2020届高三生物人教一轮复习课件:7.2染色体变异与生物育种.pdf

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1、第2课 染色体变异与生物育种 考点一 染色体变异考点一 染色体变异 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.染色体结构变异:染色体结构变异: (1)(1)类型和特点类型和特点( (连线连线) ): (2)(2)结果:使排列在染色体上的基因的结果:使排列在染色体上的基因的_ 发生改变,从而导致性状的变异。发生改变,从而导致性状的变异。 数目或排列顺序数目或排列顺序 (3)(3)区分染色体易位与交叉互换:区分染色体易位与交叉互换: 图图1 1是是_,图,图2 2是是_。 发生对象:图发生对象:图1 1发生于发生于_之间,图之间,图2 2发生发生 于同源染色体的于同源染色体的_之间。之间。 变异类

2、型:图变异类型:图1 1属于属于_变异,图变异,图2 2属于属于 _。 易位易位交叉互换交叉互换 非同源染色体非同源染色体 非姐妹染色单体非姐妹染色单体 染色体结构染色体结构 基因重组基因重组 2.2.染色体数目变异:染色体数目变异: (1)(1)类型及实例:类型及实例: 类型类型实例实例 _的增加或减少的增加或减少2121三体综合征三体综合征 以以_形式成倍地增形式成倍地增 加或减少加或减少 三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜 个别染色体个别染色体 染色体组染色体组 (2)(2)染色体组。染色体组。 概念:细胞中的一组概念:细胞中的一组_染色体,在形态和功染色体,在形态和功 能上各不相同,但又互相

3、协调,共同控制生物的生能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生 长、发育、遗传和变异。长、发育、遗传和变异。 非同源非同源 组成:如图为雄果蝇体细胞染色体,其中的一个染组成:如图为雄果蝇体细胞染色体,其中的一个染 色体组可表示为:色体组可表示为:_。 、X X或或、Y Y 特点。特点。 a.a.形态上:各不相同,是细胞中形态上:各不相同,是细胞中的一组完整的的一组完整的_ _。 b.b.功能上:互相协调,共同控制生物的功能上:互相协调,共同控制生物的_ _。 非同源非同源 染色体染色体 生长、发育、生长、发育、 遗传和变异遗传和变异 (3)(3)有关染色体组的判定方法。有关染色体组的判定方

4、法。 根据染色体形态判断:细胞内形态、大小相同的染根据染色体形态判断:细胞内形态、大小相同的染 色体有几条,则含有几个染色体组。色体有几条,则含有几个染色体组。 实例:下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是:实例:下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是: a a为为_个,个,b b为为_个,个,c c为为_个。个。 3 32 21 1 根据基因型判断:基因型中控制同一性状的基因出根据基因型判断:基因型中控制同一性状的基因出 现几次就含几个染色体组现几次就含几个染色体组每个染色体组内不含等每个染色体组内不含等 位基因或相同基因位基因或相同基因。 实例:下图所示的细胞中,它们所含的染色体组数分实例

5、:下图所示的细胞中,它们所含的染色体组数分 别是:别是:a a为为_个,个,b b为为_个,个,c c为为_个,个,d d为为_个。个。 4 42 23 31 1 根据染色体数与形态数的比值判断:染色体数与形根据染色体数与形态数的比值判断:染色体数与形 态数比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形 态染色体有几条,即含几个染色体组。实例:玉米的态染色体有几条,即含几个染色体组。实例:玉米的 体细胞中共有体细胞中共有2020条染色体,条染色体,1010种形态,则玉米含有种形态,则玉米含有_ 个染色体组。个染色体组。 2 2 (4)(4)二倍体、多倍

6、体和单倍体的比较:二倍体、多倍体和单倍体的比较: 比较项目比较项目二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体 个体发育个体发育 起点起点 _ 染色体组染色体组 数数 2 2个个3 3个或个或3 3个以上个以上 _中染中染 色体组数色体组数 受精卵受精卵受精卵受精卵配子配子 配子配子 比较项目比较项目二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体 成因成因 有丝分裂或减数有丝分裂或减数 分裂分裂_不分不分 离离 由配子直由配子直 接发育而接发育而 成成 植株特点植株特点 正常正常 可育可育 _ _ 长得弱小,长得弱小, 且且_不育不育 染色体染色体 器官大、营养物器官大、营养物 质含量较高质含量较高高度高度 【

