第一节染色体数目变异对性状的影响ppt课件

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,*,*,第二章,染色体变异对性状的影响,考纲要求,三年考情,2012,山东，,2012,海南，,2012,广,染色体结构变异和数目变异,东，,2012,江苏，,2012,天津，,2011,海南，,2011,江苏，,2010,山,生物变异在育种上的应用,东，,2010,江苏,实验,:,低温诱导染色体加倍,2012,福建,一、染色体数目的变异,1.,类型,染色体组,(1),整倍性改变,:,细胞内染色体数以,_,的形式成倍地增,加或减少，如多倍体、单倍体。,个别染色体数目,(2),非整倍性改变,:,细胞内,_,的增减，如单体、缺,体、三体等。,2.,染色体组,(,用,n,来表示,),非同源,细胞中的一组,_,染色体，在形态和功能上各不相同，却携,遗传和变异,带着控制某种生物生长和发育、,_,的全部信息，这样,的一组染色体，叫做一个染色体组。,3.,二倍体、多倍体和单倍体,二倍体,多倍体,单倍体,体细胞中含,由受精卵发育而成，,3,个或,3,个,_,本物种配子,概,体细胞中含,_,体细胞中含有,2,个,念,染色体组,以上染色体组的个体,染色体数目的,_,的个体,个体,特,点,育,种,方,法,茎秆粗壮、叶片及叶,个体矮小，生,高度,片上的气孔明显增大，,活力较弱、,_,种子、果实,等也大些,_,不育,_,等,低温,_,或某些化学物质,花药离体培养,_,(,如秋水仙素,),二、制作并观察根尖染色体加倍的装片实验,1.,实验原理,纺锤体的形成,_,，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成,染色体数目,加倍。,两个子细胞,，使植物细胞,_,_,2.,方法步骤,制作装片,解离固定漂洗_,染色,大蒜根尖培养取材,_(,用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制,制片)观察。,3.,实验结论,染色体数目,适当低温可以诱导,_,加倍。,三、染色体结构的变异,1.(2011,海南,T19A),染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增,加。,( ),【分析】,染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化，不会引,起基因种类的变化。,2.(2011,海南,T19C),染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类,的变化。,( ),【分析】,染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加，,其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。,3.(2010,福建,T3D),显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数,染色体数目发生变化。,( ),【分析】,生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期，看不到染色,体。,4.,可用显微镜区别染色体变异与基因突变。,( ),【分析】,染色体变异属于细胞水平的变化，可用光学显微镜看,到，基因突变是分子水平的变化，用光学显微镜看不到。,5.,单倍体一定不存在同源染色体。,( ),【分析】,单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体马铃薯,的单倍体就含有两个染色体组，存在同源染色体。,6.,体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。,( ),【分析】,体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育,而来，称为二倍体；如果由配子发育而来，则称为单倍体。,7.,人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或,幼苗。,( ),【分析】,人工诱导多倍体的方法有很多，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，低温处理植物分生组,织细胞也会产生多倍体。,考点,一,染色体数目变异,1.,染色体组的特点,(1),一个染色体组中不含同源染色体，没有等位基因。,(2),一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不,相同。,(3),一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，,但不能重复。,2.,多倍体、单倍体、二倍体,(1),多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体，并非细胞。,(2),由合子,(,受精卵,),发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，,就叫几倍体。,(3),由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只,能叫单倍体。,如下图,:,(4),含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不,育的，原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。