2019-2020年高中生物 第三章 遺傳和染色體 第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第三章 遺傳和染色體 第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用教學(xué)案 蘇教版必修2 [學(xué)習(xí)導(dǎo)航]　1.結(jié)合教材P47，概述染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。2.結(jié)合教材P48～50，在闡明染色體組概念的基礎(chǔ)上，說(shuō)出單倍體、多倍體的概念。3.結(jié)合教材P51～52，概述染色體變異在育種上的應(yīng)用。 [重難點(diǎn)擊]　1.染色體組的概念。2.單倍體、多倍體育種的流程。 舟舟， 1978年4月1日出生在中國(guó)的武漢。他是個(gè)先天性愚型患者，智力只相當(dāng)于幾歲的小孩子。舟舟從小偏愛(ài)指揮，當(dāng)音樂(lè)響起時(shí)，舟舟就會(huì)拿起指揮棒，惟妙惟肖地做出標(biāo)準(zhǔn)的指揮動(dòng)作，直到曲終。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21號(hào)染色體比常人多了1條。那么染色體都有哪些變異，對(duì)生物有什么影響呢？本節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)染色體變異。 解決學(xué)生疑難點(diǎn)　_______________________________________________________________ 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 1.特點(diǎn)：染色體結(jié)構(gòu)變異一般可通過(guò)光學(xué)顯微鏡直接觀察。 2.類型：包括缺失、重復(fù)、倒位和易位四種。 3.染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致性狀變異的原因：染色體結(jié)構(gòu)變異都會(huì)使染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。 4.結(jié)果：大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對(duì)生物體是不利的，甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。 5.影響因素：電離輻射、病毒感染或一些化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)。 下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái)。據(jù)此分析： 1.圖①和圖②的變異分別發(fā)生在哪種染色體之間？屬于哪類變異？ 答案　圖①發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組；圖②發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 2.圖②和圖③相比，二者對(duì)染色體上基因的數(shù)目或排列順序的影響有什么不同？ 答案　圖②是易位，會(huì)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；圖③是基因突變，只是改變基因的結(jié)構(gòu)，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序。 3.圖①②③中能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是哪種？ 答案　能在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是②。 4.能確定圖④中的變異具體屬于哪種染色體結(jié)構(gòu)變異嗎？ 答案　不能。若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；若染色體4正常，染色體3則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)。 知識(shí)整合　同源染色體的非姐妹染色單體間的片段交換屬于基因重組，非同源染色體之間的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下都觀察不到，不改變?nèi)旧w上的基因的數(shù)目或排列順序；染色體變異可以在光學(xué)顯微鏡下觀察到，會(huì)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。 1.如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是(　　) A.① B.② C.③ D.④ 答案　C 解析　染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、重復(fù)、倒位和易位等。③是基因突變或減數(shù)分裂四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換所致。 2.下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是(　　) A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的 答案　A 解析　人類貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的，A正確，B、C、D錯(cuò)誤。 二、染色體數(shù)目的變異 1.染色體數(shù)目變異 (1)概念：染色體數(shù)目以染色體組的方式成倍地增加或減少，個(gè)別染色體的增加或減少，都稱為染色體數(shù)目的變異。 (2)類型 2.染色體組 (1)概念：細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但互相協(xié)調(diào)、共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一組非同源染色體，稱為一個(gè)染色體組。 (2)實(shí)例：人的精子或卵細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組。 (3)單倍體、二倍體與多倍體 ①單倍體是指體細(xì)胞中含有配子染色體組的個(gè)體。 ②由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞內(nèi)含有兩個(gè)染色體組的稱為二倍體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫做多倍體。 3.低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍 (1)實(shí)驗(yàn)原理：低溫處理或化學(xué)因素刺激，有可能抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致子細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 (2)實(shí)驗(yàn)操作步驟 ①培養(yǎng)根尖：將一些蠶豆或豌豆種子放入培養(yǎng)皿，加入適量的清水浸泡，在培養(yǎng)皿上覆蓋2～3層潮濕的紗布。 ②低溫處理：在蠶豆幼根長(zhǎng)至1.0～1.5 cm時(shí)，將其中的兩個(gè)培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)，4 ℃下誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。 (3)取材和固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖5 mm左右，放入卡諾氏固定液固定0.5～1 h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，隨后用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液沖洗2～3次。 (4)制作裝片：具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。 (5)觀察：先用低倍鏡觀察，找到視野中染色體形態(tài)較好的分裂相，注意視野中有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞，再換高倍鏡繼續(xù)觀察。 下面甲表示細(xì)胞染色體圖，乙表示細(xì)胞基因型，據(jù)圖分析： 1.甲生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 答案　4個(gè)。細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。 2.乙生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組？判斷依據(jù)是什么？ 答案　4個(gè)。在乙的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。 3.若丙生物的體細(xì)胞含32條染色體，有8種形態(tài)，丙生物細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組？ 答案　4個(gè)。 4.單倍體是不是一定只含有一個(gè)染色體組？如何區(qū)分單倍體和多倍體？ 答案　單倍體不一定只含有一個(gè)染色體組，如四倍體的單倍體含有2個(gè)染色體組，因此判斷單倍體和多倍體時(shí)，首先看發(fā)育的起點(diǎn)，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，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都是單倍體。如果生物體是受精卵或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。 3.下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是(　　) A.一個(gè)染色體組中不含同源染色體 B.由受精卵發(fā)育成的，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組 D.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 答案　D 解析　染色體組是不含有同源染色體的；個(gè)體若由受精卵發(fā)育而來(lái)，含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體；單倍體是由配子發(fā)育而成的，不一定只含有一個(gè)染色體組；人工誘導(dǎo)多倍體的方法有秋水仙素處理或低溫處理等。 4.根據(jù)圖中A～H所示的細(xì)胞圖回答下列問(wèn)題： (1)細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是________圖。 (2)細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是________圖。 (3)細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是________________圖，它________(一定，不一定)是三倍體。 (4)細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是________________圖，它________(可能，不可能)是單倍體。 答案　(1)D、G (2)C、H (3)A、B　不一定 (4)E、F　可能 解析　在細(xì)胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個(gè)染色體組。在細(xì)胞內(nèi)，含有幾個(gè)同音字母，就是含有幾個(gè)染色體組。確認(rèn)是否為單倍體需看發(fā)育起點(diǎn)。 方法鏈接　染色體組數(shù)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。 (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。 (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。 三、染色體變異在育種上的應(yīng)用 1.單倍體育種 (1)單倍體植株的特點(diǎn)：長(zhǎng)得弱小，而且高度不育。 (2)單倍體育種的常用方法：花藥(花粉)離體培養(yǎng)法。 (3)單倍體育種的過(guò)程 (4)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn) ①獲得的植株染色體上成對(duì)的基因都是純合的，自交產(chǎn)生的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。 ②明顯縮短育種年限。 2.多倍體育種 (1)多倍體植株的特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 (2)多倍體的自然形成 (3)多倍體的人工誘導(dǎo) ①方法：用秋水仙素處理或用低溫處理。 ②處理對(duì)象：萌發(fā)的種子或幼苗。 ③原理：能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使染色體數(shù)目加倍。 ④實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育。 1.下圖是三倍體西瓜的培育過(guò)程，據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題： (1)①過(guò)程是哪種處理過(guò)程？其原理是什么？ 答案?、龠^(guò)程是用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗，產(chǎn)生四倍體的過(guò)程，其原理是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 (2)②和④都是傳粉，目的有什么不同？ 答案?、趥鞣凼菫榱穗s交得到三倍體種子，④傳粉是為了刺激子房產(chǎn)生生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育。 (3)①過(guò)程處理后，新產(chǎn)生的四倍體，各部分細(xì)胞都含有四個(gè)染色體組嗎？ 答案　不是。地上部分的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍，含有四個(gè)染色體組；根細(xì)胞沒(méi)有加倍，只含有兩個(gè)染色體組。 (4)西瓜f的瓜瓤、種子e的胚分別含有幾個(gè)染色體組？ 答案　西瓜f的瓜瓤來(lái)自母本，含有四個(gè)染色體組，而種子e的胚含有三個(gè)染色體組。 (5)為什么三倍體西瓜沒(méi)有種子？ 答案　三倍體西瓜進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于聯(lián)會(huì)紊亂，一般不能產(chǎn)生正常配子。 2.如圖表示用純種的高稈(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的方法，據(jù)圖分析： (1)F1能產(chǎn)生幾種雄配子？ 答案　F1的基因型是DdTt，能產(chǎn)生四種配子：DT、dT、Dt、dt。 (2)過(guò)程③是哪種處理？其原理是什么？ 答案　過(guò)程③是花藥離體培養(yǎng)過(guò)程。原理是細(xì)胞的全能性。 (3)過(guò)程④是哪種處理？處理后符合要求的植株占的比例是多少？ 答案　過(guò)程④是用一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。處理后ddTT占的比例為1/4。 知識(shí)整合　單倍體育種和多倍體育種 單倍體育種 多倍體育種 原理 染色體數(shù)目變異 染色體數(shù)目變異 方法 花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再用秋水仙素處理幼苗 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(yíng)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 適用于植物，動(dòng)物難以開(kāi)展。多倍體植物生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)，結(jié)實(shí)率降低 舉例 5.下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是(　　) A.用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能抑制紡錘體的形成 B.洋蔥根尖長(zhǎng)出約1 cm時(shí)，剪下，置于4 ℃冰箱中，誘導(dǎo)36 h C.卡諾氏液浸泡根尖，固定細(xì)胞的形態(tài) D.裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟 答案　B 解析　低溫誘導(dǎo)的原理是抑制紡錘體的形成；剪下根尖，會(huì)使其失去生命力，細(xì)胞不再分裂；卡諾氏液的作用是固定細(xì)胞的形態(tài)；在制作裝片時(shí)，過(guò)程和“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同，包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟。 6.將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻(　　) A.對(duì)花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻 B.產(chǎn)生的配子沒(méi)有同源染色體，所以無(wú)遺傳效應(yīng) C.與原來(lái)的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻 D.秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，最可能作用于細(xì)胞分裂的后期 答案　C 解析　二倍體芝麻幼苗用秋水仙素處理，得到的是同源四倍體，體細(xì)胞內(nèi)有4個(gè)染色體組，而且每個(gè)染色體組之間都有同源染色體。由四倍體的配子發(fā)育來(lái)的芝麻是單倍體，含兩個(gè)染色體組，所以該單倍體芝麻是可育的。四倍體的配子中有兩個(gè)染色體組，二倍體的配子中有一個(gè)染色體組，所以四倍體與二倍體雜交產(chǎn)生的是三倍體芝麻，由于三倍體芝麻在減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，起作用的時(shí)期是細(xì)胞分裂的前期，抑制紡錘體的形成。 1.如圖為一對(duì)同源染色體在減數(shù)分裂時(shí)的配對(duì)行為，表明該細(xì)胞發(fā)生了(　　) A.基因突變 B.染色體變異 C.基因重組 D.堿基互補(bǔ)配對(duì) 答案　B 解析　根據(jù)圖示推測(cè)其產(chǎn)生的過(guò)程為： 這是染色體倒位發(fā)生后引起的變化，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 2.