資源簡(jiǎn)介

第一節(jié)　染色體變異及其應(yīng)用
課標(biāo)內(nèi)容要求 核心素養(yǎng)對(duì)接
舉例說(shuō)明染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異都可能導(dǎo)致生物性狀的改變甚至死亡。 1．生命觀念：根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能觀說(shuō)出染色體結(jié)構(gòu)變異種類(lèi)及影響。
2．科學(xué)思維：通過(guò)比較、歸納與概括掌握染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的區(qū)別，提升歸納總結(jié)的能力。通過(guò)分類(lèi)與比較，明確單倍體育種和多倍體育種的流程。
3．科學(xué)探究：通過(guò)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)操作能力。
一、染色體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變異
1．主要起因：染色體結(jié)構(gòu)變異主要是由染色體斷裂所形成的片段不正常地重新連接所致，包括缺失、重復(fù)、倒位和易位四種類(lèi)型。
2．類(lèi)型(連線)
3．遺傳效應(yīng)
染色體的結(jié)構(gòu)變異會(huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量或排列順序，從而導(dǎo)致性狀的變異。
4．對(duì)生物的影響
大多數(shù)染色體的結(jié)構(gòu)變異，對(duì)生物體是不利的，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。
5．影響因素
在正常情況下，染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異的概率是很低的。當(dāng)細(xì)胞受到電離輻射、病毒感染或化學(xué)藥劑誘導(dǎo)時(shí)，染色體發(fā)生結(jié)構(gòu)變異的概率會(huì)增加。
6．實(shí)例：人第5號(hào)染色體的部分缺失會(huì)引起貓叫綜合征。
二、染色體數(shù)量會(huì)發(fā)生變異
1．染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，形態(tài)和功能各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異，稱(chēng)為一個(gè)染色體組(genome)。
2．染色體數(shù)量的變異
(1)概念
染色體數(shù)量以染色體組的方式成倍地增加或減少，或個(gè)別染色體增加或減少，都稱(chēng)為染色體數(shù)量的變異。
(2)分類(lèi)：
(3)二倍體、多倍體
①概念：由受精卵發(fā)育而成的生物個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的稱(chēng)為二倍體( diploid)，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的稱(chēng)為多倍體(polyploid)。
②實(shí)例：目前已知，幾乎全部動(dòng)物和超過(guò)一半種類(lèi)的高等植物都是二倍體。
③特點(diǎn)：具有偶數(shù)染色體組的多倍體植物，在減數(shù)分裂中，若染色體能夠配對(duì)，一般是可育的。具有奇數(shù)染色體組的多倍體植物，在減數(shù)分裂中染色體不能正常配對(duì)，是不可育的。
(4)單倍體
①概念：體細(xì)胞含有的染色體數(shù)量等于本物種配子含有的染色體數(shù)量的變異是單倍性變異，由此產(chǎn)生的個(gè)體稱(chēng)為單倍體(haploid)。
②實(shí)例：蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵發(fā)育來(lái)的單倍體；植物中也有許多自然發(fā)生的單倍體，如番茄、棉花、咖啡、小麥中都有自發(fā)的單倍體。
三、染色體變異在育種上得到廣泛應(yīng)用
1．雜交育種
(1)概念：在遺傳學(xué)上，雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)雜交集中在一起，再經(jīng)過(guò)選擇和培育獲得新品種的方法。
(2)原理：在雜交過(guò)程中，染色體上控制不同親本優(yōu)良性狀的基因，隨著配子的結(jié)合而重新組合在一起，經(jīng)過(guò)選育會(huì)獲得優(yōu)良的新品種。
(3)不足：在雜交育種中，雜合子后代容易發(fā)生性狀分離，不能成為穩(wěn)定遺傳的優(yōu)良品種，還要進(jìn)行連續(xù)的選育，直到選育出不發(fā)生性狀分離的純合子后代為止。雜交育種的過(guò)程可能很緩慢。
2．單倍體育種
(1)單倍體的特點(diǎn)
與二倍體正常植株相比，單倍體植株一般弱小，高度不育，因此在生產(chǎn)上幾乎沒(méi)有直接應(yīng)用價(jià)值。但是，單倍體在育種上有著特殊的價(jià)值。
(2)單倍體育種的過(guò)程
育種工作者通常采用花藥(花粉)離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體植株，然后經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)量加倍，從而恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)量，再通過(guò)人工選育獲得優(yōu)良品種。
(3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)
