5.2染色体变异期末复习讲义-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

必修二第三章期末复习 第一部分：知识梳理 5.2　染色体变异 一、染色体变异 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．类型：染色体数目的变异和染色体结构的变异。 注意：①原核生物、病毒、无染色体，不会发生染色体变异 ②染色体变异可发生在有丝分裂和减数分裂中 ③染色体变异显微镜下可见，基因重组和基因突变在显微镜下不可见 二、染色体数目的变异 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)细胞内的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 (1)概念：每套非同源染色体称为一个染色体组。 (2)组成特点： ①形态和功能不同的非同源染色体。 ②含有本物种全套的遗传信息 ③无同源染色体 （3）染色体组数的判断方法 ①根据染色体形态判断 同一形态的染色体→有几条就有几个染色体组，如果蝇体内同一形态的染色体有2条，果蝇含有2个染色体组。 ②根据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组（每个染色体组内不含等位或相同基因）。如图所示，a～d中依次含4、2、3、1个染色体组。 ③根据染色体数和形态数的比值判断 染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态的染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇体内该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。 ④根据细胞分裂图判断（以二倍体生物为例） ①表示减数分裂Ⅰ前期，该细胞中有2个染色体组。②表示减数分裂Ⅱ前期，该细胞中有1个染色体组。 ③表示减数分裂Ⅰ后期，该细胞中有2个染色体组。④表示有丝分裂后期，该细胞中有4个染色体组。 3．二倍体和多倍体、单倍体 (1)概念及特点 二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两 个染色体组的个体 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 多倍体与二倍体植株相比，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。缺点：发育迟缓、结实率低 (2)人工诱导多倍体 ①方法：用低温处理或用秋水仙素诱发等。 ②处理对象：萌发的种子或幼苗。（因为分生能力强） 注意：处理种子所有细胞中的染色体都加倍；处理幼苗地上部细胞（茎、叶、花）加倍，地下部细胞不加倍 ③原理：能够抑制正在分裂的细胞中纺锤体的形成，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。 注意：①是抑制纺锤体形成，着丝粒照常分裂 ②秋水仙素作用时期是有丝分裂前期。染色体加倍的时间是有丝分裂后期 ③秋水仙素可以诱发染色体变异和基因突变 （3）多倍体育种 (1)原理：染色体数目变异。 (2)过程 (3)实例：三倍体无子西瓜的培育过程 ①过程a传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程b传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。 ②获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上，获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。 ③无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 （4）单倍体 1.概念：由配子（雌配子如蜜蜂，雄配子如花药离体培养得到的植株）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。 2.单倍体植株特点：与正常植株相比，单倍体长得弱小，且（由二倍体植株形成的单倍体植株） 高度不育 。 注意：①单倍体不仅仅有一个染色体组（四倍体的单倍体有2个染色体组） ②单倍体并非都不可育（四倍体的单倍体有2个染色体组，还能产生配子，可育）。单倍体一般不会产生种子 ③含有一个染色体组的一定是单倍体④单倍体是指个体不是指配子 3单倍体的应用——单倍体育种 ①方法（以二倍体植株为例） 花药单倍体幼苗 染色体数目加倍，得到正常的纯合子 ②优点：明显缩短育种年限 ；得到的植株都是纯合体 4．单倍体育种 (1)原理：染色体数目变异。 (2)过程 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，如图所示： 注意：a其中单倍体育种的核心步骤为①花药离体培养和②秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。 b单倍体育种中，可用秋水仙素处理萌发的幼苗，不能处理种子是因为单倍体一般不产生种子 四、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 ，植物细胞的染色体数目发生变化。 