7、特别提醒】【特别提醒】 关于生物变异的五点提醒关于生物变异的五点提醒 (1)(1)染色体结构变异中的缺失和重复都不会产生新基因,染色体结构变异中的缺失和重复都不会产生新基因, 染色体缺失会导致基因种类的减少,染色体重复不会染色体缺失会导致基因种类的减少,染色体重复不会 改变基因的种类。改变基因的种类。 (2)(2)单倍体细胞中不一定含有单倍体细胞中不一定含有1 1个染色体组:二倍体植个染色体组:二倍体植 物的单倍体含有物的单倍体含有1 1个染色体组,四倍体和六倍体植物的个染色体组,四倍体和六倍体植物的 单倍体分别含有单倍体分别含有2 2个和个和3 3个染色体组。个染色体组。 (3)(3)并不是

8、所有的单倍体都是不育的,如由二倍体的配并不是所有的单倍体都是不育的,如由二倍体的配 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。染色体及等位基因,可育并能产生后代。 (4)(4)基因突变在显微镜下不能观察到,但是由基因突变基因突变在显微镜下不能观察到,但是由基因突变 引起的性状改变有可能用显微镜可观察到,如镰刀型引起的性状改变有可能用显微镜可观察到,如镰刀型 细胞贫血症可以用显微镜观察红细胞的形态进行判断。细胞贫血症

9、可以用显微镜观察红细胞的形态进行判断。 (5)(5)体细胞中含有奇数个染色体组的单倍体或多倍体均体细胞中含有奇数个染色体组的单倍体或多倍体均 是高度不育的,原因是进行减数分裂时无同源染色体是高度不育的,原因是进行减数分裂时无同源染色体 联会或同源染色体联会紊乱,不能产生可育的配子。联会或同源染色体联会紊乱,不能产生可育的配子。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2016(2016江苏高考江苏高考) )如图中甲、乙两个体的一对同源染如图中甲、乙两个体的一对同源染 色体中各有一条发生变异色体中各有一条发生变异( (字母表示基因字母表示基因) )。下列叙述。下列叙述 正确

10、的是正确的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120140(14120140( ) ) A.A.个体甲的变异对表型个体甲的变异对表型( (表现型表现型) )无影响无影响 B.B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 C.C.个体甲自交的后代,性状分离比为个体甲自交的后代,性状分离比为3131 D.D.个体乙染色体没有基因缺失,表型个体乙染色体没有基因缺失,表型( (表现型表现型) )无异常无异常 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维,本题主要考查的核心素养是科学思维, 主要表现在两个角度:主要表现在两个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现

11、模型与建模模型与建模分析模型,总结变异对生物的影响分析模型,总结变异对生物的影响 分析与综合分析与综合归纳分离定律的理解运用归纳分离定律的理解运用 【解析】【解析】选选B B。本题主要考查染色体结构变异及其对生。本题主要考查染色体结构变异及其对生 物性状的影响。个体甲的变异属于缺失,基因物性状的影响。个体甲的变异属于缺失,基因“e e”所所 在片段缺失,影响表型在片段缺失,影响表型( (表现型表现型) ),A A错误;个体乙发生错误;个体乙发生 的变异是倒位,减数分裂形成的四分体异常,的变异是倒位,减数分裂形成的四分体异常,B B正确;正确; 含缺失染色体的配子一般是不育的,故其后代一般不含缺

12、失染色体的配子一般是不育的,故其后代一般不 会发生性状分离,会发生性状分离,C C错误;个体乙染色体没有基因缺失,错误;个体乙染色体没有基因缺失, 但发生倒位,表型但发生倒位,表型( (表现型表现型) )异常,异常,D D错误。错误。 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 染色体变异机理 染色体变异机理 (1)(1)上题中上题中个体甲的变异属于染色体结构变异中的个体甲的变异属于染色体结构变异中的 _,含这种变异类型的配子一般是不育的。,含这种变异类型的配子一般是不育的。 (2)(2)上题中个体乙表型异常是因为染色体上基因的上题中个体乙表型异常是因为染色体上基因的 _发生了变化。发生了变化。

