2022版高考生物一轮复习第七单元生物的变异育种与进化第2课染色体变异生物变异与生物育种课件新人教版 (1)

1、第第2课染色体变异、生物变异与生物育种课染色体变异、生物变异与生物育种梳理自测 通必备知识【思维导图思维导图】【概念梳理概念梳理】一、染色体变异一、染色体变异1.1.染色体结构的变异染色体结构的变异: :(1)(1)类型及实例类型及实例: :类型类型图解图解显微观察的联会异常显微观察的联会异常举例举例缺失缺失 _猫叫综合征猫叫综合征类型类型图解图解显微观察的联会异常显微观察的联会异常举例举例_ 果蝇的果蝇的棒状眼棒状眼_ 人慢性人慢性粒细胞粒细胞白血病白血病倒位倒位 重复重复易位易位(2)(2)结果结果: :使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_发生改变发生改变, ,从而导致性从而

2、导致性状的变异。状的变异。数目或排列顺序数目或排列顺序2.2.染色体数目变异染色体数目变异: :(1)(1)类型及实例类型及实例: :类型类型实例实例_的增减的增减2121三体综合征三体综合征以以_形式成倍增减形式成倍增减三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜个别染色体个别染色体染色体组染色体组(2)(2)染色体组染色体组( (根据果蝇染色体组成图归纳根据果蝇染色体组成图归纳):): 组成组成: :图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为:_:_。组成特点组成特点: :a.a.形态上形态上: :细胞中的一组细胞中的一组_,_,在形态和功能上各不相同。在

3、形态和功能上各不相同。b.b.功能上功能上: :控制生物控制生物_的一组染色体。的一组染色体。c.c.从所含的基因看从所含的基因看: :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。但不能重复。、x x或或、y y非同源染色体非同源染色体生长、发育、遗传和变异生长、发育、遗传和变异(3)(3)单倍体、二倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体: :项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体概念概念体细胞中含有体细胞中含有本物种本物种_染染色体数目的个体色体数目的个体体细胞中含有两体细胞中含有两个个_的个体的个体体细胞中含有三个体细

4、胞中含有三个或三个以上染色体或三个以上染色体组的个体组的个体配子配子染色体组染色体组项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体植株植株特点特点植株弱小植株弱小高度不育高度不育正常可育正常可育茎秆粗壮茎秆粗壮叶片、果实和种叶片、果实和种子比较大子比较大营养物质的含量营养物质的含量有所增加有所增加发育发育起点起点_受精卵受精卵受精卵受精卵染色体染色体组数组数112 233配子配子项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形成形成过程过程项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形形成成原原因因自然自然原因原因单性单性生殖生殖正常的正常的有性生殖有性生殖外界环境条件外界环境条件剧变剧变( (如

5、低温如低温) )人工人工诱导诱导_秋水仙素处理秋水仙素处理_秋水仙素处理秋水仙素处理_举例举例蜜蜂的雄蜂蜜蜂的雄蜂几乎全部的几乎全部的动物和过半动物和过半数的高等植物数的高等植物香蕉香蕉( (三倍体三倍体););马铃薯马铃薯( (四倍体四倍体););八倍体小黑麦八倍体小黑麦花药离花药离体培养体培养单倍体幼苗单倍体幼苗萌发的种子或萌发的种子或幼苗幼苗二、实验二、实验: :低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍三、生物变异与生物育种三、生物变异与生物育种生物育种的类型、原理及优缺点比较生物育种的类型、原理及优缺点比较: :类型类型原理原理常用方法常用方法优点优点缺点缺点实例实例杂交杂交育种育种基因基

6、因重组重组_操作简操作简单单, ,目标目标性强性强育种年育种年限长限长矮秆抗矮秆抗病小麦病小麦诱变诱变育种育种_辐射诱辐射诱变、激光变、激光诱变等诱变等提高突提高突变率变率, ,加速育加速育种进程种进程有利变异有利变异少少, ,需大需大量处理实量处理实验材料验材料青霉素青霉素高产菌高产菌株株杂交杂交基因基因突变突变类型类型原理原理常用方法常用方法优点优点缺点缺点实例实例多倍多倍体育体育种种_秋水仙秋水仙素处理素处理萌发的萌发的种子或种子或幼苗幼苗操作简单操作简单, ,且能在较且能在较短的时间短的时间内获得所内获得所需品种需品种所得品种所得品种发育迟缓发育迟缓, ,结实率低结实率低; ;在动物中

7、在动物中无法开展无法开展无子西无子西瓜、八瓜、八倍体小倍体小黑麦黑麦单倍单倍体育体育种种染色染色体变体变异异花药离体花药离体培养后培养后, ,再再用秋水仙用秋水仙素处理素处理_技术复杂技术复杂, ,需要与杂需要与杂交育种交育种配合配合“京花京花1 1号号”小麦小麦染色染色体变体变异异明显缩明显缩短育种短育种年限年限类型类型原理原理常用方法常用方法优点优点缺点缺点实例实例基因基因工程工程育种育种_将一种生将一种生物的特定物的特定基因转移基因转移到另一种到另一种生物细生物细胞中胞中能定向能定向改造生改造生物的遗物的遗传性状传性状有可能有可能引发生引发生态危机态危机转基因转基因抗虫棉抗虫棉基因基因重

