新教材高中生物基因突變及其他變異.1染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異課件新人教版必修

第2節(jié)染色體變異第1課時(shí)染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異根底預(yù)習(xí)自查問(wèn)題一:染色體數(shù)目的變異有哪些類型1.細(xì)胞內(nèi)___________的增加或減少。2.細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的_____________為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。個(gè)別染色體非同源染色體問(wèn)題二:什么是染色體組二倍體、多倍體和單倍體有哪些區(qū)別1.染色體組:(1)組成:寫出圖中雄果蠅體細(xì)胞中一個(gè)染色體組所含的染色體:______________或_______________。(2)特點(diǎn):細(xì)胞中的一組_____________,在形態(tài)和功能上各不相同。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y非同源染色體2.二倍體、多倍體和單倍體:(1)二倍體和多倍體:項(xiàng)目起點(diǎn)體細(xì)胞染色體組數(shù)實(shí)例二倍體____________幾乎全部_____和過(guò)半數(shù)的_________多倍體_____________________三倍體無(wú)子西瓜和四倍體葡萄受精卵兩個(gè)動(dòng)物高等植物受精卵三個(gè)或三個(gè)以上(2)單倍體。①概念:體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種_____染色體數(shù)目相同的個(gè)體。②特點(diǎn):一般植株長(zhǎng)得弱小,且_________。配子高度不育問(wèn)題三:染色體結(jié)構(gòu)變異有哪些類型1.四種變異類型:(連線)2.結(jié)果:排列在染色體上的基因的_______________發(fā)生改變,而導(dǎo)致_____的變異。3.意義:大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是_____的,有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。數(shù)目或排列順序性狀不利【微思考】染色體變異能不能產(chǎn)生新基因提示:不能。核心互動(dòng)探究探究點(diǎn)一染色體數(shù)目的變異1.染色體組的概念(生命觀念):【圖表情境】以下圖為野生馬鈴薯的染色體組成,探究以下問(wèn)題:(1)1號(hào)的兩條染色體之間的關(guān)系是_______________,1號(hào)和2號(hào)染色體之間的關(guān)系是_____________。(2)野生馬鈴薯中有___條染色體,并且染色體都是兩兩配對(duì)的,所以含有兩套______________,每一套染色體在形態(tài)、大小和功能上_____。一對(duì)同源染色體非同源染色體24非同源染色體不同2.染色體組數(shù)目的判斷(科學(xué)思維):【圖表情境】(1)判斷以下圖各有幾個(gè)染色體組:(2)總結(jié)判斷方法:方法1:根據(jù)染色體的形態(tài)、大小進(jìn)行判斷:細(xì)胞內(nèi)_____________________________,就有幾個(gè)染色體組。方法2:根據(jù)“控制同一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)〞進(jìn)行判斷:無(wú)染色單體的情況下,___________________________,就有幾個(gè)染色體組。形態(tài)、大小相同的染色體有幾條控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次3.二倍體、多倍體和單倍體的比較(科學(xué)思維):【材料情境】在自然界,幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物都是二倍體,香蕉是三倍體,馬鈴薯是四倍體,蜜蜂的雄蜂是單倍體。據(jù)此判斷以下說(shuō)法是否正確并分析原因。(1)二倍體物種所形成的單倍體中,其體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組。提示:正確。因?yàn)樵隗w細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),同源染色體分開,導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。(2)如果是六倍體物種形成的單倍體,其體細(xì)胞中就含有三個(gè)染色體組,可以稱它為三倍體。提示:錯(cuò)誤。盡管其體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組,但因?yàn)槭桥渥铀纬傻奈锓N,因此,只能稱為單倍體。(3)單倍體中可能有不只一個(gè)染色體組。提示:正確。如果本物種是二倍體,那么其配子所形成的單倍體中含有一個(gè)染色體組;如果本物種是四倍體、六倍體等多倍體,那么其配子所形成的單倍體含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的染色體組。【探究總結(jié)】1.染色體組的特點(diǎn):2.“兩看法〞判斷單倍體、二倍體和多倍體:(1)一看發(fā)育起點(diǎn),二看體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組。(2)判斷流程。①配子單倍體②受精卵二倍體或多倍體【定向訓(xùn)練】1.(2021·全國(guó)Ⅱ卷)關(guān)于高等植物細(xì)胞中染色體組的表達(dá),錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()A.