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第21講染色體變異與育種 2017備考 江蘇最新考綱 1 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 B 2 生物變異在育種上的應用 C 考點一染色體變異的判斷與分析 5年13考 自主梳理 1 染色體結(jié)構(gòu)的變異 1 類型 連線 2 結(jié)果 使排列在染色體上的基因的發(fā)生改變 從而導致性狀的變異 數(shù)目或排列順序 2 染色體數(shù)目變異 1 類型 個別染色體 染色體組 2 染色體組 組成如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為 組成特點 a 形態(tài)上 細胞中的一組 在形態(tài)和功能上各不相同 b 功能上 控制生物的一組染色體 X或 Y 非同源染色體 生長 發(fā)育 遺傳和變異 3 單倍體 二倍體和多倍體 配子 受精卵 受精卵 1或多 個 2個 3 1 高考重組判斷正誤 1 染色體增加某一片段可提高基因表達水平 是有利變異 2014 江蘇高考 7A 2 染色體缺失有利于隱性基因表達 可提高個體的生存能力 2014 江蘇高考 7B 3 染色體易位不改變基因數(shù)量 對個體性狀不會產(chǎn)生影響 2014 江蘇高考 7C 4 XYY個體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數(shù)分裂中同源染色體的聯(lián)會行為有關(guān) 2013 安徽高考 4改編 5 染色體組整倍性變化必然導致基因種類的增加 2011 海南高考 T19A 以上內(nèi)容側(cè)重考查教材必修2P85 88染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異及其特點 全面把握染色體結(jié)構(gòu)變異類型及其結(jié)果 理解染色體組及單倍體 多倍體內(nèi)涵 確認染色體變異與基因種類 數(shù)目 排列順序的關(guān)系是解題關(guān)鍵 2 必修2P86圖5 8改編 如圖為雄果蠅體細胞的染色體組成 下列有關(guān)敘述不正確的是 A X或 Y構(gòu)成一個染色體組B 雄果蠅為二倍體C 染色體組中染色體形態(tài)各不相同 D 若 染色體與 染色體上的基因發(fā)生互換應屬交叉互換型基因重組解析 染色體應屬非同源染色體 其發(fā)生基因互換應屬 易位 而非 基因重組 答案D 請解讀下列三幅圖示 1 圖甲 圖乙均發(fā)生了某些片段的交換 其交換對象分別是什么 它們屬于何類變異 2 圖丙 的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的 它們分別屬于何類變異 能在光鏡下觀察到的是 3 圖丙 中哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序 提示 1 圖甲發(fā)生了非同源染色體間片段的交換 圖乙發(fā)生的是同源染色體非姐妹染色單體間相應片段的交換 前者屬染色體結(jié)構(gòu)變異中的 易位 后者則屬于交叉互換型基因重組 2 與圖中兩條染色體上的基因相比推知 染色體片段缺失 染色體片段的易位 基因突變 染色體中片段倒位 均為染色體變異 可在光學顯微鏡下觀察到 為基因突變 不能在顯微鏡下觀察到 3 圖丙 中 的基因突變只是產(chǎn)生了新基因 即改變基因的質(zhì) 并未改變基因的量 故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變 跟進題組 題組一染色體結(jié)構(gòu)變異的分析與判斷 1 2015 海南卷 21 關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述 正確的是 A 基因突變都會導致染色體結(jié)構(gòu)變異B 基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導致個體表現(xiàn)型改變C 基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導致堿基序列的改變D 基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都能用光學顯微鏡觀察 解析基因突變只是基因中個別堿基對的替換 增添 缺失 導致基因結(jié)構(gòu)的改變 A錯誤 基因突變中若發(fā)生堿基對的替換 可能因為密碼子的簡并性 不會改變氨基酸的種類 進而表現(xiàn)型也不會改變 B錯誤 基因突變是染色體的某個位點上基因的改變 這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的 