2018版高中生物 第三章 遗传和染色体 第三节 染色体变异及其应用教学案 苏教版必修2.doc

第三节染色体变异及其应用1.染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。2大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有时甚至会导 致生物体死亡。3细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的 生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色 体组。4人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个 染色体组。5单倍体育种常用花药离体培养法，其优点是能明显缩短育种 年限。一、染色体结构的变异1特点：染色体结构变异一般可通过光学显微镜直接观察。2类型：包括缺失、重复、倒位和易位四种。3染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异都会使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。4结果：大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。5影响因素：电离辐射、病毒感染或一些化学物质诱导。二、染色体数目变异1概念和类型(1)概念：染色体数目以染色体组的方式成倍增加或减少，个别染色体的增加或减少，都称为染色体数目的变异。(2)类型：2染色体组(1)概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，称为一个染色体组。(2)实例：人的精子或卵细胞中含有一个染色体组，体细胞中含有两个染色体组。(3)单倍体、二倍体与多倍体：单倍体是指体细胞中含有配子染色体组的个体。由受精卵发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称为二倍体，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体。3低温诱导染色体数目加倍(1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有可能抑制纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。(2)实验步骤：培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量的清水浸泡，在培养皿上覆盖23层潮湿的纱布。低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.01.5 cm左右的不定根时，将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 )，诱导培养36 h。 固定细胞形态：剪取诱导处理的根尖约5 mm，放入卡诺氏固定液中固定0.51 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗23次。 制作装片：取固定好的根尖，进行解离漂洗染色制片4个步骤。 观察装片：先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再换用高倍镜观察。三、染色体变异在育种上的应用1单倍体育种(1)单倍体植株的特点：植株长得弱小，且高度不育。(2)单倍体育种常用方法：花药(花粉)离体培养。(3)单倍体育种的过程：选择,(4)单倍体育种的优点：获得的植株染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。明显缩短育种年限。2多倍体育种(1)多倍体植株的特点：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。(2)多倍体的自然形成：(3)多倍体的人工诱导：方法：用秋水仙素处理或用低温处理。处理对象：萌发的种子或幼苗。原理：能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍。实例：三倍体无子西瓜的培育。1判断下列说法的正误(1)染色体数目的变异包括缺失、重复、倒位和易位四种()(2)一个染色体组中不含同源染色体()(3)在正常情况下，每种生物的染色体数目都是恒定的()(4)生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组()(5)染色体数目变异是指染色体数目的成倍增加或减少()(6)单倍体是由受精卵发育而来的()2如图为某染色体结构发生变异的示意图，该变异类型为() A缺失B倒位C易位 解析：选B分析题图可知，异常染色体与正常染色体相比，染色体片段的位置由ABCD变成ADCB，因此属于染色体结构变异中的倒位。