【生物】2020届一轮复习人教版生物的变异类型学案

【生物】2020届一轮复习人教版生物的变异类型学案

‎2020届 一轮复习 人教版 生物的变异类型 学案 ‎【最新考纲】　1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。3.染色体结构变异与数目变异(Ⅱ)。‎ ‎4．实验：低温诱导染色体加倍。‎ 考点一　基因突变与基因重组 见学生用书P110‎ ‎1．实例：镰刀型细胞贫血症 病因图解如下：‎ 实例要点归纳 ‎(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。‎ ‎(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由突变成。‎ ‎(3)概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。‎ ‎(4)时间：主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。‎ ‎(5)诱发基因突变的外来因素(连线)‎ ‎(6)突变特点 ‎①普遍性：一切生物都可以发生。‎ ‎②随机性：生物个体发育的任何时期和部位。‎ ‎③低频性：自然状态下，突变频率很低。‎ ‎④不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。‎ ‎⑤多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害。‎ ‎(7)意义 ‎①新基因产生的途径。‎ ‎②生物变异的根本来源。‎ ‎③生物进化的原始材料。‎ ‎2．基因重组 ‎(1)基因重组的概念：生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。‎ ‎(2)基因重组的类型及发生时间 如图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。‎ ‎①发生时间 写出相应细胞所处的时间：[a]减数第一次分裂前期的四分体时期。‎ ‎[b]减数第一次分裂后期。‎ ‎②类型 ‎[a]同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换。‎ ‎[b]非同源染色体上的非等位基因之间自由组合。‎ ‎(3)基因重组的意义 ‎①形成生物多样性的重要原因之一。‎ ‎②生物变异的来源之一，有利于生物进化。‎ ‎　诊断辨析 ‎(1)基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因突变。(　×　)‎ ‎(2)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。(　×　)‎ ‎(3)有丝分裂前期不会发生基因突变。(　×　)‎ ‎(4)基因突变的方向是由环境决定的。(　×　)‎ ‎(5)受精过程中可进行基因重组。(　×　)‎ ‎(6)亲子代之间的差异主要是由基因重组造成的。(　√　)‎ ‎(7)减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组。(　×　)‎ ‎(8)Aa自交，因基因重组导致子代发生性状分离。(　×　)‎ ‎(9)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(　√　)‎ ‎(10)基因突变不一定都产生等位基因。(　√　)‎ 提示　病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。‎ ‎(11)基因突变不一定都能遗传给后代。(　√　)‎ 提示　基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。‎ ‎　热图解读 下图中A、a，B、b表示基因，下列过程存在基因重组的是(　　)‎ 解析　基因重组发生在减数第一次分裂过程中。(1)中只有一对等位基因，只能体现基因分离，(3)为减数第二次分裂后期位于姐妹染色单体上的相同基因分离，(4)为雌雄配子之间的随机结合，都不存在基因重组。‎ 提示　(2)‎ 考向一　基因突变原理及应用 ‎1．下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(　　)‎ A.①处插入碱基对G—C B．②处碱基对A—T替换为G—C C．③处缺失碱基对A—T D．④处碱基对G—C替换为A—T 解析　首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTC，确定赖氨酸的密码子为AAG，①③处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，④处碱基对替换后密码子为AAA，还是赖氨酸，②处碱基对替换后密码子为GAG，对应谷氨酸。‎ 答案　B ‎2．(2018·贵阳摸底)下列叙述不能表现“基因突变具有随机性”的是(　　)‎ A．基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中 B．基因突变可以发生在生物生长发育的任何时期 C．基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子中 D．基因突变可以发生在同一DNA分子的不同部位 解析　基因突变可以发生在自然界中的任何生物体中，体现的是基因突变的普遍性；基因突变具有随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子中及同一DNA分子的不同部位，故选A。‎ 答案　A ‎3．在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中(　　)‎ A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的DNA序列 C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量 解析　基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。所以为了确定题干中的推测，应检测和比较红花植株与白花植株中的花色基因的DNA序列。‎ 答案　B ‎4．某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆，经基因检测，该突变性状为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变。请设计最简便的实验方案判定基因突变的类型。‎ 答案　让突变体自交，若自交后代出现性状分离，该突变为显性突变；若自交后代未出现性状分离，该突变为隐性突变。‎ 整合提升 ‎1．基因结构改变类型的“二确定”‎ ‎(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。‎ ‎(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。‎ ‎2．基因突变的探究方法 ‎(1)类型 ‎(2)判定方法 ‎①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。 ②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。‎ 考向二　基因重组的类型及应用 ‎5．(2017·天津)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图所示。叙述正确的是(　　)‎ A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 解析　A与a、D与d位于一对同源染色体上，这两对等位基因的分离都发生在减数第一次分裂时，即初级精母细胞中，而交叉互换后的B与b分布在一条染色体的两条姐妹染色单体上，这对基因的分离可发生在减数第二次分裂时，即次级精母细胞中，A项错误；该细胞能产生ABD、abd、AbD、aBd四种精子，B项正确；B(b)与D(d)间的基因重组是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致的，不遵循自由组合定律，C项错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组，不属于染色体结构变异，D项错误。‎ 答案　B 高考教材 本题以必修二P18“图2－3染色体交叉互换的照片和示意图”为源，在知识上考查减数分裂与交叉互换引起的变异之间的关系，从目标要求上考查考生的综合运用能力 ‎ 跟|题|变|式 ‎6．下列关于基因重组的说法，不正确的是(　　)‎ A．生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因重组 B．减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组 C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组 D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能 解析　减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组，姐妹染色单体上含有相同基因，不会导致基因重组。一般情况下，减数分裂过程中存在基因重组，而根尖细胞只能进行有丝分裂，所以不会发生基因重组。‎ 答案　B ‎7．如图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的是(　　)‎ A．甲细胞表明该动物发生了基因突变 B．乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变 C．丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换 D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代 解析　据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图分析可知：甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果；乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，没有同源染色体交叉互换的特征，只能是基因突变的结果；丙细胞也属于减数第二次分裂后期图，基因B与b所在的染色体颜色不一致，则染色体上基因B与b不同是交叉互换造成的。甲细胞分裂产生体细胞，产生的变异一般不遗传给后代。‎ 答案　D 易错提醒 基因重组的三点提醒 ‎1．多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。‎ ‎2．具有一对相对性状的杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。‎ ‎3．“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。‎ 考向三　基因重组与基因突变的判断 ‎8．下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是(　　)‎ A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变 B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组 C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组 D．发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代 解析　‎ 获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程属于基因工程，依据的原理是基因重组，A错误；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组，B错误；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组，C正确；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂过程中，水稻根尖内不能发生基因重组，D错误。‎ 答案　C ‎9.如图为某雄性动物个体(基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上)细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是(　　)‎ A．与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素 B．3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变 C．若该细胞以后正常进行减数分裂则可产生3种或4种不同基因型的配子(3与4未发生交换)‎ D．1上a的出现可能属于交叉互换，也可能是发生了基因突变 解析　据图中同源染色体的行为变化可以看出，该细胞为初级精母细胞，所以与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素，A正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb，据图可知，B、b位于3和4这对同源染色体上，因此两条染色体的相同位置就是等位基因，不是基因突变的原因，B错误；如果是发生基因突变，则该细胞就会产生3种不同基因型的配子，如果是发生交叉互换，则会产生4种不同基因型的配子，C正确；由于该雄性动物的基因型为AaBb,1上a的出现可能是同源染色体上发生了交叉互换，也可能是间期时发生了基因突变，D正确。‎ 答案　B 技法点拨 ‎“三看法”判断基因突变与基因重组 ‎1．一看亲子代基因型 ‎(1)如果亲代基因型为BB或bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。‎ ‎(2)如果亲代基因型为Bb，则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。‎ ‎2．二看细胞分裂方式 ‎(1)如果是有丝分裂中染色单体上基因不同，则为基因突变的结果。‎ ‎(2)如果是减数分裂过程中染色单体上基因不同，可能发生了基因突变或交叉互换。