2020版高考生物总复习第七单元第20讲染色体变异与生物育种课件北师大版必修2.pptx

第20讲 染色体变异与生物育种,1.染色体结构的变异 (1)类型(连线),考点一 染色体变异,(2)结果：使排列在染色体上的基因的 发生改变，从而导致性状的变异。 2.染色体数目变异,数目或排列顺序,个别染色体,染色体组,(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳),从染色体来源看，一个染色体组中_。 从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体_。 从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的_，但不能重复。,不含同源染色体,各不相同,一整套基因,(3)单倍体、二倍体和多倍体,配子,受精卵,受精卵,1或多个,2个,3,助学巧记 “二看法”确认单倍体、二倍体、多倍体,1.高考重组 判断正误 (1)杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体非姐妹染色单体间相应片段发生对等交换，导致新配子类型出现，应属染色体易位(2018海南卷，14C)( ) (2)猫叫综合征是由于特定的染色体片段缺失造成的(2015全国卷，6A)( ) (3)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(2014江苏卷，7A)( ) (4)基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察(2015海南单科，21D)( ) (5)XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关(2013安徽卷，4改编)( ),提示 (1) 该变异应属交叉互换型基因重组 (2) (3) 染色体增加某一片段属染色体变异中的“重复”，对生物往往不利 (4) 基因突变属分子水平变异，光学显微镜下不能观察到 (5) XYY个体的形成与减后两染色单体移至一极有关，并非“联会”异常所致,2.教材拓展拾遗 教材P84图511改编 请认真辨析甲丁图，并思考：,(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于何类变异？ 提示 图甲发生的是非同源染色体间片段的交换，图乙发生的是同源染色体非姐妹染色单体间相应片段的交换，前者属于染色体结构变异中的“易位”，后者则属于交叉互换型基因重组。,(2)由图丁的结果推知其分别属于何类变异？能在光镜下观察到的是哪些变异？类变异中哪类变异与图丙所示变异同属一类？ 提示 与图中两条染色体上的基因相比推知： 染色体片段的缺失 染色体片段的易位 基因突变 染色体片段的倒位 均为染色体变异，可在光学显微镜下观察到，为基因突变，不能在显微镜下观察到。图丙所示变异为基因突变，与图丙同属一类变异。 (3)图丁中哪类变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？ 提示 。,重点串讲整合 变异类型的判断思路大整合 1.区分可遗传变异与不可遗传变异及判断方法 (1)可遗传变异与不可遗传变异,(2)判断方法,2.“三看法”辨析基因突变和染色体结构变异,3.据“增添”或“缺失”对象判定变异类型,4.染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析 (1)染色体易位与交叉互换,(2)“数量描述法”判定基因突变和基因重组,染色体变异类型及特点的分析与判定,1.生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会，非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现如图至系列状况，则对图的解释正确的是( ),A.为基因突变，为倒位 B.可能是重复，为染色体组加倍 C.为易位，可能是缺失 D.为基因突变，为染色体结构变异 解析 图发生了染色体片段的改变，且改变的片段不属于同源染色体的部分，因此属于染色体结构变异中的易位；图染色体的某一片段发生了倒位，属于染色体结构变异；图在同源染色体配对时出现“环”，可能是缺失或者重复；细胞中有一对同源染色体多了一条，属于染色体数目变异。 答案 C,2.下列是对ah所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是( ),A.细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体 B.细胞中含有两个染色体组的是e、g、d图，该个体是二倍体 C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体 D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图，该个体一定是四倍体 解析 形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组，由此我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，g图含有一个染色体组。e、f、d图含有四个染色体组。确认单倍体、二倍体、三倍体必须先看发育起点若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属单倍体；若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体。 答案 C,结合生物变异类型的判定考查科学思维与科学探究能力,3.(2019石家庄重点中学联考)原癌基因导致细胞癌变的三种方式如图所示。据图判断合理的是( ),A.(a)(b)产生变异的根本原因是染色体结构变异 B.(b)(c)产生的变异类型可通过光学显微镜观察到 C.(a)(c)产生的变异必然导致基因数目的改变 D.三种方式均可导致基因表达的蛋白质数量增多 解析 图(a)属于基因突变，染色体结构不会发生改变，图(b)和图(c)属于染色体变异，A错误；染色体变异可通过光学显微镜观察到，B正确；图(a)中变异发生在基因内部，基因数目不变，C错误；由图示可以看到图(a)变异方式中表达的蛋白质活性增强，但数目没有增多，D错误。 答案 B,4.