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第七单元 生物的变异、育种和进化,第十九讲 生物的变异,1基因突变是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。 2基因重组包括非同源染色体上非等位基因的自由组合、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换以及转基因技术。 3基因重组能够产生新的基因型，是形成生物多样性的重要原因之一，是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。 4基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异的来源。,5染色体变异的实质是基因数目和位置的改变。 6染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同；携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。 7与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，并且高度不育。多倍体植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量较高。 8人工诱导多倍体可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，也可以低温处理植物分生组织细胞，原理都是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。,基础回扣 一、生物变异的类型 1不可遗传的变异：由于 因素引起的性状变异，生物体内的遗传物质没有改变。 2可遗传的变异：由于 细胞内的遗传物质的改变引起的，能够遗传给后代的变异。,环境,生殖,优化落实 考查一 生物变异的类型 1判一判 (1)所有生物都可发生的可遗传变异是基因突变( ) (2)只有进行有性生殖的生物才能发生基因重组( ),二、基因突变 1概念：DNA分子中发生碱基对的 、增添和 ，而引起的 的改变。 2时间：主要发生在 期或 _ _期。 3诱发因素： 因素、 因素和生物因素，其中亚硝酸、碱基类似物属于 因素。,替换,缺失,基因结构,有丝分裂间,减数第一次分裂前,的间,物理,化学,化学,4基因突变特点 (1) 性：一切生物都可以发生。 (2)随机性：生物个体发育的 时期和部位。 (3) 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。 (5) 性：有些基因突变，可使生物获得新性状，适应改变的环境。 5基因突变的意义 (1) 产生的途径。 (2)生物变异的根本来源。 (3)生物进化的 材料。,普遍,任何,低频,多害少利,新基因,原始,6实例镰刀型细胞贫血症形成的原因 (1)直接原因：组成血红蛋白分子的一个 被替换。 (2)根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个 被替换。,氨基酸,碱基对,解惑 在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链，此时DNA稳定性大大下降，极易受到外界因素或体内生理因素的干扰，使原来的碱基序列发生变化导致基因突变发生。,考查二 基因突变 2判一判 (1)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变( ) (2)基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变( ) (3)基因突变的方向是由环境决定的( ) (4)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变( ) (5)细胞分裂的中期不发生基因突变( ) 提示：基因突变可发生在个体发育的任何阶段，以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。,(6)基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源( ) (7)由于基因突变是不定向的，所以控制直毛的基因可以突变为控制长毛的基因( ) (8)只要发生在生殖细胞中的突变都能通过配子遗传给下一代( ),(9)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( ) 提示：基因突变属于分子水平的变异，在显微镜下观察不到。 (10)病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变( ) 提示：基因突变具有普遍性，只要有基因的生物都可发生基因突变。,三、基因重组 1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实质：控制不同性状的基因 。 3类型： 自由组合：位于非同源染色体上 自由组合(发生在减数第一次分裂后期)。 交叉互换：四分体的非姐妹染色单体的 (发生在减数第一次分裂前期的四分体时期)。 人工重组： (人为条件下进行的)，即基因工程。,重新组合,非等位基因,交叉互换,转基因技术,4结果：产生新的 ，导致重组性状出现。 5特点：两个体杂合程度越高，遗传物质差别越大，后代重组类型 ，变异越大；最广泛的应用是杂交育种。 6途径：基因重组是通过 实现的。 7意义：为生物变异提供极其丰富的来源；形成 _的重要原因之一；对 具有极其重要的意义。 解惑 受精过程中未进行基因重组。亲子代之间差异主要是由基因重组造成的。,基因型,越多,有性生殖,生物多样性,生物进化,考查三 基因重组 3判一判 (1)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组( ) 提示：基因重组至少需要两对等位基因，一对等位基因体现了基因分离定律。一对同源染色体可以通过交叉互换进行基因重组。 (2)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( ) 提示：交叉互换发生在同源染色体上非姐妹染色单体之间。,(3)纯合子自交因基因重组发生性状分离( ) (4)有丝分裂和减数分裂过程中均可以发生非同源染色体之间自由组合，导致基因重组( ) (5)非同源染色体自由组合，导致在减数分裂过程中发生基因重组( ) (6)同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组( ),四、染色体变异 1概念：光学显微镜下可见的染色体结构或数目的改变。 2与基因突变的区别：基因突变是染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下无法直接观察，通过性状判断是否改变。,3染色体结构变异 染色体某一片段 、 、 、 ，使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。