5.2染色体变异课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第5章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 问题探讨 野生祖先种VS栽培品种 野生祖先种香蕉 （有籽） 栽培品种香蕉 （无籽） 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） 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 精子的形成过程(减数分裂） 间期 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 变形 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 配子 问题探讨 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，如马铃薯和香蕉（见下表）。 讨论： 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？ 3.分析表中数据，你还能提出什么问 题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？ 12 24 11 异常 本节核心内容 3.二倍体 4.多倍体 2.染色体组 1.染色体变异 5.单倍体 8.染色体结果改变 7.实验：低温诱导染色体数目变化 6.多倍体 单倍体育种 一、染色体变异的概念及类型 染色体结构变异 染色体数目变异 个别染色体的增加或减少 染色体成套地增加或减少 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。 正常果蝇 （2n=8） 1.概 念 2.类 型 结构缺失 何为一套？ 增多 减少 减少 增多 一、染色体变异的概念及类型 3.染色体组 雌果蝇 细胞中的一组 ，在 上各不相同，但又相互协调， 共同控制生物的 的一组染色体。（每套非同源染色体称为一个染色体组） 非同源染色体 形态和功能 生长、发育、遗传和变异 果蝇体细胞中有几个染色体组？ 2个染色体组 一、染色体变异的概念及类型 核心归纳：染色体组的特点 本质上 一组非同源染色体 形态上 各不相同 功能上 各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异 一、染色体变异的概念及类型 例2：人类的染色体组： 22对+XY 一、染色体变异的概念及类型 一个染色体组（22条+X） 一个染色体组（22条+Y） 一、染色体变异的概念及类型 4.染色体组数的判断 （1）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 一、染色体变异的概念及类型 4.染色体组数的判断 （2）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 一、染色体变异的概念及类型 YyRr AABBDD Aaa AABbD 二个染色体组 二个染色体组 三个染色体组 一个染色体组 ABCD 两个染色体组 Y y R r A A B B D D A a a A B C D A A B b D 一、染色体变异的概念及类型 5.二倍体 由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体。 一般情况下，二倍体通过减数分裂形成的配子只有1个染色体组。 精子 卵细胞 受精卵 几乎全部动物和大多数高等植物体细胞中含有2个染色体组。如：人(2N=46)、果蝇(2N=8)玉米(2N=20) 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 精子的形成过程(减数分裂）过程 染色体数目变化的2个时期 间期 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 变形 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 配子 一、染色体变异的概念及类型 5.二倍体 含有2个染色体组的异常配子 减Ⅰ后期出现错误 同源染色体不分离 减Ⅱ后期出现错误 含有2个染色体组的异常配子 着丝粒分裂后，姐妹染色单体未分离 一、染色体变异的概念及类型 6.多倍体 异常配子 （2个染色体组） 异常配子与正常的配子结合后，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组？ ＋ 异常配子与含有一个染色体组的正常配子结合发育成的个体的体细胞中含有三个染色体组，称作三倍体。 正常配子 （1个染色体组） 三倍体 （3个染色体组） 一、染色体变异的概念及类型 6.多倍体 异常配子 （2个染色体组） 异常配子与正常的配子结合后，发育成的个体的体细胞中有几个染色体组？ 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。 异常配子 （2个染色体组） 四倍体 （4个染色体组） + = ? 一、染色体变异的概念及类型 6.多倍体 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。 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，但发育迟缓，结实率低。 