2021版高考生物一轮复习第23讲染色体变异及生物育种课件 人教版

2021版高考生物一轮复习第23讲染色体变异及生物育种课件 人教版

第 23 讲　染色体变异及生物育种 - 2 - - 3 - 必备知识 核心素养 关键能力 染色体变异类型的 判断 1 . 染色体结构变异 (1) 类型 [ 连一连 ] 提示 : ① — Ⅲ —D 　 ② — Ⅳ —C 　 ③ — Ⅰ —B ④ — Ⅱ —A - 4 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 结果 使排列在 　　　　　　 上的基因的 　　　　　　　　　　 发生 改变 , 从而导致性状变异。   2 . 染色体数目变异 (1) 染色体数目变异的类型 ① 细胞内 　　　　　　　　　　 的增加或减少 , 如 21 三体综合征。   ② 细胞内染色体数目以 　　　　　　　　 的形式成倍地增加或成套地减少 , 如多倍体、单倍体。   染色体 数目或排列顺序 个别染色体 染色体组 - 5 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 染色体组的概念及 实例 非同源染色体 形态和功能 遗传和变异 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 X Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Y 　 - 6 - 必备知识 核心素养 关键能力 (3) 二倍体、多倍体和单倍体的 比较 染色体组 配子 三个或 三个 以上 受精卵 配子 - 7 - 必备知识 核心素养 关键能力 萌发　 花药离 体 培养 植株弱小 - 8 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 猫叫综合征是由特定的染色体片段缺失造成的。 ( 　　 ) (2) 染色体易位或倒位不改变基因数量 , 对个体性状不会产生影响。 ( 　　 ) (3) 非同源染色体某片段移接 , 仅发生在减数分裂过程中。 ( 　　 ) (4) 染色体增加某一片段可提高基因表达水平 , 是有利变异。 ( 　　 ) (5) 基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察。 ( 　　 ) (6) 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。 ( 　　 ) (7) 水稻 (2 n =24) 一个染色体组有 12 条染色体 , 水稻单倍体基因组有 12 条染色体。 ( 　　 ) √ × × × × × √ - 9 - 必备知识 核心素养 关键能力 (8) 用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 ( 　　 ) (9) 单倍体含有的染色体组数都是奇数。 ( 　　 ) (10)XYY 个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关。 ( 　　 ) × × × - 10 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 1 　 染色体的结构变异和数目变异的分析 ( 科学思维 ) (1) 图甲 ① ~ ④ 的结果中哪些是由染色体变异引起的 ? 它们分别属于哪类变异 ? 能在光学显微镜下观察到的是哪几个 ? 提示 : ① 染色体片段缺失 ; ② 染色体片段易位 ; ③ 基因突变 ; ④ 染色体片段倒位。 ①②④ 均为染色体变异 , 可在光学显微镜下观察到 , ③ 为基因突变 , 不能在光学显微镜下观察到。 - 11 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 图乙、丙均发生了某些片段的交换 , 其交换对象分别是什么 ? 它们属于哪类变异 ? 提示 : 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。 - 12 - 必备知识 核心素养 关键能力 (3) 某植株的一条常染色体发生图示变异 , 含有该变异染色体的花粉不育 , 变异染色体上具有红色显性基因 B, 正常染色体上具有白色隐性基因 b( 如图 ) 。以该植株为父本可以进行测交实验。请思考并回答下列问题。 ① 图示变异类型是什么 ? ② 如果没有其他变异 , 则测交后代应表现什么性状 ? 推测依据是什么 ? ③ 如果测交后代中部分表现为另类性状 , 你如何解释 ? - 13 - 必备知识 核心素养 关键能力 提示 : ① 染色体变异。 ② 由题意可知 , 含有变异染色体的花粉不育 , 则正常情况下 , 该植物作父本只产生含 b 的配子 , 因此 , 测交后代均表现为白色。 ③ 若测交后代中有部分个体表现为红色性状 , 说明父本产生部分配子含有 B, 这表明同源染色体非姐妹染色单体间可能发生了交叉互换 , 导致产生了含 B 的配子 , 从而导致部分子代出现红色性状。 - 14 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 2 　 染色体组数的判断方法 ( 科学思维 ) (1) 下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是图 1 为 　　 个 , 图 2 为 　　 个 , 图 3 为 　　 个。   根据染色体形态判断 : 细胞内形态、大小相同的染色体有几条 , 则含有几个染色体组 。 3 2 1 - 15 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 下图所示的细胞中 , 它们所含染色体组数分别是图 4 为 　　　 个 , 图 5 为 　　 个 , 图 6 为 　　 个 , 图 7 为 　　 个。   根据基因型判断 : 基因型中控制同一性状的基因出现几次就含几个染色体组 —— 每个染色体组内不含等位基因或相同基因。 4 2 3 1 - 16 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 3 　 三体、四倍体产生配子种类及比例分析 ( 科学思维 ) (1) 常染色体三体产生配子种类及比例 ( 三条染色体中任意两条联会概率都相等 ) ① 若为纯合子 AAA 或 aaa, 则产生的配子分别为 A ∶ AA= 　　　 或 a ∶ aa= 　　　 。   ② 若为杂合子 AAa, 则产生四种配子 A ∶ a ∶ Aa ∶ AA= 　　　 。   ( 2) 性染色体三体产生配子的类型及比例 XXY 的雌性果蝇中 , 若三条性染色体任意两条联会概率相等 , 则 XXY 个体会产生的配子类型及比例是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   提示 : ① 1 ∶ 1 　 1 ∶ 1 　 ② 2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 1 提示 : X ∶ Y ∶ XY ∶ XX=2 ∶ 1 ∶ 2 ∶ 1 - 17 - 必备知识 核心素养 关键能力 (3) 四倍体产生配子的类型及比例 在某二倍体西瓜 ( 基因型为 Aa) 幼苗期 , 用秋水仙素处理得四倍体植株 , 其产生的配子种类及比例为多少 ? 基因型为 Aaaa 的个体呢 ? 提示 : - 18 - 必备知识 核心素养 关键能力 【解疑释惑】区分三种变异 (1) 关于 “ 互换 ”: 同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 , 属于基因重组 ; 非同源染色体之间的互换 , 属于染色体结构变异中的易位。 (2) 关于 “ 缺失或增加 ”: 染色体上若干基因的缺失或重复 ( 增加 ), 属于染色体结构变异 ; 基因中若干碱基对的缺失、增添 ( 增加 ), 属于基因突变。 (3) 关于变异的水平 : 基因突变、基因重组属于分子水平的变化 , 在光学显微镜下观察不到 ; 染色体变异属于细胞水平的变化 , 在光学显微镜下可以观察到。 (4) 关于变异的 “ 质 ” 和 “ 量 ”: 基因突变改变基因的质 , 不改变基因的量 ; 基因重组不改变基因的质 , 一般不改变基因的量 , 转基因技术会改变基因的量 ; 染色体变异不改变基因的质 , 会改变基因的量或基因的排列顺序。 - 19 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 1 　 染色体结构变异 1 .(2019 安徽安庆期末 ) 某生物个体减数分裂过程中 , 联会的染色体中的一条总是从中部凸出形成环 ( 如下图 ), 下列有关分析正确的是 ( 　　 ) A. 该个体是缺失杂合子 B. 该个体是重复杂合子 C. 图中联会染色体中含有 2 个 DNA 分子 D. 图中所示形状可通过光学显微镜检出 答案 解析 解析 关闭 据图分析 , 假如上面的染色体是正常的 , 则下面一条染色体缺失 ; 假如下面一条染色体正常 , 则上面一条染色体重复 ; 图中联会的染色体已经发生复制 , 含有 4 个 DNA; 染色体结构变异可通过光学显微镜检出。 答案 解析 关闭 D - 20 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 .(2019 河北石家庄重点中学联考 ) 原癌基因导致细胞癌变的三种方式如图所示。据图判断合理的是 ( 　　 ) A.(a)(b) 产生变异的根本原因是染色体结构变异 B.(b)(c) 产生的变异类型可通过光学显微镜观察到 C.(a)(c) 产生的变异必然导致基因数目的改变 D. 三种方式均可导致基因表达的蛋白质数量增多 答案 解析 解析 关闭 图 (a) 属于基因突变 , 染色体结构不会发生改变 , 图 (b) 和图 (c) 属于染色体变异 ,A 项错误 ; 染色体变异可通过光学显微镜观察到 ,B 项正确 ; 图 (a) 中变异发生在基因内部 , 基因数目不变 ,C 项错误 ; 由图示可以看到图 (a) 变异方式中表达的蛋白质活性增强 , 但数量没有增多 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 21 - 必备知识 核心素养 关键能力 科学思维 染色体结构变异与基因突变、基因重组的 辨析 (1) 染色体易位与交叉 互换 - 22 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 染色体结构变异与基因突变的 判断 - 23 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 2 　 染色体组及生物体倍性的判断 3 .