2019-2020年高中生物 第五章 基因突變及其他變異 第2節(jié) 染色體變異教學(xué)案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第五章 基因突變及其他變異 第2節(jié) 染色體變異教學(xué)案 新人教版必修2 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.結(jié)合圖5－5，闡明染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果。2.結(jié)合教材實(shí)例，簡述二倍體、多倍體和單倍體的概念。3.通過教材實(shí)驗(yàn)，了解多倍體育種的原理和操作過程。 [重難點(diǎn)擊]　1.理解染色體組的概念。2.理解二倍體、多倍體和單倍體的概念。3.單倍體育種和多倍體育種的原理和過程。 舟舟， 1978年4月1日出生在中國的武漢。他是個(gè)先天性愚型患者，智力只相當(dāng)于幾歲的小孩子。舟舟從小偏愛指揮，當(dāng)音樂響起時(shí)，舟舟就會拿起指揮棒，揮動短短的手臂，惟妙惟肖地做出標(biāo)準(zhǔn)的指揮動作，直到曲終。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21號染色體比常人多了1條。那么染色體都有哪些變異，對生物有什么影響呢？本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)染色體變異。 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．含義 染色體結(jié)構(gòu)的改變，會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，而導(dǎo)致性狀的變異。 2．類型 圖解 變化 名稱 舉例 染色體b片段丟失 缺失 貓叫綜合征；果蠅缺刻翅 染色體b片段增加 重復(fù) 果蠅的棒狀眼 染色體斷裂的片段(d、g)移接到另一條非同源染色體上 易位 人慢性粒細(xì)胞白血病 同一條染色體上某一片段(ab)位置顛倒了 倒位 略 3．結(jié)果 大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。 下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。據(jù)此分析： 1．圖①和圖②的變異分別發(fā)生在哪種染色體之間？屬于哪類變異？ 答案　圖①發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組；圖②發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 2．圖②和圖③相比，二者對染色體上基因的數(shù)目或排列順序的影響有什么不同？ 答案　圖②是易位，會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；圖③是基因突變，只是改變基因的結(jié)構(gòu)，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序。 3．圖①②③中能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪種？ 答案　能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是②。 4．能確定圖④中的變異具體屬于哪種染色體結(jié)構(gòu)變異嗎？ 答案　不能。若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；若染色體4正常，染色體3則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。 知識整合　同源染色體的非姐妹染色單體間的片段交換屬于基因重組，非同源染色體之間的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；基因突變在光學(xué)顯微鏡下都觀察不到，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序；染色體變異可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到，會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。 1．如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是(　　) A．① B．② C．③ D．④ 答案　C 解析　染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、增添、倒位和易位等。③是基因突變或減數(shù)分裂四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換所致。 2．下列關(guān)于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個(gè)片段缺失、重復(fù)、倒位或易位等，而基因突變則是DNA分子中堿基對的替換、增加或缺失 B．原核生物與真核生物均可以發(fā)生基因突變，但只有真核生物能發(fā)生染色體變異 C．基因突變一般是微小突變，其對生物體影響較小，而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異，其對生物體影響較大 D．多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡觀察進(jìn)行鑒別，而基因突變則不能 答案　C 解析　基因突變是分子水平上的變異，只涉及基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基對的改變，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到，原核生物和真核生物都可以發(fā)生；染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個(gè)片段的變化，只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結(jié)構(gòu)變異都可能對生物的性狀產(chǎn)生較大影響。 題后歸納　四個(gè)方面區(qū)分三種變異 (1) “互換”方面：同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2) “缺失” 方面：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變。 (3)變異的水平方面：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)變異的“質(zhì)”和“量” 方面：基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會改變基因的量或改變基因的排列順序。 二、染色體數(shù)目的變異 1．類型 2．染色體組 (1)果蠅體細(xì)胞中共有4對同源染色體，其中3對是常染色體，1對是性染色體。 (2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過程中，同源染色體分離，因此配子中的染色體的組成為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，它們是一組非同源染色體。 (3)像雄果蠅精子中的染色體一樣，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，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。 