2023屆高三生物一輪復(fù)習(xí)：染色體變異 課件

染色體變異01染色體變異1.概念：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。

（只發(fā)生在真核生物，顯微鏡下可見(jiàn)）2.類(lèi)型染色體結(jié)構(gòu)變異：染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體增減染色體成倍增減缺失、重復(fù)、倒位、易位02染色體數(shù)目的變異（1）概念：指細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。（2）個(gè)別染色體的增加或減少21三體綜合征產(chǎn)生的原因是什么？21號(hào)染色體有三條有個(gè)別染色體數(shù)目的改變和以染色體組的形式成倍增加或減少兩種情況。減Ⅰ異常減Ⅱ異常發(fā)生原因及時(shí)間：多數(shù)發(fā)生有絲分裂和減數(shù)分裂的后期。（同源染色體未分離、姐妹染色單體未分離）【實(shí)例1】唐氏綜合征即21三體綜合征

(又稱先天性愚型或Down綜合征)病因：表現(xiàn)：多了一條21號(hào)染色體智力低于常人；特殊面容生長(zhǎng)發(fā)育障礙；多發(fā)畸形病因：多了一條X染色體表現(xiàn)：身材較高、性腺發(fā)育不良、有女性特征【實(shí)例2】男性Klinefelter綜合征病因：少了一條X染色體表現(xiàn)：身材較矮、性腺發(fā)育不良【實(shí)例3】女性Turner綜合征例.某大豆突變株表現(xiàn)為黃葉，其基因組成為rr。為進(jìn)行R/r基因的染色體定位，用該突變株作父本，與不同的三體(2n＋1)綠葉純合子植株雜交，選擇F1中的三體與黃葉植株雜交得F2，下表為部分研究結(jié)果。以下敘述錯(cuò)誤的是（）A.F1中三體的概率是1/2B.可用顯微觀察法初步鑒定三體C.突變株基因r位于10號(hào)染色體上D.三體綠葉純合子的基因型為RRR或RRC母體F2表型及數(shù)量黃葉綠葉9-三體2111010-三體115120（3）以染色體組的形式成倍的增加或減少①定義：1)一組非同源染色體2)染色體的形態(tài)、大小、功能各不相同3)含有該物種生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳、變異的全套遺傳信息②判斷：①根據(jù)“染色體形態(tài)”判斷--細(xì)胞內(nèi)同種形態(tài)染色體有幾條就含幾個(gè)染色體組②根據(jù)“基因型”判斷--控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫(xiě))出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組染色體組VS基因組1）根據(jù)染色體形態(tài)：形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。2）根據(jù)基因型：控制同一性狀的基因(讀音相同的大小寫(xiě)字母)出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組。3個(gè)1個(gè)4個(gè)2個(gè)1個(gè)2個(gè)4個(gè)4個(gè)2個(gè)3個(gè)1個(gè)個(gè)體雌配子受精卵雄配子①由受精卵發(fā)育來(lái)的個(gè)體，細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組，就叫幾倍體；②由配子直接發(fā)育來(lái)的,不管含有幾個(gè)染色體，都只能叫單倍體。判斷單倍體個(gè)體二倍體/多倍體是否含有兩個(gè)染色體組的都是二倍體？是否單倍體都只有一個(gè)染色體組？由雌配子或雄配子直接發(fā)育而成的生物體幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的植物是二倍體栽培香蕉(三倍體)；栽培馬鈴薯(四倍體)雄蜂（單倍體）蜂王

雄蜂

工蜂32條16條32條③單倍體、二倍體與多倍體④單倍體和多倍體的特點(diǎn)馬鈴薯是四倍體香蕉是三倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w缺：結(jié)實(shí)率低、高度不育、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩多倍體特點(diǎn):優(yōu)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類(lèi)、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高單倍體特點(diǎn):個(gè)體弱小，高度不育（不是所有）野生香蕉2n和4n的花⑤人工誘導(dǎo)多倍體的方法4條、2對(duì)染色體復(fù)制著絲粒自動(dòng)斷裂如果前期無(wú)紡錘體形成細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞______染色體組_________染色體2個(gè)______染色體組_________染色體8條、4對(duì)4個(gè)影響染色體被拉向兩極染色體數(shù)目加倍⑤人工誘導(dǎo)多倍體的方法常用方法有哪些？低溫Q：秋水仙素處理法的具體做法是什么？原理又是什么？方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。原理：當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行有絲分裂，將來(lái)就可能發(fā)育成多倍體植株。(P88)Q：為什么要處理萌發(fā)的種子或幼苗，處理成熟的植株可以不？

