搜索
-1-EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第2讲染色体变异与生物育种[考纲展示]1.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)3.实验：低温诱导染色体加倍考点一|染色体变异1．染色体结构的变异(1)类型(连线)(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。2．染色体数目变异(1)类型①非整倍性变异：在正常的染色体组中，丢失或添加了一条或几条完整的染色体，即个别染色体的增加或减少等。②整倍性变异：细胞内染色体数目成倍地增加或减少，可分为单倍性变异和多倍性变异。(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。②组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。(3)二倍体、多倍体和单倍体的比较比较项目二倍体多倍体单倍体-2-个体发育起点受精卵受精卵配子染色体组数2个3个或3个以上配子中染色体组数成因有丝分裂或减数分裂染色体不分离由配子直接发育而成植株特点正常可育器官大、营养物质含量较高长得弱小，且高度不育实例人、果蝇、玉米香蕉、马铃薯蜜蜂的雄蜂等[判断与表述]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)染色体缺失有利于隐性基因的表达，可提高个体的生存能力。(×)提示：染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，不利于隐性基因的表达。(2)基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变。(×)提示：基因突变与染色体结构变异都有可能使个体表现型改变。(3)染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响。(×)提示：染色体易位不改变细胞内基因的数量，可能对当代生物体不产生影响，也可能产生影响，并且染色体变异大多对生物体是不利的。(4)在减数分裂和有丝分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，可导致染色体结构变异。(√)(5)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。(√)(6)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增减。(×)提示：染色体组整倍性增加会导致基因的数量增加，但基因的种类不变。(7)二倍体生物花药离体培养后即可得到纯合子。(×)提示：二倍体生物花药离体培养得到单倍体，后经秋水仙素加倍才得到纯合子。2．思考回答(规范表述)二倍体植物生活在某些环境条件下容易发生细胞分裂异常，若某二倍体植物经有性生殖产生的子一代植株具有下列变异表现：叶片等器官比较大；抗逆性增强；高度不育等。则这种变异产生的途径最可能是什么？并作出简要分析。提示：单倍体和三倍体植株体细胞中同源染色体不是成对存在的，其中单倍体植株矮小，因此该子一代植株应为三倍体植株，父本在幼苗期有丝分裂受阻形成四倍体，母本减数分裂形成正常雌配子，两者杂交后将形成三倍体。1．易位与交叉互换的区别染色体易位交叉互换-3-图解区别位置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原理属于染色体结构变异属于基因重组观察可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到2.多倍体的产生过程3．染色体数目非整倍性变异原因的分析方法假设某生物体细胞中含有2n条染色体，减数分裂时，某对同源染色体没有分开或者姐妹染色单体没有分开，导致产生含有(n＋1)、(n－1)条染色体的配子，如下图所示：性染色体数目的增加或减少与精子、卵细胞形成过程中的染色体分配的异常有关。减数第一次分裂和减数第二次分裂染色体分配异常，产生的结果不同，现总结如下：时期卵原细胞减数分裂异常(精原细胞减数分裂正常)精原细胞减数分裂异常(卵原细胞减数分裂正常)不正常卵细胞不正常子代不正常精子不正常子代减Ⅰ时异常XXXXX，XXYXYXXY-4-OXO，YOOXO减Ⅱ时异常XXXXX，XXYXXXXXOXO，YOYYXYY－－OXO4.关于生物变异的四点提醒(1)染色体结构变异中的缺失和重复都不会产生新基因，染色体缺失会导致基因种类的减少，染色体重复不会改变基因的种类。(2)基因突变在显微镜下不能观察到，但是由基因突变引起的性状改变有可能用显微镜可观察到，如镰刀型细胞贫血症可以用显微镜观察红细胞的形态进行判断。(3)体细胞中含有奇数个染色体组的单倍体或多倍体均是高度不育的，原因是进行减数分裂时无同源染色体联会或同源染色体联会紊乱，不能产生可育的配子。◎考法1考查染色体结构变异[解题指导]染色体结构变异与基因突变的判断1．(2019·聊城月考)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A．个体甲的变异对表现型无影响B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1D．个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常B[据图可知个体甲的变异是缺失，个体乙的变异是倒位，均会导致表现型异常，A和D选项错误；个体甲自交，后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象，后代性状分离比不一定是3∶1，C项错误；个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常，B项正确。]-5-2．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减数分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是()A．甲、乙两图所示变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组B．甲图所示为个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变C．乙图所示为四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂前期，染色体数目与DNA数目之比为1∶2D[甲图中染色体增添或缺失了部分片段，属于染色体结构变异；乙图表示的是两对同源染色体之间的片段互换，也属于染色体结构变异，而不是四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。