高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异、育种和进化 第24讲 染色体变异与育种课件.ppt

第24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 内容索引 重温高考演练模拟 知识网络答题语句 课时作业 考点一 染色体变异 1 染色体结构的变异 1 类型 连线 梳理知识要点 的增加或减少以的形式成倍地增加或减少 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 数目或排列顺序 个别染色体 1 类型 染色体组 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 2 染色体组 根据果蝇染色体组成图归纳 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 配子 染色体组 1 判断常考语句 澄清易混易错 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 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 2 分析命题热图 明确答题要点观察下列甲 乙 丙三幅图示 请分析 1 图甲 图乙均发生了某些片段的交换 其交换对象分别是什么 它们属于何类变异 提示 图甲发生了非同源染色体间片段的交换 图乙发生的是同源染色体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 后者则属于交叉互换型基因重组 2 图丙 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 能在光镜下观察到的是哪几个 提示 染色体片段缺失 染色体片段的易位 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 3 图丙 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 图丙 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 1 通过图示辨析染色体结构的变异 突破重点难点 2 比较单倍体 二倍体和多倍体 特别提醒 1 单倍体不一定仅含1个染色体组单倍体不一定只含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 2 染色体组与基因组不是同一概念染色体组 二倍体生物配子中的染色体数目 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 命题点一染色体变异及与其他变异的区分1 2016 福建四地六校联考 如图所示的是某种生物体细胞中染色体及部分基因 下列选项中不属于染色体变异的是 答案 解析 探究命题方向 a项中abc所在的染色体和gh所在的染色体之间发生了交叉互换 而且这两条染色体为非同源染色体 属于染色体结构变异中的易位 b项中所示染色体应该是fgh所在的染色体缺失了h基因所在片段 属于染色体结构变异中的缺失 c项中abcde基因应该是由题图中的d基因突变成d基因形成的 属于基因突变 不属于染色体变异 d项中基因bacde应该是由题图中基因abcde所在的染色体发生了颠倒形成的 属于染色体结构变异中的倒位 命题点一染色体变异及与其他变异的区分2 2016 郑州预测 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 答案 解析 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 表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换 发生在减数第一次分裂的前期 导致基因重组 表示非同源染色体互换片段 发生的是染色体结构变异 表示基因突变 是由碱基对的增添引起的 表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复 命题点一染色体变异及与其他变异的区分3 2016 江西九校联考 生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别 甲 乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的 环形圈 十字形结构 现象 图中字母表示染色体上的基因 下列有关叙述正确的是 答案 a 甲 乙两图所示变异类型分别属于染色体结构变异 基因重组b 甲图所示为个别碱基对的增添或缺失 导致染色体上基因数目改变c 乙图所示为四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果d 甲 乙两图常出现在减数第一次分裂前期 染色体数目与dna数目之比为1 2 解析 甲图中染色体增添或缺失了部分片段 属于染色体结构变异 乙图表示的是两对同源染色体之间的片段互换 也属于染色体结构变异 而不是四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 染色体的出现及同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期 此时每条染色体上有两条姐妹染色单体 故染色体数目与dna数目之比为1 2 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 利用四个 关于 区分三种变异 命题点二染色体组及生物体倍性的判断4 下列是对a h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 答案 解析 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g e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f c图 该个体一定是四倍体 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单倍体 若由受精卵发育而来 有几个染色体组即几倍体 命题点二染色体组及生物体倍性的判断5 下列有关染色体组 单倍体和多倍体的相关叙述 说法错误的是a 水稻 2n 24 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b 普通小麦的花药离体培养后 长成的植株细胞中含三个染色体组 但不是三倍体c 番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含两个染色体组 每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体d 马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体 