【优化方案】2017版高考生物大一轮复习-第七单元-生物变异、育种和进化-第23讲-染色体变异讲义

1第23讲染色体变异1.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)2.实验：低温诱导染色体加倍,[学生用书P162])一、染色体结构的变异1．类型[连一连]2．结果使排列在染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。[解惑])（1）基因中碱基对“缺失”≠染色体结构中“缺失”。（2）“易位”≠“交叉互换”。二、染色体数目的变异1．类型(1)细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征。(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，如多倍体、单倍体。2．染色体组(1)概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫做一个染色体组。(2)组成：如图为一雄性果蝇的染色体组成，其染色体组可表示为：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、2Ⅲ、Ⅳ、Y。3．多倍体(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。(2)特点：多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。(3)应用：人工诱导多倍体。①方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。②原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。[解惑])（1）用秋水仙素或低温处理种子时一定要注意是萌发的种子。（2）二倍体的单倍体加倍时只能处理幼苗，因为单倍体植株不产生种子。多倍体一定能通过有性生殖产生后代吗？提示：不一定，如三倍体植株。4．单倍体(1)概念：由未受精的生殖细胞发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，且高度不育。(3)应用：单倍体育种。①方法：花药离体培养，诱导染色体数目加倍。②过程：花药――→离体培养单倍体植株――→人工诱导染色体数目加倍秋水仙素处理正常的纯合子――→选择新品种。③优点：a.明显缩短育种年限。b．获得稳定遗传的纯合子，自交后代不发生性状分离。1．(必修2P86图5—8改编)如图为雄果蝇体细胞的染色体组成，下列有关叙述不正确的是()A．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y构成一个染色体组B．雄果蝇为二倍体C．染色体组中染色体形态各不相同D．雄果蝇细胞中可能的染色体组数为1个或2个答案：D2．思维诊断(1)判断下列有关染色体结构变异的叙述①(2016·北京海淀区期末T23D)染色体的结构变异在显微镜下观察不到。(×)②染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。(×)③染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。(√)(2)判断下列有关染色体数目变异的叙述3①(2016·北京海淀区一模T5B)体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。(×)②(2016·丹东市二模T4C)用秋水仙素处理单倍体(n＝10)萌发的种子可获得二倍体。(×)③染色体组非整倍性变化必然导致新基因产生。(×)④体细胞中含1个染色体组的个体是单倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。(×)⑤经低温诱导后，显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。(×)考点一利用对比法考查染色体结构的变异[学生用书P163]1．染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同①基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。②染色体结构变异是在细胞水平上的变异，涉及染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。(3)变异的结果不同①基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。②染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，生物的性状发生改变。2．染色体易位与交叉互换染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到如图表示某种生物的部分染色体上发生了四种变异的示意图，请回答以下问题：4(1)图甲、乙、丙、丁的变异类型分别属于________________________。(2)基因数目和排列顺序均未变化的是图____，该变异类型可采用__________的方法进行检测。(3)可在显微镜下观察到的是图__________，一般选用分裂的细胞做成装片，在分裂____期进行观察。(4)若某DNA分子中丢失了一个碱基对(基因中)，则该变异为____________，若某DNA分子中丢失了一个基因，则称为____________变异。[答案](1)缺失、重复、倒位和基因突变(2)丁基因诊断(3)甲、乙、丙中(4)基因突变染色体结构1．“缺失”问题2．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。1．(2015·高考海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A．基因突变都会导致染色体结构变异B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析：选C。基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。2．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。图丙是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是()A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．