1、第1页第2节 染色体变异 第2页目标定位重点突破1.结合教材图55，概述染色体结构变异的类型和影响2在理解染色体组概念的基础上，概述二倍体、多倍体和单倍体的概念3通过教材实验：低温诱导植物染色体数目的变化，了解多倍体育种的原理和操作过程1.理解染色体组的概念2理解二倍体、多倍体和单倍体的概念3单倍体育种和多倍体育种的原理和过程第3页自 主 学 习 第4页一、染色体结构的变异(阅读P8586)含义染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的_或_发生改变，而导致_的变异。结果大多数染色体结构变异对生物体是_的，有的甚至会导致生物体死亡。第5页类型(1)缺失：染色体中某一片段_，如_；(2)重复：
2、染色体中_了某一片段，如_；(3)易位：染色体的某一片段移接到另一条_上；(4)倒位：染色体中某一片段_。第6页二、染色体数目的变异(阅读P8688)类型细胞内 的增加或减少细胞内染色体数目以 的形式倍增或倍减染色体组(1)概念的理解：对象：细胞中的一组_，在形态和功能上_。关系：互相协调，共同控制生物的生长、发育、_和_。第7页(2)图示分析：写出其中代表一个染色体组的染色体：_或_。一个染色体组与其精子中的染色体数目的关系：_(“相同”或“不相同”)。第8页二倍体多倍体(1)概念起点：染色体组数：实例：三倍体香蕉、(2)特点：_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
3、有所_。第9页(3)人工诱导(多倍体育种)：方法用_处理或用_处理处理对象_的种子或_ 原理能够抑制_的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目_第10页单倍体概念及特点(1)概念：体细胞中含有_染色体数目的个体。(2)特点植株 高度 第11页预习诊断判断正误：(1)染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位等几种类型。()(2)染色体结构变异不改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。()(3)二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组。()第12页(4)由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几个染色体组，就是几倍体。()(5)单倍体一定只含一个染色体组。()(6)单
4、倍体育种指花药离体培养，能明显缩短育种年限。()(7)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。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)第13页自我校对一、1.数目 排列顺序 性状 2.不利 3.(1)缺失 猫叫综合征(2)增加 果蝇棒状眼的形成(3)非同源染色体(4)位置颠倒二、1个别染色体 染色体组 2.(1)非同源染色体 各不相同 遗传 变异(2)X、Y、相同 3.受精卵 两 动物 高等植物 4.(1)受精卵 三个或三个以上 四倍体马铃薯(2)茎秆 增加(3)秋水仙素 低温 萌发 幼苗 纺锤体 加倍 5.(1)本物种配子(2)弱小 不育第14页课 堂 探 究
5、 第15页考点一 染色体结构变异1染色体结构变异的类型类型遗传效应图解联会紊乱实例缺失缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡人的5号染色体片段缺失导致猫叫综合征重复引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力果蝇的棒眼第16页倒位形成的配子大多异常，从而影响个体的生育人类9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产易位产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代人类慢性粒细胞白血病第17页2.染色体结构变异的影响第18页3染色体结构变异与基因突变的辨析项目染色体结构变异基因突变本质染色体片段的缺失、重复、易位和倒位碱基对的增添、缺失和替换基因数目变化1个或多
6、个1个变异水平细胞分子光镜检测可见不可见第19页交叉互换与染色体易位的区别交叉互换染色体易位图解发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构的变异区别在显微镜下观察不到在显微镜下可观察到第20页如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是()第21页A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D图中4种变异能够遗传的是第22页【解析】图表示基因重组中的交叉互换，因为其发生在同源染色体之间；图表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染
7、色体之间；图表示基因突变中碱基对的缺失；图表示染色体的缺失或重复。图中4种变异都是可遗传的变异。【答案】C第23页变式训练1 如图中甲、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()第24页A个体甲的变异对表现型无影响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31D个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常第25页【解析】个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因，对表现型可能有影响，A项错误；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常，B项正确；若E、e基因与其他
8、基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为31，C项错误；个体乙虽然染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变，D项错误。【答案】B第26页变式训练2 导致遗传物质变化的原因有很多，下图字母代表不同基因，其中变异类型和依次是()A突变和倒位 B重组和倒位C重组和易位D易位和倒位第27页【解析】中少了基因ab，多了基因J，是非同源染色体间发生了片段交换，属于染色体结构变异中的易位；cde基因位置发生了颠倒，属于倒位。【答案】D第28页考点二 染色体数目变异1染色体数目变异的类型第29页(1)细胞内个别染色体的增加或减少(如图1)。(2)细胞内染色体数目以染
9、色体组的形式成倍地增加或减少(如图2)。第30页2染色体组的概念及组成(1)概念：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)组成：一个染色体组必须是一整套非同源染色体的组合，不能“多”也不能“少”；必须携带着控制生物生长发育的全套遗传信息，但不能重复。第31页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，判断题目中所给图像中的染色体组数。如下图所示：第32页 图a为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，该细胞中有2个染色体组，每个染色体
