2013屆新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)(第1輪)生物(湖南專版)必修2 第10講 染色體變異.ppt

1、第10講 染色體變異,一、 染色體變異的類型 1. 染色體結(jié)構(gòu)變異類型及圖解,續(xù)表,2. 遺傳效應(yīng),3. 染色體數(shù)目變異類型,(1)細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少。 (2)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。,(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有幾條，則該細(xì)胞中就含有幾個(gè)染色體組。如圖：每種形態(tài)的染色體有3條，則該細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組。,4. 染色體組數(shù)的判定,(2)根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，該細(xì)胞或生物體中就含有幾個(gè)染色體組。例如：基因型為AaaaBBbb的細(xì)胞或生物體，含有4個(gè)染色體組。也可以記作

2、：同一個(gè)字母不分大小寫重復(fù)出現(xiàn)幾次，就是幾倍體生物。,(3)根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)推算含有幾個(gè)染色體組。 染色體組數(shù) 如圖：共有8條染色體，染色體形態(tài)數(shù)(形態(tài)大小不相同)為2，所以染色體組數(shù)為824(個(gè))。,【例1】已知某物種的一條染色體上依次排列著M、N、O、P、Q五個(gè)基因，如下圖列出的若干種變化中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的是(),D,【解析】 D選項(xiàng)屬于基因突變。,【例2】如圖所示細(xì)胞代表四個(gè)物種的不同時(shí)期細(xì)胞，其中含有染色體組數(shù)最多的是() 【解析】 D圖中細(xì)胞內(nèi)形態(tài)、大小相同的染色體有4條，則該細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組，而其他圖像的染色體組數(shù)都少于它。,D,二、單倍體、二倍體、多倍

3、體及其育種,1二倍體、多倍體、單倍體的比較,2單倍體育種與多倍體育種的比較,續(xù)表,【例3】下列有關(guān)敘述正確的是() A由生物的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的個(gè)體都是一倍體 B含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體 C二倍體植物未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植株，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,C,【解析】二倍體、單倍體和多倍體的判斷一要看染色體組數(shù)，二要看發(fā)育起點(diǎn)。由生物的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，無(wú)論含有多少個(gè)染色體組均是單倍體，A錯(cuò)誤；含兩個(gè)染色體組的生物體，如果是由配子發(fā)育而來(lái)的，就是單倍體，B錯(cuò)誤；含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體，如果發(fā)育起點(diǎn)是受精卵，則一定不是單倍體，如無(wú)子西瓜，D錯(cuò)誤。,【例

4、4】下列幾種育種方法中，只產(chǎn)生出與親代相同基因型品種的育種方式是() A雜交育種 B單倍體育種 C植物的組織培養(yǎng) D人工誘變育種,C,【解析】植物的組織培養(yǎng)能保證親代和子代的遺傳物質(zhì)完全相同，故是一種保持親代優(yōu)良性狀的育種方法。,三、三種可遺傳變異的比較,續(xù)表,【例5】下列有關(guān)可遺傳變異的敘述，正確的是() A大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡 B基因重組可以通過(guò)產(chǎn)生新的基因表現(xiàn)出性狀的重新組合 C三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程運(yùn)用了生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理 D若DNA中某堿基對(duì)改變，則其控制合成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)肯定會(huì)發(fā)生改變,A,【解析】染色體結(jié)構(gòu)的變異會(huì)使排列在染色體

5、上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡，染色體結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致的遺傳病在人類遺傳病中是比較嚴(yán)重的遺傳病。基因重組不能產(chǎn)生新的基因，但基因重新組合會(huì)導(dǎo)致性狀的重新組合。三倍體無(wú)子西瓜的培育過(guò)程運(yùn)用了多倍體育種的原理。由于一種氨基酸不一定只由一種密碼子決定，所以DNA發(fā)生基因突變時(shí)，其控制合成的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)不一定發(fā)生改變。,1易位與交叉互換的區(qū)別 易位發(fā)生在非同源染色體之間，是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。 交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間。 2一個(gè)染色體組內(nèi)的各條染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上都各

6、不相同，它們是一組非同源染色體。 不同生物的一個(gè)染色體組中所含的染色體數(shù)目不一定相同，但同種生物的一個(gè)染色體組所含的染色體數(shù)目一定相同。 3判斷某個(gè)體是否為單倍體的依據(jù)為個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，而不是其體細(xì)胞中所含的染色體組的數(shù)目。,4基因突變、染色體變異并不一定能遺傳給后代。 染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別：染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或替換?；蛲蛔儗?dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。 基因突變、基因重組是DNA分子水平上的變化，借助顯微鏡無(wú)法觀察；但染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目

7、的變異，屬細(xì)胞水平上的變化，借助顯微鏡可以觀察。,四、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(實(shí)驗(yàn)) 1實(shí)驗(yàn)原理 (1)進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲點(diǎn)分裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向兩極，進(jìn)而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。 (2)低溫可抑制紡錘體的形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。,2實(shí)驗(yàn)流程,3.基本技術(shù)要求 (1)為了能觀察到細(xì)胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，必須先將細(xì)胞固定。 (2)在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，與觀察植物細(xì)胞的有絲分裂一樣，所觀察的細(xì)胞已經(jīng)被殺死了，最終在顯微鏡下看到的是死細(xì)胞。 (3)選材的時(shí)候必須選用能夠進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，不分裂的細(xì)胞染