而染色體結(jié)構(gòu)變異是可以用顯微鏡直接觀察到的 D錯誤 答案C 2 2015 上海卷 27 如圖 顯示一對表型正常的夫婦及其智障兒子細胞中的兩對染色體 不考慮受精和胚胎發(fā)育過程中的任何情況下造成 造成兒子異常的根本原因是 A 父親染色體上的基因發(fā)生突變B 母親染色體上的基因發(fā)生突變C 母親染色體發(fā)生缺失D 母親染色體發(fā)生易位 解析由圖示可看出 父親的染色體正常 同源染色體的大小 形態(tài)一致 母親的染色體異常 若把圖示親本細胞中的染色體按從左到右編號為1 2 3 4 其中1與2為一對同源染色體 3與4為一對同源染色體 與父親正常的染色體比較 可看出母親細胞中的2號染色體的一段移接到了3號染色體上 這發(fā)生在非同源染色體之間 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 由此可推斷造成兒子異常的根本原因是母親的染色體發(fā)生易位 答案D 染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變 基因重組的辨析 1 染色體易位與交叉互換 2 染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的判斷 題組二染色體組與染色體數(shù)目變異3 下列有關(guān)染色體組 單倍體和多倍體的相關(guān)敘述 說法錯誤的是 A 水稻 2n 24 一個染色體組有12條染色體 水稻單倍體基因組有12條染色體B 普通小麥的花藥離體培養(yǎng)后 長成的植株細胞中含三個染色體組 但不是三倍體C 番茄和馬鈴薯體細胞雜交形成的雜種植株細胞中含兩個染色體組 每個染色體組都包含番茄和馬鈴薯的各一條染色體D 馬和驢雜交的后代騾是不育的二倍體 而雄蜂是可育的單倍體解析番茄是二倍體 馬鈴薯是四倍體 兩者體細胞雜交后培養(yǎng)得到的是異源六倍體的雜種植株 C錯誤 C 4 下列是對a h所示的生物體細胞圖中各含有幾個染色體組的敘述 正確的是 A 細胞中含有一個染色體組的是h圖 該個體是單倍體B 細胞中含有兩個染色體組的是g e圖 該個體是二倍體C 細胞中含有三個染色體組的是a b圖 但該個體未必是三倍體D 細胞中含有四個染色體組的是f c圖 該個體一定是四倍體 解析形態(tài) 大小各不相同的染色體組成一個染色體組 如圖e 每種染色體含有4個 所以含有四個染色體組 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圖含有兩個染色體組 g圖含有一個染色體組 確認單倍體 二倍體 三倍體必須先看發(fā)育起點 若由配子發(fā)育而來 無論含幾個染色體組均屬單倍體 若由受精卵發(fā)育而來 有幾個染色體組即幾倍體 答案C 1 二看法 確認單倍體 二倍體 多倍體 2 三法 判定染色體組方法1根據(jù)染色體形態(tài)判定細胞中形態(tài) 大小完全相同的染色體有幾條 則有幾個染色體組 如圖A中形態(tài) 大小完全相同的染色體為1條 所以有1個染色體組 圖B中彼此相同的 比如點狀的 有3條 故有3個染色體組 同理 圖C中有1個染色體組 圖D中有2個染色體組 方法2根據(jù)基因型判定在細胞或生物體的基因型中 控制同一性狀的基因 包括同一字母的大 小寫 出現(xiàn)幾次 則含有幾個染色體組 如圖甲所示基因型為ABC 所以有1個染色體組 圖乙所示基因型為AAa A a 基因有3個 即含有3個染色體組 同理 圖丙中有2個染色體組 圖丁中有3個染色體組 注 判定染色體組的數(shù)目時只需參考其中任意一對等位基因的數(shù)量即可 方法3根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算染色體組數(shù) 染色體數(shù) 染色體形態(tài)數(shù) 如果蠅體細胞中有8條染色體 分為4種形態(tài) 則染色體組的數(shù)目為2 考點二生物變異在育種中的應用 5年6考 自主梳理 1 基因突變 基因重組 染色體變異的比較 分子結(jié)構(gòu) 重新組合 結(jié)構(gòu)或 數(shù)目 間 間 前 后 真核 真核 新的基因 新基因型 數(shù)目或順序 2 雜交育種 誘變育種與基因工程育種比較 基因重組 基因突變 突變率 3 比較單倍體育種與多倍體育種 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 大大縮短 育種年限 秋水仙素 如圖是五種不同育種方法的示意圖 請據(jù)圖回答 1 圖中A D表示的育種方法的原理是 A B C表示的育種方法與A D的相比較 其優(yōu)越性在于 2 圖中E過程對種子或幼苗進行相關(guān)處理時 最佳作用時期是細胞的 