高考生物一轮复习 第七单元 生物的变异、育种与进化 第2课 染色体变异与生物育种课件 新人教版.ppt

第2课染色体变异与生物育种,考点一染色体变异【必备知识回顾】1.染色体结构变异：(1)类型和特点(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,(3)区分染色体易位与交叉互换：,图1是_，图2是_。发生对象：图1发生于_之间，图2发生于同源染色体的_之间。变异类型：图1属于_变异，图2属于_。,易位,交叉互换,非同源染色体,非姐妹染色单体,染色体结构,基因重组,2.染色体数目变异：(1)类型及实例：,个别染色体,染色体组,(2)染色体组。概念：细胞中的一组_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。,非同源,组成：如图为雄果蝇体细胞染色体，其中的一个染色体组可表示为：_。,、x或、y,特点。a.形态上：各不相同，是细胞中的一组完整的_。b.功能上：互相协调，共同控制生物的_。,非同源,染色体,生长、发育、,遗传和变异,(3)有关染色体组的判定方法。根据染色体形态判断：细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。实例：下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为_个，b为_个，c为_个。,3,2,1,根据基因型判断：基因型中控制同一性状的基因出现几次就含几个染色体组每个染色体组内不含等位基因或相同基因。实例：下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为_个，b为_个，c为_个，d为_个。,4,2,3,1,根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。实例：玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有_个染色体组。,2,(4)二倍体、多倍体和单倍体的比较：,受精卵,受精卵,配子,配子,染色体,器官大、营养物,质含量较高,高度,【特别提醒】关于生物变异的五点提醒(1)染色体结构变异中的缺失和重复都不会产生新基因，染色体缺失会导致基因种类的减少，染色体重复不会改变基因的种类。,(2)单倍体细胞中不一定含有1个染色体组：二倍体植物的单倍体含有1个染色体组，四倍体和六倍体植物的单倍体分别含有2个和3个染色体组。,(3)并不是所有的单倍体都是不育的，如由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。,(4)基因突变在显微镜下不能观察到，但是由基因突变引起的性状改变有可能用显微镜可观察到，如镰刀型细胞贫血症可以用显微镜观察红细胞的形态进行判断。(5)体细胞中含有奇数个染色体组的单倍体或多倍体均是高度不育的，原因是进行减数分裂时无同源染色体联会或同源染色体联会紊乱，不能产生可育的配子。,【核心素养提升】【典例示范】(2016江苏高考)如图中甲、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)。下列叙述正确的是导学号14120140(),a.个体甲的变异对表型(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，表型(表现型)无异常,【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，主要表现在两个角度：,【解析】选b。本题主要考查染色体结构变异及其对生物性状的影响。个体甲的变异属于缺失，基因“e”所在片段缺失，影响表型(表现型)，a错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，b正确；含缺失染色体的配子一般是不育的，故其后代一般不会发生性状分离，c错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型(表现型)异常，d错误。,【母题变式】变式1染色体变异机理(1)上题中个体甲的变异属于染色体结构变异中的_，含这种变异类型的配子一般是不育的。(2)上题中个体乙表型异常是因为染色体上基因的_发生了变化。,缺失,排列顺序,变式2变异的图形比较如图为某种生物体细胞中的染色体及部分基因示意图，a、b、c、d表示的变异类型分别是_、_、_、_。,易位,缺失,基因突变,倒位,【方法规律】“三看法”判断基因突变和染色体变异,【高考角度全练】角度一染色体结构变异1.(2015全国卷)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是导学号14120141()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,【解析】选a。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第5号染色体部分缺失引起的，属于染色体结构变异，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，故a正确，b、c、d错误。,角度二染色体数目变异2.下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述，错误的是导学号14120142()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,【解析】选c。水稻个体雌雄同株，无性别差异。所以，其染色体组、基因组所含染色体数目为细胞染色体数目的一半，即12条，a正确。普通小麦花药离体培养所得植株由生殖细胞发育而来，虽然含3个染色体组，但不是三倍体，应为单倍体，b正确。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。骡的发育起点是受精卵，含两个染色体组，是二倍体；雄蜂由卵细胞发育而来，其能和蜂王交尾而产生下一代，是单倍体，d正确。