資源簡介

第21講　染色體變異與生物育種
[課標內容]　舉例說明染色體結構和數目的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
微考點大突破
考點一　染色體變異
　
1.染色體數目變異
(1)類型及實例。
提醒　生物體內有絲分裂和減數分裂過程中染色體移向異常都可導致染色體數目變異。
(2)染色體組分析(根據雄果蠅染色體組成圖歸納)。
提醒　基因組≠染色體組。染色體組:細胞中的每套非同源染色體稱為一個染色體組。基因組:對于有性染色體的生物(二倍體),其基因組所含染色體為常染色體/2+性染色體;對于無性染色體的生物,其基因組與染色體組所含染色體數相同。
(3)染色體組數的確定。
示例 找出形態、大小相同的染色體或等位基因個數并分組 染色體組數
①四對同源染色體 ②一個染色體組 2個染色體組,每組4條染色體
①相同的均有3條 ②一個染色體組 3個染色體組,每組3條染色體
每種基因出現了3次 3個染色體組,每組2條染色體
2.單倍體、二倍體和多倍體
項目 單倍體 二倍體 多倍體
概念 體細胞中染色體數目與本物種__________染色體數目相同的個體 體細胞中含有兩個__________的個體 體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體
發育起點 __________ 受精卵(通常是) 受精卵(通常是)
植株特點 ①植株弱小; ②高度不育 正常可育 ①莖稈粗壯; ②葉片、果實和種子較大; ③營養物質含量豐富
體細胞染 色體組數 __________ 2 __________
自然 原因 單性生殖 正常的有性生殖 外界環境條件劇變(如低溫)
人工 誘導 ____________________________________________ 秋水仙素處理____________________________________________ 低溫或秋水仙素處理____________________________________________
舉例 蜜蜂的雄蜂 幾乎全部的動物和多數的高等植物 香蕉(三倍體);馬鈴薯(四倍體);八倍體小黑麥
提醒　單倍體強調由配子發育而來,并非單倍體都高度不育,某些同源多倍體的單倍體是可育的。
3.低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
(1)實驗原理:用低溫處理植物的分生組織細胞,能夠抑制__________的形成,以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極,導致細胞不能分裂成兩個子細胞,使植物細胞的染色體數目發生變化。
(2)實驗步驟。
(3)實驗中的試劑及其作用。
4.染色體結構變異
(1)染色體結構變異的類型及實例。
提醒　染色體間的易位可分為單向易位和相互易位(平衡易位)。前者指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上,而后者則指兩條染色體間相互交換了片段,較為常見。
①單向易位。
②相互易位。
(2)結果。
染色體結構的改變,會使排列在染色體上的__________或__________發生改變,導致性狀的變異。
(3)對生物體的影響。
大多數染色體結構變異對生物體是__________的,有的甚至會導致生物體死亡。
(1)野生馬鈴薯(2n=24)一個染色體組有12條染色體,馬鈴薯單倍體基因組有12條染色體。(必修2 P87“圖5-5”)()
(2)體細胞的一個染色體組中不可能存在同源染色體。(源自必修2 P87)()
(3)體細胞中含有三個染色體組的個體稱為三倍體。(源自必修2 P88)()
(4)秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成,從而使著絲粒不能分裂,染色體不能分到兩個子細胞。(源自必修2 P88)()
(5)雄蜂體細胞中的染色體數目是雌蜂卵細胞中染色體數目的2倍。(源自必修2 P88)()
(6)非同源染色體某片段移接,僅發生在減數分裂過程中。(必修2 P90“圖5-7”)()
(7)染色體易位不改變基因數量,一般不會對個體性狀產生影響。(必修2 P90“圖5-7”)()
1.基因突變和染色體變異都涉及堿基序列的改變,二者的主要區別是什么
答:____________________________________________。
2.同源四倍體(基因型為AAaa)產生配子時染色體以圖示的情況排列在赤道板的兩側,從而形成不同基因型的配子。
根據上述推導過程,請回答下列問題:
(1)若同源四倍體的基因型為Aaaa,則產生的配子類型及比例:______________________。
(2)若同源四倍體的基因型為AAAa,則產生的配子類型及比例:______________________。
(3)若同源四倍體的基因型為AAaa,則產生的配子類型及比例:______________________。
能力一　染色體數目變異與染色體組(考查科學思維)
1.(2025·福州模擬)普通西瓜是二倍體,研究人員使用二倍體品種M為父本與四倍體品種J雜交,從子代中篩選出品質優良的三倍體無子西瓜新品種Z(如圖)。下列說法錯誤的是(　　)
A.培育品種J的原理是秋水仙素抑制了有絲分裂過程中紡錘體的形成
B.J、M減數分裂過程發生了染色體變異,是子代多樣性的主要原因
C.用成熟的花粉刺激三倍體子房產生生長素,可促進子房發育成果實
D.三倍體高度不育的原因是減數分裂過程中同源染色體聯會發生紊亂
2.(2023·江蘇卷,T10)2022年我國科學家發布燕麥基因組,揭示了燕麥的起源與進化,燕麥進化模式如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A.燕麥是起源于同一祖先的同源六倍體
B.燕麥是由AA和CCDD連續多代雜交形成的
C.燕麥多倍化過程說明染色體數量的變異是可遺傳的
D.燕麥中A和D基因組同源性小,D和C同源性大
能力二　染色體結構變異及變異類型的推斷(考查科學思維)
3.(2021·廣東卷,T16)人類(2n=46)14號與21號染色體二者的長臂在著絲粒處融合形成14/21平衡易位染色體,該染色體攜帶者具有正常的表型,但在產生生殖細胞的過程中,其細胞中形成復雜的聯會復合物(如圖所示)。在進行減數分裂時,若該聯會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規律(不考慮互換),下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述,錯誤的是(　　)
平衡易位攜帶者的聯會復合物
A.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞
B.男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體
C.女性攜帶者的卵子最多含24種形態不同的染色體
D.女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)
4.(2025·大連模擬)某生物基因組成及基因在染色體上的位置關系如圖甲所示。該生物性原細胞經減數分裂形成了如圖乙所示的幾種配子。下列關于這幾種配子形成過程中所發生的變異的說法,錯誤的是(　　)
　　　　 　
　一　　 　二　　 　三　　 　四　　
甲　　　　　　　 乙
A.配子一的變異屬于基因重組,發生在減數分裂Ⅰ前期
B.配子二發生了染色體變異,最可能發生在減數分裂Ⅱ過程中
C.配子三發生了染色體易位,原因可能是基因b轉移到非同源染色體上
D.配子四發生了染色體缺失,原因可能是染色體復制發生錯誤導致基因A或a缺失
幾種常考變異類型產生配子的分析方法
提醒　分析三體產生的配子類型時,為了避免混淆,可以進行標號,如AAa,可以記為A1A2a,則染色體的三種分離方式為1A1A2、1a,1A1、1A2a,1A2、1A1a,最后把A合并即可得到各種配子的比例。
能力三　低溫誘導植物細胞染色體數目變化的原理和過程分析(考查實驗探究)
5.下列關于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗,敘述正確的是(　　)
A.低溫誘導植物細胞染色體數目的變化實驗的原理是分裂間期低溫能抑制紡錘體的形成
B.使用卡諾氏液解離細胞后需用體積分數為95%的酒精沖洗2次
C.制作裝片的過程和“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中的不相同
D.多倍體細胞的形成過程無完整的細胞周期
6.對于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗,下列敘述正確的是(　　)
A.觀察到的細胞中處于分裂間期的細胞最少
B.制作裝片包括解離、染色和制片,染色可以用甲紫溶液
C.在高倍顯微鏡下能觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程
D.在誘導染色體數目變化方面,低溫誘導與秋水仙素誘導的原理相似
考點二　生物變異在育種中的應用
　
1.單倍體育種
(1)基本原理:染色體(數目)變異。
(2)方法和步驟(以二倍體為例)。
(3)特點:可明顯縮短育種年限,但技術復雜,要求較高。
提醒　①單倍體育種包括花藥離體培養和秋水仙素處理兩個過程。
②單倍體育種一般應用于二倍體植物,因為若為四倍體植物,通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。
2.多倍體育種
(1)基本原理:染色體(數目)變異。
(2)方法:低溫或秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
(3)機理:抑制紡錘體的形成,導致染色體不能移向細胞兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍。
(4)實例:三倍體無子西瓜。
提醒　①兩次傳粉:第一次傳粉:雜交獲得三倍體種子;第二次傳粉:刺激子房發育成果實。
②用秋水仙素處理幼苗后,分生組織分裂、分化產生的莖、葉、花的染色體數目加倍,而未經處理部分(如根部細胞)的染色體數目不變。
③三倍體西瓜無子的原因:三倍體西瓜在減數分裂過程中,由于染色體聯會紊亂,不能產生正常配子。
3.雜交育種
(1)原理:__________。
(2)過程。
①培育雜合子品種。
選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。
②培育隱性純合子品種。
選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1F2→選出表型符合要求的個體種植并推廣。
③培育顯性純合子品種。
植物 選擇具有不同優良性狀的親本雜交,獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型,自交至不發生性狀分離為止
動物 選擇具有不同優良性狀的親本雜交,獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交,選擇后代不發生性狀分離的F2個體
(3)優點:操作簡便,可以把多個品種的______________集中在一起。
(4)缺點:獲得新品種的周期長。
提醒　若培育隱性純合品種則無需連續自交篩選,F2中出現相關表型即為純種,可推廣應用。
4.誘變育種
(1)原理:__________。
(2)過程。
(3)優點。
①可以提高__________,在較短時間內獲得更多的優良變異類型。
②大幅度地改良某些性狀。
(4)缺點:有利變異個體往往不多,需要處理大量材料。
5.根據不同育種目標選擇不同育種方案
(1)誘變育種可通過改變基因的堿基序列達到育種目的。(必修2 P83“相關信息”)()
(2)人工雜交選育優質金魚的原理是基因重組。(必修2 P84“與社會的聯系”)()
(3)相比于二倍體植株,多倍體植株常常莖稈粗壯,果實和種子的數量比較多。(源自必修2 P88)()
(4)普通小麥、棉、煙草、菊、水仙都是多倍體。(必修2 P88“相關信息”)()
(5)與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。(源自必修2 P89)()
(6)單倍體育種中,通過花藥(或花粉)離體培養所得的植株均為純合的二倍體。(必修2 P89“與社會的聯系”)()
(7)用二倍體西瓜給四倍體西瓜傳粉,則四倍體植株所結的種子里面的胚有3個染色體組。(必修2 P91“拓展應用”2)()
1.在實施雜交育種時,一定要經過不斷自交、篩選過程嗎
答:____________________________________________。
2.如圖所示,甲、乙表示水稻兩個品種,A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因,①~⑥表示培育水稻新品種的過程。請回答下列問題:
(1)圖中哪種途徑為單倍體育種
答:______________________。
(2)圖中哪一標號處需用秋水仙素處理 應如何處理
答:____________________________________________。
(3)④⑥的育種原理分別是什么
答:____________________________________________。
(4)AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物種嗎 為什么
