必修2 第7单元 第1讲 第2课时 染色体变异(课件PPT)-【新高考方案】2027年高考生物一轮总复习（鲁、辽、湘、冀、苏、吉、黑、赣、内蒙古）

该高中生物学高考复习课件聚焦染色体变异与育种核心考点，涵盖染色体数目/结构变异、单倍体多倍体辨析、低温诱导实验及杂交/诱变/单倍体/多倍体育种等高考高频内容，对接高考评价体系，通过近五年真题分析明确染色体组判定（占比30%）、变异类型辨析（占比25%）等权重，归纳选择、非选择典型题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题情境+科学思维建模”，如以2025黑吉辽蒙高考三体题为例，用归纳演绎法推导配子类型，结合低温诱导实验操作培养探究实践能力，针对染色体组判定三种方法、育种方案设计等易错点设专项突破，帮助学生掌握答题逻辑，教师可依托此课件精准定位学情，提升高考复习效率。

染色体变异 第二课时 目录 主题研习（一） 主题研习（二） 染色体数目变异和结构变异 作业验收评价 低温诱导植物细胞染色体数目的变化(实验) 主题研习（三） 变异与育种 主题研习（一）染色体数目变异和结构变异 厚基础 (一)染色体数目的变异 1.类型及实例 个别 染色体 2.染色体组分析(根据果蝇染色体组成图归纳) (1)从染色体来源看,一个染色体组中不含______________。 (2)从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体___________。 (3)从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的_____________,但不能重复。 同源染色体 各不相同 一整套基因 (二)单倍体、二倍体和多倍体 类型 单倍体 二倍体 多倍体 定义 体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 由配子结合发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体 由配子结合发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 染色体组 ≥1 2 ≥3 特点 ①植株长得弱小; ②高度不育 正常表现(对照) ①茎秆粗壮;②叶片、果实、种子较大; ③营养物质的含量有所增加 形成原因 自然原因 单性生殖 正常的有性生殖 外界环境条件剧变 (如低温) 人工诱导 _____________ 秋水仙素处理 ____________ 秋水仙素处理________________ 举例 蜜蜂的雄蜂 自然界中,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体 多倍体在植物中很常见,在动物中极少见,如香蕉是三倍体植物 续表 花药离体培养 单倍体幼苗 萌发的种子或幼苗 (三)染色体结构的变异 1.类型及实例 类型 图解 显微观察的联会异常 说明 _____ 缺失b片段 重复 增加b片段 缺失 _____ d、e、f(k、l)片段移接到另一条非同源染色体上 倒位 b、c、d、e片段位置颠倒 易位 续表 2.结果和影响 结果 使排列在染色体上的基因_________________发生改变,从而导致性状的变异 影响 大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡 数目或排列顺序 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)(2023·辽宁卷)二倍体无子葡萄的果肉细胞含1个染色体组。 ( ) (2)(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,由未受精的卵细胞发育而来。雄蜂精子中染色体数目是其体细胞的一半。 ( ) (3)(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所致,这种变异属于缺失。 ( ) × × √ (4)二倍体的唐鱼可人工诱导成不育的三倍体,这种人工诱导的变异属于染色体整倍化变异。 ( ) (5)高等植物细胞每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。 ( ) (6)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。 ( ) (7)弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种。 ( ) √ × × √ 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(苏教版必修2 P75“旁栏思考题”分析)有人认为,越高等的生物体细胞中的染色体数量越多。这种观点对吗?为什么? ___________________________________________________________________________________。 (2)(人教版必修2 P87“问题探讨”分析)我们平时吃的香蕉是三倍体,一般没有种子,为什么? _________________________________________________________________________________________。 不对。生物是否高等与染色体数量没有直接联系,例如,人的染色体数量是46条,并不是最多 三倍体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 (3)(人教版必修2 P88正文分析)单倍体一定不育吗?请说明理由:_________ ___________________________________________________________________________________。 (4)有人让某品系的豌豆自交,子代出现了性状分离,且出现了高∶矮=35∶1,原因可能是染色体数目加倍形成了四倍体的豌豆DDdd。请设计一个实验方案对该解释加以验证。 _____________________________________________________________________________。 不一定。蜜蜂中的雄蜂由配子直接发育形成,为单倍体,但其通过特殊形式的减数分裂可产生可育配子 让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交,若测交后代性状分离比为高∶矮=5∶1,则验证了解释 析重难 重难点(一)　判定染色体组的三种方法 |情|境|探|究| 判断下列细胞内染色体组的数目。 (1)根据染色体组成来判断 1个 3个 2个 4个 (2)根据基因型来判断 2个 2个 3个 1个 2个 |认|知|生|成| 1.根据染色体形态判定 细胞内形态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。如果某一细胞中的染色体存在染色单体,不能根据控制同一性状的基因的数目判断染色体组的数目。 3.根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数=染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。 重难点(二)　辨析染色体变异的类型 1.易位的两种类型 (1)单向易位 (2)相互易位(平衡易位) 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 [典例]　(2026·湛江模拟)生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会,非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现图①~④系列状况,a、a'基因仅有图③所示片段的差异,下列对该图的解释正确的是 (　　) A.①为易位,②为倒位 B.③是染色体结构变异中的缺失 C.④是染色体结构变异中的重复 D.②为基因突变,④为染色体结构变异 √ [解析]　据图分析,①发生了染色体片段的改变,且改变后的片段不属于同源染色体的部分,因此属于染色体结构变异中的易位;②染色体右侧发生了染色体上片段的倒位,属于染色体结构变异,A正确。③发生的是基因突变,B错误。②为染色体结构变异中的倒位;④为染色体结构变异中的缺失或重复,C、D错误。 重难点(三)　染色体变异与配子的产生 |情|境|探|究| (1)同源四倍体(基因型为AAaa)产生配子时染色体以图示的情况进行组合,从而形成不同基因型的配子。 根据上述推导过程,请思考回答下列问题: ①若同源四倍体的基因型为Aaaa, 则产生的配子类型及比例:______________。 ②若同源四倍体的基因型为AAAa, 则产生的配子类型及比例:______________。 Aa∶aa=1∶1 AA∶Aa=1∶1 (2)某三体雄性果蝇的性染色体组成为XXY,若三条性染色体任意两条联会概率相等,则XXY个体产生的配子及比例为__________________________。 (3)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,着丝粒分裂后染色体向两极移动时出现“染色体桥”结构,如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时,其中一个次级精母细胞出现“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,则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有_____________________________(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。 X∶Y∶XY∶XX=2∶1∶2∶1 A、A或AA、O或a、a或aa、O |认|知|生|成| 几种常考变异类型产生配子的分析方法 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。 研考向 题点(一)　染色体组与染色体数目的变异 1.下列是对a~h所示的生物体细胞中各含有几个染色体组的叙述,正确的是(　　) A.细胞中含有一个染色体组的是图d、g,对应个体一定是由雄配子发育而来的单倍体 B.细胞中含有二个染色体组的是图f、h,对应个体是二倍体 C.细胞中含有三个染色体组的是图a、b,对应个体不一定是三倍体 D.细胞中含有四个染色体组的是图c、f,对应个体是四倍体 √ 解析:细胞中含有一个染色体组的是图d、g,对应个体可能是由雌配子或雄配子发育而来的,A错误。细胞中含有两个染色体组的是图c、h,对应个体可能是二倍体,B错误。细胞中含有三个染色体组的是图a、b,对应个体如果是由受精卵发育形成的,则为三倍体;如果是由配子直接发育形成的,则为单倍体,C正确。细胞中含有四个染色体组的是图e、f,对应个体不一定是四倍体,D错误。 题点(二)　单体、三体等个别染色体数目变异类型 2.(2025·黑吉辽蒙高考)某二倍体(2n)植物的三体(2n+1)变异株可正常生长。该变异株减数分裂得到的配子为“n”型和“n+1”型两种,其中“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,而卵子不受影响。该变异株自交,假设四体(2n+2)细胞无法存活,预期子一代中三体变异株的比例约为(　　) A.3/5 B.3/4 C.2/3 D.1/2 √ 解析:由题意可知,该变异株产生的雌、雄配子的种类均为“n”型、“n+1”型, 又知“n+1”型的花粉只有约50%的受精率,所以该变异株产生的可育雄配子种类及比例为“n”型∶“n+1”型=2∶1,产生的雌配子种类及比例为“n”型∶“n+1”型=1∶1,可以通过棋盘法分析: 配子类型 雄配子 2/3“n”型 1/3“n+1”型 雌配子 1/2“n”型 2n(占1/3) 2n+1(占1/6) 1/2“n+1”型 2n+1(占1/3) 2n+2(占1/6,致死) 所以子一代中三体变异株的比例约为3/5,A符合题意。 