,【方法技巧】快速判定单倍体、二倍体和多倍体,【加固训练】1.(2015江苏高考)甲、乙为两种果蝇(2n)，下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,【解析】选d。本题主要考查对染色体变异原理的理解及图形识别能力。甲、乙杂交产生的f1，由于1号染色体的形态不同，不能通过正常减数分裂产生配子，故a项错误；从图中可以看出，甲的1号染色体正常，乙为倒位，属于染色体结构变异，故b项错误；甲和乙的1号染色体上的基因排列顺序不同，故c项错误；,染色体变异属于可遗传变异，可为生物进化提供原材料，故d项正确。,2.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(),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12,【解析】选d。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12。,3.(2018濮阳模拟)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c、f图，该个体一定是四倍体,【解析】选c。形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。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，有几个染色体组即几倍体。依上述分析，h图含两个染色体组，是单倍体还是二倍体无从判定，a项错误。g图含一个染色,体组，e图含四个染色体组，g个体应为单倍体，e是几倍体无从判定，b项错误。a、b图都含三个染色体组，但是不是三倍体还需看发育起点，c项正确。c图含两个染色体组，f图含四个染色体组，无从判定是几倍体，d项错误。,考点二生物变异在育种上的应用【必备知识回顾】1.单倍体育种：(1)单倍体的特点：植株_且_。,弱小,高度不育,(2)单倍体育种流程：,写出图中代表的步骤：_；_；_。(3)单倍体育种原理：_。(4)单倍体育种特点。优点：_。缺点：技术复杂，需要与杂交育种配合。,杂交,花药离体培养,秋水仙素处理,染色体数目变异,能明显缩短育种年限,2.多倍体育种：(1)多倍体育种方法：用_或低温处理_。(2)多倍体育种原理：秋水仙素或低温处理能够抑制_的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内_。,秋水仙素,萌发,的种子或幼苗,纺锤体,染色体数目加倍,3.杂交育种与诱变育种：,杂交,自交,诱变因素,优良性状,突变率,长,4.基因工程及其应用：(1)基因工程的概念：,基因拼接,dna分子,分子,导入,定向,(2)基因工程的基本工具。基因的“剪刀”与“针线”(如图)：,a：基因的“剪刀”：指_。作用特点是一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割_。b：基因的“针线”：指_。连接脱氧核糖与磷酸交替连接而构成的dna骨架上的缺口。,限制性核酸内切酶,dna分子,dna连接酶,基因的“运输工具”：运载体，常用_、噬菌体、动植物病毒等。(3)基因工程的基本步骤。提取_目的基因与_结合将目的基因导入_目的基因的_。,质粒,目的基因,运载体,受体细胞,检测与鉴定,5.生物育种原理、方法、实例(连线)：,【特别提醒】生物育种的三点提醒(1)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。,(2)杂交育种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，则只要出现该性状个体即可。(3)秋水仙素处理不会使细胞周期停留在前期：因为秋水仙素只是抑制了纺锤体的形成，而着丝点分裂、染色体的各种行为仍继续进行。,【核心素养提升】【典例示范】(2017江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：导学号14120143,(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。,(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为_育种。,(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。,(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。,【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维，主要表现在三个角度：,【解析】(1)生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，区别在于遗传物质是否改变，只有遗传物质改变引起的可遗传的变异才具有育种价值。,(2)育种方法是杂交育种，可以将基因突变产生的变异株进行连续多代自交，使早熟基因逐渐纯合，进而培育成新品种1。由于单倍体育种能明显缩短育种年限，所以也可以采集变异株的花药进行花药离体培养，获得单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理后获得高度纯合的后代。,(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株在减数分裂过程中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的配子，影响受精卵的形成，因而得不到足量的种子。育种方法是植物组织培养，在这种育种方法中需要不断通过植物组织培养获得组培苗用于选育。,(4)育种方法是杂交育种，其原理是基因重组，所以在新品种1选育过程中基因发生了多次重组，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。