人教版2024届高考生物一轮复习染色体变异与育种教学课件

这是一份人教版2024届高考生物一轮复习染色体变异与育种教学课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，强基础增分策略，提能力精准突破，悟考情演练真题，染色体变异，2结果和影响，不含同源染色体，各不相同，一整套基因，受精卵等内容，欢迎下载使用。
1.染色体结构的变异(1)类型及实例
2.染色体数目的变异(1)类型及实例
(2)染色体组(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　　　　　　　　　　　　。 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。 
3.单倍体、二倍体和多倍体
易错辨析(1)(2022浙江6月选考,3B)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。这种变异属于缺失。 (　　)(2)(2020全国Ⅱ,4C)每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(　　)(3)(2020江苏,8A)通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率与染色体变异无关。(　　)(4)(2020江苏,8B)通过连续自交可获得纯合基因品系玉米与染色体变异无关。(　　)
(5)(2020江苏,8D)通过普通小麦和黑草杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(　　)(6)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。(　　)
应用提升下图是三倍体无子西瓜培育过程,请完善空白处内容。
(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  　　　　　　　　　　　　。 
提示 (2)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
(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。 
二、变异在育种中的应用
特别提醒 实验植物若是营养繁殖类,如土豆、地瓜等,只要出现所需要性状即可,不需要培育出纯种,可以通过营养繁殖保持优良性状。
3.单倍体育种与多倍体育种　　　　　　包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程
旁栏边角(必修2 P100“思考与讨论”)与杂交育种相比,诱变育种有什么优点?联系基因突变的特点,谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性,可以采取什么办法?
提示 诱变育种的优点是能够提高突变频率,在较短的时间内获得更多的优良变异类型。诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握,突变体难以集中多个理想性状。要克服这些局限性,可以扩大诱变后代的群体,增加选择的机会。
易错辨析(1)杂交育种可定向改造生物的遗传性状。(　　)(2)三倍体西瓜无子的原因是三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。(　　)(3)单倍体育种一般应用于二倍体植物,因为若为四倍体植物,通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(　　)
应用提升 育种方法图解
(1)请依次写出图示中方框①~⑤的育种方法名称:①　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　,③　　　　　　　,④　　　　　　　　　　,⑤　　　　　　　　　　　。 (2)图解中各字母表示的处理方法:A表示　　　　,D表示　　　　,B表示　　　　　　　,C表示　　　　　　　,E表示　　　　　　,F表示　　　　　　处理,G表示转基因技术,H表示脱分化,I表示　　　　　,J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。 
三、实验:低温诱导植物染色体数目的变化
1.实验原理 有丝分裂前期形成,低温并非抑制着丝点分裂低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是染色体数目加倍。
3.实验现象视野中既有　　　　　　　　细胞,也有　　　　　　　　　　的细胞。 
4.实验中的试剂及其作用
易错辨析1.判断下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验条件和试剂使用的正误。(1)低温:与“多倍体育种”中“秋水仙素”的作用机理相同。(　　)(2)酒精:与在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”中的使用方法相同。(　　)
(3)卡诺氏液:与“探究酵母菌细胞呼吸的方式”中“NaOH溶液”的作用相同。(　　)(4)改良苯酚品红染液:与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”中“醋酸洋红液”的使用目的相同。(　　)
2.本实验需要制作根尖细胞的临时装片,制作步骤是解离→漂洗→染色→制片。(　　)3.本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程。(　　)
