高中生物必修2讲义:第5章 基因突变及其他变异 第2节 染色体变异 含解析 精品
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第五章基因突变及其他变异第2节染色体变异(一)教学目标1、举例说明染色体结构和数目变异的类型,及其可能导致生物体性状的改变甚至死亡。
2、然后判断细胞中染色体的数目,学会判断二倍体多倍体单倍体的方法,体会人工诱导多倍体在育种上的应用及成就。
3、学习低温诱导染色体数目变化的实验,观察染色体数目的变化。
(二)教学重难点1、教学重点(1)染色体变异的类型及应用。
(2)染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的判断2、教学难点(1)染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的判断(2)染色体变异的类型。
(三)教学过程一、创设情境、导入新课1、野生祖先种马铃薯具有多种颜色而且体细胞中含有24条染色体,现在栽培的马铃薯几乎都是淡黄色,而且体细胞中含有48条染色体。
野生的香蕉祖先又小又涩,而且有很多籽,体细胞中含有22条染色体,而目前我们食用的香蕉又大又甜而且是无籽的,体细胞中含有33条染色体。
思考:根据以上事例能否发挥想象力做出一些推测。
二、染色体变异1、概念:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2、类型:(1)染色体数目的变异(2)染色体结构的变异3、(1)染色体数目变异——细胞内个别染色体增加或减少(2)实例:①21三体综合征(唐氏综合征)原因:亲代减数分裂时同源染色体未分离,或姐妹染色单体未分离。
②Turner综合征症状:先天性卵巢发育不全综合征,颈蹼,肘外翻、部分患者智力轻度低下。
有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。
病因:单一的X染色体来自母亲,失去的X染色体由于父亲的精母细胞性染色体未分离造成的。
4、染色体数目变异的类型——以染色体组的形式成倍增加或减少(1)果蝇配子中有几条染色体?这些染色体形态上有怎样的区别?果蝇的配子中有4条染色体,这4条染色体是形态和功能不同的非同源染色体(2)如果把配子中的染色体看作一组,果蝇体细胞中有几组染色体?两组(3)染色体组概念:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说有两套非同源染色体,其中每套非同源染色体称为一个染色体组注意:每个染色体组中包含的非同源染色体形态和功能各不相同(4)染色体组相关练习有3个染色体组每个染色体组有2条染色体有2个染色体组每个染色体组有3条染色体注意:图形题就看形状大小相同的染色体(同源染色体)有几条,就是几个染色体组。
第2节染色体变异一、染色体结构的变异1.染色体结构变异的类型[连线]2.染色体结构变异的结果(1)染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
(2)大多数对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
二、染色体数目变异1.变异类型和实例(1)组成写出上图雄果蝇体细胞中一个染色体组所含的染色体:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y 。
(2)组成特点4.多倍体(1)概念⎩⎨⎧起点:受精卵染色体组数:三个或三个以上染色体组实例:三倍体香蕉、四倍体马铃薯(2)特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
(3)人工诱导(多倍体育种)(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)特点⎩⎨⎧植株长得弱小高度不育(3)应用:单倍体育种。
①方法:花药――→离体培养单倍体幼苗――→人工诱导用秋水仙素处理染色体数目加倍得到正常纯合子②优点:明显缩短育种年限。
三、低温诱导植物染色体的数目变化 1.实验原理2.实验流程及结论根尖的培养及诱导⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①培养方法:将洋葱放在装满清水的广口瓶上,让洋葱的底部接触水面②诱导时机:待洋葱长出 1 cm 左右的不定根时③诱导措施:将整个装置放入冰箱的低温室内(4 ℃),诱导培养36 h↓取材及固定⎩⎨⎧①取材:剪取诱导处理的根尖 0.5~1 cm②固定:放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h , 以固定细胞的形态③冲洗:用体积分数为95%的酒精冲洗2次↓制作装片⎩⎨⎧⎭⎬⎫①解离②漂洗③染色:使用改良苯酚品红染液④制片同“观察植物细胞的有丝分裂”↓观察:先用低倍镜观察,找到变异细胞,再换用高倍镜观察↓结论:低温能诱导植物染色体数目加倍判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)1.猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。
() 2.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。
() 3.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。
