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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 第七單元 第22講 染色體變異教案 [考綱要求]　1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。2.實驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異 [連一連] [解惑]　基因突變，名義上是基因在變，其實是基因內(nèi)部堿基在變，基因的數(shù)目和位置都未變；染色體變異，名義上是染色體在變，其實是染色體內(nèi)部基因在變，基因的數(shù)目和位置都改變。 二、染色體數(shù)目的變異 1． 染色體組(判一判) (1)一個染色體組內(nèi)沒有同源染色體，但卻含有控制生長發(fā)育的全部遺傳信息 (　√　) (2)染色體組中一定沒有等位基因 (　√　) (3)染色體組中染色體數(shù)就是體細胞染色體數(shù)的一半 (　　) 提示　只對二倍體生物符合。 2． 判斷單倍體、二倍體和多倍體 (1)單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。 (2)二倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。 (3)多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。 3． 特點 (1)單倍體：植株弱小，高度不育。 (2)多倍體：莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高。 4． 人工誘導(dǎo)法 (1)單倍體：花藥離體培養(yǎng)。 (2)多倍體：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗；低溫處理植物分生組織細胞。 [判一判] 1．細菌的變異類型有基因突變、基因重組和染色體變異 (　　) 2．單倍體一定不存在同源染色體 (　　) 3．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 (　　) 4．體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 (　　) 考點一　分析染色體結(jié)構(gòu)的變異 1． 比較染色體結(jié)構(gòu)四種變異類型 變 異 類 型 名 稱 具體變化 結(jié)果 舉例 染色體結(jié)構(gòu)變異 缺失 缺失某一片段 染色體上的基因數(shù)目或排列順序改變，從而導(dǎo)致性狀變異 貓叫綜合征 重復(fù) 增加某一片段 果蠅的棒狀眼 易位 某一片段移接到另 一條非同源染色體上 倒位 某一片段位置顛倒 人慢性粒細胞白血病 2． 區(qū)分易位與交叉互換 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū) 別 染色體角度 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 變異類型 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 屬于基因重組 顯微鏡下是否觀察到 可在顯微鏡下觀察到 在顯微鏡下觀察不到 3． 觀察下列圖示，填出變異類型并回答相關(guān)問題 (1)變異類型 (2)可在顯微鏡下觀察到的是A、B、C(填字母)。 (3)基因數(shù)目和排列順序均未變化的是D。 易錯警示　與染色體結(jié)構(gòu)變異有關(guān)的3個易錯點：(1)基因突變、基因重組、染色體變異都會引起遺傳物質(zhì)的改變，均可傳給后代。(2)基因突變是基因內(nèi)部堿基對的改變，屬于DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，屬于細胞水平上的變化。(3)染色體的某一個位點上基因的改變屬于基因突變，這種改變在光學(xué)顯微鏡下是無法直接觀察到的。而染色體上幾個基因的改變屬于染色體變異，這種改變可以用顯微鏡直接觀察到。 1． 果蠅的一條染色體上，正常基因的排列順序為123－456789(數(shù)字代表基因，“－”代表著絲點)，下表表示了該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。有關(guān)敘述錯誤的是 (　　) 染色體 基因順序變化 a 154－326789 b 123－4789 c 1654－32789 d 123－45676789 A.a是由染色體某一片段位置顛倒引起的 B．b是由染色體某一片段缺失引起的 C．c是由染色體的著絲點改變引起的 D．d是由染色體增加了某一片段引起的 答案　C 解析　與正常染色體上的基因相比，a中“23－45”基因位置顛倒了180，因此染色體發(fā)生了倒位；b中缺失了“56”基因，因此染色體發(fā)生缺失；c中“23－456”基因位置顛倒了180，同樣是倒位；d中“67”基因出現(xiàn)了兩次，為重復(fù)。 2． 如圖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。下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期 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 答案　C 解析　圖①表示基因重組中的交叉互換，因為其發(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，因為其發(fā)生在非同源染色體之間；圖③表示基因突變中堿基對的缺失；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。 技法提煉 1． 三種變異實質(zhì)的解讀 若把基因視為染色體上的一個位“點”，染色體視為點所在的“線段”，則基因突變?yōu)椤包c”的變化(點的質(zhì)變，但量不變)；基因重組為“點”的結(jié)合或交換(點的質(zhì)與量均不變)；染色體變異為“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化。 2． 三種變異的相關(guān)問題分析 (1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2)關(guān)于“缺失”問題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變。 (3)關(guān)于變異的水平問題?；蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問題。基因突變改變基因的質(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會改變基因的量或改變基因的排列順序。 考點二　分析染色體數(shù)目變異 1． 觀察下圖雄果蠅染色體組成，概括染色體組的組成特點 (1)從染色體來源看，一個染色體組中不含同源染色體。 (2)從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體各不相同。 (3)從所含的基因看，一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。 