2019-2020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 1．分析基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的異同。　2.理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念及特點(diǎn)。(重、難點(diǎn)) 3．概述單倍體育種與多倍體育種的原理和過(guò)程。(重點(diǎn)) 知識(shí)點(diǎn)一　染色體結(jié)構(gòu)的變異[學(xué)生用書(shū)P62] 閱讀教材P85～P86 1．類(lèi)型 名稱(chēng) 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 人慢性粒細(xì)胞白血病 倒位 同一條染色體上某一片段(a、b)位置顛倒 2.結(jié)果：排列在染色體上的基因的數(shù)目或

2、排列順序發(fā)生改變，而導(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。 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 堿基對(duì)的替換、增添和缺失 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(jiàn) 不可見(jiàn) 2.易位與交叉互換的比較 染色體易位 交叉互換 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 屬于基因重組 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 [提

3、醒]　(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分子上若干堿基對(duì)的缺失、增添，屬于基因突變。 1．(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(guò)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(guò)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(guò)程只有F，沒(méi)有m，但多出了一段原來(lái)沒(méi)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。 2．(2019·鄭州高一檢測(cè))下圖①②③④分別表示不同的變異類(lèi)型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法

4、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(duì)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。 知識(shí)點(diǎn)二　染色體數(shù)目的變異[學(xué)生用書(shū)P63] 閱讀教材P86～P87 1．染色體數(shù)目的變異 類(lèi)型 2．染色體組 (1)概念 ①范圍：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形

5、態(tài)和功能上各不相同。 ②功能：相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異。 (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。 3．二倍體 多倍體 (1)概念 (2)特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類(lèi)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：用秋水仙素處理或用低溫處理。 ②處理對(duì)象：萌發(fā)的種子或幼苗。 ③原理：能夠抵制紡錘體的形成，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。 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

6、。 (2)特點(diǎn) 1．染色體組的特點(diǎn) 2．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)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(lèi)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)數(shù)(形態(tài)、大小不相同)為2，所以染色體組數(shù)為8÷2

7、＝4。 3．二看法判斷單倍體、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 (2)受精卵 [提醒]　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(lái)，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

8、通小麥花藥離體培育出來(lái)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(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體，而由配子發(fā)育而來(lái)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(lái)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．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(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)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

9、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組織細(xì)胞；多倍體植株器官較大，營(yíng)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。 知識(shí)點(diǎn)三　染色體變異與生物育種[學(xué)生用書(shū)P64] 閱讀教材P88～P89 1．多倍體育種 (1)育種原理：染色體變異。 (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兩極，使染色體數(shù)目加倍 (4)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜培育。 培育

10、過(guò)程： ①兩次傳粉 ②三倍體西瓜無(wú)子的原因：三倍體西瓜在減數(shù)分裂過(guò)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 (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。 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 染色體組成倍減少，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)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)

11、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 [提醒]　(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(guò)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(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。 1．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，有關(guān)此育種方法的敘述錯(cuò)誤的是(　

12、　) A．過(guò)程①可使育種所需的優(yōu)良基因由親本進(jìn)入F1 B．過(guò)程②為減數(shù)分裂 C．過(guò)程③是利用組織培養(yǎng)技術(shù)獲得單倍體幼苗 D．過(guò)程④必須使用秋水仙素處理 解析：選D。過(guò)程①是雜交，通過(guò)基因重組使優(yōu)良的性狀集中到同一個(gè)體上；過(guò)程②是通過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生配子；過(guò)程③是對(duì)花藥的離體培養(yǎng)；過(guò)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。 2．下圖表示無(wú)子西瓜的培育過(guò)程，下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是(　　) ―→―→ A．無(wú)子西瓜比普通西瓜品質(zhì)好，產(chǎn)量高 B．四倍體植株所結(jié)的西瓜種子即為三倍體種子 C．無(wú)子西瓜培育過(guò)程中，以二倍體西瓜作母本，四倍體西瓜作父本，可以

