第31課時(shí)染色體變異與育種1.舉例說明染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異可能導(dǎo)致性狀改變甚至死亡。2.闡明生物變異在育種上的應(yīng)用。3.活動(dòng)：低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化。考點(diǎn)一染色體數(shù)目的變異1.染色體變異2.染色體數(shù)目的變異(1)類型(2)染色體組(根據(jù)果蠅染色體組成圖歸納)①?gòu)娜旧w來源看，一個(gè)染色體組中不含同源染色體。②從形態(tài)、大小看，一個(gè)染色體組中所含的染色體各不相同。③從所含的基因看，一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。3.單倍體、二倍體和多倍體的比較項(xiàng)目單倍體二倍體多倍體概念體細(xì)胞中染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體發(fā)育起點(diǎn)配子一般為受精卵一般為受精卵染色體組≥12≥3植株特點(diǎn)①植株弱??；②高度不育正常可育①莖稈粗壯；②葉片、果實(shí)和種子較大；③營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富形成原因自然原因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變(如低溫)人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗舉例蜜蜂的雄蜂幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥(1)鏡檢根尖分生區(qū)細(xì)胞的染色體，可鑒定出單倍體幼苗。(2024·江蘇卷)(√)(2)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。無子葡萄經(jīng)無性繁殖產(chǎn)生的植株仍結(jié)無子果實(shí)。(2023·遼寧卷)(×)(3)將小鼠胚胎干細(xì)胞的Y染色體去除，獲得XO胚胎干細(xì)胞的過程發(fā)生了染色體數(shù)目變異。(2023·海南卷)(√)(4)人體細(xì)胞中DNA發(fā)生損傷時(shí)，P53蛋白能使細(xì)胞停止在細(xì)胞周期的間期并激活DNA的修復(fù)。DNA損傷修復(fù)后的細(xì)胞，與正常細(xì)胞相比，染色體數(shù)目發(fā)生改變。(2021·重慶卷)(×)(5)組成一個(gè)染色體組的染色體通常不含減數(shù)分裂中能聯(lián)會(huì)的染色體。(√)(6)用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。(×)(7)(必修2P88正文)秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗能夠誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，原因是秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極?？枷?結(jié)合染色體組及生物體倍性的判斷考查生命觀念和科學(xué)思維1.(2024·北京卷)有性雜交可培育出綜合性狀優(yōu)于雙親的后代，是植物育種的重要手段。六倍體小麥和四倍體小麥有性雜交獲得F1。F1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)染色體的顯微照片如圖。據(jù)圖判斷，錯(cuò)誤的是(A)A．F1體細(xì)胞中有21條染色體B．F1含有不成對(duì)的染色體C．F1植株的育性低于親本D．兩個(gè)親本有親緣關(guān)系解析：由顯微照片可知，該細(xì)胞包括14個(gè)四分體和7條單個(gè)染色體，因此共有35條染色體，A錯(cuò)誤；由于六倍體小麥減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有3個(gè)染色體組，四倍體小麥減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子有2個(gè)染色體組，因此受精作用后形成的F1體細(xì)胞中有5個(gè)染色體組，F(xiàn)1花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，會(huì)出現(xiàn)來自六倍體小麥的染色體無法正常聯(lián)會(huì)配對(duì)形成四分體的情況，從而出現(xiàn)部分染色體以單個(gè)染色體的形式存在的情況，B正確；F1體細(xì)胞中存在異源染色體，所以同源染色體聯(lián)會(huì)配對(duì)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂無法形成正常配子，故F1植株的育性低于親本，C正確；由題可知，六倍體小麥和四倍體小麥能夠進(jìn)行有性雜交獲得F1，說明二者有親緣關(guān)系，D正確。染色體組數(shù)目的判定1.根據(jù)染色體形態(tài)判定：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。2.根據(jù)基因型判定：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。2.