还剩52页未读，
继续阅读
所属成套资源：2025版高考生物一轮总复习课件（61份）
成套系列资料，整套一键下载
2025版高考生物一轮总复习必修2第7单元生物的变异育种与进化第2讲染色体变异及其应用课件
展开
这是一份2025版高考生物一轮总复习必修2第7单元生物的变异育种与进化第2讲染色体变异及其应用课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，个别染色体，染色体组，非同源染色体，数目或排列顺序，纺锤体，2实验步骤，正常的二倍体，染色体，数目发生改变等内容，欢迎下载使用。
考点一 染色体数目变异和结构变异
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．染色体数目变异(1)类型及实例
(2)染色体组①概念：细胞中的一组__________________，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制________________________________。②组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为______________________________。
生物的生长、发育、遗传和变异
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
2．染色体结构变异(1)类型和特点(连线)
答案：①—Ⅲ—D ②—Ⅳ—C ③—Ⅰ—B ④—Ⅱ—A
(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。
3．单倍体、二倍体和多倍体
4．低温诱导植物染色体数目的变化(以洋葱为例)(1)实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制其________的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
(3)实验现象：视野中既有__________________细胞，也有________ _______________的细胞。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)每个染色体组中都不存在同源染色体。( )(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而使着丝粒不能分裂，染色体不能分到两个子细胞。( )(3)果蝇棒状眼的形成是由染色体部分基因增加引起的基因突变。( )(4)染色体易位不改变基因数量，一般不会对个体性状产生影响。( )(5)染色体的倒位在光学显微镜下一般不能观察到。( )
延|伸|探|究1．体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是_______ ___________________________________________________________________________________________________________。2．单倍体也可能是可育的，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
单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育
3．基因突变和染色体变异中的“缺失或增加”对生物性状的影响一样吗？提示：DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添(增加)，会改变基因碱基序列，不改变基因的数量和位置，属于基因突变。与染色体变异相比，基因突变对生物性状的影响一般较小。DNA分子上若干个基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异，会改变基因的数量，不改变基因碱基序列，一般对生物性状影响较大。
剖析难点 · 考点突破
重|难|精|讲1．“三法”判定染色体组(1)根据染色体形态判定细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
(2)根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。
(3)根据染色体数与染色体形态数的比值判断染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8/4＝2，则果蝇含2个染色体组。
2．染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)易位与互换的区别
考向一 染色体组及生物体倍性的判断 (2020·全国Ⅱ卷)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是( )A． 二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
解析： 二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；一个染色体组中的各染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
〔变式训练1〕 (2024·西安高新一中调研)下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中错误的是( )A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体B．多倍体植株常常是茎秆粗壮、果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体C．由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体
解析：含一个染色体组的个体一定是单倍体，但单倍体不一定只含一个染色体组，如四倍体生物的单倍体，含两个染色体组，A正确；多倍体植株常常茎秆粗壮、果实和种子较大，营养物质含量多，但含有奇数个染色体组的多倍体，由于联会紊乱，不能产生正常配子，没有种子，B错误；凡是由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体，C正确；人工诱导获得多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，D正确。
考向二 结合染色体数目的变异的判断，考查科学思维 (2024·山东济宁期末)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。
以下叙述错误的是( ) A．F1中三体的概率是1/2B．可用显微观察法初步鉴定三体C．突变株基因r位于10号染色体上D．三体绿叶纯合体的基因型为RRR或RR解析： 假设R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶ rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。根据表格分析，由于该突变株
与9－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈ 5∶1，该突变株与10－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈ 1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上。根据分析可知，F1中三体的概率是1/2，A正确；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；突变株基因r位于9号染色体上，C错误；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D正确。
几种常考变异类型产生配子的分析方法
提醒：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a,1A1、1A2a,1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。
