高考生物《》一轮复习课件：必修二42染色体变异人教版ash

一、染色体结构变异1．类型对应学生用书107页2．结果：使排列在染色体上的基因的__________或__________发生改变，从而引起性状的变异。二、染色体数目变异1．染色体组：细胞中的一组__________，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。2．二倍体：由受精卵发育而来，__________内含有两个染色体组的个体。3．多倍体(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞内含有__________染色体组的个体。(2)特点：植株茎秆粗壮，__________都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量相对高。(3)人工诱导多倍体①方法：用__________处理萌发的种子或幼苗。②原理；秋水仙素能够抑制__________形成，导致染色体不分离，引起细胞内__________加倍。4．单倍体(1)概念：由配子发育而来的个体，体细胞中含有__________染色体数目的个体。(2)特点：植株矮小，而且__________。(3)单倍体育种自主核对：一、1.某一片段缺失　增加某一片段　位置颠倒　另一条非同源染色体2．数目　排列顺序二、1.非同源染色体　2.体细胞　3.三个或三个以上　叶片、果实、种子　秋水仙素　纺锤体　染色体　4.本物种配子　高度不育　单倍体植株　明显缩短育种年限1．怎样区别基因突变与染色体结构变异？2．染色体变异有哪些应用？考点1　染色体变异1．染色体结构变异的类型对应学生用书108页应用指南1．易位与交叉互换的区别(1)易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。(2)交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：2．染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同①基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。②染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：(3)变异的结果不同①基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。②染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。例1　(2010·淄博一模)下列情况引起的变异属于基因重组的是(　　)①非同源染色体上非等位基因的自由组合　②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上　③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换　④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变A．①②　B．③④C．①③D．②④解析]　基因重组有两种情况：一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。[ 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 ]　C对点训练1　(2010·南京测评)下列有关变异的说法正确的是(　　)A．染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B．染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C．同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组D．染色体变异只发生于有丝分裂过程中解析：DNA分子中碱基对的缺失属于基因突变；染色体变异可以用光学显微镜观察，而基因突变是DNA分子水平的改变，不能直接用光学显微镜观察到；染色体变异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中；交叉互换属于基因重组。答案：C考点2　染色体数目的变异1．染色体组：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组，应具备以下条件：①一个染色体组中不含同源染色体。②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。③一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。2．单倍体与多倍体的比较比较项目单倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体成因自然成因单性生殖的结果外界环境条件剧变人工诱导花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗3.单倍体与多倍体的形成①多倍体形成a．自然多倍体：b．人工诱导多倍体：c．规律：不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体，各种影响因素均在分裂前期抑制了纺锤体形成，最终导致细胞中染色体数目加倍。②单倍体产生a．自然单倍体：由未受精的卵细胞直接发育而来(如雄蜂)。b．人工诱导单倍体：花药离体培养。c．规律：不论自然单倍体还是人工诱导单倍体，均是由未受精的有性生殖细胞发育而成(为单性生殖)。应用指南1．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。2．根据基因型来判断。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，则有几个染色体组，如基因型为AAaaBBbb的细胞或生物体含有4个染色体组。3．根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色例2　(2010·济宁质检)某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于(　　)A．三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染色体片段缺失B．三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加C．个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D．染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体[解析]　第一个图三对同源染色体，有两对是2条染色体，一对是3条染色体，说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体多一部分4，属于重复。第三个图同源染色体均为三个，染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图一条染色体缺少一部分3，所以属于缺失。[答案]　C对点训练2　(2010·朝阳质检)下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请据图回答：(1)甲是__________倍体生物，乙是__________倍体生物。(2)甲的一个染色体组含有__________条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培养出一生物个体，则其体细胞中含有__________个染色体组，是__________倍体。(3)图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配，其F1最多有__________种表现型。