高中生物总复习 第4单元 第2讲染色体变异课件 新人教版必修2.ppt

第二讲染色体变异 一 染色体结构与数目的变异 染色体结构 染色体数目 某一片段缺失 增加某一片段 非同源染色体 位置颠倒 个别染色体 染色体组 数目或排列顺序 数量 1 染色体结构变异与基因突变的比较 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 这种变异只能通过基因检测 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 这种变异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 它们的区别可用图示表示 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基因数目和排列顺序改变 从而导致生物的性状改变 特别提醒 1 染色体结构变异引起的是基因的数目或排列顺序的改变 2 染色体结构变异对生物往往是不利的 有时甚至导致生物个体死亡 染色体变化可以通过光学显微镜观察到 1 如图所示 已知某物种的一条染色体上依次排列着m n o p q五个基因 下图列出的若干种变化中 不属于染色体结构变化的是 解析 染色体结构变异主要有4种 染色体中某一片段的缺失 染色体中增加了某一片段 染色体中某一片段的位置颠倒了180 染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上 而d属于基因突变 o o 或交叉互换型基因重组 因此不属于染色体结构发生变化的是d 答案 d 二 与染色体数目变异有关的概念1 染色体组 细胞中的一组 它们在形态和功能上各不相同 携带着控制生物的生长 发育 遗传和变异的 2 二倍体 由发育而来 体细胞中含有染色体组的个体 非同源染色体 全部遗传信息 受精卵 两个 3 多倍体 1 概念 由发育而来 体细胞中含或染色体组的个体 2 特点 多倍体植株茎秆 叶片 果实和种子都 等营养物质含量丰富 受精卵 三个 三个以上 粗壮 比较大 糖类和蛋白质 3 应用 人工诱导多倍体 方法 用处理萌发的种子或幼苗 原理 秋水仙素或低温处理能够抑制 导致染色体不能移向细胞两极 引起细胞内加倍 秋水仙素或低温 纺锤体的形成 染色体数目 4 单倍体 1 概念 由发育而来 体细胞中含有染色体数目的个体 2 特点 与正常植株相比 单倍体植株长得 且 3 应用 未受精的生殖细胞 本物种配子 弱小 高度不育 单倍体育种 1 单倍体与多倍体的比较 2 单倍体育种与多倍体育种比较 特别提醒 判断单倍体与多倍体的方法 1 如果生物体是由受精卵 或合子 发育形成的 其体细胞内含有几个染色体组就称为几倍体 2 如果生物体是由生殖细胞 卵细胞或花粉 直接发育来的 不论体细胞内含有几个染色体组 都称为单倍体 2 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 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可能具有相应的4个基因 如图a 故最可能属于多倍体的细胞是图d所示的细胞 答案 d 不能正确判定细胞中染色体组的数目由于一个染色体组内 各染色体的形态 大小均不相同 故细胞内染色体组数目可按下列三种方法加以判别 方法一 细胞内形态相同的染色体 同源染色体 有几条 则含有几个染色体组 如甲图所示细胞中相同的染色体有4条 则此细胞中有4个染色体组 每个染色体组含3条形态和功能上各不相同的染色体 方法二 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的同一种基因 同音字母 不分大小写 出现几次 则有几个染色体组 如乙图所示基因型为aaabbb的细胞或生物体含有3个染色体组 方法三 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 分析下列所示的细胞图像 说明它们各含有几个染色体组 1 细胞中含有1个染色体组的是 图 2 细胞中含有2个染色体组的是 图 3 细胞中含有3个染色体组的是 图 4 细胞中含有4个染色体组的是 图 错因分析 本题在归类回答时很容易出错 易错的原因是不知道如何判断细胞中所含的染色体组数 正确解答 本题主要考查染色体组的概念及对染色体组数目的判断 形态 大小各不相同的染色体组成一个染色体组 判断染色体组数有如下规律 1 在细胞内 形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组 如e图中 每种形态相同的染色体有4条 所以含4个染色体组 2 在细胞内 同音字母有几个 就含有几个染色体组 如d图中 每个同音字母仅有1个 所以该图只有1个染色体组 