生物第7单元 变异、育种与进化 第21讲 染色体变异与生物育种.ppt

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1、第21讲PART 21染色体变异与生物育种考点互动探究教师备用习题考试说明1.染色体结构变异和数目变异()。2.生物变异在育种上的应用()。3.转基因食品的安全()。4.低温诱导染色体加倍(实验)。考点互动探究知识梳理1.染色体结构变异(1)类型(连线)考点一染色体结构变异答案(1)()D()C()B()A(2)结果:使排列在染色体上的基因或发生改变,从而导致性状的变异。举例:猫叫综合征,是由于人的第5号染色体部分引起的遗传病。2.染色体结构变异与基因突变的判断考点互动探究图7-21-1 数目排列顺序缺失考点互动探究(1)上图中可在光学显微镜下观察到的是。(2)基因结构发生改变的是。(3)染色

2、体中基因数目和排列顺序均未发生变化的是。3.易位与交叉互换项目染色体易位交叉互换图解缺失、重复、倒位基因突变基因突变考点互动探究区别位置 发生于非同源染色体之间 发生于原理 属于属于观察 可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组角度1考查染色体结构变异的原因及类型1.如图7-21-2是蝗虫细胞中同源染色体(A1和A2)的配对情况。下列判断错误的是()A.若A1正常,则A2可能发生了染色体片段的缺失B.若A2正常,则A1可能发生了染色体片段的增加C.图中的变异可以通过光学显微镜观察到D.该变异不能通过有性生殖遗传给下一代考点互动探究命题角度图7-2

3、1-2答案D考点互动探究解析如果A1正常,则A2可能发生了染色体结构变异中的缺失,A正确;若A2正常,则A1可能发生了染色体结构变异中的重复,B正确;染色体可用龙胆紫或者醋酸洋红染色进行观察,所以染色体变异可通过光学显微镜观察,C正确;染色体结构变异属于可遗传变异,能通过有性生殖遗传给下一代,D错误。2.2017河南周口一模如图7-21-3表示果蝇体细胞内一条染色体发生了变异,代表染色体,下列说法中正确的是()A.果蝇的缺刻翅是基因b丢失造成的B.和构成一对同源染色体C.该变异能导致新基因的形成D.和都能被龙胆紫溶液染色考点互动探究答案D解析分析题图可知,果蝇的缺刻翅是染色体缺失造成的,缺失的

4、染色体区段含基因b,A错误;和是同一条染色体发生缺失变化前后的情况,B错误;该变异属于染色体结构变异中的缺失,不能形成新基因,C错误;和都是染色体,都能被龙胆紫溶液染成深色,D正确。图7-21-3 角度2考查染色体结构变异与基因突变、基因重组的比较3.2017华中师范大学附属中学质检下列关于基因突变和染色体变异比较的描述,正确的是()A.两种变异都发生在基因的内部B.两种变异的结果都导致基因数目的改变C.两种变异都是可遗传的变异且可能传给后代D.两种变异都可以发生在除病毒以外的所有生物中考点互动探究答案C解析只有基因突变发生在基因的内部,染色体变异不是发生在基因的内部,A错误;基因突变只导致基

5、因结构的改变,不会导致基因数目的改变,B错误;两种变异都是遗传物质发生了改变,都属于可遗传的变异且可能传给后代,C正确;3.2017华中师范大学附属中学质检下列关于基因突变和染色体变异比较的描述,正确的是()A.两种变异都发生在基因的内部B.两种变异的结果都导致基因数目的改变C.两种变异都是可遗传的变异且可能传给后代D.两种变异都可以发生在除病毒以外的所有生物中考点互动探究基因突变可发生在包括病毒在内的所有生物中,染色体变异只能发生在含有染色体的真核生物体内,D错误。4.2017岳阳一模在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型,图甲中的英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()A