答案：(1)四或单　二或单(2)3　2　单(3)8考点3　三种可遗传变异的关系基因突变基因重组染色体变异概念基因突变是指基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变基因重组是指控制不同性状的基因重新组合染色体的数目和结构发生变化，从而导致生物性状的变异发生时间减数第一次分裂间期及有丝分裂的间期减数第一次分裂前、后期减数分裂过程、植物细胞有丝分裂过程、单倍体(未受精卵细胞、花粉发育而成)形成过程基因突变基因重组染色体变异原因在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下，由于基因中脱氧核苷酸的种类、数目或排列顺序的改变而产生的，也就是说，基因突变是基因的分子结构发生了改变的结果有性生殖过程中由于基因的自由组合或基因的互换而引起的变异在自然和人为条件的影响下，染色体的结构和数目发生变化的结果结果产生新的基因，控制新的性状产生新的基因型，不产生新的基因不产生新的基因，引起性状的变化基因突变基因重组染色体变异镜检光学显微镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新的性状组合确定光学显微镜下可检出意义基因突变是生物变异的根本来源，也是生物进化的重要因素之一。人工诱变育种，可以提高变异的频率，创造人类需要的变异类型，因而加速育种进程变异的重要来源之一，指导育种单倍体育种；多倍体育种应用指南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。生物变异的联系如下：2．基因突变是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．同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，只是改变了非等位基因间的连锁关系，实现了基因重组，并未改变染色体形态、大小及基因数目，所以不是染色体结构变异。例3　(2010·潍坊质检)用X射线处理蚕蛹，使其第2号染色体的斑纹基因易位于W染色体上，使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝的质量。这种育种方法所依据的原理是(　　)A．染色体结构的变异B．染色体数目的变化C．基因突变D．基因重组[解析]　X射线处理使蚕蛹的第2号染色体的斑纹基因易位于W染色体，故为染色体结构的变异。[答案]　A对点训练3　(2010·秦安质检)回答下列两个问题：Ⅰ.随着除草剂的广泛使用，杂草逐渐出现了抗药性。下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)品系的pbs基因和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列，以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。抗除草剂品系GCT精氨酸CGT丙氨酸TTC赖氨酸AAC亮氨酸敏感品系GCT精氨酸AGT丝氨酸TTC赖氨酸AAC亮氨酸氨基酸位置227228229230请 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 回答问题：(1)抗除草剂品系的出现，是由于正常的敏感品系发生了基因突变，导致__________。(2)从部分DNA碱基的变化，可推知密码子的变化是__________。(3)若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mRNA成分如下表，则mRNA中含有__________个尿嘧啶，控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有__________个，mRNA形成场所是__________。成分腺嘌呤鸟嘌呤尿嘧啶胞嘧啶含量x%y%z%10%数量17001600其他关系x＋y＝30Ⅱ.某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦(控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制不抗病与抗病的基因分别用T、t表示)自花传粉后获得160粒种子，这些种子发育成的小麦中有30株为大穗抗病，有x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：(1)30株大穗抗病小麦的基因型为__________，其中从理论上推测能稳定遗传的约为__________株。(2)上述育种方法是__________。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦的过程经常采用的育种方法是__________，其具体步骤是：a．______________________________。b．______________________________。c．______________________________。(3)采用__________方法可以鉴定出抗病植株。解析：Ⅰ.(1)抗除草剂品系的出现，是由于基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故，即第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)。(2)DNA转录形成了信使RNA，根据部分DNA碱基的变化，可以推知密码子的变化。(3)根据mRNA中碱基数量关系知A＋G＝3300，U＝6600，C＝1100，所以控制蛋白质合成的基因中A＋G＝mRNA中的所有碱基之和＝11000。Ⅱ.(1)根据题意，大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后代有大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株，可以推知其基因型为DdTt。其子代中的大穗抗病的基因型为D_tt，为DDtt或Ddtt。在D_tt中，能稳定遗传的个体占1/3，约有10株。(2)单倍体育种中，先要采集花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍，待加倍后的植株成熟后，选大穗抗病的个体即可。(3)要想鉴定抗病植株，可以采用病原体侵染的方法进行。答案：Ⅰ.(1)第228位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换)　(2)UCA→GCA　(3)6600　11000　细胞核Ⅱ.(1)DDtt或Ddtt　10　(2)杂交育种　单倍体育种a．采集该株小麦的花药(或花粉)进行离体培养获得单倍体幼苗b．用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍c．选出大穗抗病个体(3)病原体感染考点4　实验面面观：低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2．实验流程根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：待不定根长至1cm时，将整个装量放入冰箱的低温室内(4℃)，诱导培养36h材料固定：剪取根尖约0.5～1cm，放入卡诺氏固定液中浸泡0.5～1h，固定其形态，然后用95%酒精冲洗2次制作装片：解离→漂洗→染色→制片(同观察植物细胞的有丝分裂)观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察应用指南1．为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。2．在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。3．选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。例4　(2009·广东高考)有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是(　　)A．可能出现三倍体细胞B．多倍体细胞形成的比例常达100%C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会[解析]　本题考查教材“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验，意在考查考生对实验结果的分析能力。B错误：并非所有的细胞的染色体都被加倍。D错误：大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的重组。[答案]　C对点训练4　(2010·长春调研)下列关于“低温诱导洋葱染色体数目变化”的实验，描述错误的是(　　)A．处于分裂间期的细胞最多B．在显微镜下可以观察到含有四个染色体组的细胞C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．低温诱导染色体数目变化与秋水仙素诱导的原理相似解析：本实验要用到解离液，解离液可杀死细胞，因此不可能在高倍显微镜下观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。