高三生物二轮收尾细致复习必修染色体变异.pptx

考纲要求考纲要求四年考情四年考情染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异福建高考无单独考查福建高考无单独考查 实验实验:低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍20102010福建福建 选择题选择题T3T3一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异1.1.类型类型(连线连线)2.2.结果结果使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_发生改变发生改变,从而导从而导致性状的变异。致性状的变异。二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异1.1.类型类型(1)(1)细胞内细胞内_的增加或减少的增加或减少,如如2121三体综合征。三体综合征。(2)(2)细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加或减少的形式成倍地增加或减少,如多倍体、单倍体。如多倍体、单倍体。数目或排列顺序数目或排列顺序个别染色体个别染色体染色体组染色体组2.2.染色体组染色体组(1)(1)概念概念:细胞中的一组细胞中的一组_,_,在形态和功能上各不相在形态和功能上各不相同同,但又互相协调但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体叫做一个染色体组。这样的一组染色体叫做一个染色体组。(2)(2)组成组成:如图为一雄果蝇的染色体组成如图为一雄果蝇的染色体组成,其染色体组可表示其染色体组可表示为为:_:_或或_。非同源染色体非同源染色体、X X、Y Y3.3.二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体、多倍体和单倍体的比较二倍体二倍体多倍体多倍体单倍体单倍体概念概念体细胞中含有体细胞中含有两个两个_的个体的个体体细胞中含有三体细胞中含有三个或三个以上染个或三个以上染色体组的个体色体组的个体体细胞中含有本物体细胞中含有本物种种_染色体数染色体数目的个体目的个体染色染色体组体组两个两个_一至多个一至多个发育发育起点起点_受精卵受精卵_染色体组染色体组配子配子三个或三个以上三个或三个以上受精卵受精卵配子配子三、单倍体育种和多倍体育种三、单倍体育种和多倍体育种1.1.图中图中和和的操作是的操作是_处理处理,其作用原理是抑制其作用原理是抑制_。2.2.图中图中过程是过程是_。3.3.单倍体育种的优点是单倍体育种的优点是_。秋水仙素秋水仙素纺锤纺锤体的形成体的形成花药离体培养花药离体培养明显缩短育种年限明显缩短育种年限四、低温诱导植物染色体数目的变化四、低温诱导植物染色体数目的变化1.1.实验原理实验原理用低温处理植物分生组织细胞用低温处理植物分生组织细胞,如根尖分生组织细胞如根尖分生组织细胞,能够抑制能够抑制_,_,以致影响染色体被拉向两极以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成细胞不能分裂成两个子细胞两个子细胞,使植物细胞使植物细胞_加倍。加倍。2.2.方法步骤方法步骤洋葱根尖培养洋葱根尖培养取材取材_(_(解离解离漂洗漂洗_制制片片)观察。观察。3.3.实验结论实验结论适当低温可以诱导适当低温可以诱导_加倍。加倍。纺锤体的形成纺锤体的形成染色体数目染色体数目制作装片制作装片染色染色染色体数目染色体数目1.(20111.(2011海南海南T19A)T19A)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。加。()()【分析分析】染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化,不会引不会引起基因种类的变化。起基因种类的变化。2.(20112.(2011海南海南T19C)T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。的变化。()()【分析分析】染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加,其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。3.(20103.(2010福建福建T3D)T3D)显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数染色体数目发生变化。染色体数目发生变化。()()【分析分析】生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期,看不到染色看不到染色体。体。4.4.可用显微镜区别染色体变异与基因突变。可用显微镜区别染色体变异与基因突变。