3.(2026·菏泽模拟)人类18三体综合征的畸形在骨骼、心脏方面表现明显。如图为某男性患者体细胞18号染色体及基因型示意图,其父母的基因型分别是ff和Ff,减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极。不考虑其他变异,染色体数目异常不影响配子与受精卵的成活率等。 下列说法错误的是 (　　) A.该患者一个有丝分裂后期的造血干细胞中有94条染色体 B.该患者与基因型为Ff的正常女性婚配,子代基因型为ff的概率为1/8 C.该患者的一个减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞的一极最多有4个f基因 D.该患者不可能是由于其母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常引起的 √ 解析:正常人体细胞含有46条染色体,该患者18号染色体多了一条,有47条染色体;有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,故该患者一个有丝分裂后期的造血干细胞中有94条染色体,A正确。该患者的基因型为Fff,减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,产生的配子种类及比例为F∶ff∶Ff∶f=1∶1∶2∶2,与基因型为Ff的正常女性婚配,女性产生的配子及比例为F∶f=1∶1,子代基因型为ff的概率为2/6×1/2=1/6,B错误。 该患者的基因型为Fff,在减数分裂Ⅰ前的间期进行DNA复制,初级精母细胞中含有2个F基因和4个f基因,减数分裂Ⅰ后期三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机移向一极,故初级精母细胞的一极最多有4个f基因,C正确。该患者父母的基因型分别是ff和Ff,若母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常,姐妹染色单体分开后移向同一极,产生的卵细胞基因型应该是FF或ff,与父亲的配子(基因型为f)结合,子代基因型应为FFf或fff,而该患者基因型是Fff,故该患者不可能是由于其母亲的次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ时发生异常引起的,D正确。 题点(三)　染色体结构的变异 4.(2024·浙江1月选考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的交叉互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是(　　) A.图甲发生了①至③区段的倒位 B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生交叉互换 C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 √ 解析:据图甲可知,bcd发生了倒位,因此是①至④区段发生倒位,A错误;图乙细胞中Ⅱ和Ⅳ发生了交叉互换,B错误;据题干可知,配子中出现染色体片段缺失或重复,则不能存活,出现倒位的配子能存活,该精原细胞经减数分裂产生的四个配子为ABCDE、ebCDE(不能存活)、adcbe、adcBA(不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子,C正确,D错误。 5.[多选](2026·唐山开学考)某人类遗传病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致,其过程如图所示。下列相关叙述正确的是 (　　) A.该变异是由非同源染色体片段间移接引起 B.该变异可使染色体上的基因排列顺序发生改变 C.患者初级精(卵)母细胞在减数分裂时形成21个正常四分体 D.患者不能产生染色体数目正常的成熟生殖细胞 √ √ √ 解析:据图可知,该变异发生在非同源染色体之间,由非同源染色体片段间移接引起,属于染色体结构变异中的易位,A正确;该变异(易位)发生后,会使染色体上的基因排列顺序发生改变,B正确;由于9号和22号染色体发生了易位,所以处于减数分裂Ⅰ前期的初级精(卵)母细胞中含有21对正常联会的同源染色体,构成21个正常四分体,C正确;在减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,则易位后的新染色体会和正常的9号、22号染色体随机结合和分离,所以患者能产生染色体数目正常的成熟生殖细胞,即正常的9、22及其他的22条染色体位于成熟生殖细胞内,D错误。 [归纳拓展]　四种染色体结构变异的结果 ①缺失——导致染色体上的基因减少。 ②重复——导致同一条染色体上出现相同基因。 ③易位——发生在非同源染色体之间,改变染色体上基因的数目或排列顺序。 ④倒位——基因数目没有变化,基因排列顺序发生变化。 主题研习(二)　低温诱导植物细胞染色体数目的变化(实验) 1.实验原理 低温抑制________的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是染色体数目加倍。 纺锤体 2.实验步骤(以洋葱为例) 卡诺氏液 体积分数为95%的酒精 解离 染色 3.