2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第八單元 第19講 染色體變異學(xué)案 中圖版必修2
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1、 第19講 染色體變異 [最新考綱] 1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)。2.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。3.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。4.實(shí)驗(yàn):低溫誘導(dǎo)染色體加倍。 考點(diǎn)一 染色體變異的判斷與分析(5年13考) 1.染色體結(jié)構(gòu)的變異 (1)類(lèi)型(連線) (2)結(jié)果:使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變異。 2.染色體數(shù)目變異 (1)類(lèi)型 類(lèi)型 實(shí)例 個(gè)別染色體的增減 21三體綜合征 以染色體組形式成倍增減 三倍體無(wú)子西瓜 (2)染色體組 ①組成 如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個(gè)染色體組可表示為:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、
2、Y。 ②組成特點(diǎn): a.形態(tài)上:細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同。 b.功能上:控制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。 (3)單倍體、二倍體和多倍體 項(xiàng)目 單倍體 二倍體 多倍體 發(fā)育起點(diǎn) 配子 受精卵 受精卵 特點(diǎn) (1)植株弱小 (2)高度不育 (1)莖稈粗壯 (2)葉、果實(shí)、種子較大 (3)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富體細(xì)胞 染色體組數(shù) 1或多個(gè) 2個(gè) ≥3個(gè) 如圖表示細(xì)胞中所含染色體,請(qǐng)思考: (1)①~④依次含幾個(gè)染色體組? (2)①~④對(duì)應(yīng)的基因型應(yīng)為下述A~D中的哪一組? A.①AABb?、贏AABBb
3、 ③ABCD ④A B.①Aabb?、贏aBbCc?、跘AAaBBbb ④AB C.①AaBb?、贏aaBbb?、跘AaaBBbb?、蹵b D.①AABB?、贏aBbCc ③AaBbCcDd?、蹵BCD 提示 (1)二、三、四、一 (2)C 請(qǐng)解讀下列三幅圖示: (1)圖甲、圖乙均發(fā)生了某些片段的交換,其交換對(duì)象分別是什么?它們屬于何類(lèi)變異? 提示 圖甲發(fā)生了非同源染色體間片段的交換,圖乙發(fā)生的是同源染色體非姐妹染色單體間相應(yīng)片段的交換,前者屬染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”,后者則屬于交叉互換型基因重組。 (2)圖丙①~④的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的?它們分別屬于何類(lèi)
4、變異?能在光鏡下觀察到的是 。 提示 與圖中兩條染色體上的基因相比推知: ①染色體片段缺失 ②染色體片段的易位?、刍蛲蛔? ④染色體中片段倒位 ①②④均為染色體變異,可在光學(xué)顯微鏡下觀察到,③為基因突變,不能在顯微鏡下觀察到。 (3)圖丙①~④中哪類(lèi)變異沒(méi)有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序? 提示 圖丙①~④中③的基因突變只是產(chǎn)生了新基因,即改變基因的質(zhì),并未改變基因的量,故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。 教材高考 1.真題重組 判斷正誤 (1)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平,是有利變異(2014·江蘇高考,7A)(×) (2)染色體缺失有利于隱性基
5、因表達(dá),可提高個(gè)體的生存能力(2014·江蘇高考,7B)(×) (3)染色體易位不改變基因數(shù)量,對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響(2014·江蘇高考,7C)(×) (4)XYY個(gè)體的形成及三倍體無(wú)子西瓜植株的高度不育均與減數(shù)分裂中同源染色體的聯(lián)會(huì)行為有關(guān)(2013·安徽高考,4改編)(×) (5)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類(lèi)的增加(2011·海南高考,19A)(×) 以上內(nèi)容側(cè)重考查教材必修二 P13~21染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異及其特點(diǎn),全面把握染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)型及其結(jié)果,理解染色體組及單倍體、多倍體內(nèi)涵,確認(rèn)染色體變異與基因種類(lèi)、數(shù)目、排列順序的關(guān)系是解題關(guān)鍵。 2.針對(duì)三倍體無(wú)子西瓜,
6、請(qǐng)思考: (1)為何將一定濃度的秋水仙素溶液處理二倍體西瓜的芽尖? (2)與二倍體西瓜雜交后請(qǐng)依次寫(xiě)出當(dāng)年四倍體母本植株上果皮、種皮、子葉、胚乳的染色體組數(shù)目:果皮 個(gè)、種皮 個(gè)、胚 個(gè)、胚乳 個(gè)。 (3)三倍體西瓜緣何無(wú)種子?真的一顆都沒(méi)有嗎? (4)為減少連年制種的麻煩,是否有替代方法? 提示 (1)西瓜幼苗的芽尖是有絲分裂旺盛的地方,用秋水仙素處理有利于抑制細(xì)胞有絲分裂時(shí)形成紡錘體,從而形成四倍體西瓜植株。 (2)4 4 3 5 (3)三倍體植株不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞,因此,不能形成種子。但并非絕對(duì)一顆種子都沒(méi)有,其原因是在進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)
7、,有可能形成正常的卵細(xì)胞。 (4)有其他的方法可以替代。方法一,進(jìn)行無(wú)性繁殖。將三倍體西瓜植株進(jìn)行組織培養(yǎng)獲取大量的組培苗,再進(jìn)行移栽。方法二,利用生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理二倍體未受粉的雌蕊,以促進(jìn)子房發(fā)育成無(wú)種子的果實(shí),在此過(guò)程中要進(jìn)行套袋處理,以避免受粉。 染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷 1.(經(jīng)典高考題)如圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是( ) A.個(gè)體甲的變異對(duì)表型無(wú)影響 B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C.個(gè)體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1 D.個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失,表型無(wú)異常 解析 個(gè)體甲的變
8、異屬于缺失,基因“e”所在片段缺失,影響表型,A錯(cuò)誤;個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位,減數(shù)分裂形成的四分體異常,呈“十字型”,B正確;含缺失染色體的配子一般是敗育的,故其后代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離,C錯(cuò)誤;個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失,但發(fā)生倒位,表型異常,D錯(cuò)誤。 答案 B 2.(2017·衡水期中)如圖①②③④分別表示不同的變異類(lèi)型,基因a、a′僅有圖③所示片段的差異。相關(guān)敘述正確的是( ) A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是①②④ B.③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C.④中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D.①②都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換,發(fā)生在減數(shù)第
