高中生物第1单元遗传与变异的细胞学基础第2章染色体变异对性状的影响第1节染色体数目变异对性状的影响学案中图版必修2 20页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第二章 染色体变异对性状的影响 第一节 染色体数目变异对性状的影响 1．简述染色体组、单倍体、二倍体的概念，了解单倍体的特点及其在育种上的意义。(重 难点) 2．简述多倍体的概念、形成原因及其特点。(重点) 3．了解人工诱导多倍体在育种上的应用和成就。 染 色 体 数 目 与 染 色 体 组 1．染色体组 (1)形态和功能互不相同的非同源染色体。 (2)含本物种一整套遗传信息，共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。 2．二倍体 发育起点 受精卵 染色体组数 体细胞中含有两个染色体组 实例 几乎全部动物和过半数的高等植物 3.单倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 4．人类染色体组成 常染色体：22 对 性染色体 1对 男性：XY 女性：XX [合作探讨] 探讨 1：依据人体的染色体组成，你能推测人类卵细胞和精子中常染色体及性染色体状 况吗？ 提示：卵细胞：22 条常染色体＋X 性染色体，精子：22 条常染色体＋X(或 Y)性染色体。 探讨 2：请你推测孩子的性别取决于父方还是母方？ 提示：取决于参与受精的精子是含 X 染色体，还是含 Y 染色体，前者形成的受精卵为 XX，发育为女孩，后者形成的受精卵为 XY，发育为男孩。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 探讨 3：一个染色体组中有同源染色体吗？ 提示：没有，一个染色体组实质是指控制某种生物生长和发育、遗传、变异的一组非同 源染色体。 [思维升华] 1．一个染色体组所含染色体的三大特点 (1)一个染色体组中不含有同源染色体。 (2)一个染色体组中所含有的染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因)。 2．染色体组数目的三类常用判断方法 (1)据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相 同的染色体 a中有 4 条，b 中有 3 条，c 中两两相同，d 中各不相同，则可判定它们分别含 4 个、3个、2 个、1 个染色体组。 (2)根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组。染色体组数＝ 染色体数目 染色体形态数 。 (3)根据细胞分裂图像判断：以二倍体、生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目图示 中的染色体组数。如图所示： ①减数第一次分裂前期，染色体 4 条，二倍体、生殖细胞中染色体 2 条，每个染色体组 有 2 条染色体，该细胞中有 2个染色体组。 ②减数第二次分裂前期，染色体 2条，生殖细胞中染色体 2条，每个染色体组有 2条染 色体。该细胞中有 1个染色体组。 ③减数第一次分裂后期，染色体 4条，生殖细胞中染色体 2条，每个染色体组有 2条染 色体。该细胞中有 2个染色体组。 ④有丝分裂后期，染色体 8条，生殖细胞中染色体 2 条，每个染色体组有 2条染色体， 该细胞中有 4 个染色体组。 (4)举例：雄果蝇染色体组成如下 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 1．如图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是( ) 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代表的生物可能是单倍体，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 【解析】 本题考查对染色体组数及生物倍性的判断，意在考查考生的理解能力及识图 分析能力。①所示的细胞有 2 个染色体组，每个染色体组含 4条染色体，若它是由受精卵发 育而来的个体的体细胞，则代表的生物是二倍体；②所示的细胞有 3 个染色体组，每个染色 体组含 2 条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表的生物是三倍体；③ 所示的细胞有 4个染色体组，每个染色体组含 2 条染色体，若它是由配子发育而来的个体的 体细胞，则代表的生物是单倍体；④所示的细胞有 1个染色体组，每个染色体组含 4 条染色 体，它代表的生物可能是单倍体。 【答案】 B 2．下列均属于单倍体的一组是( ) ①蜜蜂中的雄蜂 ②白蚁中的雄蚁 ③无子西瓜 ④具有三个染色体组的普通小麦 ⑤具有一个染色体组的玉米 ⑥具有两个染色体组 的豌豆 A．①②④⑤ B．②③④⑤ C．①③④⑥ D．①②④⑥ 【解析】 本题考查单倍体的相关知识，意在考查考生的理解能力。单倍体是指体细胞 中含有本物种配子染色体数目的个体。