1、第 23 讲 染色体变异与育种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( ) 4.实验：低温诱导染色体加倍染色体变异1染色体结构变异(1)类型连一连 (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染色体数目变异(1)染色体数目变异的类型细胞内个别染色体的增加或减少，如 21 三体综合征。细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。(2)染色体组的概念及实例(3)二倍体、多倍体和单倍体的比较项目 二倍体 多倍体 单倍体概念由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞
2、中含有三个或三个以上染色体组的由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色个体 体数目的个体染色体组 两个 三个或三个以上 一至多个发育起点 受精卵 受精卵 配子续 表项目 二倍体 多倍体 单倍体自然成因 正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)单性生殖形成原因人工诱导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花药离体培养植物特点 正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低植株弱小，高度不育举例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) 、八倍体小黑麦蜜蜂的雄蜂请分析下列三幅图示，并回答下列问题：(1)图甲、图乙均发生了某些片段的
3、交换，图甲发生的是_ 片段的交换，变异类型属于_；图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，变异类型属于_。(2)图丙的结果中_是由染色体变异引起的，它们的变异类型分别为_，能在光学显微镜下观察到的是_，因为_。(3)图丙中_变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序，因为_。答案：(1)非同源染色体间 染色体结构变异中的易位 交叉互换 (基因重组)(2) 染色体片段缺失、染色体片段易位、染色体片段倒位 均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在显微镜下观察到(3) 的基因突变只是产生了新基因，即改变基因的质，并未改变基因的量，故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改
4、变考向 1 染色体的结构变异1(2019湖北荆州中学月考) 下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的 X 染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是( )A甲、乙杂交产生的 F1 减数分裂都正常B甲、乙 1 号染色体上的基因排列顺序相同C丙中过程，可能是发生在 X 和 Y 的非姐妹染色单体之间的易位D丙中所示变异都可归类于染色体结构变异解析：选 D。与甲相比，乙中的 1 号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的 F1 在减数分裂过程中 1 号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A 项错误；因为乙中的 1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的 1 号染色体上的基因排列顺序不完全
5、相同，B 项错误；丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，都属于染色体结构变异，C 项错误，D 项正确。2(2019湖北荆州质检)下图表示细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用。研究还发现 S 蛋白可以抑制分离酶的活性，下列有关叙述错误的是( )A黏着素存在时，基因重组仍可发生BS 蛋白可能导致子细胞中染色体数目发生异常CS 蛋白在细胞分裂间期合成，在姐妹染色单体分离后降解D过程 1 表示同源染色体的分离，过程 2 表示姐妹染色单体的分离解析：选 C。分析题图可知，在分离酶的作用下，两条染色体分开，且靠近的两条染色单体已发生了互换，即发生了
6、基因重组，A 正确；根据题干信息“S 蛋白可以抑制分离酶的活性”，因而它使染色体不易分离从而使子细胞中染色体数目发生异常，B 正确；姐妹染色单体分离发生在后期，为保证姐妹染色单体的顺利分离，S 蛋白发挥作用的时间应在有丝分裂后期之前，C 错误；过程 1 体现联会的同源染色体分离的现象，过程 2 显示着丝点分裂，染色单体分离的现象，D 正确。染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析(1)染色体易位与交叉互换项目 染色体易位 交叉互换图解位置 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间原理 染色体结构变异 基因重组区别观察 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到(2)染色体结构变异与
7、基因突变的判断考向 2 染色体组及生物体倍性的判断3(2019安徽师大附中期中) 下列是对 ah 所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是( )A细胞中含有一个染色体组的是 h 图，该个体是单倍体B细胞中含有两个染色体组的是 g、e 图，该个体是二倍体C细胞中含有三个染色体组的是 a、b 图，但该个体未必是三倍体D细胞中含有四个染色体组的是 c、f 图，该个体一定是四倍体解析：选 C。形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。由图可知，a、b 图含有三个染色体组，c、h 图含有两个染色体组，d、g 图含有一个染色体组，e、f 图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体等必须
