高三生物一轮复习课件 30讲染色体变异

考点一染色体结构变异考点二染色体数目的变异第七单元：生物的变异、育种与进化第30讲

染色体变异生物体的

内染色体

的变化，称为染色体变异一、染色体变异的概念及其理解p87体细胞或生殖细胞数目或结构1.发生变异的细胞：2.发生变异的时间：

3.类型：4.变异的水平

（填：“分子水平”或“细胞水平”）体细胞或生殖细胞（真核生物）个体发育的任何时期染色体数目变异和染色体结构变异细胞水平光学显微镜可以观察到类型图解显微观察的联会异常举例_____缺刻翅重复棒状眼缺失一、类型及实例易位花斑眼倒位卷翅提醒

染色体间的易位可分为单向易位和相互易位(平衡易位)。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。任务1.判断下列各图发生何种变异图一图二图三易位缺失易位二、染色体结构变异结果结果染色体上的

发生改变生物性状的改变多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡基因数目或排列顺序实例2：人的5号染色体片段缺失猫叫综合征：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。题：(2022·浙江6月选考，3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失所致。这种变异属于(

)A.倒位 B.缺失 C.重复 D.易位题1.染色体结构变异中的重复、缺失与基因突变中碱基的增添、缺失的区别是什么？【重点难点·透析】1.染色体结构变异与基因突变的区别B区别染色体结构变异基因突变原因结果显微镜两者统称突变（属于可以遗传变异），为进化提供原材料凡是能诱发基因突变的因素，都可能引起染色体结构变异染色体片段发生变化基因中个别碱基对的变化改变了基因的数量基因的数量和顺序不变产生可新基因（等位基因）细胞水平，可观察分子水平，不可观察任务三【重点难点·透析】1.染色体结构变异与基因重组的区别题2：染色体结构变异中的易位与基因重组中的互换的区别是什么？易位互换图解区别位置交换基因观察非同源染色体之间同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体结构变异非等位基因改变基因的排列顺序和数量等位基因不改变基因的排列顺序和数量细胞水平，可观察分子水平，不可观察基因重组任务三2.(高考改编)染色体变异在育种方面也有重要作用，下图是育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是()常见题型突破1.染色体结构变异的类型及应用C常见题型突破1.染色体结构变异的类型及应用2.(2022·湖南卷，9)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异()C黑眼红眼A/a黑眼红眼B/bABabABab常见题型突破2.结合生物变异类型的实验，考查科学探究能力3.(原创)已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，灰身对黑身为显性（用B和b表示），其中某纯种灰身雄果蝇经辐照处理后从中筛选出果蝇甲，甲产生的各配子活性相同无致死，且基因均能正常表达，请根据下图信息回答：（1）辐照处理使果蝇甲发生的变异类型是

，其减数分裂能产生基因型为Y、XB

、

四种配子。（2）筛选2可用

观察就能选出“含异常染色体的个体”，也可通过表现型判断，只有表现型为

果蝇染色体形态正常，其余表现型均含异常染色体。染色体结构变异(或染色体易位)BXBBY光学显微镜灰身雄结果预测：Ⅰ.若

，则是环境改变；Ⅱ.若

，则是基因突变；Ⅲ.若

，则是染色体片段缺失。(3)用白眼雌果蝇(XrXr)与红眼雄果蝇(XRY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雌果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表型变化，但基因型未变；第二种是亲本雄果蝇发生基因突变；第三种是亲本雄果蝇在形成配子时发生染色体片段缺失。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。（注意：雄性个体一条染色体片段缺失时，胚胎致死）实验方案：_______________________________________________________。让M果蝇与正常红眼雄果蝇杂交，统计子代表现型及比例子代红眼雌：红眼雄：白眼雄=2:1:1子代红眼雌：白眼雄=1:1子代红眼雌：白眼雄=2:1跳出题海

变异类型实验探究题的答题模板(以本题为例)审题读题干、获取信息，明确目的探究F1中出现M(白眼雌)的原因PXrXrxXRYF1白眼雌果蝇（M）假设根据题干提示假设的原因，写出基因型M(白眼雌果蝇)的基因型有环境改变:XRXr基因突变：XrXr染色体缺失：XOXr选择合适杂交组合，写出各种遗传图解杂交结论根据不同杂交结果，确定变异类型XRYX(环)XRXr(基)XrXr(染)：XOXrXRXRXRXrXRYXrYXRXrXrYXRXOXRXrXOY(死)XrY

男性携带者的初级精母细胞中含有____条染色体，女性携带者的卵子可能有___种类型（只考虑图中的3种染色体），其中最多含有____种形态不同的染色体。45623染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑交叉互换），请回答下列问题：二、染色体数目变异（一）细胞内个别染色体增加或减少先天性愚型（21三体综合征）

