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1、第三节第三节染色体变异及其应用染色体变异及其应用课程标准课程标准1简述染色体的结构和数目变异。简述染色体的结构和数目变异。2收集染色体变异在育种上应用的事例。收集染色体变异在育种上应用的事例。课标解读课标解读1列列举举染色体染色体结结构和数目构和数目变变异异类类型及特点。型及特点。2比比较较二倍体、多倍体与二倍体、多倍体与单单倍体。倍体。3举举例例说说明染色体明染色体变变异在育种上的异在育种上的应应用。用。许许多染色体的多染色体的变变异异(包括染色体包括染色体结结构的构的变变异异)是可以用是可以用_直接直接观观察的。察的。(1)_：染色体中某一片段缺失，片段上的基因也随之：染色体中某一片段缺失
2、，片段上的基因也随之失去。失去。染色体结构的变异染色体结构的变异1可见性可见性2类型类型显显微微缺失缺失镜镜(2)_：除了正常染色体以外，多了部分染色体片段，：除了正常染色体以外，多了部分染色体片段，这额这额外的染色体片段称外的染色体片段称为为重复。重复。(3)_：一条染色体的片段断裂后倒：一条染色体的片段断裂后倒转转180，又重新接，又重新接上去。上去。(4)_：一条染色体的一段接到另一条：一条染色体的一段接到另一条_染色体染色体上，如果两条非同源染色体互相交上，如果两条非同源染色体互相交换换染色体片段，叫做相染色体片段，叫做相互易位。互易位。染色体的染色体的_以及以及_不正常的重新不正常的
3、重新连连接。接。_、_或一些或一些_的的诱导诱导。3主要原因主要原因4影响因素影响因素重复重复倒位倒位易位易位非同源非同源断裂断裂断裂后的片段断裂后的片段电电离离辐辐射射病毒感染病毒感染化学物化学物质质使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_或或_发发生改生改变变，从而从而导导致性状的致性状的变变异。大多数染色体异。大多数染色体结结构的构的变变异异对对生物体生物体是是_，有，有时时甚至甚至导导致生物体死亡。致生物体死亡。猫叫猫叫综综合征是人的合征是人的_染色体染色体_引起的。引起的。易位和四分体易位和四分体时时期的交叉互期的交叉互换换均均发发生了染色体生了染色体片段的移接，二者有何本
4、片段的移接，二者有何本质质区区别别？提示提示易位是一条染色体上的某片段移接到了另一条易位是一条染色体上的某片段移接到了另一条“非非同源染色体上同源染色体上”，而四分体时期的交叉互换则是，而四分体时期的交叉互换则是“同源染色同源染色体非姐妹染色单体间体非姐妹染色单体间”互换某片段。互换某片段。5对性状的影响对性状的影响6实例实例思维激活思维激活1数目数目排列排列顺顺序序不利的不利的5号号部分缺失部分缺失染色体结构的变异染色体结构的变异(1)在自然条件或人为因素的影响下，染色体结构发生的在自然条件或人为因素的影响下，染色体结构发生的改变，都会使染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，改变，都会使染
5、色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。从而导致性状的变异。(2)染色体结构变异的类型染色体结构变异的类型类类型型含含义义图图解解实实例例缺失缺失染色体缺失染色体缺失某一片段，某一片段，导导致致该该片段片段基因基因丢丢失失猫叫猫叫综综合征合征续表续表重复重复染色体重复增加染色体重复增加某一片段某一片段果果蝇蝇棒状眼棒状眼倒位倒位染色体某一片段染色体某一片段断裂后倒断裂后倒转转180又重新又重新连连接接人第人第9号染色体号染色体长长臂内倒位可臂内倒位可导导致女性致女性习惯习惯性流性流产产易位易位染色体的某一片染色体的某一片段段连连接到另一条接到另一条非同源染色体上非同源染色体上
6、人慢性粒人慢性粒细细胞白胞白血病血病(3)环环境中化学物境中化学物质对质对染色体染色体结结构构变变异的影响异的影响实验实验原理原理a微核是微核是细细胞在有胞在有丝丝分裂分裂过过程中，各种有害物程中，各种有害物质质使使细细胞胞核核损伤损伤残留在核外的微小核染色残留在核外的微小核染色质块质块。微核是染色体。微核是染色体结结构构变变异的异的结结果。果。b蚕豆根尖蚕豆根尖细细胞胞进进行旺盛的有行旺盛的有丝丝分裂。分裂。c一定一定浓浓度的硫酸度的硫酸铜铜溶液可溶液可诱发产诱发产生微核。生微核。实验实验步步骤骤培养蚕豆种子：培养蚕豆种子：25水培，根水培，根长长到到0.51.5cm处处理蚕豆根尖：移入理蚕
