第21讲染色体变异与育种

第21讲染色体变异与育种第七单元生物的变异、育种与进化内容要求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转基因食品的安全。4实验:低温诱导染色体加倍。考点一染色体结构变异基础·自主诊断 素养·全面提升1染色体结构变异1类型连线①缺失ⅠA基因数目没有变化,基因排列顺序发生改变②重复 ⅡB发生在非同源染色体之间③易位 ⅢC同一条染色体上存在了等位基因或相同基因④倒位 ⅣD染色体上的基因数目减少①—Ⅲ—D②—Ⅳ—C③—Ⅰ—B④—Ⅱ—A2结果:使排列在染色体上的基因或发生改变,从而导致性状的变异。举例:猫叫综合征,是由人的第5号染色体部分引起的遗传病。

数目排列顺序缺失2染色体结构变异与基因突变的判断1图7-21-1中可在光学显微镜下观察到的是。

2基因结构发生改变的是。

3染色体中基因数目和排列顺序均未发生变化的是。

缺失、重复、倒位基因突变基因突变比较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

原理属于

属于

观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到3易位与交叉互换同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组正误辨析1染色体上某个基因的丢失属于基因突变。 2DNA分子中一个碱基对的缺失会导致染色体结构变异。 3非同源染色体某片段移接,仅发生在减数分裂过程中。 ×基因突变不改变基因的数目,染色体上某个基因的丢失属于染色体结构变异。×DNA分子中发生一个碱基对的缺失属于基因突变。×非同源染色体某片段移接可以发生在有丝分裂过程中,也可以发生在不分裂的细胞中。4染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类发生变化。 5染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异。 ×染色体片段的缺失和重复会导致基因数目减少和增加,其中染色体片段的重复一般不改变基因种类。×染色体增加某一片段不一定是有利变异。生命观念清概念明结论角度一考查染色体结构变异的原因及类型1染色体结构变异的一种形式是重复,这种变异发生的顺序是 ①DNA产生断裂片段②染色体产生断裂片段③DNA断裂位置增添重复序列④DNA断裂位置增添同一基因⑤断裂片段连接到非同源染色体的相应部位⑥断裂片段连接到同源染色体的相应部位A①→③ B①→④ C②→⑤ D②→⑥D染色体中增加某一片段发生在同源染色体之间引起的染色体结构变异,称为重复,故选D。2玉米某条染色体上部分基因的分布如图甲所示,该条染色体经变异后部分基因的分布如图乙所示。下列说法正确的是 A有丝分裂和减数分裂过程中才能发生该种染色体变异的断裂、错接是形成图乙异常染色体的根本原因C该染色体上的所有基因在玉米的所有细胞中都能表达D甲→乙发生的变异类型为倒位,不能在显微镜下分辨图7-21-2B无论细胞是否发生分裂,均有可能发生染色体变异,A错误;甲→乙发生的变异类型为倒位,其根本原因是DNA的断裂、错接,这种变异在显微镜下可以分辨,B正确、D错误;2玉米某条染色体上部分基因的分布如图甲所示,该条染色体经变异后部分基因的分布如图乙所示。下列说法正确的是 A有丝分裂和减数分裂过程中才能发生该种染色体变异的断裂、错接是形成图乙异常染色体的根本原因C该染色体上的所有基因在玉米的所有细胞中都能表达D甲→乙发生的变异类型为倒位,不能在显微镜下分辨图7-21-2B在不同细胞中,选择性表达的基因不完全相同,因此该染色体上的所有基因在玉米的所有细胞中不一定都能表达,C错误。