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第20讲　染色体变异与育种
[课程导学]
内容要求 3.3.5.举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
与旧教材对比 增：染色体变异的概念。改：①二倍体的概念；②染色体组的概念。淡化：单倍体育种改为小字内容。
考点一　染色体变异
1．染色体数目变异
(1)染色体数目变异的类型
　生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移向异常都可导致染色体数目变异。
(2)染色体组的概念及实例
　基因组≠染色体组。
(3)二倍体、多倍体及单倍体
①二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体。
②多倍体
　二倍体和多倍体强调由受精卵发育而来。
③单倍体
　单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，同源多倍体的单倍体是可育的。
2．染色体结构变异
(1)类型
类型 图像 联会异常 实例
缺失 人的5号染色体部分缺失导致猫叫综合征
重复 果蝇的棒状眼
倒位 人类第9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产
易位 人类慢性粒细胞白血病
　缺失、重复和倒位一般发生在同一条染色体上，易位发生在非同源染色体之间。
(2)结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(　　)
(2)单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组。(　　)
(3)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。(　　)
(4)水稻根尖细胞比花药中的细胞更容易发生基因重组。(　　)
(5)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。(　　)
(6)染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力。(　　)
(7)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
(7)×
1．(必修2 P88相关信息)(1)在被子植物中，约有33%的物种是________。例如，普通小麦、棉、烟草、菊、水仙等。
(2)秋水仙素(C22H25O6N)是从________科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种________。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。
提示：(1)多倍体　(2)百合　植物碱
2．(必修2 P89 探究·实践)秋水仙素和低温诱导染色体数目加倍的原理有什么相似之处？________。
提示：两者诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起染色体数目加倍
3．[必修2 P91 概念检测T1(3)]用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？________，原因是________________________。
提示：不一定　单倍体植株不一定只含一个染色体组，所以用秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体
1．染色体组数目的判定
(1)根据染色体形态判定
细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。
(2)根据基因型判定
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。
(3)根据染色体数和染色体的形态数推算
染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
2．“二看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
3．三种可遗传变异的辨析
(1)染色体结构变异与基因突变的区别
(2)易位与互换的区别
项目 染色体易位 互换
图解
区别 位置 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
原理 染色体结构变异 基因重组
观察 可在显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到
(3)关于变异的“质”和“量”问题：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
突破1 染色体结构变异的类型和结果
核心素养 生命观念
1．(2022·贵州贵阳高三模拟)下图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常
B．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同
C．丙中①过程可能是发生在X染色体和Y染色体的非姐妹染色单体之间的易位
D．丙中①②所示变异都可归类于染色体结构变异
解析：选D。与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1减数分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中①过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中②过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，①②都属于染色体结构变异，C项错误，D项正确。
2．(2022·山东济宁高三模拟)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过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。丙图是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是(　　)