答:____________________________________________。
(5)若AAaaBBbb在產配子時同源染色體兩兩配對,兩兩分離,則其產生AaBb配子的概率為多少 寫出計算思路。
答:____________________________________________。
能力一　育種原理、育種方法的選擇和判斷(考查科學思維)
1.(2021·廣東卷,T11)白菜型油菜(2n=20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種,科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)
A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B.將Bc作為育種材料,能縮短育種年限
C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D.自然狀態下Bc因配子發育異常而高度不育
2.某植物經化學誘變劑EMS處理后得到三個單隱性核基因控制的雄性不育突變體(EC2 115、EC2 214和EC1 188),突變體EC2 115、EC2 214經低溫誘導可恢復育性,二者相互雜交的后代均可育。對EC1 188進行基因定位發現,該突變體中AtMYB103基因發生了突變,轉錄的mRNA中原來的CAA變為了UAA。下列說法正確的是(　　)
A.突變體EC2 214經低溫誘導后恢復育性,說明生物體的表型取決于環境
B.突變體EC2 115與EC2 214的突變基因可能位于兩對非同源染色體上
C.突變體EC1 188中基因發生了堿基對的替換,由T/A堿基對替換為C/G
D.三種突變體分別與可育品系正反交,可驗證突變基因位于細胞核內
能力二　育種方案的分析與設計(考查科學探究)
3.(2024·黑吉遼卷,T24)作物在成熟期葉片枯黃,若延長綠色狀態將有助于提高產量。某小麥野生型在成熟期葉片正常枯黃(熟黃),其單基因突變純合子m1在成熟期葉片保持綠色的時間延長(持綠)。回答下列問題:
(1)將m1與野生型雜交得到F1,表型為__________(填“熟黃”或“持綠”),則此突變為隱性突變(A1基因突變為a1基因),推測A1基因控制小麥熟黃,將A1基因轉入__________個體中表達,觀察獲得的植株表型可驗證此推測。
(2)突變體m2與m1表型相同,是A2基因突變為a2基因的隱性純合子,A2基因與A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因轉錄的模板鏈簡要信息如圖1。據圖1可知,與野生型基因相比,a1基因發生了______________,a2基因發生了______________,使合成的mRNA都提前出現了______________,翻譯出的多肽鏈長度變__________,導致蛋白質的空間結構改變,活性喪失。A1(A2)基因編碼A酶,圖2為檢測野生型和兩個突變體葉片中A酶的酶活性結果,其中__________號株系為野生型的數據。
[注]　“”表示三個堿基;“”表示未畫出的部分序列;“*”表示一個堿基;AUG是起始密碼子;UAA、UAG、UGA是終止密碼子。
圖1
圖2
(3)A1和A2基因位于非同源染色體上,m1的基因型為______________,m2的基因型為______________。若將m1與m2雜交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不發生性狀分離個體的比例為__________。
微真題重體悟
　
1.(2023·遼寧卷,T2)葡萄與爬山虎均是葡萄科常見植物,將二倍體爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍體葡萄柱頭上,可獲得無子葡萄。下列敘述正確的是(　　)
A.爬山虎和葡萄之間存在生殖隔離
B.爬山虎花粉引起葡萄果實發生了基因突變
C.無子葡萄經無性繁殖產生的植株仍結無子果實
D.無子葡萄的果肉細胞含一個染色體組
2.(2023·湖北卷,T16)DNA探針是能與目的DNA配對的帶有標記的一段核苷酸序列,可檢測識別區間的任意片段,并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅Ⅱ號染色體上特定DNA區間。某果蠅的Ⅱ號染色體中的一條染色體部分區段發生倒位,如圖所示。用上述探針檢測細胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“-”表示雜交信號),結果正確的是(　　)
A　B　C　D
3.(2024·黑吉遼卷,T15)栽培馬鈴薯為同源四倍體,育性偏低。GBSS基因(顯隱性基因分別表示為G和g)在直鏈淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能產生直鏈淀粉。不考慮突變和染色體互換,下列敘述錯誤的是(　　)
A.相比二倍體馬鈴薯,四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯,塊莖更大
B.選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題,并保持優良性狀
C.Gggg個體產生的次級精母細胞中均含有1個或2個G基因
D.若同源染色體兩兩聯會,GGgg個體自交,子代中產直鏈淀粉的個體占35/36
4.(經典高考題)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa,其異常聯會形成的部分配子也可受精形成子代。下列相關敘述正確的是 (　　)
A.如圖表示的過程發生在減數第一次分裂后期
B.自交后代會出現染色體數目變異的個體
C.該玉米單穗上的籽粒基因型相同
D.該植株花藥培養加倍后的個體均為純合子
5.(2020·全國卷Ⅲ,T32)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程,如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上,人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題:
(1)在普通小麥的形成過程中,雜種一是高度不育的,原因是________________________________________。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細胞中有__________條染色體。一般來說,與二倍體相比,多倍體的優點是__________(答出2點即可)。
(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍,可采用的方法有________________________________________(答出1點即可)。
(3)現有甲、乙兩個普通小麥品種(純合體),甲的表型是抗病易倒伏,乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種,請簡要寫出實驗思路。
第21講　染色體變異與生物育種
微考點·大突破
考點一
教材解讀
1.(1)個別染色體　染色體組　(2)①同源染色體　③全套遺傳信息
2.配子　染色體組　配子　≥1　≥3　花藥離體培養　單倍體幼苗　萌發的種子或幼苗
3.(1)紡錘體　(2)卡諾氏液　95%　漂洗　(3)固定細胞形態　洗去卡諾氏液　解離液　使染色體著色
4.(1)易位　倒位　(2)基因數目　排列順序　(3)不利
教材基礎辨析
　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×
教材素材拓展
1.提示　基因突變是基因結構中堿基的替換、增添或缺失,通常不改變基因的數目和排列順序,而染色體變異能改變排列在染色體上的基因的數目和排列順序
2.提示　(1)Aa∶aa=1∶1　(2)AA∶Aa=1∶1　(3)AA∶Aa∶aa=1∶4∶1
能力提升
1.B　解析　培育品種J是二倍體西瓜加倍形成的四倍體西瓜,其原理是秋水仙素抑制了有絲分裂過程中紡錘體的形成,A項正確;J、M子代多樣性的主要原因是基因重組,B項錯誤;三倍體植株體細胞有三個染色體組,減數分裂過程中,同源染色體聯會發生紊亂,不能產生正常的配子,而當三倍體植株開花后用成熟的花粉刺激三倍體子房,可以刺激其產生生長素,促進子房的子房壁發育為果皮,因此子房發育為果實,產生無子西瓜,C、D兩項正確。
2.C　解析　燕麥起源于燕麥屬,AA和CCDD雜交得到異源三倍體ACD,ACD不育,需誘導其染色體數目加倍后才能形成AACCDD的燕麥,故燕麥是起源于同一祖先的異源六倍體,A、B兩項錯誤;燕麥多倍化的原理是染色體數目變異,是可遺傳的變異,C項正確;燕麥中A和D基因組由A/D基因組祖先進化而來,二者與C基因組親緣關系較遠,故A和D基因組同源性大,D與C同源性小,D項錯誤。
3.C　解析　14/21平衡易位染色體,是通過染色體易位形成,屬于染色體變異,可通過顯微鏡觀察到,而有絲分裂中期染色體形態固定,故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞,A項正確;由題干信息可知,14/21平衡易位染色體,由14號和21號兩條染色體融合成一條染色體,故男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體,B項正確;由于形成14/21平衡易位染色體,該女性初級卵母細胞中含有45條染色體,經過減數分裂該女性攜帶者的卵子最多含23種形態不同的染色體,C項錯誤;女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮題圖中的3種染色體)分別是:①含有14、21號染色體的正常卵細胞、②僅含有14/21平衡易位染色體的卵細胞、③含有14/21平衡易位染色體和21號染色體的卵細胞、④僅含有14號染色體的卵細胞、⑤含有14/21平衡易位染色體和14號染色體的卵細胞、⑥僅含有21號染色體的卵細胞,D項正確。
4.A　解析　配子一形成過程中,在減數分裂Ⅰ后期,發生了非同源染色體上非等位基因的自由組合,屬于基因重組,A項錯誤;配子二形成的原因是減數分裂Ⅱ后期,姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向同一極,這屬于染色體變異,B項正確;a和b是非同源染色體上的基因,而配子三中a和b位于同一條染色體上,原因可能是基因b轉移到非同源染色體上,屬于染色體結構變異中的易位,C項正確;配子四的變異屬于染色體變異中的缺失,原因可能是染色體復制發生錯誤導致基因A或a缺失,D項正確。
5.D　解析　“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的原理是低溫抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,從而使染色體數目加倍,A項錯誤;該實驗中,卡諾氏液的作用是固定細胞形態(不是解離作用),根尖用卡諾氏液固定后,需用體積分數為95%的酒精進行沖洗,B項錯誤;“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗和“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中制作裝片的過程相同,都是解離→漂洗→染色→制片,C項錯誤;低溫誘導能抑制紡錘體的形成,使細胞不能完成分裂,故多倍體細胞的形成過程無完整的細胞周期,D項正確。
6.D　解析　分裂間期在細胞周期中所占時間最長,所以觀察到的細胞中處于分裂間期的細胞最多,A項錯誤;制作裝片包括解離、漂洗、染色和制片,B項錯誤;觀察的細胞已經死亡,所以在高倍顯微鏡下不能觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程,C項錯誤;在誘導染色體數目變化方面,低溫誘導與秋水仙素誘導的原理相似,都是抑制紡錘體的形成,染色體的著絲粒分裂后,染色體不能向細胞兩極移動,導致染色體數目加倍,D項正確。
考點二
教材解讀
3.(1)基因重組　(3)優良性狀
4.(1)基因突變　(3)①突變頻率
5.單倍體育種　誘變育種　多倍體育種
教材基礎辨析
　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√
教材素材拓展
1.提示　不一定。若要培育雜合子品種,可將雜種子一代作為種子直接使用,但種子只能用一年;若要培育隱性純合子品種,在F2中選出表型符合要求的個體種植并推廣即可;若要培育顯性純合子,則往往需要不斷自交、篩選
2.提示　(1)題圖中①③⑤過程表示單倍體育種
(2)題圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體的幼苗,從而獲得純合子;⑥處需用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗,以誘導染色體數目加倍
(3)④的育種原理為基因突變,⑥的育種原理為染色體變異
(4)不是同一物種。因為二倍體AaBb與四倍體AAaaBBbb雜交產生的子代為不育的三倍體,因此二者是不同的物種
(5)植株AAaaBBbb減數分裂產生的配子基因型及比例為(AA∶Aa∶aa)(BB∶Bb∶bb)=(1∶4∶1)(1∶4∶1),則產生AaBb配子的概率=2/3×2/3=4/9
