高考生物大一輪復習 28 染色體變異學案

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1、 染色體變異 考綱要求　1.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。2.低溫誘導染色體加倍(實驗)。 一、染色體結(jié)構(gòu)變異 1．類型 2．結(jié)果：使排列在染色體上的基因的____或________發(fā)生改變，從而引起性狀的變異。 想一想　四分體時期，非姐妹染色單體之間的交叉互換引起的變異屬于染色體易位變異嗎？ 　 　 二、染色體數(shù)目變異 1．染色體組：細胞中的一組____________，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。 2．二倍體：由受精卵發(fā)育而來，________內(nèi)含有兩個染色體組的個體。 3．多倍體 (1)概念：由受精卵發(fā)育而來，

2、體細胞內(nèi)含有________________染色體組的個體。 (2)特點：植株莖稈粗壯，________________都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量相對高。 (3)人工誘導多倍體 ①方法：用________處理萌發(fā)的種子或幼苗。 ②原理：秋水仙素能夠抑制________形成，導致染色體不分離，引起細胞內(nèi)________加倍。 知道嗎　人工誘導多倍體為什么要強調(diào)“處理萌發(fā)的種子或幼苗”？ 　 　 4．單倍體 (1)概念：由配子發(fā)育而來的個體，體細胞中含有__________染色體數(shù)目的個體。 (2)特點：植株矮小，而且________。 (3)單倍體育種 ①

3、過程：花藥__________正常生殖的純合子新品種 ②優(yōu)點：________________。 思考　判斷某個體是否為單倍體的依據(jù)是什么？ 　 　 探究點一　染色體結(jié)構(gòu)的變異 根據(jù)圖像回答問題： 1．判斷上述4幅圖解分別表示染色體結(jié)構(gòu)變異的哪種類型？　 2．結(jié)果：染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的______或________發(fā)生改變，而導致性狀的變異。 思維拓展　染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別 (1)變異范圍不同：①基因突變是在DNA分子水平上的變異，只涉及基因中一個或幾個堿基的改變，這種變化在光學顯微鏡下觀察不到。②染色體結(jié)構(gòu)的變異是在染色體水

4、平上的變異，涉及到染色體的某一片段的改變，這一片段可能含有若干個基因，這種變化在光學顯微鏡下可觀察到。 (2)變異的方式不同：基因突變包括基因中堿基對的增添、缺失或替換三種類型；染色體結(jié)構(gòu)變異包括染色體片段的缺失、重復、倒位和易位。它們的區(qū)別可用下圖表示： (3)變異的結(jié)果不同：①基因突變引起基因結(jié)構(gòu)的改變，基因數(shù)目未變，生物的性狀不一定改變。②染色體結(jié)構(gòu)變異引起排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而可能導致生物的性狀發(fā)生改變。 探究示例1　(2011·揚州月考)下列變異中，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是(　　) A．染色體中DNA的一個堿基對缺失 B．同源染色體的非姐妹染色

5、單體之間的交叉互換 C．果蠅第Ⅱ號染色體上的片段與第Ⅲ號染色體上的片段發(fā)生交叉互換 D．將人類的胰島素基因與大腸桿菌的DNA分子拼接，利用細菌發(fā)酵生產(chǎn)人類胰島素 聽課記錄：　 　 探究點二　染色體數(shù)目的變異 1．觀察雌雄果蠅體細胞的染色體圖解，探討以下問題： (1)染色體組的概念是什么？ (2)就雄果蠅來說，共有________個染色體組，其中一組包括________，另一組包括________。而其產(chǎn)生的精子中只含有________組染色體，為__________________，包括________條染色體。 2．填空完成單倍體、二倍體和多倍體的比較： 項目

6、單倍體 二倍體 多倍體 概念 體細胞中含有本物種____染色體數(shù)目的個體 由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有____個染色體組的個體 由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有____個或____個以上染色體組的個體 實例 蜜蜂的雄蜂 人、果蠅、玉米 香蕉、馬鈴薯 發(fā)育起點 ____ ______ 受精卵或合子 人工誘導方法 花藥離體培養(yǎng) 無 ________處理萌發(fā)的種子或者幼苗；____處理植物分生組織細胞 植株特點 植株____，高度____ 正常 植株____，葉片、果實、種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量____ 思維拓展 1．關(guān)于單倍體 (1)由配子形成的個體

7、，不論含有幾個染色體組，都稱為單倍體。單倍體是生物個體，而不是配子，所以精子、卵細胞、花粉屬于配子，但不是單倍體。 (2)一倍體一定是單倍體，單倍體不一定是一倍體。 2．關(guān)于染色體組 (1)一個染色體組中不含同源染色體；(2)一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同；(3)一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因(即所有非同源染色體)。 探究示例2　(2011·泰州質(zhì)檢)下列關(guān)于染色體組的敘述正確的是(　　) ①一個體細胞中任意兩個染色體組之間的染色體形態(tài)、數(shù)目一定相同?、谝粋€染色體組攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息　③一個染色體組中各個染色體的形態(tài)和功能

