【生物】2021届一轮复习人教版染色体变异教案（湖北专用）

【生物】2021届一轮复习人教版染色体变异教案（湖北专用）

第20讲　染色体变异 课程内容 核心素养——提考能 ‎1.简述染色体结构变异和数目变异。‎ ‎2.搜集生物变异在育种上应用的事例。‎ 生命观念 通过分析讨论对染色体结构和数目变异建立起进化与适应的观点 科学思维 通过分析讨论三种可遗传变异的异同点，培养归纳与概括、批判性思维能力。‎ 社会责任 通过分析讨论生物变异在育种上应用的事例，培养学生将来服务社会的责任感。‎ 考点一　染色体结构与数目的变异 ‎1.染色体结构的变异 ‎(1)类型(连线)‎ ‎(2)结果：使排列在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。‎ ‎2.染色体数目变异 ‎(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)‎ ‎①从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。‎ ‎②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。‎ ‎③从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。‎ ‎3.单体体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 特点 ‎(1)植株弱小 ‎(2)高度不育 ‎(1)茎秆粗壮 ‎(2)叶、果实、种子较大 ‎(3)营养物质含量丰富 体细胞染色体组数 ‎1或多个 ‎2个 ‎≥3个 ‎1.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 染色体易位 交叉互换 图解 区别 位置 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之间 原理 染色体结构变异 基因重组 观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 ‎(2)染色体结构变异与基因突变的判断 ‎2.三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。‎ ‎3.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体 ‎4.据图分析相关变异 ‎(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？‎ 提示　图甲发生了非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属染色体结构变异中的“易位”，后者则属于交叉互换型基因重组。‎ ‎(2)图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于何类变异？能在光镜下观察到的是　　　　。‎ 提示　与图中两条染色体上的基因相比推知：‎ ‎①染色体片段缺失　②染色体片段的易位　③基因突变 ‎④染色体中片段倒位 ‎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，不能在显微镜下观察到。‎ ‎(3)图丙①～④中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？‎ 提示　图丙①～④中③的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。‎ 教材高考 ‎1.判断正误 ‎(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者少(2016·全国Ⅲ，T32，节选)(　　)‎ ‎(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异(2016·全国Ⅲ，T32，节选)(　　)‎ 提示　(1)√　(2)√‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)教材P85图5－5：基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别？‎ 提示　①基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化，该基因还存在，只是变为原来的等位基因；而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。②基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。‎ ‎(2)教材P86～87图5－8和图5－9：若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组？‎ 提示　不是。‎ ‎　染色体结构变异的判断 ‎1.(2018·11月浙江选考)某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A.染色体断片发生了颠倒 B.染色体发生了断裂和重新组合 C.该变异是由染色单体分离异常所致 D.细胞中的遗传物质出现了重复和缺失 解析　图示两条染色体是非同源染色体，发生了易位，A错误；图示两条染色体先发生断裂，后发生了片段的重新组合，B正确；染色单体分离异常将导致染色体数目变异，而非染色体结构变异，C错误；细胞中的遗传物质未发生重复和缺失，D错误。‎ 答案　B ‎2.(2019·山东济南模拟)如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a′仅有图③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①②④‎ B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期 解析　可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。