3．二倍體、多倍體和單倍體 (1)二倍體：由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫做二倍體。自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。 (2)多倍體 ①概念：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。 ②實(shí)例：香蕉(三倍體)、馬鈴薯(四倍體)、普通小麥(六倍體)。 ③特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。也存在結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。 (3)單倍體 ①概念：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。 ②實(shí)例：蜜蜂中的雄蜂。 ③特點(diǎn)：植株長得弱小，一般高度不育。但是，利用單倍體植株培育新品種能明顯縮短育種年限。  下面甲表示細(xì)胞染色體圖，乙表示細(xì)胞基因型，據(jù)圖分析： 1．甲生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 答案　4個(gè)。細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。 2．乙生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 答案　4個(gè)。在乙的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。 3．若丙生物的體細(xì)胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？ 答案　4個(gè)。 4．單倍體是不是一定只含有一個(gè)染色體組？如何區(qū)分單倍體和多倍體？ 答案　單倍體不一定只含有一個(gè)染色體組，如四倍體的單倍體含有2個(gè)染色體組，因此判斷單倍體和多倍體時(shí)，首先看發(fā)育的起點(diǎn)，如果生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都是單倍體。如果生物體是受精卵或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。 知識整合　判斷單倍體和多倍體時(shí)，首先看發(fā)育的起點(diǎn)，如果生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都是單倍體。如果生物體是受精卵或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。 3．下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是(　　) A．一個(gè)染色體組中不含同源染色體 B．由受精卵發(fā)育成的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C．單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組 D．人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 答案　D 解析　染色體組是不含有同源染色體的；個(gè)體若由受精卵發(fā)育而來，含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體；單倍體是由配子發(fā)育而成的，不一定只含有一個(gè)染色體組；人工誘導(dǎo)多倍體的方法有秋水仙素處理或低溫處理等。 4．根據(jù)圖中A～H所示的細(xì)胞圖回答下列問題： (1)細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是________圖。 (2)細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是________圖。 (3)細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是________________圖，它________(一定，不一定)是三倍體。 (4)細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是________________圖，它________(可能，不可能)是單倍體。 答案　(1)D、G　(2)C、H　(3)A、B　不一定　(4)E、F 可能 解析　在細(xì)胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個(gè)染色體組。在細(xì)胞內(nèi)，含有幾個(gè)同音字母，就是含有幾個(gè)染色體組。確認(rèn)是否為單倍體需看發(fā)育起點(diǎn)。 方法鏈接　 染色體組數(shù)的判斷方法 (1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：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。 (2)根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個(gè)染色體組。 (3)根據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值判斷：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組。 三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化及育種 1．實(shí)驗(yàn)原理：用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，使染色體不能被拉向兩極，這樣細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，染色體的數(shù)目就發(fā)生變化。 2．實(shí)驗(yàn)操作步驟 (1)培養(yǎng)：將洋蔥放在清水中培養(yǎng)，待長出約1_cm左右的不定根時(shí)，放入冰箱(4 ℃)誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h。 (2)固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5～1 cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。 (3)制作裝片：按解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟，具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。 (4)觀察：先用低倍鏡觀察，找到既有二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞的視野。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。 1．下圖是三倍體西瓜的培育過程，據(jù)圖分析回答下列問題： (1)①過程是哪種處理過程？其原理是什么？ 答案　①過程是用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，產(chǎn)生四倍體的過程，其原理是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 (2)②和④都是傳粉，目的有什么不同？ 