1、第第2讲染色体变异与育种讲染色体变异与育种考纲研读备考定位考纲要求考纲要求核心素养核心素养1.举例说明染色体结构变异和举例说明染色体结构变异和数目变异。数目变异。2.生物变异在育种上的应用。生物变异在育种上的应用。1.生命观念生命观念通过对染色体变异基本原理及在通过对染色体变异基本原理及在生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观生物学中意义的理解，建立起进化与适应的观点。点。2.理性思维理性思维通过三种可遗传变异的比较，培通过三种可遗传变异的比较，培养归纳与概括能力。养归纳与概括能力。3.科学探究科学探究通过生物变异类型的判断与实验通过生物变异类型的判断与实验探究，培养实验设计及结果分析的能力
2、。探究，培养实验设计及结果分析的能力。考点一染色体变异考点二生物变异在育种上的应用考点三实验：低温诱导植物染色体数目变化考点一染色体变异考点一染色体变异自主学习自主学习 探究提升探究提升1染色体结构的变异染色体结构的变异(1)类型类型(连线连线)答案答案(1)DCBA(2)结果：使排列在染色体上的基结果：使排列在染色体上的基因的因的_发生改变，从而发生改变，从而导致性状的变异。导致性状的变异。数目或顺序数目或顺序 2染色体数目变异染色体数目变异(1)类型类型(2)染色体组染色体组组成组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：_。个别
3、染色体个别染色体 类型类型实例实例_的增减的增减21三体综合征三体综合征以以_形式成倍增减形式成倍增减三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜染色体组染色体组、X或或、Y 组成特点组成特点a形态上：细胞中的一组形态上：细胞中的一组_，在形态和功能上各不相同。，在形态和功能上各不相同。b功能上：控制生物功能上：控制生物_的一组染色体。的一组染色体。(3)单倍体、二倍体和多倍体的比较单倍体、二倍体和多倍体的比较非同源染色体非同源染色体 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体发育起点发育起点_特点特点植株弱小、高度不育植株弱小、高度不育正常可育正常可育茎秆粗壮，叶、果实、种子茎秆粗壮，叶、果实、种子较大，营养物质
4、含量丰富较大，营养物质含量丰富体细胞染体细胞染色体组数色体组数_个个_个个_个个生长、发育、遗传和变异生长、发育、遗传和变异 配子配子 受精卵受精卵 受精卵受精卵 1或多或多 2 3 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形成过程形成过程萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体形成形成原因原因自然成因自然成因单性生殖单性生殖正常的有性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变外界环境条件剧变(如低温如低温)人工诱导人工诱导花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理_实例实例蜜蜂的雄蜂蜜蜂的雄蜂几乎全部动物和过几乎全部动物和过半数的高等植物半数的高等植物香蕉香蕉(三倍体
5、三倍体)，马铃薯，马铃薯(四倍体四倍体)易错整合，判断正误。易错整合，判断正误。(1)染色体上某个基因的丢失属于基因突变染色体上某个基因的丢失属于基因突变()(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异()(3)染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响染色体易位或倒位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响()(4)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中()(5)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力()(6)体
6、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的个体是多倍体()(7)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加()(8)水稻水稻(2n24)一个染色体组有一个染色体组有12条染色体，水稻单倍体基因组有条染色体，水稻单倍体基因组有12条染色体条染色体()(9)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体()(10)单倍体含有的染色体组数都是奇数单倍体含有的染色体组数都是奇数()1(教材必修教材必修2 P85)基因突变
7、中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重基因突变中碱基对的增添、缺失与染色体结构变异中的重复、缺失有何区别？复、缺失有何区别？提示提示基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化，该基因还存基因突变中碱基对的增添、缺失是基因内部结构的变化，该基因还存在，只是变为原来的等位基因；而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染在，只是变为原来的等位基因；而染色体结构变异中的重复、缺失是某个基因或染色体片段重复出现或减少。色体片段重复出现或减少。基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变基因突变中碱基对的增添、缺失属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞
8、水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体结构变异中的重复、缺失属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。化，在光学显微镜下能观察到。2(教材必修教材必修2 P86中图中图58)若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X染色体和染色体和Y染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组？染色体没有分离，最终形成的精子中含有的是不是一个染色体组？提示提示不是。不是。3(教材必修教材必修2 P89中拓展题中拓展题)(1)为何将一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西为何将一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖？瓜的芽尖？(2)与二倍体西瓜杂交后请依次写出当年四倍
9、体母本植株上果皮、种皮、子叶、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、子叶、胚乳的染色体组数目：果皮胚乳的染色体组数目：果皮_个、种皮个、种皮_个、胚个、胚_个、胚乳个、胚乳_个。个。(3)三倍体西瓜为什么无种子？真的一颗都没有吗？三倍体西瓜为什么无种子？真的一颗都没有吗？(4)为减少连年制种的麻烦，是否有替代方法？为减少连年制种的麻烦，是否有替代方法？4 4 3 5 提示提示(1)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。细胞有丝分裂时形成纺锤体
10、，从而形成四倍体西瓜植株。(3)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。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。胞。(4)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
11、倍体未授粉的雌蕊，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二倍体未授粉的雌蕊，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，以避免授粉。理，以避免授粉。考点突破考点突破 剖析难点剖析难点1染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析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染色体易位与交叉互换(2)染色体结构变异与基因突变的判断染色体结构变异与基因突变的判断2“四法四法”判定染色体组的数量判定染色体组的数量(1)据细胞分裂图像进行识别判断据细胞分裂图像进行识别判断以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目图示中的染色体组数。如下图所以生殖细胞中的染色体数为
12、标准，判断题目图示中的染色体组数。如下图所示：示：A为减数第一次分裂前期，染色体为为减数第一次分裂前期，染色体为4条，生殖细胞中染色体为条，生殖细胞中染色体为2条，每个染条，每个染色体组有色体组有2条染色体，该细胞中有条染色体，该细胞中有2个染色体组。个染色体组。B为减数第二次分裂前期，染色体为为减数第二次分裂前期，染色体为2条，生殖细胞中染色体为条，生殖细胞中染色体为2条，每个染条，每个染色体组有色体组有2条染色体，该细胞中有条染色体，该细胞中有1个染色体组。个染色体组。C为减数第一次分裂后期，染色体为为减数第一次分裂后期，染色体为4条，生殖细胞中染色体为条，生殖细胞中染色体为2条，每个染条
13、，每个染色体组有色体组有2条染色体，该细胞中有条染色体，该细胞中有2个染色体组。个染色体组。D为有丝分裂后期，染色体为为有丝分裂后期，染色体为8条，生殖细胞中染色体为条，生殖细胞中染色体为2条，每个染色体组条，每个染色体组有有2条染色体，该细胞中有条染色体，该细胞中有4个染色体组。个染色体组。(2)据染色体形态判断据染色体形态判断细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，如下图所示的细胞中，a中形态相同的染色体有中形态相同的染色体有3条，条，b中有中有2条，条，c中染色体各中染色体各不相同，则可判定它们分别含不相同，
14、则可判定它们分别含3个、个、2个、个、1个染色体组。个染色体组。考向一对染色体变异类型的辨析考向一对染色体变异类型的辨析(不定项选择题不定项选择题)(2020山东潍坊统考山东潍坊统考)下列下列关于染色体变异的叙述，正确的是关于染色体变异的叙述，正确的是()A猫叫综合征是人的猫叫综合征是人的5号染色体缺失某一片段引起的号染色体缺失某一片段引起的B染色体上不含致病基因的个体不可能患遗传病染色体上不含致病基因的个体不可能患遗传病C染色体倒位不改变基因数量，对个体性状没有不利影响染色体倒位不改变基因数量，对个体性状没有不利影响D通过诱导多倍体的方法可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题通过诱导多倍体的方