請列舉一種能引起E過程變化的化學物質(zhì) F過程最常用的一種化學試劑的作用原理是 3 圖中G J過程中涉及的生物技術(shù)有 解析圖中A D表示的是雜交育種 依據(jù)的原理是基因重組 A B C表示的是單倍體育種 其特點是能夠明顯縮短育種年限 E過程為誘變育種 DNA在分裂間期解旋后變得不穩(wěn)定 易于突變 因此可以在此時期用誘變因子誘導基因突變 F過程為多倍體育種過程 常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 作用原理是秋水仙素可抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成 圖中G J過程為基因工程育種 涉及的生物技術(shù)有基因工程和植物組織培養(yǎng) 答案 1 基因重組明顯縮短育種年限 2 分裂間期亞硝酸 堿基類似物 硫酸二乙酯等 抑制有絲分裂過程中紡錘體的形成 3 基因工程和植物組織培養(yǎng) 跟進題組 題組一三種可遺傳變異的比較 1 某同學在學習了基因突變 基因重組和染色體變異的知識之后 利用表格比較了三者之間的異同點 老師提示他表中有1處錯誤 請你幫助他找出錯誤的一項 解析基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生新的基因 基因的種類增加 基因重組的結(jié)果是產(chǎn)生新的基因型 增加了基因型的種類 染色體變異改變的是基因的數(shù)量或排列 基因種類一般不會發(fā)生變化 B正確 基因突變可以發(fā)生在有絲分裂 無絲分裂和減數(shù)分裂中 基因重組主要發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 染色體變異僅發(fā)生在真核細胞生物中 主要發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂中 也可以發(fā)生在無絲分裂中 C錯誤 答案C 2 決定玉米子粒有色 C 和無色 c 淀粉質(zhì) Wx 和蠟質(zhì) wx 的基因位于9號染色體上 結(jié)構(gòu)異常的9號染色體一端有染色體結(jié)節(jié) 另一端有來自8號染色體的片段 下列有關(guān)玉米染色體特殊性的研究 說法正確的是 A 異常9號染色體的產(chǎn)生稱為基因重組B 異常的9號染色體可與結(jié)構(gòu)正常的9號染色體發(fā)生基因重組C 圖2中的母本在減數(shù)分裂形成配子時 這兩對基因所在的染色體不能發(fā)生聯(lián)會D 圖2中的親本雜交時 F1出現(xiàn)了無色蠟質(zhì)個體 說明親代母本在形成配子時 同源染色體的姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換 解析一條染色體的片段轉(zhuǎn)移到另外一條染色體上稱為染色體變異 A錯誤 異常的9號染色體上與結(jié)構(gòu)正常的9號染色體為同源染色體 非姐妹染色單體間可進行交叉互換發(fā)生基因重組 B正確 圖2中的母本含有兩對基因 在減數(shù)分裂過程中兩對基因會發(fā)生配對 所以這兩對基因所在的染色體會發(fā)生聯(lián)會 C錯誤 正常情況下 圖2表示的類型雜交 由于母本有結(jié)構(gòu)異常片段的存在 只能產(chǎn)生Wxc的配子 后代不會出現(xiàn)表現(xiàn)型為無色蠟質(zhì)個體 如果出現(xiàn) 就說明母本產(chǎn)生了wxc的配子 要產(chǎn)生這種配子 需要經(jīng)過同源染色體非姐妹的交叉互換 D錯誤 答案B 1 不同生物可遺傳變異來源歸納 1 病毒可遺傳變異的來源 基因突變 2 原核生物可遺傳變異的來源 基因突變 不考慮基因工程中涉及的基因重組 3 真核生物可遺傳變異的來源 進行無性生殖時 基因突變和染色體變異 進行有性生殖時 基因突變 基因重組和染色體變異 4 減數(shù)分裂過程中可能發(fā)生的變異有基因突變 基因重組 染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)變異 2 三看法 判斷可遺傳變異的類型 3 關(guān)注可遺傳變異的三個 唯一 題組二不同育種方法的比較 3 多選 作物育種技術(shù)是遺傳學研究的重要內(nèi)容之一 關(guān)于作物育種的敘述正確的是 A 培育高產(chǎn) 抗逆性強的雜交水稻常采用雜交育種B 改良缺乏某種抗病性的水稻品種常采用單倍體育種C 培育無子西瓜過程中可用一定濃度的秋水仙素處理二倍體幼苗D 把兩個小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起 常采用植物體細胞雜交技術(shù)解析培育高產(chǎn) 抗逆性強的雜交水稻常采用的方法是雜交育種 培養(yǎng)B選項所述水稻品種常采用的方法是基因工程育種 