高考生物第7單元 遺傳、變異與進(jìn)化 第21講 染色體變異與育種、基因工程

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1、第21講 PART 07染色體變異與育種、基因工程基礎(chǔ)知識鞏固考點(diǎn)互動探究考例考法直擊教師備用習(xí)題 拓展微課第21講 染色體變異與育種、基因工程考試說明1染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()。2生物變異在育種上的應(yīng)用()。3轉(zhuǎn)基因食品的安全()。4實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍?；A(chǔ)知識鞏固鏈接教材一、染色體變異的類型1染色體結(jié)構(gòu)變異(1) 類型(連線)A.基因數(shù)目沒有變化，基因排列順序發(fā)生改變B.發(fā)生在非同源染色體之間C.同一條染色體上存在了等位基因或相同基因D.染色體上的基因數(shù)目減少缺失 ()重復(fù) ( )易位 ()倒位 ()基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材2染色體數(shù)目變異(1)類型：一類是細(xì)胞內(nèi)_的增加或減少，另一

2、類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以_的形式成倍地增加或減少。(2)染色體組概念：細(xì)胞中的一組_染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的_。(2)結(jié)果：使排列在染色體上的基因_或_發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。舉例：貓叫綜合征，是由于人的5號染色體部分_引起的遺傳病。數(shù)目排列順序個別染色體染色體組非同源全部遺傳信息缺失基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材二、單倍體、二倍體和多倍體的比較1區(qū)別組成：如圖7211所示為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為_或_。圖7211、X、Y基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材單倍體二倍體多倍體概念 由_發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有本物種_染色體數(shù)目的個體由_發(fā)育而來體細(xì)胞中含有兩個_的個體

3、由_發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體體細(xì)胞染色體組數(shù)目本物種中配子的染色體組數(shù)兩個_發(fā)育起點(diǎn)配子受精卵受精卵特點(diǎn)單倍體植株弱小，且一般_正常發(fā)育多倍體植株常常表現(xiàn)為莖稈_，葉片、果實(shí)和種子都比較大，_等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富配子配子受精卵三個或三個以上染色體組受精卵粗壯糖類和蛋白質(zhì)高度不育基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材2 . 人工誘導(dǎo)方法(1)圖中 和操作分別是用_，其作用原理是_。(2)圖中過程是_。(3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是_。圖7212秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗及用秋水仙素處理幼苗秋水仙素抑制紡錘體形成花藥離體培養(yǎng)明顯縮短育種年限三、生物育種原理、方法及實(shí)例(連線)基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材

4、基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材四、基因工程及應(yīng)用1概念。生物體體外基因工程別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境_操作對象DNA分子操作水平_變異原理_基本過程剪切、拼接、導(dǎo)入、表達(dá)結(jié)果_改造生物的遺傳性狀DNA分子水平基因重組定向基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材2工具(1)剪刀與針線(如圖7213所示)基 因的“剪刀”：_，如圖中a?；虻摹搬樉€”：_，如圖中b。(2)基因的“運(yùn)輸工具”：_，常用的有_、噬菌體、動植物病毒等。限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體質(zhì)粒圖7213基礎(chǔ)知識鞏固鏈接教材3基本步驟提取目的基因_將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_。4應(yīng)用(1)_，如抗蟲棉的培育。(2)_，如制備胰島素等。(3)_，如

5、利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油。5轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性“兩種態(tài)度”(1)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全，要_。(2)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)該_。 。目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因的檢測與鑒定育種藥物研制環(huán)境保護(hù)嚴(yán)格控制大范圍推廣基礎(chǔ)知識鞏固銜接課堂1正誤辨析(1)染色體上某個基因的丟失屬于基因突變。()(2)DNA分子中發(fā)生三個堿基對的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。()(3)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。()(4)二倍體生物的單倍體都是高度不育的。()(5)常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使單倍體加倍為正常的純合子。()(6)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。

6、()(7)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化。()(8)誘變育種和雜交育種均可形成新基因。()(9)太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生所需優(yōu)良性狀。()(10)抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)。()基礎(chǔ)知識鞏固答案 (1)(2)(3) (4)(5)(6)(7) (8)(9)(10)解析 (1)基因突變不改變基因的數(shù)目，染色體上某個基因的丟失屬于染色體變異。(2)DNA分子中發(fā)生三個堿基對的缺失一般屬于基因突變。(3)非同源染色體某片段移接也可以發(fā)生在有絲分裂過程中。(4)蜂王是二倍體，其卵細(xì)胞形成的雄蜂是單倍體，可育。(5)單倍體通常高度不育，不能形成種子，因此用秋水

7、仙素處理的是幼苗，而不是萌發(fā)的種子。(6)單倍體植株不一定含一個染色體組，也可能含兩個或多個染色體組，因此用秋水仙素處理單倍體植株后得到的不一定是二倍體。(7)染色體片段的缺失和重復(fù)會導(dǎo)致基因數(shù)目減少和增加，其中染色體片段缺失還會導(dǎo)致基因種類減少。 (8)雜交育種的原理是基因重組，只能產(chǎn)生新的基因型，而不能形成新基因。(9)太空育種的原理是基因突變，而基因突變是不定向的，此育種方式不能定向獲得新品種。(10)抗蟲基因即使成功地插入植物細(xì)胞染色體上，也可能由于基因選擇性表達(dá)或者細(xì)胞內(nèi)基因的互作等其他原因而不能正常表達(dá)，所以需要在基因工程最后一步中進(jìn)行相關(guān)鑒定。基礎(chǔ)知識鞏固銜接課堂2熱圖解讀考(1