(2019山东威海模拟)某种动物的皮毛颜色受常染色体上的一对等位基因(B、b)控制，基因型与表现型的对应关系是黑色(BB)、灰色(Bb)、白色(bb)。回答下列问题： (1)已知基因A、a是位于该动物常染色体上的另一对等位基因，让一只基因型为AaBb的雌性个体与多只基因型为AABB的雄性个体杂交，对杂交后代的基因型进行分析，发现这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种。请画出该雌性亲本两对等位基因在染色体上的位置(用竖线表示染色体，用黑点表示基因)。,(2)研究人员用X射线照射黑色雄性个体产生的精子后，让其与多只白色雌性个体人工授精，得到20只子代，其中出现了一只白色个体。他们推测该白色个体出现的原因可能有两个：一是B基因突变为b基因；二是染色体片段缺失，使B基因丢失(已知染色体片段缺失的雌雄配子均可育)。 请利用白色变异个体通过一代杂交实验探究原因。 实验思路：_ 实验结果预测和结论： _,答案 (1),(2)方案一： 实验思路：让白色变异个体与若干黑色个体杂交，得到子代，观察子代的颜色。 实验结果预测和结论： 若子代全是灰色个体，说明白色变异个体的出现是B突变为b引起的； 若子代出现黑色个体，说明白色变异个体的出现是B所在染色体片段缺失引起的。,方案二： 实验思路：让白色变异个体与若干灰色个体杂交，得到子代，观察子代的颜色。 实验结果预测和结论： 若子代全是灰色和白色个体，说明白色变异个体的出现是B突变为b引起的 若子代出现黑色个体，说明白色变异个体的出现是B所在染色体片段缺失引起的,“三法”判定染色体组 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。,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。,方法3 根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。,1.单倍体育种 (1)原理：_。 (2)方法,考点二 变异原理在育种中的应用,染色体（数目）变异,秋水仙素,(3)优点：_，所得个体均为_。 (4)缺点：技术复杂。 2.多倍体育种 (1)方法：用_或低温处理。 (2)处理材料：_。 (3)原理：染色体(数目)变异。 (4)过程,明显缩短育种年限,纯合子,秋水仙素,萌发的种子或幼苗,纺锤 体,染色体,3.杂交育种 (1)原理：_。 (2)过程 培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交( )F1(即为所需品种)。,基因重组,培育隐性纯合子品种 选取符合要求的双亲杂交( )F1 F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。 培育显性纯合子品种 a.植物：选择具有不同优良性状的亲本_，获得F1F1自交获得F2 _需要的类型，自交至不发生性状分离为止。 b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。 (3)优点：操作_，可以把多个品种的_集中在一起。 (4)缺点：获得新品种的周期_。,杂交,鉴别、选择,简便,优良性状,长,点悟 单倍体育种与杂交育种的关系,4.诱变育种 (1)原理：_。 (2)过程,(3)优点 可以提高_，在较短时间内获得更多的优良变异类型。 大幅度地改良_ 。 (4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。,基因突变,萌发种子或幼苗,突变频率,某些性状,重点串讲整合 1.据育种“路径”速判育种方法,(1)过程ABC：有单倍体出现，涉及“花药离体培养”，属于单倍体育种。 (2)过程E：产生“新基因”，涉及“基因突变”，属于诱变育种。 (3)过程F：“染色体组加倍”，涉及“秋水仙素处理”或“低温处理”，属于多倍体育种。 (4)过程G：涉及“外源基因导入”，属于基因工程育种。 (5)过程AD：涉及“杂交自交选优连续自交选纯(性状稳定遗传新的品种)”，属于杂交育种。,2.据“基因型变化”速判育种方法,3.依据育种目标，巧选育种方法,4.根据提供的材料选择合适的育种方法 (1)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则在选育显性纯合子时最简便的方法是自交。 (2)实验植物若为营养繁殖类，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 (3)实验材料若为原核生物，则不能运用杂交育种，细菌一般采用诱变育种和基因工程育种。,1.(2018天津卷，2)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是( ),A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导 B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX D.与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组,解析 愈伤组织培养过程中需在培养基中添加细胞分裂素和生长素或与其作用相同的植物生长调节剂，诱导其形成，A正确；幼苗乙、丙是通过花粉离体培养得到的，该过程需运用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化，B正确；由题意分析，芦笋雄株性染色体组成为XY，减数分裂产生的花粉的性染色体组成有含X、含Y两种，染色体加倍后植株乙、丙的性染色体组成为XX、YY，植株乙、丙杂交产生的雄株丁的性染色体组成为XY，C错误；雄株甲是通过体细胞植物组织培养产生的，属于无性生殖，而雄株丁是植株乙、丙通过有性生殖产生的，培育过程中发生了基因重组，D正确。 答案 C,2.小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，如图表示培育矮秆抗病小麦品种的几种途径，下列相关叙述正确的是( ),A.过程所用的育种方法能提高突变率，在短时间内获得更多的变异类型 B.过程的子代中基因型为aaBB的个体所占的比例是2/3 C.过程所用的育种方法为单倍体育种，可明显缩短育种年限 D.