2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第5章 基因突變及其他變異 第2節(jié) 染色體變異學(xué)案 新人教版必修第二冊(cè)

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1、第2節(jié)　染色體變異 1．闡明染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化，可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。(生命觀念)　2.比較二倍體、多倍體、單倍體的概念，比較多倍體、單倍體的不同特點(diǎn)。(科學(xué)思維) 一、染色體變異 1．概念：體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。 2．類型：(1)染色體數(shù)目變異； (2)染色體結(jié)構(gòu)變異。 二、染色體數(shù)目的變異 1．類型 (1)個(gè)別染色體增加或減少。 (2)以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。 2．染色體組：每套非同源染色體，其形態(tài)和功能各不相同。 3．二倍體：體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。

2、 4．多倍體 (1)概念：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)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。 (3)人工誘導(dǎo)(多倍體育種) ①方法：用秋水仙素誘發(fā)或用低溫處理。 ②處理對(duì)象：萌發(fā)的種子或幼苗。 ③原理：能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。 5．單倍體 (1)概念：體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體。 (2)特點(diǎn) 三、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．類型 名稱 圖解 變化 舉例 缺失 染色體b片段缺失 果蠅的缺刻翅 重復(fù) 染色體b片段

3、增加 果蠅的棒狀眼 易位 染色體斷裂的片段(d、g)移接到另一條非同源染色體上 果蠅的花斑眼 倒位 同一條染色體上某一片段(a、b)位置顛倒 果蠅的卷翅 2.結(jié)果：使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異。 3．對(duì)生物體的影響：大多數(shù)對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。 知識(shí)點(diǎn)一　染色體數(shù)目變異 1．染色體組 (1)概念 (2)圖示分析 圖中的雄果蠅體細(xì)胞染色體中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y就代表一個(gè)染色體組，與其精子中的染色體組成相同。 (3)生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的判斷 ①根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細(xì)

4、胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，該細(xì)胞中就含有幾個(gè)染色體組。如右圖，每種形態(tài)的染色體都有2條，則該細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組。 ②根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，該細(xì)胞或生物體中就含有幾個(gè)染色體組。例如，基因型為AAaBBB的細(xì)胞或生物體中含有3個(gè)染色體組。 ③根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)種類數(shù)推算含有幾個(gè)染色體組。 染色體組數(shù)＝ 下圖中共有8條染色體，染色體形態(tài)種類數(shù)(形態(tài)、大小不相同)為2，所以染色體組數(shù)為8÷2＝4。 2．“二看法”判斷單倍體、二倍體和多倍體：一看發(fā)育起點(diǎn)；二看體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組。 (1)配子單倍體

5、(2)受精卵 　單倍體并不一定只含一個(gè)染色體組 (1)二倍體生物形成的單倍體只含一個(gè)染色體組。 (2)多倍體生物形成的單倍體中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上染色體組。 1．下圖所示細(xì)胞含三個(gè)染色體組的是(　　) 答案：D 2．下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．一個(gè)染色體組中不含同源染色體 B．由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C．含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體，單倍體不一定含一個(gè)染色體組 D．由六倍體普通小麥花藥離體培育出來的個(gè)體是三倍體 解析：選D。染色體組是由一組非同源染色體組成的；由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中含有幾個(gè)

6、染色體組就是幾倍體，而由配子發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中不管含有幾個(gè)染色體組都是單倍體，所以由六倍體普通小麥花藥離體培育出來的個(gè)體為單倍體。 3．下列有關(guān)多倍體的敘述，正確的是(　　) A．體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體就是多倍體 B．人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多，目前最常用最有效的方法是用低溫處理植物分生組織細(xì)胞 C．人工誘導(dǎo)多倍體最常用的是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 D．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促使染色單體分離，從而使染色體數(shù)目加倍 解析：選C。體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體可能是單倍體，如六倍體對(duì)應(yīng)的單倍體；人工誘導(dǎo)多倍體最有效的方法是用秋水仙素處理分生