,缺失,重复,易位,倒位,4染色体数目变异 (1)染色体组：细胞中在 和 上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组_染色体。 (2)判断单倍体、二倍体和多倍体 单倍体：体细胞中含有 染色体数目的个体。 二倍体：由 发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有 个或 _个以上染色体组的个体。,形态,功能,非同源,本物种配子,受精卵,三,三,(3)特点 单倍体：植株 ，高度不育。 多倍体：茎秆粗壮，叶片、果实、种子 ，_含量高。 (4)人工诱导法 单倍体： 培养。 多倍体：秋水仙素处理 ； 处理植物分生组织细胞。,弱小,较大,营养物质,花药离体,萌发的种子或幼苗,低温,考查四 染色体变异 4判一判 (1)一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息( ) (2)染色体组中一定没有等位基因( ) (3)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化( ) (4)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化( ) (5)染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半( ),(6)细菌的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异( ) (7)低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极( ) (8)单倍体一定不存在同源染色体( ) (9)人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗( ) (10)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会( ) (11)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体( ),2基因突变对生物性状的影响 (1)突变对蛋白质的影响,(2)基因突变对性状的影响：突变间接引起密码子改变，决定氨基酸可能改变，最终表现为蛋白质功能可能改变，影响生物性状。,3细胞分裂图中的变异类型判断,4.基因突变和基因重组的比较,易错点4 基因突变的利害性 基因突变引起的变异并不是除了有害就是有利，可分为三种情况：即有利、有害和对生物既无利也无害(中性)。自然选择淘汰有害变异，保留有利和中性变异。,演练提升 1某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为( ) A显性突变(dD) B隐性突变(Dd) C显性突变和隐性突变 D人工诱变 解析 由于突变性状的个体不是纯合子，而且变现突变性，说明突变性状相对于原有基因性状为显性。选A。 答案 A,2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,【解题技巧】,1显性突变和隐性突变的判定 (1)类型 显性突变：如aA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。 隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。 (2)判定方法 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。 让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。,2基因重组 自然条件下基因重组发生的时间是减后期和四分体时期，而不是受精作用发生时；只发生在真核生物中，病毒和原核生物中不发生基因重组。,考点二 染色体变异 关键点击 1染色体结构变异 (1)易位与交叉互换的区别：,(2)染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下图所示)：,2染色体组的组成特点,3染色体组数量的判断 (1)细胞内同一形态的染色体共有几条则该细胞中含有几个染色体组，如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共有4条，此细胞有4个染色体组。,(2)根据基因型判断 控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。如图乙中基因型为AaaaBbbb，任一种基因有4个，则该细胞中含有4个染色体组。 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。,易错清零 易错点1 基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，均可传给后代。 易错点2 基因突变是基因内部碱基对的改变，属于DNA分子水平上的变化；染色体变异是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。 易错点3 染色体的某一个位点上基因的改变属于基因突变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体上几个基因的改变属于染色体变异，这种改变可以用显微镜直接观察到。,演练提升 3. (2015福建六校联考)如图所示，已知染色体发生了四种变异，下列相关叙述正确的是( ),A发生的变异均未产生新基因 B发生的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变 C所发生的变异均可在光学显微镜下观察到 D、依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，为基因突变,解析 基因突变是指因DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，染色体结构变异是指染色体的部分片段发生增添、缺失、倒位、易位等变化。据图可知、依次为染色体结构变异中的缺失、重复和倒位，为基因突变。基因突变可以产生新基因，其不能在光学显微镜下观察到。 答案 D,4下列据图叙述不正确的是( ),A代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体 B代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体 C代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体 D代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体,解析 分析简图可知，图细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含一条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图细胞中含有3个染色体组，每个染色体组含两条染色体，则代表的生物可能是三倍体；图细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含三条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图细胞中含有1个染色体组，每个染色体组含四条染色体，则代表的生物可能是单倍体。 