（新課改地區(qū)）2018-2019學年高中生物 第5章 基因突變及其他變異 第2節(jié) 基因重組 染色體變異學案 新人教版必修2

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1、第2節(jié)　基因重組 染色體變異 學習目標導引 核心素養(yǎng)對接 關鍵術語 1.闡明基因重組是導致出現(xiàn)變異的主要原因； 2.簡述染色體結構變異和數(shù)目變異； 3.簡述基因重組、染色體變異在育種上的應用； 4.實驗：低溫誘導染色體數(shù)目加倍。 1.生命觀念——認同染色體變異的原理，形成進化與適應的觀點； 2.科學思維——通過歸納與概括，比較染色體結構變異與數(shù)目變異； 3.科學探究——通過低溫誘導染色體數(shù)目加倍的實驗，闡釋低溫可引起可遺傳變異； 4.社會責任——根據(jù)染色體變異原理，設計育種方案，指導農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 基因重組 染色體組 染色體變異 單倍體、多倍 體育種 |預知概

2、念| 一、基因重組 (1)概念 ①發(fā)生的過程：生物體進行有性生殖的過程中。 ②實質：控制不同性狀的基因的重新組合。 (3)基因重組意義 基因重組是生物變異的重要來源之一，對生物進化具有重要意義，能產(chǎn)生新的基因型。 二、染色體結構變異 1.類型（連線） 2.結果　排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導致性狀的變異。 3.對生物體的影響　大多數(shù)對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。 三、染色體數(shù)目變異 1.染色體組 （1）范圍：細胞中一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同。 （2）功能：共同控制生物體的生長、發(fā)育、遺傳和變異。 2.二

3、倍體和多倍體 （1）概念： （2）多倍體的特點：莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。 （3）誘導多倍體的方法： 方法 用秋水仙素處理或低溫處理 原理 抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 3.單倍體 （1）概念：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。 （2）特點：植株長得弱小，而且高度不育。 （3）應用：單倍體育種。 ①過程： ②優(yōu)點：明顯縮短育種年限。 |過程評價| 1．貓叫綜合征是由于5號染色體片段重復引起的（　?。? 2．三倍體不能由受精卵發(fā)育而來，且不能聯(lián)會（　　）

4、3．染色體數(shù)目變異都是以染色體組的形式增加或減少（　　） 4．染色體上部分基因缺失引起的性狀的改變，屬于基因突變（　?。? 5．二倍體指的是體細胞中有兩個染色體組的個體（　　） 6．單倍體是由配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而成（　?。? 答案　1.×　2.×　3.×　4.×　5.×　6.√ |聯(lián)想·質疑| ★基因重組的三種類型 ★染色體變異能用顯微鏡觀察到，基因突變無法用顯微鏡觀察。 ★單倍體發(fā)育的起點是配子 （1）含有兩個染色體組的個體是否就是二倍體？ 提示：不一定，如果該個體是由受精卵發(fā)育而來，則為二倍體；如果是由配子發(fā)育而來，則為單倍體。 （2）形

5、態(tài)、大小相同的染色體就是同源染色體嗎？ 提示：不一定，例如在減數(shù)第二次分裂后期的細胞中就有大小、形態(tài)相同的染色體，但它們是由姐妹染色單體變成的，不能聯(lián)會，不是一條來自父方一條來自母方，所以不是同源染色體。 （3）對于二倍體而言，減數(shù)第二次分裂不會出現(xiàn)同源染色體，但如果是四倍體呢？ 提示：四倍體的減數(shù)第二次分裂中會出現(xiàn)同源染色體。 科學探究1　基因重組 1．下圖a、b為減數(shù)第一次分裂不同時期的細胞圖像，據(jù)圖思考： （1）a圖和b圖所示的都是基因重組，兩種類型的基因重組分別發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的哪個時期？ 提示：a發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的前期（四分體時期），b發(fā)生于減數(shù)第一次分

