2019-2020年高考生物一轮复习第七单元第21讲染色体变异及应用教学案苏教版.doc

2019-2020年高考生物一轮复习第七单元第21讲染色体变异及应用教学案苏教版考纲要求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.实验：低温诱导染色体加倍。考点一染色体结构的变异重要程度：1主要起因：染色体的断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接。2类型(写出下列序号所代表的变异类型)3结果：染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。4影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。5对生物的影响：多数变异是不利的，有时甚至会导致生物体死亡。6实例：猫叫综合征，是人的第5号染色体部分缺失造成的。1 观察下列图示，填出变异类型并回答相关问题(1)已知的染色体：(2)可在显微镜下观察到的是A、B、C(填字母)。(3)基因数目和排列顺序均未变化的是D。2 染色体易位与交叉互换的不同点染色体易位交叉互换图解染色体角度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之间变异类型属于染色体结构变异属于基因重组显微镜下是否观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到易错警示与三种可遗传变异有关的3个注意点(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。(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。(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。1 下列关于染色体变异和基因突变的主要区别的叙述中，错误的是()A染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等B原核生物和真核生物均可以发生基因突变，但只有真核生物能发生染色体变异C基因突变一般是微小突变，其对生物体影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体影响较大D多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别，而基因突变则不能答案C解析基因突变是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基对的改变，在光学显微镜下观察不到，原核生物和真核生物都可以发生；染色体结构变异是染色体的一个片段的变化，只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物体的性状产生较大影响。2 普通果蝇的第3号染色体上的三个基因，按猩红眼桃色眼三角翅脉的顺序排列(StPDI)；同时，这三个基因在另一种果蝇中的顺序是StDIP，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是()A倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组B倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代D由于倒位没有改变基因的种类，所以发生倒位的果蝇性状不变答案C解析倒位发生在非同源染色体之间，属于染色体的结构变异，交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会；两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；倒位虽然没有改变基因的种类，但由于染色体上基因的排列顺序改变，往往会导致果蝇性状改变。1变换角度理解三种变异的实质若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变为“点”的变化(点的质变，但量不变)；基因重组为“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。2利用4个“关于”区分三种变异(1)关于“互换”问题。同源染色体上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。(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。考点二染色体数目的变异重要程度：1 染色体数目的变异(1)概念：染色体数目的成倍增加或减少，或者个别染色体的增加或减少而引起的变异。(2)变异类型非整倍性变异：在正常的染色体组中，丢失或添加了一条或几条完整的染色体。整倍性变异：染色体组数目的变异，可分为一倍性变异和多倍性变异。2 染色体组(1)二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。(2)组成：如图为一雄果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：、X或、Y。3 二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体多倍体单倍体概念体细胞中含有两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体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4 单倍体育种和多倍体育种(1)图中和的操作是秋水仙素处理，其作用原理是抑制纺锤体的形成。(2)图中过程是花药离体培养。(3)单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。1 染色体组的特点观察下图雄果蝇的染色体组成，概括染色体组的组成特点(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。2 染色体组数目的判断方法(1)根据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体)减数第一次分裂前期减数第一次分裂后期减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期有丝分裂后期图像染色体数4条4条2条8条染色体组数2个2个1个4个生殖细胞中染色体数2条2条2条2条每个染色体组中的染色体数2条2条2条2条(2)根据染色体形态判断细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。(3)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因。如图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。(4)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。3 单倍体、二倍体和多倍体的判断方式(1)如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。4 单倍体育种与多倍体育种的不同点观察下列两种育种图示，并对两种育种方式进行比较。(1)A为单倍体育种，B为多倍体育种。(2)比较两种育种方式单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组的形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种染色体数目以染色体组的形式成倍增加方式花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理或低温诱导正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低易错警示与单倍体、多倍体有关的3个易错点(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，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。(2)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。(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。