2018-2019學(xué)年高中生物 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2

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1、 第2節(jié)　染色體變異 [學(xué)習(xí)目標(biāo)]　1.簡述染色體變異的類型及特點(diǎn)。2.了解染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念及區(qū)別。 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．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；果蠅缺刻翅的形成 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 2.結(jié)果 染色體結(jié)構(gòu)的改變，會(huì)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。 3．對生物體的影響 大

2、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。 例1　若圖甲中①和②為一對同源染色體，③和④為另一對同源染色體，圖中字母表示基因，“〇”表示著絲點(diǎn)，則圖乙～圖戊中染色體結(jié)構(gòu)變異的類型依次是(　　) A．缺失、重復(fù)、倒位、易位 B．缺失、重復(fù)、易位、倒位 C．重復(fù)、缺失、倒位、易位 D．重復(fù)、缺失、易位、倒位 答案　A 解析　圖乙中②號(hào)染色體丟失了D基因，形成缺失；圖丙中①號(hào)染色體多了一個(gè)C基因，形成重復(fù)；圖丁中①號(hào)染色體上的“BC”基因位置發(fā)生顛倒，形成倒位；圖戊中②號(hào)染色體與③號(hào)染色體間相互交換了部分片段，產(chǎn)生易位。 例2　(2018·鄭州一中月考)如

3、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。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 答案　C 解析?、俦硎净蛑亟M中的交叉互換，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對的缺失；④表示染色體的缺失或重復(fù)。圖中4種變異都是可遺傳的變異。 拓展提升　易位與交叉互換的比較 項(xiàng)目 染色體易位 交叉互換

4、 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 屬于基因重組 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

5、 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(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。 4．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)。 (4)人工誘導(dǎo)(多倍體育種) ①方法：用低溫處理或用秋水仙素處理。 ②處理對象：正在萌發(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。

6、5．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。 (4)應(yīng)用——單倍體育種。 ①方法 ②優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限。 例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。 例4　

7、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

8、芝麻在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)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。 三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 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)36h。 (2)固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5～1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h，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

9、。 (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，找到既有正常的二倍體細(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。 例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1cm時(shí)，剪下，置于4℃冰箱中，誘導(dǎo)36h 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

10、尖，會(huì)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。 例6　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 答案　C 解析　制片時(shí)經(jīng)過了解離的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會(huì)觀察到染色體加倍的過程，A正確；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍發(fā)生

11、在有絲分裂過程中，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B正確；分生區(qū)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，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，D正確。 1．判斷正誤 (1)貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體數(shù)目減少引起的遺傳病(　　) (2)基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失是一樣的，都是堿基對的缺失(　　) (3)染色體結(jié)構(gòu)變異不改變?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(　　) (4)含有三個(gè)染色體組的個(gè)體就是三倍體(　　) (5)秋水仙素或低溫

12、能抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍(　　) (6)單倍體的體細(xì)胞中不存在同源染色體(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)× 2．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)變異中的重復(fù)或缺失所致。 3．下圖所示細(xì)胞含三個(gè)染色體組的是(　　) 答案　D 4．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

13、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．與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，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 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 答案　C 解析　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組織細(xì)胞；多倍體植株器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加；秋水仙素抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 5．四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

14、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(hào)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1h。 ③________________________________________________________________________。 ④分別取根尖________cm，放入________中固定0.5～1h，然后用________________

15、________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___

16、_____________________、____________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)36h?、?.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1h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℃、

17、0℃、4℃、8℃、12℃等溫度。選取根尖0.5～1cm，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。 [對點(diǎn)訓(xùn)練] 題組一　染色體結(jié)構(gòu)變異 1．在減數(shù)第一次分裂前的間期，因某些原因使

18、果蠅Ⅱ號(hào)染色體上的DNA分子缺失了一個(gè)基因，這種變異屬于(　　) A．染色體變異 B．基因重組 C．基因突變 D．基因重組或基因突變 答案　A 解析　DNA分子缺失了一個(gè)基因，涉及基因數(shù)目的改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；而基因突變是DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失，導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。 2．(2018·石家莊二中高一月考)在某些外界條件作用下，圖a中某對同源染色體發(fā)生了變異(圖b)，則該種變異屬于(　　) A．基因突變 B．染色體數(shù)目變異 C．缺失 D．重復(fù) 答案　C 解析　分析題圖可知，與圖a相比，圖b中下面的一條染色體中染色體片段3和染色體片段4缺失，因此屬于染色體

19、結(jié)構(gòu)變異中的缺失。 3．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(hào)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(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)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(hào)染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號(hào)染色體；C項(xiàng)，染色體中某一片段倒位會(huì)改變基因的排列順序；D項(xiàng)，可遺傳變異如

20、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。 4．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(shí)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(hào)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)