能力提升
1.A　解析　白菜型油菜為二倍體植株,由未受精的卵細胞發育形成的植株Bc為單倍體,故Bc體細胞中有一個染色體組,A項錯誤;Bc作為育種材料能明顯縮短育種年限,B項正確;秋水仙素可誘導細胞染色體加倍,故Bc幼苗經秋水仙素處理,可以獲得純合植株,C項正確;因該單倍體植株體細胞中無同源染色體,故其無法產生正常的配子,從而表現為高度不育,D項正確。
2.B　解析　突變體EC2 214經低溫誘導后可恢復育性,說明生物體的表型是由環境和基因共同作用的結果,A項錯誤;突變體EC2 115與EC2 214的突變基因可能位于兩對非同源染色體上,也可能位于一對同源染色體上,B項正確;由題可知,對EC1 188進行基因定位發現,該突變體中AtMYB103基因發生了突變,轉錄的mRNA中原來的CAA變為了UAA,說明EC1 188突變體中AtMYB103基因由C/G堿基對替換為了T/A,C項錯誤;三種突變體都為雄性不育,無法進行正反交,D項錯誤。
3.答案　(1)熟黃　持綠　(2)堿基的替換　堿基的增添　終止密碼子　短　①　(3)a1a1A2A2　A1A1a2a2　1/2
解析　(1)發生隱性突變時,野生型的基因型為A1A1,m1的基因型為a1a1,兩者雜交得到的F1的基因型為A1a1,表型為熟黃。推測A1基因控制熟黃,可將該基因轉入持綠的個體中表達,觀察獲得的植株表型,若為熟黃即可驗證此推測。(2)據題圖1可知,與A1基因相比,a1基因中發生了堿基的替換(C—G替換成T—A);與A2基因相比,a2基因中發生了堿基的增添,使得a1、a2基因中均提前出現了堿基序列ACT,根據堿基互補配對原則,ACT對應的密碼子為UGA(終止密碼子),即a1、a2基因合成的mRNA都提前出現了終止密碼子,翻譯出的多肽鏈長度變短。由于A1(A2)基因編碼A酶,野生型(A1A1或A2A2)株系中的A酶的酶活性應最高,題圖2中①號株系為野生型的數據。(3)A1/a1、A2/a2分別為兩對等位基因,A1基因和A2基因為非同源染色體上的非等位基因,故A1/a1、A2/a2兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。m1的基因型為a1a1A2A2,m2的基因型為A1A1a2a2,m1和m2雜交得到F1(A1a1A2a2),F1自交,得到F2,F2的基因型及比例為A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2=9∶3∶3∶1,對應的表型為野生型∶突變型=9∶7(突變體m2與m1表型相同),故F2中自交后代不發生性狀分離的基因型為A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2,所占比例為1/16+3/16+3/16+1/16=1/2。
微真題·重體悟
1.A　解析　由題意可知,二倍體爬山虎給二倍體葡萄受粉,會獲得無子葡萄,說明兩者雜交無法產生可育后代,存在生殖隔離,A項正確;爬山虎的花粉刺激葡萄的子房發育成無子葡萄,原因是花粉生長素促進子房發育為果實,葡萄遺傳物質并未發生改變,沒有發生基因突變,所以無子性狀不會遺傳,無子葡萄經無性繁殖產生的植株可結有子果實,B、C兩項錯誤;無子葡萄的果肉細胞由母本子房發育而來,染色體組與母本相同,有兩個染色體組,D項錯誤。
2.B　解析　由題圖可知,倒位發生后,著絲粒兩端各有一部分探針識別區段,該區段的核苷酸序列仍然能被DNA探針識別,即雜交信號位于著絲粒兩端,有絲分裂細胞中存在另一條未發生倒位的正常Ⅱ號染色體,復制后每條染色體含有2條姐妹染色單體,倒位的染色體含4個雜交信號,正常的染色體含2個雜交信號,B項正確。
3.C　解析　與二倍體馬鈴薯相比,四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯,塊莖更大,A項正確;栽培馬鈴薯進行有性生殖時育性偏低,可選用塊莖利用無性繁殖技術解決這個問題,同時能保持優良性狀,B項正確;在不考慮突變和染色體互換時,Gggg經減數第一次分裂,同源染色體分離,含G基因的染色體進入一個次級精母細胞,該細胞中含2個G基因,另一個次級精母細胞中不含G基因,C項錯誤;若同源染色體兩兩聯會,基因型為GGgg的個體產生配子的基因型及比例為GG∶Gg∶gg=1∶4∶1,其自交子代中不產直鏈淀粉的個體(gggg)占1/36,產直鏈淀粉的個體占1-1/36=35/36,D項正確。
4.B　解析　題圖中表示染色體正在發生聯會過程,聯會發生在減數第一次分裂前期,A項錯誤;據題圖中異常聯會可知,該同源四倍體玉米異常聯會將出現染色體數量增加或減少的配子,所以其自交后代會出現染色體數目變異的個體,B項正確;該玉米可產生不同基因型的配子,所以其單穗上會出現不同基因型的籽粒,C項錯誤;該植株正常聯會可產生Aa、aa兩種配子,所以花藥培養加倍后可得到AAaa(雜合子)和aaaa兩種基因型的四倍體,D項錯誤。
5.答案　(1)無同源染色體,不能進行正常的減數分裂　42　營養物質含量高、莖稈粗壯　(2)秋水仙素處理　(3)甲、乙兩個品種雜交得F1,F1自交得F2,選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發生性狀分離的植株。
解析　(1)一粒小麥(AA)和斯氏麥草(BB)通過雜交得到了雜種一,雜種一含有A、B兩個染色體組,而A、B兩個染色體組來自不同的物種,所以雜種一不含同源染色體,在減數分裂形成生殖細胞時,染色體不能聯會,減數分裂異常,不能產生可育的配子,所以雜種一高度不育。由題圖可知,普通小麥的染色體組成為AABBDD,因為A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組,每個染色體組均含7條染色體,所以普通小麥體細胞中有42條染色體。與二倍體相比,多倍體的植株常常莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。(2)常常用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗,使植物細胞內染色體數目加倍。(3)以甲、乙為實驗材料獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種,可以通過雜交育種的方法獲得。實驗思路見答案。(共86張PPT)
第21講
第六單元　生物的變異、育種與進化
染色體變異與生物育種
課
標
內
容
舉例說明染色體結構和數目的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
微考點 大突破
內容
索引
微真題 重體悟
考點一　染色體變異
考點二　生物變異在育種中的應用
考點一　染色體變異
微考點/大突破
第一部分
1.染色體數目變異
(1)類型及實例。
提醒　生物體內有絲分裂和減數分裂過程中染色體移向異常都可導致染色體數目變異。
個別染色體
染色體組
(2)染色體組分析(根據雄果蠅染色體組成圖歸納)。
同源染色體
全套遺傳信息
提醒　基因組≠染色體組。染色體組：細胞中的每套非同源染色體稱為一個染色體組。基因組：對于有性染色體的生物(二倍體)，其基因組所含染色體為常染色體/2+性染色體；對于無性染色體的生物，其基因組與染色體組所含染色體數相同。
(3)染色體組數的確定。
類型 示例 找出形態、大小相同的染色體或等位基因個數并分組 染色體組數
圖形或示意圖類 2個染色體組，每組4條染色體
圖形或 示意圖類 3個染色體組，每組3條染色體
基因組 成類 每種基因出現了3次 3個染色體組，每組2條染色體
2.單倍體、二倍體和多倍體
項目 單倍體 二倍體 多倍體
概念 體細胞中染色體數目與本物種________染色體數目相同的個體 體細胞中含有兩個__________的個體 體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體
發育 起點 ________ 受精卵(通常是) 受精卵(通常是)
植株 特點 ①植株弱小； ②高度不育 正常可育 ①莖稈粗壯；
②葉片、果實和種子較大；
③營養物質含量豐富
配子
染色體組
配子
體細胞染 色體組數 ________ 2 ________
形成 原因 自然 原因 單性生殖 正常的有性生殖 外界環境條件劇變
(如低溫)
人工 誘導 _____________ 秋水仙素處理______________ 低溫或秋水仙素處理__________________
舉例 蜜蜂的雄蜂 幾乎全部的動物和多數的高等植物 香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥
≥1
≥3
花藥離體培養
單倍體幼苗
萌發的種子或幼苗
提醒　單倍體強調由配子發育而來，并非單倍體都高度不育，某些同源多倍體的單倍體是可育的。
3.低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
(1)實驗原理：用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制________的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導致細胞不能分裂成兩個子細胞，使植物細胞的染色體數目發生變化。
紡錘體
(2)實驗步驟。
卡諾氏液
95%
漂洗
(3)實驗中的試劑及其作用。
固定細胞形態
洗去卡諾氏液
解離液
使染色體著色
4.染色體結構變異
(1)染色體結構變異的類型及實例。
易位
倒位
提醒　染色體間的易位可分為單向易位和相互易位(平衡易位)。前者指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上，而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。
①單向易位。
②相互易位。
(2)結果。
染色體結構的改變，會使排列在染色體上的_________或__________發生改變，導致性狀的變異。
(3)對生物體的影響。
大多數染色體結構變異對生物體是________的，有的甚至會導致生物體死亡。
基因數目
排列順序
不利
教材基礎辨析
(1)野生馬鈴薯(2n=24)一個染色體組有12條染色體，馬鈴薯單倍體基因組有12條染色體。(必修2 P87“圖5-5”)( )
(2)體細胞的一個染色體組中不可能存在同源染色體。(源自必修2 P87)( )
(3)體細胞中含有三個染色體組的個體稱為三倍體。(源自必修2 P88)
( )
√
√
×
(4)秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，從而使著絲粒不能分裂，染色體不能分到兩個子細胞。(源自必修2 P88)( )
(5)雄蜂體細胞中的染色體數目是雌蜂卵細胞中染色體數目的2倍。
(源自必修2 P88)( )
(6)非同源染色體某片段移接，僅發生在減數分裂過程中。(必修2 P90
“圖5-7”)( )
(7)染色體易位不改變基因數量，一般不會對個體性狀產生影響。(必修2 P90“圖5-7”)( )
×
×
×
×
教材素材拓展
1.基因突變和染色體變異都涉及堿基序列的改變，二者的主要區別是什么
答：_______________________________________________________
________________________________________________________________________________。
基因突變是基因結構中堿基的替換、增添或缺失，通常不改變基因的數目和排列順序，而染色體變異能改變排列在染色體上的基因的數目和排列順序
2.同源四倍體(基因型為AAaa)產生配子時染色體以圖示的情況排列在赤道板的兩側，從而形成不同基因型的配子。
根據上述推導過程，請回答下列問題：
(1)若同源四倍體的基因型為Aaaa，則產生的配子類型及比例：_______________。
(2)若同源四倍體的基因型為AAAa，則產生的配子類型及比例：_______________。
(3)若同源四倍體的基因型為AAaa，則產生的配子類型及比例：______________________。
Aa∶aa=1∶1
AA∶Aa=1∶1
AA∶Aa∶aa=1∶4∶1
能力一　染色體數目變異與染色體組(考查科學思維)
1.(2025·福州模擬)普通西瓜是二倍體，研究人員使用二倍體品種M為父本與四倍體品種J雜交，從子代中篩選出品質優良的三倍體無子西瓜新品種Z(如圖)。下列說法錯誤的是(　　)
A.培育品種J的原理是秋水仙素抑制了有絲分裂過程中紡錘體的形成
B.J、M減數分裂過程發生了染色體變異，是子代多樣性的主要原因
C.用成熟的花粉刺激三倍體子房產生生長素，可促進子房發育成果實
D.三倍體高度不育的原因是減數分裂過程中同源染色體聯會發生紊亂
培育品種J是二倍體西瓜加倍形成的四倍體西瓜，其原理是秋水仙素抑制了有絲分裂過程中紡錘體的形成，A項正確；J、M子代多樣性的主要原因是基因重組，B項錯誤；三倍體植株體細胞有三個染色體組，減數分裂過程中，同源染色體聯會發生紊亂，不能產生正常的配子，而當三倍體植株開花后用成熟的花粉刺激三倍體子房，可以刺激其產生生長素，促進子房的子房壁發育為果皮,因此子房發育為果實，產生無子西瓜，C、D兩項正確。
解析
2.(2023·江蘇卷，T10)2022年我國科學家發布燕麥基因組，揭示了燕麥的起源與進化，燕麥進化模式如圖所示。下列相關敘述正確的是(　　)
A.燕麥是起源于同一祖先的同源六倍體
B.燕麥是由AA和CCDD連續多代雜交形成的
