第五章染色體變異

1、5.2染色體變異目標(biāo)1.結(jié)合教材圖55，概述染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和影響。2.在理解染色體組概念的基礎(chǔ)上，概述二倍體、多倍體和單倍體的概念。3.通過(guò)教材實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，了解多倍體育種的原理和操作過(guò)程。重難1.理解染色體組的概念。2.理解二倍體、多倍體和單倍體的概念。3.單倍體育種和多倍體育種的原理和過(guò)程。自學(xué)案1染色體、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系(1)_是基因的主要載體，一條染色體一般只含有_個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子含有_個(gè)基因，基因在染色體上呈_。(2)染色體復(fù)制后，含_條姐妹染色單體，每條姐妹染色單體含_個(gè)DNA。2同源染色體是指形狀和大小_，一條來(lái)自_方，一條來(lái)自_方

2、，減數(shù)第一次分裂前期能_的兩條染色體。3高等動(dòng)物在減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體_，非同源染色體_，因此配子中_同源染色體。探究案探究點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體變異是可遺傳變異的一種，包括染色體結(jié)構(gòu)的改變和數(shù)目的增減，請(qǐng)結(jié)合圖示分析染色體的結(jié)構(gòu)變異。1染色體結(jié)構(gòu)變異的類型圖解變化名稱舉例染色體b片段_缺失貓叫綜合征染色體b片段_重復(fù)果蠅的棒眼染色體斷裂的片段(d、g)移接到另一條_上易位人慢性粒細(xì)胞白血病同一條染色體上某一片段(ab)_了倒位2.染色體結(jié)構(gòu)變異的影響3染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(1)基因突變是染色體的_的改變，而染色體變異是比較明顯的_或_的變異。(2)在光學(xué)顯微鏡下可觀察

3、到_。(3)_牽涉到許多基因改變，因而影響要嚴(yán)重得多。歸納提煉交叉互換與染色體易位的區(qū)別交叉互換染色體易位圖解區(qū)別發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生于非同源染色體之間屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異在顯微鏡下觀察不到在顯微鏡下可觀察到活學(xué)活用1如圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中和、和互為同源染色體，下列敘述正確的是()A圖a和圖b均為染色體結(jié)構(gòu)變異B圖a為基因重組，圖b為染色體結(jié)構(gòu)變異C圖a光學(xué)顯微鏡下能看到，圖b光學(xué)顯微鏡下看不到D圖b的變化大多數(shù)對(duì)生物體是有利的問(wèn)題導(dǎo)析(1)圖a發(fā)生在_的非姐妹染色單體之間，屬于_。(2)圖b發(fā)生在_之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。探

4、究點(diǎn)二染色體數(shù)目的變異染色體變異還包括染色體數(shù)目的變異，結(jié)合提供的材料探究相關(guān)內(nèi)容。1染色體數(shù)目變異的類型(1)細(xì)胞內(nèi)_的增加或減少(如圖1)。(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以_的形式成倍地增加或減少(如圖2)。2染色體組(1)果蠅體細(xì)胞中共有_對(duì)同源染色體，其中_對(duì)常染色體，_對(duì)性染色體。(2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過(guò)程中，_分離，因此配子中的染色體的組成為_或_，它們是一組_染色體。(3)像雄果蠅精子中的染色體一樣，細(xì)胞中的一組_染色體，在形態(tài)和功能上_，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的_、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。小貼士對(duì)染色體組的理解(1)組成一個(gè)染色體組的所有染色體

5、，互為非同源染色體，在一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體存在，也不含有等位基因，因此，一個(gè)染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同。(2)一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的全部遺傳信息。(3)不同種生物染色體組的數(shù)目、大小、形態(tài)不同。3二倍體、多倍體和單倍體(1)二倍體由_發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有_個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。自然界中，幾乎全部_和過(guò)半數(shù)的_都是二倍體。(2)多倍體概念：由_發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有_個(gè)以上染色體組的個(gè)體。實(shí)例：香蕉(_倍體)、馬鈴薯(_倍體)、普通小麥(_倍體)。特點(diǎn)a莖稈_，葉片、果實(shí)和種子都比較_，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所_。(如圖1)b也存在

6、結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。(3)單倍體概念：體細(xì)胞中含有本物種_染色體數(shù)目的個(gè)體。實(shí)例：蜜蜂中的_蜂。特點(diǎn)：植株長(zhǎng)的_，一般高度_(如圖2)。小貼士(1)單倍體不是只含有一個(gè)染色體組，如馬鈴薯(四倍體)的單倍體含有2個(gè)染色體組。(2)對(duì)單倍體高度不育的理解,體細(xì)胞中染色體組為奇數(shù)的單倍體高度不育，原因是同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生配子，所以不能進(jìn)行有性生殖，即高度不育。體細(xì)胞中染色體組為偶數(shù)的單倍體能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，一般是可育的。歸納提煉1確定某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的方法(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：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)相同的染色體共有幾條，則含

7、有幾個(gè)染色體組，如圖甲有4個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如圖乙該生物含有4個(gè)染色體組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算。染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)，如韭菜細(xì)胞共32條染色體，有8種形態(tài)，可推出每種形態(tài)有4條，進(jìn)而推出韭菜細(xì)胞內(nèi)應(yīng)含4個(gè)染色體組，而且染色體形態(tài)數(shù)就代表著每個(gè)染色體組中染色體的條數(shù)。2快速判定生物是幾倍體(1)如果生物體是受精卵發(fā)育或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。(2)如果生物體是由生殖細(xì)胞卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都不能叫做二倍體、

8、三倍體等，仍然稱為單倍體。(3)單倍體、二倍體和多倍體都是能獨(dú)立生活的個(gè)體，因此精子、卵細(xì)胞、花粉屬于配子，不能稱為單倍體。活學(xué)活用2下圖ah所示的細(xì)胞圖中，說(shuō)明它們各含有幾個(gè)染色體組，其中正確的是()A細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖B細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組的是e、g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c、f圖探究點(diǎn)三多倍體育種與單倍體育種1結(jié)合三倍體西瓜的培育過(guò)程，分析多倍體育種技術(shù)。(1)第一年用秋水仙素處理二倍體西瓜的幼苗時(shí)，處理的部位是芽尖，因?yàn)榍锼伤氐淖饔檬且种芲的形成，芽尖_旺盛，有利于秋水仙素發(fā)揮作用，使染色體數(shù)目加倍。(2)兩次傳粉：過(guò)程傳粉是為

9、了_，過(guò)程傳粉是為了提供生長(zhǎng)素_。(3)過(guò)程秋水仙素處理后，新產(chǎn)生的莖、葉、花的染色體_，根細(xì)胞中含有_個(gè)染色體組。(4)四倍體植株上結(jié)的西瓜f，種皮和瓜瓤為_個(gè)染色體組，而種子e的胚為_個(gè)染色體組。(5)三倍體西瓜c進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，由于_，不能產(chǎn)生正常配子。(6)獲取三倍體種子e是在_植株a上；獲取三倍體無(wú)子果實(shí)g則是在_植株c上。2單倍體雖然一般高度不育，但是利用單倍體培育新品種卻有一定的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合下圖分析單倍體育種的過(guò)程。(1)是某種雜合的二倍體植物(基因型為AaBb，兩對(duì)基因自由組合)，由的過(guò)程稱為_，得到的幼苗是_倍體，基因型有_。(2)過(guò)程使用秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，阻止

10、染色體分離，這樣得到的植株為_倍體，基因型為_，基因組成均為_的，自交后代不會(huì)發(fā)生_。(3)由此可見(jiàn)，單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是：短時(shí)間內(nèi)獲得_子，明顯縮短了_。歸納提煉單倍體育種和多倍體育種的比較方式多倍體育種單倍體育種原理兩者都是利用染色體數(shù)目變異的原理。不同的是，多倍體育種是使染色體以染色體組的形式成倍增加；單倍體育種是使染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再加倍后獲得純種常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(或低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍)花藥離體培養(yǎng)，然后進(jìn)行人工誘導(dǎo)染色體加倍(秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍)，形成純合子缺點(diǎn)適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展技術(shù)復(fù)雜，需