,3.,单倍体育种与多倍体育种,单倍体育种,染色体数目以染色体组形式,原,成倍减少，然后再加倍从而,理,获得纯种,多倍体育种,染色体数目以染色体组,形式成倍增加,方,花药离体培养获得单倍体，,法,再用秋水仙素处理幼苗,优,点,明显缩短育种年限,秋水仙素处理正在萌发,的种子或幼苗,器官大，营养成分含量,高，产量增加,单倍体育种,缺,技术复杂，需要与杂交,点,育种配合,多倍体育种,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,【高考警示】,(1),单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组，因为大部分的,生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染,色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只,一个染色体组。,(2),单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现,为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成,的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。,(3),单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离,体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步,骤。,【典例,1,】,(2013,青岛模拟,),下图中，甲、乙表示水稻两个品,种，,A,、,a,和,B,、,b,表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基,因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是,(,),A.,过程简便，原理是基因重组,B.,和的变异都发生于有丝分裂间期,C.,过程常用的方法是花药离体培养,D.,过程与过程的育种原理相同,【解析】,选,B,。分析题图，过程为杂交育种过程，操作,简便，但培育周期长；过程是多倍体育种过程，其发生的染,色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产,生的；表示单倍体育种过程，其中过程常用的方法是,花药离体培养，单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变,异。,【互动探究】,(1),过程通常采用什么方法？,提示,:,用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。,秋水仙素和低温处理，都有抑制纺锤体形成的作用，使细胞内,染色体数目加倍。,(2),整个过程需要几年时间？,提示,:,2,年。过程获得,AaBb(,以种子形式存在,),需要,1,年时间，,第,2,年把种子种下去，取花粉进行离体培养形成单倍体，用秋,水仙素处理单倍体幼苗，就会获得,AAbb,。,【变式训练】,下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.,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,。图示无子西瓜的培育中使用的秋水仙素，其机,理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成；四倍体植株的体细胞中,均含,4,个染色体组；无子西瓜没有种子，实际操作中会看到发,育不完全的种皮，胚是一定没有的；因无子西瓜是三倍体，不,能自己繁殖后代，因此需年年制种，可以通过无性繁殖的技术,快速繁殖。,考点,二,染色体结构变异,1.,染色体结构变异与基因突变的两种辨别法,(1),从是否产生新基因上来辨别,:,染色体结构变异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。,基因突变是基因结构的改变。包括,DNA,碱基对的改变、增添,和缺失。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。,(2),通过光学显微镜辨别,:,染色体结构变异可借助光学显微镜观察；,基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。,2.,染色体结构变异的四种类型,变异类型,缺失,具体变化,缺失某一片段,染色体上的基,因数目或排列,顺序改变，从,而导致性状变,异,结果,举例,猫叫,综合征,果蝇的,棒状眼,染,某一片段连到同源染色,色,重复,体的相应部位,体,某一片段移接到非同源,结,构,易位,染色体上或同一条染色,体的不同区域,变,异,倒位,某一片段位置颠倒,人慢性粒,细胞白血,病,【高考警示】,(1),非同源染色体之间交换片段和同源染色体之间交换片段是,不同的变异形式。非同源染色体之间交换片段属于易位，同源,染色体之间交换片段属于基因重组。,(2),染色体结构变异是基因数目或排列顺序的改变，基因结构,不变；基因突变是碱基对的数目变化，属于基因内部结构的改,变。,【典例,2,】,(2011,海南高考,),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,【解析】,选,D,。,A,项，染色体组整倍性变化会导致染色体变异，,不会导致基因种类的增加；,B,项，染色体组非整倍性变化是染,色体数目的变化，不会产生新的基因；,C,项，染色体片段的缺,失和重复属于染色体变异，不一定导致基因种类的变化；,D,项，,染色体的倒位和易位会导致基因排列顺序的变化。,【互动探究】,染色体组整倍性增加对基因有什么影响？,提示,:,基因结构不变，但数量增多。基因在染色体上，染色体,组增加，导致基因的数量增加，但基因内部结构不变化。,【变式训练】,能在细胞分裂间期起作用的措施是,(,),农作物的诱变育种,用秋水仙素使染色体数目加倍,肿瘤的治疗,花药离体培养,A.,B.,C.,D.,【解析】,选,A,。