第4章 第3节 染色体畸变可能引起性状改变-【新课程学案】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（浙科版）

本讲义聚焦染色体畸变核心知识点，系统梳理染色体结构变异（缺失、重复等）和数目变异类型，对比基因突变差异，结合二倍体、单倍体与多倍体的概念辨析，构建从原理到单倍体、多倍体育种应用的知识脉络，辅以表格对比和实例分析作为学习支架。 该资料以任务驱动案例（如特纳综合征）培养科学思维，通过染色体异常联会模型建构提升探究实践能力。课中助力教师引导学生分析育种流程（如三倍体无籽西瓜培育），课后借助预习自评与跟踪训练帮助学生强化生命观念，查漏补缺。

第三节　染色体畸变可能引起性状改变 |学|习|目|标| 1.辨别染色体结构变异的不同类型。 2.举例说明染色体数目变异以及可能导致生物性状的改变甚至死亡。 3.概述单倍体和多倍体育种的原理、方法及主要特点。 [主干知识梳理] 一、染色体畸变的概念及类型 1.概念:生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。 2.类型:染色体结构变异和染色体数目变异。 3.与基因突变的区别:基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，在光学显微镜下无法直接观察到；而染色体畸变是染色体结构或数目的变化，可以用显微镜直接观察到。 二、染色体结构变异可能导致生物性状的改变 三、染色体数目变异能导致生物性状的改变 1.概念:生物细胞中染色体数目的增加或减少。 2.类型 3.二倍体、单倍体与多倍体 染色 体组 一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组 二倍体 由体细胞发育而来，具有两个染色体组的个体。如水稻、玉米、哺乳动物等 多倍体 体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。如香蕉是三倍体，花生、大豆和马铃薯是四倍体，小麦、燕麦等是六倍体 单倍体 由配子不经受精，直接发育而来，其体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如雄蜂、雄蚁等 四、染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种 1.单倍体育种 概念 利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法 原理 基因重组和染色体数目变异 过程 杂交方法获得F1→F1经花药离体培养→单倍体植株幼苗(再经秋水仙素处理)→纯合子→新品种 特点 缩短育种年限；能排除显隐性干扰，提高效率 单倍体 植株特点 一般植株小而弱，而且高度不育 2.多倍体育种 方法 利用低温处理或秋水仙素处理植物正在萌发的种子或幼苗，使其染色体数目加倍 原理 染色体数目变异 多倍体 植株特点 细胞较大，细胞内有机物的含量高、抗逆性强 实例 三倍体无籽西瓜、异源八倍体小黑麦的培育 五、生物变异的类型综合分析 比较项目 可遗传的变异 不遗传的变异 遗传物质 发生改变 不发生改变 遗传情况 能在后代中再次出现 仅限于当代表现 应用价值 是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可利用改良环境条件来影响性状的表现，以获取高产优质产品 联系 [预习效果自评] 1.判断下列叙述的正误 (1)染色体畸变引起的性状改变，但其基因不一定改变。 (×) 提示:染色体畸变的实质就是基因的数目或结构发生改变。 (2)交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，易位发生在非同源染色体之间。 (√) (3)体细胞内含有2个染色体组的生物是二倍体。 (×) 提示:如果是由配子发育来的有2个染色体组的个体叫单倍体。 (4)单倍体育种是用花药离体培养后得到的植株。 (×) 提示:花药离体培养获得的是单倍体植株，单倍体育种需用秋水仙素诱导单倍体幼苗染色体数目加倍，使之成为可育纯合子。 (5)有丝分裂和减数分裂过程中，均可出现染色体结构变异和数目变异。 (√) 2.将染色体结构变异的类型与特点连线 提示:①—Ⅲ—D　②—Ⅳ—C　③—Ⅰ—B　④—Ⅱ—A 3.请将图中相应的名称填写在横线上 4.思考题 阅读教材第104页“小资料”，回答下列问题: (1)野生一粒小麦和拟斯卑尔脱山羊草是几倍体生物?它们天然杂交后染色体组有几个?是二粒小麦吗? 提示:都是二倍体；2个；不是，染色体数加倍后才是二粒小麦。 (2)二粒小麦和节节麦是几倍体?普通小麦体细胞有几个染色体组?该进化中涉及几个物种? 提示:二粒小麦是四倍体，节节麦是二倍体；普通小麦是六倍体，体细胞内有6个染色体组；进化中涉及一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、节节麦等4个物种。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1.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，可能导致生物性状的改变甚至死亡。 2.基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下无法直接观察到；而染色体畸变可以用显微镜直接观察到。 