第24课时染色体变异.ppt
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1、第24课时 染色体变异,必备知识梳理,回扣基础要点一、染色体变异分类,缺失,重复,易位,倒位,个别染色体的增加或减少,染色体组,基因数目或排列顺序,识图析图,判断上述4 幅图解分别表示染色体结构变异的哪种类型?提示 缺失 倒位 重复 易位,二、染色体数目变异1.染色体组:细胞中的一组,它们 在 上各不相同,携带着控制生物生 长发育的。2.二倍体:由 发育而成,体细胞中含有,包括几乎全部动物和过半数的高 等植物,如人、果蝇、玉米等。3.多倍体(1)概念:由 发育而来,体细胞中含有 的个体。(2)实例:香蕉:含 染色体组,称为三倍 体。马铃薯:含 染色体组,称为四倍体。普通小麦:含 个染色体组。小
2、黑麦:含 个 染色体组。,非同源染色体,形态和功能,全部遗传信息,受精卵,两,个染色体组,受精卵,三个或三个以上染色体组,三个,四个,六,八,(3)特点:与二倍体植株相比,多倍体植株常 常是茎秆,叶片、果实和种子都比较大,等营养物质含量丰富。(4)人工诱导多倍体 正在 的种子或幼苗 抑制 形成 染色体不分离 细胞中染 色体加倍 多倍体植物4.单倍体(1)概念:由 发育而来,体细胞中含有 染色体数目的个体。(2)特点(以植物为例):与正常植株相比,植株长得,且。,粗壮,糖类与蛋白质,萌发,处理,秋水仙素,纺,锤体,导致,导致,正常分裂、分化,配子,本,物种配子,弱小,高度不育,练一练 四倍体水稻
3、是重要的粮食作物,下列有关水稻 的说法正确的是()A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体 组,是二倍体 B.二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四 倍体植株,表现为早熟、粒多等性状 C.三倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍 体水稻,稻穗、米粒变小 D.单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的 新个体,是迅速获得纯合子的重要方法,解析 所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体(无论含有几个染色体组),所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组,但仍然是单倍体。二倍体水稻经秋水仙素处理,染色体数目加倍,得到四倍体水稻,多倍体植株的特点是其种子粒大,子粒数目减少,但是发育周期延长,表现为
4、晚熟。三倍体水稻高度不育,不能形成正常配子,所以无法形成单倍体。答案 D,三、低温诱导植物染色体数目变化的实验1.实验原理 低温 的形成,以致影响,细胞不能分裂成两个子细胞,于是染 色体数目加倍。2.方法步骤 洋葱根尖 培养取材固定(细胞已被杀死)制 作装片(解离 制片)观察。3.试剂及用途(1)卡诺氏液:。(2)改良苯酚品红染液:使。(3)解离液体积分数为15%的盐酸和体积分数 为95%的酒精混合液(11):使。,抑制纺锤体,染色体被拉,向两极,漂洗,染色,固定细胞形态,染色体着色,组织中的细胞,相互分离开,构建知识网络,高频考点突破,考点一 染色体数目变异1.单倍体、二倍体和多倍体的确定方
5、法 可由下列图解中提供的方法区分开来。注:x为一个染色体组的染色体数,a、b为正整数。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。提醒 单倍体不一定只含1个染色体组,可能含同源染色体,可能含等位基因,也有可能产生可育后代。,2.染色体组概念的理解(1)不含同源染色体,没有等位基因。(2)染色体形态、大小和功能各不相同。(3)含有控制一种生物性状的一整套基因,但 不能重复。3.染色体组数量的判断方法(1)据细胞分裂图像进行识别判断 以生殖细胞中的染色体数为标准,判断题目中 所给图的染色体组数。如下图所示:,减数第一次分裂的前期,染色体4条,生殖细胞中染色体2条,每个染色体组有2条染色体,
6、该细胞中有2个染色体组。减数第一次分裂的未期或减数第二次分裂前期,染色体2条,生殖细胞中染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有1个染色体组。减数第一次分裂的后期,染色体4条,生殖细胞中染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有2个染色体组。有丝分裂后期,染色体8条,生殖细胞中染色体2条,每个染色体组有2条染色体,该细胞中有4个染色体组。,(2)据染色体形态判断细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中,形态相同的染色体a中有3条,b中两两相同,c中各不相同,则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。,(3)据基因型判断控制同一性状的基因出现几次,就含
7、几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因,如图所示:(dg中依次含4、2、3、1个染色体组)(4)据染色体数/形态数的比值判断染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少,每种形态染色体有几条,即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态=2,则果蝇含2个染色体组。,对位训练1.下列关于单倍体的叙述,正确的是()单倍体只含有一个染色体组 单倍体只含有一条染色体 单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体 单倍体只含有一对同源染色体 未经受精的配子发育成的个体是单倍体 A.B.C.D.,B,2.从下图ah所示的细胞图中,说明它们各含有几 个染色体组。正确答案为()A.细胞中含有一个染色体
8、组的是h图 B.细胞中含有二个染色体组的是g、e图 C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图 D.细胞中含有四个染色体组的是f、c图,解析 此题主要考查染色体组的概念及染色体组数目的识别。其形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组数有如下规律:在细胞内,形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组,如图e,每种染色体含有4个,所以是四个染色体组。在细胞内,含有同音字母有几个,就是含有几个染色体组,如d图中,同音字母仅有一个,所以该图只有一个染色体组。由此,我们可知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有二个染色体组,e、图含有四个染色体组,d、g图含有一个染色体组。答案 C,
9、考点二 基因重组、基因突变和染色体变异的比较,类型,细胞分裂间期,减数第一次分裂前期或后期,细胞分裂过程中,特别提醒 1.三种变异的共同点:基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变,都是可遗传变异,但不一定遗传给后代。2.三种变异的实质解读:若把基因视为染色体上的一个 位“点”,染色体视为点所在的“线段”,则 基因突变“点”的变化(点的质变,但数目不变);基因重组“点”的结合或交换(点的质与量均不变);染色体变异“线段”发生结构或数目的变化;染色体结构变异线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点的质不变,数目和位置可能变化);染色体数目变异个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不
10、变、数目变化)。,3.基因突变和基因重组的判断:根据变异个体数量确定是否发生基因突变,如一群棕猴中出现一只白猴,一片红花植株中偶尔出现一株白花,即可确定是由基因突变造成的;若出现一定比例白猴或白花,则由于等位基因分离,配子经受精作用随机结合产生的,但该过程不叫基因重组。,4.基因突变和染色体结构变异的判断:染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变,从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变,包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生,染色体结构变异未形成新的基因。如图所示:,对位训练3.下列关于染色体结构变异和基因突变的主要区 别的叙述
11、中,不正确的是()A.基因突变是由DNA分子发生碱基对的增添、缺 失或改变而引起的基因结构的变化 B.基因突变可发生回复突变,染色体结构变异 则不能发生回复突变 C.基因突变一般是微小突变,其遗传效应小,而染色体结构变异是较大的变异,其遗传效 应大 D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行 鉴别,而基因突变则不能,解析 基因突变是由DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构变化,这种改变在显微镜下看不到,而染色体结构变异后则可以用显微镜直接观察到明显的染色体变化。基因突变是不定向的,可产生一个以上的等位基因,也可能发生回复突变,而染色体结构变异是在自然条件或人为因素的影响下部分染色
12、体的缺失、重复、倒位和易位,是不能发生回复突变的。遗传效应指的是遗传功能,即可以通过控制蛋白质的合成来控制生物性状,遗传效应的大小与突变的大小无关。答案 C,4.家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染 色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色 体上,再将雌蚕与白体雄蚕交配,其后代凡是 雌蚕都有斑纹,凡是雄蚕都无斑纹,这样有利 于“去雌留雄”,提高蚕丝产量。该育种方法 依据的原理是()A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构的变异 D.染色体数目的变异 解析 根据题意可知,用X射线处理后,家蚕第 2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W 染色体上,即将染色体的某一片段移接到另一
