【生物】2019届一轮复习苏教版第21讲染色体变异学案

【生物】2019届一轮复习苏教版第21讲染色体变异学案

第21讲　染色体变异 ‎[江苏最新考纲]　1.染色体结构变异和数目变异(B)。2.生物变异在育种上的应用(C)。3.转基因食品的安全(A)。‎ 考点一　染色体变异的判断与分析(5年13考)‎ ‎1.染色体结构的变异 ‎(1)类型(连线)‎ ‎(2)结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。‎ ‎2.染色体数目变异 ‎(1)类型 ‎(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)‎ ‎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。‎ 注意：染色体组与基因组不是同一概念 染色体组：二倍体生物配子中的染色体数目。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。‎ ‎3.单体体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 特点 ‎(1)植株弱小 ‎(2)高度不育 ‎(1)茎秆粗壮 ‎(2)叶、果实、种子较大 ‎(3)营养物质含量丰富 体细胞 染色体组数 ‎1或多个 ‎2个 ‎≥3个 请解读下列三幅图示：‎ ‎(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？‎ 提示　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)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________。‎ 提示　与图中两条染色体上的基因相比推知：‎ ‎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中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？‎ 提示　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。‎ ‎　染色体结构变异的判断 ‎1.(2016·江苏高考，14)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，表型无异常 解析　个体甲的变异属于缺失，基因“e”所在片段缺失，影响表型，A错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，呈“十字型”，B正确；含缺失染色体的配子一般是败育的，故其后代一般不会发生性状分离，C错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D错误。‎ 答案　B ‎2.(2017·南通一模)下列关于染色体变异的叙述，正确的是(　　)‎ A.染色体结构变异和数目变异都可在有丝分裂和减数分裂过程中发生 B.染色体结构变异能改变细胞中基因数量，数目变异不改变基因数量 C.染色体结构变异导致生物性状发生改变，数目变异不改变生物性状 D.染色体结构变异通常用光学显微镜可以观察到，数目变异观察不到 解析　染色体结构变异和数目变异都能改变细胞中基因数量，改变生物性状，染色体结构和数目变异通常都能用光学显微镜观察到。‎ 答案　A 染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析 ‎(1)染色体易位与交叉互换 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体间 原理 染色体结构变异 基因重组 观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 ‎ (2)染色体结构变异与基因突变的判断 ‎【方法体验】‎ ‎(2017·南京、盐城一模)某株玉米白化苗的产生是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素。该种变异类型属于(　　)‎ A.染色体数目变异 B.基因突变 C.染色体结构变异 D.基因重组 解析　根据题意可知，玉米白化苗的产生是由于控制叶绿素合成的基因所在染色体缺失了一段，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有有害性.染色体缺失了一段属于染色体结构变异中的缺失。‎ 答案　C ‎　染色体数目变异与染色体组 ‎(2017·江苏高考，19)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.上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.该玉米单穗上的籽粒基因型相同 D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子 解析　同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，A错误；由于异常联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B正确；经过减数分裂可以成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同，C错误；由于减数分裂可形成杂合的配子则该植株花药培养加倍后的个体可为杂合子，D错误。