A．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
B．甲图是由于个别碱基的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换的结果
D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中
解析：选D。甲是染色体结构变异中的缺失或重复，乙是染色体结构变异中的易位，都属于染色体结构变异，A错误；个别碱基的增添或缺失属于基因突变，甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变，B错误；四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生互换属于基因重组，而乙图表示染色体易位现象，发生在非同源染色体之间，C错误；甲和乙都发生染色体联会现象，发生在减数分裂Ⅰ前期，丙图同源染色体的非姐妹染色单体之间交换了相应的片段，也发生于减数分裂Ⅰ前期，D正确。
突破2 染色体组及生物体倍性的判断
核心素养 生命观念、科学思维
3．(2022·黑龙江哈尔滨高三模拟)下列有关下图所示细胞中所含的染色体的叙述，正确的是(　　)
A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组
B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
解析：选C。图a细胞处于有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b细胞含有3个染色体组，A错误。如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体；如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体，B错误。图c含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体，C正确。图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由精子或卵细胞发育而成的，D错误。
4．(不定项)(2022·山东济南模拟)为获得果实较大、含糖量高的四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后扦插栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代中有四倍体植株。下列叙述正确的是(　　)
A．秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成
B．“嵌合体”产生的原因是细胞的分裂不同步
C．“嵌合体”产生配子过程中，部分细胞染色体联会紊乱
D．“嵌合体”个体自交也可产生二倍体、三倍体的子代
解析：选ABD。“嵌合体”含有2N细胞和4N细胞，在产生配子过程中，细胞染色体联会正常。
突破3 变异类型的实验探究
核心素养 科学思维、科学探究
5．(2022·山东济宁高三期末)某大豆突变株表现为黄叶，其基因组成为rr。为进行R/r基因的染色体定位，用该突变株作父本，与不同的三体(2N＋1)绿叶纯合体植株杂交，选择F1中的三体与黄叶植株杂交得F2，下表为部分研究结果。以下叙述错误的是(　　)
母体 F2表型及数量
黄叶 绿叶
9 三体 21 110
10 三体 115 120
A.F1中三体的概率是1/2
B．可用显微观察法初步鉴定三体
C．突变株基因r位于10号染色体上
D．三体绿叶纯合体的基因型为RRR或RR
解析：选C。假设R/r基因位于某号染色体上，用该突变株(rr)作父本，与三体绿叶纯合体植株(RRR)杂交，F1为1/2Rr、1/2RRr，选择F1中的三体(RRr)与黄叶植株(rr)杂交得F2，F2为Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即绿叶∶黄叶＝5∶1。根据表格分析，由于该突变株与9 三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈5∶1，该突变株与10 三体绿叶纯合体植株杂交，F2中绿叶∶黄叶≈1∶1，所以R/r基因位于9号染色体上。根据分析可知，F1中三体的概率是1/2，A正确；三体属于染色体数目变异，可用显微观察法初步鉴定三体，B正确；突变株基因r位于9号染色体上，C错误；若R/r基因位于与形成三体有关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RRR，若R/r基因位于与形成三体无关的染色体上，则三体绿叶纯合体的基因型为RR，D正确。
6．(2022·湖北黄冈高三调研)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。据图回答下列问题：
(1)图示果蝇发生的变异类型是____________________。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________________。
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F1雌雄果蝇杂交，则F2中灰身红眼果蝇与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为____________。
(4)以红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：___________________。
结果预测：
Ⅰ.若__________________，
则是环境改变；
Ⅱ.若___________________，
则是基因突变；
Ⅲ.若____________________，
则是减数分裂时X染色体不分离。
解析：(1)正常果蝇体细胞中染色体数为8条，有2个染色体组；图示果蝇均发生个别染色体数目的增加或减少，属于染色体数目变异。(2)基因型为XrXrY的白眼雌果蝇最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子，该果蝇与基因型为XRY的红眼雄果蝇杂交，红眼雄果蝇(XRY)可产生含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇(XrXrY)产生的四种配子结合，后代的基因型分别为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr的个体死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1的基因型为AaXRXr、AaXrY，F1雌雄果蝇杂交，F2中灰身红眼果蝇所占比例为(A_)×(XRXr、XRY)＝，黑身白眼果蝇所占比例为(aa)×(XrXr、XrY)＝，故两者的比例为3∶1。从F2灰身红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为(Aa)×(Aa)×＝；出现白眼的概率为(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为×＝。(4)由题干信息可知，三种可能情况下，M果蝇的基因型分别为XRY、XrY、XrO，因此，本实验可以用M果蝇与多只正常的白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌果蝇全部为红眼，雄果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此其与XrXr杂交，没有子代产生。
答案：(1)染色体数目变异
(2)XrY　Y　XRXr、XRXrY
(3)3∶1　
(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型　Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇　Ⅱ.子代表型全部为白眼　Ⅲ.无子代产生
几种常考产生配子类型的分析方法
注：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为A1A2、a，A1、A2a，A2、A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。　
[原因分析类]
1．体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体，原因是_____________________。
答案：确认是四倍体还是单倍体，必须先看发育起点。若由配子发育而来，则为单倍体；若由受精卵发育而来，则为四倍体
2．三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是_________________________。
答案：西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株
3．二倍体西瓜与四倍体西瓜________(填“是”或“不是”)同一物种，原因是_________________________。
答案：不是　二者杂交的后代不可育
4．已知某植物的宽叶对窄叶为显性，纯种宽叶植株与窄叶植株杂交的后代中，偶然发现一株窄叶个体，原因：
___________________________。
答案：可能是纯种宽叶个体在产生配子时发生了基因突变，也可能是纯种宽叶个体产生的配子中含宽叶基因的染色体片段缺失
5．经检测，珍贵金鱼品种“蓝剑”的性染色体组成为XYY。从生殖细胞形成的角度分析“蓝剑”产生的原因：____________________________。
答案：父本在形成配子的过程中，减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条Y染色体移向细胞同一极
6．对某单体植株的花粉进行离体培养时，发现n－1型配子难以发育成单倍体植株，其原因最可能是______________________。
答案：由于缺少一条染色体，基因组中缺少了某些生长发育所必需的基因(或缺少的染色体上含有某些生长发育所必需的基因，答案合理即可)
[开放思维类]
7．某生物兴趣小组将品系甲与品系乙杂交，F1中出现了一株矮茎豌豆，原因经过初步探究，还需进一步判断发生了基因突变还是染色体变异，可采取的具体判定措施是_______________________。
答案：分别制作F1中高茎和矮茎的分生区细胞临时装片，在显微镜下观察判断染色体的形态和数目
8．有人让某品系的豌豆自交，子代出现了性状分离，且高茎∶矮茎＝35∶1。原因可能是染色体加倍形成了四倍体的豌豆(DDdd)。请设计一个实验方案对该解释加以验证。_____________________________。
答案：让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交，若测交后代性状分离比为高茎∶矮茎＝5∶1，则验证了该解释
考点二　生物变异与育种
1．杂交育种
(1)原理：基因重组。
(2)过程
(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(4)缺点：获得新品种的周期长。
　杂交育种时，首先两个亲本进行杂交的目的是将两个亲本中的控制优良性状的基因集中在F1个体上。
2．诱变育种
3．单倍体育种
(1)原理：染色体(数目)变异。
(2)方法
(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。
(4)缺点：技术复杂。
　花药离体培养≠单倍体育种。
4．多倍体育种
(1)方法：用秋水仙素诱发或低温处理。
(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。
(3)原理
(4)实例：三倍体无子西瓜。
①
②三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。
　可遗传变异≠可育
三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。
(1)四倍体水稻与二倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，稻穗、米粒变小。(　　)