7、組織細(xì)胞；人工誘導(dǎo)多倍體最常用的是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；秋水仙素抑制紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍。 知識(shí)點(diǎn)二　染色體數(shù)目變異與生物育種 1．多倍體育種 (1)育種原理：染色體(數(shù)目)變異。 (2)處理材料：萌發(fā)的種子或幼苗。 (3)處理方法：用秋水仙素或低溫處理。 分裂的細(xì)胞抑制紡錘體形成染色體不能移向細(xì)胞兩極，使染色體數(shù)目加倍 (4)實(shí)例：三倍體無子西瓜的培育。 培育過程： ①兩次傳粉 ②三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常配子。 2．單倍體育種 (1)原理：染色體(數(shù)目)變異。 (2)方法

8、 (3)優(yōu)點(diǎn)：所得個(gè)體均為純合子，明顯縮短育種年限。 (4)缺點(diǎn)：需和雜交育種配合使用，技術(shù)復(fù)雜。 　(1)花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種：?jiǎn)伪扼w育種一般包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理和篩選4個(gè)過程，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部。 (2)“可遺傳變異”≠“可育”：三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬于可遺傳變異——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)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。 4．下圖表示無子西瓜的培育過程，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) ―→―→ A．無子西瓜比普通西瓜品質(zhì)好，產(chǎn)量高

9、 B．四倍體植株所結(jié)的西瓜種子即為三倍體種子 C．無子西瓜培育過程中，以二倍體西瓜作母本，四倍體西瓜作父本，可以得到同樣的結(jié)果 D．培育無子西瓜通常需要年年制種，用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速進(jìn)行無性繁殖 解析：選C。無子西瓜的培育過程中，如果以二倍體西瓜作母本、四倍體西瓜作父本，則得到的三倍體種子所結(jié)西瓜的珠被發(fā)育成厚硬的種皮，不能達(dá)到“無子”的目的。因無子西瓜是三倍體，不能自己繁殖后代，因此需年年制種，但可以通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)來快速繁殖。 5．下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，下列有關(guān)此育種方法的敘述錯(cuò)誤的是(　

10、　) A．過程①可使育種所需的優(yōu)良基因由親本進(jìn)入F1 B．過程②為減數(shù)分裂 C．過程③是利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得單倍體幼苗 D．過程④必須使用秋水仙素處理 解析：選D。過程①是雜交，通過基因重組使優(yōu)良的性狀集中到同一個(gè)體上；過程②是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子；過程③是對(duì)花藥的離體培養(yǎng)；過程④為人工誘導(dǎo)染色體加倍，除秋水仙素外，低溫也可達(dá)到誘導(dǎo)染色體加倍的目的。 多倍體育種和單倍體育種的比較 項(xiàng)目 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成套減少，再加倍后得到純種(每對(duì)染色體上成對(duì)的基因都是純合的) 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng)

11、后，人工誘導(dǎo)染色體加倍 優(yōu)點(diǎn) 操作簡(jiǎn)單 明顯縮短育種年限 缺點(diǎn) 適用于植物，在動(dòng)物方面難以操作 技術(shù)復(fù)雜一些，需與雜交育種配合 　 知識(shí)點(diǎn)三　染色體結(jié)構(gòu)變異 1．染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變 項(xiàng)目 染色體結(jié)構(gòu)變異 基因突變 本質(zhì) 染色體片段的缺失、重復(fù)、易位或倒位 堿基的替換、增添或缺失 發(fā)生變化的基因的數(shù)目 1個(gè)或多個(gè) 1個(gè) 變異水平 細(xì)胞 分子 光鏡檢測(cè) 可見 不可見 2.易位與互換的比較 項(xiàng)目 染色體易位 互換 圖解 區(qū)別 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之間 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異