()()【分析分析】染色体变异属于细胞水平的变化染色体变异属于细胞水平的变化,可用光学显微镜看可用光学显微镜看到到,基因突变是分子水平的变化基因突变是分子水平的变化,用光学显微镜看不到。用光学显微镜看不到。5.5.单倍体一定不存在同源染色体。单倍体一定不存在同源染色体。()()【分析分析】单倍体不一定只含有一个染色体组单倍体不一定只含有一个染色体组,如四倍体马铃薯如四倍体马铃薯的单倍体就含有两个染色体组的单倍体就含有两个染色体组,存在同源染色体。存在同源染色体。6.6.体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。()()【分析分析】体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育而来而来,称为二倍体称为二倍体;如果由配子发育而来如果由配子发育而来,则称为单倍体。则称为单倍体。7.7.人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。幼苗。()()【分析分析】人工诱导多倍体的方法有很多人工诱导多倍体的方法有很多,最常用且最有效的方最常用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,低温处理植物分生组低温处理植物分生组织细胞也会产生多倍体。织细胞也会产生多倍体。考点一考点一 染色体结构的变异染色体结构的变异 1.1.染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异与基因突变的区别(1)(1)从图形上区别从图形上区别:(2)(2)从是否产生新基因上来区别从是否产生新基因上来区别: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生改变,从而导致性状的变异。从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变基因突变是基因结构的改变,包括包括DNADNA碱基对的替换、增添和缺失。碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致新基因的产生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。染色体结构变异未形成新的基因。(3)(3)通过光学显微镜区别通过光学显微镜区别:染色体变异可借助光学显微镜观察染色体变异可借助光学显微镜观察;基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图解图解区区别别位位置置发生于非同源染色体发生于非同源染色体之间之间发生于同源染色体的非姐发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间妹染色单体之间原原理理染色体结构变异染色体结构变异基因重组基因重组观观察察可在显微镜下观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到在显微镜下观察不到2.2.易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别【高考警示高考警示】细胞不同分裂时期发生的变异不同细胞不同分裂时期发生的变异不同基因突变发生在所有分裂过程中基因突变发生在所有分裂过程中,基因重组只发生在减数分裂基因重组只发生在减数分裂过程中过程中,染色体变异发生在有丝分裂和减数分裂过程中。染色体变异发生在有丝分裂和减数分裂过程中。【典例典例1 1】(2012(2012海南高考海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时两种亲本进行杂交时,F,F1 1表现为非糯非甜粒表现为非糯非甜粒,F,F2 2有有4 4种表现型种表现型,其其数量比为数量比为93319331。若重复该杂交实验时。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂偶然发现一个杂交组合交组合,其其F F1 1仍表现为非糯非甜粒仍表现为非糯非甜粒,但某一但某一F F1 1植株自交植株自交,产生的产生的F F2 2只有非糯非甜粒和糯性甜粒只有非糯非甜粒和糯性甜粒2 2种表现型。对这一杂交结果的解种表现型。对这一杂交结果的解释释,理论上最合理的是理论上最合理的是()A.A.发生了染色体易位发生了染色体易位B.B.染色体组数目整倍增加染色体组数目整倍增加C.C.基因中碱基对发生了替换基因中碱基对发生了替换D.D.基因中碱基对发生了增减基因中碱基对发生了增减【解析解析】选选A A。具有两对。具有两对(或更多对或更多对)相对性状的纯合亲本进行相对性状的纯合亲本进行杂交杂交,在在F F1 1产生配子时产生配子时,在等位基因分离的同时在等位基因分离的同时,非同源染色体上非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对的非等位基因表现为自由组合。