二倍體植物的配子只含有一個(gè)染色體組B.每個(gè)染色體組中的染色體均為非同源染色體C.每個(gè)染色體組中都含有常染色體和性染色體D.每個(gè)染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同【解析】選C。此題主要考查染色體組的概念。二倍體植物的配子是經(jīng)減數(shù)分裂形成的,其染色體組數(shù)是體細(xì)胞的一半,A項(xiàng)正確;染色體組中的染色體均為非同源染色體,B項(xiàng)正確;無(wú)性別之分的植物,其染色體無(wú)常染色體和性染色體之分,C項(xiàng)錯(cuò)誤;每個(gè)染色體組都含有一組非同源染色體,各染色體DNA的堿基序列不同,D項(xiàng)正確。2.(2021·長(zhǎng)沙高一檢測(cè))以下關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的表達(dá),不正確的選項(xiàng)是 ()A.一個(gè)染色體組中不含同源染色體B.由受精卵發(fā)育成的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體C.單倍體生物體細(xì)胞中不一定只含有一個(gè)染色體組D.人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗【解析】選D。一個(gè)染色體組中不含同源染色體,A正確;由受精卵發(fā)育成的體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體,B正確;由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體稱為單倍體,單倍體不一定只含有一個(gè)染色體組,如四倍體的單倍體含有2個(gè)染色體組,C正確;人工誘導(dǎo)多倍體可以用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,也可以用低溫誘導(dǎo)處理,D錯(cuò)誤。探究點(diǎn)二染色體結(jié)構(gòu)的變異【圖表情境】1.易位和互換的比較(科學(xué)思維):如圖表示某種生物的局部染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖,圖中①和②、③和④互為同源染色體,探究以下問(wèn)題:(1)圖a發(fā)生在_____________之間,屬于_______________;圖b發(fā)生在同源染色體的_______________之間,屬于_________。(2)圖a和圖b能否在光學(xué)顯微鏡下觀察到提示:圖a能,染色體結(jié)構(gòu)變異發(fā)生在染色體水平上,是可以用光學(xué)顯微鏡觀察到的;圖b不能,基因重組發(fā)生在基因水平上,不能用光學(xué)顯微鏡觀察到。非同源染色體染色體結(jié)構(gòu)變異非姐妹染色單體基因重組2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的比較(科學(xué)思維):分析以下圖中染色體上基因的變化,探究以下問(wèn)題:(1)圖A、B、C發(fā)生的變異分別是__________________________________________。(2)圖A和圖B的區(qū)別是:圖A是指_________________,圖B是指__________________。染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體結(jié)構(gòu)變異、基因突變?nèi)旧w片段的重復(fù)染色體片段的缺失【探究總結(jié)】區(qū)分三種變異的方法(1)“交換〞方面:同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交換,屬于基因重組;非同源染色體之間的互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)“缺失〞方面:DNA分子上假設(shè)干基因的缺失屬于染色體變異;DNA分子的基因片段中假設(shè)干堿基對(duì)的缺失,屬于基因突變。(3)“變異水平〞方面:基因突變、基因重組屬于分子水平的變化,光學(xué)顯微鏡下觀察不到;染色體變異屬于細(xì)胞水平的變化,光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。【定向訓(xùn)練】1.某物種一條染色體上依次排列著五個(gè)基因,以下4種變化中,未發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異的是 ()【解析】選D。與“的染色體〞上的基因分布比較可知:一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個(gè)基因,那么A項(xiàng)缺失D、E片段,B項(xiàng)多了F片段,C項(xiàng)缺失D片段,多了F片段,故A、B、C項(xiàng)都發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異;D項(xiàng)發(fā)生了基因突變,使得基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,但染色體結(jié)構(gòu)未改變,應(yīng)選D。2.(2021·牡丹江高一檢測(cè))人慢性粒細(xì)胞白血病是由第22號(hào)染色體的一局部移接到第14號(hào)染色體上造成的。這種變異屬于 ()A.基因突變 B.基因重組C.染色體數(shù)目變異 D.染色體結(jié)構(gòu)變異【解析】選D。人慢性粒細(xì)胞白血病是由第22號(hào)染色體的一局部移接到第14號(hào)染色體上造成的,說(shuō)明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。