秋水仙素的作用對(duì)象是正在有絲分裂的細(xì)胞，成熟的植株大多細(xì)胞不進(jìn)行有絲分裂。

時(shí)期：有絲分裂前期秋水仙素處理例.下列關(guān)于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，錯(cuò)誤的是()

A.單倍體不一定含一個(gè)染色體組，含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體B.多倍體植株常常是莖稈粗壯，果實(shí)和種子較大且都可用種子繁殖后代的個(gè)體C.三倍體因減數(shù)分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂，故不能形成可育的配子D.可采用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗的方法人工誘導(dǎo)獲得多倍體B例.二倍體植物甲(2n＝18)和二倍體植物乙(2n＝18)進(jìn)行有性雜交，得到的F1不育。若用秋水仙素處理F1幼苗的頂芽形成植物丙，丙開(kāi)花后能自交獲得后代。下列敘述正確的是()

A.植物甲和乙都是二倍體生物，且體細(xì)胞中都含有18條染色體，所以它們屬于同一物種B.若植物甲和乙雜交得到的受精卵，在發(fā)育初期來(lái)自植物甲的染色體全部丟失，而植物乙的染色體全部保留，則繼續(xù)發(fā)育成的植株是單倍體C.F1幼苗形成植物丙發(fā)生的染色體變化，能決定生物進(jìn)化的方向D.秋水仙素通過(guò)促進(jìn)著絲粒分裂，使染色體數(shù)目加倍B例.蝗蟲(chóng)的性別決定方式屬于XO型，O代表缺少一條性染色體，雄蝗蟲(chóng)2n＝23，雌蝗蟲(chóng)2n＝24?？刂企w色褐色(A)和黑色(a)的基因位于常染色體上，控制復(fù)眼正常(B)和異常(b)的基因位于X染色體上，且含基因b的精子致死。下列有關(guān)蝗蟲(chóng)的敘述，正確的是()

A.蝗蟲(chóng)的群體中，不會(huì)存在復(fù)眼異常的雌、雄個(gè)體B.雜合復(fù)眼正常雌蝗蟲(chóng)和復(fù)眼異常雄蝗蟲(chóng)雜交,后代復(fù)眼正常和復(fù)眼異常個(gè)體的比例為1:1C.薩頓通過(guò)觀察雄蝗蟲(chóng)體細(xì)胞和精子的染色體數(shù)，提出了基因在染色體上的假說(shuō)D.純合褐色復(fù)眼正常雌蝗蟲(chóng)和黑色復(fù)眼異常雄蝗蟲(chóng)雜交，后代雌雄個(gè)體都表現(xiàn)為褐色復(fù)眼正常B03染色體結(jié)構(gòu)的變異（1）①缺失：一條染色體某一片段缺失貓叫綜合征5號(hào)染色體部分片段缺失②重復(fù)：一條染色體某一片段重復(fù)，重復(fù)次數(shù)不確定果蠅棒狀眼注意：發(fā)生在同源染色體上③易位：一條染色體某一片段，移接到另一條非同源染色體上慢性粒細(xì)胞白血病不包含著絲粒包含著絲粒④倒位：一條染色體某一片段位置顛倒缺失重復(fù)易位倒位染色體上基因數(shù)目、排列順序發(fā)生改變性狀變異（改變）變異類(lèi)型基因突變基因重組染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異發(fā)生時(shí)間間期減Ⅰ前期減Ⅰ后期間期有絲后期減Ⅰ后期減Ⅱ后期可遺傳變異的來(lái)源時(shí)間：多數(shù)發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的間期。分裂期染色體因高度螺旋化，較穩(wěn)定。項(xiàng)目易位互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn)光學(xué)顯微鏡下不可見(jiàn)互換和易位的比較項(xiàng)目基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異變異水平變異對(duì)象光學(xué)顯微鏡下變異結(jié)果（基因種類(lèi)數(shù)目位置？）發(fā)生時(shí)期DNA分子水平細(xì)胞水平觀察不到可觀察到基因內(nèi)部堿基的增添、缺失或替換染色體片段的缺失、重復(fù)、倒位和易位產(chǎn)生新基因，基因數(shù)目位置不變不產(chǎn)生新基因，基因的數(shù)目和排列順序改變主要間期任何時(shí)期染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別都導(dǎo)致DNA堿基序列改變①突變型1的變異類(lèi)型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的

