（江苏专用）高考生物总复习 第23讲 染色体变异及其应用课件-人教版高三全册生物课件.pptx

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1、第第2323讲讲 染色体变异及其应用染色体变异及其应用考点一 染色体变异及其类型考点二 生物变异在育种上的应用总总纲纲目目录录高考再现考点三 低温诱导植物染色体数目的变化(实验)考点一染色体变异及其类型考点一染色体变异及其类型一、染色体变异的概念一、染色体变异的概念在自然条件或人为因素的影响下,染色体的结构和数目发生变化,从而导致生物的性状发生变异。它与基因突变和基因重组不同之处是一般通过光学显微镜能直接观察。二、染色体变异的类型二、染色体变异的类型1.1.染色体结构的变异染色体结构的变异(1)原因:主要起因于染色体断裂形成片段,以及片段不正常的重新连接。类型含义图解结果实例缺失 一条正常染色

2、体断裂后丢失某一片段引起的变异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果蝇缺刻翅、猫叫综合征重复 染色体中增加某一片段引起的变异果蝇棒状眼易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异人慢性粒细胞白血病是22号染色体部分易位到14号染色体上导致的倒位 染色体中某一片段位置颠倒果蝇3号染色体上猩红眼、桃色眼、三角翅脉(2)类型2.2.染色体数目的变异染色体数目的变异(1)类型类型举例个别染色体的增加或减少21三体综合征以染色体组的方式成倍地增加或减少三倍体无子西瓜(2)染色体组a.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

3、一组非同源染色体,称为一个染色体组。一般来讲,一个染色体组指二倍体生物的配子(即生殖细胞)中所具有的全部染色体。如图为雄果蝇体细胞中染色体组成示意图,则其一个染色体组可表示为:、X或、Y。c.特征:不同种的生物,每个染色体组所包含的染色体在数目、形态和大小方面是不同的。b.组成:3.单倍体、二倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含本物种配子染色体数目的个体由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而成的个体,体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体染色体组1至多个2个3个或3个以上来源配子发育受精卵发育受精卵发育自然成因单性生殖(孤雌生殖或孤雄

4、生殖)正常有性生殖染色体未减半的配子受精;合子染色体数目加倍植物特点植株弱小,高度不育正常果实、种子较大,生长发育延迟,结实率低举例玉米、小麦的单倍体几乎全部动物、过半数高等植物香蕉、普通小麦1.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异。()2.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力。()3.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响。()4.某染色体上缺失一个碱基对属于基因突变,缺失一个基因属于染色体变异。()5.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。()6.单倍体含有的染色体组数都是奇数。()7.用秋水仙素处理单倍体植株

5、后得到的一定是二倍体。()8.人的一个染色体组有23条染色体,人的单倍体基因组有24条染色体。()如图为表示染色体的结构变异和数目变异,请分析回答下列问题:(1)图甲的结果中属于染色体变异的是,染色体变异(填“能”或“不能”)在显微镜下观察到;属于基因突变的是,(填“能”或“不能”)在光学显微镜下观察到。(2)图乙发生了的交换,属于,图丙发生了的交换,属于。答案答案(1)能不能(2)非同源染色体间片段染色体结构变异中的“易位”同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段基因重组解析解析(1)染色体片段缺失;染色体片段易位;基因突变;染色体片段倒位。均为染色体变异,可在光学显微镜下观察到,为基因突变,

6、不能在光学显微镜下观察到。(2)图乙发生了非同源染色体间片段的交换,图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换;前者属于染色体结构变异中的“易位”,后者属于交叉互换型基因重组。1.1.单倍体、二倍体与多倍体的比较单倍体、二倍体与多倍体的比较项目单倍体二倍体多倍体形成过程 所含染色体组数不定,可为一、二或多个染色体组 受精卵 生物体项目单倍体二倍体多倍体形成原因自然成因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、八倍体小黑麦2.2.

