第5章 第2节染色体变异--人教版2019高中生物学必修2教学课件(共67张PPT)

(共67张PPT)
生物
第5章　基因突变及其他变异
第2节　染色体变异
学习目标
1.通过分析野生马铃薯的染色体组成准确理解染色体组的概念，学会判断细胞中的染色体组数，并能运用染色体组的概念结合发育的起点区别单倍体与二（多）倍体。 (生命观念、科学思维)
2. 通过对比分析细胞分裂模式图，说明三倍体、四倍体和21三体综合征的形成原因。（科学思维、生命观念)
3.通过与杂交育种的比较，分析单倍体育种和多倍体育种的原理、过程和优缺点，掌握多倍体的培育方法，并能判断其在育种中的适用性。 (科学思维、社会责任)
4. 通过“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验探究，培养实验设计和分析能力。（科学探究）
5.通过分析染色体结构变异类型，理解基因数量或排列顺序的改变对生物性状的影响，发展学生的科学思维和生命观念。（科学思维、生命观念）
学习重难点
重点：
难点：
1.染色体组和单倍体的概念。
2.单倍体育种和多倍体育种的过程。
3.实验操作中的关键步骤（如解离、漂洗、染色）的作用。
4.三类遗传变异（基因突变、基因重组、染色体结构变异）的辨析。
1.染色体数目的变异。
2.低温诱导染色体数目加倍实验的设计原理与关键操作环节。
3.染色体结构变异的类型及结果分析。
情境导入
作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉。
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
栽培型
为什么平时吃的香蕉是没有种子的？
栽培型
12
24
11

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，进而无法形成种子。
染色体变异
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
染色体变异
发生在
包括
体细胞
生殖细胞
染色体数目变异
染色体结构变异
缺失、重复
倒位、易位
细胞内个别染色体的增加或减少
细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或者成套地减少
根据概念的关键字，快速预习教材，画出概念图。
真核生物
显微镜可见
实例1：唐氏综合征即21三体综合征
(又称先天性愚型)
病因：
表现：
智力低于常人
特殊面容
生长发育障碍
多发畸形
多了一条21号染色体
（一）细胞内个别染色体的增加或减少
21三体综合征产生的原因是什么？
45条＋XY（47）
探究一、染色体数目变异
减数分裂Ⅰ
复制
减数分裂Ⅱ
21号染色体
复制
同源染色体未分离
异常个体的体细胞（含3条21号染色体）
21号染色体
实例1：唐氏综合征即21三体综合征
探究一、染色体数目变异
减数分裂Ⅰ
复制
减数分裂Ⅱ
21号染色体
复制
姐妹染色体形成的子染色体不分离
21号染色体
异常个体的体细胞（含3条21号染色体）
实例1：唐氏综合征即21三体综合征
实例2：男性Klinefelter综合征（克氏综合征）
病因：
表现：
身材较高
性腺发育不良
有女性特征
病因：
表现：
身材较矮
性腺发育不良
实例3：女性Turner综合征（特纳氏综合征）
多了一条X染色体
少了一条X染色体
44条＋XXY（47）
44条＋X（45）
（二）以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少
正常（8）
增加一套（12）
减少一套（4）
两套
在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体。每套非同源染色体称为一个染色体组。
探究一、染色体数目变异
分析野生马铃薯的染色体组成图，回答问题：
①野生马铃薯体细胞中有几条染色体 标记为2号的
两条染色体是什么关系 2号与3号染色体又是什么
关系
②野生马铃薯体细胞中有几对同源染色体
③野生马铃薯配子(精子或卵细胞)中有几条染色体
这些染色体的形态和功能有什么特点 这些染色体之间是什么关系 这些染色体可称 为一个什么？
④野生马铃薯体细胞中有几个染色体组
⑤不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗？为什么？
12对
染色体组：
细胞中的每套非同源染色体。
不一定。一个染色体组必须含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
12条 各不相同
非同源染色体 染色体组
2个
24条 同源染色体 非同源染色体
探究一、染色体数目变异
一个染色体组中不存在同源染色体
一个染色体组中不含等位基因
一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同
一个染色体组中含有该物种的一整套遗传信息
染色体组的特点
注意：
探究一、染色体数目变异
合作探究：有几个染色体组，每个染色体组有几条染色体
3、3
2、3
1、4
2、2
4、2
染色体组数＝同一形态染色体的条数
每组染色体数＝染色体的形态数
探究一、染色体数目变异
1、4
3、2
2、2
4、2
合作探究：有几个染色体组，每个染色体组有几条染色体
染色体组数＝控制同一性状的基因的个数
探究一、染色体数目变异
韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构，韭菜体细胞中含有几个染色体组？（ ）
A．2 B．4 C．6 D．8
巩固提升
B
染色体组数＝
（二）染色体数目的变异——以染色体组的形式成倍地增加或减少
二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有2个染色体组的个体。
例子：几乎全部动物和过半数的高等植物
探究一、染色体数目变异
含两个染色体组的异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体。
（2）例子：
三倍体香蕉、三倍体无子西瓜
三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此一般不能形成可育的配子。
（3）形成原因：
（1）三倍体:
由受精卵发育而来，体细胞中含有3个染色体组的个体。
2.染色体数目的变异——以染色体组的形式成倍地增加或减少
探究一、染色体数目变异
