高考生物一輪復(fù)習(xí) 第3單元 基礎(chǔ)課時(shí)案22 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

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基礎(chǔ)課時(shí)案22 染色體變異,2016備考最新考綱 1．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。2.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍。,一、染色體結(jié)構(gòu)變異 1．類型[連線],2．結(jié)果 使排列在染色體上的基因的 發(fā)生改變， 從而導(dǎo)致性狀的變異。 3．判斷下列有關(guān)染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述 (1)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中，會(huì)由于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。 (2011江蘇卷，22C)( ) (2)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化。 (2011海南卷，19C)( ),數(shù)目或排列順序,(3)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。 (2011海南卷，19D)( ) (4)判斷圖中發(fā)生的變異類型(填空) 答案 (1)√ (2) (3)√ (4)基因重組 染色體結(jié)構(gòu)變異,深度思考 如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其上面的部分基因。,(1)下列各項(xiàng)的結(jié)果中哪些是由染色體變異引起的？它們分別屬于何類變異？能在光鏡下觀察到的是？ (2)①～④中哪類變異沒有改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量和排列順序？,提示 (1)與圖中兩條染色體上的基因相比可知： ①染色體片段缺失 ②染色體片段的易位 ③基因突變 ④染色體中片段倒位 ①②④均為染色體變異，可在光學(xué)顯微鏡下觀察到，③為基因突變，不能在顯微鏡下觀察到。 (2)①～④中③的基因突變只是產(chǎn)生了新基因，即改變基因的質(zhì)，并未改變基因的量，故染色體上基因的數(shù)量和排列順序均未發(fā)生改變。,個(gè)別染色體,染色體組,2．染色體組 (1)概念：細(xì)胞中的一組 染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的 。 (2)組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為： 或 。,非同源,全部遺傳信息,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y,3．二倍體、多倍體與單倍體 (1)確認(rèn)單倍體、二倍體、多倍體的“二看法”,(2)單倍體和多倍體植株的特點(diǎn) ①單倍體植株特點(diǎn) 與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得 且 。 ②多倍體植株特點(diǎn) 多倍體植株莖稈 ，葉片、果實(shí)和種子都 ，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,弱小,高度不育,粗壯,比較大,(3)單倍體育種與多倍體育種 ①單倍體育種 a．方法： 再經(jīng) 處理，以盡快獲得 。 b．意義：明顯縮短育種時(shí)間。 ②多倍體育種 a．方法：用 或低溫處理 。 b．原理：秋水仙素或低溫處理能夠抑制 的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，引起細(xì)胞內(nèi) 。,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素,純合子,秋水仙素,萌發(fā)的種子或幼苗,紡錘體,染色體數(shù)目加倍,4．實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍 (1)原理：低溫可抑制 的形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞 加倍。 (2)實(shí)驗(yàn)流程 根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材料放在裝滿清水的廣口瓶上，底 部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根 ↓,紡錘體,染色體數(shù)目,冰箱的低,溫室內(nèi)(4 ℃),卡諾氏液,固定其形態(tài),體積分?jǐn)?shù)95%的酒精,解離,染色,深度思考 如圖表示某植物正常體細(xì)胞中 染色體的組成，下列①～④中 哪項(xiàng)可表示該植物基因型？ ________。 ①ABCd ②Aaaa ③AaBbCcDd ④AaaBbb,提示 由圖中所示染色體形態(tài)與數(shù)目推知，該植物體細(xì)胞應(yīng)含4個(gè)染色體組，則正常情況下每種基因應(yīng)包含4個(gè)，①～④中，每種基因數(shù)量依次為1、4、2、3，故②的基因型與圖示吻合。,考點(diǎn)一 染色體結(jié)構(gòu)變異 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (2014上海卷)如圖顯示了染色體及其部分基因，對(duì)①和②過程最恰當(dāng)?shù)谋硎龇謩e是 ( ),A．