高考生物大一輪復習 第五章 第2節(jié) 染色體變異課件 新人教版必修2.ppt

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第2節(jié) 染色體變異,,梳理備考導航,數(shù)目,位置,配子,一個染色體組,紡錘體,數(shù)目加倍,多倍體,非同源染色,體,全部遺傳信息,配子,弱小,高度不育,三個或三個以上,莖稈粗壯,糖類,蛋白質(zhì),秋水仙素,萌發(fā)的種子或幼苗,,整合知識體系,,自我校對：①染色體數(shù)目變異 ②缺失 ③重復 ④倒位 ⑤易位 ⑥個別染色體的增添或減少 ⑦單倍體 ⑧多倍體,一、染色體結構的變異[連線],,口訣記憶染色體結構變異 染體變異四種類，缺失重復易倒位； 識別判斷看基因，種類數(shù)量來區(qū)分； 種類數(shù)量都減少，定是缺失錯不了； 種類不變數(shù)量增，重復變異所發(fā)生； 倒位只是序列變，種類數(shù)量不改變； 易位發(fā)生非同源，種類數(shù)量都改變。,,,二、染色體數(shù)目的變異 1．類型 (1)細胞內(nèi)___________的增加或減少，如21三體綜合征。 (2)細胞內(nèi)染色體數(shù)目以__________的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。,個別染色體,染色體組,2．染色體組 (1)概念：細胞中的一組______________，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。,非同源染色體,,(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_________________。,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y,3．二倍體、多倍體和單倍體的比較,染色體組,配子,三個或三個以上,受精卵,配子,三、單倍體育種和多倍體育種,1．圖中①和③的操作是_________處理，其作用原理是抑制________________。 2．圖中②過程是______________。 3．單倍體育種的優(yōu)點是___________________。,秋水仙素,紡錘體的形成,花藥離體培養(yǎng),明顯縮短育種年限,思考辨析 1．(2011海南卷，19A)染色體組整倍性變化必然導致基因種類的增加。( ) 2．(2011海南卷，19C)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化。( ) 3．(2010福建卷，3D)顯微鏡下可以看到低溫誘導生物體的大多數(shù)染色體數(shù)目發(fā)生變化。( ),,,,4．可用顯微鏡區(qū)別染色體變異與基因突變。( ) 5．單倍體一定不存在同源染色體。( ) 6．體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體。( ) 7．人工誘導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。( ),√,,,,,精研核心考點,考點一 染色體結構變異,[典例1] 在細胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關敘述正確的是( ),,①甲圖中發(fā)生了染色體結構變異，增加了生物變異的多樣性 ②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異 ③甲、乙兩圖中的變化只會出現(xiàn)在有絲分裂中 ④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④,[命題思路] 本題考查染色體結構變異和數(shù)目變異的成因及鑒別，是對理解能力和識圖能力的考查。,[信息提取] 1.甲圖：染色體中基因的排列順序發(fā)生改變。 2．乙圖：細胞分裂中姐妹染色單體移向了同一極。,[解題思路] 甲圖中發(fā)生了倒位，乙圖中發(fā)生了染色體數(shù)目變異，染色體變異既可發(fā)生在有絲分裂，也可發(fā)生在減數(shù)分裂，③錯誤。 [答案] C,1.染色體結構變異中的易位與基因重組中交叉互換的比較,,,2.染色體結構變異與基因突變的區(qū)別 (1)變異范圍不同 ①基因突變是在DNA分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基的改變，這種變化在光學顯微鏡下觀察不到。 ②染色體結構的變異是在染色體水平上的變異，涉及染色體的某一片段的改變，這一片段可能含有若干個基因，這種變化在光學顯微鏡下可觀察到。,(2)變異的方式不同 基因突變包括基因中堿基對的增添、缺失和替換；染色體結構變異包括染色體片段的缺失、重復、倒位和易位。它們的區(qū)別可用下圖表示：,,(3)變異的結果不同 ①基因突變引起基因結構的改變，基因數(shù)目未變，生物的性狀不一定改變。 ②染色體結構變異引起排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，生物的性狀發(fā)生改變。,1．染色體之間的交叉互換可能導致染色體的結構或基因序列的變化。