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第21讲 染色体变异,第七单元 生物变异、育种和进化,考纲考频 1染色体结构变异和数目变异 (3年11考) 2.实验：低温诱导染色体加倍(3年0考),第七单元 生物变异、育种和进化,一、染色体结构的变异 1类型 连一连,解惑 (1)基因中碱基对“缺失”染色体结构中“缺 失”。 (2)“易位”“交叉互换”。 2结果 使排列在染色体上的基因的_发生改变，从而导致性状的变异。,数目或排列顺序,二、染色体数目的变异 1类型 (1)细胞内_的增加或减少，如21三体综合征。 (2)细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少，如多倍体、单倍体。,个别染色体,染色体组,2染色体组 (1)概念：细胞中的一组_，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫做一个染色体组。 (2)组成：如图为一雄性果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：_或_。,非同源染色体,、X,、Y,3多倍体 (1)概念：由受精卵发育而来，体细胞中含_或_染色体组的个体。 (2)特点：多倍体植株茎秆_，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。 (3)应用：人工诱导多倍体。 方法：用_或低温处理萌发的种子或幼苗。 原理：秋水仙素或低温处理能够抑制_的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内_加倍。,三个,三个以上,粗壮,秋水仙素,纺锤体,染色体数目,解惑 (1)用秋水仙素或低温处理种子时一定要注意是萌发的种子。 (2)二倍体的单倍体加倍时只能处理幼苗，注意植株不产生种子。 思考：多倍体都能通过有性生殖产生后代吗？ 提示：不一定，如三倍体植株。,4单倍体 (1)概念：由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有_染色体数目的个体。 (2)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得_，且_。 (3)应用：单倍体育种。 方法：_。,本物种配子,弱小,高度不育,花药离体培养,缩短,纯合子,性状分离,D,解析：图示变异发生在非同源染色体间，该变异为染色体结 构变异中的易位，该变异在光学显微镜下可观察到，A、B 正确；染色体易位导致原来的染色体上基因的种类、基因的 位置、基因的排列顺序等发生改变，C正确；改变后的染色 体与其同源染色体的同源区段可发生联会，D错误。,2(2015郑州质量预测)如图表示某植物正常体细胞中染色体的组成，下列各项中可以表示该植物基因型的是( ) AABCd BAaaa CAaBbCcDd DAaaBbb 解析：图中相同的染色体有4个，该植物体细胞中含有4个染色体组，则同源染色体相同位置上的等位基因或相同基因应有4个，故B项正确。,B,3(2015辽宁沈阳二中阶段性测试)自然界中多倍体植株的形成过程一般是( ) 细胞中染色体加倍 形成加倍合子 减数分裂受阻 形成加倍配子 有丝分裂受阻 细胞染色体减半 A B C D 解析：自然界中，在外界因素(如低温)的影响下，进行有丝分裂的植物细胞纺锤体形成受阻，导致细胞中染色体加倍，加倍的部位分化，通过减数分裂形成加倍配子，再通过有性生殖过程形成加倍合子，发育成为一个多倍体植株。,A,C,解析：四倍体生物的单倍体含有两个染色体组；单倍体育种的结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子，而不是为了得到单倍体。,考点一 利用对比法考查染色体结构的变异,考点二 结合图解考查染色体数目的变异,考点三 低温诱导植物染色体数目的变化,1观察下列图示，填出变异类型,考 点 一 利用对比法考查染色体结构的变异,(1)甲、乙、丙、丁分别属于_ 变异类型。 (2)可在显微镜下观察到的是_。 (3)基因数目和排列顺序均未变化的是_。,缺失、重复、倒位、基因突变,甲、乙、丙,丁,2据图示辨析易位与交叉互换,(1)图1是_，图2是_。 (2)发生对象：图1发生于_之间，图2发生于_之间。,易位,交叉互换,非同源染色体,同源染色体的非姐妹染色单体,(3)变异类型：图1属于_，图2属于_。 (4)可在光学显微镜下观察到的是图_，观察不到的是图_。,染色体结构变异,基因重组,1,2,深度思考,3若分析某生物细胞内是发生“易位”，还是发生了“基 因突变”，如何用较为简便的方法进行区分？ _ 4上述图丁的变异类型可采用什么方法进行检测？ _ 提示：1.缺失、重复和倒位，易位。 2基因的数目、种类或排列顺序的改变。 3制作该生物进行分裂的细胞装片，观察处于有丝分裂中期的细胞，若有染色体发生变化，即为发生了易位。 4基因诊断。,联前系后 变异类型与细胞分裂的关系,1(2015怀化模拟)如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。