〔变式训练2〕 (2023·山东枣庄模拟)二倍体植物甲(2n＝18)和二倍体植物乙(2n＝18)进行有性杂交，得到F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植物丙，丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )A．植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18条染色体，所以它们属于同一物种B．若植物甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自植物甲的染色体全部丢失，而植物乙的染色体全部保留，则继续发育成的植物是单倍体C．植物丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向D．秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍
解析：由于甲、乙杂交的后代不育，即甲、乙存在生殖隔离，故甲、乙不属于同一物种，A错误；受精卵中包含来自甲的9条染色体和来自乙的9条染色体，若来自甲的染色体全部丢失，则只剩下来自乙的9条染色体，含有乙物种配子染色体数目的个体是单倍体，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C错误；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D错误。
考向三 结合染色体结构的变异的判断，考查科学思维 (2024·陕西咸阳期末)染色体变异在育种方面也有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是( )A．太空育种依据的原理主要是基因突变B．粉红棉S的出现是染色体缺失的结果
〔变式训练3〕 (2023·山东菏泽联考)鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )A．正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种B．突变细胞Ⅰ发生了基因突变C．突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到D．突变细胞Ⅲ中A和a的分离符合基因的分离定律
解析：图中正常雌性个体产生的雌配子类型有四种，即AZ、AW、aZ、aW，A正确；突变细胞I中A基因变成a基因，其形成是发生了基因突变，B正确；突变细胞Ⅱ所发生的变异为染色体结构变异，能够通过光学显微镜直接观察到，C正确；突变细胞Ⅲ中发生了染色体结构变异(易位)，导致基因A和a不在一对同源染色体上，因此它们的分离不符合基因的分离定律，D错误。
考向四 考查低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验 下列关于低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验的叙述，正确的是( )A．在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B．洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂C．用卡诺氏液固定细胞的形态后，用甲紫溶液对染色体染色D．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期
解析：低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，又因大多数细胞处于分裂前的间期，故多数细胞染色体数未加倍，少数细胞的染色体数目加倍，所以在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确，D错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B错误；用甲紫溶液染色前，需要用95%酒精冲洗卡诺氏液，然后再解离、漂洗，C错误。
〔变式训练4〕 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的蒜不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养48～72 h后，剪取根尖制成临时装片，然后用显微镜观察染色体形态较好的分裂图像。下列叙述正确的是( )A．低温处理能阻断蒜根尖细胞中DNA的复制B．用甲紫溶液处理根尖可使染色体着色C．制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性D．视野中所有细胞染色体数都已发生改变
解析：低温作用于细胞分裂前期，能抑制蒜根尖细胞中纺锤体的形成，A错误；甲紫溶液是碱性染料，可使根尖细胞中的染色体着色，B正确；经卡诺氏液固定后细胞已经死亡，C错误；低温作用于细胞分裂前期，而细胞周期中间期时间最长，故视野中间期细胞数目应最多，大多数细胞染色体数未发生改变，D错误。
考点二 生物育种的原理及应用
知|识|巩|固1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。(2)过程(3)优点：____________________，所得个体均为_________。(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)原理：染色体数目变异。(2)方法：用____________或低温处理。(3)处理材料：____________________。(4)过程
(5)实例：三倍体无子西瓜
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：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体___________，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：____________。(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
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，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：获得新品种的周期长。
后代不发生性状分离的F2个体
4．诱变育种(1)原理：____________。(2)过程(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。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。( )(2)诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。( )(3)利用物理因素等处理生物，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。( )(4)人工杂交选育优质金鱼的原理是基因重组。( )(5)单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。( )
延|伸|探|究1．为什么单倍体育种能明显缩短育种年限？提示：用单倍体育种方法培育得到的二倍体植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此明显缩短了育种年限。2．三倍体无子西瓜培育时用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什么？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。
重|难|精|讲1．单倍体育种与杂交育种的关系
2．据不同育种目标选择不同育种方案
考向一 结合多种育种方式的比较，考查科学思维 如图是某植物的多种育种方法途径，A～F是育种处理手段(其中E是射线处理)，甲、乙、丙分别代表不同植株。
分析以下说法错误的是( )A．植株甲和植株丙是纯系植株，乙是具有新基因的种子或幼苗B．D和B过程可发生基因重组，F过程发生了染色体变异C．图中C、F过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D．杂交育种过程，如获得显性纯合子需经历较长的纯化过程，单倍体育种由配子直接加倍获得纯合子，育种年限短
解析： 通过杂交育种筛选获得的植株甲，通过单倍体育种获得的植株丙，都是纯合子，经过射线处理获得的乙已经发生基因突变，是具有新基因的种子或幼苗，A正确；D和B过程都有减数分裂过程，都可发生基因重组，F过程发生染色体数目变异获得多倍体，B正确；单倍体育种中一般没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，C错误；杂交育种和单倍体育种都能获得显性纯合子，杂交育种操作简单，育种年限较长，而单倍体育种技术复杂，但育种年限短，D正确。
