第22讲 染色体变异与育种-高考生物一轮复习精讲课件

高考生物一轮复习精讲课件2023年必修2

遗传与进化第22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实验

低温诱导植物染色体数目的变化真题再现教材基础诊断1.

染色体变异可在光学显微镜下直接观察到。(

)√2.

果蝇棒状眼的形成是由染色体部分基因增加引起的基因突变。(

)×3.

染色体易位不改变基因数量，一般不会对个体性状产生影响。(

)×4.

秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而使着丝点不能分裂，染色体不能分到两个子细胞。(

)×考点一

染色体变异知识梳理整合1.染色体结构的变异1）染色体结构变异的类型及实例2)结果和影响数目或排列顺序2.染色体数目的变异1)类型及实例2）染色体组的概念及实例（根据果蝇染色体组归纳）①从染色体来源看，一个染色体组中_________________。②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体___________。不含同源染色体各不相同③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。一整套基因3）单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种_______染色体数目的个体由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个___________的个体由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点_______受精卵受精卵植株特点①植株弱小②高度不育正常可育①茎秆粗壮②叶片、果实和种子较大③营养物质含量丰富配子染色体组配子项目单倍体二倍体多倍体体细胞染色体组数_____2_____形成过程

续表≥1≥3项目单倍体二倍体多倍体形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变（如低温）人工诱导______________秋水仙素处理_____________秋水仙素处理___________________举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉（三倍体）；马铃薯（四倍体）；八倍体小黑麦续表花药离体培养单倍体幼苗萌发的种子或幼苗提醒①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，如马铃薯产生的单倍体。②单倍体不同于单体。重难突破1.生物变异的判断方法1）可遗传变异与不可遗传变异及判断方法2）基因突变与基因重组的判断2.染色体结构变异与基因突变的区别提醒关于“缺失或增添”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基对的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较，可以判断是否发生了染色体变异。3.易位与交叉互换的区别4.“三法”判定染色体组方法1根据染色体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。如果某一细胞中的染色体存在染色单体，不能根据控制同一性状的基因的数目判断染色体组的数目。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算

染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。教材深度拓展1.

任何一种类型的染色体结构变异发生后,排列在染色体上的基因的种类、数目及排列顺序都发生改变,这种说法你赞同吗?请用文字描述理由。提示：不赞同。若发生倒位，染色体上的基因排列顺序发生改变,但基因的种类和基因数目未发生改变。若发生重复，基因的数目改变,但基因的种类和排列顺序未变。2.“雄果蝇精子中的一组染色体组成一个染色体组”，若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的______________________________________________（填“是”或“不是”）一个染色体组？生物体的配子中含有的染色体一定是一个染色体组吗？举例说明。不是

不一定，四倍体的配子中有两个染色体组。3.

（必修2

P85~P86图5-5、图5-6）图甲、乙、丙是与变异相关的图解，据图分析下列问题：1）

图甲、图乙均发生了某些片段的交换，图甲发生了_________________片段的交换，变异类型属于_________________________；图乙发生的是____________________________间相应片段的交换，变异类型属于_____________________。非同源染色体间染色体结构变异中的易位同源染色体非姐妹染色单体交叉互换型基因重组2）

图丙①～④的结果中，它们的变异类型分别为___________________________________________________________________，能在光学显微镜下观察到的是__________，因为___________________________________________________________________________________。①染色体片段缺失、②染色体片段易位、③基因突变、④染色体片段倒位①②④①②④均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在显微镜下观察到4.

染色体组与基因组所含染色体数目相同吗？提示染色体组：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所含染色体数相同。5.单倍体一定不育吗？

提示不一定，若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育。6.体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是______________________________

____________________________________________________________________________。确认是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体7.(生产实践)三倍体不育的原因：_______________________________________________________________________________________三倍体的原始生殖细胞中有三个染色体组，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。能力素养提升考向一

染色体结构变异的分析与判断1.