9、一次分裂的前期 解析 可遺傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異。由圖可知,①為同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換,屬于基因重組;②為非同源染色體之間交換片段,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位;③發(fā)生了堿基對(duì)的增添,屬于基因突變;④為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù),C正確。 答案 C 染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的辨析 (1)染色體易位與交叉互換 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū)別 位置 發(fā)生于非同源染色體之間 發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間 原理 染色體結(jié)構(gòu)變異 基因重組 觀察 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 (2)
10、染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷 染色體數(shù)目變異與染色體組 1.(2017·經(jīng)典高考,19)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa,其異常聯(lián)會(huì)形成的部分配子也可受精形成子代。下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.上圖表示的過(guò)程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 B.自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體 C.該玉米單穗上的籽?;蛐拖嗤? D.該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子 解析 同源染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期,A錯(cuò)誤;由于異常聯(lián)會(huì),形成染色體數(shù)目異常的配子,自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體,B正確;經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂可以成多種不同類(lèi)型的配子,該玉米單穗上的籽?;蛐涂赡懿煌珻
11、錯(cuò)誤;由于減數(shù)分裂可形成雜合的配子則該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體可為雜合子,D錯(cuò)誤。 答案 B 2.(2018·湖北四市聯(lián)考)下圖是四種生物的體細(xì)胞示意圖,A、B圖中的每一個(gè)字母代表細(xì)胞的染色體上的基因,C、D圖代表細(xì)胞的染色體情況,那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是( ) 解析 體細(xì)胞中含有三個(gè)及三個(gè)以上染色體組的個(gè)體,稱為多倍體。B中1個(gè)染色體組。由于A中基因重復(fù),有可能是二倍體生物在有絲分裂時(shí)染色體復(fù)制過(guò)了。A、B錯(cuò)誤;C中2個(gè)染色體組,D中4個(gè)染色體組,C錯(cuò)誤、D正確。 答案 D (1)“二看法”確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體 (2)“三法”判定染色體組 方法1 根據(jù)染
12、色體形態(tài)判定 細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條,則含有幾個(gè)染色體組。如下圖所示的細(xì)胞中,形態(tài)相同的染色體a中有4條,b中兩兩相同,c中各不相同,則可判定它們分別含4、2、1個(gè)染色體組。 方法2 根據(jù)基因型判定 在細(xì)胞或生物體的基因型中,控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫(xiě))出現(xiàn)幾次,則含有幾個(gè)染色體組。 注:判定染色體組的數(shù)目時(shí)只需參考其中任意一對(duì)等位基因的數(shù)量即可。 方法3 根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算 染色體組數(shù)=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體,分為4種形態(tài),則染色體組的數(shù)目為2?! ? 染色體變異在實(shí)踐中的應(yīng)用 (2017·河南洛陽(yáng)
13、三模,30)遺傳學(xué)是一門(mén)探索生命起源和進(jìn)化歷程的學(xué)科,興起于20世紀(jì),發(fā)展異常迅速。請(qǐng)分析回答: (1)最早證明基因位于染色體上的科學(xué)家是 (填“孟德?tīng)枴薄八_頓”或“摩爾根”),他發(fā)現(xiàn)了控制果蠅紅白眼色的基因位于 染色體上。 (2)在遺傳學(xué)研究中,經(jīng)常要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定某基因位于哪一條常染色體。對(duì)于植物核基因的定位常用到下列方法(三體和單體產(chǎn)生的配子均為可育配子,且后代均存活),例如: ①讓常染色體隱性突變型和野生型三體(2號(hào)染色體多一條)品系雜交,子一代中的三體個(gè)體再與隱性親本回交,如果在它們的子代中野生型和突變型之比是5∶1而不是 ,則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2
14、號(hào)染色體上。 ②也可讓常染色體隱性突變型和野生型單體(2號(hào)染色體缺少一條)品系雜交,如果子一代中野生型和突變型之比是 而不是 ,則說(shuō)明該突變基因及其等位基因位于2號(hào)染色體上。 解析 (1)摩爾根以果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,運(yùn)用假說(shuō)—演繹法,將控制紅眼與白眼的基因與X染色體聯(lián)系起來(lái),證明了基因位于染色體上。(2)設(shè)相關(guān)基因用A、a表示。①若突變基因在2號(hào)染色體上,常染色體隱性突變型(aa)和野生型三體(AAA)雜交獲得的三體果蠅為AAa,AAa產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例為A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1,故AAa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型=5∶1。若突變基因不在2號(hào)染色體上,野
15、生型三體果蠅基因型為AA,它與常染色體隱性突變型(aa)雜交獲得的果蠅為Aa,Aa與aa回交后代表現(xiàn)型及比例為野生型∶突變型=1∶1。②若突變基因在2號(hào)染色體上,常染色體隱性突變型(aa)和野生型單體(AO)雜交,子一代中野生型和突變型之比為Aa∶aO=1∶1,若該突變基因不在2號(hào)染色體上,野生型單體果蠅基因型為AA,它與常染色體隱性突變型(aa)雜交,子一代全為野生型。 答案 (1)摩爾根 X (2)①1∶1?、?∶1 1∶0(全為野生型) 考點(diǎn)二 變異在育種中的應(yīng)用 1.單倍體育種和多倍體育種 (1)圖中A和C的操作是用秋水仙素處理,其作用原理是抑制紡錘體的形成。 (2)
16、圖中B過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)。 (3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限。 2.雜交育種與誘變育種 (1)雜交育種 ①原理:將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。 ②過(guò)程:選擇具有不同優(yōu)良性狀的親本→雜交→獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類(lèi)型→優(yōu)良品種。 (2)誘變育種 ①原理:利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物,使生物發(fā)生基因突變,從而獲得優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法。 ②過(guò)程:選擇生物→誘發(fā)基因突變→選擇理想類(lèi)型→培育。 3.基因工程 (1)原理:基因重組,又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō),就是按照人們的意愿,
17、把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。 (2)操作的基本步驟:提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定。 (3)基因操作的基本工具 (4)基因工程的應(yīng)用 ①作物育種,如抗蟲(chóng)棉。 ②藥物研制,如胰島素等。 ③環(huán)境保護(hù),如轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油。 育種方法圖解 圖解中各字母表示的處理方法:A表示雜交,D表示自交,B表示花藥離體培養(yǎng),C表示秋水仙素處理,E表示誘變處理,F(xiàn)表示秋水仙素處理,G表示轉(zhuǎn)基因技術(shù),H表示脫分化,I表示再分化,J表示包裹人工種皮。這是識(shí)別各種育種方法的主
