精品學(xué)案高三生物一輪復(fù)習(xí)：染色體變異人教版必修

1、染色體變異必備知識(shí)梳理回扣基礎(chǔ)要點(diǎn)一、染色體變異分類變異類型具體變化結(jié)果舉例染色體結(jié)構(gòu)變異缺失缺失某一片段染色體上的基因數(shù)目或排列順序改變，從而導(dǎo)致性狀變異貓叫綜合征重復(fù)增加某一片段易位某一片段移接到另一條非同源染色體上倒位某一片段位置顛倒染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體的增加或減少大量基因增加或減少，性狀改變幅度較大三倍體無子西瓜染色體組成倍地增加或減少識(shí)圖析圖判斷上述4幅圖解分別表示染色體結(jié)構(gòu)變異的哪種類型？提示 缺失倒位重復(fù)易位二、染色體數(shù)目變異1.染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。2.二倍體：由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有兩個(gè)

2、染色體組，包括幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物，如人、果蠅、玉米等。3.多倍體（1）概念：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。（2）實(shí)例：香蕉：含三個(gè)染色體組，稱為三倍體。馬鈴薯：含四個(gè)染色體組，稱為四倍體。普通小麥：含六個(gè)染色體組。小黑麥：含八個(gè)染色體組。 （3）特點(diǎn)：與二倍體植株相比，多倍體植株常常是莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類與蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。（4）人工誘導(dǎo)多倍體正在的萌發(fā)種子或幼苗抑制紡錘體形成染色體不分離細(xì)胞中染色體加倍多倍體植物4.單倍體（1）概念：由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。（2）特點(diǎn)（以植物為例）：與正常植

3、株相比，植株弱小高度不育。練一練四倍體水稻是重要的糧食作物，下列有關(guān)水稻的說法正確的是（ ）A.四倍體水稻的配子形成的子代含兩個(gè)染色體組，是二倍體B.二倍體水稻經(jīng)過秋水仙素加倍后可以得到四倍體植株，表現(xiàn)為早熟、粒多等性狀C.三倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小D.單倍體水稻是由配子不經(jīng)過受精直接形成的新個(gè)體，是迅速獲得純合子的重要方法解析：所有配子不經(jīng)過受精形成的新個(gè)體都是單倍體（無論含有幾個(gè)染色體組），所以四倍體水稻的配子形成的子代雖然含有兩個(gè)染色體組，但仍然是單倍體。二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，染色體數(shù)目加倍，得到四倍體水稻，多倍體植株的特點(diǎn)是其種子粒大，子粒數(shù)目減少

4、，但是發(fā)育周期延長(zhǎng)，表現(xiàn)為晚熟。三倍體水稻高度不育，不能形成正常配子，所以無法形成單倍體。答案D三、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)原理低溫抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是染色體數(shù)目加倍。2.方法步驟洋蔥根尖培養(yǎng)取材固定(細(xì)胞已被殺死)制作裝片（解離漂洗染色制片）觀察。3.試劑及用途（1）卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。（2）改良苯酚品紅染液：使染色體著色。（3）解離液體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液（11）：使組織中的細(xì)胞相互分離開。構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一 染色體數(shù)目變異1.單倍體、二倍體和多倍體的確定方法可由下列圖解中

5、提供的方法區(qū)分開來。注：x為一個(gè)染色體組的染色體數(shù)，a、b為正整數(shù)。單倍體往往是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個(gè)體。提醒 單倍體不一定只含1個(gè)染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也有可能產(chǎn)生可育后代。2.染色體組概念的理解（1）不含同源染色體，沒有等位基因。（2）染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。（3）含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。3.染色體組數(shù)量的判斷方法（1）據(jù)細(xì)胞分裂圖像進(jìn)行識(shí)別判斷以生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，判斷題目中所給圖的染色體組數(shù)。如下圖所示：減數(shù)第一次分裂的前期，染色體4條，生殖細(xì)胞中染色體2條，每個(gè)染色體組有2條染色體，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組。減數(shù)

6、第一次分裂的未期或減數(shù)第二次分裂前期，染色體2條，生殖細(xì)胞中染色體2條，每個(gè)染色體組有2條染色體，該細(xì)胞中有1個(gè)染色體組。減數(shù)第一次分裂的后期，染色體4條，生殖細(xì)胞中染色體2條，每個(gè)染色體組有2條染色體，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組。有絲分裂后期，染色體8條，生殖細(xì)胞中染色體2條，每個(gè)染色體組有2條染色體，該細(xì)胞中有4個(gè)染色體組。（2）據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。如下圖所示的細(xì)胞中，形態(tài)相同的染色體a中有3條，b中兩兩相同，c中各不相同，則可判定它們分別含3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)染色體組。（3）據(jù)基因型判斷控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個(gè)染色體組每個(gè)染色體組內(nèi)不含等