2．实验步骤与现象注意： ①卡诺氏液作用：固定细胞形态 ②95%酒精作用：制作解离液，冲洗卡诺氏液 ③制作装片时漂洗用的是清水，目的是洗去多余的解离。染色用碱性染料龙胆紫或醋酸洋红溶液 ④先低倍镜观察再高倍镜观察，结果是大多数细胞是两个染色体组，少数细胞是四个染色体组 ⑤看到染色体数是32条的不一定加倍成功，有丝分裂后期的细胞也是32条染色体 ⑥看不到染色体数目加倍的细胞的常见原因分析： (1)没有剪取分生区。 (2)低温诱导时间不足。 (3)解离不充分或漂洗不彻底。 (4)染色时间控制不当，看不清染色体。 (5)直接用高倍镜进行观察。 ⑦低温诱导多倍体的形成有哪些优点？ 低温条件容易创造和控制，成本低对人体无害 易于操作 (1)实验步骤 (2)实验现象 3．实验注意事项 五、染色体结构的变异 1．概念：由染色体结构 改变而引起的变异。 2．类型 图解 变化 名称 举例 染色体b片段 缺失 缺失 果蝇缺刻翅的形成 染色体b片段增加 重复 果蝇棒状眼的形成 染色体的某一片段(d、g)移接到另一条非同源染色体 上 易位 果蝇花斑眼的形成 同一条染色体上某一片段(a、b)位置颠倒 倒位 果蝇卷翅的形成 3.结果 (1)使排列在染色体上的基因数目或排列顺序 发生改变，从而导致性状的变异。 (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。 核心归纳 1．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 2．染色体易位与同源染色体的非姐妹染色单体互换的比较 项目 染色体易位 同源染色体的非姐 妹染色单体互换 图解 区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 属于染色体结构变异 属于基因重组 可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到 3.基因重组、基因突变、染色体变异的比较 比较 基因重组 基因突变 染色体变异 实质 控制不同性状的基因重新组合 基因碱基序列的改变 染色体结构或 数目的变化 适用范围 通常发生在真核生物进行有性生殖产生配子时 任何生物均可发生 真核生物核遗传中发生 产生结果 产生新的基因型 产生新的基因 可引起基因数目或排列顺序的变化 类型 ①非同源染色体上的非等位基因的自由组合 ②同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换 ①自然突变 ②人工诱变 ①染色体结构的变异 ②染色体数目的变异 意义 是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义 是生物变异的根本来源，为生物的进化提供原材料 对生物进化有 一定的意义　 实例 黄圆和绿皱豌豆杂交，F2产生黄皱和绿圆个体 镰状细胞贫血 无子西瓜 第二部分：方法论 三．生物变异的原理在育种中的应用 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 常用 方法 杂交 辐射、激光、空间诱变等 花药离体培养，秋水仙素处理单倍体幼苗 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 优点 操作简单，目标性强 提高突变频率，加速育种进程 明显缩短育种年限，自交的后代不发生性状分离 操作简单，能在较短的时间内获得所需品种 缺点 育种时 间长 有利变异少，需大量处理实验材料 技术复杂，需与杂交育种配合 只适用于植物，发育延迟，结实率低 实例 矮秆抗病小麦 青霉素高产菌株 “京花1号”小麦 三倍体无子西瓜 第三部分：小试牛刀 5.2 染色体变异 第5章 基因突变及其他变异 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1.下列关于染色体组的表述,错误的是(　　) A.1套完整的非同源染色体 B.通常指二倍体生物的1个配子中的染色体 C.人的体细胞中有2个染色体组 D.普通小麦的花粉细胞中有1个染色体组 2.某二倍体生物的体细胞中含有8条染色体,则下列可表示该生物1个染色体组的是(　　) A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 3.四倍体水稻的花粉经离体培养得到的植株是(　　) A.单倍体,含1个染色体组 B.单倍体,含2个染色体组 C.二倍体,含1个染色体组 D.二倍体,含2个染色体组 4.下列有关染色体组的说法,错误的是(　　) A.X染色体和Y染色体形态不同,可以存在于同一染色体组中 B.二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组 C.构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同 D.果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组 5.下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中制片操作的叙述,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.观察时应先在高倍镜下观察 6.下列变异中,不属于染色体结构变异的是(　　) A.染色体缺失了某一片段 B.