基因突變和染色體變異的一個(gè)重要的區(qū)別是(　　) A.基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下看不見(jiàn) B.染色體變異是定向的，而基因突變是不定向的 C.基因突變是可以遺傳的 D.染色體變異是不可以遺傳的 答案　A 解析　基因突變是DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體的變異可在光學(xué)顯微鏡下直接觀察到；生物的變異是不定向的；基因突變和染色體變異其遺傳物質(zhì)均發(fā)生改變，都是可遺傳的變異。 3.下列關(guān)于染色體組的敘述，正確的是(　　) A.體細(xì)胞中的一半染色體是一個(gè)染色體組 B.配子中的全部染色體是一個(gè)染色體組 C.本物種配子中的一半染色體是一個(gè)染色體組 D.二倍體生物配子中的全部染色體是一個(gè)染色體組 答案　D 解析　一個(gè)染色體組內(nèi)各條染色體大小、形態(tài)各不相同，是一組非同源染色體。只有二倍體產(chǎn)生的配子中含有一套非同源染色體，才是一個(gè)染色體組。 4.雙子葉植物大麻(2n＝20)為雌雄異株，性別決定為XY型，若將其花藥離體培養(yǎng)，再將幼苗用秋水仙素處理，所得植株的染色體組成應(yīng)是(　　) A.18＋XY B.18＋YY C.9＋X或9＋Y D.18＋XX或18＋YY 答案　D 解析　由題可知2n＝20，性別決定為XY型，則花藥的染色體組成為9＋X或9＋Y，將其培育成單倍體后再利用秋水仙素處理，誘導(dǎo)染色體加倍后，植株的染色體組成為18＋XX或18＋YY。 5.已知二倍體西瓜的體細(xì)胞中含有22條染色體，西瓜的綠皮(A)對(duì)白皮(a)為顯性，大子(B)對(duì)小子(b)為顯性，這兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上?，F(xiàn)對(duì)一批純種綠皮大子與白皮小子西瓜種子進(jìn)行了下列操作： a.將這批種子播種，并用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大子幼苗，使之成為四倍體； b.當(dāng)被處理后的綠皮大子西瓜植株開(kāi)花后，將白皮小子西瓜植株的花粉授予綠皮大子植株，使之雜交獲得F1。 (1)親本雜交當(dāng)年結(jié)__________(選填“有子”或“無(wú)子”)西瓜，其果皮顏色為_(kāi)_________。 (2)秋水仙素的作用是___________________________________________________________。 (3)由于工作人員的疏忽，進(jìn)行a操作時(shí)，其中有一株幼苗沒(méi)有用秋水仙素處理，其通過(guò)雜交獲得了有子西瓜。第二年，工作人員將該種子(F1)播種，用一定濃度的秋水仙素處理其幼苗，并讓F1與白皮小子西瓜植株雜交獲得F2。(提示：F1進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，每4條同源染色體等量隨機(jī)分配到配子中去，其產(chǎn)生的配子可育) ①F1減數(shù)第二次分裂后期細(xì)胞中含有________個(gè)DNA分子，________個(gè)染色體組，________對(duì)同源染色體。 ②從F2中可以選出白皮小子的西瓜品種嗎？為什么？ ________________________________________________________________________。 ③若只考慮種皮這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，則F2的基因型及比例為_(kāi)_______________________________________________________________________。 答案　(1)有子　綠皮　(2)抑制有絲分裂時(shí)紡錘體的形成，使細(xì)胞中的染色體數(shù)目加倍　(3)①44　4　22 ②不能，因?yàn)镕2是三倍體，其減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常配子(或F2是三倍體，其高度不育)　③AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1 解析　純種綠皮大子西瓜基因型為AABB，白皮小子西瓜基因型為aabb，用一定濃度的秋水仙素處理純種綠皮大子幼苗后的基因型為AAAABBBB，與aabb雜交后形成受精卵AAaBBb，發(fā)育為種子，所以母本結(jié)的是有子西瓜。因果實(shí)由母本的子房發(fā)育而成，果皮來(lái)自子房壁，母本基因型為AAAABBBB，所以果皮顏色為綠皮。第(3)小題所說(shuō)幼苗沒(méi)有用秋水仙素處理，基因型為AABB，與aabb雜交后形成的子代基因型為AaBb，用秋水仙素處理后為AAaaBBbb，染色體數(shù)為44，染色體組為4組。減數(shù)第一次分裂同源染色體分離后，減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分開(kāi)，DNA分子數(shù)為44，染色體數(shù)為44，染色體組為4組，同源染色體為22對(duì)。AAaaBBbb和白皮小子西瓜植株aabb雜交后得到F2為三倍體，因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常配子，所以形成的三倍體高度不育，不能作為品種得以保留。AAaa在四條同源染色體上，在分離時(shí)隨機(jī)分配，因此有AA、Aa、aa三種組合，比例為1∶4∶1，與a一種配子隨機(jī)結(jié)合后得到的F2的基因型及其比例為AAa∶Aaa∶aaa＝1∶4∶1。 課時(shí)作業(yè) [學(xué)考達(dá)標(biāo)] 1.由于種種原因，某生物體內(nèi)某條染色體上多了或少了幾個(gè)基因，這種遺傳物質(zhì)的變化屬于(　　) A.基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變 B.染色體結(jié)構(gòu)變異 C.染色體數(shù)目變異 D.染色單體的交叉互換 答案　B 解析　某條染色體上多了或少了幾個(gè)基因是由染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)所致。 2.