8、色體不復(fù)制，不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。,【例6】用濃度為2%的秋水仙素，處理植物分生組織56 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫(如4 )處理水培的洋蔥根尖時(shí)，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 (1)針對(duì)以上問(wèn)題，你作出的假設(shè)是 _。 你提出此假設(shè)的依據(jù)是 _。,(2)低溫處理植物材料時(shí)，通常需要較長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng)，根據(jù)這個(gè)提示將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組合以表格形式列出來(lái)。 (3)按照你的設(shè)計(jì)思路，以_，作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進(jìn)行的具體操作是： 第一步：剪取根尖23 mm。 第二步：按照_步驟，制作_。,【解析】提出的假設(shè)

9、應(yīng)該具有一定的科學(xué)根據(jù)，提出的假設(shè)應(yīng)該是最有可能的而不是隨意猜測(cè)，所以探究的課題在題干中具有一定的指向性。在設(shè)計(jì)表格的時(shí)候要注意題干的要求是測(cè)量低溫效應(yīng)的時(shí)間，考慮到一般植物的細(xì)胞周期時(shí)間，應(yīng)該以小時(shí)為單位比較合適。為了保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，應(yīng)該做一組常溫下的對(duì)照組，以排除環(huán)境因素的干擾。,【答案】 (1)用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點(diǎn)的分裂)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 (2)注：設(shè)計(jì)的表格要達(dá)到以下兩個(gè)要求。 至少做兩個(gè)溫度的對(duì)照；間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣。,(3)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)

10、目解離漂洗染色制片細(xì)胞有絲分裂臨時(shí)裝片,1.(2011海南)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是( ) A染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加 B染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 C染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化 D染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化,D,2.(2011江蘇)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生的變異是(多選)( ) ADNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變 B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組 C非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異,AC

11、D,【解析】有絲分裂中可發(fā)生基因突變、染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異；減數(shù)分裂過(guò)程中可發(fā)生基因突變、基因重組、染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異。,3.(2011江蘇)洋蔥(2n16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對(duì)洋蔥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)(即視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分比)的影響，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下： 將洋蔥的老根去除，經(jīng)水培生根后取出。 將洋蔥分組同時(shí)轉(zhuǎn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.1%的秋水仙素溶液中，分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h；秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0 h、12 h、24 h、36 h。 剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份無(wú)水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定

12、8 h，然后將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中58 min。,將根尖取出，放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。 用石炭酸品紅試劑染色。 制片、鏡檢；計(jì)數(shù)、拍照。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：不同方法處理后的細(xì)胞分裂指數(shù)(%)如下表。,請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn)，回答有關(guān)問(wèn)題： (1)步驟中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中”的作用是 。 (2)步驟為了獲得相應(yīng)的觀察視野，鏡檢時(shí)正確的操作方法是 。 (3)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)推測(cè)，石炭酸品紅試劑是一種 性染料。,使組織中的細(xì)胞相互分離開來(lái),先在低倍鏡下觀察，緩慢移動(dòng)裝片，發(fā)現(xiàn)理,想視野后換用高倍鏡,堿,(4)為了使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更加科學(xué)，計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)采取的方法是 。,每組裝片觀察多個(gè)視野,(

13、5)根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論： 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細(xì)胞分裂指數(shù)較高； 本實(shí)驗(yàn)的各種處理中，提高細(xì)胞分裂指數(shù)的最佳方法是 。,0.01%,0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h，再在清水中,培養(yǎng)36 h,(6)右面為一位同學(xué)在步驟所拍攝的顯微照片，形成細(xì)胞a的最可能的原因是 。,秋水仙素處,理發(fā)生在上一個(gè)細(xì)胞周期紡錘體,形成之后,【解析】(1)有絲分裂裝片制作過(guò)程中，鹽酸的作用是使植物根尖組織細(xì)胞相互分離。(2)用顯微鏡進(jìn)行觀察的順序?yàn)橄仍诘捅剁R下觀察找到物像，并在低倍鏡下將該物像移到視野中央，再換高倍鏡，進(jìn)行仔細(xì)觀察。(3)為細(xì)胞核中染色體或染色質(zhì)染色的染色劑為堿性染料。(4

14、)為使統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更科學(xué)，計(jì)數(shù)時(shí)需對(duì)同一組裝片的多個(gè)視野進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)數(shù)并取其平均值。(5)由表格數(shù)據(jù)的比較即可知。(6)圖示細(xì)胞a中的染色體并未加倍，說(shuō)明秋水仙素處理應(yīng)在上一個(gè)細(xì)胞周期紡錘體形成后，從而才使該細(xì)胞中的染色體沒(méi)有發(fā)生加倍。,4.(2011雅禮模擬)變異是生物的基因特征之一，下列不屬于細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異有( ) 基因突變基因重組染色體變異環(huán)境條件的變化染色單體互換非同源染色體上非等位基因自由組合 A B C D,C,【解析】細(xì)菌屬于原核生物，沒(méi)有染色體，進(jìn)行無(wú)性生殖，因此細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變，沒(méi)有其他的。,5.(2011江西省南昌市高三上學(xué)期調(diào)研測(cè)試卷)下列變異中，屬于染色體變異的是( ) A三倍體無(wú)子西瓜 B同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換 C染色體中DNA的一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變 D染色體中的DNA缺失了三個(gè)堿基對(duì),A,【解析】三倍體無(wú)子西瓜屬于染色體組數(shù)目的改變。,6.(2011湖南長(zhǎng)郡中學(xué)高三復(fù)習(xí)小結(jié))下列與