2019-2020年高三生物一轮复习 第二十讲 染色体变异学案.doc

2019-2020年高三生物一轮复习 第二十讲 染色体变异学案考纲要求1染色体结构变异和数目变异（）。2.实验：低温诱导染色体加倍。知识梳理一.染色体结构变异1.类型【提示】dcba2.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，从而导致性状的变异。二.染色体数目的变异1.类型（1）细胞内个别染色体的增加或减少(如21三体综合征)（2）细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少(如多倍体、单倍体)2.染色体组（1）概念：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）组成：如图为一雄果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：、X或、Y。3.单倍体、二倍体、多倍体（1）染色体的倍性单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。多倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。（2）单倍体和多倍体植株的特点单倍体植株特点与正常植株相比，单倍体植株长得弱小且高度不育。多倍体植株特点多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富（3）单倍体育种与多倍体育种单倍体育种a方法：花药离体培养再经秋水仙素处理，以尽快获得纯合子。b意义：明显缩短育种时间。多倍体育种a方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。b原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。4.实验：低温诱导染色体加倍（1）原理：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）实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内（4_），诱导培养36 h材料固定：剪取根尖约0.51 cm放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，固定其形态，然后用体积分数95%的酒精冲洗2次制作装片：解离漂洗染色制片（同观察植物细胞的有丝分裂）观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察要点精析1.界定染色体结构变异与基因突变（1）主要区别染色体结构变异是“线”的变化，变异程度大，在光学显微镜下可见。基因突变是“点”的变化，是DNA分子内部碱基对的变化，在光学显微镜下不可见。染色体结构变异改变基因的位置或数量，基因突变不改变基因的位置和数量，只是产生了等位基因。（2）区别图示注意欲通过显微镜观察法界定基因突变与染色体结构变异需取“分生组织”制片，因不分裂的细胞，并不出现染色体。2.界定易位与交叉互换染色体易位交叉互换图解区别染色体角度发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间变异类型属于染色体结构变异属于基因重组显微镜下是否观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到提醒两种变异类型导致的基因变换状况如下：3.巧记染色体组数量的判断方法（1）根据染色体形态判定细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组。如图A中形态、大小完全相同的染色体为1条，所以有1个染色体组，图B中彼此相同的（比如点状的）有3条，故有3个染色体组。同理，图C中有1个染色体组，图D中有2个染色体组。（2）根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因（包括同一字母的大、小写）出现几次，则含有几个染色体组。如图甲所示基因型为ABC，所以有1个染色体组。图乙所示基因型为AAa，A（a）基因有3个，即含有3个染色体组。同理，图丙中有2个染色体组，图丁中有3个染色体组。注：判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。（3）根据染色体数和染色体的形态数推算染色体组数染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。4.单倍体、二倍体和多倍体的判定方法注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。特别提醒（1）单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。（2）单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能可育并产生后代。5.低温诱导染色体加倍（1）巧记实验中各种液体的作用卡诺氏液：固定细胞形态。体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。解离液（体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精以11混合）：使组织中的细胞相互分离。清水：洗去解离液，防止解离过度影响染色。改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。（2）与低温诱导植物染色体数目变化有关的3个关键点显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解关键信息：低温处理分生组织细胞、抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。错误理解：将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”，低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。试题精粹1.（xx北京海淀期末）下列叙述中属于染色体变异的是（）第5号染色体部分缺失导致猫叫综合征减数分裂过程中非同源染色体的自由组合联会的同源染色体之间发生染色体互换唐氏综合征患者细胞中多1条21号染色体A B C D2.（xx蚌埠检测）已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，如图中W表示野生型，分别表示三种缺失不同基因的突变体。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体中该酶有活性，则编码该酶的基因是（）A基因a B基因b C基因c D基因d3.与玉米植株颜色有关的一对基因Pl（紫）和pl（绿）位于6号染色体长臂的外段，纯合紫株玉米与纯合绿株玉米杂交，F1植株均表现为紫色。科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉，然后给绿株玉米授粉，734株F1幼苗中出现2株绿苗。经细胞学鉴定表明，这是由6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失导致的。这种变异在生物学上称为（）A基因突变B基因重组C染色体结构变异 D染色体数目变异4.在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种变异类型。图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是（）A图甲、乙、丙、丁都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中D乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中 5.（xx江苏扬州模考）下图甲表示某野生型果蝇一条正常染色体上部分基因的序列，图乙和图丙分别表示两只变异类型果蝇相应染色体上的基因序列。下列相关叙述正确的是（）A白眼基因和朱红眼基因是等位基因B图乙表示果蝇发生了染色体结构变异C图乙和图丙表示的果蝇发生的变异均可用显微镜检测D图乙和图丙表示的果蝇发生的变异均不可遗传6.研究发现，果蝇的红眼对白眼为显性，且控制该性状的基因位于X染色体上；果蝇翅膀后端边缘的缺刻性状是X染色体中某一片段缺失所导致的变异，属于伴X显性遗传。缺刻翅红眼雌蝇（无白眼基因）与正常翅白眼雄蝇杂交，F1出现了缺刻翅白眼雌蝇且F1中雌雄果蝇的数量比为21，下列叙述错误的是（）A亲本X染色体上的红眼基因恰好位于缺失片段上BF1缺刻翅白眼雌蝇的两条X染色体均出现片段缺失现象C缺刻翅雄蝇不能存活，F1雄蝇的成活率比雌蝇少一半DX染色体发生的片段缺失可以用光学显微镜直接观察到7.关于染色体组的叙述，不正确的有（）一个染色体组中不含同源染色体一个染色体组中染色体大小，形态一般不同人的一个染色体组中应含有24条染色体含有一个染色体组的细胞，一定是配子A B C D8.下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，错误的是（）A利用小麦花粉培育的个体是单倍体B二倍体和多倍体都是由受精卵发育而成的C单倍体植株长得粗壮，多倍体植株茎秆一般比较弱小D低温和秋水仙素都可以诱导多倍体的产生9.