蜜蜂中的雄蜂、白蚁中的雄蚁是由未受精的卵细胞发 育而成的；无子西瓜为三倍体；普通小麦为六倍体，其配子中有三个染色体组；玉米是二倍 体，其配子中有一个染色体组；豌豆是二倍体，其体细胞中含有两个染色体组。 【答案】 A 染 色 体 数 目 变 异 对 性 状 的 影 响 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 1．染色体数目变异的类型 (1)整倍性改变：染色体数目变化是完整染色体组的改变。 (2)非整倍性改变：染色体数目是增减个别染色体所致。 (3)类型举例： ①整倍性改变 单倍体：在二倍体的基础上减少一个染色体组 三倍体：在二倍体基础上增加一个染色体组 多倍体：含有三个或三个以上染色体组的个体 ②非整倍性改变：如单体、缺体、三体、双三体、四体等。 2．多倍体成因及特点 (1)染色体组数：三个或三个以上。 (2)植株特点 ①优点：茎秆粗壮、叶片及其上气孔明显增大、种子和果实等也大一些。 ②缺点：也有可能出现一些不良反应，如叶子皱缩、分蘖减少、生长缓慢、育性降低等。 (3)形成原因： 染色体完成复制后，由于某种因素(如温度骤变，某些化学物质影响等)使得染色体不能 正常移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。 3．单倍体成因及特点 (1)染色体组数：一个或多个。 (2)形成原因：通常由未受精的卵细胞或精子发育而成。 (3)特点：单倍体植株一般表现出个体矮小、生活力较弱，高度不育等现象。 [合作探讨] 探讨 1：三体与三倍体分别含几个染色体组？ 提示：三倍体含三个染色体组，而三体只含 2个染色体组，只是其中某种形态的染色体 有 3 条。 探讨 2：单倍体一定含 1个染色体组，对吗？ 提示：不对，只要由配子发育而来，不论其含几个染色体组均是单倍体。 [思维升华] 1．单倍体、二倍体和多倍体的比较 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 2.“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体 1．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中不正确的是( ) 【导学号：73730008】 A．一个染色体组中不含同源染色体 B．由受精卵发育而成的个体，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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 【解析】 除了使用秋水仙素之外，还可以在低温条件下得到多倍体。 【答案】 D 2．如图表示某些植株的体细胞，请据图回答问题： (1)肯定是单倍体的是________图，它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。 (2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图，判断的理由是_________。 (3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是____图。 (4)如图 C 图植株是由甲植株的卵细胞直接发育形成的，那么 C图植株是________倍体， 形成它的甲植物是________倍体，甲植株有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含 ________个染色体组。 【解析】 (1)A、B、C、D 四图中依次含有的染色体组数是 3、2、2、1，含有一个染色 体组的一定是单倍体。(2)染色体组数大于等于三的植株茎秆较粗壮，染色体组数为奇数的 植物在减数分裂时会联会紊乱，不能产生生殖细胞，也就不能产生种子。(3)由受精卵发育 而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，所以 B、C 图表示的是二倍体细胞。(4) 由卵细胞直接发育形成的是单倍体，单倍体细胞中含有两个染色体组，则原体细胞中含有四 个染色体组，是四倍体。胚乳是由受精极核发育而来的，含有六个染色体组。 【答案】 (1)D 二 (2)A 含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而产生 不可育的配子，因此，不能产生种子 (3)B、C (4)单 四 六 染 色 体 数 目 变 异 在 实 践 中 的 应 用 1．单倍体育种 (1)方法：花药离体培养。 (2)过程：花药离体培养→单倍体植株→人工诱导染色体加倍→正常生殖的纯合体。 (3)优点：明显缩短育种年限。 2．多倍体育种 (1)方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 (2)优点：培育的植株抗逆能力强、穗大、子粒蛋白含量高，生长优势强。 [合作探讨] 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 探讨 1：单倍体育种是不是等于花药离体培养？ 提示：单倍体育种不等于花药离体培养。单倍体育种获得的几乎都是纯合体，且有几个 染色体组就是几倍体，而花药离体培养得到的都是单倍体，仅是单倍体育种的一个步骤。 