從育種角度考慮，雖然許多單倍體植株本身并無(wú)直接利用價(jià)值，但通過(guò)單倍體育種得到的植株，不僅能夠正常生殖與發(fā)育，而且每對(duì)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。因此，與常規(guī)的雜交育種相比，單倍體育種明顯縮短了育種年限。
(4)人工誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍
①方法：低溫處理、化學(xué)試劑處理等。
②最常用的化學(xué)試劑：秋水仙素。
③作用機(jī)理：秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，抑制分裂前期形成紡錘體，導(dǎo)致分裂后期染色體不能移向細(xì)胞兩極，結(jié)果細(xì)胞中的染色體數(shù)量就加倍了。
3．多倍體育種
(1)多倍體獲得途徑
①在自然條件下，生物體細(xì)胞染色體數(shù)量加倍可產(chǎn)生多倍體新物種。
②在人工條件下，采用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，也能培育出多倍體植株。
(2)人工誘導(dǎo)多倍體的實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程
(3)自然多倍體的形成
在自然界中，當(dāng)環(huán)境因素發(fā)生驟變(如干旱、低溫)時(shí)，正在分裂的細(xì)胞中，紡錘體有可能受到破壞，已經(jīng)復(fù)制的染色體不能分配到兩個(gè)子代細(xì)胞中，于是就形成了染色體組加倍的細(xì)胞。這樣，多倍體植株就可能自發(fā)產(chǎn)生。
(4)多倍體植株特點(diǎn)
多倍體植株一般比二倍體植株的莖稈更粗壯，葉片、果實(shí)和種子更大，糖類(lèi)、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量更高。
(5)多倍體植株優(yōu)點(diǎn)
多倍體植物在自然界中普遍存在，它們?cè)谛螒B(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性等方面發(fā)生了變化，一般能適應(yīng)不良的環(huán)境條件，具有耐寒、耐旱、抗病等優(yōu)良性狀，在植物的進(jìn)化中具有重要的作用。
4．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)量加倍
(1)實(shí)驗(yàn)原理
①進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲粒分裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向細(xì)胞兩極，最終平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。
②用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，使紡錘體的形成受到抑制，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，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。
(2)方法步驟：蠶豆根尖培養(yǎng)→取材→制片(解離→漂洗→染色→制片)→觀察。
(3)結(jié)論：低溫能誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍。
判斷對(duì)錯(cuò)(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)
1．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異一般通過(guò)光學(xué)顯微鏡能直接觀察。 (　　)
2．染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)改變?nèi)旧w上的基因數(shù)目或排列順序。 (　　)
3．二倍體生物正常配子中的一組染色體是一個(gè)染色體組。 (　　)
4．單倍體的體細(xì)胞含有一個(gè)染色體組。 (　　)
5．秋水仙素或低溫能抑制紡錘體的形成，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍。 (　　)
6．本課時(shí)制作臨時(shí)裝片的程序是解離→染色→漂洗→制片。 (　　)
提示：1．√　2.√　3.√
4．×　提示：?jiǎn)伪扼w是由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，可能含有多個(gè)染色體組。
5．√
6．×　提示：本課時(shí)制作臨時(shí)裝片的程序是解離→漂洗→染色→制片。
　染色體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變異
1．染色體缺失、重復(fù)與基因突變的區(qū)別
項(xiàng)目 基因突變 染色體缺失、重復(fù)
實(shí)質(zhì) 堿基對(duì)的替換、增添或缺失 染色體上基因的缺失或重復(fù)
對(duì)象 堿基對(duì) 基因
結(jié)果 堿基對(duì)的數(shù)目或排列順序改變 基因數(shù)目或排列順序改變
是否可見(jiàn) 分子水平、光學(xué)顯微鏡下觀察不到 光學(xué)顯微鏡下可觀察到
2.染色體易位與交叉互換的區(qū)別
項(xiàng)目 染色體易位 交叉互換
圖解

區(qū)別 發(fā)生于非同源染色體之間 發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間
屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 屬于基因重組
可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到
可發(fā)生于有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中 只發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期
合作探究：如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②、③和④互為同源染色體，這兩種變異分別屬于哪一種可遺傳變異？
圖a
圖b
提示：圖a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b發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。
1．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)體乙的細(xì)胞在減數(shù)分裂的形成的四分體異常
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
B　[個(gè)體甲的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，缺失了e基因?qū)Ρ硇涂赡苡杏绊懀珹選項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，變異后個(gè)體乙的細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)形成的四分體異常，B選項(xiàng)正確；若E、e基因與其他基因共同控制某種性狀，則個(gè)體甲自交的后代中性狀分離比不一定為3∶1，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；個(gè)體乙雖然染色體沒(méi)有基因缺失，但是基因的排列順序發(fā)生改變，可能引起性狀的改變，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。]
2．(多選)如圖①②③④分別表示不同的變異類(lèi)型，其中圖③中的基因2由基因1變異而來(lái)。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期
B．圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失
C．圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù)
D．圖中4種變異能夠遺傳的是①③
ABD　[圖①表示基因重組中的交叉互換，因?yàn)槠浒l(fā)生在同源染色體之間；圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，因?yàn)槠浒l(fā)生在非同源染色體之間；圖③表示基因突變中堿基對(duì)的缺失；圖④表示染色體的缺失或重復(fù)。圖中4種變異都是可遺傳的變異。]
　“三看法”判斷可遺傳變異類(lèi)型
(1)DNA分子內(nèi)的變異
(2)DNA分子間的變異
　染色體數(shù)量會(huì)發(fā)生變異
1．染色體組數(shù)的判斷方法
(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷
①依據(jù)：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實(shí)例：如圖所示的細(xì)胞中，形態(tài)相同的染色體a中有4條，b中有3條，c中兩兩相同，d中各不相同，則可判定它們分別含4個(gè)、3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)染色體組。
(2)根據(jù)基因型判斷
①依據(jù)：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)不含等位基因或相同基因)。
②實(shí)例：據(jù)圖可知，e～h中依次含4、2、3、1個(gè)染色體組。
(3)根據(jù)染色體數(shù)和形態(tài)數(shù)的比值判斷
①依據(jù)：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)的染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組。
②實(shí)例：果蠅體內(nèi)該比值(8條/4種形態(tài))為2，則果蠅含2個(gè)染色體組。
2．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，體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，該生物就稱(chēng)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，無(wú)論體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，都稱(chēng)為單倍體。
　關(guān)于單倍體的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
(1)單倍體的體細(xì)胞中并不一定只有一個(gè)染色體組，如四倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有兩個(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)單倍體是生物個(gè)體，而不是配子；精子和卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。