8、组重组【易错辨析易错辨析】1.1.判断下列有关染色体变异叙述的正误判断下列有关染色体变异叙述的正误: :(1)(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变。染色体上某个基因的丢失属于基因突变。( )( )分析分析: :染色体上基因的丢失属于染色体结构变异染色体上基因的丢失属于染色体结构变异, ,基因中碱基对的增添、缺基因中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变。失或替换属于基因突变。(2)dna(2)dna分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异。分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异。( )( )分析分析: :基因中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变。基因中碱基对的增添、缺失或替换属于

9、基因突变。(3)(3)染色体易位或倒位不改变基因数量染色体易位或倒位不改变基因数量, ,对个体性状不会产生影响。对个体性状不会产生影响。( )( )分析分析: :大多数染色体结构变异对生物体是不利的大多数染色体结构变异对生物体是不利的, ,有的甚至会导致生物体有的甚至会导致生物体死亡。死亡。(4)(4)水稻水稻(2n=24)(2n=24)一个染色体组有一个染色体组有1212条染色体条染色体, ,水稻单倍体基因组有水稻单倍体基因组有1212条染色条染色体。体。( )( )2.2.判断下面有关低温诱导植物染色体数目变化叙述的正误判断下面有关低温诱导植物染色体数目变化叙述的正误: :(1)(1)低温

10、和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同。低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同。( )( )(2)(2)该实验可以在显微镜下观察到整个细胞连续分裂的过程。该实验可以在显微镜下观察到整个细胞连续分裂的过程。( )( )分析分析: :显微镜下观察到的细胞是死细胞显微镜下观察到的细胞是死细胞, ,不能观察到连续分裂的动态变化。不能观察到连续分裂的动态变化。(3)(3)低温诱导染色体加倍的实验低温诱导染色体加倍的实验, ,可剪取洋葱根尖可剪取洋葱根尖0.50.51 cm,1 cm,放入冰箱的低温放入冰箱的低温室内诱导室内诱导36 h36 h。( )( )分析分析: :待洋葱长出约待洋葱长出约1 c

11、m1 cm的不定根时的不定根时, ,将整个培养洋葱的装置放入冰箱低温将整个培养洋葱的装置放入冰箱低温(4 )(4 )处理处理, ,然后剪取根尖。然后剪取根尖。(4)(4)解离时间越长解离时间越长, ,解离越充分解离越充分, ,染色体染色效果越好。染色体染色效果越好。( )( )分析分析: :解离时间要严格掌握好解离时间要严格掌握好, ,解离时间过短或者过长都不利于染色体染色。解离时间过短或者过长都不利于染色体染色。(5)(5)低温处理完之后所有细胞都会加倍。低温处理完之后所有细胞都会加倍。( )( )分析分析: :低温处理使部分细胞染色体加倍低温处理使部分细胞染色体加倍, ,部分细胞没有加倍部

12、分细胞没有加倍, ,仍然为二倍体细仍然为二倍体细胞。胞。3.3.判断下面有关生物变异在育种上的应用叙述的正误判断下面有关生物变异在育种上的应用叙述的正误: :(1)(1)抗病植株连续自交若干代抗病植株连续自交若干代, ,纯合抗病植株的比例逐代降低。纯合抗病植株的比例逐代降低。( )( )分析分析: :杂合子连续自交杂合子连续自交, ,杂合子比例逐渐下降杂合子比例逐渐下降, ,纯合子比例逐渐增加。纯合子比例逐渐增加。(2)(2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。( )( )分析分析: :花药离体培养得到的单倍体植株往往高度不育花药离体培养得到

13、的单倍体植株往往高度不育, ,需要秋水仙素处理诱导需要秋水仙素处理诱导使其染色体加倍。使其染色体加倍。(3)(3)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。诱变育种和杂交育种均可形成新基因。( )( )分析分析: :杂交育种不产生新基因杂交育种不产生新基因, ,只出现新的基因型。只出现新的基因型。(4)(4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。( )( )(5)(5)抗虫小麦与矮秆小麦杂交抗虫小麦与矮秆小麦杂交, ,通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。( )( )【概念活用概念活用】1.1.教材必修教材必修2 p86:“2

14、 p86:“染色体结构的改变染色体结构的改变, ,会使排列在染色体上的基因的数目或会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变排列顺序发生改变, ,而导致性状的变异。而导致性状的变异。”思考原核生物是否也有染色体变异思考原核生物是否也有染色体变异? ?原核生物无染色体原核生物无染色体, ,不可能发生不可能发生_,_,真核生物的真核生物的_。染色体变异染色体变异有丝分裂和减数分裂有丝分裂和减数分裂过程中都有可能发生染色体变异过程中都有可能发生染色体变异2.2.教材必修教材必修2 p104:“19782 p104:“1978年年, ,科学家将人体内能够产生胰岛素的基因与大肠科学家将人体内能够产

15、生胰岛素的基因与大肠杆菌的杆菌的dnadna分子重组分子重组, ,并且在大肠杆菌内获得成功的表达并且在大肠杆菌内获得成功的表达”原因是所有的生物原因是所有的生物共用共用_。思考思考: :应用大肠杆菌生产的胰岛素是否具有生物活性应用大肠杆菌生产的胰岛素是否具有生物活性? ?大肠杆菌属于原核生物大肠杆菌属于原核生物, ,只有只有_这一种细胞器这一种细胞器, ,由大肠杆菌直接产生的胰由大肠杆菌直接产生的胰岛素是没有生物活性的岛素是没有生物活性的, ,原因是胰岛素作为大分子蛋白质要发挥它的功能原因是胰岛素作为大分子蛋白质要发挥它的功能, ,就就必须具备一定的空间结构必须具备一定的空间结构, ,需要需要