探讨 2：单倍体育种时，常采用哪种方法人工诱导染色体加倍？应怎样处理？ 提示：单倍体育种过程中，常用秋水仙素人工诱导染色体加倍，处理材料应为“幼苗” 而不是“萌发的种子”，因为单倍体往往不育，不能结出种子。 探讨 3：人工诱导多倍体为何要处理萌发的种子或幼苗？ 提示：萌发的种子或幼苗的植物细胞有丝分裂旺盛，易于诱导染色体数目的加倍。 [思维升华] 1．单倍体育种流程 切不可将“花药离体培养”看作“单倍体育种”的全部，前者仅是后者的“手段”之 一，经其处理获得的“单倍体幼苗”是“高度不育”的，本身在生产上无价值，故必须再经 “人工诱导染色体加倍”(如用秋水仙素处理)后，方可变成“可育”、“纯合”的目标品种。 2．多倍体育种 (1)原理： (2)三倍体无子西瓜的培育过程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 (3)注意问题 ①两次传粉 第一次传粉是为了进行杂交获得三倍体种子 第二次传粉是为了提供生长素刺激子房发育 成果实 ②秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为 两个染色体组。 ③四倍体植株上结的西瓜，只有胚细胞内含有三个染色体组。 ④三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能 产生正常配子。 1．如图是三倍体无子西瓜培育过程的部分图解，在无子西瓜的培育过程中，接受花粉 的植株是( ) A．甲 B．乙 C．甲和丙 D．丙 【解析】 培育无子西瓜时，首先用秋水仙素将二倍体母本处理为四倍体(甲植株)，然 后授以二倍体的花粉，所得种子为三倍体，三倍体种子种下去即是三倍体植株(丙植株)，由 于三倍体植株减数分裂时联会紊乱，所以无法形成正常的配子，但此时可以授以二倍体的花 粉刺激三倍体植株的子房发育成果实。 【答案】 C 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 2．三倍体无子西瓜培育原理及流程如图所示： (1)无子西瓜的培育方法叫________，其理论基础是________。秋水仙素的作用是 ________________________________________________。 (2)四倍体植株授以二倍体西瓜的花粉，所结果实各个部分的染色体组数目是：果皮 ________，种皮___________________，胚________，胚乳________。 (3)三倍体植株应授以二倍体植物成熟的花粉，其目的是_______________。 (4)从变异的原因及变异的种类看，无子西瓜是________________。 (5)三倍体西瓜产量高，果实无子，含糖量提高 10%左右，这些事实说明染色体组倍增 变化的意义在于___________________________。 【解析】 无子西瓜的培育是染色体变异的应用，是利用秋水仙素抑制纺锤体的形成， 从而使细胞内的染色体数目加倍。利用二倍体给四倍体进行授粉，在四倍体上结出西瓜，此 西瓜的果皮和种皮均是由母本体细胞发育而成，均有 4个染色体组，胚是受精作用的产物， 应有 3个染色体组，胚乳是由母本提供的两个极核，父本提供的一个精子，形成受精极核发 育而来的，所以共有 5 个染色体组。 【答案】 (1)多倍体育种 染色体变异 抑制有丝分裂过程中纺锤体的出现，从而使 染色体数目加倍 (2)4 4 3 5 (3)刺激子房发育成无子果实 (4)染色体变异引起的可遗传变异 (5)促使基因效应增强 制 作 并 观 察 根 尖 染 色 体 加 倍 的 装 片 (实 验) 1．实验原理 低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向两极，细胞不 能分裂成两个子细胞，导致细胞内染色体数目加倍。 2．实验步骤、现象 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 观察 先低倍镜：根据细胞特点找到分生区的细胞， 找到染色体数目变异的细胞 后高倍镜：观察一个细胞中染色体数目， 比较不同细胞中的染色体数目 3．实验结论 适当低温可以诱导细胞中染色体数目加倍。 4．低温诱导的优点 低温的作用与秋水仙素的作用基本相似，即作用于细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。 与秋水仙素相比，低温条件容易创造和控制，成本低，对人体无害，易于操作。 5．显微镜观察的不足 由于显微镜观察到的是一个平面，而细胞是一个立体结构，观察时染色体之间可能相互 重叠，因此只能观察到染色体数目的增加，增加的具体数目不容易确定。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 6．其他注意事项 (1)根尖分生区在尖端，剪取根尖不能太长。 (2)加盖玻片时，注意防止产生气泡。 (3)用显微镜观察时，要遵循“先低后高”的原则。 (4)观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。可选择不重叠或重叠较少的 部位观察。 (5)可以设置梯度温度分组进行培养，探究不同温度对染色体数目变化的影响。 