7、三倍体和三倍体和“三体三体”的区分的区分(1)三倍体:指由受精卵发育成的体细胞中含有三个染色体组的个体,其染色体组成特点是每种形态的染色体均有三条。反映在图解中为“三三相同”,如图1。(2)“三体”:二倍体生物体细胞中,因某种原因导致某种形态的染色体增加了一条,从而造成该形态染色体与其他形态染色体在数量上出现明显差异,即比其他形态的染色体多出一条。反映在图解中,仅该形态染色体有三条,其他形态的染色体均为“两两相同”,如图2。考向一辨析三种可遗传的变异考向一辨析三种可遗传的变异1.下图分别表示不同的变异类型,基因a、b仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A.图中4种变异中能够遗传的变异是B

8、.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示易位,发生在减数第一次分裂的前期答案答案C解析解析图是同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换,属于基因重组,是非同源染色体之间交换片段,属于染色体结构变异中的易位,图是碱基对的增添或缺失,属于基因突变,是染色体中多了或少了一个片段,属于染色体结构变异中的增添(重复)或缺失。如果图中4种变异发生在生殖细胞中,则都能够遗传,A错误;过程属于基因重组,发生在减数第一次分裂的前期,过程表示易位,发生在非同源染色体间的交换,D错误。2.如图甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组,丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因

9、。下列有关叙述正确的是(D)A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同C.丙中过程,可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位D.丙中所示变异都可归类于染色体结构变异解析解析与甲相比,乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙杂交产生的F1,减数分裂过程中1号染色体不能正常联会,不能产生正常配子,A错误;因为乙中的1号染色体发生了倒位,所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同,B错误;丙中过程基因的位置发生颠倒,属于倒位,丙中过程染色体片段发生改变,属于染色体结构变异中的缺失,都属于染色体结构变异,C错误,D正确。归纳拓展归纳拓展染色体结构变异与基因突

10、变、基因重组的辨析(1)变异水平问题(3)“缺失”问题(2)染色体结构变异与基因突变的判断 染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间属于染色体结构变异属于基因重组可在光学显微镜下观察到在显微镜下观察不到(4)染色体易位与交叉互换考向二染色体组及生物体倍性的判断考向二染色体组及生物体倍性的判断3.(2018江苏南通一中模拟)如图所示细胞中对所含染色体的有关叙述正确的是(多选)()A.图a含有4个染色体组,图b含有3个染色体组B.如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物一定是二倍体D.图d代表的

11、生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体答案答案AC解析解析图a为有丝分裂后期,含有4个染色体组,图b有3个染色体组,A正确;如果图b生物是由配子发育而成的,则图b代表的生物是单倍体,如果图b生物是由受精卵发育而成的,则图b代表的生物是三倍体,B错误;图c中有同源染色体,含有2个染色体组,若是由受精卵发育而成的,则该细胞所代表的生物一定是二倍体,C正确;图d中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能是由雄配子或雌配子发育而成的,D错误。4.下列是对ah所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是()A.细胞中含有一个染色体组的是h图,该个体是单倍体B.细胞中含有两个染色体组的是e、g图,该

12、个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图,但该个体未必是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图,该个体一定是四倍体答案答案C解析解析形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组,由此我们可知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有两个染色体组,d、g图含有一个染色体组,e、f图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点:若由配子发育而来,无论含几个染色体组均属于单倍体;若由受精卵发育而来,有几个染色体组即属于几倍体,故选C。技能提炼技能提炼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)等位基因个数法控制

13、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=,如图中有4个染色体组。2.“两看法”快速准确判断单倍体、二倍体和多倍体考点二生物变异在育种上的应用考点二生物变异在育种上的应用一、单倍体育种一、单倍体育种1.1.原理原理:染色体(数目)变异。2.常用方法常用方法:采用花药(花粉)离体培养的方法获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,再通过人工选育获得优良品种。3.3.过程过程:花药单倍体植株能正常生殖的纯合子新品种。4.4.优点优点:明显缩短了育种年限。二、多倍体育种二、多倍体育种1.常用方法:用秋水仙素处

14、理萌发的种子或幼苗。2.2.原理原理 抑制纺锤体形成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3.实例实例:三倍体无子西瓜二倍体西瓜幼苗()三倍体西瓜无子西瓜植株()(1)两次传粉a.第一次传粉:杂交获得三倍体种子。b.第二次传粉:提供生长素刺激子房发育成果实。(2)三倍体西瓜无子的原因:三倍体植株在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。三、杂交育种三、杂交育种1.原理原理:基因重组。2.2.过程过程(1)培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1 F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。

