高考生物总复习 第3章 遗传和染色体 第3节 染色体变异及其应用课件 苏教版必修2.ppt

第3节染色体变异及其应用 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一 染色体结构的变异1 实例 猫叫综合征 人的第5号染色体部分 引起的遗传病 2 类型 1 染色体中某一片段缺失 该片段上的基因也随之丢失 2 重复 染色体中增加某一片段 该片段上的基因与正常染色体部分片段基因相同 3 两条非同源染色体间片段的移接 4 倒位 染色体中某一片段位置颠倒180 缺失 缺失 易位 3 形成原因 起因于染色体的断裂以及断裂后的 不正常的重新连接 4 结果 使排列在染色体上的 或 发生改变 从而导致性状的变异 思考感悟1 基因突变和染色体变异都改变基因的种类和排列顺序吗 提示 基因突变只是基因碱基对的替换 增添或缺失 不改变基因的数量和排列顺序 而染色体变异则会造成基因的种类 数量和排列顺序的改变 片段 基因数目 基因顺序 二 染色体数目的变异1 非整倍性变异 指正常染色体组中 丢失或添加了 完整的染色体 2 整倍性变异 1 染色体组 自然界中的生物大多数是二倍体 它们 中所具有的全部染色体组成一个染色体组 2 一倍体 体细胞中只含有 染色体组的变异 由此产生的变异个体称为一倍体 3 二倍体 体细胞中含有 染色体组的个体 如 果蝇 一条或几条 配子 一个 二个 4 多倍体 概念 指与正常的二倍体细胞相比 具有更多 的变异 实例 香蕉 三倍体 马铃薯 四倍体 普通小麦 六倍体 特点 茎秆粗壮 叶片 果实 种子比较大 增加 但 延迟 结实率低 人工诱导多倍体a 方法 用 处理 的种子或幼苗 b 成因 秋水仙素抑制 的形成 染色体组 营养物质 发育 秋水仙素 萌发 纺锤体 增加 d 实例 三倍体无子西瓜 5 单倍体 概念 体细胞中含有本物种 染色体数目的个体 成因 a 自然成因 由 直接发育成的新个体 如蜜蜂中的雄蜂 b 人工成因 花药离体培养 配子 配子 思考感悟2 一倍体与单倍体有什么区别 提示 一倍体是在体细胞中一定含有一个染色体组 而单倍体则可以含有一个或多个染色体组 例如四倍体水稻的一倍体含有一个染色体组 而单倍体则含有两个染色体组 特点 植株长得 高度不育 应用 单倍体育种a 方法 花药 花粉 离体培养 弱小 c 优点 明显缩短育种年限 获得能 的新品种 稳定遗传 高频考点突破 1 一个染色体组中所含染色体的特点 1 不含同源染色体 2 染色体形态 大小和功能各不相同 3 含有控制一种生物性状的一整套基因 但不能重复 2 确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 1 细胞内形态相同的染色体 同源染色体 有几条 就含有几个染色体组 如图细胞中相同的染色体有4条 此细胞中有4个染色体组 2 根据基因型来判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状 单位性状 的基因出现几次 则有几个染色体组 如基因型为aaabbb的细胞或生物体含有3个染色体组 也可以记作 同一个字母不分大小 重复出现几次 就是几个染色体组 控制同一性状的基因位于同源染色体上 所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体 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 例如 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个 易误警示 不同种生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同 但同种生物的一个染色体组中所含的染色体数目一定相同 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 图示细胞中含有的染色体组数目分别是 a 5个 4个b 10个 8个c 5个 2个d 2 5个 2个 易误警示 界定单倍体的关键在于由 配子发育而来 某生物体细胞中含n个染色体组 若该个体由受精卵发育而来即n倍体 若该个体由配子 不经受精 发育而来 则为单倍体 即时应用 随学随练 轻松夺冠 2 四倍体水稻是重要的粮食作物 下列有关水稻的说法正确的是 a 四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组 是二倍体b 二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株 表现为早熟 粒多等性状c 三倍体水稻的花粉经离体培养 可得到单倍体水稻 稻穗 米粒变小d 单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体 是迅速获得纯合体的重要方法 解析 选d 所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体 