6、裂后期。 （2）a圖和b圖所示的基因重組發(fā)生的原因分別是什么？ 提示：a圖發(fā)生基因重組的原因是：同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。b圖發(fā)生基因重組的原因是：非等位基因隨非同源染色體自由組合。 2．下圖是基因型為AaBb的高等動物體內(nèi)某個初級精母細胞可能發(fā)生的變化，請據(jù)圖分析： （1）如果沒有發(fā)生交叉互換，該初級精母細胞形成的精細胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？ 提示：有2種。AB和ab。 （2）發(fā)生交叉互換后，該初級精母細胞形成的精細胞有幾種？基因組成分別是怎樣的？ 提示：4種。AB、Ab、aB和ab。 【探究應用】 下圖是某二倍體動物細胞分裂示意圖，其中字母表示基因。

7、據(jù)圖判斷（　　） A．此細胞含有8條染色體，8個核DNA分子 B．此動物體細胞基因型一定是AaBbCcDd C．此細胞發(fā)生的一定是顯性突變d→D D．此細胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組 解析　圖示細胞有4條染色體，8個核DNA分子；細胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因為D和d，其對應的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。 答案　D 【一題多變】 （1）該細胞處于哪種分裂的哪個時期？判斷的理由是什么？ 提示：

8、減數(shù)第一次分裂的后期。因為正在分開的染色體含姐妹染色單體。 （2）該細胞的名稱是什么？判斷的理由是什么？ 提示：初級精母細胞 。因為處于減數(shù)第一次分裂后期，而且細胞質發(fā)生的是均等分裂。 科學探究2　染色體的結構變異 1．觀察下列圖示，填出變異類型并回答相關問題： 已知的染色體：變異后的染色體如下列圖所示： （1）圖中A、B、C、D分別是哪種變異？ 提示：A是缺失，B是重復，C是倒位，D是基因突變。 （2）圖中哪些變異可以在顯微鏡下觀察到？ 提示：ABC。 （3）圖中哪種變異沒導致基因數(shù)目和排列順序發(fā)生變化？ 提示：D。 2．下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其

9、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？ 提示：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，屬于染色體結構變異中的易位。 （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？ 提示：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，只是改變基因的結構，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序。 （3）圖①②③中能在光學顯微鏡下觀察到的是哪種？ 提示：能在光學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

10、構變異嗎？ 提示：不能。若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結構變異中的缺失；若染色體4正常，染色體3則發(fā)生染色體結構變異中的重復。 【探究應用】 下列關于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述，錯誤的是（　?。? A．染色體結構變異是染色體的片段缺失、重復、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，而染色體結構變異是較大的變異，其對生物體影響較大 D．多數(shù)染色體結構變異可通過顯微鏡觀察進行鑒別，而基因突變則不能 解析　基因突變是分子水平

11、上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基對的改變，在光學顯微鏡下觀察不到，原核生物和真核生物都可以發(fā)生；染色體結構變異是染色體的一個片段的變化，只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結構變異都可能對生物的性狀產(chǎn)生較大影響。 答案　C 【一題多變】 （1）基因突變中的缺失與染色體結構變異中的缺失有何區(qū)別？ 提示：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子的基因片段中若干堿基對的缺失，屬于基因突變。 （2）染色體變異能產(chǎn)生新基因嗎？ 提示：不能，只有基因突變能產(chǎn)生新基因。 四個方面區(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；

12、非同源染色體之間的互換，屬于染色體結構變異中的易位。 （2）“缺失” 方面：DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子的基因片段中若干堿基對的缺失，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，光學顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細胞水平的變化，光學顯微鏡下可以觀察到。 （4）變異的“質”和“量” 方面：基因突變改變基因的質，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質，一般也不改變基因的量；染色體變異不改變基因的質，但會改變基因的量或改變基因的排列順序。 科學探究3　染色體數(shù)目的變異 下面甲表示細胞染色體圖，乙表示細胞基因型，據(jù)圖分析： 1．甲生

