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第2节 染色体变异,梳理备考导航,数目,位置,配子,一个染色体组,纺锤体,数目加倍,多倍体,非同源染色,体,全部遗传信息,配子,弱小,高度不育,三个或三个以上,茎秆粗壮,糖类,蛋白质,秋水仙素,萌发的种子或幼苗,整合知识体系,自我校对：染色体数目变异 缺失 重复 倒位 易位 个别染色体的增添或减少 单倍体 多倍体,一、染色体结构的变异连线,口诀记忆染色体结构变异 染体变异四种类，缺失重复易倒位； 识别判断看基因，种类数量来区分； 种类数量都减少，定是缺失错不了； 种类不变数量增，重复变异所发生； 倒位只是序列变，种类数量不改变； 易位发生非同源，种类数量都改变。,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。,非同源染色体,(2)组成：如图为一雄果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：_或_。,、X,、Y,3二倍体、多倍体和单倍体的比较,染色体组,配子,三个或三个以上,受精卵,配子,三、单倍体育种和多倍体育种,1图中和的操作是_处理，其作用原理是抑制_。 2图中过程是_。 3单倍体育种的优点是_。,秋水仙素,纺锤体的形成,花药离体培养,明显缩短育种年限,思考辨析 1(2011海南卷，19A)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。( ) 2(2011海南卷，19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。( ) 3(2010福建卷，3D)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。( ),4可用显微镜区别染色体变异与基因突变。( ) 5单倍体一定不存在同源染色体。( ) 6体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。( ) 7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。( ),精研核心考点,考点一 染色体结构变异,典例1 在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是( ),甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 乙图中出现的这种变异属于染色体变异 甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验 A B C D,命题思路 本题考查染色体结构变异和数目变异的成因及鉴别，是对理解能力和识图能力的考查。,信息提取 1.甲图：染色体中基因的排列顺序发生改变。 2乙图：细胞分裂中姐妹染色单体移向了同一极。,解题思路 甲图中发生了倒位，乙图中发生了染色体数目变异，染色体变异既可发生在有丝分裂，也可发生在减数分裂，错误。 答案 C,1.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的比较,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、缺失和替换；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，生物的性状发生改变。,1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甲可以导致丁或戊两种情形的产生 D乙可以导致戊的形成,解析：甲是交叉互换，乙是易位，丙是重复，丁是交叉互换，戊是易位。 答案：D,考点二 染色体数目的变异,典例2 下图所示，将二倍体植株和杂交得到，再将做进一步处理。下列相关分析错误的是( ),A由得到的育种原理是基因重组 B图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍 C若的基因型是AaBbdd，则的基因型可能是aBd D至的过程中，所产生的变异都有利于生产,命题思路 主要考查染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念及其判断，并与生产实践中的作物育种联系起来考查单倍体育种、多倍体育种的方法及优点。题型选择题、非选择题均有。,解题思路 A正确，由得到属于杂交育种，依据的原理是基因重组；B正确，秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍；C正确，的基因型是AaBbdd，可产生aBd的花粉，经花药离体培养可得到aBd的单倍体植株；D错误，至的过程属于诱变育种，突变是不定向的，且大多是有害的，需要经过筛选获得有利于生产的品种。 答案 D,(1)与植株是否属于同一物种？ (2)发育为成熟的个体是否可育？ 提示：(1)不属于。属于二倍体，属于三倍体。 (2)不可育。是由二倍体的花粉培育而来的，细胞内含有一个染色体组，不能产生配子，故不可育。,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,(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。,2(高考题组合)判断有关染色体变异叙述的正误。 (1)(2011海南卷，19C)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，19D)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。( ) (3)(2010福建卷，3A)低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极。( ) (4)(2009广东卷，7D)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会。( ),3(2015北京东城区模拟)二倍体植物甲(2N10)和二倍体植物乙(2n10)进行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配至同一个配子中，再让这样的雌雄配子结合产生F2。下列有关叙述正确的是( ) A植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物 BF1体细胞中含有四个染色体组，其染色体组成为2N2n C若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的 D物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体,解析：植物甲和乙进行有性杂交，得到的F1不育，说明它们不属于同种生物，A错误。F1体细胞中含有2个染色体组，其染色体组成为Nn，B错误。若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是四倍体(2N2n)，可育，C正确。物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体，D错误。 答案：C 备课札记 _,探究实验专项,实验：低温诱导植物染色体数目的变化 实验基础 1实验原理 用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。,2方法步骤,3实验结论：低温能诱导植物染色体数目变化。 4方法透析 (1)影响染色体数目加倍的因素秋水仙素或低温； (2)常用实验材料根尖； (3)方法思路借助有丝分裂实验进行操作观察； (4)重要工具显微镜； (5)描述指标发生染色体数目变异的细胞数目或比例； (6)注意问题设置对照。