角度一、染色体结构变异及判定考向探究考向1染色体结构变异类型的判定1.(2022湖南)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。某个体测交后代表现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?(　　)
答案 C解析 由题干信息可知,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,这两对等位基因不能自由组合,正常情况下杂合子只能产生两种类型的配子,若发生了染色体易位,可产生四种类型的配子,如图C,相应个体测交,后代可表现出类似自由组合的比例。
考向2染色体倒位分析2.普通果蝇Ⅲ号染色体上的三个基因,按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—DI);同时,另一种果蝇中这三个基因的顺序是St—DI—P,我们把这种变异方式称为倒位。这一变异导致了两个物种的形成。据此判断,下列说法正确的是(　　)A.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生配对B.上述变异没有改变基因的数目,所以染色体结构不变C.上述变异没有改变基因的种类,所以果蝇性状不变D.自然情况下,这两种果蝇之间不能产生可育后代
答案 D解析 倒位后的染色体与其同源染色体部分区段仍能发生配对,A项错误;上述变异没有改变基因的数目,但发生了倒位,所以染色体结构改变,B项错误;倒位使得染色体上基因的排列顺序发生改变,可能会导致果蝇性状发生改变,C项错误;两种果蝇属于两个物种,它们之间存在生殖隔离,因此两种果蝇之间不能产生可育子代,D项正确。
考向3据基因信息判定3.某精原细胞中m、n为一对同源染色体,其中m为正常染色体,A~E表示基因。该对同源染色体联会后
发生的特殊过程如图所示,其中染色体桥在减数第一次分裂时随机断裂,后续的分裂过程正常进行。下列有关叙述正确的是(　　)A.形成该精原细胞的分裂过程中发生了基因突变B.该精原细胞在形成精子过程中发生染色体结构和数目变异C.该精原细胞经减数分裂产生含异常染色体的精子占3/4D.图示“染色体桥”中不存在染色体的同源区段
答案 C解析 由图可知,n发生了倒位,该精原细胞在形成配子的过程中存在染色体结构变异,A项错误;该精原细胞在分裂过程中发生了染色体倒位和片段缺失,B项错误;由于图中同源染色体发生变异后,相连的片段随机断裂,所以该精原细胞产生含有正常染色体的配子比例为1/4,含异常染色体的精子占3/4,C项正确;据图可知,图示“染色体桥”中存在染色体A片段的同源区段,D项错误。
考向4染色体结构变异与人类疾病及健康
4.(2022辽宁马鞍山模拟)某女性7号和9号染色体之间发生了相互易位,正常及易位后的7号、9号染色体分别用7、7+、9、9-表示(如图所示)。在减数分裂时,7与7+、9与9-都能正常联会(不考虑交叉互换)。若个体的体细胞中R片段有三份,则R片段子代表现为痴呆;若R片段有一份,则导致早期胚胎流产。下列相关叙述正确的是(　　)
A.染色体易位不会改变染色体上基因的结构和种类B.若只考虑图中染色体,理论上该女性产生的卵细胞有4种类型C.该女性与染色体正常男性婚配,出生的子代中表现型为痴呆的概率是1/4D.检测胎儿细胞中染色体数目,可诊断其是否为易位携带者
答案 B解析 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上为易位,易位后染色体上基因结构和种类会发生变化,A项错误;图中所示染色体易位携带者,其经减数分裂能够产生的配子为79、79-、7+9、7+9-4种,B项正确;正常个体染色体组合为7799,该女性染色体组合为7+799-,两者结合后代的染色体组合类型及比例为7+799-∶7799-∶7+799∶7799=1∶1∶1∶1,其中染色体组合为7799-的个体早期流产导致胎儿不能成活,7+799表现为痴呆,占后代出生子代的比例为1/3,C项错误;易位为染色体结构异常导致的遗传病,故检测胎儿细胞中染色体数目,不能诊断其是否为易位携带者,D项错误。
方法突破 1.“三看法”辨析基因突变和染色体结构变异
2.区分染色体易位与交叉互换
角度二、染色体数目变异考向探究考向1染色体组及其判定1.(2020全国Ⅱ)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
答案 C解析 二倍体的体细胞中含有两个染色体组,其配子中的染色体组数是体细胞中的一半,A项正确。每个染色体组中的不同染色体的大小、形态各不相同,均为非同源染色体,B项正确。有些高等植物没有性别之分,也就没有常染色体和性染色体之分,C项错误。每个染色体组中的各染色体含有不同的基因,不同基因的碱基序列是不同的,故每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列各不相同,D项正确。
2.下列是对a~h所示的生物体细胞图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h图,该个体是单倍体B.细胞中含有两个染色体组的是d、e、g图,该个体是二倍体C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图,但该个体未必是三倍体D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图,该个体一定是四倍体