答案 B,1基因突变与染色体结构变异 基因突变可以产生新基因，其不能在光学显微镜下观察到，并不改变基因的数目。染色体结构变异可在光学显微镜下观察到，基因的数目和在染色体上的位置都有可能改变。 2单倍体不一定只含有一个染色体组，含有多个染色体染色体组的不一定是多倍体。,【解题技巧】,考点三 染色体变异的应用 关键点击 1单倍体、多倍体的成因及特点,4多倍体的产生及育种 (1)产生原理,(2)多倍体育种无子西瓜的培育图示,易错清零 易错点1 单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组 因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的单倍体的体细胞中含有不止一个染色体组。 易错点2 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：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。,易错点3 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。 易错点4 无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较,演练提升 5(2015大连联考)某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于( ),A三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体 解析 a中细胞内右下的染色体为3条，其他染色体都成对，是个别染色体数目变异；b中多了片段4，是染色体片段重复；c属于三倍体；d中3、4片段缺失。 答案 C,6无子西瓜是由二倍体(2n22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题： (1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的_上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。,(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_分裂。 (3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_的方法。,解析 (1)在三倍体无子西瓜培育过程中，以四倍体植株为母本，授以二倍体植株花粉，可获得三倍体西瓜种子(胚)。四倍体植株上产生的雌配子含有22条染色体，二倍体产生的雄配子含11条染色体，则合子中含有三个染色体组，33条染色体。(2)三倍体西瓜无子的原因是：三倍体的细胞含有三个染色体组，在减数分裂时，染色体联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞。(3)由于三倍体植株不能进行有性繁殖，故可采用组织培养等无性生殖方式繁殖。 答案 (1)雌蕊(或柱头) 22 33 (2)减数 (3)组织培养(其他合理答案也可),基因突变与染色体变异,实验十七 低温诱导植物染色体数目的变化 关键点击 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：待不定根长至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0.51h，固定其形态，然后用95%酒精冲洗两次。, 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 结论：低温能诱导植物染色体数目加倍,3实验中的试剂及其作用,4.注意问题 (1)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。 (2)在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。 (3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。,易错清零 易错点1 解离时间：35 min，不宜过长也不宜过短。过长，根尖过于酥软，无法捞起，导致以后的制片工作无法进行；过短，组织中的细胞没有相互分离开来，给下一步的染色和制片工作造成困难。 易错点2 漂洗时间：10 min，不宜过短，否则解离液未洗去，染色困难。 易错点3 染色时间：35 min，不宜过长也不宜过短。时间过长，染色过度，导致细胞中一片颜色(与染色液相同)，分不清哪是染色体(质)，无法观察；时间过短，染色体(质)着色浅，也不易区分染色体(质)与其他结构，无法观察。,演练提升 7下列有关“低温诱导洋葱染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是( ) A低温会抑制分裂时纺锤体的形成 B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色 C固定和解离后的漂洗液都是体积分数为95%的酒精 D在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程,解析 低温诱导洋葱染色体数目变化的机理是低温能够抑制分裂时纺锤体的形成，导致染色体数目加倍；改良苯酚品红染液的作用是对染色体进行染色；固定后的漂洗液是体积分数为95%的酒精，解离后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的盐酸；经解离后细胞已经死亡，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。 答案 A,8. (2015深圳模拟)以下材料选自某同学所做实验的部分记录。 实验名称：低温诱导植物染色体数目的变化。 实验步骤：培养固定：将洋葱放在装满清水的广口瓶上，待根长出1 cm左右，剪取根尖0.51 cm，置于盛有清水的培养皿内，并在冰箱的冷藏室诱导培养36 h。将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次。,装片制作：解离染色漂洗制片。 观察：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像，确认某个细胞染色体发生数目变化后，再用高倍镜观察。 实验结论：低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。问题： (1)请将上述内容中错误之处予以改正。_。 (2)低温导致染色体加倍的原因是_。 如果要探究诱导染色体数目变化的最适温度，请写出简单的设计思路：_。,(3)洋葱体细胞的一个细胞周期约为12 h。某同学利用洋葱根尖观察细胞有丝分裂，得到了如下结果。