8、)觀察下列圖示，填出變異類型并回答相關(guān)問題： (1)指出染色體結(jié)構(gòu)變異的類型：_；_；_；_。(2)屬于基因突變的是_(填序號)，屬于基因重組的是_(填序號)。(3)可在顯微鏡下觀察到的是_(填序號)。(4)基因的數(shù)目和排列順序均未發(fā)生變化的是_(填序號)。圖7214缺失重復(fù)倒位易位考點(diǎn)一基因突變的機(jī)理、類型及特點(diǎn)考點(diǎn)互動探究1.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變、基因重組的區(qū)別基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異變化對象基因中的堿基對染色體片段變異水平DNA分子水平細(xì)胞水平結(jié)果基因結(jié)構(gòu)改變，但不改變基因的位置和數(shù)量染色體上的基因數(shù)目或排列順序改變顯微鏡觀察不能直接觀察可直接觀察考點(diǎn)互動探究2易位與交叉互換的區(qū)別染色

9、體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間原理屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到考點(diǎn)互動探究3三種變異類型能發(fā)生的生物類型及與細(xì)胞分裂的關(guān)系變異類型可發(fā)生的細(xì)胞分裂方式可發(fā)生生物類型基因突變 二分裂、無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂 病毒、原核生物、真核生物基因重組(有性生殖過程中)減數(shù)分裂真核生物染色體變異有絲分裂、減數(shù)分裂真核生物1科學(xué)家以玉米為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行遺傳實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果如圖7215所示，則F1中出現(xiàn)綠株的根本原因是() A在產(chǎn)生配子的過程中，等位基因分離B射線處理導(dǎo)致配子中的染色體數(shù)目減少C射線處理導(dǎo)致配子

10、中染色體結(jié)構(gòu)缺失D射線處理導(dǎo)致控制莖顏色的基因發(fā)生突變考點(diǎn)互動探究典例追蹤圖7215解析 從圖示看出，F(xiàn)1中出現(xiàn)綠株的根本原因是射線處理導(dǎo)致配子中染色體結(jié)構(gòu)缺失。答案 C2如圖7216所示為果蠅的染色體組成，其中甲、乙所示分別是兩種果蠅的一個染色體組，丙所示是果蠅的X染色體及其上部分基因，下列敘述正確的是()A甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同C丙中過程，可能是發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間的易位D丙中所示變異可為生物進(jìn)化提供原材料考點(diǎn)互動探究典例追蹤答案 D解析 與甲相比，乙中的1號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂過程中1號染色體不能

11、正常聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常配子，A項(xiàng)錯誤；因?yàn)橐抑械?號染色體發(fā)生了倒位，所以甲、乙的1號染色體上的基因排列順序不完全相同，B項(xiàng)錯誤；丙中過程，基因的位置發(fā)生顛倒，屬于倒位，C項(xiàng)錯誤；丙中過程染色體片段發(fā)生改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，都屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，能為生物進(jìn)化提供原材料，D項(xiàng)正確。圖72163下列關(guān)于染色體變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述中，錯誤的是()A染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段增加、缺失或替換等，而基因突變則是DNA分子中堿基對的替換、增加或缺失B原核生物和真核生物均可以發(fā)生基因突變，但只有真核生物能發(fā)生染色體變異C基因突變一般是微小突變，其對生物體影響較小，而染色體結(jié)構(gòu)變異

12、是較大的變異，其對生物體影響較大D多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡觀察進(jìn)行鑒別，而基因突變則不能考點(diǎn)互動探究典例追蹤答案 C解析 基因突變是分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基對的改變，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到，原核生物和真核生物都可以發(fā)生；染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段的變化，只有真核生物可以發(fā)生?；蛲蛔兒腿旧w結(jié)構(gòu)變異都可能對生物的性狀產(chǎn)生較大影響。易歸納提煉基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問題(1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的片段互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失”問題。DNA分子上若干“基因”

13、的缺失屬于染色體變異，DNA分子上若干“堿基對”的缺失屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平問題?；蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于“分子”水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問題?；蛲蛔兏淖兓虻摹百|(zhì)”，不改變基因的“量”；基因重組不改變基因的“質(zhì)”，一般也不改變基因的“量”，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的“量”；染色體變異不改變基因的“質(zhì)”，但會改變基因的“量”或改變基因的排列順序?？键c(diǎn)互動探究考點(diǎn)二染色體數(shù)目變異與生物體的倍性考點(diǎn)互動探究1.染色體組(1)染色體組概念的理解：染色體組是指細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功

14、能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。要構(gòu)成一個染色體組，應(yīng)具備以下條件：從染色體來源看，一個染色體組中不含同源染色體，沒有等位基因。從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體各不相同。從所含基因看，一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)，也不能缺少?？键c(diǎn)互動探究(2)染色體組數(shù)量的判斷方法根據(jù)染色體形態(tài)判定細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個染色體組。如圖A中形態(tài)、大小完全相同的染色體為1條，所以有1個染色體組，圖B中彼此相同的(比如點(diǎn)狀的)染色體有3條，故有3個染色體組。同理，圖C中有1個染色體組，圖D中有2個染色體

15、組。圖7217根據(jù)基因型判定在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個染色體組。圖乙所示基因型為AAa，A、a基因共有3個，即含有3個染色體組。同理，圖丙中有2個染色體組，圖丁中有3個染色體組。注：判定染色體組的數(shù)目時只需參考其中任意一對等位基因的數(shù)量即可。根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算染色體組數(shù)染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。圖7218考點(diǎn)互動探究2.單倍體、二倍體、多倍體的區(qū)別提醒 由合子發(fā)育來的個體，細(xì)胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體；由

16、配子直接發(fā)育來的，不管含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。考點(diǎn)互動探究2.多倍體育種和單倍體育種單倍體育種多倍體育種原理染色體變異染色體變異方法通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再用秋水仙素處理幼苗用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子或幼苗優(yōu)點(diǎn)明顯縮短育種年限器官大，營養(yǎng)成分含量高，產(chǎn)量增加缺點(diǎn)技術(shù)復(fù)雜，需要與雜交育種配合運(yùn)用發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率較低提醒 經(jīng)過一定濃度的秋水仙素或低溫處理得到的含有多個染色體組的個體也是多倍體。由于單倍體一般不可育，所以單倍體育種一般經(jīng)歷花藥離體培養(yǎng)和人工誘導(dǎo)染色體加倍兩個過程。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，且得到的往往都是純種植株。考點(diǎn)互動探究單倍體育種多倍體育種實(shí)例 提