答案：C例题　下列有关水稻的叙述，错误的是(　　)A．二倍体水稻含有两个染色体组B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小错因分析　本题易错在忽略了单倍体植株高度不育的特点上。答案　D对应学生用书110页典例1　(2010·福建理综)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对应学生用书111页考查角度　低温诱导染色体加倍解析　低温诱导染色体加倍的原理：抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是前期，大多数细胞处于间期；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。答案　C点评　本题考查低温诱导染色体加倍的过程分析，属于基础性题目，解题关键是识记低温诱导染色体加倍的过程、条件。典例2　(2010·江苏生物)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是(　　)A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体考查角度　染色体数目变异的应用解析　A、B、C项分别得到四倍体、单倍体和二倍体，选项D中，化学试剂阻止了次级卵母细胞的正常分裂，生成含有两个染色体组的卵细胞，与精子(含一个染色体组)结合后，受精卵含三个染色体组，经培育形成三倍体牡蛎，故正确答案为D。答案　D点评　三倍体牡蛎培育的关键技术是首先获得含三个染色体组的合子。本题意在考查动物细胞有丝分裂、减数分裂、受精作用、核移植技术等方面的知识，属于考纲理解和应用层次，难度较大。典例3　(2010·四川理综)回答下列问题：为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦，筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T0植株(假定HVA基因都能正常表达)。(1)某T0植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，在所得种子中，种皮含HVA基因的种子所占比例为________，胚含HVA基因的种子所占比例为________。(2)某些T0植株体细胞含两个HVA基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。①将T0植株与非转基因小麦杂交：若子代高抗旱性植株所占比例为50%，则两个HVA基因的整合位点属于图__________类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为100%，则两个HVA基因的整合位点属于图__________类型。②让图C所示类型的T0植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例为__________。考查角度　可遗传变异综合解析　(1)若T0植株含一个HVA基因，则在减数分裂过程中，与HVA基因所在染色体配对的另一条染色体上的相应位点没有该基因，此植株基因型可写做AO(HVA基因用A表示，O表示没有相应基因)，遗传中遵循基因的分离定律，其自交所得种子的胚的基因型及比例为1AA∶2AO∶1OO，所以胚含HVA基因的种子占的比例为75%。种皮由珠被发育而来，其基因型与母本相同，种皮含HVA基因的种子占的比例为100%。(2)T0植株体细胞含两个HVA基因(假设两个HVA基因用A1、A2表示)，如果这两个基因位于一对同源染色体的不同位点上(如图A)，该个体基因型可写做A1A2，与非转基因小麦(无HVA基因，用00表示)杂交，子代基因型为A1O、A2O，均含有HVA基因，子代高抗旱性植株所占的比例为100%；若两个HVA基因位于同一条染色体上(如图B)，此植株经减数分裂形成的配子有1/2含HVA基因，与非转基因小麦杂交，子代中有50%表现为高抗旱性；若两个HVA基因位于两对同源染色体上(如图C)，在遗传中遵循基因的自由组合定律，T0植株自交后代的基因型通式及比例为9A1_A2_∶3A1_OO∶3OOA2_∶1OOOO，子代中高抗旱植株所占比例为15/16。1．(2010·深圳一检)变异是生物的基本特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有(　　)①基因突变　②基因重组　③染色体变异　④环境条件的变化　⑤染色单体互换　⑥非同源染色体上非等位基因自由组合A．①②③　　　　　　　B．④⑤⑥C．②③④⑤⑥D．①②③④答案：C对应学生用书111页2．(2010·锦州二模)纯种红花紫茉莉(RR)与纯种白花紫茉莉(rr)杂交得F1，取F1的花药进行离体培养，然后将幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍得F2，F2的基因型及比例是(　　)A．RR∶rr＝1∶1B．RR∶rr＝3∶1C．Rr∶rr＝1∶1D．RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1答案：A3．(2009·江苏高考)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(　　)①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性　②乙图中出现的这种变异属于染色体变异　③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中　④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A．①②③B．②③④C．①②④D．①③④解析：由甲图染色体上的基因排序变化可知，染色体发生了结构变异，该变异既可以发生在减数分裂过程，也可以发生在有丝分裂过程中。乙图是发生在有丝分裂后期，染色体没有平均分配而导致的染色体数目变异。染色体结构变异和数目变异均可在显微镜下直接观察到。答案：C4．(2009·福建高考)细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是(　　)A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B．非同源染色体自由组合，导致基因重组C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异解析：染色体移向两极的现象在两种分裂方式中都有出现。非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程。只要有DNA复制就可能发生基因突变。染色体变异可发生在任何真核细胞中。答案：B5．(2009·江苏高考)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7－乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为__________突变。(2)用EMS浸泡种子是为了提高__________，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有__________。(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的__________不变。(4)经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 方法外，可采用的方法有__________、__________。(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为__________。解析：(1)该题主要涉及自交后代表现型的类型判断，如果后代只有一种表现型，则为隐性突变，否则为显性突变。(2)用EMS溶液浸泡种子，属于人工诱变育种，可以提高种子的基因突变频率；当有多种类型出现时，说明EMS诱导出了多种性状，说明基因突变的不定向性。(3)由题意可知EMS主要与碱基发生改变有关，而与染色体变异所涉及的结构与数目无关。(4)该题主要涉及生物学技术，将有害基因通过表现型表达出来，从而进行判断。(5)一株植物体上全部体细胞的基因型几乎是相同的，从而进行判断。答案：(1)显性　(2)基因突变频率　不定向性　(3)结构和数目　(4)自交　花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体　(5)该水稻植株体细胞基因型相同感谢您的关注！