18、要依據(jù)?! ? 根據(jù)育種目標(biāo)巧選育種類(lèi)型 1.(2016·臨沂一模)現(xiàn)有①高產(chǎn)、感病;②低產(chǎn)、抗?。虎鄹弋a(chǎn)、晚熟三個(gè)小麥品種,為滿足栽培需求,欲培育三類(lèi)品種:a.高產(chǎn)、抗病;b.高產(chǎn)、早熟;c.高產(chǎn)、抗旱。下列育種方法可行的是( ) A.利用①、③品種間雜交篩選獲得a B.對(duì)品種③進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C.b的培育可采用雜交育種或誘變育種方法 D.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c 解析 利用①、②品種間雜交,并讓產(chǎn)生的后代自交,從子二代中篩選獲得a,A錯(cuò)誤;對(duì)品種③進(jìn)行染色體加倍處理可獲得多倍體,仍然是高產(chǎn)晚熟,不可能篩選獲得b,B錯(cuò)誤;由于在親本①②③中
19、沒(méi)有早熟性狀的個(gè)體,而新基因只能通過(guò)基因突變產(chǎn)生,因此b的培育只能采用誘變育種的方法,因?yàn)槠贩N①②③中無(wú)早熟性狀,故b的培育不能用雜交育種,C錯(cuò)誤;可通過(guò)基因工程技術(shù),將外源抗旱基因?qū)敫弋a(chǎn)品種細(xì)胞內(nèi),經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得c高產(chǎn)、抗旱品種,D正確。 答案 D 2.(2017·湖南長(zhǎng)沙一模)下列關(guān)于育種的說(shuō)法正確的是( ) A.多倍體育種和單倍體育種的最終目的分別是得到多倍體和單倍體 B.單倍體育種相對(duì)雜交育種的優(yōu)勢(shì)是更易獲得隱性純合子 C.三倍體無(wú)子西瓜培育時(shí)使用的秋水仙素作用于細(xì)胞有絲分裂的過(guò)程 D.自然狀態(tài)下基因突變是不定向的,而誘變育種時(shí)基因突變是定向的 解析 多倍體育種得到
20、的是多倍體,但是單倍體育種中得到的單倍體還需用秋水仙素處理使染色體加倍,A錯(cuò)誤;單倍體育種相對(duì)于雜交育種的優(yōu)勢(shì)是明顯縮短育種年限,B錯(cuò)誤;秋水仙素作用于細(xì)胞有絲分裂前期,原理是抑制紡錘體形成,使染色體不能移向細(xì)胞兩極從而使染色體數(shù)目加倍,C正確;自然狀態(tài)下和誘變育種時(shí)基因突變都具有不定向性,D錯(cuò)誤。 答案 C (1)雜交育種只能利用現(xiàn)有的基因進(jìn)行重組,不能創(chuàng)造新基因。 (2)基因突變是不定向的,誘變育種并不能定向改變生物性狀。 (3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是打破了生殖隔離,能定向改變生物性狀。 (4)秋水仙素可抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍,還可作為化學(xué)誘變劑,誘發(fā)基因突變。
21、 (5)從育種材料和方法特點(diǎn)的角度確定育種方法,如圖所示。 育種方案的選擇 1.(2014·全國(guó)課標(biāo)Ⅰ,32)現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種:抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對(duì)感病為顯性,高稈對(duì)矮稈為顯性,但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少?;卮鹣铝袉?wèn)題。 (1)在育種實(shí)踐中,若利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種,一般來(lái)說(shuō),育種目的是獲得具有 優(yōu)良性狀的新品種。 (2)雜交育種前,為了確定F2代的種植規(guī)模,需要正確預(yù)測(cè)雜交結(jié)果。若按照孟德?tīng)栠z傳定律來(lái)預(yù)測(cè)雜交結(jié)果,需要滿足3個(gè)條件:條件之一是抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制,且符合分離定律;其余兩個(gè)條
22、件是_____________ _____________________________________________________________________。 (3)為了確定控制上述這兩對(duì)性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件,可用測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn),請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出該測(cè)交實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。_________________________________ _____________________________________________________________________。 解析 (1)雜交育種的目的是獲得集多種優(yōu)良性狀于一身的純合新品種,從題意知,抗病與矮稈(抗倒伏)
23、為優(yōu)良性狀。(2)孟德?tīng)栠z傳定律研究的是真核生物細(xì)胞核基因的遺傳特點(diǎn)。兩對(duì)基因分別位于兩對(duì)同源染色體上,遵循基因的自由組合定律。(3)先由純合的抗病高稈和感病矮稈雜交得到抗病高稈的雜合子,再與感病矮稈(隱性純合子)雜交,如果后代出現(xiàn)抗病高稈∶感病高稈∶抗病矮稈∶感病矮稈=1∶1∶1∶1的性狀分離比,則可說(shuō)明這兩對(duì)基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。 答案 (1)抗病矮稈 (2)高稈與矮稈這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上 (3)將純合抗病高稈與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈雜交 2.(2017·淮南一模,12)兩個(gè)親本的基
24、因型分別為AAbb和aaBB,這兩對(duì)基因按照自由組合定律遺傳,欲培育出基因型為aabb的新品種,最簡(jiǎn)捷的育種方法是( ) A.人工誘變育種 B.基因工程育種 C.單倍體育種 D.雜交育種 解析 人工誘變育種有很大的盲目性;基因工程育種難度比較大;單倍體育種操作復(fù)雜;雜交育種則只需雙親雜交后,F(xiàn)1自交,即可在F2中直接選育出所需的新品種(aabb),育種周期短,且操作簡(jiǎn)便。選D。 答案 D 根據(jù)提供的材料選擇合適的育種方法 (1)有些植物如小麥、水稻等,雜交實(shí)驗(yàn)較難操作,則在選育顯性純合子時(shí)最簡(jiǎn)便的方法是自交。 (2)實(shí)驗(yàn)植物若為營(yíng)養(yǎng)繁殖類(lèi),如土豆、地瓜等,則只要出現(xiàn)所需
25、性狀即可,不需要培育出純種。 (3)實(shí)驗(yàn)材料若為原核生物,則不能運(yùn)用雜交育種,細(xì)菌一般采用誘變育種和基因工程育種?! ? 考點(diǎn)三 實(shí)驗(yàn):低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(5年5考) 1.實(shí)驗(yàn)原理 低溫處理植物分生組織細(xì)胞→紡錘體不能形成→染色體不被拉向兩極→細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞→細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 2.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)本實(shí)驗(yàn)是否溫度越低效果越顯著? (2)觀察時(shí)是否所有細(xì)胞中染色體均已加倍? (3)與洋蔥根尖有絲分裂裝片制作相比,本實(shí)驗(yàn)除用低溫處理外,還有哪些不同之處? 提示 (1)不是,必須為“適當(dāng)?shù)蜏亍保苑乐箿囟冗^(guò)低對(duì)根尖細(xì)胞造成傷害。 (2)不是,
26、只有少部分細(xì)胞實(shí)現(xiàn)“染色體加倍”,大部分細(xì)胞仍為二倍體分裂狀況。 (3)與有絲分裂裝片制作過(guò)程相比本實(shí)驗(yàn)在“解離”前使用“卡諾氏液”固定細(xì)胞,并使用95%酒精“洗去卡諾氏液”,而且染色劑為“改良苯酚品紅染液”。 1.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述中,正確的是( ) A.低溫處理洋蔥根尖后會(huì)引起成熟區(qū)細(xì)胞染色體數(shù)目的變化 B.在觀察低溫處理的洋蔥根尖裝片時(shí),通過(guò)觀察一個(gè)細(xì)胞可以看到染色體的變化情況 C.低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的 D.觀察洋蔥根尖裝片時(shí)要先在低倍鏡下找到所要觀察的細(xì)胞,將所要觀察的細(xì)胞移到視野的中央,調(diào)節(jié)視野的亮度,再轉(zhuǎn)動(dòng)粗
27、準(zhǔn)焦螺旋直至物像清晰 解析 洋蔥根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行有絲分裂,A錯(cuò)誤;制成裝片時(shí)細(xì)胞已經(jīng)死亡,所以不能通過(guò)一個(gè)細(xì)胞觀察染色體的變化情況,B錯(cuò)誤;低溫處理和利用秋水仙素處理都是通過(guò)抑制紡錘體的形成誘導(dǎo)細(xì)胞染色體加倍的,C正確;在高倍鏡下觀察時(shí)不能使用粗準(zhǔn)焦螺旋,D錯(cuò)誤。 答案 C 2.(經(jīng)典題)關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中,部分試劑的使用方法及其作用的敘述中不正確的是( ) 選項(xiàng) 試劑 使用方法 作用 A 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5~1 h 培養(yǎng)根尖,促進(jìn)細(xì)胞分裂 B 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精 與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合,浸泡經(jīng)固定的
