2018版高中生物第三章遗传和染色体第三节染色体变异及其应用课件苏教版必修2

纯合 的，自交产生的后 ①获得的植株染色体上成对的基因都是_____
性状分离 。 代不会发生_________
育种年限 。 ②明显缩短_________
2．多倍体育种
果实 和种子都比较 粗壮 ，叶片、_____ (1)多倍体植株的特点：茎秆_____ 糖类 和_______ 蛋白质 等营养物质的含量较高。 大，_____
4．低温诱导染色体数目加倍实验中有关试剂归纳
试剂
卡诺氏固定液
使用方法
将根尖放入卡诺氏液中 浸泡 0.5～1 h
冲洗用卡诺氏液处理 过的根尖
作用
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞，使细
体积分数为 95% 的乙醇溶液
与质量分数为 15%的
盐酸等体积混合，浸泡 胞之间的联系变得 经固定的根尖
疏松
试剂
2．染色体组数目的判断 (1)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，形态相同的染色体在 a 中有 3 条、b 中两两相同、 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。
(2)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。如下图 d～g 中依次含 4、 2、3、1 个染色体组。
的盐酸
使用方法
作用
解离根尖细胞
质量分数为 15% 质量分数为 15%的
蒸馏水
盐酸 浸泡解离后的根尖约 漂洗根尖，除去解离液，
10 min
把漂洗干净的根尖放
防止解离过度
0.02 g/mL 的龙 进盛有 0.02 g/mL 的龙 胆紫溶液
胆紫溶液的玻璃皿中 染色 3～5 min
使染色体着色
[思考探究]
受精卵 发育成的个体，体细胞内含有两个染色体组的称 ②由_______
二倍体 ，含有三个或三个以上染色体组的叫多倍体 为_______ ______。
3．低温诱导染色体数目加倍 (1)原理：用低温处理或化学因素刺激植物分生组织细胞，有 可能抑制 纺锤体 的形成，导致细胞内染色体数目加倍。 (2)实验步骤： ①培养根尖：将一些蚕豆或豌豆种子放入培养皿，加入适量 的 清水 浸泡，在培养皿上覆盖 2～3 层 潮湿 的纱布。 ②低温诱导：在蚕豆幼根长至 1.0～1.5 cm 左右的不定根时， 将其中的两个培养装置放入冰箱的低温室内(4 ℃)， 诱导培养 36 h。
解析：根尖细胞不进行减数分裂，细胞内的染色体不减半。
核心要点一
染色体结构变异的类型
染色体结构变异类型归纳
类型
缺失
定义
一个正常染色体在断裂后丢失一 个片段，这个片段上的基因也随 之失去
一条染色体的片段连接到同源的另
图示
重复 一条染色体上，使另一条同源的染
色体多出与本身相同的某一片段
类型
倒位
定义
2．(1)单倍体是否指体细胞中含有一个染色体组的个体？为什么？
提示：不是。单倍体是由配子发育而来的个体，它的确不是以 体细胞中含有的染色体组的数目为依据，而是以是否由配子直接发 育而来为依据。不同生物的单倍体的体细胞中，染色体组的数目可 能不同。 (2)三倍体香蕉通过什么方式繁殖后代？为什么？
提示： 无性繁殖。因为香蕉体细胞中含有三个染色体组，在 减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，故香蕉的果实里几乎 没有种子，只能通过无性繁殖方式产生后代。
( C )
解析：含一个染色体组的个体属于单倍体，但单倍体不一 定只含有一个染色体组；含奇数染色体的个体不一定是单 倍体，如二倍体与四倍体杂交，后代是三倍体，其染色体 数目可能是奇数。
7．单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于 A．单倍体植物生长迅速 B．后代不发生性状分离 C．诱导出苗成功率高
第三节
染色体变异及其应用
1．染色体变异包括染色体结构的变异和染色体 数目的变异。 2．大多数染色体结构的变异对生物体是不利 的，有时甚至会导致生物体死亡。 3．细胞中形态和功能各不相同，但互相协调、 共同控制生物的生长、发育、遗传和变异 的一组非同源染色体，称为一个染色体组。 4．人的精子或卵细胞中含有一个染色体组， 体细胞中含有两个染色体组。 5．单倍体育种常用花药离体培养法，其优点 是能明显缩短育种年限。
