高考生物一轮总复习第2讲　染色体变异与育种

第2讲染色体变异与育种考纲要求核心素养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生命观念通过对染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解，建立进化与适应的生命观念。科学思维通过对三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括的能力。科学探究通过对低温诱导植物染色体数目的变化、生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力。社会责任根据目的不同而选择不同的育种方式，认识转基因生物的安全性问题。染色体变异授课提示：对应学生用书第116页基础突破抓基础，自主学习1染色体结构变异2染色体数目变异(1)类型和实例个别染色体的增减：21三体综合征、性腺发育不良。以染色体组形式成倍增减：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦。(2)染色体组图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为、X或、Y。组成特点a.形态上：是细胞中的一组非同源染色体，形态各不相同；b.功能上：是控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。重难突破攻重难，名师点拨1图解分析染色体结构的变异类型图解变异杂合体染色体组成显微观察的联会异常缺失重复易位续表类型图解变异杂合体染色体组成显微观察的联会异常倒位2.染色体数目变异项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵特点植株弱小高度不育正常植株茎秆粗壮叶、果实、种子较大营养物质含量丰富体细胞染色体组数123应用单倍体育种多倍体育种特别提醒(1)基因突变、染色体变异与物种形成的关系：基因突变不会改变生物的种类，但染色体变异可能改变生物的种类，如二倍体西瓜与四倍体西瓜属于不同的物种。(2)单倍体细胞中不一定只含有1个染色体组：二倍体植物的单倍体含有1个染色体组，四倍体和六倍体的单倍体分别含有2个和3个染色体组。(3)单倍体是生物个体，而不是配子，精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。(4)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。(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。题型突破练题型，夯基提能题型1三种变异类型的区分方法技巧从4个方面区分3种变异(1)关于“互换”问题。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交叉互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，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，光学显微镜下观察不到；染色体变异在光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”问题。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，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。1(2018虹口区二模)若一条染色体发生结构变异，则位于该染色体上的基因M不可能出现的情况是()A缺失B变为基因mC重复出现D置换到该染色体的另一位置解析：缺失是一条正常染色体断裂后丢失某一片段引起的变异，这种染色体结构变异可以导致基因M的丢失；一条染色体上的基因M变为基因m属于基因突变，不属于染色体结构的变异；重复是指染色体增加某一片段引起的变异，结果就有一段重复基因，此种变异可引起基因M的重复出现；倒位是指染色体中某一片段颠倒180度后重新结合到原部位引起的变异，此种情况基因M并不丢失，只是置换到该染色体的另一位置。答案：B2下列不属于染色体变异的是()A由于第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征B由于多一条第21号染色体而引起的先天性愚型C同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了对应部分而引起的变异D由普通小麦和黑麦培育形成的八倍体小黑麦解析：染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了对应部分而引起的变异为基因重组。答案：C3下列与变异有关的叙述中，正确的是()A染色体结构变异可导致基因数目改变，在光学显微镜下看不见B染色体中DNA的脱氧核苷酸数量发生改变会导致染色体结构变异C肺炎双球菌抗药性变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异三种类型D若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因最可能是发生过交叉互换解析：染色体结构变异在光学显微镜下可见；染色体中单个或少数脱氧核苷酸数量发生改变有可能仅仅导致基因结构的改变从而引起基因突变；肺炎双球菌属于原核生物，没有染色体，因此只能发生基因突变；若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因最可能是发生过交叉互换，因为交叉互换的概率较高。答案：D方法规律1生物类型推断法2细胞分裂方式推断法题型2生物变异类型的实验探究4(2018河南漯河模拟)甲、乙两果蝇品系有6对相对性状的差异，经多次品系间杂交实验发现，绝大多数杂交组合产生的F1表现与甲相同，表明乙品系上述6种性状均为隐性性状。