[2021广东深圳一模]某男孩的18号染色体中一条染色体变成环状，环状染色体的形成如图所示。不考虑其他变异，下列说法错误的是(

)A.

该环状染色体可用显微镜进行观察 B.

该男孩的染色体数目与正常人相同C.

染色体环状化必定伴随着基因突变 D.

环状染色体可能由父方染色体形成C[解析]

通过碱性染料染色可观察到呈环状的染色体，A正确；题述变异未造成染色体数目变化，B正确；染色体环状化不一定伴随着基因突变，C错误；环状染色体可能由来自父方或母方的染色体形成，D正确。2.

如图甲是某二倍体生物体细胞染色体模式图，①～⑥是细胞发生变异后的染色体组成模式图。下列叙述错误的是(

)A.

①～⑥中发生染色体变异的是②③④⑥B.

①②③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位C.

①～⑥能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变D.

甲→⑤过程可通过自交或花药离体培养后再加倍来实现C[解析]

分析题图可知，①变异方式为基因重组，②变异方式为易位，③变异方式为倒位，④变异方式为染色体数目变异，⑤变异方式为基因重组，⑥变异方式为染色体数目变异。染色体变异包括染色体数目的变异和染色体结构变异，题图中①～⑥中发生染色体变异的是②③④⑥，A正确；①②③的变异方式分别为基因重组、易位、倒位，B正确；①～⑥中能引起染色体上基因数目或排列顺序发生改变的是②易位、③倒位，C错误；甲→⑤的过程可通过自交或花药离体培养后再加倍来实现，D正确。考向二

染色体组与生物体倍性的判断3.

[2021湖南三模]用草莓栽培品种哈尼（8n）与野生种森林草莓（2n）进行种间杂交，得到1株五倍体种间杂种WBT。用WBT（♂）与栽培品种哈尼（♀）

进行回交，得到了少数六倍体（H1）、七倍体（H2）和九倍体（H3）后代实生苗，这些整合了野生草莓基因的不同倍性的种间杂种具有进一步杂交利用的潜力，对改良现代栽培草莓具有较大意义。下列分析错误的是

(

)A.

WBT可产生少数含2个或3个或5个染色体组的雄配子B.

H1的根尖分生区可观察到含12个染色体组的细胞C.

草莓种间杂种的优良性状可通过无性繁殖传给子代D.

种间杂交利用的是野生森林草莓果实大、营养物质含量高等优点D[解析]

结合题意可知，哈尼配子含4个染色体组，野生种森林草莓配子含1个染色体组，所以WBT含5个染色体组；WBT与哈尼品种杂交，子代得到了少数六倍体、七倍体、九倍体，说明WBT可产生的雄配子有2、3、5个染色体组，A正确；H1是六倍体，在有丝分裂后期染色体数目和染色体组数都加倍，根尖分生区可观察到含12个染色体组的细胞，B正确；无性繁殖可保持亲本的优良性状，C正确；一般而言，多倍体生物具有果实大、营养物质含量高等优点，而野生森林草莓为二倍体，通常不具有上述优点，D错误。4.

[2021吉林洮南一中月考]如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况，有关叙述错误的是

(

)A.

图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B.

由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体C.

图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体D.

由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的A[解析]

图a着丝点分裂，染色体组暂时加倍，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A错误。图b中含有3个染色体组，若由受精卵发育而来，则是三倍体；若由配子直接发育而来，则是单倍体，B正确。图c有2个染色体组，每个染色体组有3条染色体，C正确。图d细胞只有一个染色体组，由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的，D正确。题后悟道·方法“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体考向三

染色体变异的应用及实验探究5.

[2021河南南阳一中高三月考]玉米非糯性基因（A）对糯性基因（a）是显性，A－、a－表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括A和a基因），缺失不影响减数分裂过程。为验证染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，现有AA、Aa、aa、AA－、A－a、aa－共6种玉米植株，下列实验方案最合适的是(

)A.

aa（♂）×A－a（♀）、aa（♀）×A－a（♂）B.

aa－（♂）×Aa（♀）、aa－（♀）×Aa（♂）C.

aa（♂）×AA－（♀）、aa（♀）×AA－（♂）D.

A－a（♂）×A－a（♀）A[解析]

若染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，则用aa（♂）×A-a（♀），子代的表现型及比例为非糯性∶糯性=1∶1，而用aa（♀）×A-a（♂），子代中只有糯性，所以该正反交实验能验证染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，A正确。6.

已知果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性，灰身（B）对黑身（b）为显性，红眼（W）对白眼（w）为显性，三对基因所在的染色体各不相同。结合所学知识，请回答下列相关问题：1）

A和a基因位于_____（填“常”或“X”）染色体上，B和b基因位于_____（填“常”或“X”）染色体上。常常[解析]

果蝇的长翅与残翅、灰身与黑身均与性别无关，控制相关性状的基因位于常染色体上。2）

长翅果蝇与残翅果蝇单对交配，子代中长翅与残翅的比值为1∶1或1∶0，而灰身果蝇与黑身果蝇单对交配，子代中灰身果蝇与黑身果蝇的比值均为1∶1，分析体色只出现1∶1的最可能的原因是________________。结合上述分析，让A和a、B和b两对基因均杂合的雌雄果蝇杂交，子代的表现型及比例为_____________________________________________________。B基因纯合致死长翅灰身∶长翅黑身∶残翅灰身∶残翅黑身＝6∶3∶2∶1[解析]

灰身果蝇与黑身果蝇单对交配，子代中灰身果蝇与黑身果蝇的比值均为1∶1，说明B基因纯合致死，亲代灰身果蝇均为杂合子。让A和a、B和b两对基因均杂合的雌雄果蝇杂交，1AABB、2AaBB、1aaBB个体均致死，子代的表现型及比例为长翅灰身∶长翅黑身∶残翅灰身∶残翅黑身＝6∶3∶2∶1。3）

从真实遗传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的单对交配中，获得的子代中有670只红眼雌果蝇，658只白眼雄果蝇，1只白眼雌果蝇。已知亲本的染色体均正常，子代果蝇中出现白眼雌果蝇的可能原因有以下三种情况：①

基因突变，即____________________________________________________________________________________________；亲本红眼雄果蝇（XWY）减数分裂时，W基因突变成w基因，产生了含有w基因的精子（意思对即可）亲本白眼雌果蝇减数分裂时产生的含XwXw的配子与含Y精子结合成白眼雌果蝇（意思对即可）②

染色体数目变异，即______________________________________________________________________________________；③

染色体结构变异，即__________________________________________________________。本应为红眼的雌果蝇（XWXw）的W基因所在的染色体片段缺失[解析]

子代果蝇中出现白眼雌果蝇，考虑可遗传的变异，可能是亲本红眼雄果蝇（XWY）减数分裂时，W基因突变成w基因，进而产生了含有w基因的精子，也可能是亲本白眼雌果蝇减数分裂时产生的含XwXw的配子与含Y精子结合成白眼雌果蝇，还可能是本应为红眼的雌果蝇（XWXw）的W基因所在的染色体片段缺失。题后悟道·方法变异类型实验探究题的答题模板2.

杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面积产量的常规方法。(

)3.

诱变育种可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。(

)4.

高产青霉菌的选育、黑农五号的培育、中国荷斯坦牛的培育的获得方法为诱变育种。(

)5.

用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。(

)6.

生物花药离体培养后一定得到纯合子。(

)√√×××教材基础诊断1.

选择育种不仅周期长，而且可选择的范围有限。(

)√考点二

生物变异在育种上的应用知识梳理整合1.杂交育种1）概念：将两个或多个品种的___________通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2）过程①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。②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1_______________→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。优良性状杂交鉴别、选择雌雄个体交配优良性状鉴别、选择优良性状鉴别、选择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_____________________________________________________________。2.诱变育种1）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。2）过程：选择生物→诱发___________→选择理想类型→培育。3）诱变育种与上述杂交育种相比，二者最大的区别在于__________________________。后秋水仙素处理之前为单倍体，一般植株较小，不能表现出优良性状基因突变基因突变诱变育种能创造出新基因3）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___________________。F2才出现性状分离3.单倍体育种1）原理：_____________________。2）方法3）优点：___________________。4）缺点：技术复杂。染色体（数目）变异明显缩短育种年限4.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①第一次传粉：杂交获得_____________第二次传粉：刺激子房发育成_______三倍体种子果实两次传粉4）实例：三倍体无子西瓜②三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。联会紊乱提醒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。5.基因工程及其应用1）基因工程的概念别称___________技术或DNA重组技术操作环境生物体体外操作对象_______操作水平_______水平基本过程剪切→拼接→_______→鉴定意义定向改造生物的遗传性状基因拼接DNA分子导入2）应用①_______，如抗虫棉。②___________，如胰岛素等。育种药物研制③___________，如转基因细菌分解石油。环境保护重难突破1.根据不同育种目标选择不同育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种杂交育种对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程育种让原品系产生新性状诱变育种使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种2.根据提供的材料选择合适的育种方法1）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。2）实验植物若为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。3）实验材料若为原核生物，则不能运用杂交育种，细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。4）动物育种时，只能选相同性状的个体相互交配，待性状分离后筛选，然后用测交方法检测纯合子，这是由于动物大多是雌雄异体，不能“自交”。教材深挖拓展1.

单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是_____________________；后者操作对象为___________________。幼苗期的单倍体植株萌发的种子或幼苗2.

三倍体西瓜为什么没有种子，真的一颗种子都没有吗？提示：三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞，因而不能发育成种子,而果实能正常发育。但绝不是一颗种子都没有,其原因是在进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,产生正常的受精卵,形成种子,只是比例极低。3.杂交育种选育从F2开始的原因是_____________________。其实践过程中一定需要连续自交吗？为什么？

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，则只要在F2中出现该性状个体即可，或利用杂种优势选杂合子也不连续自交从F2开始发生性状分离

能力素养提升考向一

杂交育种与诱变育种分析与应用1.

[2021山东日照一模]离子束诱变育种是利用离子束处理植物的种子、细胞或其他器官等，诱发其产生遗传性改变，从而获得各种各样的变异类型，经人工选择培育新品种的方法。离子束处理具有生理损伤轻、突变频率高、突变范围广等优点。下列叙述正确的是(

)A.

离子束诱发基因突变只能发生在细胞分裂的间期B.

没有外界因素的诱发，细胞内的基因不发生突变C.

离子束能诱导基因发生定向突变，获得较多的优良变异类型D.

离子束诱变育种可以改变原有基因的结构而导致新品种出现D[解析]

基因突变主要发生在细胞分裂的间期，但也可以发生在其他时期，A错误；基因可以自发突变，外界因素可以提高基因突变的频率，B错误；基因突变是不定向的，C错误；离子束诱变育种可以使植物发生基因突变，改变原有基因结构，产生新的基因，导致新品种的出现，D正确。2.

[2021湖南长沙长郡中学摸底]玉米是重要的粮食作物，自然条件下既能自交也能杂交，存在杂种优势（即杂合子表现出的某些性状或综合性状优于其纯合亲本的现象），因此农田中种植的玉米均为杂合子。回答下列问题：1）

具有杂种优势的个体自交，子一代都会出现优势衰退的现象，其原因是_______________________________________________________________。若亲代（含1对等位基因）连续自交3代，具有杂种优势的植株所占的比例为______。杂合子产生配子时等位基因分离，使自交子代出现一定比例的纯合子1/8[解析]

在农业生产时，玉米杂交种的杂种优势明显，但子一代会出现杂种优势衰退现象，这是因为杂合子产生配子时发生了等位基因分离，使自交子代出现一定比例的纯合子。设亲代的基因型为Aa，根据基因分离定律，自交子一代中杂合子Aa占1/2，自交子二代中杂合子占1/2×1/2=1/4，自交子三代中杂合子占1/4×1/2=1/8，故杂种亲代连续自交3代，具有杂种优势的植株所占的比例为1/8。2）

玉米的出籽率由基因B、b控制，现有一定数量的基因型为BB和bb的籽粒，农科所想每年都获得生产所需的杂交种，请用遗传图解和必要的文字说明表示其育种流程。[答案]

[解析]

想每年都获得生产所需的杂交种，需每年保留显隐性的纯合子，一部分留种，一部分用于杂交产生杂合子，具体图解如答案所示。3）

玉米种植过程中，遇到连续阴雨天气会造成花粉吸水涨破，用一定浓度的生长素类似物处理_______（填“能”或“不能”）避免玉米的减产。不能[解析]

用一定浓度的生长素类似物处理未受粉的雌蕊，可以得到无籽果实，但不能避免玉米的减产。考向二

单倍体育种与多倍体育种的分析与应用3.

[2021湖南郴州高三质检]鸢尾属植物有几百种，品种间染色体数目往往不同，多为近缘种间杂交产生。如图所示。某研究小组利用品种1（2N=28）和品种2（2N=40）的两个鸢尾属远缘种为亲本，培育出了结实率高、观赏性和适应性更强的子代。有关说法正确的是(

)A.

近缘种间杂交产生了后代即可说明两个近缘亲本没有生殖隔离B.

步骤①②都包含了花药离体培养和秋水仙素或低温抑制纺锤体形成两个过程C.

步骤③是杂交育种，该过程中存在基因重组和染色体变异D.

近缘种间杂交往往可以产生新的性状C[解析]

近缘种间杂交产生了后代不能说明两个近缘亲本有没有生殖隔离，因为不知道后代是否可育，A错误;步骤①②是多倍体育种，常用秋水仙素或低温抑制纺锤体形成，从而获得多倍体，B错误;步骤③是杂交育种，杂交育种的原理是基因重组，但最终得到的品种5染色体数目不是68条，说明亲本在产生配子的过程中发生了染色体的丢失，即发生了染色体数目变异，C正确;杂交育种的原理是基因重组，其实质是控制不同性状基因的重新组合，不会产生新性状，会出现新的表现型，D错误。4.

已知普通西瓜为二倍体，西瓜果皮颜色由一对等位基因控制，果皮深绿色条纹（A）对浅绿色（a）为显性，如图表示培育三倍体无子西瓜的大致流程，下列相关叙述正确的是(

)A.

秋水仙素处理后，四倍体植株的所有体细胞均含四个染色体组B.

若四倍体（父本）和二倍体（母本）杂交，商品果实的果皮为浅绿色C.

商品果实中具有深绿色条纹果皮的是三倍体西瓜D.

商品果实若出现浅绿色果皮，是三倍体自花传粉的结果C[解析]

培育无子西瓜时，被秋水仙素处理的部分，体细胞中含有4个染色体组，而没有被秋水仙素处理的部分，体细胞中含有2个染色体组，A错误；四倍体西瓜植株与二倍体西瓜植株杂交后，得到的后代三倍体西瓜种子的基因型是Aaa，种植三倍体西瓜种子，长成的三倍体植株（Aaa）作为母本需要授以二倍体西瓜植株的花粉，西瓜果皮是由母本（基因型为Aaa）的子房发育形成的，因此商品果实的果皮为深绿色条纹的三倍体西瓜，B错误，C正确；三倍体含有三个染色体组，在减数分裂时联会紊乱，无法产生正常的配子，不能进行自花传粉，D错误。考向三

生物育种的综合应用5.

[2021河北石家庄质量检测]在现代化农业生产上，应依据育种目标选择育种方案。下列有关育种目标与育种方案说法一致的是(

)A.

欲对原品系实施定向改造，适合采用诱变育种B.

欲对原品系营养器官“增大”或“加强”，适合采用单倍体育种C.

欲让原品系产生自然界没有的新性状，适合采用基因工程育种D.

欲集中双亲优良性状，适合采用杂交育种D[解析]

诱变育种的原理为基因突变，由于基因突变具有随机性和不定向性，因此不能用于对原品系的定向改造，A错误；对原品系营养器官“增大”或“加强”的育种，应采用多倍体育种，B错误；基因工程的原理是基因重组，不能产生自然界没有的新性状，C错误；杂交育种的原理为基因重组，优点是能将不同品种的优良性状集中到一起，D正确。6.

[2021吉林洮南一中月考]如图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出不同品种的过程，下列有关说法中正确的是

(

)A.

由①和②培育能稳定遗传的⑤过程中，Ⅰ→Ⅱ途径比Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径所用时间短B.

由②获得⑧的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理C.

常用花药离体培养先形成④，再用一定浓度的秋水仙素处理④的种子或幼苗获得⑤D.

由③获得④与由③获得⑥的原理相同，由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理相同D[解析]

分析题图，Ⅰ→Ⅱ途径表示杂交育种过程，Ⅰ→Ⅲ→Ⅴ途径表示单倍体育种过程，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限，A错误；基因突变是不定向的，B错误；经过Ⅲ过程培育形成的④是单倍体，不能形成种子，C错误；由③获得④与由③获得⑥的原理都是染色体数目变异，由③获得⑦和Ⅰ→Ⅱ途径的原理都是基因重组，D正确。7.

[2021辽宁大连一模]农业生产要求作物的产量、品质、抗性等性状在个体间、年度间表现一致。小麦是自花传粉作物，现有小麦种子资源包括:①矮秆、感病；②高秆、抗病；③高秆、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育两类品种：a.矮秆、抗病；b.矮秆、早熟。请回答下列问题：1）

小麦可以从生产田留种繁殖，因为同一品种小麦的所有植株_______________________________，通过自交产生的后代________________________________________________。基因组成相同（或基因型相同）性状表现一致（或表现型相同或不发生性状分离）[解析]

小麦是严格地自花传粉植物，其个体都是纯合体，自交后代不发生性状分离，能够保持其固有的遗传特性。同一品种小麦的所有植株基因组成相同（或基因型相同），通过自交产生的后代性状表现一致（或表现型相同或不发生性状分离）。2）

小麦中高秆对矮秆为显性，抗病对感病为显性，两对性状独立遗传。为培育稳定遗传的矮秆、抗病品种，可选取_______（填序号）两个品种进行杂交育种，所需要的类型在_____就会出现。每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，如果想在F3得到100个能稳定遗传的目标株系，理论上F2约需种植________株。①②F21

600[解析]

培育稳定遗传的矮秆、抗病品种，可选取①②两个品种进行杂交育种，F1是高秆抗病杂合子，F1自交后F2出现矮秆抗病，需要不断自交选育，才能得到能稳定遗传的矮秆抗病品种。如果想在F3得到100个能稳定遗传的目标株系，理论上F2约需种植1

600株。3）

为了加快2）的育种进程，还可以采用单倍体育种。请写出简要流程：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[解析]

单倍体育种可以大大缩短育种年限，流程为①取F1的花药离体培养，得到单倍体幼苗，②用适宜浓度的秋水仙素溶液（或低温）处理单倍体幼苗，使其染色体加倍，③筛选出矮秆抗病植株。4）

为培育品种b（矮秆、早熟），可对品种③进行射线处理，其可遗传变异的主要来源是___________。人工诱变育种大大提高了育种的效率和选择范围，但是由于基因突变的___________，导致诱变育种具有盲目性。基因突变不定向性[解析]

射线处理育种是人工诱变育种，原理是基因突变，大大提高了育种的效率和选择范围，但是由于基因突变的不定向性，导致育种的盲目性。5）

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）____。

[解析]

在设计杂交育种程序时，要注意题目的特别条件：①小麦品种是纯合子，马铃薯品种是杂合子；②小麦生产上用种子繁殖，马铃薯生产上通常用块茎繁殖；③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。知识梳理整合实验

低温诱导植物染色体数目的变化1.实验原理有丝分裂前期形成，低温并非抑制着丝点分裂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，于是染色体数目加倍。卡诺氏液95%的酒精低高2.方法步骤视野中既有______________细胞，也有____________________的细胞。正常的二倍体染色体数目发生改变3.实验结论适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。4.实验注意事项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已死亡。2）选择材料不能随意：低温处理的是“_______________”而不是“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数目加倍的情况。3）低温处理的理解误区：低温处理的目的只是抑制_____________，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：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___________________。分生组织细胞纺锤体形成将染色体拉向两极重难突破1.材料选用及处理1）本实验选用洋葱（或大葱、蒜）作实验材料，原因是洋葱（或大葱、蒜）染色体数目较少，便于观察。2）低温诱导：应设常温、低温4

℃、0

℃三种，以做对照，否则实验设计不严谨。试剂使用方法作用卡诺氏液将诱导处理的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1

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清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3～5

min使染色体着色2.实验中的试剂及其作用3.实验结果观察1）观察染色体数目是否加倍，应选择根尖分生区进行观察，该区的细胞特点是细胞呈正方形，排列紧密。2）观察染色体数目是否加倍，应选择处于有丝分裂中期的细胞进行观察。3）能使染色体染成深色的物质除了改良苯酚品红染液外，还有龙胆紫溶液、醋酸洋红液等试剂。能力素养提升考向一

实验基础知识分析1.

[2020福建龙岩期末]低温诱导植物（洋葱根尖）染色体数目变化的实验，相关叙述正确的是

(

)A.

在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B.

洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导36

h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂C.

用卡诺氏液固定细胞的形态，用苏丹Ⅲ染液对染色体染色D.

低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂中期A[解析]

在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝点分裂，B错误；染色体的染色使用龙胆紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料，C错误；低温处理洋葱根尖分生组织细胞，作用的时期是细胞有丝分裂前期，D错误。2.

[2020福建三明高三测试]以下材料选自某同学所做实验的部分记录。实验名称：低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验步骤培养固定：将洋葱放在装满清水的广口瓶上，待根长出1

cm左右的不定根时，剪取根尖0.5～1

cm，置于盛有清水的培养皿内，并在冰箱的冷藏室诱导培养36

h，将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1

h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。装片制作：解离→染色→漂洗→制片。观察：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像，确认某个细胞染色体发生数目变化后，再用高倍镜观察。实验结论：低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。问题：1）

请将上述内容中错误之处予以改正。[解析]

①由于实验是低温诱导植物染色体数目的变化，因此在实验过程中，待根长出约1

cm的不定根时，要将整个培养装置放入冰箱的低温室内（4

℃），诱导培养36

h；②细胞有丝分裂装片制作过程为取材→解离→漂洗→染色→制片→观察，所以实验中漂洗与染色颠倒了；③细胞在低温下不会都发生变异，而且大多数细胞处于分裂间期，所以低温条件下根尖只有部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目的变化。①

___________________________________；②

_________________________；③

___________________________________________________________。将整个培养装置放入冰箱的低温室内解离→漂洗→染色→制片部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目变化2）

低温诱导染色体数目加倍的原理是_______________________。如果要探究诱导染色体数目变化的最适温度，请写出简单的设计思路：________________________________________________。[解析]

低温诱导染色体数目加倍的原因是低温抑制纺锤体的形成，温度不同，诱导的效果也不一样。要探究诱导染色体数目变化的最适温度，需要设置不同温度梯度的实验组，观察并比较实验结果。低温抑制纺锤体的形成设置不同温度梯度的实验组，观察并比较实验结果考向二

实验拓展应用3.