28、根尖 解離根尖細(xì)胞,使細(xì)胞之間的聯(lián)系變得疏松 C 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約 10 min 漂洗根尖,去除解離液 D 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3~ 5 min 使染色體著色 解析 卡諾氏液是固定液的一種。固定液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)以及細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu),固定之后,細(xì)胞死亡并且定型,A錯(cuò)誤;體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合后即為解離液,用于溶解細(xì)胞間的連接物質(zhì),使細(xì)胞分開(kāi),便于觀察,B正確;蒸餾水的作用是漂洗根尖,去除解離液,便于染色,C正確;改良苯酚品紅染液是一種堿性染料,能使染色體著色,D正確。
29、答案 A 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化實(shí)驗(yàn)的5個(gè)問(wèn)題 (1)選材 ①選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得,又要便于觀察。 ②常用的觀察材料有蠶豆洋蔥、大蒜等。 (2)歸納實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用 ①卡諾氏液:固定細(xì)胞形態(tài)。 ②體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精:沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。 ③解離液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精為1∶1混合):使組織中的細(xì)胞相互分離。 ④清水:洗去解離液,防止解離過(guò)度影響染色。 ⑤改良苯酚品紅染液:使染色體著色,便于觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目、行為。 (3)根尖培養(yǎng) ①培養(yǎng)不定根:要使材料濕潤(rùn)以利生根。 ②低溫誘導(dǎo):應(yīng)設(shè)常溫、低溫4 ℃、0
30、℃三種,以作對(duì)照,否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。 (4)制作裝片:按觀察有絲分裂裝片制作過(guò)程進(jìn)行。 (5)觀察:換用高倍鏡觀察材料,只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦,切不可動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋。 易錯(cuò)·防范清零 [易錯(cuò)清零] 易錯(cuò)點(diǎn)1 誤認(rèn)為單倍體只含一個(gè)染色體組或認(rèn)為含多個(gè)染色體組者均為多倍體 點(diǎn)撥 單倍體強(qiáng)調(diào)的是由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體,其細(xì)胞中染色體組數(shù)取決于配子中所含染色體組數(shù),可能為1組、2組或多組。含多個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體還是多倍體取決于其發(fā)育起點(diǎn)是“配子”還是受精卵,若為前者,一定是單倍體,若為后者,一定是多倍體。 易錯(cuò)點(diǎn)2 混淆“可遺傳變異”與“可育” 點(diǎn)撥 “可遺傳變異”≠“可育”:三
31、倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化,若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體,則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別。 易錯(cuò)點(diǎn)3 混淆育種中“最簡(jiǎn)便”與“最快” 點(diǎn)撥 “最簡(jiǎn)便”著重于技術(shù)含量應(yīng)為“易操作”,如雜交育種,雖然年限長(zhǎng),但農(nóng)民自己可簡(jiǎn)單操作。但“最快速”則未必簡(jiǎn)便,如單倍體育種可明顯縮短育種年限,但其技術(shù)含量卻較高,單就花粉培養(yǎng)成幼苗已很難實(shí)現(xiàn)。 易錯(cuò)點(diǎn)4 錯(cuò)將四倍體AAaa(由Aa秋水仙素誘導(dǎo)后形成)產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例算作1AA∶2Aa∶aa 點(diǎn)撥 AAaa產(chǎn)生配子狀況可按右圖分析,由于染色體①~④
32、互為同源染色體,減數(shù)分裂時(shí)四條染色體分至細(xì)胞兩極是“隨機(jī)”的,故最終產(chǎn)生的子細(xì)胞染色體及基因狀況應(yīng)為①②與③④(AA與aa)、①③與②④(Aa與Aa)、①④與②③(Aa與Aa),由此可見(jiàn),AAaa產(chǎn)生的配子類(lèi)型及比例為1AA∶4Aa∶1aa而不是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。 易錯(cuò)點(diǎn)5 錯(cuò)將“單倍體育種”等同于“花藥離體培養(yǎng)” 點(diǎn)撥 單倍體育種的過(guò)程如下: 由此可見(jiàn)單倍體育種主要包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選四個(gè)過(guò)程,不能簡(jiǎn)單認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。 易錯(cuò)點(diǎn)6 混淆三類(lèi)“無(wú)子果實(shí)” 點(diǎn)撥 (1)無(wú)子西瓜—利用染色體變異原理,由四倍體(♀)×二倍體(♂
33、)→三倍體,無(wú)子的原因是三倍體聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。 (2)無(wú)子番茄—利用生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理,在未受粉的雌蕊柱頭上,涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素培育而來(lái),其無(wú)子的原因是“未受粉”。 (3)無(wú)子香蕉—天然三倍體,無(wú)子的原因在于染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。 以上三類(lèi)無(wú)子果實(shí)中,無(wú)子西瓜、無(wú)子香蕉,其遺傳物質(zhì)均已發(fā)生改變,為可遺傳變異,而無(wú)子番茄則屬不可遺傳變異。 易錯(cuò)點(diǎn)7 混淆“三體”與“三倍體” 點(diǎn)撥 三倍體是指由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體,其每種形態(tài)的染色體為“三條相同”(如圖1所示);三體則是二倍體(含兩個(gè)染色體組),只是其中某形態(tài)的染色體“多出了一條”
34、而成為3條,其余染色體均為兩兩相同(如圖2所示)。 [糾錯(cuò)小練] 1.下圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) A.①可以表示經(jīng)過(guò)秋水仙素處理后四倍體西瓜體細(xì)胞的基因組成 B.②可以表示果蠅體細(xì)胞的基因組成 C.③可以表示21三體綜合征患者體細(xì)胞的基因組成 D.④可以表示雄性蜜蜂體細(xì)胞的基因組成 解析 秋水仙素可誘導(dǎo)細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍,其上的基因應(yīng)也“加倍”,不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“a”的情況。 答案 A 2.如圖是利用野生獼猴桃種子(aa,2n=58)為材料培育無(wú)籽獼猴桃新品種(AAA)的過(guò)程,下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.③和⑥都可用秋水仙素
