们属于不同的物种 f1含有2个染色体组 共10条染色体 其中5条来自甲 5条来自乙 f1幼苗经秋水仙素处理后 染色体数目加倍 长成的植株是可育的 f2为四倍体 解析答案 1 2 3 4 5 3 染色体部分缺失在育种方面也有重要作用 下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程 相关叙述错误的是 c 太空育种的原理主要是基因突变 可以产生新的基因 由图可知 粉红棉m是由于染色体缺失了一段形成的 若用b 表示染色体缺失的基因 则bb b b bb 全部为粉红棉 粉红棉bb 自交 得白色棉bb的概率为1 4 a 太空育种依据的原理主要是基因突变b 粉红棉m的出现是染色体缺失的结果c 深红棉s与白色棉n杂交产生深红棉的概率为1 4d 粉红棉m自交产生白色棉n的概率为1 4 解析答案 1 2 3 4 5 4 利用基因型为aabb与aabb的水稻作为亲本培育基因型为aabb的新品种 有关叙述不正确的是 a 利用f1的花药进行离体培养可获得该新品种b 操作最简便的是杂交育种 能明显缩短育种年限的是单倍体育种c 诱变育种不能定向获得该新品种d 若通过多倍体育种获得aaaabbbb个体 和该新品种存在生殖隔离 题组二生物变异在育种上的应用 利用f1的花药进行离体培养得到的是单倍体 还需经过秋水仙素诱导加倍后才能获得该新品种 杂交育种是最简便的操作方法 单倍体育种得到的都是纯合子 能明显缩短育种年限 a 由于基因突变是不定向的 所以诱变育种不能定向获得该新品种 通过多倍体育种获得的aaaabbbb个体与aabb的新品种是两个不同的物种 解析答案 1 2 3 4 5 将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到f1上 5 如图表示培育小麦的几种育种方式 纯种高秆抗锈病植株基因型为ddrr 纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr 两对基因分别位于两对同源染色体上 据图回答下列问题 植株a的培育方法是杂交育种 1 图中植株a培育的方法是 将亲本杂交的目的是 自交的目的是 杂交育种 通过基因重组使f2中出现矮秆抗病植株 第一步需要杂交 将相关的基因集中到f1上 但f1未表现出所需性状 自交的目的就是使f1发生基因重组 在f2中出现所需性状 矮秆抗病 植株 解析答案 1 2 3 4 5 植株b的培育方法是诱变育种 2 植株b的培育运用的原理是 3 植株c需要染色体加倍的原因是 诱导染色体加倍的最常用的方法是 基因突变 植株c是单倍体 由于细胞中的染色体组为一个 所以不能正常进行减数分裂 个体不可育 植株c中只有一个染色体组 不能进行减数分裂产生配子 不可育 利用秋水仙素处理幼苗c 为了使单倍体获得可育性 用秋水仙素处理单倍体幼苗 抑制了纺锤体的形成 从而导致染色体数目加倍 5 如图表示培育小麦的几种育种方式 纯种高秆抗锈病植株基因型为ddrr 纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr 两对基因分别位于两对同源染色体上 据图回答下列问题 解析答案 1 2 3 4 5 4 植株e培育方法的原理是 该育种方法和基因工程育种一样 都可以 染色体数目变异 从题图中可以看出 植株e的培育方法是利用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术 其原理是染色体数目变异 克服远缘杂交不亲和的障碍 该育种方法和基因工程育种一样 都可以克服远缘杂交不亲和的障碍 5 如图表示培育小麦的几种育种方式 纯种高秆抗锈病植株基因型为ddrr 纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr 两对基因分别位于两对同源染色体上 据图回答下列问题 解析答案 1 2 3 4 5 1 育种方式的选择 1 根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法 集中不同亲本的优良性状 a 一般情况下 选择杂交育种 这也是最简捷的方法 b 需要缩短育种年限 快速育种 时 选择单倍体育种 培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种 多倍体育种 提高变异频率 改良 改造 或 直接改变 现有性状 获得当前不存在的基因或性状 诱变育种 若要培育隐性性状个体 可选择自交或杂交育种 只要出现该性状即可 归纳整合 2 根据育种流程图来辨别育种方式 杂交育种 涉及亲本的杂交和子代的自交 诱变育种 涉及诱变因子 产生的子代中会出现新的基因 但基因的总数不变 单倍体育种 常用方法为花药离体培养 然后人工诱导染色体加倍 形成纯合子 多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 基因工程育种 与原有生物相比 出现了新的基因 2 单倍体育种 多倍体育种及植物细胞工程育种的几个易错点 1 单倍体育种一般应用于二倍体植物 因为若为四倍体植物 通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子 2 用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍 若操作对象是单倍体植株 属于单倍体育种 若操作对象为正常植株 叫多倍体育种 不能看到 染色体数目加倍 就认为是多倍体育种 3 单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理 使染色体数目加倍 单倍体育种在幼苗期处理 多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理 4 单倍体育种和植物细胞工程育种 都运用了植物组织培养技术 返回 知识梳理 解题探究 考纲要求 实验 低温诱导染色体加倍 返回总目录 1 