专题21 染色体变异与育种（串讲）（原卷版）.docx

1、专题21 染色体变异与育种考点分布重点难点备考指南1.染色体变异2.低温诱导植物染色体数目的变化（实验）3.生物变异在育种上的应用1.染色体结构变异和数目变异2.生物变异在育种上的应用3.转基因食品的安全性4.实验：低温诱导染色体加倍理解并掌握染色体变异的类型。理解并掌握低温诱导植物染色体数目的变化（实验）的步骤和原理。理解掌握各种育种方法的原理和育种的步骤。考点一染色体变异1染色体变异包括_和_。2.染色体结构变异包括_。3.染色体结构的变异：使排列在染色体上的基因的_发生改变，从而导致性状的变异。4染色体数目的变异包括两种类型：细胞内_的增加或减少。细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减

2、少。5.染色体组(根据果蝇染色体组归纳)从染色体来源看，一个染色体组中不含_。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体_。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_，但不能重复。6低温诱导植物染色体数目的变化(1)实验原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制_的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目加倍。(2)实验步骤(3)实验现象：视野中既有_细胞，也有_的细胞。7.秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理：两者诱导染色体数目加倍的原理相同，都是_，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍。1染色体结构的变异（1）类型

3、缺失：染色体上基因数目减少；重复：同一条染色体上有了等位基因或相同的基因；易位：发生在同源染色体之间；倒位：基因数目没有变化，基因排列顺序发生改变。（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.单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点配子受精卵受精卵植株特点植株弱小；高度不育正常可育茎秆粗壮；叶片、果实和种子较大；营养物质含量丰富体细胞染色体组数123形成过程雄配子单倍体雌配子单倍体受精作用受精卵生物体形成原因自然原因单性生殖正常的有

4、性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦3三种可遗传变异的辨析(1)染色体结构变异与基因突变的区别(2)易位与交叉互换的区别项目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光学显微镜下观察不到关于变异的“质”和“量”问题：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，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基

5、因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。4染色体组数目的判定(1)根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。(2)根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。5低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h固定细胞形态体积分数为95%的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液解离根尖细胞蒸馏水浸泡解离后的根尖约10 min洗去药液，防止解离过度改良苯酚品红染液把

6、漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色35 min使染色体着色有关染色体变异的3点提醒(1)单倍体所含染色体组的个数不定，可能含1个、2个或多个染色体组，也可能含同源染色体或等位基因。(2)单倍体并非都不育。多倍体的配子中若含有偶数个染色体组，则其发育成的单倍体中含有同源染色体就可育。(3)“可遗传”“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。利用三个“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

7、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(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异，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。典例1.下列有关生物变异的说法，正确的是()A某生物体内某条染色体上多了几个或少了几个基因，这种变化属于染色体数目的变异B黄圆豌豆绿皱豌豆绿圆豌豆，这种变异来源于基因突变CDNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变D亲代与子代之间，子代与子代之间出现了各种差异，是因为受精过程中进行了基因重组典例2.下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述

8、，正确的是()A单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体B21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因D用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组考点二生物变异在育种上的应用1单倍体育种的原理：_，优点是_。2多倍体育种的方法是用_或_处理，作用于_，原理是_。1.单倍体育种过程实例：三倍体无子西瓜的培育两次传粉用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。典例1.利用

9、基因型为Aa的二倍体植株培育三倍体幼苗，其途径如图所示。下列叙述正确的是（）A过程需要秋水仙素处理，并在有丝分裂后期发挥作用B过程为单倍体育种，能明显缩短育种期限C两条育种途径依据的生物学原理都主要是基因突变和染色体变异D两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗典例2.芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线，有关叙述错误的是（）A形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组

10、1.“单倍体育种”“花药离体培养”：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。2.单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是幼苗期的单倍体植株；后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。1.（2023浙江统考高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（）A甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D形成乙细胞过程中发生了

11、基因重组和染色体变异2.（2021辽宁统考高考真题）被子植物的无融合生殖是指卵细胞、助细胞和珠心胞等直接发育成胚的现象。助细胞与卵细胞染色体组成相同，珠心细胞是植物的体细胞。下列有关某二倍体被子植物无融合生殖的叙述，错误的是（）A由无融合生殖产生的植株有的是高度不育的B由卵细胞直接发育成完整个体体现了植物细胞的全能性C由助细胞无融合生殖产生的个体保持了亲本的全部遗传特性D由珠心细胞无融合生殖产生的植株体细胞中有两个染色体组3.（2021广东统考高考真题）人类（2n=46）14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表现型，但在产生生殖细胞的

12、过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图），在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是（）A观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D女性携带者的卵子可能有6种类型（只考虑图中的3种染色体）4.(2020山东，6)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生

13、断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是()A可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B其子细胞中染色体的数目不会发生改变C其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞5.(2020全国，4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是()A二倍体植物的配子只含有一个染色体组B每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同6.(2020山东高考模拟)水稻的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基

14、因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入到一条不含基因m的染色体上，如图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。(1)基因型为mm的个体在育种过程中作为_(填“父本”或“母本”)，该个体与育性正常的非转基因个体杂交，子代可能出现的基因型为_。(2)图示的转基因个体自交，F1的基因型及比例为_，其中雄性可育(能产生可育的雌、雄配子)的种子颜色为_。F1个体之间随机受粉，得到

15、的种子中雄性不育种子所占比例为_，快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是_。(3)若转入的基因D由于突变而不能表达，将该种转基因植株和雄性不育植株间行种植，使其随机受粉也能挑选出雄性不育种子，挑选方法是_。但该方法只能将部分雄性不育种子选出，原因是_。因此生产中需利用基因D正常的转基因植株大量获得雄性不育种子。7.(2020全国，32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是_。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_，若要使诱变获得的性

16、状能够稳定遗传，需要采取的措施是_。8.(2020全国，32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有_条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有_(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。