届《优化方案》高考生物一轮复习资料第7单元 第23讲含答案.docx
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届《优化方案》高考生物一轮复习资料第7单元第23讲含答案
第23讲 染色体变异与育种
1.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ) 2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ) 3.转基因食品的安全(Ⅰ)
4.实验:
低温诱导染色体加倍
染色体变异
1.染色体结构变异
(1)类型[连一连]
(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。
请解读下列三幅图示:
(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是什么?
它们属于何类变异?
(2)图丙①~④的结果中哪些是由染色体变异引起的?
它们分别属于何类变异?
能在光镜下观察到的是哪几个?
(3)图丙①~④中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序?
答案:
(1)图甲发生了非同源染色体间片段的交换,图乙发生的是同源染色体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”,后者则属于交叉互换型基因重组。
(2)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,不能在显微镜下观察到。
(3)图丙①~④中③的基因突变只是产生了新基因,即改变基因的质,并未改变基因的量,故染色体上基因的数量和排列顺序均未发生改变。
2.染色体数目变异
(1)染色体数目变异的类型
①细胞内个别染色体的增加或减少,如21三体综合征。
②细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少,如多倍体、单倍体。
(2)染色体组的概念及实例
若图中果蝇的某细胞在减数第一次分裂后期X和Y没有分离,最终形成的精子中分到的是不是一个染色体组?
提示:
不是。
(3)二倍体、多倍体和单倍体的比较
项目
二倍体
多倍体
单倍体
概念
由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体
由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
由未受精的生殖细胞发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
染色体组
两个
三个或三个以上
一至多个
发育起点
受精卵
受精卵
配子
形成原因
自然成因
正常的有性生殖
外界环境条件剧变(如低温)
单性生殖
人工诱导
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
花药离体培养
续 表
项目
二倍体
多倍体
单倍体
植物特点
正常可育
果实、种子较大,营养物质含量丰富,生长发育延迟,结实率低
植株弱小,高度不育
举例
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
蜜蜂的雄蜂
考向1 染色体的结构变异
1.(2018·江西鹰潭高三模拟)某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示,该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中,出现了以下6种异常精子。
下列相关叙述正确的是( )
A.1和6属于同一变异类型,发生于减数第一次分裂后期
B.2、4、5同属于染色体结构变异,都一定发生了染色体片段断裂
C.3发生的变异一般不改变碱基序列,是变异的根本来源
D.以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关
答案:
B
2.(2018·河北衡水中学模拟)如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因a、a′仅有图③所示片段的差异。
相关叙述正确的是( )
A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④
B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复
D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期
解析:
选C。
①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期),导致基因重组,②表示非同源染色体间互换片段,发生的是染色体结构变异,③表示基因突变,④表示染色体结构变异,它们都是遗传物质的改变,都能遗传;③表示基因突变,是由碱基对的增添引起的;④表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。
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
项目
染色体易位
交叉互换
图解
区别位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
(2)染色体结构变异与基因突变的判断
考向2 染色体组的判断
3.(2018·闽粤联合体联考)观察图中a~h所示的细胞图,关于它们所含的染色体组数的叙述,正确的是( )
A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有两个染色体组的是e、g图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图
解析:
选C。
图中所示细胞中有一个染色体组的是d、g图,有两个染色体组的是c、h图,有三个染色体组的是a、b图,有四个染色体组的是e、f图。
4.(2018·曲师大附中月考)下列是二倍体细胞分裂图像,据图判断,下列说法不正确的是( )
A.图1中含有2个染色体组
B.图2中含有4个染色体组
C.图3中含有1个染色体组
D.图4中含有4个染色体组
解析:
选B。
图2中含2个染色体组。
“三法”判定染色体组
(1)染色体形态法
同一形态的染色体→有几条就有几个染色体组。