，發(fā)生在

染色體之間；突變型2的變異類(lèi)型屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的

。②請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出區(qū)分圖中野生型與突變型家蠶的簡(jiǎn)便方法。例.如圖是家蠶細(xì)胞中的部分染色體及其上的基因，其中Z、W為性染色體。回答下列問(wèn)題：易位非同源缺失借助顯微鏡觀察體細(xì)胞中的染色體，若觀察到染色體易位，則為突變型1；若觀察到染色體缺失，則為突變型2；染色體正常的為野生型。例.下列與變異有關(guān)的敘述中，正確的是()A.染色體結(jié)構(gòu)變異可導(dǎo)致基因數(shù)目改變，在光學(xué)顯微鏡下看不見(jiàn)B.染色體中DNA的脫氧核苷酸數(shù)量發(fā)生改變會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異C.肺炎雙球菌抗藥性的變異來(lái)源有基因突變、基因重組和染色體變異三種類(lèi)型D.若蝗蟲(chóng)的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因最可能是發(fā)生過(guò)互換D題后總結(jié)變異類(lèi)型和可遺傳變異的判斷1.根據(jù)生物類(lèi)型判斷

病毒→基因突變生物類(lèi)型—→原核生物→基因突變

真核生物→基因突變、基因重組、染色體變異2.根據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷

二分裂→基因突變細(xì)胞分裂方式—→有絲分裂→基因突變、染色體變異

減數(shù)分裂→基因突變、基因重組、染色體變異3.根據(jù)基因和染色體的改變判斷

基因種類(lèi)改變→基因突變DNA分子內(nèi)的變異—→基因位置改變→染色體結(jié)構(gòu)變異（倒位）

基因數(shù)目改變→染色體結(jié)構(gòu)變異（重復(fù)或缺失）04低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化1.實(shí)驗(yàn)原理：2.實(shí)驗(yàn)步驟：

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。③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：④實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用：視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。1.卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)2.體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精：洗去卡諾氏液3.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸：解離根尖細(xì)胞4.蒸餾水：漂洗根尖，去除解離液5.質(zhì)量濃度為0.01g/ml的甲紫溶液：使染色體著色教材實(shí)驗(yàn)中酒精及其作用例.關(guān)于低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中，部分試劑的使用方法及其作用的敘述中不正確的是（）選項(xiàng)試劑使用方法作用A卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h培養(yǎng)根尖，促進(jìn)細(xì)胞分裂B體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞之間的聯(lián)系變得疏松C蒸餾水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，去除解離液D甲紫溶液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色A05多倍體育種1.育種原理：染色體（數(shù)目）變異2.適用范圍：真核生物3.方法：秋水仙素或低溫處理萌發(fā)的種子或幼苗抑制紡錘體形成染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起染色體數(shù)目加倍秋水仙素或低溫處理導(dǎo)致4.優(yōu)點(diǎn)：多倍體植株莖稈粗壯，葉、果實(shí)和種子比較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。5.缺點(diǎn)：多倍體植株發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物。柱頭花柱珠被卵細(xì)胞(1個(gè))極核(2個(gè))胚囊胚珠果皮子房發(fā)育子房壁子房壁胚珠種皮發(fā)育胚+精子發(fā)育胚乳（3N）+精子發(fā)育種子▲注意區(qū)分果實(shí)各部分的染色體倍數(shù)果實(shí)×DD(滔氏麥草）二粒小麥AABB自然加倍AA（一粒小麥）

