第2节 染色体变异
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1．分析基因突变和染色体结构变异的异同。 2.理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念及特点。 3.概述单倍体育种与多倍体育种的原理和过程。
一、基因突变与染色体变异的区别(阅读教材P85)
比较项目
基因突变
染色体变异
变化的实质
染色体某一位点上基因的改变
染色体结构或数目的变异
水平层次
分子水平
细胞学水平
能否用光学显微镜观察
否
能
二、染色体结构的变异(阅读教材P85～P86)
1．类型
①缺失：染色体中某一片段缺失引起变异。
②重复：染色体中某一片段增加引起变异。
③倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起变异。
④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变异。
2．对生物性状的影响
染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
⊙点拨 ①基因突变缺失的是碱基对，缺失后基因数量不变；染色体结构变异缺失的是染色体片段，缺失后基因数量发生改变。
②染色体结构变异中的易位是发生在非同源染色体之间的片段移接，而交叉互换则发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
三、染色体数目的变异(阅读教材P86～P88)
1．染色体数目的变异
2．染色体组
(1)概念
①范围：细胞中一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。
②功能：相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。
(2)图示分析
如图中的雄果蝇体细胞染色体中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y就代表一个染色体组，与其精子中的染色体组成相同。
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3．个体的倍性
(1)二倍体的概念
①发育起点：受精卵。
②染色体组数：两个。
③实例：几乎全部动物和过半数的高等植物。
(2)多倍体
概念
发育起点
受精卵
染色体组数
三个或三个以上
实例
三倍体香蕉、四倍体马铃薯
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
人工
诱导
多倍
体
方法
用低温处理或用秋水仙素处理
处理对象
萌发的种子或幼苗
原理
能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍
(3)单倍体
①概念：由配子发育而来，染色体数和染色体组数是体细胞的一半，即体细胞中含有配子染色体数目的个体。
②特点：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。
③实践应用：利用单倍体植株培育新品种。
a．方法：花药单倍体植株正常纯合子。
b．优点：可明显缩短育种年限。
1．连线——染色体结构变异类型
2．判断
(1)猫叫综合征是人的第5号染色体数目减少引起的遗传病。(×)
分析：猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。
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(2)基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的，都是碱基对的缺失。(×)
分析：基因突变中的缺失是指碱基对的缺失，而染色体结构变异中的缺失是指染色体中某一片段的缺失，会引起基因数目的变化。
(3)染色体结构变异不改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。(×)
分析：染色体结构变异可改变染色体上基因的数目，也可改变基因的排列顺序。
(4)含有三个染色体组的个体就是三倍体。(×)
分析：由受精卵发育而来的，体细胞中含有三个染色体组的个体才是三倍体，若是由配子发育而来的个体则称为单倍体。
(5)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(√)
(6)单倍体的体细胞中不存在同源染色体。(×)
分析：二倍体植物经秋水仙素处理后成为四倍体，其单倍体中则含有同源染色体。
主题一 染色体结构变异
1．基因突变和染色体结构变异的区别
下图，B为DNA分子上的一个基因，而其上为B基因一段的放大部分，结合图示分析基因突变与染色体结构变异区别。
项目
基因突变
染色体结构变异
变化实质
B片段中的4发生
替换、缺失、增添
染色体上的B缺失、
重复、倒位、易位
对象
碱基对
基因
结果
碱基的排列
顺序改变
基因数目或
排列顺序改变
2.结合下图探究基因重组和染色体结构变异的区别
(1)如图①中所示染色体片段的交换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组。
(2)图②所示的染色体片段的交换是发生在非同源染色体之间的交换，属于染色体结构变异。
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判断基因突变和染色体结构变异的方法
(1)从变异的范围看：
基因内部个别碱基对的增添、缺失和替换⇒基因突变，即改变发生于“基因内部”，从而改变了基因结构；“基因”数目或排列顺序的改变⇒染色体结构变异，即改变发生于基因数目或排序，不曾深入基因内部。
(2)从变异的结果看：
(3)从镜检的结果看：基因突变在显微镜下观察不到，而染色体结构变异可通过显微镜观察到。
1．如图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是( )
A．交换、缺失 B．倒位、缺失
C．倒位、易位 D．交换、易位
解析：选C。①过程中F与m位置相反，表示的是染色体的倒位；②过程只有F，没有m，但多出了一段原来没有过的染色体片段，表示的是染色体的易位。
2．下列关于染色体变异和基因突变的主要区别的叙述，错误的是( )
A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加或缺失或位置颠倒等，而基因突变则是DNA分子碱基对的替换、增添和缺失
B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异
C．基因突变一般是微小突变，对生物体影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，对生物体影响较大
D．两者都能改变生物的基因型
解析：选C。染色体结构变异是染色体片段的变化。基因突变是DNA分子碱基对的变化，相比之下基因突变是微小变化，但对生物体的影响不一定小，如突变出致死基因，可能使生物个体死亡。
主题二 染色体组数及生物体倍性的判断
1．染色体组数判断
(1)结合染色体的形态判断：细胞内某形态染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图细胞有四个染色体组。
(2)结合基因型判断：
在细胞或生物体中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图细胞含有四个染色体组。
(3)结合染色体数目和染色体形态数判断：染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数，如图所示共有8条染色体，染色体形态数为4，所以染色体组数为2。
2．生物体倍性的判断
(1)结合下列有性生殖过程，完善下面比较：
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(2)二倍体、多倍体和单倍体的比较
二倍体
多倍体
单倍体
染色
体组
2个
3个或3个以上
1至多个
发育
起点
受精卵
受精卵
配子
植物
特点
正常
果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低
植株弱小，
高度不育
小组讨论
(1)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？
提示：不一定。一个染色体组必须是含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(2)单倍体都表现高度不育吗？为什么？
提示：不一定。单倍体一般是高度不育的，由于减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，但存在特殊情况，如四倍体水稻的花药离体培养得到的单倍体是可育的。
1．对染色体组概念的理解
(1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体的存在。
(2)从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。可依此来判断染色体组的数目。
(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(4)从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。
2．二看法判断单倍体、二倍体和多倍体
一看发育起点；二看体细胞中含有几个染色体组。
(1)配子单倍体
3．如图分别表示四个生物的体细胞，有关描述中正确的是( )
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A．图中是单倍体的细胞有三个
B．图中的丁一定是单倍体的体细胞
C．每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁
D．与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等
解析：选B。判断染色体组是根据每一条染色体形态相同的个数，如甲、乙、丙、丁中分别含有3、3、2、1个染色体组，其中丁图一定是单倍体，而甲、乙、丙可能分别是三倍体、三倍体、二倍体，也可能是单倍体。与乙图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。
4.下列有关水稻的叙述，错误的是( )
A．二倍体水稻含两个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
解析：选D。由受精卵发育而成的植株，细胞内含几个染色体组就是几倍体，因此二倍体水稻细胞内应含两个染色体组；二倍体水稻与四倍体水稻杂交生成的受精卵中含三个染色体组，它发育形成的植株含三个染色体组，叫三倍体；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞内染色体数加倍，二倍体水稻经秋水仙素处理，就可得到四倍体水稻，四倍体水稻的特点是茎秆粗壮，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；二倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体水稻一般是不育的，不可能产生稻穗、米粒。
主题三 低温诱导植物染色体数目的变化
除了秋水仙素能使染色体数目加倍外，低温也能诱导染色体数目的变化。
1．实验原理
用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。
2．实验操作步骤
(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1_cm左右的不定根时，放入冰箱(4 ℃)诱导培养36 h。
(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h，固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
(3)制作装片：按解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(4)观察：先用低倍镜观察，找到视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。
实验中各种液体的作用
(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(质量分数为15%的盐酸和体积分数为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，便于染色。
(5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目和行为。醋酸洋红液或龙胆紫溶液都是碱性染料，都可使染色体着色。
5．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是( )
A．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极
B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
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C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
D．显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变
解析：选D。低温处理植物的分生组织细胞，抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；解离后洋葱根尖经过漂洗可去掉盐酸，有利于染色体着色；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞。
