1、1 新情境激趣引航猫叫综合征，患者第 5 号染色体短臂缺失，故又名 5p综合征，为最常见的缺失综合征，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，其原因在于患儿的喉部发育不良或未分化所致，发病率约为1/50000，女患者多于男患者。患者头小，圆月脸，不对称，呈惊恐状；眼距增宽，内眦赘皮，眼角下斜，斜视，白内障，视神经萎缩；鼻梁宽，小下颌，偶见唇腭裂，错咬合，耳位低，发育不良，颈短。2 新课堂预习探索学习目标 1.说出染色体结构变异的基本类型。2.说明染色体数目变异。3.进行低温诱导染色体数目变化的实验。新知预习一、染色体结构的变异染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。思考探讨 1：猫叫综合征产生的根本原因
2、是什么？提示：第 5 号染色体部分缺失。二、染色体的数目变异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。(1)染色体组的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，叫做一个染色体组。(2)二倍体概念：由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。举例：几乎全部动物，过半数的高等植物。(3)多倍体概念：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。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)
3、多倍体育种方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。成因：秋水仙素抑制纺锤体的形成。原理：有丝分裂细胞染色体加倍多倍体植株。实例：三倍体无子西瓜的培育。思考探讨 2：无子西瓜无子的原因是什么？提示：无子西瓜是三倍体，体细胞有三个染色体组，减数分裂产生配子时同源染色体联会紊乱，不能形成可育配子，所以不育。(5)单倍体单倍体的概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。成因：由配子直接发育成新个体(孤雌生殖、孤雄生殖)。举例：蜜蜂中的雄蜂(由未受精的卵细胞发育成的)，玉米、高粱、水稻、番茄等高等植物，偶尔出现由未受精的卵细胞发育而成的单倍体植物。特点：植株弱小，高度不育。(6)单倍体育种方法：花药离
4、体培养单倍体正常纯合子。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实验1实验原理低温抑制钫锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也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。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(解离漂洗染色制片)观察。3试剂及用途(1)卡诺氏液：固定细胞的形态。(2)改良苯酚品红染液：使染色体着色。(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:1)：使组织中的细胞相互分离。3 新课堂互动探究知识点一染色体结构变异的分析 细解教材1染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别2.染色体易位和交
5、叉互换的比较：染色体易位交叉互换图解发生在非同源染色体之间 发生在同源染色体非姐妹染色体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特 别 提 醒染色体结构变异的认识误区1染色体结构变异对生物体并不都是不利的，有的是中性的，极少数是有利的。2基因突变和染色体结构变异并不属于同一水平、层次上的变异，基因突变属于分子水平，而染色体结构变异属于细胞水平上的结构变异。典例精析 2015湖北期中联考染色体之间的片断互换可能导致染色体的结构或基因序列发生变化。图甲、图乙分别表示两种染色体之间的片断互换模式，图丙、丁、戊表示某染色体变化的三种情形，字母表示染色体上的基因。则下列
6、有关叙述正确的是()A甲可以导致戊的形成B乙可以导致丙的形成C甲可以导致丁或戊两种情形的产生D乙可以导致戊的形成【解析】分析图形可知，甲为减数分裂四分体时的交叉互换，戊为染色体易位，A 错误；乙是染色体易位，丙是染色体重复，B 错误；丁是正常染色体，没有发生变异，只是出现了基因突变，C 错误；乙与戊均为染色体易位，乙可以导致戊的形成，D 正确。【答案】D跟踪练习1.2015嘉兴一中期中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基因重组和染色体易位B染色体易位和染色体易位C染色体易位和基因重组D基因重组和基因重组【解析】分析图示可知，中的两条同源染色体的非姐妹染色单体间