实验中的试剂及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h ________________ 体积分数为95%的酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 二者等体积混合,作为解离液,室温下解离3~5 min 解离根尖细胞,使组织中的细胞相互分离开来 质量分数为15%的盐酸 清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖,去除________ 甲紫溶液(或醋酸洋红液) 把漂洗干净的根尖放进盛有相应溶液的玻璃皿中染色3~5 min ________________ 固定细胞形态 解离液 使染色体着色 　　[思考探究] 1.观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?为什么? 提示:不是。因为大部分细胞处于间期,所以只有少部分细胞实现“染色体加倍”,大部分细胞仍为二倍体状态。 2.秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处? 提示:秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,可能都与抑制纺锤体的形成有关,着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用,因此不能将染色体拉向细胞的两极,导致细胞中的染色体数目加倍。 1.[多选]低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中,下列相关叙述正确的是 (　　) 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48~72 h,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,用醋酸洋红液对染色体染色 D.低温处理洋葱根尖分生组织细胞,作用的时期是细胞有丝分裂中期 √ √ 解析: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,A正确;低温能够抑制纺锤体的形成,但不影响着丝粒分裂,B错误;固定细胞形态使用的是卡诺氏液,给染色体染色使用的是甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料,C正确;低温处理洋葱根尖分生组织细胞,抑制纺锤体的形成,作用的时期是细胞有丝分裂前期,D错误。 2.(2025·江苏高考)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是 (　　) A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象 B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片 C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象 D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍 √ 解析:解离时间要适当,不能过长,过长会导致解离过度,影响染色效果,A错误。解离后的根尖需放入盛有清水的玻璃皿中清洗,并经染色后制片,B错误。根据图乙可知,染色体移向了两极,属于有丝分裂后期的细胞分裂象,C正确;秋水仙素在细胞分裂前期抑制纺锤体的形成,影响细胞分裂,从而使细胞中染色体数目加倍,图甲细胞染色体数目加倍可能是秋水仙素诱导所致;图乙细胞处于有丝分裂后期,其染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂,D错误。 主题研习(三)　变异与育种 厚基础 (一)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 基因重组 (3)培育显性纯合子品种 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,连续自交至_______________为止 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__________________的F2个体 杂交 鉴别、选择 不发生性状分离 不发生性状分离 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_____;局限于同种或亲缘关系较近的物种。 优良性状 长 (二)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________________。 基因突变 突变率 改良某些性状 4.缺点:有利变异个体往往不多,需要处理大量材料,具有盲目性。 (三)单倍体育种与多倍体育种 项目 单倍体育种 多倍体育种 原理 _____________________ __________________ 方法 __________培养,用__________处理单倍体幼苗 用秋水仙素处理____________ ___________形成多倍体 优点 ______________________ 对品种性状“增大”或“加强”,提高营养物质含量 局限性 技术含量高,不易操作 发育延迟,结实率低 染色体(数目)变异 染色体(数目)变异 花药离体 萌发的种子 秋水仙素 明显缩短育种年限 或幼苗 基础盘查 1.微点判断——落实基本生命观念 (1)诱变育种可通过改变基因的碱基序列达到育种目的。 ( ) (2)人工杂交选育优质金鱼的原理是基因重组。 ( ) (3)相比于二倍体植株,多倍体植株常常茎秆粗壮,果实和种子的数量比较多。 ( ) (4)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。 ( ) (5)用二倍体西瓜给四倍体西瓜传粉,则四倍体植株所结的种子里面的胚有3个染色体组。 ( ) √ √ × × √ 2.