16、_等对肽链进行空间等对肽链进行空间折叠修饰。折叠修饰。一套遗传密码一套遗传密码核糖体核糖体高尔基体、内质网高尔基体、内质网( (细胞器细胞器) )考点突破 提关键能力考点一染色体变异考点一染色体变异【典例探究典例探究】(2020(2020景德镇模拟景德镇模拟) )某些类型的染色体结构和数目的变异某些类型的染色体结构和数目的变异, ,可通过对细胞有丝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。分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a a、b b、c c、d d为某些生物减数为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图第一次分裂时期染色体变异的模式图, ,它们依次属于它们依次属

17、于( () )a.a.三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失b.b.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复c.c.染色体片段缺失、三体、染色体片段重复、三倍体染色体片段缺失、三体、染色体片段重复、三倍体d.d.三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、识图能力理解能力、识图能力题眼信息题眼信息四个图为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异四个图为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图的模式图,

18、 ,题目已经给出了确定的时期题目已经给出了确定的时期解题思维解题思维由四幅图染色体的形态特点来逆推结构变异的类型由四幅图染色体的形态特点来逆推结构变异的类型【解析解析】选选d d。据题图分析。据题图分析,a,a图三对同源染色体中图三对同源染色体中, ,有一对同源染色体多了一有一对同源染色体多了一条条, ,属于染色体数目的变异属于染色体数目的变异, ,为三体为三体;b;b图一条染色体上图一条染色体上4 4所在的片段重复了所在的片段重复了, ,属属于染色体结构变异中的重复于染色体结构变异中的重复;c;c中所有的同源染色体皆为中所有的同源染色体皆为3 3条条, ,个体发育起点为个体发育起点为受精卵时

19、为三倍体受精卵时为三倍体, ,个体发育起点为配子时为单倍体个体发育起点为配子时为单倍体;d;d中一条染色体上的中一条染色体上的3 3、4 4片段丢失了片段丢失了, ,属于染色体结构变异中的缺失属于染色体结构变异中的缺失, ,故选故选d d。【母题变式延伸母题变式延伸】(1)(1)上题上题a a图为三体图为三体, ,那么三体和三倍体有什么区别那么三体和三倍体有什么区别, ,三体产生的原因是什三体产生的原因是什么么?(?(科学思维科学思维: :分析与综合分析与综合) )提示提示: :三体是二倍体三体是二倍体( (含两个染色体组含两个染色体组),),只是其中某形态的染色体只是其中某形态的染色体“多出

20、了一多出了一条条”, ,其余染色体均为两两相同其余染色体均为两两相同( (如图如图a);a);三倍体则是指由受精卵发育而来的体三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体细胞中含三个染色体组的个体, ,其每种形态的染色体为其每种形态的染色体为“三三相同三三相同”。产生的。产生的原因都为染色体变异。原因都为染色体变异。(2)(2)三倍体西瓜、香蕉、无子番茄为什么没有种子呢三倍体西瓜、香蕉、无子番茄为什么没有种子呢?(?(生命观念生命观念: :进化与适应进化与适应观观) )提示提示: :三倍体无子西瓜无子的原因是同源染色体联会紊乱三倍体无子西瓜无子的原因是同源染色体联会紊乱, ,不能

21、产生正常配子。不能产生正常配子。香蕉是天然三倍体香蕉是天然三倍体, ,其无子的原因在于染色体联会紊乱其无子的原因在于染色体联会紊乱, ,不能产生正常配子。不能产生正常配子。无子番茄的产生是利用生长素促进果实发育的原理无子番茄的产生是利用生长素促进果实发育的原理, ,其无子的原因是其无子的原因是“未受未受粉粉”。【核心归纳核心归纳】染色体结构变异的类型染色体结构变异的类型:(:(科学思维科学思维: :概括、归纳概括、归纳) )在判断模式图中的变异类型时在判断模式图中的变异类型时, ,可利用将变异后的图形还原或分开的方法予以可利用将变异后的图形还原或分开的方法予以判断判断, ,图示如下图示如下:

22、:【题组集训题组集训】考向一结合染色体结构变异的特点考向一结合染色体结构变异的特点, ,考查生命观念的结构与功能观考查生命观念的结构与功能观1.(20211.(2021毕节模拟毕节模拟) )下列关于人类猫叫综合征的叙述下列关于人类猫叫综合征的叙述, ,正确的是正确的是 ( () )a.a.该病是由特定的染色体片段缺失造成的该病是由特定的染色体片段缺失造成的b.b.该病是由特定的染色体的数目增加造成的该病是由特定的染色体的数目增加造成的c.c.该病是由染色体组数目成倍增加造成的该病是由染色体组数目成倍增加造成的d.d.该病是由染色体中增加某一片段引起的该病是由染色体中增加某一片段引起的【解析解析

23、】选选a a。猫叫综合征是患者第。猫叫综合征是患者第5 5号染色体部分缺失引起的号染色体部分缺失引起的, ,属于染色体结属于染色体结构变异构变异, ,因婴儿时有猫叫样啼哭而得名因婴儿时有猫叫样啼哭而得名, ,故故a a正确正确,b,b、c c、d d错误。错误。2.(20202.(2020贵阳模拟贵阳模拟) )如图中如图中, ,甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组, ,丙表丙表示果蝇的示果蝇的x x染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是 ( () )a.a.甲、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的f f1 1减数

