高三生物学一轮复习讲义41 必修2 第六单元 第30讲　染色体变异

第30讲染色体变异举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。考点1染色体数目的变异一、染色体数目的变异类型1．细胞内______________的增加或减少。2．细胞内染色体数目以________________________________________成倍地增加或成套地减少。二、染色体组1．概念在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中____________________称为一个染色体组。2．举例野生马铃薯的染色体组成(白色为荧光标记)野生马铃薯体细胞中有两个染色体组，每个染色体组包括________________________________________。3．组成特点(1)形态上：细胞中的____________________________，在形态上各不相同。(2)功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的______________，在功能上各不相同。三、二倍体、多倍体及单倍体1．二倍体：体细胞中含有________染色体组的个体。2．多倍体二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来。1．(人教版必修2P98非选择题T3)人工种植的香蕉大多是三倍体，依靠无性生殖来繁殖后代。目前，香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁，感染了病菌的香蕉大面积减产，甚至绝收。有人说，三倍体香蕉正在走向绝灭，其理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．单倍体单倍体是由配子发育而来，并非单倍体都高度不育，有的同源多倍体的单倍体是可育的，如同源四倍体。2．(人教版必修2P91概念检测T1(3))用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体吗？__________，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。四、低温诱导植物细胞染色体数目的变化1．实验原理用低温处理植物的______________细胞，能够______________的形成，以致影响细胞______________中染色体被拉向两极，导致细胞不能____________________，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。2．实验步骤3．实验现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。1．含有奇数染色体组的个体一定是单倍体。 ()2．单倍体个体都一定没有等位基因和同源染色体。 ()3．二倍体生物的单倍体都是高度不育的。 ()4．三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。 ()5．卡诺氏液可使组织细胞互相分离开。 ()1．写出单体和三体产生配子的种类及比例(单体和三体也是二倍体，均可进行减数分裂，产生配子)。注：减数分裂时，三条染色体之间两两联会的概率相等，联会后的染色体彼此分离，剩余的一条染色体随机移向细胞一极。2．有人选取豌豆的高茎与矮茎杂交得子一代，子一代全为高茎。子一代自交得子二代，子二代出现了性状分离，但分离比并不是预期的3∶1，而是出现了高茎∶矮茎＝35∶1。试分析产生这一现象的可能原因，并设计一个实验方案加以证明。。染色体组与染色体数目的变异1．(链接人教版必修2P87图5-5)水仙(无性染色体)是我国传统观赏花卉。如图为水仙根细胞的染色体核型，下列叙述正确的是()A．水仙为三倍体植物，可通过杂交繁育优良品种B．水仙根细胞中每个染色体组含有3条染色体C．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同D．欲测定水仙基因组的序列，需对其中的11条染色体进行DNA测序2．(链接人教版必修2P88正文)有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，错误的是()A．F1体细胞中有21条染色体B．F1含有不成对的染色体C．F1植株的育性低于亲本D．两个亲本有亲缘关系个别染色体数目的变异3．(2024·安徽安庆高三校联考)在栽培二倍体水稻(2N)的过程中，有时会发现单体植株(2N－1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。现利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析不正确的是()杂交亲本实验结果6号单体(♀)×正常二倍体(♂)子代中单体占25%，正常二倍体占75%6号单体(♂)×正常二倍体(♀)子代中单体占4%，正常二倍体占96%A．分析可知，N－1型雄配子育性比雌配子低B．该6号单体植株是由花粉粒直接发育而来C．该单体变异类型属于染色体数目的变异D．该单体产生的原因可能是其亲本在减数分裂中某同源染色体没有分离低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验分析4．(链接人教版必修2P89探究·实践)下列关于“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是()A．原理：低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制染色体着丝粒分裂B．解离：盐酸酒精混合液可以使蒜根尖解离C．冲洗：用卡诺氏液固定细胞形态后，用清水冲洗2次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，少数细胞染色体数目不变考点2染色体结构的变异一、染色体结构的变异类型1．类型比较类型图像联会异常实例缺失人的5号染色体部分缺失导致猫叫综合征重复果蝇的棒状眼倒位人类第9号染色体长臂倒位可导致习惯性流产易位人类慢性髓细胞性白血病(人教版必修2P90图5-7)果蝇的缺刻翅是由于一条X染色体上发生了片段缺失所致，现有一只雌性缺刻翅果蝇，最简单的验证方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．基因突变、基因重组和染色体结构变异的区别(1)染色体结构变异与基因突变的区别DNA分子上若干基因的缺失或重复(增添)，基因的数量发生改变属于染色体结构变异；DNA分子上基因中若干碱基的缺失、增添，基因数量不变，属于基因突变。染色体变异属于细胞水平变异；基因突变属于分子水平变异。(2)易位与互换的区别二、染色体结构的变异的结果会使排列在染色体上的基因______________________发生改变，导致性状的变异。三、染色体结构的变异对生物体的影响大多数染色体结构变异对生物体是______________，有的甚至会导致生物体________。1．DNA分子中发生三个碱基的缺失不会导致染色体结构变异。 ()2．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。 ()3．染色体上某个基因的缺失属于基因突变。 ()4．基因突变与染色体结构变异都导致个体表型改变。 ()5．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中。 ()1．观察下列变异图解，请分析回答下列问题：(1)图甲、图乙均发生了某些片段的交换，其交换对象分别是什么？它们属于哪种变异？。(2)图丙①～④的结果中哪些是由染色体变异引起的？它们分别属于哪种变异？能在光镜下观察到的是哪几个？。(3)图丙①～④中哪种变异没有改变染色体上基因的数量和排列顺序？。