2． 單倍體、二倍體和多倍體的判斷 (1)如果生物體由受精卵(或合子)發(fā)育而成，其體細胞中含有幾個染色體組，該生物就稱為幾倍體。 (2)如果生物體是由生殖細胞——卵細胞或花粉直接發(fā)育而成，則無論體細胞中含有幾個染色體組，都稱為單倍體。 3． 完善多倍體和單倍體育種 (1)培育三倍體無子西瓜 ①原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加。 ②過程 (2)培育抗病高產(chǎn)植株 ①原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再用秋水仙素處理，形成純合子。 ②實例：抗病高產(chǎn)植株(aaBB)的選育過程 易錯警示　與染色體數(shù)目變異有關(guān)的4個易錯提示 (1)單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過程，花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個操作步驟。 (2)通過細胞融合也可獲得多倍體，如二倍體體細胞和配子細胞融合可得到三倍體。 (3)單倍體的體細胞中并非只有一個染色體組 因為大部分的生物是二倍體，所以有時認為單倍體的體細胞中只含有一個染色體組，但是多倍體的單倍體中體細胞含有不止一個染色體組。 (4)單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同 兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況：單倍體育種操作對象是單倍體幼苗，通過植物組織培養(yǎng)，得到的植株是純合子；多倍體育種的操作對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。 3． 如圖是四種生物的體細胞示意圖，A、B中的字母代表細胞中染色體上的基因，C、D代表細胞中染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細胞是 (　　) 答案　D 解析　根據(jù)題圖可推知，A、B、C、D中分別具有4個、1個、2個、4個染色體組。但有絲分裂過程的前期和中期，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，則一對同源染色體可能具有相應(yīng)的4個基因，如A。故最可能屬于多倍體的細胞是D。 4． 從下圖a～h所示的細胞圖中，說明它們各含有幾個染色體組。正確答案為 (　　) A．細胞中含有一個染色體組的是h圖 B．細胞中含有二個染色體組的是e、g圖 C．細胞中含有三個染色體組的是a、b圖 D．細胞中含有四個染色體組的是c、f圖 答案　C 解析　其形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個染色體組。根據(jù)圖形判斷染色體組數(shù)有如下規(guī)律：在細胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條就含有幾個染色體組，如圖e，每種染色體含有4個，所以是四個染色體組。在細胞內(nèi)，含有幾個同音字母，就含有幾個染色體組，如d圖中，同音字母僅有一個，所以該圖只有一個染色體組。由此我們可知：a、b圖含有三個染色體組，c、h圖含有二個染色體組，e、f圖含有四個染色體組，d、g圖含有一個染色體組。 染色體組數(shù)量的判斷方法 1． 據(jù)細胞分裂圖像進行識別判斷 以生殖細胞中的染色體數(shù)為標準，判斷題目圖示中的染色體組數(shù)。如下圖所示： (1)為減數(shù)第一次分裂前期，染色體4條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有2個染色體組。 (2)為減數(shù)第一次分裂末期或減數(shù)第二次分裂前期，染色體2條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有1個染色體組。 (3)為減數(shù)第一次分裂后期，染色體4條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有2個染色體組。 (4)為有絲分裂后期，染色體8條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有4個染色體組。 2． 據(jù)染色體形態(tài)判斷 細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。如下圖所示的細胞中，形態(tài)相同的染色體a中有3條、b中有2條、c中各不相同，則可判定它們分別含3個、2個、1個染色體組。 3． 據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色體組——每個染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因，如圖所示：d～g中依次含4、2、3、1個染色體組。 4． 據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷 染色體數(shù)/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)染色體有幾條，即含幾個染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)＝2，則果蠅含2個染色體組。 考點三　比較三種可遺傳變異 1． 完善下表中基因突變、基因重組、染色體變異的比較 變異類型 基因突變 基因重組 (交叉互換) 染色體變異 (易位) 結(jié)果 產(chǎn)生新基因， 新基因型 只產(chǎn)生新的基因型 基因排序改變 等位基因 分離時期 減Ⅰ后期和 減Ⅱ后期 減Ⅰ后期和 減Ⅱ后期 減Ⅰ后期 產(chǎn)生配子及種類 AB、aB、ab；三種 AB、ab、Ab、aB；四種 AB、CB、ab；三種 2． 填出變異類型與細胞分裂方式的關(guān)系 變異類型 細胞分裂方式 基因突變 可發(fā)生于無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂 基因重組 減數(shù)分裂 染色體變異 有絲分裂、減數(shù)分裂 易錯警示　與變異類型有關(guān)的辨析 (1)基因突變和基因重組的判斷：根據(jù)變異個體數(shù)量確定是否發(fā)生基因突變，如一群棕猴中出現(xiàn)一只白猴，一片紅花植株中偶爾出現(xiàn)一株白花，即可確定是由基因突變造成的；若出現(xiàn)一定比例白猴或白花，則由于等位基因分離，配子經(jīng)受精作用隨機結(jié)合產(chǎn)生的，但該過程不叫基因重組。 (2)基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的判斷：染色體結(jié)構(gòu)變異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，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪恰盎蚪Y(jié)構(gòu)”的改變，包括DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失。基因突變導(dǎo)致“新基因”的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。 (3)辨析染色體變異方式 圖a為三體(個別染色體增加)；圖c為三倍體(染色體組成倍增加)；圖b和圖f皆為染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；圖d和圖e皆為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。 5． 在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中不能產(chǎn)生的變異是 (　　) A．DNA復(fù)制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，導(dǎo)致基因突變 B．非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組 C．非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D．著絲點分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 答案　B 解析　有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都有DNA復(fù)制，在DNA復(fù)制的過程中可能發(fā)生基因突變，A項正確。非同源染色體之間的自由組合只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B項錯誤。非同源染色體之間交換一部分片段在有絲分裂和減數(shù)分裂過程都可以發(fā)生，引起的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；而同源染色體上的非姐妹染色單體間交換一部分片段則發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，引起的變異為基因重組，C項正確。在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，都可能發(fā)生著絲點分裂后染色體的分離異常，從而導(dǎo)致染色體數(shù)目的變異，D項正確。 6． 據(jù)圖分析下列關(guān)于染色體交叉互換與染色體易位的敘述中，不正確的是 (　　) 　　　 圖甲　　　　　　　　圖乙 A．圖甲是交叉互換，圖乙是染色體易位 B．交叉互換發(fā)生于同源染色體之間，染色體易位發(fā)生于非同源染色體之間 C．交叉互換屬于基因重組，染色體易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 D．交叉互換與染色體易位在顯微鏡下都觀察不到 答案　D 解析　圖甲是非姐妹染色單體之間交叉互換，發(fā)生在四分體時期，屬于基因重組；染色體易位是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；染色體易位在顯微鏡下能觀察到。 1． “三看法”判斷可遺傳變異的類型 (1)DNA分子內(nèi)的變異 一看基因種類：即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變?yōu)榛蛲蛔?，由基因中堿基對的替換、增添或缺少所致。 二看基因位置：若基因種類和基因數(shù)目未變，但染色體上的基因位置改變，應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”或“倒位”。 三看基因數(shù)目：若基因的種類和位置均未改變，但基因的數(shù)目改變則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”或“缺失”。 (2)DNA分子間的變異 一看染色體數(shù)目：若染色體的數(shù)目發(fā)生改變，可根據(jù)染色體的數(shù)目變化情況，確定是染色體數(shù)目的“整倍變異”還是“非整倍變異”。 二看基因位置：若染色體的數(shù)目和基因數(shù)目均未改變，但基因所處的染色體位于非同源染色體上，則應(yīng)為染色體變異中的“倒位”。 三看基因數(shù)目：若染色體上的基因數(shù)目不變，則為減數(shù)分裂過程中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的結(jié)果，屬于基因重組。 2． 基因片段與DNA片段的比較 比較 基因片段 DNA片段 改變 若丟失1個堿基對——基因突變 若丟失1個基因——染色體變異 結(jié)果 產(chǎn)生新的基因，導(dǎo)致基因種類增加，基因在染色體上的位置和數(shù)量不變 導(dǎo)致基因的數(shù)量和排列順序改變，但基因種類不變，即未產(chǎn)生新基因 影響 多害少利性 一般是有害的，有的甚至?xí)滤? 實驗十二　低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 完善實驗原理、步驟和現(xiàn)象 易錯警示　與低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化有關(guān)的3個注意點 (1)顯微鏡下觀察到的細胞是已被鹽酸殺死的細胞。 (2)選材應(yīng)選用能進行分裂的分生組織細胞，否則不會出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。 (3)對低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實驗原理的理解 關(guān)鍵信息：低溫處理分生組織細胞、抑制紡錘體形成、染色體不能被拉向兩極、不能形成兩個子細胞。 錯誤理解：將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點不分裂”，將低溫處理“分生組織細胞”等同于“任何細胞”。 7． 下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的敘述，正確的是 (　　) A．原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 答案　C 解析　低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的實驗原理：低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細胞核；卡諾氏液能固定細胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖細胞解離；洋蔥根尖裝片中的細胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細胞。 8． 下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述中，正確的是 (　　) A．洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內(nèi)誘導(dǎo)36 h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲點分裂 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．體積分數(shù)為95%的酒精可用于洗滌細胞固定過程中使用的卡諾氏液和解離細胞 D．