答案 C解析 每套非同源染色体称为一个染色体组,形态相同的染色体有几条即含几个染色体组,由此可知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有两个染色体组,g图含有一个染色体组,d、e、f含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点——若由配子发育而来,无论含几个染色体组均属于单倍体;若由受精卵发育而来,有几个染色体组即为几倍体。
考向2染色体“个别”增加或减少3.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13B.正常情况下,配子②④可由同一个初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∶1D.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
答案 D解析 在减数分裂中,形成配子①的是次级精母细胞,该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项错误;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,与此同时产生的另外一种配子的基因型是Aa,与配子②同时产生的配子的基因型为AA,二者不能由同一个初级精母细胞分裂而来,B项错误;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项错误;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类型及比例为A∶Aa∶AA∶a=2∶2∶1∶1,子代抗病个体中三体植株占3/5,D项正确。
考向3染色体平衡易位4.(2021广东)人类(2n=46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝点处融合形成14/21平衡易位染色体,该染色体携带者具有正常的表现型,但在产生生殖细胞的过程中,其细胞中形成复杂的联会复合物(下图)。在进行减数分裂时,若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑交叉互换),下列关于平衡易位染色体携带者的叙述,错误的是(　　)
平衡易位携带者的联会复合物
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B.男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C.女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D.女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑上图中的3种染色体)
答案 C解析 有丝分裂中期的染色体的形态比较稳定,数目比较清晰,是观察的最佳时期,因此可以选择有丝分裂中期的细胞观察平衡易位染色体,A项正确。正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体,其中一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体),故平衡易位染色体携带者的染色体数目为45条,B项正确。减数分裂时联会复合物中的3条染色体在减数第一次分裂后期随机分配到两极,任意2条染色体进入同一个配子中,剩余的1条染色体进入另一个配子中,因此女性卵子中最多含有21+2=23(种)形态不同的染色体,C项错误。女性携带者的卵子类型可能为(14)、(21和14/21)、(21)、(14和14/21)、(14/21)、(14和21)这6种类型,D项正确。
考向4界定三体与三倍体,缺失与重复5. 下图所示为染色体变异的几种方式,下列叙述错误的是(　　)A.猫叫综合征是由图c所示的变异引起的B.图a所示细胞若为精原细胞,则其产生的配子中一半正常,一半异常C.图b所示为三倍体,是由染色体组数目增加造成的D.果蝇棒状眼的形成与图d所示的生物变异类型有关
答案 C解析 图c表示染色体结构变异中的缺失,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,A项正确。图a表示细胞个别染色体增加,若为精原细胞,则其产生的配子中一半正常,一半异常,B项正确。图b所示细胞中含三个染色体组,可能是三倍体,也可能是六倍体的单倍体,C项错误。图d所示为染色体中增加某一片段引起的变异,果蝇棒状眼的形成与图d所示的生物变异类型有关,D项正确。
方法突破1.“三法”判定染色体组(1)染色体形态法细胞内形态、大小完全相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。
(2)等位基因个数法控制同一性状的等位基因有几个就有几组。
(3)公式法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。
2.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
3.界定“单体与单倍体”“三体与三倍体”(以体细胞染色体数为2n的二倍体为参照)
4.几种常考类型产生配子的分析方法
注:AAaa产生配子状况可按下图分析,由于染色体①~④互为同源染色体,减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的,故最终产生的子细胞染色体及基因状况应为①②与③④(AA与aa)、①③与②④(Aa与Aa)、①④与②③(Aa与Aa),由此可见,AAaa产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1,而不是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1。 