例：四倍体葡萄的果实比二倍体的大得多；四倍体番茄的维生素C含量比二倍体的几乎增加了一倍。 普通小麦 六倍体 菊花 六倍体 葡萄 三/四倍体 四倍体番茄 特点 像蜜蜂的雄蜂这样，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叫做单倍体。 在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以以染色体组的形式成倍的增加，还可以成套的减少。 与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，一般高度不育。 一、染色体变异的概念及类型 7.单倍体 特点 工蜂(2n=32) (♀性腺未发育) 蜂王(2n=32) (♀性腺发育成熟) 受精卵 (2n=32) 卵细胞（n=16） 雄蜂(n=16) 精子 (n=16) 不受精直接发育 减数 分裂 假减数 分裂 工蜂(2n=32) (只吃3天蜂王浆) 蜂王(2n=32) (一直吃蜂王浆) 知识拓展：蜜蜂的发育 单倍体育种 减数 分裂 育种工作者常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株染色体数目。 P DDTT×ddtt DT dT Dt dt DT DDTT dT Dt dt ddTT DDtt ddtt 花药离体培养获得单倍体 秋水仙素处理单倍体幼苗 F1 DdTt 用高秆抗病(DDTT)和矮秆不抗病(ddtt)小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程， 见下图： 原理 过程 一、染色体变异的概念及类型 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 ⊗ 连续⊗ 第1年 第2年 第3-6年 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 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 9.单倍体育种的优点 需要的纯合矮抗品种 需要的纯合矮抗品种 优点：单倍体育种能明显缩短育种年限，子代均为纯合子。 一、染色体变异的概念及类型 1. 玉米是二倍体，体细胞中含有20条染色体。由离体的玉米花粉直接发育成的 个体体细胞中含有多少条染色体？该个体是单倍体还是二倍体？ 含有10条染色体；该个体是单倍体。 2.普通小麦是六倍体，体细胞中有几个染色体组？其配子中有几个染色体组？ 体细胞中有6个染色体组；其配子中有3个染色体组。 3. 由普通小麦的配子发育而成的个体，体细胞中有几个染色体组？ 由普通小麦的配子发育而成的个体，体细胞中有3个染色体组； 该个体是几倍体？ 该个体是单倍体。 深度理解单倍体的概念 4. 如何判别单倍体和多倍体？ 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，都称为单倍体；除上述情况外，体细胞中有几个染色体组，该生物就称为几倍体。 5. 请大家根据上述分析，判断下列相关表述是否正确。 （1）由配子发育而来的个体，一定是单倍体。（ ） （2）体细胞中含一个染色体组的生物，一定是单倍体。（ ） （3）单倍体的体细胞中一定只含有一个染色体组。（ ） √ × √ 深度理解单倍体的概念 ①单倍体植株一定不育吗？ 不一定；如雄蜂，可以通过假减数分裂形成正常的精子，则是可育的； 如某些藻类植物、苔藓植物、蕨类植物的单倍体，可以通过无性生殖繁衍后代； 如体细胞中染色体组数为偶数的单倍体，减数分裂中可以正常联会，也可以产生正常的配子，也是可育的； ②一般情况下，单倍体植株高度不育，原因是什么？ ③体细胞中染色体组数为偶数的一定可育吗？ 大多数单倍体体细胞中染色体组数为奇数，减数分裂时联会紊乱，无法形成正常的配子，因此一般表现出高度不育； 不一定； 由上面两题可知，除无性生殖的生物外，判断一个真核生物可育与否的关键是能否形成正常的配子，而形成正常配子的关键是同源染色体能够正常联会； 如大多数异源二倍体，染色体无法联会，也会造成不育，例如骡子； 思考·讨论 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） [辨正误] (1)体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。( ) 提示：也可能是单倍体，如四倍体产生的配子发育成的个体。 (2)二倍体水稻和四倍体水稻杂交，可获得三倍体，稻穗和籽粒变小。( ) 提示：三倍体高度不育，不能产生种子。 (3)单倍体的体细胞中一定只含一个染色体组，不存在同源染色体。( ) 提示：由四倍体的配子发育成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。 (4)二倍体的体细胞中一定都含有两个染色体组。( ) 提示：在有丝分裂后期，二倍体的体细胞中含有四个染色体组。 (5)三倍体不育的原因是减数分裂时联会紊乱。( ) × × × × √ 【 学以致用 】 C 1.(2024·江苏徐州一中质检)在正常情况下，只含有一个染色体组的细胞是(　　) A.果蝇的受精卵 B.人的体细胞 C.二倍体玉米的花粉粒细胞 D.四倍体西瓜的卵细胞 解析：果蝇为二倍体，其受精卵中含有两个染色体组，A错误； 人属于二倍体，体细胞中含有两个染色体组，B错误； 二倍体玉米的花粉粒细胞是经过减数分裂形成的，含有一个染色体组，C正确； 四倍体西瓜的卵细胞是经过减数分裂形成的，含有的染色体组数目是体细胞中的一半，即含有两个染色体组，D错误。 