第三章 第一节 第2课时 染色体变异在育种上的应用-【优化探究】2025-2026学年新教材高中生物学必修2同步导学案配套PPT课件（苏教版）

生物的变异 第三章　 第一节　染色体变异及其应用 第2课时　染色体变异在育种上的应用 [目标导学]　1.描述单倍体育种和多倍体育种的原理和操作过程。2.进行低温诱导染色体数量加倍的实验。 内容索引 NEIRONGSUOYIN 学习任务二　多倍体育种及低温诱导染色体数量加倍 学习任务一　杂交育种、单倍体育种 课时作业 巩固提升 备选题库 教师独具 杂交育种、单倍体育种 学习任务一 1．杂交育种 (1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过______集中在一起，再经过______________获得新品种的方法。 (2)育种原理：在杂交过程中，染色体上控制不同亲本优良性状的基因，随着____________而重新组合在一起，经过选育会获得优良的新品种。 (3)缺点：杂交育种的过程可能________。 梳理 归纳教材知识 杂交　 选择和培育 配子的结合 很缓慢 2．染色体变异在育种上的应用：单倍体育种 (1)染色体变异是染色体______________变异的统称。在植物育种中，人们常常利用染色体数量变异来育种。 (2)单倍体育种 ①单倍体植株的特点：与二倍体正常植株相比，单倍体植株一般弱小，__________。 ②单倍体育种过程 结构和数量　 高度不育 染色体数量 ③单倍体育种的优点：获得的植株每对染色体上成对的基因都是______的，自交产生的后代不会发生__________。因此，与常规的杂交育种相比，单倍体育种明显缩短了__________。 纯合　 性状分离　 育种年限　 ④人工诱导染色体数量加倍的方法 方法 用______处理、化学试剂处理(最常用的是秋水仙素)等 处理对象 ______的种子或幼苗 原理 作用于正在分裂的细胞，抑制分裂前期形成纺锤体，导致分裂后期染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内染色体数量加倍 低温 萌发 [正误辨析] (1)单倍体育种操作简便，能明显缩短育种年限。(　　) (2)单倍体育种获得的后代均为纯合子。(　　) (3)单倍体育种时可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。(　　) (4)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数量加倍。 (　　) × × × √ 1．单倍体植株，既比正常植株长得弱小又高度不育，为什么还要用它来育种？ 提示：单倍体(特指一倍体)植株只有一套染色体，加倍后每对染色体上的成对基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离现象，与杂交育种相比，能明显缩短育种年限，因而在育种上有其特殊的意义。 探究 要点合作突破 2．写出利用基因型为AaBb(两对等位基因分别位于两对同源染色体上)的杂合小麦，通过单倍体育种法获得基因型为aaBB的新品种的过程(用文字、箭头表示)。 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个体。 (2)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 (3)缺点：获得新品种的周期长。 2．单倍体育种的两点提示 (1)单倍体育种的目的不是获得单倍体植株，而是获得能稳定遗传的正常植株。 (2)单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法，如为了获得aabb的个体，杂交育种是最佳育种方法。 3．秋水仙素使用的注意点 (1)二倍体的单倍体加倍时只能处理幼苗，因为二倍体的单倍体植株不产生种子。 (2)用秋水仙素或低温处理种子时，一定要注意处理的是萌发的种子。 1．用基因型分别为AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)的甲、乙两个品种进行如图所示的育种，下列相关叙述正确的是(　　) A.通过③④⑤途径培育新品种的过程中，戊、己的染色体数目相同 B．经②过程获得的丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的7/8 C．⑤过程中可通过秋水仙素处理戊萌发的种子获得己植株 D．④过程中使用的花药在甲、乙两个品种的植株上都能采集到 强化 题点对应训练 B 解析：通过③④⑤途径培育新品种的过程中，戊、己的染色体数目不相同，己植株的细胞经处理后染色体数目加倍，A错误；用基因型分别为AABBDD、aabbdd(三对基因独立遗传)的甲、乙两个品种进行杂交，F1的基因型为AaBbDd，可知经②过程获得的丁植株中不能稳定遗传的个体占总数的1－1/2×1/2×1/2＝7/8，B正确；由于单倍体植株高度不育，不产生种子，⑤过程中不可通过秋水仙素处理戊萌发的种子获得己植株，可通过处理其幼苗获得己植株，C错误；④过程中使用的花药在甲、乙两个品种的植株上不能采集到，在丙品种的植株上能采集到，D错误。 