由受精卵发育而成的，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。
马铃薯是四倍体
无子西瓜是三倍体
香蕉是三倍体
普通小麦是六倍体
在被子植物中，至少有33%的物种是多倍体
2.染色体数目的变异——以染色体组的形式成倍地增加或减少
多倍体：
四倍体：
由受精卵发育而来，体细胞中含有4个染色体组。
探究一、染色体数目变异
2n
雌配子
减数分裂
出错
2n
二倍体(♀)
2n
二倍体(♂)
受精作用
4n
受精卵
发育
四倍体
有丝分裂
雄配子
2n
减数分裂
出错
3n
三倍体
雌配子
2n
二倍体(♀)
n
减数分裂
2n
二倍体(♂)
受精作用
2n
受精卵
雄配子
n
减数分裂
有丝分裂
出错
四倍体
多倍体可育吗？
原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂会出现联会紊乱，所以三倍体的生物一般不可育。
无性繁殖
探究一、染色体数目变异
联会
减Ⅰ
减Ⅰ
减Ⅱ
减Ⅱ
正常
异常
异常
正常
复制
若有n组这样的同源染色体，出现正常配子的概率是多少？
1/2n
探究一、染色体数目变异
多倍体可育吗？
同源染色体的条数为奇数时，情况类似
若细胞中有3条同源染色体，出现正常配子的概率是多少？
1/2
四倍体番茄的维生素C含量比二倍体几乎增加了一倍
分析多倍体植株的特点
①茎秆粗壮
②叶片、果实和种子都比较大
③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
优点
缺点
发育迟缓，结实率低
探究一、染色体数目变异
精子(16)
卵细胞(16)
受精卵(32)
蜂王2N=32
工蜂2N=32
雄蜂
单倍体
由配子直接发育而成,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
蜂王
工蜂
雄蜂
单倍体
表
观
遗
传
单倍体植株特点：
长得弱小，而且一般高度不育
探究一、染色体数目变异
个体是单倍体还是几倍体，关键看什么？
由受精卵而来，体细胞含几个染色体组就是几倍体
由配子而来，无论含几个染色体组都是单倍体
是否经过受精作用
体细胞中有3个染色体组的个体，一定是三倍体吗？
不一定。可能是三倍体，也可能是单倍体
思考：
二倍体、多倍体和单倍体的比较
项目 二倍体 多倍体 单倍体
概念
发育起点
染色体组的数目
性状表现
体细胞中含有2个染色体组的个体
体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
受精卵
受精卵
未受精的配子
2个
3个或3个以上
不确定
正常
茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富
植株矮小，高度不育
辨析：
二倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中只含一个染色体组。
如果是四倍体、六倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。
个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。
一倍体一定是单倍体；
单倍体一定是一倍体。
辨析：判断以下关于“倍体”的说法
√
×
√
×
√
×
自主学习：请仔细阅读教材P88多倍体育种、P89与社会联系中的单倍体育种相关内容，总结下列问题：
多倍体育种的方法、原理、过程、优缺点等
单倍体育种的方法、过程、优点、优缺点等
探究二、多倍体育种和单倍体育种
（染色体数目变异）
方法 用________________________________诱发或用_______处理
处理对象 _____的种子或幼苗
原理 能够抑制_______的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目_____
实例 含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育
作用时期
秋水仙素（目前常用、最有效）
低温
萌发
纺锤体
加倍
1. 多倍体育种
有丝分裂前期
染色体数加倍
染色体复制
着丝粒分裂
细胞无法正常分裂
无纺锤体牵引
4条染色体
无纺缍体形成
8个染色体
探究二、多倍体育种和单倍体育种
讨论2：获得的四倍体植株为何要与二倍体杂交？联系第1问，你能说出产生多倍体的基本途径吗？
讨论1：为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理可以抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，导致细胞内染色体数目加倍，从而得到四倍体植株。
杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
探究二、多倍体育种和单倍体育种
探究二、多倍体育种和单倍体育种
三倍体植株一般不能进行正常的减数分裂形成配子，因此，不能形成种子。但是， 也有可能在减数分裂时形成正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。
讨论3：有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
讨论4：无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
有其他方法可以替代。方法一，进行无性生殖，将三倍体植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽；方法二，利用生长素或生长素类似物处理二倍体植株未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无种子的果实，同时，在花期全时段要进行套袋处理，以避免受粉。
思考：
用高杆抗盐碱(DDTT)和矮杆不抗盐碱 (ddtt)小麦品种，快速培育矮杆抗盐碱小麦，尝试写出培育过程。
2. 单倍体育种 （P89）
P
高杆抗盐碱
DDTT
×
矮杆不抗盐碱
ddtt
F1
高杆抗盐碱
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
矮抗

连续
第1年
第2年
第3-6年
需要的纯合矮抗品种
探究二、多倍体育种和单倍体育种
2. 单倍体育种 （P89）
原理：
染色体数目变异
探究二、多倍体育种和单倍体育种