染色体增加了某一片段 C.染色体上基因的一个碱基对发生了改变 D.染色体上某一片段位置颠倒了180° 7.在某些外界条件作用下,下图a中某对同源染色体发生了如下图b所示的变异,图中数字表示基因,该种变异属于(　　) 图a　　　　　　　 图b A.基因突变 B.染色体数目变异 C.染色体变异中的缺失 D.染色体变异中的重复 8.单倍体育种的原理是(　　) 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 9.下列关于染色体结构变异的叙述,错误的是(　　) A.猫叫综合征是由人的第5号染色体部分缺失引起的 B.染色体结构的改变,都会使染色体上的基因数目或排列顺序发生改变 C.大多数染色体结构变异对生物体是有利的 D.用光学显微镜可以直接观察到染色体结构变异 10.果蝇的灰体、黑体由A、a基因控制,红眼、白眼由B、b基因控制。下图是两只果蝇体细胞部分染色体示意图,图1个体表现为灰体红眼。下列对图2果蝇个体的分析,错误的是(　　) A.该个体也表现为灰体红眼 B.该个体发生了染色体数目变异 C.该个体可产生4种配子,比例为1∶1∶2∶2 D.该个体与图1个体交配,后代中出现红眼的概率为3/4 11.选取生理状况相同的二倍体草莓(2n=14)幼苗若干,随机分组,每组30株,用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽,得到实验结果如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A.该实验的自变量有2个 B.用秋水仙素溶液处理后,高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片,发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56条 C.秋水仙素溶液与甲紫溶液一样属于碱性染料,能使染色体着色,从而诱导染色体加倍 D.该实验表明,用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓的幼芽1 d,诱导成功率在所有处理组中最高 12.某生物个体减数分裂过程中,联会的染色体中的一条总是从中部凸出形成环(如下图所示)。下列有关分析正确的是(　　) A.形成凸环一定是由于一条染色体缺失 B.形成凸环一定是由于一条染色体重复 C.图中联会的染色体中含有4个DNA 分子 D.图中所示形状不能通过光学显微镜检出 13.下图表示某动物细胞分裂过程中染色体变化的示意图。请据图回答下列问题。 (1)图中,从细胞①到细胞②发生了　　　　　　,经过Ⅱ、Ⅲ后形成的4种子细胞中,属于变异后特有的子细胞的是　　　　　　　。  (2)可遗传的变异有3种来源,三倍体香蕉的形成属于　　　　　　　　　,人们用什么方法能将这种变异遗传给子代?　　　　　　。  (3)野生香蕉是二倍体,无法食用,三倍体香蕉可食用。研究发现,一种致命真菌可能使香蕉在一定时间濒临灭绝。假若生物学家找到了携带该真菌抗性基因的野生纯合(AA,A代表二倍体香蕉的一个染色体组)香蕉,如何培育出符合要求的无子香蕉?请你简要写出遗传育种图解。 14.将基因型为AA和aa的两个植株杂交,得到F1,再将F1做如下处理: 请回答下列问题。 (1)乙植株的基因型是　　　,属于　　　　倍体。  (2)用乙植株的花粉直接培养成的植株属于 　　　倍体,其基因型及比例为　　　　　　　。 (3)丙植株的体细胞内含有　　　个染色体组。  15.普通小麦是目前世界各地种植的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体数目加倍过程,如下图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。请回答下列问题。 (1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是　　　　　　　　　　　　　。已知普通小麦是杂种二染色体数目加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有　　　　条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。  (2)若要用人工方法使植物细胞染色体数目加倍,可采用的方法有　　　　　　　　　　(答出一点即可)。  (3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子),甲的表型是抗病易倒伏,乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。   5.2 染色体变异 参考答案 1.D 2.C 3.B 4.A 5.D 6.C 7.C 8.D 9.C 10.C 11.C 12.C 13.(1)易位(或染色体结构变异)　⑤⑥⑦ (2)染色体(数目)变异　 无性生殖 (3) 14.(1)AAaa　四　(2)单　AA∶Aa∶aa=1∶4∶1 (3)3 15.(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42　营养物质含量高、茎秆粗壮　(2)秋水仙素处理　(3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不发生性状分离的植株 第 1 页 共 8 页 学科网（北京）股份有限公司 $$