1、高频考点突破高频考点突破实验专题探究实验专题探究第第2节节染染色色体体变变异异基础自主梳理基础自主梳理命题视角剖析命题视角剖析即时达标训练即时达标训练思考感悟思考感悟2判断某个体是否为单倍体的依据是什么？判断某个体是否为单倍体的依据是什么？【提示提示】判断某个体是否为单倍体的依据判断某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点，而不是其体细胞中所含为个体发育的起点，而不是其体细胞中所含的染色体组的数目。的染色体组的数目。高频考点突破高频考点突破染色体组和染色体组数目的判断染色体组和染色体组数目的判断1一个染色体组中所含染色体的特点一个染色体组中所含染色体的特点(1)不含同源染色体。不含同源染色体。
2、(2)染色体形态、大小和功能各不相同。染色体形态、大小和功能各不相同。(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。不能重复。2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法确定某生物体细胞中染色体组数目的方法(1)细胞内形态相同的染色体细胞内形态相同的染色体(同源染色体同源染色体)有几条，有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有含有几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有条，此细胞中有4个染色体组。个染色体组。(2)根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状中，控制同一性状(单位性
3、状单位性状)的基因出现几次，的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞的细胞或生物体含有或生物体含有3个染色体组。也可以记作：同一个个染色体组。也可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组。控制同一性状的基因位于同源染色体上，所组。控制同一性状的基因位于同源染色体上，所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数染色体组的数目染色体数/染色体
4、形态数。例染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为条染色体，分为4种形态，种形态，则染色体组的数目为则染色体组的数目为2个。个。【易误警示易误警示】不同种生物的一个染色体组中所不同种生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同，但同种生物的一个含的染色体数目不一定相同，但同种生物的一个染色体组中所含染色体数目一定相同。染色体组中所含染色体数目一定相同。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)1图示细胞中含有的染色体组数目分别是图示细胞中含有的染色体组数目分别是()A5个、个、4个个B10个、个、8个个C5个、个、2个个 D2.5个、个、2个个单倍体
5、与多倍体比较单倍体与多倍体比较【易误警示易误警示】界定单倍体的关键在于由界定单倍体的关键在于由“配子配子发育而来发育而来”。某生物体细胞中含。某生物体细胞中含n个染色体组，个染色体组，若该个体由受精卵发育而来即若该个体由受精卵发育而来即n倍体，若该个体倍体，若该个体由配子由配子(不经受精不经受精)发育而来，则为单倍体。发育而来，则为单倍体。即时应用即时应用(随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)2四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法正确的是水稻的说法正确的是()A四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体
6、体组，是二倍体B二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状C三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小倍体水稻，稻穗、米粒变小D单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体，是迅速获得纯合体的重要方法的新个体，是迅速获得纯合体的重要方法解析：解析：选选D。所有配子不经过受精形成的新个体。所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体，无论含有几个染色体组，所以四倍都是单倍体，无论含有几个染色体组，所以四倍体水稻的配
7、子形成的子代虽然含有两个染色体组，体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍然是单倍体。二倍体水稻经秋水仙素处理，但仍然是单倍体。二倍体水稻经秋水仙素处理，染色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株染色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子粒大，子粒数目减少，但是发育的特点是其种子粒大，子粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟。三倍体水稻高度不育，周期延长，表现为晚熟。三倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形成单倍体。不能形成正常配子，所以无法形成单倍体。实验专题探究实验专题探究低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化1原理原理用低温处理植物分生组