‎ ‎3．三看细胞分裂图 ‎(1)如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图甲。‎ ‎(2)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果，如图乙。‎ ‎(3)如果是减数第二次分裂后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙(其B处颜色为“灰色”)。‎ 考点二　染色体变异 见学生用书P112‎ 一、染色体结构变异 ‎1．观察下列图示，填出变异类型 ‎(1)甲、乙、丙、丁分别属于缺失、重复、倒位、基因突变变异类型。‎ ‎(2)可在显微镜下观察到的是甲、乙、丙。‎ ‎(3)基因数目和排列顺序均未变化的是丁。‎ ‎2．据图示辨析易位与交叉互换 ‎(1)图1是易位，图2是交叉互换。‎ ‎(2)发生对象：图1发生于非同源染色体之间，图2发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间。‎ ‎(3)变异类型：图1属于染色体结构变异，图2属于基因重组。‎ ‎(4)可在光学显微镜下观察到的是图1，观察不到的是图2。‎ 二、染色体数目变异 ‎1．染色体组的特点 观察下图雄果蝇的染色体组成，概括染色体组的组成特点 雄果蝇的染色体组成 或 雄果蝇的两个染色体组 ‎(1)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。‎ ‎(2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。‎ ‎(3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。‎ ‎2．染色体组数量的判断方法 ‎(1)根据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体)‎ ‎①②③④中分别含有2、2、1、4个染色体组。‎ ‎(2)根据染色体形态判断 ‎①②③中分别含有3、2、1个染色体组。‎ ‎(3)根据基因型判断 ‎①②③④中分别含有4、2、3、1个染色体组。‎ ‎3．单倍体、二倍体和多倍体的判断方式 ‎(1)如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。‎ ‎(2)如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。‎ ‎4．多倍体和单倍体育种 ‎(1)培育三倍体无子西瓜 ‎①原理：染色体(数目)变异。‎ ‎②过程 ‎(2)单倍体育种培育抗病高产植株 ‎①原理：染色体(数目)变异。‎ ‎②实例：抗病高产植株(aaBB)的选育过程。‎ ‎　诊断辨析 ‎(1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(　×　)‎ ‎(2)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。(　×　)‎ ‎(3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(　×　)‎ ‎(4)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。(　×　)‎ ‎(5)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(　×　)‎ ‎(6)单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组。(　√　)‎ ‎　热图解读 观察下列甲、乙、丙三幅图，请分析：‎ ‎(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？‎ ‎(2)图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于何类变异？能在光镜下观察到的是哪几个？‎ ‎(3)图丙①～④中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？‎ 提示　(1)图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者则属于交叉互换型基因重组。‎ ‎(2)①染色体片段缺失；②染色体片段的易位；③基因突变；④染色体中片段倒位。①②④均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在显微镜下观察到。‎ ‎(3)图丙①～④中③的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。‎ 考向一　染色体结构变异的特点 ‎1．甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常 B．甲发生染色体交叉互换形成了乙 C．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同 D．图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 解析　本题考查染色体变异及进化的相关内容。由图看出甲图性染色体为端着丝粒染色体，属于正常情况，而乙图的性染色体发生了染色体结构变异中的倒位变异。甲、乙杂交产生的F1‎ 在减数分裂过程中，可能有两条性染色体联会异常，不能正常进行减数分裂，A项错误。甲到乙图的变化属于染色体变异，B项错误。由于倒位，甲、乙1号染色体上的基因顺序不同，C项错误。染色体变异属于可遗传变异，可为进化提供原材料，D项正确。‎ 答案　D ‎2.如图所示的是某种生物体细胞中染色体及部分基因，下列选项中不属于染色体变异的是(　　)‎ 解析　A项中abc所在的染色体和GH所在的染色体之间发生了交叉互换，而且这两条染色体为非同源染色体，属于染色体结构变异中的易位；B项中所示染色体应该是fgh所在的染色体缺失了h基因所在片段，属于染色体结构变异中的缺失；C项中ABCDe基因应该是由题图中的d基因突变成D基因形成的，属于基因突变，不属于染色体变异；D项中基因BACde应该是由题图中基因ABCde所在的染色体发生了颠倒形成的，属于染色体结构变异中的倒位。‎ 答案　C ‎3．如图①②③④分别表示不同的变异类型，a、a′基因仅有图③所示片段的差异。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．图中4种变异中能够遗传的变异是①②④‎ B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D．①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期 解析　①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期)，导致基因重组；②表示非同源染色体互换片段，发生的是染色体结构变异；③表示基因突变，是由碱基对的增添引起的；④表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。‎ 答案　C 整合提升 区分三种变异类型 ‎1．“互换”问题 ‎2．“缺失”或“增添”问题 ‎ ‎ ‎3．“变异水平”问题 考向二　染色体组及生物倍性的界定 ‎4．