1．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粒分裂，使子染色体不能分别移向两极 B．解离：体积分数为 70%的酒精溶液或浓酒精与浓硫酸混合液都可以使洋葱根尖解离 C．染色：龙胆紫染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 【解析】 低温诱导染色体加倍的原理：抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向 两极；体积分数为 70%的酒精为保存液，体积分数为 95%的酒精溶液＋体积分数为 98%的浓 硫酸溶液(1∶1)为解离固定液。低温诱导染色体加倍的时期是前期，大多数细胞处于 间期；龙胆紫染液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。 【答案】 C 2．研究表明：温度骤变以及秋水仙素等理化因素都会使植物细胞染色体数目加倍。某 同学为验证低温能诱导洋葱(2N＝16)根尖细胞染色体数目加倍，开展了相关的研究。请分析 回答： (1)实验原理：低温处理根尖细胞，能够抑制________期________的形成，以致染色体 不能移向两极，细胞也不分裂。 (2)材料用具：洋葱、冰箱、______(显微操作器材)，解离液和碱性染料等。 (3)方法步骤： ①培养洋葱根尖，待不定根长至 1 cm 左右时，在冰箱的低温室内(4 ℃)诱导培养 40 h； ②制作装片：解离→保存→________→染色→制片； ③显微观察并绘图：该同学用低倍镜能清楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，最可 能的原因是_____________________。 (4)计数：若常温下的装片中，分裂期细胞占细胞总数的 10%，细胞周期总时间为 20 h， 则分裂间期经历______h；该实验中处于分裂中期的细胞含有_______条染色体。 【解析】 (1)低温能抑制纺锤体的形成，洋葱根尖进行有丝分裂，故为有丝分裂的前 期。(2)显微镜操作的器材不能只考虑显微镜，制作临时装片一定要有载玻片、盖玻片等。 (3)步骤②依据观察植物细胞有丝分裂实验中装片制作步骤来回答。而步骤③，低倍镜能清 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 楚观察到细胞，但不能顺利换上高倍镜，可见显微镜本身没有问题，可能是装片的问题导致 焦距不合适。 (4)依据处于某时期的细胞数与该时期时间长短成正相关来计算。后一问要 注意的是在 4 ℃下诱导培养 40 h，不一定每个细胞都发生了染色体数目的加倍，故染色体 数目有的是 16，有的是加倍后的 32。如果能看到 32 条染色体，可能是这个细胞第一次分裂 过程中，受到低温影响，染色体已经加倍，加倍后的细胞(4N＝32)在第二次分裂中期染色体 有 32 条。 【答案】 (1)有丝分裂前 纺锤体 (2)显微镜、盖玻片、载玻片 (3)漂洗 将装片 的盖玻片放在了下面 (4)18 16 或 32 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 D．染色体组在减数分裂过程中消失 【解析】 根据染色体组的概念可知，染色体组中无同源染色体。在减数分裂的过程中 同源染色体分离，但染色体组不会消失。 【答案】 A 2．下列各图为不同细胞中的染色体示意图，下列有关叙述正确的是( ) A．甲代表的生物一定是二倍体，其每个染色体组含一条染色体 B．乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含两条染色体 C．丙代表的生物一定是二倍体，其每个染色体组含三条染色体 D．丁代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体 【解析】 甲、丙可能是二倍体，也可能是四倍体生物产生的单倍体。乙代表的生物可 能是三倍体，不可能是二倍体，故 A、B、C项均错误。 【答案】 D 3．已知普通小麦是六倍体，含有 42 条染色体。下列有关普通小麦的叙述中，不正确的 是( ) A．它的单倍体植株的体细胞中含有 21 条染色体 B．它的每个染色体组中含有 7 条染色体 C．它的胚乳中含有 3 个染色体组 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 D．离体培养它的花粉，产生的植株表现为高度不育 【解析】 单倍体虽然有时会含有 2 个或多个染色体组，但因为它是由配子发育而来的， 统称为单倍体。单倍体的染色体数与该物种的配子中的染色体数相同，即 21 条。每个染色 体组的染色体数目为 42÷6＝7(条)。胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的 3 倍， 即 9 个染色体组。离体培养它的花粉，所得到的植株含有 3 个染色体组，因此高度不育。 【答案】 C 4．普通小麦的卵细胞中有三个染色体组。用这种小麦的胚芽细胞、花粉分别进行离体 培养，发育成的植株分别是( ) 【导学号：73730009】 A．六倍体、单倍体 B．六倍体、三倍体 C．