2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：染色体变异与生物育种

2020-2021年高考生物一轮复习考点讲解与练习：染色体变异与生物育种

2020-2021 年高考生物一轮复习考点讲解与练习：染色体变异与生物育种 [考纲展示] 1.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ) 2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ) 3.转基因食品的安全性(Ⅰ) 4.实验：低温诱导染色体加倍 【核心概念及重要结论】 1.染色体变异的实质是基因数目和位置的改变。 2．单方的配子发育成的个体一定是单倍体，单倍体细胞中不一定只含一个染色体组。 3．外界条件剧变，有丝分裂过程中纺锤体形成受阻，染色体数目加倍，可形成多倍体。 4．细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发 育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。一个染色体组中不含同源染色体。 5．体细胞中染色体组为奇数的单倍体和多倍体，由于形成配子时，同源染色体联合紊乱而高度不育。 6.诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。 7．诱变育种能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。 8．杂交育种能将多个优良性状集中到同一生物个体上。 9．杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。 【考点速览】 考点一:染色体变异 1．染色体结构变异 (1)已知的染色体为“ ”，变异后的染色体如下列图所示： ①可在显微镜下观察到的是 ABC。(填图编号) ②基因数目和排列顺序均未变化的是 D。(填图编号) ③果蝇的棒状眼、人类的猫叫综合征、果蝇的缺刻翅分别属于上述染色体结构变异的类型 BAA。(填 图编号) (2)辨析易位与交叉互换 图 1 图 2 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。 (3)结果：使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状变异。 2．染色体数目变异 (1)类型及实例 类型 实例 个别染色体的增加或减少 三体综合征 以染色体组形式成倍地增加或减少 三倍体无子西瓜 (2)染色体组 ①概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生 长、发育、遗传和变异。 ②组成 如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (3)二倍体、多倍体和单倍体的比较 比较项目 二倍体 多倍体 单倍体 个体发育起点 受精卵 受精卵 配子 染色体组数 2 个 3 个或 3 个以上 配子中染色体组数 成因 有丝分裂或减数分裂 染色体不分离 由配子直接发育而 成 植株特点 正常可育 器官大、营养物质含 量较高 长得弱小，且高度 不育 实例 人、果 蝇、玉米 香蕉、马铃薯 蜜蜂的雄蜂等 考点二:低温诱导植物染色体数目的变化 1．实验原理 低温处理植物分生组织细胞→纺锤体不能形成→染色体不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体 数目加倍。 2．实验流程 考点三: 生物变异在育种上的应用 1．单倍体育种 (1)单倍体的特点：植株弱小且高度不育。 (2)单体体育种流程 写出图中①②③代表的步骤： ①杂交；②花药离体培养；③秋水仙素处理。 (3)单倍体育种原理：染色体数目变异。 (4)单倍体育种特点 ①优点：能明显缩短育种年限。 ②缺点：技术复杂，需要与杂交育种配合。 2．多倍体育种 (1)多倍体育种方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。 (2)多倍体育种原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引 起细胞内染色体数目加倍。 (3)实例：三倍体无子西瓜 ① 两次 传粉  第一次传粉：杂交获得三倍体种子 第二次传粉：刺激子房发育成果实 ②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 3．杂交育种 (1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 (2)过程： ①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 自交→获得 F2→鉴别、选择需要的类型，自 交至不发生性状分离为止。 ②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1→F1 雌雄个体交配→获得 F2→鉴别、选择需要的 类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的 F2 个体。 (3)优良性状的选择 ①若采用杂交育种，一般应从 F2 开始进行筛选，原因是 F2 才出现性状分离。 ②若采用单倍体育种，对优良性状的选择应在秋水仙素处理之后(填“前”或“后”)，原因是秋水仙素处理 之前为单倍体，一般植株较小，不能表现出优良性状。 4．