高中生物 5.2 染色体变异 新人教版必修2

1、编辑课件编辑课件目标导航预习导引编辑课件目标导航预习导引一二三四一、染色体变异与基因突变的区别一、染色体变异与基因突变的区别 基因突变是染色体某一位点上基因的改变,是分子水平上的变异,在光学显微镜下无法直接观察;而染色体变异是比较明显的染色体结构和数目的变异,光学显微镜下可以直接观察到。染色体变异能发生在原核生物体内吗?答案:原核生物细胞内无染色体,不可能发生染色体变异。编辑课件目标导航预习导引一二三四编辑课件目标导航预习导引一二三四 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。3.对生物体的影响:大多数染色体结构变异对生物体是不利的。编辑课件目标导航预习导引一

2、二三四猫叫综合征为最常见的染色体缺失引起的遗传病,患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫。(1)这种遗传病是怎样引起的?答案:第5号染色体部分缺失引起的。(2)染色体结构变异的类型有哪些?答案:缺失、重复、倒位、易位。(3)染色体结构变异的实质是什么?答案: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。编辑课件目标导航预习导引一二三四三、染色体数目的变异三、染色体数目的变异1.染色体数目的变异的类型:一类是细胞内个别染色体的增加或减少;另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。2.染色体组:是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

3、、发育、遗传和变异。3.二倍体:由受精卵发育而成,体细胞中含有两个染色体组的个体。包括几乎全部的动物和过半数的高等植物。4.多倍体:由受精卵发育而成,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。其中,体细胞中含有三个染色体组的个体叫作三倍体;体细胞中含有四个染色体组的个体叫作四倍体。获得多倍体常用的方法有低温处理及秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。多倍体植株的特点有:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类、蛋白质等营养物质的含量都有所增加。5.单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫作单倍体。编辑课件目标导航预习导引一二三四自然界中,几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体在植

4、物中很常见,在动物中极少见。在自然条件下,玉米、高粱等高等植物偶尔会出现单倍体植株,与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且高度不育。(1)单倍体的细胞中一定不存在同源染色体吗?答案:不一定。同源四倍体的单倍体的体细胞就含有同源染色体。(2)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体,对吗?答案:不对。体细胞中含有两个染色体组且由受精卵发育来的个体才叫二倍体。(3)染色体整倍性变化必然会导致基因种类的增加吗?答案:染色体整倍性的增加或减少只会导致基因的数量增加或减少,而不会使基因种类增加。编辑课件目标导航预习导引一二三四四、低温诱导植物染色体数目变化的实验四、低温诱导植物染色体数目变化的实验1.实

5、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细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。2.实验步骤(1)将洋葱放在装满清水的广口瓶,让洋葱的底部接触水面。待洋葱长出1 cm左右的不定根时,将整个装置放入冰箱的低温室(4 )内,诱导培养36 h。(2)剪取诱导处理的根尖0.51 cm,放入卡诺氏液中浸泡0.51 h,以固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。(3)制作装片,包括: 解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与实验“观察植物细胞有丝分裂”相同。 (4)先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。视野中既有正常的二倍体

6、细胞,也有染色体数目发生改变的细胞,发生染色体数目变化的细胞中染色体数目可能为正常细胞的2倍。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。编辑课件目标导航预习导引一二三四实验时为什么一般选用洋葱(或大蒜、大葱)等材料?能用大肠杆菌代替吗?为什么?答案:洋葱(或大蒜、大葱)为二倍体,体细胞中有16条染色体,数目较少,易观察。因为大肠杆菌是原核生物,没有染色体,所以不能用大肠杆菌作为实验材料。编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用【例1】 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

7、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几种情形,则下列有关叙述正确的是()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编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用审题:从同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换与染色体结构变异中的易位之间的不同进行分析。解析:由图可知,甲表示同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换,乙表示非同源染色体之间的易位。前者的变异类型属于基因重组,发生交叉互换后在原来的位置可能会换为原基因的等位基因,可导致丁的形成;乙属于染色体结构变异,由于是与非同源染色体之间发生的交换,因此易位后原位置

8、的基因被换成控制其他性状的基因,可导致戊的形成。丙属于染色体结构变异中的“重复”。答案:D编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用已知某生物的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下面列出的若干种变化中可使基因内部结构发生改变的是()解析:据图分析,选项A、B、C分别由染色体变异中缺失、重复和易位造成,没有新基因产生,而选项D中c的出现既可能是基因突变(基因内部结构发生变化)又可能是交叉互换产生的。答案:D编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用二、染色体组的概念和染色体组的确定二、染色体组的概念和染色体组的确定1.染色体组(1)本质:组成一个染色

9、体组的所有染色体,互为非同源染色体,即一个染色体组中无同源染色体存在。(2)形态:一个染色体组中所有染色体形态、大小各不相同。(3)功能:一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息。(4)物种类型:同种生物不同个体一个染色体组中的染色体数目、大小、形态一般相同,不同种生物一个染色体组中的染色体数目、大小、形态一般不同。编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用(3)根据染色体的数目和染色体的形态来推算:染色体组数=染色体数/染色体形态数(性染色体X、Y除外),如果蝇中有6条常染色体,共3种形态,所以果蝇含有两个染色体组。编辑课件一二三知识精要典题例解迁移

10、应用【例2】 右图为果蝇体细胞染色体组成示意图,以下说法正确的是()A.果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X、Y染色体上的基因控制的性状遗传,均表现为性别差异C.果蝇体内的细胞,除生殖细胞外都只含有两个染色体组D.、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用审题:本题主要考查染色体组的相关知识,解答时首先要明确染色体组的含义及染色体组成所必须具备的条件,然后再逐项分析。解析:染色体组是没有同源染色体的,而X与Y为一对同源染色体。X染色体与Y染色体具有同源区段,此区段上基因控制的性状无性别差异。果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态,此过程后期

11、的细胞含有四个染色体组。一个染色体组中含有发育成个体的全套遗传信息。答案:D编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用下图所示细胞含三个染色体组的是()解析:A、B图中“”“”形态的染色体分别有4条、3条,故A、B细胞中分别有4个、3个染色体组;C图中控制同一性状的基因出现了2次,故此细胞中有2个染色体组;D图中染色体数和染色体形态数分别为4、2,该细胞中的染色体组数为4/2=2。答案:B编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件一二三知识精要

12、典题例解迁移应用【例3】 下图表示无子西瓜的培育过程。根据图解,结合你学过的生物学知识,判断下列叙述错误的是()A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用审题:本题主要考查三倍体无子西瓜的培育过程,应从以下几方面入手分析:杂交过程中的父本和母本的染色体组成;三倍体种子的来源和三倍体西瓜的来源;秋水仙素处理的原理和结果。解析:秋水仙素抑制纺锤体的形成,是在有丝分裂的前期;四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的

13、,来自母本,应含有4个染色体组;三倍体植株不能产生正常配子,因此不能形成受精卵,而无子西瓜的种皮由母本的珠被发育而成,所以无子西瓜有种皮,而没有胚;由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,细胞中仍含有2个染色体组。答案:C编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育纯合矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图,有关此图叙述不正确的是()A.图中进行过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B.过程中发生了非同源染色体的自由组合C.实施过程依据的主要生物学原理是细胞增殖D.过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理编辑课件一二三知

14、识精要典题例解迁移应用解析:题中图示单倍体育种的过程,表示两个亲本杂交,所依据的原理是基因重组,从而达到控制不同优良性状的基因组合到一起;过程表示的是F1进行减数分裂产生配子的过程,在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合;过程表示由花药发育成单倍体植株的过程,此过程中不但有细胞的分裂还有细胞的分化,所依据的原理主要是细胞的全能性;过程是诱导染色体数目加倍的过程,一般用一定浓度的秋水仙素处理。答案:C编辑课件一二三知识精要典题例解迁移应用编辑课件易错点一易错点二易错点一易错点一:基因突变和染色体的结构变异。基因突变和染色体的结构变异。基因突变的单位是碱基对,包括碱基对的增添、缺失和替换,染色体

15、结构变异的单位是基因,以基因为单位发生染色体片段的缺失、重复、易位、倒位;前者基因数量和顺序不变,后者则改变基因数量或顺序。编辑课件易错点一易错点二【例1】 下列关于染色体结构变异和基因突变的主要区别的叙述,不正确的是()A.基因突变是由DNA分子发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的变化B.基因突变可发生回复突变,染色体结构变异则不能发生回复突变C.基因突变一般是微小突变,其遗传效应小,而染色体结构变异是较大的变异,其遗传效应大D.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能编辑课件易错点一易错点二解析:基因突变是不定向的,可产生一个以上的等位基因,也可能发生回复突变,而染色体结构变异是在自然条件或人为因素的影响下部分染色体的缺失、重复、倒位和易位,是不能发生回复突变的。遗传