7、位或相同基因，如圖所示：（dg中依次含4、2、3、1個(gè)染色體組）（4）據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)=2，則果蠅含2個(gè)染色體組。對(duì)位訓(xùn)練1.下列關(guān)于單倍體的敘述，正確的是（B）單倍體只含有一個(gè)染色體組單倍體只含有一條染色體單倍體是含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體單倍體只含有一對(duì)同源染色體未經(jīng)受精的配子發(fā)育成的個(gè)體是單倍體A. B. C. D.2.從下圖ah所示的細(xì)胞圖中，說明它們各含有幾個(gè)染色體組。正確答案為()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g、

8、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圖解析 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。其形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。根據(jù)圖形判斷染色體組數(shù)有如下規(guī)律：在細(xì)胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條就含有幾個(gè)染色體組，如圖e，每種染色體含有4個(gè)，所以是四個(gè)染色體組。在細(xì)胞內(nèi)，含有同音字母有幾個(gè)，就是含有幾個(gè)染色體組，如d圖中，同音字母僅有一個(gè)，所以該圖只有一個(gè)染色體組。由此，我們可知：a、b圖含有三個(gè)染色體組，c、h圖含有二個(gè)染色體組，e、圖含有四個(gè)染色體組，d、g圖含有一個(gè)染色體組。答案C考點(diǎn)二基因重組、基因突變和染色體變異的比較變異類型比較項(xiàng)

9、目基因突變基因重組染色體變異實(shí)質(zhì)基因結(jié)構(gòu)的改變（堿基對(duì)的增添、缺失或替換）基因的重新組合，產(chǎn)生多種多樣的基因型染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化引起基因數(shù)量或排序改變時(shí)間自然突變、人工誘變基因自由組合、交叉互換、轉(zhuǎn)基因染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目變化類型細(xì)胞分裂間期減數(shù)第一次分裂前期或后期細(xì)胞分裂過程中適用范圍任何生物均可發(fā)生真核生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)真核生物核遺傳中發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因，但基因數(shù)目未變只改變基因型，未發(fā)生基因的改變可引起基因“數(shù)量”上的變化意義生物變異的根本來源，提供生物進(jìn)化的原始材料形成多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義對(duì)生物進(jìn)化有一定意義育種應(yīng)用誘變育種雜交育種單倍體、多倍體育種

10、實(shí)例青霉菌高產(chǎn)菌株的培育豌豆、小麥的雜交三倍體無子西瓜及八倍體小黑麥的培育特別提醒1.三種變異的共同點(diǎn)：基因突變、基因重組、染色體變異都會(huì)引起遺傳物質(zhì)的改變,都是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代。2.三種變異的實(shí)質(zhì)解讀：若把基因視為染色體上的一個(gè)位“點(diǎn)”，染色體視為點(diǎn)所在的“線段”，則基因突變“點(diǎn)”的變化（點(diǎn)的質(zhì)變，但數(shù)目不變）；基因重組“點(diǎn)”的結(jié)合或交換（點(diǎn)的質(zhì)與量均不變）；染色體變異“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化；染色體結(jié)構(gòu)變異線段的部分片段增添、缺失、倒位、易位（點(diǎn)的質(zhì)不變，數(shù)目和位置可能變化）；染色體數(shù)目變異個(gè)別線段增添、缺失或線段成倍增減（點(diǎn)的質(zhì)不變、數(shù)目變化）。3.基因突變和基因重組的

11、判斷：根據(jù)變異個(gè)體數(shù)量確定是否發(fā)生基因突變，如一群棕猴中出現(xiàn)一只白猴，一片紅花植株中偶爾出現(xiàn)一株白花，即可確定是由基因突變?cè)斐傻?；若出現(xiàn)一定比例白猴或白花，則由于等位基因分離，配子經(jīng)受精作用隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的，但該過程不叫基因重組。4.基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的判斷：染色體結(jié)構(gòu)變異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，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分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失?；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。如圖所示：對(duì)位訓(xùn)練3.下列關(guān)于染色體結(jié)構(gòu)變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述中，不正確的是( )A.基因突變是由DNA分子發(fā)

12、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，而基因突變則不能解析 基因突變是由DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)變化，這種改變?cè)陲@微鏡下看不到，而染色體結(jié)構(gòu)變異后則可以用顯微鏡直接觀察到明顯的染色體變化?；蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?，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。遺傳效應(yīng)指的