7、豆根尖：移入质质量量浓浓度度为为300mg/L的硫酸的硫酸铜铜溶液中溶液中培养培养6h；自来水冲洗后，再移入自来水中培养；自来水冲洗后，再移入自来水中培养24h制作制作临时临时装片装片染色：用改良碱性品染色：用改良碱性品红红染液染色染液染色镜检计镜检计算微核率：每个根尖算微核率：每个根尖计计数数5001000个个细细胞胞该实验该实验可可设计对设计对照：照：对对蚕豆根尖只用水培而不用硫酸蚕豆根尖只用水培而不用硫酸铜铜溶溶液液处处理的平行操作理的平行操作实验实验。特别提醒特别提醒(1)染色体结构变异是染色体本身的变化，是染色体结构变异是染色体本身的变化，是细胞水平的变异，在显微镜下可以观察到。细胞
8、水平的变异，在显微镜下可以观察到。(2)重复和易位的区别在于重复是染色体的某一片段连接重复和易位的区别在于重复是染色体的某一片段连接到其同源染色体上，而易位是染色体的某一片段移接到另到其同源染色体上，而易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。一条非同源染色体上。(3)交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。(4)探究水质污染程度与细胞微核率高低的关系，可用不探究水质污染程度与细胞微核率高低的关系，可用不同浓度的硫酸铜溶液处理蚕豆根尖，对比观察硫酸铜溶液同浓度的硫酸铜溶液处理蚕豆根尖，对比观察硫酸铜溶液浓度与微核率的关系，并用坐标曲线
9、表示。浓度与微核率的关系，并用坐标曲线表示。染色体之染色体之间间的交叉互的交叉互换换可能可能导导致染色体的致染色体的结结构或基构或基因序列因序列发发生生变变化。化。图图甲、甲、图图乙分乙分别别表示两种染色体之表示两种染色体之间间的的交叉互交叉互换换模式，模式，图图丙、丁、戊表示某染色体丙、丁、戊表示某染色体变变化的三种情化的三种情形。下列有关叙述正确的是形。下列有关叙述正确的是()。【巩固巩固1】A甲可以甲可以导导致戊的形成致戊的形成B乙可以乙可以导导致丙的形成致丙的形成C甲可以甲可以导导致丁或戊两种情形的致丁或戊两种情形的产产生生D乙可以乙可以导导致戊的形成致戊的形成解析解析甲图所示属于同源
10、染色体的非姐妹染色单体之间的甲图所示属于同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。乙图属于非同源染色体之间的易位，属于染色交叉互换。乙图属于非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异。丙图是染色体结构变异中的重复；丁图与交体结构变异。丙图是染色体结构变异中的重复；丁图与交换前相比，换前相比，eh变成了变成了EH，属于发生了交叉互换；戊图是，属于发生了交叉互换；戊图是染色体结构变异中的易位。据此分析得出结论。染色体结构变异中的易位。据此分析得出结论。答案答案D正常情况下，每种生物的染色体数目都是正常情况下，每种生物的染色体数目都是_的。在不的。在不同物种之同物种之间间，染色体数目往往，染色体数目
11、往往_。生物体。生物体细细胞中胞中染色体一般都是染色体一般都是_存在的。存在的。自然界中的生物大多是二倍体，它自然界中的生物大多是二倍体，它们们的的_中所具有的中所具有的_组组成一个染色体成一个染色体组组。染色体数目的变异染色体数目的变异1体细胞中的染色体情况体细胞中的染色体情况2染色体组染色体组恒定恒定差差别别很大很大成成对对配子配子全部染色体全部染色体染色体数目的染色体数目的_，或者，或者_等，都称等，都称为为染色体数目的染色体数目的变变异。异。3染色体数目变异的概念染色体数目变异的概念4染色体数目变异的类型染色体数目变异的类型成倍增加或减少成倍增加或减少个个别别染色体的增加染色体的增加或
12、减少或减少一倍性一倍性变变异与异与单单倍性倍性变变异有何区异有何区别别？二者有何？二者有何联联系？系？提示提示一倍性变异即体细胞中只含一个染色体组的变异；一倍性变异即体细胞中只含一个染色体组的变异；单倍性变异即体细胞中含有的染色体数等于配子染色体数单倍性变异即体细胞中含有的染色体数等于配子染色体数的变异。对于二倍体生物而言，其一倍性变异等于单倍性的变异。对于二倍体生物而言，其一倍性变异等于单倍性变异；对于多倍体生物而言，一倍性变异与单倍性变异的变异；对于多倍体生物而言，一倍性变异与单倍性变异的含义不同。含义不同。思维激活思维激活2(1)一个染色体一个染色体组组所含染色体的特点所含染色体的特点一
13、个染色体一个染色体组组中不含有同源染色体。中不含有同源染色体。一个染色体一个染色体组组中所含有的染色体形中所含有的染色体形态态、大小和功能各不、大小和功能各不相同。相同。一个染色体一个染色体组组中含有控制一种生物性状的一整套中含有控制一种生物性状的一整套遗传遗传信信息息(即含一整套基因即含一整套基因)。(2)染色体染色体组组数目的确定方法数目的确定方法根据根据细细胞中染色体的形胞中染色体的形态态判断判断1染色体组分析及染色体组数目的确定染色体组分析及染色体组数目的确定细细胞内同一形胞内同一形态态的染色体有几条，的染色体有几条，则则含有几个染色体含有几个染色体组组，如如图图甲甲细细胞中同一形胞中