如果两对(或更多对或更多对)等位基因等位基因位于一对同源染色体上位于一对同源染色体上,就不会表现出自由组合。从题目可知就不会表现出自由组合。从题目可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能是发生原因最可能是发生染色体易位染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。染色体上了。【变式训练变式训练】以下情况属于染色体变异的是以下情况属于染色体变异的是()2121三体综合征患者细胞中的第三体综合征患者细胞中的第2121号染色体有号染色体有3 3条条同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交叉互换同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交叉互换染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少花药离体培养后长成的植株花药离体培养后长成的植株非同源染色体之间的自由组合非同源染色体之间的自由组合染色体上染色体上DNADNA碱基对的增添、缺失碱基对的增添、缺失A.B.A.B.C.D.C.D.【解析解析】选选D D。是染色体数目变异中个别染色体的增加是染色体数目变异中个别染色体的增加;是是基因重组基因重组;是染色体数目的变异是染色体数目的变异,包括个别染色体的增减和以包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍地增减染色体组的形式成倍地增减;是染色体数目变异中染色体组是染色体数目变异中染色体组成倍地减少成倍地减少;是基因重组是基因重组;染色体上染色体上DNADNA碱基对的增添、缺碱基对的增添、缺失失,引起基因结构的改变引起基因结构的改变,是基因突变。是基因突变。考点二考点二 染色体数目的变异染色体数目的变异 1.1.染色体组的特点染色体组的特点(1)(1)一个染色体组中不含同源染色体一个染色体组中不含同源染色体,没有等位基因。没有等位基因。(2)(2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。相同。(3)(3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但但不能重复。不能重复。2.2.多倍体、单倍体、二倍体多倍体、单倍体、二倍体(1)(1)多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体,并非细胞。并非细胞。(2)(2)由合子由合子(受精卵受精卵)发育来的个体发育来的个体,细胞中含有几个染色体组细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体。就叫几倍体。(3)(3)由配子直接发育来的个体由配子直接发育来的个体,不管含有几个染色体组不管含有几个染色体组,都只能都只能叫单倍体。叫单倍体。如图如图:(4)(4)含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不育的育的,原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。3.3.单倍体育种与多倍体育种单倍体育种与多倍体育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理染色体数目以染色体组染色体数目以染色体组形式成倍减少形式成倍减少,然后再加然后再加倍从而获得纯种倍从而获得纯种染色体数目以染色体组形式染色体数目以染色体组形式成倍增加成倍增加方方法法花药离体培养获得单倍花药离体培养获得单倍体体,再用秋水仙素处理幼再用秋水仙素处理幼苗苗秋水仙素处理正在萌发的种秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗子或幼苗优优点点明显缩短育种年限明显缩短育种年限器官大器官大,营养成分含量高营养成分含量高,产产量增加量增加单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种缺缺点点技术复杂技术复杂,需要与杂交育需要与杂交育种配合种配合适用于植物适用于植物,动物难以开展。动物难以开展。多倍体植物生长周期延长多倍体植物生长周期延长,结实率降低结实率降低举举例例【高考警示高考警示】(1)(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组,因为大部分的生物因为大部分的生物是二倍体是二倍体,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,但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有不只一个染色体组。组。