第5章 基因突变及其她变异 ★第一节 基因突变与基因重组一、生物变异得类型● 不可遗传得变异(仅由环境变化引起) ●可遗传得变异(由遗传物质得变化引起) 基因重组二、可遗传得变异 (一)基因突变1.概念:D NA 分子中发生碱基对得替换、增添与缺失, 而引起得基因结构得改变,叫做基因突变。
类型: 自然突变与诱发突变发生时期:主要就是细胞分裂间期DNA 分子复制时。
2.原因:外因 物理因素:X射线、紫外线、r 射线等; 化学因素:亚硝酸盐, 碱基类似物等; 生物因素: 病毒、细菌等。
内因: DNA 复制过程中,基因中碱基对得种类、数量与排列顺序发生改变, 从而改变了基因得结构。
3.特点: a、普遍性 b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育得任何时期;基因突变可以发生在细胞内得不同得DNA 分子上或同一DNA 分子得不同部位上);c 、低频性 d 、多数有害性 e 、不定向性 注:体细胞得突变不能直接传给后代, 生殖细胞得则可能4.意义:它就是新基因产生得途径;就是生物变异得根本来源;就是生物进化得原始材料. (二)基因重组1、概念: 就是指在生物体进行有性生殖得过程中,控制不同性状得基因得重新组合。
2.类型:a 、非同源染色体上得非等位基因自由组合 b 、四分体时期非姐妹染色单体得交叉互换c 、人为导致基因重组(DNA 重组)如目得基因导入质粒3.意义: 形成生物多样性得重要原因之一;为生物变异提供了极其丰富得来源,对生物进化具有重要意义 基因重组不能产生新得基因, 但能产生新得基因型。
基因突变既能产生新得基因, 又能产生新得基因型. 有性生殖后代性状多样性得主要原因就是基因重组。
传统意义上得基因重组就是在减数分裂过程中实现得, 但精子与卵细胞得结合过程不存在基因重组。
人工控制下得基因重组(1)分子水平得基因重组,如通过对DNA 得剪切、拼接而实施得基因工程.(2)细胞水平得基因重组, 如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下得大规模得基因重组。
第5章基因突变及其他变异
本章概要
本章从生物变异入手,从基因和染色体变化的角度来认识生物发生变异的原因。
第1节“基因突变和基因重组”,讲述了生物变异的两个重要的来源。
重点内容是基因突变,主要阐明基因突变的概念、特点、类型和意义,并以镰刀型细胞贫血症为例阐明了基因突变的原因。
第2节“染色体变异”,包括染色体结构的变异和染色体数目的变异,重点是染色体数目的变异。
其中染色体组和单倍体的概念以及单倍体育种、多倍体育种是本节的重难点所在。
第3节“人类遗传病”,包括人类常见遗传病的类型、遗传病的监测和预防以及人类基因组计划与人体健康等内容,其中区分单基因遗传病的类型是本节课的重难点。
本章在第三章、第四章阐述基因本质和基因如何起作用的基础上,分析了基因突变及其他变异对生物体的影响。
本章也是学习第六章和第七章的基础。
学习策略
我们在学习基因突变内容时,应结合实例,从现象到概念、从宏观到微观来理解基因突变的概念、特点和根本原因,用类比推理的方法理解基因突变的类型,要注意总结基因突变和基因重组的异同,可通过列表法进行总结。
学习染色体变异的内容时,要联系减数分裂过程,以辨图的形式理解染色体组的概念和单倍体的概念。
用图解、事例和图表的形式学习多倍体和单倍体育种。
分析人类遗传病(单基因遗传病)是哪种类型时注意应先判断是显性还是隐性遗传病,然后再运用规律判断是常染色体遗传病还是伴X染色体遗传病。
高一生物必修2第五章《基因突变及其他变异》知识点总结第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组1、镰刀型贫血症的缘由:DNA的碱基对发生改变mRNA分子中的碱基发生改变氨基酸转变蛋白质转变性状转变2、基因突变概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的转变,叫做基因突变时间:细胞分裂的间期缘由:物理因素、化学因素、生物因素特点:a、普遍性 b、随机性:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能。
c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根原来源;是生物进化的原始材料。
3、基因重组概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,掌握不同性状的基因的重新组合。
类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合。
〔减数第一次分裂后期〕b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换〔四分体时期〕意义:生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要缘由。
第2节染色体变异1、缺失猫叫综合症果蝇的缺刻翅染色体结构的变异增添果蝇的棒状眼染色体变异易位夜来香的变异倒位染色体数目的变异:个别染色体增减;以染色体组的形式成倍增减2、染色体组〔1〕概念:是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着掌握生物生长发育的全部遗传信息。
例如:雌果蝇的一个卵细胞。
〔2〕特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条,一个染色体组中含有掌握生物性状的一整套基因。
