高中生物一轮复习方案讲义：第7单元 2 第23讲染色体变异与育种 Word版含答案

第23讲染色体变异与育种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实验：低温诱导染色体加倍染色体变异1染色体结构变异(1)类型连一连(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。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？(2)图丙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)图丙中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？答案：(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)均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在显微镜下观察到。(3)图丙中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。2染色体数目变异(1)染色体数目变异的类型细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。(2)染色体组的概念及实例若图中果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X和Y没有分离，最终形成的精子中分到的是不是一个染色体组？提示：不是。(3)二倍体、多倍体和单倍体的比较项目二倍体多倍体单倍体概念由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体染色体组两个三个或三个以上一至多个发育起点受精卵受精卵配子形成原因自然成因正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)单性生殖人工诱导秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养续表项目二倍体多倍体单倍体植物特点正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低植株弱小，高度不育举例几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、八倍体小黑麦蜜蜂的雄蜂 考向1染色体的结构变异1.(2018江西鹰潭高三模拟)某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是()A1和6属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期B2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂C3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源D以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关答案：B2(2018河北衡水中学模拟)如图分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D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：选C。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，表示非同源染色体间互换片段，发生的是染色体结构变异，表示基因突变，表示染色体结构变异，它们都是遗传物质的改变，都能遗传；表示基因突变，是由碱基对的增添引起的；表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。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项目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 考向2染色体组的判断3(2018闽粤联合体联考)观察图中ah所示的细胞图，关于它们所含的染色体组数的叙述，正确的是()A细胞中含有一个染色体组的是h图B细胞中含有两个染色体组的是e、g图C细胞中含有三个染色体组的是a、b图D细胞中含有四个染色体组的是c、f图解析：选C。图中所示细胞中有一个染色体组的是d、g图，有两个染色体组的是c、h图，有三个染色体组的是a、b图，有四个染色体组的是e、f图。4(2018曲师大附中月考)下列是二倍体细胞分裂图像，据图判断，下列说法不正确的是()A图1中含有2个染色体组B图2中含有4个染色体组C图3中含有1个染色体组D图4中含有4个染色体组解析：选B。图2中含2个染色体组。“三法”判定染色体组(1)染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几个染色体组。如图中有4个染色体组。(2)等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几个染色体组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)公式法染色体组数，如图中染色体组数为4。 考向3生物体倍性的判断5(2018潍坊模拟)如图为某植株一个正在分裂的细胞，A、a、B是位于染色体上的基因。请回答以下问题：(1)该细胞正处于有丝分裂的_，含_个染色体组。(2)若该植株是由受精卵发育而来，则该植株是_倍体，该植株的次级精母细胞中含_个染色体组。(3)若该植株是由花粉发育来的，其亲本是_倍体，则该植株是_倍体。答案：(1)后期4(2)二1或2(3)四单单倍体、二倍体和多倍体的判断方法下列说法正确的是()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：选B。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。变异在育种上的应用1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。2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)原理：基因重组。(2)过程 培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。培育显性纯合子品种a植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1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。