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第2节基因重组 染色体变异,|预知概念|,一、基因重组,(1)概念 发生的过程：生物体进行的过程中。 实质：控制的基因的重新组合。,有性生殖,不同性状,(3)基因重组意义 基因重组是 的重要来源之一，对具有重要意义，能产生新的。,非等位基因,交叉互换,生物变异,生物进化,基因型,二、染色体结构变异 1.类型(连线),2.结果排列在染色体上的基因的_或_发生改变，而导致_。 3.对生物体的影响大多数对生物体是_ ，有的甚至会导致生物体_。 三、染色体数目变异 1.染色体组 (1)范围：细胞中一组_，在形态和功能上各不相同。 (2)功能：共同控制生物体的_。,数目,排列顺序,性状的变异,不利的,死亡,非同源染色体,生长、发育、遗传和变异,2.二倍体和多倍体 (1)概念：,(2)多倍体的特点：_粗壮，叶片、果实和种子都比较大， _等营养物质的含量都有所增加。,两个,三个或三个,茎秆,糖类和蛋白质,(3)诱导多倍体的方法：,秋水仙素,纺锤体,加倍,3.单倍体 (1)概念：体细胞中含有本物种_染色体数目的个体。 (2)特点：植株长得_，而且高度_。 (3)应用：单倍体育种。 过程：,优点：_。,配子,弱小,不育,离体,单倍体,人工诱导,秋水仙素,染色体数目,明显缩短育种年限,|过程评价|,1.猫叫综合征是由于5号染色体片段重复引起的() 2.三倍体不能由受精卵发育而来，且不能联会() 3.染色体数目变异都是以染色体组的形式增加或减少() 4.染色体上部分基因缺失引起的性状的改变，属于基因突变() 5.二倍体指的是体细胞中有两个染色体组的个体() 6.单倍体是由配子不经受精直接发育而成() 答案1.2.3.4.5.6.,|联想质疑|,基因重组的三种类型,染色体变异能用显微镜观察到，基因突变无法用显微镜观察。,单倍体发育的起点是配子,(1)含有两个染色体组的个体是否就是二倍体？ 提示：不一定，如果该个体是由受精卵发育而来，则为二倍体；如果是由配子发育而来，则为单倍体。,(2)形态、大小相同的染色体就是同源染色体吗？ 提示：不一定，例如在减数第二次分裂后期的细胞中就有大小、形态相同的染色体，但它们是由姐妹染色单体变成的，不能联会，不是一条来自父方一条来自母方，所以不是同源染色体。 (3)对于二倍体而言，减数第二次分裂不会出现同源染色体，但如果是四倍体呢？ 提示：四倍体的减数第二次分裂中会出现同源染色体。,科学探究1基因重组 1.下图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，据图思考：,（1）a图和b图所示的都是基因重组，两种类型的基因重组分别发生于减数第一次分裂的哪个时期？ 提示：a发生于减数第一次分裂的前期（四分体时期），b发生于减数第一次分裂后期。,（2）a图和b图所示的基因重组发生的原因分别是什么？ 提示：a图发生基因重组的原因是：同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。b图发生基因重组的原因是：非等位基因随非同源染色体自由组合。,2.下图是基因型为AaBb的高等动物体内某个初级精母细胞可能发生的变化，请据图分析：,（1）如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？ 提示：有2种。AB和ab。 （2）发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？ 提示：4种。AB、Ab、aB和ab。,【探究应用】 下图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断（）,A此细胞含有8条染色体，8个核DNA分子 B此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd C此细胞发生的一定是显性突变dD D此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组,解析图示细胞有4条染色体，8个核DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d、d，但不能确定的是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显性突变。 答案D,【一题多变】 （1）该细胞处于哪种分裂的哪个时期？判断的理由是什么？ 提示：减数第一次分裂的后期。因为正在分开的染色体含姐妹染色单体。 （2）该细胞的名称是什么？判断的理由是什么？ 提示：初级精母细胞 。因为处于减数第一次分裂后期，而且细胞质发生的是均等分裂。,科学探究2染色体的结构变异,1.观察下列图示，填出变异类型并回答相关问题： 已知的染色体： 变异后的染色体如下列图所示：,(1)图中A、B、C、D分别是哪种变异？ 提示：A是缺失，B是重复，C是倒位，D是基因突变。 (2)图中哪些变异可以在显微镜下观察到？ 提示：ABC。 (3)图中哪种变异没导致基因数目和排列顺序发生变化？ 提示：D。,2.下图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。据此分析：,(1)图和图的变异分别发生在哪种染色体之间？属于哪类变异？ 提示：图发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；图发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位。 (2)图和图相比，二者对染色体上基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？ 提示：图是易位，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变；图是基因突变，只是改变基因的结构，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。,(3)图中能在光学显微镜下观察到的是哪种？ 提示：能在光学显微镜下观察到的是。 (4)能确定图中的变异具体属于哪种染色体结构变异吗？ 提示：不能。若染色体3正常，染色体4则发生染色体结构变异中的缺失；若染色体4正常，染色体3则发生染色体结构变异中的重复。,【探究应用】 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片段缺失、重复、倒位或易位等，而基因突变则是DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失 B.