B 2.下列有关单倍体、二倍体和多倍体的叙述。正确的是(　　) A.单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，体细胞中含有一个染色体组的个体就是单倍体 B.由受精卵发育成的体细胞中有两个染色体组的个体一定是二倍体 C.体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体一定是多倍体 D.用秋水仙素处理单倍体幼苗后得到的一定是二倍体 3.(2024·河南周口一高高一下月考)如图所示为四个基因型不同的生物的细胞。请据图回答下列问题： (1)图甲所示是含有________个染色体组的体细胞，每个染色体组有________条染色体。 (2)若图乙表示一个成熟的生殖细胞，则它是由________倍体生物经过减数分裂产生的，由该生殖细胞发育而成的个体是________倍体，每个染色体组有________条染色体。 两 4 六 单 3 (3)若图乙表示一个由受精卵增殖分化而来的细胞，则图乙代表的个体是由____________倍体生物杂交产生的。 (4)图丙细胞发育成的生物是________倍体，含有________个染色体组。 (5)若图丁细胞表示一个成熟的生殖细胞，则该生物的体细胞含有________个染色体组。 四倍体和二 单 1 8 二、人工诱导多倍体及其应用 阅读教材，了解人工诱导多倍体的方法，并思考下列问题 人工诱导多倍体的方法有哪些？ 方法 处理对象 原理 实例 实验步骤 用秋水仙素诱导、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 见下一页 二、人工诱导多倍体及其应用 体细胞 有丝分裂 染色体数加倍的体细胞 染色体加倍的组织或个体 环境条件剧变或生物内部因素干扰，纺锤体不能形成 正常分裂分化发育 注：着丝粒断裂是自发的，而细胞的分裂受纺锤体的牵引。低温或秋水仙素影响的是细胞分裂，从而导致染色体数目加倍。 原理 抑制正在分裂的细胞的纺锤体的形成。 二、人工诱导多倍体及其应用 性原细胞减数分裂 染色体数加倍的配子 多倍体 后代 环境条件剧变或生物内部因素干扰，纺锤体不能形成 受精发育分裂分化 二、人工诱导多倍体及其应用 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 1 实验原理 (1)低温处理: 低温处理植物的____________, 能够抑制________的形成,导致染色体不能 移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目______。 (2)染色体染色: 染色体容易被__________染成深色,用质量浓度为0.01 g/mL的______(旧称龙胆紫)溶液染色。 分生组织细胞 纺锤体 加倍 碱性染料 甲紫 二、人工诱导多倍体及其应用 培养 诱导 将1cm长的不定根→冰箱(4℃)→ 培养48—72h→室温再培养12h以上 固定细胞形态 剪取0.5-1cm根尖→_____________浸泡0.5~1h→ 用体积分数为_______________冲洗2次。 卡诺氏液 95%的酒精 制作装片 解离→______→_______→制片 漂洗 染色 观察比较 先低倍镜 再高倍镜 视野中大多数是正常的二倍体细胞，少部分是染色体数目加倍的细胞。 2 实验步骤 二、人工诱导多倍体及其应用 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 3.实验结果 二、人工诱导多倍体及其应用 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，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 实验归纳 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。 (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。 实验归纳 (3)低温处理的理解误区：误认为低温处理时间越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡。 (4)着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝粒不分裂”。着丝粒是自动分裂，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。 二、人工诱导多倍体及其应用 联会紊乱 第一年 杂交 三倍体 （母本） （父本） 无子西瓜 三倍体 （母本） 二倍体（父本） 授粉 第二年 阅读课本，请尝试说出三倍体西瓜培育的过程。 人工诱导多倍体应用:多倍体育种 （举例：无子西瓜） 二、人工诱导多倍体及其应用 第一年 二倍体AA结红瓜 秋水仙素处理 四倍体AAAA（母本） 二倍体(父本) aa结黄瓜 传粉 第二年 三倍体西瓜子 三倍体 种植 AAa 花粉不能正常形成 二倍体 三倍体西瓜 无胚和胚乳，但有种皮 无子西瓜 二、人工诱导多倍体及其应用 1.为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？ 芽尖正在进行有丝分裂，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两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 2.