角度二考查染色体结构变异与基因突变、基因重组的比较3下列关于基因突变、基因重组、染色体结构变异的叙述,正确的是 A一对表现型正常的双亲生了一个患白化病的孩子是基因重组的结果B同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换常导致染色体结构变异C培育中国黑白花牛与转基因棉花的变异都属于基因重组D基因突变指的是基因的种类、数目和排列顺序发生改变C一对表现型正常的双亲生了一个患白化病的孩子是等位基因分离引起的,A错误;同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换常导致基因重组,B错误;培育中国黑白花牛是杂交育种,转基因棉花利用了体外DNA重组技术,二者都属于基因重组,C正确;基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变,不改变基因的数目和排列顺序,D错误。4甲、乙、丙、丁表示细胞中不同的变异类型,图甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是 A图示中的变异都是染色体变异B若图乙为精原细胞,则不可能产生正常的配子C图丙、图丁所示的变异类型都能产生新的基因D图中所示变异类型在减数分裂中均可能发生图7-21-3D丙图应属于基因重组,不属于染色体变异,A错误;三条同源染色体在减数第一次分裂时随机移向两极,故次级精母细胞中该对同源染色体有的分了一条,有的分了两条,分一条的次级精母细胞将来形成的子细胞染色体数是正常的,B错误;图丙和图丁所示变异类型一般不产生新的基因,C错误;图中所示变异类型包括基因重组和染色体变异,在减数分裂中均可能发生,D正确。■技法提炼基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题1关于“互换”问题。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;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分子上基因中若干“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,一般光学显微镜下可以观察到。科学探究抓探究提实践5番茄2n=24紫茎A对绿茎a是显性,红果B对黄果b是显性,这两对性状独立遗传。回答下列问题:1两个不同性状的番茄亲本杂交,F1性状比例如下表。F1中基因型为的植株自交产生的绿茎黄果植株比例最高,其自交后代的表现型及比例为。F1性状紫茎绿茎红果黄果数量(个)4975019980aaBb绿茎红果∶绿茎黄果=3∶11由题意可知,F1中基因型为aaBb的植株自交产生的绿茎黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为绿茎红果∶绿茎黄果=3∶1。2现由纯合的紫茎和绿茎番茄杂交得到F1,F1中发现一紫茎植株体细胞的6号染色体的组成如图7-21-4所示,已知含异常染色体的花粉不能受精。设计实验探究控制茎颜色的基因Aa是否位于6号染色体上。要求:写出实验思路,预期实验结果并得出实验结论。图7-21-4实验思路:让该紫茎植株自交,观察并记录子代的表现型及比例。预期实验结果及结论:若子代中紫茎∶绿茎=3∶1,则基因Aa不在6号染色体上;若子代均为紫茎或紫茎∶绿茎=1∶1,则基因Aa在6号染色体上已知含异常染色体的花粉不能受精,可让该紫茎植株自交,Aa基因在6号染色体上与不在6号染色体上,其自交后代的表现型及比例不同,据此可判断Aa基因是否位于6号染色体上,因此其实验设计思路是让该紫茎植株自交,观察并记录子代的表现型及比例。预期实验结果及结论:若子代中紫茎∶绿茎=3∶1,则基因Aa不在6号染色体上;若子代均为紫茎或紫茎∶绿茎=1∶1,则基因Aa在6号染色体上。图7-21-4考点二染色体数目变异基础·自主诊断素养·全面提升 1染色体数目变异1类型:一类是细胞内增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以的形式成倍增加或减少。