〔变式训练〕 (2024·山东潍坊统考)人们目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示为三倍体香蕉的培育过程。下列叙述正确的是( )A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B．图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂中期纺锤体不能形成C．二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D．三倍体香蕉无子的原因是其在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱
解析：四倍体有子香蕉、二倍体野生香蕉经减数分裂分别形成含两个染色体组、一个染色体组的配子，二者结合后形成的无子香蕉即含三个染色体组的三倍体，该培育方法为多倍体育种，主要运用的是染色体变异原理，A错误；图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻，B错误；二倍体与四倍体杂交虽然能产生后代(三倍体无子香蕉)，但三倍体是不育的，所以它们之间仍然存在生殖隔离，C错误；三倍体香蕉之所以无子是因为其体细胞中含有三个染色体组，在其有性生殖器官内的减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因而也就不能形成种子，D正确。
考向二 围绕育种设计考查科学思维及科学探究 (2020·全国Ⅲ卷)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是___________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有______条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有__________________________________(答出1点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，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、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
营养物质含量高、茎秆粗壮
秋水仙素处理(或低温处理)
答案：(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株。(合理即可)解析：(1)杂种一(AB)含有一粒小麦的一个染色体组(A)和斯氏麦草的一个染色体组(B)，由于杂种一无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，故其高度不育。普通小麦(AABBDD)有6个染色体组，结合题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体”可知，普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。
(2)人工诱导多倍体的方法有：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗或低温处理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麦纯种为实验材料，获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，可通过杂交育种或单倍体育种的方法来实现。
方法一：P 甲(抗病易倒伏) ×乙(易感病抗倒伏) ↓ F1F2 抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏 ↓筛选出抗病抗倒伏小麦植株进行连续自交，自交后代不发生性状分离的植株即为目标植株
方法二：P 甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏) ↓ F1 ↓花药离体培养 单倍体幼苗 ↓用秋水仙素处理 F2 抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏 ↓ 从中选择抗病抗倒伏的小麦植株即可
1．几种常考的育种方法
2．根据提供的材料选择合适的育种方法(1)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简单的方法是自交。(2)实验材料若是动物，则杂交育种一般不通过逐代自交，而是应通过测交实验直接判断基因型。(3)实验植物若是营养繁殖类，如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需要性状即可，不需要培育出纯种。(4)实验材料是原核生物，则不能运用杂交育种，细菌的培育一般采用诱变育种和基因工程育种。
素养提升 · 强化思维
|情境试题 规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：单体与三体在遗传学中的应用二倍体中缺失1条染色体的个体称为单体(2n－1)，多1条染色体的个体称为三体(2n＋1)①。已知果蝇的无眼性状由常染色体上的基因控制，果蝇(2n＝8)的Ⅳ号染色体缺失1条或多1条都可以存活②，且能繁殖后代。(1)Ⅳ－单体的形成是由于亲代果蝇在__________________________期，Ⅳ号染色体未发生正常分离，产生了异常配子。
减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后
(2)为判断该无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上，某科研小组从无眼二倍体、野生型二倍体、野生型Ⅳ－单体和野生型Ⅳ－三体4种纯种果蝇中选取实验材料，并进行相关实验。①选择无眼二倍体与野生型二倍体果蝇进行杂交，F1全为野生型二倍体，可判断无眼为______性状。②选择无眼二倍体与野生型Ⅳ－单体果蝇进行杂交，若F1表现为__________________________，则该无眼基因位于Ⅳ号染色体上；若F1表现为_______________，则该无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
③选择无眼二倍体与野生型Ⅳ－三体果蝇进行杂交，F1全为野生型，将F1中_____________________与无眼二倍体果蝇杂交，若子代表型及比例为_______________________，同样可证明该无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
真|题|再|现1．(2023·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。
A B C D解析：DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。故选B。
用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是( )
2．(2023·浙江卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
解析：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，B错误；甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。故选B。
3．(2023·海南卷)某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
解析：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。故选A。
4．(2022·北京卷)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )A．果蝇红眼对白眼为显性B．亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常
解析：白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确；白眼为隐性，因此正常情况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子，B错误；由图可知，XXY的个体为雌性，即具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确；例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞，D正确。