8、各不相同，互稱為非同源染色體 ④體細胞含有奇數(shù)個染色體組的個體，一般不能產(chǎn)生正?？捎呐渥? A．②③ B．①②③④ C．③④ D．②③④ 聽課記錄：　 　 題組一　染色體變異的概念及類型 1．有絲分裂間期由于某種原因DNA復制中途停止，使一條染色體上的DNA分子缺少若干基因，這屬于(　　) A．基因突變 B．染色體變異 C．基因重組 D．基因的自由組合 2．圖示細胞中含有的染色體組數(shù)目分別是(　　) A．5個、4個 B．10個、8個 C．5個、2個 D．2.5個、2個 3．(2011·長沙質(zhì)

9、檢)現(xiàn)代生物進化理論認為，突變和基因重組能產(chǎn)生生物進化的原材料，下列哪種變異現(xiàn)象不屬于此類突變的范疇(　　) A．黃色黃色、綠色 B．紅眼果蠅中出現(xiàn)了白眼 C．貓叫綜合征 D．無子西瓜 4．(2010·鞍山一中三模)關(guān)于變異對基因數(shù)量和基因在染色體上的排列順序的影響，敘述不正確的是(多選)(　　) A．大部分染色體結(jié)構(gòu)變異都將改變基因數(shù)量或基因在染色體上的排列順序 B．染色體數(shù)目變異也改變基因數(shù)量和基因在染色體上的排列順序 C．基因重組不改變基因數(shù)量，但改變基因在染色體上的排列順序 D．基因突變改變基因數(shù)量，但不改變基因在染色體上的排列順序 5．某些類型的染色體結(jié)

10、構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于(　　) A．三倍體、染色體片段增加、個別染色體數(shù)目變異、染色體片段缺失 B．三倍體、染色體片段缺失、個別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加 C．個別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失 D．染色體片段缺失、個別染色體數(shù)目變異、染色體片段增加、三倍體 6．(2011·海南卷，19)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是(　　) A．染色體組整倍性發(fā)生必然導致基因種類的增加 B．染色體組非整倍性變化必然導致新基因的產(chǎn)生

11、C．染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化 D．染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化 題組二　單倍體和多倍體 7．(2011·南京模擬)單倍體生物的體細胞中染色體數(shù)應是(　　) A．只含一條染色體 B．只含一個染色體組 C．染色體數(shù)是單數(shù) D．含本物種配子的染色體數(shù) 8．(2011·無錫模擬)下列有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是(多選)(　　) A．未經(jīng)受精的卵細胞發(fā)育成的個體，一定是單倍體 B．細胞內(nèi)有兩個染色體組的生物體，一定不是單倍體 C．由生物的雄配子發(fā)育成的個體一定都是單倍體 D．基因型是aaaBBBCcc的植物一定是單倍體 9．下圖是四種生

12、物的體細胞示意圖，A、B圖中的每一個字母代表細胞的染色體上的基因，C、D圖代表細胞的染色體情況，那么最可能屬于多倍體的細胞是(　　) 10．下列說法正確的是(　　) A．生物的精子或卵細胞一定都是單倍體 B．體細胞中含有3個或3個以上染色體組的必定是多倍體 C．六倍體小麥花粉離體培育成的個體是三倍體 D．八倍體小黑麥花粉離體培育成的個體是含有4個染色體組的單倍體 題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 題組三　應用提升 11．如圖所示(A、B、C、D)是各細胞中所含的染色體的示意圖，據(jù)圖回答

13、下列問題。 (1)圖中可表示二倍體生物體細胞的是________；可表示三倍體生物體細胞的是________；可表示單倍體生物體細胞的是________；肯定表示單倍體生物體細胞的是________。 (2)若A、B、D分別表示由受精卵發(fā)育而成的生物體的體細胞，則A、B、D所代表的生物體分別為________________________(填寫幾倍體)。 (3)若A、B、D分別表示由未受精的卵細胞發(fā)育而成的生物體細胞，則A、B、D所代表的生物體分別為________________________(填寫幾倍體)。 (4)每個染色體組中含有2條染色體的細胞是______。 (5)

