導(dǎo)與練高考生物一輪復(fù)習(xí)第五章第2節(jié)染色體變異名師優(yōu)質(zhì)課件新人教版必修2

1、第節(jié) 染色體變異 課前導(dǎo)學(xué)課前導(dǎo)學(xué) 要點(diǎn)探究要點(diǎn)探究 課堂自測(cè)課堂自測(cè) 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 1.染色體變異類型。 2.染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念。 3.單倍體、多倍體的育種過程。 一、染色體變異分類 變異類型 具體變化(圖解) 結(jié)果 舉例 缺失缺失 重復(fù) 染色體結(jié)構(gòu)變異 易位易位 染色體上的 基因的數(shù)目或排列順序基因的數(shù)目或排列順序 改變,從而導(dǎo)致性狀變異 貓叫 綜合征 倒位 染色體數(shù) 個(gè)別染色體的增加或減少 染色體組染色體組 成倍地增加或減少 目變異 大量基因增加或減少 ,性狀改變幅度較大 三倍體 無子西瓜 二、染色體組的倍性增加 1.染色體組的概念:細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形

2、態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。 4.多倍體育種 (1)方法:用秋水仙素秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或 幼苗。 (2)原理:秋水仙素或低溫處理能夠抑制紡錘體紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極,引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目染色體數(shù)目加倍。 三、染色體組的倍性減少 2.單倍體育種 (1)方法:花藥離體培養(yǎng)。 (2)過程:花藥單倍體植株 正常的純合子 新品種 1.判斷正誤 (1)一個(gè)染色體組內(nèi)沒有同源染色體 ,但卻含有控制生長發(fā)育的全部遺傳信息。 ( ) (2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體,含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體。( ) (3)三倍體水稻的花粉經(jīng)離

3、體培養(yǎng) ,可得到單倍體水稻,稻穗、米粒變小。( ) 2.(2012 河南鄭州質(zhì)檢)下圖表示某植株正常體細(xì)胞中染色體的組成,下列各項(xiàng)中,可能是該植物基因型的是( B B ) A.ABCd B.Aaaa D.AaaBbb C.AaBbCcDd 3.下列變異中,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是( C C ) A.將人類胰島素基因與大腸桿菌DNA 分子拼接重組DNA B.染色體中 DNA 的一個(gè)堿基缺失 C.果蠅第號(hào)染色體上某片段移接到第號(hào)染色體上 D.同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換 4.在培育三倍體無子西瓜過程中,收獲三倍體種子是 在( B B ) A.第一年、二倍體母本上 B.第一年、四倍體母本上

4、C.第二年、三倍體母本上 D.第二年、二倍體母本上 染色體結(jié)構(gòu)變異 問題引領(lǐng): 染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因重組中的交叉互換一樣嗎? 說出染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別? 1.染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因重組中交叉互換的比較 變異類型 范圍 交換對(duì)象 易位 染色體結(jié)構(gòu)染色體結(jié)構(gòu) 變異 非同源染色體非同源染色體 之間 非等位非等位基因 交叉互換 基因重組基因重組 同源同源染色體內(nèi)部非非 姐妹染色單體姐妹染色單體 之間 等位等位基因 圖示 2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別 (1)變異范圍不同 基因突變是在 DNADNA 分子分子水平上的變異,只涉及基因中一個(gè)或幾個(gè)堿基堿基的改變,這種變化在光學(xué)顯

5、微鏡下觀察不到。 染色體結(jié)構(gòu)的變異是在染色體染色體水平上的變異,涉及染色體的某一片段片段的改變,這一片段可能含有若干個(gè)基因,這種變化在光學(xué)顯微鏡下可觀察到。 (2)變異的方式不同 基因突變包括基因中堿基對(duì)的增添、缺失和替堿基對(duì)的增添、缺失和替換換;染色體結(jié)構(gòu)變異包括染色體片段的缺失、染色體片段的缺失、 重重復(fù)、倒位和易位復(fù)、倒位和易位。它們的區(qū)別可用下圖表示: (3)變異的結(jié)果不同 基因突變引起基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)的改變,基因數(shù)目基因數(shù)目未變,生物的性狀不一定改變。 染色體結(jié)構(gòu)變異引起排列在染色體上的 基因基因的數(shù)目的數(shù)目和排列順序排列順序發(fā)生改變,生物的性狀發(fā)生改變。 【命題視角】 常以圖示的形