(2025·江蘇揚(yáng)州模擬)控制番茄葉型的基因位于6號(hào)染色體上。野外發(fā)現(xiàn)一株“三體”番茄含有3條6號(hào)染色體，其葉型正常。利用該“三體”正常葉番茄與馬鈴薯葉型的二倍體番茄雜交，F(xiàn)1均為正常葉型。選擇F1中的“三體”番茄與二倍體馬鈴薯葉番茄雜交，后代馬鈴薯葉植株占1/6。下列相關(guān)分析不正確的是(D)A．“三體”番茄存在染色體數(shù)目變異B．馬鈴薯葉型對(duì)正常葉型是隱性C．馬鈴薯葉型番茄的配子中含1個(gè)染色體組D．F1中“三體”番茄的配子中含3條6號(hào)染色體解析：“三體”番茄含有3條6號(hào)染色體，即6號(hào)染色體多了1條，屬于染色體數(shù)目變異，A正確；分析題意，用該“三體”正常葉番茄與馬鈴薯葉型的二倍體番茄雜交，F(xiàn)1均為正常葉型，說明馬鈴薯葉型對(duì)正常葉型是隱性，B正確；馬鈴薯葉型的二倍體番茄體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組，形成配子時(shí)染色體組數(shù)減半，配子中含1個(gè)染色體組，C正確；F1中“三體”番茄與二倍體馬鈴薯葉番茄雜交，后代馬鈴薯葉植株占1/6，且正常葉番茄是顯性性狀，設(shè)相關(guān)基因是D/d，則“三體”番茄植株的基因型是DDd，馬鈴薯葉型番茄植株基因型是dd，“三體”番茄(DDd)產(chǎn)生的配子為D∶DD∶Dd∶d＝2∶1∶2∶1，馬鈴薯葉型番茄植株產(chǎn)生的配子為d，后代的馬鈴薯葉植株占1/6，故F1中“三體”番茄的配子中含1條或2條6號(hào)染色體，D錯(cuò)誤?？枷?圍繞生物變異類型的判斷考查科學(xué)思維和科學(xué)探究3.(2023·江蘇卷)2022年我國(guó)科學(xué)家發(fā)布燕麥基因組，揭示了燕麥的起源與進(jìn)化，燕麥進(jìn)化模式如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．燕麥?zhǔn)瞧鹪从谕蛔嫦鹊耐戳扼wB．燕麥?zhǔn)怯葾A和CCDD連續(xù)多代雜交形成的C．燕麥多倍化過程說明染色體數(shù)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同源性大解析：根據(jù)圖示，燕麥起源于燕麥屬，燕麥(AACCDD)含有六個(gè)染色體組，是起源于同一祖先的異源六倍體，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖示，由AA和CCDD連續(xù)多代雜交后得到的是ACD，再經(jīng)過染色體數(shù)目加倍后形成了AACCDD的燕麥，B錯(cuò)誤；燕麥多倍化過程中，染色體數(shù)量的變異都在進(jìn)化中保留了下來，染色體數(shù)量的變異是可遺傳的，C正確；根據(jù)圖示，燕麥中A和D基因組由同一種祖先即A/D基因組祖先進(jìn)化而來，因此A和D基因組同源性大，D和C同源性小，D錯(cuò)誤。4.(2024·安徽安慶二模)果蠅的性別由受精卵中X染色體的數(shù)目決定，即XXY、XX為雌性，XY、XO、XYY為雄性，且XXX、OY、YY胚胎期致死。已知果蠅的長(zhǎng)翅(R)對(duì)殘翅(r)為顯性，且基因位于X染色體某一片段上，若該片段缺失記為X－，XX－可育，X－X－、X－Y致死。用長(zhǎng)翅雄蠅(XRY)與殘翅雌蠅(XrXr)雜交得到F1，發(fā)現(xiàn)F1有一只殘翅雌蠅。現(xiàn)將該殘翅雌蠅與長(zhǎng)翅雄蠅(XRY)雜交產(chǎn)生F2，可根據(jù)F2性狀表現(xiàn)判斷該殘翅雌蠅產(chǎn)生的原因。下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．若F2中長(zhǎng)翅雌蠅∶殘翅雄蠅＝1∶1，則是由親代雄配子含有突變基因所致B．若F2中雌蠅∶雄蠅＝2∶1，則是由親代雄配子含有片段缺失X染色體所致C．若為染色體數(shù)目變異，則是由親代雄果蠅減數(shù)分裂過程中染色體分離異常所致D．若F2中殘翅雌蠅、長(zhǎng)翅雄蠅各占10%，則是由親代雌配子染色體數(shù)目異常所致解析：若該殘翅雌蠅由親代雄配子含有突變基因所致，即XR突變?yōu)閄r，那么該雌性果蠅的基因型為XrXr，其與XRY雜交，F(xiàn)2的基因型為XRXr、XrY，表型及其比例為長(zhǎng)翅雌蠅∶殘翅雄蠅＝1∶1，A正確；若該殘翅雌蠅由親代雄配子含有片段缺失X染色體所致，則該雌性果蠅的基因型為X－Xr，其與XRY雜交，F(xiàn)2的基因型有四種：XRX－(長(zhǎng)翅雌蠅)、X－Y(致死)、XRXr(長(zhǎng)翅雌蠅)、XrY(殘翅雄蠅)，故雌蠅∶雄蠅＝2∶1，B正確；若該殘翅雌蠅由親代雄果蠅減數(shù)分裂過程中染色體分離異常所致，則長(zhǎng)翅雄蠅(XRY)產(chǎn)生的異常雄配子為XRY、O，殘翅雌蠅(XrXr)產(chǎn)生Xr一種雌配子，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生F1的基因型為XRXrY(長(zhǎng)翅雌蠅)和XrO(殘翅雄蠅)，不會(huì)出現(xiàn)殘翅雌蠅，C錯(cuò)誤；若該殘翅雌蠅由親代雌配子染色體數(shù)目異常所致，該子代殘翅雌果蠅的基因型可能為XrXrY，能產(chǎn)生四種配子，XrXr∶Y∶XrY∶Xr＝1∶1∶2∶2，與長(zhǎng)翅雄蠅(XRY)雜交，子代基因型為1XRXrXr(胚胎致死)、1XrXrY(殘翅雌蠅)、1XRY(長(zhǎng)翅雄蠅)、1YY(胚胎致死)、2XRXrY(長(zhǎng)翅雌蠅)、2XrYY(殘翅雄蠅)、2XRXr(長(zhǎng)翅雌蠅)、2XrY(殘翅雄蠅)，即子代殘翅雌蠅∶殘翅雄蠅∶長(zhǎng)翅雌蠅∶長(zhǎng)翅雄蠅＝1∶4∶4∶1，故F2中殘翅雌蠅、長(zhǎng)翅雄蠅各占10%，D正確。