山东省沂水县第一中学高考生物一轮复习 染色体变异学案 新人教版.doc

山东省沂水县第一中学高考生物一轮复习 染色体变异学案 新人教版考纲要求1. 染色体结构变异和数目变异()。2.低温诱导染色体加倍(实验)。复习要求1.说出染色体结构变异的基本类型。2.说出染色体数目的变异。3.进行低温诱导染色体数目变化的实验。基础自查一.染色体结构的变异1.实例：_，人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。2.类型(1)：_染色体中某一片段缺失，片段上的基因也随之丢失。(2)：_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)易位：两条_同源染色体间片段的移接。(4)倒位：染色体中某一片段位置_3 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。二、 染色体数目的变异(1)染色体组：细胞中的一组_染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制 生物生长发育的_遗传信息。（2）二倍体：由_发育而成的，体细胞中含有_染色体组的个体，如果蝇。(3)多倍体概念：由_发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。实例：香蕉(_倍体)、马铃薯(_倍体)、普通小麦(_倍体)特点：茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质含量高，发育_，结实率_。人工诱导多倍体.方法：用_处理_.成因：秋水仙素能_.原理（画图解）.实例：三倍体无子西瓜。(4)单倍体概念： 体细胞中含有本物种_染色体数目的个体成因特点： _应用： .方法： _.过程：_.优点： _三.实验低温诱导植物染色体数目的变化1、原理_2、方法步骤_课堂深化探究一.根据图像回答问题：判断上述4幅图解分别表示染色体结构变异的哪种类型？思维拓展染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同：基因突变是在dna分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同：基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：(3)变异的结果不同：基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而可能导致生物的性状发生改变。二染色体数目的变异（一）染色体组1.观察雌雄果蝇体细胞的染色体图解，探讨以下问题：(1) 染色体组的概念是什么？ (2) 就雄果蝇来说，共有哪几个个染色体组？2染色体组概念的理解3.染色体组数量的判断方法(1)据染色体形态怎样判断？如下图所示的细胞中，它们分别含几个染色体组？(2)据基因型怎样判断？如图所示含几个 染色体组？(3)据染色体数/形态数的比值怎样判断？（二）填空完成单倍体、二倍体和多倍体的比较：二倍体多倍体单倍体概 念 实 例过半数高等植物、人、果蝇等几乎全部动物香蕉、马铃薯、无子西瓜(蜜蜂)雄蜂玉米、小麦的单倍体染色体组的数目 性状表现 人工诱导方法 意 义 思维拓展1.关于单倍体(1)由配子形成的个体，不论含有几个染色体组，都称为单倍体。单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞、花粉属于配子，但不是单倍体。(2)一倍体一定是单倍体，单倍体不一定是一倍体。2.单倍体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列图解中提供的方法区分开来。注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。三.基因重组、基因突变和染色体变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质 类型 时间 适用范围 产生结果 意义 育种应用 实例 四.实验低温诱导植物染色体数目的变化复习方法步骤回答问题：根尖培养：将洋葱（或大葱、蒜）放在装满清水的广口瓶上，让其底部接触水面， 置于适宜条件下，使之生根低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装置放入冰箱的低温室内(4 )， 诱导培养36 h材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51 h， 以固定其形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次制作装片：解离漂洗染色制片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察，找到染色体数目发生改变的细胞，再换用高倍镜观察1.低温诱导植物染色体数目的变化和秋水仙素的作用原理是否相同？2.如何确认生物发生了染色体变异？对应训练1.染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是()。a.甲可以导致戊的形成b.乙可以导致丙的形成c.甲可以导致丁或戊两种情形的产生d.乙可以导致戊的形成2.下图代表四个物种不同时期的细胞，其中含染色体组数最多的是( )3.如图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是a.果蝇的一个染色体组含有的染色体是、x、yb.x染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异c.