2染色体组①概念:细胞中的一组染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的。②组成:图7-21-5为一雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示为或。

图7-21-5个别染色体染色体组非同源全部遗传信息Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、YⅡ、Ⅲ、Ⅳ、2单倍体、二倍体和多倍体的比较1区别比较项目单倍体二倍体多倍体概念由

发育而来,体细胞中含有本物种

染色体数目的个体

由

发育而来,体细胞中含有两个

的个体

由

发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体

体细胞染色体组数目本物种中配子的染色体组数两个

配子配子受精卵染色体组受精卵三个或三个以上比较项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵特点单倍体植株弱小,且一般

正常发育多倍体植株常常表现为茎秆

,叶片、果实和种子都比较大,

等营养物质含量丰富

高度不育粗壮糖类和蛋白质2人工诱导的方法①图中a和c操作分别是,其作用原理是。

②图中b过程是。

a是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;c是秋水仙素处理幼苗秋水仙素抑制纺锤体形成花药离体培养正误辨析1所有二倍体生物产生的单倍体都是不育的。 2单倍体育种中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使单倍体加倍为正常的纯合子。 ×蜂王是二倍体,其卵细胞形成的雄蜂是单倍体,可育。×花药离体培养形成单倍体幼苗,用秋水仙素处理的是幼苗,而不是萌发的种子。3秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 4用秋水仙素处理大肠杆菌,可使其染色体数目加倍。×单倍体植株不一定含一个染色体组,也可能含两个或多个染色体组,因此秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体。×大肠杆菌属于原核生物,无染色体。5染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。6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。 ×染色体组整倍性变化必然导致基因数量的增加或减少,基因种类不增加。×体细胞中含有两个染色体组的个体可能是二倍体,也可能是单倍体;含有三个或三个以上染色体组的个体可能是多倍体,也可能是单倍体。教材拓展1单倍体一定只含一个染色体组吗单倍体不一定只含一个染色体组。2染色体组与基因组是同一概念吗①染色体组:二倍体生物配子中的染色体构成一个染色体组。②基因组:对于有性染色体的生物二倍体,其基因组为常染色体/2性染色体;对于无性染色体的生物,其基因组与染色体组相同。1染色体组1构成一个染色体组,应具备以下条件:①从染色体色体,没有等位基因。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,也不能缺少。2染色体组数量的判断方法①根据染色体形态判定细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条,则有几个染色体组。如图7-21-7的图A中形态、大小完全相同的染色体为1条,所以有1个染色体组,图B中彼此相同的染色体有3条,故有3个染色体组。同理,图C中有1个染色体组,图D中有2个染色体组。图7-21-7②根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因包括同一字母的大、小写出现几次,则含有几个染色体组。如图7-21-8中甲所示基因型为ABC,所以有1个染色体组。图乙所示基因型为AAa,含有三个染色体组。同理,图丙中有两个染色体组,图丁中有三个染色体组。注意:判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因或相同基因的数量即可。图7-21-8③根据染色体数和染色体的形态数推算染色体组数=染色体数/染色体形态数。例如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。2判断单倍体、二倍体和多倍体生命观念清概念明结论角度一考查染色体组与生物体倍性的判断1下列关于染色体组的叙述不正确的是 A一般一个染色体组各染色体大小、形状各不相同、Y染色体组成C一个染色体组包含该物种生长发育所需要的全部遗传信息D染色体组成倍增加或减少导致的变异都属于可遗传变异B染色体组是一组非同源染色体,即在一个染色体组中不存在同源染色体,因而一个染色体组中染色体的形态、大小各不相同,A正确;雄果蝇一个染色体组由3条不同的常染色体染色体或3条不同的常染色体Y染色体组成,B错误;一个染色体组含有该物种生长发育所需要的全部遗传信息,C正确;染色体组成倍增加或减少为染色体数目变异,属于可遗传变异,D正确。