13、得到同樣的結(jié)果 D．培育無(wú)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(wú)性繁殖 解析：選C。無(wú)子西瓜的培育過(guò)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(wú)子”的目的。因無(wú)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(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)來(lái)快速繁殖。 知識(shí)點(diǎn)四　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化[學(xué)生用書(shū)P65] 閱讀教材P88 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)正常進(jìn)行有絲分裂的組織細(xì)胞，在分裂后期著絲點(diǎn)分裂后，子染色體在紡錘體的作用下分別移向兩極，進(jìn)而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。 (2)低溫可抑制紡錘體的形成，阻

14、止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 2．實(shí)驗(yàn)流程 根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材料放在裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根 低溫誘導(dǎo)：等不定根長(zhǎng)至1 cm時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4 ℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36 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：視野中既有正常二倍體的細(xì)胞，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)

15、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(guò)長(zhǎng)，會(huì)影響細(xì)胞的各項(xiàng)功能，甚至死亡。 (4)著絲點(diǎn)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“著絲點(diǎn)不分裂”。著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂，不需要紡錘絲牽引。紡錘絲牽引的作用是將染色體拉向兩極。 1．下列關(guān)于低溫

16、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．龍膽紫溶液可以使細(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細(xì)胞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；龍膽紫溶液可將細(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。 2．(2019·大連二十四中期末)用秋水仙素處理某二倍體植物的愈傷組織，從

17、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)秋水仙素濃度設(shè)計(jì)最合理的是0、4、5、6、7、8 g/L。

18、 核心知識(shí)小結(jié) [要點(diǎn)回眸] [規(guī)范答題] 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(lèi)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。 二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個(gè)染色體組。 由受精卵發(fā)育而來(lái)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。 　[學(xué)生用書(shū)P66] [拓寬教材] 1．(必修2 P86圖5－8改編)下圖為果蠅體細(xì)胞染色體圖解，以下敘述

19、錯(cuò)誤的是(　　) A．此圖中含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4條染色體 B．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)4條染色體攜帶了控制果蠅生長(zhǎng)、發(fā)育所需的全部遺傳信息 C．從染色體組成分析，如圖所示的細(xì)胞經(jīng)一次減數(shù)分裂可產(chǎn)生16種配子 D．如圖所示的細(xì)胞中Y染色體上的基因并不全是控制性別的基因 解析：選C。依據(jù)染色體組的概念可知圖中含有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組含有4條染色體，A正確；一個(gè)染色體組中包含了控制果蠅生長(zhǎng)、發(fā)育的全部遺傳信息，B正確；該細(xì)胞經(jīng)一次減數(shù)分裂只能產(chǎn)生2種配子，C錯(cuò)誤；Y染色體與性別有關(guān)，但其上的基因并非都控制性別，D正確。 2．(必修2 P88“文字”改編)以培育抗病

20、高產(chǎn)(aaBB)品種為例，分析回答下列問(wèn)題： (1)①采用的方法是______________，②過(guò)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 [精練好題] 3．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(lèi)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(lái)的；②中基因c、d與基因e位置發(fā)生了顛倒，屬于倒位。 4．下圖表示某植物正常體細(xì)胞的

21、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，故染色體組成可能是Aaaa。 5．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

22、離體培養(yǎng)獲得的植株，無(wú)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。 6．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　⑤基因型為Abcd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(lái)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

23、精子或卵細(xì)胞是生殖細(xì)胞，不是個(gè)體，所以不能稱(chēng)之為單倍體，③錯(cuò)誤；基因型為aaaBBBccc的植株可能是單倍體，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。 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是黃瓤瓜種子(rr)萌發(fā)而成的，B是紅瓤瓜種子(RR)長(zhǎng)成的。據(jù)圖回答下列問(wèn)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)

24、H瓜瓤是____________色的，H中無(wú)子的原理是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)生產(chǎn)上培育無(wú)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(kāi)花后產(chǎn)生

25、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(kāi)花后，由于減數(shù)分裂過(guò)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(méi)有種子。無(wú)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(guò)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(guò)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 　[學(xué)生用書(shū)P121(單獨(dú)成冊(cè))] 1．(201