13、物細胞內(nèi)有幾個染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 提示：4個。細胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。 2．乙生物細胞內(nèi)有幾個染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 提示：4個。在乙的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。 3．若丙生物的體細胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物細胞中含有幾個染色體組？ 提示：4個。 【探究應用】 下圖表示細胞中所含的染色體，①②③④的基因型可以表示為（　　） A．①：AABb?、冢篈AABBb?、郏篈BCD　④：A B．①：Aabb?、冢篈aBbCc?、郏篈AAaBBbb?、埽篈B C．①：AaBb?、冢篈aaBbb　③：AAaaBBbb?、埽篈b D．①

14、：AABB　②：AaBbCc?、郏篈aBbCcDd　④：ABCD 解析　根據(jù)細胞中所含的染色體的類型判斷，①含有兩個染色體組，②含有三個染色體組，③含有四個染色體組，④含有一個染色體組。 答案　C 【一題多變】 （1）圖中哪個細胞中的染色體組數(shù)目最多？ 提示：③細胞中的染色體組最多，有四個染色體組。 （2）圖中哪個細胞中的染色體組數(shù)目最少呢？ 提示：④細胞中染色體組最少，有一個染色體組。 染色體組數(shù)量的判斷方法 （1）同一形態(tài)的染色體→有幾條就有幾組。如圖中有4個染色體組。 （2）控制同一性狀的等位基因→有幾個就有幾組。如AAabbb個體中有3個染色體組。 （

15、3）染色體組數(shù)＝，如圖中染色體組數(shù)為＝4。 科學探究4　二倍體、多倍體和單倍體的辨析 1．如果某個體是由受精卵發(fā)育而來，則可能是哪種個體？如果是由配子發(fā)育而來呢？ 提示：二倍體或多倍體；單倍體。 2．從來源和染色體組的數(shù)目分析，二倍體和多倍體的相同點和不同點分別是什么？ 提示：相同點：都是由受精卵發(fā)育而來；不同點：染色體組數(shù)不同，二倍體有兩個染色體組，多倍體有三個或三個以上染色體組。 3．體細胞中有一個染色體組的是否一定是單倍體？單倍體細胞中可能會有兩個染色體組嗎？ 提示：體細胞中有一個染色體組的一定是單倍體。單倍體細胞中也可能含有兩個染色體組，例如四倍體的花粉培養(yǎng)成的單倍體中就

16、含有兩個染色體組。 4．體細胞中有一個染色體組或三個染色體組的個體都是不育的，其原因分別是什么？ 提示：細胞中只有一個染色體組的個體，進行減數(shù)分裂時無法聯(lián)會，所以不能完成減數(shù)分裂，導致不能形成正?？捎呐渥?；細胞中有三個染色體組的個體，減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，也導致不能形成正?？捎呐渥?。 【探究應用】 下列關于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是（　?。? A．一個染色體組中不含同源染色體 B．由受精卵發(fā)育成的，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C．單倍體生物體細胞中不一定只含有一個染色體組 D．人工誘導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 解析　人工

17、誘導多倍體的方法很多，最常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；染色體組是一組非同源染色體，單倍體生物體細胞中不一定只含有一個染色體組，如四倍體的單倍體植株體細胞中含有2個染色體組。 答案　D 【一題多變】 低溫誘導和秋水仙素誘導多倍體的原理相同嗎？ 提示：相同。均是通過抑制紡錘體形成達到目的。 判斷單倍體和多倍體時，首先看發(fā)育的起點，如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細胞內(nèi)含有幾個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，生物體細胞內(nèi)有幾個染色體組就叫做幾倍體。 科學探究4　單倍體育種和多倍體育種 下圖表示兩種育種方式，請據(jù)圖

18、思考下列問題： 　　 （1）甲圖和乙圖分別表示哪種育種方式？它們的育種原理是否相同？ 提示：甲圖表示的是單倍體育種，乙圖表示的是多倍體育種。它們的育種原理都是染色體數(shù)目的變異。 （2）甲圖和乙圖中都有秋水仙素誘導染色體組加倍，其原理是什么？甲圖中為什么要用秋水仙素處理？ 提示：秋水仙素抑制紡錘體的形成，從而誘導染色體組加倍。由于甲圖中花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體中只有一個染色體組，所以是不育的，需要通過秋水仙素處理使染色體組加倍，從而變成可育的。 （3）乙圖中獲得無子西瓜至少需要幾年？圖中有兩次傳粉過程，它們的目的分別是什么？ 提示：兩年。第一次傳粉的目的是得到三倍體種子，第二次傳粉