14、C細胞中同源染色體的數(shù)目是________。 (6)若圖D表示一個含4條染色體的性生殖細胞，它是由________倍體個體的性原細胞經(jīng)________后產(chǎn)生的。該生物的體細胞中每個染色體組含________條染色體。 12．用2%秋水仙素處理植物分生組織，能夠誘導細胞內(nèi)染色體數(shù)目的加倍，形成多倍體植物細胞。那么，用一定時間的低溫(4℃)處理水培的洋蔥根尖時，是否也能誘導細胞內(nèi)染色體數(shù)目的加倍，形成多倍體植物細胞呢？請就“低溫對細胞內(nèi)染色體數(shù)目的影響是否與秋水仙素 作用相同”這個假設(shè)進行實驗探究： 材料器具：長出根的洋蔥(2n＝16)若干，小燒杯或培養(yǎng)皿若干、清水、冰箱、2%的秋水仙素。

15、 (1)探究時，你所做的假設(shè)是：_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根據(jù)你的假設(shè)，寫出實驗步驟： ①________________________________________________________________________ _______________________________________________________________

16、_________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________________________________________________

17、_______________； ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)實驗結(jié)果預測與結(jié)論： ①________________________________________________________________________ ____________________________________

18、____________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ______________________________

19、__________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 學案28　染色體變異 課前準備區(qū) 一、某一片段缺失　增加某一片段　位置顛倒　另一條非同源染色體　2.數(shù)目　排列順序 想一想　不屬于。因為在減數(shù)分裂四分體時期，同源染色體中非姐妹染色單體之間相應部分

20、的交叉互換屬于基因重組。所以在理解染色體結(jié)構(gòu)變異易位時一定要注意是發(fā)生在非同源染色體之間片段的移接。 二、1.非同源染色體　2.體細胞　3.(1)三個或三個以上　(2)葉片、果實、種子　(3)①秋水仙素?、诩忓N體　染色體 知道嗎　萌發(fā)的種子或幼苗是植物體分生組織的部位，或者說是細胞有絲分裂旺盛的部位，通過秋水仙素處理后，才能使植物體產(chǎn)生的新細胞染色體數(shù)目加倍，從而形成多倍體。 4．(1)本物種配子　(2)高度不育　(3)①單倍體植株 ②明顯縮短育種年限 思考　判斷某個體是否為單倍體的依據(jù)為個體發(fā)育的起點，而不是其體細胞中所含的染色體組的數(shù)目。 課堂活動區(qū) 探究點一 1．①缺失　

21、②倒位?、壑貜汀、芤孜? 2．基因數(shù)目　排列順序 探究示例1　C　[本題考查對染色體結(jié)構(gòu)變異的理解。A項中的一個堿基對缺失屬于基因突變；B項的交叉互換是基因重組的一種形式；C項的交叉互換發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異；D項是通過基因工程來實現(xiàn)的，其實質(zhì)是不同種生物的基因組合在一起，屬于基因重組。] 探究點二 1．(1)細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體叫做一個染色體組。 (2)兩　X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　一　X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ　4 2．配子　兩　三　三　配子

22、　受精卵　秋水仙素　低溫　弱小　不育　粗大　高 探究示例2　D　[本題考查對染色體組概念的理解。染色體組是指細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物長生發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。若某個體的體細胞含有奇數(shù)個染色體組，則該細胞在減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會發(fā)生紊亂，不能形成正?？捎呐渥?。] 構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)　數(shù)目　缺失　重復　染色體組　單倍體 課后練習區(qū) 1．B　[涉及多個基因的缺少，應屬于染色體片段缺失變異，而非發(fā)生個別堿基對變化的基因突變。] 2．A　[由甲圖可知，染色體數(shù)目為10條，形態(tài)為2種，據(jù)公式染色體組的數(shù)目＝，故圖甲的染色體組數(shù)

23、為5。由圖乙可知其基因型為AAaaBBbb，據(jù)染色體組數(shù)為控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)的次數(shù)，故染色體組數(shù)為4。] 知識鏈接　染色體組數(shù)量的判斷方法 (1)據(jù)細胞分裂圖像進行識別判斷 以生殖細胞中的染色體數(shù)為標準，判斷題目圖示中的染色體組數(shù)。如下圖所示： ①減數(shù)第一次分裂前期，染色體4條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有2個染色體組。 ②減數(shù)第一次分裂末期或減數(shù)第二次分裂前期，染色體2條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有1個染色體組。 ③減數(shù)第一次分裂后期，染色體4條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該

24、細胞中有2個染色體組。 ④有絲分裂后期，染色體8條，生殖細胞中染色體2條，每個染色體組有2條染色體，該細胞中有4個染色體組。 (2)據(jù)染色體形態(tài)判斷 細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。如下圖所示的細胞中，形態(tài)相同的染色體a中有3條、b中兩兩相同、c中各不相同，則可判定它們分別含3個、2個、1個染色體組。 (3)據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個染色體組——每個染色體組內(nèi)不含等位基因或相同基因，如圖所示：(d～g中依次含4、2、3、1個染色體組) (4)據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷 染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形