5．(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出( )A．雄蜂体细胞中无同源染色体B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
解析：雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中的染色体数目相同，B错误；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。
6．(2022·浙江卷)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于( )A．倒位 B．缺失 C．重复 D．易位解析：由题干描述可知，猫叫综合征是因为染色体缺失了部分片段导致，属于染色体结构变异中的缺失，B正确。故选B。
7．(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异( )A． B． C． D．
解析： 大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。
8．(2021·浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的( )A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
解析：染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失(染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失)、重复(染色体上增加了某个相同片段)、倒位(一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒)、易位(染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上)4种类型。分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上b片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确，A、C、D错误。
9．(2020·山东卷)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
解析： 着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C错误；姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。
10. (2020·江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是( )A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
解析：21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异，A错误；连续自交可获得纯合基因品系玉米，原理为基因重组，子代染色体结构和数目均未改变，与染色体变异无关，B正确；植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异，C错误；普通小麦与黑麦杂交后，需用秋水仙素处理使染色体数目加倍，才能培育出稳定遗传的小黑麦，利用了染色体数目的变异原理，D错误。
11．(2022·河北卷)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题：
(1)亲本不育小麦的基因型是____________，F1中可育株和不育株的比例是__________。
(2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生___种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是_______。
获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦
(4)F3蓝粒不育株体细胞中有______条染色体，属于染色体变异中的______变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明：______________________________________________________；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明_______________________ _________________________________。符合育种要求的是______ (填“①”或“②”)。
F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上
F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上
解析：(1)分析题意，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中不育株(TtHh)∶可育株(ttHh)＝1∶1。(2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。
(3)分析题意，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，F2产生TEh配子的概率为1/16，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。
(4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。(5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和
考点一 染色体数目变异和结构变异
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．染色体数目变异(1)类型及实例
(2)染色体组①概念：细胞中的一组__________________，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制________________________________。②组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为______________________________。
生物的生长、发育、遗传和变异
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y
2．染色体结构变异(1)类型和特点(连线)
答案：①—Ⅲ—D ②—Ⅳ—C ③—Ⅰ—B ④—Ⅱ—A
(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。
3．单倍体、二倍体和多倍体
4．低温诱导植物染色体数目的变化(以洋葱为例)(1)实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制其________的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
(3)实验现象：视野中既有__________________细胞，也有________ _______________的细胞。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)每个染色体组中都不存在同源染色体。( )(2)秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，从而使着丝粒不能分裂，染色体不能分到两个子细胞。( )(3)果蝇棒状眼的形成是由染色体部分基因增加引起的基因突变。( )(4)染色体易位不改变基因数量，一般不会对个体性状产生影响。( )(5)染色体的倒位在光学显微镜下一般不能观察到。( )