15、(3)培育显性纯合子品种a.植物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型,自交至不发生 性状分离为止。b.动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1F1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。3.优点优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状 集中在一起。4.4.缺点缺点:获得新品种的周期 长。1.1.原理原理:基因突变。2.2.过程过程3.3.优点优点(1)可以提高 突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。(2)可以大幅度地 改良某些性状。4.4.缺点缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料。

16、四、诱变育种四、诱变育种1.用AaBb个体进行单倍体育种,要用秋水仙素处理萌发的种子。()2.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。()3.通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。()4.单倍体育种中,通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。()5.已知a和b基因为优良基因,并分别独立控制不同的优良性状。欲利用现有的基因型为AABB、AAbb、aaBB三种纯合子,较简单快捷的培育出优良新品种的方法是杂交育种。()6.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。()7.用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉,则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜。()8.低温抑制染色体

17、着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极,导致染色体加倍。()如图中甲、乙表示水稻两个品种,A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育水稻新品种的过程,请分析:(1)图中过程表示单倍体育种,其优点是,因为得到的都是,自交后代不会发生。图中过程表示人工诱导多倍体育种。图中处都需用秋水仙素处理,但不同的是处需用秋水仙素处理,从而获得纯合子;处常用秋水仙素处理,以诱导染色体数目加倍。(2)的育种原理是,的育种原理是。(3)图中最简便的育种途径为过程所示的,但育种周期较长。(4)若为原核生物常选图中所示的方式,因为原核生物。答案答案(1)能够明显地缩短育种年限纯合子性状分离单倍体

18、幼苗萌发的种子或幼苗(2)基因突变染色体(数目)变异(3)杂交育种(4)诱变育种无减数分裂,不能进行杂交育种解析解析(1)图中过程表示单倍体育种。采用花药离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体加倍后,植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的,自交后代不会发生性状分离,因此缩短了育种年限。图中过程表示人工诱导多倍体育种。图中处都需用秋水仙素处理,但不同的是处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体数目加倍。(2)为诱变育种,原理为基因突变,为人工诱导多倍体育种,原理为染色体(数目)变异。(3)图中最简便的育种途径为过程所示的杂交育种,但育种周

19、期较长。(4)原核生物不进行有性生殖无减数分裂,不能进行杂交育种,所以一般选诱变育种。考向一单倍体育种和多倍体育种的应用考向一单倍体育种和多倍体育种的应用1.(2018江苏南京期中)已知小麦的高秆对矮秆为显性、抗病对不抗病为显性,分别由D、d和T、t控制,这两对等位基因遵循自由组合定律。现利用下图所示两种育种方法获得抗倒伏抗病的植株,相关叙述错误的是()A.图中表示的基因组成分别为Dt、DDTT、ddTTB.两种育种方法都是为了获得ddTT,但所需时间不一样C.图中两种育种方法利用的遗传学原理都是染色体变异D.图中代表的含义是连续多代自交、选纯的过程答案答案 C解析解析F1(DdTt)减数分裂

20、产生的配子细胞有四种DT、dT、Dt、dt,经离体培养形成单倍体也有四种DDTT、ddTT、DDtt、ddtt,A正确;从图中分析可知,左边代表单倍体育种过程,右边代表杂交育种过程,两种方法都能获得ddTT,但单倍体育种所需年限较短,B正确;图中单倍体育种是利用染色体变异原理,杂交育种是利用基因重组原理,C错误;图中代表杂交育种中连续自交,逐代选择所需的纯种,D正确。2.如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2n=58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程,下列叙述错误的是(B)A.和都可用秋水仙素处理来实现B.若是自交,则产生AAAA的概率为 1/16C.AA植株和AAAA植株是不同的物种D