26、9·四川瀘州高一期末)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)體表現(xiàn)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性狀，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。 2．(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)

27、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．②③④ D．①②④ 解析：選C。基因突變只會(huì)產(chǎn)生等位基因，基因的數(shù)目并不會(huì)減少，①錯(cuò)誤；甲的基因型為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。 3．(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

28、123-456789，中間的“-”代表著絲點(diǎn)，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。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是染色體著絲點(diǎn)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基因，為染色體某一片段缺

29、失引起的，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，而不是著絲點(diǎn)改變引起的，C錯(cuò)誤；d為123-45676789，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。 4．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，有關(guān)此圖敘述不正確的是(　　) A．圖中進(jìn)行①過(guò)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(guò)程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 C．實(shí)施③過(guò)程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞分化 D．④過(guò)程的實(shí)施中通常用一定濃度的秋水仙素 解析：選C。題

30、圖表示單倍體育種的過(guò)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(guò)程中存在非同源染色體的自由組合；花藥離體培養(yǎng)過(guò)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。 5．以下二倍體生物的細(xì)胞中含有兩個(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?、蹨p數(shù)第一次分裂中期細(xì)胞?、軠p數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞?、轀p數(shù)第一次分裂后期細(xì)胞?、逌p數(shù)第二次分裂后期細(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

31、組。減數(shù)第二次分裂中期細(xì)胞中含一個(gè)染色體組。 6．(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(lái)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 7. (2019·甘肅省蘭州一中期末)一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產(chǎn)生的F1中野生型與突變型之比為2∶1。且雌雄個(gè)體之比也為2∶1，這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度可作出合理解釋的是(　　)

32、 A．該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死 B．該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死 C．該突變基因?yàn)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死 D．X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子致死 解析：選B。如果該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死，假設(shè)突變基因?yàn)镈，則雜交組合為XDXd×XdY，由于XD配子致死，子代為1XdXd(野生)∶1XdY(野生)，A不符合題意；如果該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死，假設(shè)突變基因?yàn)镈，則雜交組合為XDXd×XdY，子代為1XDXd(突變)∶

33、1XdXd(野生)∶1XDY(突變)∶1XdY(野生)，由于XDY致死，因此F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個(gè)體之比也為2∶1，B符合題意；如果該突變基因?yàn)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死，假設(shè)突變基因?yàn)閐，則雜交組合為XdXd×XDY，由于XdY致死，則子代全為XDXd(野生)，C不符合題意；如果X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子致死，假設(shè)發(fā)生缺失X染色體為X－，則雜交組合為XX－×XY，雌配子X(jué)－致死，故子代為1XX(野生)∶1XY(野生)，D不符合題意。 8．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)

34、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。 9．(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(

35、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(guò)程，過(guò)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有自由組合和交叉互換兩類(lèi)。前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期(非同源染色體的自由組合)，后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體(同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換)，即發(fā)生在圖中②過(guò)程，有絲分裂過(guò)程

36、中，間期染色體復(fù)制形成染色單體，后期著絲點(diǎn)分裂，染色單體消失，因此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，原理是能夠抑制紡錘體的形成，使得染色體數(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點(diǎn)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。 10. (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(　　)

37、 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(méi)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 D．該細(xì)胞的變異均為可遺傳變異，都可通過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)有性生殖傳給后代，D錯(cuò)誤。 11．(2019·湖北黃石三中高一期中)科研人員圍繞培育四倍體西瓜進(jìn)行了探

38、究，實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組選取50株西瓜幼苗，并用不同濃度的秋水仙素溶液處理它們的幼芽，得到如圖所示的結(jié)果。下列分析正確的是(　　) A．秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的機(jī)制是抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使染色體不能移向兩極而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 B．從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，影響多倍體誘導(dǎo)率的因素有秋水仙素的濃度和處理時(shí)間 C．用0.2%秋水仙素溶液處理1天后，用顯微鏡觀察幼芽細(xì)胞的染色體，會(huì)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目都會(huì)加倍 D．若要鑒定四倍體西瓜是否培育成功，最好選擇當(dāng)代西瓜的根尖作實(shí)驗(yàn)材料來(lái)觀察其染色體數(shù)目 解析：選B。秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的機(jī)制是抑制紡錘體的形成，A錯(cuò)誤；由圖可知，自變量有秋水仙