方法：
用花药离体培养的方法获得单倍体植株幼苗，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
花药离体培养
P
F1
配子
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
正常植株（纯合）
秋水仙素
单倍体育种
高杆抗盐碱
DDTT
×
矮杆不抗盐碱
ddtt
高杆抗盐碱
DdTt
DT
Dt
dT
dt
单倍体植株
第1年
第2年
DT
Dt
dT
dt
需要的纯合矮抗品种
优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。
2. 单倍体育种 （P89）
缺点:
P
高杆抗盐碱
DDTT
×
矮杆不抗盐碱
ddtt
F1
高杆抗盐碱
DdTt
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
矮抗

连续
第1年
第2年
第3-6年
需要的纯合矮抗品种
技术复杂，需要与组织培养技术、杂交育种等配合
注意
花药离体培养≠单倍体育种
单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选 4个过程。
单倍体育种的选择时机
不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状，应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。
单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同
①由于单倍体往往高度不育，育种操作的对象一般是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株。
②多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
1
2
3
探究二、多倍体育种和单倍体育种
多倍体育种
单倍体育种
适用于植物，动物难以开展。多倍体植物发育迟缓，结实率低
技术复杂，需要与杂交育种配合
器官大，营养成分含量高，产量增加
明显缩短育种年限
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗
染色体数目变异
染色体数目变异
单倍体育种与多倍体育种的比较
举例
缺点
优点
方法
原理
探究二、多倍体育种和单倍体育种
比较项目
帕米尔高原多倍体植物的生存奥秘
帕米尔高原海拔4000～7000米，属高寒气候，多倍体植物的比例高达65%。下表是高原红景天（四倍体）和平原红景天（二倍体）生活环境的对比:
多倍体
二倍体
多倍体育种和单倍体是利用染色体数目变异，人为处理产生新品种的过程，在自然界中存在类似的过程吗？
探究二、多倍体育种和单倍体育种
请分析：表中哪种环境因子最可能直接导致染色体加倍？为什么？
环境因子 帕米尔高原 平原地区 可能对细胞分裂的影响
温度 年均温≤0℃，昼夜温差＞20℃ 年均温10～25℃，温差＜10℃ 低温可能抑制纺锤丝微管聚合
紫外线强度（UV） 比平原高30%～50% 正常水平 高UV可能导致DNA损伤，干扰分裂
氧气浓度 仅为海平面的50%～60% 正常（21%） 低氧可能影响能量供应（ATP合成减少）
生长期 全年≤120天 ＞200天 短时间分裂压力可能导致错误累积
低温会抑制纺锤丝微管的聚合，阻碍染色体在分裂后期移向两极，导致未分离的染色体包裹在同一细胞核内，形成多倍体。
UV、低氧主要通过损伤DNA或影响能量供应干扰分裂。
我们接下来模拟低温使染色体数目加倍，产生多倍体的实验！
1.实验原理
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，
细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
再次强调：着丝粒是自动分裂的
纺锤丝作用：牵引染色体移向两极
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
培养
不定根
低温
诱导
①将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。
②待洋葱长出约1cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72h。
剪取诱导处理的根尖0.5~1cm，放人卡诺氏液中浸泡0.5~1h，
然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
解离（15%盐酸+ 95%酒精）→漂洗（清水）→染色（甲紫溶液）→制片
先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。再用高倍镜观察。
（一）
诱导培养
（二）
固定细胞形态
（三）
制作装片
（四）观察
2.实验过程
低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡
显微镜下观察到的是死细胞
几种试剂的作用
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞
洗去解离液
对染色体着色
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
3.实验中几种试剂的使用方法和作用
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态
体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞
清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液
甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的培养皿中染色3～5 min 使染色体着色
两次漂洗的试剂和目的相同吗？
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
两次漂洗的比较
项目 第一次漂洗 第二次漂洗
时间不同 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前
试剂不同 用 漂洗 用 漂洗
目的不同 洗去多余的 . 洗去多余的 .
核心归纳
体积分数为95%的酒精
清水
卡诺氏液
解离液
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
4.实验结果：
低温可以诱导植物细胞染色体数目发生变化
5.实验结论：
视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
6.讨论
（1）与秋水仙素相比，低温诱导多倍体的形成有哪些优点 本实验是否温度越低效果越显著
（2）下图曲线中哪个时间段低温抑制了纺锤体的形成？
（3）多倍体细胞的产生是否就是多倍体的获得？
低温条件容易创造和控制，成本低，对人体无害。
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。
EF
不是
探究三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
问题探讨
染色体结构变异
思考：猫叫综合征的变异属于哪种变异类型
猫叫综合征是一种罕见的先天性疾病，该疾病由5号染色体部分缺失导致。典型症状为患儿特有的、类似猫叫的声音。症状表现因情况而异，具体取决于遗传物质缺失的多少和位置。
a
b
c
d
e
f
类型
以下四幅图分别表示染色体结构变异的哪种类型？各举出一个实例。
阅读教材P90染色体结构变异内容回答下列问题。
① ②
③ ④
探究四、染色体结构变异
1、类型
缺失：
染色体的某一片段缺失引起变异。例如果蝇缺刻翅的形成。
正常翅
缺刻翅
基因数目减少
结果：
重复：
染色体中增加某一片段引起变异。例如果蝇棒状眼的形成。
正常眼
棒状眼
基因数目增加
结果：
探究四、染色体结构变异
易位：
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异，例如果蝇花斑眼的形成。
基因排列顺序变化
结果：
正常眼
花斑眼
正常翅
卷翅
基因排列顺序变化
结果：
染色体某一片段位置颠倒引起变异，例如果蝇卷翅的形成。
倒位：
探究四、染色体结构变异
2.上述变异类型中，改变了染色体上基因数量的是哪几种？
改变了基因在染色体的排列顺序的是哪几种？
缺失、重复、易位
易位、倒位
探究四、染色体结构变异
3. 染色体结构变异对生物有什么影响？
染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位
染色体上的基因数量、排列顺序的改变
生物性状的改变（变异）
影响
大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至导致生物体死亡。
探究四、染色体结构变异
4.图⑤发生了哪种可遗传变异？
与①②有何不同？
① ②
基因突变是发生在基因内部碱基的替换、缺失或增添，只改变了一个基因的结构，不改变基因的数目；
染色体结构变异中缺失、重复的是染色体的片段，可能缺失了或增加了很多基因。
基因突变
探究四、染色体结构变异
5.图⑥中甲和乙互为同源染色体，这种变异属于哪一种可遗传变异？
发生在什么时期？
与④有何不同？
④
基因重组的互换
只发生于减数分裂Ⅰ的四分体时期
探究四、染色体结构变异
易位和互换的区别
图解
区别 位置
原理
观察
发生于非同源染色之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
染色体结构变异
基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
染色体易位
染色体互换
探究四、染色体结构变异
探究四、染色体结构变异
类型 图像 联会异常 对基因影响 实例
抢答
重复
易位
倒位
缺失
基因数目减少
基因数目增加
基因排列顺序改变
基因排列顺序改变
果蝇缺刻翅的形成
果蝇棒状眼的形成
果蝇花斑眼的形成
果蝇卷翅的形成
①非同源染色体之间相互交换片段
②非同源染色体之间自由组合
③同源染色体之间通过互换交换片段
④染色体中DNA的碱基对增加或缺失发生改变
⑤染色体缺失或增加片段
染色体变异
基因重组
基因重组
基因突变
染色体变异
辨析下列变异属哪种变异
探究四、染色体结构变异
类别 基因突变 基因重组 染色体变异
对象
类型
发生时期
结果
光学显微 镜观察
意义
育种中的应用
所有生物（包括病毒）
自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中
真核生物
诱发突变、自发突变
（显性突变、隐性突变）
互换型、自由组合型