,答案：(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组,【母题变式】变式1育种原理的理解若采用单倍体育种，一般应包括_、_和_三个阶段。发生染色体变异的阶段是_和_。,杂交,花药离体,培养,秋水仙素处理,花药离体培养,秋水仙素处理,变式2优良性状的选择(1)若采用杂交育种，一般应从f2开始进行筛选，原因是_。(2)若采用单倍体育种，对优良性状的选择应在秋水仙素处理之_(填“前”或“后”)，原因是_。,f2才出现性状分离,后,秋水仙素处,理之前为单倍体，一般植株弱小，不能表现出优良性,状,【方法规律】几种常考的育种方法,【高考角度全练】角度一育种原理的理解1.(2018黄山模拟)以下有关生物育种的描述正确的是()a.利用基因重组的原理培育出青霉素高产菌株b.用秋水仙素来处理萌发的种子，可抑制着丝点的分裂从而获得多倍体植物,c.单倍体育种是指利用花药离体培养获得单倍体的过程，可大大缩短育种年限d.诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理生物，诱导基因突变,【解析】选d。青霉素高产菌株是利用基因突变培育的，a错误；秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成使染色体不能移向细胞两极，从而获得多倍体植物，而不是抑制着丝点的分裂，b错误；单倍体育种不仅包括花药离体培养过程，也包括杂交、人工诱导染色体加倍的过程，c错误；诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理生物，诱导基因突变，d正确。,角度二育种方法的应用2.(2017北京高考)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。导学号14120144(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为_，因此在_分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的_。,(2)研究者发现一种玉米突变体(s)，用s的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1),根据亲本中某基因的差异，通过pcr扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。从图2结果可以推测单倍体的胚是由_发育而来。,玉米籽粒颜色由a、a与r、r两对独立遗传的基因控制，a、r同时存在时籽粒为紫色，缺少a或r时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫白=35，出现性状分离的原因是_。推测白粒亲本的基因型是_。,将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选s与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下请根据f1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型_。,(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(g)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(h)，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)中的育种材料与方法，育种流程应为：_；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。,【解析】(1)单倍体玉米是由配子发育形成的，故染色体数目与正常体细胞相比减半，含有10条染色体。单倍体植株只存在1个染色体组，因此在减数分裂过程中无法正常联会，染色体分离异常，导致配子中没有一套完整的染色体组。,(2)由电泳图分析知，f1单倍体胚的基因和普通玉米(母本)相同，与突变体s(父本)不同，可以推测单倍体胚是由普通玉米的卵细胞发育而来的。,性状分离的原因是减数第一次分裂后期，等位基因随同源染色体分离，非等位基因随非同源染色体自由组合。基因型a_r_为紫色籽粒，其他基因型为白色籽粒，结出的籽粒中紫白=35，可以分解为3/8=3/41/2，由此可推出一个亲本的基因型为aarr，另一个亲本的基因型为aarr或aarr，即白粒亲本的基因型为aarr或aarr。,单倍体籽粒的胚是由母本卵细胞发育而来，所以基因型为ar，颜色为白色；二倍体籽粒的胚是由受精卵发育而来，所以基因型为aarr，颜色为紫色。,(3)根据题意可知，实验目的是培育高产抗病抗旱抗倒伏的品种。已有高产抗病白粒玉米纯合子g和抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子h，根据杂交育种的特点，先使g和h杂交得到f1杂合子，根据(2)可知，用突变体s花粉给普通玉米授粉，子代中白色籽粒为单倍体，所以用f1作为母本，和突变体s(紫粒，aarr)杂交，f2中白色,籽粒即为单倍体籽粒，使用秋水仙素或者低温处理，使染色体加倍得到白色具有优良性状的纯合子植株。,答案：(1)10减数染色体组(2)普通玉米母本卵细胞亲本为紫色杂合子，等位基因随同源染色体分离，非等位基因随非同源染色体自由组合进入不同配子中aarr或aarr二倍体籽粒紫色aarr、单倍体籽粒白色ar,(3)g和h杂交，产生的f1作为母本，突变体s作为父本，继续杂交，选f2中的单倍体白色籽粒,【方法技巧】“两步法”解答变异和育种题目(1)根据题干分析变异的类型和来源。(2)根据育种要求选择合适的育种方法：在进行育种时一般都需要先获得杂合子，再根据需要对杂合子进行自交或测交或单倍体育种，但最后都需要进行筛选。,【加固训练】1.(2014江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是(),a.