10、组有2条染色体。图b为减数第一次分裂的末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，该细胞中有1个染色体组，染色体组中有2条染色体。第33页 图c为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，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。第34页(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、2、1个染色体组。第35页(3)据基因型判断：控
11、制同一性状的基因出现几次，就含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。第36页(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。例如，果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。第37页4二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。第38页(2)多倍体：概念：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。实例：香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍
12、体)、普通小麦(六倍体)。第39页特点：a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。(如图1)b也存在结实率低，晚熟等缺点。第40页(3)单倍体：概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。实例：蜜蜂中的雄蜂。特点：植株长的弱小，一般高度不育(如图2)。第41页下图为某植物的体细胞中染色体数示意图，将其花粉经离体培养得到植株的基因型最可能是()AAB BAaBbCab DAAaaBBbb第42页【解析】从图上可以看出，该植物体细胞有4个染色体组，是四倍体植株，经过减数分裂后染色体数目减半，形成的花粉中含有2个染色体组，所以单倍体植株应含2个染色体组，B项正确
13、；AB和ab只能代表一个染色体组，AAaaBBbb表示4个染色体组，因此A、C、D三项错误。【答案】B第43页 变式训练1 某二倍体生物的一个染色体组含有8条染色体，下列相关说法中不正确的是()A此生物产生的生殖细胞中有8条染色体B此生物体细胞内一般有8种形态的染色体C这8条染色体在减数分裂中能构成4对同源染色体D这8条染色体包含该生物生长发育所需的全部遗传信息第44页【解析】二倍体生物的体细胞中有2个染色体组，产生的生殖细胞中一般有一个染色体组即8条染色体。一般来说，一个染色体组中的每一条染色体都是独特的，为一组非同源染色体，在一个染色体组中，同源染色体的对数为0，一个染色体组包含了生物体生
14、长发育所需的全部遗传信息。【答案】C第45页变式训练2 下列有关单倍体的叙述中不正确的是()由未受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体基因型为aaaBBBccc的植株一定是单倍体基因型为Abcd的生物体一般是单倍体ABCD第46页【解析】由未受精的卵细胞发育而来的个体一定是单倍体，正确；含有两个染色体组的生物体，可能是二倍体，也可能是四倍体生物的单倍体，错误；生物的精子或卵细胞是生殖细胞，不是个体，所以不能称之为单倍体，错误；基因型为aaaBBBccc的植株可能是单倍体，也可能是三倍体，错误；基因型为Abcd的生物体细胞中
15、只有一个染色体组，一般是单倍体，正确。【答案】B第47页考点三 多倍体育种与单倍体育种1三倍体西瓜的培育过程(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗时，处理的部位是芽尖，因为秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，芽尖有丝分裂旺盛，有利于秋水仙素发挥作用，使染色体数目加倍。第48页(2)两次传粉：过程传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。(3)过程秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，根细胞中含有两个染色体组。(4)四倍体植株上结的西瓜f，种皮和瓜瓤为四个染色体组，而种子e的胚为三个染色体组。第49页(5)三倍体西瓜c进行减数分裂时，由于联会紊乱，
16、不能产生正常配子。(6)获取三倍体种子e是在第一年四倍体植株a上；获取三倍体无子果实g则是在第二年的三倍体植株c上。第50页2单倍体育种的过程第51页(1)是某种杂合的二倍体植物(基因型为AaBb，两对基因自由组合)，由的过程称为花药离体培养，得到的幼苗是单倍体，基因型有AB、ab、Ab、aB。(2)过程使用秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，阻止染色体分离，这样得到的植株为二倍体，基因型为AABB、aabb、AAbb、aaBB，基因组成均为纯合的，自交后代不会发生性状分离。(3)由此可见，单倍体育种的优点是：短时间内获得纯合子，明显缩短了育种年限。第52页单倍体育种和多倍体育种的比较方式多倍体
17、育种单倍体育种原理两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种常用方法秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导植物染色体数目加倍)花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯合子缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂，需与杂交育种相结合实例三倍体西瓜、甜菜抗病植株的快速育成第53页用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是()第54页A
18、过程的作用原理为染色体变异B过程必须经过受精作用C过程必须使用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D此育种方法选出的符合生产要求的品种占1/4第55页【解析】过程表示杂交，其原理为基因重组；过程常用的方法为花药离体培养；过程使用秋水仙素或低温处理幼苗，因为单倍体高度不育，不产生种子。【答案】D第56页变式训练 如图是三倍体无子西瓜的培育过程流程图(假设四倍体西瓜减数分裂过程中同源染色体两两分离)。下列有关叙述错误的是()第57页A过程涉及的变异是染色体变异B过程中四倍体西瓜产生的配子基因型及比例是AAAaaa141C过程获得的三倍体植株中，aaa基因型个体占1/12D过程获得的三倍体植株是可育的第58
19、页【解析】图中过程表示用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株，依据的原理是染色体变异；四倍体植株的基因型为AAaa，其产生的配子为：1AA、1aa、1Aa、1Aa、1Aa、lAa，即AAAaaa141；四倍体西瓜产生的配子中aa占1/6，二倍体Aa产生两种配子，Aa11，a占1/2，故aaa基因型个体占1/12；三倍体的同源染色体是3条，减数分裂时联会紊乱，不能形成配子，导致高度不育。【答案】D第59页考点四 低温诱导染色体加倍实验实验原理用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化诱导培养将洋葱
