1、1第 22 讲 染色体变异及生物变异在育种上的应用考纲要求 1.染色体结构变异和数目变异(B)。2.生物变异在育种上的应用(C)。考点一 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数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。2染色体数目变异(1)类型Error!(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。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一整套基因，但不能重复。(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
2、本 体细胞中含有两个染 体细胞中含有三个或2物种配子染色体数目的个体色体组的个体 三个以上染色体组的个体发育起点 配子 受精卵 受精卵植株特点(1)植株弱小(2)高度不育正常可育(1)茎秆粗壮(2)叶片、果实和种子较大(3)营养物质含量较高体细胞染色体组数 1 2 3形成过程雄配子 单倍体 直 接 发 育 成 个 体 雌配子 单倍体 直 接 发 育 成 个 体 受精作用受精卵 生物体Error! 发 育 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)形成原因 人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例 蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(
3、三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦1判断下列有关染色体结构变异的叙述(1)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异( )(2)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力( )(3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响( )(4)染色体上某个基因的丢失属于基因突变( )(5)DNA 分子中发生三个碱基对的缺失导致染色体结构变异( )(6)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中( )2判断下列有关染色体数目变异的叙述3(1)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关( )(2)用秋水仙素处理某高等植物连续分裂的细胞群体，分裂期细胞的比例会减少
4、( )(3)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加( )(4)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( )(5)水稻(2 n24)一个染色体组有 12 条染色体，水稻单倍体基因组有 12 条染色体( )(6)用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体( )(7)单倍体含有的染色体组数都是奇数( )分析染色体的结构变异和数目变异(1)图甲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？哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？提示 染色体片段缺失；染色体片段易位；基因突变；染色体片段倒位。均为染色体变异，
5、可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在光学显微镜下观察到。(基因突变)只是产生了新基因，染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。(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的基因重组。(3)上述的染色体结构变异中有的甚至导致生物体死亡，为何还称为可遗传的变异？提示 染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，即由遗传物质的变化引起的变异就称为可遗传的变异。(4)下图中丁是某二倍体生物
6、体细胞染色体模式图，戊、己、庚是发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图，据图回答：4若果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期 X 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？不是。上图中戊所示个体减数分裂产生的配子种类及比例如何？图己所示个体在减数分裂联会时，3 条同源染色体中的任意 2 条配对联会，另 1 条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期配对的同源染色体正常分离，而不能配对的 1 条染色体随机移向细胞的任意一极，则其减数分裂时可产生的配子种类和比例如何？提示 bBabaB1111；aBabABAbAaBAabAABAAb11222211。读上图辨析“
7、三体”“三倍体”吗？提示 三体是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条” ，其余染色体均为两两相同(如上图己)；三倍体则是指由受精卵发育而来的体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”(如图庚)。命题点一 辨析三种可遗传变异1(2018丹阳调研)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( )A甲、乙杂交产生的 F1减数分裂都正常B甲、乙 1 号染色体上的基因排列顺序相同C丙中过程，可能是发生在 X 和 Y 的非姐妹染色单体之间的易位D丙中所示变异都可归类于染色体结构变异答案 D解析 与
8、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 F1，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，A 项错误；因为乙中的 1 号染色体发生了倒位，所以甲、乙的 1 号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B 项错误；丙中过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变5异中的易位，都属于染色体结构变异，C 项错误、D 项正确。2生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别，甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈” “十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因，丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有