由图可知，①为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，属于基因重组；②为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；③发生了碱基对的增添，属于基因突变；④为染色体结构变异中的缺失或重复，C正确。‎ 答案　C 利用四个“关于”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”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添，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。　　　‎ ‎　染色体组与染色体数目变异及其与其他变异的比较 ‎3.(2018·11月浙江选考)某二倍体高等动物(2n＝6)雄性个体的基因型为AaBb，其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)‎ A.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 B.该细胞含有3个四分体，6条染色体，12个DNA分子 C.该细胞每条染色体的着丝粒都连有两极发出的纺锤丝 D.该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、bY 解析　本题考查的是减数分裂和变异。由图可知，A基因所在的染色体片段易位到了X染色体上，没有体现基因突变，A错误；该细胞为减数第一次分裂后期的图像，此时没有四分体，DNA主要分布在染色体上，细胞质中也含有少量DNA，所以细胞中DNA分子数大于12，B错误；该细胞为动物细胞，纺锤丝由中心体发出，C错误；据图可知，可形成4种配子，D正确。‎ 答案　D ‎4.(2019·山东青岛模拟)视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是(　　)‎ A.1是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)‎ B.2可能是由分裂时染色体分离不正常而导致纯合子(rr)的产生 C.1、2、3、4的变异都可以通过显微镜观察出来 D.1、2、3、4的变异有的对身体有利，有的对身体不利 解析　视网膜母细胞增殖方式是有丝分裂，1是有丝分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)，A错误；2可能是有丝分裂后期染色体分离不正常而导致的，B正确；4属于基因突变，显微镜下观察不到，1、3的变异可以通过显微镜观察出来，C错误；据题干可知，图中无论哪种变异都会形成纯合子(rr)或半合子(r)，对身体都是有害的，D错误。‎ 答案　B ‎“四法”判断生物变异的类型 ‎(1)生物类型推断法 ‎(2)细胞分裂方式推断法 ‎(3)显微镜辅助推断法 ‎(4)变异水平推断法 ‎　　　‎ ‎　围绕变异的类型考查科学探究 ‎5.(2018·4月浙江选考)为研究某种植物3种营养成分(A、B和C)含量的遗传机制，先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，对野生型进行基因敲除突变实验，经分子鉴定获得3个突变植株(M1、M2、M3)，其自交一代结果见下表，表中高或低指营养成分含量高或低。‎ 植株(表现型)‎ 自交一代植株数目(表现型)‎ 野生型(A低B低C高)‎ ‎150(A低B低C高)‎ M1(A低B低C高)‎ ‎60(A高B低C低)、181(A低B低C高)、79(A低B低C低)‎ M2(A低B低C高)‎ ‎122(A高B低C低)、91(A低B高C低)、272(A低B低C高)‎ M3(A低B低C高)‎ ‎59(A低B高C低)、179(A低B低C高)、80(A低B低C低)‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A.从M1自交一代中取纯合的(A高B低C低)植株，与M2基因型相同的植株杂交，理论上其杂交一代中只出现(A高B低C低)和(A低B低C高)两种表现型，且比例一定是1∶1‎ B.从M2自交一代中取纯合的(A低B高C低)植株，与M3基因型相同的植株杂交，理论上其杂交一代中，纯合基因型个体数∶杂合基因型个体数一定是1∶1‎ C.M3‎ 在产生花粉的减数分裂过程中，某对同源染色体有一小段没有配对，说明其中一个同源染色体上一定是由于基因敲除缺失了一个片段 D.可从突变植株自交一代中取A高植株与B高植株杂交，从后代中选取A和B两种成分均高的植株，再与C高植株杂交，从杂交后代中能选到A、B和C三种成分均高的植株 解析　本题考查的是自由组合定律的应用。野生型自交，子代全部为野生型，则野生型植株全为纯合子。M1突变体自交后代，表现型比例为9(A低B低C高)∶3(A高B低C低)∶4(A低B低C低)；M2突变体自交后代，表现型比例为9(A低B低C高)∶3(A低B高C低)∶4(A高B低C低)；M3突变体自交后代，表现型比例为9(A低B低C高)∶3(A低B高C低)∶4(A低B低C低)。可知：每个突变体都是杂合子自交。三个突变体不同，可推测三对基因共同决定A、B、C三种营养成分含量高低，表现型(A低B低C高)占9/16，则其基因型为A_B_C_，因此野生型基因型为AABBCC。于是：M1(AaBBCc)突变体自交后代，9/16(A_BBC_)、4/16(A_BBcc、aaBBcc)、3/16(aaBBC_)；M2突变体自交后代，9/16(A_B_CC)、3/16(A_bbCC)、4/16(aaB_CC、aabbCC)；M3突变体自交后代，9/16(AAB_C_)、3/16(AAbbC_)、4/16(AAB_cc、AAbbcc)。于是基因A、B、和基因C之间存在相互影响。若A、C显性基因同时存在，性状决定于C的显隐性；若A、C只有一个显性基因存在，或两者都不存在，性状均为隐性。