如圖是某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，兩對(duì)聯(lián)會(huì)的染色體之間出現(xiàn)異常的“十”字型結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作的推斷中錯(cuò)誤的是(　　) A.此種異常源于染色體結(jié)構(gòu)的變異 B.該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb C.該生物基因型為HhAaBb，一定屬于二倍體生物 D.此種異常可能會(huì)導(dǎo)致生物的生殖能力下降 答案　C 解析　此圖表示的是減數(shù)分裂過(guò)程中的聯(lián)會(huì)，根據(jù)同源染色體兩兩配對(duì)的關(guān)系可知，H和h所在的染色體為一對(duì)同源染色體，剩余的兩條染色體為另一對(duì)同源染色體，而A和b或B和a的互換導(dǎo)致上述結(jié)果，上述互換發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；在減數(shù)第一次分裂的后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所形成的配子有HAa、hBb或HAb、hBa；該個(gè)體含有兩個(gè)染色體組，有可能為二倍體也有可能為單倍體；染色體變異大多數(shù)是有害的，有可能導(dǎo)致生物體生殖能力下降。 3.普通小麥?zhǔn)橇扼w，有42條染色體，科學(xué)家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是(　　) A.三倍體、21條染色體 B.單倍體、21條染色體 C.三倍體、三個(gè)染色體組 D.單倍體、一個(gè)染色體組 答案　B 解析　花藥中的花粉是經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂發(fā)育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麥的染色體數(shù)減少了一半，含有三個(gè)染色體組，而體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫做單倍體。 4.下面有關(guān)單倍體和染色體組的敘述中，不正確的是(　　) A.由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體稱為單倍體 B.一個(gè)染色體組中無(wú)等位基因 C.有性生殖的配子細(xì)胞中染色體肯定為一個(gè)染色體組 D.普通小麥含6個(gè)染色體組、42條染色體，它的單倍體含3個(gè)染色體組、21條染色體 答案　C 解析　由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體中染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半；一個(gè)染色體組中不含有同源染色體，所以也就不存在等位基因；配子中含有正常體細(xì)胞中一半的染色體，例如四倍體的配子中就含有兩個(gè)染色體組；普通小麥中含有6個(gè)染色體組、42條染色體，單倍體中染色體數(shù)目是正常體細(xì)胞中的一半。 5.下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A.可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B.多倍體細(xì)胞形成的比例一般為100% C.多倍體細(xì)胞形成過(guò)程無(wú)完整的細(xì)胞周期 D.多倍體形成過(guò)程增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì) 答案　C 解析　低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，不應(yīng)出現(xiàn)三倍體；低溫誘導(dǎo)不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍；根尖細(xì)胞的分裂為有絲分裂，而非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，不能增加重組機(jī)會(huì)；多倍體細(xì)胞形成的原理是抑制紡錘體的形成，阻止細(xì)胞的分裂，所以細(xì)胞周期是不完整的。 6.某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。圖中a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于(　　) A.三倍體、染色體片段重復(fù)、三體、染色體片段缺失 B.三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù) C.三體、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失 D.染色體片段缺失、三體、染色體片段重復(fù)、三倍體 答案　C 解析　a圖是染色體數(shù)目變異中個(gè)別染色體的增加，屬于三體；b圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中4號(hào)染色體片段的重復(fù)；c圖細(xì)胞中含三個(gè)染色體組，可能為三倍體；d圖為染色體結(jié)構(gòu)變異中染色體片段3和4的缺失。 [高考提能] 7.果蠅的一條染色體上，正常基因的排列順序?yàn)?23－456789，“—”代表著絲點(diǎn)，表中表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) 染色體 基因順序變化 a 123－476589 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的 B.b是染色體某一片段缺失引起的 C.c是染色體著絲點(diǎn)改變引起的 D.d是染色體增加了某一片段引起的 答案　C 解析　a中5、6、7基因發(fā)生顛倒成了765；b缺失了5、6基因；d染色體增添了一段片段；c由原來(lái)的23－456變成了654－32，發(fā)生了顛倒，不是由著絲點(diǎn)改變引起的。 8.下面是四種生物的體細(xì)胞示意圖，A、B圖中的字母代表細(xì)胞中染色體上的基因，C、D圖代表細(xì)胞中染色體情況。那么最可能屬于多倍體的細(xì)胞是(　　) 答案　D 解析　根據(jù)題圖可推知，A、B、C、D中分別具有4個(gè)、1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)染色體組，則A、D有可能為多倍體，但有絲分裂過(guò)程的前期和中期，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，而姐妹染色單體上含有相同的基因，則一對(duì)同源染色體可能具有相應(yīng)的4個(gè)基因，如A。