19、是為了刺激三倍體的子房發(fā)育成果實。 （4）為什么甲圖中的育種方式能大大縮短育種年限？ 提示：秋水仙素處理單倍體幼苗直接得到純合體。 【探究應用】 如圖表示無子西瓜的培育過程： 根據(jù)圖解，結合你學過的生物學知識，判斷下列敘述錯誤的是（　?。? 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．四倍體植株所結的西瓜，果皮細胞內(nèi)含有4個染色體組 C．無子西瓜既沒有種皮，也沒有胚 D．四倍體西瓜的根細胞中含有2個染色體組 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，應含有4個染色體組；無子西瓜由于

20、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，四倍體西瓜的根細胞中仍含有2個染色體組。 答案　C 【一題多變】 （1）圖中培育三倍體的過程中，如果以二倍體為母本，四倍體為父本，能否培育出三倍體？ 提示：能。 （2）圖中的三倍體接受了二倍體的花粉后，為什么能結出無子西瓜？ 提示：因為三倍體不能產(chǎn)生卵細胞，所以不會受精形成受精卵，故不會產(chǎn)生種子。但二倍體的花粉可以刺激三倍體的子房發(fā)育成果實。 單倍體育種和多倍體育種的比較 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成倍減少，再加倍后得

21、到純種（指每對染色體上成對的基因都是純合的） 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)后，人工誘導染色體加倍 優(yōu)點 操作簡單 明顯縮短育種年限 缺點 適用于植物，在動物方面難以操作 技術復雜一些，需與雜交育種配合 【運用概念】 1．下列關于染色體結構變異的敘述中，錯誤的是（　?。? A．貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的 B．染色體結構的改變，都會使染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變 C．大多數(shù)染色體結構變異對生物體是有利的 D．用顯微鏡可以直接觀察到染色體結構變異 解析　染色體結構的變異包括缺失、重復、倒位、易位四種類型，貓叫綜合

22、征是由于人的第5號染色體部分缺失引起的。染色體結構的改變不論是哪一種類型，都會使染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，并且大多數(shù)染色體結構的變異對生物體是有害的，有的甚至會導致生物體死亡。 答案　C 2．已知某二倍體生物的體細胞中含有8條染色體，則下列可表示該生物一個染色體組的是（　?。? A．①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析　由于是二倍體生物，且體細胞中含有8條染色體，所以每個染色體組中含有4條染色體，且一定不含有同源染色體，①③均滿足上述條件。 答案　C 3．基因突變和基因重組的共同點是（　?。? A．都可以產(chǎn)生新的基因 B．都對生物體有利 C．均可

23、增加基因的數(shù)目 D．都能產(chǎn)生可遺傳的變異 解析　基因重組不能產(chǎn)生新基因；基因突變具有多害少利性；基因重組不能增加基因的數(shù)目，基因突變和基因重組均屬于可遺傳的變異。 答案　D 【科學思維】 4.下列是無子西瓜培育的過程簡圖，有關敘述不正確的是（　　） A.①過程也可進行低溫誘導處理，與秋水仙素的作用原理不同 B.三倍體植株不育的原因是在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會發(fā)生紊亂 C.培育得到的無子西瓜與二倍體有子西瓜相比個大、含糖量高 D.要得到無子西瓜，需每年制種，很麻煩，所以可用無性繁殖進行快速繁殖 解析　低溫誘導和秋水仙素的作用原理相同，都是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。 答

24、案　A 5.下圖表示某些植物的體細胞，請根據(jù)下列條件判斷： （1）肯定是單倍體的是　　　　圖，它是由　　　　倍體的生殖細胞直接發(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胞直接發(fā)育形成的，那么它是　　　　倍體。形成它的那個植物是　　　　倍體，原來植物有性生殖形成種子時，發(fā)育