8、先看发育起点，若由配子发育而来，则无论含几个染色体组均属于单倍体，若由受精卵发育而来，则有几个染色体组即为几倍体。4(2019黑龙江哈尔滨八中模拟) 如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是( )A图 a 含有 2 个染色体组，图 b 含有 3 个染色体组B如果图 b 表示体细胞，则图 b 代表的生物一定是三倍体C如果图 c 代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D图 d 代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体解析：选 C。图 a 为有丝分裂后期，含有 4 个染色体组，图 b 有同源染色体，含有 3个染色体组；如果图 b 生物是由配子发育而成的，则图 b 代表的生
9、物是单倍体，如果图 b生物是由受精卵发育而成的，则图 b 代表的生物是三倍体；图 c 中有同源染色体，含有 2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图 d 中只含 1 个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。(1)三种方法确定染色体组数量染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几组。如图中有 4 个染色体组。等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几组。如 AAabbb 个体中有 3 个染色体组。公式法染色体组数 ，如图中有 4 个染色体组。染 色 体 数染 色 体 形 态 数(2)“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体考向 3 染色体
10、的应用及实验探究5(2019山东枣庄高三一模) 二倍体植物甲(2n18)和二倍体植物乙(2 n18)进行有性杂交，得到 F1 不育。若用秋水仙素处理 F1 幼苗的顶芽形成植株丙，丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )A植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有 18 条染色体，所以它们属于同一物种B若植物甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自植物甲的染色体全部丢失，而植物乙的染色体全部保留，则继续发育成的植株是单倍体CF 1 植株丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向D秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍解析：选 B。由于甲、乙杂交的后代不育，即甲、乙存在生殖隔离，故甲、乙不
11、属于同一物种，A 错误；受精卵中包含来自甲的 9 条染色体和来自乙的 9 条染色体，若来自甲的染色体全部丢失，则只剩下来自乙的 9 条染色体，含有乙物种配子染色体数目的个体是单倍体，B 正确；植株丙染色体数目加倍，自然选择决定生物进化的方向，C 错误；秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D 错误。6番茄是二倍体植物。有一种三体番茄，其 6 号染色体的同源染色体有 3 条，在减数分裂联会时，3 条同源染色体中的任意 2 条随意配对联会形成一个二价体，另 1 条同源染色体不能配对而形成一个单价体。减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的 1 条染色体随机地移向细胞
12、的任何一极，而其他染色体正常配对、分离。(1)从变异类型的角度分析，三体的形成属于_。(2)若三体番茄的基因型为 AABBb，则其产生的花粉的基因型及其比例为_，其根尖分生区一细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为_。(3)现以马铃薯叶型(dd) 的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD 或 DDD)的三体纯合子番茄为母本，设计杂交实验，判断 D(或 d)基因是否在第 6 号染色体上。最简单可行的实验方案是_。实验结果：若杂交子代_，则_。若杂交子代_，则_。解析：(1)由题意知，正常番茄中体细胞的 6 号染色体是 2 条，三体的 6 号染色体是 3条，因此三体的形成属于染色体数目变异。(2)三
13、体番茄的基因型为 AABBb，依题意分析其产生的配子的基因型及比例是 ABBABbABAb1221；根尖细胞进行有丝分裂，分裂后形成的子细胞的基因型与亲代细胞相同，都是 AABBb。(3)如果 D(d)基因不在 6 号染色体上，则马铃薯叶型的基因型是 dd，正常叶型的基因型是 DD，杂交子代的基因型是 Dd，与 dd 进行测交，测交后代的基因型及比例是 Dddd11，前者是正常叶，后者是马铃薯叶；如果 D(d)基因位于 6 号染色体上，则马铃薯叶型的基因型是 dd，正常叶型的基因型是 DDD，杂交子代的基因型是 Dd、DDd, 其中 DDd 是三体植株，DDd 与 dd进行测交，DDd 产生的
14、配子的基因型及比例是 DDD Ddd1221，测交后代的基因型是 DDdDdDdddd1221，其中 Dd、 DDd、Ddd 表现为正常叶，dd 表现为马铃薯叶。答案：(1)染色体数目变异 (2)ABB ABbABAb1221 AABBb (3)F 1 的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交 正常叶马铃薯叶11 D(或 d)基因不在第 6 号染色体上 正常叶马铃薯叶51 D(或 d)基因在第 6 号染色体上变异在育种上的应用1单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。(2)方法(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。(4)缺点：技术复杂。2多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理
