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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,10,讲 染色体变异,一、染色体变异的类型,1.,染色体结构变异类型及图解,续表,2.,遗传效应,3.,染色体数目变异类型,(1),细胞内的个别染色体增加或减少。,(2),细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。,(1),根据染色体形态判断：细胞内形态、大小相同的染色体有几条，则该细胞中就含有几个染色体组。如图：每种形态的染色体有,3,条，则该细胞中含有,3,个染色体组。,4.,染色体组数的判定,1,、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。,2,、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。,3,、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。,4,、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。,5,、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。,6,、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。,十一月 24,2024/11/6,2024/11/6,2024/11/6,11/6/2024,7,、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我,;,对事以诚信，事无不成。,2024/11/6,2024/11/6,06 November 2024,8,、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。,2024/11/6,2024/11/6,2024/11/6,2024/11/6,(2),根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次，该细胞或生物体中就含有几个染色体组。例如：基因型为,AaaaBBbb,的细胞或生物体，含有,4,个染色体组。也可以记作：同一个字母不分大小写重复出现几次，就是几倍体生物。,(3),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,如图：共有,8,条染色体，染色体形态数,(,形态大小不相同,),为,2,，所以染色体组数为,82,4(,个,),。,【,例,1】,已知某物种的一条染色体上依次排列着,M,、,N,、,O,、,P,、,Q,五个基因，如下图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是,(,),D,【,解析,】,D,选项属于基因突变。,【,例,2】,如图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是,(,),【,解析,】,D,图中细胞内形态、大小相同的染色体有,4,条，则该细胞中含有,4,个染色体组，而其他图像的染色体组数都少于它。,D,二、单倍体、二倍体、多倍体及其育种,二倍体,多倍体,单倍体,概念,体细胞中含,2,个染色体组的个体,体细胞中含,3,个或,3,个以上染色体组的个体,体细胞中含本物种配子染色体数目的个体,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,举例,几乎全部动物、过半数高等植物,香蕉、无子西瓜,玉米、小麦的单倍体,1,二倍体、多倍体、单倍体的比较,2,单倍体育种与多倍体育种的比较,单倍体育种,多倍体育种,原理,染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍后获得每对染色体上的成对基因都纯合的个体,染色体数目以染色体组形式成倍增加,方法,花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗,秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗,续表,单倍体育种,多倍体育种,优点,明显缩短育种年限,器官大，营养物质含量高，产量增加,缺点,技术复杂，需要与杂交育种配合,适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低,举例,【,例,3】,下列有关叙述正确的是,(,),A,由生物的卵细胞发育而来的个体都是一倍体,B,含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体,C,二倍体植物未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体,D,含有奇数染色体组的个体一定是单倍体,C,【,解析,】,二倍体、单倍体和多倍体的判断一要看染色体组数，二要看发育起点。由生物的卵细胞发育而来的个体，无论含有多少个染色体组均是单倍体，,A,错误；含两个染色体组的生物体，如果是由配子发育而来的，就是单倍体，,B,错误；含有奇数染色体组的个体，如果发育起点是受精卵，则一定不是单倍体，如无子西瓜，,D,错误。,【,例,4】,下列几种育种方法中，只产生出与亲代相同基因型品种的育种方式是,(,),A,杂交育种,B,单倍体育种,C,植物的组织培养,D,人工诱变育种,C,【,解析,】,植物的组织培养能保证亲代和子代的遗传物质完全相同，故是一种保持亲代优良性状的育种方法。,三、三种可遗传变异的比较,续表,【,例,5】,下列有关可遗传变异的叙述，正确的是,(,),A,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡,B,基因重组可以通过产生新的基因表现出性状的重新组合,C,三倍体无子西瓜的培育过程运用了生长素促进果实发育的原理,D,若,DNA,中某碱基对改变，则其控制合成的蛋白质分子结构肯定会发生改变,A,【,解析,】,染色体结构的变异会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。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡，染色体结构变异导致的遗传病在人类遗传病中是比较严重的遗传病。基因重组不能产生新的基因，但基因重新组合会导致性状的重新组合。三倍体无子西瓜的培育过程运用了多倍体育种的原理。由于一种氨基酸不一定只由一种密码子决定，所以,DNA,发生基因突变时，其控制合成的蛋白质分子结构不一定发生改变。,1,易位与交叉互换的区别,易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。,交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。,2,一个染色体组内的各条染色体在形态、结构、功能上都各不相同，它们是一组非同源染色体。,不同生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同，但同种生物的一个染色体组所含的染色体数目一定相同。,3,判断某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点，而不是其体细胞中所含的染色体组的数目。,4,基因突变、染色体变异并不一定能遗传给后代。