14、同一形态态的染色体有的染色体有4条，条，则该细则该细胞含胞含4个染个染色体色体组组，图图乙含乙含3个染色体个染色体组组，图图丙含丙含1个染色体个染色体组组。根据基因型来判断根据基因型来判断在在细细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(不分不分显隐显隐性性)出出现现几次，几次，则则有几个染色体有几个染色体组组，如，如图图乙乙细细胞基因胞基因型型为为AAaBBb，基因，基因A和和a(或或B和和b)共有共有3个，个，则该细则该细胞共胞共有有3个染色体个染色体组组。(3)根据染色体的数目和染色体的形根据染色体的数目和染色体的形态态数来推算数来推算2单倍体、二
15、倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体单单倍体倍体二倍体二倍体多倍体多倍体概概念念体体细细胞中含有胞中含有本物种配子染本物种配子染色体数目的个色体数目的个体体由受精卵由受精卵发发育育而来，体而来，体细细胞胞含有含有2个染色体个染色体组组的个体的个体由受精卵由受精卵发发育而来，育而来，体体细细胞中含有三个胞中含有三个或三个以上染色体或三个以上染色体组组的个体的个体续表续表染色体染色体组组1至多个至多个23个或个或3个以上个以上形成形成原因原因自然自然原因原因单单性生殖性生殖正常的有性生正常的有性生殖殖外界外界环环境条件境条件剧剧变变人工人工诱导诱导花花药药离体培离体培养养秋水仙素秋水仙素处处理理单单
16、倍体幼苗倍体幼苗秋水仙素秋水仙素处处理萌理萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗形成形成过过程程特点特点植株弱小，植株弱小，高度不育高度不育多数生物的普多数生物的普通性状通性状茎茎秆秆粗壮，果粗壮，果实实、种子种子较较大，大，营营养物养物质质含量丰富，生含量丰富，生长长发发育延育延迟迟，结实结实率率低低举举例例 蜜蜂的雄蜂蜜蜂的雄蜂几乎全部的几乎全部的动动物和物和过过半数的半数的高等植物高等植物香蕉香蕉(三倍体三倍体)；马马铃铃薯薯(四倍体四倍体)；八；八倍体小黑麦倍体小黑麦续表续表特别提醒特别提醒体细胞中含体细胞中含1个染色体组的个体为一倍体，也个染色体组的个体为一倍体，也属单倍体的一种，体细胞中含
17、属单倍体的一种，体细胞中含2个或个或2个以上染色体组的个个以上染色体组的个体是否为二倍体、多倍体或单倍体需依据其发育起点确认体是否为二倍体、多倍体或单倍体需依据其发育起点确认若个体来源于若个体来源于“受精卵受精卵”则有几个染色体组即可称作几则有几个染色体组即可称作几倍体；若个体来源于配子，则无论含几个染色体组均应称倍体；若个体来源于配子，则无论含几个染色体组均应称作单倍体。作单倍体。【巩固巩固2】下下图图AH所示的所示的细细胞中，胞中，说说明它明它们们各含有几个染色各含有几个染色体体组组。(1)细细胞中含有一个染色体胞中含有一个染色体组组的是的是_图图。(2)细细胞中含有二个染色体胞中含有二个
18、染色体组组的是的是_图图。(3)细细胞中含有三个染色体胞中含有三个染色体组组的是的是_图图。(4)细细胞中含有四个染色体胞中含有四个染色体组组的是的是_图图。(5)上上图图中一定是中一定是单单倍体的是倍体的是_图图。(6)若若A由配子由配子发发育而来，它育而来，它应应属属_倍体。若倍体。若A由受由受精卵精卵发发育而来，它育而来，它应应属属_倍体。倍体。解析解析(1)在细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几在细胞内形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组，如图个染色体组，如图E，每种染色体含有，每种染色体含有4个，所以是个，所以是4个染个染色体组。色体组。(2)在细胞内，含有同音字母有几个，就
19、是含有在细胞内，含有同音字母有几个，就是含有几个染色体组，如几个染色体组，如D图中，同音字母仅有一个，所以该图图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此可知：只有一个染色体组。由此可知：A、B图含有三个染色体图含有三个染色体组；组；C、H图含有二个染色体组；图含有二个染色体组；E、F图含有四个染色体图含有四个染色体组；组；D、G图含有一个染色体组。图含有一个染色体组。答案答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B(4)E、F(5)D、G(6)单单三三(2)优优点：明点：明显显_。(1)自然作用机理：当植物体的内外自然作用机理：当植物体的内外环环境境发发生生骤变时骤变时，正在，正在分裂