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 2 实验步骤 纺锤体 染色体 知识梳理 答案 1 为什么选用洋葱 或大葱 蒜 作实验材料 除此之外还可以选用哪种植物 提示选用实验材料的原则是既要容易获得 又便于观察 常用洋葱 或大葱 蒜 的染色体是2n 16条 若用蚕豆 2n 12条 染色体更便于观察 深度思考 答案 漂洗根尖 洗去解离液 使染色体着色 2 比较实验中所用试剂的使用方法及作用 固定细胞形态 洗去卡诺氏液 解离根尖细胞 使细胞相互分离开来 返回 答案 1 下列有关 低温诱导植物染色体数目的变化 实验的叙述 正确的是 a 低温诱导染色体加倍的原理和秋水仙素诱导染色体加倍的原理一致b 改良苯酚品红染液的作用是固定和染色c 固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95 的酒精d 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 题组低温诱导植物染色体数目的变化的实验分析 改良苯酚品红染液的作用是对染色体进行染色 固定后的漂洗液是体积分数为95 的酒精 解离后的漂洗液是清水 目的是洗去多余的药液 防止解离过度 都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成 导致染色体数目加倍 经解离后细胞已经死亡 不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 解题探究 a 解析答案 1 2 2 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佳低温 特设计如下实验 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 显微镜 改良苯酚品红染液等 2 实验步骤 取五个培养皿 编号并分别加入纱布和适量的水 将培养皿分别放入 4 0 的恒温箱中1h 取大蒜随机均分成 组 分别 诱导培养36小时 分别取根尖 cm 放入 中固定0 5 1h 然后用 冲洗2次 制作装片 解离 制片 本实验目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温 所以温度应设置为变量 不同温度处理是为了进行相互对照 4 8 12 五 放入五个培养皿中 0 5 1 卡诺氏液 体积分数为95 的酒精 漂洗 染色 解析答案 1 2 2 实验步骤 低倍镜检测 并记录结果 3 实验结果 染色体数目加倍率最高的一组为最佳低温 4 实验分析a 设置实验步骤 的目的 b 对染色体染色还可以用 等 c 除低温外 也可以诱导染色体数目加倍 原理是 统计每组视野中的染色体数目加倍率 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1h是为了排除室温对实验结果的干扰 龙胆紫溶液 醋酸洋红液 秋水仙素 抑制纺锤体的形成 恒温处理1h是为了在dna复制时尽可能使细胞处于设定温度中 以排除其他温度的干扰 但低温并不可能使所有细胞染色体数目均加倍 所以要统计加倍率来确定最佳低温 解析答案 1 2 关于 低温诱导植物染色体数目的变化 实验的3个易错提醒 1 细胞是死的而非活的 显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞 2 材料不能随意选取 误将低温处理 分生组织细胞 等同于 任何细胞 选材应选用能进行分裂的分生组织细胞 否则不会出现染色体加倍的情况 3 着丝点分裂与纺锤体无关 误将 抑制纺锤体形成 等同于 着丝点不分裂 着丝点是自动分裂 无纺锤丝牵引 着丝点也分裂 易错警示 返回 知识网络答题语句 网络构建 1 染色体变异的实质是基因数目和位置的改变 2 染色体组是指细胞中的一组非同源染色体 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 3 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 叫单倍体 与正常植株相比 单倍体植株长得弱小 并且高度不育 4 由受精卵发育而来的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体 多倍体植株常常茎秆粗壮 叶片 果实和种子都比较大 糖类和蛋白质等营养物质的含量较高5 诱变育种能产生前所未有的新基因 创造变异新类型 6 杂交育种能将两个或多个品种的优良性状集中到同一生物个体上 要语强记 返回总目录 探究高考明确考向 1 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 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的 a 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 2 2014 上海 16 下图显示了染色体及其部分基因 对 和 过程最恰当的表述分别是 a 交换 缺失b 倒位 缺失c 倒位 易位d 交换 易位 过程中f与m位置相反 表示的是染色体的倒位 过程只有f 没有m 但多出了一段原来没有过的染色体片段 表示的是染色体的易位 c 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 基因突变是染色体的某个位点上基因的改变 这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的 而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的 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导致个体表现型改变c 基因突变与染色体结构变异都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能用光学显微镜观察 