17、醒 經(jīng)過一定濃度的秋水仙素或低溫處理得到的含有多個染色體組的個體也是多倍體。由于單倍體一般不可育，所以單倍體育種一般經(jīng)歷花藥離體培養(yǎng)和人工誘導(dǎo)染色體加倍兩個過程。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能明顯縮短育種年限，且得到的往往都是純種植株?？枷?染色體組與染色體數(shù)目變異12016衡陽質(zhì)檢 觀察圖中ah所示的細(xì)胞圖，關(guān)于它們所含的染色體組數(shù)的敘述，正確的是()A細(xì)胞中含有一個染色體組的是h圖B細(xì)胞中含有兩個染色體組的是e、g圖C細(xì)胞中含有三個染色體組的是a、b圖D細(xì)胞中含有四個染色體組的是c、f圖考點(diǎn)互動探究典例追蹤圖7219答案 C解析 有一個染色體組的是d、g；有兩個染色體組的是c、h；有三個染色體組的是

18、a、b；有四個染色體組的是e、f。 2下列有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是()未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植株，一定是單倍體含有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體基因型是aaaBBBCcc的植株一定是單倍體基因型是Abcd的生物體一般是單倍體A BC D考點(diǎn)互動探究典例追蹤答案 B解析 單倍體通常是由配子直接發(fā)育而來的個體，含有兩個染色體組的配子發(fā)育成的個體也為單倍體，基因型是Abcd的生物體一般是單倍體，所以B選項(xiàng)符合題意。 3下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述中，錯誤的是()A利用小麥花粉培育形成的個體是單倍體B二倍體和多倍體都是由受精卵發(fā)育而成的C單倍體植株

19、長得粗壯，多倍體植株莖稈一般比較弱小D低溫和秋水仙素都可以誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生考點(diǎn)互動探究典例追蹤答案 C解析 單倍體是由配子發(fā)育而成的，小麥花粉是雄配子，A項(xiàng)正確；二倍體和多倍體都是由受精卵發(fā)育而來的，B項(xiàng)正確；一般來說，單倍體植株長得弱小，多倍體植株莖稈比較粗壯，C項(xiàng)錯誤；低溫和秋水仙素處理都可以抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，D項(xiàng)正確?？枷?多倍體育種與單倍體育種4下列下列是無子西瓜培育的過程簡圖，有關(guān)敘述不正確的是()A過程也可進(jìn)行低溫誘導(dǎo)處理，與秋水仙素的作用原理不同B三倍體植株不育的原因是在減數(shù)分裂過程中聯(lián)會發(fā)生紊亂C培育得到的無子西瓜與二倍體有子西瓜相比個大、含糖量高D要得

20、到無子西瓜，需每年制種，很麻煩，所以可用無性繁殖技術(shù)進(jìn)行快速繁殖考點(diǎn)互動探究典例追蹤圖72110考點(diǎn)互動探究答案 A解析 低溫和秋水仙素的作用原理相同，A項(xiàng)錯誤。三倍體植株不育的原因是在減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會發(fā)生紊亂，B項(xiàng)正確。三倍體西瓜與二倍體有子西瓜相比個大、含糖量高，這是多倍體的特點(diǎn)，C項(xiàng)正確。三倍體無子西瓜可以通過無性繁殖進(jìn)行快速繁殖，D項(xiàng)正確?？键c(diǎn)互動探究典例追蹤答案 C解析 單倍體育種是指利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，將離體的花藥等培育成單倍體植株，再通過人工誘導(dǎo)使其染色體數(shù)加倍，從而使植物恢復(fù)正常染色體數(shù)。分析圖示可知：過程甲表示雜交，過程乙表示單倍體育種，過程甲和乙合稱為單倍體育

21、種，A項(xiàng)錯誤；過程乙中的表示花藥離體培養(yǎng)，B項(xiàng)錯誤； 依題意可知，圖示中的矮稈抗銹病優(yōu)良品種的基因型為ddTT，C項(xiàng)正確；完成的處理后，獲得的都是純合子，從中選育出的矮稈抗銹病優(yōu)良品種植株能穩(wěn)定遺傳，無須經(jīng)秋水仙素處理，D項(xiàng)錯誤。5科學(xué)家用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種，方法如圖72111所示。下列敘述正確的是()A上述 育種方法包括雜交育種和單倍體育種B過程乙被稱為花藥離體培養(yǎng)C題中矮稈抗銹病優(yōu)良品種的基因型為ddTTD經(jīng)的處理后獲得的矮稈抗銹病優(yōu)良品種植株還需要經(jīng)秋水仙素處理才能推廣圖 72111考點(diǎn)三低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化考點(diǎn)

22、互動探究1.原理、步驟和現(xiàn)象考點(diǎn)互動探究2.實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。解離液(體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精以11混合)：使組織中的細(xì)胞相互分離。清水：洗去解離液，防止解離過度影響染色。改良苯酚品紅染液：使染色體著色，便于觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目、行為。3.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) (1)選材：材料應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況；常用的觀察材料有蠶豆(染色體較洋蔥少，故首選)、洋蔥、大蒜等。(2)根尖培養(yǎng)培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤以利于生根；低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、4 、0 三種溫度，以作

23、為對照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計不嚴(yán)密?？键c(diǎn)互動探究(3)在用顯微鏡觀察時，先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂期，再換上高倍鏡并調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋和反光鏡，使物像清晰，仔細(xì)觀察，辨認(rèn)哪些細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化，找出處于細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞，進(jìn)行染色體計數(shù)。(4)為了能觀察到細(xì)胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，必須先將細(xì)胞固定；顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被殺死的細(xì)胞；實(shí)驗(yàn)原理中“低溫處理會抑制紡錘體形成”及“染色體不能被拉向兩極”不等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。12016衡陽質(zhì)檢關(guān)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)，描述不正確的是()A處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多B在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞C在高倍顯微鏡下可以

