《2018-2019学年高中生物5.2染色体变异课件2新人教版必修2 .ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中生物5.2染色体变异课件2新人教版必修2 .ppt（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节染色体变异一、染色体结构的变异一、染色体结构的变异1.1.类型：类型：缺缺失失重复重复非同非同源染色体源染色体倒位倒位2.2.结果：排列在染色体上的基因的结果：排列在染色体上的基因的_或或_发生改变，而导致发生改变，而导致_。3.3.对生物体的影响：大多数对生物体是对生物体的影响：大多数对生物体是_，有的，有的甚至会导致生物体甚至会导致生物体_。数目数目排列顺序排列顺序性状的变异性状的变异不利的不利的死亡死亡二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异1.1.类型：类型：(1)(1)细胞内细胞内_的增加或减少。的增加或减少。(2)(2)细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以_的形式成倍地增加的
2、形式成倍地增加或减少。或减少。个别染色体个别染色体染色体组染色体组2.2.染色体组：染色体组：(1)(1)范围：细胞中一组范围：细胞中一组_，在形态和功能，在形态和功能上各不相同。上各不相同。(2)(2)功能：共同控制生物体的功能：共同控制生物体的_。非同源染色体非同源染色体生长、发育、遗传和变生长、发育、遗传和变异异3.3.二倍体和多倍体：二倍体和多倍体：(1)(1)概念：概念：两个两个三个或三个三个或三个(2)(2)多倍体的特点：多倍体的特点：_粗壮，叶片、果实和种子都粗壮，叶片、果实和种子都比较大，比较大，_等营养物质的含量都有所增加。等营养物质的含量都有所增加。茎秆茎秆糖类和蛋白质糖类
3、和蛋白质(3)(3)诱导多倍体的方法：诱导多倍体的方法：方法方法用用_处理或低温处理处理或低温处理原理原理抑制抑制_的形成，导致染色体不能的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目体数目_秋水仙素秋水仙素纺锤体纺锤体加倍加倍4.4.单倍体：单倍体：(1)(1)概念：体细胞中含有本物种概念：体细胞中含有本物种_染色体数目的个染色体数目的个体。体。(2)(2)特点：植株长得特点：植株长得_，而且高度，而且高度_。配子配子弱小弱小不育不育(3)(3)应用应用单倍体育种。单倍体育种。过程：过程：离体离体单倍体单倍体秋水仙素秋水仙素染色体数目染色体数目优
4、点：优点：_。明显缩短育种年限明显缩短育种年限三、低温诱导植物染色体数目的变化三、低温诱导植物染色体数目的变化1.1.实验原理：实验原理：低温低温纺锤体纺锤体拉向两级拉向两级染色体数目染色体数目2.2.实验过程：实验过程：1 cm1 cm低温室低温室内内0.50.51 cm1 cm卡诺氏液卡诺氏液酒精酒精改良苯酚品红改良苯酚品红低倍镜低倍镜【易错辨析易错辨析】1.1.猫叫综合征是人的第猫叫综合征是人的第5 5号染色体部分缺失引起的。号染色体部分缺失引起的。( )( )2.2.基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下基因突变、基因重组、染色体变异在光学显微镜下都可以观察到。都可以观察到。(
5、)( )分析：分析：基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不基因突变和基因重组在光学显微镜下观察不到。到。3.3.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。化。( )( )分析：分析：染色体片段的重复会导致基因数目增加，基因染色体片段的重复会导致基因数目增加，基因种类不会变化；染色体片段缺失会导致基因数目减种类不会变化；染色体片段缺失会导致基因数目减少，还有可能导致基因种类减少。少，还有可能导致基因种类减少。4.4.体细胞中含两个染色体组的个体是二倍体，含有三体细胞中含两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。个或三个以上
6、染色体组的个体是多倍体。( )( )分析：分析：由配子发育而来的生物，无论含有几个染色体由配子发育而来的生物，无论含有几个染色体组，都是单倍体。组，都是单倍体。5.5.人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙人工诱导多倍体最常用、最有效的方法是用秋水仙素处理休眠的种子。素处理休眠的种子。( )( )分析：分析：秋水仙素可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形秋水仙素可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，诱导染色体加倍，休眠种子细胞不进行细胞分成，诱导染色体加倍，休眠种子细胞不进行细胞分裂。裂。6.6.经低温诱导后，在显微镜下可以看到大多数细胞的经低温诱导后，在显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改