25、態(tài)染色體有幾條，即含幾個染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)＝2，則果蠅含2個染色體組。 3．A　[“突變和基因重組為生物進化提供原材料”中的突變是廣義的突變，包括基因突變和染色體變異，B屬基因突變，C、D屬染色體變異。A中綠色的出現(xiàn)屬隱性基因的純合，不屬于突變。] 4．BCD　[染色體片段的缺失、重復、易位、倒位都會引起染色體結(jié)構(gòu)變異，這些變化都會使排列在染色體上的基因數(shù)量或基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變，A項正確；染色體數(shù)目變異是指染色體數(shù)目的變化，基因重組和基因突變二者都不改變基因數(shù)量，也不改變基因在染色體上的排列順序，B、C、D錯誤。] 5．C　[第一個圖三對同源染色體，有兩

26、對是兩條染色體，一對是三條染色體，說明是個別染色體數(shù)目變異。第二個圖一條染色體多一部分4，屬于重復。第三個圖同源染色體均為三個，染色體組成倍地增加為三倍體。第四個圖一條染色體缺少一部分3、4，所以屬于缺失。] 6．D　[染色體組整倍性變化會使基因整倍性變化，但基因種類不會改變；染色體組非整倍性變化也會使基因非整倍性增加或減少，但基因種類不一定會改變；染色體片段的缺失和重復會導致基因的缺失和重復，缺失可導致基因種類減少，但重復只導致基因重復，種類不變；染色體片段的倒位和易位會導致其上的基因順序顛倒。] 7．D　[如果是多倍體，其單倍體生物體細胞應含有不止一個染色體組，因此染色體奇、偶數(shù)不能作

27、為判斷的依據(jù)。] 8．BD　[由配子發(fā)育成的個體一定是單倍體。細胞內(nèi)含有兩個染色體組的生物可能是單倍體，也可能是二倍體。D中該基因型植物也可能是三倍體。] 拓展提升　單倍體、二倍體和多倍體的確定方法 (1)由合子發(fā)育來的個體，細胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體。 (2)由配子直接發(fā)育來的個體，不管含有幾個染色體組，都只能叫單倍體。 提醒　單倍體不一定只含1個染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也可能可育并產(chǎn)生后代。 9．D　[一般情況下，細胞中具有同一形態(tài)的染色體有幾條，或控制某一相對性狀的基因有幾個，則表示細胞含有幾個染色體組，如圖A、B、C、D中一般可認為分別具

28、有4個、1個、2個、4個染色體組。但有絲分裂過程的前期和中期，每條染色體上含有兩條姐妹染色單體，而每條染色單體上含有相同的基因，則一對同源染色體則能具有相應的4個基因，如圖A。故最可能屬于多倍體的細胞是圖D所示的細胞。] 10．D　[單倍體是對生物個體的描述，不是對細胞而言，A項錯誤；判斷某個體是幾倍體應首先判斷發(fā)育的來源，若某個體由生殖細胞發(fā)育而來，則一定是單倍體，與細胞中染色體組的數(shù)量無關(guān)，所以B項錯誤；C項中得到的個體是單倍體；D項符合上述判斷單倍體的條件。] 11．(1)A　B　A、B、C、D　C (2)二倍體、三倍體、四倍體 (3)單倍體、單倍體、單倍體 (4)B　(5)0

29、　(6)八　減數(shù)分裂　1 12．(1)低溫同秋水仙素一樣可以誘導細胞內(nèi)染色體數(shù)目的加倍(或低溫不能像秋水仙素那樣誘導細胞內(nèi)染體數(shù)目的加倍) (2)①取三個培養(yǎng)皿洗凈并編號?、趯⑸L狀況大體相同的三個洋蔥根尖分別放入三個編號的培養(yǎng)皿中，一份放在室溫下培養(yǎng)，一份放在2%秋水仙素溶液中室溫下培養(yǎng)，一份放在4℃冰箱中培養(yǎng)，三者培養(yǎng)的時間相同　③制作洋蔥根尖臨時裝片，在光學顯微鏡下觀察染色體數(shù)目的變化 (3)①若低溫條件下培養(yǎng)的洋蔥根尖分生區(qū)細胞染色體數(shù)目與室溫下培養(yǎng)的洋蔥根尖分生區(qū)細胞染色體數(shù)目一致，說明低溫下不能使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，假設(shè)不成立(或假設(shè)成立)?、谌襞c2%秋水仙素溶液處理的染色體數(shù)目一致，說明低溫能使細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，假設(shè)成立(或假設(shè)不成立) 10