发掘教材——提升科学思维能力 (1)(人教版必修2 P88正文拓展思考)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,前者处理对象是___________;后者处理对象为___________ ___________________。 (2)(人教版必修2 P89“与社会的联系”分析)单倍体育种能缩短育种年限,原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________________。 单倍体幼苗 正常的幼苗 或萌发期的种子 采用花药(或花粉)离体培养获得的单倍体植株,经人工诱导染色体数目加倍后,植株细胞内每对染色体上成对的基因一般是纯合的,自交后代不会发生性状分离 (3)(人教版必修2 P91“拓展应用T2”分析)三倍体西瓜一般不能产生种子,但有时也可以看到三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子,原因是 _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _____________________________________________________________ _________ 。 三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成正常的生殖细胞,因而不能产生种子,而果实能正常发育。但三倍体植株在进行减数分裂时,有极小的可能形成正常的生殖细胞,产生正常的受精卵,形成种子,但比例极低 研考向 题点(一)　生物育种的原理和过程 1.(2025·全国二卷)为获得作物新品种,可采用不同的育种技术。下列叙述错误的是(　　) A.三倍体西瓜育种时,利用了人工诱导染色体加倍获得的多倍体 B.作物单倍体育种时,利用了由植物茎尖组织培养获得的单倍体 C.航天育种时,利用了太空多种因素导致基因突变产生的突变体 D.水稻杂交育种时,利用了水稻有性繁殖过程中产生的重组个体 √ 解析:三倍体西瓜的培育需先通过秋水仙素处理二倍体幼苗获得四倍体,再与二倍体杂交得到三倍体,四倍体的形成属于人工诱导染色体加倍,A正确;单倍体育种需通过花粉(生殖细胞)离体培养获得单倍体植株,而茎尖组织培养属于无性繁殖,所得植株染色体数目与原植株相同,B错误;航天育种利用太空中的辐射、微重力等因素诱导基因突变,产生突变体,C正确;杂交育种通过有性生殖过程中的基因重组产生具有新性状的个体,D正确。 2.[多选](2026·长沙模拟)假设a、B为玉米的优良基因,位于两条非同源染色体上。现有AABB、aabb两个品种,实验小组用不同方法进行了实验(如图),下列说法正确的是 (　　) A.过程①表示诱变育种,其能提高突变率 B.过程②③④属于杂交育种,aaB_的类型经过④后,子代中aaBB所占比例是5/6 C.过程⑦常使用秋水仙素处理幼苗或萌发的种子,使细胞中染色体数目加倍 D.过程⑥⑦表示单倍体育种,所得植株中成对基因都是纯合的,其育种原理是染色体变异 √ √ 解析:过程①用γ射线处理表示诱变育种,其能提高突变率,A正确;过程②③④是典型的杂交育种,基因型为aaB_的个体中,aaBB占1/3,aaBb占2/3,则其自交后代中aaBB的比例是1/3+2/3×1/4=1/2,B错误;过程⑦常使用秋水仙素处理单倍体幼苗,使细胞染色体数目加倍,C错误;过程⑥⑦表示的育种方法是单倍体育种,所得植株中,成对基因都是纯合的,其育种原理是染色体变异,D正确。 [归纳拓展]　单倍体育种与杂交育种的关系 题点(二)　生物育种方案的选择与设计 3.(2024·安徽高考)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是(　　) ①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株　②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株　③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株　④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ √ 解析:甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR),两者杂交,子代为抗稻瘟病的杂合子,若让其不断自交,每代均选取抗稻瘟病植株,则得到的子代为抗稻瘟病植株,但不一定是优良性状的纯合子,①不合理;将甲与乙杂交,F1与甲回交,F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代,可得到其他许多优良性状的纯合品种水稻,但抗稻瘟病植株为杂合子,再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,可得到抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,②合理;将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为纯合二倍体,从中选取抗稻瘟病且具有其他许多优良性状的纯合植物,为所需新品种,只选取抗稻瘟病植株,不能保证其他性状是优良性状,③不合理;甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病,向甲转入抗稻瘟病基因,则抗稻瘟病性状相当于杂合,对转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株,可获得所需新品种,④合理。综上所述,C符合题意。 4.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,与二倍体植株相比,多倍体植株的优点是____________________________(答出2点即可)。 