2．(多选)科研人员用纯种的高秆抗锈病水稻(甲品种)与矮秆易染锈病水稻(乙品种)培育矮秆抗锈病水稻新品种，方法如图所示。下列相关叙述正确的是(　　 )   A．甲、乙品种杂交的目的是将控制两个优良性状的基因集中在一起 B．②常用的方法为花药离体培养，其原理是染色体变异 C．③为人工诱导，常用秋水仙素处理幼苗 D．④为筛选，对于抗锈病性状可用病原体感染的方法检测 ACD 解析：甲、乙品种通过杂交将双亲的基因集中在F1中，A正确；②是花药离体培养过程，原理是细胞的全能性，B错误；③过程人工诱导常用秋水仙素处理单倍体幼苗，C正确；④为筛选，对于抗锈病性状可以用病原体感染的方法检测，获得所需品种，D正确。 多倍体育种及低温诱导染色体数量加倍 学习任务二 1．多倍体育种 (1)多倍体植株的特点：多倍体植株一般比二倍体植株的茎秆更______，叶片、果实和种子更大，______、蛋白质等营养物质的含量更高。 (2)多倍体的自然形成 梳理 归纳教材知识 粗壮　 糖类 纺锤体 两个子代细胞 染色体组 (3)多倍体的人工诱导 ①方法：用__________或低温处理。 ②处理对象：萌发的种子或幼苗。 ③实例：三倍体无子西瓜的培育。 秋水仙素 2．低温诱导染色体数量加倍 (1)实验原理：低温处理有可能抑制________的形成，导致子代细胞内染色体数量发生变化。 纺锤体 (2)提出问题→作出假设→设计与实施实验 冰箱的低 温室内(4 ℃)　 卡诺氏固定液 乙醇 漂洗 染色 压片 (3)注意事项 ①在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能持续观察到细胞中染色体的数量变化。 ②选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数量的变化。 ③着丝粒分裂与纺锤体无关，没有纺锤体地牵引着丝粒也能正常分裂。 ④低温处理和秋水仙素处理原理相同，都是抑制纺锤体的形成，都发生在有丝分裂的前期，使细胞分裂停止在后期，染色体数量加倍。 [正误辨析] (1)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。(　　) (2)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂时同源染色体联会行为有关。(　　) (3)低温和秋水仙素都可用于诱导染色体数量加倍。(　　) (4)低温诱导植物细胞染色体数量的变化实验中用乙醇冲洗的目的是洗去卡诺氏固定液。(　　) × √ √ √ 1．有同学用低倍显微镜观察时，发现视野中都是长方形的细胞，认为自己取材出现问题，需要重新实验，你认为该同学需要重新做实验吗？ 提示：不一定要重新实验。长方形的细胞是伸长区细胞，伸长区和分生区相邻，可以移动玻片，如果视野中出现正方形的细胞，可以不用重新实验；如果未找到，可以考虑重新实验。 探究 要点合作突破 2．如图表示三倍体无子西瓜的培育过程，请据图回答下列问题。 (1)①过程是用________处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体西瓜的过程。其原理是________________，使染色体数量加倍。 (2)②和④都是传粉，但目的不同：②是为了________得到________倍体种子，④是为了刺激________发育为果实。 (3)①过程处理后，新产生的四倍体植株，地上部分的茎、叶、花的细胞中，含有________个染色体组，根细胞含有________个染色体组。 (4)西瓜f的瓜瓤来自母本，含有________个染色体组，而种子e的胚含有________个染色体组。 (5)三倍体西瓜没有种子的原因分析：三倍体西瓜进行________时，由于染色体________，一般不能产生正常________。 (6)在生产实践中，果皮深绿色平行条斑对嫩绿色无条纹是显性，选择具有________的个体为父本，这样在下一代三倍体植株结的果实中，就可以根据这个显性性状鉴别出________。 提示：(1)秋水仙素　抑制纺锤体的形成　(2)杂交　三　子房　(3)四　两　(4)四　三　(5)减数分裂　联会紊乱　配子　(6)深绿色平行条斑　无子西瓜 3．如图表示八倍体小黑麦培育过程(A、B、D、E各表示一个染色体组)。 据图回答下列问题。 (1)普通小麦的配子中含有________个染色体组，黑麦配子中含________个染色体组，杂交后代含______个染色体组。 (2)普通小麦和黑麦杂交后代不育的原因是______________。必须用___________处理使染色体数量加倍，加倍后含___个染色体组，加倍后可育的原因是___________________________，这样培育的后代是________(填“同源”或“异源”)八倍体小黑麦。 3　 1　 无同源染色体 秋水仙素 8 具有同源染色体，能联会 异源 4 [归纳总结] 1．