【步步高】高考生物一轮(回扣基础+核心突破+命题探究)7.22染色体变异名师精编教学案新人教版

1、名校名 推荐第 22 讲染色体变异 考纲要求 1. 染色体结构变异和数目变异( ) 。2. 实验：低温诱导染色体加倍。一、染色体结构的变异 连一连 解惑 基因突变， 名义上是基因在变，其实是基因内部碱基在变，基因的数目和位置都未变；染色体变异，名义上是染色体在变，其实是染色体内部基因在变，基因的数目和位置都改变。二、染色体数目的变异1 染色体组 ( 判一判 )(1) 一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息()(2)染色体组中一定没有等位基因()(3)染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半()提示 只对二倍体生物符合。2 判断单倍体、二倍体和多倍体(1) 单倍体：体

2、细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2) 二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。(3) 多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。3 特点(1) 单倍体：植株弱小，高度不育。(2) 多倍体：茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质含量高。4 人工诱导法(1) 单倍体：花药离体培养。(2) 多倍体：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；低温处理植物分生组织细胞。 判一判 1细菌的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异()1名校名 推荐2单倍体一定不存在同源染色体()3人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗()4体细胞中含有两个染色体组

3、的个体叫二倍体()考点一分析染色体结构的变异1 比较染色体结构四种变异类型变 异类 型 具体变化 结果名 称缺失缺失某一片段重复增加某一片段染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性染色体结构某一片段移接到另状变异变异易位一条非同源染色体上倒位某一片段位置颠倒2 区分易位与交叉互换染色体易位交叉互换举例猫叫综合征果蝇的棒状眼人慢性粒细胞白血病图解区染色体角度发生于非同发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间2名校名 推荐别源染色体之间属于染色体变异类型属于基因重组结构变异显微镜下是可在显微镜在显微镜下观察不到否观察到下观察到3 观察下列图示，填出变异类型并回答相关问题(1) 变异类型(2) 可在

4、显微镜下观察到的是 A、 B、 C(填字母 ) 。(3) 基因数目和排列顺序均未变化的是D。易错警示与染色体结构变异有关的3 个易错点： (1) 基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，均可传给后代。(2) 基因突变是基因内部碱基对的改变，属于 DNA分子水平上的变化；染色体变异是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。 (3) 染色体的 某一个位点上基因的改变属于基因突变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体上几个基因的改变属于染色体变异，这种改变可以用显微镜直接观察到。1 果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123 456789( 数字代表基因，“”代

5、表着丝点 ) ，下表表示了该正常染色体发生变异后基因顺序变化的四种情况。有关叙述错误的是()染色体基因顺序变化a154 326789b123 4789c1654 32789d123 45676789A.a 是由染色体某一片段位置颠倒引起的B b 是由染色体某一片段缺失引起的C c 是由染色体的着丝点改变引起的D d 是由染色体增加了某一片段引起的答案C解析与正常染色体上的基因相比，a 中“ 2345”基因位置颠倒了180，因此染色体发生了倒位； b 中缺失了“ 56”基因， 因此染色体发生缺失；c 中“ 23456”基因位置颠倒了 180，同样是倒位；d 中“ 67”基因出现了两次，为重复。2

6、 如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2 由基因 1 变异而来。 下列3名校名 推荐有关说法正确的是()A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D图中 4 种变异能够遗传的是答案C解析 图表示基因重组中的交叉互换， 因为其发生在同源染色体之间； 图表示染色体结构变异中的易位， 因为其发生在非同源染色体之间； 图表示基因突变中碱基对的缺失；图表示染色体的缺失或重复。图中4 种变异都是可遗传的变异。技法提炼1 三种变异实质的解读若把基因视为染色体上的一个位“点”， 染色体视为点所在的“线段”， 则基因突变为“

7、点”的变化 ( 点的质变，但量不变 ) ；基因重组为“点”的结合或交换 ( 点的质与量均不变 ) ；染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。2 三种变异的相关问题分析(1) 关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2) 关于“缺失”问题。 DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异； DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。(3) 关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4) 关于变异的“质”和“量”问题

