染色体变异染色体结构变异

(对应学生用书P129)知识梳理一、染色体结构变异1．类型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，从而引起性状的变异。缺失：染色体中某一片段缺失而引起的变异重复：染色体中增加某一片段而引起的变异倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起的变异易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异问题探究1：“易位”与“交叉互换”相同吗？试分析原因。提示：不同。易位是染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构的变异；交叉互换是同源染色体的非姐妹染色单体之间相同位点片段的交叉互换，属于基因重组。二、染色体数目变异1．染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。2．二倍体：由受精卵发育而来，体细胞内含有两个染色体组的个体。3．多倍体(1)概念：由受精卵发育而来，体细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。(2)特点：植株茎秆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量相对高。(3)人工诱导多倍体①方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。②原理；秋水仙素能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，引起细胞内染色体加倍。4．单倍体(1)概念：由配子发育而来的个体，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)特点：植株矮小，而且高度不育。问题探究2：怎样判断单倍体与多倍体？提示：(1)如果生物体是由受精卵(或合子)发育形成的，其体细胞内含有几个染色体组就称为几倍体。(2)如果生物体是由生殖细胞(卵细胞或花粉)直接发育来的，不论体细胞内含有几个染色体组，都称为单倍体。三、低温诱导植物染色体数目的变化实验1．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制纺缍体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目加倍。2．方法步骤洋葱根尖培养→取材→制作装片(解离→漂洗→染色→制片)→观察3．实验结论适当低温可以诱导染色体数目加倍。RJ版·生物新课标高考总复习科目三考试实际道路考试技巧、视频教程科目四考试科目四仿真考试自主检测一、判断题1．一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息。()【答案】√2．体细胞中含有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。()【答案】×3．由配子发育而来的个体，体细胞中无论含有几个染色体组，都是单倍体。()【答案】√4．单倍体茎秆粗壮，果实、种子较大，而多倍体则长势矮小，且高度不育。()【答案】×5．三倍体×三倍体―→三倍体。()【解析】三倍体不育，不能产生后代。【答案】×6．同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，将导致染色体结构变异。()【答案】×二、选择题7．(2011·哈尔滨模拟)如图①和②表示发生在常染色体上的变异，①和②所表示的变异类型分别属于()A．易位和重组B．易位和易位C．重组和易位D．重组和重组【解析】根据图中染色体的变化正确区分变异的类型。①中的交叉互换发生在同源染色体之间，属于基因重组；②中非同源染色体之间片段交换，属于易位。【答案】C8．(2011·北京模拟)某生物正常体细胞的染色体数目为8条，如图中表示含有一个染色体组的细胞是()【解析】本题考查染色体组的判断方法。C项细胞内染色体的形态、大小各不相同，即只含同源染色体中的一条，则为一个染色体组；A项细胞内含有2个染色体组；B、D项细胞内都含有2个染色体组。【答案】C9．(2011·郑州模拟)下列有关多倍体的叙述中，正确的是()A．体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体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】本题考查多倍体的相关知识。体细胞中含有三个染色体组的个体可能是单倍体，如普通小麦对应的单倍体，故A项错误。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，故B项错误。多倍体植株器官较大，营养成分含量较高，故C项正确。秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，故D项错误。【答案】C10．(2011·滁州模拟)六倍体普通小麦和黑麦杂交后获得种子，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦(染色体数为8N＝56条)，据此可推断出()A．黑麦的一个染色体组含有14条染色体B．黑麦属于二倍体，不可育C．秋水仙素主要作用于有丝分裂后期的细胞D．小黑麦产生的单倍体植株不可育【解析】根据题意，黑麦为二倍体，含有两个染色体组，每个染色体组有7条染色体，是可育的；秋水仙素的作用是抑制纺缍体的形成，作用于有丝分裂前期；小黑麦的单倍体有四个染色体组；三个来源于小麦，一个来源于黑麦，不能正常联会配对，因此不育，故选D。【答案】D三、非选择题11．(2011·海口模拟)玉米胚乳由有色(C)对无色(c)、透明(Wx)对不透明(wx)两对相对性状控制，且都位于玉米第9号染色体上。进行杂交实验(如图所示)时，其中雌性亲本9号染色体上有一个“纽结”，并且还有部分来自8号染色体的“片段”，而正常的9号染色体没有“纽结”和“片段”。请回答相关的问题：(1)8号染色体片段移接到9号染色体上的现象称为____。(2)两亲本杂交，如果F1有________种不同于亲本的表现型，则说明雌性亲本发生了________，从而导致了基因重组现象的发生。若要在显微镜下观察该种基因重组现象，需要将F1新类型的组织细胞制成________，利用染色体上的________对C和wx标记，观察到____________________的染色体，则说明可能发生了基因重组。【解析】(1)8号染色体与9号染色体为非同源染色体，前者片段移接到后者上的现象称为易位。(2)雌性玉米同源染色体非姐妹染色单体间发生交叉互换，产生4种配子，与精子结合后，产生4种表现型的玉米，其中2种与亲本相同，另2种与亲本不同。