1 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答案B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。2 下列有关单倍体的叙述中，不正确的是()未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体基因型为Abcd的生物体一般是单倍体A B C D答案B解析单倍体通常是由配子直接发育而来的个体，正确；含有两个染色体组的配子发育成的个体也为单倍体，错误；单倍体指的是个体，而不是细胞，错误；若aaaBBBCcc的植株是由配子直接发育而来的，则为单倍体，错误；基因型为Abcd的生物体，只含有一个染色体组，一般是单倍体，正确。3 如图表示无子西瓜的培育过程：根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是()A秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组C无子西瓜既没有种皮，也没有胚D培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖答案C解析图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成；四倍体植株的体细胞中均含4个染色体组；无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发育不完全的种皮，胚是一定没有的；因无子西瓜是三倍体，不能自己繁殖后代，因此需年年制种，可以通过无性繁殖的技术快速繁殖。4 玉米植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题：矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。(1)实验步骤：在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。(2)实验预期及相关结论：_；_。(3)问题：预期最可能的结果：_。对上述预期结果的解释：_。答案(2)子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传(3)子代玉米植株全是矮茎适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长生长，但不能改变细胞的遗传物质(其他正确答案也可)解析如果玉米的高茎变异是由环境引起的，遗传物质没有改变，则自交后代的植株都是矮茎；如果遗传物质发生了改变，则自交后代仍然会有高茎存在。1“三看法”判断可遗传变异的类型(1)DNA分子内的变异一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变则为基因突变，由基因中碱基对的增添、缺失或改变所致。二看基因位置：若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因位置改变，则为染色体结构变异中的“易位”或“倒位”。三看基因数目：若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变，则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。(2)DNA分子间的变异一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍性变异”还是“非整倍性变异”。二看基因位置：若染色体的数目和基因数目均未改变，但基因所处的染色体位于非同源染色体上，则应为染色体变异中的“易位”。三看基因数目：若染色体上的基因数目不变，则为减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换的结果，属于基因重组。2判断可遗传变异和不可遗传变异的方法(1)两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变，但遗传物质未改变，则不能遗传给后代；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。(2)若是染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。(3)与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失，则为可遗传变异；反之，则为不可遗传变异。(4)自交观察后代是否发生性状分离。考点三杂交育种、诱变育种及几种育种方式的综合应用重要程度：1 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)原理：基因重组。(3)过程：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，优良品种。(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。(5)应用：培育性状重组型优良品种。2 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)原理：基因突变。(3)过程：选择生物诱发基因突变选择理想类型培育。(4)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。(5)应用：培育具有新性状的品种。1 几种常见遗传育种方式的不同点方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单，目标性强育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率，加速育种进程有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗操作简单，且能在较短的时间内获得所需品种所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后，再用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉2 针对不同育种目标如何选择育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种杂交育种对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种易错警示与遗传育种有关的4个“比较”(1)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，则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，则只要在子二代出现该性状个体即可。(2)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。(3)杂交育种与杂种优势不同：杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。(4)杂交种与多倍体的比较：二者都可产生很多优良性状如茎秆粗壮、抗倒伏、产量提高、品质改良，但多倍体生长周期长，晚熟；而杂交种可早熟，故根据成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。1 图中，甲、乙表示两个水稻品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()A过程简便，原理是基因重组B和的变异都发生于有丝分裂间期C过程可明显缩短育种年限，常用的方法是花药离体培养D过程与过程的育种原理相同答案B解析分析题图，过程为杂交育种过程，目的是获得AAbb个体，杂交育种操作简便，但培育周期长，依据的原理是基因重组；和过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。2 要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。则对应的育种方法依次是()A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术答案A解析用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的品种，可通过细胞融合；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。准确解答遗传育种题目应注意以下几点(1)对涉及遗传图解的题目要书写规范。