2024年高考生物一輪復(fù)習(xí)第七單元第23講生物變異在育種上的應(yīng)用第一課時講義含解析必修2

PAGEPAGE14第23講染色體變異與育種[考綱明細]1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)2.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)3.轉(zhuǎn)基因食品的平安(Ⅰ)4.試驗：低溫誘導(dǎo)染色體加倍第一課時染色體變異課前自主檢測推斷正誤并找到課本原話1．染色體變異在光學(xué)顯微鏡下是無法干脆視察到的。(P85—正文)(×)2．人類很多遺傳病是由染色體結(jié)構(gòu)變更引起的。例如，貓叫綜合征是人的第5號染色體缺失引起的遺傳病。(P85—正文)(√)3．細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同限制生物的生長、發(fā)育、遺傳、變異，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。(P86—正文)(√)4．多倍體植株經(jīng)常是莖稈粗大，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等養(yǎng)分物質(zhì)含量都有所增加。(P87—正文)(√)5．被子植物中，約有33%的物種是多倍體。(P87—相關(guān)信息)(√)6．秋水仙素是從百合科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種植物堿。(P87—相關(guān)信息)(√)7．體細胞中含有兩個染色體組的個體叫做二倍體。(P87—正文)(×)8．體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，叫做單倍體。(P87—正文)(√)9．剪取誘導(dǎo)處理的根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h，以固定細胞的形態(tài)。(P88—試驗)(√)10．秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極。(P87—正文)(√)真題重組推斷正誤(1)(2015·海南高考)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都可導(dǎo)致堿基序列的變更。(√)(2)(2014·四川高考)秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍。(×)(3)(2014·江蘇高考)染色體易位不變更基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響。(×)(4)(2014·江蘇高考)染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異。(×)學(xué)問自主梳理一、染色體結(jié)構(gòu)變異1．類型2．結(jié)果：使排列在染色體上的基因的eq\o(□,\s\up5(01))數(shù)目或排列依次發(fā)生變更，從而導(dǎo)致性狀的變異。二、染色體數(shù)目的變異1．類型(1)細胞內(nèi)eq\o(□,\s\up5(01))個別染色體的增加或削減，如21三體綜合征。(2)細胞內(nèi)染色體數(shù)目以eq\o(□,\s\up5(02))染色體組的形式成倍地增加或削減，如多倍體、單倍體。2．染色體組(1)概念：細胞中的一組eq\o(□,\s\up5(03))非同源染色體，在形態(tài)和功能上eq\o(□,\s\up5(04))各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同限制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。(2)組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為eq\o(□,\s\up5(05))Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或eq\o(□,\s\up5(06))Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。a．從染色體來源看，一個染色體組中eq\o(□,\s\up5(07))不含同源染色體。[特殊提示]1．易位與交叉互換。易位發(fā)生于非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；交叉互換發(fā)生于同源染色體非姐妹染色單體之間，屬于基因重組。2．基因突變與缺失?；蛲蛔儔A基對的缺失不變更染色體上基因的數(shù)目和位置；染色體結(jié)構(gòu)變異的缺失會導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目的削減。[易錯推斷]1．個別染色體的增、減，可形成三體或單體。(√)2．一個染色體組就是一個基因組。(×)3．染色體組最大的特點是無同源染色體。(√)b．