内容正文:
第2讲 染色体变异
知识体系——定内容
核心素养——定能力
生命
观念
通过染色体变异会影响生物性状的分析,建立结构与功能观,通过对染色体变异基本原理及其在生物学中意义的理解,建立起进化与适应的观点。
科学
思维
通过比较与分类、归纳与演绎,明确三种可遗传变异的类型及其判定。
科学
探究
通过观察实验低温诱导染色体数目变化,培养实验设计与结果分析的能力。
考点1 染色体变异
1.染色体数目的变异
(1)染色体数目变异的类型
①细胞内 个别染色体 的增加或减少。
②细胞内染色体数目以 一套完整的非同源染色体为基数 成倍地增加或成套地减少。
(2)染色体组: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。
(3)单倍体、二倍体和多倍体
项目
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物种 配子 染色体数目的个体
体细胞中含有两个 染色体组 的个体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点
配子
受精卵(通常是)
受精卵(通常是)
植株特点
①植株弱小
②高度不育
正常可育
①茎秆粗壮
②叶片、果实和种子比较大
③营养物质含量都有所增加
染色体组数
≥1
2
≥3
三倍体和四倍体形
成过程
形成原因
自然原因
单性生殖
正常的有性生殖
外界环境条件剧变(如低温)
人工
诱导
花药离体培养
秋水仙素处理 单倍体幼苗
秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗
举例
蜜蜂的雄蜂
几乎全部的动物和过半数的高等植物
香蕉(三倍体);马铃薯(四倍体);八倍体小黑麦
2.染色体结构的变异
(1)类型及实例
(2)结果:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的基因 数目 或 排列顺序 发生改变,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,有的甚至会导致生物体死亡。
1.DNA分子中发生三个碱基的缺失导致染色体结构变异。(×)
2.染色体易位或倒位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响。(×)
3.体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(×)
4.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。(×)
5.单倍体含有的染色体组数都是奇数。(×)
1.(必修2P87“问题探讨”节选)为什么平时吃的香蕉是没有种子的?
答案:因为香蕉栽培品种是三倍体,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此无法形成受精卵,进而不能形成种子。
2.(必修2P89正文)单倍体都是高度不育吗?说明理由。
答案: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,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。
1.“三法”判定染色体组
(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。
(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。
(3)根据染色体数和染色体的形态数推算
染色体组数=染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为2。
2.“两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
3.染色体结构变异与基因突变的判断
4.易位与互换的区别
项目
染色体易位
互换
图解
位置
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体非姐妹染色单体之间
原理
染色体结构变异
基因重组
观察
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
(情景探究)分析染色体的结构变异:
(1)图甲①~④的结果中哪些是由染色体变异引起的?它们分别属于哪类变异?能在光学显微镜下观察到的是哪几个?
(2)图乙、丙均发生了某些片段的交换,其交换对象分别是什么?它们属于哪类变异?
答案:(1)①染色体片段缺失;②染色体片段易位;③基因突变;④染色体片段倒位。①②④均为染色体变异,可在光学显微镜下观察到,③为基因突变,不能在光学显微镜下观察到。
(2)图乙发生了非同源染色体间片段的交换,图丙发生的是同源染色体上的非姐妹染色单体间相应片段的交换;前者属于染色体结构变异中的“易位”,后者属于互换型基因重组。
◆[提升点1] 理解能力
1.(2022·浙江6月选考)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于( )
A.倒位 B.缺失
C.重复 D.易位
解析:B [由题干描述可知,猫叫综合征是因为染色体缺失了部分片段导致,属于染色体结构变异中的缺失,B正确。]
2.某些类型