《2021届新高考生物一轮复习汇编第22讲 染色体变异》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届新高考生物一轮复习汇编第22讲 染色体变异（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第22讲染色体变异【基础梳理】一、染色体变异的判断与分析1.染色体结构的变异(1)类型及实例(2)2.染色体数目变异(1)类型及实例(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。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。3.单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二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两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体发育起点配子受精卵受精卵植株特点(1)植株弱小(2)高度不育正常可育(1)茎秆粗壮(
2、2)叶片、果实和种子较大(3)营养物质含量丰富体细胞染色体组数123形成过程雄配子单倍体雌配子单倍体受精作用受精卵生物体形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂几乎全部的动物和过半数的高等植物香蕉(三倍体)；马铃薯(四倍体)；八倍体小黑麦4.染色体结构变异与基因突变的区别5.易位与交叉互换的区别项目染色体易位交叉互换图解区别位置发生于非同源染色体发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到6.“三法”判定染色体组方法1根据染色
3、体形态判定细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。方法2根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算 染色体组数染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。7. 细胞分裂异常导致配子染色体异常的原因分析(1) 细胞分裂时常染色体异常分离导致产生异常配子假设某生物体细胞中含有2n条染色体，减数分裂时，某对同源染色体没有分开或者姐妹染色单体没有分开，导致产生含有(n1)、(n1)条染色体的异常配子，具体如下图所示。如三体、单体的产生就是这
4、个机理。 (2) 细胞分裂时性染色体异常分离导致产生异常配子(以XY型为例)时期M后期M后期原因同源染色体未分离姐妹染色单体未分离结果异常卵细胞XXOXXO异常精子XYOXXYYO由此可以分析XXY和XYY个体产生的原因： XXYM后期，父方的X、Y未分离或母方的X、X未分离；或M后期，母方的X、X未分离。 XYYM后期，父方的Y、Y未分离。(3) 结合基因情况分析异常配子产生原因例1：如图分别表示不同的变异类型，基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A.图中4种变异中能够遗传的变异是B.中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D.都表示同
5、源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期例2：下图是细胞中所含染色体，相关叙述错误的是()A.甲代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体B.乙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体C.丙代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体D.丁代表的生物可能是单倍体，其一个染色体组含四条染色体例3：一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂，下列叙述不正确的是()A. 减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期，一个细胞中的染色体组数相同B. 若产生的精子为AXBaXBAYaY1111，则可能发生了交叉互换C. 若产生的精子为AXBaXBaY112，则可能
6、的原因是同源染色体未分离D. 若细胞中无染色单体，基因组成为AAYY，则该细胞可能处于减数第二次分裂后期二、变异在育种中的应用1单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变异。(2)过程(3)优点：明显缩短育种年限。(4)缺点：技术复杂。2多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。(3)原理(4)实例：三倍体无子西瓜的培育两次传粉用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。3杂交育种(1)原理：基因重组。(2
7、)过程培育杂合子品种选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。培育显性纯合子品种a植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。4诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变率，在较短
8、时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。5.育种方法图解图解中各字母表示的处理方法：A表示杂交，D表示自交，B表示花药离体培养，C表示秋水仙素处理，E表示诱变处理，F表示秋水仙素处理，G表示转基因技术，H表示脱分化，I表示再分化，J表示包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。例4：下图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述正确的是()A中发生了染色体数目变异B一般采用花药离体培养的方法C中秋水仙素抑制着丝点分裂D中选到的植株中为纯合子例5：用EMS(甲基磺酸乙酯)处理萌发的纯合非甜(SS)玉米种子，种植并让成熟植株自交，发现
9、自交子代中出现了极少量的甜玉米(ss)。EMS诱发基因突变的作用机理如下图所示。下列分析错误的是(多选)()A该事例可体现基因突变的低频性B与S基因相比，s中(AT)/(GC)的值减小C植株自交后代中出现ss是基因重组的结果D诱变育种能提高基因突变的频率和加速育种进程例6：无子西瓜的培育过程如下列简图所示，根据图解并结合学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是()A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.图中四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组C.所有无子果实的培育原理都和无子西瓜的培育原理一致D.培育三倍体无子西瓜通常需要年年制种，可用植物组织培养
10、技术进行无性繁殖例7：如图所示，甲、乙表示两个水稻品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，则下列说法正确的是()A.以甲和乙为亲本来培育新品种，过程最简便，且明显缩短了育种年限B.和的变异都发生于有丝分裂间期C.体现了基因的自由组合定律的实质D.与过程的育种原理相同【要点点拨】1.染色体结构变异引起的遗传效应：大多数对生物体是不利的，甚至会导致死亡。(1)缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡。(2)重复引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体的生活力。(3)倒位的遗传效应：形成配子大多异常，从而影响个体的生育
11、。(4)易位的遗传效应：产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。2.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，但是多倍体的配子发育成的个体体细胞中可能含有不止一个染色体组。3.单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育。多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。4.秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，并不影响着丝粒的分裂。5.染色体组与基因组不是同一概念染色体组：二倍体生物配子中的染色体数目。基因组：对于有性染
12、色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。6.“可遗传”“可育”。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传变异。7.利用三个“关于”区分三种变异(1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增添(增加)，属于基因突变。(3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到；染色
13、体变异属于细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。8.关于变异的“质”和“量”问题：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。9.单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。10.用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍，若操作对象是单倍体植株，属于单倍体育种；若操作对象为正常植株，叫多倍体育种，不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。11.单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，使染色体数目加倍。单倍体育种在
14、幼苗期处理，多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。12.有关育种的4点易错提醒(1)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型，后者只是实现原有基因的重新组合。(2)育种中“最简便”与“最快速”的差异。“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。(3)“单倍体育种”“花药离体培养”：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。(4)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是幼苗期的单倍体植株；后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。 【课时作业】一、单项选择题1.如图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中、为非基因序列。下列叙述正确的是()A.基因重组可导致a、b位置互换B.若b、c基因位置互换，发生染色体易位C.b中发生碱基对改变，可能不会影响该生物性状D.该DNA分子中发生碱基对替换属于基因突变2.下列有关生物变异的说法，不正确的是(
