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更新时间:2022-11-10
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1.

玉米花药离体培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株,如图是该过程中某时段细胞核 DNA 含量变化示意图。下列有关叙述正确的是(

A .图中 ab cd 段细胞中染色体数目均为 20

B .图中 cd 段细胞中可能有 1 2 4 个染色体组

C .经过秋水仙素处理后形成的二倍体植株为纯合子

D .秋水仙素可抑制着丝粒的分裂导致染色体数目加倍

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题型:选择题
知识点:染色体变异与育种
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【答案】

C

【分析】分析题图:玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株的过程属于单倍体育种,图示该过程中某时段细胞核 DNA 含量变化,其中 ab ef 段都表示有丝分裂前期、中期和后期; cd 段表示有丝分裂间期; gh 段表示后期。

【详解】 A ab 段表示有丝分裂前期, cd 表示有丝分裂间期,在 ab cd 段,均存在含有 10 条染色体的时期, A 错误;

B cd 段表示经秋水仙素处理后单倍体幼苗的有丝分裂间期, cd 段只有 1 2 个染色体组, B 错误;

C 、单倍体植株经过秋水仙素处理后形成的二倍体植株为纯合子, C 正确;

D 、秋水仙素抑制纺锤体的形成,并非抑制着丝粒分裂, D 错误。

故选 C

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 染色体变异 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 染色体变异的定义
染色体变异:

1、染色体变异分为染色体结构变异和数目变异。
(1)染色体结构变异
①概念:排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
②类型:在自然条件或人为因素的影响下,染色体结构的变异主要有以下4种:缺失、重复、倒位、易位。 ③结果:染色体结构变异都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的改变。
类型 定义 实例 示意图
缺失 一条正常染色体断裂后丢失某一片段引起的变异。 猫叫综合征
重复 染色体增加某一片段引起的变异。一条染色体的某一片段连接到同源的另一条染色体上,结果后者就有一段重复基因。 果蝇棒状眼
倒位 染色体中某一片段位置颠倒180°后重新结合到原部位引起的变异。基因并不丢失,因此一般生活正常。
易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异 人慢性粒细胞白血病
2、染色体数目变异
(1)染色体数目变异的种类
①细胞内的个别染色体增加或减少。
②细胞内染色体数日以染色体组的形式成倍地增加或减少,
(2)染色体组
①概念:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息,这样的一组染色体叫做一个染色体组。
②条件:
a、一个染色体组中不含有同源染色体;
b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同;
c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因。
(3)单倍体和多倍体比较
项目 单倍体 多倍体
概念 体细胞中含有本物种配子染包体数目的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
成因 自然成因 由配子直接发育成个体,如雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来 外界环境条件剧变
人工诱导 花药离体培养 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
发育起点 配子 受精卵或合子
植株特点 植株弱小 茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,营养物质含量丰富,发育延迟,结实率低
可育性 高度不育 可育,但结实性差
应用 单倍体育种 多倍体育种
注:①二倍体:有受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组的个体。
②染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
3、染色体变异在实践中的应用
(1)单倍体育种

例:

②优点:明显缩短育种年限,后代一般是纯合子。
(2)多倍体育种
①方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
②成因:秋水仙素抑制纺锤体的形成。
 
④实例:二倍体无子西瓜的培育。
◎ 染色体变异的知识扩展
染色体变异:分为染色体结构变异和数目变异。
(1)染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因的数目或排列的顺序发生改变。类型:重复、缺失、易位、到位。
(2)染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
(3)个别染色体数目变化:增加→21三体综合征;减少→性腺发育不良。
(4)二倍体:有受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组的个体。
(5)多倍体:有受精卵发育而成,体细胞含有三个或三个以上染色体组的个体。
①形成多倍体的原因:外界条件剧变或生物体内部因素干扰,是有丝分裂中纺锤体形成受到破坏,导致染色体数目加倍。
②特点:茎秆粗壮、叶片、果实、种子较大,营养物质含量高。
③多倍体育种方法:用秋水仙素处理萌发种子或幼苗。
④多倍体育种原理:用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,但不影响染色体的复制,使细胞不能形成两个子细胞,而染色数目加倍。
(6)单倍体育种方法:花药离体培养获得单倍体植株,再人工诱导染色体数目加倍。

(7)单倍体育种优点:明显缩短育种年限,后代都是纯合体;能排出干扰,提高效率。
(8)染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
◎ 染色体变异的知识对比
表解基因重组、基因突变和染色体变异的不同:

项目 基因重组 基因突变 染色体变异
概念 因基因的重新组合而发生的变异 基因结构的改变,包括DNA碱基对的替换、增添和缺失 染色体结构或数目变化而引起的变异
类型 ①非同源染色体上的非等位基因自由组合;②同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换 ①自然状态下发生的——自然突变;②人为条件下发生的——人工诱变 ①染色体结构变异;②染色体数目变异
鉴定方法 光学显微镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定 光学显微镜下可检出
适用范围 真核生物进行有性生殖的过程中发生 任何生物均可发生(包括原核生物、真核生物及非细胞结构的生物) 真核生物遗传中发生
生殖类型 自然状态下只在有性生殖中发生 无性生殖和有性生殖均可发生 无性生殖和有性生殖均可发生
产生机理 由基因的自由组合和交叉互换引起 基因的分子结构发生改变的结果 染色体的结构或数目发生变化的结果
细胞分裂 在减数分裂中发生 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂均可发生 有丝分裂和减数分裂中均可发生
产生结果 只改变基因型,未发生基因的改变,既无“质”的变化,也无“量”的变化 产生新的基因,发生基因“种类”的改变,即有“质”的变化,但无“量”的变化 可引起基因“数量”的变化,如增添或缺失几个基因
意义 生物变异的来源之一,对生物进化有十分重要的意义 生物变异的根本来源,提供生物进化的原材料 对生物进化有一定意义
育种应用 杂交育种 诱变育种 单倍体、多倍体育种
◎ 染色体变异的知识点拨