细胞分裂间期能进行,DNA,复制，基因突变主要发,生在,DNA,复制时，化疗原理是抑制,DNA,复制。因此符合题意。,染色体组数目的判断方法,【典例】,下图细胞中含有的染色体组数目分别是,(,),A.5,个、,4,个,B.10,个、,8,个,C.5,个、,2,个,D.2.5,个、,2,个,【解析】,选,A,。由图甲可知，染色体数目为,10,条，形态为,2,种，,据公式,:,染色体组的数目,=,染色体数,/,染色体形态数，故图甲的,染色体组数为,5,个。由图乙可知其基因型为,AAaaBBbb,，据染色,体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数，故,染色体组数为,4,个。,【方法归纳】,关于染色体组数目的判断可以从以下四个方面分,析,:,(1),根据染色体形态判断,:,在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色,体共有几条，则含有几个染色体组，如上题中图甲有,5,个染色,体组。,(2),根据基因型判断,:,在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，,则有几个染色体组，如上题中图乙含有,4,个染色体组。,(3),根据染色体的数目,/,染色体的形态数的比值判断,:,染色体组的数目,=,染色体数,/,染色体形态数，如韭菜细胞共有,32,条染色体，有,8,种形态，可推出每种形态有,4,条，进而推出韭菜,细胞内应含,4,个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染,色体组中染色体的条数。,(4),根据细胞分裂图像判断,:,以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,:,减数第一次分裂前期，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。,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。,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。,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。,【易错提醒】,细胞分裂后期中染色体组数与有无同源染色体的,关系,(,以二倍体为例,),(1),细胞有丝分裂后期，有,4,个染色体组，有同源染色体；,(2),减数第一次分裂后期，有,2,个染色体组，有同源染色体；,(3),减数第二次分裂后期，有,2,个染色体组，无同源染色体。,1.,下图表示某高等植物卵细胞内染色体数目和染色体形态模式,图，此植物胚细胞、叶肉细胞内染色体组和染色体数目分别是,(,),A.12,、,8,和,36,、,24,B.6,、,6,和,24,、,24,C.8,、,8,和,24,、,24,D.8,、,16,和,24,、,48,【解析】,选,B,。图示植物卵细胞内，大小、形状相同的染色体,各有,3,条，则有,3,个染色体组，每个染色体组内有,4,条染色体，,所以人体细胞中的染色体组数和染色体总数分别为,6,组和,24,条。,胚细胞和叶肉细胞都经受精卵有丝分裂而来，与其他正常体细,胞相同。,2.(2013,盐城模拟,),单倍体经秋水仙素处理后，得到的,(,),A.,一定是二倍体,C.,一定是纯合体,B.,一定是多倍体,D.,是纯合体或杂合体,【解析】,选,D,。单倍体是指由配子发育而成的个体，体细胞中,可能含有一个染色体组，也可能含有多个染色体组，所以可能,含有等位基因，经秋水仙素处理得到的可能是二倍体或多倍体，,也可能是纯合体或杂合体。,3.,右图所示细胞为某植物体细胞有丝分裂某,时期的图像，据图分析该植物属于,(,),A.,二倍体,B.,单倍体,C.,三倍体,D.,多倍体,【解析】,选,B,。图中没有同源染色体，是一个染色体组，应该,属于单倍体。,4.,对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，错误的描述是,(,),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,。因分裂间期在细胞周期中所占的时间最长，故,在一个视野中处于分裂间期的细胞数目最多。低温不一定能使,每个分裂细胞的染色体数目都加倍，而且所取根尖部位中可能,还有伸长区等部位不分裂的细胞，故在显微镜视野内可观察到,二倍体细胞和四倍体细胞。在临时装片制作的解离步骤中用药,液处理时细胞就已死亡，因此不能观察到细胞从二倍体变为四,倍体的过程。低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理相似，,都是抑制纺锤体的形成。,5.,单倍体育种是植物育种手段之一，以下有关叙述正确的是,(,),A.,普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株,B.,单倍体是具有一个染色体组的植物体,C.,可以利用花药离体培养的方法直接产生有活力、能正常结实,的纯合体,D.,单倍体育种的方法可用来培育新的物种,【解析】,选,A,。由配子培养成的个体，无论含有多少个染色体,组，均属于单倍体，所以单倍体不一定只含有一个染色体组。,花药离体培养获得的单倍体高度不育，不能正常结实。单倍体,育种培养成的个体与原有物种之间不产生生殖隔离，不会产生,新物种。,6.,一细胞有丝分裂过程中发生了如下变化，请分析，推测下列,说法错误的是,(,),A.,发生了染色体结构变异,B.,正常的着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，没有发生变异,C.,一条染色体变成了两条染色体,D.DNA,分子数目没有发生变化,【解析】,选,B,。