經(jīng)過解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細胞內(nèi)的染色體數(shù)目都加倍 答案　C 解析　低溫誘導(dǎo)不會抑制染色體著絲點的分裂，而是使子染色體不能移向細胞的兩極、細胞不能分裂成兩個子細胞；改良苯酚品紅染液的作用是染色，不能用于固定；顯微鏡下觀察，發(fā)生染色體數(shù)目加倍的只有少數(shù)細胞，多數(shù)細胞處于分裂間期，看不到染色體，還有部分細胞有染色體，但可能是正常的有絲分裂。 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實驗中的試劑及其作用 試劑 使用方法 作用 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細胞形態(tài) 體積分數(shù)為 95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理的根尖 洗去卡諾氏液 與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖 解離根尖細胞，使細胞之間的聯(lián)系變得疏松 質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸 與體積分數(shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根尖細胞 蒸餾水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖，去掉解離液 改良苯酚品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色 序號 錯因分析 正確答案 序號 錯因分析 正確答案 ① 忽視了染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 B、C、D、F ② 忽視了易位能引起染色體上基因排列順序改變 B、C ③ 對“交叉互換”與“易位”分辨不清 易位、倒位 ④ 對“交叉互換”與“易位”的區(qū)別理解不到位 基因重組 ⑤ 由于前問錯導(dǎo)致后問錯，即出現(xiàn)了前后相關(guān)聯(lián)的錯誤 減數(shù)第一次分裂 ⑥ 答案不全、不準確，關(guān)鍵是不理解從甲到E的發(fā)生過程 自交或花藥離體培養(yǎng)后再加倍 題組一　染色體變異 1． 判斷正誤： (1)非姐妹染色單體的交換可引起基因重組(xx寧夏，5B) (　　) (2)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中，會由于非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(xx江蘇，22C) (　　) (3)低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極導(dǎo)致染色體加倍 (xx福建，3A改編)(　　) (4)染色體組整倍性、非整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加(xx海南，19改編) (　　) (5)三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(xx江蘇，23C) (　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)　(4)　(5) 2． (xx江蘇卷，14)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是 (　　) A．減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B．減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離 C．減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D．減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 答案　D 解析　由于“缺失染色體的花粉不育”，若以該植株為父本，測交后代理論上應(yīng)該全部表現(xiàn)為白色性狀。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項不合理；減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項最合理。 3． (xx海南卷，19)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是 (　　) A．染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加 B．染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 C．染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化 D．染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化 答案　D 解析　染色體組整倍性變化導(dǎo)致基因數(shù)量變化，不能導(dǎo)致基因種類增加；基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體變異不能導(dǎo)致新基因產(chǎn)生； 染色體片段的缺失和重復(fù)導(dǎo)致基因數(shù)量增加和減少，不能導(dǎo)致基因種類變化；染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化，故D正確。 4． (xx江蘇卷，10)為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵而出現(xiàn)肉質(zhì)下降的問題，人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體牡蠣合理的方法是 (　　) A．利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個體 B．用被γ射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后培育形成新個體 C．將早期胚胎細胞的細胞核植入去核卵細胞中，然后培育形成新個體 D．用化學(xué)試劑阻止受精后的次級卵母細胞釋放極體，然后培育形成新個體 答案　D 解析　水壓抑制受精卵第一次卵裂，使細胞染色體數(shù)目加倍，發(fā)育成的個體為四倍體，不能形成三倍體；射線破壞精子細胞核，刺激卵細胞發(fā)育為新個體，為單倍體；早期胚胎細胞核移植入去核卵細胞中是克隆動物的培育過程，其結(jié)果形成的個體是二倍體；極體是單倍的，受精卵是二倍的，二倍的受精卵加上未釋放的單倍的極體的遺傳物質(zhì)，發(fā)育成的個體恰好為三倍體。 題組二　與染色體變異有關(guān)的綜合題 5． (xx天津卷，4)玉米花藥培養(yǎng)的單倍體幼苗，經(jīng)秋水仙素處 理后形成二倍體植株。如圖是該過程中某時段細胞核DNA含 量變化示意圖。下列敘述錯誤的是 (　　) A．a(chǎn)～b過程中細胞內(nèi)不會發(fā)生基因重組 B．c～d過程中細胞內(nèi)發(fā)生了染色體數(shù)加倍 C．e點后細胞內(nèi)各染色體組的基因組成相同 D．