答案　②傳粉是為了雜交得到三倍體種子，④傳粉是為了刺激子房產(chǎn)生生長素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。 (3)①過程處理后，新產(chǎn)生的四倍體，各部分細(xì)胞都含有四個(gè)染色體組嗎？ 答案　不是。地上部分的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，含有四個(gè)染色體組；根細(xì)胞沒有加倍，只含有兩個(gè)染色體組。 (4)西瓜f的瓜瓤、種子e的胚分別含有幾個(gè)染色體組？ 答案　西瓜f的瓜瓤來自母本，含有四個(gè)染色體組，而種子e的胚含有三個(gè)染色體組。 (5)為什么三倍體西瓜沒有種子？ 答案　三倍體西瓜進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于聯(lián)會紊亂，一般不能產(chǎn)生正常配子。 2．如圖表示用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法，據(jù)圖分析： (1)F1能產(chǎn)生幾種雄配子？ 答案　F1的基因型是DdTt，能產(chǎn)生四種配子：DT、dT、Dt、dt。 (2)過程③是哪種處理？其原理是什么？ 答案　過程③是花藥離體培養(yǎng)過程。原理是細(xì)胞的全能性。 (3)過程④是哪種處理？處理后符合要求的植株占的比例是多少？ 答案　過程④是用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。處理后ddTT占的比例為1/4。 5．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，不正確的是(　　) A．用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能抑制紡錘體的形成 B．洋蔥根尖長出約1 cm時(shí)，剪下，置于4 ℃冰箱中，誘導(dǎo)36 h C．卡諾氏液浸泡根尖，固定細(xì)胞的形態(tài) D．裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟 答案　B 解析　低溫誘導(dǎo)的原理是抑制紡錘體的形成；剪下根尖，會使其失去生命力，細(xì)胞不再分裂；卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞的形態(tài)；在制作裝片時(shí)，過程和“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同，包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟。 6．將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻(　　) A．對花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻 B．產(chǎn)生的配子沒有同源染色體，所以無遺傳效應(yīng) C．與原來的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻 D．秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，最可能作用于細(xì)胞分裂的后期 答案　C 解析　二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理，得到的是同源四倍體，體細(xì)胞內(nèi)有4個(gè)染色體組，而且每個(gè)染色體組之間都有同源染色體。由四倍體的配子發(fā)育來的芝麻是單倍體，含兩個(gè)染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的。四倍體的配子中有兩個(gè)染色體組，二倍體的配子中有一個(gè)染色體組，所以四倍體與二倍體雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻，由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，起作用的時(shí)期是細(xì)胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成。 1．如圖為一對同源染色體在減數(shù)分裂時(shí)的配對行為，表明該細(xì)胞發(fā)生了(　　) A．基因突變 B．染色體變異 C．基因重組 D．堿基互補(bǔ)配對 答案　B 解析　根據(jù)圖示推測其產(chǎn)生的過程為： 這是染色體倒位發(fā)生后引起的變化，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 2．基因突變和染色體變異的一個(gè)重要的區(qū)別是(　　) A．基因突變在光學(xué)顯微鏡下看不見 B．染色體變異是定向的，而基因突變是不定向的 C．基因突變是可以遺傳的 D．染色體變異是不能遺傳的 答案　A 解析　基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體的變異可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到；生物的變異是不定向的；基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變，都是可遺傳的變異。 3．下列關(guān)于染色體組的敘述，正確的是(　　) A．體細(xì)胞中的一半染色體是一個(gè)染色體組 B．配子中的全部染色體是一個(gè)染色體組 C．本物種配子中的一半染色體是一個(gè)染色體組 D．二倍體生物配子中的全部染色體是一個(gè)染色體組 答案　D 解析　一個(gè)染色體組內(nèi)各條染色體大小、形態(tài)各不相同，是一組非同源染色體。只有二倍體產(chǎn)生的配子中含有一套非同源染色體，才是一個(gè)染色體組。 4．雙子葉植物大麻(2n＝20)為雌雄異株，性別決定為XY型，若將其花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成應(yīng)是(　　) A．18＋XY B．18＋YY C．9＋X或9＋Y D．18＋XX或18＋YY 答案　D 解析　由題知2n＝20，性別決定為XY型，則花藥的染色體組成為9＋X或9＋Y，將其培育成單倍體后再利用秋水仙素處理，誘導(dǎo)染色體加倍后，植株的染色體組成是18＋XX或18＋YY。 5．已知二倍體西瓜的體細(xì)胞中含有22條染色體，西瓜的綠皮(A)對白皮(a)為顯性，大子(B)對小子(b)為顯性，這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上。現(xiàn)對一批純種綠皮大子與白皮小子西瓜種子進(jìn)行了下列操作： a．將這批種子播種，并用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大子幼苗，使之成為四倍體； b．當(dāng)被處理后的綠皮大子西瓜植株開花后，將白皮小子西瓜植株的花粉授予綠皮大子植株，使之雜交獲得F1。 (1)親本雜交當(dāng)年結(jié)__________(選填“有子”或“無子”)西瓜，其果皮顏色為__________。 (2)秋水仙素的作用是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由于工作人員的疏忽，進(jìn)行a操作時(shí)，其中有一株幼苗沒有用秋水仙素處理，其通過雜交獲得了有子西瓜。第二年，工作人員將該種子(F1)播種，用一定濃度的秋水仙素處理其幼苗，并讓F1與白皮小子西瓜植株雜交獲得F2。