15、法可解决植物远缘杂交所得杂种不育的问题AD例例 1解析解析猫叫综合征是人的猫叫综合征是人的5号染色体缺失某一片段引起的，号染色体缺失某一片段引起的，A正确；染色体上正确；染色体上不含有致病基因，但是染色体数目增加或减少也可能导致个体患遗传病，不含有致病基因，但是染色体数目增加或减少也可能导致个体患遗传病，B错误；错误；染色体倒位可导致有些基因无法正常表达，生物的性状可能发生改变，染色体倒位可导致有些基因无法正常表达，生物的性状可能发生改变，C错误；多错误；多倍体育种可以用秋水仙素或低温诱导染色体加倍，使植物远缘杂交得到的不育品种倍体育种可以用秋水仙素或低温诱导染色体加倍，使植物远缘杂交得到的不
16、育品种染色体加倍，从而能够产生可育配子，染色体加倍，从而能够产生可育配子，D正确。正确。技巧点拨技巧点拨对应训练对应训练1(2019贵阳调研贵阳调研)下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表下图中，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、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常减数分裂都正常B甲、乙甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同C丙中丙中过程，可能是发生在过程，可能是发生在X和和Y的非姐妹染色单体之间的易位的非姐妹染色单体之
17、间的易位D丙中丙中所示变异都可归类于染色体结构变异所示变异都可归类于染色体结构变异D 解析解析与甲相比，乙中的与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1，减数分裂过程中减数分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中项错误；因为乙中的的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的号染色体发生了倒位，所以甲、乙的l号染色体上的基因排列顺序不完全相同，号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中项错误；丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，
18、丙中过程染色体片段发过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，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，都属于染色体结构变异，C项错误，项错误，D项正确。项正确。考向二对染色体组的辨析考向二对染色体组的辨析(2019云南省临沧市一中高三期末云南省临沧市一中高三期末)下列关下列关于染色体组的叙述，正确的是于染色体组的叙述，正确的是()A单倍体生物的体细胞中只含单倍体生物的体细胞中只含1个染色体组个染色体组B雄果蝇雄果蝇1个染色体组由个染色体组由3条常染色体和条常染色体和X、Y染色体组成染色体组成C1个染色体组中可存在或不存在姐妹染色单体个染色体组中可存在或不存在姐妹染色
19、单体D对于二倍体生物来说，对于二倍体生物来说，1个染色体组只含某种生物生长发育的部分遗传信个染色体组只含某种生物生长发育的部分遗传信息息C 例例 2解析解析单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体组数，不一定只有一个染单倍体生物体细胞中含有本物种配子染色体组数，不一定只有一个染色体组，如四倍体产生的单倍体含有二个染色体组，色体组，如四倍体产生的单倍体含有二个染色体组，A错误；果蝇错误；果蝇1个染色体组中不个染色体组中不存在同源染色体，因此染色体组中不可能同时出现存在同源染色体，因此染色体组中不可能同时出现X和和Y，B错误；错误；1个染色体组中个染色体组中可存在或不存在姐妹染色单体，可存在或不存在
20、姐妹染色单体，C正确；对于二倍体生物来说，正确；对于二倍体生物来说，1个染色体组含有某个染色体组含有某种生物生长发育的全部遗传信息，种生物生长发育的全部遗传信息，D错误。错误。对应训练对应训练2(2019湖南省怀化市高三期末湖南省怀化市高三期末)下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A含有基因含有基因AAaa的细胞不一定有四个染色体组的细胞不一定有四个染色体组B普通小麦普通小麦(6N)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体不是三倍体C水稻水稻(2N24)中中个染色体组中有个染色体组中有12条染色体，但若是研究水稻基因
21、组，条染色体，但若是研究水稻基因组，则应该研究则应该研究13条染色体条染色体D马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体C 解析解析基因型为基因型为AAaa的细胞可能为处于分裂过程前、中期的细胞，含有基因的细胞可能为处于分裂过程前、中期的细胞，含有基因AAaa细胞也可能含有细胞也可能含有2个染色体组，个染色体组，A正确；花药离体培养而成的植株中含有三个正确；花药离体培养而成的植株中含有三个染色体组，但个体发育的起点是配子，因此属于单倍体，染色体组，但个体发育的起点是配子，因此属于单倍体，B正确；水稻是雌雄同株正确
22、；水稻是雌雄同株植物，没有性染色体，研究水稻基因组，则应该研究植物，没有性染色体，研究水稻基因组，则应该研究12条染色体，条染色体，C错误；马和驴错误；马和驴存在生殖隔离，杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是未受精的卵细胞发育而存在生殖隔离，杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是未受精的卵细胞发育而来，可进行假减数分裂产生正常的精子，所以是可育的单倍体，来，可进行假减数分裂产生正常的精子，所以是可育的单倍体，D正确。正确。考向三变异类型的实验探究考向三变异类型的实验探究遗传学上将染色体上某一区段及其带有的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做缺失，若一对同源染色体中两条染色体
23、在相同区域同时缺基因一起丢失的现象叫做缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫做缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫做缺失杂合子。缺失失叫做缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫做缺失杂合子。缺失杂合子的个体生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果杂合子的个体生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇蝇XAY与一白眼雌果蝇与一白眼雌果蝇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。断这只白眼雌果蝇的
24、出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的。例例 3方法一：方法一：_ _方法二：方法二：_ _取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在显微镜下观察染色体结构，取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在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。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。选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇 雄果蝇雄果蝇2 1，则雌果蝇数与雄果蝇数之比为，则雌果蝇数与雄果蝇数之比为1 1，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变
25、引起的；若杂交子代中雌果蝇突变引起的；若杂交子代中雌果蝇 雄果蝇雄果蝇2 1，则雌果蝇的出现是由于缺失造，则雌果蝇的出现是由于缺失造成的。成的。解析解析方法一：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“缺失纯缺失纯合子导致个体死亡合子导致个体死亡”这一现象，雌果蝇：雄果蝇这一现象，雌果蝇：雄果蝇2 1，则可将该果蝇与红眼雄果，则可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的
26、来源。若为基因突蝇杂交，观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的来源。若为基因突变，则变，则XaXaXAYXAXa、XaY，子代雌雄比例为，子代雌雄比例为1 1；若该变异为染色体缺失造；若该变异为染色体缺失造成的，则成的，则XaXXAYXAXa、XAX、XaY、XY(致死致死)，子代雌雄比例为，子代雌雄比例为2 1。技巧点拨技巧点拨变异类型实验探究的答题模板变异类型实验探究的答题模板对应训练对应训练3番茄是二倍体植物。有一种三体，其番茄是二倍体植物。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有号染色体的同源染色体有3条，在减条，在减数分裂联会时，数分裂联会时，3条同源染色体中的任意条同源染色体
27、中的任意2条随意配对联会形成一个二价体，另条随意配对联会形成一个二价体，另1条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的任何一极，而其他条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其他染色体正常配对、分离。请回答：染色体正常配对、分离。请回答：(1)从变异类型的角度分析，三体的形成属于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，
28、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，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得到的子细胞的基因型为_。染色体数目变异染色体数目变异 ABB ABb AB Ab1 2 2 1 AABBb(3)现以马铃薯叶型现以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD或或DDD)的三体纯的三体纯合子番茄为母本，设计杂交实验，判断合子番茄为母本，设计杂交实验，判断D(或或d)基因是否在第基因是否在第6号染色体上，最简单号染色体上，最简单可行的实验方案是可行的实验方案是_。实验结果：实验结果：若杂交子代若杂交子代_，则，则_。