25、中的胚乳細胞內(nèi)含　　　　個染色體組。 解析　A、B、C、D四圖中依次含有的染色體組數(shù)是3、2、2、1，含有1個染色體組的一定是單倍體。染色體組數(shù)大于等于3的多倍體植株莖稈較粗壯，染色體成單的減數(shù)分裂時會聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常生殖細胞，也就不能產(chǎn)生種子。由受精卵發(fā)育而來的，體細胞中含有幾個染色體組就是幾倍體，所以B、C圖表示的是二倍體細胞。C圖植株是由卵細胞直接發(fā)育形成的，是單倍體，單倍體細胞中含有2個染色體組，則原體細胞含有4個染色體組，是四倍體。C圖植株的胚乳是由受精極核發(fā)育而來的，含有6個染色體組。 答案?。?）D　二　（2）A　含有3個染色體組，減數(shù)分裂時會發(fā)生聯(lián)會紊亂而不能形成正常

26、生殖細胞，不能產(chǎn)生種子　（3）B、C?。?）單　四　6 課時提升訓練 （時間：30分鐘　滿分：50分） 【運用概念】 1．下面有關基因重組的說法，錯誤的是（　?。? A．基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 B．基因重組產(chǎn)生原來沒有的新基因 C．基因重組是生物變異的重要來源 D．基因重組能產(chǎn)生原來沒有的新性狀組合 解析　基因重組是指在生物體進行有性生殖的過程，即減數(shù)分裂過程中，控制不同性狀的原有基因的重新組合，可產(chǎn)生新的基因型，從而控制新的表現(xiàn)型，是生物變異的重要來源之一，是形成生物多樣性的重要原因之一，對于生物的進化具有十分重要的意義。但是，基因重組不會產(chǎn)生新的基因。 答案　B

27、2.下列關于染色體組的表述，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配子中的染色體 C.人的體細胞中有兩個染色體組 D.普通小麥的花粉細胞中有一個染色體組 解析　普通小麥是六倍體，其體細胞中含六個染色體組，減數(shù)分裂形成的花粉細胞中應含三個染色體組。 答案　D 3.用秋水仙素處理幼苗可誘導形成多倍體植物，秋水仙素的主要作用是（　?。? A.使染色體再次復制 B.使染色體著絲點不分裂 C.抑制紡錘體的形成 D.使細胞穩(wěn)定在間期階段 解析　秋水仙素能夠抑制細胞分裂過程中紡錘體的形成，這樣細胞中的染色體雖然完成了復制，但染色體不能被拉向

28、兩極，導致細胞中的染色體數(shù)目加倍。 答案　C 4.四倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到的植株是（　?。? A.單倍體；含1個染色體組 B.單倍體；含2個染色體組 C.二倍體；含1個染色體組 D.二倍體；含2個染色體組 解析　由配子直接發(fā)育成的個體是單倍體，四倍體水稻有4個染色體組，其配子中含2個染色體組。 答案　B 5.下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是（　?。? A.改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 B.低溫誘導能抑制細胞分裂時紡錘體的形成 C.固定和解離后的漂洗液都是95%酒精 D.該實驗的目的是了解紡錘體的結構 解析　改良苯酚品紅染液

29、的作用是使染色體著色，固定細胞形態(tài)的液體是卡諾氏液，固定后用95%酒精溶液沖洗，而解離后用清水漂洗；實驗的目的是理解低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的機理。 答案　B 6.韭菜的體細胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種不同的形態(tài)結構，韭菜是（　?。? A.二倍體 B.四倍體 C.六倍體 D.八倍體 解析　韭菜的體細胞中含有32條染色體，有8種不同的形態(tài)結構，那么相同形態(tài)的染色體有32/8＝4（條），即韭菜體細胞中含有4個染色體組，韭菜是四倍體。 答案　B 7.如圖為某植物的體細胞中染色體示意圖，將其花粉經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的植株的基因型最可能是（　?。? A.AaBb

