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5.2染色体变异
基础知识
一、染色体数目的变异
1.染色体变异的概念及种类:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体 或 的变化,称为染色体变异。染色体变异分为染色体 的变异和染色体 的变异两类。染色体数目变异可以分为细胞内 的增加或减少,细胞内染色体数目以 成倍地增加或成套地减少。
2.在大多数生物的体细胞中,染色体都是 的,也就是说含有两套 ,其中 称为一个染色体组。
3.由 发育形成的个体,体细胞中含有 个染色体组的个体叫作二倍体。在自然界中,几乎全部 和过半数的 都是二倍体。
4.由 发育而来,体细胞中含有 染色体组的个体称为多倍体。与二倍体植株相比,多倍体植株常常是茎秆 ,叶片、果实和种子都比较 ,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所 ,也存在结实率低,晚熟等缺点。
5.人工诱导多倍体
①方法:用 处理或用 诱发等。
②处理对象: 的种子或 。
③原理:能够抑制 的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目 。
6.单倍体是体细胞中的染色体数目与本物种 染色体数目相同的个体,如蜜蜂中的 蜂。与正常植株相比,单倍体植株长得 ,而且 。
7.单倍体育种常用的方法是采用 的方法来获得 植株,然后 这些植株的染色体数目 ,恢复到正常植株的染色体数目。用单倍体育种培育的植株每对染色体上成对的基因都是 ,自交后代 发生性状分离。单倍体育种的突触优点是能 。
二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1.实验原理:用低温处理植物 细胞,能够抑制 的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能 ,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
2.实验步骤与现象
(1)实验步骤
①诱导培养:将蒜(或洋葱)在 ℃环境放置一周后取出,放置在装满清水的容器上方,让其底部接触水面与室温(约 ℃)培养至长出约 cm长的不定根时,将装置转入冰箱( ℃)诱导培养 h。
②细胞固定:剪取诱导培养的根尖 cm,放入 浸泡0.5~1h,然后用体积分数为 %的酒精冲洗 次。
③制作装片:包括 、 、 和制片4个步骤。
④显微观察:先用 寻找染色体形态较好的分裂像。视野中既有正常的二倍体细胞,也有 发生改变的细胞。确认某个细胞发生 后,再用 观察。
3.注意事项
①在显微镜下观察到的细胞已经死亡, (“能、不能”)观察到细胞中染色体数目的变化过程。
②选材只能是 细胞,不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
三、染色体结构的变异
1.染色体结构的变异类型
图解 变化 名称 举例
染色体b片段 缺失 猫叫综合征;果蝇缺刻翅的形成
染色体b片段 重复 果蝇棒状眼的形成
染色体的某一片段(d、g)移接到另一条 上 易位 果蝇花斑眼的形成
同一条染色体上某一片段(a、b) 倒位 果蝇卷翅的形成
2.染色体结构的变异的结果:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因 或 发生改变,导致 的变异。大多数染色体结构变异对生物体是 的,有的甚至会导致生物体死亡。
合作探究
知识点一: 染色体数目的变异
阅读课本P87——89,完成以下问题:
1.染色体变异的概念、类型
2.染色体组的概念
3.二倍体、多倍体的概念。多倍体有何特点和应用?
4.单倍体的概念。单倍体有何特点和应用?
5. (1)本实验是否温度越低效果越显著?
(2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?
(3)待洋葱长出不定根时,为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达36 h
(4)卡诺氏液和解离液的作用一样吗?
(5)低温诱导为何要设常温、4 ℃、0 ℃三种?
例题1:普通小麦为六倍体,有42条染色体,科学家用其花药离体培养得到的小麦幼苗是( )
A. 三倍体,含3个染色体组,21条染色体
B. 单倍体,含3个染色体组,21条染色体
C. 六倍体,含6个染色体组,42条染色体
D. 单倍体,含1个染色体组,21条染色体
知识点二: 染色体结构的变异
阅读课本P90,完成以下问题:
1.染色体结构的变异有哪些类型?并举例
2.易位与交叉互换有何区别?
3.染色体结构变异的结果是什么?有哪些诱发因素?