2图7-21-10分别表示四个生物的体细胞,下列有关描述正确的是 A图中是单倍体的细胞有三个一定是单倍体的体细胞C每个染色体组中含有三条染色体的是A、B、D、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等BABCD图7-21-10凡是由配子直接发育而来的个体,均称为单倍体,A项错误;仅有一个染色体组的生物体一定是单倍体,所以图中的D一定是单倍体的体细胞,B项正确;A的每个染色体组中含有1条染色体,B、C、D的每个染色体组中均含有3条染色体,C项错误;B细胞中含有3个染色体组,故与B相对应的基因型可以是aaa和AaaBBBcccDDd,而基因型是abc的个体体细胞中应含有1个染色体组,基因型为aabbcc的个体体细胞中应含有2个染色体组,D项错误。■易错提醒与染色体组有关问题的分析1由合子发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体。2由配子直接发育来的个体,不管细胞中含有几个染色体组,都只能叫单倍体。角度二考查单倍体、二倍体和多倍体的成因及特点3下列有关单倍体、二倍体及多倍体的叙述正确的是 A单倍体生物的体细胞内可以存在同源染色体B二倍体生物的细胞中一定存在同源染色体C多倍体生物细胞内含有多个染色体组,是不可育的D用普通小麦六倍体的花药离体培养可以获得三倍体A单倍体生物的体细胞中,含有本物种配子的染色体组数,不一定含有一个染色体组,可能含有多个染色体组,所以可能存在同源染色体,A正确;二倍体生物的细胞中不一定存在同源染色体,如二倍体生物的精子、卵细胞中只含有一个染色体组,不存在同源染色体,B错误;含有偶数个染色体组的多倍体植物由于在减数分裂过程中能够配对,所以一般是可育的,而具有奇数个染色体组的多倍体一般是不可育的,C错误;用普通小麦六倍体的花药离体培养获得的是单倍体,D错误。4多倍体草莓果实较大,某些营养成分较为丰富,下列有关说法错误的是 A利用低温或秋水仙素处理草莓果实均可获得多倍体草莓B秋水仙素抑制纺锤体形成,从而使细胞内染色体数目加倍C多倍体草莓体细胞内染色体组数相对于野生型加倍D多倍体草莓的变异类型属于染色体数目变异A可利用低温或秋水仙素处理草莓幼苗,以获得多倍体植株,A项错误。科学思维重理解拓思维角度一结合染色体变异考查遗传规律5研究人员将基因型为Hh的二倍体西瓜幼苗用秋水仙素处理后获得植株甲,再以植株甲为母本,基因型为Hh的二倍体西瓜植株为父本,进行杂交,获得植株乙。下列有关叙述正确的是 A秋水仙素能使植株的染色体数目加倍,故植株甲为纯合的四倍体B植株甲接受二倍体西瓜植株的花粉后,其所结的西瓜为三倍体无子西瓜∶HHh∶Hhh∶hhh=1∶5∶5∶1D植株乙所结的果实通常不含有种子的原因是减数分裂时染色体不能复制C加倍后植株甲的基因型为HHhh,还是杂合子,A错误;植株甲是四倍体,能产生正常的配子,接受二倍体西瓜植株的花粉后,其所结的西瓜为有子西瓜,B错误;植株甲HHhh和基因型为Hh的植株杂交获得植株乙的基因型及比例为HHH∶HHh∶Hhh∶hhh=1∶5∶5∶1,C正确;植株乙所结的果实通常不含有种子的原因是其进行减数分裂时联会紊乱,D错误。6玉米植株2N=20的紫色H和绿色h是一对相对性状。用射线处理若干纯合紫株萌发的种子,待其成熟后与绿株杂交,发现某一紫株记为M的后代中,紫株与绿株数量之比为1∶1。下列说法错误的是 AM细胞可能发生了染色体结构变异BM产生配子时,可能发生了H、h的分离C处于减数第一次分裂联会时期的玉米细胞,可能只形成9个四分体D可通过显微镜观察后代紫株根尖分生区细胞,判断是否发生了染色体变异D与绿株杂交的紫株M应为杂合子Hh或者为HOO代表原来含H基因的染色体片段缺失或者H基因所在染色体丢失。由此分析:M可能发生了染色体结构变异,A正确;若M为杂合子Hh,则其减数分裂时会发生H、h的分离,B正确;若M为染色体丢失,则其发生减数第一次分裂联会时期的玉米细胞,可能只形成9个四分体,C正确;无论M发生何种变异,其后代紫株的染色体结构和数目都是正常的,无法通过显微镜观察其根尖分生区细胞来判断其是否发生了染色体变异,D错误。角度二考查染色体变异对配子形成的影响7一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题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B图7-21-12图示表示的联会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分到一个细胞中,而另一条分到另一个细胞中,导致有的配子中染色体数目异常,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基因型不一定相同,C项错误。该植株有的配子的基因组成为Aaa,含这种配子的花药培养加倍后的个体是杂合子,D项错误。图7-21-128波尔山羊2N=60胚胎期某细胞发生了异常分裂,如图7-21-13所示未绘出的染色体均正常,其中A为原癌基因,a为A的突变基因。下列说法正确的是 A该分裂过程中形成30个四分体子细胞的概率均为1/2在相同且适宜的条件下细胞周期可能不同D染色体异常分离与纺锤体无关C图7-21-13题图为胚胎期细胞发生有丝分裂的过程,不会形成四分体,A错误。由于染色体的丢失是随机的,所以产生Aa子细胞的概率大于产生aa子细胞的概率,B错误。原癌基因A可控制细胞的正常分裂进程,因此子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同,C正确。由于染色体是由纺锤丝牵引移向两极的,因此染色体异常分离可能与纺锤体有关,D错误。图7-21-13考点三生物育种基础·自主诊断素养·全面提升 1单倍体育种1育种原理:。