15、。(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。(3)原理分 裂 的 细 胞 处 理 抑 制 纺 锤体 形 成 导 致 染 色 体 不 能 移 向 细 胞 两 极 ， 从 而 引 起 细 胞 内 染 色 体 数 目 加 倍(4)实例：三倍体无子西瓜。两 次传 粉 第 一 次 传 粉 ： 杂 交 获 得 三 倍 体 种 子第 二 次 传 粉 ： 刺 激 子 房 发 育 成 果 实 )三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。3杂交育种(1)原理：基因重组。(2)过程培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交( )F 1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要
16、求的双亲杂交( )F 1 F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。 培育显性纯合子品种a植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F 1 获得 F2鉴别、选 择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F 1 雌雄个体交配获得 F2鉴别、选择需要的类型(与隐性类型测交 )，选择后代不发生性状分离的 F2 个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。4诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程萌 发 的 种 子 或 幼 苗(3)优点可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改
17、良某些性状。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。5基因工程育种及其安全性(1)概念：基因工程又叫基因拼接技术或 DNA 重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。(2)原理：不同生物间的基因重组。(3)基 本工 具 基 因 的 剪 刀 ： 限 制 性 核 酸 内 切 酶基 因 的 针 线 ： DNA连 接 酶基 因 的 运 载 体 ： 目 前 常 用 的 有 质 粒 、 噬 菌 体 和动 植 物 病 毒 等 )(4)操作步骤提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因
18、的检测与鉴定。(5)应用作物育种。药物研制。(必修 2 P101 基础题 T3 改编)利用 60Co 可进行诱变育种，有关说法错误的是( )A利用 60Co 放出的 射线照射种子时一般不选用干种子B若处理后的种子萌发后不具备新性状，即可抛弃C处理后只有少部分种子将发生基因突变D产生的新性状大多对生产不利答案：B图中甲、乙表示水稻两个品种，A 、a 和 B、b 分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，请分析并回答下列问题：(1)图中为单倍体育种的途径是_过程，其能缩短育种年限是因为_。(2)图示_处需用秋水仙素处理_，从而获得纯合子； _处常用秋水仙素处理_，以诱导
19、染色体加倍。(3)的育种原理分别是_、_。(4)图中最简便的育种途径为_过程所示的_ ，但育种周期较长；最难以达到育种目标的育种途径为_过程所示的_。(5)杂交育种选育从 F2 开始的原因是 _，其实践过程中_( 填“一定”或“不一定”)需要连续自交，因为_。(6)原核生物常选用_育种，因为_。(7)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，请设计育种方案：_。答案：(1) 采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限(2) 单倍体幼苗 萌发的种子或幼苗(3)基因突变 染色体变异(4) 杂交育种
20、 诱变育种(5)从 F2 开始发生性状分离 不一定 若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在 F2 出现该性状个体即可(6)诱变 原核生物无减数分裂，不能进行杂交育种，所以一般选用诱变育种(7)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状需采用诱变育种考向 1 考查单倍体育种与多倍体育种的应用1(2019黑龙江牡丹江一高期中) 人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是( )A无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C二倍体与四倍体杂交能产生三倍体
21、，它们之间不存在生殖隔离D若图中有子香蕉的基因型为 AAaa，则无子香蕉的基因型均为 Aaa解析：选 B。无子香蕉的培育利用的是多倍体育种，其运用的原理主要是染色体变异，A 错误；诱导染色体加倍的方法有用低温处理和秋水仙素处理，而两者的作用机理均是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍，B 正确；由于二倍体和四倍体杂交所得的是三倍体，三倍体在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子，因此二倍体和四倍体之间存在生殖隔离，C 错误；若有子香蕉的基因型为 AAaa，则相应的野生芭蕉的基因型为 Aa，四倍体的 AAaa 与二倍体的 Aa 杂交，后代基因型有 AAA、AAa、Aaa 、aaa 四种