但有一组杂交后代F1中出现了4显2隐的情况，若6对相对性状分别由6对等位基因控制，对此现象，下列解释最合理的是()A若6对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段缺失B若6对等位基因位于非同源染色体上，乙果蝇发生染色体片段易位C若6对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段易位D若6对等位基因位于非同源染色体上，乙果蝇发生染色体加倍解析：根据题干信息可知，甲和乙杂交，产生的F1表现与甲相同，表明甲为显性纯合子，乙为隐性纯合子。“有一组杂交后代F1中出现了4显2隐的情况”，两种隐性性状的出现，可能是甲产生配子的时候发生基因突变；也可能是甲产生配子的过程中，具有相应显性基因的染色体片段发生缺失。若六对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段缺失，导致甲产生的配子中部分显性基因缺少，因此杂交产生的后代出现了4显2隐的情况，A正确。答案：A5几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体有_条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验思路：_。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组；果蝇减数第一次分裂中期细胞内的染色体数与体细胞中的相同；减数第二次分裂后期细胞中的染色体数也与体细胞相同。(2)基因型为XrXrY的白眼雌果蝇最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子，该果蝇与基因型为XRY的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合，后代红眼果蝇的基因型分别为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中XRY为雄性个体，根据图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1的基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为(A_)(XRXr、XRY)，黑身白眼果蝇所占比例为(aa)(XrXr、XrY)，故两者的比例为31。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为(Aa)(Aa)；出现白眼的概率为(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为。(4)由题干信息可知，三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此其与XrXr杂交，没有子代产生。答案：(1)28(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)31(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型.子代出现红眼(雌)果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生题型3染色体组数及单倍体、多倍体的判断方法技巧(1)染色体组数量的判断方法染色体形态法：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。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。公式法：染色体组数，如图中染色体组数为4。(2)“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体6观察图中ah所示的细胞图，关于它们所含的染色体组数的叙述，正确的是()A细胞中含有一个染色体组的是h图B细胞中含有两个染色体组的是e、g图C细胞中含有三个染色体组的是a、b图D细胞中含有四个染色体组的是c、f图解析：图中所示细胞中含有一个染色体组的是d、g，含有两个染色体组的是c、h，含有三个染色体组的是a、b，含有四个染色体组的是e、f。答案：C7下列有关单倍体、二倍体及染色体组的叙述，错误的是()A有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体B21三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蜜蜂的蜂王是二倍体，由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体解析：四倍体生物的单倍体细胞中含有两个染色体组，存在同源染色体，A正确；21三体综合征患者体细胞第21号染色体有三条，并不是有三个染色体组，B错误；人的初级卵母细胞的一个染色体组内的每条染色体都含有两条姐妹染色单体，姐妹染色单体的同一位置上可能存在等位基因(发生了交叉互换)，C正确；由配子发育成的个体为单倍体。答案：B8二倍体植物甲(2N18)和二倍体植物乙(2N18)进行有性杂交，得到的F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植株丙，丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是()A植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18条染色体，所以它们属于同一物种B若甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自甲的染色体全部丢失，而乙的染色体全部保留，则继续发育成的植株是单倍体C植株丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向D秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍解析：由于甲、乙杂交的后代不育，即甲、乙必然存在生殖隔离，故甲、乙不属于同一物种，A错误；受精卵中包含来自甲的9条染色体和来自乙的9条染色体，当来自甲的染色体全部丢失，则只剩下来自乙的9条染色体，含有乙物种配子染色体数目的个体是单倍体，B正确；植株丙染色体数目加倍，自然选择决定生物进化的方向，C错误；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D错误。