5.2染色体变异课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

第五章 基因突变及其他变异 第二节 染色体变异 作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同 野生祖先种马铃薯 （多种颜色） 栽培品种马铃薯 （一般都为黄色） 野生祖先种 栽培品种（马铃薯） 野生祖先种香蕉 （有籽） 栽培品种香蕉 （无籽） 野生祖先种 栽培品种（香蕉） 问题探讨 生物种类 体细胞染色体数/条 体细胞非同源染色体/套 配子染色体数/条 马铃薯 野生祖先种 24 2 栽培品种 48 4 香蕉 野生祖先种 22 2 栽培品种 33 3 12 24 11 异常 1. 根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。 2. 为什么平时吃的香蕉是没有种子的？ 提示：因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，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，进而形成种子。 问题探讨 3、减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生袓先有很大差别？ 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 染色体变异概念 染色体数目的变异 a 染色体结构的变异 b 基因突变、基因重组：分子水平的变异，光镜下不可见 染色体变异：细胞水平的变异，光镜下可见 染色体变异类型 与其他变异区别 问题探讨 正常果蝇 （2n=8） 增加一条 减少一条 增加一套 减少一套 非整倍变异 整倍变异 单体：2n-1 三体：2n+1 一、染色体数目的变异 21三体综合征 举例： 唐氏综合征 (21三体综合征)，又称先天愚型，由于多了一条21号染色体而导致的疾病。存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍和多发畸形。 一、染色体数目的变异 （一）个别染色体的增加或减少 小组探讨：21三体综合征形成的原因？ 减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离 减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向细胞的同一极 一、染色体数目的变异 一、染色体数目的变异 细胞中的一套完整的非同源染色体 （1）染色体组概念： （2）染色体组分组方法： 显微摄影 凡是大小形态相同的分开（同源染色体分开） 大小形态不同的分到一组（都是非同源染色体） 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。 X Ⅱ Ⅲ Ⅳ Y Ⅱ Ⅲ Ⅳ X Y Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅱ Ⅲ 雄果蝇染色体组成 一个染色体组 一个染色体组 （二）以一套完整的非同源染色体为基数成倍的增加或或成套的减少 一、染色体数目的变异 一个染色体组中不存在同源染色体 一个染色体组中各个染色体的形态、大小和功能均不相同 一个染色体组中含有该物种的一整套完整遗传信息 一个染色体组中不含等位基因 任务一、通过染色体组模拟，归纳出染色体组的特点。 （3）染色体组的特点 一、染色体数目的变异 任务二、根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格。 项目 染色体组数 每个染色体组内染色体数 3 3 2 3 1 4 4 2 2 2 细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组； 细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。 方法一：根据染色体形态判断 （4）染色体组的判定方法 一、染色体数目的变异 任务三、根据基因型判断染色体组数。 染色体组数： 4 2 3 1 同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。 有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。 方法二：根据基因型判断 （4）染色体组的判定方法 3个；3条 1个；4条 2个；4条 3个；2条 4个；3条 4个；2条 1个；4条 2个；2条 1.判断细胞含几个染色体组？每组有几条染色体？ 小试牛刀 2个染色体组 2个染色体组 4个染色体组 2个染色体组 （三）二倍体 一、染色体数目的变异 由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 配子 亲代 × 2N 2N N N 受精卵 2N 子代 2N 在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。例如：果蝇、玉米、洋葱就是二倍体 （1）概念： （三）二倍体 一、染色体数目的变异 （2）配子染色体组数： 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。 问题1：一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有一个染色体组，会出现错误吗？ （1）形成原因一： 二倍体的减数分裂出现错误，形成含有两个染色体组的配子，这样的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。 减数分裂Ⅰ出现错误 问题2: 三倍体形成只有减数分裂Ⅰ出现错误才会导致吗？ （四）三倍体 一、染色体数目的变异 减数分裂Ⅱ出现错误 问题3: 通过与二倍体生物相比，同学们思考三倍体的生物可育吗？ （1）形成原因二： （四）三倍体 一、染色体数目的变异 （四）三倍体 一、染色体数目的变异 （2）是否可育： 由于原始生殖细胞中有3套非同源染色体，减数分裂时会出现联会紊乱，不能形成可育的配子。所以三倍体的生物一般不可育。 无子西瓜 香蕉 问题4: 若二倍体生物形成两个正常的配子，受精后形成的幼苗受到外界环境的影响，进行有丝分裂时，姐妹染色单体未分离，则子细胞中有几个染色体组？ （五）四倍体 一、染色体数目的变异 如果两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称作四倍体。 减数分裂出现错误 有丝分裂出现错误 问题5: 通过与二倍体生物相比，同学们思考四倍体的生物可育吗？ 一般是可育的 马铃薯（4n=48） 棉花（4n=52） 山药（4n=40） 香葱（4n=32） 问题6: 以此类推，由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体统称为几倍体呢？有哪些优点呢？ （五）四倍体 一、染色体数目的变异 （六）多倍体 一、染色体数目的变异 由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。 优点 缺点 ①茎秆粗壮； ②叶片、果实和种子都比较大； ③糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。 ①结实率低 ②发育迟缓 问题7: 多倍体植物有这么优点，那该如何获得多倍体植株呢？ 马铃薯是四倍体 香蕉是三倍体 普通小麦是六倍体 染色体数加倍 染色体复制 着丝点分裂 细胞无法正常分裂 无纺缍丝牵引 （七）多倍体育种 一、染色体数目的变异 方法 处理对象 原理 应用 用秋水仙素诱发或用低温处理 萌发的种子或幼苗 能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍 含糖量高的甜菜和三倍体无子西瓜的培育 阅读P88，找出人工诱导多倍体的方法、处理对象、原理及应用，完成下表。 二倍体 授粉 二倍体 （父本） 四倍体 （母本） 三倍体 联会紊乱 无子西瓜 秋水仙素 授粉 第一年 第二年 为什么要进行两次传粉？ 第一次： 杂交获得三倍体植株的种子 第二次： 刺激子房发育成果实 为什么用四倍体作母本？ 阅读P91，请尝试说出三倍体西瓜培育的过程 （七）多倍体育种 ①多倍体花粉可育低； ②种子产量高 ③种皮薄，利于播种 第二年 三倍体植株 二倍体植株 假授粉 无子西瓜 联会紊乱 ①三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。 三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗没有吗？ 联会紊乱 ②并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞 （七）多倍体育种 一、染色体数目的变异 无子西瓜的培育 2.与正常植株相比，多倍体植株所不具备的特点是： A.茎杆粗壮 B.营养丰富 C.结实减少 D.提前成熟 3.用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期分别是（ ） A.有丝分裂的间期和前期 B.有丝分裂的间期和后期 C.有丝分裂的前期的前期 D.有丝分裂的间期和间期 小试牛刀 5．二倍体黑麦与六倍体普通小麦杂交产生的 F1 代的体细胞具有（ ） A.两个染色体组 B.三个染色体组 C.四个染色体组 D.八个染色体组 4．秋水仙素在诱导产生多倍体过程中的作用是（ ） A.促进染色体的复制 B.抑制细胞壁的形成 C.干扰纺锤体的形成 D.使染色体配对紊乱 小试牛刀 （八）单倍体 一、染色体数目的变异 由配子直接发育而来，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 （1）成因：由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而来的个体。 蜜蜂 蜂王 工蜂 雄峰 由受精卵发育而来 二倍体 由卵细胞发育而来单倍体 （2）代表生物：蜜蜂中的雄蜂 蜂王 雄蜂 工蜂 32条 16条 32条 （八）单倍体 一、染色体数目的变异 由配子直接发育而来，体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。 单倍体生物的体细胞中一定只含有一个染色体组吗？ 3、特点 植株长得弱小 一般高度不育 含偶数个染色体组：可育 含奇数个染色体组：高度不育 不一定 （九）单倍体育种 一、染色体数目的变异 1.过程： 二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株 秋水仙素处理 二倍体植株（纯合子） 2.原理： 染色体变异 3.优点： （1）明显缩短育种年限 （2）纯合体，自交后代不会发生性状分离 注意：秋水仙素只能处理萌发的幼苗 技术复杂，需与杂交育种配合 4.缺点： 请自主阅读教材P89，请尝试构建出单倍体育种的过程。 花药离体培养 P F1 配子 DDTT DDtt ddTT ddtt 正常植株（纯合） 秋水仙素 单倍体育种 P 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病 DdTt F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt ddTT 杂交育种 矮抗 ⊗ 需要的纯合矮抗品种 连续⊗ 第1年 第2年 第3-6年 高杆抗病 DDTT × 矮杆感病 ddtt 高杆抗病 DdTt DT Dt dT dt 单倍体植株 第1年 第2年 DT Dt dT dt 需要的纯合矮抗品种 现有纯合的高秆抗病的小麦（DDTT）和矮秆不抗病的小麦（ddtt），怎样得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？用遗传图解表示出来。 （九）单倍体育种 6.下列关于单倍体的叙述正确的是（ ） ①单倍体在植株中只含有一个染色体组 ②单倍体细胞中含有一个染色体 ③单倍体是体细胞中只含有本物种配子染色体数的个体 ④单倍体细胞中只含有二个染色体 ⑤未受精的配子直接发育成的个体都是单倍体 A．③⑤　　B．②④⑤　　C．①②③　　　D．①③⑤　　　 小试牛刀 (1)花药离体培养≠单倍体育种： 单倍体育种一般包括：杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选4个过程。 (2)单倍体育种的选择时机： 不能选择特定基因型的花粉，因为花粉不能表现出相关性状， 应在秋水仙素处理后获得的纯合子中选择具有所需性状的个体。 (3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同： ①单倍体育种中秋水仙素处理的是单倍体幼苗，因为单倍体高度不育没有种子，所以通过花药离体培养得到单倍体幼苗。 ②多倍体育种中秋水仙素处理的是正常萌发的种子或幼苗。 染色体变异在育种上的应用 注 意 一、染色体数目的变异 类别 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用 方法 优点 缺点 基因重组 杂交→自交→选优→自交 将不同品种的优良性状集中于同一个体上 不能产生新基因；育种进程缓慢、过程复杂； 基因突变 用物理或化学方法处理生物 提高突变率，可以在较短的时间内获得更多的优良变异类型 有利变异少，需大量处理实验材料（具有不定向性、低频性） 染色体变异 花药离体培养；秋水仙素处理幼苗（非种子）；选择； 明显缩短育种年限；(得到的植株都是纯合子；) 技术性强，需结合杂交育种和人工诱导染色体加倍技术 染色体变异 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量有所增加 发育延迟，结实率降低，一般只适用于植物 单倍体、二倍体、多倍体的比较 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 发育起点 染色体组的数目 性状表现 由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体 由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体 由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体 未受精的配子 受精卵 受精卵 不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半） 2个 3个或3个以上 植株矮小，且高度不育（除雄蜂外） 茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低 正常（作为单倍体、多倍体的参照物） 一、染色体数目的变异 一、染色体数目的变异 单倍体、二倍体和多倍体的判断方法 关于可育、可遗传 2N生物 可育 异源二倍体 不可育 两个染色体组来自不同物种 异源二倍体幼苗 如何处理可育？ 秋水仙素处理 4N 3N、5N 高度不育、结实率低 同源多倍体 两个染色体组同源，即来自同一物种 异源多倍体 马铃薯（4N） 可育 小麦（6N） 可育 多倍体植物 同源二倍体 （如：骡子） 原因：联会紊乱 拓展 1.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。 练习：判断下列描述的正误，并说出理由 2.含有三个染色体组的个体一定是三倍体。 3.一个精子或者一个卵细胞就是单倍体 4、四倍体物种形成的单倍体，其体细胞含有两个染色体组，可称为二倍体。 5、单倍体可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。 √ × 7. 右图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是（ ） A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y B．X 染色体上的基因均与性别决定有关 C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组 D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X（或 Y）四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息 小试牛刀 8. 一对夫妇生了个基因型为 XBXbY 的孩子，已知父亲正常，母亲为色盲基因携带者。下列分析中正确的是（ ） A.问题可能来自父亲，在减数第一次分裂过程中出现了问题 B.问题可能来自父亲，在减数第二次分裂过程中出现了问题 C.问题一定来自母亲，在减数第一次分裂过程中出现了问题 D.问题一定来自母亲，在减数第二次分裂过程中出现了问题 小试牛刀 9.下列有关多倍体的叙述，正确的是(　　) A.体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体就是多倍体 B.人工诱导多倍体的方法很多，目前最常用最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞 C.人工诱导多倍体最常用的是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍 小试牛刀 A.西瓜细胞一个染色体组含有11条同源染色体 B.①②③表示杂交过程，杂交过程发生基因重组 C.四倍体(♀)提供的生殖细胞含有两个染色体组 D.三倍体(♀)因不能进行减数分裂而不能结出种子 10.二倍体西瓜的染色体组成是2n＝22，如图是培育三倍体无子西瓜的流程图。下列分析正确的是（ ） 小试牛刀 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 用低温处理植物的_________细胞，能够抑制_______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_________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。 分生组织 纺锤体 分裂成两个子细胞 1 实验原理 培养不定根 低温诱导 1.将洋葱在冰箱冷藏室内放置一周。取出后,放在装满清水的容器上方,让洋葱的底部接触水面,于室温(约25°C )进行培养。 2.待蒜长出约1 cm长的不定根时，将整个装置放入冰箱冷藏室内，诱导培养48~72 h。 3.剪取诱导处理的根尖0.5~1 cm,放人卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。 4.解离→漂洗→染色→制片 5. 先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂象。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。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。 （一） 诱导培养 （二） 固定细胞形态 （三） 制作装片 （四）观察 2 实验步骤 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 3 实验结果 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者。 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 探讨点　实验注意事项 1.本实验是否温度越低效果越显著？为什么？ 提示　不是；必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。 2.观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？为什么？ 提示　不是；只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为 二倍体分裂状况。 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1.实验中几种试剂的使用方法和作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 冲洗卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 与质量分数为15%的盐酸等体积混合（解离液），浸泡经固定处理的根尖 解离根尖细胞 清水 漂洗解离后的根尖约10 min 洗去解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色体着色 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 2.低温诱导染色体数目加倍实验中的理解误区 (1)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死亡。 (2)选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞可能不会出现染色体加倍的情况。 (3)抑制纺锤体形成≠着丝粒不分裂。低温条件下不能形成纺锤体，但着丝粒正常分裂，结果是染色体无法移向细胞两极。 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 3.两次漂洗的比较 项目 第一次漂洗 第二次漂洗 时间不同 在固定之后解离之前 在解离之后染色之前 试剂不同 用95%酒精漂洗 用清水漂洗 目的不同 洗去多余的卡诺氏液 洗去多余的解离液 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 问题1: 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？ 不同点 低温条件容易创造和控制，成本低、对人体无害、易于操作。 相同点 秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，都与抑制纺锤体的形成有关，着丝粒分裂后，没有纺锤体的牵引作用，因而不能将染色体拉向细胞的两极，导致洗吧中的染色体数目加倍。 二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1、下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验不正确的是( ) A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成 B.洋葱根尖长出约1cm时，剪下，置于4℃冰箱中，诱导36h C.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态. D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤 小试牛刀 2、下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是 A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化 B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时，通过一个细胞可以看到染色体的变化情况 C.利用低温和秋水仙素处理材料均可抑制纺锤体的形成 D.观察洋葱根尖细胞装片时要先在低倍镜下找到所要观察的细胞并移到视野的中央，调节视野的亮度，再转动粗准焦螺旋直至物像清晰 小试牛刀 3、将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。待洋葱长出约 1 cm左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃的环境下继续培养48 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。下列与此相关的叙述，正确的是 A.卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来 B.本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片 C.本实验可以观察到一个细胞完整的染色体数目16→32加倍的过程 D.与秋水仙素作用的原理相同，低温是通过抑制着丝粒的分裂而使细胞染色体数目 加倍 小试牛刀 三、染色体结构的变异 猫叫综合症 -5号染色体缺失 三、染色体结构的变异 染色体结构变异 缺失 重复 易位 倒位 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，导致性状的变异； 大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡 数目 排列顺序 在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型。 染色体的某一片段缺失引起变异 正常翅 缺刻翅 a b c d e f 实例：果蝇缺刻翅的形成 人类猫叫综合征 1.缺失 人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，患儿哭声轻，音调高，生长发育迟缓，智力严重障碍 三、染色体结构的变异 结果： 基因数目减少 问题1: 染色体结构变异中的缺失现象与基因突变中的碱基对的缺失现象很相似，他们对生物的影响一样吗？ 