第5章 第2节 第2课时 单倍体育种和多倍体育种、染色体结构的变异-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化配套练习word（人教版 单选版）

第2课时　单倍体育种和多倍体育种、 染色体结构的变异 聚焦·学案一　单倍体育种和多倍体育种 [学案设计] |探|究|学|习| 　　下图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)水稻与矮秆(d)易染锈病(t)水稻培育矮秆抗锈病水稻新品种的方法。 (1)F1能产生哪几种雄配子? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)过程③是哪种处理?其原理是什么? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)过程④是哪种处理?处理后符合要求的植株占的比例是多少? 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 |认|知|生|成| 1.单倍体育种(以二倍体水稻为例) (1)原理:染色体数目变异。 (2)过程:用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)水稻品种,培育矮秆抗病水稻的过程,如下图所示: 其中单倍体育种的核心步骤为①花药离体培养;②秋水仙素处理(或低温处理)诱导染色体数目加倍。 (3)优点:与杂交育种相比,单倍体育种能明显缩短育种年限,子代中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。 (4)缺点:技术复杂且需与杂交技术结合使用。 2.多倍体育种 (1)原理:染色体数目变异。 (2)过程: (3)优点:多倍体和二倍体相比,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都有所增加。 (4)缺点:多倍体育种适用于植物,在动物方面难以开展,且多倍体植物往往发育迟缓,结实率低。 (5)实例:三倍体无子西瓜的培育过程 ①过程a传粉是为了四倍体和二倍体植株杂交得到三倍体种子,过程b传粉是为了刺激三倍体植株的子房发育成果实; ②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上,获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上; ③无子的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能形成可育的配子。 　　[典例]　假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有基因型为AABB、aabb的两个品种,为培育出基因型为AAbb的优良品种,可采用的方法如下: 方法一:AABB×aabb→F1(自交)→F2(自交)→AAbb; 方法二:AABB×aabb→F1→取F1的花药进行离体培养→AAbb。 下列有关上述育种方法的叙述,错误的是 (　　) A.方法一要获得AAbb需要进行不断自交直至不发生性状分离 B.方法二中还需用一定浓度的秋水仙素处理单倍体种子或幼苗 C.方法二应用的主要原理是染色体变异,该方法能明显缩短育种年限 D.用X射线、紫外线综合处理AABB或aabb也可能获得优良品种AAbb 尝试解答:选　　　  [易错提醒] 多倍体育种和单倍体育种的三点提醒 (1)在多倍体育种和单倍体育种过程中,都可用秋水仙素处理,但是处理的材料不完全相同。在多倍体育种中,处理的是萌发的种子或幼苗;在单倍体育种中,二倍体形成的单倍体无法形成种子,只能处理单倍体幼苗。 (2)单倍体育种的目的并不是获得单倍体植株,而是获得能稳定遗传的正常植株。 (3)单倍体育种不一定是最简便最快捷的育种方法,如:为了获得基因型为aabb的个体,杂交育种是最佳育种方法。 [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)单倍体经一次秋水仙素处理,可得到二倍体或多倍体。 (　　) (2)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。 (　　) (3)秋水仙素可抑制纺锤体的形成,导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂,所以细胞不能分裂,从而使细胞染色体数目加倍。 (　　) 2.(教材P89“与社会的联系”发掘训练)植物细胞工程技术在生产上的重要应用之一是进行作物新品种的培育。如图表示玉米(二倍体)的单倍体育种流程示意图,其中甲~丁表示结构或处理方法。下列叙述错误的是 (　　) A.甲是花药,花药以及花药中的生殖细胞均具有全能性 B.乙是单倍体,由于体细胞中缺乏同源染色体,所以乙是不育的 C.丁是人工诱导染色体数目加倍,可以用秋水仙素或低温处理,但二者的原理不同 D.获得丙(纯合子)的时间一般要短于杂交育种,所以单倍体育种能缩短育种年限 3.我国科学家利用二倍体葡萄“喜乐”与四倍体葡萄“巨峰”杂交,选育出三倍体葡萄新品种“沪培1号”。下列关于该新品种的叙述,错误的是 (　　) A.“沪培1号”属于多倍体 B.开花时形成的配子多数可育 C.