9、关叙述正确的是( )A甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中答案 D解析 甲是染色体结构变异中的缺失或重复，乙是染色体结构变异中的易位，都是染色体结构变异，A 错误；个别碱基对的增添或缺失属于基因突变，甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变，B 错误；四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而乙图的易位现象，发生在非同源染色体之间，C 错误；甲和乙都发生联会现象，发生在减
10、数第一次分裂前期，丙图同源染色体的非姐妹染色单体之间进行了交叉互换，也发生于减数第一次分裂前期，D 正确。易混辨析 利用四个“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化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。(4)关于变异的“质”和“量”：基因
11、突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量，转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。命题点二 染色体组及生物体倍性的判断3下图所示细胞中对所含染色体的有关叙述，正确的是(多选)( )6A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，是单倍体答案 AC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
12、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 中有同源染色体，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。4图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法正确的是( )A为多倍体，通常茎秆粗壮、子粒较大B为单倍体，通常茎秆弱小、子粒较小C若和杂交，后代基因型分离比为 1551D细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体答案 C解析 如果
13、是由受精卵发育而成的个体中的正常细胞，则细胞所代表的个体分别是四倍体、二倍体、三倍体和单倍体，如果是由配子发育而来的，则不成立。含 3 个染色体组，减数分裂过程中联会紊乱，不能产生正常配子，不能结出子粒，A、D错误；为单倍体，通常茎秆弱小、高度不育，所以没有子粒，B 错误；四倍体(AAaa)经减数分裂可产生 3 种配子，其基因型及比例为 AAAaaa141，二倍体(Aa)经减数分裂可产生 2 种配子，其基因型及比例为 Aa11，因此，它们杂交所得后代的基因型及比例为 AAAAAaAaaaaa1551，C 正确。科学思维 (1)三种方法确定染色体组数量染色体形态法同一形态的染色体有几条就有几组，
14、如图中有 4 个染色体组。等位基因个数法7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。公式法染色体组数 ，如图中有 4 个染色体组。染 色 体 数染 色 体 形 态 数(2)“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体命题点三 变异类型的探究实验分析5玉米的紫株和绿株由 6 号染色体上一对等位基因(H、h)控制，紫株对绿株为显性。紫株A 经 X 射线照射后再与绿株杂交，子代出现少数绿株(绿株 B)。为研究绿株 B 出现的原因，让绿株 B 与正常纯合的紫株 C 杂交得 F1，F 1自交得 F2。请回答：(1)假设一：X 射线照射导致紫株 A 发生了基因突变。若此假设
15、成立，则 F1的基因型为_；F 2中紫株所占的比例为_。(2)假设二：X 射线照射导致紫株 A 的 6 号染色体断裂，含有基因 H 的片段缺失(注：一条染色体部分片段缺失的个体生存，两条同源染色体皆有相同部分片段缺失的个体死亡)。若此假设成立，则绿株 B 产生的雌雄配子各有_种，F 1的表现型_；F 2中，紫株绿株_。(3)为验证假设二是否正确。最好选择_(填“紫株 A”“绿株 B”或“紫株 C”)的根尖制成装片，在显微镜下观察和比较_(填分裂方式及分裂时期)的染色体形态。答案 (1)Hh (2)2 全部为紫株 61 (3)绿株 B 有丝分裂中期34解析 (1)假设一是基因突变，基因突变是指
16、DNA 分子中碱基对的增添、缺失和替换等，其实质是基因结构的改变。紫株 A 变异后与绿株(hh)杂交，后代有绿株出现，说明紫株 A 的基因型为 Hh，绿株 B 的基因型为 hh。绿株 B(hh)与正常纯合的紫株 C(HH)杂交，F 1的基因型为 Hh；F 1自交得到 F2，F 2中紫株(H_)所占的比例应为 。34(2)假设二是染色体变异，则绿株 B 的基因型为 hO，即绿株 B 的一条染色体缺失含有基因H 的片段，因此其能产生 2 种配子，一种配子含有基因 h，另一种配子 6 号染色体断裂缺失含 H 的片段。绿株 B 与正常纯合的紫株 C(HH)杂交，F 1有两种基因型(比例相等)：Hh 和
17、HO，均表现为紫株；Hh 自交得到的 F2为 HHHhhh121，紫株占 ，绿株占 ，HO 自34 14交，由于两条染色体缺失相同片段的个体死亡，所以 F2为 HHHO12，全为紫株，F 2中8紫株所占比例应为 ，绿株所占比例应为 。所以，紫株绿株61。67 17(3)基因突变是点突变，在显微镜下无法观察到，而染色体变异可在显微镜下观察到，所以假设二可以通过细胞学的方法来验证，即在显微镜下观察绿株 B 细胞有丝分裂或减数分裂过程中的染色体。根尖部位只能发生有丝分裂，故应选择有丝分裂中期的细胞进行观察，因为此时染色体的形态和数目最清晰，然后可以通过染色体组型分析比较 6 号染色体是否相同。6番茄
18、是二倍体植物。有一种三体，其 6 号染色体的同源染色体有 3 条，在减数分裂联会时，3 条同源染色体中的任意 2 条随意配对联会形成一个二价体，另 1 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，而其他染色体正常配对、分离。请回答问题：(1)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 AABBb，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得到的子细胞的基因型为_。(3)现以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以正常叶型(DD 或 DDD)的三体