(2)对以图形为信息载体的题目，要对几种育种方法进行辨析并进行比较，牢记各种育种方法的原理、优缺点等内容。(3)根据育种要求选择合适的育种方案，需要学生明确各种育种方法的优点，从而达到育种目标。实验十低温诱导植物染色体数目的变化重要程度：1选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织的原因：不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。2比较下面试剂的成分、比例和作用项目成分及比例使用注意作用卡诺氏液无水酒精与冰醋酸，按体积比31混合现配现用固定细胞的形态改良苯酚品红染液现配现用使染色体着色解离液15%的盐酸和95%的酒精按11混合使细胞分散开3 实验过程中，低温诱导时，应设常温、低温4_、0_三种，以作对照，否则实验设计不严密。易错警示与低温诱导植物染色体数目变化实验有关的3个注意问题(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2)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。(3)对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝粒不分裂”，将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。1 判断下列关于低温诱导洋葱根尖分生组织细胞染色体数目变化的叙述：(1)原理：低温抑制染色体的着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极( )(2)解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离( )(3)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( )(4)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( )(5)处于分裂间期的细胞最多( )(6)在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞( )(7)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( )(8)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( )2 用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织56 h，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4 )处理水培的洋葱根尖(2N16条)时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。(1)针对以上的问题，你作出的假设是_。你提出此假设的依据是_。(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格的形式列出来。(3)按照你的设计思路，以_作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：第一步：剪取根尖23 mm。第二步：按照_的操作顺序对根尖进行处理。第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。根据该同学的实验设计回答：该同学设计的实验步骤有一处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。_(4)解离所用的试剂是_，其作用是_。(5)显微镜下观察到的细胞中染色体数可能为_。答案(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝粒的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂(2)培养时间培养温度5 h10 h15 h20 h常温4 0 注：设计的表格要达到以下两个要求：至少做两个温度的对照；间隔相等的培养时间进行取样。(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目解离漂洗染色细胞已被杀死，在第三步中不会再观察到染色体加倍的动态变化(4)质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精11混合固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察(5)2N16、4N32、8N64(加倍后的细胞有丝分裂后期)解析(1)探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝粒的分裂)，而推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体数目加倍”的假设。(2)设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单位。(3)通过观察细胞内染色体的数目并和不经过低温处理的正常根尖细胞内染色体数目进行比较，从而得出实验结论。制作装片的步骤是：解离漂洗染色制片。由于在解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到细胞分裂的动态变化。(4)解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精11混合而成，解离液可使细胞的原生质凝固不发生变化，固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察。(5)由于大部分细胞没有发生染色体加倍，其染色体数目仍为2N16条，部分细胞进行正常的有丝分裂，并处于后期，其染色体数目加倍，为4N32条，还有个别加倍后的细胞，进行有丝分裂，并处于后期，其细胞内染色体数目为8N64条。1染色体变异的实质是基因数目和位置的改变。2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。5体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫单倍体。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，并且高度不育。6体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。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。7目前最常用而且最有效的人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。8诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体。9诱变育种能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。10杂交育种能将多个优良性状集中到同一生物个体上。11杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。12一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子。13DNA连接酶的作用是在DNA片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。14基因工程育种能定向改造生物性状。高考模拟提能训练高考题组1 (xx福建卷，5)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A图甲所示的变异属于基因重组B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代答案D解析图甲所示的变异属于染色体结构变异；观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的联会或四分体时期；在不考虑其他染色体的情况下，理论上该男子产生的精子类型有6种，即仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体；该男子的14号和21号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体组成正常的后代。