20、的分裂的细细胞中的胞中的_可能受到破坏，已可能受到破坏，已经经_的染色的染色体不能体不能_，细细胞不能胞不能_，于是形，于是形染色体变异在育种上的应用染色体变异在育种上的应用离体培养离体培养纯纯合二倍体合二倍体2多倍体育种多倍体育种缩缩短育种年限短育种年限纺锤纺锤体体复制复制分配到两极分配到两极分成两个子分成两个子细细胞胞成了成了_的的细细胞，然后胞，然后发发育成育成_的个体。的个体。(2)人工人工诱导诱导方法：方法：_处处理理_。机理：抑制机理：抑制_的形成，的形成，导导致致细细胞内染色体数目胞内染色体数目_。植株植株优优点：茎杆点：茎杆_，所得果，所得果实实、叶片、种子都比、叶片、种子都比
21、较较_，糖，糖类类和蛋白和蛋白质质等等营营养物养物质质含量有所含量有所_。染色体染色体组组加倍加倍多倍体多倍体秋水仙素秋水仙素萌萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗纺锤纺锤体体加倍加倍粗壮粗壮大大增加增加思维激活思维激活3单单倍体育种倍体育种时时，常采用哪种方法人工，常采用哪种方法人工诱导诱导染色染色体加倍？体加倍？处处理材料理材料应为应为“萌萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗”对吗对吗？ 提示提示单倍体育种过程中，常用秋水仙素人工诱导染色单倍体育种过程中，常用秋水仙素人工诱导染色体加倍，处理材料应为体加倍，处理材料应为“幼苗幼苗”而不是而不是“萌发的种子萌发的种子”，因，因为单倍体往往不育，不能结出种
22、子。为单倍体往往不育，不能结出种子。染色体变异在育种上的应用染色体变异在育种上的应用(1)单倍体育种、多倍体育种、杂交育种的比较单倍体育种、多倍体育种、杂交育种的比较单单倍体育种倍体育种多倍体育种多倍体育种杂杂交育种交育种原理原理染色体染色体变变异异染色体染色体变变异异基因重基因重组组常用常用方法方法花粉离体培养，然花粉离体培养，然后后进进行人工行人工诱导诱导使使染色体数目加倍，染色体数目加倍，形成形成纯纯合子合子秋水仙素秋水仙素处处理萌理萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗杂杂交交自交自交选选种种杂杂交交杂杂种种优优点点 明明显缩显缩短育种年限短育种年限操作操作简单简单，可在，可在较较短短时间获时
23、间获得所得所需需类类型型将不同个体的将不同个体的优优良性状集中于一良性状集中于一个个体上，操作个个体上，操作简简便便缺点缺点技技术术复复杂杂，需与，需与杂杂交育种配合交育种配合适用于植物，在适用于植物，在动动物方面物方面难难以开以开展展时间长时间长，需及，需及时时发现优发现优良品种良品种续表续表举举例例抗病高抗病高产产(aaBB)植植株的株的选选育育AABBaabbAaBbA_B_、A_bb、aaB_、aabb选选育育aaB_类类型型连续连续自交直至不自交直至不发发生性状分离生性状分离(2)三倍体无子西瓜的培育三倍体无子西瓜的培育过过程程过过程程相关知相关知识识点分析点分析a关于两次关于两次传
24、传粉：第一次粉：第一次传传粉是粉是杂杂交得到三倍体种子，第交得到三倍体种子，第二次二次传传粉是粉是为为了刺激子房了刺激子房发发育成果育成果实实。b用秋水仙素用秋水仙素处处理二倍体西瓜幼苗使之成理二倍体西瓜幼苗使之成为为四倍体，秋水四倍体，秋水仙素仙素应处应处理幼苗或萌理幼苗或萌发发的种子。因的种子。因为为萌萌发发的种子、幼苗具有的种子、幼苗具有分生能力，分生能力，细细胞胞进进行有行有丝丝分裂，秋水仙素分裂，秋水仙素处处理后可达到使理后可达到使产产生的新生的新细细胞染色体数目加倍的目的。胞染色体数目加倍的目的。c秋水仙素秋水仙素处处理后，分生理后，分生组织组织分裂分裂产产生的茎、叶、花等染色生的
25、茎、叶、花等染色体数目加倍，而未体数目加倍，而未处处理的如根部理的如根部细细胞染色体数目不胞染色体数目不变变。d四倍体上四倍体上结结四倍体西瓜，四倍体西瓜内的种子的胚有三四倍体西瓜，四倍体西瓜内的种子的胚有三个染色体个染色体组组，胚乳有五个染色体，胚乳有五个染色体组组；果皮、种皮均；果皮、种皮均为为四个染四个染色体色体组组。特别提醒特别提醒(1)单倍体育种和多倍体育种均用到秋水仙素单倍体育种和多倍体育种均用到秋水仙素处理，但处理的对象不同。处理，但处理的对象不同。(2)单倍体育种不等于花粉离体培养。单倍体育种获得的单倍体育种不等于花粉离体培养。单倍体育种获得的几乎都是纯合子，且有几个染色体组就
26、是几倍体，而花粉几乎都是纯合子，且有几个染色体组就是几倍体，而花粉离体培养得到的都是单倍体。离体培养得到的都是单倍体。【巩固巩固3】有两个有两个纯纯种的小麦，一种的小麦，一为为高高秆秆(D)抗抗锈锈病病(T)，另一，另一为为矮矮秆秆(d)易染易染锈锈病病(t)，这这两两对对性状独立性状独立遗传遗传，用两种育种，用两种育种方法培育矮方法培育矮秆秆抗抗锈锈病的新品种。病的新品种。(1)方法一的步方法一的步骤骤如下：如下：过过程程a叫叫_，过过程程b叫叫_。过过程程c的的处处理方法是理方法是_。F1的基因型是的基因型是_，表，表现现型是型是_，矮，矮秆秆抗抗锈锈病新品种的基因型病新品种的基因型应应是
