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1、第 20 讲染色体变异及应用 考纲要求 1.染色体结构变异和数目变异()。2.生物变异在育种上 的应用 ()。3.实验：低温诱导染色体加倍。 一、染色体变异 1染色体结构的变异(连一连) 解惑基因突变，名义上是基因在变，其实是基因内部碱基在变， 基因的数目和位置都未变； 染色体变异， 名义上是染色体在变， 其 实是染色体内部基因在变，基因的数目和位置都改变。 2染色体数目的变异 (1)染色体组 (判一判 ) 一个染色体组内没有同源染色体， 但却含有控制生长发育的全部 遗传信息 () 染色体组中一定没有等位基因 () 染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半 () 提示只对二倍体生物符合。 (
2、2)判断单倍体、二倍体和多倍体 单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。 多倍体：由受精卵发育而来， 体细胞中含有三个或三个以上染色 体组的个体。 (3)特点 单倍体：植株弱小，高度不育。 多倍体：茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质含量高。 (4)人工诱导法 单倍体：花药离体培养。 多倍体：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；低温处理植物分生组 织细胞。 判一判 1细菌的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异 () 2单倍体一定不存在同源染色体 () 3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 () 4体细胞
3、中含有两个染色体组的个体叫二倍体 () 二、杂交育种与诱变育种 1杂交育种 (1)含义：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再 经过选择和培育，获得新品种的方法。 (2)育种原理：基因重组。 (3)方法：杂交自交选种自交。 2诱变育种 (1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因 突变。 (2)育种原理：基因突变。 判一判 1太空育种能按人的意愿定向产生优良性状 () 2杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中 () 3诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料 () 提示此特点为缺点，不是优点。 4诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体 () 5杂交育种和诱变育种都能产
4、生前所未有的新基因，创造变异新类 型 () 考点一分析染色体结构的变异 1比较染色体结构四种变异类型 变异类 型名称 具体变化结果举例 染 色 体 结 构 变 异 缺失缺失某一片段 染色体上 的基因数 目或排列 顺序改 变，从而 导致性状 变异 猫叫综合 征 重复增加某一片段 果蝇的棒 状眼 易位 某一片段移接到另 一条非同源染色体上 倒位某一片段位置颠倒 人慢性粒 细胞白血 病 2. 完善下表中基因突变、基因重组、染色体变异的比较 变异类型基因突变 基因重组 (交 叉互换 ) 染色体变异 (易位) 结果 产生新基因，新 基因型 只产生新的基 因型 基因排序改变 等位基因 分离时期 减后期和减
5、 后期 减后期和减 后期 减后期 产生配子 及种类 AB、aB、ab；三 种 AB、ab、Ab、 aB；四种 AB、CB、ab； 三种 显微镜下 能 否观察到 不能不能能 3. 观察下列图示，填出变异类型并回答相关问题 (1)变异类型 (2)可在显微镜下观察到的是A、B、C(填字母 )。 (3)基因数目和排列顺序均未变化的是D。 4填出变异类型与细胞分裂方式的关系 变异类型细胞分裂方式 基因突变 无丝分裂、有丝分裂、减数分 裂 基因重组减数分裂 染色体变异有丝分裂、减数分裂 易错警示与染色体结构变异有关的4 点关注 (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。
6、(2)基因突变是基因内部碱基对的改变，属于 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)染色体的某一个位点上基因的改变属于基因突变，这种改变在 光学显微镜下是无法直接观察到的。 而染色体上几个基因的改变属 于染色体变异，这种改变可以用显微镜直接观察到。 (4)辨析染色体变异方式 图 a为三体 (个别染色体增加 )； 图 c 为三倍体 (染色体组成倍增加 )； 图 b 和图 f 皆为染色体结构变异中的重复； 图 d 和图 e 皆为染色体结构变异中 的缺失。 1果蝇的一条染色体上，正常基因的排列顺序为123456789(数字 代表基因，“”代表着
7、丝粒)，下表表示了该正常染色体发生变 异后基因顺序变化的四种情况。有关叙述错误的是 () 染色体基因顺序变化 a 154326789 b 1234789 c 165432789 d 12345676789 A.a 是由染色体某一片段位置颠倒引起的 Bb 是由染色体某一片段缺失引起的 Cc 是由染色体的着丝粒改变引起的 Dd 是由染色体增加了某一片段引起的 答案C 解析与正常染色体上的基因相比， a中“2345”基因位置颠倒 了 180 ，因此染色体发生了倒位； b 中缺失了 “56”基因，因此染 色体发生缺失； c 中“23456”基因位置颠倒了180 ，同样是倒 位；d 中“67”基因出现了
8、两次，为重复。 2如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2 由 基因 1 变异而来。下列有关说法正确的是 () A图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期 B图中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C图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 答案C 解析图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；图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；图表示基因突变中碱基对的缺失；图表示染色体的 缺失或重复。图中4 种变异都是可遗传的变异。 1“三看法 ”判断可遗传变异的类型 (1)DNA 分子内的变异 一看基因种类： 即看染色体上的基