原核生物与真核生物均可以发生基因突变，但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，其对生物体影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体影响较大 D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别，而基因突变则不能,解析基因突变是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基对的改变，在光学显微镜下观察不到，原核生物和真核生物都可以发生；染色体结构变异是染色体的一个片段的变化，只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。 答案C,【一题多变】 (1)基因突变中的缺失与染色体结构变异中的缺失有何区别？ 提示：DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子的基因片段中若干碱基对的缺失，属于基因突变。 (2)染色体变异能产生新基因吗？ 提示：不能，只有基因突变能产生新基因。,四个方面区分三种变异 (1)“互换”方面：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 (2)“缺失” 方面：DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子的基因片段中若干碱基对的缺失，属于基因突变。 (3)变异的水平方面：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。 (4)变异的“质”和“量” 方面：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；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。,科学探究3染色体数目的变异,下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型，据图分析： 1.甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？,提示：4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。,2.乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？ 提示：4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。 3.若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？ 提示：4个。,【探究应用】 下图表示细胞中所含的染色体，的基因型可以表示为(),A.：AABb：AAABBb：ABCD：A B.：Aabb：AaBbCc：AAAaBBbb：AB C.：AaBb：AaaBbb：AAaaBBbb：Ab D.：AABB：AaBbCc：AaBbCcDd：ABCD,解析根据细胞中所含的染色体的类型判断，含有两个染色体组，含有三个染色体组，含有四个染色体组，含有一个染色体组。 答案C,【一题多变】 (1)图中哪个细胞中的染色体组数目最多？ 提示：细胞中的染色体组最多，有四个染色体组。 (2)图中哪个细胞中的染色体组数目最少呢？ 提示：细胞中染色体组最少，有一个染色体组。,染色体组数量的判断方法,科学探究4二倍体、多倍体和单倍体的辨析,1.如果某个体是由受精卵发育而来，则可能是哪种个体？如果是由配子发育而来呢？ 提示：二倍体或多倍体；单倍体。 2.从来源和染色体组的数目分析，二倍体和多倍体的相同点和不同点分别是什么？ 提示：相同点：都是由受精卵发育而来；不同点：染色体组数不同，二倍体有两个染色体组，多倍体有三个或三个以上染色体组。,3.体细胞中有一个染色体组的是否一定是单倍体？单倍体细胞中可能会有两个染色体组吗？ 提示：体细胞中有一个染色体组的一定是单倍体。单倍体细胞中也可能含有两个染色体组，例如四倍体的花粉培养成的单倍体中就含有两个染色体组。 4.体细胞中有一个染色体组或三个染色体组的个体都是不育的，其原因分别是什么？ 提示：细胞中只有一个染色体组的个体，进行减数分裂时无法联会，所以不能完成减数分裂，导致不能形成正常可育的配子；细胞中有三个染色体组的个体，减数分裂过程中联会紊乱，也导致不能形成正常可育的配子。,【探究应用】 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.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组 D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 解析人工诱导多倍体的方法很多，最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；染色体组是一组非同源染色体，单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体植株体细胞中含有2个染色体组。 答案D,【一题多变】 低温诱导和秋水仙素诱导多倍体的原理相同吗？ 提示：相同。均是通过抑制纺锤体形成达到目的。,判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。,科学探究5单倍体育种和多倍体育种,下图表示两种育种方式，请据图思考下列问题：,(1)甲图和乙图分别表示哪种育种方式？它们的育种原理是否相同？ 提示：甲图表示的是单倍体育种，乙图表示的是多倍体育种。它们的育种原理都是染色体数目的变异。 (2)甲图和乙图中都有秋水仙素诱导染色体组加倍，其原理是什么？甲图中为什么要用秋水仙素处理？ 提示：秋水仙素抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体组加倍。由于甲图中花药离体培养得到的单倍体中只有一个染色体组，所以是不育的，需要通过秋水仙素处理使染色体组加倍，从而变成可育的。,(3)乙图中获得无子西瓜至少需要几年？图中有两次传粉过程，它们的目的分别是什么？ 提示：两年。第一次传粉的目的是得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激三倍体的子房发育成果实。 (4)为什么甲图中的育种方式能大大缩短育种年限？ 提示：秋水仙素处理单倍体幼苗直接得到纯合体。,【探究应用】 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，四倍体西瓜的根细胞中仍含有2个染色体组。 答案C,【一题多变】 (1)图中培育三倍体的过程中，如果以二倍体为母本，四倍体为父本，能否培育出三倍体？ 提示：能。 (2)图中的三倍体接受了二倍体的花粉后，为什么能结出无子西瓜？ 提示：因为三倍体不能产生卵细胞，所以不会受精形成受精卵，故不会产生种子。但二倍体的花粉可以刺激三倍体的子房发育成果实。,单倍体育种和多倍体育种的比较,个别染色体,染色体组,重复,倒位,
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