四倍体西瓜植株作母本产生的雌配子中含有几个染色体组？获得的四倍体西瓜为何要与二倍体杂交？ 雌配子中含有两个染色体组。杂交可获得三倍体植株。 二、人工诱导多倍体及其应用 3.三倍体无子西瓜的果实中没有种子的原因是什么？ 减数 分裂 受精 作用 减数 分裂 四倍体 复制 三倍体 四倍体 二倍体 配子（二倍体） 秋水仙素处理 配子（单倍体） 进行减数分裂时出现联会紊乱，不能形成可育的配子。 二、人工诱导多倍体及其应用 4.在无子西瓜培育的过程中用二倍体给三倍体传粉的目的是什么？ 5.有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。 促进子房发育成果实。 三倍体在进行减数分裂时有可能形成了正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。 6.无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？ 进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。 × [辨正误] (1)单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。( ) 提示：单倍体高度不育，不能产生种子。 (2)秋水仙素可抑制纺锤体的形成，导致有丝分裂后期着丝粒不能正常分裂，所以细胞不能分裂从而使细胞染色体数目加倍。( ) 提示：秋水仙素可抑制纺锤体的形成，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，但着丝粒能正常分裂。 × (3)二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体为纯合子。( ) 提示：二倍体西瓜幼苗的基因型为Aa，则用秋水仙素处理后形成的四倍体基因型为AAaa，属于杂合子。 × 【 学以致用 】 C 4.(2024·北京海淀一模)栽培品种香蕉染色体组成为AAA(字母代表染色体组)，易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB，含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选，获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述，错误的是(　　) A.栽培品种一般高度不育 B.新品种体细胞中含有三个染色体组 C.新品种体细胞中无同源染色体 D.栽培品种减数分裂时染色体联会紊乱 B 5.(2024·四川石室中学模拟)已知西瓜体细胞的染色体数为2n＝22，下图表示无子西瓜的培育过程，下列叙述错误的是(　　) A.①秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗 使染色体数目加倍 B.二倍体甲和二倍体乙都与母本进 行了有性生殖 C.四倍体植株所结西瓜的种子胚细胞含有3个染色体组 D.③过程得到的无子西瓜体细胞中有33条染色体 C 1.(2024·山东济南期中)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 【 随堂检测 】 C ●(2024·河南青桐鸣大联考)下列有关单倍体的叙述中，错误的有(　　) ①未经受精的卵细胞发育成的植物一定是单倍体　②体细胞中含有两个染色体组的生物体一定不是单倍体　③生物的精子和卵细胞中一定都有一个染色体组　④体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体　⑤基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体 A.2个　　 B.3个　　 C.4个　　 D.5个 D 2.(2024·安徽淮北师大附中期中改编)如图表示四个不同种生物体细胞的染色体或基因组成，相关叙述错误的是(　　) A.图甲～丁都可能是来自单倍体的细胞 B.图甲所示基因型既可对应图丙，也可 对应图乙 C.图乙的“三体”现象是由亲本减数分裂异常引起的 D.图中可来自三倍体的是甲、乙、丙 B 3.(2024·西安高新一中高一下期中)下列有关单倍体和多倍体的叙述，错误的是(　　) A.体细胞中具有偶数染色体组的多倍体植物也可能是可育的 B.人工诱导多倍体的方法很多，目前最常用且最有效的方法是用低温处理植物分生组织细胞 C.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更高 D.单倍体育种诱导染色体数目加倍需用秋水仙素处理幼苗 B 4.(2024·广东深圳七中期末)某植株的基因型为AaBb，其中A和b基因控制的性状对提高产量是有利的。利用其花粉进行单倍体育种，过程如图所示，下列相关分析错误的是(　　) A.图示育种方法的原理是染色体数目变异 B.过程②可用适当的低温处理，低温作用时期为有丝分裂前的间期 C.若未对植株A进行筛选，则植株B中符合要求的类型约占1/4 D.单倍体育种的优点是缩短育种年限，且获得的植株是纯合子 B ●(2024·江苏苏州高一调研)人们平时食用的西瓜是二倍体，籽粒多，影响口感。瓜农通过多倍体育种获得三倍体无子西瓜，下列关于无子西瓜培育的说法，错误的是(　　) A.用二倍体的花粉为四倍体的植株传粉可获得三倍体的种子 B.用二倍体的花粉为三倍体的植株传粉可获得三倍体的种子 C.秋水仙素与低温使染色体数目加倍的原理相同 D.