二倍体、三倍体 D．二倍体、单倍体 【解析】 胚芽细胞为体细胞，培育成的个体为六倍体，花粉细胞为生殖细胞，培育成 的个体为单倍体。本题极易将该花粉植株当作三倍体而误选 B。 【答案】 A 5．如图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题。 (1)图 A 所示是含________个染色体组的体细胞。每个染色体组有________条染色体。 (2)图 C 所示细胞为体细胞，则其所在的生物是________________倍体，其中含有 ________对同源染色体。 (3)图 D 表示一个有性生殖细胞，这是由______倍体生物经减数分裂产生的，内含______ 个染色体组。 (4)图 B 若表示一个有性生殖细胞，它是由________倍体生物经减数分裂产生的，由该 生殖细胞直接发育成的个体是______倍体。每个染色体组含________条染色体。 (5)图 A 细胞在有丝分裂的后期包含________个染色体组。 【解析】 图 A 中染色体是两两相同的，故含有两个染色体组，并且每个染色体组中有 两条染色体；图 B 中染色体每三条是相同的，故含有三个染色体组；由配子直接发育成的生 物个体，称为单倍体；图 C中染色体两两相同，故有两个染色体组，每个染色体组中有三条 染色体，共有三对同源染色体；图 D 中染色体形态、大小各不相同，则只有一个染色体组。 【答案】 (1)两 两 (2)二或单 三 (3)二 一 (4)六 单 三 (5)四 学业分层测评(三) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．对染色体组的下列表述和实例中不正确的是( ) A．一组完整的非同源染色体 B．通常是指二倍体生物的一个配子中的染色体 C．人的体细胞中有两个染色体组 D．普通小麦的花粉细胞中有一个染色体组 【解析】 普通小麦是六倍体，其花粉细胞中有三个染色体组。 【答案】 D 2．已知普通小麦体细胞染色体数目为 42，染色体组数为 6，一个染色体组中的染色体 数和生殖细胞中的染色体组数应是( ) A．8 和 2 B．4 和 2 C．7 和 3 D．42 和 21 【解析】 42÷6＝7，每个染色体组应含 7 条染色体，生殖细胞染色体组数目减半，应 为 6÷2＝3(个)，故选 C。 【答案】 C 3．低温和秋水仙素均可诱导染色体数目变化，前者处理优越于后者处理，具体表现在 ( ) ①低温条件易创造和控制 ②低温条件创造所用的成本低 ③低温条件对人体无害，易 于操作 ④低温能诱导染色体数目加倍而秋水仙素不能 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 【解析】 秋水仙素有剧毒，对人体有害；浓度不易控制；价格昂贵成本高。秋水仙素 能通过抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍。 【答案】 A 4．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，则韭菜是( ) 【导学号：73730010】 A．二倍体 B．四倍体 C．六倍体 D．八倍体 【解析】 韭菜体细胞中的 32 条染色体有 8 种形态结构，说明每种形态的染色体有 4 条，所以含有 4个染色体组，韭菜为四倍体。 【答案】 B 5．用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 对，形成 12 对染色体，且每对形态互不相同，据此现象可推知产生花药的马铃薯是( ) A．二倍体 B．三倍体 C．四倍体 D．六倍体 【解析】 首先必须理解单倍体的概念和特点：单倍体是由本物种配子直接发育成的个 体，但本物种的配子不一定只有一个染色体组，可以是两个，甚至多个；其次必须明确在减 数分裂过程中两两配对的染色体一定是同源染色体。本题中由于单倍体马铃薯在进行减数分 裂时可观察到 12 对同源染色体，且每对之间形态不同，可见发育成该单倍体的配子中含有 两个染色体组，故原母本体细胞中有四个染色体组，为四倍体。 【答案】 C 6．双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，含一对性染色体 XY，若将其花药离体培养， 将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成是( ) A．18＋XX 或 18＋XY B．18＋XX 或 18＋YY C．18＋XX D．18＋XY 【解析】 花药的离体培养，实际上就是利用花药中的花粉粒单独发育形成植株，而花 粉粒是花药中的花粉母细胞经减数分裂产生的。由已知条件知，大麻为二倍体植物，且体细 胞中含 20 条染色体，性别决定为 XY 型，因此经减数分裂产生的花粉粒所含的染色体为 9＋ X或 9＋Y，经花药离体培养产生的单倍体中所含的染色体为 9＋X 或 9＋Y。经秋水仙素处理 后，使细胞内的染色体加倍，所以 9＋X或 9＋Y 的幼苗经秋水仙素处理后细胞中的染色体增 加为 18＋XX 或 18＋YY。 【答案】 B 7．正常玉米体细胞中有 20 条染色体，它的单倍体体细胞有丝分裂后期的染色体数是 ( ) A．10 B．20 C．30 D．