22、情况，D 错误。2萝卜和甘蓝都是人们喜欢的蔬菜，并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物，体细胞染色体数都是 18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为：2nAA18，甘蓝的染色体组成和染色体数可以表示为： 2nBB 18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图，请回答下列问题：(1)图中秋水仙素的作用是_，作用的时期是 _；与用秋水仙素处理可以达到同样效果的一种措施是_。(2)以上育种方法的原理是_；甲、乙、丙、丁 4 种植株中，可育的有_，其染色体组成和染色体数分别为_。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含_条染色体。(3)基因型为 AaBb 的萝卜和基因型为 DdEe 的甘蓝
23、杂交，后代基因型有_种；请设计一个利用基因型为 AaBb 的萝卜和基因型为 DdEe 的甘蓝，获得基因型为 aaaabbbbddee 的萝卜甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可) 。解析：(1)秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成，作用的时期是有丝分裂前期。与用秋水仙素处理可以达到同样效果的是低温处理，低温处理同样可以诱导多倍体产生。(2)植株甲的获取原理是染色体组加倍，为同源四倍体，可育；植株乙是通过杂交获得的异源二倍体，不可育；植株丙获取的原理是染色体组加倍，为异源四倍体，可育；植株丁是通过杂交获得的异源三倍体，不可育。甲的染色体组成和染色体数为：4nAAAA36；乙的染色体组成和染色体数为：2n
24、AB18；丙的染色体组成和染色体数为：4nAABB36；丁的染色体组成和染色体数为：3nAAB27。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体数为 27254 条。(3)基因型为 AaBb 的萝卜和基因型为 DdEe 的甘蓝各产生 4 种互不相同的配子，随机组合可产生 4416 种基因型的后代。答案：(1)抑制纺锤体形成 有丝分裂前期 低温处理(2)染色体变异 甲、丙 甲：4nAAAA 36，丙：4nAABB36 54 (3)16 用AaBb 的萝卜自交，获得基因型为 aabb 的个体，诱导加倍获得基因型为 aaaabbbb 的个体，再诱导加倍获得基因型为 aaaaaaaabbbbbbbb 的个
25、体；用基因型为 DdEe 的个体自交获得基因型为 ddee 的个体，对其诱导加倍获得基因型为 ddddeeee 的个体；让基因型为aaaaaaaabbbbbbbb 的萝卜与基因型为 ddddeeee 的甘蓝杂交，获得的后代即为基因型为aaaabbbbddee 的萝卜 甘蓝新品种(答案合理即可)。单倍体育种与杂交育种的关系考向 2 考查诱变育种和杂交育种的应用3家蚕(2n28)雌性体细胞内有两个异型的性染色体 ZW，雄性体细胞内有两个同型的性染色体 ZZ。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W 染色体上，使 ZW 卵和不带卵色基因的 ZZ 卵有所区别，从而在家蚕卵还未孵化时就能
26、区分雌雄。下列有关说法错误的是( )A这种育种方式属于诱变育种B辐射的目的是为了提高基因的突变率，更容易筛选到卵色基因C上述带有卵色的受精卵将来会发育为雌性家蚕D雄家蚕有丝分裂后期含 4 条 Z 染色体解析：选 B。人们用辐射的方法使常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W 染色体上，说明该方法是诱变育种，A 项正确；辐射的目的是为了使常染色体上带有卵色基因的片段易位到 W 染色体上，使家蚕卵还未孵化时就能区分雌雄，B 项错误；根据题意可知，卵色基因的片段易位到 W 染色体上，则带有卵色的受精卵为 ZW，为雌性家蚕，C 项正确；雄家蚕的性染色体组成为 ZZ，故有丝分裂后期，其含 4 条 Z 染色
27、体，D 项正确。4在家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性，短毛(E)对长毛(e)是显性，遵循基因的自由组合定律。现有纯合黑色短毛兔，褐色长毛兔，褐色短毛兔三个品种。请回答下列问题：(1)设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案简要程序：第一步：让基因型为_的兔子和基因型为_的异性兔子杂交，得到 F1。第二步：让 F1_，得到 F2。第三步：选出 F2 中表现型为黑色长毛兔的个体，让它们各自与表现型为_的异性兔杂交，分别观察每对兔子产生的子代，若后代足够多且_，则该 F2 中的黑色长毛兔即为能稳定遗传的黑色长毛兔。(2)该育种方案原理是_。(3)在上述方案的第三步若改为让 F2 中表现型为黑色长
28、毛的雌雄兔子两两相互交配，若两只兔子所产生的子代均为黑色长毛，则这两只兔子_(填“一定是”或“不一定是”) 能稳定遗传的黑色长毛兔，原因是_。解析：(1)要想获得能稳定遗传的黑色长毛兔，应选择黑色短毛兔(BBEE)和褐色长毛兔(bbee)作为亲本杂交，但是获得的子一代全为杂合子，因此必须让子一代个体之间相互交配，在子二代中选择出黑色长毛兔，然后再通过测交的方法选择出后代不发生性状分离的个体即可。(2)杂交育种的原理为基因重组。(3)黑色长毛兔的基因型为 B_ee，如果让黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只能稳定遗传，并不能确定这两只兔
29、子就是能稳定遗传的黑色长毛兔。答案：(1)BBEE bbee 雌雄个体相互交配 褐色长毛兔(或褐色短毛兔) 不出现性状分离 (2)基因重组 (3) 不一定是 两只黑色长毛的雌雄兔子交配，所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的考向 3 考查生物育种的综合判断5(2019四川雅安天全中学月考) 如图表示利用某种农作物和两个品种分别培育出不同品种的过程，下列有关说法中正确的是( )A由和培育能稳定遗传的 过程中，途径比途径所用时间短B由获得的过程利用了射线处理能够诱导基因定向突变的原理C常用花药离体培养先形成，再用一定浓度的秋水仙素处理的种子或幼苗获得D由获得与