29、若杂交子代若杂交子代_，则，则_。F1的三体正常叶型个体与二倍体马铃薯叶型个体杂交的三体正常叶型个体与二倍体马铃薯叶型个体杂交 正常叶正常叶 马铃薯叶马铃薯叶1 1 D(或或d)基因不在第基因不在第6号染色体上号染色体上 正常叶正常叶 马铃薯叶马铃薯叶5 1 D(或或d)基因在第基因在第6号染色体上号染色体上 解析解析(1)由题意知，正常番茄中体细胞的由题意知，正常番茄中体细胞的6号染色体是号染色体是2条，三体的条，三体的6号染色号染色体是体是3条，属于染色体数目变异。条，属于染色体数目变异。(2)三体番茄的基因型为三体番茄的基因型为AABBb，依题意分析其产，依题意分析其产生的配子的基因型及
30、比例是生的配子的基因型及比例是ABB ABb AB Ab1 2 2 1；根尖细胞进行有；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)如果如果D(d)基因不在基因不在6号染色体上，则马铃薯叶型的基因型是号染色体上，则马铃薯叶型的基因型是dd，正常叶型的基因型是，正常叶型的基因型是DD，杂交子代的基因型是，杂交子代的基因型是Dd，与，与dd进行测交，测交后代的基因型及比例是进行测交，测交后代的基因型及比例是Dd dd1 1，前者是正常叶，后者是马铃薯叶。，前者是正常叶，后者是马铃薯叶。如果如果D(d)基
31、因位于基因位于6号染色体上，则号染色体上，则马铃薯叶型的基因型是马铃薯叶型的基因型是dd，正常叶型的基因型是，正常叶型的基因型是DDD，杂交子代的基因型是，杂交子代的基因型是Dd、DDd，其中，其中DDd是三体植株，是三体植株，DDd与与dd进行测交，进行测交，DDd产生的配子的基因型及比例产生的配子的基因型及比例是是DD D Dd d1 2 2 1，测交后代的基因型是，测交后代的基因型是DDd Dd Ddd dd1 2 2 1，其中，其中Dd、DDd、Ddd表现为正常叶，表现为正常叶，dd表现为马铃薯叶。表现为马铃薯叶。考点二生物变异在育种上的应用考点二生物变异在育种上的应用自主学习自主学习
32、 探究提升探究提升1生物育种方式的比较生物育种方式的比较(见表见表)名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用诱变诱变育种育种基因基因突变突变物理：紫外线、物理：紫外线、射线、射线、微重力、激光等处理，再筛微重力、激光等处理，再筛选选化学：秋水仙素、硫酸二化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选乙酯处理，再筛选提 高 变 异 频提 高 变 异 频率，加 快 育率，加 快 育种 进 程，大种 进 程，大幅 度 改 良 某幅 度 改 良 某些性状些性状有 利 变 异有 利 变 异少，工作量少，工作量大，需要大大，需要大量处理供试量处理供试材料材料高产青霉菌、高产青霉菌、“黑农五号黑农五号”大豆
33、品种等的大豆品种等的培育培育单倍单倍体育体育种种染色染色体变体变异异先将花药离体培养，培养先将花药离体培养，培养出单倍体植株出单倍体植株将单倍体幼苗经一定浓度将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子的秋水仙素处理获得纯合子明 显 缩 短 育明 显 缩 短 育种 年 限，加种 年 限，加快育种进程快育种进程技术复杂技术复杂用纯种高秆抗用纯种高秆抗病小麦与矮秆病小麦与矮秆不抗病小麦快不抗病小麦快速培育矮秆抗速培育矮秆抗病小麦病小麦名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用多倍多倍体育体育种种染色染色体变体变异异用一定浓度的秋水仙素处用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗理萌发的种子或
34、幼苗植物茎秆粗壮，植物茎秆粗壮，叶片、果实、种叶片、果实、种子均大，营养物子均大，营养物质含量提高质含量提高技术复杂，发技术复杂，发育延迟，结实育延迟，结实率低，一般只率低，一般只适用于植物适用于植物三倍体无子三倍体无子西瓜、八倍西瓜、八倍体小黑麦、体小黑麦、四倍体水稻四倍体水稻基因基因工程工程育种育种基因基因重组重组提取目的基因提取目的基因目的基因目的基因与运载体结合与运载体结合将目的基将目的基因导入受体细胞因导入受体细胞目的基目的基因的检测与鉴定因的检测与鉴定筛选出筛选出符合要求的新品种符合要求的新品种目的性强；育种目的性强；育种周期短；克服了周期短；克服了远缘杂交不亲和远缘杂交不亲和的障
35、碍的障碍技术复杂，安技术复杂，安全性问题多全性问题多转基因转基因“向向日葵豆日葵豆”；转基因抗虫转基因抗虫棉棉不同育种方法需注意的问题不同育种方法需注意的问题(1)诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运诱变育种：多用于植物和微生物。原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。诱变育种与杂用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有
36、基因的重新组合。因，只是实现原有基因的重新组合。(2)杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛杂交育种：不一定需要连续自交。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，则只要出现该性状个体即可。选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。(3)花药离体培养花药离体培养单倍体育种：花药离体培养只是其中的一个程序，要想得到单倍体育种：花药离体培养只是其中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体数目加倍。可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体数目加倍。2辨析染色体变异及育
