第5章 第2节 染色体变异(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第5章　 基因突变及其他变异 第2节　染色体变异 [学习目标] 1.通过比较正常个体与某些变异个体的染色体组成，列举染色体变异的类型；运用结构与功能观，说明染色体变异可能导致生物性状的改变甚至生物体死亡。 2.通过对细胞中染色体形态和数目的观察与统计，概括染色体组的概念。 3.通过对二倍体、多倍体、单倍体的发育起点以及体细胞中染色体组数的分析和比较，阐明二倍体、多倍体、单倍体的概念。 第2节　染色体变异 [对应学生用书第91页] 一、染色体数目的变异 1.染色体变异的概念及种类 （1）概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 （2）种类：染色体 　数目　⁠的变异和染色体 　结构　⁠的变异。 数目　 结构　 第2节　染色体变异 2.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。 一套完整的非同源染色体为基数　 第2节　染色体变异 3.染色体组的概念 （1）概念：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。 （2）组成特点：形态和功能不同的非同源染色体。 4.二倍体 　　体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。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。 每套非同源染色体　 第2节　染色体变异 5.多倍体 （1）概念：体细胞中含有 　三个或三个以上　⁠染色体组的个体。 （2）特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆 　粗壮　⁠，叶片、果实和种子都比较 　大　⁠，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所 　增加　⁠。 三个或三个以上　 粗壮　 大　 增加　 第2节　染色体变异 （3）人工诱导多倍体 a.方法： 　低温　⁠处理或用 　秋水仙素　⁠诱发等。 b.处理对象： 　萌发的种子或幼苗　⁠。 c.秋水仙素作用原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制 　纺锤体　⁠的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目 　加倍　⁠。 低温　 秋水仙素　 萌发的种子或幼苗　 纺锤体　 加倍　 第2节　染色体变异 6.单倍体 （1）概念：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。 （2）实例：蜜蜂的雄蜂，单倍体的农作物。 （3）特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。 （4）应用——单倍体育种 a.方法：花药或花粉 单倍体植株 染色体数目加倍，得到正常纯合子 b.优点： 　明显缩短育种年限　⁠。 配子　 明显缩短育种年限　 第2节　染色体变异 二、实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1.实验原理 　　用低温处理植物的分生组织细胞，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，植物细胞的染色体数目发生变化。 抑制纺锤体　 有丝分裂　 第2节　染色体变异 2.实验流程及结论 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 三、染色体结构的变异 1.类型（将下面序号填入下表图示栏的相应位置） 第2节　染色体变异 类型 结构变化 图示 倒位 染色体中某一片段位置颠倒  　（c）　⁠ 易位 染色体的某一片段移接到另一条 　非同源染色体　⁠上  　（d）　⁠ 缺失 染色体中某一片段缺失  　（a）　⁠ 重复 染色体中增加某一片段  　（b）　⁠ 2.结果 （1）染色体上基因的 　数目或排列顺序　⁠发生改变，而导致性状的变异。 （2）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。 （c）　 非同源染色体　 （d）　 （a）　 （b）　 数目或排列顺序　 不利　 第2节　染色体变异 判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）只有生殖细胞中的染色体数目或结构的变化才属于染色体变异。 （ ） （2）单倍体生物的体细胞中不一定含有一个染色体组。 （ ） × √ （3）部分生物细胞中一个染色体组含有同源染色体。 （ ） × 第2节　染色体变异 （4）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。 （ ） （5）染色体结构变异会导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变。 （ ） （6）非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异。 （ ） × √ √ 第2节　染色体变异 [对应学生用书第93页] 第2节　染色体变异 知识点一　染色体数目的变异 1.