M1自交一代中取纯合的(A高B低C低aaBBCC)植株与M2基因型(AaBbCC)相同的植株杂交，杂交一代中只出现(A高B低C低aaBbCC、aaBBCC)和(A低B低C高AaBbCC、AaBBCC)两种表现型，且比例一定是1∶1，A正确；M2自交一代中取纯合的(A低B高C低AAbbCC)植株，与M3基因型(AABbCc)相同的植株杂交，杂交一代中，纯合基因型∶杂合基因型＝AAbbCC∶(AABbCC＋AABbCc＋AAbbCc)＝1∶3，B错误；M3某对同源染色体有一小段没有配对，可能是由于基因敲除缺失片段，也可能是染色体结构变异的片段缺失，C错误；突变体A、B高植株，无显性基因，则C性状为隐性，不可能得到三种成分均高的植株，D错误。‎ 答案　A ‎6.(2019·山东K12联盟)果蝇为XY型性别决定，与人的性别决定方式不同的是，果蝇由受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况。‎ 受精卵中性染色体组成 发育情况 XX、XXY 雌性、可育 XY、XYY 雄性、可育 XXX、YO(没有X染色体)、YY 胚胎期死亡 XO(没有Y染色体)‎ 雄性、不育 已知果蝇中红眼(A)对白眼(a)为显性，基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失则X染色体记为X－，其中XX－为可育雌果蝇，X－Y因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交得到F1，发现F1中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F2。根据F2性状判断该白眼雌果蝇产生的原因：‎ ‎(1)若子代　　　　　　　　　　　　，则是由亲代配子基因突变所致；‎ ‎(2)若子代　　　　　　　　　　　　，则是由X染色体片段缺失所致；‎ ‎(3)若子代　　　　　　　　　　　　，则是由染色体数目变异所致。‎ 解析　红眼雄果蝇(XAY)与白眼雌果蝇(XaXa)杂交，正常情况下产生的后代是红眼雌果蝇(XAXa)∶白眼雄果蝇(XaY)＝1∶1。现在出现一只例外白眼雌果蝇，其染色体及其基因组成可能为①XaXa或②XaX－或③XaXaY。若为①XaXa，则子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红眼，且雌雄果蝇数量之比为1∶1，这种情况是由亲代配子基因突变所致；若为②XaX－，则子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红眼，且雌雄果蝇数量之比为2∶1，这种情况是由X染色体片段缺失所致；若为③XaXaY(可产生的配子及其比例为Xa∶XaY∶XaXa∶Y＝2∶2∶1∶1)，则子代红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状)，这种情况是由性染色体数目变异所致。‎ 答案　(1)白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇＝1∶1‎ ‎(2)红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1‎ ‎(3)红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状)‎ 变异类型的探究思路 ‎　　　‎ 考点二　变异在育种中的应用 ‎1.杂交育种 ‎(1)原理：基因重组 ‎(2)过程：选择具有不同优良性状的亲本→杂交→获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型→优良品种。‎ ‎(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。‎ ‎(4)缺点：获得新品种的周期长。‎ ‎2.诱变育种 ‎(1)原理：基因突变。‎ ‎(2)过程 ‎(3)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大幅度地改良某些性状。‎ ‎(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。‎ ‎3.单倍体育种 ‎(1)原理：染色体(数目)变异。‎ ‎(2)方法 ‎(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。‎ ‎(4)缺点：技术复杂。‎ ‎4.多倍体育种 ‎(1)方法：用秋水仙素或低温处理。‎ ‎(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。‎ ‎(3)原理 ‎(4)实例：三倍体无子西瓜 ‎②三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。‎ ‎1.根据育种程序图识别育种名称和过程 ‎(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。‎ ‎(2)根据以上分析可以判断：“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.有关生物育种的两点归纳 ‎(1)据不同育种目标选择不同育种方案：‎ 育种目标 育种方案 集中双亲优良性状 单倍体育种 杂交育种 对原品系实施“定向”改造 基因工程及植物细胞工程育种 让原品系产生新性状 诱变育种 使原品系营养器官“增大”或“加强”‎ 多倍体育种 ‎(2)根据提供的材料选择合适的育种方法 ‎①有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。‎ ‎②实验植物若为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。‎ ‎③实验材料若为原核生物，则不能运用杂交育种，细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。