诱变育种 (1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种 方法。 (2)过程：选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。 (3)诱变育种与上述杂交育种相比，二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。 5．基因工程及其应用 (1)基因工程的概念 别称 基因拼接技术或 DNA 重组技术 操作环境 生物体体外 操作对象 DNA 操作水平 分子水平 基本过程 剪切→拼接→导入→鉴定 意义 定向改造生物的遗传性状 (2)应用 ①育种，如抗虫棉。 ②药物研制，如胰岛素等。 ③环境保护，如转基因细菌分解石油。 【重点突破】 一、生物的遗传变异： 1．可遗传变异与不可遗传变异及判断方法 2．基因突变与基因重组的判断 3．染色体变异与基因突变的判断 (1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。 (2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数 目的比较可以判断是否发生了染色体变异。 4.关于生物变异的四点注意： (1)染色体结构变异中的缺失和重复都不会产生新基因，染色体缺失会导致基因种类的减少，染色体 重复不会改变基因的种类。 (2)基因突变在显微镜下不能观察到，但是由基因突变引起的性状改变有可能用显微镜可观察到，如 镰刀型细胞贫血症可以用显微镜观察红细胞的形态进行判断。 (3)体细胞中含有奇数个染色体组的单倍体或多倍体均是高度不育的，原因是进行减数分裂时无同源 染色体联会或同源染色体联会紊乱，不能产生可育的配子。 5．常染色体三体产生配子种类及比例 (1)若为纯合子 AAA 或 aaa，则产生的配子分别为 A∶AA＝1∶1 或 a∶aa＝1∶1。 (2)若为杂合子 AAa 则产生四种配子 A∶a∶Aa∶AA＝2∶1∶2∶1。 (3)性染色体三体产生配子的类型及比例(以 XXY 的雄性果蝇为例) 若三条性染色体任意两条联会概率相等，则 XXY 个体会产生 X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。 二、 低温诱导染色体加倍实验注意： 1．实验中各种试剂的作用 (1)卡诺氏液：固定细胞形态。 (2)体积分数为 95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 (3)解离液(体积分数为 15%的盐酸溶液和体积分数为 95%的酒精以 1∶1 混合)：使组织中的细胞 相互分离开来。 (4)清水：洗去解离液，防止解离过度影响染色。 (5)改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目和行为。 2．材料选用及处理 (1)本实验选用洋葱(或大葱、蒜)作实验材料，原因是洋葱(或大葱、蒜)染色体数目较少，便于观 察。 (2)低温诱导：应设常温、低温 4 ℃、0 ℃三种，以作对照，否则实验设计不严谨。 3．实验结果观察 (1)观察染色体数目是否加倍，应选择根尖分生区进行观察，该区的细胞特点是细胞呈正方形，排 列紧密。 (2)观察染色体数目是否加倍，应选择处于有丝分裂中期的细胞进行观察。 (3)能使染色体染成深色的物质除了改良苯酚品红染液外，还有龙胆紫溶液、醋酸洋红液等试剂。 三、可遗传变异的应用： 1.常见的育种方法： 2.合适育种方法的选择： （1）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。 （2）实验植物若为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 （3）实验材料若为原核生物，则不能运用杂交育种，细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。 （4）动物育种时，只能选相同性状的个体相互交配，待性状分离后筛选，然后用测交方法检测纯合 子，这是由于动物大多是雌雄异体，不能“自交”。 【真题训练】 1．(2011·海南高考)关于植物染色体变异的叙述，正确的是( ) A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 D [染色体变异不会产生新基因，A、B 错误；重复不会导致基因种类的变化，C 错误。] 2．(2014·全国卷Ⅰ)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病 对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题： (1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有____________优 良性状的新品种。 (2)杂交育种前，为了确定 F2 代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂 交结果，需要满足 3 个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离 定律；其余两个条件是________________________________________________。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述 3 个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写 出该测交实验的过程。 ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________。 解析：(1)杂交育种的目的是获得多种优良性状集于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏) 为优良性状。 (2)孟德尔遗传定律包括基因分离定律和基因自由组合定律，其中符合分离定律的性状是由一对等位基 因控制的，符合自由组合定律的性状要位于不同对的同源染色体上。 (3)测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交 实验。 答案：(1)抗病和矮秆 (2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状基因位于非 同源染色体上 (3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生 F1，让 F1 与感病矮秆杂交 3．(2013·全国卷Ⅰ)一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)。这对 相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了 5 个基因型不同的 白花品系，且这 5 个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花 品系时，偶然发现了 1 株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。 回答下列问题： (1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受 8 对等位基因控制，显性基因分别用 A、 B、C、D、E、F、G、H 表示， 则紫花品系的基因型为__________________；上述 5 个白花品系之 一的基因型可能为____________________________(写出其中一种基因型即可) (2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是 一个新等位基因突变造成的，还是属于上述 5 个白花品系中的一个，则该实验的思路： ________________________________________________________________________________________。 预期的实验结果及结论：__________________________________________________________________。 解析：(1)依据“5 个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异” 可推知，紫花应为显性纯合子，另 5 个白花品系只有一对基因为隐性纯合。若该紫色受 8 对等位基因 控制，则其基因型可表示为：AABBCCDDEEFFGGHH(顺序可换)，另 5 个白花品系即将该 8 对显性基 因中的一对改为隐性基因，因此 5 个白花品系的基因有 8 种可能，如：aaBBCCDDEEFFGGHH 等。 (2)依据题意，紫花品系中偶然发现 1 株白花植株。这株白花可能是该紫花品系中原存在一对杂合基因， 通过杂交产生的 5 个白花品系中的一个，或是该紫花品系另外的显性基因突变产生的。若是前者，新 发现的白花植株(若只用隐性的那一对基因表示为：aa)应与前 5 个白花品系之一有相同的隐性纯合基因 (即其中之一必然也含有 aa)；若为后者，新发现的白花植株应为新突变的隐性基因(若只用隐性的那一 对基因表示为：bb)，且此基因在前 5 个白花品系表现为显性纯合(即都没有 bb，而是 BB)。故可通过 将该白花植株子代分别与五个白花品系杂交，观察子一代花色；若后代出现白花，则为前者；若后代 没有白花，则为后者。 答案：(1)AABBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可) aaBBCCDDEEFFGGHH(答案符合即可) (2)用该白花植株子代分别与五个白花品系杂交，观察子一代花色 若子一代全为紫色，说明该白花植 株是由基因突变产生新基因而导致的；若在五个杂交组合的子一代中，有白花植株，说明该白花植株 是五个白花品系之一 【专项训练】 1．下列关于染色体变异的叙述，正确的是( ) A．猫叫综合征是人的 5 号染色体增加某一片段引起的 B．染色体上不含致病基因的个体不可能患遗传病 C．染色体倒位不改变基因数量，对个体性状没有不利影响 D．通过诱导多倍体的方法可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题 D [猫叫综合征是人的 5 号染色体缺失一个片段引起的，A 项错误；染色体上不含致病基因的个体， 如果染色体数目或结构异常也会患遗传病，B 项错误；染色体倒位不改变基因数量，但改变了基因的 在染色体上的顺序，对个体的性状影响较大，C 项错误；通过诱导多倍体的方法可以让染色体加倍， 可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题，D 项正确。] 2．如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是 A．个体甲的变异对表现型无影响 B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 C．个体甲自交的后代，性状分离比为 3∶1 D．个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常 B [据图可知个体甲的变异是缺失，个体乙的变异是倒位，均会导致表现型异常，A 和 D 选项错误； 个体甲自交，后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象，后代性状分离比不一定是 3∶1，C 项错误； 个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常，B 项正确。] 3．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是( ) A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极 B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色 D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变 C [低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而产生染色体数目 加倍的细胞，A 项错误；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离，不能 把两种试剂的作用混淆，B 项错误；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可使染色体着色，C 项正确； 洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只 是少数细胞，D 项错误。] 4．科学工作者在研究不同浓度的秋水仙素对科优 527 和博Ⅱ优 128 两种水稻品种染色体加倍的影响时 得到的数据如下表。请回答下列问题： 品种 浓度(%) 处理芽 数(个) 芽成活 率(%) 染色体加倍 株数(株) 染色体加倍 比率(%) 科优 527 0.01 200 71 1 0.71 0.02 67 3 2.34 0.03 65 7 5.93 博Ⅱ优 128 0.01 200 67 6 4.72 0.02 64 9 7.37 0.03 61 15 13.16 (1) 该实验的自变量为____________________________ ； 实 验 选 择 芽 作 为 处 理 对 象 的 原 因 是 ________________________________________。 (2)利用秋水仙素处理或用药物破坏水稻芽尖生长点细胞中的高尔基体都可以使细胞内染色体数目加 倍，但二者的原理不同，前者是不能形成纺锤体，后者是_________________________________________。 (3)分析表中数据可知，对于同一品种水稻来说，秋水仙素浓度与芽成活率、染色体加倍比率的关系为 _______________________________；同一浓度的秋水仙素对不同品种水稻染色体加倍比率的影响不同， 原因可能是_____________________________________________________________________________。 解析：(1)据表中信息可知，该实验的自变量是秋水仙素的浓度和水稻的品种。选取芽尖生长点作为处 理对象，理由是芽尖生长点部分细胞分裂能力强，易发生变异。 (2)在诱导染色体加倍的过程中，在药物的作用下，高尔基体遭到破坏影响细胞壁的形成，从而使加倍 的染色体不能进入两个细胞中。 (3)依据表中数据可知，对于同一品种水稻来说，随着秋水仙素浓度的增大，芽成活率降低，染色体加 倍比率增大。不同品种的水稻对秋水仙素的敏感程度不同，从而导致同一浓度秋水仙素对不同品种水 稻染色体加倍比率不同。 答案：(1)秋水仙素的浓度和水稻的品种 芽尖生长点细胞分裂旺盛，易发生变异 (2)不能形成细胞 壁 (3)随着秋水仙素浓度的增大，芽尖成活率降低，染色体加倍比率增大 不同品种水稻对秋水仙素反应 的敏感程度不同 5．二倍体簇毛麦(2N＝14)是一个小麦的野生近缘种，抗白粉、秆锈病、叶 锈病，且籽粒蛋白质含量高，是小麦遗传改良的优良基因源，染色体组型用 VV 表示。为使小麦获得 这些优良性状，我国科研人员选用四倍体硬粒小麦(2N＝28，染色体组型用 AABB 表示)、六倍体普通 小麦品种中国春(6N＝42，染色体组型用 AABBDD 表示)进行育种实验。簇毛麦与硬粒小麦的杂交后代 用秋水仙素处理后获得变异植株 L，将植株 L 即将开花的穗剪下，以 60Co—射线照射，经照射后的新 鲜花粉用于对普通小麦中国春进行授粉，收获植株 M，M 的花粉不育，但可作母本，并且产生的雌配 子包含完整的中国春小麦基因组；现以中国春小麦为父本，M 为母本可以得到杂交后代 G。 (1)L 植株的染色体组型为________________________。染色体的数目为____________________，A、B、 V 代表一个____________________。 (2)M 植株的染色体型为______________________，其花粉不育的原因是__________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)植株 G 的染色体数目范围是______________________________。 