无论含有几个染色体组 所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组 但仍然是单倍体 二倍体水稻经秋水仙素处理 染色体数目加倍 得到四倍体水稻 多倍体植株的特点是其种子粒大 子粒数目减少 但是发育周期延长 表现为晚熟 三倍体水稻高度不育 不能形成正常配子 所以无法形成单倍体 单倍体育种和多倍体育种的比较 即时应用 随学随练 轻松夺冠 3 如图表示某种农作物品种 和 培育出 的几种方法 有关说法错误的是 多选 a 经过 培育形成的常用的方法是花药离体培养b 过程 常用一定浓度的秋水仙素处理 的萌发的种子c 由品种 直接形成 的过程必须经过基因突变d 由品种 和 培育能稳定遗传的品种 的最快途径是 解析 选bd 品种 的基因型为aabb 品种 的基因型为aabb 要培育出基因型为aabb的品种 最快的途径应为单倍体育种 所以途径应为 而 途径获得的子代中既有纯合体又有杂合体 还需要不断的连续自交进行筛选才能获得需要的品种 过程 常用秋水仙素处理单倍体幼苗 实验专题探究 探究诱导染色体变异的因素及实验1 影响染色体变异的因素及实验 1 低温诱导染色体加倍的实验 2 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使染色体加倍 探究不同浓度的秋水仙素溶液的作用 3 探究环境中化学物质对染色体结构变异的影响 4 探究或验证有害物质如尼古丁等物质诱导细胞发生染色体变异 2 基本实验思路培养根尖 用低温 化学药品等处理根尖 制作根尖装片 显微镜观察染色体变异 3 观察指标 1 有丝分裂或减数分裂中染色体的形态 结构和数目 及其特殊的行为变化 2 发生染色体变异的细胞数目或比例 4 实验设计注意的问题 1 注意对照实验的设计 通常采用空白对照 以增强实验的说服力 2 对根尖的处理要注意科学性 如时间 浓度等的处理要合理 实战演练 专项提能 小试牛刀 用浓度为2 的秋水仙素 处理植物分生组织5 6小时 能够诱导细胞内染色体加倍 那么 用一定时间的低温 如4 处理水培的洋葱根尖时 是否也能诱导细胞内染色体加倍呢 请对这个问题进行实验探究 1 针对以上问题 你作出的假设是 你提出此假设的依据是 2 低温处理植物材料时 通常需要较长时间才能产生低温效应 根据这个提示将你设计的实验组合以表格形式列出来 3 按照你的设计思路 以 作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据 为此 你要进行的具体操作是 第一步 剪取根尖2 3mm 第二步 按照 步骤制作细胞有丝分裂装片 解析 提出的假设应该具有一定的科学根据 提出的假设应该是最有可能的而不是随意猜测 所以探究的课题在题干中具有一定的指向性 在设计表格的时候要注意题干的要求是测量低温效应的时间 考虑到一般植物的细胞周期时间的单位应该以小时为单位比较合适 为了保证实验的严谨性 应该做一组常温下的对照组 以排除环境因素的干扰 答案 1 用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性 或纺锤丝的形成 使细胞不能正常进行有丝分裂 也可提出其他假设 只要能够运用所学的生物知识进行合理地解释即可 2 只要设计的表格达到以下两个要求 均可 a 至少作两个温度的对照 常温和时间 b 间隔相等的培养时间进行取样 以下表格仅作参考 3 在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体数目 或染色体计数 解离漂洗染色制片 命题视角剖析 染色体结构变异三倍体中含有三个染色体组 而个别染色体增加而导致的个别染色体数目为3的生物不能称为三倍体 而应为三体 某些类型的染色体结构和数目的变异 可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别 a b c d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图 它们依次属于 a 三倍体 染色体片段重复 个别染色体数目变异 染色体片段缺失 b 三倍体 染色体片段缺失 个别染色体数目变异 染色体片段重复c 个别染色体数目变异 染色体片段重复 三倍体 染色体片段缺失d 染色体片段缺失 个别染色体数目变异 染色体片段重复 三倍体 思路点拨 解答本题的关键是 准确理解染色体结构变异的类型和结果 仔细识图 读图 熟练掌握生物科学 图文转换 技巧 尝试解答 c 解析 a中细胞内右下的染色体为3条 其他染色体都成对 是个别染色体数目变异 b中多了片段4 是染色体片段重复 c属于三倍体 d中3 4片段缺失 变式训练 2010年江苏徐州高三抽样 下图中甲 乙 丙 丁表示生物的几种变异类型 下列判断正确的是 多选 a 甲图是染色体结构变异中的倒位b 乙图是染色体结构变异中的重复c 丙图表示生殖过程中的基因重组d 