3、多倍体二倍体或多倍体:由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;由未受精的生殖细胞〔精子或卵细胞〕发育成的个体均为单倍体〔可能有1个或多个染色体组〕。
特点:形态上加大,物质含量增高〔蛋白质、糖、脂肪含量增高〕,发育迟,牢固率低。
人工诱导多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,其作用机理是能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,染色体完成了复制但不能减半,从而引起细胞内染色体数目加倍。
庖丁巧解牛知识·巧学一、染色体结构的变异每个物种染色体的大小、形态和结构都是相对稳定的。
但是染色体在某些自然或者人为因素的作用下会发生断裂引起结构变异。
染色体结构变异用光学显微镜可以观察到。
1.染色体结构变异的类型(1)缺失:是指一条正常的染色体断裂后丢失了一个片段,常造成个体生活力下降甚至死亡,不致死的缺失易引起不寻常的性状。
(2)重复:一条染色体的断裂片段连到同源染色体的相应部位。
重复的片段过大时,个体不能存活。
(3)倒位:同一条染色体上某一片段颠倒了180°,造成染色体重新排列。
(4)易位:染色体断裂的片段移到非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。
辨析比较染色体变异和基因突变的重要区别在于:染色体变异是亚细胞水平上的染色体结构和数目的变化,在光学显微镜下是看得见的,而基因突变是DNA分子水平上基因内部的变化,在光学显微镜下是看不见的。
染色体变异和基因突变的相同点在于:二者都是遗传物质发生了变化,都属于可遗传的变异类型。
2.染色体结构变异对性状的影响染色体结构变异往往会导致性状改变,出现异常性状。
如人的猫叫综合征。
它是人的第5号染色体部分缺失引起的。
再如,果蝇的棒状复眼就是X染色体上的部分重复引起的。
难点剖析(1)生物体内的代谢产物、X射线、γ射线或者某些化学药品等可以增加染色体结构变异的频率。
(2(3)染色体结构的改变会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导致性状变异。
(4)如果染色体变异出现在配子中,这种变异就可以通过配子遗传到后代。
二、染色体数目的变异1.染色体数目变异的类型(1)细胞内个别染色体的增加或减少。
(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
2.染色体组的概念绝大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的。
在进行减数分裂产生生殖细胞的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,形成的配子中染色体数目减半,配子中只含有每对同源染色体中的一条,配子中的这一组非同源染色体就是一个染色体组。
第五章第二节《染色体变异》(1)说课稿一、说教材本节课是人教版高中生物必修二第五章第二节第一讲的内容。
染色体变异是生物可遗传变异的三个来源之一,在本章中起着承上启下的作用。
既巩固了基因突变的相关知识,又为本章第三节《人类遗传病》中有关染色体异常遗传病和第六章育种相关问题的学习打下基础。
二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析,结合学生的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:知识与技能:1、染色体结构变异的类型2、染色体数目变异的类型过程与方法:1、探究染色体组的概念2、探究判定染色体组的技巧和方法情感态度价值观:1、渗透优生优育的观念2、认同科学研究需要丰富想象力,培养大胆质疑勇于探究的精神三、说重、难点因染色体数目变异与后面染色体异常遗传病及第六章育种相关问题联系非常紧密,且其中的染色体组概念较抽象,难理解,与后续概念之间联系紧密,而且容易混淆。
因此我确定本节重难点如下:1、教学重点(1)、染色体数目变异(2)染色体组的概念2、教学难点染色体组的概念和判定四、说教法本节课最大的特点就是贯彻了高效课堂的“让学生动起来,让课堂活起来,让效果好起来”的要求,按照“四步教学”的基本模式去“设置情景,自学思考,分组讨论,合作探究,师生互动,归纳总结,练习巩固,查漏补缺”。
本节课为了激发学生的学习兴趣,在课件中我设置了一些和生活实际联系密切联系的实例和图片,来激发学生探究本源的求知欲,进而成为学生学习的内驱力。
本节课的教法贯穿启发式教学原则,采用“多媒体引导点拨”的教学方法以多媒体演示为载体,以“探究互动式学习”为核心,贯彻“四步教学”实施要点,设计课件展示,并引导学生沿着积极的思维方向,逐步达到即定的教学目标。
五、说学法根据学生思维的特点,遵循“教必须以学为主立足点”的教学理念,让每一个学生自主参与整堂课的知识构建。
在教学的各个环节中引导学生进行自主导学、层层探究、类比迁移,对照学习。
学生在教师营造的“探究互动”的环境里,积极参与,生动活泼地获取知识,掌握规律、主动发现、主动发展。
第五章基因突变及其他变异★第一节基因突变和基因重组一、生物变异的类型●不可遗传的变异(仅由环境变化引起)●可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)基因突变基因重组染色体变异二、可遗传的变异(一)基因突变1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
2、原因:物理因素:X射线、紫外线、r射线等;化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;生物因素:病毒、细菌等。