1．(多選)如圖所示為雄果蠅染色體圖，據(jù)圖能得到的結(jié)論是(　　)
A．其配子的染色體組是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
B．有絲分裂后期有4個(gè)染色體組，染色體有5種不同形態(tài)
C．減數(shù)分裂Ⅱ后期有2個(gè)染色體組，染色體有5種不同形態(tài)
D．該生物有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中均可能發(fā)生染色體數(shù)目變異
ABD　[該圖為雄果蠅染色體圖，減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞含有4條形態(tài)不同的染色體(Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y)。減數(shù)分裂Ⅱ后期含2個(gè)染色體組，染色體只有4種不同形態(tài)。]
2．下列有關(guān)單倍體的敘述中不正確的是(　　)
①由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體　②含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體 ③生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體?、芑蛐蜑閍aaBBBccc的植株一定是單倍體?、莼蛐蜑锳bcd的生物體一般是單倍體
A．③④⑤　　　　　　 B．②③④
C．①③⑤ D．②④⑤
B　[由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的個(gè)體一定是單倍體，①正確；含有兩個(gè)染色體組的生物體，可能是二倍體，也可能是四倍體生物的單倍體，②錯(cuò)誤；生物的精子或卵細(xì)胞是生殖細(xì)胞，不是個(gè)體，所以不能稱(chēng)為單倍體，③錯(cuò)誤；基因型為aaaBBBccc的植株可能是單倍體，也可能是三倍體，④錯(cuò)誤；基因型為Abcd的生物體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組，一般是單倍體，⑤正確。]
　單倍體不一定僅含1個(gè)染色體組
單倍體一般只含有一個(gè)染色體組，但不一定只含1個(gè)染色體組，如四倍體的單倍體含兩個(gè)染色體組。單倍體可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并產(chǎn)生后代。
　染色體變異在育種上得到廣泛應(yīng)用
1．單倍體育種
(1)單倍體植株，既比正常植株長(zhǎng)得弱小又高度不育，為什么還要用它來(lái)育種？
單倍體(特指一倍體)植株只有一套染色體，加倍后染色體上的成對(duì)基因都是純合的，后代沒(méi)有性狀分離現(xiàn)象，與雜交育種相比，能明顯的縮短育種年限，因而在育種上有其特殊的意義。花藥或花粉在無(wú)菌條件下離體培養(yǎng)可獲得單倍體植株。
(2)單倍體育種的基本步驟
從上圖可看出，單倍體育種只需兩年即可得到純合新品種；用一般的雜交育種需幾年時(shí)間進(jìn)行選純優(yōu)、淘雜劣的工作。
①實(shí)例：利用基因型為AaBb(兩對(duì)等位基因分別位于兩對(duì)同源染色體上)的雜合小麥F1，通過(guò)單倍體育種法獲得基因型為aaBB的新品種。
②優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，自交產(chǎn)生的后代不發(fā)生性狀分離。
特別注意：(1)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素誘導(dǎo)處理過(guò)程，花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個(gè)操作步驟。
(2)單倍體育種時(shí)，若親本為二倍體，則獲得的品種為純合子；若親本為多倍體，則獲得的品種不一定為純合子。
(3)該方法一般需要與雜交育種相結(jié)合才能達(dá)到目的。如控制所需性狀的基因分別在不同的個(gè)體中，此時(shí)用雜交育種才能將有關(guān)基因集中到一個(gè)個(gè)體中，再進(jìn)行相關(guān)的操作。
2．多倍體育種
(1)方法：最常用且有效的是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，從而得到多倍體植株。
(2)過(guò)程：正在萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘體形成染色體不分離細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍多倍體植物。
(3)實(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育(過(guò)程如教材P78圖3－1－7)。
　(1)無(wú)子西瓜不結(jié)種子的原因：三倍體染色體聯(lián)會(huì)紊亂，經(jīng)減數(shù)分裂，無(wú)法形成正常配子，不能進(jìn)行受精作用，所以不結(jié)種子。
(2)關(guān)于兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子，第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育成果實(shí)。
(3)用秋水仙素處理二倍體西瓜使之成為四倍體，秋水仙素應(yīng)處理幼苗或萌發(fā)的種子。因?yàn)槊劝l(fā)的種子、幼苗具有分生能力，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，秋水仙素處理后可達(dá)到使產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的目的。