(提示：F1進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，每4條同源染色體等量隨機(jī)分配到配子中去，其產(chǎn)生的配子可育) ①F1減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中含有________個(gè)DNA分子，________個(gè)染色體組，________對同源染色體。 ②從F2中可以選出白皮小子的西瓜品種嗎？為什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若只考慮種皮這一對相對性狀的遺傳，則F2的基因型及比例為__________________。 答案　(1)有子　綠皮　(2)抑制有絲分裂時(shí)紡錘體的形成，使細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍　(3)①44　4　22 ②不能，因?yàn)镕2是三倍體，其減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常配子(或F2是三倍體，其高度不育)?、跘Aa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1 解析　純種綠皮大子西瓜基因型為AABB，白皮小子西瓜基因型為aabb，用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大子幼苗后基因型為AAAABBBB，其和aabb雜交后形成受精卵AAaBBb，發(fā)育為種子，所以母本結(jié)的是有子西瓜。因果實(shí)由母本的子房發(fā)育而成，果皮來自子房壁，母本基因型為AAAABBBB，所以果皮顏色為綠皮。第(3)小題所說幼苗沒有用秋水仙素處理，基因型為AABB，其和aabb雜交后形成子代基因型為AaBb，用秋水仙素處理后為AAaaBBbb，染色體數(shù)為44，染色體組為4組。減數(shù)第一次分裂同源染色體分離后，減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分開，DNA分子數(shù)為44，染色體數(shù)為44，染色體組為4組，同源染色體為22對。AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb雜交后得到F2為三倍體，因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常配子，所以形成的三倍體高度不育，不能作為品種得以保留。AAaa在四條同源染色體上，在分離時(shí)隨機(jī)分配，因此有AA、Aa、aa三種組合，比例為1∶4∶1，和a一種配子隨機(jī)結(jié)合后得到的F2的基因型及其比例為AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。 課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1．由于種種原因，某生物體內(nèi)某條染色體上多了或少了幾個(gè)基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于(　　) A．基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變 B．染色體結(jié)構(gòu)變異 C．染色體數(shù)目變異 D．染色單體的交叉互換 答案　B 解析　某條染色體上多了或少了幾個(gè)基因是由染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)所致。 2．如圖是某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，兩對聯(lián)會的染色體之間出現(xiàn)異常的“十”字型結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作的推斷中錯(cuò)誤的是(　　) A．此種異常源于染色體結(jié)構(gòu)的變異 B．該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb C．該生物基因型為HhAaBb，一定屬于二倍體生物 D．此種異?？赡軙?dǎo)致生物的生殖能力下降 答案　C 解析　此圖表示的是減數(shù)分裂過程中的聯(lián)會，根據(jù)同源染色體兩兩配對的關(guān)系可知，H和h所在的染色體為一對同源染色體，剩余的兩條染色體為另一對同源染色體，而A和b或B和a的互換導(dǎo)致上述結(jié)果，上述互換發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；在減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所形成的配子有HAa、hBb或HAb、hBa；該個(gè)體含有兩個(gè)染色體組，有可能為二倍體也有可能為單倍體；染色體變異大多數(shù)是有害的，有可能導(dǎo)致生物體生殖能力下降。 3．普通小麥?zhǔn)橇扼w，有42條染色體，科學(xué)家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是(　　) A．三倍體、21條染色體 B．單倍體、21條染色體 C．三倍體、三個(gè)染色體組 D．單倍體、一個(gè)染色體組 答案　B 解析　花藥中的花粉是經(jīng)過減數(shù)分裂發(fā)育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麥的染色體數(shù)減少了一半，含有三個(gè)染色體組，而體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫單倍體。 4．下面有關(guān)單倍體和染色體組的敘述中，不正確的是(　　) A．由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體稱為單倍體 B．一個(gè)染色體組中無等位基因 C．有性生殖的配子細(xì)胞中染色體肯定為一個(gè)染色體組 D．普通小麥含6個(gè)染色體組、42條染色體，它的單倍體含3個(gè)染色體組、21條染色體 答案　C 解析　由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體中染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半；一個(gè)染色體組中不含有同源染色體，所以也就不存在等位基因；配子中含有正常體細(xì)胞中一半的染色體，例如四倍體的配子中就含有兩個(gè)染色體組；普通小麥中含有6個(gè)染色體組、42條染色體，單倍體中染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞中的一半。 5．下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B．多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C．多倍體細(xì)胞形成過程無完整的細(xì)胞周期 D．多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會 答案　C 解析　低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，不應(yīng)出現(xiàn)三倍體；低溫誘導(dǎo)不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍；根尖細(xì)胞的分裂為有絲分裂，而非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，不能增加重組機(jī)會；多倍體細(xì)胞形成的原理是抑制紡錘體的形成，阻止細(xì)胞的分裂，所以細(xì)胞周期是不完整的。 