21、.若是杂交,产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87解析解析和都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍,A正确;植株AAaa减数分裂产生的配子种类及比例为AAAaaa=141,所以AAaa自交产生AAAA的概率=1/61/6=1/36,B错误;二倍体AA与四倍体AAAA杂交产生的AAA为不育的三倍体,因此AA植株和AAAA植株是不同的物种,C正确;该生物一个染色体组含有染色体582=29(条),所以三倍体植株体细胞中染色体数为293=87(条),D正确。归纳拓展归纳拓展单倍体育种与杂交育种的关系3.(2018江苏苏州质量调研)下列有关变异与育种的叙述,正确的是(B)A.某植物经X射线处理后若未

22、出现新的性状,则没有新基因产生B.经低温处理的幼苗体内并非所有细胞的染色体数目都会加倍C.二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后便可得到稳定遗传的植株D.发生在水稻根尖细胞内的基因重组常常通过有性生殖遗传给后代考向二分析诱变育种和杂交育种的应用考向二分析诱变育种和杂交育种的应用解析解析某植物经X射线处理后若未出现新的性状,有可能是显性基因突变为隐性基因,A错误;由于幼苗体内,不同细胞的细胞周期是不同步的,因此经低温处理的幼苗体内并非所有细胞的染色体数目都会加倍,B正确;二倍体植株的花粉借助植物组织培养技术,经脱分化和再分化后便可得到单倍体植株,该单倍体植株的幼苗再经过秋水仙素处理才能得到稳定遗传的

23、植株,C错误;水稻根尖细胞进行有丝分裂,不能发生基因重组,同时根细胞的性状无法通过有性生殖传给后代,D错误。4.家蚕(2n=28)雌性体细胞内有两个异型的性染色体ZW,雄性体细胞内有两个同型的性染色体ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上,使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别,从而在家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄。下列有关说法错误的是(B )A.这种育种方式属于诱变育种B.辐射的目的是提高基因的突变率,更容易筛选到卵色基因C.上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕D.上述带有卵色基因的家蚕染色体组型图与正常家蚕不同解析解析人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因

24、的片段易位到W染色体上,说明该方法是诱变育种,A正确;辐射的目的是使常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体上,使家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄,B错误;根据题意可知,卵色基因的片段易位到W染色体上,则带有卵色的受精卵为ZW,为雌性家蚕,C正确;上述带有卵色基因的家蚕W染色体多了一段染色体,所以其染色体组型图与正常家蚕不同,D正确。归纳拓展归纳拓展1.育种程序图的识别(1)首先要识别图解中各字母表示的各种处理方法:A杂交,D自交,B花药离体培养,C秋水仙素处理,E诱变处理,F秋水仙素处理,G转基因技术,H脱分化,I再分化,J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判

25、断:“亲本 新品种”为杂交育种,“亲本 新品种”为单倍体育种,“种子或幼苗 新品种”为诱变育种,“种子或幼苗 新品种”为多倍体育种,“植物细胞 新细胞愈伤组织 胚状体 人工种子新品种”为基因工程育种。2.基于个体基因型的育种图解识别根据基因型的变化可以判断:“aabbAABBAaBbAAbb”为杂交育种,“aabbAABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种,“AABBAaBB”为诱变育种,“aabbAABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。考向三生物育种的综合判断考向三生物育种的综合判断5.(2018江苏苏北四市调研)现有基因型ttrr与TTRR的水稻品种,通过不同的育种方法可以培育出不

26、同的类型。下列叙述正确的是(D)A.单倍体育种可获得TTrr,其育种原理主要是基因突变B.将ttrr人工诱变可获得ttRr,其等位基因的产生来源于基因重组C.杂交育种可获得TTrr,其变异发生在减数第二次分裂后期D.多倍体育种获得的TTttRRrr,其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期解析解析亲本ttrr与TTRR杂交产生F1,将F1的花药离体培养成单倍体幼苗再用秋水仙素处理,从中可筛选出TTrr的植株,此过程为单倍体育种,所用原理是染色体变异,A错误;将ttrr人工诱变可获得ttRr属于诱变育种,其原理是基因突变,B错误;杂交育种可获得TTrr,其原理是减数第一次分裂中的基因重组,C错误;

