1、 第2节染色体变异学习目标1.阐明染色体结构变异的类型和结果。2.简述二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.了解单倍体和多倍体育种的原理和操作过程。知识点一染色体结构的变异知识梳理1.基因突变与染色体变异的区别2染色体结构变异(1)类型(2)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。大多数染色体结构变异对生物是不利的，有的甚至导致生物体死亡。1.染色体结构变异有的甚至导致生物体死亡，为何还称为可遗传的变异？提示：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，即遗传物质发生改变，所以称为可遗传的变异。2染色体变异能不能产生新基因？提示：不能，只有基因突变能
2、产生新基因。典题精析例1染色体之间的交叉互换可能导致染色体结构或基因序列的变化。如图所示，甲、乙两图分别表示两种常染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列叙述正确的是()A甲图所示交换模式可以导致戊的形成B乙图所示交换模式可以导致丙的形成C甲图所示交换模式可以导致丁或戊两种情形的产生D乙图所示交换模式可以导致戊的形成解题分析甲图是同源染色体的交叉互换，结果是出现基因重组，没有新基因的出现，可以形成丁但不可能形成戊，A、C错误；乙图是非同源染色体的交叉互换，结果是产生染色体结构变异中的易位，可以形成戊，丙是染色体片段的重复而导致的染色体结构变异。答案D例2如图表示
3、某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()A B C D解题分析染色体结构变异指的是染色体某一片段的增添、缺失()、易位()、倒位()；是基因突变或减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换所致。答案C知识拓展染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换；染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示。(1)从变异的范围看：基因内部个别碱基对的改变基因突变基因数目或排列顺序的改变染色体结构变异(2)从变异的结果看：染色体上基因的数量和位置不改变基因突变基因的数量和排列顺序改变染色体结构
4、变异(3)从镜检的结果看：在显微镜下观察不到基因突变在显微镜下可观察到染色体结构变异知识点二染色体数目的变异知识梳理1.类型2染色体组(1)雌果蝇体细胞染色体组成为、X、X，雄果蝇体细胞染色体组成为、X、Y。(2)果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。(3)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，同源染色体分离，因此配子中的染色体的组成为、X或、Y，它们是一组非同源染色体。(4)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，叫做一个染色体组。例如，雄果蝇精子中的一组染色体就组成了一个染色体组。(5)
5、果蝇体细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体。3二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体定义：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做二倍体。实例：自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。(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(四倍体)、普通小麦(六倍体)。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。多倍体育种方法用低温处理或用秋水仙素处理(最常用且有效)处理对象萌发的种子或幼苗原理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍过
6、程秋水仙素或低温 萌发的种子或幼苗 多倍体植株(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：植株长得弱小，一般高度不育。单倍体育种1.一个染色体组中是否存在等位基因，为什么？提示：不存在等位基因，因为等位基因位于同源染色体上，而一个染色体组中无同源染色体。2单倍体是不是一定只含有一个染色体组？只含一个染色体组的生物一定为单倍体吗？提示：单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组。只含一个染色体组的生物一定是单倍体，因为只含有一个染色体组的生物不可能由受精卵发育而来，只能是由配子发育而来。3若生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，该生
7、物体细胞中含有几个染色体组？提示：4个。4单倍体育种与多倍体育种过程中，均用到秋水仙素处理。在使用秋水仙素时，操作对象有何不同？提示：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。5为什么单倍体育种能缩短育种年限？提示：采用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。典题精析例1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只含有一个染色体组D人有23
8、对染色体，所以可分为23个染色体组解题分析染色体组是不含有同源染色体的，A正确；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体，B正确；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组，C正确；人的23对同源染色体可以分为2个染色体组，D错误。答案D例2将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻()A对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻B产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应C与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻D秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期解题分析花药离体培养得到的是单倍体，A错误；四倍体产生的配子中有2个染色体组，有同源染色体