C.燕麥多倍化過程說明染色體數量的變異是可遺傳的
D.燕麥中A和D基因組同源性小，D和C同源性大
燕麥起源于燕麥屬，AA和CCDD雜交得到異源三倍體ACD，ACD不育，需誘導其染色體數目加倍后才能形成AACCDD的燕麥，故燕麥是起源于同一祖先的異源六倍體，A、B兩項錯誤；燕麥多倍化的原理是染色體數目變異，是可遺傳的變異，C項正確；燕麥中A和D基因組由A/D基因組祖先進化而來，二者與C基因組親緣關系較遠，故A和D基因組同源性大，D與C同源性小，D項錯誤。
解析
能力二　染色體結構變異及變異類型的推斷(考查科學思維)
3.(2021·廣東卷，T16)人類(2n=46)14號
與21號染色體二者的長臂在著絲粒處融
合形成14/21平衡易位染色體，該染色體
攜帶者具有正常的表型，但在產生生殖
細胞的過程中，其細胞中形成復雜的聯
會復合物(如圖所示)。在進行減數分裂時，若該聯會復合物的染色體遵循正常的染色體行為規律(不考慮互換)，下列關于平衡易位染色體攜帶者的敘述，錯誤的是(　　)
A.觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞
B.男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體
C.女性攜帶者的卵子最多含24種形態不同的染色體
D.女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮圖中的3種染色體)
14/21平衡易位染色體，是通過染色體易位形成，屬于染色體變異,可通過顯微鏡觀察到，而有絲分裂中期染色體形態固定，故觀察平衡易位染色體也可選擇有絲分裂中期細胞，A項正確；由題干信息可知，14/21平衡易位染色體，由14號和21號兩條染色體融合成一條染色體，故男性攜帶者的初級精母細胞含有45條染色體，B項正確；由于形成14/21平衡易位染色體，該女性初級卵母細胞中含有45條染色體，經過減數分裂該女性攜帶者的卵子最多含23
解析
種形態不同的染色體，C項錯誤；女性攜帶者的卵子可能有6種類型(只考慮題圖中的3種染色體)分別是：①含有14、21號染色體的正常卵細胞、②僅含有14/21平衡易位染色體的卵細胞、③含有14/21平衡易位染色體和21號染色體的卵細胞、④僅含有14號染色體的卵細胞、⑤含有14/21平衡易位染色體和14號染色體的卵細胞、⑥僅含有21號染色體的卵細胞，D項正確。
解析
4.(2025·大連模擬)某生物基因組成及基因在染色體上的位置關系如圖甲所示。該生物性原細胞經減數分裂形成了如圖乙所示的幾種配子。下列關于這幾種配子形成過程中所發生的變異的說法，錯誤的是( )
A.配子一的變異屬于基因重組，發生在減數分裂Ⅰ前期
B.配子二發生了染色體變異，最可能發生在減數分裂Ⅱ過程中
C.配子三發生了染色體易位，原因可能是基因b轉移到非同源染色體上
D.配子四發生了染色體缺失，原因可能是染色體復制發生錯誤導致基因A或a缺失
配子一形成過程中，在減數分裂Ⅰ后期，發生了非同源染色體上非等位基因的自由組合，屬于基因重組，A項錯誤；配子二形成的原因是減數分裂Ⅱ后期，姐妹染色單體分開后形成的子染色體移向同一極，這屬于染色體變異，B項正確；a和b是非同源染色體上的基因，而配子三中a和b位于同一條染色體上，原因可能是基因b轉移到非同源染色體上，屬于染色體結構變異中的易位，C項正確；配子四的變異屬于染色體變異中的缺失，原因可能是染色體復制發生錯誤導致基因A或a缺失，D項正確。
解析
幾種常考變異類型產生配子的分析方法
提醒　分析三體產生的配子類型時，為了避免混淆，可以進行標號,如AAa，可以記為A1A2a，則染色體的三種分離方式為1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各種配子的比例。
能力三　低溫誘導植物細胞染色體數目變化的原理和過程分析(考查實驗探究)
5.下列關于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗，敘述正確的是(　　)
A.低溫誘導植物細胞染色體數目的變化實驗的原理是分裂間期低溫能抑制紡錘體的形成
B.使用卡諾氏液解離細胞后需用體積分數為95%的酒精沖洗2次
C.制作裝片的過程和“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中的不相同
D.多倍體細胞的形成過程無完整的細胞周期
“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的原理是低溫抑制有絲分裂前期紡錘體的形成，從而使染色體數目加倍，A項錯誤；該實驗中，卡諾氏液的作用是固定細胞形態(不是解離作用)，根尖用卡諾氏液固定后，需用體積分數為95%的酒精進行沖洗，B項錯誤；“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗和“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”實驗中制作裝片的過程相同，都是解離
解析
→漂洗→染色→制片，C項錯誤；低溫誘導能抑制紡錘體的形成,使細胞不能完成分裂，故多倍體細胞的形成過程無完整的細胞周期，D項正確。
解析
6.對于“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗，下列敘述正確的是( )
A.觀察到的細胞中處于分裂間期的細胞最少
B.制作裝片包括解離、染色和制片，染色可以用甲紫溶液
C.在高倍顯微鏡下能觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程
D.在誘導染色體數目變化方面，低溫誘導與秋水仙素誘導的原理相似
分裂間期在細胞周期中所占時間最長，所以觀察到的細胞中處于分裂間期的細胞最多，A項錯誤；制作裝片包括解離、漂洗、染色和制片，B項錯誤；觀察的細胞已經死亡，所以在高倍顯微鏡下不能觀察到細胞從二倍體變為四倍體的過程，C項錯誤；在誘導染色體數目變化方面，低溫誘導與秋水仙素誘導的原理相似，都是抑制紡錘體的形成，染色體的著絲粒分裂后，染色體不能向細胞兩極移動，導致染色體數目加倍，D項正確。
解析
考點二　生物變異在育種中的應用
微考點/大突破
第一部分
1.單倍體育種
(1)基本原理：染色體(數目)變異。
(2)方法和步驟(以二倍體為例)。
(3)特點：可明顯縮短育種年限，但技術復雜，要求較高。
提醒　①單倍體育種包括花藥離體培養和秋水仙素處理兩個過程。
②單倍體育種一般應用于二倍體植物，因為若為四倍體植物，通過單倍體育種形成的個體不一定是純合子。
2.多倍體育種
(1)基本原理：染色體(數目)變異。

(2)方法：低溫或秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。
(3)機理：抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。
(4)實例：三倍體無子西瓜。
提醒　①兩次傳粉：第一次傳粉：雜交獲得三倍體種子；第二次傳
粉：刺激子房發育成果實。
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂、分化產生的莖、葉、花的染色體數目加倍，而未經處理部分(如根部細胞)的染色體數目不變。
③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數分裂過程中，由于染色體聯會紊亂，不能產生正常配子。
3.雜交育種
(1)原理：___________。
(2)過程。
①培育雜合子品種。
選取符合要求的純種雙親雜交(♀×♂)→F1(即為所需品種)。
②培育隱性純合子品種。
選取符合要求的雙親雜交(♀×♂)→F1 F2→選出表型符合要求的個體種植并推廣。
基因重組
③培育顯性純合子品種。
植物 選擇具有不同優良性狀的親本雜交，獲得F1→F1自交→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型，自交至不發生性狀分離為止
動物 選擇具有不同優良性狀的親本雜交，獲得F1→F1雌雄個體交配→獲得F2→鑒別、選擇需要的類型與隱性類型測交，選擇后代不發生性狀分離的F2個體
(3)優點：操作簡便，可以把多個品種的____________集中在一起。
(4)缺點：獲得新品種的周期長。
提醒　若培育隱性純合品種則無需連續自交篩選，F2中出現相關表型即為純種，可推廣應用。
優良性狀
4.誘變育種
(1)原理：___________。
(2)過程。
(3)優點。
①可以提高__________，在較短時間內獲得更多的優良變異類型。
②大幅度地改良某些性狀。
(4)缺點：有利變異個體往往不多，需要處理大量材料。
基因突變
突變頻率
5.根據不同育種目標選擇不同育種方案
單倍體育種
誘變育種
多倍體育種
教材基礎辨析
(1)誘變育種可通過改變基因的堿基序列達到育種目的。(必修2 P83“相關信息”)( )
(2)人工雜交選育優質金魚的原理是基因重組。(必修2 P84“與社會的聯系”)( )
(3)相比于二倍體植株，多倍體植株常常莖稈粗壯，果實和種子的數量比較多。(源自必修2 P88)( )
√
√
×
(4)普通小麥、棉、煙草、菊、水仙都是多倍體。(必修2 P88“相關信息”)( )
(5)與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。(源自必修2 P89)( )
(6)單倍體育種中，通過花藥(或花粉)離體培養所得的植株均為純合的二倍體。(必修2 P89“與社會的聯系”)( )
(7)用二倍體西瓜給四倍體西瓜傳粉，則四倍體植株所結的種子里面的胚有3個染色體組。(必修2 P91“拓展應用”2)( )
√
√
×
√
教材素材拓展
1.在實施雜交育種時，一定要經過不斷自交、篩選過程嗎
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
不一定。若要培育雜合子品種，可將雜種子一代作為種子直接使用，但種子只能用一年；若要培育隱性純合子品種，在F2中選出表型符合要求的個體種植并推廣即可；若要培育顯性純合子，則往往需要不斷自交、篩選
2.如圖所示，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①~⑥表示培育水稻新品種的過程。請回答下列問題：
(1)圖中哪種途徑為單倍體育種
答：_________________________________。
題圖中①③⑤過程表示單倍體育種
(2)圖中哪一標號處需用秋水仙素處理 應如何處理
答：_______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)④⑥的育種原理分別是什么
答：___________________________________________________。
題圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體的幼苗，從而獲得純合子；⑥處需用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，以誘導染色體數目加倍
④的育種原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異
(4)AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物種嗎 為什么
答：_______________________________________________________
_______________________________________________。
(5)若AAaaBBbb在產配子時同源染色體兩兩配對，兩兩分離，則其產生AaBb配子的概率為多少 寫出計算思路。
答：_______________________________________________________
_________________________________________________________________________。
不是同一物種。因為二倍體AaBb與四倍體AAaaBBbb雜交產生的子代為不育的三倍體，因此二者是不同的物種
植株AAaaBBbb減數分裂產生的配子基因型及比例為(AA∶Aa
∶aa)(BB∶Bb∶bb)=(1∶4∶1)(1∶4∶1)，則產生AaBb配子的概率=2/3×2/3=4/9
能力一　育種原理、育種方法的選擇和判斷(考查科學思維)
1.(2021·廣東卷，T11)白菜型油菜(2n=20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)。為了培育高產新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)
A.Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B.將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C.秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株
D.自然狀態下Bc因配子發育異常而高度不育
白菜型油菜為二倍體植株，由未受精的卵細胞發育形成的植株Bc為單倍體，故Bc體細胞中有一個染色體組，A項錯誤；Bc作為育種材料能明顯縮短育種年限，B項正確；秋水仙素可誘導細胞染色體加倍，故Bc幼苗經秋水仙素處理，可以獲得純合植株，C項正確；因該單倍體植株體細胞中無同源染色體，故其無法產生正常的配子，從而表現為高度不育，D項正確。