而雄蜂是可育的单倍体 答案 解析 番茄是二倍体 马铃薯是四倍体 两者体细胞杂交后培养得到的是异源六倍体的杂种植株 c错误 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 公式法染色体组数 如图染色体组数为4 1 三种方法确定染色体组数量 2 两看法 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6 2016 烟台期末 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 1 从变异类型的角度分析 三体的形成属于 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 答案 解析 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 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abb abb ab ab 1 2 2 1 根尖细胞进行有丝分裂 分裂后形成的子细胞的基因与亲代细胞相同 都是aabbb 答案 解析 abb abb ab ab 1 2 2 1 aabbb 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 如果d d 基因不在6号染色体上 则马铃薯叶型的基因型是dd 正常叶型的基因型是dd 杂交子代的基因型是dd 与dd进行测交 测交后代的基因型及比例是dd dd 1 1 前者是正常叶 后者是马铃薯叶 答案 解析 f1的三体植株正常叶型与二倍体马铃 正常叶 马铃薯叶 1 1d 或d 基因不在第6号染色体上 薯叶型杂交 若杂交子代 则 如果d d 基因位于6号染色体上 则马铃薯叶型的基因型dd 正常叶型的基因型是ddd 杂交子代的基因型是dd ddd 其中ddd是三体植株 ddd与dd进行测交 ddd产生的配子的基因型及比例是dd d dd d 1 2 2 1 测交后代的基因型是ddd dd ddd dd 1 2 2 1 其中dd ddd ddd表现为正常叶 dd表现为马铃薯叶 答案 解析 正常叶 马铃薯叶 5 1d 或d 基因在第6号染色体上 考点二 生物变异在育种上的应用 离体培养 1 单倍体育种 1 原理 2 方法 梳理知识要点 染色体 数目 变异 花药 单倍体幼苗 人工诱导 用处理 染色体数目加倍 得到正常纯合子 秋水仙素 3 优点 所得个体均为 4 缺点 技术复杂 明显缩短育种年限 纯合子 2 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 分裂的细胞 秋水仙素或低温 处理 抑制 形成 导致 不能移向细胞两极 从而引起细胞内染色体数目加倍 纺锤体 染色体 第一次传粉 杂交获得 第二次传粉 刺激子房发育成 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 4 实例 三倍体无子西瓜 三倍体种子 果实 两次传粉 联会紊乱 特别提醒 1 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 则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因 可育并能产生后代 2 单倍体育种主要包括杂交 花药离体培养 秋水仙素处理和筛选四个过程 不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部 3 单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同 两种育种方式都出现了染色体加倍情况 但操作对象不同 单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗 通过组织培养得到纯合子植株 多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗 3 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 f1f2 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f1 f1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f1 f1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 1 原理 2 过程 基因突变 萌发种子或幼苗 x射线 紫外线 亚硝酸 硫酸二乙酯 物理 化学 处理 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 需处理大量材料 突变频率 改良某些性状 归纳总结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 判断常考语句 澄清易混易错 1 杂交育种一定需要连续自交 2 花药离体培养就是单倍体育种 3 抗病植株连续自交若干代 纯合抗病植株的比例逐代降低 4 花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种 5 诱变育种和杂交育种均可形成新基因 6 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 2 分析命题热图 明确答题要点图中甲 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 请分析 1 图中哪种途径为单倍体育种 提示 图中 过程表示单倍体育种 2 图中哪一标号处需用秋水仙素处理 应如何处理 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 3 的育种原理分别是什么 提示 的育种原理为基因突变 的原理为染色体变异 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 命题点一分析单倍体育种与多倍体育种的应用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 答案 探究命题方向 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 解析 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 故a项正确 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 故b项正确 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 故c项正确 利用幼苗2进行育种的最大优点是能明显缩短育种年限 得到的植株b全部为纯合子 故d错误 命题点一分析单倍体育种与多倍体育种的应用2 2016 包头九中上学期期中 如图是利用野生猕猴桃种子 aa 