三倍体西瓜的产生是有性生殖的结果，但它本身一般不能进行有性生殖 解析：三倍体的植株在减数分裂时会发生联会紊乱，不能产生可育的配子，因此不会形成种子，用二倍体的花粉为三倍体的植株传粉的目的是刺激子房发育成果实，B错误。 三、染色体的结构变异 染色体的某一片段消失 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 染色体增加了某一片段 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 1 类型： 三、染色体的结构变异 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 染色体的某一片段位置颠倒引起的变异 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 ④倒位 卷翅 正常翅 三、染色体的结构变异 染色体 结构变异 引起基因数目改变 引起基因位置改变 增加（重复） 缺失 倒位 易位 3 影响： 染色体上的基因数量、排列顺序的改变 生物性状的改变（变异） 大多数染色体结构变异对生物体是_________， 有的甚至会导致生物体________。 不利的 死亡 2 结果： 三、染色体的结构变异 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 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 染色体易位 染色体互换 三、染色体的结构变异 缺失 重复 三、染色体的结构变异 倒位 易位 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 辨析染色体结构变异的类型 × √ [辨正误] (1)用显微镜观察时发现所有细胞中染色体数目均已加倍。( ) 提示：少数细胞。 (2)制作根尖细胞的临时装片时，制作基本步骤是解离→漂洗→染色→制片。( ) (3)低温处理和用秋水仙素处理材料的原理是相同的。( ) (4)固定细胞后所用的冲洗试剂与解离后所用的漂洗试剂是一样的。( ) 提示：固定细胞后用体积分数为95%的酒精冲洗，解离后用清水漂洗。 (5)在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。( ) 提示：固定后细胞就已经死亡，无法观察到细胞的动态变化。 √ × × 【 学以致用 】 D 1.(2024·河北张家口期末)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，错误的是(　　) A.卡诺氏液浸泡材料0.5～1 h，以固定细胞的形态 B.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 C.4 ℃低温下处理装置，目的是抑制纺锤体的形成 D.用甲紫溶液染色后观察发现，绝大多数的细胞中染色体数目已加倍 B 2.(2024·江西省重点中学盟校联考)在探索除草剂二甲戊灵诱导大蒜(2n＝16)染色体数目加倍的实验中，研究者需要对大蒜细胞的增殖进行观察。下列有关叙述错误的是(　　) A.染色体数目加倍时，染色体组数目也加倍 B.二甲戊灵可能通过干扰纺锤体的形成，导致着丝粒不分裂 C.对染色体进行计数时，应对细胞分裂装片进行观察，先找到处于中期的清晰图像 D.染色体复制后，细胞内核DNA数目加倍，着丝粒分裂后，核DNA数目不变 × √ [辨正误] (1)染色体之间发生的片段互换属于染色体结构变异。( ) 提示：染色体之间发生的片段互换如发生于同源染色体之间则属于基因重组；如发生于非同源染色体之间，则属于易位。 (2)X射线可引起基因突变，也可引起染色体变异。( ) (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。( ) 提示：大多数染色体结构变异对生物体是不利的。 × (4)基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。( ) 提示：基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不到。 (5)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。( ) × × 【 学以致用 】 D 3.(2024·浙江温州期中)下列四种联会模式图中，没有发生染色体结构变异的是(　　) 解析：由联会后的图形可判断：A是由染 色体片段的缺失或者重复引起的染色体结 构变异；B是非同源染色体之间发生易位 的结果，属于染色体结构变异；C是由染 色体片段的颠倒引起的倒位，属于染色体 结构变异；D是同源染色体上的非姐妹染 色单体发生互换引起的基因重组，故选D。 D 4.(2024·河南青桐鸣联考)如图表示果蝇体细胞内一条染色体发生的变异，①②表示染色体，字母表示相关的基因。下列说法中正确的是(　　) A.果蝇的缺刻翅是基因中碱基缺失造成的 B.①和②构成一对非同源染色体 C.该变异能导致新基因的形成 D.①和②都能被甲紫溶液染色 5.(2024·河北百师联盟联考改编)在细胞分裂过程中，通常会精确地进行染色体的复制和均分，但偶尔的意外会造成染色体数目或结构的变异。如图为某种染色体变异类型，下列相关叙述正确的是(　　) A.该变异发生在一对同源染色体间 B.该染色体变异过程中会发生氢键的断裂和连接 C.该变异属于基因重组，不能在光学显微镜下观察到 D.该变异会导致染色体上基因的排列顺序发生改变，但不会产生新基因 D D 1.