答案：B生物变异在育种上的应用授课提示：对应学生用书第118页基础突破抓基础，自主学习1杂交育种(1)原理：基因重组。(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。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杂交，获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型，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，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。2诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。3单倍体育种与多倍体育种单倍体育种多倍体育种原理染色体数目变异染色体数目变异方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限茎秆粗壮，器官大，营养成分含量高缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例重难突破攻重难，名师点拨1育种程序图的识别(1)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。(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗新品种”为诱变育种，“种子或幼苗新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子新品种”为基因工程育种。2基于个体基因型的育种图解识别根据基因型的变化可以判断：“aabbAABBAaBbAAbb”为杂交育种，“aabbAABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种，“AABBAaBB”为诱变育种，“aabbAABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。特别提醒(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的情况，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)诱变育种多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。(3)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。题型突破练题型，夯基提能题型1染色体数目变异的应用1(2018湖南衡阳二模)育种工作者用某二倍体植物(2n14)培育出一个如图所示的三体品种(带有易位片段染色体不能参与联会)。下列说法错误的是()A如果只考虑图示基因，此三体品种能产生2种雌配子B减数分裂时可形成7个四分体C可用光学显微镜区分三体与正常植株D此三体品种培育的原理与杂交育种相同解析：由于带有易位片段染色体不能参与联会，所以图示的三体品种经减数分裂只能产生mr和MRmr共2种雌配子，A正确；由于正常体细胞中含有14条染色体，该三体新品种的体细胞中多了一条带有易位片段的染色体，因为易位片段的染色体不能联会，因此在减数分裂联会时能形成7个正常的四分体，B正确；染色体可用光学显微镜观察，所以能区分三体与正常植株，C正确；此三体品种培育的原理与杂交育种不同，前者是染色体变异，后者是基因重组，D错误。答案：D2为获得果实较大的四倍体葡萄(4N76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，这种植株含有染色体数为2N和4N的细胞，称为“嵌合体”，其自交后代中有四倍体植株。下列叙述错误的是()A“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步B“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子C“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体解析：“嵌合体”植株含有染色体数为2N和4N的细胞，前者染色体数目是38，后者染色体数目是76。根尖分生区细胞不进行减数分裂，不能产生含19条染色体的细胞。答案：D题型2育种方法的选择与比较3对以下几种育种方法的分析，正确的是()A转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状B两个亲本的基因型是分别AAbb和aaBB，要培育出基因型为aabb的后代，最简单的方法是单倍体育种C单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育D经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株是同一物种解析：转基因技术通过导入B物种的控制某种优良性状的基因，能让A物种表达出B物种的该种优良性状，A正确；杂交育种操作简单，但耗时较长，单倍体育种能明显缩短育种年限，但操作相对复杂，培养出aabb后代最简便方法是杂交育种，B错误；单倍体育种过程中经过染色体数目加倍后能得到可育的纯合植株，C错误；经人工诱导得到的四倍体西瓜植株与普通西瓜植株杂交，得到的是高度不育的三倍体西瓜，说明两者间存在生殖隔离，两者不是同一物种，D错误。答案：A4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()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解析：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，对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(过程)得到单倍体，单倍体经秋水仙素处理(过程)染色体加倍成为二倍体纯合子，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。