3.生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體結(jié)構(gòu)的變化,稱為染色體結(jié)構(gòu)變異。以下屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是 ()A.果蠅第Ⅱ號(hào)染色體上的片段與第Ⅲ號(hào)染色體上的片段發(fā)生互換B.整個(gè)染色體組成倍地增加或減少C.高莖豌豆因缺水缺肥而生長(zhǎng)矮小D.同源染色體的非姐妹染色單體之間片段的互換【解析】選A。果蠅第Ⅱ號(hào)染色體上的片段與第Ⅲ號(hào)染色體上的片段發(fā)生互換,屬于非同源染色體之間的互換,是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位;整個(gè)染色體組成倍地增加或減少屬于染色體數(shù)目的變異;因缺水缺肥引起的生長(zhǎng)矮小屬于不可遺傳變異;同源染色體的非姐妹染色單體之間片段的互換屬于基因重組。【補(bǔ)償訓(xùn)練】圖①、②、③、④分別表示不同的變異類型,其中③中的基因片段2由基因片段1變異而來(lái)。以下有關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 ()A.圖①②都表示易位,發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期B.圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失C.圖②④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D.圖中4種變異能夠遺傳的是①③【解析】選C。圖①顯示:兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了互換,此過(guò)程發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期,其變異類型屬于基因重組,圖②的兩條非同源染色體之間相互交換片段,這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,A錯(cuò)誤;觀察并比較分析圖③中的基因片段1和基因片段2的堿基序列可知,基因片段2較基因片段1少了一對(duì)堿基:A—T,屬于基因突變中的堿基的缺失;圖④中“環(huán)形圈〞的出現(xiàn),是由于兩條同源染色體中的上面一條多了一段或是下面一條少了一段,因此屬于染色體結(jié)構(gòu)中的重復(fù)或缺失,而圖②屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位;圖中4種變異都屬于可遺傳變異,都能夠遺傳。染色體變異類型染色體組個(gè)別染色體增加或減少染色體組成倍增加或減少類型缺失重復(fù)易位倒位染色體數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異類型多倍體多個(gè)二倍體二個(gè)單倍體花藥離體培養(yǎng)秋水仙素或低溫實(shí)例高度不育特點(diǎn)一套非同源染色體概念情境素養(yǎng)探究1.【科技情境】請(qǐng)閱讀以下材料總結(jié)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。材料1:人的第5號(hào)染色體局部缺失,會(huì)患貓叫綜合征,因患病兒童哭聲輕、音調(diào)高,很像貓叫而得名?；颊呱L(zhǎng)發(fā)育緩慢,而且存在嚴(yán)重的智力障礙。材料2:果蠅X染色體上某一片段的重復(fù),可使正常的卵圓形眼變?yōu)榘魻钛邸２牧?:女性的第9號(hào)染色體上兩個(gè)片段位置顛倒會(huì)導(dǎo)致習(xí)慣性流產(chǎn)。材料4:果蠅染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上會(huì)形成花斑眼。探究:(科學(xué)思維)(1)上述四那么材料1、2、3、4分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中哪種類型提示:缺失,重復(fù),倒位,易位。(2)染色體結(jié)構(gòu)變異會(huì)造成怎樣的結(jié)果提示:染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)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。多數(shù)變異對(duì)生物體是不利的,有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。(3)染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因重組中互換區(qū)別是什么提示:易位是發(fā)生在非同源染色體之間;互換是發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。2.【圖表情境】下面甲表示細(xì)胞染色體圖,乙表示細(xì)胞基因型。探究:(科學(xué)思維)(1)甲生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組判斷依據(jù)是什么提示:4個(gè)。細(xì)胞內(nèi)同一種形態(tài)的染色體有4條。(2)乙生物細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組判斷依據(jù)是什么提示:4個(gè)。在乙的基因型中,控制同一性狀的基因出現(xiàn)了4次。(3)假設(shè)丙生物的體細(xì)胞中含32條染色體,有8種形態(tài),丙生物細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組提示:4個(gè)。課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.染色體變異是指生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化,以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是________。