6．某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細(xì)胞分裂時(shí)期的觀察來識別。圖中a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于(　　) A．三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失 B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù) C．三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失 D．染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體 答案　C 解析　a圖是染色體數(shù)目變異中個(gè)別染色體的增加，屬于三體；b圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中4號染色體片段的重復(fù)；c圖細(xì)胞中含三個(gè)染色體組，可能為三倍體；d圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體片段3和4的缺失。 [高考提能] 7．家蠶屬于ZW型性別決定的二倍體生物，如圖所示為家蠶正常細(xì)胞及幾種突變細(xì)胞的第2對常染色體和性染色體。以下分析不正確的是(　　) A．正常雌性家蠶產(chǎn)生的雌配子類型有四種 B．突變體Ⅰ的形成可能是基因突變 C．突變體Ⅱ所發(fā)生的變異能夠通過顯微鏡觀察到 D．突變體Ⅲ中A和a的分離符合基因的分離定律 答案　D 解析　圖中正常雌性個(gè)體產(chǎn)生的雌配子類型有四種，即AZ、AW、aZ、aW，A正確；突變體Ⅰ中A基因變成a基因，其形成可能是基因突變，B正確；突變體Ⅱ所發(fā)生的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異，能夠通過顯微鏡直接觀察到，C正確；突變體Ⅲ中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異(易位)，導(dǎo)致基因A和a不在一對同源染色體上，因此它們的分離不再符合基因的分離定律，D錯(cuò)誤。 8．下面是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B圖中的字母代表細(xì)胞中染色體上的基因，C、D圖代表細(xì)胞中染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是(　　) 答案　D 解析　根據(jù)題圖可推知，A、B、C、D中分別具有4個(gè)、1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)染色體組，則A、D有可能為多倍體，但有絲分裂過程的前期和中期，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，而姐妹染色單體上含有相同的基因，則一對同源染色體可能具有相應(yīng)的4個(gè)基因，如A。綜上所述，最可能屬于多倍體的細(xì)胞是D。 9．下圖表示無子西瓜的培育過程： 根據(jù)圖解，結(jié)合你學(xué)過的生物學(xué)知識，判斷下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 B．四倍體植株所結(jié)的西瓜，果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組 C．無子西瓜既沒有種皮，也沒有胚 D．四倍體西瓜的根細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組 答案　C 解析　秋水仙素抑制紡錘體的形成，是在有絲分裂的前期；四倍體西瓜的果皮是由子房壁發(fā)育而成的，來自母本，應(yīng)含有4個(gè)染色體組；無子西瓜是由于不能產(chǎn)生正常配子，所以不能形成受精卵，而種皮來自于母本，所以有種皮，而沒有胚；由于植株的地下部分沒有經(jīng)秋水仙素處理，細(xì)胞中仍含有2個(gè)染色體組。 10．基因型為Aa的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后長成植株，該植株細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的種類及其比例是(　　) A．AA∶aa＝1∶1 B．AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 C．Aa∶Aa＝1∶1 D．AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1 答案　D 解析　基因型為Aa的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后長成的植株的基因型為AAaa，減數(shù)分裂時(shí)，A和A組合為AA，A和a組合為Aa，a和a組合為aa，結(jié)果AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。 11．下圖表示某些植物的體細(xì)胞，請據(jù)圖回答下列問題： (1)肯定是單倍體的是________圖，它是由________倍體的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。 (2)莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是________圖，判斷的理由是__________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成，其中肯定是二倍體的是________圖。 (4)如果C圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，那么它是________倍體。形成它的那個(gè)植物是________倍體，原來植物有性生殖形成種子時(shí)，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含________個(gè)染色體組。 答案　(1)D　二　(2)A　含有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種子　(3)B、C　(4)單　四　6 12.某二倍體植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)為24，基因型為AaBb。請據(jù)圖完成下列問題： (1)圖中A所示的細(xì)胞分裂方式主要是________。 (2)產(chǎn)生的花粉基因型有______________種，由花粉發(fā)育成的單倍體有哪幾種基因型？________________。 (3)若C處是指用秋水仙素處理，則個(gè)體①的體細(xì)胞中含染色體________________條，它是純合子還是雜合子？____________________。 (4)若該植物進(jìn)行自花傳粉，在形成的以個(gè)體②組成的群體中可能有幾種基因型？__________________。 (5)若A表示水稻的高稈基因，a表示水稻的矮稈基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，這兩對基因按自由組合定律遺傳。