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高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第5章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

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高三生物第一輪復(fù)習(xí) 第5章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

第2節(jié) 染色體變異,【知識(shí)梳理】 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1.類型(連線):,2.結(jié)果:使排列在染色體上的基因的_發(fā)生改變, 從而導(dǎo)致性狀的變異。,數(shù)目或排列順序,二、染色體數(shù)目的變異 1.類型: (1)細(xì)胞內(nèi)_的增加或減少,如21三體綜合征。 (2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以_的形式成倍地增加或減少, 如多倍體、單倍體。,個(gè)別染色體,染色體組,2.染色體組: (1)概念:細(xì)胞中的一組_,在形態(tài)和功能上_, 但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異,這樣的 一組染色體,叫做一個(gè)染色體組。 (2)組成:如圖為一雄果蠅的染色體組成,其染色體組可表示為 _或_。,非同源染色體,各不相同,、X,、Y,3.二倍體、多倍體和單倍體的比較:,染色體組,配子,三個(gè)或三個(gè)以上,受精卵,配子,三、多倍體育種和單倍體育種 1.圖中和的操作常用_處理,其作用原理是抑制_ _。 2.圖中過程是_。 3.單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是_。,秋水仙素,紡錘體,的形成,花藥離體培養(yǎng),明顯縮短育種年限,四、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1.實(shí)驗(yàn)原理:用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,如根尖分生組織細(xì)胞, 能夠抑制_,以致影響染色體被拉向兩極,細(xì)胞也不能 分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,使植物細(xì)胞_加倍。 2.方法步驟:洋蔥根尖培養(yǎng)取材及細(xì)胞固定_(解離 漂洗_制片)觀察。 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:適當(dāng)?shù)蜏乜梢哉T導(dǎo)_加倍。,紡錘體的形成,染色體數(shù)目,制作裝片,染色,染色體數(shù)目,【小題快練】 1.考題診斷: (1)(2013全國卷T5A)水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍,獲得基因型 純合新品種。 ( ) 【分析】水稻花藥經(jīng)培養(yǎng)可獲得單倍體,經(jīng)染色體加倍后可獲得純合 新品種。,(2)(2011海南高考T19A)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的 增加。 ( ) 【分析】染色體組整倍性變化能導(dǎo)致基因數(shù)目的變化,不會(huì)引起基因 種類的變化。 (3)(2011海南高考T19C)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種 類的變化。 ( ) 【分析】染色體片段的缺失和重復(fù)導(dǎo)致基因數(shù)目減少和增加,其中染 色體片段缺失還能導(dǎo)致基因種類減少。,2.易錯(cuò)診斷: (1)體細(xì)胞中含兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體,含有三個(gè)或三個(gè)以上 染色體組的個(gè)體是多倍體。 ( ) 【分析】由配子發(fā)育而來的生物,無論含有幾個(gè)染色體組,都是單 倍體。,(2)人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼 苗。 ( ) 【分析】人工誘導(dǎo)多倍體的方法有很多,最常用且最有效的方法是 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,低溫處理植物分生組織細(xì)胞也 會(huì)產(chǎn)生多倍體。 (3)經(jīng)低溫誘導(dǎo)后,顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生 改變。 ( ) 【分析】由于分裂間期較長,大多數(shù)細(xì)胞處于分裂間期,看不到染 色體。,3.教材研習(xí): (必修2 P86圖5-8改編)如圖為雄果蠅體細(xì)胞的染色體組成,下列有關(guān)敘述不正確的是( ) A.、X或、Y 構(gòu)成一個(gè)染色體組 B.雄果蠅為二倍體 C.染色體組中染色體形態(tài)各不相同 D.雄果蠅細(xì)胞中可能的染色體組數(shù)為1個(gè)或2個(gè),【解析】選D。雄果蠅的精子中含有1個(gè)染色體組,體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,處于有絲分裂后期的體細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組。,4.下列變異中,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A.果蠅第號(hào)染色體上的片段與第號(hào)染色體上的片段發(fā)生交換 B.整個(gè)染色體組成倍增加或減少 C.高莖豌豆因缺水缺肥而生長矮小 D.同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換,【解析】選A。果蠅第號(hào)染色體上的片段與第號(hào)染色體上的片段發(fā)生交換,屬于非同源染色體之間的交換,是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。