①貓叫綜合征是由于5號(hào)染色體片段重復(fù)引起的②三倍體不能由受精卵發(fā)育而來(lái),且不能聯(lián)會(huì)③染色體數(shù)目變異都是以染色體組的形式增加或減少④染色體上局部基因缺失引起的性狀的改變,屬于基因突變⑤二倍體指的是體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組的個(gè)體⑥單倍體是由配子不經(jīng)受精直接發(fā)育而成【解析】選①②③④⑤。貓叫綜合征是由于5號(hào)染色體片段缺失引起的,①錯(cuò)誤。三倍體可以是由二倍體和四倍體雜交得來(lái),②錯(cuò)誤。染色體數(shù)目變異類型也包括個(gè)別染色體的增加或減少,③錯(cuò)誤。染色體上局部基因缺失引起的性狀的改變,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,④錯(cuò)誤。二倍體是指由受精卵發(fā)育而來(lái),體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組的個(gè)體,⑤錯(cuò)誤。2.(2021·廊坊高一檢測(cè))以下關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的表達(dá),正確的選項(xiàng)是 ()A.染色體之間的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異B.只有在有絲分裂過(guò)程中才能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異C.貓叫綜合征是5號(hào)染色體局部缺失引起的一種遺傳病D.染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物都是不利的,甚至?xí)?dǎo)致生物死亡【解析】選C。同源染色體的非姐妹染色單體之間的交換屬于基因重組,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,A錯(cuò)誤;有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中都可能發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異,B錯(cuò)誤;貓叫綜合征是5號(hào)染色體局部缺失引起的一種遺傳病,C正確;染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物多數(shù)是不利的,甚至?xí)?dǎo)致生物死亡,但也有可能出現(xiàn)有利變異,D錯(cuò)誤。3.以下有關(guān)單倍體的表達(dá)中,正確的選項(xiàng)是 ()A.未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植株一定是單倍體B.含有兩個(gè)染色體組的生物體一定不是單倍體C.生物體的精子和卵細(xì)胞一定是單倍體D.含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體一定是單倍體【解析】選A。未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植株含有本物種配子的染色體數(shù)目,一定是單倍體,A正確;含有兩個(gè)染色體組的生物體,如果是由配子直接發(fā)育而來(lái),那么一定是單倍體,B錯(cuò)誤;生物體的精子和卵細(xì)胞都不是個(gè)體,是細(xì)胞,單倍體是個(gè)體水平的概念,C錯(cuò)誤;含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體不一定是單倍體,如香蕉是三倍體生物,D錯(cuò)誤。4.(2021·廈門高一檢測(cè))如圖①②分別表示不同的變異類型,以下表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()A.①屬于基因重組B.②屬于染色體結(jié)構(gòu)變異C.①過(guò)程發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ的后期D.②會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變【解析】選C。①是發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換,屬于可遺傳變異中的基因重組,A正確;②是非同源染色體交換了一個(gè)片段,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,B正確;①過(guò)程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期(四分體時(shí)期),C錯(cuò)誤;②屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目和排列順序發(fā)生改變,D正確。5.(2021·葫蘆島高一檢測(cè))以下關(guān)于單倍體、二倍體、三倍體和八倍體的表達(dá),正確的選項(xiàng)是 ()A.八倍體小麥的單倍體有四個(gè)染色體組B.六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個(gè)體是三倍體C.體細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組的個(gè)體才是單倍體D.體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體【解析】選A。八倍體小麥經(jīng)減數(shù)分裂形成的配子有