（广义：基因工程、转化实验）
染色体结构变异、
染色体数目变异
任何时期，主要发生在间期
减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期
任何时期，主要发生在细胞分裂时
引起基因碱基序列的改变（产生了新基因或等位基因）
产生了新基因型和性状组合
使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因
不能观察到，属于分子水平
不能观察到，属于分子水平
能观察到，
属于细胞水平
新基因产生的途径
生物变异的根本来源
为生物的进化提供了丰富的原材料
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义
可遗传变异的来源
探究四、染色体结构变异
1.下列a～h所示的细胞图中，有关它们所含染色体组的叙述，
正确的是(　　)
A．细胞中含有一个染色体组的是h图
B．细胞中含有两个染色体组的是e、g图
C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图
当堂训练
【解析】形态、功能各不相同的染色体组成一个染色体组。由题图可知，a、b图含有三个染色体组；c、h图含有两个染色体组；d图中同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组；g图中染色体形态各不相同，只含有一个染色体组；e、f图含有四个染色体组。故选C。
C
2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，错误的是(　　)
A．一个染色体组中不含同源染色体
B．由受精卵发育而来的个体，体细胞中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．由六倍体普通小麦的花药离体培育出来的个体就是三倍体
【解析】染色体组是指细胞中一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，A项正确。由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，而由配子发育而来的个体，体细胞中不管含有几个染色体组都是单倍体，所以由六倍体普通小麦的花药离体培育出来的个体为单倍体，B、C两项正确，D项错误。
D
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3.为缩短观察时寻找分裂期细胞所需的时间，研究人员以洋葱根尖分生区为实验材料，探究羟基脲（HU）处理及低温培养两种预处理方式对有丝分裂指数的影响，结果如图1、2所示，其中分裂指数是指细胞群体中分裂细胞所占的比例。下列有关叙述错误的是(　　)
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C　
A．与常温组相比，HU处理组观察到的处于分裂期的细胞所占比例更大
B．低温处理时，在第2天取材更易找到利于计数染色体数目的细胞
C．低温抑制着丝粒分裂，低温处理组中存在染色体数目加倍的细胞
D．实验材料的种类、低温处理时间、HU的浓度均可能影响有丝分裂指数
【解析】图1显示与常温组相比，HU处理组的分裂指数（分裂期细胞比例）高于常温组，说明HU处理使得进入分裂期的细胞比例更高，A项正确。低温处理会抑制纺锤体形成，使细胞停滞在分裂中期（染色体排列在赤道面），此时染色体形态清晰、数目易计数。图1中低温第2天的分裂指数可能较高，说明此时中期细胞积累，利于观察，B项正确。低温主要抑制纺锤体形成，而非着丝粒分裂。染色体数目加倍发生在后期（着丝粒分裂后），但低温使细胞停滞在中期，无法进入后期，因此处理组中不存在染色体数目加倍的细胞，C项错误。题干明确提到实验材料种类（根尖分生区）、低温处理时间和HU浓度均可能影响分裂指数，与实验结果（图1、图2的波动）一致，D项正确。
4. (不定项)下图是发生在生物细胞中的一些特殊变化，下列有关叙述符合生物学原理的是（ 　　）
A．①过程一定发生了基因突变，但生物性状不一定改变
B．②过程可发生在减数第一次分裂前期，导致生物性状重新组合
C．③过程发生了染色体结构的变异，其结果往往对生物体有害
D．①不能在光学显微镜下观察到，③一般可在光学显微镜下观察到
BCD　