45条＋XY（47条）智力低下，身体发育缓慢，常出现特殊面容，50%患有先天性心脏病，容易夭折。病因：多了一条21号染色体。

性腺发育不良（特纳氏综合征）

44条＋XO（45条）判断：21-三体综合征含有3个染色体组外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。21-三体综合征的成因父方（或母方）减数第一次分裂时，21号染色体没有分离（或减数第二次分裂时姐妹染色体）没有分离，形成了含有2条21号染色体的精子（或卵细胞）与正常的卵细胞或（精子）结合形成试在①上方方框中画出基因与染色体的位置关系,②③处变异类型分别为_、

(3)请设计实验证明该雄株(AAa)的变异类型为②。(要求写出实验思路,并预期实验结果)

染色体数目变异染色体结构变异用该雄株与矮茎植株杂交得到子代,统计子代的表型及比例;子代高茎:矮茎=5:1AAa(2)该雄株(AAa)(高茎)的体细胞中基因与染色体的位置关系及染色体变异类型可能有如下三种,请完成下表。XBXbXBYXbXbXBYXBXbXbYXbXbY的形成原因

XYY

XO父方在MⅠ时X和Y未分离，进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常精子。母方在MⅠ时X和X未分离，或MⅡ时两条X单体分离后进入同一个配子中，形成不含性染色体的异常卵细胞。父方在MⅡ时两条Y染色单体分离后，进入同一个配子中，产生YY的异常精子。XO单体形成的原因二、染色体数目变异（二）细胞内染色体数目以

为基数成倍的增加或成套的减少秋水仙素抑制纺锤体的形成由配子发育而来一套完整的非同源染色体（染色体组）每套非同源染色体数（染色体组）/条关于染色体组①从染色体来源看,一个染色体组中

。②从形态、大小看,一个染色体组中所含的染色体

。③从功能看，一个染色体组含有控制本物种生长、发育、遗传、变异的等生物性状全套遗传信息。。不含同源染色体各不相同④不同生物一个染色体组的染色体形态和数目不同ⅡⅢⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣⅡⅢXY（1）细胞中的每套非同源染色体。果蝇体细胞有条

染色体，体细胞非同源染色体有

套，每套非同源染色体

条，配子染色体数

条请同学们分别用“同源染色体”和“染色体组”这两个概念分别描述人体细胞中的46条染色体。

同源染色体，

个染色体组，每个染色体组有

条染色体

23对2232、判断方法：①根据染色体形态判断：细胞内有n条相同形态的染色体，就有n个染色体组分析图中有几个染色体组ABCD思考②根据基因型判断（不存在染色单体）控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。如基因型为AAaaBBbb的细胞内有４个染色体组；基因型为AaaBBb细胞内有３个染色体组同种类型字母(不区分大小写)有几个，就有几个染色体组3个2个5个4个以下选项表示生物个体的基因型，请大家根据下列个体的基因型判断一下该个体有几个染色体组：A.AaB.AaBbC.AaaD.ABE.AAaBbb③根据染色体数目和形态推算染色体数目染色体形态数2个4个2个染色体大小相同的就是一种形态XY也是一种形态染色体组=④根据xN=y辨别染色体组数和每个染色体组含有的染色体数2N=162N=24

同源染色体，

个染色体组，每个染色体组有

条染色体2、判断方法：单倍体二倍体多倍体定义（发育来源）染色体组特点举例由配子发育而来的个体，体细胞中含有含有本物种配子染色体数目的个体三、单倍体、二倍体、多倍体由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的染色体组的个体叫多倍体1个或多个2个3个或3个以上个植株弱小，高度不育正常表现（对照）①茎秆粗壮、②叶片、果实、种子比较大③糖、蛋白质等营养物质含量丰富自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。如人、果蝇、玉米等蜜蜂的雄蜂植物中常见，动物中极少缺点：发育延迟，结实率低单倍体不一定只含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，如马铃薯(四倍体)产生的单倍体。(1)三倍体植物不能由受精卵发育而来。 ()(2)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。()(3)单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组。()(4)组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体。()××√√①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，如马铃薯(四倍体)产生的单倍体。②单倍体不同于单体。③二倍体、多倍体不一定来自受精卵，如植物组织培养得到的二倍体、多倍体。四、变异在育种中应用（一）人工诱导多倍体育种（1）方法：