染色体的出现及同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期，此时每条染色体上有两条姐妹染色单体，故染色体数目与DNA数目之比为1∶2。]◎考法2考查染色体数目变异3.二倍体生物如果某一对同源染色体多出一条染色体，则称之为“三体”。三体在减数第一次分裂联会时，3条同源染色体中的任意2条随意配对联会正常分离，另1条同源染色体不能配对，随机地移向细胞的一极。某基因型为AaBb的二倍体番茄(A、a位于5号染色体，B、b位于6号染色体)，自交后代中出现一株基因型为AaBbb的三体(如图所示)。下列关于此三体的描述不正确的是()A．可以确定该三体是其亲本减数第一次分裂时6号染色体出错，产生了ABb基因型配子而形成的B．该三体减数分裂产生花粉的基因型为AB、Ab、Abb、ABb、aB、abb、ab、aBb，共8种C．三体的出现丰富了生物的遗传多样性，但还不是一个新的物种D．三体的形成属于染色体变异，可用显微镜观察其根尖细胞有丝分裂装片进行辨别A[亲本为二倍体，子代中出现三体，可能是精子或卵细胞形成过程出错，产生了基因型为ABb或aBb或Abb或abb的配子。三体不是一个新的物种，其形成属于染色体变异中的染色体数目变异。]-6-4．(2019·辽宁省实验中学高三模拟)二倍体(染色体组成为2n)生物中，某一对同源染色体少一条，染色体表示为2n－1的个体称为单体；缺失一对同源染色体，染色体表示为2n－2的个体称为缺体。请回答有关问题：(1)单体、缺体这些植株的变异类型为________，缺体形成的原因之一可能是亲代中的一方在减数第一次分裂过程中____________________所致。理想情况下，某单体植株(2n－1)自交后代中，染色体组成和比例为________。(2)小麦的染色体数为2n＝42，无芒(S)对有芒(s)是显性。现有21种无芒的单体品系，可利用杂交实验把S基因定位在具体染色体上。现想了解S基因是否在6号染色体上，请写出实验的基本思路，预期实验结果和结论。基本思路：__________________________________________________。预期实验结果和结论：______________________________________________________________。解析：(1)由题干信息可知单体、缺体这些植株的变异类型为染色体数目变异。若亲代中的双方在减数第一次分裂后期有一对同源染色体未分离，则可能产生n－1的配子，两种n－1配子的结合后发育的个体为2n－2的缺体。单体(2n－1)产生的配子有n和n－1两种类型，故单体自交后代为2n∶2n－1∶2n－2(正常∶单体∶缺体)＝1∶2∶1。(2)为确定S基因是否在6号染色体上，可让正常有芒植株(ss)与无芒的6号单体品系进行杂交，观察并统计后代表现型及比例。若S不在缺失的6号染色体上，则无芒单体品系的基因型为SS，杂交后代均为无芒；若S在缺失的6号染色体上，则无芒单体品系的基因型为S0，杂交后代中无芒(Ss)∶有芒(s0)＝1∶1。答案：(1)(个别)染色体(数目)变异同源染色体未分离2n∶2n－1∶2n－2(正常∶单体∶缺体)＝1∶2∶1(2)基本思路：正常有芒植株(ss)与无芒的6号单体品系进行杂交，观察并统计后代表现型及比例预期实验结果和结论：如果后代都是无芒的，则表明S基因不在缺失的6号染色体上；如果后代无芒∶有芒＝1∶1，则表明S基因在缺失的6号染色体上◎考法3综合考查生物变异类型及其判断[解题指导]1.可遗传变异与不可遗传变异及判断方法-7-2．基因突变与基因重组的判断3．染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。(2)具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。5．如图①、②、③、④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。有关说法正确的是()A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失C．图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①③C[图①表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图②表示易位；图③中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失；图④中，若染色体3正常，则染色体4发生染色体结构变异中的缺失，若染色体4正常，则染色体3发生染色体结构变异中的重复；图中4种变异原因都是遗传物质的改变，都能够遗传。]6．一只红眼雄果蝇(XBY)与一只白眼雌果蝇(XbXb)杂交，子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为，该白眼雌果蝇出现的原因有两种：亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。(注：控制某一性状的基因都缺失时，胚胎致死；各型配子活力相同)(1)甲同学想通过一次杂交的方法以探究其原因。请你帮助他完成以下实验设计。实验步骤：①____________________________________________________________-8-②____________________________________________________________。结果预测：Ⅰ.如果________________________，则为基因突变；Ⅱ.如果________________________，则为染色体片段缺失。(2)乙同学认为可以采用更简便的方法验证甲同学的实验结论，乙同学的方法是______________________________________________________________。解析：(1)用代入法进行倒推，通过一次杂交的方法(让这只雌果蝇与正常红眼雄果蝇交配)来确定变异的类型。若发生了基因突变，这只雌果蝇的基因型为XbXb，子代中雌果蝇为红眼，雄果蝇为白眼，雌雄个体数之比为1∶1；若发生了含B基因的染色体片段缺失，这只雌果蝇的基因型为XXb，产生的子代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇都是白眼，雌雄个体数之比为2∶1。(2)可以用显微镜检查该白眼雌果蝇细胞中的X染色体形