12、 屬于基因重組 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 　(1)DNA分子上若干基因的缺失或重復(fù)(增加)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 (2)DNA分子上若干堿基的缺失、增添，屬于基因突變。 6．(高考上海卷)下圖顯示了染色體及其部分基因，對(duì)①和②過程最恰當(dāng)?shù)谋硎龇謩e是(　　) A．交換、缺失　　　 B．倒位、缺失 C．倒位、易位 D．交換、易位 解析：選C。①過程中F與m位置相反，表示的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，②過程只有F，沒有m，但多出了一段原來沒有的染色體片段，表示的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，故C正確。 7．(2019·鄭州高一檢測(cè))下圖①②③④分別表示不同的變異類型

13、，其中圖③中的基因2由基因1變異而來。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期 B．③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C．④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D．圖中4種變異能夠遺傳的是①③ 解析：選C。①表示基因重組中的互換，因?yàn)槠浒l(fā)生在同源染色體之間；②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，因?yàn)槠浒l(fā)生在非同源染色體之間；③表示基因突變中堿基的缺失；④表示染色體的缺失或重復(fù)。圖中4種變異都是可遺傳變異。 知識(shí)點(diǎn)四　低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化 1．實(shí)驗(yàn)原理 低溫可抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)

14、胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。 2．方法步驟 根尖培養(yǎng)： 　　　 　將蒜(或洋蔥)在冰箱冷藏室內(nèi)(4 ℃)放置一周。取出后將蒜等材料放在裝滿清水的容器上方，底部接觸水面，置于室溫(約25 ℃)進(jìn)行培養(yǎng)，使之生根 低溫誘導(dǎo)：等不定根長(zhǎng)至1 cm時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱冷藏室內(nèi)(4 ℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)48～72 h 材料固定：剪取根尖約0.5～1 cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h，固定其形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次 制作裝片：解離→漂洗→染色→制片(同觀察植物細(xì)胞的有絲分裂) 　觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察 3．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，

15、也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。 　低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中的理解誤區(qū) (1)顯微鏡下觀察到的是死細(xì)胞，而不是活細(xì)胞：植物細(xì)胞經(jīng)卡諾氏液固定后細(xì)胞死亡。 (2)選擇材料不能隨意：誤將低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。因?yàn)槿旧w數(shù)目變化發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)，處理其他細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。 (3)低溫處理的理解誤區(qū)：誤認(rèn)為低溫處理時(shí)間越長(zhǎng)越好。低溫處理的目的只是抑制紡錘體形成，使染色體不能被拉向兩極。如果低溫持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)影響細(xì)胞的各項(xiàng)功能，甚至死亡。 (4)著絲粒分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲粒不分裂”。著絲粒是自動(dòng)分裂，不需要紡錘絲牽引。紡

16、錘絲牽引的作用是將染色體拉向兩極。 8．下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)原理是低溫抑制紡錘體的形成，使子染色體不能移向兩極 B．解離后的洋蔥根尖應(yīng)漂洗后才能進(jìn)行染色 C．甲紫溶液可以使細(xì)胞中的染色體著色 D．顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞處在分裂期且染色體數(shù)目發(fā)生了改變 解析：選D。低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)的原理是低溫能抑制有絲分裂前期紡錘體形成，導(dǎo)致細(xì)胞中染色體不能移向細(xì)胞兩極；解離后要用清水漂洗根尖殘留的鹽酸以防止影響著色；甲紫溶液可將細(xì)胞中的染色體染成紫色；顯微鏡下可看到大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期，部分細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 9．(2019·大連

17、二十四中期末)用秋水仙素處理某二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株，預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表，正式實(shí)驗(yàn)時(shí)秋水仙素濃度設(shè)計(jì)最合理的是(　　) 秋水仙素濃度(g/L) 再生植株(棵) 四倍體植株(棵) 0 48 0 2 44 4 4 37 8 6 28 11 8 18 5 10 9 2 A.0、2、3、4、5、6　　　 B．0、4、5、6、7、8 C．0、6、7、8、9、10 D．0、3、6、9、12、15 解析：選B。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用濃度為6 g/L的秋水仙素處理愈傷組織，誘導(dǎo)形成的四倍體植株數(shù)目最多，誘導(dǎo)率最高，所以正式實(shí)驗(yàn)時(shí)秋水仙素