处理萌发的

低温或秋水仙素种子或幼苗（2）原理：补充：秋水仙素作用的原理和时间当秋水仙素作用于正在分裂（有丝分裂）的细胞时，能够抑

制纺锤丝的形成，导致染色体不能移向细胞两级，（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。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。染色体变异（数目）AaBb秋水仙素AAaaBBbb（3）实例：三倍体无子西瓜P89（1）为什么使用秋水仙素处理二倍体西瓜植株的芽尖？（2）第一次授粉和第二次授粉的目的分别是什么？（3）三倍体西瓜无子的原因？（4）无子西瓜一颗种子都没有吗？有丝分裂旺盛①杂交获得三倍体种子②刺激子房发育成果实三倍体减数分裂时联会紊乱，一般不能形成正常的配子三倍体无籽西瓜的培育三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞(5)有没有其它方法繁殖三倍体西瓜？进行无性繁殖，如利用三倍体西瓜植株进行组织培养(6)四倍体植株上结的西瓜有子？无子西瓜结在哪倍体植株上？(7)二倍体与四倍体是同一个物种吗？理由是？(8)四倍体植株内所有细胞的染色体均加倍吗？二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交形成的后代不可育，二者存在生殖隔离（四倍体植株能自由交配产生可育后代）判断：成功培育出三倍体无子西瓜至少需要三年（×）④用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，则属于多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。⑤单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目不变。③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，一般不能产生正常配子。原理方法处理无子番茄无子西瓜几种无子果实的比较生长素能促进果实发育用一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄花蕾获得染色体变异引起的三倍体，减数分裂联会紊乱，不能形成正常的配子用四倍体西瓜（秋水仙素处理）与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜，给三倍体西瓜植株的雌蕊授以二倍体西瓜花粉，子房发育成无子西瓜遗传物质是否发生改变？普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是____________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有______条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是_________________(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有______________(答出1点即可)。无同源染色体，不能进行正常的减数分裂

营养物质含量高；茎秆粗壮

秋水仙素处理

42

22①三倍体不育的原因是___________________________。②二倍体的配子发育成的单倍体为什么高度不育？

（1）

甲是____倍体植株,经处理得到乙，此处使用秋水仙素的原理是__________________。假如同源染色体和姐妹染色单体正常分离，丙经减数分裂形成的配子中染色体数目范围为_________。在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是_____________和__________。四

抑制纺锤体的形成

多倍体育种杂交育种

染色体结构变异（易位）消除华山新麦草所有染色体

植物体细胞杂交育种、基因工程育种（3）现有甲宽叶、不抗病（AAbb）和乙窄叶、抗病（aaBB）两个品种，目标是培育出宽叶、抗病（AABB）的新品种，请简要写出实验思将甲乙两个亲本杂交得F1，F1自交得F2，选取F2的宽叶、抗病植株进行多代连续自交，直到自交后代不发生性状分离的植株将甲乙两个亲本杂交得F1，取F1的花粉进行离体培养，发育成单倍体幼苗后，用秋水仙素进行处理使染色体数目加倍获得纯合子，再从中选出稳定遗传的宽叶、抗病植株考点一细胞的多样性和统一性2.杂交育种(以培育显性纯合子植物品种为例提醒

若培育隐性纯合品种则无需连续自交筛选，F2中出现相关表型即为纯种，可推广应用。自交基因重组优良性状长包括花药离体培养和秋水仙素处理两个过程3.单倍体育种秋水仙素染色体(数目)变异明显缩短育种年限（二倍体植株所成的单倍体）后代都是纯合子细胞全能性需与杂交育种结合，多限于植物考点一细胞的多样性和统一性基因突变突变频率4.诱变育种课堂小结：常用育种方法总结杂交自交花药离体培养秋水仙素处理诱变处理秋水仙素处理转基因技术脱分化再分化人工种皮方法1方法2方法3方法4方法5图中的方法1—方法5分别是什么育种方式?上述字母分别代表什么过程？基因工程育种的原理？基因工程育种的优点？定向改变生物的性状，打破生物界限类型杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例将具有不同优良性状的两亲本杂交用物理或化学方法处理萌发的种子或幼苗花药离体培养；秋水诱导染色体加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率加速育种进程明显缩短育种年限茎秆粗壮、叶、果实、种子较大营养含量高育种时间长有利变异少，需大量处理供试材料技术复杂，需与杂交育种和多倍体育种配合只适用于植物基因突变染色体变异（染色体组成倍减少）染色体变异（染色体组成倍增加）基因重组培育矮抗小麦培育青霉素高产菌株三倍体无子西瓜的培育培育矮抗小麦几种主要育种方法的比较

实验低温诱导植物染色体数目的变化2.实验注意事项(1)显微镜下观察到的是死细胞,而不是活细胞:植物细胞经卡诺氏液固定后细胞已死亡。(2)选择材料不能随意:低温处理的是“

”而不是“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时,处理其他细胞不会出