13、 缺失缺失 排列顺序排列顺序 变式变式2 2 变异的图形比较 变异的图形比较 如图为某种生物体细胞中的如图为某种生物体细胞中的染色体及部分基因示意染色体及部分基因示意 图,图,A A、B B、C C、D D表示的变异类型分别是表示的变异类型分别是_、_、 _、_。 易位易位缺失缺失 基因突变基因突变倒位倒位 【方法规律】【方法规律】 “三看法三看法”判断基因突变和染色体变异判断基因突变和染色体变异 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 染色体结构变异染色体结构变异 1.(20151.(2015全国卷全国卷)下列关于人类猫叫综合征的叙述,下列关于人类猫叫综合征的叙述, 正确的是正确的是

14、世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120141(14120141( ) ) A.A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的该病是由于染色体组数目成倍增加造成的 D.D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的该病是由于染色体中增加某一片段引起的 【解析】【解析】选选A A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫 叫综合征是患者第叫综合征是患者第5 5号染色体部分缺失引起的,属于染号染色体部分缺失引起的,属于染

15、 色体结构变异,因婴儿时有猫叫样啼哭而得名,故色体结构变异,因婴儿时有猫叫样啼哭而得名,故A A正正 确,确,B B、C C、D D错误。错误。 角度二角度二 染色体数目变异染色体数目变异 2.2.下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述,下列有关染色体组、单倍体和多倍体的相关叙述, 错误的是错误的是世纪金榜导学号世纪金榜导学号14120142(14120142( ) ) A.A.水稻水稻(2n=24)(2n=24)一个染色体组有一个染色体组有1212条染色体,水稻单倍条染色体,水稻单倍 体基因组有体基因组有1212条染色体条染色体 B.B.普通小麦的花药离体培养后,长成的植株细胞中含普通小

16、麦的花药离体培养后,长成的植株细胞中含 三个染色体组,但不是三倍体三个染色体组,但不是三倍体 C.C.番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株细胞中含 两个染色体组,每个染色体组都包含番茄和马铃薯的两个染色体组,每个染色体组都包含番茄和马铃薯的 各一条染色体各一条染色体 D.D.马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可 育的单倍体育的单倍体 【解析】【解析】选选C C。水稻个体雌雄同株,无性别差异。所。水稻个体雌雄同株,无性别差异。所 以,其染色体组、基因组所含染色体数目为细胞染色以,其染色体组、基因组所含

17、染色体数目为细胞染色 体数目的一半,即体数目的一半,即1212条,条,A A正确。普通小麦花药离体培正确。普通小麦花药离体培 养所得植株由生殖细胞发育而来,虽然含养所得植株由生殖细胞发育而来,虽然含3 3个染色体个染色体 组,但不是三倍体,应为单倍体,组,但不是三倍体,应为单倍体,B B正确。番茄是二倍正确。番茄是二倍 体,马铃薯是四倍体,两者体细胞杂交后培养得到的体,马铃薯是四倍体,两者体细胞杂交后培养得到的 是异源六倍体的杂种植株,是异源六倍体的杂种植株,C C错误。骡的发育起点是受错误。骡的发育起点是受 精卵,含两个染色体组,是二倍体;雄蜂由卵细胞发精卵,含两个染色体组,是二倍体;雄蜂由

18、卵细胞发 育而来,其能和蜂王交尾而产生下一代,是单倍体,育而来,其能和蜂王交尾而产生下一代,是单倍体,D D 正确。正确。 【方法技巧】【方法技巧】快速判定单倍体、二倍体和多倍体快速判定单倍体、二倍体和多倍体 【加固训练】【加固训练】 1.(20151.(2015江苏高考江苏高考) )甲、乙为两种果蝇甲、乙为两种果蝇(2n)(2n),下图为,下图为 这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是 ( ( ) ) A.A.甲、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的F F1 1减数分裂都正常减数分裂都正常 B.B.甲发生染色体交叉互换形成了乙甲发生染色体交叉互换形成

19、了乙 C.C.甲、乙甲、乙1 1 号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同 D.D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料 【解析】【解析】选选D D。本题主要考查对染色体变异原理的理解。本题主要考查对染色体变异原理的理解 及图形识别能力。甲、乙杂交产生的及图形识别能力。甲、乙杂交产生的F F1 1,由于,由于1 1号染色号染色 体的形态不同,不能通过正常减数分裂产生配子,故体的形态不同,不能通过正常减数分裂产生配子,故 A A项错误;从图中可以看出,甲的项错误;从图中可以看出,甲的1 1号染色体正常,乙号染色体正常,乙 为倒位,属于染

