2024年高考生物一轮复习第七单元第23讲生物变异在育种上的应用第一课时讲义含解析必修2

PAGEPAGE14第23讲染色体变异与育种[考纲明细]1.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)3.转基因食品的平安(Ⅰ)4.试验：低温诱导染色体加倍第一课时染色体变异课前自主检测推断正误并找到课本原话1．染色体变异在光学显微镜下是无法干脆视察到的。(P85—正文)(×)2．人类很多遗传病是由染色体结构变更引起的。例如，猫叫综合征是人的第5号染色体缺失引起的遗传病。(P85—正文)(√)3．细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同限制生物的生长、发育、遗传、变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。(P86—正文)(√)4．多倍体植株经常是茎秆粗大，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等养分物质含量都有所增加。(P87—正文)(√)5．被子植物中，约有33%的物种是多倍体。(P87—相关信息)(√)6．秋水仙素是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。(P87—相关信息)(√)7．体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。(P87—正文)(×)8．体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。(P87—正文)(√)9．剪取诱导处理的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，以固定细胞的形态。(P88—试验)(√)10．秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极。(P87—正文)(√)真题重组推断正误(1)(2015·海南高考)基因突变与染色体结构变异都可导致碱基序列的变更。(√)(2)(2014·四川高考)秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍。(×)(3)(2014·江苏高考)染色体易位不变更基因数量，对个体性状不会产生影响。(×)(4)(2014·江苏高考)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(×)学问自主梳理一、染色体结构变异1．类型2．结果：使排列在染色体上的基因的eq\o(□,\s\up5(01))数目或排列依次发生变更，从而导致性状的变异。二、染色体数目的变异1．类型(1)细胞内eq\o(□,\s\up5(01))个别染色体的增加或削减，如21三体综合征。(2)细胞内染色体数目以eq\o(□,\s\up5(02))染色体组的形式成倍地增加或削减，如多倍体、单倍体。2．染色体组(1)概念：细胞中的一组eq\o(□,\s\up5(03))非同源染色体，在形态和功能上eq\o(□,\s\up5(04))各不相同，但又相互协调，共同限制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。(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eq\o(□,\s\up5(05))Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或eq\o(□,\s\up5(06))Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。a．从染色体来源看，一个染色体组中eq\o(□,\s\up5(07))不含同源染色体。[特殊提示]1．易位与交叉互换。易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异；交叉互换发生于同源染色体非姐妹染色单体之间，属于基因重组。2．基因突变与缺失。基因突变碱基对的缺失不变更染色体上基因的数目和位置；染色体结构变异的缺失会导致染色体上基因数目的削减。[易错推断]1．个别染色体的增、减，可形成三体或单体。(√)2．一个染色体组就是一个基因组。(×)3．染色体组最大的特点是无同源染色体。(√)b．从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体eq\o(□,\s\up5(08))各不相同。c．从所含的基因看，一个染色体组中含有限制本物种生物性状的eq\o(□,\s\up5(09))一整套基因，但不能重复。3．二倍体、多倍体和单倍体的比较三、低温诱导植物染色体数目的变更1．试验原理：用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制eq\o(□,\s\up5(01))纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，使植物细胞eq\o(□,\s\up5(02))染色体数目加倍。2．方法步骤：洋葱根尖培育→取材及细胞固定(卡诺氏液)→eq\o(□,\s\up5(03))制作装片(解离→漂洗→eq\o(□,\s\up5(04))染色→制片)→视察。3．试验结论：适当低温可以诱导eq\o(□,\s\up5(05))染色体数目加倍。[易错推断]1．体细胞中含一个染色体组的生物体肯定是单倍体。(√)2．单倍体生物的体细胞中肯定只含一个染色体组。(×)3．体细胞中含有三个染色体组的生物体肯定是三倍体。(×)4．三倍体生物的体细胞中肯定含三个染色体组。(×)5．多倍体植物多表现为茎秆粗，叶、果实、种子较大，早熟、多籽性状。(×)6．蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞干脆发育而来的。