‎ 答案　B ‎(1)“二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体 ‎(2)“三法”判定染色体组 方法1　根据染色体形态判定 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。‎ 方法2　根据基因型判定 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。‎ 方法3　根据染色体数和染色体的形态数推算 ‎ 染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。‎ ‎【方法体验】‎ ‎1.(2017·苏州一模)右图为果蝇杂交实验示意图。果蝇的体色由常染色体上的基因B(灰身)、b(黑身)控制，不含该等位基因的配子无法发育。乙、丙细胞其他染色体组成与结构正常。乙产生生殖细胞时一对同源染色体分离，另一染色体随机分配。下列叙述正确的是(　　)‎ A.乙是三倍体，丙是染色体结构变异 B.甲与乙杂交后代性染色体为XXY与XXX的比例为1∶1‎ C.甲与丙杂交后代中染色体变异个体占3/4‎ D.对甲与丙杂交后代中的雄性个体测交，子代灰身果蝇：黑身果蝇的比例为5∶2‎ 解析　乙具有三个染色体组，但不是三倍体；甲与乙杂交后代性染色体为XXY与XX的比例为1∶1，或者甲与乙杂交后代性染色体为XY与XXX的比例为1∶1；甲与丙杂交后代中染色体变异个体占1/4。‎ 答案　D ‎2.(2017·启东中学高三10月)控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。果蝇缺失1条Ⅳ号常染色体仍能正常生存和繁殖，同时缺失2条则胚胎致死。两只均缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇(杂合子)、红眼雄果蝇杂交，则F1中(　　)‎ A.雌果蝇中红眼占1/2‎ B.白眼雄果蝇占1/2‎ C.缺失l条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占1/6‎ D.染色体数正常的红眼果蝇占3/16‎ 解析　若控制果蝇红眼与白眼的基因用W和w表示，Ⅳ号常染色体用A表示，缺失的Ⅳ号染色体用O表示，则缺失1条Ⅳ号染色体的红眼雌果蝇(杂合子)和红眼雄果蝇的基因型分别为AOXWXw和AOXWY，二者杂交，产生的F1中，AA∶AO∶OO(胚胎致死)＝1∶2∶1，XWXW∶XWXw∶XWY∶XwY＝1∶1∶1∶1。综上分析可知，F1的雌果蝇中红眼占100%，A错误；白眼雄果蝇占1/4，B错误；缺失1条Ⅳ号染色体的白眼果蝇占2/3AO×1/4XwY＝1/6AOXwY，C正确；染色体数正常的红眼果蝇占1/3AA×3/4(XwY＋XWXW＋XWXw)＝1/4，D错误。‎ 答案　C ‎1.“四法”判断生物变异的类型 ‎(1)生物类型推断法 ‎(2)细胞分裂方式推断法 ‎(3)显微镜辅助推断法 ‎(4)变异水平推断法 ‎2.可遗传变异与不可遗传变异的判断 考点二　变异在育种中的应用 ‎1.杂交育种 ‎(1)原理：基因重组。‎ ‎(2)过程：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→优良品种。‎ ‎(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。‎ ‎(4)缺点：获得新品种的周期长。‎ ‎2.诱变育种 ‎(1)原理：基因突变。‎ ‎(2)过程 X射线、紫外线物理化学亚硝酸、硫酸二乙酯处理 ‎(3)优点 ‎①可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。‎ ‎②大幅度地改良某些性状。‎ ‎(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。‎ ‎3.单倍体育种 ‎(1)原理：染色体(数目)变异。‎ ‎(2)方法 ‎(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。‎ ‎(4)缺点：技术复杂。‎ ‎4.多倍体育种 ‎(1)方法：用秋水仙素或低温处理。‎ ‎(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。‎ ‎(3)原理 ‎(4)实例：三倍体无子西瓜 ‎① ‎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。‎ 特别提醒　(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。‎ ‎(2)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。‎ ‎(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。‎ 育种方法图解 图解中各字母表示的处理方法：A表示杂交，D表示自交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示秋水仙素处理，G表示转基因技术，H表示脱分化，I表示再分化，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。