请根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格的填写。 染色体组数  　　　 　　　 　　　 　　　 　　　⁠ 每个染色体组内染色体数  　　　 　　　 　　　 　　　 　　　⁠ 属于几倍体生物  　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　 　　　⁠ 第2节　染色体变异 规律：染色体组数＝ 　　　　　　　　　⁠，  一个染色体组中的染色体数＝ 　　　　　　　　　⁠。  提示：（1）3　2　1　4　2　3　3　4　2　2　三倍体或单倍体　二倍体或单倍体　单倍体　二倍体或单倍体　二倍体　形态相同的染色体的条数　不同形态染色体的种类数 第2节　染色体变异 2.请根据下表总结规律（字母代表的基因不在同一条染色体上）。 染色体组数 1 3 2 4 属于几倍 体生物 单倍体 三倍体或 单倍体 二倍体或 单倍体 四倍体或 单倍体 规律：染色体组数＝ 　　　　　　⁠。  提示：控制同一性状的基因的个数 第2节　染色体变异 3.某男性个体（XY）在减数分裂中发生了一次性染色体未分离的状况，用染色体表示产生配子的情况。 提示：①若在减数分裂Ⅰ时XY未分离，减数分裂Ⅱ正常，产生两种配子：22条常染色体＋XY染色体、22条常染色体。 ②若在减数分裂Ⅰ时正常、减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体X和X未分离，产生3种配子；22条常染色体＋XX染色体、22条常染色体、22条常染色体＋Y染色体；当Y和Y未分离时，产生3种配子：22条常染色体＋YY染色体、22条常染色体、22条常染色体＋X染色体。 第2节　染色体变异 1.染色体组的理解和判断 （1）染色体组的理解 第2节　染色体变异 （2）染色体组的判断 点击图片放大 第2节　染色体变异 2.性染色体在减数分裂过程中的异常分离问题 卵原细胞减数分裂异常（精原细胞减数分裂正常） 精原细胞减数分裂异常（卵原细胞减数分裂正常） 不正常卵细胞 不正常子代 不正常精子 不正常子代 减数分裂Ⅰ时异常 XX XXX、XXY XY XXY O XO、YO O XO 减数分裂Ⅱ时异常 XX XXX、XXY XX XXX O XO、YO YY XYY — — O XO 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 2.下列关于二倍体、单倍体和多倍体的说法中，错误的是 （　　） A.水稻（2n＝24）一个染色体组有12条染色体，水稻基因组是测定12条染色体的DNA全部碱基序列 B.普通小麦的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体 C.用秋水仙素处理单倍体幼苗得到的植株，不一定是纯合的二倍体 D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 第2节　染色体变异 解析　水稻是雌雄同株的生物，体细胞含有12对同源染色体，因此水稻基因组是测定12条染色体的DNA全部碱基序列，A正确；普通小麦的花药离体培养后，长成的植株为单倍体，细胞中含三个染色体组，B正确；单倍体幼苗经秋水仙素处理后得到的植株不一定是纯合的二倍体，也可能是多倍体，C正确；人工诱导多倍体的方法有用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，D错误。 答案　D 第2节　染色体变异 知识点二　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 　　请根据教材第89页“探究·实践”“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验，思考并回答下列问题： （1）该实验中显微镜下观察到的植物细胞是死的还是活的？为什么？ 提示：显微镜下观察到的植物细胞是死的。因为植物细胞经过卡诺氏液固定后已经死亡。 第2节　染色体变异 （2）低温能诱导植物细胞染色体数目发生变化的机理是什么？ 提示：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，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，于是植物细胞的染色体数目发生了变化。 （3）低温诱导植物细胞染色体数目的变化时，是不是温度越低效果越好？为什么？ 提示：不是，必须是“适当低温”（4 ℃）。温度过低会对植物细胞造成伤害。 第2节　染色体变异 （4）该实验是使所有的植物细胞中染色体数目都加倍了吗？若不是，细胞中染色体数如何变化？ 提示：不是，只有部分细胞染色体数目加倍，绝大多数植物细胞染色体数目没有加倍。 第2节　染色体变异 各种试剂的用途 （1）卡诺氏液：固定细胞形态。 （2）体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。 （3）解离液（质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精1∶1混合）：使组织中的细胞分离开。 （4）清水：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 （5）甲紫染液：使染色体着色。 第2节　染色体变异 [提醒] （1）选材：应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。 （2）并不是所有细胞中染色体均加倍：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。 （3）细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞。 （4）着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期即分裂，无纺锤丝牵引，着丝粒也分裂。 第2节　染色体变异 3.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目加倍”实验的叙述，正确的是 （　　） A.用卡诺氏液浸泡洋葱根尖以固定细胞形态 B.解离主要是改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞 C.显微镜下可观察到多数细胞染色体数目加倍 D.低温抑制纺锤体形成导致着丝粒无法分裂 第2节　染色体变异 解析　用卡诺氏液浸泡洋葱根尖以固定细胞形态，使用后，需要用体积分数为95%的酒精冲洗2次，A正确；解离的目的是用药液使组织细胞相互分离开来，B错误；由于细胞周期中间期时间较长，因此显微镜下可以看到大多数细胞处在分裂间期，只有极少数细胞染色体数目加倍，C错误；低温抑制纺锤体的形成导致着丝粒分裂后染色体不能被牵引到细胞两极，D错误。 答案　A 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 知识点三　染色体结构的变异 　　如图为染色体联会异常现象的图示，认真观察染色体结构及基因（字母表示基因在染色体上的位置）的排列顺序，并回答下列问题： 第2节　染色体变异 （1）请根据图示判断染色体结构变异的类型：甲 　　　　⁠；乙 　　　　⁠；丙 　　　　⁠；丁 　　　　⁠。  提示：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 　　　⁠。  提示：缺失　重复　易位　倒位　排列顺序 第2节　染色体变异 （3）上述变异类型对生物的性状有什么影响？ 提示：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；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。 第2节　染色体变异 1.染色体结构变异与基因突变的区别 染色体结构变异 基因突变 实质 染色体片段变化导致染色体结构改变 碱基变化导致基因结构改变 对象 染色体片段 碱基 结果 基因数目、排列顺序改变 碱基的替换、增添或缺失，引起基因碱基序列的改变 显微镜 下观察 可见 不可见 第2节　染色体变异 2.染色体易位与染色体互换的区别 染色体易位 染色体互换 图解 第2节　染色体变异 染色体易位 染色体互换 区别 发生在非同源染色体之间 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 属于染色体变异 属于基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 第2节　染色体变异 5.如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是（　　） A.图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期 B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C.图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 D.图中4种变异能够遗传的是①③ 第2节　染色体变异 解析　图①表示染色体互换，因为其发生在同源染色体非姐妹染色单体之间；图②表示染色体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间，A错误。图③表示基因突变中碱基对的缺失，B错误。图④表示染色体结构变异中的缺失或重复，C正确。图中4种变异都是可遗传的变异，D错误。 答案　C 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 ——素养发展　探究应用—— [情境] 　　中国女科学家屠呦呦获2019年“共和国勋章”，她从青蒿（二倍体）中提取的抗疟药——青蒿素挽救了数百万人的生命。 第2节　染色体变异 [探究] （1）四倍体青蒿中青蒿素的含量比二倍体高，请设计一个方案，培育四倍体青蒿，以提高青蒿素的产量。（科学探究） 提示：用低温或秋水仙素处理二倍体青蒿萌发的种子或幼苗，抑制纺锤体形成，从而得到四倍体青蒿。 （2）青蒿素不是蛋白质，在青蒿细胞内合成青蒿素的过程中，基因如何控制青蒿素的合成？（科学思维） 提示：基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制青蒿素的合成。 第2节　染色体变异 第2节　染色体变异 [对应学生用书第96页] 1.下列叙述中，正确的打“√”，错误的打“×”。 （1）体细胞中含有三个染色体组的生物体一定是三倍体。 （ ） （2）蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来的。 （ ） （3）人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。（ ） × √ × 第2节　染色体变异 （4）经低温诱导后，在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。 （ ） （5）染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。 （ ） × × 第2节　染色体变异 2.（梧州高一期末）用秋水仙素对植物的幼苗进行处理，可以获得多倍体植株。秋水仙素作用的原理是（　　） A.抑制纺锤体的形成 B.诱导染色体多次复制 C.抑制着丝粒的分裂 D.干扰减数分裂的进行 解析　由分析可知，秋水仙素能诱导染色体数目加倍，其原理为秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 答案　A 第2节　染色体变异 3.单倍体经一次秋水仙素处理，可得到（　　） ①一定是二倍体　②一定是多倍体　③二倍体或多倍体　④一定是杂合体　⑤含两个染色体组的个体可能是纯合体 A.①④ B.②⑤ C.③⑤ D.③④ 解析　单倍体中不一定只含有一个染色体组，故秋水仙素处理后可得到二倍体或多倍体，可能是纯合体，也可能是杂合体。 答案　C 第2节　染色体变异 4.下列变异中，属于染色体结构变异的是 （　　） A.果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与Ⅲ号染色体上的片段发生交换 B.整个染色体组成倍增加或减少 C.高茎豌豆因缺水缺肥而生长矮小 D.同源染色体的非姐妹染色单体之间互换 第2节　染色体变异 解析　果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与Ⅲ号染色体上的片段发生交换，属于染色体结构变异中的易位，A正确；整个染色体组成倍增加或减少，属于染色体数目变异，B错误；高茎豌豆因缺水缺肥而生长矮小，是由外界环境变化引起的，C错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间互换，属于基因重组，D错误。 答案　A 第2节　染色体变异 5.如图表示一些细胞中所含的染色体，据图完成下列问题： （1）图A所示是含 　　　　⁠个染色体组的体细胞。每个染色体组有 　　　　⁠条染色体。  （2）图C所示细胞为体细胞，则其所在的生物是 　　　　⁠倍体，其中含有 　　　　⁠对同源染色体。  第2节　染色体变异 （3）图D表示一个有性生殖细胞，这是由 　　　　⁠倍体生物经减数分裂产生的，内含 　　　　⁠个染色体组。  （4）图B若表示一个有性生殖细胞，它是由 　　　　⁠倍体生物经减数分裂产生的，由该生殖细胞直接发育成的个体是 　　　　⁠倍体。每个染色体组含 　　　　⁠条染色体。  （5）图A细胞在有丝分裂的后期包括 　　　　⁠个染色体组。  第2节　染色体变异 解析　图A中染色体是两两相同的，故含有两个染色体组，并且每个染色体组中有两条染色体；图B中染色体每三条是相同的，故有三个染色体组，由配子直接发育成的生物个体，都称为单倍体；图C中染色体两两相同，故有两个染色体组，每个染色体组中有三条染色体，共有三对同源染色体；图D中染色体形态、大小各不相同，则只有一个染色体组。 答案　（1）两　两　（2）二　三　（3）二　一　（4）六　单　三　（5）四　 第2节　染色体变异 [对应学生用书第93页] 知识点一　染色体数目的变异 1．(山东潍坊月考)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上DNA的碱基序列不同 解析　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；每个染色体组包括形态和功能不同的非同源染色体，因此一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，B正确；不是所有高等植物都有性别之分，有性别之分的高等植物的性别也不一定由性染色体决定，因此不是每个染色体组中都含有性染色体和常染色体，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，因此每个染色体组中各染色体上DNA的碱基序列不同，D正确。 答案　C 知识点二　实验：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 4．下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”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．体积分数为95%的酒精可以用来配制解离液，也可以用来冲洗卡诺氏液 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 解析　洋葱根尖成熟区细胞不能进行有丝分裂，A错误；制成装片时细胞已经死亡，所以不能通过一个细胞观察染色体的变化情况，B错误；观察洋葱根尖装片时先低倍镜观察，找到物像后换高倍镜观察，在高倍镜下观察时不能转动粗准焦螺旋，D错误。 答案　C 知识点三　染色体结构的变异 6．(重庆月考)如图所示1、2 为一对同源染色体，若在细胞分裂过程中a单体断裂了一段，其断裂片段连接到b单体上；同时b单体也断裂了一段，其断裂片段连接到a单体上，此过程中不可能发生的变异类型是(　　) A．重复　 B．缺失　 C．易位　 D．基因突变 解析　a单体断裂了一段，其断裂片段连接到b单体上， 同时b单体也断裂了一段，其断裂片段连接到a单体上，可能会使染色体发生重复、缺失，也有可能造成基因突变(断裂的片段插入某基因中导致基因突变)，易位发生在非同源染色体间，而1、2为同源染色体，不可能发生易位。 答案　C $$