[2021广东梅州一模]探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取

50

株蓝莓幼苗，用秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到结果如图所示，相关说法正确的是(

)A.

实验原理是秋水仙素能够抑制着丝点分裂，从而诱导形成四倍体B.

实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，各组蓝莓幼苗数量和长势应该相等C.

判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体果实进行比较D.

由实验结果可知用约0.1%和0.05%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗，效果完全相同B[解析]

秋水仙素能抑制细胞分裂时纺锤体的形成，不是抑制着丝点分裂，A错误；据图分析，实验的自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是诱变率，实验过程中各组蓝莓幼苗数量和长势应该相同，排除偶然因素对实验结果的影响（控制无关变量），B正确；将四倍体蓝莓结出的果实与二倍体蓝莓结出的果实比较并不能准确判断，因为蓝莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响，鉴定四倍体蓝莓的方法之一是观察细胞中的染色体数，最佳时期为中期，此时染色体的形态、数目最清晰，C错误；由图中信息可知，秋水仙素浓度和处理时间均影响诱变率，当用0.05%和0.1%的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗1

d或2

d时，效果相同，但若处理时间为0.5

d，则效果不同，D错误。1.

[2021广东，16，4分]人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图）。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，<zzd>错误</zzd>的是(

)A.

观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.

男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.

女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.

女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）C真题再现[解析]

有丝分裂中期是便于观察染色体的时期，而平衡易位染色体是染色体变异导致的，可以在显微镜下观察到，因此观察平衡易位染色体可选择有丝分裂中期细胞，A正确；正常男性的初级精母细胞含有46条染色体，而男性携带者的初级精母细胞中一条14号和一条21号染色体融合成一条染色体，所以只含有45条染色体，B正确；若只考虑题图中的3种染色体，由于该染色体携带者的联会复合物遵循同源染色体分离、非同源染色体自由组合的规律，因此产生的配子有只含21号染色体的、只含14号染色体的、只含14/21平衡易位染色体的、含14号染色体和21号染色体的、含14号和14/21平衡易位染色体的、含21号染色体和14/21平衡易位染色体的，共6种，其中染色体数目最多为23条，最少为22条，C错误，D正确。解后反思14号和21号染色体两者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，那么整个细胞中染色体减少一条；在减数分裂过程中，平衡易位携带者的联会复合物中的染色体是遵循正常的染色体行为规律的，因此14号染色体、21号染色体、14/21平衡易位染色体之间有三种不同的组合方式，从而可能产生6种不同的配子。2.

[2021广东，11，2分]白菜型油菜（2n=20）的种子可以榨取食用油（菜籽油）。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述<zzd>错误</zzd>的是(

)A.

Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.

将Bc作为育种材料，能缩短育种年限C.

秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.

自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育A[解析]

白菜型油菜为二倍体植株，由未受精的卵细胞发育形成的植株Bc为单倍体，故Bc体细胞中有一个染色体组，A错误；Bc作为育种材料能明显缩短育种年限，B正确；秋水仙素可诱导细胞染色体加倍，故Bc幼苗经秋水仙素处理，可以获得纯合植株，C正确；因该单倍体植株体细胞中无同源染色体，故其无法产生正常的配子，从而表现为高度不育，D正确。3.

[2020课标全国Ⅱ，4，6分]关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(

)A.

二倍体植物的配子只含有一个染色体组B.

每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C.

每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D.

每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同C[解析]

一个染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制着生物的生长、发育、遗传和变异，B、D正确；二倍体植物的配子是经减数分裂产生的，配子中只含有一个染色