三种常见育种方式的比较 项目 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 常用 方式 ①选育纯种：杂交→自交→选优→纯种； ②选育杂交种：杂交→杂交种 花药离体培养，然后再使染色体数量加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 项目 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 育种程序示例       项目 杂交育种 单倍体育种 多倍体育种 优点 ①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上； ②操作简便 ①明显缩短育种年限； ②所得品种一般为纯合子 器官巨大，提高产量和营养成分 缺点 ①育种时间长； ②不能克服远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂且需与杂交育种配合 只适用于植物，所得多倍体一般发育迟缓，结实率低 应用 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 ①对照实验 对照组：室温下培养； 实验组：低温(4 ℃)下培养。 ②分析结果，得出结论 ③此实验还可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数量变化的影响。 (2)实验操作的提醒及目的 实验操作提醒 操作目的 解离前后都需 要清洗 ①解离前冲洗：洗去卡诺氏液，同时为解离做准备，用体积分数为95%的乙醇(解离液的组分之一)冲洗两次。 ②解离后漂洗：洗去解离液防止解离过度，用清水进行漂洗 染色 给染色体着色，便于观察染色体数量的变化 观察 先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，便于找到分生区细胞 3．如图为三倍体无子西瓜的培育过程，下列相关叙述错误的是(　　)   A．常用秋水仙素处理幼苗茎尖，因为其细胞分裂旺盛 B．图中四倍体植株的各组织细胞均含有4个染色体组 C．单倍体育种过程中也会用到图中的某些技术手段 D．三倍体西瓜植株一般不能产生正常配子 强化 题点对应训练 B 解析：诱导染色体数量加倍的成功率是比较低的，而且图中的四倍体植株根部细胞依然含有2个染色体组，因此，图中四倍体植株中未必每个组织细胞都含有4个染色体组，B错误。 4．对于低温诱导洋葱根尖染色体数量变化的实验，不正确的描述是(　　) A．观察到的细胞大多处于分裂间期 B．在显微镜视野内可以观察到正常细胞和染色体数量加倍的细胞 C．在高倍显微镜下可以观察到染色体数量加倍的连续过程 D．在诱导染色体数量变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似 C 解析：由于在一个细胞周期中，分裂间期所处的时间长，所以处于分裂间期的细胞最多，A正确；如果观察的细胞处于前期、中期，则细胞内含两个染色体组；如果观察的细胞处于后期，则细胞内含四个染色体组；所以在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和染色体数量加倍的细胞，B正确；由于在制作玻片过程中，要进行解离，使细胞失去活性，所以在显微镜下不可能观察到染色体数量加倍的连续过程，C错误；在诱导染色体数量变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似，都是在有丝分裂前期，抑制纺锤体的形成，D正确。 [易错提醒] 单倍体育种和多倍体育种中都用到秋水仙素，但单倍体育种中是用秋水仙素处理单倍体幼苗，而多倍体育种中是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 备选题库 教师独具 1．下列关于生物育种的叙述，正确的是(　　) A．单倍体育种与多倍体育种均涉及植物花药离体培养 B．只能人工培育多倍体植株，自然条件下不可自发产生 C．单倍体育种用到秋水仙素，而多倍体育种不需要用秋水仙素 D．单倍体育种可缩短育种年限 2 3 1 4 D 解析：多倍体育种不涉及植物花药离体培养，A错误；多倍体植株可自发产生，B错误；在三倍体无子西瓜的培育过程中，用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗，使其染色体数量加倍，C错误；单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，D正确。 2 3 1 4 2．为获得优良性状的纯合子，将基因型为Aa的小麦逐代自交，且逐代淘汰基因型为aa的个体。下列说法不正确的是(　　) A．该育种方式与单倍体育种相比所需育种年限长 B．此过程中F1出现基因型为aa个体的基础是等位基因分离 C．育种过程中需用秋水仙素处理萌发的种子来获得下一代植株 D．可通过单倍体育种方式得到100%的纯合品种 2 3 1 4 C 解析：题中所述属于杂交育种，与单倍体育种方式相比，杂交育种所需年限较长，A正确；基因型为Aa的小麦自交后代出现性状分离是等位基因分离的结果，B正确；该育种方法为杂交育种，不用秋水仙素处理，C错误；基因型为Aa的小麦通过单倍体育种可得到基因型为AA和aa的纯种个体，D正确。 