24、分裂都正常减数分裂都正常b.b.甲、乙甲、乙1 1号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同c.c.丙中过程丙中过程, ,可能是发生在可能是发生在x x和和y y的非姐妹染色单体之间的易位的非姐妹染色单体之间的易位d.d.丙中所示变异都可归类于染色体结构变异丙中所示变异都可归类于染色体结构变异【解析解析】选选d d。与甲相比。与甲相比, ,乙中的乙中的1 1号染色体发生了倒位号染色体发生了倒位, ,所以甲、乙杂交产生所以甲、乙杂交产生的的f f1 1减数分裂过程中减数分裂过程中1 1号染色体不能正常联会号染色体不能正常联会, ,不能产生正常配子不能产生正常配子,a,a项错误项错误

25、; ;因因为乙中的为乙中的1 1号染色体发生了倒位号染色体发生了倒位, ,所以甲、乙的所以甲、乙的1 1号染色体上的基因排列顺序不号染色体上的基因排列顺序不完全相同完全相同,b,b项错误项错误; ;丙中过程基因的位置发生颠倒丙中过程基因的位置发生颠倒, ,属于倒位属于倒位, ,丙中过程染丙中过程染色体片段发生改变色体片段发生改变, ,属于染色体结构变异中的易位属于染色体结构变异中的易位, ,都属于染色体结构变都属于染色体结构变异异,c,c项错误项错误,d,d项正确。项正确。考向二染色体数目的变异考向二染色体数目的变异, ,考查科学思维与分析比较能力考查科学思维与分析比较能力3.3.如图所示细胞

26、中对所含染色体的有关叙述如图所示细胞中对所含染色体的有关叙述, ,正确的是正确的是( () )a.a.图图a a含有含有2 2个染色体组个染色体组, ,图图b b含有含有3 3个染色体组个染色体组b.b.如果图如果图b b表示体细胞表示体细胞, ,则图则图b b代表的生物一定是三倍体代表的生物一定是三倍体c.c.如果图如果图c c表示由受精卵发育成的生物的体细胞表示由受精卵发育成的生物的体细胞, ,则该生物一定是二倍体则该生物一定是二倍体d.d.图图d d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的代表的生物一定是由卵细胞发育而成的, ,是单倍体是单倍体【解析解析】选选c c。图。图a a为有丝分裂后期

27、为有丝分裂后期, ,含有含有4 4个染色体组个染色体组, ,图图b b含有含有3 3个染色体组个染色体组,a,a项错误项错误; ;如果图如果图b b生物是由配子发育而成的生物是由配子发育而成的, ,则图则图b b代表的生物是单倍体代表的生物是单倍体, ,如果图如果图b b生物是由受精卵发育而成的生物是由受精卵发育而成的, ,则图则图b b代表的生物是三倍体代表的生物是三倍体,b,b项错误项错误; ;图图c c中有同中有同源染色体源染色体, ,含有含有2 2个染色体组个染色体组, ,若是由受精卵发育而成的若是由受精卵发育而成的, ,则该细胞所代表的生则该细胞所代表的生物一定是二倍体物一定是二倍体

28、,c,c项正确项正确; ;图图d d中只含有中只含有1 1个染色体组个染色体组, ,一定是单倍体一定是单倍体, ,可能是由可能是由雄配子或雌配子发育而成的雄配子或雌配子发育而成的,d,d项错误。项错误。【加固训练加固训练拔高拔高】1.1.图示果蝇体内细胞的染色体组成及某些基因的位置图示果蝇体内细胞的染色体组成及某些基因的位置, ,下列相关叙述正确的下列相关叙述正确的是是( () )a.a.图中的染色体图中的染色体1 1、3 3、5 5、7 7、8 8可组成一个染色体组可组成一个染色体组b.b.图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律c.c.含有基因含有基

29、因b b、d d的染色体片段发生交换属于染色体结构变异的染色体片段发生交换属于染色体结构变异d.d.若该细胞分裂后产生了一个若该细胞分裂后产生了一个abdxxabdxx的配子的配子, ,则一定是减数第一次分裂异常则一定是减数第一次分裂异常【解析解析】选选c c。染色体组含有本物种全套的遗传信息。染色体组含有本物种全套的遗传信息, ,但不含有同源染色体但不含有同源染色体, ,图图中中1 1、3 3、5 5、7 7可组成一个染色体组可组成一个染色体组,a,a错误错误; ;因为因为a a、a,ba,b、b b两对基因位于一对两对基因位于一对同源染色体上同源染色体上, ,所以它们的遗传不符合自由组合定

30、律所以它们的遗传不符合自由组合定律,b,b错误错误; ;因为基因因为基因b b、d d分分别位于两对同源染色体上别位于两对同源染色体上, ,所以含有基因所以含有基因b b、d d的染色体片段发生交换属于染色的染色体片段发生交换属于染色体结构变异体结构变异,c,c正确正确; ;因为图示细胞中含有的性染色体组成为因为图示细胞中含有的性染色体组成为xx,xx,所以若该细胞所以若该细胞分裂后产生了一个分裂后产生了一个abdxxabdxx的配子的配子, ,则可能是减数第一次分裂同源染色体没有分则可能是减数第一次分裂同源染色体没有分离离, ,也可能是减数第二次分裂着丝点分裂后也可能是减数第二次分裂着丝点分

