高中生物人教必修二课件：第5章 基因突变及其他变异 第2节

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1、第2节 染色体变异 第5章 基因突变及其他变异 学习目标 1 简述染色体变异的类型及特点 2 了解染色体组 二倍体 多倍体 单倍体的概念及区别 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 类型 一 染色体结构的变异 图解变化名称举例 染色体b片段 缺失 猫叫综合征 果 蝇缺刻翅的形成 染色体b片段 重复果蝇的棒状眼 丢失 增加 染色体断裂的片段 d g 移接到另一条 上 易位 人慢性粒细胞白 血病 同一条染色体上某一 片段 ab 了 倒位略 非同 源染色体 位置颠倒 2 结果 染色体结构的改变 会使排列在染色体上的基因的 或 发生改变 而导致 的变异 3 对生物体的影响 大多数染色体结构变异对

2、生物体是 的 有的甚至会导致生物体 死亡 数目排列顺序 性状 不利 例1 若图甲中 和 为一对同源染色体 和 为另一对同源染色体 图中字母表示基因 表示着丝点 则图乙 图戊中染色体结构变异 的类型依次是 A 缺失 重复 倒位 易位B 缺失 重复 易位 倒位 C 重复 缺失 倒位 易位D 重复 缺失 易位 倒位 答案解析 解析 图乙中 号染色体丢失了D基因 形成缺失 图丙中 号染色体多了一个C基因 形成重复 图丁中 号染色体上的 BC 基因位置发生颠倒 形成倒位 图戊中 号染色体与 号染色体间相互交换了部分片段 产生易位 例2 2018 郑州一中月考 如图 分别表示不同的变异类型 其 中图 中的

3、基因2由基因1变异而来 下列有关说法正确的是 答案解析 A 都表示易位 发生在减数分裂的四分体时期 B 中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C 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 解析 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 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 表示基因突变中碱基对的缺失 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 拓展提升易位与交叉互换的比较 项目染色体易位交叉互换 图解 区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染 色单体之间 属于染色体结构变异属于基因重组 二 染色体数目的变异

4、1 类型 细胞内 的增加或减少 细胞内染色体数目以 的形式成倍地增加或减少 个别染色体 染色体组 2 染色体组 1 果蝇体细胞中共有 对同源染色体 其中 对是常染色体 对是性染色 体 2 雄果蝇减数分裂产生精子的过程中 分离 因此配子中的染 色体的组成为 或 它们是一组 染色体 3 像雄果蝇精子中的染色体一样 细胞中的一组 染色体 在形态和功 能上 但又互相协调 共同控制生物的 发育 遗传和变异 这样的一组染色体 叫做一个染色体组 314 同源染色体 X Y 非同源 非同源 各不相同生长 3 二倍体 由 发育而来的个体 体细胞中含有 个染色体组的个体叫做二倍 体 自然界中 几乎全部和过半数的

5、都是二倍体 4 多倍体 1 概念 由 发育而来 体细胞中含有 个以上染色体组 的个体 2 实例 香蕉 三倍体 马铃薯 倍体 普通小麦 六倍体 3 特点 茎秆 叶片 果实和种子都比较 糖类和蛋白质等营养 物质的含量都有所 也存在结实率低 晚熟等缺点 两受精卵 动物 高等植物 受精卵三个或三 粗壮 四 大 增加 4 人工诱导 多倍体育种 方法 用 处理或用 处理 处理对象 的种子或 原理 能够抑制 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 5 单倍体 1 概念 体细胞中含有本物种 染色体数目的个体 2 实例 蜜蜂中的 蜂 3 特点 植株长得弱小 一般高度不育 低温秋水仙素 正在萌发幼

6、苗 纺锤体 加倍 配子 雄 4 应用 单倍体育种 方法 花 药 离体 培养 单倍体 幼苗 人工诱导 用 处理 染色体数目 得到正常纯合子 秋水仙素 加倍 优点 明显缩短育种年限 解析 一个染色体组内各条染色体大小 形态各不相同 是一组非 同源染色体 只有二倍体产生的配子中含有一套非同源染色体 才 是一个染色体组 例3 下列关于染色体组的叙述 正确的是 A 体细胞中的一半染色体是一个染色体组 B 配子中的全部染色体是一个染色体组 C 本物种配子中的一半染色体是一个染色体组 D 二倍体生物配子中的全部染色体是一个染色体组 答案解析 例4 将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四 倍体

7、芝麻 A 对花粉进行离体培养 可得到二倍体芝麻 B 产生的配子没有同源染色体 所以无遗传效应 C 与原来的二倍体芝麻杂交 产生的是不育的三倍体芝麻 D 秋水仙素诱导染色体加倍时 最可能作用于细胞分裂的后期 答案解析 解析 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理 得到的是同源四倍体 体 细胞内有4个染色体组 而且每个染色体组之间都有同源染色体 由 四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体 含两个染色体组 所以该单 倍体芝麻是可育的 四倍体的配子中有两个染色体组 二倍体的配 子中有一个染色体组 所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝 麻 由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱 不能 形成正常的配子 所以不

8、育 秋水仙素诱导染色体加倍时 起作用 的时期是细胞分裂的前期 抑制纺锤体的形成 三 低温诱导植物染色体数目的变化 1 实验原理 用低温处理植物分生组织细胞 能够抑制细胞分裂时 的形成 使染色体不能被拉向两极 这样细胞不能 染色体的 数目就发生变化 2 实验操作步骤 1 培养 将洋葱放在清水中培养 待长出约 左右的不定根时 放入 冰箱 4 36 h 2 固定 剪取诱导处理的根尖约0 5 1 cm 放入 液中浸泡0 5 1 h 以固定细胞的形态 然后用体积分数为95 的 冲洗2次 纺锤体 分裂成两个子细胞 1 cm 诱导培养 卡诺氏 酒精 3 制作装片 按解离 和制片4个步骤 具体操作方法与实 验