×BB

(斯氏麥草）普通小麥人工誘導(dǎo)多倍體可以創(chuàng)造出自然界沒(méi)有的物種自然加倍拓展：人工誘導(dǎo)八倍體小黑麥（異源多倍體育種）ABD（AABBDDRR）異源八倍體小黑麥(異源三倍體，不育)可育AB（異源二倍體，不育）AABBDD×RR(黑麥）ABDR(異源四倍體，不育)人工加倍秋水仙素（一個(gè)字母代表一組染色體）提醒：用秋水仙素處理幼苗后，并非所有細(xì)胞中的染色體數(shù)目都加倍。分生組織產(chǎn)生的莖、葉、花染色體數(shù)目加倍，而未經(jīng)處理部分（如根部細(xì)胞）的染色體數(shù)目不變。香蕉的祖先為野生芭蕉，個(gè)小而多籽（種子），無(wú)法食用。香蕉的培育過(guò)程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無(wú)籽香蕉

3n無(wú)籽香蕉培育

無(wú)子西瓜：無(wú)子番茄：無(wú)子香蕉：三類(lèi)無(wú)子果實(shí)知識(shí)延伸染色體變異（聯(lián)會(huì)紊亂）生長(zhǎng)素促進(jìn)果實(shí)發(fā)育（未授粉）三倍體（聯(lián)會(huì)紊亂）例.(2019·高考江蘇卷)下列關(guān)于生物變異與育種的敘述，正確的是（）A.基因重組只是基因間的重新組合，不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異B.基因突變使DNA序列發(fā)生的變化，都能引起生物性狀變異C.弱小且高度不育的單倍體植株，進(jìn)行加倍處理后可用于育種D.多倍體植株染色體組數(shù)加倍，產(chǎn)生的配子數(shù)加倍，有利于育種C06單倍體育種優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單傳統(tǒng)育種方式--雜交育種缺點(diǎn)：耗時(shí)長(zhǎng)P高桿抗病

DDTT×矮桿感病

ddttF1高桿抗病

DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品種矮抗06單倍體育種（抗倒伏，不抗?。沟狗共。┗ㄋ帲ǚ郏?jiǎn)伪扼w幼苗：DTDtdTdt正常植株：DDTTDDttddTTddtt新品種：DDtt方法：花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理缺點(diǎn)：技術(shù)含量高，需與雜交育種配合，一般只適用于植物優(yōu)點(diǎn)：明顯縮短育種年限，所得個(gè)體一般為純合子DDTT（♀）×ddtt（♂）第一年第二年篩選DdTt（抗倒伏，不抗?。ǖ狗共。┒扼w生物（組織培養(yǎng)）DdTt植株DTDtdTdt3.工具

“剪刀”：“針線”：

“運(yùn)輸工具”：07基因工程育種1.概念：按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，

然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。2.原理：基因重組限制性核酸內(nèi)切酶，簡(jiǎn)稱限制酶（作用于：磷酸二酯鍵）DNA連接酶（作用于：磷酸二酯鍵）載體（常用質(zhì)粒，還有噬菌體和動(dòng)植物病毒）4.基本步驟5.優(yōu)點(diǎn)：定向改造生物的遺傳性狀，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙（打破生殖隔離）。6.缺點(diǎn)：安全性問(wèn)題，技術(shù)含量高7.應(yīng)用：轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉①目的基因的篩選與獲?、跇?gòu)建基因表達(dá)載體（核心步驟）③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)與鑒定育種方法原理常用方法（或技術(shù)）優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)植物體細(xì)胞雜交育種動(dòng)物體細(xì)胞克隆育種基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組細(xì)胞的全能性將不同親本的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上時(shí)間長(zhǎng)須及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種通過(guò)物理、化學(xué)的因素處理提高變異頻