2 3 1 4 3．如图表示培育高品质小麦的几种方法，下列叙述正确的是(　　)   A．图中涉及的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和多倍体育种 B．a过程只能用秋水仙素处理 C．a、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子 D．要获得yyRR，b过程需要进行不断自交来提高纯合率 2 3 1 4 D 解析：图中涉及的育种方法分别是单倍体育种、杂交育种和多倍体育种，A错误；a过程可用秋水仙素或低温处理诱导染色体加倍，B错误；单倍体yR由生殖细胞发育而来，并非种子，a过程只能处理单倍体幼苗，而c过程可以处理萌发的种子或幼苗，C错误。 2 3 1 4 4．如图甲、乙表示小麦的两个不同品种，A、a和B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上，①～⑤表示培育小麦新品种丙、丁的相关过程。请回答下列问题。 2 3 1 4 (1)①③④过程的育种方法是________________，与过程①②传统杂交育种相比突出的优点是__________________________。 (2)⑤过程的育种原理是________________，丁是____倍体。 (3)③过程通常采用________________ 的方法获得单倍体幼苗，通常用秋水仙素进行处理的过程有__________。 (4)②过程通常需要连续多代___________处理，获得的后代用于实际生产________(填“会”或“不会”)发生性状分离，主要原因是_______________________________________________________。 2 3 1 4 单倍体育种　 能明显缩短育种年限 染色体变异　 四 花药离体培养 　④⑤ 自交并筛选 不会 通过连续自交及筛选获得的后代为纯合子，纯合子能稳定遗传 解析：图中①为杂交，②为自交，①②为杂交育种；①③④为单倍体育种；⑤为多倍体育种。 (1)①③④过程为单倍体育种，与杂交育种相比，其突出的优点是能明显缩短育种年限。 (2)⑤为多倍体育种，其原理是染色体变异；丁为四倍体。 (3)③过程通常采用花药离体培养的方法获得单倍体幼苗；通常用秋水仙素进行处理的过程有④⑤。 (4)②过程通常需要连续多代自交处理，经过筛选获得的后代为纯合子，纯合子能稳定遗传，因此用于实际生产不会发生性状分离。 2 3 1 4 课时作业 巩固提升 [基础巩固练] 1．用杂合子种子尽快获得显性纯合体植株的方法是(　　) A．种植→F2→选不分离者→纯合体 B．种植→秋水仙素处理→纯合体 C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体 D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，加快育种进程，育种的过程一般为首先进行花药离体培养，从而获得单倍体植株，然后进行秋水仙素处理，从而获得所需性状的纯合个体，故选C。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2．如图表示科研人员培育矮秆抗病新品种小麦的两种育种方法。下列相关叙述正确的是(　　)   A．①过程不可能发生染色体变异 B．③过程可用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗 C．动物选择①④⑤过程育种，可选择测交加快育种进程 D．植物选择①④⑤过程育种一定比选择①②③过程育种用时长 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：①过程是有性杂交的过程，可能会发生染色体变异，A错误；dT植物为单倍体，由生殖细胞发育来，并非种子，③过程可用秋水仙素或低温处理幼苗，B错误；⑤过程是连续自交，该方法适用于植物，而动物选择①④⑤过程育种，可选择测交加快育种进程，C正确；如果要求子代都是隐性性状，则杂交育种(①④⑤过程)也能快速筛选出所需的种子，不一定比单倍体育种(①②③过程)用时长，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 3．西瓜是炎炎夏日消暑解渴的必备水果。如图为利用二倍体西瓜品系甲培育无子西瓜的部分流程图，下列有关叙述错误的是(　　)   A．①过程可以采用一定浓度的秋水仙素处理 B．与甲相比，丙茎秆粗壮，果实和种子都比较大 C．甲和乙杂交不能产生可育后代 D．该过程依据的遗传学原理为染色体数量变异 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 B 解析：①过程是获得四倍体西瓜，可以采用一定浓度的秋水仙素处理，A正确；乙是四倍体，甲是二倍体，两者杂交后代为不可育的三倍体，没有种子，B错误，C正确；该过程依据的遗传学原理为染色体数量变异，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 4．