11、與雜交育種相結(jié)合實(shí)例三倍體西瓜、甜菜抗病植株的快速育成活學(xué)活用3已知西瓜的染色體數(shù)目2N22，請(qǐng)根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問(wèn)題：(1)圖中所用的試劑是_，該試劑的作用是_。(2)培育無(wú)子西瓜A的育種方法稱為_。(3)過(guò)程中形成單倍體植株所采用的方法是_。該過(guò)程利用了植物細(xì)胞的_性。用試劑處理該單倍體植株后獲得的個(gè)體是_。探究點(diǎn)四低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化除了秋水仙素能使染色體數(shù)目加倍外，低溫也能誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化。分析教材實(shí)驗(yàn)，然后歸納多倍體育種的過(guò)程。1實(shí)驗(yàn)原理用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制細(xì)胞分裂時(shí)_的形成，使染色體不能被拉向兩極，這樣細(xì)胞不能_，染色體的數(shù)目就發(fā)生變化。2實(shí)

12、驗(yàn)操作步驟(1)培養(yǎng)：將洋蔥放在清水中培養(yǎng)，待長(zhǎng)出約_左右的不定根時(shí)，放入冰箱(4 )_6 h。(2)固定：剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.51 cm，放入_液中浸泡0.51 h，固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的_沖洗2次。(3)制作裝片：按解離、_、_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)胞的有絲分裂”相同。(4)觀察：先用_倍鏡觀察，找到視野中既有_倍體細(xì)胞，也有_的細(xì)胞。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用_倍鏡觀察。歸納提煉實(shí)驗(yàn)中各種液體的作用(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。(2)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。(3)解離液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分

13、數(shù)為95%的酒精以11混合)：使組織中的細(xì)胞相互分離開來(lái)。(4)清水：洗去解離液，防止解離過(guò)度，便于染色。(5)改良苯酚品紅染液：使染色體(質(zhì))著色，便于觀察染色體(質(zhì))的形態(tài)、數(shù)目和行為。醋酸洋紅液或龍膽紫溶液都是堿性染料，都可使染色體著色。活學(xué)活用4下列關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是()A低溫處理洋蔥根尖后會(huì)引起成熟區(qū)細(xì)胞染色體數(shù)目的變化B在觀察低溫處理的洋蔥根尖裝片時(shí)，可以看到細(xì)胞中染色體的變化情況C低溫處理和利用秋水仙素處理材料的原理是相同的D觀察洋蔥根尖裝片時(shí)要先在低倍鏡下找到所要觀察的細(xì)胞，將所要觀察的細(xì)胞移到視野的中央，調(diào)節(jié)視野的亮度，再轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋

14、直至物像清晰訓(xùn)練案1用X射線處理蠶蛹，使其第2號(hào)染色體上的斑紋基因移到?jīng)Q定雌性的W染色體上，使雌蠶都有斑紋。再將雌蠶與白體雄蠶交配，其后代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無(wú)斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質(zhì)量。這種育種方法所依據(jù)的原理是()A基因突變 B染色體數(shù)目的變異 C染色體結(jié)構(gòu)的變異 D基因互換2下圖中和表示發(fā)生在常染色體上的變異。和所表示的變異類型分別屬于()A重組和易位 B易位和易位 C易位和重組 D重組和重組3一個(gè)染色體組應(yīng)是()A配子中的全部染色體 B二倍體生物配子中的全部染色體C體細(xì)胞中的一半染色體 D來(lái)自父方或母方的全部染色體4用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠?qū)?xì)胞產(chǎn)生的影響

15、是()A抑制染色體著絲點(diǎn)分裂 B抑制DNA分子復(fù)制C抑制紡錘體的形成 D抑制DNA的轉(zhuǎn)錄5親本的基因型為AABB和aabb的水稻雜交，取F1的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理，使其長(zhǎng)成植株，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)這些植株的基因型可能是_，屬于_倍體植株。(2)這樣培育出來(lái)的植株與雜交育種后代不同的是，它們都是_，自交后代不會(huì)發(fā)生_，這種育種方式的優(yōu)勢(shì)是_。檢測(cè)案基礎(chǔ)過(guò)關(guān)知識(shí)點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)的變異1果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕许樞?yàn)?23，“”代表著絲點(diǎn)，表中表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的情況。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()染色體基因順序變化a123b1234789c1654327

