高一生物下学期 5.2染色体变异课件 新人教版 .ppt

第2节染色体变异 你能用已学的知识帮助农户提高草莓的质量和产量吗 1 染色体组的概念 2 二倍体 多倍体和单倍体的区别及联系 3 单倍体 多倍体育种的原理及应用 1 染色体结构的变异 1 染色体变异包括染色体结构变异和 变异 染色体结构的变异常见的有四种类型 分别是 例如果蝇缺刻翅的形成 例如果蝇棒状眼的形成 例如夜来香常发生的变异类型 颠倒等 2 染色体结构的改变 都会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 染色体数目的变异 1 类型 一类是细胞内个别染色体的增加或减少 另一类是细胞内染色体数目以 的形式成倍地增加或减少 2 染色体组的概念 细胞中的一组 染色体 在 上各不相同 携带着控制生物 的全部遗传信息 举例 图中的雄果蝇体细胞染色体中 就代表一个染色体组 与其 中的染色体相同 思维拓展 光学显微镜下可以看到染色体变异 看不到基因突变 1 全面理解染色体组的概念 1 从本质上看 组成一个染色体组的所有染色体 互为非同源染色体 在一个染色体组中无同源染色体存在 2 从形式上看 一个染色体组中所有的染色体形态 大小各不相同 3 从功能上看 一个染色体组携带着一种生物生长发育 遗传变异的全部遗传信息 2 确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 1 根据染色体形态判断 在细胞内任选一条染色体 细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条 则含有几个染色体组 如下图甲有四个染色体组 2 根据基因型判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的基因出现几次 则有几个染色体组 如下图乙该生物含有四个染色体组 3 根据染色体的数目和染色体的形态数来推算 染色体组的数目 染色体数 染色体形态数 如韭菜细胞共32条染色体 有8种形态 可推出每种形态有4条 进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组 而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数 1 某生物正常细胞的染色体数目为8条 下图中 表示含有一个染色体组的细胞是 解析 染色体组中没有同源染色体 从概念的角度分析本题4个图中的染色体的形态特征 找出其中不含有同源染色体的即可 4个选项中只有c中不含有同源染色体 答案 c 1 二倍体 由 发育而成 体细胞含有两个染色体组 包括几乎全部的动物和过半数的植物 受精卵 2 多倍体 1 概念 由受精卵发育而成 体细胞含 染色体组 其中 体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体 含有四个染色体组的叫做四倍体 2 植株的特点 与二倍体植株相比 多倍体植株常常是茎秆粗壮 都比较大 等营养物质的含量都有所增加 3 人工诱导多倍体 方法 目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理 原理 当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时 能够抑制 导致染色体不能移向细胞的两极 从而引起细胞内 加倍 3 单倍体 1 概念 即体细胞中含有 的个体 2 植物的特点 与正常植株相比 植株长得 且高度不育 4 单倍体育种 1 方法 2 原理 思维拓展 产生21三体综合征患者的原因是其父亲 或母亲 的性原细胞在进行减数第一次分裂时 21号同源染色体未分离或次级性母细胞进行减数第二次分裂时 21号染色体的姐妹染色单体分离后进入同一个细胞中 1 单倍体育种与多倍体育种比较 2 2011 徐州高一检测 如图是利用某植物 基因型为aabb 产生的花粉进行单倍体育种的示意图 据图判断正确的有 a 过程 通常使用的试剂是秋水仙素 作用时期为有丝分裂间期b 通过过程 得到的植株a基因型为aabb的可能性为1 4c 过程 属于减数分裂 在此过程中会产生一定量的植物激素d 与杂交育种相比 该育种方法的优点是能明显缩短育种年限答案 d 2010 杭州模拟 下图示意某生物细胞减数分裂时 两联会的染色体之间出现异常的 十 字型结构现象 图中字表示染色体上的基因 据此所作推断中错误的是 a 此种异常源于染色体结构的变异b 该生物产生的异常配子很可能有haa或hbbc 该生物基因型为hhaabb 一定属于二倍体生物d 此种异常可能会导致生物体生殖能力下降 解析 答案 c 1 图中所示的a与a还能称之为等位基因吗 为什么 2 若为雄性生物此细胞产生正常配子的比例为多少 为什么 提示 1 不能 因为此时a与a在非同源染色体上 2 0 图中结果是a和b或b和a的互换导致的 在以后阶段进行正常分裂时 不可能出现不发生互换时的正常配子 2010 江苏卷 为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题 人们培育出三倍体牡蛎 利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 a 利用水压抑制受精卵的第一次卵裂 然后培育形成新个体b 用被 射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞 然后培育形成新个体c 将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中 然后培育形成新个体d 用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体 然后培育形成新个体 解析 答案 d 从理论上分析下列各项关于染色体 倍性 的判断 其中正确的是 a 单倍体育种得到的植株不一定含有2个染色体组 但都是单倍体b 高原地区经常出现多倍体和二倍体 嵌合 在一体的植株c 三倍体和三倍体杂交 二倍体和四倍体杂交都能得到三倍体d 两种二倍体植物通过体细胞杂交得到的细胞可通过组织培养成二倍体植株 解析 单倍体育种是指通过花药离体培养而形成的单倍体经秋水仙素处理而变为纯合子的过程 最终获取的应为正常个体而并非单倍体 在高原上经常出现低温而抑制纺锤体的形成 使正在分裂的细胞内染色体数目加倍而成为多倍体 原有细胞中染色体数目应为二倍体 所以可能出现多倍体与二倍体 嵌合 的植株 三倍体是高度不育的 它们之间不能发生有性杂交 两种二倍体植株通过体细胞杂交培养而成的植株为四倍体 这样的四倍体是异源四倍体 答案 b 操作关键 1 实验试剂的作用 1 卡诺氏液 固定细胞形态 2 95 酒精 冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液 3 解离液 体积分数为15 hcl和体积分数为95 酒精1 1混合 使组织中的细胞相互分离开来 4 清水 洗去解离液 防止解离过度 便于染色 5 改良苯酚品红染液 使染色体 质 着色 便于观察染色体 质 的形态 数目 行为 2 低温诱导的优点低温的作用与秋水仙素的作用基本相似 即作用于细胞分裂的前期 抑制纺锤体的形成 与秋水仙素相比 低温条件容易创造和控制 成本低 对人体无害 易于操作 某研究小组欲依据 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验来验证秋水仙素能诱导多倍体的形成 请回答相关问题 实验原理 秋水仙素能引起有丝分裂过程中纺锤丝断裂或抑制纺锤体的形成 材料用具 0 3 的秋水仙素溶液 清水 洋葱以及观察有丝分裂所用的材料用具 方法步骤 1 根尖培养 把已生根的洋葱分成a b两组 a组用 培养 b组用清水培养作为 2 实验过程与观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验相似 其步骤是 所用的试剂为 3 观察 用显微镜观察并统计根尖分生区细胞的分裂中期的 观察结果是 4 结论 5 如欲探究诱导洋葱产生多倍体的最佳秋水仙素浓度 以多倍体诱导效率 加倍细胞数 中期细胞数 100 为观察指标 请写出实验思路 解析 该实验的目的为验证秋水仙素能诱导多倍体的形成 自变量为秋水仙素的有无 因变量为是否产生多倍体 具体观察指标为分裂中期的染色体数目是否加倍 由于是验证性实验 所以观察结果及结论均按理论推导回答 第 5 小题为设计探究实验 实验目的为探究诱导洋葱产生多倍体的最佳秋水仙素浓度 自变量为不同浓度的秋水仙素溶液 属于量的多少 因变量为多倍体诱导效率 具体观察指标为染色体数目加倍的细胞数和分裂中期总细胞数的比值 在叙述实验思路时 着重叙述自变量如何设置 因变量如何观察 至于实验具体过程 应从略 答案 1 0 3 的秋水仙素溶液对照 2 取材 固定 解离 漂洗 染色 制片盐酸 酒精 龙胆紫染液等 3 染色体数a组细胞染色体数目比b组中染色体数目多一倍 4 0 3 的秋水仙素溶液能诱导植物多倍体的形成 5 配制不同浓度的秋水仙素 分别培养洋葱的根尖 等根长到约5cm时 制成临时装片观察 比较各种浓度秋水仙素溶液的多倍体诱导效率 效率最高者为最佳浓度 1 2011 福州高一检测 果蝇的一条染色体上 正常基因的排列顺序为123 456789 中间的 代表着丝点 下表表示该正常染色体发生变异后基因顺序变化的四种情况 有关叙述错误的是 a a是由染色体某一片段位置颠倒引起的b b是由染色体某一片段缺失引起的c c是由染色体着丝点改变引起的d d是由染色体增加了某一片段引起的 解析 从表中可看出 a是染色体中某一片段的位置颠倒了 b是缺少了一个片段 c也是某一片段染色体颠倒了 d是增加了一个片段 答案 c 2 2011 高考海南卷 关于植物染色体变异的叙述 正确的是 a 染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加b 染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生c 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化d 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 解析 本题考查染色体变异与基因的关系 染色体变异不会产生新基因 基因种类不会改变 会改变基因数量 答案 d 3 2010 荆州高一检测 下图为利用纯合高秆 d 抗病 e 小麦和纯合矮秆 d 染病 e 小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦 ddee 的示意图 有关此图叙述不正确的是 a 图中进行 过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起b 过程中发生了非同源染色体的自由组合c 实施 过程依据的主要生物学原理是细胞增殖d 过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理 解析 题中图示单倍体育种的过程 表示两个亲本杂交 所依据的原理是基因重组 从而达到控制不同优良性状的基因组合到一起 过程表示的是f1进行减数分裂产生配子的过程 在减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合 过程表示由花药发育成单倍体植株的过程 此过程中不但有细胞的分裂还有细胞的分化 所依据的原理主要是细胞的全能性 过程是诱导染色体数目加倍的过程 一般用一定浓度的秋水仙素处理 答案 c 4 下列关于 低温诱导植物染色体数目的变化 实验的说法不正确的是 a 实验中用洋葱鳞片叶做材料而不能用大肠杆菌等原核生物替代b 染色常用的染液为0 01g ml的龙胆紫溶液 也可用醋酸洋红替代c 最好选用分裂中期的图像进行观察 此时染色体形态最清晰d 低温处理与观察不能同时进行 解析 实验中所用材料应为进行细胞分裂的材料 而洋葱鳞片叶是高度分化的细胞 已不再分裂 龙胆紫和醋酸洋红均为碱性染料 易使染色体着色 染色体在中期时形态最为清晰 易于观察 本实验以染色体数目的变化为指标 而不是以染色体行为作为指标的 所以应先处理后观察 答案 a 5 2011 山东省淄博一中第二次模拟 a a和b b是控制两对相对性状的两对等位基因 位于1号和2号这一对同源染色体上 1号染色体上有部分来自其他染色体的片段 如图所示 下列有关叙述不正确的是 a a和a b和b均符合基因的分离定律b 可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象c 染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组d 同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子答案 c 6 请据图回答下列问题 1 过程应用了 技术 e幼苗的获得利用了细胞的 2 过程 的育种方法是 依据的遗