(2)(2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高表现为高度不育度不育;多倍体的配子如含有偶数个染色体组多倍体的配子如含有偶数个染色体组,则发育成的单倍体则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。可育并能产生后代。(3)(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理培养和秋水仙素处理;多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。考查角度考查角度1 1 判断生物是几倍体及细胞中含有的染色体组数判断生物是几倍体及细胞中含有的染色体组数【典例典例2 2】下图表示细胞中所含的染色体下图表示细胞中所含的染色体,下列叙述不正确的下列叙述不正确的是是()A.A.代表的生物可能是二倍体代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含其每个染色体组含4 4条染色体条染色体B.B.代表的生物可能是二倍体代表的生物可能是二倍体,其每个染色体组含其每个染色体组含3 3条染色体条染色体C.C.代表的生物可能是单倍体代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含其每个染色体组含2 2条染色体条染色体D.D.代表的生物可能是单倍体代表的生物可能是单倍体,其每个染色体组含其每个染色体组含4 4条染色体条染色体【解析解析】选选B B。所示的细胞有所示的细胞有2 2个染色体组个染色体组,每个染色体组含每个染色体组含4 4条染色体条染色体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表二则代表二倍体。倍体。所示的细胞有所示的细胞有3 3个染色体组个染色体组,每个染色体组含每个染色体组含2 2条染色条染色体体,若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表三倍体。则代表三倍体。所示的细胞有所示的细胞有4 4个染色体组个染色体组,每个染色体组含每个染色体组含2 2条染色体条染色体,若它若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞是由受精卵发育而来的个体的体细胞,则代表四倍体则代表四倍体;若它是由若它是由配子发育而来的个体的体细胞配子发育而来的个体的体细胞,则代表的生物可能是单倍体。则代表的生物可能是单倍体。所示的细胞有所示的细胞有1 1个染色体组个染色体组,每个染色体组含每个染色体组含4 4条染色体条染色体,可能可能代表单倍体。代表单倍体。【变式训练变式训练】将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理,待植株待植株成熟接受普通二倍体西瓜的正常花粉后成熟接受普通二倍体西瓜的正常花粉后,发育成果实的果皮、发育成果实的果皮、种皮、胚和胚乳细胞的染色体组数依次是种皮、胚和胚乳细胞的染色体组数依次是()A.4A.4、2 2、2 2、4 B.44 B.4、4 4、3 3、5 5C.3C.3、3 3、3 3、4 D.44 D.4、4 4、3 3、6 6【解析解析】选选B B。普通西瓜用秋水仙素处理加倍后成为四倍体。普通西瓜用秋水仙素处理加倍后成为四倍体,正正常西瓜花粉只含一个染色体组常西瓜花粉只含一个染色体组,胚中含胚中含3 3个染色体组个染色体组,果皮、种果皮、种皮与母本一致皮与母本一致,胚乳中则含胚乳中则含5 5个染色体组。个染色体组。考查角度考查角度2 2 变异在育种中的应用变异在育种中的应用【典例典例3 3】如下图所示如下图所示,将二倍体植株将二倍体植株和和杂交得到杂交得到,再将再将做进一步处理。下列相关分析错误的是做进一步处理。下列相关分析错误的是()A.A.由由得到得到的育种原理是基因重组的育种原理是基因重组B.B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.C.若若的基因型是的基因型是AaBbdd,AaBbdd,则则的基因型可能是的基因型可能是aBdaBdD.D.至至的过程中的过程中,所产生的变异都有利于生产所产生的变异都有利于生产【解析解析】选选D D。A A正确正确,由由得到得到属于杂交育种属于杂交育种,依据的原理是依据的原理是基因重组基因重组;B;B正确正确,秋水仙素可抑制纺锤体的形成秋水仙素可抑制纺锤体的形成,诱导染色体数诱导染色体数目加倍目加倍;C;C正确正确,的基因型是的基因型是AaBbdd,AaBbdd,可产生可产生aBdaBd的花粉的花粉,经花药经花药离体培养可得到离体培养可得到aBdaBd的单倍体植株的单倍体植株;D;D错误错误,至至的过程属于诱的过程属于诱变育种变育种,突变是不定向的突变是不定向的,且大多是有害的且大多是有害的,需要经过筛选获得需要经过筛选获得有利于生产的品种。有利于生产的品种。