(4)秋水仙素處理后，分生組織分裂產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未處理的如根部細(xì)胞染色體數(shù)目不變。
(5)三倍體種子是在第一年的四倍體植株上獲取的，而三倍體無(wú)子西瓜則是在三倍體植株上結(jié)出的。
3．低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍
(1)實(shí)驗(yàn)中幾種溶液的作用
①卡諾氏固定液：固定細(xì)胞的形態(tài)。
②龍膽紫溶液：對(duì)染色體染色，便于觀察染色體的形態(tài)。
③質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸：解離，使細(xì)胞分散開(kāi)。
④體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液：可用于洗去附著在根尖表面的卡諾氏液，還可與15%的鹽酸混合解離、分散細(xì)胞。
(2)本實(shí)驗(yàn)的其他問(wèn)題
①低溫的作用與秋水仙素的作用基本相似。
②此實(shí)驗(yàn)可通過(guò)設(shè)置不同的溫度來(lái)探究溫度對(duì)植物染色體數(shù)目變化的影響。
生活聯(lián)系：某閉花授粉的植物，生產(chǎn)中使用的該植物品種都是具有優(yōu)良性狀的雜合子(雜種優(yōu)勢(shì))，且該植物的穗大(A)對(duì)穗小(a)為顯性，黃粒(B)對(duì)白粒(b)為顯性。請(qǐng)利用現(xiàn)有的穗大白粒和穗小黃粒品種(基因型未知)設(shè)計(jì)一個(gè)快速的育種方案，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期培育穗大黃粒(AaBb)優(yōu)良品種的目的。
提示：(1)分別種植穗大白粒、穗小黃粒植株，性成熟后，分別取其花藥離體培養(yǎng)至單倍體幼苗，然后用秋水仙素處理得到二倍體純合子，分別自交，選擇穗大白粒(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)分別留種。 (2)分別種植穗大白粒(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)的植株，選擇其中的一部分植株進(jìn)行雜交，獲得穗大黃粒(AaBb)的雜合子品種。 (3)其余另一部分植株進(jìn)行自交，獲得穗大白粒(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)分別留種。
1．下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)量加倍”實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是 (　　)
A．低溫處理蠶豆根尖后會(huì)引起成熟區(qū)細(xì)胞染色體數(shù)目的變化
B．在觀察低溫處理的蠶豆根尖裝片時(shí)，通過(guò)一個(gè)細(xì)胞可以看到染色體的變化情況
C．利用低溫和秋水仙素處理材料均可抑制紡錘體的形成
D．觀察蠶豆根尖細(xì)胞裝片時(shí)要先在低倍鏡下找到所要觀察的細(xì)胞并移到視野的中央，調(diào)節(jié)視野的亮度，再轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋直至物像清晰
C　[蠶豆根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行有絲分裂，A錯(cuò)誤；制成裝片時(shí)細(xì)胞已經(jīng)死亡，所以不能通過(guò)一個(gè)細(xì)胞觀察染色體的變化情況，B錯(cuò)誤；低溫處理和利用秋水仙素處理都是通過(guò)抑制紡錘體的形成誘導(dǎo)細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的，C正確；在高倍鏡下觀察時(shí)不能使用粗準(zhǔn)焦螺旋，D錯(cuò)誤。]
2．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如下，下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是(　　)
A．過(guò)程①的作用原理為染色體變異
B．過(guò)程③必須經(jīng)過(guò)受精作用
C．過(guò)程④必須使用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D．此育種方法選出的符合生產(chǎn)要求的品種占1/4
D　[過(guò)程①表示雜交，其原理為基因重組。過(guò)程③常用的方法為花藥離體培養(yǎng)。過(guò)程④使用秋水仙素或低溫處理幼苗，因?yàn)閱伪扼w高度不育，不產(chǎn)生種子。]
3．下圖表示培育高品質(zhì)小麥的幾種方法，下列敘述正確的是(　　)
YYRR×yyrr―→YyRr
A．圖中涉及的育種方法分別是雜交育種、單倍體育種和多倍體育種
B．a(chǎn)過(guò)程只能用秋水仙素處理
C．a(chǎn)、c過(guò)程都需要用秋水仙素處理萌發(fā)的種子
D．要獲得yyRR，b過(guò)程需要進(jìn)行不斷自交來(lái)提高純合率
D　[圖中涉及的育種方法分別是單倍體育種、雜交育種和多倍體育種，A錯(cuò)誤；a過(guò)程可用秋水仙素或低溫處理誘導(dǎo)染色體加倍，B錯(cuò)誤；單倍體yR不結(jié)種子，a過(guò)程只能處理單倍體幼苗，而c過(guò)程可以處理萌發(fā)的種子或幼苗，C錯(cuò)誤。]
　(1)單倍體育種一般應(yīng)用于二倍體植物，因?yàn)槿魹樗谋扼w植物，通過(guò)單倍體育種形成的個(gè)體不一定是純合子。
