高中生物 5.2 染色體變異 新人教版必修2

1、編輯課件編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四一、染色體變異與基因突變的區(qū)別一、染色體變異與基因突變的區(qū)別 基因突變是染色體某一位點(diǎn)上基因的改變,是分子水平上的變異,在光學(xué)顯微鏡下無法直接觀察;而染色體變異是比較明顯的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,光學(xué)顯微鏡下可以直接觀察到。染色體變異能發(fā)生在原核生物體內(nèi)嗎?答案:原核生物細(xì)胞內(nèi)無染色體,不可能發(fā)生染色體變異。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四 2.結(jié)果:使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,而導(dǎo)致性狀的變異。3.對(duì)生物體的影響:大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一

2、二三四貓叫綜合征為最常見的染色體缺失引起的遺傳病,患病兒童哭聲輕,音調(diào)高,很像貓叫。(1)這種遺傳病是怎樣引起的?答案:第5號(hào)染色體部分缺失引起的。(2)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型有哪些?答案:缺失、重復(fù)、倒位、易位。(3)染色體結(jié)構(gòu)變異的實(shí)質(zhì)是什么?答案:染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變而導(dǎo)致性狀的變異。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四三、染色體數(shù)目的變異三、染色體數(shù)目的變異1.染色體數(shù)目的變異的類型:一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少;另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。2.染色體組:是細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長(zhǎng)

3、、發(fā)育、遺傳和變異。3.二倍體:由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。包括幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物。4.多倍體:由受精卵發(fā)育而成,體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。其中,體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體叫作三倍體;體細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的個(gè)體叫作四倍體。獲得多倍體常用的方法有低溫處理及秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。多倍體植株的特點(diǎn)有:莖稈粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。5.單倍體:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體,叫作單倍體。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四自然界中,幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。多倍體在植

4、物中很常見,在動(dòng)物中極少見。在自然條件下,玉米、高粱等高等植物偶爾會(huì)出現(xiàn)單倍體植株,與正常植株相比,單倍體植株長(zhǎng)得弱小,而且高度不育。(1)單倍體的細(xì)胞中一定不存在同源染色體嗎?答案:不一定。同源四倍體的單倍體的體細(xì)胞就含有同源染色體。(2)體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體,對(duì)嗎?答案:不對(duì)。體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組且由受精卵發(fā)育來的個(gè)體才叫二倍體。(3)染色體整倍性變化必然會(huì)導(dǎo)致基因種類的增加嗎?答案:染色體整倍性的增加或減少只會(huì)導(dǎo)致基因的數(shù)量增加或減少,而不會(huì)使基因種類增加。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四四、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)四、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)

5、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)細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。2.實(shí)驗(yàn)步驟(1)將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶,讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長(zhǎng)出1 cm左右的不定根時(shí),將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室(4 )內(nèi),誘導(dǎo)培養(yǎng)36 h。(2)剪取誘導(dǎo)處理的根尖0.51 cm,放入卡諾氏液中浸泡0.51 h,以固定細(xì)胞的形態(tài),然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。(3)制作裝片,包括: 解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟,具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”相同。 (4)先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體

6、細(xì)胞,也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞,發(fā)生染色體數(shù)目變化的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為正常細(xì)胞的2倍。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后,再用高倍鏡觀察。編輯課件目標(biāo)導(dǎo)航預(yù)習(xí)導(dǎo)引一二三四實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么一般選用洋蔥(或大蒜、大蔥)等材料?能用大腸桿菌代替嗎?為什么?答案:洋蔥(或大蒜、大蔥)為二倍體,體細(xì)胞中有16條染色體,數(shù)目較少,易觀察。因?yàn)榇竽c桿菌是原核生物,沒有染色體,所以不能用大腸桿菌作為實(shí)驗(yàn)材料。編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用【例1】 染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)或基因序列的變化。下列圖中甲、乙兩圖分

7、別表示兩種染色體之間的交叉互換模式,丙、丁、戊圖表示某染色體變化的幾種情形,則下列有關(guān)敘述正確的是()A.甲可以導(dǎo)致戊的形成B.乙可以導(dǎo)致丙的形成C.甲可以導(dǎo)致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生D.乙可以導(dǎo)致戊的形成編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用審題:從同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換與染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位之間的不同進(jìn)行分析。解析:由圖可知,甲表示同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換,乙表示非同源染色體之間的易位。前者的變異類型屬于基因重組,發(fā)生交叉互換后在原來的位置可能會(huì)換為原基因的等位基因,可導(dǎo)致丁的形成;乙屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,由于是與非同源染色體之間發(fā)生的交換,因此易位后原位置

8、的基因被換成控制其他性狀的基因,可導(dǎo)致戊的形成。丙屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”。答案:D編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用已知某生物的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因,下面列出的若干種變化中可使基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的是()解析:據(jù)圖分析,選項(xiàng)A、B、C分別由染色體變異中缺失、重復(fù)和易位造成,沒有新基因產(chǎn)生,而選項(xiàng)D中c的出現(xiàn)既可能是基因突變(基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化)又可能是交叉互換產(chǎn)生的。答案:D編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用二、染色體組的概念和染色體組的確定二、染色體組的概念和染色體組的確定1.染色體組(1)本質(zhì):組成一個(gè)染色

9、體組的所有染色體,互為非同源染色體,即一個(gè)染色體組中無同源染色體存在。(2)形態(tài):一個(gè)染色體組中所有染色體形態(tài)、大小各不相同。(3)功能:一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。(4)物種類型:同種生物不同個(gè)體一個(gè)染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)一般相同,不同種生物一個(gè)染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)一般不同。編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)來推算:染色體組數(shù)=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)(性染色體X、Y除外),如果蠅中有6條常染色體,共3種形態(tài),所以果蠅含有兩個(gè)染色體組。編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移