在显微镜下观察基因重组现象，先将C和wx进行标记，然后在显微镜下观察，如果有标记则可能发生了基因重组现象。【答案】(1)易位(2)2同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换临时装片纽结和片段有纽结无片段或有片段无纽结(对应学生用书P130)考点1染色体结构变异的类型类型遗传效应图解实例缺失缺失片段越大，对个体影响越大。轻则影响个体生活力，重则死亡猫叫综合征重复引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体生活力果蝇的棒状眼倒位形成配子，大多异常，从而影响个体生育——易位产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代人慢性粒细胞白血病典例1(2011·江苏)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)()A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异【解析】基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂中都可以发生，而基因重组只发生在减数分裂过程中。【答案】ACD1.易位与交叉互换的区别(1)易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。(2)交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：2．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染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到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、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：(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，基因的数目和生物的性状发生改变。举一反三1．(2011·辽宁大连一模)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中，甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是()A．甲可以导致戊的形成B．乙可以导致丙的形成C．甲可以导致丁的形成D．乙可以导致丁或戊两种情形的产生【解析】甲属于同源染色体的交叉互换，会导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组，如丁；乙属于易位，由非同源染色体之间的交叉互换引起，会导致戊的形成。【答案】C2．(2011·安徽名校模拟一)2010年8月25日，经权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即46，XYt(6,8)为世界首报，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人群中约占0.47%，是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。11、12号染色体易位即t(11,12)，在人群中较为常见。下列说法中，正确的是()A．在光学显微镜下观察不到染色体易位B．该异常核型为6、8号染色体易位C．染色体结构改变一定导致基因数量的改变D．染色体易位属于基因重组，不改变基因的数量【解析】染色体变异在显微镜下可以观察到；倒位和易位一般不改变基因的数量，只改变基因的排列顺序和位置，染色体易位属于染色体结构变异，不属于基因重组。【答案】B3．(2011·山东淄博二模)A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其他染色体的片段，如下图所示。下列有关叙述错误的是()A．A和a、B和b均符合基因的分离定律B．可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象C．染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组D．同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子【解析】A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，所以每对等位基因分别遵循基因分离定律；染色体变异在显微镜下可以观察到；染色体片段移接到1号染色体上的现象叫做易位；同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子：AB、Ab、aB、ab。【答案】C考点2染色体数目的变异1.染色体组：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组，应具备以下条件：(1)一个染色体组中不含同源染色体。(2)一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。(3)一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。2．单倍体与多倍体的比较比较项目单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三个或三个以上染色体组的个体成因自然成因单性生殖的结果外界环境条件剧变人工诱导花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗发育过程发育起点配子受精卵或者合子判断方法发育起点为配子发育起点为受精卵或者合子植株特点植株弱小，生长发育快植株粗大、营养物质含量高，生长发育迟缓可育性高度不育可育，但结实性差应用单倍体育种多倍体育种3.单倍体与多倍体的形成(1)多倍体形成①自然多倍体：②人工诱导多倍体：③规律：不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体，各种影响因素均在分裂前期抑制了纺锤体形成，最终导致细胞中染色体数目加倍。(2)单倍体产生①自然单倍体：由未受精的卵细胞直接发育而来(如雄蜂)。②人工诱导单倍体：花药离体培养。③规律：不论自然单倍体还是人工诱导单倍体，均是由未受精的有性生殖细胞发育而成(为单性生殖)。典例2(2011·天津理综)玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株。下图是该过