(2019 江西南昌二中段考 ) 从理论上分析 , 下列各项关于染色体 “ 倍性 ” 的判断 , 正确的是 ( 　　 ) A. 多倍体植株往往植株弱小、高度不育 B. 三倍体和三倍体杂交 , 二倍体和四倍体杂交都能得到三倍体 C. 单倍体育种得到的植株不一定含有 2 个染色体组 , 但都是单倍体 D. 高原地区经常低温 , 容易出现多倍体和二倍体 “ 嵌合 ” 在一体的植株 答案 解析 解析 关闭 单倍体植株一般植株弱小 , 高度不育 , 多倍体一般茎秆粗壮 , 果实、种子较大 ,A 项错误 ; 三倍体不育 , 所以三倍体和三倍体不能正常杂交 ,B 项错误 ; 单倍体育种经过了花药离体培养和秋水仙素处理 , 单倍体育种得到的植株不一定含有 2 个染色体组 , 植株细胞中有几个染色体组就叫几倍体 ,C 项错误 ;“ 嵌合体 ” 是由于部分细胞染色体数目正常 , 部分细胞染色体数目加倍 , 即 “ 嵌合体 ” 现象属于染色体数目变异 , 高原地区经常低温 , 容易出现多倍体和二倍体 “ 嵌合 ” 在一体的植株 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 24 - 必备知识 核心素养 关键能力 4 .(2019 江西景德镇模拟 ) 某些类型的染色体结构和数目的变异 , 可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。 a 、 b 、 c 、 d 为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图 , 它们依次属于 ( 　　 ) A. 三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失 B. 三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复 C. 染色体片段缺失、三体、染色体片段重复、三倍体 D. 三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失 答案 解析 解析 关闭 据图分析 ,a 中三对同源染色体中 , 有一对同源染色体多了一条 , 属于染色体数目的变异 , 为三体 ;b 中一条染色体上 4 所在的片段重复了 , 属于染色体结构变异中的重复 ;c 中所有的同源染色体都多了一条 , 为三倍体 ;d 中一条染色体上的 3 、 4 片段丢失了 , 属于染色体结构变异中的缺失。 答案 解析 关闭 D - 25 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 3 　 变异类型的实验探究 5 . 已知家鸡的无尾 (A) 对有尾 (a) 是显性。现用有尾鸡 ( 甲群体 ) 自交产生的受精卵来孵小鸡 , 在孵化早期向卵内注射微量胰岛素 , 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 ( 乙群体 ) 。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否诱导基因突变 , 可行性方案是 ( 　　 ) A. 甲群体 × 甲群体 , 孵化早期不向卵内注射胰岛素 B. 乙群体 × 乙群体 , 孵化早期向卵内注射胰岛素 C. 甲群体 × 乙群体 , 孵化早期向卵内注射胰岛素 D. 甲群体 × 乙群体 , 孵化早期不向卵内注射胰岛素 答案 解析 解析 关闭 在孵化早期 , 向有尾鸡群体产生的受精卵内注射微量胰岛素 , 孵化出的小鸡就表现出无尾性状 , 无尾性状的产生可能两个原因 : 一是胰岛素诱导基因突变 (a→A), 二是胰岛素影响了胚胎的发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因 , 可以让乙群体与甲群体 (aa) 杂交 , 在孵化早期不向卵内注射胰岛素 , 观察孵化出的小鸡的性状 , 如果全为有尾鸡 , 则表示胰岛素影响了胚胎的发育进程 ; 如果还有无尾鸡出现 , 则表示胰岛素诱发了基因突变。 答案 解析 关闭 D - 26 - 必备知识 核心素养 关键能力 6 .(2019 山东威海模拟 ) 某种动物的皮毛颜色受常染色体上的一对等位基因 (B 、 b) 控制 , 基因型与表现型的对应关系是黑色 (BB) 、灰色 (Bb) 、白色 (bb) 。回答下列问题。 (1) 已知基因 A 、 a 是位于该动物常染色体上的另一对等位基因 , 让一只基因型为 AaBb 的雌性个体与多只基因型为 AABB 的雄性个体杂交 , 对杂交后代的基因型进行分析 , 发现这些后代的基因型只有 AaBB 和 AABb 两种。请画出该雌性亲本两对等位基因在染色体上的位置 ( 用竖线表示染色体 , 用黑点表示基因 ) 。 - 27 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 研究人员用 X 射线照射黑色雄性个体产生的精子后 , 让其与多只白色雌性个体人工授精 , 得到 20 只子代 , 其中出现了一只白色个体。他们推测该白色个体出现的原因可能有两个 : 一是 B 基因突变为 b 基因 ; 二是染色体片段缺失 , 使 B 基因丢失 ( 已知染色体片段缺失的雌雄配子均可育 ) 。 请利用白色变异个体通过一代杂交实验探究原因。 实验思路 :    实验结果预测和结论 :   - 28 - 必备知识 核心素养 关键能力 答案 : (1 ) (2) 方案一 : 实验思路 : 让白色变异个体与若干黑色个体杂交 , 得到子代 , 观察子代的颜色。 实验结果预测和结论 : 若子代全是灰色个体 , 说明白色变异个体的出现是 B 突变为 b 引起的 ; 若子代出现黑色个体 , 说明白色变异个体的出现是 B 所在染色体片段缺失引起的。 - 29 - 必备知识 核心素养 关键能力 方案二 : 实验思路 : 让白色变异个体与若干灰色个体杂交 , 得到子代 , 观察子代的颜色。 实验结果预测和结论 : 若子代全是灰色和白色个体 , 说明白色变异个体的出现是 B 突变为 b 引起的 ; 若子代出现黑色个体 , 说明白色变异个体的出现是 B 所在染色体片段缺失引起的。 - 30 - 必备知识 核心素养 关键能力 解析 : (1) 如果两对非等位基因 (B 、 b) 和 (A 、 a) 位于非同源染色体上 , 它们将遵循基因的自由组合定律 , 若将基因型为 AaBb 的雌性个体与多只基因型为 AABB 的雄性个体杂交 , 则它们后代的基因型为 AABB 、 AABb 、 AaBB 、 AaBb 四种 , 而杂交结果是它们的后代基因型只有 AaBB 和 AABb 两种 , 说明两对非等位是位于同一对同源染色体上 ; 基因型为 AABB 个体只能产生一种 AB 的配子 , 而基因型为 AaBb 个体产生的配子类型为 aB 、 Ab, 即 aB 位于同一条染色体上 ,Ab 位于同一条染色体上。如图所示。 - 31 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 根据题干可知正常情况下 , 黑色个体与白色个体杂交 , 后代的基因型为 Bb, 表现为灰色 , 因此推测 , 该白色变异个体的基因型可能为 bb 或 0b, 可将该白色变异个体与若干黑色个体 ( 基因型为 BB) 杂交 , 得到子代 , 观察子代的颜色 : 如果白色变异个体的出现是 B 突变为 b 引起的 , 其基因型为 bb, 则杂交后代的基因型全为 Bb, 表现型为灰色 ; 如果该白色变异个体的出现是 B 所在染色体片段缺失引起的 , 其基因型为 0b, 则杂交后代的基因型为 Bb 、 B0, 表现型为既有黑色个体也有灰色个体。 - 32 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】变异类型实验探究题的答题模板 - 33 - 必备知识 核心素养 关键能力 生物变异在育种上的 应用 1 . 单倍体育种 (1) 原理 : 　　　　　　　　　　　　　　　 。   (2) 方法 (3) 优点 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 , 所得个体均为 　　　　　　 。   (4) 缺点 : 技术复杂。 染色体 ( 数目 ) 变异 秋水仙素 明显缩短育种年限 纯合子 - 34 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 多倍体育种 (1) 方法 : 用 　　　　　　　 或低温处理。   (2) 处理材料 : 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 原理 秋水仙素 萌发的种子或幼苗 纺锤体 纺锤体 - 35 - 必备知识 核心素养 关键能力 (4) 实例 : 三倍体无子 西瓜 ① 两次 传粉 ② 三倍体西瓜无子的原因 : 三倍体西瓜在减数分裂过程中 , 由于染色体 　　　　　　　　 , 不能产生正常配子。   三倍体种子 果实 联会紊乱 - 36 - 必备知识 核心素养 关键能力 3 . 杂交育种 (1) 原理 : 　　　　　　　　 。   (2) 过程 ① 培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交 ( ♀ × ♂ )→F 1 ( 即为所需品种 ) 。 ② 培育隐性纯合子品种 基因重组 - 37 - 必备知识 核心素养 关键能力 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 　　　　 , 获得 F 1 →F 1 自交 → 获得 F 2 → 　　　　　　　　　 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 F 1 →F 1 雌雄个体交配 → 获得 F 2 → 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 F 2 个体。 (3) 优点 : 操作简便 , 可以把多个品种的 　　　　　　　　　　 集中在一起。   (4) 缺点 : 获得新品种的周期 　　 。   杂交 鉴别、选择 优良性状 长 - 38 - 必备知识 核心素养 关键能力 4 . 诱变育种 (1) 原理 : 　　　　　　　　 。   (2) 过程 (3) 优点 ① 可以提高 　　　　　　　　　 , 在较短时间内获得更多的优良变异类型。   ② 大幅度地 　　　　　　　　　　　　　 。   (4) 缺点 : 有利变异个体往往不多 , 需处理大量材料。 基因突变 基因突变 突变频率 改良某些性状　 - 39 - 必备知识 核心素养 关键能力 5 . 基因工程育种 (1) 概念 : 基因工程又叫基因拼接技术或 　　　　　　　　　　　　　　　 。通俗地说 , 就是按照人们的意愿 , 把一种生物的某种基因提取出来 , 加以修饰改造 , 然后放到另一种生物的细胞里 , 　　　　 地改造生物的遗传性状。   (2) 原理 : 不同生物间的 　　　　　　　　 。   DNA 重组技术 定向 基因重组 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 - 40 - 必备知识 核心素养 关键能力 提取 　　　　　　　 → 目的基因与 　　　　　　 结合 → 将目的基因导入 　　　　　　　 → 目的基因的 　　　　　　　　　 。   (5) 应用 ① 作物育种。 ② 药物研制。 教材拾遗 ( 必修 2 第 100 页 “ 思考与讨论 ”) 研究发现低剂量的紫外线能诱发大肠杆菌基因突变 , 而高剂量的紫外线会导致菌体死亡 , 可能的直接原因是什么 ? 目的基因 运载体 受体细胞 检测与鉴定 提示 : 高剂量的紫外线对细胞内的 DNA 损伤太大 , 导致细胞不能正常进行生命活动。 - 41 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 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。 ( 　　 ) (2) 抗病植株连续自交若干代 , 纯合抗病植株的比例逐代降低。 ( 　　 ) (3) 诱变育种和杂交育种均可形成新基因。 ( 　　 ) (4) 诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的。 ( 　　 ) (5) 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。 ( 　　 ) (6) 一个基因型为 AaBbCc 的植物 ( 三对基因可以自由组合 ), 用其花药离体培养获得 aabbCC 的个体占 1/8 。 ( 　　 ) √ × × √ × × - 42 - 必备知识 核心素养 关键能力 (7) 杂交育种与转基因育种依据的遗传学原理是基因重组 ; 诱变育种依据的原理是基因突变和染色体畸变 ; 单倍体育种与多倍体育种依据的原理是染色体变异。 ( 　　 ) (8) 单倍体育种离不开组织培养技术 , 多倍体育种可以不需要组织培养技术。 ( 　　 ) √ √ - 43 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 　 生物育种原理、过程及方法的分析 ( 科学思维 ) 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 , ① ~ ⑥ 表示培育水稻新品种的过程 , 请分析回答下列问题。 - 44 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 图中哪种途径属于单倍体育种 ? 其能缩短育种年限的原因是什么 ? (2) 图中哪一标号处需用秋水仙素处理 ? 应如何处理 ? (3) ④⑥ 的育种原理分别是什么 ? 提示 : 图中 ①③⑤ 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 。 提示 : 图示 ⑤ 处需用秋水仙素处理单倍体幼苗 , 从而获得纯合子 ; ⑥ 处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 , 以诱导染色体加倍 。 提示 : ④ 的育种原理为基因突变 , ⑥ 的育种原理为染色体变异 。 - 45 - 必备知识 核心素养 关键能力 ( 4) 图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程 ? (5) 杂交育种选育从 F 2 开始的原因是什么 ? 其实践过程中一定需要连续自交吗 ? 为什么 ? 提示 : 图中最简便的育种途径为 ①② 过程所示的杂交育种 , 但育种周期较长 ; 最难以达到育种目标的途径为 ④ 过程。 提示 : 因为从 F 2 开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种 , 需要连续自交筛选直至性状不再发生分离 ; 若选育隐性优良纯种 , 则只要在 F 2 出现该性状个体即可。 - 46 - 必备知识 核心素养 关键能力 (6) 在培育无子西瓜的过程中 , 为何用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖 ? 三倍体西瓜为什么无种子 ? 是否真的一颗都没有 ? 提示 : 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方 , 用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体 , 从而形成四倍体西瓜植株。三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞 , 因此 , 不能形成种子。但并非绝对一颗种子都没有 , 其原因是在进行减数分裂时 , 有可能形成正常的卵细胞。 - 47 - 必备知识 核心素养 关键能力 【解疑释惑】根据育种程序图识别育种名称和 过程 - 48 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 首先要识别图解中各字母表示的处理方法 :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。 - 49 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 1 　 单倍体育种与多倍体育种的应用 1 .(2019 山东济南外国语学校期中 ) 无子西瓜的培育过程如下列简图所示 , 根据图解 , 结合你学过的生物学知识 , 判断下列叙述错误的是 ( 　　 ) - 50 - 必备知识 核心素养 关键能力 A. 秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖 , 主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 B. 图中四倍体植株所结的西瓜 , 果皮细胞内含有 4 个染色体组 C. 用此方法培育无子西瓜的原理和获得无子番茄的原理是一致的 D. 培育三倍体无子西瓜通常需要年年制种 , 如果应用现代生物技术可以快速进行无性繁殖 - 51 - 必备知识 核心素养 关键能力 答案 : C 　 解析 : 秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖 , 主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 ,A 项正确 ; 果皮是由子房壁发育来的 , 其细胞中的染色体数目与母本细胞中的染色体数目相同 , 所以四倍体植株所结的西瓜 , 果皮细胞内含有 4 个染色体组 ,B 项正确 ; 无子番茄的获得是利用了生长素能促进子房发育成果实的原理 , 培育无子西瓜是利用了染色体变异的原理 ,C 项错误 ; 三倍体西瓜减数分裂过程中同源染色体联会紊乱 , 不能形成种子 , 因此通常需要年年制种 , 利用现代生物技术可以快速进行无性繁殖 ,D 项正确。 - 52 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】单倍体育种与杂交育种的 关系 - 53 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 2 　 诱变育种和杂交育种的应用 2 .(2019 河北邢台月考 ) 某多年生雌雄同花、闭花受粉植物有多个品系 , 纯合品系 A 高产、不抗黑粉病 , 纯合品系 B 低产、抗黑粉病。高产对低产为显性 , 抗黑粉病对不抗黑粉病为显性。这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。现需获得高产抗黑粉病植株 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 欲培育双杂合植株 , 将品种 A 和品种 B 间行种植在同一块土地上即可 B. 用杂交育种的方法培育双显纯合植株可以明显缩短育种时间 C. 只以品系 A 作为育种材料获得所需纯合品系 , 可采用诱变育种的方法 D. 杂交育种获得高产抗黑粉病植株的原理是染色体变异 答案 解析 解析 关闭 本题考查地球的大小。地球的大小可以从表面积、平均半径、最大周长等方面说明。 A 项说明地球的形状 ,C 、 D 两项可以证明地球的形状 。 答案 解析 关闭 B 答案 解析 解析 关闭 本题考查地球的大小。地球的大小可以从表面积、平均半径、最大周长等方面说明。 A 项说明地球的形状 ,C 、 D 两项可以证明地球的形状 。 答案 解析 关闭 C - 54 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 3 　 生物育种的综合判断 3 .(2019 福建厦门外国语学校月考 ) 豌豆的高蔓对矮蔓为显性 , 如图是用三种方法培育纯合矮蔓抗病豌豆的示意图 , 相关说法错误的是 ( 　　 ) A. 方法 ①② 所涉及的原理都有基因重组 B. 方法 ② 利用花药培育出单倍体的过程与植物激素密切相关 C. 方法 ③ 中矮蔓抗病植株自交一代即可得所育品种 D. 图示筛选过程中 , 抗病基因的频率不断升高 答案 解析 解析 关闭 从图中可以看出为获得纯合高蔓抗病番茄植株 , 一共采取了三种育种方法 : 杂交育种、单倍体育种和诱变育种。