f～g過程中同源染色體分離，染色體數(shù)減半 答案　D 解析　在花藥離體培養(yǎng)過程及經(jīng)秋水仙素處理后再進行的組織培養(yǎng)過程中，細胞只進行有絲分裂，有絲分裂過程不發(fā)生基因重組和同源染色體分離，A項正確，D項錯誤?？v坐標為細胞核DNA含量，c～d段可表示有絲分裂前期、中期和后期。其中，在后期因著絲點分裂，姐妹染色單體分離而導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，B項正確。由于染色體復(fù)制后，姐妹染色單體上的基因相同，所以姐妹染色單體分離后形成的兩個染色體組的基因組成相同，故C項正確。 6． (xx海南卷，24)玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對相對性狀。一般情況下，用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進行雜交時，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1。若重復(fù)該雜交實驗時，偶然發(fā)現(xiàn)一個雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是 (　　) A．發(fā)生了染色體易位 B．染色體組數(shù)目整倍增加 C．基因中堿基對發(fā)生了替換 D．基因中堿基對發(fā)生了增減 答案　A 解析　由純合非糯非甜粒與糯性甜粒玉米雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1可知，玉米非糯對糯性為顯性，非甜粒對甜粒為顯性，且控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，遵循自由組合定律，F(xiàn)1的基因組成如圖1。在偶然發(fā)現(xiàn)的一個雜交組合中，由某一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型可知，此控制兩對相對性狀的兩對等位基因不遵循自由組合定律，可能的原因是：該兩對相對性狀的基因發(fā)生了染色體易位。其F1的基因組成如圖2或圖3。故A選項較為合理，而B、C、D選項均不能對遺傳現(xiàn)象作出合理的解釋。 7． (xx山東卷，27)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。 (1)正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細胞內(nèi)染色體組數(shù)為______，在減數(shù)第二次分裂后期的細胞中染色體數(shù)是______條。 (2)白眼雌果蠅(XrXrY)最多能產(chǎn)生Xr、XrXr、________和________四種類型的配子。該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)雜交，子代中紅眼雌果蠅的基因型為________________。 (3)用黑身白眼雌果蠅(aaXrXr)與灰身紅眼雄果蠅(AAXRY)雜交，F(xiàn)1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼，雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼。F2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為____，從F2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機選取一只雜交，子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為________。 (4)用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體不分離。請設(shè)計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。 實驗步驟：______________________________________________________________。 結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.若______________________，則是環(huán)境改變； Ⅱ.若______________________，則是基因突變； Ⅲ.若__________________，則是減數(shù)分裂時X染色體不分離。 答案　(1)2　8　(2)XrY　Y(注：兩空順序可顛倒)　XRXr、XRXrY　(3)3∶1　1/18　(4)M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現(xiàn)型?、?子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅 Ⅱ.子代表現(xiàn)型全部為白眼　Ⅲ.無子代產(chǎn)生 解析　本題綜合考查了減數(shù)分裂、伴性遺傳、基因的自由組合定律及變異類型的鑒定等知識。正常果蠅有4對同源染色體，其中一對為性染色體，另外三對為常染色體。(1)減數(shù)第一次分裂過程中細胞內(nèi)的染色體數(shù)目與正常體細胞中相同，果蠅屬于二倍體，細胞內(nèi)有2個染色體組；經(jīng)減數(shù)第一次分裂后，形成的子細胞中染色體數(shù)目減半，但由于在減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂，姐妹染色單體分離，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍，所以減數(shù)第二次分裂后期的細胞中染色體數(shù)是8條。 (2)白眼雌果蠅(XrXrY)的卵原細胞在進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中，由于性染色體有三條，所以會出現(xiàn)聯(lián)會紊亂現(xiàn)象，這樣最多可形成Xr、XrXr、XrY、Y四種配子。若讓該果蠅與紅眼雄果蠅(XRY)交配，則子代中紅眼雌果蠅的基因型見下表： 　　 ♀配子 ♂配子　　 Xr XrXr XrY Y XR XRXr (紅眼♀) XRXrXr (死亡) XRXrY (紅眼♀) Y (3)根據(jù)題中提供的信息，aaXrXrAAXRY→F1，F(xiàn)1中雌果蠅的基因型是AaXRXr，雄果蠅的基因型為AaXrY，F(xiàn)2中灰身紅眼∶黑身白眼＝(3/41/2)∶(1/41/2)＝3∶1。F2中灰身紅眼雌果蠅的基因型為：2/3AaXRXr、1/3AAXRXr，灰身白眼雄果蠅的基因型為：2/3AaXrY、1/3AAXrY，它們隨機交配后，子代中出現(xiàn)黑身白眼(aaXr_)的概率為2/32/31/41/2＝1/18。 (4)根據(jù)題中的信息，可讓M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，若為環(huán)境改變引起的，則不會改變M果蠅的正常遺傳，即Ⅰ.若子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅，則是環(huán)境改變引起的。Ⅱ.若M果蠅是因基因突變引起，則后代會全部表現(xiàn)為白眼。Ⅲ.