3由于某种原因，一生物体内某条染色体上多了几个基因，这种遗传物质变化属于()A染色单体的交叉互换B染色体数目变异 C染色体结构变异 解析：选C染色体结构变异中的片段的增添会导致该染色体上多几个基因，片段的缺失会导致该染色体上少几个基因。4农业技术员培育无子西瓜时，需要经过人工诱导二倍体幼苗形成四倍体的步骤，该步骤所采用的诱导措施是()AX射线照射 B秋水仙素处理 C亚硝酸盐处理 解析：选B秋水仙素处理能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致细胞内染色体数目加倍。5秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制()A赤道板的形成 B纺锤体的形成 C细胞板的形成 解析：选B秋水仙素处理作物幼苗或萌发的种子，抑制其有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。6单倍体植物是指()A含一个染色体组的个体 B含奇数染色体的个体 C含本物种配子染色体数目的个体 解析：选C含一个染色体组的个体属于单倍体，但单倍体不一定只含有一个染色体组；含奇数染色体的个体不一定是单倍体，如二倍体与四倍体杂交，后代是三倍体，其染色体数目可能是奇数。7单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于()A单倍体植物生长迅速 B后代不发生性状分离C诱导出苗成功率高 解析：选B单倍体植株长得弱小，而且高度不育；单倍体育种获得的个体为纯合子，自交后代不发生性状分离，可以明显缩短育种年限；花药离体培养获得单倍体幼苗需要严格的条件，成功率不高。8蚕豆体细胞有12条染色体，将正在萌发的蚕豆置于4 下低温培养一段时间后，取其根尖制作装片，在显微镜下观察，细胞中染色体数目不可能是()A6条 B12条 C24条 解析：选A根尖细胞不进行减数分裂，细胞内的染色体不减半。染色体结构变异类型归纳类型定义图示缺失一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去重复一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条同源的染色体多出与本身相同的某一片段倒位指染色体旋转180后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒易位染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置结果：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。大多对生物体不利，有的会导致生物体死亡名师点拨易位与交叉互换的比较染色体易位交叉互换图解区别发生在非同源染色体之间发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到思考探究1(1)右图所示的变异属于哪种染色体结构变异？a、b中哪一条发生了改变？提示：缺失。b染色体中缺失了3、4两个片段。(2)染色体结构变异对基因有影响吗？提示：染色体结构变异可引起基因数量的增加、减少或基因排列顺序的改变。题组冲关1如图表示两条非同源染色体，则的变化在遗传学上称为() A易位 B缺失C倒位 D重复 解析：选A染色体结构的变异类型包括缺失、重复、易位和倒位。图中的变化是非同源染色体间部分片段转移，所以属于染色体结构变异中的易位。2下列关于染色体结构变异的叙述，不正确的是()A外界因素可提高染色体结构变异的频率B染色体缺失了某片段，可使生物性状发生变化C一条染色体某一片段颠倒180后，生物性状不发生变化D染色体结构变异一般可用现代遗传技术直接检测解析：选C一条染色体某一片段颠倒180后，基因的排列顺序发生改变，从而导致生物性状的改变。1染色体组的特征(1)一个染色体组中不含同源染色体，是一组非同源染色体。(2)一个染色体组中，每条染色体的形态、大小和功能各不相同。(3)一个染色体组携带着控制该种生物生长发育的全部遗传信息。(4)同种生物的一个染色体组中染色体数目是一定的，不同生物一个染色体组中染色体数目不一定相同。2染色体组数目的判断(1)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。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体在a中有3条、b中两两相同、c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。(2)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基因或相同基因。