(2)花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。(　　)
(3)转基因技术能让A物种表达出B物种的某优良性状。(　　)
(4)两个亲本的基因型是AAbb和aaBB，要培育出基因型为aabb的后代，最简单的方法是单倍体育种。(　　)
(5)单倍体育种没有生产实践意义，因为得到的单倍体往往高度不育。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×
突破1 多种育种方式的比较
核心素养 科学思维
1．下图为利用物种a的植株(基因型为MmNn)和物种b的植株培育某种多倍体的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．多倍体育种中，秋水仙素和低温均作用于有丝分裂的后期使染色体数目加倍
B．杂种植物细胞内的染色体来自不同物种，一定不含同源染色体
C．图示多倍体的形成过程中，既发生了染色体变异，也发生了基因重组
D．多倍体植株一般表现为果实、种子等器官较大，所以六倍体小麦能够取得高产
解析：选C。多倍体育种中，秋水仙素和低温均作用于有丝分裂的前期，通过抑制纺锤体的形成，使细胞内染色体数目加倍，A错误；若物种b为四倍体，杂种植物细胞内就含有同源染色体，B错误；图示多倍体的形成过程中，杂交形成配子过程中发生了基因重组，染色体加倍发生了染色体数目变异，C正确；多倍体植株一般表现为果实、种子等器官较大，但结实率低，所以六倍体小麦不一定能够取得高产，D错误。
2．(2022·河南郑州高三联考)人工栽培的马铃薯(四倍体)难以出现新品种，而野生型品种的引入极大地丰富了马铃薯的育种资源。下图表示马铃薯新品种(丙)的培育过程。下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中植物甲、植物乙和野生型品种均为二倍体
B．若丙为四倍体，则过程①一定是秋水仙素处理
C．过程①获得的四倍体植物(丙)不一定为纯合子
D．培育马铃薯新品种丙(4N)的原理是多倍体育种
解析：选C。题图中植物甲是由花药发育而来的，为单倍体，A错误；若植物乙为二倍体，过程①可采用秋水仙素或低温处理，使其染色体数目加倍，从而获得丙(四倍体)，B错误；植物乙的基因型可能为纯合的，也可能为杂合的，故经过程①获得的四倍体植物(丙)可能为纯合子或杂合子，C正确；马铃薯新品种丙(4N)的育种过程应用了多倍体育种，其原理是染色体数目变异，D错误。
3．(2022·河南郑州高三一联)油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如下图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．过程①诱发基因突变，可以提高基因突变的频率
B．过程②可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C．过程①②③均发生了基因重组
D．若要缩短育种年限，可将过程③更换为单倍体育种
解析：选C。过程①用γ射线诱发基因突变，其优点是能提高基因突变的频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，A正确；过程②采用的是基因工程技术，其原理是基因重组，该技术的优点之一是可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍，B正确；过程②③均发生了基因重组，过程①的原理是基因突变，C错误；单倍体育种能明显缩短育种年限，因此若要缩短育种年限，在过程②后可进行单倍体育种，D正确。
突破2 生物育种方式的判断
核心素养 科学思维、社会责任
4．(不定项)远缘杂交在育种上的意义很多，如研究物种演化、创造新物种、改良旧物种、创造和利用杂种优势等。下图为甘蓝型油菜与白菜型油菜远缘杂交的过程图，下列分析正确的是(　　)
A．培育白菜型油菜新种的原理有基因重组、染色体变异
B．甘蓝型油菜与白菜型油菜不存在生殖隔离
C．常用秋水仙素人工诱导单倍体苗使其染色体数目加倍
D．将抗虫基因导入白菜型油菜新种的染色体上，培育的转基因油菜种群发生了进化
解析：选ACD。甘蓝型油菜与白菜型油菜杂交的原理是基因重组，从杂种胚获得单倍体苗，单倍体苗再经人工诱导使染色体数目加倍的原理是染色体变异，A正确；甘蓝型油菜与白菜型油菜存在生殖隔离，因为其后代不可育，B错误；常用秋水仙素人工诱导单倍体苗使其染色体数目加倍，C正确；将抗虫基因导入白菜型油菜新种的染色体上，培育的转基因油菜种群有了新基因，基因频率发生了改变，即发生了进化，D正确。
5．(不定项)雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。雄蚕吐丝多，丝的质量好，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。研究发现，幼蚕体色中有斑纹和无斑纹这一对性状分别由Ⅱ号染色体上的A和a基因控制。科学家采用下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决上述问题，下列叙述不正确的是(　　)
A．60Co照射引起的变异是基因突变
B．“限性斑纹雌蚕”的培育过程只应用了诱变育种的方法
C．可以利用上述“限性斑纹雌蚕”与普通无斑纹家蚕杂交来挑选限性斑纹的蚕来养殖
D．变异家蚕减数分裂产生配子时可能会出现异常配对现象
解析：选ABC。从图中观察，A基因是Ⅱ号染色体上的基因，性染色体上没有该基因，经60Co照射后A基因转移到W染色体上，即染色体的某一段片段移接到另一条非同源染色体上，这种变异类型属于染色体结构变异，A错误；由图可知，该实验过程用到了诱变育种和杂交育种，最终获得“限性斑纹雌蚕”，B错误；“限性斑纹雌蚕”与普通无斑纹家蚕杂交，后代含有W染色体的家蚕(雌家蚕)为限性斑纹性状，雄家蚕为无斑纹，所以应选择无斑纹的家蚕来养殖，C错误；变异家蚕发生了染色体结构变异，在减数分裂过程中，染色体的同源区段会发生配对，故变异家蚕可能会出现Ⅱ号染色体上的A基因部分与W染色体上的A基因部分配对的情况，即出现异常配对现象，D正确。
(1)杂交育种与诱变育种
(2)单倍体育种与多倍体育种
　
考点三　低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1．实验原理、步骤与现象
2．实验中的试剂及其作用
