染色体变异染色体结构变异

,单击此处编辑母版文本样式,RJ,版,生物 新课标高考总复习,(,对应学生用书,P129),知识梳理,一、染色体结构变异,1,类型,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，从而引起性状的变异。,问题探究,1,：,“,易位,”,与,“,交叉互换,”,相同吗？试分析原因。,提示：,不同。易位是染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构的变异；交叉互换是同源染色体的非姐妹染色单体之间相同位点片段的交叉互换，属于基因重组。,二、染色体数目变异,1,染色体组：细胞中的一组,非同源染色体,，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。,2,二倍体：由受精卵发育而来，,体细胞,内含有两个染色体组的个体。,3,多倍体,(1),概念：由受精卵发育而来，体细胞内含有,三个或三个以上,染色体组的个体。,(2),特点：植株茎秆粗壮，,叶片、果实、种子,都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量相对高。,(3),人工诱导多倍体,方法：用,秋水仙素,处理萌发的种子或幼苗。,原理；秋水仙素能够抑制,纺锤体,形成，导致染色体不分离，引起细胞内,染色体,加倍。,4,单倍体,(1),概念：由配子发育而来的个体，体细胞中含有,本物种配子,染色体数目的个体。,(2),特点：植株矮小，而且,高度不育,。,问题探究,2,：,怎样判断单倍体与多倍体？,提示：,(1),如果生物体是由受精卵,(,或合子,),发育形成的，其体细胞内含有几个染色体组就称为几倍体。,(2),如果生物体是由生殖细胞,(,卵细胞或花粉,),直接发育来的，不论体细胞内含有几个染色体组，都称为单倍体。,三、低温诱导植物染色体数目的变化实验,1,实验原理,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,纺缍体的形成,，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成,两个子细胞,，使植物细胞,染色体数目,加倍。,2,方法步骤,洋葱根尖培养取材,制作装片,(,解离漂洗,染色,制片,),观察,3,实验结论,适当低温可以诱导,染色体数目,加倍。,科目三考试,科目,3,实际道路考试技巧、视频教程,科目四考试,科目四模拟考试题,C1,科目四仿真考试,自主检测,一、判断题,1,一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息。,(,),【,答案,】,2,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。,(,),【,答案,】,3,由配子发育而来的个体，体细胞中无论含有几个染色体组，都是单倍体。,(,),【,答案,】,4,单倍体茎秆粗壮，果实、种子较大，而多倍体则长势矮小，且高度不育。,(,),【,答案,】,5,三倍体,三倍体,三倍体。,(,),【,解析,】,三倍体不育，不能产生后代。,【,答案,】,6,同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，将导致染色体结构变异。,(,),【,答案,】,二、选择题,7,(2011,哈尔滨模拟,),如图和表示发生在常染色体上的变异，和所表示的变异类型分别属于,(,),A,易位和重组,B,易位和易位,C,重组和易位,D,重组和重组,【,解析,】,根据图中染色体的变化正确区分变异的类型。中的交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组；中非同源染色体之间片段交换，属于易位。,【,答案,】,C,8,(2011,北京模拟,),某生物正常体细胞的染色体数目为,8,条，如图中表示含有一个染色体组的细胞是,(,),【,解析,】,本题考查染色体组的判断方法。,C,项细胞内染色体的形态、大小各不相同，即只含同源染色体中的一条，则为一个染色体组；,A,项细胞内含有,2,个染色体组；,B,、,D,项细胞内都含有,2,个染色体组。,【,答案,】,C,9,(2011,郑州模拟,),下列有关多倍体的叙述中，正确的是,(,),A,体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体,B,人工诱导多倍体的方法很多，目前最常用最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞,C,与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，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,D,秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍,【,解析,】,本题考查多倍体的相关知识。体细胞中含有三个染色体组的个体可能是单倍体，如普通小麦对应的单倍体，故,A,项错误。人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理分生组织细胞，故,B,项错误。多倍体植株器官较大，营养成分含量较高，故,C,项正确。秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，故,D,项错误。,【,答案,】,C,10,(2011,滁州模拟,),六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦,(,染色体数为,8N,56,条,),，据此可推断出,(,),A,黑麦的一个染色体组含有,14,条染色体,B,黑麦属于二倍体，不可育,C,秋水仙素主要作用于有丝分裂后期的细胞,D,小黑麦产生的单倍体植株不可育,【,解析,】,根据题意，黑麦为二倍体，含有两个染色体组，每个染色体组有,7,条染色体，是可育的；秋水仙素的作用是抑制纺缍体的形成，作用于有丝分裂前期；小黑麦的单倍体有四个染色体组；三个来源于小麦，一个来源于黑麦，不能正常联会配对，因此不育，故选,D,。,【,答案,】,D,三、非选择题,11,(2011,海口模拟,),玉米胚乳由有色,(C),对无色,(c),、透明,(Wx),对不透明,(wx),两对相对性状控制，且都位于玉米第,9,号染色体上。进行杂交实验,(,如图所示,),时，其中雌性亲本,9,号染色体上有一个,“,纽结,”,，并且还有部分来自,8,号染色体的,“,片段,”,，而正常的,9,号染色体没有,“,纽结,”,和,“,片段,”,。请回答相关的问题：,(1)8,号染色体片段移接到,9,号染色体上的现象称为,_,。,(2),两亲本杂交，如果,F,1,有,_,种不同于亲本的表现型，则说明雌性亲本发生了,_,，从而导致了基因重组现象的发生。若要在显微镜下观察该种基因重组现象，需要将,F,1,新类型的组织细胞制成,_,，利用染色体上的,_,对,C,和,wx,标记，观察到,_,的染色体，则说明可能发生了基因重组。,【,解析,】,(1)8,号染色体与,9,号染色体为非同源染色体，前者片段移接到后者上的现象称为易位。,(2),雌性玉米同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换，产生,4,种配子，与精子结合后，产生,4,种表现型的玉米，其中,2,种与亲本相同，另,2,种与亲本不同。