,染色体结构变异与基因突变的区别：染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变，包括,DNA,碱基对的增添、缺失或替换。基因突变导致新基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。,基因突变、基因重组是,DNA,分子水平上的变化，借助显微镜无法观察；但染色体变异是染色体结构或数目的变异，属细胞水平上的变化，借助显微镜可以观察。,四、低温诱导植物染色体数目的变化,(,实验,),1,实验原理,(1),进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝点分裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。,(2),低温可抑制纺锤体的形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。,2,实验流程,3.,基本技术要求,(1),为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。,(2),在进行本实验的过程中，与观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。,(3),选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。,【,例,6】,用浓度为,2%,的秋水仙素，处理植物分生组织,5,6 h,，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温,(,如,4,),处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。,(1),针对以上问题，你作出的假设是,_,。,你提出此假设的依据是,_,。,(2),低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格形式列出来。,(3),按照你的设计思路，以,_,，作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：,第一步：剪取根尖,2,3 mm,。,第二步：按照,_,步骤，制作,_,。,【,解析,】,提出的假设应该具有一定的科学根据，提出的假设应该是最有可能的而不是随意猜测，所以探究的课题在题干中具有一定的指向性。在设计表格的时候要注意题干的要求是测量低温效应的时间，考虑到一般植物的细胞周期时间，应该以小时为单位比较合适。为了保证实验的严谨性，应该做一组常温下的对照组，以排除环境因素的干扰。,【,答案,】,(1),用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性,(,或纺锤丝的形成、着丝点的分裂,),，使细胞不能正常进行有丝分裂,(2),注：设计的表格要达到以下两个要求。,至少做两个温度的对照；,间隔相等的培养时间进行取样。,(3),在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目解离漂洗染色制片细胞有丝分裂临时装片,1.,(2011,海南,),关于植物染色体变异的叙述，正确的是,(),A,染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加,B,染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生,C,染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化,D,染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化,D,2.,(2011,江苏,),在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是,(,多选,)(),A,DNA,复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变,B,非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组,C,非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异,D,着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异,ACD,【,解析,】,有丝分裂中可发生基因突变、染色体结构和数目变异；减数分裂过程中可发生基因突变、基因重组、染色体结构和数目变异。,3.,(2011,江苏,),洋葱,(2,n,16),为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数,(,即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比,),的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：,将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。,将洋葱分组同时转入质量分数为,0.01%,、,0.1%,的秋水仙素溶液中，分别培养,24 h,、,36 h,、,48 h,；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养,0 h,、,12 h,、,24 h,、,36 h,。,剪取根尖，用,Carnoy,固定液,(,用,3,份无水乙醇、,1,份冰乙酸混匀,),固定,8 h,，然后将根尖浸泡在,1 mol/L,盐酸溶液中,5,8 min,。,将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。,用石炭酸,品红试剂染色。,制片、镜检；计数、拍照。,实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数,(%),如下表。,请分析上述实验，回答有关问题：,(1),步骤中“将根尖浸泡在,1 mol/L,盐酸溶液中”的作用是,。,(2),步骤为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是,。,(3),根据所学的知识推测，石炭酸,品红试剂是一种,性染料。,使组织中的细胞相互分离开来,先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理,想视野后换用高倍镜,碱,(4),为了使统计数据更加科学，计数时应采取的方法是,。,每组装片观察多个视野,(5),根据上表结果可以得出如下初步结论：,质量分数为 秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；,本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是,。,0.01%,0.01%,秋水仙素溶液诱导,24 h,，再在清水中,培养,36 h,(6),右面为一位同学在步骤所拍摄的显微照片，形成细胞,a,的最可能的原因是,。,秋水仙素处,理发生在上一个细胞周期纺锤体,形成之后,【,解析,】,(1),有丝分裂装片制作过程中，盐酸的作用是使植物根尖组织细胞相互分离。,(2),用显微镜进行观察的顺序为先在低倍镜下观察找到物像，并在低倍镜下将该物像移到视野中央，再换高倍镜，进行仔细观察。,(3),为细胞核中染色体或染
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