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　　 冲洗用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，浸泡经过固定的根尖 解离根尖细胞
质量分数为15%的盐酸　　 与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为药液 解离根尖细胞
清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖，洗去药液
质量浓度为0．01 g/mL的甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有质量浓度为0.01 g/mL的甲紫溶液的玻璃皿中染色 3～5 min 使染色体着色
3.低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验关键
(1)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
(2)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(3)观察时不是所有细胞中染色体数目均已加倍，只有少部分细胞实现“染色体数目加倍”，大部分细胞仍为二倍体分裂状况。
(4)对染色体进行染色用碱性染料，常见碱性染料包括甲紫溶液、醋酸洋红液等。
1．(2022·福建龙岩高三期末)某生物兴趣小组为探究“低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同”进行实验。下列有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料
B．该实验应设置室温条件下、－4 ℃的冰箱中、2%的秋水仙素溶液中3组实验
C．在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目
D．若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，则低温不能诱导细胞染色体数目加倍
解析：选C。选材时，应该选用洋葱根尖可正常分裂的分生组织细胞，A错误；将3组生长状况相同的洋葱根尖分别放入3个培养皿中，其中1号放在室温条件下，2号放在4 ℃的冰箱中，3号放在滴加了2%的秋水仙素溶液中，B错误；低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成，若低温处理结果是大部分细胞染色体数目不变，是因为绝大多数细胞处于分裂间期，D错误。
2．(2022·安徽六安高三月考)探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取50株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到结果如下图所示，下列说法不正确的是(　　)
A．由实验结果可知处理时间会影响多倍体的诱变率
B．因变量是多倍体的诱变率，自变量是秋水仙素处理时间
C．实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，诱导形成多倍体
D．判断是四倍体蓝莓最可靠的方法是观察体细胞分裂中期的染色体数
解析：选B。因变量是多倍体的诱变率，自变量是秋水仙素处理时间和秋水仙素的浓度，B错误。
1．(2021·高考广东卷)白菜型油菜(2n＝20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是(　　)
A．Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组
B．将Bc作为育种材料，能缩短育种年限
C．秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株
D．自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育
解析：选A。白菜型油菜是二倍体，有两个染色体组，植株Bc是由该油菜未受精的卵细胞发育而成的单倍体植株，故成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误。
2．(2020·高考山东卷)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。 若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．过程①需使用纤维素酶和果胶酶处理细胞
B．过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂
C．过程③中常用灭活的病毒诱导原生质体融合
D．耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
解析：选C。由图可知，①为去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体的过程，该过程需用纤维素酶和果胶酶处理细胞，A正确；为了使普通小麦获得中间偃麦草的耐盐性状，需要将中间偃麦草细胞中的染色体断裂，过程②用不同剂量的紫外线照射的目的是断裂中间偃麦草的染色体，B正确；图中过程③为两种原生质体的融合，常用的融合手段为物理法和化学法，灭活的病毒通常用来融合动物细胞，C错误；普通小麦不具有耐盐性状，因此筛选出的耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，D正确。
3．(2021·河北省选择性考试模考)一对同源染色体中有一条发生了倒位，发生倒位的染色体往往不能以直线形式(通常形成一个倒位环)与同源染色体进行配对，如图所示。如果在基因C/c和D/d之间发生了一次交叉互换(假定不发生其他变异)，则减数分裂产生的配子中不可能含有的染色体是(　　)
解析：选B。图中发生了染色体片段的倒位，即发生了染色体结构变异，则产生的配子类型可能为ABCDEF、abedcf、ABCdeba、FEDcf或ABCDEF、abedcf、ABCcf、abedDEF，B项配子中发生基因的缺失，显然B项配子是不可能出现的。
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