27、是_。(2)方法二的步方法二的步骤骤如下：如下：过过程程d叫叫_；过过程程e是指是指_；过过程程f是是_；过过程程g是指是指_，此，此过过程最常用的物程最常用的物质质是是_。(3)育种方法一叫育种方法一叫_育种，方法二叫育种，方法二叫_育种。育种。解析解析由题干获得的信息有：由题干获得的信息有：小麦是纯种，小麦是纯种，高秆对矮秆高秆对矮秆是显性，抗锈病对易染锈病为显性，且两对性状独立遗传。是显性，抗锈病对易染锈病为显性，且两对性状独立遗传。解答本题时应明确育种的方法及基本步骤等相关知识，再结解答本题时应明确育种的方法及基本步骤等相关知识，再结合每小题作答。合每小题作答。由已知性状的亲本定向选育
28、新品种的育种方法有两种：杂交由已知性状的亲本定向选育新品种的育种方法有两种：杂交育种和单倍体育种。前者依据基因重组原理，后者依据染色育种和单倍体育种。前者依据基因重组原理，后者依据染色体变异原理。两者不仅原理不同，而且过程和育种周期等均体变异原理。两者不仅原理不同，而且过程和育种周期等均不同，其中单倍体育种周期短。尽管如此，这两种方法均可不同，其中单倍体育种周期短。尽管如此，这两种方法均可达到相同的目的。达到相同的目的。答案答案(1)杂杂交自交交自交不断种植和不断种植和选择选择，直到，直到选选出出稳稳定定的矮的矮秆秆抗抗锈锈病新品种病新品种DdTt高高秆秆抗抗锈锈病病ddTT(2)杂杂交减数分
29、裂花粉离体培养人工交减数分裂花粉离体培养人工诱导诱导染色体加倍染色体加倍秋水仙素秋水仙素(3)杂杂交交单单倍体倍体【例例1】右右图图表示，某生物表示，某生物细细胞中两条染色体及胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的其部分基因。下列四种情况的产产生不属于生不属于该该细细胞染色体胞染色体结结构构变变异的是异的是()。示例一染色体结构的变异示例一染色体结构的变异ABCD思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、易位、易位、倒位、倒位和重复；和重复；是基因突变或是减数分裂是基因突变或是减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。四
30、分体时期发生交叉互换所致。答案答案C归纳提升归纳提升 区分染色体结构变异中的易位与交叉互换区分染色体结构变异中的易位与交叉互换比较项目比较项目易位易位交叉互换交叉互换范围范围非同源染色体之间非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染同源染色体内部非姐妹染色单体之间色单体之间交换对象交换对象非等位基因非等位基因等位基因等位基因特点特点可在显微镜下观察到可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到在显微镜下观察不到图示图示【变式拓展变式拓展】右右图图所示所示为为某生物某生物细细胞胞减数分裂减数分裂时时，两，两对联对联会的染色体之会的染色体之间间出出现现的异常的异常“十字型十字型结结构构”现现象，象，图图中字母
31、表示染色体上的基中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中，正确的是因。据此所作推断中，正确的是(多选多选)()。A此种异常源于染色体的此种异常源于染色体的结结构构变变异异B该该生物生物产产生的异常配子很可能有生的异常配子很可能有HAa或或hBb型型C该该生物基因型生物基因型为为HhAaBb，一定属于二倍体生物，一定属于二倍体生物D此种异常可能会此种异常可能会导导致生物体育性下降致生物体育性下降解析解析由图中减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异由图中减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异常的常的“十字型结构十字型结构”现象，判断此种异常源于染色体的易位现象，判断此种异常源于染色体的易位(a与与
32、B或者或者b与与A基因所在染色体易位基因所在染色体易位)。那么，该生物产生。那么，该生物产生的异常配子很可能有的异常配子很可能有HAa或或hBb型。该生物基因型为型。该生物基因型为HhAaBb，但不能判断其一定属于二倍体生物，也有可能，但不能判断其一定属于二倍体生物，也有可能是单倍体。此种异常可能会导致生物出现遗传病，从而使是单倍体。此种异常可能会导致生物出现遗传病，从而使生物体育性下降。生物体育性下降。答案答案ABD【例例2】如下各如下各图图中，所表示的是某些植物的体中，所表示的是某些植物的体细细胞，胞，请请根根据下列条件判断：据下列条件判断：示例二染色体数目的变异示例二染色体数目的变异(1