9、因种类是否发生改变，若发生改 变为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添或缺少所致。 二看基因位置： 若基因种类和基因数目未变， 但染色体上的基因位 置改变，应为染色体结构变异中的“倒位”。 三看基因数目： 若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变 则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。 (2)DNA 分子间的变异 一看染色体数目： 若染色体的数目发生改变， 可根据染色体的数目 变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变 异”。 二看基因位置： 若染色体的数目和基因数目均未改变，但基因所处 的染色体位于非同源染色体上，则应为染色体变异中的“易位”。 三看基因数目： 若染色体上
10、的基因数目不变， 则为减数分裂过程中 同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。 2基因片段与 DNA 片段的比较 比较基因片段DNA 片段 改变 若丢失 1个碱基对 基 因突变 若丢失 1 个基因染色 体变异 结果 产生新的基因， 导致基因 种类增加，基因在染色体 上的位置和数量不变 导致基因的数量和排列顺 序改变，但基因种类不变， 即未产生新基因 影响多害少利性 一般是有害的，有的甚至 会致死 考点二分析染色体数目变异 1观察下图雄果蝇染色体组成，概括染色体组的组成特点 (1)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。 (2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染
11、色体各不相 同。 (3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的 一整套基因，但不能重复。 2单倍体、二倍体和多倍体的判断 (1)如果生物体由受精卵 (或合子 )发育而成，其体细胞中含有几个染 色体组，该生物就称为几倍体。 (2)如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发育而成，则 无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。 3完善多倍体和单倍体育种 (1)培育三倍体无子西瓜 原理：染色体数目以染色体组的形式成倍增加。 过程 (2)培育抗病高产植株 原理：染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再用秋水仙素处 理，形成纯合子。 实例：抗病高产植株 (aaBB)的选育过程 易错警示与染
12、色体数目变异有关的4 个易错提示 (1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，花药离 体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。 (2)通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融 合可得到三倍体。 (3)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，但是多倍体的单倍体中体细胞含有不止一个染色 体组。 (4)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同 两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单 倍体幼苗，通过植物组织培养， 得到的植株是纯合子； 多倍体育种 的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。 3如图是
13、四种生物的体细胞示意图，A、B 中的字母代表细胞中染色 体上的基因， C、D 代表细胞中染色体情况， 那么最可能属于多倍 体的细胞是() 答案D 解析根据题图可推知， A、B、C、D 中分别具有 4 个、1 个、2 个、4 个染色体组。但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上 含有两条姐妹染色单体， 而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一 对同源染色体可能具有相应的4 个基因，如 A。故最可能属于多倍 体的细胞是 D。 4从下图 ah 所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组。正 确的是() A细胞中含有一个染色体组的是h 图 B细胞中含有二个染色体组的是e、g 图 C细胞中含有三个染色体组的
14、是a、b 图 D细胞中含有四个染色体组的是c、f 图 答案C 解析其形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图 形判断染色体组数有如下规律： 在细胞内，形态相同的染色体有几 条就含有几个染色体组，如图e，每种染色体含有 4 个，所以是四 个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母， 就含有几个染色体组， 如 d 图中，同音字母仅有一个， 所以该图只有一个染色体组。 由此 我们可知： a、b 图含有三个染色体组， c、h 图含有二个染色体组， e、f 图含有四个染色体组， d、g 图含有一个染色体组。 染色体组数量的判断方法 1据细胞分裂图像进行识别判断 以生殖细胞中的染色体数为标准， 判断
15、题目图示中的染色体组数。 如下图所示： (1)为减数第一次分裂前期， 有染色体 4 条，生殖细胞中有染色体2 条，每个染色体组有2 条染色体，该细胞中有2 个染色体组。 (2)为减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2 条， 生殖细胞中染色体2 条，每个染色体组有 2 条染色体，该细胞中有 1 个染色体组。 (3)为减数第一次分裂后期， 有染色体 4 条，生殖细胞中有染色体2 条，每个染色体组有2 条染色体，该细胞中有2 个染色体组。 (4)为有丝分裂后期，有染色体8 条，生殖细胞中有染色体2 条， 每个染色体组有 2 条染色体，该细胞中有4 个染色体组。 2据染色体形态判断 细胞内形
16、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a中有 3 条、b 中有 2 条、 c 中各不相同，则可判定它们分别含有3 个、2 个、1 个染色体组。 3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， 如图所示：dg 中依次含 4、2、3、 1 个染色体组。 4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，则果蝇含有 2 个染色体组。 考点三比较几种遗传育种 1比较下表中的遗传育种 方 法 原理 常用方 法 优点缺点代表实例 杂 交 育 种 基因 重组 杂交 操作简单， 目标性强 育种年限长 矮秆抗病 小麦 诱 变 育 种 基因 突变 辐射诱 变、激光 诱变等 提高突变 率，加速育 种进程 有利变异少， 需大量处理 实验材料 高产青霉 菌株 多 倍 体 育 种 染色 体变 异 秋水仙 素处理 萌发的 种子或 幼