 知识点拨:染色体组数的判定

 1.染色体组数的判断方法
(1)根据细胞中染色体的形态判断

细胞内同一种形态的染色体有几条,则含有几个染色体组。如图A细胞内同种形态的染色体有3条,则该细胞中有3个染色体组;图C细胞内同一种形态的染色体有1条,则该细胞中有1个染色体组。
细胞内有几种形态的染色体,一个染色体组内就有几条染色体。如图A细胞内有3种形态的染色体,则该细胞的一个染色体组内就有3条染色体;如图C 细胞内有5种形态的染色体,则该细胞的一个染色体组内就有5条染色体。
(2)根据基因型判断
在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则含有几个染色体组,可简记为“同一英文字母无论大写还是小写,出现几次就含几个染色体组”。如图B细胞内控制同一性状的基因出现4次,则含有4个染色体组。
(3)根据染色体数目的形态数判断
染色体组的数目=染色体数/染色体的形态数
如图A细胞内共含有9条染色体,染色体的形态数是3种,9/3=3,则该细胞内含有3个染色体组;如图 B细胞内共含有8条染色体,染色体的形态数是2种, 8/2=4,则该细脆内含有4个染色体组;如图C细胞内共含有5条染色体,染色体的形态数是5种,5/5=1,则该细胞内含有1个染色体组。
2.一些细胞分裂图中的染色体组数判断(如图)

①减数第一次分裂的前期,染色体4条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有2个染色体组。
②减数第二次分裂的前期,染色体2条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂的后期,染色体4条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有、2条染色体,该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期,染色体8条,生殖细胞中含有染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有4 个染色体组。

◎ 染色体变异的知识拓展
知识拓展

1、基因突变是染色体的某一位点上基因中碱基对的改变,是分子水平的变异,而染色体变异则是比较明显的染色体结构或数目的变异,属于细胞水平的变异。
2、判定生物是单倍体、二倍体、多倍体的关键是看它的发育起点。若发育起点是配子,不论其体细胞中含有几个染色体组都叫单倍体。若发育起点是受精卵,其体细胞中有几个染色体组就叫几倍体。
 3、体细胞染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不育的原因:进行减数分裂形成配子时,同源染色体无法正常联会或联会紊乱,不能产生正常配子。
4、单倍体育种得到的一般是纯合子。二倍体生物的花粉经单倍体育种后,得到的一定是纯合子植株。四倍体等多倍体的花粉经离体培养、秋水仙素处理后,可能产生杂合子。如BBbb的花粉基因型有三种:BB、 Bb、bb,培养处理后基因型分别是BBBB、BBbb(杂合子)、bbbb。
5、用秋水仙素处理使植株染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,叫单倍体育种;若操作对象为正常植株,叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍” 就认为是多倍体育种。
6、不同生物的变异类型不同,不同生殖方式所带来的变异类型亦不相同,探究变异原因与变异类型时首先应注意的是生物的不同种类和生殖方式。
(1)病毒的可遗传变异的来源——基因突变。
(2)原核生物可遗传变异的来源——基因突变。
(3)真核生物可遗传变异的来源:
①进行无性生殖时——基因突变和染色体变异;
②进行有性生殖时——基因突变、基因重组和染色体变异。
◎ 染色体变异的教学目标
1、熟记染色体变异 的类型。
2、理解染色体组的含义。
3、理解单倍体、二倍体以及多倍体的含义。
4、掌握单倍体育种与多倍体育种。
◎ 染色体变异的考试要求
能力要求:掌握/应用
课时要求:1
考试频率:必考
分值比重:2

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染色体变异与育种
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1.

请回答下列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ小题:

Ⅰ、已知玉米是雌雄同株异花的植物,雄花着生在植株顶端的雄穗上,雌花着生在茎秆中部叶腋间的雌穗上,是一种良好的植物杂交试验材料。

1)一粒玉米种子中,在正常情况下,种皮的基因型为aabb,胚的基因型全为AaBb,则胚乳的基因型为        

2)现有ABC三种品系的种子,每个品系均只有一个性状为隐性纯合,其它性状均为显性纯合。以上三个品系的种子均可作为亲本,运用杂交育种的方法培育出白色非甜矮茎的玉米种子,至少需要        年的时间。

Ⅱ、石刁柏是一种XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄,产量低。在某野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有,雄株的产量高于雌株。

1)有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体的特点的缘故.请你设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变所致,还是染色体组加倍所致?

简述方案:                                                                

2)若已证实阔叶为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变.二是隐性突变,请你设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂交组合)

杂交组合:                                                               

3)若已证实为阔叶显性突变所致,突变基因可能位于常染色体上,还可能位于X染色体上。请你设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂合组合)

杂交组合:                                                               

Ⅲ、在蜜蜂种群中,雌性(蜂王和工蜂)为二倍体,雄性为单倍体,配子染色体数均为N。研究发现工蜂的下列行为受两对相对独立的基因控制:

行为一:能咬开蜂室盖(h)                不能咬开蜂室盖(H)

行为二:能移出蜂室中死掉的幼虫(r)      不能移出蜂室中死掉的幼虫(R)

某实验室现有四种蜂王,其基因型分别为HHRRHhRrHhRRHHRr;两种雄蜂,其表现型为能咬开蜂室盖并能移出蜂室中死掉的幼虫的、不能咬开蜂室盖并不能移出蜂室中死掉的幼虫的。

请选择合适的交配方案,获得具有对蜂群生存最有利行为组合基因型的工蜂。(遗传图解并加以简要文字说明)

题型:选择题
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