如图是四种生物的体细胞示意图，A、B中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、D代表细胞中染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是（）10.（xx山东潍坊模拟）如图为果蝇体内某个细胞的示意图，下列相关叙述正确的是（）A图中的染色体1、5、3、7、8可组成一个染色体组B图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律C含有基因B、D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异D若该细胞分裂后产生了一个ABdXX的配子，则一定是减数第一次分裂异常11.关于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验不正确的描述是（）A处于分裂间期的细胞数目最多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12.已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员做了如图所示的操作。下列有关叙述正确的是（）A秋水仙素处理杂种P获得异源多倍体，异源多倍体中没有同源染色体B异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种Q中一定含有抗叶锈病基因C射线照射杂种R使抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于基因重组D杂种Q与普通小麦杂交过程遵循孟德尔遗传定律 13.（xx北京海淀期末）决定玉米籽粒有色（C）和无色（c）、淀粉质（Wx）和蜡质（wx）的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段（见图1）。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了图2所示的研究。请回答问题。（1）8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为_。（2）图2中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_（填“能”或“不能”）发生联会。（3）图2中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_，产生了基因型为_的重组型配子。（4）由于异常的9号染色体上有_作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。14.（xx山东泰安模拟）玉米籽粒的黄色（A）对白色（a）为显性，非糯性（B）对糯性（b）为显性，两对性状自由组合。请回答。（1）已知玉米非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。若用碘液处理杂合的非糯性植株的花粉，则显微镜下观察到花粉颜色及比例为_。（2）取基因型双杂合的黄色非糯性植株的花粉进行离体培养，获得单倍体幼苗，其基因型为_；对获得的幼苗用_进行处理，得到一批可育的植株，这些植株均自交，所得籽粒性状在同一植株上表现_（一致、不一致）。（3）已知基因A、a位于9号染色体上，且无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Aa的植株甲，其细胞中9号染色体如图一所示。植株甲的变异类型属于染色体结构变异中的_。为了确定植株甲的A基因是位于正常染色体上，还是异常染色体上，让其进行自交产生F1，F1的表现型及比例为_，证明A基因位于异常染色体上。以植株甲为父本，以正常的白色籽粒植株为母本，杂交产生的F1中，发现了一株黄色籽粒植株乙，其染色体及基因组成如图二所示。该植株形成的可能原因是：父本减数分裂过程中_未分离。若植株乙在减数第一次分裂过程中，3条9号染色体随机移向细胞两极，并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株乙为父本，以正常的白色籽粒植株为母本进行测交，后代的表现型及比例是_。高考真题1.（xx上海卷）如图显示了染色体及其部分基因，对和过程最恰当的表述分别是（）A交换、缺失 B倒位、缺失C倒位、易位 D交换、易位2.（xx福建理综，5）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3.（xx.课标II卷.6）下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是（ ）A. 该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B. 该病是由于特定染色体的数目增加造成的C. 该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D. 该病是由于染色体中增加某一片段引起的4.（xx.海南卷.21）关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（ ）A基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察5.（xx.江苏卷.10）甲、乙为两种果蝇（2n）,下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是（ ）A. 甲、乙杂交产生的 F1 减数分裂都正常B. 甲发生染色体交叉互换形成了乙C. 甲、乙1 号染色体上的基因排列顺序相同D. 图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料6.（xx.江苏卷.15）经 X 射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是（ ）A. 白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存B. X 射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C. 通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D. 观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异7.（xx.上海卷.27）下图显示一对表型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体（不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况下造成），造成儿子异常的根本原因是（ ）A父亲染色体上的基因发生突变B母亲染色体上的基因发生突变C母亲染色体发生缺失D母亲染色体发生易位8.（xx江苏单科，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 9.（xx上海卷）将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是（）A能稳定遗传 B单倍体C有杂种优势 D含四个染色体组 （xx安徽理综，4）下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是（）人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A B C D 10.（xx四川理综，5）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11.（xx.天津卷.4）低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为（以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例）可出现的是（） 12.（xx.福建卷.5）绿色荧光标记的X染色体DNA探针（X探针），仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的Y染色体DNA探针（Y探针）可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）A.X染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列B.据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病C.妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病D.该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生13.（xx.海南卷.29）（10分）回答下列关于遗传和变异的问题：（1）高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因会发生，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。 （2）假设物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”），图乙表示的是（填“初级精母细胞”、“次级精母细胞”或“精细胞”）。（3）某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指。