下列是对a～h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(　　)‎ A．细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体 B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图，该个体是二倍体 C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体 D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图，该个体一定是四倍体 解析　形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，d、g图含有一个染色体组，e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点——若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属单倍体，若由受精卵发育而来，有几个染色体组即几倍体。‎ 答案　C ‎5．下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述，说法错误的是(　　)‎ A．水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体 B．普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体 C．番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含两个染色体组，每个染色体组都包含番茄和马铃薯的各一条染色体 D．马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体 解析　番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，两者体细胞杂交后培养得到的是异源六倍体的杂种植株，C错误。‎ 答案　C 技法点拨 ‎“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体 考向三　染色体数目变异的应用 ‎6．(2017·江苏改编)一株同源四倍体玉米的基因型为AAaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．如图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B．自交后代会出现染色体数目变异的个体 C．如果正常联会形成配子，则该玉米单穗上的籽粒基因型相同，都是AAaa D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子 解析　‎ 图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期，A项错误；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B项正确；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子(即AA、Aa、aa)结合形成，因此基因型可能不同，C项错误；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药培养加倍后形成的个体是杂合子，D项错误。‎ 答案　B 高考教材 本题以人教版必修二P18“染色体交叉互换的照片和示意图”、P86“染色体数目的变异”、P87～P88“单倍体育种过程”、P5“纯合子”的概念等为源，从目标要求上考查考生的理解能力 ‎ 跟|题|变|式 ‎7．下图表示的是培育三倍体无子西瓜的两种方法，若甲、乙两图中二倍体西瓜植株的基因型均为Aa，下列说法正确的是(　　)‎ A．按照染色体组数目划分，乙图中会出现4种染色体组数目不同的细胞 B．乙图中获得的三倍体西瓜植株中有两种基因型 C．甲图a过程常用的试剂是秋水仙素 D．甲图中获得的三倍体西瓜中AAa个体占1/2‎ 解析　甲图中卵细胞相当于体细胞的基因型Aa，花粉(精子)基因型有两种，即A∶a＝1∶1；所以受精后产生的基因型为AAa的个体占1/2。‎ 答案　D 高考热考教材实验　低温诱导植物染色体数目的变化 ‎►►见学生用书P115‎ ‎1．实验原理 ‎(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。‎ ‎(2)低温可抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。‎ ‎2．实验流程 整合提升　低温诱导染色体数目加倍实验中所用试剂 ‎(1)固定细胞形态→卡诺氏液。‎ ‎(2)冲洗卡诺氏液→体积分数为95%的酒精。‎ ‎(3)冲洗解离液→清水。‎ ‎(4)解离→体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸混合液(1∶1)。‎ ‎(5)染色→改良苯酚品红染液。‎ ‎　深度思考 ‎1．该过程在高倍镜下能否观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程？‎ 提示　不能，细胞已经被杀死。‎ ‎2．除低温诱导外，还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法？试简述其原理。‎ 提示　‎ 除低温诱导外，生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色体数目加倍。其原理是当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。‎ ‎1．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。某生物小组为了探究用一定时间的低温(如‎4 ℃‎)处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。下列关于该实验的叙述中，错误的是(　　)‎ A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍 B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目 C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片 D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程 解析　由于在解离过程中已经将细胞杀死，所以用显微镜观察时看不到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程，故D项错误。‎ 答案　D ‎2．关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中不正确的是(　　)‎ 选项 试剂 使用方法 作用 A.‎ 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 培养根尖，促进细胞分裂 B.