高一生物课件染色体变异高一生物课件

生物·必修2（人教版）第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异[目标导航]1.说出染色体结构变异的基本类型。2.说出染色体数目变异的类型(重点、难点)。3.进行低温诱导染色体数目的变化的实验(难点)。知识梳理一、染色体结构变异1．类型(连线)。①倒位a．染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上②易位b．染色体中增加某一片段③缺失c．染色体中某一片段位置颠倒④重复d．染色体中某一片段缺失答案：①—c②—a③—d④—b2．结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。3．对生物体的影响：大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。二、染色体数目的变异1．类型。(1)细胞内个别染色体的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。2．相关概念。(1)染色体组。细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫作一个染色体组。(2)二倍体。①概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。②举例：几乎全部动物，过半数的高等植物。(3)多倍体。①概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。②特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，但发育延迟，结实率低。(4)多倍体育种。①方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。②成因：秋水仙素抑制纺锤体的形成。③原理：有丝分裂――→秋水仙素抑制纺锤体形成细胞染色体加倍――→发育多倍体植株。④实例：三倍体无籽西瓜的培育。(5)单倍体。①概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。②成因：由配子直接发育成新个体。③举例：蜜蜂中的雄蜂(由未受精的卵细胞发育成的)。④特点：植株弱小，高度不育。(6)单倍体育种(二倍体生物)。①方法：花药离体培养→单倍体――→人工诱导染色体数目加倍正常纯合子。②优点：明显缩短了育种年限，后代都是纯合子。三、低温诱导植物染色体数目的变化预习反馈1．判断正误(正确的在括号内打“√”，错的打“×”)(1)猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。(√)(2)基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的，都是碱基对的缺失。(×)提示：基因突变中的缺失是指碱基对的缺失，而染色体结构变异中的缺失是指染色体中某一片段的缺失，会引起基因数目的变化。(3)含有4个染色体组的个体就是四倍体。(×)提示：由受精卵发育而来的，体细胞中含有四个染色体组的个体才是四倍体，若是由配子发育而来的个体则称为单倍体。(4)二倍体水稻的花粉经离体培养，能得到稻粒、米粒都很小的单倍体水稻。(×)提示：不能。因单倍体高度不育。(5)秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(√)(6)单倍体的体细胞中均不存在同源染色体。(×)提示：二倍体植物经秋水仙素处理后成为四倍体，其单倍体中则含有同源染色体。(7)盐酸与酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离。(×)提示：卡诺氏液起固定洋葱根尖细胞形态的作用。2．如图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是()A．交换、缺失B．倒位、缺失C．倒位、易位D．交换、易位解析：①过程中F与m位置相反，表示的是染色体的倒位；②过程只有F，没有m，但多出了一段原来没有过的染色体片段，表示的是染色体的易位。答案：C要点一染色体结构变异1．若某种生物产生了一种新的变异性状，如何简单区别这种表现型的改变是来自基因突变还是染色体变异？2．基因突变和染色体结构变异都有“缺失”发生，它们有什么不同？3．如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于哪一类可遗传变异？归纳提升1．染色体结构变异对染色体上基因的影响(1)图解：(2)结果：染色体上的基因数目和排列顺序均改变，细胞中基因数目改变(①②)；染色体上基因的数目不变，排列顺序改变(③)；染色体上基因的数目和排列顺序均改变，但细胞中基因数目不变(④)。2．染色体易位与交叉互换的区别类别染色体易位交叉互换图解发生在非同源染色体之间发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体变异属于基因重组区别可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到变异类型与细胞分裂的关系变异类型可发生的细胞分裂方式基因突变二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂典例研析【典例1】如下图所示，图1、图2表示某种生物的部分染色体发生变异的示意图，其中①和②、③和④互为同源染色体，则两图所示的变异是()A．均为染色体结构变异B．基因的数目和排列顺序均发生改变C．均使生物的性状发生改变D．均可发生在减数分裂过程中解析：图1所示为同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；图2所示为染色体结构变异中的易位。基因重组中基因的数目和排列顺序没有发生改变，生物的性状不一定发生改变。基因重组和染色体变异均可发生在减数分裂过程中。答案：D“三看”法判断可遗传变异的类型一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变即为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添或缺失所致。二看基因位置：若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”。三看基因数目：若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。即时演练1．下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A．个体甲的变异对表型无影响B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常解析：个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失，会导致缺失片段上的基因丢失，进而影响表型，A项错误；个体乙发生的变异是染色体结构变异中的倒位，减数分裂形成的四分体异常，B项正确；含缺失染色体的配子一般是不育的，后代一般不会发生性状分离，C项错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D项错误。