20、(或大葱、蒜)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约1 cm左右的不定根时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4)，诱导培养36 h材料处理剪取根尖：0.51 cm固定细胞形态：放入卡诺氏液中浸泡0.51 h冲洗：用体积分数为95%的酒精冲洗2次制作装片解离、漂洗、染色、制片，方法同实验“观察植物细胞的有丝分裂”方法步骤观察先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察第60页(1)试剂及用途：卡诺氏液：固定细胞形态；改良苯酚品红染液：使染色体着色；解离液质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(11)：使组织中的细胞相互分离开
21、。(2)根尖培养：培养不定根：要使材料湿润以利生根；低温诱导：应设常温、低温4、0 三种，以作对照，否则实验设计不严密。第61页(3)固定：用卡诺氏固定液(无水酒精3份冰醋酸1份或无水乙醇6份氯仿3份冰醋酸1份)是为了杀死并固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。第62页下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是()A低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化B在观察低温处理的洋葱根尖装片时，可以看到细胞中染色体的变化情况第63页C低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的D观察洋葱根尖装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞，将所要观察的细胞移到视野的中央，
22、调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰第64页【解析】洋葱根尖成熟区细胞不再进行细胞分裂；制成的洋葱根尖装片，细胞已经死亡，看到的只是细胞分裂某一时期的瞬间图像，看不到细胞分裂的连续变化情况；低温处理和用秋水仙素处理材料都可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成；用高倍镜观察装片时，应该用细准焦螺旋将物像调清晰。【答案】C第65页变式训练 下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是()A实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极B解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色D显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变第66页【解析】低温处
23、理植物的分生组织细胞，抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍；解离后洋葱根尖经过漂洗可去掉盐酸，有利于染色体着色；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞。【答案】D第67页随 堂 训 练 第68页1下列变异中，不属于染色体结构变异的是()A染色体缺失了某一片段B染色体增加了某一片段C染色体中DNA的一个碱基发生了改变D染色体某一片段位置颠倒了180答案 C解析 DNA中一个碱基发生改变，这属于基因突变，A、B、D三项依次属于染色体片段的缺失、重复和倒位。第69页2下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是()A一个染色体组中不含同
24、源染色体B由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组D人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗第70页答案 D解析 染色体组不含有同源染色体；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。第71页3下列关于“低温诱导染色体数目的变化”的实验原理及过程的叙述，不正确的是()A低温诱导植物染色体数目变化的原理是低温能够抑制纺锤体的形成B实验中把洋葱根尖分别放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，目的是固定细胞的形态C制作装片过程中
25、，用15%的盐酸和95%的酒精混合液(11)解离的目的是使细胞互相分离开来D实验中使用酒精的目的是冲洗掉盐酸，有利于染色第72页答案 D解析 实验中使用酒精的目的是冲洗掉卡诺氏液，有利于制作装片。第73页4用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体上的斑纹基因移接到决定雌性的W染色体上，使雌蚕都有斑纹。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，提高蚕丝的质量。这种育种方法依据的原理是()A基因突变 B染色体数目的变异C染色体结构的变异D基因互换答案 C解析 由题干信息可知，该变异属于染色体结构变异中的易位。第74页5下图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下
26、列问题：(1)图A所示是含_个染色体组的体细胞。每个染色体组有_条染色体。(2)图C所示细胞为体细胞，则其所在的生物是_倍体，其中含有_对同源染色体。第75页(3)图D表示一个有性生殖细胞，这是由_倍体生物经减数分裂产生的，内含_个染色体组。(4)图B若表示一个有性生殖细胞，它是由_倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是_倍体，每个染色体组含_条染色体。(5)图A细胞在有丝分裂的后期包括_个染色体组。第76页答案(1)两 2(2)二 3(3)二 一(4)六 单 3(5)四解析 图A中染色体是两两相同的，故含有两个染色体组，并且每个染色体组中有两条染色体；图B中染色体每三条是相
27、同的，故有三个染色体组，由配子直接发育成的生物个体，都称为单倍体；图C中染色体两两相同，故有两个染色体组，每个染色体组中有三条染色体，共有三对同源染色体；图D中染色体形态、大小各不相同，则只有一个染色体组。第77页知识构建核心语句归纳1.染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位等几种类型2染色体结构变异可改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到3二倍体生物正常配子中的一组染色体是一个染色体组4由受精卵发育而来的个体，体细胞中含几个染色体组，就是几倍体5单倍体并不一定只含一个染色体组6单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等阶段，能明显缩短育种年限7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第78页(一)问题探讨P85 提示：参见练习中的拓展题，了解无子西瓜的形成过程。(二)实验P88 两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。请做：课时分层作业（十七）