【互动探究互动探究】(1)(1)和和植株是否属于同一物种植株是否属于同一物种?提示：提示：不属于。不属于。属于二倍体属于二倍体,属于三倍体。属于三倍体。(2)(2)幼苗发育为成熟的个体是否可育幼苗发育为成熟的个体是否可育?提示：提示：不可育。不可育。是由二倍体的花粉培育而来的是由二倍体的花粉培育而来的,细胞内含有细胞内含有一个染色体组一个染色体组,不能产生配子不能产生配子,故不可育。故不可育。【变式训练变式训练】下图表示培育某种二倍体农作物不同的育种方法下图表示培育某种二倍体农作物不同的育种方法,据图判断正确的是据图判断正确的是()A.A.通过通过途径培育成新品种的过程中途径培育成新品种的过程中,E,E、F F的染色体组数相同的染色体组数相同B.B.若若A A、B B两品种的基因型分别是两品种的基因型分别是AABBddAABBdd、aabbdd(aabbdd(三对基因独立遗三对基因独立遗传传),),则则D D植株中不能稳定遗传的个体占总数的植株中不能稳定遗传的个体占总数的3/43/4C.C.过程中也可用秋水仙素处理过程中也可用秋水仙素处理E E萌发的种子获得萌发的种子获得F F植株植株D.D.过程使用的花药在过程使用的花药在A A、B B、C C三个品种的植株上都可以采集到三个品种的植株上都可以采集到【解析解析】选选B B。E E为单倍体为单倍体,F,F是是E E经秋水仙素处理后的个体经秋水仙素处理后的个体,染色染色体已经加倍体已经加倍,E,E、F F的染色体组数不相同的染色体组数不相同;若若A A、B B两品种的基因型两品种的基因型分别是分别是AABBddAABBdd、aabbdd,aabbdd,杂交得杂交得C C个体基因型为个体基因型为AaBbdd,CAaBbdd,C个体自个体自交交,能稳定遗传的个体占总数能稳定遗传的个体占总数:1/21/2=1/4,:1/21/2=1/4,不能稳定遗传的不能稳定遗传的占占3/4;E3/4;E为单倍体幼苗为单倍体幼苗,高度不育高度不育,不能产生种子不能产生种子;F;F为新品种为新品种,集集合了合了A A和和B B的优良性状的优良性状,只能从只能从C C植株上采集。植株上采集。考点三考点三 低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍1.1.原理原理低温抑制纺锤体的形成低温抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极以致影响染色体被拉向两极,细胞不能细胞不能分裂成两个子细胞分裂成两个子细胞,于是染色体数目改变。于是染色体数目改变。2.2.注意问题注意问题(1)(1)试剂及用途试剂及用途:卡诺氏液卡诺氏液:固定细胞形态。固定细胞形态。改良苯酚品红染液改良苯酚品红染液:使染色体着色。使染色体着色。解离液解离液 体积分数为体积分数为15%15%的盐酸溶液和体积分数为的盐酸溶液和体积分数为95%95%的酒精的酒精溶液混合液溶液混合液(11):(11):使组织中的细胞相互分离开。使组织中的细胞相互分离开。(2)(2)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构,必须先将细胞必须先将细胞固定。固定。(3)(3)在进行实验的过程中在进行实验的过程中,与与“观察植物细胞的有丝分裂观察植物细胞的有丝分裂”一样一样,所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了,最终在显微镜下看到最终在显微镜下看到的是死细胞。的是死细胞。(4)(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织,不分裂的细不分裂的细胞染色体不复制胞染色体不复制,不会出现染色体数目加倍的情况。不会出现染色体数目加倍的情况。【典例典例4 4】(2010(2010福建高考福建高考)下列关于低温诱导染色体数目加下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述倍实验的叙述,正确的是正确的是()A.A.原理原理:低温抑制染色体着丝点分裂低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向使子染色体不能分别移向两极两极B.B.解离解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖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.C.染色染色:改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D.D.观察观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【解析】【解析】选选C C。低温可抑制纺锤体的形成。