39、素的濃度和處理時(shí)間，所以本實(shí)驗(yàn)為探究秋水仙素的濃度和處理時(shí)間對(duì)多倍體誘導(dǎo)率的影響，B正確；幼芽的分生區(qū)細(xì)胞中絕大多數(shù)處于分裂間期，而紡錘體的形成是在前期，所以絕大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目不會(huì)加倍，C錯(cuò)誤；當(dāng)代西瓜的根尖是二倍體細(xì)胞，應(yīng)選四倍體種子培養(yǎng)出的植株根尖細(xì)胞進(jìn)行觀察，D錯(cuò)誤。 12．(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(guò)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)

40、染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成 解析：選C。制片時(shí)經(jīng)過(guò)解離的細(xì)胞已經(jīng)死亡，不會(huì)觀察到染色體加倍的過(guò)程，故A正確；低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲分裂中，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)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獠贿M(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。 13．(2019·山西太原高一期末)如圖：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)胞有絲分裂的兩個(gè)時(shí)期，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)與甲相比，乙、丙分別屬于染色

41、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 14．(2019·哈爾濱高一檢測(cè))下圖所示為兩種西瓜的培育過(guò)程，A～L分別代表不同的時(shí)期，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (

42、1)培育無(wú)子西瓜的育種方法為_(kāi)___________，依據(jù)的遺傳學(xué)原理是____________。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____________________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_(kāi)___________。

43、 (4)三倍體無(wú)子西瓜為什么沒(méi)有種子？_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)無(wú)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(guò)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(guò)程中，即B、C、H、K。(4)由于三倍體植株

44、減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體聯(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 15．(2019·廣東佛山一中高一期中)生物中多了一條染色體的個(gè)體叫三體(2n＋1)。正常果蠅的染色體組成一般為2n＝8，三體果蠅中XXY(♀)和XYY()均可育，其他性染色體異常的個(gè)體胚胎致死或不育。已知X染色體上紅眼基因A為顯性，從含有部分三體的果蠅群體中任取一對(duì)果蠅雜交，結(jié)果如下： 白眼×紅眼♀→ F1紅眼 ∶ 紅眼

45、♀＝1 ∶ 1 (假設(shè)F1 數(shù)量足夠多，無(wú)基因突變和染色體片段交換，可育三體在減數(shù)分裂時(shí)三條性染色體任意2條配對(duì)，不配對(duì)的隨機(jī)移向一極，各配子育性相同)請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)在此雜交實(shí)驗(yàn)中，母本為_(kāi)___________(填“純合子”或“雜合子”)，父本的基因型是____________，欲想進(jìn)一步確定父本基因型，可在顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì)父本果蠅分裂中期細(xì)胞中的____________。 (2)三體可育雌果蠅的變異類(lèi)型屬于染色體變異，其卵原細(xì)胞在發(fā)生減數(shù)分裂時(shí)，細(xì)胞內(nèi)最多含有________條X染色體。 (3)若雜交親本中無(wú)三體，則F1雌雄果蠅再隨機(jī)交配得到F2，F(xiàn)2果蠅中各基因型及

46、其比例為_(kāi)_____________________________；若雜交親本中有三體，則F1的各基因型及其比例為_(kāi)_______________________。 答案：(1)純合子　XaY或XaYY　(性)染色體數(shù)目 (2)4 (3)XAXA∶ XAXa ∶ XAY ∶ XaY＝1∶1∶1∶1 XAXa∶ XAY ∶ XAXaY ∶ XAYY＝1∶2∶2∶1 16．(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(jiàn)下表，分析回答下列問(wèn)題： 誘變

47、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(guò)程中，研究人員偶然發(fā)現(xiàn)一株原種群中沒(méi)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 20