從形態(tài)、大小和功能看，一個染色體組中所含的染色體eq\o(□,\s\up5(08))各不相同。c．從所含的基因看，一個染色體組中含有限制本物種生物性狀的eq\o(□,\s\up5(09))一整套基因，但不能重復(fù)。3．二倍體、多倍體和單倍體的比較三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變更1．試驗原理：用低溫處理植物分生組織細胞，如根尖分生組織細胞，能夠抑制eq\o(□,\s\up5(01))紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，使植物細胞eq\o(□,\s\up5(02))染色體數(shù)目加倍。2．方法步驟：洋蔥根尖培育→取材及細胞固定(卡諾氏液)→eq\o(□,\s\up5(03))制作裝片(解離→漂洗→eq\o(□,\s\up5(04))染色→制片)→視察。3．試驗結(jié)論：適當(dāng)?shù)蜏乜梢哉T導(dǎo)eq\o(□,\s\up5(05))染色體數(shù)目加倍。[易錯推斷]1．體細胞中含一個染色體組的生物體肯定是單倍體。(√)2．單倍體生物的體細胞中肯定只含一個染色體組。(×)3．體細胞中含有三個染色體組的生物體肯定是三倍體。(×)4．三倍體生物的體細胞中肯定含三個染色體組。(×)5．多倍體植物多表現(xiàn)為莖稈粗，葉、果實、種子較大，早熟、多籽性狀。(×)6．蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵細胞干脆發(fā)育而來的。(√)7．秋水仙素抑制紡錘體的形成，使著絲點不能分裂，染色體數(shù)目加倍。(×)考點題型突破考點eq\o(\s\up7(),\s\do5())染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異題型一染色體結(jié)構(gòu)變異類型1．若圖甲中①和②為一對同源染色體，③和④為另一對同源染色體，圖中字母表示基因，“°”表示著絲點，則圖乙～圖戊中染色體結(jié)構(gòu)變異的類型依次是()A．缺失、重復(fù)、倒位、易位B．缺失、重復(fù)、易位、倒位C．重復(fù)、缺失、倒位、易位D．重復(fù)、缺失、易位、倒位答案A解析分析題圖可知，乙表示染色體缺失D片段；丙是同一條染色體上C片段發(fā)生重復(fù)；丁表示染色體B、C片段的倒位；戊圖中一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上，屬于易位。2．生物的某些變異可通過細胞分裂某一時期染色體的行為來識別，甲、乙兩模式圖分別表示細胞分裂過程中出現(xiàn)的“環(huán)形圈”“十字形結(jié)構(gòu)”現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因，丙圖是細胞分裂過程中染色體在某一時期所呈現(xiàn)的形態(tài)，下列有關(guān)敘述正確的是()A．甲、乙兩種變異類型分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異、基因重組B．甲圖是由于個別堿基對的增加或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目變更的結(jié)果C．乙圖是由于四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換的結(jié)果D．甲、乙、丙三圖均發(fā)生在減數(shù)分裂過程中答案D解析甲是染色體結(jié)構(gòu)變異的缺失或重復(fù)，乙是染色體結(jié)構(gòu)變異的易位，都是染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；個別堿基對的增加或缺失屬于基因突變，甲圖中部分基因發(fā)生了增加或缺失，導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目變更，B錯誤；四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換屬于基因重組，而乙圖的易位現(xiàn)象，發(fā)生在非同源染色體之間，C錯誤；甲和乙都發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，丙圖同源染色體的非姐妹染色單體之間進行了交叉互換，也發(fā)生于減數(shù)第一次分裂前期，D正確。題型二染色體數(shù)目變異及染色體組數(shù)推斷3．視察圖中a～h所示的細胞圖，關(guān)于它們所含的染色體組數(shù)的敘述，正確的是()A．細胞中含有一個染色體組的是h圖B．細胞中含有二個染色體組的是e、g圖C．細胞中含有三個染色體組的是a、b圖D．細胞中含有四個染色體組的是c、f圖答案C解析圖中所示細胞中有一個染色體組的是d、g，有兩個染色體組的是c、h，有三個染色體組的是a、b，有四個染色體組的是e、f，C正確，A、B、D錯誤。4．(2024·江蘇高考)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa，其異樣聯(lián)會形成的部安排子也可受精形成子代。下列相關(guān)敘述正確的是()A．