,解析 (1)剪去根尖后，根尖将失去营养物质的供给，细胞将随之失去分裂能力，故应先将整个装置放入冰箱的低温室中进行诱导培养，再剪取诱导处理的根尖制片观察；装片的制作步骤不正确，应当在解离之后随之漂洗；在低温诱导下可能部分细胞染色体数目发生变化，也可能诱导不成功都没有发生变化。(2)低温导致染色体加倍是通过抑制纺锤体的形成来实现，使加倍的染色体不能平均分配到两个子细胞中去，从而导致细胞中染色体数目的加倍；要探究诱导染色体数目变化的最适温度，应将温度作为实验变量，设置不同系列温度形成相互对照，然后观察比较结果，其中染色体数目变化最明显的结果所对应的温度为最适温度。,(3)样本1和样本2是在不同视野中观察到的细胞分裂各时期的细胞数目，间期的时长计算要根据间期细胞数目与计数细胞的总数以及一个细胞周期所经历的时间来确定，其计算式为12(85/100)10.2 h。,答案 (1)应将整个培养装置放入冰箱的低温室内，诱导36 h后剪取根尖；装片制作顺序应为：解离漂洗染色制片；实验结论应为：部分细胞染色体数目发生变化或者没有细胞发生染色体数目变化 (2)抑制纺锤体的形成和细胞分裂 设置不同温度梯度的对照组，观察并比较结果 (3)两个不同视野所看到的处在分裂各期的细胞数目 10.2,低温诱导植物染色体数目加倍 低温阻碍细胞内酶促反应的进行，从而导致细胞分裂时形成纺锤体所需ATP的供应途径受阻，使细胞分裂过程中完成染色体加倍而细胞不能分裂，达到染色体数目加倍。,【解题技巧】,从理论上讲，观察染色体数目的最佳时期是分裂中期，当纺锤体的行成受到抑制时，细胞分裂就停止在了前期，不再出现中期、后期，只有当细胞分裂进入到第二周期的中期时，才能确保低温诱导染色体数目变化的成功。因此，低温处理的时间至少要有一个半周期的时间。低温抑制了纺锤体的形成，同时也降低了酶的活性，细胞分裂的速度减慢，细胞周期会延长。,考向一 基因突变和基因重组(5年10考) 典例1 (2015皖北检测)央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射对人体危害很大，可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是( ) A碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的 B环境所引发的变异可能为可遗传变异 C辐射能导致人体遗传物质发生定向改变 D基因突变可能造成某个基因的缺失,思路点拨 基因突变可由多种因素引起，辐射只是其中一种因素；基因突变具有不定向性；基因突变只是基因内部碱基发生改变，基因的数目不会发生改变。,解析 引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就成了可遗传的变异；辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变；基因突变会导致基因内部分子结构的改变，不会导致某个基因的缺失。 答案 B 易错辨析 基因突变不会改变基因的数目，基因的数目发生改变引起的可遗传变异是染色体变异。,考向二 染色体变异(5年15考) 典例2 从下图ah所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。正确答案为( ),A细胞中含有一个染色体组的是h图 B细胞中含有二个染色体组的是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 思路点拨 染色体组是细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。,解析 其形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组数有如下规律：在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图e，每种染色体含有4个，所以是四个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就含有几个染色体组，如d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有二个染色体组，e、f图含有四个染色体组，d、g图含有一个染色体组。 答案 C,易错辨析 在细胞中含有配子染色体组数的生物，称为单倍体，单倍体通常植株矮小，高度不育，利用单倍体育种能在最短的时间获得稳定遗传的品种。由受精卵发育而来，含有两个以上染色体组的生物，称为多倍体，多倍体通常植株粗大、营养物质含量高，生长发育迟缓。,考向三 染色体变异的应用(5年9考) 典例3 (2014四川卷， 5)油菜物种甲(2n20)与乙(2n16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是( ) A秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍 B幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体 C丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向 D形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种,思路点拨 姐妹染色单体分开是着丝点分离的结果，而不是由纺锤丝牵拉的结果。纺锤体的作用只是把已分开的染色体拉向两极；自然选择决定生物进化的方向；戊与甲乙存在生殖隔离，因此为新物种。,解析 A秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体加倍，故A错误。B.丙的染色体数为18条，用秋水仙素处理顶芽形成幼苗丁，并不是所有细胞的染色体都能加倍，所以故B正确。C.丙到丁发生的染色体变化属于染色体变异，并不能决定生物进化的方向，自然选择决定生物进化的方向，故C错。D.地理隔离并非新物种形成的必经途径，故D错。 答案 B 易错辨析 秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；秋水仙素还能引起基因突变。,考情一 基因突变和基因重组 1原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为( ) A少一个氨基酸，氨基酸顺序不变 B少一个氨基酸，氨基酸顺序改变 C氨基酸数目不变，但顺序改变 DA、B都有可能,解析 原核生物的基因是连续的，没有间隔的，因此可以直接根据数据计算，突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1，C不正确；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若少的三个碱基对横跨原蛋白质的两个氨基酸，则可能出现少一个氨基酸，从少之处往后的氨基酸种类和顺序发生改变。因此选D项。 答案 D,2(2013海南卷)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是( ) A该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同 C基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码 D基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中,解析 据基因突变的含义可知，基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变，故A正确。