綜上所述，最可能屬于多倍體的細(xì)胞是D。 9.下圖表示無(wú)子西瓜的培育過(guò)程： 根據(jù)圖解，結(jié)合你學(xué)過(guò)的生物學(xué)知識(shí)，判斷下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖，主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 B.四倍體植株所結(jié)的西瓜，果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組 C.無(wú)子西瓜既沒(méi)有種皮，也沒(méi)有胚 D.四倍體西瓜的根細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組 答案　C 解析　秋水仙素抑制紡錘體的形成，是在有絲分裂的前期；四倍體西瓜的果皮是由子房壁發(fā)育而成的，來(lái)自母本，應(yīng)含有4個(gè)染色體組；無(wú)子西瓜是由于不能產(chǎn)生正常配子，所以不能形成受精卵，而種皮來(lái)自于母本，所以有種皮，而沒(méi)有胚；由于植株的地下部分沒(méi)有經(jīng)秋水仙素處理，細(xì)胞中仍含有2個(gè)染色體組。 10.基因型為Aa的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后長(zhǎng)成植株，該植株細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的種類及其比例是(　　) A.AA∶aa＝1∶1 B.AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 C.Aa∶Aa＝1∶1 D.AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1 答案　D 解析　基因型為Aa的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后長(zhǎng)成的植株的基因型為AAaa，減數(shù)分裂時(shí)，A和A組合為AA，A和a組合為Aa，a和a組合為aa，結(jié)果AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。 11.下圖表示某些植物的體細(xì)胞，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)肯定是單倍體的是________圖，它是由________倍體的生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成的。 (2)莖稈較粗壯但不能產(chǎn)生種子的是________圖，判斷的理由是_________________________ ________________________________________________________________________。 (3)如果都不是由生殖細(xì)胞直接發(fā)育形成，其中肯定是二倍體的是________圖。 (4)如果C圖中的植株是由某植物的卵細(xì)胞直接發(fā)育形成的，那么它是________倍體。形成它的那個(gè)植物是________倍體，原來(lái)植物有性生殖形成種子時(shí)，發(fā)育中的胚乳細(xì)胞內(nèi)含________個(gè)染色體組。 答案　(1)D　二　(2)A　含有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)紊亂而不能形成生殖細(xì)胞，不能產(chǎn)生種子　(3)B、C　(4)單　四　6 12.某二倍體植株的體細(xì)胞中染色體數(shù)為24，基因型為AaBb。請(qǐng)據(jù)圖完成下列問(wèn)題： (1)圖中A所示的細(xì)胞分裂方式主要是________。 (2)產(chǎn)生的花粉基因型有______________種，由花粉發(fā)育成的單倍體有哪幾種基因型？________________。 (3)若C處是指用秋水仙素處理，則個(gè)體①的體細(xì)胞中含染色體________________條，它是純合子還是雜合子？____________________。 (4)若該植物進(jìn)行自花傳粉，在形成的以個(gè)體②組成的群體中可能有幾種基因型？__________________。 (5)若A表示水稻的高稈基因，a表示水稻的矮稈基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳。那么該水稻自花傳粉的后代中，矮稈抗病的個(gè)體所占比例是______________________，若要獲得穩(wěn)定遺傳的矮稈抗病水稻，應(yīng)讓矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，在自交的后代中純種的矮稈抗病水稻所占比例為_(kāi)_______。 (6)若要盡快獲得純種的矮稈抗病水稻，則應(yīng)采用圖中____________(填字母)過(guò)程進(jìn)行育種，這種育種方法稱為_(kāi)_________________。 答案　(1)減數(shù)分裂　(2)4　AB、Ab、aB、ab　(3)24　純合子　(4)9種　(5)　　(6)A、B、C　單倍體育種 解析　植物產(chǎn)生花粉或卵細(xì)胞要經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，由于基因型為AaBb，所以能產(chǎn)生4種基因型花粉，將花粉經(jīng)花藥離體培養(yǎng)產(chǎn)生的單倍體也應(yīng)該有4種基因型：AB、Ab、aB、ab。花粉中染色體數(shù)是體細(xì)胞的一半，即12條，經(jīng)秋水仙素處理后的純合子染色體數(shù)應(yīng)該為24條，基因型為AaBb的個(gè)體自交，后代應(yīng)該有9種基因型。矮稈抗病的個(gè)體基因型有兩種：aaBB和aaBb，在后代中所占比例是(aaBB)＋(aaBb)＝。當(dāng)矮稈抗病的水稻進(jìn)行自交，純合子(aaBB)是，自交后代占，而雜合子(aaBb)是，自交的后代中純合子比例為＝，所以矮桿抗病的水稻進(jìn)行自交，后代中矮稈抗病純合子所占比例為＋＝。 13.