3、特点:a、普遍性 b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能4、意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。
(二)基因重组1、概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换第二节染色体变异一、染色体结构变异:实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)类型:缺失、重复、倒位、易位(看书并理解.....)二、染色体数目的变异1、类型●个别染色体增加或减少:实例:21三体综合征(多1条21号染色体)●以染色体组的形式成倍增加或减少:实例:三倍体无子西瓜三、染色体组(1)概念:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
(2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
(3)染色体组数的判断:①染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组例1:以下各图中,各有几个染色体组?答案:3 2 5 1 4②染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?(1)Aa ______ (2)AaBb _______(3)AAa _______ (4)AaaBbb _______(5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______答案:2 2 3 3 4 1③单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。
第2节染色体变异一、选择题1.关于植物染色体变异的叙述,正确的是( D )A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化[解析]染色体变异不会产生新基因,基因种类不会改变,但会改变基因的数量或排列顺序。
2.用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上,使雌体都有斑纹。
再将雌蚕与白体雄蚕交配,其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹。
这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量。
这种育种方法所依据的原理是( A )A.染色体结构的变异B.染色体数目的变异C.基因突变D.基因重组[解析]根据题意,该育种方案是将第2号染色体上的基因易位到W染色体上,属于染色体结构变异。
3.一个染色体组应是( B )A.配子中的全部染色体B.二倍体生物配子中的全部染色体C.体细胞中的一半染色体D.来自父方或母方的全部染色体[解析]染色体组是二倍体生殖细胞中形状、大小各不相同的一组染色体。
如果研究对象是多倍体,A、C、D各项细胞中则可能含有两个或两个以上染色体组。
4.下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述,错误的是( D )A.实验原理是低温抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极B.解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色C.龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色D.显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变[解析]低温抑制纺锤体的形成,纺锤体形成于细胞分裂的前期,因此低温只对少数细胞起作用,因此只是少数处在分裂期的细胞染色体数目加倍,多数不变。
5.已知普通小麦是六倍体,含42条染色体。
有关普通小麦的下列叙述中,错误的是( C )A.它的单倍体植株的体细胞含21条染色体B.它的每个染色体组含7条染色体C.它的胚乳含3个染色体组D.离体培养它的花粉,产生的植株表现高度不育[解析]单倍体的染色体数与该物种配子中的染色体数相同,即21条;每个染色体组的染色体条数为42÷6=7;胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的3倍,即9个染色体组;离体培养它的花粉所得到的植株含有3个染色体组,因此表现为高度不育。
1.分析基因突变和染色体结构变异的异同。
2.理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念及特点。
(重、难点)3.概述单倍体育种与多倍体育种的原理和过程。
(重点)()一、基因突变与染色体变异的区别(阅读教材P 85)二、染色体结构的变异(阅读教材P 85~P 86) 1.类型①缺失:染色体中某一片段缺失引起变异。
②重复:染色体中某一片段增加引起变异。
③倒位:染色体中某一片段位置颠倒引起变异。
④易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。
2.对生物性状的影响染色体上基因的数目或排列顺序发生改变,而导致性状的变异。
大多数对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡。