延|伸|探|究1．体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是_______ ___________________________________________________________________________________________________________。2．单倍体也可能是可育的，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
单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育，有偶数个染色体组一般可育
3．基因突变和染色体变异中的“缺失或增加”对生物性状的影响一样吗？提示：DNA分子上某个基因内部碱基的缺失或增添(增加)，会改变基因碱基序列，不改变基因的数量和位置，属于基因突变。与染色体变异相比，基因突变对生物性状的影响一般较小。DNA分子上若干个基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异，会改变基因的数量，不改变基因碱基序列，一般对生物性状影响较大。
剖析难点 · 考点突破
重|难|精|讲1．“三法”判定染色体组(1)根据染色体形态判定细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
(2)根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。
(3)根据染色体数与染色体形态数的比值判断染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8/4＝2，则果蝇含2个染色体组。
2．染色体结构变异、基因突变和基因重组的比较(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)易位与互换的区别
考向一 染色体组及生物体倍性的判断 (2020·全国Ⅱ卷)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是( )A． 二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
解析： 二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；一个染色体组中的各染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
〔变式训练1〕 (2024·西安高新一中调研)下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中错误的是( )A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体B．多倍体植株常常是茎秆粗壮、果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体C．由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体
解析：含一个染色体组的个体一定是单倍体，但单倍体不一定只含一个染色体组，如四倍体生物的单倍体，含两个染色体组，A正确；多倍体植株常常茎秆粗壮、果实和种子较大，营养物质含量多，但含有奇数个染色体组的多倍体，由于联会紊乱，不能产生正常配子，没有种子，B错误；凡是由受精卵发育成的个体，体细胞含有几个染色体组就是几倍体，C正确；人工诱导获得多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，D正确。
考向二 结合染色体数目的变异的判断，考查科学思维 (2024·山东济宁期末)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。
以下叙述错误的是( ) A．F1中三体的概率是1/2B．可用显微观察法初步鉴定三体C．突变株基因r位于10号染色体上D．三体绿叶纯合体的基因型为RRR或RR解析： 假设R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体(RRR)植株杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶ rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。根据表格分析，由于该突变株
与9－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈ 5∶1，该突变株与10－三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈ 1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上。根据分析可知，F1中三体的概率是1/2，A正确；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；突变株基因r位于9号染色体上，C错误；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D正确。
几种常考变异类型产生配子的分析方法
提醒：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a,1A1、1A2a,1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。
〔变式训练2〕 (2023·山东枣庄模拟)二倍体植物甲(2n＝18)和二倍体植物乙(2n＝18)进行有性杂交，得到F1不育。若用秋水仙素处理F1幼苗的顶芽形成植物丙，丙开花后能自交获得后代。下列叙述正确的是( )A．植物甲和乙都是二倍体生物，且体细胞中都含有18条染色体，所以它们属于同一物种B．若植物甲和乙杂交得到的受精卵，在发育初期来自植物甲的染色体全部丢失，而植物乙的染色体全部保留，则继续发育成的植物是单倍体C．植物丙发生的染色体变化，能决定生物进化的方向D．秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍
解析：由于甲、乙杂交的后代不育，即甲、乙存在生殖隔离，故甲、乙不属于同一物种，A错误；受精卵中包含来自甲的9条染色体和来自乙的9条染色体，若来自甲的染色体全部丢失，则只剩下来自乙的9条染色体，含有乙物种配子染色体数目的个体是单倍体，B正确；自然选择决定生物进化的方向，C错误；秋水仙素通过抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D错误。
考向三 结合染色体结构的变异的判断，考查科学思维 (2024·陕西咸阳期末)染色体变异在育种方面也有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是( )A．太空育种依据的原理主要是基因突变B．粉红棉S的出现是染色体缺失的结果
〔变式训练3〕 (2023·山东菏泽联考)鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )A．正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种B．突变细胞Ⅰ发生了基因突变C．突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到D．突变细胞Ⅲ中A和a的分离符合基因的分离定律
解析：图中正常雌性个体产生的雌配子类型有四种，即AZ、AW、aZ、aW，A正确；突变细胞I中A基因变成a基因，其形成是发生了基因突变，B正确；突变细胞Ⅱ所发生的变异为染色体结构变异，能够通过光学显微镜直接观察到，C正确；突变细胞Ⅲ中发生了染色体结构变异(易位)，导致基因A和a不在一对同源染色体上，因此它们的分离不符合基因的分离定律，D错误。
考向四 考查低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验 下列关于低温诱导植物(洋葱根尖)细胞染色体数目变化的实验的叙述，正确的是( )A．在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B．洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂C．用卡诺氏液固定细胞的形态后，用甲紫溶液对染色体染色D．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期
解析：低温能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，又因大多数细胞处于分裂前的间期，故多数细胞染色体数未加倍，少数细胞的染色体数目加倍，所以在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目加倍的细胞，A正确，D错误；低温能够抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒分裂，B错误；用甲紫溶液染色前，需要用95%酒精冲洗卡诺氏液，然后再解离、漂洗，C错误。