9、 观察植物细胞的有丝分裂 相同 4 观察 先用 倍镜观察 找到既有正常的 倍体细胞 也有 的细胞的视野 确认某个细胞发生染色体数目变化 后 再用 倍镜观察 漂洗染色 二低 染色 体数目发生改变 高 解析 低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成 剪下根尖 会使其失去 生命力 细胞不再分裂 卡诺氏液的作用是固定细胞的形态 在制作 装片时 过程和 观察植物细胞的有丝分裂 相同 包括解离 漂 洗 染色和制片4个步骤 例5 下列关于 低温诱导植物染色体数目的变化 实验的叙述 不正 确的是 A 用低温处理植物分生组织细胞 能抑制纺锤体的形成 B 洋葱根尖长出约1 cm时 剪下 置于4 冰箱中 诱导36 h C

10、卡诺氏液浸泡根尖 固定细胞的形态 D 装片制作包括解离 漂洗 染色和制片4个步骤 答案解析 例6 洋葱是二倍体植物 体细胞中有16条染色体 某同学用低温诱导洋 葱根尖细胞染色体加倍获得成功 下列相关叙述不正确的是 A 该同学不会观察到染色体加倍的过程 B 低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组 C 分生区同时存在染色体数为8 16 32 64的细胞 D 低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成 答案解析 解析 制片时经过了解离的细胞已经死亡 不会观察到染色体加倍的 过程 A正确 低温诱导染色体数目加倍发生在有丝分裂过程中 基因重组发生在减 数分裂过程中 B正确 分生区有的含2个染色体组

11、有的含4个染色体组 但不可能出现8条染 色体的情况 因为根尖细胞不进行减数分裂 C错误 低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成 染色体不能移向细 胞两极 导致染色体数目加倍 D正确 学习小结 缺失倒立 数目 配子 合子 配子 染色 达标检测 1 判断正误 1 猫叫综合征是人的第5号染色体数目减少引起的遗传病 2 基因突变和染色体结构变异中的缺失是一样的 都是碱基对的缺失 3 染色体结构变异不改变染色体上的基因的数目或排列顺序 可在显微镜 下观察到 4 含有三个染色体组的个体就是三倍体 5 秋水仙素或低温能抑制纺锤体的形成 从而导致染色体数目加倍 6 单倍体的体细胞中不存在同源染色体 答案

12、12345 2 由于种种原因 某生物体内某条染色体上多了或少了几个基因 这种 遗传物质的变化属于 A 基因内部结构的改变 B 染色体结构变异 C 染色体数目变异 D 染色单体的交叉互换 答案 12345 解析 解析 某条染色体上多了或少了几个基因是由染色体结构变异中的重复 或缺失所致 3 下图所示细胞含三个染色体组的是 答案 12345 4 下列有关多倍体的叙述 正确的是 A 体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体就是多倍体 B 人工诱导多倍体的方法很多 目前最常用最有效的方法是用低温处理植物分生 组织细胞 C 与二倍体植株相比 多倍体植株常常是茎秆粗壮 叶片 果实和种子都比较大 糖类和蛋白

13、质等营养物质的含量都有所增加 D 秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离 从而使染色体数目加倍 解析 答案 12345 解析 体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体可能是单倍体 如六倍体对应 的单倍体 人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理分生组织细胞 多倍 体植株器官较大 营养物质的含量有所增加 秋水仙素抑制纺锤体的形成 使染 色体数目加倍 5 四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多 为探究诱导大蒜染色体数目 加倍的最佳低温 特设计如下实验 请分析回答下列问题 1 实验主要材料 大蒜 培养皿 恒温箱 卡诺氏液 体积分数为 95 的酒精溶液 显微镜 改良苯酚品红染液 2 实验步骤 取

14、5个培养皿 编号并分别加入纱布和适量的水 将培养皿分别放入 4 0 的 恒温箱中1 h 答案 12345 4 8 12 分别取根尖 cm 放入 中固定0 5 1 h 然后用 冲洗2次 制作装片 解离 制片 低倍镜检测 统计 并记录结果 答案 12345 解析 0 5 1卡诺氏液 体积分数为95 的酒精溶液 漂洗染色 每组视野中的染色体加倍率 取大蒜随机均分为5组 分别放入5个培养皿中诱导36 h 12345 解析 本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温 所以 温度应设置为变量 可设置 4 0 4 8 12 等温度 选取根尖0 5 1 cm 不可过长 主要取分生区的组织细胞 将根尖放

15、 入卡诺氏液中固定 然后用体积分数为95 的酒精溶液冲洗 装片制作 包括解离 漂洗 染色和制片四个步骤 低温并不能使所有细胞染色体 加倍 所以要统计加倍率来确定最佳低温 3 实验结果 染色体加倍率最高的一组为最佳低温 4 实验分析 a 设置实验步骤 的目的是 b 对染色体染色还可以用 等 c 除低温外 也可以诱导染色体数目加倍 原理是 答案 12345 解析 进行相互对照 恒温处理1 h是为了排除 室温对实验结果的干扰 龙胆紫染液醋酸洋红染液 秋水仙素抑制纺锤 体形成 12345 解析 不同温度处理是为了进行相互对照 在DNA复制时尽可能使细 胞处于设定温度中 以排除其他温度的干扰 只要不对染色体造成损伤 碱性染料均可对染色体染色 如龙胆紫染液 醋酸洋红染液等 低温 和秋水仙素的作用机理均是抑制纺锤体的形成 使染色体数目加倍