例题2:二倍体生物细胞内染色体发生下列变化,其中不属于染色体畸变的是( )
课堂总结
5.2染色体变异
板书设计
5.2染色体变异
作业布置
参考答案
基础知识
一、1.数目 结构 数目 结构 个别染色体 一套完整的非同源染色体为基数
2.两两成对 非同源染色体 每套非同源染色体
3.受精卵 两 动物 高等植物
4.受精卵 三个或三个以上 粗壮 大 增加
5.低温 秋水仙素 萌发 幼苗 纺锤体 加倍
6.配子 雄 弱小 高度不育
7.花药(或花粉)离体培养 单倍体 人工诱导 加倍 纯合 不会 明显缩短育种年限
二、1.分生组织 纺锤体 分裂成两个子细胞
2.①4 25 1 4 48~72
②0.5~1 卡诺氏液 95 2
③解离 漂洗 染色
④低倍镜 染色体数目 染色体数目变化 高倍镜
3.①不能 ②分生区
三、1.丢失 增加 非同源染色体 位置颠倒
2.数目 排列顺序 性状 不利
合作探究
知识点一: 染色体数目的变异
1、染色体变异的概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2、变异类型和实例
个别染色体的增加或减少
21三体综合征
以染色体组形式成倍增减
三倍体无子西瓜
3、染色体组
(1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同。
4、二倍体、多倍体、单倍体
(1)二倍体:由受精卵发育而来体细胞中含二个染色体组的个体。几乎全部动物、过半数的高等植物都是二倍体。
(2)多倍体
①由受精卵发育而来体细胞中含三个或以上染色体组的个体。香蕉(3N),普通小麦(6N),无子西瓜(3N)
②特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,但结实率低,生长迟缓。
③人工诱导多倍体育种
方法:用秋水仙素处理或用低温处理萌发的种子或幼苗
原理:抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而使染色体数目加倍
④实例:三倍体无子西瓜的培育过程
(3)单倍体
①概念:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。蜜蜂中的雄蜂(由卵细胞发育而来)
②特点:植物弱小,高度不育(一般指二倍体植物)。
注意:a.单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组,如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
b.单倍体并非都不育: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。
③单倍体育种
a原理:染色体数目变异。
b方法:
常与杂交育种结合使用。单倍体育种的目的不是为了获得单倍体,而是通过培育单倍体的途径较快的获得所需纯合子。
c特点
优点:明显缩短育种年限,子代均为纯合子,加速育种进程。
缺点:技术复杂且需与杂交技术结合使用。
④实例:用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种,培育矮秆抗病小麦的过程。
5.(1)不是。必须为“适当低温”,以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。
(2)不是。只有少部分细胞实现染色体加倍。
(3)如果低温诱导洋葱根尖时间过短,细胞将无法完成一个细胞周期,进而可能观察不到染色体数目加倍的细胞。
(4)不一样。卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构,固定之后细胞死亡并且定型,不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质,将组织中的细胞分散开来,便于观察,解离之后细胞死亡。
(5)为了作对照,否则实验设计不严密。
例1 B
知识点二:染色体结构的变异
1.类型:缺失、重复、倒位、易位
交叉互换发生在同源染色体之间,属于基因重组,只发生在减数第一次分裂的四分体时期。
易位发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异,在有丝分裂和减数分裂过程中均能发生。
2. 结果:大多数染色体结构的变异对生物体是不利的,有时甚至导致生物体死亡。
3.诱导因素:电离辐射、病毒感染或化学物质诱导。
例2 C(共34张PPT)
5.2 染色体变异
新人教版 必修二
新知导入
问题探讨
野生祖先种VS栽培品种(马铃薯)
野生祖先种(多种颜色)
栽培品种(一般都为黄色)
野生祖先种VS栽培品种(香蕉)
野生祖先种(有籽)
栽培品种(无籽)
新知导入
问题探讨
野生祖先种VS栽培品种
生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条
马铃薯 野生祖先种 24 2
栽培品种 48 4
香蕉 野生祖先种 22 2
栽培品种 33 3
12
24
11
异常
因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,不能形成种子。
2.为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
1.根据前面所学减数分裂的知识,试着完成该表格。
合作探究
阅读课本P87——89,完成以下问题:
1.染色体变异的概念、类型
2.染色体组的概念
3.二倍体、多倍体的概念。多倍体有何特点和应用?
4.单倍体的概念。单倍体有何特点和应用?
合作探究
阅读课本P87——89,完成以下问题:
5.阅读“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验,思考:
(1)本实验是否温度越低效果越显著?
(2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?
(3)待洋葱长出不定根时,为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达36 h
(4)卡诺氏液和解离液的作用一样吗?
(5)低温诱导为何要设常温、4 ℃、0 ℃三种?
新知讲解
1、染色体变异的概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2、变异类型和实例
个别染色体的增加或减少
21三体综合征
以染色体组形式成倍增减
三倍体无子西瓜
3、染色体组
(1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同。
(2)染色体组数的判断方法
①根据染色体形态判断
方法:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体
实例:细胞中3个染色体组
细胞中6个染色体组
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②根据基因型判断
方法:控制同一性状的基因出现几次,就含几个染色体组(每个染色体组内不含等位基因或相同基因)。
实例:AAAaaa为6个染色体组。
③根据染色体数和形态数的比值判断
方法:染色体数/形态数=每种形态染色体的数目=染色体组数。
实例:果蝇体内该8条染色体/4种形态=每种形态染色体2条=2个染色体组。
自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。
(1)二倍体:由受精卵发育而来体细胞中含二个染色体组的个体。几乎全部动物、过半数的高等植物都是二倍体。