‎ ‎1.(2017·苏北四市一模)(多选)为获得优良性状的纯合体，将基因型Aa的小麦连续自交并逐代淘汰aa。有关叙述正确的是(　　)‎ A.该育种方法的基本原理是基因重组 B.该育种过程会使小麦种群的a基因频率逐渐减小 C.若使用单倍体育种方法可在更短时间内达到目的 D.单倍体育种中需要用秋水仙素处理单倍体的种子或幼苗 解析　该育种方法的基本原理是等位基因的分离而不是基因重组；生物进化的实质是种群基因频率的改变，育种过程中逐代淘汰aa，从而使a基因频率逐渐降低；若使用单倍体育种方法，得到的都是纯合体，所以可在更短时间内达到目的；单倍体植株高度不育，所以在单倍体育种中需要用秋水仙素处理单倍体的幼苗，而不会处理种子。‎ 答案　BC ‎2.(2017·无锡一模)已知小麦的高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性，分别由D、d和T、t控制，这两对等位基因遵循自由组合定律。现利用下图所示两种育种方法获得抗倒伏抗病的植株，相关叙述错误的是(　　)‎ A.图中②③④表示的基因组成分别为Dt、DDTT、ddTT B.两种育种方法都是为了获得ddTT，但所需时间不一样 C.图中两种育种方法利用的遗传学原理都是染色体变异 D.图中⑥代表的含义是连续多代自交、选纯的过程 解析　图中两种育种方法利用的遗传学原理不都是染色体变异。‎ 答案　C ‎1.育种中的常见要点总结 ‎(1)杂交育种只能利用现有的基因进行重组，不能创造新基因。‎ ‎(2)基因突变是不定向的，诱变育种并不能定向改变生物性状。‎ ‎(3)转基因技术最大的优点是打破了生殖隔离，能定向改变生物性状。‎ ‎(4)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，还可作为化学诱变剂，诱发基因突变。‎ ‎(5)5种常考的育种方法 ‎2.根据提供的材料选择合适的育种方法 ‎(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”。‎ ‎【即学即练】‎ ‎(2017·南通一模)(多选)下列与遗传育种的相关叙述，错误的是(　　)‎ A.用紫外线照射萌发种子，只会引起基因发生突变 B.杂交育种过程中的连续自交能不断提高纯合子的比例 C.单倍体育种过程中亲本杂交能将优良基因集中到同一个体 D.用秋水仙素处理幼苗获得植株的所有细胞中染色体均加倍 解析　用紫外线照射萌发种子，不只会引起基因发生突变；用秋水仙素处理幼苗获得植株，其中根部细胞中染色体不会加倍。‎ 答案　AD 易错·防范清零 ‎[易错清零]‎ 易错点1　误认为单倍体只含一个染色体组或认为含多个染色体组者均为多倍体 点拨　单倍体强调的是由配子发育而来的个体，其细胞中染色体组数取决于配子中所含染色体组数，可能为1组、2组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体还是多倍体取决于其发育起点是“配子”还是受精卵，若为前者，一定是单倍体，若为后者，一定是多倍体。‎ 易错点2　混淆“可遗传变异”与“可育”‎ 点拨　“可遗传变异”≠“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。‎ 易错点3　混淆育种中“最简便”与“最快”‎ 点拨　“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。‎ 易错点4　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 点拨　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。‎ 易错点5　错将“单倍体育种”等同于“花药离体培养”‎ 点拨　单倍体育种的过程如下：‎ 由此可见单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单认为花药离体培养就是单倍体育种的全部。‎ 易错点6　混淆三类“无子果实”‎ 点拨　(1)无子西瓜—利用染色体变异原理，由四倍体(♀)×二倍体(♂)→三倍体，无子的原因是三倍体联会紊乱，不能正常产生配子。‎ ‎(2)无子番茄—利用生长素促进果实发育的原理，在未受粉的雌蕊柱头上，涂抹一定浓度的生长素培育而来，其无子的原因是“未受粉”。‎ ‎(3)无子香蕉—天然三倍体，无子的原因在于染色体联会紊乱，不能正常产生配子。‎ 以上三类无子果实中，无子西瓜、无子香蕉，其遗传物质均已发生改变，为可遗传变异，而无子番茄则属不可遗传变异。‎ 易错点7　混淆“三体”与“三倍体”‎ 点拨　三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”(如图1所示)；三体则是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”而成为3条，‎ 其余染色体均为两两相同(如图2所示)。‎ ‎[纠错小练]‎ ‎1.下列说法正确的是(　　)‎ A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体 B.八倍体小麦的单倍体有四个染色体组 C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体 D.