高三生物一轮复习 5.2 染色体变异精品学案 新人教版必修2

1、第二节染色体变异【高考目标指南】1 .染色体结构的变异和数量的变异2 .低温诱导植物染色体【基础知识整理】一、染色体变异分类变异类型具体的变化结果举个例子染色体结构变异缺失碎片缺少了染色体上的基因数量和排列顺序发生变化，性状变异猫叫症候群重复添加碎片换座一个片断移到另一个非同源染色体重排反应某段的位置颠倒了染色体数目变异个别染色体的增加或减少大量基因增加或减少，性状变化幅度大三倍体没有种子的伊卡斯染色体组倍增或减少二、染色体数目变异的相关概念1染色体组：细胞球中的一组非同源染色体，它们形态和功能各不相同，具有调控生物生长、发育、遗传和变异的所有遗传信息。2 .二倍体：从受精卵发育，体细胞球含有

2、2个染色体组，包括大部分动物和过半数高等植物。三、多倍体(1)概念：从受精卵发育，体细胞球中含有3个以上染色体组的个体。 其中，体细胞球中含有3个染色体组的称为三倍体，含有4个染色体组的称为四倍体。 例如，香蕉是三倍体，土豆是四倍体。(2)分布：常见于植物，少见于动物。(3)特点：与二倍体植株相比，常茎粗，叶、果和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。(4)应用：将多倍体诱导到人造的方法：用秋水仙素或低温处理发芽的种子或幼苗。原理秋水仙素或低温处理可抑制纺锤体的形成，使染色体不能移动到细胞球两极，导致细胞球内染色体数目倍增。4、单倍体(1)概念：从未受精的生精细胞发育，染色体数和染色体组数

3、为正常体细胞球的一半，即体细胞球中含有本种配子染色体数的个体。(2)特征：与正常植株相比，植株弱小，并且高度不孕不育。(3)应用：单倍体育种过程花药立体培养形成单倍体植株，经秋水仙碱处理(人工诱导染色体数倍)形成正常生殖的纯合体，选择新品种。优点：明显缩短育种年限。三、低温诱导植物染色体数目的变化实验1 .实验原理在低温下抑制纺锤体的形成，使染色体被两极吸引，使细胞球不能分裂为两个子细胞球，染色体数目加倍。2 .方法步骤洋葱根尖培养采访固定制作装片(解离漂洗染色制作)观察。3 .试剂及用途(1)卡诺液：固定细胞球形态。(2)改良酚品红染液：着色染色体。(3)离解液15%盐酸和95%酒精混合液(

4、1，1 ) :分散细胞球。4、实验结论合适的低温可以诱导染色体数量加倍。【要点名士透析】一、三种遗传变异的比较比较基因改造突变型基因染色体畸变变异的本质控制各种性状的基因的再组合基因结构的变化染色体的结构和数量的变化适用范围当真核生物进行有性生殖产生配体时任何生物都可能发生由真核生物核遗传发生有结果产生了新的基因型，基因没有发生变化制造新的基因，但基因的数量不变引起基因数量的变化类型非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉交换自然突然变异人工诱变染色体结构的变异染色体数的变异意思形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义生物变异的根本来源提供了生物进化的原

5、始材料对生物进化有意义因斯坦共和国黄圆与绿色和平组织杂交，后代产生黄皱和绿圆个体长状细胞球贫血症普通小麦(六倍体)雄蜂，单倍体玉米育种应用杂交育种诱变育种单倍体、多倍体育种关于染色体变异和基因变异的主要差异，错的是()a .染色体结构的变异包括染色体的一个片段的增加、缺失或取代等，基因变异包括DNA分子碱基对的增加、减少或改变b .原核生物和真核生物都可以引起基因变异，只有真核生物才能引起染色体畸变c .突变型基因一般为微小突然变异，对机体影响较小，而染色体结构变异为较大变异，对机体影响较大d .两者都可以改变生物的基因型突变型基因和染色体畸变都是突然变异，对机体的影响主要取决于突然变异发生的

