2022年高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异、育种和进化 第22讲 染色体变异与育种学案（含解析）（必修2）

2022年高考生物一轮复习 第7单元 生物的变异、育种和进化 第22讲 染色体变异与育种学案（含解析）（必修2）考纲明细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考点1染色体结构和数目变异1染色体结构的变异(1)类型(连线)答案DCBA(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)类型(2)染色体组概念细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。举例a从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。b从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。c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一整套基因，但不重复。(3)单倍体、二倍体和多倍体特别提醒(1)单倍体不一定仅含1个染色体组单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代。(2)染色体组与基因组不是同一概念染色体组：二倍体生物配子中的染色体。基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。深挖教材针对三倍体无子西瓜，请思考：(1)为何用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖？提示西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。(2)与二倍体西瓜杂交后请依次写出当年四倍体母本植株上果皮、种皮、胚、胚乳的染色体组数目？提示果皮4个、种皮4个、胚3个、胚乳5个。(3)三倍体西瓜为什么无种子？真的一颗都没有吗？提示三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并非绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。(4)为减少连年制种的麻烦，是否有替代方法？提示有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖，将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽。方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，在此过程中要进行套袋处理，以避免受粉。1比较单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵体细胞染色体组数123形成过程形成原因自然原因单性生殖正常的有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2三种可遗传变异的辨析比较项目基因突变基因重组(基因工程等除外)染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间主要是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期和后期细胞分裂间期或分裂期续表比较项目基因突变基因重组(基因工程等除外)染色体变异适用范围生物种类所有生物均可发生自然状态下，真核生物真核生物生殖类型无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖产生结果产生新基因但基因数目未变产生新基因型，没有产生新基因没有产生新基因，基因数目或顺序发生变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义对生物进化有一定意义应用诱变育种杂交育种单倍体、多倍体育种实例青霉素高产菌株的培育中国荷斯坦牛的获得三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦相同点基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代题组染色体结构变异的分析与判断1(2016·江苏高考)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常答案B解析据图可知个体甲的变异是缺失，个体乙的变异是倒位，均会导致表型异常，A、D错误；个体甲自交，后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象，后代性状分离比不一定是31，C错误；个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常，B正确。2(2019·河北衡水中学模拟)如图分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期答案C解析可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。由图可知，为同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换，属于基因重组；为非同源染色体之间交换片段，属于染色体结构变异中的易位；发生了碱基对的增添，属于基因突变；为染色体结构变异中的缺失或重复，C正确。题后归纳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题组染色体组与生物体倍性的判断3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f、c图，该个体一定是四倍体答案C解析细胞中含有一个染色体组的是d、g图，该个体是单倍体，A错误；细胞中含有两个染色体组的是c、h图，该个体可能是二倍体，B错误；细胞中含有三个染色体组的是a、b图，该个体如果是由受精卵发育形成，则为三倍体，如果是由配子直接发育形成，则为单倍体，C正确；细胞中含有四个染色体组的是e、f图，该个体不一定是四倍体，D错误。4下图表示细胞中所含的染色体，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，是单倍体答案C解析图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，A错误；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，B错误；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，C正确；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，D错误。技法提升1三种方法确定染色体组数量(1)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。(2)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。(3)公式法染色体组数，如图染色体组数为4。2“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体题组变异类型的实验探究5芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。(1)仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有_种，比例为_。(2)有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是基因突变，二是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。_。(3)现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。若_，则为_。若_，则为_。(4)已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图。_。若杂交实验结果出现_，养殖户的心愿可以实现。答案(1)211(2)取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变(3)后代出现窄叶显性突变后代都为阔叶隐性突变(4)通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上后代雌株都为阔叶，雄株为窄叶解析(1)由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY，减数分裂产生的精子类型为2种，即XY11。(2)染色体变异在显微镜下可观察到，基因突变在显微镜下观察不到。因此，区分染色体变异与基因突变的最简单的方法是取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。(3)选用多株阔叶突变型石刀板雌雄株相交，若杂交后代出现了野生型，则阔叶植株的出现为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则阔叶植株的出现为隐性突变所致。(4)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。6遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？方法一：_。方法二：_。答案方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失造成的方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为11，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为21，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的解析方法一：用显微镜观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变，确定该变异是来自基因突变还是染色体缺失。方法二：利用题干信息：缺失纯合子导致个体死亡这一现象，可将该果蝇与红眼雄果