24、觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程D在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似考點(diǎn)互動探究典例追蹤答案 C解析 在固定過程中細(xì)胞已被殺死，故不能觀察到二倍體變?yōu)樗谋扼w的動態(tài)過程。22016衡陽質(zhì)檢用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織56 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定 時間的低溫(如4 )處理水培的洋蔥根尖(2N16)時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)針對以上的問題，你作出的假設(shè)是_。你提出此假設(shè)的依據(jù)是_。(2)低溫處理植物材料時，通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng)，根據(jù)這個提示將你設(shè)計的實(shí)驗(yàn)組合以表格的形式列出來。 考點(diǎn)互動探究

25、典例追蹤(3)按照你的設(shè)計思路，以_作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進(jìn)行的具體操作是第一步：剪取根尖23 mm。第二步：按照_的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行處理。第三步：將洋蔥根尖制成臨時裝片，在顯微鏡下用一個分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動態(tài)變化過程。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計回答：該同學(xué)設(shè)計的實(shí)驗(yàn)步驟有一處明顯的錯誤，請指出錯誤所在，并加以改正。_(4)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞中染色體數(shù)可能為_?？键c(diǎn)互動探究典例追蹤考點(diǎn)互動探究答案 (1)用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點(diǎn)的分裂)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂(2)(3)

26、在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目解離漂洗染色細(xì)胞已被殺死，在第三步中不會再觀察到染色體加倍的動態(tài)變化(4)16、32、64 培養(yǎng)時間培養(yǎng)溫度5 h10 h15 h20 h常溫4 0 注：設(shè)計的表格要達(dá)到以下兩個要求：至少設(shè)置兩個溫度的對照；間隔相等的培養(yǎng)時間進(jìn)行取樣?？键c(diǎn)互動探究解析 (1)探究實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)是由探究的問題決定的，該實(shí)驗(yàn)探究的問題是低溫是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍，由此得出該探究實(shí)驗(yàn)的假設(shè)。根據(jù)低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，推斷低溫狀態(tài)下細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂，所以提出“低溫能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍”的假設(shè)。(2)設(shè)計表格時要注意題干中的要求是測

27、量低溫效應(yīng)的時間，分別設(shè)置溫度和時間兩個實(shí)驗(yàn)變量?？紤]到一般植物細(xì)胞周期的時間單位為小時，因此表格內(nèi)培養(yǎng)時間應(yīng)以小時為單位。(3)通過觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目并和不經(jīng)過低溫處理的正常根尖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目進(jìn)行比較，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。制作裝片的步驟是解離漂洗染色制片。由于在固定和解離時已經(jīng)殺死根尖細(xì)胞，所以不會再觀察到細(xì)胞分裂的動態(tài)變化。(4)由于大部分細(xì)胞沒有發(fā)生染色體加倍，其染色體數(shù)目仍為16條，部分細(xì)胞進(jìn)行正常的有絲分裂，并處于后期，其染色體數(shù)目加倍，為32條，還有個別加倍后的細(xì)胞，進(jìn)行有絲分裂，并處于后期，其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目為64條。考例考法直擊12016江蘇卷 圖72112中甲、乙兩個體的

28、一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是()A個體甲的變異對表型無影響B(tài)個體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C個體甲自交的后代，性狀分離比為31D個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常答案 B 解析 本題考查生物變異及遺傳規(guī)律方面的知識。個體甲的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，會對表型產(chǎn)生影響，A項(xiàng)錯誤。個體乙的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，會對表型產(chǎn)生影響，變異后的兩條同源染色體在減數(shù)第一次分裂配對時會形成異常的四分體，B項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯誤。個體甲中基因E所控制的性狀不會發(fā)生性狀分離，C項(xiàng)錯誤。圖72112考例考法直擊2 2015海南卷 關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述

29、，正確的是()A基因突變都會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個體表現(xiàn)型改變C基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變D基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察答案 C解析 本題考查對基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的理解與辨析?；蛲蛔兪侵富蛑袎A基對的增添、缺失或替換導(dǎo)致的基因結(jié)構(gòu)的改變，不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A項(xiàng)錯誤。基因突變不一定會導(dǎo)致個體表現(xiàn)型的改變，B項(xiàng)錯誤。基因突變會導(dǎo)致基因中堿基對的數(shù)目或排列順序的改變，染色體結(jié)構(gòu)變異可導(dǎo)致基因數(shù)目和排列順序的改變，所以二者都會導(dǎo)致堿基序列的改變，C項(xiàng)正確?；蛲蛔冊诠鈱W(xué)顯微鏡下觀察不到，D項(xiàng)錯誤?？祭挤ㄖ睋?2015天津

30、卷 低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的卵細(xì)胞，此卵細(xì)胞與精子結(jié)合發(fā)育成三倍體草魚胚胎。上述過程中產(chǎn)生下列四種細(xì)胞，如圖72113所示四種細(xì)胞的染色體行為(以二倍體草魚體細(xì)胞含兩對同源染色體為例 )可出現(xiàn)的是()答案 B解析 A項(xiàng)，由題意可知，低溫誘導(dǎo)可使二倍體草魚卵原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時不形成紡錘體，即不能牽 引同源染色體移向兩極；B項(xiàng)，該圖表示在染色體數(shù)目未減半的次級卵母細(xì)胞中發(fā)生減數(shù)第二次分裂，類似于有絲分裂；C項(xiàng)，卵細(xì)胞中染色體數(shù)目應(yīng)為四條；D項(xiàng)，圖示胚胎細(xì)胞應(yīng)為染色體加倍的卵細(xì)胞(含同源染色體)和精子產(chǎn)生的受精卵發(fā)育而來的細(xì)胞，細(xì)胞

31、內(nèi)應(yīng)有三個染色體組，故選B項(xiàng)。圖72113考例考法直擊42016全國卷 基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源。回答下列問題：(1)基因突變和染色體變異所涉及的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者_(dá)。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以_為單位的變異。(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子_代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子_代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子_代中能分