【解析】基因是有遗传效应的DNA片段，图中DNA片段可能不是基因，所以①过程不一定发生了基因突变，A项错误。②过程表示同源染色体的非姐妹染色单体之间的片段互换，可发生在减数第一次分裂前期，导致生物性状重新组合，B项正确。③过程发生了染色体结构变异中的易位，其结果往往对生物体有害，C项正确。①为基因突变，不能在光学显微镜下观察到；③为染色体结构变异，一般可在光学显微镜下观察到，D项正确。
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5．下图所示为两种西瓜的培育过程，A～L分别代表不同的时期，请回答下列问题。
(1)培育无子西瓜的育种方法为__________，依据的遗传学原理是____________ 。
A时期需要用____________(填试剂)处理使染色体数目加倍，其作用是________________________。图示还有某一时期也要用到和A相同的处理方法，该时期是________(填字母)。
多倍体育种
染色体(数目)变异　
秋水仙素
抑制纺锤体的形成
L
(2)K时期采用________________方法得到单倍体植株，K～L育种方法最大的优点是______________________。
(3)图示A～L各时期中发生基因重组的时期为____________。
(4)三倍体无子西瓜为什么没有种子？
____________________________________________________________。
花药离体培养
明显缩短育种年限
B、C、H、K
三倍体植株在减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能形成可育配子，因此一般不能形成种子
【解析】 （1)无子西瓜的育种方法是多倍体育种，其原理是染色体(数目)变异。秋水仙素能抑制纺锤体的形成，获得染色体数目加倍的细胞；单倍体变成纯合二倍体的过程中，也需要使用秋水仙素处理。(2)获得单倍体的方法是花药离体培养；单倍体育种的最大优点是明显缩短育种年限。(3)基因重组发生在减数分裂产生配子的过程中，即题图中B、C、H、K时期。(4)由于三倍体植株在减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能形成可育配子，因此一般不能形成种子。
6.玉米非糯性(W)对糯性(w)为显性,控制该性状的基因位于9号染色体上,若9号染色体某一片段缺失,不影响减数分裂过程,染色体片段缺失的雄配子不育而雌配子可育,请回答下列问题。
(1)该变异会使排列在9号染色体上的基因的　　　　发生改变而导致性状改变。
(2)现有染色体正常的糯性玉米和一条9号染色体片段缺失的非糯性玉米(该玉米不含w基因),请完善下列杂交实验以判断玉米的非糯性基因是否在缺失片段上。
①选择上述材料进行杂交,其中　　　(填“糯性”或“非糯性”)玉米作为母本。
②获得F1并　　　　　　　　　　　　。
③结果分析与判断:
若F1中非糯性∶糯性=1∶1,则　 　　　　　　　　　　　　　　　；
若F1　　　　　　　　,则　　 　　　　　　　　　　 　。
(3)经实验证实,控制玉米非糯性的基因在缺失片段上,让上述实验中所获F1自由交配,得到F2,F2中基因型为ww的个体出现的概率是　　　　。
数目
非糯性
统计F1表型及比例
控制非糯性的基因在缺失片段上
全为非糯性
控制非糯性的基因不在缺失片段上
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【解析】(1)染色体缺失会使排列在染色体上的基因的数目发生改变,从而导致性状改变。
(2)糯性玉米的基因型为ww,若非糯性基因不在缺失片段上,则染色体片段缺失的非糯性玉米的基因型为WW,若非糯性基因在缺失片段上,则染色体片段缺失的非糯性玉米的基因型为WO。假设选取糯性玉米(ww)作为母本,非糯性玉米(WW或WO)作为父本,由于染色体片段缺失的雄配子不育,则F1均为非糯性玉米,无法判断非糯性玉米的基因型是WW还是WO,故应选择非糯性玉米作为母本。选取非糯性玉米(WW或WO)作为母本,糯性玉米(ww)作为父本,若非糯性玉米的基因型为WW,则F1均为非糯性玉米;若非糯性玉米的基因型为WO,则F1中非糯性∶糯性=1∶1,根据F1的表型即可判断非糯性基因是否在缺失片段上。
(3)经证实,控制玉米非糯性基因在缺失片段上,则F1的基因型及比例为Ww∶wO=
1∶1,若F1自由交配, F1产生的雌配子的基因型及比例为W∶w∶O=1∶2∶1, F1产生的雄配子的基因型及比例为W∶w=1∶2,所以F2中基因型为ww的个体所占的比例为(2/4)×(2/3)=1/3。
谢谢大家