高中生物 5.2 染色體變異 新人教版必修2

1、編輯課件編輯課件目標導航預習導引編輯課件目標導航預習導引一二三四一、染色體變異與基因突變的區(qū)別一、染色體變異與基因突變的區(qū)別 基因突變是染色體某一位點上基因的改變,是分子水平上的變異,在光學顯微鏡下無法直接觀察;而染色體變異是比較明顯的染色體結構和數(shù)目的變異,光學顯微鏡下可以直接觀察到。染色體變異能發(fā)生在原核生物體內嗎?答案:原核生物細胞內無染色體,不可能發(fā)生染色體變異。編輯課件目標導航預習導引一二三四編輯課件目標導航預習導引一二三四 2.結果:使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,而導致性狀的變異。3.對生物體的影響:大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的。編輯課件目標導航預習導引一

2、二三四貓叫綜合征為最常見的染色體缺失引起的遺傳病,患病兒童哭聲輕,音調高,很像貓叫。(1)這種遺傳病是怎樣引起的?答案:第5號染色體部分缺失引起的。(2)染色體結構變異的類型有哪些?答案:缺失、重復、倒位、易位。(3)染色體結構變異的實質是什么?答案:染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變而導致性狀的變異。編輯課件目標導航預習導引一二三四三、染色體數(shù)目的變異三、染色體數(shù)目的變異1.染色體數(shù)目的變異的類型:一類是細胞內個別染色體的增加或減少;另一類是細胞內染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。2.染色體組:是細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調,共同控制生物的生長

3、、發(fā)育、遺傳和變異。3.二倍體:由受精卵發(fā)育而成,體細胞中含有兩個染色體組的個體。包括幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物。4.多倍體:由受精卵發(fā)育而成,體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。其中,體細胞中含有三個染色體組的個體叫作三倍體;體細胞中含有四個染色體組的個體叫作四倍體。獲得多倍體常用的方法有低溫處理及秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。多倍體植株的特點有:莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類、蛋白質等營養(yǎng)物質的含量都有所增加。5.單倍體:體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體,叫作單倍體。編輯課件目標導航預習導引一二三四自然界中,幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。多倍體在植

4、物中很常見,在動物中極少見。在自然條件下,玉米、高粱等高等植物偶爾會出現(xiàn)單倍體植株,與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。(1)單倍體的細胞中一定不存在同源染色體嗎?答案:不一定。同源四倍體的單倍體的體細胞就含有同源染色體。(2)體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體,對嗎?答案:不對。體細胞中含有兩個染色體組且由受精卵發(fā)育來的個體才叫二倍體。(3)染色體整倍性變化必然會導致基因種類的增加嗎?答案:染色體整倍性的增加或減少只會導致基因的數(shù)量增加或減少,而不會使基因種類增加。編輯課件目標導航預習導引一二三四四、低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗四、低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗1.實

5、驗原理:用低溫處理植物分生組織細胞,能夠抑制紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細胞不能分裂成兩個細胞,于是,植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。2.實驗步驟(1)將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶,讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出1 cm左右的不定根時,將整個裝置放入冰箱的低溫室(4 )內,誘導培養(yǎng)36 h。(2)剪取誘導處理的根尖0.51 cm,放入卡諾氏液中浸泡0.51 h,以固定細胞的形態(tài),然后用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗2次。(3)制作裝片,包括: 解離、漂洗、染色和制片4個步驟,具體操作方法與實驗“觀察植物細胞有絲分裂”相同。 (4)先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體

6、細胞,也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞,發(fā)生染色體數(shù)目變化的細胞中染色體數(shù)目可能為正常細胞的2倍。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后,再用高倍鏡觀察。編輯課件目標導航預習導引一二三四實驗時為什么一般選用洋蔥(或大蒜、大蔥)等材料?能用大腸桿菌代替嗎?為什么?答案:洋蔥(或大蒜、大蔥)為二倍體,體細胞中有16條染色體,數(shù)目較少,易觀察。因為大腸桿菌是原核生物,沒有染色體,所以不能用大腸桿菌作為實驗材料。編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用【例1】 染色體之間的交叉互換可能導致染色體的結構或基因序列的變化。下列圖中甲、乙兩圖分

7、別表示兩種染色體之間的交叉互換模式,丙、丁、戊圖表示某染色體變化的幾種情形,則下列有關敘述正確的是()A.甲可以導致戊的形成B.乙可以導致丙的形成C.甲可以導致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生D.乙可以導致戊的形成編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用審題:從同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換與染色體結構變異中的易位之間的不同進行分析。解析:由圖可知,甲表示同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換,乙表示非同源染色體之間的易位。前者的變異類型屬于基因重組,發(fā)生交叉互換后在原來的位置可能會換為原基因的等位基因,可導致丁的形成;乙屬于染色體結構變異,由于是與非同源染色體之間發(fā)生的交換,因此易位后原位置

8、的基因被換成控制其他性狀的基因,可導致戊的形成。丙屬于染色體結構變異中的“重復”。答案:D編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用已知某生物的一條染色體上依次排列著A、B、C、D、E五個基因,下面列出的若干種變化中可使基因內部結構發(fā)生改變的是()解析:據(jù)圖分析,選項A、B、C分別由染色體變異中缺失、重復和易位造成,沒有新基因產(chǎn)生,而選項D中c的出現(xiàn)既可能是基因突變(基因內部結構發(fā)生變化)又可能是交叉互換產(chǎn)生的。答案:D編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用二、染色體組的概念和染色體組的確定二、染色體組的概念和染色體組的確定1.染色體組(1)本質:組成一個染色