4、二倍体、多倍体、单倍体
(2)多倍体
①由受精卵发育而来体细胞中含三个或以上染色体组的个体。香蕉(3N),普通小麦(6N),无子西瓜(3N)
②特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,但结实率低,生长迟缓。
③人工诱导多倍体育种
方法:用秋水仙素处理或用低温处理萌发的种子或幼苗
原理:抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而使染色体数目加倍
④实例:三倍体无子西瓜的培育过程
Ⅰ、b过程传粉是为了杂交得到三倍体种子,c过程传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。
Ⅱ、获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上;获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
Ⅲ、无子的原因:三倍体西瓜进行减数分裂时,由于同源染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
(3)单倍体
①概念:体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。蜜蜂中的雄蜂(由卵细胞发育而来)
雌蜂(蜂后)
(2n=32)
雄蜂
(n=16)
减数分裂
配子
n=16
n=16
雄峰(n=16)
单倍体
受精
雌蜂(2n=32)
二倍体
n=16
假减数分裂
工蜂
蜂王
②特点:植物弱小,高度不育(一般指二倍体植物)。
注意:a.单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组,如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
b.单倍体并非都不育: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。
③单倍体育种
a原理:染色体数目变异。
b方法:
常与杂交育种结合使用。单倍体育种的目的不是为了获得单倍体,而是通过培育单倍体的途径较快的获得所需纯合子。
c特点
优点:明显缩短育种年限,子代均为纯合子,加速育种进程。
缺点:技术复杂且需与杂交技术结合使用。
④实例:用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种,培育矮秆抗病小麦的过程。
5.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(1)进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点分裂,子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极,进而平均分配到两个子细胞中去。
(2)低温可抑制纺锤体的形成,阻止细胞分裂,导致细胞染色体数目加倍。
(1)实验原理
(2)实验步骤
制作装片:解离→漂洗→染色→制片(同观察植物细胞的的有丝分裂)
根尖培养:将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上,底部接触水面,置于适宜条件下,使之生根;
低温诱导:待不定根长至1 cm时,将整个装置放入冰箱的低温室内(4℃),诱导培养36 h;
材料固定:剪取根尖约0.5~1 cm,放入卡诺氏液(中浸泡 0.5~1 h,固定其形态,然后用95%酒精冲洗2次;
观察:先用低倍镜观察,找到变异细胞的,再换用高倍镜观察。
①卡诺氏液:固定细胞形态。
②体积分数为95%的酒精:冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
③解离液(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精以1∶1混合):使组织中的细胞相互分离开来。
④清水:洗去解离液,防止解离过度影响染色。
⑤改良苯酚品红染液:使染色体着色,便于观察染色体的形态、数目、行为。
(3)实验中各种液体的作用
(1)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞固定。
(2)在进行本实验的过程中,与观察植物细胞的有丝分裂一样,所观察的细胞已经被杀死了,最终在显微镜下看到的是死细胞。
(3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞,不分裂的细胞染色体不复制,不会出现染色体加倍的情况。
(4)注意
思考
(1)本实验是否温度越低效果越显著?
(2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍?
(3)待洋葱长出不定根时,为何要将整个装置放入冰箱内低温处理长达36 h
(4)卡诺氏液和解离液的作用一样吗?
(5)低温诱导为何要设常温、4 ℃、0 ℃三种?
不是。必须为“适当低温”,以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。
不是。只有少部分细胞实现染色体加倍。
如果低温诱导洋葱根尖时间过短,细胞将无法完成一个细胞周期,进而可能观察不到染色体数目加倍的细胞。
不一样。卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构,固定之后细胞死亡并且定型,不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质,将组织中的细胞分散开来,便于观察,解离之后细胞死亡。
为了作对照,否则实验设计不严密。
课堂练习
例题1:普通小麦为六倍体,有42条染色体,科学家用其花药离体培养得到的小麦幼苗是( )
A. 三倍体,含3个染色体组,21条染色体
B. 单倍体,含3个染色体组,21条染色体
C. 六倍体,含6个染色体组,42条染色体
D. 单倍体,含1个染色体组,21条染色体
B
合作探究
阅读课本P90,完成以下问题:
1.染色体结构的变异有哪些类型?并举例
2.易位与交叉互换有何区别?
3.染色体结构变异的结果是什么?有哪些诱发因素?
新知讲解
消失
①缺失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
果蝇缺刻翅的形成
1、类型: 缺失、重复、倒位、易位
染色体中某一片段缺失引起的变异
重复
②重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
果蝇棒状眼的形成
染色体中增加某一片段引起的变异
③易位
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
夜来香的变异
移接
染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上引起的变异
注意:易位与交叉互换的区别
交叉互换
交叉互换发生在同源染色体之间,属于基因重组,只发生在减数第一次分裂的四分体时期。
易位发生在非同源染色体之间,属于染色体结构变异,在有丝分裂和减数分裂过程中均能发生。
染色体的某一片段断裂后倒转1800,又重新接上引起的变异。
④倒位
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
倒转1800
人慢性粒细胞白血病的白细胞
人正常白细胞
染色体结构的改变(缺失、重复、易位和倒位)
导致
染色体上基因数量、排列顺序的改变
导致
生物性状的改变(变异)
2、结果:
大多数染色体结构的变异对生物体是不利的,有时甚至导致生物体死亡。
3、诱导因素:
电离辐射、病毒感染或化学物质诱导。
课堂练习
例题2:二倍体生物细胞内染色体发生下列变化,其中不属于染色体畸变的是( )
C
课堂总结
一、染色体数目的变异
5.2染色体变异
1.概念
2.类型
1.二倍体、多倍体及多倍体育种
2.单倍体及单倍体育种
3.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
二、染色体结构的变异
1.类型
2.结果
3.诱导因素
作业布置
完成学案检测题
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5.2染色体变异课后作业
一、单选题
1.某二倍体植物(2n=20)开两性花,可以自花传粉。科研人员培育出个三体新品种,其体细胞中增加一条带易位片段的染色体,相应基因与染色体的关系图所示,雄性可育(M)对雄性不育(m)为显性,种子茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性。该三体植株在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力。下列说法错误是( )
A.该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体
B.该三体植株通过减数分裂能产生2种基因型的雌配子
C.该三体植株自交后代雄性不育的占50%
D.该三体植株自交得F1,F1自由交配,F2中种子灰色的占25%
2.我国科学家以深圳拟兰为研究材料,通过基因组的测序和功能分析,发现兰花有474个特有基因家族,兰花的多样性源于历史上这些基因家族的改变,拟兰的花没有唇瓣和完整的蕊柱,是由于B-AP3等相关基因丢失造成的。下列叙述错误的是( )
A.B-AP3等相关基因丢失属于基因突变
B.拟兰的花没有唇瓣和蕊柱是自然选择的结果
C.兰花的多样性是其能够适应不同环境的原因
D.不同种类的兰花之间可能无法进行基因交流
3.如图①②③④分别表示不同的变异类型,基因a,a'仅有图③所示片段的差异。相关叙述正确的是( )
A.图中4种变异中能够遗传的变异是①②④
B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复
D.①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期
4.下列有关变异的相关说法正确的是( )
A.基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一,可产生新的基因
B.染色体某一片段的增添和缺失属于基因突变
C.一个染色体组就是生物体细胞一半的染色体
D.基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换
5.如图,甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)(含缺失染色体的配子一般是败育的)。下列叙述不正确的是( )
A.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
B.个体甲的变异对表型无影响
C.个体甲自交的后代可能不发生性状分离
D.个体乙染色体虽然没有基因缺失,但表型往往出现异常
6.图a、b、c所示均为真核细胞及其所含的染色体的情况。下列有关叙述,正确的是( )
A.图示细胞中,DNA分子数量最多的肯定是图a所示细胞
B.若图b所示为某二倍体生物的卵细胞,则由其发育成的个体是三倍体
C.若图c所示为某动物的体细胞,则该个体可能发生了染色体的变异
D.3幅图所示细胞内依次有2、1、3个染色体组
7.人们目前所食用的香蕉多来自三倍体香蕉植株,三倍体香蕉的培育过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.自然界有子香蕉形成的原理是秋水仙素抑制纺锤体的形成
B.野生芭蕉和有子香蕉减数分裂产生的配子染色体组成相同
C.三倍体香蕉在减数分裂过程中染色体联会紊乱导致无种子
D.野生芭蕉和有子香蕉通过杂交实现基因重组形成有子香蕉
8.某种动物的体细胞含两对同源染色体,低温诱导可使该二倍体动物的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体胚胎。下图所示四种细胞的染色体行为不可能出现在上述过程中的是( )
A.④ B.①② C.③④ D.①②④
9.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述,不正确的是( )
A.一个染色体组中不含有同源染色体
B.由受精卵发育成的,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C.单倍体生物是指体细胞中含有一个染色体组的生物体
D.人工诱导多倍体的常用方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗以及低温诱导
10.某女子的体细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲所示),导致该女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。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意一极。下列判断不正确的是( )
A.该变异类型可通过显微镜观察到
B.该女子与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为
C.该女子体细胞中最多有90条染色体且表现型可能正常
D.该女子与正常男子婚配仍然有生育21三体综合征患儿的风险
11.某开红花豌豆植株的一条染色体发生片段缺失且多了一条染色体,研究发现无正常染色体的花粉不育(无活性),在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会并正常分离,剩余的一条随机移向细胞一极,基因B控制红花性状,基因b控制白花性状,如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.用光学显微镜可观察到该植株根尖分生区细胞中三条染色体联会的情况
B.该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种雄配子且比例为1∶1∶1∶1
C.该植株为父本,正常植株为母本,则杂交后代中有2/5含缺失染色体
D.如果该植株自交,其后代的性状表现一般是红花∶白花=30∶1
12.下列关于低温诱导植物染色体数目的变化实验原理和方法步骤,错误的是( )
A.用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,影响染色体被拉向两极
B.剪取低温诱导处理后的根尖,放入卡诺氏液中浸泡,使染色体着色
C.卡诺氏液处理根尖后用体积分数为95%的酒精冲洗2次
D.用显微镜观察,视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生变化的细胞
13.下列关于作物育种的叙述,正确的是( )
A.杂交育种一般可以将两个不同物种的优良性状组合在一起
B.无子果实的获得均要用到秋水仙素,变异类型为染色体的数目变异
C.中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同
D.诱变育种能提高突变的频率,但不能控制基因突变的方向