那么該水稻自花傳粉的后代中，矮稈抗病的個(gè)體所占比例是______________________，若要獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病水稻，應(yīng)讓矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，在自交的后代中純種的矮稈抗病水稻所占比例為________。 (6)若要盡快獲得純種的矮稈抗病水稻，則應(yīng)采用圖中____________(填字母)過程進(jìn)行育種，這種育種方法稱為__________________。 答案　(1)減數(shù)分裂　(2)4　AB、Ab、aB、ab　(3)24　純合子　(4)9種　(5) 　　(6)A、B、C　單倍體育種 解析　植物產(chǎn)生花粉或卵細(xì)胞要經(jīng)過減數(shù)分裂，由于基因型為AaBb，所以能產(chǎn)生4種基因型花粉，將花粉經(jīng)花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生的單倍體也應(yīng)該有4種基因型：AB、Ab、aB、ab。花粉中染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半，即12條，經(jīng)秋水仙素處理后的純合子染色體數(shù)應(yīng)該為24條，基因型為AaBb的個(gè)體自交，后代應(yīng)該有9種基因型。矮稈抗病的個(gè)體基因型有兩種：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是(aaBB)＋(aaBb)＝。當(dāng)矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，純合子(aaBB)是，自交后代占，而雜合子(aaBb)是，自交的后代中純合子比例為＝，所以矮桿抗病的水稻進(jìn)行自交，后代中矮稈抗病純合子所占比例為＋＝。 13．四倍體大蒜比二倍體大蒜的產(chǎn)量高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請分析回答下列問題： (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒溫箱中1 h。 ③________________________________________________________________________。 ④分別取根尖________cm，放入________中固定0.5～1 h，然后用________________________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→________→制片。 ⑥低倍鏡檢測，統(tǒng)計(jì)____________________________________________，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析： a．設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 b．對染色體染色還可以用____________________、____________等。 c．除低溫外，________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是____________________。 答案　(2)②4 ℃　8 ℃　12 ℃?、廴〈笏怆S機(jī)均分為5組，分別放入5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)36 h　④0.5～1　卡諾氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液?、萜础∪旧? ⑥每組視野中的染色體加倍率　(4)a.進(jìn)行相互對照；恒溫處理1 h是為了排除室溫對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾　b．龍膽紫染液　醋酸洋紅染液　c．秋水仙素　抑制紡錘體形成 解析　(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以溫度應(yīng)設(shè)置為變量，可設(shè)置－4 ℃、0 ℃、4 ℃、8 ℃、12 ℃等溫度。選取根尖0.5 ～1 cm，不可過長，主要取分生區(qū)的組織細(xì)胞。將根尖放入卡諾氏液中固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液沖洗。裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片四個(gè)步驟。低溫并不能使所有細(xì)胞染色體加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來確定最佳低溫。(4)不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對照，在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。只要不對染色體造成損傷，堿性染料均可對染色體染色，如龍膽紫染液、醋酸洋紅染液等。低溫和秋水仙素的作用機(jī)理均是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 [真題體驗(yàn)] 14．(xx江蘇，10)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料 答案　D 解析　A項(xiàng)，根據(jù)題干信息可知，甲、乙是兩種果蠅，甲、乙雜交產(chǎn)生的F1雖然含有2個(gè)染色體組，但是因?yàn)閬碜约?、乙中?號染色體不能正常聯(lián)會配對，所以F1不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂；B項(xiàng)，根據(jù)題圖，甲中1號染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號染色體；C項(xiàng)，染色體中某一片段倒位會改變基因的排列順序；D項(xiàng)，可遺傳變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進(jìn)化提供原材料。 15．(xx海南，21)下列關(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 答案　C 解析　基因突變只是基因中個(gè)別堿基對的替換、增添、缺失，而染色體結(jié)構(gòu)變異是關(guān)于染色體中某個(gè)片段的增加、缺失、顛倒、易位的情況，所以基因突變不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯(cuò)誤；基因突變中若發(fā)生堿基對的替換，可能因?yàn)槊艽a子的簡并性，不會改變氨基酸的種類，進(jìn)而表現(xiàn)型也不會改變，若突變個(gè)體之前為一個(gè)顯性純合子AA，突變成為Aa，個(gè)體的表現(xiàn)型也可能不改變，B錯(cuò)誤；基因突變中堿基對的替換、增添、缺失，都會引起基因中堿基序列發(fā)生改變，染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體某個(gè)片段的增加、缺失、顛倒、易位的情況也會導(dǎo)致染色體中堿基序列發(fā)生改變，C正確；基因突變是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，這種改變在光學(xué)顯微鏡下是無法直接觀察到的，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。