33、)肯定是肯定是单单倍体的是倍体的是_图图，它是由，它是由_倍体的倍体的生殖生殖细细胞直接胞直接发发育形成的。育形成的。(2)茎茎秆秆较较粗壮但不能粗壮但不能产产生种子的是生种子的是_图图，判断的理，判断的理由是由是_。(3)如果都不是由生殖如果都不是由生殖细细胞直接胞直接发发育形成的，育形成的，则则其中肯定是其中肯定是二倍体的是二倍体的是_图图。(4)如果如果C图图中的植株是由某植物的卵中的植株是由某植物的卵细细胞直接胞直接发发育形成的，育形成的，那么它是那么它是_倍体，形成它的那个植物是倍体，形成它的那个植物是_倍倍体。体。该该植物有性生殖形成种子植物有性生殖形成种子时时，发发育中的胚乳育中
34、的胚乳细细胞内含胞内含_个染色体个染色体组组。思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析A、B、C、D四图中依次含有的染色体组数是四图中依次含有的染色体组数是3、2、2、1，含有一个染色体组的一定是单倍体。染色体组数大，含有一个染色体组的一定是单倍体。染色体组数大于等于于等于3的多倍体植株茎秆较粗壮，染色体组数为奇数的细胞的多倍体植株茎秆较粗壮，染色体组数为奇数的细胞减数分裂时会发生联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，也减数分裂时会发生联会紊乱，不能产生正常的生殖细胞，也就不能产生种子。由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个就不能产生种子。由受精卵发育而来的，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体，所以图染
35、色体组就是几倍体，所以图B、C表示的是二倍体细胞。由表示的是二倍体细胞。由卵细胞直接发育形成的是单倍体，若单倍体细胞中含有两个卵细胞直接发育形成的是单倍体，若单倍体细胞中含有两个染色体组，则原体细胞中含有染色体组，则原体细胞中含有4个染色体组，是四倍体。胚乳个染色体组，是四倍体。胚乳是由受精极核发育而来的，含有是由受精极核发育而来的，含有6个染色体组。个染色体组。答案答案(1)D二二(2)A含有三个染色体含有三个染色体组组，在减数分裂，在减数分裂时时会会因因发发生生联联会紊乱而不能形成正常的生殖会紊乱而不能形成正常的生殖细细胞，不能胞，不能产产生种子生种子(3)B、C(4)单单四四6技巧点拨技
36、巧点拨 单倍体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列单倍体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列图解中提供的方法区分开来图解中提供的方法区分开来注：注：x为一个染色体组的染色体数，为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。为正整数。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。【例例3】如如图图表示某种表示某种农农作物作物和和两个品种分两个品种分别别培育出培育出三个品种的三个品种的过过程。程。示例三染色体变异在育种上的应用示例三染色体变异在育种上的应用根据上述根据上述过过程，回答下列程，回答下列问题问题：(1)用用和和培育培育所采用的方法所采用
37、的方法称称为为_，方法，方法称称为为_，所依据的原理是，所依据的原理是_。(2)用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_，由，由培育成培育成的的过过程中用化学程中用化学药剂药剂_处处理理的幼苗，方法的幼苗，方法和和V合称合称为为_育种，其育种，其优优点是点是_。(3)由由培育成培育成的常用方法的常用方法称称为为_，形成的，形成的叫做叫做_，依据的原理是，依据的原理是_。思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析(1)由图示过程可看出方法由图示过程可看出方法是杂交，方法是杂交，方法是是自交，由自交，由和和利用方法利用方法和和培育出培育出所依据的原理是基所依据的原理是基因重组。因重组。(2)用用培育出
38、培育出所采用的方法所采用的方法是花粉离体培是花粉离体培养，形成养，形成Ab单倍体，由该单倍体再培育成单倍体，由该单倍体再培育成通常利用秋水通常利用秋水仙素处理仙素处理的幼苗，从而得到稳定遗传的新品种，该育种的幼苗，从而得到稳定遗传的新品种，该育种方法称为单倍体育种，优点是明显缩短育种年限。方法称为单倍体育种，优点是明显缩短育种年限。(3)由图由图中中培育出培育出，常用方法是人工诱导产生多倍体，形成的，常用方法是人工诱导产生多倍体，形成的是多倍体是多倍体(或四倍体或四倍体)，该育种方法依据的原理是染色体，该育种方法依据的原理是染色体变异。变异。答案答案(1)杂杂交自交基因重交自交基因重组组(2)
