高考生物一轮复习精品教学案专题72染色体变异教师版.docx
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高考生物一轮复习精品教学案专题72染色体变异教师版
【2014高考在线】
1
．（2014·四川卷）下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是（ ）
A．用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化
B．用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布
C．用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品
D．用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度
2．（2014·四川卷）油菜物种甲（2n＝20）与乙（2n＝16）通过人工授粉杂交，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．秋水
仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍
B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体
C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向
D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种
3．（2014·山东卷）下列有关实验操作的描述，正确的是（ ）
A．鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液
B．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色
C．低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装
片后再进行低温处理
D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
【答案】A 【解析】鉴定蛋白质的试剂为双缩脲试剂，该试剂使用时应先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液，A项正确。
制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片的正确顺序是：
解离→漂洗→染色→制片，B项错误。
低温诱导染色体加倍实验中，应首先对大蒜根尖低温处理，诱导分生区细胞染色体加倍，再制作装片，C项错误。
探究温度对酶活性的影响时，不同组的酶和底物混合前应先保温到实验温度，若在室温下混合再在不同温度下保温，则达到实验温度时，反应可能已发生，D项错误。
4．（2014·江苏卷）下列关于染色体变异的叙述，正确的是（ ）
A．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异
B．染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力
C．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会
产生影响
D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型
5．（2014·江苏卷）为了获得植物次生代谢产物，先用植物外植体获得愈伤组织，然后在液体培养基中悬浮培养。
请回答下列问题：
（1）外植体经诱导后形成愈伤组织的过程称为________。
（2）在愈伤组织悬浮培养时，细胞干重、蔗糖浓度和pH的变化如图所示。
细胞干重在12d后下降的原因有__________________；培养液中蔗糖的作用是________、____________。
（3）多倍体愈伤组织细胞产生的次生代谢产物量常高于二倍体。
二倍体愈伤组织细胞经________处理，会产生染色体加倍的细胞。
为检测愈伤组织细胞染色体数目，压片前常用纤维素酶和________酶解离愈伤组织。
若愈伤组织细胞（2n）经诱导处理后，观察到染色体数为8n的细胞。
合理的解释是________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
（4）为了更好地获得次生代谢产物，生产中采用植物细胞的固定化技术，其原理与酵母细胞固定化类似。
下列说法正确的有________（填序号）。
①选取旺盛生长的愈伤组织细胞包埋 ②必须在光照条件下培养 ③培养过程中需通空气 ④固定化后植物细胞生长会变慢
【答案】
（1）脱分化
（2）蔗糖浓度下降，pH降低 提供能源 调节渗透压 （3）秋水仙素（低温） 果胶
（4）细胞个体大难以吸附和化学结合，宜用包埋法，①正确；脱分化为愈伤组织过程是避光进行的，②错误；植物细胞呼吸需要氧气，③正确；细胞固定化后与培养液的接触面变小，营养吸收相对减少，生长会变慢，④正确。
【重点知识梳理】
一、染色体变异
1．连线表示染色体结构变异的类型
2．染色体数目变异
（1）单倍体、二倍体和多倍体：
①单倍体：
体细胞中含有配子中染色体数目的个体。
②二倍体：
由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。
③多倍体：
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。
（2）单倍体育种和多倍体育种：
①图中a和c操作是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，其作用原理是秋水仙素抑制纺锤体形成。
②图中b过程是花药离体培养。
③单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
二、染色体结构变异
1.染色体结构变异
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
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
2．染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别
3．染色体组数量的判断
（1）根据染色体的形态判断。
细胞内同一形态的染色体共有几条，则该细胞中含有几个染色体组。
如图甲中与1号（或2号）相同的染色体共有4条，此细胞有4个染色体组。
（2）根据基因型判断。
控制同一性状的基因（读音相同的大、小写字母）出现几次，则含有几个染色体组。
如图乙中基因型为AaaaBbbb，任一种基因有4个，则该
细胞中含有4个染色体组。
（3）根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。
染色体组的数目＝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个。
4．单倍体、二倍体
和多倍体的比较
单倍体
二倍体
多倍体
发育来源
配子
受精卵
染色体组
1至多个
2
3个或3个以上
形成原因
自然成因
单性生殖
正常的有性生殖
外界环境条件剧变
人工诱导
花药离体培养
秋水仙素处理单倍体幼苗
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
形成过程
有性生殖
特点
植株弱小，高度不育
正常可育
果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延
迟，结实率低
举例
蜜蜂的雄蜂
几乎全部的动物和过半数的高等植物
香蕉（三倍体）；马铃薯（四倍体）；八倍体小黑麦
【特别提醒】
变异类型与细胞分裂的关系
变异类型
细胞分裂方式
基因突变
可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
基因重组
减数分裂
染色
体变异
有丝分裂、减数分裂
三、有关变异原因与变异类型的实验探究
1．可遗传变异与不可遗传变异的探究
（1）自交或杂交子代出现该变异性状⇒可遗传
变异子代不出现该变异性状⇒不可遗传变异
（2）植物可通过无性生殖方式产生子代，在适宜条件下培养，观察子代是否出现该变异性状。
2．染色体变异与基因
突变的判别
基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。
因此制作正常亲本与待测变异亲本的有丝分裂临时装片，找到中期图进行结构与数目的比较可以区分染色体变异与基因突变。