6、.图示中的生物变异都是染色体变异B.图中所示的变异类型在减数分裂过程中均可能发生C.如果图乙为一个精原细胞,则它一定不能产生正常的配子D.图示中的变异类型都能用光学显微镜观察检验考点互动探究图7-21-4答案B考点互动探究解析图甲、图乙和图丁属于染色体变异,图丙属于基因重组,A错误;题图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生,而丙所示的变异类型不可能发生在有丝分裂过程中,B正确;若图乙为一精原细胞,其通过减数分裂过程可能产生正常的配子和异常的配子,C错误;图示中的变异类型只有属于染色体变异的图甲、图乙和图丁能用光学显微镜观察检验,D错误。技法提炼基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题(1)关

7、于“互换”问题。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;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异,DNA分子上若干“碱基对”的缺失属于基因突变。(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于亚细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。考点互动探究考点互动探究知识梳理1.染色体数目变异(1)类型:一类是细胞内的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以的形式成倍地增加或减少。(2)染色体组概念:细胞中的一组染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生

8、物生长发育的。考点二染色体数目变异个别染色体染色体组非同源全部遗传信息项目单倍体二倍体多倍体概念由发育而来,体细胞中含有本物种染色体数目的个体由发育而来,体细胞中含有两个的个体由发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体考点互动探究组成:如图7-21-5所示为一雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示为或。2.单倍体、二倍体和多倍体的比较(1)区别配子图7-21-5、Y配子、X受精卵染色体组受精卵考点互动探究体细胞染色体组数目本物种中配子的染色体组数两个发育起点配子受精卵受精卵特点单倍体植株弱小,且一般正常发育多倍体植株常常表现为茎秆,叶片、果实和种子都比较大,等营养物质含量丰富三个或三个

9、以上高度不育粗壮糖类和蛋白质(2)人工诱导方法a.图中和操作分别是,其作用原理是。b.图中过程是。考点互动探究图7-21-6是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;是秋水仙素处理幼苗秋水仙素抑制纺锤体形成花药离体培养理性思维1.归纳与概括二倍体西瓜与四倍体西瓜是同一物种吗?说明理由。2.归纳与概括单倍体一定不育吗?考点互动探究答案不是。二者杂交的后代不可育。答案不一定,若单倍体体细胞中含奇数个染色体组一般不可育,有偶数个染色体组一般可育。科学探究在某野生型窄叶芦笋种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗,雌、雄株都有。有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析,认为可能有两种原因:一是因为基因突变,二是染色体加倍成为多倍体。

10、请设计一个简单的实验鉴定阔叶芦笋出现的原因。考点互动探究答案取野生型芦笋植株和阔叶芦笋植株的根尖分生区制成装片,用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目,若观察到阔叶芦笋植株的染色体数目加倍,则说明是染色体加倍的结果,否则为基因突变。1.染色体组(1)构成一个染色体组,应具备以下条件:从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。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。从所含基因看,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,也不能缺少。考点互动探究核心讲解(2)染色体组数量的判断方法根据染色体形态判定细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条,

11、则有几个染色体组。如图7-21-7的图A中形态、大小完全相同的染色体为1条,所以有1个染色体组,图B中彼此相同的(比如点状的)有3条,故有3个染色体组。同理,图C中有1个染色体组,图D中有两个染色体组。考点互动探究图7-21-7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。如图甲所示基因型为ABC,所以有1个染色体组。图乙所示基因型为AAa,A、a基因有3个,即含有三个染色体组。同理,图丙中有两个染色体组,图丁中有三个染色体组。考点互动探究图7-21-8注意:判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。根据染色

12、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。考点互动探究2.判断单倍体、二倍体和多倍体考点互动探究图7-21-9角度1考查染色体组与生物体倍性的判断1.2017苏北四市一模如图7-21-10表示体细胞中所含的染色体,下列叙述不正确的是()A.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含4条染色体B.代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含3条染色体C.代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含2条染色体D.代表的生物是单倍体,其每个染色体组含4条染色体考点互动探究命题角度图7-21-10 考点互动探究答案B解析所示的细胞