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如图所示，下列有关此育种方法的叙述，正确的是(　　)   A．过程①的作用原理是染色体变异 B．过程③必须经过受精作用 C．过程④必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 D．此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 D 解析：题图中过程①表示杂交，其原理不是染色体变异。过程③常用的方法为花药离体培养。过程④可使用秋水仙素或低温处理幼苗。F1可产生4种雄配子，分别为DT、Dt、dT、dt，经处理后染色体数量加倍，符合生产要求的品种(ddTT)占1/4。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 5．关于低温诱导染色体数量变化的实验，下列有关叙述正确的是 (　　) A．先取洋葱根尖0.5～1 cm，放在卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，然后放在低温下诱导培养 B．低温的作用原理是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，抑制着丝粒的分裂 C．本实验处理过程中要用体积分数为95%的乙醇溶液进行冲洗 D．本实验用显微镜观察时，视野中绝大多数的细胞是染色体数量改变的细胞 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：先取洋葱根尖0.5～1 cm，放在低温下诱导培养，再放在卡诺氏固定液中固定0.5～1 h，A错误；低温的作用原理是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，但不会抑制着丝粒的分裂，B错误；用卡诺氏液固定后需要用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2次，C正确；由于绝大多数细胞处于分裂间期，而间期细胞中染色体数量不变，因此本实验用显微镜观察时，视野中绝大多数的细胞是染色体数量不变的细胞，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 6．多倍体植物常出现在高寒地区。某生物兴趣小组探究低温对洋葱根尖细胞染色体数量加倍的影响，如图是显微镜下观察的两个视野照片。下列相关叙述错误的是(　　)   A．可用苯酚品红溶液进行染色 B．统计发现处于分裂间期的细胞数目最多 C．a细胞是较典型的染色体数加倍的细胞图像 D．b细胞为分裂后期，形成原因可能是低温处理发生在纺锤体形成之后 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 D 解析：染色体易被碱性染料染成深色，可用苯酚品红溶液进行染色，A正确；由于分裂间期时间最长，因此视野中处于分裂间期的细胞数目最多，B正确；a细胞中着丝粒已经分裂，细胞中没有纺锤体，说明低温抑制了纺锤体的形成，是较典型的染色体数加倍的细胞图像，C正确；b细胞的染色体未加倍，染色体散乱排列在细胞中央，为细胞分裂前期，低温抑制纺锤体的形成，而纺锤体的形成在前期，故b细胞的形成可能是低温处理在纺锤体形成之后，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 7．现有两纯种小麦，一纯种小麦的性状是高秆(D)、抗锈病(T)；另一纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)(两对基因独立遗传)。育种专家提出了如图Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得抗倒伏、抗病小麦新品种，请回答下列问题。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (1)Ⅰ的育种方法叫____________，它的优点是__________________。 (2)图中(三)过程采用的方法称为____________，该过程依据的原理是_______________，图中 (四)过程最常用的化学药剂是___________，该物质作用于正在分裂的细胞，引起细胞内染色体数量加倍的原因是_________________________________________。 (3)图中①和④的基因组成分别是____________。 (4)方法Ⅱ一般从F2经(五)过程后开始选种，这是因为_______________ ______________，该育种方法的缺点是____________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 单倍体育种 明显缩短育种年限 花药离体培养 植物细胞的全能性 秋水仙素 抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成 DT、ddTT 从子二代开始出 现性状分离 育种周期长 解析：(1)根据图示可知，方法Ⅰ为单倍体育种，单倍体育种依据的原理是染色体数量变异；其最大优点是能明显地缩短育种年限。 (2)图中(三)过程是获得单倍体幼苗，常采用的方法称为花药离体培养；该过程一个花粉粒长成一个个体，依据的原理是植物细胞的全能性。(四)过程是使染色体数量加倍，最常用的化学药剂是秋水仙素；秋水仙素作用于正在分裂的细胞，抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数量加倍。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)图中①为配子，基因型为DdTt的F1减数分裂可产生4种配子(DT、Dt、dT、dt)，因为①经过花药离体培养和染色体数量加倍后形成DDTT，故①的基因型为DT；图中④是由配子②染色体数量加倍形成的，配子②是dT，所以④的基因型为ddTT。 (4)方法Ⅱ为杂交育种，一般从F2开始选种，这是因为从F2开始出现性状分离，出现符合要求的性状；杂交育种的缺点是育种周期长，优点是操作简单。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 [素能培优练] 8．野生猕猴桃是一种多年生富含维生素C的二倍体(2n＝58)小野果。如图是某科研小组以大量的野生猕猴桃种子(aa)为实验材料培育抗虫猕猴桃无子新品种的过程，下列分析错误的是(　　) A．⑦⑤过程是多倍体育种，产生的三倍体有极小概率可育的可能 B．③④可以采用杂交育种，也可采用单倍体育种 C．若④采用单倍体育种，经秋水仙素处理后AAAA占1/4 D．经⑥过程得到的个体依然是三倍体 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 C 解析：经⑦⑤获得的是三倍体植物，在概率极低的情况下可能产生具有1个染色组和2个染色体组的配子，此时可育，A正确；由③→④可以进行自交(杂交育种)，也可以采用单倍体育种(将AA的配子培育成单倍体植株，再进行秋水仙素加倍处理)，B正确；若④采用单倍体育种，AAaa产生的配子及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，AAAA是由AA加倍形成的，所以经秋水仙素处理后AAAA占1/6，C错误；⑥过程将外源基因导入三倍体植株的染色体上，没有改变染色体数量，所以仍然是三倍体，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 9．(多选)已知小麦的有芒(A)对无芒(a)为显性，抗病(R)对不抗病(r)为显性，小麦一年只播种一次。如图是培育无芒抗病小麦的示意图。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 下列相关叙述正确的是(　　) A．杂交的目的是将控制无芒和 抗病的基因集中到F1中 B．F1自交的目的是使F2中出现 无芒抗病个体 C．得到纯合的无芒抗病种子至 少需要四年 D．F2中无芒抗病植株自交的目的是筛选F2中无芒抗病植株中的纯合子 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ABD 解析：由题图可知，杂交的目的是将控制 无芒和抗病的基因集中到F1中，从而使后代 中出现目标类型，A正确；F1自交的目的是 出现性状分离，使F2中出现无芒抗病个体， 以便留种，B正确；有芒抗病植株和无芒不 抗病植株进行杂交产生的F1中虽然没有出 现无芒抗病植株，但已经将控制优良性状 的基因(a)和(R)集中到了F1中，然后通过F1 自交，F2中出现了符合要求的植株，但其中有2/3是杂合子，纯合子只占1/3，所以要让F2中无芒抗病植株自交，目的是鉴定哪些是纯合子，因为小麦一年只播种一次，要杂交一次、自交两次才能获得纯合的无芒抗病种子，所以最少需要三年就能获得纯合的无芒抗病种子，C错误；F2中无芒抗病植株自交的目的是筛选F2中的纯合子，同时也能提高纯合子的比例，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 10．(多选)如图甲、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，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，下列说法正确的是(　　) A．①→②过程操作简单，但培育周期长 B．③→⑥过程与⑦过程的育种原理不同 C．过程⑥和⑦都需要使用秋水仙素处理萌发的种子 D．过程⑤可以通过AaBB自交获得aaBB，但不是唯一的获得途径 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 AD 解析：①→②过程简便，但要获得纯合体需要连续自交，所以培育周期长，A正确；③→⑥过程是单倍体育种，常用方法是花药离体培养，与⑦过程的育种原理相同，都是染色体数量变异，B错误；⑥过程用秋水仙素作用于单倍体幼苗，单倍体没有萌发的种子，⑦可用秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗，C错误；过程⑤表示的是AaBB自交获得aaBB，但这不是唯一的途径，也可通过人工诱变方式，但成功率低，D正确。