答案：B2．某种染色体结构变异的示意图如下页图所示，图中字母表示不同的染色体片段。该变异类型为()A．缺失B．易位C．重复D．倒位解析：两条非同源染色体之间发生相应片段的交换，属于染色体结构变异中的易位，B正确。答案：B要点二染色体组数及生物体倍性的判断1．不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗？为什么？2．请判断下图细胞中含有几个染色体组，并总结染色体组数的判断方法。3．单倍体都表现高度不育吗？为什么？归纳提升1．染色体组的判断方法(1)根据染色体形态判断：在果蝇体细胞染色体中任选一条染色体(性染色体除外)，如Ⅱ号染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组。果蝇中与Ⅱ号染色体相同的有两条，所以果蝇含有两个染色体组。(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态来推算：染色体组数＝染色体数/染色体形态数(性染色体X、Y除外)，如果蝇中有6条常染色体，共3种形态，所以果蝇含有两个染色体组。2．生物体倍性的判断判断生物是几倍体，既要看细胞内含有的染色体组数，还要考虑生物个体发育的起点：(1)如果生物体是由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞(卵细胞或花粉)发育而来的，无论体细胞中含有几个染色体组，都是单倍体。典例研析【典例2】右图为雄果蝇染色体图，据图能得到的结论是()①其配子的染色体组是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ②有丝分裂后期有4个染色体组，染色体有5种不同形态③减数第二次分裂后期有2个染色体组，染色体有5种不同形态④该生物进行基因测序应选择5条染色体A．①②③④B．①②③C．①②④D．②③④解析：果蝇体细胞中共有8条染色体，是由2个染色体组组成的，且每个染色体组中不含有同源染色体，即X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，所以染色体共有5种不同形态；有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组数也加倍，由于染色体的种类没有发生改变，染色体有5种不同形态；减数第二次分裂后期着丝点分开，移向细胞两极的染色体是相同的，所以有2个染色体组，有4种不同的形态；由于X与Y的不同，在对染色体进行测序时，应该测Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Y5条染色体。答案：C对染色体组概念的理解(1)从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体，互为非同源染色体，在一个染色体组中无同源染色体的存在。(2)从形式上看，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。可依此来判断染色体组的数目。(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。(4)从物种类型上看，每种生物染色体组都是固定的。即时演练3．如图分别表示四个生物的体细胞，有关描述中正确的是()A．图中是单倍体的细胞有三个B．图中的丁一定是单倍体的体细胞C．每个染色体组中含有三条染色体的是甲、乙、丁D．与乙相对应的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等解析：判断染色体组是根据每一条染色体形态相同的个数，如甲、乙、丙、丁中分别含有3、3、2、1个染色体组，其中丁图一定是单倍体，而甲、乙、丙可能分别是三倍体、三倍体、二倍体，也可能是单倍体。与乙图对应的应是每个性状都有三个等位基因控制，所以abc、aabbcc这两种基因型是不正确的。答案：B4．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中，错误的是()A．一个染色体组中不含同源染色体B．由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，单倍体不一定含一个染色体组D．由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体就是三倍体解析：染色体组是由一组非同源染色体组成的；由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。而由配子发育而来的个体，体细胞中不管含有几个染色体组都是单倍体，所以由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体为单倍体。答案：D要点三染色体变异原理的应用1．科学家利用高秆抗锈病(DdTt)小麦培育出矮秆抗锈病(ddTT)小麦新品种，方法如图所示。高秆抗锈病小麦―→花药――→①幼苗――→选育②矮秆抗锈病优良品种(1)过程①涉及何种技术手段？过程②用何种试剂处理？(2)此育种方法有何优点？2．如图是三倍体无子西瓜的培育过程部分图解，在无子西瓜的培育过程中，接受花粉的植株是哪两个？归纳提升1．单倍体育种以培育抗病高产(aaBB)品种为例。AABB×aabb→AaBb――→减数分裂ABAbaBab――→花药离体培养ABAbaBab――→秋水仙素处理AABBAAbbaaBB（新品种）aabb亲代F1配子单倍体幼苗纯合子2．多倍体育种(1)原理：(2)实例：三倍体无子西瓜的培育。①两次传粉a.第一次传粉是为了进行杂交获得三倍体种子b.第二次传粉是为了刺激子房发育成果实②秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。③四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子的胚为三个染色体组。④三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。花药离体培养≠单倍体育种单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等过程。花药离体培养只得到单倍体，只有再进行秋水仙素处理才能得到可育的纯合子。典例研析【典例3】科研工作者将基因型为Bb的某植物幼苗用秋水仙素处理，使其成为四倍体；再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使染色体加倍。依据上述材料，你认为正确的判断组合是()①最终获得的后代有2种表现型和3种基因型②上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种③最终获得的后代都是纯合子④第二次秋水仙素处理后得到的植株是可育的A．①②③B．①②④C．①②③④D