果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组d.、x(或y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所 需的全部遗传信息4.下列有关“一定”的说法正确的是()。生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组经花药离体培养得到的单倍体植株再经秋水仙素处理后一定得到纯合子体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体体细胞中含有奇数染色体组的个体一定是单倍体a.全部正确 b. c. d.全部不对6.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实验探究用2%秋水仙素处理植物分生组织，能够诱导细胞内染色体数目的加倍，形成多倍体植物细胞。那么，用一定时间的低温(4)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体数目的加倍，形成多倍体植物细胞呢？请就“低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素作用相同”这个假设进行实验探究：材料器具：长出根的洋葱(2n16)若干，小烧杯或培养皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素。(1)探究时，你所做的假设是：_。(2)根据你的假设，写出实验步骤：_；_。(3)实验结果预测与结论：_限时训练题组一染色体变异的概念及类型1.图示细胞中含有的染色体组数分别是()a.5个、4个b.10个、8个c.5个、2个 d.2.5个、2个2.下列有关变异的说法正确的是()a.染色体中dna的一个碱基缺失属于染色体结构变异b.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察c.在有性生殖过程中发生基因重组d.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离，使染色体加倍3.关于变异对基因数量和基因在染色体上的排列顺序的影响，叙述不正确的是(多选)()a.大部分染色体结构变异都将改变基因数量或基因在染色体上的排列顺序b.染色体数目变异也改变基因数量和基因在染色体上的排列顺序c.基因重组不改变基因数量，但改变基因在染色体上的排列顺序d.基因突变改变基因数量，但不改变基因在染色体上的排列顺序4.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、染色体片段增加、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、染色体片段增加c.个别染色体数目变异、染色体片段增加、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、染色体片段增加、三倍体5.(2011海南卷，19)关于植物染色体变异的叙述，正确的是()a.染色体组整倍性发生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题组二单倍体和多倍体6.四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7.单倍体生物()a.不可能产生有性生殖细胞b.体细胞中只含有一个染色体组c.体细胞中不可能含有形态、大小相同的染色体d.体细胞中含有控制本物种生长发育的全部遗传信息8.(2011南京模拟)单倍体生物的体细胞中染色体数应是()a.只含一条染色体b.只含一个染色体组c.染色体数是单数d.含本物种配子的染色体数9.(2011无锡模拟)下列有关单倍体的叙述中，不正确的是(多选)()a.未经受精的卵细胞发育成的个体，一定是单倍体b.细胞内有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体c.由生物的雄配子发育成的个体一定都是单倍体d.基因型是aaabbbccc的植物一定是单倍体10.下图是四种生物的体细胞示意图，a、b图中的每一个字母代表细胞的染色体上的基因，c、d图代表细胞的染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是()题组三低温诱导植物染色体数目的变化实验11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0.01 g/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12低温和秋水仙素均可诱导染色体数目变化，前者处理优越于后者处理，具体表现在()低温条件易创造和控制 低温条件创造所用的成本低 低温条件对人体无害，易于操作低温能诱导染色体数目加倍而秋水仙素则不能a. b. c. d.高考真题体验（2013山东卷，27）（14分）某二倍体植物宽叶（m）对窄叶（m）为显性，高茎（h）对矮茎（h）为显性，红花（r）对白花（r）为显性。基因m、m与基因r、r在2号染色体上，基因h、h在4号染色体上。（1）基因m、r编码各自蛋白质前3个氨基酸的dna序列如上图，起始密码子均为aug。若基因m的b链中箭头所指碱基c突变为a，其对应的密码子由 变为 。正常情况下，基因r在细胞中最多有 个,其转录时的模板位于 （填“a”或“b”）链中。（2）用基因型为mmhh和mmhh的植株为亲本杂交获得f1，f1自交获得f2，f2中自交性状不分离植株所占的比例为 ，用隐性亲本与f2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为 。