解析
2.某植物經化學誘變劑EMS處理后得到三個單隱性核基因控制的雄性不育突變體(EC2-115、EC2-214和EC1-188)，突變體EC2-115、EC2-214經低溫誘導可恢復育性，二者相互雜交的后代均可育。對EC1-188進行基因定位發現，該突變體中AtMYB103基因發生了突變，轉錄的mRNA中原來的CAA變為了UAA。下列說法正確的是( )
A.突變體EC2-214經低溫誘導后恢復育性，說明生物體的表型取決于環境
B.突變體EC2-115與EC2-214的突變基因可能位于兩對非同源染色體上
C.突變體EC1-188中基因發生了堿基對的替換，由T/A堿基對替換為C/G
D.三種突變體分別與可育品系正反交，可驗證突變基因位于細胞核內
突變體EC2-214經低溫誘導后可恢復育性，說明生物體的表型是由環境和基因共同作用的結果，A項錯誤；突變體EC2-115與EC2-214的突變基因可能位于兩對非同源染色體上，也可能位于一對同源染色體上，B項正確；由題可知，對EC1-188進行基因定位發現,該突變體中AtMYB103基因發生了突變，轉錄的mRNA中原來的CAA變為了UAA，說明EC1-188突變體中AtMYB103基因由C/G堿基對替換為了T/A，C項錯誤；三種突變體都為雄性不育，無法進行正反交，D項錯誤。
解析
能力二　育種方案的分析與設計(考查科學探究)
3.(2024·黑吉遼卷，T24)作物在成熟期葉片枯黃，若延長綠色狀態將有助于提高產量。某小麥野生型在成熟期葉片正常枯黃(熟黃)，其單基因突變純合子m1在成熟期葉片保持綠色的時間延長(持綠)。回答下列問題：
(1)將m1與野生型雜交得到F1，表型為______(填“熟黃”或“持綠”)，則此突變為隱性突變(A1基因突變為a1基因)，推測A1基因控制小麥熟黃，將A1基因轉入______個體中表達，觀察獲得的植株表型可驗證此推測。
熟黃
持綠
(2)突變體m2與m1表型相同，是A2基因突變為a2基因的隱性純合子，A2基因與A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因轉錄的模板鏈簡要信息如圖1。據圖1可知，與野生型基因相比,
a1基因發生了____________，a2基因發生了____________，使合成的mRNA都提前出現了____________，翻譯出的多肽鏈長度變________，導致蛋白質的空間結構改變，活性喪失。A1(A2)基因編碼A酶，圖2為檢測野生型和兩個突變體葉片中A酶的酶活性結果，其中________號株系為野生型的數據。
堿基的替換
堿基的增添
終止密碼子
短
①
[注]　“ ”表示三個堿基；“ ”表示未畫出的部分序列；“*”表示一個堿基；AUG是起始密碼子；UAA、UAG、UGA是終止密碼子。
圖1
(3)A1和A2基因位于非同源染色體上，m1的基因型為____________，m2的基因型為____________。若將m1與m2雜交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不發生性狀分離個體的比例為________。
a1a1A2A2
A1A1a2a2
1/2
(1)發生隱性突變時，野生型的基因型為A1A1，m1的基因型為a1a1,兩者雜交得到的F1的基因型為A1a1，表型為熟黃。推測A1基因控制熟黃，可將該基因轉入持綠的個體中表達，觀察獲得的植株表型，若為熟黃即可驗證此推測。(2)據題圖1可知，與A1基因相比,
a1基因中發生了堿基的替換(C—G替換成T—A)；與A2基因相比，a2基因中發生了堿基的增添，使得a1、a2基因中均提前出現了堿基序列ACT，根據堿基互補配對原則，ACT對應的密碼子為UGA(終
解析
止密碼子)，即a1、a2基因合成的mRNA都提前出現了終止密碼子,翻譯出的多肽鏈長度變短。由于A1(A2)基因編碼A酶，野生型(A1A1或A2A2)株系中的A酶的酶活性應最高，題圖2中①號株系為野生型的數據。(3)A1/a1、A2/a2分別為兩對等位基因，A1基因和A2基因為非同源染色體上的非等位基因，故A1/a1、A2/a2兩對等位基因的遺傳遵循自由組合定律。m1的基因型為a1a1A2A2，m2的基因型為A1A1a2a2，m1和m2雜交得到F1(A1a1A2a2)，F1自交，得到F2，
解析
F2的基因型及比例為A1_A2_∶a1a1A2_∶A1_a2a2∶a1a1a2a2=9∶3∶3∶
1，對應的表型為野生型∶突變型=9∶7(突變體m2與m1表型相同),故F2中自交后代不發生性狀分離的基因型為A1A1A2A2、a1a1A2_、A1_a2a2、a1a1a2a2，所占比例為1/16+3/16+3/16+1/16=1/2。
解析
微真題/重體悟
第二部分
1.(2023·遼寧卷，T2)葡萄與爬山虎均是葡萄科常見植物，將二倍體爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍體葡萄柱頭上，可獲得無子葡萄。下列敘述正確的是(　　)
A.爬山虎和葡萄之間存在生殖隔離
B.爬山虎花粉引起葡萄果實發生了基因突變
C.無子葡萄經無性繁殖產生的植株仍結無子果實
D.無子葡萄的果肉細胞含一個染色體組
由題意可知，二倍體爬山虎給二倍體葡萄受粉，會獲得無子葡萄,說明兩者雜交無法產生可育后代，存在生殖隔離，A項正確；爬山虎的花粉刺激葡萄的子房發育成無子葡萄，原因是花粉生長素促進子房發育為果實，葡萄遺傳物質并未發生改變，沒有發生基因突變，所以無子性狀不會遺傳，無子葡萄經無性繁殖產生的植株可結有子果實，B、C兩項錯誤；無子葡萄的果肉細胞由母本子房發育而來，染色體組與母本相同，有兩個染色體組，D項錯誤。
解析
2.(2023·湖北卷，T16)DNA探針是
能與目的DNA配對的帶有標記的一
段核苷酸序列，可檢測識別區間的
任意片段，并形成雜交信號。某探針可以檢測果蠅Ⅱ號染色體上特定DNA區間。某果蠅的Ⅱ號染色體中的一條染色體部分區段發生倒位，如圖所示。用上述探針檢測細胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“-”表示雜交信號)，結果正確的是(　　)
由題圖可知，倒位發生后，著絲粒兩端各有一部分探針識別區段,該區段的核苷酸序列仍然能被DNA探針識別，即雜交信號位于著絲粒兩端，有絲分裂細胞中存在另一條未發生倒位的正常Ⅱ號染色體，復制后每條染色體含有2條姐妹染色單體，倒位的染色體含4個雜交信號，正常的染色體含2個雜交信號，B項正確。
解析
3.(2024·黑吉遼卷，T15)栽培馬鈴薯為同源四倍體，育性偏低。GBSS基因(顯隱性基因分別表示為G和g)在直鏈淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能產生直鏈淀粉。不考慮突變和染色體互換，下列敘述錯誤的是(　　)
A.相比二倍體馬鈴薯，四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯，塊莖更大
B.選用塊莖繁殖可解決馬鈴薯同源四倍體育性偏低問題，并保持優良性狀
C.Gggg個體產生的次級精母細胞中均含有1個或2個G基因
D.若同源染色體兩兩聯會，GGgg個體自交，子代中產直鏈淀粉的個體占35/36
與二倍體馬鈴薯相比，四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯，塊莖更大，A項正確；栽培馬鈴薯進行有性生殖時育性偏低，可選用塊莖利用無性繁殖技術解決這個問題，同時能保持優良性狀，B項正確；在不考慮突變和染色體互換時，Gggg經減數第一次分裂，同源染色體分離，含G基因的染色體進入一個次級精母細胞，該細胞中含2個G基因，另一個次級精母細胞中不含G基因，C項錯誤；若同
解析
源染色體兩兩聯會，基因型為GGgg的個體產生配子的基因型及比例為GG∶Gg∶gg=1∶4∶1，其自交子代中不產直鏈淀粉的個體(gggg)占1/36，產直鏈淀粉的個體占1-1/36=35/36，D項正確。
解析
4.(經典高考題)一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa，其異常聯會形成的部分配子也可受精形成子代。下列相關敘述正確的是(　　)
A.如圖表示的過程發生在減數第一次分裂后期
B.自交后代會出現染色體數目變異的個體
C.該玉米單穗上的籽粒基因型相同
D.該植株花藥培養加倍后的個體均為純合子
題圖中表示染色體正在發生聯會過程，聯會發生在減數第一次分裂前期，A項錯誤；據題圖中異常聯會可知，該同源四倍體玉米異常聯會將出現染色體數量增加或減少的配子，所以其自交后代會出現染色體數目變異的個體，B項正確；該玉米可產生不同基因型的配子，所以其單穗上會出現不同基因型的籽粒，C項錯誤;該植株正常聯會可產生Aa、aa兩種配子，所以花藥培養加倍后可得到AAaa(雜合子)和aaaa兩種基因型的四倍體，D項錯誤。
解析
5.(2020·全國卷Ⅲ，T32)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題：
(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是_______________________________________。已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有______條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優點是________________
___________(答出2點即可)。
(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍，可采用的方法有________________(答出1點即可)。
無同源染色體，不能進行正常的減數分裂
42
營養物質含量高、莖稈粗壯
秋水仙素處理
(3)現有甲、乙兩個普通小麥品種(純合體)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路。
甲、乙兩個品種雜交得F1，F1自交得F2，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發生性狀分離的植株。
(1)一粒小麥(AA)和斯氏麥草(BB)通過雜交得到了雜種一，雜種一含有A、B兩個染色體組，而A、B兩個染色體組來自不同的物種,所以雜種一不含同源染色體，在減數分裂形成生殖細胞時，染色體不能聯會，減數分裂異常，不能產生可育的配子，所以雜種一高度不育。由題圖可知，普通小麥的染色體組成為AABBDD，因為A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均
解析
含7條染色體，所以普通小麥體細胞中有42條染色體。與二倍體相比，多倍體的植株常常莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。(2)常常用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，使植物細胞內染色體數目加倍。(3)以甲、乙為實驗材料獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種，可以通過雜交育種的方法獲得。實驗思路見答案。
解析課時微練(二十一)　染色體變異與生物育種
　
一、選擇題:本題共10小題,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的
1.(2025·豫東聯考)下列關于生物變異的敘述,正確的是(　　)
A.發生在體細胞中的基因突變不能遺傳給后代
B.基因重組可能導致DNA分子中堿基序列的改變而出現新性狀
C.染色體倒位不會改變基因的數量,也不會對個體性狀產生影響
D.三倍體無子西瓜減數分裂時聯會紊亂導致其高度不育
2.(2022·湖南卷,T9)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1∶1∶1∶1。該個體最可能發生了下列哪種染色體結構變異(　　)
3.(2020·全國卷Ⅱ,T4)關于高等植物細胞中染色體組的敘述,錯誤的是(　　)
A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組
B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體
C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
4.某家畜群體中存在的染色體變異類型如圖所示,體細胞中含有一條重接染色體的個體稱為重接雜合子,同時含有兩條的則是重接純合子。下列說法錯誤的是(　　)
A.上述過程發生了染色體數目變異
B.上述過程發生了染色體結構變異
C.重接純合子減數分裂能產生正常配子
D.重接雜合子減數分裂能產生正常配子
5.(2025·惠州模擬)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體)可培育抗病高產青蒿素植株(控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上)。下列敘述錯誤的是(　　)
A.利用人工誘變的方法處理野生型青蒿,可能獲得抗病高產植株
B.選擇抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交,再連續自交,篩選抗病高產的植株
C.將抗病基因導入易感病高產青蒿體細胞中,用植物組織培養技術可以獲得抗病高產的植株
D.抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交得F1,利用花藥離體培養直接獲得抗病高產植株
6.某兩性花二倍體植株的基因型為AaBb,A/a、B/b基因位于兩對同源染色體上,其在自然條件下,既可進行自花受粉也可進行異花傳粉。有少數花朵存在異常的減數分裂,可通過自花受粉形成四倍體植株,過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.圖示過程中產生的異常配子的基因型一定是AaBb
B.在自然條件下,該植株也可能產生三倍體子代植株
C.圖示產生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同一物種
D.若環境改變,基因型為AABB的植株更適應環境,則該種群會發生進化
7.(2025·新余模擬)慢性髓性白血病是以骨髓造血干細胞克隆性增殖為主要特征的惡性血液疾病,產生機制如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.染色體某片段移接,僅發生在減數分裂過程中
B.圖示變異用普通光學顯微鏡是觀察不到的
C.患者的ABL、BCR基因遺傳時遵循基因的自由組合定律
D.圖示為染色體結構變異,是可遺傳變異,但不一定遺傳給后代
8.(2025·曲靖模擬)如圖甲是某二倍體生物體細胞染色體組成模式圖,①~⑥是細胞發生變異后的染色體組成模式圖。下列敘述正確的是(　　)
A.①~⑥細胞中均發生了染色體變異
B.①②③的變異方式分別為基因重組、染色體結構變異中的倒位、染色體結構變異中的易位
C.①~⑥都能引起染色體上基因數目或排列順序發生改變
D.甲產生⑤的過程可通過單倍體育種迅速實現
9.多倍體分為兩種,同源多倍體含有來自同一物種的多個染色體組,異源多倍體含有來自兩個或多個物種的多個染色體組。如圖列舉了兩種多倍體的形成機制(N表示一個染色體組的染色體數),下列有關敘述正確的是(　　)
A.油菜為異源四倍體,體細胞中的染色體數目為19
B.油菜可能由花椰菜與蕪菁減數分裂時產生染色體數目加倍的配子受精后形成
C.油菜與花椰菜之間存在生殖隔離,四倍體花椰菜與花椰菜之間不存在生殖隔離
D.油菜表達了在花椰菜和蕪菁中不表達的基因,一定發生了基因突變
10.(2025·唐山調研)染色體某些區域的重復可產生特定的表型,果蠅X染色體上的顯性基因B的主要表型效應是使復眼中的小眼數目減少,使復眼成棒狀,而不是正常的卵圓形(野生型)。果蠅幼蟲的唾液腺細胞的細胞核特別大,其中的染色體比減數分裂時的染色體和其他體細胞的染色體還要大幾百倍。現將純合的棒狀眼雌蠅與野生型雄蠅雜交,子代出現極少數的重棒眼,檢查雄蠅中野生型、棒狀眼、重棒眼的唾液腺細胞的X染色體如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A.16A區域的重復具有累加作用
B.唾液腺染色體是研究果蠅染色體變異的好材料
C.基因組成為BB+的重棒眼雌蠅在減數分裂時兩條X染色體不能配對
D.染色體部分片段重復提供了額外的遺傳物質,其有執行新功能的可能
二、非選擇題
11.(2025·衡水調研)中國是用桑蠶絲織綢最早的國家,自古即以“絲國”聞名于世。家蠶的性別決定方式是ZW型。與雌蠶相比,雄蠶產絲多且質量高。科學家利用誘變技術,使其孵出來的都是雄蠶,部分育種過程如下:①應用電離輻射,得到兩種Z染色體上具有顯性基因(A、B)的雄蠶品系P1和P2,如圖1所示。②利用γ射線誘變得到雌蠶品系P3,使Z染色體的一個片段移接到W染色體上,該片段上帶有a和b基因,如圖2所示。③選擇合適的親本雜交。回答下列問題:
(1)以上育種過程涉及的變異類型有____________________________。
(2)薩頓依據基因和染色體的行為存在______________關系,推測出__________________________________。
(3)A為紅體色基因,a為體色正常基因,B為痕跡翅基因,b為正常翅基因。A或B在雄蠶受精卵中有2個會使胚胎致死,而在雌蠶受精卵有1個顯性基因且沒有其等位基因就會使胚胎致死,其他情況均正常。
①P1和P3雜交后代中紅體色的概率為_______,P2與野生型雌蠶雜交后代的雌雄之比為_______。
②為了選育出雄蠶,選擇P2和P3雜交得F1,從F1中篩選出體色正常、痕跡翅的雌蠶與P1雜交得F2,從F2中篩選出基因型為_______的雄蠶與野生型雌蠶雜交得F3,F3全為雄蠶,雌蠶在胚胎期死亡。在大量的實驗中,F3中有少數雌蠶存活下來,可能的原因是__________________________________________。
12.(科學探究)(2022·河北卷,T20)藍粒小麥是小麥(2n=42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后,可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,研究人員設計了如圖所示的雜交實驗。回答下列問題:
(1)親本不育小麥的基因型是_______,F1中可育株和不育株的比例是_______。
(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是_______________________________________________________________。
(3)F2藍粒不育株在減數分裂時理論上能形成_______個正常的四分體。如果減數分裂過程中同源染色體正常分離,來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配,最終能產生_____種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是_______。
(4)F3藍粒不育株體細胞中有_______條染色體,屬于染色體變異中的_______變異。
(5)F4藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現:
①藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶1。說明________________________________________________________;
②藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1。說明_______________________________________________。符合育種要求的是_______(填“①”或“②”)。
課時微練(二十一)　染色體變異與生物育種
1.D　解析　體細胞中發生的基因突變,一般不會通過有性生殖遺傳給后代,但可以通過無性生殖遺傳給后代,A項錯誤;基因重組不會產生新的性狀,B項錯誤;染色體倒位雖不會改變基因的數量,但會對個體性狀產生影響,C項錯誤;三倍體無子西瓜的細胞含三個染色體組,進行減數分裂時聯會紊亂,產生可育配子的概率極低,所以高度不育,D項正確。
2.C　解析　根據題意,測交后代出現四種表型且比例相等,最可能是發生了染色體結構變異中的易位,使這兩對基因位于兩對同源染色體上,C項符合題意。
3.C　解析　二倍體植物體細胞內有2個染色體組,其配子是經減數分裂后形成的,同源染色體分離,染色體組數減半,A項正確;染色體組是指細胞中的一組在形態和功能上各不相同,但又互相協調,共同控制生物生長、發育、遺傳和變異的非同源染色體,B項正確;高等植物中只有雌雄異體的植物細胞中才有性染色體,而雌雄同體的植物細胞中沒有性染色體,故高等植物的染色體組中不一定有性染色體,C項錯誤;一個染色體組內的染色體的形態、功能各不相同,所含基因也不相同,故每個染色體組中各染色體DNA的堿基排列順序也是不相同的,D項正確。
4.C　解析　題圖所示過程發生了染色體變異,由于脫離的殘片最終會丟失,因此細胞中的染色體數目減少,A項正確;題圖所示過程中發生了染色體結構變異,非同源染色體進行了連接,相當于易位,B項正確;重接純合子的細胞中染色體數目比正常細胞少兩條,產生的配子中少一條染色體,C項錯誤;重接雜合子含有13號、17號以及二者重接染色體,減數分裂時13號、17號染色體可移向細胞同一極,產生正常配子,D項正確。
5.D　解析　可以利用人工誘變的方法處理野生型青蒿,以獲得抗病高產植株,A項正確;利用雜交育種的方法可以將兩個親本的優良性狀組合在一起,B項正確;利用基因工程的方法,將抗病基因導入易感病高產青蒿體細胞中,再利用植物組織培養技術可以獲得抗病高產的植株,C項正確;抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交得F1,利用花藥離體培養、秋水仙素誘導染色體數目加倍,才能獲得抗病高產植株,D項錯誤。
6.A　解析　異常配子的染色體數和體細胞相同,都含有2個染色體組,若是減數分裂Ⅰ同源染色體未分離,減數分裂Ⅱ姐妹染色單體正常分離,則產生異常配子的基因型為AaBb,若是減數分裂Ⅰ正常,減數分裂Ⅱ姐妹染色單體未分離,產生的異常配子的基因型可能為AABB或aabb或AAbb或aaBB,A項錯誤;在自然條件下,產生的異常配子可能與正常配子受精,形成三倍體子代植株,B項正確;題圖所示四倍體植株與二倍體植株雜交產生的三倍體植株會因聯會紊亂難以產生正常配子而高度不育,因此,題圖產生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同一物種,C項正確;生物進化的實質是種群基因頻率的改變,若環境改變,基因型為AABB的植株更適應環境,則A和B的基因頻率會升高,該種群會發生進化,D項正確。
7.D　解析　由題圖可知,22號染色體的一部分移接到了9號染色體上,屬于染色體結構變異中的易位,故染色體片段移接可發生在有絲分裂和減數分裂過程中,且可在高倍顯微鏡下觀察到,A、B兩項錯誤。由題圖可知,患者的ABL、BCR基因在同一條染色體上,遺傳時不遵循基因的自由組合定律,C項錯誤。由題圖可知,該變異為染色體結構變異,是可遺傳變異,但是不一定遺傳給后代,若發生在體細胞中,則不會遺傳給后代,D項正確。
8.D　解析　分析題圖可知,①的變異方式為基因重組(同源染色體上非姐妹染色單體的互換),②的變異方式為染色體結構變異中的易位,③的變異方式為染色體結構變異中的倒位,④的變異方式為染色體數目變異,⑤的變異方式為基因重組(非同源染色體的自由組合),⑥的變異方式為染色體數目變異,題圖①~⑥中發生染色體變異的是②③④⑥,A項錯誤;①②③的變異方式分別為基因重組、染色體結構變異中的易位、染色體結構變異中的倒位,B項錯誤;①~⑥中能引起染色體上基因數目或排列順序發生改變的是①發生基因排列順序的改變、②染色體結構變異中的易位、③染色體結構變異中的倒位,C項錯誤;甲產生⑤的過程可通過花藥離體培養后再經人工誘導使染色體數目加倍,即單倍體育種迅速實現,D項正確。
9.B　解析　分析題圖可知,油菜(AACC)是異源四倍體,A表示10條染色體的染色體組,C表示9條染色體的染色體組,則油菜體細胞中的染色體數目為38,A項錯誤;花椰菜與蕪菁減數分裂時產生的染色體數目加倍的配子分別為CC和AA,二者受精可產生AACC(油菜),B項正確;油菜與花椰菜雜交的后代含有三個染色體組,其進行減數分裂時染色體聯會紊亂,不可育,因此油菜與花椰菜之間存在生殖隔離,同理,四倍體花椰菜與花椰菜之間也存在生殖隔離,C項錯誤;油菜表達了在花椰菜和蕪菁中不表達的基因,不一定是發生了基因突變,D項錯誤。
10.C　解析　據題圖分析,唾液腺染色體16A區域重復次數越多,雄果蠅復眼中的小眼數越少,說明16A區域的重復具有累加作用,A項正確;唾液腺染色體大,易觀察,是研究果蠅染色體變異的好材料,B項正確;在減數分裂聯會時,正常染色體和含有重復片段的染色體能配對,只是重復片段不能進行配對,C項錯誤;染色體上含有遺傳物質DNA,染色體片段重復導致部分基因數量增加,結合題圖,表型發生了一定的改變,說明染色體部分片段重復提供了額外的遺傳物質,其有執行新功能的可能,D項正確。
11.答案　(1)基因突變、染色體(結構的)變異
(2)明顯的平行　基因在染色體上
(3)①1/2　雌∶雄=1∶2　②ZaBZAb　發生了基因突變
解析　(1)P1和P2涉及的變異類型為基因突變,P3涉及的變異類型為染色體(結構的)變異。(2)薩頓依據“基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”,提出“基因在染色體上”的假說。(3)①P1和P3雜合后代的基因型及比例為ZAbWab∶ZAbZ∶ZabWab∶ZabZ=1∶1∶1∶1,其中紅體色的概率為1/2。P2與野生型雌蠶(ZabW)雜交后代基因型及比例為ZaBZab∶ZabZab∶ZaBW∶ZabW=1∶1∶1∶1,其中ZaBW致死,因此后代的雌雄比例為雌∶雄=1∶2。②P2和P3雜交得F1,基因型及比例為ZaBZ∶ZabZ∶ZaBWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1,其中體色正常、痕跡翅的雌蠶的基因型為ZaBWab,與P1(ZAbZab)雜交,后代的基因型及比例為ZaBZAb∶ZaBZab∶ZAbWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1,篩選出基因型為ZaBZAb(紅體色痕跡翅)的雄蠶與野生型雌蠶(ZabW)雜交,后代的基因型及比例為ZaBZab∶ZAbZab∶ZaBW∶ZAbW=1∶1∶1∶1,其中ZaBW和ZAbW全部致死,后代只有雄蠶。在大量的實驗中,F3中有少數雌蠶存活下來,可能的原因是發生了基因突變。