6、式呈現(xiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型,并與人類遺傳病結(jié)合在一起,綜合考查知識(shí)運(yùn)用、分析問題解決問題的能力。題型以選擇題為主。 【典例 1】 (2012 臺(tái)州模擬)下圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是( ) A. B. C. D. 思維導(dǎo)引思維導(dǎo)引: : 解析解析: :染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的染色體結(jié)構(gòu)變異指的是染色體某一片段的缺失、易位、倒位和重復(fù)缺失、易位、倒位和重復(fù); ;是基因突變或是基因突變或是減數(shù)分裂四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換所致。是減數(shù)分裂四分體時(shí)期發(fā)生交叉互換所致。 答案答案: :C C。 染色體數(shù)目變異 問題引領(lǐng): 如何判斷染

7、色體組數(shù)? 判斷生物體是幾倍體的依據(jù)是什么? 二倍體、多倍體、單倍體的區(qū)別是什么? 三倍體無子西瓜的培育原理是什么? 1.染色體組概念辨析 (1)從本質(zhì)上看,全為非同源染色體,無同源染色體無同源染色體。 (2)從形態(tài)上看,所有染色體形態(tài)和大小各不相同形態(tài)和大小各不相同。 (3)從功能上看,攜帶著控制一種生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部全部遺傳信息遺傳信息。 (4)從物種類型上看,每種生物的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都與其他物種不同。 2.生物體是幾倍體的判斷 3.染色體變異原理的應(yīng)用 (1)培育三倍體無子西瓜 原理:染色體數(shù)目以染色體組染色體組的形式成倍增加。 過程 (2)培育抗病高產(chǎn)植株(單倍體

8、育種) 原理:染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少,再用 秋水仙素秋水仙素處理,形成純合子。 實(shí)例:抗病高產(chǎn)植株(aaBB)的選育 【命題視角】 主要考查染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的概念及其判斷,并與生產(chǎn)實(shí)踐中的作物育種聯(lián)系起來考查單倍體育種、 多倍體育種的方法及優(yōu)點(diǎn)。 題型選擇題、非選擇題均有。 【典例 2】 (2012 合肥模擬 )下列是對(duì) ah 所示的細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述,正確的是( ) A.細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是 h 圖 B.細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是 g、e 圖 C.細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是 a、b 圖 D.細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是 f、c 圖 思維導(dǎo)引思維導(dǎo)

9、引: : 解析解析: :此題主要考查染色體組的概念及染色體組數(shù)目此題主要考查染色體組的概念及染色體組數(shù)目的識(shí)別。形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色的識(shí)別。形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。如圖體組。如圖 e,e,每種染色體含有每種染色體含有 4 4 個(gè)個(gè), ,所以含有四個(gè)染所以含有四個(gè)染色體組色體組,d,d 圖中圖中, ,同音字母僅有一個(gè)同音字母僅有一個(gè), ,所以該圖只有一所以該圖只有一個(gè)染色體組。個(gè)染色體組。 由此由此, ,我們可知我們可知:a:a、 b b 圖含有三個(gè)染色體圖含有三個(gè)染色體組組,c,c、h h 圖含有兩個(gè)染色體組圖含有兩個(gè)染色體組,g,g 圖含有一個(gè)染色體圖含

10、有一個(gè)染色體組組,f,f 圖含有四個(gè)染色體組。圖含有四個(gè)染色體組。 答案答案: :C C。 染色體組數(shù)目的判斷方法染色體組數(shù)目的判斷方法 (1)(1)根據(jù)細(xì)胞中染色體形態(tài)判斷根據(jù)細(xì)胞中染色體形態(tài)判斷 在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體, ,細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條的染色體共有幾條, ,則含有幾個(gè)染色體組則含有幾個(gè)染色體組, ,如圖所示如圖所示: : (2)(2)根據(jù)基因型根據(jù)基因型: :由于相同的基因或等位基因由于相同的基因或等位基因( (控制同一性狀控制同一性狀的基因的基因) )位于形態(tài)相同的染色體上位于形態(tài)相同的染色體上( (或同源染色體上