（3）基因型为hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的hh型细胞，最可能的原因是 。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个hh型配子，最可能的原因是 。（4）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。（注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡）实验步骤： 观察、统计后代表现性及比例结果预测：若 ，则为图甲所示的基因组成；若 ，则为图乙所示的基因组成；若 ，则为图丙所示的基因组成。染色体变异答案及解析基础自查一.染色体结构的变异1. 猫叫综合征2.（1）缺失（2）重复（3）非（4）颠倒1803. 基因数目或排列顺序二、染色体数目的变异 (1) 非同源 全部(2) 受精卵 两个(3)多倍体受精卵三 四 六延迟 低人工诱导多倍体. 秋水仙素 萌发的种子或幼苗。秋水仙素抑制纺锤体形成。染色体数目加倍的细胞进行正常的有丝分裂、发育. 细胞有丝分裂 染色体不能移向两极细胞中染色体数目加倍 多倍体植株。.实例：三倍体无子西瓜。(4)单倍体 配子。 .由配子直接发育成的新个体，如蜜蜂的雄蜂。.花药离体培养。 植株长得弱小，高度不育。应用：单倍体育种离体培养秋水仙素处理人工诱导染色体数目加倍选择. 花药离体培养。. 花粉 单倍体植株 正常生殖的纯合子 新品种。. 明显缩短育种年限；获得能稳定遗传的纯合子。三.实验低温诱导植物染色体数目的变化1、处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而导致细胞染色体数目发生变化。可通过染色体显微计数来推断低温是否能诱导细胞内染色体数目加倍。2、根尖培养低温诱导材料固定制作装片观察（先用低倍镜观察，找到染色体数目发生改变的细胞，再换用高倍镜观察）得出结论。课堂深化探究一. 缺失倒位重复易位二染色体数目的变异（一）染色体组1.（1）细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体叫做一个染色体组。（2）就雄果蝇来说，共有两个染色体组，其中一组包括x、，另一组包括y、。而其产生的精子中只含有一组染色体，为x、或y、，包括4条染色体。2(1)不含同源染色体，没有等位基因。(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。3.(1)细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有4条，b中有3条，c中两两相同，d中各不相同，则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。(2)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，(dg中依次含4、2、3、1个染色体组)(3)染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。（二）填空完成单倍体、二倍体和多倍体的比较：二倍体多倍体单倍体概 念由受精卵发育而成，体细胞中含两个染色体组的个体由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体由配子发育而来，含有本物种配子染色体数目的个体实 例过半数高等植物、人、果蝇等几乎全部动物香蕉、马铃薯、无子西瓜(蜜蜂)雄蜂玉米、小麦的单倍体染色体组的数目两个三个或三个以上一个至多个性状表现正常(作为单倍体、多倍体的参照物)茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低植株弱小，且高度不育(雄蜂除外)人工诱导方法无用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗采用花药离体培养法意 义运用多倍体育种，可获得植物新品种运用单倍体育种，缩短育种年限 三.基因重组、基因突变和染色体变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质基因结构的改变(碱基对的增添、缺失或替换)基因的重新组合，产生多种多样的基因型染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变类型自发突变、人工诱变基因自由组合、交叉互换、转基因染色体结构、数目变异时间主要是细胞分裂间期减数第一次分裂前期或后期细胞分裂过程中适用范围任何生物均可发生真核生物进行有性生殖产生配子时真核生物均可发生产生结果产生新的等位基因，但基因数目未变只改变基因型，未发生基因的改变可引起基因“数量”或“排列顺序”上的变化意义生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义对生物进化有一定意义育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种实例青霉菌高产菌株的培育豌豆、小麦的杂交三倍体无子西瓜及八倍体小黑麦的培育四.实验低温诱导植物染色体数目的变化1.相同，两者都是通过抑制分裂细胞内纺锤体形成，使染色体不能移向细胞两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而引起细胞内染色体数目加倍。2.染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此可通过观察有丝分裂中期细胞的中染色体的变化，结合相应的特征加以判断。对应训练1. 【答案】d【解析】由图可知，甲表示同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，乙表示非同源染色体之间的易位。