12.答案　(1)TtHH　1∶1　(2)獲得h基因純合(hh)的藍粒不育株,誘導小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換,從而使T基因與E基因交換到一條姐妹染色單體上,以獲得藍粒和不育性狀不分離的小麥　(3)20　4　1/16　(4)43　數目　(5)①F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于不同染色體上　②F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上　②
解析　(1)分析題意,親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上,所以其基因型為TtHH,親本小麥(hh)的基因型為tthh,故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)=1∶1。(2)F2中的藍粒不育株的基因型及比例為1/2TEHH、1/2TEHh,其中T基因和E基因分別來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體,而h基因純合后,可誘導來自小麥和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換,使得T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上,從而獲得藍粒和不育兩性狀不分離的個體。(3)分析題意,藍粒小麥的染色體條數是42,而F2中的藍粒不育株的4號染色體一條來自小麥,一條來自長穗偃麥草,其余染色體(42-1-1=40)均來自小麥,故其減數分裂時理論上能形成20個正常的四分體;不同來源的4號染色體在減數分裂中隨機分配,僅考慮T/t、E基因,若兩條4號染色體移向一極,則同時產生基因型為TE和O(兩基因均沒有)的兩種配子,若兩條4號染色體移向兩極,則產生基因型為T和E的兩種配子,則F2中的藍粒不育株共產生4種配子;F2中的藍粒不育株產生TE配子的概率為1/4,產生h配子的概率是1/4,則F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。(4)由F2中的藍粒不育株產生的配子種類,可以確定形成F3中的藍粒不育株的卵細胞中應含有兩條4號染色體,且小麥染色體組成為2n=42,故F3藍粒不育株體細胞中有43條染色體,多了一條4號染色體,屬于染色體數目變異。(5)F3中的藍粒不育株基因型為TEtHh和TEthh,含hh基因的個體可形成T和E交換到同一條染色體上的卵細胞,與小麥(ttHH)雜交,F4中的藍粒不育株基因型為TEtHh,其中T基因和E基因連鎖,位于同一條染色體上,t基因位于另一條染色體上,與小麥(ttHH)雜交,后代表型及比例為藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1;而F3中基因型為TEtHh的個體與小麥(ttHH)雜交產生的F4中的藍粒不育株含3個4號染色體,分別攜帶T基因、E基因及t基因,與小麥(ttHH)雜交,母本在減數第一次分裂前期聯會時,攜帶T基因的染色體和攜帶t基因的染色體聯會,攜帶E基因的染色體隨機分配到細胞的一極,產生的配子基因型及比例為T∶TE∶t∶tE=1∶1∶1∶1,與小麥(ttHH)雜交,子代表型及比例為藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶1;本實驗要培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥,②符合育種要求。(共43張PPT)
染色體變異與生物育種
課時微練(二十一)
一、選擇題：本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的
1.(2025·豫東聯考)下列關于生物變異的敘述，正確的是( )
A.發生在體細胞中的基因突變不能遺傳給后代
B.基因重組可能導致DNA分子中堿基序列的改變而出現新性狀
C.染色體倒位不會改變基因的數量，也不會對個體性狀產生影響
D.三倍體無子西瓜減數分裂時聯會紊亂導致其高度不育
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
體細胞中發生的基因突變，一般不會通過有性生殖遺傳給后代，但可以通過無性生殖遺傳給后代，A項錯誤；基因重組不會產生新的性狀，B項錯誤；染色體倒位雖不會改變基因的數量，但會對個體性狀產生影響，C項錯誤；三倍體無子西瓜的細胞含三個染色體組，進行減數分裂時聯會紊亂,產生可育配子的概率極低，所以高度不育，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
2.(2022·湖南卷，T9)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1∶1∶1∶1。該個體最可能發生了下列哪種染色體結構變異( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
根據題意，測交后代出現四種表型且比例相等，最可能是發生了染色體結構變異中的易位,使這兩對基因位于兩對同源染色體上，C項符合題意。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
3.(2020·全國卷Ⅱ，T4)關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是( )
A.二倍體植物的配子只含有一個染色體組
B.每個染色體組中的染色體均為非同源染色體
C.每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
D.每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
二倍體植物體細胞內有2個染色體組，其配子是經減數分裂后形成的，同源染色體分離，染色體組數減半，A項正確；染色體組是指細胞中的一組在形態和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物生長、發育、遺傳和變異的非同源染色體，B項正確；高等植物中只有雌雄異體的植物細胞中才有性染色體，而雌雄同體的植物細胞中沒有性染色體，故高等植物的染色體組中不一定有性染色體，C項錯誤；一個染色體組內的染色體的形態、功能各不相同，所含基因也不相同，故每個染色體組中各染色體DNA的堿基排列順序也是不相同的，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
4.某家畜群體中存在的染色體變異類型如圖所示，體細胞中含有一條重接染色體的個體稱為重接雜合子，同時含有兩條的則是重接純合子。下列說法錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.上述過程發生了染色體數目變異
B.上述過程發生了染色體結構變異
C.重接純合子減數分裂能產生正常配子
D.重接雜合子減數分裂能產生正常配子
題圖所示過程發生了染色體變異，由于脫離的殘片最終會丟失，因此細胞中的染色體數目減少，A項正確；題圖所示過程中發生了染色體結構變異，非同源染色體進行了連接，相當于易位，B項正確；重接純合子的細胞中染色體數目比正常細胞少兩條，產生的配子中少一條染色體，C項錯誤；重接雜合子含有13號、17號以及二者重接染色體，減數分裂時13號、17號染色體可移向細胞同一極，產生正常配子，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
5.(2025·惠州模擬)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍體)可培育抗病高產青蒿素植株(控制兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上)。下列敘述錯誤的是( )
A.利用人工誘變的方法處理野生型青蒿，可能獲得抗病高產植株
B.選擇抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交，再連續自交，篩選抗病高產的植株
C.將抗病基因導入易感病高產青蒿體細胞中，用植物組織培養技術可以獲得抗病高產的植株
D.抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交得F1，利用花藥離體培養直接獲得抗病高產植株
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
可以利用人工誘變的方法處理野生型青蒿,以獲得抗病高產植株，A項正確；利用雜交育種的方法可以將兩個親本的優良性狀組合在一起，B項正確；利用基因工程的方法，將抗病基因導入易感病高產青蒿體細胞中，再利用植物組織培養技術可以獲得抗病高產的植株，C項正確；抗病低產青蒿與易感病高產青蒿雜交得F1，利用花藥離體培養、秋水仙素誘導染色體數目加倍，才能獲得抗病高產植株，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
6.某兩性花二倍體植株的基因型為AaBb，A/a、B/b基因位于兩對同源染色體上，其在自然條件下，既可進行自花受粉也可進行異花傳粉。有少數花朵存在異常的減數分裂，可通過自花受粉形成四倍體植株，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.圖示過程中產生的異常配子的基因型一定是AaBb
B.在自然條件下，該植株也可能產生三倍體子代植株
C.圖示產生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同一物種
D.若環境改變，基因型為AABB的植株更適應環境，則該種群會發生進化
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
異常配子的染色體數和體細胞相同，都含有2個染色體組，若是減數分裂Ⅰ同源染色體未分離,減數分裂Ⅱ姐妹染色單體正常分離，則產生異常配子的基因型為AaBb，若是減數分裂Ⅰ正常，減數分裂Ⅱ姐妹染色單體未分離，產生的異常配子的基因型可能為AABB或aabb或AAbb或aaBB，A項錯誤；在自然條件下，產生的異常配子可能與正常配子受精,形成三倍體子代植株，B項正確；題圖所示四倍體植株與二倍體植株雜交產生的三倍體植株會因聯會紊亂難
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
以產生正常配子而高度不育，因此，題圖產生的四倍體植株與原二倍體植株不屬于同一物種，C項正確；生物進化的實質是種群基因頻率的改變，若環境改變，基因型為AABB的植株更適應環境，則A和B的基因頻率會升高，該種群會發生進化，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
7.(2025·新余模擬)慢性髓性白血病是以骨髓造血干細胞克隆性增殖為主要特征的惡性血液疾病，產生機制如圖所示。下列敘述正確的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.染色體某片段移接，僅發生在減數分裂過程中
B.圖示變異用普通光學顯微鏡是觀察不到的
C.患者的ABL、BCR基因遺傳時遵循基因的自由組合定律
D.圖示為染色體結構變異，是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
由題圖可知，22號染色體的一部分移接到了9號染色體上，屬于染色體結構變異中的易位，故染色體片段移接可發生在有絲分裂和減數分裂過程中，且可在高倍顯微鏡下觀察到，A、B兩項錯誤。由題圖可知，患者的ABL、BCR基因在同一條染色體上，遺傳時不遵循基因的自由組合定律，C項錯誤。由題圖可知，該變異為染色體結構變異，是可遺傳變異，但是不一定遺傳給后代，若發生在體細胞中，則不會遺傳給后代，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
8.(2025·曲靖模擬)如圖甲是某二倍體生物體細胞染色體組成模式圖，①~⑥是細胞發生變異后的染色體組成模式圖。下列敘述正確的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.①~⑥細胞中均發生了染色體變異
B.①②③的變異方式分別為基因重組、染色
體結構變異中的倒位、染色體結構變異中的易位
C.①~⑥都能引起染色體上基因數目或排列順序發生改變
D.甲產生⑤的過程可通過單倍體育種迅速實現
分析題圖可知，①的變異方式為基因重組(同源染色體上非姐妹染色單體的互換)，②的變異方式為染色體結構變異中的易位，③的變異方式為染色體結構變異中的倒位，④的變異方式為染色體數目變異，⑤的變異方式為基因重組(非同源染色體的自由組合)，⑥的變異方式為染色體數目變異，題圖①~⑥中發生染色體變異的是②③④⑥，A項錯誤；①②③的變異方式分別為基因重組、染色體結構變異中的易位、染色體結構變異中的倒位，B項錯誤；