〔变式训练4〕 某生物兴趣小组的同学将生长旺盛的蒜不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培养48～72 h后，剪取根尖制成临时装片，然后用显微镜观察染色体形态较好的分裂图像。下列叙述正确的是( )A．低温处理能阻断蒜根尖细胞中DNA的复制B．用甲紫溶液处理根尖可使染色体着色C．制作临时装片前可用卡诺氏液维持细胞的活性D．视野中所有细胞染色体数都已发生改变
解析：低温作用于细胞分裂前期，能抑制蒜根尖细胞中纺锤体的形成，A错误；甲紫溶液是碱性染料，可使根尖细胞中的染色体着色，B正确；经卡诺氏液固定后细胞已经死亡，C错误；低温作用于细胞分裂前期，而细胞周期中间期时间最长，故视野中间期细胞数目应最多，大多数细胞染色体数未发生改变，D错误。
考点二 生物育种的原理及应用
知|识|巩|固1．单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。(2)过程(3)优点：____________________，所得个体均为_________。(4)缺点：技术复杂。
2．多倍体育种(1)原理：染色体数目变异。(2)方法：用____________或低温处理。(3)处理材料：____________________。(4)过程
(5)实例：三倍体无子西瓜
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：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体___________，不能产生正常配子。
3．杂交育种(1)原理：____________。(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
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，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：获得新品种的周期长。
后代不发生性状分离的F2个体
4．诱变育种(1)原理：____________。(2)过程(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。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)诱变育种和杂交育种均可形成新基因。( )(2)诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。( )(3)利用物理因素等处理生物，可以提高突变率，创造人类需要的生物新品种。( )(4)人工杂交选育优质金鱼的原理是基因重组。( )(5)单倍体育种中，通过花药(或花粉)离体培养所得的植株均为纯合的二倍体。( )
延|伸|探|究1．为什么单倍体育种能明显缩短育种年限？提示：用单倍体育种方法培育得到的二倍体植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此明显缩短了育种年限。2．三倍体无子西瓜培育时用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什么？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。
重|难|精|讲1．单倍体育种与杂交育种的关系
2．据不同育种目标选择不同育种方案
考向一 结合多种育种方式的比较，考查科学思维 如图是某植物的多种育种方法途径，A～F是育种处理手段(其中E是射线处理)，甲、乙、丙分别代表不同植株。
分析以下说法错误的是( )A．植株甲和植株丙是纯系植株，乙是具有新基因的种子或幼苗B．D和B过程可发生基因重组，F过程发生了染色体变异C．图中C、F过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D．杂交育种过程，如获得显性纯合子需经历较长的纯化过程，单倍体育种由配子直接加倍获得纯合子，育种年限短
解析： 通过杂交育种筛选获得的植株甲，通过单倍体育种获得的植株丙，都是纯合子，经过射线处理获得的乙已经发生基因突变，是具有新基因的种子或幼苗，A正确；D和B过程都有减数分裂过程，都可发生基因重组，F过程发生染色体数目变异获得多倍体，B正确；单倍体育种中一般没有种子，只能用秋水仙素处理幼苗，C错误；杂交育种和单倍体育种都能获得显性纯合子，杂交育种操作简单，育种年限较长，而单倍体育种技术复杂，但育种年限短，D正确。
〔变式训练〕 (2024·山东潍坊统考)人们目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图所示为三倍体香蕉的培育过程。下列叙述正确的是( )A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B．图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂中期纺锤体不能形成C．二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D．三倍体香蕉无子的原因是其在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱
解析：四倍体有子香蕉、二倍体野生香蕉经减数分裂分别形成含两个染色体组、一个染色体组的配子，二者结合后形成的无子香蕉即含三个染色体组的三倍体，该培育方法为多倍体育种，主要运用的是染色体变异原理，A错误；图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体的形成受阻，B错误；二倍体与四倍体杂交虽然能产生后代(三倍体无子香蕉)，但三倍体是不育的，所以它们之间仍然存在生殖隔离，C错误；三倍体香蕉之所以无子是因为其体细胞中含有三个染色体组，在其有性生殖器官内的减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因而也就不能形成种子，D正确。
考向二 围绕育种设计考查科学思维及科学探究 (2020·全国Ⅲ卷)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是___________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有______条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有__________________________________(答出1点即可)。 (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，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、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
营养物质含量高、茎秆粗壮
秋水仙素处理(或低温处理)
答案：(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株。(合理即可)解析：(1)杂种一(AB)含有一粒小麦的一个染色体组(A)和斯氏麦草的一个染色体组(B)，由于杂种一无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，故其高度不育。普通小麦(AABBDD)有6个染色体组，结合题干信息“A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体”可知，普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。
(2)人工诱导多倍体的方法有：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗或低温处理等。(3)若要以甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)小麦纯种为实验材料，获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，可通过杂交育种或单倍体育种的方法来实现。