2 (xx安徽卷，4)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是()人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A B C D答案C解析三倍体西瓜植株的高度不育是因为奇数的同源染色体减数分裂联会时出现紊乱，不能形成正常配子而造成高度不育；中出现31的性状分离比的实质是位于同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中伴随同源染色体联会、分离造成的。为染色体个别数目变异造成的人类遗传病，与减数第二次分裂异常有关，卵裂过程中只能进行有丝分裂，不会发生同源染色体的联会。是细胞质基因突变的结果。3 (xx四川卷，5)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体C植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向答案A解析单倍体植株体细胞仍具全能性，故A正确；单倍体植株的细胞中有20条染色体，在有丝分裂后期染色体加倍，应含40条染色体；杂合子连续自交，其纯合度提升；基因突变可为生物进化提供原材料，不能决定生物进化方向；生物进化方向取决于“自然选择”，故B、C、D选项所述不正确。4 (xx浙江卷，32)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。请回答：(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常_，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有_的特点，该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生_种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。答案(1)表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组胚状体(3)4(4)如图所示解析(1)DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构改变属于基因突变。由此可以判断，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA属于基因突变，突变后的基因不能正常表达而影响细胞正常的生理功能。基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点。(2)取适量甲种子，用合适剂量的射线照射，属于诱变育种的方法；杂交育种的原理为基因重组；单倍体育种常采用花药离体培养技术，在该过程中，可通过诱导其脱分化形成愈伤组织，再分化出芽、根获得再生植株，也可以通过诱导分化成胚状体获得再生植株。(3)根据甲与丁杂交的结果可判断抗病对不抗病为显性、高秆对矮秆为显性。因为乙为抗病矮秆，其基因型为A_bb，丙为不抗病高秆，其基因型为aaB_，再根据乙与丙杂交的结果，可判断乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb。乙与丙杂交，F1中抗病高秆的基因型为AaBb，根据基因自由组合定律可知，它能产生AB、Ab、aB、ab四种数目相等的配子。(4)根据乙、丙的基因型，写出遗传图解如下：模拟题组5 如图是某果蝇体细胞的染色体组成，以下说法正确的是()A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组B染色体3、6之间的交换属于基因重组C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成答案D解析根据题意和图示分析可知：1号和2号染色体是性染色体，其大小、形态不同，所以该果蝇为雄性。因此该果蝇体细胞中含有两个染色体组但不相同，染色体3、6之间的交换属于染色体变异；控制果蝇红眼或白眼的基因位于1号X染色体上；所以A、B、C错。因为X、Y的DNA分子组成不同，所以果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成。6 科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是()A在产生配子的过程中，等位基因分离B射线处理导致配子中的染色体数目减少C射线处理导致配子中染色体结构缺失D射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变答案C解析从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体结构缺失。7 优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养_，通过_育种方式，快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品种574做母本，棕色彩棉做父本杂交，受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。欲获得纯合子彩棉，应选择_植株，用秋水仙素处理植株的_，使其体细胞染色体数目加倍。如图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究_，实验效果最好的实验处理是_。欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量_，并与单倍体枝条进行比较作出判断。(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中应采用_的方法，依据后代是否出现_作出判断。答案(1)彩棉花粉(花药)单倍体(2)父本单倍体芽(茎的生长点)不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响0.05%的秋水仙素，处理12小时茎的粗细、叶面积的大小(营养器官的大小)(3)(连续)自交性状分离解析(1)快速获得纯合子，应采用单倍体育种。(2)欲获得纯合子彩棉，应选父本单倍体，再用秋水仙素处理单倍体幼嫩的芽或茎。结合图分析，自变量是秋水仙素浓度和处理时间，因变量是染色体数目加倍效果，效果最好的处理是用0.05%的秋水仙素，处理12小时。多倍体植株常常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，通过测量比较茎秆的粗细，叶面积的大小可以判断。(3)检测是否是纯合子，在实践中宜用自交，观察后代是否出现性状分离，出现了说明不是纯合子，反之则是。1 果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123456789，“”代表着丝粒，表中表示了由该正常染色体发生变异后基因顺序变化的情况。有关叙述错误的是()染色体基因顺序变化a123476589b1234789c165432789d12345676789Aa是染色体某一片段位置颠倒引起的Bb是染色体某一片段缺失引起的Cc是染色体着丝粒改变引起的Dd是染色体增加了某一片段引起的答案C解析a中5、6、7基因发生颠倒成了765；b缺失了5、6基因；d染色体增添了一片段；c由原来的23456变成了65432，发生了颠倒，不是由着丝粒改变引起的。2 下列情况中，没有发生染色体变异的是()A用二倍体西瓜培育三倍体无子西瓜B正常夫妇生出患有21三体综合征的孩子C同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换D非同源染色体上的基因互换而导致的不育答案C解析A、B项均属于染色体变异中的数目变异，D项属于染色体变异中的结构变异；C项中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，因此选C项。3 图中和表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是()A和所在的染色体都来自父方B和的形成是由于染色体易位C与和相比，和上的非等位基因已分别发生了重新组合D和形成后，立即被平均分配到两个精细胞中答案C解析同源染色体一条来自父方，一条来自母方，因此和所在的染色体不可能都来自父方。和的形成不是由于染色体易位，而是同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换造成的，因此会造成非等位基因发生重新组合。和形成后，需要先经过减数第一次分裂平均分配到两个次级精母细胞中，然后再经过减数第二次分裂进入精细胞中。