如下图dg中依次含4、2、3、1个染色体组。 (3)据“染色体数/形态数”的比值判断染色体数/形态数的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。如果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。3二倍体、单倍体、多倍体的比较(1)由配子(卵细胞或花粉)直接发育来的个体，不论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。(2)由受精卵发育来的个体是二倍体或多倍体。正常体细胞内含有两个染色体组为二倍体。正常体细胞内含有三个或三个以上的染色体组为多倍体。4低温诱导染色体数目加倍实验中有关试剂归纳试剂使用方法作用卡诺氏固定液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h固定细胞形态体积分数为95%的乙醇溶液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，浸泡经固定的根尖解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的乙醇溶液等体积混合，作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min漂洗根尖，除去解离液，防止解离过度0.02 g/mL的龙胆紫溶液把漂洗干净的根尖放进盛有0.02 g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色35 min使染色体着色思考探究2(1)单倍体是否指体细胞中含有一个染色体组的个体？为什么？提示：不是。单倍体是由配子发育而来的个体，它的确不是以体细胞中含有的染色体组的数目为依据，而是以是否由配子直接发育而来为依据。不同生物的单倍体的体细胞中，染色体组的数目可能不同。(2)三倍体香蕉通过什么方式繁殖后代？为什么？提示： 无性繁殖。因为香蕉体细胞中含有三个染色体组，在减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，故香蕉的果实里几乎没有种子，只能通过无性繁殖方式产生后代。题组冲关3已知普通小麦是异源六倍体，含42条染色体。下列有关普通小麦染色体组成的叙述，错误的是()A它的每个染色体组含7条染色体 B它的单倍体植株的体细胞含21条染色体 C经花药离体培养形成的植株，体细胞含有三个染色体组，为三倍体 D它的单倍体植株高度不育 解析：选C经花药离体培养形成的植株，体细胞含有三个染色体组，但属于单倍体。4有关“低温诱导洋葱(2n16)染色体数目的变化”实验的分析，正确的是()A体积分数为95%的乙醇溶液用于根尖的固定和解离，但作用不同 B低温与秋水仙素均能抑制着丝点分裂而导致染色体数目加倍 C应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍 D如果显微观察到染色体数为32的细胞，可判断低温诱导成功 解析：选C低温诱导染色体数目的变化的实验中，将根尖放入卡诺氏固定液中浸泡，目的是固定细胞形态；质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的乙醇混合液可以使洋葱根尖解离；低温与秋水仙素均能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能向两极移动而导致染色体数目加倍；应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍；有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，所以用显微观察到染色体数为32的细胞，不能判断低温诱导成功。1单倍体育种(1)原理：染色体变异。染色体数目以染色体组的形式成倍地减少，然后人工诱导使染色体数目加倍而获得纯种。(2)方法：花药离体培养和秋水仙素诱导处理。(3)实例： 利用高秆(DD)、抗病(TT)和矮秆(dd)、不抗病(tt)小麦品种，培育矮秆(dd)、抗病(TT)小麦的过程：(4)适用范围：一般适用于二倍体植株，因为四倍体植株通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。2多倍体育种(1)原理：秋水仙素不影响染色体复制，但能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，使细胞不能形成两个子细胞，从而导致染色体数目加倍。(2)方法：最常用、最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。(3)实例：三倍体无子西瓜的培育。