方法一：P 甲(抗病易倒伏) ×乙(易感病抗倒伏) ↓ F1F2 抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏 ↓筛选出抗病抗倒伏小麦植株进行连续自交，自交后代不发生性状分离的植株即为目标植株
方法二：P 甲(抗病易倒伏)×乙(易感病抗倒伏) ↓ F1 ↓花药离体培养 单倍体幼苗 ↓用秋水仙素处理 F2 抗病易倒伏、抗病抗倒伏、易感病易倒伏、易感病抗倒伏 ↓ 从中选择抗病抗倒伏的小麦植株即可
1．几种常考的育种方法
2．根据提供的材料选择合适的育种方法(1)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简单的方法是自交。(2)实验材料若是动物，则杂交育种一般不通过逐代自交，而是应通过测交实验直接判断基因型。(3)实验植物若是营养繁殖类，如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需要性状即可，不需要培育出纯种。(4)实验材料是原核生物，则不能运用杂交育种，细菌的培育一般采用诱变育种和基因工程育种。
素养提升 · 强化思维
|情境试题 规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：单体与三体在遗传学中的应用二倍体中缺失1条染色体的个体称为单体(2n－1)，多1条染色体的个体称为三体(2n＋1)①。已知果蝇的无眼性状由常染色体上的基因控制，果蝇(2n＝8)的Ⅳ号染色体缺失1条或多1条都可以存活②，且能繁殖后代。(1)Ⅳ－单体的形成是由于亲代果蝇在__________________________期，Ⅳ号染色体未发生正常分离，产生了异常配子。
减数分裂Ⅰ后期或减数分裂Ⅱ后
(2)为判断该无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上，某科研小组从无眼二倍体、野生型二倍体、野生型Ⅳ－单体和野生型Ⅳ－三体4种纯种果蝇中选取实验材料，并进行相关实验。①选择无眼二倍体与野生型二倍体果蝇进行杂交，F1全为野生型二倍体，可判断无眼为______性状。②选择无眼二倍体与野生型Ⅳ－单体果蝇进行杂交，若F1表现为__________________________，则该无眼基因位于Ⅳ号染色体上；若F1表现为_______________，则该无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
③选择无眼二倍体与野生型Ⅳ－三体果蝇进行杂交，F1全为野生型，将F1中_____________________与无眼二倍体果蝇杂交，若子代表型及比例为_______________________，同样可证明该无眼基因位于Ⅳ号染色体上。
真|题|再|现1．(2023·湖北卷)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。
A B C D解析：DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。故选B。
用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体(染色体上“—”表示杂交信号)，结果正确的是( )
2．(2023·浙江卷)某动物(2n＝4)的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是( )A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
解析：甲细胞含有同源染色体，且着丝粒整齐的排列在赤道板上，为有丝分裂中期，乙细胞不含有同源染色体，着丝粒分裂，为减数第二次分裂的后期，A正确；甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个DNA分子，乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个DNA分子，B错误；甲细胞分裂后产生AAXBY或AaXBY两种基因型的子细胞，C正确；形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组，同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，D正确。故选B。
3．(2023·海南卷)某团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。下列有关叙述错误的是( )A．营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞不会发生接触抑制B．获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异C．XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化D．若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育
解析：营养供应充足时，传代培养的胚胎干细胞也会发生接触抑制，A错误；XO胚胎干细胞中丢失了Y染色体，因而该细胞的获得过程发生了染色体数目变异，B正确；XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，C正确；若某濒危哺乳动物仅存雄性个体，可用该法，即获得有功能的卵母细胞，进而用于繁育，实现濒危物种的保护，D正确。故选A。
4．(2022·北京卷)控制果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体。白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，但偶尔出现极少数例外子代。子代的性染色体组成如下图。下列判断错误的是( )A．果蝇红眼对白眼为显性B．亲代白眼雌蝇产生2种类型的配子C．具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性D．例外子代的出现源于母本减数分裂异常
解析：白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，子代中雌蝇为红眼，雄蝇为白眼，可判断果蝇红眼对白眼为显性，A正确；白眼为隐性，因此正常情况下亲代白眼雌蝇只能产生1种类型的配子，B错误；由图可知，XXY的个体为雌性，即具有Y染色体的果蝇不一定发育成雄性，C正确；例外子代的出现是源于母本减数分裂异常，出现了不含X染色体的卵细胞或含有两条X染色体的卵细胞，D正确。
5．(2022·北京卷)蜜蜂的雌蜂(蜂王和工蜂)为二倍体，由受精卵发育而来；雄蜂是单倍体，由未受精卵发育而来。由此不能得出( )A．雄蜂体细胞中无同源染色体B．雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半C．蜂王减数分裂时非同源染色体自由组合D．蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同
解析：雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育成的，是单倍体，因此雄蜂体细胞中无同源染色体，A正确；雄蜂精子中染色体数目与其体细胞中的染色体数目相同，B错误；蜂王是由受精卵经过分裂、分化产生的，其体细胞中存在同源染色体，在减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，C正确；蜜蜂的性别决定方式与果蝇不同，蜜蜂的性别与染色体数目有关，而果蝇的性别决定与性染色体有关，D正确。
6．(2022·浙江卷)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于( )A．倒位 B．缺失 C．重复 D．易位解析：由题干描述可知，猫叫综合征是因为染色体缺失了部分片段导致，属于染色体结构变异中的缺失，B正确。故选B。
7．(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异( )A． B． C． D．
解析： 大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。
8．(2021·浙江1月选考)野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体畸变中的( )A．缺失 B．重复 C．易位 D．倒位