21、構(gòu)變異中染色體片段3和4的缺失。 5．(2017·江蘇，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．該玉米單穗上的子?；蛐拖嗤? D．該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子 答案　B 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)過減數(shù)分裂可以形成多種不同類型的配子，該玉米單穗上的子粒基因型可能不同，C錯(cuò)誤；由于減數(shù)分裂可形

22、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。 題組二　染色體數(shù)目變異 6．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

23、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。 7.如圖所示為雄果蠅染色體圖，據(jù)圖能得到的結(jié)論是(　　) ①其配子的染色體組是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ ②有絲分裂后期有4個(gè)染色體組，染色體有5種不同形態(tài) ③減數(shù)第二次分裂后期有2個(gè)染色體組，染色體有5種不同形態(tài) ④該生物進(jìn)行基因測序應(yīng)選擇5條染色體 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ 答案　C 解析　該圖為雄果蠅染色體圖，減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞含有4條形態(tài)不同的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)；減數(shù)第二次分裂后期含2個(gè)染色體組，染色體只有4種不同形態(tài)。 8．將某馬

24、鈴薯品種的花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，在幼苗細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了12對染色體，能夠確定此幼苗個(gè)體屬于(　　) A．單倍體 B．二倍體 C．四倍體 D．多倍體 答案　A 解析　由于該馬鈴薯幼苗是由配子直接發(fā)育而來的，故是單倍體。 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(shí)，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

25、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．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，有關(guān)此育種方法的敘述錯(cuò)誤的是(　　) 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 答案　D 解析　過程①是雜交，通過基因重組使優(yōu)良的性

26、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。 題組三　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 11．下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向細(xì)胞兩極 B．解離：鹽酸和酒精的混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅染液和醋酸洋紅液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 答案　C 解析　低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的原理是低溫抑制紡錘體的形成，使子染色體不能分別

27、移向細(xì)胞兩極；卡諾氏液用于染色體的固定，解離液為鹽酸和酒精的混合液；改良苯酚品紅染液和醋酸洋紅液都可以用于染色體的染色；低溫誘導(dǎo)染色體加倍的時(shí)期是有絲分裂的前期，而大多數(shù)細(xì)胞處于間期。 12．用不同濃度的秋水仙素溶液處理多組二倍體草莓幼苗的芽尖，誘導(dǎo)其染色體加倍，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述中正確的是(　　) A．該實(shí)驗(yàn)的自變量是秋水仙素處理的時(shí)間 B．秋水仙素作用于有絲分裂間期 C．秋水仙素通過抑制著絲點(diǎn)分裂誘導(dǎo)染色體加倍 D．處理后的植株中不同細(xì)胞染色體數(shù)目可能不同 答案　D 解析　由圖可知，該實(shí)驗(yàn)的自變量是秋水仙素的濃度和處理時(shí)間；秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍是通

28、過抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成來實(shí)現(xiàn)的；由于秋水仙素只能對處于細(xì)胞分裂前期的細(xì)胞起作用，因此處理后不同細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目可能不同。 [綜合強(qiáng)化] 13．下列各圖中所表示的是某些植物的體細(xì)胞，據(jù)圖回答下列問題： (1)肯定是單倍體的是________圖，它是由________倍體生物的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。 (2)莖稈粗壯但不能產(chǎn)生種子的可能是________圖，判斷的理由是_________________。 (3)如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育而成，其中肯定是二倍體的是________圖。 (4)如果C圖代表的生物是由某生物卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，那么它是__________

29、__倍體，形成它的那個(gè)生物是________倍體。 答案　(1)D　二　(2)A　有三個(gè)染色體組，無法正常減數(shù)分裂　(3)B、C　(4)單　四 14．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？___________________

30、_。 (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________________

31、__。 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?；ǚ壑腥旧w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，

32、而雜合子(aaBb)是，自交的后代中純合子比例為×＝，所以矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，后代中矮稈抗病純合子所占比例為＋＝。 15．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖(2n＝16條)時(shí)，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 (1)針對以上的問題，你作出的假設(shè)是____________________________________________。提出此假設(shè)的依據(jù)是___________________________________________________。 (2)按照

33、你的設(shè)計(jì)思路，可以____________________________________________，并以此作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進(jìn)行的具體操作是： 第一步：剪取根尖0.5～1cm。 第二步：按照________→________→________的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行處理。 第三步：將洋蔥根尖制成臨時(shí)裝片，在顯微鏡下用一個(gè)分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化過程。 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答： 該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟中有一處明顯的錯(cuò)誤，請指出錯(cuò)誤所在。 ______________________________________________

34、__________________________ ________________________________________________________________________。 (3)解離作用的試劑是_________________________，其作用是_________。 (4)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞中染色體數(shù)可能為____________________________________。 答案　(1)用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍　低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂　(2)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目　解離　漂洗　染色　細(xì)胞已被殺死，在第三步中不會(huì)觀察到染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化　(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精1∶1混合　使組織中的細(xì)胞相互分離開　(4)2n＝16、4n＝32、8n＝64(加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期) 14