7、发生了交叉互换，该变异类型属于基因重组，中的两条染色体为非同源染色体，在非同源染色体之间交换部分片段，属于染色体结构变异中的易位，所以，A 项正确，B、C、D 三项均错误。【答案】A知识点二有关染色体组的知识解读细解教材1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，做题时可通过观察各染色体的形状、大小来判断是否为一个染色体组。(3)从功能上看，一个染色体组携带着一种生物生长发育的全套遗传信息。(4)从物种类型看，每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态
8、都是一定的，不同种生物染色体组的数目、大小、形态不同。2染色体组的判断方法(1)细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组(如图 1)。(2)根据基因型判断细胞中的染色体组数。根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。如基因型 AAaaBBbb 的细胞生物体含有 4 个染色体组(如图 2)。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如图 3 共有 8 条染色体，染色体 4 种形态，则染色体组数8/42。3生物体是单倍体、二倍体或多倍体的判断方法 2015湖北期中联考从下图 ad 所示的细胞图中，说明它们各含有
9、几个染色体组。正确的是()A含有一个染色体组的是 d 图B含有二个染色体组的是 b 图、c 图C含有三个染色体组的只有 a 图D含有四个染色体组的是 d 图【解析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全套遗传信息；分析图形可知，a 图中含有 3 个染色体组，b 图中含有 3 个染色体组，c 图中含有 2 个染色体组，d 图中含有 1 个染色体组，所以 A 正确；B、C、D 错误。【答案】A跟踪练习2.2015余姚质检关于单倍体、二倍体、三倍体和八倍体的叙述，正确的是()A体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体B体细胞中含有两个染色体组的个体一
10、定是二倍体C六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体D八倍体小黑麦的单倍体有四个染色体组【解析】体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体才是单倍体，A 错误；体细胞中含有两个染色体组的个体可能是二倍体，也可能是单倍体，B 错误；六倍体小麦花药离体培养所得个体是单倍体，C 错误；八倍体小黑麦的单倍体有四个染色体组，D 正确。【答案】D知识点三单倍体育种和多倍体育种细解教材1单倍体育种以选育抗病高产(aaBB)品种为例：2多倍体育种培育无子西瓜为实例：(1)原理：(2)实例无子西瓜的培育：特 别 提 醒三倍体无子西瓜培育过程三种提醒1两次传粉目的不同：第一次传粉是为了得到三倍体种子，第二次传粉是为了提
11、供生长素刺激子房发育成果实。2四倍体植株上结的西瓜，种皮、瓜瓤、瓜皮等部分的细胞中含有 4 个染色体组，仅有胚细胞中有 3 个染色体组。3三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不能产生种子。2015宿州质检如图表示利用某种农作物品种和培育出的几种方法，据图分析错误的是()A过程是用秋水仙素处理正在萌发的种子B培育品种的最简捷的途径是C通过过程育种的原理是染色体变异D通过过程育种最不容易达到目的【解析】图中过程是单倍体育种，原理是染色体变异，由于单倍体高度不育，不能形成种子，所以是用秋水仙素处理幼苗，A 错误，C 正确；是杂交育种，是最简捷的育种途径，B 正确；是诱变育
12、种，由于基因突变是不定向的，所以该育种最不容易达到目的，D 正确。【答案】A跟踪练习3.2015余姚质检已知某小麦的基因型是 AaBbCc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花药进行离体培养，再经秋水仙素处理获得 N 株小麦，其中基因型为 aabbcc 的个体约占()A.N4 B.N8C.N16D0【解析】根据题意，基因型是 AaBbCc 的小麦，三对基因分别位于三对同源染色体上，其花药中花粉粒的基因型有 8 种，比例均等，其中基因型为 abc 的配子占 1/8；利用其花药进行离体培养，再经秋水仙素处理后染色体数目加倍，获得的 N 株小麦中，其中基因型为aabbcc 的个体约占 N/8，