‎ ‎④动物育种时，只能选相同性状的个体相互交配，待性状分离后筛选，然后用测交方法检测纯合子，这是由于动物大多是雌雄异体，不能“自交”。‎ ‎3.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：‎ ‎(1)图中哪种途径为单倍体育种？其为什么能缩短育种年限？‎ 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。‎ ‎(2)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？‎ 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。‎ ‎(3)④⑥的育种原理分别是什么？‎ 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。‎ ‎(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？‎ 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。‎ ‎(5)杂交育种选育从F2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　因为从F2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F2出现该性状个体即可。‎ ‎(6)原核生物常选哪种育种方式，为什么？‎ 提示　诱变育种。原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选诱变育种。‎ 教材高考 ‎1.判断正误 现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。‎ ‎(1)若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有不定性、低频性和多害性。(2015·浙江高考，节选·改编)(　　)‎ ‎(2)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2‎ 等分离世代中选择抗病矮茎个体，再经连续自交等纯合化手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。(2015·浙江高考，节选·改编)(　　)‎ 提示　(1)√　(2)√‎ ‎2.深挖教材 ‎(1)结合教材P98～99和图6－1回答：动物中优良品种的选育与植物的杂交育种有什么不同？‎ 提示　植物的杂交育种一般需要连续自交，既保留了优良品种又能不断提高纯合比例；动物如果需要获得双隐性个体，一旦出现即是所需，如果需要获得显性个体，可以通过一次测交实验来鉴定其是否为纯合优良品种，与植物有较大区别。‎ ‎(2)结合教材P100回答：大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，如何设计育种方案？‎ 提示　大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状需采用诱变育种。‎ ‎　围绕育种方式考查生命观念与科学思维 ‎1.(2018·4月浙江选考)将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种。这种导入外源基因的方法属于(　　)‎ A.杂交育种 B.转基因技术 C.单倍体育种 D.多倍体育种 解析　本题考查的是生物变异在生产应用中的转基因技术育种。转基因技术是指利用分子生物学和基因工程的手段，将某生物的基因(海鱼的抗冻基因)转移到其他生物物种(西红柿)中，使其出现原物种不具有的新性状的技术；杂交育种是利用基因重组原理，有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种；利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法称为单倍体育种；利用物理、化学因素来诱导多倍体的产生叫多倍体育种。‎ 答案　B ‎2.(2019·山东名校联盟)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(　　)‎ A.③和⑥都可用秋水仙素处理来实现 B.若④是自交，则产生AAAA的概率为 1/16‎ C.AA植株和AAAA植株是不同的物种 D.若⑤是杂交，产生的AAA植株的体细胞中染色体数目为87‎ 解析　③和⑥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AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，所以AAaa自交产生AAAA的概率＝1/6×1/6＝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58÷2＝29(条)，所以三倍体植株体细胞中染色体数为29×3＝87(条)，D正确。‎ 答案　B ‎　围绕育种方案的设计考查科学探究 ‎3.中国是世界上最大的茄子生产国，为培养优良品种，育种工作者应用了多种育种方法。请回答下列问题。‎ ‎(1)茄子晚开花(A)对早开花(a)为显性，果实颜色有深紫色(BB)、淡紫色(Bb)与白色(bb)之分，两对基因自由组合。为培育早开花深紫色果实的茄子，选择基因型为AABB与aabb的植株杂交，F1自交得到的F2中有　　　　种表现型，其中早开花深紫色果实的植株所占比例为　　　　。‎ ‎(2)青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性，基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花、易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料，培育纯合的二倍体早开花、抗青枯病茄子，则主要步骤如下：‎ ‎①第一步，种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)，取其花药离体培养，获得基因型为　　　　　　的子代。