11、或同源染色體上),),所以所以在細(xì)胞和生物體的基因型中在細(xì)胞和生物體的基因型中, ,相同的基因或等位基因出現(xiàn)幾相同的基因或等位基因出現(xiàn)幾次次, ,則有幾個(gè)染色體組。例如則有幾個(gè)染色體組。例如, ,基因型為基因型為AaBbAaBb 的細(xì)胞有兩個(gè)的細(xì)胞有兩個(gè)染色體組染色體組; ;基因型為基因型為AaaBbbAaaBbb的細(xì)胞有三個(gè)染色體組的細(xì)胞有三個(gè)染色體組; ;同理同理, ,基基因型為因型為 AAaaBBBbAAaaBBBb的細(xì)胞有四個(gè)染色體組。的細(xì)胞有四個(gè)染色體組。 (3)(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。 染色體組的數(shù)目染色體組的數(shù)目= =

12、染色體數(shù)染色體數(shù)/ /染色體形態(tài)數(shù)。染色體形態(tài)數(shù)。 如果蠅體細(xì)胞中如果蠅體細(xì)胞中有有 8 8 條染色體條染色體, ,分為分為 4 4 種形態(tài)種形態(tài), ,則染色體組的數(shù)目為則染色體組的數(shù)目為2 2 個(gè)。個(gè)。 【典例 3】 (2012 年海南生物)無子西瓜是由二倍體 (2n=22)與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣铝袉栴}: (1)雜交時(shí)選用四倍體植株作母本 ,用二倍體植株作父本 ,取其花粉涂在四倍體植株的 上,授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有 條染色體,該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結(jié)合 ,形成含有 條染色體的合子。 (2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。 該植株會(huì)產(chǎn)生無子果

13、實(shí),該果實(shí)無子的原因是三倍體的細(xì)胞不能進(jìn)行正常的 分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株 ,理論上可以采用 的方法。 解析解析: :本題以三倍體無子西瓜的培育過程為信息載體本題以三倍體無子西瓜的培育過程為信息載體 , ,考查了考查了多倍體育種的方法。多倍體育種的方法。(1)(1)在三倍體無子西瓜培育過程中在三倍體無子西瓜培育過程中 , ,以四以四倍體植株為母本倍體植株為母本, ,授以二倍體植株花粉授以二倍體植株花粉, ,可獲得三倍體西瓜種可獲得三倍體西瓜種子子( (胚胚) )。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有 2222 條染色體條染色體, ,二倍二倍體產(chǎn)生的雄配

14、子含體產(chǎn)生的雄配子含 1111 條染色體條染色體, ,則合子中含有三個(gè)染色體則合子中含有三個(gè)染色體組組,33,33 條染色體。條染色體。(2)(2)三倍體西瓜無子的原因是三倍體西瓜無子的原因是 : :三倍體的細(xì)三倍體的細(xì)胞含有三個(gè)染色體組胞含有三個(gè)染色體組, ,在減數(shù)分裂時(shí)在減數(shù)分裂時(shí), ,染色體聯(lián)會(huì)紊亂染色體聯(lián)會(huì)紊亂, ,不能不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞。產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞。 (3)(3)由于三倍體植株不能進(jìn)行有性繁殖由于三倍體植株不能進(jìn)行有性繁殖, ,故可采用組織培養(yǎng)等無性生殖方式繁殖。故可采用組織培養(yǎng)等無性生殖方式繁殖。 答案答案: :(1)(1)雌蕊雌蕊( (或柱頭或柱頭) ) 22 22

15、3333 (2)(2)減數(shù)減數(shù) (3)(3)組織培養(yǎng)組織培養(yǎng)( (其他合理答案也可其他合理答案也可) ) 實(shí)驗(yàn):低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 1.實(shí)驗(yàn)原理 用低溫處理植物分生組織細(xì)胞,能夠抑制紡錘體紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。 2.方法步驟 裝片制作:解離漂洗染色制片 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化。 1.1.影響染色體數(shù)目加倍的因素影響染色體數(shù)目加倍的因素秋水秋水仙素或低溫仙素或低溫; ; 2.2.常用實(shí)驗(yàn)材料常用實(shí)驗(yàn)材料根尖根尖; ; 3.3.方法思路方法思路借助有絲分裂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作觀察借助有絲分裂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行