(√)7．秋水仙素抑制纺锤体的形成，使着丝点不能分裂，染色体数目加倍。(×)考点题型突破考点eq\o(\s\up7(),\s\do5())染色体的结构和数目变异题型一染色体结构变异类型1．若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“°”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是()A．缺失、重复、倒位、易位B．缺失、重复、易位、倒位C．重复、缺失、倒位、易位D．重复、缺失、易位、倒位答案A解析分析题图可知，乙表示染色体缺失D片段；丙是同一条染色体上C片段发生重复；丁表示染色体B、C片段的倒位；戊图中一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上，属于易位。2．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态，下列有关叙述正确的是()A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．甲图是由于个别碱基对的增加或缺失，导致染色体上基因数目变更的结果C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中答案D解析甲是染色体结构变异的缺失或重复，乙是染色体结构变异的易位，都是染色体结构变异，A错误；个别碱基对的增加或缺失属于基因突变，甲图中部分基因发生了增加或缺失，导致染色体上基因数目变更，B错误；四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而乙图的易位现象，发生在非同源染色体之间，C错误；甲和乙都发生联会现象，发生在减数第一次分裂前期，丙图同源染色体的非姐妹染色单体之间进行了交叉互换，也发生于减数第一次分裂前期，D正确。题型二染色体数目变异及染色体组数推断3．视察图中a～h所示的细胞图，关于它们所含的染色体组数的叙述，正确的是()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图答案C解析图中所示细胞中有一个染色体组的是d、g，有两个染色体组的是c、h，有三个染色体组的是a、b，有四个染色体组的是e、f，C正确，A、B、D错误。4．(2024·江苏高考)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异样联会形成的部安排子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A．上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．该植株花药培育加倍后的个体均为纯合子答案B解析联会发生在减数第一次分裂四分体时期，在前期，A错误；由题干知，异样联会形成的部安排子也可完成受精，异样联会时，减数第一次分裂后期移向细胞两极的染色体数目不再均等安排，形成的配子中染色体的数目与正常配子相比发生变更，因此自交后代会出现染色体数目变异，B正确；该玉米产生的雌、雄配子基因型有Aa、aa，自交后，单穗上籽粒的基因型有AAaa、aaaa、Aaaa，C错误；基因型为Aa的花药经培育加倍后的个体基因型为AAaa，为杂合子，D错误。技法提升1.三种方法确定染色体组数量(1)染色体形态法同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有4个染色体组。(2)等位基因个数法限制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)公式法染色体组数＝eq\f(染色体数,染色体形态数)，如图染色体组数为4。2．“两看法”推断单倍体、二倍体和多倍体题型三单倍体、二倍体和多倍体的成因及特点5．下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是()A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B．由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案D解析一个染色体组中的染色体是非同源染色体，减数分裂中能联会的染色体是同源染色体，A正确；二倍体指的是由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体，B正确；含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组，例如六倍体小麦的单倍体含有三个染色体组，C正确；人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，D错误。6．下列说法正确的是()A．体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B．八倍体小麦的单倍体有四个染色体组C．六倍体小麦花药离体培育所得个体是三倍体D．体细胞中含有两个染色体组的个体肯定是二倍体答案B解析单倍体的染色体组数量与该生物配子的染色体组数量相同，不肯定只含有一个染色体组，如八倍体小麦的单倍体有四个染色体组，A错误，B正确；由配子发育成的个体细胞中不管有几个染色体组，都属于单倍体，C、D错误。易错警示关于单倍体与多倍体的两个易误点(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，但是多倍体的配子发育成的个体体细胞中含有不止一个染色体组。(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。题型四变异类型比较及推断7．