8、。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。考点二分析染色体数目变异1 观察下图雄果蝇染色体组成，概括染色体组的组成特点(1) 从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。(2) 从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。(3) 从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。4名校名 推荐2 单倍体、二倍体和多倍体的判断(1) 如果生物体由受精卵 ( 或合子 ) 发育而成，其体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为

9、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而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。3 完善多倍体和单倍体育种(1) 培育三倍体无子西瓜原理：染色体数目以染色体组的形式成倍增加。过程(2) 培育抗病高产植株原理：染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再用秋水仙素处理，形成纯合子。实例：抗病高产植株 (aaBB) 的选育过程易错警示与染色体数目变异有关的4 个易错提示(1) 单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。(2) 通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。(3) 单倍体的体细胞中并非只有

10、一个染色体组因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的单倍体中体细胞含有不止一个染色体组。(4) 单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同两种育种方式都出现了染色体加倍情况： 单倍体育种操作对象是单倍体幼苗， 通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。3 如图是四种生物的体细胞示意图，A、 B 中的字母代表细胞中染色体上的基因，C、 D 代表细胞中染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是()5名校名 推荐答案D解析根据题图可推知， A、 B、 C、 D 中分别具有4 个、 1 个、 2 个、 4 个染色体组。但有丝

11、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，而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具有相应的4 个基因，如 A。故最可能属于多倍体的细胞是 D。4 从下图 a h 所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。正确答案为()A细胞中含有一个染色体组的是h 图B细胞中含有二个染色体组的是e、 g 图C细胞中含有三个染色体组的是a、 b 图D细胞中含有四个染色体组的是c、 f 图答案C解析其形态、 大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组数有如下规律：在细胞内，形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组，如图e，每种染色体含有 4 个，所以是四个染色体组。

12、在细胞内，含有几个同音字母，就含有几个染色体组，如 d 图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此我们可知：a、b 图含有三个染色体组，c、 h 图含有二个染色体组，e、f 图含有四个染色体组，d、 g图含有一个染色体组。染色体组数量的判断方法1 据细胞分裂图像进行识别判断以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目图示中的染色体组数。如下图所示：(1)为减数第一次分裂前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2 条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2 个染色体组。(2)为 减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2 条，生殖细胞中染色体26名校名 推荐条，每个染色体组有2 条染色体，

13、该细胞中有1 个染色体组。(3) 为减数第一次分裂后期，染色体4 条，生殖细胞中染色体2 条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2 个染色体组。(4) 为有丝分裂后期，染色体8 条，生殖细胞中染色体2 条，每个染色体组有2 条染色体，该细胞中有4 个染色体组。2 据染色体形态判断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 3 条、 b 中有 2 条、 c 中各不相同，则可判定它们分别含3 个、 2 个、1 个染色体组。3 据基因型判断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基因或相同基因，如图所示： d g 中依

14、次含 4、 2、 3、 1 个染色体组。4 据染色体数 / 形态数的比值判断染色体数 / 形态数的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。考点三比较三种可遗传变异1 完善下表中基因突变、基因重组、染色体变异的比较变异类型基因突变基因重组染色体变异( 交叉互换 )( 易位 )结果产生新基因，只产生新的基因型基因排序改变新基因型等位基因减后期和减后 期和减后期分离时期减后期减后期产生配子及种类AB、 aB、 ab；三种AB、ab、 Ab、aB；AB、 CB、 ab；三种四种2 填出变异类型与细胞分裂

15、方式的关系变异类型细胞分裂方式基因突变可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂易错警示与变异类型有关的辨析7名校名 推荐(1) 基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴， 一片红花植株中偶尔出现一株白花， 即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。(2) 基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数 目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括 DNA分子中碱基

16、对的替换、 增添和缺失。 基因突变导致“新基因”的产生， 染色体结构变异未形成新的基因。(3) 辨析染色体变异方式图 a 为三体 ( 个别染色体增加 ) ；图 c 为三倍体 ( 染色体组成倍增加 ) ；图 b 和图 f 皆为染色体结构变异中的重复；图 d 和图 e 皆为染色体结构变异中的缺失。5 在有丝分裂和减数分裂过程中不能产生的变异是()A DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因突变B非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异答案 B解析有丝分裂和减数分裂过程中都有