低温可抑制纺锤体的形成,着丝点照常分裂着丝点照常分裂,使使姐妹染色单体分离形成染色体姐妹染色单体分离形成染色体,但不能移向两极但不能移向两极;盐酸酒精混合盐酸酒精混合液可用于解离液可用于解离,卡诺氏液用于固定卡诺氏液用于固定;改良苯酚品红溶液和醋酸洋改良苯酚品红溶液和醋酸洋红液都可以将染色体染成红色红液都可以将染色体染成红色;显微镜下可观察到少部分细胞显微镜下可观察到少部分细胞的染色体数目发生改变。的染色体数目发生改变。【变式训练变式训练】有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的实有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的实验验,正确的是正确的是()A.A.可能出现三倍体细胞可能出现三倍体细胞B.B.多倍体细胞形成的比例常达多倍体细胞形成的比例常达100%100%C.C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D.D.多倍体形成过程增加了非同源染色体自由组合的机会多倍体形成过程增加了非同源染色体自由组合的机会【解析解析】选选C C。本题考查。本题考查“低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化”实验实验,意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染色体都加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂色体都加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂,有丝分裂过程有丝分裂过程中没有非同源染色体的自由组合。中没有非同源染色体的自由组合。【拓展延伸拓展延伸】培育无子西瓜的原理和过程分析培育无子西瓜的原理和过程分析1.1.原理原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加。染色体数目以染色体组的形式成倍增加。2.2.过程过程3.3.分析分析(1)(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗成为四倍体,开花授开花授以二倍体的花粉以二倍体的花粉,结出含有三个染色体组的种子。结出含有三个染色体组的种子。(2)(2)第二年种植三倍体种子第二年种植三倍体种子,开花后授以二倍体的花粉刺激子房开花后授以二倍体的花粉刺激子房,发育成无子西瓜。无子原因是三倍体植株在减数分裂中同源发育成无子西瓜。无子原因是三倍体植株在减数分裂中同源染色体联会紊乱染色体联会紊乱,不能形成正常的配子。不能形成正常的配子。【备选典例备选典例】三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜(其基因型为其基因型为AAa)AAa)是不可育的是不可育的,为为使三倍体无子西瓜可育使三倍体无子西瓜可育,所需的操作及产生配子的基因型的比所需的操作及产生配子的基因型的比例分别为例分别为()A.A.秋水仙素处理秋水仙素处理,131,131B.B.授以普通西瓜花粉授以普通西瓜花粉,141,141C.C.秋水仙素处理秋水仙素处理,121,121D.D.用适宜浓度生长素处理用适宜浓度生长素处理,141,141【解析解析】选选A A。三倍体无子西瓜。三倍体无子西瓜(AAa)(AAa)不可育不可育,只有经过染色体数只有经过染色体数目加倍后才具有可育性目加倍后才具有可育性,加倍后基因型变为加倍后基因型变为AAAAaa(AAAAaa(六倍体六倍体),),只只要基因所在的要基因所在的6 6条同源染色体中的任两条分别移向细胞两极条同源染色体中的任两条分别移向细胞两极,就就能产生基因平衡的配子。由于生成配子组合有能产生基因平衡的配子。由于生成配子组合有和和 三种三种,其比例为其比例为131131。一、染色体组数的判断方法一、染色体组数的判断方法【典例典例1 1】下图细胞中含有的染色体组数目分别是下图细胞中含有的染色体组数目分别是()A.5A.5个、个、4 4个个 B.10B.10个、个、8 8个个C.5C.5个、个、2 2个个 D.2.5D.2.5个、个、2 2个个【解析解析】选选A A。由图甲可知。由图甲可知,染色体数目为染色体数目为1010条条,形态为形态为2 2种种,据据公式公式:染色体组的数目染色体组的数目=染色体数染色体数/染色体形态数染色体形态数,故图甲的染色故图甲的染色体组数为体组数为5 5个。由图乙可知其基因型为个。由图乙可知其基因型为AAaaBBbb,AAaaBBbb,据染色体组数据染色体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数,故染色体故染色体组数为组数为4 4个。个。【方法归纳方法归纳】染色体组数的确定可以从以下四点把握染色体组数的确定可以从以下四点把握:(1)(1)根据染色体形态判断根据染色体形态判断:在细胞内任选一条染色体在细胞内任选一条染色体,细胞内与该染色体形态相同的染色细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条体共有几条,则含有几个染色体组则含有几个染色体组,如上题中图甲有如上题中图甲有5 5个染色体个染色体组。