14.下列有关两种生物变异种类的叙述,不正确的是( )
A.图A过程发生在减数第一次分裂时期
B.图A中的变异未产生新的基因,但可以产生新的基因型
C.图B过程表示染色体数目的变异
D.图B中的变异未产生新的基因,但可以改变基因的排列顺序
15.如图将二倍体植株①和②杂交得到③,再将③作进一步处理。下列分析错误的是( )
A.图中涉及的原理有:基因突变、基因重组、染色体变异
B.若③的基因型是AABbdd,则⑨的基因型可能是ABd
C.图中使用秋水仙素的目的是抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍
D.③至④的过程中,所产生的变异都有利于生产
二、综合题
16.染色体变异
①染色体结构的变异:_____。如:猫叫综合征。
②染色体数目的变异:_____。
③染色体组特点:a、一个染色体组中不含同源染色体
b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同
c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体:由_____发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;
⑤单倍体:由未发生受精作用的_____(精子或卵细胞)发育成的个体(可能有1个或多个染色体组)。
⑥人工诱导多倍体的方法:用_____处理萌发的种子和幼苗。原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制_____形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍。
⑦多倍体植株特征:_____。
⑧单倍体植株特征:_____。单倍体植株获得方法:_____。单倍体育种的意义:_____(只需二年)。
17.CuSO4 常用于纺织品媒染、农业杀虫以及饲料添加剂等,铜是一种重金属污染物,对细胞有丝分裂影响较大,科研人员以有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%)为指标,探究 CuSO4 对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响:
材料用具:蚕豆种子若干,蒸馏水,质量分数分别为 0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL 的 CuSO4 溶液,卡诺氏液,95%酒精,15%的盐酸,石炭酸,光学显微镜、载玻片,冰箱等:
(1)完善下列实验步骤:
①根尖培养:选取生长均匀的蚕豆种子在蒸馏水中浸泡 1 天,置于 17°C 的培养箱中发根。
②分组处理:将蚕豆均分成四组,对照组是将蚕豆移入添加适量蒸馏水的烧杯中;其他组分别移入添加_____的质量分数为 0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL 的 CuSO4 溶液烧杯中,继续培养。
③根尖固定:分别于 24h、48h 后,分别剪取 0.5~1.0cm 长度的根尖,放入_____(溶液)中 2~3 天,以达到固定细胞形态的目的,然后用 95%的酒精冲洗 2 次。
④装片制作:制作流程依次为_____。
⑤镜检及统计:调节显微镜的放大倍数,使视野中同时看到约 50 个分生区细胞,从而构成一组观察样本,判断每个细胞所处的具体时期,统计并计算该组细胞的_____。
(2)下图是在显微镜下拍摄的大蒜根尖有丝分裂的图像,请按分裂过程进行排序_____(用字母和箭头表示)。本实验所用材料中的石炭酸可以将染色体染成深色,据此可知,该染色剂是一种_____(填“酸性”或“碱性”)染料。
(3)结果与结论:部分实验结果如下图所示
处理 CuSO4 浓度(mol/L) 0.00 0.05 0.10 0.20
实验结果 时间(h) 24 48 24 48 24 48 24 48
有丝分裂指数/% 6.97 7.51 6.46 6.28 5.84 5.44 4.73 4.27
据表分析,该实验的自变量是_____。根据实验结果分析,可以得到的结论是_________。为了统计数据更加科学,避免偶然因素的影响,统计时应采取的方法是_____。
18.农业上常用的育种方法如下:
a.甲品种×乙品种→F1→F1自交→F2→人工选择→自交→F3→人工选择→自交……→性状稳定的新品种
b.甲品种×乙品种→F1→F1花粉离体培养得到许多幼苗→秋水仙素处理→若干植株→人工选择→性状稳定的新品种
c.正常幼苗→秋水仙素处理→人工选择→性状稳定的新品种;
d.种子搭载人造卫星到太空→返回地面种植→性状稳定的新品种;
e.获取甲种生物的某基因→通过某种载体将该基因导入乙种生物→性状稳定的新品种
(1)a方法一般从F2开始选种,这是因为___________________。选出的个体还需要经过若干代的自交、鉴别,直到不发生性状分离为止,这是因为新品种一定要是__________。
(2)b方法与a方法相比,突出的优点是__________________________。若F1有n对杂合的基因(分别位于n对染色体上),则利用其花粉离体培养得到的幼苗理论上应有________种类型。
(3)通过c途径获得的新品种应属于________体,它们往往表现出_________________等特点;育种中使用的秋水仙素的主要作用是_____________________________________。
(4)d方法中搭载的种子应当是________(填“干燥的”、“萌发的”或“休眠的”);种子返回地面种植后,其变异________________(填“全是对人类有益的”、“不全是对人类有益的”或“全是对人类有害的”),所以要对其进行____________。
(5)e方法培育出的新类型生物可以表达出甲种生物的某基因控制的性状,该表达过程应包括遗传信息的____________和_____________过程。
参考答案
1.D
【分析】
根据题意和图示分析可知:三体植株在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,且含染色体Ⅲ的花粉无受粉能力,因此雄性不育与可育是一对相对性状,遵循基因的分离定律。
【详解】
A、该二倍体植物正常体细胞中含有20条染色体,带有易位片段的染色体不能参与联会,因此该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成10个正常的四分体,A正确;
B、从图中可知,三体植株的基因型为MmmRrr,在减数第一次分裂后期染色体Ⅰ和Ⅱ分离,染色体Ⅲ因结构特殊不能参与联会而随机移向一极,则雌配子的种类为mr和MmRr,B正确;
C、减数第一次分裂后期,同源染色体彼此分离,而带有易位片段的染色体随机移向一极,产生含有11条染色体的雄配子占全部雄配子的比值为50%,C正确;
D、该植株的基因型为MmmRrr,产生的配子为mr和MmRr,其中在雄花中只有mr的配子正常,雌花中的配子有1/2MmRr和1/2mr,则F1中有1/2mmrr和1/2MmmRrr,F1自由交配,雄配子仍然只有mr的可参与受精,雌配子为1/4MmRr、3/4mr,种子茶褐色(R)对种子灰色(r)为显性,故后代F2种子是灰色的可能性为3/4×1=3/4,D错误。
故选D。
2.A
【分析】
分析题干可知:拟兰的花没有唇瓣和完整的蕊柱,是由于B-AP3等相关基因丢失造成的,属于染色体结构变异中的缺失;生殖隔离是指不同种群个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失而引起基因碱基排列顺序的改变,称为基因突变。
【详解】
A、B-AP3等相关基因丢失属于染色体结构变异中的缺失,A错误;
B、拟兰的花没有唇瓣和蕊柱能够生存下来,是自然选择的结果,B正确;
C、不同地域的兰花种群间存在明显差异,这种差异使得种群内的个体更好地适应环境,故兰花的多样性是其能够适应不同环境的原因,C正确;
D、兰花是兰科具有观赏价值植物的统称,不同种类的兰花不一定属于同一物种,不同物种之间有生殖隔离,故不同种类的兰花之间可能无法进行基因交流,D正确。
故选A。
3.C
【分析】
变异包括可遗传变异和不可遗传变异。可遗传变异是指遗传物质发生改变引起的变异。包括基因突变、染色体变异、基因重组。
基因突变是指DNA分子中的碱基对发生增加、缺失或者替换而引起的基因结构的改变。
染色体变异包括数目变异和结构变异。
基因重组包括同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期;同源染色体彼此分离,同时非同源染色体自由组合,发生在减数第一次分裂的后期。
【详解】
A、图中①②③④四种变异依次是交叉互换、染色体结构变异中的易位、基因突变、染色体增加或缺失,遗传物质都发生变化,故①②③④都属于可遗传变异,A错误;
B、③中的变异属于基因突变,因为是基因内部的碱基对发生改变,B错误;
C、④中表示的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复(如果上面那条染色体是正常染色体,则变异属于缺失,相反,为重复),C正确;
D、①表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期,②表示的是非同源染色体之间的互换片段,D错误。
故选C。
4.D
【分析】
基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
【详解】
A、基因重组是指原有基因的重新组合,不能产生新基因,A错误;
B、染色体某一片段的增添和缺失属于染色体结构变异,B错误;
C、一个染色体组是指二倍体生物体细胞一半的染色体数,不含同源染色体,并非所有生物一半的染色体都是一个染色体组,C错误;
D、减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换会导致基因重组,D正确。
故选D。
5.B
【分析】
分析题图可知,甲的一对同源染色体中,有一条染色体少了e基因,属于染色体结构变异中的缺失;乙的一对同源染色体中,有一条染色体的cde基因发生了倒置,属于染色体结构变异中的倒位。
【详解】
A、个体乙发生了倒位,减数分裂体形成的四分体异常,会形成倒位环,A正确;
B、个体甲的变异是缺失,遗传信息发生改变,影响表型,B错误;
C、个体甲基因型为AaBbCcDdEFfGgHh,产生的配子为ABCDEFGH、abcdfgh,而后者不育,故自交的后代基因型为AABBCCDDEEFFGGHH,不发生性状分离,C正确;
D、个体乙由于染色体上基因排列颠倒而使基因表达不正常,表型往往出现异常,D正确。
故选B。
【点睛】
6.C
【分析】
分析题图,a有同源染色体,着丝点断裂,是有丝分裂后期;b没有同源染色体,是生殖细胞;c联会,是减数第一次分裂前期。
【详解】
A、a图8个DNA分子,c图联会DNA已经复制,c图有14个DNA分子,A错误;
B、生殖细胞发育成的个体都是单倍体,B错误;
C、c细胞其中一对同源染色体多了一条,属于染色体数目变异,C正确;
D、a图为有丝分裂后期有4个染色体组,b有2个染色体组,c有2个染色体组,D错误。
故选C。
7.C
【分析】
分析题图:用秋水仙素处理野生芭蕉,可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体数目加倍,形成四倍体有子香蕉。二倍体野生芭蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组,四倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组,所以杂交后形成的个体含三个染色体组,其减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,所以不能产生种子,为无子香蕉。
【详解】
A、有子香蕉为四倍体(多倍体),自然界有子香蕉(多倍体)的形成通常是由于外界环境剧变而抑制纺锤体的形成引起的,A错误;
B、根据以上分析可知,野生芭蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组,四倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组,二者分裂产生的配子染色体组成不相同,B错误;
C、三倍体香蕉体细胞内含有3个染色体组,在减数分裂过程中染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,从而导致无种子,C正确;
D、据图分析可知,野生芭蕉和有子香蕉通过杂交实现基因重组形成的是无子香蕉,D错误。
故选C。
8.D
【分析】
分析题图可知,该动物正常体细胞中染色体数为2n=4,低温诱导染色体加倍后,其卵原细胞中染色体数为4n=8,经减数分裂形成的卵细胞中染色体数为4,与正常精子结合发育成三倍体胚胎,其染色体数为3n=6。综上所述,题干中涉及了4n=8卵原细胞的减数分裂,产生的卵细胞中含有4条染色体,该卵细胞与正常精子结合形成3n=6的三倍体胚胎。
【详解】
①为卵细胞,含有3条染色体,而题干中的卵细胞中含有4条染色体,故该卵细胞不可能在上述过程中出现;
②为初级卵母细胞,含有2对同源染色体,题干中卵原细胞中含有4对同源染色体,形成的初级卵母细胞中同样含有4对同源染色体,故该初级卵细胞不可能出现在上述过程中;
③为次级卵母细胞,处于减数第二次分裂后期,含有8染色体,题干中卵原细胞形成的次级卵母细胞含有4条染色体,到减数第二次分裂后期着丝点分裂,形成8条染色体,故该次级卵细胞会出现在上述过程中;
④为胚胎细胞,处于有丝分裂中期,含有3对同源染色体,但相同形态染色体只有两条,为二体胚胎的细胞,但题干中形成的是三倍体胚胎,故该细胞不会出现在上述过程中。
综合上述分析可知,①②④不可能出现在上述过程中,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【点睛】
9.C
【分析】
染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息;二倍体:由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组,包括几乎全部动物和过半数的高等植物,如人、果蝇、玉米等;单倍体由配子发育而来,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。
【详解】
A、一个染色体组中不含同源染色体,每条染色体的形态和功能各不相同,A正确;
B、由受精卵发育而来的个体,体细胞含有几个染色体组就叫做几倍体,B正确;
C、由配子发育而来的个体称为单倍体,因此含有一个染色体组一定是单倍体,但单倍体不一定含有一个染色体组,如四倍体的单倍体含有2个染色体组,C错误;
D、人工诱导多倍体可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,也可以用低温诱导处理,D正确。
故选C。
10.B
【分析】
正常人体细胞中含有46条染色体,23对同源染色体,染色体一般成对存在。减数分裂时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意一极,据此可分析该女子产生的卵细胞中染色体的组成类型。