相关分析：关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。用秋水仙素应处理萌发的种子或幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂分化形成的茎、叶、花等地上部位的细胞染色体数目加倍，而未处理到的如根部细胞染色体数目不变。思考探究3(1)单倍体育种为什么能够缩短育种周期？提示：单倍体幼苗经过秋水仙素处理后可以直接获得纯合子，其自交后代不发生性状分离。(2)在单倍体育种和多倍体育种过程中，秋水仙素处理的对象相同吗？提示：在单倍体育种中秋水仙素处理的对象是单倍体植株(幼苗)，在多倍体育种过程中秋水仙素处理的是正常植株(萌发的种子或幼苗)。(3)三倍体无子西瓜为什么不结种子？提示：三倍体联会紊乱，经过减数分裂无法形成正常配子，不能进行受精作用，所以不结种子。题组冲关5将二倍体西瓜的幼芽进行离体培养成幼苗后，用秋水仙素处理其茎尖得到西瓜植株。下列说法错误的是()A理论上已是一个新物种B体细胞中含有等位基因 C所结的果实为四倍体 D细胞中都含四个染色体组 解析：选D根部细胞由于没有用秋水仙素处理，所以细胞中含两个染色体组。6豌豆染色体组成为(2n14)，若将其花药离体培养，将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是()A12XX或12XY B12XX或12YYC2n14 Dn7解析：选C豌豆雌雄同株，无性染色体。由于2n14，则每个染色体组组成为7，花药中的染色体组成为7。将其花药离体培养形成单倍体植株的幼苗，将幼苗用秋水仙素处理后染色体数目加倍，所得植株的染色体组成是2n14。 一、选择题1正常的两条同源染色体是图1，则图2所示是指染色体结构变异中的() A缺失 B倒位C易位 D重复 解析：选A据图分析，正常的两条同源染色体含有片段1、2、3、4、5，而图2中下面一条染色体上只有片段1、2、5，缺少片段3、4，是染色体结构变异中的缺失。2秋水仙素诱导染色体加倍，导致的变异属于()A易位 B染色体数目变异C倒位 D缺失 解析：选B秋水仙素处理作物幼苗或萌发的种子，抑制其有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体数目加倍，导致的变异属于染色体数目变异。3普通小麦体细胞中有6个染色体组，用小麦的花药培育成单倍体植株，单倍体植株体细胞中的染色体组数是()A1个 B2个C3个 D6个解析：选C所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体，则六倍体普通小麦的配子形成的子代虽然是单倍体植株，但单倍体植株体细胞中仍然含有3个染色体组。4如图所示，甲、乙细胞中含有的染色体组的数目分别为() A5个、4个 B10个、8个C5个、2个 D2.5个、2个 解析：选A甲图中共有10条染色体，其中5条形态、大小相同，另5条形态、大小相同，所以细胞中含有的染色体组数目5个；乙图中共有8条染色体，其中4条形态、大小相同，另4条形态、大小相同，所以细胞中含有的染色体组数目4个。5有关单倍体的叙述，正确的是()A凡染色体数目为奇数的个体都是单倍体 B单倍体的杂交后代不发生性状分离 C玉米受精卵发育成的植株不可能是单倍体 D四倍体水稻花药直接培育成的植株不是单倍体 解析：选C含有奇数染色体的个体可能是多倍体；单倍体植株高度不育，不能进行杂交；单倍体是指体细胞中具有配子染色体数的个体，所以玉米受精卵发育成的植株不可能是单倍体；四倍体水稻花药直接培育成的植株是单倍体。6从理论上分析，下列杂交组合不正确的是()A二倍体四倍体三倍体B二倍体二倍体二倍体 C三倍体三倍体三倍体D二倍体六倍体四倍体 解析：选C三倍体因为联会紊乱无法产生正常的配子，不能通过杂交产生子代。7秋水仙素诱导多倍体形成的原因是()A诱导染色体多次复制 B促进染色单体分开，形成染色体 C促进着丝点分裂，使染色体数目加倍 D抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 解析：选D秋水仙素只能抑制纺锤体的形成，不能诱导染色体复制；染色单体分开，形成染色体是着丝点分裂的结果；着丝点的分裂不需要秋水仙素诱导。8用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行细胞减数分裂时，可观察到染色体两两配对，共有12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是()A二倍体 B三倍体C四倍体 D多倍体 解析：选C单倍体中有2个染色体组，所以正常的体细胞有4个染色体组。9低温和秋水仙素均可诱导染色体数目变化，前者的处理优于后者的处理，具体表现在()低温条件易创造和控制 低温条件创造所用的成本低 低温条件对人体无害，易于操作低温能诱导染色体数目加倍而秋水仙素则不能A BC D 解析：选A低温和秋水仙素均可诱导染色体数目变化，前者的处理优于后者的处理，具体表现在：低温条件易创造和控制，低温条件创造所用的成本低，低温条件对人体无害，易于操作。