27、多倍体育种获得的TTttRRrr的原理是染色体数目变异,其染色体数目加倍可发生在有丝分裂的后期,D正确。6.如图所示,将二倍体植株和杂交得到,再将作进一步处理。对此分析错误的是(多选)()A.由得到的育种原理是基因突变B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.若的基因型是AaBbdd,则的基因型可能是aBdD.至的过程中,所产生的变异都有利于生产答案答案AD解析解析和杂交后得到,应为种子,多次射线处理萌发的种子应为诱变育种,由于突变是不定向的,所以产生的性状可能是有利的也可能是有害的;到的过程表示杂交育种,遵循的原理为基因重组;由到是花药离体培养,所得到的幼苗是单倍体,可以有aBd、abd、

28、ABd、Abd四种基因型;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,进而使染色体数目加倍,故A、D错误。技能提炼技能提炼1.育种方案的选择依据育种目标育种目标育种方案欲缩短育种年限单倍体育种(明显缩短育种年限)集中双亲优良性状杂交育种(耗时较长,但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程育种及植物细胞工程让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)对原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种2.关注“三最”定方向(1)最简便侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。(2)最快侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。(3)最准确侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生

29、物性状。考点三低温诱导植物染色体数目的变化考点三低温诱导植物染色体数目的变化(实验实验)1.实验原理用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致染色体不能被拉向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,于是形成多倍体植物细胞。2.2.流程图流程图蚕豆根尖培养:取材:剪取诱导处理的根尖5mm左右(约0.51cm),放入卡诺氏液 中浸泡0.51h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精 冲洗23次。制作装片具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同将一些蚕豆(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。在蚕豆幼根长至1.01.5cm时,将其中的两个

30、培养装置放入冰箱的低温室内,4下诱导培养36h。观察实验结论:低温处理植物分生组织,能抑制有丝分裂前期形成纺锤体,从而使染色体数加倍。先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞也有6染色体数目发生变化的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化再用7高倍镜观察考向低温诱导植物细胞染色体数目的变化考向低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.(2018江苏苏北四市调研)关于“低温诱导植物染色体数目加倍”实验的操作及表述,正确的是(D)A.低温抑制染色体着丝点分裂,使染色体不能分别移向两极B.制作临时装片的程序为:选材固定解离染色漂洗制片C.在高倍显微镜下观察到大多数细胞的染色体数目发生

31、了改变D.若低温诱导根尖时间过短,可能难以观察到染色体数目加倍的细胞解析解析低温诱导染色体数目加倍是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使着丝点分裂后子染色体不能分别移向两极,进而细胞不分裂,染色体数目加倍,A错误;制作临时装片的程序为:选材固定解离漂洗染色制片,B错误;显微镜下观察到的大多数细胞都处在分裂间期,看不到染色体的数目变化,C错误;若低温诱导根尖时间过短,不能很好地抑制纺锤体的形成,可能导致难以观察到染色体加倍的细胞,D正确。2.有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验,正确的叙述是(C)A.可能出现三倍体细胞B.多倍体细胞形成的比例常达100%C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期

32、D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会解析解析低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍,正常大蒜为二倍体,诱导株为四倍体,低温诱导不能使所有细胞染色体数目都加倍,A、B错误;根尖细胞的分裂为有丝分裂,而非同源染色体重组发生在减数分裂过程中,故多倍体的形成过程不能增加非同源染色体重组的机会,D错误;多倍体细胞形成的原理是低温抑制纺锤体的形成,阻止细胞的分裂,所以多倍体形成过程中细胞周期是不完整的,C正确。高考再现高考再现1.(2017江苏单科,19,2分)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.如图表示的过程发生在减数第一次分裂后

33、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答案答案B解析解析本题综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系。联会发生在减数第一次分裂前期,A错误;该同源四倍体玉米异常联会将出现染色体数量增加或减少的配子,所以其自交后代会出现染色体数目变异的个体,B正确;该玉米可产生不同基因型的配子,所以其单穗上会出现不同基因型的籽粒,C错误;该植株正常联会可产生Aa、aa两种配子,所以花药培养加倍后可得到AAaa(杂合子)和aaaa两种基因型的四倍体,D错误。2.(2017江苏单科,27,8分)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异