c 1 2 3 4 5 6 7 基因突变只是基因中个别碱基对的替换 增添 缺失 而染色体结构变异是关于染色体中某个片段的增加 缺失 倒位 易位的情况 所以基因突变不会导致染色体结构变异 基因突变中若发生碱基对的替换 可能因为密码子的简并性 不会改变氨基酸的种类 进而表现型也不会改变 若突变个体之前为一个显性纯合子aa 突变成为aa 个体的表现型也可能不改变 基因突变中无论是碱基对的替换 增添 缺失 都会引起基因中碱基序列发生改变 染色体结构变异中染色体某个片段的增加 缺失 倒位 易位的情况也会导致染色体中碱基序列发生改变 解析答案 4 2014 上海 13 将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗 然后用秋水仙素处理 使其能正常开花结果 该幼苗发育成的植株具有的特征是 a 能稳定遗传b 单倍体c 有杂种优势d 含四个染色体组 a 杂合的二倍体植株的花粉含有一个染色体组 培育成一株幼苗的体细胞也含有一个染色体组 用秋水仙素处理加倍后为纯合的二倍体 能稳定遗传 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 5 2013 四川 5 大豆植株的体细胞含40条染色体 用放射性60co处理大豆种子后 筛选出一株抗花叶病的植株x 取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株 其中抗病植株占50 下列叙述正确的是 a 用花粉离体培养获得的抗病植株 其细胞仍具有全能性b 单倍体植株的细胞在有丝分裂后期 共含有20条染色体c 植株x连续自交若干代 纯合抗病植株的比例逐代降低d 放射性60co诱发的基因突变 可以决定大豆的进化方向 c 单倍体植株体细胞仍具有全能性 单倍体植株的细胞中有20条染色体 有丝分裂后期染色体加倍 应含40条染色体 杂合子连续自交 其纯合度提高 自然选择 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 6 2013 大纲全国 5 下列实践活动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 该过程为单倍体育种 原理是染色体变异 c 1 2 3 4 5 6 7 该过程为杂交育种 原理为基因重组 该过程为基因工程育种 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 该过程为诱变育种 原理为基因突变 解析答案 7 2014 新课标 32 现有两个纯合的某作物品种 抗病高秆 易倒伏 和感病矮秆 抗倒状 品种 已知抗病对感病为显性 高秆对矮秆为显性 但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少 回答下列问题 1 在育种实践中 若利用这两个品种进行杂交育种 一般来说 育种目的是获得具有 优良性状的新品种 杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起 抗病与矮秆 抗倒伏 为优良性状 抗病矮秆 1 2 3 4 5 6 7 解析答案 7 2014 新课标 32 现有两个纯合的某作物品种 抗病高秆 易倒伏 和感病矮秆 抗倒状 品种 已知抗病对感病为显性 高秆对矮秆为显性 但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少 回答下列问题 2 杂交育种前 为了确定f2代的种植规模 需要正确预测杂交结果 若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果 需要满足3个条件 条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制 且符合分离定律 其余两个条件是 杂交育种依据的原理是基因重组 控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上 遵循基因的自由组合定律 每对基因单独考虑时符合分离定律 1 2 3 4 5 6 7 高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制 且符合分离定律 控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上 解析答案 7 2014 新课标 32 现有两个纯合的某作物品种 抗病高秆 易倒伏 和感病矮秆 抗倒状 品种 已知抗病对感病为显性 高秆对矮秆为显性 但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少 回答下列问题 3 为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件 可用测交实验来进行检验 请简要写出该测交实验的过程 测交是指用f1和隐性纯合子杂交 故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到f1 然后再进行测交实验 1 2 3 4 5 6 7 将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交 产生f1 让f1与感病矮秆植株杂交 解析答案 返回总目录 练出高分 1 如图表示果蝇体细胞内一条染色体发生了变异 代表染色体 下列说法正确的是 a 果蝇的缺刻翅是基因b丢失造成的b 和 构成一对同源染色体c 该变异能导致新基因的形成d 和 都能被龙胆紫溶液染色 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 分析图形可知 果蝇的缺刻翅是染色体缺失造成的 缺失的染色体区段含基因b d 和 是同一条染色体发生缺失变化前后的情况 该变异属于染色体结构变异中的缺失 不能形成新基因 和 