30、由获得 的原理相同，由获得和途径的原理相同解析：选 D。途径表示杂交育种过程， 途径表示单倍体育种过程，的基因型为 AABB，的基因型为 aabb，要培育出基因型为 AAbb 的，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限，A 错误；基因突变是不定向的，射线处理可以提高突变率，B 错误；经过过程培育形成的 是单倍体，不能形成种子；过程常用一定浓度的秋水仙素处理的幼苗，使其染色体数目加倍，C 错误；由获得与由获得的原理都是染色体数目变异，由获得和途径的原理都是基因重组，D 正确。6(2019湖南衡阳八中高三月考) 某二倍体植物的红花(A)对白花(a)为显性，高茎(B)对矮茎(b)为显性，且两对
31、等位基因分别位于两对同源染色体上。为培育红花矮茎新品种，用甲、乙、丙三种基因型不同的红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交，F 1 植株均为红花高茎。用 F1 植株随机交配，F 2 植株的表现型及比例均为红花高茎红花矮茎白花高茎白花矮茎9111。请回答下列问题：(1)培育红花矮茎新品种所利用的育种方法是杂交育种。分析 F1 植株均为红花高茎的原因，可能是某些基因型的植株在开花前死亡，死亡个体的基因型包括_。若用 F1 植株和白花矮茎植株杂交，其子代的表现型及比例为_。(2)若用乙的单倍体植株能培育出红花矮茎新品种，则乙的基因型是_。培育单倍体植株常采用的方法是_。由于该单倍体植株高度不育，若要得到
32、可育的红花矮茎新品种，应在_( 时期) 用秋水仙素进行诱导处理。解析：(1)F 1 植株自交得 F2 植株的表现型为 9111，与 9331 对比分析，可能是基因型为 Aabb 和 aaBb 的植株在开花前死亡，这样存活个体中含有一种显性基因的只能是纯合子。F 1(AaBb)与白花矮茎植株(aabb)杂交，后代的基因型及表现型比例是1AaBb(红花高茎 )1aabb(白花矮茎)1Aabb(致死)1aaBb(致死)。(2) 若用乙(基因型为A_B_)的单倍体植株能培养出红花矮茎 (基因型为 AAbb)植株，且乙与 aabb 杂交，F 1 为红花高茎(AaBb) ，则乙的基因型是 AABb。用花药
33、离体培养方法获得单倍体植株，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，而纺锤体是在细胞分裂前期形成的，故应在有丝分裂前期处理单倍体幼苗。答案：(1)Aabb 和 aaBb 红花高茎白花矮茎11 (2)AABb 花药离体培养 有丝分裂前期(1)根据育种目标选择育种方案育种目标 育种方案单倍体育种(明显缩短育种年限)集中双亲优良性状杂交育种(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交 )育种让原品系产生新性状(无中生有 )诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种(2)关注“三最”定方向最简便侧重于技术操作，杂交
34、育种操作最简便。最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。 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纺锤体不能形成染色体不被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞细胞染色体数目加倍。2实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：等不定根长至 1 cm 时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4 )，诱导培养36 h 材料固定：剪取根尖约 0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡 0.51 h，固定其形态，然后体积分数为 95%的酒精冲洗 2 次制作装片：解离漂洗染色制
35、片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察低温诱导染色体加倍实验中的理解误区(1)显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后细胞死亡。(2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于 “任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞不会出现染色体加倍的情况。(3)低温处理的理解误区：误认为低温处理时间越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡。(4)着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：误将“抑制纺锤体形成 ”等同于“着丝点不分裂”。着丝
36、点是自动分裂的，不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。1(2019湖北武汉汉阳一中一模) 洋葱是二倍体植物，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍并获得成功。下列相关叙述中错误的是( )A低温诱导过程会使细胞出现不完整的细胞周期B低温诱导只能使具有分裂能力的细胞染色体加倍C低温诱导和秋水仙素的作用原理相同D低温诱导的根尖细胞，可能发生染色体数目变异，也可能发生基因重组解析：选 D。和秋水仙素的作用原理相同，低温也会导致正处于有丝分裂前期的细胞无法形成纺锤体，使细胞无法继续分裂，导致细胞出现不完整的细胞周期，A、B、C 正确；通常情况下，基因重组发生在减数分裂过程中，根尖细胞只能
37、发生有丝分裂，D 错误。2(2019湖南双峰一中月考) 选取生理状况相同的二倍体草莓(2N14)幼苗若干，随机分组，每组 30 株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是( )A该实验的自变量有两个B高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍D实验表明：用质量分数为 0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽 1 d，诱导成功率在处理组别中最高解析：选 C。该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间，A 项正确。二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成