低温诱导与秋水仙素诱导的原理均是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。10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解析：选D图甲所示的变异属于染色体变异；观察异常染色体应选择处于分裂中期的细胞，因为此时染色体的形态固定、数目清晰；若不考虑其他染色体，根据“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”可知，理论上该男子产生的精子类型有“只含有14号染色体”、“只含有21号染色体”、“含有14号染色体和21号染色体”、“含有异常染色体和14号染色体”、“含有异常染色体和21号染色体”、“只含有异常染色体”，共计6种；当异常染色体与14号染色体分离时，21号染色体有可能与14号染色体一起移向一极，则含有14号染色体和21号染色体的精子与正常卵子结合，可以发育为染色体组成正常的后代。二、非选择题11棉花的棉纤维大多为白色，天然彩色棉很受大众喜爱。棉纤维的白色(B)和深红色(b)是一对相对性状，育种专家对深红棉做了如图(和为常染色体)所示过程的技术处理，得到了基因型为b的粉红棉新品种，请回答下列问题： (1)利用深红棉花粉粒培养出的棉花植株，一般不结种子的原因是_。(2)图中培育新品种的处理过程发生了染色体_变异，该粉红色棉新品种自交后代发生性状分离，出现了另一种白色棉，该新品种白色棉的基因型是(仅考虑颜色性状)_。(3)用该粉红棉新品种自交所结种子不能大面积推广，欲得到能大面积推广的粉红棉种子，请你设计一种最简单的育种方法_(写明材料和方法即可)。(4)图中基因A、a分别控制抗旱与不抗旱性状，则图中的新品种自交产生的子代，抗旱粉红棉的概率是_。解析：(1)从图中可知棉花为二倍体生物，花粉粒培养出的植株为单倍体，含有一个染色体组，高度不育，因此不结种子。(2)由图分析，一条染色体在培育新品种的处理过程中发生了染色体片段缺失，属于染色体结构变异；该粉红色棉新品种自交后代为bb(深红色)、b(粉红色)、(白色)。(3)用该粉红棉自交产生的子代会出现性状分离，欲得到能大面积推广的粉红棉种子可以用深红棉与粉红棉自交产生的子代中的进行杂交，所结种子都为粉红棉b。(4)新品种的基因型为Aab，其自交子代中抗旱粉红棉(A_b)的概率为(3/4)(1/2)3/8。答案：(1)用花粉粒培育出的单倍体植株高度不育(2)结构(3)用深红棉与以上的新品种白色棉杂交(或bbb)(4)3/8 一、选择题1如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倒位、易位 B倒位、缺失C交换、缺失 D交换、易位 解析：选A据图分析，经过过程图中染色体与正常染色体相比较，基因的位置发生颠倒，属于染色体结构变异中的倒位。经过过程图中染色体着丝点右侧的片段发生改变，说明与非同源染色体发生了交换，属于染色体结构变异中易位。2关于染色体结构变异中易位的相关说法，正确的是()A发生在一条染色体上的结构变异B发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间C发生在一条染色体的姐妹染色单体之间D发生在非同源染色体之间的结构变异解析：选D一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上是易位。3人类的特纳氏综合征是由于缺少一条性染色体引起的变异。该变异的类型是()A基因突变 B染色体数目变异 C基因重组 D染色体结构变异 解析：选B人类的特纳氏综合征是由于缺少一条性染色体引起的变异，说明是细胞内个别染色体的减少，所以该变异的类型是染色体数目变异。4某三倍体生物的正常体细胞的染色体数目为12条，下图表示该生物正常体细胞的是()解析：选A在细胞中，一种形态的染色体有几条就有几个染色体组。根据题干可知，该生物是三倍体，共有12条染色体，说明该生物形态相同的染色体有3条，共有4种形态。5用秋水仙素处理某二倍体(2N20)幼苗，待其长成枝繁叶茂的植株(甲)后，发现约有40%的细胞的染色体数目为4N。下列叙述错误的是()A秋水仙素可作用于处在有丝分裂前期的细胞 B根尖分生区的部分细胞含有10条染色体 C染色体数目为4N的细胞可能处于有丝分裂中期或后期 D其余60%的细胞的染色体数目不止一种 解析：选B由于根尖分生区的细胞不进行减数分裂，所以不可能有部分细胞含有10条染色体。6关于三倍体无子西瓜培育过程的叙述，正确的是()A育种原理是染色体结构的变异 B育种原理是染色体数目的变异 C秋水仙素处理的目的是使染色体联会紊乱 D三倍体植株开花后，需用秋水仙素刺激以获取无子西瓜 解析：选B无子西瓜含有3个染色体组，育种原理是染色体数目变异；秋水仙素处理的目的是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；三倍体植株开花后，需用花粉刺激以获取无子西瓜。