过程常用的化学试剂是秋水仙素，能够抑制着丝点的分裂 解析 过程所用的育种方法为诱变育种，其原理是基因突变，诱变育种能提高突变率，在短时间内获得更多的变异类型，A正确；过程的子代中基因型为aaBB的个体所占的比例是1/32/31/41/2，B错误；过程为花药离体培养，可获得单倍体植株，C错误；过程常用的化学试剂是秋水仙素，能够抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，D错误。 答案 A,1.实验原理 低温处理植物分生组织细胞_不能形成 _不被拉向两极细胞不能分裂成两个子细胞细胞染色体数目加倍。,考点三 实验：低温诱导植物染色体数目的变化,纺锤体,染色体,2.实验步骤,洋葱底部,冰箱(4),卡诺氏液,95%的酒精,漂洗,染色,制片,低,高,特别提醒 (1)显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。 (2)选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。,(1)本实验是否温度越低效果越显著？ (2)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？ (3)与洋葱根尖有丝分裂装片制作相比，本实验除用低温处理外，还有哪些不同之处？ 提示 (1)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)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。 (3)与有丝分裂装片制作过程相比本实验在“解离”前使用“卡诺氏液”固定细胞，并使用体积分数为95%的酒精“洗去卡诺氏液”，而且染色剂为“改良苯酚品红染液”。,1.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述正确的是( ) A.原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极 B.解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C.染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色 D.观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变,解析 低温诱导染色体加倍实验的实验原理是低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致着丝点分裂后的染色体不分离，不能移向细胞的两极，阻止细胞分裂，从而形成染色体数目加倍的细胞，A错误；卡诺氏液用来固定细胞的形态，而盐酸和酒精混合液可以使洋葱根尖解离，B错误；洋葱根尖装片中的细胞大多数处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只有少数细胞，D错误。 答案 C,2.下列关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及作用的叙述，错误的是( ),解析 卡诺氏液是固定液的一种。固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡，A错误；体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后可作为解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分离开，以便于观察，B正确；清水的作用是漂洗根尖，去除解离液，以便于染色，C正确；改良苯酚品红染液能使染色体着色，D正确。 答案 A,(1)实验中的试剂及用途 卡诺氏液：固定细胞形态，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。 改良苯酚品红染液：使染色体着色。 解离液：使组织中的细胞相互分离开来。 蒸馏水：漂洗根尖，去掉解离液。,(2)低温诱导染色体数目加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的操作步骤基本相同，但也有不同。,澄清易错易混强化科学思维,易错易混,易错点1 误认为单倍体只含一个染色体组？或误认为含多个染色体组者均为多倍体？ 点拨 单倍体强调的是由配子发育而来的个体，其细胞中染色体组数取决于配子中所含染色体组数，可能为1组、2组或多组。含多个染色体组的个体是单倍体还是多倍体取决于其发育起点是“配子”还是受精卵，若为前者，一定是单倍体，若为后者，一定是多倍体。,易错点2 混淆“可遗传变异”与“可育” 点拨 “可遗传变异”“可育”：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。 易错点3 混淆育种中“最简便”与“最快” 点拨 “最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但“最快”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。,易错点4 四倍体AAaa(由Aa秋水仙素诱导后形成)产生的配子类型及比例(AAAaaa)应为121还是141? 点拨 AAaa产生配子状况可按下图分析，由于染色体互为同源染色体，减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的，故最终产生的子细胞染色体及基因状况应为与(AA与aa)、与(Aa与Aa)、与(Aa与Aa)，由此可见，AAaa产生的配子类型及比例为1AA4Aa1aa而不是AAAaaa121。,易错点5 混淆“三体”与“三倍体” 点拨 三倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含三个染色体组的个体，其每种形态的染色体为“三三相同”；三体则是二倍体(含两个染色体组)，只是其中某形态的染色体“多出了一条”而成为3条，其余染色体均为两两相同。二者区别如下：,深度纠错 1.下列说法正确的是( ) A.体细胞中只有一个染色体组的个体才是单倍体 B.八倍体小麦的单倍体有四个染色体组 C.六倍体小麦花药离体培养所得个体是三倍体 D.体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体 解析 单倍体的染色体组数量与该生物配子的染色体组数量相