考向探究考向1单倍体育种1.(2021广东)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　)A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
答案 A解析 由题干信息可知,白菜型油菜是二倍体,有两个染色体组,Bc是由该油菜未受精的卵细胞发育形成的,其成熟叶肉细胞中只有一个染色体组,A项错误。以Bc为材料通过诱导(用秋水仙素或低温处理)使其染色体加倍,从而培育出纯合的符合要求的二倍体白菜型油菜,与杂交育种相比,该方法能明显缩短育种年限,B、C两项正确。Bc是单倍体,只有一个染色体组,自然状态下不能进行减数分裂,不能产生配子,因此Bc高度不育,D项正确。
考向2育种方法的选择2.现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法不可行的是(　　)A.利用①②品种间杂交筛选获得aB.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
答案 B解析 欲获得高产、抗病品种,可利用①和②进行品种间杂交筛选,A项正确;欲获得高产、早熟品种,则应对品种③进行诱变育种,B项错误;诱变育种可以产生新基因,因此a、b和c都可以通过诱变育种获得,C项正确;基因工程可定向改变生物性状,要获得高产、抗旱品种,可通过基因工程导入外源抗旱基因实现,D项正确。
考向3育种方案的评价3.百香果又名鸡蛋果,酸甜可口,营养丰富,享有“果汁之王”的美誉。下图是某实验小组利用野生百香果(bb)为材料培育新品种(BBBD)的过程。下列关于育种过程的叙述,错误的是(　　)
A.过程①为诱变育种,育种过程中发生了基因突变B.过程②可以通过秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来实现C.过程⑦属于基因工程,该育种方法可以定向地改造生物的遗传性状D.过程③一定发生了基因突变,突变方向与环境有明确的因果关系
答案 D解析 ③未必发生基因突变,也可能通过Bb连续自交选择获得。
4.(2022甘肃天水一中月考)A品种棉花耐旱能力强但不高产,B品种棉花具有多种优良性状但不耐旱,如图是某科研所利用A、B纯种培育具有多种优良性状的耐旱棉花的两种方案(不考虑突变和自然选择)。下列说法错误的是(　　)
A.两种方案的育种原理都是基因重组B.两种育种方案中F2的耐旱基因频率不同C.方案二中的选育应从F1开始D.方案一能使后代更快、更多地积累多种优良性状
答案 C解析 方案一和方案二的育种原理都为基因重组,A项正确;方案一亲本杂交后的子代与亲本B回交,方案二亲本杂交后子代连续自交,两种育种方案中F2的耐旱基因频率不同,B项正确;方案二中F1一般为杂合子,自交后出现纯合子,选育稳定遗传的性状一般从F2开始,C项错误;A品种耐旱能力强,B品种具有多种优良性状但不耐旱,方案一中杂交后代始终与优良品种B杂交,这种育种方案与方案二相比,最突出的优点是使后代更快、更多地积累优良品种B的多种优良性状,D项正确。
考向4育种方案的设计分析与评价5.(2020全国Ⅲ)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),甲的表现型是抗病易倒伏, 乙的表现型是易感病抗倒伏。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。
答案 (1)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　(2)秋水仙素处理　(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。
解析 (1)由题图可知,杂种一是由一粒小麦和斯氏麦草两种植物杂交得到的,虽然杂种一的体细胞中含有2个染色体组,但它们来自两个不同的物种,即体细胞中无同源染色体,不能进行正常的减数分裂,无法形成正常的生殖细胞,故杂种一是高度不育的。由题图可知,杂种二的体细胞中含有3个染色体组,是三倍体,每个染色体组均含7条染色体;普通小麦是由杂种二染色体加倍形成的多倍体,故普通小麦体细胞中含有42条染色体。与二倍体相比,多倍体的优点是营养物质含量高,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大等。(2)使植物细胞染色体加倍的人工方法有用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;用低温处理植物分生组织的细胞。(3)根据试题要求,应设计杂交育种方案获得纯合的抗病抗倒伏小麦,因为只有纯合子才能稳定遗传。杂交实验方案为:甲、乙两个品种杂交获得F1,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。
方法突破1.单倍体育种与杂交育种的关系
特别提醒 最简捷≠时间最短,前者侧重技术操作或技术含量,最简捷的为杂交育种,后者则强调育种周期(实现育种目标的时间)长短,如相对于杂交育种,单倍体育种可明显缩短育种年限。