上圖表示的過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期B．自交后代會出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個體C．該玉米單穗上的籽?；蛐拖嗤珼．該植株花藥培育加倍后的個體均為純合子答案B解析聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂四分體時期，在前期，A錯誤；由題干知，異樣聯(lián)會形成的部安排子也可完成受精，異樣聯(lián)會時，減數(shù)第一次分裂后期移向細胞兩極的染色體數(shù)目不再均等安排，形成的配子中染色體的數(shù)目與正常配子相比發(fā)生變更，因此自交后代會出現(xiàn)染色體數(shù)目變異，B正確；該玉米產(chǎn)生的雌、雄配子基因型有Aa、aa，自交后，單穗上籽粒的基因型有AAaa、aaaa、Aaaa，C錯誤；基因型為Aa的花藥經(jīng)培育加倍后的個體基因型為AAaa，為雜合子，D錯誤。技法提升1.三種方法確定染色體組數(shù)量(1)染色體形態(tài)法同一形態(tài)的染色體→有幾條就有幾組。如圖中有4個染色體組。(2)等位基因個數(shù)法限制同一性狀的等位基因→有幾個就有幾組。如AAabbb個體中有3個染色體組。(3)公式法染色體組數(shù)＝eq\f(染色體數(shù),染色體形態(tài)數(shù))，如圖染色體組數(shù)為4。2．“兩看法”推斷單倍體、二倍體和多倍體題型三單倍體、二倍體和多倍體的成因及特點5．下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的敘述，錯誤的是()A．組成一個染色體組的染色體中不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會的染色體B．由受精卵發(fā)育而成，體細胞含有兩個染色體組的個體叫二倍體C．含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必只含一個染色體組D．人工誘導(dǎo)多倍體唯一的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗答案D解析一個染色體組中的染色體是非同源染色體，減數(shù)分裂中能聯(lián)會的染色體是同源染色體，A正確；二倍體指的是由受精卵發(fā)育而成，體細胞含有兩個染色體組的個體，B正確；含一個染色體組的個體是單倍體，但單倍體未必只含一個染色體組，例如六倍體小麥的單倍體含有三個染色體組，C正確；人工誘導(dǎo)多倍體的方法是用秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗，D錯誤。6．下列說法正確的是()A．體細胞中只有一個染色體組的個體才是單倍體B．八倍體小麥的單倍體有四個染色體組C．六倍體小麥花藥離體培育所得個體是三倍體D．體細胞中含有兩個染色體組的個體肯定是二倍體答案B解析單倍體的染色體組數(shù)量與該生物配子的染色體組數(shù)量相同，不肯定只含有一個染色體組，如八倍體小麥的單倍體有四個染色體組，A錯誤，B正確；由配子發(fā)育成的個體細胞中不管有幾個染色體組，都屬于單倍體，C、D錯誤。易錯警示關(guān)于單倍體與多倍體的兩個易誤點(1)單倍體的體細胞中并非只有一個染色體組因為大部分的生物是二倍體，所以有時認(rèn)為單倍體的體細胞中只含有一個染色體組，但是多倍體的配子發(fā)育成的個體體細胞中含有不止一個染色體組。(2)單倍體并非都不育二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。題型四變異類型比較及推斷7．(2015·海南高考)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是()A．基因突變都會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個體表現(xiàn)型變更C．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的變更D．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡視察答案C解析基因突變的實質(zhì)是基因中堿基序列的變更，結(jié)果是產(chǎn)生等位基因，不會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A錯誤；基因突變不肯定引起個體表現(xiàn)型的變更，B錯誤；由于染色體是DNA的主要載體，染色體結(jié)構(gòu)變異會引起DNA堿基序列的變更，C正確；基因突變在光學(xué)顯微鏡下是看不見的，D錯誤。8．家蠶屬于ZW型性別確定的二倍體生物，含有異型性染色體ZW的為雌性。下圖所示為家蠶正常卵原細胞及幾種突變細胞的第2對常染色體和性染色體。以下分析正確的是()A．正常卵原細胞產(chǎn)生的雌配子類型有四種，該過程受基因限制B．突變細胞Ⅰ發(fā)生了基因突變或基因重組C．突變細胞Ⅰ和突變細胞Ⅱ所發(fā)生的變異都能夠通過顯微鏡視察到D．突變細胞Ⅲ中A和a的分別符合基因的分別定律答案A解析正常卵原細胞中常染色體和性染色體在減數(shù)分裂時自由組合，可產(chǎn)生四種雌配子，生命活動從根本上來說均是受基因限制的，A正確；與正常卵原細胞相比，可看出突變細胞Ⅰ應(yīng)是發(fā)生了基因突變，不能在顯微鏡下看到，突變細胞Ⅱ發(fā)生了染色體缺失，可在顯微鏡下看到，B、C錯誤；突變細胞Ⅲ中A和a位于非同源染色體上，在減數(shù)分裂時遵循基因的自由組合定律，D錯誤。9．下圖為雌性果蠅體內(nèi)部分染色體的行為及細胞分裂圖像，其中能夠體現(xiàn)基因重組的是()A．①③B．①④C．②③D．②④答案B解析圖①表示四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，能夠?qū)崿F(xiàn)基因重組；圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；圖③表示有絲分裂后期，著絲點分裂導(dǎo)致兩套相同的染色體分別移向細胞兩極，在這個過程中不發(fā)生基因重組；圖④表示減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。學(xué)問拓展1.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)分(1)變異范圍不同①基因突變：是分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基的變更，這種變更在光學(xué)顯微鏡下視察不到。②染色體結(jié)構(gòu)的變異：是在染色體水平上的變異，涉及染色體某一片段的變更，這一片段可能含有若干個基因，這種變更在光學(xué)顯微鏡下可視察到。(2)變異的方式不同基因突變包括基因中堿基對的增加、缺失和替換三種類型；染色體結(jié)構(gòu)的變異包括染色體片段的缺失、重復(fù)、倒位和易位。它們的區(qū)分可用下圖表示。(3)變異的結(jié)果不同①染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列依次發(fā)生變更，從而導(dǎo)致性狀的變更，但未形成新的基因。②基因突變是基因結(jié)構(gòu)的變更，包括DNA堿基對的替換、增加和缺失，基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，但基因數(shù)目不變，生物的性狀不肯定變更。2．易位與交叉互換的區(qū)分題型五變異類型的試驗探究10．果蠅為XY型性別確定，與人的性別確定方式不同的是，果蠅由受精卵中的X染色體的數(shù)目確定雌性或雄性。如表為果蠅受精卵中性染色體組成及發(fā)育狀況。已知果蠅中紅眼(A)對白眼(a)為顯性，基因位于X染色體某一片段上，若該片段缺失則X染色體記為X－，其中XX－為可育雌果蠅，X－Y因缺少相應(yīng)基因而死亡。用紅眼雄果蠅(XAY)與白眼雌果蠅(XaXa)雜交得到F1，發(fā)覺F1中有一只例外白眼雌果蠅?，F(xiàn)將該白眼雌果蠅與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F2。依據(jù)F2性狀推斷該白眼雌果蠅產(chǎn)生的緣由：(1)若子代________________________________，則是由親代配子基因突變所致；(2)若子代________________________________，則是由X染色體片段缺失所致；(3)若子代________________________________，則是由染色體數(shù)目變異所致。答案(1)白眼雄果蠅∶紅眼雌果蠅＝1∶1(2)紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝2∶1(3)紅眼雌果蠅∶白眼雌果蠅∶紅眼雄果蠅∶白眼雄果蠅＝4∶1∶1∶4(或雌雄個體中均有紅眼和白眼兩種性狀)解析利用代入法解題，將結(jié)論代入推相應(yīng)現(xiàn)象。用紅眼雄果蠅(XAY)與白眼雌果蠅(XaXa)雜交得到F1，正常狀況下F1的雌果蠅眼色的基因型為XAXa，表現(xiàn)型為紅眼。白眼雌果蠅的出現(xiàn)可能有三種緣由，基因突變所致、X染色體片段缺失所致、性染色體數(shù)目變異所致。(1)若為基因突變所致，則白眼的基因型為XaXa，與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F2，即XaXa×XAY，子代的表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅∶白眼雄果蠅＝1∶1。(2)若是由X染色體片段缺失所致，則白眼的基因型為X－Xa，與正常紅眼雄果蠅雜交產(chǎn)生F2，即X－Xa×XAY，由于X－Y因缺少相應(yīng)基因而死亡，所以子代的表現(xiàn)型及比例為紅眼雌果蠅(XAX－、XAXa)∶白眼雄果蠅(XaY)＝2∶1。(3)若是由性染色體數(shù)目變異所致，依據(jù)表格雌果蠅的染色體組成可知，白眼果蠅的染色體組成為XXY，所以基因型為XaXaY，產(chǎn)生的配子為XaXa∶XaY∶Xa∶Y＝1∶2∶2∶1。正常紅眼雄果蠅產(chǎn)生的配子為XA∶Y＝1∶1，結(jié)合表格中個體的發(fā)育狀況可知，子代紅眼雌果蠅(XA