下列圖中，甲、乙兩圖分別表示兩種染色體之間的交叉互換模式，丙、丁、戊圖表示某染色體變化的三種情形。則下列有關敘述正確的是( ),,A．甲可以導致戊的形成 B．乙可以導致丙的形成 C．甲可以導致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生 D．乙可以導致戊的形成,解析：甲是交叉互換，乙是易位，丙是重復，丁是交叉互換，戊是易位。 答案：D,考點二 染色體數(shù)目的變異,[典例2] 下圖所示，將二倍體植株①和②雜交得到③，再將③做進一步處理。下列相關分析錯誤的是( ),,A．由⑤得到⑥的育種原理是基因重組 B．圖中秋水仙素的作用是使染色體數(shù)目加倍 C．若③的基因型是AaBbdd，則⑨的基因型可能是aBd D．③至④的過程中，所產(chǎn)生的變異都有利于生產(chǎn),[命題思路] 主要考查染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的概念及其判斷，并與生產(chǎn)實踐中的作物育種聯(lián)系起來考查單倍體育種、多倍體育種的方法及優(yōu)點。題型選擇題、非選擇題均有。,[解題思路] A正確，由⑤得到⑥屬于雜交育種，依據(jù)的原理是基因重組；B正確，秋水仙素可抑制紡錘體的形成，誘導染色體數(shù)目加倍；C正確，③的基因型是AaBbdd，可產(chǎn)生aBd的花粉，經(jīng)花藥離體培養(yǎng)可得到aBd的單倍體植株；D錯誤，③至④的過程屬于誘變育種，突變是不定向的，且大多是有害的，需要經(jīng)過篩選獲得有利于生產(chǎn)的品種。 [答案] D,(1)⑥與⑧植株是否屬于同一物種？ (2)⑨發(fā)育為成熟的個體是否可育？ 提示：(1)不屬于。⑥屬于二倍體，⑧屬于三倍體。 (2)不可育。⑨是由二倍體的花粉培育而來的，細胞內(nèi)含有一個染色體組，不能產(chǎn)生配子，故不可育。,1．染色體組的特點 (1)一個染色體組中不含同源染色體，沒有等位基因。 (2)一個染色體組中所含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 (3)一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復。,2．多倍體、單倍體、二倍體 (1)多倍體、單倍體、二倍體都是指的個體，并非細胞。 (2)由合子(受精卵)發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體。,(3)由配子直接發(fā)育來的個體，不管含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。 如圖：,,(4)含有一個染色體組或奇數(shù)個染色體組的生物一般是高度不育的，原因是沒有同源染色體或是同源染色體聯(lián)會紊亂。,3．單倍體育種與多倍體育種,,,(1)單倍體的體細胞中并非只有一個染色體組，因為大部分的生物是二倍體，所以有時認為單倍體的體細胞中只含有一個染色體組，但是多倍體的配子形成的單倍體的體細胞中含有不只一個染色體組。,,(2)單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。 (3)單倍體與多倍體育種過程不同。單倍體育種要經(jīng)過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理；多倍體育種只用秋水仙素處理這一步驟。,2．(高考題組合)判斷有關染色體變異敘述的正誤。 (1)(2011海南卷，19C)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化。( ) (2)(2011海南卷，19D)染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化。( ) (3)(2010福建卷，3A)低溫可抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極。( ) (4)(2009廣東卷，7D)多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會。( ),,√,,,3．(2015北京東城區(qū)模擬)二倍體植物甲(2N＝10)和二倍體植物乙(2n＝10)進行有性雜交，得到的F1不育。以物理撞擊的方法使F1在減數(shù)分裂時整套的染色體分配至同一個配子中，再讓這樣的雌雄配子結合產(chǎn)生F2。下列有關敘述正確的是( ) A．植物甲和乙能進行有性雜交，說明它們屬于同種生物 B．F1體細胞中含有四個染色體組，其染色體組成為2N＋2n C．若用適宜濃度的秋水仙素處理F1幼苗，則長成的植株是可育的 D．物理撞擊的方法導致配子中染色體數(shù)目加倍，產(chǎn)生的F2為二倍體,解析：植物甲和乙進行有性雜交，得到的F1不育，說明它們不屬于同種生物，A錯誤。F1體細胞中含有2個染色體組，其染色體組成為N＋n，B錯誤。若用適宜濃度的秋水仙素處理F1幼苗，則長成的植株是四倍體(2N＋2n)，可育，C正確。物理撞擊的方法導致配子中染色體數(shù)目加倍，產(chǎn)生的F2為四倍體，D錯誤。 