2n 58 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 答案 解析 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 和 都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍 a正确 植株aaaa减数分裂产生的配子种类及比例为aa aa aa 1 4 1 所以aaaa自交产生aaaa的概率 1 6 1 6 1 36 b错误 二倍体aa与四倍体aaaa杂交产生的aaa为不育的三倍体 因此aa植株和aaaa植株是不同的物种 c正确 该生物一个染色体组含有染色体58 2 29 条 所以三倍体植株体细胞中染色体为29 3 87 条 d正确 命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用3 家蚕 2n 28 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 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 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 说明该方法是诱变育种 a正确 辐射的目的是为了提高基因的突变率 更容易筛选到含有卵色基因的个体 b错误 根据题意可知 卵色基因的片段易位到w染色体上 则带有卵色的受精卵为zw 为雌性家蚕 c正确 上述带有卵色基因的家蚕w染色体多了一段染色体 所以其染色体组型图与正常家蚕不同 d正确 解析 命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用4 小麦品种是纯合子 生产上用种子繁殖 现要选育矮秆 aa 抗病 bb 的小麦新品种 马铃薯品种是杂合子 有一对基因杂合即可称为杂合子 生产上通常用块茎繁殖 现要选育黄肉 yy 抗病 rr 的马铃薯新品种 请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序 要求用遗传图解表示并加以简要说明 写出包括亲本在内的三代即可 答案 注 a b a bb aab aabb表示f2出现的9种基因型和4种表现型 写出f2的9种基因型和4种表现型即可 解析 小麦品种是纯合子 生产上用种子繁殖 现要选育矮秆 aa 抗病 bb 的小麦新品种 可采用杂交育种的方法 马铃薯品种是杂合子 有一对基因杂合即可称为杂合子 生产上通常用块茎繁殖 现要选育黄肉 yy 抗病 rr 的马铃薯新品种 可先采用杂交育种的方法获得黄肉 抗病品种 再用块茎进行无性繁殖 遗传图解见答案 命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用5 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 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 3 1 那么某植株的基因型是 hhff 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 3 1 所以该品种为hhff 解析 答案 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 花药离体培养 秋水仙素处理 染色体变异 基因重组 解析 答案 图中的处理方法a和b分别是指花药离体培养 秋水仙素处理 以上育种过程中所依据的两个遗传学原理是染色体变异 基因重组 命题点二分析诱变育种和杂交育种的应用6 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 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 bbee 解析 答案 bbee 雌雄个体相互交配 褐色长毛兔 或褐色短毛兔 不出现性状分离 要想获得bbee 应选择黑色短毛兔 bbee 和褐色长毛兔 bbee 作为亲本杂交 但是获得的子一代全为杂合子 因此必须让子一代个体之间相互交配 在子二代中选择出黑色长毛兔 然后再通过测交的方法选择出后代不发生性状分离的即可 2 该育种方案原理是 基因重组 杂交育种的原理为基因重组 解析 答案 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 能或不能 原因 不能 黑色长毛兔的基因型为b ee 如果让这样表现型的雌雄兔子两两相互交配 如果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 因此不能确定这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔 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 解析 答案 将f1自交得到的种子播种 再将其中每株宽叶抗病植株上所结种子分开留种和播种 选出后代不出现性状分离的即为纯种 4 在一年生植物烟草的杂交育种中 用aabb 宽叶不抗病 和aabb 窄叶抗病 培育符合要求的宽叶抗病纯合子 aabb 时 一般是先用aabb和aabb杂交获得f1 再f1自交得到f2 最后筛选出表现型为宽叶抗病植株连续自交来提高纯合子比例 这种方法年限很长 为了快速培育出能稳定遗传的宽叶抗病品种 某同学以f1为材料设计了两种方案 方案一 取f1植株的花药进行离体培养 用秋水仙素处理单倍体幼苗 长成后表现宽叶抗病的植株即为纯种 请你帮他写出另一种方案 解析 答案 杂交育种的时间太长 而单倍体育种能明显缩短育种年限 由于子二代中宽叶抗病植株的基因型有四种 aabb aabb aabb aabb 其中aabb就是符合要求的类型 因此只需将其中每株宽叶抗病植株上所结种子分开留种和播种 选出后代不出现性状分离的即为纯种 命题点三生物育种的综合判断7 2016 河北三市联考 利用雌雄同株的野生型青蒿 二倍体 可培育抗病 高青蒿素含量的植株 下列叙述中不正确的是a 利用人工诱变的方法处理野生型青蒿 经筛选可能获得抗病 高青蒿素含量的植株b 选择抗病 低青蒿素含量的植株与易感病 高青蒿素含量的植株杂交 再连续自交 筛选抗病 高青蒿素含量的植株c 提取抗病基因导入易感病 高青蒿素含量的植株体细胞中 用植物组织培养获得抗病 高青蒿素含量的植株d 抗病 低青蒿素含量的植株与易感病 高青蒿素含量的植株杂交得f1 利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病 高青蒿素含量的植株 解析 答案 通过人工诱变 可以使青蒿植株的基因发生不定向突变 其中可能会出现抗病和高青蒿素含量的突变 通过筛选就可以获得所需性状的个体 通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来 通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的具有所需性状的新品种 