6．下列关于低温诱导植物染色体数目的变化实验的叙述，不正确的是( )
A．用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成
B．洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 ℃冰箱中，诱导36 h
C．卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态
D．装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤
解析：选B。低温诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成；当洋葱根尖长出约1 cm时，才能开始诱导，这样有利于根的形成，而不能剪下，这样会使其失去生命力，卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同， 包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。
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[网络构建]
[关键语句]
1．染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位等几种类型。
2．染色体结构变异可改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。
3．二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组。
4．由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几个染色体组，就是几倍体。
5．单倍体并不一定只含一个染色体组。
6．单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等阶段，能明显缩短育种年限。
7．秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。
[随堂检测]
知识点一 染色体结构变异
1．(2015·高考全国卷Ⅱ)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是( )
A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的
解析：选A。猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名， A项正确。
2．下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于( )
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A．重组和易位 B．易位和易位
C．易位和重组 D．重组和重组
解析：选A。①图表示的是同源染色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。②图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。
知识点二 染色体数目变异
3．已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。下列有关叙述中错误的是( )
A．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
B．它的每个染色体组含7条染色体
C．它的胚乳含3个染色体组
D．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
解析：选C。单倍体的染色体数与该物种配子中的染色体数相同，即21条；每个染色体组的染色体数为42÷6＝7；胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的3倍，即9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。
4．下图表示无子西瓜的培育过程，下列相关叙述中错误的是( )
A．无子西瓜比普通西瓜品质好，产量高
B．四倍体植株所结的西瓜种子即为三倍体种子
C．无子西瓜培育过程中，以二倍体西瓜作母体，四倍体西瓜作父本，可以得到同样的结果
D．培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖
解析：选C。无子西瓜的培育过程中，如果以二倍体西瓜作母本、四倍体西瓜作父本，则得到的三倍体种子所结西瓜的珠被发育成厚硬的种皮，不能达到“无子”的目的。因无子西瓜是三倍体，不能自己繁殖后代，因此需年年制种，但可以通过植物组织培养技术来快速繁殖。
知识点三 低温诱导染色体数目变化的实验
5．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确的描述是( )
A．处于分裂间期的细胞最多
B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似
解析：选C。细胞分裂间期的时间明显长于分裂期，因此在视野中观察到处于分裂间期的细胞最多。低温和秋水仙素都是通过抑制纺锤体的形成来诱导染色体数目加倍，对处于分裂前期的细胞起作用，所以可以观察到二倍体和四倍体的细胞。在高倍显微镜下观察到的有丝分裂细胞，都是被“固定”在特定时期的死细胞，不能观察到从二倍体变为四倍体的过程。
6．某二倍体植物的体细胞中染色体数为24条，基因型为AaBb，这两对基因分别位于两对同源染色体上。请根据图完成问题：
(1)产生的花粉基因型有________种。C处是指用秋水仙素处理，则个体Ⅰ的体细胞中含有________条染色体。
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(2)个体Ⅰ与个体Ⅱ基因组成的重要区别是________________________，个体Ⅱ中能稳定遗传的占________。
(3)若要尽快获得纯种优良(aaBB)的品种，则应采用上图中________(用字母表示)过程进行育种。
解析：(1)由于题干中所给出的基因型为AaBb，含有两对等位基因，所以会产生4种基因型的配子；单倍体幼苗经秋水仙素处理后染色体数目加倍和正常体细胞染色体数目相同。(2)秋水仙素处理后形成的二倍体都是纯合的。经过受精作用会产生AABB、AAbb、aaBB、aabb四种能够稳定遗传的纯合子，占AaBb自交后代的1/4。(3)相比较之下单倍体育种获得的个体全部为纯合子，所以缩短了育种年限。
答案：(1)4 24
(2)个体Ⅰ全部为纯合子 1/4
(3)A、B、C
[课时作业][学生用书独立成册]
1．如下图所示，已知染色体上发生了①～④四种变异，下列相关叙述正确的是( )
A．①～④发生的变异均未产生新基因