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 11．(多选)棉花是我国的重要经济作物。已知棉 株的花为两性花，科学家研究发现棉花的一个染 色体组含13条染色体(n＝13)，二倍体棉种染色 体组分为A、B、C、D、E、F、G共7类，由其中 三类染色体组组成的三交种异源四倍体拓宽了棉 属遗传资源，为选育具有突破性状的棉花新品种 提供了新种质，其培育过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　 　) A．亚洲棉和野生棉杂交时需要经过去雄→套袋→人工授粉→套袋 B．亚洲棉根尖分生区中可能含有染色体组组成为AA和AAAA的细胞 C．通过秋水仙素处理异源二倍体的幼苗可以得到异源四倍体 D．三交种异源四倍体植株具备茎秆粗壮、果实和种子比较大的优点 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ABC 解析：棉花为两性花，一朵花中既有雄蕊又有雌蕊， 进行人工杂交时，需要在花蕾期或花粉成熟前时期 去掉母本花的雄蕊并套袋，以防雌蕊授粉，再人工 授粉，并套袋，防止外来花粉的干扰，A正确；亚洲 棉根尖分生区细胞中可能含有26条(有丝分裂前、中、 末期)染色体(染色体组组成为AA)或52条(有丝分裂后 期)染色体(染色体组组成为AAAA)，B正确；通过秋水仙素处理异源二倍体的幼苗，抑制有丝分裂时纺锤体的形成，导致细胞不能分裂，使染色体数量加倍，可以得到异源四倍体，C正确；三交种异源四倍体植株含有3个不同的染色体组，是具有突破性状的棉花新品种，但由于在减数分裂的过程中联会紊乱，该异源四倍体植株一般不可育，难以产生种子，D错误。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 12．研究表明，温度骤变以及秋水仙素等理化因素都会使植物细胞染色体数量加倍。某同学为验证低温能诱导洋葱(2n＝16)根尖细胞染色体数量加倍，开展了相关的研究。请回答下列问题。 (1)实验原理：低温处理根尖细胞，能够抑制________期________的形成，以致染色体不能移向细胞两极，细胞也不分裂。 (2)材料用具：洋葱、冰箱、________________________(显微操作器材)、解离液和碱性染料等。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)方法步骤 ①培养洋葱根尖，待不定根长至1 cm左右时，在冰箱的低温室内(4 ℃)诱导培养48～72 h。 ②制作根尖临时玻片标本：解离―→________―→染色―→压片。 ③显微观察并绘图：该同学用低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，最可能的原因是________________________________。(4)计数：若常温下的玻片中，分裂期细胞占细胞总数的10%，细胞周期总时间为20 h，则分裂间期经历_____h，该实验中处于分裂中期的细胞含有________条染色体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)有丝分裂前　纺锤体 (2)显微镜、盖玻片、载玻片 (3)②漂洗　③将玻片的盖玻片放在了下面 (4)18　16或32 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：(1)低温处理能抑制纺锤体的形成，洋葱根尖进行有丝分裂，故为有丝分裂前期。 (2)显微操作的器材不能只考虑显微镜，制作根尖临时玻片标本一定要有载玻片、盖玻片等。 (3)步骤②依据观察植物根尖细胞有丝分裂实验中制作玻片标本的步骤来回答。而步骤③，低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，可见显微镜本身没有问题，可能是将玻片放倒了，玻片中的盖玻片放在了下面。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (4)依据处于某时期的细胞数与该时期时间长短呈现正相关来计算，将根尖在4 ℃下诱导培养48～72 h，不一定每个细胞都发生了染色体数量的加倍，故染色体数量有的是16条，有的是加倍后的32条。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 13．玉米(2n＝20)是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。 (1)单倍体玉米体细胞的染色体数量为________，因此在________分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的________。