32、離得到顯性突變純合體；最早在子_代中能分離得到隱性突變純合體。 考例考法直擊解析本題考查基因突變和染色體變異等方面的知識。(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，染色體變異往往會改變基因的數(shù)目和排列順序，所以基因突變所涉及的堿基數(shù)目往往比較少。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以個別染色體為單位的變異。(3)AA植株發(fā)生隱性突變后子一代基因型變?yōu)锳a，而aa植株發(fā)生顯性突變后子一代基因型也變?yōu)锳a，該種植物自花受粉，所以不論是顯性突變還是隱性突變，子二代的基因型都有AA、Aa和aa三種，故最早可在子一代中觀察到該顯性突

33、變的性狀(Aa)；最早在子二代中觀察到該隱性突變的性狀(aa)；子二代中顯性個體的基因型有AA和Aa，所以最早在子三代中能分離得到顯性突變純合體(AA)；最早在子二代中分離得到隱性突變純合體(aa)。答案 (1)少(2)染色體(3)一二三二教師備用習(xí)題1 用花藥離體培養(yǎng)方法培育出馬鈴薯植株，當(dāng)該植株的細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂時，觀察到染色體正常聯(lián)會，此時該細(xì)胞內(nèi)共有12個四分體。據(jù)此現(xiàn)象可以推知，馬鈴薯正常個體細(xì)胞內(nèi)共有多少個染色體組()A2個 B3個C4個 D6個解析 C 由題意可知，有12個四分體說明含有同源染色體，說明有24條染色體，此時有2個染色體組。因?yàn)樵撝仓晔墙?jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的，所以正常

34、植株應(yīng)含有4個染色體組，故C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯誤。教師備用習(xí)題解析 C減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以該個體所形成的配子中的染色體組是X、或Y、，正確；有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)和染色體組數(shù)都加倍，細(xì)胞中含有5種不同形態(tài)(X、Y、)的染色體，正確；減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分離，減數(shù)第二次分裂后期有2個染色體組，但只有4種形態(tài)(X、或Y、)的染色體，錯誤；該生物進(jìn)行基因測序時應(yīng)選擇5條染色體(X、Y、)，正確。2如圖為雄果蠅染色體圖，據(jù)圖能得到的結(jié)論是()其配子中的染色體組是X、或Y、有絲分裂后期有4個染色體組，染色體有5種不同形態(tài)減數(shù)第二次分裂后

35、期有2個染色體組，染色體有5種不同形態(tài)該生物進(jìn)行基因測序時應(yīng)選擇5條染色體A BC D教師備用習(xí)題3下列有關(guān)生物的遺傳變異的敘述，正確的是()A基因通過表達(dá)實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親子代之間的傳遞，從而保持生物遺傳性狀的穩(wěn)定B基因重組、基因突變和染色體變異均屬于可遺傳變異，故它們一定能遺傳給后代C基因突變只可以由環(huán)境因素誘發(fā)，不可以自發(fā)產(chǎn)生D染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異都可以用顯微鏡直接觀察解析 D基因通過復(fù)制實(shí)現(xiàn)遺傳信息在親子代之間的傳 遞，從而保持生物遺傳性狀的穩(wěn)定，A項(xiàng)錯誤?；蛑亟M、基因突變和染色體變異均屬于可遺傳變異，但不一定能遺傳給后代，B項(xiàng)錯誤?；蛲蛔冇姓T發(fā)突變和自發(fā)突變，C項(xiàng)錯誤。染色體結(jié)

36、構(gòu)變異和數(shù)目變異都可以用顯微鏡直接觀察，D項(xiàng)正確。教師備用習(xí)題4關(guān)于生物變異的敘述，錯誤的是()A基因結(jié)構(gòu)中堿基對的增添、缺失、替換導(dǎo)致基因突變B精子和卵細(xì)胞融合形成受精卵過程中發(fā)生基因重組C三倍體植物可以由受精卵發(fā)育而來但其不可育D染色體上的片段易位或倒位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異解析 B基因突變指的是DNA(基因)中的堿基對的增添、缺失或替換，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變，A項(xiàng)正確?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而不是受精作用過程中，B項(xiàng)錯誤。四倍體和二倍體雜交產(chǎn)生的后代是三倍體，由于三倍體減數(shù)分裂過程中聯(lián)會紊亂，所以不可育，C項(xiàng)正確。染色體上的片段易位或倒位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D項(xiàng)正確。教師備用習(xí)題5

37、回答下列關(guān)于生物變異的問題：(1)圖甲表示鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理。圖中表示的遺傳信息流動過程分別是_；_；鏈堿基組成為_，纈氨酸的密碼子(之一)為_。(2)圖乙為基因型為AaBB的某動物進(jìn)行細(xì)胞分裂的示意圖。則圖中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因可能是_。(3)圖丙表示兩種類型的變異。其中屬于基因重組的是_(填序號)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是_(填序號)，從變異發(fā)生的染色體種類來說，兩種變異的主要區(qū)別是_。教師備用習(xí)題答案 (1)DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄CATGUA(2)發(fā)生了交叉互換或基因突變(3)發(fā)生在同源染色體之間，發(fā)生在非同源染色體之間解析 (1)圖甲中分別表示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，DNA復(fù)制發(fā)

38、生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，鏈堿基組成為CAT，鏈為鏈轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，因此纈氨酸的密碼子為GUA。(2)圖中兩條姐妹染色單體上的基因不同的原因可能是發(fā)生了交叉互換或基因突變。(3)圖丙中表示同源染色體之間發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組，是非同源染色體發(fā)生了互換，屬于染色體變異。拓展微課育種流程圖分析與設(shè)計專題講解一、雜交育種的選育目標(biāo)與育種程序的類型1雜交育種的選育目標(biāo)可分為三類：隱性純合子、顯性純合子(包括AABB或AAbb)及雜合子。2雜交育種不一定需要連續(xù)自交，若要選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生 分離；若要選