解析：染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失(染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失)、重复(染色体上增加了某个相同片段)、倒位(一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒)、易位(染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上)4种类型。分析图示可知，与正常眼相比，棒眼的该染色体上b片段重复了一个，超棒眼的该染色体上b片段重复了两个，因此棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体结构变异中的重复，即染色体上增加了某个相同片段。因此B正确，A、C、D错误。
9．(2020·山东卷)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
解析： 着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，因此可在分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；进行有丝分裂时，“染色体桥”在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极，不会改变其子细胞中染色体的数目，B正确；姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后出现“染色体桥”结构，因此其子细胞中染色体上不会连接非同源染色体片段，C错误；姐妹染色单体形成的“染色体桥”结构在分裂时，会在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的一条子染色体可能携带有2个相同基因，产生含有2个相同基因的子细胞，若该细胞的基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。
10. (2020·江苏卷)下列叙述中与染色体变异无关的是( )A．通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦
解析：21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异，A错误；连续自交可获得纯合基因品系玉米，原理为基因重组，子代染色体结构和数目均未改变，与染色体变异无关，B正确；植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异，C错误；普通小麦与黑麦杂交后，需用秋水仙素处理使染色体数目加倍，才能培育出稳定遗传的小黑麦，利用了染色体数目的变异原理，D错误。
11．(2022·河北卷)蓝粒小麦是小麦(2n＝42)与其近缘种长穗偃麦草杂交得到的。其细胞中来自长穗偃麦草的一对4号染色体(均带有蓝色素基因E)代换了小麦的一对4号染色体。小麦5号染色体上的h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换。某雄性不育小麦的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上。为培育蓝粒和不育两性状不分离的小麦，研究人员设计了如下图所示的杂交实验。回答下列问题：
(1)亲本不育小麦的基因型是____________，F1中可育株和不育株的比例是__________。
(2)F2与小麦(hh)杂交的目的是_________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)F2蓝粒不育株在减数分裂时理论上能形成______个正常的四分体。如果减数分裂过程中同源染色体正常分离，来自小麦和长穗偃麦草的4号染色体随机分配，最终能产生___种配子(仅考虑T/t、E基因)。F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是_______。
获得h基因纯合(hh)的蓝粒不育株，诱导小麦和长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，从而使T基因与E基因交换到一条姐妹染色单体上，以获得蓝粒和不育性状不分离的小麦
(4)F3蓝粒不育株体细胞中有______条染色体，属于染色体变异中的______变异。(5)F4蓝粒不育株和小麦(HH)杂交后单株留种形成一个株系。若株系中出现：①蓝粒可育∶蓝粒不育∶非蓝粒可育∶非蓝粒不育＝1∶1∶1∶1。说明：______________________________________________________；②蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1。说明_______________________ _________________________________。符合育种要求的是______ (填“①”或“②”)。
F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于不同染色体上
F4蓝粒不育株体细胞中T基因和E基因位于同一条染色体上
解析：(1)分析题意，亲本雄性不育小麦(HH)的不育基因T与等位可育基因t位于4号染色体上，所以其基因型为TtHH，亲本小麦(hh)的基因型为tthh，故F1中不育株(TtHh)∶可育株(ttHh)＝1∶1。(2)F2中的蓝粒不育株的基因型及比例为1/2TEHH、1/2TEHh，其中T基因和E基因分别来自小麦的和长穗偃麦草的4号染色体，而h基因纯合后，可诱导来自小麦的和来自长穗偃麦草的4号染色体配对并发生互换，使得T和E基因可以位于同一条姐妹染色单体上，从而获得蓝粒和不育两性状不分离的个体。
(3)分析题意，蓝粒小麦的染色体条数是42，而F2中的蓝粒不育株的4号染色体一条来自小麦，一条来自长穗偃麦草，其余染色体(42－1－1＝40)均来自小麦，为同源染色体，故其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体；不同来源的4号染色体在减数分裂中随机分配，仅考虑T/t、E基因，若两条4号染色体移向一极，则同时产生基因型为TE和О(两基因均没有)的两种配子，若两条4号染色体移向两极，则产生基因型为T和E的两种配子，则F2中的蓝粒不育株共产生4种配子；F2中的蓝粒不育株产生TE配子的概率为1/4，产生h配子的概率是1/4，F2产生TEh配子的概率为1/16，则F3中基因型为hh的蓝粒不育株占比是1/4×1/4＝1/16。
(4)由F2中的蓝粒不育株产生的配子种类，可以确定形成F3中的蓝粒不育株的卵细胞中应含有两条4号染色体，且小麦染色体组成为2n＝42，故F3蓝粒不育株体细胞中有43条染色体，多了一条4号染色体，属于染色体数目变异。(5)F3中的蓝粒不育株基因型为TEtHh和TEthh，含hh基因的个体可形成T和E交换到同一条染色体上的卵细胞，与小麦(ttHH)杂交，F4中的蓝粒不育株基因型为TEtHh，其中T基因和E基因连锁，位于同一条染色体上，t基因位于另一条染色体上，与小麦(ttHH)杂交，后代表型及比例为蓝粒不育∶非蓝粒可育＝1∶1，即F4蓝粒不育株体细胞中的T基因和
相关课件
2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律课件： 这是一份2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第2讲基因的自由组合定律课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，2结果分析，黄色和圆粒，自由组合，两对遗传因子，成对遗传因子，不同对的遗传因子，2遗传图解，∶1∶1∶1，彼此分离等内容，欢迎下载使用。
2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第1讲基因的分离定律课件： 这是一份2025版高考生物一轮总复习必修2第5单元孟德尔定律和伴性遗传第1讲基因的分离定律课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，相对性状，去雄蕊和人工授粉，②测交法，精准命题，显性性状，2致死遗传现象，构建网络，子遗传给后代，DD或Dd等内容，欢迎下载使用。
2025版高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第2讲细胞呼吸课件： 这是一份2025版高考生物一轮总复习必修1第3单元细胞的能量供应和利用第2讲细胞呼吸课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，二氧化碳和水，ATP，2过程，细胞质基质，3过程，精准命题，酶活性，有氧呼吸，自由水等内容，欢迎下载使用。