幾種?？甲儺愵愋彤a(chǎn)生配子的分析方法考點(diǎn)二染色體結(jié)構(gòu)的變異1.染色體結(jié)構(gòu)變異的類型及實(shí)例2.染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。(1)貓叫綜合征是由人類5號(hào)染色體短臂上的部分片段丟失所致。這種變異屬于缺失。(√)(2)染色體上某個(gè)基因的丟失屬于基因突變。(×)(3)DNA分子中發(fā)生三個(gè)堿基對(duì)的缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。(×)(4)染色體易位或倒位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。(×)(5)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。(×)(6)基因突變不會(huì)改變基因的數(shù)目，染色體結(jié)構(gòu)變異可能使染色體上的基因的數(shù)目發(fā)生改變。(√)(7)(必修2P90正文)染色體結(jié)構(gòu)的變異在普通光學(xué)顯微鏡下可見。結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)改變，會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致性狀的變異?？枷蚪Y(jié)合染色體結(jié)構(gòu)變異類型考查科學(xué)思維1.(2024·浙江卷)野生型果蠅的復(fù)眼為橢圓形，當(dāng)果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復(fù)時(shí)，形成棒狀的復(fù)眼(棒眼)，如圖所示。棒眼果蠅X染色體的這種變化屬于(C)A．基因突變B．基因重組C．染色體結(jié)構(gòu)變異D．染色體數(shù)目變異解析：染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型，果蠅X染色體上的16A片段發(fā)生重復(fù)時(shí)，復(fù)眼會(huì)由正常的橢圓形變成“棒眼”，該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，C正確。易位與互換的區(qū)別項(xiàng)目易位互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在光學(xué)顯微鏡下觀察不到2.(2023·湖北卷)DNA探針是能與目的DNA配對(duì)的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列，可檢測(cè)識(shí)別區(qū)間的任意片段，并形成雜交信號(hào)。某探針可以檢測(cè)果蠅Ⅱ號(hào)染色體上特定DNA區(qū)間。某果蠅的Ⅱ號(hào)染色體中的一條染色體部分區(qū)段發(fā)生倒位，如下圖所示。用上述探針檢測(cè)細(xì)胞有絲分裂中期的染色體(染色體上“－”表示雜交信號(hào))，結(jié)果正確的是(B)eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))解析：DNA探針是能與目的DNA配對(duì)的帶有標(biāo)記的一段核苷酸序列，可與目的DNA形成雜交信號(hào)，根據(jù)圖示信息，倒位發(fā)生在探針識(shí)別序列的一段，因此發(fā)生倒位的染色體的兩端都可被探針識(shí)別，B正確?？键c(diǎn)三低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：低溫抑制紡錘體的形成，以致影響細(xì)胞有絲分裂中染色體被拉向兩極，導(dǎo)致細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是染色體數(shù)目加倍。2.實(shí)驗(yàn)步驟3.實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍。(1)低溫抑制染色體著絲粒分裂，使子染色體不能分別移向兩極。(×)(2)鹽酸、酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離。(×)(3)甲紫溶液和醋酸洋紅液都可以使染色體著色。(√)(4)顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變。(×)考向圍繞“低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)考查科學(xué)探究1.四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，科研人員欲通過實(shí)驗(yàn)尋找誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體數(shù)目加倍的最適溫度。下列相關(guān)敘述正確的是(C)A．該實(shí)驗(yàn)可設(shè)置一系列零下低溫條件誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍B．