前者的变异类型属于基因重组，发生交叉互换后在原来的位置可能会换为原基因的等位基因，可导致丁的形成；后者属于染色体结构变异，由于是与非同源染色体之间发生的交换，因此易位后原位置的基因被换成控制其他性状的基因，可导致戊的形成。丙属于染色体结构变异中的“重复”。2【答案】d【解析】a选项中同源染色体有3条，应含有3个染色体组；b选项总有6条染色体，也应含有3个染色体组；c选项中无同源染色体，应为1个染色体组；d选项中同源染色体有4条，应含有4个染色体组。故d选项符合题意。3【答案】d【解析】a选项中染色体组是没有同源染色体的，而x与y为一对同源染色体；b选项中x染色体上基因控制的性状，有的杂交亲本类型的后代表现型无性别差异；c选项中果蝇体内的细胞有的处于有丝分裂状态，此过程后期的细胞含有四个染色体组；d选项中一个染色体组中含有发育成个体的全套遗传信息。故d选项符合题意。4【答案】d【解析】如果此生物体是二倍体，生物的生殖细胞中含有的全部染色体一定就是一个染色体组，如果是四倍体的时候，则配子中含两个染色体组。如果单倍体中含有等位基因，则经秋水仙素处理后得到的是杂合子。如果生物体是由受精卵发育而来的，而且体细胞中含有两个染色体组的个体一定是二倍体。配子不经过受精作用，直接发育而成的生物个体，叫单倍体。5【答案】c【解析】低温诱导染色体加倍的原理：抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是前期，大多数细胞处于间期；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色.故c选项符合题意。实验探究【答案】(1)低温同秋水仙素一样可以诱导细胞内染色体数目的加倍(或低温不能像秋水仙素那样诱导细胞内染体数目的加倍)(2)取三个培养皿洗净并编号将生长状况大体相同的三个洋葱根尖分别放入三个编号的培养皿中，一份放在室温下培养，一份放在2%秋水仙素溶液中室温下培养，一份放在4冰箱中培养，三者培养的时间相同制作洋葱根尖临时装片，在光学显微镜下观察染色体数目的变化(3)若低温条件下培养的洋葱根尖分生区细胞染色体数目与室温下培养的洋葱根尖分生区细胞染色体数目一致，说明低温下不能使细胞内染色体数目加倍，假设不成立(或假设成立)若与2%秋水仙素溶液处理的染色体数目一致，说明低温能使细胞内染色体数目加倍，假设成立(或假设不成立)限时训练题组一染色体变异的概念及类型1【答案】c【解析】由甲图可知，染色体数目为10条，形态为2种，根据公式染色体组数染色体数/染色体形态数可知，图甲的染色体组数为5个；由乙图可知，其基因型为aaaabbbb，根据染色体组数等于控制同一种性状的相同基因或等位基因出现的次数，染色体组数应为4 2【答案】c【解析】秋水仙素作用是抑制纺锤体的形成。故c选项符合题意。3. 【答案】bcd【解析】染色体片段的缺失、重复、易位、倒位都会引起染色体结构变异，这些变化都会使排列在染色体上的基因数量或基因在染色体上的排列顺序发生改变，a项正确；染色体数目变异是指染色体数目的变化，基因重组和基因突变二者都不改变基因数量，也不改变基因在染色体上的排列顺序，b、c、d错误。4. 【答案】c【解析】第一个图三对同源染色体，有两对是两条染色体，一对是三条染色体，说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体多一部分4，属于重复。第三个图同源染色体均为三个，染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图一条染色体缺少一部分3、4，所以属于缺失。5. 【答案】d【解析】染色体组整倍性变化会使基因整倍性变化，但基因种类不会改变；染色体组非整倍性变化也会使基因非整倍性增加或减少，但基因种类不一定会改变；染色体片段的缺失和重复会导致基因的缺失和重复，缺失可导致基因种类减少，但重复只导致基因重复，种类不变；染色体片段的倒位和易位会导致其上的基因顺序颠倒。题组二单倍体和多倍体6【答案】d【解析】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，且发育周期延长，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。故d选项符合题意。7【答案】d【解析】a选项，若单倍体的染色体组数为偶数，则可产生有性生殖细胞；b选项，如普通小麦的单倍体的体细胞含3个染色体组；c选项，如四倍体的单倍体的体细胞含同源染色体。故d选项符合题意。8. 【答案】d【解析】如果是多倍体，其单倍体生物体细胞应含有不止一个染色体组，因此染色体奇、偶数不能作为判断的依据。9. 【答案】bd【解析】由配子发育成的个体一定是单倍体。细胞内含有两个染色体组的生物可能是单倍体，也可能是二倍体。d中该基因型植物也可能是三倍体。拓展提升单倍体、二倍体和多倍体的确定方法 (1)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。(2)由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。提醒单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也可能可育并产生后代。10. 【答案】d【解析】一般情况下，细胞中具有同一形态的染色体有几条，或控制某一相对性状的基因有几个，则表示细胞含有几个染色体组，如图a、b、c、d中一般可认为分别具有4个、1个、2个、4个染色体组。但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，而每条染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体则能具有相应的4个