三、染色体数目的变异(阅读教材P 86~P 88) 1.染色体数目的变异类型⎩⎪⎨⎪⎧个别染色体增减→例如:21三体综合征以染色体组的形式成倍地减少或增加→例如:雄蜂、三倍体西瓜2.染色体组(1) 概念①范围:细胞中一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同。
②功能:相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。
(2) 图示分析如图中的雄果蝇体细胞染色体中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y就代表一个染色体组,与其精子中的染色体组成相同。
3.个体的倍性(1) 二倍体的概念①发育起点:受精卵。
②染色体组数:两个。
③实例:几乎全部动物和过半数的高等植物。
(2) 多倍体(3) 单倍体①概念:由配子发育而来,染色体数和染色体组数是体细胞的一半,即体细胞中含有配子染色体数目的个体。
②特点:与正常植株相比,植株长得弱小,且高度不育。
③实践应用:利用单倍体植株培育新品种。
a .方法:花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导染色体数目加倍正常纯合子。
b .优点:可明显缩短育种年限。
1.连线2.判断(1) (2016·信阳市高一检测) 猫叫综合征是人的第5号染色体数目减少引起的遗传病。
(×) 分析:猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。
(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。
(×)分析:基因突变中的缺失是指碱基对的缺失,而染色体结构变异中的缺失是指染色体中某一片段的缺失,会引起基因数目的变化。
(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。
(×) 分析:染色体结构变异可改变染色体上基因的数目,也可改变基因的排列顺序。
(4) (2016·桂林市高一期末) 含有三个染色体组的个体就是三倍体。
(×)分析:由受精卵发育而来的,体细胞中含有三个染色体组的个体才是三倍体,若是由配子发育而来的个体则称为单倍体。
(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。
(×)分析:二倍体植物经秋水仙素处理后成为四倍体,其单倍体中则含有同源染色体。
主题一 染色体结构变异基因突变和染色体结构变异的区别已知染色体上发生了①~④四种变异:分析:(1) ①、②、③发生的变异依次是染色体缺失、重复、倒位。
(2) ④发生的变异为基因突变。
基因重组和染色体结构变异的区别(1) ①中所示染色体片段的交换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组。
(2) ②所示的染色体片段的交换是发生在非同源染色体之间的交换,属于染色体易位。
1.基因突变和染色体结构变异的比较 (1) 从变异的范围看基因内部个别碱基对的增添、缺失和替换⇒基因突变,即改变发生于“基因内部”,从而改变了基因结构;“基因”数目或排列顺序的改变⇒染色体结构变异,即改变发生于基因数目或排序,不曾深入基因内部。
(2) 从变异的结果看⎩⎪⎨⎪⎧染色体上基因的数量和位置不改变⇒基因突变基因的数量和排列顺序改变⇒染色体结构变异 (3) 从镜检的结果看:基因突变在显微镜下观察不到,而染色体结构变异可通过显微镜观察到。
2.易位与交叉互换的比较1.在减数第一次分裂前的间期,某些原因导致果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子:(1) 缺失了一个基因,(2) 缺失了一对碱基。
它们分别属于( )A.染色体变异、基因突变B.基因突变、染色体变异C.染色体变异、染色体变异D.基因突变、基因突变2.(2016·郑州高一检测) 如图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来。
下列有关说法正确的是( )A.①②都表示易位,发生在减数分裂的四分体时期B.③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.④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①③解析:选C。
①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;②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;③表示基因突变中碱基对的缺失;④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。
染色体结构变异的两个错误认识(1) 错误1: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,有的是中性的,极少数是有利的。
(2) 错误2:染色体结构变异和基因突变都属于分子层次的变异。
前者属于细胞层次,后者属于分子层次。
主题二染色体数目变异染色体组数的判断(1) 结合染色体的形态判断:细胞内某形态染色体共有几条,则含有几个染色体组,如图细胞有四个染色体组。
(2) 结合基因型判断:在细胞或生物体中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,如图细胞含有四个染色体组。