3．显性突变和隐性突变的判定
（1）类型
（2）判定方法：
①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
【高频考点突破】
考点一 染色体变异
例1．下列关于染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．染色体组内不存在同源染色体
B．染色体组只存在于生殖细胞中
C．染色体组只存在于体细胞中
D．染色体组在减数分裂过程中消失
解析：
选A。
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息的一组非同源染色体，所以染色体组内不存在同源染色体；生殖细胞和体细胞中都存在染色体组。
【变式探究】下列有关植物单倍体的叙述不正确的是（ ）
A．与正常植株相比，单倍体植株一般长得弱小，而且高度不育
B．含有两个染色体组的生物体，也可能是单倍体
C．利用单倍体育种可缩短育种年限，能培育出品质优良的单倍体
D．由花粉直接发育成的植物体是单倍体
解析：
选C。
四倍体生物的单倍体含有两个染色体组；单倍体育种的结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子，而不是为了得到单倍体。
考点二、染色体数目的变异
例2、玉米花药培养的单倍体
幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。
下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。
下列叙述错误的是（ ）
A．A～B过程中细胞内不会发生基因重组
B．C～D过程中细胞内发生了染色体数加倍
C．E点后细胞内各染色体组的基因组成相同
D．F～G过程中同源染色体分离，染色体数减半
【变式探究】用秋水仙素处理植物分生组织，能诱导细胞内染色体数目加倍，那么，用一定时间的低温（4℃）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍？
请就低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同这个问题进行实验探究。
材料用具：
长出根尖的洋葱（2N＝16）若干，培养皿若干，清水，冰箱，2%的秋水仙素溶液。
（1）实验假设：
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
假设依据：
________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）实验步骤
①
取3个洁净的培养皿，分别标号为1、2、3。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③将3组根尖分别制成装片后，在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目。
（3）结果预测与结论
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②__________________________________________________
______________________
________________________________________________________________
________。
考点三低温诱导植物染色体数目的变化
例3、下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是（ ）
A．原理：
低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：
盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：
改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D．观察：
显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
【答案】C
【变式探究】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处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变
【解析】低温诱导染色体数目加倍，只对少数细胞起作用，因此只是少数处在分裂期的细胞染色体数目加倍，多数不变。
【答案】D
【经典考题精析】
（2013·福建卷）某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。
减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。
下列叙述正确的是（ ）
A．图甲所示的变异属于基因重组
B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种
D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
【答案】D
【解析】本题考查的是染色体变异及减数分裂的有关知识。
在非同源染色体之间染色体片段的移接称作染色体结构变异（易位），A项错误；分裂期染色体高度螺旋化，显微镜下易于观察，因此观察异常染色体通常在分裂期进行观察，分裂间期染色质呈细丝状不易观察，B项错误；由于图乙中配对的三条染色体在减数分裂时其中的一条染色体可以随机移向细胞任一极，故可形成以下六种配子：
14号、14—21号与21号、21号、14—21号与14号、14—21号、14号与21号，C项错误；由于该男子可以形成只含14号与21号两条未变异染色体的配子，因此与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代，D项正确。
（2013·新课标全国卷Ⅱ）
甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。
某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题：
（1）为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用________酶和________酶去除细胞壁，获得具有活力的________，再用化学诱导剂诱导二者融合。
形成的融合细胞进一步培养形成________组织，然后经过__________形成完整的杂种植株。
这种培育技术称为________________。
（2）上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_________________________________________。
假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是________________________________________________________________________
________________________________________
________________________________。
（3）这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。
经植物组织培养得到的__________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
性杂交的后代只含有甲的一组染色体和乙的一组染色体，互不相同，没有同源染色体，减数分裂中联会异常，因此不育。
（3）人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料经人工薄膜包装得到的。
（2013·四川卷）大豆植株的体细胞含40条染色体。
用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。
下列叙述正确的是（ ）
A．用
花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性
B．单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体
C．植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低
D．放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向
