2019-2020学年高中生物 第5章 遗传信息的改变 第3节 染色体变异 第2课时 染色体数目变异

第2课时染色体数目变异(二)及非整倍性变异[随堂检测]1．下列有关单倍体的叙述，正确的是()A．未受精的卵细胞发育成的个体一定是单倍体B．含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体C．单倍体一定是不育的D．含有奇数个染色体组的个体一定是单倍体解析：选A。未受精的卵细胞直接发育成的个体为单倍体；单倍体体细胞中染色体组的数目可能是一个、两个或多个，而含有两个染色体组的个体可能为单倍体或二倍体；含有偶数个染色体组的单倍体是可育的；含有奇数个染色体组的个体为单倍体或多倍体。2．如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图叙述不正确的是()A．图中进行①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B．②过程中发生了非同源染色体的自由组合C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞分化D．④过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素解析：选C。题图表示单倍体育种的过程，其中①②③④分别表示杂交、减数分裂、花药离体培养(植物组织培养)、秋水仙素处理，其中杂交的目的是将位于不同亲本上的优良性状集中到同一个体上；减数分裂过程中存在非同源染色体的自由组合；花药离体培养过程的原理是细胞的全能性；诱导染色体加倍的常用方法是秋水仙素处理。3．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关叙述中错误的是()A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体B．它的每个染色体组含7条染色体C．它的胚乳含3个染色体组D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育解析：选C。单倍体的染色体数与该物种配子中的染色体数相同，即21条；每个染色体组的染色体数为42÷6＝7；胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的3倍，即9个染色体组；离体培养它的花粉所得到的植株含有3个染色体组，因此高度不育。4．如图是利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列相关叙述不正确的是()A．基因重组发生在图中②过程，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期B．秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制纺锤体的形成C．植株A为二倍体，其体细胞内最多有4个染色体组；植株C属于单倍体，其发育起点为配子D．利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为25%解析：选D。基因重组有自由组合和交叉互换两类。前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合)，后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换)，即发生在图中②过程，有丝分裂过程中，间期染色体复制形成染色单体，后期着丝点分裂，染色单体消失，因此在显微镜下看到染色单体的时期是前期和中期，A正确；多倍体育种常用秋水仙素处理，原理是能够抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍，B正确；玉米为二倍体，体细胞内含有2个染色体组，在有丝分裂后期着丝点分裂，含有4个染色体组，植株C发育起点为配子，属于单倍体，C正确；利用幼苗2进行育种的最大优点是明显缩短育种年限，植株B纯合的概率为100%，D错误。5．下列关于低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化实验的叙述，不正确的是()A．低温诱导与秋水仙素都能抑制纺锤体形成B．低温处理后洋葱根尖所有细胞的染色体数目均加倍C．用卡诺氏液固定细胞的形态，用改良苯酚品红染液对染色体染色D．制作临时装片的步骤是：解离→漂洗→染色→制片解析：选B。低温与秋水仙素都是通过抑制纺锤体的形成来诱导染色体加倍的，A正确；低温处理后不是所有的细胞染色体数目都加倍，只有少部分细胞经诱导染色体数目可以加倍，B错误；卡诺氏液浸泡的目的是固定细胞形态，用改良苯酚品红染液对染色体染色，便于显微镜下观察，C正确；制作临时装片的步骤是：解离→漂洗→染色→制片，D正确。6．将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1植株再进一步做如图所示的处理(甲与乙杂交→丙)，请分析回答下列问题：AA×aa→F1――→幼苗――→自然生长甲植株×―→丙植株――→秋水仙素处理乙植株(1)乙植株的基因型是________，属于________倍体。(2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于________倍体，其基因型及其比例是________________________________________________________________________。(3)丙植株的体细胞中有________个染色体组，基因型有________种。解析：AA和aa的两个植株杂交得到F1，其基因型为Aa，再经秋水仙素处理，得乙植株的基因型为AAaa，属于四倍体。乙植株的花粉直接培育出的后代为单倍体，乙植株AAaa产生花粉时A与A、A与a或a与a分离，再两两结合，形成的配子AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，发育成的单倍体也是这样。甲与乙杂交→丙，甲产生A、a两种配子，乙产生AA、Aa与aa三种配子，两两结合发育成丙植株的基因型为AAA、AAa、Aaa、aaa4种，有3个染色体组。答案：(1)AAaa四(2)单AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1(3)34[课时作业]一、选择题1．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述，正确的一组是()①可能是纯合体也有可能是杂合体②植株矮小、不育③产生的配子中含一个染色体组④能形成可育的配子⑤体细胞内可以有同源染色体⑥一定是二倍体⑦一定是单倍体A．①③④⑤⑥B．①④⑤⑥C．②⑦D．①③④⑤⑦解析：选D。本题与单倍体育种的过程在步骤上有明显的差异，本题是先用秋水仙素处理，所以使正常的二倍体变为四倍体，四倍体产生的配子中含有两个染色体组，发育成的单倍体植株中含有两个染色体组，所以此时的单倍体是可育的，产生的配子中只含有一个染色体组，该单倍体可能是纯合体也可能是杂合体。