7、变。染色体数目发生改变。( )( )分析：分析：由于分裂间期较长，大多数细胞处于分裂间由于分裂间期较长，大多数细胞处于分裂间期，看不到染色体。期，看不到染色体。【科技科技生活生活】舟舟从小偏爱指挥，是个先天性愚型患者，智力只相舟舟从小偏爱指挥，是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的孩子，研究表明：他身材矮小、智力低下当于几岁的孩子，研究表明：他身材矮小、智力低下的根本原因是第的根本原因是第2121号染色体比常人多了号染色体比常人多了1 1条。他的染色条。他的染色体发生了哪种类型的变异？对生物体有什么影响呢？体发生了哪种类型的变异？对生物体有什么影响呢？提示：提示：染色体数目变异；染色体变异对生
8、物体大多都染色体数目变异；染色体变异对生物体大多都是不利的，甚至导致死亡。是不利的，甚至导致死亡。知识点一染色体结构的变异知识点一染色体结构的变异1.1.染色体结构变异的影响：染色体结构变异的影响：2.2.染色体结构变异与基因突变的区别：染色体结构变异与基因突变的区别：项目项目染色体结构变异染色体结构变异基因突变基因突变实质实质染色体片段变化导染色体片段变化导致染色体结构改变致染色体结构改变碱基对变化导致基因碱基对变化导致基因结构改变结构改变对象对象染色体片段染色体片段碱基对碱基对结果结果基因数目、排列顺基因数目、排列顺序改变序改变碱基排列顺序不同，碱基排列顺序不同，导致基因种类改变导致基因种
9、类改变显微镜显微镜下观察下观察可见可见不可见不可见3.3.染色体易位与交叉互换的区别：染色体易位与交叉互换的区别：染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图解图解区别区别发生在非同源染色体发生在非同源染色体之间之间发生在同源染色体的发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间非姐妹染色单体之间属于染色体变异属于染色体变异属于基因重组属于基因重组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【易错提醒易错提醒】染色体结构变异的两个错误认识染色体结构变异的两个错误认识(1)(1)认为染色体变异对生物体都是不利的。染色体结构认为染色体变异对生物体都是不利的。染色体结构变异并不都是不利的
10、，有的是中性的，极少数是有利变异并不都是不利的，有的是中性的，极少数是有利的。的。(2)(2)认为染色体结构变异和基因突变都属于分子层次的认为染色体结构变异和基因突变都属于分子层次的变异。基因突变是发生在变异。基因突变是发生在DNADNA分子上基因中的碱基对的分子上基因中的碱基对的变化，属于分子水平变异；染色体变异是细胞中染色变化，属于分子水平变异；染色体变异是细胞中染色体的结构的改变，属于细胞层次。体的结构的改变，属于细胞层次。【典题通关典题通关】1.(20161.(2016江苏高考江苏高考) )下图中甲、乙两个体的一对同源下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异染色体中各有一条
11、发生变异( (字母表示基因字母表示基因) )。下列叙。下列叙述正确的是述正确的是 ( () )A.A.个体甲的变异对表现型无影响个体甲的变异对表现型无影响B.B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.C.个体甲自交的后代，性状分离比为个体甲自交的后代，性状分离比为3131D.D.个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常【解析解析】选选B B。本题主要考查基因分离定律的应用与染。本题主要考查基因分离定律的应用与染色体变异的类型。个体甲的变异属于染色体结构变异色体变异的类型。个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失，会导致缺失片段
12、上的基因丢失，进而影响中的缺失，会导致缺失片段上的基因丢失，进而影响表现型，表现型，A A项错误；个体乙发生的变异是染色体结构变项错误；个体乙发生的变异是染色体结构变异中的倒位，减数分裂形成的四分体异常，异中的倒位，减数分裂形成的四分体异常，B B项正确；项正确；含缺失染色体的配子一般是不育的，后代一般不会发含缺失染色体的配子一般是不育的，后代一般不会发生性状分离，生性状分离，C C项错误；个体乙染色体没有基因缺失，项错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表现型异常，但发生倒位，表现型异常，D D项错误。项错误。2.2.如图如图分别表示不同的变异类型，其中图分别表示不同的变异类型，其中图
13、中的基因中的基因2 2由基因由基因1 1变异而来。下列有关说法正确的是变异而来。下列有关说法正确的是 ( () )A.A.图图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B.B.图图中的变异属于染色体结构变异中的缺失中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.C.图图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.D.图中图中4 4种变异能够遗传的是种变异能够遗传的是【解析解析】选选C C。图。图表示基因重组中的交叉互换，因为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；图其发生在同源染色体之间；图表示染色体结构变异表示染色