19、纯合子番茄为母本，设计杂交实验，判断 D(或 d)基因是否在第 6 号染色体上，最简单可行的实验方案是_。实验结果：若杂交子代_，则_。若杂交子代_，则_。答案 (1)染色体数目变异 (2)ABBABbABAb1221 AABBb (3)F 1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交 正常叶马铃薯叶11 D(或 d)基因不在第 6号染色体上 正常叶马铃薯叶51 D(或 d)基因在第 6 号染色体上解析 (1)由题意可知，正常番茄中体细胞的 6 号染色体是 2 条，三体的 6 号染色体是 3 条，属于染色体数目变异。(2)三体番茄的基因型为 AABBb，依题意分析，其产生的配子的基因型及比例是
20、ABBABbABAb1221；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 AABBb。(3)马铃薯叶型的基因型是 dd，正常叶型的基因型是 DD，杂交子代的基因型是 Dd，与 dd 进行测交，测交后代的基因型及比例是Dddd11，前者是正常叶，后者是马铃薯叶；如果 D(或 d)基因位于第 6 号染色体上，9则马铃薯叶型的基因型是 dd，正常叶型的基因型是 DDD，杂交子代的基因型是 Dd、DDd, 其中 DDd 是三体植株，DDd 与 dd 进行测交，DDd 产生的配子的基因型及比例是DDDDdd1221，测交后代的基因型是 DDdDdDdddd1221，其中Dd、D
21、Dd、Ddd 表现为正常叶，dd 表现为马铃薯叶。10方法技巧 变异类型实验探究题的答题模板考点二 生物变异在育种上的应用1单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。(4)缺点：技术复杂。2多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。(3)原理分 裂 的 细 胞 秋 水 仙 素 或 低 温 处 理 抑 制 纺 锤 体 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(4)实例：三倍体无子西瓜两次传粉Error!用秋水仙素处理幼苗后，
22、分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。3杂交育种(1)原理：基因重组。11(2)过程培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交()F 1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F 1 F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。 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杂交，获得 F1F 1自交获得 F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得 F1F 1雌雄个体交配获得 F2鉴
23、别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的 F2个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。4诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。归纳总结 根据育种程序图识别育种名称和过程(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
24、析可以判断：“亲本 新品种”为杂交育种， “亲本 新品种”为 A、 D B、 C 12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 E F 倍体育种， “植物细胞 新细胞 愈伤组织 胚状体 人工种子 新品 G H I J 种”为基因工程育种。(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)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低( )(3)通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种( )(4)诱变育种和杂交育种均可形成新基因( )(5)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( )(6)诱变育种可通过改变基因的结
25、构达到育种目的( )(7)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( )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，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？其为什么能缩短育种年限？提示 图中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 图示处需用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得纯合子；处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，以诱导
26、染色体加倍。(3)的育种原理分别是什么？提示 的育种原理为基因突变，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过程。(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连续自交吗？为什么？提示 因为从 F2开始发生性状分离。不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连13续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在 F2出现该性状个体即可。(6)在培育无子西瓜的过程中，为何用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖？三倍体西瓜为什
27、么无种子？真的一颗都没有吗？提示 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。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胞。命题点一 单倍体育种与多倍体育种的应用1(2018如皋质检)下图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述错误的是(多选)( )A中发生了染色体数目变异B一般采用花药离体培养的方法C中秋水仙素抑制着丝点分裂D中选到的植株中 1/4 为纯合子答案 ACD解析 为杂交过程，产生的子代染色体数目没有改变，A 错误；为花药离
28、体培养过程，可获得单倍体植株，B 正确；中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，但是不抑制着丝点的分裂，C 错误；过程产生比例相等的 4 种纯合子，D 错误。2如图是利用野生猕猴桃种子(aa,2 n58)为材料培育无子猕猴桃新品种(AAA)的过程。下列叙述错误的是( )A和都可用秋水仙素处理来实现B若是自交，则产生 AAAA 的概率为 1/16CAA 植株和 AAAA 植株是不同的物种D若是杂交，产生的 AAA 植株的体细胞中染色体数目为 8714答案 B解析 和都可用秋水仙素处理来完成染色体数目加倍，A 项正确；植株 AAaa 减数分裂产生的配子种类及比例为 AAAaaa141，所以 AAaa