38、28，有丝分裂后期染色体数目为 56，B 项正确。秋水仙素不能对染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，C 项错误。用质量分数为 0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽 1 d，诱导成功率在处理的组别中最高，D 项正确。低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤比较项目 低温诱导植物染色体数目的变化观察根尖分生组织细胞的有丝分裂培养待洋葱长出 1 cm 不定根时 4 低温培养适宜温度下培养固定解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数为 95%的酒精冲洗2 次不用固定染色 用改良苯酚品红染液 用醋酸洋红液或龙胆紫溶液清一清易错点 1 误认为单倍体只含一个染色体组或认为
39、含多个染色体组者均为多倍体点拨 单倍体强调的是由配子发育而来的个体，其细胞中染色体组数取决于配子中所含染色体组数，可能为 1 组、2 组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体还是多倍体取决于其发育起点是配子还是受精卵，若为前者，一定是单倍体，若为后者，一定是多倍体。易错点 2 错将四倍体 AAaa(由 Aa 秋水仙素诱导后形成)产生的配子类型及比例算作1AA2Aa1aa点拨 AAaa 产生配子状况可按如图分析，由于染色体 互为同源染色体，减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的，故最终产生的子细胞染色体及基因状况应为与(AA 与 aa)、与(Aa 与 Aa)、与(Aa 与 Aa)，由此可见，
40、 AAaa 产生的配子类型及比例为 1AA4Aa1aa。易错点 3 混淆“最简便”与“最快速”点拨 “最简便”应为“易操作”，“最快速”则未必简便，如用单倍体育种获得有显性性状的纯合子，可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。易错点 4 误认为花药离体培养就是单倍体育种点拨 单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程。易错点 5 混淆“可遗传变异”与“可育”点拨 “可遗传变异”“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无
41、子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。判一判(1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异( )(2)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力( )(3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响( )(4)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关( )(5)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体( )(6)单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组( )(7)水稻根尖细胞比花药中的细胞更容易发生基因重
42、组( )(8)作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种( )(9)基因型为 aaaBBBCcc 的植株一定不是单倍体 ( )(10)四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小( )(11)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种( )(12)转基因技术能让 A 物种表达出 B 物种的某优良性状( )(13)两个亲本的基因型是 AAbb 和 aaBB，要培育出基因型为 aabb 的后代，最简单的方法是单倍体育种( )(14)单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育( )答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (1
43、1) (12) (13) (14) (2018高考天津卷)果蝇的生物钟基因位于 X 染色体上，有节律(X B)对无节律(X b)为显性；体色基因位于常染色体上，灰身(A)对黑身(a) 为显性。在基因型为 AaXBY 的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个 AAXBXb 类型的变异细胞，有关分析正确的是( )A该细胞是初级精母细胞B该细胞的核 DNA 数是体细胞的一半C形成该细胞过程中，A 和 a 随姐妹染色单体分开发生了分离D形成该细胞过程中，有节律基因发生了突变解析：选 D。雄蝇的基因型为 AaXBY，而变异细胞的基因型为 AAXBXb，由于在减数第一次分裂过程中同源染色体分离会导致等位基因分离，而变异细胞中无等位基因 A 和 a而含有两个 A 且无 Y 染色体，判断该细胞为次级精母细胞， A 错误；处于减数第二次分裂时期的细胞中核 DNA 数与体细胞的核 DNA 数相同，B 错误；形成该次级精母细胞的过程中，A 和 a 随同源染色体在减数第一次分裂后期的分离而分离，C 错误；次级精母细胞中应含有 XBXB 或 YY 基因，但该次级精母细胞含有 XBXb，说明在形成该细胞过程中，节律基因 XB 发生了基因突变，D 正确。(2017高考江苏卷)一株同源四倍体玉米的基因型为