40 【解析】 正常体细胞含 20 条染色体，则其单倍体体细胞中含有 10 条染色体，在有丝 分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，为 20。 【答案】 B 8．某植物的一个体细胞如图所示，Aa、Bb、Cc 代表三对同源染色体。将该植物的花粉 进行离体培养后，共获得了 n株幼苗，其中染色体组成为 aabbcc 的个体约有( ) A．n/4 株 B．n/8 株 C．n/16 株 D．0 株 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 16 【解析】 由细胞图示可知，该植物体细胞有三对同源染色体。则雄性个体通过减数分 裂产生的花粉(或由其发育成的幼苗)的染色体组成中只含成对同源染色体中的一个，即不会 出现染色体组成为 aabbcc 的个体。 【答案】 D 9．在培育三倍体无子西瓜过程中，收获三倍体种子是在( ) A．第一年、二倍体母本上 B．第一年、四倍体母本上 C．第二年、三倍体母本上 D．第二年、二倍体母本上 【解析】 在培育三倍体无子西瓜过程中，第一年四倍体植株作母本与二倍体杂交，种 子为三倍体，故选 B。 【答案】 B 10．下图是各细胞中所含染色体的示意图，据图回答下列问题： (1)图中可表示二倍体生物体细胞的是________；可表示三倍体生物体细胞的是 ________；可表示单倍体生物体细胞的是________；肯定表示单倍体细胞的是________。 (2)若 A、B、D 分别表示由受精卵发育而成的生物体的体细胞，则 A、B、D 所代表的生 物体分别为__________________。 (3)若 A、B、D 分别表示由未受精的卵细胞发育而成的生物体细胞，则 A、B、D 所代表 的生物体分别为_________________________。 (4)每个染色体组中含有 2 条染色体的细胞是____________。 (5)C 细胞中同源染色体的数目是________。 (6)若图 D 表示一个含 4条染色体的有性生殖细胞，它是由________倍体个体的性原细 胞经________后产生的。该生物的体细胞中每个染色体组含有________条染色体。 【解析】 若是由受精卵发育而来的个体，则含有几个染色体组就叫几倍体；若是由配 子直接发育而来的个体，则不论含几个染色体组都叫单倍体。只含一个染色体组一定是单倍 体。 【答案】 (1)A B ABCD C (2)二倍体、三倍体、四倍体 (3)单倍体、单倍体、单倍体 (4)B (5)0 (6)八 减数分裂 1 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 17 [能力提升] 11．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝 麻( ) A．与原来的二倍体芝麻相比，体细胞中有四个染色体组 B．产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应 C．产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育 D．将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体 【解析】 四倍体产生的配子含有两个染色体组，是有同源染色体的，含有本物种生长 发育所需要的全部遗传物质，是有遗传效应的；单倍体是由配子发育来的个体，秋水仙素处 理单倍体幼苗获得个体，为多倍体(或二倍体)；四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的 芝麻是单倍体，用花药进行离体培养长成的植物，属于单倍体。 【答案】 A 12．如图表示无子西瓜的培育过程： 根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是( ) A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 B．四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有 4 个染色体组 C．无子西瓜既没有种皮，也没有胚 D．四倍体西瓜的根细胞中含有 2 个染色体组 【解析】 秋水仙素抑制纺锤体的形成，是在有丝分裂的前期；四倍体西瓜的果皮是由 子房壁发育而成的，来自母本，应含有 4 个染色体组；无子西瓜是由于不能产生正常配子， 所以不能形成受精卵，而种皮来自于母本，所以有种皮，而没有胚；由于植株的地下部分没 有经秋水仙素处理，细胞中仍含有 2 个染色体组。 【答案】 C 13．下列有关“一定”的说法正确的是( ) ①生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组 ②经花药离体培养得 到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合体 ③体细胞中含有两个染色体组的个 体一定是二倍体 ④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体 A．全部正确 B．