,A,项和,B,项中，正常的着丝粒分裂，应该形成两条,如图所示的染色体,:,。图中的着丝粒异常分裂属于,染色体结构变异。,C,项中，着丝粒分裂，染色体加倍。,D,项中，,着,丝粒分裂，,DNA,分子数目不变，前后都是两个,DNA,分子。,7.,如图所示，下列是四个基因型不同的生物体细胞，请分析回,答,:,(1),图甲所示是含,个染色体组的体细胞，每个染色体,组有,条染色体。,(2),图乙若表示一个有性生殖细胞，它是由,倍体生物,经过减数分裂产生的，由该生殖细胞发育而成的个体是,倍体。每个染色体组含有,条染色体。,(3),图丙细胞发育成的生物是,倍体，含有,个染,色体组。,(4),图丁所示是含,个染色体组的体细胞，每个染色体,组有,条染色体。,【解析】,(1),图甲中染色体是两两相同的，故含有,2,个染色体组，,且每个染色体组含有,4,条染色体。,(2),图乙中染色体每,3,个是相同的，则含有,3,个染色体组，若表,示有性生殖细胞，则是由六倍体生物经过减数分裂产生的。,(3),图丙中,4,条染色体大小与形状均不同，则表示只有,1,个染色,体组，由该细胞发育成的生物为单倍体。,(4),图丁染色体每,4,个是相同的，则含有,4,个染色体组，每个染,色体组含有,3,条染色体。,答案,:,(1)2,4,(2),六,单,3,(3),单,1,(4)4,3,8.(2010,江苏高考,),为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出,现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培,育三倍体牡蛎合理的方法是,(,),A.,利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体,B.,用被,射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成,新个体,C.,将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成,新个体,D.,用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育,形成新个体,【解析】,选,D,。利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，培育形成,的新个体是四倍体，由此判断,A,项错误；用被射线破坏了细,胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成的新个体是单倍体，由,此判断,B,项错误；将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，,然后培育形成的新个体是二倍体，由此判断,C,项错误；用化学,试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,(1,个染色体组,),，然,后培育形成的新个体是三倍体，由此判断,D,项正确。,9.(2011,江苏高考,),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.,着丝粒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,【解析】,选,A,、,C,、,D,。基因突变发生在减数第一次分裂前的间,期和有丝分裂的间期，,A,项正确。基因重组发生在减数第一次,分裂前、后期，,B,项错误。减数分裂过程、植物细胞有丝分裂,过程、单倍体形成过程均可发生染色体变异，,C,、,D,正确。,10.(2012,江苏高考,),科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病,基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见,图。图中,A,、,B,、,C,、,D,表示,4,个不同的染色体组，每组有,7,条染色,体，,C,染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题,:,(1),异源多倍体是由两种植物,AABB,与,CC,远源杂交形成的后代，经,_,方法培育而成，还可用植物细胞工程中,方法进行培育。,(2),杂交后代染色体组的组成为,，进行减数分裂时形,成,个四分体，体细胞中含有,条染色体。,(3),杂交后代中,C,组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减,数分裂时这些染色体,_,。,(4),为使杂交后代的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称,为,_,。,【解析】,(1),从图中看异源多倍体的染色体组成是,AABBCC,，而植,物,AABB,与,CC,远源杂交形成的后代的染色体组成是,ABC,，只有在杂,种植株的幼苗期用秋水仙素诱导染色体数目加倍后方可培育成,异源多倍体。也可采用植物,AABB,与,CC,的体细胞通过植物体细胞,杂交的方法培育异源多倍体。,(2),异源多倍体的染色体组成是,AABBCC,，其配子中的染色体组成是,ABC,，而普通小麦产生的配子,中的染色体组成是,ABD,，所以杂交后代的染色体组成为,AABBCD,，,即杂交后代含有,6,个染色体组，,42,条染色体，但是只有,AABB,有同源染色体能形成四分体，所以进行减数分裂时形成,14,个四,分体。,(3),杂交后代中,C,组的染色体在减数分裂时无同源染色,体配对，所以易丢失。,(4)C,染色体组中携带抗病基因的染色体,片段转接到小麦染色体上，即接到非同源染色体上，这属于染,色体结构变异。,答案,:,(1),秋水仙素诱导染色体数目加倍,植物体细胞杂交,(2)AABBCD,14,42,(3),无同源染色体配对,(4),染色体结构变异,