其果实具有无核等优点 D.其减数分裂会出现联会紊乱 4.如图为五倍体栽培棉的培育过程,字母A、D、E均代表一个染色体组,每组有13条染色体。下列叙述错误的是 (　　) A.F1体细胞中含有3个染色体组,属于三倍体植株 B.用秋水仙素处理F1能使染色体数加倍的原因是抑制了纺锤体的形成 C.栽培棉减数分裂时可形成32个四分体 D.栽培棉的育种方式属于多倍体育种 5.已知豌豆的高茎(A)对矮茎(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,两对基因独立遗传。现用甲(AABB)和乙(aabb)培育矮茎抗病品种(aaBB),其培育过程如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.经过①④过程时,通常需要用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗 B.经过①②③过程时,需要对aaB_连续自由交配,选出符合要求的品种 C.①④过程与①②③过程相比较,①④过程具有操作简单,成活率高的优点 D.⑤过程具有盲目性的原因是基因突变具有突变率低和不定向性的特点 聚焦·学案二　染色体结构变异 [学案设计] (一)正确理解染色体结构变异的概念和类型 1.概念:由　　　　　　改变而引起的变异。  2.类型[连线] 3.结果 (1)使排列在染色体上的基因　　　　　　　发生改变,导致性状的变异。  (2)大多数染色体结构变异对生物体是　　　的,有的甚至会导致生物体死亡。  (二)正确辨别不同的变异类型 1.染色体片段的“位移” 2.染色体和基因中的“增减” 3.三种可遗传变异的对比 变异类型 变异水平 可发生的细胞分裂方式 基因突变 　　  水平变异 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 基因重组 减数分裂 染色体变异 　　  水平变异 有丝分裂、减数分裂 　　[典例]　(2025·榆林高一期末)如图甲~丁分别表示细胞中发生的变异模式图,图甲中字母表示基因,图丙、丁中的阴影表示染色体片段。据图判断,下列相关叙述正确的是 (　　) A.图中所示的几种变异都可以通过显微镜观察到 B.图中所示的几种变异都一定会导致生物性状的改变 C.图丁所示的变异属于基因重组,增加了后代的多样性 D.图中所示的几种变异都能为生物进化提供原材料 尝试解答:选　　　  [思维建模] “两看法”判断染色体结构的变异类型 一看:染色体上基因的数目是否变化,如发生变化,则可能是重复、缺失或易位。 二看:染色体上基因顺序是否变化,如变化,则可能是倒位或易位。染色体结构变异往往是多个基因的变化,如果是一个基因变成它的等位基因,则是基因突变。 [迁移训练] 1.判断下列叙述的正误 (1)染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异。 (　　) (2)X射线可引起基因突变,也可引起染色体变异。 (　　) (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异。 (　　) (4)猫叫综合征是由人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。 (　　) 2.某地发现罕见的人类染色体异常核型患者。该患者46条染色体中有4条变异无法成对,经研究发现,其X染色体上有一个片段“搬”到了1号染色体上,而3号染色体的一个片段,插入到13号染色体上,这样的变化属于染色体结构变异类型中的 (　　) A.缺失 B.重复 C.易位 D.倒位 3.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。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 (　　) 4.下图分别用甲、乙、丙来表示三种不同的变异类型,甲中的小写字母表示染色体片段。下列叙述正确的是 (　　) A.甲~丙的变异类型都可能与减数分裂过程有关 B.乙、丙所示的变异类型都能产生新的基因 C.若乙为精原细胞,则不可能产生正常的配子 D.甲、乙、丙所示生物变异都是染色体变异 5.(教材P90“图5⁃7”发掘训练)下图表示两种变异类型,据图回答有关问题: (1)图1和图2均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)图1和图2发生的变异类型分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  一、建构概念体系 二、融通科学思维 1.三倍体西瓜一般不能形成种子的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  2.水稻新品种AAbb中,一个原始生殖细胞减数分裂Ⅰ正常进行,产生基因型为Abb的雄配子的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.染色体结构的改变导致生物性状的变异,本质上仍然与基因的变化有关。请从二者的关系分析这句话的合理性。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  三、综合检测反馈 1.下图为细胞中几种染色体变异的模式图,阴影表示染色体片段。