16、89d123A.a是染色體某一片段位置顛倒引起的 Bb是染色體某一片段缺失引起的Cc是染色體著絲點(diǎn)改變引起的 Dd是染色體增加了某一片段引起的2下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述中，錯(cuò)誤的是()A貓叫綜合征是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的B染色體結(jié)構(gòu)的改變，都會(huì)使染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變C大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是有利的D用顯微鏡可以直接觀察到染色體結(jié)構(gòu)變異知識(shí)點(diǎn)二染色體數(shù)目的變異3已知某二倍體生物的體細(xì)胞中含有8條染色體，則下列可表示該生物一個(gè)染色體組的是()A B C D4下列有關(guān)單倍體的敘述中，正確的是()A未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物，一定是單倍體B含有兩個(gè)染色體組的生物體

17、，一定不是單倍體C生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體D含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體一定是單倍體5下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述，不正確的是()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)的種子或幼苗知識(shí)點(diǎn)三多倍體育種和單倍體育種6普通小麥?zhǔn)橇扼w，有42條染色體，科學(xué)家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是()A三倍體、21條染色體B單倍體、21條染色體C三倍體、三個(gè)染色體組D單倍體、一個(gè)染色體組7將二倍體芝麻的種子萌發(fā)成的幼苗用秋水仙素處理后得到的四倍體芝麻()A對(duì)

18、花粉進(jìn)行離體培養(yǎng)，可得到二倍體芝麻B產(chǎn)生的配子沒(méi)有同源染色體，所以無(wú)遺傳效應(yīng)C與原來(lái)的二倍體芝麻雜交，產(chǎn)生的是不育的三倍體芝麻D秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，最可能作用于細(xì)胞分裂的后期知識(shí)點(diǎn)四低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化8下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)的敘述，不正確的是()A用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能抑制紡錘體的形成B洋蔥根尖長(zhǎng)出約1 cm時(shí)，剪下，置于4 冰箱中，誘導(dǎo)36 hC卡諾氏液浸泡根尖，固定細(xì)胞的形態(tài)D裝片制作包括解離、漂洗、染色和制片4個(gè)步驟能力提升9下列有關(guān)兩種生物變異的種類的敘述，不正確的是()A圖A過(guò)程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂時(shí)期B圖A中的變異未產(chǎn)生新的基因，但可以產(chǎn)生

19、新的基因型C圖B過(guò)程表示染色體數(shù)目的變異D圖B中的變異未產(chǎn)生新的基因，但可以改變基因的排列次序10某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于()A三倍體、染色體片段增加、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段缺失B三倍體、染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加C個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失D染色體片段缺失、個(gè)別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體11基因型為Aa的幼苗經(jīng)秋水仙素處理后長(zhǎng)成的植株，細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子的種類及其比例是()

20、AAAaa11 BAAAaaa121CAaAa11 DAAAaaa14112如圖表示無(wú)子西瓜的培育過(guò)程：根據(jù)圖解，結(jié)合你學(xué)過(guò)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(wú)子西瓜既沒(méi)有種皮，也沒(méi)有胚D四倍體西瓜的根細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組13如圖是果蠅體細(xì)胞的染色體組成，以下說(shuō)法正確的是()A染色體1、2、4、5組成果蠅的一個(gè)染色體組B染色體3、6之間的交換屬于基因重組C控制果蠅紅眼或白眼的基因位于1號(hào)染色體上D控制不同性狀的非等位基因在減數(shù)分裂時(shí)進(jìn)行自由組合14如圖表示一些細(xì)胞中所含的染色體，據(jù)圖完成下列問(wèn)題。(1)圖A所示是含_個(gè)染色體組的體細(xì)胞。每個(gè)染色體組有_條