31、裂后, ,两条两条xxxx染色体移向了同一极染色体移向了同一极, ,且且1 1、2 2染色体发生了交叉互换染色体发生了交叉互换,d,d错误。错误。2.(20192.(2019南通模拟南通模拟) )在自然条件下在自然条件下, ,二倍体植物二倍体植物(2n=4)(2n=4)形成四倍体植物的过程形成四倍体植物的过程如图所示。下列有关叙述错误的是如图所示。下列有关叙述错误的是( () ) a.a.过程中减数分裂异常可能发生于减数第一次分裂后期过程中减数分裂异常可能发生于减数第一次分裂后期b.b.异常配子中同源染色体的相同位置上的基因一定相同异常配子中同源染色体的相同位置上的基因一定相同c.c.过程如果

32、发生异花受粉过程如果发生异花受粉, ,则可能产生三倍体植物则可能产生三倍体植物d.d.该事实说明新物种的诞生不一定需要经历长期的地理隔离该事实说明新物种的诞生不一定需要经历长期的地理隔离【解析解析】选选b b。过程中减数分裂异常。过程中减数分裂异常, ,可能发生于减数第一次分裂后期可能发生于减数第一次分裂后期, ,同源同源染色体没有分离染色体没有分离, ,也可能发生在减数第二次分裂后期也可能发生在减数第二次分裂后期, ,着丝点分裂后形成的两着丝点分裂后形成的两条子染色体没有分开条子染色体没有分开,a,a正确正确; ;异常配子若是由于减数第一次分裂异常所致异常配子若是由于减数第一次分裂异常所致,

33、 ,则则同源染色体的相同位置上的基因可能不同同源染色体的相同位置上的基因可能不同, ,若是由于减数第二次分裂异常所致若是由于减数第二次分裂异常所致, ,则同源染色体的相同位置上的基因可能相同则同源染色体的相同位置上的基因可能相同,b,b错误错误; ;过程如果发生异花受粉过程如果发生异花受粉, ,则该异常配子与二倍体植物产生的正常配子受精则该异常配子与二倍体植物产生的正常配子受精, ,可产生三倍体植物可产生三倍体植物,c,c正确正确; ;题图显示题图显示: :含有含有2 2个染色体组的异常配子受精个染色体组的异常配子受精, ,形成的受精卵中含有形成的受精卵中含有4 4个染色体个染色体组组, ,该

34、受精卵发育形成四倍体植物该受精卵发育形成四倍体植物, ,可见可见, ,该事实说明新物种的诞生不一定需要该事实说明新物种的诞生不一定需要经历长期的地理隔离经历长期的地理隔离,d,d正确。正确。考点二低温诱导植物染色体数目的变化考点二低温诱导植物染色体数目的变化【典例探究典例探究】为获得玉米多倍体植株为获得玉米多倍体植株, ,采用以下技术路线。据图回答采用以下技术路线。据图回答: :(1)(1)可用可用_对图中发芽的种子进行处理。对图中发芽的种子进行处理。(2)(2)筛选鉴定多倍体时筛选鉴定多倍体时, ,剪去幼苗根尖固定后剪去幼苗根尖固定后, ,经过解离、漂洗、染色、制片经过解离、漂洗、染色、制片

35、, ,观察观察_区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠区的细胞。若装片中的细胞均多层重叠, ,原因是原因是_。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。题表分别。统计细胞周期各时期的细胞数和细胞染色体数。题表分别为幼苗为幼苗中的甲株和幼苗中的甲株和幼苗中的乙株的统计结果。中的乙株的统计结果。可以利用表中数值可以利用表中数值_和和_,_,比较甲株细胞周期中的间期比较甲株细胞周期中的间期与分裂期的时间长短。与分裂期的时间长短。(3)(3)依表结果依表结果, ,绘出形成乙株的过程中绘出形成乙株的过程中, ,诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及诱导处理使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲

36、线。下一个细胞周期的染色体数变化曲线。【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、解决问题以及识图的能力理解能力、解决问题以及识图的能力题眼信息题眼信息经过处理后的幼苗经过处理后的幼苗是多倍体是多倍体, ,关键词关键词: :“诱导处理诱导处理”解题思维解题思维根据实验步骤逐步分析细胞多层重叠的原因根据实验步骤逐步分析细胞多层重叠的原因【解析解析】本题考查多倍体的诱导、植物根尖装片的制作和观察、细胞分裂周本题考查多倍体的诱导、植物根尖装片的制作和观察、细胞分裂周期中染色体数目的变化等知识。期中染色体数目的变化等知识。(1)(1)由图可知由图可知, ,幼苗幼苗是进行了多倍体诱导处理是进行

37、了多倍体诱导处理, ,可采用的手段是秋水仙素处理可采用的手段是秋水仙素处理或低温诱导。或低温诱导。(2)(2)低温或秋水仙素处理的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成低温或秋水仙素处理的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成, ,容易诱导容易诱导成功的部位是分生区细胞成功的部位是分生区细胞; ;若细胞多层重叠没有分散开来若细胞多层重叠没有分散开来, ,原因可能是解离不原因可能是解离不充分或压片不充分充分或压片不充分; ;细胞周期中分裂时期的长短与该时期的细胞数目是相关的细胞周期中分裂时期的长短与该时期的细胞数目是相关的, ,故比较间期的细胞数目故比较间期的细胞数目x x1 1和分裂期中细胞数目之和和