低溫處理后用卡諾氏液固定，然后解離、漂洗、染色、制片C．觀察對(duì)象為根尖分生區(qū)細(xì)胞，對(duì)染色體數(shù)目加倍的中期細(xì)胞所占比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)D．低溫主要影響有絲分裂后期，抑制紡錘體將染色體牽拉至細(xì)胞兩極解析：該實(shí)驗(yàn)可設(shè)置一系列零上低溫條件誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍，零下低溫易凍傷根尖，A錯(cuò)誤；低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)的基本過程為低溫誘導(dǎo)→卡諾氏液固定→體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗→解離→漂洗→染色→制片，B錯(cuò)誤；中期細(xì)胞中染色體形態(tài)清晰、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此觀察對(duì)象為根尖分生區(qū)細(xì)胞，對(duì)染色體數(shù)目加倍的中期細(xì)胞所占比例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，C正確；低溫能抑制紡錘體的形成，因此低溫主要影響有絲分裂前期，D錯(cuò)誤。2.(2025·遼寧沈陽模擬)摘取玉米植株的幼嫩雄蕊，放入卡諾氏液中固定12h，經(jīng)洗脫后，取一枚雄蕊，滴加少量的改良苯酚品紅溶液，制成臨時(shí)裝片觀察玉米小孢子母細(xì)胞的減數(shù)分裂過程，觀察到的細(xì)胞如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A．改良苯酚品紅溶液的作用是對(duì)染色體進(jìn)行染色B．卡諾氏液常用來解離植物組織和固定植物細(xì)胞C．圖乙細(xì)胞中每條染色體含有1個(gè)DNA分子，圖丙細(xì)胞中存在四分體D．圖甲細(xì)胞中染色體的著絲粒排列在赤道板上，處于減數(shù)分裂Ⅱ中期解析：改良苯酚品紅溶液是堿性染料，可以將染色體染成紅色，A正確；卡諾氏液不是解離液，不能用來解離植物組織，B錯(cuò)誤；圖乙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂，每條染色體上含有1個(gè)DNA分子，圖丙細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ中期，四分體整齊地排列在赤道板上，C正確；據(jù)題圖分析可知，圖甲兩細(xì)胞中染色體的著絲粒都是排列在赤道板上，處于減數(shù)分裂Ⅱ中期，D正確。考點(diǎn)四生物變異在育種上的應(yīng)用1.誘變育種和雜交育種項(xiàng)目誘變育種雜交育種原理基因突變基因重組方法物理、化學(xué)方法誘導(dǎo)雜交、自交優(yōu)點(diǎn)提高突變率操作簡(jiǎn)單、集優(yōu)于一體缺點(diǎn)具有盲目性育種周期長(zhǎng)，不會(huì)出現(xiàn)新性狀2.單倍體育種和多倍體育種項(xiàng)目單倍體育種多倍體育種原理染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異方法花藥離體培養(yǎng)→單倍體→用秋水仙素處理幼苗用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗優(yōu)點(diǎn)明顯縮短育種年限增加產(chǎn)量或提高產(chǎn)品的品質(zhì)缺點(diǎn)技術(shù)含量高，操作繁瑣發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低(1)中國(guó)水仙是一種三倍體觀賞花卉，可利用單倍體育種對(duì)中國(guó)水仙進(jìn)行品種選育。(2024·福建卷)(×)(2)超級(jí)雜交稻品種的培育主要利用基因重組原理。(2023·浙江卷)(√)(3)麻為雌雄異株，與雌雄同花植物相比，麻更便于雜交選育新品種。(2022·河北卷)(√)(4)雜交育種選育從F2開始的原因是從F2開始發(fā)生性狀分離。(√)(5)通過花藥離體培養(yǎng)可獲得抗銹病高產(chǎn)小麥新品種。(×)(6)單倍體育種中，通過花藥離體培養(yǎng)所得的植株均為純合的二倍體。(×)(7)誘變育種可通過改變基因的結(jié)構(gòu)達(dá)到育種目的。(√)考向1結(jié)合育種的原理和過程考查科學(xué)思維1.(2021·廣東卷)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(chǎn)新品種，科學(xué)家誘導(dǎo)該油菜未受精的卵細(xì)胞發(fā)育形成完整植株Bc。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．