利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中 可以定向改变生物的性状 利用花药离体培养只能获得单倍体植株 还需要经秋水仙素处理 再通过人工选择 才能获得能稳定遗传的具有所需性状的植株 a 过程简便 但培育周期长b 和 的变异都发生于有丝分裂间期c 过程常用的方法是花药离体培养d 与 过程的育种原理不相同 命题点三生物育种的综合判断8 图中 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 则下列说法错误的是 解析 答案 过程表示杂交育种 该育种方法简便 但培育周期长 a正确 的变异属于基因重组 发生在减数分裂过程中 的变异属于染色体变异 可用秋水仙素处理分裂前期的细胞 抑制纺锤体的形成 b错误 过程表示花药离体培养 c正确 是诱变育种 原理是基因突变 是基因工程育种 原理是基因重组 两个过程的育种原理不相同 d正确 1 根据育种目标选择育种方案 2 关注 三最 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 考点三 低温诱导植物染色体数目的变化 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 解读实验流程 纺锤体 染色体 步骤 诱导培养 培养不定根 低温诱导 待洋葱长出约1cm长的不定根 培养36h 固定细胞形态 剪取上述根尖0 5 1cm 浸泡0 5 1h 用体积分数为冲洗2次 制作装片 解离 先倍镜 再倍镜 2 实验步骤 洋葱底部 冰箱 洋葱 置于广口瓶 接触瓶中的水面 观察 比较 4 卡诺氏液 95 的酒精 漂洗 染色 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 点拨实验关键 2 低温诱导染色体加倍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 问题探究 1 本实验是否温度越低效果越显著 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 2 观察时是否所有细胞中染色体均已加倍 提示 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 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5 6h 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 探究命题方向 答案 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 解析 由于在解离过程中已经将细胞杀死 所以用显微镜观察时看不到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程 故d项错误 命题点一实验基础2 2016 河南百校联盟质检 下列关于 低温诱导植物染色体数目的变化 实验的叙述中 正确的是a 低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化b 在观察低温处理的洋葱根尖装片时 通过一个细胞可以看到染色体的变化情况c 低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的d 观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞 将所要观察的细胞移到视野的中央 调节视野的亮度 再转动粗准焦螺旋直至物像清晰 答案 解析 洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂 a错误 制成装片时细胞已经死亡 所以不能通过一个细胞观察染色体的变化情况 b错误 低温处理和利用秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体的形成诱导细胞染色体加倍的 c正确 在高倍镜下观察时不能使用粗准焦螺旋 d错误 命题点二实验拓展3 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 答案 4 8 12 五 放入五个培养皿中 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 低倍镜检测 并记录结果 答案 解析 0 5 1 卡诺氏液 体积分数为95 的酒精 漂洗 染色 统计每组视野中的染色体数目加倍率 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 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 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 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 知识网络答题语句 构建知识网络 1 染色体结构改变的实质是 会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变 而导致性状的变异 2 染色体组的准确表述是 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 单倍体是指 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 4 多倍体是指 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 5 能产生前所未有的新基因 创造变异新类型的育种方式是 诱变育种 6 能将两个或多个品种的优良性状集中到同一生物个体上的育种方式是 杂交育种 必背答题语句 重温高考演练模拟 a 个体甲的变异对表型无影响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3 1d 个体乙染色体没有基因缺失 表型无异常 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 答案 解析 据图可知个体甲的变异是缺失 个体乙的变异是倒位 均会导致表型异常 a和d项错误 个体甲自交 后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象 后代性状分离比不一定是3 1 c项错误 个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 b项正确 1 2 3 4 5 6 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 答案 解析 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病 