13、含2个染色体组,每个染色体组含4条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表二倍体;所示的细胞含3个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三倍体;所示的细胞含4个染色体组,每个染色体组含2条染色体,若它是由生殖细胞发育而来的个体的体细胞,则代表单倍体;所示的细胞含1个染色体组,染色体组中含4条染色体,代表单倍体。2.如图7-21-11分别表示四个生物的体细胞,下列有关描述正确的是()A.图中是单倍体的细胞有三个B.图中的一定是单倍体的体细胞C.每个染色体组中含有三条染色体的是D.与相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、

14、aabbcc等考点互动探究 图7-21-11考点互动探究答案B解析凡是由配子直接发育而来的个体,均称为单倍体,故题图中可能是单倍体的细胞有4个,A项错误;仅有一个染色体组的生物体一定是单倍体,所以题图中的一定是单倍体的体细胞,B项正确;的每个染色体组中含有1条染色体,的每个染色体组中均含有3条染色体,故C项错误;图细胞中含有3个染色体组,故与相对应的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd,而基因型是abc的个体体细胞中含有1个染色体组,基因型为aabbcc的个体体细胞中含有2个染色体组,故D项错误。角度2考查单倍体、二倍体和多倍体的成因及特点3.2017湖南永州一模下列有关单倍体、二倍体

15、及染色体组的叙述,错误的是()A.有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体B.蜜蜂的蜂王是二倍体,由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因D.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组考点互动探究考点互动探究答案D解析单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体,二倍体生物的单倍体只含一个染色体组,而多倍体生物的单倍体则可以含多个染色体组,存在同源染色体,A正确;蜜蜂的蜂王是由受精卵发育成的,是二倍体,雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的,是单倍体,B正确;人的初级卵母细胞中的基因已经复制,如果发生基因突变或交叉互换,则在一个染色体组中可能存在等位基因

16、,C正确;21三体综合征患者的体细胞中只有21号染色体有三条,细胞中仍为两个染色体组,D错误。4.2017辽宁锦州质检以白菜(2N=20)为母本,甘蓝(2N=18)为父本,经人工杂交后得到二倍体“白菜甘蓝”,再通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝”。下列相关叙述不正确的是()A.四倍体“白菜甘蓝”与白菜存在生殖隔离B.二倍体“白菜甘蓝”植株可育C.可用秋水仙素或低温诱导二倍体“白菜甘蓝”产生四倍体“白菜甘蓝”D.观察“白菜甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的茎尖制作临时装片考点互动探究考点互动探究答案B解析四倍体“白菜甘蓝”与白菜杂交产生的后代含有3个染色体组,所以不能产生可育后代,因此两者之间

17、存在生殖隔离,A正确;根据题干信息分析,二倍体“白菜甘蓝”植株的染色体数为10+9=19,减数分裂过程中染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,所以不可育,B错误;用秋水仙素或低温处理二倍体“白菜甘蓝”,抑制其细胞分裂过程中纺锤体的形成,使得细胞中染色体数目加倍,从而获得四倍体“白菜甘蓝”,C正确;幼苗的茎尖细胞分裂旺盛,所以通常取幼苗的茎尖制作临时装片,观察“白菜甘蓝”染色体的数目和形态,D正确。易错提醒(1)由合子发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体。(2)由配子直接发育来的个体,不管含有几个染色体组,都只能叫单倍体。考点互动探究角度3结合染色体变异考查遗传规律5.一只突变型的雌果

18、蝇与一只野生型雄果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为21,且雌、雄个体之比也为21,这个结果从遗传学角度可作出的合理解释是()A.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌、雄配子致死B.该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死C.该突变为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死D.X染色体片段发生缺失可导致突变型的产生,且缺失会导致雌配子致死考点互动探究考点互动探究答案B6.某二倍体植物的花色受相关基因控制的原理如图甲所示(其中A、a,B、b和D、d三对基因分别位于5、9、10号染色体上),研究发现体细胞中的d基因数多于D基因数时,D基因不能表达,且A基因对B基