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1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。4诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。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。(必修2 P101基础题T3改编)利用60Co可进行诱变育种，有关说法错误的是()A利用60Co放出的射线照射种子时一般不选用干种子B若处理后的种子萌发后不具备新性状，即可抛弃C处理后只有少部分种子将发生基因突变D产生的新性状大多对生产不利答案：B 5基因工程育种及其安全性(1)概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。(2)原理：不同生物间的基因重组。(3)(4)操作步骤提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。(5)应用作物育种。药物研制。育种方法图解图解中各字母表示的处理方法：A表示_，D表示自交，B表示_，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示_，G表示_，H表示脱分化，I表示_，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。答案：杂交花药离体培养秋水仙素处理转基因技术再分化 考向1微生物育种1(高考江苏卷改编)如图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是 ()出发菌株选出50株选出5株多轮重复筛选A通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株BX 射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高解析：选D。A项，图示育种过程为诱变育种，因未进行酶活性检测等，故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求。B项，X射线等物理因素既可能引起基因突变，也可能引起染色体变异。C项，筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定需求的菌株的过程，属于人工选择。D项，人工诱变的突变率高于自发突变，但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。 考向2动物育种2雄性家蚕生命力强，饲料利用效率高，茧丝质量好。现有家蚕品种甲和乙，它们的性染色体、10号染色体及卵色基因组成如图所示。已知蚕卵(受精卵)同时具有A、B基因时为黑色，否则为白色。育种工作者期望利用甲、乙品种获得新品种，以实现通过选择卵色只养雄蚕。(1)甲品种家蚕的W染色体上有来自10号染色体的片段，且10号染色体缺失了B基因所在的片段，上述变异属于_。(2)让甲、乙品种家蚕杂交，获得F1蚕卵；F1蚕卵完成发育后，再让雌、雄蚕蛾相互交配，获得F2蚕卵。选择_色的F2蚕卵，完成发育后即为新品种(丙)。丙品种的基因型是_；获得丙品种的育种方法属于_。(3)若让丙品种家蚕与_品种家蚕交配，并且选择_色蚕卵孵化，即可实现只养雄蚕。解析：(1)甲品种家蚕的W染色体上有来自10号染色体的片段(包含A、B基因)，且10号染色体缺失了B基因，即非同源染色体间移接了片段，属于染色体结构变异(易位)。(2)亲本甲、乙蚕的基因型分别为aaZWAB和AABBZZ，二者交配产生F1的基因型为AaBZZ和AaBZWAB，F1雌雄蚕交配产生的F2蚕卵中白色蚕卵(aaZZ)全为雄蚕，发育后即为新品种(丙)，该育种方法属于杂交育种。(3)品种丙(aaZZ)与品种甲(aaZWAB)交配，子代蚕卵有黑色(aaZWAB)和白色(aaZZ)两种类型，白色蚕卵全部发育为雄蚕。答案：(1)染色体(结构)变异(染色体易位)(2)白aaZZ杂交育种(3)甲白 考向3植物育种3将两个植株杂交得到种子，再进一步做如图所示处理，则下列有关叙述中错误的是()A由至过程中产生的变异多数是不利的B由到的过程涉及减数分裂和细胞全能性的表现C若的基因型为AaBbDd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程可能发生突变和基因重组，可为生物进化提供原材料解析：选C。由至过程为诱变育种，基因突变大多是有害的，少数有利，故A正确，花粉的形成过程需进行减数分裂，而由花粉形成幼苗需进行植物组织培养，其原理为细胞的全能性，故B正确；若的基因型为AaBbDd，则中能稳定遗传的个体为纯合子，所占的比例(1/2)(1/2)(1/2)1/8，故C错误；由过程中存在减数分裂和有丝分裂，可能发生基因突变和基因重组，可为生物进化提供原材料，故D正确。常考的育种方法巧记变式1 人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是()A无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D若图中有子香蕉的基因型为AAaa，则无子香蕉的基因型均为Aaa解析：选B。无子香蕉的培育利用的是多倍体育种，其运用的原理主要是染色体变异，A错误；诱导染色体加倍的方法有用低温处理和秋水仙素处理，而两者的作用机理均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍，B正确；由于二倍体和四倍体杂交所得的是三倍体，三倍体在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，因此二倍体和四倍体之间存在生殖隔离，C错误；若有子香蕉的基因型为AAaa，则相应的野生芭蕉的基因型为Aa，四倍体的AAaa与二倍体的Aa杂交，后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa四种情况，D错误。变式2 下图表示小黑麦的培育过程，图中数字表示染色体数目，字母表示染色体组。下列说法正确的是()A小黑麦为二倍体B杂种第一代为单倍体C杂种第一代不育的原因是染色体联会紊乱D小黑麦的配子中含有4个染色体组解析：选D。小黑麦含有八个染色体组，为八倍体，其配子中含有4个染色体组，A错误，D正确；杂种第一代含有4个染色体组，且是普通小麦与黑麦杂交获得，为四倍体，B错误；杂种第一代无同源染色体，因此减数分裂无同源染色体联会，不能产生正常的配子，是杂种第一代不育的原因，而不是同源染色体联会紊乱，C错误。