2025届高中生物一轮复习导学案：染色体变异与育种

染色体变异与育种导学案 复习目标：举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的 改变甚至死亡。 一、染色体变异 1.染色体数目变异 (1)染色体数目变异的类型 细胞内染色体的增加或减少，如三体、单体 细胞内染色体数目以一套完整的 为基数成倍地增加或成套地减少，如多倍体、单 倍体 提醒：生物体内有丝分裂和减数分裂过程中染色体移动异常都可导致 染色体数目变异。 (2)染色体组（根据果蝇染色体组成图归纳》 X Y 雄果蝇的 雄果蝇的两个 染色体组成 染色体组 ①组成特点 形态上：细胞中的 在形态上各不相同。 功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的 ,在功能上各 不相同。 ②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。 形态、大小相 形态、大小相 每种形态大小 同的染色体有 同的染色体有 的染色体各1 4条应含个 2条，应含 条，应含个 染色体组 个染色体组 染色体组 方法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。 每种基因仅 每种基因出 每种基因出 出现1次， 现次，应 现了次 应含个染 含个染色 应含个染 色体组 体组 色体组 ABC 知 丙 (3)二倍体、多倍体及单倍体 ①二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有 染色体组的个 体。 概念由受精卵发育而来，体细胞中含有 染色体组的个体 特点 粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖 多倍体 类和蛋白质等营养物质的含量都有所 方速用 诱发或 处理等 人工 处理 的种子或 诱导 对象 能够抑制 的形成，导致染色体 原理 不能移向细胞的两极，从而引起细胞 内染色体数目 3 概念体细胞中的染色体数目与本物种染色 单 体数目相同的个体 特点植株长得弱小且 提醒：单倍体强调由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，某些同 源多倍体的单倍体是可育的。 2.染色体结构变异类型 (1)类型及实例 最微观察的 类型 图解 联会异常 举例 最失环 猎叫综合 缺尖 。绿色段 cToD ◆征、果蝇 →缺关片段 的缺刻翅 可hGD ibiad c 重复 ◆◆ 果蝇的棒 重环 状眼 →墙加h片段 B 时途华色 果蝇花斑 新命8 ◆眼的形成 韶雷iHf片段与（片段互换 果蝇卷翅 的形成 c市D→南片敦位置版倒 提醒：染色体间的易位可分为单向易位和相互易位（平衡易位）。前者 指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条 染色体间相互交换了片段，较为常见。 12345 123 9876 123 单向 123 9876 678945易位 6789 12345 543 389 12389 相互 67 45 54 易位 67 6 (2)结果 染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因 或 发生改变，导致 的变异。 二、生物变异在育种中的应用 1.单倍体育种 花药 植物 岛体培养 (1)原理： 单倍体幼苗 培养 (2)优点： 人工诱导 ，所得个体一般为 (用 处理) 纯合子 染色体数目 (3)缺点：技术复杂，一 加倍得到正 般应用于二倍体植物 常纯合子 提醒：①单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程。 ②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.多倍体育种 (方法一用 或低温处理 处理材料 原理 (实例 三倍体无子西瓜的培有 二倍体 西瓜 秋水四倍体获三倍体三倍体西获无子 仙素()得种子一 幼苗 瓜植株()得西瓜 二倍休西瓜 植株(d)传粉 3.实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理 低温处理植物的分生组织细胞→抑制 形成一 不 能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。 (2)方法步骤 培养 将洋葱（或蒜）在冰箱冷藏室内 不定根 放置一周→洋葱置于装满清水 诱导 的容器上方→洋葱 接触水面 培养 低温 等洋葱长出约1cm的不定根一 诱导 →诱导培养48~72h 步 剪取诱导处理的根尖0.5~1cm→ 固定细 浸泡0.5~1h,用体积分数为 胞形态 冲洗2次 制作装片 解离一 一染色一 观察比较 先倍镜→再倍镜 (3)实验结论 适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。 (4)实验中试剂的使用方法及其作用 试剂 使用方法 [作用 卡诺氏液 将诱导处理的根尖放入 卡诺氏液中浸泡0.5-1h 一固定细胞形态 冲洗用卡诺氏液处理的 体积分数 根尖 洗去卡诺氏液 为95%的 酒階 与质量分数为15%的盐 酸等体积混合，浸泡经 一解离根尖细胞 固定的根尖 浸泡解离后的根尖约 清水 漂洗根尖，洗 10 min 去药液 把漂洗干净的根尖放进 中紫溶液 盛有中紫溶液的玻璃皿一使染色体若色 中染色3-5min (⑤)实验成功关键点 观察 显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细 胞：植物细胞经卡诺氏液固定后已死亡 选择材料不能随意：低温处理的是“ 选材 而不是“任何细胞”。因为染 色体数目发生变化是在细胞分裂时，处理 其他细胞不会出现染色体数日加倍的情况 低温处理的目的只是抑制 ,使 低温 染色体不能被拉向两极。如果低温持续时 处理 间过长，会影响细胞的各项功能，甚至导 致细胞死亡 提醒：着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果：着丝粒分裂不需要纺锤丝牵 引，纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。 三、练习巩固 1.某生物兴趣小组将品系甲(DD)与品系乙(dd)杂交，F1中出现了一株 矮茎豌豆，原因经过初步探究，还需进一步判断发生了基因突变还是 染色体变异，可采取的具体判定措施是 2.若三体为XXY的雄性果蝇，三条性染色体任意两条联会概率相等， 则XXY个体产生的配子及比例为多少？ 3.基因型如图所示的个体是纯合子还是杂合子？产生的配子的种类及 比例是AA:Aa:aa=1:4:1吗？ 答案： 一、1.(1)个别非同源染色体(2)①一套非同源染色体 一套染色 体②42112233 (3)①两个 ②三个或三个以上 茎秆增加 秋水仙素低温 萌发幼苗纺锤体加倍 ③配子 高度不育 2.(1)易位倒位 (2)数目排列顺序性状 二、1.秋水仙素染色体（数目）变异明显缩短育种年限 2.秋水仙素萌发的种子或幼苗染色体（数目）变异 3.(1)纺锤体染色体加倍后(2)底部将整个装置放入冰箱冷藏室 内卡诺氏液95%的酒精漂洗制片低高(5)分生组织细胞 纺锤体形成 三、1.分别制作F1中高茎和矮茎的分生区细胞临时装片，在显微镜下 观察判断染色体的形态和数目 2.X:Y:XY:XX=2:1:2:1。 3.图中基因型为AAaa的个体是杂合子。若联会时仅考虑二价体（同源 染色体两两配对)的形成，产生的配子种类和比例为AA:Aa:aa=1: 4:1。但事实上，同源四倍体的联会是非常复杂多样的，大多数情况 下常形成育性很低的配子，故多倍体难以形成正常的种子，常导致结 实率较低。