Bc成熟葉肉細(xì)胞中含有兩個(gè)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(tài)下Bc因配子發(fā)育異常而高度不育解析：根據(jù)題意“白菜型油菜(2n＝20)的種子”表明白菜型油菜屬于二倍體生物，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組，而Bc是通過卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，其成熟葉肉細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，A錯(cuò)誤；Bc是通過卵細(xì)胞發(fā)育而來的單倍體，秋水仙素處理Bc幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態(tài)下，Bc只含有一個(gè)染色體組，細(xì)胞中無同源染色體，減數(shù)分裂不能形成正常配子而高度不育，D正確?？枷?圍繞生物育種的方法及選擇考查科學(xué)思維2.(2024·安徽卷)甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品種水稻抗稻瘟病(RR)。育種工作者欲將甲培育成抗稻瘟病并保留自身優(yōu)良性狀的純合新品種，設(shè)計(jì)了下列育種方案，合理的是(C)①將甲與乙雜交，再自交多代，每代均選取抗稻瘟病植株②將甲與乙雜交，F(xiàn)1與甲回交，選F2中的抗稻瘟病植株與甲再次回交，依次重復(fù)多代；再將選取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均選取抗稻瘟病植株③將甲與乙雜交，取F1的花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍為二倍體，從中選取抗稻瘟病植株④向甲轉(zhuǎn)入抗稻瘟病基因，篩選轉(zhuǎn)入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均選取抗稻瘟病植株A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品種水稻抗稻瘟病(RR)，兩者雜交，子代為具有許多優(yōu)良性狀的雜合子以及抗稻瘟病(Rr)，若讓其不斷自交，每代均選取抗稻瘟病植株，則得到的子代為抗稻瘟病植株，但該子代不一定是保留自身優(yōu)良性狀的純合子，①不合理；將甲與乙雜交，F(xiàn)1與甲回交，選F2中的抗稻瘟病植株與甲再次回交，依次重復(fù)多代，可得到具有其他許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻，但抗稻瘟病植株可能為純合子或雜合子，再將選取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均選取抗稻瘟病植株，可得到抗稻瘟病并保留自身優(yōu)良性狀的純合新品種，②合理；將甲與乙雜交，取F1的花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍為純合二倍體，從中選取抗稻瘟病且保留其他許多優(yōu)良性狀的純合植株，為所需新品種，只選取抗稻瘟病植株，不能保證其他性狀優(yōu)良純合，③不合理；甲是具有許多優(yōu)良性狀的純合品種水稻，向甲轉(zhuǎn)入抗稻瘟病基因，則甲關(guān)于抗稻瘟病性狀相當(dāng)于雜合子，篩選轉(zhuǎn)入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均選取抗稻瘟病植株，可獲得所需新品種，④合理。綜上所述，②④合理，即C正確，A、B、D錯(cuò)誤。依據(jù)育種目標(biāo)選擇育種方案1.(2024·江蘇卷)圖示為甲、乙、丙3種昆蟲的染色體組，相同數(shù)字標(biāo)注的結(jié)構(gòu)起源相同。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A．相同數(shù)字標(biāo)注結(jié)構(gòu)上基因表達(dá)相同B．甲和乙具有生殖隔離現(xiàn)象C．與乙相比，丙發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異D．染色體變異是新物種產(chǎn)生的方式之一解析：相同數(shù)字標(biāo)注結(jié)構(gòu)上基因表達(dá)不一定相同，基因的表達(dá)受到多種因素的調(diào)控，如基因的甲基化、組蛋白修飾、轉(zhuǎn)錄因子等，A錯(cuò)誤；甲和乙染色體組不同，存在較大差異，具有生殖隔離現(xiàn)象，B正確；與乙相比，丙的染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化，標(biāo)號(hào)為1的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，C正確；染色體變異可以為生物進(jìn)化提供原材料，是新物種產(chǎn)生的方式之一，D正確。2.(2024·吉林卷)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(chǎn)生直鏈淀粉。不考慮突變和染色體互換，下列敘述錯(cuò)誤的是(C)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(yōu)良性狀C．Gggg個(gè)體產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中均含有1個(gè)或2個(gè)G基因D．