（2013·浙江卷）下列关于高等动植物连续分裂细胞的细胞周期的叙述，正确的是（ ）
A．用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期
B．S期细胞的染色体数目已增加一倍
C．G2期细胞的核DNA含量已增加一倍
D．用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少
【当堂巩固】
1．染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。
下列图中，甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。
则下列有关叙述正确的是（ ）
A．甲可以导致戊的形成
B．乙可以导致丙的形成
C．甲可以导致丁的形成
D．乙可以导致丁或戊两种情形的产生
2．2010年8月25日，经权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即46，XYt（6,8）为世界首报，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。
染色体平衡易位携带者在人群中约占0.47%，是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。
11、12号染色体易位即t（11,12），在人群中较为常见。
下列说法中，正确的是（ ）
A．在光学显微镜下观察不到染色体易位
B．该异常核型为6、8号染色体易位
C．染色体结构改变一定导致基因数量的改变
D．染色体易位属于基因重组，不改变基因的数量
3．A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如下图所示。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．A和a、B和b均符合基因的分离定律
B．可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象
C．染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组
D．同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子
【解析】A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，所以每对等位基因分别遵循基因分离定律；染色体变异在显微镜下可以观察到；染色体片段移接到1号染色体上的现象叫做易位；同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子：
AB、Ab、aB、ab。
【答案】C
4．关于植物染色体变异的叙述，正确的是（ ）
A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
5．基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。
等位基因A、a位于2号染色体。
下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是（ ）
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
6．六倍体普通小麦含42个染色体，将其单倍体幼苗茎尖用秋水仙素处理后所得植株细胞中所含染色体数不可能是（ ）
A．14 B．21
C．42 D．84
【解析】六倍体普通小麦形成的单倍体细胞中染色体数目为21条，再用秋水仙素处理得到的植株细胞中的染色体数一定大于21条，故选A。
【答案】A
7．以二倍体植物甲（2N＝10）和二倍体植物乙（2n＝10）进行有性杂交，得到的F1不育。
以物理撞击的方法使F1的第一次减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级细胞中，第二次减数分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物
B．F1为四倍体，具有的染色体为N＝10、n＝10
C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的
D．物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体
8．如图①和②表示发生在常染色体上的变异，①和②所表示的变异类型分别属于（ ）
A．易位和重组
B．易位和易位
C．重组和易位
D．重组和重组
9．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中，错误的是（ ）
A．一个染色体组中不含同源染色体
B．由受精卵发育的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体
C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组
D．由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体就是三倍体
【解析】由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体为单倍体，故D项错。
【答案】D
10．六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦（染色体数为8N＝56条），据此可推断出（ ）
A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体
B．黑麦属于二倍体，不可育
C．秋水仙素主要作用于有丝分裂后期的细胞
D．小黑麦产生的单倍体植株不可育
11．玉米胚乳由有色（C）对无色（c）、透明（Wx）对不透明（wx）
两对相对性状控制，且都位于玉米第9号染色体上。
进行杂交实验（如图所示）时，其中雌性亲本9号染色体上有一个“纽结”，并且还有部分来自8号染色体的“片段”，而正常的9号染色体没有“纽结”和“片段”。
请回答相关的问题：
（1）8号染色体片段移接到9号染色体上的现象称为____。
（2）两亲本杂交，如果F1有________种不同于亲本的表现型，则说明雌性亲本发生了________，从而导致了基因重组现象的发生。
若要在显微镜下观察该种基因重组现象，需要将F1新类型的组织细胞制成________，利用染色体上的________对C和wx标记，观察到____________________的染色体，则说明可能发生了基因重组。
【解析】
（1）8号染色体与9号染色体为非同源染色体，前者片段移接到后者上的现象称为易位。
（2）雌性玉米同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换，产生4种配子，与精子结合后，产生4种表现型的玉米，其中2种与亲本相同，另2种与亲本不同。
在显微镜下观察基因重组现象，先将C和wx进行标记，然后在显微镜下观察，如果有标记则可能发生了基因重组现象。
【答案】
（1）易位
（2）2 同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换 临时装片 纽结和片段 有纽结无片段或有片段无纽结
12．科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。
图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。
请回答下列问题：
（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经__________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中________方法进行培育。
（2）杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。
（3）杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体________。
（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为________。
【解析】此题考查多倍体及多倍体育种相关的知识。
（1）异源多倍体AABBCC是由两种植物AABB与CC远缘杂交产生的后代ABC，再经过秋水仙素诱导染色体数目加倍形成。
在生产中还可由AABB细胞与
升级会员 