6、时间和突然变异发生的细胞球。【答案】c二、二倍体、多倍体和单倍体的分析二倍体多倍体单倍体概念体细胞球含有两条染色体集团个体立体细胞球中含有3个或3个以上上染色体组个体体细胞球中含有本种的配子染色个体数染色体组两个3个或3个以上一到多个发育起点受精卵受精卵配偶子形成原因受精作用低温诱导，秋水仙碱处理直接发育植物的特征正常果实，种子大，生长培育迟缓，结实率低植物脆弱，高度不孕不育举个例子几乎所有的动物，过半数高等植物香蕉，普通小麦玉米小麦的单倍体发育过程【典型例】将使二倍体芝麻种子发芽的幼苗用秋水仙碱处理得到四倍体芝麻，该四倍体芝麻()与原来的二倍体芝麻相比，理论上是一个新品种b .由于产生的配子

7、无同源染色体，配子无遗传效应c .产生的配子有同源染色体，可培养秋水仙碱诱导的单倍体d .离体培养这四倍体芝麻产生的花粉培养的芝麻是二倍体从四倍体中诞生的配子包括两个染色体组，具有同源染色体，包括本物种生长发育所需的全部遗传物质，具有遗传效果的单倍体为从配子中发育的个体，秋水仙素是处理单倍体幼苗所得的个体，通过对从多倍体(或二倍体)即四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养而得到【答案】a三、了解染色体结构变异的类型和特征四、染色体变异原理的应用多倍体育种单倍体育种原理染色体的数量以染色体群的形式倍增染色体数量是染色体群的形状倍增，再倍增得到纯种一般方法秋水仙碱处理发芽的种子和幼苗(或低温诱导)花药离

8、体培养后得到单倍体，再用秋水仙素处理，形成纯合体优点器官大，营养成分含量提高显着缩短育种年限缺点适合植物，在动物方面难以展开，发育迟缓，结实率低技术复杂，需要与杂交育种合作【感化高考真题】1、(2011海南高考)植物染色体畸变描述准确()a .染色体组的整倍性变化必然导致基因种类的增加b .染色体组的非整倍性变化必然导致新基因的产生c .染色体断片的缺失和重复必然导致基因种类的变化d .染色体断片的重排和重排必然导致基因排列顺序的改变解析a项、染色体组的整倍性变化可引起染色体变异，不导致基因种类增加的b项、染色体组的非整倍性增加是染色体数的增加，不产生新基因的c项、染色体断片的缺失和重复是染色

9、体变异，不一定导致基因种类变化的d项、染色体的【回答】d2、(2011江苏高考)有丝分裂和减数分裂过程中可能发生的变异为()A.DNA复制时发生碱基对的追加、缺失或变化，引起突变型基因b .非同源染色体之间产生自由组合，引起转基因c .非同源染色体间交换部分片段，引起染色体结构变异d .着丝点分裂形成的2条染色体不能向两极移动，染色体数变异【解析】突变型基因发生在减数第一次分裂与有丝分裂之间，a项是正确的。 转基因发生在减数第一次分裂前、后期，b项是错误的。 减数分裂过程、植物细胞球有丝分裂过程、单倍体形成过程都可以引起染色体畸变，c、d准确。【回答】ACD3、(2011江苏高考)洋葱(2n=

10、16 )为二倍体植物。 为了比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞球数占细胞球总数的比例)的影响，一些研究性学习组进行了相关实验，实验过程如下去除洋葱的旧根，在水耕栽培中生根取出。将洋葱组以云同步移入质量分数为0.01%、0.1%的秋水仙溶液中，分别培养24 h、36 h、48 h。 秋水仙素处理停止后，转移到清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。切取根尖，用Carnoy固定液(无水乙醇3份，冰冰乙酸1份搅拌)固定8小时，将根尖在1 mol/L盐酸溶液中浸泡58分钟。取出根尖，放入装有清水的培养皿中立即。用苯酚-品红试剂染色。电影制作镜检查计数、摄影图片摄影。

11、实验结果：用不同方法处理的细胞分裂指数(% )如下表所示。秋水仙碱溶液处理清水培养时间(h )质量百分比(% )时间(h )01224360.012410.7113.6814.1914.46369.9411.9913.5913.62487.9810.0612.2211.970.1247.749.0911.0710.86366.127.879.989.81485.976.687.988.56分析上述实验，回答问题(1)步骤中的“将根尖浸渍在1 mol/L盐酸溶液中”作用如下。(2)步骤为了获得相应的观察视野，镜检时的正确操作方法是(3)从学到的知识推测，酚品红试剂是一种性染料。(4)为了使统一修

12、正数据更加科学，计数时应采取的方法如下。(5)从上述表的结果可以得出以下初步结论：质量分数为秋水仙溶液诱导后的细胞分裂指数高在本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最好方法是。(6)图为某学生在步骤拍摄的显微图中，形成细胞球a的最可能原因。【解析】实验中盐酸的作用是使组织中的细胞球相互分离。 用步骤显微镜观察时，请务必先用低倍镜找到想要观察的视野，然后换成高倍镜仔细观察。 染色体是遗传物质的载体，容易被碱性染料着色，所以酚品红试剂为碱性染料。 为了使整合数据更科学，修正数时应采取的方法是按每个组装片观察多个视野。 由表可知，质量分数为0.01%的秋水仙素溶液在诱导后的细胞分裂指数高的本实验的各

13、种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是0.01%秋水仙素溶液诱导24小时，用清水培养36小时。(1)使组织中的细胞球相互分离(2)首先在低倍镜下观察，缓慢移动安装片，找到理想的视野，更换高倍镜(3)碱(4)对每个组装片观察多个视野(5)0.01% 0.01%秋水仙碱溶液诱导24小时，用清水培养36小时(6)秋水仙碱处理发生在前面的细胞周期纺锤体形成之后4、(2010江苏高考)为了解决二倍体普通牡蛎夏天产卵2导致肉质下降的问题，人们培育了三倍体牡蛎。 用普通牡蛎培育三倍体牡蛎的合理方法a .利用水压抑制受精卵初次卵裂，培育形成新个体b .用放射性射线破坏细胞核的精子刺激卵细胞，培育新个体c .将

14、早期胚胎细胞球的细胞核移植到核卵细胞，培育形成新个体d .用化学制剂阻止受精后的次级卵母细胞释放体，培育形成新的个体【解析】本问题考察了多倍体育种方法的操作，抑制初次卵裂引起的染色体倍增，培育的个体为4倍体，a项错误，用放射性射线破坏细胞核的精子刺激卵细胞，之后形成的新个体为单倍体，b项错误。 c项用移植方法得到的个体为二倍体，c项错误。 极体包含一个染色体组，受精卵包含两个染色体组，包含极体的受精卵包含三个染色体组，发育的个体为三倍体，d项正确。【回答】d5、(2009江苏高考)在细胞分裂过程中出现甲、乙两种变异，甲图中字母表示染色体断片。 以下记载正确的是甲图发生染色体结构变异，生物变异多

15、样性增加乙图中出现的该变异属于染色体变异甲、乙两图的变化只出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异型均可通过显微镜观察检查a .b .c .d .【解析】本主题考察染色体变异。 甲图中发生的是染色体变异，染色体中某些片段的位置颠倒，属于结构变异的乙图中着丝点分裂时，两姐妹染色单体向同一水平移动，子细胞球中的染色体增多一个，也属于染色体变异。 染色体可以用显微镜观察，所以选择c。 在c选项中，乙图只出现有丝分裂，甲图既是减数分裂又是有丝分裂。【答案】c6、(2009上海高考)右图和表示常染色体发生的变异。 和所示的变异型分别为a .重组和换座b .易位与易位c .换座和重组d .重组和重组(解析)从染色体图像可以判断出中2个是同源染色体中2个是非同源染色体，是同源染色体非姐妹染色单体间交换部分染色体断片属于重组，是非同源染色体间交换部分染色体属于易位。【答案】a【试验点模拟演习】一、选择题1 .科研人员将基因型有Bb的植物幼苗用秋水仙素处理，使四倍体的这4倍体产生的配子离体培养成幼苗后，用秋水仙素处理使染色体加倍。 根据以上的资料，我认为正确判断的组合是()最终得到的后代有2种显性性状和3种基因型上述育种方式包括多倍体育种和单倍体育种最终得到的后代均可以培育纯合体第二次秋水仙碱处理后得到的植株A. B.C. D.【解析】某植株幼苗(