,通过显微镜观察低温诱导后的洋葱根尖时，只能观察到染色体数目的增加，而增加的具体数目不容易确定；再者不是视野中的全部细胞都能发生染色体数目变化。,命题探究 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。 _。 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。,(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_。,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。,答案：(2)4 8 12 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 0.51 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 (4)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 醋酸洋红液 秋水仙素 抑制纺锤体形成,演练目标课堂,1(2014江苏卷，7)下列关于染色体变异的叙述，正确的是( ) A染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异 B染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力 C染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 D通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型,解析：A项，染色体增加某一片段不一定会提高基因的表达水平，且该基因的大量表达也不一定是有利的。B项，若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力。C项，染色体易位不改变细胞内基因的数量，可能对当代生物体不产生影响，也可能产生影响，并且染色体变异大多对生物体是不利的。D项，不同物种可以通过杂交获得不育的子一代，然后经秋水仙素诱导可得到可育的多倍体，从而培育出生物新类型。 答案：D,2某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是( ),A图甲所示的变异属于基因重组 B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种 D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代,解题指南：(1)一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体变异。(2)根据题干提供信息，画简图展示图乙细胞减数分裂后子细胞染色体组成。,解析：本题考查染色体变异及减数分裂等知识。A项，一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异，故错误。B项，处于分裂间期的细胞中染色体呈染色质状态，观察异常的染色体应选择分裂中期的细胞，故错误。C项，将图乙中的染色体从左向右编号为1、2、3，不考虑其他染色体，如图所示。,在不考虑其他染色体的情况下，若1、2分离，3随机移向任一极，则精细胞中染色体组成为1、3或2或2、3或1四种类型，若2、3分离，1随机移向任一极，精细胞中染色体组成为1、2或3或1、3或2四种类型，因此精子类型理论上有6种，故错误。D项，根据C项的分析，该男子能够产生含有1、3(即分别含一条14号和一条21号)染色体组合的正常精子，因此可能生育正常染色体组成的后代。 答案：D,3(2013四川卷)大豆植株的体细胞含40条染色体。用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是( ) A用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性 B单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有20条染色体 C植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低 D放射性60Co诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向,解题指南：解答本题需要关注以下两点： (1)含有控制生物生长发育的全套遗传信息的植物细胞都具有全能性。 (2)杂合子自交多代，纯合子(显性和隐性各占一半)占的比例越来越高，无限接近于1，杂合子占的比例越来越小，无限接近于0。,解析：A项，植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体无关，只要其细胞具有该生物体的全套遗传信息即可，故正确；B项，有丝分裂后期着丝点分裂，细胞内染色体暂时加倍，应为40条，故错误；C项，由题可知该突变植株为杂合子，但是表现为抗病，所以该突变为显性突变，连续自交后，杂合子占的比例不断下降，显性纯合子所占比例不断上升且无限趋近于50%，故错误；D项，基因突变只能提供进化的原材料，不能决定进化方向，自然选择决定进化方向，故错误。 答案：A,4(2015吉林实验中学二模)动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2n1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇(2n8)中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。,(1)某果蝇体细胞染色体组成如图，则该果蝇的性别是_，从变异类型看，单体属于_。 (2)4号染色体单体的果蝇所产生的配子中的染色体数目为_。,(3)果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1，F1自由交配得F2，子代的表现型及比例如表所示。据表判断，显性性状为_，理由是_。,(4)根据判断结果，可利用非单体的短肢果蝇与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计。,实验步骤： 让非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，获得子代； 统计子代的性状表现，并记录。 实验结果预测及结论： 若_， 则说明短肢基因位于4号染色体上； 若_， 则说明短肢基因不位于4号染色体上。,(5)若通过(4)确定了短肢基因位于4号染色体上，则将非单体的正常肢(杂合)果蝇与短肢4号染色体单体果蝇交配，后代出现短肢果蝇的概率为_。 (6)图示果蝇与另一果蝇杂交，若出现图示果蝇的某条染色体上的所有隐性基因都在后代中表达，可能的原因是_(不考虑突变、非正常生殖和环境因素)；若果蝇的某一性状的遗传特点是子代的表现总与亲代中雌果蝇一致，请尝试解释最可能的原因_。,答案：(1)雄性 染色体变异 (2)4条或3条 (3)正常肢 F1全为正常肢(或F2中正常肢短肢31) (4)子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为11 子代全为正常肢 (5)1/2 (6)与之交配的(雌)果蝇的有关染色体上的相应的(有关)基因都是隐性基因 控制该性状的基因在线粒体中,
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