高三生物一轮复习课件【知识精讲精研】 染色体变异

思维导学单击此处添加文本具体内容缺失单击此处添加文本具体内容重复单击此处添加文本具体内容倒位单击此处添加文本具体内容易位

请判断下列染色体结构的变异各属于哪种类型？并说明理由。缺少某些基因该染色体原有的某些基因重复出现该染色体原来没有的基因该染色体原有基因数量不变，排序改变一、染色体结构变异书本P90页易位光学显微镜可以观察到发生结构变异的染色体联会时的表现。缺失重复倒位判断：1.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。（）2.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体生存能力。（）3.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。（）×××（如：猫叫症合征，果蝇的缺刻翅，棒状眼，夜来香等）染色体结构变异的结果与影响染色体结构变异A.①～④的变异均未产生新基因B.①～④的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变C.①～④的变异均可在光学显微镜下观察到D.①、②、③依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，④的变异应属于基因突变1、如下图所示，已知染色体发生了①～④四种变异，则相关叙述正确的是()D缺失重复倒位基因突变基因突变新坐标P194页归纳深化5.某表型正常的女性个体，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接，减数分裂过程中两对染色体发生如图所示的联会现象，据图分析，下列相关叙述错误的是(

)5号染色体8号染色体新坐标P195页A．该变异类型属于染色体结构变异B．该变异一般不会导致细胞内基因数量的变化C．若染色体随机两两分离(不考虑同源染色体的互换)，该卵原细胞可能产生6种卵细胞D．观察该变异的染色体，最好选择减数分裂Ⅰ前期的细胞C图解区别位置原理观察结果染色体易位染色体互换发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到出现该染色体原来没有的基因等位基因互换，导致同源染色体上的非等位基因重组染色体结构变异和基因重组中的“互换”问题新坐标P194页8．(2023·广东广州六校联考)鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。如图表示鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅示22号染色体和性染色体)。下列相关叙述正确的是(

)

原细胞(正常卵)

突变细胞Ⅰ

突变细胞Ⅱ

突变细胞ⅢA．具有突变细胞Ⅰ的个体和具有正常卵原细胞的个体产生的配子种类相同B．三种突变细胞所发生的变异均可在光学显微镜下观察到C．三种突变细胞所发生的变异均没有改变细胞内基因的数量D．突变细胞Ⅲ的变异属于染色体结构变异，发生于非同源染色体之间D《课时分层作业》P468页三体单体（2n-1）（2n+1）三倍体单倍体二倍体（2n=6）二、染色体数目变异1、个别染色体增加或减少正常染色体组中,丢失或添加了一条或几条完整的染色体。单体：2n-1三体：2n+1注意：单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子。正常：2n三倍体

≠三体单倍体

≠单体举例：21三体综合征

(唐氏综合征)—患者比正常人多了一条21号染色体原因分析：亲代减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离，或减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开后移向同一极。又称先天愚型。存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。举例：先天性卵巢发育不全综合征颈蹼，肘外翻、部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。原因分析：①父方在MⅠ时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常精子。或②母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常卵细胞。举例：XYY三体一种人类男性的性染色体疾病，比正常的男性多出一条Y染色体，所以又称“超雄综合征”。原因分析：父方在MⅡ时两条Y染色单体分离后，进入同一个配子中，产生YY的异常精子。XO【分析情景】在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与他们的祖先大不相同，如下表中的马铃薯和香蕉。而且这些栽培植物与野生植物相比，在性状上也有许多差异，有些结实率低甚至不育。生物种类体细胞染色体数/条体细胞非同源染色体/套配子染色体数/条几倍体马铃薯野生祖先种242栽培品种484香蕉野生祖先种222栽培品种333122411异常二倍体四倍体二倍体三倍体根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格，阐述染色体组、多倍体的概念。2、整数倍变异以染色体组形式成倍的增加或减少。果蝇的一个染色体组是_________________或_______________。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y1）定义：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。（1）染色体组：2）组成特点：①一个染色体组不含同源染色体，不含等位基因。②一个染色体组所含的染色体大小、形态和功能各不相同，均为非同源染色体。③一个染色体组中含有控制生物生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。3）染色体组数目的判定方法①根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。1个3个2个4个②根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。YyRrAABBDDAaaAABbD2个2个3个1个ABCD2个③根据染色体数目和形态推算含有几个染色体组染色体数/染色体形态数=染色体组数1、果蝇的体细胞有4种不同的形态染色体8条，请问有几个染色体组？2.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜是

A．单倍体B．二倍体

C．四倍体D．八倍体C3、思考下列问题：（1）甲、乙、丙、丁4个细胞中，染色体组的数目依次为________________。（2）蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞直接发育形成的，则雄蜂是_________倍体；卵细胞能发育成完整个体的原因是_______________________________________。（3）如果含丙细胞的生物由受精卵发育而来，则该生物属于________倍体；如果其由配子直接发育而来，则其属于_________倍体；无论哪种情况，该生物都______________(填“不可育”或“可育”）的，原因是____________________________________________________________。1、2、3、2单卵细胞中含有一个染色体组，含有控制该生物的生长、发育、遗传的全套遗传信息三单不可育在减数分裂时联会紊乱，不能形成正常的配子4）、染色体组和基因组的区别：1.染色体组和基因组的确定(1)染色体组：染色体组是指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，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组，应具备以下条件：①一个染色体组中不含____________；②一个染色体组中所含的染色体________________各不相同；③一个染色体组中含有控制生物性状的___________，但不能重复。(2)基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为___________________；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。同源染色体形态、大小和功能一整套基因常染色体/2＋性染色体项目二倍体多倍体单倍体概念形成过程发育起点

：体细胞中含有2个染色体组：体细胞中含有3个及以上雌配子+雄配子

受精卵

生物体受精作用发育由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体受精卵受精卵配子（2）二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体多倍体单倍体单倍体直接发育成生物体直接发育成生物体形成原因自然原因正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)单性生殖人工诱导举例项目二倍体多倍体单倍体秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦几乎全部的动物和过半数的高等植物蜜蜂的雄蜂植株特点

①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子较大；③营养物质含量丰富①植株弱小；②高度不育

正常可育单倍体对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？一个染色体组生物一定是单倍体吗？单倍体一定只有一个染色体组吗？受精卵发育有几个染色体组，就是几倍体配子发育都是单倍体，不论几个染色体组不一定一定1．(2020·全国卷Ⅱ)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(

)A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同《新坐标》P195页C2．下列关于单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是(

)A．单倍体不一定含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体B．多倍体植株常常是茎秆粗壮，果实和种子较大且都可用种子繁殖后代的个体C．三倍体因减数分裂时出现联会紊乱，故不能形成可育的配子D．可采用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的方法人工诱导获得多倍体B【例题】染色体变异是重要的变异来源，在动植物育种中有普遍应用。某科研小组利用基因型为AARR与aarr的双亲进行杂交，对多个后代进行荧光标记定位分析，出现图中①、②和③三种结果，其中A、a，R、r是位于染色体上的基因。已知减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，形成的染色体异常的雄配子不育，而染色体异常的雌配子育性不受影响，请回答下列相关问题：（1）图中正常的细胞是_______（填编号），②发生的变异类型是______________，若②细胞所在个体的性原细胞进行减数分裂，则其产生的配子中AR占的比例是______。③染色体数目变异1/12（3）几种染色体变异类型产生配子的分析方法缺失（A0）单体（A0）三体（AAa）四倍体（AAaa）AA∶Aa∶aa=1∶4∶1AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2【例题】几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。据图回答下列问题：(1)图示果蝇发生的变异类型是__________________。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)能产生的配子有

。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_____________。XRXr、XRXrYXr、XrXr、XrY和Y(3)以红眼雌果蝇(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。实验步骤：_______________________________________________。结果预测：Ⅰ.若______________________，则是环境改变；Ⅱ.若______________________，则是基因突变；Ⅲ.若______________________，则是减数分裂时X染色体不分离。M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表型子代出现红眼(雌)果蝇子代表型全部为白眼无子代产生10．(2022·广东茂名检测)某二倍体植物(2n＝14)是雌雄同花、闭花受粉的植物，培育杂种非常困难。为简化育种流程，人们采用染色体诱变的方法培育获得三体新品系，其相关染色体及相关基因分布情况如图所示。该植株雄蕊的发育受一对等位基因控制，M基因控制雄蕊的发育与成熟，使植株表现为雄性可育；m基因无此功能，使植株表现为雄性不育。请回答下列问题(不考虑互换)。(1)用________(填“光学”或“电子”)显微镜观察该三体新品系体细胞中染色体的形态和数目，应选择_____期，体细胞染色体数有______条。(2)该三体品系植株进行减数分裂时，较短的染色体不能正常配对，随机移向细胞一极，并且含有较短染色体的雄配子无授粉能力。减数分裂后可产生的配子基因型是________。若该品系个体自交后代分离出两种雄性植株，其表型及比例为________________________。课后独立完成《课时分层作业》P468页(3)为了在开花前区分雄性可育植株与雄性不育植株，人们利用基因工程技术将花色素合成基因R导入到该三体品系中，但不确定R基因整合到哪条染色体上，则该变异类型是____________。为确定R基因与M、m基因的位置关系，人们将该转基因植株自交，若子代中出现__________的现象，则说明M与R在同一条染色体上(注：R基因控制红色，无R基因表现为白色)。13．(2022·湖南永州高三质检)水稻是我国重要的粮食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。Ⅰ．水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活，研究人员发现两株染色体异常稻(体细胞染色体如图所示)，请据图分析回答：植株甲植株乙《课时分层作业》P469页(1)植株甲的可遗传变异类型具体为________________，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法：____________________。(2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置(写出杂交组合预期结果及结论)。①___________，将种子种植后观察子代植株的产量，统计性状分离比；②若子代______，R基因在(Rr)11号正常染色体上；若子代______，R基因在11号异常染色体上；③若R基因位于异常染色体上，让植株甲(Rr)、乙(Rrr)进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源的染色体其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为_______。三、低温诱导植物细胞染色体数目的变化1.实验原理：低温抑制_______的形成，以致影响________被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。纺锤体染色体主要作用于有丝分裂的前期卡诺氏液中95%的酒精漂洗染色（固定细胞形态）（冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液）（复习必修1P116页）当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂就可能发育成多倍体植株。秋水仙素（C22H25O6N）是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉末或针状结晶，有剧毒，使用时应当特别注意。最常用且最有效的方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。1．下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的分析，错误的是(

)A．有利于细胞分散开来的两个关键步骤是解离和压片B．视野中染色体数目已加倍的细胞占多数C．用卡诺氏液浸泡洋葱根尖的目的是固定细胞的形态D．染色体数目变化的原理是低温抑制了纺锤体的形成新坐标P196页B2．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验，以下相关叙述正确的是(

)A．在低倍镜视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞B．洋葱根尖在冰箱的低温室内诱导48h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝粒分裂C．用卡诺氏液固定细胞的形态后，用甲紫溶液对染色体染色D．低温处理洋葱根尖分生组织细胞，起作用的时期是细胞有丝分裂中期A项目基因突变基因重组染色体变异本质发生时期观察适用范围

产生结果共同点基因结构的改变基因的重新组合染色体结构或数目发生变化——细胞水平DNA复制时期减Ⅰ时期光学显微镜下可以观察任何生物

真核生物、有性生殖真核生物产生新的基因只改变基因型基因“数量”上发生变化都是可遗传的变异（分子水平）光学显微镜下无法观察光学显微镜下无法观察细胞分裂期P穗大粒轻×穗小粒重F1AaBb↓F2A_B_A_bbaaB_aabb第1年第3年↓×从F3中选出不发生性状分离的纯合子AAbb穗大粒重F2出现性状分离，有所需优良性状个体AABBaabb穗大粒轻实例1：小麦品种甲穗大但粒轻（AABB），乙穗小但粒重（aabb），根据你所学的知识，请用简单的方法获得穗大粒重的小麦品种用于农业生产，并说明其中的遗传学原理。第2年第一次杂交的目的？将控制优良性状的基因集中到一个个体为什么从F2开始选优？↓×F3四、生物变异与育种方法：将两亲本杂交，得F1，F1自交得F2，选F2穗大粒重连续自交，直到不出现性状分离为止。①局限于同一种或亲缘关系较近的个体。②杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢。杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法有目的地把多个品种上的优良性状集中在一起，操作简便。（4）缺点：（2）原理：（1）概念：（3）优点：基因重组1、杂交育种（4）育种过程：①培育显性纯合子a.植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。②培育隐性纯合子b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1自交→F2→选择表现型符合要求的个体种植并推广。花药离体培养→P穗大粒轻AABB×穗小粒重aabbF1穗大粒轻

AaBb配子ABAbaBabABAbaBabAABBAAbbaaBBaabb↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合体秋水仙素→

第1年第2年需要的穗大粒重品种单倍体幼苗实例2：上述方法至少需要3年，你有什么办法可以缩短年限？请写出具体育种过程，并说明其中包含的遗传学原理。减数分裂→方法：两亲本杂交得F1，将F1花药离体培养，幼苗期用秋水仙素处理，得穗大粒重的纯合体植株。

②优点①明显缩短育种年限；②得到的植株一般是纯合体。技术复杂，要与杂交育种配合。③缺点2、单倍体育种①原理：染色体数目变异实例3：通过上述方法获得了穗大粒重的小麦，但易患“条锈病”（tt）。现有一株小麦的基因型是AAbbtt，怎么得到优良的能用于推广生产的穗大粒重抗条锈病小麦？AAbbTt(穗大粒重抗病)×AAbbtt(穗大粒重感病)γ射线AAbbTT纯合子（4）缺点：（2）原理：（1）概念：（3）优点：3、诱变育种AAbbtt(穗大粒重感病)γ射线AAbbTt(穗大粒重抗病)×AAbbTT纯合子可以提高突变频率，加快育种进程；大幅度改良某些性状。

利用物理方法（如X射线、γ射线、紫外线等）或化学方法（如亚硝酸、硫酸二乙酯）来处理生物，使生物发生基因突变。有利变异少，需要处理大量材料基因突变DNA连接酶目的基因的表达与检测提取抗旱基因实例4：对全球播种面积超过30亿亩的小麦来说，2022年是一个不寻常的年份，连续高温干旱，全球小麦急剧减产；而荒漠齿肋赤藓具有超强耐旱能力的原因是其含有抗旱基因D。请设计一个实验培育出能抗旱的小麦，以应对剧烈的气候变化。从齿肋赤藓细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶限制酶抗旱基因与质粒结合目的基因导入小麦细胞4、基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的性状。定向改造生物的遗传性状；克服了远缘杂交不亲和的障碍。（2）原理：（1）概念：（3）优点：基因重组实例5：无西瓜，不夏天！在有亿点点热的2022年暑假，冰镇西瓜就是我们的“抗旱基因”、消暑神器。那么，以上四种育种方法能够培育出无籽西瓜吗？请你简述无籽西瓜的培育过程，并与无子番茄的培育原理作比较。不能。二倍体西瓜幼苗二倍体西瓜幼苗秋水仙素处理二倍体西瓜植株四倍体西瓜植株♀♂联会紊乱三倍体西瓜种子无子西瓜授粉×自然长成二倍体西瓜植株第一年第二年三倍体西瓜植株人工诱导多倍体实例——三倍体无籽西瓜P91第二次传粉：刺激子房产生生长素，促进子房发育为果实。授粉第一次传粉：获得三倍体种子②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目

，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数

。③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。加倍不变杂交获得三倍体种子刺激子房发育成果实受精卵刺激胚珠发育成