在显微镜下观察基因重组现象，先将,C,和,wx,进行标记，然后在显微镜下观察，如果有标记则可能发生了基因重组现象。,【,答案,】,(1),易位,(2)2,同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换临时装片纽结和片段有纽结无片段或有片段无纽结,(,对应学生用书,P130),考点,1,染色体结构变异的类型,类型,遗传效应,图解,实例,缺失,缺失片段越大，对个体影响越大。轻则影响个体生活力，重则死亡,猫叫综合征,重复,引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力,果蝇的棒状眼,倒位,形成配子，大多异常，从而影响个体生育,易位,产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代,人慢性粒细胞白血病,典例,1,(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,【,解析,】,基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中都可以发生，而基因重组只发生在减数分裂过程中。,【,答案,】,ACD,1.,易位与交叉互换的区别,(1),易位属于染色体结构变异，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。,(2),交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：,2,染色体结构变异与基因突变的区别,(1),变异范围不同,基因突变是在,DNA,分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。,染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。,(2),变异的方式不同,基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：,(3),变异的结果不同,基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。,染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。,举一反三,1,(2011,辽宁大连一模,),染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中，甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是,(,),A,甲可以导致戊的形成,B,乙可以导致丙的形成,C,甲可以导致丁的形成,D,乙可以导致丁或戊两种情形的产生,【,解析,】,甲属于同源染色体的交叉互换，会导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组，如丁；乙属于易位，由非同源染色体之间的交叉互换引起，会导致戊的形成。,【,答案,】,C,2,(2011,安徽名校模拟一,)2010,年,8,月,25,日，经权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即,46,，,XYt(6,8),为世界首报，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人群中约占,0.47%,，是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。,11,、,12,号染色体易位即,t(11,12),，在人群中较为常见。下列说法中，正确的是,(,),A,在光学显微镜下观察不到染色体易位,B,该异常核型为,6,、,8,号染色体易位,C,染色体结构改变一定导致基因数量的改变,D,染色体易位属于基因重组，不改变基因的数量,【,解析,】,染色体变异在显微镜下可以观察到；倒位和易位一般不改变基因的数量，只改变基因的排列顺序和位置，染色体易位属于染色体结构变异，不属于基因重组。,【,答案,】,B,3,(2011,山东淄博二模,)A,、,a,和,B,、,b,是控制两对相对性状的两对等位基因，位于,1,号和,2,号这一对同源染色体上，,1,号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如下图所示。下列有关叙述错误的是,(,),A,A,和,a,、,B,和,b,均符合基因的分离定律,B,可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象,C,染色体片段移接到,1,号染色体上的现象称为基因重组,D,同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生,4,种配子,【,解析,】,A,、,a,和,B,、,b,是控制两对相对性状的两对等位基因，所以每对等位基因分别遵循基因分离定律；染色体变异在显微镜下可以观察到；染色体片段移接到,1,号染色体上的现象叫做易位；同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生,4,种配子：,AB,、,Ab,、,aB,、,ab,。,【,答案,】,C,考点,2,染色体数目的变异,1.,染色体组：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组，应具备以下条件：,(1),一个染色体组中不含同源染色体。,(2),一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。,(3),一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。,2,单倍体与多倍体的比较,比较项目,单倍体,多倍体,概念,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体,成因,自然成因,单性生殖的结果,外界环境条件剧变,人工诱导,花药离体培养,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,3.,单倍体与多倍体的形成,(1),多倍体形成,自然多倍体：,人工诱导多倍体：,规律：不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体，各种影响因素均在分裂前期抑制了纺锤体形成，最终导致细胞中染色体数目加倍。,(2),单倍体产生,自然单倍体：由未受精的卵细胞直接发育而来,(,如雄蜂,),。,人工诱导单倍体：花药离体培养。,规律：不论自然单倍体还是人工诱导单倍体，均是由未受精的有性生殖细胞发育而成,(,为单性生殖,),。,典例,2,(2011,天津理综,),玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过程中某时段细胞核,DNA,含量变化示意图。下列叙述错误的是,(,),A,A,B,过程中细胞内不会发生基因重组,B,C,D,过程中细胞内发生了染色体数加倍,C,E,点后细胞内各染色体组的基因组成相同,D,F,G,过程中同源染色体分离，染色体数减半,【,解析,】,题图示,AB,段为有丝分裂的分裂期，,DE,段为染色体加倍后进行有丝分裂的间期，所以,AB,过程不会发生基因重组，秋水仙素处理后细胞的染色体数目加倍，因此此过程是从单倍体幼苗经秋水仙素处理后形成的二倍体，细胞中含有二个染色体组之间是复制关系，所以细胞内染色体组间基因组成相同。