解析：(1)二倍体簇毛麦的染色体组型为 VV，四倍体硬粒小麦的染色体组型为 AABB，二者杂交产生 的子代的染色体组型为 ABV，经秋水仙素处理后，由于染色体加倍，则获得变异植株 L 的染色体组型 为 AABBVV，其染色体数量为(7＋14)×2＝42 条。 A、B、V 代表一个染色体组。 (2)M 植株由 L 与中国春杂交获得，由(1)知 L 的染色体组型为 AABBVV，已知中国春的染色体组型为 AABBDD，则 M 植株的染色体组型为 AABBDV。由于 D 和 V 来自于不同的两个物种，则 D 和 V 的 对应染色体不为同源染色体，在减数第一次分裂的前期时联会发生紊乱，无法形成可育的雄配子。 (3)由于 M 植株产生的雌配子包含完整的中国春小麦基因组，即雌配子中一定含有 ABD(染色体数为 21 条)，而 M 植株产生雌配子时细胞中 V 的 7 条染色体则随机移向细胞的两极，由此分析可知以中国春 小麦为父本，M 为母本可以得到杂交后代 G 的染色体数目范围是 42～49。 答案：(1)AABBVV 42 染色体组 (2)AABBDV 减数第一次分裂同源染色体配对异常 (3)42～49 6．二倍体(染色体组成为 2n)生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为 2n－1 的个体称为单体； 缺失一对同源染色体，染色体表示为 2n－2 的个体称为缺体。请回答有关问题： (1)单体、缺体这些植株的变异类型为________，缺体形成的原因之一可能是亲代中的一方在减数第一 次分裂过程中___________所致。理想情况下，某单体植株(2n－1)自交后代中，染色体组成和比例为 ________。 (2)小麦的染色体数为 2n＝42，无芒(S)对有芒(s)是显性。现有 21 种无芒的单体品系，可利用杂交实验 把 S 基因定位在具体染色体上。现想了解 S 基因是否在 6 号染色体上，请写出实验的基本思路，预期 实验结果和结论。 基本思路：_______________________________________________。 预期实验结果和结论： _________________________________________________________ 解析：(1)由题干信息可知单体、缺体这些植株的变异类型为染色体数目变异。若亲代中的双方在减数 第一次分裂后期有一对同源染色体未分离，则可能产生 n－1 的配子，两种 n－1 配子的结合后发育的 个体为 2n－2 的缺体。单体(2n－1)产生的配子有 n 和 n－1 两种类型，故单体自交后代为 2n∶2n－1∶ 2n－2(正常∶单体∶缺体)＝1∶2∶1。 (2)为确定 S 基因是否在 6 号染色体上，可让正常有芒植株(ss)与无芒的 6 号单体品系进行杂交，观察 并统计后代表现型及比例。若 S 不在缺失的 6 号染色体上，则无芒单体品系的基因型为 SS，杂交后代 均为无芒；若 S 在缺失的 6 号染色体上，则无芒单体品系的基因型为 S0，杂交后代中无芒(Ss)∶有芒 (s0)＝1∶1。 答案：(1)(个别)染色体(数目)变异 同源染色体未分离 2n∶2n－1∶2n－2(正常∶单体∶缺体)＝1∶2∶ 1 (2)基本思路：正常有芒植株(ss)与无芒的 6 号单体品系进行杂交，观察并统计后代表现型及比例。 预期实验结果和结论： 如果后代都是无芒的，则表明 S 基因不在缺失的 6 号染色体上； 如果后代无芒∶有芒＝1∶1，则表明 S 基因在缺失的 6 号染色体上。 7．一只红眼雄果蝇(XBY)与一只白眼雌果蝇(XbXb)杂交，子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为， 该白眼雌果蝇出现的原因有两种：亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。(注： 控制某一性状的基因都缺失时，胚胎致死；各型配子活力相同) (1)甲同学想通过一次杂交的方法以探究其原因。请你帮助他完成以下实验设计。 实验步骤： ①_______________________________________________________ ②_______________________________________________________。 结果预测： Ⅰ.如果________________________，则为基因突变； Ⅱ.如果________________________，则为染色体片段缺失。 (2) 乙 同 学 认 为 可 以 采 用 更 简 便 的 方 法 验 证 甲 同 学 的 实 验 结 论 ， 乙 同 学 的 方 法 是 __________________________________________________。 解析：(1)用代入法进行倒推，通过一次杂交的方法(让这只雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配)来确定变异 的类型。若发生了基因突变，这只雌果蝇的基因型为 XbXb，子代中雌果蝇为红眼，雄果蝇为白眼，雌 雄个体数之比为 1∶1；若发生了含 B 基因的染色体片段缺失，这只雌果蝇的基因型为 XXb，产生的子 代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇都是白眼，雌雄个体数之比为 2∶1。 (2)可以用显微镜检查该白眼雌果蝇细胞中的 X 染色体形态验证甲同学的结论。 答案：(1)实验步骤：①让这只雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配 ②观察并记录子代中雌雄比例 结果预测：Ⅰ.子代中雌∶雄＝1∶1 Ⅱ.