(2)單倍體育種和多倍體育種中都用到秋水仙素，但單倍體育種中是用秋水仙素處理單倍體幼苗，而多倍體育種中是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
[課堂小結(jié)]
知 識(shí) 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建 核 心 語(yǔ) 句 背 誦
1．染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位和易位4種類(lèi)型。
2.一個(gè)染色體組內(nèi)的染色體形態(tài)和功能各不相同。
3.由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。
4.單倍體并不一定只含一個(gè)染色體組。
5.單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限。
1．導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化的原因有很多，下圖字母代表不同基因，其中變異類(lèi)型①和②依次是(　　)
A．突變和倒位　　　　　 B．重組和倒位
C．重組和易位 D．易位和倒位
D　[①中少了基因ab，多了基因J，是非同源染色體間發(fā)生了片段交換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；②cde基因位置發(fā)生了顛倒，屬于倒位。]
2．(多選)下列細(xì)胞分裂圖像中含有2個(gè)染色體組的是(　　)
A　　　 B　 　　C　　 　D
AD　[A、D中含有2個(gè)染色體組，B中含4個(gè)染色體組，C中有1個(gè)染色體組。]
3．某二倍體生物的一個(gè)染色體組含有8條染色體，下列相關(guān)說(shuō)法中不正確的是(　　)
A．此生物產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中有8條染色體
B．此生物體細(xì)胞內(nèi)一般有8種形態(tài)的染色體
C．這8條染色體在減數(shù)分裂中能構(gòu)成4對(duì)同源染色體
D．這8條染色體包含該生物生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部遺傳信息
C　[二倍體生物的體細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中一般有1個(gè)染色體組，即8條染色體。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)染色體組中的每一條染色體都是獨(dú)特的，為一組非同源染色體，在一個(gè)染色體組中，同源染色體的對(duì)數(shù)為0。一個(gè)染色體組包含了生物體生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部遺傳信息。]
4．八倍體小黑麥(8N＝56)是六倍體普通小麥和黑麥雜交后經(jīng)秋水仙素處理形成的，據(jù)此可能推出 (　　)
A．小麥與黑麥之間雜交產(chǎn)生的后代是可育的
B．秋水仙素能促進(jìn)染色單體分離使染色體數(shù)目加倍
C．小黑麥的花藥離體培養(yǎng)出來(lái)的植株是四倍體
D．小黑麥產(chǎn)生的單倍體植株不可育
D　[自然狀況下，六倍體普通小麥和黑麥雜交不能產(chǎn)生可育后代，兩者雜交后經(jīng)秋水仙素處理才產(chǎn)生可育的小黑麥，A錯(cuò)誤；秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體的形成，從而誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，B錯(cuò)誤；小黑麥的花藥離體培養(yǎng)得到的植株是單倍體，含有4個(gè)染色體組，C錯(cuò)誤；異源多倍體產(chǎn)生的單倍體，由于減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子，因而是高度不育的，D正確。]
5．已知西瓜的染色體數(shù)目為2n＝22，請(qǐng)根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問(wèn)題。
(1)圖中①過(guò)程所用的試劑是________。
(2)培育無(wú)子西瓜A的育種方法稱(chēng)為_(kāi)______________________。
(3)③過(guò)程中形成單倍體植株所采用的方法是________。該過(guò)程利用了植物細(xì)胞的________性。
(4)為確認(rèn)某植株是否為單倍體，應(yīng)在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的染色體，觀察的最佳時(shí)期為_(kāi)___________________________。
[解析]　(1)從二倍體到四倍體，染色體數(shù)目加倍，最常用的試劑為秋水仙素，因?yàn)槠淠芤种萍忓N體的形成，誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍。 (2)無(wú)子西瓜A是三倍體，其培育過(guò)程應(yīng)為多倍體育種。 (3)題中要求得到單倍體植株，所以可用花藥離體培養(yǎng)的方法，該方法利用了植物細(xì)胞的全能性。 (4)有絲分裂中期染色體數(shù)目最清晰，是計(jì)數(shù)染色體的最佳時(shí)期。
[答案]　(1)秋水仙素　(2)多倍體育種　(3)花藥離體培養(yǎng)　全能　(4)有絲分裂中期

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