a项正确 1 2 3 4 5 6 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用光学显微镜观察 答案 解析 1 2 3 4 5 6 基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变 结果是产生等位基因 不会导致染色体结构变异 a项错误 基因突变不一定引起个体表现型的改变 b项错误 由于染色体是dna的主要载体 染色体结构变异会引起dna碱基序列的改变 c正确 基因突变在光学显微镜下是看不见的 d项错误 1 2 3 4 5 6 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 4 2016 哈尔滨六中上学期月考 如图示细胞中所含的染色体 下列叙述正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 图a含有4个染色体组 a错误 图b代表的生物是单倍体或三倍体 b错误 由受精卵发育而来的体细胞中含两个染色体组的个体一定是二倍体 c正确 图d代表的生物也可能是由雄配子发育而成的 d错误 1 2 3 4 5 6 5 2013 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 a项为单倍体育种 用到植物组织培养技术 b项为传统的杂交育种 c项抗病植株的培育用到基因工程技术和植物组织培养技术 d项为诱变育种 答案 解析 1 2 3 4 5 6 6 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 抗倒伏 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 抗病矮秆 通过杂交育种 可将两个或多个品种的优良性状集中在一起 答案 解析 1 2 3 4 5 6 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 抗病与感病 高秆与矮秆各自受一对等位基因控制 两对基因位于两对同源染色体上均符合分离定律时 才可依据自由组合定律对杂交结果进行正确预测 答案 解析 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 控制这两对性状的基因位于非同源染色体上 1 2 3 4 5 6 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 纯合抗病高秆和感病矮秆杂交获得f1 让f1与感病矮秆测交 若测交后代有抗病高秆 抗病矮秆 感病高秆和感病矮秆四种表现型 且比例为1 1 1 1 则这两对等位基因满足上述3个条件 答案 解析 将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交 产生f1 让f1与感病矮秆杂交 1 2 3 4 5 6 课时作业 1 2016 云南第一次统一检测 如图表示发生在常染色体上的变化 下列叙述不正确的是a 该变异能通过显微镜观察到b 该变异发生在两条非同源染色体之间c 该过程导致的变异属于基因重组d 该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 图为两条非同源染色体之间发生染色体片段的移接 导致原来染色体上基因的排列顺序发生改变 属于染色体结构变异中的易位 不属于基因重组 c错误 2 下列有关生物变异的叙述 正确的是a 基因重组一般发生在有性生殖细胞形成过程中b 若基因发生突变 则控制的性状一定改变c 21三体综合征是染色体结构变异引起的d 染色体易位一般不改变基因数量 对个体影响较小 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 基因重组发生在减数分裂形成配子过程中 a正确 由于密码子的简并性 多种密码子决定一种氨基酸 等原因 当基因发生突变后 所控制的性状不一定改变 b错误 21三体综合征患者较正常人体细胞中多了一条21号常染色体 21三体综合征是染色体数目变异引起的 c错误 染色体易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异 会改变染色体上基因的排列顺序 对个体影响较大 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3 2016 哈尔滨师大附中一模 下列叙述正确的是a 单倍体都不可育 二倍体都可育b 一个染色体组中可能不含性染色体c 基因重组发生在配子的随机结合过程中d 遗传病都通过显微镜观察进行诊断 答案 解析 同源四倍体的配子发育而来的单倍体细胞中有2个染色体组 可育 a错误 雌雄同株植物没有性染色体 b正确 基因重组发生在减数分裂过程中 c错误 基因突变引起的遗传病不能通过显微镜观察进行诊断 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 4 2016 成都七中第三次周练 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的洋葱不定根置于4 的冰箱冷藏室中培养36小时后 剪取根尖制成临时装片 然后用显微镜观察细胞中染色体的分裂相 下列叙述正确的是a 低温处理能阻断洋葱根尖细胞中dna的复制b 用改良苯酚品红染液处理根尖可使染色体着色c 制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性d 低倍镜视野中所有细胞染色体数都已发生改变 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 低温处理能阻断洋葱根尖细胞中纺锤体的形成 a错误 卡诺氏液固定后细胞已经死亡 c错误 细胞周期中间期时间最长 故视野中间期细胞数目最多 大多数细胞染色体数未发生改变 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5 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 盐酸酒精混合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 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 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错误 卡诺氏液是固定液 b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正确 显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6 2016 广州一模 下列有关育种的叙述 正确的是a 杂交育种所选双亲必须是纯合子b 诱变所得植株若不出现预期性状就应丢弃c 多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗d 