内容正文:
第20讲 染色体变异
考点一 染色体数目变异
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(以果蝇染色体组成图为例)
(1)从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体。
(2)从形态、大小看,一个染色体组中所含的染色体各不相同。
(3)从功能看,一个染色体组中含有控制本物种全套的遗传信息。
3.二倍体、多倍体及单倍体
(1)二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体。
(2)多倍体
(3)单倍体
4.单倍体育种与多倍体育种
[提醒] ①单倍体育种一般应用于二倍体植物,因为若为四倍体植物,通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。
②用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,属于单倍体育种;若操作对象为正常植株,叫多倍体育种,不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。
③单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理,多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。
5.低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(1)实验原理:低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞。于是,植物细胞染色体数目加倍。
(2)实验步骤
(3)实验现象: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。
【易错辨析】
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。(×)
(2)一般情况下,二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组。(√)
(3)单倍体含有的染色体组数都是奇数。(×)
(4)多倍体植株常常是茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大。(√)
【长句应答】
1.体细胞含四个染色体组的生物不一定为四倍体,请说明其原因。
提示:确认是四倍体还是单倍体,必须先看发育起点。若由配子发育而来,则为单倍体;若由受精卵发育而来,则为四倍体。
2.单倍体植株长的弱小,而且高度不育。单倍体一定不育吗?
提示:不一定,若单倍体体细胞中含有奇数个染色体组一般不可育,有偶数个染色体组一般可育。
染色体组数目的判定
(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。
考向一 染色体组与染色体数目的变异
1.(2020·全国Ⅱ卷)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
解析:选C 二倍体植物体细胞含有两个染色体组,减数分裂形成配子时染色体数目减半,即配子只含一个染色体组,A正确;由染色体组的定义可知,一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体,不含同源染色体,B正确;不是所有生物都有性别之分,有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定,因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分,C错误;一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同,因此染色体DNA的碱基序列不同,D正确。
2.(2022·广州二模)科研人员以红鲫为母本、团头鲂为父本进行远缘杂交,最终培育出新品系鲫鱼(基本流程如图所示,R、M、R′表示染色体组,数字表示染色体总数)。新品系鲫鱼具有较高的孵化率和存活率,在生产实践中有较高的推广价值。下列叙述错误的是( )
A.远缘杂交产生的受精卵有2个染色体组、37对同源染色体
B.细胞分裂时,低温抑制纺锤体的形成导致染色体数目加倍
C.R′染色体组中可能含有来自M染色体组的基因
D.据图中可知,卵细胞在一定条件下可发育为完整的个体
解析:选A 远缘杂交产生的受精卵有红鲫的一个染色体组和团头鲂的一个染色体组,共2个染色体组,但由于红鲫和团头鲂的染色体不能配对形成同源染色体,所以细胞内不含同源染色体,A错误;细胞分裂时,低温抑制纺锤体的形成可导致后期着丝粒断裂后姐妹染色体不能移向两极,从而形成染色体数目加倍的细胞,B正确;R与R′表示的染色体组不同,R′染色体组中可能含有来自M染色体组的基因,C正确;据图中可知,卵细胞在一定条件下可发育为完整的个体,D正确。
考向二 单倍体、二倍体和多倍体的比较
3.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