9、體組的所有染色體,互為非同源染色體,即一個染色體組中無同源染色體存在。(2)形態(tài):一個染色體組中所有染色體形態(tài)、大小各不相同。(3)功能:一個染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。(4)物種類型:同種生物不同個體一個染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)一般相同,不同種生物一個染色體組中的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)一般不同。編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)來推算:染色體組數(shù)=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)(性染色體X、Y除外),如果蠅中有6條常染色體,共3種形態(tài),所以果蠅含有兩個染色體組。編輯課件一二三知識精要典題例解遷移

10、應用【例2】 右圖為果蠅體細胞染色體組成示意圖,以下說法正確的是()A.果蠅的一個染色體組含有的染色體是、X、Y染色體上的基因控制的性狀遺傳,均表現(xiàn)為性別差異C.果蠅體內的細胞,除生殖細胞外都只含有兩個染色體組D.、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長發(fā)育所需的全部遺傳信息編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用審題:本題主要考查染色體組的相關知識,解答時首先要明確染色體組的含義及染色體組成所必須具備的條件,然后再逐項分析。解析:染色體組是沒有同源染色體的,而X與Y為一對同源染色體。X染色體與Y染色體具有同源區(qū)段,此區(qū)段上基因控制的性狀無性別差異。果蠅體內的細胞有的處于有絲分裂狀態(tài),此過程后期

11、的細胞含有四個染色體組。一個染色體組中含有發(fā)育成個體的全套遺傳信息。答案:D編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用下圖所示細胞含三個染色體組的是()解析:A、B圖中“”“”形態(tài)的染色體分別有4條、3條,故A、B細胞中分別有4個、3個染色體組;C圖中控制同一性狀的基因出現(xiàn)了2次,故此細胞中有2個染色體組;D圖中染色體數(shù)和染色體形態(tài)數(shù)分別為4、2,該細胞中的染色體組數(shù)為4/2=2。答案:B編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件一二三知識精要

12、典題例解遷移應用【例3】 下圖表示無子西瓜的培育過程。根據(jù)圖解,結合你學過的生物學知識,判斷下列敘述錯誤的是()A.秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗的莖尖,主要是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成B.四倍體植株所結的西瓜,果皮細胞內含有4個染色體組C.無子西瓜既沒有種皮,也沒有胚D.四倍體西瓜的根細胞中含有2個染色體組編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用審題:本題主要考查三倍體無子西瓜的培育過程,應從以下幾方面入手分析:雜交過程中的父本和母本的染色體組成;三倍體種子的來源和三倍體西瓜的來源;秋水仙素處理的原理和結果。解析:秋水仙素抑制紡錘體的形成,是在有絲分裂的前期;四倍體西瓜的果皮是由子房壁發(fā)育而成的

13、,來自母本,應含有4個染色體組;三倍體植株不能產(chǎn)生正常配子,因此不能形成受精卵,而無子西瓜的種皮由母本的珠被發(fā)育而成,所以無子西瓜有種皮,而沒有胚;由于植株的地下部分沒有經(jīng)秋水仙素處理,細胞中仍含有2個染色體組。答案:C編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用下圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖,有關此圖敘述不正確的是()A.圖中進行過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起B(yǎng).過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合C.實施過程依據(jù)的主要生物學原理是細胞增殖D.過程的實施中通常用一定濃度的秋水仙素處理編輯課件一二三知

14、識精要典題例解遷移應用解析:題中圖示單倍體育種的過程,表示兩個親本雜交,所依據(jù)的原理是基因重組,從而達到控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起;過程表示的是F1進行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程,在減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合;過程表示由花藥發(fā)育成單倍體植株的過程,此過程中不但有細胞的分裂還有細胞的分化,所依據(jù)的原理主要是細胞的全能性;過程是誘導染色體數(shù)目加倍的過程,一般用一定濃度的秋水仙素處理。答案:C編輯課件一二三知識精要典題例解遷移應用編輯課件易錯點一易錯點二易錯點一易錯點一:基因突變和染色體的結構變異?；蛲蛔兒腿旧w的結構變異?；蛲蛔兊膯挝皇菈A基對,包括堿基對的增添、缺失和替換,染色體

15、結構變異的單位是基因,以基因為單位發(fā)生染色體片段的缺失、重復、易位、倒位;前者基因數(shù)量和順序不變,后者則改變基因數(shù)量或順序。編輯課件易錯點一易錯點二【例1】 下列關于染色體結構變異和基因突變的主要區(qū)別的敘述,不正確的是()A.基因突變是由DNA分子發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因結構的變化B.基因突變可發(fā)生回復突變,染色體結構變異則不能發(fā)生回復突變C.基因突變一般是微小突變,其遺傳效應小,而染色體結構變異是較大的變異,其遺傳效應大D.多數(shù)染色體結構變異可通過顯微鏡觀察進行鑒別,而基因突變則不能編輯課件易錯點一易錯點二解析:基因突變是不定向的,可產(chǎn)生一個以上的等位基因,也可能發(fā)生回復突變,而染色體結構變異是在自然條件或人為因素的影響下部分染色體的缺失、重復、倒位和易位,是不能發(fā)生回復突變的。遺傳