30、B.AB C.ab D.AaaaBBbb 解析　題圖細胞中含有四個染色體組，其花粉培育成的個體含有兩個染色體組。 答案　A 8．多代均為紅眼的果蠅群體中，出現(xiàn)了一只白眼雄性果蠅。將紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅。兩次出現(xiàn)白眼果蠅的原因分別是（　?。? A．基因突變、基因突變 B．基因突變、性狀分離 C．基因重組、基因重組 D．基因重組、基因突變 解析　“多代均為紅眼的果蠅群體”說明是純合子，后代出現(xiàn)白眼的原因為基因突變；紅眼雌果蠅與此白眼雄果蠅交配，子二代又出現(xiàn)了白眼果蠅，是性狀分離的結果。 答案　B 9.下列關于染色體結構變異和基因突變的主要區(qū)別的

31、敘述，錯誤的是（　?。? A.基因突變是由于DNA分子發(fā)生堿基對改變而引起的基因結構的變化 B.染色體結構變異是染色體上較大片段的改變 C.基因突變一般是微小突變，其遺傳效應小，染色體結構變異是較大變異，其遺傳效應大 D.多數(shù)染色體結構變異可通過顯微鏡觀察進行鑒別，而基因突變則不能 解析　基因突變一般是微小突變，但是能產(chǎn)生新基因，可能改變生物的性狀；甚至導致個體死亡，所以其遺傳效應不一定小。 答案　C 10．下列甲、乙分裂過程中產(chǎn)生配子時發(fā)生的變異分別屬于（　?。? A．基因重組，不可遺傳變異 B．基因重組，基因突變 C．基因突變，不可遺傳變異 D．基因突變，基因重組

32、解析　甲圖中的“a”基因是從“無”到“有”，屬于基因突變；而乙圖中的A、a、B、b基因是已經(jīng)存在的，只是進行了重新組合。 答案　D 【科學思維】 11.用X射線處理蠶蛹，使其第2號染色體上的斑紋基因移到?jīng)Q定雌性的W染色體上，使雌蠶都有斑紋。再將雌蠶與白體雄蠶交配，其后代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質量。這種育種方法所依據(jù)的原理是（　?。? A.基因突變 B.染色體數(shù)目的變異 C.染色體結構的變異 D.基因互換 解析　2號染色體的基因轉移到W染色體上，屬于非同源染色體間某一基因片段的移動，為染色體結構變異。 答案　C 12.將二倍體芝麻的種

33、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 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.秋水仙素誘導染色體加倍時，最可能作用于細胞分裂的后期 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，體細胞內(nèi)有4個染色體組，而且每個染色體組之間都有同源染色體；由四倍體的配子發(fā)育而來的芝麻是單倍體，含兩個染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的；四倍體的配子中有兩個染色體組，二倍體的配子中有一個染色體組，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

34、色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，所以不育；秋水仙素誘導染色體加倍時，起作用的時期是細胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成。 答案　C 13.下圖表示某動物細胞分裂過程中染色體變化的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題： （1）圖中，從細胞①到細胞②是由于發(fā)生了　　　　　　　　而形成的，經(jīng)過Ⅱ、Ⅲ后形成的4種子細胞中，屬于變異后特有的子細胞的是　　　　　　　　。 （2）可遺傳的變異有三種來源，三倍體香蕉這種變異屬于　　　　　　　　，人們用什么技術能將這種變異遺傳給子代？　　　　　　　　。 （3）野生香蕉是二倍體，無法食用，三倍體香蕉可食。由于一種致命真菌使香蕉可能在5年左右瀕臨滅絕，假若生物學家

35、找到了攜帶該真菌抗性基因的野生純合（AA，A代表二倍體香蕉的一個染色體組）香蕉，如何培育出符合要求的無子香蕉？請你簡要寫出遺傳育種圖解。 解析?。?）圖中細胞發(fā)生的染色體片段的交換是發(fā)生在非同源染色體之間，所以屬于染色體結構的變異。從染色體的結構可以看出，⑤⑥⑦中的染色體組成發(fā)生了染色體片段的交換。（2）三倍體香蕉的染色體數(shù)量相對于正常的二倍體多了一個染色體組，屬于染色體數(shù)目的變化，屬于可遺傳變異的三種來源中的染色體變異。由于三倍體香蕉不能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生正常的配子，所以只能通過無性生殖的方式產(chǎn)生后代。（3）由二倍體產(chǎn)生三倍體的過程，可以借鑒三倍體無子西瓜的培育過程，由含有抗性基因的二倍體誘