4 将二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)用适宜浓度的秋水仙素处理后得到四倍体西瓜，则()A该四倍体自交后代会发生性状分离B该四倍体西瓜不能产生种子C该四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，不能产生后代D这种变异是可遗传的，但不能用显微镜观察到答案A解析将二倍体西瓜幼苗(基因型Aa)用适宜浓度的秋水仙素处理后得到四倍体西瓜，其基因型为AAaa，自交后代会发生性状分离，A正确；该四倍体能产生正常的配子，可以产生种子，B错误；该四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交，产生的子代为三倍体西瓜，三倍体西瓜染色体联会紊乱，不能产生正常配子，不能产生后代，C错误；这种变异属于染色体变异，是可遗传的，能用显微镜观察到，D错误。5 如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。有关说法正确的是()A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D图中4种变异能够遗传的是答案C解析图表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图表示易位，A错误；图中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，B错误；图中，若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复，C正确；图中4种变异都是遗传物质的改变，都能够遗传，D错误。6 如图表示某植物正常体细胞的染色体组成，Aa、Bb、Cc、Dd代表四对同源染色体。下列各选项中，可能是该植物染色体组成的是()AABCd BAaaaCAaBbCcDd DAaaBbb答案B解析由图可以看出该植物属于四倍体，因此其同源染色体应出现四次。7 用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此种育种方法的叙述中，正确的是()高秆抗锈病小麦矮秆易染锈病小麦F1雄配子幼苗选出符合要求的品种。A过程是杂交B过程必须使用生长素处理C过程为有丝分裂D过程必须经过受精作用答案A解析根据图解可以知道，过程是F1产生配子的过程，是减数分裂，不是有丝分裂。过程是雄配子直接发育成幼苗的过程，没有经过受精作用。一般用秋水仙素处理，由于单倍体高度不育，所以过程必须处理单倍体幼苗。8 A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是()AA和a、B和b均符合基因的分离定律B可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换后可能产生4种配子答案C解析A和a、B和b位于一对同源染色体上，两对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律；来源于非同源染色体上的片段移接属于染色体变异；染色体结构的变化可以在显微镜下观察到；同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换后可能产生4种配子，基因型为AB、Ab、aB、ab。9 下列有关水稻的叙述，正确的是()A二倍体水稻含有两个染色体组，花粉中含有两个染色体组B二倍体水稻经过秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C四倍体水稻的花粉离体培养，可得到二倍体水稻，含两个染色体组D四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小答案B解析二倍体水稻含有两个染色体组，减数分裂产生的花粉含一个染色体组，A项错误；二倍体水稻经秋水仙素处理后染色体加倍，得到四倍体，其营养器官、果实和种子都比较大，B项正确；四倍体水稻花粉离体培养得到的是单倍体，含有两个染色体组，C项错误；四倍体水稻与二倍体水稻杂交后得到三倍体水稻，细胞内含三个染色体组，高度不育，不能得到米粒，D项错误。10现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述中，不正确的是()A杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期B单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异C将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变D多倍体育种获得的AAaaBBbb比个体AaBb可表达出更多的蛋白质答案A解析杂交育种可获得AAbb，其变异来自F1代自交产生配子过程中的基因重组，发生在减数第一次分裂后期，等位基因分离非等位基因自由组合，A项错误。单倍体育种可获得AAbb，其方法是aabb与AABB杂交得到AaBb，减数分裂得到配子Ab，经花药的离体培养得到单倍体Ab，再经秋水仙素诱导得到纯合子AAbb，该变异的原理有基因重组和染色体变异，B项正确。将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变，C项正确。多倍体植株的特点是茎秆粗壮，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都有所增加，D项正确。11研究人员将抗虫基因(SCK基因)导入水稻，筛选出SCK基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定SCK基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，出现如图所示三种情况。下列相关说法正确的是()A甲图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为31B乙图个体与正常水稻进行杂交，子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为11C丙图个体减数分裂产生的配子有1/2含SCK基因D丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为91答案B解析图甲所示基因型可看作AA，而非转基因水稻基因型可看作aa，图乙所示基因型可看作Aa(因两个SCK基因都在一条染色体上)，图丙所示基因型可看作AaBb(A，B任一都抗虫)。则甲图个体自交，F1中所有的个体都抗虫，A错误；乙图个体(Aa)与正常水稻(aa)进行杂交，子代中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为11，B正确；丙图个体减数分裂产生的配子有3/4含SCK基因，C错误；丙图个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株之间的比例为151，D错误。12玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员为培育抗病高秆玉米，进行了以下实验：实验：取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗6株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆植株。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养，获得幼苗，经秋水仙素处理后，选出纯合的二倍体抗病高秆植株(丁)。实验：以甲和丁为亲本进行杂交，F1都表现为抗病高秆。以下叙述中，不正确的是()A实验可以确定这两对相对性状之间的显、隐性关系B实验中F1抗病高秆植株能产生四种类型的雌、雄配子C该育种实验运用了诱变育种、单倍体育种和杂交育种的技术D实验中的白化苗不能合成叶绿素，不久会死亡，这类变异属于不可遗传的变异答案D解析设控制玉米的抗病和不抗病、高秆和矮秆的基因分别用A、a和B、b表示，实验中甲(不抗病矮秆)和丁(纯合抗病高秆)杂交后，F1全表现为抗病高秆，说明抗病(A)对不抗病(a)为显性、高秆(B)对矮秆(b)为显性；根据实验中乙与丙杂交产生的后代有四种表现型，可知乙和丙的基因型分别为Aabb、aaBb，则F1抗病高秆植株的基因型为AaBb，能产生AB、Ab、aB、ab四种类型的雌、雄配子；该育种实验采用了诱变育种(用射线处理)、单倍体育种(花药离体培养)、杂交育种(不同亲本的杂交)的技术；实验中使用射线处理后出现白化苗是基因突变的结果，该变异属于可遗传的变异。