据图判断,下列相关叙述正确的是 (　　) A.图甲变异会使染色体上基因数目增多,这将有利于生物生存 B.图乙变异只改变了基因的排列顺序,不影响生物性状 C.图丙变异后的染色体上仅个别基因内碱基减少,基因数目不变 D.图丁变异发生在非同源染色体之间,会导致同源染色体联会异常 2.“淡水三文鱼”是一种在淡水中养殖的三倍体虹鳟鱼,是由四倍体虹鳟鱼和普通二倍体虹鳟鱼杂交产生的,具有生长周期短、养殖成本低、肉质好等特点。培育这种虹鳟鱼涉及的变异类型为 (　　) A.染色体数目变异 B.染色体结构变异 C.基因突变 D.基因重组 3.(2025·银川高一期末)已知普通西瓜为二倍体,西瓜果皮颜色由一对等位基因控制,果皮深绿色条纹(A)对浅绿色(a)为显性。下图表示培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的大致流程,若只研究果皮颜色,下列相关叙述正确的是 (　　) A.培育深绿色条纹三倍体无子西瓜的过程中发生了基因重组和染色体变异 B.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,统称为多倍体 C.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是促进后期染色单体分开,形成染色体 D.获得无子西瓜的过程中两次用到花粉,两次使用花粉的作用不同 4.黄花菜又名忘忧草,耐瘠、耐旱、易活,兼具食用、加工、观赏等功能。科研人员研究黄花菜同源四倍体与二倍体的叶片结构以及花茎结构,所得结果如表。下列相关叙述不正确的是 (　　) 材料 倍性 叶长cm 叶宽/cm 叶厚/mm 叶肉细胞直径/μm 花茎直径/cm HAC⁃ 大花长嘴子花 4x 92.5 2.14 0.83 29.48 0.52 长嘴子花 2x 64.5 1.53 0.72 18.86 0.42 注:表中测得的具体数据均为平均值。 A.与二倍体黄花菜相比,四倍体黄花菜叶肉细胞体积大,叶片大,茎秆粗壮 B.自然条件下四倍体黄花菜的形成最可能是因为二倍体黄花菜经历了骤然低温 C.利用四倍体和二倍体培育出的三倍体黄花菜是高度不育的,可用秋水仙素处理其种子或幼苗来恢复育性 D.可以采用无性繁殖技术快速繁殖三倍体黄花菜 5.(2025·吉安高一期末)如图表示染色体的几种情况(假设b、d图中正常染色体上DNA片段的顺序为1→5),下列说法错误的是 (　　) A.a图可用来表示细胞中个别染色体的增加 B.b图所示变化将导致染色体上的基因数目增多 C.c图一定表示某三倍体生物体细胞的染色体组成 D.e图的变化属于染色体变异中的易位 课下请完成课时跟踪检测(十五) 第2课时　单倍体育种和多倍体育种、染色体结构的变异 聚焦·学案一 [学案设计] (1)提示:F1的基因型是DdTt,能产生四种雄配子:DT、dT、Dt、dt。 (2)提示:过程③是花药离体培养;原理是植物细胞的全能性。 (3)提示:过程④是人工诱导单倍体幼苗,使其染色体数目加倍,恢复到正常植株的染色体数目。处理后符合要求的植株基因型为ddTT,所占的比例为1/4。 [典例]　选B　由基因型为AABB、aabb的两个品种,经过杂交、自交过程培育出新品种的育种方法为杂交育种,F2中出现了所需要的类型,要获得AAbb,需要进行不断自交直至不发生性状分离,A正确;单倍体高度不育,不能用一定浓度的秋水仙素处理单倍体种子,只能处理幼苗,B错误;方法二为单倍体育种,利用了染色体变异的原理,可明显缩短育种年限,C正确;用X射线、紫外线综合处理AABB或aabb,通过诱变育种也可能获得优良品种AAbb,D正确。 [迁移训练] 1.(1)√　(2)×　(3)× 2.选C　图中的甲是花药,花药以及花药中的生殖细胞均具有全能性,A正确;玉米属于二倍体,乙(单倍体)中没有同源染色体,所以乙不能形成正常的配子,是不育的,B正确;人工诱导染色体数目加倍可以用秋水仙素或低温处理,且二者诱导染色体数目加倍的原理相同,都是抑制纺锤体的形成,C错误;丙是纯合子,从中即可选择出符合要求的优良品种,相比杂交育种获得纯合子的时间一般要短,所以单倍体育种能缩短育种年限,D正确。 3.选B　我国科学家利用二倍体葡萄“喜乐”与四倍体葡萄“巨峰”杂交,选育出三倍体葡萄新品种“沪培1号”,其细胞中有三个染色体组,因而属于多倍体,A正确;新品种“沪培1号”的原始生殖细胞中有三套染色体组,减数分裂时出现联会紊乱,一般不能形成可育的配子,B错误,D正确;由于三倍体不能产生可育的配子,因而其果实具有无核等优点,C正确。 4.选C　陆地棉(AADD)与索马里棉(EE)杂交,所得F1的染色体组成为ADE,是三倍体,A正确;在多倍体育种过程中,通常采用秋水仙素处理幼苗或萌发种子,使染色体数目加倍,秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成,B正确;字母A、D、E均代表一个染色体组,每组有13条染色体,故栽培棉(AADDE)减数分裂时同源染色体配对后可形成26个四分体,C错误;由题图分析可知,图示是陆地棉和索马里棉先杂交获得杂种F1,杂种F1经秋水仙素加倍处理后再与海岛棉杂交获得五倍体,因此属于多倍体育种,D正确。 5.