若是因減數(shù)分裂時X染色體不分離引起的，該雄果蠅的基因型為XrO，表現(xiàn)為不育，則無子代產(chǎn)生。 【組題說明】 考　點 題　號 錯題統(tǒng)計 錯因分析 染色體結(jié)構(gòu)變異 1、2、3 染色體組及染 色體數(shù)目變異 4、8、10 染色體變異 及綜合類 5、6、7、9 變異的應(yīng)用 12、13、14、16 低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實驗 11、15 1． 如圖表示某生物細胞中兩條染色體及其上面的部分基因。下列選項的結(jié)果 中，不是由染色體變異引起的是 (　　) 答案　C 解析　圖中的字母代表基因，A項基因的缺失引起的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；B項非同源染色體之間交換，為染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；C項基因的數(shù)目或順序沒有變化，而是產(chǎn)生其等位基因，故屬于基因突變(b突變?yōu)锽)；D項為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。 2． 下圖中甲、乙、丙、丁表示生物的幾種變異類型，下列判斷正確的是 (　　) A．圖甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 B．圖乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù) C．圖丙表示生殖過程中的基因重組 D．圖丁表示的是染色體的數(shù)目變異 答案　D 解析　圖甲中染色體發(fā)生了倒位；圖乙中變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；圖丙中變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。 3． 普通果蠅的第3號染色體上的三個基因按猩紅眼－桃色眼－三解翅脈的順序排列(St－P－DI)；同時，這三個基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體結(jié)構(gòu)變異方式稱為倒位。僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個物種之間的差別。據(jù)此判斷下列說法正確的是 (　　) A．倒位和同源染色體之間的交叉互換一樣，屬于基因重組 B．倒位后的染色體與其同源染色體完全不能發(fā)生聯(lián)會 C．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育后代 D．由于倒位沒有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅的性狀不變 答案　C 解析　倒位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；倒位后的染色體與其同源染色體在大部分的相應(yīng)部位還存在同源區(qū)段，依然可能發(fā)生聯(lián)會；兩個物種之間存在生殖隔離，不能產(chǎn)生后代或后代不可育；染色體結(jié)構(gòu)變異會改變生物的性狀。 4． 下圖中字母代表正常細胞中所含有的基因，下列說法錯誤的是 (　　) A．①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后形成的四倍體西瓜的體細胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細胞的基因組成 答案　A 解析　秋水仙素處理后的結(jié)果為染色體數(shù)目加倍，基因數(shù)目也加倍，而圖①細胞的基因型為AAAa，不能表示經(jīng)秋水仙素處理后的細胞的基因組成；果蠅為二倍體生物，②可表示果蠅體細胞的基因組成；21三體綜合征患者多出1條第21號染色體，③可以表示其基因組成；雄性蜜蜂是由卵細胞直接發(fā)育成的個體，為單倍體，④可以表示其體細胞的基因組成。 5． 科研人員人工繁殖的一母所生的老虎中，其在大小、形態(tài)等方面有一定差異，造成這些變異的類型及其本質(zhì)原因是 (　　) A．基因重組　同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生片段的交叉互換或非同源染色體自由組合 B．基因突變　DNA分子中堿基對的替換、增添或缺失 C．染色體結(jié)構(gòu)變異　染色體中某一片段的缺失、重復(fù)、倒位或易位 D．染色體數(shù)目變異　染色體數(shù)目的增加或減少 答案　A 解析　一母所生老虎在大小、形態(tài)等方面出現(xiàn)的變異應(yīng)屬于基因重組。在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組?；蛑亟M的細胞學(xué)基礎(chǔ)是在性原細胞的減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換和非同源染色體之間的自由組合。 6． 下列情況中屬于染色體變異的是 (　　) ①21三體綜合征患者細胞中的第21號染色體有3條?、谕慈旧w之間發(fā)生了相應(yīng)部位的交叉互換?、廴旧w數(shù)目增加或減少?、芑ㄋ庪x體培養(yǎng)后長成的植株?、莘峭慈旧w之間的自由組合?、奕旧w上DNA的個別堿基對的增添或缺失 A．②④⑤ B．①③④⑥ C．②③④⑥ D．①③④ 答案　D 解析?、偈侨旧w數(shù)目變異中個別染色體的增加；②是基因重組；③是染色體數(shù)目的變異，包括個別染色體的增減和以染色體組的形式成倍地增減；④是染色體數(shù)目變異中染色體組成倍地減少；⑤是基因重組；⑥是基因突變。 7． 圖1顯示出某物種的三條染色體及其上排列著的基因(如圖中字母所示)。試判斷圖2中列出的(1)、(2)、(3)、(4)中的變化依次屬于下列變異中的 (　　) 　 ①染色體結(jié)構(gòu)變異?、谌旧w數(shù)目變異?、刍蛑亟M　④基因突變 A．①①④③ B．①③④① C．④②④① D．②③①① 答案　B 解析　本題考查基因突變和染色體變異的相關(guān)內(nèi)容：由圖可知：(1)染色體缺失了O、B、q三個基因，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；(2)是一對同源染色體，與圖示相比，bQ和Bq之間發(fā)生交換，所以是基因重組；(3)是M突變?yōu)閙，所以是基因突變；(4)是兩條非同源染色體之間發(fā)生片段交換，所以是染色體結(jié)構(gòu)變異。 8． 如圖表示某植物正常體細胞中染色體的組成，下列各項中可以表示該植物基因型的是 (　　) A．ABCd B．Aaaa C．AaBbCcDd D．AaaBbb 答案　B 解析　圖中相同的染色體有4個，該植物體細胞中含有4個染色體組，則同源染色體上相同位置上的等位基因或相同基因應(yīng)有4個，故B正確。 9． 已知Y染色體上有一個睪丸決定基因，它有決定男性第二性征的作用。甲、乙兩病人染色體組成均為44＋XX，卻出現(xiàn)了男性的第二性征，經(jīng)鑒定，其父母均正常，兩病人染色體上均含有睪丸決定基因，甲的位于X染色體上，乙的位于常染色體上。甲、乙兩病人產(chǎn)生變異的機理分別是 (　　) A．基因重組、染色體變異 B．基因突變、基因重組 C．染色體變異、基因重組 D．