答案：B5如图是育种工作者的育种过程图解。下列相关叙述中正确的是()A野生一粒小麦与山羊草能产生杂交后代，属于同一个物种的不同品种B秋水仙素能促进染色体着丝点分裂，使染色体数目加倍C野生二粒小麦为二倍体，能通过减数分裂产生可育配子D此育种过程的原理是染色体数目变异解析：野生一粒小麦与山羊草能产生杂交后代，但后代高度不育，说明两种生物之间存在生殖隔离，因此它们属于不同的物种，A错误；秋水仙素使染色体数目加倍的机理是抑制纺锤体的形成，B错误；二倍体和二倍体杂交获得的杂种为二倍体，因此经过秋水仙素加倍形成的野生二粒小麦为四倍体，C错误；该育种方式为多倍体育种，利用了染色体数目变异的原理，D正确。答案：D低温诱导植物染色体数目的变化(实验)授课提示：对应学生用书第120页1实验原理(1)进行正常有丝分裂的植物组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2实验步骤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与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖解离根尖细胞质量分数为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漂洗根尖，去掉解离液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.低温诱导植物染色体数目的变化实验与观察细胞有丝分裂实验的比较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4 低温培养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染色用醋酸洋红液或龙胆紫溶液染色易错警示与低温诱导植物染色体数目变化有关的3个易错点1显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。2选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。3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。1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：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从而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。答案：C2为获得玉米多倍体植株，采用以下技术路线。据图回答：(1)可用_对图中发芽的种子进行诱导处理。(2)筛选鉴定多倍体时，剪取幼苗根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片，观察_区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠，原因是_。统计细胞周期中各时期的细胞数和细胞染色体数。幼苗中的甲株和幼苗中的乙株的统计结果如表所示。幼苗计数项目细胞周期间期前期中期后期末期甲株细胞数x1x2x3x4x5细胞染色体数/y2y/乙株细胞染色体数/2y4y/可以利用表中数值_和_，比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。(3)依表结果，绘出形成乙株的过程中，诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线。解析：(1)据题意“为获得玉米多倍体植株”可用秋水仙素对萌发的种子进行处理，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致细胞内的染色体数目加倍，从而得到多倍体玉米。(2)筛选鉴定多倍体时，需要观察染色体的数目，取玉米幼苗的根尖固定后，经过解离、漂洗、染色、制片过程，进行观察。由于只有根尖的分生区进行细胞分裂，因此可观察分生区细胞的染色体数目。在进行有丝分裂实验中，解离是使细胞相互分离开，压片是进一步使细胞相互分散开，如果解离不充分或压片不充分，会使细胞均多层重叠。在观察细胞分裂时，材料经过解离已经死亡。观察到的某一状态的细胞数量越多，说明该时期持续时间越长。因此可用x1表示甲株细胞周期中的间期时间长短，用x2x3x4x5来表示甲株细胞周期中的分裂期的时间长短。(3)经秋水仙素诱导，导致幼苗在有丝分裂前期不出现纺锤体，因此后期染色体加倍后细胞不会分裂为两个子细胞，进而使细胞内的染色体数目是诱导之前染色体数目的两倍。再进行下一次细胞分裂时，按照加倍后的染色体数目进行正常的有丝分裂。答案：(1)秋水仙素(或低温)(2)分生解离不充分或压片不充分x1x2x3x4x5(3)随堂巩固达标检测三级训练提速提能授课提示：对应学生用书第121页练小题提速度判断下列说法是否正确1染色体增加某一片段可提高基因的表达水平，属于有利变异。()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普通小麦花药离体培养后，长成的植株的体细胞中含三个染色体组，为三倍体。()5用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物其染色体数目的变化。()6杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。()7三倍体无子西瓜植物经组织培养获得的子代植株不能表现无子性状。()8采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种。()练真题明方向命题分析1考查特点：全国卷对本专题的考查多以新情境图形或文字信息为载体，主要考查染色体变异、生物育种与遗传规律的综合，尤其对育种有关的实验设计与分析为高考命题的重中之重。命题形式既有选择题又有非选择题。