13、条非同源染色体上,这种变异属于染色体结构 的变异。,C,解题思路探究,思维误区警示易错分析 1.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互 换混淆不清,2.无子西瓜和无子番茄辨析不清,纠正训练1.已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下面列出的若干种变化中可使基 因内部结构发生改变的是(),解析 据图分析选项A、B、C分别为染色体变异中缺失、增添和易位造成,没有新基因产生,而选项D中c的出现既可能是基因突变(基因内部结构发生变化)又可能是交叉互换产生的。,D,2.请分析下列两个实验:(1)用适量浓度的生长素溶液处理未授粉的番 茄花蕾,子房发育成无子番茄。(2)用四倍体与二倍
14、体杂交,获得三倍体西瓜 植株,给其雌蕊授以二倍体西瓜花粉,子房发 育成无子西瓜。试问:a.番茄和三倍体西瓜的无子性状是否能 遗传?b.番茄和三倍体西瓜的枝条扦插生成的植株所 结果实中是否有种子?()A.a能,不能;b无,有 B.a不能,不能;b有,无 C.a不能,能;b有,无 D.a能,能;b无,无,解析 无子番茄是利用了生长素能促进果实发育的原理得到的无子性状,因遗传物质未发生改变,不能遗传给后代,属于不可遗传的变异;无子西瓜是利用了三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子而无子的原理,其遗传物质发生改变,无子性状可遗传给后代,属于可遗传的变异。答案 C,知识综合应用重点
15、提示 通过“三倍体无子西瓜培育过程”的考查,提 升“综合运用所学知识,解决自然界和社会生活中有关生物学问题”的能力。典例分析 已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的西 瓜育种流程回答有关问题:,(1)图中过程所用的试剂分别是 和(2)培育无子西瓜A的育种方法称为。(3)过程中形成单倍体植株所采用的方法是。该过程利用了植物细胞 的 性。(4)为确认某植株是否为单倍体,应在显微镜 下观察根尖分生区细胞的染色体,观察的最佳 时期为。,解析(1)试剂为秋水仙素,试剂为生长素而不是生长激素(动物激素),不要混淆。(2)无子西瓜A是三倍体,联会紊乱,不育无法结子,应为多倍体育种。(3)单倍体育种基本
16、流程是:植株杂交花药的离体培养单倍体植株秋水仙素加倍筛选获得纯合子。答案(1)秋水仙素 生长素(2)多倍体育种(3)花药离体培养 全能(4)有丝分裂中期,方法点击 无子西瓜培育过程中果实各部分染色体分析,果实类型,变式训练 已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。图中A是黄瓤瓜种子(rr)萌发而成的,B是红 瓤瓜种子(RR)长成的。据图作答:,(1)秋水仙素的作用是。(2)秋水仙素溶液应滴在二倍体西瓜(填部位),原因是。(3)H瓜瓤是 色,基因型为,H中无子的 原理是。(4)生产上培育无子西瓜的原理是。(5)每年都要制种很麻烦,可以采用的替代方法是。,抑制细胞分裂过程中纺,锤体的形成,使染色
17、体数目加倍,幼苗的芽尖,细胞分裂旺盛,红,Rrr,减数分裂过程中染色体联会紊乱,不能,形成正常的生殖细胞,染色体变异,植物组织培养,随堂过关检测题组一:生物可遗传变异的原因及应用,1.某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过 对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的 观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一 次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属 于(),A.三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C.三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D.染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体解析 图a所示细胞中,只有一组同源染色体为三
18、条,其余皆为两条,可知为三体;图b所示细胞的染色体上链增加了一部分(片段4),为染色体片段增加;图c细胞含三个染色体组,故为三倍体;d图细胞的染色体下链缺失了片段3和4,为染色体片段缺失。答案 C,2.变异是生物的基本特征之一,下列不属于细菌 产生的可遗传变异有()基因突变 基因重组 染色体变异 环境 条 件的变化 染色单体互换 非同源染色体 上非等位基因自由组合 A.B.C.D.,C,3.对下列有关形成原理或技术的叙述,正确的是()A.培育无子西瓜是利用单倍体育种原理 B.“抗虫棉”的获得是利用杂交育种的原理 C.“太空椒”的获得主要利用了基因突变原理 D.培育青霉素高产菌株是利用了基因工程
19、技术 解析 此题考查培育优良品种的生物学技术。培 育无子西瓜是利用多倍体育种原理;“抗虫棉”的获得是利用了基因工程技术;培育青霉素高 产菌株是利用了诱变育种原理;“太空椒”是运 用航天技术将种子带入太空中,使种子在“微重 力”的环境中发生基因突变,然后返回地面种植 培育而成的。,C,题组二:有关育种方法的理解,4.纯种红花紫茉莉(RR)与纯种白花紫茉莉(rr)杂交得F1,取F1的花药进行离体培养,然后将 幼苗用秋水仙素处理,使染色体加倍得F2,F2 的基因型及比例是()A.RRrr=11 B.RR:rr=31 C.Rrrr=11 D.RRRrrr=121 解析 亲本RRrrF1(Rr)花粉(基
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