( B )
解析：单倍体植株长得弱小，而且高度不育；单倍体育种获 得的个体为纯合子，自交后代不发生性状分离，可以明显缩 短育种年限；花药离体培养获得单倍Leabharlann 幼苗需要严格的条件， 成功率不高。
8．蚕豆体细胞有 12 条染色体，将正在萌发的蚕豆置于 4 ℃下低温 培养一段时间后，取其根尖制作装片，在显微镜下观察，细胞 中染色体数目不可能是 A． 6 条 B．12 条 C．24 条 ( A )
一、染色体结构的变异 1． 特点： 染色体结构变异一般可通过 光学显微镜 直接观察。 2．类型：包括 缺失、重复、倒位 和 易位 四种。 3．染色体结构变异导致性状变异的原因：染色体结构变异 都会使染色体上的基因的 数目 或 排列顺序 发生改变， 从而导致 性状的变异。 4．结果：大多数染色体结构的变异对生物体是 不利的 ，甚 至会导致生物体 死亡 。 5．影响因素：电离 辐射 、病毒感染或一些 化学物质 诱导。
二、染色体数目变异 1．概念和类型 (1) 概念：染色体数目以 染色体组 的方式成倍增加或减少，
个别染色体 的增加或减少，都称为染色体数目的变异。 ___________
(2)类型：
2．染色体组 (1)概念：细胞中形态和功能 各不相同 ，但互相协调、共同控 制生物的生长、发育、遗传和变异的一组 非同源 染色体，称为一 个染色体组。 (2)实例：人的精子或卵细胞中含有 一 个染色体组，体细胞中 含有 两 个染色体组。 (3)单倍体、二倍体与多倍体： ①单倍体是指体细胞中含有 配子 染色体组的个体。
( C )
4．有关“低温诱导洋葱(2n＝16)染色体数目的变化”实验的分析，正 确的是 ( )
A．体积分数为 95%的乙醇溶液用于根尖的固定和解离，但作用 不同 B．低温与秋水仙素均能抑制着丝点分裂而导致染色体数目加倍 C．应设置常温培养的对照组，以确认低温诱导染色体数目加倍 D．如果显微观察到染色体数为 32 的细胞，可判断低温诱导成功
(2)多倍体的自然形成：
(3)多倍体的人工诱导： ①方法：用秋水仙素 处理或用低温处理。 ②处理对象： 萌发 的种子或 幼苗 。 ③原理：能够抑制 纺锤体 的形成，导致染色体不能移向细 胞的两极，从而使染色体数目 加倍 。 ④实例：三倍体无子西瓜的培育。
1．判断下列说法的正误 (1)染色体数目的变异包括缺失、重复、倒位和易位四种( × ) (2)一个染色体组中不含同源染色体 (3)在正常情况下，每种生物的染色体数目都是恒定的 (4)生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组 (5)染色体数目变异是指染色体数目的成倍增加或减少 (6)单倍体是由受精卵发育而来的 (√ ) (√ ) ( ×) (× ) (×)
核心要点二
1．染色体组的特征
染色体数目的变异
(1)一个染色体组中不含同源染色体，是一组非同源染色体。 (2)一个染色体组中，每条染色体的形态、大小和功能各不 相同。 (3)一个染色体组携带着控制该种生物生长发育的全部遗传 信息。 (4)同种生物的一个染色体组中染色体数目是一定的，不同 生物一个染色体组中染色体数目不一定相同。
5．秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制 A．赤道板的形成 B．纺锤体的形成
( B ) C．细胞板的形成
解析：秋水仙素处理作物幼苗或萌发的种子，抑制其有丝分裂 过程中纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而引起 细胞内染色体数目加倍。
6．单倍体植物是指 A．含一个染色体组的个体 B．含奇数染色体的个体 C．含本物种配子染色体数目的个体
提示：染色体结构变异可引起基因数量的增加、减少或基因 排列顺序的改变。
[题组冲关] 1．如图①表示两条非同源染色体，则①→②的变化在遗传学上称为 ( A )
A．易位
B．缺失
C．倒位
D．重复