无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 解析: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都有所增加。 (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)。 解析: 人工诱导多倍体的方法很多,如低温处理、秋水仙素诱发等。 秋水仙素处理 (3)现有甲、乙两个纯合子普通小麦品种,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。 甲、乙两个品种杂交获得F1,F1自交获得F2,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: 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等方法来实现。杂交育种实验思路见答案。 [归纳拓展]　据不同育种目标选择育种方案 作业验收评价 　标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件) (本作业电子文档配有难度升维题目,供学优生选用; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 一、选择题 1.下列关于染色体变异的叙述,错误的是(　　) A.染色体结构变异会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变 B.部分染色体变异在光学显微镜下可见 C.只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异 D.大多数染色体结构的变异对生物体是不利的 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析:染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排列顺序,从而导致性状的变异,且这种变异多是有害的甚至导致死亡,A、D正确;部分染色体变异在光学显微镜下可见,B正确;生殖细胞和体细胞中都会发生染色体的数目或结构的变化,都可以发生染色体变异,C错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 2.(2026·合肥四校联考)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况,有关叙述错误的是 (　　) A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组 B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体 C.图c细胞有2个染色体组,每个染色体组有3条染色体 D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:图a含有4个染色体组,图b含有3个染色体组,A错误。图b含有3个染色体组,若图b细胞组成的个体由受精卵发育而来,则是三倍体;若图b细胞组成的个体由配子直接发育而来,则是单倍体,B正确。图c细胞有2个染色体组,每个染色体组有3条染色体,C正确。图d细胞只有一个染色体组,由图d细胞组成的个体可能由配子发育而来,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 3.(2025·徐州二模)下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述,错误的是 (　　) A.低温处理的根尖需要先用卡诺氏液固定细胞的形态 B.显微镜下可观察到部分细胞的染色体数目加倍 C.低温处理导致染色体数目加倍的原理与秋水仙素不同 D.若解离时间过短可能会导致细胞相互重叠而影响观察 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:低温处理的根尖需要先用卡诺氏液固定细胞的形态,A正确;低温处理仅使部分细胞的染色体数目加倍,因此显微镜下可观察到部分细胞的染色体数目加倍,B正确;低温处理导致染色体数目加倍的原理与秋水仙素相同,C错误;解离时间过短会导致细胞未充分分离,细胞重叠影响观察,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 4.(2026·保定模拟)辣椒果实成熟后呈红色(BB)、橙色(Bb)或紫红色(bb)。某红色辣椒植株自花传粉时受到辐射产生了两种突变体后代——植株甲和乙。若变异植株均能存活,下列分析正确的是 (　　) A.①过程应是辐射使花粉发生了B→b的基因突变 B.②过程发生的变异与果蝇缺刻翅发生的变异类型相同 C.可通过显微镜观察区分突变体甲、乙 D.突变体乙自交,后代植株中全部结紫红色辣椒 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:①过程是辐射使花粉或卵细胞发生了B→b的基因突变,A错误;果蝇缺刻翅发生的变异类型为染色体结构变异(缺失),②过程发生的变异是基因突变和染色体结构变异(缺失),与果蝇缺刻翅发生的变异类型不完全相同,B错误;染色体变异中的缺失在显微镜下看得见,可通过显微镜观察区分突变体甲、乙,C正确;突变体乙自交,后代植株的基因型为bb、bO、OO(O表示没有B或b基因),因变异植株均能存活,则后代植株中不一定能全部结紫红色辣椒,D错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 5.基因型为AA的二倍体西瓜植株经不同育种途径可获得植株甲、乙和丙。植株甲是三倍体,植株乙是二倍体,植株丙是单倍体,①~⑦表示各种处理方法。下列说法正确的是 (　) A.过程①⑦可使用秋水仙素处理幼苗 B.