29、自交产生 AAAA 的概率1/61/61/36，B 项错误；二倍体 AA 与四倍体 AAAA 杂交产生的 AAA 为不育的三倍体，因此 AA 植株和 AAAA 植株是不同的物种，C 项正确；该生物一个染色体组含有染色体58229(条)，所以三倍体植株体细胞中染色体数为 29387(条)，D 项正确。归纳提升 单倍体育种与杂交育种的关系命题点二 诱变育种和杂交育种的应用3(2019南通质检)用 EMS(甲基磺酸乙酯)处理萌发的纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，发现自交子代中出现了极少量的甜玉米(ss)。EMS 诱发基因突变的作用机理如下图所示。下列分析错误的是( )A该事例可体现基
30、因突变的低频性B与 S 基因相比，s 中(AT)/(GC)的值增大C植株自交后代中出现 ss 是基因重组的结果D诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种进程答案 C解析 用 EMS 处理纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，子代中出现了极少量的甜玉米(ss)，由此可推知基因突变具有低频性的特点，A 正确；根据 EMS 诱发基因突变的作用机理可知，GC 突变为了 AT，与 S 基因相比，s 中(AT)/(GC)的值增大，B 正确；植株自交后代中出现 ss 是等位基因分离的结果，不是基因重组，C 错误；诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种的进程，D 正确。4小麦品种是纯合子，生产上用种子
31、繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称为杂合子)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序以及马铃薯品种间杂交育种程序，要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的三代即可)。答案15(注：A_B_、A_bb、aaB_、aabb 表示 F2出现的 9 种基因型和 4 种表现型；写出 F2的 9种基因型和 4 种表现型即可)解析 小麦品种是纯合子，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种，可采用杂交育种的方法；马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即
32、可称为杂合子)，生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉(Yy)、抗病(Rr)的马铃薯新品种，可先采用杂交育种的方法获得黄肉、抗病品种，再用块茎进行无性繁殖。遗传图解见答案。命题点三 生物育种的综合分析5为提高产量，在生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(M)白粒(n)和短果穗(m)黄粒(N)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(MmNn)杂交种玉米的目的，请你完善下列两个品种间杂交育种方案：方案一：长果穗白粒(Mmnn)和短果穗黄粒(mmNn)品种分别连续自交，_。方案二：让长果穗白粒(Mmnn)和短果穗黄粒(mmNn)两玉米杂合子品种杂交，_。方案三：请以遗传图解的形式表示并简要
33、说明。答案 方案一：分别选育出基因型为 MMnn 和 mmNN 的玉米植株，部分自交留种，部分杂交即可获得长果穗黄粒的杂交玉米方案二：从子代中选择表现型为短果穗白粒的玉米留种，选择表现型为长果穗黄粒的玉米植株连续自交，再选育出基因型为 MMNN 的玉米留种，取一部分留种的玉米间相互杂交即可获得长果穗黄粒的杂交玉米方案三：166在家兔中黑毛(B)对褐毛(b)是显性，短毛(E)对长毛(e)是显性，遵循基因的自由组合定律。现有纯合黑色短毛兔、褐色长毛兔、褐色短毛兔三个品种。请回答：(1)设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案的简要程序：第一步：让基因型为_的兔子和基因型为_的异性兔子杂交，得到
34、F1。第二步：让 F1_，得到 F2。第三步：选出 F2中表现型为黑色长毛兔的个体，让它们各自与表现型为_的异性兔杂交，分别观察每对兔子产生的子代，若后代足够多且_，则该 F2中的黑色长毛兔即为能稳定遗传的黑色长毛兔。(2)该育种方案原理是_。(3)在上述方案的第三步能否改为让 F2中表现型为黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若两只兔子所产生的子代均为黑色长毛，则这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔？为什么？_(填“能”或“不能”)，原因是_。答案 (1)BBEE bbee 雌雄个体相互交配 褐色长毛兔(或褐色短毛兔) 不出现性状分离 (2)基因重组 (3)不能 两只黑色长毛的雌雄兔子交配，所产
35、生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只是能稳定遗传的解析 (1)要想获得 BBee，应选择黑色短毛兔(BBEE)和褐色长毛兔(bbee)作为亲本杂交，但是获得的子一代全为杂合子，因此必须让子一代个体之间相互交配，在子二代中选择黑色长毛兔，然后再通过测交的方法选择出后代不发生性状分离的即可。(2)杂交育种的原理为基因重组。(3)黑色长毛兔的基因型为 B_ee，让黑色长毛的雌雄兔子两两相互交配，若所产生的子代均为黑色长毛，只能说明这两只黑色长毛兔中至少有一只能稳定遗传，并不能确定这两只兔子就是能稳定遗传的黑色长毛兔。矫正易错 强记长句171有关染色体变异的几点提醒：(1)基因突
36、变中碱基对的增添、缺失或替换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、倒位或易位属于细胞水平的变化，在光学显微镜下能观察到。(2)单倍体所含染色体组的个数不定，可能含 1个、2 个或多个染色体组，也可能含同源染色体或等位基因。(3)单倍体并非都不育。多倍体的配子中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就可育。(4)“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“不育” ，但它们均属于可遗传变异。2有关育种的几点提醒：(1)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型，后者只是实现原有基因的重新组合。(2)育种中