14、体结构变异中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；图中的易位，因为其发生在非同源染色体之间；图表表示基因突变中碱基对的缺失；图示基因突变中碱基对的缺失；图表示染色体的缺失表示染色体的缺失或重复。图中或重复。图中4 4种变异都是可遗传的变异。种变异都是可遗传的变异。【方法规律方法规律】“两看法两看法”判断染色体结构的变异类型判断染色体结构的变异类型一看：染色体上基因的数目是否变化，如发生变化，一看：染色体上基因的数目是否变化，如发生变化，则可能是增添、缺失或易位；则可能是增添、缺失或易位；二看：染色体上基因顺序是否变化，如变化，则可能二看：染色体上基因顺序是否变化，如变化，则可能是倒位。染色体结
15、构变异往往是多个基因的变化，如是倒位。染色体结构变异往往是多个基因的变化，如果是一个基因变成它的等位基因，则是基因突变。果是一个基因变成它的等位基因，则是基因突变。知识点二染色体数目的变异学生用书知识点二染色体数目的变异学生用书P58P581.1.染色体组的理解：染色体组的理解：(1)(1)果蝇染色体的组成。果蝇染色体的组成。项目项目性性别别染色染色体数目体数目同源同源染色染色体体常染常染色体色体性染性染色体色体染色体组染色体组甲图甲图8 84 4对对、XYXY、X X、Y Y乙图乙图8 84 4对对、XXXX、X X、X X(2)(2)染色体组的特点。染色体组的特点。2.2.染色体组数的判断
16、方法：染色体组数的判断方法：(1)(1)根据染色体形态判断：根据染色体形态判断：依据：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几依据：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。个染色体组。实例：如图所示的细胞中，形态相同的染色体实例：如图所示的细胞中，形态相同的染色体a a中有中有4 4条，条，b b中有中有3 3条，条，c c中两两相同，中两两相同，d d中各不相同，则可判中各不相同，则可判定它们分别含定它们分别含4 4个、个、3 3个、个、2 2个、个、1 1个染色体组。个染色体组。(2)(2)根据基因型判断：根据基因型判断：依据：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染依据：控制同一性
17、状的基因出现几次，就含几个染色体组色体组( (每个染色体组内不含等位或相同基因每个染色体组内不含等位或相同基因) )。实例：据图可知，实例：据图可知，e eh h中依次含中依次含4 4、2 2、3 3、1 1个染色个染色体组。体组。(3)(3)根据染色体数和形态数的比值判断：根据染色体数和形态数的比值判断：依据：染色体数与形态数的比值意味着每种形态染依据：染色体数与形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态的染色体有几条，即含几色体数目的多少，每种形态的染色体有几条，即含几个染色体组。个染色体组。实例：果蝇体内该比值为实例：果蝇体内该比值为8 8条条/4/4种形态种形态=2=2，则果
18、蝇含，则果蝇含2 2个染色体组。个染色体组。3.3.单倍体、二倍体和多倍体：单倍体、二倍体和多倍体：(1)(1)比较：比较：项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体染色染色体组体组一个或多个一个或多个两个两个三个或三个以上三个或三个以上来源来源配子发育配子发育受精卵发育受精卵发育受精卵发育受精卵发育项目项目单倍体单倍体二倍体二倍体多倍体多倍体特点特点植株弱小，植株弱小，高度不育高度不育正常正常茎秆粗壮，叶、果茎秆粗壮，叶、果实、种子较大，营实、种子较大，营养物质多，发育延养物质多，发育延迟，结实率低迟，结实率低实例实例玉米、水稻玉米、水稻的单倍体的单倍体几乎全部动几乎全部动物和过半数物和过
19、半数的高等植物的高等植物香蕉、普通水稻香蕉、普通水稻(2)(2)判断方法：判断方法：如果生物体由受精卵如果生物体由受精卵( (或合子或合子) )发育而成，体细胞中发育而成，体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。如果生物体是由生殖细胞如果生物体是由生殖细胞卵细胞或花粉直接发卵细胞或花粉直接发育而成，无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单育而成，无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体。倍体。【易错提醒易错提醒】关于单倍体的三个易错点关于单倍体的三个易错点(1)(1)单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组：如单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组
20、：如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。体组。(2)(2)单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，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，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。可育并能产生后代。(3)(3)单倍体是生物个体，而不是配子：精子和卵细胞属单倍体是生物个体，而不是配子：精子和卵细胞属于配子，但不是单倍体。于配子，但不是单倍体。【教材易漏知识教材易漏知
21、识】P87P87右上右上“相关信息相关信息”(1)(1)普通小麦是普通小麦是_倍体，它的单倍体倍体，它的单倍体_(_(填填“可可育育”或不可育或不可育) )。(2)(2)为什么自然界中多倍体常见于植物？为什么自然界中多倍体常见于植物？提示：提示：寒潮来临时，植物无法逃避，低温诱导了多倍寒潮来临时，植物无法逃避，低温诱导了多倍体植物的形成。体植物的形成。六六不可育不可育【典题通关典题通关】【典例典例】(2017(2017石家庄高一检测石家庄高一检测) )下图为某植物的体下图为某植物的体细胞中染色体数示意图，将其花粉经离体培养得到植细胞中染色体数示意图，将其花粉经离体培养得到植株的基因型最可能是株
22、的基因型最可能是( () )A.ABA.ABB.AaBbB.AaBbC.abC.abD.AAaaBBbbD.AAaaBBbb【解题探究解题探究】(1)(1)读图：图中细胞类型为读图：图中细胞类型为_细胞，形态相同的染色细胞，形态相同的染色体有体有_条，说明该细胞含有条，说明该细胞含有_个染色体组。个染色体组。(2)(2)扫清障碍：花粉是扫清障碍：花粉是_细胞，染色体数目细胞，染色体数目_。体体4 44 4生殖生殖减半减半【解析解析】选选B B。从图上可以看出，该植物体细胞有。从图上可以看出，该植物体细胞有4 4个个染色体组，是四倍体植株，经过减数分裂后染色体数染色体组，是四倍体植株，经过减数分
23、裂后染色体数目减半，形成的花粉中含有目减半，形成的花粉中含有2 2个染色体组，所以单倍体个染色体组，所以单倍体植株应含植株应含2 2个染色体组，个染色体组，B B项正确。项正确。ABAB和和abab只能代表一只能代表一个染色体组，个染色体组，AAaaBBbbAAaaBBbb表示表示4 4个染色体组，因此个染色体组，因此A A、C C、D D项错误。项错误。【互动探究互动探究】(1)(1)该植物体一个染色体组中含有多少条非同源染色体该植物体一个染色体组中含有多少条非同源染色体？试解释原因。？试解释原因。提示：提示：3 3条。图中共有条。图中共有3 3种不同形态的染色体，则一个种不同形态的染色体，
24、则一个染色体组中应含有染色体组中应含有3 3条非同源染色体。条非同源染色体。(2)(2)本题中本题中4 4个选项中哪项可表示该植物体的基因型？个选项中哪项可表示该植物体的基因型？为什么？为什么？提示：提示：D D项。植物花粉基因型为项。植物花粉基因型为AaBbAaBb，染色体数目是体，染色体数目是体细胞的一半，则体细胞基因型为细胞的一半，则体细胞基因型为AAaaBBbbAAaaBBbb。【过关训练过关训练】1.(20171.(2017肇庆高一检测肇庆高一检测) )下列是对下列是对a ah h所示的生物体所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确
25、的是( () )A.A.细胞中含有一个染色体组的是细胞中含有一个染色体组的是h h图，该个体是单倍体图，该个体是单倍体B.B.细胞中含有两个染色体组的是细胞中含有两个染色体组的是g g、e e图，该个体是二图，该个体是二倍体倍体C.C.细胞中含有三个染色体组的是细胞中含有三个染色体组的是a a、b b图，但该个体未图，但该个体未必是三倍体必是三倍体D.D.细胞中含有四个染色体组的是细胞中含有四个染色体组的是c c、f f图，该个体一定图，该个体一定是四倍体是四倍体【解析解析】选选C C。根据染色体组数目的判断方法可以判断，。根据染色体组数目的判断方法可以判断，a a、b b图含有三个染色体组，
26、图含有三个染色体组，c c、h h图含有两个染色体组，图含有两个染色体组，d d、g g图只有一个染色体组，图只有一个染色体组，e e、f f图含有四个染色体组，图含有四个染色体组，故故A A、B B、D D项错误。确认单倍体、二倍体、三倍体时，项错误。确认单倍体、二倍体、三倍体时，必须先看发育起点必须先看发育起点若由配子发育而来，无论含几若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属于单倍体，若由受精卵发育而来，有个染色体组均属于单倍体，若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体，故几个染色体组即为几倍体，故C C项正确。项正确。2.(20172.(2017长沙高一检测长沙高一检测) )下列关于
27、单倍体、二倍体及下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述正确的是染色体组的表述正确的是( () )A.A.单倍体生物的体细胞内都无同源染色体单倍体生物的体细胞内都无同源染色体B.21B.21三体综合征患者的体细胞中有三体综合征患者的体细胞中有3 3个染色体组个染色体组C.C.人的初级卵母细胞中的人的初级卵母细胞中的1 1个染色体组中可能存在等位个染色体组中可能存在等位基因基因D.D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖细用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖细胞中都含胞中都含4 4个染色体组个染色体组【解析解析】选选C C。四倍体生物的单倍体可以含。四倍体生物的单倍体可以含2 2个染色
28、体个染色体组，存在同源染色体，组，存在同源染色体，A A项错误；项错误；2121三体综合征患者的三体综合征患者的体细胞中体细胞中2121号染色体有号染色体有3 3条，有条，有2 2个染色体组，个染色体组，B B项错误；项错误；人的初级卵母细胞中的基因已经复制，如果发生基因人的初级卵母细胞中的基因已经复制，如果发生基因突变或交叉互换，则在突变或交叉互换，则在1 1个染色体组中可能存在等位基个染色体组中可能存在等位基因，因，C C项正确；用秋水仙素处理后，芽尖细胞中不一定项正确；用秋水仙素处理后，芽尖细胞中不一定都含有都含有4 4个染色体组，如有丝分裂后期，细胞中含有个染色体组，如有丝分裂后期，细
