1、生物必修2（人教版）第5章 基因突变和其他变异 第2节 染色体变异要点探究探究一 染色体结构的变异染色体变异是可遗传变异的一种，包括染色体结构的改变和数目的增减，请结合图示分析染色体的结构变异。1染色体结构变异的类型。2.染色体结构变异的影响。3染色体结构变异与基因突变的区别。(1)基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，而染色体变异是比较明显的染色体结构或数目的变异。(2)在光学显微镜下可观察到染色体变异。(3)染色体变异牵涉到许多基因改变，因而影响要严重得多。交叉互换与染色体易位的区别归 纳提 炼1果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123456789，“”代表着丝点，表中表示了由该
2、正常染色体发生变异后基因顺序变化的情况。下列有关叙述错误的是(C)跟 踪训 练染色体基因顺序变化a123476589b1234789c165432789d12345676789A.a是染色体某一片段位置颠倒引起的 Bb是染色体某一片段缺失引起的 Cc是染色体着丝点改变引起的 Dd是染色体增加了某一片段引起的跟 踪训 练2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，图中和、和互为同源染色体，下列叙述正确的是(B)跟 踪训 练A图a和图b均为染色体结构变异 B图a为基因重组，图b为染色体结构变异 C图a光学显微镜下能看到，图b光学显微镜下看不到 D图b的变化大多数对生物体是有利的跟 踪训
3、练探究二 染色体数目的变异染色体变异还包括染色体数目的变异，结合提供的材料探究相关内容。1染色体数目变异的类型。(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色体组的形式成倍地增加或减少(如图2)。2染色体组。(1)果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对常染色体，1对性染色体。(2)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。(3)像雄果蝇精子中的染色体一样，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。对染色
4、体组的理解(1)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，也不含有等位基因，因此，一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。(2)一个染色体组携带着一种生物生长发育所需要的全部遗传信息。(3)不同种生物染色体组的数目、大小、形态不同。小贴士3二倍体、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。(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。a茎秆粗壮，
5、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。(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)。小贴士1确定某生物体细胞中染色体组数目的方法。(1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，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，如图甲有4个染色体组。归 纳提 炼(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(字母不分大小写)出现几次，则有几个染色体组，如图乙该生物含有4个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态
6、数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。归 纳提 炼2快速判定生物是几倍体。(1)如果生物体是受精卵发育或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都不能叫做二倍体、三倍体等，仍然称为单倍体。(3)单倍体、二倍体和多倍体都是能独立生活的个体，因此精子、卵细胞、花粉属于配子，不能称为单倍体。归 纳提 炼3已知某二倍体生物的体细胞中含有8条染色体，则下
7、列可表示该生物一个染色体组的是(C)A B CD 跟 踪训 练4下图ah所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是(C)A细胞中含有一个染色体组的是h图 B细胞中含有二个染色体组的是e、g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c、f图跟 踪训 练探究三 多倍体育种与单倍体育种1单倍体育种以选育抗病高产(aaBB)品种为例：2多倍体育种以培育无子西瓜为实例：归 纳提 炼方式多倍体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
8、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(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、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5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(C)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跟 踪训 练6已知西瓜的染色体数目2N22，请根据下面的西瓜
9、育种流程回答有关问题：跟 踪训 练(1)图中所用的试剂是_，该试剂的作用是_。(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。用试剂处理该单倍体植株后获得的个体是_。跟 踪训 练解析：(1)试剂为秋水仙素，其作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。(2)培育无子西瓜A的育种方法应为多倍体育种。(3)单倍体育种基本流程是：花药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 抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍(2)多倍体育种(3)花药离体培养 全能 纯合子跟 踪训 练实验专项低温诱导
10、植物染色体数目的变化除了秋水仙素能使染色体数目加倍外，低温也能诱导染色体数目的变化。分析教材实验，然后归纳多倍体育种的过程。1实验原理。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实验操作步骤。(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1 cm左右的不定根时，放入冰箱(4)诱导培养6 h。(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51 h，固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。(3)制作装片：按解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细
11、胞的有丝分裂”相同。(4)观察：先用低倍镜观察，找到视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。实验中各种液体的作用(1)卡诺氏液：固定细胞形态。(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。(3)解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精以11混合)：使组织中的细胞相互分离开来。(4)清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。(5)改良苯酚品红染液：使染色体(质)着色，便于观察染色体(质)的形态、数目和行为。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。归 纳提 炼7下列关于低温诱导植物染色体数目的变
12、化实验的叙述，不正确的是(B)A用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B洋葱根尖长出约1 cm时，剪下，置于4 冰箱中，诱导36 h C卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态 D装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤跟 踪训 练解析：低温诱导的原理也是抑制纺锤体的形成；当洋葱根尖长出约1cm时，才能开始诱导，这样有利于根的形成，而不能剪下，这样会使其失去生命力，卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。跟 踪训 练8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(C)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 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，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰 跟 踪训 练解析：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。跟 踪训 练