植株甲、乙、丙的基因型均有两种可能 C.只考虑题图中的基因,则过程⑥形成花药时发生了基因重组 D.植株甲产生的种子发育形成的植株能结出无子西瓜 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:过程①可用秋水仙素处理幼苗使染色体数目加倍;由题意知,经过程⑦所得个体为单倍体,故该过程是花药离体培养过程,不需要用秋水仙素处理,A错误。植株甲为AAAA和Aa的杂交子代,基因型有AAA和AAa两种;植株乙是Aa和aa的杂交子代,基因型有Aa和aa两种;植株丙是Aa经花药离体培养的子代,基因型有A和a两种,B正确。只考虑题图中基因,过程⑥为杂交育种,只涉及一对等位基因,不会发生基因重组,C错误。植株甲为三倍体,高度不育,无法正常产生种子,D错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 6.(2026·长沙模拟)二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体称为单体(2n-1)。玉米(2n=20)的各种单体的配子育性及结实率与二倍体的相同,现发现一株野生型玉米的隐性突变体,为确定其突变基因在染色体上的位置,研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体,分别与该隐性突变体杂交,留种并单独种植。下列分析错误的是 (　　) A.玉米单体在减数分裂Ⅰ的过程中,可观察到10个四分体 B.单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期某着丝粒未分裂 C.可构建10种野生型玉米单体并测交来确定突变基因的位置 D.若突变基因位于缺失的染色体上,则杂交子代有2种表型 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:玉米单体(2n-1=19)在减数分裂Ⅰ时,由于某对同源染色体缺失一条,无法形成四分体,因此只能观察到9个四分体,A错误;单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期某着丝粒未分裂,导致姐妹染色单体未分离,形成n-1的配子,与正常配子结合后形成2n-1个体,B正确;玉米有10对同源染色体,可构建10种野生型玉米单体并进行测交,通过子代表型确定突变基因位置,C正确;若突变基因位于缺失染色体上,野生型单体(AO,O表示缺失的基因)与隐性突变体(aa)杂交,子代基因型为Aa(显性)和Oa(隐性),表型比例为1∶1,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 7.(2026·广州模拟)果蝇的眼色中,朱红色(v)对红色(V)为隐性。果蝇A因发生染色体片段重复,其基因型为Vvv,表型与vv个体一样表现为朱红色眼,而不是表现为红色眼。下列叙述错误的是 (　　) A.此变异属于染色体结构变异,可观察有丝分裂中期的染色体形态进行判断 B.果蝇A产生的含V配子与含v配子的比例为1∶2 C.果蝇A进行减数分裂时,联会的同源染色体可能出现“环”状结构 D.该实例说明果蝇眼色的表型受V和v基因数量比例的影响 √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:染色体片段重复属于染色体结构变异,通过观察有丝分裂中期的染色体形态可以判断是否发生了染色体片段重复,A正确;由题图可知,在减数分裂产生配子时,果蝇A的V和vv分别分离,产生配子的情况为V、vv两种,所以含V配子与含v配子的比例为1∶1,B错误;由于果蝇A发生了染色体片段重复,在进行减数分裂时,联会的同源染色体因为重复部分无法正常配对,可能出现“环”状结构,C正确;果蝇A的基因型为Vvv(有V基因)却表现为朱红色眼(与vv表型相同),说明果蝇眼色的表型不是单独受V和v的显隐性控制,还受V和v基因数量比例的影响,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 8.(2025·吕梁三模)单体比正常个体少一条染色体,缺体比正常个体少一对同源染色体。单体小麦和缺体小麦是用于小麦育种和遗传分析的重要材料。普通小麦含有42条染色体(用2n=42M表示)。在选育能稳定遗传的可育缺体小麦过程中,研究团队用到了带有蓝粒性状标记的单体小麦(如图所示F代表携带蓝粒基因的染色体),在减数分裂时,未配对的染色体随机移向细胞的一极。下列叙述错误的是 (　　) A.小麦育种过程中可能发生染色体变异,从而出现单体或缺体 B.若不考虑同源染色体之间的差异,普通小麦共有21种单体 C.蓝粒单体小麦减数分裂时,能形成20个四分体,产生的配子类型及比例为n∶(n-1)=1∶1 D.蓝粒单体小麦自交会产生两种染色体组成的后代,即40M+F、40M+FF √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:据题意可知,单体和缺体都属于染色体数目变异,故小麦育种过程中发生染色体数目变异可导致单体和缺体的出现,A正确;单体比正常个体少一条染色体,普通小麦含有42条染色体,即21对同源染色体,若不考虑同源染色体之间的差异,普通小麦共有21种单体,B正确;据题意和题图可知,蓝粒单体小麦体内的染色体组成为40M+F,由于未配对的那条染色体随机移向细胞的一极,其余染色体可正常配对,所以其减数分裂时理论上能形成20个正常的四分体,且该单体植株产生数目相等的n型和n-1型配子,C正确;蓝粒单体小麦体内的染色体组成为40M+F,由于F染色体不能配对,只考虑该染色体,可产生F型和O型(不含F)两种配子,故后代有40M+F、40M+FF、40M三种染色体组成,D错误。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 9.[多选](2026·南通模拟)同源四倍体植物减数分裂联会时,同源区段配对会形成不同的结果,进而产生不同染色体数目的配子,如图(短箭头表示在细胞分裂后期相应着丝粒移动的方向)。下列相关叙述正确的是 (　　) A.用秋水仙素处理萌发的二倍体植物种子,可培育同源四倍体 B.1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配 C.图示1个三价体包含3条同源染色体、3个DNA分子 D.图示解释了同源四倍体虽然可育,但育性较低 √ √ √ 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:秋水仙素能抑制纺锤体的形成,导致细胞中染色体数目加倍,所以可用秋水仙素处理萌发的二倍体植物种子培育出同源四倍体,A正确;结合图示可以看出,1个四价体和2个二价体均可实现同源染色体的均等分配,B正确;联会时的染色体含有染色单体,图示1个三价体含有3条染色体,6条染色单体,6个DNA分子,C错误;同源四倍体的同源染色体联会和分离可能异常,不易产生正常的配子,从而导致其育性较低,D正确。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 二、非选择题 10.(11分)水稻为一年生植物,每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。回答下列问题: (1)甲品系具有地下茎,地下茎可使水稻进行无性繁殖,从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示,F2的性状分离比接近_________,由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。(2分) 9∶7 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析:根据F2有地下茎∶无地下茎=3 024∶2 237≈9∶7,可知这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 (2)若要进一步验证上述结论,可设计的杂交方案和预期结果为______________________________________________________________ ___________。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。(3分) 将F1与乙品系进行测交,预期结果为子代中有地下茎与无地下茎的比例为1∶3 解析: 要验证有地下茎和无地下茎是由位于非同源染色体上的2对等位基因控制,可采用测交的方法,即让F1(双杂合子)与乙品系(隐性纯合子)杂交。若遵循自由组合定律,测交后代的基因型及比例为R2r2R3r3∶R2r2r3r3∶r2r2R3r3∶r2r2r3r3=1∶1∶1∶1,表型及比例为有地下茎∶无地下茎=1∶3。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 (3)DNA中存在许多简单重复序列(SSR),可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析,最终确定了R2和R3的位置,甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示,乙品系的相关分子标记用小写字母表示,如m1。 F1在减数分裂过程中,有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换,推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为___________%。(2分) 4.05 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析: 已知F1在减数分裂过程中,有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换。一个初级精母细胞减数分裂能产生4个配子,发生互换的初级精母细胞产生的4个配子中有1个是m1R2。设F1在减数分裂过程中,初级精母细胞总数为N,发生互换的初级精母细胞数为0.162N,则F1产生的雄配子数为4N,产生的m1R2配子数为0.162N,所以F1雄配子中m1R2配子所占比例为(0.162N÷4N)×100%=4.05%。 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 (4)由于乙品系高产、口感好,且生长周期短,能实现一年两熟甚至三熟,适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种,培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系,请完善育种流程。(4分) 乙品系 M2、M3 乙品系 自交 1 5 6 7 8 10 2 3 4 9 解析: 由题意可知,目标品系为可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系,而控制地下茎的基因为R2和R3,且染色体上M2与R2距离近,M3与R3距离近,不容易发生重组,后代应筛选含M2、M3分子标记的植株。育种流程:将甲品系与乙品系杂交,获得F1(含有控制地下茎的基因R2和R3,但为杂合子);让F1与乙品系杂交,在后代中筛选含M2、M3分子标记的植株,继续与乙品系杂交,每代筛选含M2、M3分子标记的植株,最后让该类型植株自交,筛选可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系。 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn 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。 $