方法①是连续自交、汰劣留良的过程 , ②为花药离体培养 , 都涉及减数分裂 , 而基因重组发生在减数第一次分裂过程中 ,A 项正确。方法②利用花药培育出单倍体的过程 , 需进行植物的组织培养 , 离不开植物激素的调节 ,B 项正确。方法③是诱变育种 , 经 X 射线照射获得的抗病性状 , 若为显性 , 则矮蔓抗病植株为杂合子 , 自交一代获得的矮蔓抗病植株中纯合子与杂合子共存 , 还需继续自交 ; 若为隐性 , 则矮蔓抗病植株为纯合子 ( 可能性极小 ), 不需自交 ,C 项错误。图中各种筛选过程均为人工选择 , 导致抗病基因的频率不断升高 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 55 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】 1 . 根据育种目标选择育种 方案 - 56 - 必备知识 核心素养 关键能力 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 ” 改变生物性状。 - 57 - 实验解读 应用探究 链接高考 实验 : 低温诱导植物 染色体加倍 1 . 实验原理 低温处理植物分生组织细胞 → 　　　　　 不能形成 → 　　　　　 不被拉向两极 → 细胞不能分裂 → 细胞染色体数目加倍。   2 . 实验步骤 纺锤体 染色体 洋葱底部 冰箱 卡诺氏液 95% 的酒精 漂洗 染色 制片 低 高 - 58 - 实验解读 应用探究 链接高考 3 . 实验现象 视野中既有 　　　　　　　 细胞 , 也有 　　　　　　　　　　 的 细胞。   【注意事项】材料选用及培养 (1) 选用的实验材料既要容易获得 , 又要便于观察。 (2) 常用的观察材料有蚕豆 ( 染色体数目比洋葱少 , 故为首选 ) 、洋葱、大蒜等。 (3) 选择材料不能随意 : 误将低温处理 “ 分生组织细胞 ” 等同于 “ 任何细胞 ” 。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时 , 处理其他细胞不会出现染色体加倍的情况。 正常的二倍体 染色体数目发生改变 - 59 - 实验解读 应用探究 链接高考 1 .(2019 河北石家庄月考 ) 下列关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中 , 部分试剂的使用方法及其作用的叙述 , 不正确的是 ( 　　 ) - 60 - 实验解读 应用探究 链接高考 答案 : A 　 解析 : 卡诺氏液是固定液的一种 , 固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构 , 固定之后 , 细胞死亡并且定型 ; 体积分数为 95% 的酒精与质量分数为 15% 的盐酸等体积混合后即为解离液 , 可使细胞分散开 , 便于观察 ; 蒸馏水的作用是漂洗根尖 , 去除解离液 , 便于染色 ; 改良苯酚品红染液是一种碱性染料 , 能使染色体着色。 - 61 - 实验解读 应用探究 链接高考 2 .(2019 广东佛山质检 ) 关于低温诱导洋葱根尖染色体数目变化的实验 , 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 观察时应先用低倍镜在视野中找到分生区细胞 B. 低温处理能抑制纺锤体的形成 , 但不影响细胞分裂 C. 实验中盐酸的作用是使 DNA 和蛋白质分离 , 便于着色 D. 显微镜视野中观察到的绝大多数细胞含有四个染色体组 答案 解析 解析 关闭 观察时应先用低倍镜在视野中找到分生区形态较好的分裂相 , 再用高倍镜 ,A 项正确 ; 低温处理能抑制纺锤体的形成 , 使细胞分裂后期染色体不能移向两极而导致染色体数目加倍 ,B 项错误 ; 实验中盐酸的作用是改变细胞膜的通透性 , 加速染色剂进入细胞 , 同时使 DNA 和蛋白质分离 , 便于着色 ,C 项错误 ; 如果观察的细胞处于前期、中期 , 则细胞内含两个染色体组 ; 如果观察的细胞处于后期 , 则细胞内含四个染色体组 , 但由于在一个细胞周期中 , 分裂间期所处的时间占 95% 左右 , 所以处于分裂间期的细胞最多 , 故只能看到少数细胞含有四个染色体组 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 A - 62 - 实验解读 应用探究 链接高考 3 .(2019 山东德州一模 ) 为探究秋水仙素诱发基因突变及染色体数目加倍的最佳浓度和作用时间 , 进行了相关实验 , 下列有关叙述不正确的是 ( 　　 ) A. 秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量 B. 温度属于无关变量 , 会影响实验结果 C. 变异细胞类型都可以用光学显微镜观察检验 D. 