B．①～④发生的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变
C．①～④所发生的变异均可在光学显微镜下观察到
D．①②③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④为基因突变
解析：选D。基因突变是指因DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变，染色体结构变异是指染色体的部分片段发生重复、缺失、倒位、易位等变化。据图可知①②③依次为染色体结构变异中的缺失、重复和倒位，④为基因突变。基因突变可以产生新基因，其不能在光学显微镜下观察到。
2．基因突变和染色体变异的一个重要的区别是( )
A．基因突变在光学显微镜下看不见
B．染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的
C．基因突变是可以遗传的
D．染色体变异是不能遗传的
解析：选A。基因突变是基因内部碱基种类、数量、排列次序的变化而引起的生物变异，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色体的变化可在光学显微镜下直接观察到。生物的变异是不定向的，基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。
3．双子叶植物大麻(2N＝20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是( )
A．18＋XY B．18＋YY
C．9＋X或9＋Y D．18＋XX或18＋YY
解析：选D。2N＝20，性别决定为XY型的双子叶植物大麻产生的花药的染色体组成为9＋X或9＋Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染色体加倍后，植株的染色体组成是18＋XX或18＋YY。
4．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是( )
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数第二次分裂中期细胞 ⑤减数第一次分裂后期细胞 ⑥减数第二次分裂后期细胞
A．①②③ B．①③⑤
C．①③⑤⑥ D．①④⑤⑥
解析：选C。有丝分裂后期细胞中有四个染色体组。减数第二次分裂中期细胞中含一个染色体组。
5.右图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是( )
A．染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B．染色体3、6之间的交换属于基因重组
C．控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
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D．果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成
解析：选D。染色体组中不含有同源染色体，1、2染色体是同源染色体，A项错误；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，B项错误；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上，C项错误；由于X、Y染色体在大小、形态方面表现不同，则果蝇基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成，D项正确。
6．下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述，不正确的是( )
A．由合子发育成的生物体，细胞中有几个染色体组就叫作几倍体
B．由配子发育成的生物体，细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体
C．单倍体一般高度不育，多倍体一般茎秆粗壮，果实、种子较大
D．单倍体都是纯种，多倍体等位基因至少有三个
解析：选D。单倍体是由某物种的配子发育成的个体，不一定是纯种，如AAaa的单倍体的基因型有AA、Aa、aa等，其中的Aa为杂种。
7．下图是四种生物的体细胞示意图，A、B两图中的每一个字母代表细胞的不同染色体上的基因，C、D两图代表细胞的染色体组成情况，那么最可能属于多倍体生物的是( )
解析：选D。如果通过基因的数目来判断，在体细胞中，相同的字母(不区分大小写)重复几次，就有几个染色体组；如果通过染色体的形态数来判断，在体细胞中，同样形态的染色体有几条，就有几个染色体组；因此A细胞含有两个染色体组，B细胞只有一个染色体组，C细胞含有两个染色体组，D细胞含有四个染色体组。
8．(2015·高考广东卷)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预实验结果如下表，正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是( )
秋水仙素浓度(g/L)
再生植株(棵)
四倍体植株(棵)
0
48
0
2
44
4
4
37
8
6
28
11
8
18
5
10
9
2
A.0、2、3、4、5、6 B．0、4、5、6、7、8
C．0、6、7、8、9、10 D．0、3、6、9、12、15
解析：选B。预实验主要是为正式实验摸索条件，本题中正式实验的目的是“从获得的再生植株中筛选四倍体植株”，则预实验后所确定的秋水仙素浓度应符合“再生植株数量多，四倍体植株的数量也多”两个条件。从表中数据可以看出，最适秋水仙素浓度在6 g/L左右，故选择的秋水仙素浓度范围为4～8 g/L，在这一浓度范围内设置更小梯度进行正式实验，同时加上浓度为0的空白对照组。
9．如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于( )
A．图a和图b均为染色体结构变异
B．图a为基因重组，图b为染色体结构变异
C．图a为染色体结构变异，图b为基因重组
D．图a和图b均为基因重组
解析：选B。图a显示同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换，应属基因重组，而图b所示为③号染色体的某片段移到②号一非同源染色体上，因此应属染色体结构变异。
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10．普通小麦是六倍体，有42条染色体，科学家们用花药离体培养培育出的小麦幼苗是( )
A．三倍体、21条染色体
B．单倍体、21条染色体
C．三倍体、三个染色体组
D．单倍体、一个染色体组
解析：选B。花药中的花粉是经过减数分裂发育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数减少了一半，含有三个染色体组，而体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体。