8、织细胞，能够抑制纺锤用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向两极，细胞也不体的形成，染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，导致细胞染色体数目发能分裂成两个子细胞，导致细胞染色体数目发生变化。生变化。2方法步骤方法步骤3实验结论：低温能诱导植物染色体数目变实验结论：低温能诱导植物染色体数目变化。化。【易误警示易误警示】选材的时候必须选用能够进行选材的时候必须选用能够进行有丝分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色有丝分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色质为细丝状，看不到染色体加倍的情况。质为细丝状，看不到染色体加倍的情况。实战演练实战演练(专项提能，小试牛刀专项
9、提能，小试牛刀)用浓度为用浓度为2%的秋水仙素，处理植物分生组织的秋水仙素，处理植物分生组织56小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温一定时间的低温(如如4)处理水培的洋葱根尖时，处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。题进行实验探究。(1)针对以上问题，你作出的假设是：针对以上问题，你作出的假设是：_。你提出此假设的依据是你提出此假设的依据是_。(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示
10、将你设计的实验组产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格形式列出来。合以表格形式列出来。(3)按照你的设计思路，以按照你的设计思路，以_作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：为此，你要进行的具体操作是：第一步：剪取根尖第一步：剪取根尖23 mm。第二步：按照第二步：按照_步骤制作步骤制作_。解析：解析：提出的假设应该具有一定的科学根据，提提出的假设应该具有一定的科学根据，提出的假设应该是最有可能的而不是随意猜测，所出的假设应该是最有可能的而不是随意猜测，所以探究的课题在题干中具有一定的指向性。在设以探究的课
11、题在题干中具有一定的指向性。在设计表格的时候要注意题干的要求是测量低温效应计表格的时候要注意题干的要求是测量低温效应的时间，考虑到一般植物的细胞周期时间的单位的时间，考虑到一般植物的细胞周期时间的单位应该以小时为单位比较合适。为了保证实验的严应该以小时为单位比较合适。为了保证实验的严谨性，应该做一组常温下的对照组，以排除环境谨性，应该做一组常温下的对照组，以排除环境因素的干扰。因素的干扰。答案：答案：(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍低温能够根尖能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性影响酶的活性(或纺锤丝的形成或纺锤丝的形成)，
12、使细胞不，使细胞不能正常进行有丝分裂能正常进行有丝分裂(也可提出其他假设，只也可提出其他假设，只要能够运用所学的生物知识进行合理地解释要能够运用所学的生物知识进行合理地解释即可即可)(2)只要设计的表格达到以下两个要求，均可：只要设计的表格达到以下两个要求，均可：A.至少作两个温度的对照至少作两个温度的对照(常温和时间常温和时间)；B.间隔相等的培养时间进行取样。以下表格仅间隔相等的培养时间进行取样。以下表格仅作参考。作参考。培养时间培养时间培养温度培养温度5 hrs10 hrs15 hrs常温常温4 0(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染
13、色体数目细胞内染色体数目(或染色体计数或染色体计数)解离漂洗解离漂洗染色制片细胞有丝分裂装片染色制片细胞有丝分裂装片命题视角剖析命题视角剖析紧扣教材重点紧扣教材重点基因重组和染色体结构变异的比较基因重组和染色体结构变异的比较(1)判断染色体易位与交叉互换的方法判断染色体易位与交叉互换的方法 (2009年高考上海卷年高考上海卷)下图中下图中和和表示发表示发生在常染色体上的变异。生在常染色体上的变异。和和所表示的变异类所表示的变异类型分别属于型分别属于()A重组和易位重组和易位B易位和易位易位和易位C易位和重组易位和重组 D重组和重组重组和重组【尝试解答尝试解答】_A_【解析解析】由题图可看出，由
14、题图可看出，表示同源染色体互表示同源染色体互换同源区段，是交叉互换，属于基因重组；换同源区段，是交叉互换，属于基因重组；表表示两条非同源染色体交换了片段，属于染色体结示两条非同源染色体交换了片段，属于染色体结构变异中的易位。构变异中的易位。变式训练变式训练(2011年青岛高三摸底年青岛高三摸底)下列有关两种下列有关两种生物变异的种类的叙述，不正确的是生物变异的种类的叙述，不正确的是()A图图A过程发生在减数第一次分裂时期过程发生在减数第一次分裂时期B图图A中的变异未产生新的基因，但可以产生中的变异未产生新的基因，但可以产生新的基因型新的基因型C图图B过程表示染色体数目的变异过程表示染色体数目的
15、变异D图图B中的变异未产生新的基因，但可以改变中的变异未产生新的基因，但可以改变基因的排列次序基因的排列次序解析：解析：选选C。图。图A表示同源染色体中非姐妹染表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，该过程发生在减数第色单体之间的交叉互换，该过程发生在减数第一次分裂时期，该变异属于基因重组，未产生一次分裂时期，该变异属于基因重组，未产生新的基因，但可以产生新的基因组合。图新的基因，但可以产生新的基因组合。图B表表示染色体结构变异中的易位，虽然未产生新的示染色体结构变异中的易位，虽然未产生新的基因，但由于染色体的结构发生了改变，基因基因，但由于染色体的结构发生了改变，基因的排列次序也随之改
16、变。的排列次序也随之改变。洞察高考热点洞察高考热点多倍体的形成多倍体的形成 (2010年高考江苏卷年高考江苏卷)为解决二倍体普通牡为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是合理的方法是()A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体育形成新个体B用被用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中
17、，将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体然后培育形成新个体D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体极体，然后培育形成新个体【尝试解答尝试解答】_D_【解析解析】A项卵裂是有丝分裂，若抑制第一次项卵裂是有丝分裂，若抑制第一次卵裂不可能产生三倍体；卵裂不可能产生三倍体；B项精子被破坏，则只项精子被破坏，则只靠卵细胞的遗传物质发育而成的个体为单倍体；靠卵细胞的遗传物质发育而成的个体为单倍体；C项中去核卵细胞中植入早期胚胎细胞的细胞核，项中去核卵细胞中植入早期胚胎细胞的细胞核，则发育成由该细胞核决定的二倍体；则发育成由该
18、细胞核决定的二倍体；D项中受精项中受精后的卵细胞将正常发育成为二倍体，若极体不能后的卵细胞将正常发育成为二倍体，若极体不能正常释放，则极体中所含的一个染色体组将保留正常释放，则极体中所含的一个染色体组将保留在受精卵中，导致产生三倍体。在受精卵中，导致产生三倍体。互动探究互动探究(1)利用普通牡蛎培育出的三倍体利用普通牡蛎培育出的三倍体牡蛎属于同一物种吗？牡蛎属于同一物种吗？(2)培育三倍体牡蛎过程中存在基因重组吗？培育三倍体牡蛎过程中存在基因重组吗？【提示提示】(1)不属于不属于(2)存在存在突破易错疑点突破易错疑点无子西瓜和无子番茄辨析不清无子西瓜和无子番茄辨析不清比较项比较项目目无子西瓜无
19、子西瓜无子番茄无子番茄培育原培育原理理染色体变异染色体变异生长素促进果实发育生长素促进果实发育无子原无子原因因三倍体植物在减数分裂中同三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子成正常的配子而无子未授粉、胚珠内的卵细胞没未授粉、胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有经过受精，所以果实中没有形成种子有形成种子无子性无子性状能否状能否遗传遗传能，结无子西瓜的植株经植能，结无子西瓜的植株经植物组织培养后，所结西瓜仍物组织培养后，所结西瓜仍是无子是无子不能，结无子番茄的植株经不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄植物组织培养后，所结番茄有子有
20、子所用试所用试剂剂秋水仙素秋水仙素生长素生长素【特别提醒特别提醒】“可遗传可遗传”“可育可育”自我挑战自我挑战科学家做了两项实验：科学家做了两项实验：(1)用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无子番茄；花蕾子房，发育成无子番茄；(2)用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。无子西瓜。下列有关叙述不正确的是下列有关叙述不正确的是()A上述番茄无子这一变异是不遗传的变异上述番茄无子这一变异是不遗传的变异B无子番茄植株进
21、行无性繁殖，长成的植株无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子所结果实中有种子C无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子结果实中有种子D无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株不无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株不能正常结实能正常结实【尝试解答尝试解答】_C_【解析解析】本题考查无子果实产生的原理及理解本题考查无子果实产生的原理及理解能力、分析判断能力。无子番茄的产生属于外源能力、分析判断能力。无子番茄的产生属于外源生长素作用下的单性结实，该方式并未使植物体生长素作用下的单性结实，该方式并未使植物体的遗传物质发生改变，因而属于不遗传变异，若的遗传物质发生改变，因而属于不遗传变异，若这样的植株通过无性繁殖，长成的植株细胞仍为这样的植株通过无性繁殖，长成的植株细胞仍为正常二倍体，所结果实中有种子。用四倍体西瓜正常二倍体，所结果实中有种子。用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的后代为三倍体，属于染与二倍体西瓜杂交所得的后代为三倍体，属于染色体变异，为可遗传变异。经无性繁殖所得植株色体变异，为可遗传变异。经无性繁殖所得植株仍为三倍体，在减数分裂中同源染色体联会紊乱，仍为三倍体，在减数分裂中同源染色体联会紊乱，故不能正常结实。故不能正常结实。