交換、缺失 B．倒位、缺失 C．倒位、易位 D．交換、易位 解析 ①過程使該染色體上的基因F與m所在的染色體片段發(fā)生了180倒轉(zhuǎn)，因此該過程為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位；②過程使染色體缺少了基因m所在的片段，但獲得了一段新的片段，因此該過程為非同源染色體之間的易位，C項(xiàng)正確。 答案 C,【典例2】 (2013福建理綜，5)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是 ( ),A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代,解析 本題主要考查變異及減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。圖甲所示的變異為染色體變異，自然狀態(tài)下，基因重組只發(fā)生在減Ⅰ四分體時(shí)期和減Ⅰ后期，A項(xiàng)錯(cuò)誤；觀察異常染色體應(yīng)選擇處于細(xì)胞分裂中期的細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若不考慮其他染色體，根據(jù)染色體分離的不同情況，該男子產(chǎn)生的精子類型有具有異常染色體或同時(shí)具有14號(hào)和21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體＋14號(hào)染色體或僅具有21號(hào)染色體、同時(shí)具有異常染色體＋21號(hào)染色體或僅具有14號(hào)染色體，共6種可能的類型，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于該男子可以產(chǎn)生含正常染色體的配子，所以其與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代，D項(xiàng)正確。 答案 D,【典例3】 (2014溫州八校聯(lián)考)如圖為雌性果蠅體內(nèi)部分染色體的行為及細(xì)胞分裂圖像，其中能夠體現(xiàn)基因重組的是 ( ) A．①③ B．①④ C．②③ D．②④,解析 本題考查基因重組和染色體變異。圖①表示四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換，能夠?qū)崿F(xiàn)基因重組。圖②表示染色體結(jié)構(gòu)變異中的染色體易位。圖③表示有絲分裂后期，著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致兩套相同的染色體分別移向細(xì)胞兩極，在這個(gè)過程中不發(fā)生基因重組。圖④表示減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。 答案 B,思維發(fā)散 上題圖①、②均可導(dǎo)致染色體上基因的序列發(fā)生變化，下面甲、乙、丙三圖表示某染色體變化的三種情形，則上圖中①、②可分別導(dǎo)致甲、乙、丙中哪種情形的出現(xiàn)？,提示 與交換前相比，甲發(fā)生了染色體片段的重復(fù)，乙發(fā)生了eh與EH互換，應(yīng)由四分體時(shí)期交叉互換所致，丙則發(fā)生了eh與fk的互換，應(yīng)由非同源染色體間互換，即發(fā)生了“易位”。由此，例題題圖中①可導(dǎo)致乙的出現(xiàn)，②可導(dǎo)致丙的出現(xiàn)。,1．界定染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變 (1)主要區(qū)別 ①染色體結(jié)構(gòu)變異是“線”的變化，變異程度大，在光學(xué)顯微鏡下可見?；蛲蛔兪恰包c(diǎn)”的變化，是DNA分子內(nèi)部堿基對(duì)的變化，在光學(xué)顯微鏡下不可見。 ②染色體結(jié)構(gòu)變異改變基因的位置或數(shù)量，基因突變不改變基因的位置和數(shù)量，只是產(chǎn)生了等位基因。,(2)區(qū)別圖示,注意 欲通過顯微鏡觀察法界定基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異需取“分生組織”制片，因不分裂的細(xì)胞，并不出現(xiàn)染色體。,2．界定易位與交叉互換,提醒 兩種變異類型導(dǎo)致的基因變換狀況如下：,[跟進(jìn)題組] 1．下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①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異 ( ),A．均為染色體結(jié)構(gòu)變異 B．基因的數(shù)目和排列順序均發(fā)生改變 C．均對(duì)生物產(chǎn)生不利影響 D．均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 解析 圖a所示發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換，屬基因重組，圖b所示發(fā)生了染色體易位，屬染色體結(jié)構(gòu)變異，前者屬正常變異不會(huì)產(chǎn)生不利影響，后者屬異常變異。 答案 D,2．某植物株色紫色對(duì)綠色是顯性，分別由基因PL和pl控制，不含pl、PL基因的植物株色表現(xiàn)為白色。該植物株色在遺傳時(shí)出現(xiàn)了變異(如圖所示)，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ( ),A．該變異是由某條染色體結(jié)構(gòu)缺失引起的 B．