35、處理來(lái)實(shí)現(xiàn) B.若④是自交,則產(chǎn)生AAAA的概率為1/16 C.AA植株和AAAA植株是不同的物種 D.若⑤是雜交,產(chǎn)生的AAA植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)目為87 解析?、酆廷薅伎捎们锼伤靥幚韥?lái)完成染色體數(shù)目加倍,A正確;植株AAaa減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類(lèi)及比例為AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,所以AAaa自交產(chǎn)生AAAA的概率=1/6×1/6=1/36,B錯(cuò)誤;二倍體AA與四倍體AAAA雜交產(chǎn)生的AAA為不育的三倍體,因此AA植株和AAAA植株是不同的物種,C正確;該生物一個(gè)染色體組含有染色體58÷2=29(條),所以三倍體植株體細(xì)胞中染色體為29×3=87(條),D正確。 答案 B
36、 3.如圖所示的四個(gè)不同種生物體細(xì)胞的染色體組成,相關(guān)敘述不正確的是( ) A.其中肯定不是單倍體生物體細(xì)胞的個(gè)數(shù)是0個(gè) B.圖中可稱作三倍體的是乙、丙 C.21三體綜合征患者原理與乙類(lèi)似 D.圖甲~丁的基因型可依次對(duì)應(yīng):甲AAAaBBbb、乙AaBbCc、丙AaaBbb、丁ABCD 解析 第一個(gè)細(xì)胞若由受精卵發(fā)育而來(lái),則該種生物為四倍體,若由配子發(fā)育而來(lái),則該種生物為單倍體;第二個(gè)細(xì)胞若由受精卵發(fā)育而來(lái),則該種生物為二倍體,若由配子發(fā)育而來(lái),則該種生物為單倍體;第三個(gè)細(xì)胞若由受精卵發(fā)育而來(lái),則該種生物為三倍體,若由配子發(fā)育而來(lái),則該種生物為單倍體;第四個(gè)細(xì)胞只含有1個(gè)染色體組
37、,只能為單倍體。圖中乙為“三體”,丙為三倍體,21三體綜合征應(yīng)與乙類(lèi)似,其21號(hào)染色體應(yīng)為三條。 答案 B 4.(2017·河南鄭州一檢)無(wú)子西瓜的培育過(guò)程如圖所示。根據(jù)圖解,結(jié)合你所學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí),下列敘述中正確的是( ) A.①過(guò)程要用秋水仙素處理,它的作用主要是抑制細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成 B.四倍體西瓜根細(xì)胞一定含有2個(gè)染色體組 C.四倍體西瓜與二倍體西瓜不存在生殖隔離,它們屬于同一物種 D.由三倍體植株結(jié)成無(wú)子西瓜的過(guò)程,與中心體有密切的關(guān)系 解析 ①過(guò)程中用秋水仙素處理,秋水仙素可抑制有絲分裂過(guò)程中紡錘體的形成,從而使染色體數(shù)目加倍,A正確;由于秋水仙素
38、只是處理了幼苗的地上部分,未作用于根,故四倍體西瓜的根細(xì)胞染色體未加倍,仍為2個(gè)染色體組,但根細(xì)胞在有絲分裂后期可含4個(gè)染色體組,B錯(cuò)誤;四倍體西瓜和二倍體西瓜雜交形成的三倍體西瓜高度不育,說(shuō)明二者之間存在生殖隔離,屬于不同的物種,C錯(cuò)誤;西瓜屬于高等植物,不含中心體,D錯(cuò)誤。 答案 A 隨堂·真題&預(yù)測(cè) 1.(2015·全國(guó)卷Ⅱ,6)下列關(guān)于人類(lèi)貓叫綜合征的敘述,正確的是( ) A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的 解析 人類(lèi)貓叫綜合征是人的第5
39、號(hào)染色體部分缺失引起的,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 答案 A 2.(2015·海南卷,21)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述,正確的是( ) A.基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 B.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變 C.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變 D.基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都能用光學(xué)顯微鏡觀察 解析 基因突變只是基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換、增添、缺失,導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變,A錯(cuò)誤;基因突變中若發(fā)生堿基對(duì)的替換,因?yàn)槊艽a子的簡(jiǎn)并性,可能不會(huì)改變氨基酸的種類(lèi),進(jìn)而表現(xiàn)型也不會(huì)改變,B錯(cuò)誤;基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上基因的改變,這種改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是
40、無(wú)法直接觀察到的,而染色體結(jié)構(gòu)變異是可以用顯微鏡直接觀察到的,D錯(cuò)誤。 答案 C 3.(2019·高考預(yù)測(cè))下列有關(guān)生物變異的敘述,正確的是( ) A.基因突變會(huì)導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變 B.基因重組會(huì)導(dǎo)致配子的種類(lèi)和數(shù)目增多 C.染色體結(jié)構(gòu)變異一定會(huì)導(dǎo)致基因的種類(lèi)和排序改變 D.非同源染色體之間的交叉互換會(huì)導(dǎo)致基因重組 解析 基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換,會(huì)導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變,A正確;基因重組會(huì)導(dǎo)致配子種類(lèi)增多,但配子數(shù)目不變,B錯(cuò)誤;染色體結(jié)構(gòu)變異并不一定會(huì)導(dǎo)致基因種類(lèi)的改變,C錯(cuò)誤;同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換屬于基因重組,非同源染
41、色體之間的交叉互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,D錯(cuò)誤。 答案 A 4.(2019·高考預(yù)測(cè))現(xiàn)有基因型為AAbb、aaBB兩個(gè)高粱品種,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)若培育基因型為AABB的優(yōu)良品種,較為簡(jiǎn)單的方法是采用 育種的方法。此育種方式應(yīng)該在子 代開(kāi)始選擇,然后使其連續(xù) ,經(jīng)過(guò)選擇淘汰掉不合要求的植株,直至不出現(xiàn) 為止。若想顯著地縮短育種年限,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出育種方案:________________________________________________ ______________________________________________
42、_______________________。 (2)研究發(fā)現(xiàn)高粱的莖稈中含有一定量的蔗糖,A基因存在時(shí)莖稈中可合成較多的蔗糖,可用莖稈榨取蔗糖;B基因存在時(shí)可催化蔗糖合成淀粉,可提高高粱籽粒的產(chǎn)量?,F(xiàn)用基因型為AaBb和aaBb的兩個(gè)植株雜交,子一代中適于榨取蔗糖的植株占 ,適于獲取高粱籽粒的植株占 。 解析 (1)雜交育種工作量較大,年限長(zhǎng),從第2代開(kāi)始就應(yīng)該進(jìn)行選擇,再進(jìn)行連續(xù)自交并選擇,直至不再出現(xiàn)性狀分離為止;單倍體育種能明顯縮短育種年限。(2)適于榨取蔗糖的植株的基因型為A_bb,適于獲取高粱籽粒的植株的基因型為A_B_。AaBb×aaBb,產(chǎn)生A_bb的概率為1
43、/2×1/4=1/8,產(chǎn)生A_B_的概率為1/2×3/4=3/8。 答案 (1)雜交 2 自交 性狀分離 將基因型為AAbb的植株和基因型為aaBB的植株雜交,取F1的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體幼苗,人工誘導(dǎo)使其染色體數(shù)目加倍后即可篩選出符合要求的品種 (2)1/8 3/8 (時(shí)間:30分鐘 滿分:100分) 1.在細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)了圖甲~丁4種變異,圖甲中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.圖甲~丁都發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,增加了生物變異的多樣性 B.圖甲、乙、丁中的變異類(lèi)型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn) C.圖甲、乙、丁中的變異只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂過(guò)