7为了探究中国水仙只开花不结实(高度不育)的原因，有研究者开展了染色体核型的分析实验，核型分析结果如图所示。下列有关分析错误的是()A中国水仙是三倍体 B要使观察到的染色体形态清晰可用秋水仙素染色 C在中国水仙的花药中一般找不到正常的生殖细胞 D高度不育根本原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱 解析：选B对染色体进行染色的染色剂是龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)，而不是秋水仙素。8(江苏高考)下图中甲、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31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常解析：选B个体甲的变异属于缺失，影响表型；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常；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；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常。二、非选择题9体细胞内染色体数为2n1的个体称为三体，三体细胞减数分裂时，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。三体玉米减数分裂一般产生两种类型的配子，一类是n1型，即配子中含有两条该同源染色体；一类是n型，即配子中含有一条该同源染色体。n1型配子若为卵细胞可正常参与受精，若为花粉则不能参与受精。(1)已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性。以基因型为bbb的三体玉米作为母本，基因型为BB的普通玉米为父本杂交，F1的基因型有_，取F1中三体玉米为父本，与感病普通玉米为母本杂交，则子代中表现为抗病与感病的比例为_。(2)现有2号染色体三体且感病玉米，若要通过杂交实验来确定感病基因是位于2号染色体还是其他染色体上，则：该实验的思路：a以纯合抗病普通玉米为父本，与_为母本杂交；b从F1中选出三体植株作为_(“父本”或“母本”)与感病普通玉米进行杂交；c分析F2表现抗病与感病的比例。实验结果及结论：若F2表现型及比例为抗病感病 _，则感病基因在其他染色体上；若F2表现型及比例为抗病感病_，则感病基因在2号染色体上。解析：(1)根据题意以基因型为bbb的三体玉米作为母本，可以产生bb、b2种配子，与基因型为BB的普通玉米为父本杂交，F1的基因型有Bbb、Bb，取F1中三体玉米Bbb为父本，可以产生1B、2Bb、1bb、2b共4种配子，由于含n1型配子的花粉不能正常受精，所以能受精的配子Bb12，因此与感病普通玉米bb为母本杂交，则子代中表现为抗病与感病的比例为12。(2)以纯合抗病普通玉米(BB)为父本，与该三体且感病玉米为母本杂交；从F1中选出三体植株作为父本与感病普通玉米进行杂交。若等位基因(B、b)不位于三体染色体上，而在其他染色体上，F1代中三体的基因型为Bb，其与基因型为bb的玉米杂交，后代中表现型及比例为抗病感病11。若等位基因(B、b)位于三体染色体上，则F1的雄性三体产生的可进行正常受精的配子有Bb12，与基因型为bb的玉米杂交，后代中表现型及比例为抗病感病12。答案：(1)Bbb、Bb12(2)该三体且感病玉米父本1112 一、非选择题(每小题2分，共24分)1在豌豆杂交实验中，为防止自花受粉应()A将花粉涂在雌蕊柱头上B采集另一植株的花粉 C除去未成熟花的雄蕊D人工传粉后套上纸袋 解析：选C豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，杂交实验中为防止自花受粉，应在花蕾期去掉雄蕊。2下列关于孟德尔遗传规律的得出过程，说法错误的是()A豌豆自花传粉、闭花受粉的特点是孟德尔杂交实验获得成功的原因之一 B统计学方法的使用有助于孟德尔总结数据规律 C进行测交实验是为了对提出的假说进行验证 D假说中具有不同基因型的配子之间随机结合，体现了自由组合定律的实质 解析：选D自由组合定律的实质是减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，而不是配子间的随机结合。319世纪中期，孟德尔采用纯种豌豆做一对相对性状的杂交实验，发现了分离定律，下列有关该研究过程的叙述，错误的是()A孟德尔依据实验现象提出生物体细胞中含有成对遗传因子 B按照孟德尔的假说推测F1(Dd)自交将产生等数量比的D雄配子与D雌配子C孟德尔依据假说预测F1测交后代会出现11的性状分离比 D孟德尔的测交结果验证了F1产生配子时成对遗传因子分离 解析：选B按照孟德尔的假说推测F1(Dd)自交将产生等数量比的D雄配子与d雄配子。