单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 杂交育种的双亲可以为杂合子 a错误 诱变育种所得的植株若不出现预期性状 可能为杂合子 下一代有可能会出现预期性状 b错误 多倍体的获得方法有低温诱导和秋水仙素处理 c正确 单倍体育种的原理为染色体变异 d错误 答案 解析 7 2016 临沂一模 现有 高产 感病 低产 抗病 高产 晚熟三个小麦品种 为满足栽培需求 欲培育三类品种 a 高产 抗病 b 高产 早熟 c 高产 抗旱 下列育种方法可行的是a 利用 品种间杂交筛选获得ab 对品种 进行染色体加倍处理筛选获得bc b的培育可采用杂交育种或诱变育种方法d 用转基因技术将外源抗旱基因导入 中获得c 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 获得高产 抗病个体可利用 品种间杂交 不含抗病基因 a错误 对品种 进行染色体加倍处理可获得多倍体 仍然是高产晚熟 b错误 现有三个品种不存在早熟这个性状 要获得高产 早熟个体只能采用诱变育种或转基因技术 c错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 a 杂交育种包括 过程 其原理是基因突变和基因重组b 人工诱变育种为 过程 b可能来自b的基因突变c 单倍体育种包括 过程 过程常用花药离体培养法d 多倍体育种包括 过程 原理是染色体结构和数目变异 8 2016 南阳高三上学期期中 水稻的高秆 矮秆分别由a和a控制 抗病和不抗病分别由b和b控制 现有基因型为aabb与aabb的水稻品种 如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程 下列有关叙述正确的是 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 过程 为杂交育种 其原理是基因重组 而不是基因突变 a错误 过程为人工诱变育种 将aabb人工诱变可获得aabb b变成b源于基因突变 b正确 过程 为单倍体育种 子一代产生的配子经花药离体培养 得到单倍体 单倍体经秋水仙素处理 染色体加倍成为纯合子 选育得到aabb c错误 过程 为多倍体育种 可获得多倍体aaaabbbb 多倍体育种的原理是染色体数目加倍 即染色体数目变异 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9 2016 济宁期末 在黑腹果蝇 2n 8 中 缺失一条点状染色体的个体 单体 如图所示 仍可以存活 而且能够繁殖后代 若两条点状染色体均缺失则不能存活 若干这样的黑腹果蝇单体相互交配 其后代为单体的比例为 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 假设正常黑腹果蝇为aa 缺失一条点状染色体的个体为aa 两条点状染色体均缺失的个体为aa 单体黑腹果蝇相互交配 即aa aa 1aa 2aa 1aa 死亡 则后代中有1 4的正常个体 有1 2的单体 有1 4的个体死亡 所以后代中单体的比例为2 3 10 2016 济南一模 脆性x染色体是由于染色体上的fmr1基因出现过量的cgg gcc重复序列 导致dna与蛋白质结合异常 从而出现 缢沟 染色体易于从 缢沟 处断裂 下列分析错误的是a 脆性x染色体出现的根本原因是基因突变b 脆性x染色体更易发生染色体的结构变异c 男性与女性体细胞中出现x染色体 缢沟 的概率不同d 由于存在较多的cgg gcc重复序列 脆性x染色体结构更稳定 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 脆性x染色体是因为基因中出现过量的cgg gcc重复序列 这属于基因的结构发生改变 为基因突变 a正确 脆性x染色体易于从 缢沟 处断裂 说明易于发生染色体结构变异 b正确 男性体细胞中只有一条x染色体 女性体细胞中有两条x染色体 女性体细胞中出现x染色体 缢沟 的概率更大些 c正确 较多的cgg gcc重复序列使染色体结构不稳定 d错误 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11 2016 洛阳统考 某二倍体植物的红花 a 对白花 a 为显性 高茎 b 对矮茎 b 为显性 且两对等位基因分别位于两对同源染色体上 为培育红花矮茎新品种 用甲 乙 丙三种基因型不同的红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交 f1植株均为红花高茎 用f1植株随机交配 f2植株的表现型及其比例均为红花高茎 红花矮茎 白花高茎 白花矮茎 9 1 1 1 请回答 1 培育红花矮茎新品种所利用的育种方法是杂交育种 分析f1植株均为红花高茎的原因 可能是某些基因型的植株在开花前死亡 死亡个体的基因型包括 若用f1植株和白花矮茎植株杂交 其子代的表现型及其比例为 答案 解析 aabb和aabb 红花高茎 白花矮茎 1 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 f1随机交配 f2的表现型为9 1 1 1 与9 3 3 1对比分析 可能是基因型为aabb和aabb的植株在开花前死亡 这样存活个体中含有一种显性基因的个体只能是纯合子 f1 aabb 与白花矮茎植株 aabb 杂交 后代的基因型及表现型比例是1aabb 红花高茎 1aabb 白花矮茎 1aabb 致死 1aabb 致死 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 若用乙的单倍体植株能培育出红花矮茎新品种 则乙的基因型是 培育单倍体植株常采用的方法是 由于该单倍体植株高度不育 若要得到可育的红花矮茎新品种 应在 时期 用秋水仙素进行诱导处理 答案 解析 aabb 花药离体培养 若用乙 基因型为a b 的单倍体植株能培养出红花矮茎 基因型为aabb 植株 且乙与aabb杂交 f1为红花高茎 aabb 则乙的基因型是aabb 用花药离体培养方法获得单倍体植株 秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成 而纺锤体是在细胞分裂前期形成的 故应在有丝分裂前期处理单倍体幼苗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 有丝分裂前期 12 2016 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籽香蕉是三倍体 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 解析 染色体 数目 变异 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 同源染色体联会紊乱 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真菌的散播 但此做法未能起到较