18、濃度設(shè)計(jì)最合理的是0、4、5、6、7、8 g/L。 核心知識(shí)小結(jié) [要點(diǎn)回眸] [規(guī)范答題] 二倍體生物正常配子中的一套非同源染色體是一個(gè)染色體組。 由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組，就是幾倍體。 單倍體并不一定只含一個(gè)染色體組。 單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限。 秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。 染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位等幾種類型。 染色體結(jié)構(gòu)變異可改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序，可在顯微鏡下觀察到。 [隨堂檢測(cè)] 1．以下二倍體生物的細(xì)胞

19、中含有兩個(gè)染色體組的是(　　) ①有絲分裂中期細(xì)胞?、谟薪z分裂后期細(xì)胞　③減數(shù)分裂Ⅰ中期細(xì)胞?、軠p數(shù)分裂Ⅱ中期細(xì)胞　⑤減數(shù)分裂Ⅰ后期細(xì)胞?、逌p數(shù)分裂Ⅱ后期細(xì)胞 A．①②③　　　　　 B．①③⑤ C．①③⑤⑥ D．①④⑤⑥ 解析：選C。有絲分裂后期細(xì)胞中有四個(gè)染色體組。減數(shù)分裂Ⅱ中期細(xì)胞中含一個(gè)染色體組。 2．下圖表示某植物正常體細(xì)胞的染色體組成，Aa、Bb、Cc、Dd代表四對(duì)同源染色體。下列各選項(xiàng)中，可能是該植物染色體組成的是(　　) A．ABCd B．Aaaa C．AaBbCcDd D．AaaBbb 解析：選B。由題圖可以看出，同源染色體出現(xiàn)了四次，該植物屬于四倍體，故染

20、色體組成可能是Aaaa。 3．(2017·湖南學(xué)考真題)下列關(guān)于單倍體、二倍體、多倍體的敘述，正確的是(　　) A．體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體就是二倍體 B．用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體植株 C．多倍體的植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子都比較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都有所增加 D．多倍體在動(dòng)物中常見，在植物中很少見 解析：選C。體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體如果是由配子發(fā)育而來，則是單倍體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用秋水仙素處理單倍體植株后得到的可能是多倍體植株，B項(xiàng)錯(cuò)誤；多倍體由于基因數(shù)量增加，所以表現(xiàn)為莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子都比較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量增加，C項(xiàng)正確；多倍體在植物中

21、較常見，在動(dòng)物中很少見，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．下列有關(guān)單倍體的敘述中不正確的是(　　) ①由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體?、诤袃蓚€(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體?、凵锏木踊蚵鸭?xì)胞一定都是單倍體?、芑蛐蜑閍aaBBBccc的植株一定是單倍體?、莼蛐蜑锳bcd的生物體一般是單倍體 A．③④⑤ B．②③④ C．①③⑤ D．②④⑤ 解析：選B。由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來的個(gè)體一定是單倍體，①正確；含有兩個(gè)染色體組的生物體，可能是二倍體，也可能是四倍體生物的單倍體，②錯(cuò)誤；生物的精子或卵細(xì)胞是生殖細(xì)胞，不是個(gè)體，所以不能稱之為單倍體，③錯(cuò)誤；基因型為aaaBBBccc的植株可能

22、是單倍體，也可能是三倍體，④錯(cuò)誤；基因型為Abcd的生物體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組，一般是單倍體，⑤正確。 5．下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖，下列有關(guān)此圖敘述不正確的是(　　) A．圖中進(jìn)行①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 B．②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 C．實(shí)施③過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞分化 D．④過程的實(shí)施中通常用一定濃度的秋水仙素 解析：選C。題圖表示單倍體育種的過程，其中①②③④分別表示雜交、減數(shù)分裂、花藥離體培養(yǎng)(植物組織培養(yǎng))、秋水仙素處理，其中雜交