答案：C [備課札記] ________________________________________________________________________________________________________,,探究實驗專項,實驗：低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 [實驗基礎] 1．實驗原理 用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，細胞不能分裂成兩個子細胞，于是，植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。,2．方法步驟,,,3．實驗結論：低溫能誘導植物染色體數(shù)目變化。 4．方法透析 (1)影響染色體數(shù)目加倍的因素——秋水仙素或低溫； (2)常用實驗材料——根尖； (3)方法思路——借助有絲分裂實驗進行操作觀察； (4)重要工具——顯微鏡； (5)描述指標——發(fā)生染色體數(shù)目變異的細胞數(shù)目或比例； (6)注意問題——設置對照。,通過顯微鏡觀察低溫誘導后的洋蔥根尖時，只能觀察到染色體數(shù)目的增加，而增加的具體數(shù)目不容易確定；再者不是視野中的全部細胞都能發(fā)生染色體數(shù)目變化。,[命題探究] 四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多，為探究誘導大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，特設計如下實驗。 (1)實驗主要材料：大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分數(shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液等。,(2)實驗步驟 ①取五個培養(yǎng)皿，編號并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入－4 ℃、0 ℃、________、________、__________的恒溫箱中1 h。 ③_____________________________________________。 ④分別取根尖________cm，放入______中固定0.5～1 h，然后用________沖洗2次。 ⑤制作裝片：解離→________→________→制片。 ⑥低倍鏡檢測，________，并記錄結果。,(3)實驗結果：染色體數(shù)目加倍率最高的一組為最佳低溫。 (4)實驗分析 ①設置實驗步驟②的目的：________________________。 ②對染色體染色還可以用________、________等。 ③除低溫外，________也可以誘導染色體數(shù)目加倍，原理是___________________________________________。,解析：本實驗目的是探究誘導大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫，所以溫度應設置為變量，不同溫度處理是為了進行相互對照、恒溫處理1 h是為了在DNA復制時盡可能使細胞處于設定溫度中，以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細胞染色體數(shù)目加倍、所以要統(tǒng)計加倍率來確定最佳低溫。,答案：(2)②4 ℃ 8 ℃ 12 ℃ ③取大蒜隨機均分為五組，分別放入五個培養(yǎng)皿中誘導培養(yǎng)36 h ④0.5～1 卡諾氏液 體積分數(shù)為95%的酒精溶液 ⑤漂洗 染色 ⑥統(tǒng)計每組視野中的染色體數(shù)目加倍率 (4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理，是為了進行相互對照；恒溫處理1 h是為了排除室溫對實驗結果的干擾 ②龍膽紫溶液 醋酸洋紅液 ③秋水仙素 抑制紡錘體形成,,演練目標課堂,1．(2014江蘇卷，7)下列關于染色體變異的敘述，正確的是( ) A．染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異 B．染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力 C．染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響 D．通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型,解析：A項，染色體增加某一片段不一定會提高基因的表達水平，且該基因的大量表達也不一定是有利的。B項，若顯性基因隨染色體的缺失而丟失，可有利于隱性基因表達，但隱性基因的表達不一定能提高個體的生存能力。C項，染色體易位不改變細胞內(nèi)基因的數(shù)量，可能對當代生物體不產(chǎn)生影響，也可能產(chǎn)生影響，并且染色體變異大多對生物體是不利的。D項，不同物種可以通過雜交獲得不育的子一代，然后經(jīng)秋水仙素誘導可得到可育的多倍體，從而培育出生物新類型。 答案：D,2．某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是( ),,A．圖甲所示的變異屬于基因重組 B．觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞 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,解題指南：(1)一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體變異。(2)根據(jù)題干提供信息，畫簡圖展示圖乙細胞減數(shù)分裂后子細胞染色體組成。,解析：本題考查染色體變異及減數(shù)分裂等知識。A項，一條染色體的片段移接到另一條非同源染色體上屬于染色體結構變異，故錯誤。B項，處于分裂間期的細胞中染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)，觀察異常的染色體應選擇分裂中期的細胞，故錯誤。C項，將圖乙中的染色體從左向右編號為1、2、3，不考慮其他染色體，如圖所示。,,,在不考慮其他染色體的情況下，若1、2分離，3隨機移向任一極，則精細胞中染色體組成為1、3或2或2、3或1四種類型，若2、3分離，1隨機移向任一極，精細胞中染色體組成為1、2或3或1、3或2四種類型，因此精子類型理論上有6種，故錯誤。D項，根據(jù)C項的分析，該男子能夠產(chǎn)生含有1、3(即分別含一條14號和一條21號)染色體組合的正常精子，因此可能生育正常染色體組成的后代。 答案：D,3．(2013四川卷)大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是( ) A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細胞仍具有全能性 B．單倍體植株的細胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體 C．植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低 D．放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向,解題指南：解答本題需要關注以下兩點： (1)含有控制生物生長發(fā)育的全套遺傳信息的植物細胞都具有全能性。 (2)雜合子自交多代，純合子(顯性和隱性各占一半)占的比例越來越高，無限接近于1，雜合子占的比例越來越小，無限接近于0。,解析：A項，植物細胞具有全能性，與它是否為單倍體無關，只要其細胞具有該生物體的全套遺傳信息即可，故正確；B項，有絲分裂后期著絲點分裂，細胞內(nèi)染色體暫時加倍，應為40條，故錯誤；C項，由題可知該突變植株為雜合子，但是表現(xiàn)為抗病，所以該突變?yōu)轱@性突變，連續(xù)自交后，雜合子占的比例不斷下降，顯性純合子所占比例不斷上升且無限趨近于50%，故錯誤；D項，基因突變只能提供進化的原材料，不能決定進化方向，自然選擇決定進化方向，故錯誤。 答案：A,4．(2015吉林實驗中學二模)動物中缺失一條染色體的個體叫單體(2n－1)。大多數(shù)動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅(2n＝8)中，點狀染色體(4號染色體)缺失一條也可以存活，而且能夠繁殖后代，可以用來進行遺傳學研究。,,(1)某果蠅體細胞染色體組成如圖，則該果蠅的性別是________，從變異類型看，單體屬于___________________。 (2)4號染色體單體的果蠅所產(chǎn)生的配子中的染色體數(shù)目為________。,(3)果蠅群體中存在短肢個體，短肢基因位于常染色體上，將短肢果蠅個體與純合正常肢個體交配得F1，F(xiàn)1自由交配得F2，子代的表現(xiàn)型及比例如表所示。據(jù)表判斷，顯性性狀為________，理由是_____________________________。,(4)根據(jù)判斷結果，可利用非單體的短肢果蠅與正常肢(純合)4號染色體單體果蠅交配，探究短肢基因是否位于4號染色體上。請完成以下實驗設計。,實驗步驟： ①讓非單體的短肢果蠅個體與正常肢(純合)4號染色體單體果蠅交配，獲得子代； ②統(tǒng)計子代的性狀表現(xiàn)，并記錄。 實驗結果預測及結論： ①若___________________________________________， 則說明短肢基因位于4號染色體上； ②若___________________________________________， 則說明短肢基因不位于4號染色體上。,(5)若通過(4)確定了短肢基因位于4號染色體上，則將非單體的正常肢(雜合)果蠅與短肢4號染色體單體果蠅交配，后代出現(xiàn)短肢果蠅的概率為__________________。 (6)圖示果蠅與另一果蠅雜交，若出現(xiàn)圖示果蠅的某條染色體上的所有隱性基因都在后代中表達，可能的原因是________(不考慮突變、非正常生殖和環(huán)境因素)；若果蠅的某一性狀的遺傳特點是子代的表現(xiàn)總與親代中雌果蠅一致，請嘗試解釋最可能的原因_____________。,答案：(1)雄性 染色體變異 (2)4條或3條 (3)正常肢 F1全為正常肢(或F2中正常肢∶短肢≈3∶1) (4)①子代中出現(xiàn)正常肢果蠅和短肢果蠅，且比例為1∶1 ②子代全為正常肢 (5)1/2 (6)與之交配的(雌)果蠅的有關染色體上的相應的(有關)基因都是隱性基因 控制該性狀的基因在線粒體中,