组。(2)(2)根据基因型判断根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次控制同一性状的基因出现几次,则则有几个染色体组有几个染色体组,如上题中图乙含有如上题中图乙含有4 4个染色体组。个染色体组。(3)(3)根据染色体的数目根据染色体的数目/染色体的形态数的比值判断染色体的形态数的比值判断:染色体组的数目染色体组的数目=染色体数染色体数/染色体形态数染色体形态数,如韭菜细胞共有如韭菜细胞共有3232条染色体条染色体,有有8 8种形态种形态,可推出每种形态有可推出每种形态有4 4条条,进而推出韭菜细进而推出韭菜细胞内应含胞内应含4 4个染色体组个染色体组,而且染色体形态数就代表着每个染色体而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。组中染色体的条数。(4)(4)根据细胞分裂图像判断根据细胞分裂图像判断:以生殖细胞中的染色体数为标准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判断题目图示中的染色体组数。如下图所示数。如下图所示:减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期,染色体染色体4 4条条,生殖细胞中染色体生殖细胞中染色体2 2条条,每每个染色体组有个染色体组有2 2条染色体条染色体,该细胞中有该细胞中有2 2个染色体组。个染色体组。减数第二次分裂前期减数第二次分裂前期,染色体染色体2 2条条,生殖细胞中染色体生殖细胞中染色体2 2条条,每每个染色体组有个染色体组有2 2条染色体条染色体,该细胞中有该细胞中有1 1个染色体组。个染色体组。减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期,染色体染色体4 4条条,生殖细胞中染色体生殖细胞中染色体2 2条条,每每个染色体组有个染色体组有2 2条染色体条染色体,该细胞中有该细胞中有2 2个染色体组。个染色体组。有丝分裂后期有丝分裂后期,染色体染色体8 8条条,生殖细胞中染色体生殖细胞中染色体2 2条条,每个染色每个染色体组有体组有2 2条染色体条染色体,该细胞中有该细胞中有4 4个染色体组。个染色体组。二、探究某一变异性状类型的方法二、探究某一变异性状类型的方法【典例典例2 2】玉米植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题玉米植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题:矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理,可以长成高茎植可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传,生物科技小组设计实生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论验方案如下。请你写出实验预期及相关结论,并回答问题。并回答问题。(1)(1)实验步骤实验步骤:在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前,分别用纸袋将雌分别用纸袋将雌穗、雄穗套住穗、雄穗套住,防止异株之间传粉。防止异株之间传粉。雌花、雄花成熟后雌花、雄花成熟后,人工授粉人工授粉,使其自交。使其自交。雌穗上种子成熟后雌穗上种子成熟后,收藏保管收藏保管,第二年播种观察。第二年播种观察。(2)(2)实验预期及相关结论实验预期及相关结论:_;_;_。(3)(3)问题问题:预期最可能的结果预期最可能的结果:_:_。对上述预期结果的解释对上述预期结果的解释:_:_。【解析解析】如果玉米的高茎变异是由环境引起的如果玉米的高茎变异是由环境引起的,遗传物质没有遗传物质没有改变改变,则自交后代的植株都是矮茎则自交后代的植株都是矮茎;如果遗传物质发生了改变如果遗传物质发生了改变,则自交后代仍然会有高茎存在。则自交后代仍然会有高茎存在。答案答案:(2)(2)子代玉米苗有高茎植株子代玉米苗有高茎植株,说明生长素类似物引起的说明生长素类似物引起的变异能够遗传变异能够遗传子代玉米苗全部是矮茎植株子代玉米苗全部是矮茎植株,说明生长素类似物引起的变异说明生长素类似物引起的变异不能遗传不能遗传(3)(3)子代玉米植株全是矮茎子代玉米植株全是矮茎适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长生长适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长生长,但不能改但不能改变细胞的遗传物质变细胞的遗传物质(其他正确答案也可其他正确答案也可)【方法归纳方法归纳】判断可遗传变异和不可遗传变异的方法如下判断可遗传变异和不可遗传变异的方法如下:(1)(1)两类变异的本质区别即遗传物质是否改变两类变异的本质区别即遗传物质是否改变,改变则能遗传给改变则能遗传给后代后代,环境引起性状改变但遗传物质未改变则不能遗传环境引起性状改变但遗传物质未改变则不能遗传;故是否故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点,新性状能否遗传新性状能否遗传是实验设计的出发点。