23、的目的是將位于不同親本上的優(yōu)良性狀集中到同一個(gè)體上；減數(shù)分裂過程中存在非同源染色體的自由組合；花藥離體培養(yǎng)過程的原理是植物細(xì)胞的全能性；誘導(dǎo)染色體加倍的常用方法是用秋水仙素處理。 6．導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化的原因有很多，圖中字母代表不同基因，其中變異類型①和②依次是(　　) A．突變和倒位 B．重組和倒位 C．重組和易位 D．易位和倒位 解析：選D。①中少了基因a和b，多了基因J，應(yīng)是從非同源染色體上易位而來的；②中基因c與基因d、e位置發(fā)生了顛倒，屬于倒位。 7．(2019·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)已知西瓜紅色瓤(R)對(duì)黃色瓤(r)為顯性。圖中A是由黃瓤瓜種子(rr)萌發(fā)而成的，B是由紅瓤

24、瓜種子(RR)長(zhǎng)成的。據(jù)圖回答下列問題： (1)秋水仙素的作用是________________________________________________________________________。 (2)G瓜瓤是____________色的，其中瓜子的胚的基因型是____________。 (3)H瓜瓤是____________色的，H中無子的原理是________________________________________________________________________ ______________________________________

25、__________________________________。 (4)生產(chǎn)上培育無子西瓜的原理是________________________________________________________________________。 解析：秋水仙素的作用機(jī)理是抑制紡錘體的形成，阻礙細(xì)胞的有絲分裂，使著絲點(diǎn)分裂后形成的子染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。用秋水仙素處理黃瓤西瓜(rr)的幼苗，使之形成四倍體的西瓜(rrrr)，植株開花后產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型為rr。當(dāng)它接受二倍體紅瓤西瓜(RR)的花粉(R)后，子房壁發(fā)育成果皮(rrrr)，瓜瓤為黃色，受精卵的

26、基因型為Rrr，發(fā)育成的胚為三倍體(Rrr)。第二年，三倍體的西瓜開花后，由于減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，所以當(dāng)接受普通二倍體西瓜的花粉刺激后，發(fā)育成的三倍體西瓜中沒有種子。無子西瓜的培育原理是染色體數(shù)目變異。 答案：(1)抑制細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍　(2)黃　Rrr　(3)紅　三倍體植株減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞 (4)染色體數(shù)目變異 [課時(shí)作業(yè)] A級(jí)·合格考通關(guān)區(qū) 1．下列關(guān)于染色體組的表述，不正確的是(　　) A．起源相同的一組完整的非同源染色體 B．通常指二倍體生物的一個(gè)配子中的染色體 C

27、．人的體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組 D．普通小麥的花粉細(xì)胞中有一個(gè)染色體組 答案：D 2．將二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理，待其長(zhǎng)成后用其花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到了新的植株，下列有關(guān)新植株的敘述正確的一組是(　　) ①可能是純合子也有可能是雜合子 ②植株矮小不育 ③產(chǎn)生的配子中含一個(gè)染色體組 ④能形成可育的配子 ⑤體細(xì)胞內(nèi)可以有同源染色體 ⑥一定是二倍體 ⑦一定是單倍體 A．①③④⑤⑥ B．①④⑤⑥ C．②⑦ D．①③④⑤⑦ 解析：選D。據(jù)題意可知，玉米幼苗先用秋水仙素處理，使正常的二倍體變?yōu)樗谋扼w，四倍體產(chǎn)生的配子中含有兩個(gè)染色體組，發(fā)育成的單倍體植株中含有兩個(gè)染色體組，所以