34、株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法,使早熟基因逐渐,培育成新品种1。为了加快这一进程,还可以采集变异株的进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不等、生活力很低的,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法,其不足之处是

35、需要不断制备,成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案答案(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组解析解析本题考查育种的相关知识。(1)要判断该变异株是否可用于育种,首先必须明确该变异是否为遗传物质改变引起的。(2)育种方法1为杂交育种,含有早熟基因的杂合子经过不断自交和选育,含有早熟基因的纯合子比例逐渐增大。采用花药离体培养获得的是单倍体植株,再经过人工诱导使染色体数目加倍的育种方法称为单倍体育种。(3)如果该变异植株为染色体组变异株,在减数分

36、裂过程中染色体有多种联会方式,造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的配子,因此种子数量减少。采用植物组织培养技术育种,需要不断制备组培苗。(4)新品种1是采用杂交育种方法获得的,选育过程中基因发生多次重组,后代中有多种基因型,只有符合要求的部分在选育过程中被保留下来。3.(2017江苏单科,30,8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答下列问题:(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的期细胞的比例,便于染色体观察、计数

37、。(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞。(3)图1是细胞的染色体,判断的主要依据是。(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。基因突变单体基因重组三体答案答案(1)中(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破(3)花粉母同源染色体联会(4)同源染色体解析解析本题综合考查了染色体核型的分析方法及其与变异的联系等。(1)根尖细胞有丝分裂染色体观察和计数的最佳时期是中期。(2)纤维素酶

38、和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁;用低浓度的KCl处理,可使细胞适度膨胀变大,便于细胞内染色体更好地分散,但处理时间过长,可能会使细胞吸水涨破,不利于染色体核型分析。(3)图1细胞中出现了减数分裂特有的同源染色体联会现象,可判断该细胞为花粉母细胞。(4)分析染色体核型时,需将图像中的同源染色体进行人工配对。图1中染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现象,可确定该品种细胞中未发生单体和三体变异;而根据图中染色体核型不能确定是否发生了基因突变和基因重组。4.(2016江苏单科,14,2分)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

39、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,表型无异常答案答案B解析解析据图可知个体甲的变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A和D选项错误。个体甲自交,后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象,后代性状分离比不一定是31,C项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。5.(2015江苏单科,10,2分)甲、乙为两种果蝇(2n),下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是(D)A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染

40、色体结构变异可为生物进化提供原材料解析解析分析图可知,甲的1号染色体倒位形成乙的1号染色体,B错误;染色体倒位后,染色体上的基因排列顺序改变,C错误;倒位后甲和乙的1号染色体不能正常联会,减数分裂异常,A错误;基因突变、染色体变异和基因重组为生物进化提供原材料,D正确。6.(2015江苏单科,29,8分)中国水仙(Narcissustazettavar.chinensis)是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:剪取

41、新生的根尖卡诺固定液固定1 molL-1 HCl解离清水漂洗卡宝品红染色制片压片镜检拍照核型分析请回答下列问题:(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。(2)实验过程中用1molL-1HCl解离的目的是。(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。双缩脲试剂醋酸洋红液龙胆紫溶液秋水仙素溶液(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。(5)由上图核型分析结果,得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是。(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。花萼花瓣雌蕊花药花芽答案答案(1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛(

42、2)使组织细胞相互分离(3)(4)中分散良好(5)中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞(6)解析解析(1)观察染色体核型,需选择进行有丝分裂的材料制作临时装片,而新生根尖细胞能进行有丝分裂,可用于上述观察。(2)用1 molL-1HCl配制的解离液的作用是使组织中的细胞相互分离开来。(3)醋酸洋红液、龙胆紫溶液均可使染色体着色。(4)有丝分裂中期是观察染色体形态和数目的最佳时期。(5)分析题图染色体核型可知,中国水仙体细胞内含有3个染色体组,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的精子和卵细胞。(6)可以选择能进行减数分裂的实验材料进行显微观察,在选项中,只有中能进行减数分裂,但雌蕊中进行减数分裂的细胞少,很难看到减数分裂的各个时期,所以应优先选用花药。