29、胞中含有8 8个染色体组，个染色体组，D D项错误。项错误。【补偿训练补偿训练】显微镜下观察到果蝇显微镜下观察到果蝇(2n=8)(2n=8)的一个细胞中染色体已分的一个细胞中染色体已分成两组，每组成两组，每组4 4条。则可以肯定每组染色体中条。则可以肯定每组染色体中( () )A.A.有有4 4个个DNADNA分子分子B.B.有有8 8条染色单体条染色单体C.C.没有非同源染色体没有非同源染色体D.D.没有同源染色体没有同源染色体【解析解析】选选D D。若该细胞处于减数第一次分裂后期，则。若该细胞处于减数第一次分裂后期，则每组染色体中有每组染色体中有4 4条染色体，条染色体，8 8个个DNAD
30、NA分子；若细胞处于分子；若细胞处于减数第二次分裂后期，着丝点已经分裂，不含染色单减数第二次分裂后期，着丝点已经分裂，不含染色单体；由题意可知，体；由题意可知，4 4条染色体构成一个染色体组，而染条染色体构成一个染色体组，而染色体组中都没有同源染色体，均为非同源染色体。色体组中都没有同源染色体，均为非同源染色体。知识点三单倍体育种和多倍体育种知识点三单倍体育种和多倍体育种1.1.单倍体育种：以培育抗病高产单倍体育种：以培育抗病高产(aaBB)(aaBB)品种为例。品种为例。2.2.多倍体育种：以培育无子西瓜为例。多倍体育种：以培育无子西瓜为例。(1)(1)两次传粉目的不同。两次传粉目的不同。第
31、一次传粉第一次传粉实现杂交获得三倍体种子。实现杂交获得三倍体种子。第二次传粉第二次传粉提供生长素刺激子房发育成果实。提供生长素刺激子房发育成果实。(2)(2)细胞中染色体数目不同。细胞中染色体数目不同。秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加倍，而未处理的根细胞中仍为目加倍，而未处理的根细胞中仍为2 2个染色体组。个染色体组。四倍体植株上结的西瓜，种皮、瓜瓤、瓜皮等部分四倍体植株上结的西瓜，种皮、瓜瓤、瓜皮等部分细胞中含有细胞中含有4 4个染色体组，仅胚细胞中含有个染色体组，仅胚细胞中含有3 3个染色体个染色体组。组。(3)(3)三倍体西瓜无
32、子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。程中，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。(4)(4)不以二倍体西瓜为母本的原因：如果以二倍体西瓜不以二倍体西瓜为母本的原因：如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到的种皮，达不到“无子无子”的目的。的目的。3.3.多倍体育种与单倍体育种的比较：多倍体育种与单倍体育种的比较：多倍体育种多倍体育种
33、单倍体育种单倍体育种原理原理染色体组成倍增加染色体组成倍增加染色体组成倍减少，再加倍后得到染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种纯种( (指每对染色体上成对的基因都指每对染色体上成对的基因都是纯合的是纯合的) )常用常用方法方法秋水仙素处理萌发秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗花药离体培养后，人工诱导染色体花药离体培养后，人工诱导染色体加倍加倍优点优点操作简单操作简单明显缩短育种年限明显缩短育种年限缺点缺点适用于植物，在动适用于植物，在动物方面难以操作物方面难以操作技术复杂一些，需与杂交育种配合技术复杂一些，需与杂交育种配合【易错提醒易错提醒】单倍体育种、多倍体育种中两个易错点单倍体育种、多
34、倍体育种中两个易错点(1)(1)单倍体育种单倍体育种花药离体培养：单倍体育种包括花药花药离体培养：单倍体育种包括花药离体培养和染色体数目加倍两个步骤，花药离体培养是离体培养和染色体数目加倍两个步骤，花药离体培养是将花药通过植物组织培养技术培养成完整植株的过程。将花药通过植物组织培养技术培养成完整植株的过程。(2)(2)三倍体三倍体( (无子无子) )西瓜西瓜没有种子：三倍体西瓜减数分没有种子：三倍体西瓜减数分裂时同源染色体联会紊乱，仍有极小的概率产生正常裂时同源染色体联会紊乱，仍有极小的概率产生正常配子，形成种子，所以无子西瓜中有极少的种子。配子，形成种子，所以无子西瓜中有极少的种子。【典题通
35、关典题通关】1.(20171.(2017赣州高一检测赣州高一检测) )如图所示，将二倍体植株如图所示，将二倍体植株和和杂交得到杂交得到，再将，再将做进一步处理。下列相关分做进一步处理。下列相关分析错误的是析错误的是 ( () )A.A.由由得到得到的育种原理是基因重组的育种原理是基因重组B.B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍C.C.若若的基因型是的基因型是AaBbddAaBbdd，则，则的基因型可能是的基因型可能是aBdaBdD.D.至至的过程中，所产生的变异都有利于生产的过程中，所产生的变异都有利于生产【解析解析】选选D D。由。由自交得到自交得到，