44、程中 D.圖乙、丙中的變異只會(huì)出現(xiàn)在減數(shù)分裂過(guò)程中 解析 圖甲屬于倒位,圖乙一對(duì)姐妹染色單體移向細(xì)胞同一極,屬于染色體數(shù)目變異,圖丙表示一對(duì)同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換,屬于基因重組,圖丁表示兩條非同源染色體之間發(fā)生交換,屬于易位,A錯(cuò)誤,圖甲、乙、丁中的變化可出現(xiàn)在有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中,C、D錯(cuò)誤,染色體變異,可用顯微鏡觀察,B正確。 答案 B 2.(2018·中原名校第一次質(zhì)量考評(píng),16)下列有關(guān)生物變異的說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) ①基因重組發(fā)生在受精作用過(guò)程中?、诩?xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體稱為二倍體?、廴扼w無(wú)子西瓜無(wú)法產(chǎn)生后代,這種變異屬于不可遺傳的變異?、?/p>
45、基因突變后,若堿基對(duì)增添或缺失則基因數(shù)也增加或減少 A.一項(xiàng) B.兩項(xiàng) C.三項(xiàng) D.四項(xiàng) 解析 基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合??砂l(fā)生于減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,或減數(shù)第一次分裂后期隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因自由組合。受精作用過(guò)程中不發(fā)生基因重組,①錯(cuò)誤;由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體稱為二倍體。若未經(jīng)過(guò)受精作用,即直接由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體,體細(xì)胞中無(wú)論含有多少個(gè)染色體組,均稱為單倍體,②錯(cuò)誤;三倍體無(wú)子西瓜形成過(guò)程中,細(xì)胞的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,為可遺傳的變異,③錯(cuò)誤;基因
46、突變的結(jié)果是形成等位基因,基因數(shù)目不變,④錯(cuò)誤。 答案 D 3.果蠅的體色中灰身對(duì)黑身為顯性,由位于常染色體上的B、b基因控制,只含其中一個(gè)基因的個(gè)體無(wú)法發(fā)育。如圖為果蠅培育和雜交實(shí)驗(yàn)的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.乙屬于誘變育種得到的染色體變異個(gè)體 B.篩選①可用光學(xué)顯微鏡,篩選②可不用 C.F1中有果蠅的細(xì)胞含有異常染色體 D.F1中雌雄個(gè)體的體色理論上均為灰色 解析 甲、乙雜交后代F1中含有正常染色體的果蠅(BbXY)比例為,則細(xì)胞中含有異常染色體的果蠅比例為1-=,C錯(cuò)誤。 答案 C 4.(2018·河南八市第一次聯(lián)考,19)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),利用X射線等多種射線
47、綜合處理某植物的花蕊,細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了少量的染色體碎片,一段時(shí)間后該染色體碎片消失。上述過(guò)程中該植物最不可能發(fā)生( ) A.細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體數(shù)目增多 B.染色體的易位或缺失 C.遺傳信息的改變 D.子代生物性狀的改變 解析 少量染色體碎片消失,可能是發(fā)生了染色體的易位,或者是碎片被降解了,則可能會(huì)導(dǎo)致染色體缺失,但不會(huì)引起染色體數(shù)目增多,A錯(cuò)誤、B正確;可能發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,導(dǎo)致遺傳信息的改變,子代生物性狀發(fā)生改變,C、D正確。 答案 A 5.(2018·河南省百校聯(lián)盟第一次聯(lián)考,17)下列關(guān)于單倍體,二倍體和多倍體的敘述中,正確的是( ) A.它們都是由受精卵發(fā)育而來(lái)
48、B.單倍體細(xì)胞中的染色體組的數(shù)目為奇數(shù) C.多倍體可以由秋水仙素或低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生 D.香蕉屬于三倍體,不可育的原因是無(wú)法聯(lián)會(huì) 解析 單倍體由配子發(fā)育而來(lái),A錯(cuò)誤;單倍體的染色體組數(shù)目可能是奇數(shù)也可能是偶數(shù),B錯(cuò)誤;通過(guò)秋水仙素處理或低溫處理,抑制了紡錘體的形成,使后期染色體數(shù)目加倍,可得到多倍體,C正確;香蕉細(xì)胞中含三個(gè)染色體組,聯(lián)會(huì)紊亂導(dǎo)致不育,D錯(cuò)誤。 答案 C 6.(2018·河南百校聯(lián)盟二聯(lián),22)下列關(guān)于生物育種的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.雜交育種是利用已有的基因進(jìn)行重組,不會(huì)產(chǎn)生新的基因 B.基因工程能實(shí)現(xiàn)基因在不同種生物間的轉(zhuǎn)移,可培育出生物新品種 C.將二倍體植
49、株的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng),得到的是能穩(wěn)定遺傳的植株 D.二倍體西瓜與經(jīng)秋水仙素處理后形成的四倍體西瓜,存在生殖隔離 答案 C 7.甲、乙兩果蠅品系有六對(duì)相對(duì)性狀的差異,經(jīng)多次品系間雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)雜交組合產(chǎn)生的F1表現(xiàn)與甲相同,表明乙品系上述6種性狀均為隱性性狀。但有一組雜交后代F1中出現(xiàn)了4顯2隱的情況,若六對(duì)相對(duì)性狀分別由六對(duì)等位基因控制,對(duì)此現(xiàn)象下列解釋最合理的是( ) A.若六對(duì)等位基因位于非同源染色體上,乙果蠅發(fā)生染色體加倍 B.若六對(duì)等位基因位于非同源染色體上,乙果蠅發(fā)生染色體片段易位 C.若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,甲果蠅發(fā)生染色體片段易位 D.若六對(duì)等
50、位基因位于一對(duì)同源染色體上,甲果蠅發(fā)生染色體片段缺失 解析 有六對(duì)相對(duì)性狀差異的甲、乙兩果蠅品系間經(jīng)多次雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)雜交組合產(chǎn)生的F1表現(xiàn)與甲相同,說(shuō)明甲品系上述6種性狀均為顯性性狀,乙品系上述6種性狀均為隱性性狀。若六對(duì)相對(duì)性狀分別由六對(duì)等位基因控制,且均位于非同源染色體上,乙果蠅無(wú)論是發(fā)生染色體加倍還是發(fā)生染色體片段易位,則在理論上甲乙兩品系雜交后代F1都表現(xiàn)為6種顯性性狀,A、B錯(cuò)誤;若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,甲果蠅發(fā)生染色體片段易位,則在理論上甲乙兩品系雜交后代F1都表現(xiàn)為6種顯性性狀,C錯(cuò)誤;若六對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,甲果蠅發(fā)生染色體片段缺失,且缺失片
51、段上含有兩個(gè)顯性基因,則甲乙兩品系雜交后代F1中就會(huì)出現(xiàn)4顯2隱的情況。D正確。 答案 D 8.(2017·湖南長(zhǎng)沙一模)已知某DNA片段上有基因A、無(wú)效片段和基因B,其分布如圖所示,現(xiàn)將某外來(lái)DNA片段(m)插入位點(diǎn)a或b,下列關(guān)于變異類(lèi)型的說(shuō)法正確的是( ) A.若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)a,則發(fā)生了基因突變 B.若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)b,則發(fā)生了染色體變異 C.若m為有效片段且插入位點(diǎn)a,則發(fā)生了基因重組 D.若m為有效片段且插入位點(diǎn)b,則發(fā)生了染色體變異 解析 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,若m為無(wú)效片段則m不是基因,插入無(wú)效片段中的位點(diǎn)a,不會(huì)發(fā)生基因突變,A
52、錯(cuò)誤;若m為無(wú)效片段且插入位點(diǎn)b,則會(huì)造成基因B發(fā)生改變,該變異屬于基因突變,B錯(cuò)誤;若m為有效片段,則m具有遺傳效應(yīng),插入位點(diǎn)a后,無(wú)效片段有了遺傳效應(yīng),則發(fā)生了基因重組,C正確;若m為有效片段,插入位點(diǎn)b后,導(dǎo)致基因B失去原有的遺傳效應(yīng),并且m也具有遺傳效應(yīng),則發(fā)生了基因突變、基因重組,D錯(cuò)誤。 答案 C 9.(2017·山西太原模擬)如圖是育種工作者的育種過(guò)程圖解。下列相關(guān)敘述中正確的是( ) A.野生一粒小麥與山羊草能產(chǎn)生雜交后代,屬于同一個(gè)物種的不同品種 B.秋水仙素能促進(jìn)染色體著絲點(diǎn)分裂,使染色體數(shù)目加倍 C.野生二粒小麥為二倍體,能通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生可育配子 D.