选D　①④过程为单倍体育种,经过①④过程时,通常需要用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗,单倍体高度不育,不能产种子,A错误;①②③过程为杂交育种,经过①②③过程时,需要对aaB_连续自交,选出符合要求的品种,B错误;①②③过程为杂交育种,①④过程为单倍体育种,①④过程与①②③过程相比较,①②③过程具有操作简单,成活率高的优点,C错误;⑤过程为诱变育种,诱变育种具有盲目性的原因是基因突变具有突变率低和不定向性的特点,D正确。 聚焦·学案二 [学案设计] (一)1.染色体结构　2.①-Ⅲ-d　②-Ⅳ-c　③-Ⅰ-b　 ④-Ⅱ-a　3.(1)数目或排列顺序　(2)不利 (二)1.非同源染色体　染色体结构变异　同源染色体的非姐妹染色单体　基因重组　2.碱基的增添或缺失　种类　数目　 3.分子　细胞 [典例]　选D　图甲所示的变异属于基因突变,图乙所示的变异属于染色体数目变异,图丙所示的变异属于染色体结构变异中的缺失,图丁所示的变异属于染色体结构变异中的易位。只有染色体变异可以通过显微镜观察到,基因突变不能通过显微镜观察到,A错误。若图甲所示突变为隐性突变,则不会导致生物性状发生改变;易位可能导致基因位置的改变,但如果没有影响到关键基因的表达或调控,也可能不引起性状变化,B错误。图丁表示非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,不属于基因重组,C错误。可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,题图所示的几种变异都属于可遗传变异,都能为生物进化提供原材料,D正确。 [迁移训练] 1.(1)×　(2)√　(3)×　(4)√ 2.选C　发生在非同源染色体之间的染色体片段的移接,属于染色体结构变异中的易位。 3.选B　果蝇体内存在两条Ⅱ号染色体,一条发生倒位,另一条没有发生倒位,发生倒位的染色体在间期进行DNA复制时,产生的另一条姐妹染色单体的相应区段也是倒位区段,两条姐妹染色单体上探针识别的区段都位于着丝粒的两侧,而不发生倒位的另一条染色体的姐妹染色单体上探针识别的区段都位于着丝粒的同一侧,B符合题意。 4.选A　图甲表示染色体结构变异中的重复,图乙表示染色体数目变异中的单个染色体的增加,图丙表示互换(基因重组),减数分裂中既可以发生染色体变异,也可发生互换,因此甲~丙的变异类型都可能发生在减数分裂过程中,A正确,D错误;基因突变产生新基因,乙、丙所示的变异类型都没有产生新的基因,B错误;乙图中个别染色体数目增加,形成三体,若乙为精原细胞,能产生一半正常的配子,C错误。 5.(1)非同源染色体间片段的交换、同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换　(2)染色体结构变异中的易位、互换型基因重组 随堂小结 二、融通科学思维 1.三倍体西瓜的原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子,不能形成种子 2.减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后,含有b的两条染色体移向细胞的同一极 3.染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异 三、综合检测反馈 1.选D　图甲属于染色体结构变异中的重复,会使染色体上基因数目增多,但不一定对生物生存有利,A错误;图乙变异为倒位,改变了基因的排列顺序,可能会影响生物的性状,B错误;图丙属于染色体片段的缺失,会导致基因的数量减少,C错误;图丁属于染色体的易位,会导致同源染色体联会异常,D正确。 2.选A　分析题意,“淡水三文鱼”是一种在淡水中养殖的三倍体虹鳟鱼,是由四倍体虹鳟鱼和普通二倍体虹鳟鱼杂交产生的,该过程中涉及染色体组数目的变化,属于染色体数目变异,A符合题意。 3.选D　培育三倍体无子西瓜的过程发生了染色体数目变异,题中只涉及一对等位基因,未发生基因重组,A错误;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,统称为多倍体,由配子发育而来的称为单倍体,B错误;秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是抑制纺锤体的形成,进而引起细胞不能分裂,C错误;获得无子西瓜的过程中两次用到花粉,第一次授粉的作用是完成受精作用,第二次授粉的作用是刺激子房发育成果实,故两次使用花粉的作用不同,D正确。 4.选C　由题中数据可知,与二倍体黄花菜相比,四倍体黄花菜叶肉细胞体积大(叶肉细胞直径大),叶片大(叶长、宽和厚都大),茎秆粗壮(花茎直径大),A正确;自然条件下大多因为骤然低温变化,抑制纺锤体的形成,使二倍体染色体加倍形成四倍体,B正确;三倍体黄花菜高度不育,故不能用秋水仙素处理种子,C错误;因为三倍体高度不育,所以一般采用无性繁殖技术快速繁殖,D正确。 5.选C　由题图分析可知,a图可用来表示细胞中个别染色体的增加,A正确;b图中,一条染色体上增加了4表示的DNA片段,将导致染色体上的基因数目增多,B正确;c 图含有三个染色体组,但如果是配子发育而来的则为单倍体,也有可能是六倍体生物配子中的染色体组成,不能确定一定是三倍体生物体细胞的染色体组成,C错误;e图染色体某一片段移接到另一非同源染色体上,属于易位,D正确。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $