高考生物总复习第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异课件新人教版必修2.ppt

1、第2节,染色体变异,一、染色体变异的类型,缺失,重复,非同源,倒位,染色体组,数量,(续表),数目或排列顺序,二、染色体组数的判断,3,2,1,1根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条， 则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所含的染色体组数分 别是：a 为_个，b 为_个，c 为_个。,2根据基因型判断：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。 下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a 为_ 个，b 为_个，c 为_个，d 为_个。 3根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数 比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色

2、体有几 条，即含几个染色体组，如玉米的体细胞中共有 20 条染色体，,10 种形态，则玉米含有 2 个染色体组。,4,2,3,1,三、单倍体育种与多倍体育种的比较：,单倍体,秋水仙素,秋水仙素,缩短,大,（续表）,判断正误 1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。(,),2体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体,培养得来的。(,),3用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。,(,) 4低温处理与秋水仙素处理诱导染色体数目加倍的原理相,同。(,),5多倍体育种既可以用秋水仙素处理幼苗也可以处理刚萌,发的种子。(,),答案：1.,2.,3.,4.,5.,考

3、点一 染色体结构变异,1染色体结构变异的类型：,（续表）,2.交叉互换与易位的区别：,3染色体结构变异与基因突变、基因重组的比较： (1)染色体结构变异与基因突变的判断： (2)“缺失”问题：,DNA 分子上 ,若干基因的缺失染色体变异 若干碱基对的缺失基因突变,(3)变异类型与细胞分裂的关系：, 高考探究 ,考向1,染色体结构变异的类型,例1(2014 年上海卷)下图显示了染色体及其部分基因，对,和过程最恰当的表述分别是(,)(导学号 57130052),A交换、缺失 C倒位、易位,B倒位、缺失 D交换、易位,解析过程中 F 与 m 位置相反，表示是染色体的倒位， 过程只有F，没有 m，但多

4、出了一段原来没有的染色体片段， 表示染色体的易位。,答案C,考向2,三种可遗传变异类型的判断,例2(2013 年福建卷)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( 甲,乙,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 解析由图甲可看出，一条14 号和一条21 号染色

5、体相互 连接时，丢失了一小段染色体，属于染色体结构变异；观察染 色体的最佳时期是中期；减数分裂时同源染色体发生分离，可 产生14 和21、14/21、14 和14/21、21、14、21 和14/21 共6 种精子；该男子减数分裂时能产生正常的精子14 和21，即可 以产生正常的后代。,答案D,考向3,基因突变和染色体变异综合考查,例3(2016 年新课标卷)基因突变和染色体变异是真核生 物可遗传变异的两种来源。回答下列问题： (1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前 者所涉及的数目比后者_。 (2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变 异，也可发生以_为单位的变异。

6、,(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)， 也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉 植物的 AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一 代中都得到了基因型为 Aa 的个体，则最早在子_代中能观 察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观察到该隐性突 变的性状；最早在子_代中能分离得到显性突变纯合体；最 早在子_代中能分离得到隐性突变纯合体。,解析(1)基因突变是指DNA 分子中发生的碱基替换、增添 或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所 以基团突变所涉及的碱基数目相对较少。(2)在染色体数目变异 中，既可发生以染色体组为单位的变异，

7、也可发生以染色体为 单位的变异。(3)AA 植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa 植株发生显性突变后基因型也可变为Aa，题目中已知在子一代 中都得到了基因型为Aa 的个体，所以不论是显性突变还是隐 性突变，在子一代中的基因型都有Aa，该基因型个体表现显性 性状，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状；该种植物 自花受粉，且子一代基因型为Aa，则子二代的基因型有 AA、,Aa 和aa 三种，故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)； 子一代虽然出现了显性突变纯合体(AA)，但与基因型为Aa 的 杂合体区分不开(都表现显性性状)，需要再自交一代，若后代 不发生性状分离，才可证明基因型为A

8、A，故最早在子三代中 分离得到显性突变纯合体(AA)；只有隐性突变纯合体(aa)才表 现隐性性状，所以该性状一旦出现，即可确定是纯合体，故最 早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。,答案(1)少 (2)染色体,(3)一,二,三,二,【考点练透】 1(2015 年四川成都模拟)下图中图 1 为等位基因 Aa 间的 转化关系图，图 2 为黑腹果蝇(2n8)的单体图，图 3 为某动物 的精原细胞形成的四个精细胞的示意图，则图 1、2、3 分别发,生何种变异？(,),图 1,图 2,图 3,A基因突变、染色体变异、基因重组 B基因突变、染色体变异、染色体变异 C基因重组、基因突变、染色体变异 D

9、基因突变、基因重组、基因突变,解析：等位基因 A、a 是由基因突变形成的，图1 反映了 突变的不定向性；图 2 黑腹果蝇正常体细胞的染色体数为 8 条， 单体则有 7 条，此变异应属于染色体数目变异；图3 形成了四 个染色体各不相同的精子，可推断该动物的精原细胞在减数第 一次分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互 换。,答案：A,2(2015 年山东烟台模拟)某植株的一条染色体发生缺失， 获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基 因 B，正常染色体上具有白色隐性基因 b。如果该植株自交，,),其后代的性状表现一般是( A红色白色31 C红色白色11,B都是红色 D都是白

10、色,解析：该植株Bb 自交，雄配子只有b，雌配子为Bb 11，故子代为Bb(红色)bb(白色)11，C 正确。 答案：C,考点二,染色体数目变异,1个别染色体增加或减少：如 21 三体综合征、性染色体 数目异常。 2染色体组增加或减少： (1)染色体组：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，但携带着控制生物生长发育的全部遗传物质。 即二倍体生物生殖细胞中所含的一组形状、大小、结构互不相 同的染色体。,(2)染色体组概念辨析：,从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。 从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。,从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和,变异的全部信

11、息。,3多倍体的产生原理：,4二倍体、多倍体、单倍体的比较：,（续表）,关于单倍体与多倍体的三个易误点,(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。,因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细 胞中只含有一个染色体组；但是多倍体的配子发育成的个体， 其体细胞中含有的染色体组不止一个。,(2)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。,两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作 对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子； 多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。,(3)单倍体并非都不育。,二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体 的配子如含有偶数个染色体组

12、，则发育成的单倍体含有同源染 色体及等位基因，可育并能产生后代。,“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体, 高考探究 ,考向 1,综合考查染色体变异的类型,例 1(2016 年江苏扬州模拟)下列不属于染色体变异的是,(,) A人类第 5 号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征 B同源染色体之间交换了对应部分引起的变异 C人类多一条第 21 号染色体引起的先天性愚型 D无子西瓜的培育,解析A 项属于染色体结构变异，C、D 项属于染色体数目 的变异；而在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体之间交 换了对应部分引起的变异属于基因重组。,答案B,考向 2,生物体倍性的判断,例 2(2016 年湖北名校联考)下

13、图为雄果蝇体细胞的染色体,组成，下列有关叙述不正确的是(,),A、X 或、 Y 构成一个染色体组 B雄果蝇为二倍体 C染色体组中染色体形态各不相同 D若染色体与染色体上的基因发生互换应属交叉互 换型基因重组,解析果蝇体细胞中含有两个染色体组，属于二倍体；、 染色体属非同源染色体，其发生基因互换应属“易位”，而 非“基因重组”。,答案D,【考点练透】 3下图是四种生物的体细胞示意图，A、B 图中的字母代 表细胞中染色体上的基因，C、D 图代表细胞中染色体情况，那,么最可能属于多倍体的细胞是(,),A,B,C,D,解析：根据题图可推知，A、B、C、D 中分别具有 4 个、 1 个、2 个、4 个染

14、色体组，则 A、D 有可能为多倍体，但有丝 分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体， 而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具 有相应的 4 个基因，如 A。故最可能属于多倍体的细胞是 D。,答案：D,4(2016 年安徽合肥高三质检)在某基因型为 AA 的二倍体 水稻根尖中，发现一个如下图所示的细胞(图中、表示该细,胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是(,),Aa 基因产生的原因可能是其亲代产生 配子时发生了基因突变 B该细胞一定发生了染色体变异，一定 没有发生基因自由组合 C该细胞产生的各项变异均可在光学显 微镜下直接进行观察 D该细胞的变异均

15、为可遗传变异，都可通过有性生殖传 给后代,解析：由于该水稻正常的基因型为 AA，根尖细胞中出现 Aa，a 的产生不是由于亲代产生配子时发生了基因突变，而是 由于根尖分生区细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变，A 不 正确；该细胞中号染色体多了一条，肯定发生了染色体数目 变异，但由于这是发生在根尖分生区细胞的有丝分裂过程，不 会出现基因自由组合，基因自由组合是在减数分裂过程中发生 的，B 正确；该细胞中发生的基因突变在光学显微镜下是观察 不到的，染色体数目变异可以通过光学显微镜观察，C 不正确； 该细胞中的变异发生在体细胞中，不能通过有性生殖传给后代， D 不正确。,答案：B,考点三,染色体变异的

16、应用,1单倍体育种： 原理：染色体变异。 常用方法：花药离体培养。 举例：选育抗病高产(aaBB)植株。,2多倍体育种：,原理：染色体变异。,常用方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 举例：三倍体无子西瓜的培育,生物育种的注意点,(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，,因此花药离体培养只是单倍体育种的一个步骤。,(2)植物果实发育的必需条件是生长素。正常情况下花粉、 种子可刺激植物子房产生生长素，促使果实发育。也可人工提 供生长素促使植物的不受精果实发育，如无子番茄的培育。 (3)低温、秋水仙素处理抑制了纺锤体的形成，使得分离后 的染色体不能移到细胞的两极，从而使得染色体数目

17、加倍。 (4)通过细胞融合也可获得多倍体，如两个二倍体细胞融,合，经组织培养得到的植株为四倍体。, 高考探究 ,考向 1,单倍体育种,例 1单倍体经一次秋水仙素处理，可得到(,),一定是二倍体 一定是多倍体,二倍体或多倍体,一定是杂合子 含两个染色体组的个体可能是纯合子,A,B,C,D,解析单倍体中不一定只含有一个染色体组，故秋水仙素 处理后可得到二倍体或多倍体，可能是纯合子，也可能是杂合 子。 答案C,考向2,多倍体育种,例2无子西瓜是由二倍体(2n22)与同源四倍体杂交后形 成的三倍体。回答下列问题： (1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本， 取其花粉涂在四倍体植株的_上，授

18、粉后套袋。四倍体 植株上产生的雌配子含有_条染色体，该雌配子与二倍体 植株上产生的雄配子结合，形成含有_条染色体的合子。 (2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会 产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正 常的_分裂。,(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用,_的方法。,解析(1)利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体 西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本， 用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出 三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形 成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱 头，即可

19、利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没 有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由 二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22244 条染,色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体数目为体细胞的一 半(44/222)，二倍体植株产生的雄配子含 22/2 11 条染色体， 两者结合形成含有 33 条染色体的受精卵。(2)三倍体植物体细 胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊 乱而无法形成正常的配子。(3)利用植物组织培养技术可以快 速、大量繁殖植物体。,22,33,答案(1)雌蕊(或柱头) (2)减数(3)组织培养,考向 3,不同育种方法的比较,例 3下图甲、

20、乙表示水稻两个品种(两对相对性状独立遗 传)，表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是,(,),A如果过程中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株,的比例越高,B与过程的育种原理相同，过程表示单倍体育种 C育种过程中需要进行筛选，筛选不会改变任何,一个基因的频率,D经过和过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，,但是仍然属于同一个物种,解析由图可知，为杂交育种，为单倍体育种， 为基因工程育种，为多倍体育种，为诱变育种。 杂合子连续自交，随自交代数的增加，纯合子的比例逐代增加； 诱变育种的原理是基因突变，基因工程育种的原理是基因重组； 筛选过程中种群的基因频率发生改变；甲、乙品种为二倍体植 物，经过

21、和过程培育的品种为四倍体植物，二倍体植物与 四倍体植物杂交后代是三倍体，由于三倍体植物不可育，因此 二倍体与四倍体之间存在生殖隔离，为不同的物种。,答案A,生物育种中的两个易混点,(1)混淆“最简便”与“最快”。,“最简便”着重于技术含量应为“易操作”如杂交育种， 虽然年限长，但农民自己可简单操作，但“最快速”则未必简 便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高， 例如花粉培养成幼苗的技术就很复杂。,(2)不能正确掌握单倍体育种的过程。,单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理 和筛选四个过程，不能简单认为花药离体培养就是单倍体育种 的全部。,【考点练透】 5将某马铃薯品

22、种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗 细胞中发现了 12 对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的,体细胞含染色体数是多少？( A单倍体，48 C四倍体，48,) B二倍体，24 D四倍体，24,解析：花药内的花粉粒只有体细胞中的一半染色体，将花 药进行离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都 是单倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是单倍体的二倍，即 24 对，共 48 条。 答案：A,6下图展示了普通小麦(六倍体)的培育过程。据图判断下,列说法中正确的是(,),A普通小麦的一个染色体组中含有 14 条染色体 B杂种 F1 和杂种 F2 同属一个新的物种,C二粒小麦和普通小麦通过自交能产生

23、种子，因此都是,可育的,D图中染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子来,实现,解析：选项 A 不正确，普通小麦是六倍体，体细胞内含有 42 条染色体，每个染色体组中有 7 条不同的染色体；选项 B 不 正确，杂种 F1 和杂种 F2 的遗传物质来自不同的物种，不属于同 一个新的物种；选项 D 不正确，图中染色体加倍除可通过秋水 仙素处理萌发的种子外，也可以通过处理幼苗来实现。,答案：C,低温诱导植物染色体数目的变化,1低温诱导染色体加倍的原理和步骤：,2实验中各种试剂的作用： (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(体积

24、分数为 15%的盐酸溶液和体积分数为 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，防止解离过度影响染色。,(5)改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的,形态和数目。,(1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。,(2)选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现,染色体数目加倍的情况。,(3)“抑制纺锤体形成”不等同于“着丝点不分裂”。 (4) 低温处理“分生组织细胞”不等同于处理“任何细,胞”。,典例下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的,是(,),A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能 分别移向两极 B解离：盐酸酒

25、精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖 解离 C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染 色体着色 D观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发 生改变,解析低温、秋水仙素处理抑制细胞纺锤体的形成，阻止 染色体移向细胞两极，而着丝点的分裂与纺锤体的形成无关。 卡诺氏液的作用是固定细胞形态。染色体可被碱性染料染成深 色。变异出现的频率很低，显微镜观察到的绝大多数细胞染色 体数目不变。,答案C, 举一反三 有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍的实,验，叙述正确的是(,),A可能出现三倍体细胞 B多倍体细胞形成的比例常达 100% C多倍体细胞形成的过程有完整的细胞周期 D多倍体的形成过程不能增

26、加非同源染色体重组的机会,解析：低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍成为四倍体， 但不能使所有细胞的染色体数目都加倍。根尖细胞的分裂方式 为有丝分裂，不能增加非同源染色体重组的机会，因为非同源 染色体重组发生在减数分裂过程中。多倍体细胞形成的原理是 抑制纺锤体的形成而阻止细胞的分裂，所以细胞周期是不完整 的。,答案：D,1 关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是,(,) A基因突变都会导致染色体结构变异 B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察,解析：基因突变不会导致染色体结构变异；基因

27、突变不一 定会导致个体表现型改变；基因突变与染色体结构变异都导致 碱基序列的改变；基因突变在光学显微镜下是不可见的，染色 体结构变异可用光学显微镜观察到。,答案：C,2甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染,色体组，下列叙述正确的是(,),A甲、乙杂交产生的 F1 减数分裂都正常 B甲发生染色体交叉互换形成了乙 C甲、乙 1 号染色体上的基因排列顺序相同 D图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料,解析：根据题干信息可知，甲、乙是两种果蝇，甲、乙杂 交产生的 F1 虽然含有 2 个染色体组，但是因为来自甲、乙中的 1 号染色体不能正常联会配对，所以F1 不能进行正常的减数分 裂。

28、根据题图，甲中1 号染色体发生倒位形成了乙中的1 号染 色体。染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序。可遗传 变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供 原材料。 答案：D,3为获得果实较大的四倍体葡萄(4N76)，将二倍体葡萄 茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示，植株中约 40% 的细胞的染色体被诱导加倍，这种植株含有 2N 细胞和 4N 细胞， 称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述错误的,是(,) A“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步 B“嵌合体”可以产生含有 38 条染色体的配子 C“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代 D“嵌合体”根尖

29、分生区的部分细胞含 19 条染色体,解析：细胞的分裂不同步，秋水仙素作用于有丝分裂的前 期，处于前期的细胞经处理后才可能使染色体加倍，导致“嵌 合体”的产生；“嵌合体”植株含有2N 细胞和4N 细胞，前者 染色体数目是38，后者染色体数目是76,4N 细胞减数分裂可以 产生含有38 条染色体的配子；2N 的花和 4N 的花之间传粉后可 以产生3N 子代(三倍体)；根尖分生区细胞不进行减数分裂，不 能产生含19 条染色体的配子。,答案：D,4已知伞花山羊草是二倍体，二粒小麦是四倍体，普通小 麦是六倍体。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦， 研究人员做了如下图所示的操作。下列有关叙述正确的是,(,),A秋水仙素处理杂种 P 获得异源多倍体，异源多倍体中,没有同源染色体,B异源多倍体与普通小麦杂交产生的杂种 Q 中一定含有,抗叶锈病基因,C射线照射杂种 R 使抗叶锈病基因的染色体片段移接到,小麦染色体上，属于基因重组,D杂种 Q 与普通小麦杂交过程