低温诱导植物染色体数目的变化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实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：等不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4 )，诱导培养36 h材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，固定其形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次制作装片：解离漂洗染色制片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察低温诱导染色体加倍实验中的理解误区(1)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后细胞死亡。(2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞不会出现染色体加倍的情况。(3)低温处理的理解误区：误认为低温处理时间越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡。(4)着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。着丝点是自动分裂，不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。发散拓展 (1)观察染色体数目是否加倍，应选择根尖_进行观察，该区的细胞特点是_。(2)观察染色体数目是否加倍，应选择处于有丝分裂_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_等试剂。答案：(1)分生区细胞呈正方形，排列紧密(2)中(3)龙胆紫染液、醋酸洋红液1(2018辽宁葫芦岛模拟)洋葱是二倍体植物，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍并获得成功。下列相关叙述中错误的是()A低温诱导过程会使细胞出现不完整的细胞周期B低温诱导只能使具有分裂能力的细胞染色体加倍C低温和秋水仙素的作用原理相同D低温诱导的根尖细胞，可能发生染色体数目变异，也可能发生基因重组解析：选D。和秋水仙素的作用原理相同，低温也会导致正处于有丝分裂前期的细胞无法形成纺锤体，使细胞无法继续分裂，导致细胞出现不完整的细胞周期，A、B、C正确；通常情况下，基因重组发生在减数分裂过程中，根尖细胞只能发生有丝分裂，D错误。2(2018山东潍坊调研)选取生理状况相同的二倍体草莓(2N14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是()A该实验的自变量有两个B高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍D实验表明：用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率在处理组别中最高解析：选C。该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，A项正确。二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成28，有丝分裂后期染色体数目为56，B项正确。秋水仙素不能对染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，C项错误。用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率在处理的组别中最高，D项正确。低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤比较项目低温诱导植物染色体数目的变化观察根尖分生组织细胞的有丝分裂培养待洋葱长出1 cm不定根时4 低温培养适宜温度下培养固定解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次不用固定染色用改良苯酚品红染液用醋酸洋红液或龙胆紫溶液 清一清易错点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1AA2Aa1aa点拨AAaa产生配子状况可按如图分析，由于染色体互为同源染色体，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与(AA与aa)、与(Aa与Aa)、与(Aa与Aa)，由此可见，AAaa产生的配子类型及比例为1AA4Aa1aa。易错点3混淆“最简便”与“最快速”点拨“最简便”应为“易操作”，“最快速”则未必简便，如用单倍体育种获得有显性性状的纯合子，可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。易错点4误认为花药离体培养就是单倍体育种点拨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。易错点5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”。判一判(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)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关()(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()(7)水稻根尖细胞比花药中的细胞更容易发生基因重组()(8)作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种()(9)基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体()(10)四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小()(11)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种()(12)转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状()(13)两个亲本的基因型是AAbb和aaBB，要培育出基因型为aabb的后代，最简单的方法是单倍体育种()(14)单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14) (2017高考江苏卷)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：选B。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。 (2015高考海南卷)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通常都用光学显微镜观察解析：选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。 (高考大纲卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必需满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于_上，在形成配子时非等位基因要_，在受精时雌雄配子要_，而且每种合子(受精卵)的存活率也要_。那么，这两个杂交组合分别是_和_。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是_、_、_和_。解析：(1)设抗锈病与感锈病、无芒与有芒分别受A/a、B/b两对等位基因控制。根据题干信息可知4个纯合亲本的基因型可分别表示为AABB、AAbb、aaBB、aabb。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，则这两个组合一定为AABBaabb和AAbbaaBB。由于两对等位基因的位置关系不确定，因此F2的表现型及其数量比的情况也不确定。先假设两对等位基因位于同源染色体上，则有：PAABB aabb F1 AaBb F2A_B_aabb(抗锈病无芒)(感锈病有芒)31和PAAbb aaBB F1AaBb F2A_B_AAbbaaBB(抗锈病无芒)(抗锈病有芒)(感锈病无芒)211由F2可以看出，该假设条件下，F2的表现型及其数量比不一致。再假设两对等位基因位于非同源染色体上，则有：PAABBaabb F1 AaBb F2：A_B_A_bbaaB_aabb(抗锈病无芒)(抗锈病有芒)(感锈病无芒)(感锈病有芒)9 3 3 1和PAAbbaaBB F1 AaBb F2 A_B_ A_bbaaB_aabb(抗锈病无芒)(抗锈病有芒)(感锈病无芒)(感锈病有芒)9 3 3 1由F2可以看出，该假设条件下，F2的表现型及其数量比一致。因此两对等位基因必须位于非同源染色体上，非同源染色体上的非等位基因自由组合，才能使两组杂交的F2完全一致，同时受精时雌雄配子要随机结合，形成的受精卵的存活率也要相等。(2)根据上面的分析可知，F1的基因型为AaBb，F2植株将出现9种不同的基因型：AABB、AaBB、aaBB、AABb、AaBb、aaBb、AAbb、Aabb、aabb，可见F2自交最终可得到9个F3株系，其中基因型为AaBB、AABb、aaBb、Aabb的植株为单杂合子，自交后该对等位基因决定的性状会发生分离，依次是抗锈病无芒感锈病无芒31、抗锈病无芒抗锈病有芒31、感锈病无芒感锈病有芒31、抗锈病有芒感锈病有芒31。答案：(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒感锈病有芒抗锈病有芒感锈病无芒(2)抗锈病无芒感锈病无芒31抗锈病无芒抗锈病有芒31感锈病无芒感锈病有芒31抗锈病有芒感锈病有芒31 (2017高考江苏卷)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，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，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)生物的可遗传性状是由基因控制的，培育得到的新品种，与原种控制相关性状的遗传物质(基因)可能有所差异，因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2)连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得高度纯合的后代，这种方法属于单倍体育种。(3)若是染色体组数目改变引起的变异，则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱，不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子，只有极少数配子正常，故只得到极少量的种子。育种方法需首先经植物组织培养获得柑橘苗，而植物组织培养技术操作复杂，成本较高。(4)育种方法需连续自交，每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组，产生多种基因型，经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂，无基因重组发生。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 课时作业1(高考上海卷)下图显示了染色体及其部分基因，对和过程最恰当的表述分别是()A交换、缺失B倒位、缺失C倒位、易位 D交换、易位解析：选C。过程中F与m位置相反，表示的是染色体结构变异中的倒位，过程只有F，没有m，但多出了一段原来没有的染色体片段，表示的是染色体结构变异中的易位，故C正确。2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有可能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的基因数量，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：选A。有丝分裂和减数分裂中都可发生染色体结构变异和数目变异，A正确；染色体结构变异可改变基因的数量(缺失、重复)或排列顺序(倒位、易位)，染色体数目变异可改变基因数量，B错误；染色体结构变异和数目变异都会导致生物性状发生改变，C错误；染色体结构变异和数目变异通常用光学显微镜都可以观察到，D错误。3(2018河南中原名校质检)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是()甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A BC D解析：选C。甲图中发生了染色体结构变异，乙图中出现的这种变异属于染色体数目变异，二者均增加了生物变异的多样性，都可以用显微镜观察检验。甲、乙两图中的变化可发生在有丝分裂或减数分裂过程中。4.(2018北京海淀模拟)如图为某动物细胞分裂的示意图，据图判断该细胞()A只分裂形成1种卵细胞B含有3对同源染色体C含有3个染色体组D一定发生过基因突变解析：选A。由于该图细胞质分配不均等，有姐妹染色单体分离，故属于次级卵母细胞，细胞分裂结束后，产生一个卵细胞和一个极体，A正确；同源染色体已在减数第一次分裂分到不同的细胞中，故题图细胞中没有同源染色体，B错误；细胞中含有2个染色体组，C错误；图中染色单体分离形成的子染色体上含有G、g，既可以是基因突变产生的，也可以是减数第一次分裂中同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换产生的，D错误。