53、此育種過(guò)程所遵循的原理是染色體數(shù)目變異 解析 野生一粒小麥與山羊草能產(chǎn)生雜交后代,但雜交后代不可育,說(shuō)明兩者存在生殖隔離,屬于兩個(gè)不同物種,A錯(cuò)誤;秋水仙素能抑制紡錘體形成,但不影響染色體著絲點(diǎn)分裂,故能使染色體數(shù)目加倍,B錯(cuò)誤;野生二粒小麥為四倍體,能通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生可育配子,C錯(cuò)誤;此育種過(guò)程所遵循的原理是染色體數(shù)目變異,D正確。 答案 D 10.(2017·河北省保定期中)已知性染色體組成為XO(體細(xì)胞內(nèi)只含1條性染色體X)的果蠅,表現(xiàn)為雄性不育,用紅眼雌果蠅(XAXA)與白眼雄果蠅(XaY)為親本進(jìn)行雜交,在F1群體中,發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“W”)。為探究W果蠅出現(xiàn)的原因,某
54、學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)將W果蠅與正常白眼雌果蠅雜交,再根據(jù)雜交結(jié)果,進(jìn)行分析推理。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的敘述中,正確的是( ) A.若子代雌、雄果蠅的表現(xiàn)型都為白眼,則W的出現(xiàn)由環(huán)境改變引起 B.若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼,則W的出現(xiàn)由基因突變引起 C.若無(wú)子代產(chǎn)生,則W的基因組成為XaO D.若無(wú)子代產(chǎn)生,則W的基因組成為XaY,由基因突變引起 解析 若W的出現(xiàn)是環(huán)境改變引起的,則其基因型為XAY,XAY(白眼)×XaXa→XAXa(紅眼)、XaY(白眼),A錯(cuò)誤;若W的出現(xiàn)是基因突變引起的,則其基因型為XaY,XaY(白眼)×XaXa→XaXa(白眼)、XaY(
55、白眼),有子代產(chǎn)生,B、D錯(cuò)誤;若W的基因型是XaO,則其不育,無(wú)子代產(chǎn)生,C正確。 答案 C 11.果蠅是遺傳學(xué)常用的材料,回答下列有關(guān)遺傳學(xué)問(wèn)題。 (1)圖1表示對(duì)雌果蠅眼型的遺傳研究結(jié)果,由圖分析,果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘粞凼怯捎凇 ?dǎo)致的,其中雄性棒眼果蠅的基因型為 。 (2)研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒眼雌果蠅品系XdBXb,其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因d,且該基因與棒眼基因B始終連在一起,如圖2所示。在純合(XdBXdB、XdBY)時(shí)能使胚胎致死。若棒眼雌果蠅(XdBXb)與野生正常眼雄果蠅(XbY)雜交,F(xiàn)1果蠅的表現(xiàn)型有三種,分別為棒眼雌果蠅、正常眼雄
56、果蠅和 ,其中雄果蠅占 。若F1雌雄果蠅隨機(jī)交配,則產(chǎn)生的F2中Xb頻率為 。 (3)遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失,若一對(duì)同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時(shí)缺失叫缺失純合子,若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活,缺失純合子導(dǎo)致個(gè)體胚胎期死亡?,F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交,子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請(qǐng)用雜交實(shí)驗(yàn)判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的,還是由于基因突變引起的? 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):選該白眼雌果蠅與多只紅眼雄果蠅雜交,觀察統(tǒng)計(jì)子代中雌雄果蠅數(shù)量之比。 結(jié)果及結(jié)論: ①若子
57、代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為_(kāi)____________________________________, 則為基因突變引起的。 ②若子代中雌果蠅數(shù)與雄果蠅數(shù)比為_(kāi)____________________________________, 則是由于缺失造成的。 解析 (1)根據(jù)圖1分析可知,XB基因的出現(xiàn)是由于X染色體上的某區(qū)段重復(fù)導(dǎo)致的,所以果蠅眼形由正常眼轉(zhuǎn)變?yōu)榘粞凼怯捎谌旧w結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)導(dǎo)致的,其中雄性棒眼果蠅的基因型為XBY。 (2)棒眼雌果蠅(XdBXb)與野生正常眼雄果蠅(XbY)雜交,子代表現(xiàn)型及比例為棒眼雌果蠅(XdBXb)∶正常眼雌果蠅(XbXb)∶死亡(XdBY)
58、∶正常眼雄果蠅(XbY)=1∶1∶1∶1,其中雄果蠅占;若F1雌雄果蠅隨機(jī)交配,即F1棒眼雌果蠅(XdBXb)∶正常眼雌果蠅(XbXb)=1∶1,產(chǎn)生的雌配子為XdB∶Xb=1∶3;F1正常眼雄果蠅(XbY)產(chǎn)生的雄配子為Xb∶Y=1∶1,則產(chǎn)生的F2代基因型及比例是XdBXb∶XbXb∶XdBY∶XbY=1∶3∶1∶3,其中XdBY個(gè)體死亡,存活個(gè)體的基因型及比例為XdBXb∶XbXb∶XbY=1∶3∶3,F(xiàn)2代中Xb頻率為(1+3×2+3×1)÷(1×2+3×2+3×1)=。(3)根據(jù)題意果蠅紅白眼基因位于X染色體上,原本子代中的雌性都應(yīng)該為XAXa,應(yīng)該表現(xiàn)為紅眼,如果缺失1條含XA基因
59、的染色體后會(huì)表現(xiàn)為白眼,要驗(yàn)證是因?yàn)榛蛲蛔冞€是染色體變異引起的,可以用該白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅雜交,如果雜交子代中紅眼∶白眼=1∶1(或雌果蠅∶雄果蠅=1∶1)則是基因突變引起的;如果雜交子代中紅眼∶白眼=2∶1(或雌果蠅∶雄果蠅=2∶1),則是染色體缺失引起的。 答案 (1)染色體(結(jié)構(gòu))變異 XBY (2)正常眼雌果蠅 (3)①1∶1?、?∶1 12.雜種優(yōu)勢(shì)泛指雜種品種即F1(雜合子)表現(xiàn)出的某些性狀或綜合性狀優(yōu)越于其親本品種(純系)的現(xiàn)象?,F(xiàn)階段,我國(guó)大面積推廣種植的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)玉米品種,均為雜合子。請(qǐng)回答: (1)玉米是單性花,雌雄同株的作物。在雜交過(guò)程中,玉米相對(duì)于豌