是实验设计的出发点。(2)(2)若染色体变异若染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。结构是否改变。(3)(3)与原来类型在相同环境下种植与原来类型在相同环境下种植,观察变异性状是否消失观察变异性状是否消失,若若不消失不消失,则为可遗传变异则为可遗传变异,反之反之,则为不可遗传变异。则为不可遗传变异。(4)(4)自交观察后代是否发生性状分离。自交观察后代是否发生性状分离。【易错提醒易错提醒】判断变异类型时要注意把原来类型和变异类型二判断变异类型时要注意把原来类型和变异类型二者种植在相同的环境条件下者种植在相同的环境条件下,看表现型是否相同。看表现型是否相同。1.1.基因突变和染色体变异的一个重要区别是基因突变和染色体变异的一个重要区别是()A.A.基因突变在光学显微镜下看不见基因突变在光学显微镜下看不见,染色体变异在光学显微镜染色体变异在光学显微镜下可看见下可看见B.B.染色体变异是定向的染色体变异是定向的,基因突变是不定向的基因突变是不定向的C.C.基因突变是可以遗传的基因突变是可以遗传的,染色体变异是不能遗传的染色体变异是不能遗传的D.D.染色体变异产生的变异是有利的染色体变异产生的变异是有利的,基因突变产生的变异是有基因突变产生的变异是有害的害的【解析解析】选选A A。基因突变是基因内部少量碱基对的改变。基因突变是基因内部少量碱基对的改变,发生在发生在基因内部基因内部,在光学显微镜下无法观察到在光学显微镜下无法观察到,而染色体无论是结构的而染色体无论是结构的改变还是数目的增减改变还是数目的增减,在光学显微镜下都可以观察到在光学显微镜下都可以观察到;无论是染无论是染色体变异还是基因突变色体变异还是基因突变,都是不定向的都是不定向的;基因突变和染色体变异基因突变和染色体变异都发生了遗传物质的改变都发生了遗传物质的改变,因此都是可以遗传的因此都是可以遗传的;一般来说一般来说,无无论是染色体变异还是基因突变论是染色体变异还是基因突变,大多数变异对生物体是有害的大多数变异对生物体是有害的,但也有少数变异是有利的。但也有少数变异是有利的。2.2.右图为果蝇细胞的染色体组成右图为果蝇细胞的染色体组成,以下说法正确的是以下说法正确的是()A.A.染色体染色体1 1、4 4、5 5、7 7组成果蝇的组成果蝇的一个染色体组一个染色体组B.B.染色体染色体3 3、6 6之间的片段交换属之间的片段交换属于基因重组于基因重组C.C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于控制果蝇红眼或白眼的基因位于2 2号染色体上号染色体上D.D.果蝇基因组可由果蝇基因组可由1 1、3 3、6 6、7 7四条染色体组成四条染色体组成【解析解析】选选A A。染色体。染色体3 3、6 6之间的片段交换属于易位之间的片段交换属于易位;控制果蝇控制果蝇红眼或白眼的基因位于红眼或白眼的基因位于X X染色体染色体(1(1号染色体号染色体)上上;果蝇基因组可果蝇基因组可由由1 1、2 2、3 3、6 6、7 7五条染色体组成。五条染色体组成。3.3.染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列发染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列发生变化。图甲、图乙分别表示两种染色体之间的交叉互换模式生变化。图甲、图乙分别表示两种染色体之间的交叉互换模式,图丙、丁、戊表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙图丙、丁、戊表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是述正确的是()A.A.甲可以导致戊的形成甲可以导致戊的形成B.B.乙可以导致丙的形成乙可以导致丙的形成C.C.甲可以导致丁或戊两种情形的产生甲可以导致丁或戊两种情形的产生D.D.乙可以导致戊的形成乙可以导致戊的形成【解析解析】选选D D。图甲所示属于同源染色体非姐妹染色单体之间。图甲所示属于同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换的交叉互换,属于基因重组属于基因重组;图乙属于非同源染色体之间的交叉图乙属于非同源染色体之间的交叉互换互换,属于染色体结构变异中的易位属于染色体结构变异中的易位;图丙是染色体结构变异中图丙是染色体结构变异中的重复的重复;图丁与交换前相比图丁与交换前相比,eh,eh变