13、是遺傳功能，即可以通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物性狀，遺傳效應(yīng)的大小與突變的大小無關(guān)。答案C4.家蠶的性別決定為ZW型。用X射線處理使第2染色體上的含顯性斑紋基因PB的區(qū)段易位到W染色體上，再將雌蠶與白體雄蠶交配，其后代凡是雌蠶都有斑紋，凡是雄蠶都無斑紋，這樣有利于“去雌留雄”，提高蠶絲產(chǎn)量。該育種方法依據(jù)的原理是(C )A.基因突變 B.基因重組C.染色體結(jié)構(gòu)的變異 D.染色體數(shù)目的變異解析 根據(jù)題意可知，用X射線處理后，家蠶第2染色體上的含顯性斑紋基因PB的區(qū)段易位到W染色體上，即將染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異。解題思路探究思維誤區(qū)警示易錯(cuò)分析1

14、.染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因重組中交叉互換混淆不清易位交叉互換變異類型染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組范圍非同源染色體之間同源染色體內(nèi)部非姐妹染色單體之間交換對(duì)象非等位基因等位基因圖示2.無子西瓜和無子番茄辨析不清比較項(xiàng)目無子西瓜無子番茄培育原理染色體變異生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育無子原因三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子而無子未授粉，胚珠內(nèi)的卵細(xì)胞沒有經(jīng)過受精，所以果實(shí)中沒有形成種子無子性狀能否遺傳能，結(jié)無子西瓜的植株經(jīng)植物組織培養(yǎng)后，所結(jié)西瓜仍是無子不能，結(jié)無子番茄的植株經(jīng)植物組織培養(yǎng)后，所結(jié)番茄有子所用試劑秋水仙素生長(zhǎng)素糾正訓(xùn)練1.已知某物種一條染色體上依次排列著A、B、C、D

15、、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(D )解析 據(jù)圖分析選項(xiàng)A、B、C分別為染色體變異中缺失、增添和易位造成，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。2.請(qǐng)分析下列兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）用適量濃度的生長(zhǎng)素溶液處理未授粉的番茄花蕾，子房發(fā)育成無子番茄。（2）用四倍體與二倍體雜交，獲得三倍體西瓜植株，給其雌蕊授以二倍體西瓜花粉，子房發(fā)育成無子西瓜。試問：a.番茄和三倍體西瓜的無子性狀是否能遺傳？b.番茄和三倍體西瓜的枝條扦插生成的植株所結(jié)果實(shí)中是否有種子？（C ）A.a能，不能；b無，有B.a不能，不能；b有，無C.

16、a不能，能；b有，無D.a能，能；b無，無解析 無子番茄是利用了生長(zhǎng)素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理得到的無子性狀，因遺傳物質(zhì)未發(fā)生改變，不能遺傳給后代，屬于不可遺傳的變異；無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子而無子的原理，其遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，無子性狀可遺傳給后代，屬于可遺傳的變異。知識(shí)綜合應(yīng)用重點(diǎn)提示通過“三倍體無子西瓜培育過程”的考查，提升“綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決自然界和社會(huì)生活中有關(guān)生物學(xué)問題”的能力。典例分析已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22，請(qǐng)根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問題：（1）圖中過程所用的試劑分別是 和 。（2）培育無子西瓜A的育種方法稱為 。（3

17、）過程中形成單倍體植株所采用的方法是 。該過程利用了植物細(xì)胞的 性。（4）為確認(rèn)某植株是否為單倍體，應(yīng)在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的染色體，觀察的最佳時(shí)期為 。解析（1）試劑為秋水仙素，試劑為生長(zhǎng)素而不是生長(zhǎng)激素（動(dòng)物激素），不要混淆。（2）無子西瓜A是三倍體，聯(lián)會(huì)紊亂，不育無法結(jié)子，應(yīng)為多倍體育種。（3）單倍體育種基本流程是：植株雜交花藥的離體培養(yǎng)單倍體植株秋水仙素加倍篩選獲得純合子。答案（1）秋水仙素生長(zhǎng)素（2）多倍體育種（3）花藥離體培養(yǎng)全能（4）有絲分裂中期方法點(diǎn)擊無子西瓜培育過程中果實(shí)各部分染色體分析比較項(xiàng)目第一年所結(jié)果實(shí)第二年所結(jié)果實(shí)果實(shí)位置四倍體植株上三倍體植株上果皮染色體組數(shù)43種皮染色體組數(shù)43種子中染色體組數(shù)3無果實(shí)類型變式訓(xùn)練已知西瓜紅色瓤（R）對(duì)黃色瓤（