36、属于杂交育种的一个，属于杂交育种的一个步骤，杂交育种依据的原理是基因重组，步骤，杂交育种依据的原理是基因重组，A A正确；秋水正确；秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍，仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍，B B正正确；确；的基因型是的基因型是AaBbddAaBbdd，可产生，可产生aBdaBd的花粉，经花药的花粉，经花药离体培养可得到基因型为离体培养可得到基因型为aBdaBd的单倍体植株，的单倍体植株，C C正确；正确；至至的过程属于诱变育种，突变是不定向的，且大的过程属于诱变育种，突变是不定向的，且大多数是有害的，需要经过筛选获得有利于生产的品种，多数是有害的，需要经过筛
37、选获得有利于生产的品种，D D错误。错误。2.(20172.(2017合肥高一检测合肥高一检测) )如图是三倍体无子西瓜的培如图是三倍体无子西瓜的培育过程流程图育过程流程图( (假设四倍体西瓜减数分裂过程中同源染假设四倍体西瓜减数分裂过程中同源染色体两两分离色体两两分离) )。下列有关叙述错误的是。下列有关叙述错误的是( () )A.A.过程涉及的变异是染色体变异过程涉及的变异是染色体变异B.B.过程中四倍体西瓜产生的配子基因型及比例是过程中四倍体西瓜产生的配子基因型及比例是AAAaaa=141AAAaaa=141C.C.过程获得的三倍体植株中，过程获得的三倍体植株中，aaaaaa基因型个体占
38、基因型个体占1/121/12D.D.过程获得的三倍体植株是可育的过程获得的三倍体植株是可育的【解析解析】选选D D。图中。图中过程表示用秋水仙素处理二倍体过程表示用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，获得四倍体植株，依据原理是染色体变西瓜的幼苗，获得四倍体植株，依据原理是染色体变异；四倍体植株的基因型为异；四倍体植株的基因型为AAaaAAaa，其产生的配子为：，其产生的配子为：1AA1AA、1aa1aa、1Aa1Aa、1Aa1Aa、1Aa1Aa、1Aa1Aa，即，即AAAaaa=141AAAaaa=141；四倍体西瓜产生的配子中；四倍体西瓜产生的配子中aaaa占占1/61/6，二倍体，二倍体AaAa
39、产生两种配子，产生两种配子，Aa=11Aa=11，a a占占1/21/2，故故aaaaaa基因型个体占基因型个体占1/121/12；三倍体的同源染色体是；三倍体的同源染色体是3 3条，条，减数分裂时联会紊乱，不能形成配子，导致高度不育。减数分裂时联会紊乱，不能形成配子，导致高度不育。【补偿训练补偿训练】四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法正确的是正确的是( () )A.A.四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体二倍体B.B.二倍体水稻经过秋水仙素处理加倍后可以得到四倍二倍体水稻经过秋
40、水仙素处理加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状体植株，表现为早熟、粒多等性状C.C.三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小稻穗、米粒变小D.D.单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体单倍体水稻是由配子不经过受精直接形成的新个体【解析解析】选选D D。所有配子不经过受精形成的新个体都是。所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体单倍体( (无论含有几个染色体组无论含有几个染色体组) )，所以四倍体水稻的，所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍是单倍配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍是单倍体
41、。二倍体水稻经秋水仙素处理，染色体数目加倍，体。二倍体水稻经秋水仙素处理，染色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子比较大，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子比较大，籽粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟。三籽粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟。三倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形成单倍体。成单倍体。知识点四低温诱导植物染色体数目的变化实验知识点四低温诱导植物染色体数目的变化实验1.1.实验原理：低温处理植物分生组织细胞实验原理：低温处理植物分生组织细胞纺锤体不纺锤体不能形成能形成染色体不被拉向两极染色体不
42、被拉向两极细胞不能分裂细胞不能分裂细胞细胞染色体数目加倍。染色体数目加倍。2.2.实验试剂比较：实验试剂比较：试剂试剂使用方法使用方法作用作用卡诺氏液卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液将根尖放入卡诺氏液中浸泡中浸泡0.50.51 h1 h固定细胞固定细胞形态形态体积分数为体积分数为95%95%的的酒精溶液酒精溶液冲洗用卡诺氏液处理冲洗用卡诺氏液处理的根尖的根尖洗去卡诺洗去卡诺氏液氏液质量分数为质量分数为15%15%的的盐酸溶液盐酸溶液与体积分数为与体积分数为95%95%的酒的酒精等体积混合，作为精等体积混合，作为解离液解离液解离根尖解离根尖细胞细胞试剂试剂使用方法使用方法作用作用蒸馏水蒸馏水浸泡解离后