由于密码子具有简并性，不同基因编码的蛋白质有可能相同或不同，故B正确。生物起源于共同的原始祖先，生物体蛋白质的合成中都共用同一套遗传密码，故C正确。由题可知B1与B2正常情况下应为一对同源染色体上的一对等位基因，当其在减数分裂形成配子时，通常应随同源染色体的彼此分开，而相应的等位基因的也随之彼此分离。故B1与B2不可能同时存在于同一个配子中，D错误。 答案 D,考情二 染色体变异 3在有丝分裂和减数分裂过程中不能产生的变异是( ) ADNA复制时发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因突变 B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异,解析 有丝分裂和减数分裂过程中都有DNA复制，在DNA复制的过程中可能发生基因突变，A项正确。非同源染色体之间的自由组合只发生在减数分裂过程中，B项错误。非同源染色体之间交换一部分片段在有丝分裂和减数分裂过程都可以发生，引起的变异为染色体结构变异中的易位；而同源染色体上的非姐妹染色单体间交换一部分片段则发生在减数分裂过程中，引起的变异为基因重组，C项正确。在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，都可能发生着丝点分裂后染色体的分离异常，从而导致染色体数目的变异，D项正确。 答案 B,4(2012江苏卷，14)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。若以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是( ),A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B B减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换,解析 由于“缺失染色体的花粉不育”，若以该植株为父本，测交后代理论上应该全部表现为白色性状。若出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；减数第二次分裂时，即使姐妹染色单体3与4分离，由于其缺失突变，产生的花粉也不育，因而B项不合理；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体，分别移向细胞两极，不发生自由组合，因而C项也不合理；最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期，由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，基因B转移到染色单体1或2上，D项最合理。 答案 D,考情三 染色体变异的应用 5如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合优良矮秆抗病小麦(ddEE)品种的示意图，下列有关此图的叙述错误的是( ),A过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B过程中发生了非同源染色体的自由组合 C过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D过程中要用到一定浓度的秋水仙素溶液 解析 过程为花药离体培养，其依据的原理是细胞的全能性。 答案 C,6家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多、丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。于是，科学家采用如图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答：,(1)家蚕的一个染色体组含有_条染色体。 (2)图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的_。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是_。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为_。 (3)在生产中，可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解和适当的文字描述选育雄蚕的过程。,解析 (1)二倍体家蚕体细胞中有56条染色体，其生殖细胞中有28条染色体，则其一个染色体组含有28条染色体。(2)由图示可知，家蚕的变异属于染色体结构变异中的易位。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。图中的限性斑纹雌蚕的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕杂交，其后代中无斑纹的都是雄蚕，有斑纹的都是雌蚕。,答案 (1)28 (2)结构变异 杂交育种 aaZWA (3)如图 文字说明：后代中有斑纹的均为雌蚕，应淘汰；无斑纹的为雄蚕，应保留。,考情四 低温诱导植物染色体数目的变化 7下列有关“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洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂 B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色 C体积分数为95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞 D经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的染色体数目都加倍,解析 低温诱导不会抑制染色体着丝点的分裂，而是使子染色体不能移向细胞的两极、细胞不能分裂成两个子细胞；改良苯酚品红染液的作用是染色，不能用于固定；显微镜下观察，发生染色体数目加倍的只有少数细胞，多数细胞处于分裂间期，看不到染色体，还有部分细胞有染色体，但可能是正常的有丝分裂。 答案 C,8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,解析 低温诱导染色体加倍实验的实验原理：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核；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细胞解离；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。 答案 C,
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