39、育隱性優(yōu)良純種，則只要在子二代選擇出現(xiàn)該性狀的個體即可，若要選育雜合子，則只要得到雜種即可(需年年制種或采用無性繁殖方法繁殖)。3雜交育種類型及程序分析如下：(1)培育常規(guī)的純合子品種培育隱性純合子品種：選出雙親 子一代 子二代選出符合要求的優(yōu)良性狀個體即可推廣。培育顯性純合子品種：選出雙親 子一代 子二代選出符合要求的優(yōu)良性狀個體 子三代選出符合要求的優(yōu)良性狀個體 選出能穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良性狀個體推廣。(2)培育雜合子品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，可以將雜種子一代作為種子直接利用，如水稻、玉米等?；静襟E：選取雙親P雜交F1。特點(diǎn)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗性強(qiáng)，但種子只能用一年，需年年育種(因雜合子自交后代會發(fā)生性狀

40、分離)?？刹捎脽o性繁殖技術(shù)如植物組織培養(yǎng)、營養(yǎng)繁殖(如甘薯、馬鈴薯等)等達(dá)到長期利用雜種子一代的目的。專題講解專題講解【典題示導(dǎo)1】袁隆平一直致力于雜交水稻的研究，極大地提高了水稻的產(chǎn)量，緩解了世界糧食短缺的現(xiàn)狀，被提名為2014年諾貝爾和平獎的候選人。關(guān)于雜交育種的敘述正確的是()A雜交水稻利用了不同親本染色體重組的原理B雜交能將不同物種的優(yōu)良性狀集中到一個個體中C雜交后代表現(xiàn)出優(yōu)良性狀就成為優(yōu)良品種D該育種方法也可以用于家禽、家畜的育種解析 A項(xiàng)雜交水稻利用了不同親本基因重組的原理，A項(xiàng)錯誤。B項(xiàng)不同物種之間存在生殖隔離，因此雜交能將同一物種不同個體的優(yōu)良性狀集中到一個個體中，B項(xiàng)錯誤。C

41、項(xiàng)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀的雜交后代不一定就是優(yōu)良品種，如顯性雜合子，其自交后代會發(fā)生性狀分離，同時表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，C項(xiàng)錯誤。D項(xiàng)雜交育種適用于進(jìn)行有性生殖的生物，因此該育種方法也可以用于家禽、家畜的育種，D項(xiàng)正確。答案 D 專題講解二、雜交育種、誘變育種與基因工程育種的比較育種方法雜交育種誘變育種基因工程育種原理基因重組基因突變基因重組常用方法雜交自交選種自交物理因素和化學(xué)因素誘變將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中優(yōu)點(diǎn)使不同個體的優(yōu)良性狀集中在一個個體上；操作簡便提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良性狀打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀缺點(diǎn)育種時間長；局限于親緣關(guān)系

42、較近的個體有很大盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料技術(shù)復(fù)雜，生態(tài)安全問題較多專題講解【典題示導(dǎo)2】關(guān)于幾種育種方法的敘述，正確的是()A多倍體育種中，常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗B單倍體育種中，常先篩選F1的花粉再進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)C誘變育種中，獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀D雜交育種中，用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種都是純合子解析 多倍體育種中，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍時常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，A項(xiàng)正確。單倍體育種中，取F1的花粉進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)，用秋水仙素處理單倍體幼苗后，根據(jù)性狀篩選植株，B項(xiàng)錯誤。誘變育種中，獲得的突變體少數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀，C項(xiàng)錯誤。雜交育種中，部分優(yōu)良品種是雜合子，

43、D項(xiàng)錯誤。答案 A 專題講解(1)圖中_過程表示單倍體育種。(2)圖示處需用_，從而獲得純合子，處需用秋水仙素處理_，以誘導(dǎo)染色體加倍。(3)的育種原理分別是_。(4)圖中最簡便及最難以達(dá)到育種目標(biāo)的育種途徑分別是_?！镜漕}示導(dǎo)3】圖7 2114中甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，表示培育水稻新品種的過程，請思考：或秋水仙素處理單倍體幼苗萌發(fā)的種子或幼苗基因突變、染色體變異雜交育種、誘變育種專題講解三、不同需求的育種方法育種方法的選擇要根據(jù)育種要求、材料特點(diǎn)、技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)因素，進(jìn)行綜合考慮和科學(xué)決策。另外，在實(shí)際育種過程中，并非單一地運(yùn)用某種育

44、種方式，而是根據(jù)需要綜合運(yùn)用多種育種方式。專題講解1操作簡單、最常規(guī)的育種方法是雜交育種。進(jìn)行雜交育種的個體一定是進(jìn)行有性生殖的個體，只進(jìn)行無性生殖的個體無法通過雜交育種培育新品種。2一般作物育種，要將兩個親本的不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體，可選用雜交育種；若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。3要大幅度改良某一品種，使之產(chǎn)生從來沒有的性狀，可選用誘變育種(如太空育種)。4要提高品種產(chǎn)量，提高其營養(yǎng)物質(zhì)含量，可選用多倍體育種。5若要定向地改造生物性狀，還需克服不同物種的生殖隔離，可考慮基因工程育種，如抗蟲棉的培育。專題講解【典題示導(dǎo)4】圖下列關(guān)于育種方法的敘述，正確的是()A用雜交的方法進(jìn)行育

45、種，有可能從F1自交后代中篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種B用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀C用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所育的新品種自交后代中約有為純合子D用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代解析 誘變育種的生物學(xué)原理為基因突變，基因突變具有多害少利和不定向的特點(diǎn)，故誘變后的植株不一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯誤。用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，產(chǎn)生的新品種全為純合子，其自交后代也全為純合子，故C錯誤。二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株，四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體