19、因的表达有抑制作用。某突变体的基因型及其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常,假定产生的各种配子均能正常存活)。分析回答下列问题:考点互动探究图7-21-12(1)图乙中,突变体的变异类型属于。(2)分析图甲可知,正常情况下,开白花植株的基因型有种。(3)基因型为AAbbdd的白花植株和纯合黄花植株杂交获得F1,F1自交产生的F2植株的表现型及其比例为,F2白花中纯合子所占的比例为。(4)为了确定基因型为aaBbDdd的植株属于图乙中的哪一种突变体,有人设计了以下实验,请补充完整实验步骤和结果预测。实验步骤:让该突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交,观察并统计子代的表现型及

20、其比例。结果预测:考点互动探究.若子代中黄色橙红色=31,则其为突变体;.若子代中,则其为突变体;.若子代中,则其为突变体。考点互动探究答案(1)染色体结构变异(2)21(3)白色黄色=1333/13(4)黄色橙红色=51黄色橙红色=11考点互动探究解析(1)突变体中染色体增加了一段,其变异类型属于染色体结构变异。(2)由图甲可知,正常情况下,开白花植株的基因型为A_和aabb_,共233+3=21(种)。(3)纯合黄花植株的基因型为aaBBdd,其与基因型为AAbbdd的白花植株杂交所得F1的基因型为AaBbdd,F1自交产生的F2中白色(A_dd、aabbdd)黄色(aaB_dd)=133

21、,F2白花中纯合子所占的比例为3/13。(4)为了确定基因型为aaBbDdd的植株属于图乙中的哪一种突变体,可让其与基因型为aaBBdd的正常植株杂交。突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交,突变体只看Ddd能产生Dd、dd、d和D配子,比例为1111,而aaBBdd只能产生aBd配子,则受精后aaB_Dd占1/4,为橙红色,其余为黄色,所以F1中黄色橙红色=31;突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交,只分析D、d基因,突变体产生的配子种类考点互动探究和比例为2Dd2d1dd1D,而aaBBdd只产生aBd配子,则受精后aaB_Dd占1/6,为橙红色,其余为黄色,所以F1中黄色橙红色

22、=51;突变体与基因型为aaBBdd的正常植株杂交,只分析D、d基因,突变体产生的配子种类和比例为1D1dd,而aaBBdd只产生aBd配子,则受精后aaB_Dd占1/2,为橙红色,aaB_ddd占1/2,为黄色,所以F1中黄色橙红色=11。考点互动探究知识梳理1.单倍体育种(1)育种原理:。(2)育种流程:写出图中代表的步骤:;。考点三生物育种秋水仙素处理图7-21-13 杂交花药离体培养染色体变异考点互动探究2.多倍体育种(1)处理方法:用或低温处理。(2)育种原理:秋水仙素或低温处理能够抑制的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起细胞内。3.杂交育种(1)概念:将两个或多个品种的优良性状

23、通过交配集中在一起,再经过,获得新品种的方法。萌发的种子或幼苗秋水仙素纺锤体染色体数目加倍选择和培育(2)原理:。(3)过程:选择具有不同优良性状的亲本,获得F1F1获得F2鉴别、选择需要的类型优良品种。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,从而获得优良变异类型的育种方法。(2)原理:。(3)过程:选择生物诱发选择理想类型培育。考点互动探究基因重组杂交自交基因突变基因突变基因突变正误辨析1.通过诱导多倍体的方法可解决远缘杂交的子代不育问题,培育出作物新类型。()2.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦,此育种方式包含基因工程技术。()3.将大豆种