都是染色体 都能被龙胆紫溶液染成紫色 13 解析答案 2 a a和b b是控制两对相对性状的两对等位基因 位于1号和2号这一对同源染色体上 1号染色体上有部分来自其他染色体的片段 如图所示 下列有关叙述不正确的是 a a和a b和b的遗传均符合基因的分离定律b 可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象c 染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组d 同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子 c a和a b和b位于一对同源染色体上 两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律 来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体变异 染色体结构的变化可以在显微镜下观察到 基因型为ab ab ab ab 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 13 解析答案 3 2013 福建 5 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 减数分裂时异常染色体的联会如图乙 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 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 图甲所示的变异属于染色体结构变异 观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的联会或四分体时期 13 解析 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 13 c 如不考虑其他染色体 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 d 3 2013 福建 5 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 减数分裂时异常染色体的联会如图乙 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 在不考虑其他染色体的情况下 理论上该男子产生的精子类型有6种 即仅具有异常染色体 同时具有14号和21号染色体 同时具有异常染色体和14号染色体 仅具有21号染色体 同时具有异常染色体和21号染色体 仅具有14号染色体 该男子的14号和21号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体组成正常的后代 解析答案 4 图中 和 表示某精原细胞中的一段dna分子 分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上 下列相关叙述中 正确的是 a 和 所在的染色体都来自父方b 和 的形成是由于染色体易位c 与 和 相比 和 上的非等位基因已分别发生了重新组合d 和 形成后 立即被平均分配到两个精细胞中 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 同源染色体一条来自父方 一条来自母方 因此 和 所在的染色体不可能都来自父方 c 13 和 的形成不是由于染色体易位 而是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换造成的 和 是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换造成的 因此会造成非等位基因发生重新组合 和 形成后 先经过减数第一次分裂平均分配到两个次级精母细胞中 再经过减数第二次分裂进入精细胞中 解析答案 5 下列关于生物育种的叙述 正确的是 a 单倍体育种与多倍体育种均涉及植物组织培养技术b 杂交育种利用基因重组的原理 从而产生新的物种c 秋水仙素可应用于诱变育种和多倍体育种 且作用的细胞分裂时期相同d 单倍体育种可缩短育种年限 杂交育种可获得杂种优势的个体 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 多倍体育种不涉及植物组织培养技术 d 13 杂交育种只能获得新品种 不能获得新物种 秋水仙素在诱变育种中诱发细胞发生突变 作用于分裂间期 单倍体育种的优点是明显缩短育种年限 杂交育种除得到重组类型纯合子外 另一个重要的应用是获得具有杂种优势的个体 秋水仙素在多倍体育种中抑制细胞中纺锤体的形成 作用于细胞分裂的前期 解析答案 多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 使其染色体加倍 用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍 6 下列关于单倍体 二倍体及染色体组的表述 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 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 c 同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组 有同源染色体 13 21三体综合征患者的21号染色体为三条 并不是三倍体 人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换 从而出现等位基因 解析答案 7 将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗 在幼苗细胞中发现了12对染色体 此幼苗个体属于几倍体 马铃薯的体细胞含染色体数是多少 