43、的根尖约浸泡解离后的根尖约10 min10 min漂洗根尖，漂洗根尖，去掉解离去掉解离液液改良苯酚品红染液改良苯酚品红染液把漂洗干净的根尖放把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色染液的玻璃皿中染色使染色体使染色体着色着色3.3.实验过程分析：实验过程分析：(1)(1)低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。低温的作用与秋水仙素的作用基本相似。(2)(2)实验过程中，低温诱导时，应设常温、低温实验过程中，低温诱导时，应设常温、低温(4)(4)两种，以作对照，否则实验设计不严密。两种，以作对照，否则实验设计不严密。(3)(3)此实验还可通过设置不同的温度来探究温度对植
44、物此实验还可通过设置不同的温度来探究温度对植物染色体数目变化的影响。染色体数目变化的影响。【易错提醒易错提醒】低温诱导植物染色体数目变化实验中的三点提醒低温诱导植物染色体数目变化实验中的三点提醒(1)(1)细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞。被解离液杀死的细胞。(2)(2)材料不能随意选取：选材应选用能进行分裂的分生材料不能随意选取：选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。(3)(3)着丝点分裂与纺锤体无关：着丝点是自动分裂的，着丝点分裂与纺锤体无关：着丝点
45、是自动分裂的，无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。【典题通关典题通关】1.(20171.(2017淄博高一检测淄博高一检测) )下列有关低温诱导植物染色下列有关低温诱导植物染色体数目的变化实验，说法不正确的是体数目的变化实验，说法不正确的是( () )A.A.原理是作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的原理是作用于正在分裂的细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍内染色体数目加倍B.B.该实验临时装片制作的程序为：选材该实验临时装片制作的程序为：选材固定固定解离解离漂洗漂洗染色染色制片
46、制片C.C.实验试剂及作用分别为：卡诺氏液实验试剂及作用分别为：卡诺氏液固定，改良苯固定，改良苯酚品红染液酚品红染液染色，质量分数为染色，质量分数为15%15%的盐酸和体积分数的盐酸和体积分数为为95%95%的酒精混合液的酒精混合液解离解离D.D.如果以洋葱幼苗为实验材料，显微镜下观察到某细如果以洋葱幼苗为实验材料，显微镜下观察到某细胞染色体数目加倍，则说明实验成功，该幼苗长成植胞染色体数目加倍，则说明实验成功，该幼苗长成植物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍【解析解析】选选D D。A A项中，低温诱导染色体数目加倍是通项中，低温诱导染色体数目加倍是
47、通过抑制纺锤体形成实现的。过抑制纺锤体形成实现的。B B项中，选材项中，选材固定固定解离解离漂洗漂洗染色染色制片是该实验临时装片的制作程序。制片是该实验临时装片的制作程序。C C项中，各种实验试剂的作用正确。项中，各种实验试剂的作用正确。D D项中，只是部分细项中，只是部分细胞染色体数目加倍，多数细胞染色体数目没有加倍。胞染色体数目加倍，多数细胞染色体数目没有加倍。2.2.用质量分数为用质量分数为2%2%的秋水仙素处理植物分生组织的秋水仙素处理植物分生组织5 56 h6 h，能够诱导细胞内染色体数目加倍。那么，用，能够诱导细胞内染色体数目加倍。那么，用一定时间的低温一定时间的低温( (如如4)
48、4)处理水培的洋葱根尖处理水培的洋葱根尖(2N=16(2N=16条条) )时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请对这时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请对这个问题进行实验探究。个问题进行实验探究。(1)(1)针对以上的问题，你作出的假设是针对以上的问题，你作出的假设是_。你提出此假设的依据是你提出此假设的依据是_ _。(2)(2)按照你的设计思路，以按照你的设计思路，以_作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体数目加倍的依据。作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体数目加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：为此，你要进行的具体操作是：第一步：剪取根尖第一步：剪取根尖0.50.51 cm1 cm。第
49、二步：按照第二步：按照_的操作的操作顺序对根尖进行处理。顺序对根尖进行处理。第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。根据该同学的实验设计回答：根据该同学的实验设计回答：该同学设计的实验操作步骤中有一处明显的错误，请该同学设计的实验操作步骤中有一处明显的错误，请指出错误所在。指出错误所在。_。(3)(3)解离所用的试剂是解离所用的试剂是_，其作用是其作用是_。(4)(4)显微镜下观察到的细胞中染色体数可能为显微镜下观察到的细胞中染色体数可能为_。【解析解析】