9、，B错误；二倍体与四倍体杂交产生不育的三倍体，C正确；秋水仙素抑制纺缍体形成，作用于细胞分裂前期，D错误。答案C例3根据图中AH所示的细胞图回答下列问题：(1)细胞中含有一个染色体组的是_图。(2)细胞中含有两个染色体组的是_图。(3)细胞中含有三个染色体组的是_图，它_(填“一定”或“不一定”)是三倍体。(4)细胞中含有四个染色体组的是_图，它_(填“可能”或“不可能”)是单倍体。解题分析在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B不一定(4)E、F可能技法提升1
10、.判断染色体组数目的方法(1)根据染色体形态判断。细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。(2)根据基因型判断。控制同一性状的基因出现几次，即发音相同的字母有几个，就含几个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目细胞内的染色体数/染色体形态数。2单倍体、多倍体的判断方法知识点三低温诱导植物染色体数目的变化实验知识梳理1.实验原理(1)正常进行有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤丝作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，这样
11、细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。2实验步骤3实验中几种溶液的作用(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。(2)改良苯酚品红染液：细胞核染色，便于观察染色体的形态。除此之外，醋酸洋红液或龙胆紫溶液都是碱性染料，都可使染色体着色。(3)质量分数为15%的盐酸溶液：与体积分数为95%的酒精11混合，解离，使细胞分散开。(4)体积分数为95%的酒精：可用于洗去附着在根尖表面的卡诺氏液，还可与15%的盐酸溶液混合，解离、分散细胞。4实验结论低温能诱导植物染色体数目加倍。1.视野中洋葱细胞的染色体组都加倍吗？提示：不是。视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。2能否只选择一个细胞，观
12、察其染色体逐渐加倍的过程？提示：不能，细胞经过固定已经被杀死了。3与秋水仙素相比，低温诱导多倍体的形成有哪些优点？提示：低温条件容易创造，成本低、对人体无害，易于控制。典题精析例有关“低温诱导洋葱(2n16)染色体数目的变化”实验的分析，正确的是()A体积分数为95%的酒精用于根尖解离B低温与秋水仙素均能抑制着丝点分裂而导致染色体数目加倍C应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍D如果显微观察到染色体数为32的细胞，可判断低温诱导成功解题分析该实验中用盐酸和体积分数为95%的酒精混合液可以使洋葱根尖解离，A错误；低温与秋水仙素均能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体
13、不能向两极移动而导致染色体数目加倍，B错误；应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍，C正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，所以显微观察到染色体数为32的细胞，还不能判断低温诱导成功，D错误。答案C当堂检测查漏补缺巩固提升1基因突变和染色体变异的一个重要的区别是()A基因突变在光学显微镜下看不见B染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的C基因突变是可以遗传的D染色体变异是不能遗传的答案A解析基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到，染色体变异可在光学显微镜下直接观察到；生物的变异是不定向的；
14、基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。2若细胞进行减数分裂，在联会时一条异常的染色体总是从某一部位凸出来，如图所示，其原因是()A染色体中某一片段位置颠倒B染色体中增加了某一片段C染色体中某一片段缺失D染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上答案B解析细胞进行减数分裂，在联会时一条染色体从某一部位凸出来(图中上面的那条染色体)，产生这种现象的原因有两种：凸出来的部分是增加的片段；未凸出来的那条染色体(下面的那条染色体)相应部分缺失。由题意知，凸出来的那条染色体是异常的染色体，所以属于第种情况，B正确。3下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于()A
15、基因重组和易位 B易位和易位C易位和基因重组 D基因重组和基因重组答案A解析图表示的是同源染色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组；图表示染色体的某一片段移接到了另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。4下列关于染色体组的叙述，正确的是()A体细胞中的一半染色体是一个染色体组B配子中的全部染色体是一个染色体组C本物种配子中的一半染色体是一个染色体组D二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组答案D解析一个染色体组内各条染色体大小、形态各不相同，是一组非同源染色体。二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体，是一个染色体组。5关于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，下列描述错误的是()A处于分裂间期的细胞最多B在显微镜下，可以观察到含有四个染色体组的细胞C在高倍显微镜下，可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D低温诱导染色体数目变化，与秋水仙素诱导的原理相同答案C解析由于在固定时已经使细胞失去活性，所以在显微镜下不可能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程，C错误。