17、DNA复制，在 DNA复制的过程中可能发生基因突变， A 项正确。非同源染色体之间的自由组合只发生在减数分裂过程中， B 项错误。非同源染色体之间交换一部分片段在有丝分裂和减数分裂过程都可以发生，引起的变异为染色体结构变异中的易位；而同源染色体上的非姐妹染色单体间交换一部分片段则发生在减数分裂过程中，引起的变异为基因重组，C项正确。在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，都可能发生着丝点分裂后染色体的分离异常，从而导致染色体数目的变异，D项正确。6 据图分析下列关于染色体交叉互换与染色体易位的叙述中，不正确的是()图甲图乙A图甲是交叉互换，图乙是染色体易位B交叉互换发生于同源染色体之间，染色体易位

18、发生于非同源染色体之间C交叉互换属于基因重组，染色体易位属于染色体结构变异D交叉互换与染色体易位在显微镜下都观察不到答案D8名校名 推荐解析图甲是非姐妹染色单体之间交叉互换，发生在四分体时期，属于基因重组； 染色体易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异， 属于染色体结构变异；染色体易位在显微镜下能观察到。1 “三看法”判断可遗传变异的类型(1)DNA 分子内的变异一看基因种类： 即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添或缺少所致。二看基因位置： 若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“易位”或

19、“倒位”。三看基因数目： 若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。(2)DNA 分子间的变异一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”。二看基因位置： 若染色体的数目和基因数目均未改变，但基因所处的染色体位于非同源染色体上，则应为染色体变异中的“倒位”。三看基因数目： 若染色体上的基因数目不变， 则为减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。2 基因片段与DNA片段的比较比较基因片段DNA片段改变若丢失 1 个碱基对基因突变若丢失 1 个基因染色

20、体变异产生新的基因，导致基因种类增导致基因的数量和排列顺序改结果加，基因在染色体上的位置和数变，但基因种类不变，即未产生量不变新基因影响多害少利性一般是有害的，有的甚至会致死9名校名 推荐实验十二低温诱导植物染色体数目的变化完善实验原理、步骤和现象易错警示与低温诱导植物染色体数目变化有关的3 个注意点(1) 显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。(2) 选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。(3) 对低温诱导植物染色体数目变化的实验原理的理解关键信息： 低温处理分生组织细胞、 抑制纺锤体形成、染色体不能被拉向两极、不能形成两个子细胞。错误理解： 将“抑制纺锤

21、体形成”等同于“着丝点不分裂”， 将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。7 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答案C解析低温诱导染色体加倍实验的实验原理：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成， 导致染色体不分离，从而产生染色体数目加倍的细胞核；卡诺氏液能固定细胞的形态， 而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖细胞解离；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有

22、丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞。10名校名 推荐8 下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述中，正确的是()A洋葱的不定根在冰箱的低温室内诱导36 h，可抑制细胞分裂中染色体的着丝点分裂B改良苯酚品红染液的作用是固定和染色C体积分数为95%的酒精可用于洗涤细胞固定过程中使用的卡诺氏液和解离细胞D经过解离、漂洗、染色和制片，在显微镜下观察，发现所有细胞内的染色体数目都加倍答案C解析低温诱导不会抑制染色体着丝点的分裂，而是使子染色体不能移向细胞的两极、细胞不能分裂成两个子细胞； 改良苯酚品红染液的作用是染色， 不能用于固定； 显微镜下观察，发生染色体数

23、目加倍的只有少数细胞， 多数细胞处于分裂间期， 看不到染色体，还有部分细胞有染色体，但可能是正常的有丝分裂。低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用试剂使用方法作用卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡固定细胞形态0.5 1 h体积分数为冲洗用卡诺氏液处理的根尖洗去卡诺氏液与质量分数为 15%的盐酸等体解离根尖细胞， 使细胞之95%的酒精积混合，浸泡经固定的根尖间的联系变得疏松质量分数为 15%的盐酸与体积分数为 95%的酒精等体解离根尖细胞积混合，作为解离液蒸馏水浸泡解离后的根尖约 10 min漂洗根尖，去掉解离液把漂洗干净的根尖放进盛有改改良苯酚品红染液良苯酚品红染液的玻璃皿中染使染色体着色色 35 min11名校名