考向探究考向1实验过程分析1.下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的分析,错误的是(　　)A.有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和制片B.视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C.用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D.染色体数目变化的原因是低温抑制了纺锤体的形成
答案 B解析 解离和制片是有利于细胞分散开来的两个关键步骤,A项正确;低温诱导染色体数目加倍的原理是低温可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,而大多数细胞处于分裂间期,因此视野中染色体数目已加倍的细胞占少数,B项错误,D项正确;用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态,C项正确。
考向2实验观察2.右图是某学生用二倍体植物(2N=20)做低温诱导染色体加倍实验时所拍摄的显微照片,下列说法正确的是(　　)A.该学生通过构建物理模型来研究低温诱导染色体加倍的过程B.在图中N时期,一定有4个染色体组C.低温发挥作用的时期是图中M所示的时期D.图中看不到由N→M时期的连续变化过程
答案 D解析 图示为拍摄的显微照片,属于放大后的图像,故不属于物理模型,A项错误;图中N时期为分裂中期图示,可能为诱导加倍前的细胞中期图(2个染色体组),也可能为诱导加倍后的细胞中期图(4个染色体组),故可能有2个或4个染色体组,B项错误;低温抑制了纺锤体的形成,而纺锤体形成是在分裂前期,因此低温发挥作用的时期是分裂前期,而图中M所示的时期为分裂后期,C项错误;低温诱导染色体加倍实验中,观察的细胞为死细胞,故图中看不到由N→M时期的连续变化过程,D项正确。
考向3实验结果分析与判定3. 某科研小组的工作人员通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜(二倍体)鳞茎分生区进行不同时间的处理,研究了不同处理对大蒜根尖细胞染色体加倍率(某一分裂组织或细胞群中
染色体数目加倍细胞所占的百分数)的影响,其实验结果如图。据图判断,下列叙述正确的是(　　)A.本实验中的自变量为秋水仙素浓度,无关变量为处理时间B.当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间越长加倍率越高C.染色体加倍率与秋水仙素浓度和处理时间长短有关D.秋水仙素处理后的根尖细胞均为四倍体细胞
答案 C解析 处理时间在本实验中也属于自变量,A项错误;当秋水仙素浓度为0.03%时,处理时间为2 d与6 d的组别染色体加倍率相同,B项错误;秋水仙素处理后,只有部分根尖细胞的染色体数目加倍,D项错误。
1.(2020北京)为培育具有市场竞争力的无籽柑橘,研究者设计如下流程。相关叙述不正确的是(　　)A.过程①需使用胰蛋白酶处理B.实现过程②依赖膜的流动性C.过程③需应用植物组织培养技术D.三倍体植株可产生无籽柑橘
答案 A解析 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,所以过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理,A项错误;②过程为原生质体的融合过程,该过程依赖膜的流动性,B项正确;过程③需应用植物组织培养技术将杂种细胞培育成个体,C项正确;题中的三倍体植株含有三个染色体组,在减数分裂过程中联会紊乱,因此三倍体植株不可育,但其可产生无籽柑橘,D项正确。
2.(2022广东)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面,《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者,幻出嘉种”,表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧,现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种,更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题。(1)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为　　　　　　。 (2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交,F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是　　　　　　;若上述杂交亲本有8对,每只雌蚕平均产卵400枚,理论上可获得　　　　只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕,用于留种。 
(3)研究小组了解到:①雄蚕产丝量高于雌蚕;②家蚕的性别决定为ZW型;③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制;④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄,满足大规模生产对雄蚕需求的目的,该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后,发现大多数组别家蚕的性别比例与Ⅰ组相近,有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析:①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于　　　　　染色体上。 ②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交,子代中雌蚕的基因型是　　　　(如存在基因缺失,亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中,其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。 ③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕,但其后代仍无法实现持续分离雌雄,不能满足生产需求,请简要说明理由。