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 解析　单倍体的染色体组数量与该生物配子的染色体组数量相同，不一定只含有一个染色体组，如八倍体小麦的单倍体有四个染色体组，A错误、B正确；由配子发育成的个体细胞中不管有几个染色体组，都属于单倍体，C、D错误。‎ 答案　B ‎2.下图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是(　　)‎ A.③为多倍体，通常茎秆粗壮、籽粒较大 B.④为单倍体，通常茎秆弱小、籽粒较小 C.若①和②杂交，后代基因型分离比为1∶5∶5∶1‎ D.①②③④细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体 解析　①细胞含4个相同(等位)基因，即4个染色体组，②2个染色体组，③3个染色体组，④1个染色体组。确定是单倍体、二倍体还是多倍体，关键看发育起点，凡是由配子为起点直接发育而来的是单倍体，以受精卵为起点，有几个染色体组就是几倍体，A、D错误；④1个染色体组，为单倍体，特点是植株弱小，且高度不育，B错误；①AAaa减数分裂可以产生3种配子：AA、Aa、aa，比例为1∶4∶1，②减数分裂可产生2种配子：A、a，比例为1∶1，故①和②杂交，后代基因型及分离比为AAA∶AAa∶Aaa∶aaa＝1∶5∶5∶1，C正确。‎ 答案　C ‎3.野生猕猴桃是一种多年生的富含维生素C的二倍体(2N＝58)小 野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，下列分析错误的是(　　)‎ A.该培育过程用到多种不同的育种方式 B.③⑦过程可以使用秋水仙素或低温处理，AAaa自交产生AAAA的概率为1/36‎ C.⑤过程得到的AAA植株的体细胞含染色体数目是174‎ D.⑥过程是基因工程育种，可以直接定向改变生物，培育新品种 解析　由图可知：①为诱变育种，③为多倍体育种，⑥为基因工程育种，A正确；AAaa是四倍体，其产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AA＝1/6，则产生的AAAA的概率是1/36，B正确；二倍体(2N＝58)，说明体细胞含58条染色体，配子中29条，而AAA中含染色体是配子中三倍，为87条，C错误；基因工程育种，可以直接定向改变生物，培育新品种，D正确。‎ 答案　C ‎4.无子西瓜的培育过程如图所示。根据图解，结合你所学过的生物学知识，下列叙述中正确的是(　　)‎ A.①过程要用秋水仙素处理，它的作用主要是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 B.四倍体西瓜根细胞一定含有2个染色体组 C.四倍体西瓜与二倍体西瓜不存在生殖隔离，它们属于同一物种 D.由三倍体植株结成无子西瓜的过程，与中心体有密切的关系 解析　①过程中用秋水仙素处理，秋水仙素可抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，A正确；由于秋水仙素只是处理了幼苗的地上部分，未作用于根，故四倍体西瓜的根细胞染色体未加倍，仍为2个染色体组，但根细胞在有丝分裂后期可含4个染色体组，B错误；四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交形成的三倍体西瓜高度不育，说明二者之间存在生殖隔离，属于不同的物种，C错误；西瓜属于高等植物，不含中心体，D错误。‎ 答案　A 课堂小结 思维导图 晨读必背 ‎1.染色体结构改变的实质是会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。‎ ‎2.染色体组的准确表述是指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。‎ ‎3.单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体；多倍体是指由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。‎ ‎4. 转基因技术最大的优点是打破了生殖隔离，能定向改变生物性状。‎ ‎5.能产生前所未有的新基因，创造变异新类型的育种方式是：诱变育种。‎ ‎6.能将两个或多个品种的优良性状集中到同一生物个体上的育种方式是： 杂交育种。‎ 随堂·真题演练 ‎1.(2014·江苏卷，7)下列关于染色体变异的叙述，正确的是(　　)‎ A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异 B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力 C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型 解析　染色体结构变异具有多害少利的特点，一般会影响个体的生存及生物的性状表达，增加某一片段会导致部分基因表达水平提高，但同时可能会干扰其他基因的表达水平，故不一定是有利变异；种间杂交的后代由于染色体组不同源而无法正常联会，通过诱导多倍体形成可使种间杂交的后代染色体组加倍而正常联会，故可以形成新的生物类型。‎ 答案　D ‎2.(2015·江苏卷，10)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　甲、乙的1号染色体，一为正常，一为倒位，二者排列顺序不同，属于染色体结构变异，A、B、C项错；染色体变异属于可遗传变异，可为生物进化提供原材料，D项对。