20、色体结构变异,故为倒位,属于染色体结构变异,故B B项错误;甲和乙项错误;甲和乙 的的1 1号染色体上的基因排列顺序不同,故号染色体上的基因排列顺序不同,故C C项错误;项错误; 染色体变异属于可遗传变异,可为生物进化提供原材染色体变异属于可遗传变异,可为生物进化提供原材 料,故料,故D D项正确。项正确。 2.2.生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的 行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂 过程中出现的过程中出现的“环形圈环形圈”“”“十字形结构十字形结构”现象,图中现象,图中 字母表示

21、染色体上的基因。下列有关叙述正确的是字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是 ( ( ) ) A.A.甲、乙两图所示变异类型分别属于染色体结构变异、甲、乙两图所示变异类型分别属于染色体结构变异、 基因重组基因重组 B.B.甲图所示为个别碱基对的增添或缺失,导致染色体甲图所示为个别碱基对的增添或缺失,导致染色体 上基因数目改变上基因数目改变 C.C.乙图所示为四分体时期同源染色体上的非姐妹染色乙图所示为四分体时期同源染色体上的非姐妹染色 单体之间发生交叉互换的结果单体之间发生交叉互换的结果 D.D.甲、乙两图常出现在减数第一次分裂前期,染色体甲、乙两图常出现在减数第一次分裂前期,染色体 数目

22、与数目与DNADNA数目之比为数目之比为1212 【解析】【解析】选选D D。甲图中染色体增添或缺失了部分片段,。甲图中染色体增添或缺失了部分片段, 属于染色体结构变异;乙图表示的是两对同源染色体属于染色体结构变异;乙图表示的是两对同源染色体 之间的片段互换,也属于染色体结构变异,而不是四之间的片段互换,也属于染色体结构变异,而不是四 分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交 叉互换。染色体的出现及同源染色体的联会发生在减叉互换。染色体的出现及同源染色体的联会发生在减 数第一次分裂前期,此时每条染色体上有两条姐妹染数第一次分裂前期,此时每条染

23、色体上有两条姐妹染 色单体,故染色体数目与色单体,故染色体数目与DNADNA数目之比为数目之比为1212。 3.(20183.(2018濮阳模拟濮阳模拟) )下列是对下列是对a ah h所示的生物体细胞所示的生物体细胞 图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是图中各含有几个染色体组的叙述,正确的是( ( ) ) A.A.细胞中含有一个染色体组的是细胞中含有一个染色体组的是h h图,该个体是单倍体图,该个体是单倍体 B.B.细胞中含有两个染色体组的是细胞中含有两个染色体组的是g g、e e图,该个体是二图,该个体是二 倍体倍体 C.C.细胞中含有三个染色体组的是细胞中含有三个染色体组的是a a、b

24、 b图,但该个体未图,但该个体未 必是三倍体必是三倍体 D.D.细胞中含有四个染色体组的是细胞中含有四个染色体组的是c c、f f图,该个体一定图,该个体一定 是四倍体是四倍体 【解析】【解析】选选C C。形态、大小各不相同的染色体组成一个。形态、大小各不相同的染色体组成一个 染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发 育起点育起点若由配子发育而来,无论含几个染色体组若由配子发育而来,无论含几个染色体组 均属于单倍体,若由受精卵发育而来,有几个染色体均属于单倍体,若由受精卵发育而来,有几个染色体 组即几倍体。依上述分析,组即几倍体。依上述分析,

25、h h图含两个染色体组,是单图含两个染色体组,是单 倍体还是二倍体无从判定,倍体还是二倍体无从判定,A A项错误。项错误。g g图含一个染色图含一个染色 体组,体组,e e图含四个染色体组,图含四个染色体组,g g个体应为单倍体,个体应为单倍体,e e是几是几 倍体无从判定,倍体无从判定,B B项错误。项错误。a a、b b图都含三个染色体组,图都含三个染色体组, 但是不是三倍体还需看发育起点,但是不是三倍体还需看发育起点,C C项正确。项正确。c c图含两图含两 个染色体组,个染色体组,f f图含四个染色体组,无从判定是几倍体,图含四个染色体组,无从判定是几倍体, D D项错误。项错误。 考

26、点二 生物变异在育种上的应用考点二 生物变异在育种上的应用 【必备知识回顾】【必备知识回顾】 1.1.单倍体育种:单倍体育种: (1)(1)单倍体的特点:单倍体的特点:植株植株_且且_。 弱小弱小高度不育高度不育 (2)(2)单倍体育种流程:单倍体育种流程: 写出图中写出图中代表的步骤:代表的步骤: _;_;_。 (3)(3)单倍体育种原理:单倍体育种原理:_。 (4)(4)单倍体育种特点。单倍体育种特点。 优点:优点:_。 缺点:技术复杂,需要与杂交育种配合。缺点:技术复杂,需要与杂交育种配合。 杂交杂交花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理 染色体数目变异染色体数目变异 能明显缩

27、短育种年限能明显缩短育种年限 2.2.多倍体育种:多倍体育种: (1)(1)多倍体育种方法:用多倍体育种方法:用_或低温处理或低温处理_ _。 (2)(2)多倍体育种原理:秋水仙素或低温处理能够抑制多倍体育种原理:秋水仙素或低温处理能够抑制 _的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引的形成,导致染色体不能移向细胞两极,引 起细胞内起细胞内_。 秋水仙素秋水仙素萌发萌发 的种子或幼苗的种子或幼苗 纺锤体纺锤体 染色体数目加倍染色体数目加倍 3.3.杂交育种与诱变育种:杂交育种与诱变育种: 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 过程过程 父本父本母本母本 _ F F1 1 _ F F2 2 选择选择 稳

28、定遗传的优良品种稳定遗传的优良品种 选择生物选择生物 施加施加_ 多种突变类型多种突变类型 选择理想类型选择理想类型 培育成新品种培育成新品种 杂交杂交 自交自交 诱变因素诱变因素 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 优点优点 操作简便;使多个品操作简便;使多个品 种的种的_集中在集中在 一起一起 可以提高可以提高_,在,在 较短时间内获得更多较短时间内获得更多 的优良变异类型;大的优良变异类型;大 幅度地改良某些性状幅度地改良某些性状 缺点缺点 育种年限育种年限_;局限;局限 于亲缘关系较近的个于亲缘关系较近的个 体体 具有盲目性,有利变具有盲目性,有利变 异少,需大量处理材异少,需大量处理材

29、 料料 优良性状优良性状 突变率突变率 长长 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 应用应用 培育性状重组型优良培育性状重组型优良 品种品种 培育具有新性状的品培育具有新性状的品 种种 4.4.基因工程及其应用:基因工程及其应用: (1)(1)基因工程的概念:基因工程的概念: 别称别称_技术或技术或DNADNA重组技术重组技术 操作环境操作环境生物体体外生物体体外 操作对象操作对象_ 操作水平操作水平_水平水平 基本过程基本过程剪切剪切拼接拼接_鉴定鉴定 意义意义_改造生物的遗传性状改造生物的遗传性状 基因拼接基因拼接 DNADNA分子分子 分子分子 导入导入 定向定向 (2)(2)基因工程的基本

30、工具。基因工程的基本工具。 基因的基因的“剪刀剪刀”与与“针线针线”( (如图如图) ): a a:基因的:基因的“剪刀剪刀”:指:指_。作用特。作用特 点是一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷点是一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷 酸序列,并在特定的切点上切割酸序列,并在特定的切点上切割_。 b b:基因的:基因的“针线针线”:指:指_。连接脱氧核糖。连接脱氧核糖 与磷酸交替连接而构成的与磷酸交替连接而构成的DNADNA骨架上的缺口。骨架上的缺口。 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 DNADNA分子分子 DNADNA连接酶连接酶 基因的基因的“运输工具运输工具”:运载体,常用:

31、运载体,常用_、噬菌、噬菌 体、动植物病毒等。体、动植物病毒等。 (3)(3)基因工程的基本步骤。基因工程的基本步骤。 提取提取_目的基因与目的基因与_结合结合将目的将目的 基因导入基因导入_目的基因的目的基因的_。 质粒质粒 目的基因目的基因运载体运载体 受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定 5.5.生物育种原理、方法、实例生物育种原理、方法、实例( (连线连线) ): 【特别提醒】【特别提醒】 生物育种的三点提醒生物育种的三点提醒 (1)(1)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同:两种育单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同:两种育 种方式都出现了染色体加倍情况,但操作对象不同。种方式都出现

32、了染色体加倍情况,但操作对象不同。 单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗,通过组织培养单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗,通过组织培养 得到纯合子植株;多倍体育种操作的对象是正常萌发得到纯合子植株;多倍体育种操作的对象是正常萌发 的种子或幼苗。的种子或幼苗。 (2)(2)杂交育种不一定需要连续自交:若选育显性优良纯杂交育种不一定需要连续自交:若选育显性优良纯 种,需要连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若种,需要连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若 选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可。选育隐性优良纯种,则只要出现该性状个体即可。 (3)(3)秋水仙素处理不会使细胞周期停留在前期:因为秋秋水

33、仙素处理不会使细胞周期停留在前期:因为秋 水仙素只是抑制了纺锤体的形成,而着丝点分裂、染水仙素只是抑制了纺锤体的形成,而着丝点分裂、染 色体的各种行为仍继续进行。色体的各种行为仍继续进行。 【核心素养提升】【核心素养提升】 【典例示范】【典例示范】 (2017(2017江苏高考江苏高考) )研究人员在柑橘中发现一棵具有明研究人员在柑橘中发现一棵具有明 显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘 新品种。新品种。 请回答下列问题:请回答下列问题: 世纪金榜导学号世纪金榜导学号 14120143 14120143 (1)(1)要判断该变异株的育种价

34、值,首先要确定它的要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的 _物质是否发生了变化。物质是否发生了变化。 (2)(2)在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。 如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法 ,使早熟基因逐渐,使早熟基因逐渐_,培育成新品种,培育成新品种1 1。 为了加快这一进程,还可以采集变异株的为了加快这一进程,还可以采集变异株的 _进行处理,获得高度纯合的后代,选育进行处理,获得高度纯合的后代,选育 成新品种成新品种2 2,这种方法称为,这种方法称为_育种。育种。 (3)(3)

35、如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该 变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成 不规则的不规则的_,产生染色体数目,产生染色体数目 不等、不等、 生活力很低的生活力很低的_,因而得不到足量,因而得不到足量 的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗 传。这种情况下,可考虑选择育种方法传。这种情况下,可考虑选择育种方法,其不足之,其不足之 处是需要不断制备处是需要不断制备_,成本较高。,成本较高。 (4)(4)新品种新品种1 1与新品种与新品种

36、3 3均具有早熟性状,但其他性状有均具有早熟性状,但其他性状有 差异,这是因为新品种差异,这是因为新品种1 1选育过程中基因发生了多次选育过程中基因发生了多次 _,产生的多种基因型中只有一部分在选,产生的多种基因型中只有一部分在选 育过程中保留下来。育过程中保留下来。 【素养解读】【素养解读】本题主要考查的核心素养是科学思维,本题主要考查的核心素养是科学思维, 主要表现在三个角度:主要表现在三个角度: 素养角度素养角度具体表现具体表现 比较与分类比较与分类确定变异株的变异类型确定变异株的变异类型 分析与综合分析与综合分析不同育种方法的优劣分析不同育种方法的优劣 抽象与概括抽象与概括选择适宜的育

37、种方法选择适宜的育种方法 【解析】【解析】(1)(1)生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传生物的变异包括可遗传的变异和不可遗传 的变异,区别在于遗传物质是否改变,只有遗传物质的变异,区别在于遗传物质是否改变,只有遗传物质 改变引起的可遗传的变异才具有育种价值。改变引起的可遗传的变异才具有育种价值。 (2)(2)育种方法育种方法是杂交育种,可以将基因突变产生的变是杂交育种,可以将基因突变产生的变 异株进行连续多代自交,使早熟基因逐渐纯合,进而异株进行连续多代自交,使早熟基因逐渐纯合,进而 培育成新品种培育成新品种1 1。由于单倍体育种能明显缩短育种年限,。由于单倍体育种能明显缩短育种年限, 所以

38、也可以采集变异株的花药进行花药离体培养,获所以也可以采集变异株的花药进行花药离体培养,获 得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理后获得高度纯合得单倍体幼苗,然后用秋水仙素处理后获得高度纯合 的后代。的后代。 (3)(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该 变异株在减数分裂过程中染色体有多种联会方式,由变异株在减数分裂过程中染色体有多种联会方式,由 此造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、此造成不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、 生活力很低的配子,影响受精卵的形成,因而得不到生活力很低的配子,影响受精卵的形成,因而得不到 足量的种子。育