丁图表示的是染色体的数目变异解析 选ad 甲图中染色体发生了倒位 乙图中染色体属于易位 丁图中着丝粒分裂 染色体数目增加一倍 只是有两条移向了同一极 属于数目变异 多倍体的培育 2010年高考江苏卷 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 尝试解答 d 解析 逐项分析如下 互动探究 1 利用普通牡蛎培育出的三倍体牡蛎属于同一物种吗 2 培育三倍体牡蛎过程中存在基因重组吗 提示 1 不属于 2 存在 对染色体易位与交叉互换易于混淆 对基因突变 染色体变异易于混淆 自我挑战 2011年陕西榆林高三模拟 下列有关两种生物变异的种类的叙述 不正确的是 a 图a过程发生在减数第一次分裂时期b 图a中的变异未产生新的基因 但可以产生新的基因型c 图b过程表示染色体数目的变异d 图b中的变异未产生新的基因 但可以改变基因的排列次序 尝试解答 c 解析 图a表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换 该过程发生在减数第一次分裂时期 该变异属于基因重组 未产生新的基因 但可以产生新的基因组合 图b表示染色体结构变异中的易位 虽然未产生新的基因 但由于染色体的结构发生了改变 基因的排列次序也随之改变 解题方法指导 3 遗传类实验的答题技巧 一 遗传类实验的考查是高考的热点 考查时经常涉及到基因显隐性的判断 基因型的判断 基因位置的判断和遗传规律的验证等类型 1 显隐性的判断此类问题的解题思路依赖于对遗传内容的基本概念和原理的理解 同时还需要认真体会生物学家们发现遗传定律的思维方式和基本方法 1 已知个体纯合时 不同性状杂交后代所表现的性状即为显性性状 2 不知个体是否纯合时 应选择相同性状个体交配或自交 植物 后代出现的新性状即为隐性性状 2 纯合子 杂合子的判断 1 理论依据显性性状的个体至少有一个显性基因 隐性性状的个体一定是纯合子 其基因型必定是两个隐性基因 2 判断方法动物 测交法 若后代出现隐性类型 则一定为杂合子 若后代只有显性性状 则可能为纯合子 说明 待测对象若为雄性动物 应与多个隐性雌性个体交配 以使后代产生更多的个体 使结果更有说服力 植物 1 自交法 若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子 若后代无性状分离 则可能为纯合子 说明 此法适合于植物 而且是最简便的方法 但对于动物不适合 2 测交法 同动物的测交判断 即时应用 随学随练 轻松夺冠 1 2011年江苏扬州第一次模拟 科学家选用萌发的普通甜椒的种子搭载 神舟 飞船 在从太空返回后种植得到的植株中选择果实较大的个体 培育出大果实 太空甜椒 假设果实大小是一对相对性状 且是由单基因控制的完全显性遗传 请你用原有的纯种小果实普通甜椒和大果实甜椒为实验材料 设计一个实验方案 以鉴别 太空甜椒 大果实这一性状的显隐性 1 你的实验方案 2 分析实验 预测结果 如果后代全部表现为小果实 则 则大果实为显性性状 解析 由于萌发的种子在太空中接受了大剂量的射线辐射 突变几率会大大提高 突变时既可单个基因突变 也可同一位置上的一对基因同时发生突变 即突变个体既可是杂合子 又可是纯合子 又由于选用的原有的小果实普通甜椒是纯种 因此让突变个体与纯种小果实普通甜椒进行杂交 根据后代的表现型就可判断出显 隐性性状 若小果实为显性 则大果实个体全为纯合子隐性 则杂交后代全为小果实 若大果实为显性 则大果实个体既有纯合子 又有杂合子 则杂交后代只要出现大果实个体 即可证实大果实为显性性状 答案 1 直接用纯种小果实个体与大果实个体杂交 观察后代的性状 2 小果实为显性性状 如果后代出现大果实性状 2 现有纯种紫色种皮和纯种白色种皮菜豆品系 请回答下列实验设计方案的相关问题 1 在以紫色种皮菜豆为母本和以白色种皮菜豆为父本的正反交实验中 当年母本植株上所结种子的种皮分别为 色 色 此结果是否符合基因分离定律 为什么 2 若上述性状是由核基因控制的 则求证紫色与白色性状的显隐性关系 并预测实验结果 说明相应结论 实验方案 用遗传图解表示 预测结果得出结论 如果 则 如果 则 答案 1 紫白符合种皮是母本植株的结构 2 p 紫色 白色 白色 紫色 f1产生种子的种皮颜色均为紫色紫色为显性性状 白色为隐性性状f1产生种子的种皮颜色均为白色白色为显性性状 紫色为隐性性状 二 在完全显性的情况下杂合子所表现的性状与显性纯合子表现一致 欲确认某个体基因型是纯合还是杂合 可通过如下几种方案予以探究 1 测交法待测个体 隐性纯合子 2 自交法待测个体自交 3 花粉鉴定法非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色 让待测个体长大开花后 取出花粉放在载玻片上 加一滴碘液 即时应用 随学随练 轻松夺冠 3 有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交 实验条件满足实验要求 f1全部表