38、分裂期中细胞数目之和(x(x2 2+x+x3 3+x+x4 4+x+x5 5) )即可。即可。(3)(3)若诱导染色体加倍成功若诱导染色体加倍成功, ,后期开始时染色体数目加倍后期开始时染色体数目加倍(2y),(2y),但由于无纺锤体但由于无纺锤体, ,故加倍的染色体不能移向两极故加倍的染色体不能移向两极, ,不能平均分配到不能平均分配到2 2个子细胞中个子细胞中, ,但是下一个细胞但是下一个细胞周期正常周期正常, ,即仍然后期开始加倍即仍然后期开始加倍, ,末期形成子细胞时染色体数减半末期形成子细胞时染色体数减半, ,如答案图所如答案图所示。示。答案答案: :(1)(1)秋水仙素秋水仙素(

39、(或低温或低温) )(2)(2)分生解离不充分或压片不充分分生解离不充分或压片不充分x x1 1x x2 2+x+x3 3+x+x4 4+x+x5 5(3)(3) 【母题变式延伸母题变式延伸】(1)“(1)“帕米尔帕米尔”是塔吉克语是塔吉克语“世界屋脊世界屋脊”的意思的意思, ,帕米尔高原海拔帕米尔高原海拔4 0004 000米米7 7 700700米米, ,当地高山植物中约当地高山植物中约65%65%的种类是多倍体的种类是多倍体, ,为什么为什么?(?(生命观念生命观念: :进化与适应进化与适应观观) )提示提示: :帕米尔高原地区海拔帕米尔高原地区海拔4 0004 000米米7 7007

40、700米米, ,气温变化剧烈气温变化剧烈, ,昼夜温差大昼夜温差大, ,低低温抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成温抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成, ,使细胞内染色体数目加倍使细胞内染色体数目加倍, ,导致当地导致当地高山植物多为多倍体。高山植物多为多倍体。(2)(2)设计实验方案设计实验方案: :请利用洋葱根尖为材料请利用洋葱根尖为材料, ,设计一个实验设计一个实验, ,探究秋水仙素诱导探究秋水仙素诱导染色体加倍最适的浓度染色体加倍最适的浓度, ,写出实验的基本思路。写出实验的基本思路。( (科学探究科学探究: :实验设计实验设计) )提示提示: :确定系列等浓度梯度的秋水仙素溶液处理洋葱根尖

41、确定系列等浓度梯度的秋水仙素溶液处理洋葱根尖, ,根据染色体加倍的根据染色体加倍的细胞数量比例确定最适浓度。如果第一次实验浓度设置梯度较大细胞数量比例确定最适浓度。如果第一次实验浓度设置梯度较大, ,还可以在细还可以在细胞染色体加倍最多的两组所对应的浓度之间设置更小浓度梯度继续实验。胞染色体加倍最多的两组所对应的浓度之间设置更小浓度梯度继续实验。 【备选典例备选典例】将洋葱将洋葱(2n=16)(2n=16)放在装满清水的广口瓶上放在装满清水的广口瓶上, ,让洋葱底部接触水面。待洋葱长出让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约约1 cm1 cm的不定根时的不定根时, ,再将整个装置放入再将整个装置放入4

42、 4 环境下继续培养环境下继续培养36 h,36 h,然后取根尖然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此相关的叙述中制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此相关的叙述中, ,正确的是正确的是( () )a.a.卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来b.b.显微镜视野中可以观察到显微镜视野中可以观察到1616、3232或或6464条染色体的细胞条染色体的细胞 c.c.显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象d.4 d.4 的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍的低温通

43、过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍【解析解析】选选b b。卡诺氏液的作用是固定细胞形态。卡诺氏液的作用是固定细胞形态, ,解离液的作用是使组织细胞解离液的作用是使组织细胞相互分离开来相互分离开来,a,a错误错误; ;由于低温诱导由于低温诱导, ,有的细胞中染色体数目加倍有的细胞中染色体数目加倍, ,有的仍为正有的仍为正常二倍体常二倍体, ,加倍后染色体数目为加倍后染色体数目为3232条条, ,或没有加倍的细胞中染色体数目在有丝或没有加倍的细胞中染色体数目在有丝分裂后期为分裂后期为3232条条, ,加倍后的染色体在有丝分裂后期为加倍后的染色体在有丝分裂后期为6464条条, ,而正常细胞染色

44、体而正常细胞染色体数目为数目为1616条条,b,b正确正确; ;同源染色体联会形成四分体及分离是减数第一次分裂的特同源染色体联会形成四分体及分离是减数第一次分裂的特征征, ,有丝分裂没有此现象有丝分裂没有此现象,c,c错误错误; ;低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成, ,而不而不是抑制着丝点的分裂是抑制着丝点的分裂, ,无纺锤体的牵引无纺锤体的牵引, ,染色体无法向两极移动而保留在一个染色体无法向两极移动而保留在一个细胞中细胞中, ,从而使染色体数目加倍从而使染色体数目加倍,d,d错误。错误。【核心归纳核心归纳】试剂试剂使用方法使用方法作用作用卡诺氏液卡诺氏液

45、将根尖放入卡诺氏液中将根尖放入卡诺氏液中浸泡浸泡0.50.51 h1 h_体积分数为体积分数为95%95%的酒精的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液洗去卡诺氏液与质量分数为与质量分数为15%15%的盐酸等体积混的盐酸等体积混合合, ,浸泡经固定的根尖浸泡经固定的根尖解离根尖细胞解离根尖细胞, ,使使细胞之间的联系细胞之间的联系变得疏松变得疏松固定细胞形态固定细胞形态试剂试剂使用方法使用方法作用作用质量分数为质量分数为15%15%的盐酸的盐酸与体积分数为与体积分数为95%95%的酒精等体积混的酒精等体积混合合, ,作为解离液作为解离液_根尖细胞根尖细胞蒸馏水蒸馏水浸

46、泡解离后的根尖约浸泡解离后的根尖约10 min10 min漂洗根尖漂洗根尖, ,去掉去掉_,_,防止解离过度影防止解离过度影响染色响染色_把漂洗干净的根尖放进盛有把漂洗干净的根尖放进盛有_的玻璃皿中染色的玻璃皿中染色3 35 min5 min使使_着色着色解离解离解离解离液液甲紫溶液甲紫溶液甲紫甲紫溶液溶液染色体染色体【题组集训题组集训】考向一结合实验步骤考向一结合实验步骤, ,考查辨析与分析能力考查辨析与分析能力1.(20211.(2021成都模拟成都模拟) )某生物兴趣小组为探究某生物兴趣小组为探究“低温对细胞内染色体数目的影低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同响是否与秋水

47、仙素的影响相同”进行实验。下列有关实验的叙述正确的是进行实验。下列有关实验的叙述正确的是( () )a.a.应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料b.b.该实验应设置室温下、该实验应设置室温下、-4 -4 的冰箱中、的冰箱中、2%2%的秋水仙素溶液中的秋水仙素溶液中3 3组实验组实验c.c.在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目d.d.若低温处理结果大部分细胞染色体数目不变若低温处理结果大部分细胞染色体数目不变, ,则低温不能诱导细胞染色体数则低温不能诱导细胞染色体数目加倍目加倍【解析解

48、析】选选c c。选材时。选材时, ,应该选用洋葱根尖正常分裂的分生组织细胞应该选用洋葱根尖正常分裂的分生组织细胞,a,a错误错误; ;将将3 3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3 3个培养皿中个培养皿中, ,其中其中1 1号放在室温下号放在室温下,2,2号号放在放在4 4 的冰箱中的冰箱中,3,3号放在滴加了号放在滴加了2%2%的秋水仙素的溶液中的秋水仙素的溶液中,b,b错误错误; ;将将3 3组根尖组根尖分别制成装片后分别制成装片后, ,在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目目,c,c正确正确

49、; ;低温诱导染色体加倍的原理是抑制前期纺锤体形成低温诱导染色体加倍的原理是抑制前期纺锤体形成, ,若低温处理结若低温处理结果大部分细胞染色体数目不变果大部分细胞染色体数目不变, ,是因为绝大多数细胞处于间期是因为绝大多数细胞处于间期,d,d错误。错误。考向二根据实验进行拓展考向二根据实验进行拓展, ,考查科学探究能力考查科学探究能力2.2.以下材料选自某同学所做实验的部分记录。以下材料选自某同学所做实验的部分记录。实验名称实验名称: :低温诱导植物细胞染色体数目的变化低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验步骤实验步骤: :培养固定培养固定: :将洋葱放在装满清水的广口瓶上将洋葱放在装满清水的广

50、口瓶上, ,待根长出待根长出1 cm1 cm左右左右, ,剪剪取根尖取根尖0.50.51 cm,1 cm,置于盛有清水的培养皿内置于盛有清水的培养皿内, ,并在冰箱的冷藏室诱导培养并在冰箱的冷藏室诱导培养36 h,36 h,将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.50.51 h,1 h,然后用体积分数为然后用体积分数为95%95%的酒精的酒精冲洗两次。冲洗两次。装片制作装片制作: :解离解离染色染色漂洗漂洗制片。制片。观察观察: :先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂图像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确认某个细胞染色体发生数目变化后

51、数目变化后, ,再用高倍镜观察。再用高倍镜观察。实验结论实验结论: :低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。低温条件下根尖所有细胞染色体数目都加倍。问题问题:(1):(1)请将上述内容中错误之处予以改正。请将上述内容中错误之处予以改正。 ; ; ; 。 (2)(2)低温诱导染色体数目加倍的原因是低温诱导染色体数目加倍的原因是_ 。【解析解析】 (1) (1)由于实验是低温诱导植物染色体数目的变化由于实验是低温诱导植物染色体数目的变化, ,所以在实验过程中所以在实验过程中, ,待洋葱长出约待洋葱长出约1 cm1 cm的不定根时的不定根时, ,将整个装置放入冰箱的低温室内将整个装置放入冰箱的低温

52、室内(4 ),(4 ),诱导诱导培养培养36 h;36 h;细胞有丝分裂装片制作过程为取材细胞有丝分裂装片制作过程为取材解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片观观察察, ,所以实验中将漂洗与染色颠倒了所以实验中将漂洗与染色颠倒了; ;细胞在低温下不会都发生变异细胞在低温下不会都发生变异, ,而且大多而且大多数细胞处于分裂间期数细胞处于分裂间期, ,所以低温条件下根尖只有部分细胞染色体数目发生变化所以低温条件下根尖只有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的变化或者没有细胞发生染色体数目的变化, ,而不可能所有细胞染色体数目都加倍。而不可能所有细胞染色体数目都加倍。(2)(2)低温诱导染