若同源染色體兩兩聯(lián)會(huì)，GGgg個(gè)體自交，子代中產(chǎn)直鏈淀粉的個(gè)體占35/36解析：相比二倍體馬鈴薯，四倍體馬鈴薯的莖稈粗壯，塊莖更大，所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也更多，A正確；植物可進(jìn)行無性繁殖來保持母本的優(yōu)良性狀，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(yōu)良性狀，B正確；Gggg個(gè)體的一個(gè)細(xì)胞復(fù)制之后為GGgggggg，減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，故Gggg個(gè)體產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中含有2個(gè)或0個(gè)G基因，C錯(cuò)誤；若同源染色體兩兩聯(lián)會(huì)，GGgg個(gè)體自交，GGgg個(gè)體產(chǎn)生的配子為1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能產(chǎn)生直鏈淀粉，故子代中產(chǎn)直鏈淀粉的個(gè)體占1－1/6×1/6＝35/36，D正確。3.(2023·湖北卷)栽培稻甲產(chǎn)量高、品質(zhì)好，但每年只能收獲一次。野生稻乙種植一次可連續(xù)收獲多年，但產(chǎn)量低。中國(guó)科學(xué)家利用栽培稻甲和野生稻乙雜交，培育出兼具兩者優(yōu)點(diǎn)的品系丙，為全球作物育種提供了中國(guó)智慧。下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A．該成果體現(xiàn)了生物多樣性的間接價(jià)值B．利用體細(xì)胞雜交技術(shù)也可培育出品系丙C．該育種技術(shù)為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路D．品系丙的成功培育提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù)解析：生物多樣性的直接價(jià)值體現(xiàn)在食用、藥用、文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等方面，間接價(jià)值體現(xiàn)在調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)的功能上，培育新品系不屬于間接價(jià)值，A錯(cuò)誤；植物體細(xì)胞雜交使遠(yuǎn)緣雜交不親和的植物有可能實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)重組，創(chuàng)造和培養(yǎng)植物新品種乃至新物種，尤其在多基因控制農(nóng)藝性狀的改良上具有較大優(yōu)勢(shì)，因此可以利用該方法培育出品系丙，B正確；該育種技術(shù)把栽培稻和野生稻雜交，為全球農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了新思路，C正確；品系丙的成功培育需要依靠野生稻的參與，提示我們要注重野生種質(zhì)資源的保護(hù)，D正確。4.(2024·海南卷)多花報(bào)春(AA)和輪花報(bào)春(BB)均是二倍體植物，其中A、B分別代表兩個(gè)遠(yuǎn)緣物種的1個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組均含9條染色體。異源四倍體植物丘園報(bào)春(AABB)形成途徑如圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(B)A．多花報(bào)春芽尖細(xì)胞有絲分裂后期染色體數(shù)目為36條B．F1植株通過減數(shù)分裂可產(chǎn)生A、B兩種配子C．利用秋水仙素或低溫處理F1幼苗，均可獲得丘園報(bào)春D．丘園報(bào)春減數(shù)分裂過程中能形成18個(gè)四分體解析：多花報(bào)春(AA)體細(xì)胞中含有2×9＝18條染色體，其芽尖細(xì)胞有絲分裂后期染色體數(shù)目為18×2＝36(條)，A正確；A、B分別代表兩個(gè)遠(yuǎn)緣物種的1個(gè)染色體組，F(xiàn)1植株中含有9對(duì)異源染色體，高度不育，其不能產(chǎn)生正常的配子，B錯(cuò)誤；利用秋水仙素或低溫處理F1幼苗，均可使其染色體數(shù)目加倍，獲得丘園報(bào)春，C正確；丘園報(bào)春為異源四倍體，含有36條染色體，減數(shù)分裂過程中能形成18個(gè)四分體，D正確。課時(shí)作業(yè)31(總分：50分)一、選擇題(每小題4分，共40分)1.(2024·廣東廣州一模)某細(xì)胞在分裂過程中，若共用一個(gè)著絲粒的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因不可能是因?yàn)榘l(fā)生了(C)A．基因突變B．同源染色體之間的互換C．染色體數(shù)目變異D．染色體結(jié)構(gòu)變異解析：染色體數(shù)目變異改變的是染色體數(shù)目，這不會(huì)導(dǎo)致同一個(gè)著絲粒相連的兩條姐妹染色單體上基因的差異，C符合題意。2.(2025·山西運(yùn)城模擬)用X射線處理蠶蛹，使其第2號(hào)染色體上的斑紋基因易位于W染色體上，使雌蠶都有斑紋。再將斑紋雌蠶與白體雄蠶交配，其后代雌蠶都有斑紋，雄蠶都無斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質(zhì)量。這種育種方法所依據(jù)的原理是(A)A．染色體結(jié)構(gòu)變異 B．染色體數(shù)目變異C．基因突變 D．