【详解】
A、由图可知,该变异类型属于染色体变异,该变异类型可通过显微镜观察到,A正确;
B、该女子减数分裂时同源染色体发生分离,非同源染色体自由组合,应该产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体(受精后子代染色体数目正常)、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体、仅具有14号染色体共6种生殖细胞,与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/6,B错误;
C、由图甲可知,一条14号染色体和一条21号染色体相互连接时,不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失,从而使染色体数目减少,故该女子体细胞中染色体数为45条,但表现型可能正常,体细胞中最多的有丝分裂后期含有90条染色体,C正确;
D、该女子可以产生异常染色体+21号染色体的配子,因此与正常男子婚配,有生出21三体综合征患儿的风险,D正确。
故选B。
【点睛】
11.C
【分析】
根据题意和图示分析,含基因B的一条染色体发生缺失,且多了一条含基因B的正常染色体。BBb在减数分裂时,三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极,可产生BB、Bb、B、b四种配子。
【详解】
A、联会是减数分裂特有的现象,根尖分生区细胞不能发生联会,A错误;
B、在减数分裂时,据题目信息“三条染色体可以随机两两联会,剩余的一条随机移向一极”可推知,该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种配子,且比例为1∶2∶2∶1,B错误;
C、由于无正常染色体的花粉不育(无活性),则若以植株为父本,产生雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,正常植株为母本(产生的配子只含有该对染色体中的一条),则与雄配子BB结合的子代一定含有缺失染色体,与雄配子Bb结合的子代一半含有缺失染色体,故杂交后代中有2/5的植株含缺失染色体,C正确;
D、如果该植株自交,雌配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:2:1,雄配子的种类及比例为BB:Bb:B:b=1:2:1:1,后代开白花的比例为1/6×1/5=1/30,所以后代的性状表现及比例一般是红花:白花=29:1,D错误。
故选C。
12.B
【分析】
低温诱导染色体数目加倍实验:
1、低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
2、该实验采用的试剂有卡诺氏液(固定)、改良苯酚品红染液(染色),体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液(解离)。
【详解】
A、用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,影响染色体被拉向两极,A正确;
B、剪取低温诱导处理后的根尖,放入卡诺氏液中浸泡,固定细胞形态,B错误;
C、卡诺氏液处理根尖后用体积分数为95%的酒精冲洗2次,C正确;
D、诱导率不能达到100%,故用显微镜观察视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生变化的细胞,D正确。
故选B。
13.D
【分析】
常见的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种,所依据的原理依次是基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异、基因重组。
杂交育种可以将物种内的两个或者两个以上的优良性状综合到一个新的品种内,缺点是杂交育种会出现性状分离,并且育种时间较长,过程复杂,并且必须在同一物种内进行。
诱变育种的优点是提高了基因突变率,但是缺点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。
单倍体育种优点是明显缩短育种年限(一般两到三年),缺点是技术复杂,成本大。
多倍体育种中常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,使染色体加倍后获得; 秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,作用于有丝分裂前期。多倍体植株的优点是茎杆粗壮,叶片果实种子都比较大,糖类和蛋白质含量都比较高;缺点是发育延迟,结实率低。
基因工程育种优点是克服远缘杂交不亲和障碍、定向改变生物性状。缺点是可能会引起生态危机、技术难度大。
【详解】
A、杂交育种一般可以将两个不同品种的优良形状组合在一起,而不是不同物种,A错误;
B、无子果实的获得,有的要用到秋水仙素(如三倍体无籽西瓜),变异类型为染色体的数目变异,有的是用一定浓度的生长素涂在没有受粉的雌蕊柱头上得到的(如无籽番茄),B错误;
C、中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理依次是基因重组、基因突变、基因重组,C错误;
D、诱变育种能提高突变的频率,但基因突变是不定向的,因此诱变育种不能控制基因突变的方向,D正确。
故选D。
14.C
【分析】
分析题图可知,图A是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期,图B是非同源染色体之间的易位,属于染色体变异,据此作答。
【详解】
A、分析题图可知,图A是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期,图B是非同源染色体之间的易位,属于染色体变异,图A是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期,A正确;
B、图A属于基因重组,没有产生新基因,但是可以产生新基因型,B正确;
C、图B是非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异,C错误;
D、分析题图可知,图B中发生了基因的排列次序的改变,D正确。
故选C。
15.D
【分析】
根据题意和图示分析可知:③→④是诱变育种,原理是基因突变;③→⑤→⑥是杂交育种,原理是基因重组;③→⑦、⑤×⑦→⑧是多倍体育种,原理是染色体变异;③→⑨是通过植物组织培养技术获得单倍体幼苗,原理是染色体变异。
【详解】
A、根据分析可知,图中涉及的原理有:基因突变、基因重组、染色体变异,A正确;
B、若③的基因型是AABbdd,能产生2种配子ABd、Abd,则⑨的基因型也有2种,即ABd、Abd,所以⑨的基因型可能是ABd,B正确;
C、图中秋水仙素的作用是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确;
D、由③得到④属于诱变育种,其原理是基因突变,基因突变具有不定向性,所产生的变异不一定都有利于生产,D错误。
故选D。
16.由染色体结构改变引起的 染色体数目发生改变 受精卵 配子 秋水仙素 纺锤体 茎杆粗壮,叶片,果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质,含量都有所偏大 长得弱小 ,而且高度不育 花药(花粉)离体培养 明显缩短育种年限
【详解】
略
17.
