搜索
第21讲染色体变异与生物变异在育种上的应用1.简述染色体结构变异和数目变异。2.举例说明生物变异在育种上的应用。目标要求内容索引考点一染色体变异考点二生物变异在育种上的应用知识网络核心要语重温高考演练模拟课时精练01染色体变异1.染色体结构的变异(1)类型(连线)(2)结果：使排列在染色体上的基因的_______________发生改变，从而导致性状的变异。数目或排列顺序可遗传变异类型的辨析(1)图甲①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪类变异？能在光学显微镜下观察到的是哪几个？热点拓展考向一辨析三种可遗传变异提示①染色体片段缺失；②染色体片段易位；③基因突变；④染色体片段倒位。①②④均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，③为基因突变，不能在光学显微镜下观察到。(2)图乙、丙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们分别属于哪类变异？提示图乙发生了非同源染色体间片段的交换，图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换；前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者属于交叉互换型基因重组。2.如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是A.图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.图中4种变异能够遗传的是①③√解析图①表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图②表示易位，A错误；图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，B错误；图④中，若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复，C正确；图中4种变异都是遗传物质的改变，都能够遗传，D错误。利用三个“关于”区分三种变异(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添(增加)，属于基因突变。(3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。归纳总结2.染色体数目的变异(1)类型细胞内___________的增加或减少细胞内以_________的形式成倍地增加或减少①从染色体来源看，一个染色体组中_______________。②从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体_________。③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____________，但不能重复。个别染色体染色体组不含同源染色体各不相同一整套基因(2)染色体组(根据果蝇染色体组归纳)(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公式法归纳总结染色体组数＝染色体数染色体形态数，如图中有4个染色体组。请判断下列的几个细胞含几个染色体组？3个1个2个3个4个4个1个2个当堂检测指出下面细胞分别处于什么时期，此时细胞中各有几个染色体组？减Ⅰ后期有丝中期有丝后期减Ⅱ后期4个2个2个2个当堂检测(3)单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种_____染色体数目的个体体细胞中含有两个_________的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点_____受精卵受精卵植株特点(1)植株弱小(2)一般高度不育正常可育(1)茎秆粗壮(2)叶片、果实和种子较大(3)营养物质含量丰富体细胞染色体组数____2____配子染色体组配子≥1≥3形成过程雄配子单倍体＋雌配子单倍体↓受精作用受精卵生物体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____________秋水仙素处理____________秋水仙素处理__________________举例蜜蜂的雄蜂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————————→直接发育成个体_______(两个染色体组)_______(三个或三个以上染色体组)——→发育————————→直接发育成个体二倍体多倍体花药离体培养单倍体幼苗萌发的种子或幼苗单倍体的实例：雄峰的形成多倍体实例：三倍体无子西瓜的培育①两次传粉第一次传粉：第二次传粉：②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目______，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数_____。③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体________，不能产生正常配子。不变联会紊乱加倍杂交获得三倍体种子刺激子房发育成果实(1)DNA分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异()(2)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()(3)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()(4)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体()(5)单倍体含有的染色体组数都是奇数()××××正误辨析×(6)单倍体都是高度不育的。（)×据图回答下列问题：热点拓展考向二染色体组及生物体倍性的判断(1)甲、乙、丙、丁4个细胞中，染色体组的数目依次为___________。(2)蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育形成的，则雄蜂是___倍体；卵细胞能发育成完整个体的原因是_____________________________________________________。1、2、3、2单含有控制该生物生长、发育、繁殖等所需的全套遗传信息(3)如果含丙细胞的生物由受精卵发育而来，则该生物属于___倍体；如果其由配子直接发育而来，则其属于___倍体；无论哪种情况，该生物都是______(填“不可育”或“可育”)的，原因是__________________________________________。三单不可育在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子命题示例3.下列是对a～h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√解析分析题图可知，a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，e、f图含有四个染色体组，d、g图含有一个染色体组。确认单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点——若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属单倍体，若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体。4.下列对图中所示细胞所含染色体的相关叙述，正确的是(不定项)A.图a含有4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表示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√√解析图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A项正确；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，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，B项错误；图c中含有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项正确；图d中只含有1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄配子或雌配子发育而成的，D项错误。02生物变异在育种上的应用情境现有高秆抗病（DDTT）与矮秆易感病（ddtt）水稻两个品系，为了培育出能稳定遗传的矮秆抗病品系，请写出育种思路与原理。单倍体育种杂交育种1.单倍体育种(1)原理：________________。(2)过程秋水仙素染色体(数目)变异(3)优点：_________________。(4)缺点：技术复杂。明显缩短育种年限2.杂交育种(1)原理：_________。(2)过程①培育杂合子品种②培育隐性纯合子品种基因重组选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。——→⊗选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。③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____，获得F1→F1自交→获得F2→__________需要的类型，连续自交至_______________为止。b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1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_____________________________。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的_________集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期___。鉴别、选择不发生性状分离后代不发生性状分离的F2个体优良性状长杂交3.多倍体育种(1)方法：用_________或低温处理。(2)处理材料：_________________。(3)原理分裂的细胞—————→秋水仙素或低温处理抑制纺锤体的形成——→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秋水仙素萌发的种子或幼苗8个染色体4个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引(3)优点①可以提高_______，在较短时间内获得更多的优良变异类型。②大幅度地_____________。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。4.诱变育种(1)原理：_________。(2)过程基因突变突变率改良某些性状(1)抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦()(2)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种()(3)单倍体育种中，通过花药离体培养所得的植株均为纯合的二倍体()(4)诱变育种可通过改变基因的结构达到育种目的()(5)用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结出三倍体无子西瓜()正误辨析√×××√根据育种程序图识别育种名称和过程归纳总结1、说出A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别表示什么操作？2、说出杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程分别包含哪些过程？(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A—杂交，D—自交，B—花药离体培养，C—秋水仙素处理，E—诱变处理，F—秋水仙素处理，G—转基因技术，H—脱分化，I—再分化，J—包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗新品种”为诱变育种，“种子或幼苗新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子—→新品种”为基因工程育种。——→A、D——→B、C——→E——→F——→G——→H——→I——→J考向三生物育种的综合判断图中甲、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，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，请分析：(1)图中哪种途径为单倍体育种？这种方法为什么能缩短育种年限？热点拓展提示图中①③⑤过程表示单倍体育种。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)图中哪一标号处需用秋水仙素处理？应如何处理？提示图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；⑥处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导染色体加倍。(3)④⑥的育种原理分别是什么？提示④的育种原理为基因突变，⑥的育种原理为染色体变异。(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是哪个过程？提示图中最简便的育种途径为①②过程所示的杂交育种，但育种周期较长；最难以达到育种目标的途径为④过程所示的诱变育种。(5)杂交育种选育从F2开始的原因是什么？其实践过程中一定需要