28、此時(shí)的單倍體是可育的，產(chǎn)生的配子中只含有一個(gè)染色體組，該單倍體可能是純合子也可能是雜合子。 3．將某馬鈴薯品種的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，在幼苗細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了12對(duì)染色體，此幼苗個(gè)體屬于幾倍體，馬鈴薯的體細(xì)胞含染色體數(shù)是多少(　　) A．單倍體，48 B．二倍體，24 C．四倍體，48 D．四倍體，24 解析：選A?；ㄋ幹械幕ǚ哿：械娜旧w數(shù)只有體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半，花藥離體培養(yǎng)獲得的植株，無論細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組，都是單倍體；幼苗為單倍體，含12對(duì)(即24條)染色體，則馬鈴薯體細(xì)胞含48條染色體。 4．(2019·大連八中期中)果蠅的一條染色體上，正常染色體片段的排列為123－

29、456789，中間的“－”代表著絲粒，下表表示由正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 染色體 基因順序變化 a 123－476589 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的 B．b是染色體某一片段缺失引起的 C．c是染色體著絲粒改變引起的 D．d是染色體增加了某一片段引起的 解析：選C。正?；虻呐帕许樞?yàn)?23－456789，a中5、6、7發(fā)生了倒位，即某一片段位置顛倒引起的，A正確；而b為123－4789，缺失了5、6片段，為染色體某一片段缺失引

30、起的，B正確；c為1654－32789，2、3、4、5、6發(fā)生了倒位，即某一片段位置顛倒引起的，而不是著絲粒改變引起的，C錯(cuò)誤；d為123－45676789，是增加了6、7片段引起的，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的重復(fù)，D正確。 5．(2019·山東博興高一期中)下圖中①和②表示某精原細(xì)胞中的一段DNA分子，分別位于一對(duì)同源染色體的兩條非姐妹染色單體的相同位置上。下列相關(guān)敘述中正確的是(　　) A．①和②所在的染色體都來自父方 B．③和④的形成是由于染色體易位 C．③和④上的非等位基因可能會(huì)發(fā)生重新組合 D．③和④形成后，立即被平均分配到兩個(gè)精細(xì)胞中 答案：C 6．(2019·四川瀘州

31、高一期末)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．都可用光學(xué)顯微鏡觀察檢測(cè) B．都會(huì)導(dǎo)致個(gè)體表型改變 C．都屬于可遺傳的變異 D．都會(huì)導(dǎo)致個(gè)體基因數(shù)目改變 解析：選C。用光學(xué)顯微鏡能直接觀察到染色體數(shù)目變異和結(jié)構(gòu)變異，但是不能觀察到基因突變，A錯(cuò)誤；由于密碼子的簡(jiǎn)并性，基因突變不一定改變生物的表型，B錯(cuò)誤；基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，所以都屬于可遺傳的變異，C正確；基因突變指的是基因結(jié)構(gòu)的改變，一般不會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)目改變，D錯(cuò)誤。 7．(2019·山西太原高一期末)下圖A中的甲表示細(xì)胞內(nèi)的一條染色體片段中基因排列的順序，B、C是該細(xì)胞有絲分裂

32、的兩個(gè)時(shí)期，請(qǐng)回答下列問題： (1)與甲相比，乙、丙分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的________和________。 (2)B圖含有________條染色體，C圖中含有________個(gè)染色體組。 (3)與正常的植株相比，單倍體植株的特點(diǎn)是__________________________。如果用試劑________處理萌發(fā)的種子或幼苗，能抑制________(填字母)圖所示時(shí)期中紡錘體形成，最終使體細(xì)胞中染色體的數(shù)目________。 答案：(1)缺失　重復(fù)(或增加) (2)4　4 (3)植株矮小，高度不育　秋水仙素　B　加倍 8．以培育抗病高產(chǎn)(aaBB)品種為例，分析回