2育种流程:写出图中①②③代表的步骤:①;②;③。

染色体变异杂交花药离体培养秋水仙素处理2多倍体育种1处理方法:用或低温处理。

2育种原理:秋水仙素或低温处理能够抑制的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引起细胞内。

秋水仙素萌发的种子或幼苗纺锤体染色体数目加倍3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,再经过获得新品种的方法。

2原理:。

3过程:选择具有不同优良性状的亲本→,获得F1→F1→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。

选择和培育基因重组杂交自交4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,从而获得优良变异类型的育种方法。

2原理:。

3过程:选择生物→诱发→选择理想类型→培育。

基因突变基因突变基因突变正误辨析1诱变育种和杂交育种均可形成新基因。 2太空育种能按人的意愿定向产生所需优良性状。 ×杂交育种的原理是基因重组,只能产生新的基因型,而不能形成新基因。×太空育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的。3抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。 4通过诱导多倍体的方法可解决远缘杂交子代不育的问题,培育出作物新类型。√抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上,也可能由于基因选择性表达或者细胞内基因的互作等其他原因而不能正常表达,所以需要在基因工程最后一步中进行相关鉴定。√5将大豆种子用60Co处理后,筛选出一株杂合抗病植株连续自交若干代,则纯合抗病植株的比例逐代下降。 6育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的,将该株水稻的花粉经离体培养后筛选即可获得稳定遗传的纯合品系。 ×杂合子自交,随自交代数增加,纯合子比例逐代增大。×花粉离体培养获得的是单倍体,需用秋水仙素处理单倍体幼苗,才能获得稳定遗传的纯合品系。1育种的类型、原理及优缺点比较育种方法原理常用方法优点缺点杂交育种基因重组杂交、自交集中优良性状,操作简便育种时间长,局限于亲缘关系较近的个体诱变育种基因突变用物理因素和化学因素诱导提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状具有盲目性,有利变异少,需大量实验材料育种方法原理常用方法优点缺点单倍体育种染色体变异花药离体培养后,用秋水仙素处理明显缩短育种年限技术较复杂多倍体育种染色体变异秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大,营养成分含量高,产量增加发育迟缓,结实率较低基因工程育种基因重组导入目的基因定向改造生物的性状技术复杂,可能存在安全性问题②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1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。2培育隐性纯合子品种选取双亲P杂交♀×♂→F1F2→选出表现型符合要求的个体推广种植。3单倍体育种的基本步骤4多倍体育种的一般步骤萌发的种子或幼苗抑制纺锤体形成着丝点分裂后的子染色体不分离细胞中染色体数目加倍多倍体植物。科学思维重理解拓思维角度一考查各种育种方法的比较1下列关于几种常见育种方法的叙述,错误的是 A在诱变育种中,常选用萌发的种子或幼苗作为处理材料B在杂交育种中,一般从F2开始选种,因为从F2开始发生性状分离C在单倍体育种中,常先筛选F1花粉类型再进行花药离体培养D在多倍体育种中,用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体C萌发的种子或幼苗中细胞分裂旺盛,常作为诱变育种的处理材料,A正确;由于F2才发生性状分离,开始出现所需要的表现型,所以杂交育种中一般从F2开始选种,B正确;在单倍体育种中,先对F1的花粉进行离体培养,后经秋水仙素处理,长成植株后再进行筛选,C错误;单倍体中的染色体组不一定只有一组,所以在多倍体育种中,用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体,D正确。2某种水稻的品系甲产量高、耐旱但不抗稻瘟病;品系乙抗稻瘟病但不耐旱、产量较低。下列相关叙述合理的是 A可利用品系甲通过单倍体育种快速培育出纯合抗稻瘟病水稻B可利用干旱环境诱导品系乙发生耐旱突变,进而筛选出耐旱品种C可利用品系甲通过多倍体育种培育出产量更高的三倍体水稻D可利用品系甲和乙通过杂交育种培育出高产、耐旱、抗稻瘟病的水稻D杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,因此可利用品系甲和乙通过杂交育种培育出高产、耐旱、抗稻瘟病的水稻,D正确。■题后归纳从育种材料和方法特点的角度确定育种方法角度二考查育种过程分析及应用3图7-21-16是某小组进行育种的过程图。下列说法错误的是 A过程Ⅵ既要用到秋水仙素,也要用到生长素B过程Ⅱ的原因与镰刀型细胞贫血症的原因一致C培育品种⑥的最简单途径是Ⅰ→ⅤD通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/4、1/16图7-21-16D过程Ⅵ要用到秋水仙素处理单倍体幼苗,使细胞中染色体数目加倍,过程Ⅵ也要用到生长素,A正确;过程Ⅱ为诱变育种,其原因与镰刀型细胞贫血症的原因一致,都是基因突变,B正确;Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种,由于品种⑥的基因型为aabb,故利用杂交育种是获得品种⑥的最简单途径,C正确;通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/16和1/4,D错误。图7-21-164红薯是杂合子,生产中通常使用薯块繁殖,不同品种杂交后代往往表现出优于双亲的性状,即杂种优势。现要尽快选育出抗病Aa、抗盐Bb的红薯新品种并进行大面积推广。请完成下列问题:1进行杂交育种的亲本的基因型是。