(1) 等量且适量 卡诺氏液 解离→漂洗→染色→制片 有丝分裂指数
(2) A→C→B→D 碱性
(3) CuSO4 浓度和取材时间 CuSO4 对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用;且一定范围内,随着 CuSO4 浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强 每组装片统计多个视野
【分析】
1、本实验的目的是探究不同浓度CuSO4对蚕豆根尖有丝分裂的影响,据实验方案可知,本实验的自变量有2个,分别是CuSO4的浓度和取材时间,根据实验结果分析,与对照组相比,用CuSO4溶液处理后,其有丝分裂指数低,且随着浓度增加,有丝分裂指数下降越明显,说明CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用。
2、观察洋葱根尖有丝分裂实验的基本流程:(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好在每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)等碱性染料的培养皿中,染色3-5min。(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,制成装片。
3、实验的基本原则:对照原则、单因子变量原则、平行重复原则和科学性原则。
(1)
②据题表可知,将蚕豆均分成4个组,第一组为空白对照组,不含CuSO4溶液,只需添加适量的蒸馏水,其他3个组为实验组,根据单因子变量原则,每个组分别移入添加等量的质量分数为0.05g/mL、0.10g/mL、0.20g/mL的CuSO4溶液,继续培养。
③对根尖细胞进行固定常用的试剂为卡诺氏液。
④此实验为观察蚕豆根尖有丝分裂,故装片制作的流程是解离→漂洗→染色→制片。
⑤制作好的临时装片放于显微镜下观察,选择根尖分生区细胞,可以观察到处于不同分裂时期的细胞,仔细观察不同细胞种染色体的存在状态,以判断这些细胞各处于有丝分裂哪个时期,进而统计并计算每组细胞的有丝分裂指数,以作为探究不同浓度CuSO4对蚕豆根尖有丝分裂影响的指标。
(2)
题图是在显微镜下拍摄的大蒜根尖有丝分裂的图像,A是有丝分裂前期,B是有丝分裂后期,C有丝分裂中期,D是有丝分裂末期,所以排序为ACBD。据题意分析,实验材料用具中石炭酸可以将染色体染成深色,染色体容易被碱性染料染成深色,即该染色剂是一种碱性染料。
(3)
据表格和实验方案可知,本实验的自变量有2个,分别是CuSO4的浓度和取材时间,根据实验结果分析,与对照组相比,用CuSO4溶液处理后,其有丝分裂指数低,且随着浓度增加,有丝分裂指数下降越明显,说明CuSO4对大蒜根尖细胞有丝分裂具有抑制作用,且一定范围内,随着 CuSO4 浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强。实验应遵循平行重复原则,可尽量的减少个体差异造成的误差,故计数时可以多次重复求平均值或每组装片观察多个视野。
18.
(1) F2开始出现性状分离 纯合子
(2) 明显缩短育种年限 2n
(3) 多倍 器官大、茎秆粗壮 抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,使染色体数目加倍
(4) 萌发的 不全是对人类有益的 筛选
(5) 转录 翻译
【分析】
根据各种育种的过程分析,a表示杂交育种,原理是基因重组;b表示单倍体育种,原理是染色体数目的变异,该育种方法最大的优点是可以明显缩短育种年限;c表示多倍体育种,原理是染色体数目的变异;d为诱变育种,原理是基因突变;e表示基因工程育种,原理是基因重组。
(1)
由于杂交育种要从F2才发生性状分离,开始出现所需要的表现型,所以从F2开始选种。选出符合要求的品种进行连续自交,直到所有个体都成为纯合子,以确保后代不会出现性状分离。
(2)
b方法为单倍体育种,与a相比突出的优点是能明显缩短育种年限。由于一对等位基因的个体能产生2种配子,所以分别位于n对染色体上的n对杂合的基因,经减数分裂能产生2n种配子,利用其花粉离体培养得到的小苗理论上应有2n种类型。
(3)
c途径属于多倍体育种,因而得到的新品种是多倍体;多倍体植株的特点是器官粗壮,营养物质含量高,结实率低等。育种中使用的秋水仙素的主要作用是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成。
(4)
d方法是诱变育种,萌发的种子分裂旺盛,DNA进行复制容易发生突变,搭载的种子应当是萌动的。由于变异是不定向的,所以种子返回地面种植后,其变异不全是对人类有益的,所以要对其进行筛选。
(5)
e方法为基因工程育种,培育出的新类型生物可以表达出甲种生物的某基因的遗传信息,基因的表达过程应包括遗传信息的转录和翻译过程。
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