37、种过程辨析染色体变异及育种过程(1)染色体变异中的可育、不可育与可遗传的界定染色体变异中的可育、不可育与可遗传的界定单倍体并非都不育。由二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多单倍体并非都不育。由二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子若含有偶数个染色体组，则其发育成的单倍体中含有同源染色体及等位倍体的配子若含有偶数个染色体组，则其发育成的单倍体中含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。基因，可育并能产生后代。“可遗传可遗传”可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不不育育”，但它们均属可遗传变异。，但
38、它们均属可遗传变异。(2)单倍体育种与多倍体育种分析单倍体育种与多倍体育种分析单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，花药离体培养只是单单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。倍体育种的一个操作步骤。两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单倍体幼两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过培养得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗，通过培养得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。苗。考点突破考点突破 剖析难点剖析难点(2019山东省菏泽市高三期
39、末山东省菏泽市高三期末)我国科学家我国科学家对对“神舟神舟”飞船专为西部大开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较，发现这些种飞船专为西部大开发而搭载的红杉树种苗进行了研究比较，发现这些种苗具有抗旱、抗寒和速生性能，试分析红杉树种苗所发生的变化和下列选项相似的苗具有抗旱、抗寒和速生性能，试分析红杉树种苗所发生的变化和下列选项相似的是是()A利用基因工程获得各种抗逆性作物新品种利用基因工程获得各种抗逆性作物新品种B用用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强C用一定浓度的秋水仙素处理获得四倍体葡萄用一定浓度的秋水仙素处理获得四倍体葡萄D用高产不抗病小麦与低产抗病小麦
40、杂交得到高产抗病小麦用高产不抗病小麦与低产抗病小麦杂交得到高产抗病小麦B 例例 4解析解析红杉树种苗所发生的变化为基因突变，利用基因工程获得各种抗逆性红杉树种苗所发生的变化为基因突变，利用基因工程获得各种抗逆性作物新品种，其原理是基因重组，作物新品种，其原理是基因重组，A错误。用错误。用X射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能射线照射青霉菌使青霉菌的繁殖能力增强的原理是基因突变，力增强的原理是基因突变，B正确；用一定浓度的秋水仙素处理，获得四倍体葡萄正确；用一定浓度的秋水仙素处理，获得四倍体葡萄的原理是染色体变异，的原理是染色体变异，C错误；杂交得到高产抗病小麦品种的方式是杂交育种，其错误；杂交得到高
41、产抗病小麦品种的方式是杂交育种，其原理是基因重组，原理是基因重组，D错误。错误。技巧点拨技巧点拨育种方案的选取原则育种方案的选取原则育种目标育种目标育种方案育种方案集中双亲优良性状集中双亲优良性状单倍体育种单倍体育种(明显缩短育种年限明显缩短育种年限)杂交育种杂交育种(耗时较长，但简便易行耗时较长，但简便易行)使原品系实施使原品系实施“定向定向”改造改造基因工程及植物细胞工程基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交植物体细胞杂交)育种育种让原品系产生新性状让原品系产生新性状(无中生有无中生有)诱变育种诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官使原
42、品系营养器官“增大增大”或或“加强加强”多倍体育种多倍体育种对应训练对应训练4(2020云南省临沧市一中高三期末云南省临沧市一中高三期末)将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成植株后用其花药离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述，正确待其长成植株后用其花药离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述，正确的是的是()可能是纯合子也可能是杂合子可能是纯合子也可能是杂合子体细胞内没有同源染色体体细胞内没有同源染色体不能形成可育配子不能形成可育配子能形成可育配子能形成可育配子体细胞内有同源染色体体细胞内有同源染色体一定是纯合子一定是纯合子ABCDB 解析解
43、析二倍体含有二倍体含有2个染色体组，用秋水仙素处理后染色体数目加倍，此时细个染色体组，用秋水仙素处理后染色体数目加倍，此时细胞中含有胞中含有4个染色体组，可能是纯合子也可能是杂合子。长成植株后的花药离体培个染色体组，可能是纯合子也可能是杂合子。长成植株后的花药离体培养得到的是单倍体，但此时含有两个染色体组，可能是纯合子也可能是杂合子，养得到的是单倍体，但此时含有两个染色体组，可能是纯合子也可能是杂合子，正确，正确，错误。此时细胞内含有同源染色体，错误。此时细胞内含有同源染色体，错误，错误，正确。因为有同源染色正确。因为有同源染色体，单倍体的植株可以产生可育的配子，体，单倍体的植株可以产生可育的