2命题趋势：预计高考对本专题的考查将集中在各种育种方式的原理、过程和操作方法等方面与遗传规律的综合，以流程图或文字叙述直接考查为主的命题模式。1(2015高考全国卷)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A该病是由特定的染色体片段缺失造成的B该病是由特定染色体的数目增加造成的C该病是由染色体组数目成倍增加造成的D该病是由染色体中增加某一片段引起的解析：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。答案：A2(2018高考海南卷)杂合子雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生了对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了()A染色体易位 B染色体重复C基因重组 D染色体倒位解析：根据题干信息“同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生了对等交换”可知，在配子形成过程中发生了交叉互换型基因重组，进而导致配子具有多样性。答案：C3(2016高考江苏卷)如图所示，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，均会导致表现型异常，A和D选项错误。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31，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。答案：B4(2015高考江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2N)，如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：分析图可知，甲的1号染色体倒位形成乙的1号染色体，B错误；染色体倒位后，染色体上的基因排列顺序改变，C错误；倒位后甲和乙的1号染色体不能正常联会，减数分裂异常，A错误。基因突变、染色体变异和基因重组为生物进化提供原材料，D正确。答案：D5(2017高考江苏卷)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：(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。解析：(1)具有育种价值的变异属于可遗传变异，需先确定其遗传物质是否发生了变化。(2)变异株是个别基因的突变体，则利用杂交育种，通过连续自交、选育，使早熟基因逐渐纯合，培育成新品种。加快育种进程，缩短育种年限，则采用单倍体育种，即采集变异株的花药进行处理，获得单倍体，然后用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍，获得纯合子。(3)染色体组变异株中染色体组发生了变化，则减数分裂中染色体有多种联会方式，染色体分离时不规则，就会形成染色体数目不等、生活力很低的配子，结果不能完成受精作用，得不到足量的种子。育种3是植物组织培养，需不断制备组培苗，成本较高。(4)新品种1的形成是通过杂交育种培育形成，属于有性生殖，是基因重组的结果，新品种3是植物组织培养的结果，属于无性繁殖，基因没有重组，所以前者产生的多种基因型中只有一部分保留下来，后者全部保留下来了。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)重组填网络串线索填充：基因重组重复缺失倒位易位染色体组非同源染色体生物全部性状配子 受精卵课时作业知能提升单独成册单独成册：对应学生用书第274页一、选择题1(2018山东日照模拟)下列关于染色体组和染色体变异的叙述，正确的是()A不同物种的染色体组中可能含有相同数目的染色体B染色体组整倍性的变化必然会导致基因种类的增加C染色体之间部分片段的交换属于染色体的结构变异D进行有性生殖的生物配子中的染色体为一个染色体组解析：不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体，如多数高等动物都含有X、Y染色体，A正确；染色体组整倍性的变化必然会导致基因数目的增加，基因种类不一定增加，B错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间部分片段的交换属于基因重组，C错误；进行有性生殖的四倍体生物配子中的染色体为两个染色体组，D错误。答案：A2.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。染色体变异在显微镜下可见。答案：C3(2018河南开封三模)下列关于染色体组的叙述，正确的是()A不同物种的染色体组中没有相同的染色体B具有本物种一个染色体组的细胞，具有发育成本物种新个体的潜能C同种生物的细胞处于细胞分裂后期时，染色体组数可能最多D细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加导致个体不育解析：不同物种的染色体组中可能含有相同的染色体，如多数高等动物都含有X、Y染色体，A错误；具有本物种一个染色体组的细胞，能够培育成单倍体，但不具有发育成本物种新个体的潜能，B错误；同种生物的细胞处于有丝分裂后期时，着丝点分裂，染色体数目加倍，此时染色体组数最多，C正确；细胞内染色体数目以染色体组形式成倍增加导致个体可育，D错误。答案：C4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的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C21三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，对个体影响较小解析：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多了一条21号常染色体，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数目、种类和排列顺序，对个体影响较大，D错误。