39、花粉离体培养秋水花粉离体培养秋水仙素仙素单单倍体明倍体明显缩显缩短育种年限短育种年限(3)人工人工诱导产诱导产生多倍生多倍体体(或四倍体或四倍体)多倍体染色体多倍体染色体变变异异易错提醒易错提醒单倍体育种中，染色体加倍的诱导时机应为单单倍体育种中，染色体加倍的诱导时机应为单倍体幼苗形成后，如下图所示倍体幼苗形成后，如下图所示粉粉用低温用低温处处理植物分生理植物分生组织细组织细胞，能胞，能够够抑制抑制纺锤纺锤体的形成，体的形成，染色体不能被拉向两极，染色体不能被拉向两极，细细胞也不能分裂成两个子胞也不能分裂成两个子细细胞，胞，导导致致细细胞染色体数目胞染色体数目发发生生变变化。化。(1)洋葱根尖
40、培养洋葱根尖培养将洋葱放在装将洋葱放在装满满清水的广口瓶上，清水的广口瓶上，让让其底部接触水面。待其底部接触水面。待洋葱洋葱长长出出约约1cm左右的不定根左右的不定根时时，将整个装置放入冰箱的，将整个装置放入冰箱的低温室内低温室内(4)，诱导诱导培养培养36h。实验：低温诱导植物染色体数目的变化实验：低温诱导植物染色体数目的变化技法必备技法必备1实验原理实验原理2实验流程实验流程(2)取材取材剪取剪取诱导处诱导处理的根尖理的根尖约约0.51cm，放入卡，放入卡诺诺氏液中浸泡氏液中浸泡0.51h，固定，固定细细胞形胞形态态，然后用体，然后用体积积分数分数为为95%的酒精的酒精冲洗冲洗2次。次。(
41、3)制片制片包括解离包括解离漂洗漂洗染色染色制片等步制片等步骤骤。具体操作方法与。具体操作方法与“观观察植物察植物细细胞的有胞的有丝丝分裂分裂”相同。相同。(4)观观察察先用低倍先用低倍镜寻镜寻找染色体形找染色体形态较态较好的分裂相。好的分裂相。视视野中既有正野中既有正常的二倍体常的二倍体细细胞，也有染色体数目胞，也有染色体数目发发生改生改变变的的细细胞。确胞。确认认某个某个细细胞胞发发生染色体数目生染色体数目变变化后，化后，换换上高倍上高倍镜观镜观察。察。(1)显显微微镜镜下下观观察到的察到的细细胞是已被胞是已被盐盐酸酸杀杀死的死的细细胞。胞。(2)选选材材应选应选用能用能进进行分裂的分生行
42、分裂的分生组织细组织细胞，否胞，否则则不会出不会出现现染色体加倍的情况。染色体加倍的情况。(3)实验实验中各中各试剂试剂的用途：的用途：卡卡诺诺氏液用于固定氏液用于固定细细胞的形胞的形态态。改良苯酚品改良苯酚品红红染液使染色体着色。染液使染色体着色。解离液解离液质质量分数量分数为为15%的的盐盐酸和体酸和体积积分数分数为为95%的酒精混合液的酒精混合液(1 1)使使细细胞相互分离。胞相互分离。3注意事项注意事项四四倍倍体体大大蒜蒜的的产产量量比比二二倍倍体体大大蒜蒜高高许许多多，为为探探究究诱诱导导大大蒜蒜染染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。实实
43、验验主主要要材材料料：大大蒜蒜、培培养养皿皿、恒恒温温箱箱、卡卡诺诺氏氏液液、体体积积分分数数为为95%的的酒酒精精溶溶液液、质质量量分分数数为为15%的的盐盐酸酸溶溶液液、显显微微镜镜、改良苯酚品红染液。改良苯酚品红染液。实验实验步步骤骤：(1)取五个培养皿，取五个培养皿，编编号并分号并分别别加入加入纱纱布和适量的水。布和适量的水。(2)将培养皿分将培养皿分别别放入放入4、0、_、_、_的恒温箱中的恒温箱中1h。(3)_。能力展示能力展示(4)分分别别取根尖取根尖_，放入，放入_中固定中固定0.51h，然后用然后用_冲洗冲洗2次。次。(5)制作装片：解离制作装片：解离_制片。制片。(6)低倍
44、低倍镜检镜检，_，并，并记录结记录结果。果。实验结实验结果：染色体加倍率最高的一果：染色体加倍率最高的一组为组为最佳低温。最佳低温。实验实验分析：分析：(1)对对染色体染色染色体染色还还可以用可以用_、_等。等。(2)除低温外，除低温外，_也可以也可以诱导诱导染色体数目加倍，原染色体数目加倍，原理是理是_。解析解析欲确认诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，宜设置欲确认诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，宜设置系列较低温度进行相互对照，通过选择分生区细胞，观察其系列较低温度进行相互对照，通过选择分生区细胞，观察其染色体数目加倍率，确认最佳温度组别。实验中染色体数目染色体数目加倍率，确认最佳温度组别。