4下列有关人的性状中，不属于相对性状的是()A有耳垂与无耳垂 B身高与体重 C能卷舌与不能卷舌 D卷发与直发 解析：选B身高与体重不符合“同一性状”，不属于相对性状。5对某种植物进行测交实验，后代有四种表现型，其数量分别是49、52、50、51，这株植物的基因型不可能是()AAaBbCC BaaBbCcCAaBBCC DAABbCc解析：选C对基因型为AaBBCC的植株进行测交，即AaBBCCaabbcc，后代有两种表现型，且比例为11。6两只杂合子白羊亲本，接连生下3只白色小羊。若它们再生第4只小羊，其毛色()A一定是白色的 B一定是黑色的 C是白色的可能性大 D是黑色的可能性大解析：选C后代为白色的可能性是3/4 ，为黑色的可能性是1/4 ，因此是白色的可能性大。7黄曲霉素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项叙述正确的是()A环境因子不影响生物体的表现型 B不产生黄曲霉素菌株的基因型都相同 C基因型相同的黄曲霉素菌株具有相同表现型D黄曲霉菌产生黄曲霉素是表现型解析：选D黄曲霉菌能够产生黄曲霉素，可以说是黄曲霉菌生物的功能性状。8如图为患红绿色盲的某家族系谱图，其中7号的致病基因来自() A1号 B2 号C3号 D4号 解析：选B图中7号色盲基因来自于5号，5号的致病基因来自2号。9人类表现伴性遗传的原因在于()AX与Y染色体有些基因不同 B性染色体上的基因不同于常染色体上的基因C性染色体没有同源染色体D基因通常只存在于一条性染色体上，在其同源染色体上没有等位基因解析：选D由于相关基因通常只存在于一条性染色体上，在其同源染色体上没有等位基因，所以通常表现为伴性遗传。10如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制，乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制，这两对等位基因独立遗传。已知4携带甲遗传病的致病基因，但不携带乙遗传病的致病基因。下列叙述正确的是() A甲、乙两病致病基因分别位于X染色体和常染色体上 B3与1、2、1、4均为直系血亲关系 C该家族甲、乙两种病的致病基因分别来自于1和2D若3和4再生一个孩子，则同时患两病的概率是1/24 解析：选D若3(基因型为2/3AaXBXb)和4(AaXBY)再生一个孩子，则同时患两病的概率是2/31/41/41/24。11(全国卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制，且对于这对性状的表现型而言，G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配，得到的子一代果蝇中雌雄21，且雌蝇有两种表现型。据此可推测：雌蝇中()A这对等位基因位于常染色体上，G基因纯合时致死B这对等位基因位于常染色体上，g基因纯合时致死C这对等位基因位于X染色体上，g基因纯合时致死D这对等位基因位于X染色体上，G基因纯合时致死解析：选D由题意“子一代果蝇中雌雄21”可知，该对相对性状的遗传与性别相关联，为伴性遗传，G、g这对等位基因位于X染色体上；由题意“子一代雌蝇有两种表现型且双亲的表现型不同”可推知：双亲的基因型分别为XGXg 和XgY；再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”，可进一步推测：雌蝇中G基因纯合时致死。12蝴蝶的性别决定为ZW型。有一种极为罕见的阴阳蝶，即一半雄性一半雌性的嵌合体，其遗传解释如图所示。据此分析，下列说法正确的是() A由图可推断，Z和W染色体上的基因都与性别决定有关 B过程依赖于细胞膜的流动性，过程、过程表达的基因完全不同 C阴阳蝶的出现属于染色体变异，这种变异可以通过光学显微镜观察到 D若阴阳蝶能产生配子，则雌配子全部正常，雄配子全部不正常 解析：选C从图中无法推断Z和W染色体上的基因都与性别决定有关；过程表示受精作用，依赖于细胞膜的流动性，过程、过程表达的基因具有选择性，不完全相同；阴阳蝶的出现是由于部分细胞丢失了W染色体，属于染色体变异，这种变异可以通过光学显微镜在有丝分裂中期观察到；若阴阳蝶能产生配子，则雌配子全部正常，雄配子一半正常。二、非选择题(每空1分，共26分)13(8分)某种自花传粉的植物的花色由两对等位基因(A与a、B与b)控制。已知花色有三种表现型，紫花、粉花和白花，下表为某探究小组所做的杂交实验结果，请分析回答下列问题：组别亲本F1的表现型及比例紫花粉花白花甲紫花紫花9/163/164/16乙紫花白花3/41/40丙粉花粉花03/41/4 (1)由甲组结果可知，这两对基因的遗传符合_。