图甲是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C．图乙是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果5D．图甲、乙、丙均发生在减数分裂过程中解析：选D。分析图甲，一对同源染色体中一条出现突起，可能是该染色体部分片段重复或另一条染色体出现缺失，属于染色体结构变异；分析图乙，四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换属于基因重组，而图乙为易位现象，只发生在非同源染色体非姐妹染色单体之间；图甲、乙中每条染色体都含有两条染色单体，且都发生同源染色体配对，所以发生于减数第一次分裂前期，图丙为四分体时期同源染色体的交叉互换，所以D项正确。变异类型与细胞分裂的关系变异类型可发生的细胞分裂方式基因突变二分裂、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、减数分裂考点二染色体数目的变异[学生用书P164]1．染色体组的特点(1)一个染色体组中不含同源染色体，没有等位基因。(2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。(3)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、二倍体与多倍体的不同单倍体二倍体多倍体形成过程形成自单性生殖正常的有性生殖外界环境条6原因然成因件剧变(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植物特点植株弱小，高度不育正常可育果实、种子较大，营养物质含量丰富，生长发育延迟，结实率低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(2016·潍坊模拟)如图为某植株一个正在分裂的细胞，A、a、B是位于染色体上的基因。请回答以下问题：(1)该细胞正处于有丝分裂的________，含____个染色体组。(2)若该植株是由受精卵发育而来，则该植株是____倍体，该植株的次级精母细胞中含______个染色体组。(3)若该植株是由花粉发育来的，其亲本是____倍体，则该植株是____倍体。[答案](1)后期4(2)二1或2(3)四单71.二倍体的甘蓝细胞和二倍体的白菜细胞进行融合，并产生新个体，该新个体为几倍体？2．植物细胞内缺失1条染色体可以存活，若缺失2条时(同源染色体)幼胚很容易死亡，其原因是什么？提示：1.四倍体。2．缺少控制本物种生物性状的部分遗传信息。1．染色体组数量的判断方法(1)同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有4个染色体组。(2)控制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如AAabbb个体中有3个染色体组。(3)染色体组数＝染色体数染色体形态数，如图中染色体组数为82＝4。2．单倍体、二倍体和多倍体的判断方法8染色体组数目的判断1．下列是对图1～8所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是()A．细胞中含有一个染色体组的是图8B．细胞中含有两个染色体组的是图5、7C．细胞中含有三个染色体组的是图1、2D．细胞中含有四个染色体组的是图3、6解析：选C。图1～8分别含有3、3、2、1、4、4、1、2个染色体组。2．(2016·曲师大附中月考)下列是二倍体细胞分裂图像，据图判断，下列说法不正确的是()A．图1中含有2个染色体组B．图2中含有4个染色体组C．图3中含有1个染色体组D．图4中含有4个染色体组解析：选B。图2中含2个染色体组。9二倍体、多倍体和单倍体的判断3．(2016·沈阳模拟)下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是()A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B．由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必含一个染色体组D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析：选D。一个染色体组中的染色体是非同源染色体，减数分裂中能联会的染色体是同源染色体，A正确；二倍体指的是由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体，B正确；含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必含一个染色体组，如小麦的单倍体含有三个染色体组，C正确；人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，D错误。4．(2016·河北邯郸摸底)将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少()A．单倍体，48B．二倍体，24C．四倍体，48D．四倍体，24解析：选A。花药里的花粉粒只有体细胞中的一半染色体，将花药进行离体培养获得的植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是单倍体的两倍，为48条，A正确。多倍体的培育5．(2016·长沙十三校高三联考)如图表示的是生产无子西瓜的几种方法。请据图示信息判断以下说法正确的是()A．A方法的原理是基因突变；B、C、D方法的依据都是基因重组B．D方法杂交后代不能产生种子的原因是有丝分裂时染色体联会紊乱，不能形成正常配子C．四种方法中发生可遗传变异的是A和CD．四种方法中不需要授粉的是B和C10解析：选D。A方法的原理是基因突变，B方法未引起可遗传的变异，C方法的原理是基因重组，D方法的原理是染色体数目变异；配子通过减数分裂产生，有丝分裂产生的均为体细胞；基因突变、基因重组和染色体变异均可遗传；B、C方法均不需要授粉，生长素促进子房发育为果实。6．人类目前所食用的香蕉均来自三倍体香蕉植株，如图是三倍体香蕉的培育过程。下列相关叙述正确的是()A．无子香蕉的培育过程主要运用了基因重组的原理B．图中染色体加倍的主要原因是有丝分裂前期纺锤体不能形成C．二倍体与四倍体杂交能产生三倍体，它们之间不存在生殖隔离D．若图中有子香蕉的基因型为AAaa，则无子香蕉的基因型均为Aaa解析：选B。无子香蕉的培育利用的是多倍体育种，其运用的原理主要是染色体变异，A错误；诱导染色体加倍的方法有用低温处理和秋水仙素处理，而两者的作用机理均是抑制有丝分裂前