5(2018河北衡水中学模拟)如图字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是()A为多倍体，通常茎秆粗壮、籽粒较大B为单倍体，通常茎秆弱小、籽粒较小C若和杂交，后代基因型分离比为1551D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：选C。有可能是由配子发育形成的单倍体，A、D错误；为单倍体，通常茎秆弱小、高度不育，没有籽粒，B错误；AAaa产生的配子种类及比例为AAAaaa141，Aa产生配子的种类及比例为Aa11，所以二者杂交，后代基因型及比例为AAAAAaAaaaaa1551，C正确。6我国科学家以兴国红鲤(2N100)为母本、草鱼(2N48)为父本进行杂交，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。杂种子一代与草鱼进行正反交，子代均为三倍体。据此分析细胞内的染色体数目及组成，下列说法不正确的是()A兴国红鲤的初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体B杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体C三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼D三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体解析：选D。兴国红鲤共有100条染色体，初级卵母细胞可有200条姐妹染色单体，A正确；兴国红鲤配子中含有50条染色体，草鱼配子中含有24条染色体，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼即148条染色体，杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体，B正确；三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼，C正确；三倍体鱼是不育的，联会紊乱，D错误。7以下有关生物育种的描述，正确的是()A利用基因重组的原理培育出青霉素高产菌株B用秋水仙素来处理萌发的种子，可抑制着丝点的分裂从而获得多倍体植物C单倍体育种是指利用花药离体培养获得单倍体的过程，可大大缩短育种年限D诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理生物，诱导基因突变答案：D8如图表示利用某种农作物和两个品种分别培育出不同品种的过程，下列有关说法中正确的是()A由和培育能稳定遗传的过程中，途径比途径所用时间短B由获得的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理C常用花药离体培养先形成，再用一定浓度的秋水仙素处理的种子或幼苗获得D由获得与由获得的原理相同，由获得和途径的原理相同解析：选D。途径表示杂交育种过程，途径表示单倍体育种过程，的基因型为AABB，的基因型为aabb，要培育出基因型为AAbb的，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限，A错误。基因突变是不定向的，射线处理可以提高突变率，B错误。经过过程培育形成的是单倍体，不能形成种子；过程常用一定浓度的秋水仙素处理的幼苗，使其染色体数目加倍，C错误。由获得与由获得的原理都是染色体数目变异，由获得和途径的原理都是基因重组，D正确。9(2018长沙十三校联考)如图表示的是生产无子西瓜的几种方法。请据图示信息判断以下说法，正确的是()AA方法的原理是基因突变；B、C、D方法的依据都是基因重组BD方法杂交后代不能产生种子的原因是有丝分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常配子C四种方法中发生可遗传变异的是A和CD四种方法中不需要授粉的是B和C解析：选D。A方法的原理是基因突变，B方法未引起可遗传的变异，C方法的原理是基因重组，D方法的原理是染色体数目变异；配子通过减数分裂产生，有丝分裂产生的均为体细胞；基因突变、基因重组和染色体变异均可遗传；B、C方法均不需要授粉，生长素能促进子房发育为果实。10有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是()A多倍体形成过程中增加了非同源染色体重组的机会B盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似D显微镜下可以看到大多数细胞染色体数目加倍解析：选C。多倍体形成过程中细胞进行的是有丝分裂，不会出现非同源染色体重组现象，A错误；卡诺氏液是固定液，B错误；低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理都是在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，C正确；显微镜下可以看到少数细胞染色体数目加倍，D错误。11决定玉米子粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段(见图1)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答下列问题：(1)图1中8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为_。(2)图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_(填“能”或“不能”)发生联会。(3)图2中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_，产生了基因型为_的重组型配子。(4)由于异常的9号染色体上有_作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。解析：(1)染色体片段移接到非同源染色体上称为易位。(2)题图2中的母本中的两条染色体是同源染色体，在减数第一次分裂前期能发生联会。(3)题图2中的亲本杂交时，若同源染色体的非姐妹染色单体间没有交叉互换，则F1只能出现三种表现型：有色淀粉质、有色蜡质、无色淀粉质，不会出现无色蜡质的个体。现在有无色蜡质个体的出现，说明亲代初级卵母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，产生了基因型为cwx和CWx的重组型配子。(4)由图1看出异常的9号染色体出现染色体结构变异，其上有结节和片段作为基因C和基因wx的细胞学标记，结节靠近C基因，片段靠近wx基因；可在显微镜下通过观察染色体变化来研究两对基因的重组现象，若母本中的同源染色体的非姐妹染色单体间wx基因和Wx基因发生交叉互换，将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，能观察到有片段无结节的染色体。