基因重組、基因重組 答案　A 解析　形成精子時，減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體X、Y上的非姐妹染色單體間進行交叉互換，結(jié)果位于Y染色體上的睪丸決定基因被交換到X染色體上，所以染色體組成為44＋XX的人就出現(xiàn)了男性的第二性征，非姐妹染色單體的交叉互換是基因重組的一種，所以甲產(chǎn)生變異的機理是基因重組。而乙是減數(shù)分裂過程中Y染色體的部分片段移接到了常染色體上，導(dǎo)致Y染色體上的睪丸決定基因位于常染色體上，所以乙的變異機理是染色體變異中的易位。 10．下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A．馬和驢雜交的后代騾高度不育，是單倍體 B．對六倍體普通小麥的花藥進行離體培養(yǎng)，長成的植株中的細胞中含三個染色體組，是三倍體 C．單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后得到的植株不一定是純合的二倍體 D．二倍體番茄和二倍體馬鈴薯的體細胞融合后形成的雜種植株含兩個染色體組 答案　C 解析　騾無繁殖能力，體內(nèi)有兩個染色體組，是二倍體。經(jīng)花藥離體培養(yǎng)而成的個體，其發(fā)育的起點是配子而不是受精卵，所以培育成的個體不是三倍體，而是單倍體。單倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理后可能是純合的二倍體，也可能是四倍體等。二倍體番茄和二倍體馬鈴薯的體細胞融合后形成的雜種植株含四個染色體組。 11．下列有關(guān)“低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是 (　　) A．低溫會抑制分裂時紡錘體的形成 B．改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C．固定和解離后的漂洗液都是體積分數(shù)為95%的酒精 D．在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程 答案　A 解析　低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的機理是低溫能夠抑制分裂時紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍；改良苯酚品紅染液的作用是對染色體進行染色；固定后的漂洗液是體積分數(shù)為95%的酒精，解離后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的鹽酸；經(jīng)解離后細胞已經(jīng)死亡，不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。 12．如圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良矮稈抗病小麥(ddEE)品種的示意圖，下列有關(guān)此圖的敘述錯誤的是 (　　) A．①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 B．②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 C．③過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細胞增殖 D．④過程中要用到一定濃度的秋水仙素溶液 答案　C 解析?、圻^程為花藥離體培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是細胞的全能性。 13．科學(xué)家們用長穗偃麥草(二倍體)與普通小麥(六倍體)雜交培育小麥新品種——小偃麥。相關(guān)的實驗如下，請回答有關(guān)問題： (1)長穗偃麥草與普通小麥雜交，F(xiàn)1體細胞中的染色體組數(shù)為________。長穗偃麥草與 普通小麥雜交所得的F1不育，其原因是_____________________________________， 可用________________處理F1幼苗，獲得可育的小偃麥。 (2)小偃麥中有個品種為藍粒小麥(40W＋2E)，40W表示來自普通小麥的染色體，2E表示攜帶有控制藍色色素合成基因的1對長穗偃麥草染色體。若其丟失了長穗偃麥草的一個染色體，則成為藍粒單體小麥(40W＋1E)，這屬于____________變異。為了獲得白粒小偃麥(1對長穗偃麥草染色體缺失)，可將藍粒單體小麥自交，在減數(shù)分裂過程中，產(chǎn)生兩種配子，其染色體組成分別為____________________________，這兩種配子自由結(jié)合，產(chǎn)生的后代中白粒小偃麥的染色體組成是____________。 (3)為了確定白粒小偃麥的染色體組成，需要做細胞學(xué)實驗。取該小偃麥的____________作實驗材料，制成臨時裝片進行觀察，其中____________期的細胞染色體最清晰。 答案　(1)4　無同源染色體，不能形成正常的配子(減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂)　秋水仙素　(2)染色體數(shù)目　20W和20W＋1E　40W　(3)根尖或芽尖　有絲分裂中 解析　長穗偃麥草為二倍體，普通小麥為六倍體，兩者雜交產(chǎn)生的后代的體細胞中染色體組數(shù)為1＋3＝4(個)。雜交得到的子一代高度不育，原因是子一代細胞中無同源染色體，無法進行同源染色體聯(lián)會，不能產(chǎn)生正常的配子。用秋水仙素處理子一代，可使子一代染色體數(shù)目加倍，成為可育品種。丟失了長穗偃麥草的一個染色體后成為藍粒單體小麥，此變異為染色體數(shù)目變異。小偃麥根尖和芽尖細胞有絲分裂比較旺盛，故可以選擇根尖或芽尖作為觀察小偃麥染色體組成的實驗材料。有絲分裂中期的染色體形態(tài)比較固定，數(shù)目比較清晰，此時期是觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期。 14．家蠶是二倍體生物，含56條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由Ⅱ號染色體上的A和a基因控制。雄蠶由于吐絲多、絲的質(zhì)量好，更受蠶農(nóng)青睞，但在幼蠶階段，雌雄不易區(qū)分。于是，科學(xué)家采用如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來解決這個問題。請回答： (1)家蠶的一個染色體組含有________條染色體。 (2)圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的____________。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶所采用的育種方法是____________。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為________。 (3)在生產(chǎn)中，可利用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶培育出可根據(jù)體色辨別幼蠶性別的后代。請用遺傳圖解和適當(dāng)?shù)奈淖置枋鲞x育雄蠶的過程。 