项目 染色体片段缺失 碱基对缺失 图解 区别 原理 观察 染色体结构变异 基因突变 在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 三、染色体结构的变异 染色体中增加某一片段引起的变异 正常眼 棒状眼 a b c d e f b 实例：果蝇棒状眼的形成 2.重复 三、染色体结构的变异 结果： 基因数目增加 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 正常眼 花斑眼 a b c d e f g h i j k 实例：果蝇花斑眼的形成 人慢性粒细胞白血病 3.易位 三、染色体结构的变异 1．慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 （ ） A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数目变异 问题2: 染色体结构变异中的易位现象与基因重组中的交叉互换很相似，他们一样吗？ 小试牛刀 比较染色体易位与染色体互换 图解 区别 位置 原理 观察 发生于非同源染色之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 染色体结构变异 基因重组 可在光学显微镜下观察到 在光学显微镜下观察不到 染色体易位 染色体互换 三、染色体结构的变异 染色体的某一片段位置颠倒引起的变异 正常翅 卷翅 c d e f a b a f b c d e b c d e 实例：果蝇卷翅的形成 女性9号染色体倒位后造成习惯性流产 a b c d e f a b c d e f b c d e a f 位置颠倒 4.倒位 三、染色体结构的变异 染色体片段位置颠倒，使染色体上的基因排列顺序发生改变，影响了某些基因的表达，从而引起性状改变。 结果： 注意：倒位发生在一条染色体中 三、染色体结构的变异 探讨点　辨析染色体结构变异的类型 1.下图为显微镜观察的变异杂合子染色体联会异常现象，通过图示 辨析染色体结构变异的类型。 缺失 重复 易位 倒位 2.上述变异类型中，_____和_____改变了染色体上基因的数量，_____ 和_____改变了基因在染色体上的_________。 缺失 重复 易位 倒位 排列顺序 染色体结构变异与基因突变的比较 项目 基因突变 染色体结构变异 变化 实质 基因发生碱基的替换、缺失、增添 染色体上的基因片段缺失、重复、倒位及易位 对象 碱基 基因 结果 碱基的排列顺序改变 基因数目或排列顺序改变 镜检 不可见 可见 三、染色体结构的变异 ①非同源染色体之间相互交换片段； ②非同源染色体之间自由组合； ③同源染色体之间通过互换交换片段； ④染色体中DNA的碱基对增加或缺失发生改变； ⑤染色体缺失或增加片段； 染色体变异 基因重组 基因重组 基因突变 染色体变异 2.辨析下列变异属哪种变异 小试牛刀 缺失 重复 易位 倒位 染色体上基因数目、排列顺序发生改变 结果：性状变异（改变） 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。 三、染色体的结构变异的结果和影响 类别 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范围 类型 发生时期 结果 光学显微 镜观察 意义 育种中的应用 所有生物（包括病毒） 自然状态下，发生在真核生物的有性生殖过程中 真核生物 诱发突变、自发突变或（显性突变、隐性突变） 交叉互换型、自由组合型（基因工程、转化实验） 染色体结构变异、染色体数目变异 任何时期，主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期、减数第一次分裂后期 任何时期，主要发生在细胞分裂时 引起基因碱基序列的改变（产生了新基因） 产生了新基因型和性状组成、不能产生新的基因和性状 使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，不产生新的基因 不能观察到，属于分子水平 不能观察到，属于分子水平 能观察到， 属于细胞水平 新基因产生的途径； 生物变异的根本来源； 为生物的进化提供了丰富的原材料； 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种 生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义 3.(2022·陕西汉中高一期末)如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中③中的基因片段2由基因片段1变异而来。下列有关说法正确的是 A.图①表示互换，②表示易位 B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C.图中4种变异能够遗传的是①③ D.图中4种变异均能在光学显微镜下观察到 √ 小试牛刀 4.下列关于染色体变异的叙述，正确的是 A.除病毒外，所有生物都能发生染色体变异 B.非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异 C.脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异 D.用光学显微镜能直接观察到染色体数目变异而不能观察到染色体结构 变异 √ 小试牛刀 5.基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是( ) A.都能产生可遗传的变异 B.都能产生新的基因 C.产生的变异对生物均不利 D.在显微镜下都可看到变异状况 小试牛刀 6．下图显示了染色体及其部分基因，对①和②过程最恰当的表述分别是(　　) A.交换、缺失 B.倒位、缺失 C.倒位、易位 D.交换、易位 小试牛刀 7.下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ） A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断 C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了180°。 小试牛刀 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $$