2011届高三生物复习第一轮必修2-5-2

(2)用EMS浸泡种子是为了提高________，某一性状出现多种变异
类型，说明变异具有________。
(3)EMS诱导水稻细胞的的DNA发生变化，而染色体的________不
变。
(4)经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因， 为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法 有________、________。
(2)花药离体培养是产生单倍体植株的简便而有效的方法，其
育种程序包括：
①用常规方法获得杂种F1。
②将F1 的花药放在人工培养基上进行离体培养，花粉细胞的
经过多次分裂形成愈伤组织，诱导愈伤组织分化成幼苗。
③用秋水仙素处理单倍体幼苗、染色体加倍后即成为可育的 纯合植株。
单倍体育种有什么优点？ 【提示】 单倍体育种的优点有： 第一，明显缩短育种年限。运用常规的育种方法，要育成一 个稳定的纯合品种，至少需要5年，利用单倍体育种则可缩短 为2年。 第二，能排除显隐性干扰，提高效率，当亲本杂筛选后，利 用F1 的花药直接诱导单倍体加倍产生纯合子，它的基因型和 表现型一致，可直接通过表现型来判断基因型，其效率高于
适用范围
产生结果
意
义
育种应用
特别提醒：
①以上三种可遗传变异并不一定能遗传给后代。 ②染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异使排列在染
色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或替 换。基因突变导致新基因的产生，染色体结构变异未形成新的基 因。 ③通过显微镜区别基因突变、基因重组是DNA分子水平上的变化，
嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G－C
对转换成A－T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型， 常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获 得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自筛选后代中出
现两种表现型，说明这种变异为________突变。
1．已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个 基因，如下图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变 化的是( )
解析：A染色体丢失了基因，B染色体增加了一个基因，C染
色体基因p、q之间位臵颠倒了180°。
答案：D
2．如图所示细胞的代表四个物种的不同时期细胞的，其中含有染 色体组数最多的是( )
答案:
不育
缩短
纯合子
想一想：低温诱导植物染色体数目的变化和秋水仙素的作用原理 是否相同？ 答案：相同，都是抑制细胞的分裂时纺锤体的形成，使细胞的染 色体数目加倍。
答案:
分生组织
纺锤体
单倍体育种及其育种程序(浙江科技版)
(1)单倍体育种：是利用单倍体作为中间环节产生具有优良性
状的可育纯合子的育种方法。
3.染色体数目变异类型
(1)细胞的内的个别染色体增加或减少。
(2)细胞的内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或
减少。
4．染色体组数的判定
(1)根据染色体形态判断：细胞
的内形态、大小相同的染色体
有几条，则该细胞的中就含有
几个染色体组。如图：每种形
态的染色体有3条，则该细胞
的中含有3个染色体组。
玉米、小麦的 单倍体
特别提醒： 判断某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点，而不是其体
细胞中所含的染色体组的数目。
2.单倍体育种与多倍体育种比较
单倍体育种 原 理 方 法 优 点 缺 点 多倍体育种 染色体数目以染色体组形 式成倍增加
染色体数目以染色体组形 式成倍减少，然后再加倍 后获得纯种
花药离体培养获得单倍体， 秋水仙素处理正在萌发的 再用秋水仙素处理幼苗 种子或幼苗 明显缩短育种年限 技术复杂，需要与杂筛选 育种配合 器官大，营养成分含量高， 产量增加
适用于植物，动物难以开 展。多倍体植物生长周期 延长，结实率降低
举 例
3．下列基因型的生物中最可能是单倍体的是( A．Bbb B．Aaa C．ABCD
)
D．AaBb
解析：A、B中相同基因和等位基因共有3个，所以可能是
三倍体，也可能是单倍体；D同样可能是二倍体，也可能
是单倍体；C中相同基因和等位基因只有1个，说明染色
常规育种。
1．染色体结构变异类断 裂后丢失一个片段， 这个片段上的基因也 随之失去
一条染色体的片段连 接到同源的另一条染 色体上，使另一条同 源的染色体多出跟本 身相同的某一片段 指染色体断裂后倒转 180°后重新接合起来， 造成这段染色体上基 因位置顺序颠倒
重 复
体细胞中含2个 体细胞中含3个 体细胞中含本 染色体组的个 或3个以上染色 物种配子染色 体 体组的个体 体数目的个体 2个 3个或3个以上 1至多个
发育起点
植物特点
受精卵
正 常
受精卵
果实、种子较 大，生长发育 延迟，结实率 低
配
子
植株弱小，高 度不育
举例
几乎全部动物、 香蕉、无子西 过半数高等植 瓜 物
第2节
染色体变异
答案: 排列
缺失
重复
易位
倒位
基因
议一议：如何确认生物发生了染色体变异？
答案：染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞的
水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此通过观察该
生物具有分裂增生能力的组织中有丝分裂中期细胞的中染色
体的变化，结合相应症状就能确认。
答案:
形态
功能
(2)根据基因型判断：在细胞的或生物体的基因型中，控制同
一性状的相同基因或等位基因出现几次，该细胞的或生物体
中就含有几个染色体组。例如：基因型为AaaaBBbb的细胞的
或生物体，含有4个染色体组。也可以记作：同一个字母不分
大小写重复出现几次，就是几倍体生物。
(3)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体 B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体 C．③代表的生物可能是四倍体，其每个染色体组含2条染色体 D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体
自主解答：________
答案：B
规律方法：二倍体、多倍体、单倍体判断程序：
型品种；多倍体育种、人工诱变育种也都可以产生出与亲
代不同的基因型品种；植物的组织培养属于无性生殖。 答案：C
变异类型
比较项目
实 质
基因突变
基因重组
染色体变异
基因结构的改 染色体结构 基因的重新组合 变 或数目变化 真核生物进行有 任何生物均可 真核生物核 性生殖产生配子 发生 遗传中发生 时 产生新的基因， 只改变基因型， 可引起基因 但基因数目未 未发生基因的改 “数量”上 变 变 的变化 生物变异的根 本来源，提供 生物进化的原 始材料 诱变育种 形成生物多样性 的重要原因，对 对生物进化 生物进化有十分 有一定意义 重要的意义 杂筛选育种 单倍体、多 倍体育种
体组数为1，所以最可能是单倍体。
答案：C
4．(2010·郑州模拟)下列几种育种方法中，只产生出与亲代
相同基因型品种的育种方式是( A．杂筛选育种 C．植物的组织培养 )
B．单倍体育种 D．人工诱变育种
解析：杂筛选育种的原理是基因重组，可以产生出与亲代 不同基因型的品种；单倍体育种的原理是染色体变异，其 常用方法是花药离体培养，可以产生出与亲代不同的基因
解析：本题考查染色体组的概念。在染色体组内不存在同源
染色体，A选项同源染色体3条应含有3个染色体组；B选项6
条染色体也应含有3个染色体组；D选项同源染色体4条(同源
染色体最多)应含有4个染色体组；C选项无同源染色体，应为
1个染色体组。
答案：D
1．二倍体、多倍体、单倍体的比较 二倍体 概念 染色体组 多倍体 单倍体
借助显微镜无法观察；但染色体变异是染色体结构和数目的变异，
属细胞的水平上的变化，借助显微镜可以观察。
5．图为两条同源染色体在减数分裂时的配对行为，则表明该 细胞的( )
A．发生了基因突变
C．不发生基因重组
B．发生了染色体变异
D．发生碱基互补配对
解析：基因突变只是基因分子(碱基对的数目和种类缺失、增添或
自主解答：_____________________________________________
___________________________
答案：(1)显性 (2)基因突变频率 不定向性 (3)结构和数目
(4)自筛选
二倍体
花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成
(5)该水稻植株体细胞基因型相同
(1)首先判断细胞的的发育起点，起点是配子的一定是单倍体。 (2)起点是受精卵的，再判断染色体组数目，含有几个染色体 组就是几倍体。 (3)如果细胞的内只含有一个染色体组，则一般是单倍体。
【例2】 (2009·江苏卷，26)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N
位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞
倒 位
易 位
染色体断裂后在非同 源染色体间错误接合， 更换了位置
2.遗传效应
染色体结构 基因的数目或 性状的变异
(基因载体)
特别提醒：
排列顺序改变
易位与筛选叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移 接到另一条非同源染色体上。 筛选叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
改变)结构的部分改变，所以不可能在显微镜下观察到，排除选项
A；同源染色体在减数分裂时的配对发生筛选换重组，选项C错误；
碱基互补配对发生在DNA复制、转录(或逆转录)、翻译过程中，
选项D错误；图中下面一条染色体发生染色体倒位，该倒位部分
通过形成倒位环(旋转180°)完成同源部分的配对。
答案：B
【例1】 如图所示细胞的中所含的染色体，下列叙述不正确的是 ( )
实验：低温诱导植物染色体数目的变化
1．实验原理
(1)正常进行有丝分裂的组织细胞的，在分裂后期着丝点分裂后，
子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个
子细胞的中去；
(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞的分裂，导致细胞的染色
体数目加倍。
2．实验流程
根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触
非同源染色体
受精卵
两
想一想：含有1个染色体组的个体一定是单倍体吗？单倍体一定含
有一个染色体组吗？
答案： ①一定，②不一定，如小麦的单倍体含有三个染色体组。
答案:
受精卵
三个或三个以上
萌发 纺锤体
都比较大
加倍
含量增加
秋水仙素
思一思：(1)人工诱导多倍体的原理是什么？为什么要强调“处理 萌发的种子或幼苗”？ (2)单倍体育种为什么能缩短育种年限。 答案：(1)人工诱导多倍体，就是利用秋水仙素或低温作用于正在
染色体组数＝
如图：共有8条染色体，染色体形态数(形态大小不相同)为2，
所以染色体组数为8÷2＝4(个)。
特别提醒： ①一个染色体组内的各条染色体在形态、结构、功能上都各 不相同，它们是一组非同源染色体。 ②不同生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同， 但同种生物的一个染色体组所含的染色体数目一定相同。
分裂的细胞的，抑制纺锤体的形成，从而引起细胞的内染色体数
目加倍。萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位，或者说是 细胞的有丝分裂旺盛的部位，通过秋水仙素处理后，才能使植物 体产生的新细胞的染色体数目加倍，从而形成多倍体。 (2)单倍体经秋水仙素处理后就可获得稳定遗传的纯合子，一般可 用两年时间完成，而常规的育种方法一般要连续自筛选、逐代选 择淘汰，所以获得一个纯系一般需5～8年时间。
(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，
通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为
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思路点拨：(1)中的“自筛选后代中出现两种表现型”是重要信息， 说明该个体自筛选发生性状分离，可知该变异为显性突变。(2)人工 诱变可用物理、化学方法处理生物个体，提高其基因突变频率，但 有盲基因性，因为突变是不定向的。(3)人工诱变只属基因突变的变 异类型，故染色体的结构和数目是不变的。(4)检测是否携带有害基 因，可运用基因分离定律知识，通过自筛选或先花药离体培养，再 通过秋水仙素加倍，观察其后代的性状进行确定。(5)考查了生物个 体发育的知识，进行有性生殖的个体发育起点是受精卵，而由受精 卵发育而来的植株的根、茎和叶的基因型都相同。