該變異是由顯性基因突變引起的 C．該變異在子二代中能夠表現(xiàn)出新的株色的表現(xiàn)型 D．該變異可以使用顯微鏡觀察鑒定,解析 題圖中變異是由染色體中某一片段缺失所致，該變異可以傳遞到子二代，且會(huì)出現(xiàn)不含pl、PL基因的個(gè)體，這種個(gè)體的表現(xiàn)型是不同于紫色和綠色的第三種表現(xiàn)型(白色)；染色體結(jié)構(gòu)變異可用顯微鏡觀察鑒定。 答案 B,考點(diǎn)二 染色體數(shù)目變異 [典例引領(lǐng)] 【典例1】 (經(jīng)典題)下列是對(duì)a～h所示的生物體細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述，正確的是 ( ),A．細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖，該個(gè)體是單倍體 B．細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是g、e圖，該個(gè)體是二倍體 C．細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a、b圖，但該個(gè)體未必是三倍體 D．細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是f、c圖，該個(gè)體一定是四倍體,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。形態(tài)、大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組。如圖e，每種染色體含有4個(gè)，所以含有四個(gè)染色體組；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圖含有兩個(gè)染色體組，g圖含有一個(gè)染色體組。確認(rèn)單倍體、二倍體、三倍體必需先看發(fā)育起點(diǎn)——若由配子發(fā)育而來，含幾個(gè)染色體組均屬單倍體，若由受精卵發(fā)育而來，有幾個(gè)染色體組即幾倍體。 答案 C,【典例2】 如圖展示了普通小麥(六倍體)的培育過程。據(jù)圖判斷下列說法中正確的是 ( ),A.普通小麥的一個(gè)染色體組中含有14條染色體 B．雜種F1和雜種F2同屬一個(gè)新的物種 C．二粒小麥和普通小麥通過自交能產(chǎn)生種子，因此都是可育的 D．圖中染色體加倍只能通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子來實(shí)現(xiàn),解析 選項(xiàng)A不正確，普通小麥?zhǔn)橇扼w，體細(xì)胞內(nèi)含有42條染色體，每個(gè)染色體組中有7條不同的染色體；選項(xiàng)B不正確，雜種F1和雜種F2的遺傳物質(zhì)來自不同的物種，不屬于同一個(gè)新的物種；選項(xiàng)D不正確，圖中染色體加倍除可通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子外，也可以通過處理幼苗來實(shí)現(xiàn)。 答案 C,巧記染色體組數(shù)量的判斷方法 (1)根據(jù)染色體形態(tài)判定 細(xì)胞中形態(tài)、大小完全相同的染色體有幾條，則有幾個(gè)染色體組。如圖A中形態(tài)、大小完全相同的染色體為1條，所以有1個(gè)染色體組，圖B中彼此相同的(比如點(diǎn)狀的)有3條，故有3個(gè)染色體組。同理，圖C中有1個(gè)染色體組，圖D中有2個(gè)染色體組。,(2)根據(jù)基因型判定 在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。如圖甲所示基因型為ABC，所以有1個(gè)染色體組。圖乙所示基因型為AAa，A(a)基因有3個(gè)，即含有3個(gè)染色體組。同理，圖丙中有2個(gè)染色體組，圖丁中有3個(gè)染色體組。 注：判定染色體組的數(shù)目時(shí)只需參考其中任意一對(duì)等位基因的數(shù)量即可。,(3)根據(jù)染色體數(shù)和染色體的形態(tài)數(shù)推算 染色體組數(shù)＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2。,[跟進(jìn)題組] 1．圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因，下列說法錯(cuò)誤的是 ( ),A．①可以表示經(jīng)過秋水仙素處理后四倍體西瓜體細(xì)胞的基因組成 B．②可以表示果蠅體細(xì)胞的基因組成 C．③可以表示21三體綜合征患者體細(xì)胞的基因組成 D．④可以表示雄性蜜蜂體細(xì)胞的基因組成 解析 秋水仙素可誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，其中的基因應(yīng)為“加倍”結(jié)果，不會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“a”的狀況。 答案 A,2．如圖所示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述正確的是 ( ),A．圖a含有2個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組 B．如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體 C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體 D．圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體,解析 圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b有同源染色體，含有3個(gè)染色體組；如果圖b生物是由配子發(fā)育成的，則圖b代表的生物是單倍體，如果圖b生物是由受精卵發(fā)育成的，則圖b代表的生物是三倍體；圖c中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體；圖d中只含1個(gè)染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發(fā)育而成的。 答案 C,考點(diǎn)三 低溫誘導(dǎo)染色體加倍(實(shí)驗(yàn)10) [典例引領(lǐng)] 【典例】 (福建高考)下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是 ( ) A．原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變,解析 A項(xiàng)，低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞；B項(xiàng)，卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖解離，不能把兩種試劑的作用混淆；C項(xiàng)，改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可使染色體著色；D項(xiàng)，洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞。 答案 C,(1)巧記實(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(體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精以1∶1混合)：使組織中的細(xì)胞相互分離。 ④清水：洗去解離液，防止解離過度影響染色。 ⑤改良苯酚品紅染液：使染色體著色，便于觀察染色體的形態(tài)、數(shù)目、行為。,(2)與低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化有關(guān)的3個(gè)關(guān)鍵點(diǎn) ①顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。 ②選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的情況。 ③對(duì)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)原理的理解 關(guān)鍵信息：低溫處理分生組織細(xì)胞、抑制紡錘體形成、染 色體不能被拉向兩極、不能形成兩個(gè)子細(xì)胞。 錯(cuò)誤理解：將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點(diǎn)不分裂”，低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。,[跟進(jìn)題組] 1．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 ( ),解析 選項(xiàng)A不正確，卡諾氏液是固定液的一種。固定液的作用是固定細(xì)胞形態(tài)以及細(xì)胞內(nèi)的各種結(jié)構(gòu)，固定之后，細(xì)胞死亡并且定型，不再進(jìn)行代謝也不再發(fā)生變化；選項(xiàng)B正確，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合后即為解離液，用于溶解細(xì)胞間的連接物質(zhì)，使細(xì)胞分開，便于觀察；選項(xiàng)C正確，蒸餾水的作用是漂洗根尖，去除解離液，便于染色；選項(xiàng)D正確，改良苯酚品紅染液是一種堿性染料，能使染色體著色。 答案 A,2．(2014江蘇揚(yáng)州調(diào)研)選取生理狀況相同的二倍體草莓(2N＝14)幼苗若干，隨機(jī)分組，每組30株，用不同濃度的秋水仙素溶液處理幼芽，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是 ( ),A．該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè) B．高倍鏡下觀察草莓莖尖細(xì)胞的臨時(shí)裝片，發(fā)現(xiàn)有的細(xì)胞分裂后期的染色體數(shù)目為56 C．秋水仙素與龍膽紫一樣屬于堿性染料，能對(duì)染色體著色，從而誘導(dǎo)染色體加倍 D．實(shí)驗(yàn)表明：用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的幼芽1 d，誘導(dǎo)成功率最高,解析 理解實(shí)驗(yàn)過程和染色體加倍機(jī)理是解題關(guān)鍵。A選項(xiàng)正確：該實(shí)驗(yàn)的自變量是秋水仙素的濃度和處理時(shí)間；B選項(xiàng)正確：二倍體草莓經(jīng)秋水仙素誘導(dǎo)成功后，染色體加倍成28，有絲分裂后期染色體數(shù)目為56；C選項(xiàng)錯(cuò)誤：秋水仙素不能對(duì)染色體著色，其誘導(dǎo)染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成；D選項(xiàng)正確：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%的秋水仙素溶液處理草莓幼苗的幼芽1 d，誘導(dǎo)成功率在處理的組別中最高。 答案 C,