(3) 结合染色体数目和染色体形态数判断:染色体组的数目=染色体数/染色体形态数,如图所示共有8条染色体,染色体形态数为4,所以染色体组数为2。
生物倍性的判断材料如下图(1) 如果生物体是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。
(2) 如果生物体是由生殖细胞(卵细胞或花粉) 发育而来的,无论体细胞中含有几个染色体组,都是单倍体。
(1) 不含有同源染色体的一组染色体一定是一个染色体组吗?为什么?提示:不一定。
一个染色体组必须是含有本物种生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(2) 单倍体都表现高度不育吗?为什么?提示:不一定。
单倍体一般是高度不育的,由于减数分裂时联会紊乱,不能产生正常的配子,但存在特殊情况,如四倍体水稻的花药离体培养得到的单倍体是可育的。
1.对染色体组概念的理解(1) 从本质上看,组成一个染色体组的所有染色体,互为非同源染色体,在一个染色体组中无同源染色体的存在。
(2) 从形式上看,一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同。
可依此来判断染色体组的数目。
(3) 从功能上看,一个染色体组携带着一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。
(4) 从物种类型上看,每种生物染色体组都是固定的。
2.二看法判断单倍体、二倍体和多倍体一看发育起点;二看体细胞中含有几个染色体组。
(1) 配子――→发育单倍体(2) 受精卵――→发育二倍体或多倍体1.下图所示细胞含三个染色体组的是( )答案:D2.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中,错误的是( ) A .一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的叫二倍体C.含一个染色体组的个体是单倍体,单倍体不一定含一个染色体组D.由六倍体普通小麦花药离体培育出来的个体是三倍体3.下列有关多倍体的叙述中,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:选C。
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。
单倍体并不一定只含一个染色体组(1) 二倍体生物形成的单倍体只含一个染色体组。
(2) 多倍体生物形成的单倍体中含有两个或两个以上染色体组。
主题三单倍体育种与多倍体育种单倍体育种以培育抗病高产(aaBB) 品种为例:(1) ①采用的方法是花药离体培养,②过程通常用秋水仙素处理。
(2) 单倍体育种的原理是染色体变异。
多倍体育种以三倍体无子西瓜培育为例:(1) ①过程通常用秋水仙素处理。
②过程应以四倍体作母本。
(2) 多倍体育种的原理是染色体变异。
多倍体育种和单倍体育种的比较1.如图表示用纯种的高秆(D) 抗锈病(T) 小麦与矮秆(d) 易染锈病(t) 小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法,有关此育种方法的叙述错误的是( )A.过程①可使育种所需的优良基因由亲本进入F1B.过程②为减数分裂C.过程③是利用组织培养技术获得单倍体幼苗D.过程④必须使用秋水仙素处理解析:选D。
过程①是杂交,通过基因重组使优良的性状集中到同一个体上;过程②是通过减数分裂产生配子;过程③是对花药的离体培养;过程④为人工诱导染色体加倍,除秋水仙素外,低温也可达到诱导染色体加倍的目的。
2.下图表示无子西瓜的培育过程,下列相关叙述中错误的是( )⎭⎪⎬⎪⎫二倍体西瓜幼苗 ――→秋水仙素四倍体(♀) 二倍体(♂)―→⎭⎪⎬⎪⎫三倍体(♀)二倍体(♂)―→无子西瓜A .无子西瓜比普通西瓜品质好,产量高B .四倍体植株所结的西瓜种子即为三倍体种子C.无子西瓜培育过程中,以二倍体西瓜作母体,四倍体西瓜作父本,可以得到同样的结果 D .培育无子西瓜通常需要年年制种,用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖关于无子西瓜培育过程中的四个易错点(1) 两次传粉⎩⎪⎨⎪⎧第一次传粉是为了进行杂交获得三倍体种子第二次传粉是为了提供生长素刺激子房 发育成果实(2) 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两个染色体组。
(3) 四倍体植株上结的西瓜,种皮和瓜瓤为四个染色体组,而种子的胚为三个染色体组。
(4) 三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常配子。
主题四 低温诱导植物染色体数目的变化除了秋水仙素能使染色体数目加倍外,低温也能诱导染色体数目的变化。
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纺锤体的形成,使染色体不能被拉向两极,这样细胞不能分裂成两个子细胞,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1 cm左右的不定根时,放入冰箱(4 ℃) 诱导培养36 h。
(2) 固定:剪取诱导处理的根尖约0.5~1 cm,放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h,固定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。