24、子用60Co处理后,筛选出一株杂合抗病植株连续自交若干代,则其纯合抗病植株的比例逐代下降。()4.通过诱变育种可获得青霉素高产菌株。()考点互动探究5.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的,将该株水稻的花粉经离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系。()考点互动探究答案2.3.4.5.解析2.此育种方式属于杂交育种,原理是基因重组,不包含基因工程技术。3.杂合子自交,随自交代数增加,纯合子比例逐代增大。5.花粉离体培养获得的是单倍体,需用秋水仙素处理单倍体幼苗,才能获得稳定遗传的纯合品系。理性思维归纳与概括培育具有优良性状的新品种一定要得到纯合子吗

25、?考点互动探究答案不一定。一般要求得到纯合子,而有些生物需要杂种优势如玉米,也有一些营养繁殖的生物只需要得到相应性状即可,如马铃薯。1.育种的类型、原理及优缺点比较考点互动探究核心讲解育种方法原理常用方法优点缺点杂交育种 基因重组杂交、自交集中优良性状,操作简便育种时间长,局限于亲缘关系较近的个体诱变育种 基因突变用物理因素和化学因素诱导提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状具有盲目性,有利变异少,需大量实验材料考点互动探究单倍体育种染色体变异花药离体培养后,用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术较复杂多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大,营养成分含量高,产量增加发育迟缓,结

26、实率较低基因工程育种基因重组导入目的基因定向改造生物的性状技术复杂,可能存在安全性问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究角度1考查各种育种方法的比较1.有关生物育种方法的叙述,错误的是()A.通过基因工程方法可生产的药物有干扰素、白细胞介素、溶血栓剂等B.诱变育种可以提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型C.获得无子西瓜和无子番茄的方法和原理相同D.杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起考点互动探究命题角度考点互动探究答案C解析干扰素、白细胞介素、溶血栓剂等都可以通过基因工程的方法生产,A正确;诱变育种可以提高突变率,加快育种的进程,在短时间内获得更多的优良变异类型,B

27、正确;获得无子西瓜的原理是染色体数目的变异,而获得无子番茄的原理是生长素促进果实发育,C错误;杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,原理是基因重组,D正确。2.现用高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)品系培育矮秆抗病(aaBB)品系,对其过程分析正确的是()A.F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合,但已经集中了相关基因B.F2中出现重组性状的原因是F1雌、雄配子随机结合导致的基因重组C.选种一般从F3开始,因为F3才有能稳定遗传的矮秆抗病品系D.通常利用F2的花粉进行单倍体育种,可以明显缩短育种年限考点互动探究考点互动探究答案A解析根据题意:高秆抗病(AABB)和矮

28、秆不抗病(aabb)杂交,F1全为高秆抗病(AaBb)可知,F1中虽未表现出矮秆抗病的性状组合,但已经集中了相关基因(a、B),A正确;高秆抗病(AABB)品系和矮秆不抗病(aabb)品系杂交,F1全为高秆抗病(AaBb),F1自交,F2出现高秆不抗病和矮秆抗病的新组合类型,是F1在产生雌、雄配子的过程中发生等位基因分离的同时,非等位基因自由组合导致的,B错误;选种一般从F2开始,因为从F2就开始出现了所需的能稳定遗传的矮秆抗病品系,C错误;如果为了缩短育种年限,通常利用F1的花粉进行单倍体育种,D错误。角度2考查育种过程分析及应用3.2017广东汕头二模杂交育种是植物育种的常规方法,其选育纯

29、合新品种的一般方法是()A.从子一代中即可选出B.从子三代中选出,因为子三代才出现纯合子C.隐性品种可从子二代中选出;经隔离选育后,显性品种从子三代中选出D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种考点互动探究答案C解析杂交育种的目的是获得集中了不同亲本优良性状的纯合子,子二代才出现相关个体,A错误;杂交育种过程中子二代已经出现纯合子了,B错误;3.2017广东汕头二模杂交育种是植物育种的常规方法,其选育纯合新品种的一般方法是()A.从子一代中即可选出B.从子三代中选出,因为子三代才出现纯合子C.隐性品种可从子二代中选出;经隔离选育后,显性品种从子三代中选出D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种

30、考点互动探究若所需品种是隐性品种,可从子二代中选出;若所需品种是显性品种,虽然子二代已经出现纯合子了,但是还存在杂合子,所以经隔离选育后,显性品种可从子三代中选出,C正确,D错误。4.如图7-21-14表示培育高品质小麦的几种方法,下列叙述错误的是()A.a过程可用秋水仙素处理幼苗而快速获得纯合子B.b过程需要不断进行自交来提高纯合子的比例C.YYyyRRrr通过花药离体培养获得的植株为二倍体D.图中的育种方法有单倍体育种、杂交育种和多倍体育种考点互动探究图7-21-14考点互动探究答案C解析a过程可用秋水仙素处理幼苗而快速获得纯合子,A正确;b过程需要不断进行自交来提高纯合子的比例,B正确;

31、YYyyRRrr通过花药离体培养获得的植株为单倍体,C错误;题图中的育种方法有单倍体育种、杂交育种和多倍体育种,D正确。易错提醒不同育种方法需注意的问题(1)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。(2)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可。(3)设计育种方案时,应该注意是“动物育种”还是“植物育种”。植物育种时,可以用连续自交的方法获得纯合子,这是由于植物中雌雄同体的物种较多。考点互动探究动物只能选相同性状的个体相互交配,待性状出现分离后进行

32、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”。(4)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序,要想得到可育的品种,一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。考点互动探究考点互动探究实验梳理1.原理、步骤和现象考点四低温诱导植物染色体数目的变化图7-21-15 考点互动探究2.实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理过的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为15%的盐酸等体积混合,浸泡经过固定的根尖解离根尖细胞质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液解离根尖细胞

33、蒸馏水浸泡解离后的根尖细胞约10min漂洗根尖,去掉解离液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35min使染色体着色3.实验注意事项(1)选材:选材应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体数目加倍的情况;常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少,故首选)、洋葱、大蒜等。(2)根尖培养培养不定根:要使材料湿润以利于生根;低温诱导:应设常温、4、0三种,以作为对照,否则实验设计不严密。(3)在用显微镜观察时,先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂期,再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜,使物像清晰,仔细观察,辨认哪些细胞发生染色体数目变化,找出处于细胞分裂中期的

34、细胞,进行染色体计数。考点互动探究(4)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞固定;显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞;实验原理中低温处理会抑制纺锤体的形成;染色体不能被拉向两极不等同于“着丝点不分裂”。考点互动探究1.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中,正确的是()A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时,通过一个细胞可以看到染色体的变化情况C.低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的D.观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞,将所要观察的细胞移到视野的中央,调节视野的亮度,再转动粗准焦螺旋

35、直至物像清晰考点互动探究命题角度考点互动探究答案C解析洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂,A错误;制成装片时细胞已经死亡,所以不能通过一个细胞观察染色体的变化情况,B错误;低温处理和利用秋水仙素处理都是通过抑制纺锤体的形成诱导细胞染色体加倍的,C正确;观察时不能使用粗准焦螺旋进行调节,D错误。2.2017西宁一检某科研小组的工作人员通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜(二倍体)鳞茎生长点进行不同时间的处理,研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率(某一分裂组织或细胞群中染色体数目加倍的细胞所占的百分数)的影响,其实验结果如图7-21-16所示,据图判断,下列叙述中正确的是()A.秋水仙素处理后的根尖

36、细胞均为四倍体细胞B.染色体加倍率与秋水仙素浓度和处理时间长短有关C.当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间越长加倍率越高D.本实验中的自变量为秋水仙素浓度,无关变量为处理时间考点互动探究图7-21-16 考点互动探究答案B解析分析题图可知,秋水仙素处理后的根尖细胞的染色体加倍率不是100%,因此,不是处理后所有的根尖细胞都是四倍体细胞,A错误;据图分析可知,秋水仙素的浓度不同,处理时间不同,染色体加倍率不同,B正确;当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间为6d和2d的染色体加倍率相同,C错误;本实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间,因变量是染色体加倍率,D错误。考点互动探究1.2017天津