46、植株是高度不育的，故D錯誤。答案 A 專題講解【典題示導(dǎo)5】現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：高產(chǎn)、感病；低產(chǎn)、抗??；高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗??；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是()A利用品種進(jìn)行品種間雜交篩選獲得aB對品種進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得bCa、b和c的培育均可采用誘變育種方法D利用品種和進(jìn)行品種間雜交篩選獲得c解析 品種沒有抗病的性狀，兩者之間雜交無法篩選獲得高產(chǎn)、抗病品種，A項(xiàng)錯誤。對品種進(jìn)行染色體加倍處理可獲得多倍體，仍然是高產(chǎn)、晚熟品種，不可能篩選獲得b，B項(xiàng)錯誤。誘變育種的原理是基因突變，基因

47、突變能產(chǎn)生新基因，所以誘變育種在理論上都可產(chǎn)生所需性狀，C項(xiàng)正確。品種和中沒有抗旱基因，所以可通過基因工程技術(shù)，將外源抗旱基因?qū)敫弋a(chǎn)品種細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)組織培養(yǎng)可獲得高產(chǎn)、抗旱品種，D項(xiàng)錯誤。答案 C 專題講解題后歸納5種?？嫉挠N方法專題講解四、生物育種方案設(shè)計1生物育種方案設(shè)計題目的一般解題步驟2不同育種方法需注意的問題(1)原核生物不能進(jìn)行減數(shù)分裂，所以不能運(yùn)用雜交的方法進(jìn)行育種，如細(xì)菌的育種一般采用的方法是誘變育種。(2)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種，需要連續(xù)自交篩選，直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要出現(xiàn)該性狀個體即可。專題講解(3)設(shè)計育種方案時，應(yīng)該注

48、意是“動物育種”還是“植物育種”。植物育種時，可以用連續(xù)自交的方法獲得純合子，這是由于植物中雌雄同體的物種較多。動物育種時，只能選相同性狀的個體 相互交配，待性狀分離后篩選，然后用測交方法檢測純合子，這是由于動物大多是雌雄異體，不能“自交”。(4)花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種中的一個程序，要想得到可育的品種，一般還需要用秋水仙素處理單倍體幼苗使染色體加倍。3育種年限的要求及計算方法(1)若需要獲得植株，則比獲得種子多一年，因?yàn)楂@得種子后，第二年才能獲得相應(yīng)植株。(2)若需要獲得跨年度的植物(如小麥)，則比不跨年度的植物(如豌豆)要多一年。專題講解(1)兩個新性狀中，棕色是_性狀，低酚是_性狀。(

49、2)誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。(3)棕色棉抗蟲能力強(qiáng)，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個單獨(dú)的區(qū)域，從_ _ 的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個親本，再從誘變代中選擇另一個親本，設(shè)計一個方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。顯性【典題示導(dǎo)6】如圖72115所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚含

50、量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨(dú)立遺傳。請回答：圖72115隱性AaBBaaBb不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉)解析 (1)誘變當(dāng)代棕色、高酚個體自交，后代出現(xiàn)棕色和白色性狀，說明棕色為顯性性狀；誘變當(dāng)代白色、高酚個體自交，后代出現(xiàn)低酚和高酚性狀，說明低酚為隱性性狀。(2)從誘變當(dāng)代個體自交后代的表現(xiàn)型即可判斷出棕色、高酚的棉花植株的基因型為AaBB，白色、高酚的棉花植株的基因型為aaBb。(3)依題意，要盡快獲得純合的棕色、低酚植株(AAbb)，結(jié)合已知純合體AABB，只要從誘變代中選取白色、低酚(aabb)個體，并利用單倍體育種的方法即可。在書寫遺傳圖解時，需要標(biāo)明

51、表現(xiàn)型、基因型，同時注明必要的文字，如花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理等。題組訓(xùn)練1為獲得具有優(yōu)良性狀的純合子，將基因型為Aa的小麥逐代自交，且逐代淘汰基因型為aa的個體，下列說法不正確的是()A該育種方法與單倍體育種相比所需育種年限長B此過程中F1出現(xiàn)aa個體的基礎(chǔ)是等位基因分離C育種過程中若不發(fā)生基因突變，則該物種沒有進(jìn)化D可通過單倍體育種得到100%的純合品種解析 與雜交育種方式相比，單倍體育種方式能明顯縮短育種年限，A項(xiàng)正確。Aa自交后出現(xiàn)性狀分離是等 位基因分離的結(jié)果，B項(xiàng)正確。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，該育種進(jìn)程中雖然沒發(fā)生突變，但逐代淘汰aa，a基因頻率會減小，種群的基因頻率

52、發(fā)生了改變，所以該物種已經(jīng)發(fā)生了進(jìn)化，C項(xiàng)錯誤?；蛐蜑锳a的小麥通過單倍體育種可得到基因型為AA和aa的純合品種，D項(xiàng)正確。答案 C 題組訓(xùn)練2小麥品種中高稈(A)對矮稈(a)為顯性、抗病(B)對易感病(b)為顯性，兩對相對性狀獨(dú)立遺傳。某生物興趣小組利用基因型為AaBb的小麥來培育能夠穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病小麥新品種，培育方法如圖72116所示，下列相關(guān)敘述中正確的是()A該生物興趣小組培育小麥新品種的方法為誘變育種B圖中過程一定出現(xiàn)同源染色體內(nèi)部的 交叉互換現(xiàn)象C圖中過程的原理是植物細(xì)胞具有全能性D圖中過程需用秋水仙素處理剛萌發(fā)的種子圖72116圖72116圖7216解析 題中生物興趣小組用

53、到的育種方法為單倍體育種，A項(xiàng)錯誤。減數(shù)分裂過程中，同源染色體間的交叉互換不是一定要發(fā)生的，B項(xiàng)錯誤。單倍體植株一般高度不育，不能獲得種子，過程需用一定濃度的秋水仙素處理幼苗，D項(xiàng)錯誤。答案 C 題組訓(xùn)練3已知小麥中高稈對矮稈(抗倒伏)為顯性、抗病對不抗病為顯性，以純合高稈抗病小麥和純合矮稈不抗病小麥為親本，培育抗倒伏抗病小麥，相關(guān)說法不正確的是()A雜交育種過程需要不斷篩選、自交B單倍體育種利用了花粉細(xì)胞具有全能性的特點(diǎn)C可利用射線等處理矮稈不抗病小麥種子實(shí)現(xiàn)人工誘變，但成功率低D篩選的實(shí)質(zhì)是通過自然選擇實(shí)現(xiàn)種群中抗病基因頻率的定向提高解析 雜交育種過程需要不斷篩選、自交，直到矮稈抗病個體的

54、后代不發(fā)生性狀分離，A項(xiàng)正確。單倍體育種利用了花粉細(xì)胞具有全能性及秋水仙素能抑制紡錘體的形成等原理，B項(xiàng)正確。由于基因突變的低頻性和不定向性，所以利用射線等處理矮稈不抗病小麥種子雖可實(shí)現(xiàn)人工誘變，但成功率低，C項(xiàng)正確。育種中篩選過程實(shí)質(zhì)上是通過人工選擇而不是自然選擇來實(shí)現(xiàn)種群中抗病基因頻率的定向提高，D項(xiàng)錯誤。答案 D 題組訓(xùn)練4假設(shè)A、b代表玉米的優(yōu)良基因，這兩種基因是自由組合的?，F(xiàn)有AABB、aabb兩個品種，為培育出優(yōu)良品種AAbb，可采用的方法如圖72117所示。請據(jù)圖回答問題：圖72117(1)由品種AABB、aabb經(jīng)過過程培育出新品種的育種方式稱為_，其原理是_。(2)若經(jīng)過過程

55、產(chǎn)生的子代總數(shù)為1552株，則其中基因型為AAbb的植株在理論上有_株?；蛐蜑锳abb的植株經(jīng)過過程，子代中AAbb與aabb數(shù)量比是_。(3)過程常采用_技術(shù)得到Ab個體。與過程的育種方法相比，過程的優(yōu)勢是_。(4)與過程比較，過程的明顯優(yōu)勢是_。答案(1)雜交育種基因重組(2)9711(3)花藥離體培養(yǎng)能明顯縮短育種年限(4)過程產(chǎn)生的變異是定向的(或基因工程育種中轉(zhuǎn)入的基因是已知的，用基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的)解析 (1)由圖可知，由品種AABB、aabb經(jīng)過 過程培育出新品種的育種方式稱為雜交育種。其育種原理是基因重組。(2)基因型為Aabb的植株經(jīng)過過程后子代中AAbb和aa

56、bb的數(shù)量比是11。(3)過程是通過花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株。與雜交育種相比，單倍體育種能明顯縮短育種年限。(4)過程是誘變育種，運(yùn)用的原理是基因突變，具有不定向性，而過程通過基因工程手段產(chǎn)生的變異是定向的。題組訓(xùn)練5小麥品種是純合子，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)要選育矮稈(aa)、抗病(BB)的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合子(有一對基因雜合即可稱為雜合子)，生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉(Yy)、抗病(Rr)的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。(寫出包括親本在內(nèi)的前三代即可。) 小麥育種過程如下：解析 小麥雜交：將基

57、因型為AABB的個體與基因型為aabb的個體作為親本雜交，得F1(基因型為AaBb的小麥)，再讓F1自交，在F2中選矮稈抗病(aaB_)植株再自交(因?yàn)槠渲邪薬aBB、aaBb兩種基因型)，淘汰雜合子，得到基因型為aaBB的純合子。馬鈴薯雜交：由于現(xiàn)有的雜合品種有四種，即基因型分別為YYRr、YyRR、yyRr、Yyrr的個體，我們只能選擇其中的yyRr和Yyrr個體作為親本雜交，得到的后代中有四種表現(xiàn)型：黃肉抗病(YyRr)、黃肉不抗病(Yyrr)、白肉抗病(yyRr)、白肉不抗病(yyrr)，可以根據(jù)其表現(xiàn)型黃肉抗病確定其基因型為YyRr，再利用塊莖來繁殖下一代即可得到所要求的品種。如

58、果選擇其他基因型的個體雜交，如選YYRrYyRR或YyRRyyRr，雜交后代中表現(xiàn)為黃肉抗病的個體不止一種基因型，難以確定哪一種符合要求。題組訓(xùn)練6在玉米中，控制某種除草劑抗性(簡稱抗性，T)與除草劑敏感(簡稱非抗，t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)；甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體(丙)。請回答：(1)獲得丙的過程中，運(yùn)用了_育種方式，育種原理是_，由花粉獲得可育的丙個體，除了用EMS誘變處理外，還需要的技術(shù)手段為_。(2)若要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙

59、雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從F1中選擇表現(xiàn)型為_的個體自交，F(xiàn)2中有抗性糯性個體，其比例是_。 (3)采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。若自交后代中沒有表現(xiàn)型為_的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。答案(1)單倍體育種、誘變(順序可顛倒) 染色體變異和基因突變(與育種方式相對應(yīng))花藥離體培養(yǎng)和(一定濃度的)秋水仙素處理(2)抗性非糯性3/16 (3)非抗糯性解析 分析題干可知，兩種性狀的遺傳符合自由組合定律。(1)丙的獲得運(yùn)用了花藥離體培養(yǎng)技術(shù)，獲得的個體是可育的，需用秋水仙素處理單倍體植株。此育種方式為單倍體育種。由題干信息“甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理”知育種方式涉及誘變育種。二者的原理分別為染色體變異和基因突變。(2)由乙和丙雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體，可推出乙個體的基因型為TtGG，F(xiàn)1個體的基因型為TtGg和ttGg，其中自交后代(F2)有抗性糯性個體出現(xiàn)的是TtGg，且F2中抗性糯性個 體的比例是3/16。(3)(2)問中F2中抗性糯性個體的基因型為TTgg或Ttgg，其中TTgg自交后代無性狀分離，而Ttgg個體自交后代會有非抗糯性個體出現(xiàn)，其遺傳圖解見答案。