‎ 答案　D ‎3.(2017·江苏卷，27)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)只有遗传物质发生改变的“变异”方可遗传给后代，才具备育种价值。(2)新品种①由“自交”选育而成，自交可提高变异基因的纯度，为加速育种进程，可采集变异株的花药，通过“单倍体育种法”获得高度纯合的后代。(3)发生染色体组变异后，可导致减数分裂时染色体联会紊乱，进而导致同源染色体分离、不规则，并产生染色体数目不等，生活力低的配子，因而难以形成足量的受精卵；图示育种方法③利用了植物组织培养技术，其最大优点是可保持遗传性状稳定性，但不足之处是需不断制备组培苗，育种成本相对较高。(4)与新品种③的育种方法相比，新品种1培育过程中可发生“基因重组”，从而产生了多种基因型，由此导致多种性状差异。‎ 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 ‎4.(2013·江苏高考)(多选)现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(　　)‎ A.利用①、③品种间杂交筛选获得a B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c 解析　利用①③品种间杂交不能筛选出抗病品种；多倍体植株具有发育延迟的特点；对品种③进行染色体加倍处理不能使其表现早熟特性；a、b、c品种的优良性状均可通过基因突变获得；可利用转基因技术，将外源抗旱基因导入③中从而获得高产、抗旱品种。‎ 答案　CD ‎5.(2012·江苏单科，28)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：‎ ‎(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。‎ ‎(2)杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。‎ ‎(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体________。‎ ‎(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为________。‎ 解析　此题考查多倍体及多倍体育种相关的知识。(1)异源多倍体AABBCC是由两种植物AABB与CC远缘杂交产生的后代ABC，再经过秋水仙素诱导染色体数目加倍形成的。在生产中还可由AABB细胞与CC细胞通过诱导融合培育产生。(2)亲本AABBCC和AABBDD杂交，杂交后代①的染色体组的组成为AABBCD。杂交后代①体细胞中染色体数目为7×6＝42(条)，该个体减数分裂时，由于C、D组染色体无同源染色体配对，因此只形成7×2＝14(个)四分体。(3)C组染色体由于无同源染色体配对，‎ 故减数分裂时易丢失。(4)射线照射有可能引起C组携带抗病基因的染色体片段断裂，而后又重接到普通小麦的染色体上，这种变异称为易位，属于染色体结构变异。‎ 答案　(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍　植物体细胞杂交 ‎(2)AABBCD　14　42‎ ‎(3)无同源染色体配对 ‎(4)染色体结构变异 课后作业 ‎ (时间：30分钟　满分：100分)‎ 一、单项选择题 ‎1.下列关于染色体变异的说法，正确的是(　　)‎ A.染色体结构变异可导致基因数量改变，性状不会改变 B.二倍体生物的体细胞中都有同源染色体，能产生配子 C.多倍体生物在植物中比较常见，在动物中极其少见 D.由于单倍体生物体细胞中只含1个染色体组，所以高度不育 解析　染色体结构变异不仅可导致基因数量改变，也可使性状发生改变，A错误；二倍体生物的体细胞中不一定都有同源染色体，如马与驴杂交产生的骡是二倍体，但没有同源染色体，也不能产生配子，B错误；多倍体常见于植物中，C正确；单倍体的体细胞中不一定只含有一个染色体组，D错误。‎ 答案　C ‎2.遗传学检测两个人的体细胞中两对同源染色体上的基因组成发现，甲为AaB，乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析错误的是(　　)‎ A.基因突变 B.染色体数目变异 C.染色体结构变异 D.可能是男性 解析　甲比乙少了一个B(b)基因，可能是缺少了B(b)基因所在的染色体，也可能B(b)基因所在的染色体片段缺失，也有可能B(b)基因在X染色体上，甲为男性。‎ 答案　C ‎3.下列有关生物变异的叙述，正确的是(　　)‎ A.用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜 B.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型 C.基因重组导致杂合子Aa自交后代出现性状分离，产生新的基因 D.花药离体培养过程中，基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生 解析　用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出西瓜，其西瓜种子为三倍体；基因重组导致杂合子Aa自交后代出现性状分离，产生新的基因型；花药离体培养过程中，基因突变和染色体变异均有可能发生。‎ 答案　B ‎4.(2017·镇江一模)培育无子番茄和无子西瓜，其共同点是(　　)‎ A.都是三倍体无子果实 B.都需要生长素的促进作用 ‎ C.都属于可遗传的变异 D.都属于染色体变异的结果 解析　无子番茄仍是二倍体，无子西瓜是三倍体，A错误；生长素能促进果实发育，所以无子番茄和无子西瓜的发育过程中，都需要生长素促进其果实发育，B正确；无子番茄是用一定浓度的生长素处理后得到的，由于生长素处理后遗传物质不发生改变，所以无子番茄是不可遗传的变异；无子西瓜是多倍体育种形成的，其原理是染色体变异，遗传物质发生改变，所以无子西瓜是可遗传的变异，C错误；无子番茄的遗传物质没有发生改变，只有无子西瓜是染色体变异的结果，D错误。‎ 答案　B ‎5.下列有关育种的叙述，错误的是(　　)‎ A.诱变育种可提高突变频率，从而加速育种进程 B.单倍体育种常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 C.为获得隐性纯合体，可利用杂交育种的方法缩短育种时间 D.为了解决三倍体无子西瓜年年制种的问题，可利用植物组织培养快速繁殖 解析　单倍体育种需对单倍体幼苗而不是种子进行诱导染色体加倍处理，故B错误；隐性纯合体自交后代不发生性状分离，通过杂交育种得到符合生产要求的表现型即可。‎ 答案　B ‎6.关于几种育种方法的叙述，正确的是(　　)‎ A.多倍体育种中，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 B.单倍体育种中，常先筛选F1的花粉再进行花药离体培养 C.诱变育种中，获得的突变体多数表现出优良性状 D.杂交育种中，用于大田生产的优良品种都是纯合子 解析　单倍体育种中，常用F1的花粉进行花药离体培养，再用秋水仙素处理，最后筛选；诱变育种(原理是基因突变)中，获得的突变体仅有少数会表现出优良性状；杂交育种中，杂交水稻用于大田生产的优良品种不一定都是纯合子。‎ 答案　A ‎7.某二倍体生物经适宜浓度秋水仙素处理后染色体组数目增加一倍。以下叙述错误的是(　　)‎ A.染色体组加倍，发生了可遗传变异 B.染色体组加倍，形成了新物种 C.染色体组加倍后，杂合子变成了纯合子 D.染色体组加倍后，基因型发生了改变 解析　染色体组加倍，属于染色体变异，是可遗传变异，基因型发生改变；杂合子加倍后仍然是杂合子，如Aa变成了AAaa。‎ 答案　C ‎8.(2017·苏北四市一模)若“P→Q”表示由P一定能推理得出Q，则下列选项符合这种关系的是(　　)‎ A.P表示遵循基因的分离定律，Q表示遵循基因的自由组合定律 B.P表示父亲是伴X染色体显性遗传病患者，Q表示女儿患有该病 C.P表示某生物为单倍体，Q表示该生物体细胞中含1个染色体组 D.P表示某生物发生了基因突变，Q表示该生物性状发生了改变 解析　位于同源染色体上的等位基因发生分离，位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，因此遵循分离定律，不一定遵循自由组合定律；父亲是伴X染色体显性遗传病患者，其致病基因一定传给女儿，所以女儿一定患有该病；由配子发育而来的个体称为单倍体，因此含有一个染色体组一定是单倍体，但单倍体不一定含有一个染色体组，如四倍体产生的配子形成的单倍体含有2个染色体组；由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会改变生物的性状。‎ 答案　B 二、多项选择题 ‎9.下列有关生物育种的叙述中，错误的是(　　)‎ A.杂交育种除了能选育新品种外，还能获得杂种表现的优势 B.用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是人工诱导多倍体的唯一方法 C.体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体培养获得的 D.基因工程育种能定向改变生物的性状，也能定向引起基因突变 解析　通过杂交育种可以使多个优良性状整合到一个物种中，培育出新品种，并且该新品种可以表现出明显的杂种优势，A正确；用低温可以诱导多倍体的形成，B错误；经过植物体细胞杂交技术也可以获得染色体组数为奇数的作物品种，C正确；基因工程育种是将外源DNA导入受体细胞后，经培育发育而来，不发生基因突变，D错误。‎ 答案　BCD ‎10.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中的变异属于基因突变 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　BC 三、非选择题 ‎11.某二倍体观赏植物的花色(紫色、蓝色、白色)由2对常染色体上的等位基因(A、a，B、b)控制，如图为基因控制物质合成的途径。请分析回答下列问题：‎ 白色物质有色物质Ⅰ有色物质Ⅱ ‎(1)选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F1全为紫花，F1自交所得F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4∶3∶9，请推断图中有色物质Ⅰ是________色，将F2中的蓝花植株自交，F3中纯合子所占的比例是________。‎ ‎(2)已知体细胞中b基因数多于B基因时，B基因的效应不能表现。如图是基因型为AaBb的两种突变体与其可能的染色体组成(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。‎ ‎①甲的变异类型是染色体结构变异中的________，乙突变体的花色表现为________。‎ ‎②为确定AaBbb植株属于图中的哪一种突变体类型，让该突变体与纯合的紫花植株杂交，观察并统计子代的表现型与比例。‎ 结果预测：Ⅰ.若子代中____________________，则其为突变体甲。‎ Ⅱ.若子代中____________________，则其为突变体乙。‎ 解析　(1)分析题图可知，基因A控制有色物质Ⅰ的合成，基因B控制有色物质Ⅱ的合成，选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F1全为紫花，F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4∶3∶9，为9∶3∶3∶1的变形，可推知F1紫花植株的基因型为AaBb，而且两对基因遵循自由组合定律，所以F2中A_B_为紫色，aabb和aaB_为白花，A_bb为蓝色，说明有色物质Ⅰ代表蓝色物质，有色物质Ⅱ代表紫色物质。将F2中的蓝花植株A_bb自交，其中Aabb自交后，F3纯合子的比例是×＝；AAbb自交后，F3纯合子的比例是×1＝，故F3中纯合子所占的比例是。(2)①甲图中同一条染色体上重复了一个b基因，属于染色体结构变异中的重复。根据题意，体细胞中b基因数多于B基因时，B基因不能表达，则基因型为AaBbb的甲、乙突变体只能合成出有色物质Ⅰ，所以其花色为蓝色。②为确定AaBbb植株属于图中的哪一种突变体类型，‎ 让该突变体和纯合的紫花植株(AABB)杂交，观察并统计子代的表现型与比例。Ⅰ.若为突变体甲，则其产生的配子为AB∶Abb∶aB∶abb＝1∶1∶1∶1，紫花植株(AABB)的配子只有AB，杂交后子代中蓝花∶紫花＝1∶1。Ⅱ.若为突变体乙，则其产生的配子为AB∶Ab∶aB∶ab∶ABb∶Abb∶aBb∶abb＝1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1，紫花植株(AABB)的配子只有AB，则其子代中蓝花∶紫花＝1∶3。‎ 答案　(1)蓝　　(2)①重复　蓝色　②蓝花∶紫花＝1∶1　蓝花∶紫花＝1∶3‎ ‎12.三体(某对同源染色体多出一条)在减数分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条配对联会，另1条同源染色体不配对，减数第一次分裂后期，配对同源染色体正常分离，另1条染色体随机地移向细胞一极，最终产生两类配子：一类是n＋1型(非常态)，一类是n型(常态)。n＋1型配子若为卵细胞可正常参与受精作用产生子代，若为花粉则不能参与受精作用。已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性，现以纯合抗病普通玉米(BB)为父本，分别与2种三体(分别是6号、10号染色体)且感病的玉米(母本)杂交，从F1中选出三体植株作为父本，分别与感病普通玉米(bb)进行杂交，得出的F2的表现型及数目如下表：‎ 三体感病母本 ‎6号 ‎10号 F2‎ 抗病 ‎325‎ ‎402‎ 感病 ‎317‎ ‎793‎ 请回答下列问题。‎ ‎(1)从变异的角度分析，三体的产生属于________。‎ ‎(2)若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则亲本①的基因型是bbb，F1三体②的基因型为________，其产生的花粉种类及比例为B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，F2的表现型及比例为________________；若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为________，F2的表现型及比例为________________。‎ ‎(3)依据表中结果，等位基因(B、b)位于________号染色体上。‎ ‎(4)若让F1中三体个体进行自交，则子代感病个体中的三体植株所占的比例为________。‎ 解析　(1)从变异的角度分析，三体的产生属于染色体数目变异。(2)因为亲本①的基因型是bbb，父本基因型是BB，所以F1三体②的基因型为Bbb。因为Bbb产生的花粉种类及比例为B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1，另一母本产生的卵细胞是b。根据n＋1型花粉不能参与受精作用，所以F2的基因型为Bb、bb，故表现型及比例为抗病∶感病＝1∶2。若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，则亲本①的基因型为bb，F1三体②的基因型为Bb，所以F2的表现型及比例为抗病∶感病＝1∶1。(3)依据表中结果，只有10号染色体为三体的感病母本的F2中抗病∶感病＝1∶2，所以等位基因(B、b)位于10号染色体上。(4)若F1三体Bbb自交，其产生4种可正常受精的卵细胞B∶b∶Bb∶bb＝1∶2∶2∶1和两种正常受精的配子B∶b＝1∶2，所以自交子代中感病个体有两种：bb＝2/6×2/3＝2/9，bbb＝1/6×2/3＝1/9，故感病个体中的三体植株所占的比例为1/3。‎ 答案　(1)染色体数目变异　(2)Bbb　抗病∶感病＝1∶2　bb　抗病∶感病＝1∶1　(3)10　(4)1/3‎