3.生物的变异可分为不遗传变异和可遗传变异，后者包括基因突变、基因重组和染色体畸变三种类型。 提能点(一)　染色体畸变 [任务驱动] 　　阅读下面的材料，回答有关问题: 先天性卵巢发育不全是由Turner在1938年首先描述，也称特纳综合征。患者缺少一条性染色体，只有一条X染色体。该病发生率为新生儿的10.7/10万或女婴的22.2/10万，占胚胎死亡的6.5%。临床特点为身矮、生殖器与第二性征不发育和一组躯体的发育异常。智力发育程度不一，寿命与正常人没有显著差异。 (1)特纳综合征患者的染色体组型怎么表示? 提示:染色体组型表示为(45，XO)或(22对常染色体+X)。 (2)从生殖细胞分析，特纳综合征形成的原因是什么? 提示:在精子形成过程中，性染色体没有分离，导致精子中没有性染色体；或在卵细胞形成过程中，性染色体没有分离，导致卵细胞中没有性染色体。 (3)这种变异的类型是什么?这类变异你还能举出其他例子吗? 提示:染色体数目变异。唐氏综合征，患者细胞内多1条21号染色体。 [生成认知] 一、染色体结构变异 1.类型分析 类型 遗传效应 图解 联会紊乱 实例 缺失 缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡 人的5号染色体片段缺失导致猫叫综合征 重复 引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力 果蝇的棒眼 倒位 形成的配子大多异常，从而影响个体的生育 人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产 易位 产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代 人类慢性粒细胞白血病 2.染色体易位与交叉互换比较 染色体易位 交叉互换 图解 区别 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(四分体时期) 属于染色体结构变异 属于基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 二、染色体数目变异 1.非整数倍变异:个别染色体增加或减少。 (1)实例:唐氏综合征(多1条21号染色体)。 (2)染色体增加的原因:①MⅠ后期，个别同源染色体没有分开；②MⅡ后期，个别姐妹染色单体分开后未分离。 2.整数倍变异:以染色体组的形式成倍增加或减少。 3.二倍体、多倍体和单倍体 项目 二倍体 多倍体 单倍体 来源 受精卵发育 受精卵发育 配子发育 概念 体细胞中含有两个染色体组的个体 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 染色体 组数 两个 三个或三个以上 不确定，一至多个 发育 过程 有 性 生 殖 实例 绝大多数的动物和过半数高等植物 香蕉(3N)、马铃薯(4N)、普通小麦(6N)、无籽西瓜(3N)等 雄蜂、雄蚁；玉米、小麦的单倍体等 自然 形成 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 — 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药离体 培养 植株 特点 — 果实、种子较大，营养物质含量丰富，但发育延迟，结实率低 植株弱小，高度不育 三、染色体组数的判断方法 1.据细胞分裂图像进行识别判断染色体组数 以生殖细胞中的染色体数为标准，判断下列图中所给图像中的染色体组数。 (1)图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，由其产生的生殖细胞中有2条染色体，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。 (2)图b为减数第二次分裂前期，染色体2条，由其产生的生殖细胞中有2条染色体，该细胞中有1个染色体组，每个染色体组中有2条染色体。 (3)图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，由其产生的生殖细胞中有2条染色体，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。 (4)图d为有丝分裂后期，染色体8条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组中有2条染色体。 2.据染色体形态判断染色体组数 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3、2、1个染色体组。 3.据基因型判断染色体组数 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因，如图所示。d~g中依次含4、2、3、1个染色体组。 　　[例1]　(2025·舟山质检)野生果蝇的某条染色体可发生如图所示变异，下列叙述错误的是 (　　) A.上述变异能够在高倍显微镜下观察到的是①和② B.果蝇条形棒眼的出现与变异类型②有关 C.①②③变异结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变 D.②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体 [解析]　题目中的变异都属于染色体结构变异，因而都能够在高倍显微镜下观察到，A错误；条形棒眼果蝇的出现是由于染色体某区段重复，变异类型②即为染色体结构变异中的重复，B正确；①②③变异分别属于染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，其结果分别是基因的数目减少、数目增加、排列顺序改变，C正确；②中重复片段O可来自姐妹染色单体或同源染色体的非姐妹染色单体，D正确。 [答案]　A [归纳拓展] 几种变异的实质比较 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”。则: 基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)； 基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)； 染色体结构变异——“线段”的部分片段重复、缺失、倒位、易位(“点”的质不变，数目和位置可能变化)； 染色体数目变异——个别“线段”增加、减少或“线段”成倍增减(“点”的质不变，数目变化)。 　　[例2]　(2025·海盐高级中学期末)下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体组数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为 (　　) A.甲:AaBb　乙:AAaBbb B.甲:AaaaBBbb　乙:AaBB C.甲:AAaaBbbb　乙:AaaBBb D.甲:AaaBbb　乙:AAaaBbbb [解析]　甲图细胞含两个染色体组，可以用AaBb来表示甲图细胞基因型；乙图细胞含三个染色体组，可以用AAaBbb来表示乙图细胞基因型，A符合题意。 [答案]　A 　　[例3]　(2025·台州月考)正常的水稻体细胞染色体数为2n=24，现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为感病基因；①~④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是 (　　) A.形成配子①的次级精母细胞中染色体数一直为13 B.正常情况下，配子②④可由同一个次级精母细胞分裂而来 C.以该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病=5∶1 D.以该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5 [解析]　在减数分裂中，形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13或者26(减数第二次分裂后期)，A错误。正常情况下，该个体产生的配子种类有:A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此配子由同一次级精母细胞产生的配子基因型是Aa；与配子②由同一次级精母细胞产生的配子基因型是AA，则正常情况下，配子②④不可由同一个次级精母细胞分裂而来，B错误。该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，三体抗病水稻产生的雄配子及比例为A∶a=2∶1，子代中抗病∶感病=2∶1，C错误。该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子及比例为A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1，子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。 [答案]　D 　　[思维建模]　染色体异常联会产生配子模型分析 模型建构 模型解读 以某位置含有3条染色体(1、2、3)为例，若减数分裂过程中能够联会，则会产生12、3、1、23、2、13六种类型配子，若该个体基因型为AAa，则产生配子的情况为A∶AA∶Aa∶a=2∶1∶2∶1 [跟踪训练] 1.(2024·浙江6月选考)野生型果蝇的复眼为椭圆形，当果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，形成棒状的复眼(棒眼)，如图所示。棒眼果蝇X染色体的这种变化属于 (　　) A.基因突变　　　　B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异 解析:选C　染色体结构变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型，果蝇X染色体上的16A片段发生重复时，复眼会由正常的椭圆形变成棒状，该变异属于染色体结构变异中的重复，C正确。 2.(2025·湖州南浔中学检测)下列与单倍体有关的叙述，错误的是 (　　) A.单倍体体细胞中的染色体数等于本物种配子中的染色体数 B.体细胞中含有两个染色体组的个体可能是单倍体 C.常用花药离体培养的技术来获得单倍体植株 D.在自然状态下，单倍体都是高度不育的 解析:选D　由配子发育而来的个体都属于单倍体，单倍体体细胞中的染色体数等于本物种配子中的染色体数，A正确；体细胞含有两个染色体组的个体可能由配子发育而来，可能是单倍体，B正确；常用花药离体培养技术来获得单倍体植株，C正确；自然状态下也有可育的单倍体，如雄蜂，D错误。 3.(2025·浙江6月选考)作物甲与乙都是六倍体，它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体，其中3个染色体组来自甲，3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是 (　　) A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体 B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组 C.杂交产生的F1个体具有高度不育的特性 D.杂交产生的F1体细胞中可能存在成对的同源染色体 解析:选A　甲为六倍体，其花药(配子)含3个染色体组，由花药(配子)离体培养得到的植株为单倍体，A错误；六倍体的体细胞中含6个染色体组，B正确；F1为异源六倍体，减数分裂时部分染色体不能正常联会，无法形成正常配子，具有高度不育性，但F1体细胞中可能存在成对的同源染色体，C、D正确。 4.(2025·萧山区第三高级中学检测)已知某哺乳动物的基因型为MMNn，该动物减数分裂形成一个基因组成为MmN的配子，如图所示。下列关于此配子形成的分析，正确的是 (　　) ①该配子的形成过程发生了基因突变　②该配子的形成与减数第一次分裂时同源染色体非姐妹染色单体之间的交换有关　③该配子的形成与减数第一次分裂时同源染色体未分离有关　④该配子的形成与减数第二次分裂时姐妹染色单体未分开有关 A.①③　　B.②④　　C.②③　　D.①④ 解析:选A　该哺乳动物的基因型为MMNn，不含m基因，但产生了含m基因的配子，说明发生了基因突变，①正确；该配子中含有等位基因M和m，M与m所在的是同源染色体，说明该配子的形成与减数第一次分裂时同源染色体未分离有关，与同源染色体非姐妹染色单体之间的交换无关，②④错误，③正确。综上所述，符合题意的有①③，A正确。 提能点(二)　单倍体育种和多倍体育种 [任务驱动] 　　在生物体细胞中，染色体数目既可以成倍地增加，也可以成倍地减少，因此，育种工作者常常采用单倍体育种、多倍体育种的方法来获取新品种，流程如下图。思考并回答以下问题: (1)图示中A、B分别表示什么过程?C过程需要如何处理? 提示:A过程表示减数分裂，B过程表示花药离体培养，C过程常用秋水仙素处理幼苗。 (2)单倍体育种的优势是什么? 提示:明显缩短育种年限；排除显隐性干扰。 (3)三倍体无籽西瓜培育时，无法产生种子的原因是什么? 提示:三倍体在进行减数分裂时因发生联会紊乱而不能形成正常的配子，因此不能进行正常的有性繁殖产生种子。 [生成认知] 一、单倍体育种 1.基本步骤 杂交方法获 得杂种F1F1的花药 离体培养单倍体 植株正常植株(纯合子)种子新植株(新品种) 2.实例:用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程，见图: 二、多倍体育种 1.染色体加倍的机理 正在萌发的 种子或幼苗抑制纺锤 体形成着丝粒分裂后的 子染色体不分离细胞中染色体数目加倍多倍体植物 2.实例:无籽西瓜的培育 三、单倍体育种与多倍体育种的比较 名称 原理 方法 优点 缺点 应用 单倍体育种 染色体 数目 变异 参见上面“一、单倍体育种”中的基本步骤 明显缩短育种年限，子代均为纯合子；能排除显隐性干扰，提高效率 技术复杂且需与杂交育种配合 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 多倍体育种 染色体 数目 变异 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单，能较快获得所需品种 所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦 　　[例1]　如图为利用玉米植株A(基因型为AaBb)的花粉培育植株B和植株C的实验流程图。下列有关分析正确的是 (　　) A.植株B的基因型为AAbb的概率为1/4 B.获得植株B的原理是基因突变 C.植株C与植株A基因型相同 D.植株B的体细胞中最多含2个染色体组 [解析]　幼苗1为花药离体培养形成的单倍体，其基因型共有4种，分别为Ab、AB、aB、ab，经过秋水仙素处理可以得到纯合体植株B，所以植株B的基因型为AAbb的概率为1/4，A正确；获得植株B的原理是染色体数目变异，B错误；植株C发育起点为配子，属于单倍体，其与植株A基因型不同，C错误；植株B的体细胞中最多(有丝分裂后期)含4个染色体组，D错误。 [答案]　A 　　[例2]　雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但大规模鉴别雌雄蚕是非常困难的。研究发现，家蚕染色体上的基因B能使蚕卵呈黑色，不含基因B的蚕卵呈白色。科研人员用X射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁，流程如下图所示，由此可实现多养雄蚕。下列叙述不正确的是 (　　) A.基因突变和染色体畸变都能为蚕的进化提供原材料 B.可以利用光学显微镜观察染色体形态区分乙、丙个体 C.让突变体丁与基因型为BbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定 D.③过程中，丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中有1/4的个体基因型为bbZWB [解析]　突变和基因重组都能为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体畸变，A正确；乙→丙发生染色体的结构变异，使用光学显微镜可观察细胞中染色体的形态，区分乙、丙个体，B正确；将突变体丁(bbZWB)与基因型为BbZZ的雄蚕杂交，子代雌性、雄性蚕卵均有黑色的，不能实现对子代的大规模性别鉴定，C错误；丙的基因型为bOZWB，与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代基因型为bbZWB的概率为1/2×1/2=1/4，D正确。 [答案]　C [易错提醒] 有关单倍体和单倍体育种的三个注意点 (1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是由多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中不只含有一个染色体组。 (2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。 (3)单倍体育种与多倍体育种过程不同。单倍体育种一般包括亲本之间的杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个阶段，不能简单地认为完成了花药的离体培养，获得了单倍体就是单倍体育种。多倍体育种只有用秋水仙素处理这一步骤。 [跟踪训练] 1.单倍体育种的优点是可明显缩短育种年限，下列有关单倍体育种的说法正确的是 (　　) A.单倍体育种得到的植株矮小且高度不育 B.两个单倍体的植物体细胞融合成一个细胞后一定是纯合子 C.单倍体育种获得的是单倍体，还需要经过秋水仙素处理 D.单倍体育种的原理有染色体变异、植物细胞的全能性 解析:选D　单倍体的植株小而弱，而且高度不育，而单倍体育种得到的植株是正常植株，不是单倍体，A、C错误；两个单倍体的基因组成可能不同，因此，两者融合后的细胞可能是杂合子，B错误；单倍体育种的原理有染色体数目变异、植物细胞的全能性，D正确。 2.西瓜是炎热夏天解渴消暑的首选水果。下列关于三倍体无籽西瓜的培育叙述，错误的是 (　　) A.三倍体无籽西瓜的变异是可遗传的变异 B.三倍体西瓜果肉细胞含有3个染色体组 C.三倍体西瓜植株可自行发育出果肉，但不能结出种子 D.三倍体西瓜不育原因是减数分裂时染色体联会紊乱 解析:选C　培育三倍体无籽西瓜的原理是染色体变异，属于可遗传变异，A正确；三倍体西瓜果肉细胞含有3个染色体组，B正确；三倍体植株需二倍体植株的花粉刺激其子房，才可形成无籽西瓜，C错误；三倍体西瓜不育原因是减数分裂时，染色体联会紊乱，难以产生正常的配子，D正确。 3.(2025·柯桥联考)油菜物种甲(2N=20)与乙(2N=16)通过人工授粉杂交，将获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是 (　　) A.幼苗丙细胞中有18条染色体，属于单倍体 B.通常幼苗丁以及它们的后代戊都应该是纯合子 C.丙到丁发生的是染色体结构的变化 D.形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种 解析:选B　幼苗丙细胞中有18条染色体，属于异源二倍体，A错误；将获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽，使其染色体数目加倍形成幼苗丁，所以幼苗丁以及它们的后代戊都应该是纯合子，B正确；丙到丁发生的是染色体数目的变化，C错误；生殖隔离是新物种形成的标志，新物种的产生不一定要经过地理隔离，D错误。 科学思维——归纳总结不同育种方式的选择 1.根据育种目的和提供的材料选择合适的育种方法 (1)集中不同亲本的优良性状:①一般情况下，选择杂交育种，这也是最简捷的方法；②需要缩短育种年限(快速育种)时，选择单倍体育种。 (2)培育果实较大或植株较大或营养物质含量较高的新物种——多倍体育种。 (3)提高变异频率，“改良”“改造”或“直接改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。 (4)若要培育隐性性状个体，可选择自交或杂交育种，只要出现该性状即可。 2.根据育种特点来辨别育种方式 育种特点 育种方式 涉及亲本的杂交和子代的自交 杂交育种 涉及诱变因子，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变 诱变育种 常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，一般形成纯合子 单倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 多倍体育种 与原有生物相比，出现了新的基因 基因工程育种 [素养训练] 1.下列关于几种育种方式的叙述，正确的是 (　　) A.杂交育种可以获得稳定遗传的个体 B.诱变育种可大幅提高有利变异的比例 C.单倍体育种通过花药离体培养得到纯合二倍体，排除了显隐性干扰 D.多倍体育种过程中不涉及到人工诱变 解析:选A　杂交育种可以获得纯合体，纯合体能够稳定遗传，A正确；诱变育种可以提高变异频率，大幅度改良某些性状，但由于基因突变具有多方向性和多数有害性，因此不会大幅度提高有利变异的比例，B错误；通过花药离体培养得到植株是单倍体，经染色体加倍可获得纯合二倍体，C错误；多倍体育种过程涉及人工诱导染色体数目加倍的过程，这属于人工诱变，D错误。 2.(2025·浙江创新致远协作体月考)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是 (　　) A.弱小且高度不育的单倍体植株，经染色体加倍处理后可用于育种 B.基因重组能产生新的基因，也会导致生物性状变异 C.基因突变使基因结构发生变化，一定会导致生物性状的改变 D.相比于二倍体，多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数目加倍，有利于育种 解析:选A　弱小且高度不育的单倍体植株经染色体加倍处理后变成可育植株，可用于育种，A正确；基因重组不能产生新的基因，只能产生新的基因型，B错误；基因突变使基因结构发生变化，不一定会导致生物性状的改变，C错误；多倍体的染色体组数如果奇数倍的增加(如三倍体)，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。 3.簇毛麦(二倍体)具有许多普通小麦(六倍体)不具有的优良性状，如抗白粉病。为了改良小麦品种，育种工作者将抗白粉病簇毛麦与普通小麦杂交，过程如下: 注:(A、B、D、V)分别表示相应植物的一个染色体组。 (1)杂交产生的F1体细胞处于有丝后期时细胞中含有　　　个染色体组。F1不能产生正常配子的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)为了使F1产生可育的配子，可用　　　　　对F1的幼苗进行诱导处理，为鉴定该处理措施的效果，可取其芽尖制成临时装片，在显微镜下观察细胞染色体数目是否加倍，在制片前需要用卡诺氏液处理材料，目的是　　　　　　。  (3)对可育植株进行辐射等处理后，发现来自簇毛麦1条染色体上的抗白粉病基因(e)移到了普通小麦的染色体上，这种变异类型属于　　　　　　　。在减数分裂过程中，该基因与另一个抗白粉病基因　　　　(填“一定”或“不一定”)发生分离，最终形成含有e配子的基因组成可能有　　　　　。  解析:(1)六倍体普通小麦(AABBDD)和二倍体簇毛麦(VV)杂交产生的F1是异源四倍体植株，含有4个染色体组，F1体细胞处于有丝分裂后期时染色体数目加倍，细胞中含有8个染色体组；F1细胞中无同源染色体，减数分裂过程会联会紊乱，故F1不能产生正常配子。(2)因为秋水仙素(或低温)能诱导染色体数目加倍，所以为了使F1产生可育的配子，可用秋水仙素对F1的幼苗进行诱导处理。用卡诺氏液处理材料的目的是固定细胞的形态。(3)可育植株中来自簇毛麦1条染色体上的抗白粉病基因(e)移到了普通小麦的染色体上，属于非同源染色体之间的转移，属于染色体结构变异(易位)；由于两个基因在非同源染色体上，在同源染色体分离时，非同源染色体自由组合，可能发生含有两个e基因的染色体移向两个子细胞，也可能含有两个e基因的染色体移向一极，所以两个抗白粉病的基因不一定发生分离，含有e配子的基因组成是e或ee。 答案:(1)8　细胞中无同源染色体，减数分裂过程会联会紊乱　(2)秋水仙素(或低温)　固定细胞　(3)染色体结构变异(易位)　不一定　e、ee 　　　　教材活动讨论题与课后习题参考答案 Ⅰ.活动“收集生物变异在育种上应用的实例”讨论题参考答案(教材P105) 方法 原理 具体操作 优点 缺点 杂交育种 基因 重组 优良性状互补个体杂交后代连续自交和选育 操作简单，集双亲优良性状于一身 育种时间长，只在种内进行 诱变育种 基因 突变 用物理、化学方法对生物进行人工诱变、选育 加快育种进程，创造新性状 具有盲目性，大量处理材料 多倍体育种 染色体数目的变异　 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 器官大，营养物质多，可种间育种，创造新物种 发育延迟，结实率降低 单倍体育种 基因重组、染色体数目变异 杂交，花药离体培养成单倍体，秋水仙素使染色体数目加倍，选择 缩短育种年限至2年，加快育种进程 技术复杂，需要杂交育种配合 细胞 工程 育种 染色体数目变异　 植物体细胞杂交 1.植物细胞融合 2.植物组织培养 克服远缘杂交不亲和障碍，创造新物种 尚未完全成功，不能定向改造 基因 工程 育种 基因 重组 目的基因获取、表达载体的构建、导入受体细胞、检测和表达 定向改造生物的遗传性状，可种间育种 技术要求高 Ⅱ.课后习题参考答案(教材P106) 一、选择题 1.C　2.C 二、简答题 提示:萝卜的染色体组成可表示为2n=18=AA，白菜的染色体组成可表示为2n=38=BB，二者杂交后得到杂种植株染色体组成可表示为2n=28=AB，这是一种异源二倍体，因染色体无法配对而不育。经过秋水仙素加倍后可得到4n=56=AABB的异源四倍体植株，与白菜进行杂交后，得到3n=47=ABB的异源三倍体植株。该植株因存在BB组同源染色体，可以通过减数分裂产生配子，但A组染色体不能配对而随机分配给配子，因此会丢失一部分萝卜的遗传物质。在多代回交过程中，筛选仍然具有抗虫性状的子代，可以获得具有萝卜抗虫基因的白菜植株。 学科网（北京）股份有限公司 $