子代中雌∶雄＝2∶1 (2)用显微镜检查该白眼雌果蝇细胞中的 X 染色体形态 9．研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请 回答下列问题： (1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的__________物质是否发生了变化。 (2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育 种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种 1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的 ________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种 2，这种方法称为________育种。 (3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此 造成不规则的____________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。 即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是 需要不断制备____________，成本较高。 (4)新品种 1 与新品种 3 均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种 1 选育过程中基因发生 了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。 解析：(1)育种的目的是获得人类所需要的有价值的性状，只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗 传下去，才具有育种价值。 (2)方法①是自交，连续自交过程中，早熟基因逐渐纯合，培育成新品种 1。单倍体育种能明显缩短育 种年限，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗。 (3)若是由染色体组数目改变引起的变异，则该变异株减数分裂时联会紊乱，从而造成不规则的染色体 分离，产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子，只有极少数配子正常，故只能得到少量的种子。 方法③需要先进行植物组织培养获得柑橘苗，此过程操作复杂、成本较高。 (4)在新品种 1 的选育过程中，连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组。而 在植物组织培养过程中不发生基因重组。 答案：(1)遗传 (2)纯合 花药 单倍体 (3)染色体分离 配子 组培苗 (4)重组 10．在家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性，短毛(E)对长毛(e)是显性，遵循基因的自由组合定律。现有纯 合黑色短毛兔，褐色长毛兔，褐色短毛兔三个品种。请回答： (1)设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案简要程序： 第一步：让基因型为________的兔子和基因型为__________的异性兔子杂交，得到 F1。 第二步：让 F1______________________，得到 F2。 第三步：选出 F2 中表现型为黑色长毛兔的个体，让它们各自与表现型为_ _______的异性兔杂交，分别 观察每对兔子产生的子代，若后代足够多且______________________，则该 F2 中的黑色长毛兔即为能 稳定遗传的黑色长毛兔。 (2)该育种方案原理是______________________________________。 (3)在上述方案的第三步能否改为让 F2 中表现型为黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若两只兔子所产 生的子代均为黑色长毛，则这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔？为什么？____________(填“能” 或“不能”)，原因是____________________________________________________________________。 解析：(1)要想获得 BBee，应选择黑色短毛兔(BBEE)和褐色长毛兔(bbee)作为亲本杂交，但是获得的子 一代全为杂合子，因此必须让子一代个体之间相互交配，在子二代中选择出黑色长毛兔，然后再通过 测交的方法选择出后代不发生性状分离的即可。(2)杂交育种的原理为基因重组。 (3)黑色长毛兔的基 因型为 B_ee，如果让黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这 两只黑色长毛兔中至少有一只能稳定遗传，并不能确定这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔。 答案：(1)BBEE bbee 雌雄个体相互交配 褐色长毛兔(或褐色短毛兔) 不出现性状分离 (2)基因重 组 (3)不能 两只黑色长毛的雌雄兔子交配，所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛 兔中至少有一只是能稳定遗传的