36、導產(chǎn)生四倍體，產(chǎn)生的四倍體再與含有抗性基因的二倍體雜交，最后產(chǎn)生含有抗性基因的三倍體。 答案?。?）易位（或染色體結構變異）?、茛蔻? （2）染色體（數(shù)目）變異　植物組織培養(yǎng) （3）P：野生二倍體香蕉 14.已知二倍體西瓜的體細胞中含有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?，F(xiàn)對一批純種綠皮大子與白皮小子西瓜種子進行了下列操作： 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

37、得F1。 （1）親本雜交當年結　　　　（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，進行a操作時，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進行減數(shù)分裂時

38、，每4條同源染色體等量隨機分配到配子中去，其產(chǎn)生的配子可育） ①F1減數(shù)第二次分裂后期細胞中含有　　　　個核DNA分子，　　　　個染色體組，　　　　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____________ ____________________________________________________________________。 解析　純

39、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，所以母本結的是有子西瓜。因果實由母本的子房發(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分開，核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

40、22對。AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb雜交后得到F2為三倍體，因為減數(shù)分裂時同源染色體聯(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，在分離時隨機分配，因此有AA、Aa、aa三種組合，比例為1∶4∶1，和a一種配子隨機結合后得到的F2的基因型及其比例為AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。 答案?。?）有子　綠皮　（2）抑制有絲分裂時紡錘體的形成，使細胞中的染色體數(shù)目加倍　（3）①44　4　22 ②不能，因為F2是三倍體，其減數(shù)分裂時同源染色體聯(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

41、＝1∶4∶1 15.（科學探究）某同學在做“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗時，將大蒜根尖隨機分為12組，實驗處理和結果如下表所示，請回答有關問題。 組別 實驗處理及處理時間 染色體數(shù)目加倍的細胞所占的百分比（%） 組1 0℃ 36小時 0 組2 72小時 0 組3 96小時 0 組4 2℃ 36小時 5 組5 72小時 20 組6 96小時 24 組7 4℃ 36小時 12 組8 72小時 30 組9 96小時 43 組10 6℃, 36小時 0 組11 72小時 0 組12 96小時 0 （1）

42、低溫誘導植物染色體數(shù)目加倍的原理是低溫會使細胞分裂過程中　　　　的形成受阻，從而使細胞分裂過程中染色體數(shù)目加倍而細胞不分裂。低溫處理與秋水仙素處理相比，具有　　　　　　　　　　　　　　　等優(yōu)點。 （2）實驗中選擇大蒜根尖　　　　區(qū)細胞進行觀察，效果最佳，原因是此處的細胞分裂比較　　　，在顯微鏡下觀察，此處細胞的特點表現(xiàn)為　　　　　　　　。 （3）實驗過程中需要用　　　　　　　　對大蒜根尖細胞的染色體進行染色。 （4）由實驗結果可知，　　　　　　　　的條件下，加倍效果最為明顯。 解析?。?）低溫能夠抑制紡錘體的形成，實現(xiàn)染色體數(shù)目的加倍；用秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍，操作較為繁瑣，且秋水仙素有毒，而低溫誘導操作簡單，安全無毒。（2）植物根尖分生區(qū)細胞呈正方形，排列緊密，且分裂較為旺盛，故觀察時應選擇根尖分生區(qū)細胞。（3）染色體可以被堿性染料（如醋酸洋紅液、龍膽紫溶液等）著色。（4）由表中信息可知，在溫度為4 ℃的條件下處理96小時，細胞中染色體數(shù)目加倍效果最佳。 答案　（1）紡錘體　操作簡單、安全無毒?。?）分生　旺盛　呈正方形，排列緊密?。?）堿性染料（或醋酸洋紅液或龍膽紫溶液）?。?）4 ℃、96小時 21