60、豆可以簡(jiǎn)化環(huán)節(jié),在開(kāi)花前直接給花序 處理即可。 (2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),玉米雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢(shì)明顯,但是F2會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了 ,使F2出現(xiàn)一定比例純合子所致。 (3)玉米的大粒雜種優(yōu)勢(shì)性狀由一對(duì)等位基因(A1A2)控制,現(xiàn)將若干大粒玉米雜交種平分為甲、乙兩組,相同條件下隔離種植,甲組自然狀態(tài)授粉,乙組人工控制自交授粉。若所有的種子均正常發(fā)育,第3年種植時(shí)甲組和乙組雜種優(yōu)勢(shì)衰退率(小粒所占比例)分別為 、 。 (4)玉米的大穗雜種優(yōu)勢(shì)性狀由兩對(duì)等位基因(B1B2C1C2)共同控制,兩對(duì)等位基因都純合時(shí)表現(xiàn)為衰退的小穗性狀。若大穗
61、雜交種(B1B2C1C2)自交,F(xiàn)2出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為,則說(shuō)明基因與染色體的關(guān)系是________________________。 (5)如果玉米的某雜種優(yōu)勢(shì)性狀由n對(duì)等位基因控制,且每對(duì)等位基因都獨(dú)立遺傳。若某雜種優(yōu)勢(shì)品種n對(duì)基因都雜合,其后代n對(duì)基因都純合時(shí)才表現(xiàn)衰退,該品種自然狀態(tài)授粉留種,第二年種植時(shí)(F2)表現(xiàn)衰退的概率為 ,由此推斷F2雜種優(yōu)勢(shì)衰退速率與雜合等位基因?qū)?shù)的關(guān)系是_________________________。 解析 (1)豌豆是自花傳粉、閉花授粉植物,而玉米是單性花,雌雄同株的作物,因此在雜交過(guò)程中,玉米相對(duì)于豌豆可以簡(jiǎn)化環(huán)節(jié),在開(kāi)花前直接給
62、花套袋處理即可。(2)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí),玉米雜交種F1的雜種優(yōu)勢(shì)明顯,但是F2會(huì)出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)衰退現(xiàn)象。這可能是F1產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因分離,使F2出現(xiàn)一定比例隱性純合子所致。(3)根據(jù)題意可知,只有雜合子才能表現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)。甲組實(shí)驗(yàn)中自然狀態(tài)授粉,進(jìn)行的是隨機(jī)交配,因此不管種植多少年,三種基因型的比例均為 A1A1、A1A2、A2A2,只有A1A2表現(xiàn)為雜種優(yōu)勢(shì),因此衰退率為;乙組人工控制自交授粉,第3年種植時(shí)就是自交產(chǎn)生的子二代后代分別為A1A1、A1A2、A2A2;則乙組雜種優(yōu)勢(shì)衰退率為。(4)分析題意可知,如果兩對(duì)基因位于兩對(duì)同源染色體上,則會(huì)遵循基因的自由組合定律,在子一代中就會(huì)出現(xiàn)的衰退
63、率;而大穗雜交種(B1B2C1C2)自交,F(xiàn)2出現(xiàn)衰退的小穗性狀的概率為,則說(shuō)明這兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上,且不發(fā)生交叉互換。(5)如果玉米的某雜種優(yōu)勢(shì)性狀由n對(duì)等位基因控制,且每對(duì)等位基因都獨(dú)立遺傳。若某雜種優(yōu)勢(shì)品種n對(duì)基因都雜合,其后代n對(duì)基因都純合時(shí)才表現(xiàn)衰退,該品種自然狀態(tài)授粉留種,如先考慮一對(duì)等位基因,A1A2自交后代有A1A1、A1A2、A2A2,即衰退率為,要所有等位基因均純合,因此第二年種植時(shí)(F2)表現(xiàn)衰退的概率為,由此推斷F2雜種優(yōu)勢(shì)衰退速率與雜合等位基因?qū)?shù)的關(guān)系是雜種優(yōu)勢(shì)性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)?shù)越多,F(xiàn)2中衰退率越低。 答案 (1)去雄、套袋 (2)基
64、因分離 (3) (4)兩對(duì)等位基因位于一對(duì)同源染色體上 (5) 雜種優(yōu)勢(shì)性狀F1基因型的雜合等位基因?qū)?shù)越多,F(xiàn)2中衰退率越低 13.如圖為三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程示意圖,其中①②表示處理過(guò)程?;卮鹣铝袉?wèn)題: (1)該育種方法是 ,原理是_______________________________________。 (2)①過(guò)程最常用的試劑為_(kāi)_____________________________________________, 其作用機(jī)理是_________________________________________________________。 (3
65、)三倍體無(wú)子西瓜的無(wú)子性狀是否為可遺傳的變異? ,理由是____________________________________________________________________, 三倍體無(wú)子西瓜不產(chǎn)生種子的原因是_____________________________________。 (4)除該方法外,能獲得無(wú)子果實(shí)的方法還有_______________________________ ________________________________________________。(請(qǐng)舉一例) 解析 (1)普通西瓜為二倍體,無(wú)子西瓜屬于三倍體,因此該育種方法是多倍體育種,原理是染色體變異。(2)多倍體育種過(guò)程中最常用的試劑為秋水仙素,其作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍。(3)三倍體無(wú)子西瓜發(fā)生了染色體變異,即遺傳物質(zhì)已經(jīng)發(fā)生改變,因此屬于可遺傳的變異。三倍體無(wú)子西瓜在減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常的配子,因此不產(chǎn)生種子。(4)除該方法外,能獲得無(wú)子果實(shí)的方法還有用一定濃度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理未受粉的雌蕊柱頭。 答案 (1)多倍體育種 染色體變異 (2)秋水仙素 抑制紡錘體的形成 (3)是 遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)紊亂 (4)用一定濃度的生長(zhǎng)素類(lèi)似物處理未受粉的雌蕊柱頭 25
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