‎ 体积分数为95%的酒精 与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖 解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松 C.‎ 蒸馏水 浸泡解离后的根尖约10 min 漂洗根尖，去除解离液 D.‎ 改良苯酚品红染液 把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 解析　‎ 卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，A错误；体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后即为解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分开，便于观察，B正确；蒸馏水的作用是漂洗根尖，去除解离液，便于染色，C正确；改良苯酚品红染液是一种碱性染料，能使染色体着色，D正确。‎ 答案　A 微平台·通关必备 ‎【答题术语】‎ ‎1．染色体变异的两种类型 ‎(1)结构变异：包括染色体片段的重复、缺失、倒位、易位。‎ ‎(2)数目变异：包括个别染色体增减、染色体组成倍增减。‎ ‎2．染色体组的两个组成特点 ‎(1)从形态上看：一个染色体组中所含的染色体各不相同。‎ ‎(2)从功能上看：一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因。‎ ‎3．染色体组成倍增减的两种类型 ‎(1)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。‎ ‎(2)多倍体：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。‎ ‎4．单倍体的两个特点：植株弱小，高度不育。‎ ‎5．多倍体的两个特点 ‎(1)茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大。‎ ‎(2)糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。‎ ‎6．人工诱导多倍体的两种方法：低温诱导、秋水仙素处理。‎ ‎7．单倍体育种的三个流程：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理。‎ ‎【误区警示】‎ ‎1．基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失和替换 ‎(1)基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。‎ ‎(2)有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失和替换引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。‎ ‎2．基因突变不只发生在分裂间期 引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素，外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。‎ ‎3.错将四倍体AAaa(由Aa秋水仙素诱导后形成)产生的配子类型及比例算作1AA∶2Aa∶aa AAaa产生配子状况可按右图分析，由于染色体①～④互为同源染色体，减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的，故最终产生的子细胞染色体及基因状况应为①②与③④(AA与aa)、①③与②④(Aa与Aa)、①④与②③(Aa与Aa)，由此可见，AAaa产生的配子类型及比例为1AA∶4Aa∶1aa而不是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。‎ 　教学资源备选　 一、基因突变与染色体结构变异的辨析方法。涉及基因(或DNA)、碱基、染色体三者的变化时，判断变异类型关键看基因的数目和位置 ‎(1)若染色体上个别基因减少，则为染色体结构变异中的缺失。‎ ‎(2)若染色体上的基因重复出现，则为染色体结构变异中的重复。‎ ‎(3)若基因位置在同一条染色体中发生了变化，则为染色体结构变异中的倒位。‎ ‎(4)若基因位置在非同源染色体间发生了变化，则为染色体结构变异中的易位。‎ ‎(5)若只是染色体上基因内部的碱基对发生了增添、缺失或替换，而基因数目和位置未变，则为基因突变。染色体结构变异在光学显微镜下是可以直接观察到的，基因突变在光学显微镜下是观察不到的。‎ 二、通过六倍体小麦和八倍体小黑麦的产生过程，明确“同源多倍体”和“异源多倍体”问题。AA、BB、DD、EE(每个字母代表一个染色体组，每个染色体组含7条染色体，每个二倍体均可用两个相同的英文字母表示)为四种二倍体生物。‎ 六倍体小麦(自然界产生，6N＝42)的产生过程：‎ 注意　上述过程中产生的AB、ABD、AABBDD、ABDE、AABBDDEE分别为异源二倍体、异源三倍体、异源六倍体、异源四倍体、异源八倍体。‎ 三、并非“多倍体一定可育”“单倍体一定不可育”：判断生物育性的依据是减数分裂过程中是否能正常联会。①对于含同源染色体的生物而言，其育性取决于染色体组数的奇偶性。若染色体组数为偶数，能正常联会，可育；若染色体组数为奇数，会导致联会紊乱，不可育。而多倍体、单倍体的染色体组数均可奇可偶，故某种生物是单倍体还是多倍体，与其育性无直接的关联。‎ 注意　雄蜂虽然含一个染色体组，但因其可进行特殊的减数分裂，也可产生可育的配子。‎ ‎②对于不含同源染色体的生物而言，其育性与染色体组数的奇偶性无关(均不可育)。如上述AB型生物为异源二倍体，含偶数个染色体组，但无同源染色体，无法联会，不可育；又如八倍体小黑麦的单倍体含偶数个染色体组，但因四个染色体组来源各不相同，无同源染色体、无法联会，也不可育。 ‎ 下列有关染色体组、单倍体和多倍体的叙述正确的是(　　)‎ A．水稻(2N＝24)单倍体体细胞中有13条染色体 B．六倍体小麦经花药离体培养后，长成的植株体细胞中含三个染色体组，是三倍体 C．番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组，每个染色体组包含番茄和马铃薯的各一个染色体组 D．八倍体小黑麦的单倍体植株不可育 解析　本题重点考查单倍体和染色体组数的关系等易混淆的知识。‎ ‎ A项错误：水稻为二倍体生物，其单倍体体细胞中含有12条染色体。B项错误：六倍体小麦经花药离体培养后，长成的植株体细胞中含三个染色体组，但因其发育起点是配子，故只能称为单倍体。C项错误：明确体细胞杂交和有性杂交的区别，体细胞杂交是指将两个细胞相融合。由杂种细胞发育成完整植株；有性杂交是指精卵结合并产生子代。番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，二者经体细胞杂交而来的杂种植株是异源六倍体(值得注意的是每个染色体组都单独来源于其中一种生物)。D项正确：八倍体小黑麦是六倍体小麦和二倍体黑麦杂交后经染色体加倍而来的，其所含染色体组用字母可表示为AABBDDEE，其单倍体所含的染色体组可表示为ABDE，单倍体虽然含4个染色体组，但因其来源于不同的物种，无同源染色体，减数分裂过程中无法联会，故不可育。‎ 答案　D