答案 (1)共同进化　(2)3/64　50　(3)①常　②ZbWB　③Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子(基因型为 ZBZb),与白壳卵雌蚕杂交,后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别。解析 (1)桑与蚕在相互影响中的进化和发展,称为共同进化。(2)由题意可知,三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传,即符合自由组合定律,将三对基因均杂合的亲本杂交,可先将三对基因分别按照分离定律计算,再将结果相乘,则F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是3/4×(1/4)2=3/64。由于每只雌蚕平均产卵400枚,共有8只雌蚕,则理论上可获得的虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕的数量是8×400×(1/4)3=50(只)。
(3)由于Ⅰ组黑壳卵蚕中雌雄比例接近1∶1,说明该性状的遗传与性别无关,因此Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于常染色体上;Ⅱ组黑壳卵蚕全为雌性,说明携带B基因的染色体转移到了W染色体上,所得雌蚕(ZbWB)与白壳卵雄蚕(ZbZb)杂交,子代雌蚕的基因型为ZbWB;Ⅲ组黑壳卵家蚕全为雄性,说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上,则亲本雌蚕的基因型为 ZBWb,与白壳卵雄蚕 ZbZb杂交,子代雌蚕的基因型为 ZbWb(白壳卵),雄蚕的基因型为 ZBZb(黑壳卵)。再将黑壳卵雄蚕(ZBZb)与白壳卵雌蚕(ZbWb)杂交,子代为 ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb,其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性,无法通过卵壳颜色区分性别,故不能满足生产需求。
3.(2021河北)我国科学家利用栽培稻(H)与野生稻(D)为亲本,通过杂交育种方法并辅以分子检测技术,选育出了L12和L7两个水稻新品系。L12的12号染色体上带有D的染色体片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7号染色体上带有D的染色体片段(含有基因SD),两个品系的其他染色体均来自H(图1)。H的12号和7号染色体相应片段上分别含有基因TH和SH。现将两个品系分别与H杂交,利用分子检测技术对实验一亲本及部分F2的TD/TH基因进行检测,对实验二亲本及部分F2的SD/SH基因进行检测,检测结果以带型表示(图2)。
回答下列问题。(1)为建立水稻基因组数据库,科学家完成了水稻　　　条染色体的DNA测序。 (2)实验一F2中基因型TDTD对应的是带型　　　。理论上,F2中产生带型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的个体数量比为　　　　　　。 (3)实验二F2中产生带型α、β和γ的个体数量分别为12、120和108,表明F2群体的基因型比例偏离　　　　定律。进一步研究发现,F1的雌配子均正常,但部分花粉无活性。已知只有一种基因型的花粉异常,推测无活性的花粉带有　　　(填“SD”或“SH”)基因。 
(4)以L7和L12为材料,选育同时带有来自D的7号和12号染色体片段的纯合品系X(图3)。主要实验步骤包括:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②对最终获得的所有植株进行分子检测,同时具有带型　　　　的植株即为目的植株。 (5)利用X和H杂交得到F1,若F1产生的无活性花粉所占比例与实验二结果相同,雌配子均有活性,则F2中与X基因型相同的个体所占比例为　　　　。 
答案 (1)12　(2)Ⅲ　1∶2∶1　(3)分离　SD　(4)将L7与L12杂交得F1,F1自交得F2,在缺氮环境中种植F2　Ⅲ和α　(5)1/80解析 (1)水稻细胞中有12对同源染色体,无性染色体,所以建立水稻基因组数据库,测12条染色体的DNA即可。(2)实验一中,L12(基因型为TDTD)带型为Ⅲ,所以F2中TDTD对应的带型也是Ⅲ。实验一是L12与H杂交,即TDTD×THTH,F2的基因型及比例为TDTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1。(3)实验二F2中产生带型α、β和γ的数量比不符合1∶2∶1,所以偏离分离定律。F2中带型α、β、γ对应的基因型分别是SDSD、SDSH、SHSH,其个体数量分别为12、120、108,说明带有SD基因的花粉中有部分无活性。