2．用基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂交，并对其子一代的幼苗用秋水仙素进行处理，处理后得到的植物的基因型和染色体倍数分别是()A．AAaaDDDD，四倍体B．AAaaDDdd，四倍体C．AaDd，二倍体D．AAdd，二倍体解析：选B。基因型为AAdd和aaDD的亲本植株进行杂交后，得到的子一代基因型为AaDd，用秋水仙素对其进行处理，基因会加倍，因此获得的基因型为AAaaDDdd，为四倍体。3．要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的个体：①AaBb，②AAaaBBBB，③aB。则对应的育种方法依次是()A．诱变育种、多倍体育种、花药离体培养B．杂交育种、花药离体培养、多倍体育种C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种解析：选A。基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的个体，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AAaaBBBB的个体，可通过多倍体育种；要获得aB的个体，可利用花药离体培养。4．现有两种玉米，一种玉米黄色颗粒饱满，一种玉米紫色颗粒较小，要想获取紫色颗粒饱满的玉米，比较简单有效的方法是()A．单倍体育种B．杂交育种C．诱变育种D．多倍体育种解析：选B。把两种优良性状集合在一起，最简单有效的是杂交育种，单倍体育种操作复杂，技术要求高；诱变育种具有不定向性。5．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是()A．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色D．显微镜下可以看到大多数细胞处在分裂期且染色体数目发生了改变解析：选D。低温诱导染色体数目加倍实验的原理是低温能抑制细胞分裂前期纺锤体形成，导致细胞中染色体不能移向细胞两极；解离后要用清水漂洗根尖残留的盐酸以防止影响着色；龙胆紫溶液可将细胞中的染色体染成紫色；显微镜下可看到大多数细胞处于分裂间期，部分细胞染色体数目加倍。6．基因型为AaBb的某植物个体，利用单倍体育种方法得到一个基因型为AABB的个体，同时不能得到的个体基因型是()A．ABB．AAbbC．aaBBD．aabb解析：选A。基因型为AaBb的植物个体产生的花粉的基因组成是AB、Ab、aB、ab，培育的单倍体经过秋水仙素处理后染色体加倍，获得的个体都是纯合体。7．如图中的①②③④分别表示不同的育种方式，下列相关叙述不正确的是()A．方式①应用的原理包括细胞全能性B．方式②只适用于进行有性生殖的生物C．方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子D．方式④可以诱发基因突变产生新基因解析：选C。方式①中对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；方式②是杂交育种，它适用于进行有性生殖的生物；方式③为多倍体育种，处理的对象为萌发的种子或幼苗；方式④为诱变育种，能产生新基因。8．洋葱是二倍体植物，体细胞中有16条染色体，某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍获得成功。下列相关叙述不正确的是()A．该同学不会观察到染色体加倍的过程B．低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组C．分生区同时存在染色体数为8、16、32、64的细胞D．低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成解析：选C。制片时经过了解离的细胞已经死亡，不会观察到染色体加倍的过程，故A正确。低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂中，基因重组发生在减数分裂过程中，故B正确。分生区有的含2个染色体组，有的含4个染色体组，但不可能出现8条染色体的情况，因为根尖不进行减数分裂，故C错误。低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成，染色体不能移向细胞两极，导致染色体数目加倍，故D正确。二、非选择题9．如图表示番茄植株(HhRr)作为实验材料培育新品种的途径，请据图分析回答下列问题：(1)途径1、4依据的遗传学原理分别为____________、____________。(2)通过途径2、3获得幼苗的过程都应用了植物组织培养技术，该技术依据的生物学原理是________________________________________________________________________。(3)通过途径2获得新品种的方法是____________，其中能稳定遗传的个体占________。(4)品种A与途径3中幼苗基因型相同的概率为________________________________________________________________________，品种C的基因型是____________，该过程中秋水仙素的作用机理是________________________________________________________________________。解析：(1)途径1为杂交育种，依据的遗传学原理是基因重组；途径4为诱变育种，依据的遗传学原理是基因突变。(2)植物组织培养技术依据的生物学原理是植物细胞的全能性。(3)途径2为单倍体育种，获得的植株都是纯合体(经秋水仙素处理染色体加倍)。(4)途径3幼苗基因型为HhRr，而途径1品种A是HhRr自交而来，故基因型为HhRr的概率是1/2×1/2＝1/4，故品种A与途径3中的幼苗基因型相同的概率是1/4。品种C是幼苗HhRr染色体组加倍而来的，基因型为HHhhRRrr，秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍。答案：(1)基因重组基因突变(2)植物细胞的全能性(3)单倍体育种100%(4)1/4HHhhRRrr抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体数目加倍10．生物中多了一条染色体的个体叫三体(2n＋1)。正常果蝇的染色体组成一般为2n＝8，三体果蝇中XXY(♀)和XYY(♂)均可育，其他性染色体异常的个体胚胎致死或不育。已知X染色体上红眼基因A为显性，从含有部分三体的果蝇群体中任取一对果蝇杂交，结果如下：白眼♂×红眼♀→F1红眼♂∶红眼♀＝1∶1(假设F1数量足够多，无基因突变和染色体片段交换，可育三体在减数分裂时三条性染色体任意2条配对，不配对的随机移向一极，各配子育性相同)请回答下列问题：(1)在此杂交实验中，母本为___