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株b.x射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异c.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程d.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高,【解题指南】解答本题的关键：(1)明确一般选用酵母菌进行糖化，而酵母菌为真核生物，含有染色体。(2)明确基因突变具有不定向性。,【解析】选d。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。题图育种过程为诱变育种，由于筛选出的菌株未做酶活性检测，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，a正确；x射线处理既可以引起基因突变，也可能导致染色体变异，b正确；题图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求的菌株，c正确；,由于基因突变的不定向性，每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，故d错误。,2.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。(1)将纯合长果穗黄粒植株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_。,(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所示的快速育种方案。,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_。,【解析】(1)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，所以某植株基因型为hhff。(2)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。,答案：(1)hhff(2)花药离体培养秋水仙素处理染色体变异、基因重组,3.如图为水稻的几种不同育种方法的示意图，据图回答：,(1)b过程常用的方法是_；可能用到秋水仙素的过程有_(用图中的字母表示)。(2)可以打破物种界限的育种方法是_(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是_。,(3)假设要培育一个能稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，则最简单的育种方法是_(用图中的字母表示)；如果它的性状都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是_(用图中的字母表示)。,(4)现有三个水稻品种：的基因型为aabbdd，的基因型为aabbdd，的基因型为aabbdd。这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。请通过杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株(用文字简要描述获得过程即可)：_。,【解析】(1)a、b、c过程表示单倍体育种过程，其中b过程常用的方法是花药离体培养，c过程常需要用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，f表示多倍体育种，也常需要用适宜浓度的秋水仙素处理。(2)图中e表示基因工程育种，此方法可以打破物种的界限；基因工程育种运用的原理是基因重组。,(3)育种时若要选育表现为隐性性状的个体，最简单的育种方法是杂交育种；运用单倍体育种能明显缩短育种年限。(4)三个水稻品种的基因型均为“双显加一隐”的组合方式，要利用杂交育种方法培育基因型为aabbdd的品种，可选择任意两个品种作亲本杂交得,到杂交一代，然后杂交一代与剩下的一个品种杂交得到杂交二代，种植杂交二代自交产生的种子即可得到基因型为aabbdd的植株。,答案：(1)花药离体培养c、f(2)e基因重组(3)a、da、b、c(4)与杂交得到杂交一代，杂交一代与杂交得到杂交二代，种植杂交二代自交产生的种子可以得到基因型为aabbdd的植株(合理即可),【方法技巧】根据育种程序图识别育种名称和过程,(1)识别图解中各字母表示的处理方法：a杂交，b花药离体培养，c秋水仙素处理，d自交，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。,考点三低温诱导植物染色体数目的变化实验【必备知识回顾】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。,纺锤体,染色体,2.方法步骤：,底,部,冰箱(4),卡诺氏液,95%的酒精,漂洗,制片,低,高,3.实验结论：_。,低温能够诱导植物细胞染色体数目,加倍,4.低温诱导植物染色体数目变化实验中的试剂及其作用：,解离根尖细,胞，使细胞相,互分离开来,使染色体着色,【特别提醒】低温诱导染色体加倍实验中的理解误区(1)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后细胞死亡。,(2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞不会出现染色体加倍的情况。,(3)低温处理的理解误区：误认为低温处理时间越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡。,(4)着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：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，不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。,【核心素养提升】【典例示范】(2015江苏高考)中国水仙是传统观赏花卉，由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下：,请回答下列问题：(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是_。(2)实验过程中用1moll-1hcl解离的目的是_。,(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有_(填序号)。双缩脲试剂醋酸洋红(溶)液龙胆紫溶液秋水仙素溶液,(4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于_期且染色体_的细胞进行拍照。,(5)由上图核型分析结果，得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是_。(6)为了进一步验证上述推论，可以优先选用_(填序号)作为实验材料进行显微观察。花萼花瓣雌蕊花药花芽,【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学探究，具体表现如下：,【解析】本题主要考查水仙根尖细胞的有丝分裂观察实验和染色体变异。(1)根尖分生区细胞分裂旺盛，有利于观察到有丝分裂的过程。(2)hcl解离的目的是使根尖细胞相互分离开来，以便于观察。(3)醋酸洋红(溶)液和龙胆紫溶液都可作为染色体的染色剂。(4)有丝分裂中期，染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，所以该实验需寻找中期,染色体分散良好的细胞。(5)由核型图可知，中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生殖细胞。(6)选用花药为实验材料显微观察减数分裂过程中的染色体行为，可确定联会是否紊乱。,答案：(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(2)使组织细胞相互分离(3)(4)中分散良好(5)中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生殖细胞(6),【高考角度全练】角度一实验基础1.(2018郑州模拟)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,【解析】选c。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数目加倍的，c正确；在高倍镜下观察时不能使用粗准焦螺旋，d错误。,角度二实验拓展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、_、_、_的恒温箱中1h。取大蒜随机均分成_组，分别_诱导培养36h。,分别取根尖_cm，放入_中固定0.51h，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。(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.除低温外，_也可以诱导染色体数目加倍，原理是_。,【解析】本实验目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度为自变量，不同温度处理是为了进行相互对照。依题意所给实验组温度梯度为4，所以其他几组的温度分别设置为4、8、12。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。该实验设置5组，应用不同的容器分别培养。低温对染色体数,目加倍的影响，应选择能分裂、易取材部位(如根尖)进行切片观察，实验步骤包括固定、冲洗、解离、漂洗、染色、制片等，最终通过镜检观察实验结果。需明确的是，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。低温诱导染色体数目加倍和用秋水仙素处理使染色体数目加倍的原理是相同的，都是抑制纺锤体的形成。,答案：(2)48125放入5个培养皿中0.51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,(4)a.将培养皿放在不同温度下恒温处理，是进行相互对照；恒温处理1h是排除室温对实验结果的干扰b.秋水仙素抑制纺锤体的形成,【加固训练】下列有关低温诱导植物染色体数目的变化实验的说法中，不正确的是()a.原理是作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍,b.该实验临时装片制作的程序为：选材固定解离漂洗染色制片c.实验试剂及作用分别为：卡诺氏液固定，改良苯酚品红染液染色，质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液解离,d.如果以洋葱幼苗为实验材料，显微镜下观察到某细胞染色体数目加倍，则说明实验成功，该幼苗长成植物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍,【解析】选d。本实验的原理是低温作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，a正确；该实验临时装片制作的程序为：选材固定解离漂洗染色制片，b正确；实验试剂及作用分别为：卡诺氏液固定，改良苯酚品红染液染色，质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液解离，,c正确；如果以洋葱幼苗为实验材料，显微镜下观察到某细胞染色体数目加倍，则说明实验成功，但该幼苗长成植物体之后并不是所有细胞的染色体数目都实现了加倍，d错误。,阅卷案例：基因突变和染色体变异分析(