基因重組解析：根據(jù)題干信息“使其第2號(hào)染色體上的斑紋基因易位于W染色體上”可知，這種育種方法是染色體變異，且是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，A正確。3.(2025·河南鄭州模擬)下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，錯(cuò)誤的是(B)A．不進(jìn)行分裂的單倍體的體細(xì)胞中也可能含有2個(gè)染色體組B．二倍體的細(xì)胞中可能含有4個(gè)染色體組，因此二倍體也屬于多倍體C．自然狀態(tài)或人工誘導(dǎo)均可產(chǎn)生多倍體D．二倍體西瓜和四倍體西瓜可以相互授粉，但不屬于同一個(gè)物種解析：如果配子中含有2個(gè)染色體組，則由該類配子發(fā)育而成的單倍體的體細(xì)胞不進(jìn)行分裂時(shí)含有2個(gè)染色體組，A正確；二倍體的細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，處于后期的細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組，但二倍體不屬于多倍體，B錯(cuò)誤；自然狀態(tài)下低溫可誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體，用秋水仙素處理(人工處理)也可以誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體，C正確；二倍體西瓜和四倍體西瓜雖然可以相互授粉產(chǎn)生三倍體西瓜，但由于三倍體西瓜是不育的，所以二倍體西瓜和四倍體西瓜不屬于同一個(gè)物種，D正確。4.(2024·廣東廣州一模)某同學(xué)利用秋水仙素誘導(dǎo)紅蔥(2n＝16)根尖細(xì)胞的染色體數(shù)目變化，分別于實(shí)驗(yàn)過程中的24小時(shí)(左圖)和48小時(shí)(右圖)拍到以下兩張照片。下列敘述正確的是(A)A．秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成B．制作裝片時(shí)需用卡諾氏液解離根尖細(xì)胞C．細(xì)胞甲正處于有絲分裂的中期D．細(xì)胞乙經(jīng)歷了3次染色體加倍解析：秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，從而誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，A正確；制作裝片時(shí)卡諾氏液的作用是固定裝片，解離所用的試劑是解離液，B錯(cuò)誤；處于中期的染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，且著絲粒整齊地排列在赤道板上，圖示細(xì)胞甲不是處于有絲分裂中期的細(xì)胞，C錯(cuò)誤；紅蔥的染色體數(shù)目是16條，據(jù)圖可知，細(xì)胞甲染色體數(shù)目為32條，此時(shí)經(jīng)歷了24小時(shí)，染色體加倍一次，細(xì)胞乙的染色體數(shù)目約為58條，經(jīng)歷48小時(shí)，則大約經(jīng)歷了2次染色體加倍，D錯(cuò)誤。5.(2025·江蘇淮安模擬)普通小麥的單倍體含有三個(gè)染色體組，有21條染色體。雜交小麥?zhǔn)且环N人工培育的植物，由不同的小麥品種或物種交配而產(chǎn)生。比如為了改良小麥品種，育種工作者將黑麥(2N＝14)與普通小麥雜交，再將F1幼苗進(jìn)行低溫處理、篩選可獲得可育的雜交小麥。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．普通小麥正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目為42條B．雜交小麥在減數(shù)分裂時(shí)可形成28個(gè)四分體C．雜交小麥根尖細(xì)胞有絲分裂中期含16個(gè)染色體組D．普通小麥與黑麥不是同一物種，兩者之間存在生殖隔離解析：普通小麥的單倍體含有三個(gè)染色體組，有21條染色體，所以其正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目為42條，A正確；雜交小麥?zhǔn)怯珊邴?2N＝14)與普通小麥雜交，再進(jìn)行低溫處理、篩選獲得的可育的雜交小麥，普通小麥染色體數(shù)為42條，黑麥染色體數(shù)為14條，雜交后染色體數(shù)為28條，經(jīng)過低溫處理、篩選后，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍變?yōu)?6條，在減數(shù)分裂時(shí)可形成28個(gè)四分體，B正確；雜交小麥根尖細(xì)胞有絲分裂中期染色體數(shù)目不變，仍為56條，染色體組為8個(gè)，C錯(cuò)誤；自然狀態(tài)下，普通小麥與黑麥雜交產(chǎn)生的后代細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組，由于含3個(gè)普通小麥的染色體組和1個(gè)黑麥的染色體組，故減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成可育配子，故表明二者存在生殖隔離，D正確。6.(2025·湖北武漢一模)甘薯是重要糧食作物，中國(guó)是世界上最大的甘薯生產(chǎn)國(guó)。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的六倍體(6n＝90)甘薯是由二倍體和四倍體親本雜交又經(jīng)過染色體加倍而來的。