由此可知 a b图含有3个染色体组 c h图含有2个染色体组 e f图含有4个染色体组 d g图含有1个染色体组 答案 1 d g 2 c h 3 a b 4 e f 1 如图所示细胞中所含的染色体 叙述不正确的是 a 代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含4条染色体b 代表的生物可能是二倍体 其每个染色体组含3条染色体 c 代表的生物可能是四倍体 其每个染色体组含2条染色体d 代表的生物可能是单倍体 其每个染色体组含4条染色体 解析 四个图中的染色体组数分别是2 3 4 1 所以四图均可代表单倍体 若如此 则图中所有细胞均由配子直接发育而来 另外 如果这些细胞均由受精卵发育而来 则 分别是二倍体 三倍体 四倍体 每个染色体组中的染色体 应该是形态大小彼此不同的 所以 中每个染色体组分别含有4 2 2 4条染色体 答案 b 基因重组和染色体结构变异的比较 1 判断染色体易位与交叉互换的方法 2 如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图 图中 和 和 互为同源染色体 图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于 a 图a和图b均为染色体结构变异b 图a为基因重组 图b为染色体结构变异c 图a为染色体结构变异 图b为基因重组d 图a和图b均为基因重组解析 图a显示同源染色体非姐妹染色单体间交叉互接 应属基因重组 而图b所示为 号染色体的某片段移到 号一非同源染色体上 此应属染色体结构变异 答案 b 低温诱导染色体数目变异随着课程改革的推进 新课标高考加重了对实验能力的考查力度 实验设计是考查学生的实验探究与分析能力的主要题型 本讲所涉及的课本实验是低温诱导染色体数目变异的内容 相关的实验探究很可能会成为命题的切入点 3 果蝇是遗传学研究的常用材料 据图及所学知识回答下列问题 1 图示为雄性果蝇体细胞染色体组成示意图 其中含有 个染色体组 2 对果蝇进行基因组研究时 要测定的染色体是 3 果蝇的一个精原细胞减数分裂时x染色体上的b基因在 形成两个b基因 这两个b基因在 发生分离 4 该细胞进行减数分裂 在次级精母细胞中性染色体组成为 5 若果蝇中b b基因位于x染色体上 b是隐性可致死基因 导致隐性的受精卵不能发育 但xb的配子有活性 能否选择出雌雄果蝇杂交 使后代只有雌性 请作出判断 并根据亲代和子代基因型情况说明理由 6 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失 从而引起的变异叫缺失 缺失杂合子的生活力降低但能存活 缺失纯合子常导致个体死亡 现有一红眼雄果蝇xby与一白眼雌果蝇xbxb杂交 子代中出现一只白眼雌果蝇 请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 还是由于基因突变引起的 解析 根据题目中对缺失的定义 可以判断一个红眼雄果蝇xby 与一只白眼雌果蝇xbxb杂交得到一只白眼雌果蝇的原因可能有两种 一是该果蝇发生基因突变 二是该果蝇发生x染色体片段缺失 可以通过观察该果蝇的x染色体是否异常来判断 也可以通过杂交实验来判断 答案 1 2 2 x和y 3 减数第一次分裂前的间期减数第二次分裂后期 4 xbxb或yy 5 不能 果蝇中 雄性只有xby个体 雌性有xbxb和xbxb的个体 雌雄果蝇的两种杂交组合中均会出现xby的雄性个体 其他合理答案也可 6 方法1 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片 显微镜下观察染色体结构 若染色体正常 可能是基因突变引起的 反之 可能是染色体缺失引起的 方法2 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为1 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数之比为2 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 1 原理用低温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 导致细胞染色体数目发生变化 2 方法步骤 3 实验结论 低温能诱导植物染色体数目变化 特别提醒 选材的时候必须选用能够进行有丝分裂的分生组织细胞 不分裂的细胞染色质为细丝状 看不到染色体加倍情况 典型例题 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 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