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→有几个就有几个染色体组。
如AAabbb个体中有3个染色体组。
(3)公式法
染色体组数=
,如图中染色体组数为
=4。
考向3 生物体倍性的判断
5.(2018·潍坊模拟)如图为某植株一个正在分裂的细胞,A、a、B是位于染色体上的基因。
请回答以下问题:
(1)该细胞正处于有丝分裂的________,含________个染色体组。
(2)若该植株是由受精卵发育而来,则该植株是____倍体,该植株的次级精母细胞中含______个染色体组。
(3)若该植株是由花粉发育来的,其亲本是____倍体,则该植株是____倍体。
答案:
(1)后期 4
(2)二 1或2 (3)四 单
单倍体、二倍体和多倍体的判断方法
下列说法正确的是( )
A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体
B.八倍体小麦的单倍体有四个染色体组
C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体
D.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体
解析:
选B。
单倍体的染色体组数量与该生物配子的染色体组数量相同,不一定只含有一个染色体组,如八倍体小麦的单倍体有四个染色体组,A错误,B正确;由配子发育成的个体细胞中不管有几个染色体组,都属于单倍体,C、D错误。
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)方法
(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
(4)实例:
三倍体无子西瓜
①
②三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。
(2)过程
①培育杂合子品种
选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。
②培育隐性纯合子品种
选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1
F2→选出表现型符合要求的个体种植并推广。
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杂交,获得F1→F1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
①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。
②大幅度地改良某些性状。
(4)缺点:
有利变异个体往往不多,需处理大量材料。
(必修2P101基础题T3改编)利用60Co可进行诱变育种,有关说法错误的是( )
A.利用60Co放出的γ射线照射种子时一般不选用干种子
B.若处理后的种子萌发后不具备新性状,即可抛弃
C.处理后只有少部分种子将发生基因突变
D.产生的新性状大多对生产不利
答案:
B
5.基因工程育种及其安全性
(1)概念:
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(2)原理:
不同生物间的基因重组。
(3)
(4)操作步骤
提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
(5)应用
①作物育种。
②药物研制。
育种方法图解
图解中各字母表示的处理方法:
A表示________,D表示自交,B表示____________,C表示秋水仙素处理,E表示诱变处理,F表示____________,G表示____________,H表示脱分化,I表示________,J表示包裹人工种皮。
这是识别各种育种方法的主要依据。
答案:
杂交 花药离体培养 秋水仙素处理 转基因技术 再分化
考向1 微生物育种
1.(高考江苏卷改编)如图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是( )
出发菌株
选出50株
选出5株
多轮重复筛选
A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程
D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
解析:
选D。
A项,图示育种过程为诱变育种,因未进行酶活性检测等,故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求。
B项,X射线等物理因素既可能引起基因突变,也可能引起染色体变异。
C项,筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定需求的菌株的过程,属于人工选择。
D项,人工诱变的突变率高于自发突变,但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。
考向2 动物育种
2.雄性家蚕生命力强,饲料利用效率高,茧丝质量好。
现有家蚕品种甲和乙,它们的性染色体、10号染色体及卵色基因组成如图所示。
已知蚕卵(受精卵)同时具有A、B基因时为黑色,否则为白色。
育种工作者期望利用甲、乙品种获得新品种,以实现通过选择卵色只养雄蚕。
(1)甲品种家蚕的W染色体上有来自10号染色体的片段,且10号染色体缺失了B基因所在的片段,上述变异属于________________。
(2)让甲、乙品种家蚕杂交,获得F1蚕卵;F1蚕卵完成发育后,再让雌、雄蚕蛾相互交配,获得F2蚕卵。
选择________色的F2蚕卵,完成发育后即为新品种(丙)。
丙品种的基因型是________;获得丙品种的育种方法属于________。
(3)若让丙品种家蚕与________品种家蚕交配,并且选择________色蚕卵孵化,即可实现只养雄蚕。
解析:
(1)甲品种家蚕的W染色体上有来自10号染色体的片段(包含A、B基因),且10号染色体缺失了B基因,即非同源染色体间移接了片段,属于染色体结构变异(易位)。
(2)亲本甲、乙蚕的基因型分别为aaZWAB和AABBZZ,二者交配产生F1的基因型为AaBZZ和AaBZWAB,F1雌雄蚕交配产生的F2蚕卵中白色蚕卵(aaZZ)全为雄蚕,发育后即为新品种(丙),该育种方法
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