整個(gè)染色體組成倍增加或減少屬于染色體數(shù)目的變異;因缺水缺肥引起的變異屬于不可遺傳變異;同源染色體之間片段的互換屬于基因重組。,5.據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是( ) A.代表的生物可能是二倍體,其每個(gè)染色體組含1條染色體 B.代表的生物可能是三倍體,其每個(gè)染色體組含2條染色體 C.代表的生物可能是三倍體,其每個(gè)染色體組含2條染色體 D.代表的生物可能是單倍體,其每個(gè)染色體組含4條染色體,【解析】選C。分析簡(jiǎn)圖可知,圖細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含1條染色體,則代表的生物可能是二倍體;圖細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含2條染色體,則代表的生物可能是三倍體;圖細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含3條染色體,則代表的生物可能是二倍體;圖細(xì)胞中含有1個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含4條染色體,則代表的生物可能是單倍體。,6.利用X射線人工誘導(dǎo)細(xì)胞進(jìn)行基因突變和利用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成時(shí),X射線和秋水仙素分別作用于細(xì)胞周期的哪個(gè)時(shí)期( ) A.均為前期 B.均為間期 C.前者為前期,后者為間期 D.前者為間期,后者為前期 【解析】選D。基因突變主要發(fā)生在間期DNA復(fù)制時(shí)期,故X射線作用于間期,秋水仙素作用于前期抑制紡錘體形成,導(dǎo)致已經(jīng)分離的染色體無法平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,D正確。,7.關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn),有關(guān)說法正確的是( ) A.卡諾氏液的作用是使組織細(xì)胞分散開 B.可以用龍膽紫進(jìn)行染色 C.解離后應(yīng)立即進(jìn)行染色 D.最好選擇后期細(xì)胞進(jìn)行觀察 【解析】選B。卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞形態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤。改良苯酚品紅染液和龍膽紫均為堿性染料,可以對(duì)染色體進(jìn)行染色,B項(xiàng)正確。解離后應(yīng)經(jīng)漂洗才能進(jìn)行染色,C項(xiàng)錯(cuò)誤。觀察染色體形態(tài)和數(shù)目應(yīng)選擇分裂中期的細(xì)胞進(jìn)行觀察,D項(xiàng)錯(cuò)誤。,【速記卡片】 1.染色體變異的兩種類型: (1)結(jié)構(gòu)變異:包括染色體片段的重復(fù)、缺失、倒位、易位。 (2)數(shù)目變異:包括個(gè)別染色體增減、染色體組成倍增減。 2.染色體組兩個(gè)組成特點(diǎn): (1)從形態(tài)上看:一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。 (2)從功能上看:一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因。,3.染色體組成倍增減的兩種類型: (1)單倍體:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。 (2)多倍體:由受精卵發(fā)育而來的,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。 4.單倍體的兩個(gè)特點(diǎn):植株弱小,高度不育。,5.多倍體的兩個(gè)特點(diǎn): (1)莖稈粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大。 (2)糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 6.人工誘導(dǎo)多倍體的兩種方法:低溫誘導(dǎo)、秋水仙素處理。 7.單倍體育種的三個(gè)流程:雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理。,考點(diǎn)一 染色體結(jié)構(gòu)變異 1.染色體結(jié)構(gòu)的變異與基因突變的區(qū)別: (1)變異范圍不同。 基因突變:是分子水平上的變異,只涉及基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基的改變,這種變化在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。 染色體結(jié)構(gòu)的變異:是在染色體水平上的變異,涉及染色體某一片段的改變,這一片段可能含有若干個(gè)基因,這種變化在光學(xué)顯微鏡下可觀察到。,(2)變異的方式不同:基因突變包括基因中堿基對(duì)的增添、缺失和替換三種類型;染色體結(jié)構(gòu)的變異包括染色體片段的缺失、重復(fù)、倒位和易位。它們的區(qū)別可用下圖表示。,(3)變異的結(jié)果不同。 染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變異,但未形成新的基因。 基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變。包括DNA堿基對(duì)的替換、增添和缺失,基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生,但基因數(shù)目不變,生物的性狀不一定改變。,2.染色體易位與交叉互換的不同點(diǎn):,【提分技法】變異類型與細(xì)胞分裂的關(guān)系,【考題回訪】 1.(2015銀川模擬)家蠶屬于ZW型性別決定的二倍體生物,含有異型性染色體ZW的為雌性。下圖所示為家蠶正常卵原細(xì)胞及幾種突變細(xì)胞的第2對(duì)常染色體和性染色體。以下分析正確的是( ),A.正常卵原細(xì)胞產(chǎn)生的雌配子類型有四種,該過程受基因控制 B.突變細(xì)胞發(fā)生了基因突變或基因重組 C.突變細(xì)胞和突變細(xì)胞所發(fā)生的變異都能夠通過顯微鏡觀察到 D.突變細(xì)胞中A和a的分離符合基因的分離定律,【解析】選A。正常卵原細(xì)胞中常染色體和性染色體在減數(shù)分裂時(shí)自由組合,可產(chǎn)生四種雌配子,生命活動(dòng)從根本上來說均是受基因控制的,A正確;與正常卵原細(xì)胞相比,可看出突變細(xì)胞應(yīng)是發(fā)生了基因突變,B錯(cuò)誤;突變細(xì)胞發(fā)生了染色體缺失,可在顯微鏡下看到,基因突變不能在顯微鏡下看到,C錯(cuò)誤;突變細(xì)胞中A和a位于非同源染色體上,在減數(shù)分裂時(shí)遵循基因的自由組合定律。,2.(2013福建高考)某男子表現(xiàn)型正常,但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體,如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙,配對(duì)的三條染色體中,任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí),另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是( ),A.圖甲所示的變異屬于基因重組 B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞 C.如不考慮其他染色體,理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 【解題指南】(1)一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體變異。 (2)根據(jù)題干提供信息,畫簡(jiǎn)圖展示圖乙細(xì)胞減數(shù)分裂后子細(xì)胞染色體組成。,【解析】選D。本題考查染色體變異及減數(shù)分裂等知識(shí)。A項(xiàng),一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,故錯(cuò)誤。B項(xiàng),處于分裂間期的細(xì)胞中染色體呈染色質(zhì)狀態(tài),觀察異常的染色體應(yīng)選擇分裂中期的細(xì)胞,故錯(cuò)誤。C項(xiàng),將圖乙中的染色體從左向右編號(hào)為1、2、3,不考慮其他染色體,如下圖所示。,在不考慮其他染色體的情況下,若1、2分離,3隨機(jī)移向任一極,則精細(xì)胞中染色體組成為1、3或2或2、3或1四種類型;若2、3分離,1隨機(jī)移向任一極,精細(xì)胞中染色體組成為1、2或3或1、3或2四種類型,因此精子類型理論上有6種,故錯(cuò)誤。D項(xiàng),根據(jù)C項(xiàng)的分析,該男子能夠產(chǎn)生含有1、3(即分別含一條14號(hào)和一條21號(hào))染色體組合的正常精子,因此可能生育正常染色體組成的后代。,【延伸探究】該男子產(chǎn)生正常精子的幾率為多少? 提示:根據(jù)解析圖示,含染色體1和3的精子為正常精子,可知產(chǎn)生正常精子的幾率為1/4。,【加固訓(xùn)練】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(cuò)誤的是( ) A.染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個(gè)片段增加、缺失或替換等,而基因突變則是DNA分子中堿基對(duì)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(duì)生物體影響較小,而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異,其對(duì)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,【解析】選C?;蛲蛔兪欠肿铀缴系淖儺?,只涉及基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)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(gè)片段的變化,只有真核生物可以發(fā)生。基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都可能對(duì)生物的性狀產(chǎn)生較大影響。,考點(diǎn)二 染色體數(shù)目的變異 1.染色體組確認(rèn)條件: (1)一個(gè)染色體組中無同源染色體,因此,一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 (2)一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套遺傳信息,不能重復(fù),不能缺少。,2.染色體組數(shù)量的判斷方法: (1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷:細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條,則含有幾個(gè)染色體組。 如圖所示的細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)分別是:a為3個(gè),b為2個(gè),c為1個(gè)。,(2)根據(jù)基因型判斷:控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次,就含幾個(gè)染色 體組每個(gè)染色體組內(nèi)不含等位或相同基因。如圖所示的細(xì)胞中, 它們所含的染色體組數(shù)分別是:a為4個(gè),b為2個(gè),c為3個(gè),d為1個(gè)。 (3)根據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值判斷:染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味 著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少,每種形態(tài)染色體有幾條,即含幾個(gè)染 色體組,如玉米的體細(xì)胞中共有20條染色體,10種形態(tài),則玉米含有 2個(gè)染色體組。,3.單倍體、二倍體和多倍體的判斷方法: (1)如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成,其體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組,該生物就稱為幾倍體。 (2)如果生物體是由生殖細(xì)胞卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成,則無論體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組,都稱為單倍體。,4.單倍體育種與多倍體育種:,【高考警示】單倍體認(rèn)識(shí)的三點(diǎn)提醒 (1)單倍體的體細(xì)胞中并不一定只有一個(gè)染色體組。因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w,所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組,但是多倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有不只一個(gè)染色體組。 (2)單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體,表現(xiàn)為高度不育;多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組,則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因,可育并能產(chǎn)生后代。,(3)單倍體育種與多倍體育種的操作對(duì)象不同。兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況,但操作對(duì)象不同。單倍體育種操作的對(duì)象是單倍體幼苗,通過組織培養(yǎng)得到純合子植株;多倍體育種操作的對(duì)象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。,【考題回訪】 1.(2015沈陽模擬)下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述中,不正確的是( ) A.組成一個(gè)染色體組的染色體中不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會(huì)的染色體 B.由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C.含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體,但單倍體未必含一個(gè)染色體組 D.人工誘導(dǎo)多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,【解析】選D。一個(gè)染色體組中的染色體是非同源染色體,減數(shù)分裂中能聯(lián)會(huì)的染色體是同源染色體,A正確;二倍體指的是由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體,B正確;含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體,但單倍體未必含一個(gè)染色體組,如小麥的單倍體含有三個(gè)染色體組,C正確;人工誘導(dǎo)多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗,D錯(cuò)誤。,2.(2013安徽高考)下列現(xiàn)象中,與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會(huì)行為均有關(guān)的是( ) 人類的47,XYY綜合征個(gè)體的形成 線粒體DNA突變會(huì)導(dǎo)致在培養(yǎng)大菌落酵母菌時(shí)出現(xiàn)少數(shù)小菌落 三倍體西瓜植株的高度不育 一對(duì)等位基因雜合子的自交后代出現(xiàn)31的性狀分離比 卵裂時(shí)個(gè)別細(xì)胞染色體異常分離,可形成人類的21三體綜合征個(gè)體 A. B. C. D.,【解題指南】解答本題需要明確以下兩點(diǎn): (1)理解聯(lián)會(huì)發(fā)生的時(shí)間、場(chǎng)所及意義。 (2)分析減數(shù)分裂過程異??赡軐?dǎo)致染色體變異的各種類型。,【解析】選C。本題主要考查減數(shù)分裂與生物變異之間的聯(lián)系,重點(diǎn) 考查對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期,是 同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。人類的47,XYY綜合征是由于精子異 常導(dǎo)致的,卵細(xì)胞不可能提供Y染色體,因此YY染色體來自精子,是 減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體分開形成的兩個(gè)Y染色體進(jìn)入了同一個(gè) 精細(xì)胞所致,與聯(lián)會(huì)無關(guān);線粒體內(nèi)無染色體,因此線粒體DNA突 變與聯(lián)會(huì)無關(guān);三倍體西瓜植株的高度不育是由于聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂,,難以形成正常配子所導(dǎo)致的,與聯(lián)會(huì)有關(guān);等位基因位于同源染色體上,配子形成時(shí)同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì),減數(shù)第一次分裂后期時(shí)發(fā)生分離,自交后代才會(huì)出現(xiàn)31的性狀分離比,與聯(lián)會(huì)有關(guān);卵裂屬于有絲分裂,個(gè)別細(xì)胞21號(hào)染色體異常分離形成人類的21三體綜合征個(gè)體,與聯(lián)會(huì)無關(guān)。故C項(xiàng)正確。,【延伸探究】從減數(shù)分裂角度來分析,中個(gè)體形成的原因是什么? 提示:男性或女性減數(shù)第一次分裂異常或減數(shù)第二次分裂異常,形成含有兩條21號(hào)染色體的配子。,3.(2012海南高考)無子西瓜是由二倍體(2n=22)與同源四倍體雜交 后形成的三倍體。回答下列問題: (1)雜交時(shí)選用四倍體植株作母本,用二倍體植株作父本,取其花粉 涂在四倍體植株的 上,授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌 配子含有 條染色體,該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子 結(jié)合,形成含有 條染色體的合子。 (2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會(huì)產(chǎn)生無子果 實(shí),該果實(shí)無子的原因是三倍體的細(xì)胞不能進(jìn)行正常的 分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株,理論上可采用 的方法。,【解題指南】解答此題應(yīng)抓住以下兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn): (1)無子西瓜的產(chǎn)生是以四倍體植株(4n=44)作母本、二倍體植株(2n=22)作父本雜交而收獲的種子發(fā)育成的三倍體植株所產(chǎn)生的果實(shí)。 (2)注意三倍體植株高度不育是因?yàn)槠錅p數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂造成的。,【解析】(1)利用多倍體育種技術(shù)培育無子西瓜時(shí),在二倍體西瓜的幼苗期,用秋水仙素處理得到四倍體植株,以其作母本,用二倍體植株作父本,兩者雜交,把得到的種子種下去會(huì)長出三倍體植株,由于三倍體植株在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂,無法形成正常配子,所以在其開花后用二倍體的花粉涂抹其雌蕊或柱頭,即可利用花粉產(chǎn)生的生長素刺激子房發(fā)育成果實(shí),由于沒有受精,所以果實(shí)里沒有種子,即為無子西瓜。四倍體植株由二倍體植株經(jīng)染色體加倍而來,體細(xì)胞中含有222=44條染色體,減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子所含的染色體數(shù)目為體細(xì)胞的一半(44/2=22),二倍體植株產(chǎn)生的雄配子含22/2=11條染色體,兩者結(jié)合形成含有33條染色體的受精卵。,(2)三倍體植物體細(xì)胞中的染色體含有3個(gè)染色體組,減數(shù)分裂時(shí)會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂而無法形成正常的配子。 (3)利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量繁殖植株。 答案:(1)雌蕊(或柱頭) 22 33 (2)減數(shù) (3)植物組織培養(yǎng)(其他合理答案也可),【延伸探究】(1)若題中二倍體的基因型為Aa,則經(jīng)秋水仙素處理后獲得的四倍體基因型為 。 提示:AAaa。 (2)若該四倍體減數(shù)分裂時(shí)同源染色體平均分配,則可產(chǎn)生哪幾種配子? 提示:AA、Aa和aa三種配子。,【加固訓(xùn)練】 1.下圖細(xì)胞中含有的染色體組數(shù)目分別是( ) A.5個(gè)、4個(gè) B.10個(gè)、8個(gè) C.5個(gè)、2個(gè) D.2.5個(gè)、2個(gè),【解析】選A。由圖甲可知,染色體數(shù)目為10條,形態(tài)為2種,據(jù)公式染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)可知,圖甲的染色體組數(shù)為5個(gè)。由圖乙可知其基因型為AAaaBBbb,據(jù)染色體組數(shù)為控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)的次數(shù)可知,染色體組數(shù)為4個(gè)。,2.如圖所示,將二倍體植株和雜交得到,再將做進(jìn)一步處理。下列相關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ),A.由得到的育種原理是基因重組 B.圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C.若的基因型是AaBbdd,則的基因型可能是aBd D.至的過程中,所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn),【解析】選D。A正確,由得到屬于雜交育種,依據(jù)的原理是基因重組;B正確,秋水仙素可抑制紡錘體的形成,誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍;C正確,的基因型是AaBbdd,可產(chǎn)生aBd的花粉,經(jīng)花藥離體培養(yǎng)可得到aBd的單倍體植株;D錯(cuò)誤,至的過程屬于誘變育種,突變是不定向的,且大多是有害的,需要經(jīng)過篩選獲得有利于生產(chǎn)的品種。,3.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)育成的植物,一定是單倍體 含有兩個(gè)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 基因型為aaaBBBCcc的植株一定不是單倍體 基因型為Abcd的生物體一般是單倍體 A. B. C. D.,【解析】選B。單倍體通常是由配子直接發(fā)育而來的個(gè)體,正確;含有兩個(gè)染色體組的由配子發(fā)育成的個(gè)體也為單倍體,錯(cuò)誤;單倍體指的是個(gè)體,而不是細(xì)胞,錯(cuò)誤;若aaaBBBCcc的植株是由配子直接發(fā)育而來,則為單倍體,錯(cuò)誤;基因型為Abcd的生物體,只含有一個(gè)染色體組,一般是單倍體,正確。,考點(diǎn)三 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1.原理:低溫處理植物分生組織細(xì)胞紡錘體不能形成染色體不被拉向兩極細(xì)胞不能分裂細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。,2.方法步驟:,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化。 4.實(shí)驗(yàn)中所用試劑的使用方法及作用:,【高考警示】低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中的誤區(qū)分析 (1)細(xì)胞是死的而非活的:顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。 (2)材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞,否則不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。 (3)著絲點(diǎn)分裂與紡錘體無關(guān):誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂,無紡錘絲牽引,著絲點(diǎn)也分裂。,【考題回訪】 1.(2015鄭州模擬)下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( ) A.低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理一致 B.改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C.固定和解離后的漂洗液都是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精 D.在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程,【解題指南】解答本題的突破口: (1)明確該實(shí)驗(yàn)中各種試劑的作用。 (2)知道該實(shí)驗(yàn)中觀察的是死細(xì)胞。 【解析】選A。低溫和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理,都是抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍;改良苯酚品紅染液的作用是對(duì)染色體進(jìn)行染色;固定后的漂洗液是體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精,解離后的漂洗液是清水,目的是洗去多余的藥液,防止解離過度;經(jīng)解離后細(xì)胞已經(jīng)死亡,不能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。,2.(2015南寧模擬)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(shí)間的低溫(如4)處理水培的洋蔥根尖(2N=16條)時(shí),是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢?請(qǐng)對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 (1)針對(duì)以上問題,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(shí),通常需要較長時(shí)間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng),根據(jù)這個(gè)提示將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組合以表格的形式列出來。 (3)按照你的設(shè)計(jì)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0.51 cm。 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(shí)裝片,在顯微鏡下用一個(gè)分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化過程。,根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答: 該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有一處明顯的錯(cuò)誤,請(qǐng)指出錯(cuò)誤所在,并加 以改正。 。 (4)解離所用的試劑是 , 其作用是 。 (5)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞中染色體數(shù)可能為 。,【解題指南】解答本題應(yīng)明確以下兩點(diǎn): (1)表格設(shè)計(jì)應(yīng)考慮溫度和時(shí)間兩個(gè)變量。 (2)顯微鏡下可以觀察到不同細(xì)胞分別處于前期、中期和后期,但不能看到一個(gè)細(xì)胞的連續(xù)變化,后期細(xì)胞染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。,【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(jì)表格時(shí)要注意題干中的要求是測(cè)量低溫效應(yīng)的時(shí)間,分別設(shè)置溫度梯度和時(shí)間梯度兩個(gè)實(shí)驗(yàn)變量。考慮到一般植物細(xì)胞周期的時(shí)間單位為h,因此表格內(nèi)培養(yǎng)時(shí)間應(yīng)以h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。由于在解離時(shí)已經(jīng)殺死根尖細(xì)胞,所以不會(huì)再觀察到染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化。 (4)解離液是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精11混合而成的,解離液可使細(xì)胞的原生質(zhì)凝固不發(fā)生變化,固定細(xì)胞的分裂相,以盡可能保持原來的結(jié)構(gòu)供觀察。,(5)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2N=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4N=32條,還有個(gè)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8N=64條。,答案:(1)用一定時(shí)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(或紡錘體的形成),使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 (2) 注:設(shè)計(jì)的表格要達(dá)到兩個(gè)要求:至少做兩個(gè)溫度的對(duì)照;間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣。,(3)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(huì)再觀察到染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化 (4)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精11混合液 固定細(xì)胞的分裂相,以盡可能保持原來的結(jié)構(gòu)供觀察 (5)16、32、64(加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期),【加固訓(xùn)練】 1.有關(guān)低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的實(shí)驗(yàn),正確的是 ( ) A.可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B.多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C.多倍體細(xì)胞形成過程無完整的細(xì)胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體自由組合的機(jī)會(huì),【解析】選C。本題考查“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn),意在考查對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。并非所有的細(xì)胞的染色體都加倍。大蒜根尖細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,有絲分裂過程中沒有非同源染色體的自由組合。,2.下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.觀察細(xì)胞時(shí)細(xì)胞的狀態(tài)是死亡的 B.解離后的洋蔥根尖應(yīng)漂洗后才能進(jìn)行染色 C.改良苯酚品紅染液可以使細(xì)胞中的染色體著色 D.顯微鏡下可以看到大多數(shù)處在分裂期細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生改變 【解析】選D。低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的概率是很低的,故只有少數(shù)處于分裂期細(xì)胞中的染色體數(shù)目發(fā)生了改變。,【備選考點(diǎn)】 1.無子西瓜培育過程中果實(shí)各部分染色體分析:,2.無子西瓜和無子番茄辨析:,【高考警示】三倍體西瓜培育過程中二倍體西瓜花粉的兩次使用 第一次使用:與四倍體西瓜的卵細(xì)胞結(jié)合,形成的受精卵發(fā)育為三倍體西瓜的胚。 第二次使用:不參與受精作用,利用花粉含有的少量生長素刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育為無子西瓜。,【考題回訪】 1.(2015臨沂模擬)將二倍體西瓜幼苗(基因型為Aa)用適宜濃度的秋水仙素處理后得到四倍體西瓜,則( ) A.該四倍體自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離 B.該四倍體西瓜不能產(chǎn)生種子 C.該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交,不能產(chǎn)生后代 D.這種變異是可遺傳的,但不能用顯微鏡觀察到,【解析】選A。將二倍體西瓜幼苗(基因型為Aa)用適宜濃度的秋水仙素處理后得到四倍體西瓜,基因型為AAaa,自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離,A正確;該四倍體能產(chǎn)生正常的配子,可以產(chǎn)生種子,B錯(cuò)誤;該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交,產(chǎn)生的子代為三倍體西瓜,三倍體西瓜染色體聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生正常配子,不能產(chǎn)生后代,C錯(cuò)誤;這種變異屬于染色體變異,是可遺傳的,能用顯微鏡觀察到,D錯(cuò)誤。,2.(2015長春模擬)下圖1是某科研所培育四倍體西瓜的實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)組選取30株長勢(shì)相同的西瓜幼苗,并用秋水仙素溶液處理它們的幼芽,得到四倍體西瓜;圖2是探究秋水仙素在實(shí)驗(yàn)過程中的作用結(jié)果圖。請(qǐng)分析回答相關(guān)問題:,(1)實(shí)驗(yàn)中要將一定濃度的秋水仙素溶液滴在當(dāng)年(二倍體)西瓜幼苗芽尖的原因是 。 (2)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,提高四倍體西瓜誘導(dǎo)率,取決于 ; 本實(shí)驗(yàn)中誘導(dǎo)形成四倍體西瓜適宜的處理方法是 。 (3)鑒定四倍體西瓜的方法之一是觀察細(xì)胞中的染色體數(shù),鑒定時(shí)一般不宜選用當(dāng)年西瓜的根尖作材料,原因是 。,(4)最新研究發(fā)現(xiàn)多倍體植株葉片上的氣孔有明顯變化??蒲腥藛T取生長在同一位置、大小相近的二倍體和四倍體西瓜葉片,觀察并統(tǒng)計(jì)兩種植株葉片氣孔長度、寬度和密度,得到下表:,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積比二倍體植株 。多倍體植株糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量高,從光合作用角度分析,四倍體植株氣孔呈現(xiàn)上述特點(diǎn)的意義在于 。,【解析】(1)幼苗芽尖有絲分裂旺盛,秋水仙素溶液處理能抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成,從而形成多倍體。 (2)由圖可見,相同時(shí)間用不同濃度秋水仙素溶液處理時(shí),多倍體的誘導(dǎo)率不同;同一濃度秋水仙素溶液處理不同時(shí)間時(shí),多倍體的誘導(dǎo)率也不同。其中在用濃度為0.2%的秋水仙素溶液處理1天的情況下,誘導(dǎo)形成的四倍體的數(shù)目最多。,(3)由于秋水仙素溶液處理的是幼芽,根尖細(xì)胞沒能受到秋水仙素的作用,故根細(xì)胞的染色體數(shù)目不變。 (4)通過比較可知,四倍體植株單位葉面積上氣孔總面積比二倍體植株要大,有利于植物從外界吸收CO2進(jìn)行光合作用。,答案:(1)幼苗芽尖有絲分裂旺盛,用秋水仙素溶液處理有利于抑制紡錘體形成,從而形成四倍體西瓜植株 (2)秋水仙素溶液處理的時(shí)間和濃度 用0.2%的秋水仙素溶液處理1天 (3)當(dāng)年西瓜植株的根細(xì)胞并沒有經(jīng)過誘導(dǎo),染色體數(shù)目沒有加倍 (4)大 有利于植株從外界吸收CO2進(jìn)行光合作用,【易錯(cuò)提醒】本題有兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn): 一是第(3)小題中對(duì)被秋水仙素處理后的幼苗體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的分析不夠全面,忽略了根尖處的細(xì)胞可能沒有受到秋水仙素誘導(dǎo)這一事實(shí)的存在。 二是第(4)小題的第二個(gè)空,易錯(cuò)的主要原因是不知道氣孔有什么作用,無法與吸收CO2相聯(lián)系。,【滿分答題規(guī)則】 1.關(guān)注題設(shè)條件的要求、限定詞等,注意隱含的答題角度,保證答案準(zhǔn)確。 如本題回答時(shí)若忽略“密碼子”這一要求,答成單個(gè)的堿基,則不得分。 2.分析問題要全面,防止錯(cuò)答或遺漏答案。 如本題回答時(shí),如果忽視了染色體復(fù)制導(dǎo)致基因數(shù)目加倍這一行為,錯(cuò)答為“2”,則造成失分。,3.語言表達(dá)要簡(jiǎn)潔、具體,避免混淆相似知識(shí)。 (1)答案要簡(jiǎn)潔:如本題回答時(shí),雖然計(jì)算正確,但是因答案不是最簡(jiǎn)答案而不得分。 (2)語言表達(dá)要具體:如本題回答時(shí),如果漏掉對(duì)窄葉白花植株的修飾條件“缺失一條2號(hào)染色體”,則不得分。,【解析】(1)由起始密碼子(AUG)可知,其基因的模板鏈上應(yīng)含有TAC三個(gè)堿基,分析圖解可知,基因M中b鏈含有TAC,因此基因M的模板鏈為b鏈,箭頭處C突變?yōu)锳,對(duì)應(yīng)的mRNA上是G變成U,所以密碼子由GUC變成UUC?;騌中a鏈右端向左含有TAC,則基因R轉(zhuǎn)錄的模板鏈為a鏈。正常情況下,基因成對(duì)出現(xiàn),若此植株的基因?yàn)镽R,則DNA復(fù)制后,R基因最多可以有4個(gè)。,(2)基因M、m位于2號(hào)染色體上,基因H、h位于4號(hào)染色體上,因此這兩對(duì)基因的遺傳符合孟德爾的自由組合定律。MMHHmmhhF1(MmHh) F2有9種基因型,4種表現(xiàn)型。自交后性狀不分離的是純合子,共有4種,且比例各占F2中的1/16,故4種純合子所占F2的比例為(1/16)4=1/4;F2中寬葉高莖植株基因型為M_H_,測(cè)交實(shí)驗(yàn)可分解為Mmmm(2/31/2=1/3)窄葉,Hhhh(2/31/2 =1/3)矮莖,則測(cè)交后代中寬葉高莖的比例為2/32/3=4/9,窄葉矮莖的比例為1/31/3=1/9,所以后代寬葉高莖窄葉矮莖=41。,(3)基因H、h為一對(duì)等位基因,位于同源染色體上,減數(shù)第一次分裂同源染色體分離,減數(shù)第二次分裂時(shí)應(yīng)無等位基因,出現(xiàn)Hh型細(xì)胞最可能的原因是基因型為Hh的個(gè)體減數(shù)分裂過程聯(lián)會(huì)時(shí),同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換,形成了基因型為Hh的次級(jí)性母細(xì)胞。缺失一條4號(hào)染色體的高莖植株細(xì)胞中只含有一個(gè)H基因,產(chǎn)生的配子應(yīng)該為H、H、O、O,若產(chǎn)生HH型配子,則說明減數(shù)第二次分裂后期染色體未分離。,(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,確定該突變體的基因組成即探究該突變體的基因型,而且用于雜交的實(shí)驗(yàn)材料只有各種缺失一條染色體的植株。而探究的基因均位于2號(hào)染色體上,因此可以選擇一種缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花或窄葉紅花植株與該突變體雜交。若選擇一種缺失一條2號(hào)染色體的寬葉白花或?qū)捜~紅花植株與該突變體雜交,則不能區(qū)分三種情況。,方案1:選擇缺失一條2號(hào)染色體的窄葉白花植株(moro,缺失基因用o表示)與該寬葉紅花突變體進(jìn)行雜交。 若為圖甲所示的基因組成,即MMRr與moro雜交,則后代基因型及比例為MmRrMoRoMmrrMoro=1111,表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花寬葉白花=11;若為圖乙所示的基因組成,即MMRo與moro雜交,則后代基因型及比例為MmRrMoRoMmroMooo(幼胚死亡) =1111,表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花寬葉白花=21;若為圖丙所示的基因組成,即MoRo與moro雜交,則后代基因型及比例為MmRrMoRomorooooo(幼胚死亡)=1111,表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花窄葉白花=21。,方案2:選擇缺失一條2號(hào)染色體的窄葉紅花植株(moRo)與該寬葉紅花突變體進(jìn)行雜交。若為圖甲所示的基因組成,即MMRr與moRo雜交,則后代基因型及比例為MmRRMoRoMmRrMoro=1111,表現(xiàn)型及比例為寬葉紅花寬葉白花=31;若為圖乙所示的基因組成,即MMRo與moRo雜交,則后代基因型及比例為MmRRMoRoMmRoMooo (幼胚死亡)=1111,表現(xiàn)型全部為寬葉紅花;若為圖丙所示的基因組成,即MoRo與moRo雜交,則后代基因型及比例為MmRR MoRomoRooooo(幼胚死亡)=1111,表現(xiàn)型為寬葉紅花窄葉紅花=21。,

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