下列有关说 法正确的是( ) A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期 B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 D图中4种变异能够遗传的是,C,解析：图表示基因重组中的交叉互换，因为其发生在同源染色体之间；图表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；图表示基因突变中碱基对的缺失；图表示染色体的缺失或重复。图中4种变异都是可遗传的变异。,2(2015山东省德州市模拟)染色体平衡易位是指两条染色体发生断裂后相互交换，仅有位置的改变，没有染 色体片段的增减。这种易位造成了染色体遗传物质的“内部 搬家”，所以平衡易位患者的外貌、智力和发育等通常都是 正常的。下列有关判断正确的是( ) A染色体平衡易位属于基因重组 B在光学显微镜下观察不到染色体平衡易位 C染色体平衡易位导致染色体上基因排列顺序改变 D平衡易位携带者与正常人婚配，子代全部正常,C,解析：染色体平衡易位属于染色体变异；由于易位部分与其同源染色体不配对，在光学显微镜下能观察到染色体平衡易位；平衡易位携带者与正常人婚配，子代一半正常，另一半是平衡易位携带者。,归纳提炼 区分三种变异类型,1染色体组的特点 观察下图雄果蝇的染色体组成，概括染色体组的组成特点,考 点 二 结合图解考查染色体数目的变异,(1)从染色体来源看，一个染色体组中_。 (2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体_。 (3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的_，但不能重复。,不含同源染色体,各不相同,一整套基因,2染色体组数量的判断方法 (1)根据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体) 、中分别含有_个染色体组。,2、2、1、4,(2)根据染色体形态判断 、中分别含有_个染色体组。 (3)根据基因型判断 、中分别含有_个染色体组。,3、2、1,4、2、3、1,3单倍体、二倍体和多倍体的判断方式 (1)如果生物体由_发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。 (2)如果生物体是由_直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。 4多倍体和单倍体育种 (1)培育三倍体无子西瓜 原理：_。,受精卵(或合子),生殖细胞卵细胞或花粉,染色体数目以染色体组的形式成倍增加,过程,(2)培育抗病高产植株 原理：_ _。 实例：抗病高产植株(aaBB)的选育过程。,染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再用秋水仙素处理，形成纯合子,深度思考 1植物细胞内缺失1条染色体可以存活，若缺失2条时(同源染色体)幼胚很容易死亡，其原因是什么？ _ 2(1)精子和卵细胞中，一定不含同源染色体吗？ (2)单倍体植物一定都不育吗？ _,提示：1.缺少控制本物种生物性状的部分遗传信息。 2(1)不一定。二倍体生物的配子中一定不含同源染色体，四倍体生物的配子中含有同源染色体。 (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。 3AAAaaa141。 4四倍体。,3下列是对ah所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是( ),C,A细胞中含有一个染色体组的是图h B细胞中含有两个染色体组的是图e、g C细胞中含有三个染色体组的是图a、b D细胞中含有四个染色体组的是图c、f 解析： ah分别含有3、3、2、1、4、4、1、2个染色体组。,B,解析：植株A是单倍体个体，经秋水仙素处理后获得二倍体(植株B)；基因型为AaBb的个体不能产生aaBB的花粉；离体的花粉能培养成一个完整的个体，说明生殖细胞具有全能性；单倍体是高度不育的，由于基因型AaBb的植株可产生4种配子(AB，Ab，aB，ab)，因而植株A对应的类型有4种。,5(原创)果蝇(2n8)缺失一条点状染色体的个体称为单体，可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染 色体均缺失则不能存活。增加一条点状染色体的个体称为三 体，仍可以存活，而且能够繁殖后代，若让这样的单体雄性果蝇(基因型为a)和三体雌果蝇(基因型为Aaa)相互交配，对子代基因型和表现型及比例的分析，正确的是( ),A,A子代中三体所占的比例为1/4 B子代中正常果蝇中Aa所占的比例为2/3 C单体果蝇的基因型有两种且比例相同 D子代中致死个体所占的比例为1/12 解析：单体雄性果蝇产生两种配子a和0，各占1/2，三 体 雌果蝇产生四种配子AaaaAa1122，子代中 三体 所占的比例为：3/121/4，A项正确，子代中正常果蝇中Aa所占的比例为1/2，B项错误。单体果蝇的基因型有两种，其 中A占1/3，a占2/3，C项错误。子代中无致死个体，D项错误。,1实验原理 (1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期_分裂后，子染色体在_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_的形成，阻止细胞分裂，导致细胞_加倍。