正式实验前需进行预实验 , 以检验实验设计的科学性和可行性 答案 解析 解析 关闭 由于探究秋水仙素诱发基因突变及染色体数目加倍的最佳浓度和作用时间 , 所以秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量 ,A 项正确 ; 由于秋水仙素的浓度和作用时间属于自变量 , 所以温度等属于无关变量 , 需要严格控制 , 否则会影响实验结果 ,B 项正确 ; 变异细胞类型中只有染色体数目变化可以用光学显微镜观察检验 , 而基因突变属于分子水平 , 不能用光学显微镜观察检验 ,C 项错误 ; 预实验是在正式实验之前 , 用标准物质或只用少量样品进行实验 , 以便确定最佳的实验条件 , 为正式实验打下基础 , 所以正式实验前需进行预实验 , 以检验实验设计的科学性和可行性 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 63 - 实验解读 应用探究 链接高考 【归纳总结】 1 . 低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用 - 64 - 实验解读 应用探究 链接高考 2 . 低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤基本相同 , 但也有不同 - 65 - 实验解读 应用探究 链接高考 1 .(2019 江苏 ) 人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的 , 血红蛋白 β 链第 6 个氨基酸的密码子由 GAG 变为 GUG, 导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A. 该突变改变了 DNA 碱基对内的氢键数 B. 该突变引起了血红蛋白 β 链结构的改变 C. 在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D. 该病不属于染色体异常遗传病 答案 解析 解析 关闭 镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因结构中 T—A 碱基对被替换成 A—T,A—T 碱基对和 C—G 碱基对的数目均不变 , 因此氢键数目不变 ,A 项错误 ; 血红蛋白基因突变导致编码的 β 链第 6 个氨基酸的密码子由 GAG 变为 GUG 替换 , 从而引起血红蛋白结构异常 ,B 项正确 ; 突变后的红细胞呈镰刀型 , 容易破裂 , 使人患溶血性贫血 ,C 项正确 ; 镰刀型贫血症属于单基因遗传病 , 不属于染色体异常遗传病 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 A - 66 - 实验解读 应用探究 链接高考 2 .(2019 北京 ) 甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株 , 再将二者杂交后得到 F 1 , 结合单倍体育种技术 , 培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C. 调整培养基中植物激素比例获得 F 1 花粉再生植株 D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 答案 解析 解析 关闭 在基因工程操作中 , 要将构建含有目的基因和标记基因的重组运载体导入受体细胞 ,A 项正确 ; 可通过接种甲、乙病原体观测转基因植物是否染病 , 判断转基因植物是否具有抗病性 ,B 项正确 ; 植物组织培养过程中决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例 , 特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要 ,C 项正确 ; 经花粉离体培养获得的若干再生植株若没有经过秋水仙素处理诱导染色体加倍 , 都为单倍体 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 67 - 实验解读 应用探究 链接高考 3 .(2019 江苏 ) 下列关于生物变异与育种的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 基因重组只是基因间的重新组合 , 不会导致生物性状变异 B. 基因突变使 DNA 序列发生的变化 , 都能引起生物性状变异 C. 弱小且高度不育的单倍体植株 , 进行加倍处理后可用于育种 D. 多倍体植株染色体组数加倍 , 产生的配子数加倍 , 有利于育种 答案 解析 解析 关闭 基因是控制生物性状的基本单位 , 基因重组使不同基因控制的性状发生了重新组合 , 会导致生物性状变异 ,A 项错误 ; 基因突变是基因结构中发生碱基对的替换、增添和缺失 , 若发生隐性突变在杂合状态下也不会引起生物性状变异 ,B 项错误 ; 单倍体植株长得弱小且高度不育 , 加倍处理后能进行正常有性生殖从而可育 , 可用于育种 ,C 项正确 ; 多倍体植株育性不同 , 如四倍体可育 , 而三倍体在减数分裂形成配子时 , 同源染色体联会紊乱 , 不能形成正常的配子 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C