‎ ‎②第二步，以基因型为　　　　的茄子作为亲本杂交，得到F1(AaTt)。‎ ‎③第三步，请选出你认为最合适的育种方法　　　　(杂交育种、多倍体育种、单倍体育种)，并用遗传图解或文字简要描述育种过程。‎ 解析　(1)亲本基因型为AABB与aabb的植株杂交，F1为AaBb自交得到的F2中有9种基因型。根据题干中基因型和表现型的关系，子代中应有2×3＝6种表现 型。早开花深紫色aaBB果实的植株所占比例为1/4×1/4＝1/16。‎ ‎(2)①第一步，种植四倍体晚开花、抗青枯病茄子(AAAATTTT)，取其花药离体培养，获得基因型为AATT的单倍体植株。‎ ‎②然后以基因型为aatt和AATT的茄子作为亲本杂交，得到F1即AaTt。‎ ‎③因为要获得的是aaTT的植株，可以让F1自交，获得早开花、抗青枯病茄子，然后让其连续自交直至不发生性状分离为止。或者用单倍体育种方法，取其花药进行离体培养，然后用秋水仙素进行染色体数目加倍，获得早开花、抗青枯病茄子即为稳定遗传的二倍体。遗传图解。(略)‎ 答案　(1)6　1/16　(2)①AATT　②aatt与AATT ‎③杂交育种或单倍体育种 澄清易错易混·强化科学思维 ‎[易错易混]‎ 易错点1　混淆“三体”与“三倍体”‎ 点拨　三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三条相同”(如图1所示)；三体则是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”而成为3条，其余染色体均为两两相同(如图2所示)。‎ 易错点2　误认为单倍体只含一个染色体组或认为含多个染色体组者均为多倍体 点拨　单倍体强调的是由配子发育而来的个体，其细胞中染色体组数取决于配子中所含染色体组数，可能为1组、2组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体还是多倍体取决于其发育起点是“配子”还是受精卵，若为前者，一定是单倍体，若为后者，一定是多倍体。‎ 易错点3　混淆“可遗传变异”与“可育”‎ 点拨　“可遗传变异”≠“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。‎ 易错点4　对染色体组与基因组区分不清 点拨　染色体组：二倍体生物配子中的一组染色体。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。‎ 易错点5　对几种育种方式区分不清 ‎①单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。‎ ‎②诱变育种：多用于植物和微生物，一般不用于动物的育种。‎ ‎③杂交育种：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，则只要出现该性状个体即可。‎ ‎[深度纠错]‎ ‎1.(针对易错点1)某些类型的染色体结构或数目的变异，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、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体 解析　a中个别染色体多了一条，属于三体；b中染色体片段4增加；c中染色体组有三个，可能为三倍体；d中一条染色体缺失3、4片段。‎ 答案　C ‎2.(针对易错点2)如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.图a含有2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代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体 解析　图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组；图b有同源染色体，含有3个染色体组，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；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；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。‎ 答案　C ‎3.(针对易错点3)2N→4N→3N可以表示利用二倍体西瓜(2N)培育出三倍体无子西瓜(3N)过程中染色体数目的变化情况，下列说法正确的是(　　)‎ A.染色体数目从4N→3N培育过程中需要使用秋水仙素 B.三倍体西瓜之所以无子，是因为不能正常完成减数分裂和受精作用 C.培育三倍体无子西瓜的过程中发生的变异属于不可遗传变异 D.三倍体无子西瓜不能由受精卵发育而来 解析　秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，4N→3N表示四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交培育出三倍体西瓜的过程，该过程中不需要使用秋水仙素；三倍体西瓜无子的原因是在减数分裂过程中联会紊乱，很难形成可育配子，因此不能正常完成受精作用；培育三倍体无子西瓜应用的原理是染色体数目变异，属于可遗传变异；三倍体无子西瓜是用四倍体的西瓜作母本，二倍体的西瓜作父本，经过受精培育出的。‎ 答案　B ‎4.(针对易错点4)人类染色体组和人类基因组的研究对象各包括哪些染色体(　　)‎ ‎①46条染色体　②22条常染色体＋X染色体或22条常染色体＋Y染色体　③‎ ‎22条常染色体＋X、Y染色体　④44条常染色体＋X、Y染色体 A.①②　　　　　 B.①③　　　　　‎ C.②③　　　　　 D.③④‎ 解析　人类精子或卵细胞所含全部染色体为一个染色体组，即22条常染色体＋X染色体或22条常染色体＋Y染色体，即②；人体细胞共有23对染色体，前1～22对为常染色体，每对常染色体所含的基因种类一般相同，只需测定其中一条染色体即可；第23对为性染色体，男性的性染色体为X和Y，这两条性染色体具有不同的基因和碱基序列，因此都需要测定。所以，人类基因组的研究对象为22条常染色体＋X、Y染色体，即③，故选C。‎ 答案　C ‎5.(针对易错点5)下列有关几种常见育种方法的叙述，错误的是(　　)‎ A.在杂交育种中，一般从F2开始选种，因为从F2开始发生性状分离 B.在多倍体育种中，一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 C.在单倍体育种中，一般先筛选F1花粉类型再分别进行花药离体培养获得单倍体 D.在诱变育种中，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子 解析　通过杂交将控制优良性状的基因集中到F1中，F1自交，F2会出现性状分离，因此可从F2开始筛选出人们需要的新品种。在多倍体育种中，用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素或低温能抑制纺锤体形成，从而使子代染色体不能平分到两极，细胞中的染色体数目加倍。在单倍体育种中，一般不对花粉进行筛选，而是直接对所取的全部花药离体培养获得单倍体。在诱变育种中，通常只是一条染色体上的基因发生突变，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子。‎ 答案　C 随堂·真题&预测 ‎1.(2017·江苏高考，19)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.上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 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 解析　同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，A错误；由于异常联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B正确；经过减数分裂可以成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同，C错误；由于减数分裂可形成杂合的配子则该植株花药培养加倍后的个体可为杂合子，D错误。‎ 答案　B ‎2.(2018·11月浙江选考)正常女性体细胞有丝分裂某时期的显微摄影图如图，该图可用于核型分析。下列叙述正确的是(　　)‎ A.该图为女性染色体组型图 B.该细胞处于有丝分裂前期 C.图中染色体共有23种形态 D.核型分析可诊断单基因遗传病 解析　该图为有丝分裂中期的染色体显微摄影图，需要对显微照片上的染色体进行测量，根据染色体的大小、形状和着丝粒的位置等特征，通过剪贴，将它们配对、分组和排队，最后才能形成染色体组型的图像，A、B错误；女性染色体组成为22对常染色体和一对同型的性染色体，因此共有23种形态，C正确；核型分析可用来判断染色体异常遗传病，D错误。‎ 答案　C ‎3.(2020·选考预测)绣球花是园艺上一种常见的花，同基因型植株，花瓣细胞液泡中含有色素的情况受土壤酸碱度的影响。科学家欲培育新品种的绣球花，利用绣球花的枝条扦插繁殖与利用绣球花进行单倍体育种所产生的后代中，都出现了花色变异植株，关于其变异的叙述错误的是(　　)‎ A.二者的变异来源可能都是染色体变异 B.前者的变异来源可能是染色体变异，后者的变异来源可能是基因重组 C.前者的变异一定可遗传，后者的变异一定不可遗传 D.前者的变异来源一定不是基因重组，后者的变异可能是环境导致的 解析　扦插为无性繁殖，细胞进行有丝分裂，该过程不会发生基因重组，可能发生染色体变异，单倍体育种一般需植株经减数分裂产生花粉，这一环节可发生基因重组，也可发生染色体变异，A、B正确；根据题干信息可知，花色的表现型会受环境影响，若二者花色表现型的改变是环境引 起的，而其遗传物质并未改变，则二者的变异均不可遗传，C错误，D正确。‎ 答案　C ‎4.(2014·全国卷Ⅰ，32)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。‎ ‎(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有　　　　优良性状的新品种。‎ ‎(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是______________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ ‎(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。________________________________‎ ‎_____________________________________________________________________。‎ 解析　(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。‎ ‎(2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。‎ ‎(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交，如果后代出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆＝1∶1∶1∶1的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。‎ 答案　(1)抗病矮秆　(2)‎ 高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上　(3)将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交