13、所以 B 正确。【答案】B4 新思维随堂自测1.高龄孕妇生育 21 三体综合征患儿的风险较高，原因是随着母亲年龄的增大，导致卵细胞形成过程中()A21 号染色体丢失B不能发生减数第二次分裂CX 染色体丢失的可能性增加D21 号染色体发生不分离的可能性增加【解析】21 三体综合征是患者体细胞内 21 号染色体较正常多出 1 条，可能是由于在形成卵细胞过程中，21 号染色体发生不分离所致，选 D。【答案】D2.2015嘉兴一中期中某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8 条，能表示该细胞的一个染色体组的是()【解析】依题意，某二倍体生物正常体细胞中有 8 条染色体，则含有 2 个染色体组，每个染色体
14、组中含有 4 条染色体，而且构成每个染色体组的各个染色体的形态、大小各不相同，所以，A、B、D 三项均错误，C 项正确。【答案】C3用秋水仙素处理葡萄幼苗，该植株成熟后所结的果实与普通葡萄相比，果大、子大、营养物质多。这种育种方式属于()A杂交育种 B诱变育种 C多倍体育种 D单倍体育种【解析】用秋水仙素处理葡萄幼苗，能够抑制正在分裂的细胞形成纺锤体，从而使细胞中的染色体数加倍，进而得到多倍体，因此这种育种方式属于多倍体育种，A、B、D 三项均错误，C 项正确。【答案】C4.2015襄阳期中联考科学家发现种植转抗除草剂基因作物后，附近许多与其亲缘关系较近的野生植物也获得了抗除草剂性状。这些野生
15、植物的抗性变异来源于()A基因突变 B染色体数目变异C基因重组 D染色体结构变异【解析】根据题意可知，附近许多与其亲缘关系较近的野生植物也获得了抗除草剂性状，是因为通过杂交使抗除草剂基因与其他基因重新组合，属于基因重组，C 正确；基因突变是指基因结构发生了变化，染色体数目变异是指染色体在结构或数目上发生了改变，染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位，A、B、D 均不符合题意。【答案】C5已知普通小麦是异源六倍体，含 42 条染色体。下列有关普通小麦染色体组成的叙述中，错误的是()A它的单倍体植株高度不育B它的每个染色体组含 7 条染色体C它的单倍体植株的体细胞含 21 条染色体D经花药离体培
16、养形成的植株，体细胞含有三个染色体组，为三倍体【解析】由题意知，普通小麦是六倍体，含六个染色体组，每个染色体组的染色体数目是 7 个，进行减数分裂产生的配子中含有三个染色体组，21 条染色体，经花药离体培养形成的植株为单倍体。【答案】D6下图表示某种农作物和两个品种分别培育出、3个品种的过程。根据上述过程，回答下列问题：(1)用 和 所 通 过 和 方 法 培 育 分 别 称 _ 和_，其培育出所依据的原理是_。(2)由培育出的常用方法是_，由培育成品种所用的试剂是_，通过和过程培育品种的育种方法叫_，其优点是_。(3)由培育形成的常用的方法是_属于_倍体。杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素
17、单倍体育种能明显缩短育种年限用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗四(多)【解析】(1)用和培育成的过程为杂交育种，所采用的常规方法和分别称杂交和自交，其培育所依据的原理是基因重组。(2)用培育小的常用方法是花药离体培养，由培育出再培育出的育种方法称为单倍体育种，利用秋水仙素使染色体数目加倍，由于是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。(3)由培育成常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，其形成的称四倍体。6新视点名师讲座1.二倍体、多倍体、单倍体的比较2同源多倍体和异源多倍体(1)同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体，称为同源多倍体。在植物界中很常见，如：四倍体水稻、三倍体香蕉、三倍体无子西瓜等。同源多倍体在动物体中较少见，因为动物大多数是雌雄异体，染色体稍微不平衡，就容易引起不育，使个体不能生存。(2)异源多倍体：不同物种杂交产生的杂种后代，经过染色体加倍形成的多倍体。异源多倍体生物的染色体组来源于若干个祖先种(又称为基本种)，每个祖先种的染色体组称为基本染色体组。例如，异源四倍体的形成过程如下。