44、配子，错误，错误，正确。因此正确。因此B正确，正确，A、C、D错误。错误。甲甲 多倍体育种多倍体育种 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍(3)C表示的育种方法是杂交育种，若要在表示的育种方法是杂交育种，若要在F2中选出最符合生产要求的新品种，中选出最符合生产要求的新品种，最简单的方法是最简单的方法是_ _。(4)D中过程中过程常用的方法是常用的方法是_。(5)E得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨得以实现的重要理论基础之一是所有生物在合成蛋白质的过程中，决定氨基酸的基酸的_是
45、相同的。是相同的。(6)方法方法F中发生的变异一般是中发生的变异一般是_。选择表现型为矮秆抗锈病的植株连续自交，直到不发生性状分离选择表现型为矮秆抗锈病的植株连续自交，直到不发生性状分离 为止为止 花药离体培养花药离体培养 密码子密码子 基因突变基因突变 考点三考点三实验：低温诱导植物染色体数目变化实验：低温诱导植物染色体数目变化自主学习自主学习 探究提升探究提升1实验原理实验原理用 低 温 处 理 植 物 分 生 组 织 细 胞，如 根 尖 分 生 组 织 细 胞，能 够 抑 制用 低 温 处 理 植 物 分 生 组 织 细 胞，如 根 尖 分 生 组 织 细 胞，能 够 抑 制_，以致影响
46、染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使植物细胞植物细胞_加倍。加倍。2实验步骤实验步骤洋葱根尖培养洋葱根尖培养低温诱导低温诱导取材取材_(解离解离漂洗漂洗_制制片片)观察。观察。3实验结论实验结论适当低温可以诱导适当低温可以诱导_加倍。加倍。纺锤体的形成纺锤体的形成 染色体数目染色体数目 制作装片制作装片 染色染色 染色体数目染色体数目 易错整合，判断正误。易错整合，判断正误。(1)显微镜下观察到的细胞是活细胞显微镜下观察到的细胞是活细胞()(2)选材时常用分生组织的细胞选材时常用分生组织的细胞()(3)卡诺氏液可使组织细胞互相分
47、离开卡诺氏液可使组织细胞互相分离开()(4)低温诱导和利用秋水仙素都能使染色体加倍低温诱导和利用秋水仙素都能使染色体加倍()(5)该实验可观察到整个细胞分裂过程该实验可观察到整个细胞分裂过程()(6)观察时视野中处于分裂间期的细胞最多观察时视野中处于分裂间期的细胞最多()1除低温诱导外，还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法？试简述其原除低温诱导外，还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法？试简述其原理。理。提示提示除低温诱导外，生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染除低温诱导外，生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色体数目加倍。其原理是：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致
48、染色体不能移向色体数目加倍。其原理是：秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。2二倍体幼苗经秋水仙素处理后，长成四倍植株，所有的细胞中染色体数目二倍体幼苗经秋水仙素处理后，长成四倍植株，所有的细胞中染色体数目是否都加倍？是否都加倍？提示提示只有部分细胞中染色体数目加倍。只有部分细胞中染色体数目加倍。考点突破考点突破 剖析难点剖析难点1实验原理实验原理(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均
49、分配到两个子细胞中去。体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2实验流程实验流程根尖培养：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，使之生根条件下，使之生根低温诱导：待不定根长至低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4)，诱，诱导培养导培养36 h材料固定：剪取根尖约材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺
50、氏液中浸泡，放入卡诺氏液中浸泡0.51 h固定其形态，固定其形态，然后用然后用95%酒精冲洗酒精冲洗2次次制作装片：解离制作装片：解离漂洗漂洗染色染色制片制片(同观察植物细胞的有丝分裂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，再换用高倍镜观察观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察3实验结论实验结论低温能诱导植物染色体数目的变化。低温能诱导植物染色体数目的变化。4试剂的使用方法及作用试剂的使用方法及作用试剂试剂使用方法使用方法作用作用卡诺氏液卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.51 h固定细胞形态固定细胞形态体积分数为体积分数为95%的酒