a 单倍体 48b 二倍体 24c 四倍体 48d 四倍体 24 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 花药中的花粉粒只有体细胞中的染色体数目的一半 花药离体培养获得的植株 无论细胞中含几个染色体组 都是单倍体 a 13 单倍体幼苗有12对染色体即24条 则马铃薯为四倍体含48条染色体 解析答案 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 8 如图表示细胞中所含的染色体 的基因型可以表示为 a aabb aaabbb abcd ab aabb aabbcc aaaabbbb abc aabb aaabbb aaaabbbb abd aabb aabbcc aabbccdd abcd 根据细胞中所含的染色体的类型判断 含有两个染色体组 含有三个染色体组 含有四个染色体组 含有一个染色体组 等位基因或相同基因位于同源染色体上 c 13 解析答案 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 9 如图表示利用某种农作物品种 和 培育出 的几种方法 据图分析错误的是 a 过程 是用秋水仙素处理正在萌发的种子b 培育品种 的最简捷的途径是 c 通过 过程育种的原理是染色体变异d 通过 过程育种最不容易达到目的 ab为单倍体 没有种子 过程 是用秋水仙素处理幼苗 a 为杂交育种 培育品种 的最简捷的途径是杂交育种 过程为单倍体育种 其育种的原理是染色体变异 过程为诱变育种 最不容易达到目的 13 解析答案 10 如图所示 将二倍体植株 和 杂交得到 再将 做进一步处理 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 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 的育种是杂交育种 其原理是基因重组 秋水仙素可以抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成 从而导致染色体数目加倍 d 若 的基因型是aabbdd 能产生4种配子 则 的基因型可能是abd 也可能是abd abd或abd 基因突变具有多害少利性 故 过程中产生的变异大多数不利于生产 13 解析答案 11 如图表示小麦的三个品系的部分染色体及基因组成 表示染色体 d为矮秆基因 t为抗白粉病基因 r为抗矮黄病基因 均为显性 d为高秆基因 乙品系是通过基因工程获得的品系 丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后 经多代选育而来 图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段 请据图回答下列问题 1 普通小麦为六倍体 染色体数是42 若每个染色体组包含的染色体数相同 则小麦的一个染色体组含有 条染色体 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 普通小麦体细胞中有六个染色体组 42条染色体 所以其细胞的一个染色体组含有7条染色体 13 7 解析答案 2 乙品系的变异类型是 丙品系的变异类型是 3 抗白粉病基因在控制蛋白质合成的翻译阶段 沿着 移动 氨基酸相继地加到延伸中的肽链上 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 乙品系是转基因技术的应用 其原理是基因重组 13 基因重组 染色体结构变异 核糖体 mrna 丙品系中 普通小麦的 号染色体上黑色部分的染色体片段来自偃麦草 偃麦草与普通小麦属于两个不同的物种 没有同源染色体 在培育丙品系的过程中发生了染色体片段由偃麦草转移到普通小麦的 号染色体上的现象 这属于染色体结构变异 在翻译过程中 核糖体沿着mrna移动 氨基酸相继地加到延伸中的肽链上 解析答案 4 甲和丙杂交得到f1 若减数分裂中 甲与 丙因差异较大不能正常配对 将随机移向细胞的任何一极 而其他染色体正常配对 则f1产生的配子中ddr占 用分数表示 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 减数分裂中 甲与 丙因差异较大不能正常配对 故f1可产生4种基因型的配子 ddr d dr和不含这两种基因的配子 其中ddr占1 4 13 1 4 解析答案 5 甲和乙杂交得到f1 请画出f1能产生dt配子的次级精母细胞的分裂后期图 假设不发生交叉互换 只需画出 染色体 要求标出相应基因 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 13 次级精母细胞分裂后期的上下对应的两条染色体 由一条染色体复制而来 对应的两条染色体上基因和染色体形态都应相同 如图所示 解析答案 6 假设甲和乙杂交得到的f1的基因型为ddtt 请用遗传图解和必要的文字表示f1经单倍体育种得到矮秆抗白粉病纯合子的过程 请写在下面的虚线框内 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 13 单倍体育种过程中 先经花药离体培养得到单倍体幼苗 然后用秋水仙素处理使染色体数目加倍得到纯合的二倍体 再从中选出符合要求的个体 如图所示 遗传图解 解析答案 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 12 2014 安徽 31 香味性状是优质水稻品种的重要特性之一 1 香稻品种甲的香味性状受隐性基因 a 控制 其香味性状的表现是因为 导致香味物质积累 a基因纯合 参与香味物质代谢的某种酶缺失 根据题意分析 a基因控制香味性状的出现 说明a基因纯合时 参与香味物质代谢的某种酶缺失 导致香味物质不能转化为其他物质 从而使香味物质积累 13 解析答案 1 2 3 4 5 7 8 9 10 11 12 6 aabb a