①④ C．③④ D．全部不对 【解析】 如果此生物体是二倍体，其生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色 体组，如果是四倍体，则配子中含两个染色体组。如果单倍体中还有等位基因，则经秋水仙 素处理后得到的是杂合体。如果生物体是由受精卵发育而来的，而且体细胞中含有两个染色 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 18 体组的个体一定是二倍体。由配子不经过受精作用，直接发育而成的生物个体，叫单倍体。 【答案】 D 14．下图为八倍体小黑麦培育过程图解(A、B、D、R表示染色体组)。请回答： (1)普通小麦的配子中含________个染色体组，黑麦的配子中含________个染色体组， 杂交后代含____________________个染色体组。 (2)普通小麦与黑麦的杂交后代不育的原因是________________________，还必须用 ________使染色体数目加倍，这样才能培育出八倍体小黑麦。 (3)普通小麦的体细胞中含有 42 条染色体，黑麦的体细胞中含有 14 条染色体，这样普 通小麦的每个染色体组中含有________条染色体，八倍体小黑麦的体细胞中含有________ 条染色体。 【解析】 普通小麦的体细胞中含有 6 个染色体组，经减数分裂产生的配子中含有 3 个染色体组。普通小麦与黑麦杂交的后代含有 4 个染色体组，但这 4 个染色体组中的染色体 都是来自不同的物种，没有同源染色体，减数分裂过程中染色体联会紊乱，不能形成正常的 配子，故 F1是不育的。 【答案】 (1)3 1 4 (2)减数分裂形成配子时，染色体联会紊乱 秋水仙素 (3)7 56 15．(2015·江苏高考)中国水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)是传统观赏花卉， 由于其高度不育，只能进行无性繁殖，因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原 因，有研究者开展了染色体核型分析实验，先制作了临时装片进行镜检、拍照，再对照片中 的染色体进行计数、归类、排列，主要步骤如下： 【导学号：73730011】 请回答下列问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 19 (1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是______________。 (2)实验过程中用 1 mol·L－1 HCl 解离的目的是______。 (3)该实验采用卡宝品红作为染色剂，与卡宝品红具有相似作用的试剂有______(填序 号)。 ①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液 ③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液 (4)镜检时，应不断移动装片，以寻找处于______期且染色体______的细胞进行拍照。 (5)由下图核型分析结果，得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是______。 (6)为了进一步验证上述推论，可以优先选用______(填序号)作为实验材料进行显微观 察。 ①花萼 ②花瓣 ③雌蕊 ④花药 ⑤花芽 【解析】 (1)本实验研究的是水仙细胞的染色体核型，最好选择处于分裂中期的细胞 进行染色体观察，实验材料选取水仙新生根尖，是因为新生根尖分生区细胞分裂旺盛。 (2)实验过程中需要制作水仙新生根尖的临时装片，用 1 mol·L －1 HCl 解离的目的是使 组织细胞相互分离。 (3)制作临时装片过程中，染色的目的是使染色体(或染色质)着色，常用染色液除卡宝 品红外，还有龙胆紫溶液和醋酸洋红液。 (4)光学显微镜下观察细胞中的染色体形态和数目的最佳时期是有丝分裂中期。视野中 观察到的细胞数量有限，而且处于有丝分裂中期的细胞较少，因此，镜检时要不断移动装片， 根据有丝分裂中期细胞的特点，从中挑选染色体分散良好的中期细胞进行拍照。 (5)从图中水仙染色体核型可以看出，水仙的体细胞中含有三个染色体组，应属于三倍 体(3N＝30)植物。水仙在开花期间进行减数分裂的过程中出现同源染色体联会紊乱现象，极 难产生含有完整染色体组的可育配子，所以中国水仙只开花不结实。 (6)通过直接显微观察能进行减数分裂的生物材料，可以进一步验证上述推论。在提供 的生物材料中，花萼、花瓣、花芽都不能进行减数分裂，雌蕊子房里的胚珠内与雄蕊的花药 内都有减数分裂发生。观察减数分裂使用的材料最好是雄性生殖器官(雄蕊)，因为其雄配子 多，容易观察。植物雌蕊进行减数分裂的细胞数目很少，用它们作为实验材料，不容易找到 正在进行减数分裂的细胞。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 20 【答案】 (1)新生根尖分生区细胞分裂旺盛 (2)使组织细胞相互分离 (3)②③ (4) 中 分散良好 (5)中国水仙是三倍体，减数分裂时同源染色体联会紊乱，不能产生正常生 殖细胞 (6)④