2．在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后细胞向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。基因型为Aa的雄性蝗虫进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“染色体桥”并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，则该次级精母细胞产生的精细胞的基因组成可能有(若细胞中不含A或a基因则用“O”表示)。染色体结构变异的类型和分析1．(链接人教版必修2P90图5-7)甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是()A．甲的变异类型会引起染色体上基因种类的变化B．甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中C．图中所示的变异类型中，甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验D．乙的变异类型属于染色体片段的缺失2．(2025·内蒙古适应性考试)正常小鼠的Sry基因只位于Y染色体上，是雄性性腺形成的关键基因。有一只小鼠的性染色体是XX，其中一条X上带有Sry基因。下列叙述正确的是()A．其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位B．其父本精子形成过程中发生了染色体易位C．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变D．其父本精子形成过程中发生了基因突变结合细胞分裂和遗传考查染色体结构变异3．(2024·福建厦门一中检测)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型(多出一条14或21号染色体的个体表型不正常)，但在产生生殖细胞的过程中会形成复杂的联会复合物(如图)，在进行减数分裂时，该联会复合物中任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任意一极。下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是()A．图中所示为染色体结构变异和染色体数目变异B．观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞C．女性携带者与正常男性婚配生出表现正常子女的概率为1/6D．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体4．(不定项)(2024·河北保定期末)野生型果蝇为正常眼，果蝇X染色体上某一片段重复一次导致出现棒眼，重复两次出现“超棒眼”。科学家为探究“超棒眼”出现的机制，在某两条X染色体均发生重复突变的棒眼个体中的一条X染色体上插入了一个叉毛基因f，该个体细胞分裂过程中会发生不等交换，如图所示。下列分析正确的是()A．棒眼突变是由染色体结构变异引起的B．“超棒眼”是由非姐妹染色单体互换引起的，属于基因重组C．如果发生了不等交换，则可能会出现正常眼叉毛雄性子代D．仅考虑X染色体，该转基因个体可产生等比例的4种配子考点3生物育种的原理及应用一、单倍体育种1．原理：________________________。2．过程3．优点：______________________，所得个体均为__________。4．缺点：技术复杂。二、多倍体育种1．原理：染色体(数目)变异。2．方法：用____________诱发或低温处理。3．处理材料：____________________。4．过程Ｆ分裂的细胞秋水仙素或低温处理Ｆ染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍5．实例：三倍体无子西瓜(1)两次传粉第一次传粉：杂交获得(2)用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目________，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目________。(3)三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体____________，不能产生正常配子。(人教版必修2P88文字信息)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是__________________；后者操作对象为____________________________。三、杂交育种1．原理：____________。2．过程(1)培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交(♀×♂)→F1(即为所需品种)。(2)培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交(♀×♂)→F1⊗F2(3)培育显性纯合子品种①植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→______________需要的类型，自交至____________________为止。②动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择________________________________。3．优点：操作简便，可以把多个品种的________________集中在一起。4．缺点：获得新品种的周期______。四、诱变育种1．原理：____________。2．过程3．优点(1)可以提高____________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。(2)大幅度地________________。4．缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。1．杂合子抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。 ()2．通过花药离体培养可获得抗锈病高产小麦新品种。 ()3．诱变育种和杂交育种均可形成新基因。 ()4．诱变育种可通过改变基因的结构达到育种的目的。 ()5．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。 ()6．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。 ()1．普通小麦为六倍体，体细胞中染色体数目为42条。如图为我国科学家用两种普通小麦(关东107和白火麦)培育六倍体糯性普通小麦的主要流程。据图分析，培育六倍体小麦利用的变异原理是。诱导形成六倍体小麦时，利用秋水仙素处理的是单倍体小麦幼苗而不是处理成熟植株，原因是。2．将二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交，得到的种子种下去，一段时间后，收获的三倍体西瓜，没有种子，无法繁殖后代，请运用其他育种原理，再设想一种培育无子西瓜的方法：。(写出一种可行方法的简单思路即可)育种的原理和设计1．(2024·安徽卷)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是()①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株A．①② B．①③C．②④ D．③④2．(2025·青岛开学联考)我国科学家利用红鲫鱼(2N＝100)与团头鲂(2N＝48)进行育种，得到三种杂交种：杂交种