(2015·海南高考)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变更C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的变更D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜视察答案C解析基因突变的实质是基因中碱基序列的变更，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A错误；基因突变不肯定引起个体表现型的变更，B错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的变更，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D错误。8．家蚕属于ZW型性别确定的二倍体生物，含有异型性染色体ZW的为雌性。下图所示为家蚕正常卵原细胞及几种突变细胞的第2对常染色体和性染色体。以下分析正确的是()A．正常卵原细胞产生的雌配子类型有四种，该过程受基因限制B．突变细胞Ⅰ发生了基因突变或基因重组C．突变细胞Ⅰ和突变细胞Ⅱ所发生的变异都能够通过显微镜视察到D．突变细胞Ⅲ中A和a的分别符合基因的分别定律答案A解析正常卵原细胞中常染色体和性染色体在减数分裂时自由组合，可产生四种雌配子，生命活动从根本上来说均是受基因限制的，A正确；与正常卵原细胞相比，可看出突变细胞Ⅰ应是发生了基因突变，不能在显微镜下看到，突变细胞Ⅱ发生了染色体缺失，可在显微镜下看到，B、C错误；突变细胞Ⅲ中A和a位于非同源染色体上，在减数分裂时遵循基因的自由组合定律，D错误。9．下图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像，其中能够体现基因重组的是()A．①③B．①④C．②③D．②④答案B解析图①表示四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，能够实现基因重组；图②表示染色体结构变异中的易位；图③表示有丝分裂后期，着丝点分裂导致两套相同的染色体分别移向细胞两极，在这个过程中不发生基因重组；图④表示减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组。学问拓展1.染色体结构变异与基因突变的区分(1)变异范围不同①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的变更，这种变更在光学显微镜下视察不到。②染色体结构的变异：是在染色体水平上的变异，涉及染色体某一片段的变更，这一片段可能含有若干个基因，这种变更在光学显微镜下可视察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增加、缺失和替换三种类型；染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区分可用下图表示。(3)变异的结果不同①染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列依次发生变更，从而导致性状的变更，但未形成新的基因。②基因突变是基因结构的变更，包括DNA碱基对的替换、增加和缺失，基因突变导致新基因的产生，但基因数目不变，生物的性状不肯定变更。2．易位与交叉互换的区分题型五变异类型的试验探究10．果蝇为XY型性别确定，与人的性别确定方式不同的是，果蝇由受精卵中的X染色体的数目确定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育状况。已知果蝇中红眼(A)对白眼(a)为显性，基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失则X染色体记为X－，其中XX－为可育雌果蝇，X－Y因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1，发觉F1中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F2。依据F2性状推断该白眼雌果蝇产生的缘由：(1)若子代________________________________，则是由亲代配子基因突变所致；(2)若子代________________________________，则是由X染色体片段缺失所致；(3)若子代________________________________，则是由染色体数目变异所致。答案(1)白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇＝1∶1(2)红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1(3)红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状)解析利用代入法解题，将结论代入推相应现象。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1，正常状况下F1的雌果蝇眼色的基因型为XAXa，表现型为红眼。白眼雌果蝇的出现可能有三种缘由，基因突变所致、X染色体片段缺失所致、性染色体数目变异所致。(1)若为基因突变所致，则白眼的基因型为XaXa，与正常红眼雄果蝇杂交产生F2，即XaXa×XAY，子代的表现型及比例为红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1。(2)若是由X染色体片段缺失所致，则白眼的基因型为X－Xa，与正常红眼雄果蝇杂交产生F2，即X－Xa×XAY，由于X－Y因缺少相应基因而死亡，所以子代的表现型及比例为红眼雌果蝇(XAX－、XAXa)∶白眼雄果蝇(XaY)＝2∶1。(3)若是由性染色体数目变异所致，依据表格雌果蝇的染色体组成可知，白眼果蝇的染色体组成为XXY，所以基因型为XaXaY，产生的配子为XaXa∶XaY∶Xa∶Y＝1∶2∶2∶1。正常红眼雄果蝇产生的配子为XA∶Y＝1∶1，结合表格中个体的发育状况可知，子代红眼雌果蝇(XA