45、实验中染色体数目统计与观察、装片制作、染色剂选择等均同有丝分裂装片制统计与观察、装片制作、染色剂选择等均同有丝分裂装片制作与观察。作与观察。答案答案实验实验步步骤骤：(2)4812(3)取大蒜随机均分取大蒜随机均分为为五五组组，分，分别别放入五个培养皿中放入五个培养皿中诱导诱导36h(4)0.51cm卡卡诺诺氏液体氏液体积积分数分数为为95%的酒精溶液的酒精溶液(5)漂洗染色漂洗染色(6)统计统计每每组视组视野中的染色体数目加倍率野中的染色体数目加倍率实验实验分析：分析：(1)龙龙胆紫染液醋酸洋胆紫染液醋酸洋红红染液染液(2)秋水仙素秋水仙素抑制抑制纺锤纺锤体形成体形成1.若二倍体生物正常体若
46、二倍体生物正常体细细胞中含胞中含8条染色体，条染色体，则则下列表示一个下列表示一个染色体染色体组组的是的是()。解析解析该生物是二倍体生物，细胞内有两个染色体组，共该生物是二倍体生物，细胞内有两个染色体组，共8条染色体，则每个染色体组含有条染色体，则每个染色体组含有4条染色体，且构成一个条染色体，且构成一个染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。答案答案A2下列关于染色体下列关于染色体组组、单单倍体和二倍体的叙述，不正确倍体和二倍体的叙述，不正确的是的是(多选多选)()。A一个染色体一个染色体组组不含同源染色体不含同源染色体B体体细细胞中含有两个染色
47、体胞中含有两个染色体组组的个体叫二倍体的个体叫二倍体C单单倍体生物体倍体生物体细细胞中不一定含有一个染色体胞中不一定含有一个染色体组组D人工人工诱导诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素多倍体的唯一方法是用秋水仙素处处理萌理萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗 解析解析染色体组中不含有同源染色体；判断单倍体不是染色体组中不含有同源染色体；判断单倍体不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点；人工看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温、秋水仙素等。诱导多倍体的方法有多种，如低温、秋水仙素等。 答案答案BD4某某农农科所通科所通过过如如图图育种育种过过程培育成了高品
48、程培育成了高品质质的糯小麦。的糯小麦。下列相关叙述不正确的是下列相关叙述不正确的是()。A育种方法育种方法最大的最大的优优点是明点是明显缩显缩短育种的年限短育种的年限Ba和和c过过程运用的程运用的遗传遗传学原理都是染色体学原理都是染色体变变异异C四倍体四倍体YYyyRRrr的花的花药药离体培养后形成的植株一定离体培养后形成的植株一定是二倍体是二倍体D通通过过b过过程欲程欲获获得得纯纯合的合的yyRR，需要，需要进进行不断地自交行不断地自交来提高来提高纯纯合率合率解析解析育种方法育种方法是单倍体育种，最大的优点是明显缩短是单倍体育种，最大的优点是明显缩短育种的年限；育种的年限；a过程属于单倍体育
49、种，过程属于单倍体育种，c过程属于多倍体育过程属于多倍体育种，二者的遗传学原理都是染色体变异；种，二者的遗传学原理都是染色体变异；b过程属于杂交过程属于杂交育种，获得育种，获得yyRR需要进行不断地自交来提高纯合率；四需要进行不断地自交来提高纯合率；四倍体倍体YYyyRRrr的花药离体培养后形成的植株是单倍体，的花药离体培养后形成的植株是单倍体，含有两个染色体组。含有两个染色体组。答案答案C课堂小结课堂小结 教材问题解答教材问题解答评价指南评价指南1C可根据染色体缺失的概念判断。可根据染色体缺失的概念判断。2A基因型为基因型为DdTt的植株花粉离体培养获得的幼苗经的植株花粉离体培养获得的幼苗经
50、秋水仙素处理，得到的二倍体是纯合子，则其自交后秋水仙素处理，得到的二倍体是纯合子，则其自交后代全部是纯合子。代全部是纯合子。3C染色体组中的染色体大小、形态各不相同。染色体组中的染色体大小、形态各不相同。4C5C小麦是六倍体，含小麦是六倍体，含42条染色体，则每个染色体组条染色体，则每个染色体组含染色体含染色体7条，雌雄配子都含条，雌雄配子都含21条染色体。条染色体。教材章末习题答案与解析教材章末习题答案与解析综合评价指南综合评价指南2YyrryyrrYYrryyRRYyRryyrrYyRryyRryyRryyRr4(1)需要需要检测检测。因。因为为胎儿的母胎儿的母亲亲表表现现型型虽虽然正常，但有可然正常，但有可能是能是隐隐性基因携性基因携带带者，其者，其隐隐性致病基因有可能性致病基因有可能遗传给遗传给儿子，儿子，使儿子患使儿子患X染色体染色体隐隐性性遗传遗传病。病。(2)是女性。因是女性。因为为胎儿从父胎儿从父亲亲那里那里获获得一条得一条X染色体上无染色体上无该遗传该遗传病的病的隐隐性基因。性基因。5见见下表下表1442484672124232642二二六六四四二二