四倍體大蒜比二倍體大蒜的產(chǎn)量高許多，為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題： (1)實(shí)驗(yàn)主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟： ①取5個(gè)培養(yǎng)皿，編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、________的恒溫箱中1 h。 ③________________________________________________________________________。 ④分別取根尖__________mm，放入__________中固定0.5～1 h，然后用_________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→________→制片。 ⑥低倍鏡檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)____________________________________________，并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：染色體加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析： a.設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是_____________________________________________________。 b.對(duì)染色體染色還可以用____________________、____________等。 c.除低溫外，________也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原理是____________________。 答案　(2)②4 ℃　8 ℃　12 ℃　③取大蒜隨機(jī)均分為5組，分別放入5個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)36 h?、?　卡諾氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液?、萜础∪旧? ⑥每組視野中的染色體加倍率　(4)a.進(jìn)行相互對(duì)照；恒溫處理1 h是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾　b.龍膽紫染液　醋酸洋紅染液　c.秋水仙素　抑制紡錘體形成 解析　(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以溫度應(yīng)設(shè)置為變量，可設(shè)置－4 ℃、0 ℃、4 ℃、8 ℃、12 ℃等溫度。選取根尖5 mm左右，不可過(guò)長(zhǎng)，主要取分生區(qū)的組織細(xì)胞。將根尖放入卡諾氏液中固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液沖洗。裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片四個(gè)步驟。低溫并不能使所有細(xì)胞染色體加倍，所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來(lái)確定最佳低溫。(4)不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照，在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中，以排除其他溫度的干擾。只要不對(duì)染色體造成損傷，堿性染料均可對(duì)染色體染色，如龍膽紫染液、醋酸洋紅染液等。低溫和秋水仙素的作用機(jī)理均是抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍。 [真題體驗(yàn)] 14.(xx江蘇，10)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，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.甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C.甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同 D.圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料 答案　D 解析　A項(xiàng)，根據(jù)題干信息可知，甲、乙是兩種果蠅，甲、乙雜交產(chǎn)生的F1雖然含有2個(gè)染色體組，但是因?yàn)閬?lái)自甲、乙中的1號(hào)染色體不能正常聯(lián)會(huì)配對(duì)，所以F1不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂；B項(xiàng)，根據(jù)題圖，甲中1號(hào)染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號(hào)染色體；C項(xiàng)，染色體中某一片段倒位會(huì)改變基因的排列順序；D項(xiàng)，可遺傳變異可為生物進(jìn)化提供原材料。 15.(xx江蘇，14)如圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)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(gè)體甲的變異對(duì)表型無(wú)影響 B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C.個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1 D.個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失，表型無(wú)異常 答案　B 解析　個(gè)體甲的變異屬于缺失基因“e”所在片段，影響表型，A錯(cuò)誤；個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，呈“十字型”，B正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離，C錯(cuò)誤；個(gè)體乙染色體沒(méi)有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯(cuò)誤。