,FG,过程为有丝分裂后期，分成两个子细胞，所以不会发生同源染色体的分离。,【,答案,】,D,1.,细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组，如下图所示。,2,根据基因型来判断。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，如基因型为,AAaaBBbb,的细胞或生物体含有,4,个染色体组。,举一反三,1,(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,【,解析,】,染色体组整倍性变化导致染色体数目变化，但基因种类不变；染色体组非整倍性变化不一定会有新基因产生；染色体片段的重复不会导致基因种类的变化，染色体片段的缺失可能会导致基因种类减少，也可能不变。,【,答案,】,D,2,(2011,山东理综,),基因型为,AaX,B,Y,的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的,AA,型配子。等位基因,A,、,a,位于,2,号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是,(,),2,号染色体一定在减数第二次分裂时未分离,2,号染色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第一次分裂时未分离,A,B,C,D,【,解析,】,AaX,B,Y,产生了,AA,型配子，该配子不含性染色体可能是因为减数第一次分裂时,X,染色体与,Y,染色体未分离，进入了同一次级精母细胞,(,含,a),，而另一次级精母细胞,(,含,A),没有性染色体；也可能是因为减数第二次分裂时，次级精母细胞在减数第二次分裂时,(,含,A,的,),性染色体未分离。不含性染色体的次级精母细胞在减数第二次分裂中,2,号染色体的姐妹染色单体未分离，进入同一精细胞，从而具有两个,A,基因。,【,答案,】,A,3.(2010,朝阳质检,),下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请据图回答：,(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出一生物个体，则其体细胞中含有,_,个染色体组，是,_,倍体。,(3),图乙所示的个体与基因型为,aabbcc,的个体交配，其,F,1,最多有,_,种表现型。,【,答案,】,(1),四或单二或单,(2)3,2,单,(3)8,考点,3,低温诱导植物染色体数目的变化,1.,实验原理,(1),正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。,(2),低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。,2,实验流程,典例,3,(2010,福建高考,),下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是,(,),A,原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极,B,解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离,C,染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色,D,观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变,【,解析,】,本题考查低温诱导染色体加倍实验的知识，意在考查对低温诱导染色体加倍实验的实验原理、实验操作步骤以及实验中使用的试剂的作用等知识的识记和理解。低温诱导染色体加倍实验的实验原理是：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而产生染色体数目加倍的细胞核；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色；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。,【,答案,】,C,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，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，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。,举一反三,1,有关,“,低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍,”,的实验，正确的叙述是,(,),A,可能出现三倍体细胞,B,多倍体细胞形成的比例常达,100%,C,多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期,D,多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会,【,解析,】,本题考查教材,“,低温诱导植物染色体数目的变化,”,的实验，意在考查考生对实验结果的分析能力。,B,错误：并非所有的细胞的染色体都被加倍。,D,错误：大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的重组。,【,答案,】,C,2,(2010,长春调研,),下列关于,“,低温诱导洋葱染色体数目变化,”,的实验，描述错误的是,(,),A,处于分裂间期的细胞最多,B,在显微镜下可以观察到含有四个染色体组的细胞,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,低温诱导染色体数目变化与秋水仙素诱导的原理相似,【,解析,】,本实验要用到解离液，解离液可杀死细胞，因此不可能在高倍显微镜下观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。,【,答案,】,C,3,(2012,河北保定期末调研,),六倍体普通小麦含,42,个染色体，将其单倍体幼苗茎尖用秋水仙素处理后所得植株细胞中所含染色体数不可能是,(,),A,14,B,21,C,42,D,84,【,解析,】,六倍体普通小麦形成的单倍体细胞中染色体数目为,21,条，再用秋水仙素处理得到的植株细胞中的染色体数一定大于,21,条，故选,A,。,【,答案,】,A,【,解析,】,甲和乙有性杂交产生的,F,1,是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种；,F,1,含有,2,个染色体组，共,10,条染色体，其中,5,条来自甲，,5,条来自乙；,F,1,幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的；利用物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的,F,2,为四倍体。,【,答案,】,C,【,错因分析,】,本题易错在忽略了单倍体植株高度不育的特点上。,【,正确解答,】,二倍体形成的单倍体高度不育，不能产生种子。选,D,。,