39、种方法足量的种子。育种方法是植物组织培养,在这种育是植物组织培养,在这种育 种方法中需要不断通过植物组织培养获得组培苗用于种方法中需要不断通过植物组织培养获得组培苗用于 选育。选育。 (4)(4)育种方法育种方法是杂交育种,其原理是基因重组,所以是杂交育种,其原理是基因重组,所以 在新品种在新品种1 1选育过程中基因发生了多次重组,产生的多选育过程中基因发生了多次重组,产生的多 种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。 答案:答案:(1)(1)遗传 遗传 (2)(2)纯合 花药 单倍体纯合 花药 单倍体 (3)(3)染色体分离 配子 组培苗 染色体分

40、离 配子 组培苗 (4)(4)重组重组 【母题变式】【母题变式】 变式变式1 1 育种原理的 育种原理的理解理解 若采用单倍体育种,一般应包括若采用单倍体育种,一般应包括_、_ _和和_三个阶段。发生染色体变异三个阶段。发生染色体变异 的阶段是的阶段是_和和_。 杂交杂交花药离体花药离体 培养培养秋水仙素处理秋水仙素处理 花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理 变式变式2 2 优良性状的选择 优良性状的选择 (1)(1)若采用杂交育种,若采用杂交育种,一般应从一般应从F F2 2开始进行筛选,原因开始进行筛选,原因 是是_。 (2)(2)若采用单倍体育种,对优良性状的选择应在秋水仙若

41、采用单倍体育种,对优良性状的选择应在秋水仙 素处理之素处理之_(_(填填“前前”或或“后后”) ),原因是,原因是_ _ _。 F F2 2才出现性状分离才出现性状分离 后后秋水仙素处秋水仙素处 理之前为单倍体,一般植株弱小,不能表现出优良性理之前为单倍体,一般植株弱小,不能表现出优良性 状状 【方法规律】【方法规律】 几种常考的育种方法几种常考的育种方法 【高考角度全练】【高考角度全练】 角度一角度一 育种原理的理解育种原理的理解 1.(20181.(2018黄山模拟黄山模拟) )以下有关生物育种的描述正确的以下有关生物育种的描述正确的 是是( ( ) ) A.A.利用基因重组的原理培育出青

42、霉素高产菌株利用基因重组的原理培育出青霉素高产菌株 B.B.用秋水仙素来处理萌发的种子,可抑制着丝点的分用秋水仙素来处理萌发的种子,可抑制着丝点的分 裂从而获得多倍体植物裂从而获得多倍体植物 C.C.单倍体育种是指利用花药离体培养获得单倍体的过单倍体育种是指利用花药离体培养获得单倍体的过 程,可大大缩短育种年限程,可大大缩短育种年限 D.D.诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理诱变育种是在人为条件下用物理或化学等因素处理 生物,诱导基因突变生物,诱导基因突变 【解析】【解析】选选D D。青霉素高产菌株是利用基因突变培育的,。青霉素高产菌株是利用基因突变培育的, A A错误;秋水仙素的作

43、用机理是抑制纺锤体的形成使染错误;秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成使染 色体不能移向细胞两极,从而获得多倍体植物,而不色体不能移向细胞两极,从而获得多倍体植物,而不 是抑制着丝点的分裂,是抑制着丝点的分裂,B B错误;单倍体育种不仅包括花错误;单倍体育种不仅包括花 药离体培养过程,也包括杂交、人工诱导染色体加倍药离体培养过程,也包括杂交、人工诱导染色体加倍 的过程,的过程,C C错误;诱变育种是在人为条件下用物理或化错误;诱变育种是在人为条件下用物理或化 学等因素处理生物,诱导基因突变,学等因素处理生物,诱导基因突变,D D正确。正确。 角度二角度二 育种方法的应用育种方法的应用 2.(2

44、0172.(2017北京高考北京高考) )玉米玉米(2n=20)(2n=20)是我国栽培面积最大是我国栽培面积最大 的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新 品种选育更加高效。品种选育更加高效。世纪金榜导学号世纪金榜导学号1412014414120144 (1)(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为单倍体玉米体细胞的染色体数为_,因此在,因此在 _分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完 整的整的_。 (2)(2)研究者发现一种玉米突变体研究者发现一种玉米突变体(S)(S),用,用S S的花粉给普通的花粉给普通 玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒玉米授粉

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