aaBb×Aabb红薯是杂合子,不同品种杂交后代往往表现出优于双亲的性状,实验目的是选育出基因型为AaBb的红薯新品种并进行大面积推广,说明原有红薯是单杂合子,因此应该选择基因型为Aabb与aaBb的亲本杂交。1根据以上分析可知,进行杂交育种的亲本的基因型是Aabb与aaBb。2请用遗传图解的形式,写出红薯品种间进行杂交育种的程序。Aabb与aaBb杂交,后代基因型及其比例为AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,选择后代中的双显性个体即可。■易错提醒设计育种方案时,应该注意是“动物育种”还是“植物育种”1植物育种时,可以用连续自交的方法获得纯合子,这是由于植物中雌雄同体的物种较多。2动物只能选相同性状的个体相互交配,待性状出现分离后进行筛选,然后用测交方法检测纯合子,这是由于动物大多是雌雄异体,不能“自交”。考点四实验:低温诱导植物染色体数目的变化素养·全面提升 1实验原理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实验步骤与现象3低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h固定细胞形态体积分数为95%的酒精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,浸泡经过固定的根尖解离根尖细胞质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液解离根尖细胞清水浸泡解离后的根尖约10min漂洗根尖,去掉解离液改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3~5min使染色体着色4实验注意事项1选材:①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;②常用的观察材料有蚕豆染色体较洋葱少,故首选、洋葱、大蒜等。2根尖培养①培养不定根:要使材料湿润以利于生根;②低温诱导:应设常温、4℃、0℃三种,以作为对照,否则实验设计不严密。3在用显微镜观察时,先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂期,再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜,使物像清晰,仔细观察,辨认哪些细胞发生染色体数目变化,找色体计数。4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;显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞;实验原理中低温处理会抑制纺锤体的形成;染色体不能被拉向两极不等同于“着丝点不分裂”。科学探究抓探究提实践1下列有关“低温诱导植物染色体数目变化”实验试剂使用的叙述,错误的是①低温:与“多倍体育种”中的“秋水仙素”作用机理相同②酒精:与“叶绿体色素的提取与分离”中的使用目的相同③卡诺氏液:与“探究酵母菌细胞呼吸方式”中“NaOH”作用相同④改良苯酚品红染液:与“观察细胞有丝分裂”中“醋酸洋红液”使用目的相同A①② B②③ C②④ D③④B在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,低温与“多倍体育种”中的“秋水仙素”作用机理都是抑制纺锤体形成,①正确;在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中的酒精有洗去卡诺氏液和解离两个作用,“叶绿体色素的提取与分离”中使用酒精的目的是溶解叶绿体中各种色素,②错误;在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中的卡诺氏液是用于固定根尖细胞,“探究酵母菌细胞呼吸方式”中“NaOH”是用于吸收空气中的CO2,③错误;“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中改良苯酚品红染液与“观察细胞有丝分裂”中“醋酸洋红液”的作用都是将染色体质染色,④正确;综上所述,选B。2下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的分析,错误的是A有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成B解离和压片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤,A正确;低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,而大多数细胞是处于分裂间期的,因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数,B错误、D正确;用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态,C正确。实验归纳:酒精与盐酸在实验中的应用试剂实验名称作用酒精50%的酒精检测生物组织中的脂肪洗去浮色70%的酒精土壤中小动物类群丰富度的研究固定形态、防止腐烂95%的酒精观察植物细胞的有丝分裂与盐酸混合,使组织细胞分离低温诱导植物染色体数目的变化洗去卡诺氏液,与盐酸混合,使组织细胞分离无水乙醇绿叶中色素的提取和分离溶解提取色素试剂实验名称作用盐酸8%的盐酸观察DNA和RNA在细胞中的分布改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞;使染色质中的DNA和蛋白质分开,便于染色剂与DNA结合15%的盐酸观察植物细胞的有丝分裂与酒精混合,使组织细胞分离低温诱导植物染色体数目的变化1在许多生物实验中都需要用到酒精,下列相关的叙述错误的是 A进行绿叶中色素的提取时,若一次加入大量的无水乙醇,会导致收集到的滤液绿色过浅B在低温诱导植物染色体数目变化的实验中,需用体积分数为95%的酒精冲洗洋葱根尖上的卡诺氏液C在脂肪的鉴定实验中,体积分数为50%的酒精的作用是溶解组织中的油脂D调查土壤中小动物的丰富度时,采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中C针对训练进行绿叶中色素的提取时,若一次加入大量的无水乙醇,会导致收集到的滤液绿色过浅,A正确;在低温诱导植物染色体数目变化的实验中,需用体积分数为95%的酒精冲洗洋葱根尖上的卡诺氏液,B正确;在脂肪的鉴定实验中,体积分数为50%的酒精的作用是洗去浮色,C错误;调查土壤中小动物的丰富度时,采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中,D正确。2下列有关盐酸在生物实验中的作用,叙述正确的是 在细胞中的分布实验中,盐酸的作用是使细胞彼此分离B在用高倍显微镜观察线粒体实验中,用盐酸处理细胞有利于健那绿对线粒体进行染色C在检测生物组织中的脂肪实验中,实验材料经染色后用盐酸洗去浮色D盐酸在观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导植物染色体数目变化实验中的作用相同D在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,盐酸的作用是增大细胞膜的通透性,有利于染色剂进入细胞,同时使DNA和蛋白质分离,有利于染色剂和DNA结合,A错误;在用高倍显微镜观察线粒体的实验中,健那绿为活细胞染料,因此不能用盐酸处理细胞,B错误;在检测生物组织中的脂肪实验中,实验材料经染色后用酒精洗去浮色,而不是盐酸,C错误;盐酸在观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导植物染色体数目变化实验中的作用相同,都是对组织进行解离,使组织中的细胞相互分离开来,D正确。3下列有关生物学实验中试剂的说法,错误的是 在细胞中的分布部位B酵母菌发酵产生的酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变灰绿色C观察细菌的无丝分裂需用龙胆紫染液将染色体染成深色D叶绿体中的四种色素在层析液中的溶解度不同C吡罗红对RNA亲和力强,可将细胞内的RNA染成红色,甲基绿对DNA亲和力强,可将细胞内的DNA染成绿色,所以可用吡罗红甲基绿混合染色剂对细胞内的DNA和RNA进行染色,以观察DNA和RNA在细胞中的分布部位,A正确;酵母菌通过无氧呼吸产生酒精和CO2,而酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变灰绿色,B正确;3下列有关生物学实验中试剂的说法,错误的是 在细胞中的分布部位B酵母菌发酵产生的酒精与酸性重铬酸钾溶液反应变灰绿色C观察细菌的无丝分裂需用龙胆紫染液将染色体染成深色D叶绿体中的四种色素在层析液中的溶解度不同C无丝分裂是真核细胞的分裂方式之一,细菌属于原核生物,且细菌没有染色体,C错误;叶绿体中的四种色素在层析液中的溶解度不同,其中溶解度越大的在滤纸条上扩散速度越快,从而把叶绿体中不同色素分离开,D正确。真题·新题五年真题1某种染色体结构变异如图7-21-18所示。下列叙述正确的是A染色体断片发生了颠倒B染色体发生了断裂和重新组合C该变异是由染色单体分离异常所致D细胞中的遗传物质出现了重复和缺失图7-21-18B染色体断片发生颠倒,指的是倒位,A错误;由图可知,染色体的片段交换发生在非同源染色体之间,故该变异为染色体结构变异中的易位,B正确;染色单体分离异常导致的是染色体数目的变异,C错误;易位一般不会导致细胞中的遗传物质出现重复和缺失,D错误。2蜜蜂中,雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体,雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd;雄蜂是AD、Ad、aD、ad。这对蜜蜂的基因型是