33、答下列問題： (1)①采用的方法是______________，②過程通常用________處理。 (2)單倍體育種共需________年，明顯縮短育種年限。 答案：(1)花藥離體培養(yǎng)　秋水仙素　(2)2 B級(jí)·等級(jí)考擬戰(zhàn)區(qū) 9. (2019·信陽(yáng)高級(jí)中學(xué)檢測(cè))在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)如圖所示的細(xì)胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細(xì)胞中部分染色體，其他染色體均正常)，以下分析合理的是(　　) A．a(chǎn)基因產(chǎn)生的原因可能是其親代產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因突變 B．該細(xì)胞一定發(fā)生了染色體變異，一定沒有發(fā)生基因自由組合 C．該細(xì)胞產(chǎn)生的各項(xiàng)變異均可在光學(xué)顯微鏡下直接進(jìn)行觀察

34、 D．該細(xì)胞的變異均為可遺傳變異，都可通過有性生殖傳給后代 解析：選B。水稻根尖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，可能是該過程中發(fā)生了基因突變， A錯(cuò)誤；細(xì)胞中Ⅱ號(hào)染色體是3條，一定發(fā)生了染色體變異，基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B正確；基因突變不能用光學(xué)顯微鏡直接進(jìn)行觀察，C錯(cuò)誤；水稻根尖細(xì)胞是體細(xì)胞，發(fā)生的變異不能通過有性生殖傳給后代，D錯(cuò)誤。 10．(2019·遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)下圖是利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖細(xì)胞(基因型BbTt)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的流程示意圖。下列分析不正確的是(　　) A．基因重組發(fā)生在圖中②過程，過程③中能夠在顯微鏡下看到染色單體的時(shí)期是前期和中期 B．秋水仙素

35、用于培育多倍體的原理是其能夠抑制紡錘體的形成 C．植株A為二倍體，其體細(xì)胞內(nèi)最多有4個(gè)染色體組；植株C屬于單倍體，其發(fā)育起點(diǎn)為配子 D．利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，植株B為純合體的概率為25% 解析：選D?；蛑亟M有自由組合和互換兩類。前者發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期(非同源染色體的自由組合)，后者發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的四分體時(shí)期(同源染色體的非姐妹染色單體的交換)，即發(fā)生在圖中②過程，有絲分裂前的間期染色體復(fù)制形成染色單體，后期著絲粒分裂，染色單體消失，因此能在顯微鏡下看到染色單體的時(shí)期是前期和中期，A正確；多倍體育種常用秋水仙素處理，原理是其能夠抑制紡錘體的形成，使得染色體

36、數(shù)目加倍，B正確；玉米為二倍體，體細(xì)胞內(nèi)含有兩個(gè)染色體組，在有絲分裂后期著絲粒分裂，含有4個(gè)染色體組，植株C發(fā)育起點(diǎn)為配子，屬于單倍體，C正確；利用幼苗2進(jìn)行育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限，植株B為純合體的概率為100%，D錯(cuò)誤。 11．(2019·合肥高一檢測(cè))洋蔥是二倍體植物，體細(xì)胞中有16條染色體，某同學(xué)用低溫誘導(dǎo)洋蔥根尖細(xì)胞染色體加倍獲得成功。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．該同學(xué)不會(huì)觀察到染色體加倍的過程 B．低溫誘導(dǎo)細(xì)胞染色體加倍時(shí)不可能發(fā)生基因重組 C．分生區(qū)同時(shí)存在染色體數(shù)為8、16、32、64的細(xì)胞 D．低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成 解析：選C

37、。制片時(shí)經(jīng)過解離的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會(huì)觀察到染色體加倍的過程，故A正確；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂過程中，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，故B正確；分生區(qū)細(xì)胞有的含2個(gè)染色體組，有的含4個(gè)染色體組，但不可能出現(xiàn)8條染色體的情況，因?yàn)楦饧?xì)胞不進(jìn)行減數(shù)分裂，故C錯(cuò)誤；低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成，染色體不能移向細(xì)胞兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，故D正確。 12．(2019·廣東中山高一期末)遺傳學(xué)檢測(cè)兩人的基因組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲為AaB，乙為AABb，甲缺少一個(gè)基因的原因可能是(　　) ①基因突變?、谌旧w數(shù)目變異?、廴旧w結(jié)構(gòu)變異　④甲可能是男性 A．①③④ B．①②③ C