(2)让乙组的F1中的所有紫花植株进行自花传粉，其子代植株的基因型共有_种，其中粉花植株的比例为_(2分)。(3)某实验田现有一白花植株及纯合的粉花植株，欲通过一代杂交实验判断该白花植株的基因型。请写出预期结果及相应的结论(假设杂交后代的数量足够多)。若杂交后代全开紫花，则该白花植株的基因型为_。若杂交后代既有开紫花的又有开粉花的，则该白花植株的基因型是_。若杂交后代_，则该白花植株的基因型是_。解析：(1)由甲组结果可知，这两对基因应位于两对同源染色体上，所以遗传符合基因的自由组合定律。(2)乙组的紫花白花的后代紫花粉花31，所以基因型为AaBBAabb或AABbaaBb，F1中紫花植株的基因型为A_Bb或AaB_。若以前一种为例：F1中紫花植株的基因型为AABb和AaBb，进行自花传粉，其子代植株的基因型共有9种；其中粉花植株的比例为2/33/16 1/8 。(3)纯合的粉花植株基因型为aaBB或AAbb，所以一白花植株与纯合的粉花植株杂交，若杂交后代全开紫花，则该白花植株的基因型为AAbb或aaBB；若杂交后代既有开紫花的又有开粉花的，则该白花植株的基因型是Aabb或aaBb；若杂交后代全为粉花，则该白花植株的基因型是aabb。答案：(1)自由组合定律(2)91/8 (3)AAbb或aaBBAabb或aaBb 全为粉花aabb 14(10分)某学校生物小组在一块较为封闭的低洼地里发现了一些野生植株，这些植株的花色有红色和白色两种，茎秆有绿茎和紫茎两种。同学们分两组对该植物的花色、茎色进行遗传方式的探究。请根据实验结果进行分析。第一组：取90对亲本进行实验第二组：取绿茎和紫茎的植株各1株杂交组合F1表现型交配组合F1表现型A：30对亲本红花红花36红花1白花D：绿茎紫茎绿茎紫茎11B：30对亲本红花白花5红花1白花E：紫茎自交全为紫茎C：30对亲本白花白花全为白花F：绿茎自交由于虫害，植株死亡 (1)从第一组花色遗传的结果来看，花色隐性性状为_，最可靠的判断依据是_组。(2)若任取B组的一株亲本红花植株使其自交，其子一代表现型有_种可能。 (3)由B组可以判定，该种群中显性纯合子与杂合子的比例约为_。(2分)(4)从第二组茎色遗传的结果来看，隐性性状为_，判断依据的是_组。(5)如果F组正常生长繁殖的话，其子一代表现型的情况是_。(6)A、B两组杂交后代没有出现31或11的分离比，原因是_。(2分)解析：(1)红花的后代中出现了白花，说明白花是隐性，根据是A组。(2)B组中的亲本红花有纯合子也有杂合子，故其自交后代有可能是一种表现型也有可能是两种表现型。(3)因为子代中红花白花51，故亲本中纯合子杂合子21。(4)根据D组和E组结果，判断隐性性状最可能为紫茎。(5)如果F组正常生长繁殖，其子一代表现型的情况是绿茎紫茎31。(6)因为野生的红花个体中既有纯合子又有杂合子所以A、B两组杂交后代没有出现31或11的分离比。答案：(1)白色A(2)2(3)21(4)紫茎D组和E(5)绿茎紫茎31(6)红花个体既有纯合子又有杂合子15(8分)果蝇的某一对相对性状由一对等位基因(用N、n表示)控制，其中一个基因在纯合时能使合子致死(注：NN、XNXN、XNY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交，得到F1果蝇共185只，其中雄蝇63只。(1)等位基因(N、n)的本质区别是_不同，成活果蝇的基因型共有_种。基因N、n能否与控制果蝇红眼和白眼的基因W、w发生自由组合？_(填“能”或“不能”)，原因是_。(2)若F1雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是_，F1雌蝇基因型为_。(3)若F1雌蝇共有两种表现型，则致死基因是_，让F1果蝇随机交配，理论上F2成活个体中显性性状与隐性性状之比为_。解析：(1)由题意知，一对果蝇杂交，得到F1果蝇中雌性雄性21，雄性个体中存在致死现象，因此该基因位于X染色体上，由于存在纯合致死，因此雌性个体的基因型为杂合子和一种纯合子，雄性个体只有一种基因型，所以成活个体的基因型共有3种。等位基因的本质区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同，由于控制果蝇的这两对等位基因都位于X染色体上，不遵循自由组合定律。(2)如果致死基因型为Xn，F1雌蝇仅有一种表现型，且基因型为XNXN、XNXn。(3)若F1雌蝇共有两种表现型，则致死基因是N(XN)，F1雌果蝇的基因型为XNXn、XnXn，雄果蝇的基因型为XnY，F1雌果蝇产生的配子的类型及比例是XnXN31，雄果蝇产生的配子的类型及比例是XnY11，自由交配形成的后代的基因型及比例是XnXnXnYXNXnXNY(致死)3311，所以理论上F2成活个体中显性性状与隐性性状之比为16。答案：(1)脱氧核苷酸的排列顺序3不能这两对等位基因都位于X染色体上(2)nXNXN、XNXn (3)N16