37、“最简便”与“最快速”的差异。“最简便”着重于技术含量应为“易操作” ，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。 “最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。(3)“单倍体育种”“花药离体培养”：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。(4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是幼苗期的单倍体植株；后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。1.染色体结构改变的实质是会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。2染色体组的准确表述是指细胞中的一组非同源染色体，在形态
38、和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。3体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是确认是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体。4三倍体无子西瓜培育时将一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是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。5四倍体西瓜植株是不同于二倍体西瓜植株的新物种，理由是与二倍体植株产生了生殖隔离，四倍体西瓜植株能自由交配产生可育后代。6用基因型为 AaBb(抗病卵形叶)的植株作材料，获得基因型为 AABB
39、 的抗病卵形叶植株的过程是取 AaBb 植株的花药离体培养获得单倍体幼苗，利用秋水仙素诱导染色体加倍，用相应病原体感染卵形叶植株，保留抗病植株。18重温高考 演练模拟1(2017江苏，19)一株同源四倍体玉米的基因型为 Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是( )A上图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B自交后代会出现染色体数目变异的个体C该玉米单穗上的籽粒基因型相同D该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子答案 B解析 同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期，A 错误；由于异常联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B 正确；经过减
40、数分裂可以形成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同，C 错误；由于减数分裂可形成杂合的配子，则该植株花药培养加倍后的个体可为杂合子，D 错误。2(2018无锡一模)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是( )A基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都会导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察答案 C解析 基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因或新基因，不会导致染色体结构变异，A 项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B 项错误；由于染色体是 DNA 的主要
41、载体，故染色体结构变异会引起 DNA 碱基序列的改变，C 项正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D 项错误。3(2016江苏，14)图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是( )A个体甲的变异对表现型无影响19B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为 31D个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常答案 B解析 个体甲的变异属于缺失基因“e”所在片段，可影响表现型，A 项错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，B 项正确；含缺失染色体的配子一般是败育的，故其后代一般不发生性状分离，C 项错误；个体乙染色体没
42、有基因缺失，但发生倒位，表现型发生异常，D 项错误。4(2018天津，2)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为 XY，雌株为 XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线，有关叙述错误的是( )A形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C雄株丁的亲本的性染色体组成分别为 XY、XXD与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组答案 C解析 植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素用量的比例适中时，可促进愈伤组织的形成，A 正确；由花粉培养形成幼苗利用的是植物组织培养技术，这一过程需要经过脱分化和再分化过程，B 正确；雄株丁(XY)的亲本
43、为乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗经染色体加倍形成的，故雄株丁的亲本的性染色体组成分别为 XX、YY，C 错误；植株乙、丙杂交产生植株丁的过程中发生了减数分裂，故会发生基因重组，D 正确。5(2017江苏，27)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。20(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种 1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品
44、种 2，这种方法称为_育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。(4)新品种 1 与新品种 3 均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种 1 选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案 (1)遗传 (2)纯合 花药 单倍体 (3)染色体分离 配子 组培苗 (4)重组解析 (1)只有遗传物质发生改变的变异方可遗传给后代，才具备育种价值。(2)新品种 1由自交选育而成，自交可提高变异基因的纯度。为加速育种进程，可采集变异株的花
