第21讲-染色体变异PPT课件

1、考纲要求考纲要求1.染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异()。2.实验：低温诱导染色体加倍。实验：低温诱导染色体加倍。第1页/共63页主干回顾主干回顾夯基础夯基础第2页/共63页 一、染色体结构的变异(连线) 提示：DCBA第3页/共63页 二、染色体组的倍性增加 1染色体组的概念：细胞中的一组_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_ _。受精卵 非同源全部遗传信息第4页/共63页 4多倍体育种 (1)方法：用_或低温处理萌发的种子或幼苗。 (2)原理：秋水仙素或低温处理能够抑制_的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内_加倍。受精卵 体 粗壮 秋水仙素纺

2、锤体染色体数目第5页/共63页 三、染色体组的倍性减少 2单倍体育种 (1)方法：_。本物种配子 弱小 高度不育 花药离体培养第6页/共63页缩短 纯合子 性状 分离 第7页/共63页 判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”) 1染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化(2011海南高考)() 2染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化(2011海南高考)() 3由花粉发育成的植株不论其含几个染色体组均属单倍体() 4单倍体一定不存在同源染色体()第8页/共63页 5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() 6体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体() 7

3、染色体组中一定没有等位基因() 8染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半() 【提示】 12.3.4.5.6.7.8.第9页/共63页 1(2014九江模拟)关于染色体组的叙述不正确的有() 一个染色体组中不含同源染色体一个染色体组中染色体大小形态一般不同人的一个染色体组中应含有24条染色体含有一个染色体组的细胞一定是配子 A B C D第10页/共63页 解析：选B细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组；人的一个染色体组中应含有22条常染色体和1条性染色体；只有一个染色体组的细胞可能是单倍体的体细胞

4、。第11页/共63页 2.如图表示某生物细胞中两条染色体及其上面的部分基因。下列选项的结果中，不是由染色体变异引起的是()第12页/共63页 解析：选C图中的字母代表基因，A项基因的缺失引起的变异为染色体结构变异中的缺失；B项非同源染色体之间交换，为染色体结构变异中的易位；C项基因的数目或顺序没有变化，而是产生其等位基因，故属于基因突变(b突变为B)；D项为染色体结构变异中的倒位。 第13页/共63页 3.如图表示某植物正常体细胞中染色体的组成，下列各项中可以表示该植物基因型的是() AABCd BAaaa CAaBbCcDd DAaaBbb 解析：选B图中相同的染色体有4个，该植物体细胞中含

5、有4个染色体组，则同源染色体上相同位置上的等位基因或相同基因应有4个，故B正确。第14页/共63页核心探究核心探究 研考点研考点第15页/共63页染色体结构变异染色体结构变异第16页/共63页第17页/共63页第18页/共63页 考查角度1：以文字描述形式考查染色体结构变异 (2012广东高考)科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是() A还可能发生变异 B表现型仍受环境的影响 C增加了酵母菌的遗传多样性 D改变了酵母菌的进化方向第19页/共63页 解析：选D重组的酵母菌还可能发生基

6、因突变和染色体变异，A正确；表现型是基因型和环境相互作用的结果，B正确；重组酵母菌的遗传物质发生了改变，增加了酵母菌的遗传多样性，C正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，染色体变异不能改变酵母菌的进化方向，D错误。第20页/共63页 考查角度2：结合模型图示考查染色体结构变异 (2013福建高考)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()第21页/共63页 A图甲所示的变异属于基因重组 B观察异常染色体应选择处于分裂

7、间期的细胞 C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种 D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代第22页/共63页 解析：选D图甲所示的变异为染色体变异，自然状态下，基因重组只发生在减四分体时期和减后期；观察异常染色体应选择处于细胞分裂中期的细胞；如不考虑其他染色体，理论上该男子可产生含14号和21号，含14号21号，只含14号，含21号和14号21号，只含21号，含14号和14号21号共6种精子；由于该男子可以产生含正常染色体的配子，所以其与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代。故D项正确。第23页/共63页 【互动探究】该男子发生的变异类型更像下图中的哪一类？ 提示：

8、甲属染色体易位，乙属同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换，该男子发生的变异发生于非同源染色体间，更像甲所示变异。第24页/共63页 界定同源染色体之间的交叉互换与非同源染色体之间的易位 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换发生在四分体时期，属于基因重组；非同源染色体之间的易位发生时期比较广泛，有相互易位和转位之分，前者指两条染色体间相互交换了片段，较为常见，后者指一条染色体的某一片段转移到另一条染色体上即单向易位，它们都属于染色体结构变异。前者为正常遗传现象，后者为遗传病。第25页/共63页 1染色体组的判断 (1)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

9、示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条、b中有2条、c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。染色体数目变异染色体数目变异 第26页/共63页 (2)据基因型判断 控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基因或相同基因，如图所示：dg中依次含4、2、3、1个染色体组。第27页/共63页 (3)据染色体数/形态数的比值判断 染色体数/形态数的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。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28页/共63页 2比较单倍体、二倍体与多倍体第29页/共63页 考查角度1：综合考

10、查染色体变异与其他变异的区别 (2012山东高考)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。 第30页/共63页 (1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_条。 (2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_ _。第31页/共63页 (3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只

11、杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。 (4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。第32页/共63页 实验步骤：_ _。 结果预测：.若_，则是环境改变； .若_，则是基因突变； .若_，则是减数分裂时X染色体不分离。第33页/共63页 解析：(1)正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，

12、染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体随机组合移向两极，因此减数第二次分裂前、中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体数加倍，变为8条。第34页/共63页 (2)由于基因型为XrXrY的个体中含有三条同源染色体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两极，所以最多能产生Xr、XrY、Xr Xr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交，子代中红眼雌果蝇必定具有亲本红眼雄果蝇(XRY)产生的含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇四种配子结合，产生的

13、后代基因型为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中，XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。第35页/共63页 (3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A)1/2(XRXr、XRY)3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)1/2(XrXr、XrY)1/8，故两者比例为31。从F2灰身红眼雌果蝇(AXRXr)和灰身白眼雄果蝇(AXrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现

14、黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)2/3(Aa)1/41/9；出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/91/21/18。第36页/共63页 (4)本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能情况下M果蝇的基因型，进而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题

15、干所给图示可知，XrO不育，因此与XrXr杂交，没有子代产生。第37页/共63页 答案：(1)28(2)XrYYXRXrXRXrY(3)311/18 (4)用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交子代雌果蝇全是红眼，雄果蝇全是白眼子代全为白眼无后代产生第38页/共63页 考查角度2：结合育种考查染色体变异 (2012天津高考)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花药(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。第39页/共63页 据图分析，下列叙述错误的是() A、

16、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化 B与过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株 C图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高 DF1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会第40页/共63页 解析：选D过程均为植物组织培养中的脱分化，均需要利用植物激素来诱导，A项正确。两亲本杂交使H基因和G基因集中到一个生物个体中，可通过杂交育种的方法获得双显性性状个体，但要获得HHGG纯合子需要H_G_个体连续多年自交，育种效率不高；根据自由组合定律推知：F1产生的花粉有HG、Hg、hG、hg四种，花药离体培养获得的再生单倍体植株也是四种，使用秋水仙素处理后可根据性状

17、直接筛选获得纯合的HHGG植株，其效率最高；第41页/共63页F1花药离体培养所得的再生植株中，除HG、Hg、hG、hg四种单倍体植株外，还可能有花药壁细胞经组织培养获得的HhGg二倍体植株，因而其育种效率较花粉离体培养低，B、C两项正确。分析题干得出：H基因和G基因位于两对同源染色体上，减数分裂时非同源染色体不发生联会，D项错误。第42页/共63页 (1)单倍体、二倍体和多倍体的判断 如果生物体由受精卵(或合子)发育而成，其体细胞中有几个染色体组，该生物就是几倍体。 如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，则无论体细胞中含几个染色体组，都叫单倍体。 (2)多倍体形成的原因：低温或秋水

18、仙素抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 第43页/共63页 (3)单倍体与体细胞中染色体组数为奇数的多倍体高度不育的原因：进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。 项项目目基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异概概念念生物体进行有性生殖的过程生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的中，控制不同性状的基因的重新组合而产生的变异重新组合而产生的变异基因结构的改变，包基因结构的改变，包括括DNA分子中碱基对分子中碱基对的增添、缺失和替换的增添、缺失和替换染色体结构或染色体结构或数目变化而引数目变化而引起的

19、变异起的变异类类型型非同源染色体上非等位基非同源染色体上非等位基因的自由组合因的自由组合同源染色体上非姐妹染色同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换单体之间的交叉互换自然状态下发生的自然状态下发生的自然突变自然突变人为条件下发生的人为条件下发生的诱发突变诱发突变(物理方法物理方法、化学方法、生物方、化学方法、生物方法法)染色体结构染色体结构变异变异染色体数目染色体数目变异变异第44页/共63页项项目目基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异适适用用范范围围真核生物进行有性真核生物进行有性生殖产生配子时，生殖产生配子时，在核遗传中发生在核遗传中发生任何生物均可发生任何生物均可发生(

20、包括原核、真核生包括原核、真核生物及非细胞结构的物及非细胞结构的生物生物)，具有普遍性，具有普遍性真核生物核遗传真核生物核遗传中发生中发生产产生生结结果果产生新的基因型，产生新的基因型，不产生新的基因，不产生新的基因，既无既无“质质”的变化的变化，也无，也无“量量”的变的变化化产生新的基因，发产生新的基因，发生基因生基因“种类种类”的的改变或改变或“质质”的改的改变，但量未变变，但量未变不产生新的基因不产生新的基因，但可引起基因，但可引起基因“数量数量”上的变上的变化，引起性状的化，引起性状的变化变化第45页/共63页项项目目基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异镜镜检检光学显微

21、镜下均无法检出，可根据是否光学显微镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新的性状组合确定有新性状或新的性状组合确定光学显微镜光学显微镜下可检出下可检出意意义义形成多样性的重要形成多样性的重要原因，对生物进化原因，对生物进化具有重要的意义具有重要的意义生物变异的根本来生物变异的根本来源，是生物进化的源，是生物进化的原材料原材料对生物进化对生物进化有一定意义有一定意义育育种种应应用用杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体、多单倍体、多倍体育种倍体育种第46页/共63页学科素能学科素能重培养重培养第47页/共63页 正确界定交叉互换与染色体易位 【典型图示】第48页/共63页 【信息解读】 (1)图甲

22、是交叉互换，图乙是染色体易位。 (2)交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位发生于非同源染色体之间。 (3)交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异。 (4)图甲是非姐妹染色单体之间交叉互换，发生在四分体时期，属于基因重组。 (5)染色体易位在显微镜下能观察到，但交叉互换不能用显微镜观察。第49页/共63页 (6)两种变异类型导致的基因变换状况分析：第50页/共63页 【强化训练】 1下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，则图a、图b所示的变异()第51页/共63页 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

23、改变 D均可发生在减数分裂过程中 解析：选D本题考查染色体变异的类型及图解判断，掌握染色体变异的种类及形成原因是解答此类试题的突破口。由题图可知，图a为交叉互换，属于基因重组，基因的数目和排列顺序未发生改变，性状可能没有变化；图b是染色体结构变异，基因的数目和排列顺序均发生改变，性状也随之改变；二者均可发生在减数分裂过程中。第52页/共63页 2(2014杭州模拟)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中，甲、乙两图分别表示两种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。则下列有关叙述正确的是()第53页/共63页 A甲可以导致戊的形成 B乙可以

24、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：选D由图知，甲发生的是同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，即会导致等位基因之间的互换，所以甲可能导致丁的形成；乙发生的是非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位，可能导致戊的形成；丙中染色体eh片段重复，属于染色体结构变异中的重复，不是乙过程导致的。第54页/共63页 低温诱导植物染色体数目的变化 1完善实验原理、步骤和现象第55页/共63页第56页/共63页 2.低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用试剂试剂使用方法使用方法作用作用卡诺氏液卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡将根尖放入卡诺氏液中浸

25、泡0.51h固定细胞形态固定细胞形态体积分数为体积分数为95%的酒精的酒精冲洗用卡诺氏液处理的根尖冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液洗去卡诺氏液与质量分数为与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖固定的根尖解离根尖细胞解离根尖细胞，使细胞之间，使细胞之间的联系变得疏的联系变得疏松松质量分数为质量分数为15%的盐酸的盐酸与体积分数为与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解的酒精等体积混合，作为解离液离液解离根尖细胞解离根尖细胞蒸馏水蒸馏水浸泡解离后的根尖约浸泡解离后的根尖约10 min漂洗根尖，去漂洗根尖，去掉解离液掉解离液改良苯酚品改良苯酚品红染液红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色的玻璃皿中染色35 min使染色体着色使染色体着色第57页/共63页 四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，