把兩個小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起常采用的方法是雜交育種 AC 4 如圖甲 乙表示水稻兩個品種 兩對相對性狀獨立遺傳 表示培育水稻新品種的過程 下列說法正確的是 A 如果過程 中逐代自交 那么自交代數(shù)越多純合植株的比例越高B 與 過程的育種原理相同 過程表示單倍體育種C 育種過程 中需要進行篩選 篩選不會改變?nèi)魏我粋€基因的頻率D 經(jīng)過 和 過程培育的品種和甲 乙品種基因型不同 但是仍然屬于同一個物種 解析由圖可知 為雜交育種 為單倍體育種 為基因工程育種 為多倍體育種 為誘變育種 雜合子連續(xù)自交 隨自交代數(shù)的增加純合子的比例逐代增加 誘變育種的原理是基因突變 基因工程育種的原理是基因重組 篩選過程中種群的基因頻率發(fā)生改變 甲 乙品種為二倍體植物 經(jīng)過 和 過程培育的品種為四倍體植物 二倍體植物與四倍體植物雜交后代是三倍體 由于三倍體植物不可育 因此二倍體與四倍體間存在生殖隔離 為不同的物種 答案A 從育種材料和方法特點的角度確定育種方法 如圖所示 易錯易混防范清零 易錯清零 易錯點1誤認為單倍體只含一個染色體組或認為含多個染色體組者均為多倍體 點撥單倍體強調(diào)的是由配子發(fā)育而來的個體 其細胞中染色體組數(shù)取決于配子中所含染色體組數(shù) 可能為1組 2組或多組 含多個染色體組的個體是單倍體還是多倍體取決于其發(fā)育起點是 配子 還是受精卵 若為前者 一定是單倍體 若為后者 一定是多倍體 易錯點2混淆 可遺傳變異 與 可育 點撥 可遺傳變異 可育 三倍體無子西瓜 騾子 二倍體的單倍體等均表現(xiàn) 不育 但它們均屬可遺傳變異 其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化 若將其體細胞培養(yǎng)為個體 則可保持其變異性狀 這與僅由環(huán)境引起的不遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別 如無子番茄的 無子 原因是植株未受粉 生長素促進了果實發(fā)育 這種 無子 性狀是不可以保留到子代的 將無子番茄進行組織培養(yǎng)時 若能正常受粉 則可結(jié) 有子果實 易錯點3錯將 單倍體育種 等同于 花藥離體培養(yǎng) 點撥單倍體育種的過程如下 由此可見單倍體育種主要包括雜交 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理和篩選四個過程 不能簡單認為花藥離體培養(yǎng)就是單倍體育種的全部 易錯點4混淆三類 無子果實 點撥 1 無子西瓜 利用染色體變異原理 由四倍體 二倍體 三倍體 無子的原因是三倍體聯(lián)會紊亂 不能正常產(chǎn)生配子 2 無子番茄 利用生長素促進果實發(fā)育的原理 在未受粉的雌蕊柱頭上 涂抹一定濃度的生長素培育而來 其無子的原因是 未受粉 3 無子香蕉 天然三倍體 無子的原因在于染色體聯(lián)會紊亂 不能正常產(chǎn)生配子 以上三類無子果實中 無子西瓜 無子香蕉 其遺傳物質(zhì)均已發(fā)生改變 為可遺傳變異 而無子番茄則屬不可遺傳變異 易錯點5混淆育種中 最簡便 與 最快 點撥 最簡便 著重于技術(shù)含量應為 易操作 如雜交育種 雖然年限長 但農(nóng)民自己可簡單操作 但 最快速 則未必簡便 如單倍體育種可明顯縮短育種年限 但其技術(shù)含量卻較高 單就花粉培養(yǎng)成幼苗已很難實現(xiàn) 易錯點6誤認為雜交育種一定需 連續(xù)自交 點撥雜交育種不一定需要連續(xù)自交 若選育顯性優(yōu)良純種 則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離 若選育隱性優(yōu)良純種 則只要在子二代出現(xiàn)該性狀個體即可 若選育雜合子 則只要得到雜種即可 需年年制種或采用無性繁殖方法繁殖 規(guī)范答題 下圖表示由甲 乙兩種植物逐步培育出戊植株的過程 請據(jù)圖回答 3 若B基因控制著植株的高產(chǎn) D基因決定著植株的抗病性 如何利用戊植株 該植株為兩性花 采用簡便的方法培育出高產(chǎn)抗病的新品種 不考慮同源染色體的交叉互換 請畫圖作答并作簡要說明 如圖所示 錯答 1 序號 正答 錯答 2 序號 正答 錯答 3 序號 正答 錯答 4 序號 正答 錯答 5 序號 正答 1 找錯 糾錯 幼苗 染色體結(jié)構(gòu)變異 或易位 誘變育種 如圖所示 能 2 錯因分析 序號 未考慮到單倍體無 種子 序號 思路錯亂 未能明確b D分別位于 非同源染色體 上序號 錯將 育種方法 答作 育種原理 序號 錯將 最簡便 理解為 最快 序號 未能理解新物種與原物種已產(chǎn)生 生殖隔離