C由雄蜂的基因型可推测亲本雌蜂的基因型为AaDd,后代的雌蜂是由雄蜂的精子与雌蜂的卵细胞结合形成的,据此推测亲本雄蜂的基因型为AD,C正确。3图7-21-19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3∶1D个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常B图7-21-19本题考查生物变异及遗传规律方面的知识。个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失,会对表型产生影响,A项错误。个体乙的变异是染色体结构变异中的倒位,会对表型产生影响,变异后的两条同源染色体在减数第一次分裂配对时会形成异常的四分体,B项正确,D项错误。个体甲中基因E所控制的性状不会发生性状分离,C项错误。图7-21-194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C本题考查对基因突变和染色体结构变异的理解与辨析。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换导致的基因结构的改变,不会导致染色体结构变异,A项错误。基因突变不一定会导致个体表现型的改变,B项错误。4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C基因突变会导致基因中碱基对的数目或排列顺序的改变,染色体结构变异可导致基因数目和排列顺序的改变,所以二者都会导致碱基序列的改变,C项正确。基因突变在光学显微镜下观察不到,D项错误。5基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者。

少本题考查基因突变和染色体变异等方面的知识。1基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序,所以基因突变所涉及的碱基数目往往比较少。2在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。

染色体在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以个别染色体为单位的变异。3基因突变既可由显性基因突变为隐性基因隐性突变,也可由隐性基因突变为显性基因显性突变。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。

一二三二AA植株发生隐性突变后子一代基因型变为Aa,而aa植株发生显性突变后子一代基因型也变为Aa,该种植物自花受粉,所以不论是显性突变还是隐性突变,子二代的基因型都有AA、Aa和aa三种,故最早可在子一代中观察到该显性突变的性状Aa;最早在子二代中观察到该隐性突变的性状aa;子二代中显性个体的基因型有AA和Aa,所以最早在子三代中能分离得到显性突变纯合体AA;最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体aa。新题精选1果蝇的性别决定是Y型,性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡,如:性染色体组成O的个体为雄性,、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇,该果蝇左半侧表现为白眼雄性,右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常,且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异,则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是 ;含基因R的染色体丢失;含基因r的染色体丢失;含基因r的染色体结构变异;含基因R的染色体结构变异A由题意可知,该果蝇受精卵染色体组成正常且同时表现为雄性和雌性是因为受精卵在第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异,故是有丝分裂中形成的两个子细胞中有一个变异,又同时表现为白眼和红眼,故该果蝇的受精卵同时含有红、白眼基因,两个基因是等位基因,故受精卵的基因型是Rr,第一次正常有丝分裂形成的两个细胞基因型都应是Rr,都表现为红眼雌性,而有一个细胞基因型不是Rr,出现雄性,则由题意可知,雄性白眼的基因型是rO,是因为含基因R的染色体丢失,A正确。2植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时,花粉不能够正常萌发或不能穿过柱头,无法完成受精作用而不能结实的现象。下图为培育自交不亲和油菜的过程,其中A、C代表不同的染色体组。下列叙述错误的是A自交不亲和现象有利于防止自交退化,保持油菜的遗传多样性B油菜可能是由两个不同物种通过自然种间杂交后直接获得的物种组成的三倍体,其中C组有9条染色体D选育的自交不亲和油菜的自交不亲和基因来自白菜B植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时,花粉不能够正常萌发或不能穿过柱头,无法完成受精作用而不能结实的现象。因此自交不亲和现象有利于防止自交退化,保持油菜的遗传多样性,A正确;油菜可能是由两个不同物种染色体组成为AA和CC进行杂交获得染色体组成为AC的二倍体,再由该二倍体经过染色体加倍获得的,而不是由两个不同物种通过自然种间杂交后直接获得的,B错误;F1是由AAC组成的三倍体,其中C组有9条染色体,C正确;白菜自交不亲和,而甘蓝型油菜自交亲和,说明自交不亲和油菜的自交不亲和基因应该来自白菜,D正确。1核心概念1P86染色体组:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫作一个染色体组。2P87二倍体:由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体。3P87多倍体:由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4P87单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。5P99杂交育种:是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重点易错语句1P85猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。2P86染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。3P98选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。4P99杂交育种是改良作物品质,提高农作物单位面积产量的常规方法。5P100杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因。6P100诱变育种可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。3边角知识1P107杂交后代会出现性状分离现象,育种过程繁杂而缓慢,效率低,亲本的选择一般限制在同种生物范围之内。2P107人工诱变的方法应用在育种上,大大提高育种的效率和选择范围。但是,基因突变的不定向性,导致诱变育种的盲目性。1用花药离体培养方法培育出马铃薯植株,当该植株的细胞进行减数分裂时,观察到染色体正常联会,此时该细胞内共有12个四分体。据此现象可以推知,马铃薯正常个体细胞内共有多少个染色体组A2个B3个C4个C此时该细胞内共有12个四分体说明含有同源染色体,有24条染色体,2个染色体组。因为该植株是花药离体培养得到的,所以正常植株应含有4个染色体组,故C正确。2如图为雄果蝇染色体图,据图能得到的结论是 ①其配子中的染色体组成是、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②有丝分裂后期有4个染色体组,染色体有5种不同形态③减数第二次分裂后期有2个染色体组,染色体有5种不同形态④该生物进行基因测序应选择5条染色体A①②③④B①②③C①②④D②③④C减数分裂形成配子时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以该个体所形成的配子中的染色体组成是、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,①正确;有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数和染色体组数都加倍,细胞中含有5种不同形态、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的染色体,②正确;减数分裂形成配子时,同源染色体分离,减数第二次分裂后期有2个染色体组,但只有4种形态的染色体、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,③错误;该生物进行基因测序应选择5条染色体、Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,④正确。3下