,考 点 三 低温诱导植物染色体数目的变化,着丝点,纺锤体,纺锤体,染色体数目,低温室内(4),卡诺氏液,体积分数为95%的酒精,解离,染色,高考警示 低温诱导染色体数目加倍实验中所用试剂 (1)固定细胞形态卡诺氏液 (2)冲洗卡诺氏液95%酒精 (3)冲洗解离液清水 (4)解离95%酒精和15%盐酸混合液 (5)染色改良苯酚品红染液,深度思考 1该过程在高倍镜下能否观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程？ _ 2除低温诱导外，还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法？试简述其原理。 _ 3该实验所使用的染色试剂与“观察植物细胞的有丝分裂”中所使用的染色试剂相比，有何不同？ _ 4二倍体幼苗经秋水仙素处理后，长成四倍体植株，所有的细胞中染色体数目是否都加倍了？ _,提示：1.不能，细胞已经被杀死。 2除低温诱导外，生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色体数目加倍。其原理是：当秋水 仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致 染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 3前者用改良苯酚品红染液，使染色体着色。后者用龙胆紫或醋酸洋红液使染色体着色。 4只有部分细胞中染色体数目加倍。,6四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。 (1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液等。 (2)实验步骤 取五个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。 将培养皿分别放入4 、0 、_、_、_的恒温箱中1 h。,4 ,8 ,12 ,_。 分别取根尖_cm，放入_中固定0.51 h，然后用_冲洗2次。 制作装片：解离_制片。 低倍镜检测，_，并记录结果。,取大蒜随机均分为五组，分别放入五个培养皿中诱导培养36 h,0.5 1,卡诺氏液,体积分数为95%的酒精溶液,漂洗,染色,统计每组视野中的染色体数目加倍率,(3)实验结果：染色体数目加倍率最高的一组为最佳低温。 (4)实验分析 设置实验步骤的目的：_ _。 对染色体染色还可以用_、_等。 除低温外，_也可以诱导染色体数目加倍，原理是_。,将培养皿放在不同温度下恒温处理，是为了进行相互对照；恒温处理1 h是为了排除室温对实验结果的干扰,龙胆紫溶液,醋酸洋红溶液,秋水仙素,抑制纺锤体形成,解析：本实验目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度应设置为变量，不同温度处理是为了进行相互对照，恒温处理1 h是为了在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中，以排除其他温度的干扰。但低温并不可能使所有细胞染色体数目加倍，所以要统计加倍率来确定最佳低温。,易错点1 染色体组数量的判断易于出错 点拨 (1)细胞内同一形态的染色体共 有几条则该细胞中含有几个染色体组， 如图甲中与1号(或2号)相同的染色体共 有4条，此细胞有4个染色体组。,(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。如图乙中基因型为AaaaBbbb，任一种基因有4个，则该细胞中含有4个染色体组。 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。,易错点2 无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点易于混淆 点拨 区别如下：,易错点3 将“可遗传”理解成了“可育” 点拨 “可遗传”“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状，这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。,易错点4 对单倍体、二倍体及多倍体的判断分辨不清 点拨,1判断下列有关染色体结构变异的叙述 (1)(2011海南卷T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。( ) (2)(2011海南卷T19D)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。( ),2判断下列有关染色体数目变异的叙述 (1)(2015北京海淀区一模T5，B)体细胞中含有两 个染色 体组的个体叫二倍体。( ) (2)(2015丹东市二模T4C)用秋水仙素处理萌发单倍体(n10)的种子可获得二倍体。( ) (3)(2011海南卷T19B)染色体组非整倍性变化必然导致新基因产生。( ) (4)(2009广东卷T7D)多倍体形成过程增 加了非同 源染色体重组的机会。( ),
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