答案：(1)易位(2)能(3)初级卵母交叉互换cwx(多答“CWx”也可)(4)结节和片段有片段无结节12(2018广州模拟)玉米子粒颜色的黄色(T)和白色(t)基因位于9号染色体上(只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲，其细胞中9号染色体有一条异常。请回答下列问题：(1)为了确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，最简便的方法是让其_产生F1。若玉米子粒颜色的比例为_，则说明T基因位于异常染色体上。若玉米子粒颜色_，则说明T基因位于正常染色体上。(2)以植株甲为父本，正常的白色子粒植株为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色子粒植株乙，其9号染色体上基因组成为Ttt，且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于_造成的。解析：(1)确定植株甲的T基因位于正常染色体还是异常染色体上， 最简便的方法是让其自交，如果T基因在异常染色体上，则父本产生的雄配子中T不能参与受精，只有t的雄配子能参与受精，但是母本能产生T、t两种配子，因此经过受精，后代的基因型有Tt、tt，比例为黄色白色11；如果T在正常染色体上，父本只能产生T一种正常的配子，自交后代全为黄色。(2)由题意可知，以植株甲(Tt)为父本，正常的白色子粒植株(tt)为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色子粒植株乙(Ttt)，由于T位于异常染色体上，且只含异常9号染色体的花粉不能参与受精作用，则植株乙是由基因型为Tt的雄配子和基因型为t的雌配子受精而来。由此可推知，父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期两条9号染色体未分离，产生了基因型为Tt的花粉。答案：(1)自交黄色白色11全为黄色(2)父本形成花粉过程中，减数第一次分裂后期(两条)9号染色体未分离(答“染色体变异”也可)13(2018辽宁铁岭联考)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1条2号染色体)，减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株(基因型AAa)的叙述，正确的是()A该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因种类增加B该植株在细胞分裂时，含2个A基因的细胞应处于减后期C三体豌豆植株自交，产生基因型为Aaa子代的概率为1/9D三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/4解析：选C。染色体变异不会改变基因的种类，A错误；该植株在细胞分裂时，含有2个A基因的细胞可能处于有丝分裂末期和减各时期，B错误；三体豌豆植株经减数分裂能产生四种配子AAAAaa2121，a配子比例为1/6，后代基因型为Aaa的概率为2/61/621/9，C正确，D错误。14(2018河北衡水中学高三模拟)科学家发现一类具有优先传递效应的外源染色体，即“杀配子染色体”，它通过诱导普通六倍体小麦(6n42)发生染色体结构变异，以实现优先遗传，其作用机理如图所示。下列相关叙述错误的是()A导入“杀配子染色体”后小麦发生的变异属于可遗传的变异B图中可育配子与正常小麦配子受精后，发育成的个体有43条染色体C为观察染色体数目和结构，可选择处于有丝分裂中期的细胞D由图中可育配子直接发育成的个体的体细胞中含有3个染色体组，为三倍体解析：选D。正常六倍体小麦有42条染色体，而导入“杀配子染色体”后小麦染色体数目为43条，即遗传物质发生了改变，因此发生的变异属于可遗传的变异，A项正确；图中可育配子的染色体组成为21W1A，正常小麦产生的配子为21W，因此与正常小麦的配子受精后，发育成的个体的染色体组成为42W1A，B项正确；在有丝分裂中期时，染色体形态固定、数目清晰，C项正确；由配子直接发育成的个体的体细胞中无论有几个染色体组，都为单倍体，D项错误。15下列各图分别表示A、B、C、D、E、F几种不同的育种方法。请据图回答下列问题：A.B普通小麦(AABBDD)黑麦(RR)不育杂种(ABDR)小黑麦(AABBDDRR)C高秆抗锈病(DDTT)矮秆易染锈病(ddtt)F1F2能稳定遗传的矮秆抗锈病品种D高秆抗锈病(DDTT)矮秆易染锈病(ddtt)F1配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗锈病品种E获取苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因通过某种载体将该基因转入棉花植株抗虫棉F人造卫星搭载种子返回地面种植发生多种变异人工选择新品种(1)A所示过程称为克隆技术，新个体丙的性别取决于_亲本。(2)B所表示的育种方法叫_，该方法最常用的做法是在处用_，其作用原理为_。(3)C表示的育种方法是杂交育种，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，最简单的方法是_。(4)D中过程常用的方法是_。(5)E得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的_是相同的。(6)方法F中发生的变异一般是_。解析：(1)A所示过程称为克隆技术，新个体丙的性别取决于供核亲本，由甲所决定。(2)B中过程用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体的形成，使不育杂种的染色体数目加倍后，形成了可育的八倍体小黑麦，这种育种方法叫多倍体育种。(3)C表示的育种方法是杂交育种，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，最简单的方法是选择矮秆抗锈病植株连续自交，直到不发生性状分离为止。(4)D中过程将配子培育成个体，常采用花药离体培养法。(5)E表示基因工程育种，外源基因能够在受体细胞中得以表达的重要理论基础是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的密码子是相同的。(6)方法F为诱变育种，种子受射线和微重力等作用，易发生基因突变。 答案：(1)甲(2)多倍体育种秋水仙素处理萌发的种子或幼苗抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍(3)选择表现型为矮秆抗锈病的植株连续自交，直到不发生性状分离为止(4)花药离体培养(5)密码子(6)基因突变