10、應(yīng)用【例2】 右圖為果蠅體細(xì)胞染色體組成示意圖,以下說法正確的是()A.果蠅的一個(gè)染色體組含有的染色體是、X、Y染色體上的基因控制的性狀遺傳,均表現(xiàn)為性別差異C.果蠅體內(nèi)的細(xì)胞,除生殖細(xì)胞外都只含有兩個(gè)染色體組D.、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長(zhǎng)發(fā)育所需的全部遺傳信息編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用審題:本題主要考查染色體組的相關(guān)知識(shí),解答時(shí)首先要明確染色體組的含義及染色體組成所必須具備的條件,然后再逐項(xiàng)分析。解析:染色體組是沒有同源染色體的,而X與Y為一對(duì)同源染色體。X染色體與Y染色體具有同源區(qū)段,此區(qū)段上基因控制的性狀無性別差異。果蠅體內(nèi)的細(xì)胞有的處于有絲分裂狀態(tài),此過程后期

11、的細(xì)胞含有四個(gè)染色體組。一個(gè)染色體組中含有發(fā)育成個(gè)體的全套遺傳信息。答案:D編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用下圖所示細(xì)胞含三個(gè)染色體組的是()解析:A、B圖中“”“”形態(tài)的染色體分別有4條、3條,故A、B細(xì)胞中分別有4個(gè)、3個(gè)染色體組;C圖中控制同一性狀的基因出現(xiàn)了2次,故此細(xì)胞中有2個(gè)染色體組;D圖中染色體數(shù)和染色體形態(tài)數(shù)分別為4、2,該細(xì)胞中的染色體組數(shù)為4/2=2。答案:B編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件一二三知識(shí)精要

12、典題例解遷移應(yīng)用【例3】 下圖表示無子西瓜的培育過程。根據(jù)圖解,結(jié)合你學(xué)過的生物學(xué)知識(shí),判斷下列敘述錯(cuò)誤的是()A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖,主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成B.四倍體植株所結(jié)的西瓜,果皮細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組C.無子西瓜既沒有種皮,也沒有胚D.四倍體西瓜的根細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用審題:本題主要考查三倍體無子西瓜的培育過程,應(yīng)從以下幾方面入手分析:雜交過程中的父本和母本的染色體組成;三倍體種子的來源和三倍體西瓜的來源;秋水仙素處理的原理和結(jié)果。解析:秋水仙素抑制紡錘體的形成,是在有絲分裂的前期;四倍體西瓜的果皮是由子房壁發(fā)育而成的

13、,來自母本,應(yīng)含有4個(gè)染色體組;三倍體植株不能產(chǎn)生正常配子,因此不能形成受精卵,而無子西瓜的種皮由母本的珠被發(fā)育而成,所以無子西瓜有種皮,而沒有胚;由于植株的地下部分沒有經(jīng)秋水仙素處理,細(xì)胞中仍含有2個(gè)染色體組。答案:C編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖,有關(guān)此圖敘述不正確的是()A.圖中進(jìn)行過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起B(yǎng).過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合C.實(shí)施過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細(xì)胞增殖D.過程的實(shí)施中通常用一定濃度的秋水仙素處理編輯課件一二三知

14、識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用解析:題中圖示單倍體育種的過程,表示兩個(gè)親本雜交,所依據(jù)的原理是基因重組,從而達(dá)到控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起;過程表示的是F1進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程,在減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合;過程表示由花藥發(fā)育成單倍體植株的過程,此過程中不但有細(xì)胞的分裂還有細(xì)胞的分化,所依據(jù)的原理主要是細(xì)胞的全能性;過程是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的過程,一般用一定濃度的秋水仙素處理。答案:C編輯課件一二三知識(shí)精要典題例解遷移應(yīng)用編輯課件易錯(cuò)點(diǎn)一易錯(cuò)點(diǎn)二易錯(cuò)點(diǎn)一易錯(cuò)點(diǎn)一:基因突變和染色體的結(jié)構(gòu)變異。基因突變和染色體的結(jié)構(gòu)變異。基因突變的單位是堿基對(duì),包括堿基對(duì)的增添、缺失和替換,染色體

15、結(jié)構(gòu)變異的單位是基因,以基因?yàn)閱挝话l(fā)生染色體片段的缺失、重復(fù)、易位、倒位;前者基因數(shù)量和順序不變,后者則改變基因數(shù)量或順序。編輯課件易錯(cuò)點(diǎn)一易錯(cuò)點(diǎn)二【例1】 下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述,不正確的是()A.基因突變是由DNA分子發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的變化B.基因突變可發(fā)生回復(fù)突變,染色體結(jié)構(gòu)變異則不能發(fā)生回復(fù)突變C.基因突變一般是微小突變,其遺傳效應(yīng)小,而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異,其遺傳效應(yīng)大D.多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通過顯微鏡觀察進(jìn)行鑒別,而基因突變則不能編輯課件易錯(cuò)點(diǎn)一易錯(cuò)點(diǎn)二解析:基因突變是不定向的,可產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因,也可能發(fā)生回復(fù)突變,而染色體結(jié)構(gòu)變異是在自然條件或人為因素的影響下部分染色體的缺失、重復(fù)、倒位和易位,是不能發(fā)生回復(fù)突變的。遺傳