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (2)研究者发现一种玉米突变体(S)，用S的花粉给普通玉米传粉，会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体，见图1) ①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。 ②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制， A、R同时存在时籽粒为紫色。缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫色∶白色＝3∶5，出现性状分离的原因是__________，推测白粒亲本的基因型是____________________。 ③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如图3。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型______________________________。 (3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H)，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)③中的育种材料与方法，育种流程应为________________________________； 将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 答案：(1)10　减数　染色体组 (2)①卵细胞　②紫粒亲本是杂合子　Aarr或aaRr　③单倍体籽粒胚的表型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表型为紫色，基因型为AaRr；二者胚乳的表型均为紫色，基因型为AaaRrr (3)G与H杂交，将所得F1作为母本与S杂交，根据籽粒颜色挑选出单倍体 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 解析：(1)单倍体玉米体细胞的染色体数量是正常玉米(2n＝20)的一半，即10条染色体；由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体，所以在减数分裂前期Ⅰ无法联会；减数分裂后期Ⅰ染色体随机进入两个子细胞中，最终导致产生的配子中没有完整的染色体组。 (2)①从图2能够看出，3(F1单倍体胚)和2[普通玉米(母本)]的结果相同，说明F1单倍体胚来源于普通玉米，由母本产生的卵细胞发育而来。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 ②A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色，即紫粒亲本的基因型为A_R_，其他均为白粒，这两对基因独立遗传，遵循自由组合定律。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫色∶白色＝3∶5，说明子代中紫粒占3/8，又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律，3/8＝1/2×3/4，其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例，“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例，推测紫粒亲本的基因型为AaRr，白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr。 ③结合题图3和分析可知，单倍体籽粒胚由卵细胞发育而来，母本基因型为aarr，故单倍体籽粒胚的基因型为ar，表型为白色；父本为AARR，二倍体籽粒胚由正常雌雄配子受精而来，故基因型是AaRr，表型为紫色；胚乳由一个精子(AR)和两个第二极体(与卵细胞基因型相同，为ar)受精而来，故二者胚乳的基因型为AaaRrr，表型均为紫色。 2 3 5 6 7 8 9 11 12 1 4 10 13 (3)欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，首先用两个纯合子(G和H)杂交，将得到的F1作为母本(因为单倍体籽粒胚由卵细胞发育而来)和突变体S杂交，挑选出表型为白色的单倍体籽粒，紫色为二倍体胚；然后对单倍体进行染色体加倍以获得纯合子，最后筛选出其有优良性状的个体即可。 提示：如图 AaBb花粉 所需品种(aaBB) [归纳总结] 1．杂交育种 (1)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(♀×♂)→F1F2→选出表型符合要求的个体种植并推广。 2．低温诱导染色体数量变化 (1)实验设计思路 控制变量―→结果对比分析―→得出结论 ↓　　　　　　↓　　　　　　↓ 低温、室温　　染色体数量　　 $$