37、卷基因型为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7-21-17。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历年真题明考向图7-21-17考点互动探究答案B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,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,这对等位基因的分离可发生在减数第二次分裂即次级精母细胞中,A项错误。该细胞基

38、因型为AaBbDd,由图可知,交叉互换后,该细胞能产生ABD、abd、AbD、aBd四种精子,B项正确。B(b)与D(d)间的重组是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换所导致的,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是等位基因的互换,并不改变染色体的结构,D项错误。考点互动探究2.2017江苏卷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.题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 图7-21-18

39、考点互动探究答案B解析图示表示的联会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分到一个细胞中,而另一条分到另一个细胞中,导致有的配子中染色体数目异常,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基因型不一定相同,C项错误。该植株有的配子的基因组成为Aaa,含这种配子的花药培养加倍后的个体是杂合子,D项错误。考点互动探究3.2016江苏卷图7-21-19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31D.

40、个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常图7-21-19 考点互动探究答案B解析本题考查生物变异及遗传规律方面的知识。个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失,会对表型产生影响,A项错误。个体乙的变异是染色体结构变异中的倒位,会对表型产生影响,变异后的两条同源染色体在减数第一次分裂配对时会形成异常的四分体,B项正确,D项错误。个体甲中基因E所控制的性状不会发生性状分离,C项错误。4.2015海南卷关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异

41、通常都用光学显微镜观察考点互动探究答案C解析本题考查对基因突变和染色体结构变异的理解与辨析。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换导致的基因结构的改变,不会导致染色体结构变异,A项错误。基因突变不一定会导致个体表现型的改变,B项错误。基因突变会导致基因中碱基对的数目或排列顺序的改变,染色体结构变异可导致基因数目和排列顺序的改变,所以二者都会导致碱基序列的改变,C项正确。基因突变在光学显微镜下观察不到,D项错误。5.2016全国卷基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者。(2)在染色体数目变异

42、中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能考点互动探究观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。考点互动探究答案(1)少(2)染色体(3)一二三二解析本题考查基因突变和染色体变异等方面的知识。(1)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

43、改变,染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序,所以基因突变所涉及的碱基数目往往比较少。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以个别染色体为单位的变异。考点互动探究(3)AA植株发生隐性突变后子一代基因型变为Aa,而aa植株发生显性突变后子一代基因型也变为Aa,该种植物自花受粉,所以不论是显性突变还是隐性突变,子二代的基因型都有AA、Aa和aa三种,故最早可在子一代中观察到该显性突变的性状(Aa);最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);子二代中显性个体的基因型有AA和Aa,所以最早在子三代中能分离得到显性突变纯合体(AA);最早在子二代中分离得到隐性突变纯合

44、体(aa)。考点互动探究知识小体系1.用花药离体培养方法培育出的马铃薯植株,当该植株的细胞进行减数分裂时,观察到染色体正常联会,此时该细胞内共有12个四分体。据此现象可以推知,马铃薯正常个体细胞内共有多少个染色体组()A.2个B.3个C.4个D.6个教师备用习题答案C解析由题意可知单倍体植物细胞减数分裂时有12个四分体,说明含有同源染色体,且有24条染色体,2个染色体组,所以正常植株应含有4个染色体组,故C正确,A、B、D错误。2.下列有关生物遗传变异的叙述,正确的是()A.基因通过表达实现遗传信息在亲子代之间的传递,从而保持生物遗传性状的稳定B.基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异,故它们一定能遗传给后代C.基因突变只可以由环境因素诱发,不可以自发产生D.染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜直接观察教师备用习题解析基因通过复制实现遗传信息在亲子代之间的传递,从而保持生物遗传性状的稳定,A错误;基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异,但不一定能遗传给后代,B错误;基因突变有诱发突变和自发突变,C错误;染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜直接观察,D正确。答案D