答案：A5利用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)水稻和矮秆不抗锈病(ddtt)水稻培育矮秆抗锈病水稻(ddTT)时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1的花粉进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应的植株。下列叙述不正确的是()A前一种方法所得的F2中重组类型占3/8或5/8B后一种方法突出的优点是可以明显缩短育种年限C前一种方法的原理是基因重组，后一种方法的原理主要是染色体变异D两种方法最后得到的植株体细胞中的染色体组数相同解析：前一种方法所得的F2中重组类型占6/163/8，A错误；单倍体育种的优点是可以明显缩短育种年限，且后代肯定是纯种，B正确；杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种的原理主要是染色体(数目)变异，C正确；两种方法最后得到的植株都是二倍体纯种ddTT，体细胞中的染色体组数相同，D正确。答案：A6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 h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数目变化。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解析：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。答案：B7下列有关育种的说法，错误的是()A作物育种中，单倍体育种是最简便的方法，可以缩短育种年限B原核生物不能进行减数分裂，所以不能进行杂交育种，一般采用诱变育种C土豆等营养繁殖类植物，只要出现所需性状即可，不需要培育纯种D二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株，与原植株之间存在生殖隔离解析：作物育种中最简便的方法是杂交育种，单倍体育种能明显缩短育种年限，但操作技术复杂，A错误；原核生物没有细胞核和染色体，不能进行减数分裂，不能进行杂交育种，只能采用诱变育种，B正确；土豆等营养繁殖类植物可进行无性繁殖，而无性繁殖能保持亲本的优良性状，所以只要出现所需性状即可，不需要培育纯种，C正确；二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株与原植株杂交产生的三倍体不育，所以它们之间存在生殖隔离，D正确。答案：A8在自然条件下，二倍体植物(2n4)形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是()A减数分裂失败可能发生在减数第二次分裂B二倍体植物与四倍体植物应属于不同的物种C图示四倍体植物的形成并未经历长期的地理隔离过程D若要测定图示四倍体植物的基因组DNA序列，则需测定4条染色体上的DNA解析：减数分裂失败既可以发生在减数第一次分裂也可以发生在减数第二次分裂，A正确；二倍体植物与四倍体植物杂交的后代为三倍体，三倍体因联会紊乱而不可育，二者之间存在生殖隔离，所以属于不同的物种，B正确；图示四倍体植物的形成并未经长期的地理隔离过程，C正确；测定图示四倍体植物基因组的全部DNA序列时只需测定2条染色体上的DNA，D错误。答案：D9如图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，是单倍体解析：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2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。答案：C10如图为果蝇杂交实验示意图。果蝇的体色由常染色体上的基因B(灰身)、b(黑身)控制，不含该等位基因的配子无法发育。乙、丙细胞其他染色体组成与结构正常。乙产生生殖细胞时一对同源染色体分离，另一染色体随机分配。下列叙述正确的是()A乙是三倍体，丙表示其发生了染色体结构变异B甲与乙杂交后代性染色体为XXY与XXX的比例为11C甲与丙杂交后代中染色体变异个体占3/4D对甲与丙杂交后代中的雄性个体测交，子代灰身果蝇黑身果蝇的比例为52解析：图乙中其他染色体组成与结构正常，说明其是三体；图丙的染色体发生了易位，属于染色体结构变异，A错误；由于XXY产生的配子为XYXYXX2121，所以甲与乙杂交后代性染色体为XXY与XXX的比例为21，B错误；根据图丙可知产生的配子有BX、BYB、OX、OYB，由于不含B、b等位基因的配子无法发育，所以甲与丙杂交后代中染色体变异个体占2/3，C错误；甲与丙杂交后代中的雄性个体为BbXYB、ObXYB，BbXYB可产生BX、BYB、bX、bYB共4种可育配子，ObXYB只可产生OYB、bX、bYB共3种可育配子(OX无法发育)。所以对这些雄性个体测交，即与bbXX杂交(产生的配子为bX)，子代灰身果蝇黑身果蝇的比例为52，D正确。答案：D二、非选择题11回答下列关于生物变异的问题：(1)如图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理。图中表示的遗传信息流动过程分别是_；_；链碱基组成为_，缬氨酸的密码子(之一)为_。(2)图乙是基因型为AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图。则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是_。(3)图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是_(填序号)，属于染色体结构变异的是_(填序号)，从发生的染色体种类来说，两种变异的主要区别是_。解析：(1)图中分别表示DNA复制和转录。根据碱基互补配对原则，DNA的一条链上碱基为GTA，则另一条链链碱基组成为CAT，链为链转录形成的mRNA，因此其上密码子为GUA。(2)图乙中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是发生了交叉互换或