38、．②③④ D．①②④ 解析：選C?；蛲蛔冎粫?huì)產(chǎn)生等位基因，基因的數(shù)目并不會(huì)減少，①錯(cuò)誤；甲的基因組成為AaB，缺少一個(gè)B或b基因，很可能是該基因存在的染色體發(fā)生了缺失，即可能發(fā)生了染色體數(shù)目變異中的個(gè)別染色體的減少，②正確；甲缺少一個(gè)B或b基因也有可能是該基因存在的染色體發(fā)生了片段的缺失，而導(dǎo)致該基因丟失，③正確；該基因如果只存在于X染色體上，則在男性個(gè)體中也只有一個(gè)基因，④正確。 13．(2019·哈爾濱高一檢測(cè))下圖所示為兩種西瓜的培育過程，A～L分別代表不同的時(shí)期，請(qǐng)回答下列問題： (1)培育無子西瓜的育種方法為____________，依據(jù)的遺傳學(xué)原理是__________

39、__。A時(shí)期需要用________(試劑)處理使染色體數(shù)目加倍，其作用是________________________________________________________________________。 圖示還有某一時(shí)期也要用到和A相同的處理方法，該時(shí)期是________。 (2)K時(shí)期采用____________________的方法得到單倍體植株，K、L育種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是________________。 (3)圖示A～L各時(shí)期中發(fā)生基因重組的時(shí)期為____________。 (4)三倍體無子西瓜為什么沒有種子？__________________________

40、______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)無子西瓜的育種方法是多倍體育種，其原理是染色體變異；秋水仙素能抑制紡錘體的形成，獲得染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞；單倍體變成純合二倍體的過程中，也需要使用秋水仙素處理。(2)獲得單倍體的方法是花藥離體培養(yǎng)；單倍體育種的最大優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。(3)基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，即B、C、H、K。(4)由于三倍體植株減數(shù)分裂過程中，染色

41、體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育配子，因此不能形成種子。 答案：(1)多倍體育種　染色體變異　秋水仙素　抑制紡錘體的形成　L　(2)花藥離體培養(yǎng)　明顯縮短育種年限　(3)B、C、H、K　(4)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 14．(2019·北京西城區(qū)期末)山葡萄以釀酒的獨(dú)特口味、豐富的營(yíng)養(yǎng)成分以及極強(qiáng)抗寒性在葡萄育種領(lǐng)域占據(jù)重要地位?？茖W(xué)家對(duì)“雙優(yōu)”(品種名)山葡萄幼苗進(jìn)行多倍體誘導(dǎo)，幼苗成活數(shù)和變異數(shù)見下表，分析回答下列問題： 誘變劑濃度% 莖(芽)分生 組織(個(gè)) 處理24小時(shí) 處理48小時(shí) 處理72小時(shí) 成活數(shù) 變異數(shù) 成活數(shù) 變異

42、數(shù) 成活數(shù) 變異數(shù) 0 30 30 0 30 0 27 0 0.1 30 24 0 20 0 16 0 0.2 30 12 1 10 1 5 3 0.4 30 5 2 3 1 3 0 0.6 30 0 0 0 0 0 0 (1)誘導(dǎo)多倍體形成的常用誘變劑是________。多倍體育種的原理是誘導(dǎo)植物發(fā)生________________________________________________________________________。 (2)設(shè)置零濃度組的目的是________，山葡萄的成活率隨______________________而下降。 (3)多倍體誘變劑多數(shù)為有毒害的化學(xué)試劑。在誘導(dǎo)多倍體育種過程中，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)一株原種群中沒有的，抗旱但不耐寒型的植株，這一變異最可能是誘變劑誘發(fā)了________導(dǎo)致的。 答案：(1)秋水仙素　染色體數(shù)目變異 (2)對(duì)照　處理時(shí)間的延長(zhǎng)和藥物濃度的增加 (3)基因突變 21