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
①~⑥中能引起染色體上基因數目或排列順序發生改變的是①發生基因排列順序的改變、②染色體結構變異中的易位、③染色體結構變異中的倒位，C項錯誤；甲產生⑤的過程可通過花藥離體培養后再經人工誘導使染色體數目加倍，即單倍體育種迅速實現，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
9.多倍體分為兩種，同源多倍體含有來自同一物種的多個染色體組，異源多倍體含有來自兩個或多個物種的多個染色體組。如圖列舉了兩種多倍體的形成機制(N表示一個染色體組的染色體數)，下列有關敘述正確的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.油菜為異源四倍體，體細胞中的染色體數目為19
B.油菜可能由花椰菜與蕪菁減數分裂時產生染色體數目加倍的配子受精后形成
C.油菜與花椰菜之間存在生殖隔離，四倍體花椰菜與花椰菜之間不存在生殖隔離
D.油菜表達了在花椰菜和蕪菁中不表達的基因，一定發生了基因突變
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
分析題圖可知，油菜(AACC)是異源四倍體，A表示10條染色體的染色體組，C表示9條染色體的染色體組，則油菜體細胞中的染色體數目為38，A項錯誤；花椰菜與蕪菁減數分裂時產生的染色體數目加倍的配子分別為CC和AA，二者受精可產生AACC(油菜)，B項正確；油菜與花椰菜雜交的后代含有三個染色體組，其進行減數分裂時染色體聯會紊亂，不可育，因此油菜與花椰菜之間存在生殖隔離，同理,四倍體花椰菜與花椰菜之間也存在生殖隔離，C項錯誤；油菜表達了在花椰菜和蕪菁中不表達的基因，不一定是發生了基因突變，D項錯誤。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
10.(2025·唐山調研)染色體某些區域的重復可產生特定的表型，果蠅X染色體上的顯性基因B的主要表型效應是使復眼中的小眼數目減少，使復眼成棒狀，而不是正常的卵圓形(野生型)。果蠅幼蟲的唾液腺細胞的細胞核特別大，其中的染色體比減數分裂時的染色體和其他體細胞的染色體還要大幾百倍。現將純合的棒狀眼雌蠅與野生型雄蠅雜交,子代出現極少數的重棒眼，檢查雄蠅中野生型、棒狀眼、重棒眼的唾液腺細胞的X染色體如圖所示。下列敘述錯誤的是( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
A.16A區域的重復具有累加作用
B.唾液腺染色體是研究果蠅染色體變異的好材料
C.基因組成為BB+的重棒眼雌蠅在減數分裂時兩條X染色體不能配對
D.染色體部分片段重復提供了額外的遺傳物質，其有執行新功能的可能
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
據題圖分析，唾液腺染色體16A區域重復次數越多，雄果蠅復眼中的小眼數越少，說明16A區域的重復具有累加作用，A項正確；唾液腺染色體大，易觀察，是研究果蠅染色體變異的好材料，B項正確；在減數分裂聯會時，正常染色體和含有重復片段的染色體能配對，只是重復片段不能進行配對，C項錯誤；染色體上含有遺傳物質DNA，染色體片段重復導致部分基因數量增加，結合題圖，表型發生了一定的改變，說明染色體部分片段重復提供了額外的遺傳物質，其有執行新功能的可能，D項正確。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
二、非選擇題
11.(2025·衡水調研)中國是用桑蠶絲織綢最早的國家，自古即以“絲國”聞名于世。家蠶的性別決定方式是ZW型。與雌蠶相比，雄蠶產絲多且質量高。科學家利用誘變技術，使其孵出來的都是雄蠶，部分育種過程如下:①應用電離輻射，得到兩種Z染色體上具有顯性基因(A、B)的雄蠶品系P1和P2，如圖1所示。②利用γ射線誘變得到雌蠶品系P3，使Z染色體的一個片段移接到W染色體上，該片段上帶有a和b基因，如圖2所示。③選擇合適的親本雜交。回答下列問題:
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
(1)以上育種過程涉及的變異類型有____________________________。
(2)薩頓依據基因和染色體的行為存在________________關系，推測出__________________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
基因突變、染色體(結構的)變異
明顯的平行
基因在染色體上
(3)A為紅體色基因，a為體色正常基因，B為痕跡翅基因，b為正常翅基因。A或B在雄蠶受精卵中有2個會使胚胎致死，而在雌蠶受精卵有1個顯性基因且沒有其等位基因就會使胚胎致死，其他情況均正常。
①P1和P3雜交后代中紅體色的概率為________，P2與野生型雌蠶雜交后代的雌雄之比為_________________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
1/2
雌∶雄=1∶2
②為了選育出雄蠶，選擇P2和P3雜交得F1，從F1中篩選出體色正常、痕跡翅的雌蠶與P1雜交得F2，從F2中篩選出基因型為_____________的雄蠶與野生型雌蠶雜交得F3，F3全為雄蠶，雌蠶在胚胎期死亡。
在大量的實驗中，F3中有少數雌蠶存活下來，可能的原因是__________________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
ZaBZAb
發生了基因突變
(1)P1和P2涉及的變異類型為基因突變，P3涉及的變異類型為染色體(結構的)變異。(2)薩頓依據“基因和染色體的行為存在明顯的平行關系”，提出“基因在染色體上”的假說。(3)①P1和P3雜合后代的基因型及比例為ZAbWab∶ZAbZ∶ZabWab∶ZabZ=1∶1∶1∶1，其中紅體色的概率為1/2。P2與野生型雌蠶(ZabW)雜交后代基因型及比例為ZaBZab∶ZabZab∶ZaBW∶ZabW=1∶1∶1∶1，其中ZaBW致死，因此后代的雌雄比例為雌∶雄=1∶2。②P2和P3雜交得F1，基因型及比
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
例為ZaBZ∶ZabZ∶ZaBWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1，其中體色正常、痕跡翅的雌蠶的基因型為ZaBWab，與P1(ZAbZab)雜交，后代的基因型及比例為ZaBZAb∶ZaBZab∶ZAbWab∶ZabWab=1∶1∶1∶1，篩選出基因型為ZaBZAb(紅體色痕跡翅)的雄蠶與野生型雌蠶(ZabW)雜交，后代的基因型及比例為ZaBZab∶ZAbZab∶ZaBW∶ZAbW=1∶1∶1∶1，其中ZaBW和ZAbW全部致死，后代只有雄蠶。在大量的實驗中，F3中有少數雌蠶存活下來，可能的原因是發生了基因突變。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
12.(科學探究)(2022·河北卷，T20)藍粒小麥是小麥(2n=42)與其近緣種長穗偃麥草雜交得到的。其細胞中來自長穗偃麥草的一對4號染色體(均帶有藍色素基因E)代換了小麥的一對4號染色體。小麥5號染色體上的h基因純合后，可誘導來自小麥的和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換。某雄性不育小麥的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上。為培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥，研究人員設計了如圖所示的雜交實驗。回答下列問題:
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
(1)親本不育小麥的基因型是_____________，F1中可育株和不育株的比例是_____________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
TtHH
1∶1
(2)F2與小麥(hh)雜交的目的是__________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
獲得h基因純合(hh)的藍粒不育株，誘導小麥和長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換，從而使T基因與E基因交換到一條姐妹染色單體上，以獲得藍粒和不育性狀不分離的小麥
(3)F2藍粒不育株在減數分裂時理論上能形成________個正常的四分體。如果減數分裂過程中同源染色體正常分離，來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體隨機分配，最終能產生_______種配子(僅考慮T/t、E基因)。F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是_____________。
(4)F3藍粒不育株體細胞中有_________條染色體，屬于染色體變異中的_____________變異。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
20
4
1/16
43
數目
(5)F4藍粒不育株和小麥(HH)雜交后單株留種形成一個株系。若株系中出現:
①藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶1。說明____________________________________________________；
②藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1。說明__________________________
______________________________。符合育種要求的是___________
(填“①”或“②”)。
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于不同染色體上
F4藍色不育株體細胞中T基因和E基因位于同一條染色體上
②
(1)分析題意，親本雄性不育小麥(HH)的不育基因T與等位可育基因t位于4號染色體上，所以其基因型為TtHH，親本小麥(hh)的基因型為tthh，故F1中可育株(ttHh)∶不育株(TtHh)=1∶1。(2)F2中的藍粒不育株的基因型及比例為1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分別來自小麥和長穗偃麥草的4號染色體，而h基因純合后，可誘導來自小麥和來自長穗偃麥草的4號染色體配對并發生互換，使得T和E基因可以位于同一條姐妹染色單體上，從而獲得藍粒和
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
不育兩性狀不分離的個體。(3)分析題意，藍粒小麥的染色體條數是42，而F2中的藍粒不育株的4號染色體一條來自小麥，一條來自長穗偃麥草，其余染色體(42-1-1=40)均來自小麥，故其減數分裂時理論上能形成20個正常的四分體；不同來源的4號染色體在減數分裂中隨機分配，僅考慮T/t、E基因，若兩條4號染色體移向一極,則同時產生基因型為TE和O(兩基因均沒有)的兩種配子，若兩條4號染色體移向兩極，則產生基因型為T和E的兩種配子，則F2中的
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
藍粒不育株共產生4種配子；F2中的藍粒不育株產生TE配子的概率為1/4，產生h配子的概率是1/4，則F3中基因型為hh的藍粒不育株占比是1/4×1/4=1/16。(4)由F2中的藍粒不育株產生的配子種類，可以確定形成F3中的藍粒不育株的卵細胞中應含有兩條4號染色體,且小麥染色體組成為2n=42，故F3藍粒不育株體細胞中有43條染色體，多了一條4號染色體，屬于染色體數目變異。(5)F3中的藍粒不育株基因型為TEtHh和TEthh，含hh基因的個體可形成T和E交換到
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
同一條染色體上的卵細胞，與小麥(ttHH)雜交，F4中的藍粒不育株基因型為TEtHh，其中T基因和E基因連鎖，位于同一條染色體上,
t基因位于另一條染色體上，與小麥(ttHH)雜交，后代表型及比例為藍粒不育∶非藍粒可育=1∶1；而F3中基因型為TEtHh的個體與小麥(ttHH)雜交產生的F4中的藍粒不育株含3個4號染色體，分別攜帶T基因、E基因及t基因，與小麥(ttHH)雜交，母本在減數第一次分裂前期聯會時，攜帶T基因的染色體和攜帶t基因的染色體聯會,
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4
攜帶E基因的染色體隨機分配到細胞的一極，產生的配子基因型及比例為T∶TE∶t∶tE=1∶1∶1∶1，與小麥(ttHH)雜交，子代表型及比例為藍粒可育∶藍粒不育∶非藍粒可育∶非藍粒不育=1∶1∶1∶
1；本實驗要培育藍粒和不育兩性狀不分離的小麥，②符合育種要求。
解析
1
5
6
7
8
9
10
11
12
2
3
4

展開更多......

收起↑