解析：染色体结构的变异类型包括缺失、重复、易位和倒位。 图中①→②的变化是非同源染色体间部分片段转移，所以属于 染色体结构变异中的易位。
2．如图为某染色体结构发生变异的示意图，该变异类型为( B )
A．缺失
B．倒位
C．易位
解析：分析题图可知，异常染色体与正常染色体相比，染色 体片段的位置由 ABCD 变成 ADCB， 因此属于染色体结构变 异中的倒位。
3．由于某种原因，一生物体内某条染色体上多了几个基因，这种 遗传物质变化属于 A．染色单体的交叉互换 B．染色体数目变异 C．染色体结构变异
③固定细胞形态： 剪取诱导处理的根尖约 5 mm， 放入卡诺氏 ______
固定液 中固定 0.5～1 h， _______ 以固定细胞的形态， 然后用体积分数为
95%的乙醇 溶液冲洗 2～3 次。 ___________
解离 →漂洗→染色→ ④制作装片：取固定好的根尖，进行_____
制片 4 个步骤。
解析： 染色体结构变异中的片段的增添会导致该染色体上多几 个基因，片段的缺失会导致该染色体上少几个基因。
( C )
4． 农业技术员培育无子西瓜时， 需要经过人工诱导二倍体幼苗形成 四倍体的步骤，该步骤所采用的诱导措施是 A．X 射线照射 B．秋水仙素处理 ( B )
C．亚硝酸盐处理
解析： 秋水仙素处理能抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成， 导致细胞内染色体数目加倍。
(3)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。
3．二倍体、单倍体、多倍体的比较 (1)由配子(卵细胞或花粉)直接发育来的个体， 不论体细胞中含 有几个染色体组，都称为单倍体。 (2)由受精卵发育来的个体是二倍体或多倍体。 ①正常体细胞内含有两个染色体组为二倍体。 ②正常体细胞内含有三个或三个以上的染色体组为多倍体。
2．下列关于染色体结构变异的叙述，不 正确的是 ． A．外界因素可提高染色体结构变异的频率 B．染色体缺失了某片段，可使生物性状发生变化
( C )
C．一条染色体某一片段颠倒 180°后，生物性状不发生变化 D．染色体结构变异一般可用现代遗传技术直接检测
解析：一条染色体某一片段颠倒 180°后，基因的排列顺序 发生改变，从而导致生物性状的改变。
指染色体旋转 180°后重新接 合起来， 造成这段染色体上基因 位置顺序颠倒
图示
易位
易位染色体断裂后在非同源染色 体间错误接合，更换了位置
结果： 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。大多对生物体不利，有的会导致生物 体死亡
[名师点拨] 易位与交叉互换的比较
染色体易位
[题组冲关] 3．已知普通小麦是异源六倍体，含 42 条染色体。下列有关普通 小麦染色体组成的叙述，错误的是 A．它的每个染色体组含 7 条染色体 B．它的单倍体植株的体细胞含 21 条染色体 C．经花药离体培养形成的植株，体细胞含有三个染色体组， 为三倍体 D．它的单倍体植株高度不育
解析：经花药离体培养形成的植株，体细胞含有三个染色体组， 但属于单倍体。
低倍镜 寻找染色体形态较好的分裂相， ⑤观察装片：先用_______
染色体数目 变化后，再换用______ 高倍镜 观察。 确认某个细胞发生__________
三、染色体变异在育种上的应用 1．单倍体育种
弱小，且_________ (1)单倍体植株的特点：植株长得_____ 高度不育。
(2)单倍体育种常用方法：花药(花粉)离体培养。 (3)单倍体育种的过程： 花药 离体 单倍体 人工诱导 纯合二 选择 优良 ――→ ―――――→ ――→ 花粉 培养 幼苗 _______ 品种 染色体 加倍 倍体 (4)单倍体育种的优点：
图 解
发生在非同源染色体之间
交叉互换
发生在同源染色体的非姐 妹染色单体之间
属于基因重组
区 别
属于染色体变异 可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
[思考探究] 1．(1)右图所示的变异属于哪种染色体结构 变异？a、b 中哪一条发生了改变？
提示：缺失。b 染色体中缺失了 3、4 两个片段。
(2)染色体结构变异对基因有影响吗？