答案　(1)28　(2)結(jié)構(gòu)變異　雜交育種　aaZWA (3)如圖 文字說明：后代中有斑紋的均為雌蠶，應(yīng)淘汰；無斑紋的為雄蠶，應(yīng)保留。 解析　(1)二倍體家蠶體細胞中有56條染色體，其生殖細胞中有28條染色體，則其一個染色體組含有28條染色體。(2)由圖示可知，家蠶的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶利用的是雜交育種。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶雜交，其后代中無斑紋的都是雄蠶，有斑紋的都是雌蠶。 15．某同學(xué)在做“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實驗時，將大蒜根尖隨機分為12組，實驗處理和結(jié)果如下表所示，請回答有關(guān)問題。 組別 實驗處理及處理時間 染色體數(shù)目加倍的細胞所占的百分比(%) 組1 0 ℃ 36小時 0 組2 72小時 0 組3 96小時 0 組4 2 ℃ 36小時 5 組5 72小時 20 組6 96小時 24 組7 4 ℃ 36小時 12 組8 72小時 30 組9 96小時 43 組10 6 ℃ 36小時 0 組11 72小時 0 組12 96小時 0 (1)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍的原理是低溫會使細胞分裂過程中____________的形成受阻，從而使細胞分裂過程中染色體數(shù)目加倍而細胞不分裂。低溫處理與秋水仙素處理相比，具有________________________等優(yōu)點。 (2)實驗中選擇大蒜根尖________區(qū)細胞進行觀察，效果最佳，原因是此處的細胞分裂比較________，在顯微鏡下觀察，此處細胞的特點表現(xiàn)為____________________。 (3)實驗過程中需要用________________對大蒜根尖細胞的染色體進行染色。 (4)由實驗結(jié)果可知，________________的條件下，加倍效果最為明顯。 答案　(1)紡錘體　操作簡單、安全無毒　(2)分生　旺盛 呈正方形，排列緊密　(3)堿性染料(或醋酸洋紅或龍膽紫) (4)4 ℃、96小時 解析　(1)低溫能夠抑制紡錘體的形成，實現(xiàn)染色體數(shù)目的加倍；用秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，操作較為煩瑣，且秋水仙素有毒，而低溫誘導(dǎo)操作簡單，安全無毒。(2)植物根尖分生區(qū)細胞呈正方形，排列緊密，且分裂較為旺盛，故觀察時應(yīng)選擇根尖分生區(qū)細胞。(3)染色體可以被堿性染料(如醋酸洋紅、龍膽紫等)著色。(4)由表中信息可知，在溫度為4 ℃的條件下處理96小時，細胞中染色體數(shù)目加倍效果最佳。 16．果蠅的X染色體和Y染色體是一對同源染色體，但其形態(tài)、大小卻不完全相 同。如圖為果蠅X、Y染色體同源和非同源區(qū)段的比較圖解，其中A與C為 同源區(qū)段。請回答下列有關(guān)問題： (1)已知在果蠅的X染色體上有一對基因H、h，分別控制的性狀是腿部有斑紋和腿部無斑紋。現(xiàn)有純種果蠅若干，請通過一次雜交實驗，確定H、h基因在X染色體上的位置是A區(qū)段還是B區(qū)段。 實驗步驟： ①選用純種果蠅作為親本，雌性親本表現(xiàn)型為__________，雄性親本表現(xiàn)型為__________。 ②用親本果蠅進行雜交。 ③觀察子代果蠅的性狀并統(tǒng)計記錄結(jié)果。 結(jié)果分析：若子代雄果蠅表現(xiàn)為____________，則此對基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為____________，則此對基因位于B區(qū)段。 (2)一野生型雄果蠅與一個白眼(隱性)基因純合的雌果蠅雜交，子代中發(fā)現(xiàn)有一只雌果蠅具有白眼表現(xiàn)型，你如何利用上述果蠅判定這一結(jié)果是由一個點突變造成的，還是由缺失突變造成的。(提示：①白眼基因位于B區(qū)段，②缺失純合或異配性別的伴性基因缺失致死) 雜交方法：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結(jié)果和結(jié)論：①___________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)實驗步驟：①腿部無斑紋　腿部有斑紋　結(jié)果分析：腿部有斑紋　腿部無斑紋 (2)雜交方法：讓子代的白眼雌果蠅與野生型父本回交　結(jié)果和結(jié)論：①若回交后代雌雄比例為1∶1，則由一個點突變造成　②若回交后代雌雄比例為2∶1，則由缺失突變造成 解析　(1)選擇雌性親本表現(xiàn)型為腿部無斑紋、雄性親本表現(xiàn)型為腿部有斑紋進行雜交，若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部有斑紋，則此對基因位于A區(qū)段；若子代雄果蠅表現(xiàn)為腿部無斑紋，則此對基因位于B區(qū)段。 (2)如果子代的白眼雌果蠅是由一個點突變造成的，其與野生型父本回交后，后代的雌雄比例為1∶1。如果子代的白眼雌果蠅是由缺失突變造成的，其與野生型父本回交后，后代雌果蠅都會得到父本正常的X染色體，不會出現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，后代雄果蠅中有一半含發(fā)生缺失突變的X染色體，表現(xiàn)缺失致死現(xiàn)象，最終導(dǎo)致雌雄比例為2∶1。 教師備課資源 1． 單倍體、二倍體、多倍體的比較 二倍體 多倍體 單倍體 概念 由受精卵發(fā)育而成的體細胞中含2個染色體組的個體 由受精卵發(fā)育而成的體細胞中含3個或3個以上染色體組的個體 體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體 染色體組 2個 3個或3個以上 不確定(是正常體細胞染色體組數(shù)的一半)，1至多個 發(fā)育起點 受精卵 受精卵 配子 自然成因 正常有性生殖 未減數(shù)的配子受精，合子染色體數(shù)目加倍 單性生殖(孤雌生殖或孤雄生殖) 形成過程 植株特點 正常 果實、種子較大，生長發(fā)育延遲，結(jié)實率低 植株弱小，高度不育 舉例 幾乎全部動物、過半數(shù)高等植物 香蕉、馬鈴薯、普通小麥、八倍體“小黑麥” 雄蜂，玉米、小麥的單倍體 2． 無子西瓜培育過程中果實各部分染色體分析 　　　　　 果實類型 比較項目 第一年 所結(jié)果實 第二年 所結(jié)果實 果實位置 四倍體植株上 三倍體植株上 果皮染色體組數(shù) 4 3 種皮染色體組數(shù) 4 3 種子中染色體組數(shù) 3 無 3． 無子西瓜和無子番茄辨析 比較項目 無子西瓜 無子番茄 培育原理 染色體變異 生長素促進果實發(fā)育 無子原因 三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子而無子 未受粉，胚珠內(nèi)的卵細胞沒有經(jīng)過受精，所以果實中沒有形成種子 無子性狀能否遺傳 能，結(jié)無子西瓜的植株經(jīng)植物組織培養(yǎng)后，所結(jié)西瓜仍是無子 不能，結(jié)無子番茄的植株經(jīng)植物組織培養(yǎng)后，所結(jié)番茄有子 所用試劑 秋水仙素 生長素