16、操作觀察; ; 4.4.重要工具重要工具顯微鏡顯微鏡; ; 5.5.描述指標(biāo)描述指標(biāo)發(fā)生染色體數(shù)目變異的細(xì)胞數(shù)目發(fā)生染色體數(shù)目變異的細(xì)胞數(shù)目或比例或比例; ; 6.6.注意問題注意問題設(shè)置對(duì)照。設(shè)置對(duì)照。 通過顯微鏡觀察低溫誘導(dǎo)后的洋蔥根尖時(shí)通過顯微鏡觀察低溫誘導(dǎo)后的洋蔥根尖時(shí), ,只只能觀察到染色體數(shù)目的增加能觀察到染色體數(shù)目的增加, ,而增加的具體數(shù)而增加的具體數(shù)目不容易確定目不容易確定; ;再者不是視野中的全部細(xì)胞都再者不是視野中的全部細(xì)胞都能發(fā)生染色體數(shù)目變化。能發(fā)生染色體數(shù)目變化。 【命題設(shè)計(jì)】 四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多,為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫,特設(shè)計(jì)如下實(shí)

17、驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)主要材料:大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精溶液、 顯微鏡、 改良苯酚品紅染液等。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 取五個(gè)培養(yǎng)皿,編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 將培養(yǎng)皿分別放入-4 、0 、 、 、 的恒溫箱中 1 h。 。 分別取根尖 cm,放入 中固定 0.51 h,然后用 沖洗 2 次。 制作裝片:解離 制片。 低倍鏡檢測(cè), ,并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析 設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟的目的: 。 對(duì)染色體染色還可以用 、 等。 除低溫外, 也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,原理是 。 解析解析: :本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)

18、目加倍的最佳低溫本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫 , ,所所以溫度應(yīng)設(shè)置為變量以溫度應(yīng)設(shè)置為變量, ,不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照 , ,恒溫處恒溫處理理 1 1 h h 是為了在是為了在 DNADNA 復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中 , ,以排除以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 , ,所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來確定最佳低溫。所以要統(tǒng)計(jì)加倍率來確定最佳低溫。 答案答案: :(2)(2)4 4 8 8 12 12 取大蒜隨機(jī)均分為五組取大蒜隨

19、機(jī)均分為五組, ,分別放入五個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng)分別放入五個(gè)培養(yǎng)皿中誘導(dǎo)培養(yǎng) 36 h36 h 0.51 0.51 卡諾氏液卡諾氏液 體積分?jǐn)?shù)為體積分?jǐn)?shù)為 95%95%的酒精溶液的酒精溶液 漂洗漂洗 染色染色 統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率統(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體數(shù)目加倍率 (4)(4)將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理 , ,是為了進(jìn)行相互對(duì)照是為了進(jìn)行相互對(duì)照; ;恒溫處理恒溫處理 1 h1 h 是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾 龍膽紫溶液龍膽紫溶液 醋酸洋紅液醋酸洋紅液 秋水仙素秋水仙素 抑制紡錘體形成抑制紡錘體形成 1.(2012 九

20、江一模)關(guān)于染色體組的敘述,不正確的有( B B ) 一個(gè)染色體組中不含同源染色體 一個(gè)染色體組中染色體大小形態(tài)一般不同 人的一個(gè)染色體組中應(yīng)含有 24 條染色體 含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞,一定是配子 A. B. C. D. 解析解析: :細(xì)胞中的一組非同源染色體細(xì)胞中的一組非同源染色體, ,它們?cè)谛螒B(tài)和功能它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同上各不相同, ,但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳遺傳和變異的全部信息和變異的全部信息, ,這樣的一組染色體為一個(gè)染色體這樣的一組染色體為一個(gè)染色體組。組。人的一個(gè)染色體組中應(yīng)含有人的一個(gè)染色體組中應(yīng)含有 2222 條常染色體和條常染色體和 1 1 條條性染色體。只有一個(gè)染色體組的細(xì)胞可能是單倍體的性染色體。只有一個(gè)染色體組的細(xì)胞可能是單倍體的體細(xì)胞。體細(xì)胞。 2.(2012 江蘇蘇州調(diào)研)下列與多倍體形成有關(guān)的 是( B B ) A.染色體結(jié)構(gòu)的變異 B.紡錘體的形成受到抑制 C.個(gè)別染色體增加 D.非同源染色體自由組合 解析解析: :由于某些因素的影響由于某些因素的影響, ,細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成受到抑制受到抑制, ,以致影響染色體被拉向兩極以致影響染色體被拉向兩極, ,細(xì)胞不能分裂細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞成兩個(gè)子細(xì)胞, ,細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目成倍增加細(xì)胞內(nèi)的