50、(1)(1)探究实验中，假设是由探究的问题决定的，探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体数目加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能数目加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性够影响酶的活性( (或纺锤体的形成或纺锤体的形成) )，而推断低温状态，而推断低温状态下细胞不能进行正常有丝分裂。下细胞不能进行正常有丝分裂。(2)(2)通过观察细胞内染色体的数目并和不经过低温处理通过观察细胞内染色体的数目并和不经过低温处理的正常根尖细胞内染色体数目进行比较，可以得出实的正常根尖细胞内染色体数目
51、进行比较，可以得出实验结论。制作装片的步骤是解离验结论。制作装片的步骤是解离漂洗漂洗染色染色制片。制片。由于在解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到由于在解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到细胞分裂的动态变化。细胞分裂的动态变化。(3)(3)解离液是用质量分数为解离液是用质量分数为15%15%的盐酸和体积分数为的盐酸和体积分数为95%95%的酒精溶液的酒精溶液1111混合而成，解离液可使组织中的细胞混合而成，解离液可使组织中的细胞相互分离开。相互分离开。(4)(4)由于大部分细胞没有发生染色体数目加倍，其染色由于大部分细胞没有发生染色体数目加倍，其染色体数目仍为体数目仍为2N=162N=
52、16条，部分细胞进行有丝分裂，并处于条，部分细胞进行有丝分裂，并处于后期，其染色体数目加倍，为后期，其染色体数目加倍，为4N=324N=32条，还有个别加倍条，还有个别加倍后的细胞，进行有丝分裂，并处于后期，其细胞内染后的细胞，进行有丝分裂，并处于后期，其细胞内染色体数目为色体数目为8N=648N=64条。条。答案：答案：(1)(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体数目加倍低温能够影响酶的活够诱导细胞内染色体数目加倍低温能够影响酶的活性性( (或纺锤体的形成或纺锤体的形成) )，使细胞不能正常进行有丝分裂，使细胞不能正常进行有丝分裂
53、(2)(2)显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目解离漂洗染色细胞已被杀死，在色体的数目解离漂洗染色细胞已被杀死，在第三步中不会观察到染色体数目加倍的动态变化第三步中不会观察到染色体数目加倍的动态变化(3)(3)质量分数为质量分数为15%15%的盐酸溶液和体积分数为的盐酸溶液和体积分数为95%95%的酒精的酒精溶液溶液1111混合使组织中的细胞相互分离开混合使组织中的细胞相互分离开(4)2N=16(4)2N=16条、条、4N=324N=32条、条、8N=648N=64条条( (加倍后的细胞有丝分加倍后的细胞有丝分裂后期裂后期) )【误
54、区警示误区警示】对低温诱导植物染色体数目变化实验原对低温诱导植物染色体数目变化实验原理的理解的两个误区理的理解的两个误区(1)(1)将将“抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成”等同于等同于“着丝点不分裂着丝点不分裂”：低温条件不能形成纺锤体，但着丝点正常分裂，结果低温条件不能形成纺锤体，但着丝点正常分裂，结果是染色体无法移向细胞两极。是染色体无法移向细胞两极。(2)(2)将低温处理将低温处理“分生组织细胞分生组织细胞”等同于等同于“任何细胞任何细胞”：分生组织的细胞分裂旺盛，其他细胞不分裂或分裂：分生组织的细胞分裂旺盛，其他细胞不分裂或分裂速度较慢。速度较慢。【补偿训练补偿训练】洋葱是二倍体植物，体细
55、胞中有洋葱是二倍体植物，体细胞中有1616条染色体，某同学条染色体，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相关叙述不正确的是( () )A.A.该同学不会观察到染色体加倍的过程该同学不会观察到染色体加倍的过程B.B.低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组低温诱导细胞染色体加倍时不可能发生基因重组C.C.分生组织同时存在染色体数为分生组织同时存在染色体数为8 8、1616、3232、6464的细胞的细胞D.D.低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成【解析解析】选选C C
56、。制片时经过了解离的细胞已经死亡，不。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，故会观察到染色体加倍的过程，故A A正确。低温诱导染色正确。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，故减数分裂过程中，故B B正确。分生组织的细胞有的含正确。分生组织的细胞有的含1616条染色体，有的含条染色体，有的含3232条染色体，有的含条染色体，有的含6464条染色体，条染色体，但不可能出现但不可能出现8 8条染色体的情况，因为根尖不进行减数条染色体的情况，因为根尖不进行减数分裂，故分裂，故C C错误。低温诱导染色体加倍的原理是抑制纺错误。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，故数目加倍，故D D正确。正确。