11．将二倍体玉米的幼苗用秋水仙素处理，待其长成后用其花药进行离体培养得到了新的植株，下列有关新植株的叙述正确的一组是( )
①可能是纯合子也有可能是杂合子 ②植株矮小不育
③产生的配子中含一个染色体组 ④能形成可育的配子 ⑤体细胞内可以有同源染色体 ⑥一定是二倍体 ⑦一定是单倍体
A．①③④⑤⑥ B．①④⑤⑥
C．②⑦ D．①③④⑤⑦
解析：选D。本题与单倍体育种的过程在步骤上有明显的差异，本题是先用秋水仙素处理，所以使正常的二倍体变为四倍体，四倍体产生的配子中含有两个染色体组，发育成的单倍体植株中含有两个染色体组，所以此时的单倍体是可育的，产生的配子中只含有一个染色体组，该单倍体可能是纯合子也可能是杂合子。
12．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是( )
A．低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化
B．在观察低温处理的洋葱根尖装片时，可以看到细胞中染色体的连续变化情况
C．低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的
D．观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰
解析：选C。洋葱根尖成熟区细胞不再进行细胞分裂。制成的洋葱根尖装片，细胞已经死亡，看到的只是细胞分裂某一时期的瞬间图像，看不到细胞分裂的连续变化情况。低温处理和用秋水仙素处理材料都可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成。用高倍镜观察装片时，应该用细准焦螺旋将物像调清晰。
13.如图是果蝇的染色体图解，请据图回答有关问题：
(1)写出与性别有关的染色体的名称：________。
(2)此果蝇是________倍体，一个染色体组有________条染色体，同一个染色体组里的每条染色体上的DNA分子所携带的遗传信息是________。
(3)图中含有________对同源染色体。
(4)图中含有________条常染色体。
(5)图中含有________条性染色体。
(6)此种果蝇的一个性原细胞进行染色体复制后能产生________个初级性母细胞、________个次级性母细胞、________个生殖细胞。
解析：由X、Y一对异型性染色体的存在判断这是雄性果蝇的染色体组成。其中的X、Y染色体虽然形态、大小不同，但减数分裂中能够配对，故也是一对同源染色体。根据图解还可判断出此果蝇是二倍体，因为其细胞内有两个染色体组，每个染色体组包含4条染色体。同时，由于这4条染色体各不相同，故每条染色体上的DNA分子所携带的遗传信息也各不相同。据图可知，此果蝇共含有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。这只果蝇是雄性，它的1个精原细胞能产生1个初级精母细胞、2个次级精母细胞及4个精子。
答案：(1)X、Y (2)二 4 不同的 (3)4 (4)6
(5)2 (6)1 2 4
14．下图是两种由受精卵发育成生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请根据图回答问题：
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(1)甲是________倍体生物，乙是________倍体生物。
(2)甲的一个染色体组含有________条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有________个染色体组。
(3)图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配，其F1最多有________种表现型
解析：由受精卵发育成的生物，体细胞内含几个染色体组，就为几倍体。图甲中相同形状的染色体有四条，则含四个染色体组，为四倍体生物，每个染色体组含三条染色体。由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有2个染色体组。图乙中相同形状的染色体有两条，则含两个染色体组，为二倍体生物，基因型为AaBbCc，与aabbcc的个体交配，F1表现型最多有2×2×2＝8(种)
答案：(1)四 二 (2)3 2 (3)8
15．将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1植株再进一步做如下图解所示的处理(甲与乙杂交→丙)，请分析回答下列问题：
AA×aa→F1
(1)乙植株的基因型是________，属于________倍体。
(2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于________倍体，其基因型及其比例是________________________________________________________________________。
(3)丙植株的体细胞中有________个染色体组，基因型有________种。
解析：AA和aa的两个植株杂交得到F1，其基因型为Aa，再经秋水仙素处理，得乙植株的基因型为AAaa，属于四倍体。乙植株的花粉直接培育出的后代为单倍体，乙植株AAaa产生花粉时A与A、A与a或a与a分离，再两两结合，形成的配子AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，发育成的单倍体也是这样。甲与乙杂交→丙，甲产生A、a两种配子，乙产生AA、Aa与aa三种配子，两两结合发育成丙植株的基因型为AAA、AAa、Aaa、aaa 4种，有3个染色体组。
答案：(1)AAaa 四 (2)单 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1
(3)3 4
16．下图为普通小麦(异源六倍体)的形成过程示意图。据材料分析有关问题：
(1)试分析甲、丁的染色体组数及可育性：
甲________、________；丁________、________。
(2)在A、C过程(使染色体数目加倍)中常用的方法有：
物理方法：________________；
化学方法：________________。
解析：(1)一粒小麦和山羊草均为二倍体2n＝14，是两个不同的物种。甲为二者杂交的子代，双亲分别为子代提供1个染色体组，甲为异源二倍体，没有同源染色体，因此不可育。二粒小麦和另一种山羊草也是两个不同的物种，前者为四倍体4n＝28，后者为二倍体2n＝14，二者杂交子代丁含有三个来源不同的染色体组，减数分裂时不能产生正常的配子，所以不可育。
(2)低温处理、秋水仙素处理都可通过抑制纺锤体的形成，诱导植物细胞内染色体数目加倍，通过细胞融合，也会导致重组细胞中的染色体数目加倍。
答案：(1)二组 不育 三组 不育
(2)低温处理 秋水仙素处理
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