53、色体数目加倍的原因是抑制纺锤体的形成。低温诱导染色体数目加倍的原因是抑制纺锤体的形成。答案答案: :(1)(1)将整个装置放入冰箱的低温室内解离将整个装置放入冰箱的低温室内解离漂洗漂洗染色染色制片制片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)(2)抑制抑制纺锤体的形成纺锤体的形成【加固训练加固训练拔高拔高】四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多, ,为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度适温度, ,设计了如下实验设计了如下实验: :(1)(1)实验主要材料实

54、验主要材料: :大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%95%的酒精、的酒精、质量分数为质量分数为15%15%的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。的盐酸、显微镜、改良苯酚品红染液等。(2)(2)实验步骤。实验步骤。取取5 5个培养皿个培养皿, ,编号并分别加入纱布和适量的水。编号并分别加入纱布和适量的水。将培养皿分别放入将培养皿分别放入-4 -4 、0 0 、_、_、12 12 的恒温的恒温箱中培养箱中培养1 h1 h。取大蒜随机均分成取大蒜随机均分成_组组, ,分别放入分别放入5 5个培养皿中诱导培养个培养皿中诱导培养3636小时。小时。分别

55、取根尖分别取根尖0.50.51 cm,1 cm,放入放入_中固定中固定0.50.51 h,1 h,然后用然后用_洗洗2 2次。次。制作装片制作装片: :解离解离_制片。制片。低倍镜检测低倍镜检测, ,统计每组视野中的染色体数目加倍率统计每组视野中的染色体数目加倍率, ,并记录结果。并记录结果。(3)(3)实验结果实验结果: :染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。染色体数目加倍率最高的一组为最适温度。(4)(4)实验分析。实验分析。设置实验步骤的目的是设置实验步骤的目的是_ 。除低温外除低温外,_,_也可以诱导染色体数目加倍也可以诱导染色体数目加倍, ,原理是原理是_。【解析解析】(2)(2)

56、本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最适温度, ,所以所以温度应设置为自变量温度应设置为自变量, ,温度差值为温度差值为4,4,根据温度的差值可以分成根据温度的差值可以分成5 5组。固定液为组。固定液为卡诺氏液卡诺氏液, ,清洗的时候用酒精清洗。制作装片的顺序一定注意先漂洗再染色。清洗的时候用酒精清洗。制作装片的顺序一定注意先漂洗再染色。(4)(4)不同温度处理是为了进行相互对照不同温度处理是为了进行相互对照, ,恒温处理恒温处理1 h1 h是为了在是为了在dnadna复制时尽可复制时尽可能使细胞处于设定温度中能使细胞处于设定温度中, ,

57、以排除其他温度的干扰。但低温并不能使所有细胞以排除其他温度的干扰。但低温并不能使所有细胞染色体数目加倍染色体数目加倍, ,所以要统计加倍率来确定最适温度。所以要统计加倍率来确定最适温度。答案答案: :(2)(2)4 4 8 8 5 5卡诺氏液体积分数为卡诺氏液体积分数为95%95%的酒精漂洗的酒精漂洗染色染色(4)(4)将培养皿放在不同温度下恒温处理将培养皿放在不同温度下恒温处理, ,是为了进行相互对照是为了进行相互对照; ;恒温处恒温处理理1 h1 h是为了在是为了在dnadna复制时尽可能使细胞处于设定温度中复制时尽可能使细胞处于设定温度中, ,以排除其他温度干扰以排除其他温度干扰秋水仙素

58、抑制纺锤体的形成秋水仙素抑制纺锤体的形成考点三生物变异在育种上的应用考点三生物变异在育种上的应用【典例探究典例探究】(2019(2019北京高考北京高考) )甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株别获得抗甲、乙的转基因植株, ,再将二者杂交后得到再将二者杂交后得到f f1 1, ,结合单倍体育种技术结合单倍体育种技术, ,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述, ,错误的错误的是是( () )a.a.将含有目的基因和标记基因的载体

59、导入受体细胞将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞b.b.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定c.c.调整培养基中植物激素比例获得调整培养基中植物激素比例获得f f1 1花粉再生植株花粉再生植株d.d.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体【名师授法解题名师授法解题】关键能力关键能力理解能力、分析问题情境能力理解能力、分析问题情境能力题眼信息题眼信息分别获得抗甲、乙的转基因植物分别获得抗甲、乙的转基因植物, ,二者杂交再进二者杂交再进行单倍体育种行单倍体育种解题思维解题思维由题干中的信息结合选项来

60、进行分析过程由题干中的信息结合选项来进行分析过程【解析解析】选选d d。本题考查基因工程的操作步骤以及单倍体育种方法。导入受体。本题考查基因工程的操作步骤以及单倍体育种方法。导入受体细胞的基因表达载体应含有目的基因和标记基因等细胞的基因表达载体应含有目的基因和标记基因等,a,a项正确项正确; ;对转基因植株可对转基因植株可以用接种病原体的方法进行个体水平鉴定以用接种病原体的方法进行个体水平鉴定,b,b项正确项正确; ;脱分化和再分化过程所用脱分化和再分化过程所用生长素和细胞分裂素的浓度比例不同生长素和细胞分裂素的浓度比例不同,c,c项正确项正确; ;经过花粉离体培养获得的幼苗经过花粉离体培养获