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．二倍體和四倍體親本雜交得到的后代體細(xì)胞中含有45條染色體B．若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，可采用的方法有低溫誘導(dǎo)C．甘薯進(jìn)化過程中只有染色體變異為進(jìn)化提供了原材料D．可以利用甘薯塊根進(jìn)行無性繁殖，保持雜種優(yōu)勢(shì)解析：依據(jù)題干信息，六倍體體細(xì)胞中含有90條染色體，則一個(gè)染色體組中含有15條染色體，二倍體中含有30條染色體，四倍體中含有60條染色體，故二倍體和四倍體親本雜交得到的后代體細(xì)胞中含有45條染色體，A正確；若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，可采用的方法有秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)，B正確；甘薯進(jìn)化過程中，突變和基因重組都為進(jìn)化提供了原材料，C錯(cuò)誤；可以利用甘薯塊根進(jìn)行無性繁殖，保持雜種優(yōu)勢(shì)，D正確。7.(2025·江蘇南通模擬)下圖是某變異果蠅(2n＝8)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中染色體的部分行為變化示意圖，部分染色體片段缺失或重復(fù)均導(dǎo)致精子死亡。相關(guān)敘述正確的是(C)A．該變異的類型是染色體缺失B．該變異改變了果蠅基因的數(shù)量和位置C．乙圖所示時(shí)期細(xì)胞中有16條染色單體D．按B方式產(chǎn)生的精子一半是致死的解析：題圖中細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂染色體的某些片段發(fā)生了易位，染色體沒有缺失，A錯(cuò)誤；發(fā)生易位的染色體，其相關(guān)基因的位置發(fā)生了改變，基因的數(shù)量不改變，B錯(cuò)誤；乙圖所示時(shí)期細(xì)胞中的染色體發(fā)生了配對(duì)，處于減數(shù)第一次分裂前期，此時(shí)細(xì)胞中有16條染色單體，C正確；按B方式產(chǎn)生的精子含有的染色體沒有發(fā)生缺失和重復(fù)，故都不致死，D錯(cuò)誤。8.(2025·河南濮陽模擬)科研人員以二倍體植物甲、乙兩品種為材料培育新品種，流程如圖所示。下列敘述正確的是(C)A．植株丙與F1相比，莖稈粗壯、葉片和果實(shí)較大，但其蛋白質(zhì)含量較低B．獲得植株丁的過程中染色體加倍的處理方法只能是低溫處理C．植株戊的細(xì)胞中最多具有6個(gè)染色體組D．植株丙和植株丁的育種原理相同，植株丙和植株丁沒有生殖隔離解析：植株丙是多倍體，多倍體的莖稈粗壯、葉片和果實(shí)較大，相應(yīng)糖類和蛋白質(zhì)含量有所增加，A錯(cuò)誤；獲得植株丙和丁的方式除了低溫處理外，還可以用秋水仙素處理，B錯(cuò)誤；植株丙是四倍體，有4個(gè)染色體組，植株丁是二倍體，有2個(gè)染色體組，所以植株戊是三倍體，有3個(gè)染色體組，在有絲分裂后期細(xì)胞中可以多達(dá)6個(gè)染色體組，C正確；植株丙和植株丁的育種方式分別是多倍體育種和單倍體育種，育種原理都是染色體數(shù)目變異，由于植株丙和植株丁的雜交后代為三倍體，高度不育，故植株丙和植株丁出現(xiàn)了生殖隔離，D錯(cuò)誤。9.(2024·福建福州一模)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(zhì)優(yōu)良的三倍體無子西瓜新品種Z(如圖)。下列說法錯(cuò)誤的是(B)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(shù)分裂過程發(fā)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(chǎn)生生長(zhǎng)素，可促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)D．三倍體高度不育的原因是減數(shù)分裂過程中同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂解析：品種J是由二倍體西瓜染色體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正確；J、M子代多樣性的主要原因是基因重組，B錯(cuò)誤；三倍體植株體細(xì)胞中有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子，而當(dāng)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(chǎn)生生長(zhǎng)素，促進(jìn)子房的子房壁發(fā)育為果皮，因此子房發(fā)育為果實(shí)，產(chǎn)生無子西瓜，C、D正確。10.(2025·湖南懷化模擬)小麥單倍體常通過遠(yuǎn)緣花粉刺激卵細(xì)胞的方法獲得。研究人員將玉米(二倍體)和普通小麥(六倍體)進(jìn)行雜交，受精卵排除玉米花粉的染色體得到小麥單倍體胚。經(jīng)過人工誘導(dǎo)和篩選培育抗赤霉病小麥品種，育種流程如圖所示，數(shù)字表示過程。下列分析正確的是(C)A．培育抗赤霉病小麥品種利用了基因重組的遺