(2024·广东珠海一中高一质检)在低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中，关于制片操作的相关叙述，错误的是(　　) A.解离的目的是让组织细胞彼此分离 B.可用清水对解离后的根尖进行漂洗 C.染色所用的甲紫溶液是一种碱性染料 D.制片时的操作顺序为解离→染色→漂洗→制片 解析：制片时的正确操作顺序：解离→漂洗→染色→制片。 【 随堂检测 】 B 2.(2024·河北张家口一模)研究发现，果蝇X染色体上的16A区段与眼型有关，16A区段的数量与眼型的关系见下表： 16A区段( )的数量 眼型 正常眼 棒状眼 超棒眼 棒状眼和超棒眼的变异属于(　　) A.基因突变 B.染色体结构重复 C.染色体结构易位 D.染色体数目增加 解析：由图可知，棒状眼和超棒眼的形成均是染色体上16A区段增多导致的，所以均属于染色体结构重复。 D 3.(2024·安徽淮北一中高一调研)环状染色体是较为罕见的病例，如图表示一种18号环状染色体的形成机制，不考虑其他变异，下列说法错误的是(　　) A.环状染色体的变异类型属于染色体结构变异 B.高倍显微镜下可以观察到图示环状染色体 C.染色体末端丢失可能造成了部分基因的丢失 D.减数分裂过程中，该环状染色体不能联会 B 4.(2024·河北保定一中模拟改编)根据下列有关图解，分析有关说法正确的是(　　) A.图甲中发生了基因重组 B.图乙是四分体时期同源染色体上的非姐妹 染色单体之间发生互换的结果 C.图丙所示变异属于基因重组 D.图乙和图丙都属于染色体变异 D ●(2024·长沙一中高一调研)如图甲、乙、丙表示细胞中部分染色体的变化，下列相关描述错误的是(　　) A.图甲细胞中有3个染色体组， 可表示三倍体生物的体细胞 B.图甲所示的细胞如果是体细 胞，则可以进行有丝分裂 C.图乙所示的细胞中可能含有1个或2个染色体组 D.图丙细胞中染色体发生了同源染色体的非姐妹染色单体的互换，染色体数与核DNA分子数之比为1∶1 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 辨析下列变异属哪种变异 项 目 基因突变 基因重组 染色体变异 本 质 发生时期 观 察 适用范围 产生结果 共同点 基因结构的改变 基因的重新组合 染色体结构或数目发生变化 DNA复制时期 减数分裂Ⅰ 减数分裂 、有丝分裂 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下无法观察 光学显微镜下可以观察 任何生物 真核生物、有性生殖 真核生物 产生新的基因 只改变基因型 基因“数量”上发生变化 都是可遗传的变异 基因突变、基因重组和染色体变异的比较 核心归纳 2.图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示染色体片段)，两者发生的变异分别为染色体的 A.缺失、易位 B.缺失、倒位 C.重复、倒位 D.重复、易位 B 解析　图甲染色体上少了e片段，属于染色体结构变异中的缺失，图乙染色体的长度没有改变，但是cde片段发生了倒置，属于染色体结构变异中的倒位。 导 练 一、概念检测 1.染色体变异包括染色体数目的变异和结 构的变异。判断下列相关表述是否正确。 （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）体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。 （ ） （3）用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 （ ） 2.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是（ ） A．促进细胞融合 B．诱导染色体多次复制 C．促进染色单体分开，形成染色体 D．抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成 × × × D 导 练 一、概念检测 3.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 4.填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体 细胞和配子中的染色体数目、染色体组数目，并 且注明它们分别属于几倍体生物。 C 14 1 二倍体 21 6 六倍体 56 8 4 导 练 课后总结 课堂小结 成因：未经受精的配子直接发育而成。 特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低。 染色体变异 数目变异 成倍增减 染色体组 分类 二倍体：由受精卵发育来，含两个染色体组的个体。 概念：由合子发育，含三个以上染色体组。 多倍体 应用：例：无子西瓜、香蕉、小麦。 成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍。 概念：配子直接发育来的个体。 应用：花药离体培养法 。 特征：一般较弱小、不育。 概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体。 特征： 结构变异 ： 缺失 (例 ：猫叫综合症) ，增加，倒位，易位。 (例：21三体综合征) 个别增减: 单倍体 能用显微镜观察 Lavf58.18.100 UTC 2024-05-13 04:32:21 Lavf58.76.100 花粉植株A植株B $$